JP5855336B2 - ３次元ディスプレイ装置及びその映像表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、立体映像表示装置及び立体映像表示装置に２次元映像を表示する方法に関する。

最近、超高速情報通信網を根幹として構築された情報の高速化のために実現されるサービスは、現在の電話のような単純に聞いて言うサービスから文字、音声、映像を高速処理するデジタル端末を中心とした見聞きするマルチメディア型サービスに発展し、究極的には時空間を超越して実感があって立体的に見て感じて楽しむ超空間型実感３次元立体情報通信サービスに発展している。

一般に、３次元映像は２つの目を通じたステレオ視覚の原理によって行われるが、例えば、２つの目の視差、つまり、２つの目が約６５ｍｍ程度離れて存在するために現れる両眼視差は、立体感の最も重要な要因といえる。つまり、左右の目はそれぞれ互いに異なる２次元画像を見るようになり、この２つの画像が網膜を通じて脳に伝えられると、脳はこれを正確に互いに融合して、本来の３次元映像の奥行感と実際感を再生することである。このような機能を、通常、ステレオグラフィ（ｓｔｅｒｅｏｇｒａｐｈｙ）という。

３次元映像表示装置は、両眼視差を利用するものであって、観察者の別途の眼鏡着用の有無によって眼鏡式（ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ）の偏光方式及び時分割方式、非眼鏡式（ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ）のパララックスバリア方式、レンチキュラー（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）方式及びブリンキングライト（ｂｌｉｎｋｉｎｇ ｌｉｇｈｔ）方式がある。

眼鏡式の偏光方式の場合には、多くの人員が立体映像を楽しむことができ、どの位置でも偏光眼鏡または液晶シャッタ眼鏡だけを着用すれば立体映像を楽しめるという長所がある。しかし、別途の偏光眼鏡または液晶シャッタ眼鏡を着用しなければならないという短所によって、日常的に立体映像を楽しむのには使用できず、映画館のようなところでの使用にとどまっている。

これに反し、非眼鏡式の場合には、眼鏡を別途に着用しなくても立体映像を楽しむことができるという長所があって、多様な方式で開発が進められている。非眼鏡式の場合、多様な方式のうち、表示装置の厚さと開口率を考慮するとき、レンチキュラーレンズを使用する立体映像表示装置が最も適することで、重点的に開発されている。

レンチキュラーレンズを使用する場合には、表示装置の厚さを薄く形成してもよく、レンチキュラーレンズを使用することによって表示装置を覆わない長所がある。しかし、レンチキュラーレンズを使用する場合には、立体映像でない２次元映像を表示するときに表示品質に問題が発生する。つまり、２次元映像もレンチキュラーレンズで屈折するようになるので、目の位置によっては認識できない画素が存在する問題が発生する。また、色は赤、緑、青の３色が合わされて１つの色を表示するが、このうちの１つの画素を認識できない場合、表示しようとする色と異なる色を認識するようになる問題がある。これだけでなく、細いラインを表示したり、小さい文字を表示したりする場合、細いラインや小さい文字が目の位置によって視認できない問題も発生する。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、レンチキュラーレンズを使用する立体映像表示装置において、２次元映像をより明確に視認するように表示する３次元ディスプレイ装置及びその映像表示方法を提供することにある。

本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置は、３つ以上の互いに異なる色を示す副画素を含む画素がマトリックス状に配置される表示パネルと、前記表示パネルの上部に配置されるレンチキュラーレンズと、前記表示パネルにデータ電圧を印加するデータ駆動部と、前記データ駆動部を制御する信号制御部と、外部から印加される画像信号のうちの２次元画像を表示する画像信号をフィルタリングして出力データを生成し、前記信号制御部に伝達するコンバータ部と、を含み、前記レンチキュラーレンズは半円柱状を有し、前記表示パネルの少なくとも１つの行画素ごとに１つずつ整列されることを特徴とする。

前記レンチキュラーレンズは前記表示パネルの３つの行画素ごとに１つずつ整列してもよい。

前記１つのレンチキュラーレンズに対応する前記副画素は、列に沿って３つ以上の互いに異なる色を示す前記副画素を含む列画素を形成してもよい。

前記１つのレンチキュラーレンズに対応する前記副画素を同一行または同一列から複数グループの前記列画素または前記行画素に区別し、前記列画素または前記行画素は、赤色、緑色、青色の順序を有する第１画素と、緑色、青色、赤色の順序を有する第２画素と、青色、赤色、緑色の順序を有する第３画素とを含んでもよい。

前記コンバータ部は、前記画像信号のうちの１つの行に対する画像信号を記憶するラインメモリと、前記ラインメモリに記憶された画像信号をフィルタリングするフィルタリングユニットと、を含んでもよい。

前記フィルタリングは加重値を含み、少なくとも３×３の大きさを有する正方行列の構造を有するフィルタを利用して行われ、前記フィルタを順次に移動しながら各ラインメモリに記憶された画像信号と対応させ、互いに対応する画像信号と加重値を互いに掛けた後に足すことによって出力データを生成してもよい。

前記正方行列は中央に位置する加重値が最も大きく、周辺に位置する加重値は全て同一の値を有し、または中央から上下左右に位置する加重値と斜線方向に位置する加重値の値が異なってもよい。

前記フィルタリングは、同一の色を示す副画素どうしを処理してもよい。

前記コンバータ部は、プログラム可能な集積回路チップで形成してもよい。

前記フィルタリングは、周辺画素に対応する画像信号を相対的な位置による加重値が特定画素に対応する出力データに含まれてもよい。

前記フィルタリングは、特定画素に対応する画像信号も加重値に基づいて特定画素に対応する出力データに含まれてもよい。

前記フィルタリングで考慮する前記周辺画素は、前記特定画素を囲んでいる８個の画素であってもよい。

前記コンバータ部は、前記外部から印加される画像信号のうち、立体映像を表示する画像信号はレンダリング処理してもよい。

前記表示パネルと前記レンチキュラーレンズとの間に形成される保護基板と、前記レンチキュラーレンズの表面に形成される保護フィルムと、をさらに含んでもよい。

本発明の実施形態に係る立体映像表示装置の映像表示方法は、レンチキュラーレンズを含む立体映像表示装置の映像表示方法において、外部から入力された画像信号が２次元画像を表示する画像信号であるか、または立体映像を表示する画像信号であるかを区別し、２次元画像を表示する画像信号である場合、入力された画像信号をフィルタリングして出力データを生成し、前記出力データを出力し、前記出力データを利用して画像を表示し、前記フィルタリングは周辺画素に対応する画像信号を相対的な位置による加重値が特定画素に対応する出力データに含めることを特徴とする。

前記フィルタリングは、特定画素に対応する画像信号も加重値に基づいて特定画素に対応する出力データに含めてもよい。

前記フィルタリングは、前記周辺画素及び特定画素の同一の色を示す副画素どうしを処理してもよい。

前記特定画素及び周辺画素の加重値は全て足して１にしてもよい。

前記フィルタリングで考慮する前記周辺画素は、前記特定画素を囲んでいる８個の画素であってもよい。

立体映像を表示する画像信号である場合、入力された画像信号をレンダリング処理して出力データを生成することをさらに含んでもよい。

本発明によれば、レンチキュラーレンズを使用する立体映像表示装置において、２次元映像がより広い領域にわたって表示されて、目の位置によって視認できない問題を減少させ、レンチキュラーレンズを使用した立体映像表示装置において、２次元映像をどの位置でも明確に認識させ、さらに２次元映像の画質が向上した３次元ディスプレイ装置及びその映像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係る立体映像表示装置を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置のレンチキュラーレンズと画素の配置関係を示す図面である。 本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置において画像データを処理する方法を示すフローチャートである。 図３のコンバータ部のうちの２次元映像を表示する部分を示すブロック図である。 図４に示すフローチャートによって２次元映像を表示する方法を具体的に示す図である。 本発明の一実施形態に係る２次元映像をフィルタリング処理する例を示した図である。 本発明の一実施形態に係る２次元映像をフィルタリング処理する例を示した図である。

添付した図面を参照して、本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できるように詳細に説明する。しかし、本発明は種々の相異な形態に実現でき、ここで説明する実施形態に限られない。

図面において、種々の層及び領域を明確に表現するために厚さを誇張して示した。明細書の全体にわたって類似する部分に対しては同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、基板などの部分が他の部分の“上”にあるという時、これは他の部分の“すぐ上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。一方、ある部分が他の部分の“すぐ上”にあるという時には、中間に他の部分がないことを意味する。

次に、本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置の構造について、図１を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置を示す断面図である。

図１に示すように、本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置は、液晶表示パネル３００及びレンチキュラーユニット４００を含み、液晶表示パネル３００から出射した光がレンチキュラーレンズ４１０を通過しながら屈折して、進行方向が分かれて両眼にそれぞれ入射することによって、画像に奥行感が加えられて立体映像が認識される。このとき、右眼に入射する光と左眼に入射する光は相互異なる情報を有していて、画像が立体と認識される。

まず、立体映像表示装置で使用される表示パネルは、多様な実施形態を適用してもよい。つまり、表示パネルは、液晶の配向方向を調節して画像を表示する液晶パネル、有機発光ダイオードを利用して画像を表示する有機発光表示パネル、プラズマを利用したプラズマ表示パネル、及び電気泳動表示パネルなどに用いてもよい。それ以外にも多様なパネルに用いてもよく、図１ではこのうち代表的な液晶表示パネル３００を示している。液晶表示パネル３００は自発的に光を放出せず、光を透過させるまたは遮断させる役割だけで画像を表示するので、液晶表示パネル３００の背面にはバックライトユニット２００が形成されている。

図１では液晶表示パネル３００を概略的に示している。つまり、液晶表示パネル３００の下部面には下部偏光板１２が形成され、その上には下部基板である薄膜トランジスタ基板３１０が形成され、これに対向する位置には上部基板３２０が形成され、上部基板３２０と薄膜トランジスタ基板３１０との間には液晶層３３０が位置している。また、上部基板３２０の外側には上部偏光板２２が形成されている。

薄膜トランジスタ基板３１０は、液晶を制御するための画素電極（図示せず）と、画素電極に接続された薄膜トランジスタ（図示せず）とを有し、液晶３３０は画素電極に印加される電圧によって配向方向が変化する。

一方、本実施形態に係る上部基板３２０は、ブラックマトリックス、カラーフィルタ、及び共通電極を有してもよく、ブラックマトリックスは薄膜トランジスタ基板３１０において覆われなければならない部分（例えば、薄膜トランジスタ）を覆うために形成し、共通電極は画素電極と共に電界を生成するために形成する。

カラーフィルタは、一般に、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のフィルタに区別され、液晶層３３０を通過した光に各色の成分を提供してカラー画像を表示する。

液晶表示パネル３００は、バックライトユニット２００から放出した光を下部偏光板１２で線偏光に変えた後、液晶層３３０を通過させながら光の位相を変え、上部偏光板２２の透過軸に一致する光だけ透過させて画像を表示する。

液晶表示パネル３００の上には接着剤などで接着したレンチキュラーユニット４００が形成されている。

レンチキュラーユニット４００は、レンチキュラーレンズ４１０、レンチキュラーレンズを保護する保護フィルム４２０、及び液晶表示パネル３００を保護する保護基板４３０を含む。

レンチキュラーレンズ４１０は、屈折率等方性を有する物質で形成され、半円柱状で保護基板４３０の上部面に付着している。本実施形態によれば、レンチキュラーレンズ４１０は、液晶表示パネル３００の一定の個数の画素ごとに１つずつ形成してもよく、これについては図２で詳細に説明する。

液晶表示パネル３００で入射した光は、レンチキュラーレンズの表面で屈折してそれぞれ左右目に向かって進行して立体映像を表示するが、２次元映像も屈折させる問題がある。このために、本発明では２次元映像の場合、フィルタリングを通じて各画素で表示する画像のうちの一部を周辺画素でも表示するようにする。これについては図３乃至図８で後述する。

まず、図２を参照してレンチキュラーレンズ４１０と液晶表示パネル３００の画素との間の配置関係について説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置のレンチキュラーレンズと画素の配置関係を示す図である。

本発明の一実施形態においては、レンチキュラーレンズ４１０が総９個の副画素ごとに１つずつ形成されている。以下で、副画素は赤色、緑色及び青色を示すそれぞれの単位画素を意味し、画素は赤色、緑色及び青色を示す３個の副画素を合わせて示す。つまり、レンチキュラーレンズ４１０は総９個の副画素ごとに１つずつ形成され、３個の画素ごとに１つずつ形成されている。レンチキュラーレンズ４１０において、保護基板４３０と距離が最も近いか、または接する地点（以下、レンチキュラーレンズ４１０の周縁という）は、副画素（または画素）の一側面に合わせて整列されている。本実施形態においては、レンチキュラーレンズ４１０の周縁が複数の副画素の間の中間地点に合わせて整列されてもよい。

図２に示すように、本発明の一実施形態に係る液晶表示パネル３００においては、１つの行に隣接する３個の副画素も赤色、緑色及び青色を有する１つの画素（以下、行画素（Ｐｒ）という）となり、１つの列に隣接する３個の副画素も赤色、緑色及び青色を有する１つの画素（以下、列画素（Ｐｃ）という）となるように形成されている。以下、このような配列をモザイク配列という。図２では３行だけを示しているが、その下でも示した３行と同一の配置で反復形成されている。

行画素（Ｐｒ）は立体映像を表示することにおいては、レンチキュラーレンズによって互いに異なる位置に屈折して進められるので、グループ化されて１個の画素と視認されない。これに反し、列画素（Ｐｃ）はレンチキュラーレンズで互いに同一の方向に屈折して視認されるので、互いにグループ化されて１個の画素に視認される。

これに反し、液晶表示パネル３００で２次元映像を表示することにおいては、行画素Ｐｒを基準に１つずつの画像情報が入力され、互いにグループ化されて１個の画素と視認されるのが一般的である。

したがって、本実施形態における立体映像表示の場合には列画素（Ｐｃ）の関係がより重要であり、２次元映像を表示することにおいては行画素（Ｐｒ）の関係がより重要である。

本発明の一実施形態でこのようなモザイク配列を行う理由は、立体映像を表示する際に同一方向に屈折する画素をグループ化することによっても１つの色を表す列画素Ｐｃを有することにより、目の位置によって１つの色だけを見るようになる問題点を除去して、立体映像の表示品質を向上させるためである。

しかし、このようなモザイク配列を行っても、２次元映像はレンチキュラーレンズ４１０で屈折して視認されるので、細い線や小さい文字などは視認性が落ちるという問題は相変わらず残る。

このような問題を解決するために、本発明においては、２次元映像を表示する場合には、周辺副画素のデータを利用して各副画素に印加するデータを修正（フィルタリング）して表示する。

本発明の他の実施形態においては、レンチキュラーレンズ４１０が総１２個の副画素ごとに１つずつ形成されている。このとき、副画素は赤色、緑色、青色及び白色を示すそれぞれの単位画素を意味し、画素は赤色、緑色、青色及び白色を示す４個の副画素を合わせて示す。つまり、レンチキュラーレンズ４１０は総１２個の副画素ごとに１つずつ形成され、４個の画素ごとに１つずつ形成されてもよい。ここで、本実施形態に係るレンチキュラーレンズ４１０は総１２個の副画素ごとに１つずつ形成され、４個の画素ごとに１つずつ形成される場合以外に、図２の本実施形態で説明したレンチキュラーレンズ４１０が総９個の副画素ごとに１つずつ形成され、３個の画素ごとに１つずつ形成される場合と同一であるので、本実施形態に対する詳細な説明は省略する。

以下、図３乃至図８を参照して、２次元映像データを修正（フィルタリング）することについて詳細に説明する。

まず、図３を参照して、本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置の構造を回路的な立場で見る。

図３は、本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置のブロック図である。

図３に示すように、本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置は、液晶表示パネル３００、走査駆動部４００、データ駆動部５００、信号制御部６００、及びコンバータ部７００を含む。図３の液晶表示パネル３００の上部にはレンチキュラーユニットが形成されているが、図３は簡単にブロックで示すブロック図であるため、レンチキュラーレンズの構造は示さなかった。

液晶表示パネル３００は、走査信号を伝達するゲート線（図示せず）と、データ電圧を伝達するデータ線（図示せず）と、これらに接続され、ほぼ行列状に配列された複数の画素ＰＸとを含む。図２と比較すると、図３の画素ＰＸは３個の副画素（赤色、緑色、青色の副画素）を含む。また、図３の画素ＰＸは４個の副画素（赤色、緑色、青色、白色の副画素）を含んでもよい。

ゲート線はほぼ行方向に延びて、互いにほぼ平行し、データ線はほぼ列方向に延びて、互いにほぼ平行する。

１つの画素ＰＸに含まれている各副画素は、ゲート線、データ線に接続された薄膜トランジスタ、薄膜トランジスタに接続された画素電極、画素電極に対向する共通電極、画素電極と共通電極との間に位置する液晶層を含む。

走査駆動部４００は、液晶表示パネル３００のゲート線に接続され、ゲートオン電圧Ｖｏｎとゲートオフ電圧Ｖｏｆｆとの組み合わせからなるゲート電圧をゲート線に印加する。

データ駆動部５００は、液晶表示パネル３００のデータ線に接続され、映像信号を示すデータ電圧をデータ線に印加する。ここで映像信号は、立体映像を表示するための立体映像信号と、２次元映像を表示するための平面映像信号とを含む。

信号制御部６００は、走査駆動部４００、データ駆動部５００などの動作を制御し、入力映像信号Ｄｉｎを一定程度処理してデータ駆動部５００に出力映像信号（Ｄｏｕｔ）を伝達する。

信号制御部６００に入力される入力映像信号Ｄｉｎはコンバータ部７００の出力信号であり、コンバータ部７００は外部装置から入力される画像信号（ビデオ信号：ｖｉｄｅｏ ｓｉｇｎａｌ）を図４における処理と同様に行った後、信号制御部６００に伝達する。

以下、図４に参照して、本発明の一実施形態に係る外部装置から入力される画像信号を処理する方法について説明する。

図４は、本発明の一実施形態に係る立体映像表示装置において、画像データを処理する方法を示すフローチャートである。

外部から入力された画像信号（ビデオ信号）が、立体映像を表示するための信号（以下、３次元画像信号という）なのか、または一般的な２次元画像を表示するための信号（以下、２次元画像信号という）なのかを判断（ステップＳ１０）する。

一般に、３次元画像信号は２次元画像信号に追加的に奥行感（ｄｅｐｔｈ）に対するデータを含む。つまり、２次元画像に奥行感を加えて立体に見えるようにするのが３次元画像信号であり、奥行感に対する信号がある場合、レンダリング処理（ステップＳ２２）した後、立体映像データである３次元データを生成して信号制御部６００に伝達（ステップＳ３２）する。

一方、奥行感に対するデータがない場合には２次元映像を表示するようになり、入力された画像信号（ビデオ信号）をフィルタリング処理（ステップＳ２１）した後、２次元映像データである２次元データを生成して信号制御部６００に伝達（ステップＳ３１）する。

まず、ステップＳ１０を見ると、上述したように、奥行感に対するデータ有無を基準として、３次元画像信号であるか、または２次元画像信号であるかを区別したが、他の実施形態ではまた他の基準で区別してもよい。

以下、ステップＳ１０で３次元画像信号と区別された場合について説明する。

３次元画像信号と認識されると、２次元画像信号に奥行感を利用してデータを処理しなければならない。このような処理方法は多様であり、本実施形態ではレンダリング処理（ステップＳ２２）によって３次元データを生成する。

本発明の一実施形態におけるレンダリング処理（ステップＳ２２）は、同一の画面を複数個表わして、これを利用して立体に認識されるようにする。一例として、１９２０×１０８０の解像度を有する表示パネルで立体映像を表示する場合には、６４０×３６０の大きさを有する画面を９個重複して表現する方式によって立体感を提供する。つまり、図２に示した９個の画素は全て同一のデータを表わし、２７個の副画素のうちの赤色を示す９個の副画素も全て同一のデータを表わし、青色及び緑色を示す９個の副画素もそれぞれ同一のデータを表わす。このように表わせば、１９２０×１０８０の全ての画素にデータを供給してもよく、レンチキュラーレンズ４１０によって互いに異なる方向で目に伝達された場合には、立体感を感じられるようになる。このとき、図２に示す同一の方向に屈折する列画素Ｐｃを通じて１つの画素が認識されるようになる。

本実施形態においては、上記のようにレンダリング処理されたデータが３次元データとして信号制御部６００に伝達（ステップＳ３２）される。

以下、ステップＳ１０で２次元画像信号として区別された場合について説明する。

２次元画像信号と認識されると、入力される画像信号（ビデオ信号）をフィルタリング処理（ステップＳ２１）して信号制御部６００に出力するが、これについて図５乃至図６を参照して説明する。

図５は、図３のコンバータ部のうちの２次元映像を表示する部分を詳細に示すブロック図であり、図６は、図４の方法で２次元映像を表示する方法を具体的に示す図である。

まず、コンバータ部７００の内部ブロック図について図５を参照して説明する。図５は、２次元画像信号をフィルタリングする構成を中心に示したコンバータ部７００であって、コンバータ部７００は、ラインメモリ７１０と、フィルタリングユニット７５０とを含む。したがって、３次元画像信号と認識された場合には、図５とは異なる構造によってデータ処理が行われ、フィルタリングユニット７５０でレンダリング処理（ステップＳ２２）及び３次元画像信号であるか否かを判断する段階（ステップＳ１０）が行われてもよい。

図５に示したように、画像信号（ビデオ信号）が外部から入力されると、ラインメモリ７１０に画像信号（ビデオ信号）が入力されて記憶される。ラインメモリ７１０のサイズは、液晶表示パネル３００の少なくとも一行に画像を表示するためのデータを単位として１つ以上の行のデータを記憶できるサイズを有する。

一方、図６に示す本発明の実施形態において、ラインメモリ７１０は総３個の第１〜第３ラインメモリ７１１、７１２、７１３を含んで形成してもよい。図６に示すような本実施形態においては、下記のようにデータが記憶される。

まず、第１ラインメモリ７１１に画像信号（ビデオ信号）が入力されて記憶される。第１ラインメモリ７１１のサイズは、液晶表示パネル３００の一行に画像を表示するためのデータを保存するサイズを有し、第２及び第３ラインメモリ７１２、７１３のサイズも第１ラインメモリ７１１のサイズと同一であってもよい。ただし、各ラインメモリ７１１、７１２、７１３のサイズは、設計の環境によって設計者が変更してもよい。

入力された画像信号（ビデオ信号）から１行のデータが第１ラインメモリ７１１に記憶された後には、第１ラインメモリ７１１に記憶されたデータは第２ラインメモリ７１２に移され、それ以後のデータがさらに第１ラインメモリ７１１に記憶される。また、１行のデータが第１ラインメモリ７１１に全て記憶されると、第１ラインメモリ７１１及び第２ラインメモリ７１２に記憶されたデータはそれぞれ第２ラインメモリ７１２及び第３ラインメモリ７１３に移される。その後のデータはさらに第１ラインメモリ７１１に記憶される。第３ラインメモリ７１３に記憶されたデータは、第２ラインメモリ７１２に記憶されたデータが移されるとき消去され上書きされる。

このように第１〜第３ラインメモリ７１１、７１２、７１３に記憶されたデータは、フィルタリングユニット７５０に伝達されてフィルタリング処理（ステップＳ２１）される。

フィルタリング処理は、１個の副画素を中心に、当該副画素を囲む同一色の８個の副画素データを利用して行われる。これについては図６に示す。

図６に示したように、２次元画面に対抗画像信号が入力されると、これらデータは第１ラインメモリ７１１、第２ラインメモリ７１２及び第３ラインメモリ７１３に順次記憶される。記憶されたデータを一定時間の後に（図６では１Ｈ後に）３×３サイズを有するフィルタＡを利用して重なる領域Ｘに対してフィルタリング処理（Ｂ参照）して、その結果を出力（Ｃ参照）する。

つまり、入力された３行のデータを順次にフィルタＡ（Ｘ領域）で重畳させてＢのように演算して、その結果値を重畳した領域（Ｘ領域）の中央に位置したデータ値Ｃとして出力する。

Ｂで記載しているデータ演算方法は、フィルタＡと重畳するＸ領域でそれぞれ対応する数を掛けた後に足すことである。つまり、３×３のフィルタＡと３×３のＸ領域で左上側の値を掛ければ、１２８×１／１６であり、右から左へ１行ずつ計算すれば、１２１×１／１６、１３０×１／１６、１１１×１／１６、１０×１／２、１３０×１／１６、１２２×１／１６、１２×１／１６、１７４×１／１６である。このように掛けた値を全て足して計算された値である６３は、Ｘ領域の中央に位置した１０のデータを修正した値になってＣのように出力される。

その後、１列ほどＸ領域が移動してさらに計算する方式によって、全てのデータがフィルタリングされる。

一方、フィルタＡと重畳するＸ領域で対応するデータがない場合もありうる。つまり、液晶表示パネル３００の上下左右の外角側でフィルタリングする場合には対応するデータがないこともあるが、このときには当該データをゼロ（ＺＥＲＯ）として計算する。

図５に示しているコンバータ部７００は、プログラミングが可能な集積回路（ＩＣ）チップで構成してもよく、プログラミングが可能な集積回路（ＩＣ）チップの場合、足し算及び引き算は別途の延長装置の具備なしに可能であり、掛け算及び割算もビットデータを処理して計算するので、より容易に形成してもよい。つまり、図６の本実施形態において、１／２を掛ける場合には、データが８ビットの場合、上位７ビットだけを使用して１／２の掛け算の結果を得てもよく、１／１６を掛ける場合には上位４ビットだけを使用し、１／８を掛ける場合には上位５ビットだけを使用することによって結果を得てもよい。このような方式を適切に加えたり引いたりして、より複雑な結果を得られるので、別途の演算部が不必要な長所がある。

図６に示すＸ領域のデータは、赤色、緑色、及び青色のうちの１つの色にだけ対応するデータである。つまり、正確には各第１〜第３ラインメモリ７１１、７１２、７１３に記憶されたデータを分類して、各色のデータに分けた後、各色のデータを図６に示した通り整列し、整列したデータに基づいてフィルタＡと重畳させてフィルタリングする。

その後、各色に対する出力データが決められれば、これを図２の副画素配列のように配置させた後、データを出力する。このようなデータの配置は、コンバータ部７００内で直接行われてもよく、信号制御部６００で処理されてもよい。

上述のように、フィルタＡを利用してフィルタリングをすると、Ｂの演算で確認した通り、当該副画素（または画素）のデータが周辺副画素（または周辺画素）に影響を与えるようになる。その結果、細い縦線または小さい字を表示する画素が周辺に増えるので、レンズを通じて屈折する領域が広くなって、視認が容易になる。

図６においては、フィルタリング処理するフィルタの例を示している。図６に示すように、フィルタＡは、特定画素に対応するデータは半分（１／２）ほど含まれ、周辺の８個の画素でそれぞれ１／１６ほどずつ加えられてフィルタリングされたデータ値を有するようになる。

しかし、本実施形態によっては、図６のフィルタＡと異なる構造のフィルタを有してもよい。最も基本的には３×３のフィルタで９個の加重値が全て互いに異なる値を有する場合もある。一方、３×３フィルタは本実施形態によっては対称的な構造を有してもよく、対称的な構造に係る実施形態は図７及び図８に示している。

図７及び図８は、本発明の一実施形態によって２次元映像をフィルタリング処理する例を示した図面である。

図７の実施形態では図６のフィルタＡと同様の構造を示している。つまり、中心にある加重値だけが異なり、周辺の８個の加重値は同一である。図６のフィルタＡでの同様にα値がβ値より大きい値を有してもよい。

一方、図８においては、中央の加重値を中心に上下左右の加重値が同一のβ値を有し、斜線方向の加重値は同一のγ値を有する。このとき、実施形態によってはα値がβ値より大きくて、β値がγ値より小さいこともある。

本実施形態に係る図７及び図８の加重値を足すと１になる。

図７及び図８と異なって、本実施形態では、多様な加重値を有してもよい。

一方、画像データを処理することにおいて、ＹＣｂＣｒ色空間でデータを修正する方式がある。このような方式は、輝度を示すＹ、色差を示すＣｂ、Ｃｒ値を基準としてデータを処理することであるが、このようなデータ処理は本発明の実施形態では使用しなくてもよい。その代わりに、図６に示したように赤色、緑色、青色別にそれぞれフィルタリングしたので、ＲＧＢ色空間でデータを修正処理する方式を使用するのがさらに容易にデータを処理できる方法である。つまり、ＲＧＢ色空間でデータを処理するのが、ＹＣｂＣｒ色空間へのデータ変換を行う必要がないので、処理速度及び処理能率を向上させる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、次の請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。

２００ バックライトユニット
３００ 液晶表示パネル
３３０ 液晶層
４００ 走査駆動部
４１０ レンチキュラーレンズ
５００ データ駆動部
６００ 信号制御部
７００ コンバータ部
７１１、７１２、７１３ 第１ラインメモリ、第２ラインメモリ、第３ラインメモリ
ＩＣ 集積回路
Ｐｒ 行画素
Ｐｃ 列画素

Claims (8)

1. ３つ以上の互いに異なる色を示す副画素を含む画素がマトリックス状に配置される表示パネルと、
   前記表示パネルの上部に配置されるレンチキュラーレンズと、
   前記表示パネルにデータ電圧を印加するデータ駆動部と、
   前記データ駆動部を制御する信号制御部と、
   外部から印加される画像信号のうちの２次元画像を表示する画像信号をフィルタリングして出力データを生成し、前記信号制御部に伝達するコンバータ部と、を含み、
   前記レンチキュラーレンズは半円柱形状を有し、前記表示パネルの行に沿って３つ以上の互いに異なる色を示す前記副画素を含む行画素ごとに１つずつ整列されており、
   前記コンバータ部は、前記画像信号のうちの連続する行に対する画像信号を記憶する３つ以上のラインメモリと、前記ラインメモリに記憶された前記画像信号をフィルタリングするフィルタリングユニットと、を含み、
   前記フィルタリングは、同一の色を示す副画素どうしに処理され、加重値を含み、少なくとも３×３の大きさを有する正方行列の構造を有するフィルタを利用して行われ、前記フィルタを順次に移動しながら各ラインメモリに記憶された画像信号と対応させ、互いに対応する画像信号と加重値を互いに掛けた後に足すことによって出力データが生成され、
   前記正方行列は、中央に位置する加重値が最も大きい値を有し、
   前記フィルタリングを行う行方向の前記画素の数は、各々の前記レンチキュラーレンズに対応して配置された行方向の前記画素の数と等しいことを特徴とする立体映像表示装置。
2. 前記レンチキュラーレンズは前記表示パネルの３つの前記行画素ごとに１つずつ整列されていることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。
3. 前記１つのレンチキュラーレンズに対応する前記副画素は、列に沿って３つ以上の互いに異なる色を示す前記副画素を含む列画素を形成することを特徴とする請求項２に記載の立体映像表示装置。
4. 前記１つのレンチキュラーレンズに対応する前記副画素を同一行または同一列から複数グループの前記列画素または前記行画素に区別し、前記列画素または前記行画素は赤色、
   緑色、青色の順序を有する第１画素と、緑色、青色、赤色の順序を有する第２画素と、青色、赤色、緑色の順序を有する第３画素とを含むことを特徴とする請求項３に記載の立体映像表示装置。
5. 前記正方行列は、中央に位置する加重値が最も大きく、周辺に位置する加重値は全て同一の値を有することを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。
6. 前記正方行列は、中央に位置する加重値が最も大きく、前記中央の上、下、左、右に位置する加重値は同一の値を有し、前記中央の左上、左下、右上、及び右下に位置する加重値と異なり、
   前記フィルタリングは同一の色を示す副画素どうしに処理されることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。
7. 前記コンバータ部はプログラムが可能な集積回路チップで形成されることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。
8. 前記フィルタリングは、特定画素の周辺画素に対応する画像信号に対して、前記特定画素を中心として、前記周辺画素が前記特定画素の上下左右に位置するか斜め方向に位置するかによって異なる加重値を用いて処理することを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。