JP2012165218A - 映像出力装置 - Google Patents

Abstract

【課題】できるだけ輝度を低下させず少ない数の出力映像により、異なる視差量をもった複数の３次元映像を表示させる映像出力装置を提供する。
【解決手段】映像出力装置２は、１つの映像と該１つの映像に対して異なる視差量をもった少なくとも２つの映像とを含む少なくとも３つの映像を出力する３次元映像出力部２０を備える。３次元映像出力部２０は、第１〜第３のフレーム入力部２１〜２３からの映像フレームを選択してプロジェクタ部２４でスクリーンＳＳに投影する。上記少なくとも３つの映像のうち、少なくとも１つの映像は、視差量が異なる複数の３次元映像を表示させるための一方の片眼用映像として共通に用いられる。上述の選択に同期させて、専用メガネ１の左眼用シャッタ１１、右眼用シャッタ１２を開閉させることで、スクリーンＳＳに投影された映像が３次元映像としてユーザに視認させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の３次元映像が出力可能な映像出力装置に関する。

映像出力装置には、テレビ装置やモニタ装置のように表示画面に直接映像を表示する表示デバイスを有する映像表示装置や、映像をスクリーンに投射する投射型の映像表示装置（プロジェクタと呼ばれる）、さらにはこれらの映像表示装置に接続して映像を出力するレコーダ、チューナ、ＳＴＢ（Set Top Box）等の映像再生装置がある。そして、いずれの種類の映像出力装置においても、３次元映像を出力する機能を備えたものが流通している。

このような３次元映像対応の映像出力装置の一つとして、特許文献１には、４枚の映像フレームを時間分割しながら投影し、２人の観測者Ａ，Ｂが装着したアクティブシャッタ方式の３次元映像視認用メガネ（眼鏡）の位置を検出することで、その２人の観測者Ａ，Ｂにそれぞれ内容の異なる３次元映像を視認させる３次元画像表示装置が開示されている。

より具体的には、この３次元画像表示装置では、３次元映像を２人の観測者Ａ，Ｂに提供する場合、観測者Ａ用に、左眼用と右眼用の２枚の映像フレームを順番に投影し、これら２枚の映像フレームに続いて、観測者Ｂ用の左眼用と右眼用の２枚の映像フレームを順番に投影している。そして、観測者Ａ用の２枚の映像フレームに同期させて観測者Ａの上記３次元映像視認用メガネの左右のアクティブシャッタの開閉を行っている。即ち、左眼用を投影しているときは観測者の左眼用シャッタを開き、右眼用シャッタを閉じ、右眼用を投影しているときはその逆を行うように制御することで、観測者Ａの左右の目に別々の視点からの映像を投影し立体視させている。また、観測者Ｂ用の２枚の映像フレームに同期させて同様の開閉制御を行うことで、観測者Ｂの左右の目に別々の視点からの映像を投影し立体視させている。ここで、上記３次元映像視認用メガネにおいて、いずれの２枚の映像フレームに同期させるかは、上記３次元映像視認用メガネの位置を検出することで決めている。

なお、３次元映像の表示には、アクティブシャッタ方式のメガネを用いる方式のほかに、例えば非特許文献１に記載のような波長分割方式（波長分離方式や色分光方式などとも呼ばれる）が挙げられる。

特開平４−３４５１９７号公報

Infitec社ホームページ、［online］、［平成２２年１１月３０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.infitec.de/leistungen/projektoren/index.php＞

上述のように、特許文献１に記載の３次元画像表示装置では、観測者毎に右眼用、左眼用の２枚の映像フレームを時間分割しながら投影しており、複数の観測者にそれぞれ別の３次元映像を提供することができる。

しかしながら、特許文献１に記載の３次元画像表示装置で観測者毎に提供される別の３次元映像は、視点の動きに追従した３次元映像であり、同じオブジェクトが存在するものであっても、少なくともオブジェクトの見えている部分が異なる３次元映像であり、内容が同じ（オブジェクトの見えている部分が同じ）で視差量の異なる２つ以上の３次元映像ではない。また、特許文献１にはそのような視差量の異なる２つ以上の３次元映像を視認させようとする発想もない。

さらに、特許文献１に記載の３次元画像表示装置では、例えば観測者２人分の２つの３次元映像を視認させるために合計４枚の映像フレームを作成する必要があり、コンテンツ作成が複雑になり３次元映像の出力のための計算装置の規模が大きくなってしまうだけでなく、観測者のメガネ越しに見た映像の輝度が１／４になってしまう。このような問題は、波長分割方式などの他の方式を採用した場合でも生じ得る。

他方、３次元画像表示装置では、例えば、子供と大人では両眼の間隔が違い、同じ映像を見ても両眼の間隔の狭い子供の方がより強い立体を感じるようになり、強い立体は目の酷使に繋がり、不快な思いをしたり体調不良に陥る可能性があった。このため、喩え視差調整機能を設けたとしても大人と子供とが同時に３次元映像を楽しんで視聴することができないといった問題があった。

本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、できるだけ輝度を低下させず、少ない数の出力映像により、異なる視差量をもった複数の３次元映像を表示させることが可能な映像出力装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、映像出力装置において、１つの映像と該１つの映像に対して異なる視差量をもった少なくとも２つの映像とを含む少なくとも３つの映像を出力する３次元映像出力部を備えたことを特徴としたものである。

第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記３次元映像出力部から出力された前記少なくとも３つの映像のうち、少なくとも１つの映像は、視差量が異なる複数の３次元映像を表示させるための一方の片眼用映像として共通に用いられることを特徴としたものである。

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３次元映像出力部は、前記少なくとも３つの映像として、少なくとも３枚の映像フレームを順次出力することを特徴としたものである。

第４の技術手段は、第３の技術手段において、アクティブシャッタ方式の３次元映像視認用メガネにおける左眼、右眼のアクティブシャッタの開閉を、前記少なくとも３つの映像フレームのうち左眼用の１つの映像フレームと右眼用の１つの映像フレームの表示タイミングに合うように制御する信号を送信する制御信号送信部をさらに備えたことを特徴としたものである。

第５の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記３次元映像出力部は、前記少なくとも３つの映像として１枚の映像フレームを同時出力することを特徴としたものである。

第６の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記少なくとも３つの映像は、それぞれ他の映像とは異なる波長帯域で構成され、前記３次元映像出力部は、前記少なくとも３つの映像として少なくとも３枚の映像フレームを順次出力することを特徴としたものである。

第７の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記少なくとも３つの映像は、それぞれ他の映像とは異なる波長帯域で構成され、前記３次元映像出力部は、前記少なくとも３つの映像として１枚の映像フレームを同時出力することを特徴としたものである。

第８の技術手段は、第６又は第７の技術手段において、前記少なくとも３つの映像のうち左眼用の１つの映像と右眼用の１つの映像とを、波長分割方式の３次元映像視認用メガネにより透過させることで、３次元映像をユーザに視認させることを特徴としたものである。

第９の技術手段は、第１〜第８のいずれか１の技術手段において、前記３次元映像出力部から出力される前記少なくとも３つの映像における、それぞれの映像間の視差量を調整する視差量調整部をさらに備えたことを特徴としたものである。

第１０の技術手段は、第１〜第９のいずれか１の技術手段において、前記３次元映像出力部に入力するための前記少なくとも３つの映像を、１枚の２次元表示用の映像フレームから、若しくは１つの視差量をもった３次元映像フレームから生成する映像変換部をさらに備えたことを特徴としたものである。

第１１の技術手段は、第１〜第１０のいずれか１の技術手段において、前記３次元映像出力部は、前記少なくとも３つの映像を出力するための表示画面を有する表示デバイスを有することを特徴としたものである。

第１２の技術手段は、第１〜第１０のいずれか１の技術手段において、前記３次元映像出力部は、前記少なくとも３つの映像を投射によりスクリーンに出力するためのプロジェクタを有することを特徴としたものである。

第１３の技術手段は、第１〜第１０のいずれか１の技術手段において、前記３次元映像出力部は、前記映像出力装置に接続される、表示画面を有する表示デバイス若しくはプロジェクタに、前記少なくとも３つの映像を出力する外部出力部を有することを特徴としたものである。

本発明によれば、映像出力装置において、できるだけ輝度を低下させず、少ない数の出力映像により、異なる視差量をもった複数の３次元映像を表示させることが可能になる。

本発明に係る映像出力装置における３次元表示の一例を説明するための模式図である。 本発明に係る映像出力装置の一構成例を示すブロック図である。 本発明に係る映像出力装置の他の構成例を示すブロック図である。 本発明に係る映像出力装置における３次元表示の他の例を説明するための模式図である。 本発明に係る映像出力装置における３次元表示の他の例を説明するための模式図である。 本発明に係る映像出力装置の他の構成例を示すブロック図である。 本発明に係る映像出力装置の他の構成例を示すブロック図である。

図１は、本発明に係る映像出力装置における３次元表示の一例を説明するための模式図で、図中、Ｓは表示面、１ａは観測者（ユーザ）Ａが装着した専用メガネ、１ｂは観測者（ユーザ）Ｂが装着した専用メガネ、ｆ０，ｆ１，ｆ２は同じ内容の映像フレームである。

本発明に係る映像出力装置は、異なる視差量をもった複数の３次元映像を表示（擬似的に表現）させること、つまり立体視させることが可能となっており、そのために、次の３次元映像出力部を備える。この３次元映像出力部は、１つの映像とその１つの映像に対して異なる視差量をもった少なくとも２つの映像とを含む少なくとも３つの映像を出力することを特徴とする。また、ここで説明する例では、既に視差量が反映された映像が上記映像出力装置に入力されることを前提としているが、視差を示す値自体の情報や奥行きなどを示す情報が映像と一緒に上記映像出力装置に入力される構成でもよい。

ここで、映像コンテンツを表示するための連続した映像フレームの集合をチャンネルと定義すると、上記出力される少なくとも３つの映像とは、少なくとも３つのチャンネルの映像と言え、各チャンネルを１チャンネルづつ時分割で出力してもよいし、全てのチャンネルを１つの映像フレームに合成した上で出力してもよい。また、上記少なくとも３つの映像は、それぞれ他の映像との視差量が異なるだけで、それ以外は１つのコンテンツデータ内の同じ内容を示す映像であることを前提としている。

上記少なくとも３つのチャンネルの映像の例として、図１では３つの映像フレームｆ０，ｆ１，ｆ２を出力する例を挙げている。３つの映像フレームｆ０，ｆ１，ｆ２はいずれも異なる視差量をもっている。このうち１つの映像フレーム（例えば映像フレームｆ０）を表示する映像フレームデータには、基準のフレームであることを示す情報などをもち、他の映像フレームを表示する映像フレームデータには視差量の絶対値をもつようにしてもよい。

この例は、矢印Ｉａ，Ｉｂの位置の空間に異なる視差量をもった３次元映像（立体像）を表示する場合の例である。これらの映像データとして、ユーザＡの右眼用に映像フレームｆ０、ユーザＡの左眼用に映像フレームｆ１、ユーザＢの右眼用に映像フレームｆ０、ユーザＢの左眼用に映像フレームｆ２を用い、フレームｆ０、フレームｆ１、フレームｆ２の順で出力するようにしている。

無論、フレームｆ０、フレームｆ１、フレームｆ２の順で出力した後は、次の時間の映像フレームについてのフレームｆ０、フレームｆ１、フレームｆ２を順次出力することになる。この例では、共通の映像フレーム、即ち基準フレームとして、ユーザＡの右眼用とユーザＢの右眼用とを用いているが、ユーザＡの右眼用とユーザＢの左眼用とを用いること、若しくはユーザＡの左眼用とユーザＢの右眼用とを用いること、若しくはユーザＡの左眼用とユーザＢの左眼用とを用いることもできる。

ユーザＡ，Ｂは、それぞれ専用メガネ１ａ，１ｂとしてアクティブシャッタ方式の３次元映像視認用メガネを用いて、視差量の異なる３次元映像を視認することができるようになる。なお、専用メガネ１ａ，１ｂの制御については後述する。

以上のように本発明に係る映像出力装置では、例えば２人以上のユーザに対して同じ内容で、矢印Ｉａ，Ｉｂで示すように視差量の違う３次元映像を、つまり大きな視差により強い立体感を与えるコンテンツと小さな視差により弱い立体感を与えるコンテンツとを同時に提供することができる。例えば、図１において映像フレームｆ０と映像フレームｆ２を利用することにより、映像フレームｆ０と映像フレームｆ１を利用する場合に比べて、大きな視差量をもった２つの映像フレームからより強い立体感の３次元映像が表現できる。そのため、例えば映画館などで、立体感が強いと不快感を与えるユーザと強い立体感で立体視を楽しみたいユーザが同時に同じコンテンツを見ながら楽しむこともできる。図１のような映像の場合、ユーザＡは視差量が小さいため立体感を弱く感じ、ユーザＢは視差量が大きいため立体を強く感じることができる。

例えば、子供と大人では両眼の間隔が違うため、同じ映像を見ても両眼の間隔の狭い子供の方がより強い立体を感じるようになるが、強い立体は目の酷使に繋がり、不快な思いをしたり体調不良に陥る可能性がある。その際、本発明を適用することで、大人用の強い視差の付いた立体映像と、子供用の弱い視差の付いた立体映像を同時に提供することにより、一緒に楽しむことができる。

また、少ないチャンネル数の映像で複数の３次元映像を表示できるため、時分割で各チャンネルを順次表示する場合でも１チャンネル当たりに割り当てられる輝度を、従来に比べて上げることができる。例えば、２つの３次元映像を表示させる場合、特許文献１に記載の技術を適用すると時分割後の映像フレームの輝度が同じ映像を２次元表示させた場合の映像フレームの１／４となるが、本発明では同じ映像を２次元表示させた場合の映像フレームの１／３に抑えられる。

このように、本発明に係る映像出力装置では、できるだけ輝度を低下させず、少ない数（チャンネル数）の出力映像により、異なる視差量をもった複数の３次元映像を表示させてユーザに提供することが可能になる。

さらに、このように少ないチャンネル数の映像で複数の３次元映像を表現できるため、１枚の絵についてのコンテンツ作成を簡略化でき、より簡易なシステムでコンテンツ提供ができ、またコンテンツ作成時間も削減でき、コンテンツ作成後の映像確認も簡略化できる。つまり、本発明によれば、異なる視差量をもつ複数の３次元映像を有するコンテンツを作成する際にも、作成に要する作業量を減らし、効率良く作成することができる。

また、図１で例示したように、上記３次元映像出力部から出力された上記少なくとも３つの映像のうち、少なくとも１つの映像は、視差量が異なる複数（少なくとも２つ）の３次元映像を表示させるための一方の片眼用映像として、共通に用いられる。一方で、上記複数の３次元映像を表示させるための他方の片眼用映像は、お互いに異なる視差量をもった映像が用いられる。つまり、ある３次元映像表示用の他方の片眼用映像と、他の３次元映像表示用の他方の片眼用映像とは、お互いに異なる視差量をもっている。

なお、同時に表示させる視差量が異なる３次元映像の全てにおいて、他の視差量の３次元映像とで共通の片眼用映像を用いる必要は必ずしもなく、つまり他の３次元映像と全く共通しない左眼用映像と右眼用映像とから表示させる３次元映像が表示できてもよい。また、上記ある３次元映像表示用の他方の片眼用映像が、さらに別の３次元映像表示用の左右いずれかの映像と共通の映像であるか否かは、問わず、左右共に共通の映像でなければ視差量の異なる３次元映像の表示ができる。

このように、３次元映像表示に用いる片眼用映像として、他の３次元映像表示用と共通の映像を用い、少なくとも３つの映像のうち２つの映像（うち１つは共通の映像）を取り出して少なくとも２種類の立体感をもつ少なくとも２つの３次元映像を表示させることにより、できるだけ輝度を低下させず少ないチャンネル数の出力映像とすることができる。そして、異なる視差量をもつ３次元映像の数を増やし共通の映像を増やすごとに必要な３次元映像の数に対してチャンネル数を減らすことができる。

図２は、本発明に係る映像出力装置の一構成例を示すブロック図である。図２で例示する映像出力装置２は、上記３次元映像出力部の一例として、次に説明する３次元映像出力部２０を備える。ここでは、簡単のため、出力する映像の数を３つにして説明する。

３次元映像出力部２０は、第１〜第３フレーム入力部２１〜２３、プロジェクタ部２４、及び出力映像セレクタ２５を有する。第１〜第３フレーム入力部２１〜２３は３つの映像をプロジェクタ部２４に出力するために設けられる。それぞれのフレーム入力部２１〜２３は、外部から入力される３つの異なる視差量をもつ映像をそれぞれ取得しプロジェクタ部２４に出力する。そして、３次元映像出力部２０は、３つの映像として、第１〜第３フレーム入力部２１〜２３からそれぞれ入力された第１〜第３の映像フレームを順次、出力映像セレクタ２５で選択してプロジェクタ部２４でスクリーンＳＳに投影する。

プロジェクタ部２４は、上記３つの映像を投射によりスクリーンに出力するためのプロジェクタの一例である。プロジェクタ（投射型表示装置）としては、液晶プロジェクタ、ＤＬＰ（Digital Light Processing；登録商標、以下省略）プロジェクタ、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon）プロジェクタなどが挙げられる。ここで、プロジェクタ部２４はフロントプロジェクタであるが、プロジェクタと表示デバイスとを有する装置と解釈できるリアプロジェクタにも、本発明は適用できる。

このように、３次元映像出力部２０は、異なる視差量をもった３枚の映像フレームを順次（時分割方式、つまりフレームシーケンシャル方式で）出力する。そして、上記３つの映像フレームのうち、１つの映像フレームは、視差量が異なる２つの３次元映像を表示させるための一方の片眼用映像フレームとして共通に用いられ、上記２つの３次元映像を表示させるための他方の片眼用映像フレームは、お互いに異なる視差量をもった映像フレームが用いられる。

また、映像出力装置２は、メガネ制御部２６を備える。メガネ制御部２６は、制御信号送信部の一例であり、有線、赤外線パルス、無線通信などによって、専用メガネ１に制御信号を送り、専用メガネ１（図１の専用メガネ１ａ，１ｂに対応）におけるアクティブシャッタの開閉を制御する。

上記制御信号は、アクティブシャッタ方式の３次元映像視認用メガネにおける左眼、右眼のアクティブシャッタの開閉を、上記３つの映像フレームのいずれが選択されているかに応じて制御する信号であり、出力映像セレクタ２５での上述の選択に同期させて、専用メガネ１の左眼用シャッタ１１、右眼用シャッタ１２を開閉させるような信号となっている。

専用メガネ１では、その制御部１０において、上記制御信号に基づき左眼用シャッタ１１、右眼用シャッタ１２の開閉を制御する。より具体的に説明すると、まず、フレームｆ０の表示中はユーザＡ，Ｂ双方の右眼用シャッタ１２を開け左眼用シャッタ１１を閉じる。次いで、フレームｆ１の表示中は、ユーザＡの右眼用シャッタ１２を閉じ左眼用シャッタ１１を開け、ユーザＢの左右双方のシャッタ１１，１２を閉じておく。次いで、フレームｆ２の表示中は、ユーザＡの左右双方のシャッタ１１，１２を閉じ、ユーザＢの右眼用シャッタ１２を閉じ左眼用シャッタ１１を開く。

これにより、ユーザＡにはフレームｆ０とフレームｆ１で立体視を行うことができ、ユーザＢはフレームｆ０とフレームｆ２で立体視を行うことができ、結果としてユーザＡ，ＢはスクリーンＳＳに投影された映像を視差量が異なる３次元映像として視認することができるようになる。

また、図２の映像出力装置２で例示したように、本発明に係る映像出力装置は視差量調整部２７を備えることが好ましい。この視差量調整部２７は、３次元映像出力部２０から出力される上記３つの映像における、それぞれの映像間の視差量を調整する。例えば、図１における映像フレームｆ０，ｆ１，ｆ２のうち映像フレームｆ０に対する映像フレームｆ２の視差量だけ調整できるようにしておいてもよいし、全ての視差量を調整できるように、つまり映像フレームｆ０に対する映像フレームｆ１の視差量も調整できるようにしておいてもよい。例えば映像フレームｆ２について調整される場合には、例えば第３フレーム入力部２３で視差量をその調整量に基づき変更してから後段に出力するようにすればよい。

また、基準フレームである映像フレームｆ０の視差量を含めて他の映像フレームの視差量を調整可能とすることもできる。この場合、複数のユーザに対して同時に視差量を調整したいときに、基準フレームの視差量だけを調整すれば全てのユーザの視差量を一度に調整できるという利点がある。

なお、視差量調整部２７やメガネ制御部２６は図示しない主制御部によって制御されればよく、視差量調整部２７には、リモートコントローラやその信号を受信する受信部などを含むユーザインターフェースを備えておけばよく、また調整後の視差量もそのコンテンツを表示中は若しくは再調整するまで半永久的に保持しておいてもよい。

図３は、本発明に係る映像出力装置の他の構成例を示すブロック図である。図３で例示する映像出力装置３は、上記３次元映像出力部の一例として、次に説明する３次元映像出力部３０を備える。ここでも、簡単のため、出力する映像の数を３つにして説明する。

図３で例示する映像出力装置３は、テレビ装置やモニタ装置などである。そのため、映像出力装置３における３次元映像出力部３０は、上記３つの映像を出力するための表示画面を有する表示デバイスを有する。図２における表示パネル３４はこの表示デバイスの一例である。映像出力装置３は、その他に第１〜第３フレーム入力部３１〜３３、出力映像セレクタ３５、メガネ制御部３６、及び視差量調整部３７を備える。

映像出力装置３は、基本的に図２の映像出力装置２におけるプロジェクタ部２４が表示パネル３４に変わった構成であり、他の構成についての説明は省略する。このような構成においても、図１及び図２で説明した映像出力装置と同様にして上記３つの映像を出力し、専用メガネを介し３次元映像を異なる視差量で複数のユーザに視認させるため、同様の効果を奏する。

図４は、本発明に係る映像出力装置における３次元表示の他の例を説明するための模式図である。図１〜図３では基本的に出力する映像の数を３つにして説明したが、４つ以上の一例として４つの場合を説明する。

図４で示すように、図１の映像フレームｆ０，ｆ１，ｆ２に加えて、ユーザＣ用に映像フレームｆ３を追加することもでき、これにより視差量の異なる３つの３次元映像が提供できる。つまり、この例では、図１を参照しながら説明した例に比べより多くの３次元映像が同時に提供できる。また、図２や図３で説明した視差量調整部２７や視差量調整部３７を具備する場合、図１のような３つの映像フレームを用いる場合（調整対象が２つの視差量）に比べ、図４の例では、調整対象を３つの視差量まで増やすことができる。無論、例えば３つ目の３次元映像だけ子供用として調整可能にしておいてもよい。

ここで説明した映像フレームの割り当てに限らず、映像フレームｆ０〜ｆ４は任意の２つにより異なる視差量の３次元映像を提供することができる。また、共通の映像フレームも、映像フレームｆ０だけとしているが、ユーザＡとユーザＢとで映像フレームｆ１を共通とし、且つユーザＢとユーザＣとで映像フレームｆ２を共通とするなど、共通の映像フレームの採用方法は任意である。さらに、各映像フレームの中からどの視差量をもつ映像フレームを組み合わせるかをユーザが選択できるようにしてもよい。この選択は、視差量調整部２７あるいは視差量調整部３７の調整手段の一つとして設けてもよいし、図示しない視差量選択手段として独立して設けてもよい。

図５は、本発明に係る映像出力装置における３次元表示の他の例を説明するための模式図である。図５で例示する３次元表示は、波長分割方式（波長分離方式、色分光方式などとも呼ばれる）によりユーザに立体視させるものである。

この例では上記３次元映像出力部が波長分割方式により３次元映像の出力を行うため、上記少なくとも３つの映像はそれぞれ他の映像（当然、上記少なくとも３つの映像のいずれか）とは異なる波長帯域で構成される。さらに、上記３次元映像出力部は、上記少なくとも３つの映像として少なくとも３枚の映像フレームを順次出力するものとする。つまり、上記３次元映像出力部は、１色につき少なくとも３つの異なる波長帯域の映像を、それぞれ少なくとも３枚の映像フレームとして順次出力する。

図５の例では、図５（Ａ）に示すＲＧＢでなる元の２次元映像フレームに対し、図５（Ｂ）に示すように各色３つの波長帯域に分け、多層膜の円盤型回転フィルタなどにより透過させる波長を切り替えることで出力する。例えば１色につき３つの異なる波長帯域の映像（無論、全色について）を出力するようにしておく。但し、この方式では、映像出力の際に、画素信号の強度（画素値）の調整が施されていることが好ましい。

波長帯域の例を挙げる。例えばＩｎｆｉｔｅｃ社では、１つの３次元映像の表示のために、左眼用に、赤６２９ｎｍ、緑５３２ｎｍ、青４４６ｎｍ、右眼用に、赤６１５ｎｍ、緑５１８ｎｍ、青４３２ｎｍを用いている。これに対し、本発明においては、２つの３次元映像の表示の例を挙げると、例えば、２つの３次元映像の右眼用に共通に、赤６１５ｎｍ、緑５１８ｎｍ、青４３２ｎｍを用い、一方の３次元映像の左眼用に、赤６２２ｎｍ、緑５２５ｎｍ、青４３９ｎｍ、他方の３次元映像の左眼用に、赤６２９ｎｍ、緑５３２ｎｍ、青４４６ｎｍを用いるなどすればよい。

また、この方式で用いる専用メガネは、波長分割方式の３次元映像視認用メガネ（分光フィルタ付きメガネ）であり、上記少なくとも３つの映像のうち左眼用の１つの映像と右眼用の１つの映像と（一方は共通の映像として用いられる映像）をそれぞれ左眼用、右眼用のフィルタで透過させることで、３次元映像をユーザに視認させる。

そして、各波長帯域のセットに合った専用メガネ（分光フィルタ付きメガネ）により、図５（Ｃ）に示す波長帯域のセットＲ０Ｇ０Ｂ０、図５（Ｄ）に示すセットＲ１Ｇ１Ｂ１、図５（Ｅ）に示すセットＲ２Ｇ２Ｂ２を、それぞれ例えばユーザＡ，Ｂの右眼用、ユーザＡの左眼用、ユーザＢの左眼用として透過させればよい。

このような方式を採用可能な装置構成例としては、図６の構成例が挙げられる。図６で例示する映像出力装置２ａは、図２、図３の構成例と比べてメガネ制御部がないことが異なる。また、映像出力装置２ａにおける出力映像セレクタ２５は、上記多層膜の円盤型回転フィルタに相当する。また、専用メガネ５は左目用、右目用にそれぞれ分光フィルタを用いる、いわゆるパッシブ方式のメガネである点で、図２や図３の専用メガネ１と異なる。そして、映像出力装置２ａは、図５（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）に示す波長帯域のセットＲ０Ｇ０Ｂ０、セットＲ１Ｇ１Ｂ１、セットＲ２Ｇ２Ｂ２の順に、３枚の映像フレームとして順次出力するように構成すればよい。この方式は、Ｄｏｌｂｙ ３Ｄ（Ｄｏｌｂｙ、Ｄｏｌｂｙ ３Ｄは登録商標）として知られる方式であり、波長分割方式で、且つ上記多層膜の円盤型回転フィルタにより左眼用と右眼用の映像を交互にスクリーンに投射する方式で、１つのプロジェクタ部、つまり１つの投射レンズをもった１台のプロジェクタにより立体視できる。

なお、Ｄｏｌｂｙ３Ｄのように多層膜の円盤型回転フィルタを用いて左目用と右目用の映像を交互にスクリーンに投射する方式は、上記３次元映像出力部が上記少なくとも３つの映像として少なくとも３枚の映像フレームを順次出力する構成の一例であるが、このような構成を採用しなくても、最も単純な例として代わりに単に波長分割方式を採用するだけでもよい。その場合、プロジェクタへの適用する際には、例えば上記３つの波長帯域セット用に３つのプロジェクタ部、つまり、３つの投射レンズを有するように構成するとよい。

また、図６の構成例では、第１〜第３フレーム入力部２１〜２３において各色、３つの異なる波長帯域を有する（発光の色をＲＧＢの３色とすると合計で９つの異なる波長帯域を有する）ような第１〜第３フレームが入力される点が、図２、図３の構成例と異なる。また、専用メガネ５も上述したように、図２や図３のそれと異なるが、これについては図７で説明する専用メガネ５と同じである。

また、波長分割方式では、一般的に図６に示すようなプロジェクタを有する構成が採用されるが、表示画面を有する表示デバイスを備えた映像出力装置にも適用できる。元々各色用のカラーフィルタとして異なる波長帯域を通すようなフィルタを用意しておけばよく、例えばＲの場合、Ｒ０を透過するカラーフィルタとＲ１を透過するカラーフィルタとＲ３を透過するカラーフィルタとをＲに対応する画素ごとに並べて配置し、ＧやＢについても同様に対応する画素ごとに異なる波長帯域を通すようなフィルタを並べて配置した液晶パネルを用いるなどすればよい。また、波長分割方式では、リアプロジェクタにも適用できる。

図７は、本発明に係る映像出力装置の他の構成例を示すブロック図である。図７で例示する映像出力装置４は、上記３次元映像出力部の一例として、次に説明する３次元映像出力部４０を備える。ここでも、簡単のため、出力する映像の数を３つにして説明する。

図７で例示する映像出力装置４は、プロジェクタであり、第１〜第３フレーム入力部４１〜４３、プロジェクタ部４４、合成部４５、及び視差量調整部４７を備える。説明の簡略化のため、図６で図示するものと基本的の構成要素についてはその説明を省略する。

映像出力装置４が具備する３次元映像出力部４０は、図５で説明したように視差分割方式を用い、上記３つの映像はそれぞれ他の映像とは異なる波長帯域で構成されるものの、上記３つの映像として１枚の映像フレームを同時出力する。そのため、第１，第２，第３フレーム入力部４１，４２，４３はそれぞれ例えば図５（Ｃ），（Ｄ），（Ｅ）に示す波長帯域セットを合成部４５に出力するように構成され、合成部４５はそれらを合成して図５（Ｂ）で示すような状態の１枚の映像フレームとしてプロジェクタ部４４に出力する。プロジェクタ部４４はその映像フレームをスクリーンに投影する。

一方で、専用メガネ５は、左眼用フィルタ５１及び右眼用フィルタ５２を有する。フィルタ５１，５２は共に、上述した分光フィルタである。視差量調整部４７は図２や図３で説明したものと基本的に同様である。また、例えば２つの３次元映像が視聴可能となっていれば、２種類の波長帯域セットに対応できる２つの専用メガネ５を用意しておき、必要に応じてユーザが付け替えればよい。なお、この方式でも、表示画面を有する表示デバイスを備えた映像出力装置やリアプロジェクタにも適用できる。

以上の説明では、フレーム入力部で例示したように、元々上記少なくとも３つの映像が存在していることを前提に説明した。しかし、本発明に係る映像出力装置は、上記３次元映像出力部に入力するための上記少なくとも３つの映像を、１枚の２次元表示用の映像フレームから生成する映像変換部を備えるように構成してもよい。この映像変換部で生成された視差量をもった映像を、上記少なくとも３つの映像として上記３次元映像出力部に入力すれば同様の３次元表示が可能である。また、１つの視差量をもった従来の３次元映像用の映像フレームから上記少なくとも３つの映像を生成する映像変換部を備えるように構成してもよい。

また、以上、本発明に係る映像出力装置は、表示画面を有する表示デバイス、若しくはプロジェクタを備えることを前提に説明したが、これらのいずれかを外部接続する装置であってもよい。そのため、３次元映像出力部は、上記映像出力装置に接続される表示画面を有する表示デバイス若しくは上記映像出力装置に接続されるプロジェクタに、上記少なくとも３つの映像を出力する外部出力部を有するように構成すればよい。外部出力部としては、外部出力端子や外部出力用の無線通信部などが挙げられる。このような映像出力装置としては、レコーダ、プレーヤ、チューナ、ＳＴＢ等の映像再生装置等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

例えば図１〜図３を参照して説明した構成例では、このような映像再生装置にフレームシーケンシャルで表示する表示装置やプロジェクタを接続すれば同様に、アクティブシャッタ方式の３次元映像視認用メガネにより３次元映像を視認できる。また、図５〜図７で説明した構成例においても、このような映像再生装置に表示装置やプロジェクタを接続すれば同様に、波長分割方式の３次元映像視認用メガネ（分光フィルタ機能付きメガネ）により３次元映像を視認できる。

また、以上の説明では、３次元映像を時分割方式又は波長分割方式で出力して立体視させることを前提に説明したが、例えば偏光方式など、他の方式で立体視させることも可能である。

偏光方式への適用について説明すると、上記３次元映像出力部は、上記少なくとも３つの映像として、異なる視差量をもった振動面が少なくとも３方向に偏光した１枚の映像フレームを同時に出力するように構成すればよい。また、この偏光方式では、１枚の映像フレームとして同時に出力するためには光学的に映像フレームを合成する必要があるため、縞模様状又は格子状に偏光方向を少なくとも３方向に等間隔の角度で傾けた偏光フィルタを貼り付けた表示デバイスを備えるか、若しくはそのような表示デバイスに接続されている必要がある。そして、パッシブ方式の３Ｄメガネの一つである偏光方式の３次元映像視認用メガネで左右で共に１方向の偏光した映像を透過させることで、３次元映像をユーザに視認させることができる。但し、偏光方式では、映像をある程度の精度で識別させて３次元映像を提供するために、偏光方向は少ない方がよく、４方向以上に偏光させるより３方向だけに偏光させることが好ましいが、３方向に限定するものではない。

また、偏光方式でも、３次元映像出力部から出力された上記少なくとも３つの映像のうち、少なくとも１つの映像は、視差量が異なる複数の３次元映像を表示させるための一方の片眼用映像として共通に用いればよい。

ｆ０，ｆ１，ｆ２…映像フレーム、Ｉａ，Ｉｂ…空間を示す矢印、１，１ａ，１ｂ，５…専用メガネ、１０，５０…制御部、１１…左眼用シャッタ、１２…右眼用シャッタ、２，２ａ，３，４…映像出力装置、２０，３０，４０…３次元映像出力部、２１，３１，４１…第１フレーム入力部、２２，３２，４２…第２フレーム入力部、２３，３３，４３…第３フレーム入力部、２４，４４…プロジェクタ部、２５，３５…出力映像セレクタ、２６，３６…メガネ制御部、２７，３７，４７…視差量調整部、３４…表示パネル、４５…合成部、５１…左眼用フィルタ、５２…右眼用フィルタ。

Claims (13)

1. １つの映像と該１つの映像に対して異なる視差量をもった少なくとも２つの映像とを含む少なくとも３つの映像を出力する３次元映像出力部を備えたことを特徴とする映像出力装置。
2. 前記３次元映像出力部から出力された前記少なくとも３つの映像のうち、少なくとも１つの映像は、視差量が異なる複数の３次元映像を表示させるための一方の片眼用映像として共通に用いられることを特徴とする請求項１に記載の映像出力装置。
3. 前記３次元映像出力部は、前記少なくとも３つの映像として、少なくとも３枚の映像フレームを順次出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の映像出力装置。
4. アクティブシャッタ方式の３次元映像視認用メガネにおける左眼、右眼のアクティブシャッタの開閉を、前記少なくとも３つの映像フレームのうち左眼用の１つの映像フレームと右眼用の１つの映像フレームの表示タイミングに合うように制御する信号を送信する制御信号送信部をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載の映像出力装置。
5. 前記３次元映像出力部は、前記少なくとも３つの映像として１枚の映像フレームを同時出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の映像出力装置。
6. 前記少なくとも３つの映像は、それぞれ他の映像とは異なる波長帯域で構成され、前記３次元映像出力部は、前記少なくとも３つの映像として少なくとも３枚の映像フレームを順次出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の映像出力装置。
7. 前記少なくとも３つの映像は、それぞれ他の映像とは異なる波長帯域で構成され、前記３次元映像出力部は、前記少なくとも３つの映像として１枚の映像フレームを同時出力することを特徴とする請求項１又は２に記載の映像出力装置。
8. 前記少なくとも３つの映像のうち左眼用の１つの映像と右眼用の１つの映像とを、波長分割方式の３次元映像視認用メガネにより透過させることで、３次元映像をユーザに視認させることを特徴とする請求項６又は７に記載の映像出力装置。
9. 前記３次元映像出力部から出力される前記少なくとも３つの映像における、それぞれの映像間の視差量を調整する視差量調整部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の映像出力装置。
10. 前記３次元映像出力部に入力するための前記少なくとも３つの映像を、１枚の２次元表示用の映像フレームから、若しくは１つの視差量をもった３次元映像フレームから生成する映像変換部をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の映像出力装置。
11. 前記３次元映像出力部は、前記少なくとも３つの映像を出力するための表示画面を有する表示デバイスを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の映像出力装置。
12. 前記３次元映像出力部は、前記少なくとも３つの映像を投射によりスクリーンに出力するためのプロジェクタを有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の映像出力装置。
13. 前記３次元映像出力部は、前記映像出力装置に接続される、表示画面を有する表示デバイス若しくはプロジェクタに、前記少なくとも３つの映像を出力する外部出力部を有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の映像出力装置。

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