JPH07307960A - 立体映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 単一の映像信号処理回路にてかつ高速マルチ
プレクサを使用せず、簡易な構成で立体映像表示装置を
提供する。 【構成】 入力された左眼用及び右眼用映像信号は、水
平同期制御信号で制御されるアナログスイッチ１１にて
選択的に切り換わり、左眼用と右眼用映像信号とが１水
平期間で交互に発生する映像信号に変換され、映像処理
回路２を経て、第１及び第２ソースドライバ回路７、及
び８を介して液晶パネル１０へ供給される。左眼用映像
信号選択時には第１ハイインピーダンス回路１２を介し
て左眼用映像信号が液晶パネル１０の奇数画素へ供給さ
れ、第２ハイインピーダンス回路１３はハイインピーダ
ンスとなり、偶数画素へ供給されず、右眼用映像信号選
択時には第１ハイインピーダンス回路１２がハイインピ
ーダンスとなり、右眼用映像信号は液晶パネル１０の奇
数画素へ供給されないが第１ハイインピーダンス回路１
２を介して偶数画素へ供給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フラットディスプレイ
パネルを用いた立体映像表示装置に関するものであり、
特に液晶パネルを用いた立体映像表示装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、視差の異なる画像が人間の左右の
眼に独立して知覚されるように電子的、光学的な手段を
用い、人間の両眼視差による立体知覚を利用して立体映
像表示を行う立体表示装置が提案されている。

【０００３】この立体映像表示装置としては、観察者が
偏光メガネ、液晶シャッターメガネ等の特殊メガネを装
着することにより、観察者の左右の眼に独立した画像を
認識させる眼鏡方式と、レンチキュラレンズやパララッ
クスバリア等による光透過時に指向性を有する光学スク
リーンを配置し、観察者の左右の眼に独立した画像を認
識させる眼鏡なし方式とがある。

【０００４】前者の特殊眼鏡を用いた立体映像表示装置
には、大きく分けて偏光方式と時分割方式がある。

【０００５】偏光方式は、本出願人が既に出願している
特願平５−１９８０４７に記載している如く、観察者の
左右各眼に各々対応する視差情報を持つ２系統の入力画
像信号を、その前面に偏光角が９０度異なる偏光板を配
置した２系統の映像表示装置で画像を重ねて表示し、そ
れぞれに対応した偏光角を持つ偏光眼鏡で分離して立体
映像を見る方式である。しかしながら、この偏光方式で
は、２系統の映像装置を必要とするためシステム構成が
比較的大がかりになるという問題がある。

【０００６】一方、時分割方式は、観察者の左右各眼に
それぞれ対応する視差情報を持つ２系統の入力映像信号
を時分割変換により１系統の信号に変換し、前面に偏光
板と液晶シャッタをＯＮ／ＯＦＦさせることで左右各眼
の映像の偏光角を９０度異ならせ、それぞれに対応した
偏光角をもつ偏光眼鏡で分離して立体映像を見る方式で
ある。この時分割方式では、通常液晶シャッタをフィー
ルド毎に（１／６０秒ごと）に切り替えるため２系統の
画像のクロストークが発生しやすく、またフリッカが発
生するなどの問題がある。

【０００７】また、特殊眼鏡を使用しない立体映像表示
装置としても、特開平３−２３０６９９号公報等に示さ
れているレンチキュラーレンズを使用する方法、本出願
人が既に提案している特願平５−９７６６５に示されて
いるパララックスバリアを使用する方式、及び特願平５
−２８４８１０に示されている光源をストライプ化する
方式等がある。

【０００８】しかしながら、基本的にこれらいずれの方
式においても、画像表示装置に左眼用と右眼用の画像を
表示するための手段として２系統の映像装置が必要とな
るか、あるいは２系統の入力信号を時分割により１系統
の信号に変換する手段が必要となる。

【０００９】以下、図４を用いて液晶プロジェクタを使
用した時の表示システムを示す。

【００１０】尚、図４では、それぞれの液晶プロジェク
タにはアクティブマトリクス型液晶パネルが使用されて
いる。

【００１１】図４において、左眼用映像信号は入力端子
１より左眼用映像処理回路２Ｌへ入力されるとともに、
右眼用映像信号は入力端子３より右眼用映像処理回路２
Ｒへ入力される。

【００１２】一方、入力端子４には水平同期信号ｆＨ
が、また入力端子５には垂直同期信号ｆＶ入力され、こ
れらの同期信号は同期制御回路６へ供給される。

【００１３】同期制御回路６では、入力された水平同期
信号ｆＨ、及び垂直同期信号ｆＶから後述の第１ソース
ドライバ回路７、及び第２ソースドライバ回路８のクロ
ック信号ＣＬＫ１、ゲートドライバ回路９のクロック信
号ＣＬＫ２、及び映像信号を交流反転するための反転制
御信号ＩＮＶが作成され、各々の信号は第１ソースドラ
イバ回路７、第２ソースドライバ回路８、及び左眼用映
像処理回路２Ｌ、及び右眼用映像処理回路２Ｒへ供給さ
れる。

【００１４】左眼用映像処理回路２Ｌでは、同期制御回
路６からの反転制御信号ＩＮＶに基づき、映像信号の極
性反転、及びレベル変換等の映像処理を施す。

【００１５】また、右眼用映像処理回路２Ｒでは、同期
制御回路６からの反転制御信号ＩＮＶに基づき、映像信
号の極性反転、及びレベル変換等の映像処理を施す。

【００１６】そして、左眼用映像処理回路２Ｌにて映像
処理された左眼用映像信号は、第１ソースドライバ回路
７へ供給され、また右眼用映像処理回路２Ｒにて映像処
理された右眼用映像信号は、第２ソースドライバ回路８
へ供給される。

【００１７】ここで、第１、及び第２ソースドライバ回
路７、８は、アクティブマトリクス型液晶パネル１０の
上下に配置され、また第１、及び第２ソースドライバ回
路７、８の出力端子は液晶パネル１０の水平方向の１画
素毎に交互に接続されている。

【００１８】第１、及び第２ソースドライバ回路７、８
では、各画素のタイミングクロックで映像信号がサンプ
リングされ、サンプリングされた映像信号が液晶パネル
を構成するＴＦＴ（図示せず）の各ドレインに出力され
る。

【００１９】尚、一般に各ソースドライバ回路７、８
は、サンプルドホールド回路（図示せず）を２系統もっ
ており、片方のサンプルホールド回路が出力中にもう一
方のサンプルホールド回路が次の走査信号をサンプルホ
ールドするといったトグル動作をしている。

【００２０】一方、ゲートドライバ回路９は、水平同期
信号に同期したクロックでシフトするシフトレジスタで
あり、水平周波数に同期して順次ゲートがＯＮすること
によりＴＦＴのゲートに出力し、ある行の各画素を選択
する。

【００２１】このように、まず液晶パネルの第１行の奇
数画素には第１ソースドライバ回路７からの左眼用映像
信号が線順次で表示され、また偶数画素には第２ソース
ドライバ回路８からの右眼用映像信号が線順次で表示さ
れ、以降同様な動作が１フィールドの間行われる。

【００２２】この結果、液晶パネル１０を用いた立体映
像表示装置では、第１、及び第２ソースドライバ回路
７、８の各々に左眼用と右眼用の映像信号を各々入力す
ることにより、水平方向の１画素ごとに左眼用と右眼用
の画像が表示される。

【００２３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
如く構成された装置では、第１ソースドライバ回路７に
供給される左眼用映像信号に交流反転等の映像処理を施
す左眼用映像処理回路２Ｌ、及び、第２ソースドライバ
回路２Ｒに供給される右眼用映像信号に交流反転等の映
像処理を施す右眼用映像処理回路４がそれぞれ必要とな
る。

【００２４】そこで、左眼用映像信号と右眼用映像信号
とを同じ映像処理回路で行う方式として図５の方法が考
えられる。

【００２５】尚、図５が図４と異なる点は、入力される
左眼用映像信号と右眼用映像信号とをマルチプレクサ１
１にて一定周期で切り換えることによりシリアル映像信
号に変換し、このシリアル映像信号を単一の映像処理回
路２で映像処理する点である。

【００２６】しかしながら、図５では、単一の映像信号
処理回路にて実施可能であるが、別途設けたマルチプレ
クサ１１は高速（液晶パネルの水平方向の画素数に対応
した周波数）で切り換えられるため、高速マルチプレク
サが必要となる。

【００２７】本発明は、上述の欠点に鑑みなされたもの
であり、単一の映像信号処理回路にて実施でき、且つ時
分割処理のための高速マルチプレクサを使用するくとな
く、簡易的に立体映像を観賞できる立体映像表示装置を
提供するものである。

【００２８】

【課題を解決するための手段】本発明は、水平同期信
号、及び垂直同期信号を入力とする同期制御手段と、入
力された映像信号を時分割で切り換えるスイッチ手段
と、該スイッチ手段により選択された映像信号に交流駆
動処理を行う映像処理手段と、該映像処理手段にて交流
駆動処理が施された映像信号を入力とし、前記同期制御
手段からの制御信号により制御される第１ソースドライ
バ手段、及び第２ソースドライバ手段と、前記同期制御
手段からの制御信号により制御されるゲートドライバ手
段と、前記スイッチ手段の切り換えに同期して前記第１
ソースドライバ手段からの入力映像信号をハイインピー
ダンスとする第１ハイインピーダンス手段と、前記スイ
ッチ手段に切り換えに同期して前記第２ソースドライバ
手段からの入力映像信号をハイインピーダンスとする第
２ハイインピーダンス手段と、前記第１ソースドライバ
手段からの映像信号と前記第２ソースドライバ手段から
の映像信号を表示する表示手段とからなることを特徴と
する立体映像表示装置である。

【００２９】また、本発明は、水平同期信号、及び垂直
同期信号を入力とする同期制御手段と、入力された映像
信号を時分割で切り換えるスイッチ手段と、該スイッチ
手段により選択された映像信号に交流駆動処理を行う映
像処理手段と、該映像処理手段にて交流駆動処理が施さ
れた映像信号を入力とし、前記同期制御手段からの制御
信号により制御される第１ソースドライバ手段、及び第
２ソースドライバ手段と、前記同期制御手段からの制御
信号により制御されるゲートドライバ手段と、前記スイ
ッチ手段の切り換えに同期して前記第１ソースドライバ
手段からの入力映像信号をハイインピーダンスとする第
１ハイインピーダンス手段と、前記スイッチ手段に切り
換えに同期して前記第２ソースドライバ手段からの入力
映像信号をハイインピーダンスとする第２ハイインピー
ダンス手段と、前記第１ソースドライバ手段からの映像
信号と前記第２ソースドライバ手段からの映像信号を表
示する表示手段とを備え、前記第１ハイインピーダンス
手段と前記第２ハイインピーダンス手段とは前記制御信
号により相対的に制御されることを特徴とする立体映像
表示装置である。

【００３０】

【作用】本発明は、上述の如く構成することにより、入
力された左眼用映像信号、及び右眼用映像信号は、水平
同期信号に同期した制御信号で制御されるアナログスイ
ッチ１１にて選択的に切り換わり、左眼用映像信号と右
眼用映像信号とが１水平期間で交互に発生するシリアル
映像信号に変換される。

【００３１】そして、このシリアル映像信号は、映像処
理回路６により極性反転等の映像処理が施された後、第
１ソースドライバ回路７、及び第２ソースドライバ回路
８を介して液晶パネル１０へ供給される。

【００３２】第１ソースドライバ回路７と液晶パネル１
０との間には、第１ハイインピーダンス回路１２が配置
されており、上記制御信号にて左眼用映像信号選択時に
は第１ハイインピーダンス回路１２を介して左眼用映像
信号が液晶パネル１０の奇数画素へ供給され、右眼用映
像信号選択時には第１ハイインピーダンス回路１２はハ
イインピーダンスとなり、右眼用映像信号は液晶パネル
の奇数画素へ供給されない。

【００３３】一方、第２ソースドライバ回路８と液晶パ
ネル１０との間には、第２ハイインピーダンス回路１３
が配置されており、上記制御信号にて左眼用映像信号選
択時には第２ハイインピーダンス回路１３はハイインピ
ーダンスとなり、左眼用映像信号は液晶パネル１０の偶
数画素へ供給されず、また右眼用映像信号選択時には第
１ハイインピーダンス回路１２を介して液晶パネル１０
の偶数画素へ供給される。

【００３４】

【実施例】図１を用いて本発明の１実施例を説明する。

【００３５】本発明が特徴とする点は、上下ソースドラ
イバ回路の各出力をハイインピーダンス化するための手
段を設けている点、高速マルチプレクサに代えて左眼用
映像信号と右眼用映像信号とを映像信号の垂直周波数、
若しくは水平周波数にて切り換える低速マルチプレク
サ、若しくはアナログスイッチを設けた点である。

【００３６】図１において、入力端子１より入力された
右眼映像信号、及び入力端子３より入力された左眼用映
像信号は、アナログスイッチ１１へ供給される。

【００３７】一方、入力端子４には水平同期信号ｆＨ
が、また入力端子５には垂直同期信号ｆＶ入力され、こ
れらの同期信号は同期制御回路６へ供給される。

【００３８】同期制御回路６では、入力された水平同期
信号ｆＨ、及び垂直同期信号ｆＶから後述の第１ソース
ドライバ回路７、及び第２ソースドライバ回路８のクロ
ック信号ＣＬＫ１、ゲートドライバ回路９のクロック信
号ＣＬＫ２、及び映像信号を交流反転するための反転制
御信号ＩＮＶが作成され、各々の信号は第１ソースドラ
イバ回路７、第２ソースドライバ回路８、及び映像処理
回路２へ供給される。また、同期制御回路６では上記反
転制御信号に同期した切り換え信号Ｃ１、Ｃ２も作成さ
れ、これらの切り換え信号Ｃ１、Ｃ２はアナログスイッ
チ１１、及び後述の第１、第２ハイインピーダンス回路
１２、１３へ供給される。

【００３９】アナログスイッチ１１では、入力された左
眼用映像信号、及び右眼用映像信号を、水平同期信号に
同期した上記切り換え信号Ｃ１、Ｃ２により選択的に切
り換え、左眼用映像信号と右眼用映像信号とが１水平期
間で交互に発生するシリアル映像信号に変換し、このシ
リアル映像信号を映像処理回路２へ供給する。

【００４０】映像処理回路２では、同期制御回路６から
の反転制御信号ＩＮＶに基づき、映像信号の極性反転、
及びレベル変換等の映像処理を施す。

【００４１】そして、映像処理回路２にて映像処理され
た右眼用映像信号は、第１ソースドライバ回路７へ供給
され、また左眼用映像信号は、第２ソースドライバ回路
８へ供給される。

【００４２】一方、ゲートドライバ回路９には、同期制
御回路６からの水平周波数に同期したクロックＣＬＫ２
が供給されており、このクロックＣＬＫ２により液晶パ
ネル１０を構成するＴＦＴのゲートが上から下に順次制
御される。

【００４３】第１ソースドライバ回路７と液晶パネル１
０との間には、第１ハイインピーダンス回路１２が配置
されている。この第１ハイインピーダンス回路１２は切
り換え信号Ｃ１により制御され、左眼用映像信号選択時
には第１ハイインピーダンス回路１２を介して左眼用映
像信号が液晶パネル１０の奇数画素へ供給され、また右
眼用映像信号選択時には第１ハイインピーダンス回路１
２はハイインピーダンスとなり、右眼用映像信号は液晶
パネルの奇数画素へ供給されない。

【００４４】一方、第２ソースドライバ回路７と液晶パ
ネル１０との間には、第２ハイインピーダンス回路１３
が配置されている。この第２ハイインピーダンス回路１
３は、切り換え信号Ｃ２により制御され、左眼用映像信
号選択時には第２ハイインピーダンス回路１３はハイイ
ンピーダンスとなり、左眼用映像信号は液晶パネル１０
の偶数画素へ供給されず、また右眼用映像信号選択時に
は第１ハイインピーダンス回路１２を介して液晶パネル
１０の偶数画素へ供給される。

【００４５】従って、ゲートドライバ回路９により走査
ライン１がＯＮすると、第１ソースドライバ回路７から
の右眼用映像信号が第１ハイインピーダンス回路１２を
介して液晶パネル１０の各奇数画素に書き込まれるが、
第２ソースドライバ回路８からの左眼用映像信号は第２
ハイインピーダンス回路１３がハイインピーダンスとな
っているため、液晶パネル１０の各偶数画素には書き込
まれない。

【００４６】また、ゲートドライバ回路９により走査ラ
イン２がＯＮすると、第１ソースドライバ回路７からの
右眼用映像信号は第１ハイインピーダンス回路１２がハ
イインピーダンスとなるため、液晶パネル１０の各奇数
画素に書き込まれないが、第２ソースドライバ回路８か
らの左眼用映像信号は第２ハイインピーダンス回路１３
を介して液晶パネル１０の各偶数画素には書き込まれ
る。

【００４７】このようにして、１フィールド分の映像信
号を書き込んだ結果、液晶パネル１０の各画素には図２
Ａに示すように左右の映像信号が書き込まれる。同様に
次のフィールドは、左右の映像信号の切り換えタイミン
グを逆にすることにより、図２Ｂに示すように左右の映
像信号が書き込まれる。

【００４８】その結果、１フレームで考えると図２Ｃに
示すように、縦ストライプ状に右眼用と左眼用の映像信
号が表示されることになる。

【００４９】尚、ここでは詳細に説明しないが、液晶画
素に書き込まれる映像信号の極性は、交流駆動をする必
要があるため各画素に対してフレーム周期で反転して書
き込む必要がある。そして、映像信号の極性は水平周期
で反転しても、フィールド周期で反転してもよい。

【００５０】また、アナログスイッチ１１は、フィール
ド周期でも実施可能である。

【００５１】以下、図３Ａ、Ｂ、Ｃにアナログスイッチ
１１をフィールド周期で切り換えた時の液晶パネル１０
への表示状態を示す。

【００５２】尚、第１、及び第２ハイインピーダンス回
路１２、１３の動作は上述の実施例と同様である。

【００５３】従って、ゲートドライバ回路９により第１
フィールドの走査ライン１がＯＮすると、第１ソースド
ライバ回路７からの右眼用映像信号が第１ハイインピー
ダンス回路１２を介して液晶パネル１０の各奇数画素に
書き込まれるが、第２ソースドライバ回路８からの左眼
用映像信号は第２ハイインピーダンス回路１３がハイイ
ンピーダンスとなっているため、液晶パネル１０の各偶
数画素には書き込まれない。

【００５４】また、ゲートドライバ回路９により第１フ
ィールドの走査ライン２がＯＮすると、第１ソースドラ
イバ回路７からの右眼用映像信号は第１ハイインピーダ
ンス回路１２がハイインピーダンスとなるため、液晶パ
ネル１０の各奇数画素に書き込まれないが、第２ソース
ドライバ回路８からの左眼用映像信号は第２ハイインピ
ーダンス回路１３を介して液晶パネル１０の各偶数画素
には書き込まれる。

【００５５】このようにして、１フィールド分の映像信
号を書き込んだ結果、液晶パネル１０の各画素には図３
Ａに示すように左の映像信号のみが書き込まれる。同様
に次のフィールドは、左右の映像信号の切り換えタイミ
ングを逆にすることにより、図３Ｂに示すように右の映
像信号のみが書き込まれる。

【００５６】その結果、１フレームで考えると図３Ｃに
示すように、縦ストライプ状に右眼用と左眼用の映像信
号が表示されることになる。

【００５７】尚、本実施例では、１枚の液晶パネルを使
用した場合について説明したが、本発明は、各３原色信
号に対して液晶パネルを用いる場合（以下、３板式と略
す）、及びカラーフィルタを備えた直視型液晶パネルの
いずれにおいても実施は可能である。

【００５８】そして、３板式では、入力映像信号がＲ、
Ｇ、Ｂの３原色信号となり、これらの３原色信号に対応
して３個の立体映像表示装置が必要となる。

【００５９】また、直視型液晶パネルの場合では、入力
される左右の映像信号は、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色信号でも
実施可能である。

【００６０】また、左右２系統の映像信号は標準のテレ
ビジョン信号であっても、倍速変換されたものでも実施
可能であることは言うまでもない。

【００６１】

【発明の効果】本発明によれば、液晶パネルを用いた立
体映像表示装置において、従来の如く、２つの映像処理
回路を必要とせず、単一の映像処理回路にて構成できる
ばかりか、左眼用映像信号と右眼用映像信号とを時分割
処理するための高速マルチプレクサも必要とせず、簡単
な構成で立体映像表示装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明立体映像表示装置の一実施例を示す図で
ある。

【図２】本発明立体映像表示装置による液晶パネルへの
表示状態の一例を示す図である。

【図３】本発明立体映像表示装置による液晶パネルへの
表示状態の他の例を示す図である。

【図４】従来の立体映像表示装置を示す図である。

【図５】従来の立体映像表示装置を示す図である。

【符号の説明】

１ 左眼用映像信号入力端子 ２ 映像処理回路 ３ 右眼用映像信号入力端子 ４ 水平同期信号入力端子 ５ 垂直同期信号入力端子 ６ 同期制御回路 ７ 第１ソースドライバ回路 ８ 第２ソースドライバ回路 ９ ゲートドライバ回路 １０ 液晶パネル １１ アナログスイッチ １２ 第１ハイインピーダンス回路 １３ 第２ハイインピーダンス回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平同期信号、及び垂直同期信号を入力
   とする同期制御手段と、入力された映像信号を時分割で
   切り換えるスイッチ手段と、該スイッチ手段により選択
   された映像信号に交流駆動処理を行う映像処理手段と、
   該映像処理手段にて交流駆動処理が施された映像信号を
   入力とし、前記同期制御手段からの制御信号により制御
   される第１ソースドライバ手段、及び第２ソースドライ
   バ手段と、前記同期制御手段からの制御信号により制御
   されるゲートドライバ手段と、前記スイッチ手段の切り
   換えに同期して前記第１ソースドライバ手段からの入力
   映像信号をハイインピーダンスとする第１ハイインピー
   ダンス手段と、前記スイッチ手段に切り換えに同期して
   前記第２ソースドライバ手段からの入力映像信号をハイ
   インピーダンスとする第２ハイインピーダンス手段と、
   前記第１ソースドライバ手段からの映像信号と前記第２
   ソースドライバ手段からの映像信号を表示する表示手段
   とからなることを特徴とする立体映像表示装置。
2. 【請求項２】 水平同期信号、及び垂直同期信号を入力
   とする同期制御手段と、入力された映像信号を時分割で
   切り換えるスイッチ手段と、該スイッチ手段により選択
   された映像信号に交流駆動処理を行う映像処理手段と、
   該映像処理手段にて交流駆動処理が施された映像信号を
   入力とし、前記同期制御手段からの制御信号により制御
   される第１ソースドライバ手段、及び第２ソースドライ
   バ手段と、前記同期制御手段からの制御信号により制御
   されるゲートドライバ手段と、前記スイッチ手段の切り
   換えに同期して前記第１ソースドライバ手段からの入力
   映像信号をハイインピーダンスとする第１ハイインピー
   ダンス手段と、前記スイッチ手段に切り換えに同期して
   前記第２ソースドライバ手段からの入力映像信号をハイ
   インピーダンスとする第２ハイインピーダンス手段と、
   前記第１ソースドライバ手段からの映像信号と前記第２
   ソースドライバ手段からの映像信号を表示する表示手段
   とを備え、前記第１ハイインピーダンス手段と前記第２
   ハイインピーダンス手段とは前記制御信号により相対的
   に制御されることを特徴とする立体映像表示装置。
3. 【請求項３】 前記第１ハイインピーダンス手段、及び
   前記第２ハイインピーダンス手段は電子スイッチで構成
   されていることを特徴とする請求項１、及び請求項２記
   載の立体映像表示装置。
4. 【請求項４】 前記表示手段は、液晶パネルで構成され
   ていることを特徴とする請求項１、及び請求項２記載の
   立体映像表示装置。