説明

立体映像表示装置及び音声再生装置

【課題】本発明は、視聴者が最適点を外れて移動しても、適切に立体視効果及び音響効果を実現させることができる、簡易な構成の立体映像表示装置及び音声再生装置の提供を目的とする。
【解決手段】本発明にかかる音声再生装置は、視聴者15の位置を感知するセンサー4と、感知した視聴者15の位置情報に基づいて、制御データを生成する人感コントローラー6と、入力された映像データから3次元視差画像を生成するに際し、映像における奥行き感を規定するために用いられる3次元奥行きパラメータを、制御データに基づいて補正する補正部としての3次元奥行き調整回路8と、3次元奥行き調整回路8において3次元奥行きパラメータが補正された映像データに基づいて、映像を出力する映像出力部としてのディスプレイ2とを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は立体映像表示装置及び音声再生装置に関し、特に、映像の立体感の補正機能を有する立体映像表示装置及び音場の補正機能を有する音声再生装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
立体映像表示装置は、表示する映像を立体的に視聴させることが可能な装置であって、視聴者は、所定の場所において当該装置に表示された映像を見ることによって、その映像を立体的に視聴することができる。この場合、その立体視効果には装置からの距離及び角度によって違いが生じ、当該効果が最適となる距離及び角度(立体視効果の最適点)が存在する。
【0003】
一方、音声再生装置は、視聴者に臨場感のある音声を視聴させることが可能な装置であって、視聴者は、所定の場所において当該装置から出力された音声を聴くことによって、その音声を臨場感のある音声として聴くことができる。このとき、装置からの距離及び角度、さらにはリスニングルームに形成される音場の影響により、当該臨場感が効果的に得られる音響効果の最適点が存在する。
【0004】
立体映像表示装置及び音声再生装置において、上記の最適点から外れた位置において視聴者が映像及び音声の視聴をした場合には、それらの効果を十分発揮できなくなる場合がある。
【0005】
この改善策として、立体映像表示装置については、視聴者が移動した先でも視聴者を追随して最適な立体視効果が得られるように、映像コントローラーと空間光変調器とを用いて補正するものが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0006】
また、音声再生装置については、視聴者側に送波素子、装置側に受波素子をそれぞれ有し、双方のデータを演算処理して音声再生装置のイコライザーを調整することで、視聴者が移動した先でも音響効果の最適点を維持するものが開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平9−149433号公報
【特許文献2】特開2003−32799号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
従来の視聴者追従型の立体映像表示装置では、映像コントローラーからの信号を空間光変調器により光学的に補正しているので、装置が大掛かりとなり、実現するために費用がかかるという問題があった。
【0009】
また、従来の音場調整機能を有する音声再生装置では、視聴者が超音波を発生する送波素子を持って移動することになり、送波素子を常に携帯しておく必要がある。また、超音波伝送のケーブルが、音声再生装置と視聴者との間の素子同士(送波素子及び受波素子)を接続しておかねばならないという問題があった。
【0010】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、視聴者が最適点を外れて移動しても、適切に立体視効果及び音響効果を実現させることができる、簡易な構成の立体映像表示装置及び音声再生装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明にかかる立体映像表示装置は、視聴者の位置を感知するセンサーと、前記センサーにおいて感知した視聴者の位置情報に基づいて、制御データを生成するコントローラーと、入力された映像データから3次元視差画像を生成するに際し、映像における奥行き感を規定するために用いられる3次元奥行きパラメータを、前記制御データに基づいて補正する補正部と、前記補正部において前記3次元奥行きパラメータが補正された前記映像データに基づいて、映像を出力する映像出力部とを備えることを特徴とする。
【0012】
また、本発明にかかる音声再生装置は、視聴者の位置を感知するセンサーと、前記センサーにおいて感知した視聴者の位置情報に基づいて、制御データを生成するコントローラーと、入力された音声データに基づいて、ビーム音を出力するスピーカーアレイと、前記音声データから前記ビーム音を生成するに際し、前記ビーム音の指向性を規定するために用いられる音声の指向性パラメータを、前記制御データに基づいて補正する補正部とを備え、前記スピーカーアレイは、前記音声の指向性パラメータが補正された前記音声データに基づいて、前記ビーム音を出力することを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明にかかる立体映像表示装置によれば、視聴者の位置を感知するセンサーと、前記センサーにおいて感知した視聴者の位置情報に基づいて、制御データを生成するコントローラーと、入力された映像データから3次元視差画像を生成するに際し、映像における奥行き感を規定するために用いられる3次元奥行きパラメータを、前記制御データに基づいて補正する補正部と、前記補正部において前記3次元奥行きパラメータが補正された前記映像データに基づいて、映像を出力する映像出力部とを備えることにより、視聴者が最適点を外れて移動しても、適切に立体視効果を実現させることができる。
【0014】
また、本発明にかかる音声再生装置によれば、視聴者の位置を感知するセンサーと、前記センサーにおいて感知した視聴者の位置情報に基づいて、制御データを生成するコントローラーと、入力された音声データに基づいて、ビーム音を出力するスピーカーアレイと、前記音声データから前記ビーム音を生成するに際し、前記ビーム音の指向性を規定するために用いられる音声の指向性パラメータを、前記制御データに基づいて補正する補正部とを備え、前記スピーカーアレイは、前記音声の指向性パラメータが補正された前記音声データに基づいて、前記ビーム音を出力することにより、視聴者が最適点を外れて移動しても、適切に音響効果を実現させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施の形態1にかかる立体映像表示装置の構成図である。
【図2】実施の形態2にかかる立体映像表示装置の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
<実施の形態1>
図1は、本発明にかかる立体映像表示装置の構成図であって、図1において立体映像表示装置1は、音声再生装置としての機能を含む構成となっている。なお、音声再生装置としての機能を含まない場合であっても、立体映像表示装置としての機能を実現することは可能である。
【0017】
まず、立体映像表示装置について説明する。立体映像表示装置1は、入力端子13(図においてはアンテナ)から入力される入力信号を、映像及び音声データ処理回路14において受信する。本実施の形態1においては映像及び音声データ処理回路14は、入力信号のうちから映像に関する映像データ及び音声に関する音声データを分離及び抽出し、さらにノイズ除去及び補正処理することが可能であるものとして示しているが、映像データのみを処理する場合であってもよい。ここで、映像データに関連する処理経路は実線で、音声データに関連する処理経路は破線でそれぞれ示している。なお、音声データのみを処理する場合は、後述する音声再生装置の構成として、機能することになる。
【0018】
映像及び音声データ処理回路14において処理された映像データは、3次元DSP(Digital Signal Processor)7に入力される。
【0019】
一方で立体映像表示装置1は、人(視聴者)の位置を感知することができるセンサー4を、例えば映像を表示するディスプレイ2の近傍に備えている。センサー4は、赤外線センサー等の無線センサーであることが望ましく、追従システム5により感知する領域(感知エリア)の距離及び方向等が制御される。
【0020】
追従システム5は、感知した視聴者15を追従させるようにセンサー4の動作を制御し、さらにセンサー4において感知した人の位置に関する人感信号を受信する。そして当該人感信号を、人感コントローラー6に出力する。なお、当該追従システム5が備わっていない場合であっても、感知エリア内の人の位置を感知できるセンサー4があればよい。
【0021】
コントローラーとしての人感コントローラー6では、人感信号を解析し、感知エリア内に存在する人の人数、存在する位置までの距離及び方向(角度)等の情報に基づいて、それらの情報を含む制御データを算出する。そして、算出した制御データを、フィードバックをかけるべく3次元DSP7に出力する。
【0022】
3次元DSP7は、その内部に、補正部としての3次元奥行き調整回路8を内蔵している。当該3次元奥行き調整回路8において、映像及び音声データ処理回路14から入力された映像データに対し、人感コントローラー6から入力された制御データに基づいて補正がなされる。
【0023】
映像データは、3次元DSP7で処理されて3次元視差画像のデータとなるが、映像データから3次元視差画像を生成するに際し、映像における奥行き感を規定するために用いられるパラメータである3次元奥行きパラメータが本実施の形態での処理対象となる。3次元奥行き調整回路8においては、特にこの3次元奥行きパラメータが調整される。制御データに従って、視聴者15が移動した位置又は現在存在する位置に立体視効果の最適点が該当するように3次元奥行きパラメータが調整される。
【0024】
例えば3次元メガネを用いたアクティブシャッター型の立体映像表示装置である場合には、3次元奥行きパラメータが調整されることによって、メガネの左右で切り替えられる3次元視差画像の組合せ等が調整される。
【0025】
3次元奥行きパラメータが調整された映像データは、ディスプレイ駆動回路9に入力される。
【0026】
ディスプレイ駆動回路9は、入力された映像データに基づいて、映像表示部としてのディスプレイ2に映像を表示させる。当該映像は、3次元奥行きパラメータが調整された映像データに基づいて表示されるものであるため、視聴者15の位置等を考慮した立体映像となる。
【0027】
次に、音声再生装置について説明する。音声再生装置は、図に示すように立体映像表示装置の一部として、立体映像に対応する音声を再生するための装置であってもよいが、音声再生装置単独として機能するものであってもよい。
【0028】
図1に示すように、入力端子13から入力される入力信号を、映像及び音声データ処理回路14において受信する。
【0029】
映像及び音声データ処理回路14において処理され、抽出された音声データは、オーディオDSP10に入力される。
【0030】
一方で追従システム5は、前述のようにセンサー4の動作を制御し、さらにセンサー4において感知した人の位置に関する人感信号を受信する。そして当該人感信号を、人感コントローラー6に出力する。
【0031】
人感コントローラー6では、人感信号を解析し、感知エリア内に存在する人の人数、存在する位置までの距離、方向(角度)等の情報である制御データを算出する。そして、算出した制御データを、フィードバックをかけるべくオーディオDSP10に出力する。
【0032】
オーディオDSP10は、その内部に、補正部としてのビームコントロール回路11を内蔵している。当該ビームコントロール回路11において、映像及び音声データ処理回路14から入力された音声データに対し、人感コントローラー6から入力された制御データに基づいて補正がなされる。
【0033】
音声データは、オーディオDSP10で処理されてビーム音のデータとなるが、音声データから後述のスピーカーアレイ3におけるビーム音を生成するに際し、ビーム音の指向性を規定するために用いられるパラメータである音声の指向性パラメータが本実施の形態での処理対象となる。ビームコントロール回路11においては、特にこの音声の指向性パラメータが調整される。制御データに従って、視聴者15が移動した位置又は現在存在する位置に音響効果の最適点が該当するように音声の指向性パラメータが調整される。
【0034】
音声の指向性パラメータが調整された音声データは、nチャンネルオーディオAmp12に入力される。
【0035】
nチャンネルオーディオAmp12は、入力された音声データに基づいてスピーカーアレイ3における音声の指向性を調整し、音声を出力させる。スピーカーアレイ3から発せられた音声は、例えば12〜16個の連なる小型スピーカーからビーム状に放出される。このビーム状の音声(ビーム音)はリスニングルーム18の壁面に反射されるが、その指向性を制御することにより、当該反射による効果も考慮し、臨場感を高めた音場調整が行われる。
【0036】
本発明における当該音声は、音声の指向性パラメータが調整された音声データに基づいて出力されるため、視聴者15の位置等を考慮して増幅等された音響となる。
【0037】
上記のような動作によって、視聴者15はリスニングルーム18(図においては、その壁面を示す)において、ディスプレイ2に表示される映像を視聴し、またスピーカーアレイ3から出力される音声を聴く。この際、視聴者15が移動等した場合であっても、視聴者15が現在いる位置が立体視効果及び音響効果の最適点となるように調整されているので、視聴者15は視聴に際して、最適な立体視効果及び音響効果を得ることができる。
【0038】
<効果>
本発明にかかる実施の形態によれば、立体映像表示装置において、視聴者15の位置を感知するセンサー4と、感知した視聴者15の位置情報に基づいて、制御データを生成する人感コントローラー6と、入力された映像データから3次元視差画像を生成するに際し、映像における奥行き感を規定するために用いられる3次元奥行きパラメータを、制御データに基づいて補正する補正部としての3次元奥行き調整回路8と、3次元奥行き調整回路8において3次元奥行きパラメータが補正された映像データに基づいて、映像を出力する映像出力部としてのディスプレイ2とを備えることで、視聴者が最適点を外れて移動しても、映像データのパラメータ補正を行うことで、光学的な調整を行うことなく適切に立体視効果を実現させることができる。
【0039】
また、本発明にかかる実施の形態によれば、音声再生装置において視聴者15の位置を感知するセンサー4と、センサー4において感知した視聴者15の位置情報に基づいて、制御データを生成する人感コントローラー6と、入力された音声データに基づいて、ビーム音を出力するスピーカーアレイ3と、音声データからビーム音を生成するに際し、ビーム音の指向性を規定するために用いられる音声の指向性パラメータを、制御データに基づいて補正する補正部としてのビームコントロール回路11とを備え、スピーカーアレイ3は、音声の指向性パラメータが補正された音声データに基づいて、ビーム音を出力することで、視聴者が最適点を外れて移動しても、音声データのパラメータ補正を行うことで適切に音響効果を実現させることができる。
【0040】
また、本発明にかかる実施の形態によれば、立体映像表示装置及び音声再生装置において、センサー4が、無線センサーであることで、視聴者が送信機(送波素子)等を携帯する必要がなく、装置の構成を簡素化できる。
【0041】
また、本発明にかかる実施の形態によれば、立体映像表示装置及び音声再生装置において、センサー4を動かし、感知した視聴者15を追従させる追従システム5をさらに備えることで、既存の立体映像補正機能及び音場調整機能を利用し、簡素な構成の立体映像表示装置及び音声再生装置を提供することができる。
【0042】
<実施の形態2>
図2は、本発明にかかる立体映像表示装置の構成図である。実施の形態1と同様の構成については同一の符合を付し、詳細な説明を省略する。
【0043】
本実施の形態2にかかる立体映像表示装置100では、リスニングルーム18に複数の視聴者(視聴者15及び視聴者19)が存在するものとする。
【0044】
追従システム5は、前述のようにセンサー4の動作を制御し、さらにセンサー4において感知した複数の人の位置に関する人感信号を受信する。そして当該人感信号を、人感コントローラー6に出力する。
【0045】
人感コントローラー6では、人感信号を解析し、感知エリア内の人の配置分布等の情報である制御データを算出する。ここで配置分布は、例えば図2に示すように、視聴者15と視聴者19との分布(図中の鎖線で示す範囲)の中心に仮想視聴者20を想定するものとすることができ、仮想視聴者20が存在する位置に、人感コントローラー6では、立体視効果及び音響効果の最適点が該当するように制御データを算出することができる。
【0046】
なお、当該方法による配置分布の設定は、配置分布内の視聴者に対し同じ程度の立体視効果及び音響効果を与え、分布全体として効果の高い立体視効果及び音響効果を提供するものであるが、配置分布内に存在する特定の視聴者(又は、最もセンサー4の感知強度が強くなる、センサー4から最も近くに存在する視聴者の方向等)に対する立体視効果及び音響効果を高めるような最適点の設定を行うことも可能である。
【0047】
そして、算出した制御データを、フィードバックをかけるべく3次元DSP7及びオーディオDSP10に出力する。
【0048】
このように、複数の視聴者が存在する場合であっても、その配置分布を適格に判断し、より効果の高い立体視効果及び音響効果を得ることができる。
【0049】
<効果>
本発明にかかる実施の形態によれば、立体映像表示装置及び音声再生装置において、センサー4は、感知エリア内の複数の視聴者15及び視聴者19の位置を感知し、人感コントローラー6が、複数の視聴者15及び視聴者19の位置分布に基づいて、制御データを生成することで、複数の視聴者15及び視聴者19が感知エリア内に存在する場合でも、適切な立体視効果及び音響効果を得ることができる。
【0050】
また、本発明にかかる実施の形態によれば、立体映像表示装置及び音声再生装置において、人感コントローラー6が、複数の視聴者15及び視聴者19の分布中心の位置情報に基づいて、制御データを生成することで、複数の視聴者15及び視聴者19にバランスよく、適切な立体視効果及び音響効果を得させることができる。
【0051】
また、本発明にかかる実施の形態によれば、立体映像表示装置及び音声再生装置において、人感コントローラー6が、センサー4における感知強度が強い方向の情報に基づいて、制御データを生成することで、例えば最も感知強度の強い、センサー4から一番近い場所にいる視聴者を優先して、適切な立体視効果及び音響効果を得させることができる。
【符号の説明】
【0052】
1,100 立体映像表示装置、2 ディスプレイ、3 スピーカーアレイ、4 センサー、5 追従システム、6 人感コントローラー、7 3次元DSP、8 3次元奥行き調整回路、9 ディスプレイ駆動回路、10 オーディオDSP、11 ビームコントロール回路、12 nチャンネルオーディオAmp、13 入力端子、14 映像及び音声データ処理回路、15,19 視聴者、18 リスニングルーム、20 仮想視聴者。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
視聴者の位置を感知するセンサーと、
前記センサーにおいて感知した視聴者の位置情報に基づいて、制御データを生成するコントローラーと、
入力された映像データから3次元視差画像を生成するに際し、映像における奥行き感を規定するために用いられる3次元奥行きパラメータを、前記制御データに基づいて補正する補正部と、
前記補正部において前記3次元奥行きパラメータが補正された前記映像データに基づいて、映像を出力する映像出力部とを備えることを特徴とする、
立体映像表示装置。
【請求項2】
前記センサーが、無線センサーであることを特徴とする、
請求項1に記載の立体映像表示装置。
【請求項3】
前記センサーは、感知エリア内の複数の視聴者の位置を感知し、
前記コントローラーが、複数の前記視聴者の位置分布に基づいて、前記制御データを生成することを特徴とする、
請求項1又は2に記載の立体映像表示装置。
【請求項4】
前記コントローラーが、複数の前記視聴者の分布中心の位置情報に基づいて、前記制御データを生成することを特徴とする、
請求項3に記載の立体映像表示装置。
【請求項5】
前記コントローラーが、前記センサーにおける感知強度が強い方向の情報に基づいて、前記制御データを生成することを特徴とする、
請求項3に記載の立体映像表示装置。
【請求項6】
前記センサーを動かし、感知した前記視聴者を追従させる追従システムをさらに備えることを特徴とする、
請求項1〜5のいずれかに記載の立体映像表示装置。
【請求項7】
入力された音声データに基づいて、ビーム音を出力するスピーカーアレイをさらに備え、
前記補正部は、前記音声データから前記ビーム音を生成するに際し、前記ビーム音の指向性を規定するために用いられる音声の指向性パラメータを、前記制御データに基づいて補正し、
前記スピーカーアレイは、前記音声の指向性パラメータが補正された前記音声データに基づいて、前記ビーム音を出力することを特徴とする、
請求項1〜6のいずれかに記載の立体映像表示装置。
【請求項8】
視聴者の位置を感知するセンサーと、
前記センサーにおいて感知した視聴者の位置情報に基づいて、制御データを生成するコントローラーと、
入力された音声データに基づいて、ビーム音を出力するスピーカーアレイと、
前記音声データから前記ビーム音を生成するに際し、前記ビーム音の指向性を規定するために用いられる音声の指向性パラメータを、前記制御データに基づいて補正する補正部とを備え、
前記スピーカーアレイは、前記音声の指向性パラメータが補正された前記音声データに基づいて、前記ビーム音を出力することを特徴とする、
音声再生装置。
【請求項9】
前記センサーが、無線センサーであることを特徴とする、
請求項8に記載の音声再生装置。
【請求項10】
前記センサーは、感知エリア内の複数の視聴者の位置を感知し、
前記コントローラーが、複数の前記視聴者の位置分布に基づいて、前記制御データを生成することを特徴とする、
請求8又は9に記載の音声再生装置。
【請求項11】
前記コントローラーが、複数の前記視聴者の分布中心の位置情報に基づいて、前記制御データを生成することを特徴とする、
請求項10に記載の音声再生装置。
【請求項12】
前記コントローラーが、前記センサーにおける感知強度が強い方向の情報に基づいて、前記制御データを生成することを特徴とする、
請求項10に記載の音声再生装置。
【請求項13】
前記センサーを動かし、感知した前記視聴者を追従させる追従システムをさらに備えることを特徴とする、
請求項8〜12のいずれかに記載の音声再生装置。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−253707(P2012−253707A)
【公開日】平成24年12月20日(2012.12.20)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−126958(P2011−126958)
【出願日】平成23年6月7日(2011.6.7)
【出願人】(000006013)三菱電機株式会社 (33,312)
【Fターム(参考)】