JP2013142738A - 表示装置、その制御方法及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成で調光可能とする。
【解決手段】右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを開状態または閉状態に設定する制御信号ＣＴＬを出力する投射型表示装置の制御部５０は、画像信号の明るさの分布を特定するヒストグラム作成部５３と、ヒストグラムから調光係数Ｋ１を決定する調光係数決定部５４と、調光係数Ｋ１に基づいて、表示のすべき画像の画像処理係数Ｋ２を決定する画像処理係数決定部５５と、画像信号Ｖｄに画像処理を施して画像処理信号Ｖａを出力する画像処理部５２と、画像処理信号Ｖａに基づいて画像を表示する手段と、調光係数Ｋ１に基づいて、制御信号ＣＴＬを生成する制御信号生成部５６とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、表示装置の調光の技術に関する。

投射型表示装置として、光源と、透過型の液晶パネルと、光源と液晶パネルとの間に設けられた機械式の絞りと、液晶パネルを透過した光をスクリーンに投射する光学系と、液晶パネルに画像信号に応じた駆動電圧を供給する手段とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１）。この投射型表示装置は、画像信号に応じて調光係数を算出し、調光係数に応じて絞りを変化させ、液晶パネルに入射する光量を調整するとともに、調光係数に応じて画像信号のレベルを制御して液晶パネルに供給する。
また、機械式の絞りを使用せずに、光源の輝度を変化させ、これに応じて画像信号のレベルを制御して液晶パネルに供給する投射型表示装置も知られている（例えば、特許文献２）。

特開２００４−３６１７０３号公報 特開平５−６６５０１号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術は、機械式の絞りを用いるため、装置が大型化すると共に、絞りを調整するためステッピングモーターが必要となるといった問題があった。
また、特許文献２に記載の技術は、輝度が連続的に変化させられる種類の光源（例えばハロゲンランプ）を用いることになるが、この種の光源では、十分な光量が得られず、明るい画像を投射することができないといった問題があった。
本発明は、上述した問題に鑑みてなされたものであり、光量を確保しつつ、簡易な構成で調光することを解決課題とする。

上述した課題を解決するため、本発明にかかる表示装置は、
右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを備えるメガネに対して、前記右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを開状態または閉状態に設定する制御信号を出力するとともに、右眼用画像および左眼用画像を時分割で表示可能な表示装置であって、
画像信号の明るさ情報に基づいて、調光係数を決定する調光係数決定手段と、
前記調光係数に基づいて、前記制御信号を生成する制御信号生成手段と、を備える。

この発明によれば、表示装置において、画像信号を解析して調光係数を決定し、調光係数に応じてメガネの右眼用シャッターおよび左眼用シャッターの開閉を制御する。即ち、表示装置で表示させる画像の明るさに応じて、メガネの備えるシャッターの開閉を制御することができる。これによって、表示装置に調光手段を設ける必要が無くなるので、表示装置の構成を簡素化できると共に小型化できる。
また、本発明に係る表示装置は、開状態と閉状態といった２値的に動作する右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを備えるメガネを制御するものであるため、制御信号を生成する制御信号生成手段を簡素な構成とすることができる。また、本発明に係る表示装置は、シャッターの開閉の制御が可能なメガネであればどのようなメガネであっても適用可能である。
なお、「画像信号の明るさ情報」には、画像信号の明るさの分布（例えば、ヒストグラム）の他に、１画面の階調の平均値や最大値などが含まれる。

上述した表示装置において、前記右眼用画像を表示する期間である右眼用表示期間と前記左眼用画像を表示する期間である左眼用表示期間の各々は、遮蔽期間と開放期間とからなり、前記制御信号生成手段は、立体表示を行う場合、前記右眼用表示期間の遮蔽期間において、前記右眼用シャッターおよび前記左眼用シャッターが閉状態に設定され、前記右眼用表示期間の開放期間において、前記左眼用シャッターが閉状態に設定されるとともに、当該開放期間のうち前記調光係数に応じた時間長の期間において前記右眼用シャッターが開状態に設定され、前記左眼用表示期間の遮蔽期間において、前記右眼用シャッターおよび前記左眼用シャッターが閉状態に設定され、前記左眼用表示期間の開放期間において、前記右眼用シャッターが閉状態に設定されるとともに、当該開放期間のうち前記調光係数に応じた時間長の期間において前記左眼用シャッターが開状態に設定されるように前記制御信号を生成することが好ましい。

この発明によれば、本来、開状態と閉状態といった２値的に動作する右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを、調光係数に応じた時間長の期間において開状態となるように制御できるので、右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを立体視用のシャッターとして機能させるとともに調光手段として機能させることができる。
これにより、表示装置の構成を簡素化することができる。また、本発明に係る表示装置は、シャッターの開閉の制御が可能なメガネであればどのようなメガネであっても適用可能であり、汎用性が高い。

上述した表示装置において、前記制御信号生成手段は、平面表示を行う場合、前記右眼用シャッターが開状態に設定される期間と前記左眼用シャッターが開状態に設定される期間とが、前記調光係数に応じた時間長となるように前記制御信号を生成することが好ましい。この発明によれば、平面表示の場合であっても、当該メガネ（右眼用シャッターと左眼用シャッターとを備える立体視用のメガネ）を用いることによって調光が可能となる。

上述した表示装置において、前記調光係数に基づいて、表示すべき画像の画像処理係数を決定する画像処理係数決定手段と、前記画像信号に対して前記画像処理係数に基づいた画像処理を施して画像処理信号を出力する画像処理手段と、前記画像処理信号に基づいて画像を表示する表示手段と、を備えることが好ましい。
この発明によれば、調光係数に応じて画像を表示する。即ち、表示装置で表示させる画像の明るさとメガネのシャッターの開閉とを連動させて制御することができる。これにより、表示装置に調光手段を設ける必要が無くなるので、表示装置の構成を簡素化できると共に小型化できる。

上述した表示装置において、前記表示手段は、光源と、前記画像処理信号に基づいて前記光源からの光を変調する光変調手段とを備えることが好ましい。このような表示装置としては、例えば、液晶テレビが該当する。

上述した表示装置において、前記表示手段は、前記光変調手段によって変調された光を投射する投射手段を備えるものであっても良い。このような表示装置としては、例えば、プロジェクターなどの投射型表示装置が該当する。

本発明に係る立体視用電子機器は、上述した表示装置と、前記制御信号に基づいて開状態または閉状態に制御可能な右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを有するメガネと、を備えることが好ましい。この立体視用電子機器によれば、調光の機能をメガネに持たせることができるので、表示装置の構成を簡素化できる。

本発明に係る画像表示方法は、右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを備えるメガネと、右眼用画像および左眼用画像を時分割で表示可能な表示装置とを用いて、立体画像表示する立体画像表示方法であって、画像信号の明るさ情報に基づいて調光係数を決定し、前記調光係数に基づいて、前記右眼用シャッターを開状態または閉状態に設定するとともに前記左眼用シャッターを開状態または閉状態に設定する制御信号を生成する、ことを特徴とする。
この発明によれば、表示装置で表示させる画像の明るさとメガネの備えるシャッターの開閉とを連動させて制御することができるから、右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを左右画像の切り換えのみならず調光手段として機能させることが可能となり、表示装置の構成を簡素化できると共に小型化できる。

本発明の実施形態に係る立体視用電子機器の構成を示すブロック図である。 制御部の詳細な構成を示すブロック図である。 画像信号の解析結果であるヒストグラムの一例を示すグラフである。 明るさパラメータと画面の明るさを示すグラフである。 立体表示における右目用シャッターおよび左目用シャッターの開閉状態を説明するための説明図である。 右目用シャッターおよび左目用シャッターが開状態となる期間の時間長と観察者が知覚する階調との関係を説明するための説明図である。 平面表示における右目用シャッターおよび左目用シャッターの開閉状態を説明するための説明図である。 本発明の変形例１に係る右目用シャッターおよび左目用シャッターの開閉状態を説明するための説明図である。

＜Ａ．実施形態＞
図１は、本発明の一実施形態に係る立体視用電子機器Ｄの概略図である。立体視用電子機器Ｄは、相互に視差を有するカラーの画像を立体視可能に表示する表示装置であり、投射型表示装置１００とメガネ（立体視用メガネ）３００とを含んで構成される。投射型表示装置１００は、画像を表示するための投射光Ｌｐを散乱型スクリーン２００に投射する。観察者はメガネ３００を装着する。投射光Ｌｐを散乱型スクリーン２００の表面で反射させた反射光がメガネ３００を透過して観察者に知覚される。

メガネ３００は、右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０を備える。右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０は、光を透過させる開状態（シャッターの透過率が１００％となる状態）、または、光を遮断する閉状態（シャッターの透過率が０％となる状態）のうち、一方の状態から他方の状態へ、または他方の状態から一方の状態へと制御される。右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０として、例えば、印加電圧に応じで液晶の配向方向を変化させることで、開状態および閉状態の一方から他方に変化する液晶シャッターを採用することができる。
また、この例の投射型表示装置１００は、立体表示と平面表示とを切り換え可能になっている。投射型表示装置１００は、立体表示を行う場合、右眼用画像および左眼用画像を時分割で表示する。また、投射型表示装置１００は、右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０に対して、開状態または閉状態を指定するための制御信号ＣＴＬを生成する。

本実施形態の投射型表示装置１００は、透過型の液晶パネルをライトバルブ１１０（１１０Ｒ，１１０Ｇ，１１０Ｂ）として利用した液晶プロジェクタである。液晶パネルには、ライトバルブを駆動するドライバが設けられている。投射型表示装置１００の内部には、高圧水銀ランプ等の白色光源からなるランプユニット１０２が設けられている。なお、光源としては輝度を可変できるハロゲンランプを使用することも可能であるが、本実施形態では光源の輝度を可変して調光しないので、輝度を可変することはできないが、より高輝度で発光する高圧水銀ランプを用いる。これより、明るい画像を表示することが可能となる。

このランプユニット１０２から射出された光は、内部に配置された３枚のミラー１０６および２枚のダイクロイックミラー１０８によって赤色光、緑色光、および青色光に分離されて、各色光に対応するライトバルブ１１０Ｒ、１１０Ｇおよび１１０Ｂにそれぞれ導かれる。なお、これらのライトバルブには、偏光子が設けられており、各色光は、各ライトバルブによって変調され偏光となる。

各色の偏光はダイクロイックプリズム１１２に３方向から入射する。ダイクロイックプリズム１１２において、赤色偏光、緑色偏光および青色偏光が混合された投射光Ｌｐが、投射レンズ１１４を介して散乱型スクリーン２００に投射される。散乱型スクリーン２００に投射光Ｌｐが投射される。

制御部５０は、外部装置から供給される画像信号Ｖｄの明るさの分布に基づいて、調光係数Ｋ１を決定する処理と、調光係数Ｋ１に基づいて、表示のすべき画像の画像処理係数Ｋ２を決定する処理と、画像信号Ｖｄに対して画像処理係数Ｋ２に基づいた画像処理を施して画像処理信号Ｖａを生成してライトバルブ１１０Ｒ、１１０Ｇおよび１１０Ｂに供給する処理と、調光係数Ｋ１に基づいて、メガネ３００を制御する制御信号ＣＴＬを生成する処理とを実行する。

図２に、制御部５０の詳細な構成を示す。制御部５０は、画像解析部５１と画像処理部５２とを備える。
画像解析部５１は外部装置から供給される画像信号Ｖｄと水平・垂直同期信号Ｓｙとを解析して調光係数Ｋ１および画像処理係数Ｋ２を決定する。画像処理部５２は画像解析部５１の解析結果である画像処理係数Ｋ２に基づいて画像信号Ｖｄに処理を施し画像処理信号Ｖａを生成する。

画像解析部５１は、画像信号Ｖｄから明るさのヒストグラムを作成するヒストグラム作成部５３と、作成したヒストグラムから調光係数を決定する調光係数決定部５４とを備える。ヒストグラムは画像に含まれる階調分布を示すものであり、縦軸はその画面における表示階調の出現度数を表し、横軸は階調を表している。

調光係数決定部５４は、作成されたヒストグラムから、画像の明るさを特徴づける明るさパラメータを抽出する。抽出方法としては、例えば明るい側から度数を調べ、それが初めてある大きさになる階調を選択する方法などを用いることができる。例えば、図３に示すように最低輝度と最高輝度との範囲を６４分割したヒストグラムを作成する。即ち、６４階調で輝度を表現する。そして、各階調における度数を調べ、度数の総合計を求める。次に、総合計の５％である目標値を算出する。次に、目標値から、明るい側の階調の度数を減算していき、ゼロとなる階調を特定する。図３に示す例では、階調５８であり、これを明るさパラメータとする。

そして、調光係数決定部５４は、明るさパラメータに応じた調光係数Ｋ１を決定する。図４に、画像信号Ｖｄから抽出された明るさパラメータと画面の明るさとの関係を示す。決定された調光係数Ｋ１は、画像処理係数決定部５５および制御信号生成部５６に出力される。
画像処理係数決定部５５は、明るさパラメータに対応する調光係数Ｋ１を設定した場合に、画面の明るさが明るさパラメータに対応する明るさとなるように画像処理係数Ｋ２を決定する。

制御信号生成部５６は、調光係数Ｋ１、水平・垂直同期信号Ｓｙ、および、ドットクロック信号Ｃｌｋに基づいて制御信号ＣＴＬを生成する。制御信号ＣＴＬは、右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０を、開状態または閉状態に設定するための２値の信号である。なお、ドットクロック信号Ｃｌｋは、外部装置から供給される信号であり、水平・垂直同期信号Ｓｙが規定する水平走査期間を細分化した周期を規定する信号である。

ここで、右眼用シャッター３１０が開状態である期間を開状態設定期間ＴＲとし、左眼用シャッター３２０が開状態である期間を開状態設定期間ＴＬとする。なお、開状態設定期間ＴＲおよび開状態設定期間ＴＬを、開状態設定期間Ｔと総称する場合がある。
このとき、制御信号生成部５６は、開状態設定期間Ｔの時間長ｔが、調光係数Ｋ１に応じた値となるように、制御信号ＣＴＬを生成する。具体的には、制御信号生成部５６は、閉状態である右眼用シャッター３１０を開状態に設定する制御信号ＣＴＬを生成した場合、右眼用シャッター３１０が開状態となったタイミングから調光係数Ｋ１に応じた時間長ｔの開状態設定期間ＴＲが経過したときに、右眼用シャッター３１０を閉状態に設定するように、制御信号ＣＴＬを生成する。同様に、制御信号生成部５６は、閉状態である左眼用シャッター３２０を開状態に設定する制御信号ＣＴＬを生成した場合、左眼用シャッター３２０が開状態となったタイミングから調光係数Ｋ１に応じた時間長ｔの開状態設定期間ＴＬが経過したときに、左眼用シャッター３２０を閉状態に設定するように、制御信号ＣＴＬを生成する。

ここで、画面の明るさが１００％となる場合（すなわち、画面全体が最高輝度に対応する階調を表示する場合）の開状態設定期間Ｔの時間長ｔを「ｔmax」と表したとき、開状態設定期間Ｔの時間長ｔは、調光係数Ｋ１に基づいて定められる係数αを用いて、ｔ＝（α）×（ｔmax）と定められる。ここで、係数αは、０≦α≦１となる実数である。
例えば、画像信号Ｖｄから抽出された明るさパラメータが、画面の明るさが５０％となる階調であったとする。このとき、調光係数Ｋ１は、光量が５０％となるような値に定められ、係数αは、調光係数Ｋ１に応じた値、例えば「０．５」に定められる。この例において、開状態設定期間Ｔの時間長ｔは、画面の明るさが１００％である場合の開状態設定期間Ｔの時間長ｔmaxの半分の長さとなる。
なお、本実施形態では、説明の便宜上、係数αと画面の明るさとが比例した関係となるように、調光係数Ｋ１および係数αの値が定められる場合を例示して説明するが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。調光係数Ｋ１および係数αと、画面の明るさとの関係は、立体視用電子機器Ｄの使用用途等に合わせて適宜決定すればよい。調光係数Ｋ１および係数αは、画面の明るさが明るくなるに従って大きな値となるように定めてもよい。例えば、係数αが、画面の明るさを変数とする二次関数の値となるように、調光係数Ｋ１および係数αと、画面の明るさとの関係を定めてもよい。また、画面の明るさが一定以上である場合には、係数αが一定の値となるように定めてもよい。例えば、画面の明るさが１０％であれば係数αを「０．１」とし、２０％であれば「０．４」とし、３０％であれば「０．９」とし、３３％以上であれば「１」としてもよい。

右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０は、開状態設定期間Ｔにおいて、光を透過させる。開状態設定期間Ｔが短くすれば、開状態設定期間Ｔが長い場合に比べて、人が認識する画像の光量は、少なくなる。従って、メガネ３００をかけた人が認識する画像の光量は、画像処理係数Ｋ２に基づいて処理された画像処理信号Ｖａにより駆動され液晶ライトバルブ１１０Ｒ、１１０Ｇ、および１１０Ｂにより変調された後の光が、調光係数Ｋ１に基づいてメガネ３００により減光されたものとなる。つまり、メガネ３００をかけた人が認識する画像の光量は、調光係数Ｋ１と画像処理係数Ｋ２との関数で表すことができる。
画像処理係数Ｋ２は、画像処理係数決定部５５において調光係数Ｋ１を考慮しながら、画面の明るさが明るさパラメータに対応するものになるように定められる。しかし、例えば画面の明るさが黒である場合、液晶ライトバルブ１１０で黒表示としても投射光の光量はゼロにはならない。
これに対して、本実施形態では、画面の明るさが黒である場合、調光係数Ｋ１はゼロとなる。調光係数Ｋ１がゼロの場合には、メガネ３００において更に減光されるので、より黒に近づけることができる。すなわち、本実施形態では、調光係数Ｋ１に基づいて開状態設定期間Ｔの時間長ｔを定めるため、明るさパラメータが大きな値となる画像を、より明るく表示できる一方、明るさパラメータが小さな値となる画像を、より暗く表示することができる。これにより、ランプユニット１０２における光源の輝度を可変とすることなく、明るい画像における明るい部分と、暗い画像における暗い部分とのコントラスト比（ダイナミックコントラスト比）を、大きくすることが可能となる。

以下、図５を参照しつつ、立体視用電子機器Ｄが立体表示を行う場合の、調光係数Ｋ１と、右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０の開状態設定期間Ｔとの関係について、具体的に説明する。

立体視用電子機器Ｄが立体表示を行う場合、立体視用電子機器Ｄの動作期間は、右眼用画像を表示する右眼用表示期間Ｔｘと、左眼用画像を表示する左眼用表示期間Ｔｙとに区分することができる。本実施形態では、右眼用表示期間Ｔｘと左眼用表示期間Ｔｙとは、時間軸上で交互に配列される。また、右眼用表示期間Ｔｘおよび左眼用表示期間Ｔｙの各々は、遮蔽期間Ｔ１と、遮蔽期間Ｔ１に後続する開放期間Ｔ２とに区分される。

図５において、表示フレームＲ１、Ｒ２、およびＲ３は、右眼用画像を表示する右眼用表示期間Ｔｘであり、表示フレームＬ１、Ｌ２、およびＬ３は、左眼用画像を表示する左眼用表示期間Ｔｙである。また、図５において、右眼用シャッター３１０の透過率を実線で示し、左眼用シャッター３２０の透過率を点線で示す。
この例では、表示フレームＲ１およびＬ１において調光係数Ｋ１の値が「ｋａ」、表示フレームＲ２およびＬ２において調光係数Ｋ１の値が「ｋｂ」、表示フレームＲ３およびＬ３において調光係数Ｋ１の値が「ｋｃ」と変化する。なお、ｋａに対応する係数αは「１」、ｋｂに対応する係数αは「０．５」、ｋｃに対応する係数αは「０．２５」とする。

右眼用シャッター３１０は、画面の明るさが１００％の場合、右眼用表示期間Ｔｘにおける開放期間Ｔ２の全部において開状態（透過率が１００％）に設定され、画面の明るさが１００％よりも小さい値である場合、右眼用表示期間Ｔｘにおける開放期間Ｔ２のうちの一部の期間において開状態に設定される。具体的には、右眼用シャッター３１０の開状態設定期間ＴＲの時間長ｔは、画面の明るさが１００％である場合、開放期間Ｔ２の時間長に等しい値に設定され、画面の明るさが１００％よりも小さい場合、開放期間Ｔ２の時間長に対して係数αを乗じた値に設定される。
同様に、左眼用シャッター３２０は、画面の明るさが１００％の場合、左眼用表示期間Ｔｙにおける開放期間Ｔ２の全部において開状態（透過率が１００％）に設定され、画面の明るさが１００％よりも小さい値である場合、左眼用表示期間Ｔｙにおける開放期間Ｔ２のうちの一部の期間において開状態に設定される。すなわち、左眼用シャッター３２０の開状態設定期間ＴＬの時間長ｔは、画面の明るさが１００％である場合、開放期間Ｔ２の時間長に等しい値に設定され、画面の明るさが１００％よりも小さい場合、開放期間Ｔ２の時間長に対して係数αを乗じた値に設定される。

図５に示す例で、表示フレームＲ１および表示フレームＬ１における開状態設定期間Ｔの時間長ｔを「ｔａ」と表し、表示フレームＲ２および表示フレームＬ２における開状態設定期間Ｔの時間長ｔを「ｔｂ」と表し、表示フレームＲ３および表示フレームＬ３における開状態設定期間Ｔの時間長ｔを「ｔｃ」と表す。
このとき、時間長ｔａは、開放期間Ｔ２の時間長（すなわち、画面の明るさが１００％である場合の、開状態設定期間Ｔの時間長ｔmax）と、ｋａに対応する係数αとを積算した値となる。また、時間長ｔｂは、開放期間Ｔ２の時間長と、ｋｂに対応する係数αとを積算した値となる。時間長ｔｃは、開放期間Ｔ２の時間長と、ｋｃに対応する係数αとを積算した値となる。すなわち、時間長ｔａは時間長ｔmaxと等しく、時間長ｔｂは時間長ｔmaxの０．５倍であり、時間長ｔｃは時間長ｔmaxの０．２５倍となる。

なお、右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０は、右眼用表示期間Ｔｘおよび左眼用表示期間Ｔｙの双方における遮蔽期間Ｔ１において、閉状態（透過率が０％）に設定される。
右眼用表示期間Ｔｘの遮蔽期間Ｔ１では、当該右眼用表示期間Ｔｘで表示される右眼用画像と、当該右眼用表示期間Ｔｘの直前の左眼用表示期間Ｔｙで表示された左眼用画像とが混在する。同様に、左眼用表示期間Ｔｙの遮蔽期間Ｔ１では、当該左眼用表示期間Ｔｙで表示される左眼用画像と、当該左眼用表示期間Ｔｙの直前の右眼用表示期間Ｔｘで表示された右眼用画像とが混在する。
これに対して、本実施形態では、右眼用表示期間Ｔｘおよび左眼用表示期間Ｔｙの遮蔽期間Ｔ１において、右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０の双方を閉状態とすることで、右眼用画像が左眼用シャッター３２０を透過し、左眼用画像が右眼用シャッター３１０を透過することを防止する。これにより、右眼用画像と左目用画像との混在（クロストーク）が観察者に知覚されることを防止し、観察者が明確な立体感を認識することを可能とする。

図６は、図５に示した例における、開状態設定期間Ｔの時間長ｔと、観察者が知覚する階調Ｇとの関係を表す説明図である。
図６に示すように、開状態設定期間Ｔの時間長がｔａの場合、観察者は、表示フレームＲ１および表示フレームＬ１において表示される画像の階調の最大値がＧ１ａであり、最小値がＧ２ａであると知覚する。この場合のコントラスト比は、階調の最小値Ｇ２ａに対する階調の最大値Ｇ１ａの比率ＣＲａに基づく値となる。また、開状態設定期間Ｔの時間長がｔｃの場合、観察者は、表示フレームＲ３および表示フレームＬ３において表示される画像の階調の最大値がＧ１ｃであり、最小値がＧ２ｃであると知覚する。この場合のコントラスト比は、階調の最小値Ｇ２ｃに対する階調の最大値Ｇ１ｃの比率ＣＲｃに基づく値となる。
一方、明るい画像において観察者が知覚する階調の最大値（例えば、Ｇ１ａ）と、暗い画像において観察者が知覚する階調の最小値（例えば、Ｇ２ｃ）との比率ＤＲＣは、上述した比率ＣＲａおよび比率ＣＲｃに比べて大きい。従って、本実施形態では、明るい画像における明るい部分と、暗い画像における暗い部分とのコントラスト比（ダイナミックコントラスト比）を大きくすることができ、鮮明な動画を表示することが可能となる。

次に、図７を参照しつつ、立体視用電子機器Ｄが平面表示を行う場合の、調光係数Ｋ１と、右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０の開状態設定期間Ｔとの関係について、具体的に説明する。

立体視用電子機器Ｄが平面表示を行う場合、立体視用電子機器Ｄの動作期間は、開放期間Ｔ２の繰り返しとして構成される。すなわち、立体表示を行う場合と異なり、遮蔽期間Ｔ１は設けられず、右眼用表示期間Ｔｘおよび左眼用表示期間Ｔｙの区別も無い。
この場合、制御信号生成部５６は、各開放期間Ｔ２において、右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０が同時に開閉するような、制御信号ＣＴＬを生成する。より具体的には、制御信号生成部５６は、開状態設定期間Ｔの時間長ｔが、開放期間Ｔ２の時間長と、調光係数Ｋ１に基づいて定められる係数αとを積算した時間長となるように、制御信号ＣＴＬを生成する。

図７に示す例のように、表示フレームＶ１における調光係数Ｋ１の値が「ｋａ」、表示フレームＶ２における調光係数Ｋ１の値が「ｋｂ」、表示フレームＶ３における調光係数Ｋ１の値が「ｋｃ」である場合、表示フレームＶ１における開状態設定期間Ｔの時間長ｔａは、開放期間Ｔ２の時間長と、ｋａに対応する係数αとを積算した値となり、表示フレームＶ２における開状態設定期間Ｔの時間長ｔｂは、開放期間Ｔ２の時間長と、ｋｂに対応する係数αとを積算した値となり、表示フレームＶ３における開状態設定期間Ｔの時間長ｔｃは、開放期間Ｔ２の時間長と、ｋｃに対応する係数αとを積算した値となる。そして、制御信号生成部５６は、右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０が、表示フレームＶ１、Ｖ２、およびＶ３における開状態設定期間Ｔにおいて開状態となるような制御信号ＣＴＬを生成する。
このように、立体視用電子機器Ｄが平面表示を行う場合、メガネ３００は、調光手段としてのみ機能し、シャッターとしての機能はない。

以上において説明したように、本実施形態では、右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０の開閉を制御することによりメガネ３００を調光手段として機能させたので、投射型表示装置１００に調光手段を設ける必要がない。従って、投射型表示装置１００の構成を大幅に簡素化することができる。
また、制御信号ＣＴＬは、右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０を開状態または閉状態に設定する２値の信号であるため、制御信号ＣＴＬを生成する制御信号生成部５６の構成を簡素なものとすることができる。
また、メガネ３００において、シャッター（右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０）を調光手段と兼用するので、メガネ３００でも特別な構成を追加することなく調光することが可能となる。
また、光源の輝度を可変する必要がないので、光源の種類として十分な輝度が得られるものを用いることができ、明るい画像を表示することが可能となる。

＜Ｂ．変形例＞
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下の変形が可能である。また、以下に示す変形例のうちの２以上の変形例を組み合わせることもできる。

（１）変形例１
上述した実施形態では、立体視用電子機器Ｄが立体表示を行う場合に、右眼用表示期間Ｔｘと左眼用表示期間Ｔｙとを時間軸上で交互に配列したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、連続する２回の右眼用表示期間Ｔｘと、連続する２回の左眼用表示期間Ｔｙとを１単位とし、これを繰り返してもよい。

図８は、変形例１に係る立体視用電子機器Ｄの、開状態設定期間Ｔを説明するための説明図である。図８に示すように、各単位期間Ｔｕは、連続する２回の右眼用表示期間Ｔｘと、連続する２回の左眼用表示期間Ｔｙとから構成される。
ここで、連続する２回の右眼用表示期間Ｔｘのうち、１つ目の右眼用表示期間Ｔｘを「最初の右眼用表示期間Ｔｘ」と称し、２つ目の右眼用表示期間Ｔｘを「最後の右眼用表示期間Ｔｘ」と称する。また、連続する２回の左眼用表示期間Ｔｙのうち、１つ目の左眼用表示期間Ｔｙを「最初の左眼用表示期間Ｔｙ」と称し、２つ目の左眼用表示期間Ｔｙを「最後の左眼用表示期間Ｔｙ」と称する。このとき、立体視用電子機器Ｄは、最後の右眼用表示期間Ｔｘにおいて、当該期間の直前の最初の右眼用表示期間Ｔｘで表示された右眼用画像と同一の画像を表示する。同様に、最後の左眼用表示期間Ｔｙにおいて、当該期間の直前の最初の左眼用表示期間Ｔｙで表示された左眼用画像と同一の画像を表示する。

最初の右眼用表示期間Ｔｘでは、当該期間で表示する右眼用画像と、当該期間の直前の最後の左眼用表示期間Ｔｙで表示された左眼用画像とが混在する。同様に、最初の左眼用表示期間Ｔｙでは、当該期間で表示する左眼用画像と、当該期間の直前の最後の右眼用表示期間Ｔｘで表示された右眼用画像とが混在する。
そこで、変形例１では、実施形態とは異なり、右眼用表示期間Ｔｘおよび左眼用表示期間Ｔｙと、遮蔽期間Ｔ１および開放期間Ｔ２との関係を、以下のように定める。
すなわち、変形例１に係る立体視用電子機器Ｄは、最初の右眼用表示期間Ｔｘおよび最初の左眼用表示期間Ｔｙを遮蔽期間Ｔ１とし、右眼用シャッター３１０および左眼用シャッター３２０の双方を閉状態に制御する。一方、変形例１に係る立体視用電子機器Ｄは、最後の右眼用表示期間Ｔｘを開放期間Ｔ２とし、当該開放期間Ｔ２のうち、調光係数Ｋ１に基づいて算出される係数αによって定められる開状態設定期間ＴＲにおいて、右眼用シャッター３１０を開状態に制御する。同様に、変形例１に係る立体視用電子機器Ｄは、最後の左眼用表示期間Ｔｙを開放期間Ｔ２とし、当該開放期間Ｔ２のうち、調光係数Ｋ１に基づいて算出される係数αによって定められる開状態設定期間ＴＬにおいて、左眼用シャッター３２０を開状態に制御する。
最後の右眼用表示期間Ｔｘでは、当該期間で表示する右眼用画像と、当該期間の直前の右眼用表示期間Ｔｘで表示された右眼用画像とが混在するが、これら２つの画像はいずれも右眼用画像であるため、右眼用画像と左目用画像との混在が観察者に知覚されることはない。同様に、最後の左眼用表示期間Ｔｙにおいても、左眼用画像のみが表示され、右眼用画像と左目用画像との混在が観察者に知覚されることはない。
このように、変形例１に係る立体視用電子機器Ｄは、右眼用画像と左目用画像との混在（クロストーク）が観察者に知覚されることを防止し、観察者が明確な立体感を認識することを可能とする。

（２）変形例２
上述した実施形態および変形例では、表示装置の一例としてライトバルブを用いた投射型表示装置を例示したが本発明はこれに限定されるものではなく、デジタルミラーデバイスを用いた投射型表示装置であってもよいし、あるいは、液晶テレビなどの液晶表示装置や有機ＥＬ表示装置といった電気光学装置であってもよい。要は、シャッターの開閉を制御可能なメガネと組み合わせて表示可能な表示装置であれば、どのようなものであってもよい。

（３）変形例３
上述した実施形態および変形例では、画像解析部５１が画像信号Ｖｄの解析において、明るさのヒストグラムを生成し、調光係数決定部５４はそのヒストグラムから調光係数を決定したが、本発明はこれに限定されるものではなく、画像解析部５１が画像信号Ｖｄの明るさを解析するのであれば、どのような情報であってもよい。例えば、画像解析部５１は、１画面の階調の平均値や最大値などを画像信号Ｖｄの解析し画像信号Ｖｄの明るさ情報として出力し、調光係数決定部５４はこれに基づいて調光係数を決定してもよい。

１００…投射型表示装置、５０…制御部、５１…画像解析部、５２…画像処理部、５３…ヒストグラム作成部、５４…調光係数決定部、５５…画像処理係数決定部、５６…制御信号生成部、２００…散乱型スクリーン、３００…メガネ、３１０…右眼用シャ
ッター、３２０…左眼用シャッター。

Claims (8)

1. 右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを備えるメガネに対して、前記右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを開状態または閉状態に設定する制御信号を出力するとともに、右眼用画像および左眼用画像を時分割で表示可能な表示装置であって、
   画像信号の明るさ情報に基づいて、調光係数を決定する調光係数決定手段と、
   前記調光係数に基づいて、前記制御信号を生成する制御信号生成手段と、
   を備える表示装置。
2. 前記右眼用画像を表示する期間である右眼用表示期間と前記左眼用画像を表示する期間である左眼用表示期間の各々は、遮蔽期間と開放期間とからなり、
   前記制御信号生成手段は、立体表示を行う場合、
   前記右眼用表示期間の遮蔽期間において、前記右眼用シャッターおよび前記左眼用シャッターが閉状態に設定され、
   前記右眼用表示期間の開放期間において、前記左眼用シャッターが閉状態に設定されるとともに、当該開放期間のうち前記調光係数に応じた時間長の期間において前記右眼用シャッターが開状態に設定され、
   前記左眼用表示期間の遮蔽期間において、前記右眼用シャッターおよび前記左眼用シャッターが閉状態に設定され、
   前記左眼用表示期間の開放期間において、前記右眼用シャッターが閉状態に設定されるとともに、当該開放期間のうち前記調光係数に応じた時間長の期間において前記左眼用シャッターが開状態に設定される
   ように前記制御信号を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記制御信号生成手段は、平面表示を行う場合、前記右眼用シャッターが開状態に設定される期間と前記左眼用シャッターが開状態に設定される期間とが、前記調光係数に応じた時間長となるように前記制御信号を生成する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記調光係数に基づいて、表示すべき画像の画像処理係数を決定する画像処理係数決定手段と、
   前記画像信号に対して前記画像処理係数に基づいた画像処理を施して画像処理信号を出力する画像処理手段と、
   前記画像処理信号に基づいて画像を表示する表示手段と、
   を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の表示装置。
5. 前記表示手段は、光源と、前記画像処理信号に基づいて前記光源からの光を変調する光変調手段とを備える
   ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記表示手段は、前記光変調手段によって変調された光を投射する投射手段を備える
   ことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
7. 請求項１乃至６のういちいずれか1項に記載の表示装置と、
   前記制御信号に基づいて開状態または閉状態に制御可能な右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを有するメガネと、
   を備える立体視用電子機器。
8. 右眼用シャッターおよび左眼用シャッターを備えるメガネと、右眼用画像および左眼用画像を時分割で表示可能な表示装置とを用いて、立体画像表示する立体画像表示方法であって、
   画像信号の明るさ情報に基づいて調光係数を決定し、
   前記調光係数に基づいて、前記右眼用シャッターを開状態または閉状態に設定するとともに前記左眼用シャッターを開状態または閉状態に設定する制御信号を生成する、
   ことを特徴とする画像表示方法。

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