裸眼立体映像表示装置および裸眼立体映像表示方法
【課題】水平方向への映像の流れを意識させることなく、高い水平解像度で立体映像を知覚させる。
【解決手段】裸眼立体映像表示装置１００は、マトリクス状に配列された複数の領域それぞれを透過領域１５０と遮光領域１５２とで切り換える透過部１１０と、透過領域を水平方向にシフトさせる透過制御部１３０と、透過部の背面側に設けられた表示部１１２と、透過領域のシフトに同期して、観察者が透過領域を通じて表示部を観察したとき、観察者の左右の眼それぞれで視認できる表示部の表示領域１５４に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示させる表示制御部１３２とを備え、透過制御部は、透過領域のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフト制御する。
【解決手段】裸眼立体映像表示装置１００は、マトリクス状に配列された複数の領域それぞれを透過領域１５０と遮光領域１５２とで切り換える透過部１１０と、透過領域を水平方向にシフトさせる透過制御部１３０と、透過部の背面側に設けられた表示部１１２と、透過領域のシフトに同期して、観察者が透過領域を通じて表示部を観察したとき、観察者の左右の眼それぞれで視認できる表示部の表示領域１５４に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示させる表示制御部１３２とを備え、透過制御部は、透過領域のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフト制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示部の前面にパララックスバリアを配置し、特殊な眼鏡を利用することなく、観察者が裸眼で立体映像を観察することが可能なパララックス方式の裸眼立体映像表示装置および裸眼立体映像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示部（モニタ）上に、水平視差を有する２つの映像を表示し、観察者に対してあたかもオブジェクトが立体的に存在するように知覚させる立体映像表示装置が脚光を浴びている。立体映像表示装置のうちでも、例えば、表示部の前面にパララックスバリアを配置するパララックス方式の裸眼立体映像表示装置では、偏光眼鏡や電子シャッタ眼鏡等の特殊な眼鏡を用いずとも、観察者が裸眼で立体映像を知覚することが可能である。
【０００３】
パララックス方式の裸眼立体映像表示装置では、パララックスバリアに設けられたスリット状の透過領域を通じて観察者の左右眼で視認できる映像を異ならせ、水平視差を有する２つの映像をそれぞれ観察者の左右眼に独立して視認させることで立体映像を知覚させる。しかし、透過領域が固定されていると、観察者の左右眼から視認できる映像も固定されるため、水平解像度が低いといった問題があった。
【０００４】
そこで、パララックスバリアにおける、垂直方向に延びるスリット状の透過領域の水平方向の位置を所定のタイミングで切り換え、その切換と同期して左右眼用の映像の表示領域を切り換えることで、水平解像度を高めることが可能な技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９６６７８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１の技術では、フレーム毎に、透過領域がスリット単位で水平右方向に１画素ずつシフトし、それに同期させて、そのスリット単位の透過領域に対応したスリット単位の表示領域を水平右方向にシフトしており、透過時間が時分割される代わりに高い水平解像度を得ることができる。しかし、透過領域や表示領域が、スリット単位といった、大きな表示面積で一括して水平方向にシフトするため、透過領域が水平方向に流れているのが目立ってしまうといった問題があった。観察者は、立体映像の視認とは別に垂直方向に連続する映像の水平方向への流れを意識してしまい、違和感を覚えていた。
【０００７】
そこで、本発明は、このような課題に鑑み、水平方向への映像の流れを意識させることなく、高い水平解像度で立体映像を知覚させることが可能な裸眼立体映像表示装置および裸眼立体映像表示方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の裸眼立体映像表示装置は、マトリクス状に配列された複数の領域それぞれを透過領域と遮光領域とで切り換える透過部と、透過領域を水平方向にシフトさせる透過制御部と、透過部の背面側に設けられた表示部と、透過領域のシフトに同期して、観察者が透過領域を通じて表示部を観察したとき、観察者の左右の眼それぞれで視認できる表示部の表示領域に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示させる表示制御部とを備え、透過制御部は、透過領域のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフト制御することを特徴とする。
【０００９】
透過制御部は、３以上の整数ｎの水平画素×整数ｎの水平ラインからなるブロック単位で同一の制御を行い、ブロックにおいて同一のタイミングで２以上の透過領域を同一の水平画素位置および同一の水平ラインに配置しないよう、かつ、ｎ回のシフトによってブロック内の全ての領域が１回透過領域に切り換わるようにシフト制御してもよい。
【００１０】
上記課題を解決するために、マトリクス状に配列された複数の領域それぞれを透過領域と遮光領域とで切り換える透過部と、透過部の背面側に設けられた表示部と、を備える裸眼立体映像表示装置を用いた本発明の裸眼立体映像表示方法は、透過領域のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフトし、透過領域のシフトに同期して、観察者が透過領域を通じて表示部を観察したとき、観察者の左右の眼それぞれで視認できる表示部の表示領域に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の裸眼立体映像表示装置によれば、水平方向への映像の流れを意識させることなく、高い水平解像度で立体映像を知覚させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】裸眼立体映像表示装置の構成を説明するための上面視による説明図である。
【図２】透過領域と左右眼映像のシフト動作を説明するための説明図である。
【図３】実施例１における透過領域のシフト制御を説明するための説明図である。
【図４】実施例２における透過領域のシフト制御を説明するための説明図である。
【図５】実施例３における透過領域のシフト制御を説明するための説明図である。
【図６】実施例４における透過領域のシフト制御を説明するための説明図である。
【図７】実施例５における透過領域のシフト制御を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１４】
立体映像表示装置は、その方式こそ異なるものの、水平視差を有する２つの映像（左眼用映像と右眼用映像）それぞれを観察者の左右眼それぞれ一方にのみ視認させることで、２つの映像を立体的に知覚させる処理を行う点で共通している。本実施形態では、透過領域が同一であっても、その透過領域を通じて視認できる映像が左右眼で異なることを利用したパララックス方式の裸眼立体映像表示装置を挙げ、水平解像度を高める構成を採用したことの副作用として生じ得る上述した立体映像の不都合な事象を回避するものである。
【００１５】
（裸眼立体映像表示装置１００）
図１は、裸眼立体映像表示装置１００の構成を説明するための上面視による説明図である。図１に示すように、裸眼立体映像表示装置１００は、透過部１１０と、表示部１１２と、バックライト１１４と、中央制御部１１６とを含んで構成される。
【００１６】
透過部１１０は、平行に対向する２枚の透明ガラスと、その２枚の透明ガラスに封入された液晶とからなる液晶表示器等で構成され、光の透過度を制御可能な複数の画素がマトリクス状に配置されている。透過部１１０は、後述する透過制御部１３０の制御信号に基づき、その複数の画素（領域）それぞれを、光を透過する透過領域（透過度が最大の領域）１５０と光を遮断する遮光領域（透過度が最小の領域）１５２とで切り換える。本実施形態において、透過部１１０はパララックスバリアとして機能する。
【００１７】
表示部１１２は、観察者１０２から見て、透過部１１０の背面側に設けられ、透過部１１０同様、液晶表示器等で構成されて、水平視差を有する左眼用映像および右眼用映像を表示するための複数の画素がマトリクス状に配置されている。表示部１１２は、後述する表示制御部１３２の制御信号に基づき、各画素の透過度を調整する。
【００１８】
バックライト１１４は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）等の光源で構成され、観察者１０２から見て、表示部１１２の背面側から表示部１１２に向けて光を照射する。なお、表示部１１２として有機ＥＬ（Electro Luminescence）等の自発光の表示装置を用いることでバックライト１１４を省略することもできる。
【００１９】
中央制御部１１６は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路により、裸眼立体映像表示装置１００全体を管理および制御する。また、本実施形態において、中央制御部１１６は、透過制御部１３０と、表示制御部１３２としても機能する。
【００２０】
透過制御部１３０は、透過部１１０における各画素の透過度を制御し、透過領域１５０を水平方向にシフト制御する。具体的に、透過制御部１３０は、透過領域１５０となっている画素を遮光領域１５２に切り換えると共に、水平方向にある遮光領域１５２となっている画素を透過領域１５０に切り換えることで、透過領域１５０が恰も水平方向にシフトしているかの如く制御する。観察者１０２は、かかる透過領域１５０を通じて表示部１１２に表示された映像を視認する。
【００２１】
表示制御部１３２は、透過領域１５０のシフトに同期して、観察者１０２が透過領域１５０を通じて表示部１１２を観察したとき、観察者１０２の左右眼１０２ａ、１０２ｂそれぞれで視認できる表示部１１２の表示領域１５４に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示させる。
【００２２】
ここで透過制御部１３０と表示制御部１３２との処理を、図１を用いて説明する。透過制御部１３０は、透過部１１０の透過領域１５０と遮光領域１５２とを所定の比率で規則的に配置する。ここでは、透過領域１５０と遮光領域１５２とが１：３の比率で配され、隣り合う透過領域１５０間に３つの遮光領域１５２が含まれている。
【００２３】
表示制御部１３２は、観察者１０２の左眼（正確には観察者１０２が所定の位置に存在すると仮定した場合の左眼に相当する位置）１０２ａと透過領域１５０を結んだ直線が表示部１１２と交わる表示部１１２上の画素（表示領域１５４Ｌ）に左眼用映像を表示させ、観察者１０２の右眼（正確には観察者１０２が所定の位置に存在すると仮定した場合の右眼に相当する位置）１０２ｂと透過部１１０の透過領域１５０を結んだ直線が表示部１１２と交わる表示部１１２上の画素（表示領域１５４Ｒ）に右眼用映像を表示させる。
【００２４】
こうすることで、観察者１０２は、上述した所定の位置から裸眼立体映像表示装置１００を観察すると、透過領域１５０を通じて、左眼１０２ａで左眼用映像を視認し、右眼１０２ｂで右眼用映像を視認するので、両映像に基づく立体映像を知覚することができる。
【００２５】
図２は、透過領域１５０と左右眼映像のシフト動作を説明するための説明図である。透過制御部１３０は、フレーム毎に透過領域１５０を水平方向、即ち、図２における左右方向にシフトする。例えば、透過制御部１３０が透過部１１０の透過領域１５０と遮光領域１５２とを図２（ａ）のように設定しているとき、表示制御部１３２は、観察者１０２の左眼１０２ａと透過領域１５０との直線上にある表示部１１２上の表示領域１５４Ｌに左眼用映像を表示させ、観察者１０２の右眼１０２ｂと透過領域１５０との直線上にある表示部１１２上の表示領域１５４Ｒに右眼用映像を表示させる。ここで、フレームは、動画を構成する個々の静止画である。
【００２６】
続いて、透過制御部１３０は、図２（ｂ）のように、透過領域１５０を遮光領域１５２に切り換え、水平方向に隣接する遮光領域１５２を透過領域１５０に切り換えることで、透過領域１５０を水平右方向に１画素分シフトする。これと同時に表示制御部１３２は、観察者１０２の左眼１０２ａと新たな透過領域１５０との直線上にある表示部１１２上の表示領域１５４Ｌに左眼用映像を表示させ、観察者１０２の右眼１０２ｂと透過領域１５０との直線上にある表示部１１２上の表示領域１５４Ｒに右眼用映像を表示させる。
【００２７】
同様に、透過制御部１３０は、図２（ｃ）、図２（ｄ）のように、順次、透過領域１５０を水平方向に１画素分シフトし、これと同期して表示制御部１３２は、左右眼それぞれで視認できる表示部１１２の表示領域１５４Ｌ、１５４Ｒに、左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示させる。その後は、図２（ａ）〜図２（ｄ）の状態を周期的に繰り返す。このように、透過制御部１３０と表示制御部１３２とが連動してシフトする構成により、高い水平解像度を実現できる。
【００２８】
ここでは、１の水平ラインを挙げて、透過制御部１３０と表示制御部１３２との処理を説明したが、他の水平ラインも同様に制御可能なのは言うまでもない。ただし、ここで説明した１の水平ラインと全く同じ動作を他の水平ラインでも単純に実行すると、透過領域１５０が垂直方向に延びるスリットを形成し、透過領域１５０がスリット単位といった、大きな表示面積で一括して同方向に規則的にシフトしてしまう。本実施形態において、透過制御部１３０および表示制御部１３２は、水平ライン毎に独立して、透過領域１５０およびそれに対応する表示領域１５４のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフト制御することとし、透過領域１５０の水平方向のシフトを観察者に意識させないようにしている。
【００２９】
（実施例１）
具体的に、透過制御部１３０および表示制御部１３２は、水平ライン毎に、透過領域１５０およびそれに対応する表示領域１５４のシフト方向またはシフト量を異ならせる。
【００３０】
図３は、実施例１における透過領域１５０のシフト制御を説明するための説明図である。例えば、実施例１において、透過制御部１３０は、水平ラインの奇数ラインと偶数ラインとでシフト制御を異ならせ、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、奇数ラインはフレームに同期して水平右方向に１画素ずつシフトし、偶数ラインはフレームに同期して水平左方向に１画素ずつシフトする。そして、表示制御部１３２は、透過領域１５０のシフトに対応させて奇数ラインの表示領域１５４Ｒを水平右方向にシフトさせ、偶数ラインの表示領域１５４Ｒを水平左方向にシフトさせる。その後は、図３（ａ）〜図３（ｄ）の状態を周期的に繰り返す。
【００３１】
ここでは、理解を容易にするため、右眼１０２ｂで透過領域１５０を視認した場合を示しているので、透過領域１５０には、右眼用映像（図３中「Ｒ」で示す。）が表示されているが、当然、左眼１０２ａで透過領域１５０を視認した場合、右眼１０２ｂ同様に、透過領域１５０に左眼用映像が表示されることとなる。
【００３２】
このような４視点のパララックス方式の裸眼立体映像表示装置１００では、透過領域１５０を画素単位でシフトしているので、観察者は透過部１１０の全画素分に相当する分解能で左眼用映像と右眼用映像とを観察することができ、パララックスバリアを形成しない平面映像の表示時に近い水平解像度が得られるようになる。ここでは、任意のタイミングに着目すると、水平方向の４画素中１画素しか透過領域１５０が設けられていないが、４フレームの間には全ての画素に一通り透過領域１５０が設けられるので、輝度等は均一になる。また、パララックスバリアの水平方向の移動は、水平ライン毎に逆方向となり、移動する表示面積が小さくシフト方向が偏っていないため、パララックスバリアが流れているのが目立たなくなる。
【００３３】
（実施例２）
図４は、実施例２における透過領域１５０の他のシフト制御を説明するための説明図である。実施例２において、透過制御部１３０は、水平ラインの奇数ラインと偶数ラインとで透過領域１５０の水平画素位置を、例えば２画素分異ならせ、図４（ａ）のように市松模様を形成させて、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、奇数ラインおよび偶数ラインの透過領域１５０を水平右方向に１画素ずつシフトする。そして、表示制御部１３２は、透過領域１５０のシフトに対応させて奇数ラインおよび偶数ラインの表示領域１５４Ｒをいずれも水平右方向にシフトさせる。その後は、図４（ａ）〜図４（ｄ）の状態を周期的に繰り返す。
【００３４】
実施例２においても、透過領域１５０を画素単位でシフトしているので、観察者は透過部１１０の全画素分に相当する分解能で左眼用映像と右眼用映像とを観察することができ、パララックスバリアを形成しない平面映像の表示時に近い水平解像度が得られるようになる。ここでも、４フレームの間には全ての画素に一通り透過領域１５０が設けられるので、輝度等は均一になる。また、パララックスバリアの水平方向の移動は、市松模様のままでの移動となり、移動する表示面積が小さいため、パララックスバリアが流れているのが目立たなくなる。
【００３５】
（実施例３）
実施例２では、パララックスバリアを市松模様とすることで、パララックスバリアの水平方向への流れを観察者に意識させないようにしている。しかし、実施例２ではフレーム毎に透過領域１５０を水平右方向に１画素ずつシフトしているので、観察者によっては、透過領域１５０のシフトを認識する場合がある。そこで、実施例３では水平方向のシフトを一方向に偏らせないようにしている。
【００３６】
図５は、実施例３における透過領域１５０の他のシフト制御を説明するための説明図である。実施例３において、透過制御部１３０は、水平ラインの奇数ラインと偶数ラインとで透過領域１５０の水平画素位置を、実施例２同様、２画素分異ならせ、図５（ａ）のように市松模様を形成させる。透過制御部１３０は、このように形成された市松模様全体の透過領域１５０のシフト方向またはシフト量を異ならせる。
【００３７】
例えば、透過制御部１３０は、図５（ａ）の状態から新たなフレームが取得されると、奇数ラインおよび偶数ラインの透過領域１５０を水平右方向に２画素ずつシフトし、透過部１１０を図５（ｂ）の状態に移行させる。次に、透過制御部１３０は、フレームに同期して奇数ラインおよび偶数ラインの透過領域１５０を水平左方向に１画素ずつシフトし、透過部１１０を図５（ｃ）の状態に移行させる。続いて、透過制御部１３０は、フレームに同期して奇数ラインおよび偶数ラインの透過領域１５０を水平右方向に２画素ずつシフトし、透過部１１０を図５（ｄ）の状態に移行させる。最後に透過制御部１３０は、フレームに同期して奇数ラインおよび偶数ラインの透過領域１５０を水平左方向に３画素ずつシフトし、透過部１１０を図５（ａ）の状態に移行させる。その後、透過部１１０は図５（ａ）〜図５（ｄ）の状態を周期的に繰り返す。したがって、透過制御部１３０は透過領域１５０を４画素間で、右２画素→左１画素→右２画素→左３画素とシフトすることとなる。表示制御部１３２は、透過領域１５０のシフトに対応させて奇数ラインおよび偶数ラインの表示領域１５４Ｒを適宜水平右方向または水平左方向にシフトさせる。
【００３８】
実施例３においても、透過領域１５０を画素単位でシフトしているので、観察者は透過部１１０の全画素分に相当する分解能で左眼用映像と右眼用映像とを観察することができ、パララックスバリアを形成しない平面映像の表示時に近い水平解像度が得られるようになる。ここでも、４フレームの間には全ての画素に一通り透過領域１５０が設けられるので、輝度等は均一になる。また、パララックスバリアの水平方向の移動に関しては、シフト方向とシフト量が異なるため、実施例２と比較してパララックスバリアが流れているのがより目立たなくなる。
【００３９】
（実施例４）
上述した実施例１〜３では、隣接する２つの水平ライン間でシフト制御が異なる例を挙げた。しかし、図３〜５に示すように、実施例１〜３の各フレームにおける透過領域１５０は、水平方向の奇数番目の画素または偶数番目の画素に偏っている。即ち、任意の時点に着目すると、水平方向の奇数番目の画素または偶数番目の画素は全て同時に遮光領域１５２となっており、実質的な解像度は本来の透過部１１０の解像度の１／２となる。そこで、実施例４においては、水平方向の奇数番目の画素または偶数番目の画素が全て遮光領域１５２とならないよう工夫する。
【００４０】
透過制御部１３０は、３以上の整数ｎの水平画素×整数ｎの水平ラインからなるブロック単位、ここでは４水平画素×４水平ラインからなるブロック単位で同一の制御を行い、そのブロックにおいて同一のタイミングで２以上の透過領域を同一の水平画素位置および同一の水平ラインに配置しないよう、かつ、ｎ回（ここでは４回）のシフトによってブロック内の全ての領域が１回透過領域に切り換わるようにシフト制御する。
【００４１】
図６は、実施例４における透過領域１５０の他のシフト制御を説明するための説明図である。実施例４において、透過制御部１３０は、４水平画素×４水平ラインのブロック１６０に関し、水平ライン毎に独立してシフト制御する。
【００４２】
第１ライン１６２に関し、透過制御部１３０は、図６（ａ）の状態から新たなフレームが取得されると透過領域を水平右方向に３画素シフトし、透過部１１０を図６（ｂ）の状態に移行させる。次に、透過制御部１３０は、フレームに同期して透過領域１５０を水平左方向に２画素シフトし、透過部１１０を図６（ｃ）の状態に移行させる。続いて、透過制御部１３０は、フレームに同期して透過領域１５０を水平右方向に１画素シフトし、透過部１１０を図６（ｄ）の状態に移行させる。最後に透過制御部１３０は、フレームに同期して透過領域１５０を水平左方向に２画素シフトし、透過部１１０を図６（ａ）の状態に移行させる。その後、透過部１１０は図６（ａ）〜図６（ｄ）の状態を周期的に繰り返す。したがって、透過制御部１３０は透過領域１５０を４画素間で、右３画素→左２画素→右１画素→左２画素とシフトすることとなる。
【００４３】
同様に、第２ライン１６４に関して、透過制御部１３０は、透過領域１５０を４画素間で、左２画素→右３画素→左２画素→右１画素とシフトし、第３ライン１６６に関して、透過制御部１３０は、透過領域１５０を４画素間で、右１画素→左２画素→右３画素→左２画素とシフトし、第４ライン１６８に関して、透過制御部１３０は、透過領域１５０を４画素間で、左２画素→右１画素→左２画素→右３画素とシフトする。表示制御部１３２は、透過領域１５０のシフトに対応させて表示領域１５４Ｒを適宜水平右方向または水平左方向にシフトさせる。
【００４４】
実施例４においても、透過領域１５０を画素単位でシフトしているので、観察者は透過部１１０の全画素分に相当する分解能で左眼用映像と右眼用映像とを観察することができ、パララックスバリアを形成しない平面映像の表示時に近い水平解像度が得られるようになる。ここでも、４フレームの間には全ての画素に一通り透過領域１５０が設けられるので、輝度等は均一になる。また、パララックスバリアの水平方向の移動に関しては、４本の水平ラインそれぞれが独立し、シフト方向とシフト量が異なるため、実施例１〜３と比較してパララックスバリアが流れているのがより目立たなくなる。
【００４５】
さらに、実施例４では、実施例１〜３の如く、任意の時点において水平方向の奇数番目の画素または偶数番目の画素が全て同時に遮光領域１５２となることがないため、実質的な解像度も本来の透過部１１０の解像度と等しくなる。
【００４６】
（実施例５）
上述した実施例４では、水平方向の透過領域１５０の流れを観察者に意識させることなく、実質的な解像度を上げることができる。しかし、図６を参照して理解できるように、透過領域１５０によって形成される透過部１１０全体の模様が垂直下方向に流れている。したがって、観察者によっては、透過領域１５０のシフトを認識してしまう場合がある。そこで、実施例５では垂直方向のシフトまでも一方向に偏らせないようにしている。
【００４７】
透過制御部１３０は、実施例４同様、４水平画素×４水平ラインからなるブロック１６０単位で同一の制御を行い、そのブロック１６０において同一のタイミングで２以上の透過領域を同一の水平画素位置および同一の水平ラインに配置しないよう、かつ、４回のシフトによってブロック１６０内の全ての領域が１回透過領域に切り換わるようにシフト制御する。
【００４８】
図７は、実施例５における透過領域１５０の他のシフト制御を説明するための説明図である。実施例５において、透過制御部１３０は、４水平画素×４水平ラインのブロック１６０に関し、水平ライン毎に独立してシフト制御する。
【００４９】
第１ライン１６２に関し、透過制御部１３０は、図７（ａ）の状態から新たなフレームが取得されると、透過領域を水平右方向に１画素シフトし、透過部１１０を図７（ｂ）の状態に移行させる。次に、透過制御部１３０は、フレームに同期して透過領域１５０を水平右方向に２画素シフトし、透過部１１０を図７（ｃ）の状態に移行させる。続いて、透過制御部１３０は、フレームに同期して透過領域１５０を水平左方向に１画素シフトし、透過部１１０を図７（ｄ）の状態に移行させる。最後に透過制御部１３０は、フレームに同期して透過領域１５０を水平左方向に２画素シフトし、透過部１１０を図７（ａ）の状態に移行させる。その後、透過部１１０は図７（ａ）〜図７（ｄ）の状態を周期的に繰り返す。したがって、透過制御部１３０は透過領域１５０を４画素間で、右１画素→右２画素→左１画素→左２画素とシフトすることとなる。
【００５０】
同様に、第２ライン１６４に関して、透過制御部１３０は、透過領域１５０を４画素間で、右１画素→左３画素→右１画素→右１画素とシフトし、第３ライン１６６に関して、透過制御部１３０は、透過領域１５０を４画素間で、左１画素→右２画素→右１画素→左２画素とシフトし、第４ライン１６８に関して、透過制御部１３０は、透過領域１５０を４画素間で、左１画素→左１画素→左１画素→右３画素とシフトする。表示制御部１３２は、透過領域１５０のシフトに対応させて表示領域１５４Ｒを適宜水平右方向または水平左方向にシフトさせる。
【００５１】
実施例５においても、透過領域１５０を画素単位でシフトしているので、観察者は透過部１１０の全画素分に相当する分解能で左眼用映像と右眼用映像とを観察することができ、パララックスバリアを形成しない平面映像の表示時に近い水平解像度が得られるようになる。ここでも、４フレームの間には全ての画素に一通り透過領域１５０が設けられるので、輝度等は均一になる。
【００５２】
さらに、実施例５では、実施例４同様、任意の時点において水平方向の奇数番目の画素または偶数番目の画素が全て同時に遮光領域１５２となることがないため、実質的な解像度も本来の透過部１１０の解像度と等しくなる。
【００５３】
実施例４では、第１〜第４ラインのシフト制御が異なるものの、そのシフト制御の順番は、右３画素→左２画素→右１画素→左２画素の順番を入れ換えたものとなっていた。ここでは、実施例４と異なり、第１〜第４ラインでそのシフト制御に相関性を持たせないことで垂直方向のシフトまでも認識させないようにすることができる。
【００５４】
例えば、裸眼立体映像表示装置１００に入力される映像が６０Ｈｚである場合において、表示部１１２の表示領域１５４に２４０Ｈｚで映像を表示することが可能であれば、裸眼立体映像表示装置１００に入力される映像を透過部１１０の全画素によって６０Ｈｚで表示させることが可能となり、水平方向への映像の流れを意識させることなく、高い水平解像度で立体映像を知覚させることができる。
【００５５】
また、コンピュータを、裸眼立体映像表示装置１００として機能させるプログラムや当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。
【００５６】
（裸眼立体映像表示方法）
次に、上述した裸眼立体映像表示装置１００を用いて裸眼で立体映像を知覚できるように表示部１１２に映像を表示する裸眼立体映像表示方法を説明する。
【００５７】
透過制御部１３０は、実施例１〜実施例５のいずれかに従い、水平ライン毎に独立して、透過領域１５０のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフトする。表示制御部１３２は、透過制御部１３０の透過領域１５０のシフトに同期して、観察者１０２が透過領域１５０を通じて表示部１１２を観察したとき、観察者１０２の左右の眼それぞれで視認できる表示部１１２の表示領域に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示する。
【００５８】
かかる裸眼立体映像表示方法においても、水平方向への映像の流れを意識させることなく、高い水平解像度で立体映像を知覚させることが可能となる。
【００５９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
例えば、上述した実施形態では、透過制御部１３０や表示制御部１３２の制御対象を水平画素単位や水平ライン単位として説明しているが、かかる場合に限られず、水平画素を複数組み合わせたものや、水平ラインを複数組み合わせたものを制御対象とすることができる。
【００６１】
また、上述した実施形態では、同一の制御を行う単位を４水平画素×４水平ラインのブロック１６０としたが、かかる場合に限られず、８水平画素×８水平ライン、１６水平画素×１６水平ラインといったように、任意の数値を設定できる。
【００６２】
また、実施例４や実施例５において、第１〜第４ラインのシフト方向およびシフト量は予め定められているが、ブロック１６０において同一のタイミングで２以上の透過領域を同一の水平画素位置および同一の水平ラインに配置しないよう、かつ、４回のシフトによってブロック１６０内の全ての領域が１回透過領域に切り換わりさえすれば、透過領域１５０をランダムに選択することもできる。この場合、最初のフレームでランダムに１の透過領域１５０が選択されたら、次のフレームでは、その１の透過領域１５０の水平画素および水平ラインを除いた１の透過領域１５０をランダムに選択することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、表示部の前面にパララックスバリアを配置し、特殊な眼鏡を利用することなく、観察者が裸眼で立体映像を観察することが可能なパララックス方式の裸眼立体映像表示装置および裸眼立体映像表示方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１００ …裸眼立体映像表示装置
１０２ａ …左眼
１０２ｂ …右眼
１１０ …透過部
１１２ …表示部
１３０ …透過制御部
１３２ …表示制御部
１５０ …透過領域
１５２ …遮光領域
１５４ …表示領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示部の前面にパララックスバリアを配置し、特殊な眼鏡を利用することなく、観察者が裸眼で立体映像を観察することが可能なパララックス方式の裸眼立体映像表示装置および裸眼立体映像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、表示部（モニタ）上に、水平視差を有する２つの映像を表示し、観察者に対してあたかもオブジェクトが立体的に存在するように知覚させる立体映像表示装置が脚光を浴びている。立体映像表示装置のうちでも、例えば、表示部の前面にパララックスバリアを配置するパララックス方式の裸眼立体映像表示装置では、偏光眼鏡や電子シャッタ眼鏡等の特殊な眼鏡を用いずとも、観察者が裸眼で立体映像を知覚することが可能である。
【０００３】
パララックス方式の裸眼立体映像表示装置では、パララックスバリアに設けられたスリット状の透過領域を通じて観察者の左右眼で視認できる映像を異ならせ、水平視差を有する２つの映像をそれぞれ観察者の左右眼に独立して視認させることで立体映像を知覚させる。しかし、透過領域が固定されていると、観察者の左右眼から視認できる映像も固定されるため、水平解像度が低いといった問題があった。
【０００４】
そこで、パララックスバリアにおける、垂直方向に延びるスリット状の透過領域の水平方向の位置を所定のタイミングで切り換え、その切換と同期して左右眼用の映像の表示領域を切り換えることで、水平解像度を高めることが可能な技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第２９６６７８１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１の技術では、フレーム毎に、透過領域がスリット単位で水平右方向に１画素ずつシフトし、それに同期させて、そのスリット単位の透過領域に対応したスリット単位の表示領域を水平右方向にシフトしており、透過時間が時分割される代わりに高い水平解像度を得ることができる。しかし、透過領域や表示領域が、スリット単位といった、大きな表示面積で一括して水平方向にシフトするため、透過領域が水平方向に流れているのが目立ってしまうといった問題があった。観察者は、立体映像の視認とは別に垂直方向に連続する映像の水平方向への流れを意識してしまい、違和感を覚えていた。
【０００７】
そこで、本発明は、このような課題に鑑み、水平方向への映像の流れを意識させることなく、高い水平解像度で立体映像を知覚させることが可能な裸眼立体映像表示装置および裸眼立体映像表示方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の裸眼立体映像表示装置は、マトリクス状に配列された複数の領域それぞれを透過領域と遮光領域とで切り換える透過部と、透過領域を水平方向にシフトさせる透過制御部と、透過部の背面側に設けられた表示部と、透過領域のシフトに同期して、観察者が透過領域を通じて表示部を観察したとき、観察者の左右の眼それぞれで視認できる表示部の表示領域に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示させる表示制御部とを備え、透過制御部は、透過領域のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフト制御することを特徴とする。
【０００９】
透過制御部は、３以上の整数ｎの水平画素×整数ｎの水平ラインからなるブロック単位で同一の制御を行い、ブロックにおいて同一のタイミングで２以上の透過領域を同一の水平画素位置および同一の水平ラインに配置しないよう、かつ、ｎ回のシフトによってブロック内の全ての領域が１回透過領域に切り換わるようにシフト制御してもよい。
【００１０】
上記課題を解決するために、マトリクス状に配列された複数の領域それぞれを透過領域と遮光領域とで切り換える透過部と、透過部の背面側に設けられた表示部と、を備える裸眼立体映像表示装置を用いた本発明の裸眼立体映像表示方法は、透過領域のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフトし、透過領域のシフトに同期して、観察者が透過領域を通じて表示部を観察したとき、観察者の左右の眼それぞれで視認できる表示部の表示領域に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の裸眼立体映像表示装置によれば、水平方向への映像の流れを意識させることなく、高い水平解像度で立体映像を知覚させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】裸眼立体映像表示装置の構成を説明するための上面視による説明図である。
【図２】透過領域と左右眼映像のシフト動作を説明するための説明図である。
【図３】実施例１における透過領域のシフト制御を説明するための説明図である。
【図４】実施例２における透過領域のシフト制御を説明するための説明図である。
【図５】実施例３における透過領域のシフト制御を説明するための説明図である。
【図６】実施例４における透過領域のシフト制御を説明するための説明図である。
【図７】実施例５における透過領域のシフト制御を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１４】
立体映像表示装置は、その方式こそ異なるものの、水平視差を有する２つの映像（左眼用映像と右眼用映像）それぞれを観察者の左右眼それぞれ一方にのみ視認させることで、２つの映像を立体的に知覚させる処理を行う点で共通している。本実施形態では、透過領域が同一であっても、その透過領域を通じて視認できる映像が左右眼で異なることを利用したパララックス方式の裸眼立体映像表示装置を挙げ、水平解像度を高める構成を採用したことの副作用として生じ得る上述した立体映像の不都合な事象を回避するものである。
【００１５】
（裸眼立体映像表示装置１００）
図１は、裸眼立体映像表示装置１００の構成を説明するための上面視による説明図である。図１に示すように、裸眼立体映像表示装置１００は、透過部１１０と、表示部１１２と、バックライト１１４と、中央制御部１１６とを含んで構成される。
【００１６】
透過部１１０は、平行に対向する２枚の透明ガラスと、その２枚の透明ガラスに封入された液晶とからなる液晶表示器等で構成され、光の透過度を制御可能な複数の画素がマトリクス状に配置されている。透過部１１０は、後述する透過制御部１３０の制御信号に基づき、その複数の画素（領域）それぞれを、光を透過する透過領域（透過度が最大の領域）１５０と光を遮断する遮光領域（透過度が最小の領域）１５２とで切り換える。本実施形態において、透過部１１０はパララックスバリアとして機能する。
【００１７】
表示部１１２は、観察者１０２から見て、透過部１１０の背面側に設けられ、透過部１１０同様、液晶表示器等で構成されて、水平視差を有する左眼用映像および右眼用映像を表示するための複数の画素がマトリクス状に配置されている。表示部１１２は、後述する表示制御部１３２の制御信号に基づき、各画素の透過度を調整する。
【００１８】
バックライト１１４は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）、冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）等の光源で構成され、観察者１０２から見て、表示部１１２の背面側から表示部１１２に向けて光を照射する。なお、表示部１１２として有機ＥＬ（Electro Luminescence）等の自発光の表示装置を用いることでバックライト１１４を省略することもできる。
【００１９】
中央制御部１１６は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含む半導体集積回路により、裸眼立体映像表示装置１００全体を管理および制御する。また、本実施形態において、中央制御部１１６は、透過制御部１３０と、表示制御部１３２としても機能する。
【００２０】
透過制御部１３０は、透過部１１０における各画素の透過度を制御し、透過領域１５０を水平方向にシフト制御する。具体的に、透過制御部１３０は、透過領域１５０となっている画素を遮光領域１５２に切り換えると共に、水平方向にある遮光領域１５２となっている画素を透過領域１５０に切り換えることで、透過領域１５０が恰も水平方向にシフトしているかの如く制御する。観察者１０２は、かかる透過領域１５０を通じて表示部１１２に表示された映像を視認する。
【００２１】
表示制御部１３２は、透過領域１５０のシフトに同期して、観察者１０２が透過領域１５０を通じて表示部１１２を観察したとき、観察者１０２の左右眼１０２ａ、１０２ｂそれぞれで視認できる表示部１１２の表示領域１５４に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示させる。
【００２２】
ここで透過制御部１３０と表示制御部１３２との処理を、図１を用いて説明する。透過制御部１３０は、透過部１１０の透過領域１５０と遮光領域１５２とを所定の比率で規則的に配置する。ここでは、透過領域１５０と遮光領域１５２とが１：３の比率で配され、隣り合う透過領域１５０間に３つの遮光領域１５２が含まれている。
【００２３】
表示制御部１３２は、観察者１０２の左眼（正確には観察者１０２が所定の位置に存在すると仮定した場合の左眼に相当する位置）１０２ａと透過領域１５０を結んだ直線が表示部１１２と交わる表示部１１２上の画素（表示領域１５４Ｌ）に左眼用映像を表示させ、観察者１０２の右眼（正確には観察者１０２が所定の位置に存在すると仮定した場合の右眼に相当する位置）１０２ｂと透過部１１０の透過領域１５０を結んだ直線が表示部１１２と交わる表示部１１２上の画素（表示領域１５４Ｒ）に右眼用映像を表示させる。
【００２４】
こうすることで、観察者１０２は、上述した所定の位置から裸眼立体映像表示装置１００を観察すると、透過領域１５０を通じて、左眼１０２ａで左眼用映像を視認し、右眼１０２ｂで右眼用映像を視認するので、両映像に基づく立体映像を知覚することができる。
【００２５】
図２は、透過領域１５０と左右眼映像のシフト動作を説明するための説明図である。透過制御部１３０は、フレーム毎に透過領域１５０を水平方向、即ち、図２における左右方向にシフトする。例えば、透過制御部１３０が透過部１１０の透過領域１５０と遮光領域１５２とを図２（ａ）のように設定しているとき、表示制御部１３２は、観察者１０２の左眼１０２ａと透過領域１５０との直線上にある表示部１１２上の表示領域１５４Ｌに左眼用映像を表示させ、観察者１０２の右眼１０２ｂと透過領域１５０との直線上にある表示部１１２上の表示領域１５４Ｒに右眼用映像を表示させる。ここで、フレームは、動画を構成する個々の静止画である。
【００２６】
続いて、透過制御部１３０は、図２（ｂ）のように、透過領域１５０を遮光領域１５２に切り換え、水平方向に隣接する遮光領域１５２を透過領域１５０に切り換えることで、透過領域１５０を水平右方向に１画素分シフトする。これと同時に表示制御部１３２は、観察者１０２の左眼１０２ａと新たな透過領域１５０との直線上にある表示部１１２上の表示領域１５４Ｌに左眼用映像を表示させ、観察者１０２の右眼１０２ｂと透過領域１５０との直線上にある表示部１１２上の表示領域１５４Ｒに右眼用映像を表示させる。
【００２７】
同様に、透過制御部１３０は、図２（ｃ）、図２（ｄ）のように、順次、透過領域１５０を水平方向に１画素分シフトし、これと同期して表示制御部１３２は、左右眼それぞれで視認できる表示部１１２の表示領域１５４Ｌ、１５４Ｒに、左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示させる。その後は、図２（ａ）〜図２（ｄ）の状態を周期的に繰り返す。このように、透過制御部１３０と表示制御部１３２とが連動してシフトする構成により、高い水平解像度を実現できる。
【００２８】
ここでは、１の水平ラインを挙げて、透過制御部１３０と表示制御部１３２との処理を説明したが、他の水平ラインも同様に制御可能なのは言うまでもない。ただし、ここで説明した１の水平ラインと全く同じ動作を他の水平ラインでも単純に実行すると、透過領域１５０が垂直方向に延びるスリットを形成し、透過領域１５０がスリット単位といった、大きな表示面積で一括して同方向に規則的にシフトしてしまう。本実施形態において、透過制御部１３０および表示制御部１３２は、水平ライン毎に独立して、透過領域１５０およびそれに対応する表示領域１５４のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフト制御することとし、透過領域１５０の水平方向のシフトを観察者に意識させないようにしている。
【００２９】
（実施例１）
具体的に、透過制御部１３０および表示制御部１３２は、水平ライン毎に、透過領域１５０およびそれに対応する表示領域１５４のシフト方向またはシフト量を異ならせる。
【００３０】
図３は、実施例１における透過領域１５０のシフト制御を説明するための説明図である。例えば、実施例１において、透過制御部１３０は、水平ラインの奇数ラインと偶数ラインとでシフト制御を異ならせ、図３（ａ）〜図３（ｄ）に示すように、奇数ラインはフレームに同期して水平右方向に１画素ずつシフトし、偶数ラインはフレームに同期して水平左方向に１画素ずつシフトする。そして、表示制御部１３２は、透過領域１５０のシフトに対応させて奇数ラインの表示領域１５４Ｒを水平右方向にシフトさせ、偶数ラインの表示領域１５４Ｒを水平左方向にシフトさせる。その後は、図３（ａ）〜図３（ｄ）の状態を周期的に繰り返す。
【００３１】
ここでは、理解を容易にするため、右眼１０２ｂで透過領域１５０を視認した場合を示しているので、透過領域１５０には、右眼用映像（図３中「Ｒ」で示す。）が表示されているが、当然、左眼１０２ａで透過領域１５０を視認した場合、右眼１０２ｂ同様に、透過領域１５０に左眼用映像が表示されることとなる。
【００３２】
このような４視点のパララックス方式の裸眼立体映像表示装置１００では、透過領域１５０を画素単位でシフトしているので、観察者は透過部１１０の全画素分に相当する分解能で左眼用映像と右眼用映像とを観察することができ、パララックスバリアを形成しない平面映像の表示時に近い水平解像度が得られるようになる。ここでは、任意のタイミングに着目すると、水平方向の４画素中１画素しか透過領域１５０が設けられていないが、４フレームの間には全ての画素に一通り透過領域１５０が設けられるので、輝度等は均一になる。また、パララックスバリアの水平方向の移動は、水平ライン毎に逆方向となり、移動する表示面積が小さくシフト方向が偏っていないため、パララックスバリアが流れているのが目立たなくなる。
【００３３】
（実施例２）
図４は、実施例２における透過領域１５０の他のシフト制御を説明するための説明図である。実施例２において、透過制御部１３０は、水平ラインの奇数ラインと偶数ラインとで透過領域１５０の水平画素位置を、例えば２画素分異ならせ、図４（ａ）のように市松模様を形成させて、図４（ａ）〜図４（ｄ）に示すように、奇数ラインおよび偶数ラインの透過領域１５０を水平右方向に１画素ずつシフトする。そして、表示制御部１３２は、透過領域１５０のシフトに対応させて奇数ラインおよび偶数ラインの表示領域１５４Ｒをいずれも水平右方向にシフトさせる。その後は、図４（ａ）〜図４（ｄ）の状態を周期的に繰り返す。
【００３４】
実施例２においても、透過領域１５０を画素単位でシフトしているので、観察者は透過部１１０の全画素分に相当する分解能で左眼用映像と右眼用映像とを観察することができ、パララックスバリアを形成しない平面映像の表示時に近い水平解像度が得られるようになる。ここでも、４フレームの間には全ての画素に一通り透過領域１５０が設けられるので、輝度等は均一になる。また、パララックスバリアの水平方向の移動は、市松模様のままでの移動となり、移動する表示面積が小さいため、パララックスバリアが流れているのが目立たなくなる。
【００３５】
（実施例３）
実施例２では、パララックスバリアを市松模様とすることで、パララックスバリアの水平方向への流れを観察者に意識させないようにしている。しかし、実施例２ではフレーム毎に透過領域１５０を水平右方向に１画素ずつシフトしているので、観察者によっては、透過領域１５０のシフトを認識する場合がある。そこで、実施例３では水平方向のシフトを一方向に偏らせないようにしている。
【００３６】
図５は、実施例３における透過領域１５０の他のシフト制御を説明するための説明図である。実施例３において、透過制御部１３０は、水平ラインの奇数ラインと偶数ラインとで透過領域１５０の水平画素位置を、実施例２同様、２画素分異ならせ、図５（ａ）のように市松模様を形成させる。透過制御部１３０は、このように形成された市松模様全体の透過領域１５０のシフト方向またはシフト量を異ならせる。
【００３７】
例えば、透過制御部１３０は、図５（ａ）の状態から新たなフレームが取得されると、奇数ラインおよび偶数ラインの透過領域１５０を水平右方向に２画素ずつシフトし、透過部１１０を図５（ｂ）の状態に移行させる。次に、透過制御部１３０は、フレームに同期して奇数ラインおよび偶数ラインの透過領域１５０を水平左方向に１画素ずつシフトし、透過部１１０を図５（ｃ）の状態に移行させる。続いて、透過制御部１３０は、フレームに同期して奇数ラインおよび偶数ラインの透過領域１５０を水平右方向に２画素ずつシフトし、透過部１１０を図５（ｄ）の状態に移行させる。最後に透過制御部１３０は、フレームに同期して奇数ラインおよび偶数ラインの透過領域１５０を水平左方向に３画素ずつシフトし、透過部１１０を図５（ａ）の状態に移行させる。その後、透過部１１０は図５（ａ）〜図５（ｄ）の状態を周期的に繰り返す。したがって、透過制御部１３０は透過領域１５０を４画素間で、右２画素→左１画素→右２画素→左３画素とシフトすることとなる。表示制御部１３２は、透過領域１５０のシフトに対応させて奇数ラインおよび偶数ラインの表示領域１５４Ｒを適宜水平右方向または水平左方向にシフトさせる。
【００３８】
実施例３においても、透過領域１５０を画素単位でシフトしているので、観察者は透過部１１０の全画素分に相当する分解能で左眼用映像と右眼用映像とを観察することができ、パララックスバリアを形成しない平面映像の表示時に近い水平解像度が得られるようになる。ここでも、４フレームの間には全ての画素に一通り透過領域１５０が設けられるので、輝度等は均一になる。また、パララックスバリアの水平方向の移動に関しては、シフト方向とシフト量が異なるため、実施例２と比較してパララックスバリアが流れているのがより目立たなくなる。
【００３９】
（実施例４）
上述した実施例１〜３では、隣接する２つの水平ライン間でシフト制御が異なる例を挙げた。しかし、図３〜５に示すように、実施例１〜３の各フレームにおける透過領域１５０は、水平方向の奇数番目の画素または偶数番目の画素に偏っている。即ち、任意の時点に着目すると、水平方向の奇数番目の画素または偶数番目の画素は全て同時に遮光領域１５２となっており、実質的な解像度は本来の透過部１１０の解像度の１／２となる。そこで、実施例４においては、水平方向の奇数番目の画素または偶数番目の画素が全て遮光領域１５２とならないよう工夫する。
【００４０】
透過制御部１３０は、３以上の整数ｎの水平画素×整数ｎの水平ラインからなるブロック単位、ここでは４水平画素×４水平ラインからなるブロック単位で同一の制御を行い、そのブロックにおいて同一のタイミングで２以上の透過領域を同一の水平画素位置および同一の水平ラインに配置しないよう、かつ、ｎ回（ここでは４回）のシフトによってブロック内の全ての領域が１回透過領域に切り換わるようにシフト制御する。
【００４１】
図６は、実施例４における透過領域１５０の他のシフト制御を説明するための説明図である。実施例４において、透過制御部１３０は、４水平画素×４水平ラインのブロック１６０に関し、水平ライン毎に独立してシフト制御する。
【００４２】
第１ライン１６２に関し、透過制御部１３０は、図６（ａ）の状態から新たなフレームが取得されると透過領域を水平右方向に３画素シフトし、透過部１１０を図６（ｂ）の状態に移行させる。次に、透過制御部１３０は、フレームに同期して透過領域１５０を水平左方向に２画素シフトし、透過部１１０を図６（ｃ）の状態に移行させる。続いて、透過制御部１３０は、フレームに同期して透過領域１５０を水平右方向に１画素シフトし、透過部１１０を図６（ｄ）の状態に移行させる。最後に透過制御部１３０は、フレームに同期して透過領域１５０を水平左方向に２画素シフトし、透過部１１０を図６（ａ）の状態に移行させる。その後、透過部１１０は図６（ａ）〜図６（ｄ）の状態を周期的に繰り返す。したがって、透過制御部１３０は透過領域１５０を４画素間で、右３画素→左２画素→右１画素→左２画素とシフトすることとなる。
【００４３】
同様に、第２ライン１６４に関して、透過制御部１３０は、透過領域１５０を４画素間で、左２画素→右３画素→左２画素→右１画素とシフトし、第３ライン１６６に関して、透過制御部１３０は、透過領域１５０を４画素間で、右１画素→左２画素→右３画素→左２画素とシフトし、第４ライン１６８に関して、透過制御部１３０は、透過領域１５０を４画素間で、左２画素→右１画素→左２画素→右３画素とシフトする。表示制御部１３２は、透過領域１５０のシフトに対応させて表示領域１５４Ｒを適宜水平右方向または水平左方向にシフトさせる。
【００４４】
実施例４においても、透過領域１５０を画素単位でシフトしているので、観察者は透過部１１０の全画素分に相当する分解能で左眼用映像と右眼用映像とを観察することができ、パララックスバリアを形成しない平面映像の表示時に近い水平解像度が得られるようになる。ここでも、４フレームの間には全ての画素に一通り透過領域１５０が設けられるので、輝度等は均一になる。また、パララックスバリアの水平方向の移動に関しては、４本の水平ラインそれぞれが独立し、シフト方向とシフト量が異なるため、実施例１〜３と比較してパララックスバリアが流れているのがより目立たなくなる。
【００４５】
さらに、実施例４では、実施例１〜３の如く、任意の時点において水平方向の奇数番目の画素または偶数番目の画素が全て同時に遮光領域１５２となることがないため、実質的な解像度も本来の透過部１１０の解像度と等しくなる。
【００４６】
（実施例５）
上述した実施例４では、水平方向の透過領域１５０の流れを観察者に意識させることなく、実質的な解像度を上げることができる。しかし、図６を参照して理解できるように、透過領域１５０によって形成される透過部１１０全体の模様が垂直下方向に流れている。したがって、観察者によっては、透過領域１５０のシフトを認識してしまう場合がある。そこで、実施例５では垂直方向のシフトまでも一方向に偏らせないようにしている。
【００４７】
透過制御部１３０は、実施例４同様、４水平画素×４水平ラインからなるブロック１６０単位で同一の制御を行い、そのブロック１６０において同一のタイミングで２以上の透過領域を同一の水平画素位置および同一の水平ラインに配置しないよう、かつ、４回のシフトによってブロック１６０内の全ての領域が１回透過領域に切り換わるようにシフト制御する。
【００４８】
図７は、実施例５における透過領域１５０の他のシフト制御を説明するための説明図である。実施例５において、透過制御部１３０は、４水平画素×４水平ラインのブロック１６０に関し、水平ライン毎に独立してシフト制御する。
【００４９】
第１ライン１６２に関し、透過制御部１３０は、図７（ａ）の状態から新たなフレームが取得されると、透過領域を水平右方向に１画素シフトし、透過部１１０を図７（ｂ）の状態に移行させる。次に、透過制御部１３０は、フレームに同期して透過領域１５０を水平右方向に２画素シフトし、透過部１１０を図７（ｃ）の状態に移行させる。続いて、透過制御部１３０は、フレームに同期して透過領域１５０を水平左方向に１画素シフトし、透過部１１０を図７（ｄ）の状態に移行させる。最後に透過制御部１３０は、フレームに同期して透過領域１５０を水平左方向に２画素シフトし、透過部１１０を図７（ａ）の状態に移行させる。その後、透過部１１０は図７（ａ）〜図７（ｄ）の状態を周期的に繰り返す。したがって、透過制御部１３０は透過領域１５０を４画素間で、右１画素→右２画素→左１画素→左２画素とシフトすることとなる。
【００５０】
同様に、第２ライン１６４に関して、透過制御部１３０は、透過領域１５０を４画素間で、右１画素→左３画素→右１画素→右１画素とシフトし、第３ライン１６６に関して、透過制御部１３０は、透過領域１５０を４画素間で、左１画素→右２画素→右１画素→左２画素とシフトし、第４ライン１６８に関して、透過制御部１３０は、透過領域１５０を４画素間で、左１画素→左１画素→左１画素→右３画素とシフトする。表示制御部１３２は、透過領域１５０のシフトに対応させて表示領域１５４Ｒを適宜水平右方向または水平左方向にシフトさせる。
【００５１】
実施例５においても、透過領域１５０を画素単位でシフトしているので、観察者は透過部１１０の全画素分に相当する分解能で左眼用映像と右眼用映像とを観察することができ、パララックスバリアを形成しない平面映像の表示時に近い水平解像度が得られるようになる。ここでも、４フレームの間には全ての画素に一通り透過領域１５０が設けられるので、輝度等は均一になる。
【００５２】
さらに、実施例５では、実施例４同様、任意の時点において水平方向の奇数番目の画素または偶数番目の画素が全て同時に遮光領域１５２となることがないため、実質的な解像度も本来の透過部１１０の解像度と等しくなる。
【００５３】
実施例４では、第１〜第４ラインのシフト制御が異なるものの、そのシフト制御の順番は、右３画素→左２画素→右１画素→左２画素の順番を入れ換えたものとなっていた。ここでは、実施例４と異なり、第１〜第４ラインでそのシフト制御に相関性を持たせないことで垂直方向のシフトまでも認識させないようにすることができる。
【００５４】
例えば、裸眼立体映像表示装置１００に入力される映像が６０Ｈｚである場合において、表示部１１２の表示領域１５４に２４０Ｈｚで映像を表示することが可能であれば、裸眼立体映像表示装置１００に入力される映像を透過部１１０の全画素によって６０Ｈｚで表示させることが可能となり、水平方向への映像の流れを意識させることなく、高い水平解像度で立体映像を知覚させることができる。
【００５５】
また、コンピュータを、裸眼立体映像表示装置１００として機能させるプログラムや当該プログラムを記録した、コンピュータで読み取り可能なフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ、ＤＶＤ、ＢＤ等の記憶媒体も提供される。ここで、プログラムは、任意の言語や記述方法にて記述されたデータ処理手段をいう。
【００５６】
（裸眼立体映像表示方法）
次に、上述した裸眼立体映像表示装置１００を用いて裸眼で立体映像を知覚できるように表示部１１２に映像を表示する裸眼立体映像表示方法を説明する。
【００５７】
透過制御部１３０は、実施例１〜実施例５のいずれかに従い、水平ライン毎に独立して、透過領域１５０のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフトする。表示制御部１３２は、透過制御部１３０の透過領域１５０のシフトに同期して、観察者１０２が透過領域１５０を通じて表示部１１２を観察したとき、観察者１０２の左右の眼それぞれで視認できる表示部１１２の表示領域に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示する。
【００５８】
かかる裸眼立体映像表示方法においても、水平方向への映像の流れを意識させることなく、高い水平解像度で立体映像を知覚させることが可能となる。
【００５９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６０】
例えば、上述した実施形態では、透過制御部１３０や表示制御部１３２の制御対象を水平画素単位や水平ライン単位として説明しているが、かかる場合に限られず、水平画素を複数組み合わせたものや、水平ラインを複数組み合わせたものを制御対象とすることができる。
【００６１】
また、上述した実施形態では、同一の制御を行う単位を４水平画素×４水平ラインのブロック１６０としたが、かかる場合に限られず、８水平画素×８水平ライン、１６水平画素×１６水平ラインといったように、任意の数値を設定できる。
【００６２】
また、実施例４や実施例５において、第１〜第４ラインのシフト方向およびシフト量は予め定められているが、ブロック１６０において同一のタイミングで２以上の透過領域を同一の水平画素位置および同一の水平ラインに配置しないよう、かつ、４回のシフトによってブロック１６０内の全ての領域が１回透過領域に切り換わりさえすれば、透過領域１５０をランダムに選択することもできる。この場合、最初のフレームでランダムに１の透過領域１５０が選択されたら、次のフレームでは、その１の透過領域１５０の水平画素および水平ラインを除いた１の透過領域１５０をランダムに選択することとなる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明は、表示部の前面にパララックスバリアを配置し、特殊な眼鏡を利用することなく、観察者が裸眼で立体映像を観察することが可能なパララックス方式の裸眼立体映像表示装置および裸眼立体映像表示方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１００ …裸眼立体映像表示装置
１０２ａ …左眼
１０２ｂ …右眼
１１０ …透過部
１１２ …表示部
１３０ …透過制御部
１３２ …表示制御部
１５０ …透過領域
１５２ …遮光領域
１５４ …表示領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配列された複数の領域それぞれを透過領域と遮光領域とで切り換える透過部と、
前記透過領域を水平方向にシフトさせる透過制御部と、
前記透過部の背面側に設けられた表示部と、
前記透過領域のシフトに同期して、観察者が前記透過領域を通じて前記表示部を観察したとき、前記観察者の左右の眼それぞれで視認できる前記表示部の表示領域に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示させる表示制御部と、
を備え、
前記透過制御部は、前記透過領域のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフト制御することを特徴とする裸眼立体映像表示装置。
【請求項２】
前記透過制御部は、３以上の整数ｎの水平画素×整数ｎの水平ラインからなるブロック単位で同一の制御を行い、前記ブロックにおいて同一のタイミングで２以上の透過領域を同一の水平画素位置および同一の水平ラインに配置しないよう、かつ、ｎ回のシフトによって前記ブロック内の全ての領域が１回透過領域に切り換わるようにシフト制御することを特徴とする請求項１に記載の裸眼立体映像表示装置。
【請求項３】
マトリクス状に配列された複数の領域それぞれを透過領域と遮光領域とで切り換える透過部と、前記透過部の背面側に設けられた表示部と、を備える裸眼立体映像表示装置を用いた裸眼立体映像表示方法であって、
前記透過領域のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフトし、
前記透過領域のシフトに同期して、観察者が前記透過領域を通じて前記表示部を観察したとき、前記観察者の左右の眼それぞれで視認できる前記表示部の表示領域に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示することを特徴とする裸眼立体映像表示方法。
【請求項１】
マトリクス状に配列された複数の領域それぞれを透過領域と遮光領域とで切り換える透過部と、
前記透過領域を水平方向にシフトさせる透過制御部と、
前記透過部の背面側に設けられた表示部と、
前記透過領域のシフトに同期して、観察者が前記透過領域を通じて前記表示部を観察したとき、前記観察者の左右の眼それぞれで視認できる前記表示部の表示領域に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示させる表示制御部と、
を備え、
前記透過制御部は、前記透過領域のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフト制御することを特徴とする裸眼立体映像表示装置。
【請求項２】
前記透過制御部は、３以上の整数ｎの水平画素×整数ｎの水平ラインからなるブロック単位で同一の制御を行い、前記ブロックにおいて同一のタイミングで２以上の透過領域を同一の水平画素位置および同一の水平ラインに配置しないよう、かつ、ｎ回のシフトによって前記ブロック内の全ての領域が１回透過領域に切り換わるようにシフト制御することを特徴とする請求項１に記載の裸眼立体映像表示装置。
【請求項３】
マトリクス状に配列された複数の領域それぞれを透過領域と遮光領域とで切り換える透過部と、前記透過部の背面側に設けられた表示部と、を備える裸眼立体映像表示装置を用いた裸眼立体映像表示方法であって、
前記透過領域のシフト方向またはシフト量のうち、少なくとも一方を、少なくとも隣接する水平ライン同士で異なるようにシフトし、
前記透過領域のシフトに同期して、観察者が前記透過領域を通じて前記表示部を観察したとき、前記観察者の左右の眼それぞれで視認できる前記表示部の表示領域に、水平視差を有する左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ表示することを特徴とする裸眼立体映像表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１５５１６２（Ｐ２０１２−１５５１６２Ａ）
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１４７７５（Ｐ２０１１−１４７７５）
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（３０８０３６４０２）株式会社ＪＶＣケンウッド (1,152)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月１６日（２０１２．８．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月２７日（２０１１．１．２７）
【出願人】（３０８０３６４０２）株式会社ＪＶＣケンウッド (1,152)
【Ｆターム（参考）】
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