画像表示装置及び画像表示方法
【課題】画像表示装置において表現できる階調数を増やす。
【解決手段】入力画像の階調数よりも低い階調数で出力画像を表示する表示部と、前記入力画像の入力階調値を、前記表示部で表示する出力画像の出力階調値に変換する処理部と、を備え、前記処理部は、前記入力画像として入力される単位フレームを第１サブフレームと第２サブフレームとに時分割する時分割手段と、前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとのそれぞれの画素において、前記入力階調値を前記第１サブフレームの出力階調値に変換し、前記入力階調値を前記第１サブフレームの出力階調値とは異なる前記第２サブフレームの出力階調値に変換する変換手段と、前記変換された前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階調値とを前記表示部に順次表示させる表示制御手段と、を備える画像表示装置。
【解決手段】入力画像の階調数よりも低い階調数で出力画像を表示する表示部と、前記入力画像の入力階調値を、前記表示部で表示する出力画像の出力階調値に変換する処理部と、を備え、前記処理部は、前記入力画像として入力される単位フレームを第１サブフレームと第２サブフレームとに時分割する時分割手段と、前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとのそれぞれの画素において、前記入力階調値を前記第１サブフレームの出力階調値に変換し、前記入力階調値を前記第１サブフレームの出力階調値とは異なる前記第２サブフレームの出力階調値に変換する変換手段と、前記変換された前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階調値とを前記表示部に順次表示させる表示制御手段と、を備える画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイは入力画像に応じた画像を表示する。このようなディスプレイの中には、
プラズマディスプレイのように、所定の短時間内においてセルの点灯と非点灯を切り替え
て階調表現を行うサブフィールド方式を利用したものがある。また、ディスプレイの中に
は三次元画像を表示するものがある。特許文献１には、左眼用画像と右眼用画像を切り替
えて表示する３次元画像表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３９３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のようなサブフィールド方式により複数の階調値を表示する場合、点灯と非点灯と
の切り替え時間の制約から表示できる階調数が限られる場合がある。また、３次元画像を
表示する場合には、右眼用画像と左眼用画像とのクロストークを避けるため、クロストー
クが生ずるおそれがある期間に視聴者に観察されないような処理がなされる。この場合、
視聴者に表示を行わない時間が存在するため、表示できる階調数がさらに制約される。し
かしながら、表示できる階調数が多い方が映像の表現力は豊かになることから、表示でき
る階調数を増やすことが望ましい。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、画像表示装置において表現で
きる階調数を増やすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための主たる発明は、
入力画像の階調数よりも低い階調数で出力画像を表示する表示部と、
前記入力画像の入力階調値を、前記表示部で表示する出力画像の出力階調値に変換する
処理部と、を備え、
前記処理部は、
前記入力画像として入力される単位フレームを第１サブフレームと第２サブフレーム
とに時分割する時分割手段と、
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとのそれぞれの画素において、前記入
力階調値を前記第１サブフレームの出力階調値に変換し、前記入力階調値を前記第１サブ
フレームの出力階調値とは異なる前記第２サブフレームの出力階調値に変換する変換手段
と、
前記変換された前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階
調値とを前記表示部に順次表示させる表示制御手段と、
を備える画像表示装置である。
【０００７】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における画像表示装置のブロック図である。
【図２】２次元画像表示におけるタイムシーケンシャルの説明図である。
【図３】第１サブフレームと第２サブフレームによって実現される階調値を説明するための概念図である。
【図４】入力データと出力データと認識される階調値との関係を示す図である。
【図５】ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一例を示す図である。
【図６】４ビット表示のディスプレイに８ビットデータが入力されたときにおいて認識される階調値の説明図である。
【図７】本実施形態において用いられるサブフィールド方式の説明図である。
【図８】３次元画像表示システムの概念図である。
【図９】液晶シャッター付眼鏡３の説明図である。
【図１０】液晶シャッター付眼鏡３のブロック図である。
【図１１】３次元画像表示におけるタイムシーケンシャルの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
入力画像の階調数よりも低い階調数で出力画像を表示する表示部と、
前記入力画像の入力階調値を、前記表示部で表示する出力画像の出力階調値に変換する
処理部と、を備え、
前記処理部は、
前記入力画像として入力される単位フレームを第１サブフレームと第２サブフレーム
とに時分割する時分割手段と、
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとのそれぞれの画素において、前記入
力階調値を前記第１サブフレームの出力階調値に変換し、前記入力階調値を前記第１サブ
フレームの出力階調値とは異なる前記第２サブフレームの出力階調値に変換する変換手段
と、
前記変換された前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階
調値とを前記表示部に順次表示させる表示制御手段と、
を備える画像表示装置。
このようにすることで、第１サブフレームと第２サブフレームとの中間調で画像を表示
することができるようになり、結果として、画像表示装置において表現できる階調数を増
やすことができる。
【００１０】
かかる画像表示装置であって、前記画素は点灯及び非点灯が制御されるセルによって構
成され、各前記セルにおける前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレーム
の出力階調値とはサブフィールド方式によって表示されることが望ましい。
サブフィールド方式では表示できる階調値が制限され、すなわち、特定の階調数よりも
多くの階調を表示することができないという事情があるが、このようにすることによって
、特定の階調数よりも多くの階調で画像を表現することができる。
【００１１】
また、前記第１サブフレームにおいて表示可能な階調数と前記第２サブフレームにおい
て表示可能な階調数とは、同じ階調数であり、各前記セルにおいて前記第１サブフレーム
で表示する出力階調値と前記第２サブフレームで表示する出力階調値とは異なることが望
ましい。
このように、第１サブフレームにおいて表示可能な階調数と第２サブフレームにおいて
表示可能な階調数が同じでありつつも、出力階調値を異ならせることができる状況下にお
いて、第１サブフレーム及び第２サブフレームにおいて表示可能な階調数よりも多くの階
調数で画像を表現することができる。
【００１２】
また、前記入力画像の入力階調値に対する前記第１サブフレームの出力階調値と前記第
２サブフレームの出力階調値とは、それぞれ、所定の入力階調値ごとに１つの出力階調値
が対応付けられていることが望ましい。
このようにすることで、入力画像の入力階調値を階調数の少ない出力階調値に適切に変
換することができる。
【００１３】
また、前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階調値とのう
ち、一方の出力階調値が他方の出力階調値よりも高いことが望ましい。
このようにすることで、第１サブフレームと第２サブフレームとを連続して表示して、
これらの中間調の画像により入力画像の階調値に近い画像を出力することができる。
【００１４】
また、前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとを順次表示することによって、
前記単位フレームにおいて、前記第１サブフレームにおける出力階調値と前記第２サブフ
レームにおける出力階調値との中間調の階調値を表示することが望ましい。
このようにすることで、入力画像の階調値を出力画像の階調値に変換する際に、適切に
階調値を線形変換することができる。そして、入力画像の階調値に近い階調値で出力画像
を表現することができる。
【００１５】
また、前記入力画像は三次元画像の表示に使用する画像を含み、前記第１サブフレーム
は、左眼用画像と右眼用画像とのいずれか一方の画像であり、前記第２サブフレームは、
前記左眼用画像と前記右眼用画像とのうち、前記第１サブフレームが表示する画像とは異
なる眼用の画像であることが望ましい。
このようにすることで、左目用画像と右眼用画像をそれぞれ第１サブフレームと第２サ
ブフレームとで表示し、これらの中間調で三次元画像を表現することができるようになり
、結果として、三次元画像を表示する際にも表現できる階調数を増やすことができる。
【００１６】
また、本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項も明らかとなる。
すなわち、
入力画像の入力階調値を、該入力画像の階調数よりも低い階調数で表示する画像表示方
法であって、
前記入力画像として連続して入力される単位フレームを第１サブフレームと第２サブフ
レームとに時分割することと、
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとのそれぞれの画素において、前記入力
階調値を前記第１サブフレームの出力階調値に変換し、前記入力階調値を前記第１サブフ
レームの出力階調値とは異なる前記第２サブフレームの出力階調値に変換することと、
前記変換された前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階調
値とを表示部に順次表示させることと、
を含む画像表示方法。
このようにすることで、第１サブフレームと第２サブフレームとの中間調で画像を表示
することができるようになり、結果として、表現できる階調数を増やすことができる。
【００１７】
＝＝＝実施形態＝＝＝
図１は、本実施形態における画像表示装置のブロック図である。本実施形態における画
像表示装置１は、例えば、プラズマディスプレイ１（以下、単に「ディスプレイ１」と呼
ぶ）である。
【００１８】
本実施形態におけるディスプレイ１は、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）処理部１０（
処理部）と、このＬＵＴ処理部１０で処理を行った結果出力される出力画像を表示するデ
ィスプレイパネル２０（表示部）と、を含む。
【００１９】
ＬＵＴ処理部１０は、入力された入力画像のデータをディスプレイパネル２０に表示す
るための出力画像のデータに変換する。入力画像のデータは、各セル（画素）に表示した
い階調値として入力され、出力画像のデータは各セルで実際に表示される階調値である。
本実施形態では、入力画像の階調数が出力画像の階調数よりも大きい。これは、ディスプ
レイパネル２０が、後述するサブフィールド方式で表示を行っているためでもある。
【００２０】
また、ディスプレイ１は、一般的な２次元画像の表示の他に３次元画像を表示すること
ができるようになっている。以下の説明では、最初に２次元画像を表示する場合における
実施形態を説明し、その後に、３次元画像を表示する場合における実施形態を説明する。
【００２１】
本実施形態におけるディスプレイ１は、４ビットの階調数で表示可能なディスプレイ１
となっている。ただし、後述するサブフレーム毎に表示できる階調値を４ビットの階調数
の範囲内で変更することができる構成となっている。以下、各フレームにおける各サブフ
レームの関係と、各サブフレームにおいて表示する階調値の説明を行い、これらの組み合
わせにより表現可能な階調数を増やす本実施形態について説明を行う。
【００２２】
図２は、２次元画像表示におけるタイムシーケンシャルの説明図である。図には、時間
の経過に対するフレームの番号が示されている。本実施形態では、ＬＵＴ処理部１０が入
力画像に処理を施すことによって、このようなタイムシーケンシャルでディスプレイの時
分割駆動が行われる。
【００２３】
図において「Ｆ」はフレームを意味し、後続する番号は、フレーム番号を示す。これら
のフレームは、単位フレームである。本実施形態において単位フレームには、サブフレー
ムが含まれる。具体的には、サブフレームとして、第１サブフレームと第２サブフレーム
が含まれる。そのため、フレーム番号に後続してアンダーバーが示され、その後ろに第１
サブフレームを示す「ｉ」、又は、第２サブフレームを示す「ｉｉ」が示される。
【００２４】
よって、例えば第１フレームの第２サブフレームは、「Ｆ１＿ｉｉ」と示される。また
、第３フレームの第１サブフレームは、「Ｆ３＿ｉ」と示される。第２サブフレームは、
第１サブフレームに後続する。
【００２５】
各フレームの時間間隔は等しくＴＦである。また、各サブフレームの時間間隔は等しく
Ｔｆである。よって、本実施形態では、フレームの時間間隔ＴＦは、サブフレームの時間
間隔Ｔｆの２倍となる。
【００２６】
このように分けられたサブフレームのそれぞれは４ビットの階調数で表示が可能である
。ただし、これらのサブフレーム間において、表示する階調値が以下のように異なってい
る。
【００２７】
図３は、第１サブフレームと第２サブフレームとによって実現される階調値を説明する
ための概念図である。本図では、第１サブフレームの階調値と第２サブフレームの階調値
とが示されている。そして、第１サブフレームと第２サブフレームとが表示されることに
よって認識されるであろう階調値が「第１サブフレーム＋第２サブフレーム」（「認識さ
れる階調値」と呼ぶ）として示されている。尚、ここでは、説明を容易にするために、１
画素における画素に着目して説明を行う。
【００２８】
本願発明者は鋭意検討の結果、第１サブフレームの階調値が「０」のときであって、第
２サブフレームの階調値が「８」のとき、認識される階調値は、その中間の階調値である
「４」となることを見出した。また、同様に第２サブフレームの階調値が「８」のときで
あって、第１サブフレームの階調値が「１６」のとき、認識される階調値は、その中間の
階調値である「１２」となることも見出した。また、第１サブフレームの階調値が「１６
」のときであって、第２サブフレームの階調値が「２４」のとき、認識される階調値は、
「２０」となることも見出した。すなわち、連続する階調値の平均値が認識される階調値
となることを見出した。
【００２９】
以下に、第１サブフレームの階調値と、第２サブフレームの階調値と、認識される階調
値との関係を詳細に説明する。
【００３０】
図４は、入力データと出力データと認識される階調値との関係を示す図である。入力デ
ータとは入力画像の階調値を示すデータである。出力データとは出力画像の階調値を示す
データである。ここでは、出力データとして、第１サブフレームの階調値と、第２サブフ
レームの階調値とが示されている。
【００３１】
前述の通り本実施形態におけるディスプレイ１が表示可能な階調数は４ビットである。
そして、第１サブフレームで表示可能な階調値は、「８」「２４」「４０」「５６」「７
２」「８８」「１０４」「１２０」「１３６」「１５２」「１６８」「１８４」「２００
」「２１６」「２３２」「２４８」に設定される（すなわち、１６種類（２４種類：４ビ
ット））。
【００３２】
一方、第２サブフレームで表示可能な階調値は、「０」「１６」「３２」「４８」「６
４」「８０」「９６」「１１２」「１２８」「１４４」「１６０」「１７６」「１９２」
「２０８」「２２４」「２４０」に設定される（すなわち、１６種類（２４種類：４ビッ
ト））。
【００３３】
これに対し入力される階調値は０〜２５５の８ビット（２５６種類（２８種類））であ
るとする。このようにした場合、「０」から「２５５」までの階調値において階調値「８
」ごとに区分けすることにより、８ビットの階調数を４ビットの階調数として変換するこ
とができる。
【００３４】
本実施形態では、前述のように、ＬＵＴ処理部１０が階調数変換を行う際の第１サブフ
レームの階調値と第２サブフレームの階調値とを異ならせている。具体的には、第１サブ
フレームの階調値のほうが第２サブフレームの階調値よりも常に大きな値になるように割
り当てられている。
【００３５】
このようにすることにより、第１サブフレームと第２サブフレームから構成される単位
フレームにおいて認識される階調値は、第１サブフレームの階調値と第２サブフレームの
階調値との平均値となるので、「４」「１２」「２０」「２８」「３６」「４４」「５２
」「６０」「６８」「７６」「８４」「９２」「１００」「１０８」「１１６」「１２４
」「１３２」「１４０」「１４８」「１５６」「１６４」「１７２」「１８０」「１８８
」「１９６」「２０４」「２１２」「２２０」「２２８」「２３６」「２４４」となる。
すなわち、４ビットの階調数しか表示できない画像表示装置において、３１種類（２５−
１種類）、すなわち略５ビットの階調を表現することができるようになる。
【００３６】
図５は、ＬＵＴ処理部１０が参照するルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一例を示す図
である。本図は、第１サブフレームが表示する階調値（「８」「２４」・・・「２４８」
）を横軸に示し、第２サブフレームが表示する階調値（「０」「１６」・・・「２４０」
）を縦軸に示したものである。そして、これらの中間の階調値として、太枠で囲われた階
調値が示されている。このように、太枠で囲われた階調値は、前述の図４で示した認識さ
れる階調値である。
【００３７】
本実施形態の図４及び図５において、第１サブフレームが表示する階調値（ここでは、
ｙ１とする）はｙ１＝１６ｘ＋８ （ｘ＝０、１・・・１５）を満たし、第２サブフレー
ムが表示する階調値（ここでは、ｙ２とする）はｙ２＝１６ｘ （ｘ＝０、１・・・１５
）を満たす。但し、第１サブフレームが表示する階調値及び第２サブフレームが表示する
階調値はこれらの式を満たすものに限られない。このような一次関数で表現されるものの
他、二次関数で表現されるようなものであってもよい。
【００３８】
図６は、４ビット表示のディスプレイに８ビットデータが入力されたときにおいて認識
される階調値の説明図である。図の横軸は出力階調値であり、縦軸は人に認識される階調
値である。図において、二点鎖線は入力データとして８ビットの階調値がそのまま８ビッ
トの階調値にて出力されたときにおいて認識される階調値である。一点鎖線は、第１サブ
フレームの階調値が単独で出力されたときにおいて認識される階調値である。点線は、第
２サブフレームの階調値が単独で出力されたときにおいて認識される階調値である。実線
は、第１サブフレームと第２サブフレームが連続して出力されたときにおいて認識される
階調値である（人の認識として記載）。
【００３９】
もし仮に、８ビットの入力階調値に対して８ビットの階調で出力可能なディスプレイで
あれば、ディスプレイが有する性能のみで８ビットの階調で画像を出力する。すなわち、
図における二点鎖線のように入力階調値に対して同じ階調値を認識可能に表示が行われる
ことになる。
【００４０】
これに対し、従来の手法にて画像を表示する場合であって、入力階調値が８ビットであ
るのに対し出力できる階調値が４ビットであったとすると、前述の第１サブフレームのみ
を用いて表示を行うことになる（又は、前述の第２サブフレームのみを用いて表示を行う
ことになる）。例えば、前述の第１サブフレームのみを用いて表示を行った場合には、図
における一点鎖線のように、入力階調値が「０〜７」では階調値「８」で表示され、入力
階調値が「８〜１５」では階調値「２４」で表示される。
【００４１】
また、例えば、前述の第２サブフレームのみを用いて表示を行った場合には、図におけ
る点線のように、入力階調値が「０〜１５」では階調値「０」で表示され、入力階調値が
「１６〜２３」では階調値「１６」で表示される。
【００４２】
これに対し、本実施形態のディスプレイ１を用いることとすれば、図６の実線で示され
るように従来の４ビットの階調表現よりも８ビット入力値に近い値で、かつ、表現できる
階調数を４ビットよりも増やして、画像を認識させることができる。
【００４３】
図７は、本実施形態において用いられるサブフィールド方式の説明図である。本実施形
態におけるディスプレイ１が備えるＬＵＴ処理部１０では、サブフレームに対応する時間
を複数の時間に区切り、この区切られた区間（サブフィールド）においてディスプレイ１
の画素を構成するセルを点灯させるか（オン）、又は、非点灯とするか（オフ）の制御を
行う。具体的には、ＬＵＴ処理部１０は、入力画像として入力される単位フレームを第１
サブフレームと第２サブフレームとに時分割する時分割手段を備える。また、ＬＵＴ処理
部１０は、第１サブフレームと第２サブフレームとのそれぞれの画素において、入力階調
値を第１サブフレームの出力階調値に変換し、入力階調値を第１サブフレームの出力階調
値とは異なる第２サブフレームの出力階調値に変換する変換手段を備える。さらに、ＬＵ
Ｔ処理部１０は、変換された第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出
力階調値とをディスプレイパネル２０に順次表示させる表示制御手段を備える。
【００４４】
例えば、図に示されるように、１つのサブフレームの期間Ｔｆについて８個のサブフィ
ールドに区切り、各サブフィールドにおいてセルの点灯又は非点灯が制御される。図にお
いて、斜線が施してあるのが非点灯の状態（暗い）のときを表し、斜線を施していないの
が点灯の状態（明るい）のときを表す。そして、階調値として、０（暗い）〜２５５（明
るい）を表示可能であるとする。尚、ここでいう階調値は、一般的な輝度値と同義である
。
【００４５】
仮に、全てのサブフィールドにおいてセルを非点灯とした場合、表示する階調値は「０
」となる。一方、全てのサブフィールドにおいてセルを点灯とした場合、表示する階調値
は「２５５」となる。また、図７に示されるように、１番目のサブフィールドを非点灯と
し、２番目のサブフィールドを点灯とするように、点灯と非点灯を交互に繰り返した場合
の輝度値は「１２８」となる。このように、サブフィールド法では、時間方向に離散的な
発光の組み合わせで階調を表現することになる。
【００４６】
このように、本実施形態におけるディスプレイ１では、セルに点灯と非点灯とを制御す
ることによって階調値を制御しているが、点灯と非点灯とを切り替えることができる速度
には限界がある。そのため、１つのサブフレームの期間Ｔｆにおいて、サブフィールドの
点灯・非点灯の組み合わせにより表示できる階調数は多数あるが、実際に１つのサブフレ
ームにおいて表示できる階調数に制限がある場合がある。例えば、点灯・非点灯の組み合
わせによって２５５階調を表示することができるのであるが、サブフィールドにおける切
り替え可能時間の制約のために、そのうちの４ビットの階調数しか選択できないというこ
とが生ずる。
【００４７】
このような制約があるディスプレイ１において、本実施形態のような表示手法を用いる
ことで表示することができる階調数を増やすことができる。特に、本実施形態によれば、
前述のように表示可能な階調数よりも常に略１ビット分多い階調数にて表示することがで
きるという利点がある。
【００４８】
図８は、３次元画像表示システムの概念図である。図９は、液晶シャッター付眼鏡３の
説明図である。図１０は、液晶シャッター付眼鏡３のブロック図である。以下、これらの
図を参照しつつ、３次元画像表示システム２について説明する。
【００４９】
３次元画像表示システム２は、赤外線発光部１７を含むディスプレイ１と、液晶シャッ
ター付眼鏡３とで構成される。ディスプレイ１は、後述するようにして３次元画像を表示
可能な他、前述のように２次元画像も表示可能である。
【００５０】
赤外線発光部１７は、３次元画像の表示時に、左眼用画像と右眼用画像の表示タイミン
グ又は表示の切り替えタイミングを、液晶シャッター付眼鏡３に通知する装置である。液
晶シャッター付眼鏡３は、３次元画像の表示時に、ユーザへの装着が求められるアクセサ
リーの一つである。勿論、２次元画像の表示時には、液晶シャッター付眼鏡３のユーザへ
の装着は不要である。
【００５１】
図９において、枠内が白抜きで表示されている絵は、液晶シャッターが開状態であるこ
と、すなわち外光が透過できる状態を表している。また、枠内が網掛けで表示されている
絵は、液晶シャッターが閉状態であること、すなわち外光が透過しない状態を表している
。
【００５２】
３次元画像の表示中は、２つの液晶シャッターが同時に開状態になることはなく、いず
れか一方だけが表示画像の切り替えに連動して開状態に制御される。具体的には、左眼用
画像の表示中は左眼用の液晶シャッターのみが開状態に制御され、右眼用画像の表示中は
右眼用の液晶シャッターのみが開状態に制御される。３次元画像表示システムでは、この
液晶シャッターの相補的な開閉動作により、立体画像の視認を可能にしている。
【００５３】
液晶シャッター付眼鏡３は、バッテリー３１、赤外線受光部３３、シャッター駆動部３
５、液晶シャッター３７、３９で構成される。赤外線受光部３３は、例えば眼鏡の全面部
分に取り付けられ、表示画像の切り替え情報を重畳した赤外線光を受信する電子部品であ
る。シャッター駆動部３５は、受信した切り替え情報に基づいて、表示画像と同期するよ
うに右眼用の液晶シャッター３７と左眼用の液晶シャッター３９の開閉を切り替え制御す
る電子部品である。
【００５４】
このようにすることで、左眼用画像と右眼用画像とをディスプレイに表示し、液晶シャ
ッター付眼鏡３を介して画像を観ることで３次元画像を視認することができる。このよう
な３次元画像を表示するディスプレイにおいても、表現する階調を増やす上記実施形態の
適用は可能である。
【００５５】
図１１は、３次元画像表示におけるタイムシーケンシャルの説明図である。前述の説明
では、単位フレームを第１サブフレームと第２サブフレームとに時分割して表示を行った
が、ここでは、第１サブフレームは右眼用画像（Ｒ）として用いられ、第２サブフレーム
は左目用画像（Ｌ）として用いられる。
【００５６】
そして、右眼用画像（Ｒ）が表示されているときにおいて、左眼用の液晶シャッター３
９が閉じられ右眼のみで画像を視認するようにする。一方、左眼用画像（Ｌ）が表示され
ているときにおいて、右眼用の液晶シャッター３７が閉じられ左目のみで画像を視認する
ようにする。このようにすることによって、３次元画像を表示する場合であっても、上記
と同様にそれぞれのサブフレームの階調値を異ならせて表示しているので、表現できる（
認識できる）階調数を増やして表示することができる。
【００５７】
また、３次元画像表示を行う際、これらシャッターの切り替え時において左眼が観る画
像と右眼が観る画像とのクロストークを避けるために、左眼用画像と右眼用画像との間に
何も表示しないような時間間隔が設けられるときがある。そうすると、サブフレームの時
間間隔Ｔｆが前述の２次元画像のときよりもさらに短くなる場合がある。すなわち、サブ
フィールド方式において、点灯と非点灯とを切り替える時間がさらに短くなるということ
であり、これは表示することができる階調数がさらに少なくなることを意味する。このよ
うな状況下であっても、上述の方式によれば、表現できる階調数を増やすことができるの
で、表現力豊かな３次元表示ディスプレイを提供することができる。
【００５８】
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解
釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得
ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
【００５９】
また、前述の実施形態におけるディスプレイ１は４ビットの階調数しか表示できないも
のとして説明を行ったが、ディスプレイにおいて表示できる階調数はこれに限られない。
仮に、ディスプレイ１が５ビットの階調数で表示ができるものである場合、上述の実施形
態を用いることで６ビットの階調数で画像を表現することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１ ディスプレイ、３ 液晶シャッター付眼鏡、
１０ ＬＵＴ処理部、１７ 赤外線発光部、
２０ ディスプレイパネル、
３１ バッテリー、３３ 赤外線受光部、３５ シャッター駆動部、
３７ 右眼用の液晶シャッター、３９ 左眼用の液晶シャッター
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及び画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ディスプレイは入力画像に応じた画像を表示する。このようなディスプレイの中には、
プラズマディスプレイのように、所定の短時間内においてセルの点灯と非点灯を切り替え
て階調表現を行うサブフィールド方式を利用したものがある。また、ディスプレイの中に
は三次元画像を表示するものがある。特許文献１には、左眼用画像と右眼用画像を切り替
えて表示する３次元画像表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−３９３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のようなサブフィールド方式により複数の階調値を表示する場合、点灯と非点灯と
の切り替え時間の制約から表示できる階調数が限られる場合がある。また、３次元画像を
表示する場合には、右眼用画像と左眼用画像とのクロストークを避けるため、クロストー
クが生ずるおそれがある期間に視聴者に観察されないような処理がなされる。この場合、
視聴者に表示を行わない時間が存在するため、表示できる階調数がさらに制約される。し
かしながら、表示できる階調数が多い方が映像の表現力は豊かになることから、表示でき
る階調数を増やすことが望ましい。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、画像表示装置において表現で
きる階調数を増やすことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための主たる発明は、
入力画像の階調数よりも低い階調数で出力画像を表示する表示部と、
前記入力画像の入力階調値を、前記表示部で表示する出力画像の出力階調値に変換する
処理部と、を備え、
前記処理部は、
前記入力画像として入力される単位フレームを第１サブフレームと第２サブフレーム
とに時分割する時分割手段と、
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとのそれぞれの画素において、前記入
力階調値を前記第１サブフレームの出力階調値に変換し、前記入力階調値を前記第１サブ
フレームの出力階調値とは異なる前記第２サブフレームの出力階調値に変換する変換手段
と、
前記変換された前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階
調値とを前記表示部に順次表示させる表示制御手段と、
を備える画像表示装置である。
【０００７】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における画像表示装置のブロック図である。
【図２】２次元画像表示におけるタイムシーケンシャルの説明図である。
【図３】第１サブフレームと第２サブフレームによって実現される階調値を説明するための概念図である。
【図４】入力データと出力データと認識される階調値との関係を示す図である。
【図５】ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一例を示す図である。
【図６】４ビット表示のディスプレイに８ビットデータが入力されたときにおいて認識される階調値の説明図である。
【図７】本実施形態において用いられるサブフィールド方式の説明図である。
【図８】３次元画像表示システムの概念図である。
【図９】液晶シャッター付眼鏡３の説明図である。
【図１０】液晶シャッター付眼鏡３のブロック図である。
【図１１】３次元画像表示におけるタイムシーケンシャルの説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。
入力画像の階調数よりも低い階調数で出力画像を表示する表示部と、
前記入力画像の入力階調値を、前記表示部で表示する出力画像の出力階調値に変換する
処理部と、を備え、
前記処理部は、
前記入力画像として入力される単位フレームを第１サブフレームと第２サブフレーム
とに時分割する時分割手段と、
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとのそれぞれの画素において、前記入
力階調値を前記第１サブフレームの出力階調値に変換し、前記入力階調値を前記第１サブ
フレームの出力階調値とは異なる前記第２サブフレームの出力階調値に変換する変換手段
と、
前記変換された前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階
調値とを前記表示部に順次表示させる表示制御手段と、
を備える画像表示装置。
このようにすることで、第１サブフレームと第２サブフレームとの中間調で画像を表示
することができるようになり、結果として、画像表示装置において表現できる階調数を増
やすことができる。
【００１０】
かかる画像表示装置であって、前記画素は点灯及び非点灯が制御されるセルによって構
成され、各前記セルにおける前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレーム
の出力階調値とはサブフィールド方式によって表示されることが望ましい。
サブフィールド方式では表示できる階調値が制限され、すなわち、特定の階調数よりも
多くの階調を表示することができないという事情があるが、このようにすることによって
、特定の階調数よりも多くの階調で画像を表現することができる。
【００１１】
また、前記第１サブフレームにおいて表示可能な階調数と前記第２サブフレームにおい
て表示可能な階調数とは、同じ階調数であり、各前記セルにおいて前記第１サブフレーム
で表示する出力階調値と前記第２サブフレームで表示する出力階調値とは異なることが望
ましい。
このように、第１サブフレームにおいて表示可能な階調数と第２サブフレームにおいて
表示可能な階調数が同じでありつつも、出力階調値を異ならせることができる状況下にお
いて、第１サブフレーム及び第２サブフレームにおいて表示可能な階調数よりも多くの階
調数で画像を表現することができる。
【００１２】
また、前記入力画像の入力階調値に対する前記第１サブフレームの出力階調値と前記第
２サブフレームの出力階調値とは、それぞれ、所定の入力階調値ごとに１つの出力階調値
が対応付けられていることが望ましい。
このようにすることで、入力画像の入力階調値を階調数の少ない出力階調値に適切に変
換することができる。
【００１３】
また、前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階調値とのう
ち、一方の出力階調値が他方の出力階調値よりも高いことが望ましい。
このようにすることで、第１サブフレームと第２サブフレームとを連続して表示して、
これらの中間調の画像により入力画像の階調値に近い画像を出力することができる。
【００１４】
また、前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとを順次表示することによって、
前記単位フレームにおいて、前記第１サブフレームにおける出力階調値と前記第２サブフ
レームにおける出力階調値との中間調の階調値を表示することが望ましい。
このようにすることで、入力画像の階調値を出力画像の階調値に変換する際に、適切に
階調値を線形変換することができる。そして、入力画像の階調値に近い階調値で出力画像
を表現することができる。
【００１５】
また、前記入力画像は三次元画像の表示に使用する画像を含み、前記第１サブフレーム
は、左眼用画像と右眼用画像とのいずれか一方の画像であり、前記第２サブフレームは、
前記左眼用画像と前記右眼用画像とのうち、前記第１サブフレームが表示する画像とは異
なる眼用の画像であることが望ましい。
このようにすることで、左目用画像と右眼用画像をそれぞれ第１サブフレームと第２サ
ブフレームとで表示し、これらの中間調で三次元画像を表現することができるようになり
、結果として、三次元画像を表示する際にも表現できる階調数を増やすことができる。
【００１６】
また、本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項も明らかとなる。
すなわち、
入力画像の入力階調値を、該入力画像の階調数よりも低い階調数で表示する画像表示方
法であって、
前記入力画像として連続して入力される単位フレームを第１サブフレームと第２サブフ
レームとに時分割することと、
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとのそれぞれの画素において、前記入力
階調値を前記第１サブフレームの出力階調値に変換し、前記入力階調値を前記第１サブフ
レームの出力階調値とは異なる前記第２サブフレームの出力階調値に変換することと、
前記変換された前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階調
値とを表示部に順次表示させることと、
を含む画像表示方法。
このようにすることで、第１サブフレームと第２サブフレームとの中間調で画像を表示
することができるようになり、結果として、表現できる階調数を増やすことができる。
【００１７】
＝＝＝実施形態＝＝＝
図１は、本実施形態における画像表示装置のブロック図である。本実施形態における画
像表示装置１は、例えば、プラズマディスプレイ１（以下、単に「ディスプレイ１」と呼
ぶ）である。
【００１８】
本実施形態におけるディスプレイ１は、ＬＵＴ（ルックアップテーブル）処理部１０（
処理部）と、このＬＵＴ処理部１０で処理を行った結果出力される出力画像を表示するデ
ィスプレイパネル２０（表示部）と、を含む。
【００１９】
ＬＵＴ処理部１０は、入力された入力画像のデータをディスプレイパネル２０に表示す
るための出力画像のデータに変換する。入力画像のデータは、各セル（画素）に表示した
い階調値として入力され、出力画像のデータは各セルで実際に表示される階調値である。
本実施形態では、入力画像の階調数が出力画像の階調数よりも大きい。これは、ディスプ
レイパネル２０が、後述するサブフィールド方式で表示を行っているためでもある。
【００２０】
また、ディスプレイ１は、一般的な２次元画像の表示の他に３次元画像を表示すること
ができるようになっている。以下の説明では、最初に２次元画像を表示する場合における
実施形態を説明し、その後に、３次元画像を表示する場合における実施形態を説明する。
【００２１】
本実施形態におけるディスプレイ１は、４ビットの階調数で表示可能なディスプレイ１
となっている。ただし、後述するサブフレーム毎に表示できる階調値を４ビットの階調数
の範囲内で変更することができる構成となっている。以下、各フレームにおける各サブフ
レームの関係と、各サブフレームにおいて表示する階調値の説明を行い、これらの組み合
わせにより表現可能な階調数を増やす本実施形態について説明を行う。
【００２２】
図２は、２次元画像表示におけるタイムシーケンシャルの説明図である。図には、時間
の経過に対するフレームの番号が示されている。本実施形態では、ＬＵＴ処理部１０が入
力画像に処理を施すことによって、このようなタイムシーケンシャルでディスプレイの時
分割駆動が行われる。
【００２３】
図において「Ｆ」はフレームを意味し、後続する番号は、フレーム番号を示す。これら
のフレームは、単位フレームである。本実施形態において単位フレームには、サブフレー
ムが含まれる。具体的には、サブフレームとして、第１サブフレームと第２サブフレーム
が含まれる。そのため、フレーム番号に後続してアンダーバーが示され、その後ろに第１
サブフレームを示す「ｉ」、又は、第２サブフレームを示す「ｉｉ」が示される。
【００２４】
よって、例えば第１フレームの第２サブフレームは、「Ｆ１＿ｉｉ」と示される。また
、第３フレームの第１サブフレームは、「Ｆ３＿ｉ」と示される。第２サブフレームは、
第１サブフレームに後続する。
【００２５】
各フレームの時間間隔は等しくＴＦである。また、各サブフレームの時間間隔は等しく
Ｔｆである。よって、本実施形態では、フレームの時間間隔ＴＦは、サブフレームの時間
間隔Ｔｆの２倍となる。
【００２６】
このように分けられたサブフレームのそれぞれは４ビットの階調数で表示が可能である
。ただし、これらのサブフレーム間において、表示する階調値が以下のように異なってい
る。
【００２７】
図３は、第１サブフレームと第２サブフレームとによって実現される階調値を説明する
ための概念図である。本図では、第１サブフレームの階調値と第２サブフレームの階調値
とが示されている。そして、第１サブフレームと第２サブフレームとが表示されることに
よって認識されるであろう階調値が「第１サブフレーム＋第２サブフレーム」（「認識さ
れる階調値」と呼ぶ）として示されている。尚、ここでは、説明を容易にするために、１
画素における画素に着目して説明を行う。
【００２８】
本願発明者は鋭意検討の結果、第１サブフレームの階調値が「０」のときであって、第
２サブフレームの階調値が「８」のとき、認識される階調値は、その中間の階調値である
「４」となることを見出した。また、同様に第２サブフレームの階調値が「８」のときで
あって、第１サブフレームの階調値が「１６」のとき、認識される階調値は、その中間の
階調値である「１２」となることも見出した。また、第１サブフレームの階調値が「１６
」のときであって、第２サブフレームの階調値が「２４」のとき、認識される階調値は、
「２０」となることも見出した。すなわち、連続する階調値の平均値が認識される階調値
となることを見出した。
【００２９】
以下に、第１サブフレームの階調値と、第２サブフレームの階調値と、認識される階調
値との関係を詳細に説明する。
【００３０】
図４は、入力データと出力データと認識される階調値との関係を示す図である。入力デ
ータとは入力画像の階調値を示すデータである。出力データとは出力画像の階調値を示す
データである。ここでは、出力データとして、第１サブフレームの階調値と、第２サブフ
レームの階調値とが示されている。
【００３１】
前述の通り本実施形態におけるディスプレイ１が表示可能な階調数は４ビットである。
そして、第１サブフレームで表示可能な階調値は、「８」「２４」「４０」「５６」「７
２」「８８」「１０４」「１２０」「１３６」「１５２」「１６８」「１８４」「２００
」「２１６」「２３２」「２４８」に設定される（すなわち、１６種類（２４種類：４ビ
ット））。
【００３２】
一方、第２サブフレームで表示可能な階調値は、「０」「１６」「３２」「４８」「６
４」「８０」「９６」「１１２」「１２８」「１４４」「１６０」「１７６」「１９２」
「２０８」「２２４」「２４０」に設定される（すなわち、１６種類（２４種類：４ビッ
ト））。
【００３３】
これに対し入力される階調値は０〜２５５の８ビット（２５６種類（２８種類））であ
るとする。このようにした場合、「０」から「２５５」までの階調値において階調値「８
」ごとに区分けすることにより、８ビットの階調数を４ビットの階調数として変換するこ
とができる。
【００３４】
本実施形態では、前述のように、ＬＵＴ処理部１０が階調数変換を行う際の第１サブフ
レームの階調値と第２サブフレームの階調値とを異ならせている。具体的には、第１サブ
フレームの階調値のほうが第２サブフレームの階調値よりも常に大きな値になるように割
り当てられている。
【００３５】
このようにすることにより、第１サブフレームと第２サブフレームから構成される単位
フレームにおいて認識される階調値は、第１サブフレームの階調値と第２サブフレームの
階調値との平均値となるので、「４」「１２」「２０」「２８」「３６」「４４」「５２
」「６０」「６８」「７６」「８４」「９２」「１００」「１０８」「１１６」「１２４
」「１３２」「１４０」「１４８」「１５６」「１６４」「１７２」「１８０」「１８８
」「１９６」「２０４」「２１２」「２２０」「２２８」「２３６」「２４４」となる。
すなわち、４ビットの階調数しか表示できない画像表示装置において、３１種類（２５−
１種類）、すなわち略５ビットの階調を表現することができるようになる。
【００３６】
図５は、ＬＵＴ処理部１０が参照するルックアップテーブル（ＬＵＴ）の一例を示す図
である。本図は、第１サブフレームが表示する階調値（「８」「２４」・・・「２４８」
）を横軸に示し、第２サブフレームが表示する階調値（「０」「１６」・・・「２４０」
）を縦軸に示したものである。そして、これらの中間の階調値として、太枠で囲われた階
調値が示されている。このように、太枠で囲われた階調値は、前述の図４で示した認識さ
れる階調値である。
【００３７】
本実施形態の図４及び図５において、第１サブフレームが表示する階調値（ここでは、
ｙ１とする）はｙ１＝１６ｘ＋８ （ｘ＝０、１・・・１５）を満たし、第２サブフレー
ムが表示する階調値（ここでは、ｙ２とする）はｙ２＝１６ｘ （ｘ＝０、１・・・１５
）を満たす。但し、第１サブフレームが表示する階調値及び第２サブフレームが表示する
階調値はこれらの式を満たすものに限られない。このような一次関数で表現されるものの
他、二次関数で表現されるようなものであってもよい。
【００３８】
図６は、４ビット表示のディスプレイに８ビットデータが入力されたときにおいて認識
される階調値の説明図である。図の横軸は出力階調値であり、縦軸は人に認識される階調
値である。図において、二点鎖線は入力データとして８ビットの階調値がそのまま８ビッ
トの階調値にて出力されたときにおいて認識される階調値である。一点鎖線は、第１サブ
フレームの階調値が単独で出力されたときにおいて認識される階調値である。点線は、第
２サブフレームの階調値が単独で出力されたときにおいて認識される階調値である。実線
は、第１サブフレームと第２サブフレームが連続して出力されたときにおいて認識される
階調値である（人の認識として記載）。
【００３９】
もし仮に、８ビットの入力階調値に対して８ビットの階調で出力可能なディスプレイで
あれば、ディスプレイが有する性能のみで８ビットの階調で画像を出力する。すなわち、
図における二点鎖線のように入力階調値に対して同じ階調値を認識可能に表示が行われる
ことになる。
【００４０】
これに対し、従来の手法にて画像を表示する場合であって、入力階調値が８ビットであ
るのに対し出力できる階調値が４ビットであったとすると、前述の第１サブフレームのみ
を用いて表示を行うことになる（又は、前述の第２サブフレームのみを用いて表示を行う
ことになる）。例えば、前述の第１サブフレームのみを用いて表示を行った場合には、図
における一点鎖線のように、入力階調値が「０〜７」では階調値「８」で表示され、入力
階調値が「８〜１５」では階調値「２４」で表示される。
【００４１】
また、例えば、前述の第２サブフレームのみを用いて表示を行った場合には、図におけ
る点線のように、入力階調値が「０〜１５」では階調値「０」で表示され、入力階調値が
「１６〜２３」では階調値「１６」で表示される。
【００４２】
これに対し、本実施形態のディスプレイ１を用いることとすれば、図６の実線で示され
るように従来の４ビットの階調表現よりも８ビット入力値に近い値で、かつ、表現できる
階調数を４ビットよりも増やして、画像を認識させることができる。
【００４３】
図７は、本実施形態において用いられるサブフィールド方式の説明図である。本実施形
態におけるディスプレイ１が備えるＬＵＴ処理部１０では、サブフレームに対応する時間
を複数の時間に区切り、この区切られた区間（サブフィールド）においてディスプレイ１
の画素を構成するセルを点灯させるか（オン）、又は、非点灯とするか（オフ）の制御を
行う。具体的には、ＬＵＴ処理部１０は、入力画像として入力される単位フレームを第１
サブフレームと第２サブフレームとに時分割する時分割手段を備える。また、ＬＵＴ処理
部１０は、第１サブフレームと第２サブフレームとのそれぞれの画素において、入力階調
値を第１サブフレームの出力階調値に変換し、入力階調値を第１サブフレームの出力階調
値とは異なる第２サブフレームの出力階調値に変換する変換手段を備える。さらに、ＬＵ
Ｔ処理部１０は、変換された第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出
力階調値とをディスプレイパネル２０に順次表示させる表示制御手段を備える。
【００４４】
例えば、図に示されるように、１つのサブフレームの期間Ｔｆについて８個のサブフィ
ールドに区切り、各サブフィールドにおいてセルの点灯又は非点灯が制御される。図にお
いて、斜線が施してあるのが非点灯の状態（暗い）のときを表し、斜線を施していないの
が点灯の状態（明るい）のときを表す。そして、階調値として、０（暗い）〜２５５（明
るい）を表示可能であるとする。尚、ここでいう階調値は、一般的な輝度値と同義である
。
【００４５】
仮に、全てのサブフィールドにおいてセルを非点灯とした場合、表示する階調値は「０
」となる。一方、全てのサブフィールドにおいてセルを点灯とした場合、表示する階調値
は「２５５」となる。また、図７に示されるように、１番目のサブフィールドを非点灯と
し、２番目のサブフィールドを点灯とするように、点灯と非点灯を交互に繰り返した場合
の輝度値は「１２８」となる。このように、サブフィールド法では、時間方向に離散的な
発光の組み合わせで階調を表現することになる。
【００４６】
このように、本実施形態におけるディスプレイ１では、セルに点灯と非点灯とを制御す
ることによって階調値を制御しているが、点灯と非点灯とを切り替えることができる速度
には限界がある。そのため、１つのサブフレームの期間Ｔｆにおいて、サブフィールドの
点灯・非点灯の組み合わせにより表示できる階調数は多数あるが、実際に１つのサブフレ
ームにおいて表示できる階調数に制限がある場合がある。例えば、点灯・非点灯の組み合
わせによって２５５階調を表示することができるのであるが、サブフィールドにおける切
り替え可能時間の制約のために、そのうちの４ビットの階調数しか選択できないというこ
とが生ずる。
【００４７】
このような制約があるディスプレイ１において、本実施形態のような表示手法を用いる
ことで表示することができる階調数を増やすことができる。特に、本実施形態によれば、
前述のように表示可能な階調数よりも常に略１ビット分多い階調数にて表示することがで
きるという利点がある。
【００４８】
図８は、３次元画像表示システムの概念図である。図９は、液晶シャッター付眼鏡３の
説明図である。図１０は、液晶シャッター付眼鏡３のブロック図である。以下、これらの
図を参照しつつ、３次元画像表示システム２について説明する。
【００４９】
３次元画像表示システム２は、赤外線発光部１７を含むディスプレイ１と、液晶シャッ
ター付眼鏡３とで構成される。ディスプレイ１は、後述するようにして３次元画像を表示
可能な他、前述のように２次元画像も表示可能である。
【００５０】
赤外線発光部１７は、３次元画像の表示時に、左眼用画像と右眼用画像の表示タイミン
グ又は表示の切り替えタイミングを、液晶シャッター付眼鏡３に通知する装置である。液
晶シャッター付眼鏡３は、３次元画像の表示時に、ユーザへの装着が求められるアクセサ
リーの一つである。勿論、２次元画像の表示時には、液晶シャッター付眼鏡３のユーザへ
の装着は不要である。
【００５１】
図９において、枠内が白抜きで表示されている絵は、液晶シャッターが開状態であるこ
と、すなわち外光が透過できる状態を表している。また、枠内が網掛けで表示されている
絵は、液晶シャッターが閉状態であること、すなわち外光が透過しない状態を表している
。
【００５２】
３次元画像の表示中は、２つの液晶シャッターが同時に開状態になることはなく、いず
れか一方だけが表示画像の切り替えに連動して開状態に制御される。具体的には、左眼用
画像の表示中は左眼用の液晶シャッターのみが開状態に制御され、右眼用画像の表示中は
右眼用の液晶シャッターのみが開状態に制御される。３次元画像表示システムでは、この
液晶シャッターの相補的な開閉動作により、立体画像の視認を可能にしている。
【００５３】
液晶シャッター付眼鏡３は、バッテリー３１、赤外線受光部３３、シャッター駆動部３
５、液晶シャッター３７、３９で構成される。赤外線受光部３３は、例えば眼鏡の全面部
分に取り付けられ、表示画像の切り替え情報を重畳した赤外線光を受信する電子部品であ
る。シャッター駆動部３５は、受信した切り替え情報に基づいて、表示画像と同期するよ
うに右眼用の液晶シャッター３７と左眼用の液晶シャッター３９の開閉を切り替え制御す
る電子部品である。
【００５４】
このようにすることで、左眼用画像と右眼用画像とをディスプレイに表示し、液晶シャ
ッター付眼鏡３を介して画像を観ることで３次元画像を視認することができる。このよう
な３次元画像を表示するディスプレイにおいても、表現する階調を増やす上記実施形態の
適用は可能である。
【００５５】
図１１は、３次元画像表示におけるタイムシーケンシャルの説明図である。前述の説明
では、単位フレームを第１サブフレームと第２サブフレームとに時分割して表示を行った
が、ここでは、第１サブフレームは右眼用画像（Ｒ）として用いられ、第２サブフレーム
は左目用画像（Ｌ）として用いられる。
【００５６】
そして、右眼用画像（Ｒ）が表示されているときにおいて、左眼用の液晶シャッター３
９が閉じられ右眼のみで画像を視認するようにする。一方、左眼用画像（Ｌ）が表示され
ているときにおいて、右眼用の液晶シャッター３７が閉じられ左目のみで画像を視認する
ようにする。このようにすることによって、３次元画像を表示する場合であっても、上記
と同様にそれぞれのサブフレームの階調値を異ならせて表示しているので、表現できる（
認識できる）階調数を増やして表示することができる。
【００５７】
また、３次元画像表示を行う際、これらシャッターの切り替え時において左眼が観る画
像と右眼が観る画像とのクロストークを避けるために、左眼用画像と右眼用画像との間に
何も表示しないような時間間隔が設けられるときがある。そうすると、サブフレームの時
間間隔Ｔｆが前述の２次元画像のときよりもさらに短くなる場合がある。すなわち、サブ
フィールド方式において、点灯と非点灯とを切り替える時間がさらに短くなるということ
であり、これは表示することができる階調数がさらに少なくなることを意味する。このよ
うな状況下であっても、上述の方式によれば、表現できる階調数を増やすことができるの
で、表現力豊かな３次元表示ディスプレイを提供することができる。
【００５８】
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解
釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得
ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
【００５９】
また、前述の実施形態におけるディスプレイ１は４ビットの階調数しか表示できないも
のとして説明を行ったが、ディスプレイにおいて表示できる階調数はこれに限られない。
仮に、ディスプレイ１が５ビットの階調数で表示ができるものである場合、上述の実施形
態を用いることで６ビットの階調数で画像を表現することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１ ディスプレイ、３ 液晶シャッター付眼鏡、
１０ ＬＵＴ処理部、１７ 赤外線発光部、
２０ ディスプレイパネル、
３１ バッテリー、３３ 赤外線受光部、３５ シャッター駆動部、
３７ 右眼用の液晶シャッター、３９ 左眼用の液晶シャッター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力画像の階調数よりも低い階調数で出力画像を表示する表示部と、
前記入力画像の入力階調値を、前記表示部で表示する出力画像の出力階調値に変換する
処理部と、を備え、
前記処理部は、
前記入力画像として入力される単位フレームを第１サブフレームと第２サブフレーム
とに時分割する時分割手段と、
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとのそれぞれの画素において、前記入
力階調値を前記第１サブフレームの出力階調値に変換し、前記入力階調値を前記第１サブ
フレームの出力階調値とは異なる前記第２サブフレームの出力階調値に変換する変換手段
と、
前記変換された前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階
調値とを前記表示部に順次表示させる表示制御手段と、
を備える画像表示装置。
【請求項２】
前記画素は点灯及び非点灯が制御されるセルによって構成され、
各前記セルにおける前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力
階調値とはサブフィールド方式によって表示される、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記第１サブフレームにおいて表示可能な階調数と前記第２サブフレームにおいて表示
可能な階調数とは、同じ階調数であり、
各前記セルにおいて前記第１サブフレームで表示する出力階調値と前記第２サブフレー
ムで表示する出力階調値とは異なる、請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記入力画像の入力階調値に対する前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブ
フレームの出力階調値とは、それぞれ、所定の入力階調値ごとに１つの出力階調値が対応
付けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階調値とのうち、一
方の出力階調値が他方の出力階調値よりも高い、請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとを順次表示することによって、前記単
位フレームにおいて、前記第１サブフレームにおける出力階調値と前記第２サブフレーム
における出力階調値との中間調の階調値を表示する、請求項１〜５のいずれかに記載の画
像表示装置。
【請求項７】
前記入力画像は三次元画像の表示に使用する画像を含み、
前記第１サブフレームは、左眼用画像と右眼用画像とのいずれか一方の画像であり、
前記第２サブフレームは、前記左眼用画像と前記右眼用画像とのうち、前記第１サブフ
レームが表示する画像とは異なる眼用の画像である、請求項１〜６のいずれかに記載の画
像表示装置。
【請求項８】
入力画像の入力階調値を、該入力画像の階調数よりも低い階調数で表示する画像表示方
法であって、
前記入力画像として連続して入力される単位フレームを第１サブフレームと第２サブフ
レームとに時分割することと、
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとのそれぞれの画素において、前記入力
階調値を前記第１サブフレームの出力階調値に変換し、前記入力階調値を前記第１サブフ
レームの出力階調値とは異なる前記第２サブフレームの出力階調値に変換することと、
前記変換された前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階調
値とを表示部に順次表示させることと、
を含む画像表示方法。
【請求項１】
入力画像の階調数よりも低い階調数で出力画像を表示する表示部と、
前記入力画像の入力階調値を、前記表示部で表示する出力画像の出力階調値に変換する
処理部と、を備え、
前記処理部は、
前記入力画像として入力される単位フレームを第１サブフレームと第２サブフレーム
とに時分割する時分割手段と、
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとのそれぞれの画素において、前記入
力階調値を前記第１サブフレームの出力階調値に変換し、前記入力階調値を前記第１サブ
フレームの出力階調値とは異なる前記第２サブフレームの出力階調値に変換する変換手段
と、
前記変換された前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階
調値とを前記表示部に順次表示させる表示制御手段と、
を備える画像表示装置。
【請求項２】
前記画素は点灯及び非点灯が制御されるセルによって構成され、
各前記セルにおける前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力
階調値とはサブフィールド方式によって表示される、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記第１サブフレームにおいて表示可能な階調数と前記第２サブフレームにおいて表示
可能な階調数とは、同じ階調数であり、
各前記セルにおいて前記第１サブフレームで表示する出力階調値と前記第２サブフレー
ムで表示する出力階調値とは異なる、請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記入力画像の入力階調値に対する前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブ
フレームの出力階調値とは、それぞれ、所定の入力階調値ごとに１つの出力階調値が対応
付けられている、請求項１〜３のいずれかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階調値とのうち、一
方の出力階調値が他方の出力階調値よりも高い、請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとを順次表示することによって、前記単
位フレームにおいて、前記第１サブフレームにおける出力階調値と前記第２サブフレーム
における出力階調値との中間調の階調値を表示する、請求項１〜５のいずれかに記載の画
像表示装置。
【請求項７】
前記入力画像は三次元画像の表示に使用する画像を含み、
前記第１サブフレームは、左眼用画像と右眼用画像とのいずれか一方の画像であり、
前記第２サブフレームは、前記左眼用画像と前記右眼用画像とのうち、前記第１サブフ
レームが表示する画像とは異なる眼用の画像である、請求項１〜６のいずれかに記載の画
像表示装置。
【請求項８】
入力画像の入力階調値を、該入力画像の階調数よりも低い階調数で表示する画像表示方
法であって、
前記入力画像として連続して入力される単位フレームを第１サブフレームと第２サブフ
レームとに時分割することと、
前記第１サブフレームと前記第２サブフレームとのそれぞれの画素において、前記入力
階調値を前記第１サブフレームの出力階調値に変換し、前記入力階調値を前記第１サブフ
レームの出力階調値とは異なる前記第２サブフレームの出力階調値に変換することと、
前記変換された前記第１サブフレームの出力階調値と前記第２サブフレームの出力階調
値とを表示部に順次表示させることと、
を含む画像表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１２３２２２（Ｐ２０１２−１２３２２２Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７４３１６（Ｐ２０１０−２７４３１６）
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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