JP5404246B2 - ３次元映像処理装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、３次元（３Ｄ）映像視聴において３Ｄ視聴効果を享受可能な視聴範囲を視聴者に提示する、３Ｄ映像処理装置とその制御方法に関するものである。

視差を利用して視聴者の左右の眼に異なる映像を見せることで、擬似的に３Ｄ映像視聴を可能にする技術がある。眼鏡無しで視聴する裸眼方式には、例えば、シリンドリカルレンズを多数並列に配置して見え方を制限するレンチキュラスクリーン方式や、１枚の板に多数のスリットを形成して映像の見え方を制限するパララックスバリア方式が知られている。
特殊な眼鏡を用いた方式ではアナグリフ方式が知られている。赤及び青の補色関係にある２色で描かれたステレオペア画像を、共通の透過波長域をもたない２色の有色フィルタで見ることによって、この２色の画像が選択・分離されて立体視が可能となる。また、偏光を利用した偏光方式や、左右の映像を時分割表示してシャッタ式眼鏡を用いて左右の眼に異なる映像を見せる時分割方式が実用化されている。なお、時分割方式と偏光方式を組み合わせた時分割・偏光方式や、時分割方式と分光方式を組み合わせた時分割・分光方式も実用化されている。

これらの３Ｄ映像視聴方式には、３Ｄ視聴効果を奏する視聴範囲があり、視聴者はこの視聴範囲内で立体視像を視聴することが望ましい。そのため、視聴者が適切な視聴範囲内で画面を見るように案内表示を行う技術が、例えば特許文献１に開示されている。また、適正な視聴範囲を画面に表示せずに視聴者に適正な視聴位置を知らせる技術が、特許文献２に開示されている。

特開平９−９３４５８号公報 特開２００８−２８７４３号公報

しかしながら、従来の技術では視聴位置と適正な視聴範囲との関係を視聴者が認知することが難しいという課題がある。例えば、特許文献１の技術では、リモートコントローラ（以下、リモコンと略称する）と表示装置との間の視聴距離を計算し、この距離が適切か否かを示す案内を表示部に表示する。しかし視聴距離だけでは、適正な視聴範囲を視聴者に示すことができないという問題があった。また特許文献２では、例えば適正な視聴範囲内に視聴者が位置する場合にのみ、点灯しているＬＥＤが確認可能である。しかし適正な視聴範囲外では、ＬＥＤが見えないので、視聴位置が適正な視聴範囲から外れてしまった事に視聴者が気付かず、その位置のままで映像を見続けてしまう可能性がある。
そこで本発明は、視聴者がその視聴位置と３Ｄ映像の視聴可能な視聴範囲との関係を確実に認識できる３Ｄ映像処理装置及びその制御方法の提供を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る装置は、視聴者の位置を検出する位置検出手段と、３次元映像を視聴するための適正視聴範囲を示す情報を記憶する記憶手段と、前記位置検出手段が検出した視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を生成する画像生成手段と、前記３次元映像と、前記適正視聴範囲外の視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像とを時分割で出力する出力手段と、を備える。

本発明によれば、現在の視聴位置と適正視聴範囲との関係を視聴者に提示できるので、適正視聴範囲の外にいる視聴者は適正視聴範囲を認識して視聴位置を変更することで３Ｄ映像効果を享受できる。

本発明の一実施形態に係る３Ｄ映像処理装置の構成例を示すブロック図である。 図３と併せて本発明の第１実施形態を説明するために、処理の流れを例示したフローチャートである。 視聴位置と視聴範囲との関係及び位置表示画像について説明する図である。 図５乃至８と併せて本発明の第２実施形態を説明するために、３Ｄ映像処理装置の構成例を示すブロック図である。 シャッタ式眼鏡の外観図である。 シャッタ式眼鏡の位置検出及び３Ｄ映像表示や位置表示画像の表示処理の流れを説明するフローチャートである。 シャッタ式眼鏡の位置と視聴範囲との関係及び位置表示画像について説明する図である。 シャッタ式眼鏡のシャッタ制御例を示すタイミングチャートである。 本発明の第３実施形態に係るジャンル別の視聴範囲制御について処理の流れを説明するフローチャートである。

以下、本発明の各実施形態について説明する。

[第１実施形態]
図１は、一実施形態に係る３Ｄ映像処理装置１００の構成例を示すブロック図である。３Ｄ映像処理装置１００は、視聴者の視聴位置と３Ｄ映像の視聴が可能な視聴範囲との間の位置関係について提示機能を有する。システム全般の制御手段を構成する制御部（以下、制御部Ａという）１１０は、図示しない操作ボタンやリモコンからのユーザ操作による要求に応じて、所望の映像表示を実現する。チューナ部１０３は、アンテナ部１０２からデジタル放送波の受信信号を受け取り、所望のチャンネルの映像及び音声情報を含む時分割多重化されたＴＳ（トランスポートストリーム）データに復調し、これをデコード部１０５に出力する。

デコード部１０５は前記ＴＳデータを、映像及び音声の各データに分離し、デコード処理後の映像データを後段の映像出力制御部１０６に送出し、音声データを音声出力制御部１０８に送出する。またデコード部１０５は、外部入力部１０４から入力される情報やチューナ部１０３から入力されるＴＳデータに含まれる番組表の情報を処理する。外部入力部１０４からの入力信号に対してもデコード部１０５によるデコード処理が行われ、映像出力制御部１０６及び音声出力制御部１０８への伝送に適した信号が得られる。外部入力部１０４は、図示しない情報記録装置（ＤＶＤプレイヤー等）からの映像及び音声出力信号を受け、デコード部１０５は処理した映像信号を映像出力制御部１０６へ出力し、音声信号を音声出力制御部１０８へ出力する。なお、３Ｄ映像処理装置１００は、ユーザ操作に従って２Ｄ（２次元）映像の視聴モードと３Ｄ映像の視聴モードの切替が可能である。３Ｄ映像処理装置１００に入力された２Ｄ映像ソースの情報に基づいてユーザが３Ｄ映像を視聴する場合、所定のフォーマット変換が必要であり、デコード部１０５がその処理を担当する。ここで、３Ｄ映像視聴の方式について説明すると、特殊な眼鏡を使用して視聴者が立体映像を視聴する方式と、眼鏡無しで視聴者が立体映像を視聴する裸眼方式（直視型立体映像表示）がある。例えば、代表的な裸眼方式であるパララックスバリア方式では、表示素子にて右眼用の画素Ｒと左眼用の画素Ｌが縦列に交互に配置されている。表示素子の前方には、１枚の板にスリットを多数形成したバリアが配置されている。視聴者がこのバリアを通して表示素子を見た場合、右眼で表示素子の画素Ｒを見ることができ、左眼で表示素子の画素Ｌを見ることができる。視聴者は表示素子の画像を、両眼視差作用により立体映像として視聴できる。このような視聴方式に応じたフォーマット変換をデコード部１０５が行い、処理された３Ｄ映像信号が映像出力制御部１０６に出力され、音声信号が音声出力制御部１０８に出力される。

映像出力制御部１０６は、デコード部１０５が出力した映像信号を、映像表示部１０７の駆動信号に変換し、映像表示部１０７を制御する。これにより、映像表示部１０７は３Ｄ映像の視聴が可能な映像を表示する。但し３Ｄ映像の視聴時には、例えば、パララックスバリア方式の場合、映像表示部１０７の前面にスリットを多数形成したバリアが必要であるため、表示画面にフィルタが設けられている。音声出力制御部１０８は、デコード部１０５が出力した音声信号を、スピーカ部１０９の駆動信号に変換し、スピーカ部１０９から音声を出力させるように制御する。

次に本発明の特徴である視聴者の視聴位置表示について説明する。視聴者の位置検出は位置判定部３００で行う。カメラ部１１４は視聴者を撮像し、撮像データを検出部１１５に送出する。検出部１１５は、視聴者の顔の輪郭を形状認識し、左右対称な点、例えば視聴者の目や、眼鏡を着用した視聴者の場合において眼鏡フレームからレンズ部の位置を認識してそれらの位置を特定し、その左右対象物の中点を原点とし座標を取り込む。これにより、検出部１１５は視聴者の上下及び左右方向における位置を検出する。視聴者の前後方向における位置検出については、目又は眼鏡のレンズの間隔を検出部１１５にて予め設定しておく。例えば、設定値を６.５ｃｍとした後、カメラ部１１４で視聴者を撮影し、設定値及び撮影した目や眼鏡レンズの間隔に基づいて、視聴者の前後方向の位置を計算することで、検出部１１５は該位置を検出できる。

範囲情報記憶部１１６には、３Ｄ映像を支障なく視聴可能な視聴範囲（以下、適正視聴範囲という）の情報が記憶されている。制御部Ａ１１０は検出部１１５が検出した視聴者の位置情報と、範囲情報記憶部１１６に記憶された適正視聴範囲の情報との間で比較演算を行う。つまり、視聴者の検出位置（上下左右及び前後の位置）が、適正視聴範囲内に収まっているか又は当該範囲を逸脱しているかが判定される。この適正視聴範囲は、例えば左右方向の範囲が装置から３０度以内であって、前後方向の範囲が装置から５メートル以内とされ、表示画面のインチサイズに比例する。

位置表示画像作成部１１７は、前記比較演算による判定結果に基づいて視聴者の検出位置が適正視聴範囲内でない場合、記憶されている適正視聴範囲を表す画像情報に対し、視聴者の検出位置を表す画像情報を合成した画像データを生成する。この画像データは映像出力制御部１０６に伝送され、映像表示部１０７が位置表示画像を表示する。つまり位置表示画像は、視聴位置が適正視聴範囲に対して如何なる位置関係を有するかを視覚的に視聴者に提示するための画像である。なお、図中のジャンル判別部８０１については第３実施形態にて説明する。

図２のフローチャートを用いて、位置判定部３００にて視聴位置を検出し、制御部Ａ１１０が比較演算を行った結果である位置表示画像の表示制御例について処理の流れを説明する。
Ｓ２００にて制御部Ａ１１０は、装置が３Ｄ映像視聴に係る３Ｄモードに入っているか否かを判定する。その結果、３Ｄモードの場合、Ｓ２０１へ進み、３Ｄモード以外の場合はそのまま処理を終了する。

Ｓ２０１では、カメラ部１１４を用いて視聴者の撮像が行われ、撮像データが検出部１１５へ伝送される。次のＳ２０２にて検出部１１５は、視聴者の顔の輪郭情報に基づいて、視聴位置の座標情報を取得する。そしてＳ２０３では、範囲情報記憶部１１６に記憶されている適正視聴範囲を示すデータの読み出し処理が行われ、Ｓ２０４では、視聴者の検出位置が適正視聴範囲内であるか否かが判定される。つまりＳ２０２で検出した視聴者の位置情報と、Ｓ２０３で読み出した適正視聴範囲の情報との間の比較演算を制御部Ａ１１０が行う。その結果に基づいて、視聴者の検出位置と適正視聴範囲との位置関係を制御部Ａ１１０が識別する。視聴者の検出位置が適正視聴範囲から外れている場合、Ｓ２０５に進み、また該検出位置が適正視聴範囲内である場合には、Ｓ２０８へ進む。

Ｓ２０５にて制御部Ａ１１０は、Ｓ２０４で適正視聴範囲外と判定した視聴者の検出位置が、適正視聴範囲外にある時間を計測する。そして制御部Ａ１１０はその計測時間が基準時間（例えば、３秒）以上であるか否かを判定する。その結果、視聴者の検出位置が基準時間以上に亘って適正視聴範囲外であった場合、Ｓ２０６に進むが、そうでない場合にはＳ２０８に進む。なお、基準時間の設定については固定値としてもよいが、その値を変更できるように構成してもよい。

Ｓ２０６にて位置表示画像作成部１１７は、記憶済みの適正視聴範囲を表す画像情報に対して、視聴者の検出位置を表す画像情報を合成して画像データを生成し、これを映像出力制御部１０６へ伝送する。次のＳ２０７では、３Ｄ映像表示（コンテンツ映像等の画面表示）の状態から、視聴者の位置表示画像を映像表示部１０７に表示する状態への切替えを映像出力制御部１０６が行い、映像表示部１０７が位置表示画像を表示する。そしてＳ２００に戻る。

Ｓ２０８への到達は、Ｓ２０４にて視聴者の検出位置が適正視聴範囲内であると判定された場合、又はＳ２０５にて該検出位置が前記の基準時間以内に適正視聴範囲内に移動した場合である。本ステップでは、映像出力制御部１０６が映像表示部１０７で３Ｄ映像を表示させるように制御し、再びＳ２００へ戻る。視聴者の位置を検出して、位置表示画像を表示させる制御動作は、所定の時間間隔、例えば２００ミリ秒毎に行われる。

図３は、視聴者の検出位置が適正視聴範囲から外れた状況を概略的に示す。３Ｄ映像処理装置１００の前方における角錐台形状の範囲が適正視聴範囲２５０を示しており、本例では映像表示部１０７の表示画面上に、適正視聴範囲２５０に対応する適正視聴範囲の表示画像２５２が表示される。そして視聴者の検出位置が適正視聴範囲２５０から外れていると判定された場合、前記Ｓ２０７にて視聴者の位置情報２５１が適正視聴範囲の表示画像２５２の外側に画像表示される。つまり位置表示画像が映像表示部１０７によって視覚的に表示される。画面上の適正視聴範囲の表示画像２５２と視聴者の位置情報２５１を視聴者が見ることにより、現在の視聴位置を確認できる。よって、視聴者の検出位置が適正視聴範囲から外れている場合には、現在の視聴位置と適正視聴範囲との位置関係を表示画面から把握できる。視聴者は適正視聴範囲内に移動して、３Ｄ映像効果をもつ映像を確実に視聴できる。

[第２実施形態]
次に本発明に係る第２実施形態について説明する。第２実施形態では、シャッタ式眼鏡を使用する時分割方式の３Ｄ視聴システムへの適用例を示す。視聴者を個別に認識する認識手段を設けることにより、個々の視聴者の検出位置を識別することができる。視聴位置が適正視聴範囲外である場合、記憶されている適正視聴範囲の画像情報に対して、視聴者全員の検出位置を表す画像情報を合成した位置表示画像が作成されて表示される。

本実施形態の前提である、シャッタ式眼鏡を使用した時分割方式の３Ｄ映像視聴について説明する。この方式では、人間の左右両眼の各々に対応して作成した画像を交互に表示し，それと同期して右眼又は左眼を、眼鏡に取り付けた液晶シャッタによって遮蔽する。視聴者は、液晶シャッタの付いた眼鏡をかけて３Ｄ映像を視聴する。つまり左眼用映像の表示時には、左眼側の液晶シャッタを透過状態にし、かつ右眼側の液晶シャッタを非透過状態にする。逆に右眼用映像の表示時には、右眼側の液晶シャッタを透過状態にし、かつ左眼側の液晶シャッタを非透過状態にする。この切り替え動作を繰り返せば、眼の残像効果によって、視聴者は両眼で視差像を同時に見ているように感じる。こうして両眼視差による立体視が実現され、これを時分割立体画像表示システムと呼ぶ。

図４は、第２実施形態に係る３Ｄ映像処理装置の構成例を示すブロック図である。本システムは３Ｄ映像処理装置４００と、シャッタ式眼鏡１５０を用いて構成される。以下では便宜上、２人の視聴者を例にして説明することとし、一方の視聴者が第１の眼鏡１５０＿１を使用し、他方の視聴者が第２の眼鏡１５０＿２を使用する場合を想定する。

第２実施形態と第１実施形態との相違点は、位置判定部５００における視聴者の位置検出方法と、眼鏡のシャッタ開閉制御と、映像出力制御部６０１による位置表示画像の切り替え制御である。よって以下では、これらの相違点を中心に説明し、第１実施形態で説明した構成要素と同様の構成要素については第１実施形態の場合に用いた符号と同じ符号を用いることで、それらの説明を省略する。なお、このことは後述の第３実施形態でも同様とする（図中のジャンル判別部８０１については第３実施形態にて説明する）。

各眼鏡には制御部が設けられており、装置本体内の制御部Ａ１１０と区別するために、以下では、これらを制御部Ｂ（符号１５１＿１及び１５２＿２参照）とする。また装置本体と各眼鏡との間で情報を送受信する通信手段については、装置本体側の手段を通信部Ｃ１１３とし、眼鏡側の手段を通信部Ｄ（符号１５３＿１及び１５３＿２参照）とする。

先ず、装置本体側の構成を説明する。映像出力制御部６０１は、デコード部１０５が出力する３Ｄ映像信号と、位置表示画像作成部６００が作成した位置表示画像の映像信号を受けて、時分割処理を行う。つまり映像出力制御部６０１は、眼鏡１５０の制御に同期して、左眼用映像、右眼用映像、位置表示画像を切り替えて映像表示部１０７に表示させる。左眼用映像の表示時には、左眼用映像が映像表示部１０７に表示され、かつ通信部Ｃ１１３を介して眼鏡の左シャッタを開放する指示が行われる。また、右眼用映像の表示時には、右眼用映像が映像表示部１０７に表示され、かつ通信部Ｃ１１３に対して眼鏡の右シャッタを開放する指示が行われる。これにより、映像表示部１０７は、眼鏡１５０＿１，２を用いて３Ｄ映像と位置表示画像の視認が可能な映像を表示する。映像表示部１０７に表示される映像に合わせて、映像出力制御部６０１は、眼鏡１５０＿１，２のシャッタ開閉制御に必要な制御信号を生成し、通信部Ｃ１１３を介して眼鏡１５０＿１，２に伝送する。

通信部Ｃ１１３は、眼鏡１５０＿１，２に対して、識別情報を先頭に付加した信号を送り、各眼鏡より返信があるか否かを確認することで電源状態を検知する。装置本体と各眼鏡との通信では、主に眼鏡へのシャッタ制御信号が伝達される。

次に、眼鏡の構成を説明する。なお眼鏡１５０＿１と１５０＿２は同じ構成を有するので、一方の眼鏡１５０＿１だけを説明する。他方の眼鏡１５０＿２については、符号中の「＿１」を「＿２」に置き換えて以下の説明を読み替えればよい。
制御部Ｂ１５１＿１は、シャッタ部１５２＿１のシャッタ制御と、通信部Ｄ１５３＿１の通信制御を行う。シャッタ部１５２＿１は、制御部Ｂ１５１＿１から制御信号を受けて、右眼、左眼の各シャッタを独立に開閉する。
通信部Ｄ１５３＿１は、３Ｄ映像処理装置４００との通信に用いられ、主に３Ｄ映像処理装置４００から伝送されるシャッタ制御信号の受信に使用される。

眼鏡１５０＿１のシャッタ制御により、眼鏡をかけた各視聴者は、映像表示部１０７による映像を３Ｄ映像として視聴できる。
図５の外観例に示すように、シャッタ式眼鏡は赤外線ＬＥＤ（発光ダイオード）１５４＿１及び電源スイッチ１５５＿１を備える。ＬＥＤ１５４＿１は、後述する方法で眼鏡１５０＿１を識別する際に点滅される赤外光源であり、３Ｄ映像処理装置４００のカメラ部１１４によって認識可能である。電源スイッチ１５５＿１は、眼鏡１５０＿１の電源を投入し又は切断するためのＯＮ/ＯＦＦスイッチである。

視聴者の位置検出時には、カメラ部１１４で視聴者の眼鏡１５０＿１のＬＥＤ１５４＿１を認識することにより、その位置情報及び識別情報（個別ＩＤ）を取得する。この処理については後で詳しく説明する。
範囲情報記憶部１１６には、適正視聴範囲の情報が記憶されている。制御部Ａ１１０は、検出部１１５が検出した眼鏡の位置情報と、範囲情報記憶部１１６に記憶された適正視聴範囲の情報との間で比較演算を行う。位置表示画像作成部６００は、この比較演算の結果に基づいて眼鏡の検出位置が適正視聴範囲内にないと判定された場合、記憶されている適正視聴範囲を表す画像情報に対し、前記検出位置を表す画像情報を合成して画像データを生成する。この画像データは映像出力制御部６０１に伝送され、映像表示部１０７に位置表示画像として表示される。

次に図６のフローチャートを用いて、眼鏡の位置検出及び眼鏡毎の検出位置を位置表示画像として表示する場合の制御の流れを説明する。
まずＳ５０１では、各視聴者が眼鏡１５０＿１，２をそれぞれかけて、電源スイッチ１５５＿１，２をＯＮ状態にすると、制御部Ｂ１５１＿１，２が動作を開始する。通信部Ｄ１５３＿１，２が通信処理を開始し、３Ｄ映像処理装置４００に対し認証要求を行う。

Ｓ５０２では、各眼鏡１５０＿１，２からの認証要求を通信部Ｃ１１３が受信する。これを制御部Ａ１１０に通知することで、３Ｄ映像処理装置４００は各眼鏡１５０＿１，２の電源スイッチがＯＮ状態になったと分かる。制御部Ａ１１０は、各眼鏡から同時に通信要求が来た場合、一方の通信のみを受け付け、他方を待機させる。

Ｓ５０３では、機器認証のため、３Ｄ映像処理装置４００が眼鏡１５０＿１，２に対し、シャッタ式眼鏡を識別するための識別情報の通知要求を行う。この要求を受けた各眼鏡１５０＿１，２は、固有の識別情報を、通信部Ｄ１５３＿１，２から３Ｄ映像処理装置４００の通信部Ｃ１１３に通知する。通信部Ｃ１１３は識別情報を受けた後で、制御部Ａ１１０と検出部１１５が各眼鏡１５０＿１，２の識別情報を管理する。識別情報としては、例えば、シャッタ式眼鏡のモデル名及びシリアルナンバなどが使用されるが、複数のシャッタ式眼鏡をそれぞれ識別できる情報であれば如何なる情報でも構わない。

Ｓ５０４にて３Ｄ映像処理装置４００の通信部Ｃ１１３は、各眼鏡１５０＿１，２に対して、各々ＬＥＤの点滅パターンが異なる識別用信号を送信する。この識別用信号を通信部Ｄ１５３＿１，２がそれぞれ受け取り、制御部Ｂ１５１＿１，２が識別用の各点滅パターンを管理する（Ｓ５０５）。各眼鏡１５０＿１，２は、通信部Ｄ１５３＿１，２を介して、ＬＥＤの点滅パターンの信号を３Ｄ映像処理装置４００の通信部Ｃ１１３に送信する。通信部Ｃ１１３からの通知を受けて制御部Ａ１１０は、前記識別情報と識別用の点滅パターンの判別及び管理を行う。これにより、３Ｄ映像処理装置４００は、各眼鏡を特定する識別情報毎にその位置を知ることが可能となる。

Ｓ５０６では、視聴者が装着した各眼鏡１５０＿１，２の位置検出が開始する。カメラ部１１４を用いて各視聴者を撮影する処理が行われ、撮像データが検出部１１５に送出される。位置情報の取得は、シャッタ式眼鏡の左右に設けられた赤外線ＬＥＤの中点を原点として行われる。前後方向の位置検出では、３Ｄ映像処理装置４００の通信部Ｃ１１３と各眼鏡１５０＿１，２の通信部Ｄ１５３＿１，２との間で行う赤外線通信を利用する。赤外線ＬＥＤの分布をモニタリングして位置測定を行うことにより、Ｓ５０３で付与された識別情報及び視聴者の位置情報が検出される。

第２実施形態では、シャッタ式眼鏡の左右に赤外線ＬＥＤを設けた例で説明するが、通信用ＬＥＤを使用して位置検出を行うことも可能である。また、シャッタ式眼鏡のシャッタ制御信号の伝送には、赤外線通信を利用できるが、超広帯域無線（ＵＷＢ）通信で実現しても良い。例えば、超広帯域無線（ＵＷＢ）通信を用いた測距技術を用いて、３Ｄ映像処理装置４００と眼鏡との間の距離を測定する方法が挙げられる。

Ｓ５０７では、Ｓ５０６で検出した視聴者の眼鏡１５０の位置情報と、範囲情報記憶部１１６に予め記憶されている適正視聴範囲の情報との間の比較演算を制御部Ａ１１０が行う。そしてＳ５０８では、Ｓ５０７での比較演算の結果に基づき、視聴者の検出位置が適正視聴範囲から外れているか否かが判定される。その結果、視聴者の検出位置が適正視聴範囲外である場合、Ｓ５０９に進み、該検出位置が適正視聴範囲内である場合にはＳ５１１へ進む。

Ｓ５０９では、Ｓ５０８にて適正視聴範囲外と判定した視聴者の検出位置が、適正視聴範囲から外れている時間を制御部Ａ１１０が計測する。そして計測時間が基準時間、例えば３秒以上であると判定された場合、Ｓ５１０に進むが、そうでない場合にはＳ５１１に進む。なお、基準時間の設定については固定値とするか、又は可変値として値を予め変更できるようにしてもよい。

Ｓ５１０では、映像出力制御部６０１が時分割表示のフレームレートでの切替制御を行い、適正視聴範囲外にある眼鏡１５０のシャッタ制御に関して、３Ｄ映像表示から位置表示画像へと切り替えるように制御する。位置表示画像作成部６００は、記憶されている適正視聴範囲を表す画像情報に対し、視聴者の眼鏡の検出位置を表す画像情報を合成した画像データを生成し、位置表示画像のデータを映像出力制御部６０１に送出する。これにより映像表示部１０７に位置表示画像が表示される。そしてＳ５１２に進む。

Ｓ５１１では映像表示部１０７が３Ｄ映像信号に従って映像を表示し、Ｓ５１２に進む。ここで制御部Ａ１１０は、眼鏡の電源がＯＦＦ状態となったか否かについて検出する。その結果、各眼鏡の電源がＯＦＦ状態でない場合、Ｓ５０６へ戻って処理が続行されるが、眼鏡の電源ＯＦＦ状態が検出された場合、Ｓ５１３に進む。なおＳ５０６へ戻る制御動作については、例えば、５Ｈｚ程度にて電源状態が連続的に取得される。

Ｓ５１３では、眼鏡との通信が途絶えたことを通信部Ｃ１１３が検出し、その旨を制御部Ａ１１０に通知する。これにより、３Ｄ映像処理装置４００は眼鏡の電源がＯＦＦ状態になったと判断できる。次のＳ５１４では、電源状態の検出結果（ＯＦＦ検出）に基づいて、電源の切断を検出したシャッタ式眼鏡に対応する識別情報を制御部Ａ１１０が破棄する。これにより制御部Ａ１１０及び検出部１１５により管理される識別情報の数が１つ減ることになる。位置表示画像作成部１１７は、電源のＯＦＦ検出結果に基づいて、電源の切断を検出したシャッタ式眼鏡に対応する、画像生成を行う。

図７は、眼鏡１５０＿１をかけた第１の視聴者が適正視聴範囲２５０内に位置し、眼鏡１５０＿２をかけた第２の視聴者が適正視聴範囲２５０から外れた位置にいる状況を一例として示す。前記Ｓ５１０にて説明したように、位置表示画像作成部６００は、適正視聴範囲２５０の画像情報と各視聴者の位置情報を含む位置表示画像のデータを作成し、位置表示画像を映像表示部１０７が表示する。位置表示画像には、適正視聴範囲の表示画像２５２と、眼鏡１５０＿１の識別情報ＩＤ＃１によって特定される第１の視聴者の位置情報と、眼鏡１５０＿２の識別情報ＩＤ＃２で特定される第２の視聴者の位置情報が表示される。つまりこの表示例では、視聴者すべてのシャッタ式眼鏡のＩＤが表示される。第２の視聴者は位置表示画像を見ることで自分の現在位置が適正視聴範囲外にあることを把握できる。

図７の例では、すべての視聴者の位置を画面に表示させたが、適正視聴範囲外の視聴者の位置情報だけを画面に表示してもよい。例えば、第２の視聴者が適正視聴範囲外に位置する場合、その眼鏡１５０＿２の識別情報ＩＤ＃２のみが適正視聴範囲の表示画像２５２の外に表示され、適正視聴範囲内に位置する第１の視聴者の眼鏡１５０＿１の識別情報ＩＤ＃１は画面に表示されない。この場合、位置表示画像作成部６００が作成する位置表示画像では、適正視聴範囲２５０の画像情報に対し、適正視聴範囲外にある眼鏡１５０＿２の検出位置情報が識別情報ＩＤ＃２とともに合成される。生成された画像データは映像出力制御部６０１に伝送され、映像表示部１０７によって位置表示画像が表示される。

図８は、通信部Ｃ１１３から通信部Ｄ１５３＿１，２への通信によって行われるシャッタ制御に係るタイミングチャートの一例を示す。以下では眼鏡１５０＿１（識別情報ＩＤ＃１）を装着した第１の視聴者が適正視聴範囲内で３Ｄ映像を視聴し、眼鏡１５０＿２（識別情報ＩＤ＃２）を装着した第２の視聴者が適正視聴範囲外で位置表示画像を見る場合について説明する。図中の表示画像は、１フレーム目と２フレーム目の画像を示す。「左１」は１フレーム目の左眼用画像を示し、「右１」は１フレーム目の右眼用画像を示し、「位置表示１」は１フレーム目の位置表示画像を示す。同様に「左２」は２フレーム目の左眼用画像を示し、「右２」は２フレーム目の右眼用画像を示し、「位置表示２」は２フレーム目の位置表示画像を示す。シャッタ制御信号は、表示画像の先頭にて眼鏡の識別情報ＩＤ＃１、ＩＤ＃２を指定して、左右のシャッタのうち、どちらのシャッタを開けるかを制御する信号である。例えば、「ＩＤ＃１左」はＩＤ＃１で特定される眼鏡の左眼用シャッタの開放を意味する。また「ＩＤ＃２左右」はＩＤ＃２で特定される眼鏡の左眼用シャッタ及び右眼用シャッタをともに開放することを意味する。

眼鏡１５０＿１，２は、先頭位置に付加された識別情報ＩＤ＃１又はＩＤ＃２に従ってシャッタ動作を行う。表示画像のフレームレートは、例えば１８０Ｈｚとされる。眼鏡１５０＿１を用いて第１の視聴者が見る画像について説明すると、「左１」表示の時には、「ＩＤ＃１左」であり、これは左眼用シャッタを開ける制御指示である。よって左眼用シャッタが開放され、右眼用シャッタは閉じられるので、第１の視聴者は左眼用映像「左１」を見ることができる。そして「右１」表示の時には、「ＩＤ＃１右」であり、これは右眼用シャッタを開ける制御指示である。よって右眼用シャッタが開放され、左眼用シャッタは閉じられるので、第１の視聴者は右眼用映像「右１」を見ることができる。２フレーム目以降も同様の制御が行われ、第１の視聴者は３Ｄ映像の視聴を享受できる。

一方、眼鏡１５０＿２を装着した第２の視聴者が見る映像は位置表示画像だけである。つまり、「位置表示１」の時には、シャッタ制御信号の指示が「ＩＤ＃２左右」であり、これは左右両方のシャッタを開ける制御指示である。両眼ともにシャッタが開放され、第２の視聴者は「位置表示１」、つまり位置表示画像を見ることができる。２フレーム目以降も同様に第２の視聴者には位置表示画像だけが提示される。このように眼鏡の識別情報を指定し、個々の視聴者に対して位置表示画像を見るように個別のシャッタ制御が可能となり、視聴者に適正視聴範囲から外れた位置にいることを知らせて注意を促すことができる。

以上のように、第２実施形態によれば、適正視聴範囲から外れた場所にいる視聴者のシャッタ式眼鏡に対し、時分割制御によって位置表示画像を表示することができる。その際、３Ｄ映像処理装置４００の３Ｄ映像表示は維持されるため、適正視聴範囲内にいる他の視聴者は、位置表示画像の表示によって視聴中断を余儀なくされることがなく、３Ｄ映像を継続して視聴できる。

[第３実施形態]
次に、本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態では、放送コンテンツに含まれるメタデータより構成される電子番組表を用いて所定の操作を行う技術を利用する。前記実施形態との相違点は、視聴対象とするコンテツに応じて、３Ｄ視聴に係る適正視聴範囲を変更して、視聴領域を動的に制御する手段を講じたことである。よって、以下では相違点を中心に説明し、前記実施形態と同様の事項については説明を省略する。

図１や図４にて、チューナ部１０３はアンテナ部１０２を介して放送波を受信して、受信信号をデコード部１０５に供給する。デコード部１０５は、供給された信号のうち、ＥＰＧ（電子番組表）情報を取得する。位置判定部３００，５００内に設けられたジャンル判別部８０１はＥＰＧ情報に基づいて、コンテンツのジャンルを判別する。

図９のフローチャートを用いて、ジャンル判別部８０１の判定結果に基づき視聴ジャンルに対応した適正視聴範囲に切り替える、ジャンル別視聴範囲制御の流れを説明する。
まずＳ８５０にてジャンル判別部８０１は、ＥＰＧ情報を取得し、コンテンツのジャンルを示す情報を特定する。次のＳ８５１ではジャンル判別部８０１が、例えばスポーツ、ニュースや映画のアクション、アニメーションなどを判別する。ジャンル判別部８０１はジャンルを判別し、この判別したジャンルに対応する範囲情報記憶部１１６内の適正視聴範囲の情報を指定して位置表示画像作成部１１７に設定する。

Ｓ８５２では、Ｓ８５１で判別されたジャンル毎に適正視聴範囲の設定が行われる。つまり範囲情報記憶部１１６には、各ジャンル用の適正視聴範囲を示す情報が記憶されており、ジャンル判別部８０１が判別したジャンルの情報に基づいて適正視聴範囲の領域変更が行われる。例えば、あるジャンルでは適正視聴範囲を狭めることで、視聴者が３Ｄ映像をさらに見やすい場所へと誘導することができる。検出部１１５による視聴者の検出位置又はシャッタ式眼鏡の検出位置と、範囲情報記憶部１１６に記憶された領域変更後の適正視聴範囲との間の比較演算を制御部Ａ１１０が行う。こうしてジャンル別視聴範囲の変更制御が可能となる。すなわち視聴対象となるコンテンツ毎に適正視聴範囲が変更され、視聴者は最適な視聴範囲で３Ｄ映像を視聴できる。

１００ ３Ｄ映像処理装置
１０６ 映像出力制御部
１０７ 映像表示部
１１０ 制御部Ａ
１１３ 通信部Ｃ
１１４ カメラ部
１１５ 検出部
１１６ 範囲情報記憶部
１１７ 位置表示画像作成部
１５０＿１，２ 眼鏡
１５１＿１，２ 制御部Ｂ
１５２＿１，２ シャッタ部
１５３＿１，２ 通信部Ｄ
１５４＿１，２ ＬＥＤ
１５５＿１，２ 電源スイッチ
２５０ 適正視聴範囲（視聴エリア）
２５１ 視聴者の位置情報
２５２ 適正視聴範囲の表示画像
３００ 位置判定部
４００ ３Ｄ映像処理装置
５００ 位置判定部
６００ 位置表示画像作成部
６０１ 映像出力制御部
８０１ ジャンル判別部

Claims (18)

1. 視聴者の位置を検出する位置検出手段と、
   ３次元映像を視聴するための適正視聴範囲を示す情報を記憶する記憶手段と、
   前記位置検出手段が検出した視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を生成する画像生成手段と、
   前記３次元映像と、前記適正視聴範囲外の視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像とを時分割で出力する出力手段と、を備えることを特徴とする３次元映像処理装置。
2. さらに、前記位置検出手段が検出した視聴者の位置が前記適正視聴範囲外にあるか否かを判定する判定手段を備え、
   前記画像生成手段は、前記判定手段により前記視聴者の位置が前記適正視聴範囲外にあると判定された場合に、前記適正視聴範囲外の視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を生成することを特徴とする、請求項１に記載の３次元映像処理装置。
3. 前記画像生成手段は、前記判定手段により複数の視聴者のうちの少なくとも１人の視聴者の位置が前記適正視聴範囲外にあると判定された場合に、前記適正視聴範囲外の視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を生成することを特徴とする、請求項２に記載の３次元映像処理装置。
4. 前記画像生成手段は、前記判定手段により前記視聴者の位置が前記適正視聴範囲外にある時間が所定時間以上継続する場合に、前記適正視聴範囲外の視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を生成することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項に記載の３次元映像処理装置。
5. さらに、前記視聴者が用いるシャッタ式眼鏡に対して、シャッタ制御信号を送信するための通信手段を備え、
   前記通信手段は、前記判定手段により前記視聴者の位置が前記適正視聴範囲外にあると判定された場合は、前記適正視聴範囲外の視聴者が用いるシャッタ式眼鏡に対して、前記適正視聴範囲外の視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を視聴可能にするシャッタ制御信号を送信し、前記判定手段により前記視聴者の位置が前記適正視聴範囲内にあると判定された場合は、前記適正視聴範囲内の視聴者が用いるシャッタ式眼鏡に対して、３次元映像を視聴可能にするシャッタ制御信号を送信することを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の３次元映像処理装置。
6. 前記通信手段は、前記判定手段により複数の視聴者のうち第１視聴者の位置が前記適正視聴範囲外にあると判定された場合は、前記第１視聴者が用いるシャッタ式眼鏡に対して、前記第１視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を視聴可能にするシャッタ制御信号を送信し、前記判定手段により複数の視聴者のうち第２視聴者の位置が前記適正視聴範囲内にあると判定された場合は、前記第２視聴者が用いるシャッタ式眼鏡に対して、前記第１視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を視聴可能にするシャッタ制御信号を送信しないことを特徴とする請求項５に記載の３次元映像処理装置。
7. 前記通信手段は、前記シャッタ式眼鏡の識別情報を受信して、前記適正視聴範囲外の視聴者と、前記適正視聴範囲内の視聴者とを識別することを特徴とする請求項５または６に記載の３次元映像処理装置。
8. 前記位置検出手段は、前記視聴者が用いるシャッタ式眼鏡の位置を、前記視聴者の位置として検出することを特徴とする、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の３次元映像処理装置。
9. 視聴対象であるコンテンツについて、そのジャンルを判別する判別手段をさらに備え、
   前記画像生成手段は、前記判別手段が判別したジャンルに応じて前記適正視聴範囲を変更することを特徴とする、請求項１から８までのいずれか１項に記載の３次元映像処理装置。
10. 視聴者の位置を検出する位置検出工程と、
    前記位置検出工程で検出した視聴者の位置と、記憶手段に記憶された３次元映像を視聴するための適正視聴範囲との位置関係を示す画像を生成する画像生成工程と、
    前記３次元映像と、前記適正視聴範囲外の視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像とを時分割で出力する出力工程と、を有することを特徴とする３次元映像処理装置の制御方法。
11. さらに、前記位置検出工程で検出した視聴者の位置が前記適正視聴範囲外にあるか否かを判定する判定工程を有し、
    前記画像生成工程では、前記判定工程により前記視聴者の位置が前記適正視聴範囲外にあると判定された場合に、前記適正視聴範囲外の視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を生成することを特徴とする、請求項１０に記載の３次元映像処理装置の制御方法。
12. 前記画像生成工程では、前記判定工程により複数の視聴者のうちの少なくとも１人の視聴者の位置が前記適正視聴範囲外にあると判定された場合に、前記適正視聴範囲外の視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を生成することを特徴とする、請求項１１に記載の３次元映像処理装置の制御方法。
13. 前記画像生成工程では、前記判定工程により前記視聴者の位置が前記適正視聴範囲外にある時間が所定時間以上継続する場合に、前記適正視聴範囲外の視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を生成することを特徴とする、請求項１０から１２までのいずれか１項に記載の３次元映像処理装置の制御方法。
14. さらに、前記視聴者が用いるシャッタ式眼鏡に対して、シャッタ制御信号を送信する通信工程を有し、
    前記通信工程では、前記判定工程により前記視聴者の位置が前記適正視聴範囲外にあると判定された場合は、前記適正視聴範囲外の視聴者が用いるシャッタ式眼鏡に対して、前記適正視聴範囲外の視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を視聴可能にするシャッタ制御信号を送信し、前記判定工程により前記視聴者の位置が前記適正視聴範囲内にあると判定された場合は、前記適正視聴範囲内の視聴者が用いるシャッタ式眼鏡に対して、３次元映像を視聴可能にするシャッタ制御信号を送信することを特徴とする、請求項１０から１３までのいずれか１項に記載の３次元映像処理装置の制御方法。
15. 前記通信工程では、前記判定工程により複数の視聴者のうち第１視聴者の位置が前記適正視聴範囲外にあると判定された場合は、前記第１視聴者が用いるシャッタ式眼鏡に対して、前記第１視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を視聴可能にするシャッタ制御信号を送信し、前記判定工程により複数の視聴者のうち第２視聴者の位置が前記適正視聴範囲内にあると判定された場合は、前記第２視聴者が用いるシャッタ式眼鏡に対して、前記第１視聴者の位置と前記適正視聴範囲との位置関係を示す画像を視聴可能にするシャッタ制御信号を送信しないことを特徴とする請求項１４に記載の３次元映像処理装置の制御方法。
16. 前記通信工程では、前記シャッタ式眼鏡の識別情報を受信して、前記適正視聴範囲外の視聴者と、前記適正視聴範囲内の視聴者とを識別することを特徴とする請求項１４または１５に記載の３次元映像処理装置の制御方法。
17. 前記位置検出工程では、前記視聴者が用いるシャッタ式眼鏡の位置を、前記視聴者の位置として検出することを特徴とする、請求項１０から１６までのいずれか１項に記載の３次元映像処理装置の制御方法。
18. 視聴対象であるコンテンツについて、そのジャンルを判別する判別工程をさらに有し、前記画像生成工程では、前記判別工程で判別したジャンルに応じて前記適正視聴範囲を変更することを特徴とする、請求項１０から１７までのいずれか１項に記載の３次元映像処理装置の制御方法。
    

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