(57)【要約】【課題】画質を高めることができる画像処理装置を得る。【解決手段】第１のフレーム画像の外側に周辺画像を生成して、第１のフレーム画像および周辺画像を含む第２のフレーム画像を生成する画像生成部と、第２のフレーム画像に対して座標変換を行うことにより第３のフレーム画像を生成する座標変換部と備える。【選択図】図１
2015075516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のフレーム画像の外側に周辺画像を生成して、前記第１のフレーム画像および前記周辺画像を含む第２のフレーム画像を生成する画像生成部と、
前記第２のフレーム画像に対して座標変換を行うことにより第３のフレーム画像を生成する座標変換部と
備えた画像処理装置。
【請求項２】
前記座標変換部は、前記座標変換の変換特性に基づいて、前記周辺画像を生成すべき画像生成範囲を求め、
前記画像生成部は、前記画像生成範囲において前記周辺画像を生成する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項３】
前記画像生成部は、固定された画像生成範囲において前記周辺画像を生成する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項４】
前記第３のフレーム画像は、表示面が曲面状である表示部において表示されるものである
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項５】
前記表示部は、表示面の湾曲度を変更可能に構成されたものである
請求項４に記載の画像処理装置。
【請求項６】
前記座標変換部は、前記第２のフレーム画像における座標と前記第３のフレーム画像における座標との関係を示すルックアップテーブルを有し、そのルックアップテーブルに基づいて前記座標変換を行う
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項７】
前記座標変換部は、前記表示部の表示面の形状に応じて前記ルックアップテーブルを生成する
請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記座標変換部は、前記第１のフレーム画像のコンテンツに基づいて、前記表示部の表示面の形状とは異なる仮想表示面の形状を決定し、その仮想表示面の形状に基づいて前記ルックアップテーブルを生成する
請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記座標変換部は、前記仮想表示面の形状が互いに異なる複数の表示モードを有し、前記コンテンツに基づいて前記複数の表示モードのうちの１つを選択することにより、前記仮想表示面の形状を決定する
請求項８に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
前記座標変換部は、ユーザからの指示に基づいて、前記表示部の表示面の形状とは異なる仮想表示面の形状を決定し、その仮想表示面の形状に基づいて前記ルックアップテーブルを生成する
請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項１１】
前記座標変換部は、ユーザの視点位置に基づいて前記ルックアップテーブルを生成する
請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項１２】
前記座標変換部は、前記視点位置およびユーザからの指示に基づいて仮想視点位置を求め、その仮想視点位置に基づいて前記ルックアップテーブルを生成する
請求項１１に記載の画像処理装置。
【請求項１３】
前記画像生成部は、前記第１のフレーム画像に基づいて、前記周辺画像を生成する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１４】
前記画像生成部は、前記第１のフレーム画像に含まれる１または複数の部分画像と同じ画像を前記第１のフレーム画像の外側にそれぞれ配置することにより前記周辺画像を生成する
請求項１３に記載の画像処理装置。
【請求項１５】
前記１または複数の部分画像は、前記第１のフレーム画像内における前記フレーム画像の４辺に隣接した画像を含む
請求項１４に記載の画像処理装置。
【請求項１６】
前記１または複数の部分画像は、前記第１のフレーム画像内においてパターンマッチングを行うことにより選択された２以上のマッチング画像のうちの１つに隣接する部分画像を含む
請求項１４に記載の画像処理装置。
【請求項１７】
前記画像生成部には、時間軸上の一連の第１のフレーム画像が供給され、
前記画像生成部は、前記一連の第１のフレーム画像のうち、一の第１のフレーム画像に基づいて一の周辺画像を生成し、前記一の第１のフレーム画像より後の第１のフレーム画像および前記一の周辺画像に基づいて前記第２のフレーム画像を生成する
請求項１に記載の画像処理装置。
【請求項１８】
第１のフレーム画像の外側に周辺画像を生成して、前記第１のフレーム画像および前記周辺画像を含む第２のフレーム画像を生成し、
前記第２のフレーム画像に対して座標変換を行うことにより第３のフレーム画像を生成する
画像処理方法。
【請求項１９】
第１のフレーム画像の外側に周辺画像を生成して、前記第１のフレーム画像および前記周辺画像を含む第２のフレーム画像を生成する画像生成部と、
前記第２のフレーム画像に対して座標変換を行うことにより第３のフレーム画像を生成する座標変換部と、
前記第３のフレーム画像に基づいて表示動作を行う表示部と
を備えた表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像信号に対して処理を行う画像処理装置、および、そのような画像処理装置に用いられる画像処理方法、ならびにそのような画像処理装置を備えた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示面を湾曲させることにより、臨場感を高めることができる様々な表示装置が開発されている。例えば、特許文献１には、プロジェクタと、半球面状のスクリーンとを備えた表示装置が開示されている。また、例えば特許文献２には、プロジェクタと、円筒状のスクリーンとを備えた表示装置が開示されている。また、例えば特許文献３には、表示面が湾曲した曲面ディスプレイを備えた表示装置が開示されている。
【０００３】
これらの表示装置では、入力された画像に対して歪補正処理を行い、その補正後の画像が表示される。これにより、これら表示装置では、ユーザが、湾曲した表示面に表示された表示画像を観察する際に、その表示画像の歪みを感じるおそれを低減することができるようになっている。また、例えば、特許文献２では、入力画像に対して補正を行う際、表示画像がスクリーンからはみ出さないようにするため、そのはみ出すべき部分の輝度情報を黒色に設定する。これにより、ユーザが表示画像を観察する際、不自然さを感じるおそれを低減することができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１８７７２９号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２４２０７号公報
【特許文献３】特開２０１０−１６４８６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に、表示装置では、高い画質が望まれており、このような臨場感を高めることができる表示装置においても、画質のさらなる向上が期待されている。
【０００６】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、画質を高めることができる画像処理装置、画像処理方法、および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】
【０００７】
本開示の画像処理装置は、画像生成部と、座標変換部とを備えている。画像生成部は、第１のフレーム画像の外側に周辺画像を生成して、第１のフレーム画像および周辺画像を含む第２のフレーム画像を生成するものである。座標変換部は、第２のフレーム画像に対して座標変換を行うことにより第３のフレーム画像を生成するものである。
【０００８】
本開示の画像処理方法は、第１のフレーム画像の外側に周辺画像を生成して、第１のフレーム画像および周辺画像を含む第２のフレーム画像を生成し、第２のフレーム画像に対して座標変換を行うことにより第３のフレーム画像を生成するものである。
【０００９】
本開示の表示装置は、画像生成部と、座標変換部と、表示部とを備えている。画像生成部は、第１のフレーム画像の外側に周辺画像を生成して、第１のフレーム画像および周辺画像を含む第２のフレーム画像を生成するものである。座標変換部は、第２のフレーム画像に対して座標変換を行うことにより第３のフレーム画像を生成するものである。表示部は、第３のフレーム画像に基づいて表示動作を行うものである。
【００１０】
本開示の画像処理装置、画像処理方法、および表示装置では、第１のフレーム画像に基づいて第２のフレーム画像が生成され、その第２のフレーム画像に対して座標変換が行われる。この第２のフレーム画像は、第１のフレーム画像および周辺画像を含むものである。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の画像処理装置、画像処理方法、および表示装置によれば、第１のフレーム画像の外側に周辺画像を生成して、第１のフレーム画像および周辺画像を含む第２のフレーム画像を生成したので、画質を高めることができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果があってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本開示の実施の形態に係る表示装置の一構成例を表すブロック図である。
【図２】図１に示した表示装置の一構成例を表す説明図である。
【図３】図１に示した座標変換部の一動作例を説明する説明図である。
【図４Ａ】座標変換前のフレーム画像の一例を表す説明図である。
【図４Ｂ】座標変換後のフレーム画像の一例を表す説明図である。
【図５】座標変換を説明するための説明図である。
【図６Ａ】座標変換の一例を説明するための説明図である。
【図６Ｂ】座標変換の一例を説明するための他の説明図である。
【図７】ルックアップテーブルの一構成例を表す説明図である。
【図８】図６Ａ，６Ｂに示した座標変換を行った場合のフレーム画像の一例を表す説明図である。
【図９】図１に示した画像拡張部の一動作例を表す説明図である。
【図１０】図１に示した画像拡張部の他の動作例を表す説明図である。
【図１１】図１に示した画像拡張部の他の動作例を表す説明図である。
【図１２】座標変換の他の例を説明するための説明図である。
【図１３】座標変換の他の例を説明するための説明図である。
【図１４】図１３に示した座標変換を行った場合のフレーム画像の一例を表す説明図である。
【図１５】座標変換の他の例を説明するための説明図である。
【図１６】図１５に示した座標変換を行った場合のフレーム画像の一例を表す説明図である。
【図１７】図１に示した制御部の一動作例を表すフローチャートである。
【図１８】図１７に示した動作における設定画面の一例を表す説明図である。
【図１９】図１に示した制御部の他の動作例を表すフローチャートである。
【図２０】図１９に示した動作における調整画面の一例を表す説明図である。
【図２１】図１に示した制御部の他の動作例を表すフローチャートである。
【図２２】図２１に示した動作における調整画面の一例を表す説明図である。
【図２３】図１に示した制御部の他の動作例を表すフローチャートである。
【図２４】図１に示した座標変換部の一動作例を表すフローチャートである。
【図２５】変形例に係る表示装置の一構成例を表すブロック図である。
【図２６】他の変形例に係る表示装置の一構成例を表すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
＜実施の形態＞
［構成例］
図１は、実施の形態に係る表示装置の一構成例を表すものである。表示装置１は、表示面の湾曲度を変更可能な、いわゆるフレキシブル表示装置である。なお、本開示の実施の形態に係る画像処理装置および画像処理方法は、本実施の形態により具現化されるので、併せて説明する。表示装置１は、表示部３０と、視点検出部２０と、入力インタフェース４０と、画像処理部１０とを備えている。
【００１５】
表示部３０は、画像信号Ｓdispに基づいて表示を行うものであり、この例では、１６：９のアスペクト比を有する横長の表示面Ｓｄを有するものである。この表示部３０は、制御信号ＣＴＬに基づいて、表示面Ｓｄの形状（湾曲度）を変更することができるように構成されている。表示部３０は、例えば、有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示素子を用いて構成することができる。
【００１６】
図２は、表示装置１の外観構成の一例を表す模式図である。表示装置１は、図２に示したように、表示面Ｓｄが曲率半径Ｒｄで湾曲し、表示面Ｓｄの左端および右端がユーザ９の方に曲がるように構成することができる。このように、表示面Ｓｄを曲面で構成することにより、ユーザ９は、表示面が平面である通常の表示装置に比べて、表示画像を観察したときに、より臨場感を得ることができるようになっている。また、表示装置１は、後述するように、ユーザ９の操作に基づいて、表示面Ｓｄの形状（湾曲度）を変化させることができるようになっている。
【００１７】
視点検出部２０は、表示装置１の表示画像を観察しているユーザ９の視点位置ＶＰを検出するものである。視点検出部２０は、例えば、カメラを有しており、そのカメラにより撮影した画像に基づいて、ユーザ９の視点位置ＶＰを取得することができるようになっている。なお、これに限定されるものではなく、例えば、赤外線カメラにより撮影した画像に基づいてユーザ９の視点位置ＶＰを取得してもよい。そして、視点検出部２０は、このようにして取得したユーザ９の視点位置ＶＰを、視点位置情報ＩＶＰとして画像処理部１０に供給するようになっている。
【００１８】
入力インタフェース４０は、例えばリモートコントローラである。ユーザ９は、このような入力インタフェース４０を用い、表示部３０に表示されるＯＳＤ（On-Screen Display）画像Ｐosdを見ながら、表示装置１の様々な設定を行うことができるようになっている。
【００１９】
画像処理部１０は、図１に示したように、トランスポートストリームＴＳおよび視点位置情報ＩＶＰに基づいて、画像信号Ｓdispおよび制御信号ＣＴＬを生成し、表示部３０に供給するものである。トランスポートストリームＴＳは、この例では、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）−２規格により圧縮されたデータストリームであり、時系列上の一連のフレーム画像Ｆ１を含む画像情報、音声情報、およびこれらの映像情報や音声情報の属性情報を含むものである。属性情報は、例えば、映像情報のコンテンツのジャンルを示すジャンル情報ＩＪを含んでいる。このジャンル情報ＩＪは、この例では、ＭＰＥＧ−２規格におけるＥＩＴ（Event Information Table）に含まれるコンテント記述子に記載されているものである。
【００２０】
画像処理部１０は、画像入力部１１と、重畳部１２と、画像拡張部１３と、座標変換部１４と、制御部１５と、表示面形状制御部１６と、変換演算部１７と、ＬＵＴ格納部１８とを有している。
【００２１】
画像入力部１１は、トランスポートストリームＴＳから、一連のフレーム画像Ｆ１を含む画像情報を抽出して、信号Ｓ１として重畳部１２に供給するとともに、ジャンル情報ＩＪを抽出して制御部１５に供給するものである。
【００２２】
重畳部１２は、信号Ｓ１に含まれる各フレーム画像Ｆ１に、制御部１５から供給されるＯＳＤ画像Ｐosdを重畳してフレーム画像Ｆ２を生成し、そのフレーム画像Ｆ２を含む信号Ｓ２を画像拡張部１３に供給するものである。
【００２３】
画像拡張部１３は、後述するように、拡張範囲情報ＩＥに基づいて、信号Ｓ２に含まれるフレーム画像Ｆ２の外側に周辺画像ＦＰを付加することによりフレーム画像Ｆ２を拡張してフレーム画像Ｆ３を生成し、そのフレーム画像Ｆ３を含む信号Ｓ３を座標変換部１４に供給するものである。
【００２４】
座標変換部１４は、信号Ｓ３に含まれる各フレーム画像Ｆ３に対して、ＬＵＴ格納部１８に格納されているルックアップテーブル（ＬＵＴ；Look Up Table）１８Ａ（後述）を用いて座標変換を行うことによりフレーム画像Ｆ４を生成し、そのフレーム画像Ｆ４を含む画像信号Ｓdispを表示部３０に供給するものである。
【００２５】
図３は、座標変換部１４における座標変換を表すものである。この例では、表示部３０の表示面Ｓｄは、原点ＯＰｄを中心とした曲率半径Ｒｄの円筒の一部を構成している。表示装置１では、まず、信号Ｓ３に含まれるフレーム画像Ｆ３が表示される仮想的な表示面（仮想表示面Ｓｖ）を設定する。なお、この例では、仮想表示面Ｓｖを平面としているが、後述するように様々な形状（湾曲度）の仮想表示面Ｓｖを設定することができる。そして、座標変換部１４は、この仮想表示面Ｓｖにおける座標Ｃｖから、表示部３０の実際の表示面Ｓｄにおける座標Ｃｄへの座標変換を行う。具体的には、座標変換部１４は、ユーザ９の視点位置ＶＰと、表示面Ｓｄ上の座標Ｃｄと、仮想表示面Ｓｖ上の座標Ｃｖとが一直線上に配置されるように、座標Ｃｖを座標Ｃｄに変換する。そして、表示部３０は、そのようにして座標変換された後のフレーム画像Ｆ４を表示面Ｓｄに表示する。これにより、表示部３０の表示画面を観察したユーザ９は、座標変換前のフレーム画像Ｆ３が、あたかも仮想表示面Ｓｖに表示されているかのように感じることができるようになっている。
【００２６】
図４Ａは、座標変換前のフレーム画像Ｆ３の一例を表すものであり、図４Ｂは、座標変換後のフレーム画像Ｆ４の一例を表すものである。このように、座標変換部１４が座標変換を行うことにより、画像の横方向の幅は狭くなり、また、画像の縦方向の高さは、中央から左右にずれるほど低くなる。これにより、座標変換後のフレーム画像Ｆ４には、図４Ｂに示したように、輝度情報を有しない部分Ｐ２が生ずる。ユーザ９は、このようなフレーム画像Ｆ４が表示部３０の表示面Ｓｄに表示された場合には、表示面Ｓｄが小さくなったように感じ、臨場感を損なうおそれがある。すなわち、このような場合には、ユーザ９は画質が低下したように感じるおそれがある。
【００２７】
表示装置１では、後述するように、このような部分Ｐ２が生じるおそれを低減するため、画像拡張部１３が、信号Ｓ２に含まれるフレーム画像Ｆ２の外側にあらかじめ周辺画像ＦＰを付加し、フレーム画像Ｆ２を拡張する。これにより、ユーザ９が、画質が低下したように感じるおそれを低減することができるようになっている。
【００２８】
制御部１５は、表示装置１における処理動作を制御するものである。表示装置１は、後述するように、仮想表示面Ｓｖの形状を設定するための複数の表示モード（表示モードＭ１〜Ｍ５および自動モードＭ６）を有している。これにより、表示装置１は、ユーザ９は、様々な視覚効果を得ることができるようになっている。制御部１５は、入力インタフェース４０からの指示に基づいて、これらの表示モードＭ１〜Ｍ５および自動モードＭ６のうちの１つを選択する。自動モードＭ６が選択された場合には、制御部１５は、後述するように、ジャンル情報ＩＪに基づいて、表示モードＭ１〜Ｍ５のうちの１つを選択しなおす。そして、制御部１５は、選択された表示モードを、モード情報ＩＭとして、変換演算部１７に通知するようになっている。
【００２９】
制御部１５は、グラフィクス生成部１５Ａを有している。グラフィクス生成部１５Ａは、入力インタフェース４０からの指示に基づいて、表示装置１の様々な設定を行うためのＯＳＤ画像Ｐosdを生成するものである。そして、制御部１５は、重畳部１２に対して、そのＯＳＤ画像Ｐosdをフレーム画像Ｆ１に重畳させるようになっている。
【００３０】
また、制御部１５は、入力インタフェース４０からの指示に基づいて、表示部３０の表示面Ｓｄの形状を決定し、その形状についての情報を表示面形状情報ＩＳｄとして表示面形状制御部１８に伝える機能をも有している。また、制御部１５は、入力インタフェース４０からの指示に基づいて、仮想表示面Ｓｖの形状を決定し、その形状についての情報を仮想表示面形状情報ＩＳｖとして変換演算部１７に伝える機能をも有している。さらに、制御部１５は、視点検出部２０からユーザ９の視点位置情報ＩＶＰを取得し、変換演算部１７に供給する機能をも有している。
【００３１】
表示面形状制御部１６は、制御部１５から供給された表示面形状情報ＩＳｄに基づいて、制御信号ＣＴＬを介して表示部３０を制御し、表示部３０の表示面Ｓｄの形状を変更するものである。表示面形状制御部１６は、形状格納部１６Ａを有している。形状格納部１６Ａは、表示面形状情報ＩＳｄを格納するものである。
【００３２】
変換演算部１７は、制御部１５から供給されたモード情報ＩＭ、視点位置情報ＩＶＰ、および仮想表示面形状情報ＩＳｖと、形状格納部１６Ａに格納された表示面形状情報ＩＳｄとに基づいて、座標変換部１４が座標変換を行う際に使用するルックアップテーブル１８Ａを生成し、そのルックアップテーブル１８ＡをＬＵＴ格納部１８に供給するものである。このルックアップテーブル１８Ａは、仮想表示面Ｓｖ上の各座標Ｃｖと、表示面Ｓｄ上の各座標Ｃｄとの関係を表すものである。
【００３３】
また、変換演算部１７は、フレーム画像Ｆ２の外側に付加すべき周辺画像ＦＰの範囲を示す拡張範囲情報ＩＥを生成し、その拡張範囲情報ＩＥを画像拡張部１３に供給する機能をも有している。この拡張範囲情報ＩＥは、表示部３０に表示される表示画像に、図４Ｂに示した部分Ｐ２が生じるおそれを低減するための、フレーム画像Ｆ２を拡張すべき範囲を表すものである。
【００３４】
ＬＵＴ格納部１８は、ルックアップテーブル１８Ａを格納するものである。座標変換部１４は、このルックアップテーブル１８Ａを参照しつつ座標変換を行う。これにより、座標変換部１４は、座標変換処理をより容易に行うことができるようになっている。
【００３５】
この構成により、画像拡張部１３は、拡張範囲情報ＩＥに基づいて周辺画像ＦＰを生成し、フレーム画像Ｆ２にその周辺画像ＦＰを付加することによりフレーム画像Ｆ３を生成する。そして、座標変換部１４は、そのフレーム画像Ｆ３に対してルックアップテーブル１８Ａを用いて座標変換を行うことによりフレーム画像Ｆ４を生成し、表示部３０は、そのフレーム画像Ｆ４を表示する。これにより、表示装置１では、表示画像に、図４Ｂに示したような部分Ｐ２が生じるおそれを低減することができるようになっている。
【００３６】
ここで、フレーム画像Ｆ２は、本開示における「第１のフレーム画像」の一具体例に対応する。フレーム画像Ｆ３は、本開示における「第２のフレーム画像」の一具体例に対応する。フレーム画像Ｆ４は、本開示における「第３のフレーム画像」の一具体例に対応する。画像拡張部１３は、本開示における「画像生成部」の一具体例に対応する。座標変換部１４、制御部１５、変換演算部１７、およびＬＵＴ格納部１８は、本開示における「座標変換部」の一具体例に対応する。
【００３７】
［動作および作用］
続いて、本実施の形態の表示装置１の動作および作用について説明する。
【００３８】
（全体動作概要）
まず、図１などを参照して、表示装置１の全体動作概要を説明する。画像入力部１１は、トランスポートストリームＴＳから、一連のフレーム画像Ｆ１を含む画像情報を抽出して、信号Ｓ１として重畳部１２に供給するとともに、ジャンル情報ＩＪを抽出して制御部１５に供給する。重畳部１２は、各フレーム画像Ｆ１に、制御部１５から供給されるＯＳＤ画像Ｐosdを重畳してフレーム画像Ｆ２を生成し、そのフレーム画像Ｆ２を含む信号Ｓ２を画像拡張部１３に供給する。画像拡張部１３は、拡張範囲情報ＩＥに基づいて、フレーム画像Ｆ２の外側に周辺画像ＦＰを付加することによりフレーム画像Ｆ２を拡張してフレーム画像Ｆ３を生成し、そのフレーム画像Ｆ３を含む信号Ｓ３を座標変換部１４に供給する。座標変換部１４は、各フレーム画像Ｆ３に対して、ＬＵＴ格納部１８に格納されているルックアップテーブル１８Ａを用いて座標変換を行うことによりフレーム画像Ｆ４を生成し、そのフレーム画像Ｆ４を含む画像信号Ｓdispを生成する。視点検出部２０は、表示装置１の表示画像を観察しているユーザ９の視点位置ＶＰを検出する。制御部１５は、表示装置１における処理動作を制御する。表示面形状制御部１６は、表示面形状情報ＩＳｄに基づいて、制御信号ＣＴＬを介して表示部３０を制御し、表示面Ｓｄの形状を変更する。変換演算部１７は、制御部１５から供給されたモード情報ＩＭ、視点位置情報ＩＶＰ、および仮想表示面形状情報ＩＳｖと、表示面形状制御部１６の形状格納部１６Ａに格納された表示面形状情報ＩＳｄとに基づいてルックアップテーブル１８Ａおよび拡張範囲情報ＩＥを生成し、ルックアップテーブル１８ＡをＬＵＴ格納部１８に供給するとともに、拡張範囲情報ＩＥを画像拡張部１３に供給する。ＬＵＴ格納部１８は、ルックアップテーブル１８Ａを格納する。表示部３０は、画像信号Ｓdispに基づいて表示を行うとともに、制御信号ＣＴＬに基づいて表示面Ｓｄの形状（湾曲度）を変更する。
【００３９】
（画像の拡張、および座標変換について）
表示装置１では、変換演算部１７がルックアップテーブル１８Ａおよび拡張範囲情報ＩＥを生成する。そして、画像拡張部１３は、拡張範囲情報ＩＥに基づいて周辺画像ＦＰを生成し、フレーム画像Ｆ２に周辺画像ＦＰを付加することによりフレーム画像Ｆ２を拡張し、フレーム画像Ｆ３を生成する。その後、座標変換部１４は、そのフレーム画像Ｆ３に対して、ルックアップテーブル１８Ａを用いて座標変換を行う。まず、これらの詳細な説明に先立ち、座標変換の演算に用いる座標系について説明する。
【００４０】
図５は、座標変換の演算に用いる座標系を表すものである。この例では、原点ＯＰｄから表示部３０の表示面Ｓｄの中心点ＣＰｄを通る方向をｘ軸と定義し、水平面においてｘ軸と直交する方向をｙ軸と定義し、この水平面の法線方向をｚ軸と定義する。この座標系において、中心点ＣＰｄの座標は、表示面Ｓｄの曲率半径Ｒｄを用いて（Ｒｄ，０，０）で表すことができる。また、視点位置ＶＰの座標を（ａ，０，ｃ）とする。
【００４１】
表示装置１は、ユーザ９が様々な視覚効果を得ることができるようにするため、仮想表示面Ｓｖの形状が異なる複数の表示モードＭ１〜Ｍ５を有している。以下に、各表示モードＭ１〜Ｍ５における座標変換について、詳細に説明する。
【００４２】
（表示モードＭ１：曲面緩和モード）
表示モードＭ１は、仮想表示面Ｓｖの曲率半径Ｒｖが、表示部３０の表示面Ｓｄの曲率半径Ｒｄよりも大きいモードである。この表示モードＭ１では、ユーザ９は、座標変換前のフレーム画像Ｆ３が、実際の表示面Ｓｄよりも緩和された曲面を有する仮想表示面Ｓｖに表示されているかのように感じることができる。
【００４３】
図６Ａ，６Ｂは、表示モードＭ１における表示面Ｓｄおよび仮想表示面Ｓｖを表すものであり、図６Ａはｘｙ平面への投射図を示し、図６Ｂはｘｚ平面への投射図を示す。以下の計算では、図６Ａに示したように、表示面Ｓｄの中心点ＣＰｄと、仮想表示面Ｓｖの中心点ＣＰｖとを一致させている。また、図６Ａでは、仮想表示面Ｓｖを含む円（円筒）の中心を点ＯＰｖで示している。この点ＯＰｖの座標を（ｂ，０，０）とする。
【００４４】
ユーザ９に対して、表示面Ｓｄに表示された画像を、あたかも仮想表示面Ｓｖに表示されているように感じさせるため、視点位置ＶＰと、表示面Ｓｄ上の座標Ｃｄ（Ｃｄｘ，Ｃｄｙ，Ｃｄｚ）と、仮想表示面Ｓｖ上の座標Ｃｖ（Ｃｖｘ，Ｃｖｙ，Ｃｖｚ）とが一直線上に配置されるように、座標Ｃｖを座標Ｃｄに変換する。これにより、次式（１）を得る。
【数１】
2015075516.tif 000003
これらの座標Ｃｄｘ，Ｃｄｙは、ｚ軸を中心とした円筒座標系を用いて、次式のように表すことができる。
【数２】
2015075516.tif 000004
ここで、θｄは、図６Ａに示したように、原点ＯＰｄから座標Ｃｄ，Ｃｖに向かう線分と、ｘ軸との間の角度である。すなわち、座標Ｃｄｘ，Ｃｄｙは、角度θｄの関数である。  これらの式（１）および式（２）より、座標Ｃｖｘ，Ｃｖｙを求めることができる。
【数３】
2015075516.tif 000005
ここで、ｔ（θｄ）は、次式で表される関数である。
【数４】
2015075516.tif 000006
また、式（３）に現れる、点ＯＰｖのｘ座標である値ｂは、曲率半径Ｒｄ，Ｒｖを用いて次式のように表すことができる。
【数５】
2015075516.tif 000007
座標Ｃｄｘ，Ｃｄｚ，Ｃｖｘ，Ｃｖｚの間には、図６Ｂに示したように、三角形の相似定理により、次式のような関係がある。
Ｃｄｘ−ａ：Ｃｖｘ−ａ  ＝  Ｃｄｚ−ｃ：Ｃｖｚ−ｃ
この式を用いて、座標Ｃｖｚは、次式で表すことができる。
【数６】
2015075516.tif 000008
このようにして、式（３）および式（６）に示したように、座標Ｃｖ（Ｃｖｘ，Ｃｖｙ，Ｃｖｚ）を、座標Ｃｄ（Ｃｄｘ，Ｃｄｙ，Ｃｄｚ）で表すことができる。変換演算部１７は、表示モードＭ１の場合には、これらの式を用いて、ルックアップテーブル１８Ａを生成する。そして、座標変換部１４は、このルックアップテーブル１８Ａを用いて座標変換を行う。
【００４５】
図７は、ルックアップテーブル１８Ａの一例を表すものである。この例では、ＦＨＤ（Full High Definition）の精細度を有するフレーム画像Ｆ３に対して座標変換を行う例を示している。すなわち、この例では、フレーム画像Ｆ３は、水平方向に１９２０個、垂直方向に１０８０個の輝度情報を有するものである。座標変換部１４は、このようなルックアップテーブル１８Ａを用いて座標変換を行う。具体的には、例えば、フレーム画像Ｆ３における座標（０，０）での輝度情報を座標（５，５）に移動し、フレーム画像Ｆ３における座標（１，０）での輝度情報を座標（６，７）に移動する。座標変換部１４は、このようにして、フレーム画像Ｆ３における各座標での輝度情報をルックアップテーブル１８Ａに従ってそれぞれ移動することにより、座標変換を行い、フレーム画像Ｆ４を生成する。
【００４６】
なお、この例では、ルックアップテーブル１８Ａの各要素を、フレーム画像Ｆ３の１画素に１つの割合で設けたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、ルックアップテーブル１８Ａの要素数を少なくし、例えば、フレーム画像Ｆ３の１６画素に１つの割合で設けるようにしてもよい。この場合には、座標変換部１４が、ルックアップテーブル１８Ａの各要素に対して補間処理を行うことにより、フレーム画像Ｆ３に対して座標変換を行うことができる。
【００４７】
図８は、図４Ａに示すフレーム画像Ｆ３に対して座標変換した場合における、座標変換後のフレーム画像Ｆ４の一例を表すものである。このように、表示モードＭ１では、座標変換を行うことにより、画像の横方向の幅は狭くなり、また、画像の縦方向の高さは、中央から左右にずれるほど低くなる。その結果、座標変換後のフレーム画像Ｆ４には、図８に示したように、輝度情報を有しない部分Ｐ１が生じてしまう。
【００４８】
そこで、画像拡張部１３は、フレーム画像Ｆ４にこのような部分Ｐ１が生じるおそれを低減するため、変換演算部１７から供給された拡張範囲情報ＩＥに基づいて周辺画像ＦＰを生成し、フレーム画像Ｆ２に周辺画像ＦＰを付加することによりフレーム画像Ｆ２を拡張する。
【００４９】
図９は、フレーム画像Ｆ２の拡張動作を表すものである。この例では、画像拡張部１３は、フレーム画像Ｆ２のうちの、上辺付近の部分画像Ｇ１と同じ画像を、そのままフレーム画像Ｆ２の上辺の上に配置し、下辺付近の部分画像Ｇ２と同じ画像を、そのままフレーム画像Ｆ２の下辺の下に配置する。また、画像拡張部１３は、左辺付近の部分画像Ｇ３と同じ画像を、そのままフレーム画像Ｆ２の左辺の左に配置し、右辺付近の部分画像Ｇ４と同じ画像を、そのままフレーム画像Ｆ２の右辺の右に配置する。このように、画像拡張部１３は、フレーム画像Ｆ２内の部分画像Ｇ１〜Ｇ４を用いて周辺画像ＦＰを生成する。
【００５０】
その際、変換演算部１７は、画像拡張部１３においてどの程度フレーム画像Ｆ２を拡張すればよいかを判断し、拡張範囲情報ＩＥを生成する。すなわち、変換演算部１７は、部分画像Ｇ１，Ｇ２の高さΔＨ、および部分画像Ｇ３，Ｇ４の幅ΔＷを画素単位で決定し、拡張範囲情報ＩＥとして画像拡張部１３に供給する。これにより、表示装置１では、表示部３０に表示される表示画像に、図８に示したような部分Ｐ１が生じるおそれを低減することができる。
【００５１】
なお、フレーム画像Ｆ２を拡張する方法は、この方法に限定されるものではなく、以下に示すような様々な方法を用いることができる。
【００５２】
図１０は、フレーム画像Ｆ２を拡張する他の方法を表すものである。この方法では、まず、フレーム画像Ｆ２のうちの４辺付近の部分画像Ｇ５に着目し、その着目した部分画像と同様のパターンを有する部分画像がフレーム画像Ｆ２内にあるか否かを探索する。そして、着目した部分画像と同様のパターンを有する部分画像がフレーム画像Ｆ２内にある場合には、その部分画像（例えば部分画像Ｇ６）の近傍の部分画像Ｇ７と同じ画像を、部分画像Ｇ５の近傍に配置する。このように、画像拡張部１３は、フレーム画像Ｆ２内においてパターンマッチングを行うことにより周辺画像ＦＰを生成する。
【００５３】
図１１は、フレーム画像Ｆ２を拡張するさらに他の方法を表すものである。この方法は、時系列上の複数のフレーム画像Ｆ２に基づいてフレーム画像Ｆ２を拡張するものである。図１１（Ａ）は、（ｎ−１）番目のフレーム画像Ｆ２（ｎ−１）を示し、図１１（Ｂ）は、ｎ番目のフレーム画像Ｆ２（ｎ）およびそのフレーム画像Ｆ２（ｎ）を拡張したフレーム画像Ｆ３（ｎ）を示している。この方法では、まず、フレーム画像Ｆ２（ｎ）のうちの４辺付近の部分画像Ｇ８に着目し（図１１（Ｂ））、その着目した部分画像と同様のパターンを有する部分画像が、一つ前のフレーム画像Ｆ２（ｎ−１）内にあるか否かを探索する（図１１（Ａ））。そして、着目した部分画像と同様のパターンを有する部分画像がフレーム画像Ｆ２（ｎ−１）にある場合には、その部分画像（例えば部分画像Ｇ９）の近傍の部分画像Ｇ１０と同じ画像を、部分画像Ｇ８の近傍に配置する。
【００５４】
このように、フレーム画像Ｆ２の拡張動作は、様々な方法を採用することができる。また、ここに示した以外の方法を用いてもよいし、複数の方法を組み合わせるようにしてもよい。また、このようにして拡張した領域にフィルタをかけて、画像をややぼかすようにしてもよい。これにより、画像の不連続性を軽減することができ、画質の低下を抑えることができる。
【００５５】
以上のように、表示装置１では、画像拡張部１３がフレーム画像Ｆ２を拡張してフレーム画像Ｆ３を生成し、座標変換部１４が、その拡張されたフレーム画像Ｆ３に対して座標変換を行うようにしたので、表示部３０に表示される表示画像に、図８に示したような部分Ｐ１が生じるおそれを低減することができる。表示装置１では、ユーザ９が、表示面Ｓｄが小さくなったように感じるおそれを低減することができ、臨場感をより高めることができ、画質を高めることができる。
【００５６】
また、表示装置１では、変換演算部１４が、画像拡張部１３においてどの程度フレーム画像を拡張すればよいかを判断するようにしたので、画像拡張部１３は、画像拡張処理の演算量および処理時間を抑えることができるとともに、画像拡張処理を行うために必要なメモリ量を抑えることができる。すなわち、例えば、画像拡張部が、一律に所定量だけフレーム画像Ｆ２を拡張するように構成した場合には、例えば、図８に示した部分Ｐ１がほとんど生じない場合でもフレーム画像Ｆ２を拡張するため、演算量が増加し、処理に時間がかかる。また、部分Ｐ１の面積が多くなる場合がありえることを考慮して、画像拡張処理を行うために必要なメモリ量も多めに確保しておく必要がある。一方、表示装置１では、変換演算部１４が、画像拡張部１３においてどの程度フレーム画像Ｆ２を拡張すればよいかを判断するようにしたので、部分画像拡張部１３における演算量は、図８に示した部分Ｐ１の面積に応じて変化するため、画像拡張処理の演算量および処理時間を抑えることができるとともに、メモリ量を抑えることができる。
【００５７】
（表示モードＭ２：平面ディスプレイモード）
表示モードＭ２は、仮想表示面Ｓｖが平面であるモードである。この表示モードＭ２では、ユーザ９は、座標変換前のフレーム画像Ｆ３が平面ディスプレイに表示されているかのように感じることができる。言い換えれば、この表示モードＭ２は、表示画像における歪を補正するモードである。
【００５８】
図１２は、表示モードＭ２における表示面Ｓｄおよび仮想表示面Ｓｖを表すものであり、ｘｙ平面への投射図を示すものである。なお、ｘｚ平面への投射図は、図６Ｂと同様である。以下の計算では、図１２に示したように、表示面Ｓｄの中心点ＣＰｄと、仮想表示面Ｓｖの中心点ＣＰｖとを一致させている。これにより、次式（７）を得る。
【数７】
2015075516.tif 000009
【００５９】
ユーザ９に対して、表示面Ｓｄに表示された画像を、あたかも仮想表示面Ｓｖに表示されているように感じさせるため、表示モードＭ１の場合と同様に、視点位置ＶＰと、表示面Ｓｄ上の座標Ｃｄ（Ｃｄｘ，Ｃｄｙ，Ｃｄｚ）と、仮想表示面Ｓｖ上の座標Ｃｖ（Ｒｄ，Ｃｖｙ，Ｃｖｚ）とが一直線上に配置されるように、座標Ｃｖを座標Ｃｄに変換する。これにより、次式（８）を得る。
【数８】
2015075516.tif 000010
この式（８）と式（２）より、座標Ｃｖｙは、式（４）に示した関数ｔ（θｄ）を用いて次式のように表すことができる。
【数９】
2015075516.tif 000011
【００６０】
座標Ｃｖｚについては、表示モードＭ１の場合と同様に求めることができる。座標Ｃｖｚの式を以下に示す。
【数１０】
2015075516.tif 000012
【００６１】
このようにして、式（７）、式（９）、および式（１０）に示したように、座標Ｃｖ（Ｃｖｘ，Ｃｖｙ，Ｃｖｚ）を、座標Ｃｄ（Ｃｄｘ，Ｃｄｙ，Ｃｄｚ）で表すことができる。変換演算部１７は、表示モードＭ２の場合には、これらの式を用いて、ルックアップテーブル１８Ａを生成する。そして、座標変換部１４は、このルックアップテーブル１８Ａを用いて座標変換を行う。これにより、座標変換部１４は、図４Ａに示したフレーム画像Ｆ３に対して座標変換を行い、例えば図４Ｂに示したフレーム画像Ｆ４を生成する。
【００６２】
また、画像拡張部１３は、拡張範囲情報ＩＥに基づいて周辺画像ＦＰを生成し、フレーム画像Ｆ２に周辺画像ＦＰを付加することによりフレーム画像Ｆ２を拡張し、フレーム画像Ｆ３を生成する。これにより、表示装置１では、表示部３０に表示される表示画像に、図４Ｂに示したような部分Ｐ２が生じるおそれを低減することができ、画質を高めることができる。
【００６３】
（表示モードＭ３：曲面強調モード）
表示モードＭ３は、仮想表示面Ｓｖの曲率半径Ｒｖが、表示部３０の表示面Ｓｄの曲率半径Ｒｄよりも小さいモードである。この表示モードＭ３では、ユーザ９は、座標変換前のフレーム画像Ｆ３が、実際の表示面Ｓｄよりも強調された曲面を有する仮想表示面Ｓｖに表示されているかのように感じることができる。
【００６４】
図１３は、表示モードＭ３における表示面Ｓｄおよび仮想表示面Ｓｖを表すものであり、ｘｙ平面への投射図を示すものである。なお、ｘｚ平面への投射図は、図６Ｂと同様である。以下の計算では、図１３に示したように、仮想表示面Ｓｖの左端ＥＬおよび右端ＥＲが表示面Ｓｄの面上に位置するようにしている。これにより、ユーザ９から見て、仮想表示面Ｓｖの全領域を表示面Ｓｄ内に収めることができる。また、図１３では、仮想表示面Ｓｖを含む円（円筒）の中心を点ＯＰｖで示している。この点ＯＰｖの座標を（ｂ，０，０）とする。
【００６５】
ユーザ９に対して、表示面Ｓｄに表示された画像を、あたかも仮想表示面Ｓｖに表示されているように感じさせるため、表示モードＭ１等の場合と同様に、視点位置ＶＰと、表示面Ｓｄ上の座標Ｃｄ（Ｃｄｘ，Ｃｄｙ，Ｃｄｚ）と、仮想表示面Ｓｖ上の座標Ｃｖ（Ｃｖｘ，Ｃｖｙ，Ｃｖｚ）とが一直線上に配置されるように、座標Ｃｖを座標Ｃｄに変換する。これにより、上記表示モードＭ１の場合と同様に、式（１）〜（４）および式（６）を得る。
【００６６】
次に、式（３）に現れる、点ＯＰｖのｘ座標である値ｂを求める。上述したように、この例では、仮想表示面Ｓｖの左端ＥＬおよび右端ＥＲが表示面Ｓｄの面上に位置するようにしている。仮想表示面Ｓｖの左端ＥＬでの座標を（Ｃｅｘ，Ｃｅｙ）、仮想表示面Ｓｖの右端ＥＲでの座標を（Ｃｅｘ，−Ｃｅｙ）とすると、次式を得る。
【数１１】
2015075516.tif 000013
【００６７】
また、仮想表示面Ｓｖの左端ＥＬと点ＯＰｖとを結ぶ直線と、ｘ軸との間の角度をΦｖとすると、仮想表示面Ｓｖの幅と表示面Ｓｄの幅とが互いに等しいため、次式を得る。
【数１２】
2015075516.tif 000014
ここで、Ｗは、仮想表示面Ｓｖおよび表示面Ｓｄの幅である。このΦｖを用いて、座標Ｃｅｘ，Ｃｅｙは以下のように表すことができる。
【数１３】
2015075516.tif 000015
これらの式（１１）〜（１３）により、値ｂは、次式のように表すことができる。
【数１４】
2015075516.tif 000016
【００６８】
このようにして、式（１）〜（４）および式（１４）に示したように、座標Ｃｖ（Ｃｖｘ，Ｃｖｙ，Ｃｖｚ）を、座標Ｃｄ（Ｃｄｘ，Ｃｄｙ，Ｃｄｚ）で表すことができる。変換演算部１７は、表示モードＭ３の場合には、これらの式を用いて、ルックアップテーブル１８Ａを生成する。そして、座標変換部１４は、このルックアップテーブル１８Ａを用いて座標変換を行う。
【００６９】
図１４は、図４Ａに示すフレーム画像Ｆ３に対して座標変換した場合における、座標変換後のフレーム画像Ｆ４の一例を表すものである。このように、表示モードＭ３では、座標変換を行うことにより、画像の横方向の幅は狭くなり、また、画像の縦方向の高さは、中央から左右にずれるほど高くなる。その結果、座標変換後のフレーム画像Ｆ４には、図１４に示したように、輝度情報を有しない部分Ｐ３が生じてしまう。
【００７０】
そこで、画像拡張部１３は、拡張範囲情報ＩＥに基づいて周辺画像ＦＰを生成し、フレーム画像Ｆ２に周辺画像ＦＰを付加することによりフレーム画像Ｆ２を拡張し、フレーム画像Ｆ３を生成する。これにより、表示装置１では、表示部３０に表示される表示画像に、図１４に示したような部分Ｐ３が生じるおそれを低減することができ、画質を高めることができる。
【００７１】
（表示モードＭ４：凸型曲面モード）
表示モードＭ４は、仮想表示面Ｓｖの中央がユーザ９の方向に凸状に曲がるように設定したモードである。この表示モードＭ４では、ユーザ９は、座標変換前のフレーム画像Ｆ３が、実際の表示面Ｓｄと反対の方向に湾曲した仮想表示面Ｓｖに表示されているかのように感じることができる。
【００７２】
図１５は、表示モードＭ４における表示面Ｓｄおよび仮想表示面Ｓｖを表すものであり、ｘｙ平面への投射図を示すものである。なお、ｘｚ平面への投射図は、図６Ｂと同様である。以下の計算では、図１５に示したように、表示面Ｓｄの中心点ＣＰｄと、仮想表示面Ｓｖの中心点ＣＰｖとを一致させている。
【００７３】
ユーザ９に対して、表示面Ｓｄに表示された画像を、あたかも仮想表示面Ｓｖに表示されているように感じさせるため、表示モードＭ１等の場合と同様に、視点位置ＶＰと、表示面Ｓｄ上の座標Ｃｄ（Ｃｄｘ，Ｃｄｙ，Ｃｄｚ）と、仮想表示面Ｓｖ上の座標Ｃｖ（Ｒｄ，Ｃｖｙ，Ｃｖｚ）とが一直線上に配置されるように、座標Ｃｖを座標Ｃｄに変換する。これにより、上記表示モードＭ１の場合と同様に、座標Ｃｖｘ，Ｃｖｙを求めることができる。
【数１５】
2015075516.tif 000017
ここで、ｔ（θｄ）は、式（４）で表される関数である。また、式（１５）に現れる、点ＯＰｖのｘ座標である値ｂは、曲率半径Ｒｄ，Ｒｖを用いて次式のように表すことができる。
【数１６】
2015075516.tif 000018
【００７４】
このようにして、式（６），（１５），（１６）に示したように、座標Ｃｖ（Ｃｖｘ，Ｃｖｙ，Ｃｖｚ）を、座標Ｃｄ（Ｃｄｘ，Ｃｄｙ，Ｃｄｚ）で表すことができる。変換演算部１７は、表示モードＭ４の場合には、これらの式を用いて、ルックアップテーブル１８Ａを生成する。そして、座標変換部１４は、このルックアップテーブル１８Ａを用いて座標変換を行う。
【００７５】
図１６は、図４Ａに示すフレーム画像Ｆ３に対して座標変換した場合における、座標変換後のフレーム画像Ｆ４の一例を表すものである。このように、表示モードＭ４では、座標変換を行うことにより、画像の横方向の幅は狭くなり、また、画像の縦方向の高さは、中央から左右にずれるほど低く高くなる。その結果、座標変換後のフレーム画像Ｆ４には、図１６に示したように、輝度情報を有しない部分Ｐ４が生じてしまう。
【００７６】
そこで、画像拡張部１３は、拡張範囲情報ＩＥに基づいて周辺画像ＦＰを生成し、フレーム画像Ｆ２に周辺画像ＦＰを付加することによりフレーム画像Ｆ２を拡張し、フレーム画像Ｆ３を生成する。これにより、表示装置１では、表示部３０に表示される表示画像に、図１６に示したような部分Ｐ４が生じるおそれを低減することができ、画質を高めることができる。
【００７７】
（表示モードＭ５：無変換モード）
表示モードＭ５は、仮想表示面Ｓｖと、表示部３０の実際の表示面Ｓｄとが一致するモードである。この表示モードＭ５では、変換演算部１７は、以下の式を用いて、ルックアップテーブル１８Ａを生成し、座標変換部１４は、このルックアップテーブル１８Ａを用いて座標変換を行う。
【数１７】
2015075516.tif 000019
すなわち、座標変換部１４は、入力されたフレーム画像Ｆ３を、そのままフレーム画像Ｆ４として出力する。この場合には、フレーム画像Ｆ４には、表示モードＭ１〜Ｍ４の場合とは異なり、座標変換を行わないため、フレーム画像Ｆ４の左辺や右辺などに、輝度情報を有しない部分が生じることはない。よって、変換演算部１７は、画像拡張部１３に対して、拡張範囲情報ＩＥを介して、フレーム画像Ｆ２を拡張しないように指示する。そして、画像拡張部１３は、この拡張範囲情報ＩＥに基づいて、フレーム画像Ｆ２を拡張せずに、フレーム画像Ｆ２をそのままフレーム画像Ｆ３として出力する。
【００７８】
（表示モードＭ６：自動モード）
自動モードＭ６は、表示する画像のコンテンツに基づいて、表示モードＭ１〜Ｍ５を選択するモードである。具体的には、制御部１５は、ジャンル情報ＩＪに基づいて、表示モードＭ１〜Ｍ５のうちの１つを選択する。そして、変換演算部１７は、上述した表示モードＭ１〜Ｍ５に従って、ルックアップテーブル１８Ａおよび拡張範囲情報ＩＥを生成する。画像拡張部１３は、この拡張範囲情報ＩＥに基づいて周辺画像ＦＰを生成し、フレーム画像Ｆ２に周辺画像ＦＰを付加することによりフレーム画像Ｆ２を拡張し、フレーム画像Ｆ３を生成する。そして、座標変換部１４は、フレーム画像Ｆ３に対して、このルックアップテーブル１８Ａを用いて座標変換を行い、フレーム画像Ｆ４を生成する。
【００７９】
次に、制御部１５が行う様々な動作を、順に詳細に説明する。
【００８０】
（表示モードの選択動作）
図１７は、表示モードの選択動作の一例を表すものである。制御部１５は、入力インタフェース４０からの指示に基づいて表示モードを選択し、選択した表示モードを変換演算部１７に通知する。以下に、その詳細を説明する。
【００８１】
まず、ユーザ９が、表示モードを設定する（ステップＳ１）。具体的には、まず、ユーザ９が、入力インタフェース４０を介して、表示装置１に対して、表示モードの設定をする旨を通知する。そして、制御部１５のグラフィクス生成部１５Ａは、このユーザ９からの指示に応じて、表示モードの設定画面Ｐosd1をＯＳＤ画像Ｐosdとして生成し、重畳部１２が、フレーム画像Ｆ１にこの設定画面Ｐosd1を重畳してフレーム画像Ｆ２を生成する。その結果、表示部３０に、設定画面Ｐosd1を含むフレーム画像Ｆ４が表示される。
【００８２】
図１８は、表示モードの設定画面Ｐosd1の一例を表すものである。この設定画面Ｐosd1には、選択しようとしている表示モードの名称１１１（この例では、“曲面強調モード”（表示モードＭ３））と、その表示モードでの表示イメージ１１２とが表示される。ユーザ９は、入力インタフェース４０を操作して、表示モードＭ１〜Ｍ６のうちから１つを選択することができる。その際、ユーザが表示モードを変更すると、表示イメージ１１２は、その変更した表示モードに対応したものに変化する。これにより、ユーザ９は、各表示モードがどのような表示を行うモードであるかを直感的に理解しながら、表示モードを選択することができる。
【００８３】
次に、制御部１５は、選択した表示モードが表示モードＭ６（自動モード）であるか否かを確認する（ステップＳ２）。選択した表示モードが表示モードＭ６（自動モード）である場合にはステップＳ３に進み、表示モードＭ６（自動モード）でない場合にはステップＳ４に進む。
【００８４】
ステップＳ２において、選択した表示モードが表示モードＭ６（自動モード）である場合には、制御部１５は、ジャンル情報ＩＪに基づいて表示モードを決定する（ステップＳ３）。ジャンル情報ＩＪが示すジャンルとしては、例えば、ニュース／報道、スポーツ、情報／ワイドショー、ドラマ、音楽、バラエティ、映画、アニメ／特撮、ドキュメンタリ／共用、劇場／公演、趣味／教育、福祉などがある。例えば、ジャンル情報ＩＪが示すジャンルが“ニュース／報道”である場合には、制御部１５は、表示モードＭ２（平面ディスプレイモード）を選択する。これにより、表示画像の歪が補正されるため、ユーザ９は、表示画像を、一般的な平面ディスプレイで観察しているように感じることができる。また、例えば、ジャンル情報ＩＪが示すジャンルが“スポーツ”である場合には、制御部１５は、表示モードＭ３（曲面強調モード）を選択する。これにより、ユーザ９は、臨場感を感じつつ、スポーツ観戦することができる。
【００８５】
次に、制御部１５は、選択した表示モードを、モード情報ＩＭとして変換演算部１７に通知する（ステップＳ４）。これにより、以後、選択した表示モードに基づいて、画像処理部１０が処理を行うようになる。
【００８６】
以上で、このフローは終了する。
【００８７】
（視点位置情報ＩＶＰの決定動作）
図１９は、視点位置情報ＩＶＰの決定動作の一例を表すものである。制御部１５は、視点検出部２０からユーザ９の視点位置情報ＩＶＰを取得し、ユーザ９による調整の後に、変換演算部１７に供給する。以下に、その詳細を説明する。
【００８８】
まず、制御部１５は、視点検出部２０から、ユーザ９の視点位置情報ＩＶＰを取得する（ステップＳ１１）。なお、この例では、視点検出部２０が視点位置ＶＰを求めて、その視点位置ＶＰを制御部１５に供給するものとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、視点検出部２０のカメラがユーザ９を撮影してその画像を制御部１５に送り、制御部１５がその画像に基づいて視点位置ＶＰを求めるようにしてもよい。
【００８９】
次に、ユーザ９が、視点位置ＶＰを調整する（ステップＳ１２）。具体的には、まず、ユーザ９が、入力インタフェース４０を介して、表示装置１に対して、視点位置ＶＰの調整をする旨を通知する。そして、制御部１５のグラフィクス生成部１５Ａは、このユーザ９からの指示に応じて、視点位置ＶＰの調整画面Ｐosd2をＯＳＤ画像Ｐosdとして生成し、重畳部１２が、フレーム画像Ｆ１にこの調整画面Ｐosd2を重畳してフレーム画像Ｆ２を生成する。その結果、表示部３０に、調整画面Ｐosd2を含むフレーム画像Ｆ４が表示される。
【００９０】
図２０は、視点位置ＶＰの調整画面Ｐosd2の一例を表すものである。この調整画面Ｐosd2には、視点位置ＶＰ（この例では、“奥行き”と“高さ”）を調整するための調整バー１２１が表示される。ユーザ９は、入力インタフェース４０を操作して、視点位置ＶＰを調整することができる。なお、この例では、“奥行き”の値を大きくするほど視点位置ＶＰが表示面Ｓｄに近づき、“奥行き”の値を小さくするほど視点位置ＶＰが表示面Ｓｄから遠ざかるように調整される。また、この例では、“高さ”の値を大きくするほど、表示面Ｓｄの中心点ＣＰｄの高さより高くなり、“高さ”の値を小さくするほど、中心点ＣＰｄの高さより低くなるように調整される。
【００９１】
次に、制御部１５は、調整した視点位置ＶＰを、視点位置情報ＩＶＰとして変換演算部１７に通知する（ステップＳ１３）。これにより、以後、調整した視点位置ＶＰに基づいて、画像処理部１０が処理を行うようになる。
【００９２】
以上で、このフローは終了する。
【００９３】
（仮想表示面Ｓｖの形状決定動作）
図２１は、仮想表示面Ｓｖの形状決定動作の一例を表すものである。制御部１５は、入力インタフェース４０からの指示に基づいて仮想表示面Ｓｖの形状を決定し、変換演算部１７に通知する。以下に、その詳細を説明する。
【００９４】
まず、制御部１５は、選択した表示モードが表示モードＭ２（平面ディスプレイモード）であるか否かを確認する（ステップＳ２１）。選択した表示モードが表示モードＭ２でない場合にはステップＳ２２に進み、表示モードＭ２である場合にはステップＳ２３に進む。
【００９５】
ステップＳ２１において、選択した表示モードが表示モードＭ２でない場合には、ユーザ９が仮想表示面Ｓｖの湾曲度を調整する（ステップＳ２２）。具体的には、まず、ユーザ９が、入力インタフェース４０を介して、表示装置１に対して、仮想表示面Ｓｖの湾曲度の調整をする旨を通知する。そして、制御部１５のグラフィクス生成部１５Ａは、このユーザ９からの指示に応じて、仮想表示面Ｓｖの湾曲度の調整画面Ｐosd3をＯＳＤ画像Ｐosdとして生成し、重畳部１２が、フレーム画像Ｆ１にこの調整画面Ｐosd3を重畳してフレーム画像Ｆ２を生成する。その結果、表示部３０に、調整画面Ｐosd3を含むフレーム画像Ｆ４が表示される。
【００９６】
図２２は、仮想表示面Ｓｖの湾曲度の調整画面Ｐosd3の一例を表すものである。この調整画面Ｐosd3には、湾曲度を調整するための調整バー１３１が表示される。ユーザ９は、入力インタフェース４０を操作して、仮想表示面Ｓｖの湾曲度を調整することができる。なお、この例では、湾曲度は、０〜１００の範囲で設定できるものであり、湾曲度の値を大きくするほど仮想表示面Ｓｖが湾曲するようになっている。
【００９７】
次に、制御部１５は、調整した仮想表示面Ｓｖの湾曲度を、仮想表示面形状情報ＩＳｖとして変換演算部１７に通知する（ステップＳ２３）。これにより、以後、調整した仮想表示面Ｓｖの湾曲度に基づいて、画像処理部１０が処理を行うようになる。
【００９８】
以上で、このフローは終了する。
【００９９】
（表示面Ｓｄの形状決定動作）
図２３は、表示面Ｓｄの形状決定動作の一例を表すものである。制御部１５は、入力インタフェース４０からの指示に基づいて表示面Ｓｄの形状を決定し、表示面形状制御部１６に通知する。以下に、その詳細を説明する。
【０１００】
まず、ユーザ９が表示面Ｓｄの湾曲度を調整する（ステップＳ３１）。具体的には、まず、ユーザ９が、入力インタフェース４０を介して、表示装置１に対して、表示面Ｓｄの湾曲度の調整をする旨を通知する。そして、制御部１５のグラフィクス生成部１５Ａは、このユーザ９からの指示に応じて、表示面Ｓｄの湾曲度の調整画面Ｐosd4をＯＳＤ画像Ｐosdとして生成し、重畳部１２が、フレーム画像Ｆ１にこの調整画面Ｐosd4を重畳してフレーム画像Ｆ２を生成する。その結果、表示部３０に、調整画面Ｐosd4を含むフレーム画像Ｆ４が表示される。この調整画像Ｐosd4は、図２２に示した調整画像Ｐosd3と同様のものを使用することができる。
【０１０１】
次に、制御部１５は、調整した表示面Ｓｄの湾曲度を、表示面形状情報ＩＳｄとして表示面形状制御部１６に通知する（ステップＳ３２）。これにより、以後、調整した表示面Ｓｄの湾曲度に基づいて、表示装置１が処理を行うようになる。
【０１０２】
以上で、このフローは終了する。
【０１０３】
（変換演算部１７の詳細動作）
次に、変換演算部１７の動作を、詳細に説明する。
【０１０４】
図２４は、変換演算部１７の動作の一例を表すものである。変換演算部１７は、制御部１５から供給されたモード情報ＩＭ、視点位置情報ＩＶＰ、および仮想表示面形状情報ＩＳｖと、表示面形状制御部１６の形状格納部１６Ａに格納された表示面形状情報ＩＳｄとに基づいてルックアップテーブル１８Ａおよび拡張範囲情報ＩＥを生成する。以下に、その詳細を説明する。
【０１０５】
まず、変換演算部１７は、表示モードが表示モードＭ５（無変換モード）であるか否かを確認する（ステップＳ４１）。表示モードが表示モードＭ５（無変換モード）である場合には、変換演算部１７は、座標変換を行わないようなルックアップテーブル１８Ａを生成するとともに、画像拡張処理を行わない旨を指示する拡張範囲情報ＩＥを生成し（ステップＳ４２）、ステップＳ４５に進む。また、表示モードが表示モードＭ５（無変換モード）でない場合には、ステップＳ４３に進む。
【０１０６】
ステップＳ４１において、表示モードが表示モードＭ５（無変換モード）でない場合には、変換演算部１７は、表示モード、視点位置ＶＰ、仮想表示面Ｓｖの湾曲度、および表示面Ｓｄの湾曲度に基づいて、ルックアップテーブル１８Ａおよび拡張範囲情報ＩＥを生成する（ステップＳ４４）。具体的には、変換演算部１７は、制御部１５からモード情報ＩＭを介して供給された表示モード、制御部１５から視点位置情報ＩＶＰを介して供給された視点位置ＶＰ、制御部１５から仮想表示面形状情報ＩＳｖを介して供給された仮想表示面Ｓｖの湾曲度、および形状格納部１６Ａに格納された表示面形状情報ＩＳｄから取得した表示面Ｓｄの湾曲度に基づいて、上述した各表示モードに対応する式を用いてルックアップテーブル１８Ａを求める。そして、変換演算部１７は、画像拡張部１３においてどの程度フレーム画像Ｆ２を拡張すればよいかを判断し、拡張範囲情報ＩＥを生成する。
【０１０７】
次に、変換演算部１７は、ルックアップテーブル１８ＡをＬＵＴ格納部１８に供給するとともに、拡張範囲情報ＩＥを画像拡張部１３に供給する（ステップＳ４５）。これにより、以後、画像拡張部１３が、拡張範囲情報ＩＥに基づいてフレーム画像Ｆ２を拡張してフレーム画像Ｆ３を生成し、座標変換部１４がフレーム画像Ｆ３に対してルックアップテーブル１８Ａを用いて座標変換を行いフレーム画像Ｆ４を生成するようになる。
【０１０８】
以上で、このフローは終了する。
【０１０９】
［効果］
以上のように本実施の形態では、画像拡張部がフレーム画像を拡張し、座標変換部が、その拡張されたフレーム画像に対して座標変換を行うようにしたので、臨場感をより高めることができ、画質を高めることができる。
【０１１０】
また、本実施の形態では、変換演算部が、画像拡張部においてどの程度フレーム画像を拡張すればよいかを判断するようにしたので、画像拡張部における画像拡張処理の演算量および処理時間を抑えることができるとともに、画像拡張処理を行うために必要なメモリ量を抑えることができる。
【０１１１】
［変形例１］
上記実施の形態では、ユーザ９が、入力インタフェース４０を用いて、表示面Ｓｄの湾曲度を設定したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、ユーザ９が、表示部の表示面Ｓｄを直接湾曲させるようにしてもよい。以下に、本変形例について詳細に説明する。
【０１１２】
図２５は、本変形例に係る表示装置２の一構成例を表すものである。表示装置２は、表示部６０と、画像処理部５０とを備えている。
【０１１３】
表示部６０は、画像信号Ｓdispに基づいて表示を行うものである。また、この表示部６０は、ユーザ９がその表示面Ｓｄを直接湾曲させることができるように構成されたものである。そして、表示部６０は、その表示面Ｓｄの形状に基づいて、表示面形状情報ＩＳｄを生成し、画像処理部５０に供給するようになっている。
【０１１４】
画像処理部５０は、制御部５５と、形状格納部５６とを有している。制御部５５は、上記実施の形態に係る制御部１５と同様のものであり、この制御部１５から、表示面形状情報ＩＳｄを生成する機能を省いたものである。形状格納部５６は、上記実施の形態に係る形状格納部１６Ａと同様のものであり、表示部６０から供給された表示面形状情報ＩＳｄを格納するものである。
【０１１５】
このように構成しても、表示装置１と同様の効果を得ることができる。
【０１１６】
［変形例２］
上記実施の形態では、変換演算部１７が、画像拡張部１３においてどの程度フレーム画像Ｆ２を拡張すればよいかを判断したが、これに限定されるものではなく、これに代えて、画像拡張部が、一律に所定量だけフレーム画像Ｆ２を拡張するようにしてもよい。以下に、本変形例について詳細に説明する。
【０１１７】
図２６は、本変形例に係る表示装置３の一構成例を表すものである。表示装置３は、画像処理部７０を備えている。画像処理部７０は、画像拡張部７３と、変換処理部７７とを有している。画像拡張部７３は、一律に所定量だけフレーム画像Ｆ２を拡張することによりフレーム画像Ｆ３を生成するものである。変換演算部７７は、上記実施の形態に係る変換演算部１７と同様のものであり、この変換演算部１７から、拡張範囲情報ＩＥを生成する機能を省いたものである。
【０１１８】
このように構成しても、表示装置１と同様に、臨場感をより高めることができ、画質を高めることができる。
【０１１９】
［変形例３］
上記実施の形態では、表示面の湾曲度が変更可能に構成された表示部３０を用いたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、表示面の湾曲度が固定された表示部を用いてもよい。
【０１２０】
以上、実施の形態およびいくつかの変形例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。
【０１２１】
例えば、上記の実施の形態等では、６つの動作モードＭ１〜Ｍ６を設けたが、これに限定されるものではなく、このうちの一部のみを設けてもよいし、これ以外の他の動作モードを設けてもよい。具体的には、例えば、座標変換の式が、動作モードＭ１〜Ｍ５の式とは異なる他の動作モードを設けることができる。
【０１２２】
また、例えば、上記の実施の形態等では、自動モードＭ６において、制御部１５は、ジャンル情報ＩＪに基づいて、表示モードを選択したが、これに限定されるものではなく、他の情報に基づいて表示モードを選択するようにしてもよい。
【０１２３】
また、上記実施の形態等では、有機ＥＬ表示部などを有する表示装置について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、プロジェクタにも適用可能である。
【０１２４】
なお、本明細書に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものでは無く、また他の効果があってもよい。
【０１２５】
なお、本技術は以下のような構成とすることができる。
【０１２６】
（１）第１のフレーム画像の外側に周辺画像を生成して、前記第１のフレーム画像および前記周辺画像を含む第２のフレーム画像を生成する画像生成部と、
前記第２のフレーム画像に対して座標変換を行うことにより第３のフレーム画像を生成する座標変換部と
備えた画像処理装置。
【０１２７】
（２）前記座標変換部は、前記座標変換の変換特性に基づいて、前記周辺画像を生成すべき画像生成範囲を求め、
前記画像生成部は、前記画像生成範囲において前記周辺画像を生成する
前記（１）に記載の画像処理装置。
【０１２８】
（３）前記画像生成部は、固定された画像生成範囲において前記周辺画像を生成する
前記（１）に記載の画像処理装置。
【０１２９】
（４）前記第３のフレーム画像は、表示面が曲面状である表示部において表示されるものである
前記（１）から（３）のいずれかに記載の画像処理装置。
【０１３０】
（５）前記表示部は、表示面の湾曲度を変更可能に構成されたものである
前記（４）に記載の画像処理装置。
【０１３１】
（６）前記座標変換部は、前記第２のフレーム画像における座標と前記第３のフレーム画像における座標との関係を示すルックアップテーブルを有し、そのルックアップテーブルに基づいて前記座標変換を行う
前記（４）または（５）に記載の画像処理装置。
【０１３２】
（７）前記座標変換部は、前記表示部の表示面の形状に応じて前記ルックアップテーブルを生成する
前記（６）に記載の画像処理装置。
【０１３３】
（８）前記座標変換部は、前記第１のフレーム画像のコンテンツに基づいて、前記表示部の表示面の形状とは異なる仮想表示面の形状を決定し、その仮想表示面の形状に基づいて前記ルックアップテーブルを生成する
前記（６）または（７）に記載の画像処理装置。
【０１３４】
（９）前記座標変換部は、前記仮想表示面の形状が互いに異なる複数の表示モードを有し、前記コンテンツに基づいて前記複数の表示モードのうちの１つを選択することにより、前記仮想表示面の形状を決定する
前記（８）に記載の画像処理装置。
【０１３５】
（１０）前記座標変換部は、ユーザからの指示に基づいて、前記表示部の表示面の形状とは異なる仮想表示面の形状を決定し、その仮想表示面の形状に基づいて前記ルックアップテーブルを生成する
前記（６）から（９）のいずれかに記載の画像処理装置。
【０１３６】
（１１）前記座標変換部は、ユーザの視点位置に基づいて前記ルックアップテーブルを生成する
前記（６）から（１０）のいずれかに記載の画像処理装置。
【０１３７】
（１２）前記座標変換部は、前記視点位置およびユーザからの指示に基づいて仮想視点位置を求め、その仮想視点位置に基づいて前記ルックアップテーブルを生成する
前記（１１）に記載の画像処理装置。
【０１３８】
（１３）前記画像生成部は、前記第１のフレーム画像に基づいて、前記周辺画像を生成する
前記（１）から（１２）のいずれかに記載の画像処理装置。
【０１３９】
（１４）前記画像生成部は、前記第１のフレーム画像に含まれる１または複数の部分画像と同じ画像を前記第１のフレーム画像の外側にそれぞれ配置することにより前記周辺画像を生成する
前記（１３）に記載の画像処理装置。
【０１４０】
（１５）前記１または複数の部分画像は、前記第１のフレーム画像内における前記フレーム画像の４辺に隣接した画像を含む
前記（１４）に記載の画像処理装置。
【０１４１】
（１６）前記１または複数の部分画像は、前記第１のフレーム画像内においてパターンマッチングを行うことにより選択された２以上のマッチング画像のうちの１つに隣接する部分画像を含む
前記（１４）または（１５）に記載の画像処理装置。
【０１４２】
（１７）前記画像生成部には、時間軸上の一連の第１のフレーム画像が供給され、
前記画像生成部は、前記一連の第１のフレーム画像のうち、一の第１のフレーム画像に基づいて一の周辺画像を生成し、前記一の第１のフレーム画像より後の第１のフレーム画像および前記一の周辺画像に基づいて前記第２のフレーム画像を生成する
前記（１）から（１６）のいずれかに記載の画像処理装置。
【０１４３】
（１８）第１のフレーム画像の外側に周辺画像を生成して、前記第１のフレーム画像および前記周辺画像を含む第２のフレーム画像を生成し、
前記第２のフレーム画像に対して座標変換を行うことにより第３のフレーム画像を生成する
画像処理方法。
【０１４４】
（１９）第１のフレーム画像の外側に周辺画像を生成して、前記第１のフレーム画像および前記周辺画像を含む第２のフレーム画像を生成する画像生成部と、
前記第２のフレーム画像に対して座標変換を行うことにより第３のフレーム画像を生成する座標変換部と、
前記第３のフレーム画像に基づいて表示動作を行う表示部と
を備えた表示装置。
【符号の説明】
【０１４５】
１〜３…表示装置、１０，５０，７０…画像処理部、１１…画像入力部、１２…重畳部、１３，７３…画像拡張部、１４…座標変換部、１５，５５…制御部、１５Ａ…グラフィクス生成部、１６…表示面形状制御部、１６Ａ，５６…形状格納部、１７，７７…変換演算部、１８…ＬＵＴ格納部、１８Ａ…ルックアップテーブル、２０…視点検出部、３０…表示部、４０…入力インタフェース、Ｃｄ，Ｃｄｘ，Ｃｄｙ，Ｃｄｚ，Ｃｖ，Ｃｖｘ，Ｃｖｙ，Ｃｖｚ…座標、ＣＴＬ…制御信号、Ｆ１〜Ｆ４…フレーム画像、Ｇ１〜Ｇ１０…部分画像、ＩＥ…拡張範囲情報、ＩＪ…ジャンル情報、ＩＭ…モード情報、ＩＳｄ…表示面形状情報、ＩＳｖ…仮想表示面形状情報、ＩＶＰ…視点位置情報、Ｍ１〜Ｍ６…表示モード、Ｐosd…ＯＳＤ画像、Ｐosd1…設定画面、Ｐosd2，Ｐosd3…調整画面、Ｐ１〜Ｐ４…部分、Ｒｄ，Ｒｖ…曲率半径、ＯＰｄ…原点、ＯＰｖ…点、Ｓdisp…画像信号、Ｓｄ…表示面、Ｓｖ…仮想表示面、Ｓ１〜Ｓ３…信号、ＴＳ…トランスポートストリーム、ＶＰ…視点位置。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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