JPH08322066A

JPH08322066A - 立体映像表示装置及び立体映像表示方法

Info

Publication number: JPH08322066A
Application number: JP7128265A
Authority: JP
Inventors: Koji Terami; 浩二寺見; Masayoshi Kojima; 正義小島
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1995-05-26
Filing date: 1995-05-26
Publication date: 1996-12-03

Abstract

(57)【要約】【目的】立体画像表示装置に於いて、立体画像の立体
感を、使用者の好みで調整する。【構成】立体画像表示装置1は、映像信号を分岐し、
一方の映像信号を遅延させて、他方の映像信号と合成す
る立体映像変換回路4を具える。該回路4内のＣＰＵ5に
は、外部からの操作入力により出力される時間データが
記憶され、ＣＰＵ5には、該時間データが格納されるメ
モリ8が接続されている。ＣＰＵ5とメモリ制御回路60と
の間には、マニュアル制御回路6が設けられ、該回路6は
リモコン機器7から遅延時間ＤＴに対し変更すべき時間
が設定されたときに、メモリ8から該時間に対応した時
間データを読み込み、ＣＰＵ5により決定された遅延時
間ＤＴに印加してメモリ制御回路60に出力する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、人間の両眼視差を利用
して立体的な画像を認識できる立体映像表示装置及び立
体映像表示方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、人間の両眼視差を利用して、
画像を立体視する立体映像表示装置が提案されている。
ここで立体映像を認識させる原理について簡単に説明す
る。人間の両眼は数センチ離れているから、同じものを
両眼で見ても、各眼の網膜に映る像は僅かに異なる。両
眼に映る像の視差により、物が立体視できるのである。
立体映像表示装置はこの原理を応用し、各眼に夫々対応
した画像を入射させることで、立体視を可能にするもの
である。出願人は、以前テレビ信号のような通常の映像
信号を分岐して、一方を一定時間遅延させた映像信号と
し、両映像信号を合成して、立体視を可能にする装置を
提案している。

【０００３】図１０は、該装置の中の立体信号を作成す
る回路のブロック図である。端子(43)から入力された映
像信号は分岐して動き量検出回路(40)、フィールドメモ
リ(61)及び映像合成回路(41)に入力される。動き量検出
回路(40)は、単位時間当りの被写体の水平方向の動き量
を検出し、該情報をＣＰＵ(５)に送る。ＣＰＵ(５)は該
情報を読み込み、被写体の動き量から映像信号を遅延す
べき時間ＤＴを決定する。ＣＰＵ(５)は被写体の動き量
が大きい時には、遅延時間ＤＴを短くし、動き量が少な
い時には、遅延時間ＤＴを長くするように、メモリ制御
回路(60)に制御信号Ｓcを伝達する。メモリ制御回路(6
0)は該制御信号Ｓcを受けて、設定された遅延時間だけ
映像信号を遅延させるように、フィールドメモリ(61)を
制御する。

【０００４】映像合成回路(41)には、フィールドメモリ
(61)により遅延された映像信号及び端子(43)からの映像
信号が入力され、両映像信号の一方を左眼に入射する信
号、他方を右眼に入射する信号として出力する。両信号
をレンチキュラレンズを用いた立体ディスプレイを通し
て見れば、両眼視差に基づく立体画像が得られる。ま
た、両映像信号をディスプレイ(10)に映し出し、フィー
ルド毎に左右両眼のシャッタを交互に切り換えるメガネ
を掛けて、立体視することもできる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記立体画像表示装置
では、ＣＰＵ(５)は単位時間当りの被写体の動き量に合
わせて、映像信号の遅延時間ＤＴを決定する。従って、
得られる立体画像の立体感は、被写体の動き量に拘ら
ず、常に一定になる。しかし、映像信号の内容及び立体
視する使用者の個人差により、より深みのある立体画像
を得たい場合がある。従来の装置では、ＣＰＵ(５)によ
り、被写体の動き量に応じて、映像信号の遅延量が自動
的に決定されるので、この場合には対応できない不都合
がある。本発明は、上記不都合を解消し、立体画像の立
体感を、使用者の操作で調整できる立体画像表示装置及
び立体映像表示方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】立体映像表示装置のＣＰＵ
(５)には、外部からの操作入力により出力される時間デ
ータが記憶されているとともに、該時間データが格納さ
れるメモリ(８)が接続されている。ＣＰＵ(５)とメモリ
制御回路(60)との間には、外部から遅延時間ＤＴに対し
拡大又は短縮すべき時間が設定されたときに、メモリ
(８)から該時間に対応した時間データを読み込み、該時
間データにより、ＣＰＵ(５)により決定された遅延時間
ＤＴを変更して、メモリ制御回路(60)に向けて出力する
マニュアル制御回路(６)が設けられている。ＣＰＵ(５)
に対する外部からの操作入力は、リモコン機器(７)によ
り行なわれ、メモリ(８)には、リモコン機器(７)の操作
信号に応じて、ＣＰＵ(５)から出力される時間データが
格納される。

【０００７】

【作用及び効果】リモコン機器(７)からの操作入力によ
り、ＣＰＵ(５)から時間データが出力され、メモリ(８)
には該時間データが格納される。マニュアル制御回路
(６)は、リモコン機器(７)により遅延時間ＤＴに対し拡
大又は短縮すべき時間が設定されたときに、メモリ(８)
に格納された時間データを読み込み、該時間データによ
り、ＣＰＵ(５)により決定された遅延時間ＤＴを変更し
て、メモリ制御回路(60)に向けて出力する。従って、使
用者がリモコン機器(７)を操作することにより、マニュ
アル制御回路(６)はＣＰＵ(５)で決定された遅延時間Ｄ
Ｔを変更する。映像信号は変更された遅延時間だけ遅延
し、元の映像信号と合わさって出力される。即ち、使用
者はリモコン機器(７)を操作することにより、立体画像
の立体感を、使用者の好みに応じて調整できるから、従
来の装置による立体視よりも更に立体感を得たい場合、
及び立体感を少なくしたい場合に対応できる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例につき、図を用いて
詳述する。図１は立体表示装置(１)の全体ブロック図で
ある。立体表示装置(１)は、画像を表示する表示部(２)
と、使用者が掛けるメガネ(30)を有するメガネ装置(３)
から成る。表示部(２)は、アンテナ受信された放送信
号、又は映像ソフトからの再生信号が入力される入力端
子(20)を具え、該信号は映像中間周波増幅回路(21)に入
力される。該映像中間周波増幅回路(21)で映像信号と音
声信号を分離し、音声信号は音声回路を経てスピーカ
(図示せず)に入力される。映像信号は周知の如く、映像
検波回路(22)を介して、映像増幅回路(23)に入力され、
映像増幅回路（２３）の出力の一部は同期分離回路
（９)に入力されて、垂直及び水平同期信号が取り出さ
れる。

【０００９】映像増幅回路(23)からの出力は、立体映像
変換回路(４)を介して、表示回路(24)に入力される。立
体映像変換回路(４)は使用者からの操作入力により、立
体視可能な映像信号を出力するか、或いは通常の映像信
号を出力するかを切り換える回路である。表示回路(24)
には前記同期信号が入力されて、公知の偏向処理等を行
ない、映像信号をディスプレイ(10)に表示する。同期信
号はまた、切換え信号発生回路(90)に入力されて、メガ
ネ(30)のシャッタを切り換えるパルスに変換される。該
パルスは送信回路(91)を介して赤外線により、メガネ装
置(３)の受信回路(31)に向けて送信され、受信回路(31)
からの出力は駆動回路(32)に入力される。駆動回路(32)
は該パルスに基づいて、メガネ(30)のシャッタを左右交
互に切り換える。尚、映像信号から分離した同期信号に
基づいて、メガネ(30)のシャッタを切り換える構成は、
特開平２−９２１８７号に示される公知技術である。

【００１０】本実施例の特徴は、立体映像変換回路(４)
の構成にあり、図２は該立体映像変換回路(４)のブロッ
ク図である。立体映像変換回路(４)は、通常の映像信号
と遅延された映像信号を重畳して出力する。以下、その
構成を詳述する。映像増幅回路(23)からの映像信号は、
分岐点(25)で分岐され、一方は動き量検出回路(40)に入
力され、他方は映像合成回路(41)に向かう。映像合成回
路(41)への電路上で、映像信号は更に分岐され、一方は
所定のフィールド数だけ映像信号を遅延させるフィール
ドメモリ(61)に入力される。他方の映像信号は映像合成
回路(41)に入力される。

【００１１】動き量検出回路(40)は、映像信号により描
画される被写体のフィールド毎の動き量を検出し、ＣＰ
Ｕ(５)に向けて出力する。ＣＰＵ(５)は被写体の動き量
のうち、水平成分を抽出し、入力された映像信号を遅延
させるべき時間ＤＴを決定する。ＣＰＵ(５)には、不揮
発性のメモリ(８)及びマニュアル制御回路(６)が接続さ
れる。該メモリ(８)は、ＣＰＵ(５)から出力される時間
データが格納可能であり、ＣＰＵ(５)は、後記するリモ
コン機器(７)からの操作信号に基づき、該時間データを
出力して、メモリ(８)に格納する。

【００１２】マニュアル制御回路(６)には、ＣＰＵ(５)
が被写体の動き量に応じて決定した遅延時間ＤＴが入力
される。マニュアル制御回路(６)には、またメモリ(８)
内に格納された時間データが入力され、該時間データが
マニュアル制御回路(６)に入力されるか否かは、リモコ
ン機器(７)からの切換え信号により決定される。マニュ
アル制御回路(６)に入力される時間データには、正の時
間データと負の時間データがあり、マニュアル制御回路
(６)はＣＰＵ(５)が被写体の動き量に応じて決定した遅
延時間に、該時間データを印加して出力する。奥行きの
深い立体視を行ないたい場合は正の時間データが、奥行
きの浅い立体視を行ないたい場合は、負の時間データが
出力される。該マニュアル制御回路(６)はメモリ制御回
路(60)を介して、映像信号を遅延させるフィールドメモ
リ(61)に接続する。

【００１３】フィールドメモリ(61)は、所定のフィール
ド数の映像信号を一時的に格納する公知のメモリであ
り、メモリ制御回路(60)により遅延時間０から最大６０
フィールド、即ちＮＴＳＣ方式で約１秒までの範囲で映
像信号を格納できるように、フィールド単位で可変制御
される。フィールドメモリ(61)により遅延された映像信
号と、元の映像信号は映像合成回路(41)で合成されて、
出力される。従って、ディスプレイ(10)には、図６に示
すように、被写体の画像が２重に表示される。この画像
を、前述の如く、フィールドに応じてシャッタを左右交
互に切り換えるメガネ(30)で見れば、立体視ができる。

【００１４】具体的な立体視の例を図４乃至図７を用い
て説明する。図５の画面下に付与した数字はフィールド
数であり、被写体として図４に示すように、山を背景と
して右向きに飛ぶ鳥を示す。フィールドメモリ(61)では
通常の映像信号を２フィールド遅延させるとすると、通
常の映像信号で表示される画像は、図５(b)で示され、
遅延された画像は図５(a)で示される。尚、図５に於い
て、遅延時間ＤＴはこの２フィールドに相当する。両映
像信号をディスプレイ(10)に表示させると、図６に示す
ように鳥の画像は２重に映る。この状態で、通常の映像
信号が右眼に、遅延された映像信号が左眼に入射するよ
うに、メガネ(30)のシャッタをフィールド毎に切り換え
ると、図７に示すように、両眼の視差により、鳥が山に
対して飛び出して見え、立体視が可能となる。鳥が左向
きに飛ぶ時は、両眼に入射する映像信号が、上記の場合
と左右逆になる。

【００１５】図８は、メモリ(８)内に格納された時間デ
ータを、マニュアル制御回路(６)に入力させるときに、
使用者が用いるリモコン機器(７)を示す。リモコン機器
(７)は受信チャンネルを変えるときに用いる操作釦(73)
の他に、３Ｄ切換えキー(74)、メニュキー(70)、加算キ
ー(71)及び減算キー(72)が設けられている。使用者が３
Ｄ切換えキー(74)を操作することで、ディスプレイ(10)
は、通常の映像信号を映し出す状態と、立体視可能な状
態に切り換えられる。メニュキー(70)を押せば、ＣＰＵ
(５)は時間データをメモリ(８)に入力することが可能な
状態に設定される。続いて、加算キー(71)を押すと、正
の時間データがＣＰＵ(５)からメモリ(８)に格納され
る。また、減算キー(72)を押すと、負の時間データがＣ
ＰＵ(５)からメモリ(８)に格納される。

【００１６】使用者が加算キー(71)又は減算キー(72)を
押し続けると、ＣＰＵ(５)は更に絶対量の大きな時間デ
ータをメモリ(８)に格納させる。使用者がキー(71)(72)
から手を離すと、ＣＰＵ(５)は、手を離す直前に設定さ
れた時間データをメモリ(８)から読み込み、マニュアル
制御回路(６)に出力する。加算キー(71)が押されていた
ときには、マニュアル制御回路(６)は、メモリ(８)から
の正の時間データと、ＣＰＵ(５)により決定された遅延
時間ＤＴが印加されるので遅延時間ＤＴは拡大する。従
って、深みのある立体画像が得られる。減算キー(72)が
押されていた時には、メモリ(８)からの負の時間データ
と、ＣＰＵ(５)により決定された遅延時間ＤＴが印加さ
れるので遅延時間は短縮し、立体感は浅くなる。

【００１７】以下、立体映像変換回路(４)の動作を、図
３のフローチャートを用いて説明する。まず、アンテナ
入力又は映像ソフトの再生により、映像信号が入力され
たことを検知すると(Ｓ1)、リモコン機器(７)の３Ｄ切
換えキー(74)から、ＣＰＵ(５)に対して、切換え信号が
伝達されているか否かを検知し、通常の映像信号を出力
するか、立体視可能な映像信号を出力するかを判断する
(Ｓ2)。通常の映像信号を出力するときは、ＣＰＵ(５)
はマニュアル制御回路(６)、メモリ制御回路(60)及び動
き量検出回路(40)の動作を停止させる。映像合成回路(4
1)からは通常の映像信号が出力される(Ｓ3)。

【００１８】立体視可能な映像信号を出力するときは、
動き量検出回路(40)が作動して、被写体のフィールド毎
の動き量を検出し(Ｓ4)、ＣＰＵ(５)に向けて出力す
る。ここで、動き量が少ないと、通常の映像信号と遅延
された映像信号を重畳して出力しても、立体視の効果が
弱い。従って、ＣＰＵ(５)内にしきい値を設定し、動き
量がしきい値以下であれば、ＣＰＵ(５)は遅延操作を行
なわず、通常の映像信号を出力する(Ｓ5)。被写体の動
き量がしきい値以上であれば、ＣＰＵ(５)は被写体の動
き方向を検出する(Ｓ6)。被写体が何れの方向に動くに
しても、ＣＰＵ(５)は遅延操作を行なうが、該方向を検
出して、遅延された信号が何れの眼に入力されるべきか
を判断し、切換え信号発生回路(90)に送信する。

【００１９】ＣＰＵ(５)は、リモコン機器(７)からメニ
ュキー(70)が押されているか否かを確認する(Ｓ7)。メ
ニュキー(70)が押されていなければ、ＣＰＵ(５)は被写
体の動き量に応じた遅延時間ＤＴを決定する(Ｓ11)。即
ち、ＣＰＵ(５)はステップＳ11にて、被写体の動きが速
ければ遅延時間を短くし、被写体の動きが遅ければ、遅
延時間を長くして、立体視の効果が得られるように遅延
時間ＤＴを決定する。ＣＰＵ(５)は、マニュアル制御回
路(６)を介して、メモリ制御回路(60)に遅延時間ＤＴの
情報を含む制御信号Ｓcを発する。このときマニュアル
制御回路(６)は単に制御信号Ｓcを通過させるだけで、
他の動作は行なわない。メモリ制御回路(60)は制御信号
Ｓcを受けて、フィールドメモリ(61)に入力される映像
信号を遅延させる。この操作により、図６に示すよう
に、通常の映像信号により表示される画像と、遅延され
た映像信号により表示される画像との間隔は略一定に保
たれ、被写体の動きによって立体感が変わることはな
い。

【００２０】メニュキー(70)が押されていれば、ステッ
プＳ8に移行して、リモコン機器(７)の加算キー(71)又
は減算キー(72)が押されているか否かを確認する。何れ
のキー(71)(72)も押されていなければ、前記ステップＳ
11に移行する。何れかのキー(71)(72)が押されていれ
ば、ステップＳ9に移行する。前記の如く、加算キー(7
1)が押されていれば、ＣＰＵ(５)から正の時間データが
読み出されてメモリ(８)に格納され、減算キー(72)が押
されていれば、ＣＰＵ(５)から負の時間データが読み出
されてメモリ(８)に格納される。加算キー(71)又は減算
キー(72)を押し続けると、ＣＰＵ(５)からは更に絶対量
の大きな時間データが読み出され、メモリ(８)に格納さ
れる。

【００２１】使用者が加算キー(71)又は減算キー(72)か
ら手を離し、各キー(71)(72)からの入力が停止すると、
ＣＰＵ(５)は時間データの出力を中止するとともに、キ
ー(71)(72)からの入力が停止する直前に、メモリ(８)に
格納した時間データを読み込む。ＣＰＵ(５)はこの時間
データを、マニュアル制御回路(６)に送信する。マニュ
アル制御回路(６)は、ＣＰＵ(５)からの制御信号Ｓcに
メモリ(８)からの時間データを印加して、メモリ制御回
路(60)に出力する。制御信号Ｓcには、ＣＰＵ(５)が被
写体の動き量に応じて決定した遅延時間ＤＴの情報が含
まれているから、メモリ制御回路(60)は、ＣＰＵ(５)が
決定した遅延時間ＤＴに、メモリ(８)からの時間データ
が印加された時間だけ、フィールドメモリ(61)に入力す
る映像信号を遅延させる。

【００２２】図９はフィールドメモリ(61)が映像信号を
遅延させる時間を示すグラフである。加算キー(71)が押
された後では、正の時間データがメモリ(８)から出力さ
れるので、映像信号が遅延される時間は、ＣＰＵ(５)が
決定した遅延時間ＤＴより増加する。逆に減算キー(72)
が押された後では、負の時間データがＣＰＵ(５)から出
力されるので、映像信号が遅延される時間は、遅延時間
ＤＴより減少する。映像合成回路(41)では、通常の映像
信号と、フィールドメモリ(61)により遅延された映像信
号を合成し、表示回路(24)に向けて出力する(Ｓ10)。デ
ィスプレイ(10)には、図６に示すように、通常の映像信
号により映し出される画像と、遅延された映像信号によ
り映し出される画像が重畳して表示される。使用者が前
記メガネ(30)を掛けて、この画像を見れば立体視が可能
になる。メガネ(30)のシャッタ切換えタイミングは、図
７を用いて前述した通りである。このとき、リモコン機
器(７)を操作することで、両画像の間隔を変え、見る者
の好みに応じて、立体感を変えることができる。

【００２３】他の実施例として、図８に点線で示すよう
に、リモコン機器(７)に弱／標準／強の入力釦(75)を予
め設ける。それとともに、該入力釦(75)に対応した時間
データをＣＰＵ(５)に格納しておく。゛弱゛の入力釦(7
5)に対応するのは負の時間データであり、゛強゛の入力
釦(75)に対応するのは正の時間データである。゛弱゛又
は゛強゛の何れかの入力釦(75)を操作することで、ＣＰ
Ｕ(５)から対応する時間データを呼び出し、フィールド
メモリ(61)による映像信号の遅延時間を変えることもで
きる。このようにすれば、メモリ(８)は不要となる。

【００２４】上記実施例の説明は、本発明を説明するた
めのものであって、特許請求の範囲に記載の発明を限定
し、或は範囲を減縮する様に解すべきではない。又、本
発明の各部構成は上記実施例に限らず、特許請求の範囲
に記載の技術的範囲内で種々の変形が可能であることは
勿論である。例えば、フィールドメモリ(61)は６０フィ
ールドまで映像信号を遅延させることができるとした
が、更に大きな容量のメモリを使用すれば、更に奥行き
の深い立体視が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】立体表示装置の全体ブロック図である。

【図２】立体映像変換回路のブロック図である。

【図３】立体映像変換回路の動作を示すフローチャート
である。

【図４】立体視せんとする画像の一例を示す図である。

【図５】画像をフィールド単位で遅延させる状態を示す
図である。

【図６】通常の映像信号と遅延された映像信号が、ディ
スプレイに表示された状態を示す図である。

【図７】立体視の原理を説明する図である。

【図８】リモコン機器の正面図である。

【図９】被写体の動き量と遅延時間の関係を示す図であ
る。

【図１０】従来の立体表示装置の全体ブロック図であ
る。

【符号の説明】

(５) ＣＰＵ (６) マニュアル制御回路 (７) リモコン機器 (８) メモリ (41) 映像合成回路 (60) メモリ制御回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】分岐した映像信号の一方が入力され、該
映像信号により描画されるべき被写体の動き量に応じ
て、映像信号を遅延させる時間ＤＴを決定するＣＰＵ
(５)と、該遅延時間ＤＴが入力されて、映像信号を遅延
させるメモリ制御回路(60)と、メモリ制御回路(60)によ
り遅延された映像信号と、元の映像信号を合わせて出力
する映像合成回路(41)を有する立体映像表示装置に於い
て、ＣＰＵ(５)には、外部からの操作入力により出力される
時間データが記憶されるとともに、該時間データが格納
されるメモリ(８)が接続され、ＣＰＵ(５)とメモリ制御
回路(60)との間には、外部から遅延時間ＤＴに対し拡大
又は短縮すべき時間が設定されたときに、メモリ(８)か
ら該時間に対応した時間データを読み込み、該時間デー
タにより、ＣＰＵ(５)により決定された遅延時間ＤＴを
変更し、メモリ制御回路(60)に向けて出力するマニュア
ル制御回路(６)が設けられたことを特徴とする立体映像
表示装置。
【請求項２】外部からの操作入力は、リモコン機器
(７)により行なわれ、メモリ(８)には、リモコン機器
(７)の操作信号に応じて、ＣＰＵ(５)から出力される時
間データが格納される請求項１に記載の立体映像表示装
置。
【請求項３】分岐した映像信号の一方が入力されるＣ
ＰＵ(５)により、該映像信号により描画されるべき被写
体の動き量に応じて、映像信号を遅延させる時間ＤＴが
決定されるとともに、外部から遅延時間ＤＴに対し拡大
又は短縮すべき時間が設定されたときに、メモリ(８)か
ら該時間に対応した時間データが出力され、該時間デー
タに基づいて、遅延時間ＤＴをマニュアル制御回路(６)
にて変更し、該変更された遅延時間ＤＴにより遅延され
た映像信号と元の映像信号を合わせて表示する立体映像
表示方法。
【請求項４】分岐された映像信号の一方が入力され、
該映像信号により描画されるべき被写体の動き量に応じ
て、映像信号を遅延させる時間を決定するＣＰＵ(５)
と、ＣＰＵ(５)により決定された遅延時間ＤＴに基づ
き、映像信号を遅延させるメモリ制御回路(60)と、メモ
リ制御回路(60)により遅延された映像信号と、元の映像
信号を合わせて出力する映像合成回路(41)を有する立体
映像表示装置に於いて、ＣＰＵ(５)には、外部からの操作入力により出力される
時間データが記憶され、ＣＰＵ(５)とメモリ制御回路(6
0)との間には、ＣＰＵ(５)から出力される時間データを
読み込み、ＣＰＵ(５)により決定された遅延時間ＤＴを
拡大又は短縮して変更し、メモリ制御回路(60)に向けて
出力するマニュアル制御回路(６)が設けられたことを特
徴とする立体映像表示装置。