説明

映像表示装置及び映像表示方法

【課題】立体映像の表示においてよりクロストークを低減する技術を提供する。
【解決手段】第1の映像データおよび第2の映像データを入力する入力手段と、前記第1の映像データおよび第2の映像データから各画素の偏光方向と輝度値を算出する算出手段と、前記偏光方向と輝度値に基づいて前記各画素の集合として映像の表示を行う表示パネルとを備えた映像表示装置。また左目に映る映像データおよび右目に映る映像データを入力し、前記左目に映る映像データおよび右目に映る映像データから各画素の偏光方向と輝度値を算出し、前記偏光方向と輝度値に基づいて映像の表示を行う映像表示方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、例えば偏光を利用し立体表示する映像表示装置及び映像表示方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液晶TV等において、立体表示する映像表示装置が用いられ、関連する技術としてクロストークを小さくする工夫などがある。
例えば特許文献1には、通常のディスプレイ(液晶/PDP等)の外側に偏光方向制御フィルターを垂直方向に分割して施し、ラインの書き換えと共に同期して偏光方向を制御し、クロストークを小さくする技術が開示されている。しかしよりクロストークを低減する技術への要望がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−279717号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本発明は、立体映像の表示においてよりクロストークを低減する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記課題を解決するために、実施形態によれば映像表示装置は、第1の映像データおよび第2の映像データを入力する入力手段と、前記第1の映像データおよび第2の映像データから各画素の偏光方向と輝度値を算出する算出手段と、前記偏光方向と輝度値に基づいて前記各画素の集合として映像の表示を行う表示パネルとを備えた。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】この発明の一実施形態を示すブロック構成図。
【図2】同実施形態の映像表示装置を備えたTVの構成例を示す機能ブロック構成図。
【図3】同実施形態の液晶パネルの表面の拡大図。
【図4】同実施形態における液晶パネルの断面図。
【図5】同実施形態に用いられる偏光眼鏡による原色光の左目と右目への分光の説明図。
【図6】同実施形態の原色光の左目と右目への分光のタイミングを説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下、本発明の実施形態を説明する。
(第1の実施形態)
本発明による第1の実施形態を図1乃至図4及び図6を参照して説明する。
図1は、本発明に関する通信装置であるネットワーク機能を備えたデジタルテレビジョン放送受信装置111の外観と、このデジタルテレビジョン放送受信装置111を中心として構成されるネットワークシステムの一例を概略的に示している。
【0008】
すなわち、デジタルテレビジョン放送受信装置111は、主として、薄型のキャビネット112と、このキャビネット112を起立させて支持する支持台113とから構成されている。そして、キャビネット112には、例えばSED(Surface-conduction Electron-emitter Display)表示パネル,液晶表示パネル等でなる平面パネル型の映像表示器114、スピーカ115、操作部116、リモートコントローラ117から送信される操作情報を受ける受光部118等が設置されている。
【0009】
また、このデジタルテレビジョン放送受信装置111には、例えばSD(Secure Digital)メモリカード、MMC(Multimedia Card)及びメモリスティック等の第1のメモリカード119が着脱可能となっており、この第1のメモリカード119に対して番組や写真等の情報の記録再生が行なわれるようになっている。
【0010】
さらに、このデジタルテレビジョン放送受信装置111には、例えば契約情報等の記録された第2のメモリカード(ICカード)120が着脱可能となっており、この第2のメモリカード120に対して情報の記録再生が行なわれるようになっている。
【0011】
また、このデジタルテレビジョン放送受信装置111は、第1のLAN(Local Area Network)端子121、第2のLAN端子122、USB(Universal Serial Bus)端子123及びi.LINK端子124を備えている。
【0012】
このうち、第1のLAN端子121は、LAN対応HDD専用ポートとして使用されるもので、接続されたNAS(Network Attached Storage)であるLAN対応のHDD125に対して、イーサネット(登録商標)により情報の記録再生を行なうために使用される。
【0013】
このように、LAN対応HDD専用ポートとしての第1のLAN端子121を設けることにより、他のネットワーク環境やネットワーク使用状況等に影響されることなく、LAN対応のHDD125に対してハイビジョン画質による番組の情報記録を安定して行なうことができる。
【0014】
また、第2のLAN端子122は、イーサネット(登録商標)を用いた一般的なLAN対応ポートとして使用されるもので、例えばハブ126を介して、LAN対応のHDD127、コンテンツサーバー128、HDD内蔵のDVD(Digital Versatile Disk)レコーダ129等の機器を接続し、これらの機器と情報伝送を行なうために使用される。
【0015】
なお、コンテンツサーバー128については、家庭内ネットワークにおいてコンテンツのサーバー機器として動作するための機能を持ち、さらにコンテンツのアクセスに必要なURI(Uniform Resource Identifier)情報を提供するサービスを備えたUPnP(ユニバーサルプラグアンドプレイ)対応機器として構成される。
【0016】
なお、DVDレコーダ129については、第2のLAN端子122を介して通信されるデジタル情報が制御系のみの情報であるため、デジタルテレビジョン放送受信装置111との間でアナログの映像及び音声情報を伝送するために、専用のアナログ伝送路130を設ける必要がある。
【0017】
さらに、この第2のLAN端子122は、ハブ126に接続されたブロードバンドルータ131を介して、例えばインターネット等のネットワーク132に接続し、このネットワーク132を介してコンテンツサーバー133や携帯電話134等と情報伝送を行なうために使用される。
【0018】
なお、コンテンツサーバー133についてはコンテンツのサーバー機器として動作するための機能を持ち、さらにコンテンツのアクセスに必要なURI情報を提供するサービスを備えたUPnP対応機器として構成される。
【0019】
また、上記USB端子123は、一般的なUSB対応ポートとして使用されるもので、例えばハブ135を介して、携帯電話136、デジタルカメラ137、メモリカードに対するカードリーダ/ライタ138、HDD139、キーボード140等のUSB機器を接続し、これらのUSB機器と情報伝送を行なうために使用される。
【0020】
さらに、上記i.LINK端子124は、例えばAV−HDD141、D(Digital)
−VHS(Video Home System)142等をシリアル接続し、これらの機器と情報伝送を行なうために使用される。
図2は、上記したデジタルテレビジョン放送受信装置111の主要な信号処理系を示す機能ブロック構成図である。デジタルテレビジョン放送受信装置111は、アンテナ301、チューナ部302、デコーダ部303、左右映像分離部304、外部入力端子305(121〜124および130に相当)、偏光方向・輝度値算出部306および表示パネル307等から図2のように構成される。
【0021】
まずアンテナ301から入力された放送波はチューナ部302、デコーダ部303を通ることで映像データとなり、左右映像分離部304へ入力される。(左右映像分離部304へ入力される映像データは外部入力端子305から入力されたものでもよい。)そして左右映像分離部304にて左目で見る映像データと右目で見る映像データに分離され、偏光方向・輝度値算出部306にて各サブピクセルでの偏光方向と輝度値を算出し、表示パネル307の各サブピクセルから算出した輝度値と偏光方向の光を放出する。
【0022】
次に一般的な液晶パネルの構成について説明する。図3は、実施形態の液晶パネルの表面の拡大図である。液晶パネルの表面は、任意の色を表現する最小単位のブロック(以下、ピクセルと呼ぶ)が2次元平面上に格子状に配置されており、ピクセルPはさらにピクセルPの色を表現するための原色を呈色できる領域(以下、サブピクセルと呼ぶ)で構成されている。通常、これら領域は赤、緑、青(以下、R、G、Bと呼ぶ、夫々サブピクセルSr,サブピクセルSg,サブピクセルSb)の三原色で構成され、各サブピクセルの輝度値の組み合わせによって任意の色のピクセルを表現している。
【0023】
各サブピクセルから出る任意の輝度の光は次のように実現している。図4は液晶パネルの断面図である。液晶パネルにはバックライトユニット401があり、ここから白色光が放出される。この光はRGBの色フィルター402を通過し、それぞれ赤色光、緑色光、青色光となる。そして、電圧によって透過度が可変な液晶フィルター403によって任意の輝度へと減衰され、サブピクセルから任意の輝度の原色光を放出することを可能としている(ただしフィルターの順序はこの順でなくてもよい)。
【0024】
次に本実施形態における特徴について続けて説明する。図4の断面図では、更に偏光方向調整フィルター404が追加され、偏光方向を調整することが可能である。これにより、本実施形態の液晶パネルでは、各サブピクセルから任意の輝度値で、かつ、任意の偏光方向を持った光を放出することが可能である(ただしフィルターの順序はこの順でなくてもよい)。この光方向調整フィルター404を加えた構成において、サブピクセル毎に輝度値と偏光方向を設定可能な液晶パネルを備えたTVの例を示した(液晶パネル以外にもPDPや有機ELパネル等、その他のホールド型表示パネルでも実施可能である。)。なお、サブピクセル毎ではなくピクセル毎に偏光方向を設定してもよい。
【0025】
次に具体的な各サブピクセルにおける輝度値と偏光方向の算出例を説明する。ここで、左目が知覚する輝度値をLL、右目が知覚する輝度値をLR、パネルの輝度調整液晶フィルタで調整する輝度値をL、偏光方向(左目の偏光方向に対する相対角)をθとする。
【0026】
本実施形態では次の「左目映像と右目映像を時分割で出力」する方法を説明する。
(左目映像と右目映像を時分割で出力)
この方法では、次の式1、式2のように設定する。
【0027】
【数1】

【0028】
【数2】

【0029】
左目の画像にかける偏光方向が例えば水平偏光で、右目用にかける画像の偏光方向が例えば垂直偏光とする。これに合わせて、偏光眼鏡の方も左目のレンズの偏光方向が水平偏光で、右目のレンズの偏光方向が垂直偏光であるといった、左右が互いに偏光方向が90度異なるものを用いる。
【0030】
この各サブピクセルから放出された原色光は、左右が互いに偏光方向が90度異なる偏光眼鏡を利用することで、偏光方向・輝度値算出部306により左目映像の表示時には(図6のステップS61のYES)、左目に輝度2LLの光(図6のステップS62)、右目に輝度0の光が届き、そして右目映像表示時には(図6のステップS61のNOで図6のステップS63のYES)左目に輝度0の光、右目に輝度2LRの光が届き(図6のステップS64),この交互の表示により,左目は輝度LLとして知覚し,右目は輝度LRとして知覚し,立体映像を知覚することが可能である。
【0031】
より詳しくはこの各サブピクセルが集まった表示パネル全体の映像として、立体映像を知覚する。
なお、パネル側に表示する映像を立体映像に代えて、2つの異なる平面映像を出力するようにし、左右のレンズが同じ偏光方向であって、互いに異なる偏光方向の偏光眼鏡を2つ用意すると、2人で異なる映像をみることができるようにしてもよい。
【0032】
(第2の実施形態)
本発明による第3の実施形態を図1乃至図5を参照して説明する。実施形態1と共通する部分は説明を省略する。
(偏光方向を連続的に変化させ左目映像と右目映像を同時に出力)
この方法では、偏光フィルタによって光を分光できることを利用する。図5はサブピクセルから放出された原色光が、偏光眼鏡によって左目と右目へ分光する仕組みを表した図である。
【0033】
ここで,あるサブピクセルから振幅A、偏光方向θの原色光が放出されたとする。するとこの光を偏光眼鏡で見ると、左目にはAcosθの振幅の光、右目にはAsinθの振幅の光として知覚することができる。ここで左目で知覚する振幅をAL、右目で知覚する振幅をARとすると式3、式4となる。
【0034】
【数3】

【0035】
【数4】

【0036】
すなわち振幅と偏光方向は、式5、式6のように表現できる。
【0037】
【数5】

【0038】
【数6】

【0039】
ここで光の輝度は振幅の2乗に比例することを考慮すると、パネルにて設定する輝度値と偏光方向は、式7、式8のように設定すればよい。
【0040】
【数7】

【0041】
【数8】

【0042】
すると、この各サブピクセルから放出された原色光は、偏光眼鏡を利用することで、常に左目は輝度LLの光、右目は輝度LRとして知覚する。
実施形態1と実施形態2として、左目映像と右目映像を時分割で出力する場合との偏光方向を連続的に変化させ左目映像と右目映像を同時に出力する方法の2通りの例を説明した。
【0043】
ただし実施形態2の手法はサブピクセル毎に偏光方向を設定する場合のみ可である。また実施形態2の偏光方向を連続的に変化させ左目映像と右目映像を同時に出力した場合は、左右の映像が常に見えている状態であるため、フリッカーを防ぐことができる。
【0044】
一般的に、左目映像と右目映像を時分割で表示させることで立体表示を実現する場合、クロストーク対策のため、左目映像表示と右目映像表示の間に黒を挿入しなくてはならない。
【0045】
しかし実施形態1でも実施形態2でもクロストークが発生しない。
そのため左右の画面切り替え時に黒挿入する必要がなくなるため、従来よりも明るさを確保できる。
なお白黒画像の場合は、ピクセルとサブピクセルの区別なしに実施形態1と実施形態2が適用できる。
なお、この発明は上記実施形態に限定されるものではなく、この外その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
また、上記した実施の形態に開示されている複数の構成要素を適宜に組み合わせることにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良いものである。さらに、異なる実施の形態に係わる構成要素を適宜組み合わせても良いものである。
【符号の説明】
【0046】
1…入力画像データ並び替え部、2…バッファメモリA、3…バッファ制御部、4…メガネシャッタ制御部、5…バッファメモリB、6…補正画像生成ブロック、111…デジタルテレビジョン放送受信装置、112…キャビネット、113…支持台、114…映像表示器、115…スピーカ、116…操作部、117…リモートコントローラ、118…受光部、119…第1のメモリカード、120…第2のメモリカード、121…第1のLAN端子、122…第2のLAN端子、123…USB端子、124…i.LINK端子、125,127,139…HDD、126,135…ハブ、128,133…コンテンツサーバー、129…DVDレコーダ、130…アナログ伝送路、131…ブロードバンドルータ、132…ネットワーク、134,136…携帯電話、137…デジタルカメラ、138…カードリーダ/ライタ、140…キーボード、141…AV−HDD、142…D−VHS、306…偏光方向・輝度値算出部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の映像データおよび第2の映像データを入力する入力手段と、
前記第1の映像データおよび第2の映像データから各画素の偏光方向と輝度値を算出する算出手段と、
前記偏光方向と輝度値に基づいて前記各画素の偏光方向と輝度の発光を制御して映像の表示を行う表示パネルと、
を備えた映像表示装置。
【請求項2】
前記第1の映像データは左目用の映像データであり前記第2の映像データは右目用の映像データである請求項1に記載の映像表示装置。
【請求項3】
前記各画素とは、原色の呈色領域である請求項1に記載の映像表示装置。
【請求項4】
前記各画素毎に輝度値および偏光方向を設定する設定手段を更に備え、
偏光眼鏡を利用して立体映像を視聴可能な請求項1に記載の映像表示装置。
【請求項5】
左目に映る映像データおよび右目に映る映像データを入力し、
前記左目に映る映像データおよび右目に映る映像データから各画素の偏光方向と輝度値を算出し、
前記偏光方向と輝度値に基づいて映像の表示を行う映像表示方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2012−128357(P2012−128357A)
【公開日】平成24年7月5日(2012.7.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−282153(P2010−282153)
【出願日】平成22年12月17日(2010.12.17)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】