JP2012034341A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】“二重画像”、“黒浮き”及び“白とび”を抑制することを可能とする表示装置を提供する。
【解決手段】表示装置１００は、複数の視点画像のうち、第１視点画像のクロストークを抑制するように第２視点画像を制御する画像制御部１２０を備える。画像制御部１２０は、立体画像を構成する映像入力信号に応じて、減算処理モードと加算処理モードとの間で、クロストークを抑制する制御モードを切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の視点画像によって構成される１フレームの立体画像を表示する表示装置に関する。

従来、複数の視点画像（例えば、左目視点画像及び右目視点画像）によって構成される立体画像が知られている各視点画像は、異なる視点位置（例えば、左目視点位置及び右目用視点位置）から撮像された画像である。

ここで、左目視点画像及び右目視点画像の間には視差が存在する。また、左目視点画像及び右目視点画像は交互に表示される。従って、クロストークによって生じる二重画像を抑制する必要がある。

例えば、第１視点画像（左目視点画像又は右目視点画像）に続けて、第２視点画像（右目視点画像又は左目視点画像）が表示されるケースにおいて、第１視点画像のクロストークを補償するように、第２視点画像を制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。

特開２００８−７２６９９号公報

クロストークによって生じる二重画像の抑制では、第２視点画像においてコントラストを維持する必要があり、第２視点画像においてコントラストを維持するために、減算方法及び加算方法が考えられる。

詳細には、減算方法では、第１視点画像に対応するクロストーク量を、第２視点画像を構成する映像入力信号から減算する。加算方法では、第１視点画像の反転画像に対応する反転クロストーク量を、第２視点画像を構成する映像入力信号に加算する。

しかしながら、減算方法では、第２視点画像を構成する映像入力信号からクロストーク量を減算した場合に、画素値が下限値を下回る部分において二重画像が十分に抑制されない。一方で、加算方法では、第２視点画像を構成する映像入力信号に反転クロストーク量を加算した場合に、画素値が上限値（例えば、“２５５”）を上回る部分において“白とび”が生じてしまう。また、加算方法では、画素値が下限値（例えば、“０”）である部分において、反転クロストーク量の加算によって“黒浮き”が生じてしまう。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、“二重画像”、“黒浮き”及び“白とび”を抑制することを可能とする表示装置を提供することを目的とする。

第１の特徴に係る表示装置は、複数の視点画像によって構成される立体画像を表示する。表示装置は、前記複数の視点画像のうち、第１視点画像のクロストークを抑制するように第２視点画像を制御する画像制御部（画像制御部１２０）を備える。前記画像制御部は、前記立体画像を構成する映像入力信号に応じて、減算処理モードと加算処理モードとの間で、クロストークを抑制する制御モードを切り替える。

第１の特徴において、前記画像制御部は、前記減算処理モードにおいて、前記第１視点画像に対応するクロストーク量を、前記第２視点画像を構成する映像入力信号から減算する。

第１の特徴において、前記画像制御部は、前記加算処理モードにおいて、前記第１視点画像の反転画像に対応する反転クロストーク量を、前記第２視点画像を構成する映像入力信号に加算する。

第１の特徴において、前記画像制御部は、前記第１視点画像において、コントラストが急峻に変化する画像領域のコントラストの変化を緩和するように、前記第２視点画像を構成する映像入力信号を調整する。

第１の特徴において、前記画像制御部は、前記第１視点画像の反転画像において、コントラストが急峻に変化する画像領域のコントラストの変化を緩和するように、前記第２視点画像を構成する映像入力信号を調整する。

第１の特徴において、前記画像制御部は、画像内における位置に応じて、コントラストの変化を緩和する処理を制御する。

第１の特徴において、前記画像制御部は、画像内における位置に応じて、コントラストの変化を緩和するべき緩和領域の大きさ又は形状を制御する。

本願によれば、“二重画像”、“黒浮き”及び“白とび”を抑制することを可能とする表示装置を提供することができる。

図１は、第１実施形態に係る表示装置１００を示す図である。 図２は、第１実施形態に係るクロストークの発生を示す図である。 図３は、第１実施形態に係る減算処理モードを示す図である。 図４は、第１実施形態に係る減算処理モードを示す図である。 図５は、第１実施形態に係る減算処理モードを示す図である。 図６は、第１実施形態に係る減算処理モードを示す図である。 図７は、第１実施形態に係る減算処理モードを示す図である。 図８は、第１実施形態に係る加算処理モードを示す図である。 図９は、第１実施形態に係る加算処理モードを示す図である。 図１０は、第１実施形態に係る加算処理モードを示す図である。 図１１は、第１実施形態に係る加算処理モードを示す図である。 図１２は、第１実施形態に係る加算処理モードを示す図である。 図１３は、変更例１に係る画像例を示す図である。 図１４は、変更例１に係る画像例を示す図である。 図１５は、変更例１に係る画像例を示す図である。

以下において、本発明の実施形態に係る表示装置について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

［実施形態の概要］
実施形態に係る表示装置は、複数の視点画像によって構成される立体画像を表示する。表示装置は、複数の視点画像のうち、第１視点画像のクロストークを抑制するように第２視点画像を制御する画像制御部を備える。画像制御部は、立体画像を構成する映像入力信号に応じて、減算処理モードと加算処理モードとの間で、クロストークを抑制する制御モードを切り替える。

実施形態では、画像制御部は、立体画像を構成する映像入力信号に応じて、減算処理モードと加算処理モードとの間で、クロストークを抑制する制御モードを切り替える。従って、“二重画像”、“黒浮き”及び“白とび”が抑制される。

なお、“クロストーク”は、目的外の画像が他眼に混入する現象である。その原因は、液晶ディスプレイの反応速度によって生じる干渉、プラズマディスプレイの残光によって生じる干渉、立体画像を視聴するためのメガネの性能（シャッタ速度、偏光度、遮光度など）によって生じる干渉などが考えられる。

また、第１視点画像は、第２視点画像に干渉する画像であり、第２視点画像は、第１視点画像によって干渉される画像である。例えば、左目視点画像及び右目視点画像が時分割で表示されるケースでは、第１視点画像は、ｎ−１番目に表示される視点画像であり、第２視点画像は、ｎ番目に表示される視点画像である。或いは、左目視点画像及び右目視点画像が同時に表示されるケースでは、第１視点画像は、左目視点画像（或いは、右目視点画像）であり、第２視点画像は、右目視点画像（或いは、左目視点画像）である（裸眼式２視点表示）。

なお、実施形態では、第１視点画像が左目視点画像であり、第２視点画像が右目視点画像であるケースについて例示する。しかしながら、実施形態がこれに限定されないことは勿論である。

［第１実施形態］
（表示装置の構成）
以下において、第１実施形態に係る表示装置について、図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る表示装置１００を示す図である。

表示装置１００は、取得部１１０と、画像制御部１２０と、表示部１３０とを有する。表示装置１００は、液晶テレビ、プラズマテレビなどである。

取得部１１０は、立体画像を構成する映像入力信号を取得する。例えば、取得部１１０は、テレビチューナ、ＤＶＤプレーヤ或いはパーソナルコンピュータなどの装置から映像入力信号を取得する。

画像制御部１２０は、表示部１３０上に表示される視点画像を制御する。例えば、画像制御部１２０は、第１視点画像（ここでは、左目視点画像）のクロストークを抑制するように第２視点画像（ここでは、右目視点画像）を制御する。画像制御部１２０は、立体画像を構成する映像入力信号に応じて、減算処理モードと加算処理モードとの間で、クロストークを抑制する制御モードを切り替える。

詳細には、画像制御部１２０は、減算処理モードにおいて、第１視点画像に対応するクロストーク量を、第２視点画像を構成する映像入力信号から減算する。ここで、画像制御部は、第１視点画像において、コントラストが急峻に変化する画像領域のコントラストの変化を緩和するように、第２視点画像を構成する映像入力信号を調整することが好ましい。

一方で、画像制御部１２０は、加算処理モードにおいて、第１視点画像の反転画像に対応する反転クロストーク量を、第２視点画像を構成する映像入力信号に加算する。ここで、画像制御部は、第１視点画像の反転画像において、コントラストが急峻に変化する画像領域のコントラストの変化を緩和するように、第２視点画像を構成する映像入力信号を調整することが好ましい。

なお、第１視点画像の反転画像は、第１視点画像を構成する映像入力信号を反転した反転映像入力信号によって構成される画像である。

ここで、画像制御部１２０は、第２視点画像を構成する映像入力信号からクロストーク量を減算しても、画素値が下限値を下回る画素が存在しない場合には、加算処理モードではなくて、減算処理モードを適用する。このようなケースでは、第２視点画像を構成する映像入力信号からクロストーク量を減算しても、画素値が下限値を下回る画素が存在しないため、“二重画像”、“黒浮き”及び“白とび”が発生しないことに留意すべきである。

画像制御部１２０は、第２視点画像を構成する映像入力信号からクロストーク量を減算しても、画素値が下限値を下回る画素が存在する場合であっても、第２視点画像を構成する映像入力信号に反転コントラスト量を加算すると、画素値が上限値を上回る画素が存在する場合には、加算処理モードではなくて、減算処理モードを適用する。このようなケースでは、第２視点画像を構成する映像入力信号に反転コントラスト量を加算すると、画素値が上限値を上回る画素が存在するため、減算処理モードを適用することによって、“白とび”が抑制されることに留意すべきである。なお、減算処理モードにおいて、コントラストが急峻に変化する画像領域のコントラストの変化が緩和されるため、“二重画像”が抑制される。但し、“黒浮き”の発生は不可避である。

画像制御部１２０は、第２視点画像を構成する映像入力信号からクロストーク量を減算しても、画素値が下限値を下回る画素が存在し、第２視点画像を構成する映像入力信号に反転コントラスト量を加算しても、画素値が上限値を上回る画素が存在しない場合には、減算処理モードではなくて、加算処理モードを適用する。このようなケースでは、第２視点画像を構成する映像入力信号に反転コントラスト量を加算しても、画素値が上限値を上回る画素が存在しないため、加算処理モードを適用しても、“白とび”が発生しないことに留意すべきである。

表示部１３０は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイなどのディスプレイである。

（クロストークの発生）
以下において、クロストークの発生について、図２を参照しながら説明する。図２では、説明を簡略化するために、第１視点画像（ここでは、左目視点画像）及び第２視点画像（ここでは、右目視点画像）の双方が画像領域＃１及び画像領域＃２によって構成されるケースについて例示する。画像領域＃１は、例えば、高輝度の画像領域（物体画像領域）であり、左目視点画像と右目視点画像との間で視差が設けられる。画像領域＃２は、例えば、低輝度の画像領域（背景画像領域）であり、左目視点画像と右目視点画像との間で視差が設けられていない。

このようなケースにおいて、左目視点画像のクロストーク（左目視点画像から右目視点画像に対する干渉）が生じると、右目視点画像のうち、画像領域＃３及び画像領域＃４の輝度が上昇してしまう。言い換えると、直線Ｌ上において、画素Ａと画素Ｂとの間においてクロストークが生じる。

（減算処理モード）
以下において、減算処理モードについて、図３〜図７を参照しながら説明する。ここで、右目視点画像は、図３に示すように、画像領域＃１及び画像領域＃２によって構成される。左目視点画像に対応するクロストーク量は、図４に示すように、画像領域＃１の映像入力信号値（例えば、輝度）に一定比率“ｒ／Ｒ”を乗算した値である。

ここで、右目視点画像の画像領域＃２を構成する映像入力信号の信号レベルは“ＭＩＮ（例えば“０”）”であるため、右目視点画像の画像領域＃２を構成する映像入力信号から、左目視点画像に対応するクロストーク量を減算することができない。

従って、画像制御部１２０は、左目視点画像に対応するクロストーク量を減算することを前提として、右目視点画像を構成する映像入力信号に加算すべき信号値（加算信号値）を算出する。

図５に示すように、第１に、画像制御部１２０は、左目視点画像に対応するクロストーク量を加算信号値としてセットする。第２に、画像制御部１２０は、画素Ａ及び画素Ｂの近傍画素について、表示される画像の変化が所定閾値以内となるように、具体的には、隣接画素間の加算信号値の変化が所定閾値以内となるように加算信号値を補正する。第３に、画像制御部１２０は、左目視点画像に対応するクロストーク量を加算信号値から減算する。

続いて、画像制御部１２０は、図６に示すように、右目視点画像を構成する映像入力信号に加算信号値を加算する。最終的には、左目視点画像に対応するクロストーク量が加味されて、ユーザが視聴すべき実際の右目視点画像の信号レベルが定められる。

例えば、図７に示すように、ユーザが視聴すべき実際の右目視点画像は、画像領域＃３及び画像領域＃４（クロストーク発生領域）の周囲において、コントラストの変化が緩和された画像領域＃５及び画像領域＃６が設けられる。このように、コントラストの変化が緩和された画像領域＃５及び画像領域＃６によって、“二重画像”の輪郭がぼやけるため、“二重画像”が軽減される。

なお、コントラストの変化が緩和される画像領域は、映像入力信号が調整される画像領域である。例えば、コントラストの変化が緩和される画像領域は、画像領域＃５及び画像領域＃６でる。

（加算処理モード）
以下において、加算処理モードについて、図８〜図１２を参照しながら説明する。ここで、右目視点画像は、図８に示すように、画像領域＃１及び画像領域＃２によって構成される。左目視点画像の反転画像に対応する反転クロストーク量は、図９に示すように、画像領域＃１の反転映像入力信号値（例えば、輝度）に一定比率“ｒ／Ｒ”を乗算した値である。一定比率“ｒ／Ｒ”は、ディスプレイの性能やメガネの性能によって定められる。

図１０に示すように、第１に、画像制御部１２０は、左目視点画像の反転画像に対応する反転クロストーク量を加算信号値としてセットする。第２に、画像制御部１２０は、画素Ａ及び画素Ｂの近傍画素について、表示される画像の変化が所定閾値以内となるように、具体的には、隣接画素間の加算信号値の変化が所定閾値以内となるように加算信号値を補正する。

続いて、画像制御部１２０は、図１１に示すように、右目視点画像を構成する映像入力信号に加算信号値を加算する。最終的には、左目視点画像に対応するクロストーク量が加味されて、ユーザが視聴すべき実際の右目視点画像の信号レベルが定められる。

例えば、図１２に示すように、ユーザが視聴すべき実際の右目視点画像は、画像領域＃３及び画像領域＃４（クロストーク発生領域）の周囲において、コントラストの変化が緩和された画像領域＃５及び画像領域＃６が設けられる。画像領域＃５及び画像領域＃６の周囲において、加算信号値が加算された画像領域＃７及び画像領域＃８が設けられる。

なお、コントラストの変化が緩和される画像領域は、映像入力信号が調整される画像領域である。例えば、コントラストの変化が緩和される画像領域は、画像領域＃５及び画像領域＃６でる。

（作用及び効果）
第１実施形態では、画像制御部１２０は、立体画像を構成する映像入力信号に応じて、減算処理モードと加算処理モードとの間で、クロストークを抑制する制御モードを切り替える。従って、“二重画像”、“黒浮き”及び“白とび”が抑制される。

［変更例１］
以下において、第１実施形態の変更例１について説明する。以下においては、第１実施形態に対する相違点について主として説明する。

具体的には、変更例１では、上述した画像制御部１２０は、画像内における位置に応じて、コントラストの変化を緩和する処理を制御する。なお、変更例１では、例えば、図１３〜図１６に示すように、夜景の画像を例に挙げて説明する。この画像において、背景には、山や木が存在しており、全体として、輝度が段階的に異なるグラデーションがかかっている。ここで、暗い領域（夜空）には、星７０が輝いている。また、暗い領域に、白抜きの字幕８０が出ている。このように、特定領域の周囲（背景）の輝度が所定閾値よりも低く、特定領域の輝度が所定閾値よりも高い領域について主として考える。

第１に、画像制御部１２０は、特定領域について、コントラストの変化を緩和して、特定領域以外の他の領域について、コントラストの変化を緩和しない。

第２に、画像制御部１２０は、特定領域に対応する緩和領域として、特定領域以外の他の領域に対応する緩和領域よりも大きな領域を設定する。なお、緩和領域は、コントラストの変化を緩和すべき画像領域である。例えば、図１４に示すように、白抜きの字幕８０の周囲に緩和領域が設けられる。

第３に、画像制御部１２０は、特定領域に対応する緩和領域として、予め定められた形状（例えば、楕円や矩形など）の領域を設定する。例えば、図１４に示すように、白抜きの字幕８０を包むように楕円形状の緩和領域が設けられる。

なお、特定領域は、例えば、以下のように定められる。（１）画像制御部１２０は、画像に含まれるライン（例えば、水平方向のライン）毎の周波数成分を抽出し、所定閾値よりも周波数成分の平均値が高いライン数が所定数以上である領域を特定領域として特定する。或いは、（２）画像制御部１２０は、予め定められた領域を特定領域として特定する。なお、字幕８０が表示される領域が予め定められているケースがあり、（２）の方法は、このようなケースに有効である。

第４に、画像制御部１２０は、画像を構成する複数の画像領域毎にコントラストの代表値（合計値や平均値）を算出して、コントラストの代表値が大きい画像領域ほど、緩和領域として大きな領域を設定する。

第５に、画像制御部１２０は、画像の中央に近いほど、緩和領域として小さな領域を設定し、画像の端に近いほど、緩和領域として大きな領域を設定する。

［その他の実施形態］
本発明は上述した実施形態によって説明したが、この開示の一部をなす論述及び図面は、この発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。

実施形態では、立体画像を構成する複数の視点画像が左目視点画像及び右目視点画像であるケースについて例示した。しかしながら、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、複数の視点画像は、３つ以上の視点画像を含んでもよい。

実施形態において、減算処理モードと加算処理モードとの間で、クロストークを抑制する制御モードを切り替える。制御モードの切り替えタイミングは、例えば、シーンチェンジのタイミング、ユーザ設定の変更タイミング、ユーザによって指定されたタイミングなどである。

実施形態では、クロストークを抑制する制御モードを決定する際に、第２視点画像を構成する映像入力信号からクロストーク量を減算した場合に、画素値が下限値を下回るか否かを判定する。このようなケースにおいて、全ての画素のいずれかの画素値が下限値を下回るか否かを判定してもよく、全ての画素の平均画素値が下限値を下回るか否かを判定してもよい。

１０…表示装置、１１…取得部、１２…画像制御部、１３…表示部

Claims (7)

1. 複数の視点画像によって構成される立体画像を表示する表示装置であって、
   前記複数の視点画像のうち、第１視点画像のクロストークを抑制するように第２視点画像を制御する画像制御部を備え、
   前記画像制御部は、前記立体画像を構成する映像入力信号に応じて、減算処理モードと加算処理モードとの間で、クロストークを抑制する制御モードを切り替えることを特徴とする表示装置。
2. 前記画像制御部は、前記減算処理モードにおいて、前記第１視点画像に対応するクロストーク量を、前記第２視点画像を構成する映像入力信号から減算することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記画像制御部は、前記加算処理モードにおいて、前記第１視点画像の反転画像に対応する反転クロストーク量を、前記第２視点画像を構成する映像入力信号に加算することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
4. 前記画像制御部は、前記第１視点画像において、コントラストが急峻に変化する画像領域のコントラストの変化を緩和するように、前記第２視点画像を構成する映像入力信号を調整することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
5. 前記画像制御部は、前記第１視点画像の反転画像において、コントラストが急峻に変化する画像領域のコントラストの変化を緩和するように、前記第２視点画像を構成する映像入力信号を調整することを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
6. 前記画像制御部は、画像内における位置に応じて、コントラストの変化を緩和する処理を制御することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の表示装置。
7. 前記画像制御部は、画像内における位置に応じて、コントラストの変化を緩和するべき緩和領域の大きさ又は形状を制御することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の表示装置。