JPWO2015011758A1

JPWO2015011758A1 - 表示システム

Info

Publication number: JPWO2015011758A1
Application number: JP2013554703A
Authority: JP
Inventors: 發貴久開
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Lifestyle Products and Services Corp
Priority date: 2013-07-22
Filing date: 2013-07-22
Publication date: 2017-03-02
Also published as: WO2015011758A1; US20150022425A1

Abstract

［課題］低コストで高臨場感を実現する表示システムを提供する。［解決手段］実施形態によれば、表示システムは、第１ディスプレイと、前記第１ディスプレイの周辺に配置される複数の第２ディスプレイと、を備える。そして、前記第１ディスプレイの解像度は、前記第２ディスプレイの解像度より高い。

Description

本発明の実施形態は、表示システムに関する。

近年、臨場感がある映像を表示するために、複数のディスプレイをタイリングして、仮想的に大型ディスプレイを実現するタイリング表示装置が登場してきている。しかしながら、タイリング表示装置では複数のディスプレイを用いるため、コストが高くなるという問題がある。

特開２００５−２０２２１号公報

低コストで高臨場感を実現する表示システムを提供する。

実施形態によれば、表示システムは、第１ディスプレイと、前記第１ディスプレイの周辺に配置される複数の第２ディスプレイと、を備える。そして、前記第１ディスプレイの解像度は、前記第２ディスプレイの解像度より高い。

一実施形態に係る表示システムの正面図。一実施形態に係る表示システムの上面図。一実施形態に係る表示システムの側面図。スピーカの配置とディスプレイの配置との関係を示す図。図１の変形例である表示システムの正面図。図１の別の変形例である表示システムの正面図。

以下、実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

図１は一実施形態に係る表示システムの正面図であり、図２は同上面図であり、図３は同側面図である。この表示システムは複数のディスプレイを十字に組み合わせて構成されており、クロスタイリングディスプレイと呼ぶ。

図１に示すように、表示システムは、中心ディスプレイ（第１ディスプレイ）１と、その周辺に配置される複数の周辺ディスプレイ（第２ディスプレイ）２とを備えている。同図の例では、周辺ディスプレイ２は、右側ディスプレイ（第３ディスプレイ）２Ｒと、左側ディスプレイ（第４ディスプレイ）２Ｌと、上側ディスプレイ（第５ディスプレイ）２Ｕと、下側ディスプレイ（第６ディスプレイ）２Ｄとから構成される。言い換えると、右側ディスプレイ２Ｒおよび左側ディスプレイ２Ｌは、中心ディスプレイ１の水平方向両側に配置される。また、上側ディスプレイ２Ｕおよび下側ディスプレイ２Ｄは、中心ディスプレイ１の垂直方向両側に配置される。

図２および図３に示すように、中心ディスプレイ１および周辺ディスプレイ２は球状の視聴ポット３内に配置され、ユーザに特定の位置から視聴してもらうよう視聴位置にシート４を設けるのが望ましい。この表示システムは、例えば特定の視聴位置にいる１人の視聴者に対してゲーム機の映像を表示するために用いられる。

中心ディスプレイ１には、ゲーム機から出力された中心映像ソースが表示される。また、周辺ディスプレイ２には同じくゲーム機から出力された周辺映像ソースが表示される。

また、表示システムは周辺映像生成部５も有し、例えば、表示システムがブルーレイディスクのような映像コンテンツの表示に利用される場合は、中心ディスプレイ１には入力された映像ソースを表示し、周辺ディスプレイ２には周辺映像生成部５が中心ディスプレイ１用の映像ソースから公知の広視野映像生成技術を利用して周辺映像を生成し、表示する。

中心ディスプレイ１と周辺ディスプレイ２の大きさは同じでもよいし、異なっていてもよい。また、中心ディスプレイ１および周辺ディスプレイ２のそれぞれは、１枚の表示パネルから構成されてもよいし、複数枚の表示パネルを例えば４×４枚タイリングすることで構成してもよい。

中心ディスプレイ１および周辺ディスプレイ２のそれぞれは、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ＥＬパネルなどから構成される。

本実施形態の特徴の１つは、中心ディスプレイ１として、周辺ディスプレイ２よりハイグレードなディスプレイを用いることである。言い換えると、数が多い周辺ディスプレイ２にはロウグレードなディスプレイを用いる。これにより、表示システムのコストを抑制できる。

例えば、中心ディスプレイ１の解像度は周辺ディスプレイ２の解像度より高いのが望ましい。具体例として、中心ディスプレイ１を４Ｋ解像度（水平方向３８４０画素×垂直方向２１６０画素）とし、周辺ディスプレイ２をその半分の２Ｋ解像度（水平方向１９２０画素×垂直方向１０８０画素）とすることができる。この場合、２Ｋ解像度の表示パネル４枚を合わせて中心ディスプレイ１を構成してもよい。周辺ディスプレイ２の解像度を低くすることで、不図示のゲーム機の周辺映像生成処理、あるいは、映像コンテンツの表示の際の周辺映像生成部５の処理負荷を軽減できる。

また、中心ディスプレイ１のコントラスト比は周辺ディスプレイ２のコントラスト比より高いのが望ましい。具体例として中心ディスプレイ１のコントラスト比を１０，０００：１とし、周辺ディスプレイ２のコントラスト比をその半分の５，０００：１とすることができる。

人間の視覚特性として、中心視野と周辺視野とでは時間的および空間的特性が異なる。中心視野では、色差やコントラストの微小な違いを知覚することができ、その解像度も高い。これに対し、周辺視野では、色差の識別能力が低下し、解像度も低い。ただし、周辺視野が重要でないというわけではなく、周辺視野では動き（特に網膜中心から遠ざかる運動の検知）や物体の位置関係の知覚に優れ、周辺視野により没入感や臨場感といった心理効果がもたらされる。

よって、周辺視野は中心視野と比べて低画質であってもそれほど違和感はないが、周辺視野に映像を与えることで臨場感が高くなる。この視覚特性を考慮し、本実施形態では、ロウグレードな複数の周辺ディスプレイ２を用いることで、コストの増大を抑えつつ、臨場感のある映像を提供できる。

なお、輝度に対する人間の感度は高いため、中心ディスプレイ１の最大輝度と周辺ディスプレイ２の最大輝度とをできるだけ等しくするのが望ましく、例えば５００ｃｄ／ｍ^２に統一する。なお、少なくとも出荷時には両最大輝度をほぼ等しくしておき、その後の劣化などにより最大輝度が異なってくるのはやむを得ないものとする。

ここで、右側ディスプレイ２Ｒ、左側ディスプレイ２Ｌ，上側ディスプレイ２Ｕおよび下側ディスプレイ２Ｄは、それぞれ、中心ディスプレイ１の右方、左方、上方および下方に配置される。具体的には、図１に示すように、中心ディスプレイ１の右辺１１Ｒと右側ディスプレイ２Ｒの左辺２１Ｌとが対向する。中心ディスプレイ１の右辺１１Ｒと左側ディスプレイ２Ｌの左辺２１Ｌとは、接触しているのが望ましいが、多少は離れていてもよい。視野の中心ではないため、ディスプレイ間に隙間があってもそれほど認識されないためである。上側ディスプレイ２Ｕ、左側ディスプレイ２Ｌおよび下側ディスプレイ２Ｄも同様である。

通常の中心ディスプレイ１および周辺ディスプレイ２のそれぞれは、１または複数の表示パネルと、表示パネルを囲うベゼルとから構成される。各ディスプレイが接触している場合、映像が表示されないベゼルが視認されにくくするよう、棒レンズのようなエッジ用光学部材６を設置してもよい。

そして、後述するスピーカの配置を考慮すると、中心ディスプレイ１の右上、右下、左上および左下には周辺ディスプレイを設けないのが望ましい。

より臨場感ある映像を提示するために、図１〜図３に示すように、周辺ディスプレイ２は、視聴ポット３に沿って、広視野角による臨場感効果が飽和する領域まで、中心ディスプレイ１を囲むように傾斜をつけて配置されるのが望ましい。言い換えると、周辺ディスプレイ２は、中心ディスプレイ１から視聴位置に向かって、傾斜するのが望ましい。

具体的には、中心ディスプレイ１の右辺１１Ｒおよび右側ディスプレイ２Ｒの左辺２１Ｌはほぼ同一鉛直面上にあるが、右側ディスプレイ２Ｒの右辺２１Ｒはより視聴位置に近い側にある。同様に、中心ディスプレイ１の上辺１１Ｕおよび上側ディスプレイ２Ｕの下辺２２Ｄはほぼ同一鉛直面上にあるが、上側ディスプレイ２Ｕの上辺２２Ｕはより視聴位置に近い側にある。左側ディスプレイ２Ｌおよび下側ディスプレイ２Ｄも同様である。

このように傾斜をつけて周辺ディスプレイ２を配置することで、表示システムの奥から手前側に前進する映像で、特に高い臨場感が得られる。

人間の視野角を考慮すると、図２に示すように、視聴ポット３内に、視聴位置から水平視野±２３度の範囲をカバーするよう中心ディスプレイ１を配置し、同±５５度の範囲をカバーするよう右側ディスプレイ２Ｒおよび左側ディスプレイ２Ｌを配置するのが望ましい。映像による自己運動感覚は水平視野の影響が大きいため、特に水平方向の画角の調整は重要である。また、図３に示すように、視聴ポット３内に、視聴位置から垂直視野±３５度の範囲をカバーするよう上側ディスプレイ２Ｕおよび下側ディスプレイ２Ｄを配置するのが望ましい。

さらに、臨場感を向上するためには、中心ディスプレイ１は偏光グラス方式あるいは裸眼方式で立体映像を表示するのが望ましく、さらに周辺ディスプレイ２が立体映像を表示してもよい。

また、表示システムは、１または複数のスピーカ、例えばセンタースピーカ７Ｃ、フロント右スピーカ（第１スピーカ）７ＦＲ、フロント左スピーカ（第２スピーカ）７ＦＬ、サラウンド右スピーカ７ＳＲ、サラウンド左スピーカ７ＳＬを備えていてもよい。図１〜図３の例では、センタースピーカ７Ｃは、視聴位置の正面であって、上側ディスプレイ２Ｕの上方に配置される。フロント右スピーカ７ＦＲは、視聴位置の右前方であって、中心ディスプレイ１の右上方（すなわち、右側ディスプレイ２Ｒの上方かつ上側ディスプレイ２Ｕの右方）に配置される。フロント左スピーカ７ＦＬは、視聴位置の左前方であって、中心ディスプレイ１の左上方（すなわち、左側ディスプレイ２Ｌの上方かつ上側ディスプレイ２Ｕの左方）に配置される。サラウンド右スピーカ７ＳＲおよびサラウンド左スピーカ７ＳＬは、視聴位置の右後方および左後方にそれぞれ配置される。また、任意の位置にサブウーファー（不図示）を配置してもよい。

図２に示すように、フロント右スピーカ７ＦＲは視聴位置から３０度の位置に、フロント左スピーカ７ＦＬは視聴位置から−３０度の位置に配置するのが理想的とされている。本実施形態では、中心ディスプレイ１の右上および左上に周辺ディスプレイを配置しないため、理想的な位置にフロント右スピーカ７ＦＲおよびフロント左スピーカ７ＦＬを配置できる。以下、より詳しく説明する。

図４は、スピーカの配置とディスプレイの配置との関係を示す図である。上述したように、フロント右スピーカＦＲおよびフロント左スピーカＦＬは、視聴位置から±３０度の位置に配置するのが理想的とされている（図４（ａ））。一方、自己運動感覚は画角１１０で飽和すると言われており、視聴位置から水平視野１１０度をカバーするように配置するのが望ましい（図４（ｂ））。よって、マトリクス状にディスプレイをタイリングした方式では、スピーカの適切な配置位置と、ディスプレイの適切な配置位置とを両立させるのは困難であった。

これに対し、本実施形態では、図１に示すように、周辺ディスプレイ２を十字に（クロスするように）配置する。そのため、視聴位置から見て、右上および左上に周辺ディスプレイが配置されない領域があり、この領域にフロント右スピーカ７ＦＲおよびフロント左スピーカ７ＦＬを適切に配置できる。

ディスプレイおよびスピーカの両方を理想的な位置に配置できるため、シート４に着席した視聴者は、高臨場映像と高臨場音響の異種感覚統合メカニズムによる高い臨場感を得ることができる。

このように、本実施形態では、ハイグレードな中心ディスプレイ１と、ロウグレードな周辺ディスプレイ２とを用いる。よって、低コストで高臨場感を実現できる。

また、中心ディスプレイ１の右上、右下、左上および左下には周辺ディスプレイ２を配置しない。そのため、空いた領域にフロント右スピーカ７ＦＲおよびフロント左スピーカ７ＦＬを理想的な位置に配置できる。これにより、視覚と聴覚の相乗効果により、高臨場感を実現できる。

以下、変形例を説明する。図１では、右側ディスプレイ２Ｒおよび左側ディスプレイ２Ｌの上方にそれぞれフロント右スピーカ７ＦＲおよびフロント左スピーカ７ＦＬを配置する例を示したが、図５に示すように、それぞれ下方に配置してもよい。

また、図６に示すように、周辺ディスプレイ２は、中心ディスプレイ１の右方および左方にそれぞれ配置される右側ディスプレイ２Ｒおよび左側ディスプレイ２Ｌから構成され、上側ディスプレイおよび下側ディスプレイを省略してもよい。また、右側ディスプレイ２Ｒおよび左側ディスプレイ２Ｌは、中心ディスプレイ１の真横ではなく、斜め上方あるいは斜め下方に配置されてもよい。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

以上の説明した実施形態に基づいて、例として以下のような表示システムが想到される。

（付記１）
第１ディスプレイ（１）と、
前記第１ディスプレイ（１）の周辺に配置される複数の第２ディスプレイ（２）と、を備え、
前記第１ディスプレイ（１）の解像度は、前記第２ディスプレイ（２）の解像度より高い、表示システム。

（付記２）
前記第１ディスプレイ（１）のコントラスト比は、前記第２ディスプレイ（２）のコントラスト比より高い、付記１に記載の表示システム。

（付記３）
前記第１ディスプレイ（１）の最大輝度は、前記第２ディスプレイ（２）の最大輝度と略等しい、付記１に記載の表示システム。

（付記４）
前記第１ディスプレイ（１）は、立体映像を表示する、付記１に記載の表示システム。

（付記５）
前記第２ディスプレイ（２）は、前記第１ディスプレイ（１）を囲むように傾斜をつけて配置される、付記１に記載の表示システム。

（付記６）
前記第２ディスプレイ（２）は、前記第１ディスプレイ（１）の水平方向両側にそれぞれ配置される第３ディスプレイ（２Ｒ）および第４ディスプレイ（２Ｌ）を含む、付記１に記載の表示システム。

（付記７）
前記第３ディスプレイ（２Ｒ）および前記第４ディスプレイ（２Ｌ）は、所定の視聴位置からの水平視野を略±５５度カバーするように配置される、付記６に記載の表示システム。

（付記８）
前記第２ディスプレイ（２）は、
前記第１ディスプレイ（１）の水平方向両側にそれぞれ配置される第３ディスプレイ（２Ｒ）および第４ディスプレイ（２Ｌ）と、
前記第１ディスプレイ（１）の垂直方向両側にそれぞれ配置される第５ディスプレイ（２Ｕ）および第６ディスプレイ（２Ｄ）と、を含む、付記１に記載の表示システム。

（付記９）
前記第５ディスプレイ（２Ｕ）および前記第６ディスプレイ（２Ｄ）は、所定の視聴位置からの垂直視野を略±３５度カバーするように配置される、付記８に記載の表示システム。

（付記１０）
前記第１ディスプレイ（１）は、所定の視聴位置からの水平視野を略２３度カバーするように配置される、付記１に記載の表示システム。

（付記１１）
前記第２ディスプレイ（２）は、前記第１ディスプレイ（１）の水平方向両側にそれぞれ配置される第３ディスプレイ（２Ｒ）および第４ディスプレイ（２Ｌ）を含み、
当該表示システムは、
前記第３ディスプレイ（２Ｒ）の上方または下方に配置される第１スピーカ（７ＦＲ）と、
前記第４ディスプレイ（２Ｌ）の上方または下方に配置される第２スピーカ（７ＦＬ）と、を備える、付記１に記載の表示システム。

（付記１２）
前記第１スピーカ（７ＦＲ）および前記第２スピーカ（７ＦＬ）は、所定の視聴位置からそれぞれ略±３０度の位置にそれぞれ配置される、付記１１に記載の表示システム。

（付記１３）
前記第２ディスプレイ（２）は、前記第１ディスプレイ（１）の水平方向両側であって、所定の視聴位置からの水平視野を略±５５度カバーするようにそれぞれ配置される第３ディスプレイ（２Ｒ）および第４ディスプレイ（２Ｌ）を含み、
当該表示システムは、
前記第３ディスプレイ（２Ｒ）の上方または下方であって、前記所定の視聴位置から略３０度の位置に配置される第１スピーカ（７ＦＲ）と、
前記第４ディスプレイ（２Ｌ）の上方または下方であって、前記所定の視聴位置から略−３０度の位置に配置される第２スピーカ（７ＦＬ）と、を備える、付記１に記載の表示システム。

（付記１４）
前記第１ディスプレイ（１）に表示される映像ソースから、前記第２ディスプレイ（２）に表示される周辺映像を生成する周辺映像生成部（６）を備える、付記１に記載の表示システム。

（付記１５）
前記第１ディスプレイ（１）および前記第２ディスプレイ（２）は視聴ポット（３）内に配置される、付記１に記載の表示システム。

（付記１６）
前記視聴ポットは略球状であり、前記第２ディスプレイ（２）は前記視聴ポット（３）に沿って傾斜して配置される、付記１５に記載の表示システム。

（付記１７）
前記第１ディスプレイ（１）および前記第２ディスプレイ（２）のそれぞれは、表示パネルと、この表示パネルを囲うベゼルと、を有し、
当該表示システムは、前記ベゼルが視認されにくくするための光学部材（６）を有する、付記１に記載の表示システム。

１中心ディスプレイ
２周辺ディスプレイ
２Ｒ右側ディスプレイ
２Ｌ左側ディスプレイ
２Ｕ上側ディスプレイ
２Ｄ下側ディスプレイ
３視聴ポット
４シート
５周辺映像生成部
６光学部材
７Ｃセンタースピーカ
７ＦＲフロント右スピーカ
７ＦＬフロント左スピーカ
７ＳＲサラウンド右スピーカ
７ＳＬサラウンド左スピーカ

Claims

第１ディスプレイと、
前記第１ディスプレイの周辺に配置される複数の第２ディスプレイと、を備え、
前記第１ディスプレイの解像度は、前記第２ディスプレイの解像度より高い、表示システム。
前記第１ディスプレイのコントラスト比は、前記第２ディスプレイのコントラスト比より高い、請求項１に記載の表示システム。
前記第１ディスプレイの最大輝度は、前記第２ディスプレイの最大輝度と略等しい、請求項１に記載の表示システム。
前記第１ディスプレイは、立体映像を表示する、請求項１に記載の表示システム。
前記第２ディスプレイは、前記第１ディスプレイを囲むように傾斜をつけて配置される、請求項１に記載の表示システム。
前記第２ディスプレイは、前記第１ディスプレイの水平方向両側にそれぞれ配置される第３ディスプレイおよび第４ディスプレイを含む、請求項１に記載の表示システム。
前記第３ディスプレイおよび前記第４ディスプレイは、所定の視聴位置からの水平視野を略±５５度カバーするように配置される、請求項６に記載の表示システム。
前記第２ディスプレイは、
前記第１ディスプレイの水平方向両側にそれぞれ配置される第３ディスプレイおよび第４ディスプレイと、
前記第１ディスプレイの垂直方向両側にそれぞれ配置される第５ディスプレイおよび第６ディスプレイと、を含む、請求項１に記載の表示システム。
前記第５ディスプレイおよび前記第６ディスプレイは、所定の視聴位置からの垂直視野を略±３５度カバーするように配置される、請求項８に記載の表示システム。
前記第１ディスプレイは、所定の視聴位置からの水平視野を略２３度カバーするように配置される、請求項１に記載の表示システム。
前記第２ディスプレイは、前記第１ディスプレイの水平方向両側にそれぞれ配置される第３ディスプレイおよび第４ディスプレイを含み、
当該表示システムは、
前記第３ディスプレイの上方または下方に配置される第１スピーカと、
前記第４ディスプレイの上方または下方に配置される第２スピーカと、を備える、請求項１に記載の表示システム。
前記第１スピーカおよび前記第２スピーカは、所定の視聴位置からそれぞれ略±３０度の位置にそれぞれ配置される、請求項１１に記載の表示システム。
前記第２ディスプレイは、前記第１ディスプレイの水平方向両側であって、所定の視聴位置からの水平視野を略±５５度カバーするようにそれぞれ配置される第３ディスプレイおよび第４ディスプレイを含み、
当該表示システムは、
前記第３ディスプレイの上方または下方であって、前記所定の視聴位置から略３０度の位置に配置される第１スピーカと、
前記第４ディスプレイの上方または下方であって、前記所定の視聴位置から略−３０度の位置に配置される第２スピーカと、を備える、請求項１に記載の表示システム。
前記第１ディスプレイに表示される映像ソースから、前記第２ディスプレイに表示される周辺映像を生成する周辺映像生成部を備える、請求項１に記載の表示システム。
前記第１ディスプレイおよび前記第２ディスプレイは視聴ポット内に配置される、請求項１に記載の表示システム。
前記視聴ポットは略球状であり、前記第２ディスプレイは前記視聴ポットに沿って傾斜して配置される、請求項１５に記載の表示システム。
前記第１ディスプレイおよび前記第２ディスプレイのそれぞれは、表示パネルと、この表示パネルを囲うベゼルと、を有し、
当該表示システムは、前記ベゼルが視認されにくくするための光学部材を有する、請求項１に記載の表示システム。