３Ｄ映像表示装置、および３Ｄ映像表示装置の動作方法
【課題】従来の３Ｄ映像表示におけるクロストークの発生低減技術には、液晶ディスプレイ特有のクロストーク発生原因（画素毎の液晶シャッターの開閉量の差による表示タイミングのずれを原因とするクロストークの発生）が考慮されておらず、その点を解消するような構成が提供されていない、という課題がある。
【解決手段】以上の課題を解決するために、本発明は、３Ｄ映像のフレーム情報から取得した、例えば画像内のコントラスト情報や右目用フレームと左目用フレーム間の輝度差情報などをもとにクロストークが発生しそうかを判断し、発生しそうなコントラストや画像間輝度差であれば液晶シャッターの移動速度の差を抑えるような輝度分布とすることでクロストークの発生を低減することのできる３Ｄ映像表示装置を提供する。
【解決手段】以上の課題を解決するために、本発明は、３Ｄ映像のフレーム情報から取得した、例えば画像内のコントラスト情報や右目用フレームと左目用フレーム間の輝度差情報などをもとにクロストークが発生しそうかを判断し、発生しそうなコントラストや画像間輝度差であれば液晶シャッターの移動速度の差を抑えるような輝度分布とすることでクロストークの発生を低減することのできる３Ｄ映像表示装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄ映像表示における左右映像間の干渉現象、いわゆるクロストークの発生を抑制するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、３Ｄ映像を表示するための表示技術が様々提供されており、そのうちの一技術としてシャッター眼鏡などを利用したフレームシーケンシャル方式がある。このフレームシーケンシャル方式では1フレームを２分轄し、視差を有する左目用フレームと右目用フレームとをディスプレイ上に交互に表示し、それに同期してシャッター眼鏡の右目と左目のシャッターを交互に開閉させることで、左目用フレームと右目用フレームを視聴者の左右の目に交互に入力するよう構成されている。
【０００３】
しかしこのようなフレームシーケンシャル方式の３Ｄ映像表示において、左目用フレームと右目用フレームとが厳密に区別されず、例えば左目用フレームの一部に右目用フレームが混入した状態で視聴者の左目に画像が入力されてしまうといったいわゆる「クロストーク」が発生することがある。この原因としては、表示装置にて画像を表示する際に、画像を横方向のラインで分轄して上から１ラインずつ描画することで画像表示を行っているため、左目用フレームを描画中であっても下部のラインではその前の右目用フレームが残ってしまっていることなどが挙げられる。
【０００４】
そして、上記３Ｄ映像表示時のクロストークの発生を抑えるために、以下のような技術が提供されている。例えば、特許文献１には、液晶ディスプレイを上記ラインに沿って複数のブロックに分け、それぞれのブロックにおけるバックライトの点灯タイミングを適宜調整し、前記左目用フレームを描画中に下部ラインに残っている前の右目用フレームが表示されないようにすることでクロストークの発生を低減させる技術が開示されている。
【０００５】
また特許文献２には、これから表示しようとする例えば左目用フレームのＲＧＢ値から、直前の映像信号の残光量に相当する信号量分の値（予め測定などで定められた値）を減算することでクロストークの発生を低減させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７６９２８号公報
【特許文献２】特開２０００−１３４６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来の３Ｄ映像表示におけるクロストークの発生低減技術には、以下のような液晶ディスプレイ特有のクロストーク発生原因が考慮されておらず、その点を解消するような構成が提供されていない、という課題がある。
【０００８】
すなわち液晶ディスプレイでは、バックライトを光源とし、その前に配置された液晶シャッターの開閉角度を調節することで各画素の輝度値を再現し画像を表示している。そしてこの液晶シャッターの開閉角度調節は、輝度０（全閉）から輝度２５５（全開）に調節する場合に最もシャッターの回転量が大きくなる。そのため、同じ画像内で輝度差の大きな領域が存在すると各領域間で液晶シャッターの回転量に差が生じる可能性があり、結果として輝度の高い領域は低い領域と比較して今の画像が表示されるタイミングが遅くなる可能性がある。そのため輝度の高い領域には前の画像が残ることになり、クロストークが発生しやすくなる。
【０００９】
あるいは連続する左目用フレームと右目用フレームとの間で輝度差の大きな画素や領域が存在すると、その画素や領域での液晶シャッターの回転量がやはり大きくなるため、前の画素輝度から今の画素輝度への切り替えに時間がかかり、やはりクロストークが発生しやすくなる。
【００１０】
そしてこのような液晶シャッターの開閉スピードの差などを原因として発生するクロストークの低減については、上記特許文献１や２をはじめとする従来の技術では解決されていない、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の課題を解決するために、本発明は、３Ｄ映像のフレーム情報から取得した、例えば画像内のコントラスト（輝度差）情報や右目用フレームと左目用フレーム間の輝度差情報などをもとにクロストークが発生しそうかを判断し、発生しそうな画像内コントラストや画像間輝度差であれば、その輝度差がなくなるように当該輝度を調整することでクロストークの発生を低減することのできる３Ｄ映像表示装置を提供する。
【００１２】
具体的には、液晶ディスプレイ部と、前記液晶ディスプレイ部に表示する３Ｄ映像のフレーム情報を取得するフレーム情報取得部と、取得したフレーム情報から連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でクロストークが発生しそうか判断する判断部と、判断部での判断結果がクロストークが発生しそうとの判断結果である場合に、クロストーク低減命令を出力する低減命令出力部と、を有する３Ｄ映像表示装置を提供する。
【００１３】
また、画像内のコントラストを示す輝度ヒストグラムを利用してクロストークが発生しそうかを判断する３Ｄ映像表示装置として、前記判断部が、フレームの輝度ヒストグラムを取得するヒストグラム取得手段と、取得したヒストグラムから階調ダイナミックレンジを取得する階調取得手段と、を有し、取得した階調ダイナミックレンジを利用してクロストークが発生しそうか判断する３Ｄ映像表示装置も提供する。
【００１４】
また上記構成に加えて、前記判断部の階調取得手段が、さらに所定輝度値以上の第一輝度ピクセル積分値を求める第一算出手段と、前記第一輝度ピクセル積分値が所定値以上である場合に、所定輝度値以下の第二輝度ピクセル積分値を求める第二算出手段と、前記第二輝度ピクセル積分値と第一輝度ピクセル積分値が所定の関係にあるか判断する判断手段と、を有し、判断結果が所定の関係にあるとの判断結果である場合にクロストークが発生しそうであると判断する３Ｄ映像表示装置も提供する。
【００１５】
また、右目用フレームと左目用フレームとの間の輝度差情報を利用してクロストークが発生しそうかを判断する３Ｄ映像表示装置として、前記判断部が、連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でディスプレイ部のディスプレイの同一又は／及び近接ピクセルの輝度差分値が所定値以上であるか判断する輝度差分値判断手段を有し、輝度差分値が所定値以上である場合にはクロストークが発生しそうと判断する３Ｄ映像表示装置も提供する。
【００１６】
また、上記構成によりクロストークが発生しそうと判断された場合に出力されるクロストーク低減命令に応じて階調ダイナミックレンジを狭める階調狭化部をさらに３Ｄ映像表示装置も提供する。そしてその階調狭化部が、階調ダイナミックレンジを狭くする際に、輝度ヒストグラムの階調成分を主に圧縮する圧縮手段を有する３Ｄ映像表示装置も提供する。また、圧縮手段によって圧縮がされた画像領域に対応するディスプレイの領域のバックライトの輝度を高めるバックライト輝度高化部をさらに有する３Ｄ映像表示装置も提供する。
【００１７】
また、このような３Ｄ映像表示装置の動作方法も合わせて提供する。
【発明の効果】
【００１８】
以上のような構成をとる本発明によって、画像表示に際して一画面内の各画素における液晶シャッター開閉のための回転量のずれなどを抑えることでき、時間をかけずに前の画像から今の画像への切り替えを素早く行うことができる。したがって、前の画像の残像を残すことがなくクロストークの発生を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の３Ｄ映像表示装置におけるクロストーク発生判断処理の一例を説明するための図
【図２】実施例１の３Ｄ映像表示装置におけるクロストーク低減のための処理の一例を説明するための図
【図３】実施例１の３Ｄ映像表示装置における機能ブロックの一例を表す図
【図４】実施例１の３Ｄ映像表示装置における液晶ディスプレイ部における液晶シャッターの配向の一例を表す図
【図５】実施例１の３Ｄ映像表示装置におけるヒストグラム取得部にて取得された輝度ヒストグラムの一例を表す図
【図６】実施例１の３Ｄ映像表示装置における階調狭化部での階調ダイナミックレンジを狭める処理の一例を表す図
【図７】実施例１の３Ｄ映像表示装置における圧縮手段での各階調成分の圧縮処理の一例を説明するための図
【図８】実施例１の３Ｄ映像表示装置におけるハードウェア構成の一例を表す図
【図９】実施例１の３Ｄ映像表示装置における処理の流れの一例を表すフローチャート
【図１０】実施例１の３Ｄ映像表示装置のクロストーク発生判断における処理の流れの一例を表すフローチャート
【図１１】実施例１の３Ｄ映像表示装置のクロストーク低減命令出力における処理の流れの一例を表すフローチャート
【図１２】実施例２の３Ｄ映像表示装置における機能ブロックの一例を表す図
【図１３】実施例２の３Ｄ映像表示装置の輝度差分値判断手段での判断処理の一例を説明するための概念図
【図１４】実施例２の３Ｄ映像表示装置における処理の流れの一例を表すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。なお、実施例１は、主に請求項１，２，３，５，６，７，８、そして請求項９，１０，１２，１３，１５について説明する。また、実施例２は、主に請求項４，１１，１４について説明する。
【００２１】
≪実施例１≫
＜概要＞
本実施例は、表示する画像がクロストークの発生しやすい「画像内コントラストが比較的高い画像」であるか否かを輝度ヒストグラムから判断し、コントラストの高い画像であればクロストークの発生しにくいレベルまで輝度の階調ダイナミックレンジを狭める処理を行うことを特徴とする３Ｄ映像表示装置である。
【００２２】
図１および図２は、本実施例におけるクロストーク発生判断、およびクロストーク低減のための処理の一例を説明するための図であり、ある画像を液晶ディスプレイに表示した際の輝度ヒストグラムを表す図である。この図１（ａ）にあるように、横軸を輝度、縦軸を画素数とした際の輝度ヒストグラムに関して、最小値と最大値の間隔（階調ダイナミックレンジ）Ａが閾値α以上ある。つまり、この画像は低い輝度の画素と高い輝度の画素が多数混在する、いわゆる「コントラストの高い画像」になっている。そのため、前述の通り低輝度画素と高輝度画素の間で液晶シャッターの開閉時間に差が生じる可能性があり、結果として前の画像（例えば右目用フレーム）と次の画像（左目用フレーム）とがディスプレイ上で混在する状態が生まれる。したがって輝度ヒストグラムがこのような分布を示す場合は、クロストークが発生する可能性があると判断することができる。
【００２３】
一方、図１（ｂ）に示すように、別の画像の輝度ヒストグラムもある程度のコントラストを有すると思われるものの、その階調ダイナミックレンジＢは閾値α以下であり、この画像はコントラストの比較的低い画像になっている。そのため、各画素の間で液晶シャッターの開閉時間にあまり差が生じず、クロストークが発生する可能性が低いと判断することができる。
【００２４】
そしてクロストークが発生する可能性があると判断された場合は、そのクロストークを低減するため、例えば図２に示すように、輝度の階調ダイナミックレンジを狭め、ヒストグラムの階調ダイナミックレンジが閾値α以下になるように調整する、という具合である。
【００２５】
このようにして、クロストークの発生する可能性の大きい「コントラストの高い画像」を表示する場合には、例えば輝度の階調ダイナミックレンジを狭くすることでコントラストを下げ、クロストークの発生を抑えた画像を表示するようにできる。
【００２６】
＜機能的構成＞
図３は、本実施例の３Ｄ映像表示装置における機能ブロックの一例を表す図である。なおこの３Ｄ映像表示装置は、チューナなどを備えるテレビジョン受像機に組み込まれ、チューナにて受信した３Ｄ放送番組の映像を表示したり２Ｄ放送番組の映像を３Ｄ映像変換して表示したりするものであっても良い。あるいはモニタ装置やレコーダ装置、映像プレーやなどに組み込まれても良い。そして以下に記載する本装置の機能ブロックは、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実現され得る。具体的には、コンピュータを利用するものであれば、ＣＰＵや主メモリ、バス、あるいは二次記憶装置（ハードディスクや不揮発性メモリ、ＣＤやＤＶＤなどの記憶メディアとそれらメディアの読取ドライブなど）、情報入力に利用される入力デバイス、印刷機器や表示装置、その他の外部周辺装置などのハードウェア構成部、またその外部周辺装置用のインターフェース、通信用インターフェース、それらハードウェアを制御するためのドライバプログラムやその他アプリケーションプログラム、ユーザ・インターフェース用アプリケーションなどが挙げられる。
【００２７】
そして主メモリ上に展開したプログラムに従ったＣＰＵの演算処理によって、入力デバイスやその他インターフェースなどから入力され、メモリやハードディスク上に保持されているデータなどが加工、蓄積されたり、上記各ハードウェアやソフトウェアを制御するための命令が生成されたりする。あるいは本装置の機能ブロックは専用ハードウェアによって実現されてもよい。
【００２８】
また、この発明は装置として実現できるのみでなく、装置の動作方法としても実現可能である。また、このような発明の一部をソフトウェアとして構成することができる。さらに、そのようなソフトウェアをコンピュータに実行させるために用いるソフトウェア製品、及び同製品を固定した記録媒体も、当然にこの発明の技術的な範囲に含まれる（本明細書の全体を通じて同様である）。
【００２９】
そして、この図３にあるように、本実施例の３Ｄ映像表示装置０３００は、液晶ディスプレイ部０３０１と、フレーム情報取得部０３０２と、判断部０３０３と、低減命令出力部０３０４と、を有する。
【００３０】
液晶ディスプレイ部０３０１は、液晶シャッターと光源を利用して映像を表示する機能を有し、例えば、液晶パネルやバックライト、それらの制御回路などで実現することができる。図４は、この液晶ディスプレイ部における液晶シャッターの配向の一例を表す図である。この図４にあるように、画素αの輝度が０である場合、その液晶シャッターは閉じた状態である。一方、輝度２５５の画素βの液晶シャッターは開放された状態である。このように各画素の輝度が大きく異なる画像（すなわちコントラストの比較的高い画像）の場合、液晶シャッターの配向が大きく異なるため、それぞれの配向制御にかかる時間にずれが生じる可能性が高くなる。したがって、３Ｄ映像用の画像を表示する際には、そのずれの部分で前の画像（例えば左目用フレーム）と次の画像（右目用フレーム）とがあるタイミングで混在しやすくなり、クロストークが発生しやすい、という具合である。
【００３１】
フレーム情報取得部０３０２は、前記液晶ディスプレイ部に表示する３Ｄ映像のフレーム情報を取得する機能を有し、例えばＩ／Ｏやデコーダ、フレームメモリ、フレーム情報取得プログラムなどによって実現することができる。なおフレームとは、３Ｄ映像の表示に際して所定単位時間ごとにディスプレイに順次表示される左目用および右目用の１のコマ画像をいい、フレーム情報としては、その１のコマ画像を表示するためのＲＧＢ値やＹＵＶ値などが挙げられる。
【００３２】
そしてこのフレーム情報取得部では、映像入力用の回路などを介して取得した３Ｄ映像をデコーダで復号し、そのようなフレーム情報を取得する、という具合である。なお、３Ｄ映像データの取得元については特に限定せず、例えばテレビチューナにて受信したテレビ放送波に含まれる３Ｄ映像データであっても良いし、ＨＤＤなどの磁気記録媒体やＤＶＤなどの光学記録媒体に記録されている３Ｄ映像データであっても良いし、インターネット上のサーバ装置から配信される３Ｄ映像データであっても良いし、それ以外の取得元から取得される構成であっても良い。
【００３３】
判断部０３０３は、取得したフレーム情報から連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でクロストークが発生しそうか判断する機能を有し、例えばＣＰＵや主メモリ、判断プログラムによって実現することができる。
【００３４】
この判断部での判断処理については、前述の通り液晶シャッターの開閉にかかる時間のずれがどの程度あるかに応じてクロストークが発生するかの判断を行うことができる。そしてそのために、一の画像内での各画素間の輝度差を判断材料としても良いし、連続する左目用フレームと右目用フレームとの同一画素間での輝度差を判断材料としても良い。
【００３５】
本実施例では、一の画像内での各画素間の輝度差を判断材料としたクロストーク発生有無の判断を行う３Ｄ映像表示装置について説明する。この場合、判断部は、さらにヒストグラム取得手段と階調取得手段を有する。
【００３６】
ヒストグラム取得手段は、フレームの輝度ヒストグラムを取得する機能を有し、ＣＰＵや主メモリ、ヒストグラム取得プログラムなどで実現することができる。図５（ａ）は、取得された輝度ヒストグラムの一例を表す図である。この図にあるように、例えば輝度の分解能に応じた輝度値ごと（分解能が８ビットならば輝度値０から２５５ごと）に、その画素数をカウントすることでフレームの輝度ヒストグラムを取得することができる。なおこの輝度ヒストグラム取得に関する具体的な処理方法は、従来技術にあるものを利用すると良い。例えば全画素についてカウントするのではなく、縦軸の画素あるいは横軸の輝度を間引いてカウントするなどしても良い。
【００３７】
階調取得手段は、取得したヒストグラムから階調ダイナミックレンジを取得する機能を有し、ＣＰＵや主メモリ、階調取得プログラムなどによって実現することができる。「階調ダイナミックレンジ」とは、フレーム内に存在する輝度値の範囲を示す情報であり、この階調ダイナミックレンジが大きければ、いわゆる「コントラストの高い画像」である可能性があり、クロストークが発生しやすいと判断することができる。
【００３８】
具体的には、例えば所定階調のヒストグラムにおいて、画素数が所定数以上の輝度の最大値と最小値（以下、この画素数が所定数以上の輝度の最大値と最小値を最大輝度値、最小輝度値という）との差分値や差分比率などで示される情報などが挙げられる。なお本件出願人らが官能検査を行ったところ、階調ダイナミックレンジを「［（最大輝度値−最小輝度値）／階調でとり得る輝度の最大値］＊１００」で表される比率が７０％以内の画像であればクロストークの発生がほとんど確認されなかった。そこで本実施例では階調ダイナミックレンジによるコントラスト判断基準として比率７０％を用いることとするが、もちろん、本件発明においてその値は限定されない。また、階調ダイナミックレンジを求めるための画素数の閾値となる所定数も適宜定められて良く、例えば１以上であれば少なくとも輝度差の大きな画素が存在するためクロストークの発生する可能性があるとしても良いし、全画素数に対する割合で所定数を定めても良い。
【００３９】
そして、クロストークが発生しそうかの一つの判断方法として、上記のように階調ダイナミックレンジが所定の７０％など以上であれば「コントラストの高い画像」である可能性があり、クロストークが発生しやすい、と判断する方法が挙げられる。
【００４０】
また輝度最大値と最小値のみで階調ダイナミックレンジを判断するのではなく、所定輝度以上／以下の画素の個数（ピクセル積分値）をカウントすることで階調ダイナミックレンジ（輝度値の範囲）の取得、判断を行い、クロストークが発生しそうか否か判断しても良い。具体的に本実施例の３Ｄ映像表示装置の階調取得手段は、さらに第一算出手段と、第二算出手段と、判断手段と、を有する。
【００４１】
第一算出手段は、第一の所定輝度値以上の第一輝度ピクセル積分値を求める機能を有する。具体的に、例えば図５（ｂ）に示すような輝度最小値０であり輝度最大値輝度２２８のヒストグラム（８ビット階調）が取得される。そしてこの輝度ヒストグラムにおいて、例えば第一の所定輝度値１７９をとる画素の数（右側の斜線部分）をカウントする。なお、この第一の所定輝度値は、８ビット階調で最小輝度値を０とした場合に階調ダイナミックレンジが前述の「７０％」となる輝度値である。もちろん、この所定輝度値は任意に設定されて良い。
【００４２】
そして、カウントした第一輝度ピクセル積分値で示される高輝度成分の画素数が任意の所定個数以上であれば、画像内に高輝度成分が多く含まれているとして、次の第二算出手段による低輝度成分の画素数カウント処理を実行する。また、第一輝度ピクセル積分値が所定個数以下であれば、画像内の高輝度成分は少なくクロストークは発生しにくいとして以下の処理は実行しない。
【００４３】
第二算出手段は、前記第一輝度ピクセル積分値が所定値以上である場合に、第二の所定輝度値以下の第二輝度ピクセル積分値を求める機能を有する。これは第二の所定輝度値が第一の所定輝度値よりも低く低輝度側の処理であること以外は、基本的に第一算出手段と同様の処理を実行する。具体的には、８ビット階調で最大輝度値を２５５とした場合に階調ダイナミックレンジが前述の「７０％」となる輝度値７６を第二の所定輝度値として、例えば図５（ｂ）に示す輝度ヒストグラムの情報から輝度値が７６以下の画素数（左側の斜線部分）をカウントし第二輝度ピクセル積分値を算出する。
【００４４】
判断手段は、前記第二輝度ピクセル積分値が所定値以上であるか判断する機能を有する。このように、その第二輝度ピクセル積分値で示される低輝度成分の画素数が、任意の所定個数（第一輝度ピクセル積分値におけるものと同一の個数でも異なる個数でも良い）以上であれば、この画像内には高輝度成分と低輝度成分が多く含まれており、したがって階調ダイナミックレンジが大きいためクロストークが発生しそうであると判断する、という具合である。
【００４５】
なお、上記判断においては、第一輝度ピクセル積分値の大小判断結果による分岐後に第二輝度ピクセル積分値を算出し大小判断処理を実行する構成を例としてあげているが、例えば第一輝度ピクセル積分値と第二輝度ピクセル積分値を算出したあと、それぞれの大小判断を行い、ＡＮＤ条件やＯＲ条件で大小判断結果を場合分けしクロストークが発生しそうか否か判断するといった構成などであっても良い。
【００４６】
低減命令出力部０３０４は、判断部での判断結果がクロストークが発生しそうとの判断結果である場合に、クロストーク低減命令を出力する機能を有し、例えばＣＰＵや主メモリ、低減命令出力プログラムによって実現することができる。
【００４７】
この低減命令によるクロストーク低減処理としては、例えば液晶シャッターを駆動し画像を液晶ディスプレイ上に描画中であるタイミングではバックライトをオフにし、液晶シャッターの駆動が完了してからバックライトを点灯するといった処理が挙げられる。その場合には、低減命令は液晶シャッター駆動に合わせたバックライトのオン／オフ制御命令などとすると良い。
【００４８】
また前述のとおり、液晶シャッターの特性から階調ダイナミックレンジが所定範囲内（例えば最小輝度値と最大輝度値の差が比率で７０％以下など）であれば、クロストークが発生しにくいことが官能検査などで確認できる。そこで、画像のダイナミックレンジを狭くする調整命令をクロストーク低減命令として、当該低減処理を実行しても良い。
【００４９】
具体的に、本実施例の３Ｄ映像表示装置はさらに階調狭化部を有していても良い。階調狭化部は、クロストーク低減命令に応じて階調ダイナミックレンジを狭める機能を有し、例えばＣＰＵや主メモリ、階調狭化プログラムなどによって実現することができる。具体的に、図６に示すように、破線で示す元の輝度ヒストグラムの最大階調側の画素の輝度値を所定割合分だけ下げ、又は及び最小階調側の輝度の画素の輝度値を上げる処理を行うことで階調ダイナミックレンジを狭める処理が挙げられる。
【００５０】
また、この階調狭化部は、上記のように最大／最小階調側の輝度の画素の輝度値のみ調整するのではなく、輝度ヒストグラムの各階調成分を主に圧縮する圧縮手段をさらに備えていても良い。図７は、この各階調成分の圧縮処理の一例を説明するための図である。この図にあるように、圧縮手段では、例えば各画素の輝度値に重み付け係数を掛けることでヒストグラム全体を低輝度方向に圧縮する、という具合である。なお、この重み付け係数は適宜設定されれば良く、例えば、前述の通り好適な階調ダイナミックレンジが７０％であれば、重み付け係数を「０．７」として階調ダイナミックレンジが７０％以下に納まるように設定しても良い。あるいは最大輝度値が２２８であれば、階調ダイナミックレンジを７０％とするために、「１７９（所定値）／２２８（最大輝度値）」などの演算式によって重み付け係数が算出されるよう構成しても良い。なお、この演算式の所定値は、前述の通り８ビット階調で最小輝度値を０とした場合に階調ダイナミックレンジが「７０％」となる輝度値である。
【００５１】
なお、上記例では輝度ヒストグラムを低輝度方向（重み付け係数が１．０以下）に圧縮しているが、階調ダイナミックレンジが狭くなるように高輝度方向（重み付け係数が１．０以上）に圧縮する処理を行っても良い。
【００５２】
以上のようにして、液晶ディスプレイに表示する画像に関して輝度ヒストグラムの階調ダイナミックレンジからクロストークが発生しそうであるか否かを判断し、当該画像がクロストークの発生しそうな「コントラストの高い画像」であれば、階調ダイナミックレンジを狭くするような処理を行うことでクロストークの発生を低減することができる。
【００５３】
また、上記において階調ダイナミックレンジを圧縮し狭くする処理を行う場合、表示画像全体の輝度が低下してしまう可能性がある。そこで本実施例の３Ｄ映像表示装置は、さらにバックライト輝度高化部を有していても良い。
【００５４】
バックライト輝度高化部は、圧縮手段によって圧縮がされた画像領域に対応するディスプレイの領域のバックライトの輝度を高める機能を有し、バックライト制御回路やバックライト輝度高化プログラムなどによって実現することができる。具体的に、このバックライト輝度高化部では、バックライト全体の輝度を所定の重み付け係数分上げる処理を行う。例えば通常時のバックライトの輝度を最大の８０％として、前記圧縮処理を行った場合にはバックライト輝度を１００％に制御する、という具合である。あるいは、同様に通常時のバックライト輝度を８０％として、前記圧縮処理を行った場合には最大輝度値（例えば２２８）に基づいて、「８０＋２０＊（２２８／２５５）」などの演算式によりそのバックライトの輝度の高化制御割合を決定しても良い。
【００５５】
また、バックライトが領域ごとに制御可能であれば、高輝度部分については輝度の圧縮幅が大きいので高い輝度となるようバックライトを制御するよう構成しても良い。なおその場合には、輝度値が圧縮された画素の位置情報などを取得し、その位置情報を元にして制御するバックライトを特定するよう構成すると良い。また圧縮手段によって階調成分が低輝度方向ではなく、前述のように高輝度方向に圧縮される場合（重み付け係数が１．０以上の場合）は、逆にバックライト輝度を低くするよう制御すると良い。
【００５６】
＜ハードウェア構成＞
図８は、上記機能的な各構成要件をハードウェアとして実現した際の、３Ｄ映像表示装置における構成の一例を表す概略図である。この図を利用してクロストーク低減処理におけるそれぞれのハードウェア構成部の働きについて説明する。
【００５７】
この図にあるように、３Ｄ映像表示装置は、判断部及び低減命令出力部であり、またその他の各種演算処理を実行するためのＣＰＵ０８０１と、主メモリ０８０２と、を備えている。また３Ｄ映像が入力される映像入力Ｉ／Ｏ０８０３や液晶ディスプレイ部である液晶ディスプレイ０８０４や映像処理回路０８０５、各種データやプログラムなどを保持するＨＤＤ０８０６、ユーザからの操作入力を受付ける入力デバイス０８０７などを備えている。そしてそれらがシステムバスなどのデータ通信経路によって相互に接続され、情報の送受信や処理を行う。
【００５８】
また、主メモリにはプログラムが読み出され、ＣＰＵは読み出された当該プログラムを参照し、プログラムで示される手順に従い各種演算処理を実行する。また、この主メモリやＨＤＤにはそれぞれ複数のアドレスが割り当てられており、ＣＰＵの演算処理においては、そのアドレスを特定し格納されているデータにアクセスすることで、データを用いた演算処理を行うことが可能になっている。
【００５９】
ここで、ＣＰＵはフレーム情報取得プログラムを解釈し、それにしたがって３Ｄ映像データを、例えばテレビ放送であれば図示しないチューナを介して取得し、あるいは光学記録媒体に記録されたものであれば別途外部再生装置などで再生されたものを映像入力Ｉ／Ｏを介して取得し、主メモリや、図示しないグラフィック用メモリなどに格納する。つづいて当該３Ｄ映像データが圧縮符号化されたものであるとして、図示しないデコーダによって復号化処理を行い、ディスプレイに表示すべきフレームの各画素のＲＧＢ値を取得する。
【００６０】
つづいてＣＰＵはヒストグラム取得プログラムを解釈し、当該プログラムで示されるＲＧＢ値を輝度値Ｙに変換するための所定の演算式、例えば「Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ」などを利用した演算処理によって各画素の輝度値Ｙを算出し「主メモリ」のアドレス１などに格納する。そして、ＣＰＵは算出した輝度値に基づいて輝度ごとの画素数をカウントし、輝度ヒストグラムとして主メモリのアドレス２などに格納する。
【００６１】
次にＣＰＵは、階調取得プログラムを解釈し、その解釈結果に従って画素数が所定個数、例えば１０個以上の輝度値の中で最大の輝度値ＹＭＡＸと最小の輝度値ＹＭＩＮを特定する。そして輝度階調が８ビット（最大階調が２５６）として「［（ＹＭＡＸ−ＹＭＩＮ）／２５６］＊１００」を演算し、階調ダイナミックレンジを比率として算出する。そして算出された値が当該プログラムやユーザ指定などで定められる閾値、例えば７０％以上であるかの判断処理をＣＰＵの演算によって実行する。ここで７０％以下との判断結果であればクロストークはほとんど発生しないとして、クロストーク低減に係る処理は行わず、取得したフレームの各画素のＲＧＢ値に基づく右目用フレームまたは左目用フレームを、映像処理回路を介して液晶ディスプレイに表示する。一方７０％以上との判断結果であれば、ＣＰＵはクロストークが発生しそうとの判断結果を出力する。
【００６２】
また、上記のような輝度最大値と最小値のみを利用した階調ダイナミックレンジの判断処理ではなく、以下のような処理を行っても良い。すなわちＣＰＵは、別の階調取得プログラムに含まれる第一算出プログラムを解釈し、その解釈結果にしたがって例えばプログラムなどで定められる／演算によって算出される高輝度側の第一の所定輝度値１７９以上の輝度値の画素数をカウントし、主メモリのアドレス３などに第一輝度ピクセル積分値として格納する。そして、その値が所定個数以上であるか否かの大小判断処理をＣＰＵの演算処理にて実行し、第一輝度ピクセル積分値が所定個数よりも多いとの判断結果である場合、つづいてＣＰＵは第二算出プログラムを解釈する。
【００６３】
そしてその解釈の結果にしたがって、ＣＰＵは低輝度側の第二の所定輝度値７６以下の輝度値の画素数をカウントし、主メモリのアドレス４などに第二輝度ピクセル積分値として格納する。そして、その値が所定個数以上であるか否かの大小判断処理をＣＰＵの演算処理にて実行し、第二輝度ピクセル積分値が所定個数よりも多いとの判断結果である場合、クロストークが発生しそうであるとの判断結果を出力する。
【００６４】
そして、クロストークが発生しそうとの判断結果が出力された場合には、ＣＰＵは低減命令出力プログラムを解釈し、その解釈結果にしたがってクロストーク低減命令を生成する。具体的には、例えば主メモリのアドレス１などに格納されている各画素の輝度値Ｙに対して、階調ダイナミックレンジを圧縮するための所定の重み付け係数０．７や別途演算によって算出された重み付け係数を掛け合わせる処理をＣＰＵの演算によって実行する。そして、そのようにして算出された輝度値をもとに各画素のＲＧＢ値を再計算し、そのＲＧＢ値を映像処理回路に出力する。すると映像処理回路において、本来よりも階調ダイナミックレンジが圧縮された右目用フレームまたは左目用フレームのフレームが描画され、液晶ディスプレイに表示される、という具合である。
【００６５】
また、それに合わせてＣＰＵはバックライト輝度高化プログラムを解釈し、その解釈結果に従ってバックライト輝度を当初の８０％から１００％に向上させるなどの命令を図示しないバックライトの制御回路に出力しても良い。
【００６６】
＜処理の流れ＞
図９は、本実施例の液晶ディスプレイ部を有する３Ｄ映像表示装置における処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、以下に示すステップは、上記のような計算機の各ハードウェア構成によって実行されるステップであっても良いし、媒体に記録され計算機を制御するためのプログラムを構成する処理ステップであっても構わない。
【００６７】
この図にあるように、ステップＳ０９０１では前記液晶ディスプレイ部に表示する３Ｄ映像のフレーム情報を取得すると、ステップＳ０９０２では取得したフレーム情報から連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でクロストークが発生しそうか判断する。そして判断ステップでの判断結果がクロストークが発生しそうとの判断結果である場合には、ステップＳ０９０３ではクロストーク低減命令を出力する。
【００６８】
図１０は、上記ステップＳ０９０２におけるクロストーク発生有無の判断におけるより詳細な処理の流れの一例を表すフローチャートである。この図にあるように、前述のステップＳ０９０１で取得したフレーム情報をもとに、ステップＳ１００１では輝度ヒストグラムを取得し、ステップＳ１００２では高輝度側の第一所定輝度以上の輝度値を取る画素の数をカウントし第一輝度ピクセル積分値Ｚ１を算出する。そしてステップＳ１００３では算出した第一輝度ピクセル積分値Ｚ１が所定個数以上であるか判断し、Ｙｅｓとの判断結果である場合には、つづいてステップＳ１００４では低輝度側の第二所定輝度以上の輝度値を取る画素の数をカウントし第二輝度ピクセル積分値Ｚ２を算出する。そしてステップＳ１００５では算出した第一輝度ピクセル積分値Ｚ２が所定個数以上であるか判断し、Ｙｅｓとの判断結果である場合には、ステップＳ１００６ではクロストークが発生しそうであるとの判断結果を出力する。
【００６９】
また図１１は、クロストーク低減命令の出力に応じたクロストーク低減処理の流れの一例を表すフローチャートである。この図にあるように、前述のステップＳ０９０３にてクロストーク低減命令が出力されるとステップＳ１１０１では重み付け係数が取得される）。そしてステップＳ１１０２ではフレーム情報で示される各画素の輝度値に対して重み付け係数を掛け合わせ、フレームの階調ダイナミックレンジを圧縮する。そして、ステップＳ１１０３ではその圧縮された輝度値を元にフレームのＲＧＢ値を算出し、液晶ディスプレイ部に表示するため当該フレーム画像を描画する。また、その際には、ステップＳ１１０４ではバックライト輝度高化のための重み付け係数を取得し、ステップＳ１１０５では液晶ディスプレイのバックライト輝度を上げる処理を行っても良い。
【００７０】
＜効果の簡単な説明＞
以上のように本実施例の３Ｄ表示装置では、表示するフレームの階調ダイナミックレンジに応じてクロストークが発生しそうか否か判断し、発生しそうであれば階調ダイナミックレンジを狭めるなどする。つまり一画面内の各画素における液晶シャッター開閉のための移動量のずれを抑えることできクロストークの発生を抑えることが可能となる。
【００７１】
また、階調ダイナミックレンジを狭めることで結果的に表示するフレームの輝度が低下している場合には、液晶ディスプレイのバックライト輝度を上げることで当該フレーム輝度低下の影響を抑えることもできる。
【００７２】
≪実施例２≫
＜概要＞
本実施例の３Ｄ映像表示装置では、クロストークが発生しそうであるかの判断において、一の画面内の各画素の輝度差ではなく、連続する左目用フレームと右目用フレームとの間での輝度差を利用して判断することを特徴とする。
【００７３】
例えば前の右目用フレームの画素αの輝度が０として、次の左目用フレームの同じ画素αの輝度が２５５とすると、当該画素αを表示するための液晶ディスプレイ部の液晶シャッターは全閉状態から全開状態に制御されることになる。つまりこの液晶シャッターは開閉のための回転量が大きく次の画素の表示完了までの時間が他の液晶シャッターと比べてかかる可能性が高い。そのため、結果的に液晶ディスプレイに右目用フレームと左目用フレームが混在する状態が生じクロストークが発生しやすいということになる。
【００７４】
そこで、本実施例では連続する左目用フレームと右目用フレームとの同一／近接画素間で所定値以上の輝度差がある場合に、その画素を表示するための液晶シャッターの開閉動作に時間がかかり、クロストークが発生する可能性があると判断する、という具合である。
【００７５】
＜機能的構成＞
図１２は、本実施例の３Ｄ表示装置における機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように、本実施例の３Ｄ映像表示装置１２００は実施例１を基本として液晶ディスプレイ部１２０１と、フレーム情報取得部１２０２と、判断部１２０３と、低減命令出力部１２０４と、を有する。また図示してしないが、上記実施例で説明した階調狭化部や圧縮手段、バックライト輝度高化部などをさらに有していても良い。
【００７６】
そして本実施例の３Ｄ映像表示装置は、判断部がさらに輝度差分値判断手段１２０５を有することを特徴とする。
【００７７】
輝度差分値判断手段１２０５は、連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でディスプレイ部のディスプレイの同一又は／及び近接ピクセルの輝度差分値が所定値以上であるか判断する機能を有し、例えばＣＰＵや主メモリ、フレームメモリ、輝度差分値判断プログラムなどによって実現することができる。
【００７８】
図１３は、連続する左目用フレームと右目用フレームとの間での輝度差分値判断の一例を説明するための概念図である。この図にあるように、あるｎ番目のフレームを表示するための左目用フレームｎ（Ｌ）Ｆｒａｍｅと右目用フレームｎ（Ｒ）Ｆｒａｍｅとのについて、同一又は／及び近接画素単位でそれぞれの輝度差分値を算出する。また、画素単位ではなく画素の組を領域とし、その輝度平均値を領域輝度値として領域単位で輝度差分値を算出しても良い。
【００７９】
そして、その差分値が所定値である例えば「１７９」よりも大きいか否か判断し、大きい場合には当該画素でクロストークの発生要因となり得ると判断する。また、差分値を「（差分値／階調でとり得る輝度の最大値）＊１００」など演算式で比率に変換し、前述の官能検査によって得られた例えば比率「７０％」よりも大きいか否か判断しても良い。もちろん、この「１７９」や「７０％」などの所定値は一例であり、任意の値に設定されて構わない。
【００８０】
そして、判断部では、例えばクロストークの発生要因となり得ると判断された画素がひとつでもあれば、フレーム単位でもクロストークが人の目に確認されるとして「クロストーク発生しそう」との判断結果を出力しても良い。あるいは、ある程度の画素数があって初めて人の目にクロストークが確認されるとして、クロストークが発生しそうと判断された画素数をカウントし、その画素数が所定個数以上であれば「クロストークが発生しそう」との判断結果を出力しても良い。また、クロストークの発生要因となり得る画素が位置的に集合しているかを画素の位置情報を参照して判断し、集合しているクロストークの発生要因となり得る画素が所定個数以上であるかを判断しても良い。
【００８１】
そして、このような処理の結果クロストークが発生しそうと判断されたフレームに関してクロストークの低減命令を出力し、上記実施例１で説明したように、例えば液晶シャッターを駆動が完了するまでバックライトをオフにする処理を行う。あるいは各画素の輝度差分値が７０％以内になるようにクロストーク発生要因となり得る画素の輝度、あるいは全画素の輝度に対して所定の重み付け係数をかける処理を行うと良い。なお、所定の重み付け係数に関しては上記実施例１にて記載した重み付け系数と同様のものとすると良い。
【００８２】
また、輝度に対して重み付け係数を掛けるなどすることでクロストーク低減処理を行う場合には、上記実施例１で説明したようにバックライト輝度高化部によるバックライト輝度の高化処理を実行するよう構成しても良い。
【００８３】
このように本実施例の３Ｄ映像表示装置では、各画素や画素の組からなる領域単位で対応する液晶シャッターの開閉にかかる時間を判定するので、実施例１の処理と比較して演算負荷は高いものの正確なクロストーク発生有無の判断を行うことができる。
【００８４】
＜処理の流れ＞
図１４は、本実施例の３Ｄ映像表示装置におけるクロストーク発生有無の判断における処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、クロストーク発生有無の判断処理以外の処理の流れについては、実施例１にて図９を用いて説明した処理の流れと同様である。図１４は、図９に示すステップＳ０９０２の処理の流れの一例をより詳細に示すものである。この図１４にあるように、先に取得したフレーム情報を元に、ステップＳ１４０１では連続する右目用フレームと左目用フレームの各画素の輝度値を取得する。つづいてステップＳ１４０２では右目用フレームと左目用フレーム間で同一画素、又は／及び所定の条件で隣接する画素の輝度差分値を算出し、ステップＳ１４０３ではその輝度差分値が所定値以上であるか否かの判断処理を行う。またこの際、その輝度差分値が所定値以上である画素数が所定数以上あるか否かの判断処理を行っても良い。そしてステップＳ１４０２での判断結果がＹｅｓ（輝度差分値が所定値以上である等）である場合には、ステップＳ１４０４では当該フレームでクロストークが発生しそうであるとの判断結果を出力する。
【００８５】
＜効果の簡単な説明＞
以上のように、本実施例の３Ｄ映像表示装置では、各画素や画素の組からなる領域単位で対応する液晶シャッターの開閉にかかる時間を判断することができる。したがって実施例１の判断処理と比較して演算負荷は高いものの正確なクロストーク発生有無の判断を行うことができる。
【符号の説明】
【００８６】
０３００ ３Ｄ映像表示装置
０３０１ フレーム情報取得部
０３０２ ヒストグラム取得部
０３０３ 判断部
０３０４ 低減命令出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄ映像表示における左右映像間の干渉現象、いわゆるクロストークの発生を抑制するための技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、３Ｄ映像を表示するための表示技術が様々提供されており、そのうちの一技術としてシャッター眼鏡などを利用したフレームシーケンシャル方式がある。このフレームシーケンシャル方式では1フレームを２分轄し、視差を有する左目用フレームと右目用フレームとをディスプレイ上に交互に表示し、それに同期してシャッター眼鏡の右目と左目のシャッターを交互に開閉させることで、左目用フレームと右目用フレームを視聴者の左右の目に交互に入力するよう構成されている。
【０００３】
しかしこのようなフレームシーケンシャル方式の３Ｄ映像表示において、左目用フレームと右目用フレームとが厳密に区別されず、例えば左目用フレームの一部に右目用フレームが混入した状態で視聴者の左目に画像が入力されてしまうといったいわゆる「クロストーク」が発生することがある。この原因としては、表示装置にて画像を表示する際に、画像を横方向のラインで分轄して上から１ラインずつ描画することで画像表示を行っているため、左目用フレームを描画中であっても下部のラインではその前の右目用フレームが残ってしまっていることなどが挙げられる。
【０００４】
そして、上記３Ｄ映像表示時のクロストークの発生を抑えるために、以下のような技術が提供されている。例えば、特許文献１には、液晶ディスプレイを上記ラインに沿って複数のブロックに分け、それぞれのブロックにおけるバックライトの点灯タイミングを適宜調整し、前記左目用フレームを描画中に下部ラインに残っている前の右目用フレームが表示されないようにすることでクロストークの発生を低減させる技術が開示されている。
【０００５】
また特許文献２には、これから表示しようとする例えば左目用フレームのＲＧＢ値から、直前の映像信号の残光量に相当する信号量分の値（予め測定などで定められた値）を減算することでクロストークの発生を低減させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２７６９２８号公報
【特許文献２】特開２０００−１３４６４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来の３Ｄ映像表示におけるクロストークの発生低減技術には、以下のような液晶ディスプレイ特有のクロストーク発生原因が考慮されておらず、その点を解消するような構成が提供されていない、という課題がある。
【０００８】
すなわち液晶ディスプレイでは、バックライトを光源とし、その前に配置された液晶シャッターの開閉角度を調節することで各画素の輝度値を再現し画像を表示している。そしてこの液晶シャッターの開閉角度調節は、輝度０（全閉）から輝度２５５（全開）に調節する場合に最もシャッターの回転量が大きくなる。そのため、同じ画像内で輝度差の大きな領域が存在すると各領域間で液晶シャッターの回転量に差が生じる可能性があり、結果として輝度の高い領域は低い領域と比較して今の画像が表示されるタイミングが遅くなる可能性がある。そのため輝度の高い領域には前の画像が残ることになり、クロストークが発生しやすくなる。
【０００９】
あるいは連続する左目用フレームと右目用フレームとの間で輝度差の大きな画素や領域が存在すると、その画素や領域での液晶シャッターの回転量がやはり大きくなるため、前の画素輝度から今の画素輝度への切り替えに時間がかかり、やはりクロストークが発生しやすくなる。
【００１０】
そしてこのような液晶シャッターの開閉スピードの差などを原因として発生するクロストークの低減については、上記特許文献１や２をはじめとする従来の技術では解決されていない、という課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
以上の課題を解決するために、本発明は、３Ｄ映像のフレーム情報から取得した、例えば画像内のコントラスト（輝度差）情報や右目用フレームと左目用フレーム間の輝度差情報などをもとにクロストークが発生しそうかを判断し、発生しそうな画像内コントラストや画像間輝度差であれば、その輝度差がなくなるように当該輝度を調整することでクロストークの発生を低減することのできる３Ｄ映像表示装置を提供する。
【００１２】
具体的には、液晶ディスプレイ部と、前記液晶ディスプレイ部に表示する３Ｄ映像のフレーム情報を取得するフレーム情報取得部と、取得したフレーム情報から連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でクロストークが発生しそうか判断する判断部と、判断部での判断結果がクロストークが発生しそうとの判断結果である場合に、クロストーク低減命令を出力する低減命令出力部と、を有する３Ｄ映像表示装置を提供する。
【００１３】
また、画像内のコントラストを示す輝度ヒストグラムを利用してクロストークが発生しそうかを判断する３Ｄ映像表示装置として、前記判断部が、フレームの輝度ヒストグラムを取得するヒストグラム取得手段と、取得したヒストグラムから階調ダイナミックレンジを取得する階調取得手段と、を有し、取得した階調ダイナミックレンジを利用してクロストークが発生しそうか判断する３Ｄ映像表示装置も提供する。
【００１４】
また上記構成に加えて、前記判断部の階調取得手段が、さらに所定輝度値以上の第一輝度ピクセル積分値を求める第一算出手段と、前記第一輝度ピクセル積分値が所定値以上である場合に、所定輝度値以下の第二輝度ピクセル積分値を求める第二算出手段と、前記第二輝度ピクセル積分値と第一輝度ピクセル積分値が所定の関係にあるか判断する判断手段と、を有し、判断結果が所定の関係にあるとの判断結果である場合にクロストークが発生しそうであると判断する３Ｄ映像表示装置も提供する。
【００１５】
また、右目用フレームと左目用フレームとの間の輝度差情報を利用してクロストークが発生しそうかを判断する３Ｄ映像表示装置として、前記判断部が、連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でディスプレイ部のディスプレイの同一又は／及び近接ピクセルの輝度差分値が所定値以上であるか判断する輝度差分値判断手段を有し、輝度差分値が所定値以上である場合にはクロストークが発生しそうと判断する３Ｄ映像表示装置も提供する。
【００１６】
また、上記構成によりクロストークが発生しそうと判断された場合に出力されるクロストーク低減命令に応じて階調ダイナミックレンジを狭める階調狭化部をさらに３Ｄ映像表示装置も提供する。そしてその階調狭化部が、階調ダイナミックレンジを狭くする際に、輝度ヒストグラムの階調成分を主に圧縮する圧縮手段を有する３Ｄ映像表示装置も提供する。また、圧縮手段によって圧縮がされた画像領域に対応するディスプレイの領域のバックライトの輝度を高めるバックライト輝度高化部をさらに有する３Ｄ映像表示装置も提供する。
【００１７】
また、このような３Ｄ映像表示装置の動作方法も合わせて提供する。
【発明の効果】
【００１８】
以上のような構成をとる本発明によって、画像表示に際して一画面内の各画素における液晶シャッター開閉のための回転量のずれなどを抑えることでき、時間をかけずに前の画像から今の画像への切り替えを素早く行うことができる。したがって、前の画像の残像を残すことがなくクロストークの発生を抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例１の３Ｄ映像表示装置におけるクロストーク発生判断処理の一例を説明するための図
【図２】実施例１の３Ｄ映像表示装置におけるクロストーク低減のための処理の一例を説明するための図
【図３】実施例１の３Ｄ映像表示装置における機能ブロックの一例を表す図
【図４】実施例１の３Ｄ映像表示装置における液晶ディスプレイ部における液晶シャッターの配向の一例を表す図
【図５】実施例１の３Ｄ映像表示装置におけるヒストグラム取得部にて取得された輝度ヒストグラムの一例を表す図
【図６】実施例１の３Ｄ映像表示装置における階調狭化部での階調ダイナミックレンジを狭める処理の一例を表す図
【図７】実施例１の３Ｄ映像表示装置における圧縮手段での各階調成分の圧縮処理の一例を説明するための図
【図８】実施例１の３Ｄ映像表示装置におけるハードウェア構成の一例を表す図
【図９】実施例１の３Ｄ映像表示装置における処理の流れの一例を表すフローチャート
【図１０】実施例１の３Ｄ映像表示装置のクロストーク発生判断における処理の流れの一例を表すフローチャート
【図１１】実施例１の３Ｄ映像表示装置のクロストーク低減命令出力における処理の流れの一例を表すフローチャート
【図１２】実施例２の３Ｄ映像表示装置における機能ブロックの一例を表す図
【図１３】実施例２の３Ｄ映像表示装置の輝度差分値判断手段での判断処理の一例を説明するための概念図
【図１４】実施例２の３Ｄ映像表示装置における処理の流れの一例を表すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何ら限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施しうる。なお、実施例１は、主に請求項１，２，３，５，６，７，８、そして請求項９，１０，１２，１３，１５について説明する。また、実施例２は、主に請求項４，１１，１４について説明する。
【００２１】
≪実施例１≫
＜概要＞
本実施例は、表示する画像がクロストークの発生しやすい「画像内コントラストが比較的高い画像」であるか否かを輝度ヒストグラムから判断し、コントラストの高い画像であればクロストークの発生しにくいレベルまで輝度の階調ダイナミックレンジを狭める処理を行うことを特徴とする３Ｄ映像表示装置である。
【００２２】
図１および図２は、本実施例におけるクロストーク発生判断、およびクロストーク低減のための処理の一例を説明するための図であり、ある画像を液晶ディスプレイに表示した際の輝度ヒストグラムを表す図である。この図１（ａ）にあるように、横軸を輝度、縦軸を画素数とした際の輝度ヒストグラムに関して、最小値と最大値の間隔（階調ダイナミックレンジ）Ａが閾値α以上ある。つまり、この画像は低い輝度の画素と高い輝度の画素が多数混在する、いわゆる「コントラストの高い画像」になっている。そのため、前述の通り低輝度画素と高輝度画素の間で液晶シャッターの開閉時間に差が生じる可能性があり、結果として前の画像（例えば右目用フレーム）と次の画像（左目用フレーム）とがディスプレイ上で混在する状態が生まれる。したがって輝度ヒストグラムがこのような分布を示す場合は、クロストークが発生する可能性があると判断することができる。
【００２３】
一方、図１（ｂ）に示すように、別の画像の輝度ヒストグラムもある程度のコントラストを有すると思われるものの、その階調ダイナミックレンジＢは閾値α以下であり、この画像はコントラストの比較的低い画像になっている。そのため、各画素の間で液晶シャッターの開閉時間にあまり差が生じず、クロストークが発生する可能性が低いと判断することができる。
【００２４】
そしてクロストークが発生する可能性があると判断された場合は、そのクロストークを低減するため、例えば図２に示すように、輝度の階調ダイナミックレンジを狭め、ヒストグラムの階調ダイナミックレンジが閾値α以下になるように調整する、という具合である。
【００２５】
このようにして、クロストークの発生する可能性の大きい「コントラストの高い画像」を表示する場合には、例えば輝度の階調ダイナミックレンジを狭くすることでコントラストを下げ、クロストークの発生を抑えた画像を表示するようにできる。
【００２６】
＜機能的構成＞
図３は、本実施例の３Ｄ映像表示装置における機能ブロックの一例を表す図である。なおこの３Ｄ映像表示装置は、チューナなどを備えるテレビジョン受像機に組み込まれ、チューナにて受信した３Ｄ放送番組の映像を表示したり２Ｄ放送番組の映像を３Ｄ映像変換して表示したりするものであっても良い。あるいはモニタ装置やレコーダ装置、映像プレーやなどに組み込まれても良い。そして以下に記載する本装置の機能ブロックは、ハードウェア及びソフトウェアの組み合わせとして実現され得る。具体的には、コンピュータを利用するものであれば、ＣＰＵや主メモリ、バス、あるいは二次記憶装置（ハードディスクや不揮発性メモリ、ＣＤやＤＶＤなどの記憶メディアとそれらメディアの読取ドライブなど）、情報入力に利用される入力デバイス、印刷機器や表示装置、その他の外部周辺装置などのハードウェア構成部、またその外部周辺装置用のインターフェース、通信用インターフェース、それらハードウェアを制御するためのドライバプログラムやその他アプリケーションプログラム、ユーザ・インターフェース用アプリケーションなどが挙げられる。
【００２７】
そして主メモリ上に展開したプログラムに従ったＣＰＵの演算処理によって、入力デバイスやその他インターフェースなどから入力され、メモリやハードディスク上に保持されているデータなどが加工、蓄積されたり、上記各ハードウェアやソフトウェアを制御するための命令が生成されたりする。あるいは本装置の機能ブロックは専用ハードウェアによって実現されてもよい。
【００２８】
また、この発明は装置として実現できるのみでなく、装置の動作方法としても実現可能である。また、このような発明の一部をソフトウェアとして構成することができる。さらに、そのようなソフトウェアをコンピュータに実行させるために用いるソフトウェア製品、及び同製品を固定した記録媒体も、当然にこの発明の技術的な範囲に含まれる（本明細書の全体を通じて同様である）。
【００２９】
そして、この図３にあるように、本実施例の３Ｄ映像表示装置０３００は、液晶ディスプレイ部０３０１と、フレーム情報取得部０３０２と、判断部０３０３と、低減命令出力部０３０４と、を有する。
【００３０】
液晶ディスプレイ部０３０１は、液晶シャッターと光源を利用して映像を表示する機能を有し、例えば、液晶パネルやバックライト、それらの制御回路などで実現することができる。図４は、この液晶ディスプレイ部における液晶シャッターの配向の一例を表す図である。この図４にあるように、画素αの輝度が０である場合、その液晶シャッターは閉じた状態である。一方、輝度２５５の画素βの液晶シャッターは開放された状態である。このように各画素の輝度が大きく異なる画像（すなわちコントラストの比較的高い画像）の場合、液晶シャッターの配向が大きく異なるため、それぞれの配向制御にかかる時間にずれが生じる可能性が高くなる。したがって、３Ｄ映像用の画像を表示する際には、そのずれの部分で前の画像（例えば左目用フレーム）と次の画像（右目用フレーム）とがあるタイミングで混在しやすくなり、クロストークが発生しやすい、という具合である。
【００３１】
フレーム情報取得部０３０２は、前記液晶ディスプレイ部に表示する３Ｄ映像のフレーム情報を取得する機能を有し、例えばＩ／Ｏやデコーダ、フレームメモリ、フレーム情報取得プログラムなどによって実現することができる。なおフレームとは、３Ｄ映像の表示に際して所定単位時間ごとにディスプレイに順次表示される左目用および右目用の１のコマ画像をいい、フレーム情報としては、その１のコマ画像を表示するためのＲＧＢ値やＹＵＶ値などが挙げられる。
【００３２】
そしてこのフレーム情報取得部では、映像入力用の回路などを介して取得した３Ｄ映像をデコーダで復号し、そのようなフレーム情報を取得する、という具合である。なお、３Ｄ映像データの取得元については特に限定せず、例えばテレビチューナにて受信したテレビ放送波に含まれる３Ｄ映像データであっても良いし、ＨＤＤなどの磁気記録媒体やＤＶＤなどの光学記録媒体に記録されている３Ｄ映像データであっても良いし、インターネット上のサーバ装置から配信される３Ｄ映像データであっても良いし、それ以外の取得元から取得される構成であっても良い。
【００３３】
判断部０３０３は、取得したフレーム情報から連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でクロストークが発生しそうか判断する機能を有し、例えばＣＰＵや主メモリ、判断プログラムによって実現することができる。
【００３４】
この判断部での判断処理については、前述の通り液晶シャッターの開閉にかかる時間のずれがどの程度あるかに応じてクロストークが発生するかの判断を行うことができる。そしてそのために、一の画像内での各画素間の輝度差を判断材料としても良いし、連続する左目用フレームと右目用フレームとの同一画素間での輝度差を判断材料としても良い。
【００３５】
本実施例では、一の画像内での各画素間の輝度差を判断材料としたクロストーク発生有無の判断を行う３Ｄ映像表示装置について説明する。この場合、判断部は、さらにヒストグラム取得手段と階調取得手段を有する。
【００３６】
ヒストグラム取得手段は、フレームの輝度ヒストグラムを取得する機能を有し、ＣＰＵや主メモリ、ヒストグラム取得プログラムなどで実現することができる。図５（ａ）は、取得された輝度ヒストグラムの一例を表す図である。この図にあるように、例えば輝度の分解能に応じた輝度値ごと（分解能が８ビットならば輝度値０から２５５ごと）に、その画素数をカウントすることでフレームの輝度ヒストグラムを取得することができる。なおこの輝度ヒストグラム取得に関する具体的な処理方法は、従来技術にあるものを利用すると良い。例えば全画素についてカウントするのではなく、縦軸の画素あるいは横軸の輝度を間引いてカウントするなどしても良い。
【００３７】
階調取得手段は、取得したヒストグラムから階調ダイナミックレンジを取得する機能を有し、ＣＰＵや主メモリ、階調取得プログラムなどによって実現することができる。「階調ダイナミックレンジ」とは、フレーム内に存在する輝度値の範囲を示す情報であり、この階調ダイナミックレンジが大きければ、いわゆる「コントラストの高い画像」である可能性があり、クロストークが発生しやすいと判断することができる。
【００３８】
具体的には、例えば所定階調のヒストグラムにおいて、画素数が所定数以上の輝度の最大値と最小値（以下、この画素数が所定数以上の輝度の最大値と最小値を最大輝度値、最小輝度値という）との差分値や差分比率などで示される情報などが挙げられる。なお本件出願人らが官能検査を行ったところ、階調ダイナミックレンジを「［（最大輝度値−最小輝度値）／階調でとり得る輝度の最大値］＊１００」で表される比率が７０％以内の画像であればクロストークの発生がほとんど確認されなかった。そこで本実施例では階調ダイナミックレンジによるコントラスト判断基準として比率７０％を用いることとするが、もちろん、本件発明においてその値は限定されない。また、階調ダイナミックレンジを求めるための画素数の閾値となる所定数も適宜定められて良く、例えば１以上であれば少なくとも輝度差の大きな画素が存在するためクロストークの発生する可能性があるとしても良いし、全画素数に対する割合で所定数を定めても良い。
【００３９】
そして、クロストークが発生しそうかの一つの判断方法として、上記のように階調ダイナミックレンジが所定の７０％など以上であれば「コントラストの高い画像」である可能性があり、クロストークが発生しやすい、と判断する方法が挙げられる。
【００４０】
また輝度最大値と最小値のみで階調ダイナミックレンジを判断するのではなく、所定輝度以上／以下の画素の個数（ピクセル積分値）をカウントすることで階調ダイナミックレンジ（輝度値の範囲）の取得、判断を行い、クロストークが発生しそうか否か判断しても良い。具体的に本実施例の３Ｄ映像表示装置の階調取得手段は、さらに第一算出手段と、第二算出手段と、判断手段と、を有する。
【００４１】
第一算出手段は、第一の所定輝度値以上の第一輝度ピクセル積分値を求める機能を有する。具体的に、例えば図５（ｂ）に示すような輝度最小値０であり輝度最大値輝度２２８のヒストグラム（８ビット階調）が取得される。そしてこの輝度ヒストグラムにおいて、例えば第一の所定輝度値１７９をとる画素の数（右側の斜線部分）をカウントする。なお、この第一の所定輝度値は、８ビット階調で最小輝度値を０とした場合に階調ダイナミックレンジが前述の「７０％」となる輝度値である。もちろん、この所定輝度値は任意に設定されて良い。
【００４２】
そして、カウントした第一輝度ピクセル積分値で示される高輝度成分の画素数が任意の所定個数以上であれば、画像内に高輝度成分が多く含まれているとして、次の第二算出手段による低輝度成分の画素数カウント処理を実行する。また、第一輝度ピクセル積分値が所定個数以下であれば、画像内の高輝度成分は少なくクロストークは発生しにくいとして以下の処理は実行しない。
【００４３】
第二算出手段は、前記第一輝度ピクセル積分値が所定値以上である場合に、第二の所定輝度値以下の第二輝度ピクセル積分値を求める機能を有する。これは第二の所定輝度値が第一の所定輝度値よりも低く低輝度側の処理であること以外は、基本的に第一算出手段と同様の処理を実行する。具体的には、８ビット階調で最大輝度値を２５５とした場合に階調ダイナミックレンジが前述の「７０％」となる輝度値７６を第二の所定輝度値として、例えば図５（ｂ）に示す輝度ヒストグラムの情報から輝度値が７６以下の画素数（左側の斜線部分）をカウントし第二輝度ピクセル積分値を算出する。
【００４４】
判断手段は、前記第二輝度ピクセル積分値が所定値以上であるか判断する機能を有する。このように、その第二輝度ピクセル積分値で示される低輝度成分の画素数が、任意の所定個数（第一輝度ピクセル積分値におけるものと同一の個数でも異なる個数でも良い）以上であれば、この画像内には高輝度成分と低輝度成分が多く含まれており、したがって階調ダイナミックレンジが大きいためクロストークが発生しそうであると判断する、という具合である。
【００４５】
なお、上記判断においては、第一輝度ピクセル積分値の大小判断結果による分岐後に第二輝度ピクセル積分値を算出し大小判断処理を実行する構成を例としてあげているが、例えば第一輝度ピクセル積分値と第二輝度ピクセル積分値を算出したあと、それぞれの大小判断を行い、ＡＮＤ条件やＯＲ条件で大小判断結果を場合分けしクロストークが発生しそうか否か判断するといった構成などであっても良い。
【００４６】
低減命令出力部０３０４は、判断部での判断結果がクロストークが発生しそうとの判断結果である場合に、クロストーク低減命令を出力する機能を有し、例えばＣＰＵや主メモリ、低減命令出力プログラムによって実現することができる。
【００４７】
この低減命令によるクロストーク低減処理としては、例えば液晶シャッターを駆動し画像を液晶ディスプレイ上に描画中であるタイミングではバックライトをオフにし、液晶シャッターの駆動が完了してからバックライトを点灯するといった処理が挙げられる。その場合には、低減命令は液晶シャッター駆動に合わせたバックライトのオン／オフ制御命令などとすると良い。
【００４８】
また前述のとおり、液晶シャッターの特性から階調ダイナミックレンジが所定範囲内（例えば最小輝度値と最大輝度値の差が比率で７０％以下など）であれば、クロストークが発生しにくいことが官能検査などで確認できる。そこで、画像のダイナミックレンジを狭くする調整命令をクロストーク低減命令として、当該低減処理を実行しても良い。
【００４９】
具体的に、本実施例の３Ｄ映像表示装置はさらに階調狭化部を有していても良い。階調狭化部は、クロストーク低減命令に応じて階調ダイナミックレンジを狭める機能を有し、例えばＣＰＵや主メモリ、階調狭化プログラムなどによって実現することができる。具体的に、図６に示すように、破線で示す元の輝度ヒストグラムの最大階調側の画素の輝度値を所定割合分だけ下げ、又は及び最小階調側の輝度の画素の輝度値を上げる処理を行うことで階調ダイナミックレンジを狭める処理が挙げられる。
【００５０】
また、この階調狭化部は、上記のように最大／最小階調側の輝度の画素の輝度値のみ調整するのではなく、輝度ヒストグラムの各階調成分を主に圧縮する圧縮手段をさらに備えていても良い。図７は、この各階調成分の圧縮処理の一例を説明するための図である。この図にあるように、圧縮手段では、例えば各画素の輝度値に重み付け係数を掛けることでヒストグラム全体を低輝度方向に圧縮する、という具合である。なお、この重み付け係数は適宜設定されれば良く、例えば、前述の通り好適な階調ダイナミックレンジが７０％であれば、重み付け係数を「０．７」として階調ダイナミックレンジが７０％以下に納まるように設定しても良い。あるいは最大輝度値が２２８であれば、階調ダイナミックレンジを７０％とするために、「１７９（所定値）／２２８（最大輝度値）」などの演算式によって重み付け係数が算出されるよう構成しても良い。なお、この演算式の所定値は、前述の通り８ビット階調で最小輝度値を０とした場合に階調ダイナミックレンジが「７０％」となる輝度値である。
【００５１】
なお、上記例では輝度ヒストグラムを低輝度方向（重み付け係数が１．０以下）に圧縮しているが、階調ダイナミックレンジが狭くなるように高輝度方向（重み付け係数が１．０以上）に圧縮する処理を行っても良い。
【００５２】
以上のようにして、液晶ディスプレイに表示する画像に関して輝度ヒストグラムの階調ダイナミックレンジからクロストークが発生しそうであるか否かを判断し、当該画像がクロストークの発生しそうな「コントラストの高い画像」であれば、階調ダイナミックレンジを狭くするような処理を行うことでクロストークの発生を低減することができる。
【００５３】
また、上記において階調ダイナミックレンジを圧縮し狭くする処理を行う場合、表示画像全体の輝度が低下してしまう可能性がある。そこで本実施例の３Ｄ映像表示装置は、さらにバックライト輝度高化部を有していても良い。
【００５４】
バックライト輝度高化部は、圧縮手段によって圧縮がされた画像領域に対応するディスプレイの領域のバックライトの輝度を高める機能を有し、バックライト制御回路やバックライト輝度高化プログラムなどによって実現することができる。具体的に、このバックライト輝度高化部では、バックライト全体の輝度を所定の重み付け係数分上げる処理を行う。例えば通常時のバックライトの輝度を最大の８０％として、前記圧縮処理を行った場合にはバックライト輝度を１００％に制御する、という具合である。あるいは、同様に通常時のバックライト輝度を８０％として、前記圧縮処理を行った場合には最大輝度値（例えば２２８）に基づいて、「８０＋２０＊（２２８／２５５）」などの演算式によりそのバックライトの輝度の高化制御割合を決定しても良い。
【００５５】
また、バックライトが領域ごとに制御可能であれば、高輝度部分については輝度の圧縮幅が大きいので高い輝度となるようバックライトを制御するよう構成しても良い。なおその場合には、輝度値が圧縮された画素の位置情報などを取得し、その位置情報を元にして制御するバックライトを特定するよう構成すると良い。また圧縮手段によって階調成分が低輝度方向ではなく、前述のように高輝度方向に圧縮される場合（重み付け係数が１．０以上の場合）は、逆にバックライト輝度を低くするよう制御すると良い。
【００５６】
＜ハードウェア構成＞
図８は、上記機能的な各構成要件をハードウェアとして実現した際の、３Ｄ映像表示装置における構成の一例を表す概略図である。この図を利用してクロストーク低減処理におけるそれぞれのハードウェア構成部の働きについて説明する。
【００５７】
この図にあるように、３Ｄ映像表示装置は、判断部及び低減命令出力部であり、またその他の各種演算処理を実行するためのＣＰＵ０８０１と、主メモリ０８０２と、を備えている。また３Ｄ映像が入力される映像入力Ｉ／Ｏ０８０３や液晶ディスプレイ部である液晶ディスプレイ０８０４や映像処理回路０８０５、各種データやプログラムなどを保持するＨＤＤ０８０６、ユーザからの操作入力を受付ける入力デバイス０８０７などを備えている。そしてそれらがシステムバスなどのデータ通信経路によって相互に接続され、情報の送受信や処理を行う。
【００５８】
また、主メモリにはプログラムが読み出され、ＣＰＵは読み出された当該プログラムを参照し、プログラムで示される手順に従い各種演算処理を実行する。また、この主メモリやＨＤＤにはそれぞれ複数のアドレスが割り当てられており、ＣＰＵの演算処理においては、そのアドレスを特定し格納されているデータにアクセスすることで、データを用いた演算処理を行うことが可能になっている。
【００５９】
ここで、ＣＰＵはフレーム情報取得プログラムを解釈し、それにしたがって３Ｄ映像データを、例えばテレビ放送であれば図示しないチューナを介して取得し、あるいは光学記録媒体に記録されたものであれば別途外部再生装置などで再生されたものを映像入力Ｉ／Ｏを介して取得し、主メモリや、図示しないグラフィック用メモリなどに格納する。つづいて当該３Ｄ映像データが圧縮符号化されたものであるとして、図示しないデコーダによって復号化処理を行い、ディスプレイに表示すべきフレームの各画素のＲＧＢ値を取得する。
【００６０】
つづいてＣＰＵはヒストグラム取得プログラムを解釈し、当該プログラムで示されるＲＧＢ値を輝度値Ｙに変換するための所定の演算式、例えば「Ｙ＝０．２９９Ｒ＋０．５８７Ｇ＋０．１１４Ｂ」などを利用した演算処理によって各画素の輝度値Ｙを算出し「主メモリ」のアドレス１などに格納する。そして、ＣＰＵは算出した輝度値に基づいて輝度ごとの画素数をカウントし、輝度ヒストグラムとして主メモリのアドレス２などに格納する。
【００６１】
次にＣＰＵは、階調取得プログラムを解釈し、その解釈結果に従って画素数が所定個数、例えば１０個以上の輝度値の中で最大の輝度値ＹＭＡＸと最小の輝度値ＹＭＩＮを特定する。そして輝度階調が８ビット（最大階調が２５６）として「［（ＹＭＡＸ−ＹＭＩＮ）／２５６］＊１００」を演算し、階調ダイナミックレンジを比率として算出する。そして算出された値が当該プログラムやユーザ指定などで定められる閾値、例えば７０％以上であるかの判断処理をＣＰＵの演算によって実行する。ここで７０％以下との判断結果であればクロストークはほとんど発生しないとして、クロストーク低減に係る処理は行わず、取得したフレームの各画素のＲＧＢ値に基づく右目用フレームまたは左目用フレームを、映像処理回路を介して液晶ディスプレイに表示する。一方７０％以上との判断結果であれば、ＣＰＵはクロストークが発生しそうとの判断結果を出力する。
【００６２】
また、上記のような輝度最大値と最小値のみを利用した階調ダイナミックレンジの判断処理ではなく、以下のような処理を行っても良い。すなわちＣＰＵは、別の階調取得プログラムに含まれる第一算出プログラムを解釈し、その解釈結果にしたがって例えばプログラムなどで定められる／演算によって算出される高輝度側の第一の所定輝度値１７９以上の輝度値の画素数をカウントし、主メモリのアドレス３などに第一輝度ピクセル積分値として格納する。そして、その値が所定個数以上であるか否かの大小判断処理をＣＰＵの演算処理にて実行し、第一輝度ピクセル積分値が所定個数よりも多いとの判断結果である場合、つづいてＣＰＵは第二算出プログラムを解釈する。
【００６３】
そしてその解釈の結果にしたがって、ＣＰＵは低輝度側の第二の所定輝度値７６以下の輝度値の画素数をカウントし、主メモリのアドレス４などに第二輝度ピクセル積分値として格納する。そして、その値が所定個数以上であるか否かの大小判断処理をＣＰＵの演算処理にて実行し、第二輝度ピクセル積分値が所定個数よりも多いとの判断結果である場合、クロストークが発生しそうであるとの判断結果を出力する。
【００６４】
そして、クロストークが発生しそうとの判断結果が出力された場合には、ＣＰＵは低減命令出力プログラムを解釈し、その解釈結果にしたがってクロストーク低減命令を生成する。具体的には、例えば主メモリのアドレス１などに格納されている各画素の輝度値Ｙに対して、階調ダイナミックレンジを圧縮するための所定の重み付け係数０．７や別途演算によって算出された重み付け係数を掛け合わせる処理をＣＰＵの演算によって実行する。そして、そのようにして算出された輝度値をもとに各画素のＲＧＢ値を再計算し、そのＲＧＢ値を映像処理回路に出力する。すると映像処理回路において、本来よりも階調ダイナミックレンジが圧縮された右目用フレームまたは左目用フレームのフレームが描画され、液晶ディスプレイに表示される、という具合である。
【００６５】
また、それに合わせてＣＰＵはバックライト輝度高化プログラムを解釈し、その解釈結果に従ってバックライト輝度を当初の８０％から１００％に向上させるなどの命令を図示しないバックライトの制御回路に出力しても良い。
【００６６】
＜処理の流れ＞
図９は、本実施例の液晶ディスプレイ部を有する３Ｄ映像表示装置における処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、以下に示すステップは、上記のような計算機の各ハードウェア構成によって実行されるステップであっても良いし、媒体に記録され計算機を制御するためのプログラムを構成する処理ステップであっても構わない。
【００６７】
この図にあるように、ステップＳ０９０１では前記液晶ディスプレイ部に表示する３Ｄ映像のフレーム情報を取得すると、ステップＳ０９０２では取得したフレーム情報から連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でクロストークが発生しそうか判断する。そして判断ステップでの判断結果がクロストークが発生しそうとの判断結果である場合には、ステップＳ０９０３ではクロストーク低減命令を出力する。
【００６８】
図１０は、上記ステップＳ０９０２におけるクロストーク発生有無の判断におけるより詳細な処理の流れの一例を表すフローチャートである。この図にあるように、前述のステップＳ０９０１で取得したフレーム情報をもとに、ステップＳ１００１では輝度ヒストグラムを取得し、ステップＳ１００２では高輝度側の第一所定輝度以上の輝度値を取る画素の数をカウントし第一輝度ピクセル積分値Ｚ１を算出する。そしてステップＳ１００３では算出した第一輝度ピクセル積分値Ｚ１が所定個数以上であるか判断し、Ｙｅｓとの判断結果である場合には、つづいてステップＳ１００４では低輝度側の第二所定輝度以上の輝度値を取る画素の数をカウントし第二輝度ピクセル積分値Ｚ２を算出する。そしてステップＳ１００５では算出した第一輝度ピクセル積分値Ｚ２が所定個数以上であるか判断し、Ｙｅｓとの判断結果である場合には、ステップＳ１００６ではクロストークが発生しそうであるとの判断結果を出力する。
【００６９】
また図１１は、クロストーク低減命令の出力に応じたクロストーク低減処理の流れの一例を表すフローチャートである。この図にあるように、前述のステップＳ０９０３にてクロストーク低減命令が出力されるとステップＳ１１０１では重み付け係数が取得される）。そしてステップＳ１１０２ではフレーム情報で示される各画素の輝度値に対して重み付け係数を掛け合わせ、フレームの階調ダイナミックレンジを圧縮する。そして、ステップＳ１１０３ではその圧縮された輝度値を元にフレームのＲＧＢ値を算出し、液晶ディスプレイ部に表示するため当該フレーム画像を描画する。また、その際には、ステップＳ１１０４ではバックライト輝度高化のための重み付け係数を取得し、ステップＳ１１０５では液晶ディスプレイのバックライト輝度を上げる処理を行っても良い。
【００７０】
＜効果の簡単な説明＞
以上のように本実施例の３Ｄ表示装置では、表示するフレームの階調ダイナミックレンジに応じてクロストークが発生しそうか否か判断し、発生しそうであれば階調ダイナミックレンジを狭めるなどする。つまり一画面内の各画素における液晶シャッター開閉のための移動量のずれを抑えることできクロストークの発生を抑えることが可能となる。
【００７１】
また、階調ダイナミックレンジを狭めることで結果的に表示するフレームの輝度が低下している場合には、液晶ディスプレイのバックライト輝度を上げることで当該フレーム輝度低下の影響を抑えることもできる。
【００７２】
≪実施例２≫
＜概要＞
本実施例の３Ｄ映像表示装置では、クロストークが発生しそうであるかの判断において、一の画面内の各画素の輝度差ではなく、連続する左目用フレームと右目用フレームとの間での輝度差を利用して判断することを特徴とする。
【００７３】
例えば前の右目用フレームの画素αの輝度が０として、次の左目用フレームの同じ画素αの輝度が２５５とすると、当該画素αを表示するための液晶ディスプレイ部の液晶シャッターは全閉状態から全開状態に制御されることになる。つまりこの液晶シャッターは開閉のための回転量が大きく次の画素の表示完了までの時間が他の液晶シャッターと比べてかかる可能性が高い。そのため、結果的に液晶ディスプレイに右目用フレームと左目用フレームが混在する状態が生じクロストークが発生しやすいということになる。
【００７４】
そこで、本実施例では連続する左目用フレームと右目用フレームとの同一／近接画素間で所定値以上の輝度差がある場合に、その画素を表示するための液晶シャッターの開閉動作に時間がかかり、クロストークが発生する可能性があると判断する、という具合である。
【００７５】
＜機能的構成＞
図１２は、本実施例の３Ｄ表示装置における機能ブロックの一例を表す図である。この図にあるように、本実施例の３Ｄ映像表示装置１２００は実施例１を基本として液晶ディスプレイ部１２０１と、フレーム情報取得部１２０２と、判断部１２０３と、低減命令出力部１２０４と、を有する。また図示してしないが、上記実施例で説明した階調狭化部や圧縮手段、バックライト輝度高化部などをさらに有していても良い。
【００７６】
そして本実施例の３Ｄ映像表示装置は、判断部がさらに輝度差分値判断手段１２０５を有することを特徴とする。
【００７７】
輝度差分値判断手段１２０５は、連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でディスプレイ部のディスプレイの同一又は／及び近接ピクセルの輝度差分値が所定値以上であるか判断する機能を有し、例えばＣＰＵや主メモリ、フレームメモリ、輝度差分値判断プログラムなどによって実現することができる。
【００７８】
図１３は、連続する左目用フレームと右目用フレームとの間での輝度差分値判断の一例を説明するための概念図である。この図にあるように、あるｎ番目のフレームを表示するための左目用フレームｎ（Ｌ）Ｆｒａｍｅと右目用フレームｎ（Ｒ）Ｆｒａｍｅとのについて、同一又は／及び近接画素単位でそれぞれの輝度差分値を算出する。また、画素単位ではなく画素の組を領域とし、その輝度平均値を領域輝度値として領域単位で輝度差分値を算出しても良い。
【００７９】
そして、その差分値が所定値である例えば「１７９」よりも大きいか否か判断し、大きい場合には当該画素でクロストークの発生要因となり得ると判断する。また、差分値を「（差分値／階調でとり得る輝度の最大値）＊１００」など演算式で比率に変換し、前述の官能検査によって得られた例えば比率「７０％」よりも大きいか否か判断しても良い。もちろん、この「１７９」や「７０％」などの所定値は一例であり、任意の値に設定されて構わない。
【００８０】
そして、判断部では、例えばクロストークの発生要因となり得ると判断された画素がひとつでもあれば、フレーム単位でもクロストークが人の目に確認されるとして「クロストーク発生しそう」との判断結果を出力しても良い。あるいは、ある程度の画素数があって初めて人の目にクロストークが確認されるとして、クロストークが発生しそうと判断された画素数をカウントし、その画素数が所定個数以上であれば「クロストークが発生しそう」との判断結果を出力しても良い。また、クロストークの発生要因となり得る画素が位置的に集合しているかを画素の位置情報を参照して判断し、集合しているクロストークの発生要因となり得る画素が所定個数以上であるかを判断しても良い。
【００８１】
そして、このような処理の結果クロストークが発生しそうと判断されたフレームに関してクロストークの低減命令を出力し、上記実施例１で説明したように、例えば液晶シャッターを駆動が完了するまでバックライトをオフにする処理を行う。あるいは各画素の輝度差分値が７０％以内になるようにクロストーク発生要因となり得る画素の輝度、あるいは全画素の輝度に対して所定の重み付け係数をかける処理を行うと良い。なお、所定の重み付け係数に関しては上記実施例１にて記載した重み付け系数と同様のものとすると良い。
【００８２】
また、輝度に対して重み付け係数を掛けるなどすることでクロストーク低減処理を行う場合には、上記実施例１で説明したようにバックライト輝度高化部によるバックライト輝度の高化処理を実行するよう構成しても良い。
【００８３】
このように本実施例の３Ｄ映像表示装置では、各画素や画素の組からなる領域単位で対応する液晶シャッターの開閉にかかる時間を判定するので、実施例１の処理と比較して演算負荷は高いものの正確なクロストーク発生有無の判断を行うことができる。
【００８４】
＜処理の流れ＞
図１４は、本実施例の３Ｄ映像表示装置におけるクロストーク発生有無の判断における処理の流れの一例を表すフローチャートである。なお、クロストーク発生有無の判断処理以外の処理の流れについては、実施例１にて図９を用いて説明した処理の流れと同様である。図１４は、図９に示すステップＳ０９０２の処理の流れの一例をより詳細に示すものである。この図１４にあるように、先に取得したフレーム情報を元に、ステップＳ１４０１では連続する右目用フレームと左目用フレームの各画素の輝度値を取得する。つづいてステップＳ１４０２では右目用フレームと左目用フレーム間で同一画素、又は／及び所定の条件で隣接する画素の輝度差分値を算出し、ステップＳ１４０３ではその輝度差分値が所定値以上であるか否かの判断処理を行う。またこの際、その輝度差分値が所定値以上である画素数が所定数以上あるか否かの判断処理を行っても良い。そしてステップＳ１４０２での判断結果がＹｅｓ（輝度差分値が所定値以上である等）である場合には、ステップＳ１４０４では当該フレームでクロストークが発生しそうであるとの判断結果を出力する。
【００８５】
＜効果の簡単な説明＞
以上のように、本実施例の３Ｄ映像表示装置では、各画素や画素の組からなる領域単位で対応する液晶シャッターの開閉にかかる時間を判断することができる。したがって実施例１の判断処理と比較して演算負荷は高いものの正確なクロストーク発生有無の判断を行うことができる。
【符号の説明】
【００８６】
０３００ ３Ｄ映像表示装置
０３０１ フレーム情報取得部
０３０２ ヒストグラム取得部
０３０３ 判断部
０３０４ 低減命令出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶ディスプレイ部と、
前記液晶ディスプレイ部に表示する３Ｄ映像のフレーム情報を取得するフレーム情報取得部と、
取得したフレーム情報から連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でクロストークが発生しそうか判断する判断部と、
判断部での判断結果がクロストークが発生しそうとの判断結果である場合に、クロストーク低減命令を出力する低減命令出力部と、
を有する３Ｄ映像表示装置。
【請求項２】
前記判断部は、
フレームの輝度ヒストグラムを取得するヒストグラム取得手段と、
取得したヒストグラムから階調ダイナミックレンジを取得する階調取得手段と、を有し、
取得した階調ダイナミックレンジを利用してクロストークが発生しそうか判断する請求項１に記載の３Ｄ映像表示装置。
【請求項３】
前記判断部の階調取得手段は、さらに
第一の所定輝度値以上の第一輝度ピクセル積分値を求める第一算出手段と、
前記第一輝度ピクセル積分値が所定値以上である場合に、第二の所定輝度値以下の第二輝度ピクセル積分値を求める第二算出手段と、
前記第二輝度ピクセル積分値が所定値以上であるか判断する判断手段と、を有し、
判断結果が所定値以上であるとの判断結果である場合にクロストークが発生しそうであると判断する請求項２に記載の３Ｄ映像表示装置。
【請求項４】
前記判断部は、
連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でディスプレイ部のディスプレイの同一又は／及び近接ピクセルの輝度差分値が所定値以上であるか判断する輝度差分値判断手段を有し、
輝度差分値が所定値以上である場合にはクロストークが発生しそうと判断する請求項１に記載の３Ｄ映像表示装置。
【請求項５】
クロストーク低減命令に応じて階調ダイナミックレンジを狭める階調狭化部をさらに有する請求項１から４のいずれか一に記載の３Ｄ映像表示装置。
【請求項６】
階調狭化部は、階調ダイナミックレンジを狭くする際に、輝度ヒストグラムの階調成分を主に圧縮する圧縮手段を有する請求項５に記載の３Ｄ映像表示装置。
【請求項７】
圧縮手段によって圧縮がされた画像領域に対応するディスプレイの領域のバックライトの輝度を高めるバックライト輝度高化部をさらに有する請求項６に記載の３Ｄ映像表示装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一に記載の３Ｄ映像表示装置を含むテレビジョン受像機。
【請求項９】
液晶ディスプレイ部を有する３Ｄ映像表示装置の動作方法であって、
前記液晶ディスプレイ部に表示する３Ｄ映像のフレーム情報を取得するフレーム情報取得ステップと、
取得したフレーム情報から連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でクロストークが発生しそうか判断する判断ステップと、
判断ステップでの判断結果がクロストークが発生しそうとの判断結果である場合に、クロストーク低減命令を出力する低減命令出力ステップと、
を計算機に実行させる３Ｄ映像表示装置の動作方法。
【請求項１０】
前記判断ステップは、
フレームの輝度ヒストグラムを取得するヒストグラム取得ステップと、
取得したヒストグラムから階調ダイナミックレンジを取得する階調取得ステップと、を含み、
取得した階調ダイナミックレンジを利用してクロストークが発生しそうか判断する請求項９に記載の３Ｄ映像表示装置の動作方法。
【請求項１１】
前記判断ステップは、
連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でディスプレイ部のディスプレイの同一又は／及び近接ピクセルの輝度差分値が所定値以上であるか判断する輝度差分値判断ステップを含み、
輝度差分値が所定値以上である場合にはクロストークが発生しそうと判断する請求項９に記載の３Ｄ映像表示装置の動作方法。
【請求項１２】
液晶ディスプレイ部を有する３Ｄ映像表示装置を動作させるプログラムであって、
前記液晶ディスプレイ部に表示する３Ｄ映像のフレーム情報を取得するフレーム情報取得ステップと、
取得したフレーム情報から連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でクロストークが発生しそうか判断する判断ステップと、
判断ステップでの判断結果がクロストークが発生しそうとの判断結果である場合に、クロストーク低減命令を出力する低減命令出力ステップと、
を３Ｄ映像表示装置の計算機に実行させるプログラム。
【請求項１３】
前記判断ステップは、
フレームの輝度ヒストグラムを取得するヒストグラム取得ステップと、
取得したヒストグラムから階調ダイナミックレンジを取得する階調取得ステップと、を含み、
取得した階調ダイナミックレンジを利用してクロストークが発生しそうか判断するよう計算機に実行させる請求項１２に記載のプログラム。
【請求項１４】
前記判断ステップは、
連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でディスプレイ部のディスプレイの同一又は／及び近接ピクセルの輝度差分値が所定値以上であるか判断する輝度差分値判断ステップを含み、
輝度差分値が所定値以上である場合にはクロストークが発生しそうと判断するよう計算機に実行させる請求項１２に記載のプログラム。
【請求項１５】
請求項１２から１４のいずれか一に記載のプログラムを記録した記録媒体。
【請求項１】
液晶ディスプレイ部と、
前記液晶ディスプレイ部に表示する３Ｄ映像のフレーム情報を取得するフレーム情報取得部と、
取得したフレーム情報から連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でクロストークが発生しそうか判断する判断部と、
判断部での判断結果がクロストークが発生しそうとの判断結果である場合に、クロストーク低減命令を出力する低減命令出力部と、
を有する３Ｄ映像表示装置。
【請求項２】
前記判断部は、
フレームの輝度ヒストグラムを取得するヒストグラム取得手段と、
取得したヒストグラムから階調ダイナミックレンジを取得する階調取得手段と、を有し、
取得した階調ダイナミックレンジを利用してクロストークが発生しそうか判断する請求項１に記載の３Ｄ映像表示装置。
【請求項３】
前記判断部の階調取得手段は、さらに
第一の所定輝度値以上の第一輝度ピクセル積分値を求める第一算出手段と、
前記第一輝度ピクセル積分値が所定値以上である場合に、第二の所定輝度値以下の第二輝度ピクセル積分値を求める第二算出手段と、
前記第二輝度ピクセル積分値が所定値以上であるか判断する判断手段と、を有し、
判断結果が所定値以上であるとの判断結果である場合にクロストークが発生しそうであると判断する請求項２に記載の３Ｄ映像表示装置。
【請求項４】
前記判断部は、
連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でディスプレイ部のディスプレイの同一又は／及び近接ピクセルの輝度差分値が所定値以上であるか判断する輝度差分値判断手段を有し、
輝度差分値が所定値以上である場合にはクロストークが発生しそうと判断する請求項１に記載の３Ｄ映像表示装置。
【請求項５】
クロストーク低減命令に応じて階調ダイナミックレンジを狭める階調狭化部をさらに有する請求項１から４のいずれか一に記載の３Ｄ映像表示装置。
【請求項６】
階調狭化部は、階調ダイナミックレンジを狭くする際に、輝度ヒストグラムの階調成分を主に圧縮する圧縮手段を有する請求項５に記載の３Ｄ映像表示装置。
【請求項７】
圧縮手段によって圧縮がされた画像領域に対応するディスプレイの領域のバックライトの輝度を高めるバックライト輝度高化部をさらに有する請求項６に記載の３Ｄ映像表示装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一に記載の３Ｄ映像表示装置を含むテレビジョン受像機。
【請求項９】
液晶ディスプレイ部を有する３Ｄ映像表示装置の動作方法であって、
前記液晶ディスプレイ部に表示する３Ｄ映像のフレーム情報を取得するフレーム情報取得ステップと、
取得したフレーム情報から連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でクロストークが発生しそうか判断する判断ステップと、
判断ステップでの判断結果がクロストークが発生しそうとの判断結果である場合に、クロストーク低減命令を出力する低減命令出力ステップと、
を計算機に実行させる３Ｄ映像表示装置の動作方法。
【請求項１０】
前記判断ステップは、
フレームの輝度ヒストグラムを取得するヒストグラム取得ステップと、
取得したヒストグラムから階調ダイナミックレンジを取得する階調取得ステップと、を含み、
取得した階調ダイナミックレンジを利用してクロストークが発生しそうか判断する請求項９に記載の３Ｄ映像表示装置の動作方法。
【請求項１１】
前記判断ステップは、
連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でディスプレイ部のディスプレイの同一又は／及び近接ピクセルの輝度差分値が所定値以上であるか判断する輝度差分値判断ステップを含み、
輝度差分値が所定値以上である場合にはクロストークが発生しそうと判断する請求項９に記載の３Ｄ映像表示装置の動作方法。
【請求項１２】
液晶ディスプレイ部を有する３Ｄ映像表示装置を動作させるプログラムであって、
前記液晶ディスプレイ部に表示する３Ｄ映像のフレーム情報を取得するフレーム情報取得ステップと、
取得したフレーム情報から連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でクロストークが発生しそうか判断する判断ステップと、
判断ステップでの判断結果がクロストークが発生しそうとの判断結果である場合に、クロストーク低減命令を出力する低減命令出力ステップと、
を３Ｄ映像表示装置の計算機に実行させるプログラム。
【請求項１３】
前記判断ステップは、
フレームの輝度ヒストグラムを取得するヒストグラム取得ステップと、
取得したヒストグラムから階調ダイナミックレンジを取得する階調取得ステップと、を含み、
取得した階調ダイナミックレンジを利用してクロストークが発生しそうか判断するよう計算機に実行させる請求項１２に記載のプログラム。
【請求項１４】
前記判断ステップは、
連続する左目用フレームと右目用フレームとの間でディスプレイ部のディスプレイの同一又は／及び近接ピクセルの輝度差分値が所定値以上であるか判断する輝度差分値判断ステップを含み、
輝度差分値が所定値以上である場合にはクロストークが発生しそうと判断するよう計算機に実行させる請求項１２に記載のプログラム。
【請求項１５】
請求項１２から１４のいずれか一に記載のプログラムを記録した記録媒体。
【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】
【公開番号】特開２０１３−１１５５２０（Ｐ２０１３−１１５５２０Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５８２２６（Ｐ２０１１−２５８２２６）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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