JP3173405U - 立体映像視聴用眼鏡 - Google Patents

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Abstract

【課題】ノイズが立体映像視聴用眼鏡に及ぼす影響を低減する立体映像視聴用眼鏡を提供する。
【解決手段】立体映像視聴用眼鏡は、外部から受信したコマンドの入力の有効/無効を制御する入力切り替え部と、外部から受信したコマンドに基づいてコマンド毎の周期を算出するコマンド受信間隔算出部と、コマンド毎の周期に基づいて、次にコマンドを受信する期間を決定し、当該期間に入力切り替え部を有効に設定するコマンド受信期間制御部と、該コマンド受信期間制御部により入力切り替え部が有効にされた期間に外部から受信したコマンドに基づいて、視聴者の左右両眼に入射する光量を調整する左眼フィルタ部と右眼フィルタ部とを制御するフィルタ制御部とを備える。
【選択図】図3

Description

本発明は、立体映像を表示する立体映像表示装置から送信される同期信号を受信し、視聴者へ立体映像を視聴させるための立体映像視聴用眼鏡及びその制御方法に関する。
立体映像を視聴する方法としては様々な方式が提案されている。その一つとして、立体映像を構成する左右両眼それぞれの視点での映像を時間的に交互に表示する表示装置と、該表示装置の左右それぞれの視点での映像の表示と同期して視聴者の左右それぞれの眼の前に設けられたシャッターを開閉する映像視聴用眼鏡と、により、視聴者が立体映像を視聴できる立体映像システムがある(例えば、特許文献1)。
立体映像表示装置から、立体映像視聴用眼鏡へ同期信号を伝達する際に、無線や赤外線をつかったワイヤレス通信で伝送を行うと、立体映像視聴用眼鏡は同期信号以外のノイズ、例えば背景雑音(バックグラウンドノイズ)や他の機器が発する信号等、も受信する。立体映像視聴用眼鏡は、これらのノイズによりその制御が乱される可能性がある。
米国特許第5654749号明細書
そこで、本出願の発明ではこれらのノイズが立体映像視聴用眼鏡に及ぼす影響を低減することを目的とするものである。
本発明の一局面に係る立体映像視聴用眼鏡は、外部から受信したコマンドの入力の有効/無効を制御する入力切り替え部と、外部から受信したコマンドに基づいてコマンド毎の周期を算出するコマンド受信間隔算出部と、コマンド毎の周期に基づいて、次にコマンドを受信する期間を決定し、当該期間に入力切り替え部を有効に設定するコマンド受信期間制御部と、コマンド受信期間制御部により入力切り替え部が有効にされた期間に外部から受信したコマンドに基づいて、視聴者の左右両眼に入射する光量を調整する左眼フィルタ部と右眼フィルタ部とを制御するフィルタ制御部と、を備える。
本実施の形態で説明する立体映像表示装置と立体映像視聴用眼鏡からなる立体映像システムの構成図である。 本実施の形態で説明する立体映像視聴用眼鏡のハードウェア構成図である。 本実施の形態で説明する立体映像視聴用眼鏡の機能構成図である。 立体映像視聴用眼鏡が受信するコマンドの受信タイミングとフィルタの開閉状態を示す図である。 本実施の形態で説明するコマンド受信期間制御部がコマンド受信期間を設定した場合の例を示す図である。 コマンド受信期間制御部が初期化時にコマンド受信を常に有効とする場合の図である。 コマンド受信期間制御部がコマンドを受信できなくなった場合に、コマンド受信を常に有効とする場合の図である。 コマンド受信間隔算出部がコマンドの受信周期を算出する処理を示すフローチャートである。
<立体映像表示システム構成>
図1は、立体映像を表示する映像表示装置100と、映像表示装置100が表示する立体映像を視聴する際に視聴者が装着する映像視聴用眼鏡150と、を備える映像表示システムを示した図である。
表示部110は、映像表示装置100が視聴者に表示する映像を表示する部分である。立体映像を表示する場合は、時間軸上で、左眼用の映像と右眼用の映像を交互、又は、一定間隔毎に切り替えて表示する。
同期信号送信部120は、表示部110に表示する立体映像と同期した同期信号を外部、特に、映像視聴用眼鏡150へ送信する。なお、以下の説明では、同期信号の送受信に、赤外線を用いた場合を例として説明する。
映像視聴用眼鏡150は、右眼光学フィルタ部160と、左眼光学フィルタ部170と、同期信号受信部180と、を備える。
右眼光学フィルタ部160は、当該映像視聴用眼鏡150を着用した視聴者の右眼へ入射する光を制御する。より具体的には、映像表示装置100の表示部110に表示された映像による光が右眼へ入射する光量、又は、光の特性を、調整、又は、変更する。
左眼光学フィルタ部170は、右眼光学フィルタ部160と同様に左眼へ入射する光を制御する。
同期信号受信部180は、映像表示装置100の同期信号送信部120から送信される同期信号を受信する。
映像表示システムは、以上の構成を連携させて、視聴者へ立体映像を視聴させる。映像表示装置100の表示部110には、立体映像が、例えば120Hzの速度で、左眼用の映像と右眼用の映像を交互、又は、一定間隔毎に切り替えて表示する。同期信号送信部120は、表示部110に表示される左眼用の映像と右眼用の映像との切り替えと同期した同期信号を送信する。
映像視聴用眼鏡150は、映像表示装置100の同期信号送信部120から出力された同期信号を同期信号受信部180で受信する。映像視聴用眼鏡150は、同期信号を受信すると、受信した同期信号に基づいて左眼光学フィルタ部170と右眼光学フィルタ部160とを制御して、映像視聴用眼鏡150を着用した視聴者の左眼、右眼へ入射する光量、又は、光の特性を制御する。例えば、映像表示装置の表示部110に左眼用の映像が表示されていることを示す同期信号を受信すると、左眼光学フィルタ部170を制御して左眼へ入射する光量を増大させる。このとき、右眼光学フィルタ部160では、右眼へ入射する光量を減光させる。この結果、視聴者は表示部110に表示された左眼用の映像を、左眼で視聴し、右眼では視聴しないこととなる。反対に、表示部110に表示される映像が右眼用の映像であることを示す同期信号を受信すると、左眼光学フィルタ部170は、左眼へ入射する光量を減光し、右眼光学フィルタ部160は、右眼へ入射する光量を増大させる。この結果、表示部110に表示された右眼用の映像は、視聴者の右眼で視聴し、左眼では視聴しないこととなる。
この際、表示部110に表示される左眼用の映像と右眼用の映像が、視聴者の視差の分だけ異なる映像であった場合、視聴者は、表示部110に表示される映像に視差があると知覚する。その結果、表示部110が略平面状の形態を持つ表示デバイスであっても、そこに表示される映像が立体的であると視聴者は感じることができる。
<立体映像視聴眼鏡のハードウェア構成>
図2は、映像視聴用眼鏡150のハードウェア構成を示した図である。映像視聴用眼鏡150は、ハードウェア構成として、赤外線受光センサ(IRセンサ)201と、アンプ202と、LED203と、CPU204と、スイッチ(SW)205と、ROM206と、RAM207と、クロック(CLK)208と、アナログスイッチ209と、シャッター210と、アナログスイッチ211と、シャッター212とを有する。
IRセンサ201は、立体映像表示装置100から送信される同期信号を受信するセンサである。IRセンサ201は、受光した赤外線を電気信号に変換する。本実施の形態では同期信号は赤外線により伝搬させるものとして説明するが、これに限定するものではない。無線のようにワイヤレス方式により同期信号が伝搬されるものであれば他の方式を用いても良い。
アンプ202は、IRセンサ201が出力した電気信号を後段の処理ブロックで処理しやすいよう、適切に電気信号を増幅等する。
LED203は、立体映像視聴用眼鏡150が動作中、又は、スイッチ205を入力して電源を入れた場合にユーザにその動作内容を明示するために、点灯等するものである。
CPU204は、立体映像視聴用眼鏡150の全般を制御する。本実施の形態では、CPUを例として説明するが、これ以外にもDSPやFPGA等で同様の処理を行うものであってもよい。
スイッチ(SW)205は、外部から立体映像視聴用眼鏡150への入力を実現するインターフェースである。
ROM206は、CPU204等が動作するためのプログラムや、動作パラメータ、初期値等を保持する。ROM206は、書換え可能なフラッシュメモリ等を用いるものであっても良い。
RAM207は、CPU204のプログラムが動作時に一時的に保持する変数値等を保持する。
クロック(CLK)208は、CPU204やその他のハードウェア構成部を動作させるための基準クロックを発振する。
アナログスイッチ209、211は、後述するシャッター210、212の開閉動作を駆動させるための駆動処理を行う。二つのアナログスイッチ209と211が設けられているのは、左右両眼のシャッター210、212をそれぞれに駆動させるために必要となるからである。
シャッター210、212は、視聴者の左右それぞれの眼の前に設けられ、立体映像表示装置100が表示する映像と同期して開閉される。
<立体映像視聴眼鏡の機能構成>
図3は、立体映像視聴用眼鏡150の機能構成を示す図である。立体映像視聴用眼鏡150は、機能構成として、受信部301と、増幅部302と、表示部303と、演算部304と、入力部305と、メモリ部306と、基準信号生成部307と、駆動部308と、左眼フィルタ部309と、右眼フィルタ部310と、を有する。
受信部301は、立体映像表示装置100から送信される同期信号を受信する。受信部301は、図2のIRセンサ201に相当する。
増幅部302は、受信部301が受信した信号を増幅する。増幅部302は、図2のアンプ202に相当する。
表示部303は、立体映像視聴用眼鏡150がユーザに各種の情報を表示する。表示部303は、図2でいえばLED203に相当するが、表示方式はLEDに限定されるものではない。その他の方式でユーザに情報を表示するものであればいずれの実現方法であってもよい。
演算部304は、立体映像視聴用眼鏡150の全体制御を行う。演算部304は、図2のCPU204に相当する。
入力部305は、ユーザーからの各種指示等を受け付ける。入力部305は、図2のスイッチ205に相当する。
メモリ部306は、各種の情報を恒久的に、又は一時的に保持する。メモリ部306は、図2のROM206、RAM207に相当する。
基準信号生成部307は、演算部304等が動作に必要とする基準信号を生成する。基準信号生成部307は、図2のクロック208に相当する。
駆動部308は、後述する左眼フィルタ部309や右眼フィルタ部310のシャッター等を動作させる信号を生成して出力する。駆動部308は、図2のアナログスイッチ209、211に相当する。
左眼フィルタ部309、右眼フィルタ部310は、視聴者の左右の眼へ入射する光量を制御する。左目フィルタ部309、右眼フィルタ部310は、図2のシャッター210、212に相当する。
演算部304は、さらに入力切り替え部311と、コマンド受信間隔算出部312と、コマンド受信期間制御部313と、フィルタ制御部314と、を有する。
入力切り替え部311は、受信部301、増幅部302から入力される同期信号を演算部304が受け付けるか否かを制御する。入力切り替え部311は、例えば図2のCPU204における入力ポートの有効/無効等に相当する。
コマンド受信間隔算出部312は、受信部310等で受信する各種信号の受信周期を算出する。受信周期の算出方法については後述する。
コマンド受信期間制御部313は、コマンド受信間隔算出部312により算出された各種信号の受信周期に基づいて、外部からの受信信号(コマンド等)を受け付ける期間と受け付けない期間とを決定する。コマンド受信期間制御部313は、決定した受信期間の間だけ、入力切り替え部311を制御することで、外部からの受信信号を後述するフィルタ制御部314に取り込む。
フィルタ制御部314は、外部からの受信信号に従って、フィルタ駆動部308を介して左眼フィルタ部309と、右眼フィルタ部310との開閉を制御する。
なお、本実施の形態で説明する図3の機能構成と図2のハードウェア構成の対応は、一例であり、本出願の発明はこの対応関係に限定するものではない。
<コマンド受信信号の周期の算出>
図4は、受信信号の受信タイミングを示す図である。図4(a−1)は、左眼フィルタ部309の開閉状態を示す図である。信号がHighの期間は、フィルタが開いている(透過する光量が多い)ことを示す。信号がLowの期間はフィルタが閉じている(透過する光量が少ない)ことを示す。図4(a−2)は、右眼フィルタ部310の開閉状態を示す図である。図4(a−1)の場合と同様に、信号がHighの期間はフィルタが開いている、信号がLowの期間はフィルタが閉まっている、ことを示す。
図4(b)は、受信部301等により受信される受信信号のタイミングを示す図である。第1の信号(第1のコマンド)は左眼フィルタ部309を開けることを意味する。第2の信号(第2のコマンド)は、左眼フィルタ部309を閉めることを意味する。第3の信号(第3のコマンド)は、右眼フィルタ部310を開けることを意味する。第4の信号(第4のコマンド)は、右眼フィルタ部310を閉めることを意味する。
コマンド受信間隔算出部312は、図4(b)に示す第1から第4のコマンドを受信すると、これらのコマンドの受信タイミングに基づいてそれぞれのコマンド周期を算出する。具体的には、第1、第2、第3、第4のコマンドの受信を1受信周期とすると、コマンド受信間隔算出部312は、これらを複数周期分受信する。本実施の形態では、コマンド受信間隔算出部312は、N周期分これらのコマンドを受信するとする。
コマンド受信間隔算出部312は、コマンドの種類毎にそれぞれの周期を算出する。図4(b)の例では、第1のコマンドは、T11、T12、T13の間隔で、受信部310がコマンドを受信する。これより、コマンド受信間隔算出部312は、この平均をとることで、第1のコマンドの受信周期(T1)を算出することができる。第1のコマンドの受信周期(T1)は、図4(b)の場合に、
T1 = (T11+T12+T13)/3
となる。
第2のコマンド受信周期(T2)、第3のコマンド受信周期(T3)、第4のコマンド受信周期(T4)についても、図4(c−1)、図4(c−2)、図4(c−3)、からそれぞれ、
T2 = (T21+T22+T23)/3
T3 = (T31+T32+T33)/3
T4 = (T41+T42+T43)/3
となる。
なお、本実施の形態では、第1から第4のコマンド受信周期を、N周期分受信した信号の受信間隔の平均として算出したが、本出願の発明はこれに限定されるものではない。その他の方法として、中間値を採用するものであってもよいし、最小値、最大値を除いた分での平均値を用いるものであっても良い。つまり、実際に受信した受信信号の受信間隔に基づいて代表となる受信間隔を算出するものであればいずれの算出方法であってもよい。
コマンド受信間隔間出部312は、算出したコマンド毎の受信間隔と、それぞれのコマンドを最後に受信した時期とから、次に各コマンドを受信するタイミングを算出することができる。コマンド受信間隔算出部312は、算出したコマンド毎の受信周期をメモリ部306に保持する。
図8は、コマンド受信間隔算出部312が、コマンド毎の受信周期を算出する場合の処理フローを示すフローチャートである。
(ステップS801)
コマンド受信間隔算出部312は、コマンドの受信を開始する。
(ステップS802)
コマンド受信間隔算出部312は、N受信周期のコマンドの受信が完了したか否かを判定する。N受信周期分のコマンドの受信が完了していない場合は、コマンド受信間隔算出部312は、ステップS801に制御を戻す。N受信周期分のコマンドの受信が完了している場合は、コマンド受信間隔算出部312は、ステップS803に制御を移す。
(ステップS803)
コマンド受信間隔算出部312は、受信したN受信周期分のコマンド受信タイミングから各コマンドの受信周期を算出する。
(ステップS804)
コマンド受信間隔算出部312は、算出したコマンド毎の受信周期から代表となるそれぞれの受信周期を決定する。
以上の処理によりコマンド受信間隔算出部312は、コマンド毎の受信周期を取得することができる。
なお、コマンド受信間隔算出部312は、上記のコマンド毎の周期を、一度決定した周期に必ずしも固定する必要はない。コマンドを受信するたびに、当該周期を更新するものであってもよい。この場合、例えば、前回算出のコマンド受信間隔の平均値と今回のコマンド間隔の加重平均を計算したものを新しいコマンド受信間隔とする方法もある。このようにすることで、立体映像表示装置側で表示周期をシーン毎に変化させる場合等に、立体映像視聴用眼鏡150は、コマンド周期の変化を追随されることができる。
<コマンド受信期間の設定について>
コマンド受信期間制御部313は、コマンド受信間隔算出部312が算出し、メモリ部306等に保持されている、コマンド毎の受信間隔と最後のそれぞれのコマンドを受信した時期とに基づいてフィルタ制御部314を制御する。
立体映像視聴用眼鏡150の右眼フィルタ部309及び左眼フィルタ部310は、立体映像表示装置100が表示する左右の映像と同期して基本的に開閉の制御が行われる。立体映像表示装置100が表示する左右の立体映像の周期が一定であれば、例えば120Hzで映像がそれぞれの映像が表示される場合、右眼フィルタ部309と、左眼フィルタ部310もこれに従った動作となる。
そのため、コマンド受信期間制御部313は、立体映像表示装置100が送信するコマンドの周期が一定であるとすれば、コマンド受信間隔算出部312が算出したコマンド毎の周期に従って、コマンドを受信するタイミングを予め予測することが可能となる。そこで、コマンド受信期間制御部313は、コマンドを受信する期間にのみ、入力切り替え部311を有効にして、受信部301、増幅部302から入力される信号を演算部304に取り込む。反対に、コマンドが受信できないと予測される期間については、コマンド受信期間制御部313は、入力切り替え部311を無効にすることで、外部から演算部304への信号入力を停止する。
図5(b)は、図5(a)に示される立体映像表示装置からのコマンドに対して、コマンド受信期間制御部313により、入力切り替え部311が制御されている状態を示す図である。図5(b)においてHighの部分は、入力切り替え部311が有効にされていることを示す。図5(b)においてLowの部分は、入力切り替え部311が無効にされていることを示す。
コマンド受信期間制御部313は、第1のコマンド及び第4のコマンドに対して、コマンド受信間隔算出部312が算出した各コマンドの周期に基づいて、入力切り替え部311を有効にしている(図5(b))。コマンド受信期間制御部313は、コマンドが受信されると予測される時間よりも予め早めに入力切り替え部311を有効にしておく。そこから所定時間、図5(b)の第1のコマンドの場合ではD1、入力切り替え部311を有効にしておく。これにより、立体映像表示装置から第1のコマンドの送信タイミングが多少早まったり、遅れたりした場合でも、受信期間D1の間であれば、第1のコマンドを立体映像視聴用眼鏡150は受信することが可能となる。コマンド受信期間制御部313は、受信期間D1の経過後に、入力切り替え部311を無効にする。コマンド受信期間制御部313は、第1のコマンドに対してこの処理を周期T1で繰り返すように行う。第4のコマンドについても同様に、コマンド受信期間制御部313は、早めに入力切り替え部311を有効にし、期間D4だけ有効状態を維持し、周期T4で制御している。
なお、コマンド受信期間制御部313は、第2のコマンドと第3のコマンドについては、第1のコマンド、第4のコマンドの場合と異なる処理を行っている。この場合は、コマンド受信期間制御部313は、第2のコマンドと第3のコマンドとの受信を同じ受信期間D2内で行っている。これは、コマンド受信間隔算出部312による、各コマンド毎の受信間隔と受信時期との関係による。つまり、第2のコマンドを受信した後、第3のコマンドを受信するまでの期間が所定時間より短い場合、この場合にはコマンド受信期間制御部313は、入力切り替え部311を常に有効にしておき、両方のコマンドの受信を1期間内で完了するように制御する。
これにより、入力切り替え部311が無効となっている期間に第3のコマンドが立体映像表示装置100から送信された場合の、演算部304により受信信号の取り込みミスを防ぐことができる。
また、コマンド受信期間制御部313は、上記のようにコマンド受信期間の設定を常に行う必要はない。立体映像表示装置100からのコマンド受信が十分に予測等できる場合にのみ、上記処理を行えばよい。
そのため、立体映像視聴用眼鏡150が起動直後の初期化状態や、十分にN受信周期のコマンドを受信できていない場合(図6)、コマンド受信期間制御部313は、入力切り替え部311を常に有効状態しておいてよい。
さらに、コマンド受信期間制御部313は、予測したコマンド受信期間において、コマンドが受信できない場合(図7)には、その後の処理等において、入力切り替え部311を常に有効状態としておいてもよい。
図7(b)の場合は、最後に予測した第2と第3のコマンドが受信できなかった場合、コマンド受信期間制御部313は、次のコマンド受信期間から常に入力切り替え部311を有効にしている場合である。
また別の方法として図7(c)の場合がある。この場合は、最後に予測した第2と第3のコマンドが受信できない場合は、次にコマンドを受信するまで入力切り替え部311を常に有効にしておく場合である。
以上により、本実施の形態では、コマンドの受信が予測される期間にのみ入力切り替え部を制御することで、演算部304にコマンドが取り込まれる。反対にコマンド受信期間外は、演算部304は、いずれの信号も受信しない。そのため、立体映像視聴用眼鏡150は、ノイズを受信する可能性を低減することが可能となり、ノイズによる制御の乱れを低減することとなる。
なお、本実施の形態で説明した演算部304(入力切り替え部311、コマンド受信間隔算出部312、コマンド受信期間制御部313、フィルタ制御部314)は、図2で示したCPU204のソフトウェアプログラムとして実現することも、FPGA等のハードウェア構成として実現することも可能である。
上述された実施形態は、以下の構成を主に備える。
上述の実施形態の一局面に係る立体映像視聴用眼鏡は、外部から受信したコマンドの入力の有効/無効を制御する入力切り替え部と、前記外部から受信したコマンドに基づいて、コマンド毎の周期を算出するコマンド受信間隔算出部と、前記コマンド毎の周期に基づいて、次にコマンドを受信する期間を決定し、当該期間に前記入力切り替え部を有効に設定するコマンド受信期間制御部と、前記コマンド受信期間制御部により入力切り替え部が有効にされた期間に外部から受信したコマンドに基づいて、視聴者の左右両眼に入射する光量を調整する左眼フィルタ部と右眼フィルタ部とを制御するフィルタ制御部と、を備えることを特徴とする。
これにより、外部からのコマンド受信がある期間に立体映像視聴用眼鏡はコマンドの受け入れを行うので、ノイズを受信する確率が低くなり、立体映像視聴用眼鏡の制御が乱される可能性を低くすることができる。
上記構成において、前記コマンド受信期間制御部は、外部からのコマンドが受信できないと決定した期間については、前記入力切り替え部を無効に設定することが好ましい。
上記構成によれば、立体映像視聴用眼鏡は、ノイズによりその制御を乱される可能性を低減することができる。
上記構成において、前記コマンド受信期間制御部は、一つのコマンドとそれに続くコマンドとの受信時期が所定の時間以内の場合には、該一つのコマンドとそれに続くコマンドとの受信期間を同一の期間として決定することが好ましい。
上記構成によれば、受信信号の取り込みミスを防ぐことができる。
本出願の発明は立体映像表示装置からの信号に基づいてシャッター(フィルター)の開閉制御を行う立体映像視聴用眼鏡に利用である。
考案は、立体映像を表示する立体映像表示装置から送信される同期信号を受信し、視聴者へ立体映像を視聴させるための立体映像視聴用眼鏡及びその制御方法に関する。
立体映像を視聴する方法としては様々な方式が提案されている。その一つとして、立体映像を構成する左右両眼それぞれの視点での映像を時間的に交互に表示する表示装置と、該表示装置の左右それぞれの視点での映像の表示と同期して視聴者の左右それぞれの眼の前に設けられたシャッターを開閉する映像視聴用眼鏡と、により、視聴者が立体映像を視聴できる立体映像システムがある(例えば、特許文献1)。
立体映像表示装置から、立体映像視聴用眼鏡へ同期信号を伝達する際に、無線や赤外線をつかったワイヤレス通信で伝送を行うと、立体映像視聴用眼鏡は同期信号以外のノイズ、例えば背景雑音(バックグラウンドノイズ)や他の機器が発する信号等、も受信する。立体映像視聴用眼鏡は、これらのノイズによりその制御が乱される可能性がある。
米国特許第5654749号明細書
そこで、本出願の考案ではこれらのノイズが立体映像視聴用眼鏡に及ぼす影響を低減することを目的とするものである。
考案の一局面に係る立体映像視聴用眼鏡は、外部から受信したコマンドの入力の有効/無効を制御する入力切り替え部と、外部から受信したコマンドに基づいてコマンド毎の周期を算出するコマンド受信間隔算出部と、コマンド毎の周期に基づいて、次にコマンドを受信する期間を決定し、当該期間に入力切り替え部を有効に設定するコマンド受信期間制御部と、コマンド受信期間制御部により入力切り替え部が有効にされた期間に外部から受信したコマンドに基づいて、視聴者の左右両眼に入射する光量を調整する左眼フィルタ部と右眼フィルタ部とを制御するフィルタ制御部と、を備える。
本実施の形態で説明する立体映像表示装置と立体映像視聴用眼鏡からなる立体映像システムの構成図である。 本実施の形態で説明する立体映像視聴用眼鏡のハードウェア構成図である。 本実施の形態で説明する立体映像視聴用眼鏡の機能構成図である。 立体映像視聴用眼鏡が受信するコマンドの受信タイミングとフィルタの開閉状態を示す図である。 本実施の形態で説明するコマンド受信期間制御部がコマンド受信期間を設定した場合の例を示す図である。 コマンド受信期間制御部が初期化時にコマンド受信を常に有効とする場合の図である。 コマンド受信期間制御部がコマンドを受信できなくなった場合に、コマンド受信を常に有効とする場合の図である。 コマンド受信間隔算出部がコマンドの受信周期を算出する処理を示すフローチャートである。
<立体映像表示システム構成>
図1は、立体映像を表示する映像表示装置100と、映像表示装置100が表示する立体映像を視聴する際に視聴者が装着する映像視聴用眼鏡150と、を備える映像表示システムを示した図である。
表示部110は、映像表示装置100が視聴者に表示する映像を表示する部分である。立体映像を表示する場合は、時間軸上で、左眼用の映像と右眼用の映像を交互、又は、一定間隔毎に切り替えて表示する。
同期信号送信部120は、表示部110に表示する立体映像と同期した同期信号を外部、特に、映像視聴用眼鏡150へ送信する。なお、以下の説明では、同期信号の送受信に、赤外線を用いた場合を例として説明する。
映像視聴用眼鏡150は、右眼光学フィルタ部160と、左眼光学フィルタ部170と、同期信号受信部180と、を備える。
右眼光学フィルタ部160は、当該映像視聴用眼鏡150を着用した視聴者の右眼へ入射する光を制御する。より具体的には、映像表示装置100の表示部110に表示された映像による光が右眼へ入射する光量、又は、光の特性を、調整、又は、変更する。
左眼光学フィルタ部170は、右眼光学フィルタ部160と同様に左眼へ入射する光を制御する。
同期信号受信部180は、映像表示装置100の同期信号送信部120から送信される同期信号を受信する。
映像表示システムは、以上の構成を連携させて、視聴者へ立体映像を視聴させる。映像表示装置100の表示部110には、立体映像が、例えば120Hzの速度で、左眼用の映像と右眼用の映像を交互、又は、一定間隔毎に切り替えて表示する。同期信号送信部120は、表示部110に表示される左眼用の映像と右眼用の映像との切り替えと同期した同期信号を送信する。
映像視聴用眼鏡150は、映像表示装置100の同期信号送信部120から出力された同期信号を同期信号受信部180で受信する。映像視聴用眼鏡150は、同期信号を受信すると、受信した同期信号に基づいて左眼光学フィルタ部170と右眼光学フィルタ部160とを制御して、映像視聴用眼鏡150を着用した視聴者の左眼、右眼へ入射する光量、又は、光の特性を制御する。例えば、映像表示装置の表示部110に左眼用の映像が表示されていることを示す同期信号を受信すると、左眼光学フィルタ部170を制御して左眼へ入射する光量を増大させる。このとき、右眼光学フィルタ部160では、右眼へ入射する光量を減光させる。この結果、視聴者は表示部110に表示された左眼用の映像を、左眼で視聴し、右眼では視聴しないこととなる。反対に、表示部110に表示される映像が右眼用の映像であることを示す同期信号を受信すると、左眼光学フィルタ部170は、左眼へ入射する光量を減光し、右眼光学フィルタ部160は、右眼へ入射する光量を増大させる。この結果、表示部110に表示された右眼用の映像は、視聴者の右眼で視聴し、左眼では視聴しないこととなる。
この際、表示部110に表示される左眼用の映像と右眼用の映像が、視聴者の視差の分だけ異なる映像であった場合、視聴者は、表示部110に表示される映像に視差があると知覚する。その結果、表示部110が略平面状の形態を持つ表示デバイスであっても、そこに表示される映像が立体的であると視聴者は感じることができる。
<立体映像視聴眼鏡のハードウェア構成>
図2は、映像視聴用眼鏡150のハードウェア構成を示した図である。映像視聴用眼鏡150は、ハードウェア構成として、赤外線受光センサ(IRセンサ)201と、アンプ202と、LED203と、CPU204と、スイッチ(SW)205と、ROM206と、RAM207と、クロック(CLK)208と、アナログスイッチ209と、シャッター210と、アナログスイッチ211と、シャッター212とを有する。
IRセンサ201は、立体映像表示装置100から送信される同期信号を受信するセンサである。IRセンサ201は、受光した赤外線を電気信号に変換する。本実施の形態では同期信号は赤外線により伝搬させるものとして説明するが、これに限定するものではない。無線のようにワイヤレス方式により同期信号が伝搬されるものであれば他の方式を用いても良い。
アンプ202は、IRセンサ201が出力した電気信号を後段の処理ブロックで処理しやすいよう、適切に電気信号を増幅等する。
LED203は、立体映像視聴用眼鏡150が動作中、又は、スイッチ205を入力して電源を入れた場合にユーザにその動作内容を明示するために、点灯等するものである。
CPU204は、立体映像視聴用眼鏡150の全般を制御する。本実施の形態では、CPUを例として説明するが、これ以外にもDSPやFPGA等で同様の処理を行うものであってもよい。
スイッチ(SW)205は、外部から立体映像視聴用眼鏡150への入力を実現するインターフェースである。
ROM206は、CPU204等が動作するためのプログラムや、動作パラメータ、初期値等を保持する。ROM206は、書換え可能なフラッシュメモリ等を用いるものであっても良い。
RAM207は、CPU204のプログラムが動作時に一時的に保持する変数値等を保持する。
クロック(CLK)208は、CPU204やその他のハードウェア構成部を動作させるための基準クロックを発振する。
アナログスイッチ209、211は、後述するシャッター210、212の開閉動作を駆動させるための駆動処理を行う。二つのアナログスイッチ209と211が設けられているのは、左右両眼のシャッター210、212をそれぞれに駆動させるために必要となるからである。
シャッター210、212は、視聴者の左右それぞれの眼の前に設けられ、立体映像表示装置100が表示する映像と同期して開閉される。
<立体映像視聴眼鏡の機能構成>
図3は、立体映像視聴用眼鏡150の機能構成を示す図である。立体映像視聴用眼鏡150は、機能構成として、受信部301と、増幅部302と、表示部303と、演算部304と、入力部305と、メモリ部306と、基準信号生成部307と、駆動部308と、眼フィルタ部309と、眼フィルタ部310と、を有する。
受信部301は、立体映像表示装置100から送信される同期信号を受信する。受信部301は、図2のIRセンサ201に相当する。
増幅部302は、受信部301が受信した信号を増幅する。増幅部302は、図2のアンプ202に相当する。
表示部303は、立体映像視聴用眼鏡150がユーザに各種の情報を表示する。表示部303は、図2でいえばLED203に相当するが、表示方式はLEDに限定されるものではない。その他の方式でユーザに情報を表示するものであればいずれの実現方法であってもよい。
演算部304は、立体映像視聴用眼鏡150の全体制御を行う。演算部304は、図2のCPU204に相当する。
入力部305は、ユーザーからの各種指示等を受け付ける。入力部305は、図2のスイッチ205に相当する。
メモリ部306は、各種の情報を恒久的に、又は一時的に保持する。メモリ部306は、図2のROM206、RAM207に相当する。
基準信号生成部307は、演算部304等が動作に必要とする基準信号を生成する。基準信号生成部307は、図2のクロック208に相当する。
駆動部308は、後述する眼フィルタ部309や眼フィルタ部310のシャッター等を動作させる信号を生成して出力する。駆動部308は、図2のアナログスイッチ209、211に相当する。
眼フィルタ部309、眼フィルタ部310は、視聴者の左右の眼へ入射する光量を制御する。目フィルタ部309、眼フィルタ部310は、図2のシャッター210、212に相当する。
演算部304は、さらに入力切り替え部311と、コマンド受信間隔算出部312と、コマンド受信期間制御部313と、フィルタ制御部314と、を有する。
入力切り替え部311は、受信部301、増幅部302から入力される同期信号を演算部304が受け付けるか否かを制御する。入力切り替え部311は、例えば図2のCPU204における入力ポートの有効/無効等に相当する。
コマンド受信間隔算出部312は、受信部301等で受信する各種信号の受信周期を算出する。受信周期の算出方法については後述する。
コマンド受信期間制御部313は、コマンド受信間隔算出部312により算出された各種信号の受信周期に基づいて、外部からの受信信号(コマンド等)を受け付ける期間と受け付けない期間とを決定する。コマンド受信期間制御部313は、決定した受信期間の間だけ、入力切り替え部311を制御することで、外部からの受信信号を後述するフィルタ制御部314に取り込む。
フィルタ制御部314は、外部からの受信信号に従って、フィルタ駆動部308を介して眼フィルタ部309と、眼フィルタ部310との開閉を制御する。
なお、本実施の形態で説明する図3の機能構成と図2のハードウェア構成の対応は、一例であり、本出願の考案はこの対応関係に限定するものではない。
<コマンド受信信号の周期の算出>
図4は、受信信号の受信タイミングを示す図である。図4(a−1)は、眼フィルタ部309の開閉状態を示す図である。信号がHighの期間は、フィルタが開いている(透過する光量が多い)ことを示す。信号がLowの期間はフィルタが閉じている(透過する光量が少ない)ことを示す。図4(a−2)は、眼フィルタ部310の開閉状態を示す図である。図4(a−1)の場合と同様に、信号がHighの期間はフィルタが開いている、信号がLowの期間はフィルタが閉まっている、ことを示す。
図4(b)は、受信部301等により受信される受信信号のタイミングを示す図である。第1の信号(第1のコマンド)は眼フィルタ部309を開けることを意味する。第2の信号(第2のコマンド)は、眼フィルタ部309を閉めることを意味する。第3の信号(第3のコマンド)は、眼フィルタ部310を開けることを意味する。第4の信号(第4のコマンド)は、眼フィルタ部310を閉めることを意味する。
コマンド受信間隔算出部312は、図4(b)に示す第1から第4のコマンドを受信すると、これらのコマンドの受信タイミングに基づいてそれぞれのコマンド周期を算出する。具体的には、第1、第2、第3、第4のコマンドの受信を1受信周期とすると、コマンド受信間隔算出部312は、これらを複数周期分受信する。本実施の形態では、コマンド受信間隔算出部312は、N周期分これらのコマンドを受信するとする。
コマンド受信間隔算出部312は、コマンドの種類毎にそれぞれの周期を算出する。図4(b)の例では、第1のコマンドは、T11、T12、T13の間隔で、受信部301がコマンドを受信する。これより、コマンド受信間隔算出部312は、この平均をとることで、第1のコマンドの受信周期(T1)を算出することができる。第1のコマンドの受信周期(T1)は、図4(b)の場合に、
T1 = (T11+T12+T13)/3
となる。
第2のコマンド受信周期(T2)、第3のコマンド受信周期(T3)、第4のコマンド受信周期(T4)についても、図4(c−1)、図4(c−2)、図4(c−3)、からそれぞれ、
T2 = (T21+T22+T23)/3
T3 = (T31+T32+T33)/3
T4 = (T41+T42+T43)/3
となる。
なお、本実施の形態では、第1から第4のコマンド受信周期を、N周期分受信した信号の受信間隔の平均として算出したが、本出願の考案はこれに限定されるものではない。その他の方法として、中間値を採用するものであってもよいし、最小値、最大値を除いた分での平均値を用いるものであっても良い。つまり、実際に受信した受信信号の受信間隔に基づいて代表となる受信間隔を算出するものであればいずれの算出方法であってもよい。
コマンド受信間隔間出部312は、算出したコマンド毎の受信間隔と、それぞれのコマンドを最後に受信した時期とから、次に各コマンドを受信するタイミングを算出することができる。コマンド受信間隔算出部312は、算出したコマンド毎の受信周期をメモリ部306に保持する。
図8は、コマンド受信間隔算出部312が、コマンド毎の受信周期を算出する場合の処理フローを示すフローチャートである。
(ステップS801)
コマンド受信間隔算出部312は、コマンドの受信を開始する。
(ステップS802)
コマンド受信間隔算出部312は、N受信周期のコマンドの受信が完了したか否かを判定する。N受信周期分のコマンドの受信が完了していない場合は、コマンド受信間隔算出部312は、ステップS801に制御を戻す。N受信周期分のコマンドの受信が完了している場合は、コマンド受信間隔算出部312は、ステップS803に制御を移す。
(ステップS803)
コマンド受信間隔算出部312は、受信したN受信周期分のコマンド受信タイミングから各コマンドの受信周期を算出する。
(ステップS804)
コマンド受信間隔算出部312は、算出したコマンド毎の受信周期から代表となるそれぞれの受信周期を決定する。
以上の処理によりコマンド受信間隔算出部312は、コマンド毎の受信周期を取得することができる。
なお、コマンド受信間隔算出部312は、上記のコマンド毎の周期を、一度決定した周期に必ずしも固定する必要はない。コマンドを受信するたびに、当該周期を更新するものであってもよい。この場合、例えば、前回算出のコマンド受信間隔の平均値と今回のコマンド間隔の加重平均を計算したものを新しいコマンド受信間隔とする方法もある。このようにすることで、立体映像表示装置側で表示周期をシーン毎に変化させる場合等に、立体映像視聴用眼鏡150は、コマンド周期の変化を追随されることができる。
<コマンド受信期間の設定について>
コマンド受信期間制御部313は、コマンド受信間隔算出部312が算出し、メモリ部306等に保持されている、コマンド毎の受信間隔と最後のそれぞれのコマンドを受信した時期とに基づいてフィルタ制御部314を制御する。
立体映像視聴用眼鏡150の右眼フィルタ部309及び左眼フィルタ部310は、立体映像表示装置100が表示する左右の映像と同期して基本的に開閉の制御が行われる。立体映像表示装置100が表示する左右の立体映像の周期が一定であれば、例えば120Hzで映像がそれぞれの映像が表示される場合、右眼フィルタ部309と、左眼フィルタ部310もこれに従った動作となる。
そのため、コマンド受信期間制御部313は、立体映像表示装置100が送信するコマンドの周期が一定であるとすれば、コマンド受信間隔算出部312が算出したコマンド毎の周期に従って、コマンドを受信するタイミングを予め予測することが可能となる。そこで、コマンド受信期間制御部313は、コマンドを受信する期間にのみ、入力切り替え部311を有効にして、受信部301、増幅部302から入力される信号を演算部304に取り込む。反対に、コマンドが受信できないと予測される期間については、コマンド受信期間制御部313は、入力切り替え部311を無効にすることで、外部から演算部304への信号入力を停止する。
図5(b)は、図5(a)に示される立体映像表示装置からのコマンドに対して、コマンド受信期間制御部313により、入力切り替え部311が制御されている状態を示す図である。図5(b)においてHighの部分は、入力切り替え部311が有効にされていることを示す。図5(b)においてLowの部分は、入力切り替え部311が無効にされていることを示す。
コマンド受信期間制御部313は、第1のコマンド及び第4のコマンドに対して、コマンド受信間隔算出部312が算出した各コマンドの周期に基づいて、入力切り替え部311を有効にしている(図5(b))。コマンド受信期間制御部313は、コマンドが受信されると予測される時間よりも予め早めに入力切り替え部311を有効にしておく。そこから所定時間、図5(b)の第1のコマンドの場合ではD1、入力切り替え部311を有効にしておく。これにより、立体映像表示装置から第1のコマンドの送信タイミングが多少早まったり、遅れたりした場合でも、受信期間D1の間であれば、第1のコマンドを立体映像視聴用眼鏡150は受信することが可能となる。コマンド受信期間制御部313は、受信期間D1の経過後に、入力切り替え部311を無効にする。コマンド受信期間制御部313は、第1のコマンドに対してこの処理を周期T1で繰り返すように行う。第4のコマンドについても同様に、コマンド受信期間制御部313は、早めに入力切り替え部311を有効にし、期間D4だけ有効状態を維持し、周期T4で制御している。
なお、コマンド受信期間制御部313は、第2のコマンドと第3のコマンドについては、第1のコマンド、第4のコマンドの場合と異なる処理を行っている。この場合は、コマンド受信期間制御部313は、第2のコマンドと第3のコマンドとの受信を同じ受信期間D2内で行っている。これは、コマンド受信間隔算出部312による、各コマンド毎の受信間隔と受信時期との関係による。つまり、第2のコマンドを受信した後、第3のコマンドを受信するまでの期間が所定時間より短い場合、この場合にはコマンド受信期間制御部313は、入力切り替え部311を常に有効にしておき、両方のコマンドの受信を1期間内で完了するように制御する。
これにより、入力切り替え部311が無効となっている期間に第3のコマンドが立体映像表示装置100から送信された場合の、演算部304により受信信号の取り込みミスを防ぐことができる。
また、コマンド受信期間制御部313は、上記のようにコマンド受信期間の設定を常に行う必要はない。立体映像表示装置100からのコマンド受信が十分に予測等できる場合にのみ、上記処理を行えばよい。
そのため、立体映像視聴用眼鏡150が起動直後の初期化状態や、十分にN受信周期のコマンドを受信できていない場合(図6)、コマンド受信期間制御部313は、入力切り替え部311を常に有効状態しておいてよい。
さらに、コマンド受信期間制御部313は、予測したコマンド受信期間において、コマンドが受信できない場合(図7)には、その後の処理等において、入力切り替え部311を常に有効状態としておいてもよい。
図7(b)の場合は、最後に予測した第2と第3のコマンドが受信できなかった場合、コマンド受信期間制御部313は、次のコマンド受信期間から常に入力切り替え部311を有効にしている場合である。
また別の方法として図7(c)の場合がある。この場合は、最後に予測した第2と第3のコマンドが受信できない場合は、次にコマンドを受信するまで入力切り替え部311を常に有効にしておく場合である。
以上により、本実施の形態では、コマンドの受信が予測される期間にのみ入力切り替え部を制御することで、演算部304にコマンドが取り込まれる。反対にコマンド受信期間外は、演算部304は、いずれの信号も受信しない。そのため、立体映像視聴用眼鏡150は、ノイズを受信する可能性を低減することが可能となり、ノイズによる制御の乱れを低減することとなる。
なお、本実施の形態で説明した演算部304(入力切り替え部311、コマンド受信間隔算出部312、コマンド受信期間制御部313、フィルタ制御部314)は、図2で示したCPU204のソフトウェアプログラムとして実現することも、FPGA等のハードウェア構成として実現することも可能である。
上述された実施形態は、以下の構成を主に備える。
上述の実施形態の一局面に係る立体映像視聴用眼鏡は、外部から受信したコマンドの入力の有効/無効を制御する入力切り替え部と、前記外部から受信したコマンドに基づいて、コマンド毎の周期を算出するコマンド受信間隔算出部と、前記コマンド毎の周期に基づいて、次にコマンドを受信する期間を決定し、当該期間に前記入力切り替え部を有効に設定するコマンド受信期間制御部と、前記コマンド受信期間制御部により入力切り替え部が有効にされた期間に外部から受信したコマンドに基づいて、視聴者の左右両眼に入射する光量を調整する左眼フィルタ部と右眼フィルタ部とを制御するフィルタ制御部と、を備えることを特徴とする。
これにより、外部からのコマンド受信がある期間に立体映像視聴用眼鏡はコマンドの受け入れを行うので、ノイズを受信する確率が低くなり、立体映像視聴用眼鏡の制御が乱される可能性を低くすることができる。
上記構成において、前記コマンド受信期間制御部は、外部からのコマンドが受信できないと決定した期間については、前記入力切り替え部を無効に設定することが好ましい。
上記構成によれば、立体映像視聴用眼鏡は、ノイズによりその制御を乱される可能性を低減することができる。
上記構成において、前記コマンド受信期間制御部は、一つのコマンドとそれに続くコマンドとの受信時期が所定の時間以内の場合には、該一つのコマンドとそれに続くコマンドとの受信期間を同一の期間として決定することが好ましい。
上記構成によれば、受信信号の取り込みミスを防ぐことができる。
本出願の考案は立体映像表示装置からの信号に基づいてシャッター(フィルター)の開閉制御を行う立体映像視聴用眼鏡に利用である。

Claims (3)

  1. 外部から受信したコマンドの入力の有効/無効を制御する入力切り替え部と、
    前記外部から受信したコマンドに基づいて、コマンド毎の周期を算出するコマンド受信間隔算出部と、
    前記コマンド毎の周期に基づいて、次にコマンドを受信する期間を決定し、当該期間に前記入力切り替え部を有効に設定するコマンド受信期間制御部と、
    前記コマンド受信期間制御部により入力切り替え部が有効にされた期間に外部から受信したコマンドに基づいて、視聴者の左右両眼に入射する光量を調整する左眼フィルタ部と右眼フィルタ部とを制御するフィルタ制御部と、
    を備える立体映像視聴用眼鏡。
  2. 前記コマンド受信期間制御部は、外部からのコマンドが受信できないと決定した期間については、前記入力切り替え部を無効に設定する、
    請求項1に記載の立体映像視聴用眼鏡。
  3. 前記コマンド受信期間制御部は、一つのコマンドとそれに続くコマンドとの受信時期が所定の時間以内の場合には、該一つのコマンドとそれに続くコマンドとの受信期間を同一の期間として決定する、
    請求項1に記載の立体映像視聴用眼鏡。
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