(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者が立体映像を視認するための視差に対応した右眼用画像と左眼用画像とを、複数フレーム毎に切り替え、上記右眼用画像と左眼用画像との視差を形成する視差領域に属する着目画素の輝度が、立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度と背景画像を表示するための第２の表示輝度との間で遷移するように画像表示面に表示する立体映像表示方法において、
上記複数フレームを構成する各フレームにおいて、階調遷移強調処理を行うとともに、
上記観察者に立体映像を視認させる視認期間では、上記着目画素の上記視認期間にわたる平均輝度が、上記第１の表示輝度および第２の表示輝度のうち、到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるように、階調遷移強調処理を行うこと
を特徴とする立体映像表示方法。
【請求項２】
観察者が立体映像を視認するための視差に対応した右眼用画像と左眼用画像とを、複数フレーム毎に切り替え、上記右眼用画像と左眼用画像との視差を形成する視差領域に属する着目画素の輝度が、立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度と背景画像を表示するための第２の表示輝度との間で遷移するように画像表示面に表示する立体映像表示方法において、
上記複数フレームを構成する各フレームにおいて、階調遷移強調処理を行うとともに、
上記右眼用画像または左眼用画像の各切り替え直後のフレーム以外のフレームでは、２フレーム目の始期から次の切り替えまでの期間における上記着目画素の平均輝度が、上記第１の表示輝度および第２の表示輝度のうち、到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるように、階調遷移強調処理を行うこと
を特徴とする立体映像表示方法。
【請求項３】
上記複数フレームを構成する各フレームのうち、切り替え直後のフレーム以外のフレームの終期に、到達すべき上記表示輝度を超える第３の表示輝度に到達できる場合には、上記表示輝度の遷移に応じて選択的に、上記着目画素の輝度を上記第３の表示輝度に到達させるように、切り替え直後のフレーム以外のフレームにおける上記階調遷移強調処理の強調度合いを決定すること
を特徴とする請求項１または２に記載の立体映像表示方法。
【請求項４】
上記第１の表示輝度および第２の表示輝度に共通する最低階調を、０以外の所定階調に設定すること
を特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の立体映像表示方法。
【請求項５】
観察者が立体映像を視認するための視差に対応した右眼用画像と左眼用画像とを、複数フレーム毎に切り替え、上記右眼用画像と左眼用画像との視差を形成する視差領域に属する着目画素の輝度が、立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度と背景画像を表示するための第２の表示輝度との間で遷移するように表示する画像表示面を備えた立体映像表示装置において、
第１の処理部と、
第２の処理部と、
フレームメモリとを備え、
上記第１の処理部および第２の処理部は、上記右眼用画像または左眼用画像の現在フレームの映像信号に対応する現在映像データと、上記第２の処理部の出力によって毎フレーム書き換えられる上記フレームメモリの格納データとを入力し、
上記第１の処理部は、上記着目画素の輝度を、上記第１の表示輝度および第２の表示輝度のうち、到達すべき表示輝度に到達させるために、上記格納データから、上記複数のフレームを構成する要素フレーム毎の上記現在映像データへの遷移の度合いに応じて選択的に、上記要素フレーム毎の現在映像データに対し異なる強度の階調遷移強調処理を行い、強調映像データを生成し、
上記第２の処理部は、上記階調遷移強調処理によって上記着目画素の輝度が到達すると予測された輝度に対応する予測データを、上記格納データと上記現在映像データとに基づいて、上記要素フレーム毎の階調遷移強調処理の強度に応じて求め、求めた予測データを、上記フレームメモリに、上記格納データとして上書きすること
を特徴とする立体映像表示装置。
【請求項６】
上記第１の処理部は、
上記フレームメモリの格納データを、上記複数フレームのうちの最初のフレームの現在映像データへ遷移させるのに対応した最初の階調遷移強調処理を行うための第１のパラメータを格納した第１のルックアップテーブルと、
上記最初の階調遷移強調処理について、上記第２の処理部が上記予測データとして求めた第１の予測データを、上記複数フレームのうちの次のフレームの現在映像データへ遷移させるのに対応した次の階調遷移強調処理を行うための第２のパラメータを格納した第２のルックアップテーブルとを備えていること
を特徴とする請求項５に記載の立体映像表示装置。
【請求項７】
上記着目画素の輝度を、上記到達すべき表示輝度を超える第３の表示輝度に到達させるパラメータであって、上記観察者に立体映像を視認させる視認期間では、上記着目画素の上記視認期間にわたる平均輝度が、上記第１の表示輝度および第２の表示輝度のうち、到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるように、上記次の階調遷移強調処理を行うためのパラメータが、上記第１の予測データから上記現在映像データへの遷移の度合いに応じて、上記第２のパラメータに含まれていること
を特徴とする請求項６に記載の立体映像表示装置。
【請求項８】
上記第２の処理部は、
上記第１の処理部が、上記最初の階調遷移強調処理を行うときの上記第１の予測データを求めるための第３のパラメータが、上記格納データと上記現在映像データとに対応付けて格納された第３のルックアップテーブルと、
上記次の階調遷移強調処理について、上記第２の処理部が上記予測データとしての第２の予測データを求めるための第４のパラメータが、上記第１の予測データと上記現在映像データとに対応付けて格納された第４のルックアップテーブルとを備えていること
を特徴とする請求項６または７に記載の立体映像表示装置。
【請求項９】
右眼用画像または左眼用画像の切替直後のフレームでは、上記第１および第３のパラメータを使用し、右眼用画像または左眼用画像が続く次の少なくとも１つのフレームでは、上記第２および第４のパラメータを使用すること
を特徴とする請求項８に記載の立体映像表示装置。
【請求項１０】
任意の１画素における上記右眼用画像と左眼用画像との切り換え直後のフレームでは、上記任意の１画素に対応した上記画像表示面の背面側から光を照射する光源をオフにし、上記切り換え直後のフレーム以外のフレームでは、上記光源をオンにするように、光源を駆動する光源駆動部をさらに備えていること
を特徴とする請求項５から９のいずれか１項に記載の立体映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察者が、左右交互に開閉するシャッタ眼鏡を用いて立体映像を視認できるように、視差に対応した右眼用画像と左眼用画像とを、時分割で液晶表示装置に表示する立体映像表示方法および立体映像表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
薄型で軽量、かつ低消費電力という優れた特性を持つ液晶表示装置は、携帯型電子機器から、パーソナルコンピュータのディスプレイ、および各種サイズのテレビジョンに至るまで、近年の普及が著しい。【０００３】
また、観察者に立体映像を視認させる技術が、かねてより研究されている。例えば、映像が表示画面から飛び出して見える立体映像表示は、コンテンツの臨場感または娯楽性などを高めることができる。したがって、上記した各種用途の液晶表示装置に、立体映像表示機能を持たせることは、液晶表示装置に高付加価値を与えることになる。このため、液晶表示装置を用いて立体映像を表示する研究が、益々盛んになっている。【０００４】
下掲の特許文献１には、液晶ディスプレイに、左眼用映像と右眼用映像とを時分割により交互に表示し、左眼用シャッタ及び右眼用シャッタを有するシャッタ眼鏡をユーザが着用することにより、ユーザに立体映像を視認させることができる立体映像表示技術が開示されている。【０００５】
図１０は、その立体映像表示を行うための映像信号としてのフレームデータ１０６と、液晶シャッタの制御信号１０８（左眼用）および１０９（右眼用）を示すタイミングチャートである。図１０に示すように、液晶ディスプレイは、左眼用映像の表示期間において第１左眼用フレームＬ１と、第１左眼用フレームＬ１と同じ映像の第２左眼用フレームＬ２とを順次表示し、次に、右眼用映像の表示期間において第１右眼用フレームＲ１と、第１右眼用フレームＲ１と同じ映像の第２右眼用フレームＲ２とを順次表示する。これにより、右眼用映像及び左眼用映像の表示期間において、同じ映像のフレームを２度続けて表示することになる。その結果、右眼用映像および左眼用映像のフレームが確定している時間を延ばすことができるため、表示される立体映像を見易くすることができると、特許文献１には記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国公開特許公報「特開２００９−２３２２４９（２００９年１０月８日公開）」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、特許文献１の立体映像表示技術では、右眼用映像および左眼用映像のそれぞれをユーザが視認する期間が長くなるので、明るい映像表示が可能になるものの、液晶の応答速度が遅いために、右眼用映像と左眼用映像とのクロストークが発生するという問題が見過ごされている。【０００８】
上記のクロストークが発生すると、例えば左眼用映像の表示期間の前半（図１０に示す期間２０５）において、右眼用映像もユーザには視認されてしまう。この場合、画像が２重に見え表示品位を損ない、かつ、立体感が損なわれるか、あるいは、立体映像を視認することができなくなってしまう。なぜなら、左眼には左眼用映像のみ、右眼には右眼用映像のみが、きちんと分離して視認されて初めて、立体表示を認識できるからである。【０００９】
図１０に示す輝度Ｌａの波形は、第１左眼用フレームＬ１および第２左眼用フレームＬ２のフレームデータによって駆動されたある画素の輝度変化を表し、輝度Ｒａの波形は、第１右眼用フレームＲ１および第２右眼用フレームＲ２のフレームデータによって駆動された同一画素の輝度変化を表している。【００１０】
これら輝度Ｌａおよび輝度Ｒａの波形から明らかなように、液晶の応答速度が遅いために、期間２０５では、輝度Ｌａが目標輝度Ｙに未達であり、輝度Ｒａも到達すべき輝度０に未達となっている。すなわち、期間２０５では、輝度Ｒａの波形に斜線領域Ｓａを示したように、本来であれば、左眼用映像のみが表示されるべきところ、右眼用映像が低階調で同時に表示されるクロストークが発生する。【００１１】
したがって、上記クロストークを発生させない立体映像表示方法の開発が、本発明の解決すべき課題である。【００１２】
上記の問題点に鑑みて、本発明はなされたものであり、その目的は、右眼用画像と左眼用画像とを、複数フレーム毎に切り替えて表示し、左右交互に開閉するシャッタ眼鏡を通してユーザが立体映像を視認できるようにする立体映像表示技術において、右眼用画像および左眼用画像のクロストークの発生を可及的に抑制できる立体映像表示方法および立体映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る立体映像表示方法は、上記の課題を解決するために、
(1)観察者が立体映像を視認するための視差に対応した右眼用画像と左眼用画像とを、複数フレーム毎に切り替え、上記右眼用画像と左眼用画像との視差を形成する視差領域に属する着目画素の輝度が、立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度と背景画像を表示するための第２の表示輝度との間で遷移するように画像表示面に表示する立体映像表示方法において、
(2)上記複数フレームを構成する各フレームにおいて、階調遷移強調処理を行うとともに、
(3)上記観察者に立体映像を視認させる視認期間では、上記着目画素の上記視認期間にわたる平均輝度が、上記第１の表示輝度および第２の表示輝度のうち、到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるように、階調遷移強調処理を行うことを特徴とする。【００１４】
上記の構成によれば、観察者が立体映像を視認できるように、視差に対応した右眼用画像と左眼用画像とを画像表示面に表示する場合、右眼用画像の輪郭と左眼用画像の輪郭の表示位置が異なるために、両者の輪郭によって囲まれた視差領域を考えることができる。【００１５】
この視差領域は、右眼用画像および左眼用画像のクロストークの発生時に、視認可能となり、クロストークの発生がなければ視認されない領域である。より具体的には、例えば交差法に基づいて、背景画像中に立体表示対象物が表示された映像では、左眼用画像の表示期間でクロストークが発生した場合には、例えば左眼用画像としての立体表示対象物の左側に隣接した左側の視差領域が視認される。視認された左側の視差領域は、すなわち、左眼用画像の表示期間では表示されるべきではない、右眼用画像としての立体表示対象物の左側の輪郭部分に相当する。クロストークが発生しなければ、その左側の視差領域には、本来の背景画像が表示される。【００１６】
また、右眼用画像の表示期間では、上記左側の視差領域には、右眼用画像としての立体表示対象物の左側の輪郭部分が表示される。【００１７】
したがって、クロストークが発生していない適正な表示状態では、上記左側の視差領域に属する着目画素の輝度は、右眼用画像としての立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度と、背景画像を表示するための第２の表示輝度との間で遷移する。【００１８】
要するに、上記左側の視差領域に属する着目画素にとって、右眼用画像を表示するために、左眼用画像を右眼用画像に切り替えたときには、右眼用画像としての立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度が、到達すべき表示輝度になる。一方、左眼用画像を表示するために、右眼用画像を左眼用画像に切り替えたときには、背景画像を表示するための第２の表示輝度が、到達すべき表示輝度になる。【００１９】
そうすると、クロストークの発生を抑制するには、少なくとも、観察者に立体映像を視認させる視認期間中に、視差領域に属する着目画素の輝度を、上記の到達すべき表示輝度に到達させることが重要となる。【００２０】
上記のクロストークは、信号印加に対する画素の応答速度が遅い場合に発生するから、クロストークの解消にとっては、画素の応答速度を速める階調遷移強調処理（いわゆるオーバーシュート駆動）が有効になる。【００２１】
ただし、階調遷移強調処理の強度が強過ぎると、着目画素の輝度が、上記の到達すべき表示輝度を超えてしまう（上回る、または下回る）ので、この場合にも、上記視差領域が視認されるクロストークが発生する。【００２２】
そこで、本発明では、上記着目画素の上記視認期間にわたる平均輝度が、上記到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるように、階調遷移強調処理を行うようにした。これによって、階調遷移強調処理の強度が最適化されるので、クロストークの発生を可及的に抑制することができる。この結果、観察者は、良好な立体映像を視認することができる。【００２３】
なお、上記視認期間は、映像表示用の光を出射する光源をオンにするか、あるいはシャッタ眼鏡の左右いずれかのシャッタを開状態とするなどの手法によって、設けることができる。【００２４】
本発明に係る立体映像表示方法は、上記の課題を解決するために、
(1)観察者が立体映像を視認するための視差に対応した右眼用画像と左眼用画像とを、複数フレーム毎に切り替え、上記右眼用画像と左眼用画像との視差を形成する視差領域に属する着目画素の輝度が、立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度と背景画像を表示するための第２の表示輝度との間で遷移するように画像表示面に表示する立体映像表示方法において、
(2)上記複数フレームを構成する各フレームにおいて、階調遷移強調処理を行うとともに、
(3)上記右眼用画像または左眼用画像の各切り替え直後のフレーム以外のフレームでは、２フレーム目の始期から次の切り替えまでの期間における上記着目画素の平均輝度が、上記第１の表示輝度および第２の表示輝度のうち、到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるように、階調遷移強調処理を行うことを特徴とする。【００２５】
上記の構成によれば、上記複数フレームを構成する各フレームにおいて、階調遷移強調処理を行うので、上記複数フレームのうちの２フレーム目では、上記着目画素の輝度を上記到達すべき表示輝度に近づけることができる。【００２６】
すなわち、１フレーム目では、第１の表示輝度と第２の表示輝度との間での階調遷移の変化率が大きいため、視認期間とすることは避けるべきだが、２フレーム目以降では、上記着目画素の輝度が、上記到達すべき表示輝度に近づいているため、２フレーム目の始期から次の切り替えまでの期間を視認期間に設定することができる。【００２７】
したがって、２フレーム目の始期から次の切り替えまでの期間における上記着目画素の平均輝度が、上記到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるように、階調遷移強調処理を行うようにした。これによって、既に説明したとおり、階調遷移強調処理の強度が最適化されるので、クロストークの発生を可及的に抑制することができる。【００２８】
本発明に係る立体映像表示装置は、上記の課題を解決するために、
(1)観察者が立体映像を視認するための視差に対応した右眼用画像と左眼用画像とを、複数フレーム毎に切り替え、上記右眼用画像と左眼用画像との視差を形成する視差領域に属する着目画素の輝度が、立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度と背景画像を表示するための第２の表示輝度との間で遷移するように表示する画像表示面を備えた立体映像表示装置において、
(2)第１の処理部と、
(3)第２の処理部と、
(4)フレームメモリとを備え、
(5)上記第１の処理部および第２の処理部は、上記右眼用画像または左眼用画像の現在フレームの映像信号に対応する現在映像データと、上記第２の処理部の出力によって毎フレーム書き換えられる上記フレームメモリの格納データとを入力し、
(6)上記第１の処理部は、上記着目画素の輝度を、上記第１の表示輝度および第２の表示輝度のうち、到達すべき表示輝度に到達させるために、上記格納データから、上記複数のフレームを構成する要素フレーム毎の上記現在映像データへの遷移の度合いに応じて選択的に、上記要素フレーム毎の現在映像データに対し異なる強度の階調遷移強調処理を行い、強調映像データを生成し、
(7)上記第２の処理部は、上記階調遷移強調処理によって上記着目画素の輝度が到達すると予測された輝度に対応する予測データを、上記格納データと上記現在映像データとに基づいて、上記要素フレーム毎の階調遷移強調処理の強度に応じて求め、求めた予測データを、上記フレームメモリに、上記格納データとして上書きすることを特徴とする。【００２９】
上記の構成によれば、視差領域に属する着目画素の輝度は、前述したように、クロストークが発生していない適正な表示状態では、立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度と背景画像を表示するための第２の表示輝度との間で遷移する。この遷移を速やかに完了させるため、第１の処理部によって、同じ右眼用画像または同じ左眼用画像が続く要素フレーム毎に異なる階調遷移強調処理が行われる。この階調遷移強調処理は、後述するように、必要に応じて行われる。【００３０】
ただし、前述したように、階調遷移強調処理の強度は、弱過ぎても、強過ぎても、立体映像を観察者に適切に視認させることができない。すなわち、観察者に立体映像を視認させる視認期間中に、着目画素の輝度が、到達すべき表示輝度（第１の表示輝度または第２の表示輝度）を下回ったり、上回ったりすると、上記視差領域が視認されるクロストークが発生する。【００３１】
そこで、階調遷移強調処理によって、着目画素の輝度が、到達すべき表示輝度により正確に到達できるように、予測データを上記要素フレーム毎に求める第２の処理部を設けている。第２の処理部を設けた結果、例えば、第１の表示輝度を第２の表示輝度へ遷移させるための階調遷移強調処理は、少なくとも２段階に分けて実行される。【００３２】
まず、第１の処理部は、現在映像データとフレームメモリの格納データとを入力し、格納データを現在映像データに遷移させるように最初の階調遷移強調処理を行い、強調映像データを生成する。なお、前記したように、階調遷移強調処理は上記要素フレーム毎に必要に応じて異なる強度で行われる。より具体的には、現在映像データと格納データとによって生じる着目画素の輝度差（階調差）によっては、階調遷移強調処理を行う必要がない。階調遷移強調処理を行う必要がない場合には、第１の処理部は、現在映像データをそのまま出力する。【００３３】
第１の処理部が出力する強調映像データ、もしくは現在映像データは、視差領域に属する着目画素の輝度を制御する駆動データとなる。【００３４】
一方、第２の処理部は、第１の処理部が階調遷移強調処理に用いたデータと同じデータ（現在映像データおよび格納データ）を入力し、上記階調遷移強調処理によって上記着目画素の輝度が到達すると予測される輝度に対応する予測データを上記要素フレーム毎の階調遷移強調処理の強度に応じて求め、求めた予測データを、上記フレームメモリに、上記格納データとして上書きする。これにより、フレームメモリの格納データに対応するフレームは、現在映像データに対応するフレームより１つ前となる。【００３５】
上記予測データは、階調遷移前の映像データと、階調遷移後の映像データとから演算で求めるようにしてもよいが、処理を簡単にするためには、これら２つの映像データと対応付けて、予測データをメモリに格納しておけばよい。例えば、これら２つの映像データを用いて階調遷移強調処理を行って得られる強調映像データによって、画素を実際に駆動した場合に、その画素の輝度が到達する輝度を予め測定して、測定した輝度に対応する予測データを求め、上記２つの映像データと階調遷移強調処理の強度とに対応付けて予測データをメモリに格納しておけばよい。こうすれば、第２の処理部は、そのメモリから、現在映像データおよび格納データに対応し、かつ階調遷移強調処理の強度に対応する予測データを読み出すことができる。【００３６】
第２の処理部が、第１の処理部による階調遷移強調処理によって、上記着目画素の輝度が到達する輝度に対応する予測データを求めることは、以下の利点を生む。つまり、予測データが、到達すべき現在映像データを下回っている場合、予測データを求めるのに使った現在映像データのフレームの次のフレームの現在映像データと、予測データとに応じた次の階調遷移強調処理が、第１の処理部によって実行される。当該次の階調遷移強調処理における強度（強調の度合い）は、遷移の度合いに応じて選択的に、既に行われた階調遷移強調処理の強度とは異なっている。なお、当該次の階調遷移強調処理によって、予測データが、到達すべき現在映像データをまだ下回っている場合、同様に、さらに次の階調遷移強調処理を行ってもよい。【００３７】
なお、右眼用画像と左眼用画像とは、複数フレーム毎に切り替えられるから、現在映像データは、複数フレームの間は同じデータになっている。【００３８】
以上の結果、遷移の度合いに応じて強度を適宜変えた、少なくとも２段階の階調遷移強調処理によって、着目画素の輝度を、到達すべき表示輝度により正確に到達させ易くなる。【００３９】
また、予測データが、複数フレームのうちの最初のフレームに対して行われる最初の階調遷移強調処理によって到達すべき現在映像データに達している場合、予測データを求めるのに使った現在映像データのフレームの次のフレームの現在映像データと、予測データとは、一致していることになる。したがって、第１の処理部は、階調遷移強調処理を行う必要がないので、現在映像データをそのまま出力する。【００４０】
なお、ある着目した請求項に記載された構成と、その他の請求項に記載された構成との組み合わせが、その着目した請求項で引用された請求項に記載された構成との組み合わせのみに限られることはなく、本発明の目的を達成できる限り、その着目した請求項で引用されていない請求項に記載された構成との組み合わせが可能である。
【発明の効果】
【００４１】
本発明に係る立体映像表示方法は、以上のように、観察者が立体映像を視認するための視差に対応した右眼用画像と左眼用画像とを、複数フレーム毎に切り替える場合に、上記複数フレームを構成する各フレームにおいて、階調遷移強調処理を行うとともに、上記観察者に立体映像を視認させる視認期間では、上記着目画素の上記視認期間にわたる平均輝度が、上記第１の表示輝度および第２の表示輝度のうち、到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるように、階調遷移強調処理を行う。【００４２】
それゆえ、階調遷移強調処理の強度が最適化されるので、クロストークの発生を可及的に抑制することができる。この結果、観察者は、良好な立体映像を視認することができるという効果を奏する。【００４３】
また、本発明に係る立体映像表示装置は、以上のように、第１の処理部と、第２の処理部と、フレームメモリとを備え、上記第１の処理部および第２の処理部は、右眼用画像または左眼用画像の現在フレームの映像信号に対応する現在映像データと、上記第２の処理部の出力によって毎フレーム書き換えられる上記フレームメモリの格納データとを入力し、上記第１の処理部は、上記着目画素の輝度を、上記第１の表示輝度および第２の表示輝度のうち、到達すべき表示輝度に到達させるために、上記格納データから、上記複数のフレームを構成する要素フレーム毎の上記現在映像データへの遷移の度合いに応じて選択的に、上記要素フレーム毎の現在映像データに対し異なる強度の階調遷移強調処理を行い、強調映像データを生成し、上記第２の処理部は、上記階調遷移強調処理によって上記着目画素の輝度が到達すると予測された輝度に対応する予測データを、上記格納データと上記現在映像データとに基づいて、上記要素フレーム毎の階調遷移強調処理の強度に応じて求め、求めた予測データを、上記フレームメモリに、上記格納データとして上書きする構成である。【００４４】
それゆえ、少なくとも２段階に分けた階調遷移強調処理によって、着目画素の輝度を、到達すべき表示輝度により正確に到達させ易くなるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】右眼用画像と左眼用画像とを２フレーム毎に切り替えて表示する場合に、視差領域に属する着目画素の輝度の変化を示すグラフである。
【図２】ＬＵＴに格納されたＯＳパラメータの例を示す説明図である。
【図３Ａ】背景画像中に立体表示対象物の右眼用画像と左眼用画像とを、画像表示面に表示する様子を模式的に示す説明図である。
【図３Ｂ】その視差領域を図３Ａから取り出して示す説明図である。
【図４】切り換え直後のフレームと、２フレーム目以降とで、同じＬＵＴを用いて階調遷移強調処理を行った場合に、視差領域に属する着目画素の輝度の変化を示すグラフである。
【図５】第２の比較例としての階調遷移強調処理におけるＬＵＴの出力値を示す図である。
【図６】図５の第２の比較例と同じ階調の切り換えを行う場合に、本発明の階調遷移強調処理におけるＬＵＴの出力値を示す図である。
【図７】右眼用画像と左眼用画像とを２フレーム毎に切り替えて表示する場合に、視差領域に属する着目画素の輝度が、図１とは異なる階調の組み合わせに対して変化する様子を示すグラフである。
【図８】本発明の立体映像表示装置を備えた表示システムの一構成例を概略的に示す説明図である。
【図９】本発明の立体映像表示装置の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１０】従来の立体映像表示を行うための映像信号としてのフレームデータと、液晶シャッタの制御信号とを示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明および図面の記載は、本発明を説明するための便宜的な一例に過ぎず、本発明をその一例に限定する趣旨ではない。
【００４７】
（右眼用画像と左眼用画像の例）
図３Ａは、背景画像中に立体表示対象物の右眼用画像１と左眼用画像２とを、画像表示面３に表示する様子を模式的に示す説明図である。上記右眼用画像１と左眼用画像２とは、観察者が立体映像を視認するための視差に対応して表示されるため、右眼用画像１の輪郭の表示位置と左眼用画像２の輪郭の表示位置とは、視差に対応して異なっている。
【００４８】
なお、図３Ａでは、右眼用画像１が左眼用画像２の左側にくる交差法の例であるが、右眼用画像１が左眼用画像２の右側にくる平行法の画像であっても効果は同様である。
【００４９】
右眼用画像１と左眼用画像２とは、複数フレーム毎に切り替えて表示される。すなわち、あるひとまとまりの複数フレームでは、例えば、同じ右眼用画像１が複数フレームを構成する要素フレーム毎に表示され、次のひとまとまりの複数フレームでは、同じ左眼用画像２が要素フレーム毎に表示される。図３Ａは、左眼用画像２が表示されたフレームを表しており、右眼用画像１については、その表示位置を示すため、輪郭が仮想線としての破線によって示されている。
【００５０】
視差に対応した右眼用画像１と左眼用画像２とを画像表示面３に表示する場合、両者の輪郭の表示位置が違うために、両者の輪郭によって囲まれた視差領域を考えることができる。図３Ｂは、その視差領域を図３Ａから取り出して示す説明図である。
【００５１】
図３Ａおよび図３Ｂに示すように、右眼用画像１の左輪郭と左眼用画像２の左輪郭とによって囲まれた視差領域ａ１と、右眼用画像１の右輪郭と左眼用画像２の右輪郭とによって囲まれた視差領域ａ２とを考える。
【００５２】
これらの視差領域ａ１，ａ２は、右眼用画像１および左眼用画像２のクロストークの発生時に、視認可能となり、クロストークの発生がなければ視認されない領域である。より具体的には、左眼用画像２の表示期間でクロストークが発生した場合には、例えば左眼用画像２の左側に隣接した左側の視差領域ａ１が視認される。視認された視差領域ａ１は、すなわち、左眼用画像２の表示期間では表示されるべきではなく、右眼用画像１の左側の輪郭部分に相当する。クロストークが発生しなければ、視差領域ａ１には、本来の背景画像が表示される。
【００５３】
また、右眼用画像１の表示期間では、視差領域ａ１には、右眼用画像１の左側の輪郭部分が表示される。
【００５４】
したがって、クロストークが発生していない適正な表示状態では、視差領域ａ１に属する着目画素Ａの輝度は、右眼用画像１を表示するための第１の表示輝度と、背景画像を表示するための第２の表示輝度との間で遷移する。
【００５５】
以下、アナログ値として連続的な値を有する輝度を、デジタル値として離散的な値を有する階調に置き換えて説明する。そうすると、上記着目画素Ａの階調は、右眼用画像１を表示するための第１の表示輝度に対応する対象物階調βと、背景画像を表示するための第２の表示輝度に対応する背景階調αとの間で遷移する。
【００５６】
同様に、視差領域ａ１に属する他の着目画素Ｂの階調は、右眼用画像１を表示するための第１の表示輝度に対応する対象物階調δと、背景画像を表示するための第２の表示輝度に対応する背景階調γとの間で遷移する。
【００５７】
なお、背景階調αと背景階調γとが等しく、背景画像の階調が画像表示面３全体で均一であってもよいが、均一であることに限定されない。すなわち、背景階調αと背景階調γとは、任意の階調であってよい。
【００５８】
また、対象物階調βと対象物階調δとが等しく、立体表示対象物の画像全体の階調が均一であってもよいが、均一であることに限定されない。すなわち、対象物階調βと対象物階調δとは、任意の階調であってよい。
【００５９】
さらに、右眼用画像１と左眼用画像２とは、静止画であっても動画であってもよい。要するに、着目画素Ａの輝度が遷移する背景階調αおよび対象物階調βが確定し、着目画素Ｂの輝度が遷移する背景階調γおよび対象物階調δが確定しさえすれば、本発明を適用することができる。
【００６０】
このように、上記左側の視差領域ａ１に属する着目画素Ａ（またはＢ）にとって、右眼用画像１を表示するために、左眼用画像２を右眼用画像１に切り替えたときには、右眼用画像１としての立体表示対象物を表示するための対象物階調β（またはδ）が、到達すべき表示輝度になる。一方、左眼用画像２を表示するために、右眼用画像１を左眼用画像２に切り替えたときには、背景画像を表示するための背景階調α（またはγ）が、到達すべき表示輝度になる。
【００６１】
（階調遷移強調処理の概要）
そうすると、クロストークの発生を抑制するには、少なくとも、観察者に立体映像を視認させる視認期間中に、視差領域に属する着目画素の輝度を、上記の到達すべき表示輝度に到達させることが重要となる。
【００６２】
例えば、画素に液晶を用いた場合、上記のクロストークは、信号印加に対する応答速度が遅いという液晶の特性に起因しているから、クロストークの解消にとっては、液晶の応答速度を速める階調遷移強調処理（いわゆるオーバーシュート駆動）が有効になる。
【００６３】
ただし、階調遷移強調処理の強度が強過ぎると、着目画素の輝度が、上記の到達すべき表示輝度を超えてしまう。つまり、着目画素の輝度が増大するライズ応答の場合に、階調遷移強調処理の強度が強過ぎると、着目画素の輝度は、到達すべき表示輝度を上回ってしまう。一方、着目画素の輝度が減少するディケイ応答の場合に、階調遷移強調処理の強度が強過ぎると、着目画素の輝度は、到達すべき表示輝度を下回ってしまう。この場合にも、上記視差領域が視認されるクロストークが発生する。
【００６４】
そこで、本発明では、上記着目画素の上記視認期間にわたる平均輝度が、上記到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるように、階調遷移強調処理を行うようにした。
【００６５】
その具体例を図１に示す。図１は、右眼用画像１と左眼用画像２とを２フレーム毎に切り替えて表示する場合に、例えば、上記視差領域ａ１に属する上記着目画素Ａの輝度（階調）の変化を示すグラフである。
【００６６】
図１の（ａ）に示すように、フレームＦ１，Ｆ２は、例えば左眼用画像２の表示期間であり、着目画素Ａの階調は、映像信号に従って、右眼用画像１を表示するための対象物階調β＝１６０から、背景画像を表示するための背景階調α＝３２に切り換わっている。
【００６７】
また、フレームＦ３，Ｆ４は、例えば右眼用画像１の表示期間であり、着目画素Ａの階調は、映像信号に従って、背景画像を表示するための背景階調α＝３２から、右眼用画像１を表示するための対象物階調β＝１６０に切り換わっている。
【００６８】
なお、例えばフレームＦ１およびＦ２のそれぞれは、左眼用画像２を表示する複数フレーム（２フレーム）を構成する要素フレームであり、フレームＦ３およびＦ４のそれぞれは、右眼用画像１を表示する複数フレーム（２フレーム）を構成する要素フレームである。
【００６９】
さらに、フレームＦ５およびＦ６では、フレームＦ１およびＦ２と同じ階調切り換えが繰り返されている。ただし、フレームＦ５およびＦ６の階調が、フレームＦ１およびＦ２の階調と同じである必要はない。
【００７０】
図１の（ａ）に示すように、着目画素Ａの階調を１６０から３２に切り換えるとき、切り換え直後のフレームＦ１では、着目画素Ａに、階調３２に対応する駆動信号を与えるのではなく、最初の階調遷移強調処理を行うことによって階調０に対応する駆動信号（OS）を与える。
【００７１】
続いて、切り替え直後以外のフレームでは、すなわち、図１の（ａ）の例ではフレームＦ２では、フレームＦ２の始期から次の切り替えまでの期間における着目画素Ａの平均輝度の階調が、到達すべき表示輝度に対応する階調３２と実質的に等しくなるように、次の階調遷移強調処理を行う。この結果、図１の（ｂ）に示すように、フレームＦ２の始期では、着目画素Ａの階調は、まだ到達すべき階調３２に達していない一方で、フレームＦ２の終期、すなわち次の切り替え時点では、着目画素Ａの階調は、到達すべき階調３２を下回った階調（例えば階調３０）に到達する。
【００７２】
このように、フレームＦ２の始期の階調と終期の階調とが、到達すべき階調を挟む値を持つことにより、フレームＦ２の平均輝度を、到達すべき階調と実質的に等しくすることができる。なお、上記フレームＦ２の始期の階調および終期の階調を、後述する視認期間の始期の階調および終期の階調と言い換えることができ、さらに、切り替え直後以外のフレームの始期の階調および次の切り替え時点の階調と言い換えることもできる。
【００７３】
なお、最初の階調遷移強調処理と、次の階調遷移強調処理との違いについては、後で詳述する。
【００７４】
（視認期間）
ここで、視認期間について説明しておく。右眼用画像１と左眼用画像２とによって、観察者に立体表示対象物を高品位で立体視させるには、右眼用画像１と左眼用画像２とを完全に分離して、観察者に視覚させなければならない。
【００７５】
右眼用画像１と左眼用画像２とを分離する方式には、シャッタ眼鏡を観察者に装着させる方式と、シャッタ眼鏡を用いずに視差バリアを画像表示面３に設ける方式とがある。本実施形態では、シャッタ眼鏡を用いる方式について説明するが、本発明がこの方式に限定されるものではない。
【００７６】
図１の（ａ）に示すように、フレームＦ１，Ｆ３およびＦ５では、階調の切り換えに伴う階調の変化が大きいため、視差領域ａ１およびａ２において大きなクロストークが発生する。このため、階調の変化が大きいフレームＦ１，Ｆ３およびＦ５を視認期間とすることはできない。したがって、平均輝度の階調が到達すべき階調と実質的に等しくなっているフレームＦ２，Ｆ４およびＦ６を視認期間とする。
【００７７】
フレームＦ２，Ｆ４およびＦ６を視認期間とするために、フレームＦ２では左眼開および右眼閉、フレームＦ４では右眼開および左眼閉、フレームＦ６では左眼開および右眼閉とし、フレームＦ１，Ｆ３およびＦ５では、右眼および左眼を閉とするように、シャッタ眼鏡を制御してもよい。
【００７８】
ただし、そのためには、シャッタ眼鏡の開閉応答に高速性が求められる。例えばＰＬＺＴ（チタン酸ジルコン酸ランタン鉛）は高速の光シャッタに適している。しかし、光シャッタとしてより一般的な液晶の場合、１フレーム単位で開閉する高速応答には不向きである。
【００７９】
そこで、本実施形態では、画像表示面３の背面側に光を照射するバックライトのオンオフを併用する。バックライトのオンオフは、１フレーム単位で切り換え可能である。さらに、バックライトのオンオフは、画像表示面３内の任意の１画素、あるいは立体表示対象物の上記右眼用画像１および左眼用画像２を形成する任意の１画素に対応して切り換え可能である。具体的には、図１の（ａ）に示すように、視認期間とするフレームＦ２，Ｆ４およびＦ６では、バックライトをオンにし、視認期間以外のフレームＦ１，Ｆ３およびＦ５では、バックライトをオフにする。
【００８０】
なお、任意の１画素に対応してバックライトのオンオフを切り換え可能という言い方を、任意の１画素の階調切替タイミングに合わせてバックライトのオンオフを切り換え可能と言い換えてもよい。
【００８１】
一方、シャッタ眼鏡については、右眼用画像１の表示期間（フレームＦ３およびＦ４）では右眼開および左眼閉とし、左眼用画像２の表示期間（フレームＦ１およびＦ２またはフレームＦ５およびＦ６）では右眼閉および左眼開とする。
【００８２】
このように、シャッタ眼鏡の開閉とバックライトのオンオフとを組み合わせることにより、良好な視認期間を設けることができる。
【００８３】
また、各フレームの画像は、１フレーム期間かけて画面の端から端までスキャンするため、１フレーム期間すべてシャッタ開、かつバックライトオンとすると、画面の上と下で、左右別々の画像が見えてしまう。すなわち、フレームの書き換え前後の別々の画像が、画面の上と下とに表示されるので、画面の上に右画像が表示されているときには、画面の下に１フレーム前の左画像が見えてしまい、また、画面の上に左画像が表示されているときには、画面の下に１フレーム前の右画像が見えてしまう。したがって、バックライトのオフを、画面のスキャン（画素の１ラインないし複数ラインのスキャン）と同期させてスキャンすることが望ましい。このようにバックライトをスキャンすることで、実質的にバックライトのオン時間をより長く設定することができる。
【００８４】
つまり、バックライトをスキャンしないやり方では、１フレーム期間の一部しかバックライトをオンにできないのに対し、バックライトをスキャンするやり方では、１フレーム期間の始期から終期までを一杯に使って、バックライトを順次オンにすることができる。
【００８５】
なお、前述した「次の階調遷移強調処理」について、「切り替え直後以外のフレームの始期から次の切り替えまでの期間における着目画素の平均輝度が、到達すべき表示輝度に実質的に等しくなるように、次の階調遷移強調処理を行う」という言い方は、「視認期間における着目画素の平均輝度が、到達すべき表示輝度に実質的に等しくなるように、次の階調遷移強調処理を行う」と言い換えることができる。
【００８６】
（階調遷移強調処理の詳細）
（１）ＯＳパラメータ用ルックアップテーブル
階調遷移強調処理を行う場合、オーバーシュート（ＯＳ）パラメータを入力階調（縦軸）と出力階調（横軸）とに対応付けて格納したルックアップテーブル（ＬＵＴ）を用意するのが一般的である。入力階調と出力階調の組み合わせによって異なる複数の演算式を用意し、階調遷移強調処理を行う度にＯＳパラメータをリアルタイムの演算で求めてもよいが、ＬＵＴを用いた方が、制御部の負荷が軽くなり、かつ高速処理が可能になる。
【００８７】
図２は、ＬＵＴに格納されたＯＳパラメータの例を示す説明図である。本実施形態では、前述のように、右眼用画像１と左眼用画像２とを２フレーム毎に切り替えて表示するので、２フレームのそれぞれにおいて必要とされる階調遷移強調処理を行うためのＬＵＴが、ＬＵＴ１−１およびＬＵＴ２−１として別々に用意されている。
【００８８】
なお、右眼用画像１と左眼用画像２とを３フレーム毎に切り替えて表示し、到達すべき階調に到達する期間をより長くしてもよい。この場合には、３フレームに対応して３つのＬＵＴを用意することが好ましい。
【００８９】
（２）ＬＵＴ１−１とＬＵＴ２−１との違い
ＬＵＴ１−１とＬＵＴ２−１とでは、格納されているＯＳパラメータが、入力階調と出力階調との組み合わせに応じて、一部異なっている。
【００９０】
これは、右眼用画像１と左眼用画像２との切り替え直後のフレームについて行う最初の階調遷移強調処理と、次のフレームについて行う次の階調遷移強調処理とで、強調度合いを部分的に変えるためである。
【００９１】
例えば、図２に網点を記入した領域と斜線を記入した領域とを区別して示すように、入力階調０と出力階調３２との組み合わせに対するＯＳパラメータは、ＬＵＴ１−１においては１９１であるのに対し、ＬＵＴ２−１においては２０５になっている。また、入力階調１６０と出力階調９６との組み合わせに対するＯＳパラメータは、ＬＵＴ１−１においては１５であるのに対し、ＬＵＴ２−１においては０になっている。このように、ＬＵＴ２−１の方が、入力階調と出力階調との組み合わせに応じて強度の強いＯＳパラメータを格納している。
【００９２】
その目的は、図１に基づいて説明したように、例えばフレームＦ２の始期の階調と終期の階調とが、到達すべき階調を挟む値を持つことにより、フレームＦ２の平均輝度を、到達すべき階調と実質的に等しくするためである。
【００９３】
最初の階調遷移強調処理では、最初のフレームの終期において、着目画素の階調が、到達すべき階調に達することを目指した強調度を設定し、次の階調遷移強調処理では、次のフレームの終期において、着目画素の階調が、到達すべき階調を超えることを目指した強調度を設定する。このために、最初の階調遷移強調処理と次の階調遷移強調処理とで、強調度合いが異なる結果になる。
【００９４】
要するに、次の階調遷移強調処理のために用意されたＬＵＴ２−１には、上記着目画素の輝度（階調）を、上記到達すべき表示輝度（階調）を超える第３の表示輝度（階調）に到達させるＯＳパラメータが、階調遷移の度合いに応じて含まれていることになる。
【００９５】
（３）予測パラメータ用ルックアップテーブル
前述のように、「切り替え直後以外のフレームの始期から次の切り替えまでの期間における着目画素の平均輝度が、到達すべき表示輝度に実質的に等しくなる」または「視認期間における着目画素の平均輝度が、到達すべき表示輝度に実質的に等しくなる」ことが本発明の目標である。
【００９６】
この目標を達成するには、最初の階調遷移強調処理と次の階調遷移強調処理とで、強調度合いを適切に設定することがポイントである。すなわち、階調遷移強調処理の精度を向上させるために、予測パラメータを格納したＬＵＴとして、ＬＵＴ１−２およびＬＵＴ２−２を別途用意した。
【００９７】
ＬＵＴ１−２には、入力階調と出力階調の組み合わせに対し、ＬＵＴ１−１のＯＳパラメータ（第１のパラメータ）を用いた階調遷移強調処理を最初のフレームで行った場合に、最初のフレームの終期において入力階調が実際に到達すると予測される階調が、予測パラメータ（第３のパラメータ）として格納されている。この予測パラメータは、実測によって予め定めておくことができる。
【００９８】
また、ＬＵＴ２−２には、入力階調と出力階調の組み合わせに対し、ＬＵＴ２−１のＯＳパラメータ（第２のパラメータ）を用いた階調遷移強調処理を次のフレームで行った場合に、次のフレームの終期において入力階調が実際に到達すると予測される階調が、予測パラメータ（第４のパラメータ）として格納されている。この予測パラメータもまた、実測によって予め定めておくことができる。
【００９９】
なお、ＬＵＴ１−２によって取得された最初の予測パラメータは、ＬＵＴ２−１のＯＳパラメータを用いた次の階調遷移強調処理を行う場合の入力階調に設定される。さらに、ＬＵＴ２−２によって取得された次の予測パラメータは、右眼用画像１と左眼用画像２との切り換えが行われた直後の新たな最初のフレームについて、ＬＵＴ１−１のＯＳパラメータを用いた最初の階調遷移強調処理を行う場合の入力階調に設定される。
【０１００】
（第１の比較例としての階調遷移強調処理）
後で説明する本発明の階調遷移強調処理の効果を理解し易くするために、第１の比較例としての階調遷移強調処理について具体的に説明する。
【０１０１】
図４は、切り換え直後のフレームと、２フレーム目以降とで、別々のＬＵＴを用意せず、ＬＵＴ１−１およびＬＵＴ１−２のみを用いて階調遷移強調処理を行った場合に、視差領域ａ１に属する上記着目画素Ａの輝度（階調）の変化を示すグラフである。
【０１０２】
まず、図４に示すフレームＦ１では、階調が１６０から０に切り換わっている。このフレームＦ１について、ＬＵＴ１−１のＯＳパラメータを用いた最初の階調遷移強調処理を行う。すなわち、入力階調１６０および出力階調０の組み合わせに対するＯＳパラメータは、ＬＵＴ１−１から０になる。したがって、着目画素Ａには、階調０に対応する駆動信号が供給される。ただし、出力階調０を得るためのＯＳパラメータが０である場合、階調遷移強調処理を行っていないのと同じである。これは出力階調０を下回るマイナスの階調が存在しないため、やむをえない。
【０１０３】
一方、ＬＵＴ１−２から、同じ１６０→０の組み合わせに対する予測パラメータは、６４になっている。つまり、階調１６０を表示している着目画素Ａに、階調０に対応する駆動信号を供給すると、フレームＦ１の終期では、着目画素Ａの階調は階調０に到達できず、階調６４に到達すると予測される。
【０１０４】
そこで、次のフレームＦ２について行う次の階調遷移強調処理では、再びＬＵＴ１−１を用いて、入力階調６４および出力階調０の組み合わせに対応したＯＳパラメータを求める。すなわち、ＬＵＴ１−１から、６４→０の組み合わせに対するＯＳパラメータは０である。したがって、着目画素Ａには、階調０に対応する駆動信号が引き続き供給される。
【０１０５】
ただし、ＬＵＴ１−２を参照すると、６４→０の組み合わせに対する予測パラメータは、２７となっている。したがって、比較例１では、０以外の入力階調を出力階調０に遷移させる場合に、階調遷移強調処理を行えないので、フレームＦ２の終期においてさえ、到達すべき階調０にならない。
【０１０６】
このことは、視差領域ａ１が黒にならないため、黒の背景から浮き上がり、フレームＦ２において視認されてしまう。すなわち、特に、高階調から低階調へ切り換わる場合の視認期間においてクロストークが顕著に発生するため、観察者による立体視が損なわれる。
【０１０７】
なお、フレームＦ３およびフレームＦ４については、後で説明する具体例２と考え方が同じなので、その説明を省略する。
【０１０８】
（第２の比較例としての階調遷移強調処理）
図５は、第２の比較例としての階調遷移強調処理におけるＬＵＴの出力値を示す図である。
【０１０９】
図５に「右１、右２、左１、左２」と記載された４つのフレームに着目する。この４つのフレームでは、着目画素Ａの階調が、２５５と９６とで切り換わっている。フレーム「右１」では、階調が９６から２５５に切り換わるため、このときのＯＳパラメータは、ＬＵＴ１−１から２５５になり、予測パラメータは、ＬＵＴ１−２から２５５になる。
【０１１０】
視認期間となるフレーム「右２」では、着目画素Ａの階調が２５５を維持するため、ＬＵＴ１−１および１−２から、ＯＳパラメータも予測パラメータも２５５のまま変化しない。
【０１１１】
フレーム「左１」では、階調が２５５から９６に切り換わるため、このときのＯＳパラメータは、ＬＵＴ１−１から０になり、予測パラメータは、ＬＵＴ１−２から１２７になる。すなわち、フレーム「左１」の終期では、着目画素Ａの階調が９６には到達せず１２７に到達すると予測される。
【０１１２】
視認期間となるフレーム「左２」では、始期の階調が１２７であると予測されるから、入力階調１２７および出力階調９６に対するＯＳパラメータを、ＬＵＴ１−１から補間演算によって求める。この場合には、（９６−４４）×（１２８−１２７）／（１２８−９６）＋４４＝４５．６３≒４６の計算式によって、ＯＳパラメータが４６として求まる。入力階調１２７および出力階調９６に対する予測パラメータは、ＬＵＴ１−２から９６として求まる。予測パラメータが９６であるということは、ＯＳパラメータ４６を用いた階調遷移強調処理によって、着目画素Ａの階調がフレーム「左２」の終期に９６に到達するということを意味する。
【０１１３】
このため、フレーム「左２」の始期から終期までの期間における着目画素Ａの階調は、９６より大きくなっている。したがって、フレーム「左２」の背景階調９６より、着目画素Ａの階調は大きくなるため、視差領域が背景から浮き上がって視認されてしまう。
【０１１４】
ＬＵＴ１−１の強調度合いをもっと強めたＯＳパラメータを用いると、例えば１フレーム目で１２７階調から９６階調へ遷移する別の画素において、１フレーム目でそのＯＳパラメータを使うことによって、到達すべき輝度を超えてしまうリスクが高くなる。この場合にも、視差領域と背景とが異なって視認されてしまう。
【０１１５】
すなわち、右眼用画像と左眼用画像とを、複数フレーム毎に切り替える場合に、複数フレームを構成する各フレームにおいて同じＬＵＴを用いたのでは、クロストークの発生を抑えるのは困難であるということがわかる。
【０１１６】
（強調度合いを段階的に変える階調遷移強調処理の具体例１）
次に、本発明による上記最初の階調遷移強調処理および次の階調遷移強調処理について、具体例を挙げて説明する。
【０１１７】
図１の（ａ）に示す例では、立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度としての対称物階調βと、背景画像を表示するための第２の表示輝度としての背景階調αとに共通する最低階調を、０以外の所定階調に設定している。すなわち、対称物階調βを１６０とし、背景階調αを３２として、階調３２を最低階調としている。
【０１１８】
このように、最低階調を０以外の所定階調に設定すると、その最低階調へ早く到達させるための階調遷移強調処理を行うことができる。その結果、前記第１の比較例で説明したような、０以外の入力階調を出力階調０に遷移させる場合に、階調遷移強調処理を行えないので、クロストークが発生するという問題を解消することができる。
【０１１９】
階調３２を最低階調とする根拠は、ＬＵＴ１−２およびＬＵＴ２−２から説明することができる。すなわち、最低階調を仮に０とした場合、着目画素の階調が到達すると予測される階調は、ＬＵＴ１−２でもＬＵＴ２−２でも０を超えてしまっている。つまり、０以外の階調から０へ遷移させようとすると、必ず、クロストークが発生する。したがって、ＬＵＴ１−２およびＬＵＴ２−２に設定された０の次に低い階調である３２を最低階調として選択した。もちろん、階調遷移強調処理を行うことができればよいので、最低階調は３２に限定されず、０以外の所定階調に設定することができる。
【０１２０】
なお、最低階調を０以外の所定階調に設定するということは、背景画像を黒で表示することはできなくなり、僅かにグレー寄りの黒で背景画像を表示することを意味する。しかし、最低階調を０以外の所定階調に設定することによって、白っぽい表示よりも黒っぽい表示においてより目立つクロストークを抑制できるので、立体映像の表示品位を高める効果が大きい。以下、さらに具体的に説明する。
【０１２１】
フレームＦ１では、上記のように、階調が１６０から３２に切り換わっている。このフレームＦ１について、ＬＵＴ１−１のＯＳパラメータを用いた最初の階調遷移強調処理を行う。図２のＬＵＴ１−１では、１６０→３２の組み合わせに対するＯＳパラメータが０になっている。したがって、着目画素Ａには、階調０に対応する駆動信号が供給される。
【０１２２】
一方、ＬＵＴ１−２では、同じ１６０→３２の組み合わせに対する予測パラメータが６４になっている。つまり、フレームＦ１の終期では、着目画素Ａの階調は階調６４に到達すると予測される。
【０１２３】
そこで、次のフレームＦ２について行う次の階調遷移強調処理では、ＬＵＴ２−１を用いて、階調６４を入力階調とし、階調３２を出力階調とする階調の組み合わせに対応したＯＳパラメータを読み出す。すなわち、ＬＵＴ２−１では、６４→３２の組み合わせに対するＯＳパラメータが０になっている。したがって、着目画素Ａには、階調０に対応する駆動信号が引き続き供給される。
【０１２４】
ただし、ＬＵＴ２−２を参照すると、６４→３２の組み合わせに対する予測パラメータは、到達すべき階調３２を下回る階調３０になっている。こうして、図１の（ｂ）に示すように、フレームＦ２の始期の階調ｘ（予測階調）は６４となり、フレームＦ２の終期の階調は３０となることによって、フレームＦ２（視認期間）の平均階調が、到達すべき階調３２になる。
【０１２５】
この結果、フレームＦ２（視認期間）の平均階調が、背景階調と等しくなるので、観察者は、クロストークを実質的に視認せずに済む。
【０１２６】
なお、最低階調を、０以外の所定階調に設定すると、黒側のクロストークの発生を確実に防止できる効果を得ることができる。しかし、最低階調を０に設定した場合、着目画素Ａの階調を０以外の階調から０に遷移させるときにクロストークが発生するとはいうものの、着目画素Ａの階調を０以外の高階調から０以外の低階調に遷移させるとき、すなわち中間調における階調遷移において、クロストークの発生を防止できるので、本発明は、最低階調を０以外の所定階調に設定する形態に限定されるものではない。
【０１２７】
（強調度合いを段階的に変える階調遷移強調処理の具体例２）
次に、左眼用画像２が右眼用画像１に切り換わった直後のフレームＦ３では、フレームＦ２の終期の階調３０がスタート階調になる。したがって、フレームＦ３について最初の階調遷移強調処理を行うためのＯＳパラメータを、ＬＵＴ１−１を用いて３０→１６０の組み合わせに対して求めると、補間演算によって２３０として求まる。
【０１２８】
一方、ＬＵＴ１−２では、同じ３０→１６０の組み合わせに対する予測パラメータは、補間演算によって１６０として求まる。つまり、３０→１６０の組み合わせについては、ＯＳパラメータ２３０を用いた最初の階調遷移強調処理を行うだけで、着目画素Ａの階調は、到達すべき階調１６０になる。
【０１２９】
この場合、次のフレームＦ４では、次の階調遷移強調処理を行う必要が無い。実際、次のフレームＦ４のためのＬＵＴ２−１では、入力階調１６０と出力階調１６０との組み合わせに対するＯＳパラメータが１６０として格納され、不要な階調遷移強調処理が行われないようにＯＳパラメータが設定されている。
【０１３０】
また、ＬＵＴ２−２においても、１６０→１６０の組み合わせに対する予測パラメータは１６０になっている。こうして、図１の（ｂ）に示すように、フレームＦ４の階調は１６０に維持されるため、フレームＦ４（視認期間）の平均階調は、いうまでもなく到達すべき階調１６０になる。
【０１３１】
フレームＦ５以降では、フレームＦ１〜Ｆ４の処理が繰り返される。
【０１３２】
なお、図１に示す例は、画像表示面３に立体表示対象物を静止画として表示する場合である。画像表示面３に移動する立体表示対象物を表示する場合、視認期間以外の期間（フレームＦ１，Ｆ３およびＦ５）中に、右眼用画像１または左眼用画像２を移動させる。着目画素Ａの階調は、前記対象物階調βと、立体表示対象物を移動させた後の新たな表示位置に形成される視差領域ａ１に該当する新たな背景階調α’との間で遷移する。
【０１３３】
（強調度合いを段階的に変える階調遷移強調処理の具体例３）
図６は、図５の第２の比較例と同じ階調の切り換えを行う場合に、本発明の階調遷移強調処理におけるＬＵＴの出力値を示す図である。
【０１３４】
まず、フレーム「右１」のスタート階調は、フレーム「右１」の直前のフレーム「左２」において、ＬＵＴ２−２から求まる予測パラメータ８８に等しい。
【０１３５】
したがって、フレーム「右１」では、着目画素Ａの階調は、８８から２５５に切り換わる。この場合のＯＳパラメータは、ＬＵＴ１−１から補間演算によって２５５になる。予測パラメータは、ＬＵＴ１−２から２５５として求まる。
【０１３６】
視認期間となるフレーム「右２」では、着目画素Ａの階調が２５５を維持するため、ＬＵＴ１−１および１−２から、ＯＳパラメータも予測パラメータも２５５のまま変化しない点は、上記第２の比較例と同じである。
【０１３７】
次のフレーム「左１」では、階調が２５５から９６に切り換わるため、このときのＯＳパラメータは、ＬＵＴ１−１から０になり、予測パラメータは、ＬＵＴ１−２から１２７になる。すなわち、フレーム「左１」の終期では、着目画素Ａの階調が９６には到達せず１２７に到達すると予測される点も、上記第２の比較例と同じである。
【０１３８】
視認期間となるフレーム「左２」では、始期の階調が１２７であると予測されるから、入力階調１２７および出力階調０に対するＯＳパラメータは、ＬＵＴ２−１から、補間演算によって１５として求まる。予測パラメータは、ＬＵＴ２−２から補間演算によって８８として求まる。予測パラメータが８８であるということは、ＯＳパラメータ１５を用いた階調遷移強調処理によって着目画素Ａの階調がフレーム「左２」の終期に８８に到達するということを意味する。
【０１３９】
第２の比較例では、フレーム「左２」においてクロストークが発生したが、本発明を適用することにより、フレーム「左２」の始期の階調が１２７になり、終期の階調が８８になる結果、平均階調を、背景階調に等しい階調９６に到達させることができる。この結果、フレーム「左２」においてクロストークは発生しない。
【０１４０】
（立体映像表示装置の概略構成）
以上説明した本発明の立体映像表示方法を実施する立体映像表示装置について、以下説明する。
【０１４１】
図８は、本発明の立体映像表示装置を備えた表示システム１００の一構成例を概略的に示す説明図である。
【０１４２】
より具体的には、図８に示すように、表示システム１００は、立体映像表示装置としての映像データ出力装置１０１および液晶ディスプレイ１０２を備えているとともに、液晶シャッタ制御部１０３およびシャッタ眼鏡１１１を備えている。シャッタ眼鏡１１１は、液晶シャッタＬ（左眼用シャッタ）１０４、液晶シャッタＲ（右眼用シャッタ）１０５を有している。
【０１４３】
なお、映像データ出力装置１０１と液晶ディスプレイ１０２とを便宜的に別体として図示しているが、一体化された携帯型の液晶表示装置に置き換えてもよい。
【０１４４】
映像データ出力装置１０１は、液晶ディスプレイ１０２にて表示する映像のフレームデータから駆動データ１０６を生成し、駆動データ１０６を液晶ディスプレイ１０２へ出力する。本実施形態では、映像データ出力装置１０１は、図１の（ａ）等を参照して既に説明したように、左眼映像用駆動データおよび右眼映像用駆動データを２フレームずつ交互に送出する。
【０１４５】
これらの左眼映像用駆動データおよび右眼映像用駆動データのそれぞれは、液晶ディスプレイ１０２に表示される映像のちらつきを防止するため、６０フレーム／秒以上、より好ましくは１２０フレーム／秒以上のフレームレートを有している。
【０１４６】
映像データ出力装置１０１は、同時にフレームのステータス（フレーム番号）を知らせるフレーム制御信号１０７を出力する。さらに、映像データ出力装置１０１は、液晶ディスプレイ１０２のバックライトの点灯を制御するバックライト制御信号１１０を液晶ディスプレイ１０２に送出する。
【０１４７】
液晶ディスプレイ１０２は、映像データ出力装置１０１より出力された駆動データ１０６を映像として出力する装置である。
【０１４８】
液晶シャッタ制御部１０３は、液晶シャッタＬ１０４および液晶シャッタＲ１０５の各開閉を、それぞれ液晶シャッタＬ制御信号１０８および液晶シャッタＲ制御信号１０９により制御する。図８は、液晶シャッタＲ１０５が開状態であり、液晶シャッタＬ１０４が閉状態を示している。
【０１４９】
液晶シャッタＬ１０４または液晶シャッタＲ１０５は、開状態のときに、ユーザの対応する眼に液晶ディスプレイ１０２の表示映像を見せることができるが、閉状態のときには、対応する眼に何も見せないようになっている。
【０１５０】
（立体映像表示装置の詳細な構成）
（１）立体映像表示装置の主要部
図９は、本発明の立体映像表示装置の詳細な構成を示すブロック図である。図９に示すように、映像データ出力装置１０１は、大きく分けると、主要部として、第１の処理部１１と、第２の処理部１２と、フレームメモリ１３とを備えている。
【０１５１】
第１の処理部１１および第２の処理部１２は、右眼用画像１または左眼用画像２の現在フレームの映像信号に対応する現在映像データと、第２の処理部１２の出力によって毎フレーム書き換えられるフレームメモリ１３の格納データとを入力する。
【０１５２】
着目画素Ａの輝度を、立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度（例えば対象物階調β）と背景画像を表示するための第２の表示輝度（例えば背景階調α）のうち、到達すべき表示輝度に到達させるために、まず第１の処理部１１は、上記格納データから上記要素フレーム毎の上記現在映像データへの遷移の度合いに応じて選択的に、上記要素フレーム毎の現在映像データに対し異なる強度の階調遷移強調処理（ＯＳ）を行い、強調映像データを生成する。強調映像データは、第１の処理部１１から出力される。
【０１５３】
第２の処理部１２は、第１の処理部１１の階調遷移強調処理によって着目画素Ａの輝度が到達すると予測された輝度に対応する予測データを、上記格納データと上記現在映像データとに基づいて、上記要素フレーム毎の階調遷移強調処理の強度に応じて求め、求めた予測データを、フレームメモリ１３に、上記格納データとして上書きする。
【０１５４】
（２）第１の処理部１１の詳細な構成
第１の処理部１１は、より詳細には、演算部１０と、第１のルックアップテーブルとしてのＬＵＴ１−１と、第２のルックアップテーブルとしてのＬＵＴ２−１とを備えている。なお、予測データを用いた階調遷移強調処理をさらに繰り返す場合には、さらなるＯＳパラメータを格納したＬＵＴ３−１を備えていてもよい。
【０１５５】
演算部１０は、現在映像データと、フレームメモリ１３から上記格納データとを入力し、現在映像データに対し、必要に応じて階調遷移強調処理を行う。
【０１５６】
ＬＵＴ１−１は、図６を参照して前述したように、フレームメモリ１３から入力された格納データを、上記複数フレームのうちの最初のフレームの現在映像データへ遷移させるのに対応した最初の階調遷移強調処理を行うためのＯＳパラメータ（第１のパラメータ）を格納している。
【０１５７】
ＬＵＴ２−１は、上記第２の処理部１２が、上記最初の階調遷移強調処理について上記予測データとして求めた第１の予測データを、上記複数フレームのうちの次のフレームの現在映像データへ遷移させるのに対応した次の階調遷移強調処理を行うためのＯＳパラメータ（第２のパラメータ）を格納している。
【０１５８】
（３）第２の処理部１２の詳細な構成
第２の処理部１２は、より詳細には、演算部２０と、第３のルックアップテーブルとしてのＬＵＴ１−２と、第４のルックアップテーブルとしてのＬＵＴ２−２とを備えている。なお、予測データを用いた階調遷移強調処理をさらに繰り返す場合には、さらなる予測データを求めるためのパラメータを格納したＬＵＴ３−２を備えていてもよい。
【０１５９】
演算部２０は、現在映像データと、フレームメモリ１３から上記格納データとを入力し、入力した現在映像データと格納データとから上記予測データを求める。
【０１６０】
ＬＵＴ１−２には、第３のパラメータが、上記格納データと上記現在映像データとに対応付けて格納されている。第３のパラメータは、第１の処理部１１によって行われる上記最初の階調遷移強調処理に関して、上記第２の処理部１２が上記第１の予測データを求めるためのパラメータである。
【０１６１】
ＬＵＴ２−２には、第４のパラメータが、上記第１の予測データと上記現在映像データとに対応付けて格納されている。第４のパラメータは、第１の処理部１１によって行われる上記次の階調遷移強調処理について、上記第２の処理部１２が上記予測データとしての第２の予測データを求めるためのパラメータである。
【０１６２】
（４）その他の構成
映像データ出力装置１０１は、さらに、データ入力側にデータ入力部３１を備え、データ出力側に駆動データ生成部３２を備えているほか、上記バックライト制御信号１１０を生成するバックライト駆動部３３（光源駆動部）を備えている。
【０１６３】
データ入力部３１は、画像データ信号を入力し、フレーム同期信号に同期したフレームデータとして、現在映像データを生成し、演算部１０および２０に出力する。
【０１６４】
駆動データ生成部３２は、演算部１０が必要に応じて階調遷移強調処理を行った現在映像データを入力し、液晶ディスプレイ１０２の画素を駆動する駆動データに変換する。
【０１６５】
バックライト駆動部３３は、上記バックライト制御信号１１０を生成する。液晶ディスプレイ１０２の上記バックライトは、後述する表示部４１の画像表示面に二次元的に配列された画素の水平ラインに平行に、複数配置された光源、例えば蛍光管またはＬＥＤアレイである。また、上記バックライトは、画素の水平ラインに垂直な表示部４１の一辺にＬＥＤアレイを配置し、表示部４１の背面側に導光板、反射板および拡散板などを組み合わせた光学部材を配置し、これら全体を光源としたサイドライト型の光源に置き換えてもよい。
【０１６６】
このようなバックライトが、バックライト制御信号１１０によって、画素の水平ライン走査に同期して、オンオフされる。より具体的には、右眼用画像１と左眼用画像２との切り換え直後のフレームでは、バックライトをオフにし、上記切り換え直後のフレーム以外のフレームでは、バックライトをオンにする。
【０１６７】
また、図３Ａに示すように、立体表示対象物が画像表示面の一部領域に表示されている場合には、その一部領域において、右眼用画像１と左眼用画像２とを分離して観察者に視認させればよいので、少なくとも、その一部領域に対応するバックライトが、その一部領域を通る複数の水平ラインの走査に同期して、オンオフされてもよい。
【０１６８】
液晶ディスプレイ１０２は、例えばアクティブマトリクス型の液晶表示装置であり、前記表示部４１のほかに、ゲート駆動部４２、ソース駆動部４３および共通電極駆動部４４を備えている。
【０１６９】
表示部４１は、詳細な図示は省略するが、互いに平行する複数本の走査信号線および互いに平行する複数本のデータ信号線と、マトリクス状に配置された画素とを有している。
【０１７０】
上記表示部４１における各画素は、例えばＴＦＴ等のスイッチング素子および液晶容量等によって構成される。このような画素において、ＴＦＴのゲートが走査信号線に接続されると共に、ＴＦＴのドレインおよびソースを介してデータ信号線と液晶容量の一方の電極とが接続され、液晶容量の他方の電極が全画素に共通の共通電極線に接続されている。
【０１７１】
ゲート駆動部４２は、走査信号線を順次選択する走査信号を出力し、ソース駆動部４３は、選択された画素を上記駆動データに基づいて駆動する。共通電極駆動部４４は、上記共通電極線に印加する電圧を供給する。
【０１７２】
なお、演算部１０および２０は、ゲート駆動部４２、ソース駆動部４３および共通電極駆動部４４とＬＳＩとして一体化されることも可能である。また、ゲート駆動部４２、ソース駆動部４３および共通電極駆動部４４を表示部４１内にモノリシック回路として作り込むことも可能である。
【０１７３】
（立体映像表示装置の動作）
上記の構成により、まず、演算部１０は、データ入力部３１とフレームメモリ１３とから、それぞれ現在映像データと、現在映像データより１フレーム前のデータである上記格納データとを入力し、格納データを現在映像データに遷移させるように最初の階調遷移強調処理を行い、強調映像データを生成する。
【０１７４】
図７は、右眼用画像１と左眼用画像２とを２フレーム毎に切り替えて表示する場合に、例えば、上記視差領域ａ１に属する上記着目画素Ａの輝度（階調）が、図１とは異なる階調の組み合わせに対して変化する様子を示すグラフである。
【０１７５】
図７の（ａ）に示す例では、着目画素Ａの階調が、立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度に対応する階調１２８と、背景画像を表示するための第２の表示輝度に対応する階調０との間で遷移する。したがって、演算部１０は、左眼用画像２の現在映像データとしてフレームＦ１の階調０を示すデータをデータ入力部３１から入力し、フレームメモリ１３からフレームＦ１の１フレーム前の格納データとして階調１２８を示すデータを入力する。
【０１７６】
続いて、演算部１０は、ＬＵＴ１−１から、入力階調１２８および出力階調０に対応するＯＳパラメータとして０を読み出し、階調０を示す映像データを駆動データ生成部３２に出力する。ＬＵＴ１−１からＯＳパラメータを読み出し、ＯＳパラメータに対応する映像データを出力する処理は、最初の階調遷移強調処理に相当するが、出力階調０の場合には実質的な強調処理を行うことができない。
【０１７７】
こうして、駆動データ生成部３２は、フレームＦ１について階調０を示す駆動データを生成し、ソース駆動部４３を介して、着目画素Ａを駆動する。
【０１７８】
上記演算部１０の動作と並行して、演算部２０も、演算部１０と同じ階調０を示すデータおよび階調１２８を示すデータを、それぞれデータ入力部３１およびフレームメモリ１３から入力し、ＬＵＴ１−２から、入力階調１２８および出力階調０に対応する第１の予測パラメータとして、４９を読み出す。読み出された第１の予測パラメータ４９は、フレームメモリ１３に上書きされる。
【０１７９】
第１の予測パラメータ４９は、前述のように、フレームＦ１の終期において、着目画素Ａの階調が実際に到達する階調を示している。また、第１の予測パラメータは、フレームＦ２の始期の階調を示してもいる。
【０１８０】
次のフレームＦ２では、左眼用画像２の現在映像データは、フレームＦ１の現在映像データと同じなので、階調０を示すデータである。したがって、演算部１０および２０は、それぞれ、データ入力部３１およびフレームメモリ１３から、階調０を示す現在映像データと第１の予測パラメータ４９に対応するデータとを入力する。
【０１８１】
演算部１０は、次の階調遷移強調処理のために、ＬＵＴ２−１にアクセスし、入力階調４９および出力階調０に対応するＯＳパラメータとして、０を求める。なお、この場合のＯＳパラメータは、補間演算によって求められる。出力階調が、フレームＦ１と同様に０なので、次の階調遷移強調処理においても実質的な強調処理を行うことができない。
【０１８２】
駆動データ生成部３２は、フレームＦ２について階調０を示す駆動データを生成し、ソース駆動部４３を介して、着目画素Ａを駆動する。
【０１８３】
一方、演算部２０は、ＬＵＴ２−２にアクセスし、入力階調４９および出力階調０に対応する第２の予測パラメータとして、補間演算により２１を求める。第２の予測パラメータとしての２１は、フレームＦ２の終期において、着目画素Ａの階調が実際に到達する階調を示している。また、第２の予測パラメータは、フレームＦ３の始期の階調を示してもいる。
【０１８４】
このように、２フレームにわたって階調遷移強調処理を行っても、到達すべき階調に到達しないことがあるので、さらなるＯＳパラメータを格納したＬＵＴ３−１と、さらなる予測パラメータを格納したＬＵＴ３−２とを用意し、３回目の階調遷移強調処理を行うようにしてもよい。この場合、右眼用画像１と左眼用画像２とは、３フレーム毎に切り換えられる。
【０１８５】
次のフレームＦ３では、階調０の左眼用画像２から階調１２８の右眼用画像１に切り換えられる。そこで、演算部１０および２０は、それぞれ、データ入力部３１およびフレームメモリ１３から、階調１２８を示す現在映像データと第２の予測パラメータとしての２１に対応するデータとを入力する。
【０１８６】
演算部１０は、右眼用画像１のための最初の階調遷移強調処理のために、再びＬＵＴ１−１にアクセスし、入力階調２１および出力階調１２８に対応するＯＳパラメータとして、補間演算により２２２を求める。
【０１８７】
この結果、駆動データ生成部３２は、フレームＦ３について階調２２２に対応して強調された駆動データを生成し、ソース駆動部４３を介して、着目画素Ａを駆動する。
【０１８８】
一方、演算部２０は、ＬＵＴ２−１にアクセスし、入力階調２１および出力階調１２８に対応する第１の予測パラメータとして、補間演算により１２２を求める。第１の予測パラメータ１２２は、図７の（ｂ）に示すように、フレームＦ３の終期において、着目画素Ａの階調が実際に到達する階調を示している。また、第１の予測パラメータ１２２は、フレームＦ４の始期の階調を示してもいる。
【０１８９】
次のフレームＦ４では、右眼用画像１の現在映像データは、フレームＦ３の現在映像データと同じなので、階調１２８を示すデータである。したがって、演算部１０および２０は、それぞれ、データ入力部３１およびフレームメモリ１３から、階調１２８を示す現在映像データと第１の予測パラメータとしての１２２に対応するデータとを入力する。
【０１９０】
演算部１０は、次の階調遷移強調処理のために、ＬＵＴ２−１にアクセスし、入力階調１２２および出力階調１２８に対応するＯＳパラメータとして、補間演算により１４０を求める。
【０１９１】
この結果、駆動データ生成部３２は、フレームＦ４について階調１４０に対応する強調された駆動データを生成し、ソース駆動部４３を介して、着目画素Ａを駆動する。
【０１９２】
一方、演算部２０は、ＬＵＴ２−２にアクセスし、入力階調１２２および出力階調１２８に対応する第２の予測パラメータとして、補間演算により１３０を求める。第２の予測パラメータ１３０は、図７の（ｂ）に示すように、フレームＦ４の終期において、着目画素Ａの階調が実際に到達する階調を示している。
【０１９３】
フレームＦ４は、右眼用画像１の視認期間である。このフレームＦ４において、始期の階調が１２２となり、終期の階調が１３０となる結果、平均輝度の階調１２８を達成することができる。
【０１９４】
以上のように、階調遷移強調処理は必要に応じて行われる。つまり、現在映像データと格納データとによって生じる着目画素Ａの輝度差（階調差）によっては、階調遷移強調処理を行う必要がない。階調遷移強調処理を行う必要がない場合には、演算部１０は、現在映像データをそのまま出力する。また、出力階調が最低階調０または最高階調２５５の場合にも、階調遷移強調処理を行うことができないので、最低階調０または最高階調２５５に対応する現在映像データをそのまま出力する。
【０１９５】
演算部１０が出力する強調映像データ、もしくは現在映像データは、視差領域ａ１（またはａ２）に属する着目画素Ａ（またはＢ）の輝度を制御する駆動データとなる。
【０１９６】
一方、演算部２０は、演算部１０が階調遷移強調処理に用いたデータと同じデータ（現在映像データおよび格納データ）を入力し、上記階調遷移強調処理によって着目画素Ａの輝度が到達すると予測される輝度に対応する予測データを求め、求めた予測データを、フレームメモリ１３に、上記格納データとして上書きする。
【０１９７】
上記予測データは、階調遷移前の映像データと、階調遷移後の映像データとから随時演算で求めるようにしてもよいが、ＬＵＴ２−１またはＬＵＴ２−２に予め格納されているので、処理を簡単にすることができる。
【０１９８】
演算部２０が、演算部１０による最初の階調遷移強調処理によって、着目画素Ａの輝度が到達する輝度に対応する予測データを求めることは、以下の利点を生む。つまり、予測データが、到達すべき現在映像データを下回っている場合、予測データを求めるのに使った現在映像データのフレームの次のフレームの現在映像データと、予測データとに応じた２回目の階調遷移強調処理が、演算部１０によって実行される。
【０１９９】
以上の結果、遷移の度合いに応じて強度を適宜変えた、少なくとも２段階に分けた階調遷移強調処理によって、着目画素Ａの輝度を、到達すべき表示輝度により正確に到達させ易くなる。
【０２００】
なお、予測データが、複数フレームのうちの最初のフレームに対して行われる最初の階調遷移強調処理によって到達すべき現在映像データに達している場合、例えば図６のＬＵＴ１−２において、網点が記入されていない予測データ（例えば、入力階調１９２、出力階調９６に対する予測パラメータ９６）の場合、その予測データを求めるのに使った現在映像データのフレームの次のフレームの現在映像データと、予測データとは、一致していることになる。したがって、演算部１０は、階調遷移強調処理を行う必要がないので、現在映像データをそのまま出力する。
【０２０１】
本発明の上記立体映像表示方法および上記立体映像表示について、以下に補足する。
【０２０２】
本発明の上記立体映像表示方法では、上記複数フレームを構成する各フレームのうち、切り替え直後のフレーム以外のフレームの終期に、到達すべき上記表示輝度を超える第３の表示輝度に到達できる場合には、上記表示輝度の遷移に応じて選択的に、上記着目画素の輝度を上記第３の表示輝度に到達させるように、切り替え直後のフレーム以外のフレームにおける上記階調遷移強調処理の強調度合いを決定することを特徴とする。
【０２０３】
既に説明したように、本発明の立体映像表示方法では、（１）上記着目画素の視認期間にわたる平均輝度が、到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるように、階調遷移強調処理を行うか、または（２）２フレーム目の始期から次の切り替えまでの期間における上記着目画素の平均輝度が、到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるように、階調遷移強調処理を行う。
【０２０４】
そうすると、上記（１）の場合、上記視認期間の始期に、着目画素の輝度が、到達すべき上記表示輝度に達していない場合、上記視認期間の終期に、着目画素の輝度が、到達すべき上記表示輝度を超える第３の表示輝度に到達して初めて、平均輝度が、到達すべき表示輝度と実質的に等しくなる。また、上記（２）の場合、２フレーム目の始期に、着目画素の輝度が、到達すべき上記表示輝度に達していない場合、その後の切り替え時点において、着目画素の輝度が、到達すべき上記表示輝度を超える第３の表示輝度に到達して初めて、平均輝度が、到達すべき表示輝度と実質的に等しくなる。
【０２０５】
階調遷移強調処理によって、上記視認期間の始期、あるいは、２フレーム目の始期に、着目画素の輝度が、到達すべき上記表示輝度に達するかどうかは、階調遷移に応じて、言い換えると、スタート階調とエンド階調とに応じて異なる。上記視認期間の始期、あるいは、２フレーム目の始期に、着目画素の輝度が、到達すべき上記表示輝度に達した場合には、それ以上の階調遷移強調処理は不要となる。
【０２０６】
また、到達すべき上記表示輝度を超える第３の表示輝度は、到達すべき上記表示輝度が０または最高階調以外の階調に対して存在する。
【０２０７】
したがって、上記の構成によれば、上記表示輝度の遷移に応じて選択的に、上記着目画素の輝度を上記第３の表示輝度に到達させるように、切り替え直後のフレーム以外のフレームにおける上記階調遷移強調処理の強調度合いを決定するので、着目画素の平均輝度が、到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるという結果を、的確に得ることができる。
【０２０８】
本発明の上記立体映像表示方法では、上記第１の表示輝度および第２の表示輝度に共通する最低階調を、０以外の所定階調に設定することを特徴とする。
【０２０９】
上記の構成によれば、最低階調が０、すなわち黒である場合、階調０を下回るマイナスの階調は存在しないため、０以外の階調から０へ遷移させるための階調遷移強調処理を行うことができない。
【０２１０】
このため、上記複数フレームを構成する各フレームのうち、切り替え直前のフレームの終期でも、階調０に到達しないおそれがある。特に、複数フレームの数を２とした場合、２フレーム目の終期（切り替え時点）でも、階調０に到達しないおそれが高い。そうすると、背景画像を表示するための第２の表示輝度が０であり、立体表示対象物を表示するための第１の表示輝度が０以外である場合、上記視差領域の表示輝度が０に到達しないまま、第１の表示輝度へ切り替わるので、視差領域が黒の背景画像から浮いた状態となって視認されてしまうクロストークが発生する。
【０２１１】
そこで、最低階調を０以外の所定階調に設定すると、その最低階調へ早く到達させるための階調遷移強調処理を行うことができる。
【０２１２】
なお、最低階調を０以外の所定階調に設定するということは、背景画像を黒で表示することはできなくなり、僅かにグレー寄りの黒で背景画像を表示することを意味する。しかし、最低階調を０以外の所定階調に設定することによって、白っぽい表示よりも黒っぽい表示においてより目立つクロストークを抑制できるので、立体映像の表示品位を高める効果が大きい。
【０２１３】
本発明に係る立体映像表示装置における上記第１の処理部は、
(8)上記フレームメモリの格納データを、上記複数フレームのうちの最初のフレームの現在映像データへ遷移させるのに対応した最初の階調遷移強調処理を行うための第１のパラメータを格納した第１のルックアップテーブルと、
(9)上記最初の階調遷移強調処理について、上記第２の処理部が上記予測データとして求めた第１の予測データを、上記複数フレームのうちの次のフレームの現在映像データへ遷移させるのに対応した次の階調遷移強調処理を行うための第２のパラメータを格納した第２のルックアップテーブルとを備えていることを特徴とする。
【０２１４】
上記の構成によれば、２つのルックアップテーブルから、第１の処理部が必要なパラメータを読み出すという簡単な処理によって、２段階に分けた階調遷移強調処理毎に、第１の処理部は強調映像データを生成することができる。
【０２１５】
また、第１のパラメータの値と第２のパラメータの値とを、遷移の度合いに応じて選択的に違えることにより、第１の処理部は、上記格納データから上記現在映像データへの遷移の度合いに応じて選択的に、上記要素フレーム毎の現在映像データに対し異なる強度の階調遷移強調処理を行うことができる。
【０２１６】
本発明に係る立体映像表示装置では、上記着目画素の輝度を、上記到達すべき表示輝度を超える第３の表示輝度に到達させるパラメータであって、上記観察者に立体映像を視認させる視認期間では、上記着目画素の上記視認期間にわたる平均輝度が、上記第１の表示輝度および第２の表示輝度のうち、到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるように、上記次の階調遷移強調処理を行うためのパラメータが、上記第１の予測データから上記現在映像データへの遷移の度合いに応じて、上記第２のパラメータに含まれていることを特徴とする。
【０２１７】
上記の構成によれば、前述したように、視認期間にわたる平均輝度が到達すべき表示輝度と実質的に等しくなった場合に、観察者は上記クロストークを視認せずに済む。視認期間の始期（つまり、右眼用画像と左眼用画像との切り替え直後）には、着目画素の輝度は、上記到達すべき表示輝度を下回っているから、視認期間にわたる平均輝度が到達すべき表示輝度と実質的に等しくなるためには、視認期間の終期において、着目画素の輝度を、上記到達すべき表示輝度を超える第３の表示輝度に到達させればよい。
【０２１８】
着目画素の輝度を、そのような第３の表示輝度に到達させるパラメータが、上記第１の予測データから上記現在映像データへの遷移の度合いに応じて、上記第２のパラメータに含まれている。なお、最初の階調遷移強調処理によって、上記第１の予測データが現在映像データに等しくなる遷移の場合には、現在映像データが第１の処理部からそのまま出力されるパラメータを第２のパラメータに設定しておけばよい。
【０２１９】
本発明に係る立体映像表示装置における上記第２の処理部は、
(10)上記第１の処理部が、上記最初の階調遷移強調処理を行うときの上記第１の予測データを求めるための第３のパラメータが、上記格納データと上記現在映像データとに対応付けて格納された第３のルックアップテーブルと、
(11)上記次の階調遷移強調処理について、上記第２の処理部が上記予測データとしての第２の予測データを求めるための第４のパラメータが、上記第１の予測データと上記現在映像データとに対応付けて格納された第４のルックアップテーブルとを備えていること、
を特徴とする。
【０２２０】
上記の構成によれば、２つのルックアップテーブルから、第２の処理部が必要なパラメータを読み出すという簡単な処理によって、２段階に分けた階調遷移強調処理毎に、第２の処理部は予測データを求めることができる。
【０２２１】
また、第３のパラメータの値と第４のパラメータの値とを、上記要素フレーム毎の階調遷移強調処理の強度に応じて選択的に違えることにより、第２の処理部は、その強度に応じた予測データを求めることができる。
【０２２２】
本発明に係る立体映像表示装置は、右眼用画像または左眼用画像の切替直後のフレームでは、上記第１および第３のパラメータを使用し、右眼用画像または左眼用画像が続く次の少なくとも１つのフレームでは、上記第２および第４のパラメータを使用することを特徴とする。
【０２２３】
これにより、切替直後のフレームでは、第１のパラメータを用いた階調遷移強調処理を、階調遷移の度合いに応じて行い、その階調遷移強調処理の強度に応じた予測データ（到達予想階調）を、第２のパラメータを用いて求めることができる。
【０２２４】
また、次の少なくとも１つのフレームでは、第３のパラメータを用いた階調遷移強調処理を、階調遷移の度合いに応じて選択的に、異なる強度で行うことができ、その階調遷移強調処理の強度に応じた予測データ（到達予想階調）を、第４のパラメータを用いて求めることができる。
【０２２５】
本発明に係る立体映像表示装置は、任意の１画素における上記右眼用画像と左眼用画像との切り換え直後のフレームでは、上記任意の１画素に対応した上記画像表示面の背面側から光を照射する光源をオフにし、上記切り換え直後のフレーム以外のフレームでは、上記光源をオンにするように、光源を駆動する光源駆動部をさらに備えていることを特徴とする。
【０２２６】
これにより、光源のオンオフは、１フレーム単位で高速に切り換えることができるので、１フレーム単位で開閉するには応答速度が遅いシャッタ眼鏡を用いた場合であっても、立体映像の視認期間を良好に作り出すことができる。
【０２２７】
なお、任意の１画素に対応して、光源のオンオフを切り換えることができるので、表示画面に対して、部分的に順次、光源のオンオフを切り換えることができる。例えば、画素の１ラインないし複数ラインのスキャンに同期して、光源のオンオフを切り換えるとか、表示画面を複数のエリアに分割した場合に、そのエリアに対して順番に光源のオンオフを切り換えるといった光源の駆動が可能になる。これにより、立体画像の表示品位を向上させることができる。
【０２２８】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０２２９】
本発明は、携帯電話、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ノート型またはデスクトップ型のコンピュータ、各種サイズのテレビジョン、並びにＡＴＭおよび自動券売機のように、表示画面を有するあらゆる装置に好適に利用することができる。
【符号の説明】
【０２３０】
１  右眼用画像
２  左眼用画像
３  画像表示面
１１  第１の処理部
１２  第２の処理部
１３  フレームメモリ
３３  バックライト駆動部（光源駆動部）
１０１  映像データ出力装置（立体映像表示装置）
１０２  液晶ディスプレイ（立体映像表示装置）
ａ１  視差領域
ａ２  視差領域
α  背景階調（第２の表示輝度）
β  対象物階調（第１の表示輝度）
γ  背景階調（第２の表示輝度）
δ  対象物階調（第１の表示輝度）
ＬＵＴ１−１（第１のルックアップテーブル）
ＬＵＴ２−１（第２のルックアップテーブル）
ＬＵＴ１−２（第３のルックアップテーブル）
ＬＵＴ２−２（第４のルックアップテーブル）
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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