(57)【要約】【課題】  ２次元と３次元兼用映像表示装置および方法を提供する。【解決手段】本発明に係る２次元と３次元兼用映像表示装置は、第１ディスプレイと第２ディスプレイを備え、第１ディスプレイと第２ディスプレイとの間にレンチキュラーレンズを位置させて２次元映像または３次元映像を選択的に出力する表示部と、第１ディスプレイと第２ディスプレイを制御して２次元映像または３次元映像を選択的に出力するように制御する制御部とを備える。【選択図】      図１
2010072632.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ディスプレイと第２ディスプレイとを備え、前記第１ディスプレイと前記第２ディスプレイとの間にレンチキュラーレンズを位置させて２次元映像または３次元映像を選択的に出力する表示部と、
前記第１ディスプレイと前記第２ディスプレイを制御して２次元映像または３次元映像を選択的に出力するように制御する制御部部と、
を備えることを特徴とする２次元と３次元兼用映像表示装置。
【請求項２】
前記制御部は、
２次元映像を出力するとき、前記第１ディスプレイをバックライトとして動作して前記レンチキュラーレンズに提供し、前記レンチキュラーレンズを介して散乱したバックライトが提供される前記第２ディスプレイに映像を出力するようにして、２次元映像が出力されるように制御することを特徴とする請求項１に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置。
【請求項３】
前記制御部は、
２次元映像を出力するとき、前記第１ディスプレイを介して出力されるバックライトを、出力する２次元映像の陰影に応じて地域的にバックライト輝度を調整して出力されるように制御することを特徴とする請求項２に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置。
【請求項４】
前記制御部は、
２次元映像を出力するとき、前記レンチキュラーレンズによる散乱に起因して発生することがあるライン形態の陰影を除去するために、前記ライン形態の陰影を補償する方向にラインパターンを有するバックライト映像を前記第１ディスプレイを介して出力されるように制御することを特徴とする請求項２に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置。
【請求項５】
前記第２ディスプレイは黒白パネルを用い、
前記制御部は、
２次元映像を出力するとき、映像のフレーム率を３倍に上げ、前記第１ディスプレイを介して赤色、緑色、青色のバックライトを順次に交互に出力するように制御し、前記第２ディスプレイを介してそれぞれの色に相応する映像の陰影を黒白で出力するように制御して、カラーの２次元映像が出力されるように制御することを特徴とする請求項２に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置。
【請求項６】
前記制御部は、
３次元映像を出力するとき、前記第２ディスプレイは透明な状態で動作するように制御し、前記第１ディスプレイを介して映像を出力するようにし、前記レンチキュラーレンズを介して前記映像を多数の視点に屈折させて、３次元映像が出力されるように制御することを特徴とする請求項１に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置。
【請求項７】
前記制御部は、
映像をオブジェクトと背景とに分離し、前記第１ディスプレイを介して背景が白色である前記オブジェクトを出力するように制御し、前記第２ディスプレイを介して前記オブジェクトを除いた前記背景のみを出力するように制御して、解像度の減少を減らしたハイブリッド３次元映像を出力するように制御することを特徴とする請求項１に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置。
【請求項８】
前記レンチキュラーレンズは、
前記第１ディスプレイと前記第２ディスプレイとの間において一定の角度で傾いて位置して、モアレパターンを除去することを特徴とする請求項１に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置。
【請求項９】
前記第１ディスプレイにおいて、
液晶表示装置、プラズマ表示パネル、有機発光ダイオード、およびプロジェクションタイプのディスプレイを用いることができる請求項１に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置。
【請求項１０】
前記第２ディスプレイにおいて、
液晶表示装置および有機発光ダイオードのようなディスプレイを用いることができる請求項１に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置。
【請求項１１】
前記レンチキュラーレンズは、
前記第１ディスプレイから提供される映像を多数の視点に屈折して出力することを特徴とする請求項１に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置。
【請求項１２】
２次元映像、３次元映像、またはハイブリッド３次元映像の出力が要請されるステップと、
前記要請された映像出力が前記２次元映像出力であれば、第１ディスプレイを介してバックライトをレンチキュラーレンズに提供するステップと、
前記要請された映像出力が前記２次元映像出力であれば、前記レンチキュラーレンズを介して散乱したバックライトが提供される第２ディスプレイに映像を出力して前記２次元映像が出力するステップと、
を含むことを特徴とする２次元と３次元兼用映像表示装置の映像表示方法。
【請求項１３】
前記バックライトは、
映像の陰影に応じて地域的に輝度を調整したバックライトを用いることができる請求項１２に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置の映像表示方法。
【請求項１４】
前記バックライトは、
前記レンチキュラーレンズの散乱によって発生することがあるライン形態の陰影を除去するために、前記ライン形態の陰影を補償する方向にラインパターンを有するバックライトを用いることができる請求項１２に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置の映像表示方法。 
【請求項１５】
前記第２ディスプレイは黒白パネルを用い、前記要請された映像出力が前記２次元映像出力であれば、
出力する映像のフレーム率を３倍に上げるステップと、
前記第１ディスプレイを介して赤色、緑色、青色のバックライトを順次に交互に出力するステップと、
前記第２ディスプレイを介してそれぞれの色に相応する映像の陰影を黒白で出力するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置の映像表示方法。
【請求項１６】
前記要請された映像出力が前記３次元映像出力であれば、
前記第２ディスプレイは、透明な状態維持するステップと、
前記第１ディスプレイを介して映像を出力するステップと、
前記第１ディスプレイを介して出力された前記映像を前記レンチキュラーレンズを介して多数の視点に屈折して３次元映像を出力するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置の映像表示方法。
【請求項１７】
前記要請された映像出力が前記ハイブリッド３次元映像出力であれば、
出力する映像を前記ハイブリッド３次元映像としてオブジェクトと背景とに分離するステップと、
前記第１ディスプレイを介して背景が白色である前記オブジェクトを出力するステップと、
前記第２ディスプレイを介して前記オブジェクトを除いた前記背景のみを出力し、前記オブジェクトは３次元で出力され、前記背景は２次元で出力されて、前記ハイブリッド３次元映像を出力するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置の映像表示方法。
【請求項１８】
前記レンチキュラーレンズは、
前記第１ディスプレイと前記第２ディスプレイとの間に位置することを特徴とする請求項１２に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置の映像表示方法
【請求項１９】
前記レンチキュラーレンズは、
前記第１ディスプレイから提供される映像を多数の視点に屈折して出力することを特徴とする請求項１２に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置の映像表示方法。
【請求項２０】
前記第１ディスプレイにおいて、
液晶表示装置、プラズマ表示パネル、有機発光ダイオード、およびプロジェクションタイプのディスプレイを用いることができる請求項１２に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置の映像表示方法。
【請求項２１】
前記第２ディスプレイにおいて、
液晶表示装置および有機発光ダイオードのようなディスプレイを用いることができる請求項１２に記載の２次元と３次元兼用映像表示装置の映像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２次元と３次元兼用映像表示装置および方法に関し、より詳細には、２枚のディスプレイを用いて２次元と３次元映像を選択的に再生することができる映像表示装置および映像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、３次元映像を実現するために両眼視差を利用する方法が用いられるが、これはさらに眼鏡を着用するか否かによって眼鏡式と無眼鏡式に分けられ、眼鏡着用式には偏光眼鏡を用いる方法または液晶（ＬＣ；ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ）シャッタ眼鏡を用いる方法があり、無眼鏡式はレンチキュラーレンズ（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ  ｌｅｎｓ）、パララックスバリア（ｐａｒａｌｌａｘ  ｂａｒｒｉｅｒ）、パララックス照射（ｐａｒａｌｌａｘ  ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）などに分けられる。
【０００３】
前者はステレオスコピー（ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｙ）と称し、後者はオートステレオスコピー（ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｙ）と称する。ステレオスコピー方式は、偏光プロジエクタを用いて主に映画館のように多人数で同時に視聴する場所に適用されており、オートステレオスコピー方式は、個人や少人数で用いるゲーム用ディスプレイ、家庭用テレビ、展示用ディスプレイなどに主に用いられている。
【０００４】
３次元映像表示装置は、３次元映像だけではなく２次元映像を表現しなければならないため、２次元／３次元互換用のディスプレイ技術が必要である。このような２次元／３次元互換用のディスプレイの代表的な方式として、オートステレオスコピー方式であるパララックスバリア方式とレンチキュラーレンズ方式がある。
【０００５】
パララックスバリア方式は、ピクセルを駆動するディスプレイの前や後ろにバリアを用いて視点を分離して３次元映像を表現する方式である。この方式は、バリアのオン（Ｏｎ）／オフ（Ｏｆｆ）を電気的に制御することができるため、３次元映像を表現するときはバリアを電気的にオンにしてバリアとして用い、２次元映像を表現するときはバリアをオフにして透明モードとして用いる。この方式は、２次元映像の画質は一般の２次元ディスプレイとほぼ同じであるが、バリアを用いて３次元映像を表現する方式であるため、３次元映像の輝度が大きく減少するという問題がある。
【０００６】
一方、レンチキュラーレンズ方式は、液晶レンズを用いて液晶レンズの内部と外部の屈折率を調節することによって２次元と３次元映像の互換が可能な方式である。液晶レンズの内部と外部の屈折率を同じにすれば、液晶レンズはレンズの役割ができなくなって２次元映像動作モードとして動作し、屈折率を異なるようにすればレンズとして動作するため、３次元映像動作モードとして動作するようになる。この方式は、レンズを用いて視差を分離する方式であるため、３次元映像の輝度が低下しないという長所はあるが、液晶レンズの屈折率調節が完全になされなければ２次元および３次元映像の画質が低下するという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明に係る実施形態は、２次元と３次元兼用映像表示装置および方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また、本発明に係る実施形態は、２枚のディスプレイを用いて２次元と３次元映像を選択的に再生することができる２次元と３次元兼用映像表示装置および方法を提供することを他の目的とする。
【０００９】
また、本発明に係る実施形態は、２枚のディスプレイを用いて２次元と３次元映像を選択的に再生することができ、２次元映像を再生するとき、２枚のディスプレイのうちバックライトとして動作するディスプレイを制御してコントラスト（ｃｏｎｔｒａｓｔ）効果を高める２次元と３次元兼用映像表示装置および方法を提供することを他の目的とする。
【００１０】
さらに、本発明に係る実施形態は、２枚のディスプレイを用い、オブジェクトは３次元で出力して背景は２次元で出力する２次元と３次元兼用映像表示装置および方法を提供することをさらに他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る実施形態によれば、２次元と３次元兼用映像表示装置は、第１ディスプレイと第２ディスプレイを備え、前記第１ディスプレイと前記第２ディスプレイとの間にレンチキュラーレンズを位置させて２次元映像または３次元映像を選択的に出力する表示部と、前記第１ディスプレイと前記第２ディスプレイを制御して２次元映像または３次元映像を選択的に出力するように制御する制御部とを備える。
【００１２】
前記制御部は、２次元映像を出力するとき、前記第１ディスプレイをバックライトとして動作して前記レンチキュラーレンズに提供し、前記レンチキュラーレンズを介して散乱したバックライトが提供される前記第２ディスプレイに映像を出力するようにして２次元映像が出力されるように制御することができる。
【００１３】
前記制御部は、２次元映像を出力するとき、前記第１ディスプレイを介して出力されるバックライトを、出力する２次元映像の陰影に応じて地域的にバックライトの輝度を調整して出力されるように制御することができる。
【００１４】
前記制御部は、２次元映像を出力するとき、前記レンチキュラーレンズによる散乱に起因して発生することがあるライン形態の陰影（Ｌｉｎｅ  Ａｒｔｉｆａｃｔ）を除去するために、前記ライン形態の陰影を補償する方向にラインパターンを有するバックライト映像を前記第１ディスプレイを介して出力されるように制御することができる。
【００１５】
前記制御部は、２次元映像を出力するとき、映像のフレーム率（ｆｒａｍｅ  ｒａｔｅ）を３倍に上げ、前記第１ディスプレイを介して赤色（Ｒｅｄ）、緑色（Ｇｒｅｅｎ）、青色（Ｂｌｕｅ）のバックライトを順次に交互に出力するように制御し、前記第２ディスプレイを介してそれぞれの色に相応する映像の陰影を黒白で出力するように制御してカラーの２次元映像が出力されるように制御することができる。
【００１６】
前記制御部は、３次元映像を出力するとき、前記第２ディスプレイは透明な状態で動作するように制御し、前記第１ディスプレイが映像を出力するようにし、前記レンチキュラーレンズを介して前記映像を多数の視点に屈折させて３次元映像が出力されるように制御することができる。
【００１７】
前記制御部は、映像をオブジェクト（Ｏｂｊｅｃｔ）と背景（Ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ）とに分離し、前記第１ディスプレイが背景が白色（Ｗｈｉｔｅ）である前記オブジェクトを出力するように制御し、前記第２ディスプレイが前記オブジェクトを除いた前記背景のみを出力するように制御して、解像度の減少を減らしたハイブリッド（ｈｙｂｒｉｄ）３次元映像を出力するように制御することができる。
【００１８】
前記レンチキュラーレンズは、前記第１ディスプレイと前記第２ディスプレイとの間において一定の角度で傾いて位置して、モアレパターン（Ｍｏｉｒｅ  ｐａｔｔｅｒｎ）を除去することができる。
【００１９】
前記第１ディスプレイとして、液晶表示装置（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）、プラズマ表示パネル（ＰＤＰ：Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）、およびプロジェクション（Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）タイプのディスプレイを用いることができる。
【００２０】
前記第２ディスプレイとして、液晶表示装置および有機発光ダイオードのようなディスプレイを用いることができる。
【００２１】
前記レンチキュラーレンズは、前記第１ディスプレイから提供される映像を多数の視点に屈折して出力することができる。
【００２２】
本発明に係る実施形態によれば、２次元と３次元兼用映像表示装置の映像表示方法は、２次元映像、３次元映像、またはハイブリッド３次元映像の出力が要請されるステップと、前記要請された映像出力が前記２次元映像出力であれば、第１ディスプレイを介してバックライトをレンチキュラーレンズに提供するステップと、前記要請された映像出力が前記２次元映像出力であれば、前記レンチキュラーレンズを介して散乱したバックライトが提供される第２ディスプレイに映像を出力して前記２次元映像を出力するステップとを含む。
【００２３】
前記バックライトは、映像の陰影に応じて地域的に輝度を調整したバックライトを用いることができる。
【００２４】
前記バックライトは、前記レンチキュラーレンズの散乱によって発生することがあるライン形態の陰影を除去するために、前記ライン形態の陰影を補償する方向にラインパターンを有するバックライトを用いることができる。
【００２５】
前記第２ディスプレイアは、黒白パネルを用い、前記要請された映像出力が前記２次元映像出力であれば、出力する映像のフレーム率を３倍に上げるステップと、前記第１ディスプレイを介して赤色、緑色、青色のバックライトを順次に交互に出力するステップと、前記第２ディスプレイを介してそれぞれの色に相応する映像の陰影を黒白で出力するステップとをさらに含むことができる。
【００２６】
前記要請された映像出力が前記３次元映像出力であれば、前記第２ディスプレイは、透明な状態を維持するステップと、前記第１ディスプレイを介して映像を出力するステップと、前記第１ディスプレイを介して出力された前記映像を前記レンチキュラーレンズを介して多数の視点に屈折して３次元映像を出力するステップとをさらに含むことができる。
【００２７】
前記要請された映像出力が前記ハイブリッド３次元映像出力であれば、出力する映像を前記ハイブリッド３次元映像としてオブジェクトと背景とに分離するステップと、前記第１ディスプレイを介して背景が白色である前記オブジェクトを出力するステップと、前記第２ディスプレイを介して前記オブジェクトを除いた前記背景のみを出力し、前記オブジェクトは３次元で出力され前記背景は２次元で出力されて前記ハイブリッド３次元映像を出力するステップとをさらに含むことができる。
【００２８】
前記レンチキュラーレンズは、前記第１ディスプレイと前記第２ディスプレイとの間に位置することができる。
【００２９】
前記レンチキュラーレンズは、前記第１ディスプレイから提供される映像を多数の視点に屈折して出力することができる。
【００３０】
前記第１ディスプレイとして、液晶表示装置、プラズマ表示パネル、有機発光ダイオード、およびプロジェクションタイプのディスプレイを用いることができる。
【００３１】
前記第２ディスプレイとして、液晶表示装置および有機発光ダイオードのようなディスプレイを用いることができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の実施形態によれば、第１ディスプレイと第２ディスプレイを備え、その間にレンチキュラーレンズを位置させて２次元映像または３次元映像を選択的に出力する表示部と、第１ディスプレイと第２ディスプレイを制御して２次元映像または３次元映像を選択的に出力するように制御する制御部とを備える２次元と３次元兼用映像表示装置に関し、３次元映像を表現するときには輝度の低下が発生せず、２次元映像を表現するときにも画質の低下が発生しない映像を表現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る２次元と３次元兼用映像表示装置の構成を示す図である。
【図２】本発明の実施形態に係る映像表示装置が３次元映像を出力するときの表示装置の断面と３次元動作の例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態に係る映像表示装置が２次元映像を出力するときの表示装置の断面と２次元動作の例を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る映像表示装置が２枚のディスプレイの出力を結合してハイブリッド３次元映像を出力する動作の例を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る映像表示装置が２次元映像を出力するときに地域陰影技法を用いるときと用いないときの表示装置の断面を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る映像表示装置が２次元映像を出力するときに発生することがある輝度不均一状態を補償する例を示す図である。
【図７】本発明の実施形態に係る映像表示装置で２次元と３次元映像を選択的に出力する過程を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施形態について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施形態に係る２次元と３次元兼用映像表示装置の構成を示す図である。図１を参照すれば、２次元と３次元兼用映像表示装置は、制御部１００および表示部１１０を備えて構成され、表示部１１０は、第１ディスプレイ１１２と、第２ディスプレイ１１４と、レンチキュラーレンズ１１６とを備える。
【００３６】
第１ディスプレイ１１２は、制御部１００の制御によって３次元で動作する場合には映像を出力し、２次元で動作する場合にはバックライトとして動作する。またハイブリッド方式の３次元映像を出力する場合、第１ディスプレイ１１２は、制御部１００の制御によって解像度の減少を減らすために、オブジェクトをカラーで出力して背景を白色バックライトで出力することもできる。第１ディスプレイ１１２としては、液晶表示装置、プラズマ表示パネル、有機電気発光ダイオード、およびプロジェクションタイプのディスプレイを用いることができる。
【００３７】
第２ディスプレイ１１４は、制御部１００の制御によって２次元で動作する場合には映像を出力し、３次元で動作する場合には透明な状態で動作する。また、ハイブリッド方式の３次元映像を出力する場合、第２ディスプレイ１１４は、制御部１００の制御によって解像度の減少を減らすために、オブジェクトを除いた背景のみを出力することもできる。第２ディスプレイ１１４としては、液晶表示装置や有機電気発光ダイオードのようなディスプレイを用いることができる。
【００３８】
レンチキュラーレンズ１１６は、第１ディスプレイ１１２と第２ディスプレイ１１４との間に位置する。レンズ特性により、第１ディスプレイ１１２のピクセル（Ｐｉｘｅｌ）情報は、レンチキュラーレンズ１１６の下にある位置別に定められた特定方向に伝播される。すなわち、レンズの下にある第１ディスプレイ１１２のピクセル情報は、それぞれ特定視聴位置からユーザの右目と左目方向に進むようになり、ユーザは左右の目で異なる映像を視聴することによって立体感を感じる。言い換えれば、レンチキュラーレンズ１１６は、映像を左右視点に屈折させ、右目と左目でそれぞれ異なる映像が観察されるようにする。
【００３９】
ここで、視点とは、オブジェクトを観察する観察者の位置である。映像を多数の視点に屈折させることは、多数の観察位置にオブジェクトを観察するときの対応する映像となるように映像を屈折させることを意味する。
【００４０】
一方、レンチキュラーレンズ１１６は、第１ディスプレイ１１２と第２ディスプレイ１１４との間に位置するとき、垂直に立てて位置させるのではなく、後述する図２（ｂ）と図３（ｂ）に示されるように、一定の角度で傾けて位置させる。これは、２枚のディスプレイを重ねて用いる場合に発生するモアレパターンを除去するためである。
【００４１】
モアレパターンとは、周期的なパターンが重なって生じる、本来の格子パターンよりも大きく現れるパターンを意味するものであり、モアレパターンは、明るい線は明るい線どうしが、暗い線は暗い線どうしが重なる場所で発生するようになる。また、明るい線と暗い線とが交わって互いに重なる場所でも発生する。したがって、ディスプレイを重ねて用いる場合にはこのような線が継続して連結し、さらに１つの大きい模様のモアレパターンを生成するようになる。
【００４２】
制御部１００は、第１ディスプレイ１１２と第２ディスプレイ１１４を制御し、２次元映像、３次元映像、およびハイブリッド３次元映像を選択的に表示するようにする。以下、図２において、図６を参照しながら選択的に出力する２次元映像、３次元映像、およびハイブリッド３次元映像を出力するときの制御部１００と表示部１１０の動作についてより詳しく説明する。
【００４３】
以下、制御部１００で表示部１１０を制御して３次元映像を出力するときの表示部の状態について、図２を参照しながら説明する。
【００４４】
図２は、本発明の実施形態に係る映像表示装置が３次元映像を出力するときの表示装置の断面と３次元動作の例を示す図である。図２（ａ）は、映像表示装置が３次元映像を出力するときの表示装置の断面を示す図であり、図２（ｂ）は、映像表示装置が３次元映像を出力するときの実質的な動作状態の例を示す図である。
【００４５】
制御部１００は、３次元映像を出力するとき、図２（ａ）と図２（ｂ）のように第２ディスプレイ１１４が透明な状態で動作するようにし、第１ディスプレイ１１２を介して映像を出力し、レンチキュラーレンズ１１６を介して多数の視点に屈折して３次元映像が出力されるように制御する。
【００４６】
一方、出力される３次元映像は、第２ディスプレイ１１４の種類に応じて出力される映像の輝度が異なる。用いる第２ディスプレイ１１４が赤色、緑色、青色の色でカラーを表現するＲＧＢカラーパネルである場合、カラーフィルタの透過率は下記の表１のとおりとなる。すなわち、第１ディスプレイ１１２とレンチキュラーレンズ１１６を介して３次元映像を出力する場合、第２ディスプレイ１１４はすべてのピクセル値を白色値で駆動させ、第１ディスプレイ１１２で１００％の白色を出力したとき、これが第２ディスプレイ１１４を通過すれば、３３％の白色で出力される。
【００４７】
【表１】
2010072632.tif 000003
【００４８】
また、用いる第２ディスプレイ１１４が赤色、緑色、青色、白色でカラーを表現するＲＧＢＷカラーパネルである場合、第２ディスプレイ１１４はすべてのピクセル値を白色値で駆動させ、第１ディスプレイ１１２で１００％の白色を出力したとき、これが第２ディスプレイ１１４を通過すれば、５０％の白色で出力される。
【００４９】
もし、用いる第２ディスプレイ１１４が黒白パネルである場合、カラーパネルを用いるときの透過率の損失がない。しかしながら、２次元映像を出力するとき、第２ディスプレイ１１４が黒白パネルを用いるため、２次元映像は黒白映像のみを出力できるようになる。これは、医療用モニタのような場所に適用できるであろう。
【００５０】
しかしながら、黒白パネルを用いる第２ディスプレイ１１４でも、映像フレーム率（ｆｒａｍｅ  ｒａｔｅ）を３倍に上げて２次元映像をカラーで表現することができる。例えば、６０Ｈｚで駆動する映像を１８０Ｈｚで駆動させる場合、黒白パネルを用いる第２ディスプレイ１１４を用いてもカラー映像を表現することができる。これは、既存の６０Ｈｚ駆動時に、１枚の映像を表現する時間に１つの映像を赤色映像、緑色映像、青色映像に分けて３枚の映像を時間的に分離して駆動させれば、人間の目はこれを時間的に合算して１枚のカラー映像として感じるようになる。
【００５１】
言い換えれば、黒白パネルを用いる第２ディスプレイ１１４を介してそれぞれの色に相応する映像の陰影を黒白で出力し、第１ディスプレイ１１２を介して赤色、緑色、青色のバックライトを順次に交互に出力することによってカラーの２次元映像を表現する。
【００５２】
次に、制御部１００で表示部１１０を制御して２次元映像を出力するときの表示部の状態について、図３を参照しながら説明する。
【００５３】
図３は、本発明の実施形態に係る映像表示装置が２次元映像を出力するときの表示装置の断面と２次元動作の例を示す図である。図３（ａ）は、映像表示装置が２次元映像を出力するときの表示装置の断面を示す図であり、図３（ｂ）は、映像表示装置が２次元映像を出力するときの実質的な動作状態の例を示す図である。
【００５４】
制御部１００は、２次元映像を出力するとき、図３（ａ）と図３（ｂ）のように第１ディスプレイ１１２をバックライトとして動作するようにし、レンチキュラーレンズ１１６を介して第１ディスプレイ１１２から提供されるバックライトを散乱するようにして第２ディスプレイ１１４に提供する。そして、制御部１００は、第２ディスプレイ１１４に映像を出力するようにし、バックライトを介してユーザに提供されるようにする。
【００５５】
次に、制御部１００で表示部１１０を制御してハイブリッド３次元映像を出力するときの表示部の状態について、図４を参照しながら説明する。
【００５６】
第１ディスプレイ１１２を介して出力される映像を、レンチキュラーレンズ１１６を用いて多数の視点に屈折して３次元映像で表現する場合、３次元映像の視点数だけ解像度が減少する。
【００５７】
図４は、本発明の実施形態に係る映像表示装置が２枚のディスプレイの出力を結合してハイブリッド３次元映像を出力する動作の例を示す図である。本発明のハイブリッド３次元映像は、出力しようとする映像をオブジェクトと背景とに分離し、オブジェクトは３次元で表現して背景は２次元で表現し、多数の視点による解像度の減少を減らした映像である。
【００５８】
制御部１００は、映像をオブジェクトと背景とに分離し、第１ディスプレイ１１２を介して背景が白色であるオブジェクトを出力し、レンチキュラーレンズ１１６を介して３次元オブジェクト映像が出力されるように制御し、第２ディスプレイ１１４を介してオブジェクトを除いた背景のみを出力して２次元背景映像が出力されるように制御して、オブジェクトが３次元であって背景が２次元である映像が視聴者に提供されるようにする。
【００５９】
次に、制御部１００で表示部１１０を制御してコントラストを高める地域陰影技法（Ｌｏｃａｌ  Ｄｉｍｍｉｎｇ）を用いた２次元映像を出力するときの表示部の状態について、図５を参照しながら説明する。
【００６０】
図５は、本発明の実施形態に係る映像表示装置が２次元映像を出力するときに地域陰影技法を用いるときと用いないときの表示装置の断面を示す図である。図５（ａ）は、地域陰影技法を用いない２次元映像出力のときの表示部の断面を示す図であり、図５（ｂ）は、地域陰影技法を用いた２次元映像出力のときの表示部の断面を示す図である。
【００６１】
図５（ａ）を参照すれば、第２ディスプレイ１１４で黒、白、黒パターンを表現しようとするとき、制御部１００は、第１ディスプレイ１１２がバックライトの役割をし、黒、白、黒に対応する同じ位置すべてに白色光を提供するように制御する。したがって、第２ディスプレイ１１４では、中央ピクセルのみが白色を表現しても、黒色ピクセルの下から入ってくる白色光によって完全な黒色ピクセルの表現が難しい。
【００６２】
図５（ｂ）を参照すれば、本発明の実施形態に係る地域陰影技法を用いる場合、第２ディスプレイ１１４で黒、白、黒パターンを表現しようとするとき、制御部１００は、第１ディスプレイ１１２がピクセル単位であり、黒、白、黒パターンで光を提供するように制御する。したがって、第２ディスプレイ１１４では、中央の白色ピクセルの下にのみバックライトがあり、左右に位置するピクセルには光がほとんど入ってこないため、図２（ａ）の実施形態に比べてよりコントラストが高い黒色に近いピクセル表現が可能となる。
【００６３】
次に、制御部１００で表示部１１０を制御して輝度の不均一状態を解消した２次元映像を出力するときの表示部の状態について、図６を参照しながら説明する。
【００６４】
図６は、本発明の実施形態に係る映像表示装置が２次元映像を出力するときに発生することがある輝度不均一状態を補償する例を示す図である。
【００６５】
本発明に係る３次元映像表示装置で２次元映像を表示するとき、図６（ａ）のように、制御部１００は、第１ディスプレイ１１２を介して白色（Ｆｕｌｌ  Ｗｈｉｔｅ）の均一な光を第２ディスプレイ１１４方向に提供するように制御しても、第１ディスプレイ１１２の前に位置しているレンチキュラーレンズ１１６のために、レンズが位置した方向に所望しないライン形態の陰影が発生することがある。したがって、制御部１００は、第１ディスプレイ１１２を介して均一な白色バックライトを用いる代わりに、図６（ｂ）のようにライン形態の陰影を補償する方向にラインパターンを有するバックライト映像を第１ディスプレイ１１２を介して提供するように制御して、均一な輝度で２次元映像を表示できるようにする。
【００６６】
以下、上述のような本発明の実施形態に係る２次元と３次元兼用映像表示方法について、図７を参照しながら説明する。
【００６７】
図７は、本発明の実施形態に係る映像表示装置で２次元と３次元映像を選択的に出力する過程を示すフローチャートである。図７を参照すれば、本発明の実施形態に係る２次元と３次元兼用映像表示装置は、７００ステップで映像出力要請が受信されれば７０２ステップに進み、要請された映像出力が２次元映像出力であるかを確認する。
【００６８】
７０２ステップの確認結果、２次元映像出力の要請であれば７０４ステップに進み、第１ディスプレイ１１２をバックライトとして動作するようにし、第２ディスプレイ１１４に映像を出力するようにして２次元映像を表示する。
【００６９】
７０４ステップで２次元映像を表示することにおいて、設定に応じて、図５を参照しながら説明した地域陰影技法を用いたり、図６を参照しながら説明した輝度不均一状態を補償する技法を追加で用いたりすることもできる。
【００７０】
また、７０４ステップで２次元映像を表示することにおいて、第２ディスプレイ１１４が黒白パネルを用いる場合、出力する映像のフレーム率を３倍に上げ、第１ディスプレイ１１２を介して赤色、緑色、青色のバックライトを順次に交互に出力するようにし、第２ディスプレイ１１４を介してそれぞれの色に相応する映像の陰影を黒白で出力するようにして、カラーの２次元映像を表現することもできる。
【００７１】
一方、７０２ステップの確認結果、３次元映像出力の要請であれば７０６ステップに進み、映像出力要請がハイブリッド３次元映像出力であるかを確認する。
【００７２】
７０６ステップの確認結果、要請された映像出力がハイブリッド３次元映像出力でなければ、映像表示装置は７１４ステップに進み、第２ディスプレイ１１４は透明な状態で動作するようにして第１ディスプレイ１１２を介して映像を出力し、レンチキュラーレンズ１１６を介して映像を多数の視点に屈折して３次元映像を表示する。
【００７３】
７０６ステップの確認結果、要請された映像出力がハイブリッド３次元映像出力であれば、映像表示装置は７０８ステップに進んで出力する映像をオブジェクトと背景とに分離し、７１０ステップに進んで第１ディスプレイ１１２に白色を背景とするオブジェクトを出力し、７１２ステップに進んで第２ディスプレイ１１４にオブジェクトを除いた背景のみを出力する。７０８ステップで、７１２ステップで用いるハイブリッド３次元映像出力は、第１ディスプレイ１１２と第２ディスプレイ１１４を介して出力する映像を結合し、オブジェクトは３次元であり背景は２次元である映像を出力して多数の視点による解像度の低下を減らす映像出力方法であり、詳細な内容は図４を参照しながら上述したとおりである。
【００７４】
なお、上述した方法は、コンピュータにより実現される多様な動作を実行するためのプログラム命令を含むコンピュータ読取可能な記録媒体を含む。当該記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などを単独または組み合わせて含むこともでき、記録媒体およびプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知であり使用可能なものであってもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、フロプティカルディスクのような磁気−光媒体、およびＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれる。また、記録媒体は、プログラム命令、データ構造などを保存する信号を送信する搬送波を含む光または金属線、導波管などの送信媒体でもある。プログラム命令の例としては、コンパイラによって生成されるような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータによって実行され得る高級言語コードを含む。前記したハードウェア要素は、本発明の動作を実行するために一以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成することができ、その逆もできる。
【００７５】
上述したように、本発明の好ましい実施形態を参照して説明したが、該当の技術分野において熟練した当業者にとっては、特許請求の範囲に記載された本発明の思想および領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正および変更させることができることを理解することができるであろう。すなわち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に基づいて定められ、発明を実施するための最良の形態により制限されるものではない。
【符号の説明】
【００７６】
１００  制御部
１１０  表示部
１１２  第１ディスプレイ
１１４  第２ディスプレイ
１１６  レンチキュラーレンズ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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