JPS6346091A - 立体テレビジヨン方式 - Google Patents

立体テレビジヨン方式

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JPS6346091A
JPS6346091A JP61188777A JP18877786A JPS6346091A JP S6346091 A JPS6346091 A JP S6346091A JP 61188777 A JP61188777 A JP 61188777A JP 18877786 A JP18877786 A JP 18877786A JP S6346091 A JPS6346091 A JP S6346091A
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synchronization signal
image
signal
double
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JP61188777A
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Haruo Isono
磯野 春雄
Minoru Yasuda
稔 安田
Mitsuo Yamada
山田 光穂
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Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、時分割的に左および右画像を順次表示し、こ
れに同期して左および右眼用のシャッタを交互に開閉し
て立体視する時分割立体テレビジョン方式に関するもの
である。
[従来の技術] 従来の時分割立体テレビジョン方式としては、例えば、
安居院中嶋共著 ゛ステレオグラフィックス及ホログラ
フィ“°にに産業報知センター発行(昭60)でも知ら
れているように、テレビジョンのインターレース走査を
利用して、第1フイールドを左画像、第2フイールドを
右画像として左および右の映像をフィールド毎に交互に
切り換えて表示面上に表示し、その表示と同期するよう
に左および右眼用のシャッタを交互に開閉して立体視す
るものが一般的である。
この場合、シャッタには機械式と電子式とがあるか、P
LZT素子または液晶を用いた電子式シャッタが多く用
いられる。
一方、上述の時分割立体テレビジョン方式では、30)
1zのフリッカ−か発生し、著しく画質を劣化させる欠
点があるため、ディジタルメモリーを用いて等価的にフ
ィールド周波数を2倍にすることにより、フリッカ−の
ない立体画像を得る方式が考案された。(例えは、松下
電器産業■の特開昭56−168484号、■日立製作
所の特開昭58−139589号;アメリカ、ステレオ
グラフィックス社の特開昭59−500298号等) この他に、本発明者らは上述のフリッカ−の発生と垂直
解像度の劣化とを高品位テレビジョン用のデイスプレィ
を利用して改善する方式を提案した(特願昭60−18
434号) [発明が解決しようとする問題、佛] 従来の50)tz同周期フィールド切換による時分割立
体テレビジョン方式では、 l/60 (秒)毎に左お
よび右眼に交互に情報が入るため、結局フィールド周波
数(60)1z)の%である30Hzのフリッカ−が発
生して画質を著しく劣化させるはかりてなく、視覚疲労
の原因にもなる。
また、1フイールド毎に左および右画像のテレビジョン
信号を切換えているため、左または右眼て見る画像は奇
数または偶数フィールドのどちらか一方となる。
このため、立体画像の有効走査線数は525木のの%で
ある2625木となり、垂直解像度が低下して良好な画
質か得られない欠点があった。
一般に立体テレビジョン画像の場合、大画面で見るほど
臨場感が生しるか、有効走査線数が%ては画像の精細度
が大幅に低下する。
一方、ディジタルメモリーを用いて等価的にフィールド
周波数を2倍にした従来の方式(例えば、特開昭56−
168484他)では、フリッカ−は改善が見込まれる
が、垂直方向の解像度は依然として改善されないという
欠点があった。
すなわち、左画像および右画像用のテレビジョンカメラ
からの左および右画像信号をそれぞれフィールドメモリ
に標準同期信号で書き込んておき、書き込まれた左およ
び右画像信号は左第1フイールド(Ll)−右第1フイ
ールド(R1)−左第2フイールド(L2)−右第2フ
イールド(R2)の順序で、標準同期信号の2倍の走査
速度を持つ同期信号(2倍速同期信号)で読み出され、
2倍速同期信号て表示装置に表示される。ここで、しお
よびRはそれぞれ左画像および右画像を、添字はフィー
ルド番号を示す。
第9図(A)および(B)は上述の標準同期信号で書き
込まれた左(Ll とL2)  ・右(R1と82)画
像信号と2倍速て読み出す同期信号との走査の位相関係
を示す説明図である。
第9図(A) に示すように、左第1フィールド画像信
号L1および第2フィールド画像信号L2の同期信号は
1フイールドおきの、奇数フィールド用の同期信号てあ
り、右画像フィールド信号R1およびR2の同期信号は
やはり1フイールドおきの偶数フィールド用の同期信号
である。
それ故、左画像りと画像Rとはインターレース走査の関
係になるが、左画像L1とL2、もしくは右画像R1と
82とては、第9図(B)に示すように、同一走査線上
を走査することになり、インターレース走査にはならす
、標準の画像に比べて、垂直解像度か劣化することにな
る。
そこて本発明の目的は、フリッカ−の発生かなく、垂直
解像度の劣化のない映像を立体視することがてきる立体
テレヒション方式を提供することにある。
[問題点を解決するための手段] このような目的を達成するために、本発明では、左およ
び右画像の奇数フィールド、偶数フィールドをそれぞれ
すべて有効に視るようにする。
そのために、左および右画像信号をそれぞれフィールド
メモリを2個つつ設けて奇数フィールドおよび偶数フィ
ールドを記憶させ、これを倍の走査速度て読み出し、左
および右画像信号をフィールド順次に交互に且、連続し
て取り出すようにする。
すなわち、立体テレビジョン用の左および右画像を時分
割的に、順次に表示し、その表示周期と同期して、左お
よび右眼の前方に配置した光シャッタを交互に開閉させ
て、それぞれに対応した左および右画像を左および右眼
に呈示する立体テレビジョン方式において、立体テレビ
ジョン用の左および右画像は、それぞれ2・1インター
レース走査である左および右画像信号をフィールドメモ
リに書き込み、走査のための同期信号の2倍の周波数を
もつ倍速同期信号を発生し、倍速度同期信号により、フ
ィールドメモリから、左および右画像信号を左右交互に
、かつ、フィールド順次に読み出し、読み出された左お
よび右画像信号の時系列信号を、倍速同期信号に同期さ
せてつくり出された表示同期信号により、時分割表示す
ることを特徴とする。
[作 用] 本発明によれは、左および右画像を、それぞれ、テレビ
ジョン標準方式と同し有効走査線数からなる2 1イン
タ一レーステレビ画像として視ることができ、フィール
ド周波数もテレビジョン標準方式の2倍となるため、フ
リッカ−も改善することがてきる。
[実施例] 以下に、図面を参照して、現行のテレビジョン標準方式
を例として本発明の詳細な説明する。
第1図は本発明による立体テレビジョン方式の一実施例
の構成を示すブロック図である図において、1および5
は前置低域ろ波器(LPF)、2および6はA/D変換
器である。3゜4.7および8はそれぞれフィールドメ
モリてあり、左および右画像の奇数および偶数フィール
ドを記憶する。
9はメモリ読み出し/書き込みコントローラ、10は倍
速同期信号発生回路、11は17120秒周期で切換え
るスイッチングパルス発生器である。
12はD/A変換器、13は後置低域ろ波器(LPF)
 、14は立体テレビジョン用デイスプレィ(CRT 
) 、15はシャッタ切換え制御用駆動回路、16は電
子シャッタ付めがねである。
5WI−5W5は切換スイッチてあり、左および右画像
の各々の奇数フィールドを、それぞれ順次にフィールド
メモリ3,4および7.8に書き込み、読み出すように
切換える。
本実施例では、現行のテレビジョン標準方式による左画
像用カメラおよび右画像用カメラからそれぞれ左画像信
号りおよび右画像信号Rが人力される。
左画像信号りは前置低域ろ波器1を通り、A/D変換器
2でディジタル信号に変換されたのち、連続する奇数フ
ィールド画像信号し0.および偶数フィールド画像信号
L2が交互に切換えられ、メモリ読み出し/書き込みコ
ントローラー9に制御されて、標準方式の走査速度で第
1フイールドメモリ3および第2フイールドメモリ4に
それぞれ書き込まれる。右画像信号Rについても、同様
に前置低域ろ波器5を通りA/D変換器6てディジタル
信号に変換され、連続する奇数フィールド信号R1およ
び偶数フィールド信号R2か第3フイールドメモリ7お
よび第4フイールドメモリ8にそれぞれ書き込まれる。
ここでLおよびRはそれぞれ左画像および右画像信号を
、添字はフィールド番号を示し、同し添字は同時刻に撮
影されたことを示す。
そして書き込まれた各フィールド画像信号はメモリコン
トローラ9に制御されて2倍の読み出し速度で読み出さ
れ、さらに、倍速同期信号発生回路lO,スイッチング
パルス発生回路11によりLl−R,−L2−R2の順
序てI/120(秒)毎にフィールドメモリー3.4お
よび7,8の出力をスイッチSW3 、 SW4および
SW5により切換えられて読み出される。
上述した左画像信号りおよび右画像信号Rの制御処理か
順次繰返される。
このようにして、切換スイッチSW5からの出力信号を
D/A変換器でアナログ信号に復元し、後置低域ろ波器
13を介して時系列立体テレビジョン信号が得られる。
さて、第1図により本実施例の動作を以下に説明する。
ます、現行テレビジョン標準方式で動作する左画像用テ
レヒションカメラおよび右画像用テレビジョンカメラか
らの出力信号を通常の走査速度すなわち水平周波数15
.73426に1−1z、垂直周波数59.94KHz
て、21インタ一レース方式により第1〜第4の各フィ
ールドメモリー3.4,7、および8にそれぞれ書き込
み、約2倍の走査速度、すなわち、水平周波数31.4
3856KHz、垂直周波数119、.88KHzで、
各フィールドメモリー3.4.7および8から読出す。
この場合、フィールドメモリからの読み出しの順序は、
第1フイールドメモリ3、第3フイールドメモリ7、第
2フィールドメモリ4.第4フイールドメモリ8の順序
とし、それぞれのフィールドメモリからの出力信号を約
17120秒毎に切換えたあと、D/A変換器12と後
置り、P、F 13によってアナログ信号に変換し、立
体テレヒションディスプレイ14に供給する。立体デイ
スプレィ14は、上記の水平周波数31.43856K
Hz、垂直周波数119.88)1zて動作させると共
に、このデイスプレィ上の左および右画像を、第1〜第
4フイールドメモリ3.4,7および8からの信号読み
出し速度(約1/120秒)と同期させて、電子シャッ
タ16の左および右画像を交互に切換えて立体視する。
電子シャッタ16の切換えは、同期信号発生回路10で
発生した垂直同期信号(約1201−12 )を駆動回
路15を経て電子シャッタ16に有線またはワイヤレス
(赤外線、電波、超音波等)で伝達し、垂直同期信号か
らフリップフロップ回路によって周波数を%にカウント
ダウンして、周期1/60秒の対称方形波信号に変換し
た後、所要のレベルまで増幅して電子シャッタを駆動す
る。
第2図は本発明による2 1インターレース法に用いる
同期信号の処理手順の一例を示す説明図である。
第1図の実施例において、上述したように、現行テレビ
ジョン標準方式の走査速度で左画像用カメラからの奇数
フィールドの画像は第1フイールドメモリ3に、右画像
用カメラからの奇数フィールドの画像は第3フイールド
メモリ7に、さらに、左画像用カメラの偶数フィールド
の画像は第4フイールドメモリ8にそれぞれ書き込まれ
る。
これら第1〜第4のフィールドメモリに書き込まれた画
像信号は上述の現行テレビジョン標準方式による走査速
度の2倍の走査速度の同期信号によって読み出される。
本例てはフィールドメモリーの読み出しに用いる同期信
号と表示装置の表示に用いる同期信号の時系列の順序を
異ならせる。
そのため、第2図(八)に示す倍速同期信号Aと、第2
図(A)  に示すように、1フイールド遅延した同期
信号Bとをつくり、これら2つの同期信号から、第2図
(A)に示す合成同期信号Eをつくる。
すなわち、第1フイールドの画像信号L1に対する同期
信号として、第2図(八)に示す倍速同期信号Aの奇数
フィールドの同期信号を、ついで、第2、第3フイール
ドの画像信号R,,L2に対する同期信号として、第2
図(八)の1フイールド遅延された同期信号Bの奇数フ
ィールドと偶数フィールドの同期信号を、ついで第4フ
イールド第5フイールドの画像信号R2,L3に対する
同期信号として、第2図(A)の倍速同期信号Aの偶数
フィールドと奇数フィールドの同期信号を、・・・とい
う順序(二重囲みて示しである。)で同期信号を選択す
る。
第2図(A)に示す倍速VD(垂直駆動同期信号)の4
倍周期のゲート信号Cにより時系列に並べて第2図(A
) に示す合成信号Eが得られる。
この合成同期信号Eを使用して、立体画像表示装置で画
像信号を表示すると、Ll−R1−R2−R2の順に読
み出された左・右画像信号は、表示装置上で第2図CB
)に示すようにLlとR2゜R1とR2はそれぞれ互い
にインターレース走査されることになり、垂直解像度は
劣化することかない。
ここで、第2図(A)に示す倍速同期信号Aと第2図(
A)に示す1フイ一ルド遅延同期信号Bとにより、二重
囲みて示した同期信号を選択する方法は種々考えられる
そのうち最も簡単なものは、第2図(A)に示した倍速
の垂直同期(VD)信号りを基準にして、4n−2番目
のフィールドのVDで立上がり、4n番目のフィールド
のVDで立下る、つまり、第2図(A)に示した倍速V
Dの4倍周期のゲート信号Cをつくる。
これにより、倍速同期信号Aと、1フイ一ルド遅延同期
信号Bとから、ケートすることにより所望の同期信号が
得られる。
第3図は本発明による他の実施例の41インターレース
でフィールドメモリを読み出す説明図である。
すてに上述したように、現行テレビジョン標準方式の走
査速度て左画像用カメラからの奇数フィールドの画像は
第1フイールドメモリ3に、右画像用カメラからの奇数
フィールドの画像は第3フイールドメモリ7にそれぞれ
書き込まれる。
さらに、左画像用カメラの偶数フィールドの画像は第2
フイールドメモリ4に右画像用カメラの偶数フィールド
の画像は第4フイールドメモリ8にそれぞれ書き込まれ
る。
これら第1〜第4のフィールドメモリに書き込まれた画
像信号は上述の現行テレビジョン標準方式による走査速
度の2倍の走査速度で41インターレースするような同
期信号によって第3図(八)に示すように読み出される
すなわち、第3図(A)の■に示したように第1フイー
ルドメモリ出力し1からの最終読み出し信号(走査線2
62木目)は、画面上、左から%幅のところで終了し、
次いで第3図(A)の■に示したように第3フィールド
メモリ出力R,の読み出し開始は、画面上一番上の左か
ら屑幅の位置からスタートして、走査線262木目は、
画面一番下の%幅の位置で終了する。さらに引続いて、
第2フイールドメモリ出力し2は第3図(A)の■に示
すように、画面上一番上の%幅の位置からスタートして
、走査線262木目か画面一番下の左から%幅の位置で
終了する。次いて、第3図(A)の■に示したように第
4フイールドメモリ出力R2は、画面一番上の左から%
幅の位置からスタートして、走査線262木目が画面一
番下の右隅で終了する。
すなわち、第3図(B)  に示すように、41インタ
一レース方式によって、第1.第3.第2゜第4の順序
で各フィールドメモリから画像か読み出されると、左眼
には第1フイールド出カL1と第2フイールドメモリ出
カL2とが2・1インターレスされた走査線525木の
フレーム画像が受容される。一方、右眼には、第3フイ
ールド出カR1と第4フイールド出力R2とが21イン
ターレースされた走査線525木のフレーム画像が受容
される。したがって、左および右眼には、それぞれ左お
よび右画像用カメラからの奇数、および偶数フィールド
からなるフレーム画像を見ることになり、垂直解像度は
525木の相当分が有効に、受容される。
なお、上述した4、1インタ一レース方式において、カ
メラ出力信号として左画像のみまたは右画像のみを第1
〜第4フイールドメモリに入れて使用すると、等偏重に
走査線か現行テレビジョン標準方式の2倍の1050木
相当となり、走査線補間された精細度の高い2次元(モ
ノラル)画像が得られる。さらに、この場合には、フィ
ールド周波数的120 Hzて画像か走査されており、
かつ、走査線の間隔が現行テレビジョン標準方式の約騒
となるため、走査線間で生じるフリッカ−(インターラ
インフリッカ−)か全く目立たなくなる利点が生する。
次に、本実施例による立体テレビジョン方式をノンイン
ターレース化して精細度の高い立体テレビジョン画像を
得る方法について説明する。
第4図は、インターレース信号をノンインターレース走
査に変換するためのラインメモリの構成の一例を示すブ
ロック図である。
第4図に示すように、IHラインメモリーを2個用意し
て、ラインメモリへは水平周波数 31.43856K
)Iz 、垂直周波数119.88H2で書き込み、読
み出しは、水平周波数62.87712 K)12.垂
直119.88)1zて行われる。この動作を2個のI
Hメモリを交互に切換えて書き込みと読み出しか行われ
る。
この場合、第5図に示すように走査線を補間するライン
補間1は、単純に1ラインをくり返して読み出す方法て
あり、ライン補間2は前後の走査線A、Bからその平均
値(A+B)/2なる補間信号を作って行う方法である
。第4図に示したラインメモリを第1図の■、■、o、
■の4ケ所に挿入するか、または■の箇所に挿入して使
用する。
第6図は、41インタ一レース信号をラインメモリを用
いて倍速のノンインターレース信号に変換した走査の場
合の説明図である。
これによって、左および右眼には、各フィールドとも常
に525木分の画像か受容されるのて、精細度か約2倍
高い立体画像が得られる。
ここて、電子シャッタ16に液晶シャッタを用いる場合
の駆動回路15の動作について第7図を用いて説明する
。一般に、液晶を光シャッタとして用いる場合には、液
晶自身による応答時間の遅れ(△t)を補償する必要が
ある。
第7図は液晶シャッタ駆動の一例を示す波形図である。
同図に示すように、第1〜第4フイールドメモリの読み
出し用垂直同期信号波形(a)  と同期させて液晶シ
ャッタをオン・オフさせるには、液晶自身の遅れ時間(
△t)をあらかじめ考膓に入れて、垂直同期信号を△t
だけ進相させた波形(b)を作る。この進相した垂直同
期信号をフリップフロップによって%にカウントダウン
した後、±15V程度の交流方形波信号波形(C)に変
換して液晶に加える。
この場合、左眼用の液晶の光応答波形(d)  と右眼
用の液晶の光応答波形(e)とは交流方形波信号の位相
か180°異なるようにする。
以上述へたように、液晶シャッタを駆動する波形は、液
晶による応答時間の遅れ△tだけ、あらかじめ進相させ
ておく必要がある。
第8図は垂直同期信号の位相変動を補正するための一実
施例の構成を示すブロック図である。
図において、30はサーミスタ、31は遅延単安定マル
チバイブレータ、32は単安定マルチバイブレータであ
る。
液晶による応答時間の遅れ(△t)は、使用する環境条
件例えば周囲温度によって変化するのて第8図に示すよ
うに、例えば周囲温度をサーミスり30で検出して、そ
の変化分により垂直同期信号の進相量△tを回路的に自
動的に追従するように変化させ、常に、フィールドメモ
リの切換えのタイミングと液晶シャッタの切換えのタイ
ミングか一致するようにして立体視か正常にてきるよう
にする必要がある。
なお、本発明ては便宜上テレヒジョン人力画像を現行テ
レヒジョン標準方式を例にとって実施例を説明したか、
テレビジョン標準方式以外の、NTSC,PAL、SE
CAM、ハイビジョン等の立体テレビジョン方式でも全
く同様の効果および利点か生しる。
[発明の効果] 以上から明らかなように、本発明によれは、従来の時分
割立体テレビジョン方式の欠点であるフリッカ−の発生
と垂直解像度の劣化がいずれも改善されるほか、左また
は右画像の一方のみを選択して、2次元テレビジョン画
像として観察する場合には、走査線数が現行テレビジョ
ン標準方式の約2倍となり高精細度な画像が得られ、現
行テレヒション標準方式における走査線間で生じやすい
インターラインフリッカ−も全く発生しないという効果
を有する。
また、ラインメモリを使用して倍速ノンインターレース
とすることにより、高精細度な立体テレヒション画像が
得られる。
また、液晶シャッタの駆動波形を、液晶の応答時間の遅
れ分たけ、常に補償できるようにしたことにより、温度
の変化に左右されずに立体デイスプレィの画面全体にわ
たって良好な立体画像か安定して観察てきる。
本発明による時分割立体テレヒション方式は、娯楽用、
医学用、教育用、工業用等の分野て幅広く適用可能な方
式であり、ビデオディスクやヒデオテーブレコーダ等の
パッケージメディアでの利用か期待できる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による一実施例の構成を示すブロック
図、 第2図は、本発明による2 1インターレースに用いる
同期信号の処理手順の一例を示す説明図、 第3図は本発明による4 1インターレースてフィール
ドメモリを読み出す説明図、 第4図は、ノンインターレース走査に変換するラインメ
モリの構成の一例を示すブロック図、第5図は、ライン
メモリによる走査線補間の説明図、 第6図は、4・1インタ一レース方式を倍速ノンインタ
ーレス変換の説明図、 第7図は、液晶シャッタ駆動の一例を示す波形図、 第8図は、液晶シャッタ駆動用の垂直同期信号の進相量
を周囲温度の変化を検出して補償する一実施例の構成を
示すブロック図、 第9図は左・右画像信号と2倍速読み出し同期信号との
関係を示す説明図である。 1.5・・・前置低域ろ波器(LPF)、2.6・・・
A/D変換器、 3.4,7.8・・・フィールドメモリ、9・・・メモ
リ読み出し/書き込みコントローラ、lO・・・倍速同
期信号発生回路、 11・・・スイッチングパルス発生器、12・・・D/
A変換器、 13・・・後置低域ろ波器(LPF)、14・・・立体
テレビジョン用デイスプレィ(CRT)、15・・・シ
ャッタ切換制御用駆動回路、16・・・電子シャッタ付
めがね、 SWI〜SW5・・・切換スイッチ、 30・・・サーミスタ、 31・・・遅延単安定マルチバイブレータ、32・・・
単安定マルチバイブレータ。 −へ      m      寸 )       へ      )      )、1
l12+51E 11開88G3−46091(13) 手続補正書 昭和62年7月15日

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)立体テレビジョン用の左および右画像を時分割的に
    、順次に表示し、その表示周期と同期して、左および右
    眼の前方に配置した光シャッタを交互に開閉させて、そ
    れぞれに対応した前記左および右画像を左および右眼に
    呈示する立体テレビジョン方式において、 前記立体テレビジョン用の左および右画像は、それぞれ
    2:1インターレース走査である左および右画像信号を
    フィールドメモリに書き込み、前記走査のための同期信
    号の2倍の周波数をもつ倍速同期信号を発生し、 該倍速度同期信号により、前記フィールドメモリから、
    前記左および右画像信号を左右交互に、かつ、フィール
    ド順次に読み出し、 該読み出された前記左および右画像信号の時系列信号を
    、前記倍速同期信号に同期させてつくり出された表示同
    期信号により、時分割表示することを特徴とする立体テ
    レビジョン方式。 2)前記表示同期信号は奇数フィールド用同期信号のつ
    ぎに、再度奇数フィールド用同期信号、ついで偶数フィ
    ールド用同期信号のつぎに再度偶数フィールド用同期信
    号の順序で、4フィールドが一周期となるように、時系
    列的にならびかえた倍速同期信号であること を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の立体テレビジ
    ョン方式。 3)前記時分割信号の立体テレビジョン用画像の一画面
    を形成する4フィールド分の画像信号の各フィールド用
    の前記倍速同期信号は、水平走査期間の1/4づつ位相
    が遅れている4:1インターレース走査の倍速同期信号
    であること を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の立体テレビジ
    ョン方式。
JP61188777A 1986-08-13 1986-08-13 立体テレビジヨン方式 Pending JPS6346091A (ja)

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JP61188777A JPS6346091A (ja) 1986-08-13 1986-08-13 立体テレビジヨン方式

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