説明

表示装置

【課題】 3D画像と2D画像を同時に表示させることのできる表示装置を提供する。
【解決手段】 右目用画像データと左目用画像データを用いて画像表示を行うことで3次元表示可能な表示装置であって、画像データを表示させる表示領域1として、第1領域A1及び第2領域A2を有し、同一のフレーム期間内に、第1領域内A1には2次元表示用画像データを表示させ、第2領域内A2には右目用画像データと左目用画像データを表示させる構成である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、表示装置に関し、特に3次元画像を立体的に表示させる表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、右目用画像データと左目用画像データを何らかの規則により別々に表示し、右目用画像データを右目で、左目用画像データを左目で見ることによって画像を立体的に視認させることのできる表示装置が開発されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2007−72269号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1の技術を初め、これまでの立体表示装置は、3次元画像(3D画像)を立体的に表示させる3D表示モードと、2次元画像(2D画像)を平面的に表示させる2D表示モードを切り換えることで、同一の表示装置による3D表示と2D表示の双方を実現させていた。
【0005】
このような状況の下で、例えば画面の上半分を表示部として3D画像を表示させ、画面の下半分に操作部としてのタッチパネル式のキーボードを表示させることを想定した場合、キーボード部分も3D表示にする必要がある。このため、3D用のキーボード表示データを準備しなければならなかったり、3D表示されたキーボードを操作することとなり利用者の操作性を低下させるといった問題が生じる。
【0006】
画像を3D表示させておいた上で、2D画像を同時に表示させることのメリットは大きい。前述のキーボード表示もその一例である。その他にも、例えば3D画像で映像を表示させながら、字幕などの文字情報を2D画像で表示させるという用途にも応用できる。文字情報は3D表示よりも2D表示の方が視聴者は認識しやすいため、3D画像と2D画像を同時に表示させることのできる表示装置が実現されれば、前述のような用途にも広く利用されることが期待できる。
【0007】
本発明は上記の問題点に鑑み、3D画像と2D画像を同時に表示させることのできる表示装置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】
【0008】
本発明は、右目用画像データと左目用画像データを用いて画像表示を行うことで3次元表示可能な表示装置であって、
画像データを表示させる表示領域として、第1領域及び第2領域を有し、
同一のフレーム期間内に、前記第1領域内には2次元表示用画像データを表示させ、前記第2領域内には前記右目用画像データと前記左目用画像データを表示させる構成であることを特徴とする。
【0009】
また、本発明に係る表示装置は、上記特徴に加えて、前記第2領域内において、前記フレーム期間のうちの前半の期間において、前記右目用画像データと前記左目用画像データの一方が表示され、前記フレーム期間のうちの後半の期間において、前記右目用画像データと前記左目用画像データの他方が表示されることを別の特徴とする。
【0010】
また、本発明に係る表示装置は、上記特徴に加えて、前記第2領域が、複数本のライン状領域で構成されており、前記フレーム期間にわたって、奇数行又は奇数列に位置する前記ライン状領域には前記右目用画像データと前記左目用画像データの一方が表示され、偶数行又は偶数列に位置する前記ライン状領域には前記右目用画像データと前記左目用画像データの他方が表示されることを別の特徴とする。
【0011】
また、本発明に係る表示装置は、上記特徴に加えて、前記表示領域に対する表示制御を行う表示制御部を有し、前記表示領域は、マトリクス状に配列された複数の小領域で構成され、前記表示制御部は、前記小領域毎に付されている前記第1領域か前記第2領域の何れかに属するかを示す識別用の符号に基づいて、前記表示領域内における前記第1領域及び前記第2領域の位置を検出し、前記第1領域内には前記2次元表示用画像データを、前記第2領域内には前記右目用画像データ若しくは前記左目用画像データを表示させる制御を行うことを別の特徴とする。
【0012】
また、本発明に係る表示装置は、上記特徴に加えて、前記表示領域に対する表示制御を行う表示制御部を有し、前記表示制御部は、前記第1領域内の特定の2点以上の座標、又は前記第2領域内の特定の2点以上の座標が指定されることで、前記表示領域内における前記第1領域及び前記第2領域の位置を検出し、前記第1領域内には前記2次元表示用画像データを、前記第2領域内には前記右目用画像データ若しくは前記左目用画像データを表示させる制御を行うことを別の特徴とする。
【0013】
また、本発明に係る表示装置は、上記特徴に加えて、前記表示領域に対する表示制御を行う表示制御部を有し、前記表示制御部は、前記第1領域内の特定の基準点の座標並びに前記基準点を基にした行方向及び列方向の幅、又は前記第2領域内の特定の基準点の座標並びに前記基準点を基にした行方向及び列方向の幅が指定されることで、前記表示領域内における前記第1領域及び前記第2領域の位置を検出し、前記第1領域内には前記2次元表示用画像データを、前記第2領域内には前記右目用画像データ若しくは前記左目用画像データを表示させる制御を行うことを別の特徴とする。
【0014】
また、本発明に係る表示装置は、上記特徴に加えて、前記第1領域と前記第2領域の内の何れか一方が、領域内の特定の基準点の座標と、前記基準点を基にした行方向及び列方向の幅が指定されることで規定されることを別の特徴とする。
【0015】
また、本発明に係る表示装置は、上記特徴に加えて、前記2次元用画像データが、前記左目用画像データ又は前記右目用画像データと同一のデータであることを別の特徴とする。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、同一の表示領域内に、同時に2次元用画像データと3次元用画像データを表示させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】表示装置の概略構成を示す模式図
【図2】第1実施形態において各領域に表示される画像データの推移を時系列に示した図
【図3】表示装置に対して3D表示と2D表示を混在させる際の処理フローの一例を説明するためのブロック図
【図4】領域の指定方法の一実施例
【図5】領域の指定方法の別の一実施例
【図6】領域の指定方法の別の一実施例
【図7】領域の指定方法の更に別の一実施例
【図8】第2実施形態における3D/2D混在表示方法の概念図
【発明を実施するための形態】
【0018】
[第1実施形態]
図1は、本発明の表示装置の概略構成を示す模式図である。表示装置1は、2D表示を行う領域A1と、3D表示を行う領域A2を有している。以下では、領域A1を「第1領域A1」,領域A2を「第2領域A2」と呼ぶ。
【0019】
第1実施形態では、フレーム・シーケンシャル方式で3D表示を実現する。すなわち、図2に示すように、第2領域A2に表示される画像データは、所定の時間毎に右目用画像データd3Rと左目用画像データd3Lが交互に切り換えられる。図2は、本実施形態における第1領域A1,第2領域A2に夫々表示される画像データの推移を時系列に示したものである。
【0020】
図2では、動画を表示する場合を想定しており、同一のコマを表示していることを示すために、「_1」,「_2」という表記を付している。すなわち、図2において、「d3R_1」は、第1のコマの右目用画像データ、「d3L_1」は、第1のコマの左目用画像データ、「d2_1」は、第1のコマの2D表示用画像データを夫々示している。第2のコマについても同様である。
【0021】
フレーム・シーケンシャル方式の場合、フレーム単位で時分割に右目用画像データと左目用画像データを交互に表示する。例えばフレーム周波数60Hzの動画を表示したい場合には、表示のフレーム周波数をその倍の120Hzとして、1フレーム期間の前半で右目用画像データd3Rを第2領域A2に表示し、後半で左目用画像データd3Lを第2領域A2に表示する。もちろん、前半に左目用画像データd3Lを、後半に右目用画像データd3Rを表示させても良い。
【0022】
観察者は、3D表示用メガネを着用することで3D画像として認識する。このメガネは、透光と遮光を切換可能に構成されている。利用時には、右目又は左目の一方を透光状態、他方を遮光状態とし、これが交互に繰り返される。透光/遮光の方法は、液晶を用いたシャッター方式や、偏光を用いた方式などが採用される。実際には、表示装置とメガネの間で同期を取ることで実現される。すなわち、表示装置にて右目用画像データd3Rが表示されている期間内には右目を透光状態、左目を遮光状態とし、左目用画像データd3Lが表示されている期間内には、左目を透光状態、右目を遮光状態とする。このようにして、観察者の右目には右目用画像データd3Rが、左目には左目用画像データd3Lが投影され、観察者には第2領域A2に表示される画像が3D画像として視認される。
【0023】
また、2D表示の場合には、1フレーム期間にわたって同一の画像を観察者の右目と左目に投影すれば良い。よって、3D表示と混在させるためには、1フレーム期間の前半と後半に同一の画像データを第1領域A1に表示すれば良い。図2では、2D表示用画像データd2を1フレーム期間中にわたって表示させるものとした。
【0024】
図3は、表示装置1に対して3D表示と2D表示を混在させる際の処理フローの一例を説明するためのブロック図である。
【0025】
3Dデータ送信部11は、1フレーム毎の3D画像用データ、すなわち、右目用画像データd3R及び左目用画像データd3Lを表示制御部13に送信する。表示制御部13は、同一フレーム期間内において2Dデータ送信部15から2D表示用画像データd2を受け付けなかった場合には、表示領装置1の全領域分の3D画像用データをドライバ17を介して表示装置1に出力する。具体的には、1フレーム期間の前半においては、全領域分の右目用画像データd3Rを出力し、後半においては全領域分の左目用画像データd3Lを出力する。
【0026】
一方、表示制御部13は、3Dデータ送信部11より1フレーム分の3D画像用データを受け付けた期間と同期間において、2Dデータ送信部15より2D画像用データd2及び第1領域A1を特定するための位置データを取得すると、第1領域A1内の画像データについては2Dデータ送信部15より送られた2D表示用画像データd2を採用し、それ以外の領域については3Dデータ送信部11より送られた画像データを採用することで、表示装置1の全領域分の画像データを決定する。そして、このように決定された画像データを、ドライバ17を介して表示装置1に出力する。
【0027】
なお、この場合、表示制御部13は、1フレーム期間の前半/後半共に、第1領域A1内の画像データとしては2D表示用画像データd2を出力する。また、第1領域A1以外の領域、すなわち第2領域A2については、表示制御部13は、1フレーム期間の前半に全領域分の右目用画像データd3Rを出力し、後半に全領域分の左目用画像データd3Lを出力する。
【0028】
例えば、利用者が所定の操作を行うことで、所定のフレーム期間にわたって、2Dデータ送信部15が2D画像用データd2及び第1領域A1を特定するための位置データを表示制御部13に送信する構成とする。そして、2D画像用データd2として2Dのキーボード画像データ、位置データとしてキーボードを表示させる領域に関するデータを採用することで、利用者の指示によって、表示装置1内の所定領域(すなわち第1領域A1)に、2D表示されたキーボードを表示させることができる。そして、第2領域A2には3D画像が表示される。
【0029】
このとき、利用者が前記所定の操作を行うことで、表示装置1が、第1領域A1内の表面部分に対してキーボード機能を付するものとすれば良い。
【0030】
また、図3では、概念的に3Dデータ送信部11と2Dデータ送信部15を分けて図示しているが、両方の処理が同一の処理部において実行されるものとして構わない。また、異なる処理部で実行される場合には、相互に同期が採られているものとして良い。
【0031】
以下、第1領域A1と第2領域A2の位置を規定する方法につき、説明する。
【0032】
図4では、表示装置1の全領域を、概念的に複数のブロック(ここではn×mブロック)に分割する。そして、あるブロック群を第1領域A1とし、それ以外を第2領域A2とする。どのブロック群を第1領域A1とし、どのブロック群を第2領域A2とするかについては、1フレーム毎に決定するものとしても構わないし、常に固定されているものとしても構わない。
【0033】
表示制御部13は、各ブロックを符号により識別可能に構成されている。そして、2Dデータ送信部15が、第1領域A1として機能させるブロックを符号群により指定したものを位置データとして表示制御部13に送信する。表示制御部13は、指定された符号群に対応する複数のブロックで規定される領域が第1領域A1として機能し、他の領域が第2領域A2として機能することを認識する。このブロックは、「小領域」に対応する。
【0034】
また、図5のように、各ブロックに対して第1領域A1に該当するか第2領域A2に該当するかを示す2値情報(0/1)を付すことで、第1領域A1と第2領域A2の指定をするものとしても良い。この場合、2Dデータ送信部15が、例えば、左上のブロックから右下のブロックまでの各ブロックに対応する連続した2値情報からなるビット列を、位置データとして表示制御部13に与えることで、第1領域A1と第2領域A2を指定することが可能である。図5では、第1領域A1を「1」、第2領域A2を「0」として表示している。
【0035】
図4或いは図5の方法によれば、第2領域A2を任意の形状に指定することができる。
【0036】
なお、図4及び図5ではブロック単位で領域を規定したが、画素単位で規定することも可能である。ブロック単位で規定する場合、画素単位で規定する場合と比べて自由度が低下するデメリットはあるが、規定方法の場合の数が抑制されるため分割表示制御の処理量を低減させることができる点でメリットがある。
【0037】
図6は、領域の分割の仕方の別の実施例を示す概念図である。図6では、2Dデータ送信部15が、第1領域A1として機能させる領域を、全体の表示領域上の座標によって指定する。ここでは、第1領域A1の左上と右下の2点B1,B2の座標(Xb1,Yb1),(Xb2,Yb2)を指定することとし、この2座標を対角の頂点とする矩形領域を第1領域A1として機能させる。無論、右上座標と左下座標で規定するものとしても良いし、全ての頂点の座標を指定しても良い。更には、第1領域A1を構成する各頂点の座標を指定しても良い。
【0038】
図7は、領域の分割の仕方の更に別の実施例を示す概念図である。図7では、2Dデータ送信部15が、第2領域A2として機能させる領域を、基準となる点の座標と、その基準点からのX方向の幅Xw,及びY方向の幅Ywによって規定する。図7では、図面上右方向をX方向、下方向をY方向とし、基準点を矩形状の領域の左上の頂点B1としている。
【0039】
無論、基準点は、矩形状の領域の他の頂点を採用しても良いし、頂点以外の矩形内の点(例えば中心位置の点)としても良い。
【0040】
[第2実施形態]
第2実施形態の表示装置1aでは、ライン・オルタネート方式で3D表示を実現する。すなわち、図8に示すように、3D表示を行う第2領域A2において、奇数ライン(Lo)に右目用画像データd3Rを、偶数ライン(Le)に左目用画像データd3Lを表示させる。そして、表示装置1aでは、視差バリア等を予め設けておき、奇数ラインLoに表示される情報は観察者の右目のみに、偶数ラインLeに表示される情報は観察者の左目のみに入射されるように設定しておく。
【0041】
この方式では、観察者はメガネ等の器具を装着することなく3D画像を視認することができる。
【0042】
そして、第1実施形態と同様にフレーム周波数を60Hzとした場合には、1フレーム期間(1フレーム周期)で第2領域A2内の奇数ラインLoには右目用画像データd3Rを、第2領域A2内の偶数ラインLeには左目用画像データd3Lを表示させる。これにより3D表示が可能となる。
【0043】
2D表示と3D表示を混在させるためには、第2領域A2については上記方法により表示を行う一方、第1領域A1内には、偶数ライン/奇数ラインを問わず2D表示用画像データd2を1フレーム期間中にわたって表示させる。これにより、2D表示と3D表示の混在が可能となる。また、全領域にわたって2D表示をする場合には、全ての領域内の偶数ライン/奇数ラインに対して、1フレーム期間中にわたって2D表示用画像を表示させれば良い。
【0044】
なお、本実施形態では、各ライン(ライン状領域)が紙面に向かって横方向に走査される場合を想定したが、縦方向のラインで実現しても構わない。
【0045】
以上説明した実施形態によれば、同一の表示装置において、2D画像と3D画像を同時に表示させることが可能なる。なお、上述の例では、3D画像の表示方式として、フレーム・シーケンシャル方式及びライン・オルタネート方式について説明したが、これらの方式に限定されるものではない。すなわち、表示領域内を2D画像を表示させる第1領域A1と3D画像を表示させる第2領域A2に分け、同一フレーム期間内において、第1領域A1内において2次元表示用画像データを表示させ、第2領域A2内において3次元表示用画像データ(右目用画像データd3R,左目用画像データd3L)を表示させる態様であれば、全て本発明が想定する技術的範囲内である。
【0046】
[別実施形態]
〈1〉 上記各実施形態において、第1領域A1に2D画像用データd2を表示させる代わりに、3Dの右目用画像データd3Rや左目用画像データd3Lを1フレーム期間中にわたって表示させることで2D表示を実現しても良い。この場合、図3において、2Dデータ送信部15は位置データのみを表示制御部13に送信し、表示制御部13は、3Dデータ送信部11から送信された3D用データのうち、第1領域A1内に対応する画像データにつき、d3Rかd3Lを選択して1フレーム期間にわたって出力するものとして良い。
【0047】
〈2〉 上記実施形態では、2Dデータ送信部15が、2D用データと共に第1領域A1を画定するための位置データを表示制御部13に送信するものとした。これに対し、3Dデータ送信部11が、第1領域A1又は第2領域A2を画定するための位置データを表示制御部13に送信するものとしても良い。無論、データ送信部11,15とは別に第1領域A1と第2領域A2を画定させるためだけの処理部を備えても構わない。
【符号の説明】
【0048】
1: 表示装置
11: 3Dデータ送信部
13: 表示制御部
15: 2Dデータ送信部
17: ドライバ
A1: 第1領域(2D表示領域)
A2: 第2領域(3D表示領域)
B1,B2: 基準点
d2: 2D表示用画像
d3L: 3D表示用左目用画像
d3R: 3D表示用右目用画像
Le: 奇数行
Lo: 偶数行

【特許請求の範囲】
【請求項1】
右目用画像データと左目用画像データを用いて画像表示を行うことで3次元表示可能な表示装置であって、
画像データを表示させる表示領域として、第1領域及び第2領域を有し、
同一のフレーム期間内に、前記第1領域内には2次元表示用画像データを表示させ、前記第2領域内には前記右目用画像データと前記左目用画像データを表示させる構成であることを特徴とする表示装置。
【請求項2】
前記第2領域内において、前記フレーム期間のうちの前半の期間において、前記右目用画像データと前記左目用画像データの一方が表示され、前記フレーム期間のうちの後半の期間において、前記右目用画像データと前記左目用画像データの他方が表示されることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項3】
前記第2領域が、複数本のライン状領域で構成されており、前記フレーム期間にわたって、奇数行又は奇数列に位置する前記ライン状領域には前記右目用画像データと前記左目用画像データの一方が表示され、偶数行又は偶数列に位置する前記ライン状領域には前記右目用画像データと前記左目用画像データの他方が表示されることを特徴とする請求項1に記載の表示装置。
【請求項4】
前記表示領域に対する表示制御を行う表示制御部を有し、
前記表示領域は、マトリクス状に配列された複数の小領域で構成され、
前記表示制御部は、前記小領域毎に付されている前記第1領域か前記第2領域の何れかに属するかを示す識別用の符号に基づいて、前記表示領域内における前記第1領域及び前記第2領域の位置を検出し、前記第1領域内には前記2次元表示用画像データを、前記第2領域内には前記右目用画像データ若しくは前記左目用画像データを表示させる制御を行うことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の表示装置。
【請求項5】
前記表示領域に対する表示制御を行う表示制御部を有し、
前記表示制御部は、前記第1領域内の特定の2点以上の座標、又は前記第2領域内の特定の2点以上の座標が指定されることで、前記表示領域内における前記第1領域及び前記第2領域の位置を検出し、前記第1領域内には前記2次元表示用画像データを、前記第2領域内には前記右目用画像データ若しくは前記左目用画像データを表示させる制御を行うことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の表示装置。
【請求項6】
前記表示領域に対する表示制御を行う表示制御部を有し、
前記表示制御部は、前記第1領域内の特定の基準点の座標並びに前記基準点を基にした行方向及び列方向の幅、又は前記第2領域内の特定の基準点の座標並びに前記基準点を基にした行方向及び列方向の幅が指定されることで、前記表示領域内における前記第1領域及び前記第2領域の位置を検出し、前記第1領域内には前記2次元表示用画像データを、前記第2領域内には前記右目用画像データ若しくは前記左目用画像データを表示させる制御を行うことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の表示装置。
【請求項7】
前記2次元用画像データが、前記左目用画像データ又は前記右目用画像データと同一のデータであることを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の表示装置。

【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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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2012−70112(P2012−70112A)
【公開日】平成24年4月5日(2012.4.5)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−211547(P2010−211547)
【出願日】平成22年9月22日(2010.9.22)
【出願人】(000005049)シャープ株式会社 (33,933)
【Fターム(参考)】