JP2012003123A - Stereoscopic video display device - Google Patents

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Takayuki Imaida
孝行 今井田
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Funai Electric Co Ltd
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Funai Electric Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To allow each user to selectively appreciate either a two-dimensional video or a three-dimensional video when a plurality of users simultaneously view a display video in a stereoscopic video display device which stereoscopically displays the video by displaying a left-eye video and a right-eye video producing parallax.SOLUTION: This stereoscopic video display device 1 includes a receiver 2 displaying a right-eye video Vand an HMD 4 provided separately from the receiver 2 and displaying a left-eye video V. When wearing the HMD 4, the user U can appreciate the stereoscopic video and, when wearing no HMD 4, appreciates the two-dimensional video displayed on the receiver 2. Therefore, when a plurality of users simultaneously appreciate the display video, each user can select whether wearing the HMD 4 or not to selectively appreciate either the two-dimensional video or the three-dimensional video.

Description

本発明は、映像を立体視可能に表示する３次元映像表示装置に関する。   The present invention relates to a three-dimensional video display device that displays video in a stereoscopic manner.

従来から、この種の３次元映像表示装置（以下、映像表示装置という）において、視点に応じた立体映像が見えるようにした映像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。この映像表示装置は、映像を表示するディスプレイと、液晶メガネとを備える。上記ディスプレイは、互いに同じ方向を向いた３台以上のビデオカメラの出力映像を一定順序で選択し、高速に切り換えて表示する。上記液晶メガネは、右眼及び左眼にそれぞれ対応する液晶を有しており、各液晶は、ディスプレイの上記選択タイミングに同期して透過状態と遮蔽状態とを切り換える。各液晶は、上記出力映像の中から、ユーザの位置に応じた左眼用映像、右眼用映像が選択されると、液晶の状態を切り換えて、左眼、右眼が、それぞれ、選択された左眼用映像、右眼用映像だけを見ることができるようにする。これにより、ユーザの位置毎に適切な立体映像を見ることができる。   2. Description of the Related Art Conventionally, in this type of three-dimensional video display device (hereinafter referred to as video display device), a video display device that allows a stereoscopic video corresponding to a viewpoint to be seen is known (see, for example, Patent Document 1). The video display device includes a display for displaying video and liquid crystal glasses. The display selects output images of three or more video cameras facing in the same direction in a predetermined order and displays them by switching at high speed. The liquid crystal glasses have liquid crystals corresponding to the right eye and the left eye, respectively, and each liquid crystal switches between a transmission state and a shielding state in synchronization with the selection timing of the display. When the left-eye video and right-eye video corresponding to the user's position are selected from the output video, each liquid crystal switches the liquid crystal state, and the left eye and right eye are selected. Only the left eye image and the right eye image can be viewed. Thereby, it is possible to view an appropriate stereoscopic image for each position of the user.

上記映像表示装置においては、複数のユーザが同時に表示映像を見る際、ユーザ全員が３次元映像を見ることになるが、３次元映像を長時間見ることは人体に負担を掛けることが人間工学の見地から明らかにされており、負担の程度には個人差が在る。   In the video display device, when a plurality of users watch the display video at the same time, all the users see the 3D video, but viewing the 3D video for a long time places a burden on the human body. It is made clear from the standpoint, and there are individual differences in the degree of burden.

そこで、複数のユーザが同時に表示映像を見る際、ユーザ毎に２次元映像と３次元映像とを選択可能とし、その選択した映像を各ユーザが観賞できるようにしたいとの要望がある。   Therefore, when a plurality of users view a display video at the same time, there is a demand for enabling selection of a 2D video and a 3D video for each user so that each user can view the selected video.

しかしながら、上記映像表示装置においては、各ビデオカメラの出力映像が高速に切り換えられて表示されているので、液晶メガネを外してディスプレイを見ても、ディスプレイの表示映像はぶれているように見え、２次元映像を観賞することは難しい。そのため、上記要望には応えられない。   However, in the video display device, since the output video of each video camera is displayed at high speed, even if the liquid crystal glasses are removed and the display is viewed, the display video on the display appears to be blurred. It is difficult to appreciate 2D images. Therefore, the above request cannot be met.

そこで、上記映像表示装置の液晶メガネの動作設定に、２次元映像観賞用の設定を追加し、この設定と、上述の３次元映像観賞用の設定とを切り換え可能にした映像表示装置が知られている（例えば、特許文献２参照）。この映像表示装置の液晶メガネでは、２次元映像観賞用の設定時には、ディスプレイの表示映像として左眼用映像と右眼用映像のいずれが選択されたとしても、液晶メガネの両眼の液晶を透過状態にする。従って、２次元の左眼用映像及び右眼用映像を見ることができる。しかしながら、左眼用映像及び右眼用映像は視差を生じさせるものであり、それらが例えば交互に表示されると、表示映像はぶれて見え、見辛くなる。そのため、この映像表示装置において、上記要望を満足することは難しい。   Therefore, there is known a video display device in which a setting for viewing a two-dimensional video is added to the operation setting of the liquid crystal glasses of the video display device, and this setting and the setting for watching the three-dimensional video can be switched. (For example, refer to Patent Document 2). In the liquid crystal glasses of this video display device, even when either the left eye video or the right eye video is selected as the display video when the 2D video viewing is set, the liquid crystal of both eyes of the liquid crystal glasses is transmitted. Put it in a state. Accordingly, a two-dimensional left-eye image and right-eye image can be viewed. However, the video for the left eye and the video for the right eye cause parallax, and when they are displayed alternately, for example, the display video looks blurred and difficult to see. Therefore, it is difficult for this video display device to satisfy the above demand.

ところで、上記２種とは別の構成を持つ映像表示装置として、液晶メガネを着用しなくても、表示映像が立体的に見えるようにした映像表示装置が知られている（例えば、特許文献３参照）。しかしながら、この映像表示装置においても、上記要望を満たすことは困難である。   By the way, as a video display device having a configuration different from the above two types, there is known a video display device that allows a display video to be viewed stereoscopically without wearing liquid crystal glasses (for example, Patent Document 3). reference). However, even in this video display device, it is difficult to satisfy the above demand.

特開平１１−３４１５１８号公報JP-A-11-341518 特開２００２−１０３００号公報JP 2002-10300 A 特開２０００−２６１８３２号公報JP 2000-261832 A

本発明は、上記の従来の問題を解決するためになされたものであり、複数のユーザが同時に表示映像を見るときに、ユーザ毎に２次元映像と３次元映像とを選択し観賞することができる３次元映像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described conventional problems. When a plurality of users view a display image at the same time, a user can select and view a 2D image and a 3D image for each user. An object of the present invention is to provide a three-dimensional video display device that can be used.

上記目的を達成するために本発明は、視差を生じさせる左眼用映像及び右眼用映像を表示することにより映像を立体視可能に表示する３次元映像表示装置において、前記左眼用映像と前記右眼用映像のいずれか一方を表示するディスプレイ本体と、前記ディスプレイ本体とは別体に設けられ、ユーザの頭部に装着され、前記左眼用映像と前記右眼用映像のいずれか他方を表示するヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤという）と、を備えたことを特徴とする。   In order to achieve the above object, the present invention provides a three-dimensional video display apparatus that displays a video for left eye and a video for right eye causing a parallax so as to enable stereoscopic viewing. A display main body that displays one of the right-eye video and the display main body is provided separately from the display main body and is attached to the user's head, and the other of the left-eye video and the right-eye video And a head-mounted display (hereinafter referred to as HMD).

上記発明において、前記ディスプレイ本体と前記ＨＭＤとの相対的な位置関係を計測する位置計測手段と、前記位置計測手段による計測結果に応じて、前記ＨＭＤの表示映像を最適化する映像最適化手段と、をさらに備えることが好ましい。   In the above invention, position measurement means for measuring a relative positional relationship between the display main body and the HMD, and video optimization means for optimizing the display image of the HMD according to a measurement result by the position measurement means; Are preferably further provided.

また、上記発明において、前記位置計測手段は、前記ディスプレイ本体から見て該ディスプレイ本体正面と前記ＨＭＤとが成す上下角度又は左右角度を計測し、前記映像最適化手段は、前記位置計測手段により計測される前記上下角度又は前記左右角度に応じて、前記ＨＭＤの表示映像のキーストーンを補正するキーストーン補正手段を有することが好ましい。   In the above invention, the position measuring unit measures a vertical angle or a left / right angle formed by the front surface of the display body and the HMD when viewed from the display main body, and the image optimization unit is measured by the position measuring unit. It is preferable to have keystone correction means for correcting the keystone of the display image of the HMD according to the vertical angle or the horizontal angle.

また、上記発明において、前記位置計測手段は、前記ディスプレイ本体から前記ＨＭＤまでの距離を計測し、前記映像最適化手段は、前記位置計測手段により計測される前記距離に応じて、前記ＨＭＤの表示映像の表示サイズを補正するサイズ補正手段を有することが好ましい。   In the above invention, the position measuring unit measures a distance from the display main body to the HMD, and the video optimization unit displays the HMD according to the distance measured by the position measuring unit. It is preferable to have size correction means for correcting the display size of the video.

また、上記発明において、前記位置計測手段は、前記ディスプレイ本体から前記ＨＭＤまでの距離を計測し、前記映像最適化手段は、前記位置計測手段により計測される前記距離に応じて、前記ＨＭＤの表示映像の輝度を補正する輝度補正手段を有することが好ましい。   In the above invention, the position measuring unit measures a distance from the display main body to the HMD, and the video optimization unit displays the HMD according to the distance measured by the position measuring unit. It is preferable to have luminance correction means for correcting the luminance of the video.

本発明によれば、ユーザが、ヘッドマウントディスプレイを装着すれば、３次元映像を観賞することができ、ヘッドマウントディスプレイを装着しなければ、ディスプレイ本体に表示される２次元映像を観賞することができる。従って、複数のユーザが同時に表示映像を見るとき、ユーザ毎に、ヘッドマウントディスプレイを装着するか否かを選ぶことにより、２次元映像と３次元映像のいずれかを選択し観賞することができる。   According to the present invention, if a user wears a head mounted display, the user can view a 3D image, and if the user does not wear a head mounted display, the user can view a 2D image displayed on the display body. it can. Therefore, when a plurality of users view the display image at the same time, it is possible to select and view either the two-dimensional image or the three-dimensional image by selecting whether or not the head mounted display is attached for each user.

（ａ）は本発明の一実施形態に係る３次元映像表示装置の構成を示す斜視図、（ｂ）は上記装置の使用例の平面図、（ｃ）は上記装置のヘッドマウントディスプレイの使用時の正面図。(A) is a perspective view showing a configuration of a three-dimensional image display device according to an embodiment of the present invention, (b) is a plan view of an example of use of the device, and (c) is when the head mounted display of the device is used. FIG. 上記装置のテレビジョン受像機及びヘッドマウントディスプレイの表示映像を示す正面図。The front view which shows the display image of the television receiver of the said apparatus, and a head mounted display. 上記装置の電気的ブロック図。The electrical block diagram of the said apparatus. 上記装置のテレビジョン受像機とヘッドマウントディスプレイとの位置関係を計測する処理について説明するための斜視図。The perspective view for demonstrating the process which measures the positional relationship of the television receiver of the said apparatus, and a head mounted display. （ａ）上記とは別の使用例を示す平面図、（ｂ）はその使用例において最適化されたヘッドマウントディスプレイの表示映像の正面図。(A) The top view which shows the usage example different from the above, (b) is a front view of the display image of the head mounted display optimized in the usage example.

以下、本発明の一実施形態に係る３次元映像表示装置（以下、映像表示装置という）について図面を参照して説明する。この映像表示装置は、視差を生じさせる左眼用映像及び右眼用映像を表示し、これにより、映像を立体視可能に表示するものである。左眼用映像及び右眼用映像はそれぞれ、２次元映像である。   Hereinafter, a three-dimensional video display device (hereinafter referred to as a video display device) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. This video display device displays a left-eye video and a right-eye video that cause parallax, and thereby displays the video in a stereoscopic manner. Each of the left-eye video and the right-eye video is a two-dimensional video.

図１（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の映像表装置の構成を示す。本実施形態の映像表示装置１は、上記右眼用映像ＶＲを表示するテレビジョン受像機（以下、受像機という）２（ディスプレイ本体）と、受像機２とは別体に設けられ、上記左眼用映像ＶＬを表示するヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤという）４とを備える。ＨＭＤ４は、ユーザＵの頭部に装着される。ＨＭＤ４は、図示された１個に限定されず、複数個有ってもよい。 1A to 1C show the configuration of the video table device of the present embodiment. Image display device 1 of this embodiment, a television receiver for displaying an image V R for the right eye (hereinafter, receiver hereinafter) 2 (display body), provided separately from the receiver 2, the And a head mounted display (hereinafter referred to as HMD) 4 for displaying the left eye video V L. The HMD 4 is attached to the head of the user U. The HMD 4 is not limited to the illustrated one, and a plurality of HMDs may be provided.

受像機２は、左眼用映像信号と右眼用映像信号とを含むデジタルテレビジョン放送信号（以下、放送信号という）を受信し、その受信した放送信号から左眼用映像信号と右眼用映像信号とを分離する。受像機２は、その分離された右眼用映像信号を再生することにより右眼用映像ＶＲを表示し、また、上記の分離された左眼用映像信号を無線又は有線でＨＭＤ４に送信する。 The receiver 2 receives a digital television broadcast signal (hereinafter referred to as a broadcast signal) including a left-eye video signal and a right-eye video signal, and the left-eye video signal and the right-eye signal are received from the received broadcast signal. Separate video signal. Receiver 2, the by playing the separated right eye image signal and displaying the right eye image V R, also transmits the above separated video signal for the left eye HMD4 wireless or wired .

ＨＭＤ４は、ユーザＵの頭部にＨＭＤ４を装着するための装着帯４１と、装着帯４１に支持されるディスプレイ４２とを有する。装着帯４１は、両端が対向するよう略Ｃ字状に湾曲形成された帯部材により構成され、その帯部材は弾力性を有している。装着帯４１は、使用の際、一方の側頭部から後頭部を回って他方の側頭部に沿うように装着され、弾性力により左右の側頭部を挟み込む。ディスプレイ４２は、装着帯４１の一端に支持されており、頭部に装着された状態において、映像表示面が左眼前方に配置される。ディスプレイ４２は、受像機２から送信された左眼用映像信号を再生することにより左眼用映像ＶＬを表示する。装着帯４１の構成及びディスプレイ４２の支持構造は上記に限定されない。 The HMD 4 includes a mounting band 41 for mounting the HMD 4 on the head of the user U and a display 42 supported by the mounting band 41. The mounting band 41 is configured by a band member that is curved in a substantially C shape so that both ends thereof are opposed to each other, and the band member has elasticity. In use, the mounting band 41 is mounted so as to follow the other temporal region from one temporal region to the other temporal region, and sandwich the left and right temporal regions by elastic force. The display 42 is supported by one end of the wearing band 41, and the video display surface is disposed in front of the left eye when the display 42 is worn on the head. The display 42 displays the left-eye video VL by reproducing the left-eye video signal transmitted from the receiver 2. The structure of the mounting band 41 and the support structure of the display 42 are not limited to the above.

ディスプレイ４２は、頭部に装着された状態で外側になる面に、離間する２個の赤外発光素子（以下、発光素子という）４３を有する。受像機２は、それら発光素子４３を撮影する赤外線イメージセンサ（以下、イメージセンサという）２０を受像機２の前面に有し、そのイメージセンサ２０により撮影された画像上の発光素子４３の座標等から、ＨＭＤ４の物理的な位置を計測する。そして、受像機２は、その計測結果に応じてＨＭＤ４の表示映像を最適化する。発光素子４３は、上記に限定されず、複数であればよい。   The display 42 has two infrared light emitting elements (hereinafter referred to as light emitting elements) 43 that are separated from each other on the surface that is on the outer side when worn on the head. The receiver 2 has an infrared image sensor (hereinafter referred to as an image sensor) 20 that captures the light emitting elements 43 on the front surface of the receiver 2, and the coordinates of the light emitting elements 43 on the image captured by the image sensor 20. From this, the physical position of the HMD 4 is measured. Then, the receiver 2 optimizes the display image of the HMD 4 according to the measurement result. The light emitting element 43 is not limited to the above, and may be plural.

図２は、受像機２とＨＭＤ４とにそれぞれ表示される右眼用映像ＶＲと左眼用映像ＶＬとを示す。右眼用映像ＶＲと左眼用映像ＶＬは、例えば、２台の撮像装置を用いて、撮像対象を、右眼と左眼の視角にそれぞれ対応する角度から撮影することにより得た映像である。それらの映像を、それぞれ、右眼と左眼とで見ることにより、脳が映像空間の奥行きと飛び出しとを認識することができ、立体感を感じられる。 Figure 2 shows a receiver 2 and HMD4 and the right eye image V R to be displayed respectively to the left eye image V L. Right eye image V R and the video V L for the left eye, for example, by using the two imaging devices, the imaging object, was obtained by photographing from the corresponding angle to the viewing angle of the right eye and the left eye image It is. By viewing these images with the right eye and the left eye, respectively, the brain can recognize the depth and protrusion of the image space and feel a three-dimensional effect.

図３は、映像表示装置１の電気的構成を示す。受像機２は、チューナ２１と、復調回路２２と、デマルチプレクサ２３と、映像デコーダ２４と、映像分離回路２５と、ディスプレイ駆動回路２６と、ディスプレイ２７と、音声デコーダ２８と、スピーカ駆動回路２９と、スピーカ３０と、位置計測回路３１と、映像最適化回路３２と、送信回路３３と、制御回路３４とを備える。   FIG. 3 shows an electrical configuration of the video display device 1. The receiver 2 includes a tuner 21, a demodulation circuit 22, a demultiplexer 23, a video decoder 24, a video separation circuit 25, a display drive circuit 26, a display 27, an audio decoder 28, and a speaker drive circuit 29. , A speaker 30, a position measurement circuit 31, a video optimization circuit 32, a transmission circuit 33, and a control circuit 34.

チューナ２１は、アンテナ５を介して放送信号を受信し、受信周波数を、ユーザが選局する物理チャンネルに対応した周波数に同調させることにより、そのチャンネルの放送信号を選局する。不図示であるが、ユーザが選局するための手段としての選局キーが、受像機２、又は受像機２を遠隔制御するリモートコントローラ（図示せず）に設けられている。   The tuner 21 receives a broadcast signal via the antenna 5 and tunes the reception frequency to a frequency corresponding to the physical channel selected by the user, thereby selecting the broadcast signal of that channel. Although not shown, a channel selection key as a means for the user to select a channel is provided in the receiver 2 or a remote controller (not shown) for remotely controlling the receiver 2.

復調回路２２は、チューナ２１により選局されたチャンネルの放送信号を復調する。デマルチプレクサ２３は、復調回路２２により復調された放送信号から映像信号及び音声信号を分離する。   The demodulation circuit 22 demodulates the broadcast signal of the channel selected by the tuner 21. The demultiplexer 23 separates the video signal and the audio signal from the broadcast signal demodulated by the demodulation circuit 22.

デマルチプレクサ２３は、復調回路２２により復調された放送信号に対して誤り訂正処理を行い、その訂正処理を行った放送信号から映像信号及び音声信号のＴＳパケットをそれぞれ抽出する。   The demultiplexer 23 performs error correction processing on the broadcast signal demodulated by the demodulation circuit 22 and extracts TS packets of the video signal and the audio signal from the broadcast signal subjected to the correction processing.

映像デコーダ２４は、デマルチプレクサ２３により抽出された映像信号のＴＳパケットをデコードする。映像分離回路２５は、映像デコーダ２４によりデコードされた映像信号から右眼用映像信号と左眼用映像信号とを分離する。ディスプレイ駆動回路２６は、映像分離回路２５により分離された右眼用映像信号を再生して右眼用映像を表示するようにディスプレイ２７を駆動する。   The video decoder 24 decodes the TS packet of the video signal extracted by the demultiplexer 23. The video separation circuit 25 separates the right-eye video signal and the left-eye video signal from the video signal decoded by the video decoder 24. The display drive circuit 26 drives the display 27 so as to reproduce the right-eye video signal separated by the video separation circuit 25 and display the right-eye video.

音声デコーダ２８は、デマルチプレクサ２３により抽出された音声信号のＴＳパケットをデコードする。スピーカ駆動回路２９は、音声デコーダ２８によりデコードされた音声信号を再生して音声を出力するようにスピーカ３０を駆動する。   The audio decoder 28 decodes the TS packet of the audio signal extracted by the demultiplexer 23. The speaker drive circuit 29 drives the speaker 30 so as to reproduce the audio signal decoded by the audio decoder 28 and output the audio.

位置計測回路３１（位置計測手段）は、受像機１とＨＭＤ４との相対的な位置関係を自動計測する回路であり、この回路は、上述のイメージセンサ２０と、画像分析回路３１ａと、距離計測回路３１ｂと、角度計測回路３１ｃとを有する。イメージセンサ２０は、センサ前方の空間、すなわち、受像機２前方の空間を周期的に撮影する。画像分析回路３１ａは、イメージセンサ２０による撮影画像を分析する。   The position measurement circuit 31 (position measurement means) is a circuit that automatically measures the relative positional relationship between the receiver 1 and the HMD 4, and this circuit includes the above-described image sensor 20, the image analysis circuit 31a, and distance measurement. A circuit 31b and an angle measurement circuit 31c are included. The image sensor 20 periodically images the space in front of the sensor, that is, the space in front of the receiver 2. The image analysis circuit 31a analyzes the image captured by the image sensor 20.

ところで、上記の位置関係を示す物理値には、ディスプレイ２７の表示画面の中心部（以下、画面中心部という）からＨＭＤ４までの距離と、上記中心部から見て中心部正面とＨＭＤ４とが成す上下角度及び左右角度（以下、角度と総称する）とが含まれ、これらの距離と角度とは画面中心部を基準としている。これらの距離及び角度は、上記画面中心部とイメージセンサ２０との位置関係と、図４に示す、イメージセンサ２０からＨＭＤ４の所定部分までの距離Ｌ、イメージセンサ２０から見てセンサ正面とＨＭＤ４の上記部分とが成す上下角度θ及び左右角度φの測定結果とから計測することができる。距離Ｌ、上下角度θ及び左右角度φは、イメージセンサ２０による撮影画像上の２個の発光素子４３（上記図１参照）の間隔及び座標から求められる。   By the way, the physical value indicating the positional relationship includes the distance from the center of the display screen of the display 27 (hereinafter referred to as the screen center) to the HMD 4 and the front of the center as viewed from the center and the HMD 4. A vertical angle and a horizontal angle (hereinafter collectively referred to as an angle) are included, and these distances and angles are based on the center of the screen. These distances and angles are the positional relationship between the center of the screen and the image sensor 20, the distance L from the image sensor 20 to a predetermined portion of the HMD 4 shown in FIG. It can be measured from the measurement results of the vertical angle θ and the horizontal angle φ formed by the above part. The distance L, the vertical angle θ, and the horizontal angle φ are obtained from the interval and coordinates of the two light emitting elements 43 (see FIG. 1 above) on the image captured by the image sensor 20.

そこで、画像分析回路３１ａは、イメージセンサ２０による撮影画像上の発光素子４３の間隔及び各発光素子４３の座標を算出し、その算出結果を基に、上記の距離Ｌ、上下角度θ及び左右角度φを測定する。これらの測定により、画像分析回路３１ａは、ディスプレイ２７の画面中心部とＨＭＤ４との距離と、画面中心部を基準としたＨＭＤ４の角度を計測する。ただし、画像上の発光素子４３の間隔は、イメージセンサ２０に対するＨＭＤ４の向きによっても変化し、その向きは、イメージセンサ２０による撮影画像上で、発光素子４３間を結ぶ直線の傾きとして表れる。そこで、画像分析回路３１ａは、上記の傾きをさらに算出する。   Therefore, the image analysis circuit 31a calculates the distance between the light emitting elements 43 on the captured image by the image sensor 20 and the coordinates of each light emitting element 43, and based on the calculation result, the distance L, the vertical angle θ, and the left and right angles. Measure φ. By these measurements, the image analysis circuit 31a measures the distance between the screen center portion of the display 27 and the HMD 4 and the angle of the HMD 4 with respect to the screen center portion. However, the interval between the light emitting elements 43 on the image also changes depending on the direction of the HMD 4 with respect to the image sensor 20, and the direction is expressed as a slope of a straight line connecting the light emitting elements 43 on the image captured by the image sensor 20. Therefore, the image analysis circuit 31a further calculates the above inclination.

距離計測回路３１ｂと角度計測回路３１ｃとはそれぞれ、画像分析回路３１ａにより算出された上記間隔、座標及び傾きから、ディスプレイ２７の画面中心部からＨＭＤ４までの距離と、画面中心部を基準としたＨＭＤ４の角度とを計測する。位置計測回路３１におけるＨＭＤ４の位置計測技法は、上記に限定されず、他の技法であってもよい。   The distance measurement circuit 31b and the angle measurement circuit 31c are respectively based on the distance, coordinates, and inclination calculated by the image analysis circuit 31a, the distance from the screen center of the display 27 to the HMD4, and the HMD4 based on the screen center. Measure the angle. The position measurement technique of the HMD 4 in the position measurement circuit 31 is not limited to the above, and other techniques may be used.

映像最適化回路３２（映像最適化手段）は、位置計測回路３１による計測結果に応じて、ＨＭＤ４の表示映像（左眼用映像）に各種補正を施し、これにより、その表示映像を自動的に最適化する。映像最適化回路３２は、各種補正内容に対応した信号処理を、映像分離回路２５により分離された左眼用映像信号に施す。   The video optimizing circuit 32 (video optimizing means) performs various corrections on the display video (left-eye video) of the HMD 4 according to the measurement result by the position measurement circuit 31, thereby automatically displaying the display video. Optimize. The video optimization circuit 32 performs signal processing corresponding to various correction contents on the left-eye video signal separated by the video separation circuit 25.

上記の各種補正内容には、キーストーン補正、表示サイズ補正、及び輝度補正が含まれており、映像最適化回路３２は、キーストーン補正回路３２ａ、サイズ補正回路３２ｂ、及び輝度補正回路３２ｃを有する。   The various correction contents include keystone correction, display size correction, and luminance correction. The video optimization circuit 32 includes a keystone correction circuit 32a, a size correction circuit 32b, and a luminance correction circuit 32c. .

ところで、受像機２の矩形の表示画面を、受像機２に正対して受像機２の右側、左側、上側、下側のいずれかから見ると、上記表示画面は歪んでキーストーン、すなわち、台形に見える。この歪み具合は、視角（ユーザが受像機２の表示画面を見る方向と表示画面の正面方向とが成す角度）が大きくなるにつれて増大する。さらに、上記の上側又は下側から上記表示画面を見ると、表示画面は高さ方向に縮小して見え、また、上記の右側又は左側から表示画面を見ると、表示画面は幅方向に縮小して視認される。従って、ＨＭＤ４の表示画面の形状及び表示サイズが一定であれば、視角が大きくなるほど、ユーザに見える右眼用映像（受像機２の表示画面上の映像）及び左眼用映像（ＨＭＤ４の表示画面上の映像）の形状及び表示サイズが大きく相違する。このため、それらの右眼用映像及び左眼用映像を見ても、立体映像として認識し難くなる。   By the way, when the rectangular display screen of the receiver 2 is viewed from any of the right side, the left side, the upper side, and the lower side of the receiver 2 when facing the receiver 2, the display screen is distorted and keystone, that is, a trapezoid. Looks like. This degree of distortion increases as the viewing angle (the angle formed by the user viewing the display screen of the receiver 2 and the front direction of the display screen) increases. Further, when the display screen is viewed from the upper side or the lower side, the display screen is reduced in the height direction, and when the display screen is viewed from the right side or the left side, the display screen is reduced in the width direction. Is visually recognized. Therefore, if the shape and display size of the display screen of the HMD 4 are constant, the right-eye video (video on the display screen of the receiver 2) and the left-eye video (HMD 4 display screen) that the user can see as the viewing angle increases. The shape and display size of the image above are very different. For this reason, even if it sees the image | video for right eyes and the image | video for left eyes, it becomes difficult to recognize as a three-dimensional image.

そこで、キーストーン補正回路３２ａ（キーストーン補正手段）は、角度計測回路３１ｃにより計測される上記角度に応じた歪み具合で、ＨＭＤ４の表示映像をキーストーン（台形）に歪ませて補正し、かつ、上記角度に応じた拡大率／縮小率で表示映像の高さ又は幅を拡大／縮小する。キーストーン補正回路３２ａは、上記角度が大きくなるに連れて上記の歪み具合及び拡大率／縮小率を増す。これにより、キーストーン補正回路３２ａは、ＨＭＤ４に表示させる映像を受像機２に表示したとして、ＨＭＤ４未装着状態でユーザの左眼からその表示映像と同じ形状に視認されるようにＨＭＤ４の表示映像をキーストーン補正する。   Therefore, the keystone correction circuit 32a (keystone correction means) corrects the display image of the HMD 4 by distorting the display image of the HMD 4 into a keystone (trapezoid) with the degree of distortion according to the angle measured by the angle measurement circuit 31c, and The height or width of the display image is enlarged / reduced at an enlargement / reduction ratio corresponding to the angle. The keystone correction circuit 32a increases the degree of distortion and the enlargement / reduction ratio as the angle increases. Thereby, the keystone correction circuit 32a assumes that the video to be displayed on the HMD 4 is displayed on the receiver 2, and the display video of the HMD 4 is viewed in the same shape as the display video from the left eye of the user when the HMD 4 is not attached. Correct the keystone.

ユーザから見える受像機２の表示映像は、ユーザと受像機２との距離が遠くなるほど、小さく見える。そこで、サイズ補正回路３２ｂ（サイズ補正手段）は、角度計測回路３１ｃにより計測された距離に応じて、ＨＭＤ４の表示映像の表示サイズを補正する。サイズ補正回路３２ｂは、上記距離が遠くなるほど、上記表示サイズを小さくする。これにより、サイズ補正回路３２ｂは、ＨＭＤ４に表示させる映像を受像機２に表示したとして、ＨＭＤ４未装着状態でユーザの左眼からその表示映像と同じ表示サイズに視認されるようにＨＭＤ４の表示映像をサイズ補正する。   The display image of the receiver 2 that can be seen by the user appears smaller as the distance between the user and the receiver 2 increases. Therefore, the size correction circuit 32b (size correction means) corrects the display size of the display image of the HMD 4 according to the distance measured by the angle measurement circuit 31c. The size correction circuit 32b decreases the display size as the distance increases. Accordingly, the size correction circuit 32b assumes that the video to be displayed on the HMD 4 is displayed on the receiver 2, and the display image of the HMD 4 is viewed from the left eye of the user to the same display size as the display video when the HMD 4 is not attached. Correct the size.

ユーザから見える受像機２の表示映像は、ユーザが受像機２から離れるほど、眼への入射光量が落ちるので、暗く見える。そこで、輝度補正回路３２ｃ（輝度補正手段）は、角度計測回路３１ｃにより計測された距離に応じて、ＨＭＤ４の表示映像の輝度を補正する。輝度補正回路３２ｃは、上記距離が遠くなるほど、上記輝度を連続的に又は段階的に低下させる。これにより、輝度補正回路３２ｃは、ＨＭＤ４に表示させる映像を受像機２に表示したとして、ＨＭＤ４未装着状態でユーザの左眼からその表示映像と同じ輝度に視認されるようにＨＭＤ４の表示映像を輝度補正する。   The display image of the receiver 2 that can be seen by the user appears dark because the amount of light incident on the eye decreases as the user moves away from the receiver 2. Therefore, the luminance correction circuit 32c (luminance correction means) corrects the luminance of the display image of the HMD 4 according to the distance measured by the angle measurement circuit 31c. The luminance correction circuit 32c decreases the luminance continuously or stepwise as the distance increases. Thereby, the brightness correction circuit 32c displays the video displayed on the HMD 4 on the receiver 2, and displays the display video of the HMD 4 so that the left video of the user can be viewed with the same brightness as the display video when the HMD 4 is not attached. Correct the brightness.

キーストーン補正回路３２ａ、サイズ補正回路３２ｂ、及び輝度補正回路３２ｃはそれぞれ、ユーザの右眼から見える受像機２の表示映像と同じ形状、表示サイズ、及び輝度に視認されるようＨＭＤ４の表示映像を補正してもよい。   Each of the keystone correction circuit 32a, the size correction circuit 32b, and the luminance correction circuit 32c displays the display image of the HMD 4 so as to be visually recognized in the same shape, display size, and luminance as the display image of the receiver 2 that can be seen from the right eye of the user. It may be corrected.

送信回路３３は、映像最適化回路３２により各種補正内容に対応した処理が施された左眼用映像信号をＨＭＤ４に送信する。送信回路３３とＨＭＤ４との通信方式は無線であっても有線であってもよい。制御回路３４は、受像機２内の各種回路等を制御するＣＰＵ等により構成される。制御回路３４は、例えば、ユーザが上記選局キーの操作により選局したチャンネルを選局するようにチューナ２１を制御する。   The transmission circuit 33 transmits to the HMD 4 the left-eye video signal that has been subjected to processing corresponding to various correction contents by the video optimization circuit 32. The communication method between the transmission circuit 33 and the HMD 4 may be wireless or wired. The control circuit 34 is configured by a CPU or the like that controls various circuits in the receiver 2. For example, the control circuit 34 controls the tuner 21 so that the channel selected by the user by operating the channel selection key is selected.

ＨＭＤ４は、上述の発光素子４３と、受信回路４４と、ディスプレイ駆動回路４５と、ディスプレイ４６と、制御回路４７とを有する。ＨＭＤ４は、電池駆動であっても、受像機２からＨＭＤ４に導出される電源線から給電されてもよい。発光素子４３は、常時点灯が望ましい。   The HMD 4 includes the light emitting element 43, the receiving circuit 44, the display driving circuit 45, the display 46, and the control circuit 47 described above. The HMD 4 may be battery-driven or supplied with power from a power line that is led from the receiver 2 to the HMD 4. The light emitting element 43 is preferably always lit.

受信回路４４は、送信回路３３から送信される左眼用映像信号を受信する。ディスプレイ駆動回路４５は、受信回路４４により受信された左眼用映像信号を再生して左目用映像を表示するようにディスプレイ４６を駆動する。制御回路４７は、ＨＭＤ４内の各種回路等を制御するＣＰＵ等により構成される。   The reception circuit 44 receives the left-eye video signal transmitted from the transmission circuit 33. The display driving circuit 45 drives the display 46 so as to reproduce the left-eye video signal received by the receiving circuit 44 and display the left-eye video. The control circuit 47 includes a CPU that controls various circuits in the HMD 4.

図５（ａ）（ｂ）は、映像表示装置１の使用例と、その使用例においてキーストーン補正が施されたＨＭＤ４の表示映像とを示す。同図においては、ユーザＵの位置は、受像機２に向かって左側とし、また、ユーザＵの目線は、受像機２の表示画面の高さと略同じとする。この状態において、ＨＭＤ４未装着であれば、ユーザＵの左眼から見える受像機２の表示映像は、高さ方向に歪み、右に９０度回転した台形形状になり、また、ユーザＵの位置が受像機２の正面である場合と比べ、幅方向に縮小する。従って、ＨＭＤ４に表示される左眼用映像は、上記と同じ歪み具合でキーストーン補正され、同じ縮小率で幅方向に縮められる。   5A and 5B show a usage example of the video display device 1 and a display video of the HMD 4 subjected to keystone correction in the usage example. In the figure, the position of the user U is on the left side toward the receiver 2, and the line of sight of the user U is substantially the same as the height of the display screen of the receiver 2. In this state, if the HMD 4 is not attached, the display image of the receiver 2 that can be seen from the left eye of the user U has a trapezoidal shape that is distorted in the height direction and rotated 90 degrees to the right, and the position of the user U is Compared to the front of the receiver 2, the image is reduced in the width direction. Accordingly, the video for the left eye displayed on the HMD 4 is subjected to keystone correction with the same degree of distortion as described above, and is reduced in the width direction at the same reduction rate.

本実施形態の映像表示装置１においては、ユーザＵは、ＨＭＤ４を装着すれば、３次元映像を観賞することができ、ＨＭＤ４を装着しなければ、受像機２に表示される２次元映像を観賞することができる。従って、複数のユーザが同時に表示映像を見るとき、ユーザ毎に、ＨＭＤ４を装着するか否かを選択することにより、２次元映像と３次元映像のいずれを鑑賞するかを選択することができ、その選択した映像を鑑賞することができる。   In the video display device 1 of the present embodiment, the user U can view a 3D video if the HMD 4 is attached, and can view a 2D video displayed on the receiver 2 if the HMD 4 is not attached. can do. Therefore, when a plurality of users view the display image at the same time, it is possible to select whether to view the 2D image or the 3D image by selecting whether or not to install the HMD 4 for each user. The selected video can be viewed.

ところで、ユーザの位置が変わると、ユーザの右眼に認識される受像機２の表示映像（以下、右眼認識映像という）の形状、表示サイズ及び輝度等（以下、形状等という）が変化するが、ＨＭＤ４の表示映像の形状等がユーザの位置に係わらず同じである場合、右眼認識映像の形状等と、左眼に認識されるＨＭＤ４の表示映像（以下、左眼認識映像という）の形状等とに相違が生じ、受像機２の映像とＨＭＤ４の映像とをそれぞれ右眼と左眼で見ても立体感を感じられないことがあり得る。   By the way, when the user's position changes, the shape, display size, brightness, etc. (hereinafter referred to as shape) of the display image (hereinafter referred to as right eye recognition image) of the receiver 2 recognized by the user's right eye change. However, when the shape or the like of the display image of the HMD 4 is the same regardless of the position of the user, the shape of the right eye recognition image and the display image of the HMD 4 recognized by the left eye (hereinafter referred to as the left eye recognition image) There is a difference in shape and the like, and there is a possibility that a stereoscopic effect cannot be felt even when the video of the receiver 2 and the video of the HMD 4 are viewed with the right eye and the left eye, respectively.

しかしながら、本実施形態においては、映像最適化回路３２により、受像機２とＨＭＤ４との位置関係に基づいてＨＭＤ４の表示映像が最適化されるので、ユーザの位置に関係なく、左眼認識映像の形状等を右眼認識映像のそれと略同じにすることができ、右眼認識映像と左眼認識映像とから立体映像を得ることができる。   However, in the present embodiment, the video optimization circuit 32 optimizes the display video of the HMD 4 based on the positional relationship between the receiver 2 and the HMD 4, so the left eye recognition video of the left eye recognition video is independent of the position of the user. The shape or the like can be made substantially the same as that of the right eye recognition video, and a stereoscopic video can be obtained from the right eye recognition video and the left eye recognition video.

また、受像機２を見る位置に応じて、右眼認識映像は形状が台形に歪み、表示サイズが拡大／縮小し、輝度が増減するが、上記の映像最適化処理において、それら各種の変化に対応してＨＭＤ４の表示映像のキーストーン、表示サイズ及び輝度が補正され、右眼認識映像のそれと略同じにされる。従って、ユーザの位置によらず、立体映像を確実に得ることができる。   The right eye recognition image is distorted in a trapezoidal shape, the display size is enlarged / reduced, and the luminance is increased / decreased depending on the position where the receiver 2 is viewed. Correspondingly, the keystone, display size, and brightness of the display image of the HMD 4 are corrected to be substantially the same as that of the right eye recognition image. Therefore, a stereoscopic image can be reliably obtained regardless of the position of the user.

なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されるものでなく、使用目的に応じ、様々な変形が可能である。例えば、受像機２のディスプレイ２７が左眼用映像を表示し、ＨＭＤ４のディスプレイ４２が右眼用映像を表示してもよい。   In addition, this invention is not limited to the structure of said embodiment, A various deformation | transformation is possible according to a use purpose. For example, the display 27 of the receiver 2 may display the left-eye video, and the HMD 4 display 42 may display the right-eye video.

１ ３次元映像表示装置
２ 受像機（ディスプレイ本体）
３１ 位置計測回路（位置計測手段）
３２ 映像最適化回路（映像最適化手段）
３２ａ キーストーン補正回路（キーストーン補正手段）
３２ｂ サイズ補正回路（サイズ補正手段）
３２ｃ 輝度補正回路（輝度補正手段）
４ ヘッドマウントディスプレイ
Ｕ ユーザ 1 3D image display device 2 Receiver (display body)
31 Position measurement circuit (position measurement means)
32 Image optimization circuit (image optimization means)
32a Keystone correction circuit (Keystone correction means)
32b Size correction circuit (size correction means)
32c Luminance correction circuit (luminance correction means)
4 Head mounted display U user

Claims (5)

視差を生じさせる左眼用映像及び右眼用映像を表示することにより映像を立体視可能に表示する３次元映像表示装置において、
前記左眼用映像と前記右眼用映像のいずれか一方を表示するディスプレイ本体と、
前記ディスプレイ本体とは別体に設けられ、ユーザの頭部に装着され、前記左眼用映像と前記右眼用映像のいずれか他方を表示するヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤという）と、を備えたことを特徴とする３次元映像表示装置。 In a three-dimensional video display device that displays a video in a stereoscopic manner by displaying a left-eye video and a right-eye video that cause parallax,
A display main body for displaying either the left-eye video or the right-eye video;
A head-mounted display (hereinafter referred to as HMD) that is provided separately from the display main body and is mounted on a user's head and displays either the left-eye image or the right-eye image; A three-dimensional video display device characterized by that. 前記ディスプレイ本体と前記ＨＭＤとの相対的な位置関係を計測する位置計測手段と、
前記位置計測手段による計測結果に応じて、前記ＨＭＤの表示映像を最適化する映像最適化手段と、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の３次元映像表示装置。 Position measuring means for measuring a relative positional relationship between the display main body and the HMD;
The three-dimensional image display apparatus according to claim 1, further comprising: an image optimization unit that optimizes the display image of the HMD according to a measurement result by the position measurement unit. 前記位置計測手段は、前記ディスプレイ本体から見て該ディスプレイ本体正面と前記ＨＭＤとが成す上下角度又は左右角度を計測し、
前記映像最適化手段は、前記位置計測手段により計測される前記上下角度又は前記左右角度に応じて、前記ＨＭＤの表示映像のキーストーンを補正するキーストーン補正手段を有することを特徴とする請求項２に記載の３次元映像表示装置。 The position measuring means measures a vertical angle or a horizontal angle formed between the front surface of the display body and the HMD when viewed from the display body,
The image optimization means includes keystone correction means for correcting a keystone of a display image of the HMD according to the vertical angle or the horizontal angle measured by the position measurement means. 3. A three-dimensional video display device according to 2. 前記位置計測手段は、前記ディスプレイ本体から前記ＨＭＤまでの距離を計測し、
前記映像最適化手段は、前記位置計測手段により計測される前記距離に応じて、前記ＨＭＤの表示映像の表示サイズを補正するサイズ補正手段を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の３次元映像表示装置。 The position measuring means measures a distance from the display body to the HMD;
The image optimization unit includes a size correction unit that corrects a display size of the display image of the HMD according to the distance measured by the position measurement unit. The three-dimensional video display device described. 前記位置計測手段は、前記ディスプレイ本体から前記ＨＭＤまでの距離を計測し、
前記映像最適化手段は、前記位置計測手段により計測される前記距離に応じて、前記ＨＭＤの表示映像の輝度を補正する輝度補正手段を有することを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれか一項に記載の３次元映像表示装置。 The position measuring means measures a distance from the display body to the HMD;
The said image optimization means has a brightness correction means which correct | amends the brightness | luminance of the display image of said HMD according to the said distance measured by the said position measurement means, Any one of Claim 2 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. The three-dimensional image display apparatus according to claim 1.
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