(57)【要約】  【課題】特殊なメガネ（視覚補助器具）を用いて立体画像表示を実現する画像表示装置であって、前記視覚補助器具を用いずに画面を見た人に対しても違和感の少ない画像を視認させることができる画像表示装置と、これを含む立体画像表示システムとを提供する。  【解決手段】視覚補助器具の左目部分を介して視認されるべき左目用画像（Ｌ）と、前記視覚補助器具の右目部分を介して視認されるべき右目用画像（Ｒ）とを、時間的または空間的に分離して表示する表示部と、同一フレームにおいて前記表示部に表示される前記左目用画像の平均輝度と前記右目用画像の平均輝度とを相対的に異ならせる平均輝度制御部とを備えた画像表示装置である。【選択図】図５
2013009020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
視覚補助器具の左目部分を介して視認されるべき左目用画像と、前記視覚補助器具の右目部分を介して視認されるべき右目用画像とを、時間的または空間的に分離して表示する表示部と、
同一フレームにおいて前記表示部に表示される前記左目用画像の平均輝度と前記右目用画像の平均輝度とを相対的に異ならせる平均輝度制御部とを備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記平均輝度制御部が、
同一フレームにおいて前記左目用画像の最大輝度と前記右目用画像の最大輝度とが相対的に異なるよう、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する画像処理部と、
前記左目用画像表示データと前記右目用画像表示データとにもとづいて、左目用画像と右目用画像とを時間的に交互に前記表示部に表示させるための表示データを生成する表示データ生成部とを備えた、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記平均輝度制御部が、
同一フレームにおいて前記左目用画像の表示に寄与する画素数と前記右目用画像の表示に寄与する画素数とが相対的に異なるよう、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する画像処理部と、
前記左目用画像表示データと前記右目用画像表示データとにもとづいて、左目用画像と右目用画像とを時間的に交互に前記表示部に表示させるための表示データを生成する表示データ生成部とを備えた、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記平均輝度制御部が、
同一フレームにおいて前記左目用画像が表示される回数と前記右目用画像が表示される回数とが相対的に異なるよう、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを時間的に分離して前記表示部に表示させるための表示データを生成する表示データ生成部を備えた、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記表示部が、表示画面を照射するバックライトを備え、
前記平均輝度制御部が、
同一フレームにおいて前記左目用画像の最大輝度と前記右目用画像の最大輝度とが等しくなるよう、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する画像処理部と、
前記左目用画像表示データと前記右目用画像表示データとにもとづいて、左目用画像と右目用画像とを時間的に交互に前記表示部に表示させるための表示データを生成する表示データ生成部と、
同一フレームにおいて前記左目用画像を表示するときと前記右目用画像を表示するときとにおいて前記バックライトの輝度を互いに異ならせるバックライト制御部とを備えた、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記視覚補助器具が、互いに独立して開閉動作が可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備え、
前記画像表示装置は、前記視覚補助器具に対して前記シャッターの開閉動作を制御するシャッター制御信号を出力するシャッター制御部を備え、
前記シャッター制御部が、前記視覚補助器具の左目部分のシャッターおよび右目部分のシャッターのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターの開放時間を、他方のシャッターの開放時間よりも短くするように制御を行う、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記視覚補助器具が、互いに独立して開閉動作が可能で、かつ、光の透過率を制御可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備え、
前記画像表示装置は、前記視覚補助器具に対して前記シャッターの開閉動作を制御するシャッター制御信号を出力するシャッター制御部を備え、
前記シャッター制御部が、前記視覚補助器具の左目部分のシャッターおよび右目部分のシャッターのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターにおける光の透過率を、他方のシャッターの光の透過率よりも低くするように制御を行う、請求項１〜５のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記表示部が、左目用画像を表示する箇所に設けられた第１の偏光フィルタと、右目用画像を表示する箇所に設けられ前記第１の偏光フィルタとは異なる偏光特性を有する第２の偏光フィルタとを備え、
前記視覚補助器具が、前記第１の偏光フィルタを透過した光を透過させる左目用偏光フィルタを左目部分に備え、前記第２の偏光フィルタを透過した光を透過させる右目用偏光フィルタを右目部分に備えた、請求項１〜４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記視覚補助器具が、前記視覚補助器具の左目用偏光フィルタおよび右目用偏光フィルタのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い画像が透過するに対応する側の偏光フィルタに積層された減光フィルタをさらに備えた、請求項８に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
画像表示装置と視覚補助器具とを備えた立体画像表示システムであって、
前記画像表示装置が、
視覚補助器具の左目部分を介して視認されるべき左目用画像と、前記視覚補助器具の右目部分を介して視認されるべき右目用画像とを、時間的または空間的に分離して表示する表示部と、
同一フレームにおいて前記表示部に表示される前記左目用画像の平均輝度と前記右目用画像の平均輝度とを相対的に異ならせる平均輝度制御部とを備え、
前記視覚補助器具が、前記左目部分において前記左目用画像のみを透過させ、前記右目部分において前記右目部分において前記右目用画像のみを透過させる画像選択手段を備えたことを特徴とする立体画像表示システム。
【請求項１１】
前記視覚補助器具が、前記画像選択手段として、互いに独立して開閉動作が可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備え、
前記画像表示装置は、前記視覚補助器具に対して前記シャッターの開閉動作を制御するシャッター制御信号を出力するシャッター制御部を備え、
前記シャッター制御部が、前記視覚補助器具の左目部分のシャッターおよび右目部分のシャッターのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターの開放時間を、他方のシャッターの開放時間よりも短くするように制御を行う、請求項１０に記載の立体画像表示システム。
【請求項１２】
前記視覚補助器具が、前記画像選択手段として、互いに独立して開閉動作が可能で、かつ、光の透過率を制御可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備え、
前記画像表示装置は、前記視覚補助器具に対して前記シャッターの開閉動作を制御するシャッター制御信号を出力するシャッター制御部を備え、
前記シャッター制御部が、前記視覚補助器具の左目部分のシャッターおよび右目部分のシャッターのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターにおける光の透過率を、他方のシャッターの光の透過率よりも低くするように制御を行う、請求項１０に記載の立体画像表示システム。
【請求項１３】
互いに独立して開閉動作が可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備えた視覚補助器具であって、
画像表示装置の表示部に、同一フレームにおいて平均輝度が相対的に異なるように時間的または空間的に分離して表示される左目用画像と右目用画像のうち、前記左目用画像のみを前記左目部分において透過させ、前記右目用画像のみを前記右目部分において透過させる画像選択手段を備えたことを特徴とする視覚補助器具。
【請求項１４】
前記画像選択手段として、前記画像表示装置から出力されるシャッター制御信号にしたがって、互いに独立して開閉動作が可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備え、
前記左目部分のシャッターおよび右目部分のシャッターのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターの開放時間が、他方のシャッターの開放時間よりも短い、請求項１３に記載の視覚補助器具。
【請求項１５】
前記画像選択手段として、前記画像表示装置から出力されるシャッター制御信号にしたがって、互いに独立して開閉動作が可能で、かつ、光の透過率を制御可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備え、
前記左目部分のシャッターおよび右目部分のシャッターのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターにおける光の透過率が、他方のシャッターの光の透過率よりも低い、請求項１３に記載の視覚補助器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視覚補助器具との組み合わせによって観察者に立体画像を視認させることができる画像表示装置と、前記画像表示装置と視覚補助器具とを含む立体画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、観察者に立体的な画像を視認させることができる立体画像表示システムの実用化に向けて、より活発な研究開発がなされている。
【０００３】
従来の立体画像表示システムには、大きく分けて、（１）左目用と右目用に互いに視差をつけた画像を画像表示装置に表示し、左目で左目用画像だけが視認され、右目で右目用画像だけが視認されるような特殊なメガネ（視覚補助器具）を観察者に装着させる、いわゆるメガネ方式による立体画像表示システムと、（２）特殊なメガネを利用しなくても立体画像を視認させることができる、いわゆる裸眼立体画像表示システムとがある。
【０００４】
上記（１）のメガネ方式による立体画像表示システムは、さらに何種類かの方式に細分化される。例えば、次のようなものが知られている。（ａ）左目用の画像と右目用の画像とを、互いに異なる二色（例えば、赤色と青色）でそれぞれ形成し、片方の目に赤色のカラーフィルタ、もう片方の目に青色のカラーフィルタが付いたメガネを用いる、いわゆるアナグリフ方式のもの（例えば特許文献１参照）。（ｂ）左目用の画像と右目用の画像とを互いに異なる偏光状態で表示し、左右の画像を分離するために偏光フィルタが付いたメガネを用いるもの（例えば特許文献２の段落００３８〜００５４参照）。（ｃ）左目用の画像と右目用の画像とを交互に表示し、画像の切り換えに連動して左右交互に開閉動作を行う液晶シャッターメガネを用いるもの（例えば、前記特許文献２の段落００５５〜００６６参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１２９２２５号公報
【特許文献２】特開２００８−２９２５７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、メガネ方式の立体画像表示システムでは、このシステム用の特殊メガネをかけていない人が画面を見た場合、左目用画像と右目用画像とが重なって見えてしまうという問題がある。つまり、立体画像表示のために、図１６（ａ）に示す左目用画像と図１６（ｂ）に示す右目用画像とが画像表示装置に表示されている場合、これを特殊メガネを用いずに見ると、図１６（ｃ）に示すように、左目用画像と右目用画像とが輪郭がずれた状態で重なった画像として視認されてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、上記の問題を鑑み、特殊なメガネ（視覚補助器具）を用いて立体画像表示を実現する画像表示装置であって、前記視覚補助器具を用いずに画面を見た人に対しても違和感の少ない画像を視認させることができる画像表示装置と、この画像表示装置を含む立体画像表示システムと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】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明にかかる画像表示装置は、視覚補助器具の左目部分を介して視認されるべき左目用画像と、前記視覚補助器具の右目部分を介して視認されるべき右目用画像とを、時間的または空間的に分離して表示する表示部と、同一フレームにおいて前記表示部に表示される前記左目用画像の平均輝度と前記右目用画像の平均輝度とを相対的に異ならせる平均輝度制御部とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる立体画像表示システムは、画像表示装置と視覚補助器具とを備えた立体画像表示システムであって、前記画像表示装置が、視覚補助器具の左目部分を介して視認されるべき左目用画像と、前記視覚補助器具の右目部分を介して視認されるべき右目用画像とを、時間的または空間的に分離して表示する表示部と、同一フレームにおいて前記表示部に表示される前記左目用画像の平均輝度と前記右目用画像の平均輝度とを相対的に異ならせる平均輝度制御部とを備え、前記視覚補助器具が、前記左目部分において前記左目用画像のみを透過させ、前記右目部分において前記右目部分において前記右目用画像のみを透過させる画像選択手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる視覚補助器具は、互いに独立して開閉動作が可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備えた視覚補助器具であって、画像表示装置の表示部に、同一フレームにおいて平均輝度が相対的に異なるように時間的または空間的に分離して表示される左目用画像と右目用画像のうち、前記左目用画像のみを前記左目部分において透過させ、前記右目用画像のみを前記右目部分において透過させる画像選択手段を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、視覚補助器具を用いて立体画像表示を実現する画像表示装置であって、前記視覚補助器具を用いずに画面を見た人に対しても違和感の少ない画像を視認させることができる画像表示装置と、この画像表示装置を含む立体画像表示システムとを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態にかかる立体画像表示システムの全体構成を示す模式図である。
【図２】図２は、第１の実施形態にかかるシャッターメガネの構成を示す断面模式図である。
【図３】図３は、第１の実施形態にかかる画像表示装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、３Ｄ専用モードが選択された場合の画像表示のタイミングと、シャッターメガネにおける液晶シャッターの開閉タイミングとを示す図である。
【図５】図５は、２Ｄ／３Ｄ兼用モードが選択された場合の画像表示のタイミングと、シャッターメガネにおける液晶シャッターの開閉タイミングとを示す図である。
【図６】図６は、第２の実施形態にかかるシャッターメガネにおける液晶シャッターの開閉タイミングを示す図である。
【図７】図７は、第３の実施形態にかかる画像表示装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、第３の実施形態にかかる画像表示装置の表示部における画素配置を示す平面図である。
【図９】図９は、第４の実施形態にかかる画像表示装置の機能的構成を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、３Ｄ専用モードが選択された場合の画像表示のタイミングと、シャッターメガネにおける液晶シャッターの開閉タイミングとを示す図である。
【図１１】図１１は、第５の実施形態にかかる表示部５１の構成を示す分解斜視図である。
【図１２】図１２は、第５の実施形態にかかる液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】図１３は、第６の実施形態にかかる立体画像表示システムの全体構成を示す模式図である。
【図１４】図１４は、第６の実施形態にかかる画像表示装置の表示部の画面構成を示す模式図である。
【図１５】図１５は、第６の実施形態にかかる画像表示装置の機能的な概略構成を示すブロック図である。
【図１６】図１６は、左目用画像（ａ）と、右目用画像（ｂ）と、これらを裸眼で見た場合の様子（ｃ）とを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態にかかる画像表示装置は、視覚補助器具の左目部分を介して視認されるべき左目用画像と、前記視覚補助器具の右目部分を介して視認されるべき右目用画像とを、時間的または空間的に分離して表示する表示部と、同一フレームにおいて前記表示部に表示される前記左目用画像の平均輝度と前記右目用画像の平均輝度とを相対的に異ならせる平均輝度制御部とを備えた構成である。なお、平均輝度とは、ディスプレイ（表示部１１）の単位面積当りの発光量を意味する。
【００１４】
この構成によれば、平均輝度制御部が、同一フレームにおいて前記表示部に表示される前記左目用画像の平均輝度と前記右目用画像の平均輝度とを相対的に異ならせることにより、視覚補助器具を装着していない観察者がいた場合、この観察者にとっては、左目用画像および右目用画像のいずれか一方が他方よりも強く視認されることとなる。これにより、左目用画像と右目用画像とがずれて重なって見えるという状態が緩和される。この結果、視覚補助器具を用いずに画面を見た人に対しても違和感の少ない画像を視認させることができる画像表示装置を実現することが可能となる。なお、視覚補助器具とは、左目で左目用画像だけが視認され、右目で右目用画像だけが視認されるような特殊な器具であり、例えば、次のようなものが用いられる。（ａ）画像表示装置に左目用の画像と右目用の画像とを交互に表示する場合に用いられ、画像の切り換えに連動して左右交互に開閉動作を行う液晶シャッターメガネ。（ｂ）画像表示装置に左目用の画像と右目用の画像とを互いに異なる偏光状態で表示する場合に用いられ、左右の画像を分離するために偏光フィルタが付いたメガネ。
【００１５】
上記の画像表示装置において、前記平均輝度制御部は、同一フレームにおいて前記左目用画像の最大輝度と前記右目用画像の最大輝度とが相対的に異なるよう、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する画像処理部と、前記左目用画像表示データと前記右目用画像表示データとにもとづいて、左目用画像と右目用画像とを時間的に交互に前記表示部に表示させるための表示データを生成する表示データ生成部とを備えた構成とすることができる。
【００１６】
上記の画像表示装置において、前記平均輝度制御部は、同一フレームにおいて前記左目用画像の表示に寄与する画素数と前記右目用画像の表示に寄与する画素数とが相対的に異なるよう、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する画像処理部と、前記左目用画像表示データと前記右目用画像表示データとにもとづいて、左目用画像と右目用画像とを時間的に交互に前記表示部に表示させるための表示データを生成する表示データ生成部とを備えた構成とすることもできる。
【００１７】
上記の画像表示装置において、前記平均輝度制御部が、同一フレームにおいて前記左目用画像が表示される回数と前記右目用画像が表示される回数とが相対的に異なるよう、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを時間的に分離して前記表示部に表示させるための表示データを生成する表示データ生成部を備えた構成としても良い。
【００１８】
上記の画像表示装置において、前記表示部が、表示画面を照射するバックライトを備え、前記平均輝度制御部が、同一フレームにおいて前記左目用画像の最大輝度と前記右目用画像の最大輝度とが等しくなるよう、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する画像処理部と、前記左目用画像表示データと前記右目用画像表示データとにもとづいて、左目用画像と右目用画像とを時間的に交互に前記表示部に表示させるための表示データを生成する表示データ生成部と、同一フレームにおいて前記左目用画像を表示するときと前記右目用画像を表示するときとにおいて前記バックライトの輝度を互いに異ならせるバックライト制御部とを備えた構成としても良い。
【００１９】
上記の画像表示装置において、前記視覚補助器具が、互いに独立して開閉動作が可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備え、前記画像表示装置は、前記視覚補助器具に対して前記シャッターの開閉動作を制御するシャッター制御信号を出力するシャッター制御部を備え、前記シャッター制御部が、前記視覚補助器具の左目部分のシャッターおよび右目部分のシャッターのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターの開放時間を、他方のシャッターの開放時間よりも短くするように制御を行うことが好ましい。この構成によれば、左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターの開放時間を、他方のシャッターの開放時間よりも短くすることにより、視覚補助器具を装着している観察者の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとることができる。この結果、視覚補助器具を装着している観察者は、左目用画像と右目用画像とがバランス良く組み合わせられたことによる、自然な立体感のある立体画像を視認することができる。したがって、この構成によれば、観察者の中に視覚補助器具を装着している人としていない人とが混在している場合に、両者にとって違和感の少ない画像を提示できるという、優れた効果が得られる。
【００２０】
上記の画像表示装置において、前記視覚補助器具が、互いに独立して開閉動作が可能で、かつ、光の透過率を制御可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備え、前記画像表示装置は、前記視覚補助器具に対して前記シャッターの開閉動作を制御するシャッター制御信号を出力するシャッター制御部を備え、前記シャッター制御部が、前記視覚補助器具の左目部分のシャッターおよび右目部分のシャッターのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターにおける光の透過率を、他方のシャッターの光の透過率よりも低くするように制御を行うことも好ましい。この好ましい構成によっても、上記と同様に、視覚補助器具を装着している観察者の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとることができる。したがって、視覚補助器具を装着している観察者は、左目用画像と右目用画像とがバランス良く組み合わせられた自然な立体感のある立体画像を視認することができる。この結果、観察者の中に視覚補助器具を装着している人としていない人とが混在している場合に、両者にとって違和感の少ない画像を提示できるという、優れた効果が得られる。
【００２１】
上記の画像表示装置において、前記表示部が、左目用画像を表示する箇所に設けられた第１の偏光フィルタと、右目用画像を表示する箇所に設けられ前記第１の偏光フィルタとは異なる偏光特性を有する第２の偏光フィルタとを備え、前記視覚補助器具が、前記第１の偏光フィルタを透過した光を透過させる左目用偏光フィルタを左目部分に備え、前記第２の偏光フィルタを透過した光を透過させる右目用偏光フィルタを右目部分に備えた構成としても良い。さらに、前記視覚補助器具が、前記視覚補助器具の左目用偏光フィルタおよび右目用偏光フィルタのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い画像に対応する側の偏光フィルタに積層された減光フィルタをさらに備えた態様としても良い。
【００２２】
本発明の一実施形態にかかる立体画像表示システムは、画像表示装置と視覚補助器具とを備えた立体画像表示システムであって、前記画像表示装置が、視覚補助器具の左目部分を介して視認されるべき左目用画像と、前記視覚補助器具の右目部分を介して視認されるべき右目用画像とを、時間的または空間的に分離して表示する表示部と、同一フレームにおいて前記表示部に表示される前記左目用画像の平均輝度と前記右目用画像の平均輝度とを相対的に異ならせる平均輝度制御部とを備え、前記視覚補助器具が、前記左目部分において前記左目用画像のみを透過させ、前記右目部分において前記右目部分において前記右目用画像のみを透過させる画像選択手段を備えた構成である。
【００２３】
この構成によれば、画像表示装置の平均輝度制御部が、同一フレームにおいて前記表示部に表示される前記左目用画像の平均輝度と前記右目用画像の平均輝度とを相対的に異ならせることにより、視覚補助器具を装着していない観察者がいた場合、この観察者にとっては、左目用画像および右目用画像のいずれか一方が他方よりも強く視認されることとなる。これにより、左目用画像と右目用画像とがずれて重なって見えるという状態が緩和される。この結果、視覚補助器具を用いずに画面を見た人に対しても違和感の少ない画像を視認させることができる立体画像表示システムを実現することが可能となる。
【００２４】
上記の立体画像表示システムにおいて、前記視覚補助器具が、前記画像選択手段として、互いに独立して開閉動作が可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備え、前記画像表示装置は、前記視覚補助器具に対して前記シャッターの開閉動作を制御するシャッター制御信号を出力するシャッター制御部を備え、前記シャッター制御部が、前記視覚補助器具の左目部分のシャッターおよび右目部分のシャッターのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターの開放時間を、他方のシャッターの開放時間よりも短くするように制御を行う構成とすることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、シャッターの開放時間を上記のように制御することにより、視覚補助器具を装着している観察者の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとることができる。この結果、視覚補助器具を装着している観察者は、左目用画像と右目用画像とがバランス良く組み合わせられたことによる、自然な立体感のある立体画像を視認することができる。したがって、この構成によれば、観察者の中に視覚補助器具を装着している人としていない人とが混在している場合に、両者にとって違和感の少ない画像を提示できるという、優れた効果が得られる。
【００２６】
上記の立体画像表示システムにおいて、前記視覚補助器具が、前記画像選択手段として、互いに独立して開閉動作が可能で、かつ、光の透過率を制御可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備え、前記画像表示装置は、前記視覚補助器具に対して前記シャッターの開閉動作を制御するシャッター制御信号を出力するシャッター制御部を備え、前記シャッター制御部が、前記視覚補助器具の左目部分のシャッターおよび右目部分のシャッターのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターにおける光の透過率を、他方のシャッターの光の透過率よりも低くするように制御を行う構成とすることも好ましい。
【００２７】
この構成によっても、視覚補助器具を装着している観察者の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとることができる。この結果、視覚補助器具を装着している観察者は、左目用画像と右目用画像とがバランス良く組み合わせられたことによる、自然な立体感のある立体画像を視認することができる。したがって、この構成によれば、観察者の中に視覚補助器具を装着している人としていない人とが混在している場合に、両者にとって違和感の少ない画像を提示できるという、優れた効果が得られる。
【００２８】
本発明の一実施形態にかかる視覚補助器具は、互いに独立して開閉動作が可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備えた視覚補助器具であって、画像表示装置の表示部に、同一フレームにおいて平均輝度が相対的に異なるように時間的または空間的に分離して表示される左目用画像と右目用画像のうち、前記左目用画像のみを前記左目部分において透過させ、前記右目用画像のみを前記右目部分において透過させる画像選択手段を備えた構成である。
【００２９】
上記の視覚補助器具は、前記画像選択手段として、前記画像表示装置から出力されるシャッター制御信号にしたがって、互いに独立して開閉動作が可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備え、前記左目部分のシャッターおよび右目部分のシャッターのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターの開放時間が、他方のシャッターの開放時間よりも短い構成であることが好ましい。この構成によれば、視覚補助器具を装着している観察者の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとることができ、自然な立体感のある立体画像を視認させることができるからである。
【００３０】
上記の視覚補助器具は、前記画像選択手段として、前記画像表示装置から出力されるシャッター制御信号にしたがって、互いに独立して開閉動作が可能で、かつ、光の透過率を制御可能なシャッターを左目部分と右目部分とのそれぞれに備え、前記左目部分のシャッターおよび右目部分のシャッターのうち、前記左目用画像および右目用画像のうち一フレームあたりの平均輝度が相対的に高い方に対応するシャッターにおける光の透過率が、他方のシャッターの光の透過率よりも低い構成であることも好ましい。この構成によっても、視覚補助器具を装着している観察者の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとることができ、自然な立体感のある立体画像を視認させることができるからである。
【００３１】
以下、図面を参照しつつ、本発明のより具体的な実施形態のいくつかについて、詳しく説明する。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。
【００３２】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態について以下に説明する。図１は、第１の実施形態にかかる立体画像表示システムの全体構成を示す模式図である。図１に示すように、第１の実施形態にかかる立体画像表示システムは、画像表示装置１と、シャッターメガネ（視覚補助器具）２とを有している。
【００３３】
本実施形態においては、画像表示装置１として液晶ディスプレイを用いる。ただし、画像表示装置１は液晶ディスプレイに限定されず、任意の自発光型ディスプレイまたは非自発光型ディスプレイを用いることができる。自発光型ディスプレイの例としては、これらに限定されないが、陰極線管、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンス、無機エレクトロルミネッセンス、および、電界放出ディスプレイ等があげられる。非自発光型ディスプレイの例としては、これらに限定されないが、前記の液晶ディスプレイの他に、リアプロジェクション等があげられる。
【００３４】
画像表示装置１は、画像を表示する表示部１１と、シャッターメガネ２に対してシャッター制御信号を送信するシャッター制御部１２とを備えている。表示部１１は、液晶パネルによって構成され、後述する映像処理部１３から送られてくる表示データに基づいて、画像を表示する。
【００３５】
シャッターメガネ２は、フレーム２２の左目部分と右目部分とのそれぞれに、液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒが嵌め込まれている。また、シャッターメガネ２は、フレーム２２上に制御信号受信部２３を備えている。なお、図１に示したシャッターメガネ２は、鼻と耳にかけて装着するメガネ型に形成されているが、視覚補助器具の態様はこれに限定されず、様々に変更することができ、例えば、ゴーグル型、ヘッドマウント型、または、オペラグラス型等の任意の形状をとり得る。また、図１の例では、制御信号受信部２３がフレームのブリッジ部分に設けられている。しかし、制御信号受信部２３は、画像表示装置１のシャッター制御部１２から送信されるシャッター制御信号を受信可能であることを条件として、シャッターメガネ２の任意の位置に設けることができる。
【００３６】
ここで、シャッターメガネ２の構成について説明する。図２は、シャッターメガネ２の液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの概略構造を示す断面模式図である。なお、図２は、各部材の寸法比率を正確に表したものではない。図２に示すように、シャッターメガネ２の液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒのそれぞれは、液晶セル２１１と、液晶セル２１１の表裏にそれぞれ設けられた偏光板２１２，２１３とを備えている。液晶セル２１１は、一対の電極基板２１１ａ，２１１ｂの間に、液晶が封入された構成である。電極基板２１１ａ，２１１ｂ間へ電圧を印加するための電源（電池）２１４は、例えば、シャッターメガネ２のフレーム２２に内蔵される。電源２１４から電極基板２１１ａ，２１１ｂへの電圧印加をＯＮ／ＯＦＦするために、スイッチ回路２１５が設けられている。偏光板２１２，２１３は、直線偏光板であり、例えば、偏光軸が互いに平行になるように配置される。
【００３７】
なお、ここでは、液晶セル２１１がＴＮ（ツイストネマティック）型液晶を用いている例を説明するが、液晶セル２１１の液晶モードはこれに限定されず、任意の液晶モードを採用することができる。例えば、スイッチ回路２１５のスイッチが開放状態であって液晶セル２１１に電圧が印加されていない場合は、表側（画像表示装置１からの光が入射する側）の偏光板２１２を透過した直線偏光は、液晶セル２１１内の液晶分子のねじれ配向に沿って回転しながら液晶セル２１１を透過する。したがって、この場合は、液晶セル２１１を透過した光は、偏光板２１３を透過しない。これにより、液晶セル２１１に電圧が印加されていない場合は、液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒは、画像表示装置１からの光を遮蔽するよう作用する。
【００３８】
一方、スイッチ回路２１５のスイッチが閉じた状態であって液晶セル２１１に電圧が印加されると、液晶セル２１１内の液晶分子は、液晶セル２１１の基板面に垂直な方向に分子長軸を揃えるように動作する。これにより、液晶セル２１１を透過した光は、液晶セル２１１内の液晶分子の影響を受けずに透過し、偏光板２１３を透過する。したがって、液晶セル２１１に電圧が印加されている場合は、液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒは、画像表示装置１からの光を透過させるよう作用する。
【００３９】
シャッターメガネ２は、画像表示装置１のシャッター制御部１２から送信されるシャッター制御信号にしたがってスイッチ回路２１５におけるスイッチを開閉制御することにより、液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒのそれぞれが備える液晶セル２１１への印加電圧を個別にＯＮ／ＯＦＦさせて、画像表示装置からの光に対して、液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒを独立して開閉動作させることができる。したがって、ここで説明した例においては、液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒは、液晶セル２１１への印加電圧をＯＦＦにすることにより、画像表示装置１からの光を遮蔽する状態（すなわち「シャッターが閉じた状態」）となり、印加電圧をＯＮにすることにより、画像表示装置１からの光を透過させる状態（すなわち「シャッターが開いた状態」）となる。
【００４０】
なお、ここでは、偏光板２１２，２１３が偏光軸が平行になるよう配置されているものとしたが、偏光板２１２，２１３の偏光軸が直交するように配置しても良い。この場合、液晶セル２１１への印加電圧のＯＮ／ＯＦＦと、液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの光の透過／遮蔽効果との関係が、上記の説明とは逆になる。
【００４１】
また、画像表示装置１が液晶表示パネルの場合は、液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒに設けられた偏光板２１２，２１３のうち画像表示装置側の偏光板を省略し、液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの観察者側のみに偏光板を設けた構成とすることもできる。
【００４２】
画像表示装置１のシャッター制御部１２と、シャッターメガネ２の制御信号受信部２３との間の通信方式は、任意である。図１においては、シャッター制御部１２と制御信号受信部２３とが無線通信を行う形態を例示しているが、ケーブルを介した通信であっても良い。なお、無線通信を採用する場合は、赤外線通信やBluetooth（登録商標）等の任意の無線通信を利用することができる。
【００４３】
本実施形態においては、画像表示装置１の表示部１１には、左目用画像と右目用画像とが時間的に交互に表示される。左目用画像とは、表示対象物を観察者が見たと仮定した場合に、観察者の左目で視認される画像である。右目用画像とは、表示対象物を観察者が見たと仮定した場合に、観察者の右目で視認される画像である。すなわち、左目用画像と右目用画像とは視差を有しており、左目用画像を左目のみで視認させ、右目用画像を右目のみで視認させることによって、立体的な表示対象物を両眼で見たときのような奥行き感が得られる。
【００４４】
シャッター制御部１２は、表示部１１における左目用画像と右目用画像とのそれぞれの表示タイミングに合わせて、シャッターメガネ２の液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの開閉を制御するためのシャッター制御信号を送信する。シャッター制御信号は、表示部１１に左目用画像が表示されている期間は右目の液晶シャッター２１Ｒが閉じ、表示部１１に右目用画像が表示されている期間は左目の液晶シャッター２１Ｌが閉じるように、液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの開閉動作を制御する。なお、本実施形態における液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの開閉動作については、後に詳しく説明する。
【００４５】
このように、立体画像表示システムは、画像表示装置１の表示部１１に左目用画像と右目用画像とを時間的に交互に表示し、その表示タイミングに合わせてシャッターメガネ２の液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの開閉動作を制御することにより、観察者に立体画像を視認させることができる。すなわち、観察者は、液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの開閉により、左目では左目用画像を視認し、右目では右目用画像のみを視認する。そして、左目用画像と右目用画像との切り替えを、例えば１秒間に合計６０枚の画像を表示する程度に高速で行えば、人間の目の残像効果により、あたかも表示対象物を両眼で見ているような立体感のある画像を、観察者に視認させることができる。
【００４６】
なお、本件において１フレームとは、１枚の立体画像を構成する左目用画像と右目用画像との表示に要する期間を意味するものとする。例えば、上述のように１秒間に６０枚の画像を表示する場合は、１６．７ｍ秒間隔で左目用画像と右目用画像とが交互に表示されるので、３３．４ｍ秒が１フレーム期間に相当する。なお、この場合は、１フレーム期間が、左目用画像を表示する１つのサブフレームと、右目用画像を表示する１つのサブフレームとの合計２つのサブフレーム期間によって構成される。しかし、１フレームは２つのサブフレームに限定されず、左目用画像および右目用画像の少なくとも一方が複数サブフレーム分含まれている場合もある。例えば、１フレームが、後の実施形態において説明するが、４以上のサブフレームから構成されている場合もある（例えば図１０参照）。
【００４７】
ここで、図３を参照しながら、画像表示装置１の機能的構成について説明する。図３は、画像表示装置１の機能的構成を示すブロック図である。図３に示すように、画像表示装置１は、立体画像表示機能を実現するために、映像処理部１３を備えている。映像処理部１３は、視差画像生成部１３１と、画像処理部１３２と、表示データ生成部１３３と、タイミング制御部１３４とを備えている。画像処理部１３２は、左目用画像処理部１３２Ｌと右目用画像処理部１３２Ｒとを備えている。本実施形態においては、画像処理部１３２と表示データ生成部１３３が、平均輝度制御部として機能する。
【００４８】
視差画像生成部１３１は、映像信号５０を入力し、入力した映像信号５０から、左目用画像と右目用画像とを生成する。生成された左目用画像は、画像処理部１３２の左目用画像処理部１３２Ｌへ送られる。右目用画像は、画像処理部１３２の右目用画像処理部１３２Ｒへ送られる。
【００４９】
映像信号５０は、立体画像表示用のフォーマットにしたがって外部から伝送されてくる映像信号である。この伝送フォーマットは、例えば、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface ）等のインタフェース規格によって規定されている。例えば、ＨＤＭＩ１．４によれば、映像信号５０の伝送フォーマットとして、以下の３種類が規定されている。
【００５０】
（１）所定期間または所定ラインごとに交互に左目用画像と右目用画像とを伝送するフォーマット、
（２）１フレームの画像の水平方向左半分に左目用画像、水平方向右半分に右目用画像をそれぞれ配置して伝送するフォーマット、
（３）２次元映像信号に距離情報（深さ方向の距離情報）を付加して伝送するフォーマット。
【００５１】
視差画像生成部１３１は、映像信号５０の伝送フォーマットにしたがって、映像信号５０から左目用画像と右目用画像とをそれぞれ抽出する。例えば、映像信号５０が、上記（１）のフォーマットで伝送されてくる場合は、視差画像生成部１３１は、フレームまたはラインあるいはフィールドごとに、左目用画像と右目用画像とを振り分ける。また、映像信号５０が上記（２）の伝送フォーマットに準拠している場合は、視差画像生成部１３１は、１フレーム分の画像の水平方向左半分を切り出して左目用画像とし、右半分を切り出して右目用画像とする。映像信号５０が上記（３）の伝送フォーマットに準拠している場合は、視差画像生成部１３１は、画素毎の距離情報に基づいて左目用画像と右目用画像とを生成する。
【００５２】
なお、映像信号５０のインタフェースはＨＤＭＩに限定されず、他の任意のインタフェースを用いることが可能である。なお、映像信号５０としては純粋な２次元映像信号を用い、視差画像生成部１３１が、予め定められたアルゴリズムにしたがって各画素に適切な距離情報を与えることにより、映像信号５０から左目用画像と右目用画像とを生成するようにしても良い。
【００５３】
画像処理部１３２において、左目用画像処理部１３２Ｌと右目用画像処理部１３２Ｒとは、視差画像生成部１３１から渡された左目用画像と右目用画像と、輝度比データ６０とモード切替データ６１とに基づいて、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成し、表示データ生成部１３３へ渡す。この画像処理部１３２における処理の内容については、後で詳しく説明する。
【００５４】
表示データ生成部１３３は、画像処理部１３２から渡された左目用画像表示データと右目用画像表示データとを交互に配置することにより、表示部１１に表示するための表示データを生成し、タイミング制御部１３４へ渡す。タイミング制御部１３４は、例えば垂直同期信号等のタイミング信号にしたがって、表示部１１へ表示データを送って左目用画像と右目用画像とを１枚ずつ（すなわち１サブフレームにつき１枚）交互に表示させる。これにより、本実施形態においては、１枚の左目用画像と１枚の右目用画像とが１フレーム期間内に表示されることとなる。タイミング制御部１３４は、左目用画像表示データおよび右目用画像表示データをそれぞれ表示部１１へ表示させるタイミングに同期して、シャッター制御部１２へ同期信号を送出する。
【００５５】
シャッター制御部１２は、前記の同期信号にしたがって、シャッターメガネ２０の液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの開閉を制御するためシャッター制御信号を送出する。この制御信号としては、表示部１１における、左目用画像と右目用画像との表示の切り替わりタイミングと同期をとることができ、かつ、左目用画像と右目用画像とのどちらが表示されるのかを判別できることを条件として、任意の波形の信号を用いることができる。
【００５６】
ここで、画像処理部１３２において、視差画像生成部１３１から渡された左目用画像と右目用画像と、輝度比データ６０とモード切替データ６１とに基づいて、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する処理の内容について、より詳細に説明する。
【００５７】
モード切替データ６１とは、表示部１１における表示モードを決定するパラメータである。本実施形態にかかる立体画像表示システムにおいては、立体画像表示に関して、（ａ）シャッターメガネをかけた状態での視聴のみに適した画像を表示するモード（以下、「３Ｄ専用モード」と称する）と、（ｂ）視聴者の中にシャッターメガネをかけた人とかけない人との両方が存在する場合に適したモード（以下、「２Ｄ／３Ｄ兼用モード」）との少なくとも２種類のモードから、視聴者が好みのモードを選択することができる。なお、上記３Ｄ専用モードおよび２Ｄ／３Ｄ兼用モード以外に、２次元表示のみを行うモード（以下、「２Ｄ専用モード」と称する）を選択可能としても良い。このモード選択入力は、例えば、画像表示装置１に設けられた適宜のボタン等を用いて行えるようにしても良い。あるいは、画像表示装置１の画面に表示される設定画面において、視聴者がリモートコントローラ等を用いてモード選択をできるようにすることも好ましい。モードの選択結果は、モード切替データ６１として画像処理部１３２へ与えられる。
【００５８】
図４は、３Ｄ専用モードが選択された場合の、画像表示装置１の表示部１１に表示される画像と、シャッターメガネ２における液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの開閉タイミングとを示す図である。図５は、２Ｄ／３Ｄ兼用モードが選択された場合の、画像表示装置１の表示部１１に表示される画像と、シャッターメガネ２における液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの開閉タイミングとを示す図である。
【００５９】
３Ｄ専用モードが選択された場合は、図４に示すように、表示部１１に表示されたときの左目用画像と右目用画像との最大輝度が互いに等しくなるように、画像処理部１３２が左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する。なお、図４の最上段において「Ｌ」の記号を付した箇所が左目用画像の輝度、「Ｒ」の記号を付した箇所が右目用画像の輝度に相当する。一方、２Ｄ／３Ｄ兼用モードが選択された場合、図５に示すように、同一フレームにおいて表示部１１に表示される左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔの方が右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔよりも高くなるように、画像処理部１３２が左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する。言い換えると、本実施形態の２Ｄ／３Ｄ兼用モードにおいては、同一フレームにおいて表示部１１に表示される左目用画像の平均輝度が、右目用画像の平均輝度よりも高くなるように、左目用画像表示データと右目用画像表示データとが生成される。なお、平均輝度とは、ディスプレイ（表示部１１）の単位面積当りの発光量を意味する。
【００６０】
なお、左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔとは、左目用画像の画素が取り得る最も高い階調（最も明るい階調）を表示部１１に表示した場合の輝度である。同様に、右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔとは、右目用画像の画素が取り得る最も高い階調（最も明るい階調）を表示部１１に表示した場合の輝度である。
【００６１】
輝度比データ６０は、左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔに対する右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔの比率である。すなわち、輝度比データ６０の値をαとすると、
α＝  Ｌｒｉｇｈｔ／Ｌｌｅｆｔ
である。そして、右目用画像処理部１３２Ｒは、視差画像生成部１３１から受け取った右目用画像の各画素の階調にαを乗じることにより、右目用画像表示データ（右目用画像を構成する各画素の階調）を生成する。したがって、例えばαの値が０．５である場合、原画像が２５６階調であるものとすると、右目用画像表示データの最大階調が１２８となるように、右目用画像表示データが生成される。
【００６２】
このように、２Ｄ／３Ｄ兼用モードにおいては、表示部１１に表示される左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔの方が右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔよりも高くなるように右目用画像表示データが生成される。これにより、表示部１１に表示される画像をシャッターメガネをかけずに見た人に対して、右目用画像よりも左目用画像の方が強い残像効果を与える。この結果、シャッターメガネをかけていない人にとって右目用画像と左目用画像がずれて重なった状態に見える、という不具合を緩和することができる。なお、左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔと、右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔとの差が大きくなるほど、シャッターメガネをかけていない人にとっては、左目用画像が強く視認される一方で右目用画像が視認されにくくなり、表示部１１に表示される画像を、より違和感のない画像として視認することができる。
【００６３】
なお、本実施形態の画像表示装置１をシャッターメガネ２をかけて見ると、図４および図５に示すように、表示部１１に左目用画像が表示されている期間は右目用の液晶シャッター２１Ｒが閉じて、左目用画像が観察者の右目に視認されないようになっている。また、表示部１１に右目用画像が表示されている期間は、左目用の液晶シャッター２１Ｌが閉じる。さらに、図４と図５とを比較することから分かるように、３Ｄ専用モード（図４）の場合は、表示部１１に左目用画像が表示されている期間とほぼ一致する期間、左目用の液晶シャッター２１Ｌが開いた状態となるが、２Ｄ／３Ｄ兼用モード（図５）の場合は、表示部１１に左目用画像が表示されている期間のうちの一部の期間（Ｔｌｅｆｔ）のみにおいて、左目用の液晶シャッター２１Ｌが開いた状態とする。これは、左目用画像の輝度が右目用画像の輝度よりも高いので、右目用の液晶シャッター２１Ｒが開いている期間よりも左目用の液晶シャッター２１Ｌが開いている期間を短くすることにより、シャッターメガネ２をかけている観察者の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとるためである。この結果、シャッターメガネ２をかけている観察者は、左目用画像と右目用画像とがバランス良く組み合わせられたことによる、自然な立体感のある立体画像を視認することができる。したがって、図５に示すようにシャッターメガネ２の液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの開閉タイミングを制御すれば、観察者の中にシャッターメガネ２をかけている人とかけていない人とが混在している場合に、両者にとって違和感の少ない画像を提示できるという、優れた効果が得られる。
【００６４】
ここで、２Ｄ／３Ｄ兼用モードにおいて、左目用の液晶シャッター２１Ｌを開状態とする期間の長さ（図５に示すＴｌｅｆｔ）と、右目用の液晶シャッター２１Ｒを開状態とする期間の長さ（図５に示すＴｒｉｇｈｔ）との比率は、左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔに対する右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔの比率（上記のαの値）に基づいて決定することが好ましい。上述のとおり観察者の左目と右目とにおける残像効果をバランスさせるためには、αの値が小さくなるほど、左目用の液晶シャッター２１Ｌを開状態とする期間の長さＴｌｅｆｔを短くすることが好ましい。例えば、
α＝Ｌｒｉｇｈｔ／Ｌｌｅｆｔ＝Ｔｌｅｆｔ／Ｔｒｉｇｈｔ
が成り立つようにＴｌｅｆｔ，Ｔｒｉｇｈｔの値を決定することも、一つの好適な態様である。シャッター制御部１２は、このＴｌｅｆｔ，Ｔｒｉｇｈｔの値に基づいて、液晶シャッター２１Ｌ，２１Ｒの開閉を制御するシャッター制御信号を生成する。
【００６５】
例えば、左目用画像と右目用画像とが１秒間に６０枚交互に表示され、α＝０．５である場合、Ｔｌｅｆｔ＝０．８３５ｍ秒、Ｔｒｉｇｈｔ＝１．６７ｍ秒とすることが好ましい。
【００６６】
以上のように、第１の実施形態にかかる立体画像表示システムにおいては、左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔが右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔよりも大きくなるようにする動作モード（２Ｄ／３Ｄ兼用モード）を選択可能である。したがって、視聴者の中にシャッターメガネ２をかけていない人がいる場合は、このモードを選択することにより、シャッターメガネ２をかけていない人にとって右目用画像と左目用画像とがずれて重なった状態に見える、という不具合を緩和することができる。
【００６７】
また、第１の実施形態にかかる立体画像表示システムにおいて、２Ｄ／３Ｄ兼用モードの場合には、さらに、右目用の液晶シャッター２１Ｒが開いている期間よりも左目用の液晶シャッター２１Ｌが開いている期間を短くする態様が好ましい。この好ましい態様によれば、シャッターメガネ２をかけている人の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとることができる。したがって、この態様によれば、シャッターメガネ２をかけていない人は、ずれが目立たない２次元画像を見ることができ、シャッターメガネ２をかけている人は、左目用画像と右目用画像とがバランス良く組み合わせられた自然な立体画像を見ることができる、というすぐれた効果が得られる。
【００６８】
なお、上記の説明においては、視差画像生成部１３１から受け取った左目用画像の各画素の階調には変更を加えず、視差画像生成部１３１から受け取った右目用画像に対してのみ、各画素の階調にαを乗じることにより、右目用画像の最大輝度を左目用画像の最大輝度よりも低くする例を挙げた。しかし、画像処理部１３２において、左目用画像と右目用画像との両方に対してそれぞれ所定の係数を乗じることにより、左目用画像表示データおよび右目用画像表示データを生成するようにしても良い。例えば、視差画像生成部１３１から受け取った左目用画像の各画素の階調に左目用画像処理部１３２Ｌが係数β１を乗じることにより左目用画像表示データを生成し、視差画像生成部１３１から受け取った右目用画像の各画素の階調に右目用画像処理部１３２Ｒが係数β２（ただし、０＜β２＜β１≦１である）を乗じることにより右目用画像表示データを生成するようにしても良い。あくまでも一例であるが、例えばβ１＝０．７５、β２＝０．２５とすることにより、良好な結果を得ることができる。
【００６９】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態について以下に説明する。なお、前述した実施形態において説明した構成と同様の機能を有する構成については、前述の実施形態において用いたものと同じ参照符号を付記し、その詳細な説明を省略する。後述する他の実施形態においても同様とする。
【００７０】
第１の実施形態においては、シャッターメガネ２は、液晶シャッター２１Ｌ、２１Ｒを完全に開状態または完全に閉状態のいずれかで制御することにより、光を遮蔽する状態と光を透過する状態とを実現していた。これに対して、第２の実施形態は、２Ｄ／３Ｄ兼用モードにおいては、液晶シャッター２１Ｌの液晶セル２１１が開いた状態においては、偏光板２１２を透過した光の全部ではなくその一部のみを偏光板２１３へ透過させるように、液晶セル２１１への印加電圧が設定されている。すなわち、液晶シャッター２１Ｌを光が全く透過しないときの印加電圧が０Ｖであり、液晶シャッター２１Ｌの透過光量が最大となるときの印加電圧をＶｍａｘであるとすると、印加電圧が０ＶとＶｍａｘとの間の値をとる場合は、液晶シャッター２１Ｌの透過光量は印加電圧値に応じて異なる値をとる。したがって、液晶セル２１１への印加電圧が０ＶとＶｍａｘとの間の適当な値となるようにスイッチ回路２１５を設計することにより、液晶シャッター２１Ｌの透過光量を制御することができる。なお、液晶シャッター２１Ｒの動作は第１の実施形態と同じである。
【００７１】
第２の実施形態にかかる立体画像表示システムの画像表示装置１の機能的構成は、第１の実施形態において図３に示したものと同様である。本実施形態の画像表示装置１においても、２Ｄ／３Ｄ兼用モードの場合、画像処理部１３２は、左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔが右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔよりも大きくなるように、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する。これらの表示データの生成方法は、第１の実施形態で説明したとおりである。表示データ生成部１３３は、生成された左目用画像表示データと右目用画像表示データとを時間的に交互に配置することにより、表示部１１に表示するための表示データを生成し、タイミング制御部１３４へ渡す。タイミング制御部１３４は、例えば垂直同期信号等のタイミング信号にしたがって、表示部１１へ表示データを送って１枚ずつ表示させる。これにより、本実施形態においても、左目用画像表示データと右目用画像表示データとが１サブフレームにつき１枚ずつ交互に表示されることとなる。したがって、２サブフレームで１フレームが構成されている。タイミング制御部１３４は、左目用画像表示データおよび右目用画像表示データをそれぞれ表示部１１へ表示させるタイミングに同期して、シャッター制御部１２へ同期信号を送出する。
【００７２】
このように、本実施形態の画像表示装置１の表示部１１には、左目用画像と、左目用画像よりも低い最大輝度を有する右目用画像とが、１サブフレームごとに交互に表示されることとなる。これにより、シャッターメガネをかけずに表示部１１の画像を見る観察者に対して、左目用画像の方が右目用画像よりも強い残像効果を与えるので、左目用画像と右目用画像とのずれが観察者に視認されにくくなる。この結果、シャッターメガネをかけずに表示部１１の立体表示画像を見た場合の違和感が緩和される。
【００７３】
また、シャッター制御部１２は、タイミング制御部１３４からの同期信号にもとづいて、表示部１１に左目用画像が表示されているときは左目の液晶シャッター２１Ｌを開状態とし、右目の液晶シャッター２１Ｒを閉状態とする。また、シャッター制御部１２は、表示部１１に右目用画像が表示されているときは右目の液晶シャッター２１Ｒを開状態とし、左目の液晶シャッター２１Ｌを閉状態とする。これにより、シャッターメガネ２をかけた観察者の左目で左目用画像のみが視認され、右目で右目用画像のみが視認される。また、シャッターメガネ２の液晶シャッター２１Ｌは、開いた状態における透過光量が、液晶シャッター２１Ｒが開いた様態における透過光量よりも少ない。したがって、シャッターメガネ２をかけた観察者の左目に入る左目用画像からの光量が、右目に入る右目用画像の光量に比較して減衰される。なお、液晶シャッター２１Ｌが開状態の場合の透過光量と、液晶シャッター２１Ｒが開状態の場合の透過光量との比率は、輝度比αの逆数の関係になるように決定することが好ましい。例えば、左目用画像と右目用画像とが１秒間に６０枚交互に表示され、α＝０．５である場合、液晶シャッター２１Ｒの開状態の透過率１に対して、液晶シャッター２１Ｌの透過率を０．５とすることが好ましい。
これにより、観察者の左目に入射する左目用画像からの光量と、右目に入射する右目用画像からの光量とのバランスがとられる。これにより、観察者には、左目用画像と右目用画像とのバランスがとられた自然な立体画像が視認されることとなる。
【００７４】
また、第２の実施形態においては、シャッター制御部１２は、図６に示すように、左目用の液晶シャッター２１Ｌを開状態とする期間の長さ（Ｔｌｅｆｔ）と、右目用の液晶シャッター２１Ｒを開状態とする期間の長さ（Ｔｒｉｇｈｔ）とが互いに等しくなるように、シャッター制御信号を生成する。つまり、この実施形態においては、シャッターメガネ２の液晶シャッター２１Ｌの透過光量制御によって、立体視時の左目用画像と右目用画像との輝度のバランスがとられる。したがって、液晶シャッター２１Ｒ，２１Ｌのそれぞれを開状態とする時間を均等としても良い。
【００７５】
以上のとおり、第２の実施形態にかかる立体画像表示システムにおいては、左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔが右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔよりも大きくなるようにすることにより、シャッターメガネをかけていない人にとって右目用画像と左目用画像とがずれて重なった状態に見える、という不具合を緩和することができる。また、シャッターメガネ２の左目用の液晶シャッター２１Ｌが開状態の場合の透過光量を抑制していることにより、シャッターメガネ２をかけている人の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとることができる。したがって、シャッターメガネ２をかけている人は、左目用画像と右目用画像とがバランス良く組み合わせられた自然な立体画像を見ることができる。このように、本実施形態の立体画像表示システムによれば、観察者の中に、シャッターメガネをかけている人とかけていない人とが混在している場合に、両者にとって違和感の少ない画像を提示できるという優れた効果が得られる。
【００７６】
［第３の実施形態］
本発明の第３の実施形態について以下に説明する。第３の実施形態にかかる画像表示装置１は、最大輝度が互いに等しい左目用画像と右目用画像とを交互に表示するが、２Ｄ／３Ｄ兼用モードが選択された場合は、左目用画像の表示に寄与する画素数よりも、右目用画像の表示に寄与する画素数の方が少なくなるように、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する。このため、第３の実施形態にかかる画像表示装置１は、図７に示すように、映像処理部１３に、第１の実施形態で説明した画像処理部１３２の代わりに、これとは異なる処理を行う画像処理部１３５を備えている。なお、本実施形態においては、画像処理部１３５と表示データ生成部１３３が、平均輝度制御部として機能する。
【００７７】
画像処理部１３５には、モード切替データ６１と画素マッピングパターンデータ６２とが与えられる。画素処理部１３５は、左目用画像処理部１３５Ｌと右目用画像処理部１３５Ｒとを備えている。左目用画像処理部１３５Ｌは、３Ｄ専用モードが選択されている場合は、１画面の全画素を有効画素として、左目用画像表示データを生成する。左目用画像処理部１３５Ｌは、２Ｄ／３Ｄ専用モードが選択されている場合は、画素マッピングパターンデータ６２にもとづいて、１画面の一部の画素を有効画素とする左目用画像表示データを生成する。右目用画像処理部１３５Ｒは、３Ｄ専用モードが選択されている場合は、１画面の全画素を有効画素として、右目用画像表示データを生成する。右目用画像処理部１３５Ｒは、２Ｄ／３Ｄ専用モードが選択されている場合は、画素マッピングパターンデータ６２にもとづいて、１画面の一部の画素であって左目用画像よりも少ない画素を有効画素とする右目用画像表示データを生成する。
【００７８】
画素マッピングパターンデータ６２とは、表示部１１における、左目用画像の表示に寄与する画素と右目用画像の表示に寄与する画素との空間的分布を表したデータである。図８は、画素マッピングパターンデータ６２によって表される画素分布を模式的に示した図である。図８において、「Ｌ」記号が付されている矩形が左目用画像を表示する画素に対応し、「Ｒ」記号が付されている矩形が右目用画像を表示する画素に対応する。
【００７９】
図８に示した例では、垂直方向２画素×水平方向２画素の合計４画素を１単位として、そのうちの３画素が左目用画像の表示に寄与し、残りの１画素が右目用画像の表示に寄与する構成となっている。ただし、１単位を構成する画素数や、左目用画像の表示に寄与する画素と右目用画像の表示に寄与する画素との数の比率やその配置は、図８の例に限定されず、任意に変更することが可能である。
【００８０】
画像処理部１３５の左目用画像処理部１３５Ｌは、視差画像生成部１３１から受け取った左目用画像から、画素マッピングパターンデータ６２に基づいて、左目用画像の表示に寄与する画素の階調データを抽出し、右目用画像の表示に寄与する画素の部分には階調データとしてゼロ（黒表示に相当）を設定することにより、左目用画像表示データを生成し、表示データ生成部１３３へ出力する。画像処理部１３５の右目用画像処理部１３５Ｒは、視差画像生成部１３１から受け取った右目用画像から、画素マッピングパターンデータ６２に基づいて、右目用画像の表示に寄与する画素の階調データを抽出し、左目用画像の表示に寄与する画素の部分には階調データとしてゼロ（黒表示に相当）を設定することにより、右目用画像表示データを生成し、表示データ生成部１３３へ出力する。したがって、左目用画像表示データにおいては、全画素中の３／４が有効画素として左目用画像の表示に寄与し、残りの１／４が黒表示となる。一方、右目用画像表示データにおいては、全画素中の１／４が有効画素として右目用画像の表示に寄与し、残りの３／４が黒表示となる。
【００８１】
表示データ生成部１３３は、画像処理部１３５から渡された左目用画像表示データと右目用画像表示データとを１サブフレームずつ交互に配置することにより、表示部１１に表示するための表示データを生成し、タイミング制御部１３４へ渡す。タイミング制御部１３４は、例えば垂直同期信号等のタイミング信号にしたがって、表示部１１へ表示データを送って１フレームずつ表示させる。タイミング制御部１３４は、左目用画像表示データおよび右目用画像表示データをそれぞれ表示部１１へ表示させるタイミングに同期して、シャッター制御部１２へ同期信号を送出する。
【００８２】
以上のとおり、本実施形態においては、全画素中の３／４が有効画素として表示に寄与する左目用画像と、全画素中の１／４が有効画素として表示に寄与する右目用画像とが、１サブフレームごとに交互に表示されることとなる。したがって、表示部１１に表示される画像をシャッターメガネをかけずに見た人の目に対して、右目用画像よりも左目用画像の方が強い残像効果を与える。これにより、シャッターメガネをかけていない人にとって右目用画像と左目用画像がずれて重なった状態に見える、という不具合を緩和することができる。
【００８３】
なお、左目用画像の表示に寄与する画素数と、右目用画像の表示に寄与する画素数との差が大きくなるほど、シャッターメガネをかけていない人にとっては、左目用画像がさらに強く視認される一方で右目用画像が視認されにくくなる。これにより、表示部１１に表示される画像を、ずれの少ない画像として視認することができる。
【００８４】
なお、本実施形態においては、図８に示したように、左目用画像の表示に寄与する画素と右目用画像の表示に寄与する画素とが互いに重複しない画素マッピングパターンを例示したが、左目用画像の表示に寄与する画素と、右目用画像の表示に寄与する画素との少なくとも一部が重複していても良い。例えば、左目用画像を表示する際には全画素を有効画素とし、右目用画像を表示する際には一部の画素を表示に寄与しない黒表示とする構成も、一つの好適な実施形態である。
【００８５】
また、本実施形態においても、図５の中段および下段に示したのと同様に、右目用の液晶シャッター２１Ｒが開いている期間よりも左目用の液晶シャッター２１Ｌが開いている期間を短くすることが好ましい。これにより、シャッターメガネ２をかけている観察者の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとることができる。
【００８６】
あるいは、第２の実施形態において説明したように、液晶シャッター２１Ｌの開状態における透過光量を抑制することも好ましい。この構成によっても、シャッターメガネ２をかけている観察者の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとることができる。
【００８７】
［第４の実施形態］
本発明の第４の実施形態について以下に説明する。第４の実施形態にかかる画像表示装置１は、最大輝度が互いに等しい左目用画像と右目用画像とを表示するが、１フレーム間において左目用画像を表示するサブフレームの頻度が、右目用画像を表示するサブフレームの頻度よりも高い点に特徴がある。このため、第４の実施形態にかかる画像表示装置１は、図９に示すように、映像処理部１３に、第１の実施形態で説明した画像処理部１３２および表示データ生成部１３３の代わりに、これらとはそれぞれ異なる処理を行う画像処理部１３６と表示データ生成部１３７とを備えている。なお、本実施形態においては、表示データ生成部１３７が平均輝度制御部として機能する。
【００８８】
表示データ生成部１３７には、モード切替データ６１とシーケンスパターンデータ６３とが与えられる。シーケンスパターンデータ６３は、左目用画像と右目用画像とを表示するフレームの時系列パターンを表したものである。シーケンスパターンデータ６３は、例えば、Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｒ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｒ，…のように、左目用画像のサブフレームを表すシンボル（ここではＬ）と、右目用画像のサブフレームを表すシンボル（ここではＲ）とを用いて、フレームの時系列パターンを表すことができる。なお、ここでは、左目用画像のサブフレームおよび右目用画像のサブフレームを表すシンボルとして、便宜上、Ｌ，Ｒを用いたが、むしろ、例えば０，１のようなビット表記を用いる方が簡便である。
【００８９】
画像処理部１３６は、視差画像生成部１３１から受け取った左目用画像と右目用画像とにもとづいて、最大輝度が互いに等しい左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成し、表示データ生成部１３７へ出力する。
【００９０】
表示データ生成部１３７は、シーケンスパターンデータ６３を参照し、シーケンスパターンデータ６３で定義されているパターンにしたがって、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを時系列的に並べる。例えば、シーケンスパターンデータ６３が、上述のＬ，Ｌ，Ｌ，Ｒ，Ｌ，Ｌ，Ｌ，Ｒ，…である場合は、図１０に示すように、第１〜第３サブフレームにおいては左目用画像のみ、第４サブフレームにおいては右目用画像のみが表示されるように、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを時系列的に並べる。この表示データを表示部１１に表示すると、シャッターメガネをかけていない観察者に対しては、右目用画像よりも左目用画像の残像効果が強く作用するので、右目用画像と左目用画像とがずれて重なった状態に見える、という不具合を緩和することができる。
【００９１】
また、本実施形態においては、観察者がシャッターメガネ２を用いている場合、シャッター制御部１２が、図１０の中段および下段に示すように、左目用の液晶シャッター２１Ｌを第２サブフレームのみにおいて開状態とし、右目用の液晶シャッター２１Ｒを第４フレームのみにおいて開状態とするようなシャッター制御信号を生成することが好ましい。このシャッター制御により、シャッターメガネ２をかけている人の左目と右目とにおける残像効果をバランスさせることができる。したがって、シャッターメガネ２をかけている人は、左目用画像と右目用画像とがバランス良く組み合わせられた自然な立体画像を見ることができる。このように、本実施形態の立体画像表示システムによれば、観察者の中に、シャッターメガネをかけている人とかけていない人とが混在している場合に、両者にとって違和感の少ない画像を提示できるという優れた効果が得られる。
【００９２】
なお、図１０の例では、左目用の液晶シャッター２１Ｌを第２サブフレームのみにおいて開状態とするものとしたが、左目用の液晶シャッター２１Ｌを開状態とするサブフレームを、第１サブフレームのみ、または第３サブフレームのみとしても良い。ただし、第２サブフレームに開状態とすれば、左目用の液晶シャッター２１Ｌが開状態となる期間と、右目用の液晶シャッター２１Ｒが開状態となる期間とが等間隔になるので、ちらつきを感じにくいという利点はある。
【００９３】
あるいは、第２の実施形態において説明したように、左目用の液晶シャッター２１Ｌの開状態における透過光量を抑制することも好ましい。この構成によっても、シャッターメガネ２をかけている観察者の左目と右目とにおける残像効果をバランスさせることができる。
【００９４】
なお、時系列における左目用画像と右目用画像との表示頻度は、上述のように３：１に限定されない。また、左目用画像と右目用画像との表示順序も上述の例だけに限定されない。
【００９５】
また、本実施形態における上記の説明においては、１サブフレーム期間において、左目用画像と右目用画像とのいずれか一方のみを表示する例を説明したが、１フレーム期間を１６．７ｍ秒として４つのサブフレーム期間に分割してもよく、次のような変形例も考えられる。すなわち、１フレーム期間（例えば１６．７ｍ秒）を例えば４つのサブフレーム期間に分割して４倍の周波数（２４０Ｈｚ）で駆動し、このうちの３つのサブフレーム期間（例えば、第１〜第３のサブフレーム期間）に左目用画像のみを表示し、残りの１つのサブフレーム期間（例えば、第４のサブフレーム期間）に右目用画像のみを表示するようにしても良い。この変形例によれば、よりちらつきの少ない立体画像を提供することが可能となる。
【００９６】
［第５の実施形態］
本発明の第５の実施形態について以下に説明する。第５の実施形態にかかる画像表示装置は、表示部１１の代わりに、図１１に示す表示部５１を備えている。図１１は、表示部５１の構成を示す分解斜視図である。図１１に示すように、表示部５１は、液晶表示パネル５９と、これに光を照射するバックライトユニット４９とを含む。
【００９７】
表示部５１は、アクティブマトリクス基板５１と対向基板５２とを備えている。これらの基板は、その間に液晶（図示せず）を封止した状態で、枠状のベゼル（ＢＺ）に組み込まれる。アクティブマトリクス基板５１および対向基板５２は、一対の偏光板５３で挟まれている。
【００９８】
バックライトユニット４９は、ＬＥＤモジュールＭＪ、バックライトシャーシ４１、拡散シート４４、プリズムシート４５、４６を含む。ＬＥＤモジュールＭＪは、実装基板７２と、ＬＥＤ７１とを含む。実装基板７２は、例えば矩形状の基板であり、実装面７２Ｕ上に複数の電極（図示せず）が規則的に配置されている。ＬＥＤ７１は、これらの電極に取り付けられ、電力の供給を受ける。ＬＥＤ７１の発光輝度は、電極から供給される電流値によって制御可能である。
【００９９】
図１２は、本実施形態にかかる液晶表示装置の概略構成を示すブロック図である。図１２に示すように、本実施形態にかかる液晶表示装置は、画像処理部１３９を備えている。画像処理部１３９は、左目用画像処理部１３９Ｌと右目用画像処理部１３９Ｒとを備えている。左目用画像処理部１３９Ｌと右目用画像処理部１３９Ｒとは、最大輝度が互いに等しくなるように、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する。表示データ生成部１３３は、生成された左目用画像表示データと右目用画像表示データとを時間的に交互に配置し、表示データを生成する。なお、本実施形態においては、画像処理部１３９と、表示データ生成部１３３と、バックライト制御部５５が、平均輝度制御部として機能する。
【０１００】
本実施形態においては、バックライトユニット４９が、３Ｄ専用モードにおいては各サブフレームにおいて同じ光量で発光するのに対して、２Ｄ／３Ｄ兼用モードにおいては、左目用画像を表示するサブフレームにおける発光輝度が、右目用画像を表示するサブフレームにおける発光輝度よりも高くなるように、ＬＥＤ７１への供給電流を制御する。すなわち、図１２に示すように、表示部５１は、バックライトユニット４９を制御するためのバックライト制御部５５（図１１には図示せず）をさらに備えている。バックライト制御部５５は、輝度比データ６０を与えられ、２Ｄ／３Ｄ兼用モードにおいてはこの輝度比にしたがって、左目用画像を表示するサブフレームにおける発光輝度が、右目用画像を表示するサブフレームにおける発光輝度よりも高くなるように、ＬＥＤ７１への供給電流を制御する。
【０１０１】
なお、本実施形態における各サブフレームの輝度は、図４および図５に示したとおりとなる。これにより、第１の実施形態と同様に、表示部１１に表示される画像をシャッターメガネをかけずに見た人の目に対して、右目用画像よりも左目用画像の方が強い残像効果を与える。これにより、シャッターメガネをかけていない人にとって右目用画像と左目用画像がずれて重なった状態に見える、という不具合を緩和することができる。
【０１０２】
また、本実施形態においても、図５の中段および下段に示したのと同様に、右目用の液晶シャッター２１Ｒが開いている期間よりも左目用の液晶シャッター２１Ｌが開いている期間を短くすることが好ましい。これにより、シャッターメガネ２をかけている観察者の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとることができる。
【０１０３】
あるいは、第２の実施形態において説明したように、液晶シャッター２１Ｌの開状態における透過光量を抑制することも好ましい。この構成によっても、シャッターメガネ２をかけている観察者の左目と右目とにおける残像効果のバランスをとることができる。
【０１０４】
［第６の実施形態］
本発明の第６の実施形態について以下に説明する。図１３は、第６の実施形態にかかる立体画像表示システムの全体構成を示す模式図である。図１３に示すように、本実施形態にかかる立体画像表示システムは、画像表示装置１と偏光メガネ４とを用いて立体表示を行うシステムである。
【０１０５】
本実施形態の画像表示装置１は、表示部１１の表面に、偏光フィルタ層１６を備えている。偏光フィルタ層１６は、例えば、互いに偏光方向が異なる偏光フィルタを表示部１１の１ライン（走査線）ごとに交互に配置することによって構成されている。なお、偏光フィルタとしては、直線偏光フィルタまたは円偏光フィルタが用いられる。
【０１０６】
例えば、図１４に示すように、表示部１１の奇数ラインには、偏光軸がこのラインに平行になるよう直線偏光フィルタ１６Ｌを配置し、偶数ラインには、偏光軸がこのラインに直交するよう直線偏光フィルタ１６Ｒを配置する。表示部１１は、奇数ラインには左目用画像を表示し、偶数ラインには右目用画像を表示する。そして、偏光メガネ４の左目部分に、直線偏光フィルタ１６Ｌと偏光軸が一致するように直線偏光フィルタ４１Ｌを配置し、右目部分には、直線偏光フィルタ１６Ｒと偏光軸が一致するように直線偏光フィルタ４１Ｒを配置する。この構成によれば、偏光メガネ４をかけた観察者の左目には奇数ラインに表示された左目用画像だけが視認され、右目には偶数ラインに表示された右目用画像だけが視認されることとなる。これにより、観察者に奥行きのある立体画像を視認させることができる。なお、ここでは、偏光方向が異なる偏光フィルタをラインごとに交互に配置する例をあげたが、偏光方向が異なる偏光フィルタを、１または複数の画素毎に交互に配置すると共に、左目用画像および右目用画像の表示を画素単位で制御する構成とすることも可能である。
【０１０７】
図１５は、本実施形態にかかる画像表示装置１の機能的な概略構成を示すブロック図である。図１５に示すように、本実施形態にかかる画像表示装置１は、映像処理部１３に、視差画像生成部１３１、画像処理部１４１、表示データ生成部１４２、およびタイミング制御部１３４を備えている。なお、本実施形態においては、画像処理部１４１と表示データ生成部１４２が、平均輝度制御部として機能する。
【０１０８】
画像処理部１４１は、視差画像生成部１３１から左目用画像と右目用画像とを受け取り、輝度比データ６０を参照して、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する。表示データ生成部１４２は、画像処理部１４１から、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを受け取り、奇数ラインに左目用画像表示データを挿入し、偶数ラインに右目用画像表示データを挿入することにより、表示用の１フレーム分のデータを生成し、タイミング制御部１３４に渡す。タイミング制御部１３４は、例えば垂直同期信号等のタイミング信号にしたがって、表示部１１へ表示データを送って１フレームずつ表示させる。
【０１０９】
画像処理部１４１は、輝度比データ６０を参照し、表示部１１に表示されたときの左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔの方が右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔよりも高くなるように、左目用画像表示データと右目用画像表示データとを生成する。なお、左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔの方が右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔよりも高くなるような表示データの生成方法は、第１の実施形態において説明したので、ここでは説明を省略する。
【０１１０】
このように、表示部１１に表示される左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔの方が右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔよりも高くなるように右目用画像表示データが生成されることにより、表示部１１に表示される画像を偏光メガネ４をかけずに見た人の目には、偶数ラインの右目用画像よりも奇数ラインの左目用画像の方から強い残像効果が生じる。この結果、偏光メガネ４をかけていない人にとって右目用画像と左目用画像がずれて重なった状態に見える、という不具合を緩和することができる。なお、左目用画像の最大輝度Ｌｌｅｆｔと、右目用画像の最大輝度Ｌｒｉｇｈｔとの差が大きくなるほど、偏光メガネ４をかけていない人にとっては、左目用画像が強く視認される一方で右目用画像が視認されにくくなり、表示部１１に表示される画像を、ずれの少ない立体画像として視認することができる。
【０１１１】
なお、偏光メガネ４をかけた人が表示部１１を見た場合は、左目では左目用画像のみが視認され、右目では右目用画像のみが視認されるので、奥行き感のある立体画像を視認することができる。
【０１１２】
また、偏光メガネ４の左目の直線偏光フィルタ４１Ｌ上に、減光フィルタ４２が積層されていることが好ましい。減光フィルタ４２の透過率は、これを透過した後の左目用画像の最大輝度が右目用画像の最大輝度にほぼ等しくなる程度であることが好ましい。これにより、偏光メガネ４を介して立体表示用画像を見たときの、左目用画像と右目用画像との輝度をほぼ均等にすることができ、左目用画像と右目用画像とのバランスがとれた立体画像を視認させることが可能となる。
【０１１３】
以上、本発明の実施形態をいくつか説明したが、上述した各実施形態は、本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で、上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。
【０１１４】
例えば、上記の各実施形態においては、視覚補助器具を装着していない観察者にとっては、左目用画像が主として視認されるような態様を例示した。しかし、これとは逆に、視覚補助器具を装着していない観察者に右目用画像が主として視認されるような構成とすることも可能であり、同等の効果が得られる。
【０１１５】
また、上記の各実施形態においては、入力した映像信号から視差画像生成部１３１が左目用画像と右目用画像とを生成する構成を例示した。しかし、外部機器において左目用画像と右目用画像とがあらかじめ分離され、別個に入力される構成としても良い。
【０１１６】
また、第１の実施形態等において、３Ｄ専用モードと２Ｄ／３Ｄ兼用モードとの間でモードの選択が可能な構成を例示したが、モード選択が可能であることは本発明の実施に際して必須ではない。例えば、上記の説明において２Ｄ／３Ｄ兼用モードと称した動作モードのみで動作するシステムとして実施しても良い。
【０１１７】
［付記］
以上の実施形態に加えて、以下の構成を付記する。
【０１１８】
［付記１］
本発明の一側面は、左目用画像と右目用画像とを表示し、視覚補助器具を装着した観察者の左目に左目用画像を視認させ、右目に右目用画像を視認させることにより、当該観察者に立体的な画像を視認させる画像表示装置であって、前記左目用画像および右目用画像の少なくとも一方に対して、前記視覚補助器具を装着しない観察者に対する前記左目用画像および右目用画像の残像効果を相対的に異ならせる処理を行う映像処理部を備えたことを特徴とする画像表示装置である。
【０１１９】
［付記２］
本発明の他の側面は、画像表示装置と視覚補助器具とを備え、前記画像表示装置に左目用画像と右目用画像とを表示し、前記視覚補助器具を装着した観察者の左目に左目用画像を視認させ、右目に右目用画像を視認させることにより、当該観察者に立体的な画像を視認させる立体画像表示システムであって、前記左目用画像および右目用画像の少なくとも一方に対して、前記視覚補助器具を装着しない観察者に対する前記左目用画像および右目用画像の残像効果を相対的に異ならせる処理を行う映像処理部を備えたことを特徴とする立体画像表示システムである。
【符号の説明】
【０１２０】
１          画像表示装置
２          シャッターメガネ
４          偏光メガネ
１１        表示部
１２        シャッター制御部
１３        映像処理部
１３１      視差画像生成部
１３２、１３５、１３６、１３９、１４１
画像処理部
１３３、１３７、１４２
表示データ生成部
１３４      タイミング制御部
４９        バックライトユニット
５０        映像信号
５１        表示部
５５        バックライト制御部
６０        輝度比データ
６１        モード切替データ
６３        シーケンスパターンデータ（図９も修正するように）
【図１】
2013009020.tif 000003
【図２】
2013009020.tif 000004
【図３】
2013009020.tif 000005
【図４】
2013009020.tif 000006
【図５】
2013009020.tif 000007
【図６】
2013009020.tif 000008
【図７】
2013009020.tif 000009
【図８】
2013009020.tif 000010
【図９】
2013009020.tif 000011
【図１０】
2013009020.tif 000012
【図１１】
2013009020.tif 000013
【図１２】
2013009020.tif 000014
【図１３】
2013009020.tif 000015
【図１４】
2013009020.tif 000016
【図１５】
2013009020.tif 000017
【図１６】
2013009020.tif 000018