立体表示装置および立体表示方法
【課題】順次走査型の液晶パネルで立体表示を行う際に、液晶パネルの特性を考慮した表示制御により高品質で実用性に優れた立体表示装置および立体表示方法を提供することを目的とする。
【解決手段】立体表示装置は、Ｌ画像またはＲ画像を２度繰り返し走査して液晶パネルに表示する表示制御部と、液晶パネルの画面領域を走査方向に複数個に分割した分割画面領域の各々に対応した複数個の個別光源領域ごとに走査点灯および走査消灯可能なバックライトと、Ｌ画像またはＲ画像の２度目の書き込み走査のタイミングに同期して、Ｌ画像またはＲ画像が走査されている分割画面領域に対応した個別光源領域を走査点灯させるようにバックライトを制御する光源制御部を有する。
【解決手段】立体表示装置は、Ｌ画像またはＲ画像を２度繰り返し走査して液晶パネルに表示する表示制御部と、液晶パネルの画面領域を走査方向に複数個に分割した分割画面領域の各々に対応した複数個の個別光源領域ごとに走査点灯および走査消灯可能なバックライトと、Ｌ画像またはＲ画像の２度目の書き込み走査のタイミングに同期して、Ｌ画像またはＲ画像が走査されている分割画面領域に対応した個別光源領域を走査点灯させるようにバックライトを制御する光源制御部を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体表示装置に表示された画像をシャッター眼鏡で視聴する立体表示技術に関するものである。特に、立体表示装置に液晶パネルを使用した場合の立体画像の表示技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示技術における一分野として、画像表示装置と視聴用のシャッター眼鏡を使用し、画像表示装置に交互に表示される左眼用画像および右眼用画像の表示に同期してシャッター眼鏡の左眼用シャッターおよび右眼用シャッターを開閉することで立体画像を視聴可能にする立体表示システムが普及しつつある。また、表示装置として、バックライトを有する液晶パネルが一般的に普及しており、液晶パネルを使用した立体表示技術の開発が進められてきている。
【０００３】
上記立体表示システムにおいて左眼用画像および右眼用画像を表示するためには、１フレーム期間を時系列に分割して画像を倍速表示することが必要となる。したがって、液晶パネルを用いた立体表示の画像品質および実用性の向上を図るためにも、倍速表示や液晶パネルの残像特性に影響を与えるバックライト制御に係わる技術が重要となってきている。
【０００４】
さらに、液晶パネルを使用する場合には、液晶パネル特有の技術的な制約条件に対応した立体表示に係わる課題、特に、走査型デバイスとしての順次書き込み走査に関する制約事項、液晶の透過率に係わる応答特性および透過率不足などに関する課題への対応が重要となってくる。
【０００５】
従来の立体表示システムにおいて、残像による左眼用画像と右眼用画像とのクロストークを抑制する方法として、シャッター眼鏡の左眼用シャッターと右眼用シャッターとが同時に遮光状態となる同時遮光期間を各フレーム期間の一部分に設ける方法や、残像により左眼用画像と右眼用画像が重なって表示される期間ではバックライトを消灯する方法などが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１５２８９７号公報
【特許文献２】特開２０００−４４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の立体表示システムにおいて、残像による左眼用画像と右眼用画像のクロストーク抑制方法としては、シャッター眼鏡のシャッター開閉タイミングを制御するだけや液晶パネルのバックライト点灯を制御するだけであり、走査型デバイスとしての順次書き込み走査に関する制約事項、応答遅延および電気的な容量特性など、液晶パネルの特性に基づく課題を解決するものではなかった。
【０００８】
本発明は、液晶パネルの特性を考慮した立体表示制御を行うことによって、液晶パネルを用いた高品質で実用性に優れた立体表示装置および立体表示方法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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の立体表示装置は、左眼用画像または右眼用画像を表示する液晶パネルと、左眼用画像または右眼用画像を２度繰り返し走査して液晶パネルに表示する表示制御手段と、液晶パネルの画面領域を走査方向に複数個に分割した分割画面領域の各々に対応した複数個の個別光源領域ごとに走査点灯および走査消灯可能な局所減光光源と、表示制御手段による左眼用画像または右眼用画像の２度目の走査タイミングに同期して、左眼用画像または右眼用画像が走査されている分割画面領域に対応した個別光源領域を走査点灯させるように局所減光光源を制御する光源制御手段を有することを特徴とする。このような構成により、左眼用画像または右眼用画像の２度目の走査タイミングで、左眼用画像または右眼用画像の走査に対応した個別光源領域を走査点灯させることができ、左眼用画像または右眼用画像に対する液晶パネルの応答が十分な状態で左眼用画像と右眼用画像とのクロストークの影響のない立体表示装置を提供することができる。
【００１０】
さらに、本発明の立体表示装置は、光源制御手段が、表示制御手段による左眼用画像または右眼用画像の１度目の走査タイミングに同期して、左眼用画像または右眼用画像が走査されている分割画面領域に対応した個別光源領域を走査消灯することを特徴とする。このような構成により、左眼用画像または右眼用画像に対する液晶パネルの応答が十分でない１度目の走査タイミングで局所減光光源を消灯することができ、左眼用画像と右眼用画像とのクロストークの影響をより確実に抑制し、また、省電力にも寄与する立体表示装置を提供することができる。
【００１１】
さらに、本発明の立体表示装置は、表示制御手段が、１度目の走査タイミングで液晶パネルに表示する左眼用画像または右眼用画像の時間軸方向の高域成分を強調することを特徴とする。このような構成により、液晶パネルへの書き込み電圧の値を確実に達成させることができ、鮮明な画像が表示される立体表示装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、液晶パネルの特性を考慮して左眼用画像または右眼用画像の２度目の走査タイミングと同期して複数のバックライトを順次点灯させることで、左眼用画像と右眼用画像とのクロストークのない高品質で実用性に優れた立体表示装置および立体表示方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における立体表示システムを構成する立体表示装置およびシャッター眼鏡の概観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における立体表示装置の主要構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１の立体表示装置の表示部の構成を示す正面図および側面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の立体表示装置の表示動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１の立体表示装置における表示動作を説明する模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１の立体表示装置における書き込み走査に対する液晶の透過率の変化を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１の立体表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】液晶パネルを用いた従来の立体表示装置の表示動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態を図１〜図８を用いて説明する。
【００１５】
なお、以下では、左右の視差画像の表示順を左眼用の次に右眼用として立体表示を行う場合について説明しているが、表示順を右眼用の次に左眼用としても良い。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の立体表示システム（以下、「本システム」と略記する）１を構成する立体表示装置１００およびシャッター眼鏡（以下、「眼鏡」と略記する）２００の概観を示す斜視図である。
【００１７】
本システム１は、立体表示装置１００および眼鏡２００から構成される。
【００１８】
立体表示装置１００は、表示部１３０および赤外線発光素子１５１を備え、表示部１３０には左眼用画像（以下、「Ｌ画像」と略記する）と右眼用画像（以下、「Ｒ画像」と略記する）が交互に表示され、赤外線発光素子１５１からはＬ画像およびＲ画像の表示に同期して眼鏡２００のシャッター切替のタイミングを示す同期信号が眼鏡２００に送信される。
【００１９】
眼鏡２００は、左眼用シャッター（以下、「左シャッター」と略記する）２１０ａ、右眼用シャッター（以下、「右シャッター」と略記する）２１０ｂおよび赤外線受光素子２２１を備え、立体表示装置１００の赤外線発光素子１５１から赤外線として送信される同期信号を赤外線受光素子２２１で受信し、立体表示装置１００に表示されるＬ画像およびＲ画像と同期するように、左シャッター２１０ａと右シャッター２１０ｂの開閉を制御する。
【００２０】
これにより、眼鏡２００を介して立体表示装置１００が表示する画像を立体的な画像として知覚することができる。
【００２１】
次に、立体表示装置１００の主要構成を図２を用いて説明する。
【００２２】
図２に示すように、左右両眼の視差角を伴って撮影した、または、コンピュータグラフィクスなどによって生成した立体映像信号と立体映像信号の表示タイミングを示すＶ同期信号が信号処理部１２０に入力される。入力された立体映像信号は、分離部１２１においてＬ画像とＲ画像とに分離され、Ｌ画像およびＲ画像はフレームメモリ１２２内のＬ画像メモリ１２２ａおよびＲ画像メモリ１２２ｂにそれぞれ格納される。また、フレームメモリ１２２に格納されたＬ画像およびＲ画像を呼び出す場合は、Ｌ画像およびＲ画像について、表示周波数（フレーム周波数）を倍速化する。例えば、呼び出し速度を２倍速化した場合には、Ｌ画像およびＲ画像の表示期間（フレーム期間）はそれぞれ信号処理部１２０に入力された映像信号の１／２となって、交互に表示部１３０に表示される。書き込みおよび読み出しのタイミングについては、信号処理部１２０に入力されるＶ同期信号から生成される書き込みタイミングに基づいてフレームメモリ１２２に書き込んだ後、Ｖ同期信号から生成される読み出しタイミングに基づいて２倍のスピードで読み出しを行う。また、表示管理部１２３ではＬ画像およびＲ画像の選択および表示制御を行い、Ｌ画像を２倍速で読み出した後、０．５フレーム期間後にＲ画像を２倍速で読み出し、表示部１３０にＬ画像およびＲ画像を交互に表示する。
【００２３】
ここで、立体表示装置１００の表示部１３０として液晶パネル１３１を用いる場合、液晶パネル１３１が走査型デバイスであるため、画像を走査して表示するには、例えば、画面領域の上部から下部に順次電圧をかけて画像データの書き込みが必要となる（以下、この画像データの書き込みのことを「書き込み走査」と略記する）。
【００２４】
しかし、液晶パネル１３１には、書き込み走査のタイミングと透過率が所望の値に到達するタイミングに比較的大きな時間差が発生するといった応答特性がある（以下、この書き込み走査のタイミングと透過率が所望の値に到達するタイミングとの時間差を「応答遅延」と略記する）。さらに、書き込み走査において、書き込まれた電圧により液晶の容量Ｃが変化するために液晶が所望の書き込み電圧（所望の透過率）に達しないといった特性も有する（以下、この容量Ｃの変化に起因する書き込み電圧が所望の電圧に達しないことを「透過率不足」と略記する）。
【００２５】
以下、上記の応答遅延や透過率不足に対応した本システム１の立体表示装置１００について詳細に説明していく。
【００２６】
図３は、立体表示装置１００の表示部１３０の構成を示す正面図および側面図である。
【００２７】
図３に示すように、立体表示装置１００の表示部１３０はＬ画像またはＲ画像を表示する液晶素子を並べた液晶パネル１３１およびバックライト（ＢＬ）１３２を備え、液晶パネル１３１は、例えば、その画面領域１３１ａが画像表示の走査方向Ｄに三つの領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に分割され、それぞれの分割された画面の領域（以下、「分割画面領域」と略記する）に対応して液晶パネル１３１の表示面の裏側（背面側）に局所減光光源としてのバックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃが並設されている。また、バックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃは、走査方向Ｄにおけるそれぞれの光源領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３の境界付近で互いに重複するように配置される。さらに、バックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃは、Ｌ画像またはＲ画像が走査されている分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応した光源領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を個別に照射するように走査点灯できる。
【００２８】
図２に示した信号処理部１２０の表示管理部１２３は、表示制御部１２３ａおよび光源制御部１２３ｂから構成されている。
【００２９】
表示制御部１２３ａは、応答遅延や透過率不足に対応するために、液晶パネル１３１に対してＬ画像またはＲ画像を繰り返し２度の書き込み走査を行う。
【００３０】
光源制御部１２３ｂは、Ｌ画像とＲ画像のクロストークを抑制するために、表示制御部１２３ａによるＬ画像またはＲ画像の１度目の書き込み走査のタイミングに同期して、バックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを走査消灯し、表示制御部１２３ａによるＬ画像またはＲ画像の２度目の書き込み走査のタイミングに同期して、Ｌ画像またはＲ画像が走査されている分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応した個別光源領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を順次走査点灯させるようにバックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃの制御を行う。
【００３１】
図４は、本システム１の表示動作を示すタイミングチャートであり、図４（ａ）はＬ画像およびＲ画像がともに白画像の場合、図４（ｂ）は、Ｌ画像が白画像、Ｒ画像が黒画像の場合を示している。本システム１では、表示画像の１フレーム期間を４分割して液晶パネル１３１に対する書き込み走査を４倍速で行う。
【００３２】
図４（ａ）の場合は、ＴＢ０およびＴＢ１の開始タイミングで画面最上部から画面最下部までＬ画像の２度の書き込み走査が行われ、眼鏡２００はＴＢ１からＴＢ３の間、左シャッター２１０ａが開放される。Ｌ画像およびＲ画像がともに白画像の場合には、液晶パネル１３１の透過率は画面領域１３１ａ全体で最大となる。一方、液晶パネル１３１の画面領域１３１ａの分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して配設されたバックライト１３２ａ（画面上部）、１３２ｂ（画面中間部）、１３２ｃ（画面下部）は、図４（ａ）に示すように、表示制御部１２３ａによるＬ画像の１度目の書き込み走査のタイミングＴＢ０〜ＴＢ１に同期して、Ｌ画像が走査されている分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して順次走査消灯され、Ｌ画像の２度目の書き込み走査のタイミングＴＢ１〜ＴＢ２に同期してＬ画像が走査されている分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して順次走査点灯される。その後、表示制御部１２３ａによるＲ画像の１度目の書き込み走査のタイミングＴＢ２〜ＴＢ３に同期してＲ画像が走査されている分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して順次走査消灯され、Ｒ画像の２度目の書き込み走査のタイミングＴＢ３〜ＴＢ４に同期してＲ画像が走査されている分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して順次走査点灯される。
【００３３】
なお、上記説明では説明の簡略化のため、眼鏡２００の左シャッター２１０ａの開放期間をＴＢ１からＴＢ３としたが、シャッターの開放開始／開放終了のタイミングは液晶の応答期間や分割バックライトの走査タイミングなどに応じて微調整し得るものである。
【００３４】
同様に、Ｌ画像が白画像、Ｒ画像が黒画像の場合も、図４（ｂ）に示すように、液晶パネル１３１への書き込み走査のタイミングに同期してバックライト１３２が走査消灯および走査点灯される。なお、図４（ｂ）の場合、Ｒ画像が黒画像であるため液晶透過率の変化が図４（ａ）の場合と異なる。
【００３５】
図５は、本システム１の表示動作を説明する模式図である。
【００３６】
図５では、液晶パネル１３１のライン数が１２で、液晶パネル１３１の背面側に配設されたバックライト１３２が４つの分割バックライトから構成され、１つの分割バックライトあたり（３＋α）ラインの画面領域をカバーするものとしている。この場合、液晶パネル１３１には、Ｌ画像（１）→Ｌ画像（１）→Ｒ画像（１）→Ｒ画像（１）の順に画面領域１３１ａの最上部から最下部へ書き込み走査が行われ、これに対して、バックライト１３２は、Ｌ画像（１）およびＲ画像（１）の１回目の書き込み走査の際には走査消灯され、Ｌ画像（１）またはＲ画像（１）の２回目の書き込み走査の際には４つの分割バックライトがＬ画像（１）またはＲ画像（１）の書き込み走査に同期して画面領域１３１ａの最上部から最下部へ順次走査点灯される。
【００３７】
なお、上記説明では説明の簡略化のため、バックライト１３２の消灯開始／点灯開始のタイミングをＬ画像またはＲ画像の１回目／２回目の書き込み走査の開始タイミングと完全に一致するものとしたが、各分割バックライトの消灯開始／点灯開始のタイミングは、バックライト１３２の発光特性や残光特性、および液晶の応答期間などに応じて微調整し得るものである。
【００３８】
図６は、立体表示装置１００への書き込み走査に対する液晶パネル１３１の透過率の変化を示す図である。
【００３９】
図６に示すように、黒表示状態にある画素に対する書き込み走査のタイミングＴＢ０で、液晶の電気容量Ｃの特性を考慮せずに白表示状態に変化させるための電圧の書き込みを行うと、液晶が透過率の変化とともに電気容量Ｃが変化するため、図６の（１）のように次の書き込み走査のタイミングＴＢ１までに液晶の透過率をδ０（黒表示状態に対応）からδ１（白表示状態に対応）に変化させることができない。
【００４０】
このため、本システム１における立体表示装置１００では、オーバードライブ方式（時間軸方向に高域成分の強調を行うフィルタリング方式）により、透過率不足を補正する電圧を設定して書き込み走査を行う。これにより、図６の（２）のように書き込み走査のタイミングＴＢ０から次の書き込み走査のタイミングＴＢ１までに液晶の透過率をδ０（黒表示状態に対応）からδ１（白表示状態に対応）に確実に変化させることができる。なお、上記説明ではδ０が黒表示でδ１が白表示の場合について述べたが、δ０が白表示でδ１が黒表示の場合など、δ０、δ１が別の階調表示であれば、透過率が所望の値に変化しない場合があるため、同様にオーバードライブ方式が有用である。また、本システム１では、Ｌ画像またはＲ画像を繰り返し２度書き込み走査を行うので、オーバードライブ方式で書き込み走査を行うのは１度目の書き込み走査のみとすることもできる。
【００４１】
次に、本システム１における立体表示装置１００の動作を図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４２】
ステップ１（Ｓ１）で、表示管理部１２３はフレームメモリ１２２からＬ画像を４倍速で読み出し、液晶パネル１３１に対して１度目の書き込み走査を行う。このときの書き込み走査はオーバードライブ方式で行われ、液晶パネル１３１に表示するＬ画像の時間軸方向の高域成分が強調される。同時に、Ｌ画像の１度目の走査タイミングに同期して、液晶パネル１３１の画面領域１３１ａの走査方向Ｄに３分割された分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応したバックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを走査消灯して、ステップ２（Ｓ２）に進む。
【００４３】
ステップ２（Ｓ２）で、ステップ１（Ｓ１）で液晶パネル１３１に対して１度目の書き込み走査を行ったＬ画像の２度目の書き込み走査を行う。このとき、Ｌ画像の２度目の書き込み走査に同期して、液晶パネル１３１の分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応したバックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを順次走査点灯して、ステップ３（Ｓ３）に進む。なお、Ｌ画像の２度目の書き込み走査では、オーバードライブ方式による書き込み走査は行わない。
【００４４】
ステップ３（Ｓ３）で、表示管理部１２３はフレームメモリ１２２からＲ画像を４倍速で読み出し、液晶パネル１３１に対して１度目の書き込み走査を行う。このときの書き込み走査はオーバードライブ方式で行われ、液晶パネル１３１に表示するＲ画像の時間軸方向の高域成分が強調される。同時に、Ｒ画像の１度目の走査タイミングに同期して、液晶パネル１３１の画面領域１３１ａの走査方向Ｄに３分割された分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応したバックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを走査消灯して、ステップ４（Ｓ４）に進む。
【００４５】
ステップ４（Ｓ４）で、ステップ３（Ｓ３）で液晶パネル１３１に対して１度目の書き込み走査を行ったＲ画像の２度目の書き込み走査を行う。このとき、Ｒ画像の２度目の書き込み走査に同期して、液晶パネル１３１の分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応したバックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを順次走査点灯して、ステップ１（Ｓ１）に戻る。なお、Ｒ画像の２度目の書き込み走査では、オーバードライブ方式による書き込み走査は行わない。
【００４６】
最後に、液晶パネル全面に対する点灯・消灯だけができるバックライトを備えた従来の立体表示装置を比較事例として説明することにより、本発明の液晶パネルを用いた立体表示装置の利点を明確にする。
【００４７】
図８は、液晶パネルを用いた従来の立体表示装置の表示動作を示すタイミングチャートである。
【００４８】
図８に示すように、この従来の立体表示装置では、Ｌ画像とＲ画像との間のクロストークを抑制するために、１フレーム期間を６つの期間に分割してＬ画像→黒画像→黒画像→Ｒ画像→黒画像→黒画像の順序で書き込み走査を行う。ＴＡ０のタイミングでＬ画像の最上部の書き込み走査が開始され、１／６フレーム期間経過したＴＡ１のタイミングでＬ画像の最下部の書き込み走査が終了する。同様に、Ｒ画像や黒画像の最上部と最下部とではその書き込み走査に１／６フレーム期間だけタイミングの差異が発生する。
【００４９】
なお、眼鏡の左シャッターは、Ｌ画像の最上部の書き込み走査開始時（ＴＡ０）で開放が開始され、Ｌ画像に引き続いて２つ目の黒画像の最下部の書き込み走査終了時（ＴＡ３）で開放が終了される。
【００５０】
しかしながら、この従来の立体表示装置では、Ｌ画像またはＲ画像の書き込み走査を６倍速で行わなければならず、１ラインあたりの書き込み時間が短くなって液晶素子への書き込み不足が発生しやすくなる。これに対処するためには、トランジスタの性能・品質の向上が必要であるが、コストアップの要因となってしまう。
【００５１】
さらに、書き込み走査時の液晶素子の電気的な容量Ｃの変化に起因する書き込み不足に対処するために、Ｌ画像またはＲ画像の書き込み走査に引き続いて２回の黒画像の書き込み走査が必要（１回の黒画像の書き込み走査では液晶素子が黒表示レベルの透過率にならないこと、および黒画像の表示の応答遅延によるクロストークが発生することを回避するため）であるが、これによって黒画像の表示期間が１フレーム期間の２／３を占めるため、Ｌ画像およびＲ画像の輝度が大幅に低下して立体表示の品質が低下する。さらに、１フレーム期間の２／３を占める黒画像表示期間もバックライトが点灯されるため、無駄な消費電力も大きくなる。
【００５２】
以上に説明した従来の立体表示装置に対して、本実施の形態の立体表示装置１００では、Ｌ画像およびＲ画像の書き込み走査に同期して複数のバックライト１３２を走査点灯および走査消灯をすることで黒表示を行うため、クロストークを抑制するための黒画像の書き込み走査を必要としない。したがって、バックライト１３２の使用効率が高まり、無駄な電力消費を抑制することができる。また、Ｌ画像およびＲ画像の書き込み走査期間が１／６フレーム期間より長い１／４フレーム期間となるため、書き込み不足も解消できる。
【００５３】
以上の通り、本発明によれば、液晶パネルの駆動速度の低減による装置の安定性の向上や、Ｌ画像とＲ画像との間のクロストーク低減のための黒画像の書き込み走査が不要となることによるバックライトの利用効率の向上が図れ、液晶パネルを使用した高品質で実用性に優れた立体表示装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の立体表示装置および立体表示方法は、左眼用画像と右眼用画像を交互に表示する液晶パネルのような順次走査型立体表示装置と、左眼用画像と右眼用画像の表示に同期して左右のシャッターが開閉するシャッター眼鏡とによって立体映像を視聴できる立体表示システムおよびその立体表示システムで使用される立体表示装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 立体表示システム
１００ 立体表示装置
１２０ 信号処理部
１２１ 分離部
１２２ フレームメモリ
１２２ａ Ｌ画像メモリ
１２２ｂ Ｒ画像メモリ
１２３ 表示管理部
１２３ａ 表示制御部
１２３ｂ 光源制御部
１３０ 表示部
１３１ 液晶パネル
１３１ａ 画面領域
１３２，１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ バックライト
１５１ 赤外線発光素子
２００ シャッター眼鏡
２１０ａ 左眼用シャッター
２１０ｂ 右眼用シャッター
２２１ 赤外線受光素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体表示装置に表示された画像をシャッター眼鏡で視聴する立体表示技術に関するものである。特に、立体表示装置に液晶パネルを使用した場合の立体画像の表示技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像表示技術における一分野として、画像表示装置と視聴用のシャッター眼鏡を使用し、画像表示装置に交互に表示される左眼用画像および右眼用画像の表示に同期してシャッター眼鏡の左眼用シャッターおよび右眼用シャッターを開閉することで立体画像を視聴可能にする立体表示システムが普及しつつある。また、表示装置として、バックライトを有する液晶パネルが一般的に普及しており、液晶パネルを使用した立体表示技術の開発が進められてきている。
【０００３】
上記立体表示システムにおいて左眼用画像および右眼用画像を表示するためには、１フレーム期間を時系列に分割して画像を倍速表示することが必要となる。したがって、液晶パネルを用いた立体表示の画像品質および実用性の向上を図るためにも、倍速表示や液晶パネルの残像特性に影響を与えるバックライト制御に係わる技術が重要となってきている。
【０００４】
さらに、液晶パネルを使用する場合には、液晶パネル特有の技術的な制約条件に対応した立体表示に係わる課題、特に、走査型デバイスとしての順次書き込み走査に関する制約事項、液晶の透過率に係わる応答特性および透過率不足などに関する課題への対応が重要となってくる。
【０００５】
従来の立体表示システムにおいて、残像による左眼用画像と右眼用画像とのクロストークを抑制する方法として、シャッター眼鏡の左眼用シャッターと右眼用シャッターとが同時に遮光状態となる同時遮光期間を各フレーム期間の一部分に設ける方法や、残像により左眼用画像と右眼用画像が重なって表示される期間ではバックライトを消灯する方法などが開示されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１５２８９７号公報
【特許文献２】特開２０００−４４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の立体表示システムにおいて、残像による左眼用画像と右眼用画像のクロストーク抑制方法としては、シャッター眼鏡のシャッター開閉タイミングを制御するだけや液晶パネルのバックライト点灯を制御するだけであり、走査型デバイスとしての順次書き込み走査に関する制約事項、応答遅延および電気的な容量特性など、液晶パネルの特性に基づく課題を解決するものではなかった。
【０００８】
本発明は、液晶パネルの特性を考慮した立体表示制御を行うことによって、液晶パネルを用いた高品質で実用性に優れた立体表示装置および立体表示方法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】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の立体表示装置は、左眼用画像または右眼用画像を表示する液晶パネルと、左眼用画像または右眼用画像を２度繰り返し走査して液晶パネルに表示する表示制御手段と、液晶パネルの画面領域を走査方向に複数個に分割した分割画面領域の各々に対応した複数個の個別光源領域ごとに走査点灯および走査消灯可能な局所減光光源と、表示制御手段による左眼用画像または右眼用画像の２度目の走査タイミングに同期して、左眼用画像または右眼用画像が走査されている分割画面領域に対応した個別光源領域を走査点灯させるように局所減光光源を制御する光源制御手段を有することを特徴とする。このような構成により、左眼用画像または右眼用画像の２度目の走査タイミングで、左眼用画像または右眼用画像の走査に対応した個別光源領域を走査点灯させることができ、左眼用画像または右眼用画像に対する液晶パネルの応答が十分な状態で左眼用画像と右眼用画像とのクロストークの影響のない立体表示装置を提供することができる。
【００１０】
さらに、本発明の立体表示装置は、光源制御手段が、表示制御手段による左眼用画像または右眼用画像の１度目の走査タイミングに同期して、左眼用画像または右眼用画像が走査されている分割画面領域に対応した個別光源領域を走査消灯することを特徴とする。このような構成により、左眼用画像または右眼用画像に対する液晶パネルの応答が十分でない１度目の走査タイミングで局所減光光源を消灯することができ、左眼用画像と右眼用画像とのクロストークの影響をより確実に抑制し、また、省電力にも寄与する立体表示装置を提供することができる。
【００１１】
さらに、本発明の立体表示装置は、表示制御手段が、１度目の走査タイミングで液晶パネルに表示する左眼用画像または右眼用画像の時間軸方向の高域成分を強調することを特徴とする。このような構成により、液晶パネルへの書き込み電圧の値を確実に達成させることができ、鮮明な画像が表示される立体表示装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、液晶パネルの特性を考慮して左眼用画像または右眼用画像の２度目の走査タイミングと同期して複数のバックライトを順次点灯させることで、左眼用画像と右眼用画像とのクロストークのない高品質で実用性に優れた立体表示装置および立体表示方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における立体表示システムを構成する立体表示装置およびシャッター眼鏡の概観を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態１における立体表示装置の主要構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態１の立体表示装置の表示部の構成を示す正面図および側面図である。
【図４】本発明の実施の形態１の立体表示装置の表示動作を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の実施の形態１の立体表示装置における表示動作を説明する模式図である。
【図６】本発明の実施の形態１の立体表示装置における書き込み走査に対する液晶の透過率の変化を示す図である。
【図７】本発明の実施の形態１の立体表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図８】液晶パネルを用いた従来の立体表示装置の表示動作を示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の実施の形態を図１〜図８を用いて説明する。
【００１５】
なお、以下では、左右の視差画像の表示順を左眼用の次に右眼用として立体表示を行う場合について説明しているが、表示順を右眼用の次に左眼用としても良い。
【００１６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１の立体表示システム（以下、「本システム」と略記する）１を構成する立体表示装置１００およびシャッター眼鏡（以下、「眼鏡」と略記する）２００の概観を示す斜視図である。
【００１７】
本システム１は、立体表示装置１００および眼鏡２００から構成される。
【００１８】
立体表示装置１００は、表示部１３０および赤外線発光素子１５１を備え、表示部１３０には左眼用画像（以下、「Ｌ画像」と略記する）と右眼用画像（以下、「Ｒ画像」と略記する）が交互に表示され、赤外線発光素子１５１からはＬ画像およびＲ画像の表示に同期して眼鏡２００のシャッター切替のタイミングを示す同期信号が眼鏡２００に送信される。
【００１９】
眼鏡２００は、左眼用シャッター（以下、「左シャッター」と略記する）２１０ａ、右眼用シャッター（以下、「右シャッター」と略記する）２１０ｂおよび赤外線受光素子２２１を備え、立体表示装置１００の赤外線発光素子１５１から赤外線として送信される同期信号を赤外線受光素子２２１で受信し、立体表示装置１００に表示されるＬ画像およびＲ画像と同期するように、左シャッター２１０ａと右シャッター２１０ｂの開閉を制御する。
【００２０】
これにより、眼鏡２００を介して立体表示装置１００が表示する画像を立体的な画像として知覚することができる。
【００２１】
次に、立体表示装置１００の主要構成を図２を用いて説明する。
【００２２】
図２に示すように、左右両眼の視差角を伴って撮影した、または、コンピュータグラフィクスなどによって生成した立体映像信号と立体映像信号の表示タイミングを示すＶ同期信号が信号処理部１２０に入力される。入力された立体映像信号は、分離部１２１においてＬ画像とＲ画像とに分離され、Ｌ画像およびＲ画像はフレームメモリ１２２内のＬ画像メモリ１２２ａおよびＲ画像メモリ１２２ｂにそれぞれ格納される。また、フレームメモリ１２２に格納されたＬ画像およびＲ画像を呼び出す場合は、Ｌ画像およびＲ画像について、表示周波数（フレーム周波数）を倍速化する。例えば、呼び出し速度を２倍速化した場合には、Ｌ画像およびＲ画像の表示期間（フレーム期間）はそれぞれ信号処理部１２０に入力された映像信号の１／２となって、交互に表示部１３０に表示される。書き込みおよび読み出しのタイミングについては、信号処理部１２０に入力されるＶ同期信号から生成される書き込みタイミングに基づいてフレームメモリ１２２に書き込んだ後、Ｖ同期信号から生成される読み出しタイミングに基づいて２倍のスピードで読み出しを行う。また、表示管理部１２３ではＬ画像およびＲ画像の選択および表示制御を行い、Ｌ画像を２倍速で読み出した後、０．５フレーム期間後にＲ画像を２倍速で読み出し、表示部１３０にＬ画像およびＲ画像を交互に表示する。
【００２３】
ここで、立体表示装置１００の表示部１３０として液晶パネル１３１を用いる場合、液晶パネル１３１が走査型デバイスであるため、画像を走査して表示するには、例えば、画面領域の上部から下部に順次電圧をかけて画像データの書き込みが必要となる（以下、この画像データの書き込みのことを「書き込み走査」と略記する）。
【００２４】
しかし、液晶パネル１３１には、書き込み走査のタイミングと透過率が所望の値に到達するタイミングに比較的大きな時間差が発生するといった応答特性がある（以下、この書き込み走査のタイミングと透過率が所望の値に到達するタイミングとの時間差を「応答遅延」と略記する）。さらに、書き込み走査において、書き込まれた電圧により液晶の容量Ｃが変化するために液晶が所望の書き込み電圧（所望の透過率）に達しないといった特性も有する（以下、この容量Ｃの変化に起因する書き込み電圧が所望の電圧に達しないことを「透過率不足」と略記する）。
【００２５】
以下、上記の応答遅延や透過率不足に対応した本システム１の立体表示装置１００について詳細に説明していく。
【００２６】
図３は、立体表示装置１００の表示部１３０の構成を示す正面図および側面図である。
【００２７】
図３に示すように、立体表示装置１００の表示部１３０はＬ画像またはＲ画像を表示する液晶素子を並べた液晶パネル１３１およびバックライト（ＢＬ）１３２を備え、液晶パネル１３１は、例えば、その画面領域１３１ａが画像表示の走査方向Ｄに三つの領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に分割され、それぞれの分割された画面の領域（以下、「分割画面領域」と略記する）に対応して液晶パネル１３１の表示面の裏側（背面側）に局所減光光源としてのバックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃが並設されている。また、バックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃは、走査方向Ｄにおけるそれぞれの光源領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３が分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３の境界付近で互いに重複するように配置される。さらに、バックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃは、Ｌ画像またはＲ画像が走査されている分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応した光源領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を個別に照射するように走査点灯できる。
【００２８】
図２に示した信号処理部１２０の表示管理部１２３は、表示制御部１２３ａおよび光源制御部１２３ｂから構成されている。
【００２９】
表示制御部１２３ａは、応答遅延や透過率不足に対応するために、液晶パネル１３１に対してＬ画像またはＲ画像を繰り返し２度の書き込み走査を行う。
【００３０】
光源制御部１２３ｂは、Ｌ画像とＲ画像のクロストークを抑制するために、表示制御部１２３ａによるＬ画像またはＲ画像の１度目の書き込み走査のタイミングに同期して、バックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを走査消灯し、表示制御部１２３ａによるＬ画像またはＲ画像の２度目の書き込み走査のタイミングに同期して、Ｌ画像またはＲ画像が走査されている分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応した個別光源領域Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を順次走査点灯させるようにバックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃの制御を行う。
【００３１】
図４は、本システム１の表示動作を示すタイミングチャートであり、図４（ａ）はＬ画像およびＲ画像がともに白画像の場合、図４（ｂ）は、Ｌ画像が白画像、Ｒ画像が黒画像の場合を示している。本システム１では、表示画像の１フレーム期間を４分割して液晶パネル１３１に対する書き込み走査を４倍速で行う。
【００３２】
図４（ａ）の場合は、ＴＢ０およびＴＢ１の開始タイミングで画面最上部から画面最下部までＬ画像の２度の書き込み走査が行われ、眼鏡２００はＴＢ１からＴＢ３の間、左シャッター２１０ａが開放される。Ｌ画像およびＲ画像がともに白画像の場合には、液晶パネル１３１の透過率は画面領域１３１ａ全体で最大となる。一方、液晶パネル１３１の画面領域１３１ａの分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して配設されたバックライト１３２ａ（画面上部）、１３２ｂ（画面中間部）、１３２ｃ（画面下部）は、図４（ａ）に示すように、表示制御部１２３ａによるＬ画像の１度目の書き込み走査のタイミングＴＢ０〜ＴＢ１に同期して、Ｌ画像が走査されている分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して順次走査消灯され、Ｌ画像の２度目の書き込み走査のタイミングＴＢ１〜ＴＢ２に同期してＬ画像が走査されている分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して順次走査点灯される。その後、表示制御部１２３ａによるＲ画像の１度目の書き込み走査のタイミングＴＢ２〜ＴＢ３に同期してＲ画像が走査されている分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して順次走査消灯され、Ｒ画像の２度目の書き込み走査のタイミングＴＢ３〜ＴＢ４に同期してＲ画像が走査されている分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応して順次走査点灯される。
【００３３】
なお、上記説明では説明の簡略化のため、眼鏡２００の左シャッター２１０ａの開放期間をＴＢ１からＴＢ３としたが、シャッターの開放開始／開放終了のタイミングは液晶の応答期間や分割バックライトの走査タイミングなどに応じて微調整し得るものである。
【００３４】
同様に、Ｌ画像が白画像、Ｒ画像が黒画像の場合も、図４（ｂ）に示すように、液晶パネル１３１への書き込み走査のタイミングに同期してバックライト１３２が走査消灯および走査点灯される。なお、図４（ｂ）の場合、Ｒ画像が黒画像であるため液晶透過率の変化が図４（ａ）の場合と異なる。
【００３５】
図５は、本システム１の表示動作を説明する模式図である。
【００３６】
図５では、液晶パネル１３１のライン数が１２で、液晶パネル１３１の背面側に配設されたバックライト１３２が４つの分割バックライトから構成され、１つの分割バックライトあたり（３＋α）ラインの画面領域をカバーするものとしている。この場合、液晶パネル１３１には、Ｌ画像（１）→Ｌ画像（１）→Ｒ画像（１）→Ｒ画像（１）の順に画面領域１３１ａの最上部から最下部へ書き込み走査が行われ、これに対して、バックライト１３２は、Ｌ画像（１）およびＲ画像（１）の１回目の書き込み走査の際には走査消灯され、Ｌ画像（１）またはＲ画像（１）の２回目の書き込み走査の際には４つの分割バックライトがＬ画像（１）またはＲ画像（１）の書き込み走査に同期して画面領域１３１ａの最上部から最下部へ順次走査点灯される。
【００３７】
なお、上記説明では説明の簡略化のため、バックライト１３２の消灯開始／点灯開始のタイミングをＬ画像またはＲ画像の１回目／２回目の書き込み走査の開始タイミングと完全に一致するものとしたが、各分割バックライトの消灯開始／点灯開始のタイミングは、バックライト１３２の発光特性や残光特性、および液晶の応答期間などに応じて微調整し得るものである。
【００３８】
図６は、立体表示装置１００への書き込み走査に対する液晶パネル１３１の透過率の変化を示す図である。
【００３９】
図６に示すように、黒表示状態にある画素に対する書き込み走査のタイミングＴＢ０で、液晶の電気容量Ｃの特性を考慮せずに白表示状態に変化させるための電圧の書き込みを行うと、液晶が透過率の変化とともに電気容量Ｃが変化するため、図６の（１）のように次の書き込み走査のタイミングＴＢ１までに液晶の透過率をδ０（黒表示状態に対応）からδ１（白表示状態に対応）に変化させることができない。
【００４０】
このため、本システム１における立体表示装置１００では、オーバードライブ方式（時間軸方向に高域成分の強調を行うフィルタリング方式）により、透過率不足を補正する電圧を設定して書き込み走査を行う。これにより、図６の（２）のように書き込み走査のタイミングＴＢ０から次の書き込み走査のタイミングＴＢ１までに液晶の透過率をδ０（黒表示状態に対応）からδ１（白表示状態に対応）に確実に変化させることができる。なお、上記説明ではδ０が黒表示でδ１が白表示の場合について述べたが、δ０が白表示でδ１が黒表示の場合など、δ０、δ１が別の階調表示であれば、透過率が所望の値に変化しない場合があるため、同様にオーバードライブ方式が有用である。また、本システム１では、Ｌ画像またはＲ画像を繰り返し２度書き込み走査を行うので、オーバードライブ方式で書き込み走査を行うのは１度目の書き込み走査のみとすることもできる。
【００４１】
次に、本システム１における立体表示装置１００の動作を図７に示すフローチャートを用いて説明する。
【００４２】
ステップ１（Ｓ１）で、表示管理部１２３はフレームメモリ１２２からＬ画像を４倍速で読み出し、液晶パネル１３１に対して１度目の書き込み走査を行う。このときの書き込み走査はオーバードライブ方式で行われ、液晶パネル１３１に表示するＬ画像の時間軸方向の高域成分が強調される。同時に、Ｌ画像の１度目の走査タイミングに同期して、液晶パネル１３１の画面領域１３１ａの走査方向Ｄに３分割された分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応したバックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを走査消灯して、ステップ２（Ｓ２）に進む。
【００４３】
ステップ２（Ｓ２）で、ステップ１（Ｓ１）で液晶パネル１３１に対して１度目の書き込み走査を行ったＬ画像の２度目の書き込み走査を行う。このとき、Ｌ画像の２度目の書き込み走査に同期して、液晶パネル１３１の分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応したバックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを順次走査点灯して、ステップ３（Ｓ３）に進む。なお、Ｌ画像の２度目の書き込み走査では、オーバードライブ方式による書き込み走査は行わない。
【００４４】
ステップ３（Ｓ３）で、表示管理部１２３はフレームメモリ１２２からＲ画像を４倍速で読み出し、液晶パネル１３１に対して１度目の書き込み走査を行う。このときの書き込み走査はオーバードライブ方式で行われ、液晶パネル１３１に表示するＲ画像の時間軸方向の高域成分が強調される。同時に、Ｒ画像の１度目の走査タイミングに同期して、液晶パネル１３１の画面領域１３１ａの走査方向Ｄに３分割された分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応したバックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを走査消灯して、ステップ４（Ｓ４）に進む。
【００４５】
ステップ４（Ｓ４）で、ステップ３（Ｓ３）で液晶パネル１３１に対して１度目の書き込み走査を行ったＲ画像の２度目の書き込み走査を行う。このとき、Ｒ画像の２度目の書き込み走査に同期して、液晶パネル１３１の分割画面領域Ａ１、Ａ２、Ａ３に対応したバックライト１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃを順次走査点灯して、ステップ１（Ｓ１）に戻る。なお、Ｒ画像の２度目の書き込み走査では、オーバードライブ方式による書き込み走査は行わない。
【００４６】
最後に、液晶パネル全面に対する点灯・消灯だけができるバックライトを備えた従来の立体表示装置を比較事例として説明することにより、本発明の液晶パネルを用いた立体表示装置の利点を明確にする。
【００４７】
図８は、液晶パネルを用いた従来の立体表示装置の表示動作を示すタイミングチャートである。
【００４８】
図８に示すように、この従来の立体表示装置では、Ｌ画像とＲ画像との間のクロストークを抑制するために、１フレーム期間を６つの期間に分割してＬ画像→黒画像→黒画像→Ｒ画像→黒画像→黒画像の順序で書き込み走査を行う。ＴＡ０のタイミングでＬ画像の最上部の書き込み走査が開始され、１／６フレーム期間経過したＴＡ１のタイミングでＬ画像の最下部の書き込み走査が終了する。同様に、Ｒ画像や黒画像の最上部と最下部とではその書き込み走査に１／６フレーム期間だけタイミングの差異が発生する。
【００４９】
なお、眼鏡の左シャッターは、Ｌ画像の最上部の書き込み走査開始時（ＴＡ０）で開放が開始され、Ｌ画像に引き続いて２つ目の黒画像の最下部の書き込み走査終了時（ＴＡ３）で開放が終了される。
【００５０】
しかしながら、この従来の立体表示装置では、Ｌ画像またはＲ画像の書き込み走査を６倍速で行わなければならず、１ラインあたりの書き込み時間が短くなって液晶素子への書き込み不足が発生しやすくなる。これに対処するためには、トランジスタの性能・品質の向上が必要であるが、コストアップの要因となってしまう。
【００５１】
さらに、書き込み走査時の液晶素子の電気的な容量Ｃの変化に起因する書き込み不足に対処するために、Ｌ画像またはＲ画像の書き込み走査に引き続いて２回の黒画像の書き込み走査が必要（１回の黒画像の書き込み走査では液晶素子が黒表示レベルの透過率にならないこと、および黒画像の表示の応答遅延によるクロストークが発生することを回避するため）であるが、これによって黒画像の表示期間が１フレーム期間の２／３を占めるため、Ｌ画像およびＲ画像の輝度が大幅に低下して立体表示の品質が低下する。さらに、１フレーム期間の２／３を占める黒画像表示期間もバックライトが点灯されるため、無駄な消費電力も大きくなる。
【００５２】
以上に説明した従来の立体表示装置に対して、本実施の形態の立体表示装置１００では、Ｌ画像およびＲ画像の書き込み走査に同期して複数のバックライト１３２を走査点灯および走査消灯をすることで黒表示を行うため、クロストークを抑制するための黒画像の書き込み走査を必要としない。したがって、バックライト１３２の使用効率が高まり、無駄な電力消費を抑制することができる。また、Ｌ画像およびＲ画像の書き込み走査期間が１／６フレーム期間より長い１／４フレーム期間となるため、書き込み不足も解消できる。
【００５３】
以上の通り、本発明によれば、液晶パネルの駆動速度の低減による装置の安定性の向上や、Ｌ画像とＲ画像との間のクロストーク低減のための黒画像の書き込み走査が不要となることによるバックライトの利用効率の向上が図れ、液晶パネルを使用した高品質で実用性に優れた立体表示装置を提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
本発明の立体表示装置および立体表示方法は、左眼用画像と右眼用画像を交互に表示する液晶パネルのような順次走査型立体表示装置と、左眼用画像と右眼用画像の表示に同期して左右のシャッターが開閉するシャッター眼鏡とによって立体映像を視聴できる立体表示システムおよびその立体表示システムで使用される立体表示装置に適用することができる。
【符号の説明】
【００５５】
１ 立体表示システム
１００ 立体表示装置
１２０ 信号処理部
１２１ 分離部
１２２ フレームメモリ
１２２ａ Ｌ画像メモリ
１２２ｂ Ｒ画像メモリ
１２３ 表示管理部
１２３ａ 表示制御部
１２３ｂ 光源制御部
１３０ 表示部
１３１ 液晶パネル
１３１ａ 画面領域
１３２，１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｃ バックライト
１５１ 赤外線発光素子
２００ シャッター眼鏡
２１０ａ 左眼用シャッター
２１０ｂ 右眼用シャッター
２２１ 赤外線受光素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左眼用画像または右眼用画像を表示する液晶パネルと、
前記左眼用画像または前記右眼用画像を２度繰り返し走査して前記液晶パネルに表示する表示制御手段と、
前記液晶パネルの画面領域を走査方向に複数個に分割した分割画面領域の各々に対応した複数個の個別光源領域ごとに走査点灯および走査消灯可能な局所減光光源と、
前記表示制御手段による前記左眼用画像または前記右眼用画像の２度目の走査タイミングに同期して、前記左眼用画像または前記右眼用画像が走査されている前記分割画面領域に対応した前記個別光源領域を走査点灯させるように前記局所減光光源を制御する光源制御手段と
を有する立体表示装置。
【請求項２】
前記光源制御手段が、前記表示制御手段による前記左眼用画像または前記右眼用画像の１度目の走査タイミングに同期して、前記左眼用画像または前記右眼用画像が走査されている前記分割画面領域に対応した前記個別光源領域を走査消灯する請求項１記載の立体表示装置。
【請求項３】
前記表示制御手段が、１度目の走査タイミングで前記液晶パネルに表示する前記左眼用画像または前記右眼用画像の時間軸方向の高域成分を強調する請求項１または２記載の立体表示装置。
【請求項４】
左眼用画像または右眼用画像を１度目の走査により液晶パネルに表示する第１表示ステップと、
前記第１表示ステップにおいて、前記液晶パネルの画面領域の走査方向に複数個に分割された分割画面領域で、前記左眼用画像または前記右眼用画像の１度目の走査がなされている前記分割画面領域に対応した局所減光光源の個別光源領域を前記左眼用画像または前記右眼用画像の１度目の走査タイミングに同期して走査消灯する走査消灯ステップと、
前記第１表示ステップで１度目の走査がなされた前記左眼用画像または前記右眼用画像を２度目の走査をして前記液晶パネルに表示する第２表示ステップと、
前記第２表示ステップにおいて、前記左眼用画像または前記右眼用画像の２度目の走査がなされている前記液晶パネルの前記分割画面領域に対応した前記局所減光光源の前記個別光源領域を前記左眼用画像または前記右眼用画像の２度目の走査タイミングに同期して走査点灯する走査点灯ステップと、
を含む立体表示方法。
【請求項５】
前記第１表示ステップで前記液晶パネルに表示する前記左眼用画像または前記右眼用画像の時間軸方向の高域成分を強調するオーバードライブステップを含む請求項４記載の立体表示方法。
【請求項１】
左眼用画像または右眼用画像を表示する液晶パネルと、
前記左眼用画像または前記右眼用画像を２度繰り返し走査して前記液晶パネルに表示する表示制御手段と、
前記液晶パネルの画面領域を走査方向に複数個に分割した分割画面領域の各々に対応した複数個の個別光源領域ごとに走査点灯および走査消灯可能な局所減光光源と、
前記表示制御手段による前記左眼用画像または前記右眼用画像の２度目の走査タイミングに同期して、前記左眼用画像または前記右眼用画像が走査されている前記分割画面領域に対応した前記個別光源領域を走査点灯させるように前記局所減光光源を制御する光源制御手段と
を有する立体表示装置。
【請求項２】
前記光源制御手段が、前記表示制御手段による前記左眼用画像または前記右眼用画像の１度目の走査タイミングに同期して、前記左眼用画像または前記右眼用画像が走査されている前記分割画面領域に対応した前記個別光源領域を走査消灯する請求項１記載の立体表示装置。
【請求項３】
前記表示制御手段が、１度目の走査タイミングで前記液晶パネルに表示する前記左眼用画像または前記右眼用画像の時間軸方向の高域成分を強調する請求項１または２記載の立体表示装置。
【請求項４】
左眼用画像または右眼用画像を１度目の走査により液晶パネルに表示する第１表示ステップと、
前記第１表示ステップにおいて、前記液晶パネルの画面領域の走査方向に複数個に分割された分割画面領域で、前記左眼用画像または前記右眼用画像の１度目の走査がなされている前記分割画面領域に対応した局所減光光源の個別光源領域を前記左眼用画像または前記右眼用画像の１度目の走査タイミングに同期して走査消灯する走査消灯ステップと、
前記第１表示ステップで１度目の走査がなされた前記左眼用画像または前記右眼用画像を２度目の走査をして前記液晶パネルに表示する第２表示ステップと、
前記第２表示ステップにおいて、前記左眼用画像または前記右眼用画像の２度目の走査がなされている前記液晶パネルの前記分割画面領域に対応した前記局所減光光源の前記個別光源領域を前記左眼用画像または前記右眼用画像の２度目の走査タイミングに同期して走査点灯する走査点灯ステップと、
を含む立体表示方法。
【請求項５】
前記第１表示ステップで前記液晶パネルに表示する前記左眼用画像または前記右眼用画像の時間軸方向の高域成分を強調するオーバードライブステップを含む請求項４記載の立体表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図６】
【図７】
【図８】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−１１２７４５（Ｐ２０１１−１１２７４５Ａ）
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６７１１４（Ｐ２００９−２６７１１４）
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月９日（２０１１．６．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月２５日（２００９．１１．２５）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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