JP7149615B2 - 画像表示装置、画像表示方法、及び画像表示システム - Google Patents
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Description
本願は、2017年12月5日に、日本に出願された特願2017-233744号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
まず、画像表示システム1と異なる画像表示システムX(例えば、従来の画像表示システム)であって複数の時分割によるパララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示システムXについて説明する。画像表示システムXは、画像表示システムXに表示される画像の観察者の位置(具体的には、眼の位置)が動いた場合、当該観察者の左眼に左眼用の画像が見えるように、画像表示システムXにおけるバリアパターンにおけるスリットの位置をシフトさせていた。また、このスリットの位置のシフト量の最小単位は、1サブピクセルであった。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
ここで、実施形態に係る画像表示システム1の概要について説明する。
以下、図1を参照し、画像表示システム1の構成について説明する。図1は、画像表示システム1の構成の一例を示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1に示した矢印A1が示す方向を上方向又は上と称して説明する。また、以下では、説明の便宜上、上方向と逆の方向を下方向又は下と称して説明する。また、以下では、説明の便宜上、図1に示した矢印A2が示す方向であって上方向と直交する方向を左方向又は左と称して説明する。また、以下では、説明の便宜上、左方向と逆の方向を右方向又は右と称して説明する。また、以下では、一例として、上方向が重力方向と逆の方向と一致している場合について説明する。すなわち、この一例では、左方向は、水平方向と一致している。なお、上方向は、当該方向と一致していない構成であってもよい。
第2表示部121は、第1表示部11に対して照明光を照射する。
この第1表示部11には左眼用の画像と右眼用の画像とが領域を分けて同一フレーム中に表示される。この同一フレーム中の左眼用の画像の領域と、右眼用の画像の領域との配置を左右画像表示配置と称する。
第2表示部121は、第1表示部11に表示される左眼用の画像が観察者の左眼に、右眼用の画像が観察者の右眼にそれぞれ視認されるように、第1表示部11を照明する位置を定めて、第1表示部11を照明する。この第2表示部121が第1表示部11を照明する位置の配置をバリアパターンと称する。
そして、制御装置14は、パターンY1~Y3のバリアパターンを、第1表示面D1に表示される画像のフレーム毎に、例えば、パターンY1、パターンY2、パターンY3、パターンY1、…、の順に周期的に変化させる。すなわち、制御装置14は、第1表示面D1の左右画像表示配置の周期的な変化と、第2表示面D2のバリアパターンの周期的な変化とを、第1表示面D1に表示される画像のフレーム毎に同期させる。
ここで、バリアパターンの各パターンは、照明配置制御面のうち照明光が生じないバリア領域と、照明配置制御面のうち照明光が生じるスリット領域との、それぞれの領域の配置パターンの一例である。また、第2表示面D2上の領域のうち光を透過させる第2サブピクセルの領域である複数のスリットは、照明配置制御面のうち照明光が生じるスリット領域の一例である。また、第2表示面D2上の領域のうち光を透過させない第2サブピクセルの領域であるバリアは、バリア領域の一例である。
これにより、画像表示装置10は、第1表示面D1に表示された画像の明るさが所望の明るさよりも暗くなってしまうことを抑制することと、クロストークの発生を抑制することとを両立することができる。以下では、一例として、距離検出部20によって検出される距離情報が示す距離が、観察者Hの両眼に応じた位置(例えば、左眼と右眼との中間の位置等)と第1表示面D1との間の距離のうち第1表示面D1と直交する方向における距離である場合について説明する。なお、距離検出部20によって検出される距離情報が示す距離は、観察者Hの両眼に応じた位置(例えば、左眼と右眼との中間の位置等)と第1表示面D1との間の距離のうち第1表示面D1と直交する方向における距離に代えて、観察者Hの両眼のうちの少なくとも一方の眼に応じた位置と第1表示面D1との間の他の距離であってもよい。
以下、第2表示部121の第2表示面D2にあるパターンのバリアパターンが表示されている場合における第1表示面D1の状態と、第2表示面D2の状態とのそれぞれについて説明する。
以下、図2を参照し、このような3つのパラメーターに基づいて第2表示面D2に表示されるバリアパターンの一例として、時分割の数が3であり、バリアパターンにおけるスリット幅が4サブピクセルであり、バリアパターンの傾きθがtan-1(1サブピクセル/6サブピクセル)である場合に、制御装置14によって第2表示面D2に表示されるバリアパターンであるバリアパターンP1について説明する。
ここで、第2表示面D2の各ピクセルは縦横比が1:1である正方ピクセルであり、各サブピクセルは縦横比が3:1である場合について説明する。なお、各ピクセルの縦横比、及び各サブピクセルの縦横比は、これに限られない。
なお、第1表示面D1及び第2表示面D2はいずれも、各ピクセルが赤色、緑色、青色の各サブピクセルを有する、いわゆるカラーLCDであるものとして説明する。
以下、図4を参照し、3つのパラメーターに基づいて第2表示面D2に表示されるバリアパターンの一例として、時分割の数が3であり、バリアパターンにおけるスリット幅が4サブピクセルであり、バリアパターンの傾きθがtan-1(1サブピクセル/9サブピクセル)である場合に制御装置14によって第2表示面D2に表示されるバリアパターンであるバリアパターンP2について説明する。
ここで、変形例として、画像表示装置10が、時分割の数が4以上の時分割によるパララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置である場合における第2表示面に形成されるバリアパターンについても説明する。以下、図6を参照し、3つのパラメーターに基づいて第2表示面D2に表示されるバリアパターンの一例として、時分割の数が4であり、バリアパターンにおけるスリット幅が2サブピクセルであり、バリアパターンの傾きθがtan-1(1サブピクセル/6サブピクセル)である場合に制御装置14によって第2表示面D2に表示されるバリアパターンであるバリアパターンP3について説明する。
以下、図8を参照し、制御装置14の機能構成について説明する。図8は、制御装置14の機能構成の一例を示す図である。
取得部142は、距離検出部20が検出した距離を示す距離情報を距離検出部20から取得する。
生成部143は、読出部141により記憶部150から読み出された第1画像データに基づいて、左画像データ及び右画像データを生成する。
補正部144は、取得部142が距離検出部20から取得した距離情報に基づいて、後述する駆動制御部145によって第2表示面D2に表示されるバリアパターンにおける各スリットを、左方向又は右方向に当該距離情報が示す距離に応じた距離だけ並進させる。
駆動制御部145は、ユーザーから受け付けた3つのパラメーターと、生成部143により生成された左画像データ及び右画像データとに基づいて、第1表示部11の第1表示面D1に画像を表示させる。また、駆動制御部145は、距離検出部20から距離情報を取得する。駆動制御部145は、距離検出部20から取得した距離情報が示す距離と、ユーザーから受け付けた3つのパラメーターとに基づいて、第2表示部121の第2表示面D2にバリアパターンを表示させる。
以下、図9を参照し、制御装置14が第2表示面D2にバリアパターンを表示させる処理について説明する。図9は、制御装置14が第2表示面D2にバリアパターンを表示させる処理の流れの一例を示す図である。なお、図9に示したフローチャートでは、ステップS110の処理が行われる前のタイミングにおいて、前述の3つのパラメーターを制御装置14がユーザーから受け付けている場合について説明する。
以下、図10を参照し、制御装置14が第1表示面D1に画像を表示させる処理について説明する。図10は、制御装置14が第1表示面D1に画像を表示させる処理の流れの一例を示す図である。なお、図10に示したフローチャートでは、ステップS210の処理が行われる前のタイミングにおいて、前述の3つのパラメーターを制御装置14がユーザーから受け付けている場合について説明する。また、図10に示したフローチャートの処理は、前述した通り、図9に示したフローチャートの処理と、フレーム毎に同期されている。
ここで、図9に示したステップS130において、第2表示面D2に表示させるバリアパターンを決定する際にバリアパターンの各スリットの位置を算出する方法について説明する。
上記において説明したバリアパターンの補正によってクロストークが抑制されることは、以下に示した式(3)によって保障されている。
上記において説明した画像表示装置10は、距離検出部20に加えて、画像表示装置10が設置された部屋の環境光の明度を検出する明度検出部を備える構成であってもよい。この場合、制御装置14は、ユーザーから受け付けた時分割数情報が示す時分割の数を、明度検出部が検出した明度に応じた数に変更する。これにより、制御装置14は、当該部屋の環境光に応じて、第1表示部11の第1表示面D1に表示される画像の明るさを、当該環境光に応じた明るさに変更することができる。その結果、制御装置14は、第1表示面D1に表示された画像の明るさが所望の明るさよりも暗くなってしまうことを、より確実に抑制することができる。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよい。さらに、上記のプログラムは、前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であってもよい。
Claims (8)
- 時分割によるパララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、
透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、
前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する照明配置制御面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、
左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、
を備え、
前記照明配置制御面の前記照明配置制御素子は、サブピクセルを最小の制御単位として制御され、
前記制御部は、
前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の配置パターンを制御し、
前記照明配置制御面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記照明配置制御面のうち前記照明光が生じるスリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを、前記画像表示面の配置パターンの変化に応じて変化させて前記照明配置制御素子を制御するとともに、
前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離を含む位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて、前記スリット領域と前記画像表示面に表示された画像との相対的な位置関係を、0より大きく1サブピクセルの幅未満の幅を補正の最小単位として補正する、
画像表示装置。 - 前記時分割の分割数は4未満である、
請求項1に記載の画像表示装置。 - 前記スリット領域は、前記照明配置制御面における上下方向に対しての傾きが0より大きくtan-1(1/3)未満の傾きである、
請求項1又は請求項2に記載の画像表示装置。 - 前記表示素子は、赤色のサブピクセル、緑色のサブピクセル、青色のサブピクセルを含み、
前記照明配置制御素子は、赤色のサブピクセル、緑色のサブピクセル、青色のサブピクセルを含み、
前記画像表示面の赤色、緑色、青色のそれぞれのサブピクセルの並び順と、前記照明配置制御面の赤色、緑色、青色のそれぞれのサブピクセルの並び順とが互いに逆になるようにして、前記画像表示面の前記表示素子と前記照明配置制御面の前記照明配置制御素子とが配置されている、
請求項1から3のいずれか一項に記載の画像表示装置。 - 環境光の明度を示す情報を取得し、取得した前記情報が示す前記明度に応じて、前記時分割の分割数を変更する、
請求項1から4のうちいずれか一項に記載の画像表示装置。 - 時分割によるパララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する照明配置制御面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、を備え、前記照明配置制御面の前記照明配置制御素子は、サブピクセルを最小の制御単位として制御される、前記画像表示装置の画像表示方法であって、
前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の配置パターンを制御し、
前記照明配置制御面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記照明配置制御面のうち前記照明光が生じるスリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを、前記画像表示面の配置パターンの変化に応じて変化させて前記照明配置制御素子を制御するとともに、
前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離を含む位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて、前記スリット領域と前記画像表示面に表示された画像との相対的な位置関係を、0より大きく1サブピクセルの幅未満の幅を補正の最小単位として補正する、
画像表示方法。 - 時分割によるパララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置と、距離検出部とを備える画像表示システムであって、
前記画像表示装置は、
透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、
前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する照明配置制御面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、
左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、
を備え、
前記照明配置制御面の前記照明配置制御素子は、サブピクセルを最小の制御単位として制御され、
前記距離検出部は、
前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離を示す距離情報を検出し、
前記制御部は、
前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の配置パターンを制御し、
前記照明配置制御面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記照明配置制御面のうち前記照明光が生じるスリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを、前記画像表示面の配置パターンの変化に応じて変化させて前記照明配置制御素子を制御するとともに、
前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離を含む位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて、前記スリット領域と前記画像表示面に表示された画像との相対的な位置関係を、0より大きく1サブピクセルの幅未満の幅を補正の最小単位として補正する、
画像表示システム。 - 時分割によるパララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、
透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、
前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する照明配置制御面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、
左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、
を備え、
前記画像表示面の前記表示素子は、サブピクセルを最小の制御単位として制御され、
前記制御部は、
前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の配置パターンを制御し、
前記照明配置制御面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記照明配置制御面のうち前記照明光が生じるスリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを、前記画像表示面の配置パターンの変化に応じて変化させて前記照明配置制御素子を制御するとともに、
前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離を含む位置情報を取得し、取得した前記位置情報に基づいて、前記観察者から前記画像表示面を見た場合の前記スリット領域の位置を、0より大きく1サブピクセルの幅未満の幅を補正の最小単位として補正する、
画像表示装置。
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