JP5889687B2 - 立体画像表示装置及び立体画像を表示する方法 - Google Patents

Description

この発明は、立体画像を表示する立体画像表示装置に関し、特に、ポートレート形式およびランドスケープ方式により立体画像を表示する技術に関する。

立体画像を表示する立体画像表示装置において、ポートレート形式とランドスケープ形式とによる表示に対応したものがある。ポートレート形式による表示とは、ディスプレイを長方形とした場合に、縦長に配置して映像を表示することをいう。また、ランドスケープ形式による表示とは、ディスプレイを横長に配置して映像を表示することをいう。

立体画像を表示する技術には様々なものがあり、例えば視差バリア方式の立体画像表示装置がある。視差バリア方式とは、微細な遮光物をディスプレイパネルに設置することにより、左目および右目にそれぞれ異なる画像を届け、これにより裸眼による立体映像の視聴を可能とする技術である。

例えば、液晶ディスプレイを例にすると、視聴者の両目を水平方向とした場合に、直角方向（垂直方向）のバリア液晶をオンにする。これにより、視差バリアによる光の遮蔽効果が発揮され、視聴者の左目には右目用画像の光が遮断され、右目には左目用画像の光が遮断される。なお、バリア液晶をオフにすると、光の遮蔽効果が発揮されなくなり、立体画像表示装置は、通常の２次元による画像表示を行うことができる。

視差バリア方式による３Ｄ（３次元）表示は、ポートレート形式とランドスケープ形式の両方で可能である。視聴者から見て垂直方向に、左目用画像の画素と右目用画像の画素とがラインごとに交互に並んでディスプレイに表示される。この状態で視差バリアによる光の遮蔽効果が発揮されることにより、３Ｄ表示がなされる。すなわち、ポートレート形式による３Ｄ表示を行う場合は、ディスプレイの縦長に沿った方向で視差バリアがオンになる。またランドスケープ形式による３Ｄ表示を行う場合は、ディスプレイの横短に沿った方向で視差バリアがオンになる。

特開２０１１−４０１９号公報

このような立体画像表示装置において、左目用画像データと右目用画像データとからなる立体画像データを格納するための画像メモリにおけるデータフォーマットの例について説明する。通常、ポートレート形式により３Ｄ表示をする場合、サイドバイサイドフォーマットにより立体画像データを格納する。サイドバイサイドフォーマットとは、左目用画像データの１ラインと右目用画像データの１ラインとを（左右に）並べて画像メモリにおいて格納する形式である。また、ランドスケープ形式で３Ｄ表示する場合、トップアンドボトムフォーマットにより立体画像データを格納する。トップアンドボトムフォーマットとは、左目用画像データと右目用画像データを（上下に）並べて画像メモリにおいて格納する形式である。

このようなフォーマットによりランドスケープ形式の３Ｄ表示を行う場合、画像メモリにおいてトップアンドボトムフォーマットに配置された左目用画像データと右目用画像データとを、ラインごとに交互に読み出すインターレーシングが必要となる。すなわち、立体画像表示装置は、画像メモリのアドレスを指定して、左目用画像データの１ライン分のデータを読み出した後、右目用画像データの１ライン分の画像データを読み出す処理を繰り返す。

このように、ランドスケープ形式による３Ｄ表示を行う場合、画像メモリのアドレス呼び出し順を制御する必要がある。画像メモリのアドレス呼び出し順を制御する技術としては、特開２０１１−４０１９号公報（特許文献１）がある。上記文献は、プログレッシブ方式の画像データをインターレース方式の画像データへと変換する動画像処理装置について記載している。

しかし、上記文献に開示された技術では、画像メモリの読み出し順を制御するための制御回路を必要とする。

そのため、画像メモリにおける立体画像データの格納や読み出しをより簡易にする技術が必要とされている。

上記課題を解決する一実施形態に従う立体画像表示装置は、縦長のポートレート形式および横長のランドスケープ形式を切り替えて、左目用画像および右目用画像からなる立体画像を表示する表示部と、左目用画像データの１ラインと右目用画像データの１ラインとを並べて１ラインとするサイドバイサイドフォーマットにより立体画像データを保持するための画像メモリと、画像メモリに保持される立体画像データをラインごとに順次読み出す読み出し部と、ランドスケープ形式により立体画像を表示する場合に、読みだされて出力される立体画像データの１ラインにおいて、左目用画像データと右目用画像データの出力の境界となるタイミングで水平同期信号を出力することにより水平ブランキング期間を挿入する挿入部とを備える、立体画像表示装置である。

好ましくは、挿入部は、水平ブランキング期間において、読み出された立体画像データを保持するための一時記憶部を含み、水平同期信号の出力タイミングに基づいて、水平同期信号の出力と一時記憶部に保持される立体画像データの出力とを制御することとしてもよい。

他の実施形態に従うと、左目用画像データの１ラインと右目用画像データの１ラインとを並べて１ラインとするサイドバイサイドフォーマットにより立体画像データを保持するための画像メモリと、表示部と、を備える立体画像表示装置の立体画像表示方法が提供される。この立体画像表示方法は、縦長のポートレート形式および横長のランドスケープ形式を切り替えて、左目用画像および右目用画像からなる立体画像を表示部に表示させるステップと、画像メモリに保持される立体画像データをラインごとに順次読み出すステップと、ランドスケープ形式により立体画像を表示部に表示する場合に、読みだされて出力される立体画像データの１ラインにおいて、左目用画像データと右目用画像データの出力の境界となるタイミングで水平同期信号を出力することにより水平ブランキング期間を挿入するステップとを含む。

上記一実施形態によると、画像メモリにおけるデータフォーマットをより簡易なものとしつつ、ポートレート形式およびランドスケープ形式による立体画像の表示に対応することができる。

この発明の上記および他の目的、特徴、局面および利点は、添付の図面と関連して理解されるこの発明に関する次の詳細な説明から明らかとなるであろう。

立体画像表示装置５０の構成を示す機能ブロック図である。 画像メモリにおける立体画像データのメモリフォーマットを示す図である。 画像データ出力部２１による１フレームの立体画像データの出力のタイミングチャートを示す図である。 画像データ出力部２１における１ラインの立体画像データを出力する処理を示す図である。 水平ブランキング挿入部１１による水平ブランキング期間の挿入を示す図である。 サイドバイサイドフォーマットで格納されている立体画像の出力のイメージを示す図である。 サイドバイサイドフォーマットで格納されている立体画像データにより、ランドスケープ形式により立体画像を表示する場合の動作イメージを示す図である。 サイドバイサイドフォーマットで格納されている立体画像データにより、ランドスケープ形式により立体画像を表示する場合の動作イメージを示す図である。 トップアンドボトムフォーマットにより配置された立体画像データをランドスケープ形式で表示する際の、メモリアドレスの読み出し順を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同じである。したがって、それらについての詳細な説明は繰り返さない。

＜関連技術＞
まず、本実施形態と比較するため、本実施形態に関連する関連技術について説明する。

図９は、トップアンドボトムフォーマットにより配置された立体画像データをランドスケープ形式で表示する際の、メモリアドレスの読み出し順を示す図である。

図９では、例として立体画像データの１フレームが８５４ライン、４８０ドットの場合を示している。図９では、「左」は左目用画像データ、「右」は右目用画像データであることを示す。「Ｖ０」〜「Ｖ４２６」は、画像データにおける１ラインを示す。図示する例では、左目用画像データと右目用画像データは、それぞれ４２７ライン分のデータを含んでいる。「Ｈ０」〜「Ｈ４７９」は、それぞれ画像データにおける水平方向の画素の位置を示す。

図９に示すように、関連技術における立体画像表示装置は、左目用画像データの１ライン目（左 Ｖ０ Ｈ０〜Ｈ４７９）を示すアドレスに基づいて読み出した後、右目用画像データの１ライン目（右 Ｖ０ Ｈ０〜Ｈ４７９）を示すアドレスに基づいて読み出す。１ラインの読み出しの都度、水平同期信号Ｈｓｙｎｃが出力される。１フレーム分の画像データが出力されると、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃが出力される。

＜１ 構成＞
次に、本実施形態について詳細に説明する。

図１は、立体画像表示装置５０の構成を示す機能ブロック図である。
図１に示すように、立体画像表示装置５０は、出力制御部１と、表示画像出力部２と、立体画像表示部３と、を含む。

立体画像表示装置５０は、メモリと、映像信号処理回路と、映像信号入出力回路等により構成されるコンピュータシステムである。

表示画像出力部２は、立体画像データを構成する左目用画像データおよび右目用画像データとを記憶し、映像出力に応じて立体画像データを出力する。表示画像出力部２は、例えばＬＣＤ（Liquid Crystal Display）コントローラであり、画像データ格納メモリ２０と、画像データ出力部２１と、を含む。立体画像表示装置５０が立体画像を表示する場合に、表示画像出力部２は、画像を通信するためのインタフェース仕様に従って動作する。例えば表示画像出力部２は、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと、水平同期信号Ｈｓｙｎｃと、画像データイネーブル信号ＤＥと、画像データバスＤ等の各信号により動作する。

画像データ格納メモリ２０は、立体画像データをメモリフォーマットに従って格納する。本実施形態では、サイドバイサイドフォーマットにより立体画像データを格納する。

画像データ出力部２１は、逐次、画像データ格納メモリ２０に格納される立体画像データを読み出して、読みだした立体画像データを出力する。

ここで、メモリにおける立体画像データのメモリフォーマットについて説明する。
図２は、画像メモリにおける立体画像データのメモリフォーマットを示す図である。

図２（Ａ）は、サイドバイサイドフォーマットを示す。図２（Ｂ）は、トップアンドボトムフォーマットを示す。

図２（Ａ）に示すように、サイドバイサイドフォーマットとは、左目用画像データの１ラインと右目用画像データの１ラインとを左右に交互に並べて画像メモリにおいて格納する形式である。

図２（Ｂ）に示すように、トップアンドボトムとは、左目用画像データと右目用画像データを上下に並べて画像メモリにおいて格納する形式である。

図１に戻り、立体画像表示装置５０の構成の説明を続ける。
出力制御部１は、画像データ読み出し部１０と、水平ブランキング挿入部１１と、画像データ出力部１３と、を含む。水平ブランキング挿入部１１は、一時メモリ１２を含む。

画像データ読み出し部１０は、表示画像出力部２の画像データ格納メモリ２０に格納されている立体画像データを、画像データ出力部２１より受け付ける。立体画像データは、サイドバイサイドフォーマットにより格納されているため、画像データ読み出し部１０は、左目用画像データの１ラインのデータと右目用画像データの１ラインのデータとを交互に受け付ける。

水平ブランキング挿入部１１は、後述する処理により、水平同期信号Ｈｓｙｎｃを出力する。これにより水平ブランキング挿入部１１は、画像データ読み出し部１０が受け付けた立体画像データの出力に対し、水平ブランキング期間を挿入する。

上記のように水平ブランキング期間を挿入することにより、立体画像のデータ出力を行わない期間が発生する。一時メモリ１２は、この期間に画像データ格納メモリ２０より読み出される立体画像データを蓄積するためのバッファメモリである。

画像データ出力部１３は、水平ブランキング挿入部１１により水平ブランキング期間が挿入された立体画像データを、立体画像表示部３へ映像信号として出力する。画像データ出力部１３は、水平ブランキング挿入部１１により水平ブランキング期間が挿入されると、立体画像データの出力タイミングを制御する。すなわち、画像データ出力部１３は、水平ブランキング挿入部１１による水平ブランキング期間の間は、立体画像データを立体画像表示部３に出力せず、水平ブランキング期間の終了後、一時メモリ１２に蓄積されている立体画像データを出力する。

立体画像表示部３は、例えば視差バリア方式等により立体画像を表示可能な液晶モジュールである。出力制御部１より出力される垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、立体画像データに従って立体画像を表示する。

＜２ 動作＞
次に、図３を参照して立体画像表示装置５０の動作について説明する。以下の説明では、画像データ格納メモリ２０においてサイドバイサイドフォーマットで格納されている立体画像データにより、ランドスケープ形式で立体画像を表示する場合の動作を説明する。

＜２．１ 動作のタイミングチャート＞
図３は、画像データ出力部２１による１フレームの立体画像データの出力のタイミングチャートを示す図である。

図３に示すように、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）がアサートされる都度、画像データ出力部２１は１フレームの立体画像データを出力する。

水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）がアサートされる都度、画像データ出力部２１は、画像データ格納メモリ２０においてサイドバイサイドフォーマットで格納されている立体画像データに含まれる各ラインについて、１ラインのデータを読み出して出力する。

水平同期信号がアサートされる前後には、信号が送られない水平ブランキング期間が設けられる。図示する例では、水平ブランキング期間の後、画像データ出力部２１は、画像データイネーブル信号ＤＥに従って左目用画像データおよび右目用画像データを読みだし、読みだした左目用画像データおよび右目用画像データを、画像データバスＤにより出力する。

図４は、画像データ出力部２１における１ラインの立体画像データを出力する処理を示す図である。

図３における「Ｐ」を拡大して図４で示している。図３における期間「Ｐ］は、１ラインの立体画像データ出力を示している。

なお図４では、水平ブランキング挿入部１１による水平ブランキング期間の挿入がない場合の出力例を示している。

図４に示すように、画像データイネーブル信号ＤＥが出力される間、左目用画像データの１ラインのデータが時間Ｔ１の間に出力され、右目用画像データの１ラインのデータが時間Ｔ２の間に出力される。なお同図では、立体画像データの１ラインは、ｎ画素分のデータ（左目用画像データ、右目用画像データはそれぞれ（ｎ／２）画素分のデータ）により構成するものとしている。

立体画像表示装置５０がランドスケープ形式により立体画像を表示する場合は、出力制御部１は、同図の時点Ｔ３において水平ブランキング期間を挿入する。

図５は、水平ブランキング挿入部１１による水平ブランキング期間の挿入を示す図である。

同図に示すように、水平ブランキング挿入部１１は、左目用画像データを出力した後、水平同期信号をアサートすることにより、図４の例に示す時点Ｔ３から水平ブランキング期間を時間Ｔ４の間、挿入する。挿入された水平ブランキング期間に続いて、水平ブランキング挿入部１１は、右目用画像データを出力する。この水平ブランキング期間を挿入している間、水平ブランキング挿入部１１は、立体画像データを出力しない。そのため、水平ブランキング挿入部１１は、画像データ読み出し部１０により受け付ける立体画像データを一時メモリ１２により保持する。

このように水平ブランキング挿入部１１により水平ブランキング期間が挿入されることにより、サイドバイサイドフォーマットで立体画像データを保持している場合においても、出力制御部１により出力される立体画像データが、ラインごとに左目用画像データと右目用画像データとが交互に切り替わって立体画像表示部３に入力される。そのため立体画像表示装置５０は、サイドバイサイドフォーマットで立体画像データを保持している場合にもランドスケープ形式により立体画像を表示することができる。

水平ブランキング挿入部１１により水平ブランキング期間を挿入する場合、それぞれの水平同期信号Ｈｓｙｎｃのアサート前後の水平ブランキング期間の長さを短くする必要がある。例えば図４と図５とを比較すると、水平同期信号Ｈｓｙｎｃの前後のデータイネーブル信号ＤＥの出力タイミングを異なるものとして示している。立体画像表示装置５０がランドスケープ形式により立体画像を表示する場合、画像データ出力部２１は、このような出力タイミング変更を考慮したタイミングで画像データ格納メモリ２０よりデータを読み出す必要がある。

＜２．２ 動作例＞
以上のように、水平ブランキング挿入部１１による水平ブランキング期間の挿入について説明した。次に、図６を参照して左目用画像データと右目用画像データの各ラインのデータの出力を、より詳細に説明する。

図６は、サイドバイサイドフォーマットで格納されている立体画像の出力のイメージを示す図である。

立体画像表示部３においてポートレート形式で立体画像を表示する場合の例である。
図示するように左目用画像データの１ラインのデータに続いて右目用画像データの１ラインのデータが出力される。左目用画像データおよび右目用画像データの１ライン分の出力の後、水平ブランキング期間が設けられ、次のラインについても同様に左目用画像データと右目用画像データの１ラインのデータが出力される。

（ランドスケープ形式による表示）
図７は、サイドバイサイドフォーマットで格納されている立体画像データにより、ランドスケープ形式により立体画像を表示する場合の動作イメージを示す図である。

同図に示すように、水平ブランキング挿入部１１により水平ブランキング期間が挿入されることにより、左目用画像データの１ラインの出力と、右目用画像データの１ラインの出力とが交互になされる。同図中では、「Ｖ０」等は、出力される立体画像データのラインの順番を示す。

図７では、出力制御部１より立体画像表示部３へ立体画像データを出力する場合に、水平ブランキング挿入部１１が挿入する水平同期信号Ｈ−ｓｙｎｃを示している。

図８は、サイドバイサイドフォーマットで格納されている立体画像データにより、ランドスケープ形式により立体画像を表示する場合の動作イメージを示す図である。

図８では、図７とは異なり、出力制御部１より立体画像表示部３へ出力する信号を、水平同期信号Ｈ−ｓｙｎｃの１回ごとにラインを変えて図示している。

図７および図８に示すように、画像データ出力部１３により出力される１フレームの立体画像データは、水平ブランキング挿入部１１による水平ブランキング期間の挿入前と比較すると、１水平期間におけるデータ数が半分となる。一方、１フレームの立体画像データの出力において、出力されるライン数は２倍になる。

以上のように実施形態について説明した。上記実施形態によれば、ポートレート形式により３Ｄ表示する場合と、ランドスケープ形式により３Ｄ表示する等に、画像メモリのメモリフォーマットを、サイドバイサイド形式で行うことができる。したがって、画像メモリのメモリフォーマットは、サイドバイサイド形式のみでよい。

また、画像メモリにおいて、トップアンドボトム形式に対応する必要がなくなるため、画像メモリの扱いを簡略なものとすることができる。また、関連技術にあるようなアドレス設定を使用しないことにより、制御回路を簡略なものとすることができ、小型化を図ることができる。

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、立体映像を表示することができる立体画像表示装置に用いることができる。

１ 出力制御部、２ 表示画像出力部、３ 立体画像表示部、１０ 画像データ読み出し部、１１ 水平ブランキング挿入部、１２ 一時メモリ、１３ 画像データ出力部、２０ 画像データ格納メモリ、２１ 画像データ出力部、５０ 立体画像表示装置。

Claims (3)

1. 縦長のポートレート形式および横長のランドスケープ形式の両方で左目用画像および右目用画像からなる立体画像を表示することが可能な表示部と、
   左目用画像データの１ラインと右目用画像データの１ラインとを並べて１ラインとするサイドバイサイドフォーマットにより立体画像データを保持するための画像メモリと、
   前記画像メモリに保持される立体画像データをラインごとに順次読み出す読み出し部と、
   前記ランドスケープ形式により立体画像を表示する際に、前記読みだされて出力される立体画像データの１ラインにおいて、前記左目用画像データと前記右目用画像データの出力の境界となるタイミングで水平同期信号を出力することにより水平ブランキング期間を挿入する挿入部とを備える、
   立体画像表示装置。
2. 前記挿入部は、
   前記水平ブランキング期間において、前記読み出された立体画像データを保持するための一時記憶部を含み、
   前記水平同期信号の出力タイミングに基づいて、前記水平同期信号の出力と前記一時記憶部に保持される立体画像データの出力とを制御する、
   請求項１記載の立体画像表示装置。
3. 左目用画像データの１ラインと右目用画像データの１ラインとを並べて１ラインとするサイドバイサイドフォーマットにより立体画像データを保持するための画像メモリと、表示部と、を備える立体画像表示装置の立体画像表示方法であって、
   前記画像メモリに保持される立体画像データをラインごとに順次読み出すステップと、
   ランドスケープ形式により立体画像を前記表示部に表示する場合に、前記読みだされて出力される立体画像データの１ラインにおいて、前記左目用画像データと前記右目用画像データの出力の境界となるタイミングで水平同期信号を出力することにより水平ブランキング期間を挿入するステップと、
   前記水平同期信号に従って、左目用画像および右目用画像を表示部の隣接する異なるラインに表示させることによって表示部に立体画像を表示させるステップとを含む、
   立体画像表示方法。

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