JP2013051564A - 発光制御装置、表示装置、及び、発光制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】アクティブシャッター式の装置を用い、左目用画像と右目用画像とを含む視差画像を表示して鑑賞者に立体像を視認させる構成において、シャッターの動作を制御するための点灯される発光素子の不適切な動作を防止する。
【解決手段】FPGA104は、アクティブシャッター式の立体視装置2に対して同期信号を送信する赤外LED115を備えたエミッター111に接続され、表示タイミングを示すエミッター制御信号S15が入力され、このエミッター制御信号S15に従って、赤外LED115の発光時間を制御するエミッター駆動信号S16を出力するエミッタードライバー回路133と、エミッター制御信号S15の値が予め設定された条件を逸脱している場合に、エミッター駆動信号S16の出力をマスクするエミッターマスク回路140と、を備える。
【選択図】図3
【解決手段】FPGA104は、アクティブシャッター式の立体視装置2に対して同期信号を送信する赤外LED115を備えたエミッター111に接続され、表示タイミングを示すエミッター制御信号S15が入力され、このエミッター制御信号S15に従って、赤外LED115の発光時間を制御するエミッター駆動信号S16を出力するエミッタードライバー回路133と、エミッター制御信号S15の値が予め設定された条件を逸脱している場合に、エミッター駆動信号S16の出力をマスクするエミッターマスク回路140と、を備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、発光制御装置、表示装置、及び、発光制御方法に関する。
従来、立体画像を表示する表示装置と、この表示装置に対応して立体画像を視認可能にする、いわゆるアクティブシャッター方式の装置とを組み合わせたシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。この種のシステムでは、鑑賞者が装着するメガネ型の装置が、表示装置における左目用の画像と右目用の画像の表示タイミングに同期して、鑑賞者の左目と右目の各々に対応するシャッターを開閉する。この開閉タイミングを同期させるため、表示装置は、メガネ型の装置に対して赤外線信号を送信する機能を備え、この赤外線信号に従ってシャッターが開閉される。
従来の表示装置において、赤外線信号を送信する構成としては、赤外LED等の発光素子を点灯及び消灯させるものが一般的である。ところが、例えば表示装置の起動時等においては、表示装置の左目用の画像と右目用の画像の表示タイミングを生成するICの動作が安定しないことがあり、正常でないタイミングが出力されることがあった。このような場合、正常な状態を逸脱した点灯タイミングで発光素子を点灯するような制御が行われ、発光素子により適切でない信号が送信されたり、発光素子の動作に支障を及ぼしたりするという問題があった。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、アクティブシャッター式の装置を用い、左目用画像と右目用画像とを含む視差画像を表示して鑑賞者に立体像を視認させる構成において、シャッターの動作を制御するための点灯される発光素子の不適切な動作を防止することを目的とする。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、アクティブシャッター式の装置を用い、左目用画像と右目用画像とを含む視差画像を表示して鑑賞者に立体像を視認させる構成において、シャッターの動作を制御するための点灯される発光素子の不適切な動作を防止することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は、アクティブシャッター式の立体視装置に対して同期信号を送信する発光素子を備えた送信装置に接続され、左目用画像と右目用画像とを交互に切り替えて表示する表示装置から表示タイミングを示す表示タイミング信号が入力され、この表示タイミング信号に従って、前記発光素子の発光時間を制御する発光制御信号を出力する駆動手段と、前記表示タイミング信号の値が予め設定された条件を逸脱している場合に、前記駆動手段からの前記発光制御信号の出力をマスクする発光抑制手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、表示装置から入力される表示タイミング信号が適切でない場合に、発光素子に対して発光時間を制御する発光制御信号が出力されないので、発光素子の不適切な動作を防止できる。
本発明によれば、表示装置から入力される表示タイミング信号が適切でない場合に、発光素子に対して発光時間を制御する発光制御信号が出力されないので、発光素子の不適切な動作を防止できる。
また、本発明は、上記発光制御装置において、前記表示タイミング信号は2値の信号であり、前記駆動手段は、前記表示タイミング信号の値がアクティブである間は、前記発光制御信号の値をアクティブにし、前記表示タイミング信号の値が非アクティブである間は前記発光制御信号の値を非アクティブにするロジック回路で構成され、前記発光抑制手段は、制限値を格納したレジスターと、前記表示タイミング信号がアクティブである時間をカウントするカウンターとを備え、前記カウンターのカウント値が前記レジスターの制限値に達すると、前記駆動手段が出力する前記発光制御信号をマスクすることを特徴とする。
本発明によれば、表示タイミング信号の状態に応じて発光制御信号をマスクする構成を、ロジック回路を用いてハードウェア的に実現できる。
本発明によれば、表示タイミング信号の状態に応じて発光制御信号をマスクする構成を、ロジック回路を用いてハードウェア的に実現できる。
また、本発明は、上記発光制御装置において、前記発光制御手段は、所定時間毎に、前記カウンターをリセットすることを特徴とする。
本発明によれば、カウンターを所定時間毎にリセットするので、例えば発光制御信号をマスクした後で、外部の制御装置の制御によってマスクを解除することにより、リセットされたカウンターが新たにカウントを開始できる。これにより、不適切な表示タイミング信号の出力が一時的な現象であった場合に、速やかに通常の動作に復帰できる。
本発明によれば、カウンターを所定時間毎にリセットするので、例えば発光制御信号をマスクした後で、外部の制御装置の制御によってマスクを解除することにより、リセットされたカウンターが新たにカウントを開始できる。これにより、不適切な表示タイミング信号の出力が一時的な現象であった場合に、速やかに通常の動作に復帰できる。
また、本発明は、上記発光制御装置において、前記駆動手段及び前記発光制御手段は、前記表示装置が表示する映像信号を処理するプログラマブルロジックデバイスの内部に構成され、前記プログラマブルロジックデバイスは、前記映像信号のクロックを分周することによって前記カウンターの基準クロックを生成することを特徴とする。
本発明によれば、表示タイミング信号の状態に応じて発光制御信号をマスクする構成をハードウェア的に実現する場合に、カウンターによる計時を可能としながら、発振回路を省略することができる。
本発明によれば、表示タイミング信号の状態に応じて発光制御信号をマスクする構成をハードウェア的に実現する場合に、カウンターによる計時を可能としながら、発振回路を省略することができる。
また、上記課題を解決するため、本発明は、アクティブシャッター式の立体視装置に対して同期信号を送信する発光素子を備えた送信手段と、左目用画像と右目用画像とを交互に切り替えて表示する表示手段と、前記表示手段により前記左目用画像と前記右目用画像との表示タイミングを示す表示タイミング信号を出力する表示制御手段と、前記表示制御手段が出力する表示タイミング信号に従って、前記発光素子の発光時間を制御する発光制御信号を出力する駆動手段と、前記表示タイミング信号の値が予め設定された条件を逸脱している場合に、前記駆動手段からの前記発光制御信号の出力をマスクする発光抑制手段と、を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、表示装置の左目用画像と前記右目用画像との表示タイミングを示す表示タイミング信号が、適切でない状態となった場合に、発光素子に対して発光制御信号が出力されないので、発光素子の不適切な動作を防止できる。
本発明によれば、表示装置の左目用画像と前記右目用画像との表示タイミングを示す表示タイミング信号が、適切でない状態となった場合に、発光素子に対して発光制御信号が出力されないので、発光素子の不適切な動作を防止できる。
また、上記課題を解決するため、本発明は、アクティブシャッター式の立体視装置に対して同期信号を送信する発光素子を備えた送信装置を発光させる発光制御方法であって、左目用画像と右目用画像とを交互に切り替えて表示する表示装置の表示タイミングを示す表示タイミング信号に従って、前記発光素子の発光時間を制御する発光制御信号を出力し、前記表示タイミング信号の値が予め設定された条件を逸脱している場合に、前記発光制御信号の出力をマスクすること、を特徴とする。
本発明によれば、表示装置から入力される表示タイミング信号が適切でない場合に、発光素子に対して発光制御信号が出力されないので、発光素子の不適切な動作を防止できる。
本発明によれば、表示装置から入力される表示タイミング信号が適切でない場合に、発光素子に対して発光制御信号が出力されないので、発光素子の不適切な動作を防止できる。
本発明によれば、表示装置から入力される表示タイミング信号が適切でない場合であっても、発光素子の不適切な動作を防止できる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は、本発明を適用した表示システム10の概略構成を示す図である。
表示システム10は、スクリーンSCに静止画像または動画像を投射するプロジェクター11と、プロジェクター11により投射された画像を観る鑑賞者が装着する立体視装置2とを備えている。プロジェクター11は、例えば床面、床面に設置された台座あるいは天井に固定され、スクリーンSCは、例えばほぼ直立しており、スクリーン面は矩形形状とされている。プロジェクター11は立体視が可能な視差画像をスクリーンSC上に結像させ、鑑賞者は、立体視装置2を装着してスクリーンSC上の視差画像を観ると、立体視できる。プロジェクター11は、投射面としてのスクリーンSCに画像を投射することにより表示装置として機能する。
立体視装置2は、メガネ型のフレーム20を有し、メガネと同様に鑑賞者の頭部に装着される。フレーム20には、メガネのレンズに相当する部分に、鑑賞者の左目の視野を開閉する左目用シャッター21と、鑑賞者の右目の視野を開閉する右目用シャッター22とが配設されている。左目用シャッター21及び右目用シャッター22は、例えば液晶シャッターにより構成される。
図1は、本発明を適用した表示システム10の概略構成を示す図である。
表示システム10は、スクリーンSCに静止画像または動画像を投射するプロジェクター11と、プロジェクター11により投射された画像を観る鑑賞者が装着する立体視装置2とを備えている。プロジェクター11は、例えば床面、床面に設置された台座あるいは天井に固定され、スクリーンSCは、例えばほぼ直立しており、スクリーン面は矩形形状とされている。プロジェクター11は立体視が可能な視差画像をスクリーンSC上に結像させ、鑑賞者は、立体視装置2を装着してスクリーンSC上の視差画像を観ると、立体視できる。プロジェクター11は、投射面としてのスクリーンSCに画像を投射することにより表示装置として機能する。
立体視装置2は、メガネ型のフレーム20を有し、メガネと同様に鑑賞者の頭部に装着される。フレーム20には、メガネのレンズに相当する部分に、鑑賞者の左目の視野を開閉する左目用シャッター21と、鑑賞者の右目の視野を開閉する右目用シャッター22とが配設されている。左目用シャッター21及び右目用シャッター22は、例えば液晶シャッターにより構成される。
プロジェクター11が投射する視差画像は、視差を有する左目用画像と右目用画像とで構成される。プロジェクター11は、左目用画像と右目用画像とを交互にスクリーンSC上に結像させ、フレーム20は、プロジェクター11の左目用画像と右目用画像との切換に同期して、左目用透過部としての左目用シャッター21と右目用透過部としての右目用シャッター22とを交互に開閉する。これにより、鑑賞者は左目で左目用画像を視認し、右目で右目用画像を視認するので、プロジェクター11が投射する視差画像を立体視できる。
図1には立体視装置2を1台のみ用いる構成例を図示しているが、表示システム10では複数の人がそれぞれ立体視装置2を装着して、これら複数の立体視装置2をプロジェクター11とともに動作させることが可能である。
図1には立体視装置2を1台のみ用いる構成例を図示しているが、表示システム10では複数の人がそれぞれ立体視装置2を装着して、これら複数の立体視装置2をプロジェクター11とともに動作させることが可能である。
図2は、表示システム10の機能的構成を示すブロック図である。
プロジェクター11は、左目用シャッター21と右目用シャッター22を開閉するタイミングを示す同期信号を立体視装置2に対して送信するエミッター111(送信装置)を備えている。エミッター111は、赤外LED(Light Emitting Diode)を所定周期で点灯及び消灯させることで、上記の同期信号として赤外線信号を送信する赤外線エミッターである。
プロジェクター11は、左目用シャッター21と右目用シャッター22を開閉するタイミングを示す同期信号を立体視装置2に対して送信するエミッター111(送信装置)を備えている。エミッター111は、赤外LED(Light Emitting Diode)を所定周期で点灯及び消灯させることで、上記の同期信号として赤外線信号を送信する赤外線エミッターである。
立体視装置2は、プロジェクター11から送信される同期信号を受信するレシーバー26と、左目用シャッター21及び右目用シャッター22を開閉させるシャッター駆動部27と、レシーバー26が受信した同期信号に従ってシャッター駆動部27を制御するコントローラー25とを備えている。図1には1つの立体視装置2のみを図示しているが、プロジェクター11が備えるエミッター111が送信する同期信号を複数の立体視装置2が受信することが可能であり、複数の人がそれぞれ立体視装置2を装着して立体画像を鑑賞できる。また、エミッター111は、立体視装置2を装着した鑑賞者に向けて同期信号を送信する向きに配置されてもよいし、スクリーンSCに向けて同期信号を送信するよう配置されてもよく、この場合はスクリーンSCで反射した同期信号を立体視装置2が受信する。また、立体視装置2は、立体視装置2の各部に電源を供給するバッテリー(図示略)を内蔵している。
本実施形態では、プロジェクター11がエミッター111を内蔵し、プロジェクター11から立体視装置2に向けて同期信号が送信される構成として説明する。
本実施形態では、プロジェクター11がエミッター111を内蔵し、プロジェクター11から立体視装置2に向けて同期信号が送信される構成として説明する。
プロジェクター11は、外部装置から画像が入力されるインターフェース(I/F)101を備え、このインターフェース101には、パーソナルコンピューターや各種画像プレーヤー等の外部の画像供給装置(図示略)が接続される。インターフェース101は、例えば、USBインターフェース、有線または無線LANインターフェース、アナログ映像信号が入力されるVGA端子、デジタル映像信号が入力されるDVI(Digital Visual Interface)、NTSC、PAL、SECAM等のコンポジット映像信号が入力されるS映像端子、コンポジット映像信号が入力されるRCA端子、コンポーネント映像信号が入力されるD端子、HDMI(登録商標)規格に準拠したHDMIコネクター等を備え、上記の端子やコネクターを介して信号を入出力するインターフェース回路を備えていてもよい。インターフェース101には、アナログ画像信号とデジタル画像データのどちらが入力される構成としてもよいが、以下の説明ではデジタル画像データが入力されるものとして説明する。
プロジェクター11は、照明光学系31、光変調装置32及び投射光学系33を備える投射部3を有し、インターフェース101に入力された画像データに基づいて、投射部3によって投射画像をスクリーンSCに投射する。
照明光学系31は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、LED等からなる光源を備えている。また、照明光学系31は、光源が発した光を光変調装置32に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよく、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群(図示略)、偏光板、或いは光源が発した光の光量を光変調装置32に至る経路上で低減させる調光素子等を備えたものであってもよい。
照明光学系31は、キセノンランプ、超高圧水銀ランプ、LED等からなる光源を備えている。また、照明光学系31は、光源が発した光を光変調装置32に導くリフレクター及び補助リフレクターを備えていてもよく、投射光の光学特性を高めるためのレンズ群(図示略)、偏光板、或いは光源が発した光の光量を光変調装置32に至る経路上で低減させる調光素子等を備えたものであってもよい。
また、光変調装置32は、例えば透過型液晶パネルを備えて構成され、この液晶パネルに画像を形成する。この場合、光変調装置32は、カラーの投影を行うため、RGBの三原色に対応した3枚の液晶パネルを備え、照明光学系31からの光はRGBの3色の色光に分離され、各色光は対応する各液晶パネルに入射する。各液晶パネルを通過して変調された色光はクロスダイクロイックプリズム等の合成光学系によって合成され、投射光学系33に射出される。なお、光変調装置32は、3枚の透過型液晶パネルを用いた構成に限らず、例えば3枚の反射型の液晶パネルを用いることも可能であるし、1枚の液晶パネルとカラーホイールを組み合わせた方式、3枚のデジタルミラーデバイス(DMD)を用いた方式、1枚のデジタルミラーデバイスとカラーホイールを組み合わせた方式等により構成してもよい。光変調装置32として1枚のみの液晶パネルまたはDMDを用いる場合には、クロスダイクロイックプリズム等の合成光学系に相当する部材は不要である。また、液晶パネル及びDMD以外にも、光源が発した光を変調可能な構成であれば問題なく採用できる。
投射光学系33は、投射する画像の拡大・縮小および焦点の調整を行うズームレンズ、ズームの度合いを調整するズーム調整用モーター、フォーカスの調整を行うフォーカス調整用モーター等を備えている。投射光学系33は、光変調装置32で変調された入射光を、ズームレンズを用いてスクリーンSC上に投射し、結像させる。投射部3には、制御IC105の制御に従って投射光学系33が備える各モーターを駆動する投射光学系駆動部(図示略)、制御IC105の制御に従って照明光学系31の光源に電源を供給し、光源を点灯/消灯させる光源駆動部(図示略)が接続されている。
インターフェース101には、レシーバーIC102、103が接続される。レシーバーIC102は、インターフェース101にプログレッシブ信号が入力された場合に、入力された画像データを画像データS10としてFPGA104に出力する。これに対し、インターフェース101に入力された画像データがインターレース信号であった場合には、レシーバーIC103がインターレース−プログレッシブ変更処理を実行し、処理後の画像データS10がレシーバーIC103からFPGA104に出力される。
FPGA(Field-Programmable Gate Array)104は、論理機能をプログラム可能なプログラマブルロジックデバイスである。表示システム10が備えるFPGA104は、主に、画像データを処理する回路機能と、エミッター111の発光を制御する回路機能とがプログラムされている。
図3は、FPGA104の機能的構成を詳細に示すブロック図であり、エミッター111の構成を合わせて図示する。図3に示すように、FPGA104は、FPGA104は、レシーバーIC102またはレシーバーIC103から入力される画像データS10を処理する画像処理回路131、エミッター111を点灯させるエミッタードライバー回路133(駆動手段)、及び、エミッター111の不適切な動作を防止するエミッターマスク回路140(発光抑制手段)を備え、エミッタードライバー回路133はエミッターマスク回路140を介してエミッター111に接続されている。
また、エミッター111は、赤外光を発する赤外LED115(発光素子)と、この赤外LED115を点灯及び消灯させる点灯回路116とを備えている。
また、エミッター111は、赤外光を発する赤外LED115(発光素子)と、この赤外LED115を点灯及び消灯させる点灯回路116とを備えている。
FPGA104は、2D画像用の動作と3D画像用の動作とを切り替えて実行することができ、入力された画像データが2D画像データである場合には2D画像用の動作を実行し、3D画像データである場合には3D画像用の動作を行う。
画像処理回路131には、レシーバーIC102、103から画像データS10が入力される。画像データS10が3D画像データである場合、画像処理回路131は、入力された3D画像データのフォーマット(サイドバイサイド(Side-by-Side)、ラインバイライン(Line-by-Line)、トップアンドボトム(Top and Bottom)、フレームシーケンシャル等)を判別し、判別したフォーマットに合わせた処理を行って、左目用のフレームと右目用のフレームとを個別に生成する処理を行い、左目用のフレームの画像データS11と、右目用のフレームの画像データS12とを、それぞれ制御IC105に出力する。
画像処理回路131には、レシーバーIC102、103から画像データS10が入力される。画像データS10が3D画像データである場合、画像処理回路131は、入力された3D画像データのフォーマット(サイドバイサイド(Side-by-Side)、ラインバイライン(Line-by-Line)、トップアンドボトム(Top and Bottom)、フレームシーケンシャル等)を判別し、判別したフォーマットに合わせた処理を行って、左目用のフレームと右目用のフレームとを個別に生成する処理を行い、左目用のフレームの画像データS11と、右目用のフレームの画像データS12とを、それぞれ制御IC105に出力する。
制御部105は、画像データS10が2D画像データであるか3D画像データであるかを判別する。制御部105は、判別結果に基づいて、エミッタードライバー回路133、エミッターマスク回路140とともにエミッター111の点灯を制御する機能を備える。この機能については後述する。
図2に戻り、制御IC105は、FPGA104から入力される画像データS11、S12をそれぞれ取得し、左目用のフレームと右目用のフレームとをフレームシーケンシャル方式で交互に表示するための映像信号を生成する。ここで生成される映像信号は、インターフェース101に入力された画像データの倍のフレームレートとなる。制御IC105は、生成した映像信号をドライバーIC106に出力し、ドライバーIC106により、光変調装置32が備える液晶パネルに画像を描画させる。
また、制御IC105は、後述する操作パネル112及びリモコン受光部113から入力される操作信号によって指定されたカラーモードに合わせて画質を調整する処理、スクリーンSC上の投射画像の台形歪みを補正するキーストーン補正処理、光変調装置32の液晶パネルの表示解像度に合わせて画像データの解像度を変換する処理等を必要に応じて実行する。
また、制御IC105は、後述する操作パネル112及びリモコン受光部113から入力される操作信号によって指定されたカラーモードに合わせて画質を調整する処理、スクリーンSC上の投射画像の台形歪みを補正するキーストーン補正処理、光変調装置32の液晶パネルの表示解像度に合わせて画像データの解像度を変換する処理等を必要に応じて実行する。
また、制御IC105には、プロジェクター11の本体に設けられた操作パネル112、及び、鑑賞者が使用するリモコン(図示略)から送信される赤外線信号を受光するリモコン受光部113が接続されている。操作パネル112のスイッチが操作された場合、及び、リモコンの操作に応じてリモコン受光部113が赤外線信号を受光した場合に、操作内容を示す操作信号が制御IC105に入力される。
さらに、制御IC105は、ROM107に格納された制御プログラムを実行することにより、プロジェクター11が備える各部の制御を実行し、例えばプロジェクター11の電源投入時にインターフェース101、レシーバーIC102、103、FPGA104、ドライバーIC106、エミッター111、及びリモコン受光部113の初期化処理等を実行し、動作中は操作パネル112及びリモコン受光部113から入力される操作信号に対応して、プロジェクター11の動作を制御する。
さらに、制御IC105は、ROM107に格納された制御プログラムを実行することにより、プロジェクター11が備える各部の制御を実行し、例えばプロジェクター11の電源投入時にインターフェース101、レシーバーIC102、103、FPGA104、ドライバーIC106、エミッター111、及びリモコン受光部113の初期化処理等を実行し、動作中は操作パネル112及びリモコン受光部113から入力される操作信号に対応して、プロジェクター11の動作を制御する。
ドライバーIC106は、所定の駆動周波数で光変調装置32の液晶パネルを駆動し、制御IC105から入力される映像信号に従って液晶パネルに描画を行う。また、ドライバーIC106は、液晶パネルの駆動周波数に合わせて左目用のフレームと右目用のフレームの切り替えタイミングを示すエミッター制御信号S15(表示タイミング信号)を生成し、FPGA104に出力する。
ドライバーIC106が出力するエミッター制御信号S15は、図3に示すように、エミッタードライバー回路133に入力される。
エミッタードライバー回路133は、エミッター制御信号S15に同期して、エミッター111に対してエミッター駆動信号S16(発光制御信号)を出力する。エミッタードライバー回路133は、エミッター制御信号S15の値がアクティブ(例えば、High)のとき、エミッター駆動信号S16の値をアクティブ(例えば、High)にして出力し、エミッター制御信号S15の値が非アクティブ(例えば、Low)のとき、エミッター駆動信号S16の値を非アクティブ(例えば、Low)とする。
エミッタードライバー回路133は、エミッター制御信号S15に同期して、エミッター111に対してエミッター駆動信号S16(発光制御信号)を出力する。エミッタードライバー回路133は、エミッター制御信号S15の値がアクティブ(例えば、High)のとき、エミッター駆動信号S16の値をアクティブ(例えば、High)にして出力し、エミッター制御信号S15の値が非アクティブ(例えば、Low)のとき、エミッター駆動信号S16の値を非アクティブ(例えば、Low)とする。
制御部105は、上述したように画像データS10が2D画像データであるか3D画像データであるかを判別し、2D画像データであると判別した場合には、エミッタードライバー回路133からのエミッター駆動信号S16の出力を停止させる。プロジェクター11が2D画像を表示する場合、立体視装置2が左目用シャッター21及び右目用シャッター22を開閉させる必要がない。このため、制御IC105は、画像データS10が2D画像データであると判別した場合に、エミッタードライバー回路133を制御し、エミッター駆動信号S16の出力を停止させる。画像データS10が2D画像から3D画像に切り替わった場合には、制御部105はエミッタードライバー回路133からのエミッター駆動信号S16の出力を再開させる。
エミッタードライバー回路133が出力したエミッター駆動信号S16は、エミッター111が備える点灯回路116に入力される。
点灯回路116は、エミッター駆動信号S16の値に従って赤外LED115を点灯させるための電流を制限する回路であり、プロジェクター11の電源(図示略)から供給される電源電圧を使用し、赤外LED115に流れる電流を制限する電流制限回路(図示略)、及び、エミッター駆動信号S16の値により電流制限回路をスイッチングするスイッチ素子(図示略)を備えている。点灯回路116は、エミッター駆動信号S16の値がアクティブな期間、赤外LED115に対して点灯用の電流を流し、赤外LED115を点灯させる。また、エミッター駆動信号S16の値が非アクティブになると、電流制限回路をオフに切り替えて赤外LED115を消灯させる。
点灯回路116は、エミッター駆動信号S16の値に従って赤外LED115を点灯させるための電流を制限する回路であり、プロジェクター11の電源(図示略)から供給される電源電圧を使用し、赤外LED115に流れる電流を制限する電流制限回路(図示略)、及び、エミッター駆動信号S16の値により電流制限回路をスイッチングするスイッチ素子(図示略)を備えている。点灯回路116は、エミッター駆動信号S16の値がアクティブな期間、赤外LED115に対して点灯用の電流を流し、赤外LED115を点灯させる。また、エミッター駆動信号S16の値が非アクティブになると、電流制限回路をオフに切り替えて赤外LED115を消灯させる。
ところで、プロジェクター11の電源投入時には、ドライバーIC106を含む各部の動作が安定するまでに時間を要する。この時間はわずかではあるが、この間、例えばドライバーIC106が出力するエミッター制御信号S15の値が異常値になる可能性がある。詳細には、赤外LED115の点灯と消灯のパターンについては、赤外LED115の点灯時間と、赤外LED115が消灯する時間とのデューティ比や長さ等が、立体視装置2の仕様に合わせて規定されており、近年では3D映像鑑賞用の立体視装置2の共通規格に準拠して規定されることが多い。赤外LED115及び点灯回路116は、上記の規定された条件で適切に点灯/消灯するよう構成されており、規定された条件を逸脱したエミッター駆動信号S16が入力された場合、赤外LED115が、立体視装置2が追従できないような不適切なパターンで点灯するほか、点灯回路116から赤外LED115に定格を超える電流が流れることも否定できない。例えば、エミッター駆動信号S16が直流となり、規定された範囲を大幅に超える時間、アクティブな値が継続すること等が想定される。このような現象は、ドライバーIC106の電源投入時の他、プロジェクター11を構成するデバイスのバグ等によっても、もたらされることがある。
そこで、エミッターマスク回路140は、ドライバーIC106から入力されるエミッター制御信号S15の値が、予め設定された範囲から逸脱している場合に、エミッター駆動信号S16をマスクして、エミッター111の不適切な動作を防止する。
エミッターマスク回路140は、時間カウント回路141、High幅カウント回路143(カウンター)、及びマスク145を備えて構成される。
時間カウント回路141は、画像データS10に含まれるクロック成分に基づいてクロック周波数を生成し、このクロック周波数を基準として時間をカウントするカウンターである。時間カウント回路141は、それ自体が生成したクロックに基づくカウントを行う一方、生成したクロック信号S21をHigh幅カウント回路143に供給する。時間カウント回路141のカウント値が、レジスター142が保持している制限値に達すると、時間カウント回路141は自身のカウント値をリセットし、かつ、High幅カウント回路143に対してリセット信号S22を出力する。
エミッターマスク回路140は、時間カウント回路141、High幅カウント回路143(カウンター)、及びマスク145を備えて構成される。
時間カウント回路141は、画像データS10に含まれるクロック成分に基づいてクロック周波数を生成し、このクロック周波数を基準として時間をカウントするカウンターである。時間カウント回路141は、それ自体が生成したクロックに基づくカウントを行う一方、生成したクロック信号S21をHigh幅カウント回路143に供給する。時間カウント回路141のカウント値が、レジスター142が保持している制限値に達すると、時間カウント回路141は自身のカウント値をリセットし、かつ、High幅カウント回路143に対してリセット信号S22を出力する。
High幅カウント回路143には、エミッター制御信号S15が入力される。High幅カウント回路143は、時間カウント回路141から入力されるクロック信号S21に従って、エミッター制御信号S15の値がアクティブな期間の長さをカウントする。そして、High幅カウント回路143のカウント値が、レジスター144に保持されている制限値に達すると、High幅カウント回路143は、マスク145にマスク信号S23を出力して、エミッター駆動信号S16をマスクする状態に切り替える。
マスク145は、エミッタードライバー回路133が出力したエミッター駆動信号S16を、High幅カウント回路143からマスク信号S23が入力されている間、点灯回路116に入力される前の段階でマスクする回路である。
High幅カウント回路143は、カウント値が制限値に達するとマスク信号S23を出力し、時間カウント回路141からリセット信号S22が入力されると、マスク信号S23の出力を停止してカウント値をリセットする。
マスク145は、エミッタードライバー回路133が出力したエミッター駆動信号S16を、High幅カウント回路143からマスク信号S23が入力されている間、点灯回路116に入力される前の段階でマスクする回路である。
High幅カウント回路143は、カウント値が制限値に達するとマスク信号S23を出力し、時間カウント回路141からリセット信号S22が入力されると、マスク信号S23の出力を停止してカウント値をリセットする。
このように構成されるエミッターマスク回路140において、時間カウント回路141は、画像データS10のクロックを分周して所定周波数のクロックを生成する。このため、生成されるクロックは画像データS10のクロックに比べて長周期(低速)であるが、エミッター制御信号S15の値を判定するためには十分であり、低速なクロックを使用することでレジスター142、144のビット数が少なくて済むという利点がある。
図4及び図5は、FPGA104の動作を示すタイミングチャートであり、特にエミッターマスク回路140の動作を示している。図4及び図5中、(a)はクロック信号S21を示し、(b)はエミッター制御信号S15を示し、(c)は時間カウント回路141のカウント値を示し、(d)はHigh幅カウント回路143のカウント値を示し、(e)はエミッター駆動信号S16を示す。また、図5において(f)はマスク信号S23を示す。
図4及び図5の例では、時間カウント回路141が画像データS10のクロックを分周して生成するクロック信号S21(図4(a))の周波数は、9.28[MHz](107[nsec]周期)である。時間カウント回路141は、時刻T0でクロックの生成を開始し、クロック信号S21の立ち上がりエッジに同期してカウントを行う(図4(c)。
図4及び図5の例では時間カウント回路141が時刻T0でリセットするので、時刻T1からカウントが開始され、時刻T2、T3…でカウントアップされる。
図4及び図5の例では時間カウント回路141が時刻T0でリセットするので、時刻T1からカウントが開始され、時刻T2、T3…でカウントアップされる。
ドライバーIC106から入力されるエミッター制御信号S15の値がHighに転じると、High幅カウント回路143がカウントを開始する(図4(d))。High幅カウント回路143は、クロック信号S21の立ち上がりに同期して、エミッター制御信号S15がLowに転じるまでカウントを継続する。図4の例では時刻T1で時間カウント回路141がリセット信号S22を出力し、これによりHigh幅カウント回路143がリセットされるので、時刻T2からカウントを開始している。
また、エミッター制御信号S15の値がアクティブ(High)となるため、エミッタードライバー回路133はエミッター駆動信号S16の値をアクティブ(High)にして出力する。エミッタードライバー回路133はクロックに同期せず、エミッター制御信号S15の値を変化に追従してエミッター駆動信号S16を出力する。
また、エミッター制御信号S15の値がアクティブ(High)となるため、エミッタードライバー回路133はエミッター駆動信号S16の値をアクティブ(High)にして出力する。エミッタードライバー回路133はクロックに同期せず、エミッター制御信号S15の値を変化に追従してエミッター駆動信号S16を出力する。
そして、エミッター制御信号S15の値が非アクティブ(Low)に転じると、図4(d)に示すようにHigh幅カウント回路143はカウントを停止する。また、エミッタードライバー回路133はエミッター駆動信号S16の値を非アクティブ(Low)に切り替える。その後、時間カウント回路141のカウント値が制限値に達すると(時刻T4)、時間カウント回路141はカウント値をリセットする。
また、エミッター制御信号S15の値がアクティブ(High)の期間が継続し、図5(d)に示すようにHigh幅カウント回路143のカウント値が時刻T5で制限値に達すると、図5(f)のマスク信号S23の値がHighに切り替わり、マスク145によってエミッター駆動信号S16の出力がマスクされる。
制御IC105は、所定時間毎(例えば、50msec周期)でFPGA104におけるマスクの状態をポーリングする機能を有し、エミッターマスク回路140がエミッター駆動信号S16をマスクしていることを検出した場合には、エミッターマスク回路140を制御してマスクを解除させる。このため、エミッターマスク回路140によるマスクは上記所定時間(例えば、50msec)以内に解除される。すなわち、図5の例では時刻T7でマスク145によるマスクが解除され、その後、エミッターマスク回路140は通常動作に復帰して、時間カウント回路141及びHigh幅カウント回路143によるカウントが実行される。
制御IC105は、所定時間毎(例えば、50msec周期)でFPGA104におけるマスクの状態をポーリングする機能を有し、エミッターマスク回路140がエミッター駆動信号S16をマスクしていることを検出した場合には、エミッターマスク回路140を制御してマスクを解除させる。このため、エミッターマスク回路140によるマスクは上記所定時間(例えば、50msec)以内に解除される。すなわち、図5の例では時刻T7でマスク145によるマスクが解除され、その後、エミッターマスク回路140は通常動作に復帰して、時間カウント回路141及びHigh幅カウント回路143によるカウントが実行される。
以上説明したように、本発明を適用した実施形態に係る表示システム10によれば、FPGA104が、アクティブシャッター式の立体視装置2に対して同期信号を送信する赤外LED115を備えたエミッター111に接続され、光変調装置32によって左目用画像と右目用画像とを交互に切り替えて表示するドライバーIC106から表示タイミングを示すエミッター制御信号S15が入力され、このエミッター制御信号S15に従って、赤外LED115の発光時間を制御するエミッター駆動信号S16を出力するエミッタードライバー回路133と、エミッター制御信号S15の値が予め設定された条件を逸脱している場合に、エミッタードライバー回路133からのエミッター駆動信号S16の出力をマスクするエミッターマスク回路140と、を備えるので、エミッター制御信号S15の状態が適切でない場合であっても、赤外LED115の不適切な動作を防止できる。
また、エミッター制御信号S15は2値の信号であって、エミッタードライバー回路133は、エミッター制御信号S15の値がアクティブである間は、エミッター駆動信号S16の値をアクティブにし、エミッター制御信号S15の値が非アクティブである間はエミッター駆動信号S16の値を非アクティブにするロジック回路で構成され、エミッターマスク回路140は、制限値を格納したレジスター144と、エミッター制御信号S15がアクティブである時間をカウントするHigh幅カウント回路143とを備え、High幅カウント回路143のカウント値がレジスター144の制限値に達すると、エミッタードライバー回路133が出力するエミッター駆動信号S16をマスクする。このように、エミッター制御信号S15の状態に応じてエミッター駆動信号S16をマスクする構成を、ロジック回路を用いてハードウェア的に実現できる。
また、エミッターマスク回路140は、時間カウント回路141によって、所定時間毎に、High幅カウント回路143をリセットするので、例えばエミッター駆動信号S16がマスクされた状態で制御IC105がエミッター駆動信号S16のマスクを解除した場合に、High幅カウント回路143のカウント値がリセットされることで、エミッターマスク回路140は通常の動作に復帰する。これにより、エミッター制御信号S15の不適切な状態が一時的な現象であった場合に、速やかに通常の動作に復帰できる。
上記のように、制御IC105の制御によって、エミッターマスク回路140によるマスクは上記所定時間(例えば、50msec)以内に解除され、マスクされた状態が長時間継続することは無い。上述のようにエミッター制御信号S15が適切でない状態となるのは、ドライバーIC106等の起動時に動作が安定するまでの間など、短い時間であるから、エミッター駆動信号S16を短時間マスクすれば十分に目的を達成できる。従って、短時間でFPGA104の動作を通常の動作に復帰させることが実用上、有用である。
また、エミッタードライバー回路133及びエミッターマスク回路140は、プロジェクター11が表示する映像信号を処理するプログラマブルロジックデバイスであるFPGA104の内部に構成され、FPGA104は、画像データS10のクロックを分周することによってHigh幅カウント回路143の基準クロックを生成するので、エミッター制御信号S15の状態に応じてエミッター駆動信号S16をマスクする構成をハードウェア的に実現する場合に、カウンターによる計時を可能としながら、発振回路を省略することができる。また、分周により低速のクロックを生成することで、このクロックに基づいてカウントを行う時間カウント回路141、High幅カウント回路143のカウント値のビット数を抑えることができる。これにより、レジスター142、144のビット数を抑制できる。
上記のように、制御IC105の制御によって、エミッターマスク回路140によるマスクは上記所定時間(例えば、50msec)以内に解除され、マスクされた状態が長時間継続することは無い。上述のようにエミッター制御信号S15が適切でない状態となるのは、ドライバーIC106等の起動時に動作が安定するまでの間など、短い時間であるから、エミッター駆動信号S16を短時間マスクすれば十分に目的を達成できる。従って、短時間でFPGA104の動作を通常の動作に復帰させることが実用上、有用である。
また、エミッタードライバー回路133及びエミッターマスク回路140は、プロジェクター11が表示する映像信号を処理するプログラマブルロジックデバイスであるFPGA104の内部に構成され、FPGA104は、画像データS10のクロックを分周することによってHigh幅カウント回路143の基準クロックを生成するので、エミッター制御信号S15の状態に応じてエミッター駆動信号S16をマスクする構成をハードウェア的に実現する場合に、カウンターによる計時を可能としながら、発振回路を省略することができる。また、分周により低速のクロックを生成することで、このクロックに基づいてカウントを行う時間カウント回路141、High幅カウント回路143のカウント値のビット数を抑えることができる。これにより、レジスター142、144のビット数を抑制できる。
なお、上述した実施形態においては、プロジェクター11にエミッター111が内蔵され、プロジェクター11から立体視装置2に向けて同期信号が送信される構成を例に挙げて説明したが、エミッター111をプロジェクター11の本体とは別体として設けることも可能である。すなわち、エミッター111を独立したケースに収容し、このエミッター111と、プロジェクター11が内蔵するFPGA104とをケーブルにより接続する構成とすることができる。この場合、プロジェクター11の本体に、エミッター111を接続するためのコネクターを設け、このコネクターに、エミッター111に繋がるケーブルが接続されるようにしてもよい。また、エミッター111に対して送信するエミッター駆動信号S16の信号形態やケーブルの仕様を所定の規格に準拠したものにして、汎用のエミッター111をプロジェクター11に接続して使用する構成としてもよい。このようにエミッター111をプロジェクター11に対し外付けした構成とすれば、プロジェクター11の設置位置や設置方向にかかわらず、エミッター111から同期信号を送信する向きを適宜調整できる。これにより、立体視装置2を装着した多数の鑑賞者がいる場合に、全ての立体視装置2に対し、エミッター111が送信する同期信号を確実に受信させることができ、プロジェクター11の設置に関する自由度が高まる。
また、上述した実施形態は本発明を限定するものではなく、上記実施形態とは異なる態様として本発明を適用することも可能である。例えば、上記実施形態においてはFPGA104の内部に画像処理回路131、及びエミッターマスク回路140を設ける構成を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、FPGA104の機能を複数のデバイスを用いて実現することも可能であるし、FPGA104内部の論理ブロックの構成は図3の例に限定されず、任意に変更可能である。さらに、FPGAに代えて、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やCPLD(Complex Programmable Logic Device)等を用いることも可能である。
また、本発明の表示装置は、スクリーンSCに画像を投射するプロジェクターに限定されず、液晶表示パネルに画像/画像を表示する液晶モニターまたは液晶テレビ、或いは、PDP(プラズマディスプレイパネル)に画像/画像を表示するモニター装置またはテレビ受像機、OLED(Organic light-emitting diode)、OEL(Organic Electro-Luminescence)等と呼ばれる有機EL表示パネルに画像/画像を表示するモニター装置またはテレビ受像機等の自発光型の表示装置など、各種の表示装置も本発明の画像表示装置に含まれる。この場合、表示装置と同じ筐体にエミッター111を設け、表示面に相対する立体視装置2に向けて、表示面側から同期信号を送信してもよいし、上記のように表示装置に対して外付けのエミッター111を接続する構成とすることもできる。
また、図2に示した立体視装置2及びプロジェクター11の各機能部は機能的構成を示すものであって、具体的な実装形態は特に制限されない。つまり、必ずしも各機能部に個別に対応する数のハードウェアが実装される必要はなく、少なくとも一部の構成については、一つのプロセッサーがプログラムを実行することで複数の機能部の機能を実現する構成とすることも勿論可能である。また、上記実施形態においてソフトウェアで実現されている機能の一部をハードウェアで実現してもよく、あるいは、ハードウェアで実現されている機能の一部をソフトウェアで実現してもよい。その他、表示システム10の具体的な細部構成について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変更可能である。
2…立体視装置、3…投射部、10…表示システム、11…プロジェクター(表示装置)、21…左目用シャッター、22…右目用シャッター、25…コントローラー、26…レシーバー、27…シャッター駆動部、31…照明光学系、32…光変調装置、33…投射光学系、101…インターフェース、104…FPGA(発光制御装置)、105…制御IC、106…ドライバーIC、111…エミッター(送信装置)、112…操作パネル、113…リモコン受光部、115…赤外LED(発光素子)、116…点灯回路、131…画像処理回路、133…エミッタードライバー回路(駆動手段)、140…エミッターマスク回路(発光抑制手段)、141…時間カウント回路、142…レジスター、143…High幅カウント回路(カウンター)、144…レジスター、145…マスク、SC…スクリーン、S10、S11、S12…画像データ、S15…エミッター制御信号(表示タイミング信号)、S16…エミッター駆動信号(発光制御信号)、S21…クロック信号、S22…リセット信号、S23…マスク信号。
Claims (6)
- アクティブシャッター式の立体視装置に対して同期信号を送信する発光素子を備えた送信装置に接続され、
左目用画像と右目用画像とを交互に切り替えて表示する表示装置から表示タイミングを示す表示タイミング信号が入力され、この表示タイミング信号に従って、前記発光素子の発光時間を制御する発光制御信号を出力する駆動手段と、
前記表示タイミング信号の値が予め設定された条件を逸脱している場合に、前記駆動手段からの前記発光制御信号の出力をマスクする発光抑制手段と、
を備えたことを特徴とする発光制御装置。 - 前記表示タイミング信号は2値の信号であり、
前記駆動手段は、前記表示タイミング信号の値がアクティブである間は、前記発光制御信号の値をアクティブにし、前記表示タイミング信号の値が非アクティブである間は前記発光制御信号の値を非アクティブにするロジック回路で構成され、
前記発光抑制手段は、制限値を格納したレジスターと、前記表示タイミング信号がアクティブである時間をカウントするカウンターとを備え、前記カウンターのカウント値が前記レジスターの制限値に達すると、前記駆動手段が出力する前記発光制御信号をマスクすることを特徴とする請求項1記載の発光制御装置。 - 前記発光制御手段は、所定時間毎に、前記カウンターをリセットすることを特徴とする請求項2記載の発光制御装置。
- 前記駆動手段及び前記発光制御手段は、前記表示装置が表示する映像信号を処理するプログラマブルロジックデバイスの内部に構成され、
前記プログラマブルロジックデバイスは、前記映像信号のクロックを分周することによって前記カウンターの基準クロックを生成することを特徴とする請求項2または3記載の発光制御装置。 - アクティブシャッター式の立体視装置に対して同期信号を送信する発光素子を備えた送信手段と、
左目用画像と右目用画像とを交互に切り替えて表示する表示手段と、
前記表示手段により前記左目用画像と前記右目用画像との表示タイミングを示す表示タイミング信号を出力する表示制御手段と、
前記表示制御手段が出力する表示タイミング信号に従って、前記発光素子の発光時間を制御する発光制御信号を出力する駆動手段と、
前記表示タイミング信号の値が予め設定された条件を逸脱している場合に、前記駆動手段からの前記発光制御信号の出力をマスクする発光抑制手段と、
を備えたことを特徴とする表示装置。 - アクティブシャッター式の立体視装置に対して同期信号を送信する発光素子を備えた送信装置を発光させる発光制御方法であって、
左目用画像と右目用画像とを交互に切り替えて表示する表示装置の表示タイミングを示す表示タイミング信号に従って、前記発光素子の発光時間を制御する発光制御信号を出力し、
前記表示タイミング信号の値が予め設定された条件を逸脱している場合に、前記発光制御信号の出力をマスクすること、
を特徴とする発光制御方法。
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