JP5702054B2 - 表示装置及び表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示装置及び表示方法に関する。

画面に表示される映像を立体的な映像として観察者に知覚させる表示装置が存在している。かかる表示装置における立体的な画像として観察者に知覚させるための画像表示手法に、左眼用映像及び右目用映像を非常に短い周期で画面全体に交互に表示させる時分割表示方式がある（特許文献１〜３参照）。

時分割表示方式で表示される映像は、観察者に掛けさせたシャッタ眼鏡を通すことで観察者に立体的な映像として知覚させることができる。左眼用映像が表示されている期間では、シャッタ眼鏡の左眼部のシャッタ（例えば液晶シャッタ）を開いて画面からの光を透過させ、シャッタ眼鏡の右眼部のシャッタを閉じて画面からの光を遮断させる。一方、右眼用映像が表示されている期間では、シャッタ眼鏡の左眼部のシャッタを閉じて画面からの光を遮断させ、シャッタ眼鏡の右眼部のシャッタを開いて画面からの光を透過させる。

しかし、かかる表示装置では、画面に液晶パネルを用いた場合における液晶応答速度の不足や、シャッタ眼鏡の液晶シャッタのコントラスト不足等の、表示装置やシャッタ眼鏡の特性上の理由からクロストークが発生する問題がある。クロストークとは、右眼用の映像の一部が左眼に、左眼用の映像の一部が右眼に、それぞれ漏れ込む現象のことである。

このクロストークを改善する方法として、表示パネルを高速で（例えば２４０Ｈｚで）駆動させ、左眼用の画像と右眼用の画像を、それぞれ２回ずつ繰り返して画面に表示させ、それぞれ２回目に表示された画像の一期間のみシャッタ眼鏡を開く方法が提案されている。

特開平９−１３８３８４号公報 特開２０００−３６９６９号公報 特開２００３−４５３４３号公報

しかし、上記方法では、画面では上端から下端まで画像の線順次書き込みが行われるが、シャッタ眼鏡では予め定めたタイミングで一括してシャッタが開くため、画面内でクロストークが悪化する位置が存在してしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、立体的な映像として観察者に知覚させる画像信号の駆動を補償することで、観察者の目に光が入射される期間における、画面の全ての領域に対するクロストークの改善が可能な、新規かつ改良された表示装置および表示方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、第１の画像信号に基づく第１の画像および第２の画像信号に基づく第２の画像を所定の周期で順次切り替えて画像表示領域に線順次表示する表示部と、前記表示部に入力される前記第１の画像信号及び前記第２の画像信号に対して、前記画像表示領域の位置並びに前記第１の画像の輝度及び前記第２の画像の輝度に応じて、前記画像表示領域内で前記第１の画像または前記第２の画像の平均輝度が前記所定の周期より短い期間において略均一となる所定の駆動補償を実行する駆動補償部と、を含む表示装置が提供される。

かかる構成によれば、表示部は第１の画像信号に基づく第１の画像および第２の画像信号に基づく第２の画像を所定の周期で順次切り替えて画像表示領域に線順次表示し、駆動補償部は、表示部に入力される第１の画像信号及び第２の画像信号に対して、画像表示領域の位置並びに第１の画像の輝度及び第２の画像の輝度に応じて、画像表示領域内で第１の画像または第２の画像の平均輝度が所定の周期より短い期間において略均一となる所定の駆動補償を実行する。その結果、立体的な映像として観察者に知覚させる画像信号の駆動を補償することで、画像を表示する画面の全領域に対するクロストークの改善が可能となる。

前記駆動補償部は、前記所定の駆動補償に用いるパラメータを保持する駆動補償パラメータ保持部と、前記駆動補償パラメータ保持部が保持する前記パラメータに応じて前記第１の画像信号および前記第２の画像信号に対して駆動補償を実行する駆動補償実行部と、を含んでいてもよい。

前記駆動補償部は、前記所定の期間における前記第１の画像の輝度及び前記第２の画像の輝度が極めて高いまたは低い場合には、前記所定の期間以外の期間において前記所定の駆動補償を実行してもよい。

前記駆動補償パラメータ保持部が保持する前記パラメータは、前記画像表示領域への前記第１の画像信号および前記第２の画像信号の書き込み方向に対して異なる値を有していてもよい。

前記駆動補償パラメータ保持部は、前記画像表示領域の複数の領域に応じてそれぞれ異なるパラメータを保持していてもよい。

前記駆動補償実行部は、前記画像表示領域の位置に応じて連続的に変化するパラメータを用いて駆動補償を実行してもよい。

前記駆動補償実行部は、前記画像表示領域の位置に応じて与えられるパラメータを補間して前記画像表示領域の位置に応じて前記連続的に変化するパラメータを生成してもよい。

前記表示部は液晶パネルであってもよい。

前記所定の期間は、前記表示部からの光を観察者の目に入射させる期間であってもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、第１の画像信号に基づく第１の画像および第２の画像信号に基づく第２の画像を所定の周期で順次切り替えて画像表示領域に表示する表示部に入力される前記第１の画像信号および前記第２の画像信号を取得する信号取得ステップと、前記画像表示領域の位置並びに前記第１の画像の画像および前記第２の画像の輝度を取得する取得ステップと、前記信号取得ステップで取得した前記第１の画像信号および前記第２の画像信号に対して、前記取得ステップで取得した位置及び輝度に応じて、前記画像表示領域内で前記第１の画像または前記第２の画像の平均輝度が前記所定の周期より短い期間において略均一となる所定の駆動補償を実行する駆動補償ステップと、前記駆動補償ステップで駆動補償された前記第１の画像信号に基づく前記第１の画像および前記第２の画像信号に基づく前記第２の画像を前記所定の周期で順次切り替えて前記画像表示領域に表示する表示ステップと、を含む表示方法が提供される。

以上説明したように本発明によれば、立体的な映像として観察者に知覚させる画像信号の駆動を補償することで、観察者の目に光が入射される期間におけるクロストークを改善することが可能な、新規かつ改良された表示装置および表示方法を提供することができる。

本発明の一実施形態にかかる表示装置１００の外観を示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる表示装置１００の機能構成について示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかるタイミング制御部１４０の構成について示す説明図である。 ルックアップテーブル１６４に格納されるパラメータについて示す説明図である。 表示パネルの液晶応答と、バックライト応答と、シャッタ眼鏡の応答とを時系列で示す説明図である。 従来の三次元画像を表示する表示装置における輝度応答波形の一例を示す説明図である。 本発明の一実施形態にかかる表示装置１００における駆動補償方法について説明する流れ図である。 画面上部における中間調の改善例についてグラフで示す説明図である。 画面下部における中間調の改善例についてグラフで示す説明図である。 画面上部における高階調の改善例についてグラフで示す説明図である。 画面下部における高階調の改善例についてグラフで示す説明図である。 画面上部における低階調の改善例についてグラフで示す説明図である。 画面下部における低階調の改善例についてグラフで示す説明図である。 右目用画像及び左目用画像を１回ずつ表示させる場合の、画面中央部分における輝度の変化の一例をグラフで示す説明図である。 画面上部における改善例についてグラフで示す説明図である。 画面下部における改善例についてグラフで示す説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

また、以下の順序に従って本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。
＜１．第１の実施形態＞
［１−１．本発明の一実施形態にかかる表示装置の構成］
［１−２．本発明の一実施形態にかかる表示装置の機能構成］
［１−３．タイミング制御部の構成］
［１−４．従来手法とその問題点］
［１−５．駆動補償方法］
［１−６．駆動補償方法の変形例］
＜２．まとめ＞

＜１．第１の実施形態＞
［１−１．本発明の一実施形態にかかる表示装置の構成］
以下において、本発明の一実施形態にかかる表示装置の構成について説明する。まず、本発明の一実施形態にかかる表示装置の外観について説明する。図１は、本発明の一実施形態にかかる表示装置１００の外観を示す説明図である。また、図１には、表示装置１００が表示する画像を観察者が立体的な画像として知覚するために用いるシャッタ眼鏡２００も併せて示している。

図１に示した表示装置１００は、画像の表示が行われる画像表示部１１０を備えている。表示装置１００は、通常の画像を画像表示部１１０に表示するだけではなく、観察者に立体的な画像として知覚させる三次元画像を画像表示部１１０に表示することが可能な装置である。

画像表示部１１０の構成については詳述するが、ここで簡単に説明すると、画像表示部１１０は、光源、液晶パネル、及び液晶パネルを挟んで設けられる一対の偏光板を含んで構成される。光源からの光は液晶パネル及び偏光板を透過することで所定の方向に偏光された光となる。

シャッタ眼鏡２００は、例えば液晶シャッタからなる右目用画像透過部２１２及び左目用画像透過部２１４を含んで構成されている。シャッタ眼鏡２００は、表示装置１００から送出される信号に応じて、右目用画像透過部２１２及び左目用画像透過部２１４の開閉動作を実行する。観察者は、シャッタ眼鏡２００の右目用画像透過部２１２及び左目用画像透過部２１４を通して、画像表示部１１０から発する光を見ることで、画像表示部１１０に表示される画像を立体的な画像として知覚することが出来る。

一方、通常の画像が画像表示部１１０に表示されている場合は、観察者はそのまま画像表示部１１０から出射される光を見ることで、通常の画像として知覚することができる。

なお、図１では、表示装置１００をテレビ受像機として図示していたが、本発明においては、表示装置の形状はかかる例に限定されないことは言うまでも無い。例えば、本発明の表示装置は、例えば、パーソナルコンピュータその他の電子機器と接続して用いられるモニタであってもよく、携帯型のゲーム機であってもよく、携帯電話や携帯型の音楽再生装置であってもよい。

以上、本発明の一実施形態にかかる表示装置１００の外観について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる表示装置１００の機能構成について説明する。

［１−２．本発明の一実施形態にかかる表示装置の機能構成］
図２は、本発明の一実施形態にかかる表示装置１００の機能構成について示す説明図である。以下、図２を用いて本発明の一実施形態にかかる表示装置１００の機能構成について説明する。

図２に示したように、本発明の一実施形態にかかる表示装置１００は、画像表示部１１０と、映像信号制御部１２０と、シャッタ制御部１３０と、タイミング制御部１４０と、赤外線エミッタ１５０と、を含んで構成される。

画像表示部１１０は、上述したように画像の表示が行われるものであり、外部から信号が印加されると、印加された信号に応じた画像の表示が行われる。画像表示部１１０は、表示パネル１１２と、ゲートドライバ１１３と、データドライバ１１４と、バックライト１１５と、を含んで構成される。

表示パネル１１２は、外部からの信号の印加に応じて画像を表示するものである。表示パネル１１２は、複数の走査線に対する順次走査により画像を表示する。表示パネル１１２は、ガラス等の透明板の間に所定の配向状態を有する液晶分子が封入されている。表示パネル１１２の駆動方式は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式であってもよく、ＶＡ（Ｖｉｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式であってもよく、ＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｃｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）方式であってもよい。以下の説明では、表示パネル１１２の駆動方式は、特に断りが無ければＴＮ方式であるとして説明するが、本発明においてはかかる例に限られないことはいうまでも無い。なお、本実施形態にかかる表示パネル１１２は、高速なフレームレート（例えば２４０Ｈｚ）で画面の書き換えが可能な表示パネルである。そして、本実施形態では、右目用の画像と左目用の画像を、表示パネル１１２に所定のタイミングで交互に表示させることで、観察者に立体的な画像として知覚させることができる。

ゲートドライバ１１３は、表示パネル１１２のゲートバスライン（図示せず）を駆動するためのドライバである。ゲートドライバ１１３にはタイミング制御部１４０から信号が伝送され、ゲートドライバ１１３はタイミング制御部１４０から伝送された信号に応じてゲートバスラインへ信号を出力する。

データドライバ１１４は、表示パネル１１２のデータ線（図示せず）に印加するための信号を生成するためのドライバである。データドライバ１１４にはタイミング制御部１４０から信号が伝送され、データドライバ１１４はタイミング制御部１４０から伝送された信号に応じてデータ線へ印加する信号を生成して出力する。

バックライト１１５は、観察者側から見て画像表示部１１０の一番奥に設けられるものである。画像表示部１１０に画像を表示する際には、バックライト１１５からは偏光されていない（無偏光の）白色光が観察者側に位置する表示パネル１１２に出射される。バックライト１１５としては、例えば発光ダイオードを用いても良く、冷陰極管を用いてもよい。なお、図２では、バックライト１１５として面光源を示しているが、本発明においては光源の形態はかかる例に限定されない。例えば、表示パネル１１２の周辺部に光源を配置し、当該光源からの光を拡散板等で拡散することで表示パネル１１２に光を出射してもよい。また例えば、面光源の替わりに点光源と集光レンズを組み合わせてもよい。

映像信号制御部１２０は、映像信号制御部１２０の外部からの映像信号の伝送を受けると、受け取った映像信号を、画像表示部１１０における三次元画像の表示に適したものとなるように各種信号処理を実行して出力するものである。映像信号制御部１２０で信号処理が施された映像信号はタイミング制御部１４０に伝送される。また、映像信号制御部１２０で信号処理が実行されると、信号処理に応じてシャッタ制御部１３０に所定の信号を伝送する。映像信号制御部１２０における信号処理としては、例えば以下のようなものがある。

映像信号制御部１２０に、右目用の画像を画像表示部１１０に表示するための映像信号（右目用映像信号）と、左目用の画像を画像表示部１１０に表示するための映像信号（左目用映像信号）が伝送されると、映像信号制御部１２０は２つの映像信号から三次元画像のための映像信号を生成する。本実施形態においては、映像信号制御部１２０は、入力される右目用映像信号及び左目用映像信号から、表示パネル１１２に右目用画像→右目用画像→左目用画像→左目用画像→右目用画像→右目用画像→・・・の順に表示させるための映像信号を生成する。

シャッタ制御部１３０は、映像信号制御部１２０における信号処理に応じて生成される所定の信号の伝送を受け、当該信号に応じてシャッタ眼鏡２００のシャッタ動作を制御するシャッタ制御信号を生成するものである。シャッタ眼鏡２００では、シャッタ制御部１３０で生成され、赤外線エミッタ１５０から発せされるシャッタ制御信号に基づいて、右目用画像透過部２１２及び左目用画像透過部２１４の開閉動作を実行する。

タイミング制御部１４０は、映像信号制御部１２０から伝送される信号に応じて、ゲートドライバ１１３およびデータドライバ１１４の動作に用いられるパルス信号を生成するものである。タイミング制御部１４０でパルス信号を生成して、ゲートドライバ１１３およびデータドライバ１１４がタイミング制御部１４０で生成されたパルス信号を受けることで、映像信号制御部１２０から伝送される信号に応じた画像が表示パネル１１２に画像が表示される。

また、タイミング制御部１４０は、ゲートドライバ１１３およびデータドライバ１１４の動作に用いられるパルス信号を生成する際に、所定の信号処理を実行する。タイミング制御部１４０は本発明の駆動補償部の一例である。このタイミング制御部１４０における所定の信号処理によって、シャッタ眼鏡２００のシャッタが開く期間におけるクロストークの改善が可能となる。タイミング制御部１４０における当該所定の信号処理の詳細については、後に詳述する。

以上、本発明の一実施形態にかかる表示装置１００の機能構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかるタイミング制御部１４０の構成について説明する。

［１−３．タイミング制御部の構成］
図３は、本発明の一実施形態にかかるタイミング制御部１４０の構成について示す説明図である。以下、図３を用いて、本発明の一実施形態にかかるタイミング制御部１４０の構成について説明する。

図３に示したように、本発明の一実施形態にかかるタイミング制御部１４０は、信号生成部１６２と、ルックアップテーブル１６４と、駆動補償実行部１６６と、を含んで構成される。

信号生成部１６２は、映像信号制御部１２０から伝送される信号に応じて、ゲートドライバ１１３およびデータドライバ１１４の動作に用いられるパルス信号を生成するものである。信号生成部１６２でパルス信号を生成することにより、当該パルス信号によってゲートドライバ１１３およびデータドライバ１１４が動作し、表示パネル１１２に画像が表示される。信号生成部１６２で生成されたパルス信号は駆動補償実行部１６６に伝送される。

ルックアップテーブル１６４は、本発明の駆動補償パラメータ保持部の一例であり、駆動補償実行部１６６における信号処理に用いるパラメータが格納されているテーブルである。なお、本実施形態では、駆動補償実行部１６６における信号処理としてオーバードライブ処理を駆動補償実行部１６６で実行する。

ルックアップテーブル１６４に格納されるパラメータは、表示パネル１１２の領域に応じて異なるものであってもよい。例えば、表示パネル１１２の走査方向（信号生成部１６２で生成された画像信号が書き込まれる方向）の複数の位置に対応したパラメータをルックアップテーブル１６４に格納していてもよい。図４は、ルックアップテーブル１６４に格納される、表示パネル１１２の走査方向の複数の位置に対応したパラメータについて示す説明図である。図４では、表示パネル１１２の上部から下部の方向へ、駆動補償実行部１６６におけるオーバードライブ処理に用いるための異なるパラメータＬＵＴ１、ＬＵＴ２、・・・、ＬＵＴ５が、ルックアップテーブル１６４に格納されていることを示している。なお、ルックアップテーブル１６４に格納されるパラメータＬＵＴ１、ＬＵＴ２、・・・、ＬＵＴ５は、連続的に値が変化するパラメータであってもよい。

なお、本発明においては、パラメータと表示パネル１１２の位置との関係はかかる例に限られないことは言うまでも無い。例えば、信号生成部１６２で生成された画像信号が書き込まれる方向が水平方向である場合には、表示パネル１１２の左から右の方向（またはその逆の方向）に対応した異なる複数のパラメータが、ルックアップテーブル１６４に格納されていてもよい。また、パラメータが存在したい領域については、当該領域の上下の領域に対するパラメータを用いて、当該パラメータに対する補間処理によって当該領域のパラメータを決定してもよい。また、パラメータの個数は、表示パネル１１２への画像信号の書込速度や表示パネル１１２に封入されている液晶の応答速度により適宜設定されてもよい。

駆動補償実行部１６６は、信号生成部１６２で生成されたパルス信号に対する信号処理を実行するものである。上述したように、本実施形態では、駆動補償実行部１６６における信号処理としてオーバードライブ処理を駆動補償実行部１６６で実行する。ゲートドライバ１１３およびデータドライバ１１４の動作に用いられるパルス信号に対する信号処理を駆動補償実行部１６６で実行することで、表示パネル１１２の画素の駆動を補償する。

以上、本発明の一実施形態にかかるタイミング制御部１４０の構成について説明した。次に、本発明の一実施形態にかかる表示装置１００の動作について説明するが、本発明の一実施形態にかかる表示装置１００の動作について説明する前に、従来の三次元画像を表示する表示装置におけるクロストーク改善方法と、その問題点について説明する。

［１−４．従来手法とその問題点］
図５は、従来の三次元画像を表示する表示装置における、表示パネルの液晶応答と、バックライト応答と、シャッタ眼鏡の応答とを時系列で示す説明図である。表示パネルは最上部から順次走査されるため、表示パネルの液晶応答は、最上部と最下部との間で時間差が生じる。表示パネルを２４０Ｈｚで駆動させる場合には、１フレームあたりの表示時間はおよそ４．２ミリ秒であり、右目用画像と左目用画像を２回ずつ連続して表示させる場合には、その周期はおよそ１６．７ミリ秒となる。また、バックライトは常に点灯した状態となっている。

そして従来においては、表示パネルに右目用画像と左目用画像を２回ずつ連続して表示させる場合において、２回目の表示の一部分においてのみ、シャッタ眼鏡を開くことでクロストークを改善させていた。このときのシャッタ眼鏡のシャッタオープン期間は、例えば右目用画像と左目用画像を２回ずつ連続して表示させる場合の周期の１２．５％に相当する、およそ２．１ミリ秒である。

このように右目用画像と左目用画像を２回ずつ連続して表示させ、２回目の表示の一部分においてのみ、シャッタ眼鏡を開くことで、右目用画像と左目用画像が混ざり合うことの無い三次元表示が可能となる。また、同じ画像を２回連続して表示させるため、単に画像を１回ずつ表示させる場合と比べて、表示パネルの上辺と下辺の両方で所望の輝度に達した状態を実現できる。

しかし、表示パネルに表示される画像は、表示パネルへの線順次書き込みによって画面の上端から下端まで順次書き込みが行われた結果表示される画像である。一方、シャッタ眼鏡は、所定のタイミングで一括してオープンし、シャッタ眼鏡をかけた観察者の目に表示パネルで表示される光が入射する。従って、画面内でクロストークが悪くなる位置が存在していた。図６は、従来の三次元画像を表示する表示装置における輝度応答波形の一例を示す説明図である。図６では、画面上部、画面中央、画面下部における輝度応答波形を、時間軸を一致させて図示している。

図６に示したように、従来の表示装置において、右目用画像と左目用画像を２回ずつ連続して表示させ、２回目の表示の一部分においてのみシャッタ眼鏡を開いた場合には、シャッタ眼鏡を通して画像を見たときに、画面中央部分においてはシャッタオープン期間の全期間において所望の輝度による画像表示が行われている。その一方で、画面上部及び画面下部においては、所望の輝度から外れた輝度による画像表示が行われている。なお、ここでいう「所望の輝度」とは、シャッタ眼鏡を通して表示パネルの全画像表示領域に表示される画像を観察する際に、クロストークが無く観察できる輝度を表している。

従って、画面上部及び画面下部においては、シャッタ眼鏡を通して画像を見たときに、シャッタオープン期間の全期間において所望の輝度での表示が行われず、これらの箇所においてクロストークが悪化してしまう現象が生じていた。

そこで、本発明の一実施形態では、図５に示したようなタイミングで表示パネル、バックライトおよびシャッタ眼鏡を動作させる場合に、以下に説明するように、画面の位置に応じて異なるオーバードライブパラメータを用意する。そして、画面の位置に応じて用意した異なるオーバードライブパラメータを用いて、画面のどの部分においても所望の輝度と同等となるように、表示パネルの駆動を補償する。このように異なるオーバードライブパラメータを用意して、表示パネルの駆動を補償することでクロストークを低減させることが可能となる。

［１−５．駆動補償方法］
以下、本発明の一実施形態にかかる表示装置１００における駆動補償方法について説明する。図７は、本発明の一実施形態にかかる表示装置１００における駆動補償方法について説明する流れ図である。以下、図７を用いて本発明の一実施形態にかかる表示装置１００における駆動補償方法について説明する。

本発明の一実施形態にかかる表示装置１００における駆動補償方法は、まずタイミング制御部１４０に、映像信号制御部１２０から伝送される映像信号が入力される（ステップＳ１０２）。タイミング制御部１４０に映像信号が入力されると、信号生成部１６２で、入力された映像信号から、ゲートドライバ１１３およびデータドライバ１１４の動作に用いられるパルス信号を生成する（ステップＳ１０４）。生成したパルス信号は駆動補償実行部１６６に伝送される。

信号生成部１６２において、ゲートドライバ１１３およびデータドライバ１１４の動作に用いられるパルス信号が生成され、駆動補償実行部１６６に伝送されると、駆動補償実行部１６６は伝送を受けたパルス信号に対する信号処理を実行する（ステップＳ１０６）。駆動補償実行部１６６におけるパルス信号に対する信号処理は、シャッタ眼鏡２００が開く期間で所望の輝度を得るためのオーバードライブ処理である。

駆動補償実行部１６６は、ルックアップテーブル１６４に格納されているオーバードライブパラメータを用いてオーバードライブ処理を実行する。オーバードライブパラメータは図４に示したように、表示パネル１１２の位置に応じて異なるパラメータであってもよい。また、

駆動補償実行部１６６においてパルス信号に対する信号処理が実行されると、駆動補償実行部１６６は、信号処理が実行されたパルス信号を出力する（ステップＳ１０８）。駆動補償実行部１６６から出力されるパルス信号は、ゲートドライバ１１３およびデータドライバ１１４に入力される。ゲートドライバ１１３およびデータドライバ１１４は、駆動補償実行部１６６から出力されるパルス信号に基づいて、表示パネル１１２に信号を供給する。表示パネル１１２は、駆動補償実行部１６６において信号処理が施された信号に基づいて画像を表示する。観察者は、シャッタ眼鏡２００を通して表示パネル１１２に表示される画像を見ることで、画面のどの位置であっても所望の輝度で表示された画像を見ることができ、クロストークを改善することができる。

以下では、駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した結果、従来においてはクロストークが悪化していた領域においてもクロストークが改善できていることを、図面を参照しながら説明する。

図８は、駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合における、表示パネル１１２の画面上部における中間調の改善例についてグラフで示す説明図である。図８では、右目用画像及び左目用画像を２回連続して表示パネル１１２に表示させる場合の輝度応答について示している。図８に示した例では、０〜４．２［ｍｓｅｃ］の期間においては、（例えば左目用画像の）１度目の画像表示が表示パネル１１２で行われており、４．２〜８．４［ｍｓｅｃ］の期間においては２度目の画像表示が表示パネル１１２で行われている。そして、８．４〜１２．６［ｍｓｅｃ］の期間においては、（例えば右目用画像の）１度目の画像表示が表示パネル１１２で行われており、１２．６〜１６．８［ｍｓｅｃ］の期間においては２度目の画像表示が表示パネル１１２で行われている。このように右目用画像と左目用画像との表示が順次繰り返される。

表示パネル１１２の画面上部においては、シャッタオープン期間でシャッタ眼鏡２００のシャッタがオープンする。具体的には、右目用画像（または左目用画像）の２度目の画像表示が表示パネル１１２で行われている期間、及び左目用画像（または右目用画像）の１度目の画像表示が表示パネル１１２で行われている期間でシャッタ眼鏡２００の左目用画像透過部２１４（または右目用画像透過部２１２）がオープンする。そして、シャッタオープン期間以外の期間ではシャッタ眼鏡２００はシャッタが閉じている期間（シャッタクローズ期間）となっている。

図８で示したグラフでは、点線で示した波形は画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。一方、実線で示した波形は駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。なお、縦軸の輝度比は、最も明るく表示される状態を１００％とした輝度の比率を現している。また、グラフの背景の違いでシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間及びシャッタクローズ期間を現している。さらに、図８に示したグラフでは、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間における所望の輝度を、高輝度側と低輝度側の２箇所について示している。

図８の点線の波形で示したように、画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間が半分ほど経過した時点で、所望の輝度からの輝度の低下や上昇が始まる。従って、オーバードライブ処理を実行しない場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間において所望の輝度で表示がされていない。

一方、図８の実線の波形で示したように、オーバードライブ処理を実行すると、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間において、平均の輝度が所望の輝度に一致する、または平均の輝度が所望の輝度に近づく。このように、平均の輝度が所望の輝度に一致する、または平均の輝度が所望の輝度に近づくようにオーバードライブ処理を実行することでクロストークを改善することができる。

なお、オーバードライブ処理の際には、図８に示したように、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間だけではなく、シャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間においても輝度を上げても、または下げてもよい。

図９は、駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合における、表示パネル１１２の画面下部における中間調の改善例についてグラフで示す説明図である。図９では、図８と同様に、点線で示した波形は画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。一方、実線で示した波形は駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。なお、図９に示した例では、０〜４．２［ｍｓｅｃ］の期間においては、（例えば左目用画像の）１度目の画像表示が表示パネル１１２で行われており、４．２〜８．４［ｍｓｅｃ］の期間においては２度目の画像表示が表示パネル１１２で行われている。そして、８．４〜１２．６［ｍｓｅｃ］の期間においては、（例えば右目用画像の）１度目の画像表示が表示パネル１１２で行われており、１２．６〜１６．８［ｍｓｅｃ］の期間においては２度目の画像表示が表示パネル１１２で行われている。このように右目用画像と左目用画像との表示が順次繰り返される。なお、図８と図９とで、シャッタオープン期間が異なっているが、これは説明の便宜上のためであり、表示パネル１１２の画面上部と画面下部とではシャッタオープン期間は同一である。

図９の点線の波形で示したように、画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間が半分ほど経過した時点でようやく所望の輝度に到達する。従って、オーバードライブ処理を実行しない場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間において所望の輝度で表示がされていない。

一方、図９の実線の波形で示したように、オーバードライブ処理を実行すると、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間において、平均の輝度が所望の輝度に一致する、または平均の輝度が所望の輝度に近づく。このように、平均の輝度が所望の輝度に一致する、または平均の輝度が所望の輝度に近づくようにオーバードライブ処理を実行することでクロストークを改善することができる。

なお、オーバードライブ処理の際には、図９に示したように、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間だけではなく、シャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間においても輝度を上げても、または下げてもよい。

図１０は、駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合における、表示パネル１１２の画面上部における高階調の改善例についてグラフで示す説明図である。図１０では、図８等と同様に、点線で示した波形は画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。一方、実線で示した波形は駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。また、図１０に示した例では、図８に示した例と同じタイミングでシャッタオープン期間とシャッタクローズ期間が存在している。

図１０の点線の波形で示したように、画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間が半分ほど経過した時点で、所望の輝度からの輝度の低下や上昇が始まる。従って、オーバードライブ処理を実行しない場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間において所望の輝度で表示がされていない。

ここで、オーバードライブ処理を実行することで所望の輝度に近づけることが出来るが、高階調で表示する場合にはシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間で輝度を上昇させることが出来ないことがある。例えば、図１０に示した場合のように、所望の輝度が輝度比で１００％である場合には、それ以上輝度を向上させることはできない。従って、本実施形態においては、高階調で表示する場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間で輝度を向上させる、すなわち、次フレームの電圧値を高くするオーバードライブ処理を実行する。シャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間で輝度を向上させるオーバードライブ処理を実行することで、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間における輝度の低下を抑えることができる。また、かかるオーバードライブ処理によって、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間において、平均の輝度を所望の輝度に近づけることができる。

しかし、単にシャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間で輝度を向上させるオーバードライブ処理を実行するだけでは、低輝度で表示するシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間において、所望の輝度から離れた輝度で表示されてしまう。従って、低輝度で表示するシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間において、平均の輝度を所望の輝度に一致させて、または近づけて表示させるために、単にシャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間で輝度を向上させるオーバードライブ処理の実行時間を適切な時間に設定することが望ましい。図１０に示した例では、低輝度で表示するシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の前半は所望の輝度より低い輝度で表示させ、後半は輝度を徐々に上昇させている。このように輝度を制御することで、低輝度で表示するシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間において、平均の輝度を所望の輝度に一致させる、または近づけることができる。

図１１は、駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合における、表示パネル１１２の画面下部における高階調の改善例についてグラフで示す説明図である。図１１では、図８等と同様に、点線で示した波形は画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。一方、実線で示した波形は駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。なお、図１１に示した例では、図９に示した例と同じタイミングでシャッタオープン期間とシャッタクローズ期間が存在している。図１０と図１１とで、シャッタオープン期間が異なっているが、これは説明の便宜上のためであり、表示パネル１１２の画面上部と画面下部とではシャッタオープン期間は同一である。

図１１の点線の波形で示したように、画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間が終了する時点で、ようやく所望の輝度に達する。従って、オーバードライブ処理を実行しない場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間において所望の輝度で表示がされていない。

ここで、オーバードライブ処理を実行することで所望の輝度に近づけることが出来るが、図１０に示した場合と同様に、高階調で表示する場合にはシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間で輝度を上昇させることが出来ないことがある。従って、本実施形態においては、図１０に示した表示パネル１１２の画面上部における高階調の改善例と同様に、シャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間で輝度を向上させる、すなわち、前フレームの電圧値を高くするオーバードライブ処理を実行する。シャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間で輝度を向上させるオーバードライブ処理を実行することで、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間における輝度の低下を抑え、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間において、平均の輝度を所望の輝度に近づけることができる。

そして、単にシャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間で輝度を向上させるオーバードライブ処理を実行するだけでは、低輝度で表示するシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間において、所望の輝度から離れた輝度で表示されてしまうのは図１０に示した場合と同様である。従って、低輝度で表示するシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間において、平均の輝度を所望の輝度に一致させて、または近づけて表示させるために、単にシャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間で輝度を向上させるオーバードライブ処理の実行時間を適切な時間に設定することが望ましい。

図１２は、駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合における、表示パネル１１２の画面上部における低階調の改善例についてグラフで示す説明図である。図１２では、図８等と同様に、点線で示した波形は画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。一方、実線で示した波形は駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。なお、図１２に示した例では、図８に示した例と同じタイミングでシャッタオープン期間とシャッタクローズ期間が存在している。

図１２の点線の波形で示したように、画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間が半分ほど経過した時点で、所望の輝度からの輝度の上昇や低下が始まる。従って、オーバードライブ処理を実行しない場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間において所望の輝度で表示がされていない。

従って、シャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間において輝度を低下させる、すなわち、次フレームの電圧値を低くするオーバードライブ処理を実行することで、高輝度側及び低輝度側で表示するシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間において、平均の輝度を所望の輝度に一致させる、または近づけることができる。

図１３は、駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合における、表示パネル１１２の画面下部における低階調の改善例についてグラフで示す説明図である。図１３では、図８等と同様に、点線で示した波形は画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。一方、実線で示した波形は駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。図１３に示した例では、図９に示した例と同じタイミングでシャッタオープン期間とシャッタクローズ期間が存在している。なお、図１２と図１３とで、シャッタオープン期間が異なっているが、これは説明の便宜上のためであり、表示パネル１１２の画面上部と画面下部とではシャッタオープン期間は同一である。

図１３の点線の波形で示したように、画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間が半分ほど経過した時点で所望の輝度に達したり、シャッタオープン期間の終了時点でようやく所望の輝度に達したりする。従って、オーバードライブ処理を実行しない場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間において所望の輝度で表示がされていない。

従って、シャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間において輝度を上昇させる、すなわち、前フレームの電圧値を低くするオーバードライブ処理を実行することで、高輝度側及び低輝度側で表示するシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間において、平均の輝度を所望の輝度に一致させる、または近づけることができる。

なお、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間での駆動補償は、図５に示したような、右目用画像及び左目用画像を２回以上連続で表示させる場合以外であっても適用してもよい。すなわち、右目用画像及び左目用画像を１回ずつ表示させる場合にも、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間での駆動補償を実行してもよい。

［１−６．駆動補償方法の変形例］
図１４は、右目用画像及び左目用画像を１回ずつ表示させる場合の、画面中央部分における輝度の変化の一例をグラフで示す説明図である。図１４に示したように、画面中央部分においては、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間で所望の輝度での表示が行われている。しかし、右目用画像及び左目用画像を１回ずつ表示させる場合であっても、何ら駆動補償を行わずにいると、画面上部及び画面下部では、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間で所望の輝度で表示できない。

図１５は、右目用画像及び左目用画像を１回ずつ表示させる場合において、駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した際の、表示パネル１１２の画面上部における改善例についてグラフで示す説明図である。図１５では、図８等と同様に、点線で示した波形は画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。一方、実線で示した波形は駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。なお、図１５に示した例では、図８に示した例と同じタイミングでシャッタオープン期間とシャッタクローズ期間が存在している。

図１５の点線の波形で示したように、画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間が半分ほど経過した時点で所望の輝度から低下したり、所望の輝度から上昇したりする。従って、オーバードライブ処理を実行しない場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間において所望の輝度で表示がされていない。

従って、シャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間において輝度を上昇または低下させるオーバードライブ処理を実行することで、高輝度側及び低輝度側で表示するシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間において、平均の輝度を所望の輝度に一致させる、または近づけることができる。

図１６は、右目用画像及び左目用画像を１回ずつ表示させる場合において、駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した際の、表示パネル１１２の画面下部における改善例についてグラフで示す説明図である。図１６では、図８等と同様に、点線で示した波形は画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。一方、実線で示した波形は駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した場合の輝度比の変化について示している。なお、図１６に示した例では、図９に示した例と同じタイミングでシャッタオープン期間とシャッタクローズ期間が存在している。また、図１５と図１６とで、シャッタオープン期間が異なっているが、これは説明の便宜上のためであり、表示パネル１１２の画面上部と画面下部とではシャッタオープン期間は同一である。

図１６の点線の波形で示したように、画面中央部を最適化する従来のオーバードライブ処理を実行した場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間が経過した時点でようやく所望の輝度に達する。従って、オーバードライブ処理を実行しない場合には、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間の全期間において所望の輝度で表示がされていない。

従って、シャッタ眼鏡２００のシャッタクローズ期間において輝度を上昇または低下させるオーバードライブ処理を実行することで、高輝度側及び低輝度側で表示するシャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間において、平均の輝度を所望の輝度に一致させる、または近づけることができる。

以上、駆動補償実行部１６６によるオーバードライブ処理を実行した結果、クロストークが改善できていることを、図面を参照しながら説明した。

＜２．まとめ＞
以上説明したように本発明によれば、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間において、表示パネル１１２に表示される画像の輝度の平均値を、所望の輝度に一致させる、または近づけるように、駆動補償実行部１６６で駆動補償を実行する。駆動補償実行部１６６における駆動補償は、例えば、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間やシャッタクローズ期間において輝度を上昇させたり、輝度を低下させたりするオーバードライブ処理である。駆動補償実行部１６６で駆動補償を実行することで、シャッタ眼鏡２００のシャッタオープン期間において、表示パネル１１２の全領域において、表示される画像の輝度の平均値を、所望の輝度に一致させる、または近づけることができる。

なお、上述したタイミング制御部１４０における駆動補償処理は、ハードウェアによって実行してもよく、ソフトウェアによって実行してもよい。ソフトウェアによって実行する場合には、例えばプログラムが格納された記録媒体を表示装置１００に内蔵してもよい。そして、かかるプログラムを、表示装置１００に内蔵したＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）その他の制御装置が読み出して順次実行するようにしてもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、パルス信号を生成した後にオーバードライブ処理を実行していたが、本発明はかかる例に限定されない。オーバードライブ処理を実行した後にパルス信号を生成し、生成したパルス信号を表示パネルに供給するようにしてもよい。

本発明は、表示装置及び表示方法に適用可能であり、特に観察者に立体的な画像として知覚させるための画像を表示する表示装置及び表示方法に適用可能である。

１００ 表示装置
１１０ 画像表示部
１１２ 表示パネル
１１３ ゲートドライバ
１１４ データドライバ
１２０ 映像信号制御部
１３０ シャッタ制御部
１４０ タイミング制御部
１５０ 赤外線エミッタ
１６２ 信号生成部
１６４ ルックアップテーブル
１６６ 駆動補償実行部
２００ シャッタ眼鏡
２１２ 右目用画像透過部
２１４ 左目用画像透過部

Claims (10)

1. 第１の画像信号に基づく左目用の画像または右目用の画像のいずれかである第１の画像および第２の画像信号に基づく前記第１の画像に対応する目の反対の目用の画像である第２の画像を所定の周期でそれぞれ２度表示させた後に順次切り替えて画像表示領域に線順次表示する表示部と、
   前記表示部に入力される前記第１の画像信号及び前記第２の画像信号に対して、前記画像表示領域の位置並びに前記第１の画像の輝度及び前記第２の画像の輝度に応じて、前記画像表示領域内で前記第１の画像または前記第２の画像の平均輝度が、前記所定の周期より短い、前記第１の画像または前記第２の画像の２度目の表示期間を含む所定の期間において略均一となる所定の駆動補償を実行する駆動補償部と、
   を含み、
   前記所定の期間は、前記第１の画像または前記第２の画像を視認させる期間であり、前記所定の駆動補償は、オーバードライブ処理であり、前記所定の期間において、該画像の前記平均輝度を所望の輝度に一致させるよう制御する処理である、表示装置。
2. 前記駆動補償部は、
   前記所定の駆動補償に用いるパラメータを保持する駆動補償パラメータ保持部と、
   前記駆動補償パラメータ保持部が保持する前記パラメータに応じて前記第１の画像信号および前記第２の画像信号に対して駆動補償を実行する駆動補償実行部と、
   を含む、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記駆動補償部は、前記所定の期間における前記第１の画像の輝度及び前記第２の画像の輝度が極めて高いまたは低い場合には、前記所定の期間以外の期間において前記所定の駆動補償を実行する、請求項１に記載の表示装置。
4. 前記駆動補償パラメータ保持部が保持する前記パラメータは、前記画像表示領域への前記第１の画像信号および前記第２の画像信号の書き込み方向に対して異なる値を有する、請求項２に記載の表示装置。
5. 前記駆動補償パラメータ保持部は、前記画像表示領域の複数の領域に応じてそれぞれ異なるパラメータを保持する、請求項２に記載の表示装置。
6. 前記駆動補償実行部は、前記画像表示領域の位置に応じて連続的に変化するパラメータを用いて駆動補償を実行する、請求項２に記載の表示装置。
7. 前記駆動補償実行部は、前記画像表示領域の位置に応じて与えられるパラメータを補間して前記画像表示領域の位置に応じて前記連続的に変化するパラメータを生成する、請求項６に記載の表示装置。
8. 前記表示部は液晶パネルである、請求項１に記載の表示装置。
9. 前記所定の期間は、観察者が装着するシャッタ眼鏡によって前記表示部からの光を前記観察者の目に入射させる期間である、請求項１に記載の表示装置。
10. 第１の画像信号に基づく左目用の画像または右目用の画像のいずれかである第１の画像および第２の画像信号に基づく前記第１の画像に対応する目の反対の目用の画像である第２の画像を所定の周期でそれぞれ２度表示させた後に順次切り替えて画像表示領域に表示する表示部に入力される前記第１の画像信号および前記第２の画像信号を取得する信号取得ステップと、
    前記画像表示領域の位置並びに前記第１の画像の画像および前記第２の画像の輝度を取得する取得ステップと、
    前記信号取得ステップで取得した前記第１の画像信号および前記第２の画像信号に対して、前記取得ステップで取得した位置及び輝度に応じて、前記画像表示領域内で前記第１の画像または前記第２の画像の平均輝度が、前記所定の周期より短い、前記第１の画像または前記第２の画像の２度目の表示期間を含む所定の期間において略均一となる所定の駆動補償を実行する駆動補償ステップと、
    前記駆動補償ステップで駆動補償された前記第１の画像信号に基づく前記第１の画像および前記第２の画像信号に基づく前記第２の画像を前記所定の周期で順次切り替えて前記画像表示領域に表示する表示ステップと、
    を含み、
    前記所定の期間は、前記第１の画像または前記第２の画像を視認させる期間であり、前記所定の駆動補償は、オーバードライブ処理であり、前記所定の期間において、該画像の前記平均輝度を所望の輝度に一致させるよう制御する処理である、表示方法。

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