JP2013097053A - 表示装置、画像処理装置および画像処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高品位な画像を表示可能な、大型の表示装置、画像処理装置および画像処理方法を提供する。
【解決手段】表示装置は、表示部と、縁部と、光学インターフェースと、画像処理部と、を備える。前記縁部は、前記表示部の周囲に配置される。前記光学インターフェースは、前記表示部の一部と前記縁部の少なくとも一部とを覆い、前記表示部の一部に表示される画像を伸長して表示する。画像処理部は、入力画像の一部を前記光学インターフェースの伸長特性を考慮して圧縮し、前記入力画像の他の一部と、圧縮された画像と、を前記表示部に表示させる。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、表示装置、画像処理装置および画像処理方法に関する。

近年、大型ディスプレイを用いたウォールディスプレイ装置が製品化され、デジタルサイネージ向け等に利用されている。より訴求力を高めるために、画面サイズのさらなる拡大が要求されている。しかしながら、大型ディスプレイは高価であったり、製造が困難であったりするため、画面サイズを拡大するのは容易ではない。

そのため、２つ以上のディスプレイをタイリングして、仮想的に大型ディスプレイを実現するタイリング表示装置も登場してきている。タイリング表示装置では、ディスプレイをタイル配置するため、ベゼル幅の２倍の領域が非表示（不連続）領域として、画面中に残ることになる。人間の目は輝度の急峻な変化に敏感であるため、非表示領域が強く認知され、結果として、表示される画像に違和感が生じるという問題がある。

特開２０００−５６７１３号公報

高品位な画像を表示可能な、大型の表示装置、画像処理装置および画像処理方法を提供する。

実施形態によれば、表示装置は、表示部と、縁部と、光学インターフェースと、画像処理部と、を備える。前記縁部は、前記表示部の周囲に配置される。前記光学インターフェースは、前記表示部の一部と前記縁部の少なくとも一部とを覆い、前記表示部の一部に表示される画像を伸長して表示する。画像処理部は、入力画像の一部を前記光学インターフェースの伸長特性を考慮して圧縮し、前記入力画像の他の一部と、圧縮された画像と、を前記表示部に表示させる。

画像表示装置１１０の内部構成の一例を示す概略ブロック図。 一実施形態に係るタイリング表示装置の正面図。 図２のＡＡ’断面図。 頂点用光学インターフェース２０の斜視図および上面図。 表示モジュール上に配置された頂点用光学インターフェース２０の役割を説明する図。 エッジ用光学インターフェース３０の斜視図、正面図および上面図。 表示モジュール２００上に配置されたエッジ用光学インターフェース３０の役割を説明する図。 光学インターフェース２０，３０の製造手法の一例を示す図。 画像処理部５０の内部構成の一例を示す概略ブロック図。 画像処理部５０の処理動作の一例を示すフローチャート。 入力画像６１および拡大画像６２を模式的に示す図。 拡大画像６２から切り出された画像６３を模式的に示す図。 非圧縮対象画像６４および圧縮対象画像６５を模式的に示す図。 圧縮画像６６を模式的に示す図。 タイリング画像６７を模式的に示す図。 ４つの表示パネル１１に表示されたタイリング画像６７を模式的に示す図。 表示パネル１１の変形例を示す図。

以下、実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

本実施形態に係るタイリング表示装置は、１または複数の画像表示装置１１０を並べて用いる。まずは、１つの画像表示装置１１０の構成の例を説明する。

図１は、画像表示装置１１０の内部構成の一例を示す概略ブロック図である。

画像表示装置１１０は、各部の動作を制御する制御部１５６と、操作部１１６と、受光部１１８とを備えている。制御部１５６は、ＲＯＭ（Read Only Memory）１５７と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１５８と、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１５９と、フラッシュメモリ１６０とを有する。

制御部１５６は、操作部１１６から入力される操作信号や、リモートコントローラ１１７から送信され受光部１１８を介して入力される操作信号に応じて、ＲＯＭ１５７に予め記憶されたシステム制御プログラムおよび各種処理プログラムを起動させる。制御部１５６は、ＲＡＭ１５８をＣＰＵ１５９のワークメモリとし、起動したプログラムに従って各部の動作を制御する。また制御部１５６は、各種設定に必要な情報等を例えばＮＡＮＤフラッシュメモリ等のような不揮発性のメモリであるフラッシュメモリ１６０に格納して使用する。

また、画像表示装置１１０は、入力端子１４４と、チューナ１４５と、ＰＳＫ（Phase Shift Keying）復調器１４６と、ＴＳ（Transport Stream）復号器１４７ａと、信号処理部１２０とを備えている。

入力端子１４４は、ＢＳ／ＣＳデジタル放送受信用のアンテナ１４３が受信した衛星デジタルテレビジョン放送信号を、衛星デジタル放送用のチューナ１４５に送信する。チューナ１４５は、受信したデジタル放送信号のチューニングを行い、チューニングされたデジタル放送信号をＰＳＫ復調器１４６に送信する。ＰＳＫ復調器１４６は、デジタル放送信号からＴＳを復調し、復調されたＴＳをＴＳ復号器１４７ａに送信する。ＴＳ復号器１４７ａは、ＴＳをデジタル映像信号、デジタル音声信号、およびデータ信号を含むデジタル信号に復号した後、信号処理部１２０にこれらを送信する。

ここでのデジタル映像信号とは、画像表示装置１１０が出力可能な映像に関するデジタル信号であり、デジタル音声信号とは、画像表示装置１１０が出力可能な音声に関するデジタル信号である。またデータ信号とは、復調されたサービスについての各種情報を示すデジタル信号である。

また、画像表示装置１１０は、入力端子１４９と、２つのチューナ１５０ａ，１５０ｂを有するチューナ部１５０と、２つのＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）復調器１５１と、２つのＴＳ復号器１４７ｂと、アナログチューナ１６８と、アナログ復調器１６９とを備えている。

入力端子１４９は、地上波デジタル放送受信用のアンテナ１４８が受信した地上波デジタルテレビジョン放送信号を、地上波デジタル放送用のチューナ部１５０に送信する。チューナ部１５０のチューナ１５０ａ，１５０ｂは、それぞれ受信したデジタル放送信号のチューニングを行い、チューニングされたデジタル放送信号を、２つ存在するＯＦＤＭ復調器１５１に送信する。ＯＦＤＭ復調器１５１は、デジタル放送からＴＳを復調し、復調されたＴＳをそれぞれ対応するＴＳ復号器１４７ｂに送信する。ＴＳ復号器１４７ｂは、ＴＳをデジタル映像信号および音声信号等に復号した後、信号処理部１２０にこれらを送信する。チューナ部１５０のチューナ１５０ａ，１５０ｂのそれぞれで取得した地上波デジタルテレビジョン放送は、２つずつのＯＦＤＭ復調器１５１、ＴＳ復号器１４７ｂによってそれぞれ同時にデジタル映像信号、デジタル音声信号、およびデータ信号を含むデジタル信号として復号された後に、信号処理部１２０に送信されることが可能である。

アンテナ１４８は、地上波アナログテレビジョン放送信号も受信可能である。受信された地上波アナログテレビジョン放送信号は、図示しない分配器によって分配されて、アナログチューナ１６８に送信される。アナログチューナ１６８は、受信したアナログ放送信号のチューニングを行い、チューニングされたアナログ放送信号をアナログ復調器１６９に送信する。アナログ復調器１６９はアナログ放送信号の復調を行い、復調されたアナログ放送信号を信号処理部１２０に送信する。また、画像表示装置１１０は、一例として、アンテナ１４８が接続される入力端子１４９にＣＡＴＶ（Common Antenna Television）用のチューナを接続することによってＣＡＴＶも視聴できる。

また、画像表示装置１１０は、ライン入力端子１３７と、音声処理部１５３と、スピーカ１１５と、グラフィック処理部１５２と、ＯＳＤ（On Screen Display）信号生成部１５４と、映像処理部１５５と、表示パネル１１およびベゼル１２（不図示）を含む表示モジュール２００とを備えている。

信号処理部１２０は、ＴＳ復号器１４７ａ、１４７ｂ、または制御部１５６から送信されたデジタル信号に、適切な信号処理を施す。より具体的には、信号処理部１２０はデジタル信号をデジタル映像信号、デジタル音声信号、およびデータ信号に分離する。分離されたデジタル映像信号はグラフィック処理部１５２に、音声信号は音声処理部１５３に送信される。また信号処理部１２０は、アナログ復調器１６９から送信された放送信号を、所定のデジタルフォーマットの映像信号および音声信号に変換する。デジタルに変換された映像信号はグラフィック処理部１５２に、音声信号は音声処理部１５３に送信される。また信号処理部１２０は、ライン入力端子１３７からの入力信号にも所定のデジタル信号処理を施す。

音声処理部１５３は、入力された音声信号を、スピーカ１１５で再生可能なフォーマットのアナログ音声信号に変換する。アナログ音声信号は、スピーカ１１５に送信されて再生される。

ＯＳＤ信号生成部１５４は、制御部１５６の制御に従って、ＵＩ（ユーザ・インタフェース）画面などを表示するためのＯＳＤ信号を生成する。また信号処理部１２０においてデジタル放送信号から分離されたデータ信号は、ＯＳＤ信号生成部１５４により適切なフォーマットのＯＳＤ信号に変換され、グラフィック処理部１５２に送信される。

グラフィック処理部１５２は、信号処理部１２０から送信されるデジタル映像信号のデコード処理を行う。デコードされた映像信号は、ＯＳＤ信号生成部１５４から送信されたＯＳＤ信号と重ね合わせて合成され、映像処理部１５５に送信される。グラフィック処理部１５２は、デコードされた映像信号またはＯＳＤ信号を、映像処理部１５５に選択的に送信することもできる。

映像処理部１５５は、グラフィック処理部１５２から送信された信号を、表示パネル１１で表示可能なフォーマットのアナログ映像信号に変換する。アナログ映像信号は、表示パネル１１に送信されて表示される。

さらに、画像表示装置１１０は、ＬＡＮ（Local Area Network）端子１３１と、ＬＡＮ Ｉ／Ｆ（Interface）１６４と、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子１３３と、ＵＳＢ Ｉ／Ｆ１６５と、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１７０とを備えている。

ＬＡＮ端子１３１はＬＡＮ Ｉ／Ｆ１６４を介して制御部１５６に接続されている。ＬＡＮ端子１３１はイーサネット（登録商標）を用いた一般的なＬＡＮ対応ポートとして使用される。本実施形態において、ＬＡＮ端子１３１にはＬＡＮケーブルが接続されており、インターネット１３０と通信可能となっている。

ＵＳＢ端子１３３はＵＳＢ Ｉ／Ｆ１６５を介して制御部１５６に接続されている。ＵＳＢ端子１３３は、一般的なＵＳＢ対応ポートとして使用される。ＵＳＢ端子１３３には、例えばハブを介して、携帯電話、デジタルカメラ、各種メモリカードに対するカードリーダ／ライタ、ＨＤＤ、キーボード等が接続される。制御部１５６は、ＵＳＢ端子１３３を介して接続される機器との間で、情報の通信（送受信）を行うことができる。

ＨＤＤ１７０は画像表示装置１１０に内蔵される磁気記憶媒体であって、画像表示装置１１０が有する各種情報を記憶する機能を有する。

図２は、一実施形態に係るタイリング表示装置の正面図である。また、図３は、図２のＡＡ’断面図である。タイリング表示装置は、表示モジュール２００を含む画像表示装置１１０と、光学インターフェース２０，３０と、画像処理部５０とを備えている。図２（ａ）では、画像表示装置１１０のうち、正面から見える表示モジュール２００のみを示しており、図１の他の各部を省略している。また、説明のために、図２（ｂ）は図２（ａ）の表示モジュール２００のみを描いたものである。

図２では、水平方向および垂直方向に２つずつの画像表示装置１１０がマトリクス状に連設されるタイリング表示装置の例を示している。本実施形態のタイリング表示装置は、画像表示装置１１０および光学インターフェース２０，３０を繰り返して配置した構成であるため、画像表示装置１１０の数や配置に何ら制限はない。例えば、複数の画像表示装置１１０が、水平方向のみ、または、垂直方向にのみ配置されてもよい。また、画像表示装置１１０の表示パネル１１の大きさが互いに異なっていてもよい。

図２（ｂ）に示すように、各表示モジュール２００は、画像が表示される表示パネル（表示部）１１と、表示パネル１１の周囲に配置されたベゼル（非表示部、縁部）１２とを有する。したがって、タイリング表示装置は複数の表示パネル１１の間にベゼル１２が配置された構成になっている。

表示パネル１１は、例えば液晶パネル、有機ＥＬ（Electroluminescence）パネル、プラズマディスプレイパネル等、任意のパネルであり、外部から入力されて画像処理部５０によって処理された画像信号に応じた画像が表示される。一方、ベゼル１２は、表示パネル１１を保持する、例えば黒色でプラスティック製の枠であり、画像は表示されない。また、ベゼル１２の背面に表示パネル１１を駆動するためのＩＣ等が配置される。高品位な画像を表示するためには、ベゼル１２の幅が狭いことが望ましく、例えば５〜１０ｍｍ程度であるのがよい。

表示モジュール２００は隣接して配置されるが、表示パネル１１同士の間には画像が表示されないベゼル１２がある。そのため、画像が垂直方向および水平方向に分断される。同本実施形態は、光学インターフェース２０，３０を設け、できるだけベゼル１２が視認されないようにするものである。なお、表示モジュール２００は互いに接しているのが望ましいが、多少の隙間があってもよい。

図２（ａ）に示すように、光学インターフェースは、頂点用光学インターフェース２０と、エッジ用光学インターフェース３０とを含む。頂点用光学インターフェース２０は、表示パネル１１の頂点の１つを含む一部と、これと隣接するベゼル１２の一部とに跨り、これらを覆うように配置される。一方、エッジ用光学インターフェース３０は、表示パネル１１の上下左右の端部の１つと、これと隣接するベゼル１２の各辺とに跨り、これらを覆うように配置される。光学用インターフェース２０，３０は、設置部材３４等を用いて、ベゼル１２に固定される。

光学インターフェース２０，３０は、表示モジュール２００の全面に配置されるわけではなく、ベゼル１２の近傍のみに配置されるので、タイリング表示装置を軽量化できる。

また、図２（ａ）の画像処理部５０は、入力画像を処理して表示パネル１１に表示させる。入力画像は、例えば図１のチューナ１４５が放送波をチューニングすることにより得られる。画像処理部５０は、画像表示装置１１０のいずれかに内蔵されてもよいし、画像表示装置１１０とは別個のＳＴＢ（Set Top Box）等に内蔵され、各画像表示装置１１０と有線または無線接続されてもよい。

以下、光学インターフェース２０，３０について説明する。図４（ａ）は、頂点用光学インターフェース２０の斜視図であり、図４（ｂ）は、同上面図である。

図４（ａ）に示すように、頂点用光学インターフェース２０は、底面２１と、上面２２と、伸長部２３とから構成される。底面２１の形状は略正方形、上面２２の形状は底面２１より大きい略正方形であり、伸長部２３は上面２２から底面２１へ向かうテーパー状である。底面２１と上面２２とは略平行である。また、底面２１の１つの頂点２１ａの直上、すなわち、底面２１に対して垂直方向上方に、上面２２の１つの頂点２２ａがある。上面２２の他の頂点は、頂点２１ａを基点として底面２１を対角線方向に拡大した位置の上方にある。

図４（ｂ）に示すように、伸長部２３は、底面２１から入射される画像を、頂点２１ａを起点として対角線方向に伸長する。伸長された画像は上面２２に伝送されて表示される。そのため、底面２１を入射面、上面２２を表示面とも呼ぶ。伸長率は、底面２１の大きさと、上面２２の大きさとの比に応じて定まり、例えば２〜３倍程度である。また、伸長部２３の高さ、すなわち、底面２１と上面２２との距離は、例えば１０ｍｍ程度である。

また、図４（ａ）に示すように、頂点用光学インターフェース２０には、例えば樹脂製の設置部材２４が取り付けられる。設置部材２４が取り付けられた頂点用光学インターフェース２０の形状は直方体となり、安定して表示モジュール２００上に配置できる。設置部材２４の下部に埋設される磁石（不図示）と、ベゼル１２の下方の金属フレーム（筐体）との間の引力により、頂点用光学インターフェース２０が表示モジュール２００上に固定される。さらに、１つの頂点用光学インターフェース２０の設置部材２４と、隣接して配置される他の頂点用光学インターフェース２０の設置部材２４とを、磁石を利用して固定してもよい。これにより、簡易に頂点用光学インターフェース２０を着脱でき、使用する表示モジュール２００の数や配置構成をユーザが適宜変更できる。

図５は、表示モジュール上２００に配置された頂点用光学インターフェース２０の役割を説明する図である。図５（ａ）に示すように、底面２１は表示パネル１１の頂点を含む一部に対向する。言い換えると、底面２１はベゼル１２とは対向しない。そして、設置部材２４（図５には不図示）がベゼル１２に固定される。また、上面２２頂点の１つがベゼル１２の頂点の直上に位置するように配置される。その結果、表示パネル１１の頂点を含む一部、および、これと隣接するベゼル１２の頂点周辺が、頂点用光学インターフェース２０により覆われる。

図５（ｂ）は、図５（ａ）の点線の円で囲んだ部分を詳しく示したものである。底面２１から入射される画像は、伸長部２３によりベゼル１２の頂点方向に伸長されて、上面２２に表示される。これにより、タイリング表示装置を正面から見ると、あたかも、ベゼル１２の頂点にも画像が表示されているかのように見える。

図６（ａ）は、エッジ用光学インターフェース３０の斜視図であり、図６（ｂ）は、同図のＡ方向から見た正面図であり、図６（ｃ）は、その上面図である。

図示のように、エッジ用光学インターフェース３０は、頂点用光学インターフェース２０を基本部品３０ａとし、これに樹脂３４を詰めて略直方体にしたものを、複数接着した構造である。樹脂３４を詰めることで、基本部品３０ａ同士の接着性を向上させている。また、樹脂３４およびエッジ用光学インターフェース３０を合わせた形状が直方体となり、安定して表示モジュール２００上に配置できる。そのため、樹脂３４はエッジ用光学インターフェース３０の設置部材としても機能する。

頂点用光学インターフェース２０の設置部材２４と同様に、樹脂３４の下部に磁石を埋設してベゼル１２と固定できる。また、磁石を利用して他の頂点用光学インターフェース２０あるいはエッジ用光学インターフェース３０とも固定できる。

このように、エッジ用光学インターフェース２０は基本部品３０ａを接着した構造であるため、エッジ用光学インターフェース３０の底面３１の一部すなわち樹脂３４でない部分に、表示パネル１１に表示される画像が入射される複数の入射面３１ａが不連続に形成される。また、入射面３１ａのそれぞれに対応して、複数の表示面３２ａおよび伸長部３３ａがある。伸長部３３ａは、入射面３１ａに入射された画像を伸長し、表示面３２ａ上に表示させる。

入射面３１ａ以外の樹脂３４の部分から画像が入射するのを防止するために、樹脂３４の底面に黒色の吸収塗料を塗ってもよい。また、基本部品３０ａと樹脂３４との間で光が乱反射するのを防ぐために、樹脂３４と基本部品３０ａとの間に同様の吸収塗料を塗ってもよい。

図７は、表示モジュール２００上に配置されたエッジ用光学インターフェース３０の役割を説明する図である。図７（ａ）に示すように、入射面３１ａと、樹脂３４のうち隣接する２つの入射面３１ａに挟まれた部分とが、表示パネル１１のエッジを含む一部に対向する。そして、樹脂３４の他の部分が設置部材（図７には不図示）として、例えば磁石を用いてベゼル１２に固定される。また、ベゼル１２の縁の上方にエッジ用光学インターフェース３０の縁が配置されるよう、エッジ用光学インターフェース３０が固定される。その結果、表示パネル１１のエッジを含む一部、および、これと隣接するベゼル１２のエッジが、エッジ用光学インターフェース３０により覆われる。

図７（ｂ）は、図７（ａ）の点線の円で囲んだ部分を詳しく示したものである。入射面３１ａから入射される画像は、伸長部３３ａにより外周方向へ伸長されて、表示面３２ａに表示される。これにより、タイリング表示装置を正面から見ると、あたかも、ベゼル１２のエッジにも画像が表示されているかのように見える。

なお、エッジ用光学インターフェース３０の側面には画像が表示されない。そのため、その表示パネル１１側の側面を、例えばミラー蒸着（鏡面加工）して、表示パネル１１に表示される画像の一部が映るようにしてもよい。これにより、タイリング表示装置を斜め方向から見たときの違和感を抑制できる。

図８は、光学インターフェース２０，３０の製造手法の一例を示す図である。本実施形態では、光学インターフェース２０，３０を、ファイバ光学プレート（Fiber Optic Plate、以下ＦＯＰ）と呼ばれる光学部材で実装する。ＦＯＰは高純度の石英ガラスから作られた極細のファイバを束ねたものである。ファイバは、中心部のコアと、外側のクラッドとを有する。コアの屈折率はクラッドの屈折率より高く設計されており、ファイバに入射された光は全反射を繰り返しながら進み、コアの内部から外部へほとんど光は漏れない。

本実施形態では、上面から底面にかけて傾斜したテーパー形状のＦＯＰ６０（以下、テーパードＦＯＰ６０）を用いる。テーパードＦＯＰ６０は、ファイバを束ね、底面から上面に向かって、連続的に拡径する逆テーパー形状を持つ。テーパードＦＯＰ６０から、ベゼル１２の幅等を考慮して所望の伸長特性が得られる部位を基本部品３０ａとして切り出す。より具体的には、テーパードＦＯＰ６０の所定の位置を４分割し、底面および上面が正方形（または長方形）となるよう、テーパードＦＯＰ６０の外周部分を除去する。基本部品３０ａを頂点用光学インターフェース２０として用いることができる。また、樹脂３４を用いて基本部品３０ａを接着加工し、エッジ用光学インターフェース３０を作製できる。

テーパードＦＯＰ６０は、底面から入射した画像を上面に伝送する過程で、画像を光学的に伸長する。より詳細には、テーパードＦＯＰ６０に入射された画像は、底面の中心から全方位に向かって同心円状に、均一に、伸長される。言い換えると、特定の方向にだけ画像を伸長するわけではない。したがって、基本部品３０ａでは、底面３１ａから入射された画像が対角線方向へ伸長される。この伸長特性を考慮して、画像処理部５０は後述する処理を行う。

仮に、レンズやプリズムなどを利用して画像を伸長すると、画像が歪んだりボケが生じたりしてしまう。これに対し、テーパードＦＯＰ６０を利用した光学インターフェース２０，３０は、高解像度、高伝送効率および低歪みで画像を伝送および伸長でき、ＳＮ比が優れた画像を表示できる。

次に、図２の画像処理部５０について説明する。図９は、画像処理部５０の内部構成の一例を示す概略ブロック図である。画像処理装置５０は、拡大部５１と、切り出し部５２と、分離部５３と、圧縮部５４と、結合部５５と、出力部５６とを有する。

拡大部５１はタイリング表示装置の仮想表示領域（後述）の大きさに合わせて入力画像を拡大し、拡大画像を生成する。切り出し部５２は、拡大画像のうち、表示モジュール２００のうちの１つに対応する部分を切り出す。分離部５３は、切り出された画像を、光学インターフェース２０，３０に表示される領域であって圧縮すべき圧縮対象画像と、表示パネル１１に直接表示される領域であって圧縮の必要がない非圧縮対象画像と、に分離する。圧縮部５４は、圧縮対象画像を、光学インターフェース２０，３０の伸長特性を考慮して圧縮し、圧縮画像を生成する。結合部５５は、圧縮画像と非圧縮対象画像とを結合し、タイリング画像を生成する。出力部５６は、タイリング画像を、対応する表示パネル１１に出力して表示させる。

図１０は、画像処理部５０の処理動作の一例を示すフローチャートである。以下では、図２に示すように４つの画像表示装置１１０を備えるタイリング表示装置を例に取って説明する。また、入力画像の大きさは、ＦＨＤ（Full High Definition）解像度、すなわち、水平方向１９２０画素および垂直方向１０８０画素とする。さらに、各表示パネル１１の解像度も、水平方向１９２０画素および垂直方向１０８０画素とする。

まず、拡大部５１は仮想表示領域の大きさに合わせて入力画像を拡大し、拡大画像を生成する（ステップＳ１）。拡大画像は、例えば拡大部５１の内部のメモリ（不図示）に記憶される。拡大処理には、例えば再構成法等、品位を損なわずに入力画像の解像度を上げる手法を用いるのが望ましい。

図１１は、入力画像６１および拡大画像６２を模式的に示す図である。仮想表示領域とは、表示パネル１１だけでなくベゼル１２にも画像が表示されると仮定した、タイリング表示装置の表示領域である。仮想表示領域の解像度は、水平方向（１９２０＊２＋４ｍ）画素および垂直方向（１０８０＊２＋４ｎ）画素である。ここで、ｍ，ｎはそれぞれ、表示パネル１１と同じサイズの画素がベゼル１２上に存在するとした場合の、水平方向および垂直方向のベゼル１２上の画素数である。

したがって、拡大部５１は、入力画像を水平方向に（１９２０＊２＋４ｍ）／１９２０倍、垂直方向に（１０８０＊２＋４ｎ）／１０８０倍に拡大する。表示パネル１１が５５インチで、ベゼル１２の水平方向および垂直方向の幅が１０ｍｍである場合、例えばｍ＝ｎ＝１６画素である。

なお、予め仮想表示領域の解像度の画像が入力される場合、ステップＳ１の処理は不要である。

続いて、切り出し部５２は管理番号ｐを０に初期化する（ステップＳ２）。管理番号ｐは表示モジュール２００のうちの１つに対応している。本実施形態ではタイリング表示装置が４つの表示モジュール２００を含むため、ｐ＝０〜３である。そして、ｐ＝０〜３は、順に、左上・右上・左下・右下の表示モジュール２００と対応するものとする。

次に、切り出し部５２は、拡大画像６２から、管理番号ｐの表示モジュール２００に対応する領域の画像を切り出し、切り出し画像を生成する（ステップＳ３）。管理番号ｐと切り出すべき画像との関係は、表示モジュール２００の配置データとして、切り出し部５２が予め記憶している。

図１２は、拡大画像６２から切り出された切り出し画像６３を模式的に示す図である。同図はｐ＝０の表示モジュール２００用に、拡大画像６１の左上を切り出す例を示している。切り出された画像の解像度は、表示パネル１１の上下左右にベゼル１２があるため、水平方向（１９２０＋２ｍ）画素および垂直方向（１０８０＋２ｎ）画素である。

その後、分離部５３は、切り出された画像を、非圧縮対象画像および圧縮対象画像に分離する（ステップＳ４）。分離するために必要な表示パネル１１の解像度等のデータは、予め分離部５３が記憶している。

図１３は、非圧縮対象画像６４および圧縮対象画像６５を模式的に示す図である。非圧縮対象画像６４は、切り出し画像６３の中央の領域、より具体的には、表示パネル１１上であって光学インターフェース２０，３０に覆われない部分に表示される領域の画像である。この領域は光学インターフェース２０，３０を介さずに表示されるため、予め圧縮しておく必要はない。なお、光学インターフェース２０，３０が覆う表示パネル１１の水平方向および垂直方向の画素数をそれぞれｓ，ｔとすると、非圧縮対象画像６４の解像度は、水平方向（１９２０−２ｓ）画素および垂直方向（１０８０−２ｔ）画素である。

一方、圧縮対象画像６５は、表示パネル１１上であって光学インターフェース２０，３０に覆われる部分、言い換えると、頂点用光学インターフェース２０の底面２１およびエッジ用光学インターフェース３０の入射面３１ａと対向する部分に表示される領域の画像６５ａと、ベゼル１２に対応する領域の画像６５ｂとを含む。すなわち、切り出し画像６３から非圧縮対象画像６４を除いた画像が圧縮対象画像６５である。圧縮対象画像６５は、光学インターフェース２０，３０により伸長されて、その上面２２および表示面３２ａに表示される。そのため、予め圧縮した上で表示パネル１１に表示する必要がある。なお、圧縮対象画像６５の水平方向の辺の幅は（ｎ＋ｔ）画素であり、垂直方向の辺の幅は（ｍ＋ｓ）画素である。

続いて、圧縮部５４は、光学インターフェース２０，３０の伸長特性を考慮して圧縮対象画像６５を圧縮し、圧縮画像を生成する（ステップＳ５）。圧縮処理は、単純な画像の間引きでもよいが、例えば平均画素法等を用い、画像の細かいテクスチャ情報が失われないように圧縮するのが望ましい。また、光学インターフェース２０，３０により画像が伸長されると、画像の輝度が低下することがある。そのため、圧縮部５４は、圧縮処理に加え、光学インターフェース２０，３０により伸長されて表示される画像の輝度が、圧縮前の圧縮対象画像６５の輝度と等しくなるよう、輝度の調整も行うのが望ましい。

図１４は、圧縮画像６６を模式的に示す図である。頂点用光学インターフェース２０は底面２１に入射される画像を、ベゼル１２の頂点に向かって対角線方向に伸長する。したがって、圧縮部５４は頂点用光学インターフェース２０に対応する領域の画像を、表示部１１の中央に向かって対角線方向に圧縮する。例えば、圧縮部５４は圧縮対象画像６５の左上の領域６５１の画像を右下方向に圧縮して、圧縮画像６６の一部である圧縮画像６６１を生成する。圧縮画像６６１の水平方向はｓ画素、垂直方向はｔ画素となる。

同様に、エッジ用光学インターフェース３０は、基本部品３０ａごとに不連続に配置される入射面３１ａに入射される画像を、対角線方向に伸長する。したがって、圧縮部５４は、まず、圧縮対象画像６５を基本部品３０ａに対応させて分割する。その後、圧縮部５４は分割された画像のそれぞれを対角線方向に圧縮して、圧縮画像６６の一部である圧縮画像６６２を生成する。やはり、各圧縮画像６６２の水平方向はｓ画素、垂直方向はｔ画素となる。

その後、結合部５５は、圧縮画像６６と、非圧縮対象画像６４とを結合して、タイリング画像を生成する（ステップＳ６）。

図１５は、タイリング画像６７を模式的に示す図である。圧縮画像６６と非圧縮対象画像６４とを結合することで、表示パネル１１の解像度と等しいタイリング画像６７が生成される。 なお、圧縮対象画像６５が圧縮された結果、何も表示されない未使用領域６８が生じる。未使用領域６８は光学インターフェース２０，３０の入射面には対向していないので、何を表示してもよく、例えば黒を表示する。

なお、ステップＳ５，Ｓ６では、エッジ用光学インターフェース３０の伸長方向も考慮する必要がある。図１５では、表示パネル１１の上側および右側には、画像を右上に伸長するエッジ用光学インターフェース３０を配置し、左側および下側には、画像を左下に伸長するエッジ用光学インターフェース３０を配置することを念頭に置いた例を示している。そのため、表示パネル１１の上側のエッジでは、左上の頂点に接して圧縮画像６６が配置される一方、右上の頂点とは未使用領域６８を持って圧縮画像６６が配置される。他のエッジも同様である。

そして、出力部５６は、タイリング画像６７を、管理番号ｐの表示パネル１１に出力して表示させる（ステップＳ７）。以上の処理動作を、管理番号ｐをインクリメントしながら、すべての表示モジュール２００にタイリング画像６７を出力する（ステップＳ８，Ｓ９）。なお、１つのタイリング画像６７が生成される度に出力部５６内のメモリ（不図示）に記憶しておき、４つのタイリング画像６７がそろった時点で、４つの表示パネル１１に平行してタイリング画像６７を出力してもよい。

図１６は、４つの表示パネル１１に表示されたタイリング画像６７を模式的に示す図である。図示のように、表示パネル１１上であって光学インターフェース２０，３０に覆われない領域には非圧縮対象画像６４が、覆われる領域には圧縮画像６６が表示される。

そして、表示パネル１１上であって圧縮画像６６が表示される領域およびベゼル１２を覆うように配置される光学インターフェース２０，３０により、圧縮画像６６が伸長されて、上面２２および表示面３２ａに表示される。これにより、ベゼル１２が視認されることなく、非圧縮対象画像６４および伸長された圧縮画像６６が、連続した１つの画像と見えるように表示される。

このように、本実施形態では、ベゼル１１を覆うように光学インターフェース２０，３０を設ける。そして、光学インターフェース２０，３０の伸長特性を考慮して圧縮された画像を光学インターフェース２０，３０に入射するとともに、圧縮されていない画像を光学インターフェース２０，３０に覆われない部分に表示する。そのため、ベゼル１１が光学的に視認されず、画像全体が連続して見えるタイリング表示装置を実現できる。

本実施形態では複数の画像表示装置１１０を用いてタイリング表示装置を構成する例を示した。これに対し、１台の画像表示装置１１０を用い、そのベゼル１２を覆うように光学インターフェース２０，３０を配置してもよい。これにより、完全なベゼルレス表示装置を実現でき、空中に映像が浮き上がるような視覚効果が得られる。

また、本実施形態では、１つの表示モジュール２００につき、各頂点に対応して合計４個の頂点用光学インターフェース２０が配置され、各エッジに対応して合計４個のエッジ用光学インターフェース３０が配置される例を示した（図２（ａ）等）。しかしながら、表示される画像の連続性を保つためには、少なくとも表示パネル１１同士の間のベゼル１２を覆うように光学インターフェース２０，３０が配置されればよく、タイリング表示装置の外周には、必ずしも光学用インターフェース２０，３０を配置しなくてもよい。この場合は、分離部５３等の処理動作を適宜変更すればよく、基本的な考え方は同様である。

また、図１７に示すように、表示パネル１１を、非圧縮対象画像６４を表示する第１の表示パネル１１１と、圧縮画像６６を表示する第２の表示パネル１１２と、を一体化して構成してもよい。そして、第２の表示パネル１１２に表示される画像は伸長されて表示されるため、第１の表示パネル１１１より画素密度を高くしてもよい。これにより、表示される画像の品質をさらに向上できる。

上述した実施形態で説明した画像処理装置５０の少なくとも一部は、ハードウェアで構成してもよいし、ソフトウェアで構成してもよい。ソフトウェアで構成する場合には、画像処理装置５０の少なくとも一部の機能を実現するプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に収納し、コンピュータに読み込ませて実行させてもよい。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。

また、画像処理装置５０の少なくとも一部の機能を実現するプログラムを、インターネット等の通信回線（無線通信も含む）を介して頒布してもよい。さらに、同プログラムを暗号化したり、変調をかけたり、圧縮した状態で、インターネット等の有線回線や無線回線を介して、あるいは記録媒体に収納して頒布してもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１１ 表示パネル
１２ ベゼル
２０ 頂点用光学インターフェース
２１ 底面
２２ 上面
２３ 伸長部
３０ エッジ用光学インターフェース
３１ａ 入射面
３２ａ 表示面
３３ａ 伸長部
３４ 樹脂
５０ 画像処理部
５１ 拡大部
５２ 切り出し部
５３ 分離部
５４ 圧縮部
５５ 結合部
５６ 出力部
６０ テーパードＦＯＰ
６１ 入力画像
６２ 拡大画像
６３ 切り出し画像
６４ 非圧縮対象画像
６５ 圧縮対象画像
６６ 圧縮画像
６７ タイリング画像
１１０ 画像表示装置
２００ 表示モジュール

Claims (20)

1. 表示部と、
   前記表示部の周囲に配置された縁部と、
   前記表示部の一部と前記縁部の少なくとも一部とを覆い、前記表示部の一部に表示される画像を伸長して表示する光学インターフェースと、
   入力画像の一部を前記光学インターフェースの伸長特性を考慮して圧縮し、前記入力画像の他の一部と、圧縮された画像と、を前記表示部に表示させる画像処理部と、を備える表示装置。
2. 前記画像処理部は、前記表示部の前記光学インターフェースに覆われない部分に表示される画像と、前記光学インターフェースに表示される画像と、が連続した画像になるよう、前記入力画像の一部を圧縮する請求項１に記載の表示装置。
3. 前記画像処理部は、
   前記表示部および前記縁部を含む仮想表示領域の大きさに合わせて前記入力画像を拡大し、拡大画像を生成する拡大部と、
   前記拡大画像のうち、前記表示部の前記光学インターフェースに覆われる部分および前記縁部に対応する位置に対応する圧縮対象画像を、前記光学インターフェースの伸長特性を考慮して圧縮し、圧縮画像を生成する圧縮部と、
   前記拡大画像のうち、前記表示部の前記光学インターフェースに覆われない部分に表示される画像である非圧縮対象画像と、前記圧縮画像と、を結合し、タイリング画像を生成する結合部と、
   前記タイリング画像を前記表示部に出力して表示させる出力部と、を有する請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記仮想表示領域の解像度は、前記表示部の画素数と、前記表示部の画素サイズおよび前記縁部の大きさに基づいて定まる、前記縁部に対応する画素数と、に基づいて定められる請求項３に記載の表示装置。
5. 前記圧縮部は、前記圧縮対象画像を圧縮するとともに、輝度調整して、前記圧縮画像を生成する請求項３または４に記載の表示装置。
6. 複数の前記表示部を備え、
   前記画像処理部は、
   前記拡大画像から、前記複数の表示部のうちの１つに対応する領域の画像を切り出す切り出し部と、
   前記切り出された画像を、前記圧縮対象画像と、前記非圧縮対象画像と、に分離する分離部と、を有し、
   前記結合部は、前記非圧縮対象画像と前記圧縮画像とを結合する請求項３乃至５のいずれかに記載の表示装置。
7. 前記光学インターフェースは、
   前記表示部の一部と対向する、略四角形の入射面と、
   前記入射面から入射される画像を伸長する伸長部と、
   前記伸長された画像を表示する、前記入射面より大きな略四角形の表示面と、を有し、
   前記伸長部は、前記入射面の頂点の１つから、これと向かい合う頂点へ向かう対角線方向へ、前記入射面から入射される画像を伸長する請求項１乃至６のいずれかに記載の表示装置。
8. 前記光学インターフェースは、設置部材に取り付けられ、
   磁石を用いて前記設置部材が前記縁部に固定される請求項１乃至７のいずれかに記載の表示装置。
9. 前記設置部材は、磁石を用いて、他の光学インターフェースに取り付けられる設置部材に固定される請求項８に記載の表示装置。
10. 前記光学インターフェースは、
    前記表示部の端部の一部と、これと隣接する前記縁部の一部と、を覆うエッジ用光学インターフェースと、
    前記表示部の頂点を含む一部と、これと隣接する前記縁部の一部と、を覆う頂点用光学インターフェースと、を含む請求項１乃至９のいずれかに記載の表示装置。
11. 前記光学インターフェースの前記表示部側の側面は鏡面加工されている請求項１乃至１０のいずれかに記載の表示装置。
12. 前記表示部の前記光学インターフェースに覆われる部分の画素密度は、前記光学インターフェースに覆われない部分の画素密度より高い請求項１乃至１１のいずれかに記載の表示装置。
13. 前記光学インターフェースは、光ファイバを束ねたファイバ光学プレート構造である請求項１乃至１２のいずれかに記載の表示装置。
14. 前記縁部は、前記表示部の周囲に設けられるベゼルである請求項１乃至１３のいずれかに記載の表示装置。
15. 放送波を受信してチューニングし、前記入力画像を生成するチューナを有する請求項１乃至１４のいずれかに記載の表示装置。
16. 表示部と、
    前記表示部の周囲に配置された縁部と、
    前記表示部の一部と前記縁部の少なくとも一部とを覆い、前記表示部の一部に表示される画像を伸長して表示する光学インターフェースと、を備える表示装置の前記表示部に画像を表示させる画像処理装置であって、
    入力画像の一部を前記光学インターフェースの伸長特性を考慮して圧縮し、前記入力画像の他の一部と、圧縮された画像と、を前記表示部に表示させる画像処理装置。
17. 前記表示部の前記光学インターフェースに覆われない部分に表示される画像と、前記光学インターフェースに表示される画像と、が連続した画像になるよう、前記入力画像の一部を圧縮する請求項１６に記載の画像処理装置。
18. 前記表示部および前記縁部を含む仮想表示領域の大きさに合わせて前記入力画像を拡大し、拡大画像を生成する拡大部と、
    前記拡大画像のうち、前記表示部の前記光学インターフェースに覆われる部分および前記縁部に対応する位置に対応する圧縮対象画像を、前記光学インターフェースの伸長特性を考慮して圧縮し、圧縮画像を生成する圧縮部と、
    前記拡大画像のうち、前記表示部の前記光学インターフェースに覆われない部分に表示される画像である非圧縮対象画像と、前記圧縮画像と、を結合し、タイリング画像を生成する結合部と、
    前記タイリング画像を前記表示部に出力して表示させる出力部と、を有する請求項１６または１７に記載の画像処理装置。
19. 前記仮想表示領域の解像度は、前記表示部の画素数と、前記表示部の画素サイズおよび前記縁部の大きさに基づいて定まる、前記縁部に対応する画素数と、に基づいて定められる請求項１８に記載の画像処理装置。
20. 表示部と、
    前記表示部の周囲に配置された縁部と、
    前記表示部の一部と前記縁部の少なくとも一部とを覆い、前記表示部の一部に表示される画像を伸長して表示する光学インターフェースと、を備える表示装置の前記表示部に画像を表示させる画像処理方法であって、
    入力画像の一部を前記光学インターフェースの伸長特性を考慮して圧縮するステップと、
    前記入力画像の他の一部と、圧縮された画像と、を前記表示部に表示させるステップと、を備える画像処理方法。

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