(57)【要約】【課題】３Ｄ眼鏡なしでも左右の画像のクロストークを低減した画像表示制御回路、画像表示制御方法、及び画像表示システムを提供する。【解決手段】画像表示システム１は、フレームシーケンシャル方式に対応した３Ｄ画像用の画像制御回路１７、表示装置１４及び３Ｄ眼鏡１５を有する。画像制御回路１７は、左右の画像を保存するフレームメモリ１３と、入力画像のフレームレートに同期した入力クロックの周期をＮ（Ｎは２以上の整数）倍にした出力クロックを生成するＰＬＬ１８と、出力クロックを使用し、フレームメモリ１３に保存された左右の画像を異なるフレーム数の比率で読み出すよう制御する制御回路１１とを有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームシーケンシャル方式に対応した３Ｄ画像用の画像表示制御回路であって、
入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、当該左右の画像の出力を制御する制御回路を有する、画像表示制御回路。
【請求項２】
左右の画像のうち一方の画像のみを保存するフレームメモリを有し、
前記制御回路は、前記フレームメモリに保存した前記一方の画像の読み出しタイミングを制御することで、他方の画像より前記一方の画像の出力時間を長くする、請求項１記載の画像表示制御回路。
【請求項３】
左右の画像を保存するフレームメモリと、
入力画像のフレームレートに同期した入力クロックの周期をＮ（Ｎは２以上の整数）倍にした出力クロックを生成するクロック生成回路とを有し、
前記制御回路は、前記出力クロックを使用し、前記フレームメモリに保存された左右の画像を異なるフレーム数の比率で読み出す、請求項１記載の画像表示制御回路。
【請求項４】
前記制御回路は、前記フレームメモリから、前記左右の画像のうち一方の画像を１フレーム読み出した後、他方の画像を（２Ｎ−１）フレーム読み出すよう制御する、請求項３記載の画像表示制御回路。
【請求項５】
前記制御回路は、前記一方の画像を読み出す第１のタイミング及び前記他方の画像のＮフレーム目を読み出す第２のタイミングのそれぞれ第１及び第２の同期信号を生成し、
前記第１及び第２の同期信号は、表示装置を介してユーザの使用する３Ｄ画像用眼鏡に供給される、請求項４記載の画像表示制御回路。
【請求項６】
前記制御回路は、前記出力クロックに基づき、垂直同期信号の周期をＮ倍にしたＮ倍垂直同期信号を生成し、当該Ｎ倍垂直同期信号に基づき、前記第１及び第２同期信号を生成する、請求項５記載の画像表示制御回路。
【請求項７】
前記制御回路は、
前記Ｎ倍垂直同期信号をカウントするカウンタと、
前記カウンタのカウント値に基づいて前記第１の同期信号を生成する第１の同期信号生成部と、
前記カウンタのカウント値に基づいて前記第２の同期信号を生成する第２の同期信号生成部と、を有する、請求項６記載の画像表示制御回路。
【請求項８】
左右の画像のうち一方の画像の輝度を変更する輝度制御回路を有し、
前記制御回路は、前記輝度制御回路により輝度制御された一方の画像と、輝度制御されていない他方の画像を交互に出力させる、請求項１記載の画像表示制御回路。
【請求項９】
前記フレームメモリ又は前記輝度制御回路の前段に、入力信号をＲＧＢ信号からＹＣｂＣｒ信号に変換する第１の変換回路を備え、
前記フレームメモリ又は前記輝度制御回路の後段に、前記ＹＣｂＣｒ信号を前記ＲＧＢ信号に変換する第２の変換回路を備える、請求項３乃至８のいずれか１項記載の画像表示制御回路。
【請求項１０】
フレームシーケンシャル方式に対応した３Ｄ画像用の画像表示制御方法であって、
入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、当該左右の画像の出力を制御する、画像表示制御方法。
【請求項１１】
入力クロックの周期をＮ（Ｎは２以上の整数）倍にした出力クロックを使用し、前記フレームメモリに保存された左右の画像を異なるフレーム数の比率で読み出す、請求項１０記載の画像表示制御方法。
【請求項１２】
前記フレームメモリから、前記左右の画像のうち一方の画像を１フレーム読み出した後、他方の画像を（２Ｎ−１）フレーム読み出すよう制御する、請求項１１記載の画像表示制御方法。
【請求項１３】
前記一方の画像を読み出す第１のタイミング及び前記他方の画像のＮフレーム目を読み出す第２のタイミングのそれぞれ第１及び第２の同期信号を生成し、
前記第１及び第２の同期信号は、表示装置を介してユーザの使用する３Ｄ画像用眼鏡に供給される、請求項１２記載の画像表示制御方法。
【請求項１４】
前記出力クロックに基づき、垂直同期信号の周期をＮ倍にしたＮ倍垂直同期信号を生成し、
当該Ｎ倍垂直同期信号に基づき、表示装置を介してユーザの使用する３Ｄ画像用眼鏡に供給される同期信号を生成する、請求項１３記載の画像表示制御方法。
【請求項１５】
請求項１乃至９記載の画像表示制御回路が搭載された画像表示用半導体集積回路。
【請求項１６】
請求項１６記載の画像表示用半導体集積回路が搭載された画像表示装置。
【請求項１７】
フレームシーケンシャル方式に対応した３Ｄ画像用の画像表示制御回路と、
前記画像表示制御回路から出力される左右の画像を表示する表示装置と、
前記表示装置により同期制御される左右の眼鏡シャッタを有する３Ｄ眼鏡と、を備え、
前記画像表示制御回路は、入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、当該左右の画像の出力を制御する制御回路を有する、画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄ（立体）表示方式の画像表示制御回路、画像表示制御方法、及び画像表示システムに関し、特にフレームシーケンシャル方式の画像表示制御回路、画像表示制御方法、及び画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
３Ｄ眼鏡を用いた３Ｄ表示方式には、表示装置の違いで、左右の画像を連続的に表示するフレームシーケンシャル方式、同時に列ごとに表示するサイドバイサイド方式、同時にラインごとに表示するラインバイライン方式の３種類がある。左右の画像の偏光を表示装置側で実施するパッシブ方式、３Ｄ眼鏡側で行うアクティブ方式がある。
【０００３】
ここで、フレームシーケンシャル方式の３Ｄ表示装置について説明する。非特許文献１に記載されているように、立体画像表示装置には、右眼用画像と左目用画像とが交互に表示される。これを、パッシブ方式の偏光フィルター又はアクティブ方式の液晶シャッタを装備した３Ｄ眼鏡を通して、左右の眼に必要な画像のみを伝達する。これにより、左右の眼の視差が再現し、立体視が可能となる。
【０００４】
図１４は、従来の表示システムを示すブロック図である。表示システム１００は、画像制御回路１１７、表示装置１１４、及び３Ｄ眼鏡１１５を有する。画像制御回路からは、画像信号Ｐｉｘｅｌ、水平同期信号ＨＳ、垂直同期信号ＶＳ、左右フレーム区別信号Ｌ／Ｒ、及びクロック信号ＣＬＫを表示装置１１４に出力する。
【０００５】
表示装置１１４は、左右の画像表示回路１０５、１０６と出力同期回路１１２とを有する。入力信号は、Ｐｉｘｅｌ×２，ＨＳ×２、ＶＳ×２、Ｌ，Ｒ，ＣＬＫ×２である。パッシブ方式の場合、出力は、同期出力回路１１２で変調された偏光が異なる左右画像である。表示画像１０５、１０６は同一画面に表示されるが、偏光の向きが異なる。アクティブ方式の場合は、出力は、左右画像信号と、出力同期回路１１２にて無線（電波、赤外線）に変調された左フレーム区別信号Ｌ、右フレーム区別信号Ｒである。出力同期回路１１２は、信号Ｌ／Ｒを無線に変調して出力する。無線の方式は電波、あるいは赤外線など目に見えない高速な伝送手段が使用される。
【０００６】
３Ｄ眼鏡１１５は、右眼鏡シャッタ１０４と左眼鏡シャッタ１０３とから構成される。右眼鏡シャッタ１０４及び左眼鏡シャッタ１０３は、偏光の向きが異なり、信号Ｌ／ＲのＯＮ時に表示装置１１４の左右と同相の偏向特性を有する。シャッタは、液晶シャッタからなる。右眼鏡シャッタ１０４は、表示装置１１４の出力同期回路１１２から発信される無線信号Ｒを受信する手段を有し、これに同期して開閉する。左眼鏡シャッタ１０３は、表示装置１１４の出力同期回路１１２から発信される無線信号Ｌを受信する手段を有し、これに同期して開閉する。
【０００７】
図１５は、従来の画像表示システムの動作を説明するための図である。２Ｄ画像１０８と３Ｄ画像１０７は、同様の画像となる。すなわち、入力画像（２Ｄ画像）の右画像、左画像のフレーム出力に同期して出力同期回路１１２より右眼鏡シャッタ１０４、左眼鏡シャッタ１０３を開閉する同期信号を出力することで、ユーザは、右眼鏡を介して右フレーム画像を得て、左眼鏡を介して左フレーム画像を得る。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】本田捷夫（監修）、立体映像技術−空間表現メディアの最新動向（エレクトロニクスシリーズ）、株式会社シーエムシー出版、２００８年７月３１日  第１刷発行、２１２〜２１６頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
図１６は、従来の３Ｄ表示画像を示す概念図である。表示装置には、視差を含むフレームシーケンシャル方式の３Ｄ画像が、左眼画像１０５と右目画像１０６を時間比率１：１で表示される。３Ｄ眼鏡の左眼鏡シャッタ１０３と右眼鏡シャッタ１０４を左右閉の状態から、左開→左閉→右開→右閉→・・・を繰り返す。これにより、３Ｄ視聴者は時間比率１：１の左右３Ｄ画像１０７を得る。同様に３Ｄ眼鏡を装着しない２Ｄ視聴者は、視差を含む２Ｄ画像１０８を得る。
【００１０】
このように、従来の３Ｄ表示画像においては、左右の輝度が同じ動画を使用しているために、３Ｄ眼鏡を所持しない２Ｄ視聴者は、クロストーク（左右画像のずれ）の大きい認識できない画像を視聴することになる。すなわち、３Ｄ用の動画は、３Ｄ眼鏡なしでは、左右の画像の輝度が同じとなり、視差分ずれた画像が重なってみえるため、２Ｄ画像としての認識がしづらいという問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る画像表示制御回路は、フレームシーケンシャル方式に対応した３Ｄ画像用の画像表示制御回路であって、入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、当該左右の画像の出力を制御する制御回路を有するものである。
【００１２】
本発明に係る画像表示制御方法は、フレームシーケンシャル方式に対応した３Ｄ画像用の画像表示制御方法であって、入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、当該左右の画像の出力を制御するものである。
【００１３】
本発明に係る画像表示システムは、フレームシーケンシャル方式に対応した３Ｄ画像用の画像表示制御回路と、前記画像表示制御回路から出力される左右の画像を表示する表示装置と、前記表示装置により同期制御される左右の眼鏡シャッタを有する３Ｄ眼鏡と、を備え、前記画像表示制御回路は、入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、当該左右の画像の出力を制御する制御回路を有するものである。
【００１４】
本発明においては、入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、左右の画像の出力を制御するため、３Ｄ画像用の表示を３Ｄ眼鏡なしで見た際の２Ｄ画像における左右画像のずれを低減することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、３Ｄ眼鏡なしでも左右の画像のクロストークを低減した画像表示制御回路、画像表示制御方法、及び画像表示システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる画像表示システムを示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる画像表示システムにおける画像入力回路を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる画像表示システムにおけるフレームメモリを示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１にかかる画像表示システムにおけるフレームメモリのタイミングチャートを示す図である。
【図５】本発明の実施の形態１にかかる画像表示システムにおける画像出力回路を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態１にかかる画像表示システムにおける制御回路を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態１にかかる画像表示システムにおける画像フォーマットを示すタイミングチャートである。
【図８】本発明の実施の形態１にかかる画像表示システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図９】図９は、本発明の実施の形態にかかる表示画像を示す概念図である。
【図１０】本発明の実施の形態２にかかる表示システムを示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態２にかかる画像システムのタイミングチャートである
【図１２】本発明の実施形態３にかかる画像表示システムを示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態３にかかる画像表示システムのタイミングチャートである。
【図１４】従来の表示システムを示すブロック図である。
【図１５】従来の画像表示システムの動作を示すタイミングチャートである。
【図１６】従来の３Ｄ表示画像を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を適用した具体的な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。この実施の形態は、本発明を、フレームシーケンシャル方式の立体画像表示システムに適用したものである。
【００１８】
本実施の形態においては、３Ｄ画像表示には影響を与えることがないように、入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いと異なるように左右の画像の出力を制御する。このことにより当該画像を２Ｄで見ても、従来のように視差が大きすぎて画像を認識しづらいという現象を低減するものである。
【００１９】
本発明の実施の形態１．
図１は、本実施の形態にかかる画像表示システムを示すブロック図である。画像表示システム１は、画像制御回路１７と表示装置１４、及び３Ｄ眼鏡１５より構成される。画像制御回路１７と表示装置１４間の信号は電気的に接続される。表示装置１４から３Ｄ眼鏡１５への信号は光学的、又は電磁界的な手段により送信される。なお、本実施の形態においては、画像制御回路１７と表示装置１４とを別々の装置として説明するが、画像制御回路１７は、表示装置１４に含まれてもよいことは勿論である。
【００２０】
画像制御回路１７は、入力された左右の画像の表示時間が互いに異なるよう当該左右の画像の出力を制御するものである。本実施の形態においては、画像制御回路１７は、単位時間当たりのフレーム数を２倍にし、左右の画像の表示比率を１：３に変換する。この画像制御回路１７は、画像入力回路１０、画像フレームメモリ１３、画像出力回路１６、制御回路１１、及びクロック生成回路としてのＰＬＬ１８、分周回路１９によって構成される。
【００２１】
入力信号は、画像信号：Ｐｉｘｅｌ、水平同期信号：ＨＳ、垂直同期信号：ＶＳ、左右フレーム区別信号：Ｌ／Ｒ、クロック信号：ＣＬＫである。出力信号は、左フレーム区別信号：Ｌ、右フレーム区別信号：Ｒ、画像信号：Ｐｉｘｅｌ×２、水平同期信号：ＨＳ×２、垂直同期信号：ＶＳ×２、クロック信号：ＣＬＫ×２である。なお、信号名末尾の×２は、フレームレートが入力信号の２倍速であることを示す。以下に、各ブロックの詳細について説明する。
【００２２】
先ず、画像入力回路１０について説明する。図２は、画像入力回路１０を示すブロック図である。画像入力回路１０は、ラインバッファ３１（８ｂｉｔｘ３）、アドレス生成回路３４、第１の変換回路としてのＲＧＢ−ＹＣｂＣｒ変換回路３２（ＩＴＵ−ＢＴ.６０１）、及び６４ｂｉｔレジスタ（４ｐｉｘｅｌｘ１６ｂｉｔ）から構成される。入力信号は、画像データ：Ｐｉｘｅｌ、水平同期信号：ＨＳ、クロック信号：ＣＬＫ、４分周クロック信号：ＣＬＫ１／４である。出力信号は、４画素分画像データ：Ｉｄａｔａ６４である。
【００２３】
アドレス生成回路３４は、水平同期信号ＨＳの立ち上がりでリセットされ、クロックをカウントしてインクリメントしたアドレスをラインバッファ３１に出力する。ラインバッファ３１は、画像信号：Ｐｉｘｅｌを入力とし、ＲＧＢ−ＹＣＢＣＲ変換回路３２（ＩＴＵ−ＢＴ．６０１）に画像データを出力する。ＲＧＢ−ＹＣＢＣＲ変換回路３２は、画像データをＲＧＢからＹＣＢＣＲに変換することで、２４ｂｉｔから１６ｂｉｔにデータ圧縮し、６４ｂｉｔレジスタ３３に出力する。６４ｂｉｔレジスタ３３は、４画素分まとめることで、帯域を周波数からバス幅に変換して、周波数を落とす。
【００２４】
このように、本実施の形態においては、画像フレームメモリ１３の前段に、入力信号をＲＧＢ信号からＹＣｂＣｒ信号に変換する第１の変換回路としてＲＧＢ−ＹＣｂＣｒ変換回路３２を備える。そして、画像出力回路１６、すなわち画像フレームメモリ１３の後段に、ＹＣｂＣｒ信号をＲＧＢ信号に変換する第２の変換回路（後述のＹＣｂＣｒ−ＲＧＢ変換回路３５）を備える。このことにより、画像データを圧縮することができ、画像フレームメモリ１３に格納する画像データ量を少なくすることができる。すなわち、メモリの容量を小さくすることができる。
【００２５】
次に、画像フレームメモリ１３について説明する。図３は、フレームメモリを示すブロック図である。フレームメモリ１３は、左画面の２ポートメモリ４２と右画面の２ポートメモリ４１で構成される。書き込み速度と読み出し速度は異なり、読み出しは書き込みの倍速で行われる。入力端子は、入力画像データ：Ｉｄａｔａ６４、フレームライト信号：ＦＷＲ、左右フレーム区別信号：Ｌ／Ｒ、入力アドレス信号：ＩＡ、書き込みクロック信号：ＣＬＫ１／４、フレームリード信号：ＦＲＤ、出力左画面信号：Ｌ、出力アドレス信号：ＯＡ、読み出しクロック信号：ＣＬＫ１／２である。出力端子は、出力画像データ：Ｏｄａｔａ６４である。図４は、この画像フレームメモリ１３のタイミングチャートを示す図である。
【００２６】
左右フレーム区別信号Ｌ／Ｒ、出力左画面信号Ｌは、反転回路４３、４４を利用して左右画面２ポートメモリ４１の選択に使用される。セレクタ４５は、右画面２ポートメモリ４１と左画面の２ポートメモリ４２の出力を選択して出力する。フレームメモリ１３の出力画像データＯｄａｔａ６４は画像出力回路１６の入力に接続される。
【００２７】
この画像フレームメモリ１３は、書き込みクロック信号ＣＬＫ１／４の２倍の速度の読み出しクロック信号ＣＬＫ１／２により、入力画像データ：Ｉｄａｔａ６４を出力するものである。ここで、図４に示すように、本実施の形態においては、出力左画面信号のＨｉの期間がＬｏｗの期間の３倍となっている。すなわち、右画像を１フレーム出力したら、左画像を３フレーム出力する構成となっている。
【００２８】
次に、画像出力回路１６について説明する。図５は、画像出力回路１６を示すブロック図である。画像出力回路１６は、６４ｂｉｔレジスタ３６（４ｐｉｘｅｌｘ１６ｂｉｔ）、ＹＣｂＣｒ−ＲＧＢ変換回路３５（ＩＴＵ−ＢＴ.６０１）、ＲＧＢデータに対応したラインバッファ３７（８ｂｉｔ×３）、アドレス生成回路３８から構成される。入力信号は、４画素分画像データ：Ｉｄａｔａ６４、水平同期信号：ＨＳ×２、２分周クロック：ＣＬＫ１／２、倍速クロック：ＣＬＫ×２である。出力信号は、画像データ：Ｐｉｘｅｌ×２である。
【００２９】
６４ｂｉｔレジスタ３６は、４画素分まとめて読み込み、帯域をバス幅から周波数に変換して、１画素ごとに分離する。ＹＣｂＣｒ−ＲＧＢ変換回路３５は、画像データをＹＣｂＣｒ信号からＲＧＢ信号に変換することで、１６ｂｉｔから２４ｂｉｔにデータ復元し、ラインメモリ３７に出力する。ラインメモリ３７は、ＹＣｂＣｒ−ＲＧＢ変換回路３５のデータを１ライン分溜めて、画像信号：Ｐｉｘｅｌ×２として出力する。アドレス生成回路３８は、ＨＳ×２の立ち上がりでリセットされ、クロックＣＬＫ×２をカウントしてインクリメントしたアドレスをラインメモリ３７に出力する。
【００３０】
画像制御回路１７のＰＬＬ１６は、入力クロックＣＬＫを逓倍し、システムクロックを発生させる。画像の入力クロックとシステムクロックは分離してもよい。動画の処理量は、例えば、ＨＤＴＶ（１９２０＊１０８０）、６０フレーム×２（左右）＋５％ｂｌａｎｋｉｎｇ（ＨＳ(水平同期)やＶＳ(垂直同期)信号に必要な時間が全体の５％）では、２６２ＭＨｚとなる。この画像制御回路１７は、画像出力回路１６により、画像フレームメモリ１３から左右の画像のうち１フレーム分の右画像を読み出した後、同一フレームを３回繰り返して読み出すことで、３フレーム分の左画像を読み出す。なお、本実施の形態においては、フレームレートを倍速として、通常左右画像を１フレームずつ、２フレーム出力する間に、４フレームの画像を出力する。その際、右画像を１フレーム、左画像を３フレーム出力する。ここで、画像出力回路１６は、左右画像の一方を１フレーム出力したら、他方を（２Ｎ−１）（Ｎは２以上の整数）フレーム出力する。すなわち、一方を１フレーム、他方を５フレーム、一方を１フレーム、他方を７フレーム等として出力する。その際、好ましくは、読み出しに使用するクロックもＮ倍のクロックとする。これにより、左右画像のうち他方の表示期間を一方の表示期間より長くしても、３Ｄ表示とした際に、フレームレートが遅くならない。
【００３１】
３Ｄ画像を見る際には、一方の１フレーム目と他方のＮフレーム目が３Ｄ眼鏡に表示されるようにすればよい。すなわち、右画像１フレーム、左画像３フレーム表示する場合（Ｎ＝２）、右画像の１フレーム目と、左画像の２フレーム目を視聴できるよう３Ｄ眼鏡のシャッタを制御する。また、右画像１フレーム、左画像５フレーム表示する場合（Ｎ＝３）、右画像の１フレーム目と、左画像の３フレーム目を視聴できるよう３Ｄ眼鏡のシャッタを制御する。同じく、右画像１フレーム、左画像７フレーム表示する場合（Ｎ＝４）、右画像の１フレーム目と、左画像の４フレーム目を視聴できるよう３Ｄ眼鏡のシャッタを制御する。
【００３２】
次に、制御回路１１について説明する。図６は、制御回路１１を示すブロック図である。制御回路１１は、上述のように画像出力回路１６が、画像フレームメモリ１３から右画像を１フレーム、左画像を（２Ｎ−１）フレーム読み出すよう制御すると共に、右フレームを読み出す第１のタイミング及び左画像のＮフレーム目を読み出す第２のタイミングのそれぞれ第１及び第２の同期信号Ｌ、Ｒを生成し、出力同期回路１２に供給する。Ｌ、Ｒ信号は、表示装置１４を介してユーザの使用する３Ｄ眼鏡１５に供給され、右眼鏡シャッタ４及び左眼鏡シャッタ３のシャッタを切り替える。
【００３３】
この制御回路１１は、アドレス生成回路５１（フレームメモリ書き込み用）、アドレス生成回路５２（フレームメモリ読み出し用）、ＩＸカウンタ５３、ＩＹカウンタ５４、ＯＸカウンタ５５、ＯＹカウンタ５６、Ｘレジスタ（Ｘ−ＲＥＧ）５７、Ｙレジスタ（Ｙ−ＲＥＧ）５８、ＨＳ×２生成回路５９、ＶＳ×２生成回路６０、分周回路６１、ＶＳ×２カウンタ６４、Ｌレジスタ（Ｌ−ＲＥＧ）６２、Ｒレジスタ（Ｒ−ＲＥＧ）６３、Ｌ生成回路６５、及びＲ生成回路６６より構成される。ここで、ＶＳ×２カウンタ６４がＮ倍垂直同期信号をカウントするカウンタとして機能し、Ｌ生成回路６５がカウンタのカウント値に基づいて第１の同期信号を生成する第１の同期信号生成部として機能し、Ｒ生成回路６６がカウンタのカウント値に基づいて第２の同期信号を生成する第２の同期信号生成部として機能する。
【００３４】
ＩＸカウンタ５３は、入力クロックＣＬＫを水平同期信号ＨＳでカウントし、Ｘ画素数をＸレジスタ５７に出力する。水平同期ＨＳがＬレベルになったときに値をクリアする。Ｘレジスタ５７は、Ｘ画素数を示す１９ｂｉｔのレジスタである。ＩＸカウンタの値が小さくなったときに値を保持する。つまり、ＩＸカウンタ５３は、ＨＳの期間、ＣＬＫをカウントし、ＨＳの反転で、カウントをリセットする。リセット時にＩＸカウンタ５３の出力値が小さくなるため、Ｘレジスタ５７には、ＩＸカウンタの最大値が保存される。
【００３５】
ＩＹカウンタ５４は、水平同期ＨＳを、垂直同期ＶＳでカウントし、Ｙ画素数をＹレジスタ５８に出力する。Ｙレジスタ５８は、Ｙ画素数を示す１７ｂｉｔのレジスタである。これらにより画像サイズを特定可能となる。
【００３６】
アドレス生成回路５１（フレームメモリ入力用）は、画像入力回路１０及びフレームメモリ１３の制御信号を生成する。
【００３７】
ＯＸカウンタ５５は、出力ＣＬＫ×２をカウントし、ＨＳ×２でリセットする。ＨＳ×２生成回路５９は、このＯＸカウンタ５５の値とＸ画素数であるＸレジスタ５７の値と比較することで、水平同期信号ＨＳ×２を生成する。つまり、Ｘレジスタ５７は、出力ＣＬＫ×２の値をカウントしているため、水平同期信号の間をＣＬＫでカウントしているＩＸカウンタ５３の半分のタイミングを生成することで、水平同期信号ＨＳ×２を生成する。
【００３８】
ＯＹカウンタ５５は、水平同期信号ＨＳ×２をカウントし、ＶＳ×２でリセットする。ＶＳ×２生成回路６０は、このＯＹカウンタ５６の値と、Ｙ画素数であるＹレジスタ５８の値とを比較することで垂直同期信号ＶＳ×２を発生する。すなわち、ＩＹカウンタ５４は、垂直同期信号の間のＣＬＫの数をカウントし、ＯＹカウンタ５６は、ＣＬＫ×２の数をカウントとするため、ＩＹカウンタ５４のカウント期間の半分のタイミングを生成することで、垂直同期信号ＶＳ×２を生成する。
【００３９】
ＶＳ×２カウンタ６４は、Ｌ／Ｒの立ち上がりエッジでリセットされ、ＶＳ×２をカウントする。すなわち、本実施の形態であれば、１乃至４をカウントする。カウンタの出力は、Ｌ生成回路６５とＲ生成回路６６に入力される。
【００４０】
Ｌ生成回路６５には、カウンタの期待値を保持するＬレジスタ６２が接続される。Ｌ生成回路６５は、ＶＳ×２カウンタ６４の値とＬレジスタ６２の値とを比較して結果を信号Ｌとして出力する。
【００４１】
Ｒ生成回路６６には、カウンタの期待値を保持するＲレジスタ６３が接続される。Ｒ生成回路６６は、ＶＳ×２カウンタ６４の値とＲレジスタ６３の値とを比較して結果を信号Ｒとして出力する。
【００４２】
すなわち、本実施の形態であれば、Ｌ生成回路６５は、カウンタ値が１のときにＨｉのＬ信号を生成し、Ｒ生成回路６６は、カウンタ値が３のときにＨｉのＲ信号を生成する。この信号により、右眼鏡シャッタ４は、右フレームの表示期間に開けられ、左眼鏡シャッタ３は、３フレーム表示される左フレームのうち、２フレーム目のタイミングで開けられる。
【００４３】
次に、図１に示す表示装置１４について説明する。表示装置１４は、表示画像５、６と出力同期信号１２からなる。表示装置１４の入力電気信号は、Ｐｉｘｅｌ×２、ＨＳ×２、ＶＳ×２、Ｌ、Ｒ、ＣＬＫ×２である。パッシブ方式の場合、出力は、同期出力１２で変調された偏光が異なる左右画像である。表示画像５、６は同一画面に表示されるが、偏光の向きが異なる。アクティブ方式の場合は、出力は、左右画像と、出力同期回路１２にて無線（電波、赤外線）に変調された信号Ｌ、Ｒである。
【００４４】
表示画像示５、６は、画像信号：Ｐｉｘｅｌ×２が垂直同期信号ＶＳ×２に同期して、左右のフレーム比率１：３で表示される。
【００４５】
出力同期信号１２は、画像制御回路１７から出力される信号ＬとＲを無線に変調して３Ｄ眼鏡１５に出力する。無線の方式は電波、又は赤外線など目に見えない高速な伝送手段からなる。
【００４６】
３Ｄ眼鏡１５は、右眼鏡シャッタ４と左眼鏡シャッタ３より構成される。右眼鏡シャッタ４と左眼鏡シャッタ３は、偏光の向きが異なり、信号Ｌ／ＲのＯＮ（Ｈｉ）時に表示装置の左右と同相の偏向特性を有するよう制御される。シャッタには、液晶シャッタが使用される。右眼鏡シャッタ４は、表示装置１４の出力同期回路１２から赤外線など目に見えない高速な伝送手段により送信される無線信号Ｒを受信する手段を有し、これに同期して開閉する。左眼鏡シャッタ３は、表示装置１４の出力同期回路１２から目に見えない高速な伝送手段により送信される無線信号Ｌを受信する手段を有し、これに同期して開閉する。
【００４７】
図７は、画像フォーマットを示すタイミングチャートである。画素データＰｉｘｅｌ、同期信号ＣＬＫ、水平同期信号ＨＳ、垂直同期信号ＶＳ、左右フレーム区別信号Ｌ／Ｒよりなる。垂直同期信号ＶＳの１周期が画像の１フレームとなる。
【００４８】
次に、本実施の形態にかかる画像制御方法について説明する。図８は、本実施の形態にかかる表示システムの動作を示すタイミングチャートである。図８において、Ｌ１、Ｒ１等が記載された四角枠は１フレームのデータであることを示す。入力は、Ｐｉｘｅｌ、ＨＳ、ＶＳ、ＣＬＫより構成されるフレームデータで、Ｌは左画像、Ｒは右画像を示し、数字は、時系列を示す。
【００４９】
入力されたＬ画像は、Ｌ／Ｒ信号を基にして、フレームメモリ１３のＬ領域に保持される。保持画像（４１）、保持画像（４２）は、それぞれ２ポートメモリ４１に書き込まれるＲ画像、２ポートメモリ４２に書き込まれるＬ画像を示している。これらのＬ、Ｒ画像は１フレーム分保持されたところで、ＰＬＬ１６でＣＬＫが２倍にされたＣＬＫ×２を使用し、出力画像として、フレームメモリ１３から読み出される。出力２Ｄ画像７８に示すように、信号Ｌに同期して、１フレーム分が２倍速で出力される。
【００５０】
入力されたＲ画像は、Ｌ／Ｒ信号を基にして、フレームメモリ１３のＲ領域に保持される。半分保持されたところで、ＰＬＬ１６でＣＬＫを２倍したＣＬＫ×２を使用し、出力画像として、フレームメモリ１３から読み出される。信号Ｌの反転信号に同期して、出力２Ｄ画像７８に示すように、同一画像が３フレーム分出力される。各Ｒ画像、Ｌ画像は、垂直同期信号ＶＳ×２に同期して表示される。
【００５１】
ここで、入力画像信号と出力２Ｄ画像７８の信号間隔は基本的に２：１となる。なお、出力２Ｄ画像７８のＬ１信号とＲ１信号の間隔は、垂直同期信号ＶＳ×２であり、各間隔は同一となっている。また、垂直同期信号ＶＳ×２の各間隔は、垂直同期信号ＶＳの１／２となっている。
【００５２】
ここで、本実施の形態においては、図６で示すように、信号Ｌと信号Ｒは、Ｌ／Ｒ信号をリセットとし、ＶＳ×２をカウントするカウンタ６４のカウント値に基づいて生成される。本実施の形態においては、左右の出力フレームの比率が１：３の場合について説明する。
【００５３】
この場合、下位２ｂｉｔのみに着目して、Ｌ生成回路６５は、カウンタの値がＬレジスタ６２の値と同じ、００のとき（ＬＳＢから２ｂｉｔ目が０になるとき）、に１となる信号Ｌを生成し、これによりＬ画像の位置を示す。Ｒ生成回路６６は、カウンタの値がＲレジスタ６３の値と同じ、１０のとき（ＬＳＢから２ｂｉｔ目が１になるとき）、に１となる信号Ｒを生成し、これにより、３フレーム連続出力されるＲ画像のうち２番目であるＲ画像の位置を示す。なお、信号Ｌ、Ｒ共にＨｉ幅とＬｏｗ幅の比率は、１：３となる。信号ＬとＲの位相は、１／２周期分ずれている。
【００５４】
結果として出力される２Ｄ画像８は、Ｌ１→Ｒ１→Ｒ１→Ｒ１→・・の繰り返し表示されることとなり、本例においては、左右のフレーム数の出力比率は１：３となる。図６の制御回路１１では、Ｌ１の際にＨｉとなり、それ以外がＬｏｗとなる信号Ｌ（左眼鏡同期信号）と、２つ目のＲ１の際にＨｉとなり、それ以外がＬｏｗとなる信号Ｒ（右眼鏡同期信号）を発生させる。左右の比率を１：７とする場合は、ＬＳＢから３ビット目の立ち上がりと立下りをトリガーにすればよい。この選択をレジスタなどで可変にすることにより、左右のフレーム比率に柔軟に対応が可能となる。
【００５５】
図９は、本発明の実施の形態にかかる表示画像を示す概念図である。出力同期回路１２により、上記信号Ｌ、Ｒは、３Ｄ眼鏡１５の右眼鏡シャッタ４、左眼鏡シャッタ３に送信され、３Ｄ視聴者７１は、３Ｄ画像７７を得る。
【００５６】
２Ｄ視聴者７２には、左右のフレーム比率１：３の画像７８、すなわち右の画像７６が支配的で、左の画像７５がノイズ的な画像となる。
【００５７】
表示装置１４には、視差を含むフレームシーケンシャル方式の３Ｄ画像が、左眼画像７５と右目画像７６とが時間比率１：３で表示される。３Ｄ眼鏡の左眼鏡シャッタ３と右眼鏡シャッタ４を左開→左閉→右開→右閉→・・・として繰り返す。これにより、３Ｄ視聴者７１は時間比率１：１の左右３Ｄ画像７７を得る。一方で、３Ｄ眼鏡を装着しない２Ｄ視聴者７２は、時間平滑されることで、左右の輝度が１：３の２Ｄ画像７８を得る。
【００５８】
本実施の形態においては、入力される入力画像は、左右１：１の画像であるが、これをフレームメモリに保存することで、出力画像のフレームレートを入力画像のフレームレートよりも２倍に増やす。そして、倍増したフレームを一律、右画像に割り当てることで、左：１フレーム、右：３フレームの連続した２Ｄ画像７８を得ることができる。フレームレートが６０Ｈｚと人間の動画認識能力より十分に早い場合、フレーム数は、時間平滑され、そのまま輝度に換算することができる。すなわち輝度の比率が右フレームを３：１で強調された画像を得ることができる。結果として、２Ｄ視聴者７２は、（左フレームの）クロストークを１／３に低減することが可能となり、右フレームの画像を主画像として認識することができる。
【００５９】
すなわち、本実施の形態においては、入力画像が、１系統のＬ／Ｒ信号をベースに左右画像を区別していたのに対し、独立した２系統の信号である左眼鏡同期３と右眼鏡同期４を出力２Ｄ画像７８で２フレーム分ずらした１フレーム幅で生成することにより、左右のフレーム数が異なる２Ｄ画像７８から、左右のフレーム数が同じ３Ｄ画像７７を３Ｄ視聴者７１は得ることができる。
【００６０】
また、左右の出力フレーム数の比率が１：７のとき、２Ｄ画像７８の安定重視となる。入力画像がＨＤ、１２０Ｈｚのとき、出力２Ｄ画像７８は、ＨＤ、２４０Ｈｚ、出力３Ｄ画像７７はＨＤ、６０Ｈｚとなる。
【００６１】
左右の出力フレーム数の比率が１：３のとき、３Ｄ画像７７の安定重視となる。入力画像がＨＤ、１２０Ｈｚのとき、出力２Ｄ画像７８は、ＨＤ、２４０Ｈｚ、出力３Ｄ画像７７は、ＨＤ、１２０Ｈｚとなる。
【００６２】
本実施の形態においては、右フレームを左フレームより３倍長い期間表示する。これにより、時間平滑された右フレームは、左フレームの３倍の輝度で表示されることとなり、２Ｄ画像のクロストークを低減する。一方で、フレームレートを倍にすることで、左右フレームの表示タイミングを、元の状態と同一とした３Ｄ画像を表示することができる。
【００６３】
本発明の実施の形態２．
次に、本発明の実施の形態２について説明する。図１０は、本発明の実施の形態２にかかる表示システムを示すブロック図である。本実施の形態にかかる画像制御回路１７は、アドレス生成回路２５、フレームメモリ２４、セレクタ２３、反転回路２６、Ｌカウンタ２７、Ｌ生成回路２８、Ｒ生成回路２９より構成される。
【００６４】
本実施の形態においては、右画像のみを保持するフレームメモリ２４を有し、スルーした画像信号とフレームメモリ２４に保存した画像信号のいずれかを選択するセレクタ２３を有する。上述の実施の形態１とは異なり、フレーム数を倍増させないため、ＰＬＬは不要となる。左右の画像出力は逆に入れ替えてもよい。
【００６５】
アドレス生成回路２５は、ＨＳ、ＶＳをイネーブル信号として使用し、ＣＬＫの数をカウントして、画像データＰｉｘｅｌをフレームメモリ２４に保管するためのフレームメモリ２４のアドレスを生成する。アドレスは、Ｌ／Ｒ信号の反転信号が１のときのみ実施される。
【００６６】
セレクタ２３は、Ｒ生成回路２９の出力信号により、左右画像を選択する。つまり、左画像の場合は、Ｐｉｘｅｌのスルー画像を選択し、右画像の場合は、フレームメモリ２４から保持画像の読み出しを行う。
【００６７】
フレームメモリ２４は、入力画像が右画像の場合、画像データを保管することで、右画像データの２枚目と３枚目の画像出力を実現する。Ｌ２ｂｉｔカウンタ２７には、Ｌ／Ｒ信号を２分周する分周回路３０の出力が入力され、Ｌ／Ｒ信号が２周期された期間のＶＳの数をカウントする。Ｌ生成回路２８は、Ｌ２ｂｉｔカウンタの値が００のときにＬ信号を出力する。Ｒ生成回路２９は、Ｌ２ｂｉｔカウンタの値が１０のときにＲ信号を出力する。
【００６８】
図１１は、本実施の形態にかかる画像システムのタイミングチャートである。図８と同様に、四角形は1フレームを示す。Ｌ／Ｒ信号の立下りで、フレームメモリ２４に入力右画像を保持する。Ｒ信号に応じて、保持画像（２４）（右フレーム）又はスルー画像（左フレーム）を選択して、左右のフレーム数が１：３となる２Ｄ画像６８を得る。本実施の形態においても、右フレームの出力期間を左フレームの３倍とすることで、クロストークを低減することができる。一方、Ｌ、Ｒ信号により左右フレームを均等なタイミングで表示させるよう、左右眼鏡シャッタを制御することで、ユーザば、支障なく３Ｄ画像を視聴することができる。
【００６９】
なお。入力画像がＨＤＴＶ、１２０Ｈｚのときに出力２Ｄ画像８は、ＨＤＴＶ、１２０Ｈｚで、出力３Ｄ画像７は、ＨＤＴＶ、６０Ｈｚとなる。フレーム数が１／２に減っているため、滑らかさは劣るものの、回路規模が小さくなるため、コスト的に安価とすることができる。
【００７０】
本発明の実施の形態３．
次に、本発明の実施の形態３について説明する。図１２は、本発明の実施形態３にかかる画像表示システムを示すブロック図である。本実施の形態にかかる画像制御回路１７は、入力画像をＲＧＢからＹＣｂＣｒに変換するＲＧＢ−ＹＣｂＣｒ変換回路２０と、右画像フレーム全体の輝度Ｙのみを１／２に減らす右画像輝度制御回路８５と、内部処理した画像をＹＣｂＣｒからＲＧＢに変換するＹＣｂＣｒ−ＲＧＢ変換回路２１と、制御回路８６とで構成される。
【００７１】
３Ｄ眼鏡１５は、右画像輝度制御回路８５を保管するように、右眼鏡８４の光透過率を左眼鏡２３の２倍に明るくした３Ｄ眼鏡１５を有する。逆に左眼鏡８３の光透過率を右眼鏡２４の１／２にして実現してもよい。１／２、２倍は便宜的なものであり、実際的には、偏向レンズの透過率に依存して決まる。従って、２Ｄ画像７８の左右の主従関係は、輝度比率依存する。実施の形態１とは異なり、フレーム数に変更がないため、ＰＬＬは不要となる。なお、右画像輝度制御回路８５の代わりに、左画像輝度制御回路として、左画像の輝度制御をしてもよい。
【００７２】
図１３は、本発明の実施の形態３にかかる画像表示システムのタイミングチャートである。図８と同様に、四角形は1フレームを示し、その高さは輝度又は透過率を示すものとする。入力画像は右画像輝度制御回路８５で、右画像のみの輝度を１／２にする。この結果、左右の輝度の異なる２Ｄ画像７８を得る。３Ｄ眼鏡２３の左レンズの明るさを右のものと比べて、１／２とすることで、左画像のみ３Ｄ眼鏡を通すと輝度が１／２に減ることとなる。この結果、左右の画像とも輝度１／２の３Ｄ画像７７を得る。
【００７３】
本実施の形態においては、２Ｄ画像７８の左右の画像の輝度を２：１に変更することにより、左右の画像のクロストークの減少を実現することができる。３Ｄ画像７７では、３Ｄ眼鏡の左右のレンズの透過率を変更することで、左右の輝度が１：１となり、３Ｄ画像表示支障がでない。
【００７４】
また、本実施の形態においては、右画像輝度制御回路８５の前段に、入力信号をＲＧＢ信号からＹＣｂＣｒ信号に変換する第１の変換回路としてのＲＧＢ−ＹＣｂＣｒ変換回路２０と、右画像輝度制御回路８５の後段に、ＹＣｂＣｒ信号をＲＧＢ信号に変換する第２の変換回路としてのＹＣｂＣｒ−ＲＧＢ変換回路２１とを備える。これにより、データを圧縮して輝度制御信号を生成することができ、処理速度が高速化する。
【００７５】
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、実施の形態３のような左右の輝度を変更する方法を、パッシブ方式では、画像制御回路１７を用いずに、画像表示５、６での表示の際に画面の前に配置する偏光板の透過率を左右で切り替えることで実現することも可能である。
【００７６】
更に、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（random access memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
【符号の説明】
【００７７】
１  画像表示システム
３  左眼鏡シャッタ
４  右眼鏡シャッタ
５、６  表示画像
１０  画像入力回路
１１  制御回路
１２  出力同期回路
１３  画像フレームメモリ
１４  表示装置
１５  ３Ｄ眼鏡
１６  画像出力回路
１７  画像制御回路
１８  ＰＬＬ
１９  分周回路
３１  ラインバッファ
３２  ＲＧＢ−ＹＣｂＣｒ変換回路
３３  ６４ｂｉｔレジスタ
３４  アドレス生成回路
４１、４２  ２ポートメモリ
５１  アドレス生成回路
５２  アドレス生成回路
５３  ＩＸカウンタ
５４  ＩＹカウンタ
５５  ＯＸカウンタ
５６  ＯＹカウンタ
５７  Ｘレジスタ
５８  Ｙレジスタ
５９  ＨＳ×２生成回路
６０  ＶＳ×２生成回路
６１  分周回路
６４  ＶＳ×２カウンタ
６２  Ｌレジスタ
６３  Ｒレジスタ
６５  Ｌ生成回路
６６  Ｒ生成回路
ＨＳ  水平同期信号
ＶＳ  垂直同期信号
Ｐｉｘｅｌ  画像データ
ＣＬＫ  クロック
ＣＬＫ１／４  ４分周クロック
【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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【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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