説明

画像表示装置

【課題】映像信号の左目用映像信号と右目用映像信号の輝度差、コントラスト差を抑え、かつ色差や色差調整時の色対比現象の発生を抑制させることを目的とする。
【解決手段】様々なフォーマットの3D映像信号をフォーマット変換回路26でサイドバイサイド信号またはトップアンドボトム信号に変換して表示し、変換後の映像信号に左目右目映像に対応する波形モニタ44に表示させ、左目右目映像信号の輝度レベル及び信号振幅レベルを調整回路43にて調整し、調整後はその調整データにより所定の3D映像信号にして表示デバイス91〜93を駆動する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、3次元(3D)映像信号のプロジェクタやテレビ等での3D表示において、左右の目に表示する画像の輝度差、色差を調整する際の表示態様に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、エイチ ディー エム アイ ヴァー1.4エー(HDMI Ver1.4a)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、また3D表示するディスプレイも増え、フレームバイフレームで高速駆動させて、アクティブシャッタメガネと同期し、左右の目にそれぞれ最適なステレオ映像を表示させることで、立体視させる表示方式が広まりつつある。
【0003】
これらの表示にはフレームバイフレームで駆動させることが出来るテレビやプロジェクタを用いることが多いが、特にプロジェクタではスクリーンサイズが大きいため、入力映像信号の視差量が大きくなり、より立体感のある映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映像酔いや、左目右目の映像差が生体的に不快感を与えることが多い。
【0004】
一方、通常プロジェクタでは色調整機能やガンマ調整機能、輝度、コントラスト調整を高精度に調整する機能を有している。これらの機能は2次元(2D)信号に最適化された機能であるため、3Dの右目映像、左目映像に最適な調整機能がなく、この調整機能が望まれている。
【0005】
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献1が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2002−262218号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来の色調整機能としては、ユーザの指示に応じて色を調整する特許文献1のものがある。
【0008】
特許文献1の画像補正装置は、1つの表示画面に参照用ウィンドウと作業用ウィンドウを左右に並べて配置し、両方のウィンドウに同じ画像をウィンドウのサイズに合わせて縮小して表示する。ユーザは、参照用ウィンドウの画像をオリジナルの画像として参照しながら、作業用ウィンドウの画像の色をマウス操作で調整することができるが、あくまでも、2つのウィンドウは同一映像の補正前後の映像であり、左右の目に対応する3D映像信号の調整ができる構成ではない。
【0009】
また、HDMI 1.4aで入力される様々な入力フォーマットに対して、サイドバイサイドやトップアンドボトムなど2つの目に対応する信号を1つのディスプレイ画面内に表示できる構成でないため、左目映像用信号と右目映像用信号とを同一画面内で調整することが困難であった。
【0010】
また特許文献1の表示態様では、色の対比現象が生じやすく、色調整が難しいという問題もあった。
【0011】
ここで対比現象とは、ある色が他の色に影響されて、実際の色とは違って見える現象で、人間の目の錯覚によって起こるものである。
【0012】
対比現象にはいくつかのタイプがあるが、特許文献1の表示態様の場合は、特に、継続対比と面積対比を起し易い。継続対比とは、ある色を見た後で他の色を見ると、最初に見た色の補色が残像として目に映る現象である。例えば、白を見たあとには黒の残像が、赤を見たあとには緑の残像が映る。
【0013】
特許文献1の表示態様の場合、参照用ウィンドウの画像をしばらく眺めてから、作業用ウィンドウの画像を見ると、継続対比によって、作業用ウィンドウの画像の上に参照用ウィンドウの残像が重なって見え、本来の色を認識することが難しくなる。また、参照用ウィンドウの残像と作業用ウィンドウの画像は、サイズや画像内の輪郭、形状等がぴったり一致して重なるので、2つのウィンドウを交互に見ることにより、残像が濃くなって行き、色調整が一層難しくなる。面積対比とは、面積が大きくなるにつれて、その色の持つ特徴が強まって見える現象であり、例えば暗い色はより重く、明るい色はより軽く見える。
【0014】
特許文献1の表示態様の場合、装置は、表示画面全体に表示するための画像を、ウィンドウのサイズに合わせて縮小するので、画像の色の特徴が弱まって見え、これにより色を正しく認識することができなくなる。そこで本発明は、3D映像信号の左目用映像信号と右目用映像信号の輝度差、コントラスト差を抑え、かつ色差や色差調整時の色対比現象の発生を抑えた表示態様により色調整を行うことができる画像表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記課題を解決するために本発明の画像表示装置は、3D映像信号を入力する手段、前記3D映像信号をサイドバイサイド信号またはトップアンドボトム信号に変換し表示する手段、前記変換後の映像信号に左目右目映像の輝度レベル表示手段を有し、前記左目右目映像信号の輝度レベル及び信号振幅レベルを調整し、前記調整後は所定の3D映像信号にして表示デバイスを駆動する。
【0016】
この構成によれば、カメラなどの性能差による左右の目の映像信号の輝度差、コントラスト差を輝度レベル表示手段で表示させながら、ユーザが簡単に調整できるので生体的に疲労感の少ない左右の目に対する映像を表示できる。
【0017】
また3D映像信号を入力する手段、前記映像信号の左目右目映像の輝度レベル表示手段、前記映像信号を左右または上下で左目右目映像に分割表示する手段を有し、前記左目右目映像信号の輝度レベル及び信号振幅レベルを調整し、前記調整後は所定の3D映像信号にして表示デバイスを駆動する。
【0018】
この構成によれば、画像圧縮されていない連続した1枚の映像の中で、左右の目の映像に対して、ユーザが調整できるので、左右の目の映像バラツキを抑制させることができるとともに、色対比も発生させにくく調整できる。
【0019】
さらに前記変換後の左目右目映像に、色調整手段を表示し、少なくとも片目の映像に対して彩度もしくは、色相、明度を調整するので、カラー成分を有する映像に対して正確な調整を行うことができる。
【0020】
また、前記変換後の左目右目映像に、ガンマ調整手段を表示し、少なくとも片目の映像に対してガンマカーブを調整するので、すべての階調において、輝度レベルを合わせることができる。
【0021】
また、前記変換後の映像信号に左目右目映像の輝度レベル表示手段は、前記左目右目映像信号の輝度レベル及び信号振幅レベル調整手段の後段に位置するので、輝度レベル表示手段により表示される結果は、調整後のデータにより表示させられるので、ユーザインターフェースとして、容易な調整を実現できる。
【0022】
さらに、前記色調整手段、前記ガンマ調整手段は、それぞれ2つずつ配置して、左目右目映像を各々調整するので、片方の目の映像だけでなく、両方の目の映像に対して最適化させることができる。
【発明の効果】
【0023】
上記構成によれば、カメラなどの性能差による左右の目の映像信号の輝度差、コントラスト差を輝度レベル表示手段で表示させながら、ユーザが簡単に調整できる。
【0024】
また、画像圧縮されていない連続した1枚の映像の中でも、左右の目の映像に対して、ユーザが調整できるので、左右の目の映像バラツキを抑制させることができるとともに、色対比も発生させにくく調整できる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の一実施形態であるプロジェクタの利用形態を示す図
【図2】3D出力映像信号のフォーマット例を示す図
【図3】3D入力映像信号の入力フォーマット例を示す図
【図4】プロジェクタ100の構成を示すブロック図
【図5】実施の形態1におけるリサイズ・波形モニタ発生回路及びキーストン・ガンマ・色変換回路を示す図
【図6】左右の目に対応する映像を表示させて、波形モニタにて調整する調整画面を示す図
【図7】実施の形態2におけるリサイズ・波形モニタ発生回路及びキーストン・ガンマ・色変換回路を示す図
【図8】実施の形態2における、左右の目に対応する映像を表示させて、色調整メニューにて色調整を示す図
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下では、本発明にかかる実施の形態について、図面を参照しつつ説明を行う。
【0027】
(実施の形態1)
図1は、本発明の一実施形態であるプロジェクタの利用形態を示す図である。
【0028】
同図においてプロジェクタ100は、入力端子に接続されたBDプレーヤ150からの3D映像信号を内部で信号処理し、液晶パネルに展開してフレームバイフレームフォーマットにて映像出力し、スクリーン160に拡大表示するとともに、ユーザはフレームバイフレームの右目(以下Rと略す)、左目(以下Lと略す)に対応する映像に同期したアクティブシャッタメガネ130が開閉されて、3D映像を見ることができる。
【0029】
図2は、このフレームバイフレームの出力方法を示す図である。
【0030】
L、Rそれぞれの映像は120Hzにて交互に切り換えられて、この交互の映像に合わせて、図1のアクティブシャッタメガネ130がL、R交互に開く。
【0031】
図3はプロジェクタ100に入力される3D映像信号のフォーマットを示すものである。同図(a)はサイドバイサイド方式で水平方向に映像が圧縮されて、L,Rが1画面に表示できるフォーマットとなり通常のHD方式やNTSC方式等で入力される。同図(b)はトップアンドボトム方式である。これは垂直方向に映像が圧縮されてL,Rが1画面に表示できるフォーマットとなり、これも通常のHD方式やNTSC方式で入力される。同図(c)はフレームパッキング方式であり、同図(b)のトップアンドボトム方式のように垂直圧縮はされておらず、クロックレートが2倍で伝送されるフォーマットとなっている。このため、1画面でL、RをHD方式やNTSC方式で表示しようとすると、調整時フォーマット変換を必要とする。(d)はラインアルタネイティブ方式であり、1ライン毎にL,Rが交互に表示されてしまうため、この方式も調整時、1画面で視差による映像ズレのジャギーに見えない映像とするためには、同図(a)や同図(b)の方式のようなフォーマット変換を必要とする。
【0032】
図4は、プロジェクタ100の構成を示すブロック図である。プロジェクタ100は、発明の主要部としてリサイズ・波形モニタ発生回路40、キーストン・ガンマ・色変換回路50、メインマイコン70及びメモリ71を備える。
【0033】
以下では、前段部分と後段部分の関係について、構成を説明する。
【0034】
前段部分の構成は、ビデオ入力端子11、Sビデオ入力端子12、カラーデコーダ22、Y/C分離回路23、A/Dコンバータ30からなるアナログ入力への対応部分と、HDMI入力端子13、HDMIレシーバ24からなるデジタル入力への対応部からなる。ビデオ入力端子11、Sビデオ入力端子12から入力される映像信号は、その信号のビデオ信号規格の種類に応じて、カラーデコーダ22、Y/C分離回路23で処理されてRGB信号に変換された上で、A/Dコンバータ30に入力される。
【0035】
カラーデコーダ22は、Y/C分離された信号または入力されたY/C信号をYPbPr信号にカラーデコードするためのデコーダである。
【0036】
Y/C分離回路23は、カラーデコーダ22によって入力されたコンポジットビデオ信号を、Y信号とC信号とに分離するための回路である。A/Dコンバータ30は、入力セレクタ25によって選択されたアナログ信号を、10bitのデジタル信号へ変換するためのコンバータである。
【0037】
他方、HDMI入力端子13からは、HDMI1.4aで定義された各種3Dフォーマットの映像信号及び、2D映像信号が入力されて、HDMIレシーバ24でパラレル信号へ変換される。それぞれの入力は入力セレクタ25で選択され、リサイズ・波形モニタ発生回路40へ入力される。このとき本発明のLR映像信号の輝度・コントラスト補正、及びガンマ・色変換を実施する場合は、あらかじめフォーマット変換回路26にてサイドバイサイドもしくはトップアンドボトムフォーマットへ変換しておく。但し、入力信号そのものがサイドバイサイドもしくはトップアンドボトムフォーマットの場合は無変換のまま、リサイズ・波形モニタ発生回路40へ入力される。2D信号はリサイズ・波形モニタ発生回路40では通常通り、リサイズされてキーストン・ガンマ・色変換回路50へ入力されて、補正処理を施し、後段部分のデジタル相展開回路81、82、83へ入力される。3D信号の場合は調整時にはサイドバイサイドもしくはトップアンドボトムフォーマットになったLR信号を各々キーストン補正後、波形モニタを発生させてメインマイコン70から制御し、輝度・コントラスト(信号振幅)及びガンマ、色変換を行って、調整データをメモリ71へ格納する。次いで波形モニタを解除し、また調整用に行ったフォーマット変換回路26での変換を元に戻して、後段のフレームバイフレームで解像度の劣化のない最適なリサイズを行い、後段部分へ入力する。
【0038】
後段部分の構成は、デジタル相展開回路81、82、83、パネル駆動IC90、LCDパネル91、92、93から成る。
【0039】
デジタル相展開回路81〜83は、LCDパネル91〜93の駆動ドライバ(不図示)の動作速度を考慮して、フレームバイフレームでデジタル信号を相展開するための回路である。
【0040】
パネル駆動IC(Integrated Circuit)90は、LCDパネル91〜93を駆動するための回路である。
【0041】
LCDパネル91〜93は、3D映像信号の場合120Hzでデジタル相展開回路81〜83によって相展開されたデジタル信号をカラー表示するためのパネルである。
【0042】
次に、主要部の動作について説明する。
【0043】
本発明の波形モニタを表示させて輝度・コントラストを調整する場合、フォーマット変換回路26であらかじめ、サイドバイサイドもしくはトップアンドボトムのフォーマットに変換しておく。図5はリサイズ・波形モニタ発生回路40、キーストン・ガンマ・色変換回路50の内部回路を示す図である。
【0044】
フォーマット変換回路26で変換されたLRの映像信号はそれぞれマトリックス回路(MTX)41でYPbPr信号に変換し次いで、リサイズ回路42で表示画素数に最適な画素数と垂直周波数へ変換する。次いで、3D波形モニタ44の回路にて図6に示すような波形モニタ10を画面上部に表示させる。ここで、輝度・コントラスト調整部43にて左右の画像を比較して、左画面を基準に右を調整したり、右画面を基準に左を調整したりすることができる。さらには、左右それぞれ調整することも可能である。
【0045】
さらにはそれぞれのLR信号をキーストン回路51にてキーストン補正後ガンマ回路52や色変換回路53でそれぞれ、調整して、LRの3D映像信号のカメラの撮影バラツキによる映像信号の差異をそれぞれ補正し、左右バランスのとれた3D映像をそれぞれの目に表示させることで、生体的に疲労感の少ない3D映像を提供できる。
【0046】
(実施の形態2)
プロジェクタ100の基本構成は図4に示す通り同じである。
【0047】
ここでの実施の形態1との差異は図7に示すように1/2H切換器54を有している点である。この1/2H切換器54を有することで、サイドバイサイド信号のように視差だけが異なりほぼ同一映像が2つある映像ではなく、図8に示すように1つの画面を画面中央で切り換えて表示させるため、目に対する対比現象が発生しにくく色調整することができる利点を有する。キーストン補正、ガンマ調整実施後や色変換回路53に入力された映像に対して、図7の色調整用画面1を表示させて、調整したい色をカーソル2で確定すると調整色パレット3にその色が表示される。次いで、目標色パレット5に目標色指定手段6のそれぞれのパラメータ色相601、色の濃さ602、明るさ603で調整された結果が表示されて、目標色を決定する。最後にこの色変換を解除した時点で1/2H切換器54での切換を解除して、所定の3D信号としての出力フォーマットで出力する。
【0048】
この場合出力時には先程の調整データがメモリ71に格納されており、そのデータに基づいて、補正した状態で出力される。
【0049】
以上のように、実施の形態1及び2いずれの場合の入力される3D映像信号において、LR映像の左右の輝度、コントラスト色が発生している場合でも極めて容易にそれぞれの差を抑制することができる効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【0050】
本発明にかかる画像表示装置は、3D映像の左右の映像の輝度差、色差を抑制させることができる効果を有し、プロジェクタ、テレビ等、3D表示ハイビジョンなど高精細かつ高解像に表示させるディスプレイの用途に適する。
【符号の説明】
【0051】
1 色調整用画面
2 カーソル
3 調整色パレット
5 目標色パレット
6 目標色指定手段
11 ビデオ入力端子
12 Sビデオ入力端子
13 HDMI入力端子
21、25 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
26 フォーマット変換回路
30 A/Dコンバータ
40 リサイズ・波形モニタ発生回路
50 キーストン・ガンマ・色変換回路
70 メインマイコン
71 メモリ
81〜83 デジタル相展開回路
90 パネル駆動IC
91〜93 LCDパネル
100 プロジェクタ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
3次元映像信号を入力する手段と、前記3次元映像信号をサイドバイサイド信号またはトップアンドボトム信号に変換し表示する手段と、前記変換後の映像信号に左目右目映像の輝度レベルを表示する手段と、前記左目右目映像信号の輝度レベル及び信号振幅レベルを調整する手段と、前記調整後は所定の3次元映像信号にして表示デバイスを駆動する手段と、を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項2】
3次元映像信号を入力する手段と、前記映像信号の左目右目映像の輝度レベル表示手段と、前記映像信号を左右または上下で左目右目映像に分割表示する手段と、前記左目右目映像信号の輝度レベル及び信号振幅レベルを調整する手段と、前記調整する手段による調整後は所定の3次元映像信号にして表示デバイスを駆動する手段と、を備えたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項3】
前記変換後の左目右目映像に、色調整手段を表示し、少なくとも片目の映像に対して彩度もしくは、色相、明度を調整することを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示装置。
【請求項4】
前記変換後の左目右目映像に、ガンマ調整手段を表示し、少なくとも片目の映像に対してガンマカーブを調整することを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示装置。
【請求項5】
前記変換後の映像信号に左目右目映像の輝度レベル表示手段は、前記左目右目映像信号の輝度レベル及び信号振幅レベル調整手段の後段に位置することを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示装置。
【請求項6】
前記色調整手段、前記ガンマ調整手段は、それぞれ2つずつ配置して、左目右目映像各々調整することを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示装置。

【図1】
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【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】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−84955(P2012−84955A)
【公開日】平成24年4月26日(2012.4.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−227097(P2010−227097)
【出願日】平成22年10月7日(2010.10.7)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】