JP2012029220A

JP2012029220A - 立体映像出力装置およびバックライト制御方法

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Publication number: JP2012029220A
Application number: JP2010168345A
Authority: JP
Inventors: Kunihiko Kawahara; 邦彦河原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2010-07-27
Publication date: 2012-02-09
Anticipated expiration: 2030-07-27
Also published as: US20120026304A1; JP5039182B2

Abstract

【課題】コントラスト比の高い立体映像を実現する。
【解決手段】フレームシーケンシャル方式の立体視表示用の左目用映像フレーム及び右目用映像フレームに基づく立体視映像を表示する映像表示部３ａと、映像表示部３ａを背面から照射するバックライト部３ｂ，３ｃと、左目用映像フレームに応じて、バックライト部３ｂ，３ｃの発光量を制御する第１のバックライト制御部２０１Ｌと、右目用映像フレームに応じて、バックライト部３ｂ，３ｃの発光量を制御する第２のバックライト制御部２０１Ｒと、左目映像用バックライト制御信号と右目映像用バックライト制御信号とを順番に並べてマージした新たなバックライト制御信号を生成する信号変換部と、左目用映像フレーム及び右目用映像フレームに同期させて、信号変換部で生成されたバックライト制御信号に基づいてバックライト部３ｂ，３ｃを点灯させる点灯制御部と、を備える。
【選択図】図５

Description

本発明の実施形態は、立体映像出力装置およびバックライト制御方法に関する。

従来より、平面的な映像表示画面を用いて視聴者に立体感のある映像を認識させる技術の開発が進められている。この技術は、相互に人間の両目の間隔に対応した視差を有する２種類の映像を用意し、右目用映像を視聴者の右目に視認させ、左目用映像を視聴者の左目に視認させることにより立体視を行なうものである。具体的には、右目用映像と左目用映像とを時分割で出力して同一の映像表示画面に交互に表示させ、視聴者の装着した立体視用眼鏡に対して、右目用映像が表示されているとき左目のシャッタを閉じ、左目用映像が表示されているとき右目のシャッタを閉じるように制御することにより、視聴者に立体視映像を認識させる技術が存在している。

また、近年、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）を背面から照射するバックライトにＬＥＤ（発光ダイオード）を使用したＬＣＤパネルが用いられた映像出力装置も開発されている。このようなバックライトにＬＥＤを使用した映像出力装置によれば、明るさを調整しやすいというＬＥＤの特徴を活かし、コントラスト比の高い映像を実現することができる。

特開２０１０−８８０９２号公報

ところで、上述したようなバックライトにＬＥＤを使用したＬＣＤパネルを時分割方式の立体映像出力装置に用いる場合においては、右目用映像と左目用映像とを時分割で出力して同一の映像表示画面に交互に表示させるという特性上、高精度なＬＥＤバックライト制御によって、コントラスト比の高い立体映像を実現することが望まれている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コントラスト比の高い立体映像を実現することを目的とする。

実施形態の立体映像出力装置は、相互に視差を有する時分割された立体視表示用の左目用映像フレーム及び右目用映像フレームに基づく立体視映像を表示する映像表示部と、前記映像表示部を背面から照射するバックライト部と、前記左目用映像フレームに応じて、前記バックライト部の発光量を制御する第１のバックライト制御部と、前記右目用映像フレームに応じて、前記バックライト部の発光量を制御する第２のバックライト制御部と、前記第１のバックライト制御部で生成された左目映像用バックライト制御信号と、前記第２のバックライト制御部で生成された右目映像用バックライト制御信号とを順番に並べてマージした新たなバックライト制御信号を生成する信号変換部と、前記映像表示部からシーケンシャルに出力される前記左目用映像フレーム及び前記右目用映像フレームに同期させて、前記信号変換部で生成された前記バックライト制御信号に基づいて前記バックライト部を点灯させる点灯制御部と、を備える。

実施形態のバックライト制御方法は、相互に視差を有する時分割された立体視表示用の左目用映像フレーム及び右目用映像フレームに基づく立体視映像を表示する映像表示部と、前記映像表示部を背面から照射するバックライト部と、を備える立体映像出力装置におけるバックライト制御方法であって、前記左目用映像フレームに応じて、前記バックライト部の発光量を制御する第１のバックライト制御工程と、前記右目用映像フレームに応じて、前記バックライト部の発光量を制御する第２のバックライト制御工程と、前記第１のバックライト制御工程で生成された左目映像用バックライト制御信号と、前記第２のバックライト制御部で生成された右目映像用バックライト制御信号とを順番に並べてマージした新たなバックライト制御信号を生成する信号変換工程と、前記映像表示部からシーケンシャルに出力される前記左目用映像フレーム及び前記右目用映像フレームに同期させて、前記信号変換工程で生成された前記バックライト制御信号に基づいて前記バックライト部を点灯させる点灯制御工程と、を含む。

図１は、本実施形態にかかるデジタルテレビジョンの一例を示す外観斜視図である。図２は、デジタルテレビジョンの信号処理系を示すブロック図である。図３は、合成処理部の構成を示すブロック図である。図４は、立体視用眼鏡の構成を示すブロック図である。図５は、映像処理部の構成を示すブロック図である。図６は、バックライト制御信号生成部の構成を示すブロック図である。

図１は、本実施形態にかかる立体映像出力装置であるデジタルテレビジョン１の一例を示す外観斜視図である。図１に示すように、デジタルテレビジョン１は、前方から見た正面視（前面に対する平面視）で、長方形状の外観を呈している。デジタルテレビジョン１は、筐体２と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）パネル３を備えている。ＬＣＤパネル３は、後述する映像処理部２０（図２参照）から映像信号を受け取り、静止画や動画等の映像を表示する。また、筐体２は、支持部４に支持されている。

図２は、デジタルテレビジョン１の信号処理系を示すブロック図である。なお、このデジタルテレビジョン１は、通常の平面視（２次元）表示用の映像信号に基づく映像表示を行なうだけでなく、立体視（３次元）表示用の映像信号に基づく映像表示も行なうことができる。

図２に示すように、デジタルテレビジョン１は、アンテナ１２で受信したデジタルテレビジョン放送信号を、入力端子１３を介してチューナ部１４に供給することにより、所望のチャンネルの放送信号を選局することが可能になっている。

デジタルテレビジョン１は、チューナ部１４で選局された放送信号を、復調復号部１５に供給してデジタルの映像信号及び音声信号等に復元した後、信号処理部１６に出力する。

信号処理部１６は、復調復号部１５から供給されたデジタルの映像信号及び音声信号に対してそれぞれ所定のデジタル信号処理を施す。なお、信号処理部１６が行なう所定のデジタル信号処理には、通常の平面視（２次元）表示用の映像信号を立体視（３次元）表示用の映像信号に変換する処理や、立体視表示用の映像信号を平面視表示用の映像信号に変換する処理等も含まれている。

また、信号処理部１６は、デジタルの映像信号を合成処理部１７に出力し、デジタルの音声信号を音声処理部１８に出力している。このうち、合成処理部１７は、信号処理部１６から供給されるデジタルの映像信号に、ＯＳＤ（On Screen Display）信号生成部１９で生成される字幕、ＧＵＩ（Graphical User Interface）、ＯＳＤなどの重畳用映像信号であるＯＳＤ信号を重畳して出力している。この場合、合成処理部１７は、信号処理部１６から供給される映像信号が通常の平面視表示用の映像信号であれば、その映像信号にＯＳＤ信号生成部１９から供給されたＯＳＤ信号をそのまま重畳して出力している。また、合成処理部１７は、信号処理部１６から供給される映像信号が立体視表示用の映像信号である場合、ＯＳＤ信号生成部１９から供給されたＯＳＤ信号に対して、入力された立体視表示用の映像信号に対応した立体視表示用の信号処理を施した後、そのＯＳＤ信号を入力映像信号に重畳して出力している。

デジタルテレビジョン１は、合成処理部１７から出力したデジタルの映像信号を、映像処理部２０に供給する。映像処理部２０は、入力されたデジタルの映像信号を、ＬＣＤパネル３で表示可能なフォーマットのアナログ映像信号に変換している。デジタルテレビジョン１は、映像処理部２０から出力されたアナログ映像信号を、ＬＣＤパネル３に供給して映像表示に供する。

ＬＣＤパネル３は、図２に示すように、映像表示部として機能するＬＣＤ３ａと、ＬＣＤ３ａを背面から照射するバックライト３ｂと、バックライト３ｂを駆動するバックライト駆動部３ｃとを有している。バックライト３ｂは、光源に多数のＬＥＤ（発光ダイオード）が採用されており、バックライト駆動部３ｃによってエリアごとの発光制御が可能となっている。バックライト部は、バックライト３ｂとバックライト駆動部３ｃとで構成される。

音声処理部１８は、入力されたデジタルの音声信号を、スピーカ２２で再生可能なフォーマットのアナログ音声信号に変換している。そして、この音声処理部１８から出力されたアナログ音声信号が、スピーカ２２に供給されることにより音声再生に供される。

ここで、デジタルテレビジョン１は、上記した各種の受信動作を含むその全ての動作を制御部２３によって統括的に制御している。この制御部２３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２３ａを内蔵しており、デジタルテレビジョン１の本体に設置された操作部２４からの操作情報を受けて、または、リモートコントローラ２５から送出され受信部２６で受信した操作情報を受けて、その操作内容が反映されるように各部をそれぞれ制御している。

制御部２３は、メモリ部２３ｂを利用している。メモリ部２３ｂは、主として、ＣＰＵ２３ａが実行する制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）と、該ＣＰＵ２３ａに作業エリアを提供するためのＲＡＭ（Random Access Memory）と、各種の設定情報及び制御情報等が格納される不揮発性メモリとを有している。また、制御部２３には、ディスクドライブ部２７が接続されている。ディスクドライブ部２７は、例えばＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の光ディスク２８を着脱自在とするもので、装着された光ディスク２８に対してデジタルデータの記録再生を行なう機能を有している。

制御部２３は、視聴者による操作部２４やリモートコントローラ２５の操作に基づいて、復調復号部１５から得られるデジタルの映像信号及び音声信号を、記録再生処理部２９によって暗号化し所定の記録フォーマットに変換した後、ディスクドライブ部２７に供給して光ディスク２８に記録させるように制御することができる。

また、制御部２３は、視聴者による操作部２４やリモートコントローラ２５の操作に基づいて、ディスクドライブ部２７により光ディスク２８からデジタルの映像信号及び音声信号を読み出させ、上記記録再生処理部２９によって復号化した後、信号処理部１６に供給することによって、以後、上記した映像表示及び音声再生に供させるように制御することができる。

制御部２３には、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）３０が接続されている。制御部２３は、視聴者による操作部２４やリモートコントローラ２５の操作に基づいて、復調復号部１５から得られるデジタルの映像信号及び音声信号を、記録再生処理部２９によって暗号化し所定の記録フォーマットに変換した後、ＨＤＤ３０に供給してハードディスク３０ａに記録させるように制御することができる。

また、制御部２３は、視聴者による操作部２４やリモートコントローラ２５の操作に基づいて、ＨＤＤ３０によりハードディスク３０ａからデジタルの映像信号及び音声信号を読み出させ、記録再生処理部２９によって復号化した後、信号処理部１６に供給することによって、以後、上記した映像表示及び音声再生に供させるように制御することができる。

さらに、デジタルテレビジョン１には、入力端子３１が接続されている。入力端子３１は、デジタルテレビジョン１の外部からデジタルの映像信号及び音声信号を直接入力するためのものである。この入力端子３１を介して入力されたデジタルの映像信号及び音声信号は、制御部２３の制御に基づいて、記録再生処理部２９を介した後、信号処理部１６に供給されて、以後、上記した映像表示及び音声再生に供される。

また、入力端子３１を介して入力されたデジタルの映像信号及び音声信号は、制御部２３の制御に基づいて、記録再生処理部２９を介した後、ディスクドライブ部２７による光ディスク２８に対しての記録再生や、ＨＤＤ３０によるハードディスク３０ａに対しての記録再生に供される。

なお、制御部２３は、視聴者による操作部２４やリモートコントローラ２５の操作に基づいて、ディスクドライブ部２７とＨＤＤ３０との間で、光ディスク２８に記録されているデジタルの映像信号及び音声信号をハードディスク３０ａに記録したり、ハードディスク３０ａに記録されているデジタルの映像信号及び音声信号を光ディスク２８に記録したりすることも制御している。

また、制御部２３には、ネットワークインターフェース３２が接続されている。このネットワークインターフェース３２は、入出力端子３３を介して外部のネットワーク３４に接続されている。そして、このネットワーク３４には、当該ネットワーク３４を介した通信機能を利用して各種のサービスを提供するための複数（図示の場合は２つ）のネットワークサーバ３５，３６が接続されている。このため、制御部２３は、ネットワークインターフェース３２、入出力端子３３及びネットワーク３４を介して、所望のネットワークサーバ３５，３６にアクセスして情報通信を行なうことにより、そこで提供しているサービスを利用することができるようになっている。

デジタルテレビジョン１は、ディスクドライブ部２７やＨＤＤ３０から取得した映像や音声等の情報に対しては、リモートコントローラ２５の再生停止キーや再生／一時停止キーを操作することにより、再生、停止、一時停止を行なうことが可能となる。また、デジタルテレビジョン１は、リモートコントローラ２５の逆方向スキップキーや順方向スキップキーを操作することにより、ディスクドライブ部２７やＨＤＤ３０で再生している映像や音声等の情報を、その再生方向に対して逆方向や順方向に一定量ずつスキップさせる、いわゆる、逆方向スキップや順方向スキップを行なうことができる。さらに、デジタルテレビジョン１は、リモートコントローラ２５の早戻しキーや早送りキー等を操作することにより、ディスクドライブ部２７やＨＤＤ３０で再生している映像や音声等の情報を、その再生方向に対して逆方向や順方向に連続的に高速で再生させる、いわゆる、早戻し再生や早送り再生を行なうことができる。

図３は、合成処理部１７の構成を示すブロック図である。図３に示すように、合成処理部１７は、信号処理部１６から出力されるデジタルの映像信号を、入力端子３７を介して映像生成部として機能する映像変換部３８に供給する。

映像変換部３８は、入力された映像信号が立体視（３次元）表示用の映像信号である場合、その映像信号を特定の映像フォーマットに変換して、画質制御部３９及び視差量抽出部４０に出力している。すなわち、立体視表示用の映像信号には、１フレーム同期期間内で左目用映像フレーム後に右目用映像フレームを送出するフレームパッキング（トップアンドボトム）方式や、１水平期間内で左目用映像ライン後に右目用映像ラインを送出するサイドバイサイド方式、インターリーブ方式等、様々な映像フォーマットが存在する。さらに、各映像フォーマットの中でも、映像のサイズや走査方式（インターレース／プログレッシブ）等が種々存在する。このため、本実施形態にかかるデジタルテレビジョン１においては、映像変換部３８が、入力された立体視表示用の映像信号に対して、スケーリング処理やＩＰ（Interlace／Progressive）変換処理等の適切な処理を施すことにより、水平方向１９２０画素×垂直方向１０８０ラインの映像サイズのフレームシーケンシャル方式の映像フォーマットに変換し、画質制御部３９及び視差量抽出部４０に出力するものとする。フレームシーケンシャル方式は、フレーム毎にＬ（左目用映像）とＲ（右目用映像）とを時分割で出力してＬＣＤパネル３上において交互に表示させるものである。

すなわち、本実施形態にかかるデジタルテレビジョン１においては、フレームシーケンシャル方式の映像フォーマット以外の立体視表示用の様々な映像フォーマットにも対応可能である。

また、映像変換部３８は、超解像処理を実行する。超解像処理とは、アップコンバートした仮の高解像度画像をダウンコンバートした仮の低解像度画像とオリジナルの入力画像にアンシャープマスクをかけて強調化した画像とを比較し、オリジナルの入力画像が本来持っているはずの画像信号を復元する技術である。なお、比較と復元の処理を繰り返すほどに、超解像処理の精度は向上する。従って、比較と復元の処理を１回だけ行う処理も超解像処理であるし、比較と復元の処理を複数回繰り返す処理も超解像処理である。時間に余裕がある場合、例えば録画した画像を後で視聴する場合や、超解像処理に生じるタイムラグが許容され得る場合には、比較と復元の処理を複数回繰り返す超解像処理を利用することができる。

ただし、映像変換部３８における超解像処理の手法は、上記に限定されるものではなく、低解像度または中解像度の画像信号から本来の画素値を推定して画素を増やすことにより、高解像度の画像信号を復元する処理を一例として、あらゆる手法を適用することができる。超解像処理には、映像そのものの解像度ヒストグラムを分析し、その解像度に応じて最適な高画質処理を行うことも含む。例えば、ＨＤ解像度（１９２０×１０８０）で受信した映像信号の、映像そのものの解像度ヒストグラムを分析し、その解像度（例えば、１９２０×１０８０の解像度）に応じた鮮鋭化処理を含む。この場合は、超解像処理による解像度の変更はないが、画像が視聴者にもたらす解像感を向上させることができる。

このように映像変換部３８において、超解像処理を実行することにより、より解像度の高い立体映像を実現することができる。特に、フレームパッキング方式、サイドバイサイド方式、インターリーブ方式は、元映像の１／２の解像度で入力されるため、超解像により元映像の解像度に近い立体映像が得られる。

さらに、映像変換部３８は、フレームを内挿又は外挿することによるフレームレートのアップコンバータ機能を有している。これにより、低フレームレートの映像をアップコンバートすることができる。特に、フレームシーケンシャル方式の映像データは、低フレームレートであることが多いので、アップコンバートでより高いフレームレートの立体映像を実現することができる。

画質制御部３９は、入力された映像信号に対して、制御部２３の制御に基づいた明るさ調整、コントラスト調整及び色相調整等の画質調整処理を施し、垂直同期信号に同期させて合成部４１に出力する。

視差量抽出部４０は、映像変換部３８により、フレームシーケンシャル方式の映像フォーマットに変換された立体視表示用の映像信号に対して、その左目用映像フレームと右目用映像フレームとの間の映像の比較を行ない、視差量を抽出する。視差量抽出部４０による視差量の抽出処理は、左目用映像フレームに表示されている物体の位置を基準として、右目用映像フレームに表示されている同じ物体の左右方向の位置ずれを、画素数で示すことによって行なわれる。この視差量抽出処理は、連続するフレームで表示される同じ物体の動き位置を検出するための動きベクトルの技術を利用することで容易に実現することができる。

具体的には、画面上で水平方向に１９２０個配列された画素に１〜１９２０の番号を振り、左目用映像フレームに表示されている物体の所定位置の画素の番号から、右目用映像フレームに表示されている物体の同じ所定位置の画素の番号を減算することにより、視差量を画素数で示すことができる。

この場合、視差量が負値のときは、左目用映像より右目用映像が右側に存在することになり、物体は画面よりも奥側で結像される映像となる。また、視差量が正値のときは、左目用映像より右目用映像が左側に存在することになり、物体は画面よりも手前で結像される映像となる。

そして、視差量抽出部４０によって抽出された視差量は、映像生成部として機能するＯＳＤ位置算出部４２に供給される。ＯＳＤ位置算出部４２は、入力された視差量に基づいて、ＯＳＤを立体視表示させる際の表示位置を補正する計算を行ない、その計算結果を示す視差制御信号を出力する。

なお、ＯＳＤ位置算出部４２は、視差量抽出部４０で抽出した視差量が時間軸方向の変動がない状態、または、視差量が時間軸方向に緩やかに変動している映像表示状態のときに、ＯＳＤを立体視表示させる際の表示位置を補正する計算を実行する。すなわち、視差量が時間軸方向に激しく変動している場合は、映像が奥行き方向に激しく動いている状態であり、この状態では視聴者は映像に意識が向いているため、重畳するＯＳＤも奥行き方向に激しく動くと見苦しくなるからである。このため、ＯＳＤ位置算出部４２は、視差量が激しく変動している状態では、視差量の変動がすくないときに算出した結果を示す視差制御信号を出力している。

ＯＳＤ位置算出部４２から出力される視差制御信号は、ＯＳＤ立体変換部４３に供給される。このＯＳＤ立体変換部４３には、ＯＳＤ信号生成部１９から出力されるＯＳＤ信号が、入力端子４４を介して供給されている。ＯＳＤ立体変換部４３は、視差制御信号に基づいて、入力されたＯＳＤ信号から、左目用映像フレームに重畳する左目用ＯＳＤ信号と、右目用映像フレームに重畳する右目用ＯＳＤ信号とを生成し、ＯＳＤバッファ４５に出力し記憶させている。

具体的に言えば、ＯＳＤ立体変換部４３は、ＯＳＤ信号生成部１９から明るさ調整用のＯＳＤ信号が供給された場合、映像変換部３８によって形成される水平方向１９２０画素×垂直方向１０８０ラインの映像サイズのフレームシーケンシャル方式の映像フォーマット上において、その左目用映像フレームと右目用映像フレームとに、視差制御信号に基づいた画素数分の水平方向の視差量（位置ずれ）を有する、左目用の明るさ調整用ＯＳＤと右目用の明るさ調整用ＯＳＤとをそれぞれ表示させるように、ＯＳＤバッファ４５上に左目用ＯＳＤ信号と右目用ＯＳＤ信号とを記憶させている。そして、このＯＳＤバッファ４５に記憶された左目用ＯＳＤ信号と右目用ＯＳＤ信号とは、垂直同期信号に同期して合成部４１に出力される。

このため、合成部４１は、画質制御部３９から出力される映像信号と、ＯＳＤバッファ４５から出力される映像信号とを合成する。この場合、画質制御部３９から出力される左目用映像フレームの映像信号にＯＳＤバッファ４５から出力される左目用ＯＳＤ信号が重畳され、画質制御部３９から出力される右目用映像フレームの映像信号にＯＳＤバッファ４５から出力される右目用ＯＳＤ信号が重畳される。

そして、合成部４１で合成された映像信号は、フレーム変換部４６に供給されて、垂直同期周波数を２倍に変換されて、つまり、フレーム周波数を倍速化された後、出力端子４７から上記映像処理部２０を介してＬＣＤパネル３のＬＣＤ３ａに出力される。これにより、ＬＣＤパネル３のＬＣＤ３ａでは、左目用ＯＳＤ信号が重畳された左目用映像フレームと、右目用ＯＳＤ信号が重畳された右目用映像フレームとが交互に表示される。すなわち、映像表示部として機能するＬＣＤ３ａは、左目用映像フレームと右目用映像フレームとを時分割で出力する機能を有している。

また、フレーム変換部４６で生成されるフレーム同期信号は、眼鏡制御部４８に供給される。眼鏡制御部４８は、フレーム変換部４６から供給されたフレーム同期信号に基づいて左目用及び右目用のシャッタ制御信号を生成し、出力端子４９を介して視聴者の掛けている立体視用眼鏡５０に出力している。

図４は、立体視用眼鏡５０の構成を示すブロック図である。図４に示すように、立体視用眼鏡５０は、液晶シャッタ眼鏡５１と、液晶シャッタ眼鏡制御装置５２と、を備えている。

液晶シャッタ眼鏡５１は、左眼の視界を開放または遮蔽するための左眼液晶シャッタ（Ｌシャッタ）５１１と、右眼の視界を開放または遮蔽するための右眼液晶シャッタ（Ｒシャッタ）５１２とを有しており、視聴者は、この液晶シャッタ眼鏡５１を装着して、交互に表示される左眼用の画像と右眼用の画像とを左眼と右眼とで交互に鑑賞することにより、立体視を体感する。

図４に示すように、液晶シャッタ眼鏡制御装置５２は、デジタルテレビジョン１に対して左眼用の画像と右眼用の画像とを交互に表示させるためのフレームデータを出力する合成処理部１７が、当該フレームデータと共に出力するフレーム同期信号を入力し、このフレーム同期信号に基づき、Ｌシャッタ５１１およびＲシャッタ５１２を開閉させるためのシャッタ制御信号Ｌおよびシャッタ制御信号Ｒを生成して液晶シャッタ眼鏡５１に供給する。そして、液晶シャッタ眼鏡制御装置５２は、このシャッタ制御信号Ｌおよびシャッタ制御信号Ｒを自動調整するための自動調整部５２１を備えている。

合成処理部１７の眼鏡制御部４８は、左目用映像が表示されているとき立体視用眼鏡５０の右目のＲシャッタ５１２を閉じ、右目用映像が表示されているとき立体視用眼鏡５０の左目のＬシャッタ５１１を閉じるように制御しており、これにより、視聴者に立体視映像を認識させるようにしている。

なお、信号処理部１６から出力されるデジタルの映像信号が、通常の平面視（２次元）表示用の映像信号である場合、映像変換部３８からフレームパッキング方式の映像フォーマットで出力される左目用映像フレームと右目用映像フレームとは、全く同じ映像となる。このため、視差量抽出部４０で抽出される視差量は０となり、ＯＳＤ立体変換部４３は、ＯＳＤ信号生成部１９から供給されたＯＳＤ信号を、フレームシーケンシャル方式の映像フォーマットの左目用映像フレームと右目用映像フレームとで同じ位置に表示させるように、ＯＳＤバッファ４５に記憶させる。これにより、合成部４１からは、ＯＳＤ信号の重畳された平面視（２次元）表示用の映像信号が出力されることとなり、その映像信号がフレーム変換部４６でフレーム周波数を倍速変換された後、出力端子４７から映像処理部２０を介してＬＣＤパネル３のＬＣＤ３ａに出力され、通常の２次元表示用の映像として表示されることになる。

デジタルテレビジョン１によれば、ＯＳＤを表示する際、立体視表示する左目用映像フレームと右目用映像フレームとの視差量に基づいて、左目用ＯＳＤ信号と右目用ＯＳＤ信号との視差量を決定し、左目用及び右目用映像フレームの映像信号と左目用及び右目用ＯＳＤ信号とを合成するようにしている。このため、ＯＳＤを立体視映像上に違和感なく表示させることが可能となり、視聴者が立体視映像の視聴中に表示されたＯＳＤの判読や、立体視映像の視聴中にＯＳＤを表示させて各種の調整及び設定等の操作を行なうことが容易にできるようになり、視聴者にとっての取り扱いを便利にすることができるようになる。

なお、本実施形態にかかるデジタルテレビジョン１では、立体視映像の表示中にＯＳＤを表示させることについて説明したが、表示させる情報としてはＯＳＤに限るものではなく、例えば、放送や、光ディスク２８、ハードディスク３０ａまたはネットワークサーバ３５，３６等から取得した映像信号に基づく表示映像とは別個に、デジタルテレビジョン１が独自に発生して表示可能な画面表示信号に広く適用可能である。

次に、本実施形態にかかるデジタルテレビジョン１の特徴的な機能を有する映像処理部２０について詳述する。図５は、映像処理部２０の構成を示すブロック図である。図５に示すように、映像処理部２０は、合成処理部１７で生成された左目用映像フレームが供給される第１のバックライト制御部であるバックライト制御部２０１Ｌと、合成処理部１７で生成された右目用映像フレームが供給される第２のバックライト制御部であるバックライト制御部２０１Ｒと、バックライト制御信号生成部２０２とを備えている。

バックライト制御部２０１Ｌおよびバックライト制御部２０１Ｒは、合成処理部１７で生成された左目用映像フレームおよび右目用映像フレームに応じて、ＬＣＤパネル３のバックライト３ｂを構成する各ＬＥＤの発光量を制御する。より詳細には、画面（フレーム）を分割してエリアごとに、ＬＣＤパネル３のバックライト３ｂを構成する各ＬＥＤの発光量を制御する。例えば、エリアごとの明るさを検出して、ピーク輝度を明るくするなどの補正を追加する。これにより、光の明暗をエリアごとにコントロールすることができるので、メリハリのある映像を表示することができるようになる。このようにしてバックライト制御部２０１Ｌで生成された左目映像用バックライト制御信号と、バックライト制御部２０１Ｒで生成された右目映像用バックライト制御信号とは、バックライト制御信号生成部２０２に供給される。

加えて、バックライト制御部２０１Ｌおよびバックライト制御部２０１Ｒは、画面全体（フレーム全体）のヒストグラムを利用して黒面積を把握するとともに、エリアごとのバックライト３ｂを構成するＬＥＤの点灯値に応じた映像最適化処理を実行する。これにより、各シーンでコントラスト感を高め、きめ細かい階調性を実現することができる。このようにしてバックライト制御部２０１Ｌで最適化された左目用映像フレームと、バックライト制御部２０１Ｒで最適化された右目用映像フレームとは、ＬＣＤパネル３のＬＣＤ３ａに供給される。

バックライト制御信号生成部２０２は、概略的には、バックライト制御部２０１Ｌで生成された左目映像用バックライト制御信号と、バックライト制御部２０１Ｒで生成された右目映像用バックライト制御信号とを、マージしてバックライト制御信号を生成する。ここで、図６はバックライト制御信号生成部２０２の構成を示すブロック図である。図６に示すように、バックライト制御信号生成部２０２は、バックライト制御信号入力部３０１Ｌと、バックライト制御信号入力部３０１Ｒと、信号変換部３０２と、点灯制御部である遅延制御部３０３とを備えている。

バックライト制御信号入力部３０１Ｌは、バックライト制御部２０１Ｌで生成された左目映像用バックライト制御信号を入力する。また、バックライト制御信号入力部３０１Ｒは、バックライト制御部２０１Ｒで生成された右目映像用バックライト制御信号を入力する。

信号変換部３０２は、バックライト制御信号入力部３０１Ｌおよびバックライト制御信号入力部３０１Ｒで受け取ったバックライト制御信号（左目映像用バックライト制御信号および右目映像用バックライト制御信号）を、ＬＣＤパネル３のバックライト駆動部３ｃが受け取れる形に変換する。すなわち、信号変換部３０２は、左目映像用バックライト制御信号と右目映像用バックライト制御信号とを順番に並べてマージした新たなバックライト制御信号を生成する。

遅延制御部３０３は、ＬＣＤパネル３のＬＣＤ３ａからシーケンシャルに出力される映像（左目用映像フレームおよび右目用映像フレーム）に同期させてバックライト３ｂを点灯させるために、信号変換部３０２で生成したバックライト制御信号を遅延させる。

そして、バックライト制御信号生成部２０２から出力されたバックライト制御信号を受け取ったＬＣＤパネル３のバックライト駆動部３ｃは、バックライト制御信号に基づいてバックライト３ｂを点灯する。

このように本実施形態のデジタルテレビジョン１によれば、バックライト制御部２０１Ｌで生成された左目映像用バックライト制御信号と、バックライト制御部２０１Ｒで生成された右目映像用バックライト制御信号とを順番に並べてマージした新たなバックライト制御信号を信号変換部３０２で生成するとともに、ＬＣＤパネル３のＬＣＤ３ａからシーケンシャルに出力される左目用映像フレーム及び右目用映像フレームに同期させて、信号変換部３０２で生成されたバックライト制御信号に基づいてバックライト３ｂを点灯させることにより、フレームシーケンシャル方式の映像フォーマットで送られた右目用映像と左目用映像とに対して高精度なバックライト制御を実行することができるので、コントラスト比の高い立体映像を実現することができる。

また、本実施形態のデジタルテレビジョン１によれば、左目用映像フレームおよび右目用映像フレームを、バックライト制御部２０１Ｌおよびバックライト制御部２０１Ｒによってそれぞれ処理するようにしたので、単一のバックライト制御部を用いる場合に比べて高いフレームレートを実現することができる。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

１立体映像出力装置
３ａ映像表示部
３ｂ、３ｃバックライト部
３８映像変換部
２０１Ｌ第１のバックライト制御部
２０１Ｒ第２のバックライト制御部
３０２信号変換部
３０３点灯制御部

実施形態の立体映像出力装置は、相互に視差を有する時分割された立体視表示用の左目用映像フレーム及び右目用映像フレームに基づく立体視映像を表示する映像表示部と、前記映像表示部を背面から照射するバックライト部と、前記左目用映像フレームに応じて、前記バックライト部の発光量を制御するための左目映像用バックライト制御信号を生成する第１のバックライト制御部と、前記右目用映像フレームに応じて、前記バックライト部の発光量を制御するための右目映像用バックライト制御信号を生成する第２のバックライト制御部と、前記第１のバックライト制御部で生成された前記左目映像用バックライト制御信号と、前記第２のバックライト制御部で生成された前記右目映像用バックライト制御信号とを順番に並べてマージした新たなバックライト制御信号を生成する信号変換部と、前記映像表示部からシーケンシャルに出力される前記左目用映像フレーム及び前記右目用映像フレームに同期させて、前記信号変換部で生成された前記バックライト制御信号に基づいて前記バックライト部を点灯させる点灯制御部と、を備える。

実施形態のバックライト制御方法は、相互に視差を有する時分割された立体視表示用の左目用映像フレーム及び右目用映像フレームに基づく立体視映像を表示する映像表示部と、前記映像表示部を背面から照射するバックライト部と、を備える立体映像出力装置におけるバックライト制御方法であって、前記左目用映像フレームに応じて、前記バックライト部の発光量を制御するための左目映像用バックライト制御信号を生成する第１のバックライト制御工程と、前記右目用映像フレームに応じて、前記バックライト部の発光量を制御するための右目映像用バックライト制御信号を生成する第２のバックライト制御工程と、前記第１のバックライト制御工程で生成された前記左目映像用バックライト制御信号と、前記第２のバックライト制御部で生成された前記右目映像用バックライト制御信号とを順番に並べてマージした新たなバックライト制御信号を生成する信号変換工程と、前記映像表示部からシーケンシャルに出力される前記左目用映像フレーム及び前記右目用映像フレームに同期させて、前記信号変換工程で生成された前記バックライト制御信号に基づいて前記バックライト部を点灯させる点灯制御工程と、を含む。
実施形態の立体映像出力装置は、相互に視差を有する立体視表示用の左目用映像フレーム及び右目用映像フレームに基づく立体視映像を出力する立体映像出力装置であって、前記左目用映像フレームに応じて、バックライトの発光量を制御するための左目映像用バックライト制御信号を生成する第１のバックライト制御部と、前記右目用映像フレームに応じて、前記バックライトの発光量を制御するための右目映像用バックライト制御信号を生成する第２のバックライト制御部と、前記第１のバックライト制御部で生成された前記左目映像用バックライト制御信号と、前記第２のバックライト制御部で生成された前記右目映像用バックライト制御信号とをマージした新たなバックライト制御信号を生成する信号変換部と、映像表示部からシーケンシャルに出力される前記左目用映像フレーム及び前記右目用映像フレームに同期させて、前記信号変換部で生成された前記バックライト制御信号に基づいて前記バックライトを点灯させる点灯制御部と、を備える。

Claims

相互に視差を有する時分割された立体視表示用の左目用映像フレーム及び右目用映像フレームに基づく立体視映像を表示する映像表示部と、
前記映像表示部を背面から照射するバックライト部と、
前記左目用映像フレームに応じて、前記バックライト部の発光量を制御する第１のバックライト制御部と、
前記右目用映像フレームに応じて、前記バックライト部の発光量を制御する第２のバックライト制御部と、
前記第１のバックライト制御部で生成された左目映像用バックライト制御信号と、前記第２のバックライト制御部で生成された右目映像用バックライト制御信号とを順番に並べてマージした新たなバックライト制御信号を生成する信号変換部と、
前記映像表示部からシーケンシャルに出力される前記左目用映像フレーム及び前記右目用映像フレームに同期させて、前記信号変換部で生成された前記バックライト制御信号に基づいて前記バックライト部を点灯させる点灯制御部と、
を備えることを特徴とする立体映像出力装置。
前記バックライト部は、多数のＬＥＤで構成されている、
ことを特徴とする請求項１記載の立体映像出力装置。
前記第１のバックライト制御部および前記第２のバックライト制御部は、前記左目用映像フレーム及び前記右目用映像フレームを分割したエリアごとに、前記バックライト部を構成する前記各ＬＥＤの発光量を制御する、
ことを特徴とする請求項２記載の立体映像出力装置。
前記第１のバックライト制御部および前記第２のバックライト制御部は、前記左目用映像フレーム及び前記右目用映像フレームの全体のヒストグラムを利用して黒面積を把握するとともに、前記左目用映像フレーム及び前記右目用映像フレームを分割したエリアごとの前記バックライト部を構成する前記各ＬＥＤの点灯値に応じた映像最適化処理を実行する、
ことを特徴とする請求項２記載の立体映像出力装置。
前記左目用映像フレームと前記右目用映像フレームとを時分割で出力して前記映像表示部において交互に表示させるフレームシーケンシャル方式以外の立体視表示用の映像信号を、フレームシーケンシャル方式の立体視表示用の映像信号に変換する映像変換部を備える、
ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一記載の立体映像出力装置。
前記映像変換部は、低解像度または中解像度の画像信号から本来の画素値を推定して画素を増やすことにより、高解像度の画像信号を復元する超解像処理を実行する、
ことを特徴とする請求項５記載の立体映像出力装置。
前記映像変換部は、フレームを内挿又は外挿することによるフレームレートのアップコンバータ処理を実行する、
ことを特徴とする請求項５記載の立体映像出力装置。
相互に視差を有する時分割された立体視表示用の左目用映像フレーム及び右目用映像フレームに基づく立体視映像を表示する映像表示部と、前記映像表示部を背面から照射するバックライト部と、を備える立体映像出力装置におけるバックライト制御方法であって、
前記左目用映像フレームに応じて、前記バックライト部の発光量を制御する第１のバックライト制御工程と、
前記右目用映像フレームに応じて、前記バックライト部の発光量を制御する第２のバックライト制御工程と、
前記第１のバックライト制御工程で生成された左目映像用バックライト制御信号と、前記第２のバックライト制御部で生成された右目映像用バックライト制御信号とを順番に並べてマージした新たなバックライト制御信号を生成する信号変換工程と、
前記映像表示部からシーケンシャルに出力される前記左目用映像フレーム及び前記右目用映像フレームに同期させて、前記信号変換工程で生成された前記バックライト制御信号に基づいて前記バックライト部を点灯させる点灯制御工程と、
を含むことを特徴とするバックライト制御方法。