JP2015038530A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】クロストークの発生を抑えることができる表示装置を提供することを、目的とする。
【解決手段】表示部は、表示パネル12と、格納部54と、確認部56と、補正部52とを備える。表示パネル12は、合成画像を表示する。格納部54は、表示パネル12が有する複数の領域13a,13b,13cのそれぞれに設定されたクロストークレベルを格納する。確認部56は、合成画像に含まれる複数の画像のうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が複数の領域13a,13b,13cの何れに存在するかを確認する。補正部52は、複数の領域13a,13b,13cのうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が存在すると確認部56が確認した領域に対応するクロストークレベルを格納部54から読み出し、このクロストークレベルを用いて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データを補正する。
【選択図】図1
【解決手段】表示部は、表示パネル12と、格納部54と、確認部56と、補正部52とを備える。表示パネル12は、合成画像を表示する。格納部54は、表示パネル12が有する複数の領域13a,13b,13cのそれぞれに設定されたクロストークレベルを格納する。確認部56は、合成画像に含まれる複数の画像のうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が複数の領域13a,13b,13cの何れに存在するかを確認する。補正部52は、複数の領域13a,13b,13cのうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が存在すると確認部56が確認した領域に対応するクロストークレベルを格納部54から読み出し、このクロストークレベルを用いて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データを補正する。
【選択図】図1
Description
本発明は、表示装置に関する。
近年、表示パネルと、視差バリアとを備える表示装置が提案されている(例えば、国際公開第2007/32132号、特開2004−312780号公報参照)。表示パネルは、合成画像を表示する。合成画像は、互いに異なる複数の画像をそれぞれ分割し、これらの分割画像を所定の順番に並べることで形成される。視差バリアは、合成画像に含まれる複数の画像を互いに異なる方向から見られるように分離する。このような表示装置は、例えば、デジタルカメラの立体ディスプレイや、車載用のデュアルビュー表示装置等として実用化されている。
しかしながら、このような表示装置においては、観察者が複数の画像の何れか1つを見る際に他の画像も見えてしまう現象(クロストーク)が発生することがある。そのため、本来観察者が見るべき画像が見え難くなってしまうという問題がある。
本発明の目的は、クロストークの発生を抑えることができる、表示装置を提供することにある。
本発明の表示装置は、互いに異なる複数の画像をそれぞれ分割し、これらの分割画像を所定の順番に並べることで形成された合成画像を表示する表示部と、前記合成画像に含まれる前記複数の画像を分離する分離部とを備え、前記表示部は、前記合成画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルが有する複数の領域のそれぞれに設定されたクロストークレベルを格納する格納部と、前記合成画像に含まれる前記複数の画像のうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が前記複数の領域の何れに存在するかを確認する確認部と、前記複数の領域のうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が存在すると前記確認部が確認した領域に対応する前記クロストークレベルを前記格納部から読み出し、このクロストークレベルを用いて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データを補正する補正部とを備える。
本発明の表示装置によれば、クロストークの発生を抑えることができる。
本発明の一実施形態に係る表示装置は、互いに異なる複数の画像をそれぞれ分割し、これらの分割画像を所定の順番に並べることで形成された合成画像を表示する表示部と、前記合成画像に含まれる前記複数の画像を分離する分離部とを備え、前記表示部は、前記合成画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルが有する複数の領域のそれぞれに設定されたクロストークレベルを格納する格納部と、前記合成画像に含まれる前記複数の画像のうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が前記複数の領域の何れに存在するかを確認する確認部と、前記複数の領域のうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が存在すると前記確認部が確認した領域に対応する前記クロストークレベルを前記格納部から読み出し、このクロストークレベルを用いて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データを補正する補正部とを備える(第1の構成)。
第1の構成においては、表示パネルが有する複数の領域のそれぞれにクロストークレベルが設定されている。階調データの補正に用いられるクロストークレベルは、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が存在する領域に対応している。その結果、適正なクロストーク補正をすることができる。
第2の構成は、前記第1の構成において、前記表示パネルは、前記合成画像が表示される表示領域を有し、前記表示領域は、前記複数の領域を含み、前記確認部は、前記表示領域内の画素の位置を示すアドレスデータに基づいて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が前記複数の領域の何れに存在するかを確認する。
第3の構成は、前記第1又は第2の構成において、前記補正部が、式(1)により、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データを補正する。
IO=IX+(C+1)×(IM−IX−IY−1)/(IM+1)・・・(1)
IX:観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データ
IY:クロストークの要因になる画素の階調データ
IM:観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データの最大値
C:クロストークレベル
IO:補正後の画素の階調データ
IO=IX+(C+1)×(IM−IX−IY−1)/(IM+1)・・・(1)
IX:観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データ
IY:クロストークの要因になる画素の階調データ
IM:観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データの最大値
C:クロストークレベル
IO:補正後の画素の階調データ
第4の構成は、前記第1〜第3の構成の何れか1つにおいて、前記表示部は、クロストークの要因になる画素の階調データを、観察者が本来見るべき画像を表示する画素に隣接する画素の階調データに基づいて演算する演算部をさらに備える。第4の構成においては、クロストークの要因になる画素の階調データを適正な値にすることができる。その結果、適正なクロストーク補正をすることができる。
第5の構成は、前記第1〜第4の構成の何れか1つにおいて、前記表示部は、前記複数の領域のうち、隣接する2つの領域の境界付近における前記クロストークレベルを設定する生成部をさらに備える。第4の構成においては、隣接する2つの領域の境界でクロストークレベルが急激に変化するのを抑制できる。
第6の構成は、前記第5の構成において、前記生成部は、前記隣接する2つの領域のそれぞれに設定された前記クロストークレベルの差分を演算する差分演算部と、前記隣接する2つの領域の境界を含み、且つ、前記境界に沿って延びる境界帯の幅を設定する幅設定部と、前記差分演算部が演算した前記クロストークレベルの差分を、前記幅設定部が設定した前記境界帯の幅で除することにより、前記境界帯の幅方向における前記クロストークレベルの変化率を演算する変化率演算部と、前記変化率演算部が演算した前記変化率と、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の前記境界帯における幅方向の位置とに基づいて、前記クロストークレベルを設定するクロストークレベル設定部とを備える。第5の構成においては、境界帯の幅方向におけるクロストークレベルの変化率と、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の境界帯における幅方向の位置とに基づいて、クロストークレベルが設定される。そのため、境界帯において、クロストークレベルが徐々に変化する。その結果、隣接する2つの領域の境界でクロストークレベルが急激に変化し難くなる。
第7の構成は、前記第6の構成において、前記幅設定部は、前記隣接する2つの領域のそれぞれに設定された前記クロストークレベルの差分に応じて、前記境界帯の幅を変更する。第6の構成においては、例えば、隣接する2つの領域のそれぞれに設定されたクロストークレベルの差分が大きい場合に、境界帯の幅を大きくすることができる。そのため、隣接する2つの領域の境界でクロストークレベルが急激に変化し難くなる。
本発明の他の実施形態に係る表示装置は、互いに異なる複数の画像をそれぞれ分割し、これらの分割画像を所定の順番に並べることで形成された合成画像を表示する表示部と、前記合成画像に含まれる前記複数の画像を分離する分離部とを備え、前記表示部は、前記合成画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルにおける複数の箇所のそれぞれに設定されたクロストークレベルを格納する格納部と、前記合成画像に含まれる前記複数の画像のうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置を確認する確認部と、前記格納部が格納するクロストークレベルと、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置とに基づいて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置におけるクロストークレベルを設定するクロストークレベル設定部と、前記クロストークレベル設定部が設定したクロストークレベルを用いて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データを補正する補正部とを備える(第8の構成)。
第8の構成においては、表示パネルにおける複数の箇所のそれぞれに設定されたクロストークレベルと、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置とに基づいて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置におけるクロストークレベルが設定される。このクロストークレベルを用いて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データが補正される。つまり、階調データの補正に用いられるクロストークレベルは、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置に対応している。その結果、適正なクロストーク補正をすることができる。
第9の構成は、前記第1〜第8の構成の何れか1つにおいて、前記格納部は、観察者が本来第1方向から見るための画像を表示する画素の階調データを補正するときに用いられる第1クロストークレベルと、観察者が本来第2方向から見るための画像を表示する画素の階調データを補正するときに用いられる第2クロストークレベルとを格納する。第8の構成においては、観察者が本来第1方向から見るための画像を表示する画素の階調データを補正する場合と、観察者が本来第2方向から見るための画像を表示する画素の階調データを補正する場合とで、異なるクロストークレベルが用いられる。その結果、より適正なクロストーク補正をすることができる。ここで、観察者が本来第1方向から見るべき画像とは、例えば、3D表示において、観察者が左眼で見るべき画像である。観察者が本来第2方向から見るべき画像とは、例えば、3D表示において、観察者が右眼で見るべき画像である。
第10の構成は、前記第1〜第9の構成の何れか1つにおいて、前記格納部は、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データと、クロストークの要因になる画素の階調データとを含む階調データの組み合わせごとに設定されたクロストークレベルを格納する。第9の構成においては、補正部が階調データを補正するときに、階調データの組み合わせに応じたクロストークレベルが用いられる。その結果、より適正なクロストーク補正をすることができる。
第11の構成は、前記第1〜第10の構成の何れか1つにおいて、前記表示部は、前記階調データを所定ビットのデータに変換する変換部をさらに備え、前記変換部が変換したデータを用いて、前記補正部が前記階調データを補正する。第10の構成においては、階調データが、階調値ではなく、例えば、電圧値、輝度値等であっても、階調データを補正することが容易になる。
第12の構成は、前記第1〜第11の構成の何れか1つにおいて、前記分離部が、前記合成画像に含まれる前記複数の画像を互いに異なる方向から見られるように分離する視差バリアである。
第13の構成は、前記第1〜第11の構成の何れか1つにおいて、前記分離部が、前記合成画像に含まれる前記複数の画像を互いに異なる方向から見られるように分離するレンチキュラーレンズである。
第14の構成は、前記第1〜第11の構成の何れか1つにおいて、前記分離部が、前記合成画像に含まれる前記複数の画像を互いに異なる方向から見られるように分離する液晶レンズである。
第15の構成は、前記第1〜第11の構成の何れか1つにおいて、前記分離部が、前記合成画像に含まれる前記複数の画像を互いに異なる方向から見られるように分離する部分位相差板である。
以下、本発明のより具体的な実施形態について、その一例を表した図面を参照しながら説明する。なお、以下で参照する各図は、説明の便宜上、本発明の実施形態の構成部材のうち、本発明を説明するために必要な主要部材のみを簡略化して示したものである。従って、本発明に係る表示装置は、本明細書が参照する各図に示されていない任意の構成部材を備え得る。また、各図中の部材の寸法は、実際の構成部材の寸法および各部材の寸法比率等を忠実に表したものではない。
[第1の実施形態]
図1には、本発明の第1の実施形態としての表示装置10が示されている。表示装置10は、表示パネル12と、バリア部14と、バックライト16とを備えている。
図1には、本発明の第1の実施形態としての表示装置10が示されている。表示装置10は、表示パネル12と、バリア部14と、バックライト16とを備えている。
表示パネル12は、液晶パネルである。表示パネル12は、アクティブマトリクス基板18と、対向基板20と、これらの基板18,20の間に封入された液晶層22とを備えている。アクティブマトリクス基板18は、複数の画素電極(図示せず)を有する。複数の画素電極は、マトリクス状に配置されている。対向基板20は、共通電極(図示せず)を有する。
表示パネル12は、表示領域13(図2参照)を有する。表示領域13には、複数の画素がマトリクス状に配置されている。画素は、画素電極を含んで形成されている。
図1に示す例では、右眼用画像を表示する画素Rの列と、左眼用画像を表示する画素Lの列とが、交互に配置されている。即ち、図1に示す例では、右眼用画像と左眼用画像が、それぞれ、画素列毎に(ストライプ状に)分割される。これらストライプ状に分割された右眼用画像と左眼用画像とを交互に並べた合成画像が表示パネル12に表示される。
なお、図示はしていないが、アクティブマトリクス基板18と対向基板20の何れか一方には、カラーフィルタ層が形成されている。これにより、各画素に色特性が付与される。
表示パネル12の厚さ方向一方側には、バックライト16が配置されている。バックライト16は、光源24と、反射部26とを備える。
バックライト16では、光源24から照射された光が、反射部26によって反射される。その結果、表示パネル12に光が照射される。
なお、バックライト16は、図1に示すエッジライト型の他、例えば、直下型、平面光源型等であってもよい。また、光源24は、例えば、冷陰極管、発光ダイオード等であってもよい。
表示パネル12の厚さ方向他方側には、バリア部14が配置されている。なお、バリア部14は、遮光/透光(バックライト16からの照射光の分離)を行うために配置されるものであり、表示パネル12の厚さ方向他方側に配置されている必要はない。例えば、表示パネル12とバックライト16との間に配置されていてもよい。
バリア部14は、基板28を備える。基板28は、例えば、ガラス基板等である。
バリア部14は、複数の遮光層30を更に備える。遮光層30は、例えば、黒色顔料を含む感光性樹脂等である。
複数の遮光層30は、表示パネル12が有する画素R,Lの列に対応して、ストライプ状に形成されている。換言すれば、バリア部14には、隣り合う2つの遮光層30,30の間において、透光スリット32が形成されている。即ち、バリア部14は、遮光層30と、透光スリット32とが交互に並ぶ分離部としての視差バリア34を有している。
各遮光層30は、バックライト16から照射され、表示パネル12を透過した光の一部を遮光する。これにより、右眼用画像を表示する画素Rの列については、観察者の右眼で観察できるが、観察者の左眼では観察できないようになる。また、左眼用画像を表示する画素Lの列については、観察者の左眼で観察できるが、観察者の右眼では観察できないようになる。その結果、観察者は、立体画像を見ることができる。
また、バリア部14は、樹脂層36を更に備える。樹脂層36は、例えば、紫外線硬化樹脂等である。
樹脂層36は、基板28上に形成されている。樹脂層36は、遮光層30を覆っている。樹脂層36は、バリア部14と表示パネル12を接着している。
なお、本実施形態において、アクティブマトリクス基板18側に配置される偏光板38aは、アクティブマトリクス基板18に貼り付けられており、対向基板20側に配置される偏光板38bは、基板28に貼り付けられている。
また、図2に示すように、表示装置10は、表示パネル12の制御部として、ゲートドライバ40と、ソースドライバ42と、表示制御部44とを備えている。
ゲートドライバ40には、複数のゲート線46が接続されている。これら複数のゲート線46は、それぞれ、スイッチング素子としての薄膜トランジスタ(図示せず)のゲート電極(図示せず)に接続されている。薄膜トランジスタは、アクティブマトリクス基板18上に形成されている。ゲート線46は、ゲートドライバ40から出力される走査信号を伝送する。ゲート電極に入力される走査信号によって、薄膜トランジスタが駆動制御される。
ソースドライバ42には、複数のソース線48が接続されている。ソース線48は、薄膜トランジスタのソース電極(図示せず)に接続されている。ソース線48は、ソースドライバ42から出力される表示信号を伝送する。薄膜トランジスタの駆動状態下において、薄膜トランジスタに表示信号が入力されると、表示信号に応じた電荷が、薄膜トランジスタに接続された蓄積容量(図示せず)に蓄積される。蓄積容量は、薄膜トランジスタのドレイン電極(図示せず)に接続された画素電極と、共通電極と、液晶層22のうちこれらの電極の間に位置する部分とによって実現される。表示信号に応じた電荷が蓄積容量に蓄積されることにより、画素の階調が制御される。その結果、表示パネル12に画像が表示される。
表示制御部44は、外部から送られてくる表示データと、タイミング信号とに基づいて、画像表示に必要な各種信号を生成し、ゲートドライバ40及びソースドライバ42に出力する。上述の合成画像は、表示制御部44において生成される。
すなわち、本実施形態では、表示パネル12と、表示パネル12の制御部(ゲートドライバ40、ソースドライバ42及び表示制御部44)とによって、表示部が実現されている。
表示制御部44は、図3に示すように、メモリ50と、補正部52と、演算部53と、格納部54と、確認部56とを備える。
メモリ50は、外部から送られてくる表示データを一時的に格納する。図3に示す例では、表示制御部44が有するメモリは1つであるが、例えば、表示制御部44が有するメモリは2つであってもよい。この場合、一方のメモリは、左眼用画像を表示するための表示データを一時的に格納する。他方のメモリは、右眼用画像を表示するための表示データを一時的に格納する。表示制御部44は、メモリを有していなくてもよい。
補正部52は、合成画像に含まれる複数の画像のうち、本来観察者が見るべき画像を表示する画素の階調データ(本実施形態では、階調値)を補正する。これにより、クロストークの発生が抑えられる。クロストークは、合成画像に含まれる複数の画像のうち、本来観察者が見るべき画像以外の画像が見えてしまう現象である。クロストークは、例えば、表示装置10における各層間での多重反射や視差バリア34の遮光層30からの光漏れ等によって生じる。
補正部52は、式(1´)により、本来観察者が見るべき画像を表示する画素の階調データを補正する。
IoLn=ILn+(C+1)×(IM−ILn−I´Rn−1)/(IM+1)・・(1´)
IoLn=ILn+(C+1)×(IM−ILn−I´Rn−1)/(IM+1)・・(1´)
ここで、IoLnは、補正後の画素Lnの階調データである。ILnは、画素Lnの階調データである。Cは、クロストークレベルである。IMは、画素Lnの階調データの最大値である。I´Rnは、クロストークの要因になる画素の階調データ(要因階調データ)である。例えば、256階調の場合、IoLn、ILn、I´Rn及びCの範囲は、それぞれ、0〜255になり、IMは255になる。
要因階調データは、例えば、合成画像に含まれる複数の画像のうち、本来観察者が見るべき画像以外の画像を表示する画素(クロストークの要因になる画素)の階調データに基づいて生成される。要因階調データは、演算部53が生成する。クロストークの要因になる画素は、例えば、視差バリアが有する遮光層と透光スリットとの位置関係等によって異なる。本実施形態では、遮光層30と、透光スリット32とが、表示装置10の表示画面(表示領域13)の左右方向に交互に形成された視差バリア34が採用されているので、クロストークの要因になる画素は、本来観察者が見るべき画像を表示する画素に対して、表示装置10の表示画面(表示領域13)の左右方向で両隣に位置する画素である。換言すれば、本実施形態では、クロストークの要因になる画素は、マトリクス状に形成された複数の画素のうち、本来観察者が見るべき画像を表示する画素に対して、行方向で両隣に位置する画素である。
例えば、図4に示す画素Lnにおいては、画素Lnの両隣に位置する画素Rn−1と画素Rnがクロストークの要因になる。画素Lnのクロストークを補正する際に用いる要因階調データI´Rnは、例えば、式(2)によって求められる。
I´Rn=(IRn−1+IRn)/2・・・(2)
I´Rn=(IRn−1+IRn)/2・・・(2)
ここで、IRn−1は、画素Rn−1の階調データである。IRnは、画素Rnの階調データである。例えば、256階調の場合、IRn−1とIRnの範囲は、それぞれ、0〜255になる。
各画素が複数のサブ画素(例えば、赤色画素、緑色画素及び青色画素等)を有する場合、要因階調データ及び補正後の階調データは、サブ画素毎に生成される。
格納部54は、複数のクロストークレベルを格納する。クロストークレベルは、表示領域13が有する複数の領域のそれぞれに設定されている。図5に示す例では、表示領域13は3つの領域13a,13b,13cに分割されている。3つの領域13a,13b,13cは、表示領域13の左右方向(水平方向)に並んでいる。各領域13a,13b,13cに設定されたクロストークレベルが、格納部54に格納されている。
なお、図5に示す例では、表示領域13は水平方向だけに分割されているが、例えば垂直方向だけに分割してもよいし、垂直方向と水平方向にそれぞれ分割してもよい。
確認部56は、合成画像に含まれる複数の画像のうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が3つの領域13a,13b,13cの何れに存在するかを確認する。確認部56は、例えば、表示領域13内の画素の位置を示すアドレスデータに基づいて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が何れの領域13a,13b,13cに存在するかを確認する。確認部56は、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が存在する領域を確認したら、その領域に対応するクロストークレベルを格納部54から読み出す。確認部56は、格納部54から読み出したクロストークレベルを補正部52に提供する。補正部52は、確認部56から提供されたクロストークレベルを用いて、階調データを補正する。これにより、最適なクロストーク補正ができる。その結果、表示品位の更なる向上を図ることができる。
上記の式(1´)、(2)は、左眼用画像を表示する画素Lの階調データを補正する場合に用いられる。右眼用画像を表示する画素Rの階調データを補正する場合の式は、上記の式(1´)、(2)において、RとLを変更するだけで良い。右眼用画像を表示する画素Rの階調データを補正する場合については、詳細な説明を省略する。
上記(1´)式が示す内容を明らかにするために、式(1´)が如何にして導出されるかを説明する。
先ず、クロストーク率をFとすると、左眼に入ってくる画素の階調データは、下式(3)で表される。
IL+(F×IR)・・・(3)
IL+(F×IR)・・・(3)
ここで、ILは、左眼に入ってくる画素の階調データのうち、左眼用画像を表示する画素Lの階調データILに起因する部分を示す。F×IRは、左眼に入ってくる画素の階調データのうち、クロストークに起因する部分を示す。即ち、F×IRは、右眼用画像を表示する画素Rの階調データIRにクロストーク率Fを乗算したものである。Fの範囲は、0〜1である。
Fは、例えば、視差バリア34において隣り合う2つの遮光層30,30の間隔、遮光層30の形状、遮光層30の材料、遮光層30の形成位置、遮光層30の幅、遮光層30の厚さ、遮光層30と画素R,Lとの位置関係等に起因し、表示装置10毎に異なる。Fは、表示装置10毎に測定して求めることができる。Fの測定方法としては、例えば、左眼用画像を表示する画素を黒表示し、且つ、右眼用画像を表示する画素を白表示した場合に左眼に入ってくる画素の輝度を測定すると共に、左眼用画像を表示する画素と右眼用画像を表示する画素の両方を黒表示した場合に左眼に入ってくる画素の輝度を測定し、これらの輝度の差から計算する方法等を採用することができる。Fは、各領域13a,13b,13cの中央で測定したものであってもよいし、各領域13a,13b,13cの複数箇所で測定したものの平均値であってもよい。
Fは、C/IMと表すこともできる。FをC/IMとして表せば、式(3)は以下のようになる。
IL+(C/IM)×IR・・・(3´)
IL+(C/IM)×IR・・・(3´)
式(3´)で表される、左眼に入ってくる画素の階調データを補正するには、下式(4)のように補正する必要がある。これは、事前にクロストークの影響分を減算しておくことにより、クロストークの影響を受けた後の階調データが、本来表示したい階調データになるように補正するものである。
IL−(C/IM)×IR+(C/IM)×IR=IL・・・(4)
IL−(C/IM)×IR+(C/IM)×IR=IL・・・(4)
従って、補正後の階調データは、下式(5)のように表すことができる。
IL−(C/IM)×IR・・・(5)
IL−(C/IM)×IR・・・(5)
ここで、補正後の階調データが負になるのを防ぐために、階調を予めCだけ浮かす必要がある。換言すれば、階調データの範囲をC〜IMに変更する必要がある。例えば、256階調の場合、階調データの範囲をC〜255に変更する必要がある。ILをCだけ浮かせたものをIbとすると、Ibは下式(6)のように表すことができる。
Ib=IL×((IM−C)/IM)+C・・・(6)
Ib=IL×((IM−C)/IM)+C・・・(6)
従って、補正後の階調データIoは、(5)式のILに、(6)式のIbを代入して計算すると、下式(7)のようになる。
Io=Ib−(C/IM)×IR
=(IM×IL−C×IL−C×IR)/IM+C・・・(7)
Io=Ib−(C/IM)×IR
=(IM×IL−C×IL−C×IR)/IM+C・・・(7)
ここで、ハードウェアで計算する際に、回路が複雑になるのを回避するため、式(7)を近似すると、式(7)は以下のようになる。
Io+1=((IM+1)×(IL+1)−(C+1)×(IL+1)−(C+1)×(IR+1))/(IM+1)+(C+1)・・・(7´)
Io+1=((IM+1)×(IL+1)−(C+1)×(IL+1)−(C+1)×(IR+1))/(IM+1)+(C+1)・・・(7´)
式(7)の近似は、Io、IM、IL、IR及びCに1加算することで行われる。
式(7´)を計算すると、以下のようになる。
Io+1=IL+1+(C+1)×(IM−IL−IR−1)/(IM+1)・・・(8)
Io+1=IL+1+(C+1)×(IM−IL−IR−1)/(IM+1)・・・(8)
式(8)からIoを求める式は、以下のようになる。
Io=IL+(C+1)×(IM−IL−IR−1)/(IM+1)・・・(9)
Io=IL+(C+1)×(IM−IL−IR−1)/(IM+1)・・・(9)
ここで、256階調の場合、IM+1は256になるので、式(9)は以下のように表すことができる。
Io=IL+(C+1)×(IM−IL−IR−1)>>8・・・(10)
Io=IL+(C+1)×(IM−IL−IR−1)>>8・・・(10)
式(10)において、>>8は、下位8ビットシフト(256での除算)を意味する。
補正部52が補正した階調データは、式(9)又は式(10)で表される。要因階調データは、式(9)又は式(10)の第2項に含まれるIRである。
上記の式(3)〜(10)は、左眼用画像を表示する画素Lの階調データを補正する場合についてのものである。右眼用画像を表示する画素Rの階調データを補正する場合の式は、上記の式(3)〜(10)において、RとLを変更するだけで良い。右眼用画像を表示する画素Rの階調データを補正する場合については、詳細な説明を省略する。
[第1の実施形態の応用例1]
図6に示すように、表示制御部44は、生成部58を備えていてもよい。生成部58は、3つの領域13a,13b,13cのうち、隣接する2つの領域の境界付近におけるクロストークレベルを生成する。生成部58は、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が隣接する2つの領域の境界付近に位置することを確認部56が確認した場合に、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データを補正するときに用いるクロストークレベルを生成する。
図6に示すように、表示制御部44は、生成部58を備えていてもよい。生成部58は、3つの領域13a,13b,13cのうち、隣接する2つの領域の境界付近におけるクロストークレベルを生成する。生成部58は、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が隣接する2つの領域の境界付近に位置することを確認部56が確認した場合に、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データを補正するときに用いるクロストークレベルを生成する。
図7に示すように、生成部58は、差分演算部60と、幅設定部62と、変化率演算部64と、クロストークレベル設定部66とを備える。
差分演算部60は、隣接する2つの領域のそれぞれに設定されたクロストークレベルの差分を演算する。具体的には、差分演算部60は、格納部54に格納されている複数のクロストークレベルのうち、隣接する2つの領域のそれぞれに設定されたクロストークレベルを読み出し、これらの差分を演算する。
幅設定部62は、隣接する2つの領域の境界に沿って延びる境界帯の幅を設定する。図8は、隣接する2つの境界13a,13bの境界帯68を示す。図8に示すように、境界帯68は、隣接する2つの領域13a,13bの境界70を含む。境界帯68の幅方向の両端は、それぞれ、境界70と平行に延びる。境界70は、境界帯68の幅方向の中心にある。境界帯68の幅は、例えば、隣接する2つの領域のそれぞれに設定されたクロストークレベルの差分に応じて設定される。隣接する2つの領域のそれぞれに設定されたクロストークレベルの差分が大きくなる程、境界帯の幅は大きくなることが望ましい。これにより、境界帯の幅方向におけるクロストークレベルの変化率を小さくすることができる。表示領域13が複数の境界帯を有する場合、これらの境界帯の幅は同じであってもよいし、異なっていてもよい。
変化率演算部64は、隣接する2つの領域のそれぞれに設定されたクロストークレベルの差分を境界帯の幅で除することにより、境界帯の幅方向におけるクロストークレベルの変化率を生成する。隣接する2つの領域のそれぞれに設定されたクロストークレベルの差分は、差分演算部60が演算したものである。境界帯の幅は、幅設定部62が設定したものである。
クロストークレベル設定部66は、境界帯の幅方向におけるクロストークレベルの変化率と、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の境界帯における幅方向の位置とに基づいて、クロストークレベルを演算する。
本応用例では、隣接する2つの領域の間でクロストークレベルが急激に変化するのを抑制できる。
図6に示す例では、表示制御部44が演算部53を備えていない。図6に示す例では、補正部52が要因階調データを生成する。
[第1の実施形態の応用例2]
本応用例では、各領域13a,13b,13cのクロストークレベルは、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データ(補正の対象となる階調データ)と、要因階調データとの組み合わせ(階調データの組み合わせ)ごとに設定されている。図9は、領域13aに設定された階調データの組み合わせとクロストークレベルとの関係の一例を示すテーブルである。図9に示すようなテーブルが、領域13a,13b,13cごとに設けられている。格納部54は、領域13a,13b,13cごとに設けられたテーブルを格納する。確認部56は、要因階調データを生成する。確認部56は、生成した要因階調データと、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データとに基づいて、クロストークレベルを生成する。このとき、確認部56は、格納部54に格納されているテーブルを参照する。確認部56は、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が何れの領域に存在するかを確認し、その領域に対応するテーブルを参照する。
本応用例では、各領域13a,13b,13cのクロストークレベルは、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データ(補正の対象となる階調データ)と、要因階調データとの組み合わせ(階調データの組み合わせ)ごとに設定されている。図9は、領域13aに設定された階調データの組み合わせとクロストークレベルとの関係の一例を示すテーブルである。図9に示すようなテーブルが、領域13a,13b,13cごとに設けられている。格納部54は、領域13a,13b,13cごとに設けられたテーブルを格納する。確認部56は、要因階調データを生成する。確認部56は、生成した要因階調データと、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データとに基づいて、クロストークレベルを生成する。このとき、確認部56は、格納部54に格納されているテーブルを参照する。確認部56は、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が何れの領域に存在するかを確認し、その領域に対応するテーブルを参照する。
[第1の実施形態の応用例3]
本応用例では、領域13a,13b,13cごとに、2つのクロストークレベルが設定されている。一方のクロストークレベル(第1クロストークレベル)は、観察者が本来左眼で見るべき画像(観察者が本来第1方向から見るべき画像)を表示する画素の階調データを補正するときに用いられる。他方のクロストークレベル(第2クロストークレベル)は、観察者が本来右眼で見るべき画像(観察者が本来第2方向から見るべき画像)を表示する画素の階調データを補正するときに用いられる。
本応用例では、領域13a,13b,13cごとに、2つのクロストークレベルが設定されている。一方のクロストークレベル(第1クロストークレベル)は、観察者が本来左眼で見るべき画像(観察者が本来第1方向から見るべき画像)を表示する画素の階調データを補正するときに用いられる。他方のクロストークレベル(第2クロストークレベル)は、観察者が本来右眼で見るべき画像(観察者が本来第2方向から見るべき画像)を表示する画素の階調データを補正するときに用いられる。
[第1の実施形態の応用例4]
本応用例では、領域13a,13b,13cごとに、2種類のクロストークレベルが設定されている。一方のクロストークレベル(第1クロストークレベル)は、観察者が本来左眼で見るべき画像(観察者が本来第1方向から見るべき画像)を表示する画素の階調データを補正するときに用いられる。他方のクロストークレベル(第2クロストークレベル)は、観察者が本来右眼で見るべき画像(観察者が本来第2方向から見るべき画像)を表示する画素の階調データを補正するときに用いられる。第1クロストークレベルと第2クロストークレベルは、それぞれ、複数設定されている。第1クロストークレベルは、観察者が本来左眼で見るべき画像を表示する画素の階調データと、その要因階調データとの組み合わせごとに設定されている。第2クロストークレベルは、観察者が本来右眼で見るべき画像を表示する画素の階調データと、その要因階調データとの組み合わせごとに設定されている。
本応用例では、領域13a,13b,13cごとに、2種類のクロストークレベルが設定されている。一方のクロストークレベル(第1クロストークレベル)は、観察者が本来左眼で見るべき画像(観察者が本来第1方向から見るべき画像)を表示する画素の階調データを補正するときに用いられる。他方のクロストークレベル(第2クロストークレベル)は、観察者が本来右眼で見るべき画像(観察者が本来第2方向から見るべき画像)を表示する画素の階調データを補正するときに用いられる。第1クロストークレベルと第2クロストークレベルは、それぞれ、複数設定されている。第1クロストークレベルは、観察者が本来左眼で見るべき画像を表示する画素の階調データと、その要因階調データとの組み合わせごとに設定されている。第2クロストークレベルは、観察者が本来右眼で見るべき画像を表示する画素の階調データと、その要因階調データとの組み合わせごとに設定されている。
[第1の実施形態の応用例5]
本応用例では、図10に示すように、表示制御部44が変更部71を備える。変更部71は、階調データが、階調値ではなく、例えば、電圧値や輝度値である場合に、256階調(8ビット)を表すために、これら電圧値や輝度値を所定ビット(例えば、10ビットや16ビット)のデータとして取り扱えるようにするものである。補正部52は、変更部71によって変更されたデータを用いて、階調データを補正する。図10に示す例では、表示制御部44が演算部53を備えていない。図10に示す例では、補正部52が要因階調データを生成する。
本応用例では、図10に示すように、表示制御部44が変更部71を備える。変更部71は、階調データが、階調値ではなく、例えば、電圧値や輝度値である場合に、256階調(8ビット)を表すために、これら電圧値や輝度値を所定ビット(例えば、10ビットや16ビット)のデータとして取り扱えるようにするものである。補正部52は、変更部71によって変更されたデータを用いて、階調データを補正する。図10に示す例では、表示制御部44が演算部53を備えていない。図10に示す例では、補正部52が要因階調データを生成する。
[第1の実施形態の応用例6]
本応用例では、図11に示すように、バリア部14の代わりに、分離部としてのレンチキュラーレンズ72が配置されている。レンチキュラーレンズ72は、複数のシリンドリカルレンズ74を有する。複数のシリンドリカルレンズ74は、画素Rの列と画素Lの列とが交互に並ぶ方向に配列されている。レンチキュラーレンズ72は、偏光板38bに貼り付けられる。このとき、各シリンドリカルレンズ74は、画素R,Lの列に対応する位置にある。なお、本応用例では、偏光板38bは対向基板20に貼り付けられている。
本応用例では、図11に示すように、バリア部14の代わりに、分離部としてのレンチキュラーレンズ72が配置されている。レンチキュラーレンズ72は、複数のシリンドリカルレンズ74を有する。複数のシリンドリカルレンズ74は、画素Rの列と画素Lの列とが交互に並ぶ方向に配列されている。レンチキュラーレンズ72は、偏光板38bに貼り付けられる。このとき、各シリンドリカルレンズ74は、画素R,Lの列に対応する位置にある。なお、本応用例では、偏光板38bは対向基板20に貼り付けられている。
[第1の実施形態の応用例7]
本応用例では、図12に示すように、バリア部14の代わりに、液晶パネル76を備える。液晶パネル76は、一対の基板78,78と、これらの間に封入された液晶層80とを備える。一対の基板78,78間に電圧を印加する。これにより、液晶層80の屈折率が部分的に変化する。その結果、液晶層80に疑似的なレンズ(液晶レンズ)が複数形成される。複数のレンズは、画素Rの列と画素Lの列とが交互に並ぶ方向に形成される。各レンズは、画素R,Lの列に対応する位置に形成される。液晶層80に形成される疑似的なレンズが分離部として機能する。
本応用例では、図12に示すように、バリア部14の代わりに、液晶パネル76を備える。液晶パネル76は、一対の基板78,78と、これらの間に封入された液晶層80とを備える。一対の基板78,78間に電圧を印加する。これにより、液晶層80の屈折率が部分的に変化する。その結果、液晶層80に疑似的なレンズ(液晶レンズ)が複数形成される。複数のレンズは、画素Rの列と画素Lの列とが交互に並ぶ方向に形成される。各レンズは、画素R,Lの列に対応する位置に形成される。液晶層80に形成される疑似的なレンズが分離部として機能する。
[第1の実施形態の応用例8]
本応用例では、図13に示すように、バリア部14の代わりに、分離部としての部分位相差板82が配置されている。即ち、本応用例は、偏光メガネ方式の立体表示装置に関するものである。
本応用例では、図13に示すように、バリア部14の代わりに、分離部としての部分位相差板82が配置されている。即ち、本応用例は、偏光メガネ方式の立体表示装置に関するものである。
部分位相差板82は、位相差部84と、非位相差部86とをそれぞれ複数有する。位相差部84と非位相差部86は交互に並んでいる。位相差部84は、1/2波長板であり、入射光(直線偏光)の偏光方向を90度回転させる。
本応用例では、左眼用画像を表示する画素Lが位相差部84を通して観察者に見え、右眼用画像を表示する画素Rが非位相差部74を通して観察者に見える。観察者は、偏光メガネ88を用いることにより、左眼用画像を左眼だけで見ることができ、右眼用画像を右眼だけで見ることができる。
[第2の実施形態]
本実施形態では、図14に示すように、表示制御部44が、クロストークレベル設定部90を備える。図14に示す例では、表示制御部44は、演算部53を備えていない。図14に示す例では、補正部52が要因階調データを生成する。
本実施形態では、図14に示すように、表示制御部44が、クロストークレベル設定部90を備える。図14に示す例では、表示制御部44は、演算部53を備えていない。図14に示す例では、補正部52が要因階調データを生成する。
本実施形態では、格納部54は、表示パネル12における複数の箇所のそれぞれに設定されたクロストークレベルを格納する。表示パネル12における複数の箇所は、例えば、表示パネル12の中央及び四隅である。
本実施形態では、確認部56は、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置を確認する。確認部56は、例えば、表示領域13内の画素の位置を示すアドレスデータに基づいて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置を確認する。
本実施形態では、クロストークレベル設定部90は、格納部54が格納するクロストークレベルと、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置とに基づいて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置におけるクロストークレベルを設定する。クロストークレベル設定部90は、例えば、表示領域13の横方向及び縦方向のそれぞれにおけるクロストークレベルの変化率を考慮して、クロストークレベルを設定する。
本実施形態では、補正部52は、クロストークレベル設定部90が設定したクロストークレベルを用いて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データを補正する。
以上、本発明の実施形態について、詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明は、上述の実施形態によって、何等、限定されない。
例えば、バリア部14の代わりに、スイッチ液晶パネルを採用しても良い。スイッチ液晶パネルは、一対の基板と、一対の基板間に封入された液晶層とを備える。一対の基板間に電圧を印加することにより、光を透過させる部分(透光スリット)と、光を遮断する部分(遮光層)とを有する視差バリア(分離部)が実現される。スイッチ液晶パネルを採用すれば、視差バリアを実現しない場合に、平面画像を観察者に見せることができる。また、スイッチ液晶パネルを採用すると、例えば、表示装置を縦(横)向きから横(縦)向きに変化させた場合であっても、換言すれば、表示装置が縦向きと横向きの何れであっても、3Dディスプレイや、マルチビューディスプレイを実現することができる。
表示パネルは、例えば、プラズマディスプレイパネル、有機EL(Electro Luminescence)パネル、無機ELパネル等であっても良い。
クロストークの要因になる画素として、例えば、本来観察者が見るべき画像を表示する画素に対して、斜め方向で隣に位置する画素を追加しても良い。
クロストークレベルは、領域内で一定である必要はない。例えば、領域の中央から外縁に向かってクロストークレベルが変化してもよいし、領域の幅方向の一端から他端に向かってクロストークレベルが変化してもよい。
要因階調データは、本来観察者が見るべき画像を表示する画素の両隣に位置する画素の階調データの平均である必要はない。例えば、本来観察者が見るべき画像を表示する画素の両隣に位置する画素のそれぞれの階調データに、クロストークの寄与率を乗算し、これらを加算してもよい。
本発明は、共通の表示画面を用いて複数の方向に異なる画像を表示する表示装置に対しても、勿論、適用可能である。
10:表示装置、13a:領域、13b:領域、13c:領域、34:視差バリア、52:補正部、54:格納部、56:確認部、58:生成部、60:差分演算部、62:幅設定部、64:変化率演算部、66:クロストークレベル設定部、68:境界帯、70:境界、71:変更部、90:クロストークレベル設定部
Claims (15)
- 互いに異なる複数の画像をそれぞれ分割し、これらの分割画像を所定の順番に並べることで形成された合成画像を表示する表示部と、
前記合成画像に含まれる前記複数の画像を分離する分離部とを備え、
前記表示部は、
前記合成画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルが有する複数の領域のそれぞれに設定されたクロストークレベルを格納する格納部と、
前記合成画像に含まれる前記複数の画像のうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が前記複数の領域の何れに存在するかを確認する確認部と、
前記複数の領域のうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が存在すると前記確認部が確認した領域に対応する前記クロストークレベルを前記格納部から読み出し、このクロストークレベルを用いて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データを補正する補正部とを備える、表示装置。 - 前記表示パネルは、前記合成画像が表示される表示領域を有し、
前記表示領域は、前記複数の領域を含み、
前記確認部は、前記表示領域内の画素の位置を示すアドレスデータに基づいて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素が前記複数の領域の何れに存在するかを確認する、請求項1に記載の表示装置。 - 前記補正部が、式(1)により、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データを補正する、請求項1又は2に記載の表示装置。
IO=IX+(C+1)×(IM−IX−IY−1)/(IM+1)・・・(1)
IX:観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データ
IY:クロストークの要因になる画素の階調データ
IM:観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データの最大値
C:クロストークレベル
IO:補正後の画素の階調データ - 前記表示部は、クロストークの要因になる画素の階調データを、観察者が本来見るべき画像を表示する画素に隣接する画素の階調データに基づいて演算する演算部を備える、請求項1〜3の何れか1項に記載の表示装置。
- 前記表示部は、前記複数の領域のうち、隣接する2つの領域の境界付近における前記クロストークレベルを生成する生成部をさらに備える、請求項1〜4の何れか1項に記載の表示装置。
- 前記生成部は、
前記隣接する2つの領域のそれぞれに設定された前記クロストークレベルの差分を演算する差分演算部と、
前記隣接する2つの領域の境界を含み、且つ、前記境界に沿って延びる境界帯の幅を設定する幅設定部と、
前記差分演算部が演算した前記クロストークレベルの差分を、前記幅設定部が設定した前記境界帯の幅で除することにより、前記境界帯の幅方向における前記クロストークレベルの変化率を演算する変化率演算部と、
前記変化率演算部が演算した前記変化率と、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の前記境界帯における幅方向の位置とに基づいて、前記クロストークレベルを設定するクロストークレベル設定部とを備える、請求項5に記載の表示装置。 - 前記幅設定部は、前記隣接する2つの領域のそれぞれに設定された前記クロストークレベルの差分に応じて、前記境界帯の幅を変更する、請求項6に記載の表示装置。
- 互いに異なる複数の画像をそれぞれ分割し、これらの分割画像を所定の順番に並べることで形成された合成画像を表示する表示部と、
前記合成画像に含まれる前記複数の画像を分離する分離部とを備え、
前記表示部は、
前記合成画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルにおける複数の箇所のそれぞれに設定されたクロストークレベルを格納する格納部と、
前記合成画像に含まれる前記複数の画像のうち、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置を確認する確認部と、
前記格納部が格納するクロストークレベルと、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置とに基づいて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の位置におけるクロストークレベルを設定するクロストークレベル設定部と、
前記クロストークレベル設定部が設定したクロストークレベルを用いて、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データを補正する補正部とを備える、表示装置。 - 前記格納部は、
観察者が本来第1方向から見るための画像を表示する画素の階調データを補正するときに用いられる第1クロストークレベルと、
観察者が本来第2方向から見るための画像を表示する画素の階調データを補正するときに用いられる第2クロストークレベルとを格納する、請求項1〜8に記載の表示装置。 - 前記格納部は、観察者が本来見るべき画像を表示する画素の階調データと、クロストークの要因になる画素の階調データとを含む階調データの組み合わせごとに設定された前記クロストークレベルを格納する、請求項1〜9の何れか1項に記載の表示装置。
- 前記表示部は、前記階調データを所定ビットのデータに変換する変換部をさらに備え、
前記変換部が変換したデータを用いて、前記補正部が前記階調データを補正する、請求項1〜10の何れか1項に記載の表示装置。 - 前記分離部が、前記合成画像に含まれる前記複数の画像を互いに異なる方向から見られるように分離する視差バリアである、請求項1〜11の何れか1項に記載の表示装置。
- 前記分離部が、前記合成画像に含まれる前記複数の画像を互いに異なる方向から見られるように分離するレンチキュラーレンズである、請求項1〜11の何れか1項に記載の表示装置。
- 前記分離部が、前記合成画像に含まれる前記複数の画像を互いに異なる方向から見られるように分離する液晶レンズである、請求項1〜11の何れか1項に記載の表示装置。
- 前記分離部が、前記合成画像に含まれる前記複数の画像を互いに異なる方向から見られるように分離する部分位相差板である、請求項1〜11の何れか1項に記載の表示装置。
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