JP2007228390A - 画像表示装置及び画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高速に立体画像を生成することが可能な画像表示装置を提供することである。
【解決手段】本発明の一態様における画像表示装置１０３は、部分画像から立体画像を生成し、外部から入力される背景画像と立体画像とを合成した合成画像を生成する画像処理回路１０７を有するタイミングコントローラ１０４と、合成画像の表示を行う表示体１０６とを備えるものである。また、部分画像を記憶する部分画像用メモリ１０５をさらに備え、画像処理回路１０７は、部分画像用メモリ１０５に記憶された部分画像と、当該部分画像を所定の画素分ずらした部分画像とから立体画像を生成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、画像表示装置及び画像処理方法に関し、特に、立体画像を表示するための画像表示装置及び画像処理方法に関する。

立体画像表示方法のひとつにパララックスバリア法がある。このパララックスバリア法では、一般的に、視点を変えて別々に撮像した右目用・左目用の２つの視差画像が必要である。互いに視差を有する左目用視差画像と右目用視差画像とをそれぞれ分割した画像片を、交互に配列して合成視差画像を生成し、この合成視差画像を表示パネルから出力する。そして、表示パネルの反視認側に配置されたパララックスバリアを用いて観察者の視野の一部を遮ることにより、合成視差画像中の左目用視差画像の画像片を左目のみに、右目用視差画像の画像片を右目のみにそれぞれ導光することによって立体視を実現する。

ところで、画像の一部を立体画像として、残りの部分を平面画像として表示させたい場合がある。例えば、自動車のインスツルメントパネルにおいて表示される様々な情報のうち、特定の情報を立体画像として表示することによって、観察者の注意を喚起したい場合などである。そこで、このように画像中の特定の領域のみ立体画像として表示する技術が提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。

特許文献１では、画像の一部分のみを立体画像としたい場合に、あらかじめ２つの視差画像を画像表示システム内のメモリに記憶させ、それら視差画像のうち立体表示させたい部分の画像データを選択し、選択した画像データに基づいて合成視差画像を生成していた。従って、このように部分的に立体画像の表示を行う場合でも、左目用・右目用の２つの視差画像が必要である。このため、これらの視差画像を記憶する大容量のメモリを画像表示システムに搭載しておく必要がある。

このような問題を解決すべく、特許文献２には、１つの視点から撮影された１つの平面画像の一部分から立体表示を得るための合成視差画像を生成する方法が開示されている。
特開平１１−３９５０７号公報 特開２００４−２４８２１２号公報

しかしながら、上述のいずれの方法においても、合成視差画像の生成はソフトウエアによる画像処理により行われていた。このため、合成視差画像の生成に時間がかかるという問題を有していた。

本発明はこのような事情を背景としてなされたものであり、本発明の目的は、高速に立体画像を生成することが可能な画像表示装置及び画像処理方法を提供することである。

本発明の第１の態様に係る画像表示装置は、入力される信号に応じて画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルに画像に基づく前記信号を出力する制御回路とを備える画像表示装置であって、前記制御回路は、部分画像から立体画像を生成し、外部から入力される背景画像と前記立体画像とを合成した合成画像を生成する画像処理回路を有するものである。これにより、画像処理回路というハードウエア上で立体画像の生成を行うことができるため、ソフトウエア処理で立体画像を生成する場合と比較すると高速に処理することができる。

本発明の第２の態様に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、前記制御回路は、タイミング信号を出力するタイミングコントローラであるものである。これにより、画像処理回路を画像の表示に必要なタイミングコントローラ内に内蔵することができるため、部品数の増大を抑制することができる。

本発明の第３の態様に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、前記部分画像を記憶するメモリをさらに備え、前記画像処理回路は、前記メモリに記憶された部分画像と、当該部分画像を所定の画素分ずらした部分画像とから前記立体画像を生成するものである。これにより、簡便に背景画像から部分画像が飛び出した又は引っ込んだ合成画像を得ることができる。

本発明の第４の態様に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、前記画像処理回路は、前記部分画像のずらし量を任意に調整することができるものである。これにより、背景画像からの立体画像の飛び出し量又は引っ込み量を調整することができる。

本発明の第５の態様に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において前記部分画像は、前記背景画像の特定領域の画像であるものである。これにより、背景画像のうちの任意の領域を立体表示することができる。

本発明の第６の態様に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、前記立体画像は、右目用画像を分割した画像片と左目用画像を分割した画像片とを交互に配置したものである。本発明は、このような場合に特に有効である。

本発明の第７の態様に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、前記表示パネルの視認側又は反視認側に配置された光変調素子をさらに備え、前記光変調素子は、前記右目用画像と前記左目用画像に対応して形成された光遮光部を有し、前記右目用画像と前記左目用画像とを分離するものである。本発明はこのような場合に特に有効である。

本発明の第８の態様に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、前記光変調素子は、前記表示パネルの表示領域の略全面に配置されているものである。これにより、表示領域中の任意の領域を立体表示することができる。

本発明の第９の態様に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、前記光変調素子は、光遮光部を有するスリット板であるものである。これによりコストの低減を図ることができる。

本発明の第１０の態様に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、前記光変調素子は液晶素子であり、前記光変調素子を電気的に制御することにより、前記光遮光部を形成／消失することができるものである。これにより、立体表示を行うときには光遮光部を形成し立体的に表示することができる。また、立体表示を行わない場合には光遮光部を消失させ、表示特性の劣化を防止することができる。

本発明の第１１の態様に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、前記表示パネルは、液晶パネルであり、前記光変調素子と前記表示パネルとの間に偏光板を有し、前記偏光板は、前記光変調素子と前記表示パネルに共用されているものである。これにより、偏光板による光の利用効率の低下を抑制することができる。

本発明の第１２の態様に係る画像表示装置は、上記の画像表示装置において、外部から入力される前記背景画像のデータはデジタルデータであり、前記背景画像のデータの帰線期間内に、前記合成画像の表示と前記背景画像の表示とを切替える立体表示設定信号が含まれるものである。これにより、入力信号線の本数の増加を防止することができる。

本発明の第１３の態様に係る画像処理方法は、部分画像を分割した画像片と、当該部分画像を所定の画素分ずらした部分画像を分割した画像片とを交互に配置して右目用画像及び左目用画像からなる前記立体画像を生成し、背景画像と前記立体画像とを合成した合成画像を生成する。本発明は、このような場合に特に有効である。

本発明の第１４の態様に係る画像処理方法は、上記の画像処理方法において、前記部分画像のずらし量を任意に調整する。これにより、背景画像からの立体画像の飛び出し又は引っ込み量を調整することができる。

本発明の第１５の態様に係る画像処理方法は、上記の画像処理方法において、前記背景画像の特定領域を選択し、前記特定領域を部分画像として、前記立体画像を生成する。これにより、背景画像のうちの任意の領域を立体表示することができる。

本発明によれば、高速に立体画像を生成することが可能な画像表示装置及び画像処理方法を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。以下の説明は、本発明の実施の形態を説明するものであり、本発明が以下の実施の形態に限定されるものではない。

図１は、本実施の形態に係る画像表示システム１００の構成の一例を示す図である。本実施の形態に係る画像表示システム１００は、背景画像から部分画像が飛び出す又は引っ込むように立体表示をすることにより、観察者の注意を喚起することができる。本実施の形態に係る画像表示システム１００は、パララックスバリア法を用い、立体表示可能な構成を有している。ここでは、画像を表示する表示体として、液晶パネルを用いた例について説明する。

図１に示すように、本実施の形態に係る画像表示システム１００は、ＭＣＵ（Micro Control Unit）１０１、背景画像用メモリ１０２、画像表示装置１０３を有している。また、画像表示装置１０３は、タイミングコントローラ１０４、部分画像用メモリ１０５、表示体１０６を備えている。

ＭＣＵ１０１は、画像表示システム１００全体の動作制御を行う。背景画像用メモリ１０２は、平面画像である背景画像の画像データを記憶している。例えば、揮発性の記憶素子を用いることができる。ＭＣＵ１０１は、背景画像用メモリ１０２から入力される背景画像データを画像表示装置１０３のタイミングコントローラ１０４に背景画像信号として出力する。また、ＭＣＵ１０１は、タイミングコントローラ１０４に、立体表示ＯＮ／ＯＦＦ、立体表示画像選択、立体表示領域設定などの立体表示に関する各種の立体表示設定信号を出力する。

なお、本実施の形態では、背景画像信号を入力するデジタルＲＧＢＩ／Ｆとは別に立体表示設定信号を入力する入力Ｉ／Ｆを設け、立体表示設定信号を別途入力する構成としたが、これに限定されない。図２に示すように、デジタルＲＧＢの背景画像信号には、１水平期間あるいは１垂直期間ごとに表示に関係するデータが存在しない帰線期間が存在する。従って、この帰線期間の間に、上記の立体表示に関する情報を埋め込んだ背景画像信号をタイミングコントローラ１０４に入力することができる。これにより、Ｉ／Ｆの本数の増加を抑制することが可能である。

画像表示装置１０３は、立体表示がＯＦＦの場合には２次元の背景画像の表示を行う。また、画像表示装置１０３は、立体表示がＯＮの場合には背景画像から部分画像が飛び出す又は引っ込むように３次元の合成画像の表示を行う。

タイミングコントローラ１０４は、表示に必要な各種の制御信号と背景画像信号又は合成画像信号を表示体１０６に供給する。部分画像用メモリ１０５は、立体表示を行いたい部分画像の画像データを記憶している。部分画像は、２次元の平面画像である。部分画像用メモリ１０５としては、不揮発性の記憶素子を用いることができる。また、部分画像用メモリ１０５には、複数の部分画像の画像データが記憶されている。ＭＣＵ１０１から入力される立体表示設定信号に応じて、部分画像用メモリ１０５に記憶された部分画像の１つが選択される。

また、タイミングコントローラ１０４中には、画像処理回路１０７が内蔵されている。この画像処理回路１０７により、部分画像用メモリ１０５に記憶された複数の部分画像から選択された１つの部分画像から立体表示を行うための立体画像が生成される。また、画像処理回路１０７は、立体画像と背景画像とを合成して、画像の一部分が立体表示となる合成画像を生成する。このように、タイミングコントローラ１０４に内蔵された画像処理回路１０７により合成画像を生成するため、従来のシステム内のソフトウエアにより画像処理を行っていた場合と比較すると、合成画像を生成する時間を短縮することができる。この合成画像を生成する画像処理方法については後に詳述する。また、立体画像を平面画像である部分画像から生成することができるため、画像表示システム１００全体として必要なメモリ量を低減することができる。

表示体１０６は、入力される背景画像信号又は合成画像信号に応じた画像の表示を行う。上述したように、背景画像信号は、背景画像用メモリ１０２に記憶された背景画像データに基づくものである。一方、合成画像信号は、背景画像用メモリ１０２に記憶された背景画像データに基づく背景画像信号と、部分画像用メモリ１０５に記憶された部分画像データに基づく立体画像信号とから生成されたものである。表示体１０６が合成画像の表示を行うことにより、背景画像から部分画像が飛び出したような立体表示を得ることができる。このため、表示体１０６は、ＭＣＵ１０１から入力される立体表示制御信号に応じて、平面表示と、平面表示の一部が立体表示となった表示を切り換えて行う。

このように、平面表示を行うシステムにおいて、特定の領域に立体表示を行う場合に、立体表示させたい部分画像のみを部分画像用メモリ１０５に入れておき、ＭＣＵ１０１からの要求に応じて、背景画像に重ねて立体画像を表示することができる。このように、システムメモリである背景画像用メモリ１０２と、立体表示を行いたい部分画像用メモリ１０５とを別構成とすることによって、画像表示システム１００の負荷を低減することが可能である。

ここで、表示体１０６の構成について、図３を参照して説明する。図３は、表示体１０６の構成を示す図である。図３に示すように、表示体１０６は、液晶パネル１０８、光変調素子１０９、バックライト１１０を備えている。液晶パネル１０８の反視認側には光変調素子１０９が配置され、光変調素子１０９の反視認側にはバックライト１１０が配置される。

液晶パネル１０８は、ＭＣＵ１０１から入力される信号に従って、平面画像である背景画像、又は１つの画像中に平面画像と立体画像とが視認される合成画像の表示を行う。合成画像を表示する場合、立体画像を表示する領域では、液晶パネル１０８は、部分画像から生成される右目用画像の画像片と左目用画像の画像片とを交互に合成した立体画像の表示を行う。一方、平面画像を表示する領域では、液晶パネル１０８は背景画像の表示を行う。

液晶パネル１０８は、図示しないシール材を介して固着された一対の基板１１１間に液晶１１２を封入した構成を有している。一方の基板１１１には、複数の走査電極（不図示）が行方向に一定間隔を隔てて形成されている。また、他方の基板１１１には走査電極と交差するように複数の信号電極（不図示）が列方向に一定間隔を隔てて形成されている。走査電極と信号電極との交差部が単位画素に対応する。走査電極及び信号電極は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電性薄膜から形成されている。

本実施の形態においては、立体表示を行う領域においては、液晶パネル１０８は、右目用画像と左目用画像をそれぞれ単位画素と略同一幅の単位画片に分割し、右目用画像の単位画片と左目用画像の単位画片とが交互に配置されるように合成した画像を表示する。すなわち、液晶パネル１０８は、１単位画素と略同一幅の右目用画像と左目用画像とを交互にストライプ状に表示する。

また、一対の基板１１１の対向する面にはそれぞれ所定の方向に配向された配向膜（不図示）が設けられている。これら両基板１１１に挟持された液晶１１２は、配向膜によって所定の方向に配向する。それぞれの基板１１１の外側表面には、位相差板１１３、偏光板１１４がそれぞれ貼着される。

液晶パネル１０８の反視認側には、液晶パネル１０８の表示領域の略全面にわたって光変調素子１０９が配置されている。光変調素子１０９は、液晶パネル１０８が表示する右目用画像と左目用画像とを分離する。なお、光変調素子１０９を液晶パネル１０８の視認側に配置してもよい。

光変調素子１０９としては、液晶素子を用いることができる。図３に示すように、本実施の形態に係る光変調素子１０９は液晶パネル１０８と略同様の構成を有している。光変調素子１０９は、図示しないシール材を介して固着された一対の基板１１５間に液晶１１６を封入した構成を有している。基板１１５には、複数の電極（不図示）が行方向に一定間隔を隔てて形成されており、また、他方の基板１１５には複数の電極（不図示）が列方向に一定間隔を隔てて形成されている。これらの電極は、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの透明導電性薄膜から形成されている。

また、一対の基板１１５の対向する面にはそれぞれ所定の方向に配向された配向膜（不図示）が設けられている。これら両基板１１５に挟持された液晶１１６は、配向膜によって所定の方向に配向する。

また、この光変調素子１０９においても、液晶パネル１０８と同様に、その視認側及び反視認側基板１１５の双方に偏光板を設ける必要がある。しかし、図３に示すように、本実施形態においては、バックライト１１０側の基板１１５の外側表面には偏光板１１７を設け、液晶パネル１０８側の基板１１５には偏光板を設けない。すなわち、液晶パネル１０８の反視認側に設けた偏光板１１４を光変調素子１０９の視認側に設けるべき偏光板と共用するようにしている。このような構成とすることによって、液晶パネル１０８と光変調素子１０９との間に、重複して２枚の偏光板を設けておらず、偏光板の数を減らすことができる。これによって、偏光板の吸光による透過率低下を抑制し、光の利用効率を向上させることができる。

図４に、光変調素子１０９を用いてスリットを形成したときの構成を示す。光変調素子１０９に、液晶パネル１０８が表示する部分画像の右目視差画像１１８、左目用画像１１９に対応して、透過部１２０及び遮光部１２１を形成する。これにより、透過部１２０と遮光部１２１とを交互に配置したスリット（パララックスバリア）を形成することができる。

このような構成を有する光変調素子１０９への電圧の印加／不印加を制御することによって、光変調素子１０９の透過部及び遮光部を選択的に形成・消失させることが可能である。従って、上述したＭＣＵ１０１から入力される立体表示設定信号が立体表示ＯＦＦの場合には、光変調素子１０９の透過部１２０及び遮光部１２１を消失させ、平面表示である背景画像を得ることができる。このように、光変調素子１０９の透過部１２０及び遮光部１２１を消失させることにより、スリットによる表示特性の劣化を防止した平面表示を行うことができる。

一方、立体表示ＯＮの場合には、立体表示設定信号で設定された立体表示領域に対応して、光変調素子１０９の透過部１１８及び遮光部１１９を形成する。すなわち、光変調素子１０９のスリットは、立体表示領域のみに対応する部分に形成される。これにより、液晶パネル１０８の表示領域内の一部の立体表示領域が、他の部分から飛び出す又は引っ込むような立体表示を得ることができる。また、立体表示領域以外の部分においては、光変調素子１０９の透過部１２０及び遮光部１２１を形成しないことが好ましい。これにより、立体表示領域以外の背景画像表示領域のスリットによる表示特性の劣化を防止することができる。

また、このように、光変調素子１０９への電圧の印加／不印加を制御することによって、２次元画像と３次元画像とを切り換えて表示することができる。上述したように、光変調素子１０９は、液晶パネル１０８の表示領域の略全面に配置されている。このため、液晶パネル１０８の表示領域内のいずれの箇所であっても、選択的に光変調素子１０９のスリットを形成することができ、当該スリット形成部分が飛び出すあるいは引っ込むような立体表示を行うことができる。

一般的に知られているパララックスバリア法により、本実施の形態に係る画像表示装置１０３の立体画像視認距離（液晶パネル１０８と観察者の目との間の距離）Ｄは、以下のように算出される。図４に示すように、観察者の目の間の距離をＥ、液晶パネル１０８に表示される右目用画像１１８と左目用画像１１９のピッチをＰ、液晶パネル１０８と光変調素子１０９との間の距離をＧとすると、立体画像視認距離Ｄは以下のようになる。
Ｄ＝Ｇ×（Ｅ／Ｐ−１）
実際には、屈折率差が異なることによる補正が行われる。従って、上記の関係に基づいて、液晶パネル１０８及び光変調素子１０９を配置することができる。

上記の関係に基づいて配置した画像表示装置１０３の表示を観察者が視認すると、この光変調素子１０９の１つの透過部１２０において、観察者の右目からは右目用画像１１８のみが見え、左目用画像１１９は遮光部１２１に隠れて視認できない。一方、観察者の左目からは左目用画像１１９のみが見え、右目用画像１１８は視認できない。これにより、観察者は部分画像を、背景画像から飛び出す又は引っ込むような立体表示として視認することができる。

ところで、光変調素子１０９のそれぞれの透過部１２０は、左右の目が見るべき画素からの光を透過し、遮光部１２１は隠れるべき画素からの光を遮っていればよいので、それぞれが離れていてもよい。

なお、光変調素子１０９としては、例えば、ガラス基板上に黒色樹脂などで遮光部が印刷された固定スリット板を用いることも可能である。この場合、表示領域略全面にわたって固定スリット板を設けることができる。これにより、ＭＣＵ１０１から入力される立体表示設定信号に応じて、液晶パネル１０８の表示領域中のいずれの箇所であっても、立体表示をすることができる。

また、表示領域のうち、特定の領域のみで立体表示を行う場合には、表示領域のうち部分画像表示領域のみに選択的に固定スリット板を設け、他の表示領域には固定スリット板を設けない構成としてもよい。これにより、部分画像表示領域以外の表示領域のスリットによる表示特性の劣化を防止することができる。

光変調素子１０９の反視認側にはバックライト１１０が配置されている。バックライト１１０は、液晶パネル１０８の反視認側から液晶パネル１０８に対して面状光を照射する。バックライト１１０としては、例えば、光源、導光板、プリズムシートなどの各種の光学部材を備えた一般的な構成のものを用いる。

ここで、背景画像データと部分画像データから合成画像を生成する画像処理方法について図５を参照して説明する。図５に示すように、立体画像（図５（ｃ））は、２次元画像である部分画像（図５（ａ））と当該部分画像を所定のずらし量だけずらした部分画像（図５（ｂ））とを合成して生成する。ここでは、１画素分ずらした場合について説明する。

立体画像の１列目は、図５（ａ）に示す部分画像の１列目とする。また、立体画像の２列目は、図５（ｂ）に示す１画素分ずらした部分画像の１列目とする。そして、立体画像の３列目は、図５（ａ）に示す部分画像の３列目とする。このように、図５（ａ）に示す部分画像と図５（ｂ）に示す１画素分ずらした部分画像とを交互に並べることにより、立体画像を生成する。従って、立体画像は、図５（ｃ）に示すように、部分画像の奇数列目の画像が２列ずつ並ぶこととなる。従って、図５（ｃ）に示す立体画像の奇数列目が右目用画像１１８となり、偶数列目が左目用画像１１９となる。従って、右目用画像１１８と左目用画像１１９とが交互にストライプ状に並ぶこととなる。

このように生成された立体画像は、右目用画像１１８、左目用画像１１９の幅に対応して形成した透過部１２０及び遮光部１２１を有する光変調素子１０９により分離される。これにより、上述したように右目用画像１１８は観察者の右目に、左目用画像１１９は観察者の左目に導光される。なお、部分画像のずらし量を変更することにより、背景画像から飛び出す又は引っ込むように視認される部分画像の飛び出し量又は引っ込み量を変更することができる。

ここで、上述のように部分画像から生成した立体画像と背景画像から合成画像を生成する画像処理方法について図６及び図７を参照して説明する。図６は、本実施の形態にかかる画像データ合成方法を説明するための図である。図６（ａ）は、背景画像の画像データ、同図（ｂ）は部分画像の画像データ、同図（ｃ）は背景画像と部分画像から生成された立体画像とを合成した合成画像の画像データである。また、図７は、本実施の形態に係る画像処理方法を説明するためのフロー図である。

図６に示すように、背景画像をｎ列からなる画像とし（図６（ａ））、部分画像をｍ列（ｎ＞ｍ）からなる画像とする（図６（ｂ））。また、背景画像のｎ列のうちｘ列目からｘ＋ｍ列目（ｘ＜ｎ−ｍ）までの部分に部分画像から生成される立体画像を合成するものとする（図６（ｃ））。すなわち、背景画像のｎ列のうちｘ列目からｘ＋ｍ列目（ｘ＜ｎ−ｍ）を立体表示領域とする。ここでは、説明の簡略化のため、ｘ列目からｘ＋ｍ列目に属する全ての画素が立体画像となる場合について説明するが、限定した行の画素のみを立体画像とすることも可能である。

まず、図７に示すように、ＭＣＵ１０１から入力される立体表示設定信号が立体表示ＯＮであるか否かを判断する（ステップＳ１）。立体表示ＯＦＦである場合（ステップＳ１ ＮＯ）、通常の２次元表示を行うため、背景画像を選択する。一方、立体表示ＯＮである場合（ステップＳ１ ＹＥＳ）、ステップＳ２に示すように、計算該当列ｙがｘ≦ｙ≦ｘ＋ｍの範囲内であるかどうかを判断する（ステップＳ１）。計算該当列ｙがｘ≦ｙ≦ｘ＋ｍの範囲外である、すなわちｙがｘよりも小さい又は、ｘ＋ｍよりも大きい場合には、背景画像の画像データを選択する（ステップＳ３）。一方、計算該当列ｙがｘ≦ｙ≦ｘ＋ｍの範囲内である場合には、上述した画像処理を実行し、そして、これにより得られた立体画像の画像データを列ｙの画像データとして選択する（ステップＳ４）。

そして、計算該当列ｙが、液晶パネル１０８の表示領域の最終列ｎであるかどうかを判断する。計算該当列ｙがｎよりも小さい場合は、ステップＳ１にもどって、繰り返し上記の処理を継続する。一方、計算該当列ｙがｎと等しい場合は、画像処理を終了する。このように、簡単な処理により、図６（ｃ）に示すように背景画像と立体画像とを合成することができ、タイミングコントローラ１０４に設けられた画像処理回路１０７により合成画像の生成を行うことができる。

上記の画像表示システム１００を用いて表示を行う場合について図８及び図９を参照して説明する。図８は、画像表示システム１００を用いて２次元の背景画像１２２及び２次元の部分画像１２３の表示例を示す図である。図９は、画像表示システム１００を用いて背景画像と部分画像１２３から生成された立体画像からなる合成画像１２４を表示したときの表示例を示す図である。

図８に示す背景画像用メモリ１０２に記憶された２次元の背景画像１２２と部分画像用メモリ１０５に記憶された２次元の部分画像１２３とから、上述の画像処理を行うことにより、図９に示すように背景画像１２２から部分画像１２３が飛び出したような合成画像１２４を得ることができる。これにより、観察者の注意を飛び出すように視認される部分画像に向けることができる。従って、本発明にかかる画像表示装置１０３は、例えば、車両用のインスツルメントパネルなどとして、好適に用いることができる。

以上説明したように、簡単な処理により、高速に背景画像と立体画像とを合成することができ、タイミングコントローラ１０４に設けられた画像処理回路１０７により合成画像の生成を行うことができる。

なお、本実施の形態においては、部分画像用メモリ１０５に記憶された部分画像を、背景画像から飛び出す又は引っ込むように立体表示を行う場合について説明したが、これに限定されない。ＭＣＵ１０１から入力される背景画像信号の特定の領域を選択して、部分画像とすることも可能である。例えば、携帯電話のアイコン画面において、特定のアイコンを操作釦により選択する。そして、選択したアイコンの画像データをタイミングコントローラ１０４にあらかじめ内蔵されているＲＡＭ（Random Access Memory）に記憶させる。その後、操作釦を押下して立体表示ＯＮとすることにより、当該アイコンを他のアイコンよりも飛び出すように観察者に視認させることができる。この場合、部分画像用メモリ１０５はなくてもよい。

また、上記の説明では、立体表示領域において、左右の画像をストライプ状に表示する例について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、立体表示領域において、全ての行及び全ての列で、左右の画像を単位画素ごとに交互に表示することも可能である。この場合、左右の目が見るべき画素からの光を透過し、隠れるべき画素からの光を遮るように透過部及び遮光部を形成したスリットを設ければよい。

図８及び図９を用いた立体表示の例示においては、図８における背景画像１２２の表示をなくして部分画像１２３を立体表示してもよいし、背景画像１２２の表示をなくさずに部分画像１２３を重畳させてもよい。このとき、部分画像１２３をメッシュ表示とし、背景画像が透けて見えるように表現してもよい。

また、液晶パネル１０８の駆動方式としては、ＳＴＮ液晶パネルに代表されるパッシブマトリクス方式、ＴＦＴ液晶パネルに代表されるアクティブマトリクス方式などどのような方式であってもよい。また、液晶パネル１０８、バックライト１１０の代わりに発光型の表示パネルであるＰＤＰパネルや有機ＥＬパネルを用いることも可能である。

実施の形態に係る画像表示システムの構成の一例を示す図である。 実施の形態に係る画像表示装置に入力する立体表示設定信号の一例を示す図である。 実施の形態に係る画像表示装置に用いる表示体の構成の一例を示す図である。 実施の形態に係る画像表示疎装置において、立体表示を行っている領域の構成を示す図である。 実施の形態に係る立体画像の生成方法を説明するための図である。 実施の形態に係る画像処理方法を説明する図である。 実施の形態に係る画像処理方法を説明するフロー図である。 実施の形態に係る画像表示装置の表示例を示す図である。 実施の形態に係る画像表示装置の表示例を示す図である。

符号の説明

１００ 画像表示システム
１０１ ＭＣＵ
１０２ 背景画像用メモリ
１０３ 画像表示装置
１０４ タイミングコントローラ
１０５ 部分画像用メモリ
１０６ 表示体
１０７ 画像処理回路
１０８ 液晶パネル
１０９ 光変調素子
１１０ バックライト
１１１ 基板
１１２ 液晶
１１３ 位相差板
１１４ 偏光板
１１５ 基板
１１６ 液晶
１１７ 偏光板
１１８ 右目用画像
１１９ 左目用画像
１２０ 透過部
１２１ 遮光部
１２２ 背景画像
１２３ 部分画像
１２４ 合成画像

Claims (15)

1. 入力される信号に応じて画像を表示する表示パネルと、
   前記表示パネルに画像に基づく前記信号を出力する制御回路とを備える画像表示装置であって、
   前記制御回路は、
   部分画像から立体画像を生成し、外部から入力される背景画像と前記立体画像とを合成した合成画像を生成する画像処理回路を有する画像表示装置。
2. 前記制御回路は、タイミング信号を出力するタイミングコントローラである請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記部分画像を記憶するメモリをさらに備え、
   前記画像処理回路は、前記メモリに記憶された部分画像と、当該部分画像を所定の画素分ずらした部分画像とから前記立体画像を生成する請求項１又は２に記載の画像表示装置。
4. 前記画像処理回路は、前記部分画像のずらし量を任意に調整することができる請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記部分画像は、前記背景画像の特定領域の画像である請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記立体画像は、右目用画像を分割した画像片と左目用画像を分割した画像片とを交互に配置したものである請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記表示パネルの視認側又は反視認側に配置された光変調素子をさらに備え、
   前記光変調素子は、前記右目用画像と前記左目用画像とに対応して形成された光遮光部を有し、前記右目用画像と前記左目用画像とを分離する請求項６に記載の画像表示装置。
8. 前記光変調素子は、前記表示パネルの表示領域の略全面に配置されている請求項７に記載の画像表示装置。
9. 前記光変調素子は、光遮光部を有するスリット板である請求項７又は８に記載の画像表示装置。
10. 前記光変調素子は液晶素子であり、
    前記光変調素子を電気的に制御することにより、前記光遮光部を形成／消失することができる請求項７又は８に記載の画像表示装置。
11. 前記表示パネルは、液晶パネルであり、
    前記光変調素子と前記表示パネルとの間に偏光板を有し、
    前記偏光板は、前記光変調素子と前記表示パネルに共用されている請求項１０に記載の画像表示装置。
12. 外部から入力される前記背景画像のデータはデジタルデータであり、前記背景画像のデータの帰線期間内に、前記合成画像の表示と前記背景画像の表示とを切替える立体表示設定信号が含まれる請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置。
13. 部分画像を分割した画像片と、当該部分画像を所定の画素分ずらした部分画像を分割した画像片とを交互に配置して右目用画像及び左目用画像からなる前記立体画像を生成し、
    背景画像と前記立体画像とを合成した合成画像を生成する画像処理方法。
14. 前記部分画像のずらし量を任意に調整する請求項１３に記載の画像処理方法。
15. 前記背景画像の特定領域を選択し、
    前記特定領域を部分画像として、前記立体画像を生成する請求項１３又は１４に記載の画像処理方法。

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