JP2014053655A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】視差量を調整可能な画像表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】画像表示装置は、視差調整部と表示部と視差検出部と検出除外部と視差モニタ重畳部とを備える。視差調整部は、３Ｄ画像の右目用画像信号と左目用画像信号とを取得し、右目用及び左目用画像信号の視差を調整する。
表示部は、視差調整部により視差が調整された右目用及び左目用画像信号に基づいて生成される右目用及び左目用画像を表示する。
視差検出部は、視差調整部により視差が調整された右目用及び左目用画像信号の視差量を検出する。視差モニタ重畳部は視差検出部により検出された視差量を輝度差もしくは色度差により右目用及び左目用画像に重畳し表示する。重畳除外部は、右目用及び左目用画像信号の画像左右端の視差量の非表示部を持つ。
【選択図】図５

Description

本開示は、プロジェクタやテレビ等で表示される３次元（以下、「３Ｄ」と略称する。）画像に含まれる視差を調整するための画像表示装置に関する。

近年、ＨＤＭＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ） Ｖｅｒｓｉｏｎ １．４ａにてフレームパッキング、サイドバイサイド、トップアンドボトム、ラインアルタネイティブなど各種３Ｄフォーマットが定義されている。また、右目用画像（以下、「Ｒ画像」と略す）と、左目用画像（以下、「Ｌ画像」と略す）とをフレームシーケンシャル式で高速で交互に表示させながらアクティブシャッタメガネを同期して駆動させることによって立体視させる表示方式が広まりつつある。

このようなＬ画像およびＲ画像の表示には、フレームシーケンシャル式で駆動可能なテレビやプロジェクタを用いることが多い。特に、プロジェクタではスクリーンサイズが大きいため、コンテンツの入力画像信号に含まれる視差量が大きい場合が多く、より立体感のある画像を提供することが出来る。しかしながら、画面サイズが大きくなればなるほど視距離が短くなりやすいため、画像酔いや左目右目の視差によって生体的な不快感をユーザに生じさせることがある。また、視差角を考慮して撮影されていないコンテンツでは、入力画像信号に含まれる視差量が過剰な場合もあり、この場合にも画像酔いや不快感をユーザに生じさせる。

ここで、最適な立体視の実現を目的として、Ｌ画像およびＲ画像で互いに対応する領域における視差量に基づいて、Ｌ画像およびＲ画像それぞれの水平方向の表示位置を制御する手法が提案されている（特許文献１参照）。

この特許文献１は、左目用画像を撮影するための左ビデオカメラと右目用画像を撮影するための右ビデオカメラと、Ｌ画像およびＲ画像に多重化された分割領域毎の視差量、フォーカス情報、ズーム情報、輻輳角および２台のビデオカメラの間隔を含む制御情報に基づいて、Ｌ画像およびＲ画像それぞれの水平方向の表示位置を制御する立体表示装置を有する。

特開平８−９４２１号公報

本開示は、Ｌ画像およびＲ画像により算出される視差量を調整可能な画像表示装置を提供する。

本開示における画像表示装置は、制御部と、入力端子から入力される左目用画像信号および右目用画像信号と、左目用画像信号および前記右目用画像信号から視差量を算出する視差検出部と、を備え、視差量を右目用画像および左目用画像に重畳して表示する視差重畳部と、制御部から入力される制御信号に基づいて視差量を調整する視差調整部と、を有する。

本開示における画像表示装置によれば、ユーザが視差を容易に視認することができ、最適視差に調整可能にする画像表示装置を提供するのに有効である。

プロジェクタの利用形態を示す図 フレームシーケンシャル式の画像出力方法説明図 ３Ｄ入力画像信号の入力フォーマット例示図 プロジェクタの制御ブロック図 ３Ｄ信号処理回路の機能構成図 視差量検出模式図 重畳部をＬ画像およびＲ画像に重畳した画面を示す模式図 重畳部および調整メニューをＬ画像およびＲ画像に重畳させて表示した画面を示す模式図 視差検出範囲説明概念図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、出願人は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。以下の実施形態では、画像表示装置の一例としてプロジェクタを挙げて説明するが、画像表示装置は、例えばテレビや携帯電話などであってもよい。

（実施の形態１）
以下、図１〜９を用いて実施の形態１を説明する。

１．概要
プロジェクタ９５の概要について図１を用いて説明する。図１は、プロジェクタ９５の利用形態を示す模式図である。プロジェクタ９５を利用する際には、プロジェクタ９５と、アクティブシャッタメガネ９６と、ＢＤプレーヤー（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ）９７と、スクリーン９８とを用いる。

プロジェクタ９５は、入力端子を介してＢＤプレーヤー９７に接続されて３Ｄ画像信号を受信する。プロジェクタ９５は、３Ｄ画像信号に対して、相展開処理などの信号処理を施す。ここで、相展開処理とは、液晶など表示素子の応答を考慮して表示データを供給するための処理である。

スクリーン９８は、プロジェクタ９５により信号処理された３Ｄ画像信号が投影される。プロジェクタ９５は、スクリーン９８に、時分割で右目用画像および左目用画像を交互に表示する方式である、フレームシーケンシャル式で画像を出力する。プロジェクタ９５は、スクリーン９８に、右目用画像である「Ｒ画像」と、左目用画像である「Ｌ画像」とを拡大表示する。

アクティブシャッタメガネ９６は、左目と、右目とを独立して視界を遮るように駆動するシャッタを備える。アクティブシャッタメガネ９６は、スクリーン９８に表示されるＬ画像およびＲ画像に同期して駆動する。これにより、ユーザはＲ画像およびＬ画像を交互に見ることにより、３Ｄ画像として認識することができる。この構成について詳細を後述する。

プロジェクタ９５は、スクリーン９８に、Ｌ画像およびＲ画像との視差量が所定視差量以上の場合、Ｌ画像およびＲ画像に重畳させて視差重畳表示部を表示させる。

以下、プロジェクタ９５の詳細について説明する。

２．構成
２−１．画像表示方法
まず、プロジェクタ９５の画像出力方法について図２を用いて説明する。図２は、フレームシーケンシャル式の画像出力方法説明図である。フレームシーケンシャル式とは、時分割で右目用の画像と左目用の画像を交互に表示する画像出力方法である。

プロジェクタ９５は、Ｌ画像およびＲ画像を例えば１２０Ｈｚにて交互に表示する。１／１２０秒間Ｌ画像を表示し、次の１／１２０秒間Ｒ画像を表示する。プロジェクタ９５は、Ｌ画像とＲ画像との表示を交互に切り替える。

スクリーン９８にＬ画像が表示されると、図１のアクティブシャッタメガネ９６は、左目シャッタを開き、右目のシャッタを閉じるように駆動する。これによりユーザの左目にＬ画像が入力される。スクリーン９８にＲ画像が表示されると、図１のアクティブシャッタメガネ９６は、左目シャッタを閉じ、右目のシャッタを開くように駆動する。これによりユーザの右目にＲ画像が入力される。

これにより、ユーザは、１２０Ｈｚにて交互に切り換えられるＬ画像およびＲ画像を、左目および右目で交互に見ることによって、Ｌ画像およびＲ画像を立体視することができる。

２−２．３Ｄ画像信号のフォーマット
Ｌ画像およびＲ画像を表示する画像信号のフォーマットについて図３を用いて説明する。図３は、３Ｄ入力画像信号の入力フォーマット例示図である。

図３（ａ）は、サイドバイサイドフォーマットを示す図である。サイドバイサイドフォーマットとは、水平方向にＬ画像およびＲ画像それぞれが圧縮されることによってＬ画像およびＲ画像を伝送する方式である。サイドバイサイドフォーマットのＬ画像およびＲ画像は、通常のＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）方式やＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄｓ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）方式等で入力される。

図３（ｂ）は、トップアンドボトムフォーマットを示す図である。トップアンドボトムフォーマットとは、垂直方向にＬ画像およびＲ画像が圧縮されることによって、Ｌ画像およびＲ画像を伝送する方式である。トップアンドボトムフォーマットのＬ画像およびＲ画像も、通常のＨＤ方式やＮＴＳＣ方式で入力される。

図３（ｃ）は、フレームパッキングフォーマットを示す図である。フレームパッキングフォーマットとは、Ｌ画像およびＲ画像が水平方向にも垂直方向にも圧縮されておらず、サイドバイサイドフォーマットやトップアンドボトムフォーマットに比べて２倍のクロックレートでＬ画像およびＲ画像が伝送される方式である。フレームパッキングフォーマットでは、１画面でＬ画像およびＲ画像をＨＤ方式やＮＴＳＣ方式で表示しようとすると、調整時にフォーマット変換が必要である。

図３（ｄ）は、ラインアルタネイティブフォーマットを示す図である。ラインアルタネイティブフォーマットとは、画像の１ライン毎にＬ画像およびＲ画像が交互に表示される方式である。ラインアルタネイティブフォーマットでは、１ラインごとに補間処理を施す必要があるため、調整時にフォーマット変換が必要である。

２−３．制御ブロック図
プロジェクタ９５の制御について図４を用いて説明する。図４は、プロジェクタ９５の制御ブロック図である。以下、プロジェクタ９５の制御を前段部分と後段部分とに分けて順次説明する。前段部分では、画像データに相展開を行う前までの処理について説明する。後段部分では、画像データに相展開を行う処理について説明する。

２−３−１．前段部分
プロジェクタ９５の前段部分は、アナログ入力対応部と、デジタル入力対応部とを備える。アナログ入力対応部は、ビデオ入力端子１１、Ｓビデオ入力端子１２、入力セレクタ２１、カラーデコーダ２２、Ｙ／Ｃ分離回路２３およびＡ／Ｄコンバータ３０を有する。デジタル入力対応部は、ＨＤＭＩ入力端子１３およびＨＤＭＩレシーバ２４を有する。

アナログ入力対応部では、まず、ビデオ入力端子１１またはＳビデオ入力端子１２に信号が入力される。入力セレクタ２１は、ビデオ入力端子１１およびＳビデオ入力端子１２のいずれか一方に入力された信号を選択してカラーデコーダ２２に出力する。ユーザは、入力セレクタ２１に入力する信号を選択する。

カラーデコーダ２２は、入力された信号から、ＲＧＢ信号を出力する。Ｙ／Ｃ分離回路２３は、カラーデコーダ２２から入力されたコンポジットビデオ信号から、輝度信号（Ｙ）と色信号（Ｃ）とを分離する回路である。

カラーデコーダ２２およびＹ／Ｃ分離回路２３は、入力セレクタ２１によって選択された画像信号を、ビデオ信号規格の種類に応じて、ＲＧＢ信号に変換する。具体的には、カラーデコーダ２２は、Ｙ／Ｃ分離回路２３によってＹ／Ｃ分離された信号または、入力セレクタ２１から入力されたＹ／Ｃ信号を、ＹＰｂＰｒ信号にカラーデコードする。

Ａ／Ｄコンバータ３０は、アナログ信号を、１０ｂｉｔのデジタル信号へ変換する。Ａ／Ｄコンバータ３０には、カラーデコーダ２２およびＹ／Ｃ分離回路２３で処理されたＲＧＢ信号が入力される。

デジタル入力対応部では、まず、ＨＤＭＩ入力端子１３には、ＨＤＭＩ１．４ａで定義された３Ｄ画像信号および２Ｄ画像信号が入力される。次に、ＨＤＭＩレシーバ２４は、ＨＤＭＩ入力端子１３から入力される画像信号をパラレル信号に変換する。入力セレクタ２５は、Ａ／Ｄコンバータ３０およびＨＤＭＩレシーバ２４のいずれか一方からの入力を選択する。入力セレクタ２５は、選択された入力をリサイズ処理回路４０へ出力する。

入力セレクタ２５からリサイズ処理回路４０に２Ｄ信号が出力された場合、２Ｄ信号は、リサイズ処理回路４０でＬＣＤパネルの表示画素数に相当する画素数へリサイズされる。その後、リサイズされた信号は、３Ｄ信号処理回路５０では処理されることなく後述する後段部分へ出力される。

一方、入力セレクタ２５からリサイズ処理回路４０に３Ｄ画像信号が出力された場合、３Ｄ画像信号は、リサイズ処理回路４０でリサイズされた後、制御部であるメインマイコン７０から出力される制御信号を受けて、３Ｄ信号処理回路５０にて画像処理が行われる。

３Ｄ信号処理回路５０は、入力された３Ｄ画像信号の輝度、コントラスト（すなわち、信号振幅）、ガンマ補正および色変換などの画像処理を施す回路である。

３Ｄ信号処理回路５０で画像処理が施された３Ｄ画像信号は、メインマイコン７０によってメモリ７１へ格納される。なお、３Ｄ画像信号には、Ｒ画像を示す右目用画像信号（以下、「Ｒ信号」という）とＬ画像を示す左目用画像信号（以下、「Ｌ信号」という）とが含まれている。

ここで、図５を用いて、３Ｄ信号処理回路５０の機能構成について詳細に説明する。図５は、３Ｄ信号処理回路５０の機能構成図である。

３Ｄ信号処理回路５０は、リサイズ処理回路４０およびメインマイコン７０から入力信号を受信し、相展開回路８１と、相展開回路８２と、相展開回路８３とへ出力信号を出力する。３Ｄ信号処理回路５０は、並列処理部５５と、視差調整部５１と、視差検出部５２と、視差モニタ重畳部５４と、重畳除外制御部５３と、フレームシーケンシャル処理部５６とを備える。

並列処理部５５は、３Ｄ画像信号をリサイズ処理回路４０から取得する。並列処理部５５は、３Ｄ画像信号に基づいて、１画面分のＬ画像に対応するＬ信号およびＲ画像に対応するＲ信号を、タイミングを合わせて視差調整部５１に出力する。

視差調整部５１は、並列処理部５５からＬ信号およびＲ信号を取得する。視差調整部５１は、メインマイコン７０に接続されている。

メインマイコン７０から視差調整部５１に制御信号が入力される場合、視差調整部５１は、制御信号に応じて、Ｌ信号に基づいて生成されるＬ画像と、Ｒ信号に基づいて生成されるＲ画像との視差量を調整する。メインマイコン７０から視差調整部５１に入力される制御信号は、例えば、３Ｄ映像における視差量が大きすぎる又は小さすぎる場合に、ユーザがメニュー画面上で視差量を変更することに応じて生成される。

メインマイコン７０から視差調整部５１に制御信号が入力されない場合、視差調整部５１は、制御信号に応じて、Ｌ信号に基づいて生成されるＬ画像と、Ｒ信号に基づいて生成されるＲ画像との視差量の調整を行わない。視差調整部５１は、並列処理部５５から出力されるＬ信号およびＲ信号を、そのまま、視差検出部５２と視差モニタ重畳部５４とに出力する。本実施の形態においては、メインマイコン７０から視差調整部５１に制御信号が入力されない場合であっても、視差調整部５１を通過した信号は、Ｌ’信号およびＲ’信号として説明を行う。

視差検出部５２は、Ｌ’信号およびＲ’信号に基づいて、Ｌ画像およびＲ画像間の視差量をリアルタイムに検出する。視差検出部５２は、視差調整部５１に接続され、視差調整部５１から出力されるＬ’信号およびＲ’信号を取得する。視差検出部５２は、検出されたＬ画像およびＲ画像間の視差量を視差モニタ重畳部５４に通知する。

重畳除外制御部５３は、ディスプレイの水平方向の左右所定幅の視差の重畳部の表示制御を行う。重畳除外制御部５３は、図示されていないカウンタにより構成される。まず、重畳除外制御部５３は、Ｌ画像およびＲ画像の水平画素位置を検出する。重畳除外制御部５３は、Ｌ画像およびＲ画像の水平画素位置が、画像の左右端の所定の幅の範囲内であった場合に、視差モニタ重畳部５４に通知信号を送る。本構成について、詳細を後述する。

ここで、図６を参照しながら、視差検出部５２による、Ｌ画像およびＲ画像間の視差量の検出方法について説明する。図６は、フレームパッキングフォーマットのＬ画像およびＲ画像における視差量の検出方法を説明するための視差量検出模式図である。

まず、視差検出部５２（図５）は、図６に示すように、Ｌ画像における第１注目画素ｄと、第１注目画素ｄの周辺画素とを含む第１窓領域Ｄを設定する。また、視差検出部５２（図５）は、Ｒ画像における第２注目画素ｄ’と、第２注目画素ｄ’の周辺画素とを含む第２窓領域Ｄ’を設定する。

次に、視差検出部５２は、Ｌ画像における第１窓領域Ｄの位置を固定したまま、Ｒ画像における第２窓領域Ｄ’を１画素毎に左右に水平シフトさせる。視差検出部５２は、第１窓領域Ｄおよび第２窓領域Ｄ’のそれぞれにおける平均輝度の差分値を算出する。視差検出部５２は、第２窓領域Ｄ’を左右に水平シフトさせ、第１窓領域Ｄと第２窓領域Ｄ’との平均輝度の差分値がゼロとなった時点を算出する。Ｌ画像およびＲ画像間の視差量は、第２窓領域Ｄ’が第１窓領域Ｄの平均輝度の差分値がゼロになるまでシフトさせた画素数である。

Ｌ画像およびＲ画像間の視差量の他の表現方法を説明する。表示画像の水平方向の画素数を１００％とした場合に、その割合により視差を示す。例えば、プロジェクタ９５が、水平方向３８４０画素×垂直方向２１６０画素の画像を表示する場合、Ｌ画像およびＲ画像間の視差量が０．１％とは、Ｌ画像およびＲ画像間に３．８画素存在することを示す。

例えば、Ｒ画像の第２注目画素ｄ’を右に４画素シフトさせた時点で第１窓領域Ｄと第２窓領域Ｄ’との平均輝度の差分値がゼロとなった場合、Ｌ画像およびＲ画像間には４画素分の奥行き視差が存在する。すなわち、視差検出部５２で検出されるＬ画像およびＲ画像間の奥行き視差量は、４画素である。

なお、図６に示す例では、第１窓領域Ｄおよび第２窓領域Ｄ’それぞれが水平方向７画素×垂直方向３ラインのブロックで表されているが、これに限られるものではない。第１窓領域Ｄおよび第２窓領域Ｄ’のサイズは、視差の検出精度と処理負荷とのバランスを考慮して、適宜設定可能である。また、図６では、フレームパッキングフォーマットのＬ画像およびＲ画像を用いたが、Ｌ画像およびＲ画像のフォーマットは、サイドバイサイド、トップアンドボトム、或いは、ラインアルタネイティブなどであってもよい。

図５に戻り、表示部の一例である視差モニタ重畳部５４について説明を行う。視差モニタ重畳部５４は、視差調整部５１と、視差検出部５２と、重畳除外制御部５３とから信号を取得する。視差モニタ重畳部５４は、Ｌ’信号およびＲ’信号を視差調整部５１から受信する。視差モニタ重畳部５４は、視差量を視差検出部５２から受信する。視差モニタ重畳部５４は、重畳除外制御部５３から視差表示を行う期間内において、画像上で視差を重畳表示しない領域の情報を取得する。

視差モニタ重畳部５４は、視差調整部５１から受信したＬ’信号に視差モニタ１０を表示させるための値が重畳されたＬ’’信号をフレームシーケンシャル処理部５６に出力する。また、視差モニタ重畳部５４は、視差調整部５１から受信したＲ’信号に視差モニタ１０を表示させるための値が重畳されたＲ’’信号をフレームシーケンシャル処理部５６に出力する。視差モニタ１０については、図７を用いて説明を後述する。

フレームシーケンシャル処理部５６は、視差モニタ１０が重畳されたＬ画像およびＲ画像を示す画像信号のフォーマットを、３Ｄフレームシーケンシャルに変更する。

２−３−２．後段部分
図４に戻り、プロジェクタ９５の後段部分について説明を行う。プロジェクタ９５の後段部分では、画像データに相展開を行う処理を行う。プロジェクタ９５の後段部分は、相展開回路８１、８２、８３、パネル駆動ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）９０、ＬＣＤパネル９１、９２および９３を有している。

相展開回路８１、８２および８３は、相展開回路であり、液晶等の画像表示装置の応答を考慮して、入力画像信号の表示周期よりも長い周期で各ドットの表示データを供給するための処理を行う。相展開回路８１、８２および８３は、ＬＣＤパネル９１、９２および９３の駆動ドライバ（不図示）の動作速度を考慮して、デジタル信号を相展開するための回路である。相展開回路８１、８２および８３は、フレームシーケンシャル式でデジタル信号を相展開する。

パネル駆動ＩＣ９０は、ＬＣＤパネル９１〜９３を駆動させるための回路である。また、ＬＣＤパネル９１〜９３は、２４０Ｈｚで相展開回路８１〜８３によって相展開されたデジタル信号をカラー表示させるためのパネルである。

３．動作
以上のように構成されたプロジェクタ９５について、その動作を以下説明する。

図７は、重畳部である視差モニタをＬ画像およびＲ画像に重畳した画面を示す模式図である。図８は、重畳部である視差モニタと調整メニューをＬ画像およびＲ画像に重畳した画面を示す模式図である。

図７（ａ）は、本開示の画像表示装置により表示される３Ｄ画像を示している。３Ｄ画像において、フレームシーケンシャル式で伝送されるＬ信号およびＲ信号に基づいて、Ｌ画像およびＲ画像が重畳して表示される。表示された画像は、Ｌ画像およびＲ画像間に視差があると、２重画像のように表示される（図７（ａ））。この画像を、アクティブシャッタメガネ９６で視聴すると、左右の目にそれぞれのステレオ画像が入力されることにより立体画像として視認できる。

図７（ｂ）は、Ｌ画像およびＲ画像に視差モニタ１０を重畳させた図である。視差モニタ１０は、Ｌ画像およびＲ画像に、視差を３段階で重畳して表示する。視差モニタ１０は、Ｌ画像およびＲ画像に、奥行き方向、飛び出し方向の視差を、それぞれ色もしくは輝度で変化を持たせて表示されている。

視差モニタ１０は、視差量に応じて複数段階に分けて視差量を表示させる。視差モニタ１０は、表示画像の水平方向の画素数を１００％とした場合、０．１％〜０．９％までの視差と、１％以上〜２．９％までの視差と、３％以上の視差との３段階で表示する。視差モニタ１０に表示される視差量は、奥行き方向、飛び出し方向それぞれにおいて、色もしくは輝度で変化を持たせて表示されている。回路規模を小さくするためには、それぞれの方向を３段階程度で表現できればよい。これにより、ユーザは視差調整が容易になる。

ここで、図７（ｂ）を用いてＬ画像およびＲ画像に、視差モニタ１０を重畳させた例について説明する。まず、視差モニタ重畳部５４は、図７（ｂ）に示すように、視差調整部５１から出力されるＬ信号およびＲ信号に基づいて生成されるＬ画像およびＲ画像それぞれに対して、Ｌ画像およびＲ画像間の視差量を、視差モニタ１０を用いて重畳表示させる。

本実施の形態において、「重畳」とは、例えば、Ｌ画像およびＲ画像上にＬ画像およびＲ画像を透けるように半透明の視差モニタ１０を重ねて表示させること、Ｌ画像およびＲ画像上にＬ画像およびＲ画像を透けないように不透明の視差モニタ１０を重ねて表示させることを含む概念を示す。

図７（ｂ）の飛び出し視差量は、例えば、サッカー選手の左足に０．５％、サッカーボールに３％存在する。この視差を表現するために、左足の視差は、８ｂｉｔ２５６階調におけるＲ：０、Ｇ：０、Ｂ：１２８で表現を行う。サッカーボールの視差は、Ｒ：０、Ｇ：０、Ｂ：２５５で表現を行う。

また、図７（ｂ）の奥行き視差は、存在していない。しかし、奥行き方向に０．５％の視差が存在していれば、その部分を薄い赤色で示す。薄い赤色として、各色の輝度値をＲ：１２８、Ｇ：０、Ｂ：０に設定する。奥行き方向に１％から２．９％の視差が存在していれば、その部分をやや薄い赤色で示す。やや薄い赤色として、各色の輝度値をＲ：１９２、Ｇ：０、Ｂ：０に設定する。奥行き方向に３％以上の視差が存在していれば、その部分を濃い赤色で示す。濃い赤色として、各色の輝度値をＲ：２５５、Ｇ：０、Ｂ：０に設定する。

このように飛び出し視差、奥行き視差は、視差モニタ１０を用いて、色で変化させたり、輝度で変化させたりすることができる。これにより、ユーザは、Ｌ画像およびＲ画像に重畳された視差モニタ１０を参照することによって、現在の画面全体の視差のレベルをチェックし、必要に応じてメニュー画面上で視差量を変更することができる。

なお、視差モニタ１０は、２５６通りの変化で視差の違いを細かく変化を付けて表示させてもよい。ユーザが、視差量を視認できれば良いためである。

次に、図８を用いて、メインマイコン７０が視差調整部５１へ出力する値の算出方法について説明する。図８は、重畳部である視差モニタ１０および調整メニューを、Ｌ画像およびＲ画像に重畳させて表示した画面を示す模式図である。

本実施の形態における視差モニタ１０は、Ｌ画像およびＲ画像の飛び出し視差および奥行き視差は、オンスクリーンメニューである調整メニューを用いて、ユーザにより入力される値に基づいて表示される。ユーザは、視差を３段階で容易に視認することができる。

まず、ユーザは、調整メニューの設定値を選択する。調整メニューは、「視差モニタ」、「視差表示時間」、「スクリーンサイズ」、「視差表示」等の選択項目を有している。これらの選択項目の複数の値を、ユーザが選択する。なお、調整メニューの項目はこれらの例に限定されるものではない。

例えば、調整メニューの選択項目である「視差モニタ」に対して、ユーザは、好みに応じて「ＯＮ」または「ＯＦＦ」のいずれか一方を選択する。「視差モニタ」について、設定値「ＯＮ」が選択された場合は、視差重畳部である視差モニタ１０は、Ｌ画像およびＲ画像に重畳させて表示される。「視差モニタ」について、設定値「ＯＦＦ」が選択された場合は、視差モニタ１０は、Ｌ画像およびＲ画像に表示されない。これにより、ユーザは視差モニタ１０を画面上に表示させるか否かを選択することができる。

調整メニューの選択項目である「視差表示時間」に対して、ユーザは、好みに応じて「３秒」または「１０秒」のいずれか一方を選択することができる。「視差表示時間」について、設定値「３秒」が選択された場合は、視差モニタ１０は、Ｌ画像およびＲ画像に３秒間表示される。「視差表示時間」について、設定値「１０秒」が選択された場合は、視差モニタ１０は、Ｌ画像およびＲ画像に１０秒間表示される。例えば、静止画などの動きが少ない画像では視差モニタ１０による視差表示時間が継続されると逆に画面内の画像がわかりにくくなる場合がある。このような動きが少ない画像では、調整メニューにより、表示時間を短い時間を設定することができる。これにより、ユーザは表示される画像に応じて、視差モニタ１０を画面上に表示させる時間を選択することができる。

調整メニューの選択項目である「スクリーンサイズ」に対して、ユーザは、「８０」、「１００」、「１２０」のいずれか一つを選択することができる。調整メニューの選択項目である「視差表示」に対して、「０．１％以上」または「０．５％以上」のいずれか一方をユーザが選択することができる。調整メニューにおける「表示視差」について、設定値「０．１％以上」が選択された場合は、視差量は、０．１％〜０．９％までの視差と、１％〜２．９％と、３％以上との３段階で表示される。調整メニューにおける「表示視差」について、設定値「０．５％以上」が選択された場合は、視差量は、０．５％〜０．９％までの視差と、１％〜２．９％と、３％以上との３段階で表示する。これにより、ユーザは視差を認識することができる。

視差モニタ１０は、３％以上の大きな視差を、ユーザに容易に視認させることができる。視差モニタ１０は、０．１％よりも小さい微小な視差を、ユーザに無視させる。これにより、ユーザは視差調整を容易に行うことができる。

調整メニューを表示させる位置は、図８に示すように、Ｌ画像およびＲ画像の右上に表示される。しかし、これに限られることなく、調整メニューを表示させる位置は、表示される画像のいずれの位置であっても良い。

視差の段階表示調整メニューの選択項目および設定値は、上述した例に限られることなく、適宜好適な値を設定することができる。

上述の例では、調整メニューによりユーザが値を選択する場合について説明を行った。しかし、本実施の形態ではこれに限られること無く、調整メニューによりユーザが値を入力することができるように設定しても良い。さらに、調整メニューによりユーザが入力するのではなく、予め設定された値を用いても良い。つまり、メインマイコン７０が並列処理部５５へ出力する制御信号は、メインマイコン７０内部に予め決められた値に基づいて設定されても良い。

ここで、図９を用いて、重畳除外制御部５３が行う処理について説明する。図９は、視差検出範囲説明概念図である。一般的に左右端において、コンテンツによっては正確な視差検出できない場合が多々ある。そこで、誤った視差検出や視差重畳を行ったことによりユーザが間違って視差調整することを防ぐため重畳除外制御部５３により視差の重畳を除く。

重畳除外制御部５３は、図９に示す通り、画像内の両端３％程度を重畳除外部５７として設定する。これは、例えば、フルハイビジョンの水平１９２０画素のプロジェクタやディスプレイのうち、５８画素ずつ重畳を除外することを意味する。本実施の形態では重畳除外制御部５３をディスプレイの水平画素のうち３％を設定した。しかしこれに限られることなく、過度な視差をつけたコンテンツなどでは左右５％程度除外してもよい。重畳除外する割合は、固定値に設定されていてもよいし、ユーザによって選択的に設定されてもよい。このように重畳除外制御部５３により、画像の左右における、視差検出部５２で検出できない視差、誤検出してしまう恐れのある視差を重畳しないように、視差表示を行わないよう制御する。

４．作用および効果
上述した構成により、ユーザは、Ｌ画像およびＲ画像の飛び出し視差および奥行き視差を３段階で容易に視認することができる。

また、最適視差を３％とした場合、３％を超える視差が存在した場合は、その部分を、色もしくは輝度変化で視差を視認することができる。これにより、視差調整部５１にて視差を小さくさせたい場合は、Ｌ画像およびＲ画像の水平位置をそれぞれ移動させることで視差を少なくすることができる。一方、視差を大きく設定したい場合は、Ｌ画像およびＲ画像の水平位置をそれぞれ移動させることで視差を大きくすることができる。

以上のように、視差量をＬ画像およびＲ画像上に重畳させた状態で、その視差の状態に基づいて視差を調整することができるので、好適な視差状態で３Ｄ画像を表示させることができる。その結果、ユーザに対して生体的疲労感の少ない３Ｄ画像を提供できる。

なお、飛び出し視差および奥行き視差は、予めメインマイコン７０に入力されている値に基づいて表示されてもよい。

（実施の形態２）
以下において、実施の形態２に係るプロジェクタ９５の構成について説明する。ただし、プロジェクタ９５の基本構成は、実施の形態１と同様であるため、以下においては、実施の形態１との相違点について主に説明する。本実施の形態における視差モニタ１０は、Ｌ画像およびＲ画像の、飛び出し視差および奥行き視差は、ユーザにより入力される値に基づいて警告色により表示される。ユーザは、特定視差以上の視差部分が警告色表示されることにより、視差を容易に視認することができる。

ユーザは、調整メニューの選択項目である「スクリーンサイズ」に対して、設定値である「８０」、「１００」、「１２０」のいずれか一つを選択する。

まず、入力されたスクリーンサイズに基づいて、Ｌ画像およびＲ画像の飛び出し視差が５０ｍｍ以上の部分が算出される。視差は、メインマイコン７０にて、スクリーンサイズに応じた倍率で、調整される。視差モニタ１０は、Ｌ画像およびＲ画像に、飛び出し視差が５０ｍｍ以上の部分の画素に対し警告表示を行う。

ここで、Ｌ画像およびＲ画像の飛び出し視差が５０ｍｍ以上の部分を警告表示する理由について説明を行う。人間の左右の眼球間距離約６５ｍｍを超える視差は、ユーザが不快に感じやすい。これを発生させないために、人間の左右の眼球間距離と若干の余裕を持たせた距離である５０ｍｍ以上の部分について警告表示を行いたいためである。

Ｌ画像およびＲ画像の警告表示として、画像を表示させる画素に、Ｒ：２５５、Ｇ：０、Ｂ：０の値を与える。これにより、ユーザは、特定視差以上の視差部分を赤色の警告表示がされることにより容易に視認することができる。

ユーザは、警告表示された画像を参照しながら、Ｌ画像およびＲ画像の水平位置を調整する。Ｌ画像およびＲ画像の水平位置を調整することにより、飛び出し視差を調整する。

本開示における重畳とは、本実施の形態に示されるように、特定の画像情報を持つ画素に対して、警告表示用の特定色を上書きして、警告表示用の特定色をスクリーン上に表示させる概念が含まれる。

また、本実施の形態では、飛び出し視差が５０ｍｍ以上の部分の画素に警告表示を表示させる例を説明した。しかし、これに限られることなく、奥行き視差が５０ｍｍ以上の部分の画素にのみ警告表示を行ってもよい。また、飛び出し視差が５０ｍｍ以上の部分および奥行き視差が５０ｍｍ以上の部分に警告表示を行ってもよい。ユーザが不快に感じる可能性のある視差値を警告表示するものであればよいためである。

本実施の形態では、飛び出し視差が所定距離以上の例について説明を行ったが、これらの所定距離に限定されるものではない。また、本実施の形態では、飛び出し視差が所定距離以上の例について説明を行ったが、視差角を用いて警告表示を行ってもよい。例えば、飛び出し側の最大視差が、視差角１度以上の場合に警告表示を行うようにしてもよい。これにより、ユーザは視差調整を容易に行うことができる。

なお、本実施の形態において、視差の調整をユーザにより入力される場合について説明を行った。しかし、これに限られること無く、飛び出し側視差および奥行き側視差の調整操作は、メインマイコン７０によって自動的に実行されてもよい。すなわち、プロジェクタ９５は、奥行き視差が５０ｍｍ以上の場合や、飛び出し視差が視差角１度以上になった場合には、メインマイコン７０が自動でＬ画像およびＲ画像の水平位置を行っても良い。これにより、ユーザは視差調整を容易に行うことができる。

以上のように、実施の形態２においても、映画等のブルーレイコンテンツにおける視差量の検出結果を重畳させた状態で、その最大視差に基づいて視差を調整することができる。そのため、好適な視差状態にした３Ｄ画像を表示させることができる。

さらに、プロジェクタのようにスクリーンサイズが自由に変えられるディスプレイの場合でも、あらかじめスクリーンサイズを入力しておくことで、視差量を認識しつつ視差調整できるので、ユーザはスクリーンサイズに応じた好適な視差で３Ｄ映像を視聴できる。

本発明によれば、ユーザが視差状態を容易に調整可能な画像表示装置を提供できるため、プロジェクタやテレビ等の映像表示分野において有用である。

１０ 視差モニタ
１１ ビデオ入力端子
１２ Ｓビデオ入力端子
１３ ＨＤＭＩ入力端子
２１ 入力セレクタ
２２ カラーデコーダ
２３ Ｙ／Ｃ分離回路
２４ ＨＤＭＩレシーバ
２５ 入力セレクタ
３０ Ａ／Ｄコンバータ
４０ リサイズ処理回路
５０ ３Ｄ信号処理回路
５１ 視差調整部
５２ 視差検出部
５３ 重畳除外制御部
５４ 視差モニタ重畳部
５５ 並列処理部
５６ フレームシーケンシャル処理部
５７ 重畳除外部
７０ メインマイコン
７１ メモリ
８１ 相展開回路
８２ 相展開回路
８３ 相展開回路
９０ パネル駆動ＩＣ
９１ ＬＣＤパネル
９２ ＬＣＤパネル
９３ ＬＣＤパネル
９５ プロジェクタ
９６ アクティブシャッタメガネ
９７ ＢＤプレーヤー
９８ スクリーン

Claims (4)

1. ３Ｄ画像の右目用画像信号と左目用画像信号とを取得し、前記右目用及び左目用画像信号の視差を調整する視差調整部と、
   前記視差調整部により視差が調整された前記右目用及び左目用画像信号の視差量を検出する視差検出部と、
   前記右目用画像または左目用画像における所定の領域を指定する重畳除外部と、
   前記重畳除外部で指定された領域以外の領域に対し、前記視差検出部により検出された前記視差量を、輝度差もしくは色度差により重畳する視差モニタ重畳部と、
   前記視差モニタ重畳部で重畳された画像を出力する出力部とを具備する、
   画像表示装置。
2. 前記視差モニタ重畳部は、輝度差で視差量を表示し、前記スクリーンサイズに対応した所定の視差を超えている領域に、所定の色で警告表示することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
3. 前記視差モニタ重畳部は、前記スクリーンサイズに対応した所定の視差を超えている部分に、所定の色もしくは輝度で警告表示することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
4. 視差検出部は、前記右目用画像内の第１注目画素と前記第１注目画素の周辺画素とを含む第１窓領域における輝度と、前記左目用画像内で前記第１注目画素に対応する第２注目画素と前記第２注目画素の周辺画素とを含む第２窓領域における輝度との差分値に基づいて、前記視差量を検出する、
   請求項１記載の画像表示装置。

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