JP2011013568A5

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Publication number: JP2011013568A5
Application number: JP2009159043A
Authority: JP
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2012-07-12
Anticipated expiration: 2029-07-03

Description

（シャッター眼鏡６の構成）
シャッター眼鏡６は、観察者が用いることにより立体映像の観察を可能とするものであり、左眼用シャッター６Ｌおよび右眼用シャッター６Ｒを含むものである。左眼用シャッター６Ｌおよび右眼用シャッター６Ｒにはそれぞれ、例えば液晶シャッター等の遮光シャッター（図示せず）が設けられている。各遮光シャッターは、その遮光機能の有効状態（クローズ（閉）状態）および無効状態（オープン（開）状態）が、シャッター制御部４３から供給される制御信号ＣＴＬにより制御されるものである。具体的には、シャッター眼鏡６は、液晶表示装置１における左眼用映像および右眼用映像の表示切り換えに同期して開閉動作を行うようになっている。尚、これらの左眼用シャッター６Ｌおよび右眼用シャッター６Ｒが、本発明のシャッター機構の一具体例である。

この際、図３（Ａ）に示したように、左眼用の映像表示のときには、制御信号ＣＴＬにより、観察者７が用いるシャッター眼鏡６において、左眼用シャッター６Ｌを開状態、右眼用シャッター６Ｒを閉状態とし、左眼用映像に基づく表示光ＬＬが左眼用シャッター６Ｌのみを透過するように、シャッター眼鏡６の制御を行う。一方、図３（Ｂ）に示したように、右眼用の映像表示のときには、制御信号ＣＴＬにより、右眼用シャッター６Ｒを開状態、左眼用シャッター６Ｌを閉状態とし、右眼用映像に基づく表示光ＬＲが右眼用シャッター６Ｒのみを透過するように、シャッター眼鏡６の制御を行う。

ここで、図４（Ａ），（Ｂ）を参照して、上記のような液晶表示装置１における映像の書き込み・表示動作と、シャッター眼鏡６の開閉動作との時間的な対応関係について、詳細に説明する。図４（Ａ）は映像の書き込み・表示動作、図４（Ｂ）はシャッター眼鏡６（左眼用シャッター６Ｌ，右眼用シャッター６Ｒ）の開閉状態をそれぞれ示すタイミング図である。図４（Ａ）において、実線の矢印は右眼用映像信号の書き込み（Ｒ書き込み）のタイミング、破線の矢印は左眼用映像信号の書き込み（Ｌ書き込み）のタイミングをそれぞれ示す。図４（Ｂ）では、左眼用シャッター６Ｌ，右眼用シャッター６Ｒにおける閉期間を黒色、開期間（ＴonＬ，ＴonＲ）を白色で示す。

液晶表示装置１では、図４（Ａ）に示したように、１フレーム期間のうちのＬサブフレーム期間において、同一の左眼用映像信号が連続して２回ずつ液晶表示パネル２に書き込まれる。これにより、２回目の左眼用映像信号の書き込みが完了してから、次の映像信号の書き込み（右眼用映像信号の１回目の書き込み）が完了するまでの期間（Ｌ１ａ，Ｌ２ａ，…）、画面全体において所望の階調輝度が保持される。即ち、期間Ｌ１ａ，Ｌ２ａ，…において左眼用映像Ｌ１，Ｌ２，…が表示画面に表示される。同様にＲサブフレーム期間においても、右眼用映像信号の連続２回書き込みにより、２回目の書き込みが完了してから、次の書き込み（左眼用映像信号の１回目の書き込み）が完了するまでの期間（Ｒ１ａ，…）、画面全体で所望の階調輝度が保持される。即ち、期間Ｒ１ａ，Ｒ２ａ，…において右眼用映像Ｒ１，Ｒ２，…が表示画面に表示される。

一方、シャッター眼鏡６では、図４（Ｂ）に示したように、左眼用シャッター６Ｌにおける開期間ＴonLが期間Ｌ１ａ，Ｌ２ａ，…に対応して設定されると共に、右眼用シャッター６Ｒにおける開期間ＴonRが期間Ｒ１ａ，…に対応して設定されている。

しかしながら、このようなマスクを用いたディザリング処理を立体映像表示の場合にそのまま適用すると、次のような不具合が生じる。ここで、上述したように、立体映像表示動作では、１フレーム期間において、左眼用映像の表示期間（Ｌ１ａ）にのみ、左眼用シャッター６Ｌを開状態とし、右眼用映像の表示期間（Ｒ１ａ）にのみ、右眼用シャッター６Ｒを開状態とする。このため、図７（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、２次元映像表示の場合と同様にして、パターンＰ１〜Ｐ４を切り替えると、左眼用シャッター６Ｌおよび右眼用シャッター６Ｒにおける閉動作によってマスクパターンの一部が遮断される。例えば、パターンＰ１〜Ｐ４のうち、パターンＰ１，Ｐ３が左眼用シャッター６Ｌまたは右眼用シャッター６Ｒにより遮断され、この結果、左眼ではパターンＰ２、右眼ではパターンＰ４がそのまま視認されてしまうこととなる。これでは、マスクに配置された各階調を時間的にも空間的にも平均化することができず、表示映像にざらつきやフリッカを発生させる要因となる。

（２−２．本実施の形態のディザリング処理）
そこで、本実施の形態では、次のようなディザリング処理を行う。図８（Ａ）〜（Ｃ）は、ディザリング処理部４２におけるディザリング処理動作の概要を説明するためのタイミング図である。図８（Ａ）は、シャッター眼鏡６における左眼用シャッター６Ｌと右眼用シャッター６Ｒの開閉状態を示すものである。図８（Ｂ）は、連続する４つの単位フレーム期間（Ｆ−１〜Ｆ−４）におけるマスクパターンの切り替えのタイミングを表すものである。尚、上記比較例と同様、２×２の領域に３１階調と３２階調とを１：３の存在比で配置させると共に、３１階調を左上、右上、右下、左下にそれぞれ配置させてなるパターンＰ１〜Ｐ４を有する４つのマスクを用いた場合を例に挙げて説明する。

図８（Ｂ）に示したように、ディザリング処理部４２は、単位フレーム期間毎に、マスクを切り替える制御を行う。換言すると、あるフレーム期間Ｆ−１において、パターンＰ１を継続して使用し、次のフレーム期間Ｆ−２への切り替えタイミングに同期して、パターンＰ１からパターンＰ２への切り替えを行う。同様に、フレーム期間Ｆ−３への切り替えタイミングに同期してパターンＰ３への切り替え、フレーム期間Ｆ−４への切り替えタイミングに同期して、パターンＰ４への切り替えを行う。尚、これらのマスクの切り替えは、左眼用シャッター６Ｌおよび右眼用シャッター６Ｒが閉期間やブランキング期間に行うようにすればよい。これにより、左眼用シャッター６Ｌおよび右眼用シャッター６Ｒの各開期間ＴonL，ＴonRにおいて、例えば「Ｐ１」→「Ｐ２」→「Ｐ３」→「Ｐ４」の順序でマスクの全パターンを観察者に視認させることができる。

このため、ディザリング処理部４２は、シャッター眼鏡の種類毎に異なる色度調整パラメータを予め保持しておき、色度調整時には、観察者が使用するシャッター眼鏡の種類に応じた色度調整パラメータを選択して、選択した色度調整パラメータを用いた調整を行う。この際、例えば図１０に示したような色度調整用のＬＵＴ４４等を用いる。図１０では、液晶表示パネル２の表示画面に表示される映像のＲ，Ｇ，Ｂそれぞれの階調に対して、図９に示した色度ずれを生じる眼鏡１，３のそれぞれを用いた場合について、色度調整後のＲ，Ｇ，Ｂ各色における階調を示している。

以上のように本実施の形態では、ディザリング処理部４２が、シャッター眼鏡６の左眼用シャッター６Ｌおよび右眼用シャッター６Ｒの各開期間において、例えば３１階調と３２階調とをパターンＰ１〜Ｐ４で２次元配列させてなる４つのマスクを、その全てが順次切り替わるように制御する。具体的には、単位フレーム期間毎に、パターンＰ１〜Ｐ４を順次切り替える。これにより、左眼用シャッター６Ｌの開期間ＴonLおよび右眼用シャッター６Ｒの開期間ＴonRのそれぞれにおいて、マスクに配置された各階調を、空間的かつ時間的に平均化し、これらの中間調（ここでは、３１．７５階調）を表現することができる。これにより、時分割駆動方式を用いた立体映像表示システムにおいて、表示映像のざらつきやフリッカの発生を抑制しつつ階調表現を拡張することが可能となる。

＜変形例１＞
図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、変形例１に係るディザリング処理動作の概要を説明するためのタイミング図である。図１１（Ａ）は、シャッター眼鏡６における左眼用シャッター６Ｌと右眼用シャッター６Ｒの開閉状態を示すものである。図１１（Ｂ）は、連続する４つの単位フレーム期間（Ｆ−１〜Ｆ−４）におけるマスクパターンの切り替えのタイミングを表すものである。変形例１では、上記実施の形態の映像表示システムのディザリング処理部４２におけるディザリング処理動作のみが異なっており、その他の各部の構成および動作は上記実施の形態と同様である。

これにより、左眼用シャッター６Ｌの開期間ＴonLにおいて、例えば「Ｐ２」→「Ｐ３」→「Ｐ４」→「Ｐ１」の順序でマスクの全パターンを観察者に視認させることができる。また、右眼用シャッター６Ｒの開期間ＴonRにおいて、例えば「Ｐ４」→「Ｐ１」→「Ｐ２」→「Ｐ３」の順序でマスクの全パターンを観察者に視認させることができる。

尚、上記実施の形態および変形例１では、２回書き込みの場合に、ディザリング処理部４２が、１フレーム期間の全期間を通してマスクを使用する場合、即ち右眼用シャッター６Ｒおよび左眼用シャッター６Ｌが閉状態である期間中もマスクを使用する場合を例に挙げて説明したが、右眼用シャッター６Ｒおよび左眼用シャッター６Ｌの各開期間にのみ、マスクを使用するように制御してもよい。

＜変形例２＞
図１２（Ａ），（Ｂ）は、変形例２に係る立体映像表示システムの立体映像表示動作の概要を表すタイミング図である。図１２（Ａ）は映像の書き込み・表示動作、図１２（Ｂ）はシャッター眼鏡６（左眼用シャッター６Ｌ，右眼用シャッター６Ｒ）の開閉状態をそれぞれ示すものである。図１２（Ａ）において、実線の矢印は右眼用映像信号の書き込み（Ｒ書き込み）のタイミング、破線の矢印は左眼用映像信号の書き込み（Ｌ書き込み）のタイミングをそれぞれ示す。図１２（Ｂ）では、左眼用シャッター６Ｌ，右眼用シャッター６Ｒにおける閉期間を黒色、開期間（ＴonＬ，ＴonＲ）を白色で示す。

本変形例では、液晶表示装置１において、図１２（Ａ）に示したように、液晶表示パネル２に対し、１フレーム期間のＬサブフレーム期間に左眼用映像信号、Ｒサブフレーム期間に右眼用映像信号をそれぞれ１回ずつ書き込む。一方、シャッター眼鏡６では、図１２（Ｂ）に示したように、左眼用シャッター６Ｌの開期間ＴonLが、Ｌ書き込みが完了してからＲ書き込みが完了するまでの間、右眼用シャッター６Ｒの開期間ＴonRが、Ｒ書き込みが完了してからＬ書き込みが完了するまでの間に設定される。

このような１回書き込みによる立体映像表示を行う場合には、ディザリング処理部４２におけるディザリング処理動作は、次のようにして行う。図１３（Ａ）〜（Ｃ）は、変形例２に係るディザリング処理動作の概要を説明するためのタイミング図である。図１３（Ａ）は、シャッター眼鏡６における左眼用シャッター６Ｌと右眼用シャッター６Ｒの開閉状態を示し、図１３（Ｂ）は、連続する４つの単位フレーム期間（Ｆ−１〜Ｆ−４）におけるマスクパターンの切り替えのタイミングを表すものである。尚、上記実施の形態と同様、２×２の領域に３１階調と３２階調とを１：３の存在比で配置させると共に、３１階調を左上、右上、右下、左下にそれぞれ配置させてなるパターンＰ１〜Ｐ４を有する４つのマスクを用いた場合を例に挙げて説明する。

図１３（Ｂ）に示したように、ディザリング処理部４２は、上記実施の形態と同様、単位フレーム期間毎に、マスクを切り替える制御を行う。換言すると、あるフレーム期間Ｆ−１において、パターンＰ１を継続して使用し、次のフレーム期間Ｆ−２への切り替えタイミングに同期して、パターンＰ１からパターンＰ２への切り替えを行う。同様に、フレーム期間Ｆ−３への切り替えタイミングに同期してパターンＰ３への切り替え、フレーム期間Ｆ−４への切り替えタイミングに同期して、パターンＰ４への切り替えを行う。これにより、左眼用シャッター６Ｌおよび右眼用シャッター６Ｒの各開期間ＴonL，ＴonRにおいて、例えば「Ｐ１」→「Ｐ２」→「Ｐ３」→「Ｐ４」の順序でマスクの全パターンを観察者に視認させることができる。

＜変形例３＞
図１４（Ａ）〜（Ｃ）は、変形例３に係るディザリング処理動作の概要を説明するためのタイミング図である。図１４（Ａ）は、シャッター眼鏡６における左眼用シャッター６Ｌと右眼用シャッター６Ｒの開閉状態を示すものである。図１４（Ｂ）は、連続する４つの単位フレーム期間（Ｆ−１〜Ｆ−４）におけるマスクパターンの切り替えのタイミングを表すものである。変形例３では、上記実施の形態の映像表示システムのディザリング処理部４２におけるディザリング処理動作のみが異なっており、その他の各部の構成および動作は上記実施の形態と同様である。

本変形例のディザリング処理動作では、マスクパターンを切り替えるタイミングが上記変形例２におけるディザリング処理動作と異なっている。即ち、本変形例では、映像の１回書き込みにより立体映像表示を行う場合において、ディザリング処理部４２が、例えば単位フレーム期間毎に異なる順序でパターンＰ１〜Ｐ４が切り替わるように制御する。例えば、図１４（Ｂ）に示したように、あるフレーム期間Ｆ−１では、マスクパターンを「Ｐ１」→「Ｐ２」の順序で切り替え、続くフレーム期間Ｆ−２では、マスクパターンを「Ｐ２」→「Ｐ３」の順序で切り替え、続くフレーム期間Ｆ−３では、マスクパターンを「Ｐ３」→「Ｐ４」の順序で切り替え、続くフレーム期間Ｆ−４では、マスクパターンを「Ｐ４」→「Ｐ１」の順序で切り替える。これにより、左眼用シャッター６Ｌの開期間ＴonLにおいて、例えば「Ｐ１」→「Ｐ２」→「Ｐ３」→「Ｐ４」の順序でマスクの全パターンを観察者に視認させることができ、右眼用シャッター６Ｒの開期間ＴonRにおいて、例えば「Ｐ２」→「Ｐ３」→「Ｐ４」→「Ｐ１」の順序でマスクの全パターンを観察者に視認させることができる。

本変形例のマルチビューシステムでは、１人目の観察者に対応する第１の映像信号に基づく第１の映像と、２人目の観察者に対応する第２の映像信号に基づく第２の映像とが、時分割で交互に表示される。即ち、これまでは、シャッター眼鏡６における左眼用シャッター６Ｌおよび右眼用シャッター６Ｒ毎にそれぞれ対応する左眼用映像および右眼用映像が表示されるのに対し、本変形例では、観察者（ユーザ）毎にそれぞれ対応する複数の映像が表示される。

具体的には、図１６（Ａ）に示したように、第１の映像Ｖ１を表示しているときには、制御信号ＣＴＬ１により、観察者７１が用いるシャッター眼鏡６１において、右眼用シャッター６Ｒおよび左眼用シャッター６Ｌの双方が開状態となっている。また、制御信号ＣＴＬ２により、観察者７２が用いるシャッター眼鏡６２において、右眼用シャッター６Ｒおよび左眼用シャッター６Ｌの双方が閉状態となっている。即ち、観察者７１のシャッター眼鏡６１では、第１の映像Ｖ１に基づく表示光ＬＶ１を透過させ、観察者７２のシャッター眼鏡６２では、この表示光ＬＶ１を遮断させる。

一方、図１６（Ｂ）に示したように、第２の映像Ｖ２を表示しているときには、制御信号ＣＴＬ２により、観察者７２が用いるシャッター眼鏡６２において、右眼用シャッター６Ｒおよび左眼用シャッター６Ｌの双方が開状態となっている。また、制御信号ＣＴＬ１により、観察者７１が用いるシャッター眼鏡６１において、右眼用シャッター６Ｒおよび左眼用シャッター６Ｌの双方が閉状態となっている。即ち、観察者７２のシャッター眼鏡６２では、第２の映像Ｖ２に基づく表示光ＬＶ２を透過させ、観察者７１のシャッター眼鏡６１では、この表示光ＬＶ２を遮断させる。

１…液晶表示装置、２…液晶表示パネル、２０…画素、２１…ＴＦＴ素子、２２…液晶素子、２３…補助容量素子、３…バックライト、４１…映像信号処理部、４２…ディザリング処理部、４３…シャッター制御部、４４…ＬＵＴ、４５…タイミング制御部、５０…バックライト駆動部、５１…データドライバ、５２…ゲートドライバ、６…シャッター眼鏡、６Ｌ…左眼用シャッター、６Ｒ…右眼用シャッター、７，７１，７２…観察者（ユーザ）、Ｄin，Ｄ１，Ｄ２…映像信号、ＣＴＬ，ＣＴＬ１，ＣＴＬ２…制御信号、Ｄ…データ線、Ｇ…ゲート線、Ｃｓ…補助容量線、Ｌ…左眼用映像、Ｒ…右眼用映像、Ｖ１，Ｖ２…映像、ＴonＬ，ＴonＲ…シャッター開期間、ＬＬ，ＬＲ，ＬＶ１，ＬＶ２…表示光。

Claims

互いに異なるタイミングで開閉動作を行う複数のシャッター機構のそれぞれに対応して供給される複数の映像ストリームを巡回的に切り替えて時分割表示する表示部と、
複数の階調値を２次元配置してなる互いに異なるパターンをそれぞれ有する複数のマスクを用いて、入力された映像に対してディザリング処理を行い、前記ディザリング処理が施された映像を前記表示部へ供給するディザリング処理部と
を備え、
前記ディザリング処理部は、個々のシャッター機構ごとに、シャッター開タイミングに同期して前記複数のマスクが巡回的に順次切り替わるように制御する
映像表示装置。
前記複数のシャッター機構は、単位フレーム期間内で交番的に開閉する左眼用シャッターおよび右眼用シャッターを含むものであり、
前記複数の映像ストリームは、互いに視差を有する左眼用映像ストリームおよび右眼用映像ストリームを含み、
前記表示部は、前記左眼用映像をｎ回（ｎは１以上の整数）連続して書き込む第１の表示用書込動作と、前記右眼用映像をｎ回連続して書き込む第２の表示用書込動作とを前記単位フレーム期間内に行う
請求項１に記載の映像表示装置。
前記ディザリング処理部は、各マスクが、前記単位フレーム期間内では切り替わらず、前記単位フレーム期間毎に切り替わるように制御する
請求項２に記載の映像表示装置。
前記ディザリング処理部は、各マスクが前記単位フレーム期間内において順次切り替わると共に、その切り替えの順序が前記単位フレーム期間毎に異なるように制御する
請求項２に記載の映像表示装置。
前記ディザリング処理部は、前記ディザリング処理によって階調表現を拡張した後、色度調整処理を行う
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の映像表示装置。
前記ディザリング処理部は、前記シャッター機構の種類毎に用意された、対応する色度調整パラメータを用いて前記色度調整処理を行う
請求項５に記載の映像表示装置。
互いに異なるタイミングで開閉動作を行う複数のシャッター機構と、
各シャッター機構のそれぞれに対応して供給される複数の映像ストリームを巡回的に切り替えて時分割表示する表示部と、
複数の階調値を２次元配列してなる互いに異なるパターンをそれぞれ有する複数のマスクを用いて、入力された映像に対してディザリング処理を行い、前記ディザリング処理が施された映像を前記表示部へ供給するディザリング処理部と
を備え、
前記ディザリング処理部は、個々のシャッター機構ごとに、シャッター開タイミングに同期して前記複数のマスクが巡回的に順次切り替わるように制御する
映像表示システム。