JP2003189208A

JP2003189208A - 表示システム及び表示方法

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Publication number: JP2003189208A
Application number: JP2001386936A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Ito; 伊藤　　剛; Haruhiko Okumura; 治彦奥村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2003-07-04

Abstract

(57)【要約】【課題】シャッターを使用した場合と使用しない場合
とで、観察される画像を異ならせることにより、同一画
面を観察していながら、眼鏡不使用者には画質劣化を生
じさせることなく、眼鏡使用者には付加情報を与えるシ
ステムを提供する。【解決手段】１枚のフレーム画像を時間軸に沿って順
に表示するサブフィールドに分割し、付加情報を表示す
るサブフィールドと、元のフレーム画像から付加情報を
差し引いた画像を表示するサブフィールドとする。ま
た、シャッターは、サブフィールドの垂直周波数に同期
して開閉される。これにより、シャッター使用者は付加
情報を差し引いた画像のみを見るので、付加情報を視認
できる。一方、シャッター不使用者は元のフレーム画像
を見る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シャッターを通し
て画面を見る者と、シャッターを通さないで画面を見る
者とで観察される画像を異ならせることができる表示シ
ステムに関する。

【０００２】

【従来の技術】画像表示装置としてはカソードレイチュ
ーブ（ＣＲＴ）や液晶表示装置（ＬＣＤ）などがあり、
従来の表示方法は６０Ｈｚで画面のリフレッシュを行っ
ている。例えば、静止画においては同じ画面を、動画に
おいては異なる画面を夫々１／６０ｓ毎に表示する。観
察者は同じ画面を観察し、同じ内容を観察することにな
る。

【０００３】観察者毎に異なる情報を提供する手段の例
は、眼鏡を全ての観察者に着用させ、観察者毎に眼鏡の
開閉のタイミングが異なるように制御するものである。
このようにすると、例えば、第１フィールドの画像を観
察する観察者と第２フィールドの画像を観察する観察者
を分けることができる。しかしこの場合、観察者の数だ
け眼鏡が必要になる欠点や、眼鏡を外した場合には両方
の情報が重なって見えてしまう欠点がある。

【０００４】この他、眼鏡式の立体表示装置は数多く提
案されており、基本的に表示装置は１２０Ｈｚで左眼用
の画像と右眼用の画像を交互に表示し、眼鏡は左眼の視
界部分と右眼の視界部分を交互に開閉する構成になって
いる。この場合、左眼用の画像が表示されている期間に
眼鏡の左眼の視界部分が開となり、右眼用の画像が表示
されている期間に眼鏡の右眼の視界部分が開となるた
め、眼鏡を着用した観察者は所望の立体画像を観察する
ことができるが、眼鏡を着用していない観察者は左右の
画像が混成され、輪郭のずれた画像を見ることになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、眼鏡を使用
していない観察者には自然な画像を、眼鏡等を使用して
いる観察者にはその画像に付加情報の加わった画像を提
供できるようにする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の形態は、入力画
像を第１副画像及び前記入力画像から前記第１副画像を
差し引いた第２副画像とに分割する手段と、前記第１副
画像及び前記第２副画像を交互に表示する表示手段と、
前記第２副画像のみを透過させるシャッターとを備える
ことを特徴とする表示システムである。

【０００７】ここで、前記第１副画像は、文字情報であ
っても良い。

【０００８】また、前記第１副画像は色を有し、前記第
２副画像中の前記第１副画像を差し引いた部分は前記色
の補色であっても良い。

【０００９】前記色は、前記入力画像中の前記第１副画
像の位置における三原色成分のうち、最大輝度であって
も良い。

【００１０】本発明の別形態は、入力画像を右眼用第１
副画像及び前記入力画像から前記右眼用第１副画像を差
し引いた右眼用第２副画像と左眼用第１副画像及び前記
入力画像から前記左眼用第１副画像を差し引いた左眼用
第２副画像とに分割する手段と、前記右眼用第１副画像
及び前記右眼用第２副画像及び前記左眼用第１副画像及
び前記左眼用第２副画像を表示する表示手段と、前記表
示手段に同期して画像を透過するシャッター眼鏡とを備
えることを特徴とする表示システムである。

【００１１】また、別の形態は、１枚の入力画像を複数
の副画像に分割する分割手段と、前記副画像を順次表示
する表示手段と、前記副画像を選択的に透過させるシャ
ッターとを備えることを特徴とする表示システムであ
る。

【００１２】また、別の形態は、入力画像を第１副画像
及び前記入力画像から前記第１副画像を差し引いた第２
副画像とに分割し、前記第１副画像及び前記第２副画像
を交互に表示し、前記第２副画像のみを透過させるシャ
ッターを介して前記入力画像とは異なる前記第１副画像
を伝達する表示方法である。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、例示的ではあるが、限定的
ではない実施例を説明する。（実施形態１）本発明の第１の形態は、１枚のフレーム
画像を時間軸に沿って順に表示する２つのサブフィール
ド（ＳＦ）に分割する。ここで、２つのサブフィールド
は重ね合わせれば、分割前の１枚のフレーム画像となる
ものであり、第1のサブフィールドでは付加情報を表示
し、第２のサブフィールドは第１のサブフィールドを分
割前のフレーム画像から差し引いたものである。

【００１４】このように加工した画像を、直接見る観察
者と、シャッターを介して見る観察者とが見られるよう
にする。

【００１５】分割された画像を直接見る観察者は、２つ
サブフィールドを重ね合わせた状態で見るので、実質的
にフレーム画像を見ることになる。従って、この観察者
にとっては、サブフィールドに画像が分割されているこ
とを認識することなく、通常の映像を見る。

【００１６】一方、シャッターを介して分割された画像
を見る観察者は、サブフィールドの片方を選択的に観察
するようにシャッターを開閉する。すなわち、第１のサ
ブフィールド表示中はシャッターが閉まり、第２のサブ
フィールドのみを見るようにするのである。すると、シ
ャッターを介して見る観察者は、第１のサブフィールド
が差し引かれた画像のみを見るので、フレーム画像から
第１のサブフィールドの画像が欠けた画像を見ることに
なる。結果として、第１のサブフィールド上の情報を認
識することになる。

【００１７】サブフィールドのフィールド周波数は画面
全体のちらつき（フリッカ）が発生しない８０Ｈｚ（フ
リッカ周波数は８０／２＝４０Ｈｚ）を最小周波数とす
ればよい。また、シャッターはサブフィールドの垂直周
波数に同期して開閉させればよい。

【００１８】以下、シャッターの例として、シャッター
眼鏡を使用する場合を説明するが、これに限定されな
い。たとえば、液晶シャッター板を用いた窓を用いて、
特定の観察者はこの窓を介して画像を見るようにするこ
となども可能である。シャッター眼鏡を用いる場合は、
本実施形態においては、左右のシャッターを同時に開閉
することで対応できる。

【００１９】第１のサブフィールドに表示する付加情報
は、典型的には文字情報であるが、その他、任意の画像
であってもよい。

【００２０】本実施形態のシステムは、図１図示のよう
に、主に、画像信号を受ける信号処理部１、信号処理部
１の出力を表示する表示装置２、信号処理部１から同期
信号を受けるシャッター制御部３、及びシャッター制御
部３からの制御信号を受けるシャッター眼鏡４からな
る。

【００２１】表示装置２は高周波の画像信号を表示でき
るものが好ましく、例えば、高速リフレッシュ型液晶表
示装置を用いることができる。

【００２２】信号処理部１は、表示装置２に表示する画
像の信号を受ける第1フレームメモリ１１１、これから
画像信号を受けるフィルタリング処理部１２を備える。
また、シャッター眼鏡着用者のみに表示したい付加情報
を受ける第２フレーム１１２、これから信号を画像処理
し、フィルタリング処理部１２へ出力する付加情報処理
部１３がある。フィルタリング処理部１２からの画像信
号とアドレス信号をうけるサブフィールド切替器１４
は、第1サブフィールドメモリ１５１及び第２サブフィ
ールドメモリ１５２へ、分割したサブフィールド画像を
出力する。これらのサブフィールド画像を受けて、クロ
ック生成回路１６２を有する倍速化出力切替器１６１が
出力画像信号を生成する。

【００２３】フィルタリング処理部１２は、第１フレー
ムメモリ１１１の出力信号と付加情報処理部１３の出力
信号とが同期していない場合に、サブフィールド切換器
１４へ同期して出力できるようにメモリを有する構成に
することもできる。

【００２４】倍速化出力切換器１６１内のクロック生成
回路１６２は、ベース画像の２倍の速さのクロックを生
成する。

【００２５】信号処理部１には、表示装置２に表示する
画像（ベース画像）５１と、シャッター眼鏡着用者に表
示する付加情報５２が入力される。

【００２６】例えば、図２図示のように、ベース画像５
１として図２（ａ）を、付加情報５２として図２（ｂ）
図示の文字画像を入力する。

【００２７】付加情報は画像として入力するほかに、ア
ドレスと文字コード等を与え、信号処理部１内の付加情
報処理部１３で画像信号に変換しても良い。この場合、
第２フレームメモリ１１２は省略できる場合もある。ま
た、付加情報５２は、予め入力して第２フレームメモリ
に記憶させ、その後、第２フレームメモリに蓄積させた
情報を繰り返し表示させることなども可能である。

【００２８】信号処理部１では、ベース画像５１を第１
フレームメモリ１１１へ、付加情報５２を第２フレーム
メモリ１１２へ記録する。情報の更新がされない場合
は、フレームメモリの情報も書き換わることなく保持さ
れる。

【００２９】第２フレームメモリ１１２内の付加情報５
２は付加情報処理部１３に送られ、２値化処理されて、
フィルタ信号に変換される。

【００３０】フィルタリング処理部１２では第１フレー
ムメモリ１１１と付加情報処理部１３からの出力を受
け、サブフィールド切換器１４に垂直同期信号で同期さ
せて、画像信号とアドレス信号を出力する。

【００３１】ここで、アドレス信号は付加情報に基づ
き、画素毎に画像を第１または第２のサブフィールドメ
モリのいずれに記録するかを切り替える信号である。例
えば、付加情報を表示する画素ではＯＮとし、その他の
画素についてはＯＦＦとなるようにする。

【００３２】図３図示のように、アドレス信号がＯＮと
なる場合は、付加情報が表示される画素位置のベース画
像のデータを黒とし、アドレス信号がＯＦＦとなる場合
はベース画像データをそのまま第１サブフィールドメモ
リ１５１へ入力する。一方、第２サブフィールドメモリ
１５２へはアドレス信号がＯＮの場合、付加情報が表示
される画素位置のベース画像データをそのまま出力し、
アドレス信号がＯＦＦとなる場合はベース画像のデータ
を黒とする。なお、図３ではそれぞれのサブフィールド
メモリへ入力される画像信号を第１ＳＦ画像信号、第２
ＳＦ画像信号としている。図中のＶｃｌｋは画像信号の
画素単位のクロック信号を示しており、アドレス信号の
ＯＮ，ＯＦＦもＶｃｌｋに同期して画素単位で選択でき
る。図４には図２の画像を用いた場合の第１ＳＦ画像及
び第２ＳＦ画像を示す。

【００３３】サブフィールド切替器１４によって分割さ
れたサブフィールド画像は各々第１及び第２サブフィー
ルドメモリ１５１、１５２に保持される。即ち、入力さ
れた１枚のフレーム画像は、第１サブフィールドか、第
２サブフィールドに割り振られるように分割される。ま
た、これらのサブフィールドは、合成すれば元のフレー
ム画像となるものである。

【００３４】倍速化出力切替器１６１は、ベース画像の
２倍に高速化された画像信号、即ち第１サブフィールド
及び第２サブフィールド画像を、出力同期信号とともに
出力させる。

【００３５】例えば、ベース画像の垂直同期信号が６０
Ｈｚ（１／６０ｓで書き換え）で駆動されていた場合
は、第１サブフィールド画像と第２サブフィールド画像
が１２０Ｈｚ（１／１２０ｓ）で交互に出力される。

【００３６】表示装置２は画面の書き換え速度が倍速化
された垂直同期信号に対応できれば良く、高速応答の液
晶材料を使用したＬＣＤやＣＲＴ，有機ＥＬディスプレ
イなどが使用できる。発明者らは高速リフレッシュ表示
可能なＣＲＴを用いてその効果を確かめた。

【００３７】次に、シャッター眼鏡の動作方法について
説明する。

【００３８】信号処理部１から出力される出力同期信号
はシャッター制御部３に入力され、シャッター制御信号
がシャッターへ出力される。ここでは、シャッター眼鏡
４を用いる例を説明する。

【００３９】シャッター眼鏡は多種多様なものを利用可
能である。例えば、高速応答性の液晶材料を注入したセ
ルの両面に偏向フィルムをクロスニコル配置となるよう
に貼り付けたものをレンズの代わりに設けた眼鏡があ
る。液晶セルへ電圧を印加した状態で閉状態となり、無
印加時に開状態となるようにすることができる。この場
合、シャッター制御信号がＯＮのとき、液晶セルに電圧
が印加され、シャッターが開く。即ち、光透過状態とな
る。

【００４０】シャッター眼鏡は、図５図示のように、左
眼及び右眼のシャッターの開閉がシャッター制御信号に
従って制御される。ここでは、シャッター制御信号がＯ
Ｎの場合に左眼及び右眼のシャッターが同時に開状態と
なる例を示している。

【００４１】図６は眼鏡使用者と眼鏡不使用者が観察す
る画像の例である。眼鏡使用者は第１サブフィールド画
像のみを観察するため、付加情報が欠けた画像を見るこ
とになる。従って、付加情報を黒文字として認識する。
一方、眼鏡不使用者は第１サブフィールド画像及び第２
サブフィールド画像を観察するため、２つの画像が合成
され付加情報を観察できない。

【００４２】さらに、眼鏡使用者は第１サブフィールド
画像のみ、第２サブフィールド画像のみ、または第１サ
ブフィールド画像と第２サブフィールド画像の両方を観
察するのいずれかを選択できるように、眼鏡使用者がシ
ャッター制御部に選択信号を入力できるようにしてもよ
い。

【００４３】ところで、サブフィールド画像の切換周波
数であるが、切換周波数によっては画面全体がちらつく
フリッカ以外に、付加情報の輪郭部に相当する位置に輪
郭ノイズが発生することがある。これは第１サブフィー
ルドから第２サブフィールドへの切り換わり時に、視線
が少しずれることにより、第１サブフィールド画像の付
加情報と第２フィールド画像の付加情報が完全に重なら
ないためである。この輪郭ノイズは安定して観察される
ことはなく、ちらつくように認識される。この輪郭ノイ
ズはサブフィールド画像の切換周波数を高くすることを
視認され難くすることができる。発明者らの実験による
と、１８０Ｈｚ以上にすることが望ましい。（実施形態２）本発明の第２の形態は、１枚のフレーム
画像を時間軸に沿って順に表示するｎ枚（ｎは２以上の
整数）のサブフィールドに分割し、サブフィールド毎に
付加情報に応じて前記画素の内で表示する画素と表示し
ない画素を選択する。これらのサブフィールドは、重ね
合わせれば元のフレーム画像となるものである。このと
き、シャッターは、サブフィールドの垂直周波数に同期
して動作させる。

【００４４】このように、多数枚のサブフィールドに分
割すると、シャッターの開閉タイミングによって複数の
情報を多重表示することが可能になる。

【００４５】例えば、４つのサブフィールドに分割し、
順に第１〜第４サブフィールドを表示するとする。これ
らのサブフィールドは重ね合わせれば、元のフレーム画
像となるものである。

【００４６】第１及び第２サブフィールドについて、実
施形態１と同様にして、第１付加情報をもちいて第１サ
ブフィールドとし、第１付加情報を差し引いて第２サブ
フィールドとする。また、第３及び第４サブフィールド
についても、第２付加情報をもちいて第３サブフィール
ドとし、第２付加情報を差し引いて第４サブフィールド
とする。

【００４７】一方、第１シャッターは、第１サブフィー
ルド表示時には閉、その他は開とし、第２シャッター
は、第３サブフィールド表示時には閉、その他は開とな
るように制御する。

【００４８】この場合、第１シャッタを介して表示を見
る観察者は、第１付加情報を認識するが、第２付加情報
は認識できない。逆に、第２シャッターを介して表示を
見る観察者は、第２付加情報のみ認識するが、第１付加
情報は認識できない。シャッターを介さずに見る観察者
は、第１及び第２付加情報のいずれも観察できない。

【００４９】このようにして、サブフィールド数を増す
ことで、複数の付加情報を多重化することが可能とな
る。（実施形態３）本発明の第３の実施形態は付加情報を立
体表示させるものである。このため、左眼に入る付加情
報と右眼に入る付加情報とで視差を与える。

【００５０】ここで、付加情報は、予め右眼用付加情報
と左眼用付加情報を入力しても良いし、入力された付加
情報に設定された視差を与える画像生成手段を、例え
ば、図１の付加情報処理部１３内に内蔵させても良い。

【００５１】図７図示のように、１枚のフレーム画像を
時間軸に沿って順に表示する４個のサブフィールドに分
割し、例えば、第１サブフィールドでは左眼用付加情報
を差し引いた画像を、第２サブフィールドでは左目用付
加情報を、第３サブフィールドでは右眼用付加情報を、
第４サブフィールドでは右目用付加情報を差し引いた画
像を順次表示させる。

【００５２】一方、シャッター眼鏡は、図８図示のよう
に、左眼と右眼のシャッターが各サブフィールドに対応
して交互に開閉している。図８では、シャッター制御部
からの制御信号がＯＦＦの時、左眼のシャッターが開状
態となり、右眼のシャッターが閉状態となる。また、制
御信号がＯＮの時、左眼のシャッターが閉状態となり、
右眼のシャッターが開状態となる。

【００５３】この場合、左眼は第１サブフィールド画像
と第３サブフィールド画像を、右眼は第２サブフィール
ド画像と第４サブフィールド画像を観察する。これによ
りシャッター眼鏡使用者は図９図示のように、２つの立
体映像を観察することができる。第１の立体映像は図９
（ａ）のように、付加情報の黒文字が画面手前に飛び出
して見えるものである。また、第２の立体映像は図９
（ｂ）図示のように、ベース画像色の付加情報が奥に見
えるものである。

【００５４】発明者らの実験から、黒色を手前に、ベー
ス画像の色を奥に配置することで、手前の付加情報が、
より立体視しやすくなることが分かった。また、２つの
画像は基本的に奥行きが異なるため、焦点調節を合わせ
た色がより見やすくなる。

【００５５】なお、眼鏡不使用者には第１乃至第４のサ
ブフィールド画像が合成されて観察されるため、付加情
報は視認できない。

【００５６】ここで、サブフィールド画像の切換周波数
であるが、シャッター眼鏡の開閉周波数が高い場合にお
いては、眼鏡使用者の片目へのちらつき（単眼フリッカ
と呼ぶ）が発生しない１６０Ｈｚ（フリッカ周波数は１
６０／２／２＝４０Ｈｚ）以上とする必要がある。発明
者らの実験によると更に望ましくは２４０Ｈｚ以上にす
ることでよりちらつきが抑えられることが分かった。

【００５７】この他、本実施形態の変形として、シャッ
ター眼鏡の開閉周波数を上記の１／２に下げる方法もあ
る。

【００５８】例えば、図１０に示すように、１枚のフレ
ーム画像を時間軸に沿って順に表示する４個のサブフィ
ールドに分割する。即ち、第１サブフィールドで左眼用
付加情報を差し引いた画像を、第２サブフィールドで右
眼用付加情報を、第３サブフィールドで右目用付加情報
を差し引いた画像を、第４サブフィールドで左眼用付加
情報を表示する。

【００５９】それに対し、シャッター眼鏡は、図１１図
示のように、第１及び第２のサブフィールドで左眼シャ
ッターを開状態とし、第３及び第４のサブフィールドで
右眼シャッターを開状態とする。シャッター制御部から
の制御信号がＯＦＦの時、左眼のシャッターが開状態と
なり、右眼のシャッターが閉状態に、シャッター眼鏡制
御信号がＯＮの時、左眼のシャッターが閉状態となり、
右眼のシャッターが開状態となっていることは図８の例
と同じである。

【００６０】従って、左眼は第１サブフィールド画像と
第２サブフィールド画像を、右眼は第３サブフィールド
画像と第４サブフィールド画像を観察する。

【００６１】シャッター眼鏡の開閉周波数が低い場合に
おいては、単眼フリッカが発生しないように８０Ｈｚ
（フリッカ周波数は８０／２＝４０Ｈｚ）以上とする必
要がある。更に望ましくは１２０Ｈｚ以上にすることで
よりちらつきが抑えられる。

【００６２】以上では、４つのサブフィールドを左右の
眼で交互に見る例を説明してきたが、付加情報を表示し
ている２つのサブフィールドではシャッターが閉じるよ
うにして、付加情報を差し引いた２つのサブフィールド
を左右の眼で交互に観察するようにしても良い。その場
合、付加情報は、突出して見えるようにすることができ
る。（実施形態４）本発明の第４の実施形態は、付加情報を
カラー化させるものである。

【００６３】例えば、１枚のフレーム画像を時間軸に沿
って順に表示する２個のサブフィールドに分割する。こ
の第１サブフィールドでは付加情報を赤色で表示し、第
２サブフィールドではフレーム画像から付加情報の画素
から赤成分の差し引いた画像を表示する。ここで、付加
情報を表示する画素についてみると、第１サブフィール
ドにおいては赤色を表示し、第２サブフィールドにおい
ては、赤色を差し引いた緑色及び青色を表示するように
する。

【００６４】この場合も、サブフィールドのフィールド
周波数はフリッカが発生しない８０Ｈｚを最小周波数と
する。

【００６５】また、シャッターはサブフィールドの垂直
周波数に同期して開閉させる。これにより、シャッター
を介さずに観察する者は、第１サブフィールドと第２サ
ブフィールドが重なって見えるため、付加情報を視認で
きない。一方、シャッターを介して観察する者は、第２
サブフィールドのみを観察するため、赤またはシアンに
色付けされた付加情報が得られる。

【００６６】付加情報の表示色を決定する手段として
は、あらかじめ表示色を設定する方法と、ベース画像信
号から表示色を選択する方法がある。

【００６７】あらかじめ表示色を設定する方法として
は、例えば、付加情報に表示色データを加える。

【００６８】図１の第１フレームメモリ１１１へベース
画像５１を記憶させ、色情報つきの付加情報５２を第２
フレームメモリ１１２へ夫々記録するようにする。ここ
では、便宜的に色情報つきの付加情報に第１の実施形態
と同じ引用番号５２をつけて説明する。第２フレームメ
モリ１１２内の付加情報は付加情報処理部１３によりフ
ィルタ信号に変換され、フィルタリング処理部１２に送
られる。また、このとき表示色データもフィルタリング
処理部１２に送られる。フィルタリング処理部１２では
第１フレームメモリ１１１からの出力信号と付加情報処
理部１３から送られるフィルタ信号及び表示色データを
受けると共に、サブフィールド切換器に垂直同期信号で
同期させて、赤，緑，青各色の画像信号と赤，緑，青各
色のアドレス信号を出力する。ここで、アドレス信号は
付加情報を第１及び第２のサブフィールドメモリ１５
１、１５２のいずれかに記録するための制御信号であ
り、これ以降の処理は実施例１と同じ方法による。

【００６９】一方、ベース画像信号から表示色を選択す
る場合は、付加情報を表示する領域の色を検出する必要
がある。

【００７０】この場合には、付加情報５２には表示色デ
ータが付与されていても、されていなくてもよく、付加
情報５２は、表示色データを除いてフィルタリング処理
部１２へ送られる。

【００７１】付加情報処理部１３からフィルタリング処
理部１２へ送られるフィルタ信号から付加情報を表示す
べき領域が分かるので、フィルタリング処理部１２では
その領域の色分布を検出するようにする。例えば、この
付加情報を表示すべき領域のベース画像上の色で、もっ
とも強い色（最も輝度の高い色）を付加情報に与えれば
よい。仮に、付加情報５２を表示すべきベース画像５１
上の領域の色分布が図１２に示すようなときには、赤を
フィルタリング処理する。これにより、ベース画像から
は赤成分が除かれるため、残った色（シアン）は周辺に
比べ相関の低い色になる。よって、付加情報が視認しや
すくなる。（実施形態５）本実施形態は、付加情報をカラー化させ
るとともに、左眼に入る付加情報と右眼に入る付加情報
とで視差を与える。

【００７２】例えば、図１３図示のように、１枚のフレ
ーム画像を時間軸に沿って順に表示する４個のサブフィ
ールドに分割する。ここで、第１サブフィールドでは左
眼用付加情報を赤色で表示し、第２サブフィールドで
は、左眼用付加情報の画素は青及び緑を表示する。ま
た、第３サブフィールドでは右眼用付加情報を表示する
画素については赤色を差し引き、青及び緑を表示し、第
４サブフィールドでは赤色の右目用付加情報を表示す
る。

【００７３】それに対し、シャッター眼鏡の切換方法
は、図１４図示のように、左眼と右眼のシャッターを交
互に開閉させる。図１４の例では、シャッター制御部か
らのシャッター眼鏡の制御信号がＯＦＦの時、左眼シャ
ッターが開状態、右眼シャッターが閉状態に、シャッタ
ー眼鏡の制御信号がＯＮの時、左眼シャッターが閉状
態、右眼シャッターが開状態となる。

【００７４】よって、左眼は第１サブフィールド画像と
第３サブフィールド画像を、右眼は第２サブフィールド
画像と第４サブフィールド画像を観察する。これによ
り、眼鏡使用者には図１５図示のように、２つの立体映
像を観察することができる。第１の立体映像は図１５
（ａ）のように、付加情報の赤文字が画面手前に飛びだ
して見えるもので、第２の立体映像は図１５（ｂ）図示
のように、付加情報の青と緑の混合色の文字が奥に見え
るものである。

【００７５】発明者らの実験から、ベース画像と相関の
低い色を手前に、ベース画像と相関の高い色を奥に配置
することで、手前の付加情報により立体視しやすくなる
ことが分かった。また、２つの画像は基本的に奥行きが
異なるため、焦点調節を合わせた色がより見やすくな
る。

【００７６】この場合も、サブフィールドのフィールド
周波数は単眼フリッカが発生しない１６０Ｈｚを最小周
波数とする。

【００７７】また、眼鏡を使用しない観察者は、サブフ
ィールド画像を重ね合わせて見るので、付加情報を視認
できない。

【００７８】サブフィールド画像の切換周波数である
が、これについても第３の実施形態と同様に１６０Ｈｚ
を最小周波数とし、２４０Ｈｚ以上にすることでよりち
らつきが抑えられる。（実施形態６）本実施形態は、表示装置の表示方法とし
てパルス幅変調表示方式を使用し、シャッター眼鏡の開
閉のタイミングに合わせて、画素毎にパルスの入力タイ
ミングを変えることで付加情報を眼鏡使用者に与えるも
のである。これは、表示装置としてプラズマディスプレ
イパネル（ＰＤＰ）やデジタル・マイクロミラー・デバ
イスを使用したデジタル・ライト・プロセッシング（Ｄ
ＬＰ）など、パルス幅変調方式（ＰＷＭ）によって階調
表現を行うディスプレイを使用した場合に適用される。

【００７９】ＰＷＭは、図１６図示のように、画素の発
光期間と非発光期間の比率によって階調表示を行うもの
である。最大輝度は１フレーム期間に亘り発光しつづけ
（図１６（ａ））、５０％階調レベルは１／２フレーム
期間にわたり発光し（図１６（ｂ））、０％階調レベル
（黒表示）は１フレーム期間に亘り非発光状態にする
（図１６（ｃ））。

【００８０】また、５０％階調レベルの表示方法として
も、図１７図示のように、例えば、２つの方法が考えら
れる。

【００８１】図１７のパターン１は前半の１／２フレー
ム期間を発光状態、後半の１／２フレーム期間を非発光
状態としている。フレーム周期が６０Ｈｚであれば、中
間輝度レベルは１２０Ｈｚで点滅している。

【００８２】これに対し、図１７のパターン２では１フ
レームを４つ小期間に分割し、第１小期間と第３小期間
を発光状態とし、第２小期間と第４小期間を非発光状態
としている。このように、１フレームの小期間数が増え
るほど発光状態と非発光状態の配置の方法を多種多様に
することができる。このように発光期間を分散させる効
果としては、輪郭部が２重に見える画質劣化を改善でき
る。

【００８３】輪郭部のずれが観察される画質劣化を低減
するため、更に高い周波数で点滅させる方法も行われる
が、ここでは、付加情報を表示する点滅タイミングをシ
ャッター眼鏡の開閉のタイミングに合わせる。

【００８４】本実施形態では、図１８図示のように、シ
ャッター眼鏡の開閉に応じて付加情報を表示する画素の
発光及び非発光のタイミングを変えている。

【００８５】ここでは分かりやすくするために、左眼と
右眼は同時に開閉するものとし、シャッター眼鏡の制御
信号がONの時、開状態となり、OFFの時、閉状態とする
例を説明する。この場合は、シャッター眼鏡を用いなく
ても、シャッター板を介して画像を見るようにしても良
い。また、右眼と左眼で視差画像を与える上述の実施形
態を併用することが可能である。

【００８６】また、サブフィールド周波数は、輪郭部が
二重に見える画質劣化を抑制するために、２４０Ｈｚ程
度とすればよい。

【００８７】更に、１フレーム期間中、第２及び第３サ
ブフィールドで付加情報画像以外は黒表示とするため、
全体の輝度が半減する。そこで、図１８では、輝度１０
０%を発光期間の合計が１／２フレーム期間で表示す
る。

【００８８】本実施形態においても、表示する画像は付
加情報とそれを差し引いたベース画像の２個である。た
だし、画素は各画像の輝度に応じて時分割で発光・非発
光を行なうため、図１７におけるパターン２の表示方法
を用いる場合を説明する。即ち、１フィールド期間関を
４つの小期間に分割して輝度表示を行なうのである。

【００８９】図１８の例では、１フレーム期間を４つの
小期間に分け、シャッター制御信号は第１小期間、第３
小期間、…をＯＦＦとして、シャッターはシャッター制
御信号ＯＦＦのときに開状態となる。他方の第２小期
間、第４小期間、…はＯＮであり、シャッターは閉状態
である。

【００９０】フレーム画像の１００％輝度レベルの画素
において、図１８（ｃ），（ｄ）に示すように、シャッ
ターを開状態の時にベース画像を表示する画素が発光
し、付加情報を表示する画素は非発光状態となってい
る。また、眼鏡のシャッターを閉状態の時にベース画像
を表示する画素は非発光であり、付加情報を表示する画
素は発光状態となっている。

【００９１】また、５０％輝度レベル画素においては、
図１８（ｅ），（ｆ）図示のように、各小期間の半分だ
け発光するようにして、輝度を表現する。

【００９２】眼鏡使用者には、第２及び第４小期間にお
いてシャッターが閉状態になっているため、付加情報を
表示する画素位置の発光は観察されない。よって、付加
情報を表示する画素位置の画素は常に非発光状態とな
り、付加情報が黒として観察される。

【００９３】眼鏡不使用者には、第１〜第４小期間のす
べてを見ることになるので、もとの１フレーム画像を見
て、付加情報は視認できない。

【００９４】この実施形態の変形例として、画面の輝度
を増す方法も考えられる。

【００９５】即ち、第２及び第３サブフィールドで付加
情報以外を黒表示状態としていたのを変更して、図１９
に示すように、第２及び第３サブフィールドで付加情報
以外についても輝度の低いベース情報を表示する方法で
ある。

【００９６】それぞれの画素の輝度を１フレーム平均で
求めると、眼鏡使用者にはベース画像を表示する画素の
平均輝度は５０％、付加情報を表示する画素の平均輝度
は２５％、眼鏡不使用者にはベース画像を表示する画素
の平均輝度は７５％、付加情報を表示する画素の平均輝
度も７５％となる。眼鏡使用者にとってはコントラスト
が下がることになるが、眼鏡不使用者にとっては画面が
明るくなる上、付加情報の輪郭部のコントラストが下が
るため、輪郭ノイズも視認され難くなる。

【００９７】このように付加情報を表示する画素を必ず
しも黒とすることはなく、付加情報を表示する画素につ
いては複数の小期間に亘って表示を行うこともできる。

【００９８】

【発明の効果】本発明によれば、シャッターを使用した
場合と使用しない場合とで、観察される画像を異ならせ
ることにより、同一画面を観察していながらにして、シ
ャッター使用者と不使用者とで提供される情報を異なら
せることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る表示システムの構成の例。

【図２】実施形態１の表示画像例を示す図。

【図３】実施形態１の信号波形を説明する図。

【図４】実施形態１のサブフィールド毎の画像例を示す
図。

【図５】実施形態１のシャッターの制御信号とシャッタ
ーの開閉状態を説明する図。

【図６】実施形態１のシャッター使用者と不使用者のそ
れぞれに観察される画像の例を示す図。

【図７】実施形態３に係るサブフィールド毎の画像例を
示す図。

【図８】実施形態３の信号波形を説明する図。

【図９】実施形態３の眼鏡使用者に観察される画像を説
明する図。

【図１０】実施形態３の変形例に係るサブフィールド毎
の画像の例を示す図。

【図１１】実施形態３の変形例に係る信号波形を説明す
る図。

【図１２】実施形態４に係る色分布の例を示す図。

【図１３】実施形態５に係るサブフィールド毎の画像の
例を示す図。

【図１４】実施形態５に係る信号波形を説明する図。

【図１５】実施形態５の眼鏡使用者に観察される画像を
説明する図。

【図１６】従来のパルス幅変調方式の表示装置における
信号波形の例を示す図。

【図１７】従来のパルス幅変調方式の表示装置における
別の信号波形を示す図。

【図１８】実施形態６に係る信号波形を説明する図。

【図１９】実施形態６の変形例に係る信号波形を説明す
る図。

【符号の説明】

１信号処理部２表示装置３シャッター制御部５１ベース画像５２付加情報

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｇ 5/36 ５１０Ｇ０９Ｇ 5/36 ５１０ＶＦターム(参考） 2H088 EA35 MA01 MA05 5C058 BA35 BB13 BB15 BB18 5C082 BA02 BA27 BA34 BB26 CA12 CB01 DA51 MM05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入力画像を第１副画像及び前記入力画像か
ら前記第１副画像を差し引いた第２副画像とに分割する
手段と、前記第１副画像及び前記第２副画像を交互に表
示する表示手段と、前記第２副画像のみを透過させるシ
ャッターとを備えることを特徴とする表示システム。
【請求項２】前記第１副画像は、文字情報であることを
特徴とする請求項１記載の表示システム。
【請求項３】前記第１副画像は色を有し、前記第２副画
像中の前記第１副画像を差し引いた部分は前記色の補色
であることを特徴とする請求項１記載の表示システム。
【請求項４】前記色は、前記入力画像中の前記第１副画
像の位置における三原色成分のうち、最大輝度であるこ
とを特徴とする請求項３記載の表示システム。
【請求項５】右眼用入力画像を第１副画像及び前記右眼
用入力画像から前記第１副画像を差し引いた第２副画像
と、左眼用入力画像を第３副画像及び前記左眼用入力画
像から前記第３副画像を差し引いた第４副画像とに分割
する手段と、前記第１副画像及び前記第２副画像及び前
記第３副画像及び前記第４副画像を表示する表示手段
と、前記表示手段に同期して画像を透過するシャッター
眼鏡とを備えることを特徴とする表示システム。
【請求項６】１枚の入力画像を複数の副画像に分割する
分割手段と、前記副画像を順次表示する表示手段と、前
記副画像を選択的に透過させるシャッターとを備えるこ
とを特徴とする表示システム。
【請求項７】入力画像を第１副画像及び前記入力画像か
ら前記第１副画像を差し引いた第２副画像とに分割し、
前記第１副画像及び前記第２副画像を交互に表示し、前
記第２副画像のみを透過させるシャッターを介して前記
入力画像とは異なる前記第１副画像を伝達する表示方
法。