JP5516363B2 - 立体表示装置および方法 - Google Patents
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Description
本発明は、メガネ方式の立体表示と裸眼方式の立体表示とを行う立体表示装置および方法に関する。
立体表示を行う方法としては、観察者が立体視用の特殊なメガネを用いるメガネ方式と、観察者が眼鏡を用いずに裸眼での立体視が可能な裸眼方式とがある。メガネ方式としては、偏光メガネ方式やシャッタメガネ方式がある。シャッタメガネ方式では、左眼用シャッタと右眼用シャッタとを有するシャッタメガネを用いて、時分割で左右の視差画像を分離する。特許文献1には、メガネ方式による立体画像表示装置において、ユーザによる立体視用メガネの着用の有無に応じて、3次元表示と2次元表示とを自動的に切り替える方法が開示されている。
一方、裸眼方式の代表的なものとしては、パララックスバリア方式とレンチキュラレンズ方式とがある。パララックスバリア方式やレンチキュラ方式の場合、2次元表示パネルに立体視用の視差画像(2視点の場合には右眼用視差画像と左眼用視差画像)を空間分割して表示し、その視差画像を視差分離手段(パララックス素子)によって水平方向に視差分離することで立体視が行われる。パララックスバリア方式の場合、視差分離手段としてスリット状の開口が設けられたパララックスバリアを用いる。レンチキュラ方式の場合、視差分離手段として、シリンドリカル状の分割レンズを複数並列配置したレンチキュラレンズが用いられる。
上記したように立体表示の方式には様々なものがあるが、従来では、基本的に1つの方式でしか立体表示を行うことができない。しかしながら例えばメガネ方式と裸眼方式とでは立体表示の特性が互いに異なるため、例えばユーザの嗜好や視聴環境(視聴人数、視聴位置等)に応じてメガネ方式と裸眼方式とを選択可能にできれば便利である。例えばメガネ方式では、視点位置の自由度がありクロストークの少ない立体映像を視聴できるが、左眼用と右眼用との2視点の視点画像を用いた立体表示を行うため多視点での視点切替ができない。また、メガネを着用する煩わしさもある。裸眼方式では、メガネが不要で、また多視点画像を表示することで多視点での視点切替にも対応できる。しかしながら、裸眼方式では、逆視の影響や視距離により、メガネ方式に比べて視点位置が制約される。また、裸眼方式では、クロストークを抑えるために両眼視差が抑制され、メガネ方式に比べて奥行き感の浅い立体表示となってしまう。
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の立体表示モードを容易に切り替えることができるようにした立体表示装置および方法を提供することにある。
本発明の第1の観点に係る立体表示装置は、複数の視差画像を表示する表示部と、表示部に表示された複数の視差画像を裸眼による立体視が可能となるように分離する視差分離機能を有し、かつ、視差分離機能を可変制御可能なパララックス素子と、表示部に表示された複数の視差画像を分離する視差分離機能を有するメガネと、メガネによる視差分離機能を用いて立体表示を行う第1のモードと、パララックス素子による視差分離機能を用いて立体表示を行う第2のモードとを、ユーザによるメガネの着用に応じて切り替え制御する表示モード制御部とを備えたものである。
本発明の第2の観点に係る立体表示装置は、複数の視差画像を表示する表示部と、複数の視差画像を分離するパララックス素子と、複数の視差画像を分離するメガネと、メガネにより立体視が可能となるように表示を行う第1のモードと、パララックス素子により立体視が可能となるように表示を行う第2のモードとを有し、メガネの状態に応じて第1のモードと第2のモードとを切り替える表示モード制御部とを備えたものである。
本発明による立体表示方法は、複数の視差画像を表示する表示部と、表示部に表示された複数の視差画像を裸眼による立体視が可能となるように分離する視差分離機能を有し、かつ、視差分離機能を可変制御可能なパララックス素子と、表示部に表示された複数の視差画像を分離する視差分離機能を有するメガネとを備えた立体表示装置において立体表示を行う際に、メガネによる視差分離機能を用いて立体表示を行う第1のモードと、パララックス素子による視差分離機能を用いて立体表示を行う第2のモードとを、ユーザによるメガネの着用に応じて切り替え制御するようにしたものである。
本発明の第1もしくは第2の観点に係る立体表示装置または本発明の立体表示方法では、第1のモードでは、メガネによる視差分離機能を用いて立体表示が行われる。第2のモードでは、パララックス素子による視差分離機能を用いて立体表示が行われる。第1のモードと第2のモードとのいずれの表示モードで立体表示を行うかは、メガネの状態(ユーザによるメガネの着用を含む、表示モードの切り替えトリガ)に応じて切り替え制御される。
本発明の第3の観点に係る立体表示装置は、複数の視差画像を表示する表示部と、メガネとを備え、表示部が、各視差画像を時分割で表示する第1のモードと、各視差画像を空間分割で表示する第2のモードとを有し、メガネの状態に応じて第1のモードと第2のモードとを切り替えるようにしたものである。
本発明の第3の観点に係る立体表示装置では、第1のモードでは、各視差画像が時分割表示される。第2のモードでは、各視差画像が空間分割で表示される。表示部では、メガネの状態に応じて第1のモードと第2のモードとの切り替え表示を行う。
本発明の第1もしくは第2の観点に係る立体表示装置または本発明の立体表示方法によれば、メガネによる視差分離機能を用いて立体表示を行う第1のモードと、パララックス素子による視差分離機能を用いて立体表示を行う第2のモードとを、メガネの状態(ユーザによるメガネの着用等)に応じて切り替え制御するようにしたので、複数の立体表示モードを容易に切り替えることができる。
本発明の第3の観点に係る立体表示装置によれば、各視差画像を時分割表示する第1のモードと、各視差画像を空間分割で表示する第2のモードとを、メガネの状態に応じて切り替えるようにしたので、複数の立体表示モードを容易に切り替えることができる。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[立体表示装置の全体構成]
図1および図2(A),(B)は、本発明の一実施の形態に係る立体表示装置の一構成例を示している。この立体表示装置は、図2(A),(B)に示したように、画像表示部11と、画像表示部11に対向配置された可変パララックス素子12Aと、シャッタメガネ2Aとを備えている。この立体表示装置は、可変パララックス素子12Aによる視差分離機能を用いて立体表示を行う裸眼モード(第2のモード、図2(A))と、立体視用メガネ(シャッタメガネ2A)による視差分離機能を用いて立体表示を行うメガネモード(第1のモード、図2(B))との2つの立体表示モードでの立体表示が可能となっている。また、可変パララックス素子12Aによる視差分離機能をオフ状態にすると共に、画像表示部11に視差のない通常の2次元画像を表示することで、立体表示を行わずに通常の2D(2次元)表示を行う2D表示モード(第3のモード)で動作させることも可能とされている。
図1および図2(A),(B)は、本発明の一実施の形態に係る立体表示装置の一構成例を示している。この立体表示装置は、図2(A),(B)に示したように、画像表示部11と、画像表示部11に対向配置された可変パララックス素子12Aと、シャッタメガネ2Aとを備えている。この立体表示装置は、可変パララックス素子12Aによる視差分離機能を用いて立体表示を行う裸眼モード(第2のモード、図2(A))と、立体視用メガネ(シャッタメガネ2A)による視差分離機能を用いて立体表示を行うメガネモード(第1のモード、図2(B))との2つの立体表示モードでの立体表示が可能となっている。また、可変パララックス素子12Aによる視差分離機能をオフ状態にすると共に、画像表示部11に視差のない通常の2次元画像を表示することで、立体表示を行わずに通常の2D(2次元)表示を行う2D表示モード(第3のモード)で動作させることも可能とされている。
可変パララックス素子12Aは、視差分離機能をオン状態とオフ状態とに可変制御可能なものとなっている。可変パララックス素子12Aとしては例えば、液晶表示素子によって、開口部(スリット部)と遮蔽部とからなるバリアパターンを可変制御することによって視差分離機能をオン状態とオフ状態とに可変制御するような可変パララックスバリアである。可変パララックス素子12Aとしてはまた、例えば液晶レンズによってレンズ効果をオン状態とオフ状態とに可変制御することによって視差分離機能をオン状態とオフ状態とに可変制御するような可変レンチキュラレンズを用いても良い。
画像表示部11は、液晶表示パネル等の表示パネル11Aと、表示パネル11Aの背面から照明光を照射するバックライト11Bとを有する2次元表示ディスプレイである。ただし、画像表示部11としては、エレクトリックルミナンス方式の表示パネルやプラズマディスプレイ等のバックライト11Bを用いない自発光型のディスプレイを用いても良い。画像表示部11には、複数の画素が水平方向および垂直方向に2次元的に配列されている。
裸眼モードの場合、画像表示部11には、複数の視点用の視差画像(左右2視点の視差画像または多視点の視差画像が1画面内に合成された視差合成画像が表示されるようになっている。)。すなわち、複数の視差画像が空間分割されて表示されるようになっている。裸眼モードの場合、可変パララックス素子12Aの視差分離機能がオン状態とされ、可変パララックス素子12Aによって視差合成画像が複数の視点方向に視差分離される。これにより、ユーザが所定の領域(正視領域)から裸眼で観察した場合に、左右の眼にそれぞれ特定の視差画像のみが入射する状態となることで、立体視を実現できる。なお、図2(A)では、可変パララックス素子12Aによって、第1〜第4の異なる視点方向に視差分離された例を示している。
メガネモードの場合、画像表示部11には、左右2視点の視差画像(左眼用視差画像および右眼用視差画像)が時分割で交互に表示されるようになっている。メガネモードではまた、可変パララックス素子12Aの視差分離機能がオフ状態とされ、画像表示部11の表示画像がそのままの状態で可変パララックス素子12Aを透過する。シャッタメガネ2Aは、互いに独立して開閉制御される左眼用シャッタ21Lと右眼用シャッタ21Rとを有している。左眼用シャッタ21Lと右眼用シャッタ21Rは、画像表示部11に表示された左眼用視差画像および右眼用視差画像の時分割表示の周期に同期してシャッタの開閉制御がなされるようになっている。これにより、メガネモードでは、シャッタメガネ2Aを介してユーザ(観察者)の左眼には左眼用視差画像、右眼には右眼用視差画像のみが入射する状態になることで、立体視を実現できる。
[立体表示装置の制御系の構成]
この立体表示装置は、図1に示したように、ディスプレイ部1と、メガネ部2と、画像入力部3と、表示画像生成部4と、表示モード制御部51と、カメラ部52と、メガネ動作信号検出部53と、ユーザ嗜好入力部54とを備えている。表示モード制御部51、カメラ部52、メガネ動作信号検出部53、およびユーザ嗜好入力部54は、ディスプレイ部1内に設けられていても良い。また、図示しないが、ディスプレイ部1は音声出力部を備えている。また、メガネ部2にも音声出力部が備えられていても良い。
この立体表示装置は、図1に示したように、ディスプレイ部1と、メガネ部2と、画像入力部3と、表示画像生成部4と、表示モード制御部51と、カメラ部52と、メガネ動作信号検出部53と、ユーザ嗜好入力部54とを備えている。表示モード制御部51、カメラ部52、メガネ動作信号検出部53、およびユーザ嗜好入力部54は、ディスプレイ部1内に設けられていても良い。また、図示しないが、ディスプレイ部1は音声出力部を備えている。また、メガネ部2にも音声出力部が備えられていても良い。
ディスプレイ部1は、画像表示部11と、パララックス素子部12と、OSD部14と、同期信号送信部15とを有している。パララックス素子部12は、パララックス素子制御部13を有している。メガネ部2は、シャッタ動作部21と、メガネ動作制御部22と、同期信号受信部23と、着脱信号送信部24と、検出パターン表示部25と、アラート表示部26とを有している。表示画像生成部4は、表示画像選択部41と、視差量制御部42と、多視点画像生成部43とを有している。
画像入力部3は、立体表示用の画像データ(例えば左眼用視差画像Lおよび右眼用視差画像R)を供給するものである。表示画像生成部4は、画像入力部3から供給された画像データに基づいて、画像表示部11に表示する表示画像データを生成して画像表示部11に出力するようになっている。表示画像生成部4は、表示モード制御部51からの指示に基づいて、表示モードに応じた表示画像データを生成するようになっている。また必要に応じて、表示画像生成部4は、視差のない2次元画像データを生成して出力するようになっている。視差量制御部42は、画像表示部11に複数の視差画像を出力する場合に、その複数の視差画像間の視差量の制御を行うものである。多視点画像生成部43は、例えば左眼用視差画像Lおよび右眼用視差画像Rから、多視点の視差画像を生成し、裸眼モード用の視差合成画像を生成するものである。表示画像選択部41は、表示モードに応じた適切な視差画像を選択して表示画像データとして画像表示部11に出力するものである。表示画像選択部41は例えば、メガネモードの場合には、左右2視点の視差画像のデータを表示画像データとして画像表示部11に出力する。また例えば裸眼モードの場合、多視点画像生成部43で生成された多視点の視差画像が含まれる視差合成画像のデータを表示画像データとして画像表示部11に出力する。
パララックス素子制御部13は、表示モード制御部51からの指示に基づいて、表示モードに応じて可変パララックス素子12A(図2(A))の視差分離機能をオン・オフ制御するものである。同期信号送信部15は、表示モード制御部51からの指示に基づいて表示モードに応じて、シャッタメガネ2Aの開閉制御を行うための同期信号を、メガネ部2の同期信号受信部23に送信するものである。OSD部14は、画像表示部11にOSD(On-Screen Display)表示を行うものである。OSD部14は例えば、現在の表示モードをユーザに通知するメッセージ表示を行うようになっている。また例えば、裸眼モードでの表示を行っている際に、ユーザが正視領域にいない場合には、ユーザに対して正視領域ではない旨の通知またはユーザに対して正視領域への移動を促すメッセージの通知を行うようになっている。
シャッタ動作部21は、シャッタメガネ2Aにおけるシャッタ部(左眼用シャッタ21Lおよび右眼用シャッタ21R)である。メガネ動作制御部22は、表示モード制御部51からの指示に基づいて、表示モードに応じて、シャッタメガネ2Aにおけるシャッタ動作を制御するようになっている。同期信号受信部23は、ディスプレイ部1の同期信号送信部15からの同期信号を受信し、その同期信号をシャッタ動作部21に出力するものである。同期信号受信部23はまた、シャッタメガネ2Aとディスプレイ部1との同期確立の有無を着脱信号送信部24に通知するようになっている。着脱信号送信部24は、シャッタメガネ2Aとディスプレイ部1との同期確立の有無をメガネ動作信号検出部53に通知するようになっている。着脱信号送信部24はまた、例えばシャッタメガネ2Aの電源のオン・オフの状態をメガネ動作信号検出部53に通知するようになっている。アラート表示部26は例えば、現在の表示モードをユーザに通知するメッセージ表示をシャッタメガネ2A上に直接表示するものである。
検出パターン表示部25は、ユーザによるシャッタメガネ2Aの着用(装着)の有無やユーザの視聴位置等をカメラ部52において検出できるような目印となる表示を行うものである。検出パターン表示部25で行う表示としては、例えばLED(Light Emitting Diode)による発光色や点滅パターンを利用したものがある。また検出パターン表示部25として、蛍光マーカ等の特殊なマーカをシャッタメガネ2Aの表面に設けるようにしても良い。検出パターン表示部25としてはまた、シャッタメガネ2Aの電源のオン・オフ状態を示すLED等を設けても良い。これらのシャッタメガネ2Aの着用(装着)の有無や電源のオン・オフ状態を示すLED等は、ユーザがシャッタメガネ2Aを着用してディスプレイ部1を見た場合に、ディスプレイ部1と正対するような位置に設けてあるることが好ましい。
カメラ部52は、カメラ撮影による画像解析によって、ユーザによるシャッタメガネ2Aの着用の有無、視聴人数、およびユーザの視聴位置(視点位置)などを検出し、その検出結果を表示モード制御部51に通知するようになっている。視聴人数としては、シャッタメガネ2Aを着用しているユーザとシャッタメガネ2Aを着用していないユーザとの双方を検出する。シャッタメガネ2Aの着用の有無は、例えば、メガネ部2の検出パターン表示部25の表示やシャッタメガネ2Aの形状等を解析することで検出できる。また、ユーザの顔面内の各部とシャッタメガネ2Aとの位置関係とを解析することで検出できる。例えばシャッタメガネ2Aと瞳孔との重なりの関係、鼻や口との位置関係とを解析することで検出できる。カメラ部52はまた、裸眼モードでの表示を行った場合に、ユーザが裸眼モードによる正常な立体視を行える正視領域にいるか否かを検出するようになっている。
メガネ動作信号検出部53は、着脱信号送信部24からの通知により、シャッタメガネ2Aの動作状態を検出し、その検出結果を表示モード制御部51に通知するようになっている。より具体的には、シャッタメガネ2Aとディスプレイ部1との同期確立の有無やシャッタメガネ2Aの電源のオン・オフ状態などを検出するようになっている。
ユーザ嗜好入力部54は、ユーザによる表示モードの選択を受け付けるものであり、例えばリモコン(リモートコントローラ)で構成されている。ユーザは、ユーザ嗜好入力部54を操作することで、好みに応じてマニュアルで表示モードの切り替えを指示することができる。
表示モード制御部51は、メガネモードおよび裸眼モードのいずれの表示モードで立体表示を行うかを決定し、表示画像生成部4、パララックス素子制御部13、OSD部14、同期信号送信部15、メガネ動作制御部22、およびアラート表示部26を、その表示モードに適した状態となるように制御することにより、シャッタメガネ2A、画像表示部11、および可変パララックス素子12Aを表示モードに応じた動作状態に制御する。表示モード制御部51はまた、必要に応じて、通常の2D表示モード(第3のモード)に適した状態となるように各部の制御を行う。
表示モード制御部51は、いずれの表示モードで立体表示を行うかを、ユーザによるシャッタメガネ2Aの着用に応じて切り替え制御するようになっている。表示モード制御部51はまた、ユーザによるシャッタメガネ2Aの着用およびユーザの人数に応じて表示モードの切り替え制御を行う。例えば、表示モード制御部51は、シャッタメガネ2Aを着用しているユーザと着用していないユーザとが混在する場合、メガネモードまたは2D表示モードへの切り替え制御を行う。表示モード制御部51はまた、ユーザによるシャッタメガネ2Aの着用およびユーザの位置に応じて表示モードの切り替え制御を行う。例えば、ユーザがシャッタメガネ2Aを着用しておらず、かつ、ユーザが裸眼による正常な立体視を行える正視領域にいない場合には、画像表示部11に視差のない2次元画像を表示させると共に、可変パララックス素子12Aの視差分離機能をオフ状態に制御する(2D表示モード)。また、表示モード制御部51は、ユーザ嗜好入力部54から入力されたユーザによる表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。
[動作]
(表示モードの切り替えトリガ)
この立体表示装置では、表示モード制御部51が、メガネモードと裸眼モードと2D表示モードとのいずれの表示モードで動作させるかを自動的に切り替え制御する。また、ユーザ嗜好入力部54からユーザがマニュアルで表示モードの切り替えを指示することができる。以下に、表示モードの切り替えのトリガとなるものの例を列挙する。なお、以下に列挙した条件のうち、互いに矛盾する条件となる場合には、いずれか1つの条件での動作を行う。
(1)カメラ部52を使う方法
(1−1)シャッタメガネ2Aの着用
(a)シャッタメガネ2Aの着脱をカメラ部52で検出(マーカ、形状、瞳孔との重なり、鼻/口との位置関係を検出)
(b)シャッタメガネ2AのLED表示等(検出パターン表示部25による表示)によって、カメラ部52に着用を通知
(表示モードの切り替えトリガ)
この立体表示装置では、表示モード制御部51が、メガネモードと裸眼モードと2D表示モードとのいずれの表示モードで動作させるかを自動的に切り替え制御する。また、ユーザ嗜好入力部54からユーザがマニュアルで表示モードの切り替えを指示することができる。以下に、表示モードの切り替えのトリガとなるものの例を列挙する。なお、以下に列挙した条件のうち、互いに矛盾する条件となる場合には、いずれか1つの条件での動作を行う。
(1)カメラ部52を使う方法
(1−1)シャッタメガネ2Aの着用
(a)シャッタメガネ2Aの着脱をカメラ部52で検出(マーカ、形状、瞳孔との重なり、鼻/口との位置関係を検出)
(b)シャッタメガネ2AのLED表示等(検出パターン表示部25による表示)によって、カメラ部52に着用を通知
(1−2)視聴人数
(a)裸眼正視領域外に規定数以上の人を検出した場合、メガネモードまたは2D表示モードへ移行
(b)全員が裸眼正視領域にいれば、裸眼モードへ移行
(c)推奨人数以上の人を検出した場合、メガネモードまたは2D表示モードへ移行
(d)シャッタメガネ2Aを着用している人と着用していない人とが混在した場合、メガネモードまたは2D表示モードへ移行
(e)全員がシャッタメガネ2Aを着用していない場合、裸眼モードまたは2D表示モードへ移行
(f)シャッタメガネ2Aが足りない場合、裸眼モードまたは2D表示モードへ移行
(a)裸眼正視領域外に規定数以上の人を検出した場合、メガネモードまたは2D表示モードへ移行
(b)全員が裸眼正視領域にいれば、裸眼モードへ移行
(c)推奨人数以上の人を検出した場合、メガネモードまたは2D表示モードへ移行
(d)シャッタメガネ2Aを着用している人と着用していない人とが混在した場合、メガネモードまたは2D表示モードへ移行
(e)全員がシャッタメガネ2Aを着用していない場合、裸眼モードまたは2D表示モードへ移行
(f)シャッタメガネ2Aが足りない場合、裸眼モードまたは2D表示モードへ移行
(1−3)視点位置(視距離、角度)
(a)視聴者が最適視距離外に位置する場合、メガネモードへ移行(カメラ部52を使って位置検出)。または2D表示モードにする。
(b)視聴者が最適視距離に位置する場合、裸眼モードへ移行(カメラ部52を使って位置検出)
(c)視聴者が正視領域に位置する場合、裸眼モードへ移行
(a)視聴者が最適視距離外に位置する場合、メガネモードへ移行(カメラ部52を使って位置検出)。または2D表示モードにする。
(b)視聴者が最適視距離に位置する場合、裸眼モードへ移行(カメラ部52を使って位置検出)
(c)視聴者が正視領域に位置する場合、裸眼モードへ移行
(2)シャッタメガネ2Aからの信号を使う方法
(2−1)同期信号
(a)シャッタメガネ2Aとディスプレイ部1とのシャッタ同期確立に、メガネモードへ移行
(b)シャッタ同期切断時に、裸眼モードまたは2D表示モードへ移行
(2−2)シャッタメガネ2Aの電源オン信号
(a)シャッタメガネ2Aの電源オン後に、シャッタメガネ2A側から表示モード制御部51側(メガネ動作信号検出部53)へシャッタメガネ2A使用中の信号を赤外信号や無線信号等で送信
(b)シャッタメガネ2Aの検出パターン表示部25の表示をカメラ部52で監視して電源オンの状態を検出
(c)シャッタメガネ2Aの電源オフ時に、シャッタメガネ2A側(着脱信号送信部24)から表示モード制御部51側(メガネ動作信号検出部53)へシャッタメガネ2Aの不使用を示す信号を送信
(2−1)同期信号
(a)シャッタメガネ2Aとディスプレイ部1とのシャッタ同期確立に、メガネモードへ移行
(b)シャッタ同期切断時に、裸眼モードまたは2D表示モードへ移行
(2−2)シャッタメガネ2Aの電源オン信号
(a)シャッタメガネ2Aの電源オン後に、シャッタメガネ2A側から表示モード制御部51側(メガネ動作信号検出部53)へシャッタメガネ2A使用中の信号を赤外信号や無線信号等で送信
(b)シャッタメガネ2Aの検出パターン表示部25の表示をカメラ部52で監視して電源オンの状態を検出
(c)シャッタメガネ2Aの電源オフ時に、シャッタメガネ2A側(着脱信号送信部24)から表示モード制御部51側(メガネ動作信号検出部53)へシャッタメガネ2Aの不使用を示す信号を送信
(3)ユーザ嗜好に応じた切り替え
(3−1)好みに応じてマニュアルで切り替え(ユーザ嗜好入力部54のリモコン操作など)
(3−2)個人特定
(a)カメラ部52等を用いて個人を特定し、予め登録されたその個人の嗜好に合わせてメガネモードと裸眼モードとを切り替え
(3−1)好みに応じてマニュアルで切り替え(ユーザ嗜好入力部54のリモコン操作など)
(3−2)個人特定
(a)カメラ部52等を用いて個人を特定し、予め登録されたその個人の嗜好に合わせてメガネモードと裸眼モードとを切り替え
(切り替え通知)
この立体表示装置では、ディスプレイ部1のOSD部14や音声出力部、またはメガネ部2のアラート表示部26や音声出力部によって、ユーザに対して表示モードの切り替え通知を行う。以下に、切り替え通知の例を列挙する。
(1)表示モードの切り替えを検出したとき(メガネ・裸眼によらず)
(1−1)ユーザの好みに応じて切り替え通知を出さないことを選択可能
(1−2)通知手段は音声
(1−3)通知手段はOSDや字幕
この立体表示装置では、ディスプレイ部1のOSD部14や音声出力部、またはメガネ部2のアラート表示部26や音声出力部によって、ユーザに対して表示モードの切り替え通知を行う。以下に、切り替え通知の例を列挙する。
(1)表示モードの切り替えを検出したとき(メガネ・裸眼によらず)
(1−1)ユーザの好みに応じて切り替え通知を出さないことを選択可能
(1−2)通知手段は音声
(1−3)通知手段はOSDや字幕
(2)メガネモードの際にシャッタメガネ2Aを着用していない視聴者がディスプレイ部1の視聴エリアに入ってきたことを検出したとき
(2−1)シャッタメガネ2Aを着用していないユーザ向けに2Dでの通知(例えば、画像表示部11に視差ゼロとなる特定のエリアを設けて、そこに2D表示)
(2−1)シャッタメガネ2Aを着用していないユーザ向けに2Dでの通知(例えば、画像表示部11に視差ゼロとなる特定のエリアを設けて、そこに2D表示)
(3)裸眼モードの際にメガネ方式用のシャッタメガネ2Aを着用したユーザを検出したとき
(3−1)現在は裸眼モードであることを通知
(3−2)シャッタメガネ2Aを着用しているユーザに通知する手段は音声
(3−3)シャッタメガネ2Aを着用しているユーザに通知する手段はOSDや字幕
(3−4)シャッタメガネ2Aを着用しているユーザのシャッタメガネ2A(アラート表示部26)にディスプレイ部1から無線等の通信手段を用いて直接アラートを表示
(3−1)現在は裸眼モードであることを通知
(3−2)シャッタメガネ2Aを着用しているユーザに通知する手段は音声
(3−3)シャッタメガネ2Aを着用しているユーザに通知する手段はOSDや字幕
(3−4)シャッタメガネ2Aを着用しているユーザのシャッタメガネ2A(アラート表示部26)にディスプレイ部1から無線等の通信手段を用いて直接アラートを表示
(裸眼モードからメガネモードへの切り替え動作の概要)
図3は、シャッタメガネ2Aの着用を検出した場合の制御動作の一例を示している。なおここでは、視聴者(ユーザ)が1人であるものとする。表示モード制御部51は、シャッタメガネ2Aの着用を検出した場合(ステップS11)、現在、ディスプレイ部1がメガネモードになっているか否かを判断する(ステップS12)。メガネモードになっている場合(ステップS12;Y)、画像表示部11にそのままメガネモード用の映像表示を行わせる(ステップS16)。メガネモードになっていない場合(ステップS12;N)、表示モード制御部51は、可変パララックス素子12Aによる視差分離機能をオフ状態に制御する(ステップS13)。表示モード制御部51はまた、表示画像をメガネモード用に切り替え制御する(ステップS14)。具体的には、表示画像生成部4に対して、左右2視点の視差画像のデータを表示画像データとして画像表示部11に時分割で出力させる。次に、表示モード制御部51は、メガネ用の同期信号をオン状態に制御する(ステップS15)。具体的には、ディスプレイ部1の同期信号送信部15からシャッタメガネ2Aの開閉制御を行うための同期信号を、メガネ部2の同期信号受信部23に送信させる制御を行う。そして、画像表示部11にメガネモード用の映像表示を行わせる(ステップS16)。
図3は、シャッタメガネ2Aの着用を検出した場合の制御動作の一例を示している。なおここでは、視聴者(ユーザ)が1人であるものとする。表示モード制御部51は、シャッタメガネ2Aの着用を検出した場合(ステップS11)、現在、ディスプレイ部1がメガネモードになっているか否かを判断する(ステップS12)。メガネモードになっている場合(ステップS12;Y)、画像表示部11にそのままメガネモード用の映像表示を行わせる(ステップS16)。メガネモードになっていない場合(ステップS12;N)、表示モード制御部51は、可変パララックス素子12Aによる視差分離機能をオフ状態に制御する(ステップS13)。表示モード制御部51はまた、表示画像をメガネモード用に切り替え制御する(ステップS14)。具体的には、表示画像生成部4に対して、左右2視点の視差画像のデータを表示画像データとして画像表示部11に時分割で出力させる。次に、表示モード制御部51は、メガネ用の同期信号をオン状態に制御する(ステップS15)。具体的には、ディスプレイ部1の同期信号送信部15からシャッタメガネ2Aの開閉制御を行うための同期信号を、メガネ部2の同期信号受信部23に送信させる制御を行う。そして、画像表示部11にメガネモード用の映像表示を行わせる(ステップS16)。
(メガネモードから裸眼モードへの切り替え動作の概要)
図4は、シャッタメガネ2Aの取り外しを検出した場合の制御動作の一例を示している。なおここでは、視聴者(ユーザ)が1人であるものとする。表示モード制御部51は、シャッタメガネ2Aの取り外しを検出した場合(ステップS21)、現在、ディスプレイ部1が裸眼モードになっているか否かを判断する(ステップS22)。裸眼モードになっている場合(ステップS22;Y)、画像表示部11にそのまま裸眼モード用の映像表示を行わせる(ステップS26)。裸眼モードになっていない場合(ステップS22;N)、表示モード制御部51は、メガネ用の同期信号をオフ状態に制御する(ステップS23)。具体的には、ディスプレイ部1の同期信号送信部15からシャッタメガネ2Aの開閉制御を行うための同期信号を送信させない制御を行う。次に、表示モード制御部51は、可変パララックス素子12Aによる視差分離機能をオン状態に制御する(ステップS24)。表示モード制御部51はまた、表示画像を裸眼モード用に切り替え制御する(ステップS25)。具体的には、表示画像生成部4に対して、例えば多視点画像生成部43で生成された多視点の視差画像が含まれる視差合成画像のデータを表示画像データとして画像表示部11に出力させる。そして、画像表示部11に裸眼モード用の映像表示を行わせる(ステップS26)。
図4は、シャッタメガネ2Aの取り外しを検出した場合の制御動作の一例を示している。なおここでは、視聴者(ユーザ)が1人であるものとする。表示モード制御部51は、シャッタメガネ2Aの取り外しを検出した場合(ステップS21)、現在、ディスプレイ部1が裸眼モードになっているか否かを判断する(ステップS22)。裸眼モードになっている場合(ステップS22;Y)、画像表示部11にそのまま裸眼モード用の映像表示を行わせる(ステップS26)。裸眼モードになっていない場合(ステップS22;N)、表示モード制御部51は、メガネ用の同期信号をオフ状態に制御する(ステップS23)。具体的には、ディスプレイ部1の同期信号送信部15からシャッタメガネ2Aの開閉制御を行うための同期信号を送信させない制御を行う。次に、表示モード制御部51は、可変パララックス素子12Aによる視差分離機能をオン状態に制御する(ステップS24)。表示モード制御部51はまた、表示画像を裸眼モード用に切り替え制御する(ステップS25)。具体的には、表示画像生成部4に対して、例えば多視点画像生成部43で生成された多視点の視差画像が含まれる視差合成画像のデータを表示画像データとして画像表示部11に出力させる。そして、画像表示部11に裸眼モード用の映像表示を行わせる(ステップS26)。
(視聴者が1人の場合のメガネモードと裸眼モードとの切り替え動作)
図5は、ユーザが1人である場合において、ユーザによるシャッタメガネ2Aの着用の有無、およびユーザの視聴位置(視点位置)に応じて、メガネモードと裸眼モードとの切り替え制御を行う場合の制御動作の一例を示している。表示モード制御部51は、シャッタメガネ2Aの着用を検出した場合(ステップS31;Y)、メガネモードへの切り替え制御を行う。ただし、ユーザ嗜好入力部54からの入力がある場合(ステップS34)には、その入力による表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。
図5は、ユーザが1人である場合において、ユーザによるシャッタメガネ2Aの着用の有無、およびユーザの視聴位置(視点位置)に応じて、メガネモードと裸眼モードとの切り替え制御を行う場合の制御動作の一例を示している。表示モード制御部51は、シャッタメガネ2Aの着用を検出した場合(ステップS31;Y)、メガネモードへの切り替え制御を行う。ただし、ユーザ嗜好入力部54からの入力がある場合(ステップS34)には、その入力による表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。
シャッタメガネ2Aの着用を検出しなかった場合(ステップS31;N)、ユーザがディスプレイ部1を見ているか否かを判断する(ステップS33)。これは例えば、カメラ部52によって、ユーザの視点位置がディスプレイ部1に向いているか否かを解析することで判断できる。ユーザがディスプレイ部1を見ていない場合(ステップS33;N)、切り替え動作を終了する(ステップS36)。ユーザがディスプレイ部1を見ている場合(ステップS33;Y)、ユーザが裸眼による正常な立体視を行える正視領域にいるか否かを判断する(ステップS35)。ユーザが正視領域にいる場合(ステップS35;Y)、裸眼モードへの切り替え制御を行う。ただし、ユーザ嗜好入力部54からの入力がある場合(ステップS39)には、その入力による表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。
ユーザが正視領域にいない場合(ステップS35;N)、現在の視点位置において正常に裸眼での立体視が行えるように画像表示部11に表示する表示画像データを調整する制御を行う(ステップS38)。または、正常に裸眼での立体視が行えるように可変パララックス素子12Aの調整を行う。例えば可変パララックス素子12Aが可変パララックスバリアである場合にはバリアパターンを調整する制御を行う。正常に裸眼での立体視が行えるような調整ができない場合には、2D表示モードへと表示モードを変更する制御を行うようにしても良い。また、OSD部14によって、ユーザに対して正視領域ではない旨の通知を行ったり、ユーザに対して正視領域への移動を促すメッセージの通知を行うようにしても良い。
(視聴者が2人以上である場合のメガネモードと裸眼モードとの切り替え動作)
図6は、ユーザが2人以上である場合において、ユーザによるシャッタメガネ2Aの着用の有無、視聴人数、およびユーザの視聴位置(視点位置)に応じて、メガネモードと裸眼モードとの切り替え制御を行う場合の制御動作の一例を示している。表示モード制御部51は、ユーザの全員がシャッタメガネ2Aを着用していることを検出した場合(ステップS41;Y)、メガネモードへの切り替え制御を行う。ただし、ユーザ嗜好入力部54からの入力がある場合(ステップS44)には、その入力による表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。
図6は、ユーザが2人以上である場合において、ユーザによるシャッタメガネ2Aの着用の有無、視聴人数、およびユーザの視聴位置(視点位置)に応じて、メガネモードと裸眼モードとの切り替え制御を行う場合の制御動作の一例を示している。表示モード制御部51は、ユーザの全員がシャッタメガネ2Aを着用していることを検出した場合(ステップS41;Y)、メガネモードへの切り替え制御を行う。ただし、ユーザ嗜好入力部54からの入力がある場合(ステップS44)には、その入力による表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。
シャッタメガネ2Aを着用していないユーザがいる場合(ステップS41;N)、シャッタメガネ2Aを着用していないユーザが全員であるか否かを判断する(ステップS43)。シャッタメガネ2Aを着用しているユーザとシャッタメガネ2Aを着用していないユーザとが混在している場合(ステップS43;N)、メガネモードへの切り替え制御を行う。ただし、ユーザ嗜好入力部54からの入力がある場合(ステップS47)には、その入力による表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。
ユーザの全員がシャッタメガネ2Aを着用していない場合(ステップS43;Y)、全員のユーザが裸眼による正常な立体視を行える正視領域にいるか否かを判断する(ステップS45)。ユーザの全員が正視領域にいる場合(ステップS45;Y)、裸眼モードへの切り替え制御を行う。ただし、ユーザ嗜好入力部54からの入力がある場合(ステップS50)には、その入力による表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う。
正視領域にいないユーザが存在する場合(ステップS45;N)、現在の視点位置において全員が正常に裸眼での立体視が行えるように画像表示部11に表示する表示画像データを調整する制御を行う(ステップS49)。または、全員が正常に裸眼での立体視が行えるように可変パララックス素子12Aの調整を行う。例えば可変パララックス素子12Aが可変パララックスバリアである場合にはバリアパターンを調整する制御を行う。全員が正常に裸眼での立体視が行えるような調整ができない場合には、2D表示モードへと表示モードを変更する制御を行うようにしても良い。また、OSD部14によって、ユーザに対して正視領域ではない旨の通知を行ったり、ユーザに対して正視領域への移動を促すメッセージの通知を行うようにしても良い。
[効果]
以上説明したように、本実施の形態に係る立体表示装置によれば、メガネモードと裸眼モードとのいずれの表示モードで立体表示を行うかを、ユーザによる立体視用メガネの着用、視聴人数等に応じて自動的に切り替え制御するようにしたので、複数の立体表示モードを容易に切り替えることができる。また、ユーザ嗜好入力部54からユーザがマニュアルで表示モードの切り替えを指示することができるようにしたので、ユーザの好みに応じた表示モードを任意のタイミングで選択することができる。これにより、ユーザの嗜好、視聴環境などのTPOに適応した立体表示を提供できる。例えば、奥行き感は裸眼方式に比べてメガネ方式の方が大きくできるので、奥行き感重視の立体表示を行いたい場合には、メガネ方式を選択することなどを行うことができる。また、視聴位置の自由度が高くなる。例えばメガネ方式の方が視聴位置の制約が少ないので、視聴位置の自由度を重視する立体表示を行いたい場合には、メガネ方式を選択することなどを行うことができる。また、少人数では裸眼方式による立体表示を行い、多人数ではメガネ方式による立体表示を行うなどの切り替えを容易に行うことができる。
以上説明したように、本実施の形態に係る立体表示装置によれば、メガネモードと裸眼モードとのいずれの表示モードで立体表示を行うかを、ユーザによる立体視用メガネの着用、視聴人数等に応じて自動的に切り替え制御するようにしたので、複数の立体表示モードを容易に切り替えることができる。また、ユーザ嗜好入力部54からユーザがマニュアルで表示モードの切り替えを指示することができるようにしたので、ユーザの好みに応じた表示モードを任意のタイミングで選択することができる。これにより、ユーザの嗜好、視聴環境などのTPOに適応した立体表示を提供できる。例えば、奥行き感は裸眼方式に比べてメガネ方式の方が大きくできるので、奥行き感重視の立体表示を行いたい場合には、メガネ方式を選択することなどを行うことができる。また、視聴位置の自由度が高くなる。例えばメガネ方式の方が視聴位置の制約が少ないので、視聴位置の自由度を重視する立体表示を行いたい場合には、メガネ方式を選択することなどを行うことができる。また、少人数では裸眼方式による立体表示を行い、多人数ではメガネ方式による立体表示を行うなどの切り替えを容易に行うことができる。
<その他の実施の形態>
本発明は、上記実施の形態の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記実施の形態の説明では、メガネモードで使用する立体視用メガネをシャッタメガネ2Aにした場合を例にしたが、立体視用メガネとして偏光メガネを用いる方式であっても良い。
本発明は、上記実施の形態の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、上記実施の形態の説明では、メガネモードで使用する立体視用メガネをシャッタメガネ2Aにした場合を例にしたが、立体視用メガネとして偏光メガネを用いる方式であっても良い。
1…ディスプレイ部、2…メガネ部、2A…シャッタメガネ、3…画像入力部、4…表示画像生成部、11…画像表示部、11A…表示パネル、11B…バックライト、12…パララックス素子部、12A…可変パララックス素子、13…パララックス素子制御部、14…OSD部、15…同期信号送信部、21…シャッタ動作部、21L…左眼用シャッタ、21R…右眼用シャッタ、22…メガネ動作制御部、23…同期信号受信部、24…着脱信号送信部、25…検出パターン表示部、26…アラート表示部、41…表示画像選択部、42…視差量制御部、43…多視点画像生成部、51…表示モード制御部、52…カメラ部、53…メガネ動作信号検出部、54…ユーザ嗜好入力部。
Claims (15)
- 複数の視差画像を表示する表示部と、
前記表示部に表示された前記複数の視差画像を裸眼による立体視が可能となるように分離する視差分離機能を有し、かつ、前記視差分離機能を可変制御可能なパララックス素子と、
前記表示部に表示された前記複数の視差画像を分離する視差分離機能を有するメガネと、
前記メガネによる視差分離機能を用いて立体表示を行う第1のモードと、前記パララックス素子による視差分離機能を用いて立体表示を行う第2のモードとを、ユーザによる前記メガネの着用に応じて切り替え制御する表示モード制御部と
を備えた立体表示装置。 - 前記表示モード制御部は、前記第1のモードによる立体表示を行う場合には、前記パララックス素子の視差分離機能をオフ状態に制御し、前記第2のモードによる立体表示を行う場合には、前記パララックス素子の視差分離機能をオン状態に制御する
請求項1に記載の立体表示装置。 - 前記メガネは、時分割で前記複数の視差画像を分離するシャッタメガネであり、
前記表示モード制御部は、前記第1のモードによる立体表示を行う場合には、前記表示部に対して前記複数の視差画像を時分割で表示させ、前記第2のモードによる立体表示を行う場合には、前記表示部に対して前記複数の視差画像を1画面内に合成した視差合成画像を表示させる
請求項1に記載の立体表示装置。 - 前記表示モード制御部は、立体表示を行わない第3のモードをさらに有し、前記第1のモードと、前記第2のモードと、前記第3のモードとを、ユーザによる前記メガネの着用に応じて切り替え制御する
請求項1に記載の立体表示装置。 - 前記表示モード制御部は、前記第3のモードでは、前記表示部に視差のない2次元画像を表示させると共に、前記パララックス素子の視差分離機能をオフ状態に制御する
請求項4に記載の立体表示装置。 - ユーザの人数を検出する検出手段をさらに備え、
前記表示モード制御部は、ユーザによる前記メガネの着用およびユーザの人数に応じて表示モードの切り替え制御を行う
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の立体表示装置。 - 前記表示モード制御部は、前記メガネを着用しているユーザと着用していないユーザとが混在する場合、前記第1のモードによる立体表示への切り替え制御を行う
請求項6に記載の立体表示装置。 - 前記表示モード制御部は、立体表示を行わない第3のモードをさらに有し、前記メガネを着用しているユーザと着用していないユーザとが混在する場合、前記第3のモードへの切り替え制御を行う
請求項6に記載の立体表示装置。 - ユーザの位置を検出する検出手段をさらに備え、
前記表示モード制御部は、ユーザによる前記メガネの着用およびユーザの位置に応じて表示モードの切り替え制御を行う
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の立体表示装置。 - 前記表示モード制御部は、立体表示を行わない第3のモードをさらに有し、ユーザが前記メガネを着用しておらず、かつ、ユーザが裸眼による正常な立体視を行える正視領域にいない場合には、前記第3のモードへの切り替え制御を行う
請求項9に記載の立体表示装置。 - ユーザにメッセージの通知を行う通知手段をさらに備え、
前記通知手段は、ユーザが前記メガネを着用しておらず、かつ、ユーザが裸眼による正常な立体視を行える正視領域にいない場合には、ユーザに対して正視領域ではない旨の通知またはユーザに対して正視領域への移動を促すメッセージの通知を行う
請求項9に記載の立体表示装置。 - ユーザによる表示モードの選択を受け付ける入力部をさらに備え、
前記表示モード制御部は、前記入力部から入力されたユーザによる表示モードの選択を優先させた切り替え制御を行う
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の立体表示装置。 - 複数の視差画像を表示する表示部と、前記表示部に表示された前記複数の視差画像を裸眼による立体視が可能となるように分離する視差分離機能を有し、かつ、前記視差分離機能を可変制御可能なパララックス素子と、前記表示部に表示された前記複数の視差画像を分離する視差分離機能を有するメガネとを備えた立体表示装置において立体表示を行う際に、
前記メガネによる視差分離機能を用いて立体表示を行う第1のモードと、前記パララックス素子による視差分離機能を用いて立体表示を行う第2のモードとを、ユーザによる前記メガネの着用に応じて切り替え制御する
立体表示方法。 - 複数の視差画像を表示する表示部と、
前記複数の視差画像を分離するパララックス素子と、
前記複数の視差画像を分離するメガネと、
前記メガネにより立体視が可能となるように表示を行う第1のモードと、前記パララックス素子により立体視が可能となるように表示を行う第2のモードとを有し、前記メガネの状態に応じて前記第1のモードと前記第2のモードとを切り替える表示モード制御部と
を備えた立体表示装置。 - 複数の視差画像を表示する表示部と、メガネとを備え、
前記表示部は、前記各視差画像を時分割で表示する第1のモードと、前記各視差画像を空間分割で表示する第2のモードとを有し、前記メガネの状態に応じて前記第1のモードと前記第2のモードとを切り替える
立体表示装置。
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