JP5505637B2 - 立体表示装置および立体表示装置の表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、立体視表示が可能な立体表示装置、およびそのような立体表示装置の表示方法に関する。

近年、立体視表示を実現できる立体表示装置が注目を集めている。立体視表示は、互いに視差のある左眼画像と右眼画像を表示するものであり、観察者が左右の目でそれぞれを見ることにより奥行きのある立体的な映像として認識することができる。そのような立体表示装置には、例えば、左眼画像と右眼画像とを時分割的に交互に切り替えて表示し、その表示に同期して開閉するシャッタ眼鏡を用いて観察する方式や、１ライン毎に偏光方向の異なる表示装置に左眼画像と右眼画像をライン毎に交互に表示し、左右の偏光方向が異なる偏光眼鏡を用いて観察する方式がある。また、このような専用の眼鏡を必要としないものとして、レンチキュラーレンズ方式や、視差バリア（パララックスバリア）方式がある。これらの方式では、左眼画像と右眼画像を同時に表示し、表示装置と左眼および右眼との相対的な位置関係（角度）によって、左眼と右眼とで見える画像が異なるようになっている。

このような立体表示装置を用いて観察者が映像を観察する際、観察者が感じる立体感には個人差がある。そこで、表示映像の立体感を調整する視差制御技術について多くの検討がなされている。例えば、特許文献１，２には、左眼画像と右眼画像の表示位置を水平方向にずらすとともに、拡大や縮小を行うことにより、立体感の調整を図る方式が開示されている。

一方、近年、電子機器の高機能化に伴い、電子機器の設定をＯＳＤ（On-Screen Display）により行う方法が普及し、表示装置においてもこの方法が当たり前になってきている。この方法では、映像情報にメニュー画面（ＯＳＤ画像）を重畳して表示させ、そのメニュー画面に従って装置の設定を行うことにより、よりわかりやすい装置設定が実現できるようになっている。

特開平４−３５４９１号公報 特開平８−３１７４２９号公報

ところで、２次元画像であるＯＳＤ画像が立体映像に重畳された映像情報に対して、上述した視差制御を行うことにより立体感を調整する場合がある。この場合、本来立体感を調整したい立体映像の領域に対してだけでなく、２次元画像であるＯＳＤ画像の領域に対しても視差制御が行われてしまい、立体映像と合わせてＯＳＤ画像を見る際、ＯＳＤ画像の視認性が低下してしまう。特に、視差制御を行う際に大きい視差量を設定した場合には、ＯＳＤ画像が２重に見えてしまうおそれがある。また、専用の眼鏡を用いる立体表示装置では、眼鏡を外したときでもこのＯＳＤ画像が２重に見えてしまい、メニュー画面を用いた機器操作が困難になる。例えば、メニュー操作時に視差制御を行わないようにすれば、上記のいずれの場合でもメニュー画面の領域は見やすくなるため、メニュー画面の操作自体は可能になる。しかしながら、この場合には、立体映像の領域に対する視差制御も行われなくなってしまうため、例えば画質調整や入力切り替えなど、立体映像とメニュー画面の両方を見ながらメニュー操作を行いたい場合には、ユーザは不自由を感じてしまう。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、立体映像の視差制御が行われた状態でも、ＯＳＤ画像の視認性の低下を最低限に抑えることが可能な立体表示装置および立体表示装置の表示方法を提供することにある。

本発明の立体表示装置は、視差調整部と、表示部とを備えている。視差調整部は、入力された左眼画像および右眼画像のそれぞれに対して視差調整処理を行うものである。表示部は、視差調整部により視差が調整された左眼画像および右眼画像を表示するものである。上記視差調整部は、入力された左眼画像および右眼画像のそれぞれのうち、ＯＳＤ画像が重畳されているＯＳＤ画像領域以外の領域についてのみ視差調整処理を行う機能を有している。視差調整処理は、入力された左眼画像および右眼画像のそれぞれに対して画像シフト処理を行うことを含み、視差調整部は、画像シフト処理の結果、ＯＳＤ画像領域に隣接する隣接領域の左眼画像および右眼画像が失われる場合に、ＯＳＤ画像を拡張するものである。

本発明の立体表示装置の表示方法は、入力された左眼画像および右眼画像のそれぞれのうち、ＯＳＤ画像領域以外の領域についてのみ視差調整処理を行い、その視差調整処理が行われた左眼画像および右眼画像を表示するものである。上記視差調整処理は、入力された左眼画像および右眼画像のそれぞれに対して画像シフト処理を行うことを含み、画像シフト処理の結果、ＯＳＤ画像領域に隣接する隣接領域の左眼画像および右眼画像が失われる場合に、ＯＳＤ画像を拡張するものである。

本発明の立体表示装置、および立体表示装置の表示方法では、左眼画像および右眼画像に対して視差調整処理が行われる。その際、入力された左眼画像および右眼画像のそれぞれのうち、ＯＳＤ画像領域以外の領域についてのみ視差調整処理が行われる。

本発明の立体表示装置では、例えば、左眼画像および右眼画像のそれぞれにＯＳＤ画像を重畳するとともに、ＯＳＤ画像領域を示すＯＳＤ領域情報を生成し、ＯＳＤ画像が重畳された左眼画像および右眼画像とＯＳＤ領域情報とを視差調整部に供給する重畳部をさらに備え、視差調整部は、ＯＳＤ領域情報に基づいてＯＳＤ画像領域以外の領域を認識するようにしてもよい。また、例えば、ＯＳＤ画像が重畳された左眼画像および右眼画像と、ＯＳＤ画像の領域を示すＯＳＤ領域情報とを入力する入力部をさらに備え、視差調整部は、ＯＳＤ領域情報に基づいてＯＳＤ画像領域以外の領域を認識するようにしてもよい。

画像シフト処理の結果、ＯＳＤ画像領域に隣接する隣接領域の左眼画像および右眼画像が失われる場合には、例えば以下の２つの方法によりその隣接領域に対する処理を行うようにしてもよい。第１の方法では、視差調整部は、その隣接領域に接する領域のＯＳＤ画像を、隣接領域に補間する。第２の方法では、視差調整部は、ＯＳＤ画像領域とそれ以外の画像領域との間の境界領域の画像に対し、画像シフト処理のシフト方向における位置座標によってシフト量が漸次変化するように画像シフト処理を行う。ここで、「漸次変化する」とは、なめらかに変化するものであってもよいし、段階的に変化するものであってもよい。

第２の方法を用いる場合、画像シフト処理は、例えば、あらかじめ設定された一定のシフト量と、画像シフト処理のシフト方向における位置座標範囲のうち境界領域に対応する範囲でのみ値が変化するシフト処理関数との積に基づいて行われるようにしてもよい。この場合、シフト処理関数は、例えば、ＯＳＤ画像領域のうち境界領域を除いた領域では０を示し、ＯＳＤ画像領域以外の画像領域のうち境界領域を除いた領域では１を示すものであることが望ましい。上記第２の方法では、例えば、ＯＳＤ画像は透過性であり、ＯＳＤ画像の画像領域には、重畳される前の左眼画像および右眼画像が透過して表示されていてもよい。

本発明の立体表示装置および立体表示装置の表示方法によれば、ＯＳＤ画像領域以外の領域についてのみ視差調整処理を行うようにしたので、立体映像の視差制御が行われた状態でも、ＯＳＤ画像の視認性の低下を最低限に抑えることができる。

本発明の実施の形態に係る立体表示システムの一構成例を表すブロック図である。 実施の形態に係るＯＳＤマスク信号を説明するための模式図である。 第１の実施の形態に係る視差調整部の一構成例を表すブロック図である 実施の形態に係る立体表示システムの一動作例を表す模式図である。 実施の形態に係る視差調整部の一動作例を表す説明図である。 第１の実施の形態に係る視差調整部の一動作例を表す説明図である。 第１の実施の形態に係る視差調整部の他の動作例を表す説明図である。 第２の実施の形態に係る視差調整部の一構成例を表すブロック図である 第２の実施の形態に係る乗算器の一動作例を表す波形図である 第２の実施の形態に係る視差調整部の一動作例を表す説明図である。 変形例に係る立体表示システムの一構成例を表すブロック図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態

＜１．第１の実施の形態＞
［構成例］
（全体構成例）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る立体表示装置の一構成例を表すものである。なお、本発明の実施の形態に係る立体表示装置の表示方法は、本実施の形態により具現化されるので、併せて説明する。立体表示システム１は、シャッタ眼鏡を用いることにより立体視表示を行うことができる表示システムである。立体表示システム１は、立体表示装置１０と、シャッタ眼鏡６０とを備えている。

立体表示装置１０は、チューナ１１と、ＯＳＤ生成部３５と、映像信号処理部３６と、視差調整部４０と、表示部３９と、シャッタ制御部６１とを有している。

チューナ１１は、アンテナ１９において受信されアンテナ端子ＴＡを介して供給された放送波から、所望の信号（ストリーム）を選択するものである。チューナ１１において選択されたストリームは、デマルチプレクサ１２に供給される。デマルチプレクサ１２は、そのストリームから映像信号Ｓ１と音声信号Ｓ２とを抽出し、映像信号Ｓ１を映像デコーダ３１に供給するとともに、音声信号Ｓ２を音声デコーダ２１に供給する機能を有している。ここで、映像信号Ｓ１は、相互間に視差がある左眼画像と右眼画像とを交互に配列してなる信号である。

音声デコーダ２１においてデコードされた音声信号は、音声出力する音声信号を選択するためのセレクタ２２に供給される。セレクタ２２は、この例では、音声デコーダ２１から供給された音声信号と、外部機器（図示せず）からＨＤＭＩレシーバ１３を介して供給された音声信号とのうちの一方を選択するようになっている。セレクタ２２において選択された音声信号は、音声信号処理部２３においてサラウンド処理などの音声信号処理が施され、音声増幅部２４において増幅されたのち、スピーカ２５から音声として出力されるようになっている。

映像デコーダ３１においてデコードされた映像信号は、表示する映像信号を選択するためのセレクタ３４に供給される。セレクタ３４は、この例では、映像デコーダ３１から供給された映像信号と、外部機器（図示せず）からＨＤＭＩレシーバ１３を介して供給された映像信号とのうちの一方を選択するようになっている。

ＯＳＤ生成部３５は、立体表示装置１０の設定を行うためのＯＳＤ画像Ｒｏを生成するものである。さらに、このＯＳＤ生成部３５は、表示画面上におけるＯＳＤ画像Ｒｏを表示する画像領域を示すＯＳＤマスク信号Ｓｍを生成する機能を有している。

映像信号処理部３６は、セレクタ３４において選択された映像信号に対して、コントラスト強調、エッジ強調、インターレース／プログレッシブ変換などの映像信号処理を施すとともに、その映像信号処理が施された映像に対して、ＯＳＤ生成部３５から供給されたＯＳＤ画像Ｒｏを重畳するように処理を行い、映像信号Ｓdispとして出力する機能を有している。また、映像信号処理部３６は、シャッタ制御部６１を制御するための信号を生成し出力する機能をも有している。

図２は、表示画面上におけるＯＳＤ画像Ｒｏの表示領域とＯＳＤマスク信号Ｓｍとの関係を表すものであり、（Ａ）はＯＳＤ画像Ｒｏが重畳された左眼画像ＰＬおよび右眼画像ＰＲを示し、（Ｂ）はＯＳＤマスク信号Ｓｍを表示画面上に示している。この例では、図２（Ａ）に示したように、互いに視差がある左眼画像および右眼画像の上部にＯＳＤ画像Ｒｏが配置されている。この場合、ＯＳＤマスク信号Ｓｍは、図２（Ｂ）に示したように、ＯＳＤ画像Ｒｏが配置された領域において“１”となり、それ以外の領域において“０”となっている。

視差調整部４０は、映像信号処理部３６から供給された映像信号Ｓdispに含まれる左眼画像ＰＬおよび右眼画像ＰＲの視差を調整し、映像信号Ｓoutとして出力するものである。その際、視差調整部４０は、後述するように、ＯＳＤマスク信号Ｓｍに基づき、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域のみに対して視差を調整するようになっている。

図３は、視差調整部４０の一構成例を表すものである。視差調整部４０は、デマルチプレクサ（ＤＥＭＵＸ）４１と、視差制御処理部４２Ｌ，４２Ｒと、拡張領域処理部４３Ｌ，４３Ｒと、マルチプレクサ（ＭＵＸ）４４Ｌ，４４Ｒ，４５とを有している。

デマルチプレクサ４１は、供給された映像信号Ｓdispから、左眼画像ＰＬを含む映像信号と右眼画像ＰＲを含む映像信号とを分離するものである。

視差制御処理部４２Ｌは、ＣＰＵ１７（後述）から内部バス１４（後述）を介して供給された視差制御信号Ｓａに基づいて左眼画像ＰＬを水平方向に画像シフトするものであり、視差制御処理部４２Ｒは、視差制御信号Ｓａに基づいて右眼画像ＰＲを水平方向に画像シフトするものである。ここで、視差制御信号Ｓａは、この画像シフトの量を指示するための視差量Ａを含んでいる。このとき、視差制御処理部４２Ｌ，４２Ｒは、それぞれ供給された画像に対して、互いに逆方向に画像シフトを行うようになっており、これにより視差の調整を行うことができるようになっている。

拡張領域処理部４３Ｌ，４３Ｒは、後述するように、視差制御処理部４２Ｌ，４２Ｒにおいて画像シフトを行うことにより、ＯＳＤ画像Ｒｏに隣接した領域の画像が失われた場合に、その領域に対して画像処理（拡張領域処理）を行うものである。

マルチプレクサ４４Ｌは、ＯＳＤマスク信号Ｓｍに基づいて、拡張領域処理部４３Ｌから供給される左眼画像と、デマルチプレクサ４１から供給される左眼画像ＰＬとを多重化するものである。具体的には、マルチプレクサ４４Ｌは、ＯＳＤマスク信号が“１”を示す画像領域では、デマルチプレクサ４１から供給される左眼画像ＰＬを入力とし、一方ＯＳＤマスク信号が“０”を示す画像領域では、拡張領域処理部４３Ｌから供給される左眼画像を入力とすることにより、左眼画像ＰＬ２を生成するようになっている。マルチプレクサ４４Ｒは、マルチプレクサ４４Ｌと同様に、ＯＳＤマスク信号Ｓｍに基づいて、拡張領域処理部４３Ｒから供給される右眼画像と、デマルチプレクサ４１から供給される右眼画像ＰＲとを多重化するものである。具体的には、マルチプレクサ４４Ｒは、ＯＳＤマスク信号が“１”を示す画像領域では、デマルチプレクサ４１から供給される右眼画像ＰＲを入力とし、一方ＯＳＤマスク信号が“０”を示す画像領域では、拡張領域処理部４３Ｒから供給される右眼画像を入力とすることにより、右眼画像ＰＲ２を生成するようになっている。この構成により、マルチプレクサ４４Ｌ，４４Ｒには、デマルチプレクサ４１からＯＳＤ画像Ｒｏが供給され、拡張領域処理部４３Ｌ，４３ＲからＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像が供給されるようになっている。つまり、視差調整部４０では、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域のみに対して画像シフトが行われ、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域に対しては画像シフトが行われないようになっている。

マルチプレクサ４５は、マルチプレクサ４４Ｌから供給された左眼画像ＰＬ２を含む映像信号と、マルチプレクサ４４Ｒから供給された右眼画像ＰＲ２を含む映像信号とを、左眼画像ＰＬ２と右眼画像ＰＲ２とが交互に配列するように多重化し、映像信号Ｓoutとして出力するものである。

マルチプレクサ４５において多重化された映像信号は、映像処理部３７においてガンマ処理やオーバードライブ処理などの所定の映像処理が施された後、表示駆動部３８に供給される。表示駆動部３８は、映像処理部３７から供給された映像信号に基づいて表示部３９を駆動するものである。表示部３９は、表示駆動部３８から供給された信号に基づいて、左眼画像ＰＬ２および右眼画像ＰＲ２を交互に時分割的に表示するようになっている。

シャッタ制御部６１は、映像信号処理部３６から供給された信号に基づいて、シャッタ眼鏡６０を制御するものである。具体的には、シャッタ制御部６１は、シャッタ眼鏡６０に対して、例えば赤外線や電波などを用いた無線通信により、シャッタ眼鏡６０を制御するためのシャッタ制御信号ＣＴＬを送信するようになっている。

立体表示装置１０は、内部バス１４により互いに接続された、メモリ１５、フラッシュＲＯＭ１６、およびＣＰＵ１７を備えている。この内部バス１４は、上述した全ての回路ブロックとも接続されており、これらの回路ブロックは、この内部バス１４を介して情報をやりとりできるようになっている。さらに、立体表示装置１０は、リモコン受信部１８を備えている。リモコン受信部１８は、リモコン（図示せず）からの指示を受信し、その信号をＣＰＵ１７に供給するようになっている。

シャッタ眼鏡６０は、表示装置１０の観察者（図示せず）が用いることにより、立体視を可能とするものである。このシャッタ眼鏡６０は、左眼シャッタ６Ｌおよび右眼シャッタ６Ｒを有している。これらの左眼シャッタ６Ｌおよび右眼シャッタ６Ｒは、例えば液晶シャッタなどの遮光シャッタにより構成されている。これらの左眼シャッタ６Ｌおよび右眼シャッタ６Ｒにおける遮光状態（開状態および閉状態）は、シャッタ制御部６１から供給されるシャッタ制御信号ＣＴＬにより制御されるようになっている。具体的には、左眼シャッタ６Ｌおよび右眼シャッタ６Ｒは、表示部３９に交互に時分割的に表示される左眼画像ＰＬ２および右眼画像ＰＲ２に同期したタイミングでそれぞれ開閉動作するようになっている。

ここで、ＯＳＤ生成部３５および映像信号処理部３６は、本発明における「重畳部」の一具体例に対応する。ＯＳＤマスク信号Ｓｍは、本発明における「ＯＳＤ領域情報」の一具体例に対応する。視差量Ａは、本発明における「シフト量」の一具体例に対応する。

［動作および作用］
続いて、本実施の形態の立体表示システム１の動作および作用について説明する。

（全体動作概要）
チューナ１１は、アンテナ１９において受信した放送波から、所望の信号（ストリーム）を選択する。デマルチプレクサ１２は、その選択されたストリームから映像信号Ｓ１と音声信号Ｓ２とを抽出する。

音声デコーダ２１は、音声信号Ｓ２をデコードする。セレクタ２２は、音声デコーダ２１から供給された音声信号と、外部機器からＨＤＭＩレシーバ１３を介して供給された音声信号とのうちの一方を選択する。音声信号処理部２３は、セレクタ２２において選択された音声信号に対して所定の音声信号処理を行う。音声増幅部２４は、音声信号処理部２３から供給された音声信号を増幅し、スピーカ２５を駆動する。スピーカ２５は、音声信号を音声として出力する。

映像デコーダ３１は、映像信号Ｓ１をデコードする。セレクタ３４は、映像デコーダ３１から供給された映像信号と、外部機器からＨＤＭＩレシーバ１３を介して供給された映像信号とを選択する。ＯＳＤ生成部３５は、ＯＳＤ画像Ｒｏを生成するとともに、ＯＳＤマスク信号Ｓｍを生成する。映像信号処理部３６は、セレクタ３４において選択された映像信号に対して、所定の映像信号処理を施し、ＯＳＤ生成部３５から供給されたＯＳＤ画像Ｒｏを重畳して映像信号Ｓdispとして出力するとともに、シャッタ制御部６１を制御するための信号を生成する。視差調整部４０は、映像信号処理部３６から供給された映像信号Ｓdispに含まれる左眼画像ＰＬおよび右眼画像ＰＲに対して、ＯＳＤマスク信号Ｓｍに基づいてＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域の視差を調整し、左眼画像ＰＬ２および右眼画像ＰＲ２として出力する。映像処理部３７は、視差調整部４０から供給された信号に対して所定の映像処理を行う。表示駆動部３８は、映像処理部３７から供給された信号に基づいて表示部３９を駆動する。表示部３９は、表示駆動部３８から供給される信号に基づいて、左眼画像ＰＬ２と右眼画像ＰＲ２とを時分割的に交互に表示する。シャッタ制御部６１は、映像信号処理部３６から供給された信号に基づいて、シャッタ眼鏡６０を制御する。シャッタ眼鏡６０の左眼シャッタ６Ｌおよび右眼シャッタ６Ｒは、表示部３９に表示される左眼画像ＰＬ２および右眼画像ＰＲ２に同期したタイミングでそれぞれ開閉動作する。

図４は、立体表示システム１の全体動作を模式的に表すものである。図４において、（Ａ）は左眼画像ＰＬ２を表示したときの動作を示し、（Ｂ）は右眼画像ＰＲ２を表示したときの動作を示す。表示装置１０が左眼画像ＰＬ２を表示しているとき、シャッタ眼鏡６０では、図４（Ａ）に示したように、左眼シャッタ６Ｌが開状態となるとともに、右眼シャッタ６Ｒが閉状態となる。このとき、観察者９は左眼９Ｌで左眼画像ＰＬ２を見る。一方、表示装置１０が右眼画像ＰＲ２を表示しているとき、シャッタ眼鏡６０では、図４（Ｂ）に示したように、左眼シャッタ６Ｌが閉状態となるとともに、右眼シャッタ６Ｒが開状態となる。このとき、観察者９は右眼９Ｒで右眼画像ＰＲ２を見る。これらの動作を交互に繰り返すと、左眼画像ＰＬ２と右眼画像ＰＲ２との間には視差があるため、観察者９は、これらの一連の画像からなる映像を奥行きのある立体的な映像として認識することができる。

（視差調整部４０の動作）
まず、視差調整部４０の基本動作として、画像シフトによる視差調整の例を説明する。

図５は、視差調整部４０の動作を表すものであり、（Ａ）は視差調整部４０において視差調整を行わない場合における左眼画像ＰＬ２および右眼画像ＰＲ２を示し、（Ｂ）は画面が引っ込むように視差調整を行う場合の左眼画像ＰＬ２および右眼画像ＰＲ２を示す。なお、図５（Ａ）に示した左眼画像ＰＬ２および右眼画像ＰＲ２は、視差調整部４０において視差調整をおこなっていないため、視差調整部４０に入力される左眼画像ＰＬおよび右眼画像ＰＲとそれぞれ同じものである。

図５（Ｂ）に示したように、視差制御処理部４２Ｌ，４２Ｒにおいて、左眼画像ＰＬを視差量Ａだけ左方向に画像シフトし、右眼画像ＰＲを視差量Ａだけ右方向に画像シフトするように視差調整を行うと、シャッタ眼鏡６０をかけてこれらの画像を観察する観察者９は、その視差量Ａに応じて画面が引っ込んだように感じることとなる。これとは反対に、視差制御処理部４２において、左眼画像ＰＬを視差量Ａだけ右方向に画像シフトし、右眼画像ＰＲを視差量Ａだけ左方向に画像シフトするように視差調整を行うと、この観察者９は、その視差量Ａに応じて画面が飛び出たように感じることとなる。

次に、入力画像にＯＳＤ画像Ｒｏが重畳されている場合の視差調整の動作について、いくつかの例を用いて説明する。

まず、水平方向において、画面の端から端までの全領域におよぶ横長のＯＳＤ画像Ｒｏが入力画面に重畳された場合について説明する。

図６は、入力画像に横長のＯＳＤ画像Ｒｏが重畳されたときの左眼画像ＰＬ２、右眼画像ＰＲ２、およびそれらを単純に重ね合わせることにより合成した合成画像ＰＢ２を表すものであり、（Ａ）は視差調整部４０において視差調整を行わない場合を示し、（Ｂ）はＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域に対してのみ視差調整を行う場合を示し、（Ｃ）は比較例１として、画面全体に対して視差調整を行う場合を示す。なお、合成画像ＰＢ２は、上述したように左眼画像ＰＬ２および右眼画像ＰＲ２を単純に重ね合わせたものであり、観察者がシャッタ眼鏡６０をかけずに観察した場合の画像に対応するものである。

図６（Ｂ）に示したように、視差調整部４０は、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域に対してのみ画像シフトを行い、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域に対しては画像シフトを行わないように動作する。具体的には、図３において、マルチプレクサ４４Ｌ，４４Ｒには、ＯＳＤマスク信号Ｓｍが“１”を示す画像領域、すなわちＯＳＤ画像Ｒｏの領域では、デマルチプレクサ４１から視差調整を行う前の画像が供給され、ＯＳＤマスク信号Ｓｍが“０”を示す画像領域、すなわちＯＳＤ画像Ｒｏ以外の領域では、拡張領域処理部４３Ｌ，４３Ｒから視差調整を既に行った画像が供給される。これにより、図６（Ｂ）の合成画像ＰＢ２に示したように、ＯＳＤ画像Ｒｏは視差調整が行われないため、ＯＳＤ画像Ｒｏは２重に見えることはない。よって、シャッタ眼鏡６０をかけた観察者９も、シャッタ眼鏡６０をかけていない観察者も、ＯＳＤ画像Ｒｏを明確に見ることができる。つまり、立体表示システム１では、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域に対して視差調整をおこないつつ、ＯＳＤ画像Ｒｏの高い視認性を実現することが可能となる。

一方、比較例１として図６（Ｃ）に示したように、画面全体に対して視差調整を行う場合には、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域だけでなく、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域に対しても画像シフトによる視差調整が行われる。これにより、シャッタ眼鏡６０をかけていない観察者にとっては、図６（Ｃ）の合成画像ＰＢ２に示したように、ＯＳＤ画像Ｒｏが２重に見え、ＯＳＤ画像Ｒｏの視認性が低下してしまう。また、シャッタ眼鏡６０をかけている観察者９でも、例えば大きい視差量Ａを設定した場合には、ＯＳＤ画像Ｒｏが２重に見えてしまうおそれがある。

このように、立体表示システム１では、ＯＳＤマスク信号Ｓｍを用いて、画像シフトによる視差調整を選択的に行うようにしたので、視差調整を行いたい画像領域に対しては視差調整を行い、視差調整を行う必要がない画像領域（ＯＳＤ画像Ｒｏの領域）に対しては視差調整を行わないようにすることができ、これにより、ＯＳＤ画像Ｒｏの視認性を低下させることなく、視差調整を行うことができる。

次に、垂直方向において、画面の端から端までの全領域におよぶ縦長のＯＳＤ画像Ｒｏが入力画面に重畳された場合について説明する。この場合には、以下に示すように、画像シフトを行ったときにＯＳＤ画像Ｒｏに隣接した領域の画像が失われるため、その領域に対して画像処理（拡張領域処理）を行う必要がある。

図７は、入力画像に縦長のＯＳＤ画像Ｒｏが重畳されたときの左眼画像ＰＬ２、右眼画像ＰＲ２、およびそれらの合成画像ＰＢ２を表すものであり、（Ａ）は視差調整部４０において視差調整を行わない場合を示し、（Ｂ）はＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域に対する視差調整および拡張領域処理を行った場合を示し、（Ｃ）は、比較例２として、画面全体に対する視差調整のみを行った場合を示し、（Ｄ）は、比較例３として、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域に対する視差調整のみを行った場合を示す。

図７（Ｂ）に示したように、視差調整部４０は、図６（Ｂ）と同様に、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域に対してのみ画像シフトを行い、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域に対しては画像シフトを行わないように動作する。これにより、図７（Ｂ）の合成画像ＰＢ２に示したように、ＯＳＤ画像Ｒｏは視差調整が行われないため、ＯＳＤ画像Ｒｏは２重に見えることはない。

また、視差調整部４０は、ＯＳＤ画像Ｒｏを広くする処理を行っている（拡張領域Ｂ）。これは、以下に比較例３において説明するように、画像シフトを行ったときにＯＳＤ画像Ｒｏに隣接した領域の画像が失われてしまうので、ＯＳＤ画像Ｒｏをその領域まで拡張することにより、観察者にとって画像が不自然に見えるのを防ぐ目的で行われている。

比較例２として図７（Ｃ）に示したように、画面全体に対する視差調整のみを行った場合には、比較例１（図６（Ｃ））の場合と同様に、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域だけでなく、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域に対しても画像シフトによる視差調整が行われる。これにより、シャッタ眼鏡６０をかけていない観察者にとっては、図７（Ｃ）の合成画像ＰＢ２に示したように、ＯＳＤ画像Ｒｏが２重に見え、ＯＳＤ画像Ｒｏの視認性が低下してしまう。また、シャッタ眼鏡６０をかけている観察者９でも、例えば大きい視差量Ａを設定した場合には、ＯＳＤ画像Ｒｏが２重に見えてしまうおそれがある。

また、比較例３として図７（Ｄ）に示したように、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域に対する視差調整のみを行った場合には、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域に対しては視差調整が行われないため、ＯＳＤ画像Ｒｏは２重に見えることはない。しかしながら、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像が視差量Ａの分だけ画像シフトするため、この例では、左眼画像ＰＬ２において、ＯＳＤ画像Ｒｏに隣接した領域の画像が失われてしまう。この領域の幅は、画像シフトの量である視差量Ａに対応している。これにより、観察者は、表示画像を不自然に感じるおそれがある。すなわち、例えば、図７（Ｄ）の右眼画像ＰＲ２には、ＯＳＤ画像Ｒｏに隣接した領域に人物が表示されているが、左眼画像ＰＬ２には、この領域の画像が失われているため、右眼画像ＰＲ２に表示された人物が表示されない。この場合、観察者は、右眼のみでこの人物を見ることとなり、不自然に感じるおそれがある。

一方、立体表示システム１では、ＯＳＤ画像Ｒｏを、画像が失われた領域まで拡張している。具体的には、視差調整部４０の拡張領域処理部４３Ｌ，４３Ｒは、視差制御信号Ｓａに基づいて、ＯＳＤ画像Ｒｏに隣接する視差量Ａの幅の領域（拡張領域Ｂ）に対して、ＯＳＤ画像Ｒｏを拡張する。その際、拡張領域処理部４３Ｌ，４３Ｒは、例えば、ＯＳＤ画像Ｒｏのうちの拡張領域Ｂの近くの画素の色を抽出し、拡張領域Ｂに対してその色を適用するように動作する。このように、左眼画像ＰＬおよび右眼画像ＰＲの両方に対して拡張領域処理を行うことにより、観察者は、上述したような不自然さを感じにくくなる。

［効果］
以上のように本実施の形態では、ＯＳＤマスク信号Ｓｍを用いて、画像シフトによる視差調整を選択的に行うようにしたので、ＯＳＤ画像Ｒｏの視認性を低下させることなく、視差調整を行うことができる。

また、本実施の形態では、画像シフトによりＯＳＤ画像Ｒｏに隣接した領域の画像が失われてしまった場合には、ＯＳＤ画像Ｒｏをその領域まで拡張するようにしたので、観察者が不自然さを感じにくくすることができる。

＜２．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る立体表示システム２について説明する。本実施の形態は、拡張領域Ｂに対する処理の方法が、上記第１の実施の形態と異なるものである。すなわち、上記第１の実施の形態では、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域に対して画像シフトを行い、これにより画像が失われた部分に対してＯＳＤ画像Ｒｏの色を適用するようにしたが、これに代えて、本実施の形態では、ＯＳＤ画像ＲｏとＯＳＤ画像Ｒｏの外側との境界領域において、視差量Ａが漸次変化するように画像シフトを行うようにしている。すなわち、立体表示システム２は、拡張領域Ｂに対してこのような処理を行う視差調整部５０を用いて構成されたものである。その他の構成は、上記第１の実施の形態（図１など）と同様である。なお、上記第１の実施の形態に係る立体表示システム１と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図８は、視差調整部５０の一構成例を表すものである。視差調整部５０は、乗算器５１Ｌ，５１Ｒを備えている。乗算器５１Ｌ，５１Ｒは、視差制御信号Ｓａ（視差量Ａ）と、画像シフト処理関数Ｓｃとの積を求め、その結果を視差制御処理部４２Ｌ，４２Ｒに視差制御信号Ｓｌとして供給するものである。画像シフト処理関数Ｓｃは、視差制御信号Ｓａと同様に、ＣＰＵ１７から内部バス１４を介して供給されるようになっている。また、視差調整部５０では、視差調整部４０と比較して、拡張領域処理部４３Ｌ，４３Ｒが省かれている。

図９は、乗算器５１Ｌ，５１Ｒの入出力信号の波形例を表すものであり、（Ａ）は視差制御信号Ｓａの波形を示し、（Ｂ）は画像シフト処理関数Ｓｃの波形を示し、（Ｃ）は視差制御信号Ｓｌの波形を示す。図９の横軸は、表示画面の水平位置を示している。視差制御信号Ｓａは、図９（Ａ）に示したように、水平位置に依らずに一定の視差量Ａを有するものである。画像シフト処理関数Ｓｃは、図９（Ｂ）に示したように、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域（この例では左側）において“１”を示し、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域（この例では右側）において“０”を示し、境界領域Ｂにおいて、線形的に“１”から“０”に変化するものである。乗算器５１Ｌ，５１Ｒは、視差制御信号Ｓａ（図９（Ａ））および画像シフト処理関数Ｓｃ（図９（Ｂ））の積を求め、視差制御信号Ｓｌを出力する（図９（Ｃ））。この視差制御信号Ｓｌは、図９（Ｃ）に示したように、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域（この例では左側）において“Ａ”を示し、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域（この例では右側）において“０”を示し、境界領域Ｂにおいて、線形的に“Ａ”から“０”に変化するものである。ここで、画像シフト処理関数Ｓｃおよび視差制御信号Ｓｌは、拡張領域Ｂにおいて線形的に変化するものとしたが、漸次変化するものであればどのようなものでもよく、例えば段階的に変化してもよいし、曲線的に変化してもよい。

次に、垂直方向において、画面の端から端までの全領域におよぶ縦長のＯＳＤ画像Ｒｏが入力画面に重畳された場合を例に、立体表示システム２の動作について説明する。この例では、ＯＳＤ画像Ｒｏがαブレンディングされている。つまり、透明なＯＳＤ画像Ｒｏが重畳されることにより、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域に、このＯＳＤ画像Ｒｏが重畳される前の画像が透過して表示されている。

図１０は、入力画像に縦長のＯＳＤ画像Ｒｏが重畳されたときの左眼画像ＰＬ２、右眼画像ＰＲ２、およびそれらの合成画像ＰＢ２を表すものであり、（Ａ）は視差調整部５０において視差調整を行わない場合を示し、（Ｂ）は視差調整を行った場合を示し、（Ｃ）は（Ｂ）の視差調整を行った場合に用いる視差制御信号Ｓｌ，Ｓｌ２を示す。

図１０（Ｂ）に示したように、視差調整部５０は、上記第１の実施の形態の場合と同様に、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域に対してのみ画像シフトを行い、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域に対しては画像シフトを行わないように動作する。これにより、図１０（Ｂ）の合成画像ＰＢ２に示したように、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域に対しては視差調整が行われないため、ＯＳＤ画像Ｒｏは２重に見えることはない。

また、視差調整部５０は、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域とそれ以外の画像領域との境界領域に対しては、視差量Ａが線形的に変化するように画像シフトを行う。この動作は、図１０（Ｃ）に示した視差制御信号Ｓｌ，Ｓｌ２により制御されている。すなわち、左眼画像ＰＬ２では、視差制御信号Ｓｌは、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域において“Ａ”になっており、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域において“０”になっている。これは、視差調整部５０が、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域では左方向に視差量Ａの分だけ画像シフトを行うが、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域では画像シフトを行わないことを意味している。また、視差制御信号Ｓｌは、拡張領域Ｂにおいて“Ａ”から“０”に線形的に変化している。これは、視差調整部５０が、拡張領域Ｂにおいて、視差量Ａが線形的に変化するように画像シフトを行うことを意味している。これにより、拡張領域Ｂの画像は、水平方向に拡大して表示されることとなる。同様に、右眼画像ＰＲ２では、視差制御信号Ｓｌ２は、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域において“−Ａ”になっており、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域において“０”になっている。これは、視差調整部５０が、ＯＳＤ画像Ｒｏ以外の画像領域では右方向に視差量Ａの分だけ画像シフトを行うが、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域では画像シフトを行わないことを意味している。また、視差制御信号Ｓｌ２は、拡張領域Ｂにおいて“−Ａ”から“０”に線形的に変化している。これは、視差調整部５０が、拡張領域Ｂにおいて、視差量Ａが線形的に変化するように画像シフトを行うことを意味している。これにより、拡張領域Ｂの画像は、水平方向に縮小して表示されることとなる。なお、視差制御信号Ｓｌ２は、図１０（Ｃ）に示したように、視差制御信号Ｓｌを反転したものである。すなわち、視差制御処理部４２Ｒは、供給された視差制御信号Ｓｌに基づいて視差制御信号Ｓｌ２を生成し、これを用いて上述した画像シフトを行っている。

このように、立体表示システム２では、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域とそれ以外の画像領域との境界領域に対しては、視差量Ａが線形的に変化するように画像シフトを行う。これは、特にＯＳＤ画像Ｒｏがαブレンディングされているときに効果を発揮する。すなわち、ＯＳＤ画像Ｒｏに背景の画像が透過して表示されている場合には、上記第１の実施の形態に係る立体表示システム１のように、例えばＯＳＤ画像Ｒｏのある一点の色を拡張領域Ｂに適用すると、拡張領域Ｂは一様な色により生成され、透過表示される画像が存在しないため、観察者は表示画像を不自然に感じるおそれがある。一方、立体表示システム２では、ＯＳＤ画像Ｒｏの画像領域とそれ以外の画像領域との境界領域に対して段階的に画像シフトを行うことにより拡張領域Ｂに対する処理を行うため、拡張領域Ｂには透過表示される画像が存在し、観察者が不自然さを感じにくくなる。

以上のように本実施の形態では、ＯＳＤ画像Ｒｏの領域とそれ以外の領域との境界領域に対して視差量が漸次変化するように画像シフトを行うようにしたので、透明なＯＳＤ画像Ｒｏを重畳した場合でも、観察者が不自然さを感じにくくすることができる。その他の効果は、上記第１の実施の形態の場合と同様である。

以上、いくつかの実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。

例えば、上記の各実施の形態では、立体表示システムはシャッタ眼鏡を用いるものとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、偏光眼鏡を用いるものであってもよい。

また、例えば、上記の各実施の形態では、立体表示システムは専用の眼鏡を用いるものとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、レンチキュラーレンズ方式や、視差バリア（パララックスバリア）方式のような、専用の眼鏡を用いないものであってもよい。

また、例えば、上記の各実施の形態では、ＯＳＤ画像は、水平方向もしくは垂直方向において、画面の端から端までの全領域におよぶ横長もしくは縦長のものとしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば、画面のどの端にも達することなく、表示画面の中央部付近に配置されるものであってもよい。

また、例えば、上記各実施の形態では、ＯＳＤ画像は四角形としたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えば三角形や円形などでもよく、もしくは文字のみからなるものであってもよい。

また、例えば、上記各実施の形態では、立体表示装置の内部において、映像信号ＳdispとＯＳＤマスク信号Ｓｍを生成するようにしたが、これに限定されるものではなく、これに代えて、例えばＢＤプレーヤなど、外部の録画再生機器が映像信号およびＯＳＤマスク信号を供給するようにしてもよい。図１１は、ＨＤＭＩ信号を用いて、映像信号および音声信号とともにＯＳＤマスク信号を外部機器から供給する場合を示す。ここで、ＨＤＭＩレシーバ１３Ｂは、本発明における「入力部」の一具体例に対応する。また、ＨＤＭＩ信号とは別にＯＳＤマスク信号を外部機器から供給するようにしてもよい。

また、例えば、地震速報などの緊急放送を放送波として受信し、それと同時にＯＳＤマスク信号が供給された場合において、上記各実施の形態と同様に、緊急放送の表示部分に対して視差調整を行わないようにしてもよい。

１，２…立体表示システム、６Ｌ…左眼シャッタ、６Ｒ…右眼シャッタ、１０…立体表示装置、１１…チューナ、１２，４１…デマルチプレクサ、１３…ＨＤＭＩレシーバ、１４…内部バス、１５…メモリ、１６…フラッシュＲＯＭ、１７…ＣＰＵ、１８…リモコン受信部、２１…音声デコーダ、２２，３４…セレクタ、２３…音声信号処理部、２４…音声増幅部、２５…スピーカ、３１…映像デコーダ、３５…ＯＳＤ生成部、３６…映像信号処理部、３７…映像処理部、３８…表示駆動部、３９…表示部、４０，５０…視差調整部、４２Ｌ，４２Ｒ…視差制御処理部、４３Ｌ，４３Ｒ…拡張領域処理部、４４Ｌ，４４Ｒ，４５…マルチプレクサ、５１Ｌ，５１Ｒ…乗算器、６０…シャッタ眼鏡、６１…シャッタ制御部、Ａ…視差量、Ｂ…拡張領域、ＣＴＬ…シャッタ制御信号、ＰＢ２…合成画像、ＰＬ，ＰＬ２…左眼画像、ＰＲ，ＰＲ２…右眼画像、Ｒｏ…ＯＳＤ画像、Ｓａ，Ｓｌ…視差制御信号、Ｓｃ…画像シフト処理関数、Ｓdisp…映像信号、Ｓｍ…ＯＳＤマスク信号、ＴＡ…アンテナ端子、ＴＨ…ＨＤＭＩ端子。

Claims (9)

1. 入力された左眼画像および右眼画像のそれぞれに対して視差調整処理を行う視差調整部と、
   前記視差調整部により視差が調整された左眼画像および右眼画像を表示する表示部と
   を備え、
   前記視差調整部は、前記入力された左眼画像および右眼画像のそれぞれのうち、ＯＳＤ画像が重畳されているＯＳＤ画像領域以外の領域についてのみ前記視差調整処理を行い、
   前記視差調整処理は、前記入力された左眼画像および右眼画像のそれぞれに対して画像シフト処理を行うことを含み、
   前記視差調整部は、前記画像シフト処理の結果、前記ＯＳＤ画像領域に隣接する隣接領域の左眼画像および右眼画像が失われる場合に、前記ＯＳＤ画像を拡張する
   立体表示装置。
2. 左眼画像および右眼画像のそれぞれに前記ＯＳＤ画像を重畳するとともに、前記ＯＳＤ画像領域を示すＯＳＤ領域情報を生成し、前記ＯＳＤ画像が重畳された左眼画像および右眼画像と前記ＯＳＤ領域情報とを前記視差調整部に供給する重畳部をさらに備え、
   前記視差調整部は、前記ＯＳＤ領域情報に基づいて前記ＯＳＤ画像領域以外の領域を認識する
   請求項１に記載の立体表示装置。
3. ＯＳＤ画像が重畳された前記左眼画像および前記右眼画像と、前記ＯＳＤ画像の領域を示すＯＳＤ領域情報とを入力する入力部をさらに備え、
   前記視差調整部は、前記ＯＳＤ領域情報に基づいて前記ＯＳＤ画像領域以外の領域を認識する
   請求項１に記載の立体表示装置。
4. 前記視差調整部は、前記画像シフト処理の結果、前記ＯＳＤ画像領域に隣接する隣接領域の左眼画像および右眼画像が失われる場合に、その隣接領域に接する領域の前記ＯＳＤ画像を、前記隣接領域に補間する
   請求項１に記載の立体表示装置。
5. 前記視差調整部は、前記画像シフト処理の結果、前記ＯＳＤ画像領域に隣接する隣接領域の左眼画像および右眼画像が失われる場合に、前記ＯＳＤ画像領域とそれ以外の画像領域との間の境界領域の画像に対し、前記画像シフト処理のシフト方向における位置座標によってシフト量が漸次変化するように前記画像シフト処理を行う
   請求項１に記載の立体表示装置。
6. 前記画像シフト処理は、あらかじめ設定された一定のシフト量と、前記画像シフト処理のシフト方向における位置座標範囲のうち前記境界領域に対応する範囲でのみ値が変化するシフト処理関数との積に基づいて行われる
   請求項５に記載の立体表示装置。
7. 前記シフト処理関数は、前記ＯＳＤ画像領域のうち前記境界領域を除いた領域では０を示し、前記ＯＳＤ画像領域以外の画像領域のうち前記境界領域を除いた領域では１を示す
   請求項６に記載の立体表示装置。
8. 前記ＯＳＤ画像は透過性であり、
   前記ＯＳＤ画像の画像領域には、重畳される前の左眼画像および右眼画像が透過して表示されている
   請求項５に記載の立体表示装置。
9. 入力された左眼画像および右眼画像のそれぞれのうち、ＯＳＤ画像領域以外の領域についてのみ視差調整処理を行い、
   その視差調整処理が行われた左眼画像および右眼画像を表示し、
   前記視差調整処理は、前記入力された左眼画像および右眼画像のそれぞれに対して画像シフト処理を行うことを含み、
   前記画像シフト処理の結果、前記ＯＳＤ画像領域に隣接する隣接領域の左眼画像および右眼画像が失われる場合に、前記ＯＳＤ画像を拡張する
   立体表示装置の表示方法。

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