JP2011216998A - 映像表示装置、映像表示システム、映像提示方法、並びにコンピューター・プログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】映像間のクロストークを防止しながら複数の映像を非常に短い周期で交互に切り替えて画面表示する。
【解決手段】シャッター眼鏡２０側でシャッター機構が十分応答したのちに液晶ディスプレイ１０側でバックライト１２を点灯させるので、シャッター機構の立ち上がり時の応答不足の影響を受けない。また、バックライト１２を常時点灯させたままの方法よりもピーク輝度を上げることが可能であり、立体映像表示時の輝度向上が可能となる。一方で、バックライト１２の消灯に伴う液晶表示パネル１１の温度の低下は少なくなり、クロストークの悪化も小さくなる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、シャッター機構を用いた立体映像の表示に用いられ、複数の映像を非常に短い周期で交互に切り換えて画面表示する映像表示装置、映像表示システム、映像提示方法、並びにコンピューター・プログラムに係り、特に、映像間のクロストークを防止しながら複数の映像を非常に短い周期で交互に切り換えて画面表示する映像表示装置、映像表示システム、映像提示方法、並びにコンピューター・プログラムに関する。
左右の眼に視差のある映像を表示することで、観察者に立体的に見える立体映像を提示することができる。立体映像を提示する方式の１つとして、観察者に特殊な光学特性を持った眼鏡をかけさせ、両眼に視差をつけた画像を提示するものが挙げられる。例えば、時分割立体映像表示システムは、互いに異なる複数の映像を時分割で表示する表示装置と、映像の観察者がかけるシャッター眼鏡の組み合わせからなる。表示装置は、左眼用映像Ｌ及び右眼用映像Ｒを非常に短い周期で交互に画面表示すると同時に、左眼用映像Ｌ及び右眼用映像Ｒの周期に同期して左眼及び右眼に映像を分離して提供する。一方、観察者が装着したシャッター眼鏡は、左眼用映像Ｌがディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の左眼部が光を透過させ、右眼部が遮光する。また、右眼用映像Ｒがディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の右眼部が光を透過させ、左眼部が遮光し、右眼用映像がディスプレイされる間に、シャッター眼鏡の右眼部が光を透過させ、左眼部が遮光する（例えば、特許文献１〜３を参照のこと）。左眼用映像Ｌ及び右眼用映像Ｒを時分割で表示する際、クロストークを生じないように左眼用映像Ｌ及び右眼用映像Ｒを分離することが技術課題の１つとなる。
例えば、左眼用シャッター及び右眼用シャッターをともに遮光状態に切り換える時期を、フレーム期間が切り換わる時期よりも早い時期に設定することにより、左眼用シャッターと右眼用シャッターとを同時に遮光状態とする同時遮光期間を、各フレーム期間の一部分に設けることで、残像によるちらつきを抑制する立体画像表示方法について提案がなされている（例えば、特許文献４を参照のこと）。
立体映像表示に用いる表示装置は、特定の方式に限定されるものではない。例えば、旧来のＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄ Ｒａｙ Ｔｕｂｅ）ディスプレイの他、プラズマ・ディスプレイ・パネル（ＰＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、エレクトロ・ルミネッセンス（ＥＬ）パネルを用いることができる。このうち液晶ディスプレイは、画素毎にＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｅ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：薄膜トランジスタ）を配置したアクティブ・マトリックス型が一般的である。ＴＦＴ液晶表示ディスプレイは、映像信号を画面上部から下部に向かって走査線毎に書き込むことによって各画素を駆動し、バックライトからの照射光を各画素で遮ったり透過させたりすることによって表示を行なう。
時分割立体映像の表示に液晶ディスプレイを用いる場合、両方のシャッター機構が同時に閉成状態となる期間を設けることによって、左眼用映像Ｌ及び右眼用映像Ｒを分離することができる（例えば、図７を参照のこと）。しかしながら、液晶表示ディスプレイは常時表示を行なっている一方、左右のシャッター機構がそれぞれ開成状態に切り換わった際に、シャッターに用いる液晶の立ち上がりに時間を要することから、この立ち上がり部分で暗くなった映像が左右それぞれの眼に入り、時分割表示時の輝度が低下してしまうという問題がある。
特開平９−１３８３８４号公報 特開２０００−３６９６９号公報 特開２００３−４５３４３号公報 特開２００３−３０４１１５号公報
本発明の目的は、シャッター機構を用いた立体映像の表示に用いられ、複数の映像を非常に短い周期で交互に切り換えて好適に画面表示することができる、優れた映像表示装置、映像表示システム、映像提示方法、並びにコンピューター・プログラムを提供することにある。
本発明のさらなる目的は、映像間のクロストークを防止しながら複数の映像を非常に短い周期で交互に切り換えて画面表示することができる、優れた映像表示装置、映像表示システム、映像提示方法、並びにコンピューター・プログラムを提供することにある。
本願は、上記課題を参酌してなされたものであり、請求項１に記載の発明は、
互いに異なる複数の映像をサブフレーム期間毎に切り換えて表示する表示部と、
各サブフレーム期間内に点灯期間を含むように点灯動作と消灯動作を交互に行ないながら前記表示部を照明する光源部と、
前記複数の映像を分離しながら観察するためのシャッター機構に対して、前記光源部が消灯している期間に開成状態に切り換え、前記光源部が点灯している期間に閉成状態に切り換えるように開閉タイミングの制御を行なうシャッター制御部と、
を具備する映像表示装置である。
本願の請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の映像表示装置において、光源部は発光ダイオードで構成されている。
また、本願の請求項３に記載の発明は、
シャッター機構と、
互いに異なる複数の映像をサブフレーム期間毎に切り換えて表示する表示部と、各サブフレーム期間内に点灯期間を含むように点灯動作と消灯動作を交互に行ないながら前記表示部を照明する光源部と、前記シャッター機構に対して、前記光源部が消灯している期間に開成状態に切り換え、前記光源部が点灯している期間に閉成状態に切り換えるように、開閉タイミングの制御を行なうシャッター制御部を有する映像表示装置と、
を具備する映像表示システムである。
但し、ここで言う「システム」とは、複数の装置（又は特定の機能を実現する機能モジュール）が論理的に集合した物のことを言い、各装置や機能モジュールが単一の筐体内にあるか否かは特に問わない。
また、本願の請求項４に記載の発明は、映像を表示する表示部と前記表示部を照明する光源部を有する映像表示装置によって表示される互いに異なる複数の映像を、シャッター機構の開閉動作によって分離して提示する映像提示方法であって、
前記表示部で互いに異なる複数の映像をサブフレーム期間毎に切り換えて表示する映像制御ステップと、
各サブフレーム期間内に点灯期間を含むように、前記光源部の点灯動作と消灯動作を交互に行なわせるバックライト制御ステップと、
前記光源部が消灯している期間に前記シャッター機構を開成状態に切り換えるとともに、前記光源部が点灯している期間に閉成状態に切り換えるシャッター制御ステップと、
を有する映像提示方法である。
また、本願の請求項５に記載の発明は、映像を表示する表示部と前記表示部を照明する光源部を有する映像表示装置によって表示される互いに異なる複数の映像を、シャッター機構の開閉動作によって分離して提示するための処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、前記コンピューターを、
前記表示部で互いに異なる複数の映像をサブフレーム期間毎に切り換えて表示させる映像制御手段、
前記表示部が前記複数の映像の各々を時分割で表示する各サブフレーム期間内に点灯期間を含むように、前記光源部の点灯動作と消灯動作を交互に行なわせるバックライト制御手段、
前記光源部が消灯している期間に前記シャッター機構を開成状態に切り換えるとともに、前記光源部が点灯している期間に閉成状態に切り換えるシャッター制御手段、
として機能させるためのコンピューター・プログラムである。
本願の請求項５に係るコンピューター・プログラムは、コンピューター上で所定の処理を実現するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムを定義したものである。換言すれば、本願の請求項５に係るコンピューター・プログラムをコンピューターにインストールすることによって、コンピューター上では協働的作用が発揮され、本願の請求項１に係る映像表示装置と同様の作用効果を得ることができる。
また、本願の請求項６に記載の発明は、
互いに異なる複数の映像をサブフレーム期間毎に切り換えて表示する表示部と、
各サブフレーム期間内に点灯期間を含むように点灯動作と消灯動作を交互に行ないながら前記表示部を照明する光源部と、
前記複数の映像を分離しながら観察するためのシャッター機構に対し、前記光源部が点灯している期間に開成状態に切り換え、前記光源部が消灯している期間に閉成状態に切り換えるように、開閉タイミングの制御を行なうシャッター制御部と、
を具備する映像表示装置である。
また、本願の請求項７に記載の発明は、
画面を複数に分割したブロック毎に、互いに異なる複数の映像をサブフレーム期間毎に切り換えて表示する表示部と、
前記表示部の前記ブロック毎に設けられ、点灯動作と消灯動作を交互に行ないながら照明する複数の光源部と、
前記複数の映像を分離しながら観察するためのシャッター機構に対し、前記複数の光源部のうち少なくとも１つが点灯している期間に開成状態に切り換え、前記の少なくとも１つの光源部が消灯している期間に閉成状態に切り換えるように、開閉タイミングの制御を行なうシャッター制御部と、
を具備する映像表示装置である。
本願の請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の映像表示装置は、複数のシャッター機構を有し、すべてのシャッター機構が閉成状態となる期間に、前記複数の光源部の少なくとも１つが点灯するように構成されている。
本発明によれば、シャッター機構を用いた立体映像の表示に用いられ、複数の映像を非常に短い周期で交互に切り換えて好適に画面表示することができる、優れた映像表示装置、映像表示システム、映像提示方法、並びにコンピューター・プログラムを提供することができる。
また、本発明によれば、映像間のクロストークを防止しながら複数の映像を非常に短い周期で交互に切り換えて画面表示することができる、優れた映像表示装置、映像表示システム、映像提示方法、並びにコンピューター・プログラムを提供することができる。
本発明によれば、バックライトが消灯している時間にシャッター眼鏡側の該当するレンズのシャッター機構を開成し、バックライトが点灯している間にシャッター機構を閉成させる。言い換えれば、シャッター眼鏡側ではシャッター機構が十分応答したのちに液晶ディスプレイのバックライトを点灯させるので、シャッター機構の立ち上がり時の応答不足の影響を受けない。
また、本発明によれば、バックライトを間欠的に点灯する方法を用いるので、ピーク輝度を上げることが可能であり、立体映像表示時の輝度向上が可能となる。一方で、バックライトの点灯時間を比較的長く取ることができるので、バックライトの消灯に伴う液晶表示パネルの温度の低下は少なくなり、クロストークの悪化も小さくなる。
本発明のさらに他の目的、特徴や利点は、後述する本発明の実施形態や添付する図面に基づくより詳細な説明によって明らかになるであろう。
図１は、本発明を適用可能な立体映像表示システムの構成を模式的に示した図である。 図２は、Ｌサブフレーム期間におけるシャッター眼鏡２０の制御動作を示した図である。 図３は、Ｒサブフレーム期間におけるシャッター眼鏡２０の制御動作を示した図である。 図４は、バックライトが消灯している時間にシャッター眼鏡側のシャッター機構を開成し、バックライトが点灯している間にシャッター機構を閉成させる動作を示した図である。 図５は、バックライトが点灯している時間にシャッター眼鏡側のシャッター機構を開成し、バックライトが消灯している間にシャッター機構を閉成させる動作を示した図である。 図６は、液晶表示パネルの画面を上部、中央部、下部の３つのブロックに分割して部分駆動する液晶ディスプレイにおいて左眼用映像Ｌと右眼用映像Ｒを分離するための動作を示した図である。 図７は、液晶ディスプレイバックライトを常時点灯させたまま、シャッター眼鏡のシャッター機構の開閉動作によって左眼用映像Ｌと右眼用映像Ｒを分離するための動作を示した図である。 図８は、シャッター眼鏡のシャッター機構と同期してバックライトを点灯させて左眼用映像Ｌと右眼用映像Ｒを分離するための動作を示した図である。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳細に説明する。
図１には、本発明を適用可能な立体映像表示システム１の構成を模式的に示している。図示の立体映像表示システム１は、左眼用映像Ｌ及び右眼用映像Ｒを非常に短い周期で交互に画面表示する液晶ディスプレイ１０と、観察者が頭部に装着するシャッター眼鏡２０からなる。
液晶ディスプレイ１０は、液晶表示パネル１１と、バックライト１２と、映像信号処理部１３と、シャッター眼鏡２０のシャッター機構の開閉タイミングを制御するシャッター制御部１４と、タイミング制御部１５と、バックライト制御部１６と、データ・ドライバー１７及びゲート・ドライバー１８を備えている。本実施形態では、液晶ディスプレイ１０は、左右の視差を有する右眼用映像信号ＤR及び左眼用映像信号ＤLを含む入力映像信号Ｄinに基づいて、映像を表示出力する。
液晶表示パネル１１は、例えば、画素毎にＴＦＴを配置したアクティブ・マトリックス型である。バックライト１２は、液晶表示パネル１１に対して光を照射する光源である。バックライト１２は、バックライト制御部１６から供給される制御信号ＣＴＬBに基づいて、その点灯（発光）動作と消灯動作を時分割で切り換えるように制御される。
バックライト１２には、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）やＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）などを用いることができる。但し、ＣＣＦＬを用いると、残光が生じ易く、また、ＲＧＢの色毎の残光特性が異なってくる。そこで、以下では、残光の少ないＬＥＤをバックライト１２に用いるものとして説明する。
液晶表示パネル１１は、全体としてマトリックス状に配列された複数の画素を有し、データ・ドライバー１７から供給される映像電圧に基づいてバックライト１２から発せられる光を、ゲート・ドライバー１８から供給される駆動信号に従って変調することにより、入力映像信号Ｄinに基づく映像表示を行なう。本実施形態では、液晶表示パネル１１は、１フレーム期間などの所定の周期内で、右眼用映像信号ＤRに基づく右眼用映像Ｒと左眼用映像信号ＤLに基づく左眼用映像Ｌとを、時分割で交互に表示する。
映像信号処理部１３は、入力映像信号Ｄinに基づいて、右眼用映像信号ＤR及び左眼用映像信号ＤLの液晶表示パネル１１への書き込み順序（すなわち、表示順序）の制御を行なうことによって、液晶表示パネル１１への映像信号を生成する。本実施形態では、映像信号処理部１３は、入力映像信号Ｄinから、１フレーム期間内において、左眼用映像信号ＤL及び右眼用映像信号Ｄが交互に配置された映像信号Ｄ１を生成する。なお、以下では、１フレーム期間のうち、左眼用映像Ｌの表示期間を「Ｌサブフレーム期間」、右眼用映像Ｒの表示期間を「Ｒサブフレーム期間」と呼ぶことにする。
タイミング制御部１５は、ゲート・ドライバー１８及びデータ・ドライバー１７の駆動タイミングを制御するとともに、映像信号処理部１３から供給される映像信号Ｄ１をデータ・ドライバー１７に供給する。タイミング制御部１５は、映像信号Ｄ１に対してオーバードライブ処理を行なうようにしてもよい。
ゲート・ドライバー１８は、タイミング制御部１５によるタイミング制御に従って、液晶表示パネル１１内の各画素をゲート線に沿って順次駆動する。
データ・ドライバー１７は、液晶表示パネル１１の各画素へ、タイミング制御部１５から供給される映像信号Ｄ１に基づく映像電圧を供給する。具体的には、映像信号Ｄ１にＤ／Ａ変換を施して、映像電圧に相当するアナログ映像信号を生成して、各画素へ出力する。
シャッター制御部１４は、映像信号処理部１３による右眼用映像信号ＤR及び左眼用映像信号ＤLの出力タイミングに対応する、左右のシャッター機構の開閉切り換えを制御するためのタイミング制御信号ＣＴＬを、シャッター眼鏡２０に出力する。なお、タイミング制御信号ＣＴＬをシャッター眼鏡２０に送信する手段として、赤外線通信や無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などの無線通信を利用する他、シャッター眼鏡２０を液晶ディスプレイ１０にケーブル接続して有線通信を利用することもできる。なお、本出願人に既に譲渡されている特願２００９−２７６９４８号明細書には、液晶ディスプレイ１０とシャッター眼鏡２０間をＩＥＥＥ８０２．１５．４などのワイヤレス・ネットワークで接続した映像表示システムについて開示されている。
シャッター眼鏡２０は、液晶ディスプレイ１０の観察者（図１には図示しない）が装着して、立体視を可能にする。シャッター眼鏡２０は、左眼用レンズ２１Ｌと右眼用レンズ２１Ｒを有している。左眼用レンズ２１Ｌと右眼用レンズ２１Ｒには、開口部を遮光するための遮光シャッター（図示しない）がそれぞれ配設されている。遮光シャッターは、例えば液晶シャッターなどにより構成される。これらの遮光シャッターにおける遮光機能の有効状態（すなわち、閉成状態）、及び、無効状態（すなわち、開成状態）は、シャッター制御部１４から供給される制御信号ＣＴＬにより制御される。
シャッター制御部１４は、左眼用映像Ｌ及び右眼用映像Ｒの各表示期間に対応して、左眼用レンズ２１Ｒ及び右眼用レンズ２１Ｌの各々の開成状態と閉成状態が交互に切り換わるように、シャッター眼鏡２０の遮光シャッターの制御を行なう。具体的には、Ｌサブフレーム期間には、左眼用レンズ２１Ｌの遮光シャッターを開成状態に、右眼用レンズ２１Ｒの遮光シャッターを閉成状態にする一方、Ｒサブフレーム期間には、右眼用レンズ２１Ｒの初期の遮光シャッターを開成状態に、左眼用レンズ２１Ｌの遮光シャッターを閉成状態にするための制御を行なう。
図２には、Ｌサブフレーム期間におけるシャッター眼鏡２０の制御動作を示している。図示のように、Ｌサブフレーム期間には、シャッター制御部１４からの制御信号ＣＴＬにより、左眼用レンズ２１Ｌのシャッターを開成状態、右眼用レンズ２１Ｒのシャッターを閉成状態とし、左眼用映像Ｌに基づく表示光ＬＬが左眼用レンズ２１Ｌのみを透過する。また、図３には、Ｒサブフレーム期間におけるシャッター眼鏡２０の制御動作を示している。図示のように、Ｒサブフレーム期間には、シャッター制御部１４からの制御信号ＣＴＬにより、右眼用レンズ２１Ｒのシャッターを開成状態、左眼用レンズ２１Ｌのシャッターを閉成状態とし、右眼用映像Ｒに基づく表示光ＲＲが右眼用レンズ２１Ｒのみを透過する。
バックライト制御部１６は、映像信号処理部１３による右眼用映像信号ＤR及び左眼用映像信号ＤLの出力タイミングに対応するタイミング制御信号（制御信号ＣＴＬB）をバックライト１２に供給する。これによって、バックライト制御部１６は、左眼用映像Ｌ及び右眼用映像Ｒの表示切り換えに同期して、バックライト１２の点灯動作及び消灯動作を時分割で切り換えるように制御する。具体的には、バックライト制御部１６は、左眼用映像Ｌ及び右眼用映像Ｒの各表示期間において、バックライト１２を所定のタイミング（開始時期）及びデューティー（長さ）で点灯させる。
シャッター眼鏡を利用して立体映像の表示を行なう場合、左眼用映像Ｌ及び右眼用映像Ｒを時分割で表示する際に、クロストークを生じないように左眼用映像Ｌと右眼用映像Ｒとを分離する必要がある。
図１に示したような、液晶ディスプレイ１０を用いた立体映像表示システム１では、例えばバックライトを常時点灯させたままとし、シャッター眼鏡２０において左右のシャッター機構の開閉状態を交互に切り換える際に、両方のシャッター機構が同時に閉成状態となる無表示期間を設けることによって、左眼用映像Ｌと右眼用映像Ｒとを分離することができる。
図７（前述）に示した例では、バックライト１２を常時点灯した状態とし、両方のシャッター機構が同時に閉成状態となる無表示期間を隔てて、左眼用映像Ｌに基づく表示光ＬＬが左眼用レンズ２１Ｌのみを透過する期間（左眼用映像Ｌ表示期間）と、右眼用映像Ｒに基づく表示光ＲＲが右眼用レンズ２１Ｒのみを透過する期間（右眼用映像Ｒ表示期間）が交互に並んでいる。ところが、シャッターに用いる液晶の立ち上がりに時間を要するため、左右それぞれのシャッター機構が開成状態に切り換わった際に、左右それぞれの映像に基づく表示光がこの立ち上がり部分で暗くなって各レンズを透過し、観察者には暗い映像が提示される期間か生じるという問題がある。しかも、シャッター機構を開成状態にする期間が短く、この開成機関に対して立ち上がり時間が占める割合が大きいため、映像の劣化は無視できないものとなる。
また、液晶ディスプレイ１０を用いた立体映像表示システム１において、左眼用映像Ｌと右眼用映像Ｒを分離する他の方法として、バックライト１２を常時点灯させるのではなく、シャッター眼鏡２０側の左右のシャッター機構と同期して点灯させる方法が挙げられる。図８に示す例では、シャッター眼鏡２０側では、左右の各シャッター機構を開成状態にする期間を比較的長くしている。そして、左右の各シャッター機構の開成期間内で、バックライト１２を間欠的に点灯させることによって、左眼用映像Ｌに基づく表示光ＬＬが左眼用レンズ２１Ｌのみを透過する期間（左眼用映像Ｌ表示期間）と、右眼用映像Ｒに基づく表示光ＲＲが右眼用レンズ２１Ｒのみを透過する期間（右眼用映像Ｒ表示期間）を交互に作り出している。
シャッター機構の開成期間内で、立ち上がり時間を避けてバックライト１２の点灯期間を配置することで、映像が暗くなるのを防止することができる。また、バックライト１２にＬＥＤを用いた場合、その点灯期間を短くするとピーク輝度が上がることから、立体映像表示時の輝度向上を実現することができる。しかしながら、バックライト１２の点灯期間を短くすると、消費電力が低下するが、放出する熱量が減少することから液晶表示パネル１１の応答速度が低下する。液晶表示パネル１１の応答速度が低下すると、クロストークが悪化してしまうという問題がある。
クロストークを防止するには、左眼用映像Ｌに基づく表示光ＬＬが左眼用レンズ２１Ｌのみを透過する期間と、右眼用映像Ｒに基づく表示光ＲＲが右眼用レンズ２１Ｒのみを透過する期間との間を、両方のシャッター機構が同時に閉成状態となる、あるいはバックライトが消灯状態となる所定長以上の無表示期間を隔てる必要がある。図８に示した方法では、バックライト１２の点灯期間がそのまま左眼用レンズ２１Ｌ又は右眼用レンズ２１Ｒのみを透過する期間となるので、バックライト１２の点灯期間（ＢＬ点灯期間）のデューティーを例えば２５％以下に抑えなければならない。デューティーが低いと、バックライト１２の輝度は向上するが、液晶表示パネル１１の温度低下によりクロストークが発生する。他方、図７に示した方法では、左眼用レンズ２１Ｌ並びに右眼用レンズ２１Ｒの各シャッター機構が開成する期間が左眼用レンズ２１Ｌ又は右眼用レンズ２１Ｒのみを透過する期間であり、バックライト１２が点灯する点灯期間（ＢＬ点灯期間）のデューティーを１００％にすることができる。この場合、液晶表示パネル１１の温度は低下せず、クロストークは発生しないが、表示映像の輝度は低下する。
要するに、バックライトの点灯時間の長さに対して、立体映像表示時の輝度とクロストークはトレードオフの関係にある。
そこで、本発明者らは、シャッター眼鏡２０側の左右のシャッター機構と同期して点灯させて、左眼用映像Ｌと右眼用映像Ｒを分離するさらに他の方法として、図４に示すように、バックライト１２が消灯している期間に、シャッター眼鏡２０側の左右いずれか該当するレンズ２１Ｌ、２１Ｒのシャッター機構を開成し、バックライト１２が点灯している間にシャッター機構を閉成させる、という方法を提案する。
以下では、図４に示した方法を図１に示した立体映像表示システム１で実現する手順について説明する。
バックライト制御部１６は、映像信号処理部１３による右眼用映像信号ＤR及び左眼用映像信号ＤLの出力タイミングに対応するタイミング制御信号（制御信号ＣＴＬB）をバックライト１２に供給して、Ｌサブフレーム期間及びＲサブフレーム期間の各々において、バックライト１２を間欠的に点灯させる。
一方、シャッター制御部１４は、映像信号処理部１３による左眼用映像信号ＤLの出力タイミングに基づいてＬサブフレーム期間内でバックライト１２が消灯している期間に、左眼用レンズ２１Ｌの遮光シャッターを開成状態に切り換えさせるためのタイミング制御信号ＣＴＬを、シャッター眼鏡２０に出力する。これに対し、シャッター眼鏡２０側では、シャッター制御部１４からの制御信号ＣＴＬにより、左眼用レンズ２１Ｌのシャッターを開成状態、右眼用レンズ２１Ｒのシャッターを閉成状態とし、左眼用映像Ｌに基づく表示光ＬＬが左眼用レンズ２１Ｌのみを透過する。その後、バックライト１２が点灯するが、シャッター眼鏡２０側では、バックライトが点灯している期間内で左眼用レンズ２１Ｌのシャッターを閉成状態に切り換えて、左右両方のシャッター機構が同時に閉成した無表示期間となる。
続いて、シャッター制御部１４は、映像信号処理部１３による左眼用映像信号ＤRの出力タイミングに基づいてＲサブフレーム期間内でバックライト１２が消灯している期間に、バックライト１２が点灯している期間に、右眼用レンズ２１Ｒの遮光シャッターを開成状態に切り換えさせるためのタイミング制御信号ＣＴＬを、シャッター眼鏡２０に出力する。これに対し、シャッター眼鏡２０側では、シャッター制御部１４からの制御信号ＣＴＬにより、右眼用レンズ２１Ｒのシャッターを開成状態、左眼用レンズ２１Ｌのシャッターを閉成状態とし、左眼用映像Ｌに基づく表示光ＲＲが右眼用レンズ２１Ｒのみを透過する。その後、バックライト１２が点灯するが、シャッター眼鏡２０側では、バックライトが点灯している期間内で右眼用レンズ２１Ｒのシャッターを閉成状態に切り換えて、左右両方のシャッター機構が同時に閉成した無表示期間となる。
図４に示す方法では、図８に示した方法と同様に、バックライト１２を間欠的に点灯させることで、シャッター眼鏡２０側で左右の各シャッター機構を開成状態にする期間を比較的長くしている。但し、図８に示した方法とは相違して、Ｌサブフレーム期間とＲサブフレーム期間の切り換わり、すなわち、左右の各シャッター機構の開閉状態を切り換える際に、バックライトは点灯しているが左右のシャッター機構がいずれも閉成状態となり、左眼用レンズ２１Ｌ及び右眼用レンズ２１Ｒのいずれも液晶ディスプレイ１０の表示光を透過しない無表示期間を設けている。
また、図４に示す方法によれば、左眼用レンズ２１Ｌ並びに右眼用レンズ２１Ｒの各シャッターが開成状態に切り換わる時点では消灯しており（前述）、開閉状態に切り換わり、さらにシャッターの液晶の立ち上がり時間が経過した後に点灯する。その後、左右の各シャッター機構の開閉状態を切り換える際の、左眼用レンズ２１Ｌ及び右眼用レンズ２１Ｒのいずれも液晶ディスプレイ１０の表示光を透過しない無表示期間内で、バックライト１２を消灯させる。
したがって、図４に示した方法によれば、シャッター眼鏡２０側でシャッター機構が十分応答した後に液晶ディスプレイ１０側でバックライト１２を点灯させるようにしているので、シャッター機構の立ち上がり時の応答不足の影響を受けない。また、図７に示した、バックライト１２を常時点灯させたままシャッター眼鏡２０側でシャッター機構の開閉状態を交互に切り換える方法よりもピーク輝度を上げることが可能となるので、立体映像表示時の輝度向上が可能となる。
また、図４に示した方法によれば、図８に示した方法よりもバックライト１２の点灯期間を比較的長くすることで、バックライト１２の消灯に伴う液晶表示パネル１１の温度の低下は少なくなり、クロストークの悪化も小さくなる。図４に示した方法では、バックライト１２が点灯している期間であっても左右両方のシャッター機構が閉成している期間は無表示期間となることから、クロストークを防止する十分な長さの無表示期間を得るには、バックライト１２のデューティーを例えば５０％にまで大きくすることができる。他方、同様にバックライト１２を間欠的に点灯する場合であっても、図８に示した方法では、バックライト１２の点灯期間がそのまま左眼用レンズ２１Ｌ又は右眼用レンズ２１Ｒのみを透過する期間となることから、十分な長さの無表示期間を設定してクロストークを防止するには、バックライト１２のデューティーを例えば２５％以下に抑えなければならない（前述）。
バックライトの点灯時間の長さに対して、立体映像表示時の輝度とクロストークはトレードオフの関係にある。図７、図８、図４にそれぞれ示したバックライト１２の駆動方法と、立体映像表示時の輝度、並びにクロストークとの関係を以下の表にまとめた。なお、バックライトに流すことのできる電流量は電源基板あるいはバックライト素子によって適宜設定されるものであり、表１に示した値はあくまでも一例である。
図７に示した方法では、バックライト１２が点灯するデューティーが１００％であり、立体映像表示時の輝度は低下するが、クロストークを防止することができる。
図８に示した方法では、バックライト１２のデューティーを例えば２５％以下に抑えなければならないので、立体映像表示時の輝度は向上するが、クロストークの発生が懸念される。
図４に示した方法では、バックライト１２のデューティーを例えば５０％にまで大きくすることができ、クロストークを防止しながら立体映像表示時の輝度を向上することができる。
また、図４に示したシャッター眼鏡２０側のシャッター機構の駆動方法の変形例として、図５に示すように、バックライト１２が点灯している時間に、シャッター眼鏡２０側の左右いずれか該当するレンズ２１Ｌ、２１Ｒのシャッター機構を開成し、バックライト１２が消灯している間にシャッター機構を閉成させるという方法も考えられる。
バックライト制御部１６は、映像信号処理部１３による右眼用映像信号ＤR及び左眼用映像信号ＤLの出力タイミングに対応するタイミング制御信号（制御信号ＣＴＬB）をバックライト１２に供給して、Ｌサブフレーム期間及びＲサブフレーム期間の各々において、バックライト１２を間欠的に点灯させる。
一方、シャッター制御部１４は、映像信号処理部１３による左眼用映像信号ＤLの出力タイミングに基づいてＬサブフレーム期間内でバックライト１２が点灯している期間に、左眼用レンズ２１Ｌの遮光シャッターを開成状態に切り換えさせるためのタイミング制御信号ＣＴＬを、シャッター眼鏡２０に出力する。これに対し、シャッター眼鏡２０側では、シャッター制御部１４からの制御信号ＣＴＬにより、左眼用レンズ２１Ｌのシャッターを開成状態、右眼用レンズ２１Ｒのシャッターを閉成状態とし、左眼用映像Ｌに基づく表示光ＬＬが左眼用レンズ２１Ｌのみを透過する。その後、バックライト１２が消灯するが、シャッター眼鏡２０側では、バックライトが消灯している期間内で左眼用レンズ２１Ｌのシャッターを閉成状態に切り換えて、左右両方のシャッター機構が同時に閉成した無表示期間となる。
続いて、シャッター制御部１４は、映像信号処理部１３による左眼用映像信号ＤRの出力タイミングに基づいてＲサブフレーム期間内でバックライト１２が消灯している期間に、バックライト１２が消灯している期間に、右眼用レンズ２１Ｒの遮光シャッターを開成状態に切り換えさせるためのタイミング制御信号ＣＴＬを、シャッター眼鏡２０に出力する。これに対し、シャッター眼鏡２０側では、シャッター制御部１４からの制御信号ＣＴＬにより、右眼用レンズ２１Ｒのシャッターを開成状態、左眼用レンズ２１Ｌのシャッターを閉成状態とし、左眼用映像Ｌに基づく表示光ＲＲが右眼用レンズ２１Ｒのみを透過する。その後、バックライト１２が点灯するが、シャッター眼鏡２０側では、バックライトが点灯している期間内で右眼用レンズ２１Ｒのシャッターを閉成状態に切り換えて、左右両方のシャッター機構が同時に閉成した無表示期間となる。
図５に示した方法によっても、バックライト１２のデューティーを例えば５０％にまで大きくすることができ、クロストークを防止しながら立体映像表示時の輝度を向上することができる。
ここまでの説明では、液晶表示パネル１１の画面全体で一様にバックライトを点灯、消灯動作する例を扱ってきた。液晶ディスプレイの中には、液晶表示パネルの画面を複数のブロックに分割して、ブロック毎に表示切り換えを行なう、部分駆動型の製品が存在する。このような部分駆動型の液晶ディスプレイを用いて立体映像を表示しようとする場合、左眼用映像Ｌ及び右眼用映像Ｒを交互に画面表示すると同時に、左眼用映像Ｌ及び右眼用映像Ｒの周期に同期して左眼及び右眼に映像を分離して提供する必要がある。
以下では、液晶表示パネルの画面を上部、中央部、下部の３つのブロックに分割して、バックライトを部分駆動する液晶ディスプレイを例にとって、本発明を適用した実施形態について図６を参照しながら説明する。
各ブロックを照射するバックライトはそれぞれ、Ｌサブフレーム期間及びＲサブフレーム期間において間欠的に点灯する。図示の例では、液晶ディスプレイの書き込みが画面上部から線順次で行なわれるものとし、画面上部から画面中央部、画面下部の順にバックライトを点灯させている。液晶ディスプレイの書き込みが画面下部から行なわれる場合には、画面下部から画面中央部、画面上部の順にバックライトを点灯させる。
ここで、画面を分割したブロックのうち少なくとも１つを照射するバックライトが点灯している期間にシャッター眼鏡２０側の左右いずれか該当するレンズ２１Ｌ／Ｒのシャッター機構を開成状態に切り換える。そして、同じバックライトが消灯している期間に該当するシャッター機構を閉成状態に切り換えるようにする。図６に示す例では、画面上部においてこのようなシャッター機構の開閉動作を行なわせている。
他方、画面中央部では、バックライトが消灯している期間にシャッター機構の開閉が切り換わる動作となり、バックライトの点灯期間は、シャッター機構が開成状態となる期間の中に収容されている。また、画面下部では、バックライトが消灯している期間にシャッター機構が開成状態に切り替わり、バックライトが点灯している期間にシャッター機構が閉成状態に切り換わる動作となる。
画面上部、画面中央部、並びに、画面下部のいずれのブロックにおいても、バックライトを間欠的に点灯させることによって、立体映像表示時の輝度を向上することができる。また、各バックライトのディーティーを上げることよって、クロストークを防止することができる。
シャッター眼鏡側で左右のシャッター機構がともに閉成状態となる期間は、左右いずれのレンズも各眼用の映像に基づく表示光を透過しない無表示期間となる。図６に示した例では、この無表示期間を利用して、すべてのブロックのバックライトを一斉に点灯させる（若しくは、少なくとも一部のブロックのバックライトを点灯させる）ことによってデューティーを上げて、バックライトの消灯期間での液晶表示パネルの温度低下を防ぎ、応答速度を保つようにしている。
以上、特定の実施形態を参照しながら、本発明について詳細に説明してきた。しかしながら、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が該実施形態の修正や代用を成し得ることは自明である。
本明細書で説明した実施形態における一連の処理は、ハードウェア、ソフトウェアのいずれにより行なうこともできる。当該処理をソフトウェアによって実現する場合には、ソフトウェアにおける処理手順をコンピューター可読形式に記述したコンピューター・プログラムを所定のコンピューターにインストールして実行すればよい。また、このコンピューター・プログラムは、液晶ディスプレイなどの製品に組み込んでおくこともできる。
また、部分駆動型の液晶ディスプレイへの適用例として、液晶表示パネルの画面を上部、中央部、下部の３つのブロックに分割し、画面上部から順にバックライトを点灯させるものを挙げたが、本発明の要旨はこれに限定されるものではない。
要するに、例示という形態で本発明を開示してきたのであり、本明細書の記載内容を限定的に解釈するべきではない。本発明の要旨を判断するためには、特許請求の範囲を参酌すべきである。
１…立体映像表示システム
１０…液晶ディスプレイ
２０…シャッター眼鏡
１１…液晶表示パネル
１２…バックライト
１３…映像信号処理部
１４…シャッター制御部
１５…タイミング制御部
１６…バックライト制御部
１７…データ・ドライバー
１８…ゲート・ドライバー
２０…シャッター眼鏡
２１Ｌ…左眼用レンズ、２１Ｒ…右眼用レンズ

Claims (8)

  1. 互いに異なる複数の映像をサブフレーム期間毎に切り換えて表示する表示部と、
    各サブフレーム期間内に点灯期間を含むように点灯動作と消灯動作を交互に行ないながら前記表示部を照明する光源部と、
    前記複数の映像を分離しながら観察するためのシャッター機構を、前記光源部が消灯している期間に開成状態に切り換え、前記光源部が点灯している期間に閉成状態に切り換えるように前開閉タイミングの制御を行なうシャッター制御部と、
    を具備する映像表示装置。
  2. 前記光源部は、発光ダイオード（ＬＥＤ）を含む、
    請求項１に記載の映像表示装置。
  3. シャッター機構と、
    互いに異なる複数の映像をサブフレーム期間毎に切り換えて表示する表示部と、各サブフレーム期間内に点灯期間を含むように点灯動作と消灯動作を交互に行ないながら前記表示部を照明する光源部と、前記シャッター機構に対して、前記光源部が消灯している期間に開成状態に切り換え、前記光源部が点灯している期間に閉成状態に切り換えるように、開閉タイミングの制御を行なうシャッター制御部を有する映像表示装置と、
    を具備する映像表示システム。
  4. 映像を表示する表示部と前記表示部を照明する光源部を有する映像表示装置によって表示される互いに異なる複数の映像を、シャッター機構の開閉動作によって分離して提示する映像提示方法であって、
    前記表示部で互いに異なる複数の映像をサブフレーム期間毎に切り換えて表示する映像制御ステップと、
    各サブフレーム期間内に点灯期間を含むように、前記光源部の点灯動作と消灯動作を交互に行なわせるバックライト制御ステップと、
    前記光源部が消灯している期間に前記シャッター機構を開成状態に切り換えるとともに、前記光源部が点灯している期間に閉成状態に切り換えるシャッター制御ステップと、
    を有する映像提示方法。
  5. 映像を表示する表示部と前記表示部を照明する光源部を有する映像表示装置によって表示される互いに異なる複数の映像を、シャッター機構の開閉動作によって分離して提示するための処理をコンピューター上で実行するようにコンピューター可読形式で記述されたコンピューター・プログラムであって、前記コンピューターを、
    前記表示部で互いに異なる複数の映像をサブフレーム期間毎に切り換えて表示させる映像制御手段、
    前記表示部が前記複数の映像の各々を時分割で表示する各サブフレーム期間内に点灯期間を含むように、前記光源部の点灯動作と消灯動作を交互に行なわせるバックライト制御手段、
    前記光源部が消灯している期間に前記シャッター機構を開成状態に切り換えるとともに、前記光源部が点灯している期間に閉成状態に切り換えるシャッター制御手段、
    として機能させるためのコンピューター・プログラム。
  6. 互いに異なる複数の映像をサブフレーム期間毎に切り換えて表示する表示部と、
    各サブフレーム期間内に点灯期間を含むように点灯動作と消灯動作を交互に行ないながら前記表示部を照明する光源部と、
    前記複数の映像を分離しながら観察するためのシャッター機構に対し、前記光源部が点灯している期間に開成状態に切り換え、前記光源部が消灯している期間に閉成状態に切り換えるように、開閉タイミングの制御を行なうシャッター制御部と、
    を具備する映像表示装置。
  7. 画面を複数に分割したブロック毎に、互いに異なる複数の映像をサブフレーム期間毎に切り換えて表示する表示部と、
    前記表示部の前記ブロック毎に設けられ、点灯動作と消灯動作を交互に行ないながら照明する複数の光源部と、
    前記複数の映像を分離しながら観察するためのシャッター機構に対し、前記複数の光源部のうち少なくとも１つが点灯している期間に開成状態に切り換え、前記の少なくとも１つの光源部が消灯している期間に閉成状態に切り換えるように、開閉タイミングの制御を行なうシャッター制御部と、
    を具備する映像表示装置。
  8. 複数のシャッター機構を有し、
    すべてのシャッター機構が閉成状態となる期間に、前記複数の光源部の少なくとも１つが点灯している、
    請求項７に記載の映像表示装置。
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