JP2014127899A - 映像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】リフレッシュレートを変更する３Ｄ映像表示装置について、複数台の映像表示装置について、３Ｄメガネとの同期を揃える。
【解決手段】入力映像信号とは異なるフレームレートである出力映像を生成する映像表示装置であって、前記入力映像信号から、前記出力映像の同期開始の時刻を生成する同期タイミング生成部と、前記入力映像をもとに、前記出力映像を前記同期開始の時刻で同期を取るか否かを判断する同期判断部と、前記同期開始の時刻で同期を取ると判断した場合には、前記出力映像を前記同期開始の時刻で同期をとる同期変換部とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、リフレッシュレートを変換する３Ｄ映像表示装置に関するものである。

一般的な技術として、映像信号のリフレッシュレートを変更する機能がある。例えば液晶ＴＶに代表される６０Ｈｚ映像信号を１２０Ｈｚで液晶パネルに描画する２倍速技術や、ＰＡＬ５０Ｈｚ映像信号から６０Ｈｚで映像デバイスに描画することで、動画解像度向上や映像フリッカを解消し映像品位を向上させる技術がある。一方、３Ｄ映像をＴＶで表示する場合、左右の視差がついた映像を、左目／右目それぞれの目に対応するように映像出力することで立体的に映像を表示する技術がある。その方式には大きく２つの方式があり、左右の目の映像情報を空間的に重畳して出力し、偏光眼鏡等で左右の目の情報を分離するタイプと、左目、右目、左目…というように、順次時間方向に左右それぞれの映像を出力し、２Ｄ映像を表示している場合と比較して２倍の出力映像レートで出力し、シャッター付きの眼鏡（３Ｄメガネ）で左右の目の情報を分離するタイプが存在する。さらに、上記リフレッシュレート変換技術と上記３Ｄ表示技術とを組み合わせ、映像品位を向上させながら立体視を可能とする技術がある。

特開２０１０−２５２１１７号公報

リフレッシュレートを変換する３Ｄ表示ＴＶでかつ３Ｄメガネを使用する場合において、単一のＴＶセットでは３Ｄメガネで３Ｄ表示を見る分において問題はない。しかしながら、図１に示したように、店頭表示などで映像信号を分配して複数のテレビモニタを並列展示した場合には、各テレビモニタは独自に出力リフレッシュレート変換を行っているために、各モニタの動作特性の個体差などから、パネル駆動周波数は一致するものの、入力した映像の位相状態が一致しないことがある。このため、単一の３Ｄメガネで受像している人にとって、３Ｄメガネのシャッターの開閉周期と、テレビモニタの出力する周期との位相差が発生した場合には、複数台のテレビモニタの映像品位が一致しないという課題があった。

図２には、入力映像が５０Ｈｚとなっている場合の、映像周期の位相のずれを模式化したものである。図２において、入力映像は５０Ｈｚであり、テレビモニタは６０Ｈｚで出力している。矩形で表示しているのは１フレーム相当の映像である。このような場合、テレビモニタの同期タイミングは、図２のＡ〜Ｅで示した時点となり、５箇所の同期ポイントが発生する。

３Ｄメガネシャッタ開閉タイミングは、テレビモニタの出力２０１〜２０５のいずれかの出力映像のタイミングに合わせるため、同期が取れないもの以外には、３Ｄメガネとテレビモニタの出力に位相ずれが発生する。

この結果、３Ｄクロストーク性能やホワイトバランスが大きく狂ったように見えるという問題があった。

上記の従来の課題を解決するために、本発明の映像表示装置は、入力映像信号とは異なるフレームレートである出力映像を生成する映像表示装置であって、前記入力映像信号から、前記出力映像の同期開始の時刻を生成する同期タイミング生成部と、前記入力映像をもとに、前記出力映像を前記同期開始の時刻で同期を取るか否かを判断する同期判断部と、前記同期開始の時刻で同期を取ると判断した場合には、前記出力映像を前記同期開始の時刻で同期をとる同期変換部とを備える。

本発明によれば、リフレッシュレートを変換する３Ｄ映像が表示できるテレビモニタと３Ｄメガネを使用する場合において、パネル駆動の位相状態が特定の時刻に設定できる。このため、複数のテレビモニタでも出力映像が同期をとることができるため、複数台の映像表示装置が設営されたとしても、同一の３Ｄメガネを用いてどの３Ｄ映像表示装置を見ても、高品位な映像を視聴することが可能となる。特殊な治具等を追加設置する必要がなく同じ信号源より映像信号を入力するだけで容易に実現できる。

複数台のテレビモニタを展示する場合のテレビモニタの設営概念図 リフレッシュレート変換技術を用いたときの同期位相状態不一致の説明図 実施の形態１における映像表示装置の構成図 実施の形態２における映像表示装置の構成図 実施の形態３における映像表示装置の構成図

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１における、複数のテレビモニタ１１に対する同期を生成する構成の概念図である。テレビモニタは映像表示装置の一例である。

図３は本発明の実施の形態１における映像表示装置である。

本実施の形態１において、信号源１３は特定の映像信号を生成して、信号分配器１２を通じて、各テレビモニタ１１に対して配信する。

入力映像信号は３Ｄの映像信号であり、左目用映像、右目用映像と、順次交互に入力されるフレームシーケンシャル方式の３Ｄ映像である。また、入力同期信号は、入力映像信号に付随する垂直同期信号である。

映像特徴量検出回路３０１は、入力映像信号から映像特徴量を検出する。映像特徴量は、例えば映像の輝度レベルそのもの、または輝度レベルにＬＰＦ（Ｌｏｗ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ、低域通過処理）をかけた映像を映像特徴量とする。

１Ｖ前映像特徴量保持回路３０２は、映像特徴量検出回路３０１の出力を１垂直同期期間保持する回路である。ただし、例えば左目用映像（１）、右目用映像（２）、左目用映像（３）、…と順次入力された場合、左目用映像（１）、右目用映像（２）とをひとまとめとして１垂直期間とする。

差分器３０３は、映像特徴量検出回路３０１の出力と１Ｖ前映像特徴量検出保持回路３０２の出力結果との差分を取る。この出力結果は、シーンチェンジであれば大きな値を出力し、同一シーンであれば小さな値を出力する。差分を取る方法として、例えば（１）と（３）の差分を取り、その１フレーム内での累積加算をとった値に、さらに過去のフレームでの累積加算値と現在のフレームでの累積加算値との差分値（時間方向の微分値）を取る。この差分値が小さい場合には同一シーン、大きい場合にはシーンが変化したと判別することができる。差分器３０３は、２つのフレームの差分のみならず、複数のフレームが特定の映像で構成されている、つまり、特定の映像が入力されているか否かを判断するように構成しても構わない。

比較器３０４は、差分器３０３から出力された差分値と、予め定められているシーンチェンジ判定値とを比較して、シーンチェンジであるか否かを判定する。シーンチェンジと判定された場合は１を、シーンチェンジではなく同一シーンであると判定された場合は０を、比較器３０４は出力する。

これら、映像特徴量検出回路３０１と、１Ｖ前映像特徴量保持回路３０２と、差分器３０３と、比較器３０４とで、出力映像を同期開始の時刻で同期を取るか否かを判断する。

セットリセット保持回路３０５は、一般的なセットリセットフリップフロップに代表される回路であり、複数台リセットモード開始信号によって１にセットされ、リセットモード解除信号によって０にリセットされる動作をする。

リフレッシュレートリセット信号は、セットリセット保持回路が１を出力してかつ比較器３０４の出力結果が１のときに１となる信号で、リフレッシュレート変換回路３０６がリセットを開始するためのリセット信号である。リフレッシュレート変換回路がリセットを開始した後にリフレッシュレートリセット信号はセットリセット保持回路３０５のリセットモード解除信号として入力され、セットリセット保持回路３０５はリセット動作を行いその出力が０となる。

リセットモード解除信号はセットリセット保持回路が１を出力してから、リフレッシュレート変換回路３０６がリセットを開始する時間後にリセットモード解除信号が出力される。リフレッシュレート変換回路のリセットは入力同期信号に同期して動作を開始する。

比較器３０４の出力とセットリセット保持回路がともに１のときにリフレッシュレート変換回路３０６がリセットされる。つまり、リフレッシュレート変換回路３０６は、出力映像の同期信号の開始時刻を設定する。図２のＡ〜Ｅで示した時刻は入力映像信号の開始（同期信号とほぼ同じ）時刻に相当しており、それぞれ出力画像の同期タイミングとして適当な時刻となる。

比較器３０４の出力とセットリセット保持回路がともに１となる時刻の次に現れる、入力映像信号の開始時刻を、出力映像の同期信号とすることで、出力映像の同期を取ることができる。このリフレッシュレート変換回路３０６のリセットにより、例えば入力同期５０Ｈｚ出力６０Ｈｚのリフレッシュレート変換時では図２のＡのタイミングに強制的に揃えることができる。入力映像信号は、複数のテレビモニタ１１に対して同期を取って供給されている限り、それぞれのテレビモニタ１１の出力映像の同期信号の開始時刻は一定の時刻に決定されるため、複数のテレビモニタ１１の出力映像の同期を取ることができる。

実施の形態１によれば、フレームシーケンシャル方式の３Ｄ表示時において、特定の映像信号を供給することにより、テレビモニタはこの映像信号をきっかけとして出力映像信号のタイミングをそろえることが可能となる。特に、複数のテレビモニタが展示されているような場合など、この機能を有するＴＶセットで構成することで、複数台のテレビモニタに対して同時に同期を取ることができる。この結果、同一の３Ｄメガネでも、いずれのテレビモニタの３Ｄ映像を見ても高品位な映像を視聴することが可能となる。
（実施の形態２）
図４は、実施の形態２における映像表示装置の構成図である。

実施の形態２における映像表示装置は、実施の形態１で示した映像表示装置の構成に、任意時間間隔発生タイマ４０７を追加している。任意時間間隔発生タイマ４０７は、一定時間間隔で出力映像同期を強制的にリセットするための、複数台リセットモード開始信号を発生する。

このような構成を取ることで、例えば、新たにテレビモニタを設置したり、遅れて電源を投入しても、既に設置済のテレビモニタに対して自動的に同期を合わせることが可能となる。
（実施の形態３）
図５は、実施の形態３における映像表示装置の構成図である。

実施の形態３における映像表示装置は、実施の形態１で示した映像表示装置の構成に、同期位相差吸収回路５０７を追加している。同期位相差吸収回路５０７は、リフレッシュレート変換回路３０６のリセット時に出力同期が乱れることで映像品位が一時的に劣化することを低減する。

同期位相差吸収回路５０７は、リセット時の入力同期信号と出力同期信号との時間差分値を記憶しておき、３Ｄメガネの周波数変動仕様と映像表示デバイスの周波数変動仕様と、さらにリフレッシュレート変換回路の周波数変動仕様の３者の仕様を同時に満たす最大の変動量を、毎フレーム出力周波数に加算または減算する。この出力周波数に加算または減算した値の時間換算した値の合計値が、リセット時の入力同期信号と出力同期信号との時間差分値になった時に出力周波数への加算または減算動作を停止することで、徐々に希望する出力同期のタイミングへ収束するような動作をさせることで、最終的な出力映像信号の乱れと３Ｄメガネの同期外れを同時に抑制しつつ複数台のセットの同期を合わせることが可能となる。

本発明にかかる映像表示装置は、リフレッシュレートを変更する３Ｄ映像表示装置について、複数台の映像表示装置が設営されたとしても、自然に３Ｄメガネの同期が揃い、同一の３Ｄメガネを用いてどの３Ｄ映像表示装置を見ても、高品位な映像を視聴することが可能となり映像表示装置において有用である。

３０１ 映像特徴量検出回路
３０２ １Ｖ前映像特徴量保持回路
３０３ 差分器
３０４ 比較器
３０５ セットリセット保持回路
３０６ リフレッシュレート変換回路
４０７ 任意時間間隔発生タイマ
５０７ 同期位相差吸収回路

Claims (6)

1. 入力映像信号とは異なるフレームレートである出力映像を生成する映像表示装置であって、
   前記入力映像信号から、前記出力映像の同期開始の時刻を生成する同期タイミング生成部と、
   前記入力映像をもとに、前記出力映像を前記同期開始の時刻で同期を取るか否かを判断する同期判断部と、
   前記同期開始の時刻で同期を取ると判断した場合には、前記出力映像を前記同期開始の時刻で同期をとる同期変換部と
   を備えたことを特徴とする映像表示装置。
2. 前記同期判断部は、前記入力映像信号が場面の変化であることを示す場合には同期を取ると判断する、請求項１記載の映像表示装置。
3. 前記同期判断部は、前記入力映像信号が特定の映像であることを示す場合には同期を取ると判断する、請求項１記載の映像表示装置。
4. さらに、同期開始信号を受信し、
   前記同期変換部は、前記同期開始の時刻で同期を取ると判断し、かつ、前記同期開始信号を受信した場合に、前記出力映像を前記同期開始の時刻で同期を取る、請求項１記載の映像表示装置。
5. さらに、任意の時間間隔で同期開始信号を生成するタイマを備え、
   前記同期変換部は、前記タイマが生成する同期開始信号に基づいて、前記出力映像を前記同期開始の時刻で同期を取る、請求項４記載の映像表示装置。
6. さらに、前記同期変換部から、前記同期開始の時刻と、当該時刻における前記出力映像の同期信号との位相差を取得し、前記同期変換部に対して当該位相差を徐々に減少させるように指示する同期位相差吸収部を備え、
   前記同期変換部は、前記指示に従って前記出力映像の同期を取る、
   請求項５記載の映像表示装置。