JP2010217859A - 深さ融合型ディスプレイ表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 深さ融合型ディスプレイ表示方法を提供する。
【解決手段】 本発明は、深さ融合型ディスプレイ表示方法を開示する。当該方法は以下の段階を備える。まず、第１のパネルおよび第２のパネルを備える深さ融合型ディスプレイを用意する。第１のパネルは第１の画像を表示することができ、第２のパネルは第２の画像を表示することができる。第１のパネルおよび第２のパネルは、互いに平行で且つ対向するように配設されている。観察者の観察角度信号が検出され、観察者の観察角度信号に応じて、第１の画像および第２の画像の相対的な位置を調整して、観察者が立体画像を感知できるようにする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、深さ融合型ディスプレイ表示（Ｄｅｐｔｈ Ｆｕｓｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＤＦＤ）方法に関する。特に、観察者と深さ融合型ディスプレイとの間の相対的な位置が変化した場合に影響を受けない表示方法に関する。

科学技術の発展に伴い、２次元画像のみを表示する現行の表示モードではもはやユーザの需要を満足させることができない。研究者達は、観察者が２次元表示環境下において３次元立体視を得ることができるようにと、３次元表示技術を発展させるべく力を注いでいる。現行の立体表示技術には、視差（パララックス）バリア型技術と複数のパネルを利用する深さ融合型技術とがある。

視差バリア型技術は、左目と右目とに別々に異なる画像を提示して観察者が立体画像を感知できるように特定の方法で提供される。複数のパネルを利用する深さ融合型ディスプレイは、２つの別個の表示パネルに輝度の異なる類似の画像を２つ表示する。これら２つの画像を重畳すると、深さが連続する感覚を実現することができる。例えば、フロントパネル上の画像がバックパネル上の画像よりも輝度が高い場合、観察者は、フロントパネルの近傍で融合された画像を感知することができる。

図１は、従来の深さ融合型ディスプレイを示す概略図である。図１に示すように、従来の深さ融合型ディスプレイ１は、第１のパネル１１と第２のパネル１３とを備える。第１のパネル１１および第２のパネル１３は、互いに対して略平行に配設されており、第１のパネル１１が観察者１６により近くなるように配置されている。第１のパネル１１は第１の画像１２を表示することができ、第２のパネル１３は第２の画像１４を表示することができる。第１の画像１２および第２の画像１４は、同一（例えば、図１に示すボールの画像）であるが、輝度が異なるので、深さ融合型画像を生成することができる。例えば、第１のパネル１１における第１の画像１２の位置Ａでの輝度は、第２のパネル１３における第２の画像１４の対応する位置Ａ´での輝度よりも低い。このため、観察者１６は、低輝度の第１の画像１２と高輝度の第２の画像１４とを重畳することによって、第２のパネル１３の近傍において立体画像１５を感知する。第１の画像１２および第２の画像１４について、位置ＢおよびＢ´において輝度が同じであれば、重畳された立体画像１５は、第１のパネル１１と第２のパネル１３との中間地点において感知される。同様に、第１の画像１２の位置Ｃの輝度が、第２の画像１４の位置Ｃ´の輝度よりも高い場合、立体画像１５は第１のパネル１１の近傍において感知される。この結果、位置Ａ、ＢおよびＣにおける３つの例によると、深さ融合型立体画像１５は、第１のパネル１１と第２のパネル１３とにおいて同様の画像を表示することによって得られる。そして、第１の画像１２と第２の画像１４との輝度比を割り振ることによって任意の深さで立体画像１５を生成して、異なる深さによって３次元の感覚を観察者１６に感知させる。

しかし、観察者１６の観察角度がわずかでも逸脱すると、２つの別個の画像が得られてしまう。図２は、深さ融合型ディスプレイを垂直方式および斜め方式で表示する場合の様子を示す概略図である。図２に示すように、観察者１６が垂直観察位置Ｐ１にいる場合、第１のパネル１１および第２のパネル１３に表示された第１の画像１２および第２の画像１４は、観察者１６の目と同列に並んでいる。このため、観察者１６は、第１の画像１２および第２の画像１４が重畳されて得られる深さ融合型立体画像を得ることができる。しかし、観察者１６が斜め観察位置Ｐ２にいる場合、第１の画像１２および第２の画像１４は重畳されていない。観察者１６は、３次元画像ではなく、２つの別個の画像を得てしまう。したがって、観察者は、深さ融合型立体画像を得るためには、画像を垂直方向に見て画像を正確に重畳しなければならない。しかし、観察者の位置が変わったり、または、観察者が観察角度を移動させると、立体画像が得られなくなってしまい、観察者の位置を限定することになってしまう。

本発明は、観察者が斜め方向に観察したり、または、位置を変えたりすると、立体画像が得られなくなるという欠点を改善して、観察者により高い自由度を与える深さ融合型ディスプレイ表示方法を提供することを目的の１つとする。

本発明によると、深さ融合型ディスプレイ表示方法を提供する。当該方法は以下の段階を備える。まず、第１のパネルおよび第２のパネルを備える深さ融合型ディスプレイを用意する。第１のパネルは第１の画像を表示することができ、第２のパネルは第２の画像を表示することができる。第１のパネルおよび第２のパネルは、互いに平行で且つ対向するように配設されている。観察者の観察角度信号が検出され、観察者の観察角度信号に応じて、第１の画像および第２の画像の相対的な位置を調整して、観察者が立体画像を感知できるようにする。

本発明では、観察者の観察角度を検出する追跡部が設けられて、第１のパネルと第２のパネルとの間の相対的な位置を、観察角度に対して、調整する。観察者の観察角度が変化しても、深さ融合型ディスプレイは即座に応答するので、観察者は深さ融合型画像を得ることができる。

上述およびその他の本発明の目的は、以下に記載する好ましい実施形態の詳細な説明、および、好ましい実施形態を図示したさまざまな図面を参照することによって、当業者には明らかとなるであろう。

従来の深さ融合型ディスプレイを示す概略図である。

深さ融合型ディスプレイを垂直方式および斜め方式で表示する場合の様子を示す概略図である。

本発明に係る深さ融合型ディスプレイを示すブロック図である。

本発明に係る、深さ融合型ディスプレイの表示方法を示すフローチャートである。

本発明において、第１の画像および／または第２の画像を調整して重畳画像を得る様子を示す概略図である。 本発明において、第１の画像および／または第２の画像を調整して重畳画像を得る様子を示す概略図である。 本発明において、第１の画像および／または第２の画像を調整して重畳画像を得る様子を示す概略図である。

第１のパネルと第２のパネルとの間の垂直距離は維持しつつ、第１のパネルおよび／または第２のパネルを調整して深さ融合型立体画像を得る様子を示す概略図である。 第１のパネルと第２のパネルとの間の垂直距離は維持しつつ、第１のパネルおよび／または第２のパネルを調整して深さ融合型立体画像を得る様子を示す概略図である。 第１のパネルと第２のパネルとの間の垂直距離は維持しつつ、第１のパネルおよび／または第２のパネルを調整して深さ融合型立体画像を得る様子を示す概略図である。

本発明において、第１のパネルと第２のパネルとの間の垂直距離を調整して、深さ融合型立体画像を得る様子を示す概略図である。

本発明に係る、２つのＬＣＤパネルを備える深さ融合型ディスプレイを示す概略図である。

明細書および請求項において、特定の構成要素に言及するべく特定の用語を使用する。当業者であれば想到するように、電子装置製造者によって、ある構成要素の名称が異なる場合がある。本明細書では、機能ではなく名称が異なる構成要素同士を区別する意図はない。以下の説明および請求項において、「含む」および「備える」という用語は、制限を意図するものとしては用いられず、「含むが、これに限定されるものではない」ということを意味するものとして解釈されたい。

図３は、本発明に係る深さ融合型ディスプレイを示すブロック図である。図３に示すように、本発明に係る深さ融合型ディスプレイ３は、第１のパネル３１と、第２のパネル３３と、パネル制御システム３９と、パネル位置制御システム３８と、追跡部３５とを備える。パネル制御システム３９は、第１のパネル３１および第２のパネル３３に電気的に接続されており、第１のパネル３１および第２のパネル３３を制御してそれぞれに第１の画像３２および第２の画像３４を表示することができる。さらに、パネル制御システム３９は、パネル位置制御システム３８によって、第１のパネル３１および第２のパネル３３を相対的に制御して、平行方向または垂直方向に移動させる。つまり、第１のパネル３１と第２のパネル３３との間の垂直方向の相対距離を維持しつつ第１のパネル３１と第２のパネル３３を相対的に移動させるか、または、第１のパネル３１および／または第２のパネル３３を前方または後方に移動させて第１のパネル３１と第２のパネル３３との間の垂直方向の相対距離を変更する。

これに加えて、パネル制御システム３９はさらに、外部の画像処理部４４に接続され得る。画像処理部４４は、表示対象の画像信号４３を受け取って処理し、処理後の画像信号４３をパネル制御システム３９に転送する。このように、パネル制御システム３９は、画像信号４３を、第１のパネル３１および第２のパネル３３に転送して、第１のパネル３１および第２のパネル３３それぞれに、第１の画像３２および第２の画像３４を表示させる。

深さ融合型ディスプレイ３はさらに追跡部３５を備える。追跡部３５は、観察者の観察角度信号４５を検出することができ、観察者の観察角度信号４５をパネル制御システム３９に転送することができる。観察者の観察角度信号４５によって、パネル制御システム３９はさらに、第１の画像３２および第２の画像３４を調整することができるか、または、パネル位置制御システム３８によって第１のパネル３１と第２のパネル３３との間の相対的な位置を制御できる。

この結果、図３に示す各構成要素同士の対応関係によって、本発明は、観察者の観察角度が変化しても観察者が深さ融合型立体画像を確実に感知できるような、深さ融合型ディスプレイ表示方法を提供する。図４は、本発明に係る深さ融合型ディスプレイ表示方法を示すフローチャートである。図４のステップ５１に示すように、第１のパネル３１と第２のパネル３３とを備える深さ融合型ディスプレイ３が用意される。ここで、第１のパネル３１は第１の画像３２を供給して、第２のパネル３３は第２の画像３４を供給する。続いてステップ５２において、観察者の観察角度信号４５を検出する追跡部３５が用意される。続いてステップ５３において、観察者の観察角度信号４５にしたがって、パネル制御システム３９が、第１のパネル３１の第１の画像３２と第２のパネル３３の第２の画像３４の相対的な位置を調整して、第１の画像３２と第２の画像３４とを重畳して得られた深さ融合型立体画像を観察者が感知できるようにするとしてよい。

ステップ５３において記載した第１の画像３２と第２の画像３４との相対的な位置を調整するプロセスは、例えば、第１の画像３２と第２の画像３４との間の相対的な位置を調整することによって、または、パネル位置制御システム３８によって第１のパネル３１と第２のパネル３３を移動させることによって、実行するとしてよい。図５から図７は、本発明において、重畳画像を得るべく、第１の画像および／または第２の画像を調整する様子を示す概略図である。図５に示すように、パネル制御システム３９は、観察者の観察角度信号４５に従って第１の画像３２の表示位置を変化させて、第１の画像３２を適切な位置に移動させて、観察者３６の位置から見た場合に第１の画像３２および第２の画像３４が重畳されるようにして、深さ融合型立体画像を得るとしてよい。または、図６に示すように、パネル制御システム３９は第２の画像３４の表示位置を変化させることもできるし、または図７に示すように、パネル制御システム３９は第１の画像３２および第２の画像３４の表示位置を同時に変化させることもできる。上述した３つの実施形態のいずれによっても、観察者３６は深さ融合型立体画像を得ることができる。

図８から図１０は、第１のパネルと第２のパネルとの間の垂直距離を維持しつつ、第１のパネルおよび／または第２のパネルを調整して深さ融合型立体画像を得る様子を示す概略図である。図８に示すように、観察者３６が深さ融合型立体画像を得ることができるように、パネル制御システム３９は、観察者の観察角度信号４５に基づいて、パネル位置制御システム３８によって、第２のパネル３３に対して第１のパネル３１を平行方向に適切な位置まで移動させる。このようにすることで、観察者３６の位置から見ると、第１の画像３２および第２の画像３４が重畳されて、深さ融合型立体画像が得られる。または、図９に示すように、パネル制御システム３９は、第１のパネル３１に対して平行な方向に適切な位置まで第２のパネル３３を移動させるとしてもよいし、または、図１０に示すように、パネル制御システム３９は、第１のパネル３１と第２のパネル３３との間の垂直距離を維持しつつ、第１のパネル３１および第２のパネル３３を同時に移動させるとしてもよい。上述した３つの実施形態のいずれによっても、観察者３６は深さ融合型立体画像を得ることができる。

図１１は、本発明において、第１のパネルと第２のパネルとの間の垂直距離を調整して、深さ融合型立体画像を得る様子を示す概略図である。図１１に示すように、パネル制御システム３９は、観察者の観察角度信号４５に基づいて、パネル位置制御システム３８を介して、第１のパネル３１を前方または後方に移動させて、観察者３６に対して深さ融合型立体画像を実現するとしてよい。同様に、パネル制御システム３９は、第２のパネル３３を前方または後方に移動させることもできるし、または、第１のパネル３１および第２のパネル３３を同時に前方または後方に移動させることもできる。適用される原理は同様であるので、説明を簡略化するべく同様の図面は省略している。

また、本発明に係る深さ融合型ディスプレイ３では第１のパネル３１が、観察者３６により近く配置されており、エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）ディスプレイパネルまたは有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネル）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、または、これら以外の、自身で光を発光することができて光源を持たないパネルを含むとしてよい。第２のパネル３３は、観察者３６からより遠い位置に配置され、エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、または、これら以外の、自身で光を発光することができて光源を持たないパネルを含むとしてよい。さらに、第２のパネル３３はＬＣＤパネルも含むとしてよい。

第１のパネル３１および第２のパネル３３が共にＬＣＤパネルである場合、本発明に係る２つのＬＣＤパネルを備える深さ融合型ディスプレイを示す概略図である図１２を参照されたい。図１２において、光を発光するバックライトモジュール４０に加えて、２つの偏光フィルム４１および４２がさらに供給される。従来技術によると、１つのＬＣＤパネルは通常、２つの偏光フィルムを必要とする。しかし、本発明に係る深さ融合型ディスプレイ３によると、第１のパネル３１および第２のパネル３３が、第１のパネル３１および第２のパネル３３の２つの外面に別個に配設されている２つの偏光フィルム４１および４２を共有している。この結果、従来技術とは違って、第１のパネル３１および第２のパネル３３の間には、偏光フィルムが配設されていない。このため、第１のパネル３１の前方にいる観察者３６も、２つのＬＣＤパネルによって表示される深さ融合型立体画像を得ることができる。

さらに、図１２に示すように、本発明に係る追跡部３５は、第１のパネル３１上に配設されているが、実施形態によっては別の位置に配設するとしてよい。追跡部３５は、撮像装置、赤外線（ＩＲ）装置、超音波装置、レーザ装置、または、観察者の観察角度を検出するべく利用され得るその他の適切な装置を含むとしてよい。

本発明に係る深さ融合型ディスプレイ表示方法の主な特徴は、観察者の観察角度信号を検出して、観察者の観察角度信号に基づいて、パネル制御システムが、観察者が深さ融合型立体画像を感知し得るように、第１の画像または第２の画像の表示位置を調整するとしてもよいし、または、第１のパネルまたは第２のパネルを左方向または右方向に移動させるとしてもよいし、または、第１のパネルおよび第２のパネルを前方または後方に移動させるとしてもよい。観察者の観察角度が変化しても、深さ融合型ディスプレイは即座に応答して、観察者が深さ融合型画像を得ることができるように保証する。このため、斜めに表示している際または位置が変化した際に観察者が立体画像を得ることができなくなるという従来技術の欠点を、本発明では改善することができ、観察者が観察する際の自由度を改善し得る。

さらに、上述した複数の実施形態は、単独で実行されることに限定されるものではなく、互いに組み合わせて実行することができる。例えば、第１のパネルを左または右に移動させると同時に第２のパネルを前方または後方に移動させるとしてもよい。また、第１の画像の表示位置を調整すると同時に、第２のパネルを左または右に移動させるとしてもよい。

当業者には、本発明の教示内容を逸脱することなく、開示した装置および方法について数多くの変形例および変更例を成し得ることが明らかである。

Claims (14)

1. 第１の画像を供給する第１のパネルおよび第２の画像を供給する第２のパネルを備える深さ融合型ディスプレイであって、前記第１のパネルおよび前記第２のパネルが、互いに平行で且つ対向するように配設されている深さ融合型ディスプレイを用意する段階と、
   観察者の観察角度信号を検出する段階と、
   前記観察者の前記観察角度信号に応じて、前記第１のパネルの前記第１の画像および前記第２のパネルの前記第２の画像の相対的な位置を調整して、前記観察者が立体画像を感知できるようにする段階と
   を備える、深さ融合型ディスプレイ表示方法。
2. 前記第１のパネルの前記第１の画像および前記第２のパネルの前記第２の画像の前記相対的な位置を調整する段階は、前記第１の画像の表示位置を調整する段階を有する
   請求項１に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。
3. 前記第１のパネルの前記第１の画像および前記第２のパネルの前記第２の画像の前記相対的な位置を調整する段階は、前記第２の画像の表示位置を調整する段階を有する
   請求項１に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。
4. 前記第１のパネルの前記第１の画像および前記第２のパネルの前記第２の画像の前記相対的な位置を調整する段階は、前記第１の画像の表示位置および前記第２の画像の表示位置を調整する段階を有する
   請求項１に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。
5. 前記第１のパネルの前記第１の画像および前記第２のパネルの前記第２の画像の前記相対的な位置を調整する段階は、前記第１のパネルと前記第２のパネルとの間の垂直方向の相対的な距離を維持しつつ、前記第１のパネルを移動させる段階を有する
   請求項１に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。
6. 前記第１のパネルの前記第１の画像および前記第２のパネルの前記第２の画像の前記相対的な位置を調整する段階は、前記第１のパネルと前記第２のパネルとの間の垂直方向の相対的な距離を維持しつつ、前記第２のパネルを移動させる段階を有する
   請求項１に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。
7. 前記第１のパネルの前記第１の画像および前記第２のパネルの前記第２の画像の前記相対的な位置を調整する段階は、前記第１のパネルと前記第２のパネルとの間の垂直方向の相対的な距離を維持しつつ、前記第１のパネルおよび前記第２のパネルを移動させる段階を有する
   請求項１に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。
8. 前記第１のパネルの前記第１の画像および前記第２のパネルの前記第２の画像の前記相対的な位置を調整する段階は、前記第２のパネルに対して前記第１のパネルを前方または後方に移動させて、前記第１のパネルと前記第２のパネルとの間の垂直方向の相対的な距離を変化させる段階を有する
   請求項１に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。
9. 前記第１のパネルの前記第１の画像および前記第２のパネルの前記第２の画像の前記相対的な位置を調整する段階は、前記第１のパネルに対して前記第２のパネルを前方または後方に移動させて、前記第１のパネルと前記第２のパネルとの間の垂直方向の相対的な距離を変化させる段階を有する
   請求項１に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。
10. 前記第１のパネルの前記第１の画像および前記第２のパネルの前記第２の画像の前記相対的な位置を調整する段階は、前記第１のパネルおよび前記第２のパネルを前方または後方に移動させて、前記第１のパネルと前記第２のパネルとの間の垂直方向の相対的な距離を変化させる段階を有する
    請求項１に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。
11. 前記第１のパネルは前記第２のパネルよりも前記観察者に近く、前記第１のパネルは、エレクトロルミネッセンスディスプレイパネルまたはプラズマディスプレイパネルを含む
    請求項１に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。
12. 前記第２のパネルは前記第１のパネルよりも前記観察者から遠く、前記第２のパネルは、エレクトロルミネッセンスディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネル、または液晶ディスプレイパネルを含む
    請求項１１に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。
13. 前記第１のパネルおよび前記第２のパネルは共に、液晶ディスプレイパネルを含む
    請求項１に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。
14. 前記深さ融合型ディスプレイはさらに、前記第１のパネルおよび前記第２のパネルの２つの平行な外面に配設されている２つの偏光プレートを備える
    請求項１３に記載の深さ融合型ディスプレイ表示方法。

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