(57)【要約】【課題】右眼用画像および左眼用画像の何れか一方の映像信号に他方の映像信号の平均輝度レベルを一致させる従来の立体表示方法では、多様なコンテンツを効率的に視認性良く表示することはできない。【解決手段】本発明の立体表示装置は、左眼用画像または右眼用画像の平均映像信号レベルに基づいて輝度を算出し、算出した左眼用輝度か右眼用輝度のいずれか一方の輝度を示す輝度信号を出力して表示手段の輝度を制御する。これにより、左眼用画像および右眼用画像を共通の輝度で表示することができ、さらに、輝度の算出および選択において各種条件を適用することで左眼用画像および右眼用画像に対するきめ細かな輝度制御を実現し、左右の画像のバラツキの少ない視認性に優れた高品質な立体画像を表示できる。【選択図】図４
2013077863.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左眼用画像と右眼用画像を表示する表示手段と、
前記左眼用画像または前記右眼用画像の平均映像信号レベルを算出する平均映像信号レベル算出手段と、
前記平均映像信号レベル算出手段で算出された前記平均映像信号レベルに基づいて輝度を算出する輝度算出手段と、
前記左眼用画像に対して前記平均映像信号レベル算出手段が算出した左眼用平均映像信号レベルに基づいて前記輝度算出手段が算出した左眼用輝度と前記左眼用画像に対応した前記右眼用画像に対して前記平均映像信号レベル算出手段が算出した右眼用平均映像信号レベルに基づいて前記輝度算出手段が算出した右眼用輝度のいずれか一方の輝度を示す輝度信号を出力する輝度信号出力手段と、
前記輝度信号出力手段から出力された前記輝度信号に基づき前記表示手段の輝度を制御する輝度制御手段と
を備える立体表示装置。
【請求項２】
前記輝度信号出力手段が、前記輝度算出手段で算出される輝度が平均映像信号レベルの増加につれて減少する場合には、前記左眼用輝度と前記右眼用輝度の小さい方を前記輝度信号として出力する請求項1記載の立体表示装置。
【請求項３】
前記輝度信号出力手段が、前記輝度算出手段で算出される輝度が平均映像信号レベルの増加につれて増加する場合には、前記左眼用輝度と前記右眼用輝度の大きい方を前記輝度信号として出力する請求項1記載の立体表示装置。
【請求項４】
前記輝度信号出力手段が、前記輝度算出手段で算出される輝度が平均映像信号レベルの増加につれて増加する場合には、前記左眼用輝度と前記右眼用輝度の小さい方を前記輝度信号として出力する請求項1記載の立体表示装置。
【請求項５】
左眼用画像と右眼用画像を表示する表示手段と、
前記左眼用画像または前記右眼用画像の平均映像信号レベルを算出する平均映像信号レベル算出手段と、
前記左眼用画像に対して前記平均映像信号レベル算出手段が算出した左眼用平均映像信号レベルと前記左眼用画像に対応した前記右眼用画像に対して前記平均映像信号レベル算出手段が算出した右眼用平均映像信号レベルのいずれか一方の平均映像信号レベルを示すＡＰＬ信号を出力するＡＰＬ信号出力手段と、
前記ＡＰＬ信号出力手段が出力した前記ＡＰＬ信号に基づいて輝度を算出する輝度算出手段と、
前記輝度算出手段が算出した前記輝度に基づき前記表示手段の輝度を制御する輝度制御手段と
を備える立体表示装置。
【請求項６】
前記ＡＰＬ信号出力手段が、前記輝度算出手段で算出される輝度が前記ＡＰＬ信号で示される平均映像信号レベルの増加につれて減少する場合には、前記左眼用平均映像信号レベルと前記右眼用平均映像信号レベルの大きい方を前記ＡＰＬ信号として出力する請求項５記載の立体表示装置。
【請求項７】
前記ＡＰＬ信号出力手段が、前記輝度算出手段で算出される輝度が前記ＡＰＬ信号で示される平均映像信号レベルの増加につれて増加する場合には、前記左眼用平均映像信号レベルと前記右眼用平均映像信号レベルの大きい方を前記ＡＰＬ信号として出力する請求項５記載の立体表示装置。
【請求項８】
前記ＡＰＬ信号出力手段が、前記輝度算出手段で算出される輝度が前記ＡＰＬ信号で示される平均映像信号レベルの増加につれて増加する場合には、前記左眼用平均映像信号レベルと前記右眼用平均映像信号レベルの小さい方を前記ＡＰＬ信号として出力する請求項５記載の立体表示装置。
【請求項９】
前記平均映像信号レベル算出手段が、前記左眼用画像および前記右眼用画像の両端の領域を除く領域に対して平均映像信号レベルを算出する請求項１〜８のいずれか１項に記載の立体表示装置。
【請求項１０】
前記平均映像信号レベル算出手段が、時間的に引き続く複数の前記左眼用画像および時間的に引き続く複数の前記右眼用画像に対する平均映像信号レベルを算出する請求項１〜８のいずれか1項に記載の立体表示装置。
【請求項１１】
前記表示手段がプラズマディスプレイパネルであり、前記輝度制御手段が前記左眼用画像および前記右眼用画像のサブフィールドの発光を調整して前記表示手段の輝度を制御する請求項１〜１０のいずれか1項記載の立体表示装置。
【請求項１２】
左眼用画像と右眼用画像を表示する表示ステップと、
前記左眼用画像または前記右眼用画像の平均映像信号レベルを算出する平均映像信号レベル算出ステップと、
前記平均映像信号レベル算出ステップで算出された前記平均映像信号レベルに基づいて輝度を算出する輝度算出ステップと、
前記左眼用画像に対して前記平均映像信号レベル算出ステップで算出した左眼用平均映像信号レベルに基づいて前記輝度算出ステップで算出した左眼用輝度と前記左眼用画像に対応した前記右眼用画像に対して前記平均映像信号レベル算出ステップで算出した右眼用平均映像信号レベルに基づいて前記輝度算出ステップで算出した右眼用輝度のいずれか一方の輝度を示す輝度信号を出力する輝度信号出力ステップと、
前記輝度信号出力ステップで出力された前記輝度信号に基づき前記表示ステップの輝度を制御する輝度制御ステップと
を備える立体表示方法。
【請求項１３】
前記輝度信号出力ステップは、前記輝度算出ステップで算出される輝度が平均映像信号レベルの増加につれて減少する場合には、前記左眼用輝度と前記右眼用輝度の小さい方を前記輝度信号として出力する請求項1２記載の立体表示方法。
【請求項１４】
前記輝度信号出力ステップは、前記輝度算出ステップで算出される輝度が平均映像信号レベルの増加につれて増加する場合には、前記左眼用輝度と前記右眼用輝度の大きい方を前記輝度信号として出力する請求項1２記載の立体表示方法。
【請求項１５】
前記輝度信号出力ステップは、前記輝度算出ステップで算出される輝度が平均映像信号レベルの増加につれて増加する場合には、前記左眼用輝度と前記右眼用輝度の小さい方を前記輝度信号として出力する請求項1２記載の立体表示方法。
【請求項１６】
左眼用画像と右眼用画像を表示する表示ステップと、
前記左眼用画像または前記右眼用画像の平均映像信号レベルを算出する平均映像信号レベル算出ステップと、
前記左眼用画像に対して前記平均映像信号レベル算出ステップで算出した左眼用平均映像信号レベルと前記左眼用画像に対応した前記右眼用画像に対して前記平均映像信号レベル算出ステップで算出した右眼用平均映像信号レベルのいずれか一方の平均映像信号レベルを示すＡＰＬ信号を出力するＡＰＬ信号出力ステップと、
前記ＡＰＬ信号出力ステップで出力したＡＰＬ信号に基づいて輝度を算出する輝度算出ステップと、
前記輝度算出ステップで算出した前記輝度に基づき前記表示ステップの輝度を制御する輝度制御ステップと
を備える立体表示方法。
【請求項１７】
前記ＡＰＬ信号出力ステップは、前記輝度算出ステップで算出される輝度が前記ＡＰＬ信号で示される平均映像信号レベルの増加につれて減少する場合には、前記左眼用平均映像信号レベルと前記右眼用平均映像信号レベルの大きい方を前記ＡＰＬ信号として出力する請求項１６記載の立体表示方法。
【請求項１８】
前記ＡＰＬ信号出力ステップは、前記輝度算出ステップで算出される輝度が前記ＡＰＬ信号で示される平均映像信号レベルの増加につれて増加する場合には、前記左眼用平均映像信号レベルと前記右眼用平均映像信号レベルの大きい方を前記ＡＰＬ信号として出力する請求項１６記載の立体表示方法。
【請求項１９】
前記ＡＰＬ信号出力ステップは、前記輝度算出ステップで算出される輝度が前記ＡＰＬ信号で示される平均映像信号レベルの増加につれて増加する場合には、前記左眼用平均映像信号レベルと前記右眼用平均映像信号レベルの小さい方を前記ＡＰＬ信号として出力する請求項１６記載の立体表示方法。
【請求項２０】
前記平均映像信号レベル算出ステップは、前記左眼用画像および前記右眼用画像の両端の領域を除く領域に対して平均映像信号レベルを算出する請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の立体表示方法。
【請求項２１】
前記平均映像信号レベル算出ステップは、時間的に引き続く複数の前記左眼用画像および時間的に引き続く複数の前記右眼用画像に対する平均映像信号レベルを算出する請求項１６〜１９のいずれか１項に記載の立体表示方法。
【請求項２２】
前記表示ステップは前記左眼用画像と前記右眼用画像をプラズマディスプレイパネルに表示し、前記輝度制御ステップは前記左眼用画像および前記右眼用画像のサブフィールドの発光を調整して前記プラズマディスプレイパネルの輝度を制御する請求項１６〜２１のいずれか１項記載の立体表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体表示装置に表示された画像をシャッター眼鏡で視聴する立体表示に関し、特に、立体画像の視認性の改善に係わるものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示技術における一分野として、画像表示装置に交互に表示される左眼用画像および右眼用画像の表示に同期してシャッター眼鏡の左眼用シャッターおよび右眼用シャッターを開閉することで立体画像が視聴できる立体表示システムが普及しつつある。
【０００３】
この立体表示システムでは、左眼用画像および右眼用画像の表示制御の良否が立体画像の表示品質、特に視認性を直接左右することになる。左眼用画像と右眼用画像とで映像信号の特性（色、明るさなど）が異なる場合、従来の立体表示装置では利用者に眼の疲労感を与えるなどの課題があった。
【０００４】
これに対し、視認性を改善する従来技術として、左右の画像の平均輝度レベルに基づき画質補正を行う事例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この事例では、左右何れか一方の映像信号に対して、他方の映像信号の平均輝度レベルとダイナミックレンジ（最大輝度と最小輝度との差）を一致させる方法が開示されている。
【０００５】
また、プラズマディスプレイ（以下、「ＰＤＰ」と略記する）における視認性改善の一般的な方法としては、サブフィールド数を調整する方法や放電回数を変化させて輝度制御を行う方法などが開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−５８９９３号公報
【特許文献２】特許第２９９４６３０号公報
【特許文献３】特開２００１−１２５５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図１１に示すように、立体表示に使用される右眼用画像と左眼用画像とでは視野の角度が異なるため、周辺部の画像が異なる場合や前にある物体によって隠れる領域が異なる場合が発生する。そのため、右眼用画像と左眼用画像とで明るさにも差異が発生する。
【０００８】
これに対して、例えば、右眼用画像および左眼用画像の何れか一方の映像信号に他方の映像信号の平均輝度レベルを一致させる従来の方法では、多様なコンテンツを効率的に視認性良く表示することはできない。視認性に優れた高品質な立体表示を実現するためには、右眼用画像および左眼用画像の平均輝度レベルに応じたきめ細かな補正が必要である。さらに、補正による画像破綻の防止や最近の社会的要請でもある省電力にも配慮する必要がある。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するものであり、左右の画像のバラツキが少なく視認性に優れた高品質な立体表示を実現するとともに、補正による画像破綻を防止し、消費電力の低減も図れる立体表示装置および立体表示方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明の立体表示装置は、左眼用画像と右眼用画像を表示する表示手段と、左眼用画像または右眼用画像の平均映像信号レベルを算出する平均映像信号レベル算出手段と、平均映像信号レベル算出手段で算出された平均映像信号レベルに基づいて輝度を算出する輝度算出手段と、左眼用画像に対して平均映像信号レベル算出手段が算出した左眼用平均映像信号レベルに基づいて輝度算出手段が算出した左眼用輝度と左眼用画像に対応した右眼用画像に対して平均映像信号レベル算出手段が算出した右眼用平均映像信号レベルに基づいて輝度算出手段が算出した右眼用輝度のいずれか一方の輝度を示す輝度信号を出力する輝度信号出力手段と、輝度信号出力手段から出力された輝度信号に基づき表示手段の輝度を制御する輝度制御手段とを備える。このような構成により、左眼用画像および右眼用画像を共通の輝度で表示することができ、さらに、輝度の算出および選択において各種条件を適用することで左眼用画像および右眼用画像に対するきめ細かな輝度制御を実現することができる。これにより、左右の画像のバラツキの少ない視認性に優れた高品質な立体画像の表示ができる。
【００１１】
また、本発明の立体表示装置は、輝度信号出力手段が、輝度算出手段で算出される輝度が平均映像信号レベルの増加につれて減少する場合には、左眼用輝度と右眼用輝度の小さい方を輝度信号として出力する。このような構成により、左右の画像のバラツキの少ない視認性に優れた高品質な立体画像を表示するとともに、高輝度の画像に対して輝度を抑制することができ、画像破綻を防止して消費電力を低減することができる。
【００１２】
また、本発明の立体表示装置は、輝度信号出力手段が、輝度算出手段で算出される輝度が平均映像信号レベルの増加につれて増加する場合には、左眼用輝度と右眼用輝度の大きい方を輝度信号として出力する。このような構成により、左右の画像のバラツキの少ない視認性に優れた高品質な立体画像を表示するとともに、低輝度の画像に対して輝度を補強して画像を強調することができる。
【００１３】
また、本発明の立体表示装置は、輝度信号出力手段が、輝度算出手段で算出される輝度が平均映像信号レベルの増加につれて増加する場合には、左眼用輝度と右眼用輝度の小さい方を輝度信号として出力する。このような構成により、左右の画像のバラツキの少ない視認性に優れた高品質な立体画像を表示するとともに、低輝度の画像に対しても輝度を抑制して省電力を重視した立体表示を提供することができる。
【００１４】
また、本発明の立体表示装置は、左眼用画像と右眼用画像を表示する表示手段と、左眼用画像または右眼用画像の平均映像信号レベルを算出する平均映像信号レベル算出手段と、左眼用画像に対して平均映像信号レベル算出手段が算出した左眼用平均映像信号レベルと左眼用画像に対応した右眼用画像に対して平均映像信号レベル算出手段が算出した右眼用平均映像信号レベルのいずれか一方の平均映像信号レベルを示すＡＰＬ信号を出力するＡＰＬ信号出力手段と、ＡＰＬ信号出力手段が出力したＡＰＬ信号に基づいて輝度を算出する輝度算出手段と、輝度算出手段が算出した輝度に基づき表示手段の輝度を制御する輝度制御手段とを備える。このような構成により、左眼用画像および右眼用画像を共通の輝度で表示することができ、さらに、輝度の算出および出力するＡＰＬ信号の選択において各種条件を適用することができ、左眼用画像または右眼用画像に対するきめ細かな輝度制御を実現することができる。これにより、左右の画像のバラツキの少ない視認性に優れた高品質な立体画像を表示することができる。
【００１５】
また、本発明の立体表示装置は、ＡＰＬ信号出力手段が、輝度算出手段で算出される輝度がＡＰＬ信号で示される平均映像信号レベルの増加につれて減少する場合には、左眼用平均映像信号レベルと右眼用平均映像信号レベルの大きい方をＡＰＬ信号として出力する。このような構成により、左右の画像のバラツキの少ない視認性に優れた高品質な立体画像を表示するとともに、高輝度の画像に対して輝度を抑制することができ、画像破綻を防止して消費電力を低減することができる。
【００１６】
また、本発明の立体表示装置は、ＡＰＬ信号出力手段が、輝度算出手段で算出される輝度がＡＰＬ信号で示される平均映像信号レベルの増加につれて増加する場合には、左眼用平均映像信号レベルと右眼用平均映像信号レベルの大きい方をＡＰＬ信号として出力する。このような構成により、左右の画像のバラツキの少ない視認性に優れた高品質な立体画像を表示するとともに、低輝度の画像に対して輝度を補強して画像を強調することができる。
【００１７】
また、ＡＰＬ信号出力手段が、輝度算出手段で算出される輝度がＡＰＬ信号で示される平均映像信号レベルの増加につれて増加する場合には、左眼用平均映像信号レベルと右眼用平均映像信号レベルの小さい方をＡＰＬ信号として出力する。このような構成により、左右の画像のバラツキの少ない視認性に優れた高品質な立体画像を表示するとともに、低輝度の画像に対しても輝度を抑制して省電力を重視した立体表示を提供することができる。
【００１８】
また、本発明の立体表示装置は、平均映像信号レベル算出手段が、左眼用画像および右眼用画像の両端の領域を除く領域に対して平均映像信号レベルを算出する。このような構成により、左眼用画像または右眼用画像の注眼領域に基づく輝度制御が行え、より視認性の高い立体表示が可能となる。
【００１９】
また、本発明の立体表示装置は、平均映像信号レベル算出手段が、時間的に引き続く複数の左眼用画像および時間的に引き続く複数の右眼用画像に対する平均映像信号レベルを算出する。このような構成により、急峻な画像変化に対しても、より視認性の高い表示が可能となる。
【００２０】
また、本発明の立体表示装置は、表示手段がＰＤＰであり、輝度制御手段が左眼用画像および右眼用画像のサブフィールドの発光を調整して表示手段の輝度を制御する。このような構成により、ＰＤＰにおいて、容易かつ効果的に輝度制御を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、左右の画像の平均映像信号レベルに基づく輝度制御を行うことで、左右の画像のバラツキの少ない視認性に優れた高品質な立体画像の表示や、高輝度による画像破綻を防止して消費電力を抑制した立体表示や、立体画像の強調した表示ができる立体表示装置および立体表示方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施の形態１における立体表示システムを構成する立体表示装置およびシャッター眼鏡の概観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における立体表示システムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１における立体表示装置の輝度制御部の主要な構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態１における立体表示装置の輝度制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態１における輝度算出関数を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における輝度制御処理を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態２における立体表示装置の輝度制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態２における輝度制御処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態３における立体表示装置の輝度制御部の詳細な構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の実施の形態３における立体表示装置に表示される左眼用画像または右眼用画像を示す図である。
【図１１】従来の立体表示装置に表示される左眼用画像または右眼用画像を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下に、本発明の実施の形態を図１〜図１０を用いて説明する。
【００２４】
なお、以下の説明では、左眼用画像の次に右眼用画像を表示して立体表示を行う場合について説明しているが、右眼用画像の次に左眼用画像を表示する場合についても同様に処理することができる。また、表示装置としてＰＤＰを想定しているが、他の表示装置であっても同様な輝度制御を行うことができる。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１における立体表示システム（以下、「本システム」と略記する）１を構成する立体表示装置（以下、「本装置」と略記する）１００およびシャッター眼鏡（以下、「眼鏡」と略記する）２００の概観を示す斜視図である。
【００２６】
本システム１は、本装置１００および眼鏡２００から構成される。
【００２７】
本装置１００は、表示部１３０および赤外線発光素子１５１を備え、表示部１３０には左眼用画像（以下、「Ｌ画像」と略記する）と右眼用画像（以下、「Ｒ画像」と略記する）が交互に表示され、赤外線発光素子１５１からはＬ画像およびＲ画像の表示に同期して眼鏡２００のシャッター切替のタイミングを示す同期信号が眼鏡２００に送信される。
【００２８】
眼鏡２００は、左眼用シャッター（以下、「左シャッター」と略記する）２１０ａ、右眼用シャッター（以下、「右シャッター」と略記する）２１０ｂおよび赤外線受光素子２２１を備え、本装置１００の赤外線発光素子１５１から赤外線として送信される同期信号を赤外線受光素子２２１で受信し、本装置１００に表示されるＬ画像およびＲ画像と同期するように、左シャッター２１０ａと右シャッター２１０ｂの開閉を制御する。
【００２９】
これにより、眼鏡２００を介して本装置１００が表示する画像を立体的な画像として知覚することができる。
【００３０】
次に、本装置１００の主要構成について、図２を用いて説明する。
【００３１】
左右両眼の視差角を伴って撮影した、または、コンピュータグラフィクス等によって生成した立体映像信号と立体映像信号の表示タイミングを示す垂直同期信号は信号処理部１２０に入力される。入力された立体映像信号はＬ画像とＲ画像とに分離され、Ｌ画像およびＲ画像はフレームメモリ（図示せず）に格納される。フレームメモリに格納されたＬ画像およびＲ画像は表示周波数（フレーム周波数）を倍速化した速さで読み出されて、交互に表示部１３０に表示される。
【００３２】
以下に、Ｌ画像およびＲ画像の平均映像信号レベル（Ａｖｅｒａｇｅ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｌｅｖｅｌ：以下、「ＡＰＬ」と略記する）に基づく本装置１００の輝度制御について、図３〜図５を用いて詳細に説明する。
【００３３】
図３は、信号処理部１２０に備わる表示画像の輝度制御を行う輝度制御部１２１の主要な構成を示すブロック図である。
【００３４】
図３に示すように、輝度制御部１２１は、逆ガンマ補正器３１０、１フレーム遅延器３２０、平均レベル算出器３３０、周波数算出器３４０、垂直同期周波数検出器３５０、画像特徴判定器３６０、映像信号−サブフィールド対応付け器３７０、サブフィールド単位パルス数設定器３８０およびサブフィールド処理器３９０を備えている。
【００３５】
逆ガンマ補正器３１０は、Ａ／Ｄ変換されたＲ、Ｇ、Ｂの映像入力信号に対して、逆ガンマ補正を行う。
【００３６】
１フレーム遅延器３２０は、逆ガンマ補正器３１０が出力する映像信号から１フレーム期間だけ遅延させた映像信号を生成して出力する。
【００３７】
平均レベル算出器３３０は、逆ガンマ補正器３１０が出力する映像信号に基づいてＡＰＬを算出する。
【００３８】
周波数算出器３４０は、逆ガンマ補正器３１０が出力する映像信号に基づいて映像信号の周波数（以下、「ＨＰＦ（Ｈｉｇｈ  Ｐａｓｓ  Ｆｉｌｔｅｒ）値」と略記する）を算出して出力する。
【００３９】
垂直同期周波数検出器３５０は、垂直同期周波数を検出する。通常のテレビ信号の垂直同期周波数は６０Ｈｚ（標準周波数）であるが、パソコンの映像信号の垂直同期周波数は標準周波数よりも高い周波数（例えば、７２Ｈｚ）であり、パソコンの映像信号をＰＤＰに出力するためには垂直同期周波数の調整が必要となる。このため、垂直同期周波数検出器３５０は、標準周波数よりも高い垂直同期周波数を検出した場合、その垂直同期周波数を示す信号を画像特徴判定器３６０に出力する。
【００４０】
画像特徴判定器３６０は、平均レベル算出器３３０が出力するＡＰＬ、周波数算出器３４０が出力するＨＰＦ値、および別途入力される使用モードを示すモード選択信号に基づき、輝度制御に係わるパラメータとしての定倍係数（以下、「倍数」と略記する）およびサブフィールド（以下、「ＳＦ」と略記する）数を決定する。なお、上記使用モードとしては、消費電力を抑える省電力モード、画像を強調表示する画像強調モードが一例としてあげられる。
【００４１】
画像特徴判定器３６０は、パラメータ番号決定部３６１およびパラメータ決定部３６２を備え、パラメータ番号決定部３６１は入力されたＡＰＬ、ＨＰＦ値、使用モードに基づいてパラメータ番号を決定してパラメータ決定部３６２に出力する。パラメータ決定部３６２は、パラメータ番号に基づき、例えば、予めメモリ（図示せず）に記憶されたテーブルを用いてＳＦの数および倍数を決定し、映像信号−サブフィールド対応付け器３７０およびサブフィールド単位パルス数設定器３８０にＳＦの数および倍数をそれぞれ出力する。なお、ＳＦの数および倍数は、テーブルではなく計算式から求めるようにしても良い。
【００４２】
映像信号−サブフィールド対応付け器３７０は、画像特徴判定器３６０が出力するＳＦの数と１フレーム遅延器３２０が出力する映像信号からサブフィールド映像信号を生成してサブフィールド処理器３９０に出力する。
【００４３】
サブフィールド単位パルス数設定器３８０は、画像特徴判定器３６０が出力する倍数に基づき、各サブフィールドにおいて必要な維持パルスの数を決定してサブフィールド処理器３９０に出力する。
【００４４】
サブフィールド処理器３９０は、サブフィールド単位パルス数設定器３８０が出力する維持パルスの数に基づくセットアップ期間、書き込み期間、維持期間に必要なパルス信号と映像信号−サブフィールド対応付け器３７０が出力するサブフィールド映像信号からＰＤＰ駆動信号を生成し、表示部１３０のデータ駆動回路１３１および走査・維持・消去駆動回路１３２に対して出力する。これにより、輝度制御された立体画像が表示部１３０に表示される。
【００４５】
次に、本装置１００の輝度制御部１２１の詳細な構成について、図４を用いて説明する。
【００４６】
輝度制御部１２１において、逆ガンマ補正器３１０にはＮフレーム目のＬ画像、Ｎフレーム目のＲ画像、（Ｎ＋１）フレーム目のＬ画像、（Ｎ＋１）フレーム目のＲ画像がこの順で入力され、１フレーム遅延器４２１には左右画像判定信号が入力され、垂直同期周波数検出器３５０には入力端子ＶＤおよび入力端子ＨＤからそれぞれ垂直同期信号および水平同期信号が入力される。
【００４７】
１フレーム遅延器４２０は、逆ガンマ補正器３１０から入力される映像信号に対して、１フレーム期間だけ遅延させた映像信号を生成する。
【００４８】
平均レベル算出器３３０は、逆ガンマ補正器３１０から入力される１フレームのＬ画像およびＲ画像に対するＡＰＬを算出する。
【００４９】
画像特徴判定器３６０は、平均レベル算出器３３０で算出されるＬ画像およびＲ画像のＡＰＬに基づいて、Ｌ画像およびＲ画像に対する倍数とＳＦの数を決定する。
【００５０】
選択器４３０は、画像特徴判定器３６０から出力されるＬ画像およびＲ画像の倍数から一方の倍数を選択してサブフィールド単位パルス数設定器３８０に出力し、選択された倍数と対となるＳＦの数を選択して映像信号−サブフィールド対応付け器３７０に出力する。なお、選択器４３０は、左右画像判定信号に基づいて２フレームに１回のみ動作する。具体的には、入力映像信号がＬ画像から始まる場合には左右画像判定信号が１のときに動作するように設定され、Ｒ画像から始まる場合には左右画像判定信号が０のときに動作するように設定される。
【００５１】
映像信号−サブフィールド対応付け器３７０、サブフィールド単位パルス数設定器３８０およびサブフィールド処理器３９０が、選択器４３０から出力されるＬ画像とＲ画像で共通となる倍数とＳＦの数に基づいて所定の処理を行うことでＰＤＰ駆動信号が生成され、表示部１３０に立体画像が表示される。
【００５２】
本装置１００は、上記に説明した構成により、Ｌ画像およびＲ画像を共通の輝度で表示することができるだけでなく、輝度の算出や選択において各種条件を適用でき、Ｒ画像およびＬ画像に対するきめ細かな輝度制御を実現することができる。これによって、左右の画像のバラツキの少ない視認性に優れた高品質な立体画像を表示することができる。さらに、高輝度による画像破綻を防止し、消費電力も抑制した立体表示を行うことができる。
【００５３】
次に、画像特徴判定器３６０の輝度算出処理について、図５に示した具体的な輝度算出関数を例にとって説明する。
【００５４】
図５（ａ）は、算出される輝度がＡＰＬの増加につれて単調に減少する輝度算出関数（以下、「算出関数１」と略記する）を示している。画像特徴判定器３６０は、算出関数１で算出したＬ画像の輝度とＲ画像の輝度に対応した倍数とＳＦの数を選択器４３０に出力し、選択器４３０がＬ画像の輝度とＲ画像の輝度の小さい方に対応する倍数とＳＦの数を選択することで、左右の画像のバラツキが少ない視認性に優れた高品質な立体表示できるとともに、Ｌ画像またはＲ画像のうち一方の画像に対して高輝度な画像の輝度が抑制されて画像破綻の防止および消費電力の低減を図ることができる。
【００５５】
図５（ｂ）は、算出される輝度がＡＰＬの増加につれて単調に増加する輝度算出関数（以下、「算出関数２」と略記する）を示している。画像特徴判定器３６０は、算出関数２で算出したＬ画像の輝度とＲ画像の輝度に対応した倍数とＳＦの数を選択器４３０に出力し、選択器４３０がＬ画像の輝度とＲ画像の輝度の大きい方に対応する倍数とＳＦの数を選択することで、左右の画像のバラツキが少ない視認性に優れた高品質な立体表示できるとともに、Ｌ画像またはＲ画像のうち一方の画像に対して低輝度な画像の輝度を補強し、画像を強調表示することができる。
【００５６】
一方、画像特徴判定器３６０が、算出関数２で算出したＬ画像の輝度とＲ画像の輝度に対応した倍数とその倍数に対応したＳＦの数を選択器４３０に出力し、選択器４３０がＬ画像の輝度とＲ画像の輝度の小さい方に対応する倍数とその倍数に対応するＳＦの数を選択することで、左右の画像のバラツキが少ない視認性に優れた高品質な立体表示できるとともに、Ｌ画像またはＲ画像のうち一方の画像に対して高輝度な画像の輝度を抑制し、省電力を重視した立体表示装置を提供することができる。
【００５７】
次に、本装置１００の動作について、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００５８】
なお、以下フローチャートの説明で選択器４３０が出力する輝度信号とは、本実施の形態１では上記で説明した倍数のことである。
【００５９】
ステップ１（Ｓ１）で、平均レベル算出器３３０が逆ガンマ補正器３１０の出力する映像信号に基づいてＬ画像およびＲ画像のＡＰＬを算出して画像特徴判定器３６０に出力する。
【００６０】
ステップ２（Ｓ２）で、画像特徴判定器３６０が平均レベル算出器３３０の出力するＡＰＬに基づいてＬ画像の輝度およびＲ画像の輝度を算出する。このとき、輝度の算出には算出関数１（図５（ａ））か算出関数２（図５（ｂ））のいずれかが用いられているものとする。
【００６１】
ステップ３（Ｓ３）で、ステップ２（Ｓ２）で算出されたＬ画像の輝度およびＲ画像の輝度に対し、選択器４３０がＬ画像の輝度およびＲ画像の輝度のいずれか一方の輝度を示す輝度信号を選択して出力するために、使用する算出関数と事前に設定されている使用モードの判定を行う。なお、使用モードは、本装置１００に配設された押しボタン（図示せず）などによって予め設定することができるようにしても良い。また、使用モードの初期値として省電力モードが設定されているようにしても良い。
【００６２】
ステップ３ａ（Ｓ３ａ）で、算出関数１と判定された場合にはステップ４（Ｓ４）に移る。
【００６３】
ステップ４（Ｓ４）で、選択器４３０が、Ｌ画像の輝度およびＲ画像の輝度のうち小さい方の輝度をＬ画像およびＲ画像に共通する輝度信号として出力する。なお、輝度信号の出力は、サブフィールド単位パルス数設定器３８０に対する倍数の出力として行われる。映像信号−サブフィールド対応付け器３７０は、選択器４３０が倍数に対応して出力するＳＦの数に基づく信号処理を行った映像信号をサブフィールド処理器３９０に出力する。また、サブフィールド単位パルス数設定器３８０は、倍数に基づく維持パルス数をサブフィールド処理器３９０に出力する。
【００６４】
ステップ５（Ｓ５）で、サブフィールド処理器３９０が、映像信号−サブフィールド対応付け器３７０から入力される映像信号とサブフィールド単位パルス数設定器３８０から入力される維持パルス数からＰＤＰ駆動信号を生成して表示部１３０に輝度制御したＬ画像およびＲ画像を表示した後、ステップ１（Ｓ１）に戻る。
【００６５】
一方、ステップ３ａ（Ｓ３ａ）で算出関数２と判定された場合には、ステップ３ｂ（Ｓ３ｂ）に移る。
【００６６】
ステップ３ｂ（Ｓ３ｂ）で、画像強調モードか省電力モードかを判定し、画像強調モードと判定された場合にはステップ６（Ｓ６）に移る。
【００６７】
ステップ６（Ｓ６）で、選択器４３０が、Ｌ画像の輝度およびＲ画像の輝度のうち大きい方の輝度を示す輝度信号を出力する。これに伴い、映像信号−サブフィールド対応付け器３７０とサブフィールド単位パルス数設定器３８０が、ステップ４（Ｓ４）と同様な処理を行って、ステップ５（Ｓ５）に移る。
【００６８】
一方、ステップ３ｂ（Ｓ３ｂ）で、省電力モードと判定された場合には、ステップ７（Ｓ７）に移る。
【００６９】
ステップ７（Ｓ７）で、選択器４３０が、Ｌ画像の輝度およびＲ画像の輝度のうち小さい方の輝度を示す輝度信号を出力する。これに伴い、映像信号−サブフィールド対応付け器３７０とサブフィールド単位パルス数設定器３８０が、ステップ４（Ｓ４）と同様な処理を行って、ステップ５（Ｓ５）に移る。
【００７０】
（実施の形態２）
図７は、本実施の形態２における本装置１００の輝度制御部１２２の詳細な構成を示すブロック図である。
【００７１】
図７に示すように、輝度制御部１２２は、画像特徴判定器３６０の前段に平均レベル選択器５３０を備えることを特徴とする。
【００７２】
なお、逆ガンマ補正器３１０、１フレーム遅延器４２０、１フレーム遅延器４２１および垂直同期周波数検出器３５０については、実施の形態１で説明した輝度制御部１２１のものと同様であるため、説明は省略する。
【００７３】
輝度制御部１２２は、平均レベル算出器３３０で入力映像信号のＡＰＬを算出し、Ｌ画像のＡＰＬを１フレーム遅延器５２１で１フレーム期間だけ遅延させることで、Ｌ画像のＡＰＬを対となるＲ画像のＡＰＬと一緒に平均レベル選択器５３０に出力する。
【００７４】
平均レベル選択器５３０は、平均レベル算出器３３０が出力するＬ画像およびＲ画像のＡＰＬから一方のＡＰＬを選択して画像特徴判定器３６０に出力する。なお、平均レベル選択器５３０は、別途入力される左右画像判定信号に基づいて２フレームに１回のみ動作する。入力映像信号がＬ画像から始まる場合は左右画像判定信号が１のときに動作するように、Ｒ画像から始まる場合は左右画像判定信号が０のときに動作するように設定されている。
【００７５】
画像特徴判定器３６０は、平均レベル選択器５３０が選択したＡＰＬに基づいてＬ画像とＲ画像に共通な倍数およびその倍数に対応したＳＦの数を決定する。
【００７６】
映像信号−サブフィールド対応付け器３７０はＳＦの数に基づき、サブフィールド単位パルス数設定器３８０は共通の倍数に基づき、それぞれ所定の信号処理を行った後、サブフィールド処理器３９０がＰＤＰ駆動信号を生成して表示部１３０に出力する。
【００７７】
上記で説明した構成により、Ｌ画像およびＲ画像のＡＰＬを算出し、算出されたＬ画像およびＲ画像のＡＰＬのいずれか一方のＡＰＬを出力し、出力されたＡＰＬに基づいて輝度を算出して輝度制御されたＬ画像およびＲ画を表示することができる。したがって、Ｌ画像およびＲ画像を共通の輝度で表示することができるだけでなく、輝度の算出やＡＰＬの選択において各種条件が適用でき、Ｒ画像およびＬ画像に対するきめ細かな輝度の制御を実現することができる。
【００７８】
次に、本装置１００の輝度制御処理を図８のフローチャートを用いて説明する。
【００７９】
なお、ＡＰＬから輝度を算出する輝度算出関数は、実施の形態１で説明した算出関数と同じものとする。また、実施の形態１で説明した使用モードも同様に設定されているものとする。
【００８０】
ステップ１１（Ｓ１１）で、平均レベル算出器３３０が、逆ガンマ補正器３１０の出力する映像信号に基づいてＬ画像およびＲ画像のＡＰＬを算出し、平均レベル選択器５３０に出力する。
【００８１】
ステップ１２（Ｓ１２）で、平均レベル選択器５３０が、平均レベル算出器３３０の算出したＬ画像およびＲ画像のＡＰＬのいずれか一方を画像特徴判定器３６０に出力するために、使用する算出関数と事前に設定されている使用モードの判定を行う。
【００８２】
ステップ１２ａ（Ｓ１２ａ）で、算出関数１と判定された場合には、ステップ１３（Ｓ１３）に移る。
【００８３】
ステップ１３（Ｓ１３）で、平均レベル選択器５３０が、Ｌ画像およびＲ画像のＡＰＬのうち小さい方のＡＰＬを画像特徴判定器３６０に対して出力する。
【００８４】
ステップ１４（Ｓ１４）で、画像特徴判定器３６０が、平均レベル選択器５３０が出力するＡＰＬに基づいてＬ画像およびＲ画像に共通する輝度を算出し、輝度信号として出力する。なお、輝度信号の出力は、サブフィールド単位パルス数設定器３８０に対する倍数の出力として行われる。映像信号−サブフィールド対応付け器３７０は、画像特徴判定器３６０が倍数に対応して出力するＳＦの数に基づく信号処理を行った映像信号をサブフィールド処理器３９０に出力する。また、サブフィールド単位パルス数設定器３８０は、倍数に基づく維持パルス数をサブフィールド処理器３９０に出力する。
【００８５】
ステップ１５（Ｓ１５）で、サブフィールド処理器３９０は、映像信号−サブフィールド対応付け器３７０から入力される映像信号とサブフィールド単位パルス数設定器３８０から入力される維持パルス数からＰＤＰ駆動信号を生成して表示部１３０に輝度制御したＬ画像およびＲ画像を表示した後、ステップ１１（Ｓ１１）に戻る。
【００８６】
一方、ステップ１２ａ（Ｓ１２ａ）で算出関数２と判定された場合には、ステップ１２ｂ（Ｓ１２ｂ）に移る。
【００８７】
ステップ１２ｂ（Ｓ１２ｂ）で、画像強調モードか省電力モードかを判定し、画像強調モードと判定された場合にはステップ１６（Ｓ１６）に移る。
【００８８】
ステップ１６（Ｓ１６）で、平均レベル選択器５３０が、Ｌ画像およびＲ画像のＡＰＬのうち大きい方のＡＰＬを画像特徴判定器３６０に対して出力し、ステップ１４（Ｓ１４）に移る。
【００８９】
一方、ステップ１２ｂ（Ｓ１２ｂ）で、省電力モードと判定された場合にはステップ１７（Ｓ１７）に移る。
【００９０】
ステップ１７（Ｓ１７）で、平均レベル選択器５３０がＬ画像およびＲ画像のＡＰＬのうち小さい方のＡＰＬを画像特徴判定器３６０に対して出力し、ステップ１４（Ｓ１４）に移る。
【００９１】
（実施の形態３）
図９は、本実施の形態３における本装置１００の輝度制御部１２３の詳細な構成を示すブロック図である。
【００９２】
図９に示すように、輝度制御部１２３は、画像特徴判定器３６０の前段に適応平均レベル算出器６３０と平均レベル選択器５３０を備えることを特徴とする。
【００９３】
なお、逆ガンマ補正器３１０、１フレーム遅延器４２０、１フレーム遅延器４２１および垂直同期周波数検出器３５０については、実施の形態１で説明した輝度制御部１２１のものと同様であるため、説明は省略する。
【００９４】
輝度制御部１２３は、適応平均レベル算出器６３０でＬ画像およびＲ画像の両端の領域を除く領域Ａ（図１０の太線枠内）に対してＡＰＬを算出し、算出したＬ画像およびＲ画像のＡＰＬをそれぞれ複数フレーム分を平均レベル選択器５３０に出力する。
【００９５】
平均レベル選択器５３０は、適応平均レベル算出器６３０が出力する複数フレームのＬ画像およびＲ画像のＡＰＬから共通となるＡＰＬを選択して画像特徴判定器３６０に出力する。なお、平均レベル選択器５３０は、別途入力される左右画像判定信号に基づいて２フレームに１回のみ動作する。入力映像信号がＬ画像から始まる場合は左右画像判定信号が１のときに動作するように、Ｒ画像から始まる場合は左右画像判定信号が０のときに動作するように設定されている。
【００９６】
画像特徴判定器３６０は、平均レベル選択器５３０が出力する共通のＡＰＬに基づき、共通の倍数およびＳＦの数を決定する。
【００９７】
映像信号−サブフィールド対応付け器３７０は画像特徴判定器３６０が出力するＳＦの数に基づき、サブフィールド単位パルス数設定器３８０は画像特徴判定器３６０が出力する倍数に基づいてそれぞれ所定の処理を行った後、サブフィールド処理器３９０がＰＤＰ駆動信号を生成して表示部１３０に出力する。
【００９８】
上記で説明した構成により、Ｌ画像およびＲ画像の両端の領域を除く領域Ａ（図１０の太線枠内）に対するＡＰＬを算出し、さらに、算出された複数のＬ画像およびＲ画像のＡＰＬから共通となるＡＰＬ信号を求め、求めた共通となるＡＰＬ信号から算出される輝度でＬ画像およびＲ画像を表示することができる。したがって、時間的に引き続く複数のＬ画像およびＲ画像の注眼領域のＡＰＬから輝度を算出することで、画像の急激な変化に対してもより視認性の高い表示を行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
本発明の立体表示装置および立体表示方法は、左眼用画像および右眼用画像を交互に表示する立体表示装置と、左眼用画像および右眼用画像の表示に同期して左右のシャッターが開閉するシャッター眼鏡とによって立体画像を視聴できる立体表示システムに適用することができる。
【符号の説明】
【０１００】
１    立体表示システム（本システム）
１００    立体表示装置（本装置）
１１０    復号部
１２０    信号処理部
１２１，１２２，１２３    輝度制御部
１３０    表示部
１３１    データ駆動回路
１３２    走査・維持・消去駆動回路
１３３    プラズマディスプレイパネル
１５１    赤外線発光素子
１６０    ＣＰＵ
１７０，２４０    メモリ
１８０，２５０    クロック
２００    （シャッター）眼鏡
２１０ａ    左（眼用）シャッター
２１０ｂ    右（眼用）シャッター
２２０    受信部
２２１    赤外線受光素子
３１０    逆ガンマ補正器
３２０，４２０〜４２５，５２１，６２１〜６２７    １フレーム遅延器
３３０    平均レベル算出器
３４０    周波数算出器
３５０    垂直同期周波数検出器
３６０    画像特徴判定器
３６１    パラメータ番号決定部
３６２    パラメータ決定部
３７０    映像信号−サブフィールド対応付け器
３８０    サブフィールド単位パルス数設定器
３９０    サブフィールド処理器
４３０    選択器
５３０    平均レベル選択器
６３０    適応平均レベル算出器
【図１】
2013077863.tif 000003
【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】
2013077863.tif 000009
【図８】
2013077863.tif 000010
【図９】
2013077863.tif 000011
【図１０】
2013077863.tif 000012
【図１１】
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