JP2012019376A - Spectacles for stereoscopic video appreciation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、立体視表示を行うことが可能な立体映像表示装置で立体映像を観賞するための立体映像観賞用メガネに関する。 The present invention relates to stereoscopic video viewing glasses for viewing a stereoscopic video on a stereoscopic video display device capable of performing stereoscopic display.
表示装置を用いて立体視を行うためには、左眼と右眼とにそれぞれ異なる映像を表示する必要がある。この異なる映像とは視差が異なるもので、視差の異なる量すなわち視差量は、立体視させたい被写体の奥行きに応じて異なり、例えば、表示装置の手前に大きく飛び出させて表示をする場合には視差量を大きくし、右眼用の画像は左眼用の画像と比較し左側に、左眼用の画像は右眼用の画像と比較し右側に表示させる。視差量が0、つまり右眼用の画像と左眼用の画像が重なる画像は表示装置の表示面に位置するように観察される。この大きな視差量と視差量0との間の視差量をもつ画像に関しては、これらの間の奥行きに配置されるよう観察される。 In order to perform stereoscopic viewing using a display device, it is necessary to display different images for the left eye and the right eye. This different video is different in parallax, and the amount of parallax, that is, the amount of parallax, differs according to the depth of the subject to be stereoscopically viewed.For example, when displaying by projecting greatly in front of the display device The amount is increased, and the image for the right eye is displayed on the left side compared with the image for the left eye, and the image for the left eye is displayed on the right side compared with the image for the right eye. The parallax amount is 0, that is, the image in which the right-eye image and the left-eye image overlap is observed so as to be positioned on the display surface of the display device. An image having a parallax amount between the large parallax amount and zero parallax amount is observed to be arranged at a depth between them.
また、逆の視差量をもたせることで、表示装置の表示面の奥側に引っ込ませて表示をすることが可能となる。奥側に大きく引っ込ませて表示する場合には視差量を逆方向に大きくし、右眼用の画像は左眼用の画像と比較し右側に、左眼用の画像は右眼用の画像と比較し左側に、飛び出させる場合とは逆の視差量で表示させる。当然ながら、この逆方向に大きな視差量と視差量0との間の視差量をもつ画像に関しては、これらの間の奥行きに配置されるよう観察される。 In addition, by providing the opposite amount of parallax, it is possible to display by retracting to the back side of the display surface of the display device. When displaying the image by retracting it to the back side, the parallax amount is increased in the opposite direction, the image for the right eye is compared with the image for the left eye on the right side, and the image for the left eye is compared with the image for the right eye. In comparison, the left side is displayed with a parallax amount opposite to that in the case of popping out. Naturally, an image having a large amount of parallax and a parallax amount of 0 in the opposite direction is observed to be arranged at a depth between them.
上記のような、表示装置の手前側に飛び出させた表示や、奥側に引っ込ませた表示は、被写体を撮影する撮像装置の配置により変えることが可能である。例えば、2つの撮像装置を平行になるよう左右に配置した場合、右側の撮像装置の撮像視野と左側の撮像装置の撮像視野との関係は、被写体に対して常に同じで、被写体が手前にあっても奥にあっても、左右の関係は保持される。これを表示装置に右側の撮像装置の画像を右眼に、左側の撮像装置の画像を左眼に表示させると、表示装置の手前に飛び出して見せることが可能になる。被写体が無限遠のときには視差がなくなるため、これが表示装置の表示面に相当する。 The above-described display jumping out to the front side of the display device and display retracting to the back side can be changed depending on the arrangement of the imaging device for photographing the subject. For example, when two imaging devices are arranged on the left and right so as to be parallel, the relationship between the imaging field of the right imaging device and the imaging field of the left imaging device is always the same with respect to the subject, and the subject is in front. Even if it is in the back, the left-right relationship is maintained. When this is displayed on the display device with the image of the right imaging device on the right eye and the image of the left imaging device is displayed on the left eye, it is possible to project the image to the front of the display device. Since the parallax disappears when the subject is at infinity, this corresponds to the display surface of the display device.
また、2つの撮像装置が内側を向くように輻輳を付けて左右に配置した場合、右側の撮像装置の撮像視野と左側の撮像装置の撮像視野との関係は、被写体の奥行きに応じて変化する。被写体が手前にある場合は、右側の撮像装置の撮像視野は右側に、左側の撮像装置の撮像視野は左側に位置するが、左右の撮像装置の光軸が交差する点である輻輳点では右側の撮像装置の撮像視野と左側の撮像装置の撮像視野とが一致する。さらに奥の被写体では、右側の撮像装置の撮像視野は左側に、左側の撮像装置の撮像視野は右側に位置し、左右の関係が逆転する。これを表示装置に、右側の撮像装置の画像を右眼に、左側の撮像装置の画像を左眼に表示させると、手前の被写体に対しては表示装置の手前に飛び出して見え、輻輳点の被写体は表示装置の表示面と同じ位置に見え、それより奥の被写体は表示装置の表示面より引っ込んで見えるようになる。 In addition, when the two imaging devices are arranged on the left and right sides so as to face inward, the relationship between the imaging field of the right imaging device and the imaging field of the left imaging device changes according to the depth of the subject. . When the subject is in front, the imaging field of the right imaging device is on the right side, and the imaging field of the left imaging device is on the left side, but at the convergence point where the optical axes of the left and right imaging devices intersect The imaging field of view of the imaging device of FIG. Further, in the back subject, the imaging field of the right imaging device is positioned on the left side, and the imaging field of the left imaging device is positioned on the right side. When this is displayed on the display device, the image of the right imaging device is displayed on the right eye and the image of the left imaging device is displayed on the left eye, the subject in front appears to jump out in front of the display device, and the convergence point The subject appears at the same position as the display surface of the display device, and the subject behind it appears to be retracted from the display surface of the display device.
このように、撮像装置の配置により見え方が変わり、視差量の最大値(最大視差)の考えも異なってくる。2つの撮像装置を平行になるよう左右に配置した場合、奥の被写体ほど視差量が小さくなり、逆に手前のものほど視差量は大きくなり、これが最大視差に相当する。また、2つの撮像装置が内側を向くように輻輳を付けて左右に配置した場合、視差量が0となる輻輳点を境に前後に視差が大きくなるため、最大視差は被写体の配置などにもより、手前側で最大視差となる場合もあれば、奥側で最大視差を取ることもあり得る。 As described above, the appearance changes depending on the arrangement of the imaging devices, and the idea of the maximum value of parallax (maximum parallax) also differs. When two imaging devices are arranged on the left and right so as to be parallel, the parallax amount becomes smaller as the subject is in the back, and conversely, the parallax amount becomes larger as the subject is closer to the subject, which corresponds to the maximum parallax. Also, when the two imaging devices are placed on the left and right with convergence so that they face inward, the parallax increases before and after the point of convergence where the amount of parallax is 0. In some cases, the maximum parallax may be obtained on the near side, and the maximum parallax may be obtained on the far side.
最大視差は上記のように撮像装置や被写体の配置で変わってくるが、さらには、左右画像を左右にずらすことでも変化する。例えば、左画像に対し右画像が10画素分だけ左側にずれている場合、視差量は10画素となり、左画像を左眼で、右画像を右眼で見ることで、表示装置の表示面より飛び出して見えることになるが、この右画像を全体的に右側へシフトさせることでその視差量は変化し、10画素右へずらすと視差量は0画素となり視差がなくなって、飛び出して見えなくなる。これら画像の最大視差が仮に100画素あったとしても、10画素シフトすることで、90画素の視差量となり、つまり最大視差も変化することが分かる。 The maximum parallax varies depending on the arrangement of the imaging device and the subject as described above, but also varies by shifting the left and right images to the left and right. For example, when the right image is shifted to the left by 10 pixels with respect to the left image, the amount of parallax is 10 pixels. By viewing the left image with the left eye and the right image with the right eye, the display screen of the display device The right image is shifted to the right as a whole, and the amount of parallax is changed. When the right image is shifted to the right by 10 pixels, the amount of parallax becomes 0 pixel, and the amount of parallax disappears and the image does not appear. Even if the maximum parallax of these images is 100 pixels, a shift of 10 pixels results in a parallax amount of 90 pixels, that is, the maximum parallax also changes.
このような、画像のシフトを積極的に用い、視差量を制御する手法が、例えば特許文献1で提案されている。視差量と言うのは、画像の表示サイズや画像の解像度(画素数)によっても変化するので、撮像装置で取得された左右画像を、どの大きさの表示装置で、どの解像度(画素数)で観察するかにより、視差量が大きくも小さくもなってしまうが、これを視距離のパラメータも含め両眼の融合範囲に収めるよう、左右画像のシフトで調整を行っている。
For example,
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、表示する左右画像のシフトにより視差量の制御をおこなっているため、この表示装置を見る視聴者が複数人の場合は、その視聴者全員に同様の視差量の調整が行われてしまう。例えば表示装置に近付いた視聴者に合わせるよう最適な立体画像を表示すると、それ以外の視聴者は、近付いていないにもかかわらず、視差量が制御されてしまうという問題がある。逆に、推奨観察距離を用いて固定値にすることで視差量が変動することはなくなるが、表示装置に近付いた視聴者は融合限界を超える過度な視差量で映像を視聴する可能性が生じてしまう。
However, in the method described in
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、他の視聴者の立体視を阻害することなく、融合限界を超える過度な視差量で映像を視聴するのを制限することが可能な立体映像観賞用メガネを提供すること、を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and can restrict viewing of an image with an excessive amount of parallax exceeding the fusion limit without obstructing other viewers' stereoscopic vision. An object is to provide glasses for viewing stereoscopic images.
上記課題を解決するために、本発明の第1の技術手段は、左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示させ、その表示タイミングに同期した同期信号を送信する立体映像表示装置による立体映像を鑑賞するための立体映像観賞用メガネであって、前記立体映像観賞用メガネは、左眼用シャッター及び右眼用シャッターと、前記同期信号により前記左眼用シャッター及び前記右眼用シャッターそれぞれの開閉駆動を制御するシャッター駆動制御部と、前記同期信号の信号強度を判定する信号強度判定部とを備え、前記シャッター駆動制御部は、前記信号強度判定部で判定された信号強度に応じて、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを交互に開閉駆動させて立体映像を表示させる第1の開閉パターンと、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを同時に開閉駆動させて平面映像を表示させる第2の開閉パターンとを切り替えることを特徴としたものである。 In order to solve the above-described problem, the first technical means of the present invention provides a stereoscopic video display device that alternately displays a left-eye video and a right-eye video and transmits a synchronization signal synchronized with the display timing. Stereoscopic video viewing glasses for viewing stereoscopic video, wherein the stereoscopic video viewing glasses include a left eye shutter and a right eye shutter, and the left eye shutter and the right eye shutter according to the synchronization signal. A shutter drive control unit that controls each opening and closing drive; and a signal strength determination unit that determines a signal strength of the synchronization signal, the shutter drive control unit according to the signal strength determined by the signal strength determination unit A first opening / closing pattern for alternately opening and closing the left eye shutter and the right eye shutter to display a stereoscopic image, the left eye shutter and the right eye And the use shutters were simultaneously opened and closed driven is obtained by and switches the second opening pattern to display a planar image.
第2の技術手段は、第1の技術手段において、前記信号強度判定部は、前記立体映像表示装置と前記立体映像観賞用メガネとの視距離を、前記立体映像表示装置から送信された同期信号の信号強度により判定することを特徴としたものである。 According to a second technical means, in the first technical means, the signal strength determination unit transmits a viewing distance between the stereoscopic video display device and the stereoscopic video viewing glasses from the stereoscopic video display device. It is characterized by determining by the signal intensity of
第3の技術手段は、第1又は第2の技術手段において、前記同期信号は赤外線信号であり、前記信号強度判定部は、前記赤外線信号の光強度に応じて、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを交互に開閉駆動させて立体映像を表示させる第1の開閉パターンと、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを同時に開閉駆動させて平面映像を表示させる第2の開閉パターンとを切り替えることを特徴としたものである。 According to a third technical means, in the first or second technical means, the synchronization signal is an infrared signal, and the signal intensity determination unit is configured to detect the left-eye shutter and the shutter according to the light intensity of the infrared signal. A first opening / closing pattern that alternately opens and closes the right eye shutter to display a stereoscopic image, and a second opening and closing drive that simultaneously opens and closes the left eye shutter and the right eye shutter to display a planar image. It is characterized by switching between an open / close pattern.
第4の技術手段は、第1又は第2の技術手段において、前記同期信号は電波信号であり、前記信号強度判定部は、前記電波信号の信号強度に応じて、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを交互に開閉駆動させて立体映像を表示させる第1の開閉パターンと、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを同時に開閉駆動させて平面映像を表示させる第2の開閉パターンとを切り替えることを特徴としたものである。 According to a fourth technical means, in the first or second technical means, the synchronization signal is a radio wave signal, and the signal strength determination unit is configured to detect the left-eye shutter and the shutter according to the signal strength of the radio wave signal. A first opening / closing pattern that alternately opens and closes the right eye shutter to display a stereoscopic image, and a second opening and closing drive that simultaneously opens and closes the left eye shutter and the right eye shutter to display a planar image. It is characterized by switching between an open / close pattern.
第5の技術手段は、第1〜第4のいずれか1の技術手段において、前記信号強度判定部は、前記同期信号の信号強度が所定の閾値より小さいか否かを判定し、大きいと判定した場合、前記シャッター駆動制御部は、前記第2の開閉パターンに切り替えて、平面映像を表示させることを特徴としたものである。 According to a fifth technical means, in any one of the first to fourth technical means, the signal strength determination unit determines whether the signal strength of the synchronization signal is smaller than a predetermined threshold, and determines that the signal strength is large. In this case, the shutter drive control unit switches to the second opening / closing pattern and displays a planar image.
第6の技術手段は、第5の技術手段において、前記所定の閾値は、前記立体映像表示装置と前記立体映像観賞用メガネとの視距離によって設定されることを特徴としたものである。 According to a sixth technical means, in the fifth technical means, the predetermined threshold value is set according to a viewing distance between the stereoscopic video display device and the stereoscopic video viewing glasses.
第7の技術手段は、第5の技術手段において、前記所定の閾値は、ユーザにより設定可能としたことを特徴としたものである。 According to a seventh technical means, in the fifth technical means, the predetermined threshold value can be set by a user.
本発明によれば、他の視聴者の立体視を阻害することなく、融合限界を超える過度な視差量で映像を視聴するのを制限することが可能になるという効果が得られる。 According to the present invention, it is possible to restrict viewing of an image with an excessive amount of parallax exceeding the fusion limit without obstructing stereoscopic viewing of other viewers.
以下、本発明に係わる立体映像観賞用メガネについて実施例を挙げ図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the stereoscopic image viewing glasses according to the present invention will be described with reference to the drawings with examples.
図1は、本発明の実施例における立体映像表示システムの概略構成を示すブロック図で、図中、100は立体映像表示システムを示す。この立体映像表示システム100は、立体映像表示装置110と立体映像観賞用メガネ120とを備え、左右映像を交互に表示する時分割により表示された左右映像(立体視用の映像)のタイミングに合わせて、立体映像観賞用のメガネ120を駆動制御し、立体視を可能にさせる。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a stereoscopic video display system according to an embodiment of the present invention. In the figure, 100 indicates the stereoscopic video display system. This stereoscopic
立体映像表示装置110は、映像表示部111、映像識別信号生成部112、及び同期信号送信部113から構成され、また、立体映像観賞用メガネ120は、同期信号受信部121、シャッター制御信号生成部122、信号強度判定部123、シャッター駆動制御部124、左眼用シャッター125L、及び右眼用シャッター125Rから構成されている。
The stereoscopic
映像表示部111は、液晶ディスプレイで構成され、立体視させる際には入力された映像信号から左眼用の映像と右眼用の映像とを生成し、時分割で交互に表示を行う。本実施例での液晶ディスプレイは、2次元映像表示の際には240Hzの駆動周波数にて映像表示を行い、立体視用の映像表示の際には左右映像がそれぞれ120Hzにて表示されるように構成される。 The video display unit 111 is configured by a liquid crystal display, and generates a left-eye video and a right-eye video from an input video signal when performing stereoscopic viewing, and alternately displays them in a time-division manner. The liquid crystal display in the present embodiment displays video at a driving frequency of 240 Hz when displaying two-dimensional video, and displays left and right video at 120 Hz when displaying stereoscopic video. Composed.
映像識別信号生成部112は、映像表示部111で表示する左右映像のタイミングに同期させた立体映像観賞用メガネ120の制御のための映像識別信号を生成し、生成した映像識別信号を同期信号送信部113へと送る。同期信号送信部113は受信した映像識別信号を同期信号114として送信する。本例ではこの同期信号114を赤外線信号として送信している。映像識別信号にはどのタイミングで映像表示部111が左眼用映像あるいは右眼用映像を表示しているかを示す情報が付与されており、この映像識別信号に対して立体映像観賞用メガネ120が同期駆動するように構成される。本例における映像識別信号としては、例えば、左右映像を識別するための矩形波のパルス信号を送信する。ここでは単純なパルスパターンでも良いし、その他の異なる方式の信号でも構わない。また、パターンをコード化することによって、近い波長域を扱うリモコンなどの他の機器で用いられる赤外光からの干渉の影響を低減するものでもよい。
The video identification
同期信号送信部113は、波長850nmの赤外LEDを備え、映像識別信号生成部112により生成された映像識別信号に基づいて赤外LEDを駆動制御させ、この映像識別信号を赤外線の同期信号114に変換し、この赤外線信号114を空間中に送信する。なお、説明の簡素化のため本例記載の赤外線信号114は同期信号114を指し示すものとする。
The synchronization
立体映像表示装置110より送信された赤外線信号114を立体映像観賞用メガネ120が有する同期信号受信部121により受信される。同期信号受信部121は、赤外線信号114から左右映像のタイミングを示す映像識別信号をシャッター制御信号生成部122に、赤外線信号114の光強度情報を信号強度判定部123にそれぞれ送る。
The
信号強度判定部123は、同期信号受信部121で受信した赤外線信号114の光強度から、立体映像観賞用メガネ120を使用する視聴者が立体映像表示装置110からどれだけ離れた位置で視聴しているかを示す視距離を判定し、その判定値(判定結果)をシャッター制御信号生成部122へと入力する。
The signal
シャッター制御信号生成部122は、同期信号受信部121より受信した赤外線信号114から、左右のシャッターを制御するシャッター制御信号を生成し、このシャッター制御信号をシャッター駆動制御部124に送る。
The shutter
シャッター駆動制御部124は、シャッター制御信号生成部122により生成されたシャッター制御信号に基づいて、左眼用シャッター125Lと右眼用シャッター125Rをそれぞれ駆動制御する。左右のシャッターは例えば液晶パネルによって構成され、シャッター駆動制御部124から印加される電圧値に応じて透過(開)・不透過(閉)の状態となるよう制御される。
The shutter
シャッター制御信号生成部122は、左眼用シャッター125Lと右眼用シャッター125Rの開閉パターンを制御するためのシャッター制御信号を生成し、このシャッター制御信号に基づいてシャッター駆動制御部124が左眼用シャッター125Lと右眼用シャッター125Rの開閉パターンを切り替える。シャッター制御信号生成部122は、信号強度判定部123の判定結果に基づき立体映像の視聴を許可する場合、視聴者に立体視させるためのシャッター制御信号を生成し、また、信号強度判定部123の判定結果に基づき立体映像の視聴を許可しない場合、左右眼で視差のない同一映像である平面映像(従来の2次元映像)を視聴させるためのシャッター制御信号を生成する。
The shutter control
つまり、立体映像を視聴する場合、左眼用シャッター125Lと右眼用シャッター125Rの第1の開閉パターンに切り替えられる。この第1の開閉パターンの場合、立体映像表示装置110で左眼用映像が表示されているタイミングでは左眼用シャッター125Lを透過状態に、右眼用シャッター125Rを不透過状態にし、一方、右眼用映像が表示されているタイミングでは左眼用シャッター125Lを不透過状態に、右眼用シャッター125Rを透過状態にすることにより、左右映像がそれぞれ対応する視聴者の左右の目にはいるように駆動制御される。
That is, when viewing stereoscopic video, the first opening / closing pattern of the left-
また、平面映像を視聴する場合、左眼用シャッター125Lと右眼用シャッター125Rの第2の開閉パターンに切り替えられる。この第2の開閉パターンの場合、例えば、立体映像表示装置110で左眼用映像が表示されているタイミングでは左右のシャッター(125R、125L)を透過状態に、右眼用映像が表示されているタイミングでは左右のシャッター(125R、125L)を不透過状態にすることで、どちらか一方の映像のみを両目に入るよう制御を行う。このようにすることで、立体映像表示装置110では左右映像を交互に表示されていても視聴者にとっては片側の映像のみ視聴していることになるため、立体視することなく2次元映像を見ていることになる。
Further, when viewing a flat image, the second opening / closing pattern of the left-
なお、上記例では左眼用映像のみ両眼で見せる構成となっているが、右眼用映像のみ見せるものでもよい。また、基準画像なるものが存在する場合は、その基準画像を視聴させるものでもよい。例えば、基準画像と視差情報から他方の目の映像を生成し立体視させる手法では有効である。 In the above example, only the left-eye video is shown with both eyes, but only the right-eye video may be shown. If there is a reference image, the reference image may be viewed. For example, it is effective in the method of generating a video image of the other eye from the reference image and the parallax information and stereoscopically viewing it.
このように、立体映像表示システム100は、左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示する立体映像表示装置110と、左眼用シャッター125L及び右眼用シャッター125Rが設けられた立体映像観賞用メガネ120とを備える。立体映像表示装置110は、左眼用映像と右眼用映像とを交互に表示させるタイミングに同期した同期信号を送信する同期信号送信部113を備える。
As described above, the stereoscopic
そして、立体映像観賞用メガネ120は、同期信号送信部113から送信された同期線信号により左眼用シャッター125L及び右眼用シャッター125Rそれぞれの開閉駆動を制御するシャッター駆動制御部124と、同期信号の信号強度を判定することにより、立体映像表示装置110と立体映像観賞用メガネ120との視距離を判定する信号強度判定部123とを備え、シャッター駆動制御部124は、信号強度判定部123で判定された視距離(信号強度)に応じて、左眼用シャッター125Lと右眼用シャッター125Rとを交互に開閉駆動させて立体映像を表示させる第1の開閉パターンと、左眼用シャッター125Lと右眼用シャッター125Rとを同時に開閉駆動させて平面映像を表示させる第2の開閉パターンとを切り替える。
The stereoscopic
上記の視距離の判定とシャッター駆動制御に関して、図2に基づいて具体的に説明する。図2は、立体映像表示装置110を2人の視聴者(視聴者X、視聴者Y)がある視距離にて視聴しているところを簡単に示したものである。図2(A)は視聴者Xが視距離Lで視聴している状態、図2(B)は視聴者Yが視距離L′で視聴している状態を示している。ただし、ここでは説明を分かり易くするため2つの状態を分けて図示しているが、図2(A),(B)では共に同一の立体映像表示装置110にて同一の映像を見ているものとする。
The determination of the viewing distance and the shutter drive control will be specifically described with reference to FIG. FIG. 2 simply shows a situation where two viewers (viewer X and viewer Y) are watching at a certain viewing distance. 2A shows a state where the viewer X is viewing at a viewing distance L, and FIG. 2B shows a state where the viewer Y is viewing at a viewing distance L ′. However, although two states are illustrated separately for easy understanding, in FIGS. 2A and 2B, the same image is viewed on the same stereoscopic
立体映像表示装置110には、左右映像が高速に交互に表示され、それに同期するように視聴者の装着する立体映像観賞用メガネ120が駆動される。まず、図2(A)に示す、視聴者Xの位置から立体映像を視聴する状態を説明する。視聴者Xが視距離Lの位置で立体映像観賞用メガネ120を装着し、立体映像表示装置110を視聴している。このとき、立体映像表示装置110では左右映像が時分割で表示され、そのタイミングに合わせて立体映像観賞用メガネ120が駆動制御されるため、視聴者Xには立体映像が視聴可能となる。
The stereoscopic
ここで、立体映像表示装置110上で対応する左右映像での同一対象の特徴点を左映像特徴点311L、右映像特徴点311Rとする。これら2つの特徴点のディスプレイ上の間隔が視差量312である。左右映像の対応する左映像特徴点311Lと右映像特徴点311Rをそれぞれ視聴者Xの左眼314Lと右眼314Rで観察して立体視した場合には、2つの特徴点が重なり合って結像点313に存在しているかのように見える。結像点313の位置、つまりディスプレイ面からどの程度飛び出して(引っ込んで)見えるかは視聴者の両目の間隔315や視距離L、視差量312に依存し、例えば、視聴者の目の間隔と位置が固定の場合では視差量312が大きいほど飛び出し量は増加する。
Here, the feature points of the same target in the corresponding left and right images on the stereoscopic
ここで、視聴者の左右の目の位置である左眼314L,右眼314Rと左右映像の対応する左映像特徴点311L,右映像特徴点311Rをそれぞれ結んだ線分で表させる角度を輻輳角αとし、2つの特徴点の中心位置と左眼314Lと右眼314Rを結んだ線分から表される角を輻輳角βとすると、視差角aは、
視差角a=|α−β|
と定義することができる。この視差角が大きすぎる場合には、立体視可能な視差量である融合限界を超えて立体視できなかったり(2重像に見える)、長時間の視聴の際には不快感や眼精疲労の原因にもなったりするため、過度な視差量での映像の視聴を抑制する必要がある。一般的に融合限界の最大視差角は2度と言われており、視差角をこれ以上超えない視差量で表示する。さらに最適な範囲では60分以下とするのが望ましいと言われている。
Here, the angle at which the
Parallax angle a = | α−β |
Can be defined as If this parallax angle is too large, stereoscopic viewing cannot be achieved beyond the fusion limit, which is the amount of parallax that can be viewed stereoscopically (looks like a double image), or discomfort or eye strain during long-time viewing. Therefore, it is necessary to suppress the viewing of video with an excessive amount of parallax. Generally, the maximum parallax angle at the fusion limit is said to be 2 degrees, and the display is performed with a parallax amount that does not exceed the parallax angle any more. Furthermore, it is said that the optimum range is preferably 60 minutes or less.
図2(B)には、視聴者Yが視距離Lよりも立体映像表示装置110に近い距離L′で視聴した場合を示している。これは、ディスプレイ面上での視差量は図2(A)と同様であり単に視距離のみが短くなった状態を示している。また、視聴者Xと視聴者Yの両目間隔315は同一であるとする。この場合、図2(A)の輻輳角αと輻輳角βに対応する角度はそれぞれ輻輳角α’と輻輳角β’となり、視聴者Yにおける視差角bは、
視差角b=|α’−β'|
となる。ここで、視差角a<視差角bとなるため、表示の視差量が同じであれば視距離が近くなると視差角は増加する。
FIG. 2B shows a case where the viewer Y views at a distance L ′ closer to the stereoscopic
Parallax angle b = | α′−β ′ |
It becomes. Here, since the parallax angle a <the parallax angle b, the parallax angle increases as the viewing distance decreases as long as the display parallax amount is the same.
ここで本実施例のシステムの動作について具体的な数値を用いて説明する。図2(A)、(B)の例において、表示される映像のディスプレイ上の視差量312を“15mm”、視聴者の両目間隔315を“65mm”、視距離Lを“4m”、視距離L′を“1m”とした場合、視差角a,bはそれぞれ、視差角a=1.1度(視距離L=4m)、視差角b=3.8度(視距離L′=1m)となる。視差角aは立体視するのに特に問題となる値ではないため、視聴者Xが立体映像を視聴可能なように左右映像に対してそれぞれ左右の目にて視聴するように第1の開閉パターンによるシャッターの駆動制御を行う。
Here, the operation of the system of this embodiment will be described using specific numerical values. In the example of FIGS. 2A and 2B, the
一方、視聴者Yにおける視差角bは融合限界の最大視差角2度を超えており、立体視不可能であったり、眼精疲労の原因にもなったりするため、シャッター制御信号生成部122は、左右映像の表示タイミングに合わせて左右のシャッターを左眼用の映像のみ視聴者Yに見せるように駆動する第2の開閉パターンに切り替えるためのシャッター制御信号を生成する。つまり、立体映像表示装置110は左右映像を交互に表示しているが、立体映像観賞用メガネ120の両方のシャッター(125L,125R)を左右同時に透過・不透過の状態にする。これにより、視聴者は両目で左映像のみ視聴することになるため、視聴者にとっては平面映像(2次元映像)を視聴することになる。
On the other hand, the parallax angle b of the viewer Y exceeds the maximum parallax angle of 2 degrees, which is the limit of fusion, and stereoscopic viewing is impossible or causes eye strain. Then, a shutter control signal for switching the left and right shutters to the second opening / closing pattern that drives the viewer Y so that only the video for the left eye is shown to the viewer Y is generated in accordance with the display timing of the left and right images. That is, although the stereoscopic
ここで、信号強度判定部123による視距離判定の方法について説明する。上記したように立体映像で見せるか、平面映像で見せるかは視距離によって判定するが、これは信号強度判定部123によって行われる。この信号強度判定部123による判定結果に基づいて、シャッター制御信号生成部122及びシャッター駆動制御部124で左右のシャッターの開閉パターンを切り替え、視聴者に立体映像を視聴させるか、あるいは、平面映像を視聴させるかの制御を行う。
Here, a method of visual distance determination by the signal
信号強度判定部123は、同期信号受信部121で受信された赤外線信号114の光強度によって視距離の判定を行う。図3は視距離に対する赤外光の強度の推移を表す特性曲線データの一例を示す図であり、図中、縦軸は赤外光強度(相対受信レベル:dB)、横軸は視距離(m)を示す。この図3に示す特性曲線データは立体映像観賞用メガネ120の図示しないメモリに格納しておき、信号強度判定部123により参照される。これによれば、視距離が大きくなれば赤外光の信号強度が減衰することが分かる。例えば、視差角が1度となる視距離L0に対応する赤外光強度(相対受信レベル)Pを基準値とする。ここで、視聴者Xにおける視距離L(>L0)での光強度は、基準値P以下であるので、視距離判定部123は、立体視を許可する判定値を、シャッター制御信号生成部122に送り、シャッター制御信号生成部122では左右映像それぞれに対して左右の目で視聴するようにシャッター制御信号を生成する。そして、このシャッター制御信号に基づいてシャッター駆動制御部124が左右のシャッターを第1の開閉パターンで駆動させる。その結果、視聴者Xは立体映像を視聴することになる。
The signal
一方、視聴者Yの場合、視距離L′(<L0)での光強度の値が基準値Pを超えており、融合限界以上の視距離で視聴していることが分かる。すなわち、信号強度判定部123は、立体映像表示装置110と立体映像観賞用メガネ120との視距離が所定の閾値(ここではL0に相当)より小さいか否かを判定し、小さいと判定した場合、シャッター駆動制御部124は、第2の開閉パターンに切り替えて、平面映像を表示させる。なお、信号強度を閾値の基準とした場合には、視距離が近くなるほど信号強度が大きくなるため、閾値より大きいと判定した場合に、シャッター駆動制御部124は、第2の開閉パターンに切り替えて、平面映像を表示させることになる。
On the other hand, in the case of the viewer Y, the value of the light intensity at the viewing distance L ′ (<L0) exceeds the reference value P, and it can be seen that the viewer Y is viewing at a viewing distance equal to or greater than the fusion limit. That is, the signal
より具体的には、信号強度判定部123は、立体視を許可しない(平面映像を視聴させる)判定値を、シャッター制御信号生成部122に送り、シャッター制御信号生成部122では左眼用映像に対して左右の目で同時に視聴するようにシャッター制御信号を生成する。そして、このシャッター制御信号に基づいてシャッター駆動制御部124が左右のシャッターを第2の開閉パターンで駆動させる。その結果、視聴者Yは左眼用の映像のみ視聴することになり、平面映像を視聴することになる。
More specifically, the signal
なお、本実施例では平面映像視聴時には左眼用映像のみを見せる構成としているが、右眼用映像のみでも構わない。また、多視点映像を表示する場合においてもある特定の視点方向の映像を視聴させることで平面映像とするものでも構わない。例えば、3視点以上の映像を時分割で表示しそのうち2視点を選択して立体視させる立体映像表示装置の場合、1視点の映像のみ選択して平面映像として視聴させてもよい。 In the present embodiment, only the left-eye video is shown when viewing the planar video, but only the right-eye video may be displayed. Further, even when displaying a multi-view video, a flat video may be obtained by viewing a video in a specific viewpoint direction. For example, in the case of a stereoscopic video display apparatus that displays videos of three or more viewpoints in a time-sharing manner and selects two viewpoints for stereoscopic viewing, only one viewpoint video may be selected and viewed as a planar video.
このように赤外信号光の強度によって視距離を判定し、シャッターの開閉パターンを自動的に変更する(切り替える)ことで、煩雑な操作を必要とせず、また、他の視聴者の立体視を阻害することもなく、融合限界を超えた立体映像や眼精疲労となる強い視差の映像を見せないようにすることが可能となる。 In this way, the viewing distance is determined based on the intensity of the infrared signal light, and the shutter opening / closing pattern is automatically changed (switched), so that no complicated operation is required, and other viewers can view stereoscopically. Without obstructing, it is possible to prevent a stereoscopic image exceeding the fusion limit and a strong parallax image that causes eye strain from being displayed.
また、本実施例では同期信号を赤外線信号としているが、これに限ったものではなく、他の光信号や電波など他の同期信号でも構わない。これらの信号は赤外線信号と同様に同期信号送信部からの距離に応じて減衰するため、受信した際の信号強度の変移によって視距離の判定が可能となる。 In this embodiment, the sync signal is an infrared signal. However, the present invention is not limited to this, and other sync signals such as other optical signals and radio waves may be used. Since these signals are attenuated in accordance with the distance from the synchronization signal transmission unit in the same manner as the infrared signal, the viewing distance can be determined by the change in the signal intensity when received.
また、本実施例では視距離による判定としたが、これに限定されるものではなく、受信した信号強度の変移で判定しても構わない。例えば、推奨される視距離での信号強度を基準としてどれだけ受信信号強度が減衰したかを判定し、メガネのシャッター駆動パターンを切換えるようにしてもよい。 In this embodiment, the determination is based on the viewing distance. However, the determination is not limited to this, and the determination may be made based on a change in received signal strength. For example, it may be determined how much the received signal intensity is attenuated based on the signal intensity at the recommended viewing distance, and the shutter drive pattern of the glasses is switched.
上記の実施例に記載した立体映像観賞用メガネは、視聴者個別に装着する立体映像観賞用メガネによって制御されるものであるので、複数人で視聴する環境であっても、視距離の近い視聴者だけが平面映像を視聴し、他の視聴者は立体映像を楽しむことが可能となる。また、映像自体をある特定の対象者に合わせることもないので全員が快適に立体映像を視聴することができる。 The stereoscopic video viewing glasses described in the above embodiments are controlled by the stereoscopic video viewing glasses that are individually worn by the viewers. Therefore, even in an environment where multiple people view, viewing with a short viewing distance is possible. Only the viewer can view the flat image, and the other viewers can enjoy the stereoscopic image. In addition, since the video itself is not matched with a specific target person, everyone can view the stereoscopic video comfortably.
さらには、大がかりな装置構成は不要であり、立体映像観賞用メガネに簡単な機能を設けることのみで実現できるため、装置コストの低下を図りつつ、視聴者の眼精疲労などを防止することができる。 Furthermore, since a large-scale device configuration is unnecessary and can be realized only by providing a simple function to the glasses for viewing stereoscopic images, it is possible to prevent eye strain of the viewer while reducing the device cost. it can.
また、複数人の視聴時にも立体表示を阻害することなく、視聴者ごとに立体表示の有無を制御できるため、3人以上の視聴者のいる環境においても有効となる。また、ある視聴者が視距離の近いところまで移動してきた場合などにおいて、視距離と予め設定された閾値との比較結果に基づいて、自動的に3次元から2次元の映像へ表示を切り替えることが可能となる。 In addition, since it is possible to control the presence / absence of stereoscopic display for each viewer without obstructing stereoscopic display even when a plurality of people are viewing, this is effective even in an environment where there are three or more viewers. In addition, when a certain viewer moves to a place near the viewing distance, the display is automatically switched from 3D to 2D based on the comparison result between the viewing distance and a preset threshold. Is possible.
また、視距離に対する閾値の設定は、上記の実施例の値(図3)に限らず、ユーザによって設定することが可能であり、手動での調整を行っても構わない。この場合、視聴者個別に異なる閾値を設定することで個人差に応じた設定が可能となる。例えば、子供の場合は成人に比べて両眼間隔が短いため、同じ視差量の映像を視聴した場合には同じ視距離であっても両眼間隔が短い方が視差角が大きくなる。このため、子供の場合、成人の場合と比べて閾値を大きく設定することで、より効果的な立体映像表示制御を行うことができる。 The threshold value for the viewing distance is not limited to the value in the above-described embodiment (FIG. 3), and can be set by the user, and manual adjustment may be performed. In this case, it is possible to set according to individual differences by setting different thresholds for each viewer. For example, since the distance between both eyes is shorter than that of an adult in the case of a child, when viewing an image with the same amount of parallax, the parallax angle becomes larger when the distance between both eyes is shorter even at the same viewing distance. For this reason, in the case of a child, more effective stereoscopic image display control can be performed by setting the threshold value larger than that in the case of an adult.
また、立体映像観賞用メガネとして、左右のシャッターに液晶を用いたが、これに限定されるものではなく、映像に同期し透過と不透過を制御できるシャッターであればよい。 Further, as the stereoscopic video viewing glasses, liquid crystal is used for the left and right shutters, but the present invention is not limited to this, and any shutter that can control transmission and non-transmission in synchronization with the video may be used.
以上、本発明の実施例について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も本発明の適用範囲に含まれる。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to these embodiments, and the design and the like within the scope not departing from the gist of the present invention are also included. Included in scope.
100,100′…立体映像表示システム、110…立体映像表示装置、111…映像表示部、112…映像識別信号生成部、113…赤外線信号送信部、114…赤外線信号、115…視差量判定部、120…立体映像観賞用メガネ、121…赤外線信号受信部、122…シャッター制御信号生成部、123…信号強度判定部、124…シャッター駆動制御部、125R…右眼用シャッター、125L…左眼用シャッター、311R…右映像特徴点、311L…左映像特徴点、312…視差量、313…結像点、314R…右眼、314L…左眼、315…両目間隔。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,100 '... Stereoscopic video display system, 110 ... Stereoscopic video display apparatus, 111 ... Video display part, 112 ... Video | video identification signal generation part, 113 ... Infrared signal transmission part, 114 ... Infrared signal, 115 ... Parallax amount determination part, DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記立体映像観賞用メガネは、左眼用シャッター及び右眼用シャッターと、前記同期信号により前記左眼用シャッター及び前記右眼用シャッターそれぞれの開閉駆動を制御するシャッター駆動制御部と、前記同期信号の信号強度を判定する信号強度判定部とを備え、
前記シャッター駆動制御部は、前記信号強度判定部で判定された信号強度に応じて、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを交互に開閉駆動させて立体映像を表示させる第1の開閉パターンと、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを同時に開閉駆動させて平面映像を表示させる第2の開閉パターンとを切り替えることを特徴とする立体映像観賞用メガネ。 Stereoscopic video viewing glasses for viewing stereoscopic video by a stereoscopic video display device that alternately displays left-eye video and right-eye video and transmits a synchronization signal synchronized with the display timing,
The stereoscopic video viewing glasses include a left-eye shutter and a right-eye shutter, a shutter drive control unit that controls opening and closing driving of the left-eye shutter and the right-eye shutter according to the synchronization signal, and the synchronization signal. A signal strength determination unit for determining the signal strength of
The shutter drive control unit is configured to first open and close the left eye shutter and the right eye shutter to open and close to display a stereoscopic image according to the signal strength determined by the signal strength determination unit. 3D image viewing glasses characterized by switching between a pattern and a second opening / closing pattern for simultaneously opening and closing the left-eye shutter and the right-eye shutter to display a planar image.
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