JP2012159704A - Stereoscopic image display device, and method of setting position of parallax barrier of electrophoretic display - Google Patents
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Description
本発明は、立体画像表示装置及び立体画像表示装置に使用する電気泳動ディスプレイの視差バリア位置の設定方法に関する。 The present invention relates to a stereoscopic image display device and a method for setting a parallax barrier position of an electrophoretic display used in the stereoscopic image display device.
裸眼立体画像表示装置の視差(パララックス)バリアには、固定式バリアと、液晶バリア(特許文献1参照)とが知られている。 As a parallax barrier of an autostereoscopic image display device, a fixed barrier and a liquid crystal barrier (see Patent Document 1) are known.
特許文献1には、液晶バリアが記載されている。
固定式バリアはコストの面で優れているが、2Dへの切替えができず、ガラス板に視差バリアを積層した場合にはガラスの内面反射が生じてクロストークが発生して3D映像品質が悪くなるという問題がある。
また、液晶バリアを有効に作動させるためには液晶を駆動し続ける必要があって、電力の消費が大きくなると共に、液晶バリアを駆動するドライバ等の装置構成にコストがかかるという問題がある。
The fixed barrier is excellent in terms of cost, but it cannot be switched to 2D, and when a parallax barrier is laminated on a glass plate, internal reflection of the glass occurs and crosstalk occurs, resulting in poor 3D video quality. There is a problem of becoming.
In addition, in order to effectively operate the liquid crystal barrier, it is necessary to continue driving the liquid crystal, and there is a problem that power consumption is increased and a device configuration such as a driver for driving the liquid crystal barrier is expensive.
また、固定式バリアと液晶バリアに共通の問題として、液晶の画素ピッチとバリアピッチを事前に計算して精度を確保する必要がある。
その結果、非常に高いバリア作成精度を要するため、設計及び製造設備の投資に伴うコストが増大する。
また、作成された視差バリアを液晶画面に貼り合わせる際にも、非常に高い精度を要するため、そのための製造設備の投資に伴うコストが増大する。
Further, as a problem common to the fixed barrier and the liquid crystal barrier, it is necessary to calculate the pixel pitch of the liquid crystal and the barrier pitch in advance to ensure accuracy.
As a result, a very high barrier creation accuracy is required, which increases costs associated with investment in design and manufacturing equipment.
In addition, when the created parallax barrier is bonded to the liquid crystal screen, a very high accuracy is required, which increases costs associated with investment in manufacturing equipment.
更に、視差バリアのリサイクルに対する環境面に対する配慮が問題となっている。 Furthermore, environmental considerations for the recycling of parallax barriers are a problem.
本発明の課題(目的)は、上記の種々の問題を解決して、立体画像の品質を向上させると共に、コストダウンを実現できると共にリサイクル性の優れた、立体画像表示装置及び電気泳動ディスプレイのバリア位置の設定方法を提供することにある。 An object (object) of the present invention is to solve the above-mentioned various problems, improve the quality of stereoscopic images, realize cost reduction, and have excellent recyclability, and a barrier for stereoscopic image display devices and electrophoretic displays The object is to provide a position setting method.
上記課題を解決するための本発明の立体画像表示装置は、単眼用画素パターンが表示される液晶ディスプレイと、前記液晶ディスプレイに貼り合わせされる電気泳動ディスプレイと、前記電気泳動ディスプレイに交流電圧を印加して視差バリアを形成する、交流電源とを備えたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a stereoscopic image display device according to the present invention includes a liquid crystal display on which a monocular pixel pattern is displayed, an electrophoretic display bonded to the liquid crystal display, and an AC voltage applied to the electrophoretic display. And an AC power source for forming a parallax barrier.
また、前記電気泳動ディスプレイが貼り合わされた前記液晶ディスプレイの反対側にバックライトが配置されていることを特徴とする。
また、前記電気泳動ディスプレイに形成される視差バリア間隔は、前記液晶ディスプレイの画素ピッチよりも若干小さ目であることを特徴とする。
In addition, a backlight is disposed on the opposite side of the liquid crystal display to which the electrophoretic display is bonded.
The parallax barrier interval formed in the electrophoretic display is slightly smaller than the pixel pitch of the liquid crystal display.
また、前記電気泳動ディスプレイは前記液晶ディスプレイとバックライトの間に配置されていることを特徴とする。
また、前記電気泳動ディスプレイに形成される視差バリア間隔は、前記液晶ディスプレイの画素ピッチよりも若干大き目であることを特徴とする。
The electrophoretic display is disposed between the liquid crystal display and a backlight.
The parallax barrier interval formed in the electrophoretic display may be slightly larger than the pixel pitch of the liquid crystal display.
上記課題を解決するための本発明の立体画像表示装置に液晶ディスプレイとともに使用される電気泳動ディスプレイの視差バリア位置設定方法は、前記電気泳動ディスプレイを前記液晶ディスプレイに貼り合わせるステップと、前記液晶ディスプレイに単眼用画素パターンを表示するステップと、前記電気泳動ディスプレイに交流電圧を印加するステップと、表示された前記単眼用画素パターンを所定の視点から撮像手段で撮像するステップと、撮像された単眼用画素のS/N比が所定の値になるように、前記電気泳動ディスプレイに印加される交流電圧の位相を調整するステップと、印加された交流電圧を除去して、バリアパターンの位置を固定するステップとを含むことを特徴とする。 A method for setting a parallax barrier position of an electrophoretic display used together with a liquid crystal display in the stereoscopic image display device of the present invention for solving the above-described problems includes the step of bonding the electrophoretic display to the liquid crystal display, and the liquid crystal display. A step of displaying a monocular pixel pattern, a step of applying an alternating voltage to the electrophoretic display, a step of imaging the displayed monocular pixel pattern from a predetermined viewpoint by an imaging means, and the captured monocular pixel Adjusting the phase of the AC voltage applied to the electrophoretic display so that the S / N ratio of the electrode becomes a predetermined value, and removing the applied AC voltage to fix the position of the barrier pattern It is characterized by including.
また、前記交流電圧の位相を調整するステップでは、交流電圧の位相を調整することに加えて、撮像された単眼用画素のS/N比が所定の値になるように、前記電気泳動ディスプレイに印加される交流電圧の周波数を調整することを特徴とする。 Further, in the step of adjusting the phase of the AC voltage, in addition to adjusting the phase of the AC voltage, the electrophoretic display is adjusted so that the S / N ratio of the captured monocular pixel becomes a predetermined value. The frequency of the applied AC voltage is adjusted.
本発明によれば、立体画像の品質を向上させると共に、コストダウンを実現できる、リサイクル性の高い立体画像表示装置が実現できると共に、電気泳動ディスプレイの視差バリアの位置を製品毎に簡易に設定できる。
また、電気泳動ディスプレイは、その構造を保持したままで、異なったピッチパターンの液晶ディスプレイにも使い回しが可能であるので、当該電気泳動ディスプレイを細分破壊してリサイクルする場合に比較してリサイクル性が極めて高い。
According to the present invention, it is possible to improve the quality of stereoscopic images, realize a highly recyclable stereoscopic image display device that can realize cost reduction, and easily set the position of the parallax barrier of the electrophoretic display for each product. .
In addition, the electrophoretic display retains its structure and can be reused for liquid crystal displays with different pitch patterns. Therefore, the electrophoretic display is more recyclable than when the electrophoretic display is broken down and recycled. Is extremely high.
図1を用いて、本願発明の立体画像表示装置1の構成を説明する。
図1は、本願発明の第1の実施例の立体画像表示装置1の構成であり、当該立体画像表示装置1は、液晶ディスプレイ2と、バックライト3と、視差バリアとして機能する電気泳動ディスプレイ4とで構成され、交流電源5は視差バリアの設定時に使用される。
液晶デスプレイ2は、左眼用画素(左眼用画像)Lと右眼用画素(右眼用画像)Rが交互に配置されて、立体視用画像が表示される構成となっている。
バックライト3は液晶ディスプレイ2の背面に配置される。電気泳動ディスプレイ4は交流電源5から印加される電圧の位相を調整した後、交流電源5の電圧の印加を遮断してバリアパターンを形成し、視差バリアとして機能する。上記バックライト3,液晶ディスプレイ2及び電気泳動ディスプレイ4が貼り合わされることにより、立体画像表示装置1を構成している。
The configuration of the stereoscopic
FIG. 1 shows a configuration of a stereoscopic
The
The
この状態で、ユーザーの右眼に相当する視点1及びユーザーの左眼に相当する視点2から、電気泳動ディスプレイ4(視差バリア)の隙間を介して、液晶ディスプレイ2の左眼用画像L及び右眼用画像Rが分離して立体視が可能となる。
In this state, from the
図1の例では、電気泳動ディスプレイ4が貼り合わされた液晶ディスプレイ2の反対側にバックライト3が配置されているので、電気泳動ディスプレイに形成される視差バリアの間隔は、液晶ディスプレイの画素ピッチよりも若干小さ目に形成されている。
In the example of FIG. 1, since the
次に、本発明の視差バリアとしての電気泳動ディスプレイ(例えば、電子ペーパ)4のバリア位置設定方法について、図2のバリア位置設定時の構成図及び図3のバリア位置設定のフローチャートを用いて説明する。 Next, a method for setting the barrier position of the electrophoretic display (for example, electronic paper) 4 as the parallax barrier of the present invention will be described with reference to the block diagram at the time of setting the barrier position in FIG. 2 and the flowchart for setting the barrier position in FIG. To do.
図2は、液晶ディスプレイ2と電気泳動ディスプレイ4を貼合わせ後立体画像表示装置1とバリア位置設定時使用する撮像手段6との関係を示している。
図2では、図1における立体画像表示装置1の、視点1(若しくは、視点2)の位置に撮像手段6が配置される。
FIG. 2 shows the relationship between the stereoscopic
In FIG. 2, the imaging means 6 is arranged at the position of the viewpoint 1 (or viewpoint 2) of the stereoscopic
次に、図2のバリアの位置設定の手順を図3のフローチャートを用いて説明する。 Next, the procedure for setting the position of the barrier in FIG. 2 will be described with reference to the flowchart in FIG.
最初に電気泳動ディスプレイ4を液晶ディスプレイ2に貼り合わせる。(ステップS1)
この時、液晶ディスプレイ2にはバックライト3が貼り合わされ、撮像手段は視点1若しくは視点2の位置に配置される。
また、液晶ディスプレイ2に単眼用サブ画素パターン(左眼用画素Lおよび右眼用画素R)が表示される。(ステップS2)
次に電気泳動ディスプレイ4に交流電源5より電圧を印加して、視差バリアを形成する。(ステップS3)
この時、交流電源5の周波数は、液晶の画素ピッチよりも若干小さ目である。
First, the
At this time, the
In addition, a monocular sub-pixel pattern (left-eye pixel L and right-eye pixel R) is displayed on the
Next, a voltage is applied to the
At this time, the frequency of the
そして、液晶ディスプレイ2に表示されている単眼用サブ画素パターンを、電気泳動ディスプレイ4に形成されたバリアの隙間を介して撮像手段6で撮像する。(ステップS4)
この時、ステップS4で撮像された単眼用サブ画素パターンのS/N比(signal-noise ratio)が所定の値になるように、電気泳動ディスプレイ4に印加されている交流電源5の位相を調整する。(ステップS5)
なお、S/N比が所定の値になるとは、基本的には最大になることであるが、必ずしも最大でなくともある程度以上の数値になれば良い。
次に、ステップS5における交流電圧の位相の調整で、S/N比が所定の値になった時に、電気泳動ディスプレイ4に印加されている交流電源電圧を除去(遮断)して電気泳動ディスプレイ4に形成されたバリアと液晶ディスプレイ2との相対位置を固定する。(ステップS6)
Then, the monocular sub-pixel pattern displayed on the
At this time, the phase of the
Note that the S / N ratio being a predetermined value basically means maximizing, but it may be a numerical value that is not less than a certain value.
Next, when the S / N ratio becomes a predetermined value by adjusting the phase of the AC voltage in step S5, the AC power supply voltage applied to the
上記の手順で、液晶ディスプレイ2と電気泳動ディスプレイ4のバリアの位置関係を固定した後は、交流電源5を遮断してもバリアの位置は固定されたままである(電子ペーパと同じ原理)。したがって、立体視のために電気泳動ディスプレイ4に対して交流電源5の電圧を印加し続ける必要がないので、消費電力を抑えることが出来る。
After fixing the positional relationship between the barriers of the
なお、上述の説明では、単願要サブ画素パターンのS/N比が所定の値になるように、電気泳動ディスプレイ4に印加される交流電源5の位相を調整することで、S/N比が所定の値になると説明している。
In the above description, the S / N ratio is adjusted by adjusting the phase of the
しかし、あくまでもその際の交流電源5の周波数は液晶ディスプレイの画素ピッチよりも若干小さ目であることが前提であり、バリアピッチは理論設計上の計算式と一致する周波数の交流電圧を印加することが望ましいが、現実には理論設計通りの周波数で電気泳動ディスプレイを駆動するだけでは理想的なバリアピッチを得ることは難しい。
However, it is assumed that the frequency of the
実際に電気泳動ディスプレイに形成されるバリアピッチは、製造された液晶ディスプレイ毎の実際の画素ピッチ、液晶ディスプレイと電気泳動ディスプレイの間隔、視点1,2の間隔及び、視点と液晶ディスプレイとの間隔等の影響を受けるので、理論計算式通りの周波数で理想的なバリアピッチが形成できるとはいえない。
The barrier pitch actually formed on the electrophoretic display is the actual pixel pitch for each manufactured liquid crystal display, the distance between the liquid crystal display and the electrophoretic display, the distance between the
そこで、ステップS5の所定のS/N比とするための操作として、交流電源の位相の調整に加えて、交流電源の周波数を微少に増減することによって、製造された製品毎により所定のS/N比にすることができる。 Therefore, as an operation for setting the predetermined S / N ratio in step S5, in addition to the adjustment of the phase of the AC power source, the frequency of the AC power source is slightly increased or decreased to thereby increase the predetermined S / N ratio for each manufactured product. N ratio can be achieved.
次に、電気泳動ディスプレイ4の作成例について図4を用いて説明する。
図4(a)は、電気泳動ディスプレイ4によるステップバリアの作成例であって、電気泳動ディスプレイ4のX軸及びY軸にそれぞれ交流電源5の電圧を印加することによって、格子状のバリア(ステップバリア)を形成することができる。
Next, an example of creating the
FIG. 4A is an example of creating a step barrier by the
また、図4(b)は、電気泳動ディスプレイ4によるストライプバリアの作成例であって、電気泳動ディスプレイ4のX軸にのみ交流電源5の電圧を印加することによって、ストライプ状のバリア(ストライプバリア)を形成することができる。
FIG. 4B is an example of creating a stripe barrier by the
上述の如く、本発明では、視差バリアを電気泳動ディスプレイで形成することによって、立体画像の品質を向上させると共に、コストダウンを実現できる立体画像表示装置を実現できると共に、視差バリアを電気泳動ディスプレイで形成していることの優位性について述べる。 As described above, in the present invention, by forming the parallax barrier with the electrophoretic display, it is possible to improve the quality of the stereoscopic image and to realize a stereoscopic image display device capable of realizing cost reduction. The advantage of forming is described.
上述のバリアの位置設定の説明で述べた如く、電気泳動ディスプレイで形成されるバリアは、原理的に電気泳動ディスプレイに印加される交流電圧の周波数を変更すれば、どのようなバリアピッチにでも変更が可能でる。
したがって、そのままの構造で、他の液晶ディスプレイにも適用(リユース)が可能であり、電気泳動ディスプレイはリサイクル性に優れた製品である。
As described above in the description of setting the position of the barrier, the barrier formed by the electrophoretic display can be changed to any barrier pitch by changing the frequency of the AC voltage applied to the electrophoretic display in principle. Is possible.
Therefore, it can be applied (reused) to other liquid crystal displays with the same structure, and the electrophoretic display is a product with excellent recyclability.
また、上述の説明では、立体画像表示装置に特有の視差バリアを形成することを述べているが、立体画像(3D)用に形成された視差バリアを均一のバリアに再形成することによって2D用として使用することも可能である。 In the above description, it is described that a parallax barrier peculiar to a stereoscopic image display device is formed. However, the parallax barrier formed for a stereoscopic image (3D) is re-formed into a uniform barrier for 2D use. It can also be used.
また、電気泳動ディスプレイの画面全体を立体画像(3D)用又は2D用のバリアに形成するのではなく、画面の一部を立体画像用にそれ以外を2D用のバリアに形成することも可能である。 Also, instead of forming the entire screen of the electrophoretic display on a 3D image or 2D barrier, it is also possible to form a part of the screen for a 3D image and the other on a 2D barrier. is there.
また、上述の説明では、視点の位置を固定(仮定)して当該視点に特有の視差バリアを形成することを述べているが、視点が変動する場合には、変動した視点に特有の視差バリアを形成することも可能である。 In the above description, the viewpoint position is fixed (assumed) and the parallax barrier peculiar to the viewpoint is described. However, when the viewpoint fluctuates, the parallax barrier peculiar to the fluctuating viewpoint is described. It is also possible to form
このように、本願の立体画像表示装置で視差バリアとして使用する電気泳動ディスプレイは、単に立体画像表示装置の視差バリアとして有効であるばかりでなく、電気泳動ディスプレイを細分破壊せずに、その構造を保持したままで、異なったピッチパターンの液晶ディスプレイにも使い回しが可能であるので、リサイクル性が極めて高い。 Thus, the electrophoretic display used as the parallax barrier in the stereoscopic image display apparatus of the present application is not only effective as the parallax barrier of the stereoscopic image display apparatus, but also has a structure without subdividing the electrophoretic display. Recyclability is extremely high because it can be used for liquid crystal displays with different pitch patterns.
次に本願発明の第2実施例における立体画像表示装置1´について、図面を用いて説明する。
図5は、本願発明の第2の実施例の立体画像表示装置1´の構成を説明する図であって、基本的な構成要素は、実施形態1と同様なので説明を省略する。
第1実施例との違いは、電気泳動ディスプレイ4が、バックライト3と液晶ディスプレイ2との間に配置されている。
そして、バックライト3,電気泳動ディスプレイ4及び液晶ディスプレイ2が貼り合わされて、立体画像表示装置1´を構成している。
この場合は、電気泳動ディスプレイ4に形成される視差バリア間隔は、液晶ディスプレイ2の画素ピッチよりも若干大き目に形成されている。
Next, a stereoscopic image display apparatus 1 'according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a diagram for explaining the configuration of the stereoscopic
The difference from the first embodiment is that the
Then, the
In this case, the parallax barrier interval formed on the
この状態で、ユーザーは、バックライト3の光が照射された液晶ディスプレイ2の左眼用画像L及び右眼用画像Rを、電気泳動ディスプレイ4のバリアの隙間を介して、立体画像として視認することができる。
In this state, the user visually recognizes the image L for the left eye and the image R for the right eye of the
なお、第2実施例においても第1実施例と同様に、立体視のために電気泳動ディスプレイ4に交流電源5の電圧を印加し続ける必要はないので、電力の消費が押さえられる。
In the second embodiment, as in the first embodiment, it is not necessary to continuously apply the voltage of the
この際の交流電源5の周波数は、第2実施例の構成の場合は、液晶ディスプレイ2の画素ピッチよりも若干大き目である。
The frequency of the
また、液晶ディスプレイ2に表示される左眼用画素(左眼用画像L)と右眼用画素(右眼用画像R)は、カラー立体視の場合には、左眼用画素L及び右眼用画素Rには、それぞれの画素毎に光の3原色の(赤)、(緑)、(青)に対応する画素がそれぞれ配置される。
The left-eye pixel (left-eye image L) and right-eye pixel (right-eye image R) displayed on the
1:立体画像表示装置、 2:液晶ディスプレイ、 3:バックライト、 4:電気泳動ディスプレイ(視差バリア)、 5:交流電源、 6:撮像手段、 L:左眼用画素(左眼用画像)、 R:右眼用画素(右眼用画像) 1: stereoscopic image display device, 2: liquid crystal display, 3: backlight, 4: electrophoretic display (parallax barrier), 5: AC power supply, 6: imaging means, L: pixel for left eye (image for left eye), R: Right eye pixel (right eye image)
Claims (7)
前記液晶ディスプレイに貼り合わせされる電気泳動ディスプレイと、
前記電気泳動ディスプレイに交流電圧を印加して視差バリアを形成する、交流電源とを備えたことを特徴とする立体画像表示装置。 A liquid crystal display on which a monocular pixel pattern is displayed;
An electrophoretic display bonded to the liquid crystal display;
A stereoscopic image display device comprising: an AC power source that applies an AC voltage to the electrophoretic display to form a parallax barrier.
前記電気泳動ディスプレイを前記液晶ディスプレイに貼り合わせるステップと、
前記液晶ディスプレイに単眼用画素パターンを表示するステップと、
前記電気泳動ディスプレイに交流電圧を印加するステップと、
表示された前記単眼用画素パターンを所定の視点から撮像手段で撮像するステップと、
撮像された単眼用画素のS/N比が所定の値になるように、前記電気泳動ディスプレイに印加される交流電圧の位相を調整するステップと、
印加された交流電圧を除去して、視差バリアパターンの位置を固定するステップと、
を含むことを特徴とする電気泳動ディスプレイの視差バリア位置設定方法。 A method for setting a parallax barrier position of an electrophoretic display used together with a liquid crystal display in a stereoscopic image display device,
Bonding the electrophoretic display to the liquid crystal display;
Displaying a monocular pixel pattern on the liquid crystal display;
Applying an alternating voltage to the electrophoretic display;
Imaging the displayed monocular pixel pattern from a predetermined viewpoint with an imaging means;
Adjusting the phase of the AC voltage applied to the electrophoretic display so that the S / N ratio of the imaged monocular pixel has a predetermined value;
Removing the applied AC voltage and fixing the position of the parallax barrier pattern;
A parallax barrier position setting method for an electrophoretic display, comprising:
ことを特徴とする請求項6に記載の電気泳動ディスプレイの視差バリア位置設定方法。 In the step of adjusting the phase of the AC voltage, in addition to adjusting the phase of the AC voltage, the AC voltage is applied to the electrophoretic display so that the S / N ratio of the captured monocular pixel becomes a predetermined value. Adjust the frequency of AC voltage
The parallax barrier position setting method for an electrophoretic display according to claim 6.
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