JP2012175635A - Image display control circuit, image display control method, and image display system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、3D(立体)表示方式の画像表示制御回路、画像表示制御方法、及び画像表示システムに関し、特にフレームシーケンシャル方式の画像表示制御回路、画像表示制御方法、及び画像表示システムに関する。 The present invention relates to a 3D (stereoscopic) display image display control circuit, an image display control method, and an image display system, and more particularly to a frame sequential image display control circuit, an image display control method, and an image display system.
3D眼鏡を用いた3D表示方式には、表示装置の違いで、左右の画像を連続的に表示するフレームシーケンシャル方式、同時に列ごとに表示するサイドバイサイド方式、同時にラインごとに表示するラインバイライン方式の3種類がある。左右の画像の偏光を表示装置側で実施するパッシブ方式、3D眼鏡側で行うアクティブ方式がある。 The 3D display method using 3D glasses includes a frame sequential method for continuously displaying left and right images, a side-by-side method for displaying each column at the same time, and a line-by-line method for displaying each line at the same time. There are three types. There is a passive method in which left and right images are polarized on the display device side, and an active method in which the 3D glasses side performs.
ここで、フレームシーケンシャル方式の3D表示装置について説明する。非特許文献1に記載されているように、立体画像表示装置には、右眼用画像と左目用画像とが交互に表示される。これを、パッシブ方式の偏光フィルター又はアクティブ方式の液晶シャッタを装備した3D眼鏡を通して、左右の眼に必要な画像のみを伝達する。これにより、左右の眼の視差が再現し、立体視が可能となる。
Here, a frame sequential 3D display device will be described. As described in Non-Patent
図14は、従来の表示システムを示すブロック図である。表示システム100は、画像制御回路117、表示装置114、及び3D眼鏡115を有する。画像制御回路からは、画像信号Pixel、水平同期信号HS、垂直同期信号VS、左右フレーム区別信号L/R、及びクロック信号CLKを表示装置114に出力する。
FIG. 14 is a block diagram showing a conventional display system. The
表示装置114は、左右の画像表示回路105、106と出力同期回路112とを有する。入力信号は、Pixel×2,HS×2、VS×2、L,R,CLK×2である。パッシブ方式の場合、出力は、同期出力回路112で変調された偏光が異なる左右画像である。表示画像105、106は同一画面に表示されるが、偏光の向きが異なる。アクティブ方式の場合は、出力は、左右画像信号と、出力同期回路112にて無線(電波、赤外線)に変調された左フレーム区別信号L、右フレーム区別信号Rである。出力同期回路112は、信号L/Rを無線に変調して出力する。無線の方式は電波、あるいは赤外線など目に見えない高速な伝送手段が使用される。
The
3D眼鏡115は、右眼鏡シャッタ104と左眼鏡シャッタ103とから構成される。右眼鏡シャッタ104及び左眼鏡シャッタ103は、偏光の向きが異なり、信号L/RのON時に表示装置114の左右と同相の偏向特性を有する。シャッタは、液晶シャッタからなる。右眼鏡シャッタ104は、表示装置114の出力同期回路112から発信される無線信号Rを受信する手段を有し、これに同期して開閉する。左眼鏡シャッタ103は、表示装置114の出力同期回路112から発信される無線信号Lを受信する手段を有し、これに同期して開閉する。
The
図15は、従来の画像表示システムの動作を説明するための図である。2D画像108と3D画像107は、同様の画像となる。すなわち、入力画像(2D画像)の右画像、左画像のフレーム出力に同期して出力同期回路112より右眼鏡シャッタ104、左眼鏡シャッタ103を開閉する同期信号を出力することで、ユーザは、右眼鏡を介して右フレーム画像を得て、左眼鏡を介して左フレーム画像を得る。
FIG. 15 is a diagram for explaining the operation of the conventional image display system. The
図16は、従来の3D表示画像を示す概念図である。表示装置には、視差を含むフレームシーケンシャル方式の3D画像が、左眼画像105と右目画像106を時間比率1:1で表示される。3D眼鏡の左眼鏡シャッタ103と右眼鏡シャッタ104を左右閉の状態から、左開→左閉→右開→右閉→・・・を繰り返す。これにより、3D視聴者は時間比率1:1の左右3D画像107を得る。同様に3D眼鏡を装着しない2D視聴者は、視差を含む2D画像108を得る。
FIG. 16 is a conceptual diagram showing a conventional 3D display image. On the display device, a frame sequential 3D image including parallax is displayed with a
このように、従来の3D表示画像においては、左右の輝度が同じ動画を使用しているために、3D眼鏡を所持しない2D視聴者は、クロストーク(左右画像のずれ)の大きい認識できない画像を視聴することになる。すなわち、3D用の動画は、3D眼鏡なしでは、左右の画像の輝度が同じとなり、視差分ずれた画像が重なってみえるため、2D画像としての認識がしづらいという問題点がある。 As described above, in the conventional 3D display image, since the moving images having the same luminance on the left and right are used, a 2D viewer who does not have 3D glasses cannot recognize an image with a large crosstalk (shift between left and right images). I will watch it. That is, the 3D moving image has the problem that without 3D glasses, the left and right images have the same brightness, and the images shifted by the amount of parallax appear to overlap, making it difficult to recognize as a 2D image.
本発明に係る画像表示制御回路は、フレームシーケンシャル方式に対応した3D画像用の画像表示制御回路であって、入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、当該左右の画像の出力を制御する制御回路を有するものである。 An image display control circuit according to the present invention is an image display control circuit for a 3D image corresponding to a frame sequential method, and the right and left images are displayed so that at least one of display times or luminances of the input left and right images is different from each other. It has a control circuit for controlling the output of an image.
本発明に係る画像表示制御方法は、フレームシーケンシャル方式に対応した3D画像用の画像表示制御方法であって、入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、当該左右の画像の出力を制御するものである。 An image display control method according to the present invention is an image display control method for 3D images corresponding to a frame sequential method, and the left and right images are controlled so that at least one of display times or luminances of input left and right images is different from each other. It controls image output.
本発明に係る画像表示システムは、フレームシーケンシャル方式に対応した3D画像用の画像表示制御回路と、前記画像表示制御回路から出力される左右の画像を表示する表示装置と、前記表示装置により同期制御される左右の眼鏡シャッタを有する3D眼鏡と、を備え、前記画像表示制御回路は、入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、当該左右の画像の出力を制御する制御回路を有するものである。 An image display system according to the present invention includes an image display control circuit for 3D images corresponding to a frame sequential method, a display device that displays left and right images output from the image display control circuit, and synchronous control by the display device. 3D glasses having left and right eyeglass shutters, and the image display control circuit controls the output of the left and right images so that at least one of the display time or the luminance of the input left and right images is different from each other. It has a control circuit.
本発明においては、入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、左右の画像の出力を制御するため、3D画像用の表示を3D眼鏡なしで見た際の2D画像における左右画像のずれを低減することができる。 In the present invention, in order to control the output of the left and right images so that at least one of the display time or the brightness of the input left and right images is different from each other, the 2D image when the display for 3D images is viewed without 3D glasses The shift between the left and right images can be reduced.
本発明によれば、3D眼鏡なしでも左右の画像のクロストークを低減した画像表示制御回路、画像表示制御方法、及び画像表示システムを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an image display control circuit, an image display control method, and an image display system in which crosstalk between left and right images is reduced without 3D glasses.
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。この実施の形態は、本発明を、フレームシーケンシャル方式の立体画像表示システムに適用したものである。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings. In this embodiment, the present invention is applied to a frame sequential stereoscopic image display system.
本実施の形態においては、3D画像表示には影響を与えることがないように、入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いと異なるように左右の画像の出力を制御する。このことにより当該画像を2Dで見ても、従来のように視差が大きすぎて画像を認識しづらいという現象を低減するものである。 In the present embodiment, the output of the left and right images is controlled so that at least one of the display time or luminance of the input left and right images is different from each other so as not to affect the 3D image display. As a result, even when the image is viewed in 2D, the phenomenon that the parallax is too large and the image is difficult to recognize is reduced.
本発明の実施の形態1.
図1は、本実施の形態にかかる画像表示システムを示すブロック図である。画像表示システム1は、画像制御回路17と表示装置14、及び3D眼鏡15より構成される。画像制御回路17と表示装置14間の信号は電気的に接続される。表示装置14から3D眼鏡15への信号は光学的、又は電磁界的な手段により送信される。なお、本実施の形態においては、画像制御回路17と表示装置14とを別々の装置として説明するが、画像制御回路17は、表示装置14に含まれてもよいことは勿論である。
FIG. 1 is a block diagram showing an image display system according to the present embodiment. The
画像制御回路17は、入力された左右の画像の表示時間が互いに異なるよう当該左右の画像の出力を制御するものである。本実施の形態においては、画像制御回路17は、単位時間当たりのフレーム数を2倍にし、左右の画像の表示比率を1:3に変換する。この画像制御回路17は、画像入力回路10、画像フレームメモリ13、画像出力回路16、制御回路11、及びクロック生成回路としてのPLL18、分周回路19によって構成される。
The
入力信号は、画像信号:Pixel、水平同期信号:HS、垂直同期信号:VS、左右フレーム区別信号:L/R、クロック信号:CLKである。出力信号は、左フレーム区別信号:L、右フレーム区別信号:R、画像信号:Pixel×2、水平同期信号:HS×2、垂直同期信号:VS×2、クロック信号:CLK×2である。なお、信号名末尾の×2は、フレームレートが入力信号の2倍速であることを示す。以下に、各ブロックの詳細について説明する。 The input signals are an image signal: Pixel, a horizontal synchronization signal: HS, a vertical synchronization signal: VS, a left / right frame discrimination signal: L / R, and a clock signal: CLK. The output signals are a left frame discrimination signal: L, a right frame discrimination signal: R, an image signal: Pixel × 2, a horizontal synchronization signal: HS × 2, a vertical synchronization signal: VS × 2, and a clock signal: CLK × 2. Note that x2 at the end of the signal name indicates that the frame rate is twice that of the input signal. Details of each block will be described below.
先ず、画像入力回路10について説明する。図2は、画像入力回路10を示すブロック図である。画像入力回路10は、ラインバッファ31(8bitx3)、アドレス生成回路34、第1の変換回路としてのRGB−YCbCr変換回路32(ITU−BT.601)、及び64bitレジスタ(4pixelx16bit)から構成される。入力信号は、画像データ:Pixel、水平同期信号:HS、クロック信号:CLK、4分周クロック信号:CLK1/4である。出力信号は、4画素分画像データ:Idata64である。
First, the
アドレス生成回路34は、水平同期信号HSの立ち上がりでリセットされ、クロックをカウントしてインクリメントしたアドレスをラインバッファ31に出力する。ラインバッファ31は、画像信号:Pixelを入力とし、RGB−YCBCR変換回路32(ITU−BT.601)に画像データを出力する。RGB−YCBCR変換回路32は、画像データをRGBからYCBCRに変換することで、24bitから16bitにデータ圧縮し、64bitレジスタ33に出力する。64bitレジスタ33は、4画素分まとめることで、帯域を周波数からバス幅に変換して、周波数を落とす。
The
このように、本実施の形態においては、画像フレームメモリ13の前段に、入力信号をRGB信号からYCbCr信号に変換する第1の変換回路としてRGB−YCbCr変換回路32を備える。そして、画像出力回路16、すなわち画像フレームメモリ13の後段に、YCbCr信号をRGB信号に変換する第2の変換回路(後述のYCbCr−RGB変換回路35)を備える。このことにより、画像データを圧縮することができ、画像フレームメモリ13に格納する画像データ量を少なくすることができる。すなわち、メモリの容量を小さくすることができる。
As described above, in the present embodiment, the RGB-
次に、画像フレームメモリ13について説明する。図3は、フレームメモリを示すブロック図である。フレームメモリ13は、左画面の2ポートメモリ42と右画面の2ポートメモリ41で構成される。書き込み速度と読み出し速度は異なり、読み出しは書き込みの倍速で行われる。入力端子は、入力画像データ:Idata64、フレームライト信号:FWR、左右フレーム区別信号:L/R、入力アドレス信号:IA、書き込みクロック信号:CLK1/4、フレームリード信号:FRD、出力左画面信号:L、出力アドレス信号:OA、読み出しクロック信号:CLK1/2である。出力端子は、出力画像データ:Odata64である。図4は、この画像フレームメモリ13のタイミングチャートを示す図である。
Next, the
左右フレーム区別信号L/R、出力左画面信号Lは、反転回路43、44を利用して左右画面2ポートメモリ41の選択に使用される。セレクタ45は、右画面2ポートメモリ41と左画面の2ポートメモリ42の出力を選択して出力する。フレームメモリ13の出力画像データOdata64は画像出力回路16の入力に接続される。
The left and right frame discrimination signal L / R and the output left screen signal L are used for selection of the left and right screen 2-
この画像フレームメモリ13は、書き込みクロック信号CLK1/4の2倍の速度の読み出しクロック信号CLK1/2により、入力画像データ:Idata64を出力するものである。ここで、図4に示すように、本実施の形態においては、出力左画面信号のHiの期間がLowの期間の3倍となっている。すなわち、右画像を1フレーム出力したら、左画像を3フレーム出力する構成となっている。
The
次に、画像出力回路16について説明する。図5は、画像出力回路16を示すブロック図である。画像出力回路16は、64bitレジスタ36(4pixelx16bit)、YCbCr−RGB変換回路35(ITU−BT.601)、RGBデータに対応したラインバッファ37(8bit×3)、アドレス生成回路38から構成される。入力信号は、4画素分画像データ:Idata64、水平同期信号:HS×2、2分周クロック:CLK1/2、倍速クロック:CLK×2である。出力信号は、画像データ:Pixel×2である。
Next, the
64bitレジスタ36は、4画素分まとめて読み込み、帯域をバス幅から周波数に変換して、1画素ごとに分離する。YCbCr−RGB変換回路35は、画像データをYCbCr信号からRGB信号に変換することで、16bitから24bitにデータ復元し、ラインメモリ37に出力する。ラインメモリ37は、YCbCr−RGB変換回路35のデータを1ライン分溜めて、画像信号:Pixel×2として出力する。アドレス生成回路38は、HS×2の立ち上がりでリセットされ、クロックCLK×2をカウントしてインクリメントしたアドレスをラインメモリ37に出力する。
The 64-
画像制御回路17のPLL16は、入力クロックCLKを逓倍し、システムクロックを発生させる。画像の入力クロックとシステムクロックは分離してもよい。動画の処理量は、例えば、HDTV(1920*1080)、60フレーム×2(左右)+5%blanking(HS(水平同期)やVS(垂直同期)信号に必要な時間が全体の5%)では、262MHzとなる。この画像制御回路17は、画像出力回路16により、画像フレームメモリ13から左右の画像のうち1フレーム分の右画像を読み出した後、同一フレームを3回繰り返して読み出すことで、3フレーム分の左画像を読み出す。なお、本実施の形態においては、フレームレートを倍速として、通常左右画像を1フレームずつ、2フレーム出力する間に、4フレームの画像を出力する。その際、右画像を1フレーム、左画像を3フレーム出力する。ここで、画像出力回路16は、左右画像の一方を1フレーム出力したら、他方を(2N−1)(Nは2以上の整数)フレーム出力する。すなわち、一方を1フレーム、他方を5フレーム、一方を1フレーム、他方を7フレーム等として出力する。その際、好ましくは、読み出しに使用するクロックもN倍のクロックとする。これにより、左右画像のうち他方の表示期間を一方の表示期間より長くしても、3D表示とした際に、フレームレートが遅くならない。
The
3D画像を見る際には、一方の1フレーム目と他方のNフレーム目が3D眼鏡に表示されるようにすればよい。すなわち、右画像1フレーム、左画像3フレーム表示する場合(N=2)、右画像の1フレーム目と、左画像の2フレーム目を視聴できるよう3D眼鏡のシャッタを制御する。また、右画像1フレーム、左画像5フレーム表示する場合(N=3)、右画像の1フレーム目と、左画像の3フレーム目を視聴できるよう3D眼鏡のシャッタを制御する。同じく、右画像1フレーム、左画像7フレーム表示する場合(N=4)、右画像の1フレーム目と、左画像の4フレーム目を視聴できるよう3D眼鏡のシャッタを制御する。 When viewing a 3D image, one frame and the other N frame may be displayed on the 3D glasses. That is, when displaying one frame of the right image and three frames of the left image (N = 2), the shutter of the 3D glasses is controlled so that the first frame of the right image and the second frame of the left image can be viewed. When displaying one frame of the right image and five frames of the left image (N = 3), the shutter of the 3D glasses is controlled so that the first frame of the right image and the third frame of the left image can be viewed. Similarly, when displaying one frame of the right image and seven frames of the left image (N = 4), the shutter of the 3D glasses is controlled so that the first frame of the right image and the fourth frame of the left image can be viewed.
次に、制御回路11について説明する。図6は、制御回路11を示すブロック図である。制御回路11は、上述のように画像出力回路16が、画像フレームメモリ13から右画像を1フレーム、左画像を(2N−1)フレーム読み出すよう制御すると共に、右フレームを読み出す第1のタイミング及び左画像のNフレーム目を読み出す第2のタイミングのそれぞれ第1及び第2の同期信号L、Rを生成し、出力同期回路12に供給する。L、R信号は、表示装置14を介してユーザの使用する3D眼鏡15に供給され、右眼鏡シャッタ4及び左眼鏡シャッタ3のシャッタを切り替える。
Next, the
この制御回路11は、アドレス生成回路51(フレームメモリ書き込み用)、アドレス生成回路52(フレームメモリ読み出し用)、IXカウンタ53、IYカウンタ54、OXカウンタ55、OYカウンタ56、Xレジスタ(X−REG)57、Yレジスタ(Y−REG)58、HS×2生成回路59、VS×2生成回路60、分周回路61、VS×2カウンタ64、Lレジスタ(L−REG)62、Rレジスタ(R−REG)63、L生成回路65、及びR生成回路66より構成される。ここで、VS×2カウンタ64がN倍垂直同期信号をカウントするカウンタとして機能し、L生成回路65がカウンタのカウント値に基づいて第1の同期信号を生成する第1の同期信号生成部として機能し、R生成回路66がカウンタのカウント値に基づいて第2の同期信号を生成する第2の同期信号生成部として機能する。
The
IXカウンタ53は、入力クロックCLKを水平同期信号HSでカウントし、X画素数をXレジスタ57に出力する。水平同期HSがLレベルになったときに値をクリアする。Xレジスタ57は、X画素数を示す19bitのレジスタである。IXカウンタの値が小さくなったときに値を保持する。つまり、IXカウンタ53は、HSの期間、CLKをカウントし、HSの反転で、カウントをリセットする。リセット時にIXカウンタ53の出力値が小さくなるため、Xレジスタ57には、IXカウンタの最大値が保存される。
The IX counter 53 counts the input clock CLK with the horizontal synchronization signal HS and outputs the number of X pixels to the
IYカウンタ54は、水平同期HSを、垂直同期VSでカウントし、Y画素数をYレジスタ58に出力する。Yレジスタ58は、Y画素数を示す17bitのレジスタである。これらにより画像サイズを特定可能となる。
The IY counter 54 counts the horizontal synchronization HS with the vertical synchronization VS and outputs the number of Y pixels to the
アドレス生成回路51(フレームメモリ入力用)は、画像入力回路10及びフレームメモリ13の制御信号を生成する。
The address generation circuit 51 (for frame memory input) generates control signals for the
OXカウンタ55は、出力CLK×2をカウントし、HS×2でリセットする。HS×2生成回路59は、このOXカウンタ55の値とX画素数であるXレジスタ57の値と比較することで、水平同期信号HS×2を生成する。つまり、Xレジスタ57は、出力CLK×2の値をカウントしているため、水平同期信号の間をCLKでカウントしているIXカウンタ53の半分のタイミングを生成することで、水平同期信号HS×2を生成する。
The OX counter 55 counts the output CLK × 2 and resets it with HS × 2. The HS × 2
OYカウンタ55は、水平同期信号HS×2をカウントし、VS×2でリセットする。VS×2生成回路60は、このOYカウンタ56の値と、Y画素数であるYレジスタ58の値とを比較することで垂直同期信号VS×2を発生する。すなわち、IYカウンタ54は、垂直同期信号の間のCLKの数をカウントし、OYカウンタ56は、CLK×2の数をカウントとするため、IYカウンタ54のカウント期間の半分のタイミングを生成することで、垂直同期信号VS×2を生成する。
The OY counter 55 counts the horizontal synchronization signal HS × 2 and resets it with VS × 2. The VS × 2
VS×2カウンタ64は、L/Rの立ち上がりエッジでリセットされ、VS×2をカウントする。すなわち、本実施の形態であれば、1乃至4をカウントする。カウンタの出力は、L生成回路65とR生成回路66に入力される。
The VS × 2
L生成回路65には、カウンタの期待値を保持するLレジスタ62が接続される。L生成回路65は、VS×2カウンタ64の値とLレジスタ62の値とを比較して結果を信号Lとして出力する。
An L register 62 that holds the expected value of the counter is connected to the
R生成回路66には、カウンタの期待値を保持するRレジスタ63が接続される。R生成回路66は、VS×2カウンタ64の値とRレジスタ63の値とを比較して結果を信号Rとして出力する。
An R register 63 that holds an expected value of the counter is connected to the
すなわち、本実施の形態であれば、L生成回路65は、カウンタ値が1のときにHiのL信号を生成し、R生成回路66は、カウンタ値が3のときにHiのR信号を生成する。この信号により、右眼鏡シャッタ4は、右フレームの表示期間に開けられ、左眼鏡シャッタ3は、3フレーム表示される左フレームのうち、2フレーム目のタイミングで開けられる。
That is, according to the present embodiment, the
次に、図1に示す表示装置14について説明する。表示装置14は、表示画像5、6と出力同期信号12からなる。表示装置14の入力電気信号は、Pixel×2、HS×2、VS×2、L、R、CLK×2である。パッシブ方式の場合、出力は、同期出力12で変調された偏光が異なる左右画像である。表示画像5、6は同一画面に表示されるが、偏光の向きが異なる。アクティブ方式の場合は、出力は、左右画像と、出力同期回路12にて無線(電波、赤外線)に変調された信号L、Rである。
Next, the
表示画像示5、6は、画像信号:Pixel×2が垂直同期信号VS×2に同期して、左右のフレーム比率1:3で表示される。
In
出力同期信号12は、画像制御回路17から出力される信号LとRを無線に変調して3D眼鏡15に出力する。無線の方式は電波、又は赤外線など目に見えない高速な伝送手段からなる。
The
3D眼鏡15は、右眼鏡シャッタ4と左眼鏡シャッタ3より構成される。右眼鏡シャッタ4と左眼鏡シャッタ3は、偏光の向きが異なり、信号L/RのON(Hi)時に表示装置の左右と同相の偏向特性を有するよう制御される。シャッタには、液晶シャッタが使用される。右眼鏡シャッタ4は、表示装置14の出力同期回路12から赤外線など目に見えない高速な伝送手段により送信される無線信号Rを受信する手段を有し、これに同期して開閉する。左眼鏡シャッタ3は、表示装置14の出力同期回路12から目に見えない高速な伝送手段により送信される無線信号Lを受信する手段を有し、これに同期して開閉する。
The
図7は、画像フォーマットを示すタイミングチャートである。画素データPixel、同期信号CLK、水平同期信号HS、垂直同期信号VS、左右フレーム区別信号L/Rよりなる。垂直同期信号VSの1周期が画像の1フレームとなる。 FIG. 7 is a timing chart showing an image format. It consists of pixel data Pixel, synchronization signal CLK, horizontal synchronization signal HS, vertical synchronization signal VS, and left and right frame distinction signal L / R. One cycle of the vertical synchronization signal VS is one frame of the image.
次に、本実施の形態にかかる画像制御方法について説明する。図8は、本実施の形態にかかる表示システムの動作を示すタイミングチャートである。図8において、L1、R1等が記載された四角枠は1フレームのデータであることを示す。入力は、Pixel、HS、VS、CLKより構成されるフレームデータで、Lは左画像、Rは右画像を示し、数字は、時系列を示す。 Next, the image control method according to the present embodiment will be described. FIG. 8 is a timing chart showing the operation of the display system according to the present embodiment. In FIG. 8, a square frame in which L1, R1, etc. are written indicates that the data is one frame. The input is frame data composed of Pixel, HS, VS, and CLK, L indicates a left image, R indicates a right image, and numbers indicate time series.
入力されたL画像は、L/R信号を基にして、フレームメモリ13のL領域に保持される。保持画像(41)、保持画像(42)は、それぞれ2ポートメモリ41に書き込まれるR画像、2ポートメモリ42に書き込まれるL画像を示している。これらのL、R画像は1フレーム分保持されたところで、PLL16でCLKが2倍にされたCLK×2を使用し、出力画像として、フレームメモリ13から読み出される。出力2D画像78に示すように、信号Lに同期して、1フレーム分が2倍速で出力される。
The input L image is held in the L area of the
入力されたR画像は、L/R信号を基にして、フレームメモリ13のR領域に保持される。半分保持されたところで、PLL16でCLKを2倍したCLK×2を使用し、出力画像として、フレームメモリ13から読み出される。信号Lの反転信号に同期して、出力2D画像78に示すように、同一画像が3フレーム分出力される。各R画像、L画像は、垂直同期信号VS×2に同期して表示される。
The input R image is held in the R region of the
ここで、入力画像信号と出力2D画像78の信号間隔は基本的に2:1となる。なお、出力2D画像78のL1信号とR1信号の間隔は、垂直同期信号VS×2であり、各間隔は同一となっている。また、垂直同期信号VS×2の各間隔は、垂直同期信号VSの1/2となっている。
Here, the signal interval between the input image signal and the
ここで、本実施の形態においては、図6で示すように、信号Lと信号Rは、L/R信号をリセットとし、VS×2をカウントするカウンタ64のカウント値に基づいて生成される。本実施の形態においては、左右の出力フレームの比率が1:3の場合について説明する。
Here, in the present embodiment, as shown in FIG. 6, the signal L and the signal R are generated based on the count value of the
この場合、下位2bitのみに着目して、L生成回路65は、カウンタの値がLレジスタ62の値と同じ、00のとき(LSBから2bit目が0になるとき)、に1となる信号Lを生成し、これによりL画像の位置を示す。R生成回路66は、カウンタの値がRレジスタ63の値と同じ、10のとき(LSBから2bit目が1になるとき)、に1となる信号Rを生成し、これにより、3フレーム連続出力されるR画像のうち2番目であるR画像の位置を示す。なお、信号L、R共にHi幅とLow幅の比率は、1:3となる。信号LとRの位相は、1/2周期分ずれている。
In this case, paying attention only to the lower 2 bits, the
結果として出力される2D画像8は、L1→R1→R1→R1→・・の繰り返し表示されることとなり、本例においては、左右のフレーム数の出力比率は1:3となる。図6の制御回路11では、L1の際にHiとなり、それ以外がLowとなる信号L(左眼鏡同期信号)と、2つ目のR1の際にHiとなり、それ以外がLowとなる信号R(右眼鏡同期信号)を発生させる。左右の比率を1:7とする場合は、LSBから3ビット目の立ち上がりと立下りをトリガーにすればよい。この選択をレジスタなどで可変にすることにより、左右のフレーム比率に柔軟に対応が可能となる。
As a result, the output 2D image 8 is repeatedly displayed as L1 → R1 → R1 → R1 →... In this example, the output ratio of the number of left and right frames is 1: 3. In the
図9は、本発明の実施の形態にかかる表示画像を示す概念図である。出力同期回路12により、上記信号L、Rは、3D眼鏡15の右眼鏡シャッタ4、左眼鏡シャッタ3に送信され、3D視聴者71は、3D画像77を得る。
FIG. 9 is a conceptual diagram showing a display image according to the embodiment of the present invention. The
2D視聴者72には、左右のフレーム比率1:3の画像78、すなわち右の画像76が支配的で、左の画像75がノイズ的な画像となる。
For the
表示装置14には、視差を含むフレームシーケンシャル方式の3D画像が、左眼画像75と右目画像76とが時間比率1:3で表示される。3D眼鏡の左眼鏡シャッタ3と右眼鏡シャッタ4を左開→左閉→右開→右閉→・・・として繰り返す。これにより、3D視聴者71は時間比率1:1の左右3D画像77を得る。一方で、3D眼鏡を装着しない2D視聴者72は、時間平滑されることで、左右の輝度が1:3の2D画像78を得る。
On the
本実施の形態においては、入力される入力画像は、左右1:1の画像であるが、これをフレームメモリに保存することで、出力画像のフレームレートを入力画像のフレームレートよりも2倍に増やす。そして、倍増したフレームを一律、右画像に割り当てることで、左:1フレーム、右:3フレームの連続した2D画像78を得ることができる。フレームレートが60Hzと人間の動画認識能力より十分に早い場合、フレーム数は、時間平滑され、そのまま輝度に換算することができる。すなわち輝度の比率が右フレームを3:1で強調された画像を得ることができる。結果として、2D視聴者72は、(左フレームの)クロストークを1/3に低減することが可能となり、右フレームの画像を主画像として認識することができる。
In this embodiment, the input image to be input is a left-right 1: 1 image, but by saving this in the frame memory, the frame rate of the output image is doubled than the frame rate of the input image. increase. Then, by assigning the doubled frames uniformly to the right image, a
すなわち、本実施の形態においては、入力画像が、1系統のL/R信号をベースに左右画像を区別していたのに対し、独立した2系統の信号である左眼鏡同期3と右眼鏡同期4を出力2D画像78で2フレーム分ずらした1フレーム幅で生成することにより、左右のフレーム数が異なる2D画像78から、左右のフレーム数が同じ3D画像77を3D視聴者71は得ることができる。
That is, in the present embodiment, the left and right images are distinguished based on one system of L / R signals in the input image, whereas
また、左右の出力フレーム数の比率が1:7のとき、2D画像78の安定重視となる。入力画像がHD、120Hzのとき、出力2D画像78は、HD、240Hz、出力3D画像77はHD、60Hzとなる。
When the ratio of the number of left and right output frames is 1: 7, the stability of the
左右の出力フレーム数の比率が1:3のとき、3D画像77の安定重視となる。入力画像がHD、120Hzのとき、出力2D画像78は、HD、240Hz、出力3D画像77は、HD、120Hzとなる。
When the ratio of the number of left and right output frames is 1: 3, the stability of the
本実施の形態においては、右フレームを左フレームより3倍長い期間表示する。これにより、時間平滑された右フレームは、左フレームの3倍の輝度で表示されることとなり、2D画像のクロストークを低減する。一方で、フレームレートを倍にすることで、左右フレームの表示タイミングを、元の状態と同一とした3D画像を表示することができる。 In the present embodiment, the right frame is displayed for a period three times longer than the left frame. As a result, the time-smoothed right frame is displayed with a brightness three times that of the left frame, and crosstalk of the 2D image is reduced. On the other hand, by doubling the frame rate, it is possible to display a 3D image in which the display timing of the left and right frames is the same as the original state.
本発明の実施の形態2.
次に、本発明の実施の形態2について説明する。図10は、本発明の実施の形態2にかかる表示システムを示すブロック図である。本実施の形態にかかる画像制御回路17は、アドレス生成回路25、フレームメモリ24、セレクタ23、反転回路26、Lカウンタ27、L生成回路28、R生成回路29より構成される。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 10 is a block diagram showing a display system according to
本実施の形態においては、右画像のみを保持するフレームメモリ24を有し、スルーした画像信号とフレームメモリ24に保存した画像信号のいずれかを選択するセレクタ23を有する。上述の実施の形態1とは異なり、フレーム数を倍増させないため、PLLは不要となる。左右の画像出力は逆に入れ替えてもよい。
In this embodiment, it has a
アドレス生成回路25は、HS、VSをイネーブル信号として使用し、CLKの数をカウントして、画像データPixelをフレームメモリ24に保管するためのフレームメモリ24のアドレスを生成する。アドレスは、L/R信号の反転信号が1のときのみ実施される。
The
セレクタ23は、R生成回路29の出力信号により、左右画像を選択する。つまり、左画像の場合は、Pixelのスルー画像を選択し、右画像の場合は、フレームメモリ24から保持画像の読み出しを行う。
The
フレームメモリ24は、入力画像が右画像の場合、画像データを保管することで、右画像データの2枚目と3枚目の画像出力を実現する。L2bitカウンタ27には、L/R信号を2分周する分周回路30の出力が入力され、L/R信号が2周期された期間のVSの数をカウントする。L生成回路28は、L2bitカウンタの値が00のときにL信号を出力する。R生成回路29は、L2bitカウンタの値が10のときにR信号を出力する。
When the input image is the right image, the
図11は、本実施の形態にかかる画像システムのタイミングチャートである。図8と同様に、四角形は1フレームを示す。L/R信号の立下りで、フレームメモリ24に入力右画像を保持する。R信号に応じて、保持画像(24)(右フレーム)又はスルー画像(左フレーム)を選択して、左右のフレーム数が1:3となる2D画像68を得る。本実施の形態においても、右フレームの出力期間を左フレームの3倍とすることで、クロストークを低減することができる。一方、L、R信号により左右フレームを均等なタイミングで表示させるよう、左右眼鏡シャッタを制御することで、ユーザば、支障なく3D画像を視聴することができる。
FIG. 11 is a timing chart of the image system according to the present embodiment. As in FIG. 8, a square indicates one frame. The input right image is held in the
なお。入力画像がHDTV、120Hzのときに出力2D画像8は、HDTV、120Hzで、出力3D画像7は、HDTV、60Hzとなる。フレーム数が1/2に減っているため、滑らかさは劣るものの、回路規模が小さくなるため、コスト的に安価とすることができる。 Note that. When the input image is HDTV, 120 Hz, the output 2D image 8 is HDTV, 120 Hz, and the output 3D image 7 is HDTV, 60 Hz. Since the number of frames is reduced to ½, the smoothness is inferior, but the circuit scale is reduced, so that the cost can be reduced.
本発明の実施の形態3.
次に、本発明の実施の形態3について説明する。図12は、本発明の実施形態3にかかる画像表示システムを示すブロック図である。本実施の形態にかかる画像制御回路17は、入力画像をRGBからYCbCrに変換するRGB−YCbCr変換回路20と、右画像フレーム全体の輝度Yのみを1/2に減らす右画像輝度制御回路85と、内部処理した画像をYCbCrからRGBに変換するYCbCr−RGB変換回路21と、制御回路86とで構成される。
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 12 is a block diagram showing an image display system according to
3D眼鏡15は、右画像輝度制御回路85を保管するように、右眼鏡84の光透過率を左眼鏡23の2倍に明るくした3D眼鏡15を有する。逆に左眼鏡83の光透過率を右眼鏡24の1/2にして実現してもよい。1/2、2倍は便宜的なものであり、実際的には、偏向レンズの透過率に依存して決まる。従って、2D画像78の左右の主従関係は、輝度比率依存する。実施の形態1とは異なり、フレーム数に変更がないため、PLLは不要となる。なお、右画像輝度制御回路85の代わりに、左画像輝度制御回路として、左画像の輝度制御をしてもよい。
The
図13は、本発明の実施の形態3にかかる画像表示システムのタイミングチャートである。図8と同様に、四角形は1フレームを示し、その高さは輝度又は透過率を示すものとする。入力画像は右画像輝度制御回路85で、右画像のみの輝度を1/2にする。この結果、左右の輝度の異なる2D画像78を得る。3D眼鏡23の左レンズの明るさを右のものと比べて、1/2とすることで、左画像のみ3D眼鏡を通すと輝度が1/2に減ることとなる。この結果、左右の画像とも輝度1/2の3D画像77を得る。
FIG. 13 is a timing chart of the image display system according to the third embodiment of the present invention. As in FIG. 8, the square represents one frame, and the height represents luminance or transmittance. The input image is the right image
本実施の形態においては、2D画像78の左右の画像の輝度を2:1に変更することにより、左右の画像のクロストークの減少を実現することができる。3D画像77では、3D眼鏡の左右のレンズの透過率を変更することで、左右の輝度が1:1となり、3D画像表示支障がでない。
In the present embodiment, the crosstalk between the left and right images can be reduced by changing the luminance of the left and right images of the
また、本実施の形態においては、右画像輝度制御回路85の前段に、入力信号をRGB信号からYCbCr信号に変換する第1の変換回路としてのRGB−YCbCr変換回路20と、右画像輝度制御回路85の後段に、YCbCr信号をRGB信号に変換する第2の変換回路としてのYCbCr−RGB変換回路21とを備える。これにより、データを圧縮して輝度制御信号を生成することができ、処理速度が高速化する。
In the present embodiment, an RGB-
なお、本発明は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは勿論である。例えば、実施の形態3のような左右の輝度を変更する方法を、パッシブ方式では、画像制御回路17を用いずに、画像表示5、6での表示の際に画面の前に配置する偏光板の透過率を左右で切り替えることで実現することも可能である。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the method of changing the left and right luminances as in the third embodiment is not applied to the
更に、上述の実施の形態では、ハードウェアの構成として説明したが、これに限定されるものではなく、任意の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。この場合、コンピュータプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD−ROM(Read Only Memory)、CD−R、CD−R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(random access memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the hardware configuration has been described. However, the present invention is not limited to this, and arbitrary processing may be realized by causing a CPU (Central Processing Unit) to execute a computer program. Is possible. In this case, the computer program can be stored using various types of non-transitory computer readable media and supplied to the computer. Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media. Examples of non-transitory computer-readable media include magnetic recording media (for example, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (for example, magneto-optical disks), CD-ROMs (Read Only Memory), CD-Rs, CD-R / W and semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (random access memory)) are included. The program may also be supplied to the computer by various types of transitory computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves. The temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.
1 画像表示システム
3 左眼鏡シャッタ
4 右眼鏡シャッタ
5、6 表示画像
10 画像入力回路
11 制御回路
12 出力同期回路
13 画像フレームメモリ
14 表示装置
15 3D眼鏡
16 画像出力回路
17 画像制御回路
18 PLL
19 分周回路
31 ラインバッファ
32 RGB−YCbCr変換回路
33 64bitレジスタ
34 アドレス生成回路
41、42 2ポートメモリ
51 アドレス生成回路
52 アドレス生成回路
53 IXカウンタ
54 IYカウンタ
55 OXカウンタ
56 OYカウンタ
57 Xレジスタ
58 Yレジスタ
59 HS×2生成回路
60 VS×2生成回路
61 分周回路
64 VS×2カウンタ
62 Lレジスタ
63 Rレジスタ
65 L生成回路
66 R生成回路
HS 水平同期信号
VS 垂直同期信号
Pixel 画像データ
CLK クロック
CLK1/4 4分周クロック
DESCRIPTION OF
19
Claims (17)
入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、当該左右の画像の出力を制御する制御回路を有する、画像表示制御回路。 An image display control circuit for 3D images corresponding to a frame sequential method,
An image display control circuit having a control circuit for controlling the output of the left and right images so that at least one of the display times or luminances of the input left and right images is different from each other.
前記制御回路は、前記フレームメモリに保存した前記一方の画像の読み出しタイミングを制御することで、他方の画像より前記一方の画像の出力時間を長くする、請求項1記載の画像表示制御回路。 It has a frame memory that stores only one of the left and right images,
2. The image display control circuit according to claim 1, wherein the control circuit controls the read timing of the one image stored in the frame memory to make the output time of the one image longer than the other image.
入力画像のフレームレートに同期した入力クロックの周期をN(Nは2以上の整数)倍にした出力クロックを生成するクロック生成回路とを有し、
前記制御回路は、前記出力クロックを使用し、前記フレームメモリに保存された左右の画像を異なるフレーム数の比率で読み出す、請求項1記載の画像表示制御回路。 A frame memory for storing left and right images;
A clock generation circuit for generating an output clock obtained by multiplying the period of the input clock synchronized with the frame rate of the input image by N (N is an integer of 2 or more);
The image display control circuit according to claim 1, wherein the control circuit reads the left and right images stored in the frame memory at a ratio of a different number of frames using the output clock.
前記第1及び第2の同期信号は、表示装置を介してユーザの使用する3D画像用眼鏡に供給される、請求項4記載の画像表示制御回路。 The control circuit generates a first synchronization signal and a second synchronization signal respectively for a first timing for reading the one image and a second timing for reading the Nth frame of the other image;
The image display control circuit according to claim 4, wherein the first and second synchronization signals are supplied to 3D image glasses used by a user via a display device.
前記N倍垂直同期信号をカウントするカウンタと、
前記カウンタのカウント値に基づいて前記第1の同期信号を生成する第1の同期信号生成部と、
前記カウンタのカウント値に基づいて前記第2の同期信号を生成する第2の同期信号生成部と、を有する、請求項6記載の画像表示制御回路。 The control circuit includes:
A counter for counting the N-fold vertical synchronization signal;
A first synchronization signal generation unit that generates the first synchronization signal based on a count value of the counter;
The image display control circuit according to claim 6, further comprising: a second synchronization signal generation unit that generates the second synchronization signal based on a count value of the counter.
前記制御回路は、前記輝度制御回路により輝度制御された一方の画像と、輝度制御されていない他方の画像を交互に出力させる、請求項1記載の画像表示制御回路。 A luminance control circuit that changes the luminance of one of the left and right images;
The image display control circuit according to claim 1, wherein the control circuit alternately outputs one image whose luminance is controlled by the luminance control circuit and the other image whose luminance is not controlled.
前記フレームメモリ又は前記輝度制御回路の後段に、前記YCbCr信号を前記RGB信号に変換する第2の変換回路を備える、請求項3乃至8のいずれか1項記載の画像表示制御回路。 A first conversion circuit that converts an input signal from an RGB signal to a YCbCr signal is provided in the previous stage of the frame memory or the luminance control circuit,
9. The image display control circuit according to claim 3, further comprising a second conversion circuit that converts the YCbCr signal into the RGB signal at a subsequent stage of the frame memory or the luminance control circuit. 10.
入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、当該左右の画像の出力を制御する、画像表示制御方法。 An image display control method for 3D images corresponding to a frame sequential method,
An image display control method for controlling output of left and right images so that at least one of display times or luminances of input left and right images is different from each other.
前記第1及び第2の同期信号は、表示装置を介してユーザの使用する3D画像用眼鏡に供給される、請求項12記載の画像表示制御方法。 Generating first and second synchronization signals of a first timing for reading the one image and a second timing for reading the Nth frame of the other image, respectively;
The image display control method according to claim 12, wherein the first and second synchronization signals are supplied to 3D image glasses used by a user via a display device.
当該N倍垂直同期信号に基づき、表示装置を介してユーザの使用する3D画像用眼鏡に供給される同期信号を生成する、請求項13記載の画像表示制御方法。 Based on the output clock, an N-fold vertical synchronization signal is generated by multiplying the period of the vertical synchronization signal by N times
The image display control method according to claim 13, wherein a synchronization signal supplied to 3D image glasses used by a user via a display device is generated based on the N-fold vertical synchronization signal.
前記画像表示制御回路から出力される左右の画像を表示する表示装置と、
前記表示装置により同期制御される左右の眼鏡シャッタを有する3D眼鏡と、を備え、
前記画像表示制御回路は、入力された左右の画像の表示時間又は輝度の少なくとも一方が互いに異なるよう、当該左右の画像の出力を制御する制御回路を有する、画像表示システム。 An image display control circuit for 3D images corresponding to the frame sequential method;
A display device for displaying left and right images output from the image display control circuit;
3D glasses having left and right eyeglass shutters synchronously controlled by the display device,
The image display control circuit includes a control circuit that controls output of the left and right images so that at least one of display times or luminances of the input left and right images is different from each other.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2011038406A JP2012175635A (en) | 2011-02-24 | 2011-02-24 | Image display control circuit, image display control method, and image display system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US10096302B2 (en) | 2014-04-11 | 2018-10-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Display system |
-
2011
- 2011-02-24 JP JP2011038406A patent/JP2012175635A/en not_active Withdrawn
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