JP6182883B2 - 映像信号処理装置、映像表示装置及び映像信号処理方法 - Google Patents

Description

本発明は立体表示面に関する映像信号処理装置、映像処理方法及び映像表示装置に関するものである

近年、凹面型のスクリーンを用いたプロジェクター表示装置又は凹凸が組み合わさった複雑な湾曲型の有機ＥＬディスプレーを用いた表示装置などの表示面が湾曲している表示装置が実用化されている。観察者の視界全体を覆うように凹面型のスクリーンを配置したプロジェクター表示装置又は自動車のフロントガラスを投影面としたヘッドアップディスプレーなどが提案されて、実用化されている。なお、「湾曲している」とは、「立体的な」という意味である。

こういった立体面を表示面とした装置においては、表示する映像に歪みが生じる。このため、観察者の視点から適切に映像を観察できるようにするために、電気信号処理などによる映像の歪み補正が必要である。

特許文献１は、アクチュエーターによって変形する凹型の立体面スクリーンを開示している。そして、観察者に視点に合わせスクリーンの形状を変形して、映像の歪み補正を行っている。これにより、観察者の視点位置が変化しても違和感を軽減できる映像表示システム技術が開示されている。

また、特許文献２は、自動車のフロントガラスなどに投射するヘッドアップディスプレイシステムにおいて、歪み補正行うために校正データを複数持ち、フロントガラスの変化又は観察者の視点の変化に対応できる映像表示システム技術を開示している。

特開２００８−１０７５３７公報 特開２００８−１０２５１８公報

しかしながら、これらの技術では、湾曲した表示面に対し、湾曲した表示面の形状に合わせた映像を表示すると同時に、湾曲した表示面に対応していない映像を歪みなく表示させることは不可能であった。ここで、「湾曲した表示面に対応していない映像」とは、平面的な映像である。なお、「湾曲した表示面」を「立体表示面」とよぶ。

本発明の目的は、表示内容によって形状を変更できない立体表示面であっても、立体表示面の形状に適合した映像と平面的な映像との両方を、歪みなく表示できる映像表示装置を提供することにある。湾曲した表示面の形状に適合した映像と平面的な映像とは、切り替えて表示される場合もあり、また、混合して表示される場合もある。ここで、「平面的な映像」とは、平面形状の表示面に適合した映像である。なお、「平面的な映像」を「平面映像」とよぶ。また、湾曲した表示面の形状に適合した映像を「立体映像」とよぶ。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、本発明による映像信号処理装置は、平面映像及び立体的な表示面に立体的な映像と認識できるように表示される立体映像を入力として受け取り、１つの映像に合成した合成映像を生成する映像合成部と、前記映像合成部が入力として受け取る映像の各画素に、前記立体的な表示面に平面的な映像と認識できるような歪み補正の要否を示す符号を出力する映像生成指示部と、前記合成映像を入力として受け取り、前記合成映像の平面映像の領域における前記符号が前記歪み補正を要すると示す画素について補正を行い補正平面映像を生成する歪み補正部とを備え、前記補正平面映像を前記立体的な表示面を有する立体表示面機器に出力する。

本発明によれば、立体表示面上に、立体映像と平面映像との両方を表示することが可能になる。

実施の形態１による自動車のフロントパネルＰ１を正面から見た図である。 フロントパネルＰ１をリアプロジェクションシステムＲ１で実現した場合の構成図である。 実施の形態１による映像信号処理装置Ｂ１の構成を含めた表示装置の構成を示す構成図である。 フロントパネルＰ１にメーター類を表示した模式図である。 フロントパネルＰ１にカーナビゲーション画面を表示した模式図である。 フロントパネルＰ１に速度メーターとカーナビゲーション画面混合して表示した模式図である。 実施の形態２による情報処理機器Ｂ７を含めた表示装置の構成を示す構成図である。 実施の形態２による映像処理方法をフローチャートで示した図である。 実施の形態３による情報処理機器Ｂ７を含めた表示装置の構成を示す構成図である。

実施の形態１．
本発明は、自動車のフロントパネル、遊技機の映像表示部分又は家庭用ゲーム機の映像表示装置などにもっとも効果を発揮する。これらは、観察者が座席に座って使用するなど、使用時に観察者の視点が変化しない。また、本発明は、立体映像と平面映像が１つの映像の中に混合して表示できるという利点がある。

実施の形態１は、自動車のフロントパネルに用いられる投射型の映像表示装置ついて説明する。この映像表示装置は、速度メーターの表示などの立体映像を立体表示面に適合して表示する。また、この映像表示装置は、カーナビゲーションシステムなどの平面映像を立体表示面に平面的に表示する。

図１は、実施の形態１に係る自動車のフロントパネルＰ１の模式図である。図１は、フロントパネルＰ１を正面から見た図である。「正面から見た」とは、「運転者側から見た」という意味である。図１のフロントパネルＰ１は、映像が何も映っていない状態である。フロントパネルＰ１の表示面は、全体として凹形状である。しかし、斜線で示した２つの円形状の凸型領域Ｐ２，Ｐ３は凸型に飛び出している。ここで、「凹形状」とは、図面に対して奥側に突き出た形状である。また、「凸形状」とは、図面に対して手前側に突き出た形状である。なお、図１に示したフロントパネルＰ１の表面形状は一例である。フロントパネルＰ１の表面形状は、どの位置にどのような内容を表示するかによって設計される。例えば、フロントパネルＰ１は、湾曲したスクリーンで出来ている。フロントパネルＰ１は、この湾曲したスクリーンの背面からプロジェクターで映像を投射する方法で実現される。スクリーンの背面からプロジェクターで映像を投射する方式は、リアプロジェクション方式ともよばれる。湾曲したスクリーンは、立体表示面である。

図２は、フロントパネルＰ１を採用したリアプロジェクションシステムＲ１を示す構成図である。リアプロジェクションシステムＲ１は、表示光学エンジンＲ２及び立体スクリーンＲ４を有する。ここで、「光学エンジン」とは、スクリーンに映像を投影する装置である。例えば、ＤＭＤ(デジタルマイクロミラーデバイス)、光源及びレンズなどを有している。また、リアプロジェクションシステムＲ１は、装置を小型化するために、反射ミラーＲ３を有することができる。図２では、反射ミラーＲ３を採用することで、図面上の左右方向の寸法を小さくすることができる。

光学エンジンＲ２は、一般的な平面スクリーンに投射するための光学エンジンである。「平面スクリーン」とは、平面的な表示面である。「平面的な表示面」を「平面表示面」とよぶ。つまり、平面スクリーンは、平面表示面である。また、立体スクリーンＲ４は、湾曲したスクリーンであり、立体表示面である。光学エンジンＲ２は、外部から入力される映像信号に基づいて映像光を照射する。「映像光」とは、画像情報を有する光のことである。

映像光は、反射ミラーＲ３で反射されて、立体スクリーンＲ４に投影される。上述のように、光学エンジンＲ２は、平面スクリーン用の光学エンジンであるので、外部から入力された映像が平面映像（平面的な映像）であれば、立体スクリーン上に投影される映像は歪んで表示される。ここで、「平面映像」は、平面スクリーンに投写される映像で、歪み補正されていない映像である。

実施の形態１では、フロントパネルＰ１を投射型の映像表示装置で説明しているが、フロントパネルＰ１は、表示面を湾曲型に整形した有機ＥＬディスプレイパネルなど、他の映像表示装置で実施してもよい。

以下では、本発明による自動車のフロントパネルを例として、図３に示す映像信号処理装置Ｂ１の構成について説明する。映像信号処理装置Ｂ１は、電気信号処理回路で実現されている。

図３は、映像信号処理装置Ｂ１及び立体表示機器Ｂ６の構成を示したブロック図である。表示装置Ｂは、映像信号処理装置Ｂ１及び立体面表示機器Ｂ６を有している。映像信号処理装置Ｂ１は、映像生成指示部Ｂ２、内部映像生成部Ｂ３、映像合成部Ｂ４及び歪み補正部Ｂ５を有している。映像信号処理装置Ｂ１は、補正後映像信号Ｓ７を生成する。補正後映像信号Ｓ７は、映像信号処理装置Ｂ１から出力されて、立体面表示機器Ｂ６に入力される。立体面表示機器Ｂ６は、図１に示したフロントパネルＰ１である。上述のように、フロントパネルＰ１は、図２に示したリアプロジェクションシステムＲ１などで実現されている。

補正後映像信号Ｓ７は、次の３つの信号を含む。第１の信号は、立体映像の信号である。第２の信号は、平面映像の信号を立体表示面上で平面的に見える映像に補正した信号である。この映像信号を補正平面映像の信号とよぶ。また、平面映像の信号を立体表示面上で平面的に見える映像に補正した映像を「補正平面映像」とよぶ。第３の信号は、立体映像の信号及び補正平面映像の信号の両方を含む信号である。

図３に示す構成により、立体表示面上で立体映像の表示又は立体表示面上で平面的な映像の表示をすることができる。また、図３に示す構成により、立体表示面上で、部分的に立体映像の表示を行うとともに、部分的に平面的な映像の表示を行うことができる。これらの表示により、観察者に対して視覚効果の高い映像を提示することができる。

映像信号処理装置Ｂ１は、外部映像信号Ｓ４及び内部映像生成補助信号Ｓ１５を外部から入力として受け取る。また、映像信号処理装置Ｂ１は、観察者視点信号Ｓ１６及び表示画面指示信号Ｓ１７を外部から入力として受け取る。外部映像信号Ｓ４は、平面映像の映像信号である。内部映像生成補助信号Ｓ１５は、例えば、自動車の速度の情報、エンジンの回転数の情報又は燃料の残量の情報などの情報信号である。また、観察者視点信号Ｓ１６は、ドライバーなどの表示面を見る人の位置の情報である。表示画面指示信号Ｓ１７は、フロントパネルＰ１にどのような表示をするかをドライバー等が外部から入力する信号である。立体映像は映像信号処理装置Ｂ１の内部で生成される。外部映像信号Ｓ４は、平面表示面に表示される２次元の映像である。平面表示面は、例えば、一般的なフラットパネルである。

映像信号の伝送方式は、実施の形態１では、順次走査方式で伝送される方法を用いて説明する。しかし、順次走査方式に限るものではない。

映像生成指示部Ｂ２は、表示画面指示信号Ｓ１７を入力として受け取る。そして、表示画面指示信号Ｓ１７を基に、映像生成指示部Ｂ２は、内部映像生成指示信号Ｓ１及び内部映像・外部映像選択信号Ｓ２を生成する。表示画面指示信号Ｓ１７は、例えば、ドライバーがフロントパネルＰ１の表示画面の種類を指示する信号である。映像生成指示部Ｂ２は、内部映像生成指示信号Ｓ１及び内部映像・外部映像選択信号Ｓ２により、立体面表示機器Ｂ６に対して表示する内容を指示する。

内部映像生成指示信号Ｓ１は、立体面表示機器Ｂ６の立体表示面に合わせた映像の内容を指示する信号である。内部映像生成指示信号Ｓ１は、例えば、図４に示されている速度メーターＰ４、エンジン回転数メーターＰ５又は燃料メーターＰ６の内のどれを表示するかを指示する信号である。つまり、後述するどの「モード」を表示するかを指示する信号である。

内部映像生成部Ｂ３は、立体映像を「モード」という形で保持している。保持している立体映像には、画像情報及び表示位置情報が含まれている。例えば、「標準モード」は、図４に示すように、３種類のメーターの表示を全て行う場合である。この場合には、フロントパネルＰ１に表示する映像は、全て立体映像となる。つまり、内部映像生成部Ｂ３は、フロントパネルＰ１に表示する各メーターの映像情報及びその表示位置の情報を保持している。また、「平面映像表示モード」は、フロントパネルＰ１に外部映像信号Ｓ４のみを表示するモードである。この場合には、内部映像生成部Ｂ３は、何も映像を出力しない。内部映像生成部Ｂ３は、立体映像の一部の映像を保持し、外部から入力として受け取る情報を基に立体映像を生成して出力する。

内部映像・外部映像選択信号Ｓ２は、内部映像生成部Ｂ３がどのモードの映像信号を内部映像信号Ｓ３として出力するかを映像合成部Ｂ４に示す信号である。映像生成指示部Ｂ２は、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２として、内部映像生成部Ｂ３から出力される立体映像に対して、画素ごとに「立体映像」であることを示す符号を出力する。また、映像生成指示部Ｂ２は、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２として、映像合成部Ｂ４が入力として受け取る外部映像信号Ｓ４に対して、画素ごとに「平面映像」であることを示す符号を出力する。つまり、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２は、後述する内部映像信号Ｓ３を使用するか、外部映像信号Ｓ４を使用するかを示す２値の信号となる。映像生成指示部Ｂ２は、映像合成部Ｂ４が入力として受け取る映像の各画素に、歪み補正の要否を示す符号を出力する。

映像合成部Ｂ４は、内部映像信号Ｓ３及び外部映像信号Ｓ４の各画素に、「立体映像」であること示す符号又は「平面映像」であることを示す符号を付す。この情報は、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２に含まれている。映像信号が順次走査方式で伝送される場合には、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２は、各クロックタイミングにおいて、映像上の各画素に対応して示される。

映像生成指示部Ｂ２は、例えば、カーナビゲーションの映像信号を外部映像信号Ｓ４として外部から受け取る。外部映像信号Ｓ４は、例えば、自動車に取り付けられた周辺を監視するカメラ画像とすることができる。外部映像信号Ｓ４の画像情報は、「平面映像」で入力される。

内部映像生成部Ｂ３は、内部映像生成指示信号Ｓ１及び内部映像生成補助信号Ｓ１５を入力として受け取り、内部映像信号Ｓ３を生成する。内部映像生成部Ｂ３は、内部にレンダリング機能を持つ。「レンダリング」とは、画像や画面の内容を指示するデータの集まりをコンピュータプログラムで処理して、具体的な画素の集合を得ることである。「画像や画面の内容を指示するデータの集まり」とは、数値、数式のパラメータ又は描画ルールを記述したものなどである。

また、内部映像生成部Ｂ３は、立体面表示機器Ｂ６の立体表示面の立体形状の情報及び立体表示面上での映像の画素の表示位置の情報を保持している。立体表示面の立体形状の情報は、「立体表示面情報」とよぶ。映像の画素の表示位置の情報は、「画素位置情報」とよぶ。

内部映像生成部Ｂ３は、内部映像生成指示信号Ｓ１に基づいて表示すべき内容を決定する。内部映像生成部Ｂ３は、レンダリング機能を用いて立体面表示機器Ｂ６の立体表示面の立体形状に合わせた映像を生成する。内部映像生成部Ｂ３は、例えば、図４に示されている速度メーターＰ４、エンジン回転数メーターＰ５又は燃料メーターＰ６の表示情報を保持している。また、内部映像生成部Ｂ３は、外部から内部映像生成補助信号Ｓ１５を入力として受け取る。上述のように、内部映像生成補助信号Ｓ１５は、例えば、自動車の速度の情報、エンジンの回転数の情報又は燃料の残量の情報などの情報信号である。内部映像生成部Ｂ３は、保持している表示情報と内部映像生成補助信号Ｓ１５の情報とを合成して、速度メーターＰ４、エンジン回転数メーターＰ５又は燃料メーターＰ６などの表示画像を生成する。内部映像生成部Ｂ３の行う「合成」は、例えば、速度メーターＰ４などの枠の映像に数値を示す針や数字を当てはめることである。

内部映像生成部Ｂ３は、映像の画素の表示位置の情報に基づいて内部映像生成部Ｂ３の有する映像情報を画素情報に変換する。内部映像生成部Ｂ３は、変換された画素情報を内部映像信号Ｓ３として出力する。「映像の画素の表示位置の情報」は、「画素位置情報」である。

内部映像信号Ｓ３は、外部映像信号Ｓ４と同じように、２次元の画素配列を順次走査方式で出力される。レンダリング機能を実現する方法としては、専用の集積回路を設計してもよいし、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのグラフィック用のプロセッサによって実現してもよい。「ＧＰＵ」とは、３Ｄグラフィックスの表示に必要な計算処理を行う半導体チップのことである。立体表示面情報及び画素位置情報は書き換え可能な不揮発性のＦｌａｓｈメモリー又は書き換え不可能なＲＯＭ（リードオンリーメモリー）などに保持する方法が考えられる。

映像合成部Ｂ４は、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２、内部映像信号Ｓ３及び外部映像信号Ｓ４を入力として受け取る。そして、映像合成部Ｂ４は、合成映像信号Ｓ５及び補正有効信号Ｓ６を出力する。映像合成部Ｂ４は、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２に基づき、画素ごとに内部映像信号Ｓ３又は外部映像信号Ｓ４のいずれかを選択する。そして、映像合成部Ｂ４は、合成映像信号Ｓ５を出力する。合成映像信号Ｓ５は、画素ごとに選択された内部映像信号Ｓ３及び外部映像信号Ｓ４を１つの映像として合成した映像信号である。

映像合成部Ｂ４の行う「合成」は、内部映像信号Ｓ３の立体映像の領域及び外部映像信号Ｓ４の平面映像の領域を１つの映像信号上に並べて配置することである。そのため、立体映像の領域及び平面映像の領域の境界部分を除いて２つの映像の領域を重ねて表示することはない。また、内部映像信号Ｓ３が平面映像であった場合には、内部映像信号Ｓ３の平面映像の領域及び外部映像信号Ｓ４の平面映像の領域を１つの映像信号上に並べて配置することである。そのため、２つの平面映像の領域の境界部分を除いて２つの映像の領域を重ねて表示することはない。

また、外部映像信号Ｓ４を選択した場合には、映像合成部Ｂ４は、補正有効信号Ｓ６を出力する。この場合の補正有効信号Ｓ６は、外部映像信号Ｓ４を選択した画素を歪み補正部Ｂ５で補正することを示す信号である。つまり、歪み補正部Ｂ５は、平面映像を補正して補正平面映像を生成する。

内部映像信号Ｓ３を選択した場合には、映像合成部Ｂ４は、補正有効信号Ｓ６を出力する。この場合の補正有効信号Ｓ６は、内部映像信号Ｓ３を選択した画素を補正しないことを示す信号である。

このように、映像合成部Ｂ４は、歪み補正部Ｂ５に対して「平面映像」を「補正平面映像」に補正する必要があるか否かを示す補正有効信号Ｓ６を画素ごとに出力する。

前述のとおり、内部映像信号Ｓ３及び外部映像信号Ｓ４は、順次走査方式の信号である。そのため、内部映像信号Ｓ３のタイミングクロック、外部映像信号Ｓ４のタイミングクロック及び内部映像・外部映像選択信号Ｓ２のタイミングクロックが同期している場合には、映像合成部Ｂ４の動作は、合成映像信号Ｓ５の出力画素の選択と補正有効信号Ｓ６の出力画素の選択となり比較的に単純な動作となる。

また、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２のタイミングクロック、内部映像信号Ｓ３のタイミングクロック及び外部映像信号Ｓ４のタイミングクロックが同期していない場合には、映像合成部Ｂ４は、バッファーとして信号をＲＡＭ（ランダムアクセスメモリー）に蓄える機能を備えていればよい。

歪み補正部Ｂ５は、合成映像信号Ｓ５及び補正有効信号Ｓ６を入力として受け取る。そして、歪み補正部Ｂ５は、補正後映像信号Ｓ７を出力する。歪み補正部Ｂ５は、合成映像信号Ｓ５の映像のうち、補正有効信号Ｓ６が補正することを示した画素に対して歪み補正を行う。上述のように、ここでの補正は、「平面映像」を「補正平面映像」にする補正である。すなわち、内部映像信号Ｓ３から生成された領域の画素は補正されず、外部映像信号Ｓ４から生成された領域の画素は補正される。

歪み補正部Ｂ５は、立体面表示機器Ｂ６上での湾曲した表示面の形状に対応した画素位置情報を保持している。この画素位置情報は、外部映像信号Ｓ４を補正するために使用される。つまり、歪み補正部Ｂ５は、保持している画素位置情報を基に、平面映像である外部映像信号Ｓ４を補正平面映像に変換する。

歪み補正部Ｂ５で行われる歪み補正は、観察者の視点位置から立体面表示機器Ｂ６を見た映像の歪みを除去するように画素を補正する。このため、歪み補正部Ｂ５は、外部から観察者視点信号Ｓ１６を入力として受け取る。もっとも、簡単に歪み補正を実現するには、各画素について画素移動の変換テーブルを作成する方法が考えられる。

すなわち、観察者の視点位置から立体面表示機器Ｂ６の表示面を見て、補正がされずに表示された映像の各画素の位置と、歪み補正が行われて平面的に表示された映像の各画素の位置との差をテーブルとして持つ。そして、その各画素の位置の差がなくなるように各画素を移動させる方法が考えられる。ここで、「補正がされずに表示された映像」は、歪んだ状態で表示された映像である。つまり、立体表示面に平面映像を表示した場合である。また、「歪み補正が行われて平面的に表示された映像」は、立体表示面に補正平面映像を表示した場合である。

観察者が自動車の運転席又は助手席に座って立体面表示機器Ｂ６であるフロントパネルを観察する際には、ほとんど視点が変更されない。このため、画素の変換テーブルは１つだけ保持していればよい。つまり、複雑な演算処理は不要であり、画素移動や画素の加重平均で補正後の映像信号Ｓ７を生成できる。

変換テーブルは、立体面表示機器Ｂ６の表示面の形状と観察者の使用時の視点位置とに基づき、予め作成する。この他に、一般的な既存の歪み補正方法を用いても良い。既存の歪み補正方法は、例えば、フロントプロジェクターのキーストーン補正などである。「キーストーン」とは、プロジェクターを設置した時に、投写面に対しプロジェクターが仰角又は俯角を持っていると、投影画像の上部または下部が目立って広くなり、台形になる現象である。「キーストーン補正」とは、この台形の歪みを電子的にキャンセルする補正である。

また、表示面の解像感又は表示内容に応じて、歪み補正方法を変更できるようにしても良い。また、複数の変換テーブルを保持する構成としても良い。この場合には、映像信号処理装置Ｂ１外部のカメラ又はセンサー等によって、観察者の細かな視点移動又は観察者の座席の移動などを検出する。そして、観察者の視点移動に応じて変換テーブルを切り替える。これにより、高品位な歪み補正を行うことができる。また、観察者が外部制御機器などを通じて変換テーブルの変更を指示してもよい。ここで、「外部制御機器」とは、例えば、フロントパネルＰ１の表示画面を操作するためのリモコン等である。カーナビゲーションシステムが操作機能を有する場合などには、カーナビゲーションシステムを外部制御機器とすることも考えられる。

また、変換テーブルを保存しているメモリーは外部に公開されており、可動式の立体表示面を用いて、変換された立体表示面に適応して変換テーブルを変更してもよい。また、観察者の位置によって変換テーブルを変更してもよい。「可動式の立体表示面」とは、例えば、特許文献１で示されたアクチュエーターによって変形する凹型の立体面スクリーンである。ここで、「外部に公開されている」とは、外部機器から変換テーブルを保存しているメモリーにアクセスできるということである。つまり、可動式の立体表示面のコントローラなどが、メモリーにアクセスして、変更された立体表示面に合わせてメモリーの内容を変更できる。

以上で、自動車のフロントパネルに適用した、映像信号処理装置Ｂ１を含む表示装置の構成について説明した。

次に、本発明による自動車のフロントパネルとしての表示装置の動作を、３通りの映像表示例を示して説明する。

図４は、本発明に係る表示装置に、立体表示面に合わせた立体映像を表示している例である。図１に示したフロントパネルＰ１にメーター類を表示している。フロントパネルＰ１の中央には、速度メーターＰ４が表示されている。フロントパネルＰ１の左側には、エンジン回転数メーターＰ５が表示されている。フロントパネルＰ１の右側には、燃料メーターＰ６が表示されている。

速度メーターＰ４は、凸型領域Ｐ２の位置に表示される。エンジン回転数メーターＰ５は、凸型領域Ｐ３の位置に表示される。速度メーターＰ４及びエンジン回転数メーターＰ５は、立体表示面の凸型の形状を活かして立体的な半球状のデザインで表示される。また、燃料メーターＰ６は、フロントパネルＰ１の凹形状に沿って表示される。ここで、「半球状」とは、球形の一部を切り出した形状である。つまり、球形を半分にした形状とは限らない。

図４に示した表示の映像信号処理装置Ｂ１の信号処理は次のようになる。まず、映像生成指示部Ｂ２は、内部映像生成部Ｂ３に、速度メーターＰ４の映像、エンジン回転数メーターＰ５の映像又は燃料メーターＰ６の映像を生成するように指示を出す。この指示は、内部映像生成指示信号Ｓ１によってなされる。つまり、内部映像生成指示信号Ｓ１は、表示を予定している立体映像のうち、どの表示を行うかを示す信号である。

３種類のメーターの表示を全て行う場合には、映像生成指示部Ｂ２は、例えば「標準モード」として、特定の符号「０１」を割り付けている。そして、映像生成指示部Ｂ２は、符号「０１」の内部映像生成指示信号Ｓ１を内部映像生成部Ｂ３に出力する。つまり、内部映像生成指示信号Ｓ１は、符号「０（ゼロ）」である。「標準モード」で指示される映像は立体映像なので、フロントパネルＰ１に表示される映像信号は、すべて内部映像生成部Ｂ３で生成される。

よって、映像生成指示部Ｂ２は、フロントパネルＰ１の全領域に内部映像信号Ｓ３を表示することを示す特定の符号の信号（Ｓ２）を映像の全領域に対して出力する。この特定の符号は、例えば「０（ゼロ）」である。つまり、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２は、符号「０（ゼロ）」である。

内部映像生成部Ｂ３は、内部映像生成指示信号Ｓ１の指示によって「標準モード」の内部映像を生成して、内部映像信号Ｓ３を出力する。内部映像の生成方法は、例えば、次のようになる。まず、内部映像生成部Ｂ３は、自動車の電気信号処理系などから速度、エンジン回転数又は燃料残量の情報を内部映像生成補助信号Ｓ１５として取得する。

次に、内部映像生成部Ｂ３は、内部映像生成補助信号Ｓ１５に基づき、速度メーターＰ４の指針位置、エンジン回転数メーターＰ５の指針位置又は燃料メーターＰ６の指針位置などを決定する。そして、内部映像生成部Ｂ３は、ＧＰＵなどにより立体映像をレンダリングする。

内部映像・外部映像選択信号Ｓ２は、映像の全領域に対して符号「０（ゼロ）」である。映像合成部Ｂ４は、内部映像信号Ｓ３の各画素に内部映像・外部映像選択信号Ｓ２の符号「０（ゼロ）」を対応づける。そのため、映像合成部Ｂ４は、フロントパネルＰ１に表示する映像の全領域に対して内部映像信号Ｓ３を合成映像信号Ｓ５として出力する。映像合成部Ｂ４は、歪み補正を行わないことを示す特定の符号を出力する。この特定の符号は、例えば、「０（ゼロ）」である。つまり、補正有効信号Ｓ６は、符号「０（ゼロ）」である。

歪み補正部Ｂ５は、補正有効信号Ｓ６が映像の全領域に対して「０（ゼロ）」であるので、映像の全領域に対して合成映像信号Ｓ５に歪み補正を施さないまま補正後映像信号Ｓ７として出力する。

以上のように生成された補正後映像信号Ｓ７は、内部映像生成部Ｂ３にて生成されたメーターの立体映像である。メーターの立体映像は、フロントパネルＰ１の形状に適合し、立体的な表現になる。フロントパネルＰ１は、図３に示す立体面表示機器Ｂ６である。

図５は、本発明に係る表示装置に、立体表示面に補正平面映像を表示している例である。つまり、図５に示す表示装置は、平面映像を補正して、立体表示面上で平面的に見えるように表示している例である。つまり、図５に示す表示装置は、平面映像を補正平面映像に補正している例である。

図５は、図１に示したフロントパネルＰ１に、カーナビゲーション画面を表示している図である。カーナビゲーションシステムは、表示装置の外部に存在する。映像信号処理装置Ｂ１は、平面的なカーナビゲーションの画面映像を外部映像信号Ｓ４の入力として受け取る。フロントパネルＰ１に表示されたカーナビゲーション画面は、フロントパネルＰ１の凹型形状及び凸型領域Ｐ２，Ｐ３によって起きる歪みが補正されている。それにより、カーナビゲーション画面は、観察者の視点からは平面的に認識される。

図５に示した表示の映像信号処理装置Ｂ１の信号処理は次のようになる。まず、映像生成指示部Ｂ２は、内部映像生成部Ｂ３に内部映像生成の必要がないことを指示する。この指示は、内部映像生成指示信号Ｓ１によってなされる。映像生成指示部Ｂ２は、平面映像のみを表示する状態を、例えば、「平面映像表示モード」として特定の符号を割り付ける。特定の符号は、例えば「００（ゼロゼロ）」である。映像生成指示部Ｂ２は、符号「００（ゼロゼロ）」の内部映像生成指示信号Ｓ１を内部映像生成部Ｂ３に出力する。つまり、内部映像生成指示信号Ｓ１は、符号「００（ゼロゼロ）」である。

また、「平面映像表示モード」は、外部映像信号Ｓ４の映像のみを表示するモードである。このため、映像生成指示部Ｂ２は、外部映像信号Ｓ４を表示することを示す特定の符号を映像の全領域に対して出力する。この特定の符号は、例えば「１」である。つまり、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２は、符号「１」である。映像合成部Ｂ４は、外部映像信号Ｓ４の各画素に内部映像・外部映像選択信号Ｓ２の符号「１」を対応づける。

内部映像生成部Ｂ３は、立体映像を生成しない。このため、内部映像信号Ｓ３は無信号の状態となる。「無信号の状態」とは、信号が出力されない状態である。

内部映像・外部映像選択信号Ｓ２は、映像の全領域に対して「１」である。そのため、映像合成部Ｂ４は、映像の全領域に対してカーナビゲーションの画面映像を合成映像信号Ｓ５として出力する。カーナビゲーション画面映像は、外部映像信号Ｓ４である。合成映像信号Ｓ５は、平面映像の信号である。

また、映像合成部Ｂ４は、合成映像信号Ｓ５の歪み補正を行うことを示す特定の符号を出力する。この特定の符号は、例えば、「１」である。つまり、補正有効信号Ｓ６は、符号「１」である。

歪み補正部Ｂ５は、補正有効信号Ｓ６が映像の全領域に対して「１」であるので、映像の全領域に対して合成映像信号Ｓ５に歪み補正を施し補正後映像信号Ｓ７として出力する。つまり、合成映像信号Ｓ５が平面映像の信号で、補正後映像信号Ｓ７が補正平面映像の信号である。すでに説明したように、歪み補正部Ｂ５は立体面表示機器Ｂ６の形状を反映した変換テーブルによって画素移動などを行うことで歪み補正を行う。なお、上述したように、歪み補正部Ｂ５に入力される観察者視点信号Ｓ１６に基づいて合成映像信号Ｓ５の補正内容を修正することができる。

以上のように生成された補正後映像信号Ｓ７は、歪み補正部Ｂ５によって歪み補正されたカーナビゲーションの画面映像である。カーナビゲーションの画面映像は、フロントパネルＰ１の形状に適合して、平面的な表現になる。フロントパネルＰ１は、図３に示す立体面表示機器Ｂ６である。

図６は、本発明に係る表示装置に、立体的な映像表現と平面的な映像表現を混合して表示している例である。図１に示したフロントパネルＰ１に速度メーター及びカーナビゲーション画面を混合して表示している。

フロントパネルＰ１の中央付近から右側には、カーナビゲーション画面Ｐ８が表示されている。フロントパネルＰ１の左側には、速度メーターＰ７が表示されている。速度メーターＰ７は、図１で示した凸型領域Ｐ３の位置に表示されている。図４で説明した回転数メーターＰ５と同じように、速度メーターＰ７は、立体表示面の凸型の形状を活かして立体的な半球状のデザインで表示される。

また、図５で説明したカーナビゲーション画面Ｐ８と同じように、図６に示すカーナビゲーション画面Ｐ８は、フロントパネルＰ１の立体表示面によって起きる歪みが補正され、観察者の視点からは平面的に認識される。立体表示面は、フロントパネルＰ１の凹型形状及び凸型領域Ｐ２の半球状の形状を有している。

図６に示した表示の映像信号処理装置Ｂ１の信号処理は次のようになる。まず、映像生成指示部Ｂ２は、速度メーターＰ７の映像を生成するように、内部映像生成部Ｂ３に指示を出す。この指示は、内部映像生成指示信号Ｓ１によってなされる。映像生成指示部Ｂ２は、速度メーターＰ７及びカーナビゲーション画面Ｐ８を表示する状態を、例えば、「混合表示モード」として、特定の符号「１０」を割り付ける。映像生成指示部Ｂ２は、符号「１０」の内部映像生成指示信号Ｓ１を内部映像生成部Ｂ３に出力する。

また「混合表示モード」の映像は、内部映像信号Ｓ３及び外部映像信号Ｓ４を混合して表示する。このため、映像生成指示部Ｂ２は、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２として、符号「０（ゼロ）」及び符号「１」を各領域の画素に合わせて映像合成部Ｂ４に出力する。符号「０（ゼロ）」は、内部映像信号Ｓ３を表示することを示す符号である。符号「１」は、外部映像信号Ｓ４を表示することを示す符号である。内部映像信号Ｓ３は、内部映像生成部Ｂ３で生成される。

内部映像生成部Ｂ３は、内部映像生成指示信号Ｓ１の指示によって「混合表示モード」の立体映像を生成して、内部映像信号Ｓ３を出力する。図４で説明した速度メーターＰ７と同じように、内部映像生成部Ｂ３は、自動車の電気信号処理系などから速度の情報を内部映像生成補助信号Ｓ１５として取得して指針位置などを決定する。そして、内部映像生成部Ｂ３は、ＧＰＵなどを用いて立体映像をレンダリングする。

映像生成指示部Ｂ２は、画素ごとに内部映像・外部映像選択信号Ｓ２として符号「０（ゼロ）」又は符号「１」を出力する。映像合成部Ｂ４は、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２の符号「０（ゼロ）」又は符号「１」に応じて、合成映像信号Ｓ５及び補正有効信号Ｓ６を出力する。

すなわち、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２が符号「０」の場合には、映像合成部Ｂ４は、内部映像信号Ｓ３を合成映像信号Ｓ５として出力する。また、映像合成部Ｂ４は、補正有効信号Ｓ６として、歪み補正を行わないことを示す符号「０（ゼロ）」を出力する。

一方、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２が符号「１」の場合には、映像合成部Ｂ４は、外部映像信号Ｓ４を合成映像信号Ｓ５として出力する。また、映像合成部Ｂ４は、補正有効信号Ｓ６として、歪み補正を行うことを示す符号「1」を出力する。

歪み補正部Ｂ５は、補正有効信号Ｓ６に応じて、合成映像信号Ｓ５に歪み補正を施すか否かを決定する。つまり、補正有効信号Ｓ６が符号「０」の場合には、歪み補正部Ｂ５は、合成映像信号Ｓ５として受け取った画素を補正しない。また、補正有効信号Ｓ６が符号「１」の場合には、歪み補正部Ｂ５は、合成映像信号Ｓ５として受け取った画素を補正する。

すなわち、補正有効信号Ｓ６が符号「０（ゼロ）」の場合には、歪み補正部Ｂ５は、合成映像信号Ｓ５に歪み補正を施さずに補正後映像信号Ｓ７として出力する。一方、補正有効信号Ｓ６が符号「１」の場合には、歪み補正部Ｂ５は、合成映像信号Ｓ５に歪み補正を施して補正後映像信号Ｓ７として出力する。

歪み補正部Ｂ５で行う補正方法の課題は、補正を行わない領域と補正を行う領域との境界の処理である。この課題の解決手段は、例えば、補正する領域の映像の補正を行う際には、補正する領域の映像のみを用いて補正を行うことが考えられる。つまり、境界部分の補正を行う際には、隣接する補正しない領域の映像を参照しない。このように、映像を補正することで、２種類の映像の境界の歪みを抑えられる。また、補正しない領域の映像と補正する領域の映像とが入り乱れることを抑えられる。

また、補正しない領域と補正する領域との境界の変化を滑らかにするために、境界付近の補正しない領域の映像を参照して、境界付近の補正する領域の映像にブレンドすることも考えられる。ここで、「ブレンド」とは、例えば、加重平均などの処理である。「加重平均」とは、値を単純に平均するのではなく、値の重みを加味して平均することである。

以上のように、補正後映像信号Ｓ７は、立体的な速度メーターＰ７の映像と歪み補正されたカーナビゲーション画面Ｐ８とが混合された映像信号である。補正後映像信号Ｓ７は、歪み補正部Ｂ５で生成される。立体的な速度メーターＰ７の映像は、内部映像生成部Ｂ３で生成される。歪み補正されたカーナビゲーション画面Ｐ８（補正平面映像）は、歪み補正部Ｂ５で生成される。補正後映像信号Ｓ７の映像は、フロントパネルＰ１の形状に適合し、立体的な表現と平面的な表現とが混合した映像表現となる。フロントパネルＰ１は、立体面表示機器Ｂ６である

図１から図６までで示した例では、内部映像信号Ｓ３は、立体表示面に合わせた立体映像である。そして、歪み補正部Ｂ５は、内部映像信号Ｓ３の歪みを補正しない。内部映像信号Ｓ３は、内部映像生成部Ｂ３によって生成される信号である。

しかし、例えば、凸型領域Ｐ２以外の位置に速度メーターＰ４などを表示する場合が考えられる。このようなモードの場合には、内部映像生成部Ｂ３は、「平面映像」としての速度メーターの画像を保持している。例えば、速度メーターＰ７がフロントパネルＰ１の燃料メーターＰ６の位置に表示される映像である。この映像は、「平面映像」として内部映像生成部Ｂ３に保持されている。

歪み補正部Ｂ５は、「平面映像」である内部映像信号Ｓ３を、立体表示面上で平面的に見える映像に補正する。この場合には、速度メーターＰ７が燃料メーターＰ６の位置に位置する画像を内部映像生成部Ｂ３が保持している。内部映像生成部Ｂ３は、その画像に内部映像生成補助信号Ｓ１５として受け取った速度情報を合成して、内部映像信号Ｓ３を生成する。内部映像・外部映像選択信号Ｓ２は、符号「１」を出力する。映像合成部Ｂ４は、「平面映像」である内部映像信号Ｓ３を合成映像信号Ｓ５として出力する。また、映像合成部Ｂ４は、補正有効信号Ｓ６として、歪み補正を行うことを示す符号「1」を出力する。

以下で、内部映像生成部Ｂ３によって生成される平面的な映像が歪み補正部Ｂ５によって歪み補正される場合の動作について説明する。映像生成指示部Ｂ２は、内部映像生成部Ｂ３に平面的な映像を生成する指示の信号を出力する。この指示は、内部映像生成指示信号Ｓ１で行われる。内部映像生成指示信号Ｓ１は、例えば、符号「１００」である。

また、映像生成指示部Ｂ２は、映像合成部Ｂ４に対して、内部映像信号Ｓ３が「平面映像」であることを指示する。この指示は、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２で行われる。内部映像・外部映像選択信号Ｓ２は、例えば、符号「０１」である。

映像生成指示部Ｂ２が、映像合成部Ｂ４に対して、映像を補正することを指示する信号を出力する場合には、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２は２値の信号ではなく、３値以上の信号となる。映像を補正することを指示する信号は、補正有効信号Ｓ６である。この場合、補正有効信号Ｓ６の符号は、例えば、符号「１００」である。

内部映像生成指示信号Ｓ１に基づき、内部映像生成部Ｂ３は、例えば、速度メーターＰ４の映像を平面映像として出力する。この場合、内部映像信号Ｓ３は、平面映像である。また、内部映像生成指示信号Ｓ１は、符号「１００」である。

映像合成部Ｂ４は、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２に基づき映像を補正することを表す信号として補正有効信号Ｓ６を歪み補正部Ｂ５に対して出力する。この場合、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２は、符号「０１」である。

図１から図６までで示した例と同様に、歪み補正部Ｂ５は、補正有効信号Ｓ６に基づいて、合成映像信号Ｓ５の歪み補正を行う。この歪み補正は、平面映像を立体表示面上に平面的に見えるようにする補正である。

以上のように、内部映像生成部Ｂ３によって生成される平面的な映像が歪み補正部Ｂ５によって歪み補正される場合の動作について説明した。また、同様の動作で、内部映像信号Ｓ３の映像信号のうち、一部の領域のみを歪み補正部Ｂ５で歪み補正する場合も考えられる。

また、図６で示した例と同様に、内部映像信号Ｓ３の平面映像を立体表示面上で平面的に見えるように補正された映像と外部映像信号Ｓ４の平面映像を立体表示面上で平面的に見えるように補正された映像とを混合して表示することも可能である。

以上のように、本発明による自動車のフロントパネルとしての表示装置の動作を、主に３通りの映像表示例を示して説明した。

このように、本発明による映像表示装置を用いれば、外部機器から制御信号の指示又は観察者の指示を受けて立体表示面の形状に合わせた映像と平面的な映像との両方の映像又は片方の映像を切換えて表示することが可能である。本実施の形態では自動車のフロントパネルを例に説明したが、遊技機の映像表示部分又は家庭用ゲーム機の映像表示部分などにも適用できる。

歪み補正部Ｂ５は、平面的な表示面に平面的な映像と認識できるように表示される平面映像を入力として受け取り、平面映像の歪み補正を行い、立体的な表示面に平面的な映像と認識できる補正平面映像を生成する。歪み補正部Ｂ５は、合成映像を入力として受け取り、合成映像の平面映像の領域の歪み補正を行う。

映像合成部Ｂ４は、立体的な表示面に平面的な映像と認識できるように表示される映像及び立体的な表示面に立体的な映像と認識できるように表示される立体映像を入力として受け取り、１つの映像に合成した合成映像を生成する。映像合成部Ｂ４は、立体的な表示面に平面的な映像と認識できるように表示される映像として平面的な表示面に平面的な映像と認識できるように表示される平面映像を入力として受け取る。

また、実施の形態１では、平面映像と立体映像とを映像合成部Ｂ４で合成しているが、平面映像の領域と立体映像の領域とを有する１つの映像を入力として受け取り、平面映像の領域の歪み補正を行い、平面映像の領域を立体的な表示面に平面的な映像と認識できる補正平面映像とした補正後映像を出力することもできる。

映像表示装置Ｂは、立体的な表示面を有する立体面表示機器Ｂ６と映像信号処理装置Ｂ１とを備える。映像信号処理装置Ｂ１は、立体映像の領域及び補正平面映像の領域を有する補正後映像を立体面表示機器Ｂ６に出力する。

実施の形態２．
実施の形態２では、実施の形態１で示した映像信号処理装置Ｂ１の代わりにコンピューターなどのプログラミング可能な情報処理機器Ｂ７を用いて補正後映像信号Ｓ７を生成し、立体面表示機器Ｂ６に入力する方法を示す。

図７は、本実施の形態の情報処理機器Ｂ７を含めた表示装置Ｂを示している。表示装置Ｂは情報処理機器Ｂ７及び立体面表示機器Ｂ６を有している。情報処理機器Ｂ７は、外部映像信号Ｓ４を入力として受け取る。そして、情報処理機器Ｂ７は、補正後映像信号Ｓ７を出力する。補正後映像信号Ｓ７は、立体面表示機器Ｂ６に入力される。

実施の形態１と同様に、補正後映像信号Ｓ７は、次の３つの信号を含む。第１の信号は、立体映像の信号である。第２の信号は、平面映像の信号を立体表示面上で平面的に見える映像に補正した信号である。この映像信号を補正平面映像の信号とよぶ。また、平面映像の信号を立体表示面上で平面的に見える映像に補正した映像を「補正平面映像」とよぶ。第３の信号は、立体映像の信号及び補正平面映像の信号の両方を含む信号である。

情報処理機器Ｂ７は、外部映像信号Ｓ４を外部から入力として受け取る。外部映像信号Ｓ４は、「平面映像」の信号である。情報処理機器Ｂ７は、外部映像信号Ｓ４を基に、立体面表示機器Ｂ６の表示面の湾曲形状に合わせた映像を生成する。実施の形態１と同様に、外部映像信号Ｓ４は一般的なフラットパネルに表示される２次元の映像である。

また、情報処理機器Ｂ７は、外部から外部映像信号Ｓ４を入力として受け取る代わりに、内部で外部映像信号Ｓ４に相当する信号を生成してもよい。例えば、情報処理機器Ｂ７は、内部のソフトウェアなどでカーナビゲーションシステムを実現している。情報処理機器Ｂ７は、このカーナビゲーション画面を外部映像信号Ｓ４とすることができる。

図８は、実施の形態２による情報処理機器Ｂ７の映像処理方法を示したフローチャートである。実施の形態２による映像処理方法は、映像生成指示処理Ｆ１、内部映像生成処理Ｆ２、映像合成処理Ｆ３及び歪み補正処理Ｆ４を有している。図８に示したフローチャートにより１フレームの映像を生成するので、連続した映像を生成するために繰り返して処理が行われる。

映像生成指示処理Ｆ１は、実施の形態１で示した映像生成指示部Ｂ２の行う処理と同様である。映像生成指示処理Ｆ１は、立体面表示機器Ｂ６に表示する内容を指示する。ここで、「表示する内容」とは、上述した「表示モード」のことである。また、映像生成指示処理Ｆ１は、表示する画素が「立体映像」又は「補正平面映像」のいずれであるかを示す処理を行う。

内部映像生成処理Ｆ２は、実施の形態１で示した内部映像生成部Ｂ３の行う処理と同様である。内部映像生成処理Ｆ２は、映像生成指示処理Ｆ１によって決定された映像の内容に基づき、立体面表示機器Ｂ６の立体面の湾曲形状に合わせた映像をレンダリングして生成する処理を行う。

映像合成処理Ｆ３は、実施の形態１で示した映像合成部Ｂ４の行う処理と同様である。映像合成処理Ｆ３は、内部映像生成処理Ｆ２により生成された映像及び外部映像信号Ｓ４を合成した映像を生成する。また、映像合成処理Ｆ３は、合成した映像の画素ごとに、歪み補正処理を行う画素を特定する。歪み補正を行う画素は、映像生成指示処理Ｆ１が行う「立体映像」又は「補正平面映像」のいずれの画素であるかを示す処理に基づいて決められる。映像合成処理Ｆ３は、立体的な表示面に平面的な映像と認識できるように表示される映像及び立体的な表示面に立体的な映像と認識できるように表示される立体映像を入力として受け取り、１つの映像に合成して出力する。

歪み補正処理Ｆ４は、実施の形態１で示した歪み補正部Ｂ５の行う処理と同様である。映像合成処理Ｆ３によって生成された合成映像のうち「平面映像」の画素の歪み補正を行い、補正後映像信号Ｓ７を生成する。歪み補正処理Ｆ４は、平面的な表示面に平面的な映像と認識できるように表示される平面映像を入力として受け取り、平面映像の歪み補正を行い、立体的な表示面に平面的な映像と認識できる補正平面映像を生成する。

情報処理機器Ｂ７にＧＰＵを搭載することで、内部映像生成処理Ｆ２の３Ｄレンダリングを高速化してもよい。

情報処理機器Ｂ７にＲＡＭを搭載し、外部から入力される外部映像信号Ｓ４を蓄えるバッファー機能を備えて、処理順序や処理速度を緩和してもよい。

情報処理機器Ｂ７にフラッシュメモリーやＲＯＭを搭載し、立体面表示機器Ｂ６の立体面の立体形状と立体面の映像画素の各表示位置を示した情報を保持する方法が考えられる。

本実施の形態による映像処理手順は、フローチャート通りの順番で処理されることが基本であるが、並列処理を行って高速化を行ってもよい。

また、実施の形態１と同様に、内部映像生成処理Ｆ２は「平面映像」を生成し、歪み補正処理Ｆ４によって歪み補正されるようにしてもよい。

このように、本発明による表示装置Ｂを用いれば、実施の形態１と同様に、外部機器からの制御信号を入力として受け取り又は観察者の指示を受けて、「立体映像」、「補正平面映像」又はそれらの混合映像を表示することが可能である。

実施の形態３．
実施の形態３では、実施の形態１で示した映像信号処理装置Ｂ１の代わりに内部構成が異なる映像信号処理装置Ｂ８を用いて合成映像信号Ｓ１４を生成し、立体面表示機器Ｂ６に入力する方法を示す。立体面表示機器Ｂ６は、実施の形態１に示した立体面表示機器Ｂ６と同様である。

図９は、表示装置Ｂの構成を示すブロック図である。表示装置Ｂは、映像信号処理装置Ｂ８及び立体面表示機器Ｂ６を有している。実施の形態３の映像信号処理装置Ｂ８と実施の形態１の映像信号処理装置Ｂ１との相違点は、歪み補正部の処理と映像合成部の処理との順番が異なる点である。

映像信号処理装置Ｂ１は、映像合成部Ｂ４で立体映像と平面映像とが合成された後に歪み補正部Ｂ５で歪み補正が行われる。一方、映像信号処理装置Ｂ８は、歪み補正部Ｂ１１で平面映像の歪み補正が行われた後に映像合成部Ｂ１２で立体映像と平面映像とが合成される。

実施の形態１と同様に、補正後映像信号Ｓ１４は、次の３つの信号を含む。第１の信号は、立体映像の信号である。第２の信号は、平面映像の信号を立体表示面上で平面的に見える映像に補正した信号である。この映像信号を補正平面映像の信号とよぶ。また、平面映像の信号を立体表示面上で平面的に見える映像に補正した映像を「補正平面映像」とよぶ。第３の信号は、立体映像の信号及び補正平面映像の信号の両方を含む信号である。

映像信号処理装置Ｂ８は、「平面映像」である外部映像信号Ｓ４を外部から入力として受け取る。この外部映像信号Ｓ４は、実施の形態１の外部映像信号Ｓ４と同様である。「立体映像」は、映像信号処理装置Ｂ８の内部で生成される。実施の形態１と同様に、外部映像信号Ｓ４は一般的なフラットパネルに表示される２次元の映像である。

映像信号処理装置Ｂ８は、映像生成指示部Ｂ９、内部映像生成部Ｂ１０、と歪み補正部Ｂ１１及び映像合成部Ｂ１２を有する。

映像生成指示部Ｂ９は、実施の形態１における映像生成指示部Ｂ２と同様に、内部映像生成指示信号Ｓ８及び内部映像・外部映像選択信号Ｓ９を生成して出力する。内部映像生成指示信号Ｓ８は、内部映像生成指示信号Ｓ１と同様である。内部映像・外部映像選択信号Ｓ９は、内部映像・外部映像選択信号Ｓ２と同様である。内部映像生成指示信号Ｓ８は、内部映像生成部Ｂ１０に出力される。内部映像・外部映像選択信号Ｓ９は、映像合成部Ｂ１２に出力される。

映像生成指示部Ｂ９は、さらに補正有効信号Ｓ１０を生成して出力する。補正有効信号Ｓ１０は、歪み補正部Ｂ１１に出力される。この点において、映像生成指示部Ｂ９は、映像生成指示部Ｂ２と異なる。補正有効信号Ｓ１０は、補正有効信号Ｓ６と同様である。

内部映像生成部Ｂ１０は、内部映像生成部Ｂ３と同様の処理を行う。内部映像生成部Ｂ１０は、内部映像信号Ｓ１１を出力する。内部映像信号Ｓ１１は、内部映像信号Ｓ３と同様である。

歪み補正部Ｂ１１は、実施の形態１の歪み補正部Ｂ５と同様に、「平面映像」を「補正平面映像」に補正する。しかし、歪み補正部Ｂ１１は、歪み補正部Ｂ５と異なり、内部映像信号Ｓ１１と外部映像信号Ｓ４とを合成する前に、外部映像信号Ｓ４の補正を行う。そして、歪み補正部Ｂ１１は、外部映像信号Ｓ４、内部映像生成指示信号Ｓ８及び補正有効信号Ｓ１０を入力として受け取る。また、歪み補正部Ｂ１１は、観察者視点信号Ｓ１６を入力として受け取ることができる。そして、歪み補正部Ｂ１１は、補正有効信号Ｓ１０を基に、補正後内部信号Ｓ１２及び補正後外部信号Ｓ１３を生成して出力する。

歪み補正部Ｂ１１は、補正有効信号Ｓ１０に基づいて内部映像信号Ｓ１１の映像を補正する。しかし、内部映像信号Ｓ１１の映像は通常「立体映像」であるので、この補正は行われない。この補正は、内部映像信号Ｓ１１の映像が「平面映像」である場合に行われる。歪み補正部Ｂ１１は、観察者視点信号Ｓ１６に基づいて、立体面表示機器Ｂ６に表示された場合に観察者の視点位置から平面的に表示されるように補正後内部信号Ｓ１２を生成する。

また、歪み補正部Ｂ１１は、外部映像信号Ｓ４の全ての映像領域に対して歪み補正を行う。歪み補正部Ｂ１１は、観察者視点信号Ｓ１６に基づいて、立体面表示機器Ｂ６に表示された場合に観察者の視点位置から平面的に表示されるように補正後外部信号Ｓ１２を生成する。

図９に示した例では、歪み補正部Ｂ１１は、３種類の信号を入力として受け取り、２種類の信号を出力する。しかし、補正有効信号Ｓ１０及び内部映像信号Ｓ１１を入力として受け取り、補正後内部信号Ｓ１２を生成して出力するブロックと、外部映像信号Ｓ４を入力として受け取り、補正後外部映像信号Ｓ１３を生成して出力するブロックとを並列に配置する構成としてもよい。

映像合成部Ｂ１２は、内部映像・外部映像選択信号Ｓ９、補正後内部信号Ｓ１２及び補正後外部信号Ｓ１３を入力として受け取る。そして、映像合成部Ｂ１２は、合成映像信号Ｓ１４を出力する。映像合成部Ｂ１２は、内部映像・外部映像選択信号Ｓ９に基づき、補正後内部信号Ｓ１２及び補正後外部信号Ｓ１３を合成する。そして、映像合成部Ｂ１２は、合成映像信号Ｓ１４を出力する。

例えば、補正後内部信号Ｓ１２及び補正後外部信号Ｓ１３の各々の信号が、フロントパネルＰ１全体の画素情報を持っている場合には、内部映像・外部映像選択信号Ｓ９を用いて、補正後内部信号Ｓ１２の内の補正後外部信号Ｓ１３の表示される領域のノイズ信号を除去することができる。同様に、内部映像・外部映像選択信号Ｓ９を用いて、補正後外部信号Ｓ１３の内の補正後内部信号Ｓ１２の表示される領域のノイズ信号を除去することができる。

このように、本発明による表示装置Ｂを用いれば、実施の形態１と同様に、外部機器からの制御信号を入力として受け取り又は観察者の指示を受けて、「立体映像」、「補正平面映像」又はそれらの混合映像を表示することが可能である。

歪み補正部Ｂ１１は、平面的な表示面に平面的な映像と認識できるように表示される平面映像を入力として受け取り、平面映像の歪み補正を行い、立体的な表示面に平面的な映像と認識できる補正平面映像を生成する。

映像合成部Ｂ１２は、立体的な表示面に平面的な映像と認識できるように表示される映像及び立体的な表示面に立体的な映像と認識できるように表示される立体映像を入力として受け取り、１つの映像に合成した合成映像を生成する。映像合成部Ｂ１２は、立体的な表示面に平面的な映像と認識できるように表示される映像として補正平面映像を入力として受け取る。

なお、「湾曲」とは、半球状に限定されず、凹形状及び凸形状が組み合わされた複雑な形状も含む。つまり、「立体」とは、半球状に限定されず、凹形状及び凸形状が組み合わされた複雑な形状も含む。

また、以上のように本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限るものではない。

Ｐ１ フロントパネル、 Ｐ２，Ｐ３ 凸型領域、 Ｐ４ 速度メーター、 Ｐ５ エンジン回転数メーター、 Ｐ６ 燃料メーター、 Ｐ７ 速度メーター、 Ｐ８ カーナビゲーション画面、 Ｒ１ リアプロジェクションシステム、 Ｒ２ 光学エンジン、 Ｒ３ 反射ミラー、 Ｒ４ 立体スクリーン、 Ｂ 表示装置、 Ｂ１，Ｂ８ 映像信号処理装置、 Ｂ２，Ｂ９ 映像生成指示部、 Ｂ３，Ｂ１０ 内部映像生成部、 Ｂ４，Ｂ１２ 映像合成部、 Ｂ５，Ｂ１１ 歪み補正部、 Ｂ６ 立体面表示機器 、Ｂ７ 情報処理機器、 Ｓ１，Ｓ８ 内部映像生成指示信号、 Ｓ２，Ｓ９ 内部映像・外部映像選択信号、 Ｓ３，Ｓ１１ 内部映像信号、 Ｓ４ 外部映像信号、 Ｓ５，Ｓ１４ 合成映像信号、 Ｓ６，Ｓ１０ 補正有効信号、 Ｓ７ 補正後映像信号、 Ｓ１２ 補正後内部信号、 Ｓ１３ 補正後外部信号、 Ｓ１５ 内部映像生成補助信号、 Ｓ１６ 観察者視点信号、 Ｓ１７ 表示画面指示信号、 Ｆ１ 映像生成指示処理、 Ｆ２ 内部映像生成処理、 Ｆ３ 映像合成処理、 Ｆ４ 歪み補正処理。

Claims (3)

1. 平面映像及び立体的な表示面に立体的な映像と認識できるように表示される立体映像を入力として受け取り、１つの映像に合成した合成映像を生成する映像合成部と、
   前記映像合成部が入力として受け取る映像の各画素に、前記立体的な表示面に平面的な映像と認識できるような歪み補正の要否を示す符号を出力する映像生成指示部と、
   前記合成映像を入力として受け取り、前記合成映像の平面映像の領域における前記符号が前記歪み補正を要すると示す画素について補正を行い補正平面映像を生成する歪み補正部と
   を備え、
   前記補正平面映像を前記立体的な表示面を有する立体表示面機器に出力する映像信号処理装置。
2. 前記立体面表示機器と、
   請求項１に記載の映像信号処理装置と
   を備え、
   前記映像信号処理装置は、前記立体映像の領域及び前記補正平面映像の領域を有する映像を前記立体面表示機器に出力する映像表示装置。
3. 平面映像及び立体的な表示面に立体的な映像と認識できるように表示される立体映像を入力として受け取り、１つの映像に合成した合成映像を生成する映像合成ステップと、
   前記映像合成ステップにおいて入力として受け取る映像の各画素に、前記立体的な表示面に平面的な映像と認識できるような歪み補正の要否を示す符号を出力する映像生成指示ステップと、
   前記合成映像を入力として受け取り、前記合成映像の平面映像の領域の前記符号が前記歪み補正を要すると示す画素について補正を行い補正平面映像を生成する歪み補正ステップと
   を備える映像信号処理方法。

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