WO2011108310A1 - 立体映像制御装置 (3D image control apparatus)及び方法 - Google Patents

立体映像制御装置 (3D image control apparatus)及び方法 Download PDF

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    • G09G2320/0285—Improving the quality of display appearance using tables for spatial correction of display data

Definitions

  • the present invention relates to a stereoscopic video control apparatus and method capable of viewing a video displayed using an impulse display device as a stereoscopic video.
  • Patent Document 1 describes a stereoscopic video display device that suppresses crosstalk that occurs when the frame rate is increased by alternately displaying a right-eye video and a left-eye video every two frames. ing.
  • An impulse-type display device is a display device that forms an image by a method in which pixels are lit and extinguished within an address period without holding the luminance of the pixels lit during the address period over one frame. .
  • the luminance of the pixels that are turned on in synchronization with the beginning of the address period reaches the luminance based on the video signal, and then the afterglow period shorter than one frame period, which is unique to each display element, by turning off the light in synchronization with the end of the address period. After that, it becomes zero.
  • Typical examples are CRT, FED (field emission display), and DLP (Digital Light Processing).
  • the 8A and 8B show the relationship between the display period of the image formed by line-sequential driving and the shutter opening / closing timing.
  • the frame frequency is 120 Hz.
  • the left-eye video (left frame) and the right-eye video (right frame) are alternately displayed for each frame.
  • the left and right shutters open and close in synchronization with the left and right frames.
  • the liquid crystal shutter In the normally white mode, the liquid crystal shutter has a response speed (rise period) from closing to opening that is slower than a response speed (falling period) from opening to closing, which is about 2.5 ms and 500 ⁇ sec, respectively. In the normally black mode, the rising edge and the falling edge are reversed.
  • blanking period If it is attempted to keep both the rising and falling periods of the shutter within the vertical blanking period (hereinafter, blanking period), the blanking period will occupy 1/4 or more of the vertical scanning period. As a result, since the horizontal scanning period is shortened, when gradation display is performed by pulse width modulation, the display luminance is lowered and the dynamic range is narrowed.
  • the display period is entered for 2 msec of the shutter rising period.
  • the shutter transmittance is reduced by 30%, and as an observed image, a band-like dark portion is generated in an area corresponding to the upper 280 lines of the screen as shown in FIG.
  • the shutter falling period is equal to 2 msec. Enters the display period.
  • the shutter transmittance is reduced by 30%, and as an observed image, a band-like dark portion is generated in an area corresponding to the lower 280 lines of the screen, contrary to FIG. 8C.
  • the stereoscopic video control apparatus of the present invention alternately displays the right-eye video and the left-eye video in time division on the impulse-type display means, and alternately switches the left and right shutters of the shutter glasses in synchronization with the switching.
  • a stereoscopic video control device that allows a stereoscopic video to be viewed by opening and closing, Input means for inputting a video signal for displaying a stereoscopic video;
  • Video processing means for generating a luminance signal for displaying a right eye video and a left eye video from the video signal and outputting the luminance signal to the display means;
  • the display means forms an image on a screen by sequentially selecting a scan line from a scan line that starts scanning to a scan line that ends scanning in a predetermined vertical scanning period,
  • the image processing means is configured to change the luminance of pixels on the scanning line of a predetermined number of scanning lines from at least one of the scanning line to start scanning and the scanning line to end scanning according to the position of each scanning line.
  • the present invention by correcting the video signal in accordance with the screen area of the display device, luminance unevenness in the screen of the observed video generated in the stereoscopic video viewing system including the impulse display device and the liquid crystal shutter glasses is reduced. Can be suppressed. As a result, a stereoscopic video control apparatus that enables high-quality stereoscopic viewing is provided.
  • Block diagram of a stereoscopic video viewing system according to the present invention Block diagram of video processing circuit according to the present invention Explanatory diagram showing the relationship between the vertical line counter value and the correction value or brightness Timing chart showing waveform of drive pulse according to the present invention Timing chart showing waveform of drive pulse according to the present invention
  • movement which concerns on the Example of this invention Flowchart of operation according to another embodiment of the present invention
  • Flowchart of operation according to another embodiment of the present invention Explanatory drawing for demonstrating the subject which concerns on 3D video viewing with an impulse type display device
  • the present invention is to compensate for a lack of transmittance during the rising or falling period of the shutter of the liquid crystal shutter glasses on the display device side. That is, the luminance of the pixels on the vertical line scanned during the rising period or the period corresponding to the falling period is set according to the position of the vertical line or the order of scanning. On the other hand, it is to increase relatively monotonously. In addition, the luminance of the pixels on the vertical line scanned during the period corresponding to both the rising period and the falling period is determined based on the position of the vertical line or the scanning order, and the pixels on the vertical lines other than the vertical line. The luminance may be relatively monotonously increased.
  • FIG. 1 is a block diagram of a stereoscopic video viewing system according to the present invention, which includes a stereoscopic video control device 1, a display device 2, and liquid crystal shutter glasses 3.
  • the display device 2 is an impulse-type display device, and includes a surface conduction electron-emitting display panel (hereinafter referred to as a display panel) 201, and an X driver 203 and a Y driver 202 for driving the display panel.
  • the configuration and manufacturing method of the display panel is disclosed in detail in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-250463.
  • the display panel includes a plurality of pixels (1920 ⁇ 3 ⁇ 1080) configured by a plurality of vertical lines (scanning lines) and a plurality of horizontal lines (signal lines) arranged in a matrix.
  • the display panel selects the vertical lines sequentially from the vertical line that starts at the top of the screen and starts scanning to the vertical line that ends at the bottom of the screen and ends scanning. Form a video on top.
  • a driving pulse based on a luminance signal is applied in parallel to the horizontal line.
  • the frame rate (refresh rate) of line sequential scanning is 120 Hz.
  • the stereoscopic video control device 1 has the following configuration.
  • the input circuit 101 inputs a stereoscopic video signal from an input source, and outputs a video signal and a vertical horizontal synchronization signal.
  • Input sources are digital television broadcasts, video content distribution systems via the Internet, and video players.
  • the input circuit 101 includes a digital tuner and an input interface.
  • the video signal includes a right-eye video signal and a left-eye video signal each having a resolution of (1920 ⁇ 1080), and is switched alternately at 120 Hz for each frame.
  • the video processing circuit 103 adjusts the luminance level of the video signal, converts it to a luminance signal that conforms to the specifications of the display device 2, and outputs it to the X driver 203.
  • the X driver 203 generates a driving pulse corresponding to the luminance level based on the luminance signal, and drives the display panel 201 by PWM (Pulse Width Modulation).
  • the timing control circuit 104 outputs a timing signal for controlling the horizontal scanning period (1H) and the vertical scanning period (1V) to the Y driver 202 based on the vertical horizontal synchronizing signal.
  • the synchronization signal transmission circuit 108 transmits an infrared signal for controlling the opening and closing of the left and right shutters of the liquid crystal shutter glasses 3 from the vertical synchronization signal output from the timing control circuit 104 by infrared communication.
  • An MPU (control unit) 105 controls each block in a coordinated manner.
  • the liquid crystal shutter glasses 3 receive the infrared signal, and open and close the left and right shutters in synchronization with the switching of the left and right video signals.
  • the opening and closing of the liquid crystal shutter is assumed to operate in the normally white mode, but the operation in the normally black mode is also possible. In the normally black mode, the relationship between the rise and fall of the liquid crystal shutter is reversed.
  • FIG. 2 is a block diagram of a portion related to the luminance correction of the video processing circuit 103.
  • a correction value for each vertical line is stored in advance in the correction LUT 217.
  • the vertical line counter 215 starts counting the vertical lines based on the vertical synchronizing signal of the vertical horizontal synchronizing signal, and specifies the position of the vertical line by advancing the counting with the horizontal synchronizing signal.
  • a vertical line counter value corresponding to the position of the vertical line is input to a correction LUT (lookup table) 217.
  • the correction LUT 217 outputs a correction value corresponding to the vertical line counter value.
  • the multiplier 219 multiplies the correction value corresponding to each vertical line by the video signal corresponding to the pixel on each vertical line, and outputs a luminance signal.
  • the correction value is a luminance value corresponding to the position of each vertical line in a video signal corresponding to a pixel on the vertical line with respect to a predetermined number of vertical lines starting from the vertical line from which scanning starts, and other vertical lines. It is determined to increase relative to the pixels on the line.
  • FIG. 3A shows the relationship between the correction value stored in the correction LUT 217 and the vertical line counter value.
  • the correction values for the vertical line counter values 0 to 280 are set to 1.43 to 1.0, and the correction values for the vertical line counter values 280 to 1080 are set to 1.0.
  • FIG. 3B shows the relationship between the luminance of the display panel 201 and the vertical line counter value with respect to a luminance signal having a luminance level of 100% (maximum luminance).
  • the luminance of the vertical line counter values 280 to 1080 is set to 300 cd / m2
  • the luminance of the vertical line counter value 1 is set to 429 cd / m2.
  • FIG. 4A shows the waveforms of drive pulses output from the X driver 203 and the Y driver 202.
  • the Y driver 202 sequentially outputs scanning pulses having a height of ⁇ 10 V and a width of 7.7 ⁇ sec to the vertical lines (Y1 to Y1080).
  • the X driver 203 applies a signal pulse in parallel to each horizontal line (X1 to X5760) in synchronization with the scanning pulse.
  • the height of the signal pulse is +10 V, and the width varies from 0 to 7.7 ⁇ sec corresponding to the luminance signal.
  • the signal pulse synchronized with Y1 has a maximum pulse width of 7.7 ⁇ sec (correction value 1.43) to compensate for the 30% reduction in shutter transmittance described in FIG. .
  • the signal pulse synchronized with Y2 to Y279 has a drive pulse width of 7.7 to 5.4 ⁇ sec (correction value 1.43 to 1.0) for each vertical line according to the response waveform of the shutter. Variable by monotonic decrease.
  • the signal pulse synchronized with Y280 to Y1080 has a drive pulse width of 5.4 ⁇ sec (correction value 1.0).
  • the correction value may be changed based on the average luminance level (APL) of the input video signal.
  • APL average luminance level
  • the correction value may be set larger (for example, 1.4 to 2.0) than when the APL is larger than the predetermined value, and the luminance of the entire screen may be held. .
  • the luminance signal of the pixel exceeding the maximum pulse width is limited to the maximum value of the luminance signal by overflow processing.
  • the number of vertical lines whose correction value is changed monotonously is determined according to the rising period of the shutter.
  • the change in the correction value is changed in a straight line from Y1 to Y280, but may be changed in a curve corresponding to the change in the transmittance during the shutter rising period.
  • the vertical blanking period set in the vertical scanning period is determined according to the falling period of the shutter as shown in FIG.
  • the number of vertical lines for changing the correction value can also be determined from the vertical line at which scanning is completed according to the falling period of the shutter. At this time, the liquid crystal shutter operates in a normally black mode, and the rising period of the shutter is set to be within the vertical blanking period.
  • the number of vertical lines for changing the correction value can be determined according to the rising period and the falling period of the shutter from both the vertical line where scanning starts and the vertical line where scanning ends. At this time, both the rising and falling periods of the shutter are set so as not to fall within the vertical blanking period. The shutter rising period and falling period protrude from the vertical blanking period, and the luminance is corrected for pixels on the vertical lines having the number of lines corresponding to the period entering the video display period.
  • addition may be used instead of multiplication.
  • the impulse type display device may be a Spindt type field emission display panel.
  • FIG. 5 is a flowchart of drive processing executed under the control of the MPU 105.
  • a vertical line counter value is calculated from the vertical horizontal synchronizing signal, and a correction value for each vertical line is read from the correction LUT 217 (S501).
  • the video signal is multiplied by a correction value corresponding to the vertical line (S502).
  • the signal pulse width is varied for each horizontal line (S503).
  • a drive pulse is applied to the display panel to display the right-eye video and the left-eye video in a time-sharing manner (S504).
  • a frame memory is added to the stereoscopic video control device 1 in the block diagram shown in FIG.
  • the frame memory stores the luminance signal output from the video processing circuit 103 for one frame.
  • the vertical line counter value is calculated from the vertical horizontal synchronization signal, and the correction value is read from the correction LUT 217 (S601).
  • the multiplier 219 multiplies the video signal by a correction value corresponding to the vertical line (S602).
  • the luminance signal output from the video processing circuit 103 is written into the frame memory for one frame (S603).
  • the MPU 105 detects the maximum luminance level for each vertical line from the accumulated luminance signal for one frame, and determines the horizontal scanning period (1H) for each vertical line according to the maximum luminance level. That is, 1H is increased for each frame so that 1H is lengthened when the maximum luminance level is high, 1H is shortened when the maximum luminance level is low, and the vertical scanning period of one frame is not changed. Adjust (S604).
  • the timing control circuit 104 reads the luminance data from the frame memory based on the instruction from the MPU 105, and outputs it to the X driver 203 in synchronization with 1H of each vertical line (S606). Further, the timing control circuit 104 outputs a timing signal corresponding to 1H for each vertical line to the Y driver 202 based on the vertical horizontal synchronizing signal (S605). In a state where 1H is varied for each vertical line, a driving pulse is output from each driver, and the display panel is driven (S607).
  • the vertical synchronizing signal output from the timing control circuit 104 to the synchronizing signal output circuit 108 is generated from the vertical and horizontal synchronizing signal as in the first embodiment because the vertical scanning period is constant.
  • FIG. 4B shows the waveform of the drive pulse.
  • 1H is different for each vertical line, so that the widths of the scanning pulse and the signal pulse are different for each vertical line (the height is constant and is ⁇ 10 V and +10 V, respectively).
  • 1H of 100% luminance is set for Y1 and Y280 to Y1080, and 1H corresponding to the luminance signal is set for the other vertical lines (Y2 to Y279).
  • the signal pulse synchronized with Y1 has a width of 8.9 ⁇ sec (correction value 1.43)
  • the signal pulse synchronized with Y280 to 1080 has a width. It is set to 6.7 ⁇ secV (correction value 1.0).
  • the signal pulse synchronized with Y2 to Y279 changes the width to 8.9 to 6.7 ⁇ sec (correction value 1.43 to 1.0) according to the vertical line.
  • the number of vertical lines that change the correction value in a monotonous decrease is determined according to the rising period of the shutter. Further, although the correction value change is linearly changed from Y1 to Y280, it may be changed by a curve corresponding to the change in transmittance during the shutter rising period.
  • FIG. 3C shows the relationship between the luminance and the vertical line counter value 216.
  • the display panel 201 is PWM-driven when the X driver 203 outputs a signal pulse whose width is changed according to the luminance signal.
  • the X driver 203 outputs a signal pulse whose height is changed in accordance with the luminance signal, thereby driving the display panel 201 with PHM (Pulse Height Modulation).
  • the Y driver 202 sequentially applies a scanning pulse having a height of ⁇ 10 V and a width of 7.7 ⁇ sec to each vertical line.
  • the X driver 203 applies a signal pulse having a constant width (5.4 ⁇ sec) to each horizontal line in synchronization with the scanning pulse and having a height (0 V to 10 V) corresponding to the luminance signal in parallel.
  • the signal pulse synchronized with Y1 has a height of 10V (correction value 1.43), and the signal pulse synchronized with Y280 to 1080 has a height of 8V (correction value 1.0).
  • the signal pulse synchronized with Y2 to Y279 changes its height to 10V to 8V (correction value 1.43 to 1.0) according to the vertical line (change in correction value is monotonously decreased).
  • the present invention can also be applied to PHM driving.
  • the display panel 201 can be driven by combining PWM driving and PHM driving.
  • the height of the scanning pulse output from the Y driver 202 may be level-shifted for each vertical line according to the correction value.
  • the height ( ⁇ 8V) of the scanning pulse output from the Y driver 202 is monotonically decreased from ⁇ 10V for Y1, from ⁇ 10V to ⁇ 8V for Y2 to Y279, and to ⁇ 8V for Y280 to 1080, respectively. Shifted.
  • FIG. 7 is a flowchart showing the operation of the video control apparatus 1 according to the input video signal.
  • the input video signal is for 3D or 2D (S701).
  • the input source is digital broadcasting, it is possible to determine whether the selected program is a 3D program with reference to program information acquired in advance. In the case of another input source, it can be determined by referring to the header information of the video stream.
  • the signal processing of the video processing circuit 103 is set for 3D based on the instruction of the MPU 105, and the correction value (1.43 corresponding to the vertical line shown in FIG. ⁇ 1.0) is multiplied by the video signal and a process of outputting a luminance signal is performed (S703).
  • the signal processing of the video processing circuit 103 is set for 2D based on an instruction from the MPU 105, and the video signal for one frame is multiplied by the same correction value (1.43). Processing to output a luminance signal is performed (S702).
  • the luminance signal may be generated without multiplying the correction value.
  • the width of the signal pulse is set for each horizontal line based on each luminance signal (S704).
  • the display panel is driven with the set driving pulses for 3D and 2D (S705).
  • the input video signal is for 3D, it is possible to view an observation video with uniform brightness, and for 2D, it is possible to view a display video with the brightness of the entire screen optimized. it can.

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Abstract

　インパルス型表示装置と液晶シャッタメガネからなる立体映像視聴システムにおいて生じる観測映像の画面内での輝度の不均一を抑制し、高品位な立体視を可能とする立体映像制御装置を提供する。　入力映像信号から右眼用映像及び左眼用映像を表示させるための輝度信号を生成して表示手段に出力する映像処理手段を有し、映像処理手段は、液晶シャッタ眼鏡のシャッタの立上り期間又は立下り期間における透過率不足分を補償するように、予め決められた所定数の垂直ラインの該垂直ライン上の画素に対応した映像信号に、各垂直ラインの位置に応じて輝度を増加させる補正値を演算することにより輝度信号を生成する。

Description

立体映像制御装置 (3D image control apparatus)及び方法
　本発明は、インパルス型表示装置を用いて表示される映像を立体映像として視聴可能な立体映像制御装置及び方法に関する。
　映像表示装置で右眼用映像(right eye image)と左眼用映像(left eye image)とを時分割で交互に表示し、その切換えに同期して左右のシャッタを交互に開閉するシャッタ眼鏡を通して映像を見ることで、立体映像が視聴可能な立体映像視聴システムが知られている。
　下記特許文献１には、右眼用映像と左眼用映像とを２フレーム毎に交互に表示させることにより、フレームレートを高めたときに発生するクロストークを抑制した立体映像表示装置が記載されている。
特開２００９－３１５２３号公報
　インパルス型表示装置で表示された立体映像を、液晶シャッタメガネを通して、観測映像として立体視する場合の課題について説明する。表示装置は、マトリクス状に配置された画素を、所定のアドレス期間（走査選択期間）毎に、走査ライン上の画素を順次選択することにより、1フレームの映像を形成する。インパルス型表示装置とは、アドレス期間で点灯された画素の輝度が１フレームに亘ってホールドされることなく、アドレス期間内で画素の点灯及び消灯が行われる方式で映像を形成する表示装置である。アドレス期間の始まりに同期して点灯した画素の輝度は、映像信号に基いた輝度まで達し、その後アドレス期間の終了に同期した消灯により、それぞれの表示素子固有の、1フレーム期間より短い残光期間を経てゼロとなる。代表的なものとしては、ＣＲＴやＦＥＤ（電界放出型ディスプレイ）、ＤＬＰ（Digital Light Processing）である。
　図８（ａ）、（ｂ）は、線順次駆動により形成された映像の表示期間とシャッタ開閉タイミングとの関係を示している。フレーム周波数は１２０Ｈｚとする。フレーム毎に左目用映像（左フレーム）と右目用映像（右フレーム）とが交互に表示される。左右フレームに同期して左右のシャッタが開閉する。
　液晶シャッタは、ノーマリホワイトモードの場合には、閉から開の応答速度（立上り期間）が開から閉の応答速度（立下り期間）よりも遅く、それぞれ２．５ｍｓ、５００μｓｅｃ程度である。ノーマリブラックモードの場合は、立上りと立下りとが逆の関係となる。
　シャッタの立上り及び立下り期間の両方を垂直ブランキング期間（以下、ブランキング期間）内に収めようとすると、ブランキング期間が垂直走査期間の１／４以上を占めることになる。その結果、水平走査期間が短くなるため、パルス幅変調により階調表示する場合には、表示輝度が低下するとともにダイナミックレンジも狭くなる。
　図８（ｂ）に示すように、ブランキング期間をシャッタの立下り期間に一致するように設定すると、シャッタの立上り期間の２ｍｓｅｃ分は表示期間に入り込んでしまう。その結果、シャッタ透過率は３０％減少し、観測映像としては、図８（ｃ）のように、画面の上部２８０ライン分の領域に帯状の暗い部分が発生する。
　また、同様に、ノーマリブラックモードの場合、ブランキング期間をシャッタの立上り期間に一致するように設定し、次のブランキング期間にシャッタが閉じるように設定すると、シャッタの立下り期間の２ｍｓｅｃ分は表示期間に入り込んでしまう。その結果、シャッタ透過率は３０％減少し、観測映像としては、図８（ｃ）とは逆に、画面の下部２８０ライン分の領域に帯状の暗い部分が発生する。
　従来のインパルス型表示装置と液晶シャッタメガネからなる立体映像視聴システムでは、このような観測映像の画面内での輝度の不均一が生じていた。
　本発明の立体映像制御装置は、インパルス型の表示手段に右眼用映像と左眼用映像とを時分割で交互に表示させ、その切換えに同期して、シャッタ眼鏡の左右のシャッタを交互に開閉させることにより、立体映像を視聴させる立体映像制御装置であって、
　立体映像を表示させるための映像信号を入力する入力手段と、
　前記映像信号から右眼用映像及び左眼用映像を表示させるための輝度信号を生成して前記表示手段に出力する映像処理手段とを有し、
　前記表示手段は、所定の垂直走査期間で、走査開始する走査ラインから走査終了する走査ラインまで、走査ラインを順次選択することにより画面上に映像を形成し、
　前記映像処理手段は、前記走査開始する走査ライン及び前記走査終了する走査ラインの少なくとも何れかから所定数の走査ラインの該走査ライン上の画素の輝度を、各走査ラインの位置に応じて、前記所定数の走査ライン以外の走査ライン上の画素に対して、相対的に増加させるように前記映像信号を補正することを特徴とする。
　本発明によれば、表示装置の画面領域に応じて映像信号を補正することにより、インパルス型表示装置と液晶シャッタメガネからなる立体映像視聴システムで生じる観測映像の画面内での輝度の不均一を抑制することができる。その結果、高品位な立体視を可能とする立体映像制御装置が提供される。
本発明に係る立体映像視聴システムのブロック図 本発明に係る映像処理回路のブロック図 垂直ラインカウンタ値と補正値又は輝度との関係を示す説明図 本発明に係る駆動パルスの波形を示すタイミングチャート 本発明に係る駆動パルスの波形を示すタイミングチャート 本発明の実施例に係る動作のフローチャート 本発明の他の実施例に係る動作のフローチャート 本発明の他の実施例に係る動作のフローチャート インパルス型表示装置での立体映像視聴に係る課題を説明するための説明図
　以下、図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。本発明は、概略すると、液晶シャッタ眼鏡のシャッタの立上り期間又は立下り期間における透過率不足分を表示装置側で補償することにある。即ち、立上り期間又は立下り期間に相当する期間に走査される垂直ライン上の画素の輝度を、その垂直ラインの位置又は走査の順番に応じて、その垂直ライン以外の垂直ライン上の画素の輝度に対して、相対的に単調増加させることにある。
　また、立上り期間及び立下り期間の両方に相当する期間に走査される垂直ライン上の画素の輝度を、その垂直ラインの位置又は走査の順番に応じて、その垂直ライン以外の垂直ライン上の画素の輝度に対して、相対的に単調増加させてもよい。
　（実施例１）
　図１は、本発明に係る立体映像視聴システムのブロック図で、立体映像制御装置１、表示装置２及び液晶シャッタ眼鏡３からなる。
　表示装置２は、インパルス型の表示装置で、表面伝導型電子放出ディスプレイパネル（以下、表示パネル）２０１と、表示パネルを駆動するためのＸドライバ２０３及びＹドライバ２０２とからなる。表示パネルの構成と製造法については、特開２０００－２５０４６３に詳しく開示されている。表示パネルは、マトリクス状に配置された複数の垂直ライン（走査ライン）と複数の水平ライン（信号ライン）により構成される複数の画素（１９２０×３×１０８０）を有する。表示パネルは、画面の最上部に位置して走査開始する垂直ラインから、画面の最下部に位置して走査終了する垂直ラインまで、画面の下方に向かって、垂直ラインを順次選択することにより画面上に映像を形成する。この線順次走査に同期して、水平ラインには、輝度信号に基く駆動パルスが並列的に印加される。線順次走査のフレームレート（リフレッシュレート）は１２０Ｈｚである。
　立体映像制御装置１は、以下の構成からなる。入力回路１０１は、入力ソースから立体映像信号を入力して、映像信号及び垂直水平同期信号を出力する。入力ソースは、デジタルテレビ放送、インターネットを介した映像コンテンツ配信システム及びビデオプレイヤである。入力回路１０１は、デジタルチューナ及び入力インターフェイスを含んでいる。映像信号は、それぞれ（１９２０×１０８０）の解像度を有する右眼用映像信号と左眼用映像信号とからなり、フレーム毎に１２０Ｈｚで交互に切替る。
　映像処理回路１０３は、映像信号の輝度レベルを調整するとともに、表示装置２の仕様に適合した輝度信号に変換してＸドライバ２０３へ出力する。Ｘドライバ２０３は、輝度信号に基いて、輝度レベルに対応した駆動パルスを生成し、表示パネル２０１をＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｗｉｄｔｈ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）駆動する。
　タイミング制御回路１０４は、垂直水平同期信号に基いて、水平走査期間（１Ｈ）及び垂直走査期間（１Ｖ）を制御するタイミング信号をＹドライバ２０２に出力する。同期信号送信回路１０８は、タイミング制御回路１０４から出力された垂直同期信号から、赤外線通信により液晶シャッタ眼鏡３の左右シャッタの開閉を制御するための赤外線信号を送信する。また、ＭＰＵ（制御手段）１０５は、各ブロックを連携制御する。
　液晶シャッタ眼鏡３は、赤外線信号を受信して、左右映像信号の切替りに同期した左右シャッタの開閉を行う。以下、液晶シャッタの開閉は、ノーマリホワイトモードにより動作するものとするが、ノーマリブラックモードでの動作も可能である。ノーマリブラックモードの場合は、液晶シャッタの立上りと立下りとの関係が逆になる。
　図２は、映像処理回路１０３の輝度補正に係る部分のブロック図である。補正用ＬＵＴ２１７には、各垂直ラインに対する補正値が予め格納されている。垂直ラインカウンタ２１５は、垂直水平同期信号の垂直同期信号に基いて垂直ラインのカウントを開始させ、水平同期信号でカウントを進めることにより、垂直ラインの位置を特定する。垂直ラインの位置に対応した垂直ラインカウンタ値を補正用ＬＵＴ（ルックアップテーブル）２１７へ入力する。補正用ＬＵＴ２１７は、垂直ラインカウンタ値に対応した補正値を出力する。乗算器２１９は、各垂直ラインに対応した補正値を、各垂直ライン上の画素に対応した映像信号に乗算して、輝度信号を出力する。
　補正値は、走査開始する垂直ラインから予め決められた所定数の垂直ラインに対して、その垂直ライン上の画素に対応した映像信号に各垂直ラインの位置に応じて輝度を、それ以外の垂直ライン上の画素に対して、相対的に増加させるように決められている。
　図３（ａ）は、補正用ＬＵＴ２１７に格納されている補正値と垂直ラインカウンタ値との関係を示している。垂直ラインカウンタ値０～２８０までの補正値を１．４３～１．０と設定し、垂直ラインカウンタ値２８０～１０８０までは補正値を１．０に設定する。
　図３（ｂ）は、輝度レベル１００％（最大輝度）の輝度信号に対する表示パネル２０１の輝度と垂直ラインカウンタ値との関係を示している。設定された補正値に対応して、垂直ラインカウンタ値２８０から１０８０の輝度を３００ｃｄ／ｍ２とし、垂直ラインカウンタ値１の輝度は４２９ｃｄ／ｍ２となるように設定する。
　図４Ａは、Ｘドライバ２０３及びＹドライバ２０２から出力される駆動パルスの波形を示している。Ｙドライバ２０２は、高さ－１０Ｖ、幅７．７μｓｅｃの走査パルスを垂直ライン（Ｙ１～Ｙ１０８０）に順次出力する。Ｘドライバ２０３は、走査パルスに同期して各水平ライン（Ｘ１～Ｘ５７６０）に信号パルスを並列的に印加する。信号パルスの高さは＋１０Ｖで、幅は輝度信号に対応して０から７．７μｓｅｃまで変化する。輝度レベル１００％の場合、Ｙ１に同期した信号パルスは、図８で説明した、シャッタ透過率３０％低下分を補償するため、パルス幅を最大の７．７μｓｅｃ（補正値１．４３）にする。Ｙ２～Ｙ２７９に同期した信号パルスは、シャッタの応答波形に応じて、それぞれの垂直ラインに対して、駆動パルスの幅を７．７～５．４μｓｅｃ（補正値１．４３～１．０）に単調減少で可変させる。Ｙ２８０～Ｙ１０８０に同期した信号パルスは、駆動パルスの幅を５．４μｓｅｃ（補正値１．０）とする。
　補正値は、入力した映像信号の平均輝度レベル（ＡＰＬ）に基いて変更されてもよい。即ち、ＡＰＬが所定値以下の場合は、所定値より大きい場合に比べて、補正値を大きく設定し（例えば、１．４～２．０）、画面全体の輝度を保持するようにしてもよい。このとき、パルス幅の最大を超える画素の輝度信号は、オーバーフロー処理により、輝度信号の最大値に制限する。
　単調減少で補正値を変化させる垂直ラインのライン数は、シャッタの立上り期間に応じて決められる。補正値変化は、Ｙ１からＹ２８０まで直線で変化させているが、シャッタの立上り期間の透過率変化に応じた曲線で変化させてもよい。また、垂直走査期間内に設定される垂直ブランキング期間は、図８で示したように、シャッタの立下り期間に応じて決定される。
　補正値を変化させる垂直ラインのライン数は、走査終了する垂直ラインから、シャッタの立下がり期間に応じて決めることもできる。このとき、液晶シャッタはノーマリブラックモードで動作し、シャッタの立上り期間は垂直ブランキング期間内に収まるように設定される。
　さらに、補正値を変化させる垂直ラインのライン数は、走査開始する垂直ライン及び走査終了する垂直ラインの両方から、それぞれシャッタの立上り期間及び立下がり期間に応じて決めることもできる。このとき、シャッタの立上り期間と立下がり期間の両方が、垂直ブランキング期間内に収まらないように設定される。シャッタの立上り期間及び立下がり期間が、垂直ブランキング期間からはみ出して、映像表示期間に入り込んだ期間に相当するライン数の垂直ライン上の画素に対して輝度が補正される。
　また、補正値を映像信号に演算して輝度信号を生成する処理では、乗算に代えて加算を用いてもよい。
　また、インパルス型の表示装置としては、スピント型の電界放出ディスプレイパネルでもよい。
　図５は、ＭＰＵ１０５の制御により実行される駆動処理のフローチャートである。垂直水平同期信号より垂直ラインカウンタ値を算出し、補正用ＬＵＴ２１７から各垂直ラインの補正値を読み出す（Ｓ５０１）。垂直ラインに応じた補正値を映像信号へ乗じる（Ｓ５０２）。補正された映像信号をＸドライバ２０５へ出力することにより、信号パルス幅を水平ライン毎に可変させる（Ｓ５０３）。駆動パルスを表示パネルに印加して、右眼用映像と左眼用映像とを時分割で表示する（Ｓ５０４）。
　（実施例２）
　本実施例に係る立体映像視聴システムでは、図１で示したブロック図で、立体映像制御装置１内にフレームメモリが追加される。フレームメモリは、映像処理回路１０３から出力される輝度信号を１フレーム分蓄積する。
　図６のフローチャートに従って、立体映像視聴システムの動作を説明する。実施例１と同様に、垂直水平同期信号より垂直ラインカウンタ値を算出し、補正用ＬＵＴ２１７から補正値を読み出す（Ｓ６０１）。垂直ラインに応じた補正値を、乗算器２１９で映像信号に乗じる（Ｓ６０２）。
　フレームメモリに、映像処理回路１０３から出力される輝度信号が１フレーム分書き込まれる（Ｓ６０３）。ＭＰＵ１０５は、蓄積された１フレーム分の輝度信号から、垂直ライン毎の最大輝度レベルを検出し、最高輝度レベルに応じて垂直ライン毎に水平走査期間（１Ｈ）を決定する。即ち、最高輝度レベルが高いときは１Ｈを長くし、最高輝度レベルが低いときは１Ｈを短くして、なおかつ１フレームの垂直走査期間は変えないように、各垂直ラインの１Ｈを１フレーム毎に調整する（Ｓ６０４）。
　タイミング制御回路１０４は、ＭＰＵ１０５からの指示に基き、輝度データをフレームメモリより読み出して、各垂直ラインの１Ｈに同期してＸドライバ２０３へ出力する（Ｓ６０６）。さらにタイミング制御回路１０４は、垂直水平同期信号に基いて、垂直ライン毎の１Ｈに対応したタイミング信号をＹドライバ２０２へ出力する（Ｓ６０５）。垂直ライン毎に１Ｈが可変された状態で、駆動パルスが各ドライバから出力され、表示パネルが駆動される（Ｓ６０７）。タイミング制御回路１０４から同期信号出力回路１０８に出力される垂直同期信号は、垂直走査期間が一定であるので、実施例１同様に垂直水平同期信号より生成される。
　図４Ｂは、駆動パルスの波形を示している。実施例１との違いは、垂直ライン毎に１Ｈが異なるので、走査パルス及び信号パルスの幅が垂直ライン毎に異なる点である（高さは一定で、それぞれ－１０Ｖ、＋１０Ｖである）。Ｙ１及びＹ２８０～Ｙ１０８０に対しては輝度１００％の１Ｈが設定され、他の垂直ライン（Ｙ２～Ｙ２７９）に対しては、輝度信号に応じた１Ｈが設定されたとする。設定された１Ｈに対して最大輝度信号が各水平ラインに入力した場合、Ｙ１に同期した信号パルスは幅を８．９μｓｅｃ（補正値１．４３）、Ｙ２８０～１０８０に同期した信号パルスは幅を６．７μｓｅｃＶ（補正値１．０）とする。Ｙ２～Ｙ２７９に同期した信号パルスは、垂直ラインに応じて幅を８．９～６．７μｓｅｃ（補正値１．４３～１．０）に変化させる。
　実施例１と同様に、単調減少で補正値を変化させる垂直ラインのライン数は、シャッタの立上り期間に応じて決められる。また、補正値変化は、Ｙ１からＹ２８０まで直線で変化させているが、シャッタの立上り期間の透過率変化に応じた曲線で変化させてもよい。
　図３（ｃ）は、輝度と垂直ラインカウンタ値２１６の関係を示している。入力した映像信号に応じて、各垂直ラインの１Ｈが調整されることにより、１フレームの画像全体の輝度レベルが上昇する。補正値１倍の輝度値が３６０ｃｄ／ｍ２、補正値１．４３倍の輝度値が５１５ｃｄ／ｍ２となる。
　（実施例３）
　実施例１では、Ｘドライバ２０３が輝度信号に応じて幅を変化させた信号パルスを出力することによって、表示パネル２０１はＰＷＭ駆動されていた。それに対して本実施例では、Ｘドライバ２０３が輝度信号に応じて高さを変化させた信号パルスを出力することによって、表示パネル２０１をＰＨＭ（Ｐｕｌｓｅ　Ｈｅｉｇｈｔ　Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）駆動するものである。
　Ｙドライバ２０２は、高さ－１０Ｖ、幅７．７μｓｅｃの走査パルスを、各垂直ラインに順次印加する。Ｘドライバ２０３は、走査パルスに同期して各水平ラインに幅が一定（５．４μｓｅｃ）で、輝度信号に応じた高さ（０Ｖ～１０Ｖ）の信号パルスを並列的に印加する。
　輝度１００％の場合、Ｙ１に同期した信号パルスは高さを１０Ｖ（補正値１．４３）、Ｙ２８０～１０８０に同期した信号パルスは高さを８Ｖ（補正値１．０）とする。Ｙ２～Ｙ２７９に同期した信号パルスは、垂直ラインに応じて高さを１０Ｖ～８Ｖ（補正値１．４３～１．０）に変化させる（補正値の変化は単調減少）。
　即ち、本発明は、ＰＨＭ駆動でも適用可能である。
　（他の実施例）
　また、別の実施形態として、ＰＷＭ駆動とＰＨＭ駆動とを組み合わせて表示パネル２０１を駆動することも可能である。
　また、映像信号に補正値を乗算した輝度信号をＸドライバ２０３に入力させるかわりに、Ｙドライバ２０２から出力した走査パルスの高さを補正することも可能である。即ち、走査パルスの高さを、補正値に応じて、垂直ライン毎にレベルシフトさせてもよい。輝度１００％の場合、Ｙドライバ２０２から出力した走査パルスの高さ（－８Ｖ）は、Ｙ１では－１０Ｖ、Ｙ２～Ｙ２７９は－１０Ｖ～－８Ｖで単調減少させ、Ｙ２８０～１０８０は－８Ｖにそれぞれシフトされる。
　さらに、本発明においては、入力映像信号が立体映像表示（３Ｄ）用か非立体映像表示（２Ｄ）用かを判別して、映像処理回路１０３での信号処理を、３Ｄ用と２Ｄ用とを互いに切換えることもできる。図７は、入力映像信号に応じた映像制御装置１の動作を示すフローチャートである。
　入力映像信号が３Ｄ用か２Ｄ用かを判定する（Ｓ７０１）。入力ソースがデジタル放送の場合は、予め取得している番組情報を参照して、選択した番組が３Ｄ番組か否かを判別することができる。他の入力ソースの場合は、ビデオストリームのヘッダ情報を参照して判別することができる。
　入力映像信号が３Ｄ用の場合は、ＭＰＵ１０５の指示に基いて、映像処理回路１０３の信号処理を３Ｄ用に設定し、図３（ａ）で示した垂直ラインに応じた補正値（１．４３～１．０）を映像信号に乗じて輝度信号を出力する処理を行う（Ｓ７０３）。
　入力映像信号が２Ｄ用の場合は、ＭＰＵ１０５の指示に基いて、映像処理回路１０３の信号処理を２Ｄ用に設定し、同一の補正値（１．４３）を１フレーム分の映像信号に乗じて輝度信号を出力する処理を行う（Ｓ７０２）。入力映像信号が２Ｄ用の場合は、補正値を乗算せずに輝度信号を生成してもよい。
　それぞれの輝度信号に基いて、信号パルスの幅を水平ライン毎に設定する（Ｓ７０４）。３Ｄ用、２Ｄ用の設定された駆動パルスで表示パネルを駆動する（Ｓ７０５）。
　以上のように、入力映像信号が３Ｄ用の場合は、均一な輝度の観測映像を視聴することができ、２Ｄ用の場合は、画面全体の輝度が適正化された表示映像を視聴することができる。
　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
　１　立体映像制御装置
　２　表示装置
　３　液晶シャッタ眼鏡
　１０１　入力回路
　１０３　映像処理回路
　１０４　タイミング制御回路
　１０５　ＭＰＵ

Claims (6)

  1. 　インパルス型の表示手段に右眼用映像と左眼用映像とを時分割で交互に表示させ、その切換えに同期して、シャッタ眼鏡の左右のシャッタを交互に開閉させることにより、立体映像を視聴させる立体映像制御装置であって、
    　立体映像を表示させるための映像信号を入力する入力手段と、
    　前記映像信号から右眼用映像及び左眼用映像を表示させるための輝度信号を生成して前記表示手段に出力する映像処理手段とを有し、
    　前記表示手段は、所定の垂直走査期間で、走査開始する走査ラインから走査終了する走査ラインまで、走査ラインを順次選択することにより画面上に映像を形成し、
    　前記映像処理手段は、前記走査開始する走査ライン及び前記走査終了する走査ラインの少なくとも何れかから所定数の走査ラインの該走査ライン上の画素の輝度を、各走査ラインの位置に応じて、前記所定数の走査ライン以外の走査ライン上の画素に対して、相対的に増加させるように前記映像信号を補正することを特徴とする立体映像制御装置。
  2. 　前記所定数の走査ラインは、前記シャッタの立上り期間及び立下り期間の少なくとも何れかに基いて決められる請求項１記載の立体映像制御装置。
  3. 　前記映像処理手段は、前記画面の最上部の前記走査を開始する走査ラインから下方に位置する前記所定数の走査ラインまでの該走査ライン上の画素に対応した映像信号に、前記最上部から下方に向かって単調減少する補正値を乗算することにより前記輝度信号を生成する請求項１又は２記載の立体映像制御装置。
  4. 　前記入力手段と前記映像処理手段とを連携制御する制御手段を有し、
    　前記制御手段は、前記垂直走査期間を変えずに、前記走査ライン毎に各走査ライン上の画素に対応する最大輝度信号に基いて、少なくとも１フレーム毎に各走査ラインの水平走査期間を決定する請求項１乃至３記載の立体映像制御装置。
  5. 　前記垂直走査期間は、垂直ブランキング期間を有し、該垂直ブランキング期間は、前記シャッタの立下り期間に基いて決定される請求項１乃至４記載の立体映像制御装置。
  6. 　インパルス型の表示手段に右眼用映像と左眼用映像とを時分割で交互に表示させ、その切換えに同期して、シャッタ眼鏡の左右のシャッタを交互に開閉させることにより、立体映像を視聴させる立体映像制御方法であって、
    　立体映像を表示させるための映像信号を入力する入力ステップと、
    　前記映像信号から右眼用映像及び左眼用映像を表示させるための輝度信号を生成して前記表示手段に出力する生成ステップとを有し、
    　前記表示手段は、所定の垂直走査期間で、走査開始する走査ラインから走査終了する走査ラインまで、走査ラインを順次選択することにより画面上に映像を形成し、
    　前記生成ステップでは、前記走査開始する走査ライン及び前記走査終了する走査ラインの少なくとも何れかから所定数の走査ラインの該走査ライン上の画素の輝度を、各走査ラインの位置に応じて、前記所定数の走査ライン以外の走査ライン上の画素に対して、相対的に増加させることを特徴とする立体映像制御方法。
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