(57)【要約】  回路コストと不要輻射を削減しつつ、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる信号処理装置およびこれを用いた映像表示装置を提供する。複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号１０１ｂと右目用映像信号１０１ａとを入力して立体映像を表示可能な液晶パネル１０３に、前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して各発光領域毎に区別して光を背面から照射するＬＥＤバックライト１０５に対して、映像の輝度に応じて前記発光領域毎の輝度を制御する制御信号を出力する信号処理装置１２０である。左目用映像信号１０１ｂと、映像の視差情報または奥行き情報と、に基づいて発光輝度を決定して、この発光輝度の情報をＬＥＤバックライト１０５に出力する。
2012042896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部に、前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して各発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子に対して、映像の輝度に応じて前記発光領域毎の輝度を制御する制御信号を出力する信号処理装置であって、
左目用映像信号および右目用映像信号における少なくとも一方の映像信号と、映像の視差情報または奥行き情報と、に基づいて発光輝度を決定して、この発光輝度の情報を発光素子に出力する発光輝度決定部を有する
ことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記発光輝度決定部は、
左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、
前記左目用映像信号と前記右目用映像信号とから視差情報を得る視差検出部と、
前記第１発光輝度と前記視差情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成する発光輝度生成部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記発光輝度決定部は、
左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、
前記第１発光輝度と映像の奥行き情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成する発光輝度生成部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第１発光輝度に対応する信号と前記第２発光輝度に対応する信号とを切り換えて、前記発光素子を駆動する駆動部に出力する選択部を備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記発光輝度決定部は、
前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号を、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記発光輝度決定部は、
前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号であって、過去の平均発光輝度の信号を基に平滑化した信号を、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記発光輝度決定部は、
前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを、これらの前記第１発光輝度および前記第２発光輝度における大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記発光輝度決定部は、
前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを、当該第１発光輝度と当該第２発光輝度との輝度差に応じて、当該輝度差が大きいほど、これらの前記第１発光輝度および前記第２発光輝度における大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記発光輝度決定部は、
左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、
前記第１の発光輝度を、映像信号の視差情報または奥行き情報に基づいて補正して、共通の発光輝度の情報を生成する発光輝度補正生成部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記発光輝度決定部は、
左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号と、映像信号の視差情報または奥行き情報とに基づいて両目用映像信号を得る両目用映像変換部と、
前記両目用映像変換部の両目用映像信号に基づいて発光輝度を決定する局所制御部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項１１】
前記発光輝度決定部の更新周期は、映像表示部で表示するフレーム周期の１／Ｎであり、Ｎは偶数である
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１２】
前記発光輝度決定部の更新周期は、映像表示部で表示するフレーム周期以下のフレーム周期である
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１３】
映像信号を補間することにより映像信号の入力信号よりも高い周波数で映像出力信号が映像表示部側に出力する補間回路が設けられ、映像表示部に出力される画像と同じフレーム番号の画像に対応する発光輝度の情報が同じタイミングで発光素子に出力されるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１４】
複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部と、
前記映像表示部を駆動する表示駆動部と、
前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して各発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子と、
前記発光素子を駆動する発光素子駆動部と、
請求項１に記載の信号処理装置と
を備えたことを特徴とする映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置およびこれを用いた映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置としての液晶表示装置の一種に、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を配列してなるＬＥＤバックライトを用いて液晶パネルを照明するものがある。【０００３】
特に、この種の映像表示装置等において、「局所コントラスト制御」と呼ばれる技術が知られている（例えば、特許文献１等）。この技術は、液晶パネルの直下にＬＥＤを２次元的に配列し、映像信号の特徴量、主に輝度値に応じてＬＥＤの明るさを制御する技術であり、この局所コントラスト制御によれば、表示映像のコントラストなどを向上させることができる。【０００４】
一方で、昨今、３Ｄ（Three Dimension）表示機能を有する映像表示装置（以降、３Ｄ−ＴＶと呼称する）の発表が相次いでいる。３Ｄ−ＴＶは、左目用の映像と右目用の映像とを同時、あるいは時分割で表示し、視聴者に映像を立体的に認識させる。前者を映像分割方式、後者を時分割方式と呼ぶことにする。【０００５】
今後、局所コントラスト制御が３Ｄ−ＴＶにも導入されていくことが想像される。この場合、左目と右目との各映像に対して特徴量を検出する必要がある。特に時分割方式においては、特徴量より決定したＬＥＤバックライトの輝度設定値に基づいて、左目用と右目用とのバックライトの輝度を交互に切り替える必要がある。【０００６】
このような局所コントラスト制御機能付きの時分割方式３Ｄ−ＴＶの構成としては、図１４に示すような構成とするのが一般的である。図１４はＦＨＤ（Full High Definition）の映像を右目用と左目用とで、１２０Ｈｚの時分割で表示する液晶表示装置である。この左右の映像表示の切り替わりと同期するシャッター眼鏡を着用することで、立体視が可能となる。【０００７】
図１４に示すように、映像表示装置１０００には、右目用映像信号１００１ａと左目用映像信号１００１ｂとの２系統のＦＨＤの映像信号が入力される。図示しないがこれらの信号は図１４に示す箇所の前段回路において、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）の３Ｄ伝送フォーマットに則って伝送されてきた映像信号に、伸長・Ｉ／Ｐ（Interlace/Progressive）変換処理等を施して出力される。この出力の様子を表したのが図１５Ａである。図１５Ａに示すように、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとは、フレーム周期が６０Ｈｚで同位相（入力タイミングが同じ）の信号である。これらの映像信号１００１（１００１ａ、１００１ｂ）に基づいて液晶駆動部１００２は、液晶パネル１００３に映像を表示する。また、液晶パネル１００３はＬＥＤドライバ１００４によって駆動されるＬＥＤバックライト１００５によって背面より照射される。ここで、映像表示装置１０００は、液晶パネル１００３に光を背面から照射するＬＥＤバックライト１００５に対して明るさを制御する信号を出力する信号処理装置１０１０を有する。信号処理装置１０１０は、右目用と左目用とのそれぞれの特徴量に基づき、それぞれの映像を照射するＬＥＤの光量を決定する２つの局所制御部１００６（右目用局所制御部１００６ａおよび左目用局所制御部１００６ｂ）と、これらの局所制御部１００６で決定した結果をＬＥＤドライバ１００４に対し、１２０Ｈｚごとに切り替えて送信するためのセレクタ（選択部）１００７とを有する。また、図１５Ｂに示すように、表示映像と入力映像とのタイミングが異なるため、この違いを吸収するための遅延調整メモリ１００８を更に映像表示装置１０００の信号処理装置１０１０が有する構成となっている。これにより、液晶パネル１００３が右目用の映像を表示する際には、１フレーム前の右目用映像信号１００１ａの特徴量に基づき、ＬＥＤバックライト１００５を点灯させる。左目用の映像を表示する際には、１フレーム前の左目用映像信号１００１ｂの特徴量に基づき、ＬＥＤバックライト１００５を点灯させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１４２４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の映像表示装置１０００の信号処理装置１０１０では、右目用と左目用とに各々局所制御部１００６（１００６ａ、１００６ｂ）が必要である他、遅延調整メモリ１００８が必要であり、これにより、映像表示装置１０００の信号処理装置１０１０としての回路規模が大きくなり製造コストの増加を招くという課題がある。また、上記映像表示装置１０００では、１２０Ｈｚ間隔でＬＥＤドライバ１００４とＬＥＤ発光輝度とに纏わる通信を行うため、この際に発生する不要輻射も大きく、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼす恐れがあるという問題がある。さらに、上記映像表示装置１０００の信号処理装置１０１０では、回路規模が大きくなるため、出力を保持するために多くの電力が必要となる問題がある。【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、回路コストと不要輻射を削減しつつ、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる信号処理装置およびこれを用いた映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の信号処理装置は、複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部に、前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子に対して、映像の輝度に応じて前記発光領域毎の輝度を制御する制御信号を出力する信号処理装置であって、左目用映像信号および右目用映像信号における少なくとも一方の映像信号と、映像の視差情報または奥行き情報と、に基づいて発光輝度を決定して、この発光輝度の情報を発光素子に出力する発光輝度決定部を有することを特徴とする。【００１２】
この構成によれば、左目用映像信号および右目用映像信号における少なくとも一方の映像信号と、映像の視差情報または奥行き情報と、に基づいて発光輝度を決定するので、局所制御部を１つで済ますなど、回路コストを低減することが可能となる。また、発光輝度を、左目用映像信号と前記右目用映像信号とに基づいて決定するので、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。つまり、前記左目用映像と前記右目用映像との何れか一方の視点用のみの映像に基づいて局所制御を行うと、他方の視点用の映像を表示させたときに、輝度が不釣合いとなることがあるが、このような不具合を少なめに抑えることができる。【００１３】
また、本発明の信号処理装置は、前記発光輝度決定部が、左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、前記左目用映像信号と前記右目用映像信号とから視差情報を得る視差検出部と、前記第１発光輝度と前記視差情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成する発光輝度生成部と、を有することを特徴とする。【００１４】
この構成によれば、前記第１発光輝度と前記視差情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成するので、第１発光輝度を決定する局所制御部に加えて、他方の視点用の映像信号に対応して第２発光輝度を生成する局所制御部を別途に設ける場合と比較して、信号処理装置の回路規模を小さめに抑えることが可能となる。【００１５】
また、本発明の信号処理装置は、前記発光輝度決定部が、左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、前記第１発光輝度と映像の奥行き情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成する発光輝度生成部と、を有することを特徴とする。【００１６】
この構成によれば、前記第１発光輝度と映像の奥行き情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成するので、第１発光輝度を決定する局所制御部に加えて、他方の視点用の映像信号に対応して第２発光輝度を生成する局所制御部を別途に設ける場合と比較して、信号処理装置の回路規模を小さめに抑えることが可能となる。【００１７】
また、本発明の信号処理装置は、前記第１発光輝度に対応する信号と前記第２発光輝度に対応する信号とを切り換えて、前記発光素子を駆動する駆動部に出力する選択部を備えたことを特徴とする。【００１８】
また、本発明の信号処理装置の前記発光輝度決定部は、前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号を、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えたことを特徴とする。【００１９】
また、本発明の信号処理装置の前記発光輝度決定部は、前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号であって、過去の平均発光輝度の信号を基に平滑化した信号を、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えたことを特徴とする。【００２０】
また、本発明の信号処理装置の前記発光輝度決定部は、前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを、これらの前記第１発光輝度および前記第２発光輝度における大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えたことを特徴とする。【００２１】
この構成により、左右の視差が大きい場合に、表示領域に対応する発光領域が、必要以上に暗くなり、コントラストが低下することを最小限に抑えることができる利点がある。      【００２２】
また、本発明の信号処理装置の前記発光輝度決定部は、前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを、当該第１発光輝度と当該第２発光輝度との輝度差に応じて、当該輝度差が大きいほど、これらの前記第１発光輝度および前記第２発光輝度における大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えたことを特徴とする。【００２３】
また、本発明の信号処理装置は、前記発光輝度決定部が、左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、前記第１の発光輝度を、映像信号の視差情報または奥行き情報に基づいて補正して、共通の発光輝度の情報を生成する発光輝度補正生成部と、を有することを特徴とする。【００２４】
この構成によれば、前記第１の発光輝度を、映像信号の視差情報または奥行き情報に基づいて補正して、共通の発光輝度の情報を生成するので、第１発光輝度を決定する局所制御部に加えて、他方の視点用の映像信号に対応して第２発光輝度を生成する局所制御部を別途に設ける場合と比較して、信号処理装置の回路規模を小さめに抑えることが可能となる。【００２５】
また、本発明の信号処理装置は、前記発光輝度決定部が、左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号と、映像信号の視差情報または奥行き情報とに基づいて両目用映像信号を得る両目用映像変換部と、前記両目用映像変換部の両目用映像信号に基づいて発光輝度を決定する局所制御部と、を有することを特徴とする。【００２６】
この構成によれば、一方の視点用の映像信号である第１映像信号と、映像信号の視差情報または奥行き情報とに基づいて両目用映像信号を得、この両目用映像信号に基づいて発光輝度を決定するので、第１発光輝度を決定する局所制御部に加えて、他方の視点用の映像信号に対応して第２発光輝度を生成する局所制御部を別途に設ける場合と比較して、信号処理装置の回路規模を小さめに抑えることが可能となる。【００２７】
また、本発明の信号処理装置は、前記発光輝度決定部の更新周期は、映像表示部で表示するフレーム周期の１／Ｎであり、Ｎは偶数であることを特徴とする。【００２８】
この構成により、発光素子側への転送周期を映像品位の劣化無く半減することができて、不要輻射を低減させることが可能となる。【００２９】
また、本発明の信号処理装置の前記発光輝度決定部の更新周期は、映像表示部で表示するフレーム周期以下のフレーム周期であることを特徴とする。【００３０】
また、本発明の信号処理装置は、映像信号を補間することにより映像信号の入力信号よりも高い周波数で映像出力信号が映像表示部側に出力する補間回路が設けられ、映像表示部に出力される画像と同じフレーム番号の画像に対応する発光輝度の情報が同じタイミングで発光素子に出力されるよう構成されていることを特徴とする。【００３１】
この構成によれば、映像表示部に表示される映像の表示タイミングと、発光素子に対する輝度調整タイミングとが完全に一致するので、局所コントラスト制御を極めて良好に行える。【００３２】
また、本発明の映像表示装置は、複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部と、前記映像表示部を駆動する表示駆動部と、前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して各発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子と、前記発光素子を駆動する発光素子駆動部と、上記何れかの信号処理装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、回路コストと不要輻射を削減しつつ、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現する、信号処理装置およびこれを用いた映像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態１に係る信号処理装置を有する映像表示装置の構成を示すブロック図
【図２Ａ】同映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図２Ｂ】同映像表示装置の表示映像およびフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【図３】同実施の形態１に係る信号処理装置の変形例のセレクタを有する映像表示装置における表示映像およびフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【図４】本実施の形態１に係る信号処理装置の他の変形例を有する映像表示装置の構成を示すブロック図
【図５】本実施の形態２に係る信号処理装置を有する映像表示装置の構成を示すブロック図
【図６Ａ】同映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図６Ｂ】同映像表示装置の表示映像のフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【図７】同実施の形態２に係る映像表示装置の信号処理装置に設けられた重み付けフィルタのブロック図
【図８】同信号処理装置に設けられた重み付けフィルタの特性を示す図
【図９】同実施の形態２に係る映像表示装置の変形例において表示映像のフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【図１０】本実施の形態３に係る信号処理装置を有する映像表示装置の構成を示すブロック図
【図１１Ａ】同映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図１１Ｂ】同映像表示装置の表示映像のフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【図１２】本実施の形態４に係る信号処理装置を有する映像表示装置の構成を示すブロック図
【図１３Ａ】同映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図１３Ｂ】同映像表示装置の表示映像のフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【図１４】従来の信号処理装置を有する映像表示装置の構成を示すブロック図
【図１５Ａ】同従来の映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図１５Ｂ】同従来映像表示装置の表示映像のフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図において、同一部分には同一符号を付し、これについての説明は繰り返さない。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における信号処理装置を有する映像表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、映像表示装置１００は、液晶駆動部１０２、液晶パネル１０３、ＬＥＤドライバ１０４、ＬＥＤバックライト１０５および信号処理装置１２０を備える。
【００３７】
液晶駆動部１０２は、入力信号である右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいて液晶パネル１０３を駆動する駆動信号を生成する。液晶駆動部１０２は、生成した駆動信号を液晶パネル１０３に出力する。
【００３８】
液晶パネル１０３は、液晶駆動部１０２が生成した駆動信号に基づいて、光の透過率を増減させる。これにより、ＬＥＤバックライト１０５から照射される光の光量を調整することができる。
【００３９】
ＬＥＤドライバ１０４は、信号処理装置１２０が生成する信号に基づいて、ＬＥＤバックライト１０５を駆動する駆動信号を生成する。
【００４０】
ＬＥＤバックライト１０５は、液晶パネル１０３の背面に位置し、ＬＥＤドライバ１０４が生成した信号に基づいて、ＬＥＤを発光させる。具体的には、ＬＥＤバックライト１０５が液晶パネル１０３を背面より照射する。ＬＥＤバックライト１０５は複数の発光素子であるＬＥＤ（発光ダイオード）素子より構成され、その発光輝度を一つ以上のＬＥＤ素子を含む複数のグループ毎に、ＬＥＤドライバ１０４によって制御可能である。即ち、液晶パネル１０３の表示領域に対応する発光領域を個別の輝度で制御可能である。ＬＥＤバックライト１０５の光学構成としては、液晶パネル１０３の背面に複数のＬＥＤ素子を並べた構成、液晶パネル１０３の背面に導光板を配置するとともに、導光板の液晶パネル１０３と平行となる面に直交するライン上に複数のＬＥＤ素子を並べた構成などを採ることができる。
【００４１】
信号処理装置１２０は、ＬＥＤバックライト１０５に対して発光輝度を決定するとともに明るさを制御する信号を出力する。
【００４２】
ここで、信号処理装置１２０の具体的な構成を説明する。
【００４３】
信号処理装置１２０は、局所制御部１０６、セレクタ１０７、視差検出部１０９および、発光輝度生成部１１１を備える。
【００４４】
局所制御部１０６は、左目用映像信号１０１ｂに基づいて、左目用の映像が液晶パネル１０３に表示される際、液晶パネル１０３を背面より照射するＬＥＤバックライト１０５の発光輝度である左目用発光輝度（第１発光輝度）１０８ｂを決定する。局所制御部１０６は、決定した左目用発光輝度１０８ｂをセレクタ１０７および発光輝度生成部１１１に出力する。
【００４５】
具体的に局所制御部１０６は、左目用映像信号１０１ｂにおける映像特徴量を抽出する。ここでいう映像特徴量とは、例えば平均輝度、最高輝度や最低輝度などの情報である。局所制御部１０６は、上記映像特徴量を、液晶パネル１０３の全画面領域を複数分割した表示領域毎に抽出する。通常、この表示領域を、ＬＥＤバックライト１０５による液晶パネル１０３の背面照射輝度の制御単位部分である発光領域と合わせる。そして抽出した特徴量に応じて、特徴量抽出エリアに対応する発光領域のバックライト発光輝度を決定する。局所制御部１０６は、表示領域毎に算出するバックライト発光輝度をまとめて左目用発光輝度１０８ｂとしてセレクタ１０７に出力する。
【００４６】
セレクタ１０７は、液晶パネル１０３に表示される左右の映像に同期させて、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとを切り替えてＬＥＤドライバ１０４に出力する。つまり、液晶パネル１０３に表示さえる映像が右目用の映像である場合、セレクタ１０７は右目用発光輝度１０８ａを出力する。一方、液晶パネル１０３に表示さえる映像が左目用の映像である場合、セレクタ１０７は左目用発光輝度１０８ｂを出力する。
【００４７】
視差検出部１０９は、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの視差を検出し、検出した結果を視差情報１１０として発光輝度生成部１１１に出力する。
【００４８】
発光輝度生成部１１１は、視差情報１１０と左目用発光輝度１０８ｂとにより、右目用の映像が液晶パネル１０３に表示される際に、液晶パネル１０３を背面より照射するＬＥＤバックライト１０５の発光輝度である右目用発光輝度（第２発光輝度）１０８ａを生成する。例えば、左目用発光輝度１０８ｂを、視差検出部１０９で得られた視差情報１１０の視差分だけシフト（移動）したものを右目用発光輝度１０８ａとする。
【００４９】
なお、図１における１１５ａは、右目用映像信号１０１ａが入力される第１映像信号ラインを示す。また、図１における１１５ｂは、左目用映像信号１０１ｂが入力される第２映像信号ラインを示す。このように、本実施形態における映像表示装置１００は２系統の映像信号ライン（第１映像信号ライン１１５ａおよび第２映像信号ライン１１５ｂ）から映像信号が入力される。
【００５０】
図示しないが、映像表示装置１００は前段に２Ｄ−３Ｄ変換回路や３Ｄ映像変換回路を有しており、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとが液晶駆動部１０２や信号処理装置１２０に対して出力される。ここで２Ｄ−３Ｄ変換回路とは、通常の２Ｄ映像信号から信号処理で３Ｄ映像信号を生成する回路である。一方で３Ｄ映像変換回路とは、３Ｄ放送対応チューナ経由、あるいは３Ｄに対応した、ヴァージョン１．４以上のＨＤＭＩに対応する機器経由等で入力された３Ｄ映像を、プログレッシブ（ノンインターレース）の全画面映像に変換する回路である。具体的には、３Ｄ映像変換回路は、伸長処理やＩ／Ｐ変換により、ＳＩＤＥ−ＢＹ−ＳＩＤＥ−ＨＡＬＦの１９２０×１０８０ｉで１系統の信号線で入力された６０Ｈｚの３Ｄ映像信号を、左右それぞれ１９２０×１０８０ｐの解像度を持つ２系統の出力の映像に変換する。
【００５１】
前段の２Ｄ−３Ｄ変換回路や３Ｄ映像変換回路から出力され、映像表示装置１００に入力される映像信号を図２Ａに示す。一般にディジタルの２Ｄ映像表示装置で取り扱う信号は、Ｉ／Ｐ変換された１９２０×１０８０ｐの両目用映像信号である。時分割で右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの映像を１９２０×１０８０の解像度でプログレッシブ表示する方式の３Ｄ映像表示装置の場合、２Ｄの場合と比較して２倍の帯域を必要とすることになる。２Ｄと３Ｄとで映像表示装置１００の内部における映像信号の処理速度を２倍に高めることも考えられるが、現実的には処理速度を保持し、信号を２系統に分割して帯域を確保するのが一般的である。図２Ａに示すように、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとは、それぞれ１９２０×１０８０の解像度、フレーム周期が６０Ｈｚで同位相（入力タイミングが同じ）の信号である。なお、図２Ａ、図２ＢなどにおけるＦはフレーム（Frame）番号のプリフィクスを意味している。
【００５２】
これらの映像信号（右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂ）は液晶駆動部１０２に入力され、液晶駆動部１０２は、１２０Ｈｚ周期で右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいた映像が表示されるように、液晶パネル１０３を駆動する。なお図示しないが、液晶駆動部１０２の前段には画質調整回路が挿入される場合が一般的である。本実施の形態のように映像信号入力部が２系統に分かれている場合には、画質調整回路も各映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂごとに設ける。
【００５３】
上記の通り液晶パネル１０３には右目用映像信号１０１ａに基づいた映像と、左目用映像信号１０１ｂとに基づいた映像とが交互に表示される。従って、それぞれの切り替えタイミングと同期して、表示する映像信号に最適な発光輝度でＬＥＤバックライト１０５を発光することが望ましい。
【００５４】
ここで、発光輝度信号について詳細に説明する。
【００５５】
上記発光輝度信号は、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）やＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）などの方式を用いたシリアル通信により、ＬＥＤドライバ１０４に送信される。液晶パネル１０３に表示される映像は１２０Ｈｚで左右が切り替わるため、発光輝度も１２０Ｈｚ毎にＬＥＤドライバ１０４への送信が行われる。この様子を図２Ｂに示す。
【００５６】
図２Ｂに示すように、表示映像のフレームレートと同等のレートで発光輝度の更新がＬＥＤバックライト１０５で反映されている。液晶パネル１０３には１２０Ｈｚの周期で、交互に右目用の映像左目用の映像とが表示される。ただし「発光状態」に関しては、ＬＥＤ素子はバックライトブリンクやバックライトスキャンを併用したＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御で駆動されるのが一般的であり、その周期は表示映像の整数倍の周波数である。なお、発光輝度の算出には、映像信号に対して原理的に１フレーム分の遅延が生じる。そのため、図２Ｂに示すように、表示映像のフレーム番号と、発光輝度の元となった映像信号のフレームレートの番号とは１つずれている。
【００５７】
なお、ここでは映像表示装置１００の前段回路に入力する映像信号をＳＩＤＥ−ＢＹ−ＳＩＤＥ−ＨＡＬＦの１９２０×１０８０ｉ、６０Ｈｚとしたが、映像方式、解像度、周波数はこれに限らない。これは以降の実施の形態の記載内容に関しても、同様である。
【００５８】
今回の実施の形態においては、映像表示装置１００の前段回路より右目用と左目用とで映像信号が２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂで入力される場合を述べたが、これを、左右の映像信号を１２０Ｈｚで交互に切り替えつつ、各映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂ毎の映像情報量を半減するようにしてもよい。このような伝送方式によれば、２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂで入力しても、６０Ｈｚ毎に伝送される映像情報量は、映像表示装置１００に入力する映像信号の６０Ｈｚ毎の情報量と等しくなる。右と左との映像情報を異なる２つの映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂに分けることになるが、この分け方としては「画面の上下に対応する位置の映像情報（上半分と下半分）」、「画面の左右に対応する位置の映像情報（左半分と右半分）」、「偶数番目の画素と奇数番目の画素」などで分けることができる。液晶駆動部１０２に関しては１２０Ｈｚ毎に左右の映像が切り替わって入力されるため、処理が簡単化できる可能性がある。一方で視差検出部１０９と局所制御部１０６とに関しては、入力が時分割で左右が切り替わるため、処理が複雑化する可能性がある。
【００５９】
また、今回の実施の形態においては映像信号が２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂで入力される場合を述べたが、これは従来の２Ｄ映像表示装置を１系統の映像信号ラインから入力する場合との比較説明であり、例えば４系統の映像信号ラインから入力する構成（右目と左目との映像クロックを半分にし、それぞれ１系統ずつ信号ラインを増やして帯域を確保するパターン）でも構わない。この場合、液晶駆動部１０２、視差検出部１０９、および局所制御部１０６には４系統の信号ラインで映像信号が入力することになる。処理の結果として、図２Bに関しては、映像クロックが半分になる点以外は何ら変化しない。これは以降の実施の形態に関しても、同様である。
【００６０】
さらには、液晶駆動部１０２よりも前段の画質調整回路に、局所制御部１０６で決定される発光輝度を入力し、発光輝度に基づいて映像信号の補正を行っても良い。この映像補正によって、液晶パネル１０３上の映像と、部分制御されたＬＥＤバックライト１０５の輝度との組み合わせで表示される最終的な表示映像の品位を向上させることが可能である。これは後述の実施の形態に関しても、同様である。
【００６１】
また、映像表示装置１００は、３Ｄ映像は勿論、２Ｄ映像の受信と表示にも対応する。この場合は、例えば図１に示す左目用映像信号１０１ｂの経路である第２映像信号ライン１１５ｂに２Ｄ、つまり左右の区別がない映像信号を通す。一方で右目用映像信号１０１ａである第２映像信号ライン１１５ａの経路は未使用とする。入力する映像信号は、例えば１９２０×１０８０ｐ、６０Ｈｚの信号である。液晶駆動部１０２は、液晶駆動部１０２に入力する映像信号のフレームレートと同じフレームレートで、液晶パネル１０３を駆動する。局所制御部１０６は、入力映像信号である２Ｄ映像信号に基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度を決定する。セレクタ１０７は常に局所制御部１０６からの出力を取り出すように動作し、液晶パネル１０３に表示される映像のフレームレートに同期し、フレーム更新毎に発光輝度も更新するように、ＬＥＤドライバ１０４に発光輝度指令値を転送する。
【００６２】
本実施の形態の映像表示装置１００および信号処理装置１２０によれば、従来の映像表示装置１０００および信号処理装置１０１０における右目用の発光輝度を算出する局所制御部１００６ａと左目用の遅延メモリ１００８とを、視差検出部１０９と発光輝度生成部１１１とに置き換えている。このようにすれば、回路規模の大きな局所制御部１００６ａに代えて、回路規模の小さな視差検出部１０９および発光輝度生成部１１１を用いたので、従来よりも回路規模を削減可能である。
【００６３】
なお、上記の実施の形態１では、信号処理装置１２０のセレクタ（選択部）１０７として、液晶パネル１０３に表示される映像に同期して切り替えられるものを用いた場合を述べたが、これに限るものではない。例えば、図１に示す実施の形態１に係る信号処理装置１２０のセレクタ１０７として、図３に示すように、液晶パネル１０３の切り替え周波数よりも低い周波数、例えば半分の周波数（例えば６０Ｈｚ）で、右目用発光輝度信号１０８ａと左目用発光輝度信号１０８ｂとを切り換えるものを用いてもよい。
【００６４】
この構成によれば、図３に示すように、信号処理装置１２０が６０Ｈｚ間隔でＬＥＤドライバ１０４とＬＥＤ発光輝度とに纏わる通信を行うこととなるため、この際に発生する不要輻射を従来の映像表示装置１０００や信号処理装置１０１０と比較して大きく低減することができ、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００６５】
また、この構成でも、発光領域の発光輝度値を、右目用発光輝度信号１０８ａと左目用発光輝度信号１０８ｂとに基づいて決定するので、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。つまり、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの何れか一方の視点用の映像信号の輝度信号のみに基づいて局所制御を行うと、他方の視点用の映像を表示させたときに、輝度が不釣合いとなることがあるが、このような不具合を少なめに抑えることができる。
【００６６】
また、ＨＤＭＩのヴァージョン１．４以上で対応する映像フォーマットとして、「左目用映像信号＋奥行き情報（＝視差情報と等価）」がある。このような信号が右目用映像信号と左目用映像信号とに代わって入力される場合、視差検出部１０９が不要となるので、図４に示す映像表示装置１５０および信号処理装置１２１のように、直接入力信号たる奥行き情報が、視差情報として発光輝度生成部１１１に入力させるだけで済む。したがって、このような場合には、さらに回路規模が削減されることとなる。
【００６７】
（実施の形態２）
図５は、本実施の形態２における映像表示装置２００の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図１に対応する図である。実施の形態１に対し、本実施の形態２では、図５に示すように、映像表示装置２００の信号処理装置２２０において、映像表示装置１００のセレクタ１０７に代わってフィルタ処理部としての平均フィルタ２１２または、図７に示す重み付けフィルタ２１３を有する点で異なる。
【００６８】
なお、重み付けフィルタ２１３は、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂの輝度差を検出する輝度差検出部２１４と、輝度差から右用重み，左側重みを計算する重み計算部２１５と、右目用映像信号１０１ａを右用重みで処理する積算部２１６と、左目用映像信号１０１ｂを左用重みで処理する積算部２１７と、積算部２１６の出力と積算部２１７の出力を合成する加算部２１８とで構成されている。図８は重み計算部２１５の具体例を示している。
【００６９】
なお今回も前段回路には、ＳＩＤＥ−ＢＹ−ＳＩＤＥ−ＨＡＬＦの１９２０×１０８０ｉで６０Ｈｚの３Ｄ映像信号が１系統の信号ラインから入力され、この後の回路が左右それぞれ１９２０×１０８０ｐの解像度を持つ信号を生成して、図６Ａに示すように、２系統の信号ラインである映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから出力され場合を例にとって説明を行う。
【００７０】
液晶駆動部２０２は、６０Ｈｚの２系統の信号ライン１１５ａ、１１５ｂから入力される左右映像信号（右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂ）に基づいて、液晶パネル１０３に右目用の映像と左目用の映像とを、１２０Ｈｚ周期で交互に表示する点、また、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとにより、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとを各々６０Ｈｚ毎に算出する点は、実施の形態１と同一である。この実施の形態２では、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとの信号は図５に示す平均フィルタ２１２または、図７に示すような重み付けフィルタ２１３に入力され、左右の発光輝度が一つにマージされる。マージの方法としては平均フィルタ２１２により単純な加算平均を行ってもよいが、図７に示した重み付けフィルタ２１３の場合には、重み計算部２１５を図８に簡略的に示すように構成する。つまり、輝度差検出部２１４から出力された輝度差を、絶対値と符号に分け、輝度差の絶対値に応じて重み関数部２１５Ａで重み付けし、また、輝度差の符号に応じて左右振り分け部２１５Ｂによって重み関数部２１５Ａの出力を、右用重み出力と左用重み出力とに振り分ける、などの方法を使うことが出来る。
【００７１】
なお、平均化処理をする場合には、第１発光輝度としての左目用発光輝度と第２発光輝度としての右目用発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号を、ＬＥＤバックライト１０５を駆動するＬＥＤドライバ１０４に出力するよう構成するとよい。しかし、これに代えて、左目用発光輝度と右目用発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号であって、過去の平均発光輝度の信号を基に平滑化した信号を、ＬＥＤバックライト１０５を駆動するＬＥＤドライバ１０４に出力するよう構成しても良い。
【００７２】
また、重み付け処理をする場合には、例えば、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとの輝度差を輝度差検出部２１４で検出する。そして、重み計算部２１５は、輝度差検出部２１４が検出した輝度差に基づいて、右目用発光輝度１０８ａおよび左目用発光輝度１０８ｂのそれぞれに対する重み係数を算出する。ここで、右目用発光輝度１０８ａに対する重み係数を右用重みと称す。一方、左目用発光輝度１０８ｂに対する重み係数を左用重みと称す。積算部２１６は、右目用発光輝度１０８ａに対して右用重みを乗算し、加算部２１８に出力する。さらに、積算部２１７は、左目用発光輝度１０８ｂに対して左用重みを乗算し、加算部２１８に出力する。加算部２１８は、積算部２１６および積算部２１７の乗算結果を加算し、加算結果を出力する。
【００７３】
なお、重み計算部２１５が算出する重み係数は、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとにおいて輝度差がある場合、輝度が大きい側に近づくように重み付けをすることが好ましい。つまり、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとの輝度差が大きく、かつ右目用発光輝度１０８ａが左目用発光輝度１０８ｂよりも大きい場合、左用重みよりも右用重みが大きくなるように重み係数を算出する。逆も同様である。
【００７４】
さらには、図８に示すように、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとの輝度差が大きいほど、これらの右目用発光輝度１０８ａおよび左目用発光輝度１０８ｂにおける輝度が大きい側に近づくように補正しながら合成して重み付けをすることがより好ましい。図８に示す重み関数部２１５Ａは、輝度差の絶対値が大きくなればなるほど、１に近づく重み係数を出力する。なお、重み関数部２１５Ａは、右目用発光輝度１０８ａおよび左目用発光輝度１０８ｂの輝度差がない場合は０．５の重みを出力する。左右振り分け部２１５Ｂは、重み関数部２１５Ａが出力した重み係数に基づいて、右用重みおよび左用重みを算出する。具体的に、左右振り分け部２１５Ｂは、重み関数部２１５Ａが出力する重み係数を、右目用発光輝度１０８ａおよび左目用発光輝度１０８ｂのうち明るい発光輝度に対する重み係数として設定する。これにより、視差が大きい場合に、必要以上に暗くなり、コントラストが低下することを最小限に抑えることができる利点がある。
【００７５】
さらに、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとを、これらの右目用映像信号１０１ａおよび左目用映像信号１０１ｂにおける大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成する構成でも構わない。これにより、２つの信号を合成したとしても、輝度の大きい側に合わせることが可能となるため、視聴した際に映像が暗くなることを抑制することが可能となる。なお、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとの各輝度値に対応する２次元テーブルのデータをメモリ等に記憶させておき、これらの輝度値に対応する出力用輝度値を出力するよう構成してもよい。そして、この２次元テーブルにより重み付けなどが行われるようなデータを記憶させておいてもよい。
【００７６】
なお、左右の発光輝度は各々６０Ｈｚ毎に再計算されるため、平均フィルタ２１２や重み付けフィルタ２１３の出力も６０Ｈｚ毎に更新され、図６Ｂに示すように、同じく６０Ｈｚ毎にＬＥＤドライバ１０４に転送される。
【００７７】
図２Ｂに示される映像表示装置１００の場合と比較して、この映像表示装置２００では、図６Ｂに示すように、表示映像のフレームレートの１／２のレート（６０Ｈｚ）で特徴量および発光輝度の計算、そして発光輝度の更新が行われて、ＬＥＤバックライト１０５で反映されている。液晶パネル１０３の表示映像は１２０Ｈｚの周期で、交互に右目用の映像と左目用の映像を表示する。その映像を背面より照射するＬＥＤバックライト１０５の発光輝度は、同一フレーム番号を有する左右映像期間において、共通の値が使用される。この発光輝度は右目用と左目用との、両方の映像の情報から算出しているため、どちらの映像が液晶パネル１０３に表示されている期間中であっても、違和感を生じない。
【００７８】
この構成により、６０Ｈｚ間隔でＬＥＤドライバ１００４とＬＥＤ発光輝度とに纏わる通信を行うため、この際に発生する不要輻射を従来の映像表示装置１０００や信号処理装置１０１０と比較して大きく低減することができ、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００７９】
なお、平均フィルタ２１２は時間軸方向のフィルタでもよい。ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）等による時間軸フィルタにより、左右の映像による発光輝度の計算結果を合計して平均化し、６０Ｈｚ毎に発光輝度指令値をＬＥＤドライバ１０４に送信する。この時間軸フィルタは、６０Ｈｚ毎に前回値をリセットしても良いし、リセットなしで結果を出力し続けてもよい。なお、図６Ｂの「発光輝度の元となった映像信号」では時間軸フィルタによってミックスされた結果、等価的に計算が行われた入力映像のフレーム番号を示している。
【００８０】
加えて、液晶駆動部１０２より前段の画質調整回路に、所謂「倍速エンジン」を有していてもよい。倍速エンジンとはフレーム補間により、入力フレームレートよりも高いフレームレートを有する映像を出力する回路である。単純に整数倍のフレームレートに変換する場合以外に、２−３プルダウンによる２４Ｈｚ周期映像の、６０Ｈｚへの変換、５０Ｈｚ周期映像の６０Ｈｚへの変換も行うことが出来る。ここでは例として６０Ｈｚ周期の左右の映像信号を１２０Ｈｚの映像信号に変換するとする。映像信号の１画素毎の処理速度を維持するためには、映像信号の情報量が２倍に増えていることから、もう２系統、映像信号の経路を増やす必要がある。従って、左右各２系統、合計４系統の信号ラインで倍速エンジンの出力映像信号が、液晶駆動部１０２に入力される。最終的に液晶パネル１０３は２４０Ｈｚ周期で、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとを交互に表示する。一方で局所制御部１０６による局所コントラスト制御は、６０Ｈｚ毎に左右の映像信号より各々求めた発光輝度値を、合成した結果に基づき、実施される。即ち、図９に示すように、液晶表示パネル１０３上で、表示映像４フレーム期間、同じ発光輝度が適応される。なお、図９は図６Ｂに対応する図である。図９におけるＦ２．５は入力のＦ２とＦ３とに基づいて補間生成されたフレームであることを示している。通常、フレーム補間を行うと、原理的に映像に対して遅延が発生する。ここでは入力１フレーム分の遅延と仮定しており、そのため図６に示すように、映像のフレーム番号整数部と、特徴量と発光輝度を計算したフレーム番号とが一致している。これは以降の実施の形態に関しても、同様である。
【００８１】
この構成により、液晶パネル１０３に表示される映像の表示タイミングと、ＬＥＤバックライト１０５による輝度調整タイミングと（つまり、両者のフレーム番号）が完全に一致するので、局所コントラスト制御を極めて良好に行える利点がある。
【００８２】
以上のように、本実施の形態の映像表示装置２００および信号処理装置２２０によれば、従来の映像表示装置１０００および信号処理装置１０１０における右目用の発光輝度を算出する局所制御部１００６ａと左目用の遅延メモリ１００８とを、視差検出部１０９と発光輝度生成部１１１と平均フィルタ２１２（または重み付けフィルタ２１３や２次元テーブル）とからなる比較的簡単な回路に置き換えることができるので従来よりも回路規模を削減可能となる。さらに、本実施の形態２によれば、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を映像品位の劣化無く半減（例えば１２０Ｈｚから６０Ｈｚに半減）することができ、シリアル転送に伴う不要輻射を低減させることが可能であるので、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼす恐れを極めて低く抑えることができる。また、「左目用映像信号＋奥行き情報（＝視差情報と等価）」が右目用映像信号と左目用映像信とに代わって入力される場合には、視差検出部１０９は不要となり、直接入力信号たる奥行き情報が、視差情報として発光輝度生成部１１１に入力されることとなる。この様な場合には、さらに回路規模が削減されることとなる。
【００８３】
（実施の形態３）
図１０は、本実施の形態３における映像表示装置３００の構成を示すブロック図であり、実施の形態２の図５に対応する図である。図１０に示すように、本実施の形態３における映像表示装置３００および信号処理装置３１０は、実施の形態２の映像表示装置２００および信号処理装置２２０における発光輝度生成部１１１と平均フィルタ２１２とに代わり、新たに発光輝度補正部３１３を有する点で異なる。
【００８４】
発光輝度補正部３１３は、左右映像信号の視差情報１１０と左目用発光輝度とから、右目用発光輝度を生成することなく、直接左右映像信号に基づいて発光輝度を算出する。一例として視差情報に含まれる視差の大きさを半減し、その半減した視差情報に基づいて、左目用発光輝度を左右に適宜シフト補正する。これにより、映像信号１０１（右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂ）の元となった映像を２Ｄ化し、その２Ｄ化した６０Ｈｚの映像を局所制御部１０６に通して発光輝度を得た場合と、同等の効果を得ることが出来る。最終的な発光輝度は６０Ｈｚ毎に、発光輝度補正部３１３より、ＬＥＤドライバ１０４にシリアル転送される。この映像表示装置３００に入力される映像信号を図１１Ａに示し、表示映像とＬＥＤバックライト１０５との更新タイミングの概略を図１１Ｂに示す。これらの図は、各々図６Ａと図６Ｂとに対応する図である。
【００８５】
なお、さらに、視差の大きさや向き（視差ベクトル）に基づいても補正したり、制御したりしてもよい。
【００８６】
以上のように、本実施の形態３における映像表示装置３００によれば、回路構成をさらに簡略化した上で、不要輻射を低減させることが可能である。また、「左目用映像信号＋奥行き情報（＝視差情報と等価）」が右目用映像信号と左目用映像信に代わって入力される場合、視差検出部１０９は不要となり、直接入力信号たる奥行き情報が、視差情報として発光輝度補正部３１３に入力されることとなる。この様な場合には、さらに回路規模が削減されることとなる。また、この構成においても、右目用発光輝度信号１０８ａと左目用発光輝度信号１０８ｂとに基づいた補正輝度に基づいてＬＥＤバックライト１０５を駆動するので、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。つまり、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの何れか一方の視点用の映像信号の輝度信号のみに基づいて局所制御を行うと、他方の視点用の映像を表示させたときに、輝度が不釣合いとなることがあるが、このような不具合を少なめに抑えることができる。
【００８７】
（実施の形態４）
図１２は、本実施の形態４における映像表示装置４００の構成を示すブロック図であり、実施の形態３の図１０に対応する図である。前記実施の形態３の映像表示装置３００および信号処理装置３１０においては、片方の目に対応した映像から局所コントラスト制御のための発光輝度を求め、それを左右の映像信号から抽出した視差情報で補正し、あたかも２Ｄの映像信号を局所制御部に通した場合と同じような発光輝度を得た。しかし、本実施の形態４の映像表示装置４００においては、実際に２Ｄの映像信号を生成し、その信号を局所制御部１０６に通すことにより、実施の形態３における出力と同等の出力を得る点で、実施の形態３と異なる。
【００８８】
視差検出部１０９において、左右の映像信号１０１（右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂ）より視差情報１１０を得る点は同じである。次に、抽出した視差情報１１０より左右の映像信号１０１を２Ｄ変換部４１４で合成し、６０Ｈｚの２Ｄ映像信号である両目用映像信号４１５を得る。この両目用映像信号４１５も、視差情報に基づいて、左右の映像信号を左右方向に適宜シフト補正させることによって、生成することができる。なお、２Ｄ変換部４１４に入力する映像信号は、左右どちらか一方の映像信号だけでもよい。続いて両目用映像信号４１５は局所制御部１０６に入力され、その映像の特徴量に基づいて、ＬＥＤバックライト１０５における部分制御エリア毎の発光輝度が決定される。６０Ｈｚ毎に決定される発光輝度は、同様に６０Ｈｚ毎にＬＥＤドライバ１０４にシリアル転送される。
【００８９】
以上のように、本実施の形態４における映像表示装置４００によれば、従来よりも回路構成を簡略化した上で、不要輻射を低減させることが可能である。また、求めた両目用映像信号を、左右の映像信号に代わって液晶駆動部１０２に入力しても良い。一般的に３Ｄ映像を２Ｄ映像として鑑賞できるようにする場合、左右の映像信号の内、どちらか一方の信号のみを再生するのが一般的である。しかし、そのような映像では、３Ｄとして見た映像に対して左右に映像がシフトした映像となる。このような差異が好ましくない場合において、３Ｄの映像を２Ｄの映像として鑑賞したい場合などは、３Ｄ表示時と２Ｄ表示時の差異が小さくなる本実施の形態４における構成が有用である。また、元の画像に合わせて輝度を制御するというよりも、むしろ、人間の視覚特性に応じた局所制御を行えるため、より自然な発光特性で視認できる利点もある。
【００９０】
また、「左目用映像信号＋奥行き情報（＝視差情報と等価）」が右目用映像信号と左目用映像信に代わって入力される場合、視差検出部１０９は不要となり、直接入力信号たる奥行き情報が、視差情報として２Ｄ変換部４１４に入力される。その他２Ｄ変換部に入力する信号としては、左目用映像信号１０１ｂが入力され、右目用映像信号は存在しないため、入力されない。この様な場合には、さらに回路規模が削減されることとなる。
【００９１】
以上、各実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の内容はこれに限定されない。すなわち、上記各実施の形態において説明した装置の構成および動作は単なる例示であり、これらを本発明の内容の範囲において部分的に変更、追加および削除できることは明らかである。
【００９２】
本発明に係る映像表示装置および信号処理装置は、回路負荷や高速伝送に起因する輻射の低減をしつつ、品質良く局所コントラスト制御を適用した３Ｄ映像表示を行うことができるという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明に係る映像表示装置および信号処理装置は、例えば、液晶ディスプレイなどの光源を必要とする映像表示装置あるいはバックライト装置や、これらの装置に用いる信号処理装置としても有用である。また、この信号処理装置を用いた映像表示装置は、例えば、液晶テレビや液晶モニタなどの液晶表示装置として利用することができる。
【図１】
2012042896.tif 000003
【図２Ａ】
2012042896.tif 000004
【図２Ｂ】
2012042896.tif 000005
【図３】
2012042896.tif 000006
【図４】
2012042896.tif 000007
【図５】
2012042896.tif 000008
【図６Ａ】
2012042896.tif 000009
【図６Ｂ】
2012042896.tif 000010
【図７】
2012042896.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2012042896.tif 000014
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
2012042896.tif 000019
【図１４】
2012042896.tif 000020
【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年2月6日(2012.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置およびこれを用いた映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
映像表示装置としての液晶表示装置の一種に、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を配列してなるＬＥＤバックライトを用いて液晶パネルを照明するものがある。
【０００３】
特に、この種の映像表示装置等において、「局所コントラスト制御」と呼ばれる技術が知られている（例えば、特許文献１等）。この技術は、液晶パネルの直下にＬＥＤを２次元的に配列し、映像信号の特徴量、主に輝度値に応じてＬＥＤの明るさを制御する技術であり、この局所コントラスト制御によれば、表示映像のコントラストなどを向上させることができる。
【０００４】
一方で、昨今、３Ｄ（Three Dimension）表示機能を有する映像表示装置（以降、３Ｄ−ＴＶと呼称する）の発表が相次いでいる。３Ｄ−ＴＶは、左目用の映像と右目用の映像とを同時、あるいは時分割で表示し、視聴者に映像を立体的に認識させる。前者を映像分割方式、後者を時分割方式と呼ぶことにする。
【０００５】
今後、局所コントラスト制御が３Ｄ−ＴＶにも導入されていくことが想像される。この場合、左目と右目との各映像に対して特徴量を検出する必要がある。特に時分割方式においては、特徴量より決定したＬＥＤバックライトの輝度設定値に基づいて、左目用と右目用とのバックライトの輝度を交互に切り替える必要がある。
【０００６】
このような局所コントラスト制御機能付きの時分割方式３Ｄ−ＴＶの構成としては、図１４に示すような構成とするのが一般的である。図１４はＦＨＤ（Full High Definition）の映像を右目用と左目用とで、１２０Ｈｚの時分割で表示する液晶表示装置である。この左右の映像表示の切り替わりと同期するシャッター眼鏡を着用することで、立体視が可能となる。
【０００７】
図１４に示すように、映像表示装置１０００には、右目用映像信号１００１ａと左目用映像信号１００１ｂとの２系統のＦＨＤの映像信号が入力される。図示しないがこれらの信号は図１４に示す箇所の前段回路において、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）の３Ｄ伝送フォーマットに則って伝送されてきた映像信号に、伸長・Ｉ／Ｐ（Interlace/Progressive）変換処理等を施して出力される。この出力の様子を表したのが図１５Ａである。図１５Ａに示すように、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとは、フレーム周期が６０Ｈｚで同位相（入力タイミングが同じ）の信号である。これらの映像信号１００１（１００１ａ、１００１ｂ）に基づいて液晶駆動部１００２は、液晶パネル１００３に映像を表示する。また、液晶パネル１００３はＬＥＤドライバ１００４によって駆動されるＬＥＤバックライト１００５によって背面より照射される。ここで、映像表示装置１０００は、液晶パネル１００３に光を背面から照射するＬＥＤバックライト１００５に対して明るさを制御する信号を出力する信号処理装置１０１０を有する。信号処理装置１０１０は、右目用と左目用とのそれぞれの特徴量に基づき、それぞれの映像を照射するＬＥＤの光量を決定する２つの局所制御部１００６（右目用局所制御部１００６ａおよび左目用局所制御部１００６ｂ）と、これらの局所制御部１００６で決定した結果をＬＥＤドライバ１００４に対し、１２０Ｈｚごとに切り替えて送信するためのセレクタ（選択部）１００７とを有する。また、図１５Ｂに示すように、表示映像と入力映像とのタイミングが異なるため、この違いを吸収するための遅延調整メモリ１００８を更に映像表示装置１０００の信号処理装置１０１０が有する構成となっている。これにより、液晶パネル１００３が右目用の映像を表示する際には、１フレーム前の右目用映像信号１００１ａの特徴量に基づき、ＬＥＤバックライト１００５を点灯させる。左目用の映像を表示する際には、１フレーム前の左目用映像信号１００１ｂの特徴量に基づき、ＬＥＤバックライト１００５を点灯させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−１４２４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上記従来の映像表示装置１０００の信号処理装置１０１０では、右目用と左目用とに各々局所制御部１００６（１００６ａ、１００６ｂ）が必要である他、遅延調整メモリ１００８が必要であり、これにより、映像表示装置１０００の信号処理装置１０１０としての回路規模が大きくなり製造コストの増加を招くという課題がある。また、上記映像表示装置１０００では、１２０Ｈｚ間隔でＬＥＤドライバ１００４とＬＥＤ発光輝度とに纏わる通信を行うため、この際に発生する不要輻射も大きく、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼす恐れがあるという問題がある。さらに、上記映像表示装置１０００の信号処理装置１０１０では、回路規模が大きくなるため、出力を保持するために多くの電力が必要となる問題がある。
【００１０】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、回路コストと不要輻射を削減しつつ、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる信号処理装置およびこれを用いた映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の信号処理装置は、複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部に、前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子に対して、映像の輝度に応じて前記発光領域毎の輝度を制御する制御信号を出力する信号処理装置であって、左目用映像信号および右目用映像信号における少なくとも一方の映像信号と、映像の視差情報または奥行き情報と、に基づいて発光輝度を決定して、この発光輝度の情報を発光素子に出力する発光輝度決定部を有することを特徴とする。
【００１２】
この構成によれば、左目用映像信号および右目用映像信号における少なくとも一方の映像信号と、映像の視差情報または奥行き情報と、に基づいて発光輝度を決定するので、局所制御部を１つで済ますなど、回路コストを低減することが可能となる。また、発光輝度を、左目用映像信号と前記右目用映像信号とに基づいて決定するので、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。つまり、前記左目用映像と前記右目用映像との何れか一方の視点用のみの映像に基づいて局所制御を行うと、他方の視点用の映像を表示させたときに、輝度が不釣合いとなることがあるが、このような不具合を少なめに抑えることができる。
【００１３】
また、本発明の信号処理装置は、前記発光輝度決定部が、左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、前記左目用映像信号と前記右目用映像信号とから視差情報を得る視差検出部と、前記第１発光輝度と前記視差情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成する発光輝度生成部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
この構成によれば、前記第１発光輝度と前記視差情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成するので、第１発光輝度を決定する局所制御部に加えて、他方の視点用の映像信号に対応して第２発光輝度を生成する局所制御部を別途に設ける場合と比較して、信号処理装置の回路規模を小さめに抑えることが可能となる。
【００１５】
また、本発明の信号処理装置は、前記発光輝度決定部が、左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、前記第１発光輝度と映像の奥行き情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成する発光輝度生成部と、を有することを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、前記第１発光輝度と映像の奥行き情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成するので、第１発光輝度を決定する局所制御部に加えて、他方の視点用の映像信号に対応して第２発光輝度を生成する局所制御部を別途に設ける場合と比較して、信号処理装置の回路規模を小さめに抑えることが可能となる。
【００１７】
また、本発明の信号処理装置は、前記第１発光輝度に対応する信号と前記第２発光輝度に対応する信号とを切り換えて、前記発光素子を駆動する駆動部に出力する選択部を備えたことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の信号処理装置の前記発光輝度決定部は、前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号を、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の信号処理装置の前記発光輝度決定部は、前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号であって、過去の平均発光輝度の信号を基に平滑化した信号を、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えたことを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の信号処理装置の前記発光輝度決定部は、前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを、これらの前記第１発光輝度および前記第２発光輝度における大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えたことを特徴とする。
【００２１】
この構成により、左右の視差が大きい場合に、表示領域に対応する発光領域が、必要以上に暗くなり、コントラストが低下することを最小限に抑えることができる利点がある。
【００２２】
また、本発明の信号処理装置の前記発光輝度決定部は、前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを、当該第１発光輝度と当該第２発光輝度との輝度差に応じて、当該輝度差が大きいほど、これらの前記第１発光輝度および前記第２発光輝度における大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えたことを特徴とする。
【００２３】
また、本発明の信号処理装置は、前記発光輝度決定部が、左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、前記第１の発光輝度を、映像信号の視差情報または奥行き情報に基づいて補正して、共通の発光輝度の情報を生成する発光輝度補正生成部と、を有することを特徴とする。
【００２４】
この構成によれば、前記第１の発光輝度を、映像信号の視差情報または奥行き情報に基づいて補正して、共通の発光輝度の情報を生成するので、第１発光輝度を決定する局所制御部に加えて、他方の視点用の映像信号に対応して第２発光輝度を生成する局所制御部を別途に設ける場合と比較して、信号処理装置の回路規模を小さめに抑えることが可能となる。
【００２５】
また、本発明の信号処理装置は、前記発光輝度決定部が、左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号と、映像信号の視差情報または奥行き情報とに基づいて両目用映像信号を得る両目用映像変換部と、前記両目用映像変換部の両目用映像信号に基づいて発光輝度を決定する局所制御部と、を有することを特徴とする。
【００２６】
この構成によれば、一方の視点用の映像信号である第１映像信号と、映像信号の視差情報または奥行き情報とに基づいて両目用映像信号を得、この両目用映像信号に基づいて発光輝度を決定するので、第１発光輝度を決定する局所制御部に加えて、他方の視点用の映像信号に対応して第２発光輝度を生成する局所制御部を別途に設ける場合と比較して、信号処理装置の回路規模を小さめに抑えることが可能となる。
【００２７】
また、本発明の信号処理装置は、前記発光輝度決定部の更新周期は、映像表示部で表示するフレーム周期の１／Ｎであり、Ｎは偶数であることを特徴とする。
【００２８】
この構成により、発光素子側への転送周期を映像品位の劣化無く半減することができて、不要輻射を低減させることが可能となる。
【００２９】
また、本発明の信号処理装置の前記発光輝度決定部の更新周期は、映像表示部で表示するフレーム周期以下のフレーム周期であることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明の信号処理装置は、映像信号を補間することにより映像信号の入力信号よりも高い周波数で映像出力信号が映像表示部側に出力する補間回路が設けられ、映像表示部に出力される画像と同じフレーム番号の画像に対応する発光輝度の情報が同じタイミングで発光素子に出力されるよう構成されていることを特徴とする。
【００３１】
この構成によれば、映像表示部に表示される映像の表示タイミングと、発光素子に対する輝度調整タイミングとが完全に一致するので、局所コントラスト制御を極めて良好に行える。
【００３２】
また、本発明の映像表示装置は、複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部と、前記映像表示部を駆動する表示駆動部と、前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して各発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子と、前記発光素子を駆動する発光素子駆動部と、上記何れかの信号処理装置とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、回路コストと不要輻射を削減しつつ、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現する、信号処理装置およびこれを用いた映像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施の形態１に係る信号処理装置を有する映像表示装置の構成を示すブロック図
【図２Ａ】同映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図２Ｂ】同映像表示装置の表示映像およびフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【図３】同実施の形態１に係る信号処理装置の変形例のセレクタを有する映像表示装置における表示映像およびフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【図４】本実施の形態１に係る信号処理装置の他の変形例を有する映像表示装置の構成を示すブロック図
【図５】本実施の形態２に係る信号処理装置を有する映像表示装置の構成を示すブロック図
【図６Ａ】同映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図６Ｂ】同映像表示装置の表示映像のフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【図７】同実施の形態２に係る映像表示装置の信号処理装置に設けられた重み付けフィルタのブロック図
【図８】同信号処理装置に設けられた重み付けフィルタの特性を示す図
【図９】同実施の形態２に係る映像表示装置の変形例において表示映像のフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【図１０】本実施の形態３に係る信号処理装置を有する映像表示装置の構成を示すブロック図
【図１１Ａ】同映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図１１Ｂ】同映像表示装置の表示映像のフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【図１２】本実施の形態４に係る信号処理装置を有する映像表示装置の構成を示すブロック図
【図１３Ａ】同映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図１３Ｂ】同映像表示装置の表示映像のフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【図１４】従来の信号処理装置を有する映像表示装置の構成を示すブロック図
【図１５Ａ】同従来の映像表示装置に入力される映像信号を示す図
【図１５Ｂ】同従来の映像表示装置の表示映像のフレームレートと発光輝度更新タイミングとの関係を示す図
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、各実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。各図において、同一部分には同一符号を付し、これについての説明は繰り返さない。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における信号処理装置を有する映像表示装置の構成を示すブロック図である。図１に示すように、映像表示装置１００は、液晶駆動部１０２、液晶パネル１０３、ＬＥＤドライバ１０４、ＬＥＤバックライト１０５および信号処理装置１２０を備える。
【００３７】
液晶駆動部１０２は、入力信号である右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいて液晶パネル１０３を駆動する駆動信号を生成する。液晶駆動部１０２は、生成した駆動信号を液晶パネル１０３に出力する。
【００３８】
液晶パネル１０３は、液晶駆動部１０２が生成した駆動信号に基づいて、光の透過率を増減させる。これにより、ＬＥＤバックライト１０５から照射される光の光量を調整することができる。
【００３９】
ＬＥＤドライバ１０４は、信号処理装置１２０が生成する信号に基づいて、ＬＥＤバックライト１０５を駆動する駆動信号を生成する。
【００４０】
ＬＥＤバックライト１０５は、液晶パネル１０３の背面に位置し、ＬＥＤドライバ１０４が生成した信号に基づいて、ＬＥＤを発光させる。具体的には、ＬＥＤバックライト１０５が液晶パネル１０３を背面より照射する。ＬＥＤバックライト１０５は複数の発光素子であるＬＥＤ（発光ダイオード）素子より構成され、その発光輝度を一つ以上のＬＥＤ素子を含む複数のグループ毎に、ＬＥＤドライバ１０４によって制御可能である。即ち、液晶パネル１０３の表示領域に対応する発光領域を個別の輝度で制御可能である。ＬＥＤバックライト１０５の光学構成としては、液晶パネル１０３の背面に複数のＬＥＤ素子を並べた構成、液晶パネル１０３の背面に導光板を配置するとともに、導光板の液晶パネル１０３と平行となる面に直交するライン上に複数のＬＥＤ素子を並べた構成などを採ることができる。
【００４１】
信号処理装置１２０は、ＬＥＤバックライト１０５に対して発光輝度を決定するとともに明るさを制御する信号を出力する。
【００４２】
ここで、信号処理装置１２０の具体的な構成を説明する。
【００４３】
信号処理装置１２０は、局所制御部１０６、セレクタ１０７、視差検出部１０９および、発光輝度生成部１１１を備える。
【００４４】
局所制御部１０６は、左目用映像信号１０１ｂに基づいて、左目用の映像が液晶パネル１０３に表示される際、液晶パネル１０３を背面より照射するＬＥＤバックライト１０５の発光輝度である左目用発光輝度（第１発光輝度）１０８ｂを決定する。局所制御部１０６は、決定した左目用発光輝度１０８ｂをセレクタ１０７および発光輝度生成部１１１に出力する。
【００４５】
具体的に局所制御部１０６は、左目用映像信号１０１ｂにおける映像特徴量を抽出する。ここでいう映像特徴量とは、例えば平均輝度、最高輝度や最低輝度などの情報である。局所制御部１０６は、上記映像特徴量を、液晶パネル１０３の全画面領域を複数分割した表示領域毎に抽出する。通常、この表示領域を、ＬＥＤバックライト１０５による液晶パネル１０３の背面照射輝度の制御単位部分である発光領域と合わせる。そして抽出した特徴量に応じて、特徴量抽出エリアに対応する発光領域のバックライト発光輝度を決定する。局所制御部１０６は、表示領域毎に算出するバックライト発光輝度をまとめて左目用発光輝度１０８ｂとしてセレクタ１０７に出力する。
【００４６】
セレクタ１０７は、液晶パネル１０３に表示される左右の映像に同期させて、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとを切り替えてＬＥＤドライバ１０４に出力する。つまり、液晶パネル１０３に表示される映像が右目用の映像である場合、セレクタ１０７は右目用発光輝度１０８ａを出力する。一方、液晶パネル１０３に表示される映像が左目用の映像である場合、セレクタ１０７は左目用発光輝度１０８ｂを出力する。
【００４７】
視差検出部１０９は、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの視差を検出し、検出した結果を視差情報１１０として発光輝度生成部１１１に出力する。
【００４８】
発光輝度生成部１１１は、視差情報１１０と左目用発光輝度１０８ｂとにより、右目用の映像が液晶パネル１０３に表示される際に、液晶パネル１０３を背面より照射するＬＥＤバックライト１０５の発光輝度である右目用発光輝度（第２発光輝度）１０８ａを生成する。例えば、左目用発光輝度１０８ｂを、視差検出部１０９で得られた視差情報１１０の視差分だけシフト（移動）したものを右目用発光輝度１０８ａとする。
【００４９】
なお、図１における１１５ａは、右目用映像信号１０１ａが入力される第１映像信号ラインを示す。また、図１における１１５ｂは、左目用映像信号１０１ｂが入力される第２映像信号ラインを示す。このように、本実施形態における映像表示装置１００は２系統の映像信号ライン（第１映像信号ライン１１５ａおよび第２映像信号ライン１１５ｂ）から映像信号が入力される。
【００５０】
図示しないが、映像表示装置１００は前段に２Ｄ−３Ｄ変換回路や３Ｄ映像変換回路を有しており、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとが液晶駆動部１０２や信号処理装置１２０に対して出力される。ここで２Ｄ−３Ｄ変換回路とは、通常の２Ｄ映像信号から信号処理で３Ｄ映像信号を生成する回路である。一方で３Ｄ映像変換回路とは、３Ｄ放送対応チューナ経由、あるいは３Ｄに対応した、ヴァージョン１．４以上のＨＤＭＩに対応する機器経由等で入力された３Ｄ映像を、プログレッシブ（ノンインターレース）の全画面映像に変換する回路である。具体的には、３Ｄ映像変換回路は、伸長処理やＩ／Ｐ変換により、ＳＩＤＥ−ＢＹ−ＳＩＤＥ−ＨＡＬＦの１９２０×１０８０ｉで１系統の信号線で入力された６０Ｈｚの３Ｄ映像信号を、左右それぞれ１９２０×１０８０ｐの解像度を持つ２系統の出力の映像に変換する。
【００５１】
前段の２Ｄ−３Ｄ変換回路や３Ｄ映像変換回路から出力され、映像表示装置１００に入力される映像信号を図２Ａに示す。一般にディジタルの２Ｄ映像表示装置で取り扱う信号は、Ｉ／Ｐ変換された１９２０×１０８０ｐの両目用映像信号である。時分割で右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの映像を１９２０×１０８０の解像度でプログレッシブ表示する方式の３Ｄ映像表示装置の場合、２Ｄの場合と比較して２倍の帯域を必要とすることになる。２Ｄと３Ｄとで映像表示装置１００の内部における映像信号の処理速度を２倍に高めることも考えられるが、現実的には処理速度を保持し、信号を２系統に分割して帯域を確保するのが一般的である。図２Ａに示すように、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとは、それぞれ１９２０×１０８０の解像度、フレーム周期が６０Ｈｚで同位相（入力タイミングが同じ）の信号である。なお、図２Ａ、図２ＢなどにおけるＦはフレーム（Frame）番号のプリフィクスを意味している。
【００５２】
これらの映像信号（右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂ）は液晶駆動部１０２に入力され、液晶駆動部１０２は、１２０Ｈｚ周期で右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとに基づいた映像が表示されるように、液晶パネル１０３を駆動する。なお図示しないが、液晶駆動部１０２の前段には画質調整回路が挿入される場合が一般的である。本実施の形態のように映像信号入力部が２系統に分かれている場合には、画質調整回路も各映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂごとに設ける。
【００５３】
上記の通り液晶パネル１０３には右目用映像信号１０１ａに基づいた映像と、左目用映像信号１０１ｂとに基づいた映像とが交互に表示される。従って、それぞれの切り替えタイミングと同期して、表示する映像信号に最適な発光輝度でＬＥＤバックライト１０５を発光することが望ましい。
【００５４】
ここで、発光輝度信号について詳細に説明する。
【００５５】
上記発光輝度信号は、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）やＩ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）などの方式を用いたシリアル通信により、ＬＥＤドライバ１０４に送信される。液晶パネル１０３に表示される映像は１２０Ｈｚで左右が切り替わるため、発光輝度も１２０Ｈｚ毎にＬＥＤドライバ１０４への送信が行われる。この様子を図２Ｂに示す。
【００５６】
図２Ｂに示すように、表示映像のフレームレートと同等のレートで発光輝度の更新がＬＥＤバックライト１０５で反映されている。液晶パネル１０３には１２０Ｈｚの周期で、交互に右目用の映像左目用の映像とが表示される。ただし「発光状態」に関しては、ＬＥＤ素子はバックライトブリンクやバックライトスキャンを併用したＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御で駆動されるのが一般的であり、その周期は表示映像の整数倍の周波数である。なお、発光輝度の算出には、映像信号に対して原理的に１フレーム分の遅延が生じる。そのため、図２Ｂに示すように、表示映像のフレーム番号と、発光輝度の元となった映像信号のフレームレートの番号とは１つずれている。
【００５７】
なお、ここでは映像表示装置１００の前段回路に入力する映像信号をＳＩＤＥ−ＢＹ−ＳＩＤＥ−ＨＡＬＦの１９２０×１０８０ｉ、６０Ｈｚとしたが、映像方式、解像度、周波数はこれに限らない。これは以降の実施の形態の記載内容に関しても、同様である。
【００５８】
今回の実施の形態においては、映像表示装置１００の前段回路より右目用と左目用とで映像信号が２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂで入力される場合を述べたが、これを、左右の映像信号を１２０Ｈｚで交互に切り替えつつ、各映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂ毎の映像情報量を半減するようにしてもよい。このような伝送方式によれば、２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂで入力しても、６０Ｈｚ毎に伝送される映像情報量は、映像表示装置１００に入力する映像信号の６０Ｈｚ毎の情報量と等しくなる。右と左との映像情報を異なる２つの映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂに分けることになるが、この分け方としては「画面の上下に対応する位置の映像情報（上半分と下半分）」、「画面の左右に対応する位置の映像情報（左半分と右半分）」、「偶数番目の画素と奇数番目の画素」などで分けることができる。液晶駆動部１０２に関しては１２０Ｈｚ毎に左右の映像が切り替わって入力されるため、処理が簡単化できる可能性がある。一方で視差検出部１０９と局所制御部１０６とに関しては、入力が時分割で左右が切り替わるため、処理が複雑化する可能性がある。
【００５９】
また、今回の実施の形態においては映像信号が２系統の映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂで入力される場合を述べたが、これは従来の２Ｄ映像表示装置を１系統の映像信号ラインから入力する場合との比較説明であり、例えば４系統の映像信号ラインから入力する構成（右目と左目との映像クロックを半分にし、それぞれ１系統ずつ信号ラインを増やして帯域を確保するパターン）でも構わない。この場合、液晶駆動部１０２、視差検出部１０９、および局所制御部１０６には４系統の信号ラインで映像信号が入力することになる。処理の結果として、図２Ｂに関しては、映像クロックが半分になる点以外は何ら変化しない。これは以降の実施の形態に関しても、同様である。
【００６０】
さらには、液晶駆動部１０２よりも前段の画質調整回路に、局所制御部１０６で決定される発光輝度を入力し、発光輝度に基づいて映像信号の補正を行っても良い。この映像補正によって、液晶パネル１０３上の映像と、部分制御されたＬＥＤバックライト１０５の輝度との組み合わせで表示される最終的な表示映像の品位を向上させることが可能である。これは後述の実施の形態に関しても、同様である。
【００６１】
また、映像表示装置１００は、３Ｄ映像は勿論、２Ｄ映像の受信と表示にも対応する。この場合は、例えば図１に示す左目用映像信号１０１ｂの経路である第２映像信号ライン１１５ｂに２Ｄ、つまり左右の区別がない映像信号を通す。一方で右目用映像信号１０１ａである第２映像信号ライン１１５ａの経路は未使用とする。入力する映像信号は、例えば１９２０×１０８０ｐ、６０Ｈｚの信号である。液晶駆動部１０２は、液晶駆動部１０２に入力する映像信号のフレームレートと同じフレームレートで、液晶パネル１０３を駆動する。局所制御部１０６は、入力映像信号である２Ｄ映像信号に基づいてＬＥＤバックライト１０５の発光輝度を決定する。セレクタ１０７は常に局所制御部１０６からの出力を取り出すように動作し、液晶パネル１０３に表示される映像のフレームレートに同期し、フレーム更新毎に発光輝度も更新するように、ＬＥＤドライバ１０４に発光輝度指令値を転送する。
【００６２】
本実施の形態の映像表示装置１００および信号処理装置１２０によれば、従来の映像表示装置１０００および信号処理装置１０１０における右目用の発光輝度を算出する局所制御部１００６ａと左目用の遅延メモリ１００８とを、視差検出部１０９と発光輝度生成部１１１とに置き換えている。このようにすれば、回路規模の大きな局所制御部１００６ａに代えて、回路規模の小さな視差検出部１０９および発光輝度生成部１１１を用いたので、従来よりも回路規模を削減可能である。
【００６３】
なお、上記の実施の形態１では、信号処理装置１２０のセレクタ（選択部）１０７として、液晶パネル１０３に表示される映像に同期して切り替えられるものを用いた場合を述べたが、これに限るものではない。例えば、図１に示す実施の形態１に係る信号処理装置１２０のセレクタ１０７として、図３に示すように、液晶パネル１０３の切り替え周波数よりも低い周波数、例えば半分の周波数（例えば６０Ｈｚ）で、右目用発光輝度信号１０８ａと左目用発光輝度信号１０８ｂとを切り換えるものを用いてもよい。
【００６４】
この構成によれば、図３に示すように、信号処理装置１２０が６０Ｈｚ間隔でＬＥＤドライバ１０４とＬＥＤ発光輝度とに纏わる通信を行うこととなるため、この際に発生する不要輻射を従来の映像表示装置１０００や信号処理装置１０１０と比較して大きく低減することができ、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００６５】
また、この構成でも、発光領域の発光輝度値を、右目用発光輝度信号１０８ａと左目用発光輝度信号１０８ｂとに基づいて決定するので、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。つまり、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの何れか一方の視点用の映像信号の輝度信号のみに基づいて局所制御を行うと、他方の視点用の映像を表示させたときに、輝度が不釣合いとなることがあるが、このような不具合を少なめに抑えることができる。
【００６６】
また、ＨＤＭＩのヴァージョン１．４以上で対応する映像フォーマットとして、「左目用映像信号＋奥行き情報（＝視差情報と等価）」がある。このような信号が右目用映像信号と左目用映像信号とに代わって入力される場合、視差検出部１０９が不要となるので、図４に示す映像表示装置１５０および信号処理装置１２１のように、直接入力信号たる奥行き情報が、視差情報として発光輝度生成部１１１に入力させるだけで済む。したがって、このような場合には、さらに回路規模が削減されることとなる。
【００６７】
（実施の形態２）
図５は、本実施の形態２における映像表示装置２００の構成を示すブロック図であり、実施の形態１の図１に対応する図である。実施の形態１に対し、本実施の形態２では、図５に示すように、映像表示装置２００の信号処理装置２２０において、映像表示装置１００のセレクタ１０７に代わってフィルタ処理部としての平均フィルタ２１２または、図７に示す重み付けフィルタ２１３を有する点で異なる。
【００６８】
なお、重み付けフィルタ２１３は、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂの輝度差を検出する輝度差検出部２１４と、輝度差から右用重み，左側重みを計算する重み計算部２１５と、右目用映像信号１０１ａを右用重みで処理する積算部２１６と、左目用映像信号１０１ｂを左用重みで処理する積算部２１７と、積算部２１６の出力と積算部２１７の出力を合成する加算部２１８とで構成されている。図８は重み計算部２１５の具体例を示している。
【００６９】
なお今回も前段回路には、ＳＩＤＥ−ＢＹ−ＳＩＤＥ−ＨＡＬＦの１９２０×１０８０ｉで６０Ｈｚの３Ｄ映像信号が１系統の信号ラインから入力され、この後の回路が左右それぞれ１９２０×１０８０ｐの解像度を持つ信号を生成して、図６Ａに示すように、２系統の信号ラインである映像信号ライン１１５ａ、１１５ｂから出力され場合を例にとって説明を行う。
【００７０】
液晶駆動部２０２は、６０Ｈｚの２系統の信号ライン１１５ａ、１１５ｂから入力される左右映像信号（右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂ）に基づいて、液晶パネル１０３に右目用の映像と左目用の映像とを、１２０Ｈｚ周期で交互に表示する点、また、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとにより、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとを各々６０Ｈｚ毎に算出する点は、実施の形態１と同一である。この実施の形態２では、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとの信号は図５に示す平均フィルタ２１２または、図７に示すような重み付けフィルタ２１３に入力され、左右の発光輝度が一つにマージされる。マージの方法としては平均フィルタ２１２により単純な加算平均を行ってもよいが、図７に示した重み付けフィルタ２１３の場合には、重み計算部２１５を図８に簡略的に示すように構成する。つまり、輝度差検出部２１４から出力された輝度差を、絶対値と符号に分け、輝度差の絶対値に応じて重み関数部２１５Ａで重み付けし、また、輝度差の符号に応じて左右振り分け部２１５Ｂによって重み関数部２１５Ａの出力を、右用重み出力と左用重み出力とに振り分ける、などの方法を使うことが出来る。
【００７１】
なお、平均化処理をする場合には、第１発光輝度としての左目用発光輝度と第２発光輝度としての右目用発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号を、ＬＥＤバックライト１０５を駆動するＬＥＤドライバ１０４に出力するよう構成するとよい。しかし、これに代えて、左目用発光輝度と右目用発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号であって、過去の平均発光輝度の信号を基に平滑化した信号を、ＬＥＤバックライト１０５を駆動するＬＥＤドライバ１０４に出力するよう構成しても良い。
【００７２】
また、重み付け処理をする場合には、例えば、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとの輝度差を輝度差検出部２１４で検出する。そして、重み計算部２１５は、輝度差検出部２１４が検出した輝度差に基づいて、右目用発光輝度１０８ａおよび左目用発光輝度１０８ｂのそれぞれに対する重み係数を算出する。ここで、右目用発光輝度１０８ａに対する重み係数を右用重みと称す。一方、左目用発光輝度１０８ｂに対する重み係数を左用重みと称す。積算部２１６は、右目用発光輝度１０８ａに対して右用重みを乗算し、加算部２１８に出力する。さらに、積算部２１７は、左目用発光輝度１０８ｂに対して左用重みを乗算し、加算部２１８に出力する。加算部２１８は、積算部２１６および積算部２１７の乗算結果を加算し、加算結果を出力する。
【００７３】
なお、重み計算部２１５が算出する重み係数は、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとにおいて輝度差がある場合、輝度が大きい側に近づくように重み付けをすることが好ましい。つまり、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとの輝度差が大きく、かつ右目用発光輝度１０８ａが左目用発光輝度１０８ｂよりも大きい場合、左用重みよりも右用重みが大きくなるように重み係数を算出する。逆も同様である。
【００７４】
さらには、図８に示すように、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとの輝度差が大きいほど、これらの右目用発光輝度１０８ａおよび左目用発光輝度１０８ｂにおける輝度が大きい側に近づくように補正しながら合成して重み付けをすることがより好ましい。図８に示す重み関数部２１５Ａは、輝度差の絶対値が大きくなればなるほど、１に近づく重み係数を出力する。なお、重み関数部２１５Ａは、右目用発光輝度１０８ａおよび左目用発光輝度１０８ｂの輝度差がない場合は０．５の重みを出力する。左右振り分け部２１５Ｂは、重み関数部２１５Ａが出力した重み係数に基づいて、右用重みおよび左用重みを算出する。具体的に、左右振り分け部２１５Ｂは、重み関数部２１５Ａが出力する重み係数を、右目用発光輝度１０８ａおよび左目用発光輝度１０８ｂのうち明るい発光輝度に対する重み係数として設定する。これにより、視差が大きい場合に、必要以上に暗くなり、コントラストが低下することを最小限に抑えることができる利点がある。
【００７５】
さらに、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとを、これらの右目用映像信号１０１ａおよび左目用映像信号１０１ｂにおける大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成する構成でも構わない。これにより、２つの信号を合成したとしても、輝度の大きい側に合わせることが可能となるため、視聴した際に映像が暗くなることを抑制することが可能となる。なお、右目用発光輝度１０８ａと左目用発光輝度１０８ｂとの各輝度値に対応する２次元テーブルのデータをメモリ等に記憶させておき、これらの輝度値に対応する出力用輝度値を出力するよう構成してもよい。そして、この２次元テーブルにより重み付けなどが行われるようなデータを記憶させておいてもよい。
【００７６】
なお、左右の発光輝度は各々６０Ｈｚ毎に再計算されるため、平均フィルタ２１２や重み付けフィルタ２１３の出力も６０Ｈｚ毎に更新され、図６Ｂに示すように、同じく６０Ｈｚ毎にＬＥＤドライバ１０４に転送される。
【００７７】
図２Ｂに示される映像表示装置１００の場合と比較して、この映像表示装置２００では、図６Ｂに示すように、表示映像のフレームレートの１／２のレート（６０Ｈｚ）で特徴量および発光輝度の計算、そして発光輝度の更新が行われて、ＬＥＤバックライト１０５で反映されている。液晶パネル１０３の表示映像は１２０Ｈｚの周期で、交互に右目用の映像と左目用の映像を表示する。その映像を背面より照射するＬＥＤバックライト１０５の発光輝度は、同一フレーム番号を有する左右映像期間において、共通の値が使用される。この発光輝度は右目用と左目用との、両方の映像の情報から算出しているため、どちらの映像が液晶パネル１０３に表示されている期間中であっても、違和感を生じない。
【００７８】
この構成により、６０Ｈｚ間隔でＬＥＤドライバ１００４とＬＥＤ発光輝度とに纏わる通信を行うため、この際に発生する不要輻射を従来の映像表示装置１０００や信号処理装置１０１０と比較して大きく低減することができ、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼすことを防止することができる。
【００７９】
なお、平均フィルタ２１２は時間軸方向のフィルタでもよい。ＩＩＲ（Infinite Impulse Response）等による時間軸フィルタにより、左右の映像による発光輝度の計算結果を合計して平均化し、６０Ｈｚ毎に発光輝度指令値をＬＥＤドライバ１０４に送信する。この時間軸フィルタは、６０Ｈｚ毎に前回値をリセットしても良いし、リセットなしで結果を出力し続けてもよい。なお、図６Ｂの「発光輝度の元となった映像信号」では時間軸フィルタによってミックスされた結果、等価的に計算が行われた入力映像のフレーム番号を示している。
【００８０】
加えて、液晶駆動部１０２より前段の画質調整回路に、所謂「倍速エンジン」を有していてもよい。倍速エンジンとはフレーム補間により、入力フレームレートよりも高いフレームレートを有する映像を出力する回路である。単純に整数倍のフレームレートに変換する場合以外に、２−３プルダウンによる２４Ｈｚ周期映像の、６０Ｈｚへの変換、５０Ｈｚ周期映像の６０Ｈｚへの変換も行うことが出来る。ここでは例として６０Ｈｚ周期の左右の映像信号を１２０Ｈｚの映像信号に変換するとする。映像信号の１画素毎の処理速度を維持するためには、映像信号の情報量が２倍に増えていることから、もう２系統、映像信号の経路を増やす必要がある。従って、左右各２系統、合計４系統の信号ラインで倍速エンジンの出力映像信号が、液晶駆動部１０２に入力される。最終的に液晶パネル１０３は２４０Ｈｚ周期で、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとを交互に表示する。一方で局所制御部１０６による局所コントラスト制御は、６０Ｈｚ毎に左右の映像信号より各々求めた発光輝度値を、合成した結果に基づき、実施される。即ち、図９に示すように、液晶表示パネル１０３上で、表示映像４フレーム期間、同じ発光輝度が適応される。なお、図９は図６Ｂに対応する図である。図９におけるＦ２．５は入力のＦ２とＦ３とに基づいて補間生成されたフレームであることを示している。通常、フレーム補間を行うと、原理的に映像に対して遅延が発生する。ここでは入力１フレーム分の遅延と仮定しており、そのため図６に示すように、映像のフレーム番号整数部と、特徴量と発光輝度を計算したフレーム番号とが一致している。これは以降の実施の形態に関しても、同様である。
【００８１】
この構成により、液晶パネル１０３に表示される映像の表示タイミングと、ＬＥＤバックライト１０５による輝度調整タイミングと（つまり、両者のフレーム番号）が完全に一致するので、局所コントラスト制御を極めて良好に行える利点がある。
【００８２】
以上のように、本実施の形態の映像表示装置２００および信号処理装置２２０によれば、従来の映像表示装置１０００および信号処理装置１０１０における右目用の発光輝度を算出する局所制御部１００６ａと左目用の遅延メモリ１００８とを、視差検出部１０９と発光輝度生成部１１１と平均フィルタ２１２（または重み付けフィルタ２１３や２次元テーブル）とからなる比較的簡単な回路に置き換えることができるので従来よりも回路規模を削減可能となる。さらに、本実施の形態２によれば、ＬＥＤドライバ１０４へのシリアル転送周期を映像品位の劣化無く半減（例えば１２０Ｈｚから６０Ｈｚに半減）することができ、シリアル転送に伴う不要輻射を低減させることが可能であるので、他の電子部品などにノイズによる悪影響を及ぼす恐れを極めて低く抑えることができる。また、「左目用映像信号＋奥行き情報（＝視差情報と等価）」が右目用映像信号と左目用映像信とに代わって入力される場合には、視差検出部１０９は不要となり、直接入力信号たる奥行き情報が、視差情報として発光輝度生成部１１１に入力されることとなる。この様な場合には、さらに回路規模が削減されることとなる。
【００８３】
（実施の形態３）
図１０は、本実施の形態３における映像表示装置３００の構成を示すブロック図であり、実施の形態２の図５に対応する図である。図１０に示すように、本実施の形態３における映像表示装置３００および信号処理装置３１０は、実施の形態２の映像表示装置２００および信号処理装置２２０における発光輝度生成部１１１と平均フィルタ２１２とに代わり、新たに発光輝度補正部３１３を有する点で異なる。
【００８４】
発光輝度補正部３１３は、左右映像信号の視差情報１１０と左目用発光輝度とから、右目用発光輝度を生成することなく、直接左右映像信号に基づいて発光輝度を算出する。一例として視差情報に含まれる視差の大きさを半減し、その半減した視差情報に基づいて、左目用発光輝度を左右に適宜シフト補正する。これにより、映像信号１０１（右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂ）の元となった映像を２Ｄ化し、その２Ｄ化した６０Ｈｚの映像を局所制御部１０６に通して発光輝度を得た場合と、同等の効果を得ることが出来る。最終的な発光輝度は６０Ｈｚ毎に、発光輝度補正部３１３より、ＬＥＤドライバ１０４にシリアル転送される。この映像表示装置３００に入力される映像信号を図１１Ａに示し、表示映像とＬＥＤバックライト１０５との更新タイミングの概略を図１１Ｂに示す。これらの図は、各々図６Ａと図６Ｂとに対応する図である。
【００８５】
なお、さらに、視差の大きさや向き（視差ベクトル）に基づいても補正したり、制御したりしてもよい。
【００８６】
以上のように、本実施の形態３における映像表示装置３００によれば、回路構成をさらに簡略化した上で、不要輻射を低減させることが可能である。また、「左目用映像信号＋奥行き情報（＝視差情報と等価）」が右目用映像信号と左目用映像信に代わって入力される場合、視差検出部１０９は不要となり、直接入力信号たる奥行き情報が、視差情報として発光輝度補正部３１３に入力されることとなる。この様な場合には、さらに回路規模が削減されることとなる。また、この構成においても、右目用発光輝度信号１０８ａと左目用発光輝度信号１０８ｂとに基づいた補正輝度に基づいてＬＥＤバックライト１０５を駆動するので、品質の良い３Ｄ映像対応の局所制御を実現できる。つまり、右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂとの何れか一方の視点用の映像信号の輝度信号のみに基づいて局所制御を行うと、他方の視点用の映像を表示させたときに、輝度が不釣合いとなることがあるが、このような不具合を少なめに抑えることができる。
【００８７】
（実施の形態４）
図１２は、本実施の形態４における映像表示装置４００の構成を示すブロック図であり、実施の形態３の図１０に対応する図である。前記実施の形態３の映像表示装置３００および信号処理装置３１０においては、片方の目に対応した映像から局所コントラスト制御のための発光輝度を求め、それを左右の映像信号から抽出した視差情報で補正し、あたかも２Ｄの映像信号を局所制御部に通した場合と同じような発光輝度を得た。しかし、本実施の形態４の映像表示装置４００においては、実際に２Ｄの映像信号を生成し、その信号を局所制御部１０６に通すことにより、実施の形態３における出力と同等の出力を得る点で、実施の形態３と異なる。
【００８８】
視差検出部１０９において、左右の映像信号１０１（右目用映像信号１０１ａと左目用映像信号１０１ｂ）より視差情報１１０を得る点は同じである。次に、抽出した視差情報１１０より左右の映像信号１０１を２Ｄ変換部４１４で合成し、６０Ｈｚの２Ｄ映像信号である両目用映像信号４１５を得る。この両目用映像信号４１５も、視差情報に基づいて、左右の映像信号を左右方向に適宜シフト補正させることによって、生成することができる。なお、２Ｄ変換部４１４に入力する映像信号は、左右どちらか一方の映像信号だけでもよい。続いて両目用映像信号４１５は局所制御部１０６に入力され、その映像の特徴量に基づいて、ＬＥＤバックライト１０５における部分制御エリア毎の発光輝度が決定される。６０Ｈｚ毎に決定される発光輝度は、同様に６０Ｈｚ毎にＬＥＤドライバ１０４にシリアル転送される。
【００８９】
以上のように、本実施の形態４における映像表示装置４００によれば、従来よりも回路構成を簡略化した上で、不要輻射を低減させることが可能である。また、求めた両目用映像信号を、左右の映像信号に代わって液晶駆動部１０２に入力しても良い。一般的に３Ｄ映像を２Ｄ映像として鑑賞できるようにする場合、左右の映像信号の内、どちらか一方の信号のみを再生するのが一般的である。しかし、そのような映像では、３Ｄとして見た映像に対して左右に映像がシフトした映像となる。このような差異が好ましくない場合において、３Ｄの映像を２Ｄの映像として鑑賞したい場合などは、３Ｄ表示時と２Ｄ表示時の差異が小さくなる本実施の形態４における構成が有用である。また、元の画像に合わせて輝度を制御するというよりも、むしろ、人間の視覚特性に応じた局所制御を行えるため、より自然な発光特性で視認できる利点もある。
【００９０】
また、「左目用映像信号＋奥行き情報（＝視差情報と等価）」が右目用映像信号と左目用映像信に代わって入力される場合、視差検出部１０９は不要となり、直接入力信号たる奥行き情報が、視差情報として２Ｄ変換部４１４に入力される。その他２Ｄ変換部に入力する信号としては、左目用映像信号１０１ｂが入力され、右目用映像信号は存在しないため、入力されない。この様な場合には、さらに回路規模が削減されることとなる。
【００９１】
以上、各実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の内容はこれに限定されない。すなわち、上記各実施の形態において説明した装置の構成および動作は単なる例示であり、これらを本発明の内容の範囲において部分的に変更、追加および削除できることは明らかである。
【００９２】
本発明に係る映像表示装置および信号処理装置は、回路負荷や高速伝送に起因する輻射の低減をしつつ、品質良く局所コントラスト制御を適用した３Ｄ映像表示を行うことができるという効果を奏する。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明に係る映像表示装置および信号処理装置は、例えば、液晶ディスプレイなどの光源を必要とする映像表示装置あるいはバックライト装置や、これらの装置に用いる信号処理装置としても有用である。また、この信号処理装置を用いた映像表示装置は、例えば、液晶テレビや液晶モニタなどの液晶表示装置として利用することができる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部に、前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して各発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子に対して、映像の輝度に応じて前記発光領域毎の輝度を制御する制御信号を出力する信号処理装置であって、
左目用映像信号および右目用映像信号における少なくとも一方の映像信号と、映像の視差情報または奥行き情報と、に基づいて発光輝度を決定して、この発光輝度の情報を発光素子に出力する発光輝度決定部を有する
ことを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
前記発光輝度決定部は、
左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、
前記左目用映像信号と前記右目用映像信号とから視差情報を得る視差検出部と、
前記第１発光輝度と前記視差情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成する発光輝度生成部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項３】
前記発光輝度決定部は、
左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、
前記第１発光輝度と映像の奥行き情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成する発光輝度生成部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記第１発光輝度に対応する信号と前記第２発光輝度に対応する信号とを切り換えて、前記発光素子を駆動する駆動部に出力する選択部を備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記発光輝度決定部は、
前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号を、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記発光輝度決定部は、
前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号であって、過去の平均発光輝度の信号を基に平滑化した信号を、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記発光輝度決定部は、
前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを、これらの前記第１発光輝度および前記第２発光輝度における大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項８】
前記発光輝度決定部は、
前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを、当該第１発光輝度と当該第２発光輝度との輝度差に応じて、当該輝度差が大きいほど、これらの前記第１発光輝度および前記第２発光輝度における大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えた
ことを特徴とする請求項２に記載の信号処理装置。
【請求項９】
前記発光輝度決定部は、
左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、
前記第１の発光輝度を、映像信号の視差情報または奥行き情報に基づいて補正して、共通の発光輝度の情報を生成する発光輝度補正生成部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項１０】
前記発光輝度決定部は、
左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号と、映像信号の視差情報または奥行き情報とに基づいて両目用映像信号を得る両目用映像変換部と、
前記両目用映像変換部の両目用映像信号に基づいて発光輝度を決定する局所制御部と、
を有することを特徴とする請求項１記載の信号処理装置。
【請求項１１】
前記発光輝度決定部の更新周期は、映像表示部で表示するフレーム周期の１／Ｎであり、Ｎは偶数である
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１２】
前記発光輝度決定部の更新周期は、映像表示部で表示するフレーム周期以下のフレーム周期である
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１３】
映像信号を補間することにより映像信号の入力信号よりも高い周波数で映像出力信号が映像表示部側に出力する補間回路が設けられ、映像表示部に出力される画像と同じフレーム番号の画像に対応する発光輝度の情報が同じタイミングで発光素子に出力されるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項１４】
複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部と、
前記映像表示部を駆動する表示駆動部と、
前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して各発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子と、
前記発光素子を駆動する発光素子駆動部と、
請求項１に記載の信号処理装置と
を備えたことを特徴とする映像表示装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2012042896.tif 000023
【図２Ａ】
2012042896.tif 000024
【図２Ｂ】
2012042896.tif 000025
【図３】
2012042896.tif 000026
【図４】
2012042896.tif 000027
【図５】
2012042896.tif 000028
【図６Ａ】
2012042896.tif 000029
【図６Ｂ】
2012042896.tif 000030
【図７】
2012042896.tif 000031
【図８】
2012042896.tif 000032
【図９】
2012042896.tif 000033
【図１０】
2012042896.tif 000034
【図１１Ａ】
2012042896.tif 000035
【図１１Ｂ】
2012042896.tif 000036
【図１２】
2012042896.tif 000037
【図１３Ａ】
2012042896.tif 000038
【図１３Ｂ】
2012042896.tif 000039
【図１４】
2012042896.tif 000040
【図１５Ａ】
2012042896.tif 000041
【図１５Ｂ】
2012042896.tif 000042
【手続補正書】
【提出日】平成24年6月11日(2012.6.11)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部に、前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して各発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子に対して、映像の輝度に応じて前記発光領域毎の輝度を制御する制御信号を出力する信号処理装置であって、
左目用映像信号および右目用映像信号における少なくとも一方の映像信号と、映像の視差情報または奥行き情報と、に基づいて発光輝度を決定して、この発光輝度の情報を発光素子に出力する発光輝度決定部を有し、
前記発光輝度決定部は、
左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、
前記左目用映像信号と前記右目用映像信号とから視差情報を得る視差検出部と、
前記第１発光輝度と前記視差情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成する発光輝度生成部と、
を有することを特徴とする信号処理装置。
【請求項２】
複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部に、前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して各発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子に対して、映像の輝度に応じて前記発光領域毎の輝度を制御する制御信号を出力する信号処理装置であって、
左目用映像信号および右目用映像信号における少なくとも一方の映像信号と、映像の視差情報または奥行き情報と、に基づいて発光輝度を決定して、この発光輝度の情報を発光素子に出力する発光輝度決定部を有し、
前記発光輝度決定部は、
左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、
前記第１発光輝度と映像の奥行き情報とに基づいて、他方の視点用の映像信号に対応する第２発光輝度を生成する発光輝度生成部と、
を有することを特徴とする信号処理装置。
【請求項３】
前記第１発光輝度に対応する信号と前記第２発光輝度に対応する信号とを切り換えて、前記発光素子を駆動する駆動部に出力する選択部を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項４】
前記発光輝度決定部は、
前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号を、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項５】
前記発光輝度決定部は、
前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを平均化した平均発光輝度の信号であって、過去の平均発光輝度の信号を基に平滑化した信号を、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項６】
前記発光輝度決定部は、
前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを、これらの前記第１発光輝度および前記第２発光輝度における大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項７】
前記発光輝度決定部は、
前記第１発光輝度と前記第２発光輝度とを、当該第１発光輝度と当該第２発光輝度との輝度差に応じて、当該輝度差が大きいほど、これらの前記第１発光輝度および前記第２発光輝度における大きい側の輝度に近づくように補正しながら合成して、前記発光素子を駆動する駆動部に出力するフィルタ処理部を備えた
ことを特徴とする請求項１に記載の信号処理装置。
【請求項８】
複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部に、前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して各発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子に対して、映像の輝度に応じて前記発光領域毎の輝度を制御する制御信号を出力する信号処理装置であって、
左目用映像信号および右目用映像信号における少なくとも一方の映像信号と、映像の視差情報または奥行き情報と、に基づいて発光輝度を決定して、この発光輝度の情報を発光素子に出力する発光輝度決定部を有し、
前記発光輝度決定部は、
左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号に基づいてこの第１映像信号に対応する第１発光輝度を決定する局所制御部と、
前記第１の発光輝度を、映像信号の視差情報または奥行き情報に基づいて補正して、共通の発光輝度の情報を生成する発光輝度補正生成部と、
を有することを特徴とする信号処理装置。
【請求項９】
複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部に、前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して各発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子に対して、映像の輝度に応じて前記発光領域毎の輝度を制御する制御信号を出力する信号処理装置であって、
左目用映像信号および右目用映像信号における少なくとも一方の映像信号と、映像の視差情報または奥行き情報と、に基づいて発光輝度を決定して、この発光輝度の情報を発光素子に出力する発光輝度決定部を有し、
前記発光輝度決定部は、
左目用映像信号および右目用映像信号における一方の視点用の映像信号である第１映像信号と、映像信号の視差情報または奥行き情報とに基づいて両目用映像信号を得る両目用映像変換部と、
前記両目用映像変換部の両目用映像信号に基づいて発光輝度を決定する局所制御部と、
を有することを特徴とする信号処理装置。
【請求項１０】
前記発光輝度決定部の更新周期は、映像表示部で表示するフレーム周期の１／Ｎであり、Ｎは偶数である
ことを特徴とする請求項１、２、８、９の何れか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１１】
前記発光輝度決定部の更新周期は、映像表示部で表示するフレーム周期以下のフレーム周期である
ことを特徴とする請求項１、２、８、９の何れか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１２】
映像信号を補間することにより映像信号の入力信号よりも高い周波数で映像出力信号が映像表示部側に出力する補間回路が設けられ、映像表示部に出力される画像と同じフレーム番号の画像に対応する発光輝度の情報が同じタイミングで発光素子に出力されるよう構成されている
ことを特徴とする請求項１、２、８、９の何れか１項に記載の信号処理装置。
【請求項１３】
複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部と、
前記映像表示部を駆動する表示駆動部と、
前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して各発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子と、
前記発光素子を駆動する発光素子駆動部と、
請求項１、２、８、９の何れか１項に記載の信号処理装置と
を備えたことを特徴とする映像表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明の信号処理装置の共通構成は、複数の表示領域を有するとともに左目用映像信号と右目用映像信号とを入力して立体映像を表示可能な映像表示部に、前記複数の表示領域に対応する複数の発光領域を有して発光領域毎に区別して光を背面から照射する発光素子に対して、映像の輝度に応じて前記発光領域毎の輝度を制御する制御信号を出力する信号処理装置であって、左目用映像信号および右目用映像信号における少なくとも一方の映像信号と、映像の視差情報または奥行き情報と、に基づいて発光輝度を決定して、この発光輝度の情報を発光素子に出力する発光輝度決定部を有することを特徴とする。
【国際調査報告】
2012042896.tif 000043
2012042896.tif 000044
2012042896.tif 000045
2012042896.tif 000046