JP2008107763A - 表示装置、画像処理方法並びに電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】高解像度な立体表示又は多視点表示を行うことのできる表示装置を提供する。
【解決手段】本発明の表示装置は、画面Ｗ上に表示する複数の画像（右眼用画像Ｒ、左眼用画像Ｌ）の画像データを合成する画像データ合成回路を備える。前記複数の画像Ｒ，Ｌはそれぞれ１行分の画像が複数行に跨って表示され、前記複数の画像Ｒ，Ｌは水平方向及び垂直方向において１サブ画素毎に交互に表示される。各画像Ｒ，Ｌについて画像の最小表示単位である表示画素ＰＲ１、ＰＲ２、ＰＬ１、ＰＬ２は、水平方向に３サブ画素分の大きさを有し、通常の２次元画像を表示する場合の画素（水平方向に連続する赤、青、緑の３つのサブ画素を一組とする画素）と同じ解像度の画像を表示することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、特殊な眼鏡を用いずに立体表示や多視点表示を行う表示装置、画像処理方法並びに電子機器に関するものである。

従来より、特殊な眼鏡を必要とせずに立体映像表示を実現する方法として、パララックスバリア方式やレンチキュラー方式等が知られている。これらの方式は両眼視差を利用する右眼用映像と左眼用映像とを例えば縦ストライプ状に画面に交互に表示し、この表示映像をパララックスバリアやレンチキュラーレンズ等で分離して観察者の右眼と左眼に各々導くことで立体視を行わせるものである。

図８は、パララックスバリアを用いた表示装置の概略構成図である。画面Ｗには、左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒとが１列毎に交互に表示されている。画面Ｗと観察者Ｈとの間には、左眼用画像Ｌと右眼用画像Ｒとを空間的に分離する画像分離手段であるパララックスバリアＢが配置されている。パララックスバリアＢは、右眼用画像Ｒと左眼用画像Ｌに対応した複数の開口部を有する遮光膜であり、左眼用画像Ｌが観察者Ｈの右目に入射されるのを防ぐと共に右眼用画像Ｒが観察者Ｈの左目に入射されるのを防ぐ。パララックスバリアＢには、縦ストライプ状のスリットＳが設けられており、このスリットＳを介して右眼用画像Ｒが観察者Ｈの右眼に入射され、左眼用画像Ｌが観察者Ｈの左眼に入射される。

図９は、右眼用画像Ｒと左眼用画像Ｌとを同一画面Ｗ上に合成する方法を説明する説明図である。同図において（ａ）は表示装置に入力される右眼用画像データＤＲ′と左眼用画像データＤＬ′を示す図であり、（ｂ）は同画像データＤＲ′及びＤＬ′を水平方向に圧縮した後の画像データＤＲ及びＤＬを示す図であり、（ｃ）は同画像データＤＲ及びＤＬを１列毎に交互に並べ替えて合成した画像データＤ（合成データ）を示す図である。

図９に示すように、画面Ｗ上には右眼用と左眼用の２つの画像Ｒ及びＬが表示されるため、それぞれの画像Ｒ及びＬの水平方向の解像度は、通常の画像の１／２となる。したがって、表示装置に入力された右眼用画像データＤＲ′と左眼用画像データＤＬ′は、それぞれ画像データ合成回路によって画像データを１画素毎に間引かれ、水平方向の解像度が１／２に圧縮された右眼用画像データＤＲと左眼用画像データＤＬに加工される。そして、これらの画像データＤＲ及びＤＬが１サブ画素毎に交互に並べ替えられることにより、合成データＤが作製される（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−２４４９４６号公報

図１０は、画面Ｗ上に表示された合成データＤの画像の一部を示す平面図である。同図において（ａ）は右眼用画像Ｒと左眼用画像Ｌとを合成した合成画像の平面図であり、（ｂ）はパララックスバリアＢを介して見た右眼用画像Ｒの平面図であり、（ｃ）はパララックスバリアＢを介して見た左眼用画像Ｌの平面図である。なお、「ｒ」「ｇ」「ｂ」は、それぞれ赤色、緑色、青色のカラーフィルタが割り当てられたサブ画素を示している。

図１０（ａ）に示すように、右眼用画像Ｒを表示するサブ画素と左眼用画像Ｌを表示するサブ画素は、それぞれ１サブ画素毎に水平方向に交互に並んで配置されている。垂直方向で見ると、右眼用画像Ｒを表示する複数のサブ画素と、左眼用画像Ｌを表示する複数のサブ画素とは、１列毎に交互に並んで配置されており、それぞれの画像Ｒ，Ｌを表示する複数のサブ画素が、カラーフィルタの延在方向（垂直方向）に沿ってストライプ状に配置されている。なお、図１１に示した右眼用画像Ｒと左眼用画像Ｌは、それぞれ垂直方向に配列された１列分のサブ画素によって形成される画像を示している。

図１０（ｂ）において、共通の座標（ｎ，ｋ）で表示された３つのサブ画素は、一体となって１つの表示画素ＰＲを構成する。表示画素ＰＲは、１サブ画素毎に配置される赤、青、緑の３つのサブ画素によって構成されている。表示画素ＰＲは、合成後の右眼用画像Ｒを表示する最小の表示単位であり、画面Ｗを構成する画素（パネル画素）、すなわち水平方向に連続する赤色、緑色、青色の３つのサブ画素を一組として構成される画素とは異なるものである。画面Ｗには、右眼用の表示画素ＰＲが水平方向及び垂直方向に複数配列されており、これら複数の表示画素ＰＲによって全体としての右眼用画像Ｒが形成されている。

図１０（ｃ）において、共通の座標（ｎ，ｋ）で表示された３つのサブ画素は、一体となって１つの表示画素ＰＬを構成する。表示画素ＰＬは、１サブ画素毎に配置される緑、赤、青の３つのサブ画素によって構成されている。表示画素ＰＬは、合成後の左眼用画像Ｌを表示する最小の表示単位であり、画面Ｗを構成する画素（パネル画素）、すなわち水平方向に連続する赤色、緑色、青色の３つのサブ画素を一組として構成される画素とは異なるものである。画面Ｗには、左眼用の表示画素ＰＬが水平方向及び垂直方向に複数配列されており、これら複数の表示画素ＰＬによって全体としての左眼用画像Ｌが形成されている。

しかしながら、これらの表示画素ＰＲ，ＰＬは、３つのサブ画素が１サブ画素毎に交互に配置されているため、通常の２次元画像を表示する場合に比べて表示画素全体が水平方向に２倍に（２画素分の大きさに）広がった状態となり、細かい画像を表示する場合に十分な再現性が得られないという問題があった。特に、人間の眼では水平方向の解像度に敏感なため、ストライプバリア方式によって１サブ画素毎に画像が遮光される構造とすると、画像が不鮮明に感じられ、ざらついた印象を与える場合がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、高解像度な立体表示又は多視点表示を行うことのできる表示装置及び画像処理方法を提供することを目的とする。また、このような表示装置を備えることにより、輪郭が滑らかで鮮明な立体表示又は多視点表示が可能な電子機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の表示装置は、互いに色の異なる複数のサブ画素からなる画素と、前記画素が水平方向及び垂直方向に配列されてなる表示部と、前記表示部に表示する複数の画像の画像データを合成する画像データ合成回路と、前記表示部に表示された複数の画像を空間的に分離する画像分離手段とを備え、前記複数の画像はそれぞれ１行分の画像が複数行に跨って表示され、前記複数の画像は水平方向及び垂直方向において１サブ画素毎に交互に表示されることを特徴とする。この構成によれば、水平方向の解像度が損なわれないため、鮮明な画像表示が可能となる。

本発明においては、前記複数行に跨って表示される画像の最小表示単位である表示画素のアスペクト比は１：１であることが望ましい。この構成によれば、画像が垂直方向に歪むことを防止することができる。なお、アスペクト比は正確に１：１でなくても良い。製造工程上ばらつきが生じる場合もあり、画素の設計上正確に１：１にすることができない場合もあるからである。したがって、アスペクト比が正確に１：１でなくても、アスペクト比が１：１〜２：１の範囲であり、本発明と同様の作用効果を有する場合には、実質的にアスペクト比が１：１であるとして本発明の技術的範囲に含まれるものとする。

本発明においては、前記画像データ合成回路は、前記複数の画像の画像データをそれぞれ１画面内において垂直方向に配列する複数行分の画像データに分離し、前記複数行分の画像データを行単位で間引くことによって前記複数の画像の画像データを圧縮することが望ましい。この構成によれば、外部から入力する合成前の画像データを通常の解像度の画像データとすることができる。すなわち、画像データを１行毎に間引かずに表示部に出力する場合には、合成前の画像データとして解像度が垂直方向に１／２の解像度を有する特殊な画像データを入力しなければならないが、本発明では、画像データの入力後に画像データの解像度を垂直方向に１／２に圧縮するため、入力する画像データとして特殊な画像データを用いる必要がなく、入力機器又は入力変換回路等として通常のものを用いることができる。

本発明においては、前記画像データ合成回路は、外部から入力された合成前の複数の画像の画像データからそれぞれ前記表示部に表示する複数行分の画像データを選択的にメモリに読み込む読込制御回路と、前記メモリに読み込まれた画像データを１行毎に読み出し、前記表示部に対して前記複数の画像の画像データを１行毎に交互に出力する読出制御回路とを備えることが望ましい。この構成によれば、複数の画像の画像データを合成した後表示部に出力するため、表示部の構造を変更する必要がなく、従って、通常の２次元画像を表示する場合の表示部をそのまま本発明の表示部に適用することができる。

本発明においては、前記複数の画像は右眼用の画像と左眼用の画像であることが望ましい。また、前記複数の画像は第１視点において観察される第１視点用の画像と前記第２画像は第２視点において観察される第２視点用の画像であることが望ましい。この構成によれば、解像度の高い立体表示又は多視点表示が可能な表示装置が提供できる。

本発明の画像処理方法は、同一画面上に複数の画像を合成して出力する画像処理方法であって、前記複数の画像はそれぞれ１行分の画像が複数行に跨って表示され、前記複数の画像は水平方向及び垂直方向において１サブ画素毎に交互に表示されることを特徴とする。この方法によれば、水平方向の解像度が損なわれないため、鮮明な画像表示が可能となる。

本発明の電子機器は、前述した本発明の表示装置を備えたことを特徴とする。この構成によれば、輪郭が滑らかで鮮明な立体表示或いは多視点表示が可能な電子機器を提供することができる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の説明においては、画面の列方向（データ線の延在方向）を「垂直方向」といい、画面の行方向（走査線の延在方向）を「水平方向」ということとする。また、図８〜図１０に示した従来の表示装置と共通の構成要素については、同じ符号を付し、詳細な説明は省略する。

［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１実施形態の表示装置１の概略構成図である。表示装置１は、複数の画像データＤＲ′，ＤＬ′を含む多重画像データＤ′から１画面分の画像データＤを合成して出力する画像データ合成回路２と、画像データ合成回路２から出力された画像データＤを画面Ｗ上に表示する表示パネル３と、画面Ｗ上に表示された複数の画像Ｒ，Ｌを空間的に分離し観察者Ｈの右眼及び左眼にそれぞれ導くパララックスバリア（画像分離手段）Ｂとを備えている。

多重画像データＤ′は右眼用画像データＤＲ′と左眼用画像データＤＬ′とを含んでいる。右眼用画像データＤＲ′及び左眼用画像データＤＬ′は、それぞれ１画面分の画像データを含んでおり、右眼用画像データＤＲ′を所定期間内のデータ領域の上半分の領域に割り当て、左眼用画像データＤＬ′を所定期間内のデータ領域の下半分の領域に割り当てることにより、画面複数分の画像データを含む多重画像データＤ′が構成されている。

画像データ合成回路２は、入力された多重画像データＤ′を圧縮しメモリ２２に順次記憶させる読込制御回路２１と、メモリ２２に記憶された画像データを所定のルールに従って読み出し、１画面分の画像データＤとして出力する読出制御回路２３とを備えている。画像データ合成回路２は、読込制御回路２１によって、多重画像データＤ′に含まれる右眼用画像データＤＲ′と左眼用画像データＤＬ′の一部を間引き、これらをメモリ２２を用いて交互に並び替えることにより、新たな画像データＤを合成する。

図２は、表示装置１の全体構成を示すブロック図である。表示装置１は、表示部である液晶パネル３と、画像データ供給回路２５と、タイミング制御回路８と、電源回路９とを備えている。

タイミング制御回路８は、液晶パネル３の画素（パネル画素）を走査するためのドットクロックを生成する図示略のタイミング信号出力手段を備えている。タイミング制御回路８は、タイミング信号出力手段によって生成されたドットクロックに基づいて、Ｙクロック信号ＣＬＹ、反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ、Ｘクロック信号ＣＬＸ、反転Ｘクロック信号ＣＬＸｉｎｖ、ＹスタートパルスＤＹ及びＸスタートパルスＤＸを生成し、画像データ供給回路２５及び液晶パネル３に出力するようになっている。

画像データ供給回路２５は、Ｓ／Ｐ変換回路２０と、読込制御回路２１と、メモリ２２と、読出制御回路２３とを備えている。Ｓ／Ｐ変換回路２０は、外部から入力された１系統の多重画像データＤ′を右眼用画像の画像データＤＲ′ｒ、ＤＲ′ｇ、ＤＲ′ｂと左眼用画像の画像データＤＬ′ｒ、ＤＬ′ｇ、ＤＬ′ｂに分け、６相の画像データとして出力する。読込制御回路２１は、Ｓ／Ｐ変換回路２０で相展開された６つの画像データＤＲ′ｒ、ＤＲ′ｇ、ＤＲ′ｂ、ＤＬ′ｒ、ＤＬ′ｇ、ＤＬ′ｂの一部を間引いて、新たな６つの画像データＤＲｒ、ＤＲｇ、ＤＲｂ、ＤＬｒ、ＤＬｇ、ＤＬｂをメモリ２２に出力する。読出制御回路２３は、メモリ２２に記憶された画像データＤＲｒ、ＤＲｇ、ＤＲｂ、ＤＬｒ、ＤＬｇ、ＤＬｂを並べ替えて、合成画像の画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂを出力する。なお、「ｒ」「ｇ」「ｂ」は、それぞれ赤色、緑色、青色の画像データを示している。画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂは、それぞれ右眼用画像と左眼用画像とを合成した合成画像の赤色、緑色、青色の画像データである。

図３は、液晶パネル３及び周辺駆動回路の電気的構成を示すブロック図である。液晶パネル３には、画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂを表示するための画像表示領域（画面）Ｗが設けられている。画像表示領域Ｗには、複数の画素電極３３が水平方向及び垂直方向にマトリクス状に設けられている。画素電極３３の境界部には、画像表示領域Ｗの水平方向及び垂直方向に沿ってそれぞれ複数の走査線３４及び複数のデータ線３５が設けられている。走査線３４とデータ線３５との交点付近には、画素スイッチング素子としてのＴＦＴ（図示略）が設けられている。画素電極３３は、該ＴＦＴを介して走査線３３及びデータ線３５と電気的に接続されている。

画素電極３３が形成された領域は、それぞれサブ画素を構成する。サブ画素は、赤色、緑色、青色のいずれかの色要素に対応しており、このようなサブ画素が水平方向及び垂直方向に配列することにより、全体としての画像表示領域Ｗが形成されている。図示は省略したが、画像表示領域Ｗには、ストライプ状に形成された複数のカラーフィルタが設けられている。カラーフィルタは、赤色、緑色、青色のいずれかの色を有し、垂直方向に配列したサブ画素の列のいずれかに対応している。赤色、緑色、青色のカラーフィルタは、それぞれ１サブ画素毎に水平方向に交互に配置されており、赤色、緑色、青色の３つのカラーフィルタに対応した３つのサブ画素によって１つの画素（パネル画素）が形成されている。

画像表示領域Ｗの周辺部には、走査線駆動回路３１と、データ線駆動回路３２と、サンプリング回路３８とを含む周辺駆動回路が設けられている。これらの回路は、画素電極３３が形成された基板上に一体に形成しても良いし、駆動用ＩＣとして当該基板とは別体に設けても良い。

データ線駆動回路３２とサンプリング回路３８との間には、画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂを供給するための３本の画像信号線３７が設けられている。３本の画像信号線３７は、３相に展開された赤色画像データＤｒ、緑色画像データＤｇ、青色画像データＤｂのいずれかに対応している。

データ線３５の一端には、サンプリングスイッチ３６が電気的に接続されている。サンプリングスイッチ３６は、３相の画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂを供給する３本の画像信号線３７のいずれかと電気的に接続されている。サンプリングスイッチ３６は水平方向に複数設けられており、該複数のサンプリングスイッチ３６によって、サンプリング回路３８が形成されている。

走査線駆動回路３１には、図２に示したタイミング制御回路８から、Ｙクロック信号ＣＬＹ、反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖ及びＹスタートパルスＤＹが供給されるようになっている。走査線駆動回路３１は、ＹスタートパルスＤＹが入力されると、Ｙクロック信号ＣＬＹ及び反転Ｙクロック信号ＣＬＹｉｎｖに基づくタイミングで、走査信号Ｇ１、Ｇ２、…、Ｇｍを順次生成して出力するようになっている。

データ線駆動回路３２には、図２に示したタイミング制御回路８から、Ｘクロック信号ＣＬＸ、反転Ｘクロック信号ＣＬＸｉｎｖ及びＸスタートパルスＤＸが供給されるようになっている。データ線駆動回路３２は、ＸスタートパルスＤＸが入力されると、Ｘクロック信号ＣＬＸ及び反転Ｘクロック信号ＣＬＸｉｎｖに基づくタイミングで、サンプリング信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎを順次生成して出力するようになっている。

サンプリング信号は、水平方向に連続する赤色、緑色、青色の３つサブ画素を一組として、１画素毎（１パネル画素毎）に供給されるようになっている。データ線駆動回路３２からは、１画素毎にサンプリング信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎが順次供給され、サンプリング信号Ｓ１、Ｓ２、…、Ｓｎに応じて、各サンプリングスイッチ３６がオン状態とされる。そして、オン状態となったサンプリングスイッチ３６を介して、１画素毎にデータ線３５に画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂが順次供給されるようになっている。

次に、図４を用いて、画像データ合成回路２による画像処理方法を詳細に説明する。まず、読込制御回路２１が多重画像データＤ′を取り込む。読込制御回路２１は、取り込んだ右眼用画像データＤＲ′及び左眼用画像データＤＬ′の一部を間引く処理を行う。そして、右眼用画像データＤＲ′及び左眼用画像データＤＬ′の一部を間引いて作成された新たな右眼用画像データＤＲ及び左眼用画像データＤＬを順次メモリ２２に入力する。

多重画像データＤ′には、Ｒ（１，１）、Ｒ（１，２）、…で示される１画面分の右眼用画像データＤＲ′と、Ｌ（１，１）、Ｌ（１，２）、…で示される１画面分の左眼用画像データＤＬ′とが含まれている。図２において、符号５は、外部から入力された多重画像データＤ′の１画面分の画像データの配列を示しており、符号６は、メモリ２２に設けられた記憶領域の配列を示している。符号７は、多重画像データＤ′の一部を選択して並び替えた１画面分の画像データ（合成データ）Ｄの配列を示している。合成データＤには、右眼用画像データＤＲ′の一部を抽出して作成された右眼用画像データＤＲと、左眼用画像データＤＬ′の一部を抽出して作成された左眼用画像データＤＬとが含まれており、これらは１サブ画素毎に並べ替えられて、赤色、緑色、青色のサブ画素の画像データＤｒ、Ｄｇ、Ｄｂとして出力される（図２参照）。

配列５及び配列７の図において、複数の矩形形状で示された領域は、それぞれサブ画素の画像データを示している。矩形領域の上段側の文字は、画像データの種別（右眼用か左眼用か）と、サブ画素が含まれる画素の画面Ｗ上の座標とを示している。例えば、上段側に「Ｒ（ｎ,ｋ）」（ｎ,ｋ：自然数）と記載された画像データは、画面Ｗ上においてｎ行ｋ列で特定される画素の右眼用画像の画像データであることを示している。矩形領域の下段側の文字は、サブ画素の色情報を示している。下段側の文字「ｒ」「ｇ」「ｂ」は、それぞれ赤色、緑色、青色の色情報を示している。例えば、下段側に「ｍ」（ｍ：ｒ，ｇ，ｂ）と記載された画像データは、ｍ色のカラーフィルタに対応したサブ画素の画像データであることを示している。以下、単に「Ｒ（ｎ，ｋ）ｍ」（ｎ，ｋ：自然数、ｍ：ｒ，ｇ，ｂ）のように上段側の情報と下段側の情報を併記することにより、サブ画素の画像データを特定することにする。

読込制御回路２１では、まず右眼用画像データＤＲ′に対して、座標（１，１）から始まる赤色、緑色、青色の１行分の画像データＲ（１，１）ｒ，Ｒ（１，１）ｇ，Ｒ（１，１）ｂ…，Ｒ（１，４）ｒ，Ｒ（１，４）ｇ，Ｒ（１，４）ｂがメモリ２２に記憶される。座標（２，１）から始まる赤色、緑色、青色の１行分の画像データＲ（２，１）ｒ，Ｒ（２，１）ｇ，Ｒ（２，１）ｂ…については間引かれ、メモリ２２には記憶されない。座標（１，３）から始まる赤色、緑色、青色の１行分の画像データＲ（３，１）ｒ，Ｒ（３，１）ｇ，Ｒ（３，１）ｂ…，Ｒ（３，４）ｒ，Ｒ（３，４）ｇ，Ｒ（３，４）ｂがメモリ２２に記憶される。

以下同様にして、奇数行目の画像データについてはメモリ２２に記憶され、偶数行目の画像データについてはメモリ２２に記憶されずに間引かれる。これにより、右眼用画像データＤＲ′の半分の情報量を有する新たな右眼用画像データＤＲがメモリ２２に記憶される。新たに生成された右眼用画像データＤＲは、元の右眼用画像データＤＲ′の一部の行の画像データを選択し、残りの行の画像データを間引くことにより、全体として情報量が１／２に圧縮された画像データとなっている。

右眼用画像データＤＲ′の画像処理が終了したら、左眼用画像データＤＬ′の画像処理が行われる。読込制御回路２１では、左眼用画像データＤＬ′に対して、座標（１，１）から始まる赤色、緑色、青色の１行分の画像データＬ（１，１）ｒ，Ｌ（１，１）ｇ，Ｌ（１，１）ｂ…，Ｌ（１，４）ｒ，Ｌ（１，４）ｇ，Ｌ（１，４）ｂがメモリ２２に記憶される。座標（２，１）から始まる赤色、緑色、青色の１行分の画像データＬ（２，１）ｒ，Ｌ（２，１）ｇ，Ｌ（２，１）ｂ…については間引かれ、メモリ２２には記憶されない。座標（３，１）から始まる赤色、緑色、青色の１行分の画像データＬ（３，１）ｒ，Ｌ（３，１）ｇ，Ｌ（３，１）ｂ…，Ｌ（３，４）ｒ，Ｌ（３，４）ｇ，Ｌ（３，４）ｂがメモリ２２に記憶される。

以下同様にして、奇数行目の画像データについてはメモリ２２に記憶され、偶数行目の画像データについてはメモリ２２に記憶されずに間引かれる。これにより、左眼用画像データＤＬ′の半分の情報量を有する新たな左眼用画像データＤＬがメモリ２２に記憶される。新たに生成された左眼用画像データＤＬは、元の左眼用画像データＤＬ′の一部の行の画像データを選択し、残りの行の画像データを間引くことにより、全体として情報量が１／２に圧縮された画像データとなっている。

以上の処理が終了したら、読出制御回路２３は、所定のルールに従ってメモリ２２から右眼用画像データＤＲと左眼用画像データＤＬとを読み出す。座標（１，１）の画素に含まれる赤色、緑色、青色のサブ画素には、Ｒ（１，１）ｒ、Ｌ（１，１）ｇ、Ｒ（１，１）ｂの画像データがそれぞれ読み出される。座標（１，２）の画素に含まれる赤色、緑色、青色のサブ画素には、Ｌ（１，２）ｒ、Ｒ（１，２）ｇ、Ｌ（１，２）ｂの画像データがそれぞれ読み出される。座標（１，３）〜座標（１，４）の画素に含まれる赤色、緑色、青色のサブ画素には、Ｒ（１，３）ｒ、Ｌ（１，３）ｇ、Ｒ（１，３）ｂ、…、Ｌ（１，４）ｒ、Ｒ（１，４）ｇ、Ｌ（１，４）ｂの画像データがそれぞれ読み出される。

同様に、座標（２，１）の画素に含まれる赤色、緑色、青色のサブ画素には、Ｌ（２，１）ｒ、Ｒ（２，１）ｇ、Ｌ（２，１）ｂの画像データがそれぞれ読み出される。座標（２，２）の画素に含まれる赤色、緑色、青色のサブ画素には、Ｒ（２，２）ｒ、Ｌ（２，２）ｇ、Ｒ（２，２）ｂの画像データがそれぞれ読み出される。座標（２，３）〜座標（２，４）の画素に含まれる赤色、緑色、青色のサブ画素には、Ｌ（２，３）ｒ、Ｒ（２，３）ｇ、Ｌ（２，３）ｂ、…、Ｒ（２，４）ｒ、Ｌ（２，４）ｇ、Ｒ（２，４）ｂの画像データがそれぞれ読み出される。

以上により、右眼用画像の１行目の画像データＲ（１，１）ｒ、Ｒ（１，１）ｇ、Ｒ（１，１）ｂ、…、Ｒ（２，４）ｒ、Ｒ（２，４）ｇ、Ｒ（２，４）ｂと左眼用画像の１行目の画像データＬ（１，１）ｒ、Ｌ（１，１）ｇ、Ｌ（１，１）ｂ、…、Ｌ（２，４）ｒ、Ｌ（２，４）ｇ、Ｌ（２，４）ｂとが水平方向及び垂直方向において１サブ画素毎に交互に読み出される。１行目の右眼用画像と１行目の左眼用画像は、画面Ｗの１行目と２行目の２行分の画像データとして合成される。３行目と４行目についても同様である。

以下同様にして、奇数行目（ｐ行目）の右眼用画像の画像データと奇数行目（ｐ行目）の左眼用画像の画像データとが水平方向及び垂直方向において１サブ画素毎に交互に読み出される。ｐ行目の右眼用画像とｐ行目の左眼用画像は、画面Ｗのｐ行目と（ｐ＋１）行目の２行分の画像データとして合成される。これにより、右眼用画像データＤＲと左眼用画像データＤＬとが合成された新たな画像データＤ（合成データ）が作成される。

図５は、画面Ｗ上に表示された合成データＤの画像の一部を示す平面図である。同図において（ａ）は右眼用画像Ｒと左眼用画像Ｌとを合成した合成画像の平面図であり、（ｂ）はパララックスバリアＢを介して見た右眼用画像Ｒの平面図であり、（ｃ）はパララックスバリアＢを介して見た左眼用画像Ｌの平面図である。なお、「ｒ」「ｇ」「ｂ」は、それぞれ赤色、緑色、青色のカラーフィルタが割り当てられたサブ画素である。

図５（ａ）に示すように、右眼用画像Ｒを表示するサブ画素と左眼用画像Ｌを表示するサブ画素は、それぞれ１サブ画素毎に水平方向及び垂直方向に交互に表示される。水平方向で見ると、１行分の右眼用画像Ｒと１行目の左眼用画像Ｌはそれぞれ２行に跨って表示されており、右眼用画像を表示するサブ画素と左眼用画像を表示するサブ画素とが千鳥状に交互に配置されている。

図５（ｂ）において、共通の座標（ｎ，ｋ）で表示された３つのサブ画素は、一体となって１つの表示画素ＰＲ１又はＰＲ２を構成している。座標（１，１）で表示された表示画素ＰＲ１は、画面Ｗの１行目の赤色サブ画素及び青色サブ画素と、２行目の緑色サブ画素によって構成されている。座標（１，２）で表示された表示画素ＰＲ２は、画面Ｗ上の１行目の緑色サブ画素と、２行目の赤色サブ画素及び青色サブ画素によって構成されている。表示画素ＰＲ１及びＰＲ２は、合成後の右眼用画像Ｒを表示する最小の表示単位であり、画面Ｗを構成する画素（パネル画素）、すなわち水平方向に連続する赤色、緑色、青色の３つのサブ画素を一組として構成される画素とは異なるものである。画面Ｗには、右眼用の表示画素ＰＲ１，ＰＲ２が水平方向及び垂直方向に複数配列されており、これら複数の表示画素ＰＲ１，ＰＲ２によって、全体としての右眼用画像Ｒが形成されている。

図５（ｃ）において、共通の座標（ｎ，ｋ）で表示された３つのサブ画素は、一体となって１つの表示画素ＰＬ１又はＰＬ２を構成している。座標（１，１）で表示された表示画素ＰＬ１は、画面Ｗの１行目の緑色サブ画素と、２行目の赤色サブ画素及び青色サブ画素によって構成されている。座標（１，２）で表示された表示画素ＰＬ２は、画面Ｗ上の１行目の赤色サブ画素及び青色サブ画素と、１行目の緑色サブ画素によって構成されている。表示画素ＰＬ１及びＰＬ２は、合成後の左眼用画像Ｌを表示する最小の表示単位であり、画面Ｗを構成する画素（パネル画素）、すなわち水平方向に連続する赤色、緑色、青色の３つのサブ画素を一組として構成される画素とは異なるものである。画面Ｗには、左眼用の表示画素ＰＬ１，ＰＬ２が水平方向及び垂直方向に複数配列されており、これら複数の表示画素ＰＬ１，ＰＬ２によって、全体としての左眼用画像Ｌが形成されている。

ここで、表示画素ＰＲ１及びＰＲ２は、水平方向の大きさが通常の２次元画像を表示する場合の画素（パネル画素）と同じである。このため、細かい画像を表示する場合に解像度が落ちることはない。したがって、これらの表示画素ＰＲ１，ＰＲ２によって形成される右眼用画像Ｒは、水平方向の解像度が高く、輪郭も滑らかなものとなる。

このような事情は、図５（ｃ）に示した左眼用画像Ｌでも同じである。すなわち、表示画素ＰＬ１及びＰＬ２は、水平方向の大きさが通常の２次元画像を表示する場合の画素（パネル画素）と同じである。このため、細かい画像を表示する場合に解像度が落ちることはない。したがって、これらの表示画素ＰＬ１，ＰＬ２によって形成される左眼用画像Ｌは、水平方向の解像度が高く、輪郭も滑らかなものとなる。

以上説明したように、本実施形態の表示装置１によれば、合成画像を表示する表示画素ＰＲ１，ＰＲ２，ＰＬ１，ＰＬ２の水平方向の大きさが、通常の２次元画像を表示する場合の画素（パネル画素）の大きさと同じであるため、解像度の高い、鮮明な画像表示が実現できる。この場合、垂直方向において粗い画像となるが、予め多重画像データＤ′として垂直方向に２倍の密度を持った画像データを入力しておけば、垂直方向の画像の粗さを解消することができる。

図６は、多重画像データＤ′として垂直方向に通常の密度を持った画像データを入力し、これを垂直方向において２倍の画素密度を持った表示パネル３に表示させた例を示している。表示パネル３（画面Ｗ）においては、１サブ画素の垂直方向の幅が図５のものと比較して１／２となっている。画面全体のアスペクト比は図５に示したものと同じであるため、図６の表示パネル３では図５の表示パネルと比較して垂直方向に２倍の密度でサブ画素が配置された構造となっている。このため、２つの行に跨って配置された１つの表示画素ＰＲ及びＰＬの水平方向及び垂直方向のアスペクト比（ａ１：ａ２）は１：１となっており、画像が垂直方向に歪まないものとなっている。この表示装置においては、水平方向及び垂直方向の双方で高い解像度が得られるため、より鮮明な画像表示が可能となる。

なお、本実施形態では、立体表示を行う立体表示装置を説明したが、複数視点の画像を複数の観察者に表示させる多視点表示装置に本発明を適用することもできる。立体表示装置では、表示する画像データとして、右眼用画像データＤＲ′と左眼用画像データＤＬ′とを用意し、右眼用画像Ｒと左眼用画像Ｌとを画像分離手段（パララックスバリア等）によって空間的に分離したが、多視点表示装置では、表示する画像データとして、複数の視点の画像データを用意し、それぞれの視点の画像を画像分離手段（パララックスバリア等）によって空間的に分離する。例えば、車載用ナビゲーションシステムのための表示装置であれば、第１視点（運転席側）の画像としてナビゲーション画像を用意し、第２視点（助手席側）の画像としてテレビ画像を用意し、これらを画像分離手段によって、それぞれの観察者に対して表示させる。立体表示装置では、右眼と左眼の位置に応じて、パララックスバリアの開口部とパネル画素の配置が決定されるが、多視点表示装置では、観察者の位置に応じて、これらの配置が決定される。

また、本実施形態では、表示部３として液晶パネルを用いたが、表示部３には液晶パネル以外の他の表示パネルを用いても良い。表示パネルとしては、液晶パネル、電気泳動パネル等の非発光型パネルの他、エレクトロルミネッセンスパネル（ＥＬパネル）等の自発光型パネルを用いることができる。また、画像分離手段としてパララックスバリアＢを用いたが、画像分離手段としてはパララックスバリアの他、レンチキュラーレンズ等を用いることができる。

［電子機器］
図７は、本発明に係る電子機器の一例を示す斜視図である。同図の携帯電話１３００は、本発明の表示装置を小サイズの表示部１３０１として備え、複数の操作ボタン１３０２、受話口１３０３、及び送話口１３０４を備えて構成されている。上記実施形態の表示装置は、上記携帯電話に限らず、電子ブック、パーソナルコンピュータ、ディジタルスチルカメラ、液晶テレビ、ビューファインダ型あるいはモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた機器等々の画像表示手段として好適に用いることができ、いずれの電子機器においても輪郭が滑らかで鮮明な画像表示が可能な電子機器を提供することができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施の形態例について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

第１実施形態の表示装置の概略構成図である。 同表示装置の全体構成を示すブロック図である。 同表示装置の表示部及び周辺駆動回路の電気的構成を示すブロック図である。 同表示装置の画像処理方法を説明する説明図である。 同画像処理方法により合成された合成画像の平面図である。 同表示装置の他の形態の平面図である。 電子機器の一例である携帯電話機の概略構成図である。 従来の表示装置の概略構成図である。 同表示装置の画像処理方法を説明する説明図である。 同画像処理方法により合成された合成画像の平面図である。

符号の説明

１…表示装置、２…画像データ合成回路、３…表示パネル、２１…読込制御回路、２２…メモリ、２３…読出制御回路、１３００…携帯電話（電子機器）、ｒ…赤色サブ画素、ｇ…緑色サブ画素、ｂ…青色サブ画素、Ｂ…パララックスバリア（画像分離手段）、Ｄ…合成後の画像データ、Ｄ′…多重画像データ（合成前の画像データ）、ＤＬ…合成後の左眼用画像データ、ＤＬ′…合成前の左眼用画像データ、ＤＲ…合成後の右眼用画像データ、ＤＲ′…合成前の右眼用画像データ、Ｌ…左眼用画像、ＰＬ，ＰＬ１，ＰＬ２…左眼用画像の表示画素、ＰＲ，ＰＲ１，ＰＲ２…右眼用画像の表示画素、Ｒ…右眼用画像、Ｗ…画像表示領域（画面）

Claims (8)

1. 互いに色の異なる複数のサブ画素からなる画素と、
   前記画素が水平方向及び垂直方向に配列されてなる表示部と、
   前記表示部に表示する複数の画像の画像データを合成する画像データ合成回路と、
   前記表示部に表示された複数の画像を空間的に分離する画像分離手段とを備え、
   前記複数の画像はそれぞれ１行分の画像が複数行に跨って表示され、
   前記複数の画像は水平方向及び垂直方向において１サブ画素毎に交互に表示されることを特徴とする表示装置。
2. 前記複数行に跨って表示される画像の最小表示単位である表示画素のアスペクト比は１：１であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記画像データ合成回路は、前記複数の画像の画像データをそれぞれ１画面内において垂直方向に配列する複数行分の画像データに分離し、前記複数行分の画像データを行単位で間引くことによって前記複数の画像の画像データを圧縮することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
4. 前記画像データ合成回路は、
   外部から入力された合成前の複数の画像の画像データからそれぞれ前記表示部に表示する複数行分の画像データを選択的にメモリに読み込む読込制御回路と、
   前記メモリに読み込まれた画像データを１行毎に読み出し、前記表示部に対して前記複数の画像の画像データを１行毎に交互に出力する読出制御回路とを備えることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記複数の画像は右眼用の画像と左眼用の画像であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の表示装置。
6. 前記複数の画像は第１視点において観察される第１視点用の画像と前記第２画像は第２視点において観察される第２視点用の画像であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の表示装置。
7. 同一画面上に複数の画像を合成して出力する画像処理方法であって、
   前記複数の画像はそれぞれ１行分の画像が複数行に跨って表示され、前記複数の画像は水平方向及び垂直方向において１サブ画素毎に交互に表示されることを特徴とする画像処理方法。
8. 請求項１〜６のいずれかの項に記載の表示装置を備えたことを特徴とする電子機器。

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