WO2012144470A1

WO2012144470A1 - 表示装置、および制御方法

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Publication number: WO2012144470A1
Application number: PCT/JP2012/060290
Authority: WO
Inventors: 清志中川; 圭及部; 滋規田中; 良信平山; 柳　俊洋
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2011-04-22
Filing date: 2012-04-16
Publication date: 2012-10-26
Anticipated expiration: 2013-10-22

Abstract

　画像を表示する視野方向が互いに異なる表示モード毎に、その表示モードに適した表示を行う表示装置を実現する。本発明の一態様に係る表示装置（１）は、視認可能な視野角領域を異ならせて画像を表示することができる。デュアルビュー表示モードおよびノーマル表示モードでは画像を表示する視野角領域が互いに異なる。表示装置（１）は、画像を表示する視野角領域に応じて、異なるガンマ補正を行うガンマ補正部（１５）を備える。

Description

表示装置、および制御方法

　本発明は、マルチビュー表示モードまたは３Ｄ表示モードとノーマル表示モードとを切り替え可能な表示装置に関する。

　従来、液晶表示パネル等を用いた表示装置において、表示画面の前面（ユーザ側）に視差バリアを備え、視差バリアによって画像が表示される視野方向を制限して、複数の画像をそれぞれ異なる視野方向に対して視認可能に表示させるマルチビュー表示を行う表示装置がある。特に、２方向（典型的には右斜め方向および左斜め方向）に対して異なる画像を表示する場合をデュアルビュー（２視野方向）表示という。これに対し、視差バリアを用いず、任意の視野方向に対して共通の画像を表示する場合をノーマル表示という。このような表示装置では、液晶等からなる視差バリアの有効／無効を切り替えることにより、マルチビュー表示モードとノーマル表示モードとを切り替えることができる。例えば、２人でそれぞれ異なる映像を見たい場合は、マルチビュー表示モードで左右の視野方向からそれぞれの映像を視聴し、１人で映像を見たい場合は、ノーマル表示モードで正面から映像を視聴するといった使い方ができる。

　マルチビュー表示モードとノーマル表示モードとを切り替え可能な表示装置の例が、特許文献１および２に開示されている。

日本国公開特許公報「特開２００７－２１２８８８号公報（２００７年８月２３日公開）」日本国公開特許公報「特開２００８－２３６２８３号公報（２００８年１０月２日公開）」

　しかしながら、上記従来の構成では、表示画面に対する視野方向の角度（視点の位置）によって液晶表示パネル自体のガンマ特性が異なることが考慮されていない。そのため、ユーザは、マルチビュー表示モードおよびノーマル表示モードのいずれかにおいて、最適な条件で画像を見ることができなかった。

　ここで、一般的な液晶表示パネルでは、ある階調の画素を表示画面に対して正面方向から見た場合の輝度と、表示画面に対して斜め方向から見た場合の輝度とが異なる。例えば、ある階調Ｔ１の画素を正面方向から見た輝度がＬ１であるとき、該画素を所定の斜め方向から見た輝度はＬ１’になる。また、別の階調Ｔ２の画素を正面方向から見た輝度がＬ２であるとき、該画素を所定の斜め方向から見た輝度はＬ２’になる。ただし、Ｌ１およびＬ２の比と、Ｌ２およびＬ２’の比とは、同じにはならない。すなわち、明るい階調の画素と暗い階調の画素との明るさの比が、正面方向と斜め方向とでは異なって見えてしまう。この現象は中間階調において顕著である。

　この問題は、液晶表示パネルのガンマ特性が正面方向と斜め方向とで異なることに起因する。液晶表示パネルの中の各画素の液晶分子は、中間階調の表示状態において、表示画面に対して角度を持って（斜めに）配向する。これによって、バックライトの一部の光を透過し、中間階調を表現する。しかしながら、液晶分子の角度に応じて（階調に応じて）、画素から正面方向に出射される光量と斜め方向に出射される光量との比が異なるため、ガンマ特性が正面方向と斜め方向とで異なってしまう。

　例えばテレビジョン等の表示装置では、各階調に対する実際の表示輝度との関係を表すガンマ特性が、γ＝２．２に設定される。マルチビュー表示モードとノーマル表示モードとを切り替え可能な表示装置において、マルチビュー表示モードに適したガンマ補正を設定すると、ノーマル表示モード時のガンマ特性が不適切なものになる。例えば、マルチビュー表示モード時の左右の斜め方向から見たガンマ特性がγ＝２．２となるようにガンマ補正を行う場合、ノーマル表示モード時に正面方向から見たガンマ特性はγ＝２．２から外れたものになってしまう。そのため、表示モードを切り替えて異なる視点から見た場合に、画像の見え方が異なってしまう。

　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、画像を表示する視野方向が互いに異なる表示モード毎に、その表示モードに適した表示を行う表示装置を実現することにある。

　本発明に係る表示装置は、視認可能な視野角領域を異ならせて画像を表示することが可能な表示装置であって、上記の課題を解決するために、上記画像を表示する上記視野角領域に応じて、異なるガンマ補正を該画像に対して行うガンマ補正部を備えることを特徴としている。

　本発明に係る表示装置の制御方法は、視認可能な視野角領域を異ならせて画像を表示することが可能な表示装置の制御方法であって、上記の課題を解決するために、上記画像を表示する上記視野角領域に応じて、異なるガンマ補正を該画像に対して行うことを特徴としている。

　上記の構成によれば、画像を表示する視野角領域に応じて、それぞれの画像を表示する視野方向に対して適切なガンマ特性で画像を表示することができる。そのため、上記表示装置は、各画像に応じて、想定されるユーザの方向に対して適切なガンマ特性で画像を表示することができる。

　以上のように、本発明に係る表示装置および表示装置の制御方法は、画像を表示する視野角領域に応じて、それぞれの画像を表示する視野方向に対して適切なガンマ特性で画像を表示することができる。

　そのため、上記表示装置は、各画像に応じて、想定されるユーザの方向に対して適切なガンマ特性で画像を表示することができる。

本発明の一実施形態に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。デュアルビュー表示モードにおける液晶表示パネルおよび視差バリアの状態を示す断面図である。ノーマル表示モードにおける液晶表示パネルおよび視差バリアの状態を示す断面図である。従来の構成での、２つの視野方向（正面方向、斜め方向）におけるガンマ特性を表すグラフである。３Ｄ表示モードにおける液晶表示パネルおよび視差バリアの状態を示す断面図である。２Ｄ表示モードにおける液晶表示パネルおよび視差バリアの状態を示す断面図である。トリプルビュー表示モードにおける液晶表示パネルおよび視差バリアの状態を示す断面図である。ノーマル表示モードにおける液晶表示パネルおよび視差バリアの状態を示す断面図である。本発明の他の実施形態に係る表示装置の概略構成を示すブロック図である。

　［実施形態１］
　以下、本発明の一実施形態について、図１～図４に基づいて説明する。

　図１は、本実施形態の表示装置１の概略構成を示すブロック図である。表示装置１は、液晶表示パネル（液晶表示部）２、第１ゲートドライバ３、第１ソースドライバ４、第１タイミング信号生成部５、視差バリア７、第２ゲートドライバ８、第２ソースドライバ９、第２タイミング信号生成部１０、表示モード切替部（表示切替部）１１、視差バリア制御部（視野角制御部）１２、表示制御部１３、ガンマデータ記憶部１４、およびガンマ補正部１５を備える。

　液晶表示パネル２は、表示装置１に入力される映像信号に基づいて、画像の表示を行う。液晶表示パネル２は、図示は省略するが、互いに平行に延びるｍ本の走査信号線および互いに平行に延びるｎ本のデータ信号線と、マトリクス状に配置された画素とを有している。画素は、隣接する２本の走査信号線と隣接する２本のデータ信号線とで包囲された領域に形成され、スイッチング素子と、液晶容量とによって構成される。

　第１ゲートドライバ３は、第１タイミング信号生成部５から出力されるゲートクロック信号（ＧＣＫ）およびゲートスタートパルス（ＧＳＰ）などの各種タイミング信号に基づいて、走査信号線に与える走査信号を順次発生する。この走査信号線は、液晶表示パネル２の各行の画素に接続されている。

　第１ソースドライバ４は、ガンマ補正部１５から出力される映像データから、各画素に出力するアナログ階調のデータ信号を生成する。第１ソースドライバ４は、ガンマ補正部１５から受け取ったデジタルの映像データの階調に応じて、アナログの階調電圧を示すデータ信号に変換する。映像データでは各画素の階調がデジタル信号で表されるが、データ信号では、各画素の階調がその階調に応じた電圧の高さで表される。ここで、第１ソースドライバ４は、液晶表示パネル２の印加電圧－透過率の非線形の特性を考慮して、各階調に応じた電圧に変換する。第１ソースドライバ４は、第１タイミング信号生成部５から出力されるソースクロック信号（ＳＣＫ）およびソーススタートパルス（ＳＳＰ）に基づいて、データ信号をデータ信号線に出力する。このデータ信号線は、液晶表示パネル２の各列の画素に接続されている。

　第１タイミング信号生成部５は、第１ソースドライバ４に対して、ソースクロック信号（ＳＣＫ）およびソーススタートパルス（ＳＳＰ）などのタイミング信号を出力する。また、第１タイミング信号生成部５は、第１ゲートドライバ３に対して、ゲートクロック信号（ＧＣＫ）およびゲートスタートパルス（ＧＳＰ）などのタイミング信号を出力する。

　視差バリア７は、液晶表示パネル２の前面（ユーザ側）に設けられている。視差バリア７は、図示は省略するが、互いに平行に延びるｍ’本の走査信号線および互いに平行に延びるｎ’本のデータ信号線と、マトリクス状に配置されたセルとを有している。このセルは、隣接する２本の走査信号線と隣接する２本のデータ信号線とで包囲された領域に形成され、スイッチング素子と、液晶容量とによって構成される。視差バリア７の各セルは、印加される電圧に応じて、背面の液晶表示パネル２の画素から出射される光を透過するか否かを切り替えることができる。視差バリア７のセル列は、液晶表示パネル２の画素列の間に位置するように配置されている。ノーマル表示モードでは、視差バリア７の全てのセルが背面からの光を透過する。そのため、ノーマル表示モードでは、液晶表示パネル２に表示された画像は、任意の方向から見ることができる。デュアルビュー表示モードでは、視差バリア７のセルをストライプ状に１列おきに透過／不透過にする。そのため、液晶表示パネル２の画像を見ることができる視野方向が画素列毎に制限され、左右の斜めの２つの視野方向に別々の画像が表示される。

　第２ゲートドライバ８は、第２タイミング信号生成部１０から出力されるゲートクロック信号（ＧＣＫ）およびゲートスタートパルス（ＧＳＰ）などの各種タイミング信号に基づいて、走査信号線に与える走査信号を順次発生する。この走査信号線は、視差バリア７の各行のセルに接続されている。

　第２ソースドライバ９は、視差バリア制御部１２から出力される視差バリアデータに基づいて、各セルに出力する視差バリア信号を生成する。第２ソースドライバ９は、第２タイミング信号生成部１０から出力されるソースクロック信号（ＳＣＫ）およびソーススタートパルス（ＳＳＰ）に基づいて、視差バリア信号をデータ信号線に出力する。このデータ信号線は、視差バリア７の各列のセルに接続されている。

　第２タイミング信号生成部１０は、第２ソースドライバ９に対して、ソースクロック信号（ＳＣＫ）およびソーススタートパルス（ＳＳＰ）などのタイミング信号を出力する。また、第２タイミング信号生成部１０は、第２ゲートドライバ８に対して、ゲートクロック信号（ＧＣＫ）およびゲートスタートパルス（ＧＳＰ）などのタイミング信号を出力する。

　表示モード切替部１１は、ユーザによる表示モードの設定に応じて、ノーマル表示モードとデュアルビュー表示モードとを切り替える。表示モード切替部１１は、設定されたモードを示す表示モード信号を、表示制御部１３、ガンマ補正部１５、および視差バリア制御部１２に出力する。なお、ユーザは、リモコン等の入力装置を利用して、表示装置１に表示モードを指定することができる。なお、ユーザが設定するのではなく、表示装置１に入力される映像信号等に基づいて、表示モード切替部１１が表示モードを設定してもよい。

　視差バリア制御部１２は、表示モード切替部１１から受け取った表示モード信号に基づいて、ノーマル表示モードであるかデュアルビュー表示モードであるかを判断する。デュアルビュー表示モードである場合、視差バリア制御部１２は、視差バリア７のセルをストライプ状に透過／不透過状態にするための視差バリアデータを第２ソースドライバ９に出力する。ノーマル表示モードである場合、視差バリア制御部１２は、視差バリア７の全てのセルを透過状態にするための視差バリアデータを第２ソースドライバ９に出力する。なお、ノーマル表示モードである場合は、視差バリア制御部１２は、視差バリアデータを第２ソースドライバ９に出力しないようにしてもよい。視差バリアデータが第２ソースドライバ９に入力されない場合、第２ソースドライバ９は、視差バリア７の全てのセルを透過状態にしてもよい。

　表示制御部１３は、表示装置１の外部から入力映像信号を受け取り、表示モードに応じた処理を施した映像データを生成し、映像データをガンマ補正部１５に出力する。ノーマル表示モードでは、全体の画素を使用して１つの画像（映像）を表示する。デュアルビュー表示モードでは、左右用の２つの画像を同時に表示するために、１列おきの画素を使用して各画像を表示する。１つの画像を表示するために使用される画素は、全体の画素の半分となる。そのため、デュアルビュー表示モードでは、表示制御部１３は、外部から２つの映像の入力映像信号を受け取り、各フレームについて、ストライプ状に列毎に交互になるよう２つの映像を合成した画像を示す映像データを生成する。表示制御部１３は、表示モード切替部１１から受け取った表示モード信号に基づいて、ノーマル表示モードであるかデュアルビュー表示モードであるかを判断する。

　ガンマデータ記憶部１４は、ガンマ補正を行うための、ノーマル表示モードおよびデュアルビュー表示モードのそれぞれに対応したテーブルデータ（ＬＵＴ）を記憶している。ガンマデータ記憶部１４は、ガンマ補正部１５の要求に応じて、ノーマル表示モード用の、またはデュアルビュー表示モード用のガンマテーブルデータをガンマ補正部１５に出力する。

　ガンマ補正部１５は、表示モード切替部１１から表示モード信号を受け取り、表示モードに応じてガンマデータ記憶部１４からその表示モード用のガンマテーブルデータを取得する。ガンマ補正部１５は、取得したガンマテーブルデータに応じて、入力された映像データの階調値を変換（ガンマ補正）し、表示モードに応じてガンマ補正された映像データを第１ソースドライバ４に出力する。

　図２は、デュアルビュー表示モードにおける液晶表示パネル２および視差バリア７の状態を示す断面図である。液晶表示パネル２の前面（ユーザ側）に視差バリア７が設けられている。

　デュアルビュー表示モードの場合、視差バリア７において、透過状態のセル列２１ａと不透過状態のセル列２１ｂとが交互に並んでいる。また、液晶表示パネル２において、第１画像を示す画素列２２ａと第２画像を示す画素列２２ｂとが交互に並んでいる。透過状態のセル列２１ａと、画素列２２ａ・２２ｂの配置がずれているため、第１画像を示す画素列２２ａを視認可能な視野方向（視野角領域）が制限され、第１画像は左斜め方向の方向Ａに対して表示され、右斜め方向の方向Ｂに対しては表示されない。また同様に、第２画像を示す画素列２２ｂを視認可能な視野方向が制限され、第２画像は右斜め方向の方向Ｂに対して表示され、左斜め方向の方向Ａに対しては表示されない。なお、方向Ａと方向Ｂとについて、各方向が表示画面に対してなす角の絶対値は同じである。ユーザが表示モードをデュアルビュー表示モードに設定している場合、２人のユーザがそれぞれ方向Ａおよび方向Ｂから別々の映像を視聴することが想定される。なお、デュアルビュー表示モードのときに、正面から表示画面を見ると、第１画像および第２画像のクロストークが発生し、いずれの画像も正しく見ることができない。すなわち、デュアルビュー表示モードでは、正面の方向は、第１画像および第２画像が表示されない方向と言える。

　図３は、ノーマル表示モードにおける液晶表示パネル２および視差バリア７の状態を示す断面図である。

　ノーマル表示モードの場合、視差バリア７が無効に設定されており、視差バリアの各セル２１は、液晶表示パネル２の全ての画素２２の光を任意の方向に透過させる。そのため、表示装置１は、任意の視点の方向に対して１つの（共通の）画像を表示する。ユーザが表示モードをノーマル表示モードに設定している場合、ユーザが表示画面の正面方向にある方向Ｃから視聴することが想定される。

　ここで、上述した従来の構成のように、表示モードに応じてガンマ補正が変わらない場合、上述した問題が発生する。すなわち、デュアルビュー表示モードにおける視聴を優先して、斜め方向の方向Ａおよび方向Ｂから見た時のガンマ特性が、所望の値（例えばγ＝２．２）になるように設定されている場合、正面方向の方向Ｃから見た時のガンマ特性は、上記所望の値からずれた値（例えばγ＝１．８）になってしまう。

　図４は、従来の構成での、２つの視野方向（正面方向、斜め方向）におけるガンマ特性を表すグラフである。横軸は、画素の階調を示す。ＲＧＢの１つの色の画素の階調は、２５６階調である。縦軸は、２つの視野方向（正面方向、斜め方向）において観測されるその画素の輝度を示す。なお、輝度の値は最大輝度に合わせて正規化している。従来の構成では、表示モードに応じてガンマ補正が変わらないので、斜め方向の方向Ａおよび方向Ｂから見た時のガンマ特性（γ＝２．２）と、正面方向の方向Ｃから見た時のガンマ特性（γ＝１．８）とが異なるものになってしまう。なお、斜め方向から見たときのガンマ特性に比べて、正面方向から見たときのガンマ特性が大きくなるか小さくなるかは、液晶の構造および材料等によって変わる。

　本実施の形態では、ガンマ補正部１５は、デュアルビュー表示モードにおいては、斜めの視野方向（方向Ａ、Ｂ）におけるガンマ特性が所望の値（γ＝２．２）になるように、デュアルビュー表示モード用のガンマテーブルデータを使用してガンマ補正を行う。また、ガンマ補正部１５は、ノーマル表示モードにおいては、正面の視野方向（方向Ｃ）におけるガンマ特性が所望の値（γ＝２．２）になるように、ノーマル表示モード用のガンマテーブルデータを使用してガンマ補正を行う。このように、表示装置１は、表示モードに合わせてガンマ補正を切り替えることにより、各表示モードに適したガンマ特性で画像を表示することができる。すなわち、表示装置１は、各表示モードで想定される視野方向における視聴に適したガンマ特性で画像を表示することができる。

　なお、デュアルビュー表示モードでは、１つの画像は全体の半分の画素によって表現される。そのため、一般に、デュアルビュー表示モードでは、ノーマル表示モードに比べて画像全体としての輝度が低下する。表示装置１は、デュアルビュー表示モードにおいて、バックライト（図示せず）の出力輝度をノーマル表示モードにおける出力輝度よりも大きくする。これにより、表示モードを切り替えたときの、見た目の明るさの差を小さくすることができる。なお、バックライトの出力輝度を大きくしても、各画素の輝度が一律に明るくなるだけなので、ガンマ特性には影響しない。

　＜変形例＞
　なお、液晶表示パネル２自体のガンマ特性は、厳密にはＲＧＢの色毎に異なりうるので、各表示モードについてあらかじめ各色のガンマテーブルデータを用意し、ＲＧＢ毎に異なるガンマ補正を行ってもよい。

　また、ユーザがそれぞれの表示モードにおけるガンマ特性を設定できるようにしてもよい。この場合、ガンマデータ記憶部１４は、各表示モードに対して設定されたガンマ特性に合うガンマテーブルデータを生成し、記憶しておく。

　また、方向Ａおよび方向Ｂの表示画面に対する角度（の絶対値）が異なる場合（例えば方向Ａの表示画面に対する角度が６０°、方向Ｂの表示画面に対する角度が４５°の場合）、方向Ａと方向Ｂとで、液晶表示パネル２自体のガンマ特性が異なる。この場合、ガンマ補正部１５は、視野方向Ａに対して表示される第１画像について、方向Ａにおけるガンマ特性が所望の値（γ＝２．２）になるように、方向Ａ用のガンマテーブルデータを用いて第１画像に対してガンマ補正を行い、視野方向Ｂに対して表示される第２画像について、方向Ｂにおけるガンマ特性が所望の値（γ＝２．２）になるように、方向Ｂ用のガンマテーブルデータを用いて第２画像に対してガンマ補正を行ってもよい。これにより、デュアルビュー表示モードにおいて、異なる視野方向Ａ、Ｂに対して表示する２つの画像について、各視野方向におけるガンマ特性が最適になるようにガンマ補正を行うことができる。なお、例えばデュアルビュー表示モードにおける各視野方向に、３Ｄ画像を表示させてもよい（デュアルビュー３Ｄ表示モード）。例えばさらに応用して、デュアルビュー２Ｄ表示モードとデュアルビュー３Ｄ表示モードとを切り替えて、デュアルビュー２Ｄ表示モードおよびデュアルビュー３Ｄ表示モードのいずれであるかに応じて、異なるガンマ補正を行ってもよい。

　なお、方向Ａおよび方向Ｂの表示画面に対する角度（の絶対値）が同じ場合であっても、第１画像の方向Ａのガンマ特性と、第２画像の方向Ｂのガンマ特性とが異なる値になるように、第１画像および第２画像に対して異なるガンマ補正を行ってもよい。

　実施形態１では、デュアルビュー表示モードとノーマル表示モードとにおいて、異なる視野方向（斜め方向、正面方向）のガンマ特性が、同じ所望の値（γ＝２．２）になるようにガンマ補正を行う場合について説明したが、これに限らない。例えば、表示モードに応じてバックライトの出力輝度を変えない場合、デュアルビュー表示モードではノーマル表示モードに比べて画像が全体的に暗くなる。画面の全体的な明るさが低い場合、中間階調の画素の輝度を意図的に大きくする方が、人間の視覚にとって好ましい場合がある。よって、ノーマル表示モードでは正面の視野方向（方向Ｃ）におけるガンマ特性がγ＝２．２になるようにガンマ補正を行い、デュアルビュー表示モードでは斜めの視野方向（方向Ａ、Ｂ）におけるガンマ特性がγ＝２．０になるようにガンマ補正を行うようにしてもよい。

　なお、例えば、第１ソースドライバ４で行うデジタル（階調）－アナログ（電圧）の変換に、一方の表示モードでのガンマ補正を含ませてもよい。例えば、ノーマル表示モードでは、ガンマ補正部１５は、映像データのガンマ補正を行わず、表示制御部１３から入力された映像データを第１ソースドライバ４に出力する。第１ソースドライバ４は、映像データが示す各階調に対して、正面方向のガンマ特性がγ＝２．２になるように、液晶表示パネル２の印加電圧－透過率の非線形の特性を考慮した電圧を出力する。デュアルビュー表示モードでは、ガンマ補正部１５が、映像データのガンマ補正を行い、第１ソースドライバ４が、ガンマ補正された映像データに対して、ノーマル表示モードと同様の処理を行って電圧を出力する。すなわち、デュアルビュー表示モードでは、ガンマ補正部１５および第１ソースドライバ４で補正された結果、第１ソースドライバ４から最終的に斜めの視野方向のガンマ特性がγ＝２．２となるような電圧が液晶表示パネル２に出力される。

　なお、本発明は、液晶表示パネルに限らず、視野方向に応じてガンマ特性が変化する表示パネルを備え、第１表示状態と第２表示状態とで画像を表示する視野方向を切り替え可能な表示装置に適用可能である。例えば視差バリアを用いず、バックライトの指向性を制御することでデュアルビュー表示を実現する表示装置にも適用することができる。例えば、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）ディスプレイにも適用可能である。

　［実施形態２］
　本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、特別な眼鏡等を必要とせず、２つの画像を表示する視野角を制限し、３Ｄ表示が可能な表示装置の場合について説明する。

　なお、本実施形態の表示装置の基本的な機能構成は、図１に示す構成と同じである。表示モード切替部１１は、ユーザの指示に応じて、または、表示装置に入力される映像信号等に基づいて、２Ｄ表示モードと３Ｄ表示モードとを切り替える。２Ｄ表示モードの場合、液晶表示パネル２は、全ての画素で１つの画像を表示する。３Ｄ表示モードの場合、液晶表示パネル２は、画素の１列おきに左右用の画像を交互に表示する。

　図５は、３Ｄ表示モードにおける液晶表示パネル２および視差バリア７の状態を示す断面図である。本実施形態の表示装置３０では、液晶表示パネル２の前面（ユーザ側）に、少し距離を空けて視差バリア７が設けられている。

　３Ｄ表示モードのときは、デュアルビュー表示モードのときと同様に、視差バリア７において、透過状態のセル列２１ａと不透過状態のセル列２１ｂとが交互に並んでいる。これにより、各画素列から出射される光の方向が制限され、各画素列を視認可能な視野方向（視野角）が制限される。例えば、右眼用の第１画像を表示する各画素列２２ａから視差バリア７を通過して出た光は、所定の視点Ｄに向かって進む。また、左眼用の第２画像を表示する各画素列２２ｂから視差バリア７を通過して出た光は、所定の視点Ｅに向かって進む。視差バリア７によって、視点Ｄからは、左眼用の第２画像を表示する画素２２ｂは視認することができず、視点Ｅからは、右眼用の第１画像を表示する画素２２ａは視認することができない。なお、図５では簡略化して描いているが、所定の視点Ｄ・Ｅと液晶表示パネル２等との距離は図示するものより大きい。また、表示画面の各位置の画素から視点Ｄまたは視点Ｅに光を透過させるために、視差バリアのストライプの間隔は、表示画面の水平位置によって異なる。

　３Ｄ表示モードでは、このように、左右の目に異なる画像を視認させて、３Ｄ表示を行う。ただし、３Ｄ画像を視認するために、ユーザの左右の眼が所定の位置（範囲）にあることが前提となる。例えば、表示画面の正面の所定の距離離れた位置において、ユーザは正しく３Ｄ画像を視認することができる。所定の位置は、表示装置３０の視差バリアの配置に応じて異なる。よって、表示モードが３Ｄ表示モードに設定されている場合、１人のユーザの左右の眼がそれぞれ視点Ｅおよび視点Ｄに位置する状態で映像を視聴することが想定される。

　ガンマ補正部１５は、３Ｄ表示モードにおいては、正面の所定の視点の方向（視点Ｄ、Ｅの方向）におけるガンマ特性が所望の値（γ＝２．２）になるように、３Ｄ表示モード用のガンマテーブルデータを使用してガンマ補正を行う。

　このとき、例えば右眼用の第１画像を表示する各画素２２ａから視点Ｄへの方向（表示画面に対する角度）は、画素２２ａの位置（水平位置）によって少しだけ異なる。そのため、ガンマ補正部１５は、各画素の位置を考慮して、すなわち各画素に応じた所定の視野方向を考慮して、各画素から所定の視点（視点Ｄ、Ｅ）の視野方向におけるガンマ特性が所望の値になるように、映像データの各画素の階調のガンマ補正を行う。そのため、３Ｄ表示モード用のガンマテーブルデータを、各画素の位置（各画素列の位置）に応じて複数用意してもよい。

　図６は、２Ｄ表示モードにおける液晶表示パネル２および視差バリア７の状態を示す断面図である。

　２Ｄ表示モードの場合、実施形態１のノーマル表示モードと同様に、視差バリア７が無効に設定されており、視差バリアの各セル２１は、液晶表示パネル２の全ての画素２２の光を任意の方向に透過させる。そのため、表示装置３０は、任意の視点の方向に対して１つの画像を表示する。表示モードが３Ｄ表示モードに設定されている場合は、ユーザの両目の視点が表示画面の正面方向の所定の位置（視点Ｄ、Ｅ）に固定される。一方、表示モードが２Ｄ表示モードに設定されている場合、ユーザの視点は束縛されないので、表示画面の画像は任意の方向（例えば図６に示す方向Ｆ、Ｇ、Ｈ等）から視聴されることが想定される。また、複数のユーザによって、同時に異なる方向から視聴されることが想定される。

　そのため、２Ｄ表示モードにおいては、正面方向（方向Ｆ）から見ても斜め方向（方向Ｇ、Ｈ）から見てもよいように、実施形態１におけるデュアルビュー表示モードとノーマル表示モードとの中間のガンマ補正を行うことが考えられる。よって、本実施形態では、ガンマ補正部１５は、２Ｄ表示モードにおいては、例えば正面の方向Ｆと斜めの方向Ｇとの間の視野方向において、所望のガンマ特性（γ＝２．２）になるように、２Ｄ表示モード用のガンマテーブルデータを使用してガンマ補正を行う。このとき、例えば正面の視野方向（方向Ｆ）におけるガンマ特性はγ＝２．０になり、斜めの視野方向（方向Ｇ、Ｈ）におけるガンマ特性はγ＝２．４になる。２Ｄ表示モードにおいては、ユーザの視点が拘束されないので、ユーザは任意の方向から自由に表示画面を見ることができ、そのようなユーザに対して適度なガンマ特性で画像（映像）を視聴させることができる。

　このように、表示装置３０は、３Ｄ／２Ｄの表示モードに合わせてガンマ補正を切り替えることにより、各表示モードに適したガンマ特性で画像を表示することができる。すなわち、表示装置３０は、各表示モードで想定される視点または視野方向における視聴に適したガンマ特性で画像を表示することができる。

　［実施形態３］
　本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、３つの視野方向のそれぞれに異なる３つの画像を表示するマルチビュー（トリプルビュー）表示が可能な表示装置の場合について説明する。

　なお、本実施形態の表示装置の基本的な機能構成は、図１に示す構成と同じである。表示モード切替部１１は、ユーザの指示に応じて、または、表示装置に入力される映像信号等に基づいて、トリプルビュー表示モードとノーマル表示モードとを切り替える。ノーマル表示モードの場合、液晶表示パネル２は、全ての画素で１つの画像を表示する。トリプルビュー表示モードの場合、液晶表示パネル２には、第１画像を表示する画素列、第２画像を表示する画素列、および第３画像を表示する画素列が周期的に並ぶ。

　図７は、トリプルビュー表示モードにおける液晶表示パネル２および視差バリア７の状態を示す断面図である。本実施形態の表示装置３１では、液晶表示パネル２の前面（ユーザ側）に、少し距離を空けて視差バリア７が設けられている。

　トリプルビュー表示モードのときは、視差バリア７において、透過状態のセル列２１ａと不透過状態のセル列２１ｂとが交互に並んでいる。ただし、図７に示すように、１つの透過状態のセル列２１ａに対し、２つの不透過状態のセル列２１ｂが配置されている。また、液晶表示パネル２において、第１画像を示す画素列２２ａと第２画像を示す画素列２２ｂと第３画像を示す画素列２２ｃとが周期的に並んでいる。これにより、第１画像を示す画素列２２ａを視認可能な視野方向（視野角）が制限され、第１画像は左斜め方向の方向Ｉに対して表示され、正面方向の方向Ｊおよび右斜め方向の方向Ｋに対しては表示されない。また同様に、第２画像を示す画素列２２ｂを視認可能な視野方向が制限され、第２画像は正面方向の方向Ｊに対して表示され、斜め方向の方向Ｉおよび方向Ｋに対しては表示されない。また同様に、第３画像を示す画素列２２ｃを視認可能な視野方向が制限され、第３画像は右斜め方向の方向Ｋに対して表示され、正面方向の方向Ｊおよび左斜め方向の方向Ｉに対しては表示されない。なお、方向Ｉと方向Ｋとについて、各方向が表示画面に対してなす角の絶対値は同じである。

　表示モードがトリプルビュー表示モードに設定されている場合、３人のユーザがそれぞれ方向Ｉ、方向Ｊ、および方向Ｋから別々の映像を視聴することが想定される。

　ガンマ補正部１５は、トリプルビュー表示モードにおいては、第２画像の正面方向（方向Ｊ）におけるガンマ特性が所望の値（γ＝２．２）になるように、トリプルビュー表示モード用の第１のガンマテーブルデータ（方向Ｊ用のガンマテーブルデータ）を使用して、画素列２２ｂの第２画像に対してガンマ補正を行う。また、ガンマ補正部１５は、トリプルビュー表示モードにおいては、第１画像および第３画像の斜め方向（方向Ｉ、Ｋ）におけるガンマ特性が所望の値（γ＝２．２）になるように、トリプルビュー表示モード用の第２のガンマテーブルデータ（方向Ｉ・Ｋ用のガンマテーブルデータ）を使用して、画素列２２ａの第１画像および画素列２２ｃの第３画像に対してガンマ補正を行う。

　図８は、ノーマル表示モードにおける液晶表示パネル２および視差バリア７の状態を示す断面図である。

　ノーマル表示モードの場合、実施形態１の場合と同様に、視差バリア７が無効に設定されており、視差バリアの各セル２１は、液晶表示パネル２の全ての画素２２の光を任意の方向に透過させる。そのため、表示装置３１は、任意の方向に対して１つの画像を表示する。

　ガンマ補正部１５は、ノーマル表示モードにおいては、正面の視野方向（方向Ｊ）におけるガンマ特性が所望の値（γ＝２．２）になるように、ノーマル表示モード用のガンマテーブルデータを使用して、映像データの各画素の階調のガンマ補正を行う。

　このように、表示装置３１は、表示モードに合わせてガンマ補正を切り替えることにより、各表示モードに適したガンマ特性で画像を表示することができる。すなわち、表示装置３１は、各表示モードで想定される視野方向における視聴に適したガンマ特性で画像を表示することができる。

　なお、ガンマ補正部１５は、ノーマル表示モードにおいて、実施形態２の２Ｄ表示モードのように、正面の方向Ｊと斜めの方向Ｉとの間の方向でガンマ特性が所望の値（γ＝２．２）になるように、ガンマ補正を行ってもよい。

　なお、本発明は、デュアルビュー、トリプルビューに限らず、４つ以上の画像をそれぞれ別の視野方向に表示させる表示装置にも適用することができる。

　［実施形態４］
　本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、実施形態１にて説明した図面と同じ機能を有する部材・構成については、同じ符号を付記し、その詳細な説明を省略する。本実施形態では、実施形態１と同様に、デュアルビュー表示モードとノーマル表示モードとを切り替え可能な表示装置について説明する。本実施形態では、デジタルの映像信号をアナログの階調電圧に変換する際に、ガンマ補正を行う。

　図９は、本実施形態の表示装置３２の概略構成を示すブロック図である。表示装置３２は、液晶表示パネル２、第１ゲートドライバ３、第３ソースドライバ（ガンマ補正部）１６、第１タイミング信号生成部５、視差バリア７、第２ゲートドライバ８、第２ソースドライバ９、第２タイミング信号生成部１０、表示モード切替部１１、視差バリア制御部１２、および表示制御部１３を備える。

　表示モード切替部１１は、設定されたモードを示す表示モード信号を、表示制御部１３、視差バリア制御部１２、および第３ソースドライバ１６に出力する。

　表示制御部１３は、表示装置１の外部から入力映像信号を受け取り、表示モードに応じた処理を施した映像データを生成し、映像データを第３ソースドライバ１６に出力する。

　第３ソースドライバ１６は、第１ガンマ補正回路１７ａおよび第２ガンマ補正回路１７ｂを備える。第３ソースドライバ１６は、表示制御部１３から出力される映像データから、各画素に出力するアナログ階調のデータ信号を生成する。第３ソースドライバ１６は、第１タイミング信号生成部５から出力されるソースクロック信号（ＳＣＫ）およびソーススタートパルス（ＳＳＰ）に基づいて、データ信号を液晶表示パネル２に接続されたデータ信号線に出力する。

　デュアルビュー表示モードの場合、第３ソースドライバ１６は、第１ガンマ補正回路１７ａを使用して、表示制御部１３から受け取ったデジタルの映像データを、その階調に応じて、アナログの階調電圧を示すデータ信号に変換する。

　第１ガンマ補正回路１７ａは、各階調の電圧を生成するためのラダー抵抗を含む、Ｄ／Ａ変換器である。第１ガンマ補正回路１７ａは、表示画面の斜め方向（図２における方向Ａ、Ｂ）におけるガンマ特性が所望の値（γ＝２．２）になるように、液晶表示パネル２の印加電圧－透過率の非線形の特性を考慮して、画素の階調を示すデジタル信号を各階調に応じた電圧に変換する。

　一方、ノーマル表示モードの場合、第３ソースドライバ１６は、第２ガンマ補正回路１７ｂを使用して、表示制御部１３から受け取ったデジタルの映像データをその階調に応じて、アナログの階調電圧を示すデータ信号に変換する。

　第２ガンマ補正回路１７ｂは、各階調の電圧を生成するためのラダー抵抗を含む、Ｄ／Ａ変換器である。第２ガンマ補正回路１７ｂは、表示画面の正面方向（図３における方向Ｃ）においてガンマ特性が所望の値（γ＝２．２）になるように、液晶表示パネル２の印加電圧－透過率の非線形の特性を考慮して、画素の階調を示すデジタル信号を各階調に応じた電圧に変換する。

　第１ガンマ補正回路１７ａと第２ガンマ補正回路１７ｂとは、内部のラダー抵抗の構成が異なるため、中間階調において互いに異なる階調電圧を出力する。すなわち、第１ガンマ補正回路１７ａおよび第２ガンマ補正回路１７ｂは、階調電圧を生成する際にガンマ補正も同時に行うが、異なるガンマ補正を行う。第３ソースドライバ１６は、表示モードに応じて、第１ガンマ補正回路１７ａおよび第２ガンマ補正回路１７ｂのいずれを使用するかを切り替える。

　本実施の形態では、ＬＵＴを使用してデジタルでガンマ補正を行う必要がなく、階調電圧を生成する際にガンマ補正も合わせて行うことができる。

　［変形例］
　本発明の一態様に係る表示装置は、視認可能な視野角領域を異ならせて画像を表示することが可能な表示装置であって、上記の課題を解決するために、上記画像を表示する上記視野角領域に応じて、異なるガンマ補正を該画像に対して行うガンマ補正部を備える。

　本発明の一態様に係る表示装置の制御方法は、視認可能な視野角領域を異ならせて画像を表示することが可能な表示装置の制御方法であって、上記の課題を解決するために、上記画像を表示する上記視野角領域に応じて、異なるガンマ補正を該画像に対して行う。

　また、上記表示装置は、第１表示状態および第２表示状態を切り替える表示切替部と、上記表示状態に応じて表示される画像の上記視野角領域を制御する視野角制御部とを備え、上記第１表示状態および上記第２表示状態では画像を表示する上記視野角領域が互いに異なり、上記ガンマ補正部は、上記第１表示状態と上記第２表示状態とにおいて、該表示状態に応じて異なるガンマ補正を行う構成であってもよい。

　上記の構成によれば、第１表示状態では、第１表示状態において画像を表示する第１視野方向に対して、適切なガンマ特性で画像を表示することができ、第２表示状態では、第１視野方向とは異なる第２表示状態において画像を表示する第２視野方向に対して、適切なガンマ特性で画像を表示することができる。そのため、上記表示装置は、各表示状態に応じて、想定されるユーザの方向に対して適切なガンマ特性で画像を表示することができる。

　また、上記ガンマ補正部は、上記第１表示状態において画像が表示される第１視野方向におけるガンマ特性と、上記第２表示状態において画像が表示される第２視野方向におけるガンマ特性とが同じになるようにガンマ補正を行い、上記第１視野方向と上記第２視野方向とは、表示画面に対する角度が互いに異なる構成であってもよい。

　上記の構成によれば、表示画面に対する第１視野方向の角度と第２視野方向の角度とが互いに異なっている場合においても、第１表示状態において画像が表示される第１視野方向のガンマ特性と、第２表示状態において画像が表示される第２視野方向のガンマ特性とが同じになるようにガンマ補正を行うことができる。よって、ユーザは、第１表示状態の第１視野方向においても、第２表示状態の第２視野方向においても同じように（同じガンマ特性で）画像を見ることができる。

　また、上記表示装置は、上記第１表示状態では、複数の画像のそれぞれを異なる上記視野角領域に対して表示し、上記第２表示状態では、単一の画像を表示する構成であってもよい。

　上記の構成によれば、第１表示状態はマルチビュー表示モードに対応し、第２表示状態はノーマル表示モードに対応する。よって、上記表示装置は、表示モードに応じて、マルチビュー表示モードの場合は、マルチビュー表示モードで想定される視聴方向（例えば斜め方向）において適切なガンマ特性になるようガンマ補正を行い、ノーマル表示モードの場合は、ノーマル表示モードで想定される視聴方向（例えば正面方向）において適切なガンマ特性になるようガンマ補正を行うことができる。

　また、上記第１表示状態は、複数の画像のそれぞれを異なる視点位置の方向に対して表示する３Ｄ表示状態であり、上記第２表示状態は、１つの画像を表示する２Ｄ表示状態であってもよい。

　３Ｄ表示状態では、ユーザの視点が所定の位置に固定（束縛）されるが、２Ｄ表示状態では、ユーザの視点は束縛されない。

　上記の構成によれば、上記表示装置は、表示状態に応じて、３Ｄ表示状態の場合は、所定の視点の位置に対して適切なガンマ特性になるようガンマ補正を行い、２Ｄ表示状態の場合は、その他の視聴方向において適切なガンマ特性になるようガンマ補正を行うことができる。

　また、上記表示装置は、視差バリアを備え、上記視野角制御部は、上記視差バリアを制御することにより、表示される画像の上記視野角領域を制御する構成であってもよい。

　上記の構成によれば、視差バリアによって表示される画像の視野方向を制限し、第１表示状態および第２表示状態における画像を視認可能な視野方向の状態（画像の視野角の状態）を異ならせることができる。

　また、上記表示装置は、第１視野方向に第１画像を表示し、同時に、上記第１視野方向とは表示画面に対する角度が異なる第２視野方向に第２画像を表示し、上記ガンマ補正部は、上記第１画像および上記第２画像のそれぞれについて、異なるガンマ補正を行う構成であってもよい。

　上記の構成によれば、第１画像および第２画像をそれぞれ第１視野方向および第２視野方向に表示するマルチビュー表示モードにおいて、表示画面に対する第１視野方向の角度と第２視野方向の角度とが異なる場合であっても、それぞれの視野方向に応じて各画像にガンマ補正を行う。そのため、それぞれの視野方向において、適切なガンマ特性でそれぞれの画像を表示することができる。

　また、上記表示装置は、画像を表示する液晶表示部を備える構成であってもよい。

　一般に、液晶表示パネルは、表示画面に対する角度に応じてガンマ特性が異なる。このような場合でも、上記表示装置は、表示状態に応じてガンマ補正を行うため、各表示状態に応じて、想定されるユーザの方向に対して適切なガンマ特性で画像を表示することができる。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

　本発明は、マルチビュー表示モードまたは３Ｄ表示モードとノーマル表示モードとを切り替え可能な表示装置に利用することができる。

　１、３０、３１、３２　　表示装置
　２　　液晶表示パネル（液晶表示部）
　３　　第１ゲートドライバ
　４　　第１ソースドライバ
　５　　第１タイミング信号生成部
　７　　視差バリア
　８　　第２ゲートドライバ
　９　　第２ソースドライバ
１０　　第２タイミング信号生成部
１１　　表示モード切替部（表示切替部）
１２　　視差バリア制御部（視野角制御部）
１３　　表示制御部
１４　　ガンマデータ記憶部
１５　　ガンマ補正部
１６　　第３ソースドライバ（ガンマ補正部）
１７ａ　第１ガンマ補正回路
１７ｂ　第２ガンマ補正回路

Claims

　視認可能な視野角領域を異ならせて画像を表示することが可能な表示装置であって、
　上記画像を表示する上記視野角領域に応じて、異なるガンマ補正を該画像に対して行うガンマ補正部を備えることを特徴とする表示装置。
　第１表示状態および第２表示状態を切り替える表示切替部と、
　上記表示状態に応じて表示される画像の上記視野角領域を制御する視野角制御部とを備え、
　上記第１表示状態および上記第２表示状態では画像を表示する上記視野角領域が互いに異なり、
　上記ガンマ補正部は、上記第１表示状態と上記第２表示状態とにおいて、該表示状態に応じて異なるガンマ補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
　上記ガンマ補正部は、上記第１表示状態において画像が表示される第１視野方向におけるガンマ特性と、上記第２表示状態において画像が表示される第２視野方向におけるガンマ特性とが同じになるようにガンマ補正を行い、
　上記第１視野方向と上記第２視野方向とは、表示画面に対する角度が互いに異なることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
　上記第１表示状態では、複数の画像のそれぞれを異なる上記視野角領域に対して表示し、
　上記第２表示状態では、単一の画像を表示することを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。
　上記第１表示状態は、複数の画像のそれぞれを異なる視点位置の方向に対して表示する３Ｄ表示状態であり、
　上記第２表示状態は、１つの画像を表示する２Ｄ表示状態であることを特徴とする請求項２または３に記載の表示装置。
　視差バリアを備え、
　上記視野角制御部は、上記視差バリアを制御することにより、表示される画像の上記視野角領域を制御することを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の表示装置。
　第１視野方向に第１画像が表示され、同時に、上記第１視野方向とは表示画面に対する角度が異なる第２視野方向に第２画像が表示され、
　上記ガンマ補正部は、上記第１画像および上記第２画像のそれぞれについて、異なるガンマ補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
　画像を表示する液晶表示部を備えることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の表示装置。
　視認可能な視野角領域を異ならせて画像を表示することが可能な表示装置の制御方法であって、
　上記画像を表示する上記視野角領域に応じて、異なるガンマ補正を該画像に対して行うことを特徴とする表示装置の制御方法。