JP2010276965A - 立体表示装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パララックスバリア方式による立体表示時の解像度低下を改善する。
【解決手段】ｎ個の視差画像を空間的に分割して所定の表示パターンで２次元表示部２の１画面内に合成して表示すると共に、表示パターンをｍ種類の異なるパターンに周期的に切り換えて表示する。すなわち、各視差画像を空間的、かつ時間的に分割して２次元表示部２に表示する。この表示パターンの切り換えに同期して、立体視が可能となるように、可変式パララックスバリアにおけるバリアパターンを周期的に異なるパターンに切り換える。
【選択図】図７

Description

本発明は、パララックスバリア方式による立体表示が可能な立体表示装置および方法に関する。

従来より、特殊な眼鏡を装着する必要がなく、裸眼で立体視が可能な立体表示方式の一つとして、パララックスバリア方式やレンチキュラ方式の立体表示装置が知られている。図１１はパララックスバリア方式による立体表示装置の一般的な構成例を示している。この立体表示装置は、２次元表示パネル１０２の前面に、パララックスバリア１０１を対向配置したものである。パララックスバリア１０１の一般的な構造は、２次元表示パネル１０２からの表示画像光を遮蔽する遮蔽部１１１と、表示画像光を透過するストライプ状のスリット部１１２とを水平方向に交互に設けたものである。２次元表示パネル１０２としては、複数色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）のサブピクセルからなる画素が２次元的に複数配列された画素構造を有するものが用いられる。例えば図１２に示したように、水平方向の同一列上には各色のサブピクセルが周期的に現れるような画素配列とされ、かつ、垂直方向の同一列には同一色のサブピクセルが配列されるような画素配列とされたものが用いられる。

パララックスバリア方式やレンチキュラ方式の立体表示装置では、互いに視差情報が異なる複数の視差画像を用意し、各視差画像から、例えば垂直方向に延在する複数のストライプ状の分割画像を切り出す。そして、その分割画像を、各視差画像ごとに水平方向に交互に配列することにより１画面内にストライプ状の複数の視差画像が含まれる合成画像を生成し、その合成画像を２次元表示パネル１０２に表示する。パララックスバリア方式の場合、２次元表示パネル１０２に表示された合成画像がパララックスバリア１０１を介して観察される。表示する分割画像の幅やパララックスバリア１０１におけるスリット幅などを適切に設定することで、所定の位置、方向から観察者が立体表示装置を見た場合に、スリット部１１２を介して観察者の左右の眼１０Ｌ，１０Ｒに異なる視差画像の光を別々に入射させることができる。このようにして、所定の位置および方向から観察者が立体表示装置を見た場合に、立体像が知覚される。

立体視を実現するためには、左眼１０Ｌと右眼１０Ｒとに異なる視差画像を見せる必要があるため、少なくとも右眼用画像と左眼用画像との２つの視差画像が必要となる。３つ以上の視差画像を用いた場合には、多眼視を実現できる。視差画像の数が多いほど、観察者の視点位置の変化に応じた立体視を実現することができる。すなわち、運動視差が得られる。

特許第３０９６６１３号公報

"Advances in the Dynallax Solid-State Dynamic Parallax Barrier Autostereoscopic Visualization Display System" Peterka, T.; Kooima, R.L.; Sandin, D.J.; Johnson, A.; Leigh, J.; DeFanti, T.A. Visualization and Computer Graphics, IEEE Transactions on Volume 14, Issue 3, May/June 2008 Page(s):487 - 499

パララックスバリア方式やレンチキュラ方式の場合、いずれにおいても視差数分の画像を１つの画面内で空間的に分割して表示するので、２次元表示を行う場合に比べて解像度が視差数分の１に低下する。特許文献１には、パララックスバリア方式の立体表示装置において、右眼用画像と左眼用画像とを水平方向と垂直方向との両方に交互に表示することで、解像度の改善を図る発明が開示されている。しかしながら、右眼用画像と左眼用画像とを空間的に分割して表示していることに変わりはないので解像度は依然として低下する。非特許文献１には、パララックスバリア方式の立体表示装置において、パララックスバリアのバリアパターンを視点位置に応じて動的に変えることで、視点位置に応じた最適な立体視ができるようにした発明が開示されている。しかしながら、視点位置に応じた見え方の改善はできるものの、解像度自体の改善を行うことはできていない。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、パララックスバリア方式による立体表示時の解像度低下を改善することができるようにした立体表示装置および方法を提供することにある。

本発明による立体表示装置は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の視差画像を空間的に分割して所定の表示パターンで１画面内に合成して表示すると共に、表示パターンをｍ種類（ｍは「２≦ｍ≦ｎ」となる整数）の異なるパターンに周期的に切り換えて表示する２次元表示部と、２次元表示部からの表示画像光を透過するスリット部と、表示画像光を遮蔽する遮蔽部とからなるバリアパターンをｍ種類の異なるパターンに周期的に切り換え可能に構成され、２次元表示パネルに表示された各視差画像を、ｎ個の視点での立体視が可能となるようにバリアパターンによって光学的に分離する可変式パララックスバリアと、２次元表示部における表示パターンの切り換えタイミングと可変式パララックスバリアにおけるバリアパターンの切り換えタイミングとの同期制御を行う同期制御手段とを備えたものである。

本発明による立体表示方法は、ｎ個（ｎは２以上の整数）の視差画像を空間的に分割して所定の表示パターンで２次元表示部の１画面内に合成して表示すると共に、表示パターンをｍ種類（ｍは「２≦ｍ≦ｎ」となる整数）の異なるパターンに周期的に切り換えて表示するステップと、２次元表示部からの表示画像光を透過するスリット部と、表示画像光を遮蔽する遮蔽部とからなるバリアパターンをｍ種類の異なるパターンに周期的に切り換え可能に構成された可変式パララックスバリアによって、２次元表示パネルに表示された各視差画像を、ｎ個の視点での立体視が可能となるようにバリアパターンによって光学的に分離するステップと、同期制御手段によって、２次元表示部における表示パターンの切り換えタイミングと可変式パララックスバリアにおけるバリアパターンの切り換えタイミングとの同期制御を行うステップとを含むものである。

本発明による立体表示装置または方法では、２次元表示部の１画面内に、各視差画像が所定の表示パターンに空間分割されて表示されると共に、その表示パターンが周期的に異なるパターンに切り換えて表示される。すなわち、各視差画像が空間的、かつ時間的に分割されて２次元表示部に表示される。この表示パターンの切り換えに同期して、立体視が可能となるように、バリアパターンが周期的に異なるパターンに切り換えられる。

本発明の立体表示装置または方法によれば、各視差画像の表示パターンを周期的に変化させると共に、その表示パターンの切り換えに応じてバリアパターンを周期的に変化させるようにしたので、立体表示が可能な状態となるように、各視差画像を空間的、かつ時間的に分割して２次元表示部に表示させることができる。これにより、１つの表示パターンで各視差画像を空間的に分割表示する場合に比べて、立体表示時の解像度低下を改善することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る立体表示装置の構成を示す構成図である。 第１の実施の形態に係る立体表示装置における表示制御に関わる回路を示すブロック図である。 第１の実施の形態に係る立体表示装置における液晶表示パネルの画素配列を示す平面図である。 （Ａ）は第１の実施の形態に係る立体表示装置における、第１のバリアパターンを示す平面図であり、（Ｂ）は第２のバリアパターンを示す平面図である。 （Ａ）は第１の実施の形態に係る立体表示装置における、視差画像の第１の表示パターンを示す平面図であり、（Ｂ）は視差画像の第２の表示パターンを示す平面図である。 （Ａ）は第１の実施の形態に係る立体表示装置における、第１の表示期間に第１のバリアパターンを介して観察される第１の視差画像を示す平面図であり、（Ｂ）は第２の表示期間に第２のバリアパターンを介して観察される第１の視差画像を示す平面図である。 （Ａ）は第１の実施の形態に係る立体表示装置における、第１の表示期間内で立体視している状態を模式的に示す説明図であり、（Ｂ）は第２の表示期間内で立体視している状態を模式的に示す説明図である。 （Ａ）は第１の実施の形態に係る立体表示装置における、任意の画素位置での表示パターンの遷移のタイミングチャートであり、（Ｂ）は（Ａ）の画素位置に対応する位置でのバリアパターンの遷移を示すタイミングチャートである。 第２の実施の形態に係る立体表示装置における表示制御に関わる回路を示すブロック図である。 （Ａ）は第２の実施の形態に係る立体表示装置における、任意の画素位置での表示パターンの遷移のタイミングチャートであり、（Ｂ）は（Ａ）の画素位置に対応する位置でのバリアパターンの遷移を示すタイミングチャートである。（Ｃ）はバックライトの点灯パターンの遷移を示すタイミングチャートである。 パララックスバリア方式の立体表示装置の一般的な構成例を示す構成図である。 ２次元表示パネルの一般的な画素配列の例を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

＜第１の実施の形態＞
［立体表示装置の構成］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る立体表示装置の全体構成例を示している。図２は、この立体表示装置における表示制御に関わる回路を示している。この立体表示装置は、図１に示したように、液晶表示パネル２と、液晶表示パネル２の背面側に配置されたバックライト３と、液晶表示パネル２の表示面側に対向するように配置されたスイッチ液晶パネル１とを備えている。この立体表示装置はまた、図２に示したように、液晶表示パネル２における表示動作を制御するためのタイミングコントローラ２１および視差画像データ出力部２３を備えている。さらに、スイッチ液晶パネル１におけるスイッチング動作を制御するためのタイミングコントローラ２２およびバリア用画素データ出力部２４を備えている。

本実施の形態において、液晶表示パネル２とバックライト３とが、本発明における「２次元表示部」の一具体例に対応する。また、スイッチ液晶パネル１が、本発明における「可変式パララックスバリア」の一具体例に対応する。タイミングコントローラ２１，２２は、本発明における「同期制御手段」の一具体例に対応する。

図３は、液晶表示パネル２の画素構造の例を示している。液晶表示パネル２は、カラー表示に必要とされるＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３色のサブピクセル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂが２次元的に複数配列された画素構造を有している。図３の構成例では、縦方向に連続する３色のサブピクセル４Ｒ，４Ｇ，４Ｂを組み合わせてカラー表示のための単位画素（１画素）４としている。図３に示したように、垂直方向（縦方向）の同一列上には各色のサブピクセルが周期的に現れ、かつ、水平方向（横方向）の同一列には同一色のサブピクセルが配列されるような画素配列とされている。液晶表示パネル２は、このような画素構造において、バックライト３から照射された光を各サブピクセルごとに変調させることで２次元的に画像表示を行うようになっている。液晶表示パネル２は、タイミングコントローラ２１の制御に基づいて、視差画像データ出力部２３から出力された立体表示用の視差画像の表示を行うようになっている。

なお、立体視を実現するためには、左眼１０Ｌと右眼１０Ｒとに異なる視差画像を見せる必要があるため、少なくとも右眼用画像と左眼用画像との２つの視差画像が必要となる。３つ以上の視差画像を用いた場合には多眼視を実現できるが、本実施の形態では、２つの視差画像を用いた２眼式での表示例で説明する。

液晶表示パネル２は、右眼用と左眼用の２つの視差画像を空間的に分割して所定の表示パターンで１画面内に合成して表示するようになっている。液晶表示パネル２は、２種類の異なる表示パターンで、２つの視差画像の表示位置を周期的に２つの状態に切り換えて表示するようになっている。各表示パターンに対応する画像データは、視差画像データ出力部２３から出力されるようになっている。各表示パターンを表示するタイミングは、タイミングコントローラ２１によって制御されるようになっている。

図５（Ａ），（Ｂ）は、その２つの表示パターンの例を示している。ここで、図５（Ａ），（Ｂ）において、（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）の画素が第１の視差画像（例えば右眼用画像）を表示する画素であり、（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）の画素が第２の視差画像（例えば左眼用画像）を表示する画素である。図５（Ａ），（Ｂ）では共に、縦方向に延在するストライプ状の第１の視差画像と第２の視差画像とが水平方向に交互に配列されている。ただし、図５（Ａ）の第１の表示パターンと図５（Ｂ）の第２の表示パターンとでは、第１の視差画像の表示画素位置と第２の視差画像の表示画素位置とが相互に入れ替わっている。例えば、図５（Ａ）の第１の表示パターンにおいて第１の視差画像が割り当てられていた（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）の画素が、図５（Ｂ）の第２の表示パターンでは（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）の画素となり、第２の視差画像が割り当てられている。

スイッチ液晶パネル１は、２次元的に配列された複数の画素を有し、画素ごとに光を透過する状態と透過しない状態とに切り換えるスイッチング動作が可能なものである。スイッチ液晶パネル１は、可変式のパララックスバリアとしての機能を実現するものである。スイッチ液晶パネル１は、液晶表示パネル２に表示された各視差画像を、立体視が可能となるように光学的に分離するためのバリアパターンを形成するようになっている。スイッチ液晶パネル１は、図５（Ａ），（Ｂ）に示した視差画像の２つの表示パターンに対応する２種類のバリアパターンを周期的に２つの状態に切り換えて形成するようになっている。

図４（Ａ），（Ｂ）は、その２つのバリアパターンの例を示している。バリアパターンは、液晶表示パネル２からの表示画像光を遮蔽する遮蔽部１１と、表示画像光を透過するスリット部１２とからなるパターンである。図４（Ａ）は、図５（Ａ）の第１の表示パターンに対応する第１のバリアパターンであり、図４（Ｂ）は、図５（Ｂ）の第２の表示パターンに対応する第２のバリアパターンである。すなわち、第１のバリアパターンは、第１の表示パターンで各視差画像を表示しているときに立体視が可能となるように表示画像光を光学的に分離するものである。第２のバリアパターンは、第２の表示パターンで各視差画像を表示しているときに立体視が可能となるように表示画像光を光学的に分離するものである。各バリアパターンにおけるスリット部１２の形状は、この立体表示装置を所定の位置、所定の方向から観察者が見たときに、観察者の左右の眼１０Ｌ，１０Ｒに異なる視差画像の光が別々に入射されるような、適切な形状に設定されている。

スイッチ液晶パネル１において各バリアパターンを形成するための画素データは、バリア用画素データ出力部２４から出力されるようになっている。スイッチ液晶パネル１における各バリアパターンを形成するタイミング（各画素を光を透過する状態と透過しない状態とに切り換えるタイミング）は、タイミングコントローラ２２によって制御されるようになっている。液晶表示パネル２で表示する各表示パターンの画像データは視差画像データ出力部２３から出力されるが、このとき各表示パターンが切り替わるときに得られるフレーム信号がバリア用画素データ出力部２４を介してタイミングコントローラ２２に出力されている。タイミングコントローラ２２は、そのフレーム信号に基づいて、各バリアパターンの切り換えタイミングを、液晶表示パネル２における各表示パターンの切り換えタイミングと同期するように制御するようになっている。なお、図８を参照して後述するように、タイミングコントローラ２２による同期制御を行う際は、液晶パネル１と液晶表示パネル２とにおける液晶応答速度の違いを考慮した制御を行うことが好ましい。

［立体表示装置の動作］
この立体表示装置では、液晶表示パネル２において、１画面内に各視差画像が所定の表示パターンに空間分割されて表示されると共に、その表示パターンが周期的に異なるパターンに切り換えて表示される。すなわち、各視差画像が空間的、かつ時間的に分割されて液晶表示パネル２に表示される。スイッチ液晶パネル１では、この表示パターンの切り換えに同期して、立体視が可能となるように、バリアパターンを周期的に異なるパターンに切り換える。

図７（Ａ）は、この立体表示装置において、第１の表示期間Ｔ１内で立体視している状態を模式的に示している。図７（Ｂ）は、第１の表示期間Ｔ１とは異なる第２の表示期間Ｔ２内で立体視している状態を模式的に示している。第１の表示期間Ｔ１では、液晶表示パネル２には第１の表示パターン（図５（Ａ））が表示されると共に、スイッチ液晶パネル１には第１のバリアパターン（図４（Ａ））が形成される。第２の表示期間Ｔ２では、液晶表示パネル２には第２の表示パターン（図５（Ｂ））が表示されると共に、スイッチ液晶パネル１には第２のバリアパターン（図４（Ｂ））が形成される。

図７（Ａ），（Ｂ）では、観察者の右眼１０Ｒを視点１、左眼１０Ｌを視点２としている。第１の表示期間Ｔ１内では、第１の視差画像（右眼用画像）と第２の視差画像（左眼用画像）とが、液晶表示パネル２上で、第１の表示パターンに従って視点１用の画素（図５（Ａ）の（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１））と視点２用の画素（図５（Ａ）の（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２））とに交互に割り振られて表示される。このような表示を、スイッチ液晶パネル１によって形成された第１のバリアパターンを介して観察することで、右眼１０Ｒには第１の視差画像からの光のみが認識されると共に、左眼１０Ｌには第２の視差画像からの光のみが認識される状況となる。これにより、第１の表示期間Ｔ１内で第１の視差画像と第２の視差画像とに基づく立体像が知覚される。

第２の表示期間Ｔ２内では、第１の視差画像と第２の視差画像とが、液晶表示パネル２上で、第２の表示パターンに従って視点１用の画素（図５（Ｂ）の（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１））と視点２用の画素（図５（Ｂ）の（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２））とに交互に割り振られて表示される。このような表示を、スイッチ液晶パネル１によって形成された第２のバリアパターンを介して観察することで、右眼１０Ｒには第１の視差画像からの光のみが認識されると共に、左眼１０Ｌには第２の視差画像からの光のみが認識される状況となる。これにより、第２の表示期間Ｔ２内においても、第１の視差画像と第２の視差画像とに基づく立体像が知覚される。

図６（Ａ）は、第１の表示期間Ｔ１に第１のバリアパターンを介して観察者の右眼１０Ｒで観察される第１の視差画像を示している。図６（Ｂ）は、第２の表示期間Ｔ２に第２のバリアパターンを介して観察者の右眼１０Ｒで観察される第１の視差画像を示している。第１の表示期間Ｔ１と第２の表示期間Ｔ２とを通して、結果的に液晶表示パネル２上の全画素を用いて第１の視差画像が表示されることになる。従って、第１の視差画像の表示に関して、空間的な解像度の低下はなくなる。左眼１０Ｌで観察される第２の視差画像についても同様である。

ところで、画像表示用の液晶表示パネル２と単純に透過／不透過をスイッチング制御するスイッチ液晶パネル１とでは、通常、液晶の応答速度に違いがあり、液晶表示パネル２側の応答速度が遅くなる。このため、液晶表示パネル２での表示パターンの切り換えタイミングとスイッチ液晶パネル１でのバリアパターンの切り換えタイミングとの同期を取る場合、応答速度の違いに応じた同期制御を行うことが好ましい。

図８（Ａ）は、液晶表示パネル２における任意の画素位置での表示パターンの遷移のタイミングチャートを示している。図８（Ｂ）は、スイッチ液晶パネル１における図８（Ａ）の画素位置に対応する位置でのバリアパターンの遷移を示すタイミングチャートである。ある第１の画素位置について、ある第１のタイミングでは、スイッチ液晶パネル１上のある第１の領域を透過状態（スリット部１２）として、視点１に対し、視点１用の画素を見せているとする。次の第２のタイミングでは、スイッチ液晶パネル１上の第１の領域を不透過（遮蔽部１１）とする。このとき、第１の画素位置は視点２用の画素に切り換わる。

この場合、図８（Ａ）に示したように、液晶表示パネル２上の第１の画素位置について、時刻ｔ１０〜時刻ｔ２０の期間に視点１用の画像を表示し、次の時刻ｔ３０〜時刻ｔ４０の期間に視点２用の画像を表示する。時刻ｔ１０から視点１用の画像表示を開始するが、液晶応答速度の関係上、完全に安定して画像表示が行われるのが所定期間遅延した時刻ｔ１１からであるものとする。この安定して画像表示が行われる時刻ｔ１１から、図８（Ｂ）に示したように、スイッチ液晶パネル１上の第１の領域が透過状態に切り換わるように同期制御を行う。次の時刻ｔ３０〜時刻ｔ４０の期間では、遅延期間を設けることなく時刻ｔ３０から、スイッチ液晶パネル１上の第１の領域が不透過状態に切り換わるような同期制御を行う。

このように、バリアパターンの切り換えに際し、遮蔽部１１からスリット部１２へとパターンが切り換わる部分については、液晶表示パネル２における表示パターンの切り換えを行うタイミングに対して、バリアパターンの切り換えを所定期間遅延させたタイミングで同期させる。これにより、より安定したタイミングで液晶表示パネル２に表示された視差画像を観察者に見せることができる。また、スイッチ液晶パネル１において、透過状態に比べて不透過状態の期間が長くなるようにする。これにより、液晶表示パネル２側で表示画像が切り換わる遷移期間中は表示画像を遮蔽して見せないようにして、安定した立体画像を見せることができる。例えば遷移期間中に２つの視差画像が混ざって見えてしまうことを防止することができる。なお、このバリアパターンのタイミング制御は、タイミングコントローラ２２（図２）が、視差画像データ出力部２３から出力されるフレーム信号に基づいて行う。

［第１の実施の形態による効果］
本実施の形態によれば、各視差画像の表示パターンを周期的に変化させると共に、その表示パターンの切り換えに応じてバリアパターンを周期的に変化させるようにしたので、立体表示が可能な状態となるように、各視差画像を空間的、かつ時間的に分割して２次元表示部に表示させることができる。これにより、１つの表示パターンで各視差画像を空間的に分割表示する場合に比べて、立体表示時の解像度低下を改善することができる。

＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態に係る立体表示装置について説明する。なお、上記第１の実施の形態に係る立体表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

図９は、本実施の形態に係る立体表示装置における表示制御に関わる回路を示している。上記第１の実施の形態では、スイッチ液晶パネル１と液晶表示パネル２との同期制御を行うようにしたが、本実施の形態はさらに、バックライト制御回路３１により、バックライト３の点灯／非点灯の同期制御を行うようにしたものである。バックライト３は、点灯状態と非点灯状態とを高速に切り換え制御可能なものを用いる。例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトを用いることが好ましい。
本実施の形態では、タイミングコントローラ２１，２２とバックライト制御回路３１が、本発明における「同期制御手段」の一具体例に対応する。

本実施の形態では、図８（Ａ），（Ｂ）の同期制御に代えて図１０（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すような同期制御を行う。図８（Ａ），（Ｂ）の同期制御では、液晶表示パネル２における表示パターンの切り換えを行うタイミングに対して、バリアパターンの切り換えを所定期間遅延させる制御を行うようにした。これに代えて、本実施の形態では、図１０（Ｃ）に示したように、液晶表示パネル２における表示パターンの切り換えを行うタイミングに対し、バックライト３の点灯を行うタイミングを所定期間遅延させて同期させる制御を行う。この制御は、液晶表示パネル２の全画面に対する照明を点灯／非点灯に制御するものである。図１０（Ａ），（Ｂ）に示したように、液晶表示パネル２における表示パターンの切り換えを行うタイミングとスイッチ液晶パネル１におけるバリアパターンの切り換えを行うタイミングは一致させている。

本実施の形態においても、液晶表示パネル２における表示パターンの切り換えは、図８（Ａ）と同様である。すなわち、ある第１の画素位置について、時刻ｔ１０から視点１用の画像表示を開始するが、液晶応答速度の関係上、完全に安定して画像表示が行われるのが所定期間遅延した時刻ｔ１１からであるものとする。この安定して画像表示が行われる時刻ｔ１１から、図１０（Ｃ）に示したように、バックライト３の点灯がオンに切り換わるように同期制御を行う。次の時刻ｔ３０〜時刻ｔ４０の期間では、ある第１の画素位置について、視点２用の画像表示を開始するが、この場合にも同様に、安定して画像表示が行われる時刻ｔ３１から、バックライト３の点灯がオンに切り換わるように同期制御を行う。このとき、ある第１の画素位置について、視点１用の画像表示と視点２用の画像表示とが完全に安定して切り換わる（遷移する）までは、バックライト３を非点灯にするように制御する（時刻ｔ２０〜時刻ｔ３１）。この点灯制御は、バックライト制御回路３１が、視差画像データ出力部２３から出力されるフレーム信号に基づいて行う。

本実施の形態においても、立体表示が可能な状態となるように、各視差画像を空間的、かつ時間的に分割して２次元表示部に表示させることができるので、立体表示時の解像度低下を改善することができる。また、表示パターンの切り換えに応じてバックライト３の点灯制御を行うようにしたので、液晶表示パネル２側で表示パターンが切り換わる遷移期間中は表示画像を遮蔽して見せないようにすることができる。これにより、安定した立体画像を見せることができる。例えば遷移期間中に２つの視差画像が混ざって見えてしまうことを防止することができる。

＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態に係る立体表示装置について説明する。なお、上記第１または第２の実施の形態に係る立体表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。

上記各実施の形態では、２眼式の立体表示を例に説明したが、本発明は多眼式の立体表示を行う場合にも適用可能である。多眼式の場合、ｎ＝３以上の視点に対応するｎ個の視差画像を等分割して２次元表示部の１画面内に合成表示する。例えば３つの視点に対応する立体表示を行う場合には、３つの視差画像を１画面内に３つに空間分割して表示する。この場合、空間分割する表示パターンは、ｍ種類（ｍは「２≦ｍ≦ｎ」となる整数）の異なるパターンを用いる。そのｍ種類の表示パターンを周期的に切り換えて表示する。バリアパターンも表示パターンに合わせてｍ種類の異なるパターンを用いて、そのｍ種類のバリアパターンを周期的に切り換える。表示パターンの切り換え動作とバリアパターンの切り換え動作は、２眼式の場合と同様にして同期制御する。これにより、多眼式の場合、各視差画像が空間的にはｎ分割され、時間的にはｍ分割されて表示される。

ｎ＝３の場合を例に説明する。液晶表示パネル２上において、第１の視差画像を表示する画素が（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）、第２の視差画像を表示する画素が（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）、第３の視差画像を表示する画素が（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）であるものとする。

例えばｎ＝３、ｍ＝２とする場合、各視差画像の赤色の画素Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３の表示パターンを例にすると、第１の表示期間Ｔ１には（Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３）の順に表示し、第２の表示期間Ｔ２には例えば（Ｒ３，Ｒ１，Ｒ２）の順に表示する。スイッチ液晶パネル１では、これら２つの表示パターンの切り換えに同期して、立体視が可能となるように、バリアパターンを周期的に異なる２つのパターンに切り換える。これにより、３つの視差画像が空間的には３分割され、時間的には２分割されて表示される。

また例えばｎ＝３、ｍ＝３とする場合、さらに第３の表示期間Ｔ３に（Ｒ２，Ｒ３，Ｒ１）の順に表示する。スイッチ液晶パネル１では、これら３つの表示パターンの切り換えに同期して、立体視が可能となるように、バリアパターンを周期的に異なる３つのパターンに切り換える。これにより、３つの視差画像が空間的には３分割され、時間的には３分割されて表示される。

このようにして、多眼視の場合にも、各視差画像を空間的、かつ時間的に分割して２次元表示部に表示させることができる。これにより、多眼視の場合にも、１つの表示パターンで各視差画像を空間的に分割表示する場合に比べて、立体表示時の解像度低下を改善することができる。

＜その他の実施の形態＞
本発明は、上記各実施の形態に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば上記各実施の形態では、２次元表示部として液晶表示パネル２を用いた構成にしたが、その他の表示パネルで構成しても良い。例えば自発光型の表示パネル、例えば有機ＥＬ（Electro-Luminescence）パネルで構成しても良い。他の表示パネルを用いた場合であっても、表示パネルにおける表示パターンの切り換えタイミングとバリアパターンの切り換えタイミングとの同期制御は、表示パネルの表示応答速度とスイッチ液晶パネル１のスイッチング応答速度との違いに応じて適宜調整すれば良い。

１…スイッチ液晶パネル（可変式パララックスバリア）、２…液晶表示パネル、３…バックライト、４…画素、４Ｒ…赤色用サブピクセル、４Ｇ…緑色用サブピクセル、４Ｂ…青色用サブピクセル、１０Ｌ…左眼、１０Ｒ…右眼、１１…遮蔽部、１２…スリット部、２１…タイミングコントローラ、２２…タイミングコントローラ、２３…視差画像データ出力部、２４…バリア用画素データ出力部、３１…バックライト制御回路。

Claims (5)

1. ｎ個（ｎは２以上の整数）の視差画像を空間的に分割して所定の表示パターンで１画面内に合成して表示すると共に、前記表示パターンをｍ種類（ｍは「２≦ｍ≦ｎ」となる整数）の異なるパターンに周期的に切り換えて表示する２次元表示部と、
   前記２次元表示部からの表示画像光を透過するスリット部と、前記表示画像光を遮蔽する遮蔽部とからなるバリアパターンをｍ種類の異なるパターンに周期的に切り換え可能に構成され、前記２次元表示パネルに表示された各視差画像を、ｎ個の視点での立体視が可能となるように前記バリアパターンによって光学的に分離する可変式パララックスバリアと、
   前記２次元表示部における前記表示パターンの切り換えタイミングと前記可変式パララックスバリアにおける前記バリアパターンの切り換えタイミングとの同期制御を行う同期制御手段と
   を備えた立体表示装置。
2. 前記同期制御手段は、前記バリアパターンの切り換えに際し、前記遮蔽部から前記スリット部へとパターンが切り換わる部分については、前記２次元表示部における表示パターンの切り換えを行うタイミングに対して前記バリアパターンの切り換えを所定期間遅延させたタイミングで同期させる
   ようになされている請求項１に記載の立体表示装置。
3. 前記２次元表示部は、点灯状態と非点灯状態とに切り換え制御可能なバックライトと、前記バックライトからの光を画素ごとに変調させることで画像表示を行う表示パネルとを有し、
   前記同期制御手段は、前記２次元表示部における前記表示パターンの切り換えを行うタイミングに対し、前記バックライトの点灯を行うタイミングを所定期間遅延させて同期させる機能をさらに有する
   ようになされている請求項１に記載の立体表示装置。
4. 前記可変式パララックスバリアは、２次元的に配列された複数の画素を有し、画素ごとに光を透過する状態と透過しない状態とに切り換えるスイッチング動作が可能なスイッチ液晶パネルである
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載の立体表示装置。
5. ｎ個（ｎは２以上の整数）の視差画像を空間的に分割して所定の表示パターンで２次元表示部の１画面内に合成して表示すると共に、前記表示パターンをｍ種類（ｍは「２≦ｍ≦ｎ」となる整数）の異なるパターンに周期的に切り換えて表示するステップと、
   前記２次元表示部からの表示画像光を透過するスリット部と、前記表示画像光を遮蔽する遮蔽部とからなるバリアパターンをｍ種類の異なるパターンに周期的に切り換え可能に構成された可変式パララックスバリアによって、前記２次元表示パネルに表示された各視差画像を、ｎ個の視点での立体視が可能となるように前記バリアパターンによって光学的に分離するステップと、
   同期制御手段によって、前記２次元表示部における前記表示パターンの切り換えタイミングと前記可変式パララックスバリアにおける前記バリアパターンの切り換えタイミングとの同期制御を行うステップと
   を含む立体表示方法。

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