WO2012147628A1

WO2012147628A1 - 画像表示装置、立体表示システム、および画像表示方法

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Publication number: WO2012147628A1
Application number: PCT/JP2012/060633
Authority: WO
Inventors: ▲高▼橋　昌之
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-04-26
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2012-11-01
Anticipated expiration: 2013-10-26

Abstract

　画像表示装置（１００）は、第１サブフレームの左眼用と第２サブフレームの右眼用との画像の表示期間に、バックライト（１０７）を基準値の輝度で点灯させ、第１～２のサブフレームの補間画像の表示期間に、基準値の２倍以上の輝度で点灯させるバックライト制御部（１０６）と、上記点灯時に、第１～２サブフレームの全画像の輝度の積分値が、１番目の第１サブフレームの画像の輝度の２５％増以上となるようにするフレーム補間部（１０２）とを備える。

Description

画像表示装置、立体表示システム、および画像表示方法

　本発明は、フレームシーケンシャル方式（時分割駆動方式）で、立体（３Ｄ）映像を表示する画像表示装置、立体表示システム、および画像表示方法に関するものである。

　昨今、液晶表示装置などの画像表示装置において、立体映像を表示する映像表示技術が提案されている。このような画像表示装置では、左眼用画像と右眼用画像とを時分割で表示するフレームシーケンシャル方式が、再生方式として主流となっている。例えば、一般に、フレームシーケンシャル方式の液晶テレビでは、液晶表示パネルは表示部の画素を線順次スキャンしているので、映像の表示を早くするために、４倍速駆動をして左眼用画像と右眼用画像とを２回ずつ提示している。フレームシーケンシャル方式では、立体表示観察用の眼鏡であるシャッター眼鏡を通して表示画面を見ることで、人間の両眼視差を利用して、映像を立体的に見せている。

　シャッター眼鏡は、左眼を閉鎖および開放する左眼用シャッターと、右眼を閉鎖および開放する右眼用シャッターとを有している。両シャッターは、左眼用画像が左眼のみに入力し、右眼用画像が右眼のみに入力するように、各画像の表示フレームに同期して閉鎖および開放が制御される。これにより、観察者に、左眼用画像と右眼用画像とを分離させて認識させることが可能となっている。

　しかし、逆に言えば、観察者に立体映像を表示するためには、シャッター眼鏡の装着が必須となっている。このため、立体表示時には、シャッター眼鏡の装着を促すことが望まれていた。

　そこで、シャッター眼鏡を装着していない観察者には、シャッター眼鏡の装着を促すメッセージなどの付加情報を視認可能とし、シャッター眼鏡を装着した観察者には、上記付加情報を見せずに、正常な立体映像を鑑賞可能とする画像表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

　特許文献１に記載の画像表示装置では、左眼用画像フレームと右眼用画像フレームとの間に、付加情報を含む付加情報画像フレームを追加した、画像フレームシーケンスを生成し、この画像フレームシーケンスに従って表示を行っている。具体的には、左眼用画像フレーム、付加情報画像フレーム、右眼用画像フレーム、付加情報画像フレーム・・・の順番で表示が行われている。よって、シャッター眼鏡を装着していない観察者は、付加情報を視認することが可能となる。

　一方、シャッター眼鏡は、
左眼用画像フレームの表示時に、左眼用シャッター：開放、右眼用シャッター：閉鎖、
右眼用画像フレームの表示時に、左眼用シャッター：閉鎖、右眼用シャッター：開放、
付加情報画像フレームの表示時に、左眼用シャッター：閉鎖、右眼用シャッター：閉鎖、
となるように、両シャッターの開閉タイミングが制御されている。よって、シャッター眼鏡を装着した観察者に対しては、付加情報画像フレームの表示時には両シャッターを閉鎖するので、付加情報を視認させないことが可能となる。

　このように、特許文献１に記載の画像表示装置では、情報を伝えるべき観察者に対して情報の提示を可能とする一方、情報が不要な観察者に対しては、上記提示を一切無くして、快適な鑑賞を可能としている。

日本国公開特許公報「特開２０１０－２７６７２１号公報（２０１０年１２月９日公開）」

　しかしながら、特許文献１に記載の画像表示装置のように、上記画像フレームシーケンスに従って表示を行うと、シャッター眼鏡を装着していない観察者には、２重像が見えるという問題点を有している。

　シャッター眼鏡を装着していない観察者は、視覚の積分効果により、数フレーム分の画像が加算された映像、すなわち左眼用画像と右眼用画像とが重なった映像を視認することになる。このため、シャッター眼鏡を装着していない観察者に、通常の平面（２Ｄ）映像を提示することができない。

　画像表示装置を使用するユーザから見ると、眼鏡装着者への立体表示と、眼鏡非装着者への平面表示とを兼用している方が、使い勝手が良く、好ましい。例えば、多人数がいる場合、シャッター眼鏡を装着して立体映像を鑑賞する者と、シャッター眼鏡を装着せずに平面映像を鑑賞する者との、同時鑑賞が可能となる。

　ここで、特許文献１には、上記付加情報を、立体映像の鑑賞を妨げる情報とする例も記載されている。具体的には、各付加情報画像フレームの画像を、左眼用画像の反転画像と右眼用画像の反転画像とすることにより、シャッター眼鏡を装着していない観察者には、中間調のグレー一色としたグレー画像を表示して、立体映像を観察できないようにしている。

　このことから、２重像を解消するためには、左眼用画像の反転画像および右眼用画像の反転画像のいずれか一方を挿入することにより、片側の画像を打ち消し合わせて、もう片側の画像のみとする方法が考えられる。

　図８は、右眼用画像の反転画像を挿入した場合の、観察者が視認する画像を説明するための図である。図８の（ａ）に示すように、左眼用画像のフレーム１、左眼用画像のフレーム２、右眼用画像のフレーム３、右眼用画像の反転画像である右眼用反転画像のフレーム４が、順番に表示される場合を考える。フレーム２および４は、特許文献１に記載された付加情報画像フレームに対応する。

　図８の（ｂ）に示すように、シャッター眼鏡は、
フレーム１の表示時に、左眼用シャッター：開放、右眼用シャッター：閉鎖、
フレーム３の表示時に、左眼用シャッター：閉鎖、右眼用シャッター：開放、
フレーム２および４の表示時に、左眼用シャッター：閉鎖、右眼用シャッター：閉鎖、
となるように開閉する。よって、シャッター眼鏡を装着した観察者は、フレーム１および３のみを視認するので、立体視することができる。

　これに対し、シャッター眼鏡を装着していない観察者にとっては、フレーム１および２の左眼用画像が提示されるとともに、フレーム３の右眼用画像とフレーム４の右眼用反転画像とが打ち消し合って提示される。これにより、シャッター眼鏡を装着していない観察者は、左眼用画像と上記打ち消し合った画像とが重なった映像を視認することになる。よって、２重像は解消される。

　しかし、上記打ち消し合った画像は中間調（５０％グレー）となるため、左眼用画像と、上記打ち消し合った画像すなわちグレー画像とが重なった映像は、図８の（ｃ）に示すように、全体的にコントラストが低い映像となってしまう。このことから、シャッター眼鏡を装着していない観察者に対して、良好な平面映像を提示することができない。

　本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、シャッター眼鏡の装着者に提示するための立体映像を、シャッター眼鏡の非装着者に、２重像の無い、良好な平面映像として提示することができる画像表示装置、立体表示システム、および画像表示方法を提供することにある。

　本発明の画像表示装置は、上記課題を解決するために、立体表示を行うための左眼用画像および右眼用画像を、時分割伝送方式で表示する画像表示装置であって、現フレームが上記左眼用画像、次フレームが上記右眼用画像で上記画像表示装置に供給されるとき、該供給された上記左眼用画像および上記右眼用画像から、該右眼用画像を打ち消すための補間画像を生成した後、上記現フレームをｎ個（ｎ：２以上の整数）の第１サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第１サブフレームに上記左眼用画像を、ｎ番目の第１サブフレームに上記補間画像を割り当てるとともに、上記次フレームをｎ個の第２サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第２サブフレームに上記右眼用画像を、ｎ番目の第２サブフレームに上記補間画像を割り当てて、該１～ｎ番目の第１サブフレームおよび該１～ｎ番目の第２サブフレームをこの順番で表示フレームとして順次出力するフレーム補間部と、上記フレーム補間部から上記各表示フレームが出力される毎に、表示面に該各表示フレームを切り替えて表示する液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルの背面側から光を照射するバックライトと、上記バックライトの点灯、消灯、および点灯時の輝度を制御するバックライト制御部とを備え、上記表示面は、複数の画素により構成され、上記バックライト制御部は、上記１～ｎ－１番目の第１サブフレームの表示期間と上記１～ｎ－１番目の第２サブフレームの表示期間とにおいて、上記バックライトを基準値の輝度で点灯させ、上記ｎ番目の第１サブフレームの表示期間と上記ｎ番目の第２サブフレームの表示期間とにおいて、上記バックライトを上記基準値の２倍以上の輝度で点灯させ、上記フレーム補間部は、各画素において、上記輝度でのバックライトの点灯時に、上記各第１サブフレームおよび上記各第２サブフレームの全ての画像の輝度の積分値が、上記１番目の第１サブフレームの画像の輝度の２５％増以上となるように、上記補間画像を生成することを特徴としている。

　上記の構成によれば、バックライト制御部によるバックライトの輝度の調整と、フレーム補間部が生成した補間画像とにより、シャッター眼鏡を装着していない観察者が視認する映像は、左眼用画像を２５％増した映像となる。右眼用画像は打ち消している。また、上記観察者が視認する映像を、元の映像のダイナミックレンジを保ったままの映像として出力することが可能となる。よって、コントラスト感を損ねることがない映像を観察することができる。したがって、シャッター眼鏡の非装着者に、２重像の無い、良好な平面映像として提示することができる。

　本発明の画像表示方法は、立体表示を行うための左眼用画像および右眼用画像を、時分割伝送方式で表示する画像表示方法であって、現フレームが上記左眼用画像、次フレームが上記右眼用画像で供給されるとき、該供給された上記左眼用画像および上記右眼用画像から、該右眼用画像を打ち消すための補間画像を生成する第１工程と、上記現フレームをｎ個（ｎ：２以上の整数）の第１サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第１サブフレームに上記左眼用画像を、ｎ番目の第１サブフレームに上記補間画像を割り当てるとともに、上記次フレームをｎ個の第２サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第２サブフレームに上記右眼用画像を、ｎ番目の第２サブフレームに上記補間画像を割り当てて、該１～ｎ番目の第１サブフレームおよび該１～ｎ番目の第２サブフレームをこの順番で表示フレームとして順次出力する第２工程と、上記各表示フレームを出力する毎に、液晶表示パネルの表示面に、該各表示フレームを切り替えて表示する第３工程と、上記第３工程と同時に、上記液晶表示パネルの背面側から光を照射するバックライトの点灯、消灯、および点灯時の輝度を制御する第４工程と、を含み、上記表示面は、複数の画素により構成され、上記第４工程では、上記１～ｎ－１番目の第１サブフレームの表示期間と上記１～ｎ－１番目の第２サブフレームの表示期間とにおいて、上記バックライトを基準値の輝度で点灯させ、上記ｎ番目の第１サブフレームの表示期間と上記ｎ番目の第２サブフレームの表示期間とにおいて、上記バックライトを上記基準値の２倍以上の輝度で点灯させ、上記第１工程では、各画素において、上記輝度でのバックライトの点灯時に、上記各第１サブフレームおよび上記各第２サブフレームの全ての画像の輝度の積分値が、上記１番目の第１サブフレームの画像の輝度の２５％増以上となるように、上記補間画像を生成することを特徴としている。

　上記の構成によれば、バックライトの輝度の調整と、生成した補間画像とにより、シャッター眼鏡を装着していない観察者が視認する映像は、左眼用画像を２５％増した映像となる。右眼用画像は打ち消している。また、上記観察者が視認する映像を、元の映像のダイナミックレンジを保ったままの映像として出力することが可能となる。よって、コントラスト感を損ねることがない映像を観察することができる。したがって、シャッター眼鏡の非装着者に、２重像の無い、良好な平面映像として提示することができる。

　以上のように、本発明の画像表示装置は、上記バックライト制御部が、上記１～ｎ－１番目の第１サブフレームの表示期間と上記１～ｎ－１番目の第２サブフレームの表示期間とにおいて、上記バックライトを基準値の輝度で点灯させ、上記ｎ番目の第１サブフレームの表示期間と上記ｎ番目の第２サブフレームの表示期間とにおいて、上記バックライトを上記基準値の２倍の輝度で点灯させ、上記フレーム補間部が、各画素において、上記輝度でのバックライトの点灯時に、上記各第１サブフレームおよび上記各第２サブフレームの全ての画像の輝度の積分値が、上記１番目の第１サブフレームの画像の輝度の２５％増以上となるように、上記補間画像を生成する構成である。

　これにより、シャッター眼鏡を装着していない観察者が視認する映像は、左眼用画像を２５％増した映像となり、右眼用画像は打ち消している。また、上記観察者が視認する映像を、元の映像のダイナミックレンジを保ったままの映像として出力することが可能となる。よって、コントラスト感を損ねることがない映像を観察することができる。したがって、シャッター眼鏡の非装着者に、２重像の無い、良好な平面映像として提示することができるという効果を奏する。

本発明の一実施形態である画像表示装置の一構成例を示すブロック図である。上記画像表示装置のフレーム補間部の一構成例を示すブロック図である。本発明の一実施形態である画像表示システムの一構成例を示す図である。上記画像表示装置において、映像表示部が表示フレームを表示したときの様子を説明するための図である。上記画像表示装置においてシャッター眼鏡の非装着者が視認する映像と、比較としての従来構成においてシャッター眼鏡の非装着者が視認する映像とを示す図である。上記画像表示装置のフレーム補間部の他の構成例を示すブロック図である。ＬＵＴの一例を示す図である。従来の表示を示すものであり、右眼用画像の反転画像を挿入した場合の、観察者が視認する画像を説明するための図である。

　〔実施の形態１〕
　本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

　（画像表示システムの構成）
　まず、本実施の形態の画像表示システムについて説明する。

　図３は、本実施の形態の画像表示システムの一構成例を示す図である。本実施の形態の画像表示システム（立体表示システム）は、映像を表示する画像表示装置１００と、シャッター眼鏡５０とを備えている。

　画像表示装置１００は、フレームシーケンシャル方式（時分割伝送方式）で画像の再生を行う。シャッター眼鏡５０は、画像表示装置１００に表示される画像の切り替えに同期して、眼鏡の２つの窓に設けられているシャッターを開閉する。

　これにより、シャッター眼鏡５０を装着していない観察者（観察者Ａとする）は、平面映像（２Ｄ映像）を視認することができる。シャッター眼鏡５０を装着している観察者（観察者Ｂとする）は、立体映像（３Ｄ映像）を視認することができる。

　（画像表示装置の構成）
　次に、画像表示装置１００の構成について説明する。

　図１は、本実施の形態の画像表示装置１００の一構成例を示すブロック図である。図１に示すように、画像表示装置１００は、映像信号受信部１０１、フレーム補間部１０２、映像信号処理部１０３、駆動信号制御部１０４、映像表示部１０５、バックライト制御部１０６、バックライト１０７、および眼鏡制御部１０８（制御信号生成部）を備えている。

　また、画像表示装置１００は、外付けの機器として構成されている制御信号出力部１０９に、ケーブルによって電気的に接続されている。なお、制御信号出力部１０９は、画像表示装置１００に備え付けることもできるが、外付けの機器とすることによって、シャッター眼鏡５０に対する通信方向を自由に変えることができる。

　映像信号受信部１０１は、画像表示装置１００に供給された映像信号を受信する。映像信号は、フレームシーケンシャル方式で立体表示を行うための左眼用画像および右眼用画像を交互に含んでいる。映像信号受信部１０１は、受信した映像信号をフレーム補間部１０２に出力する。また、映像信号受信部１０１は、映像信号を内部処理しやすい信号フォーマットに変換してもよい。

　フレーム補間部１０２は、入力した映像信号から取得した左眼用画像および右眼用画像から、視差のある部分を打ち消すための補間画像を生成する。また、フレーム補間部１０２は、生成した補間画像のフレームを、上記左眼用画像のフレームと上記右眼用画像のフレームとの間に挿入した新たなフレームシーケンスを、表示フレームとして映像信号処理部１０３に出力する。フレーム補間部１０２の具体的構成は後述する。

　映像信号処理部１０３は、入力した映像信号、すなわち各表示フレームの左眼用画像、右眼用画像、および補間画像に対して、ノイズ処理やガンマ補正、輪郭補正などの処理を施す。映像信号処理部１０３は、処理を施した映像信号を駆動信号制御部１０４に出力する。

　駆動信号制御部１０４は、入力した映像信号を映像表示部１０５に出力するとともに、各表示フレームに対応した各種駆動信号を生成し、映像表示部１０５、バックライト制御部１０６、および眼鏡制御部１０８にそれぞれ出力する。各種駆動信号としては、映像表示部１０５を駆動するための表示駆動信号（スタートパルス信号など）、バックライト１０７を駆動するためのバックライト駆動信号、および、シャッター眼鏡５０を駆動するための眼鏡駆動信号などがある。バックライト駆動信号および眼鏡駆動信号は、対応する表示フレームの画像（左眼用画像、右眼用画像、および補間画像のいずれか）に応じて生成される。駆動信号制御部１０４は、各種駆動信号を出力するタイミングで、各部の動作タイミングを制御することができる。

　映像表示部１０５は、入力した映像信号が表す画像（左眼用画像、右眼用画像、および補間画像のいずれか）を表示する。映像表示部１０５は、液晶表示パネルとして実現されている。液晶表示パネルは、複数の画素により構成された表示面を有している。よって、映像表示部１０５は、駆動信号制御部１０４から各表示フレームが出力される毎に、画素に印加する階調電圧を高速に書き換えることで、表示面に各表示フレームを高速に切り替えて表示している。なお、液晶表示パネルは、例えばアクティブマトリクス型などの構成を有していればよい。

　バックライト制御部１０６は、駆動信号制御部１０４から出力されるバックライト駆動信号に応じて、バックライト１０７の点灯、消灯、および点灯時の輝度を制御する。バックライト制御部１０６は、駆動電圧（駆動電流）を供給することで、バックライト１０７を駆動する。

　バックライト１０７は、映像表示部１０５の背面に配置されている。バックライト１０７は、映像表示部１０５の背面側から光を照射する。バックライト１０７は、例えば、直下型などでもよいし、ＬＥＤアレイにより構成されていてもよい。

　眼鏡制御部１０８は、駆動信号制御部１０４から出力される眼鏡駆動信号に応じて、シャッター眼鏡５０の各シャッターの開閉状態を制御するための制御信号を生成する。制御信号によって、表示面に表示する画像が、左眼用画像、右眼用画像、および補間画像のうちのいずれであるかを知らせることができる。眼鏡制御部１０８は、生成した制御信号を制御信号出力部１０９に出力する。

　制御信号出力部１０９は、入力した制御信号を、例えば赤外線や電波などの無線信号として、外部に出力する。制御信号出力部１０９と、シャッター眼鏡５０の眼鏡制御部５１（開閉切替部）とは、無線通信システムを構成している。

　（補間画像の生成）
　次に、補間画像の生成について説明する。例えば、映像表示部１０５に、４倍速駆動で、４つの表示フレーム（フレーム１：左眼用画像、フレーム２：補間画像、フレーム３：右眼用画像、フレーム４：補間画像）を表示する場合を考える。

　この場合、補間画像は、バックライト１０７を点灯したときに、各画素において、フレーム１～４の全ての画像の輝度の積分値が、フレーム１の画像の輝度の２５％増となるように生成している。なお、映像表示部１０５はノーマリブラック型であり、輝度は、黒を０％として、プラス方向を白としている。

　このような補間画像の輝度は、下記の式（１）により求めることができる。
（Ｆ_１×１．５）－（Ｆ_３×０．５）＋５０＝Ａ・・・式（１）
　Ｆ_１：フレーム１の左眼用画像の輝度［％］
　Ｆ_３：フレーム３の右眼用画像の輝度［％］
　Ａ：補間画像の輝度［％］
　具体的には、着目画素において、左眼用画像の輝度が５０％で、右眼用画像の輝度が１００％である場合、上記式（１）により補間画像の輝度は７５％となる。これにより、着目画素における４つのフレームの全ての画像の、着目画素の輝度の平均（積分値）は、（５０＋７５＋１００＋７５）／４＝７５[％]となる。

　ここで、上記のように「２５％増」としている理由は、次のとおりである。例えば、星空のようにコントラストが非常に高い立体映像の場合、フレーム１のある画素が黒（輝度：０％）で、フレーム３の同じ画素が白（輝度：１００％）であると、フレーム２，４で同じ画素を黒（輝度：０％）にしても、４つのフレームの輝度の積分値は２５％となる。つまりは、この値が黒のベースとなってしまうことから、これ以下に下げることはできないためである。

　また、２５％の輝度を黒のベースとする場合、ダイナミックレンジを保つためには、白の輝度を１２５％にしなければならない。

　ここで、上記の例とは逆に、フレーム１のある画素が白（輝度：１００％）で、フレーム３の同じ画素が黒（輝度：０％）であると、フレーム２，４において同じ画素が白（輝度：１００％）では、４つのフレームの輝度の積分値は７５％となる。このため、ダイナミックレンジが損なわれてしまう。

　そこで、上記の計算式を用いて、フレーム２，４において同じ画素の輝度を２００％とすれば、積分値が１２５％となり、ダイナミックレンジを損なうことなく表示することが可能となる。輝度：２００％は、白（輝度：１００％）の画素を、通常時の２倍の輝度で点灯させたバックライト１０７で照射することによって実現することができる。

　このように、４つのフレームの平均出力が、元の画像のダイナミックレンジを保ったままの映像として出力するように、補正画像の輝度を画素単位で計算し、バックライト１０７の輝度も制御している。結果、シャッター眼鏡５０を装着していない観察者Ａは、コントラスト感を損ねることがない映像を観察することが可能となっている。

　なお、補間画像の表示期間のバックライト１０７の輝度は、２倍に限らず、２倍よりも大きくてもよい。しかし、２倍よりも大きくする場合、ダイナミックレンジを保つことはできるが、消費電力が増加するので、注意が必要である。

　画像表示装置１００では、表示時の補正画像が上記の輝度を有するように、フレーム補間部１０２が補正画像を生成し、バックライト制御部１０６がバックライト１０７の点灯時の輝度を調整している。

　（フレーム補間部の構成）
　次に、フレーム補間部１０２の構成について説明する。ここでは、一例として、映像表示部１０５に、４倍速駆動で、４つの表示フレーム（フレーム１：左眼用画像、フレーム２：補間画像、フレーム３：右眼用画像、フレーム４：補間画像）を表示する場合であって、上記の計算式を満たす輝度の補間画像を生成する場合の構成について説明する。

　図２は、フレーム補間部１０２の一構成例を示すブロック図である。図２に示すように、フレーム補間部１０２は、補間画像を生成する補間画像生成部２０１と、補間画像生成部２０１により生成された補間画像を左眼用画像のフレームと右眼用画像のフレームとの間に挿入して、新たなフレームシーケンスとして出力する補間画像挿入部２０２とを備えている。

　補間画像生成部２０１は、取得した左眼用画像および右眼用画像から、右眼用画像を打ち消すような補間画像を生成する。具体的には、補間画像生成部２０１は、画素毎に補間画像の輝度を計算することによって、補間画像を生成する。

　補間画像生成部２０１は、左眼用映像信号取得部２０３、右眼用映像信号取得部２０４、信号－透過率変換部２０５、信号－透過率変換部２０６、乗算処理部２０７、乗算処理部２０８、減算処理部２０９、加算処理部２１０、および透過率－信号変換部２１１を備えている。

　左眼用映像信号取得部２０３は、フレーム補間部１０２に入力される映像信号から、左眼用の映像信号を取得する。左眼用の映像信号は、左眼用画像を表し、各画素の輝度が、例えば８ビットのデータ（２５６階調）で構成されている。左眼用映像信号取得部２０３は、左眼用の映像信号を信号－透過率変換部２０５に出力する。

　右眼用映像信号取得部２０４は、フレーム補間部１０２に入力される映像信号から、右眼用の映像信号を取得する。右眼用の映像信号は、右眼用画像を表し、各画素の輝度が、例えば８ビットのデータ（２５６階調）で構成されている。右眼用映像信号取得部２０４は、右眼用の映像信号を信号－透過率変換部２０６に出力する。

　信号－透過率変換部２０５は、入力した左眼用の映像信号を透過率に変換し、その透過率を乗算処理部２０７に出力する。信号－透過率変換部２０６は、入力した右眼用の映像信号を透過率に変換し、その透過率を乗算処理部２０８に出力する。ここで、信号－透過率変換部２０５では、黒（１階調）の透過率を０％とし、白（２５６階調）の透過率を１００％としている。

　乗算処理部２０７、乗算処理部２０８、減算処理部２０９、および加算処理部２１０は、上記式（１）を用いて補間画像の計算を行う補間画像演算部２１２を構成している。なお、補間画像演算部２１２は、画像の輝度に対応する画像の透過率で計算している。

　乗算処理部２０７は、入力した透過率を１．５倍にして、減算処理部２０９に出力する。乗算処理部２０８は、入力した透過率を０．５倍にして、減算処理部２０９に出力する。減算処理部２０９は、乗算処理部２０７から出力された透過率から、乗算処理部２０８から出力された透過率を引いた値を、加算処理部２１０に出力する。ここでの減算値は、マイナスの値もあり得る。加算処理部２１０は、入力した透過率に５０％を足した値を、透過率－信号変換部２１１に出力する。

　透過率－信号変換部２１１は、入力した透過率を映像信号に変換し、その映像信号を補間画像挿入部２０２に出力する。透過率－信号変換部２１１により変換され生成された映像信号は、補間画像を表している。なお、透過率－信号変換部２１１では、バックライト１０７の輝度分を除くため、１／２の透過率を、対応する階調に変換している。例えば、入力した透過率が１８０％の場合、９０％に対応する２４４階調の白に変換している。

　補間画像挿入部２０２は、フレーム補間部１０２に入力された左眼用画像および右眼用画像を示す映像信号と、透過率－信号変換部２１１から出力された補間画像を示す映像信号とを、入力している。補間画像挿入部２０２は、単に、補間画像のフレームを挿入しているのではなく、フレームレートを変更して、新たなフレームシーケンスを生成している。ここでは、フレーム補間部１０２に入力される左眼用画像のフレームおよび右眼用画像のフレームは、２倍速駆動に対応しており、補間画像挿入部２０２から出力される表示フレーム（フレーム１：左眼用画像、フレーム２：補間画像、フレーム３：右眼用画像、フレーム４：補間画像）は、４倍速駆動に対応している。

　（シャッター眼鏡の構成）
　次に、シャッター眼鏡５０の構成について説明する。

　シャッター眼鏡５０はアクティブシャッター眼鏡とも呼ばれ、図３に示すように、左眼を閉鎖および開放する左眼用シャッターと、右眼を閉鎖および開放する右眼用シャッターとを有している。左眼用シャッターおよび右眼用シャッターは、内部に液晶分子が含まれており、この液晶分子の配向状態を変更することによって、シャッターの開閉を制御することができる。すなわち、シャッターが開状態のときには、観察者の眼には、映像表示部１０５の表示映像が見えるが、シャッターが閉状態のときには何も見えないようになっている。

　また、シャッター眼鏡５０は、眼鏡制御部５１を備えている。眼鏡制御部５１は、制御信号出力部１０９から送信された制御信号を受信し、受信した制御信号に基づいて、左眼用シャッターおよび右眼用シャッターのそれぞれの開閉状態を切り替える。

　映像表示部１０５が左眼用画像を表示する場合は、制御信号は左眼用画像の表示を示しており、眼鏡制御部５１は、左眼用シャッターを開き、かつ、右眼用シャッターを閉じる。映像表示部１０５が右眼用画像を表示する場合は、制御信号は右眼用画像の表示を示しており、眼鏡制御部５１は、右眼用シャッターを開き、かつ、左眼用シャッターを閉じる。映像表示部１０５が補間画像を表示する場合は、制御信号は補間画像の表示を示しており、眼鏡制御部５１は、左眼用シャッターおよび右眼用シャッターを閉じる。

　（画像表示装置の表示動作）
　次に、画像表示装置１００の一連の表示動作（画像表示方法）を説明する。

　画像表示装置１００においては、供給された映像信号を、映像信号受信部１０１が受信する。映像信号受信部１０１が受信する映像信号には、左眼用画像と右眼用画像とが交互に含まれている。ここで、２倍速駆動に対応したフレームｋ，ｋ＋１，ｋ＋２，ｋ＋３・・・を、左眼用画像フレーム，右眼用画像フレーム，左眼用画像フレーム，右眼用画像フレーム・・・とする。映像信号受信部１０１は、受信した映像信号を、フレーム補間部１０２に出力する。すなわち、映像信号受信部１０１は、各画像を、フレーム補間部１０２に順次出力している。

　フレーム補間部１０２は、供給される映像信号から、左眼用映像信号と右眼用映像信号とをそれぞれ取得し、左眼用画像および右眼用画像から補間画像を生成する。具体的には、フレーム補間部１０２は、連続する奇数番目のフレームの左眼用画像と偶数番目のフレームの右眼用画像との１セットから、１つの補間画像を順次生成する。すなわち、フレームｋとフレームｋ＋１とから補間画像を生成し、続いて、フレームｋ＋２とフレームｋ＋３とから補間画像を生成し、続いて最終フレームまで同様に、補間画像を生成する。

　また、フレーム補間部１０２は、生成した補間画像を、該補間画像の生成に用いた左眼用画像の直後と、該補間画像の生成に用いた右眼用画像の直後との２箇所に挿入する。具体的には、フレーム補間部１０２は、フレームｋとフレームｋ＋１とから生成した補間画像をフレームｋの直後とフレームｋ＋１の直後とに挿入し、続いて、フレームｋ＋２とフレームｋ＋３とから生成した補間画像をフレームｋ＋２の直後とフレームｋ＋３の直後とに挿入し、続いて最終フレームまで同様に、補間画像を挿入する。ここでいう直後とは、現フレームと次のフレームとの間を指す。

　こうして、補間画像の生成および挿入により、左眼用画像フレーム，補間画像フレーム，右眼用画像フレーム，補間画像フレーム，左眼用画像フレーム，補間画像フレーム，右眼用画像フレーム，補間画像フレーム・・・となる、４倍速駆動に対応した新たな表示フレームシーケンスが生成される。ここで、左眼用画像フレーム，補間画像フレーム，右眼用画像フレーム，補間画像フレーム，左眼用画像フレーム，補間画像フレーム，右眼用画像フレーム，補間画像フレーム・・・を、表示フレームｎ，ｎ＋１，ｎ＋２，ｎ＋３・・・とする。フレーム補間部１０２は、この表示フレームを映像信号処理部１０３に順次出力する。

　フレーム補間部１０２から表示フレームの映像信号が出力されると、映像信号処理部１０３は、入力した映像信号すなわち画像（左眼用画像、右眼用画像、補間画像）に対して、ノイズ除去、ガンマ補正、輪郭補正などの処理を施した後、駆動信号制御部１０４に出力する。

　駆動信号制御部１０４は、表示フレームを入力する毎に、各種駆動信号を生成する。そして、駆動信号制御部１０４は、表示フレームの映像信号を映像表示部１０５に出力するとともに、生成した各種駆動信号を出力する。

　具体的には、表示フレームｎを入力した場合、駆動信号制御部１０４は、表示フレームｎの表示を駆動するための表示駆動信号、表示フレームｎの表示に同期してバックライトを駆動するためのバックライト駆動信号、表示フレームｎの表示に同期してシャッター眼鏡５０を駆動するための眼鏡駆動信号を生成する。そして、駆動信号制御部１０４は、表示フレームの映像信号および表示駆動信号を映像表示部１０５に出力し、バックライト駆動信号をバックライト制御部１０６に出力し、眼鏡駆動信号を眼鏡制御部１０８に出力する。

　表示フレームｎ＋１，ｎ＋２，ｎ＋３・・・においても同様に、駆動信号制御部１０４は動作する。

　ここで、バックライト駆動信号は、表示フレームが左眼用画像または右眼用画像の場合、通常の基準値の輝度でバックライト１０７を点灯させるように設定されている。一方、表示フレームが補間画像の場合、バックライト駆動信号は、基準値の２倍の輝度でバックライト１０７を点灯させるように設定されている。

　また、眼鏡駆動信号は、
表示フレームが左眼用画像の場合＝左眼用シャッター：開放、右眼用シャッター：閉鎖
表示フレームが右眼用画像の場合＝左眼用シャッター：閉鎖、右眼用シャッター：開放
表示フレームが補間画像の場合　＝左眼用シャッター：閉鎖、右眼用シャッター：閉鎖
となるように設定されている。

　続いて、駆動信号制御部１０４から各表示フレームが出力される毎に、映像表示部１０５は、表示面に各表示フレームを切り替えて表示する。このとき、表示フレームの表示に同期して、バックライト１０７は定められた輝度で点灯している。

　図４は、映像表示部１０５が表示フレームを表示したときの様子を説明するための図である。図４の（ａ）に示すように、４つの表示フレーム（フレーム１：左眼用画像、フレーム２：補間画像、フレーム３：右眼用画像、フレーム４：補間画像）が、順番に表示される間、図４の（ｂ）に示すように、バックライト１０７は、フレーム１，３で１倍、フレーム２，４で２倍の輝度で点灯する。

　一方、眼鏡駆動信号を入力した眼鏡制御部１０８は、制御信号を生成し、制御信号出力部１０９に出力している。そして、制御信号出力部１０９から送信された無線信号を受信した眼鏡制御部５１は、受信した無線信号に基づいて、シャッター眼鏡５０のシャッターの開閉状態を切り替えている。

　これにより、シャッター眼鏡５０は、図４の（ｃ）に示すように、フレーム１の表示に同期して、左眼用シャッターが開き、かつ、右眼用シャッターが閉じている。フレーム３の表示に同期して、左眼用シャッターが閉じ、かつ、右眼用シャッターが開いている。フレーム２，４の表示に同期して、左眼用シャッターおよび右眼用シャッターがともに閉じている。

　（映像表示）
　次に、図４に示した４つの表示フレームの表示に対して、観察者Ａが見る映像と、観察者Ｂが見る映像とについて説明する。

　　＜観察者Ａが視認する映像＞
　観察者Ａは、シャッター眼鏡５０を通さずに、画像表示装置１００が表示する映像を見ている（図３参照）。それゆえ、観察者Ａは、４つの表示フレームの全ての画像を両目で観察する。

　図５に、観察者Ａが視認する映像を示す。図５には、本実施例の表示に加え、本実施例の比較として従来の表示を２つ載せている。

　図５の（ａ）に示すように、左右それぞれの補間画像を挿入する従来構成の場合、左眼用画像および右眼用画像がともに打ち消される。この結果、観察者Ａが視認する映像は、５０％グレーの映像となる。

　図５の（ｂ）に示すように、右眼用の補間画像のみを挿入する従来構成の場合、右眼用画像のみが打ち消される。この結果、観察者Ａが視認する映像は、左眼用画像に５０％グレーの画像を足した画像となる。この映像は、コントラストが半減した映像となっている。このように、従来では、全体的にコントラストが低い映像となっていた。

　本願発明者は、鋭意検討した結果、コントラストが低下する原因は、単純に反転映像で打ち消す方法では、打ち消した結果として５０％グレーの映像が入ってくるため、このフレームが全体の５０％を占めると、コントラストが上下とも２５％ずつ縮み、その結果、コントラストが５０％になってしまうためであることを見出した。

　これら従来構成に対し、本実施例の場合、図５の（ｃ）に示すように、４枚の画像を合成したときに左眼用画像を２５％増した映像になるように、補間画像を合成している。この結果、観察者Ａが視認する映像は、左眼用画像を２５％増した映像となる。右眼用画像は打ち消している。

　このように、本実施例では、単純な反転画像ではなく、４つの表示フレームの平均出力が元の映像のダイナミックレンジを保ったままの映像として出力するように、補間画像の輝度を画素単位で計算し、バックライト１０７の輝度まで制御している。この結果、コントラスト感を損ねることがない映像を観察できる。よって、２重像のない、良好な平面映像を視認することが可能となる。

　　＜観察者Ｂが視認する映像＞
　観察者Ｂは、シャッター眼鏡５０を通して、画像表示装置１００が表示する映像を見ている（図３参照）。それゆえ、観察者Ｂは、左眼用画像を左眼でのみ観察し、右眼用画像を右眼でのみ観察することとなる。補間画像は、観察者Ｂには観察されない。よって、観察者Ｂは、両眼視差により、映像を立体的に視認することが可能となる。

　したがって、画像表示装置１００においては、シャッター眼鏡５０を装着している観察者Ｂには、従来と変わらぬ快適な立体映像を提示し、シャッター眼鏡５０を装着していない観察者Ａには、２重像のない、良好な平面映像を提示することができる。

　なお、上述の画像表示装置１００では、４倍速駆動で、４つの表示フレーム（フレーム１：左眼用画像、フレーム２：補間画像、フレーム３：右眼用画像、フレーム４：補間画像）を表示する場合について、バックライト１０７を点灯したときに、各画素において、フレーム１～４の全ての画像の輝度の積分値が、フレーム１の画像の輝度の２５％増となるように、補間画像を生成することを説明した。

　しかし、画像表示装置１００に供給される最初のフレームは、左眼用画像に限らず、右眼用画像であってもよい。いずれにせよ、左眼用画像と右眼用画像とが交互に供給される。

　また、「２５％増」という数値について、２５％は最低値であり、２５％よりも大きく設定することもできる。但し、その分、黒輝度が高くなるため、注意が必要である。さらに、バックライト１０７の輝度を高くする必要もあるため、消費電力の点からも注意が必要である。

　また、表示フレームの切り替えは、４倍速駆動に限るわけではない。フレームシーケンシャル方式は、２×ｎ（ｎ：３以上の整数）以上の倍速駆動も理論上は可能である。例えば、６倍速駆動とする場合は、元のフレームを３つのサブフレームに分割して、表示フレームとして出力すればよい。左眼用画像、右眼用画像の順で画像表示装置に供給されるとすると、左眼・左眼・補間・右眼・右眼・補間の順で表示フレームが生成される。

　つまりは、フレーム補間部１０２は、補間画像を生成した後、現フレームをｎ個（ｎ：２以上の整数）の第１サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第１サブフレームに現フレームの画像を、ｎ番目の第１サブフレームに補間画像を割り当てるとともに、次フレームをｎ個の第２サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第２サブフレームに次フレームの画像を、ｎ番目の第２サブフレームに補間画像を割り当てて、該１～ｎ番目の第１サブフレームおよび該１～ｎ番目の第２サブフレームをこの順番で表示フレームとして順次出力すればよい。

　また、２×ｎ（ｎ：３以上の整数）以上の倍速駆動であっても、視差を打ち消すための補間画像の生成方法は、４倍速駆動のときの生成方法と基本は同じである。

　また、バックライト制御部１０６は、バックライト１０７の構造に応じて、バックライト１０７を駆動することができる。例えば、バックライト制御部１０６は、バックライト１０７の点灯および消灯を表示面の全体に対して一斉に行うように、バックライト１０７を駆動してもよいし、バックライト１０７の点灯および消灯を表示面に対して部分的に順次行うように、バックライト１０７を駆動することもできる。特に部分的に順次駆動する場合は、例えば、表示面における画素の１ラインないし複数ラインのスキャンに同期して光源をスキャンするといった、バックライト１０７の駆動が可能になる。これにより、立体映像の表示品位を向上させることができる。

　〔実施の形態２〕
　本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。

　本実施の形態の画像表示装置は、フレーム補間部１０２の構成を除いて、図１に示した画像表示装置１００と同一の構成を有する。それゆえ、以下では、フレーム補間部１０２の構成を主に説明する。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態１と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態１の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。

　前記実施の形態１のフレーム補間部１０２は、計算式を演算することにより補間画像の輝度を求める構成を備えていたが、本実施の形態のフレーム補間部１０２は、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）を参照して、補間画像の輝度を読み出す構成を備えている。

　（フレーム補間部の構成）
　図６は、フレーム補間部１０２の他の構成例を示すブロック図である。図６に示すように、フレーム補間部１０２は、補間画像を生成する補間画像生成部３０１と、補間画像生成部３０１により生成された補間画像を左眼用画像のフレームと右眼用画像のフレームとの間に挿入して、新たなフレームシーケンスとして出力する補間画像挿入部３０２とを備えている。

　補間画像生成部３０１は、取得した左眼用画像および右眼用画像から、視差を打ち消すための補間画像を生成する。具体的には、補間画像生成部３０１は、画素毎に補間画像の輝度をＬＵＴから読み出すことによって、補間画像を生成する。

　補間画像生成部３０１は、左眼用映像信号取得部３０３、右眼用映像信号取得部３０４、補間画像変換部３０５（補間画像読出部）、ＬＵＴ３０６、および線形補間部３０７を備えている。

　左眼用映像信号取得部３０３は、フレーム補間部１０２に入力される映像信号から、左眼用の映像信号を取得する。左眼用の映像信号は、左眼用画像を表し、各画素の輝度が、例えば８ビットのデータ（２５６階調）で構成されている。左眼用映像信号取得部３０３は、左眼用の映像信号を補間画像変換部３０５に出力する。

　右眼用映像信号取得部３０４は、フレーム補間部１０２に入力される映像信号から、右眼用の映像信号を取得する。右眼用の映像信号は、右眼用画像を表し、各画素の輝度が、例えば８ビットのデータ（２５６階調）で構成されている。右眼用映像信号取得部３０４は、右眼用の映像信号を補間画像変換部３０５に出力する。

　補間画像変換部３０５は、画素毎に、左眼用画像の画素値と右眼用画像の画素値とから、ＬＵＴ３０６を参照して、補間画像の画素値を読み出す。ＬＵＴ３０６には、画像表示装置１００に供給される左眼用画像の画素値（輝度）と右眼用画像の画素値（輝度）との組合せに応じて設定された、補間画像の画素値（輝度）が格納されている。

　図７に、ＬＵＴ３０６の一例を示す。図７に示す値は、映像信号と出力輝度との関係（ガンマ）が２．２としたときに、０％，１０％，２０％・・・１００％となる画素値同士の組合せを計算することで、求められたものである。

　なお、すべての画素値同士の組合せに対応させると、巨大なＬＵＴが必要となるため、主要となる組合せのみのＬＵＴを用いている。主要となる組合せ以外の組合せについては、線形補間にて求めるのが現実的である。

　線形補間部３０７は、ＬＵＴ３０６に格納されていなかった画素値同士の組合せに対して、出力すべき画素値を線形補間で生成する。例えば、左眼用画像の画素値が１００で、右眼用画像の画素値が２００の場合、ＬＵＴ３０６に格納された左眼用画像の画素値９０，１２３と右眼用画像の画素値１８６，２０２とが交差する、１２３，１１６，１４２，１３６（左上、左下、右上、右下）の４つの値を用いて、線形補間にて求める。線形補間部３０７は、こうして生成した補間画像の映像信号を、補間画像挿入部３０２に出力する。

　補間画像挿入部３０２は、フレーム補間部１０２に入力された左眼用画像および右眼用画像を示す映像信号と、線形補間部３０７から出力された補間画像を示す映像信号とを、入力している。補間画像挿入部３０２は、単に、補間画像のフレームを挿入しているのではなく、フレームレートを変更して、新たなフレームシーケンスを生成している。ここでは、フレーム補間部１０２に入力される左眼用画像のフレームおよび右眼用画像のフレームは、２倍速駆動に対応しており、補間画像挿入部３０２から出力される表示フレームは、４倍速駆動に対応している。

　以上のように、本実施の形態の画像表示装置１００では、フレーム補間部１０２は、補間画像の輝度を計算によって求める代わりに、ＬＵＴを参照して読み出すことにより求めている。よって、前記実施の形態１の演算処理を行う場合と比較して、信号の遅延を抑えることが可能となる。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

　本発明の画像表示装置では、現フレームが上記左眼用画像に代えて上記右眼用画像、次フレームが上記右眼用画像に代えて上記左眼用画像で上記画像表示装置に供給されるとき、上記フレーム補間部は、上記供給された上記右眼用画像および上記左眼用画像から、該左眼用画像を打ち消すための補間画像を生成した後、上記現フレームをｎ個の第１サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第１サブフレームに上記右眼用画像を、ｎ番目の第１サブフレームに上記補間画像を割り当てるとともに、上記次フレームをｎ個の第２サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第２サブフレームに上記左眼用画像を、ｎ番目の第２サブフレームに上記補間画像を割り当てる構成とすることもできる。

　本発明の画像表示装置では、上記フレーム補間部は、上記補間画像の各画素の輝度を求めて、上記補間画像を生成する補間画像生成部を備えていることが好ましい。

　本発明の画像表示装置では、上記補間画像生成部は、上記補間画像の各画素の輝度を、上記左眼用画像の透過率および上記右眼用画像の透過率を用いて演算することによって求める補間画像演算部を備えていることが好ましい。

　上記の構成によれば、上記補間画像の各画素の輝度を、高精度で算出することが可能となる。

　本発明の画像表示装置では、ｎ＝２、かつ、上記輝度の積分値を上記１番目の第１サブフレームの画像の輝度の２５％増とする場合、上記補間画像演算部は、画素毎に、
（Ｆ_１１×１．５）－（Ｆ_２１×０．５）＋５０＝Ａ
　Ｆ_１１：１番目の第１サブフレームの画像の透過率［％］
　Ｆ_２１：１番目の第２サブフレームの画像の透過率［％］
　Ａ：補間画像の透過率［％］
の計算式を演算することが好ましい。

　本発明の画像表示装置では、上記補間画像生成部は、上記画像表示装置に供給される上記左眼用画像の輝度と上記右眼用画像の輝度との組合せに応じて設定された、上記補間画像の輝度を格納するルックアップテーブルと、画素毎に、上記供給された上記左眼用画像および上記右眼用画像の各輝度に基づいて、上記ルックアップテーブルから上記補間画像の輝度を読み出す補間画像読出部とを備えていることが好ましい。

　上記の構成によれば、上記補間画像の各画素の輝度を演算で求める場合と比較して、信号の遅延を抑えることが可能となる。

　本発明の画像表示装置では、上記バックライト制御部は、上記バックライトの点灯および消灯を上記表示面の全体に対して一斉に行うように、上記バックライトを駆動することが好ましい。

　本発明の画像表示装置では、上記バックライト制御部は、上記バックライトの点灯および消灯を上記表示面に対して部分的に順次行うように、上記バックライトを駆動することが好ましい。

　上記の構成によれば、例えば、表示面における画素の１ラインないし複数ラインのスキャンに同期して、光源をスキャンするといったバックライトの駆動が可能になる。これにより、立体映像の表示品位を向上させることができる。

　本発明の画像表示装置では、上記表示面に表示する表示フレームの画像が、上記左眼用画像、上記右眼用画像、および上記補間画像のうちのいずれであるかを知らせる制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備えていることが好ましい。

　上記の構成によれば、上記制御信号を、立体表示観賞用のシャッター眼鏡の、シャッターの開閉状態を切り替えるための制御信号として好適に用いることができる。

　本発明の立体表示システムは、上記画像表示装置と、左眼用シャッターおよび右眼用シャッターを有するシャッター眼鏡と、上記左眼用シャッターおよび上記右眼用シャッターのそれぞれの開閉状態を、上記表示面の上記各表示フレームの表示に同期して切り替える開閉切替部とを備え、上記開閉切替部は、上記表示面に表示される表示フレームの画像が、上記左眼用画像のときは上記左眼用シャッターのみを開き、上記右眼用画像のときは上記右眼用シャッターのみを開き、上記補間画像のときは上記左眼用シャッターおよび上記右眼用シャッターを閉じることを特徴としている。

　上記の構成によれば、シャッター眼鏡を装着している観察者は、両眼視差により、映像を立体的に視認することが可能となる。また、画像表示装置においては、シャッター眼鏡を装着している観察者には、従来と変わらぬ快適な立体映像を提示し、シャッター眼鏡を装着していない観察者には、２重像のない、良好な平面映像を提示することができる。

　本発明の画像表示方法は、現フレームが上記左眼用画像に代えて上記右眼用画像、次フレームが上記右眼用画像に代えて上記左眼用画像で供給されるとき、上記第１工程では、上記供給された上記右眼用画像および上記左眼用画像から、該左眼用画像を打ち消すための補間画像を生成し、上記第２工程では、上記現フレームをｎ個の第１サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第１サブフレームに上記右眼用画像を、ｎ番目の第１サブフレームに上記補間画像を割り当てるとともに、上記次フレームをｎ個の第２サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第２サブフレームに上記左眼用画像を、ｎ番目の第２サブフレームに上記補間画像を割り当てる構成とすることもできる。

　本発明は、フレームシーケンシャル方式で、立体映像を表示する画像表示装置、画像表示装置を備える立体表示システムに関する分野に好適に用いることができるだけでなく、画像表示方法に関する分野にも好適に用いることができる。

　　５０　シャッター眼鏡
　　５１　眼鏡制御部（開閉切替部）
　１００　画像表示装置
　１０１　映像信号受信部
　１０２　フレーム補間部
　１０３　映像信号処理部
　１０４　駆動信号制御部
　１０５　映像表示部（液晶表示パネル）
　１０６　バックライト制御部
　１０７　バックライト
　１０８　眼鏡制御部（制御信号生成部）
　１０９　制御信号出力部
　２０１，３０１　補間画像生成部
　２０２，３０２　補間画像挿入部
　２０３，３０３　左眼用映像信号取得部
　２０４，３０４　右眼用映像信号取得部
　２０５　信号－透過率変換部
　２０６　信号－透過率変換部
　２１１　透過率－信号変換部
　２１２　補間画像演算部
　３０５　補間画像変換部（補間画像読出部）
　３０６　ＬＵＴ
　３０７　線形補間部

Claims

　立体表示を行うための左眼用画像および右眼用画像を、時分割伝送方式で表示する画像表示装置であって、
　現フレームが上記左眼用画像、次フレームが上記右眼用画像で上記画像表示装置に供給されるとき、該供給された上記左眼用画像および上記右眼用画像から、該右眼用画像を打ち消すための補間画像を生成した後、上記現フレームをｎ個（ｎ：２以上の整数）の第１サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第１サブフレームに上記左眼用画像を、ｎ番目の第１サブフレームに上記補間画像を割り当てるとともに、上記次フレームをｎ個の第２サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第２サブフレームに上記右眼用画像を、ｎ番目の第２サブフレームに上記補間画像を割り当てて、該１～ｎ番目の第１サブフレームおよび該１～ｎ番目の第２サブフレームをこの順番で表示フレームとして順次出力するフレーム補間部と、
　上記フレーム補間部から上記各表示フレームが出力される毎に、表示面に該各表示フレームを切り替えて表示する液晶表示パネルと、
　上記液晶表示パネルの背面側から光を照射するバックライトと、
　上記バックライトの点灯、消灯、および点灯時の輝度を制御するバックライト制御部とを備え、
　上記表示面は、複数の画素により構成され、
　上記バックライト制御部は、上記１～ｎ－１番目の第１サブフレームの表示期間と上記１～ｎ－１番目の第２サブフレームの表示期間とにおいて、上記バックライトを基準値の輝度で点灯させ、上記ｎ番目の第１サブフレームの表示期間と上記ｎ番目の第２サブフレームの表示期間とにおいて、上記バックライトを上記基準値の２倍以上の輝度で点灯させ、
　上記フレーム補間部は、各画素において、上記輝度でのバックライトの点灯時に、上記各第１サブフレームおよび上記各第２サブフレームの全ての画像の輝度の積分値が、上記１番目の第１サブフレームの画像の輝度の２５％増以上となるように、上記補間画像を生成することを特徴とする画像表示装置。
　現フレームが上記左眼用画像に代えて上記右眼用画像、次フレームが上記右眼用画像に代えて上記左眼用画像で上記画像表示装置に供給されるとき、
　上記フレーム補間部は、上記供給された上記右眼用画像および上記左眼用画像から、該左眼用画像を打ち消すための補間画像を生成した後、上記現フレームをｎ個の第１サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第１サブフレームに上記右眼用画像を、ｎ番目の第１サブフレームに上記補間画像を割り当てるとともに、上記次フレームをｎ個の第２サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第２サブフレームに上記左眼用画像を、ｎ番目の第２サブフレームに上記補間画像を割り当てることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
　上記フレーム補間部は、上記補間画像の各画素の輝度を求めて、上記補間画像を生成する補間画像生成部を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
　上記補間画像生成部は、上記補間画像の各画素の輝度を、上記左眼用画像の透過率および上記右眼用画像の透過率を用いて演算することによって求める補間画像演算部を備えていることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
　ｎ＝２、かつ、上記輝度の積分値を上記１番目の第１サブフレームの画像の輝度の２５％増とする場合、
　上記補間画像演算部は、画素毎に、
（Ｆ_１１×１．５）－（Ｆ_２１×０．５）＋５０＝Ａ
　Ｆ_１１：１番目の第１サブフレームの画像の透過率［％］
　Ｆ_２１：１番目の第２サブフレームの画像の透過率［％］
　Ａ：補間画像の透過率［％］
の計算式を演算することを特徴とする請求項４に記載の画像表示装置。
　上記補間画像生成部は、
　上記画像表示装置に供給される上記左眼用画像の輝度と上記右眼用画像の輝度との組合せに応じて設定された、上記補間画像の輝度を格納するルックアップテーブルと、
　画素毎に、上記供給された上記左眼用画像および上記右眼用画像の各輝度に基づいて、上記ルックアップテーブルから上記補間画像の輝度を読み出す補間画像読出部とを備えていることを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置。
　上記バックライト制御部は、上記バックライトの点灯および消灯を上記表示面の全体に対して一斉に行うように、上記バックライトを駆動することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
　上記バックライト制御部は、上記バックライトの点灯および消灯を上記表示面に対して部分的に順次行うように、上記バックライトを駆動することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の画像表示装置。
　上記表示面に表示する表示フレームの画像が、上記左眼用画像、上記右眼用画像、および上記補間画像のうちのいずれであるかを知らせる制御信号を生成する制御信号生成部をさらに備えていることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
　請求項１～９のいずれか１項に記載の画像表示装置と、
　左眼用シャッターおよび右眼用シャッターを有するシャッター眼鏡と、
　上記左眼用シャッターおよび上記右眼用シャッターのそれぞれの開閉状態を、上記表示面の上記各表示フレームの表示に同期して切り替える開閉切替部とを備え、
　上記開閉切替部は、上記表示面に表示される表示フレームの画像が、上記左眼用画像のときは上記左眼用シャッターのみを開き、上記右眼用画像のときは上記右眼用シャッターのみを開き、上記補間画像のときは上記左眼用シャッターおよび上記右眼用シャッターを閉じることを特徴とする立体表示システム。
　立体表示を行うための左眼用画像および右眼用画像を、時分割伝送方式で表示する画像表示方法であって、
　現フレームが上記左眼用画像、次フレームが上記右眼用画像で供給されるとき、該供給された上記左眼用画像および上記右眼用画像から、該右眼用画像を打ち消すための補間画像を生成する第１工程と、
　上記現フレームをｎ個（ｎ：２以上の整数）の第１サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第１サブフレームに上記左眼用画像を、ｎ番目の第１サブフレームに上記補間画像を割り当てるとともに、上記次フレームをｎ個の第２サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第２サブフレームに上記右眼用画像を、ｎ番目の第２サブフレームに上記補間画像を割り当てて、該１～ｎ番目の第１サブフレームおよび該１～ｎ番目の第２サブフレームをこの順番で表示フレームとして順次出力する第２工程と、
　上記各表示フレームを出力する毎に、液晶表示パネルの表示面に、該各表示フレームを切り替えて表示する第３工程と、
　上記第３工程と同時に、上記液晶表示パネルの背面側から光を照射するバックライトの点灯、消灯、および点灯時の輝度を制御する第４工程と、を含み、
　上記表示面は、複数の画素により構成され、
　上記第４工程では、上記１～ｎ－１番目の第１サブフレームの表示期間と上記１～ｎ－１番目の第２サブフレームの表示期間とにおいて、上記バックライトを基準値の輝度で点灯させ、上記ｎ番目の第１サブフレームの表示期間と上記ｎ番目の第２サブフレームの表示期間とにおいて、上記バックライトを上記基準値の２倍以上の輝度で点灯させ、
　上記第１工程では、各画素において、上記輝度でのバックライトの点灯時に、上記各第１サブフレームおよび上記各第２サブフレームの全ての画像の輝度の積分値が、上記１番目の第１サブフレームの画像の輝度の２５％増以上となるように、上記補間画像を生成することを特徴とする画像表示方法。
　現フレームが上記左眼用画像に代えて上記右眼用画像、次フレームが上記右眼用画像に代えて上記左眼用画像で供給されるとき、
　上記第１工程では、上記供給された上記右眼用画像および上記左眼用画像から、該左眼用画像を打ち消すための補間画像を生成し、
　上記第２工程では、上記現フレームをｎ個の第１サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第１サブフレームに上記右眼用画像を、ｎ番目の第１サブフレームに上記補間画像を割り当てるとともに、上記次フレームをｎ個の第２サブフレームに分割し、１～ｎ－１番目の第２サブフレームに上記左眼用画像を、ｎ番目の第２サブフレームに上記補間画像を割り当てることを特徴とする請求項１１に記載の画像表示方法。