立体表示装置、立体表示方法および立体表示システム
【課題】同時刻に撮影した左眼用画像および右眼用画像を表示する際に、左眼用画像または右眼用画像の表示における実時刻と表示時刻の時間差を解消し、利用者に対して眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の立体表示装置１００は、第1視差画像および第２視差画像を受信する信号処理部１２０と、信号処理部１２０が受信した第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成するＦＲＣ部１２３およびＦＲＣ制御部１２５と、第１視差画像と第２視差補間画像を表示する表示部１３０と、第１視差画像と第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示部１３０に表示する表示管理部１２４および表示管理制御部１２７とを有する。
【解決手段】本発明の立体表示装置１００は、第1視差画像および第２視差画像を受信する信号処理部１２０と、信号処理部１２０が受信した第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成するＦＲＣ部１２３およびＦＲＣ制御部１２５と、第１視差画像と第２視差補間画像を表示する表示部１３０と、第１視差画像と第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示部１３０に表示する表示管理部１２４および表示管理制御部１２７とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体表示装置に表示された画像をシャッター眼鏡で視聴する立体表示技術に関するものである。特に、左右の視差画像の表示に係わる補正に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示技術における一つの分野として、画像表示装置と視聴用のシャッター眼鏡を使用し、画像表示装置に交互に表示される左眼用画像および右眼用画像の表示に同期してシャッター眼鏡の左眼用シャターおよび右眼用シャッターを開閉することで立体画像を視聴可能にする立体表示システムが普及しつつある。
【０００３】
この立体表示システムでは、左眼用画像および右眼用画像の表示に関し視認性に優れた立体表示を行う技術が重要であり、左眼用画像および右眼用画像の表示制御技術の良否が立体画像の表示品質、特に視認性を直接左右することになる。
【０００４】
これに対し、左眼用画像および右眼用画像の表示に係わる従来の技術として、フレームメモリに書き込まれた左眼用画像と右眼用画像を、それぞれ２倍速で読み出して、交互に表示する事例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、左眼用画像の表示と右眼用画像の表示が交互に行われるため、左眼用画像または右眼用画像の表示において０．５フレーム期間だけ、実時刻と表示時刻の差異（時間差）が発生する。この場合、動きの少ない映像を表示する場合であれば利用者は時間差を認識する可能性は少ないが、比較的早い動きを示す映像を表示する場合には立体画像の視認性に悪影響を及ぼし、利用者に眼の疲れや不快感を与える原因となる。これを解消する事例として、立体映像の撮影時に左眼用画像と右眼用画像との間に時間差を設け、その時間差と連動させて左眼用画像と右眼用画像を交互に表示させることにより、シャッター眼鏡を介して利用者が見る左眼用画像または右眼用画像の実時刻と表示時刻との差を解消する方法が開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１３１６８６号公報
【特許文献２】特開平１−１６５２９３号公報
【特許文献３】特開平８−２０５１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、カメラによって同時刻にサンプリングした映像やある時刻のサンプリング情報をシミュレートしてコンピュータグラフィクス等によって左右画像を生成した映像が入力された場合には、左眼用画像と右眼用画像との時間差を解消することはできない。
【０００７】
本発明は、上記課題に対して、フレームレート変換（ＦＲＣ）技術（動きベクトルを用いた補間技術）を用いて左眼用画像または右眼用画像の表示における時間差を補正する。すなわち、同時刻に撮影した左眼用画像および右眼用画像を表示する際に、左眼用画像または右眼用画像のいずれかに対して時間軸の位相を補正して表示を行うことにより、左眼用画像または右眼用画像の表示における時間軸上の位相差の発生を解消する。これにより、本発明は利用者に眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示装置、立体表示方法および立体表示システム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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明による立体表示装置は、第1視差画像および第２視差画像を受信する視差画像受信手段と、視差画像受信手段が受信した第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成する第２視差補間画像生成手段と、第１視差画像と第２視差補間画像を表示する表示手段と、第１視差画像と第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示手段に表示する表示制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
このような構成により、第1視差画像および第２視差画像を受信し、第２視差画像につき前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行って第２視差補間画像を生成し、第１視差画像と第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示することが可能となる。したがって、同時刻に撮影した第1視差画像および第2視差画像を表示する際に、第1視差画像または第2視差画像のいずれかに対して時間軸の位相を補正して表示を行うことにより、第1視差画像または第2視差画像の表示における時間軸上の位相差の発生を解消することができる。よって、利用者に対して眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示装置を提供することができる。
【００１０】
また、本発明による立体表示装置は、第２視差補間画像生成手段が生成する第２視差補間画像が第２視差画像に対して半フレーム位相遅れた画像である。このような構成により、第２視差画像に対して半フレーム位相遅れた補間画像を生成することが可能となる。したがって、第1視差画像または第2視差画像のいずれかに対して時間軸の位相を半フレーム分補正して表示を行うことができる。これにより、第1視差画像または第2視差画像の表示における時間軸上の位相差の発生を解消し、利用者に対して眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示装置を提供することができる。
【００１１】
また、本発明による立体表示装置は、第１視差を利眼の視差として設定する利眼視差設定手段を更に有する。このような構成により、第１視差を利眼の視差として設定することで、補間されていない第1視差画像を利眼で補間された第2視差画像を利眼でない眼で見るといった利用者の両眼の特性を効果的に利用することができる。これにより、視認性の向上に更なる効果を発揮することができる。
【００１２】
また、本発明による立体表示装置は、第1視差画像および第２視差画像を受信する視差画像受信手段と、視差画像受信手段が受信した第１視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第１視差補間画像を生成する第１視差補間画像生成手段と、視差画像受信手段が受信した第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成する第２視差補間画像生成手段と、第１視差補間画像と第２視差補間画像を表示する表示手段と、第１視差補間画像と第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示手段に表示する表示制御手段とを有する。
【００１３】
このような構成により、第1視差画像および第２視差画像を受信し、第１視差画像につき前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行って第１視差補間画像を生成するとともに、第２視差画像について前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行って第２視差補間画像を生成し、第１視差補間画像と第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示することが可能となる。このように、時間軸上の位相を補正して表示することで、第1視差画像または第2視差画像の表示における時間軸上の位相差の発生を解消することができる。したがって、利用者に対して眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示装置を提供することができる。また、設計上の自由度を高めることができる。
【００１４】
また、本発明による立体表示装置は、第１視差補間画像生成手段が生成する第１視差補間画像が第１視差画像に対してMフレーム位相（０＜M＜１）遅れた画像であって、第２視差補間画像生成手段が生成する第２視差補間画像が第２視差画像に対してNフレーム位相（０＜Ｎ＜１）遅れた画像である場合に、｜M−N｜＝０．５となるように構成される。
【００１５】
このような構成により、第１視差補間画像が第１視差画像に対してMフレーム位相（０＜M＜１）遅れた画像であり、第２視差補間画像が第２視差画像に対してNフレーム位相（０＜Ｎ＜１）遅れた画像である場合に、｜M−N｜＝０．５とすることで、第1視差画像または第2視差画像の表示における時間軸上の位相差の発生を確実かつ効果的に解消することができる。したがって、視認性の向上に更なる効果を発揮することができる。
【００１６】
また、本発明による立体表示装置は、｜Ｍ−０．５｜≧｜Ｎ−０．５｜の場合は第1視差を、｜Ｍ−０．５｜＜｜Ｎ−０．５｜の場合は第２視差を利眼の視差として設定する利眼視差設定手段を更に有する。このような構成により、｜Ｍ−０．５｜≧｜Ｎ−０．５｜の場合は第1視差を、｜Ｍ−０．５｜＜｜Ｎ−０．５｜の場合は第２視差を利眼の視差として設定することが可能となる。したがって、第１視差補間画像または第２視差補間画像の内、より補間前の元の視差画像に近い補間画像を利眼に対応させるといった利用者の両眼の特性を効果的に利用することができる。これにより、視認性の向上に更なる効果を発揮することができる。また、利眼の利用に関する設計上の自由度を高めることができる。
【００１７】
また、本発明による立体表示装置は、第１視差に対する画像が左眼用の画像であって第２視差に対する画像が右眼用の画像であるか、または、第１視差に対する画像が右眼用の画像であって第２視差に対する画像が左眼用の画像である。このような構成により、視差画像として一般的な左眼用と右目用の画像を対象とする立体表示装置を提供することができる。
【００１８】
また、本発明による立体表示装置は、第１視差および第２視差のいずれか一方を右眼の視差、他方を左眼の視差として設定する左右視差設定手段を更に有する。このような構成により、第１視差と第２視差に対する処理が異なる場合に、第１視差と第２視差に対応する右眼の視差と左眼の視差の設定を容易に変更することで利用者の利便性を高めることができる。
【００１９】
また、本発明による立体表示装置は、補間画像のフレーム位相を設定する補間画像フレーム位相設定手段を更に有する。このような構成により、入力画像に合わせて適当な補間画像のフレーム位相を設定することが可能となり、利用者が見る立体映像の視認性の向上に更なる効果を発揮することができる。
【００２０】
また、本発明による立体表示システムは、表示手段に第１視差に対する画像が表示されるタイミングで第１視差用シャッターが開いて第２視差用シャッターが閉じ、表示手段に第２視差に対する画像が表示されるタイミングで第２視差用シャッターが開いて第１視差用シャッターが閉じるシャッター眼鏡と、本発明に係る立体表示装置とから成る。
【００２１】
このような立体表示システムでは、シャッター眼鏡を介して表示における時間差が補正された第1視差画像または／および第2視差画像を見ることになり、利用者に対して眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示映像を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の立体表示装置、立体表示方法および立体表示システムによれば、同時刻に撮影した左眼用画像および右眼用画像を表示する際に、左眼用画像または右眼用画像のいずれかに対して時間軸上の位相を補正して表示することにより、左眼用画像または右眼用画像の実時刻と表示時刻との差を解消することができる。したがって、眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示装置、立体表示方法および立体表示システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１の立体表示システムを構成する立体表示装置およびシャッター眼鏡の概観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１の立体表示システムのハードウェアの主要構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１の立体表示システムにおけるシャッター開閉動作を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１の立体表示装置の信号処理部のハードウェアの詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態１の立体表示システムにおける視差画像の表示とシャッター開閉動作の関係を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１の立体表示装置の信号処理部の動作を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１の立体表示システムに対する比較事例のハードウェアを示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１の立体表示システムに対する比較事例における視差画像の表示とシャッター開閉動作の関係を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１の立体表示装置における信号処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２の立体表示装置の信号処理部のハードウェアの詳細な構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の立体表示装置の信号処理部の動作を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２の立体表示装置における信号処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の本発明の実施の形態では、視聴者（利用者）が立体表示装置の表示面に表示する視差画像をシャッター眼鏡を通して見ることにより、立体画像を視聴できる立体表示システムについて、図１〜図１２を用いて説明する。
【００２５】
以下の説明において、視差とは、二つの違った場所から同一物を見たときの方向の違いを指すものとし、利眼（利き眼：ききめ）とは、人の両眼の内、より効果的に働く一方の眼を指すものとする。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の立体表示システム（以下、本システムと略記する）１を構成する立体表示装置１００およびシャッター眼鏡２００の概観を示す斜視図である。
【００２７】
本システム１は、立体表示装置１００およびシャッター眼鏡（立体画像視聴用眼鏡：以下、本システムの説明においては、「眼鏡」と略記する）２００を備えている。
【００２８】
立体表示装置１００は、表示手段としての表示部１３０および赤外線発光素子１５１を備え、表示部１３０に、例えば、第１視差に対する画像である左眼用の画像（以下、「Ｌ画像」と略記する）と第２視差に対する画像である右眼用の画像（以下、「Ｒ画像」と略記する）を交互に表示し、赤外線発光素子１５１からはＬ画像およびＲ画像の表示開始タイミングを示す同期信号（以下、画像の表示開始タイミングを示す同期信号を「Ｖ同期信号」と略記する）に基づいて生成される眼鏡２００のシャッター切替のタイミングを示す同期信号（以下、「シャッター切替同期信号」と略記する）を眼鏡２００に対して送信する。
【００２９】
眼鏡２００は、左眼用シャッター（以下、「左シャッター」と略記する）２１０ａ、右眼用シャッター（以下、「右シャッター」と略記する）２１０ｂおよび赤外線受光素子２２１を備え、立体表示装置１００の赤外線発光素子１５１から赤外線により送信されるシャッター切替同期信号を赤外線受光素子２２１で受信し、立体表示装置１００に表示される画像と同期するように、左シャッター２１０ａによって左眼に入射する光を制御し、右シャッター２１０ｂによって右眼に入射する光を制御する。
【００３０】
左シャッター２１０ａおよび右シャッター２１０ｂはそれぞれ光学フィルタ（図示せず）を備えており、赤外線受光素子２２１が受信したシャッター切替同期信号に基づいて入射する光のＯＮ（透過）／ＯＦＦ（遮断）を制御することができる。なお、Ｌ画像とＲ画像は左眼と右眼の視差分だけ表示情報が異なっており、視聴者は表示される画像と同期して左シャッター２１０ａと右シャッター２１０ｂが開閉される眼鏡２００を介して画像を見ることで、立体表示装置１００が表示する画像を立体的な画像として知覚することができる。
【００３１】
つぎに、立体表示装置１００および眼鏡２００の詳細な構成および機能について、図２により説明する。
【００３２】
図２は、本実施の形態１の立体表示システムのハードウェアの主要構成を示すブロック図である。
【００３３】
立体表示装置１００は、復号部１１０、信号処理部１２０、シャッター切替同期信号の送信を制御する送信制御部１４０、ＣＰＵ１６０、メモリ１７０、クロック１８０、画像を表示する表示部１３０、およびシャッター切替同期信号を送信する送信部１５０を備える。
【００３４】
復号部１１０は、入力される符号化された画像信号を復号化して画像データを所定の様式で出力する。画像の符号化には、ＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）−２や、ＭＰＥＧ−４等の方式を使用する。
【００３５】
信号処理部１２０は、復号部１１０から受信した画像データを立体画像として表示するための信号処理を行う。詳細な構成および機能については、後述する。
【００３６】
送信制御部１４０は、信号処理部１２０が生成したＶ同期信号に基づいてシャッター切替同期信号を生成して送信部１５０に出力する。
【００３７】
ＣＰＵ１６０は、メモリ１７０に記憶されたプログラムに従って外部からの入力信号に基づいて、立体表示装置１００の全体の制御を行う。
【００３８】
メモリ１７０は、ＣＰＵ１６０が実行するプログラムやプログラム実行時に必要なデータを記憶する。メモリ１７０としては、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等、汎用の記憶素子が使用される。
【００３９】
クロック１８０は、立体表示装置１００の動作基準となるクロック信号を供給する。
【００４０】
送信部１５０は赤外線発光素子１５１を備え、送信制御部１４０から出力されるシャッター切替同期信号を赤外線信号に変換して眼鏡２００に送信する。これにより、眼鏡２００に対して左シャッター２１０ａおよび右シャッター２１０ｂの開閉の切り替え指示を行う。
【００４１】
表示部１３０は、信号処理部１２０から出力される画像を表示するものであり、ＣＲＴ、液晶表示パネル（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬ等である。
【００４２】
一方、眼鏡２００は、左シャッター２１０ａと、右シャッター２１０ｂと、立体表示装置１００から送信されてくるシャッター切替同期信号を受信する受信部２２０と、シャッターの開閉制御を行う開閉制御部２３０、メモリ２４０、およびクロック２５０とを備える。
【００４３】
受信部２２０は赤外線受光素子２２１を備え、立体表示装置１００の赤外線発光素子１５１から送信されるシャッター切替同期信号を受信する。
【００４４】
開閉制御部２３０は、受信部２２０で受信したシャッター切替同期信号に基づいて、左シャッター２１０ａおよび右シャッター２１０ｂの開閉指示をシャッター２１０に出力する。
【００４５】
左シャッター２１０ａおよび右シャッター２１０ｂは、利用者が眼鏡２００を着用した際に、利用者の左眼および右眼に対応した位置にそれぞれ配設される。また、左シャッター２１０ａおよび右シャッター２１０ｂは、それぞれ光の透過量を制御する光学フィルタ（図示せず）を備えており、開閉制御部２３０からの開閉指示に基づいて利用者の左眼および右眼に入射する光のＯＮ（入射）／ＯＦＦ（遮断）を表示部１３０に表示される画像に同期するように制御され、利用者に所望の立体画像を視認させることができる。
【００４６】
メモリ２４０は、ＣＰＵが実行するプログラムやプログラムの実行時に必要なデータを記憶する。
【００４７】
クロック２５０は、眼鏡２００の動作基準となるクロック信号を供給する。
【００４８】
このような構成により、シャッター眼鏡２００は、立体表示装置１００の表示部１３０にＬ画像が表示されるタイミングで左シャッター２１０ａを開いて右シャッター２１０ｂを閉じ、表示部１３０にＲ画像が表示されるタイミングで右シャッター２１０ｂを開いて左シャッター２１０ａを閉じることができる。
【００４９】
なお、本発明の実施の形態１では、立体表示装置１００と眼鏡２００との信号の送受信に赤外線を使用しているが、有線信号、他の無線信号、超音波等を使用することもできる。
【００５０】
つぎに、本システム１におけるシャッターの開閉動作について説明する。
【００５１】
なお、以下の説明では、眼鏡２００のシャッターの切替制御のために、必ずＬ画像とＲ画像の表示切替のタイミングで立体表示装置１００からシャッター切替同期信号が送信されるものとする。
【００５２】
図３は、本発明の実施の形態１の立体表示システムにおけるシャッター開閉動作を示すタイミングチャートである。
【００５３】
図３に示すように、立体表示装置１００の表示部１３０にＬ画像とＲ画像が交互に表示されているとき、送信制御部１４０は、各画像の表示フレームのＶ同期信号に基づいてシャッター切替同期信号を生成し、送信部１５０に出力する。これにより、送信部１５０を経由して眼鏡２００の左シャッター２１０ａおよび右シャッター２１０ｂの切り替え制御を行う。
【００５４】
例えば、Ｌ画像が表示されると、立体表示装置１００から眼鏡２００の左シャッター２１０ａを開いて右シャッター２１０ｂを閉じることを指示するシャッター切替同期信号が眼鏡２００に送信される。眼鏡２００では受信したシャッター切替同期信号により眼鏡２００の左シャッター２１０ａが開かれ（透視状態）、右シャッター２１０ｂが閉じられる（遮蔽状態）。この結果、表示部１３０にＬ画像が表示されるときには、利用者はＬ画像を左眼だけで見ることになる。
【００５５】
同様に、Ｒ画像が表示されると、立体表示装置１００から眼鏡２００の右シャッター２１０ｂを開いて左シャッター２１０ａを閉じることを指示するシャッター切替同期信号が眼鏡２００に送信される。眼鏡２００では受信したシャッター切替同期信号により眼鏡２００の右シャッター２１０ｂが開かれ（透視状態）、左シャッター２１０ａが閉じられる（遮蔽状態）。この結果、表示部１３０にＲ画像が表示されるときには、利用者はＲ画像を右眼だけで見ることになる。
【００５６】
なお、左右の視差画像の表示切替タイミングに一致させて左右のシャッターの開閉を行うと、残像効果によってクロストーク（Ｌ画像のＲ画像への、あるいは、Ｒ画像のＬ画像への漏れ込み現象）が発生する。このクロストークを防ぐために、左シャッターあるいは右シャッターを開いている期間が、図３に示すように、Ｌ画像あるいはＲ画像の表示期間より短くなるようにシャッター切替同期信号を生成している。
【００５７】
以後、同様の手順で、Ｌ画像とＲ画像の表示の切り替えのタイミングと同期させて眼鏡２００の左シャッター２１０ａと右シャッター２１０ｂの切り替えを行うことにより、利用者は、眼鏡２００を通して表示部１３０に表示される画像を立体的に視認することができる。
【００５８】
つぎに、立体表示装置１００における信号処理部１２０の詳細な構成および信号処理について、図４〜図６を用いて説明する。
【００５９】
図４は立体表示装置１００における信号処理部１２０のハードウェアの詳細な構成を示すブロック図、図５は本システム１における視差画像の表示とシャッター開閉動作の関係を示すタイミングチャート、図６は立体表示装置１００の信号処理部１２０の動作を示す図である。
【００６０】
図４に示すように、信号処理部１２０は、分離部１２１、フレームメモリ１２２、ＦＲＣ部１２３、表示管理部１２４、メモリ制御部１２５、ＦＲＣ制御部１２６および表示管理制御部１２７を備えている。
【００６１】
分離部１２１は入力された立体映像信号からＬ画像およびＲ画像の分離を行い、フレームメモリ１２２は分離部１２１で分離されたＬ画像およびＲ画像を記録し、ＦＲＣ部１２３はフレームメモリ１２２から読み出したＲ画像のフレームレート変換（時間軸方向のフレーム補間も含む）を行い、表示管理部１２４はフレームメモリ１２２から読み出したＬ画像およびＦＲＣ部１２３から受信したＲ画像の補間画像（以下、「Ｒ補間画像」と略記する）を表示部１３０に表示する制御を行う。また、メモリ制御部１２５、ＦＲＣ制御部１２６および表示管理制御部１２７は、信号処理部１２０に入力されたＶ同期信号に基づき、それぞれフレームメモリ１２２、ＦＲＣ部１２３および表示管理部１２４を制御する。
【００６２】
左右両眼の視差角を伴って撮影し、またはコンピュータグラフィクス等によって生成された立体映像信号およびＶ同期信号が信号処理部１２０に入力される。入力された立体映像信号は、分離部１２１においてＬ画像とＲ画像とに分離され、Ｌ画像およびＲ画像はフレームメモリ１２２内のＬ画像メモリ１２２ａおよびＲ画像メモリ１２２ｂにそれぞれ記録される。また、フレームメモリ１２２に記録されたＬ画像とＲ画像を呼び出す場合は、Ｌ画像については、表示周波数（フレーム周波数）を倍速化し、Ｒ補間画像の作成に併せて遅延量の調整を行う。また、Ｒ画像については、表示周波数を倍速化するとともに、ＦＲＣ部１２３においてフレームレート変換を行い、Ｌ画像に対してフレーム位相が０．５遅れたＲ補間画像を生成する。ここで、補間画像の作成において、１フレーム期間をＳ０とし、生成される補間画像の時間軸上の遅れをＳ１とするとき、フレーム位相をＳ１／Ｓ０で定義する。この事例ではＲ画像に対してのみ補間画像を生成するもので、補間対象となるＲ画像をその前後のフレームのＲ画像に基づいて動き補償を行ってＲ補間画像を生成する。書き込みおよび読み出しのタイミングについては、信号処理部１２０に入力されるＶ同期信号から生成される書き込みタイミングに基づいてフレームメモリ１２２に書き込んだ後、同期信号から生成される読み出しタイミングに基づいてＬ画像およびＲ画像の読み出しを行う。また、表示管理部１２４ではＬ画像およびＲ補間画像の表示に係わる制御を行い、Ｌ画像を２倍速で出力した後、０．５フレーム期間後にＲ画像を２倍速で出力することで、表示部１３０においてＬ画像およびＲ補間画像が交互に表示される。
【００６３】
なお、ＦＲＣ部１２３は、入力または記録された２フレーム〜数フレームの映像からサンプリング位相と異なる位相のフレーム（中間フレーム）を生成するが、中間フレームの生成には公知のフレームレート変換技術を用いることができる。また、信号処理部１２０はフレームメモリ１２２を備えており、信号処理部１２０において表示周波数を倍速化することができる。これにより、Ｌ画像およびＲ画像の表示期間（フレーム期間）を信号処理部１２０に入力される映像信号の１／２として、交互に表示部１３０に表示することができる。通常、フレームレート変換（ＦＲＣ）を用いて中間フレームを生成する場合には数フレーム程度の遅延が発生するため、Ｌ画像はこの遅延を考慮のうえ、遅延の調整を行う必要がある。
【００６４】
したがって、立体表示装置１００によれば、図５に示すように、Ｌ画像０→Ｒ画像０．５→Ｌ画像１→Ｒ画像１．５→Ｌ画像２→Ｒ画像２．５→・・・・と、Ｌ画像およびＲ画像が交互に表示部１３０に表示することができる。また、Ｒ画像を先に表示する場合には、表示管理部１２４において適宜左右の信号を入れ替えることにより、Ｒ画像０→Ｌ画像０．５→Ｒ画像１→Ｌ画像１．５→Ｒ画像２→Ｌ画像２．５→・・・・と、Ｒ画像およびＬ画像が交互に表示部１３０に表示される。このとき、シャッター眼鏡２００は、Ｌ画像を表示部１３０に表示するタイミングに併せて左シャッターを開き、右シャッターを閉じる。逆にＲ画像を表示部１３０に表示するタイミングに併せて右シャッターを開き、左シャッターを閉じる。これにより、シャッター眼鏡２００において、左右の眼に別々の視差画像を表示し、利用者は視差画像を立体画像として視認することができる。また、Ｒ補間画像はＬ画像に対してフレーム位相が０．５遅れた、すなわち、０．５フレーム期間経過後の画像としてフレーム補間されており、利用者は時間差が解消されたＲ補間画像を視認することができる。したがって、利用者に対して、Ｒ画像の実時刻に対する表示時刻の時間差に起因する眼の疲れや不快感を与えることのない立体表示システムを提供することができる。
【００６５】
なお、上記の説明ではＲ補間画像のフレーム位相を０．５（半フレーム）としたが、フレームメモリ１２２における読み出しのタイミングの最適化、ＦＲＣ部１２３における中間フレームの最適化、表示管理部１２４における表示駆動の最適化等を行うことにより、フレーム位相を０．５より小さくしても良い。ＦＲＣ部１２３においてフレーム位相を０．５として中間フレームを作成する場合は、Ｒ補間画像が原画の位相から０．５フレーム期間遅れた位相になるため、原画および次のフレーム映像との位相差が最も大きくなり、生成した補間画像に乱れが発生しやすい。したがって、フレーム位相が０．５から遠い、すなわち、０フレーム期間遅れ（フレーム位相が０）または１フレーム期間遅れ（フレーム位相が１）に近いことが望ましい。
【００６６】
以上のことから、図６に示すように、立体表示装置１００では、フレーム期間を１．０としたとき、フレーム位相Ｎ（Ｎは、０＜Ｎ＜１を満たす任意の数とする）のＲ補間画像を表示部１３０に表示することができる。シャッター眼鏡２００は、Ｌ画像を表示部１３０に表示するタイミングに併せて左シャッター２１０ａを開き、右シャッター２１０ｂを閉じる。逆にＲ補間画像を表示部１３０に表示するタイミングに併せて右シャッター２１０ｂを開き、左シャッター２１０ａを閉じる。
【００６７】
以上の通り、立体表示装置１００は、左右両眼の視差角を伴って撮影された、またはコンピュータグラフィクス等によって生成された立体映像信号およびＶ同期信号を受信する視差画像受信手段としての信号処理部１２０を備えている。また、信号処理部１２０は分離部１２１、フレームメモリ１２２、メモリ制御部１２５、ＦＲＣ部１２３およびＦＲＣ制御部１２６を備えており、信号処理部１２０が受信した立体映像信号のうちＲ画像について前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、Ｒ補間画像を生成する。さらに、Ｒ補間画像を生成する一つの事例として、信号処理部１２０は、Ｒ補間画像を元のＲ画像に対して半フレーム位相（０．５フレーム期間）遅れた画像として生成する。
【００６８】
さらに、信号処理部１２０は表示制御手段としての表示管理部１２４および表示管理部１２４を制御する表示管理制御部１２７を備え、表示手段としての表示部１３０においてＬ画像とＲ補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示する。したがって、カメラによって同時刻にサンプリングした映像、または同時刻のサンプリング情報をシミュレートしてコンピュータグラフィクス等によって生成された立体映像が入力された場合であっても、右眼で視認するＲ画像の実時刻と表示時刻の時間差を解消することができる。これにより、利用者に対してＲ画像の実時刻に対する表示時刻の時間差に起因する眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質な立体表示装置を提供することができる。
【００６９】
なお、立体表示装置１００のリモコン装置の操作ボタン（図示せず）等を利用し、利用者の利眼と表示部１３０に表示する視差画像とを関連付けることにより、利用者に対して視認性を高めた視差画像をより効果的に提供することができる。例えば、リモコン装置に利眼視差設定用の操作ボタン等を備え、第１視差を利眼の視差として設定し、利眼でない側の画像について補間画像を生成することにより、本システム１の立体画像表示品質をさらに高める効果を発揮することができる。
【００７０】
また、立体表示装置１００のリモコン装置の操作ボタン（図示せず）等を利用し、利用者の両眼と表示部１３０に表示する2つの視差画像とを対応付け手段を設けることにより、利用者に対して第１視差および第２視差に対する左眼の視差および右眼の視差の設定を容易にすることができる。
【００７１】
また、立体表示装置１００のリモコン装置の操作ボタン（図示せず）等を利用し、利用者に補間画像のフレーム位相の設定を可能にする手段を設けることにより、利用者が入力画像に合わせて適当な補間画像のフレーム位相の設定ができる。
【００７２】
以下に、本発明の実施の形態１における立体表示装置１００の効果がより明確になるように、信号処理部１２０において、Ｒ画像の補間画像の生成に関わるＦＲＣ部１２３およびＦＲＣ制御部１２６が無い立体表示システムを比較事例として、図７および図８を用いて説明する。
【００７３】
図７は比較事例のハードウェアを示すブロック図、図８は比較事例における視差画像の表示とシャッター開閉動作の関係を示すタイミングチャートである。
【００７４】
図７に示すように、左右両眼の視差角を伴って撮影し、またはコンピュータグラフィクス等によって生成された立体映像信号およびＶ同期信号が信号処理部１２０に入力される。入力された映像信号は、分離部１２１においてＬ画像とＲ画像とに分離され、Ｌ画像およびＲ画像はフレームメモリ１２２内のＬ画像メモリ１２２ａおよびＲ画像メモリ１２２ｂにそれぞれ記録される。また、フレームメモリ１２２に記録されたＬ画像およびＲ画像を呼び出す場合は、Ｌ画像およびＲ画像について、表示周波数（フレーム周波数）を倍速化する。これにより、Ｌ画像およびＲ画像の表示期間（フレーム期間）はそれぞれ信号処理部１２０に入力された映像信号の１／２となって、交互に表示部１３０に表示される。書き込みおよび読み出しのタイミングについては、信号処理部１２０に入力されるＶ同期信号から生成される書き込みタイミングに基づいてフレームメモリ１２２に書き込んだ後、Ｖ同期信号から生成される読み出しタイミングに基づいて２倍のスピードで読み出しを行う。また、選択部１２８ではＬ画像およびＲ画像の選択および表示制御を行い、Ｌ画像を２倍速で読み出した後、０．５フレーム期間後にＲ画像を２倍速で読み出し、表示部１３０にＬ画像およびＲ画像を交互に表示する。したがって、図８に示すように、Ｌ画像０→Ｒ画像０→Ｌ画像１→Ｒ画像１→Ｌ画像２→Ｒ画像２→・・・・と、Ｌ画像およびＲ画像を交互に表示部１３０に表示する。また、Ｒ画像を先に表示する場合には、選択部１２８において適宜左右の信号を入れ替えることにより、Ｒ画像０→Ｌ画像０→Ｒ画像１→Ｌ画像１→Ｒ画像２→Ｌ画像２→・・・・と、Ｒ画像およびＬ画像を交互に表示部１３０に表示する。
【００７５】
この比較事例の場合では、同時刻に撮影されたＬ画像およびＲ画像が交互に表示部１３０に表示されるため、Ｒ画像に関しては０．５フレーム期間だけ実時刻と表示時刻に差異（時間差）が生じる。したがって、利用者にとっては、Ｌ画像と同時刻で撮影されたＲ画像を時間軸上で半フレーム遅れて見ることになる。この場合、時間差が僅少であれば利用者は時間差を認識する可能性は少ないが、例えば、テレビの表示周波数が６０Ｈｚの場合にはＬ画像とＲ画像との時間差は８．３ｍｓとなる。この数値は比較的早い動きを示す映像の場合には立体画像の視認性に悪影響を及ぼし、利用者に眼の疲れや不快感を与える原因となる。
【００７６】
以上の通り、本システム１がこの比較事例に対して立体画像の視認性を向上させるものであることは明白である。
【００７７】
つぎに、立体表示装置１００の信号処理部１２０の動作について、図９を用いて説明する。
【００７８】
図９は、本発明の実施の形態１の立体表示装置における信号処理手順を示すフローチャートである。
【００７９】
立体表示装置１００の信号処理部１２０は、復号部１１０（図２）で復号された映像信号を受信することで信号処理を開始する。
【００８０】
ステップ１（Ｓ１）では、信号処理部１２０の分離部１２１が、復号部１１０から送信されてくる立体映像信号を取り込み、取り込んだ立体映像信号からＬ画像およびＲ画像を分離して、それらの画像をフレームメモリ１２２に送信し、ステップ２（Ｓ２）に移る。
【００８１】
ステップ２（Ｓ２）では、フレームメモリ１２２が、ステップＳ１（Ｓ１）で分離されたＬ画像およびＲ画像をそれぞれＬ画像メモリ１２２ａおよびＲ画像メモリ１２２ｂに記録し、ステップ３（Ｓ３）に移る。
【００８２】
ステップ３（Ｓ３）では、フレームメモリ１２２内のＬ画像メモリ１２２ａからＬ画像に係わる情報を読み出して表示管理部１２４に送信し、Ｒ画像メモリ１２２ｂからＲ画像に係わる情報を読み出してＦＲＣ部１２３に送信して、ステップ４（Ｓ４）に移る。
【００８３】
ステップ４（Ｓ４）では、ＦＲＣ部１２３が、Ｒ画像メモリ１２２ｂから受信したＲ画像に係わる情報に基づいて、前後のフレームを用いた動き補償によるフレーム補間によってＲ補間画像を生成し、生成したＲ補間画像を表示管理部１２４に送信して、ステップ５（Ｓ５）に移る。
【００８４】
ステップ５（Ｓ５）では、表示管理部１２４が、フレームメモリ１２２から受信したＬ画像およびＦＲＣ部１２３から受信したＲ補間画像に基づき、表示部１３０で表示を行うための制御情報をＬ画像およびＲ補間画像と共に表示部１３０に送信して、ステップ６（Ｓ６）に移る。
【００８５】
ステップ６（Ｓ６）では、表示部１３０が、表示管理部１２４から受信した制御情報に基づいてＬ画像とＲ補間画像を交互に表示する。
【００８６】
なお、表示管理部１２４が表示部１３０に送信する制御情報としては、表示フレームレートなどの情報などである。
【００８７】
なお、表示部１３０に表示されるＬ画像およびＲ補間画像の表示タイミングとシャッター眼鏡２００のシャッター２１０の開閉タイミングとの同期制御は、既に述べた方法により、信号処理部１２０と接続される送信制御部１４０を介して行われる。
【００８８】
なお、以上の説明において、第１視差に対する画像をＬ画像とし、第２視差に対する画像をＲ画像としているが、第１視差に対する画像をＲ画像とし、第２視差に対する画像をＬ画像としても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図１０〜図１２を用いて説明する。
【００９０】
なお、実施の形態２において、実施の形態１と共通する部分についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００９１】
図１０は本発明の実施の形態２の立体表示装置の信号処理部のハードウェアの詳細な構成を示すブロック図、図１１は本発明の実施の形態２の立体表示装置の信号処理部の動作を示す図である。
【００９２】
本発明の実施の形態１に対して、図１０に示すように、本発明の実施の形態２の立体表示装置１００の信号処理部１２０は、Ｒ画像だけではなくＬ画像についてもＦＲＣ部１２３により中間フレーム画像（以下、「Ｌ補間画像」と略記する）を生成する。
【００９３】
本発明の実施の形態２における信号処理部１２０では、ＦＲＣ処理部１２３がＬ補間画像生成部１２３ａおよびＲ補間画像生成部１２３ｂを備えている。なお、Ｌ補間画像生成部１２３ａおよびＲ補間画像生成部１２３ｂを１つの補間画像生成部で構成し、Ｌ補間画像およびR補間画像を順次生成するようにしても良い。
【００９４】
ＦＲＣ部１２３は、分離部１２１およびフレームメモリ１２２からＬ画像およびＲ画像に係わる情報を受信すると、フレーム期間を１とした場合、Ｌ補間画像生成部１２３ａがＬ画像からフレーム位相Ｍ（Ｍは０＜Ｍ＜１を満たす任意の数とする）のＬ補間画像を生成し、Ｒ補間画像生成部１２３ｂがＲ画像からフレーム位相Ｎ（Ｎは０＜Ｎ＜１、Ｍ＜Ｎを満たす任意の数とする）のＲ補間画像を生成する。
【００９５】
表示管理部１２４は、ＦＲＣ部１２３において生成したＬ補間画像を表示部１３０に表示した後、（Ｎ−Ｍ）フレーム期間後にＲ補間画像を表示部１３０に表示する。
【００９６】
このような構成によって、例えば、Ｍ＝０．２５、Ｎ＝０．７５とすると、図１１に示すように、表示部１３０において、Ｌ補間画像０．２５→Ｒ補間画像０．７５→Ｌ補間画像１．２５→Ｒ補間画像１．７５→Ｌ補間画像２．２５→Ｒ補間画像２．７５→・・・・とＬ補間画像とＲ補間画像を交互に表示することなどが可能となり、Ｌ画像０→Ｒ画像０．５→Ｌ画像１→Ｒ画像１．５→Ｌ画像２→Ｒ画像２．５→・・・・とする本発明の実施の形態１における表示方法に較べて、フレーム位相の選択の自由度を高めることができる。
【００９７】
これにより、フレーム位相の選択にあたり、０．５およびその周辺の範囲に限定されることなく自由度の高い選択が可能となり、より乱れや破綻の少ない中間フレーム映像（Ｌ補間画像およびＲ補間画像）を生成することができる。したがって、利用者の両眼により視認される左右の映像の実時刻と表示時刻の時間差を小さくすることができ、利用者に対して眼の疲れや不快感を与えることがなく、視認性に優れた高品質な立体表示装置を提供することができる。
【００９８】
なお、シャッター眼鏡２００は、Ｌ補間画像を表示部１３０に表示するタイミングに基づいて左シャッター２１０ａを開き、右シャッター２１０ｂを閉じる。逆に、Ｒ補間画像を表示部１３０に表示するタイミングに基づいて右シャッター２１０ｂを開き、左シャッター２１０ａを閉じる。
【００９９】
なお、上記のように、｜M−N｜＝０．５となるようにＬ補間画像およびＲ補間画像のフレーム位相を設定すると、Ｌ補間画像およびＲ補間画像の表示タイミングが均等となり、利用者がシャッター眼鏡２００を使用して両眼で表示部１３０に表示された映像を視認する際、左右の画像の切り替えが均等となり、円滑な動きとして視認することができ、特に、急激な変化を伴う映像を表示する場合には大きな効果を発揮する。
【０１００】
また、利眼視差設定手段を設けて、｜Ｍ−０．５｜≧｜Ｎ−０．５｜の場合は第1視差を、｜Ｍ−０．５｜＜｜Ｎ−０．５｜の場合は第２視差を利眼の視差として設定することで、Ｌ補間画像およびＲ補間画像の内、フレーム位相が原画に近い方の補間画像を利眼と対応させることができる。これにより、立体画像表示装置１００の表示品質を更に高めることができる。
【０１０１】
つぎに、立体表示装置１００の信号処理部１２０における信号処理手順について、図１２を用いて説明する。
【０１０２】
図１２は、本発明の実施の形態２の立体表示装置における信号処理手順を示すフローチャートである。
【０１０３】
立体表示装置１００の信号処理部１２０では、復号部１１０（図２）で復号された立体映像信号を受信することで、信号処理が開始される。
【０１０４】
ステップ１１（Ｓ１１）では、分離部１２１が復号部１１０から送信されてくる立体映像信号を取り込み、取り込んだ立体映像信号からＬ画像およびＲ画像を分離して、それぞれの画像をフレームメモリ１２２に送信し、ステップ１２（Ｓ１２）に移る。
【０１０５】
ステップ１２（Ｓ２）では、フレームメモリ１２２が、分離部１２１から受信したＬ画像およびＲ画像をそれぞれＬ画像メモリ１２２ａ、Ｒ画像メモリ１２２ｂに記録し、ステップ１３（Ｓ１３）に移る。
【０１０６】
ステップ１３（Ｓ１３）では、フレームメモリ１２２内のＬ画像メモリ１２２ａからＬ画像に係わる情報を読み出し、Ｒ画像メモリ１２２ｂからＲ画像に係わる情報を読み出して、それぞれの情報をＦＲＣ部１２３に送信し、ステップ１４（Ｓ１４）に移る。
【０１０７】
ステップ１４（Ｓ１４）では、ＦＲＣ部１２３において、フレームメモリ１２２から受信したＬ画像およびＲ画像に係わる情報に基づいて、前後のフレームを用いた動き補償によるフレーム補間によって補間画像を生成し、生成したＬ補間画像およびＲ補間画像を表示管理部１２４に送信し、ステップ１５（Ｓ１５）に移る。
【０１０８】
ステップ１５（Ｓ１５）では、表示管理部１２４において、ＦＲＣ部１２３から受信したＬ補間画像およびＲ補間画像に係わる情報に基づき、表示部１３０で表示を行うための制御情報をＬ補間画像およびＲ補間画像と共にを表示部１３０に送信して、ステップ１６（Ｓ１６）に移る。
【０１０９】
なお、表示管理部１２４における制御情報としては、表示フレームレートなどの情報である。
【０１１０】
なお、以上の説明において、第１視差に対する画像をＬ画像とし、第２視差に対する画像をＲ画像としているが、第１視差に対する画像をＲ画像とし、第２視差に対する画像をＬ画像としても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１１１】
以上の通り、本発明の立体表示装置、立体表示方法および立体表示システムによれば、同時刻に撮影したＬ画像およびＲ画像を交互に表示する際に、Ｌ画像またはＲ画像の表示における実時刻との時間差を解消することができる。したがって、利用者に眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明の立体表示装置、立体表示方法および立体表示システムは、左眼用の画像と右眼用の画像を交互に表示する表示装置と、表示装置に表示される左眼用の画像と右眼用の画像と同期して左右のシャッターが開閉するシャッター眼鏡によって立体映像を視聴できる立体表示システムおよびその立体表示システムで使用される立体表示装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１ 立体表示システム
１００ 立体表示装置
１１０ 復号部
１２０ 信号処理部
１２１ 分離部
１２２ フレームメモリ
１２２ａ Ｌ画像メモリ
１２２ｂ Ｒ画像メモリ
１２３ ＦＲＣ部
１２３ａ Ｌ補間画像生成部
１２３ｂ Ｒ補間画像生成部
１２４ 表示管理部
１２５ メモリ制御部
１２６ ＦＲＣ制御部
１２７ 表示管理制御部
１２８ 選択部
１２９ 選択制御部
１３０ 表示部
１４０ 送信制御部
１５０ 送信部
１５１ 赤外線発光素子
１６０ ＣＰＵ
１７０，２４０ メモリ
１８０，２５０ クロック
２００ シャッター眼鏡
２１０ シャッター
２１０ａ 左眼用シャッター（左シャッター）
２１０ｂ 右眼用シャッター（右シャッター）
２２０ 受信部
２２１ 赤外線受光素子
２３０ 開閉制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体表示装置に表示された画像をシャッター眼鏡で視聴する立体表示技術に関するものである。特に、左右の視差画像の表示に係わる補正に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示技術における一つの分野として、画像表示装置と視聴用のシャッター眼鏡を使用し、画像表示装置に交互に表示される左眼用画像および右眼用画像の表示に同期してシャッター眼鏡の左眼用シャターおよび右眼用シャッターを開閉することで立体画像を視聴可能にする立体表示システムが普及しつつある。
【０００３】
この立体表示システムでは、左眼用画像および右眼用画像の表示に関し視認性に優れた立体表示を行う技術が重要であり、左眼用画像および右眼用画像の表示制御技術の良否が立体画像の表示品質、特に視認性を直接左右することになる。
【０００４】
これに対し、左眼用画像および右眼用画像の表示に係わる従来の技術として、フレームメモリに書き込まれた左眼用画像と右眼用画像を、それぞれ２倍速で読み出して、交互に表示する事例が開示されている（例えば、特許文献１参照）。この方法は、左眼用画像の表示と右眼用画像の表示が交互に行われるため、左眼用画像または右眼用画像の表示において０．５フレーム期間だけ、実時刻と表示時刻の差異（時間差）が発生する。この場合、動きの少ない映像を表示する場合であれば利用者は時間差を認識する可能性は少ないが、比較的早い動きを示す映像を表示する場合には立体画像の視認性に悪影響を及ぼし、利用者に眼の疲れや不快感を与える原因となる。これを解消する事例として、立体映像の撮影時に左眼用画像と右眼用画像との間に時間差を設け、その時間差と連動させて左眼用画像と右眼用画像を交互に表示させることにより、シャッター眼鏡を介して利用者が見る左眼用画像または右眼用画像の実時刻と表示時刻との差を解消する方法が開示されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６３−１３１６８６号公報
【特許文献２】特開平１−１６５２９３号公報
【特許文献３】特開平８−２０５１９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来技術では、カメラによって同時刻にサンプリングした映像やある時刻のサンプリング情報をシミュレートしてコンピュータグラフィクス等によって左右画像を生成した映像が入力された場合には、左眼用画像と右眼用画像との時間差を解消することはできない。
【０００７】
本発明は、上記課題に対して、フレームレート変換（ＦＲＣ）技術（動きベクトルを用いた補間技術）を用いて左眼用画像または右眼用画像の表示における時間差を補正する。すなわち、同時刻に撮影した左眼用画像および右眼用画像を表示する際に、左眼用画像または右眼用画像のいずれかに対して時間軸の位相を補正して表示を行うことにより、左眼用画像または右眼用画像の表示における時間軸上の位相差の発生を解消する。これにより、本発明は利用者に眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示装置、立体表示方法および立体表示システム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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明による立体表示装置は、第1視差画像および第２視差画像を受信する視差画像受信手段と、視差画像受信手段が受信した第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成する第２視差補間画像生成手段と、第１視差画像と第２視差補間画像を表示する表示手段と、第１視差画像と第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示手段に表示する表示制御手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
このような構成により、第1視差画像および第２視差画像を受信し、第２視差画像につき前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行って第２視差補間画像を生成し、第１視差画像と第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示することが可能となる。したがって、同時刻に撮影した第1視差画像および第2視差画像を表示する際に、第1視差画像または第2視差画像のいずれかに対して時間軸の位相を補正して表示を行うことにより、第1視差画像または第2視差画像の表示における時間軸上の位相差の発生を解消することができる。よって、利用者に対して眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示装置を提供することができる。
【００１０】
また、本発明による立体表示装置は、第２視差補間画像生成手段が生成する第２視差補間画像が第２視差画像に対して半フレーム位相遅れた画像である。このような構成により、第２視差画像に対して半フレーム位相遅れた補間画像を生成することが可能となる。したがって、第1視差画像または第2視差画像のいずれかに対して時間軸の位相を半フレーム分補正して表示を行うことができる。これにより、第1視差画像または第2視差画像の表示における時間軸上の位相差の発生を解消し、利用者に対して眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示装置を提供することができる。
【００１１】
また、本発明による立体表示装置は、第１視差を利眼の視差として設定する利眼視差設定手段を更に有する。このような構成により、第１視差を利眼の視差として設定することで、補間されていない第1視差画像を利眼で補間された第2視差画像を利眼でない眼で見るといった利用者の両眼の特性を効果的に利用することができる。これにより、視認性の向上に更なる効果を発揮することができる。
【００１２】
また、本発明による立体表示装置は、第1視差画像および第２視差画像を受信する視差画像受信手段と、視差画像受信手段が受信した第１視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第１視差補間画像を生成する第１視差補間画像生成手段と、視差画像受信手段が受信した第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成する第２視差補間画像生成手段と、第１視差補間画像と第２視差補間画像を表示する表示手段と、第１視差補間画像と第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示手段に表示する表示制御手段とを有する。
【００１３】
このような構成により、第1視差画像および第２視差画像を受信し、第１視差画像につき前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行って第１視差補間画像を生成するとともに、第２視差画像について前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行って第２視差補間画像を生成し、第１視差補間画像と第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示することが可能となる。このように、時間軸上の位相を補正して表示することで、第1視差画像または第2視差画像の表示における時間軸上の位相差の発生を解消することができる。したがって、利用者に対して眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示装置を提供することができる。また、設計上の自由度を高めることができる。
【００１４】
また、本発明による立体表示装置は、第１視差補間画像生成手段が生成する第１視差補間画像が第１視差画像に対してMフレーム位相（０＜M＜１）遅れた画像であって、第２視差補間画像生成手段が生成する第２視差補間画像が第２視差画像に対してNフレーム位相（０＜Ｎ＜１）遅れた画像である場合に、｜M−N｜＝０．５となるように構成される。
【００１５】
このような構成により、第１視差補間画像が第１視差画像に対してMフレーム位相（０＜M＜１）遅れた画像であり、第２視差補間画像が第２視差画像に対してNフレーム位相（０＜Ｎ＜１）遅れた画像である場合に、｜M−N｜＝０．５とすることで、第1視差画像または第2視差画像の表示における時間軸上の位相差の発生を確実かつ効果的に解消することができる。したがって、視認性の向上に更なる効果を発揮することができる。
【００１６】
また、本発明による立体表示装置は、｜Ｍ−０．５｜≧｜Ｎ−０．５｜の場合は第1視差を、｜Ｍ−０．５｜＜｜Ｎ−０．５｜の場合は第２視差を利眼の視差として設定する利眼視差設定手段を更に有する。このような構成により、｜Ｍ−０．５｜≧｜Ｎ−０．５｜の場合は第1視差を、｜Ｍ−０．５｜＜｜Ｎ−０．５｜の場合は第２視差を利眼の視差として設定することが可能となる。したがって、第１視差補間画像または第２視差補間画像の内、より補間前の元の視差画像に近い補間画像を利眼に対応させるといった利用者の両眼の特性を効果的に利用することができる。これにより、視認性の向上に更なる効果を発揮することができる。また、利眼の利用に関する設計上の自由度を高めることができる。
【００１７】
また、本発明による立体表示装置は、第１視差に対する画像が左眼用の画像であって第２視差に対する画像が右眼用の画像であるか、または、第１視差に対する画像が右眼用の画像であって第２視差に対する画像が左眼用の画像である。このような構成により、視差画像として一般的な左眼用と右目用の画像を対象とする立体表示装置を提供することができる。
【００１８】
また、本発明による立体表示装置は、第１視差および第２視差のいずれか一方を右眼の視差、他方を左眼の視差として設定する左右視差設定手段を更に有する。このような構成により、第１視差と第２視差に対する処理が異なる場合に、第１視差と第２視差に対応する右眼の視差と左眼の視差の設定を容易に変更することで利用者の利便性を高めることができる。
【００１９】
また、本発明による立体表示装置は、補間画像のフレーム位相を設定する補間画像フレーム位相設定手段を更に有する。このような構成により、入力画像に合わせて適当な補間画像のフレーム位相を設定することが可能となり、利用者が見る立体映像の視認性の向上に更なる効果を発揮することができる。
【００２０】
また、本発明による立体表示システムは、表示手段に第１視差に対する画像が表示されるタイミングで第１視差用シャッターが開いて第２視差用シャッターが閉じ、表示手段に第２視差に対する画像が表示されるタイミングで第２視差用シャッターが開いて第１視差用シャッターが閉じるシャッター眼鏡と、本発明に係る立体表示装置とから成る。
【００２１】
このような立体表示システムでは、シャッター眼鏡を介して表示における時間差が補正された第1視差画像または／および第2視差画像を見ることになり、利用者に対して眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示映像を提供することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の立体表示装置、立体表示方法および立体表示システムによれば、同時刻に撮影した左眼用画像および右眼用画像を表示する際に、左眼用画像または右眼用画像のいずれかに対して時間軸上の位相を補正して表示することにより、左眼用画像または右眼用画像の実時刻と表示時刻との差を解消することができる。したがって、眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示装置、立体表示方法および立体表示システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１の立体表示システムを構成する立体表示装置およびシャッター眼鏡の概観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１の立体表示システムのハードウェアの主要構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１の立体表示システムにおけるシャッター開閉動作を示すタイミングチャートである。
【図４】本発明の実施の形態１の立体表示装置の信号処理部のハードウェアの詳細な構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態１の立体表示システムにおける視差画像の表示とシャッター開閉動作の関係を示すタイミングチャートである。
【図６】本発明の実施の形態１の立体表示装置の信号処理部の動作を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１の立体表示システムに対する比較事例のハードウェアを示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態１の立体表示システムに対する比較事例における視差画像の表示とシャッター開閉動作の関係を示すタイミングチャートである。
【図９】本発明の実施の形態１の立体表示装置における信号処理手順を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施の形態２の立体表示装置の信号処理部のハードウェアの詳細な構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施の形態２の立体表示装置の信号処理部の動作を示す図である。
【図１２】本発明の実施の形態２の立体表示装置における信号処理手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下の本発明の実施の形態では、視聴者（利用者）が立体表示装置の表示面に表示する視差画像をシャッター眼鏡を通して見ることにより、立体画像を視聴できる立体表示システムについて、図１〜図１２を用いて説明する。
【００２５】
以下の説明において、視差とは、二つの違った場所から同一物を見たときの方向の違いを指すものとし、利眼（利き眼：ききめ）とは、人の両眼の内、より効果的に働く一方の眼を指すものとする。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１の立体表示システム（以下、本システムと略記する）１を構成する立体表示装置１００およびシャッター眼鏡２００の概観を示す斜視図である。
【００２７】
本システム１は、立体表示装置１００およびシャッター眼鏡（立体画像視聴用眼鏡：以下、本システムの説明においては、「眼鏡」と略記する）２００を備えている。
【００２８】
立体表示装置１００は、表示手段としての表示部１３０および赤外線発光素子１５１を備え、表示部１３０に、例えば、第１視差に対する画像である左眼用の画像（以下、「Ｌ画像」と略記する）と第２視差に対する画像である右眼用の画像（以下、「Ｒ画像」と略記する）を交互に表示し、赤外線発光素子１５１からはＬ画像およびＲ画像の表示開始タイミングを示す同期信号（以下、画像の表示開始タイミングを示す同期信号を「Ｖ同期信号」と略記する）に基づいて生成される眼鏡２００のシャッター切替のタイミングを示す同期信号（以下、「シャッター切替同期信号」と略記する）を眼鏡２００に対して送信する。
【００２９】
眼鏡２００は、左眼用シャッター（以下、「左シャッター」と略記する）２１０ａ、右眼用シャッター（以下、「右シャッター」と略記する）２１０ｂおよび赤外線受光素子２２１を備え、立体表示装置１００の赤外線発光素子１５１から赤外線により送信されるシャッター切替同期信号を赤外線受光素子２２１で受信し、立体表示装置１００に表示される画像と同期するように、左シャッター２１０ａによって左眼に入射する光を制御し、右シャッター２１０ｂによって右眼に入射する光を制御する。
【００３０】
左シャッター２１０ａおよび右シャッター２１０ｂはそれぞれ光学フィルタ（図示せず）を備えており、赤外線受光素子２２１が受信したシャッター切替同期信号に基づいて入射する光のＯＮ（透過）／ＯＦＦ（遮断）を制御することができる。なお、Ｌ画像とＲ画像は左眼と右眼の視差分だけ表示情報が異なっており、視聴者は表示される画像と同期して左シャッター２１０ａと右シャッター２１０ｂが開閉される眼鏡２００を介して画像を見ることで、立体表示装置１００が表示する画像を立体的な画像として知覚することができる。
【００３１】
つぎに、立体表示装置１００および眼鏡２００の詳細な構成および機能について、図２により説明する。
【００３２】
図２は、本実施の形態１の立体表示システムのハードウェアの主要構成を示すブロック図である。
【００３３】
立体表示装置１００は、復号部１１０、信号処理部１２０、シャッター切替同期信号の送信を制御する送信制御部１４０、ＣＰＵ１６０、メモリ１７０、クロック１８０、画像を表示する表示部１３０、およびシャッター切替同期信号を送信する送信部１５０を備える。
【００３４】
復号部１１０は、入力される符号化された画像信号を復号化して画像データを所定の様式で出力する。画像の符号化には、ＭＰＥＧ（Ｍｏｔｉｏｎ Ｐｉｃｔｕｒｅ Ｅｘｐｅｒｔｓ Ｇｒｏｕｐ）−２や、ＭＰＥＧ−４等の方式を使用する。
【００３５】
信号処理部１２０は、復号部１１０から受信した画像データを立体画像として表示するための信号処理を行う。詳細な構成および機能については、後述する。
【００３６】
送信制御部１４０は、信号処理部１２０が生成したＶ同期信号に基づいてシャッター切替同期信号を生成して送信部１５０に出力する。
【００３７】
ＣＰＵ１６０は、メモリ１７０に記憶されたプログラムに従って外部からの入力信号に基づいて、立体表示装置１００の全体の制御を行う。
【００３８】
メモリ１７０は、ＣＰＵ１６０が実行するプログラムやプログラム実行時に必要なデータを記憶する。メモリ１７０としては、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等、汎用の記憶素子が使用される。
【００３９】
クロック１８０は、立体表示装置１００の動作基準となるクロック信号を供給する。
【００４０】
送信部１５０は赤外線発光素子１５１を備え、送信制御部１４０から出力されるシャッター切替同期信号を赤外線信号に変換して眼鏡２００に送信する。これにより、眼鏡２００に対して左シャッター２１０ａおよび右シャッター２１０ｂの開閉の切り替え指示を行う。
【００４１】
表示部１３０は、信号処理部１２０から出力される画像を表示するものであり、ＣＲＴ、液晶表示パネル（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、有機ＥＬ等である。
【００４２】
一方、眼鏡２００は、左シャッター２１０ａと、右シャッター２１０ｂと、立体表示装置１００から送信されてくるシャッター切替同期信号を受信する受信部２２０と、シャッターの開閉制御を行う開閉制御部２３０、メモリ２４０、およびクロック２５０とを備える。
【００４３】
受信部２２０は赤外線受光素子２２１を備え、立体表示装置１００の赤外線発光素子１５１から送信されるシャッター切替同期信号を受信する。
【００４４】
開閉制御部２３０は、受信部２２０で受信したシャッター切替同期信号に基づいて、左シャッター２１０ａおよび右シャッター２１０ｂの開閉指示をシャッター２１０に出力する。
【００４５】
左シャッター２１０ａおよび右シャッター２１０ｂは、利用者が眼鏡２００を着用した際に、利用者の左眼および右眼に対応した位置にそれぞれ配設される。また、左シャッター２１０ａおよび右シャッター２１０ｂは、それぞれ光の透過量を制御する光学フィルタ（図示せず）を備えており、開閉制御部２３０からの開閉指示に基づいて利用者の左眼および右眼に入射する光のＯＮ（入射）／ＯＦＦ（遮断）を表示部１３０に表示される画像に同期するように制御され、利用者に所望の立体画像を視認させることができる。
【００４６】
メモリ２４０は、ＣＰＵが実行するプログラムやプログラムの実行時に必要なデータを記憶する。
【００４７】
クロック２５０は、眼鏡２００の動作基準となるクロック信号を供給する。
【００４８】
このような構成により、シャッター眼鏡２００は、立体表示装置１００の表示部１３０にＬ画像が表示されるタイミングで左シャッター２１０ａを開いて右シャッター２１０ｂを閉じ、表示部１３０にＲ画像が表示されるタイミングで右シャッター２１０ｂを開いて左シャッター２１０ａを閉じることができる。
【００４９】
なお、本発明の実施の形態１では、立体表示装置１００と眼鏡２００との信号の送受信に赤外線を使用しているが、有線信号、他の無線信号、超音波等を使用することもできる。
【００５０】
つぎに、本システム１におけるシャッターの開閉動作について説明する。
【００５１】
なお、以下の説明では、眼鏡２００のシャッターの切替制御のために、必ずＬ画像とＲ画像の表示切替のタイミングで立体表示装置１００からシャッター切替同期信号が送信されるものとする。
【００５２】
図３は、本発明の実施の形態１の立体表示システムにおけるシャッター開閉動作を示すタイミングチャートである。
【００５３】
図３に示すように、立体表示装置１００の表示部１３０にＬ画像とＲ画像が交互に表示されているとき、送信制御部１４０は、各画像の表示フレームのＶ同期信号に基づいてシャッター切替同期信号を生成し、送信部１５０に出力する。これにより、送信部１５０を経由して眼鏡２００の左シャッター２１０ａおよび右シャッター２１０ｂの切り替え制御を行う。
【００５４】
例えば、Ｌ画像が表示されると、立体表示装置１００から眼鏡２００の左シャッター２１０ａを開いて右シャッター２１０ｂを閉じることを指示するシャッター切替同期信号が眼鏡２００に送信される。眼鏡２００では受信したシャッター切替同期信号により眼鏡２００の左シャッター２１０ａが開かれ（透視状態）、右シャッター２１０ｂが閉じられる（遮蔽状態）。この結果、表示部１３０にＬ画像が表示されるときには、利用者はＬ画像を左眼だけで見ることになる。
【００５５】
同様に、Ｒ画像が表示されると、立体表示装置１００から眼鏡２００の右シャッター２１０ｂを開いて左シャッター２１０ａを閉じることを指示するシャッター切替同期信号が眼鏡２００に送信される。眼鏡２００では受信したシャッター切替同期信号により眼鏡２００の右シャッター２１０ｂが開かれ（透視状態）、左シャッター２１０ａが閉じられる（遮蔽状態）。この結果、表示部１３０にＲ画像が表示されるときには、利用者はＲ画像を右眼だけで見ることになる。
【００５６】
なお、左右の視差画像の表示切替タイミングに一致させて左右のシャッターの開閉を行うと、残像効果によってクロストーク（Ｌ画像のＲ画像への、あるいは、Ｒ画像のＬ画像への漏れ込み現象）が発生する。このクロストークを防ぐために、左シャッターあるいは右シャッターを開いている期間が、図３に示すように、Ｌ画像あるいはＲ画像の表示期間より短くなるようにシャッター切替同期信号を生成している。
【００５７】
以後、同様の手順で、Ｌ画像とＲ画像の表示の切り替えのタイミングと同期させて眼鏡２００の左シャッター２１０ａと右シャッター２１０ｂの切り替えを行うことにより、利用者は、眼鏡２００を通して表示部１３０に表示される画像を立体的に視認することができる。
【００５８】
つぎに、立体表示装置１００における信号処理部１２０の詳細な構成および信号処理について、図４〜図６を用いて説明する。
【００５９】
図４は立体表示装置１００における信号処理部１２０のハードウェアの詳細な構成を示すブロック図、図５は本システム１における視差画像の表示とシャッター開閉動作の関係を示すタイミングチャート、図６は立体表示装置１００の信号処理部１２０の動作を示す図である。
【００６０】
図４に示すように、信号処理部１２０は、分離部１２１、フレームメモリ１２２、ＦＲＣ部１２３、表示管理部１２４、メモリ制御部１２５、ＦＲＣ制御部１２６および表示管理制御部１２７を備えている。
【００６１】
分離部１２１は入力された立体映像信号からＬ画像およびＲ画像の分離を行い、フレームメモリ１２２は分離部１２１で分離されたＬ画像およびＲ画像を記録し、ＦＲＣ部１２３はフレームメモリ１２２から読み出したＲ画像のフレームレート変換（時間軸方向のフレーム補間も含む）を行い、表示管理部１２４はフレームメモリ１２２から読み出したＬ画像およびＦＲＣ部１２３から受信したＲ画像の補間画像（以下、「Ｒ補間画像」と略記する）を表示部１３０に表示する制御を行う。また、メモリ制御部１２５、ＦＲＣ制御部１２６および表示管理制御部１２７は、信号処理部１２０に入力されたＶ同期信号に基づき、それぞれフレームメモリ１２２、ＦＲＣ部１２３および表示管理部１２４を制御する。
【００６２】
左右両眼の視差角を伴って撮影し、またはコンピュータグラフィクス等によって生成された立体映像信号およびＶ同期信号が信号処理部１２０に入力される。入力された立体映像信号は、分離部１２１においてＬ画像とＲ画像とに分離され、Ｌ画像およびＲ画像はフレームメモリ１２２内のＬ画像メモリ１２２ａおよびＲ画像メモリ１２２ｂにそれぞれ記録される。また、フレームメモリ１２２に記録されたＬ画像とＲ画像を呼び出す場合は、Ｌ画像については、表示周波数（フレーム周波数）を倍速化し、Ｒ補間画像の作成に併せて遅延量の調整を行う。また、Ｒ画像については、表示周波数を倍速化するとともに、ＦＲＣ部１２３においてフレームレート変換を行い、Ｌ画像に対してフレーム位相が０．５遅れたＲ補間画像を生成する。ここで、補間画像の作成において、１フレーム期間をＳ０とし、生成される補間画像の時間軸上の遅れをＳ１とするとき、フレーム位相をＳ１／Ｓ０で定義する。この事例ではＲ画像に対してのみ補間画像を生成するもので、補間対象となるＲ画像をその前後のフレームのＲ画像に基づいて動き補償を行ってＲ補間画像を生成する。書き込みおよび読み出しのタイミングについては、信号処理部１２０に入力されるＶ同期信号から生成される書き込みタイミングに基づいてフレームメモリ１２２に書き込んだ後、同期信号から生成される読み出しタイミングに基づいてＬ画像およびＲ画像の読み出しを行う。また、表示管理部１２４ではＬ画像およびＲ補間画像の表示に係わる制御を行い、Ｌ画像を２倍速で出力した後、０．５フレーム期間後にＲ画像を２倍速で出力することで、表示部１３０においてＬ画像およびＲ補間画像が交互に表示される。
【００６３】
なお、ＦＲＣ部１２３は、入力または記録された２フレーム〜数フレームの映像からサンプリング位相と異なる位相のフレーム（中間フレーム）を生成するが、中間フレームの生成には公知のフレームレート変換技術を用いることができる。また、信号処理部１２０はフレームメモリ１２２を備えており、信号処理部１２０において表示周波数を倍速化することができる。これにより、Ｌ画像およびＲ画像の表示期間（フレーム期間）を信号処理部１２０に入力される映像信号の１／２として、交互に表示部１３０に表示することができる。通常、フレームレート変換（ＦＲＣ）を用いて中間フレームを生成する場合には数フレーム程度の遅延が発生するため、Ｌ画像はこの遅延を考慮のうえ、遅延の調整を行う必要がある。
【００６４】
したがって、立体表示装置１００によれば、図５に示すように、Ｌ画像０→Ｒ画像０．５→Ｌ画像１→Ｒ画像１．５→Ｌ画像２→Ｒ画像２．５→・・・・と、Ｌ画像およびＲ画像が交互に表示部１３０に表示することができる。また、Ｒ画像を先に表示する場合には、表示管理部１２４において適宜左右の信号を入れ替えることにより、Ｒ画像０→Ｌ画像０．５→Ｒ画像１→Ｌ画像１．５→Ｒ画像２→Ｌ画像２．５→・・・・と、Ｒ画像およびＬ画像が交互に表示部１３０に表示される。このとき、シャッター眼鏡２００は、Ｌ画像を表示部１３０に表示するタイミングに併せて左シャッターを開き、右シャッターを閉じる。逆にＲ画像を表示部１３０に表示するタイミングに併せて右シャッターを開き、左シャッターを閉じる。これにより、シャッター眼鏡２００において、左右の眼に別々の視差画像を表示し、利用者は視差画像を立体画像として視認することができる。また、Ｒ補間画像はＬ画像に対してフレーム位相が０．５遅れた、すなわち、０．５フレーム期間経過後の画像としてフレーム補間されており、利用者は時間差が解消されたＲ補間画像を視認することができる。したがって、利用者に対して、Ｒ画像の実時刻に対する表示時刻の時間差に起因する眼の疲れや不快感を与えることのない立体表示システムを提供することができる。
【００６５】
なお、上記の説明ではＲ補間画像のフレーム位相を０．５（半フレーム）としたが、フレームメモリ１２２における読み出しのタイミングの最適化、ＦＲＣ部１２３における中間フレームの最適化、表示管理部１２４における表示駆動の最適化等を行うことにより、フレーム位相を０．５より小さくしても良い。ＦＲＣ部１２３においてフレーム位相を０．５として中間フレームを作成する場合は、Ｒ補間画像が原画の位相から０．５フレーム期間遅れた位相になるため、原画および次のフレーム映像との位相差が最も大きくなり、生成した補間画像に乱れが発生しやすい。したがって、フレーム位相が０．５から遠い、すなわち、０フレーム期間遅れ（フレーム位相が０）または１フレーム期間遅れ（フレーム位相が１）に近いことが望ましい。
【００６６】
以上のことから、図６に示すように、立体表示装置１００では、フレーム期間を１．０としたとき、フレーム位相Ｎ（Ｎは、０＜Ｎ＜１を満たす任意の数とする）のＲ補間画像を表示部１３０に表示することができる。シャッター眼鏡２００は、Ｌ画像を表示部１３０に表示するタイミングに併せて左シャッター２１０ａを開き、右シャッター２１０ｂを閉じる。逆にＲ補間画像を表示部１３０に表示するタイミングに併せて右シャッター２１０ｂを開き、左シャッター２１０ａを閉じる。
【００６７】
以上の通り、立体表示装置１００は、左右両眼の視差角を伴って撮影された、またはコンピュータグラフィクス等によって生成された立体映像信号およびＶ同期信号を受信する視差画像受信手段としての信号処理部１２０を備えている。また、信号処理部１２０は分離部１２１、フレームメモリ１２２、メモリ制御部１２５、ＦＲＣ部１２３およびＦＲＣ制御部１２６を備えており、信号処理部１２０が受信した立体映像信号のうちＲ画像について前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、Ｒ補間画像を生成する。さらに、Ｒ補間画像を生成する一つの事例として、信号処理部１２０は、Ｒ補間画像を元のＲ画像に対して半フレーム位相（０．５フレーム期間）遅れた画像として生成する。
【００６８】
さらに、信号処理部１２０は表示制御手段としての表示管理部１２４および表示管理部１２４を制御する表示管理制御部１２７を備え、表示手段としての表示部１３０においてＬ画像とＲ補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示する。したがって、カメラによって同時刻にサンプリングした映像、または同時刻のサンプリング情報をシミュレートしてコンピュータグラフィクス等によって生成された立体映像が入力された場合であっても、右眼で視認するＲ画像の実時刻と表示時刻の時間差を解消することができる。これにより、利用者に対してＲ画像の実時刻に対する表示時刻の時間差に起因する眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質な立体表示装置を提供することができる。
【００６９】
なお、立体表示装置１００のリモコン装置の操作ボタン（図示せず）等を利用し、利用者の利眼と表示部１３０に表示する視差画像とを関連付けることにより、利用者に対して視認性を高めた視差画像をより効果的に提供することができる。例えば、リモコン装置に利眼視差設定用の操作ボタン等を備え、第１視差を利眼の視差として設定し、利眼でない側の画像について補間画像を生成することにより、本システム１の立体画像表示品質をさらに高める効果を発揮することができる。
【００７０】
また、立体表示装置１００のリモコン装置の操作ボタン（図示せず）等を利用し、利用者の両眼と表示部１３０に表示する2つの視差画像とを対応付け手段を設けることにより、利用者に対して第１視差および第２視差に対する左眼の視差および右眼の視差の設定を容易にすることができる。
【００７１】
また、立体表示装置１００のリモコン装置の操作ボタン（図示せず）等を利用し、利用者に補間画像のフレーム位相の設定を可能にする手段を設けることにより、利用者が入力画像に合わせて適当な補間画像のフレーム位相の設定ができる。
【００７２】
以下に、本発明の実施の形態１における立体表示装置１００の効果がより明確になるように、信号処理部１２０において、Ｒ画像の補間画像の生成に関わるＦＲＣ部１２３およびＦＲＣ制御部１２６が無い立体表示システムを比較事例として、図７および図８を用いて説明する。
【００７３】
図７は比較事例のハードウェアを示すブロック図、図８は比較事例における視差画像の表示とシャッター開閉動作の関係を示すタイミングチャートである。
【００７４】
図７に示すように、左右両眼の視差角を伴って撮影し、またはコンピュータグラフィクス等によって生成された立体映像信号およびＶ同期信号が信号処理部１２０に入力される。入力された映像信号は、分離部１２１においてＬ画像とＲ画像とに分離され、Ｌ画像およびＲ画像はフレームメモリ１２２内のＬ画像メモリ１２２ａおよびＲ画像メモリ１２２ｂにそれぞれ記録される。また、フレームメモリ１２２に記録されたＬ画像およびＲ画像を呼び出す場合は、Ｌ画像およびＲ画像について、表示周波数（フレーム周波数）を倍速化する。これにより、Ｌ画像およびＲ画像の表示期間（フレーム期間）はそれぞれ信号処理部１２０に入力された映像信号の１／２となって、交互に表示部１３０に表示される。書き込みおよび読み出しのタイミングについては、信号処理部１２０に入力されるＶ同期信号から生成される書き込みタイミングに基づいてフレームメモリ１２２に書き込んだ後、Ｖ同期信号から生成される読み出しタイミングに基づいて２倍のスピードで読み出しを行う。また、選択部１２８ではＬ画像およびＲ画像の選択および表示制御を行い、Ｌ画像を２倍速で読み出した後、０．５フレーム期間後にＲ画像を２倍速で読み出し、表示部１３０にＬ画像およびＲ画像を交互に表示する。したがって、図８に示すように、Ｌ画像０→Ｒ画像０→Ｌ画像１→Ｒ画像１→Ｌ画像２→Ｒ画像２→・・・・と、Ｌ画像およびＲ画像を交互に表示部１３０に表示する。また、Ｒ画像を先に表示する場合には、選択部１２８において適宜左右の信号を入れ替えることにより、Ｒ画像０→Ｌ画像０→Ｒ画像１→Ｌ画像１→Ｒ画像２→Ｌ画像２→・・・・と、Ｒ画像およびＬ画像を交互に表示部１３０に表示する。
【００７５】
この比較事例の場合では、同時刻に撮影されたＬ画像およびＲ画像が交互に表示部１３０に表示されるため、Ｒ画像に関しては０．５フレーム期間だけ実時刻と表示時刻に差異（時間差）が生じる。したがって、利用者にとっては、Ｌ画像と同時刻で撮影されたＲ画像を時間軸上で半フレーム遅れて見ることになる。この場合、時間差が僅少であれば利用者は時間差を認識する可能性は少ないが、例えば、テレビの表示周波数が６０Ｈｚの場合にはＬ画像とＲ画像との時間差は８．３ｍｓとなる。この数値は比較的早い動きを示す映像の場合には立体画像の視認性に悪影響を及ぼし、利用者に眼の疲れや不快感を与える原因となる。
【００７６】
以上の通り、本システム１がこの比較事例に対して立体画像の視認性を向上させるものであることは明白である。
【００７７】
つぎに、立体表示装置１００の信号処理部１２０の動作について、図９を用いて説明する。
【００７８】
図９は、本発明の実施の形態１の立体表示装置における信号処理手順を示すフローチャートである。
【００７９】
立体表示装置１００の信号処理部１２０は、復号部１１０（図２）で復号された映像信号を受信することで信号処理を開始する。
【００８０】
ステップ１（Ｓ１）では、信号処理部１２０の分離部１２１が、復号部１１０から送信されてくる立体映像信号を取り込み、取り込んだ立体映像信号からＬ画像およびＲ画像を分離して、それらの画像をフレームメモリ１２２に送信し、ステップ２（Ｓ２）に移る。
【００８１】
ステップ２（Ｓ２）では、フレームメモリ１２２が、ステップＳ１（Ｓ１）で分離されたＬ画像およびＲ画像をそれぞれＬ画像メモリ１２２ａおよびＲ画像メモリ１２２ｂに記録し、ステップ３（Ｓ３）に移る。
【００８２】
ステップ３（Ｓ３）では、フレームメモリ１２２内のＬ画像メモリ１２２ａからＬ画像に係わる情報を読み出して表示管理部１２４に送信し、Ｒ画像メモリ１２２ｂからＲ画像に係わる情報を読み出してＦＲＣ部１２３に送信して、ステップ４（Ｓ４）に移る。
【００８３】
ステップ４（Ｓ４）では、ＦＲＣ部１２３が、Ｒ画像メモリ１２２ｂから受信したＲ画像に係わる情報に基づいて、前後のフレームを用いた動き補償によるフレーム補間によってＲ補間画像を生成し、生成したＲ補間画像を表示管理部１２４に送信して、ステップ５（Ｓ５）に移る。
【００８４】
ステップ５（Ｓ５）では、表示管理部１２４が、フレームメモリ１２２から受信したＬ画像およびＦＲＣ部１２３から受信したＲ補間画像に基づき、表示部１３０で表示を行うための制御情報をＬ画像およびＲ補間画像と共に表示部１３０に送信して、ステップ６（Ｓ６）に移る。
【００８５】
ステップ６（Ｓ６）では、表示部１３０が、表示管理部１２４から受信した制御情報に基づいてＬ画像とＲ補間画像を交互に表示する。
【００８６】
なお、表示管理部１２４が表示部１３０に送信する制御情報としては、表示フレームレートなどの情報などである。
【００８７】
なお、表示部１３０に表示されるＬ画像およびＲ補間画像の表示タイミングとシャッター眼鏡２００のシャッター２１０の開閉タイミングとの同期制御は、既に述べた方法により、信号処理部１２０と接続される送信制御部１４０を介して行われる。
【００８８】
なお、以上の説明において、第１視差に対する画像をＬ画像とし、第２視差に対する画像をＲ画像としているが、第１視差に対する画像をＲ画像とし、第２視差に対する画像をＬ画像としても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【００８９】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２について、図１０〜図１２を用いて説明する。
【００９０】
なお、実施の形態２において、実施の形態１と共通する部分についての説明は省略し、異なる部分についてのみ説明する。
【００９１】
図１０は本発明の実施の形態２の立体表示装置の信号処理部のハードウェアの詳細な構成を示すブロック図、図１１は本発明の実施の形態２の立体表示装置の信号処理部の動作を示す図である。
【００９２】
本発明の実施の形態１に対して、図１０に示すように、本発明の実施の形態２の立体表示装置１００の信号処理部１２０は、Ｒ画像だけではなくＬ画像についてもＦＲＣ部１２３により中間フレーム画像（以下、「Ｌ補間画像」と略記する）を生成する。
【００９３】
本発明の実施の形態２における信号処理部１２０では、ＦＲＣ処理部１２３がＬ補間画像生成部１２３ａおよびＲ補間画像生成部１２３ｂを備えている。なお、Ｌ補間画像生成部１２３ａおよびＲ補間画像生成部１２３ｂを１つの補間画像生成部で構成し、Ｌ補間画像およびR補間画像を順次生成するようにしても良い。
【００９４】
ＦＲＣ部１２３は、分離部１２１およびフレームメモリ１２２からＬ画像およびＲ画像に係わる情報を受信すると、フレーム期間を１とした場合、Ｌ補間画像生成部１２３ａがＬ画像からフレーム位相Ｍ（Ｍは０＜Ｍ＜１を満たす任意の数とする）のＬ補間画像を生成し、Ｒ補間画像生成部１２３ｂがＲ画像からフレーム位相Ｎ（Ｎは０＜Ｎ＜１、Ｍ＜Ｎを満たす任意の数とする）のＲ補間画像を生成する。
【００９５】
表示管理部１２４は、ＦＲＣ部１２３において生成したＬ補間画像を表示部１３０に表示した後、（Ｎ−Ｍ）フレーム期間後にＲ補間画像を表示部１３０に表示する。
【００９６】
このような構成によって、例えば、Ｍ＝０．２５、Ｎ＝０．７５とすると、図１１に示すように、表示部１３０において、Ｌ補間画像０．２５→Ｒ補間画像０．７５→Ｌ補間画像１．２５→Ｒ補間画像１．７５→Ｌ補間画像２．２５→Ｒ補間画像２．７５→・・・・とＬ補間画像とＲ補間画像を交互に表示することなどが可能となり、Ｌ画像０→Ｒ画像０．５→Ｌ画像１→Ｒ画像１．５→Ｌ画像２→Ｒ画像２．５→・・・・とする本発明の実施の形態１における表示方法に較べて、フレーム位相の選択の自由度を高めることができる。
【００９７】
これにより、フレーム位相の選択にあたり、０．５およびその周辺の範囲に限定されることなく自由度の高い選択が可能となり、より乱れや破綻の少ない中間フレーム映像（Ｌ補間画像およびＲ補間画像）を生成することができる。したがって、利用者の両眼により視認される左右の映像の実時刻と表示時刻の時間差を小さくすることができ、利用者に対して眼の疲れや不快感を与えることがなく、視認性に優れた高品質な立体表示装置を提供することができる。
【００９８】
なお、シャッター眼鏡２００は、Ｌ補間画像を表示部１３０に表示するタイミングに基づいて左シャッター２１０ａを開き、右シャッター２１０ｂを閉じる。逆に、Ｒ補間画像を表示部１３０に表示するタイミングに基づいて右シャッター２１０ｂを開き、左シャッター２１０ａを閉じる。
【００９９】
なお、上記のように、｜M−N｜＝０．５となるようにＬ補間画像およびＲ補間画像のフレーム位相を設定すると、Ｌ補間画像およびＲ補間画像の表示タイミングが均等となり、利用者がシャッター眼鏡２００を使用して両眼で表示部１３０に表示された映像を視認する際、左右の画像の切り替えが均等となり、円滑な動きとして視認することができ、特に、急激な変化を伴う映像を表示する場合には大きな効果を発揮する。
【０１００】
また、利眼視差設定手段を設けて、｜Ｍ−０．５｜≧｜Ｎ−０．５｜の場合は第1視差を、｜Ｍ−０．５｜＜｜Ｎ−０．５｜の場合は第２視差を利眼の視差として設定することで、Ｌ補間画像およびＲ補間画像の内、フレーム位相が原画に近い方の補間画像を利眼と対応させることができる。これにより、立体画像表示装置１００の表示品質を更に高めることができる。
【０１０１】
つぎに、立体表示装置１００の信号処理部１２０における信号処理手順について、図１２を用いて説明する。
【０１０２】
図１２は、本発明の実施の形態２の立体表示装置における信号処理手順を示すフローチャートである。
【０１０３】
立体表示装置１００の信号処理部１２０では、復号部１１０（図２）で復号された立体映像信号を受信することで、信号処理が開始される。
【０１０４】
ステップ１１（Ｓ１１）では、分離部１２１が復号部１１０から送信されてくる立体映像信号を取り込み、取り込んだ立体映像信号からＬ画像およびＲ画像を分離して、それぞれの画像をフレームメモリ１２２に送信し、ステップ１２（Ｓ１２）に移る。
【０１０５】
ステップ１２（Ｓ２）では、フレームメモリ１２２が、分離部１２１から受信したＬ画像およびＲ画像をそれぞれＬ画像メモリ１２２ａ、Ｒ画像メモリ１２２ｂに記録し、ステップ１３（Ｓ１３）に移る。
【０１０６】
ステップ１３（Ｓ１３）では、フレームメモリ１２２内のＬ画像メモリ１２２ａからＬ画像に係わる情報を読み出し、Ｒ画像メモリ１２２ｂからＲ画像に係わる情報を読み出して、それぞれの情報をＦＲＣ部１２３に送信し、ステップ１４（Ｓ１４）に移る。
【０１０７】
ステップ１４（Ｓ１４）では、ＦＲＣ部１２３において、フレームメモリ１２２から受信したＬ画像およびＲ画像に係わる情報に基づいて、前後のフレームを用いた動き補償によるフレーム補間によって補間画像を生成し、生成したＬ補間画像およびＲ補間画像を表示管理部１２４に送信し、ステップ１５（Ｓ１５）に移る。
【０１０８】
ステップ１５（Ｓ１５）では、表示管理部１２４において、ＦＲＣ部１２３から受信したＬ補間画像およびＲ補間画像に係わる情報に基づき、表示部１３０で表示を行うための制御情報をＬ補間画像およびＲ補間画像と共にを表示部１３０に送信して、ステップ１６（Ｓ１６）に移る。
【０１０９】
なお、表示管理部１２４における制御情報としては、表示フレームレートなどの情報である。
【０１１０】
なお、以上の説明において、第１視差に対する画像をＬ画像とし、第２視差に対する画像をＲ画像としているが、第１視差に対する画像をＲ画像とし、第２視差に対する画像をＬ画像としても、同様の効果が得られることは言うまでもない。
【０１１１】
以上の通り、本発明の立体表示装置、立体表示方法および立体表示システムによれば、同時刻に撮影したＬ画像およびＲ画像を交互に表示する際に、Ｌ画像またはＲ画像の表示における実時刻との時間差を解消することができる。したがって、利用者に眼の疲れや不快感を与えることのない視認性に優れた高品質の立体表示を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明の立体表示装置、立体表示方法および立体表示システムは、左眼用の画像と右眼用の画像を交互に表示する表示装置と、表示装置に表示される左眼用の画像と右眼用の画像と同期して左右のシャッターが開閉するシャッター眼鏡によって立体映像を視聴できる立体表示システムおよびその立体表示システムで使用される立体表示装置に適用することができる。
【符号の説明】
【０１１３】
１ 立体表示システム
１００ 立体表示装置
１１０ 復号部
１２０ 信号処理部
１２１ 分離部
１２２ フレームメモリ
１２２ａ Ｌ画像メモリ
１２２ｂ Ｒ画像メモリ
１２３ ＦＲＣ部
１２３ａ Ｌ補間画像生成部
１２３ｂ Ｒ補間画像生成部
１２４ 表示管理部
１２５ メモリ制御部
１２６ ＦＲＣ制御部
１２７ 表示管理制御部
１２８ 選択部
１２９ 選択制御部
１３０ 表示部
１４０ 送信制御部
１５０ 送信部
１５１ 赤外線発光素子
１６０ ＣＰＵ
１７０，２４０ メモリ
１８０，２５０ クロック
２００ シャッター眼鏡
２１０ シャッター
２１０ａ 左眼用シャッター（左シャッター）
２１０ｂ 右眼用シャッター（右シャッター）
２２０ 受信部
２２１ 赤外線受光素子
２３０ 開閉制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1視差画像および第２視差画像を受信する視差画像受信手段と、
前記視差画像受信手段が受信した前記第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成する第２視差補間画像生成手段と、
前記第１視差画像と前記第２視差補間画像を表示する表示手段と、
前記第１視差画像と前記第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に前記表示手段に表示する表示制御手段と
を有する立体表示装置。
【請求項２】
前記第２視差補間画像生成手段が生成する前記第２視差補間画像が前記第２視差画像に対して半フレーム位相遅れた画像である請求項１記載の立体表示装置。
【請求項３】
前記第１視差を利眼の視差として設定する利眼視差設定手段を更に有する請求項１または２に記載の立体表示装置。
【請求項４】
第1視差画像および第２視差画像を受信する視差画像受信手段と、
前記視差画像受信手段が受信した前記第１視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第１視差補間画像を生成する第１視差補間画像生成手段と、
前記視差画像受信手段が受信した前記第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成する第２視差補間画像生成手段と、
前記第１視差補間画像と前記第２視差補間画像を表示する表示手段と、
前記第１視差補間画像と前記第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に前記表示手段に表示する表示制御手段と
を有する立体表示装置。
【請求項５】
前記第１視差補間画像生成手段が生成する前記第１視差補間画像が前記第１視差画像に対してMフレーム位相（０＜M＜１）遅れた画像であって、
前記第２視差補間画像生成手段が生成する前記第２視差補間画像が前記第２視差画像に対してNフレーム位相（０＜Ｎ＜１）遅れた画像である場合に、
｜M−N｜＝０．５となる請求項４記載の立体表示装置。
【請求項６】
｜Ｍ−０．５｜≧｜Ｎ−０．５｜の場合は前記第1視差を、｜Ｍ−０．５｜＜｜Ｎ−０．５｜の場合は前記第２視差を利眼の視差として設定する利眼視差設定手段を更に有する請求項４または５に記載の立体表示装置。
【請求項７】
前記第１視差に対する画像が左眼用の画像であって前記第２視差に対する画像が右眼用の画像であるか、または、前記第１視差に対する画像が右眼用の画像であって前記第２視差に対する画像が左眼用の画像である請求項１、２、４、５のいずれか１項に記載の立体表示装置。
【請求項８】
前記第１視差および前記第２視差のいずれか一方を右眼の視差、他方を左眼の視差として設定する左右視差設定手段を更に有する請求項１、２、４、５のいずれか１項に記載の立体表示装置。
【請求項９】
補間画像のフレーム位相を設定する補間画像フレーム位相設定手段を更に有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の立体表示装置。
【請求項１０】
前記表示手段に第１視差に対する画像が表示されるタイミングで第１視差用シャッターが開いて第２視差用シャッターが閉じ、前記表示手段に第２視差に対する画像が表示されるタイミングで第２視差用シャッターが開いて第１視差用シャッターが閉じるシャッター眼鏡と、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の立体表示装置と
から成る立体表示システム。
【請求項１１】
第1視差画像および第２視差画像を受信する視差画像受信ステップと、
前記視差画像受信ステップで受信した前記第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成する第２視差補間画像生成ステップと、
前記第１視差画像と前記第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示する表示ステップと
を有する立体表示方法。
【請求項１２】
前記第２視差補間画像生成ステップで生成される前記第２視差補間画像が前記第２視差画像に対して半フレーム位相遅れた画像である請求項１１記載の立体表示方法。
【請求項１３】
前記第１視差を利眼の視差として設定する利眼視差設定ステップを更に含む請求項１１または１２に記載の立体表示方法。
【請求項１４】
第1視差画像および第２視差画像を受信する視差画像受信ステップと、
前記視差画像受信ステップで受信した前記第１視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第１視差補間画像を生成する第１視差補間画像生成ステップと、
前記視差画像受信ステップで受信した前記第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成する第２視差補間画像生成ステップと、
前記第１視差補間画像と前記第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示する表示ステップと
を有する立体表示方法。
【請求項１５】
前記第１視差補間画像生成ステップで生成される前記第１視差補間画像が前記第１視差画像に対してMフレーム位相（０＜M＜１）遅れた画像であって、
前記第２視差補間画像生成ステップで生成される前記第２視差補間画像が前記第２視差画像に対してNフレーム位相（０＜Ｎ＜１）遅れた画像である場合に、
｜M−N｜＝０．５となる請求項１４記載の立体表示方法。
【請求項１６】
｜Ｍ−０．５｜≧｜Ｎ−０．５｜の場合は前記第1視差を、｜Ｍ−０．５｜＜｜Ｎ−０．５｜の場合は前記第２視差を利眼の視差として設定する利眼視差設定ステップを更に含む請求項１４または１５に記載の立体表示方法。
【請求項１７】
第１視差に対する画像が左眼用の画像であって第２視差に対する画像が右眼用の画像であるか、または、前記第１視差に対する画像が右眼用の画像であって前記第２視差に対する画像が左眼用の画像である請求項１１、１２、１４、１５のいずれか１項に記載の立体表示方法。
【請求項１８】
前記第１視差および前記第２視差のいずれか一方を右眼の視差、他方を左眼の視差として設定する左右視差設定手段を更に含む請求項１１、１２、１４、１５のいずれか１項に記載の立体表示方法。
【請求項１９】
補間画像のフレーム位相を設定する補間画像フレーム位相設定ステップを更に含む請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の立体表示方法。
【請求項１】
第1視差画像および第２視差画像を受信する視差画像受信手段と、
前記視差画像受信手段が受信した前記第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成する第２視差補間画像生成手段と、
前記第１視差画像と前記第２視差補間画像を表示する表示手段と、
前記第１視差画像と前記第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に前記表示手段に表示する表示制御手段と
を有する立体表示装置。
【請求項２】
前記第２視差補間画像生成手段が生成する前記第２視差補間画像が前記第２視差画像に対して半フレーム位相遅れた画像である請求項１記載の立体表示装置。
【請求項３】
前記第１視差を利眼の視差として設定する利眼視差設定手段を更に有する請求項１または２に記載の立体表示装置。
【請求項４】
第1視差画像および第２視差画像を受信する視差画像受信手段と、
前記視差画像受信手段が受信した前記第１視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第１視差補間画像を生成する第１視差補間画像生成手段と、
前記視差画像受信手段が受信した前記第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成する第２視差補間画像生成手段と、
前記第１視差補間画像と前記第２視差補間画像を表示する表示手段と、
前記第１視差補間画像と前記第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に前記表示手段に表示する表示制御手段と
を有する立体表示装置。
【請求項５】
前記第１視差補間画像生成手段が生成する前記第１視差補間画像が前記第１視差画像に対してMフレーム位相（０＜M＜１）遅れた画像であって、
前記第２視差補間画像生成手段が生成する前記第２視差補間画像が前記第２視差画像に対してNフレーム位相（０＜Ｎ＜１）遅れた画像である場合に、
｜M−N｜＝０．５となる請求項４記載の立体表示装置。
【請求項６】
｜Ｍ−０．５｜≧｜Ｎ−０．５｜の場合は前記第1視差を、｜Ｍ−０．５｜＜｜Ｎ−０．５｜の場合は前記第２視差を利眼の視差として設定する利眼視差設定手段を更に有する請求項４または５に記載の立体表示装置。
【請求項７】
前記第１視差に対する画像が左眼用の画像であって前記第２視差に対する画像が右眼用の画像であるか、または、前記第１視差に対する画像が右眼用の画像であって前記第２視差に対する画像が左眼用の画像である請求項１、２、４、５のいずれか１項に記載の立体表示装置。
【請求項８】
前記第１視差および前記第２視差のいずれか一方を右眼の視差、他方を左眼の視差として設定する左右視差設定手段を更に有する請求項１、２、４、５のいずれか１項に記載の立体表示装置。
【請求項９】
補間画像のフレーム位相を設定する補間画像フレーム位相設定手段を更に有する請求項１〜８のいずれか１項に記載の立体表示装置。
【請求項１０】
前記表示手段に第１視差に対する画像が表示されるタイミングで第１視差用シャッターが開いて第２視差用シャッターが閉じ、前記表示手段に第２視差に対する画像が表示されるタイミングで第２視差用シャッターが開いて第１視差用シャッターが閉じるシャッター眼鏡と、
請求項１〜９のいずれか１項に記載の立体表示装置と
から成る立体表示システム。
【請求項１１】
第1視差画像および第２視差画像を受信する視差画像受信ステップと、
前記視差画像受信ステップで受信した前記第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成する第２視差補間画像生成ステップと、
前記第１視差画像と前記第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示する表示ステップと
を有する立体表示方法。
【請求項１２】
前記第２視差補間画像生成ステップで生成される前記第２視差補間画像が前記第２視差画像に対して半フレーム位相遅れた画像である請求項１１記載の立体表示方法。
【請求項１３】
前記第１視差を利眼の視差として設定する利眼視差設定ステップを更に含む請求項１１または１２に記載の立体表示方法。
【請求項１４】
第1視差画像および第２視差画像を受信する視差画像受信ステップと、
前記視差画像受信ステップで受信した前記第１視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第１視差補間画像を生成する第１視差補間画像生成ステップと、
前記視差画像受信ステップで受信した前記第２視差画像を前後のフレームを用いて動き補償によるフレーム補間を行い、第２視差補間画像を生成する第２視差補間画像生成ステップと、
前記第１視差補間画像と前記第２視差補間画像を所定の表示フレームレートで順次交互に表示する表示ステップと
を有する立体表示方法。
【請求項１５】
前記第１視差補間画像生成ステップで生成される前記第１視差補間画像が前記第１視差画像に対してMフレーム位相（０＜M＜１）遅れた画像であって、
前記第２視差補間画像生成ステップで生成される前記第２視差補間画像が前記第２視差画像に対してNフレーム位相（０＜Ｎ＜１）遅れた画像である場合に、
｜M−N｜＝０．５となる請求項１４記載の立体表示方法。
【請求項１６】
｜Ｍ−０．５｜≧｜Ｎ−０．５｜の場合は前記第1視差を、｜Ｍ−０．５｜＜｜Ｎ−０．５｜の場合は前記第２視差を利眼の視差として設定する利眼視差設定ステップを更に含む請求項１４または１５に記載の立体表示方法。
【請求項１７】
第１視差に対する画像が左眼用の画像であって第２視差に対する画像が右眼用の画像であるか、または、前記第１視差に対する画像が右眼用の画像であって前記第２視差に対する画像が左眼用の画像である請求項１１、１２、１４、１５のいずれか１項に記載の立体表示方法。
【請求項１８】
前記第１視差および前記第２視差のいずれか一方を右眼の視差、他方を左眼の視差として設定する左右視差設定手段を更に含む請求項１１、１２、１４、１５のいずれか１項に記載の立体表示方法。
【請求項１９】
補間画像のフレーム位相を設定する補間画像フレーム位相設定ステップを更に含む請求項１１〜１８のいずれか１項に記載の立体表示方法。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１０３５０４（Ｐ２０１１−１０３５０４Ａ）
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５６７３５（Ｐ２００９−２５６７３５）
【出願日】平成２１年１１月１０日（２００９．１１．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１０日（２００９．１１．１０）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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