立体画像表示装置
【課題】 観察者に立体画像を明るくみせることができるようにする。
【解決手段】 中央処理部４は、複数の視差画像を入力され、その視差画像に対する画像処理を画像処理部３に行わせる。画像処理部３は、視差画像のＲＧＢデータをＹＣｒＣｂデータに変換し、変換後のデータのうち、輝度を表すＹのデータに係数ｋ（１．０〜１．４）を乗じる。その後、ＹＣｒＣｂデータをＲＧＢデータに変換し、変換後の視差画像に基づく合成画像を駆動回路２を介して表示パネル部１に表示させる。また、中央処理部４は、オン／オフ制御回路５を介して、遮光パネル部６にパララックスストライプを表示させる。
【解決手段】 中央処理部４は、複数の視差画像を入力され、その視差画像に対する画像処理を画像処理部３に行わせる。画像処理部３は、視差画像のＲＧＢデータをＹＣｒＣｂデータに変換し、変換後のデータのうち、輝度を表すＹのデータに係数ｋ（１．０〜１．４）を乗じる。その後、ＹＣｒＣｂデータをＲＧＢデータに変換し、変換後の視差画像に基づく合成画像を駆動回路２を介して表示パネル部１に表示させる。また、中央処理部４は、オン／オフ制御回路５を介して、遮光パネル部６にパララックスストライプを表示させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体的な画像を観察者に観察させることができる立体画像表示装置に関し、特に、明るい立体画像を観察者に観察させることができる立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体画像表示方法の一つとして、パララックスバリア法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。この方法では、複数の視差画像をそれぞれストライプ画素に分割し、一つの画面上に、左右の視差画像を構成していたストライプ画素を交互に配列してストライプ画像を形成して表示する。そして、このストライプ画像の表示面から所定の距離だけ離れた位置に設けられた所定の開口率の光透過部を有する部材（パララックスバリアと呼ぶ。）を介して、観察者の左右それぞれの眼に、それぞれの眼に対応した視差画像を観察させる。この結果、観察者は特別な眼鏡等を用いなくても立体画像（３次元画像）を観察することができる。なお、複数の視差画像は、複数の観察点から物体を見たときに観察される物体を表した複数の画像である。
【０００３】
また、電子的に形成、消失することのできるスリットを用いてパララックスバリア法によって立体画像を表示する画像表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図２０は、特許文献１に記載された画像表示装置を示す概略図である。特許文献１に記載された画像表示装置は、画像表示面１０の前方に、厚さＤの透明ガラス１１を配置し、さらにその前方に透過型液晶表示素子を配置している。そして、この透過型液晶表示素子により電子式パララックスバリア１２を形成する。画像表示面１０には、二方向または多方向から撮像した複数の視差画像をそれぞれ縦のストライプ画素に分割し、これら複数の視差画像のストライプ画素を交互に所定の順序で配列して構成したストライプ画像を表示させる。また、マイクロコンピュータ１３、コントローラ１４、Ｘドライバ１５およびＹドライバ１６からなる制御手段は、透過型液晶表示素子の表示画面におけるＸＹアドレスを指定して所望の位置に縦長のパララックスストライプを形成する。この結果、電子式パララックスバリアが形成され、パララックスバリア法の原理に従って立体画像の表示を可能としている。
【０００４】
また、特許文献１に記載された画像表示装置は平面画像（２次元画像）の表示も可能としている。平面画像を表示する場合には、画像表示面１０に平面画像を表示させる。そして、制御手段は、透過型液晶表示素子の表示画面全体を透明状態にする。このように、特許文献１に記載された画像表示装置は立体画像の表示と、平面画像の表示の双方を実現している。
【０００５】
また、カラー画像のフォーマットとして、ＲＧＢ形式と、ＹＣｒＣｂ形式とが知られている。この二つの形式は、相互に変換可能である。非特許文献２には、８ビットで表されるＲＢＧ形式のデータと、”ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．６０１”規定のＹＣｒＣｂ形式のデータとの相互変換方法が示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１１９８８９号公報（第３−５ページ、図１）
【非特許文献１】S.H.Kaplan，「Theory of Parallax Barriers 」，J.SMPTE ，ｖｏｌ．５９，Ｎｏ．７，ｐｐ．１１−２１，１９５２
【非特許文献２】”ＹＵＶフォーマットおよびＹＵＶ＜−＞ＲＧＢ変換”、[online]、［平成１６年５月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://vision.kuee.kyoto-u.ac.jp/~hiroaki/firewire/yuv.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されたような立体画像表示装置では、パララックスバリアの存在によって、観察者の片側の目に観察される画像は、表示部１０に表示された画像の半分になってしまう。その結果、観察者に認識される画像の明るさは、表示された画像の明るさの半分に低下してしまうという問題があった。
【０００８】
なお、パララックスバリアが存在していても、観察者に画像を明るく見せる方法がある。図２１は、この方法を示す説明図である。図２１に示す実線は、表示部１０に入力される画像における各階調の明るさ（ブライトネスと呼ばれる。）を示している。この入力画像におけるブライトネスを上昇させることにより（図２１に示す破線参照。）、表示部１０に表示させる画像を明るくし、観察者に画像を明るく見せる。ただし、ブライトネスに上限があるため、ブライトネスを上昇させると、図２１に示すように階調のダイナミックレンジが低下してしまうという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、階調のダイナミックレンジを低下させることなく、観察者に画像を明るくみせることができる立体画像表示装置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】
【００１０】
本発明による態様１は、複数の視差画像を入力する画像入力手段と、入力された各視差画像から得られるＹＣｒＣｂデータのうち、輝度を表すＹデータに対して輝度を向上させる計算を行う輝度計算手段と、Ｙデータに対して輝度計算手段による計算が行われた後の各視差画像から、各視差画像内における列を示すデータを抽出し、列を示すデータを合成することにより複数の視差画像を合成した合成画像を生成する合成手段と、合成手段によって生成された合成画像を表示する画像表示手段と、列を示すデータに応じた光透過部を有するパララックスバリアとを備えたことを特徴とする立体画像表示装置を提供する。
【００１１】
本発明による態様２は、態様１において、ＲＧＢデータをＹＣｒＣｂデータに変換するＹＣｒＣｂ変換手段を備え、画像入力手段が、ＲＧＢデータによって表される複数の視差画像を入力し、ＹＣｒＣｂ変換手段が、複数の視差画像を表すＲＧＢデータをＹＣｒＣｂデータに変換し、輝度計算手段が、ＹＣｒＣｂ変換手段によって変換された後のＹＣｒＣｂデータのうちのＹデータに対して計算を行う立体画像表示装置を提供する。
【００１２】
本発明による態様３は、態様１において、画像入力手段が、ＹＣｒＣｂデータによって表される複数の視差画像を入力し、輝度計算手段が、複数の視差画像を表すＹＣｒＣｂデータのうちのＹデータに対して計算を行う立体画像表示装置を提供する。
【００１３】
本発明による態様４は、態様１から態様３のいずれかにおいて、輝度計算手段が、各視差画像内における列を示すデータのうち、合成手段による合成対象となる列を示すデータに対応するＹデータに対し、所定の係数を乗じることによって新たなＹデータを生成する立体画像表示装置を提供する。
【００１４】
本発明による態様５は、態様１から態様３のいずれかにおいて、輝度計算手段が、各視差画像内における列を示すデータのうち、合成手段による合成対象となる列を示すデータに対応するＹデータと、当該Ｙデータを含む列の隣の列におけるＹデータとの平均値を算出し、平均値に対し所定の係数を乗じることによって新たなＹデータを生成する立体画像表示装置を提供する。
【００１５】
本発明による態様６は、態様４または態様５において、輝度計算手段が、所定の係数として１．０を超え１．４以下の値を用いて新たなＹデータを生成する立体画像表示装置を提供する。
【００１６】
本発明による態様７は、態様１から態様６のいずれかにおいて、合成手段が、複数の視差画像から抽出した列を示すデータのうち合成対象となる列を示すデータを順次配列させて視差画像を合成する立体画像表示装置を提供する。
【００１７】
本発明による態様８は、態様１から態様７のいずれかにおいて、Ｙデータに対して輝度計算手段による計算が行われた後のＹＣｒＣｂデータをＲＧＢデータに変換するＲＧＢ変換手段を備え、合成手段が、ＲＧＢ変換手段によって変換された後のＲＧＢデータによって表される各視差画像から、各視差画像内における列を示すデータを抽出し、列を示すデータを合成することにより各視差画像を合成した合成画像を生成する立体画像表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、入力された各視差画像から得られるＹＣｒＣｂデータのうち、輝度を表すＹデータに対して輝度を向上させる計算を行う輝度計算手段を備えているので、階調のダイナミックレンジを低下させることなく、観察者に明るい立体画像を観察させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明による立体画像表示装置の構成例を示すブロック図である。表示パネル部１は、複数の視差画像におけるストライプ画素を並べた画像を表示する表示パネルである。なお、ストライプ画素については、図４を用いて後述する。図１では図示を省略しているが、立体画像表示装置は、表示パネル部１に光を照射するバックライトも備えている。駆動回路２は、表示パネル部１に画像を表示させる。画像処理部３は、入力された複数の視差画像から、表示パネル部１に表示させる画像を生成する処理を行う。画像処理部３の処理については後述する。
【００２０】
遮光パネル部６は、複数の表示状態を呈することが可能な表示パネルである。遮光パネル部６は、縦長の透明領域と縦長の非透明領域とを交互に並べた画像（パララックスストライプと呼ぶ。）を表示する状態と、画面全体を透明状態にする表示状態とを呈する。遮光パネル部６はパララックスストライプを表示することによってパララックスバリアとしての役割を果たす。オン／オフ制御回路５は、中央処理部４の制御に従って、パララックスストライプを表示させたり、あるいは、画面全体を透明状態にさせるように遮光パネル部６を駆動する。
【００２１】
中央処理部４には、表示パネル部１に表示させる画像の元となるストライプ画像ソース（複数の視差画像）７が入力される。そして、画像処理部３に、画像処理を実行させ、その結果得られる画像を表示パネル１に表示させる。このとき、中央処理部４は、オン／オフ制御回路５を介して遮光パネル部６にパララックスストライプを表示させる。この場合、観察者に立体画像を観察させることになる。なお、観察者に平面画像を表示させる場合には、中央処理部４は、入力された画像に対し、後述する画像処理部３による画像処理を行わず、入力された画像をそのまま表示パネル部１に表示させる。また、オン／オフ制御回路５を介して遮光パネル部６の画面全体を透明状態にする。
【００２２】
また、ここでは、説明を簡単にするために、二つの視差画像のデータが中央処理部４に入力されるものとする。一方の視差画像は、右目に観察される右目用画像である。もう一方の視差画像は、左目に観察される左目用画像である。
【００２３】
図２は、表示パネル部１の構成例を示す模式的断面図である。表示パネル部１は、透明基板（例えばガラス基板）２４，２７の間に液晶層２６を挟持する。なお、液晶層２６は、シール材によって封止されるが、シール材の図示は省略した。また、カラー表示を行う場合には、透明基板間にカラーフィルタ２５も配置される。カラーフィルタ２５は、Ｒ（赤色）フィルタ３１、Ｇ（緑色）フィルタ３２およびＢ（青色）フィルタ３３が繰り返し並べられることによって形成されている。各透明基板２４，２７における液晶層２６と反対側の面には、それぞれ位相差板２３，２８が設けられ、さらにその位相差板上に偏光板２２，２９が設けられる。また、上記の表示パネル部１を中心にして、観察者とは反対側に、バックライト２１が設けられる。また、図示していないが、透明基板２４，２７における液晶層２６側の面には透明電極が配置され、透明電極によって電極間の液晶層２６に電圧を印加する。この電圧印加によって液晶分子の配列状態を変化させることで、所望の画像を表示する。このような表示パネル部１の構成は、公知の液晶表示装置の構成と同様の構成であってよい。
【００２４】
透明電極（図示せず。）は、各透明基板２４，２７に行電極、列電極として配置され、マトリクス状に画素を形成してもよい。この場合、液晶層２６として、例えばＳＴＮ（Super-Twisted Nematic ）液晶を用い、線順次駆動により画像を表示すればよい。また、一方の透明基板にコモン電極を配置し、他方の透明基板にマトリクス状にＴＦＴおよび画素電極を配置した構成であってもよい。この場合、液晶層２６として、例えばＴＮ（Twisted Nematic ）液晶を用いればよい。また、カラーフィルタ２５を配置せずにモノクロ表示を行う構成であってもよい。
【００２５】
また、表示パネル部１は、液晶を用いたものでなくてもよい。例えば、カラー表示を行うＰＤＰ（Plasma Display Panel ）であってもよい。あるいは、有機ＥＬディスプレイ装置であってもよい。有機ＥＬディスプレイ装置は、カラー表示を行うものであっても、モノクロ表示を行うものであってもよい。また、駆動回路２は、表示パネル部１の種類（液晶表示装置、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイ装置等）に応じた公知の駆動装置であればよい。
【００２６】
図３は、遮光パネル部６の構成例を示す模式的断面図である。遮光パネル部６は、図３（ａ）に示すように、透明基板（例えばガラス基板）４３，４６の間に液晶層４５を挟持する。液晶層４５は、シール材４４によって封止される。各透明基板４３，４６における液晶層４５と反対側の面には、それぞれ位相差板４２，４７が設けられ、さらにその位相差板上に偏光板４１，４８が設けられる。また、図示していないが、透明基板４３，４６における液晶層４５側の面には透明電極が配置され、透明電極によって電極間の液晶層４５に電圧を印加する。透明電極は、パララックスストライプを表示できるように配置されていればよい。例えば、一方の透明基板上に一枚のコモン電極を配置し、もう一方の透明基板上に、縦長の非透明領域と対応するようにパターニングされたセグメント電極を配置し、コモン電極とセグメント電極間の液晶に電圧を印加したときにその液晶が非透明状態になるように構成すればよい。また、オン／オフ制御回路５は、スタティック駆動により液晶表示装置を駆動する公知の駆動装置であればよい。
【００２７】
図３（ｂ）は、遮光パネル部６がパララックスストライプを表示した状態を示す。パララックスストライプ表示時には、光を通過させない遮光部５１と光を通過させる透過部５２とが表れ、遮光パネル部６は、パララックスバリアとなる。
【００２８】
続いて、中央処理部４に入力される視差画像のデータについて説明する。ここでは、ＲＧＢ形式の画像データが入力されるものとする。図４は、画像データにＲ、Ｇ、Ｂの各データが割り当てられている状態を示す説明図である。図４に示すように、画像は複数の列に分割され、各列にＲ、ＧまたはＢのいずれかのデータが割り当てられる。また、列の順序に従って、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、・・・の順にデータが割り当てられる。なお、各列は、それぞれドットが縦方向に並んだものであり、各列のドット数は同数である。Ｒの列の各ドットには、Ｒのデータが割り当てられる。Ｇの列、Ｂの列についても同様である。このように、ＲＧＢの各データが割り当てられた画像データにおいて、Ｒのデータ、ＧのデータおよびＢのデータが割り当てられた３列の組み合わせをストライプ画素と呼ぶことにする。右目用画像および左目用画像は、いずれも図４に示すようなストライプ画素が並んだ画像である。
【００２９】
また、本例では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各データは８ビットで表されるものとする。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各データがとり得る値は０〜２５５であるものとする。
【００３０】
図５は、画像処理部３による画像処理を示すフローチャートである。画像処理部３には、まず、複数の視差画像（ここでは右目用画像および左目用画像）が、中央処理部４から入力される（ステップＳ１）。右目用画像および左目用画像は、いずれもストライプ画素が並んだ画像である。画像処理部３は、各画像に含まれている各ストライプ画素内のＲＧＢのドットの組み合わせ毎に、ＲＧＢのデータを、ＹＣｒＣｂのデータ（”ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．６０１”規定のＹＣｒＣｂのデータ）に変換する処理を行う（ステップＳ２）。この変換は、以下の式１から式３の変換式に従って行えばよい。
【００３１】
Ｙ＝０．２５７・Ｒ＋０．５０４・Ｇ＋０．０９８・Ｂ＋１６ 式１
【００３２】
Ｃｂ＝−０．１４８・Ｒ−０．２９１・Ｇ＋０．４３９・Ｂ＋１２８ 式２
【００３３】
Ｃｒ＝０．４３９・Ｒ−０．３６８・Ｇ−０．０７１・Ｂ＋１２８ 式３
【００３４】
既に述べたように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各データのとり得る値は０〜２５５である。このとき、Ｙのとり得る範囲は、１６〜２３５となる。また、ＣｂおよびＣｒのとり得る範囲は、１６〜２４０である。ステップＳ２の変換によって得られたＹは、輝度を表すデータである。ステップＳ２の変換の結果、ストライプ画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの列に分割された状態ではなくなり、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのデータを持つ１列のデータであると考えることができる。
【００３５】
ステップＳ２に続いて、画像処理部３は、表示パネル部１の表示に寄与する列の列データのＹに対し、輝度を上昇させるように係数を乗じる計算を行う（ステップＳ３）。ここでは、右目用画像の奇数列のストライプ画素と左目用画像の偶数列のストライプ画素とを合成して表示パネル部１に表示させる画像を生成するものとする。図６は、右目用画像の表示に寄与する列の列データを示す説明図である。右目用画像に関しては奇数列のストライプ画素が表示に用いられるので、ステップＳ２で得られた奇数列のＹのデータに対し計算を行う。すなわち、図６に示す第１，３，・・・，Ｋ−１列のＹのデータに対し計算を行う（Ｋは偶数。）。また、図６には示していないが、左目用データに関しては、第２，４，・・・，Ｋ列のＹのデータに対し計算を行う。各列のＹのデータに対し、以下の式のように係数ｋを乗じる。
【００３６】
ＹＤ’＝ｋ・ＹＤ 式４
【００３７】
ただし、Ｙに付した添え字は、そのＹのデータに対応する列を表しているものとする。すなわち、ＹＤは、第Ｄ列のデータであるとする。また、ＹＤ’は、ステップＳ３における計算後のＹのデータを表すものとする。また、式４におけるｋは、１．０を超え１．４以下の値である。式４の計算により、各列のＹの値は、輝度を高くするように計算されることになる。ただし、ｋとして１．４を超える値をもちいると、画像の白い部分が良好に表示されなくなってしまう。そのため、ｋとして１．０を超え１．４以下の値を用いる。
【００３８】
なお、式４以外の計算式を用いて、輝度を上昇させる計算を行ってもよい。式４以外の計算式を用いた計算方法について説明する。この計算方法では、表示に寄与する列データのＹと、その隣の列の列データのＹとの平均値を求め、その平均値に係数ｋを乗じればよい。図７は、この計算方法の具体例を示す説明図である。図７では、第Ｄ列のＹのデータに関して、輝度を上昇させる計算を行う例を示している。第Ｄ列のＹのデータは、ＹＤで表している。その隣りの列（ここでは第Ｄ−１列とする。）のＹのデータは、Ｙ（Ｄ−１）で表している。この二つのデータの平均値に係数ｋを乗じればよいので、第Ｄ列における計算後のＹのデータＹＤ’は、式５によって表される。
【００３９】
ＹＤ’＝ｋ・（ＹＤ＋Ｙ（Ｄ−１））／２ 式５
【００４０】
この場合も、係数ｋは、１．０を超え１．４以下の値である。図７では、ｋ＝１．１の場合を示している。なお、式５による計算を行う場合、隣の列が存在しないことがある。例えば、第１列のＹのデータ（Ｙ１）を計算する場合、式５におけるＹ（Ｄ−１）に相当するデータは存在しない。この場合、隣の列のＹのデータが、第１列のＹのデータと等しいとみなして計算を行えばよい。
【００４１】
式４また式５によって、Ｙに対する計算を行った後、画像処理部３は、ＹＣｒＣｂのデータを再び、ＲＧＢのデータに変換する処理を行う（ステップＳ４）。この変換は、以下の式６〜式８の変換式に従って行えばよい。
【００４２】
Ｒ＝１．１６４・（Ｙ−１６）＋１．５９６・（Ｃｒ−１２８） 式６
【００４３】
Ｇ＝１．１６４・（Ｙ−１６）−０．３９１・（Ｃｂ−１２８）−０．８１３・（Ｃｒ−１２８） 式７
【００４４】
Ｂ＝１．１６４・（Ｙ−１６）＋２．０１８・（Ｃｂ−１２８） 式８
【００４５】
ステップＳ４の変換処理により、再びＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの列を組み合わせたストライプ画素が得られる。また、このストライプ画素の集合として、輝度計算（具体的にはステップＳ３の計算）を行った後の画像データが得られる。
【００４６】
画像処理部３は、ステップＳ１で入力された右目用画像および左目用画像それぞれに対しステップＳ２〜Ｓ４までの処理を行ったならば、右目用画像のデータおよび左目用画像のデータを合成する（ステップＳ５）。図８は、画像データの合成処理の例を示す説明図である。既に述べたように、本例では、右目用画像の奇数列のストライプ画素と左目用画像の偶数列のストライプ画素とを合成して表示パネル部１に表示させる画像を生成するものとする。画像処理部３は、図８に示すように右目用画像から奇数列のストライプ画素のデータを抽出し、左目用画像から偶数列のストライプ画素のデータを抽出する。そして、抽出したストライプ画素のデータを第１列から順番に並ぶように合成する。従って、図８に示すように、右目用画像から抽出した第１列のストライプ画素、左目用画像から抽出した第２列のストライプ画素、右目用画像から抽出した第３列のストライプ画素、・・・と並ぶように、画像データを合成する。
【００４７】
右目用画像の偶数列のストライプ画素と左目用画像の奇数列のストライプ画素とを合成してもよい。この場合、右目用画像の偶数列および左目用画像の奇数列に対してステップＳ３の計算処理を行えばよい。
【００４８】
画像処理部３は、合成後の画像データを駆動回路２に出力して、合成後の画像データに基づく画像を表示パネル部１に表示させる（ステップＳ６）。
【００４９】
中央処理部４は、合成後の画像データに基づく画像を表示パネル部１に表示させる場合、パララックスストライプを表示する。このパララックスストライプにおける遮光部５１および透過部５２（図３（ｂ）参照。）の幅について説明する。図９は、遮光部５１と透過部５２の幅の例を示す説明図である。
【００５０】
二つの視差画像（右目用画像と左目用画像）を合成する場合、パララックスバリアの開口率（パララックスバリアの幅全体に対する透過部の割合）を１／２とする。すなわち、図９に示すように遮光部５１と透過部５２の幅を等しくする。この幅をｄとする。遮光部５１および透過部５２の幅ｄは、ストライプ画素の幅（Ｒ、Ｇ、Ｂのデータが割り当てられた３列分の幅）と等しく定める。また、遮光部５１および透過部５２が、例えば、それぞれ表示パネル部１に表示される左目用画像のストライプ画素、右目用画像のストライプ画素と重なるようにパララックスストライプが表示される。
【００５１】
表示パネル部１に合成画像を表示するとともに、図９に例示するようにパララックスストライプを表示して遮光パネル部６をパララックスバリアとして用いることによって、観察者に立体画像を認識させることができる。
【００５２】
平面画像を表示させる場合には、中央処理部４は、入力された画像のデータに対して画像処理部３による変換処理や輝度計算を行うことなく、表示パネルにその画像を表示すればよい。また、遮光パネル部６は画面全体を透明状態にすればよい。
【００５３】
本発明では、立体画像を表示させる場合、表示パネル部１に表示される画像のデータは、ＲＧＢデータからＹＣｒＣｂデータに変換され、輝度データであるＹの値が高くなるように計算され、再びＲＧＢデータに変換されたものである。従って、入力された視差画像よりも輝度が高くなるように計算処理が行われているので、パララックスバリアが存在していても、観察者に明るい立体画像を認識させることができる。また、平面画像を表示する状態と、立体画像を表示する場合とを切り替えても、立体画像表示時における輝度の低下がないので観察者に違和感を感じさせないようにすることができる。
【００５４】
また、本発明では、ＲＧＢデータにおいてブライトネスを上昇させるという処理（図２１参照。）は行っていないので、ダイナミックレンジが低下することはない。また、ＲＧＢデータのまま、周囲のストライプ画素に基づいてＲＧＢデータに変更を加えると、色味が変わってしまう可能性が生じる。しかし、本発明ではＲＧＢデータをＹＣｒＣｂに変換し、輝度を示すＹのみに対して輝度を高めるための計算を行っている。従って、画像の色味が変化してしまうことも防止できる。
【００５５】
また、図９に示す例では、遮光部５１および透過部５２の幅ｄをストライプ画素の幅と等しく定める場合を示した。遮光部５１および透過部５２の幅ｄは、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかのデータが割り当てられている各列の幅と等しく定めてもよい。図１０は、この場合の遮光部５１と透過部５２の幅の例を示す説明図である。
【００５６】
遮光部５１および透過部５２の幅ｄを、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかのデータが割り当てられている各列の幅と等しくする場合、Ｙに対する輝度計算（ステップＳ３）の処理は、右目用画像および左目用画像の各ＲＧＢの３列のデータ（ストライプ画素）に対して行う。
【００５７】
また、ステップＳ５の合成処理は、例えば、以下のように行う。奇数番目のストライプ画素に関しては、右目用画像の奇数番目のストライプ画素からＲの列のデータと、Ｂの列のデータを抽出し、左目用画像の奇数番目のストライプ画素からＧの列のデータを抽出する。そして、右目用画像から抽出したＲおよびＢの列のデータと、左目用画像のＧの列のデータを組み合わせて、奇数番目のストライプ画素を生成する。例えば、右目用画像の１番目のストライプ画素から抽出したＲおよびＢの列のデータと、左目用画像の１番目のストライプ画素から抽出したＧの列のデータを組み合わせて、１番目のストライプ画素を生成する。一方、偶数番目のストライプ画素に関しては、右目用画像の偶数番目のデータからＧの列のデータを抽出し、左目用画像の偶数番目のデータからＲの列のデータと、Ｂの列のデータを抽出する。そして、右目用画像から抽出したＧの列のデータと、左目用画像から抽出したＲおよびＢの列のデータを組み合わせて、偶数番目のストライプ画素を生成する。例えば、右目用画像の２番目のストライプ画素から抽出したＧの列のデータと、左目用画像の２番目のストライプ画素から抽出したＲおよびＢの列のデータを組み合わせて、２番目のストライプ画素を生成する。このように生成した奇数番目および偶数番目の各ストライプ画素が順番に並ぶように画像データを合成すればよい。この結果、図１０に示すような合成データが得られる。なお、奇数列からのデータの抽出の仕方と、偶数列からのデータの抽出の仕方を入れ替えてもよい。
【００５８】
そして、図１０に示すように、遮光部５１および透過部５２の幅ｄを各列の幅と等しくすることにより、観察者に立体画像を認識させることができる。
【００５９】
上記の例では、二つの視差画像（右目用画像および左目用画像）を用いる場合を示したが、三つ以上の視差画像に対して画像処理を行い、各視差画像を合成してもよい。図１１は、二つ、三つまたは四つの視差画像を用いた場合における立体画像の観察状況を示す説明図である。図１１（ａ）は、二つの視差画像による合成画像を観察する状況を示している。この場合、観察者は、右目で一方の視差画像を観察し、左目で他方の視差画像を観察することによって立体画像を認識する。なお、図１１では、観察者の目と、その目によって観察される視差画像とを同じ番号で示している。
【００６０】
図１１（ｂ）は、三つの視差画像による合成画像を観察する状況を示している。この場合、観察者は、透過部の正面に位置するとき、右目で第１視差画像を観察し、左目で第２視差画像を観察する。この結果、立体画像が認識される。観察者の位置が左にずれた場合、右目で第２視差画像を観察し、左目で第３視差画像を観察することで、立体画像を認識する。観察者の位置が右にずれた場合、立体画像は認識されない。
【００６１】
図１１（ｃ）は、四つの視差画像による合成画像を観察する状況を示している。この場合、観察者は、透過部の正面に位置するとき、右目で第２視差画像を観察し、左目で第３視差画像を観察する。この結果、立体画像が認識される。観察者の位置が左にずれた場合、右目で第３視差画像を観察し、左目で第４視差画像を観察することで、立体画像を認識する。観察者の位置が右にずれた場合、右目で第１視差画像を観察し、左目で第２視差画像を観察することで、立体画像を認識する。
【００６２】
図１２は、三つの視差画像を用いる場合における遮光部５１と透過部５２の幅、および画像処理の例を示す説明図である。三つの視差画像を合成する場合、パララックスバリアの開口率を１／３とする。すなわち、パララックスバリアの幅全体の１／３が透過部になるようにする。図１２では、一つのストライプ画素と重なる部分を透過部５２とし、そのストライプ画素の両隣のストライプ画素と重なる部分を遮光部５１としている場合を示している。透過部５２の幅（ｄとする。）は、ストライプ画素の幅と等しい。
【００６３】
また、画像処理部３は、二つの視差画像を用いる場合と同様に、ステップＳ１〜Ｓ６の処理を行う。ステップＳ３の処理では、表示パネル部１の表示に寄与する列の列データのＹに対し、輝度を上昇させるように係数を乗じる計算を行う。第１視差画像の列の中では、第３・ｍ−２列目のＹのデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第２視差画像の列の中では、第３・ｍ−１列目のデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第３視差画像の列の中では、第３・ｍ列目のデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。ここで、ｍは、自然数である。続いて、画像処理部３は、上述のステップＳ４の処理を行う。
【００６４】
次に、画像処理部３は、Ｙに対する計算を行った三つの視差画像を合成する（ステップＳ５）。具体的には、ＲＧＢへの変換が行われた三つの画像データのうち、第１視差画像から第３・ｍ−２列目のストライプ画素のデータを抽出する。同様に、画像処理部３は、第２視差画像から第３・ｍ−１列目のストライプ画素のデータを抽出し、第３視差画像から第３・ｍ列目のストライプ画素のデータを抽出する。そして、抽出したストライプ画素のデータを第１列から順番に並ぶように合成する。この結果、図１２に例示するようにストライプ画素が並んだ画像データが得られる。なお、図１２中に示した記号「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」は、それぞれ第１視差画像、第２視差画像、第３視差画像から抽出されたストライプ画素であることを示している。「Ａ」、「Ｂ」または「Ｃ」の次に示した数は、何番目の列のストライプ画素であるのかを示している。なお、一つのストライプ画素には、Ｒ、Ｇ、Ｂのデータが割り当てられた三つの列が含まれている。例えば、図１２に示すストライプ画素「Ａ１」には、Ｒのデータが割り当てられた列「Ａ１Ｒ」と、Ｇのデータが割り当てられた列「Ａ１Ｇ」と、Ｂのデータが割り当てられた列「Ａ１Ｂ」とが含まれている。他のストライプ画素も同様である。画像出力処理（ステップＳ６）は、既に説明した動作と同様である。
【００６５】
図１３は、三つの視差画像を用いる場合における遮光部５１と透過部５２の幅、および画像処理の他の例を示す説明図である。図１３では、Ｒ、ＧまたはＢのいずれかのデータが割り当てられる列と重なる部分を透過部５２とし、その列の両隣の列と重なる部分を遮光部５１としている場合を示している。透過部５２の幅（ｄとする。）は、Ｒ、ＧまたはＢのいずれかのデータが割り当てられる列の幅と等しい。
【００６６】
図１３に示すように遮光部５１および透過部５２を定める場合、画像処理部３は、図５に示すステップＳ１〜Ｓ６の処理を行う。ステップＳ３の処理では、三つの画像データのＲＧＢ３列のデータから計算されたデータＹに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。続いて、画像処理部３は、上述のステップＳ４の処理を行う。
【００６７】
次に、画像処理部３は、Ｙに対する計算を行った三つの視差画像を合成する（ステップＳ５）。具体的には、第１視差画像の各ストライプ画素からはＲの列のデータを抽出する。同様に、画像処理部３は、第２視差画像の各ストライプ画素からはＧの列のデータを抽出し、第３視差画像の各ストライプ画素からはＢの列のデータを抽出する。各視差画像から抽出したＲ、ＧおよびＢの列のデータを組み合わせてストライプ画素を生成する。例えば、第１視差画像の１番目のストライプ画素から抽出したＲの列のデータと、第２視差画像の１番目のストライプ画素から抽出したＧの列のデータと、第３視差画像の１番目のストライプ画素から抽出したＢの列のデータとを組み合わせて、合成画像における１番目のストライプ画素を生成する。他のストライプ画素も同様に生成する。そして、ストライプ画素のデータを第１列から順番に並ぶように合成する。
【００６８】
この結果、図１３に例示するようなデータが並んだ画像データが得られる。なお、図１３に示す各列に示した記号（「Ａ１Ｒ」等）において、左側の記号（「Ａ」、「Ｂ」または「Ｃ」）は、三つの視差画像のうちどの視差画像から抽出されたかを示している。中央の数は何列目のストライプ画素に属するのかを示している。右側の記号は、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれのデータであるのかを示している。画像出力処理（ステップＳ６）は、既に説明した動作と同様である。
【００６９】
図１４は、四つの視差画像を用いる場合における遮光部５１と透過部５２の幅、および画像処理の例を示す説明図である。四つの視差画像を合成する場合、パララックスバリアの開口率を１／４とする。すなわち、パララックスバリアの幅全体の１／４が透過部になるようにする。図１４では、一つのストライプ画素と重なる部分を透過部５２とし、そのストライプ画素の右側の二つのストライプ画素と重なる部分および左側の一つのストライプ画素と重なる部分を遮光部５１としている場合を示している。透過部５２の幅（ｄとする。）は、ストライプ画素の幅と等しい。
【００７０】
また、画像処理部４は、図５に示すステップＳ１〜Ｓ６の処理を行う。ステップＳ３の処理では、表示パネル部１の表示に寄与する列の列データのＹに対し、輝度を上昇させるように係数を乗じる計算を行う。第１視差画像の列の中では、第４・ｍ−３列目のＹのデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第２視差画像の列の中では、第４・ｍ−２列目のデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第３視差画像の列の中では、第４・ｍ−１列目のデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第４視差画像の列の中では、第４・ｍ列目のデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。ここで、ｍは自然数である。続いて、画像処理部３は、上述のステップＳ４の処理を行う。
【００７１】
次に、画像処理部３は、Ｙに対する計算を行った四つの視差画像を合成する（ステップＳ５）。具体的には、ＲＧＢへの変換が行われた四つの画像データのうち、第１視差画像から第４・ｍ−３列目のストライプ画素のデータを抽出する。同様に、画像処理部３は、第２視差画像から第４・ｍ−２列目のストライプ画素のデータを抽出し、第３視差画像から第４・ｍ−１列目のストライプ画素のデータを抽出し、第４視差画像から第４・ｍ列目のストライプ画素のデータを抽出する。そして、抽出したストライプ画素のデータを第１列から順番に並ぶように合成する。この結果、図１４に例示するようにストライプ画素が並んだ画像データが得られる。なお、図１２中に示した記号「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」は、それぞれ第１視差画像、第２視差画像、第３視差画像、第４視差画像から抽出されたストライプ画素であることを示している。「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」または「Ｄ」の次に示した数は、何番目の列のストライプ画素であるのかを示している。なお、各ストライプ画素には、Ｒ、Ｇ、Ｂのデータが割り当てられた三つの列が含まれている。画像出力処理（ステップＳ６）は、既に説明した動作と同様である。
【００７２】
図１５は、四つの視差画像を用いる場合における遮光部５１と透過部５２の幅、および画像処理の他の例を示す説明図である。図１５では、Ｒ、ＧまたはＢのいずれかのデータが割り当てられる列と重なる部分を透過部５２とし、その列の右側の２列と重なる部分および左側の１列と重なる部分を遮光部５１としている場合を示している。透過部５２の幅（ｄとする。）は、Ｒ、ＧまたはＢのいずれかのデータが割り当てられる列の幅と等しい。
【００７３】
図１５に示すように遮光部５１および透過部５２を定める場合、画像処理部３は、図５に示すステップＳ１〜Ｓ６の処理を行う。ステップＳ３の処理では、表示パネル部１の表示に寄与するＲＧＢ３列のデータ（ストライプ画素）のＹに対し、輝度を上昇させるように係数を乗じる計算を行う。第１視差画像の列の中では、第４・ｍ列目以外の列のＹに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第２視差画像の列の中では、第４・ｍ−１列目以外の列のＹに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第３視差画像の列の中では、第４・ｍ−２列目以外の列のＹに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第４視差画像の列の中では、第４・ｍ−３列目以外の列のＹに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。ここで、ｍは自然数である。続いて、画像処理部３は、上述のステップＳ４の処理を行う。
【００７４】
次に、画像処理部３は、Ｙに対する計算を行った四つの視差画像を合成する（ステップＳ５）。具体的には、第４・ｍ−３列目のストライプ画素に関しては、第１視差画像からＲの列のデータを抽出し、第２視差画像からＧの列のデータを抽出し、第３視差画像からＢの列のデータを抽出する。そして、抽出したＲＧＢのデータを組み合わせて、合成画像における第４・ｍ−３列目のストライプ画素を生成する。第４・ｍ−２列目のストライプ画素に関しては、第４視差画像からＲの列のデータを抽出し、第１視差画像からＧの列のデータを抽出し、第２視差画像からＢの列のデータを抽出する。そして、抽出したＲＧＢのデータを組み合わせて、合成画像における第４・ｍ−２列目のストライプ画素を生成する。第４・ｍ−１列目のストライプ画素に関しては、第３視差画像からＲの列のデータを抽出し、第４視差画像からＧの列のデータを抽出し、第１視差画像からＢの列のデータを抽出する。そして、抽出したＲＧＢのデータを組み合わせて、合成画像における第４・ｍ−１列目のストライプ画素を生成する。第４・ｍ列目のストライプ画素に関しては、第２視差画像からＲの列のデータを抽出し、第３視差画像からＧの列のデータを抽出し、第４視差画像からＢの列のデータを抽出する。そして、抽出したＲＧＢのデータを組み合わせて、合成画像における第４・ｍ列目のストライプ画素を生成する。そして、画像処理部３は、ストライプ画素のデータを第１列から順番に並ぶように合成する。
【００７５】
この結果、図１５に例示するようなデータが並んだ画像データが得られる。なお、図１５に示す各列に示した記号（「Ａ１Ｒ」等）において、左側の記号（「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」または「Ｄ」）は、四つの視差画像のうちどの視差画像から抽出されたかを示している。中央の数は何列目のストライプ画素に属するのかを示している。右側の記号は、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれのデータであるのかを示している。画像出力処理（ステップＳ６）は、既に説明した動作と同様である。
【００７６】
また、以上の説明では、遮光パネル部６にパララックスストライプを表示させることによって、遮光パネル部６をパララックスバリアとして用いる場合を示した。遮光パネル部６の代わりに、透過部５２としてスリットを設けたプレートを用いてもよい。図１６は、スリットを設けたプレートをパララックスバリアとして用いる場合の、表示パネル部１およびパララックスバリアを示す模式的断面図である。図２に示す表示パネル部１と同一の構成部については、図２と同一の符号を付して説明を省略する。パララックスバリアとなるプレート６１は、例えば、観察者側の偏光板２９上に設けられる。このような構成の場合、オン／オフ制御回路５（図１参照。）が不要となり、立体画像表示装置を簡素化することができる。
【００７７】
また、パターニングされた位相差板を用いてパララックスバリアを実現してもよい。図１７（ａ）は、パターニングされた位相差板を用いてパララックスバリアを実現する場合の、表示パネル部１および遮光パネル部６の構成例を示す模式的断面図である。図３に示す遮光パネル部６と同一の構成部については、図３と同一の符号を付して説明を省略する。
【００７８】
遮光パネル部６は、透明基板（例えばガラス基板）４３，４６の間に液晶層４５を挟持する。液晶層４５はシール材４４によって封止される。透明基板４３（観察者から離れた位置に配置される透明基板）における液晶層４５と反対側の面には、パターニングされた位相差板７７が設けられる。透明基板４６（観察者に近い方の透明基板）における液晶層４５と反対側の面には、偏光板７２が設けられる。ただし、パターニングされた位相差板を用いる場合、遮光パネル部６が有する各透明基板４３，４６には、いずれも透明電極を一枚ずつ配置する。この透明電極は、表示パネル部１における画像表示領域を包含できる大きさであればよい。従って、透明電極間に電圧を印加する場合、透明電極に挟持される液晶層４５全体に電圧を印加することになる。そして、パターニングされた位相差板７７上に表示パネル部１が配置される。この表示パネル部を中心にして、観察者とは反対側に、バックライト７１が設けられる。表示パネル部の透明基板２４，２７上に設けられる透明電極の配置や、液晶層２６の種類は、図２に示す表示パネル部の場合と同様である。また、図２に示す場合と同様にカラーフィルタが配置されていてもよい。また、図１７（ａ）に示す位相差板２３，２８および偏光板２２，２９は、図２に示す場合と同様に配置される。なお、液晶層２６は、シール材４４によって封止される。
【００７９】
図１７（ｂ）は、パターニングされた位相差板７７の構成を示す説明図である。パターニングされた位相差板７７は、位相差軸が異なる二種類の縦長の位相差板７７ａ，７７ｂが交互に配置された構成になっている。
【００８０】
オン／オフ制御回路５（図１参照。）は、パターニングされた位相差板７７が存在しないと仮定した場合に図１７に示す遮光パネル部６全体が遮光部となるように遮光パネルを制御する。ただし、このように制御した場合であっても、遮光パネル部６の表示パネル１側には図１７（ｂ）に示す位相差板７７が配置されているため、位相差板７７ａ，７７ｂのいずれかを通過した光は、表示パネル部１も通過する。従って、遮光パネル部６と図１７（ｂ）に示す構成のパターニングされた位相差板７７とによって、パララックスバリアが実現される。
【００８１】
また、上記の説明では、表示パネル部１の観察者側にパララックスバリアを配置する場合を説明した。パララックスバリアは、表示パネル部１とバックライトとの間に配置されていてもよい。図１８は、表示パネル部１とバックライトとの間にパララックスバリアを配置する場合の構成例を示す模式的断面図である。図２に示す表示パネル部１と同一の構成部については、図２と同一の符号を付して説明を省略する。図１８では、表示パネル部１のバックライト２１側に、スリットを設けたプレート６１を配置した場合を示している。プレート６１の代わりに、図３に示すような遮光パネル部６や、図１７に示すような遮光パネル部６とパターニングされた位相差板７７との組み合わせをバックライト２１側に配置してもよい。
【００８２】
また、図４では、画像データにおいて１列全体にＲ，ＧまたはＢのデータが割り当てられている場合を示したが、図１９に示すように、１列の中にＲ、Ｇ、Ｂそれぞれのデータが割り振られていてもよい。その場合、各列のデータをデータ８１ａ〜８１ｃのように分割し、分割後の列データにＲ，Ｇ，Ｂのいずれかのみが割り当てられている状態にすればよい。そして、分割後のデータ８１ａ〜８１ｃ毎にそれぞれ、画像処理部３による画像処理を実行し、その後、分割したデータ８１ａ〜８１ｃを合成すればよい。
【００８３】
また、上記の実施の形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂのデータが割り当てられた視差画像が入力される場合を示した。中央処理部４は、画像の各列に対して、Ｙ、ＣｂおよびＣｒのデータが割り当てられた複数の視差画像を入力されてもよい。この場合も、中央処理部４は、画像処理部３に画像処理を行わせる。画像処理部３は、画像入力（ステップＳ１）の後、ステップＳ２を行わずにステップＳ３以降の処理を実行すればよい。
【００８４】
なお、上記の実施の形態において、中央処理部４は、特許請求の範囲に記載された画像入力手段に相当する。画像処理部３は、特許請求の範囲に記載された輝度計算手段、合成手段、ＹＣｒＣｂ変換手段、ＲＧＢ変換手段に相当する。駆動回路２および表示パネル部１は、特許請求の範囲に記載された画像表示手段に相当する。
【実施例１】
【００８５】
図１６に示す構成と同様に、表示パネル部上に、透過部としてスリットを設けたプレートを配置した。ただし、表示パネル部としてＴＦＴ液晶表示装置を用いた。この表示パネル部に表示させる合成画像を作成するために、図５に示す画像処理を行い、画像処理によって得られた合成画像を表示パネル部に表示させた。画像処理におけるステップＳ３では、式４を用いてＹに対する演算処理を行った。このとき係数ｋとして１．０，１．２，１．４および１．６の四種類の係数を用いた。ｋ＝１．２の場合とｋ＝１．４の場合で明るい立体画像を認識することができた。また、画像の色味は変化しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、画像を明るく表示することが要求される立体画像表示装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明による立体画像表示装置の構成例を示すブロック図。
【図２】表示パネル部の構成例を示す模式的断面図。
【図３】遮光パネル部の構成例を示す模式的断面図。
【図４】画像データにＲ、Ｇ、Ｂの各データが割り当てられている状態を示す説明図。
【図５】画像処理部による画像処理を示すフローチャート。
【図６】右目用画像の表示に寄与する列の列データを示す説明図。
【図７】Ｙに対する計算の一例を示す説明図。
【図８】画像データの合成処理の例を示す説明図。
【図９】遮光部と透過部の幅の例を示す説明図。
【図１０】遮光部と透過部の幅の例を示す説明図。
【図１１】立体画像の観察状況を示す説明図。
【図１２】三つの視差画像を用いる場合における遮光部と透過部の幅、および画像処理の例を示す説明図。
【図１３】三つの視差画像を用いる場合における遮光部と透過部の幅、および画像処理の例を示す説明図。
【図１４】四つの視差画像を用いる場合における遮光部と透過部の幅、および画像処理の例を示す説明図。
【図１５】四つの視差画像を用いる場合における遮光部と透過部の幅、および画像処理の例を示す説明図。
【図１６】スリットを設けたプレートをパララックスバリアとして用いる場合の構成を示す模式的断面図。
【図１７】パターニングされた位相差板を用いてパララックスバリアを実現する場合の構成を示す説明図。
【図１８】パララックスバリアを表示パネル部とバックライトとの間に配置する場合の構成例を示す模式的断面図。
【図１９】画像データにＲ、Ｇ、Ｂの各データが割り当てられている状態を示す説明図。
【図２０】従来の立体画像表示装置を示す概略図。
【図２１】ブライトネスを上昇させた場合における階調のダイナミックレンジの低下を示す説明図。
【符号の説明】
【００８８】
１ 表示パネル部
２ 駆動回路
３ 画像処理部
４ 中央処理部
５ オン／オフ制御回路
６ 遮光パネル部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体的な画像を観察者に観察させることができる立体画像表示装置に関し、特に、明るい立体画像を観察者に観察させることができる立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体画像表示方法の一つとして、パララックスバリア法が知られている（例えば、非特許文献１参照。）。この方法では、複数の視差画像をそれぞれストライプ画素に分割し、一つの画面上に、左右の視差画像を構成していたストライプ画素を交互に配列してストライプ画像を形成して表示する。そして、このストライプ画像の表示面から所定の距離だけ離れた位置に設けられた所定の開口率の光透過部を有する部材（パララックスバリアと呼ぶ。）を介して、観察者の左右それぞれの眼に、それぞれの眼に対応した視差画像を観察させる。この結果、観察者は特別な眼鏡等を用いなくても立体画像（３次元画像）を観察することができる。なお、複数の視差画像は、複数の観察点から物体を見たときに観察される物体を表した複数の画像である。
【０００３】
また、電子的に形成、消失することのできるスリットを用いてパララックスバリア法によって立体画像を表示する画像表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。図２０は、特許文献１に記載された画像表示装置を示す概略図である。特許文献１に記載された画像表示装置は、画像表示面１０の前方に、厚さＤの透明ガラス１１を配置し、さらにその前方に透過型液晶表示素子を配置している。そして、この透過型液晶表示素子により電子式パララックスバリア１２を形成する。画像表示面１０には、二方向または多方向から撮像した複数の視差画像をそれぞれ縦のストライプ画素に分割し、これら複数の視差画像のストライプ画素を交互に所定の順序で配列して構成したストライプ画像を表示させる。また、マイクロコンピュータ１３、コントローラ１４、Ｘドライバ１５およびＹドライバ１６からなる制御手段は、透過型液晶表示素子の表示画面におけるＸＹアドレスを指定して所望の位置に縦長のパララックスストライプを形成する。この結果、電子式パララックスバリアが形成され、パララックスバリア法の原理に従って立体画像の表示を可能としている。
【０００４】
また、特許文献１に記載された画像表示装置は平面画像（２次元画像）の表示も可能としている。平面画像を表示する場合には、画像表示面１０に平面画像を表示させる。そして、制御手段は、透過型液晶表示素子の表示画面全体を透明状態にする。このように、特許文献１に記載された画像表示装置は立体画像の表示と、平面画像の表示の双方を実現している。
【０００５】
また、カラー画像のフォーマットとして、ＲＧＢ形式と、ＹＣｒＣｂ形式とが知られている。この二つの形式は、相互に変換可能である。非特許文献２には、８ビットで表されるＲＢＧ形式のデータと、”ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．６０１”規定のＹＣｒＣｂ形式のデータとの相互変換方法が示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１１９８８９号公報（第３−５ページ、図１）
【非特許文献１】S.H.Kaplan，「Theory of Parallax Barriers 」，J.SMPTE ，ｖｏｌ．５９，Ｎｏ．７，ｐｐ．１１−２１，１９５２
【非特許文献２】”ＹＵＶフォーマットおよびＹＵＶ＜−＞ＲＧＢ変換”、[online]、［平成１６年５月１０日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://vision.kuee.kyoto-u.ac.jp/~hiroaki/firewire/yuv.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載されたような立体画像表示装置では、パララックスバリアの存在によって、観察者の片側の目に観察される画像は、表示部１０に表示された画像の半分になってしまう。その結果、観察者に認識される画像の明るさは、表示された画像の明るさの半分に低下してしまうという問題があった。
【０００８】
なお、パララックスバリアが存在していても、観察者に画像を明るく見せる方法がある。図２１は、この方法を示す説明図である。図２１に示す実線は、表示部１０に入力される画像における各階調の明るさ（ブライトネスと呼ばれる。）を示している。この入力画像におけるブライトネスを上昇させることにより（図２１に示す破線参照。）、表示部１０に表示させる画像を明るくし、観察者に画像を明るく見せる。ただし、ブライトネスに上限があるため、ブライトネスを上昇させると、図２１に示すように階調のダイナミックレンジが低下してしまうという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、階調のダイナミックレンジを低下させることなく、観察者に画像を明るくみせることができる立体画像表示装置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】
【００１０】
本発明による態様１は、複数の視差画像を入力する画像入力手段と、入力された各視差画像から得られるＹＣｒＣｂデータのうち、輝度を表すＹデータに対して輝度を向上させる計算を行う輝度計算手段と、Ｙデータに対して輝度計算手段による計算が行われた後の各視差画像から、各視差画像内における列を示すデータを抽出し、列を示すデータを合成することにより複数の視差画像を合成した合成画像を生成する合成手段と、合成手段によって生成された合成画像を表示する画像表示手段と、列を示すデータに応じた光透過部を有するパララックスバリアとを備えたことを特徴とする立体画像表示装置を提供する。
【００１１】
本発明による態様２は、態様１において、ＲＧＢデータをＹＣｒＣｂデータに変換するＹＣｒＣｂ変換手段を備え、画像入力手段が、ＲＧＢデータによって表される複数の視差画像を入力し、ＹＣｒＣｂ変換手段が、複数の視差画像を表すＲＧＢデータをＹＣｒＣｂデータに変換し、輝度計算手段が、ＹＣｒＣｂ変換手段によって変換された後のＹＣｒＣｂデータのうちのＹデータに対して計算を行う立体画像表示装置を提供する。
【００１２】
本発明による態様３は、態様１において、画像入力手段が、ＹＣｒＣｂデータによって表される複数の視差画像を入力し、輝度計算手段が、複数の視差画像を表すＹＣｒＣｂデータのうちのＹデータに対して計算を行う立体画像表示装置を提供する。
【００１３】
本発明による態様４は、態様１から態様３のいずれかにおいて、輝度計算手段が、各視差画像内における列を示すデータのうち、合成手段による合成対象となる列を示すデータに対応するＹデータに対し、所定の係数を乗じることによって新たなＹデータを生成する立体画像表示装置を提供する。
【００１４】
本発明による態様５は、態様１から態様３のいずれかにおいて、輝度計算手段が、各視差画像内における列を示すデータのうち、合成手段による合成対象となる列を示すデータに対応するＹデータと、当該Ｙデータを含む列の隣の列におけるＹデータとの平均値を算出し、平均値に対し所定の係数を乗じることによって新たなＹデータを生成する立体画像表示装置を提供する。
【００１５】
本発明による態様６は、態様４または態様５において、輝度計算手段が、所定の係数として１．０を超え１．４以下の値を用いて新たなＹデータを生成する立体画像表示装置を提供する。
【００１６】
本発明による態様７は、態様１から態様６のいずれかにおいて、合成手段が、複数の視差画像から抽出した列を示すデータのうち合成対象となる列を示すデータを順次配列させて視差画像を合成する立体画像表示装置を提供する。
【００１７】
本発明による態様８は、態様１から態様７のいずれかにおいて、Ｙデータに対して輝度計算手段による計算が行われた後のＹＣｒＣｂデータをＲＧＢデータに変換するＲＧＢ変換手段を備え、合成手段が、ＲＧＢ変換手段によって変換された後のＲＧＢデータによって表される各視差画像から、各視差画像内における列を示すデータを抽出し、列を示すデータを合成することにより各視差画像を合成した合成画像を生成する立体画像表示装置を提供する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、入力された各視差画像から得られるＹＣｒＣｂデータのうち、輝度を表すＹデータに対して輝度を向上させる計算を行う輝度計算手段を備えているので、階調のダイナミックレンジを低下させることなく、観察者に明るい立体画像を観察させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明による立体画像表示装置の構成例を示すブロック図である。表示パネル部１は、複数の視差画像におけるストライプ画素を並べた画像を表示する表示パネルである。なお、ストライプ画素については、図４を用いて後述する。図１では図示を省略しているが、立体画像表示装置は、表示パネル部１に光を照射するバックライトも備えている。駆動回路２は、表示パネル部１に画像を表示させる。画像処理部３は、入力された複数の視差画像から、表示パネル部１に表示させる画像を生成する処理を行う。画像処理部３の処理については後述する。
【００２０】
遮光パネル部６は、複数の表示状態を呈することが可能な表示パネルである。遮光パネル部６は、縦長の透明領域と縦長の非透明領域とを交互に並べた画像（パララックスストライプと呼ぶ。）を表示する状態と、画面全体を透明状態にする表示状態とを呈する。遮光パネル部６はパララックスストライプを表示することによってパララックスバリアとしての役割を果たす。オン／オフ制御回路５は、中央処理部４の制御に従って、パララックスストライプを表示させたり、あるいは、画面全体を透明状態にさせるように遮光パネル部６を駆動する。
【００２１】
中央処理部４には、表示パネル部１に表示させる画像の元となるストライプ画像ソース（複数の視差画像）７が入力される。そして、画像処理部３に、画像処理を実行させ、その結果得られる画像を表示パネル１に表示させる。このとき、中央処理部４は、オン／オフ制御回路５を介して遮光パネル部６にパララックスストライプを表示させる。この場合、観察者に立体画像を観察させることになる。なお、観察者に平面画像を表示させる場合には、中央処理部４は、入力された画像に対し、後述する画像処理部３による画像処理を行わず、入力された画像をそのまま表示パネル部１に表示させる。また、オン／オフ制御回路５を介して遮光パネル部６の画面全体を透明状態にする。
【００２２】
また、ここでは、説明を簡単にするために、二つの視差画像のデータが中央処理部４に入力されるものとする。一方の視差画像は、右目に観察される右目用画像である。もう一方の視差画像は、左目に観察される左目用画像である。
【００２３】
図２は、表示パネル部１の構成例を示す模式的断面図である。表示パネル部１は、透明基板（例えばガラス基板）２４，２７の間に液晶層２６を挟持する。なお、液晶層２６は、シール材によって封止されるが、シール材の図示は省略した。また、カラー表示を行う場合には、透明基板間にカラーフィルタ２５も配置される。カラーフィルタ２５は、Ｒ（赤色）フィルタ３１、Ｇ（緑色）フィルタ３２およびＢ（青色）フィルタ３３が繰り返し並べられることによって形成されている。各透明基板２４，２７における液晶層２６と反対側の面には、それぞれ位相差板２３，２８が設けられ、さらにその位相差板上に偏光板２２，２９が設けられる。また、上記の表示パネル部１を中心にして、観察者とは反対側に、バックライト２１が設けられる。また、図示していないが、透明基板２４，２７における液晶層２６側の面には透明電極が配置され、透明電極によって電極間の液晶層２６に電圧を印加する。この電圧印加によって液晶分子の配列状態を変化させることで、所望の画像を表示する。このような表示パネル部１の構成は、公知の液晶表示装置の構成と同様の構成であってよい。
【００２４】
透明電極（図示せず。）は、各透明基板２４，２７に行電極、列電極として配置され、マトリクス状に画素を形成してもよい。この場合、液晶層２６として、例えばＳＴＮ（Super-Twisted Nematic ）液晶を用い、線順次駆動により画像を表示すればよい。また、一方の透明基板にコモン電極を配置し、他方の透明基板にマトリクス状にＴＦＴおよび画素電極を配置した構成であってもよい。この場合、液晶層２６として、例えばＴＮ（Twisted Nematic ）液晶を用いればよい。また、カラーフィルタ２５を配置せずにモノクロ表示を行う構成であってもよい。
【００２５】
また、表示パネル部１は、液晶を用いたものでなくてもよい。例えば、カラー表示を行うＰＤＰ（Plasma Display Panel ）であってもよい。あるいは、有機ＥＬディスプレイ装置であってもよい。有機ＥＬディスプレイ装置は、カラー表示を行うものであっても、モノクロ表示を行うものであってもよい。また、駆動回路２は、表示パネル部１の種類（液晶表示装置、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイ装置等）に応じた公知の駆動装置であればよい。
【００２６】
図３は、遮光パネル部６の構成例を示す模式的断面図である。遮光パネル部６は、図３（ａ）に示すように、透明基板（例えばガラス基板）４３，４６の間に液晶層４５を挟持する。液晶層４５は、シール材４４によって封止される。各透明基板４３，４６における液晶層４５と反対側の面には、それぞれ位相差板４２，４７が設けられ、さらにその位相差板上に偏光板４１，４８が設けられる。また、図示していないが、透明基板４３，４６における液晶層４５側の面には透明電極が配置され、透明電極によって電極間の液晶層４５に電圧を印加する。透明電極は、パララックスストライプを表示できるように配置されていればよい。例えば、一方の透明基板上に一枚のコモン電極を配置し、もう一方の透明基板上に、縦長の非透明領域と対応するようにパターニングされたセグメント電極を配置し、コモン電極とセグメント電極間の液晶に電圧を印加したときにその液晶が非透明状態になるように構成すればよい。また、オン／オフ制御回路５は、スタティック駆動により液晶表示装置を駆動する公知の駆動装置であればよい。
【００２７】
図３（ｂ）は、遮光パネル部６がパララックスストライプを表示した状態を示す。パララックスストライプ表示時には、光を通過させない遮光部５１と光を通過させる透過部５２とが表れ、遮光パネル部６は、パララックスバリアとなる。
【００２８】
続いて、中央処理部４に入力される視差画像のデータについて説明する。ここでは、ＲＧＢ形式の画像データが入力されるものとする。図４は、画像データにＲ、Ｇ、Ｂの各データが割り当てられている状態を示す説明図である。図４に示すように、画像は複数の列に分割され、各列にＲ、ＧまたはＢのいずれかのデータが割り当てられる。また、列の順序に従って、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂ、・・・の順にデータが割り当てられる。なお、各列は、それぞれドットが縦方向に並んだものであり、各列のドット数は同数である。Ｒの列の各ドットには、Ｒのデータが割り当てられる。Ｇの列、Ｂの列についても同様である。このように、ＲＧＢの各データが割り当てられた画像データにおいて、Ｒのデータ、ＧのデータおよびＢのデータが割り当てられた３列の組み合わせをストライプ画素と呼ぶことにする。右目用画像および左目用画像は、いずれも図４に示すようなストライプ画素が並んだ画像である。
【００２９】
また、本例では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各データは８ビットで表されるものとする。すなわち、Ｒ、Ｇ、Ｂの各データがとり得る値は０〜２５５であるものとする。
【００３０】
図５は、画像処理部３による画像処理を示すフローチャートである。画像処理部３には、まず、複数の視差画像（ここでは右目用画像および左目用画像）が、中央処理部４から入力される（ステップＳ１）。右目用画像および左目用画像は、いずれもストライプ画素が並んだ画像である。画像処理部３は、各画像に含まれている各ストライプ画素内のＲＧＢのドットの組み合わせ毎に、ＲＧＢのデータを、ＹＣｒＣｂのデータ（”ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．６０１”規定のＹＣｒＣｂのデータ）に変換する処理を行う（ステップＳ２）。この変換は、以下の式１から式３の変換式に従って行えばよい。
【００３１】
Ｙ＝０．２５７・Ｒ＋０．５０４・Ｇ＋０．０９８・Ｂ＋１６ 式１
【００３２】
Ｃｂ＝−０．１４８・Ｒ−０．２９１・Ｇ＋０．４３９・Ｂ＋１２８ 式２
【００３３】
Ｃｒ＝０．４３９・Ｒ−０．３６８・Ｇ−０．０７１・Ｂ＋１２８ 式３
【００３４】
既に述べたように、Ｒ、Ｇ、Ｂの各データのとり得る値は０〜２５５である。このとき、Ｙのとり得る範囲は、１６〜２３５となる。また、ＣｂおよびＣｒのとり得る範囲は、１６〜２４０である。ステップＳ２の変換によって得られたＹは、輝度を表すデータである。ステップＳ２の変換の結果、ストライプ画素は、Ｒ、Ｇ、Ｂそれぞれの列に分割された状態ではなくなり、Ｙ、Ｃｂ、Ｃｒのデータを持つ１列のデータであると考えることができる。
【００３５】
ステップＳ２に続いて、画像処理部３は、表示パネル部１の表示に寄与する列の列データのＹに対し、輝度を上昇させるように係数を乗じる計算を行う（ステップＳ３）。ここでは、右目用画像の奇数列のストライプ画素と左目用画像の偶数列のストライプ画素とを合成して表示パネル部１に表示させる画像を生成するものとする。図６は、右目用画像の表示に寄与する列の列データを示す説明図である。右目用画像に関しては奇数列のストライプ画素が表示に用いられるので、ステップＳ２で得られた奇数列のＹのデータに対し計算を行う。すなわち、図６に示す第１，３，・・・，Ｋ−１列のＹのデータに対し計算を行う（Ｋは偶数。）。また、図６には示していないが、左目用データに関しては、第２，４，・・・，Ｋ列のＹのデータに対し計算を行う。各列のＹのデータに対し、以下の式のように係数ｋを乗じる。
【００３６】
ＹＤ’＝ｋ・ＹＤ 式４
【００３７】
ただし、Ｙに付した添え字は、そのＹのデータに対応する列を表しているものとする。すなわち、ＹＤは、第Ｄ列のデータであるとする。また、ＹＤ’は、ステップＳ３における計算後のＹのデータを表すものとする。また、式４におけるｋは、１．０を超え１．４以下の値である。式４の計算により、各列のＹの値は、輝度を高くするように計算されることになる。ただし、ｋとして１．４を超える値をもちいると、画像の白い部分が良好に表示されなくなってしまう。そのため、ｋとして１．０を超え１．４以下の値を用いる。
【００３８】
なお、式４以外の計算式を用いて、輝度を上昇させる計算を行ってもよい。式４以外の計算式を用いた計算方法について説明する。この計算方法では、表示に寄与する列データのＹと、その隣の列の列データのＹとの平均値を求め、その平均値に係数ｋを乗じればよい。図７は、この計算方法の具体例を示す説明図である。図７では、第Ｄ列のＹのデータに関して、輝度を上昇させる計算を行う例を示している。第Ｄ列のＹのデータは、ＹＤで表している。その隣りの列（ここでは第Ｄ−１列とする。）のＹのデータは、Ｙ（Ｄ−１）で表している。この二つのデータの平均値に係数ｋを乗じればよいので、第Ｄ列における計算後のＹのデータＹＤ’は、式５によって表される。
【００３９】
ＹＤ’＝ｋ・（ＹＤ＋Ｙ（Ｄ−１））／２ 式５
【００４０】
この場合も、係数ｋは、１．０を超え１．４以下の値である。図７では、ｋ＝１．１の場合を示している。なお、式５による計算を行う場合、隣の列が存在しないことがある。例えば、第１列のＹのデータ（Ｙ１）を計算する場合、式５におけるＹ（Ｄ−１）に相当するデータは存在しない。この場合、隣の列のＹのデータが、第１列のＹのデータと等しいとみなして計算を行えばよい。
【００４１】
式４また式５によって、Ｙに対する計算を行った後、画像処理部３は、ＹＣｒＣｂのデータを再び、ＲＧＢのデータに変換する処理を行う（ステップＳ４）。この変換は、以下の式６〜式８の変換式に従って行えばよい。
【００４２】
Ｒ＝１．１６４・（Ｙ−１６）＋１．５９６・（Ｃｒ−１２８） 式６
【００４３】
Ｇ＝１．１６４・（Ｙ−１６）−０．３９１・（Ｃｂ−１２８）−０．８１３・（Ｃｒ−１２８） 式７
【００４４】
Ｂ＝１．１６４・（Ｙ−１６）＋２．０１８・（Ｃｂ−１２８） 式８
【００４５】
ステップＳ４の変換処理により、再びＲ、Ｇ、Ｂそれぞれの列を組み合わせたストライプ画素が得られる。また、このストライプ画素の集合として、輝度計算（具体的にはステップＳ３の計算）を行った後の画像データが得られる。
【００４６】
画像処理部３は、ステップＳ１で入力された右目用画像および左目用画像それぞれに対しステップＳ２〜Ｓ４までの処理を行ったならば、右目用画像のデータおよび左目用画像のデータを合成する（ステップＳ５）。図８は、画像データの合成処理の例を示す説明図である。既に述べたように、本例では、右目用画像の奇数列のストライプ画素と左目用画像の偶数列のストライプ画素とを合成して表示パネル部１に表示させる画像を生成するものとする。画像処理部３は、図８に示すように右目用画像から奇数列のストライプ画素のデータを抽出し、左目用画像から偶数列のストライプ画素のデータを抽出する。そして、抽出したストライプ画素のデータを第１列から順番に並ぶように合成する。従って、図８に示すように、右目用画像から抽出した第１列のストライプ画素、左目用画像から抽出した第２列のストライプ画素、右目用画像から抽出した第３列のストライプ画素、・・・と並ぶように、画像データを合成する。
【００４７】
右目用画像の偶数列のストライプ画素と左目用画像の奇数列のストライプ画素とを合成してもよい。この場合、右目用画像の偶数列および左目用画像の奇数列に対してステップＳ３の計算処理を行えばよい。
【００４８】
画像処理部３は、合成後の画像データを駆動回路２に出力して、合成後の画像データに基づく画像を表示パネル部１に表示させる（ステップＳ６）。
【００４９】
中央処理部４は、合成後の画像データに基づく画像を表示パネル部１に表示させる場合、パララックスストライプを表示する。このパララックスストライプにおける遮光部５１および透過部５２（図３（ｂ）参照。）の幅について説明する。図９は、遮光部５１と透過部５２の幅の例を示す説明図である。
【００５０】
二つの視差画像（右目用画像と左目用画像）を合成する場合、パララックスバリアの開口率（パララックスバリアの幅全体に対する透過部の割合）を１／２とする。すなわち、図９に示すように遮光部５１と透過部５２の幅を等しくする。この幅をｄとする。遮光部５１および透過部５２の幅ｄは、ストライプ画素の幅（Ｒ、Ｇ、Ｂのデータが割り当てられた３列分の幅）と等しく定める。また、遮光部５１および透過部５２が、例えば、それぞれ表示パネル部１に表示される左目用画像のストライプ画素、右目用画像のストライプ画素と重なるようにパララックスストライプが表示される。
【００５１】
表示パネル部１に合成画像を表示するとともに、図９に例示するようにパララックスストライプを表示して遮光パネル部６をパララックスバリアとして用いることによって、観察者に立体画像を認識させることができる。
【００５２】
平面画像を表示させる場合には、中央処理部４は、入力された画像のデータに対して画像処理部３による変換処理や輝度計算を行うことなく、表示パネルにその画像を表示すればよい。また、遮光パネル部６は画面全体を透明状態にすればよい。
【００５３】
本発明では、立体画像を表示させる場合、表示パネル部１に表示される画像のデータは、ＲＧＢデータからＹＣｒＣｂデータに変換され、輝度データであるＹの値が高くなるように計算され、再びＲＧＢデータに変換されたものである。従って、入力された視差画像よりも輝度が高くなるように計算処理が行われているので、パララックスバリアが存在していても、観察者に明るい立体画像を認識させることができる。また、平面画像を表示する状態と、立体画像を表示する場合とを切り替えても、立体画像表示時における輝度の低下がないので観察者に違和感を感じさせないようにすることができる。
【００５４】
また、本発明では、ＲＧＢデータにおいてブライトネスを上昇させるという処理（図２１参照。）は行っていないので、ダイナミックレンジが低下することはない。また、ＲＧＢデータのまま、周囲のストライプ画素に基づいてＲＧＢデータに変更を加えると、色味が変わってしまう可能性が生じる。しかし、本発明ではＲＧＢデータをＹＣｒＣｂに変換し、輝度を示すＹのみに対して輝度を高めるための計算を行っている。従って、画像の色味が変化してしまうことも防止できる。
【００５５】
また、図９に示す例では、遮光部５１および透過部５２の幅ｄをストライプ画素の幅と等しく定める場合を示した。遮光部５１および透過部５２の幅ｄは、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかのデータが割り当てられている各列の幅と等しく定めてもよい。図１０は、この場合の遮光部５１と透過部５２の幅の例を示す説明図である。
【００５６】
遮光部５１および透過部５２の幅ｄを、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれかのデータが割り当てられている各列の幅と等しくする場合、Ｙに対する輝度計算（ステップＳ３）の処理は、右目用画像および左目用画像の各ＲＧＢの３列のデータ（ストライプ画素）に対して行う。
【００５７】
また、ステップＳ５の合成処理は、例えば、以下のように行う。奇数番目のストライプ画素に関しては、右目用画像の奇数番目のストライプ画素からＲの列のデータと、Ｂの列のデータを抽出し、左目用画像の奇数番目のストライプ画素からＧの列のデータを抽出する。そして、右目用画像から抽出したＲおよびＢの列のデータと、左目用画像のＧの列のデータを組み合わせて、奇数番目のストライプ画素を生成する。例えば、右目用画像の１番目のストライプ画素から抽出したＲおよびＢの列のデータと、左目用画像の１番目のストライプ画素から抽出したＧの列のデータを組み合わせて、１番目のストライプ画素を生成する。一方、偶数番目のストライプ画素に関しては、右目用画像の偶数番目のデータからＧの列のデータを抽出し、左目用画像の偶数番目のデータからＲの列のデータと、Ｂの列のデータを抽出する。そして、右目用画像から抽出したＧの列のデータと、左目用画像から抽出したＲおよびＢの列のデータを組み合わせて、偶数番目のストライプ画素を生成する。例えば、右目用画像の２番目のストライプ画素から抽出したＧの列のデータと、左目用画像の２番目のストライプ画素から抽出したＲおよびＢの列のデータを組み合わせて、２番目のストライプ画素を生成する。このように生成した奇数番目および偶数番目の各ストライプ画素が順番に並ぶように画像データを合成すればよい。この結果、図１０に示すような合成データが得られる。なお、奇数列からのデータの抽出の仕方と、偶数列からのデータの抽出の仕方を入れ替えてもよい。
【００５８】
そして、図１０に示すように、遮光部５１および透過部５２の幅ｄを各列の幅と等しくすることにより、観察者に立体画像を認識させることができる。
【００５９】
上記の例では、二つの視差画像（右目用画像および左目用画像）を用いる場合を示したが、三つ以上の視差画像に対して画像処理を行い、各視差画像を合成してもよい。図１１は、二つ、三つまたは四つの視差画像を用いた場合における立体画像の観察状況を示す説明図である。図１１（ａ）は、二つの視差画像による合成画像を観察する状況を示している。この場合、観察者は、右目で一方の視差画像を観察し、左目で他方の視差画像を観察することによって立体画像を認識する。なお、図１１では、観察者の目と、その目によって観察される視差画像とを同じ番号で示している。
【００６０】
図１１（ｂ）は、三つの視差画像による合成画像を観察する状況を示している。この場合、観察者は、透過部の正面に位置するとき、右目で第１視差画像を観察し、左目で第２視差画像を観察する。この結果、立体画像が認識される。観察者の位置が左にずれた場合、右目で第２視差画像を観察し、左目で第３視差画像を観察することで、立体画像を認識する。観察者の位置が右にずれた場合、立体画像は認識されない。
【００６１】
図１１（ｃ）は、四つの視差画像による合成画像を観察する状況を示している。この場合、観察者は、透過部の正面に位置するとき、右目で第２視差画像を観察し、左目で第３視差画像を観察する。この結果、立体画像が認識される。観察者の位置が左にずれた場合、右目で第３視差画像を観察し、左目で第４視差画像を観察することで、立体画像を認識する。観察者の位置が右にずれた場合、右目で第１視差画像を観察し、左目で第２視差画像を観察することで、立体画像を認識する。
【００６２】
図１２は、三つの視差画像を用いる場合における遮光部５１と透過部５２の幅、および画像処理の例を示す説明図である。三つの視差画像を合成する場合、パララックスバリアの開口率を１／３とする。すなわち、パララックスバリアの幅全体の１／３が透過部になるようにする。図１２では、一つのストライプ画素と重なる部分を透過部５２とし、そのストライプ画素の両隣のストライプ画素と重なる部分を遮光部５１としている場合を示している。透過部５２の幅（ｄとする。）は、ストライプ画素の幅と等しい。
【００６３】
また、画像処理部３は、二つの視差画像を用いる場合と同様に、ステップＳ１〜Ｓ６の処理を行う。ステップＳ３の処理では、表示パネル部１の表示に寄与する列の列データのＹに対し、輝度を上昇させるように係数を乗じる計算を行う。第１視差画像の列の中では、第３・ｍ−２列目のＹのデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第２視差画像の列の中では、第３・ｍ−１列目のデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第３視差画像の列の中では、第３・ｍ列目のデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。ここで、ｍは、自然数である。続いて、画像処理部３は、上述のステップＳ４の処理を行う。
【００６４】
次に、画像処理部３は、Ｙに対する計算を行った三つの視差画像を合成する（ステップＳ５）。具体的には、ＲＧＢへの変換が行われた三つの画像データのうち、第１視差画像から第３・ｍ−２列目のストライプ画素のデータを抽出する。同様に、画像処理部３は、第２視差画像から第３・ｍ−１列目のストライプ画素のデータを抽出し、第３視差画像から第３・ｍ列目のストライプ画素のデータを抽出する。そして、抽出したストライプ画素のデータを第１列から順番に並ぶように合成する。この結果、図１２に例示するようにストライプ画素が並んだ画像データが得られる。なお、図１２中に示した記号「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」は、それぞれ第１視差画像、第２視差画像、第３視差画像から抽出されたストライプ画素であることを示している。「Ａ」、「Ｂ」または「Ｃ」の次に示した数は、何番目の列のストライプ画素であるのかを示している。なお、一つのストライプ画素には、Ｒ、Ｇ、Ｂのデータが割り当てられた三つの列が含まれている。例えば、図１２に示すストライプ画素「Ａ１」には、Ｒのデータが割り当てられた列「Ａ１Ｒ」と、Ｇのデータが割り当てられた列「Ａ１Ｇ」と、Ｂのデータが割り当てられた列「Ａ１Ｂ」とが含まれている。他のストライプ画素も同様である。画像出力処理（ステップＳ６）は、既に説明した動作と同様である。
【００６５】
図１３は、三つの視差画像を用いる場合における遮光部５１と透過部５２の幅、および画像処理の他の例を示す説明図である。図１３では、Ｒ、ＧまたはＢのいずれかのデータが割り当てられる列と重なる部分を透過部５２とし、その列の両隣の列と重なる部分を遮光部５１としている場合を示している。透過部５２の幅（ｄとする。）は、Ｒ、ＧまたはＢのいずれかのデータが割り当てられる列の幅と等しい。
【００６６】
図１３に示すように遮光部５１および透過部５２を定める場合、画像処理部３は、図５に示すステップＳ１〜Ｓ６の処理を行う。ステップＳ３の処理では、三つの画像データのＲＧＢ３列のデータから計算されたデータＹに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。続いて、画像処理部３は、上述のステップＳ４の処理を行う。
【００６７】
次に、画像処理部３は、Ｙに対する計算を行った三つの視差画像を合成する（ステップＳ５）。具体的には、第１視差画像の各ストライプ画素からはＲの列のデータを抽出する。同様に、画像処理部３は、第２視差画像の各ストライプ画素からはＧの列のデータを抽出し、第３視差画像の各ストライプ画素からはＢの列のデータを抽出する。各視差画像から抽出したＲ、ＧおよびＢの列のデータを組み合わせてストライプ画素を生成する。例えば、第１視差画像の１番目のストライプ画素から抽出したＲの列のデータと、第２視差画像の１番目のストライプ画素から抽出したＧの列のデータと、第３視差画像の１番目のストライプ画素から抽出したＢの列のデータとを組み合わせて、合成画像における１番目のストライプ画素を生成する。他のストライプ画素も同様に生成する。そして、ストライプ画素のデータを第１列から順番に並ぶように合成する。
【００６８】
この結果、図１３に例示するようなデータが並んだ画像データが得られる。なお、図１３に示す各列に示した記号（「Ａ１Ｒ」等）において、左側の記号（「Ａ」、「Ｂ」または「Ｃ」）は、三つの視差画像のうちどの視差画像から抽出されたかを示している。中央の数は何列目のストライプ画素に属するのかを示している。右側の記号は、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれのデータであるのかを示している。画像出力処理（ステップＳ６）は、既に説明した動作と同様である。
【００６９】
図１４は、四つの視差画像を用いる場合における遮光部５１と透過部５２の幅、および画像処理の例を示す説明図である。四つの視差画像を合成する場合、パララックスバリアの開口率を１／４とする。すなわち、パララックスバリアの幅全体の１／４が透過部になるようにする。図１４では、一つのストライプ画素と重なる部分を透過部５２とし、そのストライプ画素の右側の二つのストライプ画素と重なる部分および左側の一つのストライプ画素と重なる部分を遮光部５１としている場合を示している。透過部５２の幅（ｄとする。）は、ストライプ画素の幅と等しい。
【００７０】
また、画像処理部４は、図５に示すステップＳ１〜Ｓ６の処理を行う。ステップＳ３の処理では、表示パネル部１の表示に寄与する列の列データのＹに対し、輝度を上昇させるように係数を乗じる計算を行う。第１視差画像の列の中では、第４・ｍ−３列目のＹのデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第２視差画像の列の中では、第４・ｍ−２列目のデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第３視差画像の列の中では、第４・ｍ−１列目のデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第４視差画像の列の中では、第４・ｍ列目のデータに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。ここで、ｍは自然数である。続いて、画像処理部３は、上述のステップＳ４の処理を行う。
【００７１】
次に、画像処理部３は、Ｙに対する計算を行った四つの視差画像を合成する（ステップＳ５）。具体的には、ＲＧＢへの変換が行われた四つの画像データのうち、第１視差画像から第４・ｍ−３列目のストライプ画素のデータを抽出する。同様に、画像処理部３は、第２視差画像から第４・ｍ−２列目のストライプ画素のデータを抽出し、第３視差画像から第４・ｍ−１列目のストライプ画素のデータを抽出し、第４視差画像から第４・ｍ列目のストライプ画素のデータを抽出する。そして、抽出したストライプ画素のデータを第１列から順番に並ぶように合成する。この結果、図１４に例示するようにストライプ画素が並んだ画像データが得られる。なお、図１２中に示した記号「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、「Ｄ」は、それぞれ第１視差画像、第２視差画像、第３視差画像、第４視差画像から抽出されたストライプ画素であることを示している。「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」または「Ｄ」の次に示した数は、何番目の列のストライプ画素であるのかを示している。なお、各ストライプ画素には、Ｒ、Ｇ、Ｂのデータが割り当てられた三つの列が含まれている。画像出力処理（ステップＳ６）は、既に説明した動作と同様である。
【００７２】
図１５は、四つの視差画像を用いる場合における遮光部５１と透過部５２の幅、および画像処理の他の例を示す説明図である。図１５では、Ｒ、ＧまたはＢのいずれかのデータが割り当てられる列と重なる部分を透過部５２とし、その列の右側の２列と重なる部分および左側の１列と重なる部分を遮光部５１としている場合を示している。透過部５２の幅（ｄとする。）は、Ｒ、ＧまたはＢのいずれかのデータが割り当てられる列の幅と等しい。
【００７３】
図１５に示すように遮光部５１および透過部５２を定める場合、画像処理部３は、図５に示すステップＳ１〜Ｓ６の処理を行う。ステップＳ３の処理では、表示パネル部１の表示に寄与するＲＧＢ３列のデータ（ストライプ画素）のＹに対し、輝度を上昇させるように係数を乗じる計算を行う。第１視差画像の列の中では、第４・ｍ列目以外の列のＹに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第２視差画像の列の中では、第４・ｍ−１列目以外の列のＹに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第３視差画像の列の中では、第４・ｍ−２列目以外の列のＹに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。第４視差画像の列の中では、第４・ｍ−３列目以外の列のＹに対し、上述の式４（または式５）による計算を行う。ここで、ｍは自然数である。続いて、画像処理部３は、上述のステップＳ４の処理を行う。
【００７４】
次に、画像処理部３は、Ｙに対する計算を行った四つの視差画像を合成する（ステップＳ５）。具体的には、第４・ｍ−３列目のストライプ画素に関しては、第１視差画像からＲの列のデータを抽出し、第２視差画像からＧの列のデータを抽出し、第３視差画像からＢの列のデータを抽出する。そして、抽出したＲＧＢのデータを組み合わせて、合成画像における第４・ｍ−３列目のストライプ画素を生成する。第４・ｍ−２列目のストライプ画素に関しては、第４視差画像からＲの列のデータを抽出し、第１視差画像からＧの列のデータを抽出し、第２視差画像からＢの列のデータを抽出する。そして、抽出したＲＧＢのデータを組み合わせて、合成画像における第４・ｍ−２列目のストライプ画素を生成する。第４・ｍ−１列目のストライプ画素に関しては、第３視差画像からＲの列のデータを抽出し、第４視差画像からＧの列のデータを抽出し、第１視差画像からＢの列のデータを抽出する。そして、抽出したＲＧＢのデータを組み合わせて、合成画像における第４・ｍ−１列目のストライプ画素を生成する。第４・ｍ列目のストライプ画素に関しては、第２視差画像からＲの列のデータを抽出し、第３視差画像からＧの列のデータを抽出し、第４視差画像からＢの列のデータを抽出する。そして、抽出したＲＧＢのデータを組み合わせて、合成画像における第４・ｍ列目のストライプ画素を生成する。そして、画像処理部３は、ストライプ画素のデータを第１列から順番に並ぶように合成する。
【００７５】
この結果、図１５に例示するようなデータが並んだ画像データが得られる。なお、図１５に示す各列に示した記号（「Ａ１Ｒ」等）において、左側の記号（「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」または「Ｄ」）は、四つの視差画像のうちどの視差画像から抽出されたかを示している。中央の数は何列目のストライプ画素に属するのかを示している。右側の記号は、Ｒ、Ｇ、Ｂのいずれのデータであるのかを示している。画像出力処理（ステップＳ６）は、既に説明した動作と同様である。
【００７６】
また、以上の説明では、遮光パネル部６にパララックスストライプを表示させることによって、遮光パネル部６をパララックスバリアとして用いる場合を示した。遮光パネル部６の代わりに、透過部５２としてスリットを設けたプレートを用いてもよい。図１６は、スリットを設けたプレートをパララックスバリアとして用いる場合の、表示パネル部１およびパララックスバリアを示す模式的断面図である。図２に示す表示パネル部１と同一の構成部については、図２と同一の符号を付して説明を省略する。パララックスバリアとなるプレート６１は、例えば、観察者側の偏光板２９上に設けられる。このような構成の場合、オン／オフ制御回路５（図１参照。）が不要となり、立体画像表示装置を簡素化することができる。
【００７７】
また、パターニングされた位相差板を用いてパララックスバリアを実現してもよい。図１７（ａ）は、パターニングされた位相差板を用いてパララックスバリアを実現する場合の、表示パネル部１および遮光パネル部６の構成例を示す模式的断面図である。図３に示す遮光パネル部６と同一の構成部については、図３と同一の符号を付して説明を省略する。
【００７８】
遮光パネル部６は、透明基板（例えばガラス基板）４３，４６の間に液晶層４５を挟持する。液晶層４５はシール材４４によって封止される。透明基板４３（観察者から離れた位置に配置される透明基板）における液晶層４５と反対側の面には、パターニングされた位相差板７７が設けられる。透明基板４６（観察者に近い方の透明基板）における液晶層４５と反対側の面には、偏光板７２が設けられる。ただし、パターニングされた位相差板を用いる場合、遮光パネル部６が有する各透明基板４３，４６には、いずれも透明電極を一枚ずつ配置する。この透明電極は、表示パネル部１における画像表示領域を包含できる大きさであればよい。従って、透明電極間に電圧を印加する場合、透明電極に挟持される液晶層４５全体に電圧を印加することになる。そして、パターニングされた位相差板７７上に表示パネル部１が配置される。この表示パネル部を中心にして、観察者とは反対側に、バックライト７１が設けられる。表示パネル部の透明基板２４，２７上に設けられる透明電極の配置や、液晶層２６の種類は、図２に示す表示パネル部の場合と同様である。また、図２に示す場合と同様にカラーフィルタが配置されていてもよい。また、図１７（ａ）に示す位相差板２３，２８および偏光板２２，２９は、図２に示す場合と同様に配置される。なお、液晶層２６は、シール材４４によって封止される。
【００７９】
図１７（ｂ）は、パターニングされた位相差板７７の構成を示す説明図である。パターニングされた位相差板７７は、位相差軸が異なる二種類の縦長の位相差板７７ａ，７７ｂが交互に配置された構成になっている。
【００８０】
オン／オフ制御回路５（図１参照。）は、パターニングされた位相差板７７が存在しないと仮定した場合に図１７に示す遮光パネル部６全体が遮光部となるように遮光パネルを制御する。ただし、このように制御した場合であっても、遮光パネル部６の表示パネル１側には図１７（ｂ）に示す位相差板７７が配置されているため、位相差板７７ａ，７７ｂのいずれかを通過した光は、表示パネル部１も通過する。従って、遮光パネル部６と図１７（ｂ）に示す構成のパターニングされた位相差板７７とによって、パララックスバリアが実現される。
【００８１】
また、上記の説明では、表示パネル部１の観察者側にパララックスバリアを配置する場合を説明した。パララックスバリアは、表示パネル部１とバックライトとの間に配置されていてもよい。図１８は、表示パネル部１とバックライトとの間にパララックスバリアを配置する場合の構成例を示す模式的断面図である。図２に示す表示パネル部１と同一の構成部については、図２と同一の符号を付して説明を省略する。図１８では、表示パネル部１のバックライト２１側に、スリットを設けたプレート６１を配置した場合を示している。プレート６１の代わりに、図３に示すような遮光パネル部６や、図１７に示すような遮光パネル部６とパターニングされた位相差板７７との組み合わせをバックライト２１側に配置してもよい。
【００８２】
また、図４では、画像データにおいて１列全体にＲ，ＧまたはＢのデータが割り当てられている場合を示したが、図１９に示すように、１列の中にＲ、Ｇ、Ｂそれぞれのデータが割り振られていてもよい。その場合、各列のデータをデータ８１ａ〜８１ｃのように分割し、分割後の列データにＲ，Ｇ，Ｂのいずれかのみが割り当てられている状態にすればよい。そして、分割後のデータ８１ａ〜８１ｃ毎にそれぞれ、画像処理部３による画像処理を実行し、その後、分割したデータ８１ａ〜８１ｃを合成すればよい。
【００８３】
また、上記の実施の形態では、Ｒ、Ｇ、Ｂのデータが割り当てられた視差画像が入力される場合を示した。中央処理部４は、画像の各列に対して、Ｙ、ＣｂおよびＣｒのデータが割り当てられた複数の視差画像を入力されてもよい。この場合も、中央処理部４は、画像処理部３に画像処理を行わせる。画像処理部３は、画像入力（ステップＳ１）の後、ステップＳ２を行わずにステップＳ３以降の処理を実行すればよい。
【００８４】
なお、上記の実施の形態において、中央処理部４は、特許請求の範囲に記載された画像入力手段に相当する。画像処理部３は、特許請求の範囲に記載された輝度計算手段、合成手段、ＹＣｒＣｂ変換手段、ＲＧＢ変換手段に相当する。駆動回路２および表示パネル部１は、特許請求の範囲に記載された画像表示手段に相当する。
【実施例１】
【００８５】
図１６に示す構成と同様に、表示パネル部上に、透過部としてスリットを設けたプレートを配置した。ただし、表示パネル部としてＴＦＴ液晶表示装置を用いた。この表示パネル部に表示させる合成画像を作成するために、図５に示す画像処理を行い、画像処理によって得られた合成画像を表示パネル部に表示させた。画像処理におけるステップＳ３では、式４を用いてＹに対する演算処理を行った。このとき係数ｋとして１．０，１．２，１．４および１．６の四種類の係数を用いた。ｋ＝１．２の場合とｋ＝１．４の場合で明るい立体画像を認識することができた。また、画像の色味は変化しなかった。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、画像を明るく表示することが要求される立体画像表示装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８７】
【図１】本発明による立体画像表示装置の構成例を示すブロック図。
【図２】表示パネル部の構成例を示す模式的断面図。
【図３】遮光パネル部の構成例を示す模式的断面図。
【図４】画像データにＲ、Ｇ、Ｂの各データが割り当てられている状態を示す説明図。
【図５】画像処理部による画像処理を示すフローチャート。
【図６】右目用画像の表示に寄与する列の列データを示す説明図。
【図７】Ｙに対する計算の一例を示す説明図。
【図８】画像データの合成処理の例を示す説明図。
【図９】遮光部と透過部の幅の例を示す説明図。
【図１０】遮光部と透過部の幅の例を示す説明図。
【図１１】立体画像の観察状況を示す説明図。
【図１２】三つの視差画像を用いる場合における遮光部と透過部の幅、および画像処理の例を示す説明図。
【図１３】三つの視差画像を用いる場合における遮光部と透過部の幅、および画像処理の例を示す説明図。
【図１４】四つの視差画像を用いる場合における遮光部と透過部の幅、および画像処理の例を示す説明図。
【図１５】四つの視差画像を用いる場合における遮光部と透過部の幅、および画像処理の例を示す説明図。
【図１６】スリットを設けたプレートをパララックスバリアとして用いる場合の構成を示す模式的断面図。
【図１７】パターニングされた位相差板を用いてパララックスバリアを実現する場合の構成を示す説明図。
【図１８】パララックスバリアを表示パネル部とバックライトとの間に配置する場合の構成例を示す模式的断面図。
【図１９】画像データにＲ、Ｇ、Ｂの各データが割り当てられている状態を示す説明図。
【図２０】従来の立体画像表示装置を示す概略図。
【図２１】ブライトネスを上昇させた場合における階調のダイナミックレンジの低下を示す説明図。
【符号の説明】
【００８８】
１ 表示パネル部
２ 駆動回路
３ 画像処理部
４ 中央処理部
５ オン／オフ制御回路
６ 遮光パネル部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の視差画像を入力する画像入力手段と、
入力された各視差画像から得られるＹＣｒＣｂデータのうち、輝度を表すＹデータに対して輝度を向上させる計算を行う輝度計算手段と、
Ｙデータに対して輝度計算手段による計算が行われた後の各視差画像から、各視差画像内における列を示すデータを抽出し、前記列を示すデータを合成することにより前記複数の視差画像を合成した合成画像を生成する合成手段と、
合成手段によって生成された前記合成画像を表示する画像表示手段と、
前記列を示すデータに応じた光透過部を有するパララックスバリアとを備えた
ことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
ＲＧＢデータをＹＣｒＣｂデータに変換するＹＣｒＣｂ変換手段を備え、
画像入力手段は、ＲＧＢデータによって表される複数の視差画像を入力し、
ＹＣｒＣｂ変換手段は、前記複数の視差画像を表すＲＧＢデータをＹＣｒＣｂデータに変換し、
輝度計算手段は、ＹＣｒＣｂ変換手段によって変換された後のＹＣｒＣｂデータのうちのＹデータに対して計算を行う
請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
画像入力手段は、ＹＣｒＣｂデータによって表される複数の視差画像を入力し、
輝度計算手段は、前記複数の視差画像を表すＹＣｒＣｂデータのうちのＹデータに対して計算を行う
請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
輝度計算手段は、各視差画像内における列を示すデータのうち、合成手段による合成対象となる列を示すデータに対応するＹデータに対し、所定の係数を乗じることによって新たなＹデータを生成する
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
輝度計算手段は、各視差画像内における列を示すデータのうち、合成手段による合成対象となる列を示すデータに対応するＹデータと、当該Ｙデータを含む列の隣の列におけるＹデータとの平均値を算出し、前記平均値に対し所定の係数を乗じることによって新たなＹデータを生成する
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
輝度計算手段は、所定の係数として１．０を超え１．４以下の値を用いて新たなＹデータを生成する
請求項４または請求項５に記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
合成手段は、複数の視差画像から抽出した列を示すデータのうち合成対象となる列を示すデータを順次配列させて視差画像を合成する
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項８】
Ｙデータに対して輝度計算手段による計算が行われた後のＹＣｒＣｂデータをＲＧＢデータに変換するＲＧＢ変換手段を備え、
合成手段は、ＲＧＢ変換手段によって変換された後のＲＧＢデータによって表される各視差画像から、各視差画像内における列を示すデータを抽出し、前記列を示すデータを合成することにより各視差画像を合成した合成画像を生成する
請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１】
複数の視差画像を入力する画像入力手段と、
入力された各視差画像から得られるＹＣｒＣｂデータのうち、輝度を表すＹデータに対して輝度を向上させる計算を行う輝度計算手段と、
Ｙデータに対して輝度計算手段による計算が行われた後の各視差画像から、各視差画像内における列を示すデータを抽出し、前記列を示すデータを合成することにより前記複数の視差画像を合成した合成画像を生成する合成手段と、
合成手段によって生成された前記合成画像を表示する画像表示手段と、
前記列を示すデータに応じた光透過部を有するパララックスバリアとを備えた
ことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
ＲＧＢデータをＹＣｒＣｂデータに変換するＹＣｒＣｂ変換手段を備え、
画像入力手段は、ＲＧＢデータによって表される複数の視差画像を入力し、
ＹＣｒＣｂ変換手段は、前記複数の視差画像を表すＲＧＢデータをＹＣｒＣｂデータに変換し、
輝度計算手段は、ＹＣｒＣｂ変換手段によって変換された後のＹＣｒＣｂデータのうちのＹデータに対して計算を行う
請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
画像入力手段は、ＹＣｒＣｂデータによって表される複数の視差画像を入力し、
輝度計算手段は、前記複数の視差画像を表すＹＣｒＣｂデータのうちのＹデータに対して計算を行う
請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
輝度計算手段は、各視差画像内における列を示すデータのうち、合成手段による合成対象となる列を示すデータに対応するＹデータに対し、所定の係数を乗じることによって新たなＹデータを生成する
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
輝度計算手段は、各視差画像内における列を示すデータのうち、合成手段による合成対象となる列を示すデータに対応するＹデータと、当該Ｙデータを含む列の隣の列におけるＹデータとの平均値を算出し、前記平均値に対し所定の係数を乗じることによって新たなＹデータを生成する
請求項１から請求項３のうちのいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
輝度計算手段は、所定の係数として１．０を超え１．４以下の値を用いて新たなＹデータを生成する
請求項４または請求項５に記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
合成手段は、複数の視差画像から抽出した列を示すデータのうち合成対象となる列を示すデータを順次配列させて視差画像を合成する
請求項１から請求項６のうちのいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項８】
Ｙデータに対して輝度計算手段による計算が行われた後のＹＣｒＣｂデータをＲＧＢデータに変換するＲＧＢ変換手段を備え、
合成手段は、ＲＧＢ変換手段によって変換された後のＲＧＢデータによって表される各視差画像から、各視差画像内における列を示すデータを抽出し、前記列を示すデータを合成することにより各視差画像を合成した合成画像を生成する
請求項１から請求項７のうちのいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００６−５４６３（Ｐ２００６−５４６３Ａ）
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−１７７１５７（Ｐ２００４−１７７１５７）
【出願日】平成１６年６月１５日（２００４．６．１５）
【出願人】（０００１０３７４７）オプトレックス株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１月５日（２００６．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年６月１５日（２００４．６．１５）
【出願人】（０００１０３７４７）オプトレックス株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
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