JP2012023415A

JP2012023415A - 立体映像表示装置及び立体映像音声信号記録再生装置

Info

Publication number: JP2012023415A
Application number: JP2010157453A
Authority: JP
Inventors: Koji Kimura; 浩司木村
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2010-07-12
Filing date: 2010-07-12
Publication date: 2012-02-02

Abstract

【課題】異なる視聴状況の下においては、視聴者が立体表示に対して受ける印象が異なり、視聴者が圧迫感を感じることが考えられる。
【解決手段】映像表示部１１０に立体映像を表示可能な立体映像表示装置１であって、映像表示部１１０から視聴者５までの距離を計測する測距部を有し、前記測距部で計測された前記距離及び前記映像表示部の大きさに基づいて、他の立体映像の深度とは独立して、異なる深度に立体的に補助情報を表示させる、立体映像表示装置
【選択図】図１

Description

本発明は立体映像表示装置及び立体映像音声信号記録再生装置に関する。詳しくは、両眼視差を用いた立体映像表示装置において、数字、文字、記号、画像などの信号を映像信号に重畳して立体映像表示装置の画面上にオンスクリーン表示させる立体映像表示装置及び立体映像音声信号記録再生装置に関する。

近年、立体映像表示装置に関する研究が盛んであり、両眼視差を用いた立体映像表示装置に関して商品化が進んでいる。

最近の映像表示装置はＯＳＤ（ＯｎＳｃｒｅｅｎＤｉｓｐｌａｙ）に代表される字補助情報、すなわちメニューや設定画面などの情報を、画面に表示する機能を搭載したものが殆どである。以下、従来の立体映像表示システムにおいてＯＳＤ回路を用いてＯＳＤを表示する例について説明する。

図４は従来の立体映像表示システムのブロック図である。左目用／右目用のフレームを交互に表示し、メガネの液晶シャッターと同期させる事で立体映像を表示するフレームシーケンシャル表示方式を用いた例である。図４において１は立体映像表示装置、２は立体映像音声信号記録再生装置、３はキャラクタジェネレータ、４はＯＳＤ処理ＣＰＵ、５は視聴者、６は機器間接続ケーブルである。

立体映像音声信号記録再生装置２では立体映像信号を左右分離回路２１によりリフレッシュレートが各６０Ｈｚの左目用映像信号と右目用映像信号に分離する。分離した各映像信号に対してそれぞれ映像信号処理回路２２または２３がプログレッシブ変換、スケール変換、ノイズリダクション等の画質処理を行う。

また、キャラクタジェネレータ３は、ＯＳＤ処理ＣＰＵ４の制御に基づいてＯＳＤ信号を左右合成回路２４に送信する。

ＯＳＤ処理ＣＰＵ４では、ユーザ操作検知処理部４１によって検知されたリモコン入力に基づいてＯＳＤ表示指示部４２が、ＯＳＤ表示制御処理部４８に指示を送り、ＯＳＤ表示制御処理部４８がキャラクタジェネレータ３内のＯＳＤ生成回路３３にＯＳＤ生成制御を行う。

映像信号は映像信号処理回路２２または映像信号処理回路２３で処理を受けた後、左右合成回路２４により合成され、リフレッシュレートが１２０Ｈｚの立体映像信号が生成される。さらに同時に左右合成回路２４ではＯＳＤ生成回路３３により生成されたＯＳＤを重畳する。その後立体映像信号は信号処理回路２５及びデコーダ２６を介しデジタルデータ化される。さらにデジタルデータは機器間接続ケーブル６を介し立体映像表示装置１用の信号データとして立体映像表示装置１のエンコーダ１６へ送信される。

エンコーダ１６で受信された映像信号は、まず左右分離回路１１によりリフレッシュレートが各６０Ｈｚの左目用映像信号と右目用映像信号に分離される。分離した各映像信号に対して映像信号処理回路１２および映像信号処理回路１３がそれぞれプログレッシブ変換、スケール変換、ノイズリダクション等の画質処理を行う。映像信号は映像信号処理回路１２と映像信号処理回路１３で処理を受けた後、左右合成回路１４により再びリフレッシュレートが１２０Ｈｚの立体映像信号に戻される。その後信号処理回路１５により映像表示部１１０の駆動データに変換する。映像表示部１１０は立体映像信号を表示する。

なお、適宜各構成要素には図示しないがバッファメモリが入出力インターフェースを介して接続されており、データのあふれや欠乏を防止している。

この場合、ＯＳＤは両方の映像信号には表示されはするものの立体表示はされない。そこで、特許文献１にはＯＳＤを立体表示させる方法が開示されている。

特開平４−２２５６８５号公報

上述の従来技術によればＯＳＤを立体表示することが可能である。しかしながら、３Ｄテレビは様々な表示画面サイズのものが展開されている。ここで、圧倒的に大きな１００インチ超のものと、普及サイズの３０〜４０インチ台のものとでは、画面を見る場合の視聴者の視点移動範囲や視聴者が一度に見える範囲に違いがある。また、視聴者の視点移動範囲や視聴者が一度に見える範囲は視聴者と３Ｄテレビとの距離にも影響を受ける。

すると、異なる視聴状況の下においては、視聴者が立体表示に対して受ける印象も異なる。例えば１００インチ超の画面サイズで近距離で視聴をしている際に、手前にＯＳＤが飛び出してくると視聴者が圧迫感を感じることが考えられる。また、小さい画面サイズで遠くで視聴をしている際に奥にＯＳＤが表示されているとＯＳＤの表示内容がわかりづらいということも考えられる。

上記課題を解決するために本発明の立体映像表示装置は、映像表示部に立体映像を表示可能な立体映像表示装置であって、映像表示部から視聴者までの距離を計測する測距部を有し、測距部で計測された距離及び映像表示部の大きさに基づいて、他の立体映像の深度とは独立して、異なる深度に立体的に補助情報を表示させる、立体映像表示装置とした。

また加えて、本発明の立体映像音声信号記録再生装置は映像表示部に立体映像を表示可能な立体映像表示装置に立体映像信号を送信する立体映像音声信号記録再生装置であって、立体映像表示装置から、映像表示部から視聴者までの距離と映像表示部の大きさを受信し、前記距離及び前記映像表示部の大きさに基づいて、他の立体映像の深度とは独立して、異なる深度に立体的に補助情報を表示させるように前記補助情報の立体映像信号を生成する、立体映像音声信号記録再生装置とした。

本発明によれば、視聴距離および映像表示部の大きさという、視聴者の視点移動に変動を及ぼす要素を用いて補助情報の表示深度を、補助情報以外の表示要素以外とは独立して表示することができるので、視聴者に不要な圧迫感を与えたり、ＯＳＤの内容がわからないといったことがない。

実施の形態１における本発明の立体映像表示装置の構成、および立体映像音声信号記録再生装置の構成を示すブロック図表示深度と両眼視差の関係を表した模式図実施の形態１の変形例を表すブロック図従来の立体映像表示システムのブロック図

以下、図面を参照しながら本発明の一実施の形態について説明する。

（実施の形態１）
図１は実施の形態１における本発明の立体映像表示装置の構成、および立体映像音声信号記録再生装置の構成を示すブロック図である。

立体映像の表示の方法には様々な方法があるが、ここでは一実施の形態として、左目用／右目用のフレームを交互に表示し、メガネの液晶シャッターと同期させる事で立体映像を表示するフレームシーケンシャル表示方式を用いた例を用いて本発明を説明する。

図１において１は立体映像表示装置、２は立体映像音声信号記録再生装置、３はキャラクタジェネレータ、４はＣＰＵ、５は視聴者、６は機器間接続ケーブルである。

立体映像音声信号記録再生装置２は立体映像信号を再生元データより作り出し、立体映像装置１に送信するものである。左右分離回路２１は、映像記録媒体、あるいは種々の信号から抽出された立体映像信号をリフレッシュレートが各６０Ｈｚの左目用映像信号と右目用映像信号に分離する。映像信号処理回路２２または映像信号処理回路２３は分離した各映像信号に対してプログレッシブ変換、スケール変換、ノイズリダクション等の画質処理を行う。

ここで、信号処理回路２２および信号処理回路２３ではＯＳＤ処理ＣＰＵ４とキャラクタジェネレータ３により生成された右目用ＯＳＤ信号と左目用ＯＳＤ信号を重畳する。

左眼用映像信号および右眼用映像信号は映像信号処理回路２２または映像処理回路２３で処理された後、左右合成回路２４により合成され、再びリフレッシュレートが１２０Ｈｚの立体映像信号に戻される。その後、立体映像信号は信号処理回路２５及びデコーダ２６によってデジタルデータに変換される。

そして、デジタルデータ化された立体映像信号は機器間接続ケーブル６を介して立体映像表示装置１に伝送される。伝送された立体映像信号は、立体映像表示装置１のエンコーダ１６部が受信する。受信された立体映像信号は、まず左右分離回路１１によりリフレッシュレートが各６０Ｈｚの左目用映像信号と右目用映像信号に分離される。分離された各映像信号に対して映像信号処理回路１２または映像信号処理回路１３がプログレッシブ変換、スケール変換、ノイズリダクション等の画質処理を行う。左眼用映像信号および右眼用映像信号は映像信号処理回路１２または映像処理回路１３で処理された後、左右合成回路１４により合成され再びリフレッシュレートが１２０Ｈｚの立体映像信号に戻される。その後信号処理回路１５により映像表示部１１０の駆動データに変換する。

ここで、立体映像表示装置１に映像を表示する前段階、例えば機器間接続ケーブル６を接続した際や立体映像音声信号記録再生装置２や立体映像表示装置１の電源を入れたタイミングなど、においてＣＰＵ１７は立体映像表示装置１の表示画面サイズ情報を保持したメモリ１９より表示画面サイズの情報を取り出し、エンコーダ１６及び機器間接続ケーブル６を通し立体映像音声信号記録再生装置２に画面サイズ情報を通知する。

画面サイズ情報はデコーダ２６を介して立体映像音声信号記録再生装置２に受信される。そして、ＯＳＤ処理ＣＰＵ４における表示画面サイズ判定処理部４４によって、どのような画面サイズ情報を受信したかが解析される。

また、立体映像表示装置１は、映像を視聴している視聴者６の視聴距離を測距センサ１８を用いて計測している。計測された視聴距離はエンコーダ１６及び機器間接続ケーブル５を通して立体映像音声信号記録再生装置２に通知される。通知されたデータはデコーダ２６を介して受信され、ＯＳＤ処理ＣＰＵ４における視聴距離判定処理部４５によって、解析される。

上記構成において、ＯＳＤを表示する要求がユーザ操作により発信された場合の動作を以下に説明する。

リモコンによる入力をＯＳＤ処理ＣＰＵ４が検知するとユーザ操作検知処理部４１が、どのような要求を受けたかを解析する。解析の結果ＯＳＤを表示する要求であったと判明した場合、ＯＳＤ表示指示部４２が表示すべきＯＳＤを選択する。次にＯＳＤ表示時間判定処理部４３にて今から表示するＯＳＤの表示時間の初期化およびカウントを開始する。同時に、表示画面サイズ判定処理部４４で保持している立体映像表示装置１の画面サイズ及び、前記視聴距離判定処理部４５にて保持されている立体映像表示装置１を視聴しているユーザの視聴距離情報を用いて、ＯＳＤを表示する深度を、ＯＳＤ奥行き判定処理部４６が決定する。

この決定方法には様々なアルゴリズムが考えられるが、ユーザの視聴距離、画面サイズ両方を考慮して決定すると良い。視聴距離に関しては、視聴距離が近ければＯＳＤ表示深度を奥になるように設定し、視聴距離が遠ければＯＳＤ表示深度を手前にくるように設定する。画面サイズに関しては、画面サイズが小さければＯＳＤ表示深度を奥になるように設定し、画面サイズが大きければＯＳＤ表示深度を手前になるように設定する。このようにすると、視聴距離が近い場合に圧迫感を感じるほど手前にＯＳＤを表示することがなくなり、また、画面サイズが小さい場合にＯＳＤの存在を知覚し難いほど奥にＯＳＤを表示することがなくなる。

そしてさらに、視聴距離と画面サイズの関係についても様々なアルゴリズムが考えられる。ここで、視聴距離が遠く画面サイズも小さい場合はＯＳＤ表示深度が手前に来るように設定し、視聴距離が近く画面サイズが大きい場合はＯＳＤ表示深度が手前に来るように設定すると好ましいことは上述の基準から明らかである。ここで、視聴距離が遠く画面サイズが大きい場合や、視聴距離が近く画面サイズが小さい場合の表示深度について工夫の余地がある。一つの基準としては、映像表示部１１０の垂直方向長さと視聴距離との関係を使うことが考えられる。例えば、画面の粗さが目立たない理想的な距離として定められている、垂直方向長さの３倍の距離より、視聴距離が短い場合はＯＳＤを基準面である映像表示部１１０の表示面より奥に表示し、垂直方向長さの３倍の距離より、視聴距離が遠い場合はＯＳＤを基準面である映像表示部１１０の表示面より手前に表示することが本発明の一実施の形態としては好ましい。このようにすると、適切な距離で視聴をしている視聴者に対してはＯＳＤ表示は立体的に表示することが無くなり、一種の視聴距離判定の役割を、ＯＳＤの表示深度を用いて行うことができるからである。

ＯＳＤの表示深度は、ＯＳＤの両眼視差をどの程度つけるかによって制御される。表示深度と両眼視差の変換についてはＯＳＤ視差判定処理部４７で行われる。図２は表示深度と両眼視差の関係を表した模式図である。図示したように両眼視差が大きければ映像表示部１１０に表示される映像は手前に表示されるように視聴者に認知される、すなわち表示深度が手前になる。そして、両眼視差が小さければ映像表示部１１０に表示される映像は奥に表示されるように視聴者に認知される、すなわち表示深度が奥になる。

そして、ＯＳＤ表示制御処理部４８にて、視差に応じて左目用ＯＳＤ・右目用ＯＳＤの各表示座標を制御し、キャラクタジェネレータ３内にある左目用ＯＳＤ生成回路３１および右目用ＯＳＤ生成回路３２を用いてＯＳＤ信号を生成し、それぞれのＯＳＤ信号を映像信号処理回路２２および映像信号処理回路２３にて左目用映像信号および右目用映像信号に重畳する。

なお本発明では、ＯＳＤの表示深度をＯＳＤ以外の表示要素、すなわち放送による番組や、記憶媒体に記憶されたコンテンツ等とは独立して調整する。このようにすることにより、映像製作者の立体表示意図を損なわずにＯＳＤを適切に表示させることができるのである。

上記実施形態では、情報伝達の手段を、ＨＤＭＩなどの機器間接続ケーブルによる手段としたもので説明したが、図３の実施の形態１の変形例を表すブロック図のように無線通信部５１、５２を設けてＷｉｆｉやＤＬＮＡなど他の方式による接続による手段としてもよく、映像音声信号以外に任意のデータを送受信する手段があれば良い。ＤＬＮＡの場合は、ＩＰによりネットワーク接続されているため任意の方法で情報の伝達を行うことが可能であるため画面サイズ及び視聴距離の情報伝達を行うことが可能であり、Ｗｉｆｉ接続の場合はデータリンク層において機器の接続が為されているため同様に任意の方法で情報の伝達を行うことが可能であるため画面サイズ及び視聴距離の情報伝達を行うことが可能であり、図３における方式において立体映像表示装置１と立体映像音声信号記録再生装置２の間における画面サイズ及び視聴距離の伝達方法がＷｉｆｉ送受信回路７１を介す事になるが、ＯＳＤ表示深度を決定する方法においては実施例１と同様である。

また、図１および図３においてキャラクタジェネレータ３とＯＳＤ処理ＣＰＵ４は、立体映像表示装置１とは別装置である立体映像音声信号記録再生装置２に内蔵されているものとして扱っているが、当然立体映像表示装置１に内蔵してもよい。キャラクタジェネレータ３とＯＳＤ処理ＣＰＵ４を立体映像表示装置１に内蔵する場合は、測距センサ１８及び、メモリ１９からの出力をＣＰＵ４に入力するようにし、映像信号処理回路１２、または映像信号処理回路１３にキャラクタジェネレータ３の出力をそれぞれ入力すればよい。

また、図１および図３における立体映像表示装置１についてはプラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、電界放出ディスプレイ(ＦＥＤ)、プロジェクタ等、様々な立体映像表示装置を用いる事ができる。

また、図１および図３における立体映像表示装置１がプロジェクタだった場合、スクリーンへの投射サイズをレンズを調整することによって自由に変更することが出来るようになるが、その場合もズーム量を検出し、検出された情報から画面サイズを導きだすことによって実施例１と同様の対応が可能となる。

また、図１および図３においてユーザの入力をリモコン入力として扱っているが、その他の入力方法、例えば動き認識回路であったりタッチパネルであったり物理的なスイッチであってもよい。

また、図１および図３においてキャラクタジェネレータ３内には左目用ＯＳＤ生成回路３１および右目用ＯＳＤ生成回路３２を用いて左目用ＯＳＤと右目用ＯＳＤを生成しているが、ＯＳＤ生成回路は１つにし、右目用・左目用共に同じＯＳＤ信号を生成後に各ＯＳＤの表示位置をずらす事により両眼視差を発生させ奥行き位置を切り替えてもよい。

なお本実施の形態では本発明の一実施の形態として補助情報についてＯＳＤを用いて説明したが、本発明はＯＳＤのみならず、放送、映像コンテンツ等の立体映像に付随して提供されるメニュー画面、操作画面、特典画面、双方向型コンテンツ、拡張機器情報等で立体表示される補助情報について、放送、映像コンテンツ等の立体映像とは独立にその表示深度を調節することにより広く適用可能なものである。

本発明の立体映像表示装置及び立体映像音声信号記録再生装置は、家庭用テレビジョン受像機や、各種映像媒体プレーヤーとして有用である。

１立体映像表示装置
１１左右分離回路
１２左目用映像信号処理回路
１３右目用映像信号処理回路
１４左右合成回路
１５信号処理回路
１６エンコーダ
１７ＣＰＵ
１８測距センサ
１９画面サイズ保持メモリ
１１０映像表示部
２立体映像音声信号記録再生装置
２１左右分離回路
２２左目用映像信号処理回路
２３右目用映像信号処理回路
２４左右合成回路
２５信号処理回路
３キャラクタジェネレータ
３１左目用ＯＳＤ生成回路
３２右目用ＯＳＤ生成回路
３３ＯＳＤ生成回路
４ＯＳＤ処理ＣＰＵ
４１ユーザ操作検知処理部
４２ＯＳＤ表示指示部
４３ＯＳＤ表示時間判定処理部
４４表示画面サイズ処理部
４５視聴距離判定処理部
４６ＯＳＤ奥行き判定処理部
４７ＯＳＤ視差判定処理部
４８ＯＳＤ表示制御処理部
５視聴者
５１，５２無線通信部
６機器間接続ケーブル

Claims

映像表示部に立体映像を表示可能な立体映像表示装置であって、
映像表示部から視聴者までの距離を計測する測距部を有し、
前記測距部で計測された前記距離及び前記映像表示部の大きさに基づいて、他の立体映像の深度とは独立して、異なる深度に立体的に補助情報を表示させる、
立体映像表示装置。
前記測距部で計測された前記距離が前記映像表示部の垂直方向長さの３倍より長ければ、前期映像表示部の表示面より手前に補助情報を表示させ、
前記測距部で計測された前記距離が前記映像表示部の垂直方向長さの３倍より短ければ、前期映像表示部の表示面より奥に補助情報を表示させる、
請求項１記載の立体映像表示装置。
映像表示部に立体映像を表示可能な立体映像表示装置に立体映像信号を送信する立体映像音声信号記録再生装置であって、
前記立体映像表示装置から、
映像表示部から視聴者までの距離と
前記映像表示部の大きさを受信し、
前記距離及び前記映像表示部の大きさに基づいて、他の立体映像の深度とは独立して、異なる深度に立体的に補助情報を表示させるように前記補助情報の立体映像信号を生成する、
立体映像音声信号記録再生装置。