JP2013152301A - Image display device and image display method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数の入力画像に基づいてモノクロームの立体視用の画像表示を行う画像表示装置及び画像表示方法に関する。 The present invention relates to an image display apparatus and an image display method for performing monochrome stereoscopic image display based on a plurality of input images.
近年、立体視用の画像を表示することができる画像表示装置が普及し始めている。立体視を実現するためには、画像表示装置が左目用及び右目用に視差のある画像を表示する必要がある。例えば画像表示装置は、画面の水平方向ラインに対して、垂直方向へ交互に左目用又は右目用の画像を表示する。また例えば画像表示装置は、画面の表示画素毎に左目用又は右目用の画像を交互に表示してもよい。 In recent years, image display devices capable of displaying stereoscopic images have begun to spread. In order to realize stereoscopic viewing, the image display device needs to display images with parallax for the left eye and the right eye. For example, the image display device displays left-eye or right-eye images alternately in the vertical direction with respect to the horizontal line of the screen. Further, for example, the image display device may alternately display the left-eye image or the right-eye image for each display pixel on the screen.
広く採用されている眼鏡式立体視方式では、例えば画像表示装置の画面に偏光方向が異なる偏光フィルタを水平ライン毎に交互に配し、これに対応した偏光フィルタが左右に配された眼鏡をユーザが装着することによって、ユーザが左右の目で視差のある画像を見ることを可能とし、立体視を実現している。また裸眼立体視方式では、例えば画像表示装置の画面にレンチキュラレンズを配し、左目用及び右目用の画像に係る光をそれぞれ異なる方向へ出射させることによって、立体視を実現している。 In the widely used glasses-type stereoscopic vision system, for example, a user is provided with glasses in which polarizing filters having different polarization directions are alternately arranged for each horizontal line on the screen of an image display device, and corresponding polarizing filters are arranged on the left and right. Wears, allowing the user to see an image with parallax with the left and right eyes, and realizing stereoscopic viewing. In the autostereoscopic method, for example, a lenticular lens is arranged on the screen of the image display device, and the light relating to the left-eye image and the right-eye image is emitted in different directions, thereby realizing stereoscopic vision.
上記のような立体視では、例えば画像表示装置が水平方向ライン毎に左目用又は右目用の画像を交互に表示する構成の場合、垂直方向の解像度が半分に低減されるという問題がある。また例えば表示画素毎に左目用又は右目用の画像を交互に表示する構成であっても、同様に解像度が低下する。 In the above-described stereoscopic vision, for example, when the image display device is configured to alternately display the left-eye or right-eye images for each horizontal line, there is a problem that the vertical resolution is reduced by half. Further, for example, even when the left-eye image or the right-eye image is alternately displayed for each display pixel, the resolution similarly decreases.
特許文献1においては、1つの表示画素がN個のN視点用サブ画素から構成される表示パネルと、視点毎にサブ画素の光線を振り分けるレンチキュラレンズとを有する画像表示装置が記載されている。即ち特許文献1の画像表示装置は、左右の2視点の場合、1つの表示画素が2個のサブ画素から構成され、2個のサブ画素にそれぞれ左目用又は右目用の画像を表示する構成である。これにより、立体視の解像度低下という上記の問題を解決することができる。
一般的に、カラーの画像表示装置では、表示パネルの1つの表示画素が3つのサブ画素に分割され、各サブ画素にRGBのカラーフィルタが配されている。モノクロームの画像表示装置は、カラーの表示パネルにてRGBのカラーフィルタを廃し、3つのサブ画素を同階調(同画素値)で駆動する構成とすることで実現できる。このようにカラーの表示パネルと略同じ構造の表示パネルを利用してモノクロームの画像表示を行うことは、モノクローム用の表示パネルを別に製造する場合と比較して、画像表示装置のコストを低減できるという利点がある。 In general, in a color image display device, one display pixel of a display panel is divided into three sub-pixels, and an RGB color filter is arranged for each sub-pixel. A monochrome image display device can be realized by eliminating the RGB color filter from the color display panel and driving the three sub-pixels at the same gradation (same pixel value). Thus, displaying a monochrome image using a display panel having substantially the same structure as a color display panel can reduce the cost of the image display device as compared with a case where a monochrome display panel is manufactured separately. There is an advantage.
同様の理由により、モノクロームの立体視用の画像表示装置は、カラーの表示パネルと略同じ構造の表示パネルを利用して実現することがコスト低減のために好ましい。しかし特許文献1に記載の画像表示装置は、左右の2視点の場合、1つの表示画素が2個のサブ画素で構成されるため、1つの表示画素が3個のサブ画素で構成されるカラーの表示パネルを利用できないという問題がある。即ち特許文献1に記載の画像表示装置は、視点の数とサブ画素の数とが同一であるか、又は、サブ画素の数が視点の数の自然数倍であるかのいずれかの構成でなければならないという問題がある。
For the same reason, it is preferable to realize a monochrome stereoscopic image display device by using a display panel having substantially the same structure as a color display panel for cost reduction. However, in the image display device described in
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、視点の数とサブ画素の数とが同一でない場合であっても、解像度低下を招かないモノクロームの立体視を実現できる画像表示装置及び画像表示方法を提供することにある。また本発明の他の目的とするところは、カラーの表示パネルと略同じ構造の表示パネルを利用して、解像度低下を招かないモノクロームの立体視を実現できる画像表示装置及び画像表示方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a monochrome solid that does not cause a reduction in resolution even when the number of viewpoints and the number of sub-pixels are not the same. An object of the present invention is to provide an image display device and an image display method capable of realizing vision. Another object of the present invention is to provide an image display apparatus and an image display method capable of realizing monochrome stereoscopic viewing without causing a reduction in resolution by using a display panel having substantially the same structure as a color display panel. There is.
本発明に係る画像表示装置は、モノクロームの複数の表示画素がマトリクス状に配された画像表示部を備え、複数の画素でそれぞれ構成されたN視点用(Nは2以上の自然数)のN個の入力画像に基づいて、前記画像表示部に立体視用の画像表示を行う画像表示装置において、前記表示画素は、縦方向又は横方向に並設された2M+1個(Mは自然数、2M+1>N)のサブ画素をそれぞれ含み、前記表示画素内の各サブ画素を、該表示画素に対応する前記N個の入力画像の画素のうちのいずれかの画素の画素値に応じてそれぞれ駆動する駆動部と、前記表示画素からの光が入射し、該光を前記サブ画素毎にN視点用光のいずれか一視点用光として出射する光学素子とを備え、前記駆動部は、並設方向に前記サブ画素の画素値の分布が前記表示画素内で対称的となり、且つ、一の画素に基づいて表示画素内の複数のサブ画素を駆動する場合に、該複数のサブ画素の画素値の合計が前記一の画素の画素値に等しくなるように、表示画素内の各サブ画素を駆動するようにしてあることを特徴とする。 An image display device according to the present invention includes an image display unit in which a plurality of monochrome display pixels are arranged in a matrix, and N pixels for N viewpoints (N is a natural number of 2 or more) each composed of a plurality of pixels. In the image display device that displays an image for stereoscopic viewing on the image display unit based on the input image, 2M + 1 display pixels arranged side by side in the vertical direction or the horizontal direction (M is a natural number, 2M + 1> N) ), And each of the sub-pixels in the display pixel is driven according to the pixel value of any one of the pixels of the N input images corresponding to the display pixel. And an optical element that receives light from the display pixel and emits the light as one of the N-viewpoint lights for each of the sub-pixels, and the driving unit is arranged in the juxtaposed direction. The distribution of pixel values of the sub-pixels is the above table. When a plurality of subpixels in a display pixel are driven based on one pixel, the sum of the pixel values of the plurality of subpixels is equal to the pixel value of the one pixel. Thus, each sub-pixel in the display pixel is driven.
また、本発明に係る画像表示装置は、モノクロームの複数の表示画素がマトリクス状に配された画像表示部を備え、複数の画素でそれぞれ構成された2つの入力画像に基づいて、前記画像表示部に立体視用の画像表示を行う画像表示装置において、前記表示画素は、縦方向又は横方向に並設された3個のサブ画素をそれぞれ含み、前記表示画素内の各サブ画素を、該表示画素に対応する前記2つの入力画像の画素のうちのいずれか一方の画素の画素値に応じてそれぞれ駆動する駆動部と、前記表示画素からの光が入射し、該光を左目用光又は右目用光のいずれかとして出射する光学素子とを備え、前記駆動部は、並設方向に前記サブ画素の画素値の分布が前記表示画素内で対称的となり、且つ、一の画素に基づいて表示画素内の複数のサブ画素を駆動する場合に、該複数のサブ画素の画素値の合計が前記一の画素の画素値に等しくなるように、表示画素内の各サブ画素を駆動するようにしてあることを特徴とする。 Further, the image display device according to the present invention includes an image display unit in which a plurality of monochrome display pixels are arranged in a matrix, and the image display unit is based on two input images each composed of a plurality of pixels. In the image display apparatus for performing stereoscopic image display, the display pixel includes three sub-pixels arranged in parallel in the vertical direction or the horizontal direction, and each sub-pixel in the display pixel is displayed in the display pixel. A drive unit that drives each of the pixels of the two input images corresponding to the pixel according to the pixel value of the pixel, and light from the display pixel is incident; An optical element that emits as any of the light for use, and the driving unit displays a distribution of pixel values of the sub-pixels in the parallel arrangement direction in the display pixel, and displays based on one pixel. Multiple sub-images within a pixel When driving, so that the total of the pixel values of the sub-pixels of said plurality of equal to the pixel value of the one pixel, and wherein the you have to drive the sub-pixels in the display pixel.
また、本発明に係る画像表示装置は、前記駆動部が、一方の入力画像の画素に基づくサブ画素の駆動と、他方の入力画像の画素に基づくサブ画素の駆動とを、前記サブ画素の並設方向について交互に行うようにしてあることを特徴とする。 Further, in the image display device according to the present invention, the driving unit performs driving of the sub-pixel based on the pixel of one input image and driving of the sub-pixel based on the pixel of the other input image. It is characterized by being alternately performed in the installation direction.
また、本発明に係る画像表示装置は、前記光学素子が、前記並設方向に隣り合う2つのサブ画素に跨って設けられたレンチキュラレンズであることを特徴とする。 In the image display device according to the present invention, the optical element is a lenticular lens provided across two sub-pixels adjacent in the juxtaposed direction.
また、本発明に係る画像表示装置は、前記駆動部が、前記表示画素に含まれる中央のサブ画素を駆動せず、2つの入力画像の画素に基づいて両側の2つのサブ画素を駆動するようにしてあることを特徴とする。 Further, in the image display device according to the present invention, the driving unit drives the two sub-pixels on both sides based on the pixels of the two input images without driving the central sub-pixel included in the display pixel. It is characterized by that.
また、本発明に係る画像表示装置は、前記光学素子が、前記表示画素の両側の2つのサブ画素に跨って設けられたレンチキュラレンズであることを特徴とする。 In the image display device according to the present invention, the optical element is a lenticular lens provided across two subpixels on both sides of the display pixel.
また、本発明に係る画像表示装置は、前記光学素子が、前記サブ画素毎に設けられた偏光フィルタであることを特徴とする。 The image display device according to the present invention is characterized in that the optical element is a polarization filter provided for each of the sub-pixels.
また、本発明に係る画像表示方法は、モノクロームの複数の表示画素がマトリクス状に配され、該表示画素が縦方向又は横方向に並設された2M+1個のサブ画素をそれぞれ含む画像表示部を有し、複数の画素でそれぞれ構成されたN視点用のN個の入力画像に基づいて、前記表示画素内の各サブ画素を該表示画素に対応する前記N個の入力画像の画素のうちのいずれかの画素の画素値に応じてそれぞれ駆動し、前記表示画素からの光を前記サブ画素毎にN視点用光のいずれか一視点用光として出射する画像表示装置にて立体視用の画像表示を行う画像表示方法であって、並設方向に前記サブ画素の画素値の分布が前記表示画素内で対称的となり、且つ、一の画素に基づいて表示画素内の複数のサブ画素を駆動する場合に、該複数のサブ画素の画素値の合計が前記一の画素の画素値に等しくなるように、前記表示画素内の各サブ画素の画素値を定めることを特徴とする。 The image display method according to the present invention includes an image display unit including a plurality of monochrome display pixels arranged in a matrix and each of the display pixels including 2M + 1 sub-pixels arranged side by side in the vertical direction or the horizontal direction. And sub-pixels in the display pixel based on N input images for N viewpoints, each of which is composed of a plurality of pixels, of the pixels of the N input images corresponding to the display pixels. An image for stereoscopic viewing that is driven according to the pixel value of one of the pixels and emits light from the display pixel as one of the N-viewpoint light for each of the sub-pixels. An image display method for performing display, wherein a distribution of pixel values of the sub-pixels is symmetric in the display pixel in a parallel direction, and a plurality of sub-pixels in the display pixel are driven based on one pixel The plurality of sub-pixels As the sum of the pixel values is equal to the pixel value of the one pixel, and wherein the determining the pixel value of each sub-pixel of the display pixel.
本発明においては、複数視点用(N視点用)のN個の入力画像に基づき、1つの表示画素が2M+1個(ただし2M+1>Nである)のサブ画素で構成されたモノクロームの画像表示部を用いて、立体視用の画像表示を行う。サブ画素は、表示画素内において縦方向又は横方向に並設される。
1つの表示画素について、この表示画素に表示すべき画素として、N個の入力画像からN個の画素を取得することができる。表示画素中の2M+1個のサブ画素は、取得したN個の画素のうちのいずれかの画素の画素値に応じてそれぞれ駆動される。2M+1>Nであるため、取得したN個の画素を2M+1個のサブ画素に1対1で対応させた場合、サブ画素に余りが生じる。よっていくつかのサブ画素は、1つの画素の画素値に応じて複数個が駆動されるか、又は、駆動されないかのいずれかの制御がなされる。
このときに画像表示装置は、表示画素内の画素値(輝度)の分布が、サブ画素の並設方向に関して対称的となるように、N個の画素に基づく2M+1個のサブ画素の駆動を行う。また画像表示装置は、1つの画素の画素値に応じて複数個のサブ画素を駆動する場合には、この複数個のサブ画素の画素値の合計が、もとの画素の画素値に等しくなるように、複数個のサブ画素を駆動する。
複数個のサブ画素を有する表示画素から発した光は、光学素子によってN視点用の光に分離される。即ち各サブ画素が発する光は、N視点用の光のいずれか一視点用の光として光学素子により出射される。これにより画像表示装置は、視点数より多いサブ画素を利用して、解像度低下を招かないモノクロームの立体視用画像表示を行うことができる。
In the present invention, a monochrome image display unit in which one display pixel is composed of 2M + 1 (but 2M + 1> N) subpixels based on N input images for a plurality of viewpoints (for N viewpoints). Used to display an image for stereoscopic viewing. The sub-pixels are arranged in parallel in the vertical direction or the horizontal direction in the display pixel.
For one display pixel, N pixels can be acquired from N input images as pixels to be displayed on the display pixel. The 2M + 1 sub-pixels in the display pixel are driven according to the pixel value of any one of the acquired N pixels. Since 2M + 1> N, when the acquired N pixels are associated with 2M + 1 subpixels on a one-to-one basis, there is a remainder in the subpixels. Therefore, some sub-pixels are controlled to be driven or not driven depending on the pixel value of one pixel.
At this time, the image display device drives 2M + 1 sub-pixels based on the N pixels so that the distribution of pixel values (luminance) in the display pixels is symmetric with respect to the arrangement direction of the sub-pixels. . Further, when the image display device drives a plurality of sub-pixels according to the pixel value of one pixel, the sum of the pixel values of the plurality of sub-pixels becomes equal to the pixel value of the original pixel. As described above, a plurality of sub-pixels are driven.
Light emitted from a display pixel having a plurality of sub-pixels is separated into N-viewpoint light by an optical element. That is, the light emitted from each sub-pixel is emitted by the optical element as any one of the N viewpoint light. As a result, the image display apparatus can perform monochrome stereoscopic image display without causing a reduction in resolution by using more subpixels than the number of viewpoints.
また、本発明においては、左目用及び右目用の2つの入力画像に基づき、1つの表示画素が3個のサブ画素で構成されたモノクロームの画像表示部を用いて、立体視用の画像表示を行う。サブ画素は、表示画素内において縦方向又は横方向に並設される。
1つの表示画素について、この表示画素に表示すべき画素として、2つの入力画像から2個の画素を取得することができる。表示画素中の3個のサブ画素は、取得した2個の画素のいずれか一方の画素の画素値に応じてそれぞれ駆動される。取得した2個の画素を3個のサブ画素に1対1で対応させた場合、サブ画素が1つ余る。よって、1つの画素の画素値に応じて2個のサブ画素を駆動するか、又は、1個のサブ画素を駆動しないかのいずれかの制御を行う必要がある。
このときに画像表示装置は、表示画素内の画素値(輝度)の分布が、サブ画素の並設方向に関して対称的となるように、2個の画素に基づく3個のサブ画素の駆動を行う。また画像表示装置は、1つの画素の画素値に応じて2個のサブ画素を駆動する場合には、この2個のサブ画素の画素値の合計が、もとの画素の画素値に等しくなるように、2個のサブ画素を駆動する。
表示画素から発した光は、光学素子によって左目用光及び右目用光の2視点用の光に分離される。即ち各サブ画素が発する光は、左目用光又は右目用光のいずれかとして光学素子により出射される。これにより画像表示装置は、1つの表示画素に含まれる3個のサブ画素を利用して、解像度低下を招かないモノクロームの立体視用画像表示を行うことができる。
Further, in the present invention, based on the two input images for the left eye and the right eye, stereoscopic image display is performed using a monochrome image display unit in which one display pixel is composed of three sub-pixels. Do. The sub-pixels are arranged in parallel in the vertical direction or the horizontal direction in the display pixel.
With respect to one display pixel, two pixels can be acquired from two input images as pixels to be displayed on the display pixel. The three sub-pixels in the display pixel are driven according to the pixel value of one of the two acquired pixels. When the acquired two pixels correspond to the three sub-pixels on a one-to-one basis, one sub-pixel remains. Therefore, it is necessary to control whether to drive two subpixels or not to drive one subpixel according to the pixel value of one pixel.
At this time, the image display device drives the three sub-pixels based on the two pixels so that the distribution of pixel values (luminance) in the display pixels is symmetric with respect to the direction in which the sub-pixels are arranged. . When the image display device drives two subpixels according to the pixel value of one pixel, the sum of the pixel values of the two subpixels becomes equal to the pixel value of the original pixel. As described above, two sub-pixels are driven.
The light emitted from the display pixel is separated into light for two viewpoints of left eye light and right eye light by an optical element. That is, the light emitted from each sub-pixel is emitted by the optical element as either left-eye light or right-eye light. Accordingly, the image display apparatus can perform monochrome stereoscopic image display without causing a reduction in resolution by using the three sub-pixels included in one display pixel.
1つの表示画素内で縦方向又は横方向にサブ画素を並設した場合、画像表示部の縦方向又は横方向のラインには解像度の3倍のサブ画素が並ぶこととなる。そこで本発明においては、サブ画素の並設方向について、一方の入力画像の画素に基づくサブ画素の駆動と、他方の入力画像の画素に基づくサブ画素の駆動とを交互に行う。
これにより、左目用の入力画像の画素と右目用の入力画像の画素とを、偏りなく画像表示部の表示画素に割り当てることができる。なおこの構成では、例えば一の表示画素内において左目用の入力画像の画素に基づいて2つのサブ画素が駆動された場合、並設方向の隣の表示画素内においては右目用の入力画像の画素に基づいて2つのサブ画素が駆動されることとなる。
When sub-pixels are arranged in parallel in one display pixel in the vertical direction or the horizontal direction, sub-pixels having a resolution of three times are arranged in the vertical or horizontal line of the image display unit. Therefore, in the present invention, the driving of the sub-pixel based on the pixel of one input image and the driving of the sub-pixel based on the pixel of the other input image are alternately performed in the juxtaposed direction of the sub-pixels.
Thereby, the pixel of the input image for left eyes and the pixel of the input image for right eyes can be allocated to the display pixel of an image display part without bias. In this configuration, for example, when two sub-pixels are driven in one display pixel based on the left-eye input image pixel, the right-eye input image pixel in the adjacent display pixel in the juxtaposed direction. Two sub-pixels are driven based on the above.
上記のようにサブ画素を並設方向に交互に駆動する構成では、隣り合う2つのサブ画素は異なる入力画像の画素に基づく駆動がなされている。そこで本発明においては、並設方向に隣り合う2つのサブ画素に跨ってレンチキュラレンズを設ける。これにより、レンチキュラレンズが左目用光と右目用光とを分離することができる。 In the configuration in which the sub-pixels are alternately driven in the juxtaposed direction as described above, the two adjacent sub-pixels are driven based on pixels of different input images. Therefore, in the present invention, a lenticular lens is provided across two subpixels adjacent in the juxtaposed direction. Thereby, the lenticular lens can separate the left-eye light and the right-eye light.
また、本発明においては、2つの入力画像の画素に基づいて1つの表示画素に含まれる3個のサブ画素を駆動する場合に、中央のサブ画素を用いずに、両側の2つのサブ画素を用いる。例えばサブ画素が横方向に並設されている場合、左目用の入力画像の画素に基づいて左端のサブ画素を駆動し、右目用の入力画像の画素に基づいて右端のサブ画素を駆動し、中央のサブ画素を駆動しない。これにより、左目用の入力画像の画素と右目用の入力画像の画素とを、偏りなく画像表示部の表示画素に割り当てることができる。 In the present invention, when driving three sub-pixels included in one display pixel based on the pixels of two input images, the two sub-pixels on both sides are not used without using the central sub-pixel. Use. For example, when the sub-pixels are arranged side by side, the left-end sub-pixel is driven based on the left-eye input image pixel, the right-end sub-pixel is driven based on the right-eye input image pixel, The central sub-pixel is not driven. Thereby, the pixel of the input image for left eyes and the pixel of the input image for right eyes can be allocated to the display pixel of an image display part without bias.
上記のように中央のサブ画素を用いずに両端のサブ画素を駆動する構成では、表示画素毎に両側の2つのサブ画素に跨ってレンチキュラレンズを設ける。これにより、レンチキュラレンズが左目用光と右目用光とを分離することができる。 In the configuration in which the sub-pixels at both ends are driven without using the central sub-pixel as described above, a lenticular lens is provided across the two sub-pixels on both sides for each display pixel. Thereby, the lenticular lens can separate the left-eye light and the right-eye light.
また、本発明においては、サブ画素毎に偏光フィルタを設ける。これにより、各サブ画素が発する光を左目用光と右目用光とに分離することができる。 In the present invention, a polarizing filter is provided for each sub-pixel. Thereby, the light emitted from each sub-pixel can be separated into left-eye light and right-eye light.
本発明による場合は、表示画素内の画素値(輝度)の分布がサブ画素の並設方向に関して対称的となるように、且つ、1つの画素の画素値に応じて複数個のサブ画素を駆動する場合に、この複数個のサブ画素の画素値の合計がもとの画素の画素値に等しくなるように、N個の画素に基づく2M+1個のサブ画素の駆動を行う。これにより画像表示装置は、視点数Nより多い2M+1個のサブ画素を利用して、解像度低下を招かないモノクロームの立体視用画像表示を行うことができる。またN=2、2M+1=3の場合、画像表示装置は、カラーの表示パネルと略同じ構造の表示パネルを利用して、解像度低下を招かないモノクロームの立体視を実現できる。 According to the present invention, a plurality of sub-pixels are driven in accordance with the pixel value of one pixel so that the distribution of pixel values (luminance) in the display pixel is symmetric with respect to the direction in which the sub-pixels are arranged. In this case, 2M + 1 sub-pixels based on N pixels are driven so that the sum of the pixel values of the plurality of sub-pixels is equal to the pixel value of the original pixel. Accordingly, the image display apparatus can perform monochrome stereoscopic image display without causing a reduction in resolution by using 2M + 1 sub-pixels, which is larger than the number of viewpoints N. In the case of N = 2, 2M + 1 = 3, the image display apparatus can realize monochrome stereoscopic viewing without causing a reduction in resolution by using a display panel having substantially the same structure as a color display panel.
(実施の形態1)
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づき具体的に説明する。図1は、本発明に係る画像表示装置の構成を示すブロック図である。図において1は、立体視用の画像表示が可能な画像表示装置であり、PC5から入力される画像信号に基づいて液晶パネル17に画像表示を行うものである。ユーザは、左右にそれぞれ異なる偏光フィルタが設けられた立体視用眼鏡9を装着して液晶パネル17に表示された画像を見ることによって、立体視が実現される。なお画像表示装置1は、立体視ではない通常の画像表示を行うことも可能である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to the drawings showing embodiments thereof. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an image display apparatus according to the present invention. In the figure,
画像表示装置1は、制御部10、RAM(Random Access Memory)11、ROM(Read Only Memory)12、操作部13、画像入力部14、画像処理部15、パネル駆動部16、液晶パネル17、ライト駆動部18及びバックライト19等を備えて構成されている。制御部10は、具体的にはCPU(Central Processing Unit)又はMPU(MicroProcessing Unit)等の演算処理装置にて構成され、ROM12に記憶された制御プログラムを読み出して実行することにより種々の処理を行うことができる。制御部10は、画像表示装置1内の各部と情報の授受を行ってこれら各部の動作を制御することにより、液晶パネル17に画像を表示するための種々の制御処理を実行する。
The
RAM11は、例えばSRAM(Static RAM)又はDRAM(Dynamic RAM)等のデータ書き換え可能なメモリ素子により構成されており、一時的なデータを記憶することができる。例えばRAM11は、制御部10が行う種々の制御処理の演算過程などで発生したデータを一時的に記憶する。ROM12は、例えばEEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)又はフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリ素子により構成され、制御部10の動作に必要な制御プログラムと、その他の種々のデータ(図示は省略する)とが予め記憶されている。
The
操作部13は、ユーザが画像表示装置1を操作するための各種のファンクションキーなどを有している。例えば、液晶パネル17の画像表示の明るさ(ブライトネス)を変更するためのキー、又は画像表示のカラーバランスを変更するためのキー等のように、画像表示装置1の表示特性を設定するための設定キーが操作部13に設けられている。操作部13は、これらのファンクションキーに対するユーザの操作を受け付けて制御部10へ通知し、制御部10は操作部13からの通知に応じて各部の動作を制御することができる。
The
画像入力部14は、PC5などの外部機器に信号ケーブルを介して接続される接続端子を有しており、PC5から入力される画像信号を取得し、この画像信号を画像処理部15へ与える。立体視用の画像表示を行う場合、PC5は左目用の画像と右目用の画像とを画像表示装置1へ入力する必要がある。ただしPC5と画像表示装置1とは1本の信号ケーブルを介して接続されるため、この信号ケーブルを利用して例えば左目用の画像と右目用の画像とを交互にPC5が画像表示装置1へ入力する。画像入力部14は、PC5から入力された画像信号に基づき、左目用の画像と右目用の画像とを分離して画像処理部15へ与える。ただし左目用の画像と右目用の画像との分離は画像処理部15にて行ってもよい。
The
画像処理部15は、制御部10の制御に応じて、画像入力部14から与えられた画像に対してガンマ補正、明るさ調整又はカラーバランス調整等の種々の画像処理を施し、画像処理後の画像をパネル駆動部16へ与える。立体視用の画像表示を行う場合、画像処理部15は左目用の画像及び右目用の画像に対してそれぞれ画像処理を行う。画像処理部15からの2つの入力画像に応じてパネル駆動部16が液晶パネル17を駆動することにより、画像表示装置1はPC5からの画像信号に基づく立体視用の画像表示を行うことができる。
The
図2は、実施の形態1に係る液晶パネル17の構成を示す模式図であり、液晶パネル17の一部を拡大した構成を示してある。本実施の形態に係る画像表示装置1は、モノクロームの画像表示を行うものである。このため液晶パネル17は、モノクロームの複数の表示画素7(図2の太線枠参照)がマトリクス状に配された構成をなしている。また液晶パネル17の1つの表示画素7は、3つのサブ画素7L又は7Rで構成されている。1つの表示画素7は略正方形をなし、各サブ画素7L、7Rは表示画素7を横方向(水平方向)に3等分した縦長の略長方形をなしている。液晶パネル17は、このサブ画素毎に階調制御が可能なように構成されている。
FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the
なおこの構成は、カラーの液晶パネルの構成と略同じである。カラーの液晶パネルは、1つの表示画素がRGBの各色に割り当てられた3つのサブ画素で構成されている。即ち、本実施の形態の液晶パネル17は、カラーの液晶パネルの各サブ画素に設けられるカラーフィルタを廃した構成である。
This configuration is substantially the same as that of a color liquid crystal panel. The color liquid crystal panel is composed of three sub-pixels in which one display pixel is assigned to each color of RGB. That is, the
また液晶パネル17の表面には、表示画素のサブ画素毎に、偏光フィルタが設けられている。偏光フィルタは、特定方向へ振動する光を透過させることによって、光の振動方向を一の方向へ偏らせるフィルタである。液晶パネル17には、方向が異なる2種の偏光フィルタが、サブ画素毎に横方向へ交互に配されている。なお図2においては、2種の偏光フィルタをそれぞれ異なるハッチングを付して表している。また図2においては、水平方向に2種の偏光フィルタを交互に配し、垂直方向には同じ偏光フィルタを配した構成を図示してあるが、これに限るものではなく、垂直方向にも2種の偏光フィルタを交互に配してよい。
Further, a polarizing filter is provided on the surface of the
またこの2種の偏光フィルタは、立体視用眼鏡9の左右にも設けられている。立体視用眼鏡9の左側の偏光フィルタと同じものが設けられたサブ画素を、図2において幅狭のハッチングを付したサブ画素7Lとし、立体視用眼鏡9の右側の偏光フィルタと同じものが設けられたサブ画素を、図2において幅広のハッチングを付したサブ画素7Rとしてある。サブ画素7Lは左目用の画像を表示するために用いられ、サブ画素7Rは右目用の画像を表示するために用いられる。
The two types of polarizing filters are also provided on the left and right of the stereoscopic glasses 9. The subpixel provided with the same polarizing filter on the left side of the stereoscopic glasses 9 is a
パネル駆動部16は、画像処理部15から与えられた入力画像に応じて液晶パネル17を駆動するための駆動信号を出力する。立体視の画像表示を行う場合、パネル駆動部16は、左目用の入力画像に応じて液晶パネル17のサブ画素7Lを駆動し、右目用の入力画像に応じてサブ画素7Rを駆動する(立体視の画像表示を行う場合のサブ画素7L、7Rの駆動方法の詳細は後述する)。なお立体視ではない通常の画像表示を行う場合、パネル駆動部16は、画像処理部15から与えられる1つの入力画像に応じて、液晶パネル17の1つの表示画素7に含まれる3つのサブ画素7L及び7Rを同階調となるように駆動する。
The
バックライト19は、画像表示装置1内にて液晶パネル17の背面側に配設されており、ライト駆動部18から与えられる出力電圧により駆動される。ライト駆動部18は、制御部10の制御に応じて、バックライト19への出力電圧を調整する。これにより、例えばユーザが操作部13を操作して設定したブライトネス設定に応じて、ライト駆動部18に出力電圧を調整させて、バックライト19の輝度を調整することができる。
The
詳しくは、液晶パネル17は、一対のガラス基板が対向配置され、その間隙内に液晶物質である液晶層が形成された構造をなしている。一方のガラス基板には、複数の画素電極と、画素電極のそれぞれにドレインを接続したTFT(Thin Film Transistor)とが設けられ、他方のガラス基板には共通電極が設けられている。各TFTのゲート及びソースは、パネル駆動部16から駆動信号がそれぞれ入力されている。パネル駆動部16は、液晶パネル17が有する多数のTFTのゲートに対して入力画像に応じた選択的な電圧印加を行うと共に、TFTのソースに対して入力画像に応じた電圧値で電圧を印加する。これにより液晶パネル17は、パネル駆動部16からゲートに印加される電圧によって各サブ画素7L、7RのTFTのオン/オフが制御され、パネル駆動部16から入力される出力電圧が各サブ画素7L、7RのTFTに印加されることにより、液晶物質の電気光学特性によって決定される光透過率が制御されて、バックライト19からの光の透過が調整され、所望の画像を階調表示することができる。
Specifically, the
図3は、立体視の画像表示を行う場合のサブ画素7L、7Rの駆動方法を説明するための模式図である。なお図3においては、右目用入力画像の一の水平ラインに含まれる6つの画素を上段に示し、この画素の画素値をR1〜R6としてある。同様に、左目用入力画像の一の水平ラインに含まれる6つの画素を図3の中央に示し、この画素の画素値をL1〜L6としてある。また図3の下段には、液晶パネル17の一の水平ラインに含まれる6つの表示画素7を示してある。各表示画素7は3つのサブ画素7L又は7Rを有しており、液晶パネル17の水平ラインには、左目用入力画像を表示するためのサブ画素7Lと、右目用入力画像を表示するためのサブ画素7Rとが交互に並べて配されている。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method of driving the sub-pixels 7L and 7R when performing stereoscopic image display. In FIG. 3, six pixels included in one horizontal line of the input image for the right eye are shown in the upper stage, and the pixel values of these pixels are R1 to R6. Similarly, six pixels included in one horizontal line of the left-eye input image are shown in the center of FIG. 3, and pixel values of these pixels are denoted by L1 to L6. In the lower part of FIG. 3, six
画像表示装置1の液晶パネル17を駆動するパネル駆動部16には、立体視の画像表示を行う場合に、画像処理部15から左目用入力画像及び右目用入力画像の2つの画像が与えられる。液晶パネル17の縦横のサイズ(表示画素数)、左目用入力画像の縦横のサイズ、及び、右目用入力画像の縦横のサイズは等しい。このためパネル駆動部16は、液晶パネル17の1つの表示画素7に関して、左目用入力画像及び右目用入力画像からそれぞれ対応する1つの画素を取得することができ、取得した2つの画素の画素値に応じて対応する表示画素7に含まれる3つのサブ画素7L又は7Rを駆動する。
The
例えば表示画素7に2つのサブ画素7L及び1つのサブ画素7Rが含まれる場合、サブ画素7L及び7Rは横方向へ交互に配されているため、表示画素7内では横方向の中央に1つのサブ画素7Rが配され、その左右にサブ画素7Lがそれぞれ配される。パネル駆動部16は、中央のサブ画素7Rを、右目用入力画像の画素値に応じた駆動信号で駆動し、この画素値に応じた階調表示をサブ画素7Rにて行う。またパネル駆動部16は、左右の2つのサブ画素7Lを、左目用入力画像の画素値の1/2倍に応じた駆動信号で駆動し、画素値の1/2倍の階調表示を各サブ画素7Lにて行う。
For example, when the
また例えば表示画素7に1つのサブ画素7L及び2つのサブ画素7Rが含まれる場合、サブ画素7L及び7Rは横方向へ交互に配されているため、表示画素7内では横方向の中央に1つのサブ画素7Lが配され、その左右にサブ画素7Rがそれぞれ配される。パネル駆動部16は、中央のサブ画素7Lを、左目用入力画像の画素値に応じた駆動信号で駆動し、この画素値に応じた階調表示をサブ画素7Lにて行う。またパネル駆動部16は、左右の2つのサブ画素7Rを、右目用入力画像の画素値の1/2倍に応じた駆動信号で駆動し、画素値の1/2倍の階調表示を各サブ画素7Rにて行う。
For example, when the
2つのサブ画素7L及び1つのサブ画素7Rを含む表示画素7と、1つのサブ画素7L及び2つのサブ画素7Rを含む表示画素7とは、液晶パネル17の横方向に交互に配されている。このためパネル駆動部16は、上記の2つの駆動方法を液晶パネル17の横方向へ交互に適用し、液晶パネル17の全サブ画素7L及び7Rの駆動を行う。
このようにパネル駆動部16は、1つの表示画素7内について、中央のサブ画素7L又は7Rを入力画像の画素値に応じた駆動信号で駆動し、左右のサブ画素7L又は7Rを入力画像の画素値の1/2倍に応じた駆動信号で駆動する。即ちパネル駆動部16は、1つの表示画素7内について、画素値の分布が左右対称となるように、サブ画素7L及び7Rの駆動を行う。またパネル駆動部16は、1つの表示画素7内について、入力画像の1つの画素の画素値に基づいて2つのサブ画素7L又は7Rを駆動する場合、2つのサブ画素7L又は7Rの画素値の合計が入力画像の画素の画素値に等しくなるように、2つのサブ画素7L又は7Rの駆動を行う。
Thus, the
これにより液晶パネル17の1つの表示画素7では、左目用入力画像の画素に基づく駆動と、右目用入力画像の画素に基づく駆動とが等しく行われ、1つの表示画素7にて左右用の2つの画素に基づく駆動を行うことができる。よって画像表示装置1は、左目用入力画像及び右目用入力画像の解像度を低下させることなく、立体視用の画像表示を液晶パネル17にて行うことができる。
Thereby, in one
以上の構成の画像表示装置1は、1つの表示画素7が3個のサブ画素7L又は7Rで構成されたモノクロームの液晶パネル17を用いて、立体視用の画像表示を行うものである。表示画素7内において3個のサブ画素7L及び7Rは横方向に並設され、液晶パネル17の横方向のラインについては、左目用入力画像の表示を行うサブ画素7Lと、右目用入力画像の表示を行うサブ画素7Rとを交互に配する。パネル駆動部16は、1つの表示画素7に表示すべき画素として、左目用入力画像及び右目用入力画像からそれぞれ画素を取得し、取得した2個の画素のいずれか一方の画素の画素値に応じて各サブ画素7L又は7Rを駆動する。このときにパネル駆動部16は、表示画素7内の画素値(輝度)の分布が横方向に関して対称となるように、2個の画素に基づく3個のサブ画素7L及び7Rの駆動を行う。またパネル駆動部16は、1つの画素の画素値に応じて2個のサブ画素7L又は7Rの駆動を行う場合、この2個のサブ画素7L又は7Rの画素値の合計が、もとの画素の画素値に等しくなるように、2個のサブ画素7L又は7Rを駆動する。また液晶パネル17にはサブ画素7L及び7R毎に偏光フィルタを設け、各サブ画素7L及び7Rが発する光を左目用光又は右目用光のいずれかとして出射する(サブ画素7Lからの光を左目用光として偏光して出射し、サブ画素7Rからの光を右目用光として偏光して出射する)。
The
これにより画像表示装置1は、液晶パネル17の1つの表示画素7に含まれる3個のサブ画素7L及び7Rを利用して、左右の2視点の入力画像に基づき、解像度低下を招かないモノクロームの立体視用画像表示を行うことができる。また、左目用入力画像の表示を行うサブ画素7Lと、右目用入力画像の表示を行うサブ画素7Rとが交互に配されているため、画像表示装置1は、左目用入力画像の画素と右目用入力画像の画素とを、偏りなく液晶パネル17の表示画素7に割り当てることができる。
As a result, the
なお、本実施の形態においては、液晶パネル17の1つの表示画素を略正方形としたが、これに限るものではなく、長方形などであってよい。またサブ画素を横方向(水平方向)に並設する構成としたが、これに限るものではなく、縦方向(垂直方向)に並設してもよい。
In the present embodiment, one display pixel of the
また、本実施の形態においては、左右の2視点の入力画像に対して1つの表示画素7内に3個のサブ画素7L及び7Rが含まれる構成を例に説明を行ったが、入力画像の視点数及び表示画素7内のサブ画素数はこれらに限るものではない。本発明は、N視点のN個の入力画像に対して、1つの表示画素内に2M+1個(ただし2M+1>N)のサブ画素を含む構成に適用可能である。
Further, in the present embodiment, the description has been given by taking as an example a configuration in which three
例えば、表示パネルが1つの表示画素内に5個のサブ画素を含む構成とし、画像表示装置1に向かって右側に位置するユーザの左右の2視点と、左側に位置するユーザの左右の2視点との合計4視点の4個の入力画像に対して、立体視用の画像表示を行う構成とすることができる。また右側のユーザの左目用の画像と左側のユーザの右目用の画像とを同じ画像とすることができれば、3視点の3個の入力画像に対して1つの表示画素内に5個のサブ画素を含む表示パネルにて立体視用の画像表示を行う構成としてもよい。このような構成とすることによって、ユーザの位置に適した立体視を実現できる。
For example, the display panel includes five sub-pixels in one display pixel, and the left and right viewpoints of the user located on the right side of the
このような場合も同様に、液晶パネル17の横方向又は縦方向のラインについて、第1視点用のサブ画素〜第N視点用のサブ画素を順に配する。パネル駆動部16は、パネル駆動部16は、1つの表示画素に表示すべき画素として、第1視点用入力画像〜第N視点用入力画像からそれぞれ画素を取得し、取得したN個の画素のうちのいずれかの画素の画素値に応じて各サブ画素を駆動する。このときにパネル駆動部16は、表示画素内の画素値(輝度)の分布が横方向又は縦方向に関して対称となるように、N個の画素に基づく2M+1個のサブ画素の駆動を行う。またパネル駆動部16は、1つの画素の画素値に応じて複数個のサブ画素の駆動を行う場合、この複数個のサブ画素の画素値の合計が、もとの画素の画素値に等しくなるように、複数個のサブ画素を駆動する。
In such a case as well, the first-viewpoint subpixels to the Nth-viewpoint subpixels are sequentially arranged in the horizontal or vertical line of the
図4は、3視点の入力画像及び5個のサブ画素を有する画像表示装置によるサブ画素の駆動方法を説明するための模式図である。なお図4においては、第1視点用入力画像の一の水平ラインに含まれる3つの画素を上段に示し、この画素の画素値をA1〜A3としてある。同様に、第2視点用入力画像の一の水平ラインに含まれる3つの画素を図4の2段目に示し、この画素の画素値をB1〜B3としてある。第3視点用入力画像の一の水平ラインに含まれる3つの画素を図4の3段目に示し、この画素の画素値をC1〜C3としてある。また図4の下段には、液晶パネル17の一の水平ラインに含まれる3つの表示画素を示してある。各表示画素は5つのサブ画素を有しており、液晶パネル17の水平ラインには、第1視点用入力画像を表示するためのサブ画素と、第2視点用入力画像を表示するためのサブ画素と、第3視点用入力画像を表示するためのサブ画素とが順に繰り返して並べて配されている。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a sub-pixel driving method by an image display apparatus having an input image of three viewpoints and five sub-pixels. In FIG. 4, three pixels included in one horizontal line of the first viewpoint input image are shown in the upper stage, and pixel values of these pixels are denoted by A1 to A3. Similarly, three pixels included in one horizontal line of the second viewpoint input image are shown in the second row of FIG. 4, and pixel values of these pixels are B1 to B3. Three pixels included in one horizontal line of the third viewpoint input image are shown in the third row of FIG. 4, and pixel values of these pixels are C1 to C3. In the lower part of FIG. 4, three display pixels included in one horizontal line of the
例えば表示画素に第1視点用の2つのサブ画素、第2視点用の2つのサブ画素及び第3視点用の1つのサブ画素が含まれる場合、これらのサブ画素は横方向へ順に繰り返して配されているため、1つの表示画素内では横方向の中央に第3視点用の1つのサブ画素が配され、その左右に第1視点用のサブ画素及び第2視点用のサブ画素がそれぞれ配される。パネル駆動部16は、中央のサブ画素を、第3視点用入力画像の画素値に応じた駆動信号で駆動し、左右の第1視点用及び第2視点用のサブ画素を、第1視点用入力画像及び第2視点用入力画像の画素値の1/2倍に応じた駆動信号でそれぞれ駆動する。
For example, when the display pixel includes two sub-pixels for the first viewpoint, two sub-pixels for the second viewpoint, and one sub-pixel for the third viewpoint, these sub-pixels are repeatedly arranged in order in the horizontal direction. Therefore, in one display pixel, one sub-pixel for the third viewpoint is arranged at the center in the horizontal direction, and a sub-pixel for the first viewpoint and a sub-pixel for the second viewpoint are arranged on the left and right, respectively. Is done. The
パネル駆動部16は、2つの第1視点用のサブ画素、1つの第2視点用のサブ画素及び2つの第3視点用のサブ画素を含む表示画素と、1つの第1視点用のサブ画素、2つの第2視点用のサブ画素及び2つの第3視点用のサブ画素を含む表示画素とについて、上記と同様の駆動を行う。2つの第1視点用のサブ画素、2つの第2視点用のサブ画素及び1つの第3視点用のサブ画素を含む表示画素と、2つの第1視点用のサブ画素、1つの第2視点用のサブ画素及び2つの第3視点用のサブ画素を含む表示画素と、1つの第1視点用のサブ画素、2つの第2視点用のサブ画素及び2つの第3視点用のサブ画素を含む表示画素とは、液晶パネル17の横方向に順に繰り返して配されている。このためパネル駆動部16は3つの駆動方法を順に繰り返し適用することによって、液晶パネル17の全サブ画素の駆動を行う。
The
各サブ画素が発する光は、偏光フィルタによりN視点用光のうちのいずれか一視点用光として出射される。これにより画像表示装置1は、視点数より多いサブ画素を利用して、解像度低下を招かないモノクロームの立体視用画像表示を行うことができる。なお、図4においては、例えば左下の表示画素について、1/2倍のA1、1/2倍のB1、C1、1/2倍のA1、1/2倍のB1の順にサブ画素を並設したが、これに限るものではなく、例えば1/2倍のA1、1/2倍のB1、C1、1/2倍のB1、1/2倍のA1の順にサブ画素を並設してもよい。その他の表示画素についても同様である。
The light emitted from each sub-pixel is emitted as any one of the N viewpoint lights by the polarizing filter. As a result, the
(変形例)
上述の実施の形態1の画像表示装置1は、各サブ画素7L及び7Rに偏光フィルタをそれぞれ設け、対応する偏光フィルタが左右に設けられた立体視用眼鏡9をユーザが用いることによって立体視を実現する構成である。本発明は眼鏡式立体視方式のみでなく、裸眼立体視方式の画像表示装置についても適用可能であり、以下に変形例として裸眼立体視方式の画像表示装置1の構成を説明する。図5は、実施の形態1の変形例に係る液晶パネル17の構成を示す模式図である。
(Modification)
In the
変形例に係る画像表示装置1の液晶パネル17は、サブ画素7L及び7Rの配置は図2及び図3に示したものと同じ構成である。ただし変形例の液晶パネル17の表面には、サブ画素7L及び7R毎の偏光フィルタが設けられておらず、その代わりにレンチキュラレンズ8が設けられている。レンチキュラレンズ8は、特定方向(横方向)にのみ曲率を有し、平面視が略矩形をなす光学部材(いわゆる、かまぼこ型のレンズ)である。液晶パネル17は横方向のラインにサブ画素7L及び7Rが交互に配されているが、レンチキュラレンズ8は隣り合う一組のサブ画素7L及び7R毎に設けられている。すなわちレンチキュラレンズ8は、隣り合う2つのサブ画素7L及び7Rに跨って、液晶パネル17の表面に複数設けられている。レンチキュラレンズ8は、隣り合う2つのサブ画素7L及び7Rから発した光を、それぞれ異なる方向へ屈折して出射する。これにより画像表示装置1のユーザは、左右の目にて視差のある画像を見ることができ、立体視が実現される。
In the
(実施の形態2)
図6は、実施の形態2に係る画像表示装置1によるサブ画素の駆動方法を説明するための模式図である。なお図6においては、右目用入力画像の一の水平ラインに含まれる6つの画素を上段に示し、この画素の画素値をR1〜R6としてある。同様に、左目用入力画像の一の水平ラインに含まれる6つの画素を図6の中央に示し、この画素の画素値をL1〜L6としてある。また図3の下段には、液晶パネル17の一の水平ラインに含まれる6つの表示画素7を示してある。各表示画素7は3つのサブ画素7L、7C及び7Rを有しており、液晶パネル17の水平ラインには3つのサブ画素7L、7C及び7Rがこの順に繰り返し並べて配されている。
(Embodiment 2)
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a method of driving a sub-pixel by the
実施の形態2に係る画像表示装置1の液晶パネル17は、各表示画素7が3つのサブ画素7L、7C及び7Rを有しているが、中央のサブ画素7Cは立体視の際に用いられない。このため、中央のサブ画素7Cには偏光フィルタを設けなくてよく、左右のサブ画素7L及び7Rにのみ偏光フィルタをそれぞれ設ければよい。
In the
画像表示装置1のパネル駆動部16は、液晶パネル17の1つの表示画素7に関して、左目用入力画像及び右目用入力画像からそれぞれ対応する1つの画素を取得する。パネル駆動部16は、左目用入力画像から取得した画素の画素値に応じて表示画素7内のサブ画素7Lを駆動し、右目用入力画像から取得した画素の画素値に応じて表示画素7内のサブ画素7Rを駆動する。パネル駆動部16は、液晶パネル17の全ての表示画素7について同様の駆動を行う。即ち実施の形態2のパネル駆動部16は、実施の形態1のパネル駆動部16と同様に、1つの表示画素7内について、画素値の分布が左右対称的となるように、サブ画素7L、7C及び7Rの駆動を行う。これにより液晶パネル17の1つの表示画素7では、左目用入力画像の画素に基づく駆動と、右目用入力画像の画素に基づく駆動とが等しく行われ、1つの表示画素7にて左右用の2つの画素に基づく駆動を行うことができる。よって実施の形態2に係る画像表示装置1は、左目用入力画像及び右目用入力画像の解像度を低下させることなく、立体視用の画像表示を液晶パネル17にて行うことができる。
The
以上の構成の実施の形態2に係る画像表示装置1は、実施の形態1に係る画像表示装置1と同様に、1つの表示画素7が3個のサブ画素7L、7C及び7Rで構成されたモノクロームの液晶パネル17を用いて、立体視用の画像表示を行うものである。実施の形態2のパネル駆動部16は、各表示画素7に含まれるサブ画素7L及び7Rについて、左目用入力画像から取得した画素の画素値に応じてサブ画素7Lを駆動し、右目用入力画像から取得した画素の画素値に応じてサブ画素7Rを駆動する。また液晶パネル17にはサブ画素7L及び7R毎に偏光フィルタを設け、各サブ画素7L及び7Rが発する光を左目用光又は右目用光のいずれかとして出射する。これにより画像表示装置1は、液晶パネル17の1つの表示画素7に含まれる3個のサブ画素7L、7C及び7Rの内の2個のサブ画素7L及び7Rを利用して、左右の2視点の入力画像に基づき、解像度低下を招かないモノクロームの立体視用画像表示を行うことができる。
In the
また、実施の形態2においては、左右の2視点の入力画像に対して1つの表示画素7内に3個のサブ画素7L、7C及び7Rが含まれる構成を例に説明を行ったが、入力画像の視点数及び表示画素7内のサブ画素数はこれらに限るものではない。本発明は、N視点のN個の入力画像に対して、1つの表示画素内に2M+1個(ただし2M+1>N)のサブ画素を含む構成に適用可能である。この場合も同様に、液晶パネル17の表示画素7内に含まれる2M+1個のサブ画素の内、N個のサブ画素のみを用い、残りのサブ画素は立体視の画像表示では用いない。このときにパネル駆動部16は、表示画素内の画素値(輝度)の分布が横方向又は縦方向に関して対称的となるように、N個のサブ画素の駆動を行う。
In the second embodiment, the description has been given by taking as an example a configuration in which three
(変形例)
上述の実施の形態2の画像表示装置1は、各サブ画素7L及び7Rに偏光フィルタをそれぞれ設け、対応する偏光フィルタが左右に設けられた立体視用眼鏡9をユーザが用いることによって立体視を実現する構成である。本発明は眼鏡式立体視方式のみでなく、裸眼立体視方式の画像表示装置についても適用可能であり、以下に変形例として裸眼立体視方式の画像表示装置1の構成を説明する。図7は、実施の形態2の変形例に係る液晶パネル17の構成を示す模式図である。
(Modification)
In the
変形例に係る画像表示装置1の液晶パネル17は、サブ画素7L、7C及び7Rの配置は図6に示したものと同じ構成である。ただし変形例の液晶パネル17の表面には、サブ画素7L及び7R毎の偏光フィルタが設けられておらず、その代わりにレンチキュラレンズ8が設けられている。レンチキュラレンズ8は、表示画素7毎に設けられ、各表示画素7内のサブ画素7L及び7Rに跨って設けられている。レンチキュラレンズ8は、各表示画素7内のサブ画素7L及び7Rから発した光を、それぞれ異なる方向へ屈折して出射する。これにより画像表示装置1のユーザは、左右の目にて視差のある画像を見ることができ、立体視が実現される。
In the
上記の実施の形態では、PC5からの入力画像に対して画像表示装置1が入力画像の画素値をサブ画素に分配する画像処理を行う構成としたが、これに限るものではない。この画像処理をPC5にて予め行い、処理済みの画像をPC5から画像表示装置1へ入力する構成であってもよい。この場合に例えばPC5は、各画素がそれぞれ1つの画素値を有するモノクロームの左目用入力画像及び右目用入力画像から、各画素がサブ画素に相当する3つの画素値をそれぞれ有するモノクロームの立体視用画像を生成して画像表示装置1へ入力する。PC5は、図3と同様の方法で、左目用入力画像の1つの画素値と右目用入力画像の1つの画素値とに基づいて、立体視用画像の1つの画素に含まれる3つのサブ画素の各画素値をそれぞれ決定する。PC5から立体視用画像を入力された画像表示装置1は、立体視用画像の各画素に含まれる3つの画素値に応じて、表示画素の3つのサブ画素を駆動すればよい。
In the above embodiment, the
また、液晶パネル17の各サブ画素は、入力された画素値通りの輝度で表示がなされないという階調特性があり、この階調特性に従って液晶パネル17への入力前に画素値を補正する処理、いわゆるガンマ補正を行う必要がある。例えば図3において左目用入力画像の画素値L1は2つのサブ画素7Lにそれぞれ画素値1/2倍のL1として分配されている。ここで、このサブ画素7Lが入力画素値L1に対して1/3倍のL1相当の輝度で表示を行う階調特性を有している場合、入力画素値L1を3倍するガンマ補正を行う必要がある。よってサブ画素7Lに1/2倍のL1を入力する場合、ガンマ補正により画素値は3/2倍のL1に補正される。このようなガンマ補正の処理は、入力画像の画素値をサブ画素に分配する処理を行う前に行ってもよく、後に行ってもよい。また液晶パネル17の階調特性がサブ画素間又は階調間等でばらつく不具合、いわゆる輝度ムラがある。このため輝度ムラを補正する処理を、入力画像の画素値をサブ画素に分配する処理を行う前又は後に行ってもよい。
In addition, each sub-pixel of the
また、上記の実施の形態では、入力画像に含まれる画素と液晶パネル17の表示画素とが一対一に対応すること、即ち入力画像と液晶パネル17とが同一解像度であることを前提としているが、これに限るものではない。入力画像と液晶パネル17とが異なる解像度である場合、液晶パネル17の解像度に合わせて入力画像を拡大又は縮小する画像処理を行ってもよい。この場合、実施の形態における入力画像は、拡大又は縮小の画像処理を行った後の画像を指すものとする。
In the above embodiment, it is assumed that the pixels included in the input image and the display pixels of the
また、上記の実施の形態では、画像表示部として液晶パネル17を用いる構成としたが、これに限るものではない。画像表示部として例えば自発光型のPDP(Plasma Display Panel)又はOLED(Organic Light-EmittingDiode)等を用いてもよく、また例えば反射型の電子ペーパーなどを用いてもよく、その他の表示デバイスを用いてもよい。
In the above embodiment, the
1 画像表示装置
5 PC
7 表示画素
7L、7R、7C サブ画素
9 立体視用眼鏡
10 制御部
11 RAM
12 ROM
13 操作部
14 画像入力部
15 画像処理部
16 パネル駆動部
17 液晶パネル
18 ライト駆動部
19 バックライト
1
7
12 ROM
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記表示画素は、縦方向又は横方向に並設された2M+1個(Mは自然数、2M+1>N)のサブ画素をそれぞれ含み、
前記表示画素内の各サブ画素を、該表示画素に対応する前記N個の入力画像の画素のうちのいずれかの画素の画素値に応じてそれぞれ駆動する駆動部と、
前記表示画素からの光が入射し、該光を前記サブ画素毎にN視点用光のいずれか一視点用光として出射する光学素子と
を備え、
前記駆動部は、並設方向に前記サブ画素の画素値の分布が前記表示画素内で対称的となり、且つ、一の画素に基づいて表示画素内の複数のサブ画素を駆動する場合に、該複数のサブ画素の画素値の合計が前記一の画素の画素値に等しくなるように、表示画素内の各サブ画素を駆動するようにしてあること
を特徴とする画像表示装置。 An image display unit including a plurality of monochrome display pixels arranged in a matrix, and the image based on N input images for N viewpoints (N is a natural number of 2 or more) each formed of a plurality of pixels. In an image display device that displays a stereoscopic image on a display unit,
Each of the display pixels includes 2M + 1 (M is a natural number, 2M + 1> N) subpixels arranged in parallel in the vertical direction or the horizontal direction,
A driving unit that drives each sub-pixel in the display pixel according to a pixel value of any one of the pixels of the N input images corresponding to the display pixel;
An optical element that receives light from the display pixel and emits the light as one of the N viewpoint light for each of the sub-pixels, and
When the driving unit drives the plurality of sub-pixels in the display pixel based on one pixel, the pixel value distribution of the sub-pixels in the juxtaposed direction is symmetric in the display pixel. An image display device, wherein each sub pixel in a display pixel is driven so that a sum of pixel values of a plurality of sub pixels is equal to a pixel value of the one pixel.
前記表示画素は、縦方向又は横方向に並設された3個のサブ画素をそれぞれ含み、
前記表示画素内の各サブ画素を、該表示画素に対応する前記2つの入力画像の画素のうちのいずれか一方の画素の画素値に応じてそれぞれ駆動する駆動部と、
前記表示画素からの光が入射し、該光を左目用光又は右目用光のいずれかとして出射する光学素子と
を備え、
前記駆動部は、並設方向に前記サブ画素の画素値の分布が前記表示画素内で対称的となり、且つ、一の画素に基づいて表示画素内の複数のサブ画素を駆動する場合に、該複数のサブ画素の画素値の合計が前記一の画素の画素値に等しくなるように、表示画素内の各サブ画素を駆動するようにしてあること
を特徴とする画像表示装置。 An image display having an image display unit in which a plurality of monochrome display pixels are arranged in a matrix, and displaying an image for stereoscopic viewing on the image display unit based on two input images each configured by a plurality of pixels In the device
The display pixel includes three sub-pixels arranged in parallel in the vertical direction or the horizontal direction,
A drive unit that drives each sub-pixel in the display pixel in accordance with a pixel value of one of the pixels of the two input images corresponding to the display pixel;
An optical element that receives light from the display pixel and emits the light as either left-eye light or right-eye light, and
When the driving unit drives the plurality of sub-pixels in the display pixel based on one pixel, the pixel value distribution of the sub-pixels in the juxtaposed direction is symmetric in the display pixel. An image display device, wherein each sub pixel in a display pixel is driven so that a sum of pixel values of a plurality of sub pixels is equal to a pixel value of the one pixel.
を特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。 The driving unit alternately performs driving of the sub-pixel based on the pixel of one input image and driving of the sub-pixel based on the pixel of the other input image in the parallel arrangement direction of the sub-pixels. The image display device according to claim 2.
を特徴とする請求項3に記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 3, wherein the optical element is a lenticular lens provided across two sub-pixels adjacent in the juxtaposed direction.
を特徴とする請求項2に記載の画像表示装置。 The drive unit is configured to drive two sub-pixels on both sides based on pixels of two input images without driving a central sub-pixel included in the display pixel. The image display device described in 1.
を特徴とする請求項5に記載の画像表示装置。 The image display device according to claim 5, wherein the optical element is a lenticular lens provided across two sub-pixels on both sides of the display pixel.
を特徴とする請求項1乃至請求項3、又は、請求項5のいずれか1つに記載の画像表示装置。 The image display apparatus according to claim 1, wherein the optical element is a polarization filter provided for each of the sub-pixels.
並設方向に前記サブ画素の画素値の分布が前記表示画素内で対称的となり、且つ、一の画素に基づいて表示画素内の複数のサブ画素を駆動する場合に、該複数のサブ画素の画素値の合計が前記一の画素の画素値に等しくなるように、前記表示画素内の各サブ画素の画素値を定めること
を特徴とする画像表示方法。 A plurality of monochrome display pixels are arranged in a matrix, and the display pixels each include an image display unit including 2M + 1 sub-pixels arranged in parallel in the vertical direction or the horizontal direction, and each of the display pixels includes a plurality of pixels. Based on N input images for N viewpoints, each sub-pixel in the display pixel is set in accordance with a pixel value of any one of the pixels of the N input images corresponding to the display pixel. An image display method for driving and displaying an image for stereoscopic viewing on an image display device that emits light from the display pixel as one of the light for N viewpoints for each sub-pixel,
When the distribution of the pixel values of the sub-pixels in the display pixel is symmetric in the display pixel and the plurality of sub-pixels in the display pixel are driven based on one pixel, the plurality of sub-pixels An image display method, wherein a pixel value of each sub pixel in the display pixel is determined so that a sum of pixel values is equal to a pixel value of the one pixel.
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