(57)【要約】【課題】立体映像を表示する場合に、クロストークの発生を確実に抑える。【解決手段】画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する信号制御部１２０と、右目用画像と左目用画像との視差を検出する視差量検出部３０６と、視差量に基づいて右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行うＬＰＦ処理部３２０と、を備える。【選択図】図１０
2011040946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する信号制御部と、
右目用画像と左目用画像との視差を検出する視差検出部と、
前記視差量に基づいて前記右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行うＬＰＦ処理部と、
を備える、画像処理装置。
【請求項２】
前記ＬＰＦ処理部は、前記視差量に応じてローパスフィルタのタップ数を切り換える、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記ＬＰＦ処理部は、前記右目用画像及び左目用画像の元の信号にＬＰＦ処理による補正量を加算し、前記視差量の増加に応じて増加するゲインを前記補正量に乗算する、請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する信号制御部と、
右目用画像と左目用画像とのコントラストを検出するコントラスト検出部と、
前記コントラストに基づいて前記右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行うＬＰＦ処理部と、
を備える、画像処理装置。
【請求項５】
前記ＬＰＦ処理部は、前記右目用画像及び左目用画像の元の信号にＬＰＦ処理による補正量を加算し、前記コントラストの大きさを表す指標値の増加に応じて増加するゲインを前記補正量に乗算する、請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記コントラスト検出部は、前記指標値として、注目画素における前記左目用画像と前記右目用画像の信号の差分値を検出する、請求項５に記載の画像処理装置。
【請求項７】
画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する信号制御部と、
画像の垂直方向位置を検出する垂直位置検出部と、
前記垂直位置に基づいて前記右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行うＬＰＦ処理部と、
を備える、画像処理装置。
【請求項８】
前記信号制御部は、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを２回連続して表示させるための信号へ変換し、
前記ＬＰＦ処理部は、２回連続する前記右目用画像又は前記左目用画像の１フレーム目において、画面上部から画面下部に向けて増加するゲインを前記ローパスフィルタリング処理による補正量に乗算する、請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記信号制御部は、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを２回連続して表示させるための信号へ変換し、
前記ＬＰＦ処理部は、２回連続する前記右目用画像又は前記左目用画像の２フレーム目において、画面下部から画面上部に向けて増加するゲインを前記ローパスフィルタリング処理による補正量に乗算する、請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する手段、
右目用画像と左目用画像との視差を検出する手段、
前記視差量に基づいて前記右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行う手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１１】
画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する手段、
右目用画像と左目用画像とのコントラストを検出する手段、
前記コントラストに基づいて前記右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行う手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【請求項１２】
画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する手段、
画像の垂直方向位置を検出する手段、
前記垂直位置に基づいて前記右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行う手段、
としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像処理装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば下記の特許文献に記載されているように、視差を有する左目用画像及び右目用画像を所定周期で交互にディスプレイに供給し、この画像を所定周期に同期して駆動される液晶シャッターを備える眼鏡で観察する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１３８３８４号公報
【特許文献２】特開２０００−３６９６９号公報
【特許文献３】特開２００３−４５３４３号公報
【特許文献４】特許３７８４９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来例のように、立体映像ディスプレイをシャッター眼鏡方式で観察する場合、画像表示装置の応答速度不足や液晶シャッターのコントラスト不足など、表示装置やシャッター眼鏡の特性上の要因による問題が生じる。これらの要因により、右目用の画像の一部が左目に、左目用の画像の一部が右目に漏れ込む現象（以下、クロストークと言う）が発生する。
【０００５】
特に、上述した立体画像表示観察システムにおいて、ディスプレイを液晶表示ディスプレイ等から構成すると、その応答速度が問題となる。すなわち、液晶表示ディスプレイでは、画面の一方の端（画面上辺など）から他方の方の端（画面下辺など）に向けて線順次に映像信号が供給されるが、一方の端から他方の端に書き込まれるタイミングには応答遅れが生じる。
【０００６】
液晶の応答速度の不足により、右目用画像の書き込みにおいては、画面上辺が所望の輝度に達した時点において、画面下辺では、ようやく右目用画像の書き込みが開始される状態となる。左目用画像の書き込みにおいても、画面上辺が所望の輝度に達した時点において、画面下辺では、ようやく左目用画像の書き込みが開始される状態となる。
【０００７】
このため、画面上辺と画面下辺の双方で右目用画像または左目用画像の一方のみが表示されているタイミングで液晶シャッターを開くことが困難となり、右目用画像と左目用画像とが混ざってユーザに視認されるクロストークの問題が発生する。また、液晶の応答速度の不足により、液晶が完全に応答していない状態で液晶シャッターが開かれると、ユーザが所望の輝度の映像を視認できなくなるという問題も生じる。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、立体映像を表示する場合に、クロストークの発生を確実に抑えることが可能な、新規かつ改良された画像処理装置及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する信号制御部と、右目用画像と左目用画像との視差を検出する視差検出部と、前記視差量に基づいて前記右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行うＬＰＦ処理部と、を備える、画像処理装置が提供される。
【００１０】
また、前記ＬＰＦ処理部は、前記視差量に応じてローパスフィルタのタップ数を切り換えるものであってもよい。
【００１１】
また、前記ＬＰＦ処理部は、前記右目用画像及び左目用画像の元の信号にＬＰＦ処理による補正量を加算し、前記視差量の増加に応じて増加するゲインを前記補正量に乗算するものであってもよい。
【００１２】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する信号制御部と、右目用画像と左目用画像とのコントラストを検出するコントラスト検出部と、前記コントラストに基づいて前記右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行うＬＰＦ処理部と、を備える、画像処理装置が提供される。
【００１３】
また、前記ＬＰＦ処理部は、前記右目用画像及び左目用画像の元の信号にＬＰＦ処理による補正量を加算し、前記コントラストの大きさを表す指標値の増加に応じて増加するゲインを前記補正量に乗算するものであってもよい。
【００１４】
また、前記コントラスト検出部は、前記指標値として、注目画素における前記左目用画像と前記右目用画像の信号の差分値を検出するものであってもよい。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する信号制御部と、画像の垂直方向位置を検出する垂直位置検出部と、前記垂直位置に基づいて前記右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行うＬＰＦ処理部と、を備える、画像処理装置が提供される。
【００１６】
また、前記信号制御部は、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを２回連続して表示させるための信号へ変換し、前記ＬＰＦ処理部は、２回連続する前記右目用画像又は前記左目用画像の１フレーム目において、画面上部から画面下部に向けて増加するゲインを前記ローパスフィルタリング処理による補正量に乗算するものであってもよい。
【００１７】
また、前記信号制御部は、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを２回連続して表示させるための信号へ変換し、前記ＬＰＦ処理部は、２回連続する前記右目用画像又は前記左目用画像の２フレーム目において、画面下部から画面上部に向けて増加するゲインを前記ローパスフィルタリング処理による補正量に乗算するものであってもよい。
【００１８】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する手段、右目用画像と左目用画像との視差を検出する手段、前記視差量に基づいて前記右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行う手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。
【００１９】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する手段、右目用画像と左目用画像とのコントラストを検出する手段、前記コントラストに基づいて前記右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行う手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、画像信号の入力を受け、右目用画像及び左目用画像のそれぞれを少なくとも２回連続して表示させるための信号へ変換する手段、画像の垂直方向位置を検出する手段、前記垂直位置に基づいて前記右目用画像及び左目用画像にローパスフィルタリング処理を行う手段、としてコンピュータを機能させるためのプログラムが提供される。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、立体映像を表示する場合に、クロストークの発生を確実に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係る立体画像表示観察システムの構成を示す模式図である。
【図２】画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本実施形態による２度書き込みの原理と、液晶シャッターの開閉を示すタイミングチャートである。
【図４】液晶の応答特性を指数関数で近似し、画面垂直位置に対しての液晶の応答特性を示す特性図である。
【図５】図４の特性において、シャッターの開口時間で積分した時の画面垂直位置に対しての輝度の変化を示す特性図である。
【図６】黒レベルに近い背景に白レベルに近い３Ｄ画像を表示した場合のＬＬＲＲ各フレームの画像とその時のクロストークイメージを示す模式図である。
【図７】本実施形態によるＬＰＦ処理の一例を示す模式図である。
【図８】背景が黒レベルに近い階調で白レベルに近い３Ｄ画像を表示した場合における上端、中央、下端における液晶の応答を示す模式図である。
【図９】タップ数１１の単純平均ＬＰＦ処理を１フレーム目のみ施した場合の画面水平位置に対しての各フレーム処理結果を示すと特性図である。
【図１０】本実施形態に係る画像処理装置の機能ブロックを示す模式図である。
【図１１】ＬＰＦ処理部の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２４】
なお、説明は以下の順序で行うものとする。
（１）システム構成例
（２）画像表示装置の構成例
（３）本実施形態による２度書き込みの例
（４）クロストークの発生例について
（５）本実施形態によるＬＰＦ処理について
（６）画像処理装置の構成例
【００２５】
［（１）システム構成例］
図１は、本発明の一実施形態に係る立体画像表示観察システムの構成を示す模式図である。図１に示すように、本実施形態に係るシステムはＬＣＤから構成される画像表示装置１００と、表示画像鑑賞用メガネ２００とを備える。
【００２６】
画像表示装置１００は、例えば、フィールド毎に右目用画像Ｒと左目用画像Ｌを交互に表示する。表示画像鑑賞用メガネ２００には、レンズに相当する部分に一対の液晶シャッター２００ａ，２００ｂが設けられている。液晶シャッター２００ａ，２００ｂは、画像表示装置１００のフィールド毎の画像切り換えに同期して交互に開閉動作を行う。すなわち、画像表示装置１００に右目用画像Ｒが表示されるフィールドでは、左目用の液晶シャッター２００ｂが閉鎖状態となり、右目用の液晶シャッターが開放状態２００ａとなる。また、左目用画像Ｌが表示されるフィールドでは、これと逆の動作を行う。
【００２７】
このような動作により、鑑賞用メガネ２００を掛けて画像表示装置１００を見るユーザの右目には右目用画像Ｒのみが、また、左目には左目用画像Ｌのみが入射される。このため、鑑賞者の目の内部で右目用と左目用の画像が合成され、画像表示装置１００に表示される画像が立体的に認識される。また、画像表示装置１００は通常の２次元画像を表示することもでき、この場合、右目用画像Ｒと左目用画像Ｌの切り換えは行われない。
【００２８】
［（２）画像表示装置の構成例］
次に、画像表示装置１００の構成について説明する。図２は、画像表示装置１００の構成を示すブロック図である。図２に示すように、画像表示装置１００は、左右映像制御部１２０、シャッター制御部１２２、エミッタ１２４、タイミング制御部１２６、バックライト制御部１２８、ゲートドライバ１３０、データドライバ１３２、液晶表示パネル１３４を備える。液晶表示パネル１３４の背後には、バックライト（面光源）１３６が配置されている。
【００２９】
液晶表示パネル１３４は、液晶層、液晶層を挟んで対向する透明電極、カラーフィルタ等から構成されている。バックライトを構成する蛍光体の残光特性は、４ｍｓ以下に設定されている。また、バックライト１３６は、残光特性の良好なＬＥＤ等から構成されている。
【００３０】
左右映像信号制御部１２０には、右目用画像Ｒ及び左目用画像Ｌを表示するための左右映像信号が入力される。左右映像信号制御部１２０は、液晶表示パネル１３４に右目用画像Ｒと左目用画像Ｌを交互に表示させるため、左右映像信号を交互に出力する。また、左右映像信号制御部１２０は、入力された左右映像信号に基づいて、後述する２度書き込みを行うため、右目用映像信号と左目用映像信号のそれぞれについて、同じ信号が２つ連続するように変換を行う。
【００３１】
タイミング制御部１２６には、左右映像信号制御部１２０で変換された右目用映像信号及び左目用映像信号が入力される。タイミング制御部１２６は、入力された右目用映像信号及び左目用映像信号を液晶表示パネル１３２へ入力するための信号に変換し、ゲートドライバ１３０およびデータドライバ１３２の動作に用いられるパルス信号を生成する。
【００３２】
タイミング制御部１２６で変換された信号は、ゲートドライバ１３０とデータドライバ１３２のそれぞれに入力される。ゲートドライバ１３０およびデータドライバ１３２は、タイミング制御部１２６で生成されたパルス信号を受け、入力された信号に基づいて液晶表示パネル１３４の各画素を発光させる。これにより、液晶表示パネル１３４に映像が表示される。
【００３３】
また、左右映像信号制御部１２０は、２つ連続するように変換された右目用映像信号及び左目用映像信号の切り換わりのタイミングを示すタイミング信号をシャッター制御部１２２へ送る。シャッター制御部１２２は、左右映像信号制御部１２０から送られたタイミング信号に基づいて、エミッタ１２６を発光させる駆動信号をエミッタ１２６へ送る。エミッタ１２６は、左右の映像信号の切り換わりのタイミングを示す光信号を鑑賞用メガネ２００に対して送信する。
【００３４】
表示画像鑑賞用メガネ２００は、詳細は省略するが、光信号を受信するセンサを備えている。光信号を受信した鑑賞用メガネ２００は、画像表示装置１００の右目用映像信号と左目用映像信号の切り換わりのタイミングに同期して、液晶シャッター２００ａ，２００ｂの開閉動作を交互に行う。
【００３５】
また、シャッター制御部１２２が出力するタイミング信号は、バックライト制御部１２８へ入力される。バックライト制御部１２８は、入力されたタイミング信号に基づいて、バックライト１３６を点灯させるための制御信号を出力する。バックライト１３６は、バックライト制御部１２８から入力された制御信号に基づいて点灯を行う。
【００３６】
［（３）本実施形態による２度書き込みの例］
液晶の応答速度の不足に起因するクロストークの発生、及び輝度不足等を解消するため、本実施形態では、液晶パネルの駆動周波数を高め、左右の画像の１フレームを液晶表示パネル１３２に２度表示させる（書き込む）という手法を採用している。
【００３７】
図３は、本実施形態による２度書き込みの原理と、液晶シャッター２００ａ，２００ｂの開閉を示すタイミングチャートであって、右目用画像Ｒと左目用画像Ｌのそれぞれを２４０［Ｈｚ］の駆動周波数で表示した場合を示している。図３において、１回の書き込みにより右目用画像Ｒ又は左目用画像Ｌが表示される時間は、１／２４０［Ｈｚ］＝４．２［ｍｓ］である。
【００３８】
図３は、液晶表示パネル１３２の画面下端（Ｈ＝０）から上端（Ｈ＝１）に至る縦方向の各位置において、時間とともに輝度が変化している様子を示している。また、図３において、所定の時間Ｔの間は、液晶シャッター２００ａ，２００ｂが開かれる。
【００３９】
図３に示すように、画面上端（Ｈ＝１）では、時刻ｔ２０からｔ２１までの４．２［ｍｓ］間に右目用画像Ｒが書き込まれ、続けて時刻ｔ２１からのｔ２２までの４．２［ｍｓ］間に再び右目用画像Ｒが書き込まれる。ここで、時刻ｔ２０からｔ２１の間に書き込まれる右目用画像Ｒと時刻ｔ２１からのｔ２２の間に書き込まれる右目用画像Ｒは、基本的には同一の画像であるが、オーバードライブ処理などの調整に起因して相違するものであってもよい。また、１回目に書き込まれる右目用画像Ｒと２回目に書き込まれる右目用画像Ｒとの間に所定のブランク期間を設けても良い。
【００４０】
そして、右目用画像Ｒを２回書き込んだ後に左目用画像Ｌが書き込まれる。左目用画像Ｌについても、画面上端（Ｈ＝１）では、時刻ｔ２２からｔ２３までの４．２［ｍｓ］間に左目用画像Ｌが書き込まれ、続けて時刻ｔ２３からのｔ２４までの４．２［ｍｓ］間に再び左目用画像Ｌが書き込まれる。時刻ｔ２２からｔ２３の間に書き込まれる左目用画像Ｌと時刻ｔ２３からのｔ２４の間に書き込まれる左目用画像Ｌは、基本的には同一の画像であるが、オーバードライブ処理などの調整に起因して相違するものであってもよい。また、１回目に書き込まれる左目用画像Ｌと２回目に書き込まれる左目用画像Ｌとの間、または左目用画像Ｌと右目用画像Ｒの間に所定のブランク期間を設けても良い。
【００４１】
一般に液晶表示装置は、その応答時間が比較的遅いため、書き込み時間が短時間であると、各画素が所望の輝度に達しない。このため、駆動周波数を高くして右目用画像Ｒと左目用画像Ｌを交互に書き込むと、１回の書き込み時間（＝４．２ｍｓ）が短くなり、１回目の書き込み後にしか所望の輝度に到達しないため、画面上端と下端の両方が所望の輝度に達しているタイミングが存在しない。
【００４２】
本実施形態では、右目用画像Ｒと左目用画像Ｌをそれぞれ２度に渡って書き込みしているため、２回目の書き込み時には、所望の輝度を保持することができ、従って、画面の上端と下端の両方で所望の輝度に達した状態を実現できる。
【００４３】
このように、液晶表示装置においてのデータの更新は線順次で行われるため、上端のデータが更新されるタイミングに対して下端のデータが更新されるタイミングはおよそ１フレームのズレがある。それに対してシャッター眼鏡の切り替えは面一括で行われる。例えば液晶表示装置のフレームレートを１２０ＨｚにしてＬ、Ｒを切り替えるようにした構成では、液晶の応答特性が瞬時に切り替わる理想的なものであったとしても、画面の上端と下端では同時刻に同一の眼の画像を保持できない。この場合に、シャッター眼鏡が開いている眼に他方の眼の画像が入り込むいわゆるクロストークの現象が起こる。クロストークは、特にコントラストが高い絵柄において目立つ。つまり、暗めの背景に対して明るい対象物が存在する場合、他方の眼にゴースト像として認識され易い。
【００４４】
なお、本実施形態のような２度書きを行わない場合に、液晶が応答する程度の低い周波数で右目用画像Ｒと左目用画像Ｌとを交互に表示させた場合は、フリッカ（画面のちらつき）が発生してしまう。フリッカの発生は、例えば右目用画像Ｒ又は左目用画像Ｌの１フレームが表示される駆動周波数を６０［Ｈｚ］以下とすると発生する。本実施形態では、液晶の駆動周波数を例えば２４０［Ｈｚ］とするため、フリッカの発生を確実に抑えることができる。
【００４５】
液晶シャッターは、図３中の例えば区間Ｔ１，Ｔ２で開かれる。区間Ｔ１では、左目用の液晶シャッター２００ｂが閉鎖状態となり、右目用の液晶シャッター２００ａが開放状態となる。また、区間Ｔ２では、右目用の液晶シャッター２００ａが閉鎖状態となり、左目用の液晶シャッター２００ｂが開放状態となる。
【００４６】
以上のような２度書きのシーケンスでの表示は、左目用画像Ｌと右目用画像Ｒのそれぞれについて、１フレーム目で書き換えを行い、２フレーム目でそれを保持し、２フレーム目のタイミングでシャッター２００ａ，２００ｂを開くことにより左目用画像Ｌと右目用画像Ｒの分離を行う。
【００４７】
上述したように、一般的に液晶パネルは、画面上端から下端に向けて線順次でデータの書き換えが行われる。その場合、図３に示すように、概ね表示のフレームレートにおいて、書き換えのタイミングは上端と比較して下端では１フレームの遅延が生じる。一方、図３に示すように、シャッター２００ａ，２００ｂの開閉は画面一括で行われる。
【００４８】
このため、例えば、図３に示すように、シャッターの開口比率を２５％（左目用画像Ｌ、右目用画像Ｒのそれぞれの１フレーム期間）とし、画面中央に開口タイミングを合わせた場合（図３中の区間Ｔ１）、画面の上端ではシャッター開口期間の中間時刻に次に表示される右目用画像Ｒの1フレーム目の書き換えが始まり、画面の下端ではシャッター開口期間の中間時刻まで左目用画像Ｌの１フレーム前のデータが保持され、中間時刻で左目用画像Ｌの２フレーム目の書き換えが始まる。
［（４）クロストークの発生例について］
【００４９】
図４は、液晶の応答特性を指数関数で近似し、画面垂直位置に対しての液晶の応答特性を示している。図４では、画面垂直位置下端をＨ＝０、上端をＨ＝１としてＨ＝０，０．２，０．４，０．６，０．８，１のそれぞれの画面垂直位置での応答特性を示している。
【００５０】
また、図４では、暗い背景（輝度０．２）に明るい３Ｄ対象物（輝度０．７）を表示した場合を示しており、左目用画像（輝度０．２）と右目用画像（輝度０．７）が交互に表示される場合を示している。図４において、横軸の時刻０．５〜１．５の区間は、例えば図３のＴ１に相当し、この区間ではシャッター２００ｂが開かれ、シャッター２００ａが閉じられる。
【００５１】
図４に示すように、画面の上側ほど応答のタイミングが速くなり、シャッター２００ｂが閉じるタイミング（時刻１．５）において、画面垂直位置がＨ＝１の特性では、輝度が０．６の近辺に達している。一方、画面垂直位置がＨ＝０．４，Ｈ＝０．６の特性では、シャッターが閉じるタイミングにおいて、輝度は０．２に近い値となる。従って、画面中央のＨ＝０．４，Ｈ＝０．６の位置では、輝度０．２の左目用画像Ｌを適正に表示できるが、Ｈ＝１の位置では輝度の高い右目用画像Ｒが混ざってしまう。
【００５２】
また、図５は、図４の特性において、シャッターの開口時間で積分した時の画面垂直位置に対しての輝度の変化を示している。図５に示すように、画面垂直位置が上端または下端に近づくほど、輝度の積算値が大きくなり、背景の階調レベル（輝度０．２）がクロストークによって上昇していることがわかる。
【００５３】
また、図６は、黒レベルに近い背景に白レベルに近い３Ｄ画像を表示した場合のＬＬＲＲ各フレームの画像とその時のクロストークイメージである。図６に示すように、白レベルに近い画像に左右で視差が有る場合、図５で説明したように明るい画像と暗い画像が交互に表示される。このような場合において、画面中央に合わせてシャッターを開くと、画面上端と下端でクロストークが発生するため、画面中央では白レベルの画像が比較的明確に視認されるが、画面の上部ではクロストークの発生により、白レベルの帯Ｗ１の両側に白い部分Ｗ２が視認されてしまう。
【００５４】
［（５）本実施形態によるＬＰＦ処理について］
このため、本実施形態では、ＬＬＲＲシーケンスによる表示において、ＬＲクロストークが目立つ画像について、そのエッジ周辺にＬＰＦ処理を施すことにより他の眼のシャッター開口期間における表示画像を目立たなくさせるようにしている。
【００５５】
先ず、ＬＲクロストークが目立つ条件について説明する。クロストークは、以下の場合に顕著に発生する。
（ａ）左右の画像の視差が大きいこと
（ｂ）コントラストが高いこと（注目画像のＬＲの輝度差が大きく、背景の輝度が低いこと）
（ｃ）注目画素の画面垂直位置が、シャッター開口の最適タイミングの位置からずれていること
【００５６】
本実施形態では、これらクロストークが目立つ条件を検出し、その条件を満たす場合のみ適切にＬＰＦ処理を施す。これにより、本来の画像品位を損なわずにクロストークを軽減させることが可能となる。
【００５７】
また、液晶表示装置の場合、処理した結果が必ずしも瞬時に反映するわけではない。また、画面中央にシャッター開口タイミングを合わせた場合、上端ではシャッター開口期間の中間点で次のフレームの情報に書き換わること、下端ではシャッター開口期間の中間点まで前フレーム情報が保持されてしまうこと等を考慮して、適切な時刻に処理をする必要がある。
【００５８】
先ず、クロストークが目立つ条件の検出手段についてそれぞれ説明する。先ず、上記（ａ）の視差の大きさを判別する手段について説明する。視差量を検出する手段は、ブロックマッチング等の既知の手法を用いてＬＲ画像のシフト量を検出しこれを視差量と定義することができる。
【００５９】
次に、上記（ｂ）のコントラストが高い画像について説明する。コントラストが高い場合には注目画素におけるＬＲの輝度の振幅が大きくなる。つまり、ＬＲそれぞれの注目画素もしくは注目画素を中心とした適当な領域における信号平均値の差分の絶対値をコントラスト強度情報とすることができる。
【００６０】
次に、上記（ｃ）の画面垂直位置の検出については、例えば水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）の入力を受けて、水平同期信号をカウントし、垂直同期信号でリセットすることで画面垂直位置の検出が可能である。
【００６１】
次にＬＰＦ処理について説明する。視差は左右方向にのみ発生するので、水平方向に適当なタップ数を有するローパスフィルタを用いる。タップ数については視差に応じて複数のタップ数でのフィルタを切り替る構成をとることができる。また、特に効果があるタップ数において固定してもよい。ＬＰＦはタップ数幅の単純平均フィルタとすることができる。また、ガウシアン等の適当な重みをつけたフィルタ構成とすることもできる。
【００６２】
次に、画面垂直位置とＬＰＦ処理するフレームの関係を説明する。画面垂直位置中央においてシャター開口タイミングを最適にした場合、先述したように画面上端ではシャッター開口期間の中間時刻において次フレームの情報に書き換わる。この情報はクロストーク成分となるため、ＬＰＦ処理をして目立たなくする必要がある。つまり、画面上端においてはＬＬＲＲシーケンスでのＬＲそれぞれ１フレーム目にＬＰＦ処理をすることが適切である。
【００６３】
一方、画面下端においてはシャッター開口期間の中間時刻まで前フレーム情報を保持している。この情報はクロストーク成分となるため、ＬＰＦ処理をして目立たなくする必要がある。つまり、画面下端においてはＬＬＲＲシーケンスでのＬＲそれぞれ２フレーム目にＬＰＦ処理をすることが適切である。画面中央に関してはシャッター開口タイミングが最適になっているためＬＰＦ処理を過度に施すことで本来の表示品位を損なう可能性があるため上端、下端と比べてＬＰＦ補正量を小さくすることが望ましい。
【００６４】
図７は、本実施形態によるＬＰＦ処理の一例を示す模式図であって、背景が黒レベルに近い階調で白レベルに近い３Ｄ画像を表示した場合のそれぞれ１フレーム目、２フレーム目の画像を模式的に示した図である。また、図８は、背景が黒レベルに近い階調で白レベルに近い３Ｄ画像を表示した場合における上端、中央、下端における液晶の応答を模式的に示したものである。
【００６５】
図７に示すように、画面上端においては１フレーム目のＬＰＦ処理ゲインを大きくし、２フレーム目のＬＰＦゲインを小さくする。エッジ近傍の注目画素における液晶の応答は１フレーム目にＬＰＦ処理を施すことにとより１フレーム目の振幅が小さくなる。この結果、図８に示すように、液晶の応答特性カーブは、位相が遅れ傾斜がなだらかになる。これにより、上端の特性カーブが中央の応答カーブと近似する。そして、シャッター開口時間積分値の輝度は、所定の輝度レベルからのズレが小さくなりクロストークが軽減する。
【００６６】
画面下端においては２フレーム目のＬＰＦ処理ゲインを大きくし、１フレーム目のＬＰＦゲインを小さくする。エッジ近傍の注目画素における液晶の応答は、２フレーム目にＬＰＦ処理のゲインを大きくしたことにより、２フレーム目の振幅が小さくなる。この結果、図８に示すように、液晶の応答特性カーブは傾斜がなだらかになり、下端の特性カーブが中央の応答カーブと近似する。シャッター開口時間積分値の輝度は、所定の輝度レベルからのズレが小さくなりクロストークが軽減する。このように、ＬＰＦ処理により、上端及び下端の特性カーブの位相を中央の特性カーブの位相に近づけるとともに、画面上で画像をボカスことにより、クロストークの発生を確実に抑止できる。
【００６７】
図９は、階調が０の背景に１の振幅、幅５、視差量１０の３Ｄ画像が表示される場合に対して、タップ数１１の単純平均ＬＰＦ処理を１フレーム目のみ施した場合(画面上端に相当)の画面水平位置に対しての各フレーム処理結果である。図９において、Ｌ２の特性はＬＰＦ処理前の左目用画像を示しており、Ｌ１の特性はＬＰＦ処理後の左目用画像を示している。また、Ｒ２の特性はＬＰＦ処理前の右目用画像を示しており、Ｒ１の特性はＬＰＦ処理後の右目用画像を示している。この結果から明らかなように、視差量と同等のタップ数のＬＰＦ処理をすることにより、クロストークが目立つフレームにおいてＬＰＦ処理が機能し、クロストークを目立たなくすることが可能となる。
【００６８】
［（６）画像処理装置の構成例］
図１０は、本実施形態に係る画像処理装置３００の機能ブロックを示す模式図である。画像処理装置３００は、図２の左右映像信号制御部１２０とともに構成することができる。ＬＲ入力画像を保存する画像保存部３０２，３０４、視差量検出部３０６、視差量ゲイン算出部３０８、コントラストゲイン算出部３１０、垂直位置検出部３１２、垂直位置ゲイン算出部３１４、ＬＬＲＲシーケンスで画像を出力する画像切替部３１６、ＬＰＦ処理部３２０を備える。
【００６９】
視差量検出部３０６は、画像保存部３０２，３０４に保存されたＬＲ画像についてブロックマッチングを行い，注目画素における視差量を検出し、視差量を出力する。視差量ゲイン算出部３０８は、視差量に応じて、視差量が大きい場合にゲインを高め、視差量が小さい場合はゲインを落とすことによってゲインを算出し、算出したゲインを出力する。コントラストゲイン算出部３１０は、注目画素におけるＬＲ差分値をコントラスト評価値として、コントラストが高い場合にゲインを高め、コントラストが低い場合はゲインを落とすことによってゲインを算出し、算出したゲインを出力する。
【００７０】
垂直位置検出部３１２は、注目画素における垂直位置を検出して出力する。垂直位置ゲイン算出部３１４は、垂直位置に応じて１フレーム目では画面上端でゲインが高く、画面下端に向けてゲインが単調に下がるゲインを算出して出力する。２フレーム目では画面下端でゲインが高く、画面上端に向けてゲインが単調に下がるゲインを出力する。画面垂直位置に対応したゲインパターンをＬＵＴに格納してあり、それぞれのフレームで１フレーム目、２フレーム目のＬＵＴを参照する。
【００７１】
なお、図１０に示す機能ブロックは、ハードウェア（回路）、またはＣＰＵなどの中央演算処理装置とこれを機能させるためのプログラム（ソフトウェア）によって構成することができる。ＣＰＵとこれを機能させるプログラムによって構成した場合、そのプログラムは装置が備えメモリ、または外部から接続されるメモリなどの記録媒体に格納されることができる。
【００７２】
図１１は、ＬＰＦ処理部３２０の構成を示す模式図である。ＬＰＦ処理部３２０では、画像切替部３１６によりＬＬＲＲシーケンスに変換された画像データが入力され、視差量に応じてタップ数の異なる複数のＬＰＦ３２２を切替える。また、減算部３２４では、ＬＰＦ３２２の出力から元データを差し引いて、注目画素に対してＬＰＦ処理補正量を算出する。そして、視差ゲイン、コントラストゲイン、垂直位置ゲインを乗算部３２６，３２８，３３０にて乗算し、加算部３３２において入力値に加算することで出力値を得る。
【００７３】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００７４】
１００    画像表示装置
１２０    左右映像信号制御部
３００    画像処理装置
３０６    視差量検出部
３１０    コントラストゲイン算出部
３１２    垂直位置検出部
３２０    ＬＰＦ処理部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図１１】
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