(57)【要約】【課題】小型化及び低廉化を実現した８Ｋ映像表示用の表示装置を提供する。【解決手段】８Ｋのスーパーハイビジョン映像を表示する表示装置において、８Ｋ信号の画素配列に対応する４つの４Ｋ信号を入力信号とする４つの４Ｋ表示部と、前記４つの４Ｋ表示部から出力されるそれぞれの映像を拡大する拡大レンズと、前記拡大レンズにより拡大されたそれぞれの映像に対し、予め設定された領域で区切られた画素ブロックのうち、位置の異なる１／４画素ブロックを透過するマスク部と、前記マスク部を透過した信号のそれぞれが重ならないように合成するハーフミラーと、前記ハーフミラーにより合成された８Ｋの画素数に相当する信号を出力する出力部とを有することにより、上記課題を解決する。【選択図】図３
2015162864.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
８Ｋのスーパーハイビジョン映像を表示する表示装置において、
８Ｋ信号の画素配列に対応する４つの４Ｋ信号を入力信号とする４つの４Ｋ表示部と、
前記４つの４Ｋ表示部から出力されるそれぞれの映像を拡大する拡大レンズと、
前記拡大レンズにより拡大されたそれぞれの映像に対し、予め設定された領域で区切られた画素ブロックのうち、位置の異なる１／４画素ブロックを透過するマスク部と、
前記マスク部を透過した信号のそれぞれが重ならないように合成するハーフミラーと、
前記ハーフミラーにより合成された８Ｋの画素数に相当する信号を出力する出力部とを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記出力部は、
前記８Ｋ信号に相当する画素配列の信号を拡散させる凹面レンズと、
前記凹面レンズで拡散された信号を、表示される画面の大きさに対応させて集光する凸面レンズとを有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記ハーフミラーにより合成された映像が、前記４つの４Ｋ信号がそれぞれ重ならないように、各４Ｋ信号が水平方向及び垂直方向に対して１／４画素ブロックずれとなるように前記４Ｋ表示部の固定位置を調整する駆動部と、
前記駆動部を制御して画素の位置ずれを補正する位置制御部と、
前記画素の位置ずれを検知するためのイメージセンサとを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記４つの４Ｋ表示部に信号を供給する信号出力部と、
前記４つの４Ｋ表示部から出力された信号の合成信号を取得するイメージセンサと、
前記イメージセンサから得られる合成信号から前記４つの４Ｋ表示部における輝度差異を検知する輝度差異検知部と、
前記輝度差異検知部により得られた検知結果に基づいて、前記信号出力部における輝度を制御する輝度制御部とを有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記４つの４Ｋ表示部に信号を供給する信号出力部と、
前記４つの４Ｋ表示部から出力された映像フレームを取得するイメージセンサと、
前記イメージセンサから得られる映像フレームに基づいて、前記４つの４Ｋ表示部から出力される映像フレームの同期を制御する同期制御部とを有することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に係り、特に８Ｋ等のスーパーハイビジョン（超高精細映像システム）を体感する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スーパーハイビジョン（以下、必要に応じて「ＳＨＶ」という）は、８Ｋ−ＵＨＤ（Ｕｌｔｒａ  Ｈｉｇｈ  Ｄｉｆｉｎｉｔｉｏｎ）とも呼ばれ、ＳＨＶにおける８Ｋの画素数は、水平・垂直方向に７，６８０×４，３２０画素が配置されている。これにより、ＳＨＶは、高画質と高臨場感とが得られる究極の映像システムとされている。
【０００３】
なお、近年では、８Ｋの表示装置が開発されているものの、市場製品化されていないために、それを気軽に体感（視聴して臨場感を体験）する機会が限られている。一方、ＳＨＶをオールジャパンの体制で早期に普及促進するため、国内外の多くの視聴者に８Ｋを体感してもらい、その認知度を高めて高画質、高臨場感の魅力を浸透していくことが望まれる。
【０００４】
また、従来では、４Ｋ（３，８４０×２，１６０画素）の表示装置（４Ｋ表示装置）が存在する。また、近年では、例えば８Ｋ映像を得るために、それ以下の画素数の映像ソースを複数組み合わせる方法が存在する（例えば、非特許文献１参照）。上述した非特許文献１では、３，８４０×２，０４８画素のＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネル２枚を画素ずらし方式で用いることにより、等価的に４，０９６×７，６８０画素の映像表示を行っている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】浜田他，"走査線４，０００本級超高精細映像表示装置"〜画素ずらし方式とコンバーゼンス補正〜，映像情報メディア学会技術報告２６（５８），１３−１６，２００２−０９−１８．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来手法では、設備が大掛かりになると共に設備面でのコストがかかる。８Ｋの表示装置を多くの視聴者に体感してもらうためには、表示装置の小型化（コンパクト化）により輸送や設置等を容易にし、更に市場製品化されている４Ｋ表示装置を構成機器に活用して低廉化しながらも８Ｋを体感できる表示装置が望まれている。
【０００７】
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、小型化及び低廉化を実現した８Ｋ映像表示用の表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一態様における表示装置は、８Ｋのスーパーハイビジョン映像を表示する表示装置において、８Ｋ信号の画素配列に対応する４つの４Ｋ信号を入力信号とする４つの４Ｋ表示部と、前記４つの４Ｋ表示部から出力されるそれぞれの映像を拡大する拡大レンズと、前記拡大レンズにより拡大されたそれぞれの映像に対し、予め設定された領域で区切られた画素ブロックのうち、位置の異なる１／４画素ブロックを透過するマスク部と、前記マスク部を透過した信号のそれぞれが重ならないように合成するハーフミラーと、前記ハーフミラーにより合成された８Ｋの画素数に相当する信号を出力する出力部とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、小型化及び低廉化を実現した８Ｋ映像表示用の表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】表示装置の外観の一例を示す図である。
【図２】視聴部の具体的な構成の一例を示す図である。
【図３】表示装置の機能構成の一例を示す図である。
【図４】光学的合成部の具体例を説明するための図である。
【図５】８Ｋソースと４つの４Ｋソースとの関係を説明するための図である。
【図６】８Ｋ映像表示の具体例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
＜本実施形態における表示装置の外観例＞
本実施形態では、８Ｋ等のスーパーハイビジョン映像（ＳＨＶ映像）を体感する表示装置について説明する。図１は、表示装置の外観の一例を示す図である。図１（Ａ）は、本実施形態における表示装置１０の斜視図を示し、図１（Ｂ）は、表示装置１０の側面図を示している。図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、表示装置１０は、筐体２０と、視聴部３０とを有する。筐体２０は、８Ｋ表示部２１を有する。また、視聴部３０は、視聴者が被るドーム型のヘルメット（視聴補助部）３１と、視聴窓３２と、ヘッドホン（音声出力部）３３とを有する。
【００１２】
筐体２０内には、本実施形態における各種処理等を用いて複数の４Ｋ表示装置から８Ｋ映像を生成する構成を有する。筐体２０内の機能構成例等については、後述する。
【００１３】
８Ｋ表示部２１は、筐体２０の一部に設けられており、筐体２０内で生成された８Ｋ映像を視聴部３０側に表示する。８Ｋ表示部２１は、例えばガラスやプラスチック等の透明の素材であるが、これに限定されるものではない。また、８Ｋ表示部２１は、例えば後述する凸面レンズ等を用いることができるが、これに限定されるものではない。
【００１４】
視聴部３０において、ヘルメット３１は、視聴者（人間）の頭部を入れるドーム型（半球体）の装置である。図１に示すヘルメット３１は、固定式（設置式）のものであり、８Ｋ表示部２１からの８Ｋ映像が見える位置に設置されている。そのため、視聴者は、ヘルメット３１を直接装着しなくてもヘルメット３１の空洞部分に頭部を入れるだけでよい。なお、本実施形態では、視聴者の頭部に直接装着するタイプであってもよい。
【００１５】
ドーム型のヘルメット３１には、視聴窓３２と、ヘッドホン３３とを有しており、ヘルメットを被った視聴者が視聴窓３２から８Ｋ表示部２１を参照することで、８Ｋ映像（ＳＨＶ映像）を閲覧することができる。
【００１６】
ヘッドホン３３は、ＳＨＶ映像に合わせたサラウンド音声を出力する。ヘッドホン３３は、例えばイヤホン等のように耳に装着するタイプでもよく、ヘルメット３１と共に設置されたスピーカ等のタイプでもよい。
【００１７】
また、ヘッドホン３３は、例えば２２．２マルチチャンネル音響を疑似した音声を出力することができる。上述した２２．２マルチチャンネル音響は、例えば予め設定された頭部伝達関数等に基づいて、音源から耳に到達するまでの音の伝わり方を測定することで、その測定値に対応させて２２．２マルチチャンネル音響による３次元の音の広がりを疑似的の再現することができる。ヘッドホン３３でも再現することができる。このような疑似音声により、臨場感のある音声を視聴者に提供することができる。なお、ヘッドホン３３から出力される音声は、２２．２マルチチャンネル音響に限定されるものでなく、例えば５．１マルチチャンネル音響等であってもよい。
【００１８】
また、本実施形態では、ヘルメット３１と８Ｋ表示部２１との間に「覆い」を設けて外光を遮断する遮光部３４を設けてもよい。図２は、視聴部の具体的な構成の一例を示す図である。図２の例では、視聴者３５が視聴部３０のヘルメット（視聴補助部）３１内に頭部を入れて、視聴窓３２から８Ｋ表示部２１に表示されるＳＨＶ映像を視聴している状態を示している。
【００１９】
ここで、ヘルメット３１に設けられた視聴窓３２と筐体２０に設けられた８Ｋ表示部２１との間に外光を遮断する遮光部（カバー）３４が設けられている。なお、遮光部（カバー）３４は、筒状のプラスチック等であるが、これに限定されるものではない。遮光部３４を有することで、更にＳＨＶ映像の視聴時の没入感を高めることができる。なお、没入感とは、例えば映画館やヘッドマウントディスプレイ等のように、提示するＳＨＶ映像以外の景色が目に入らないようにすることで、視聴者が提示映像に没頭すること等を意味する。
【００２０】
また、図２の例では、視聴窓３２と８Ｋ表示部２１との距離の関係において、水平視野角（ＦＯＶ：Ｆｉｅｌｄ  Ｏｆ  Ｖｉｅｗ）が約１００度程度となる位置に配置されるのが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００２１】
また、視聴者３５の耳には、例えば疑似２２．２マルチチャンネル音響に対応したヘッドホン３３が装着されている。ヘッドホン３３は、筐体２０内の音声信号出力部からＳＨＶ映像に対応させて同期した音声信号を出力する。
【００２２】
＜表示装置１０の機能構成例＞
次に、上述した表示装置１０の機能構成例について、図を用いて説明する。なお、以下の説明では、主に表示装置１０に含まれる上述した筐体２０の機能構成例について説明する。
【００２３】
図３は、表示装置の機能構成の一例を示す図である。図３の例において、表示装置１０は、信号発生部４１と、光学的合成部４２と、凹面レンズ４３と、凸面レンズ４４と、位置制御部４５と、イメージセンサ制御部４６と、イメージセンサ４７とを有する。
【００２４】
信号発生部４１は、蓄積部５１−１〜５１−４と、信号出力部５２−１〜５２−４と、同期ずれ検知部５３と、同期制御部５４と、輝度差異検知部５５と、輝度制御部５６と、音声信号出力部５７とを有する。光学的合成部４２は、４Ｋ表示装置（４Ｋ表示部）６１−１〜６１−４と、ｘｙｚモータ（駆動部）６２−１〜６２−４と、拡大レンズ６３−１〜６３−４と、遮蔽格子マスク（マスク部）６４−１〜６４−４と、ハーフミラー６５−１〜６５−３とを有する。
【００２５】
＜信号発生部４１における各機能構成＞
信号発生部４１において、蓄積部５１−１〜５１−４は、４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４にそれぞれ表示する４Ｋソース（例えば、４Ｋ映像信号や音声信号等）を蓄積する。なお、４Ｋソースは、例えば８Ｋ信号（８Ｋソース）の画素配列から生成した４つの４Ｋ信号であり、その４つの４Ｋ信号が蓄積部５１−１〜５１−４に分かれて蓄積されている。
【００２６】
信号出力部５２−１〜５２−４は、蓄積部５１−１〜５１−４に蓄積されたそれぞれの４Ｋソースを所定のタイミングで出力する。なお、信号出力部５２−１〜５２−４は、４つの出力信号間で同期をとる必要がある。
【００２７】
そのため、同期ずれ検知部５３は、信号出力部５２−１〜５２−４から出力される映像等に対するそれぞれの誤差を検知する。例えば、同期ずれ検知部５３は、各４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４において出力され、拡大レンズ６３−１〜６３−４で拡大され、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４により部分的に透過された画素をハーフミラー６５−１〜６５−３で合成することで得られた出力映像から、各４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４からの映像の同期ずれを検知する。
【００２８】
また、同期制御部５４は、同期ずれ検知部５３により検知された同期ずれ情報に基づいて、各信号出力部５２−１〜５２−４に対する４つの４Ｋソースの同期ずれを補正し、光学的合成部４２で合成される４つの４Ｋソースにずれが生じないように制御する。
【００２９】
ここで、同期制御部５４による同期制御方法の具体例について説明する。本実施形態では、例えば予め設定された信号（例えば、白色信号）を間欠的に、まず信号出力部５２−１と信号出力部５２−２とから出力する。なお、この白色信号は、蓄積部５１−１，５１−２に蓄積されていてもよく、同期制御部５４からの指示により信号出力部５２−１，５２−２が自動生成してもよい。
【００３０】
次に、信号出力部５２−１，５２−２により出力された白色信号の時間差をイメージセンサ４７を介して取得する。図３に示すイメージセンサ４７は可動式であり、同期制御を行うタイミングでイメージセンサ制御部４６により凹面レンズ４３の前（光学的合成部４２から出力される信号の出力先）に移動され、ハーフミラー６５−３から出力される信号出力部５２−１，５２−２からのそれぞれの信号を取得する。なお、同期制御終了後、イメージセンサ４７は、元の位置に戻る。
【００３１】
次に、イメージセンサ４７から得られたそれぞれの信号をイメージセンサ制御部４６を介して同期ずれ検知部５３に出力し、同期ずれ検知部５３で同期ずれを検知する。同期ずれ検知部５３は、同期ずれを検知した場合に、それらの信号の時間差が０になるように、一方の信号出力部（例えば、信号出力部５２−２）の出力タイミングをフレームメモリ等を用いて調整する。なお、本実施形態では、同期制御を行う対象の２つの信号出力部５２−１，５２−２のフレームメモリを用いて調整してもよい。
【００３２】
次に、同期制御部５４は、信号出力部５２−１と信号出力部５２−３とに対して上述した内容と同様の調整を行う。最後に信号出力部５２−１と５２−４とに対して上述した内容と同様の調整を行う。なお、上述した同期制御は、例えば表示装置１０の電源をＯＮにしたときや、８Ｋ映像の表示を開始するとき、又は、所定期間経過毎等の所定のタイミングで実施することができる。
【００３３】
輝度差異検知部５５は、例えば各４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４から出力される同一輝度の信号が凹面レンズ４３の前において同一輝度で発光させるために、光学的合成部４２から出力された信号の輝度差異を検出する。例えば、輝度差異検知部５５は、各４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４において出力され、拡大レンズ６３−１〜６３−４で拡大され、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４により部分的に透過された画素をハーフミラー６５−１〜６５−３で合成することで得られた出力映像から、各４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４からの映像の輝度の差異を検知する。
【００３４】
ここで、輝度制御部５６における輝度制御方法の具体例について説明する。本実施形態では、例えば全面白色信号を、まず信号出力部５２−１のみから出力し、凹面レンズ４３の前でのレベルをイメージセンサ４７で測定し、測定値ａを得る。
【００３５】
次に、同様の全面白色信号を信号出力部５２−２のみから出力し、同じレベル測定をして測定値ｂを得る。次に、輝度差異検知部５５は、測定値ａと測定値ｂとの差異を計算する。輝度制御部５６は、輝度差異検知部５５で計算された差異０でない場合に、その差異が０となるように、一方の信号出力部（例えば、信号出力部５２−２）の輝度のダイナミックレンジを補正する。なお、上述の補正は、信号出力部５２−１，５２−２の両方を用いて行ってもよい。
【００３６】
また、上述の補正を、信号出力部５２−３，５２−４についても、それぞれ信号出力部５２−１との関係から同様に輝度制御を行う。このように、輝度制御部５６は、ハーフミラー６５を介して出力される信号のアンバランスを補正することができる。これにより、例えば各４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４で異なる性能やノイズ等による同一輝度値の変化等を調整することができる。
【００３７】
なお、上述した輝度制御は、上述した同期制御と同様のタイミングで実施することができるが、これに限定されるものではない。また、上述した同期ずれ検知部５３と同期制御部５４とは、同期制御部５４として一体に構成されていてもよい。また、輝度差異検知部５５と、輝度制御部５６とは、輝度制御部５６として一体に構成されていてもよい。
【００３８】
音声信号出力部５７は、信号出力部５２−１〜５２−４から出力される４Ｋソースに同期させた音声信号を視聴部３０のヘッドホン３３に出力する。音声信号出力部５７は、例えば上述した頭部伝達関数等を用いて疑似２２．２マルチチャンネル音響による疑似音声を出力することができる。
【００３９】
＜光学的合成部４２における各機能構成＞
光学的合成部４２では、４つの４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４からの映像を、３つのハーフミラー６５−１〜６５−３で光学的に多重合成する。なお、多重合成については、例えば各４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４の表示映像の画素毎に、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４で３／４画素を遮蔽し、残りの１／４画素を透過させ、透過させたそれぞれの１／４画素を多重合成させる。なお、透過させた１／４画素は、それぞれ異なる位置の画素であるため、透過した部分が重なることなく、適切な合成が実現できる。
【００４０】
また、上述した透過と合成を実現するため、本実施形態では、予め設定された領域で区切られた画素ブロック（例えば、縦横２×２画素からなる画素ブロック）を基準とし、その画素ブロックに対して４つの遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４を用いて、それぞれ異なる位置の１画素（１／４画素ブロック）を透過させる。また、４Ｋソースの画像サイズを８Ｋソースの画像サイズに対応させると共に各画素ブロックを合成するために、拡大レンズ６３−１〜６３−４を用いる。
【００４１】
つまり、本実施形態では、４つの４Ｋソースを１画素ずつ利用して４画素（２×２画素）の画素ブロックを再生するために、各４Ｋソース内の画素間隔（画素と画素の隙間）に、別の４Ｋソースからの画素がはまる空隙が必要となる。そのため、拡大レンズ６３−１〜６３−４で映像を所定の大きさに拡大し、その後、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４で空隙を作成し、そこに８Ｋパズルのピース（４Ｋソース×４）をはめて（多重合成）することで８Ｋソースを生成する。
【００４２】
なお、上述した画素ブロックについては、縦横２×２画素からなる画素ブロックに限定されるものではなく、例えば縦横４×４画素からなる画素ブロックを基準として、そのうちの１／４画素ブロックを透過させてもよい。更には、１画素に対して、縦横２×２等分又は水平方向等に４等分した画素の分割領域から位置の異なる１／４画素を透過させてもよい。
【００４３】
光学的合成部４２において、４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４は、信号出力部５２−１〜５２−４から得られるそれぞれの信号（４Ｋソース）を入力し、４Ｋ表示（３，８４０×２，１６０画素）で出力する。
【００４４】
ｘｙｚモータ６２−１〜６２−４は、１／４画素ブロック精度で正確に多重合成するために、４Ｋ表示装置６１の位置を３次元（ｘ，ｙ，ｚ）の座標に基づいて調整する。ｘｙｚモータ６２−１〜６２−４を用いた４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４の位置調整は、それぞれ位置制御部４５から得られる位置制御信号に基づいて行われる。
【００４５】
具体的には、ｘｙｚモータ６２−１〜６２−４は、４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４から出力される４つの４Ｋ信号がそれぞれ重ならないように（各４Ｋ信号が縦横方向（水平及び垂直方向）に対して１／４画素ブロックずれとなるように）、４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４の固定位置を調整する。
【００４６】
拡大レンズ６３−１〜６３−４は、４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４から出力される４つの４Ｋ信号を同一の倍率で拡大する。具体的には、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４で透過された４つの４Ｋ信号の画素ブロック（１／４画素ブロック）が、ハーフミラー６５−１〜６５−３で合成されて８Ｋ信号の画素ブロックとして生成されるように拡大する。そのため、拡大レンズ６３−１〜６３−４は、４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４から出力される４つの４Ｋ信号の入力信号の１画素を４画素分の大きさに拡大するが、これに限定されるものではなく、画素ブロックの大きさ等に対応させて任意に変更することができる。
【００４７】
遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４は、拡大レンズ６３−１〜６３−４からの拡大された４Ｋ信号に対して、それぞれに対応する３／４画素ブロックを遮蔽する格子マスクである。なお、３／４画素ブロックの遮蔽とは、例えば縦横２×２画素の領域（ブロック）で区切った場合に、そのうちの１画素（１／４画素ブロック）のみを透過し、残りの３／４画素ブロックを遮蔽することを意味する。また、ここでいう画素の大きさは、例えば拡大する前の画素の大きさ（通常の画素の大きさ）に相当する。また、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４は、上述した画素ブロックに含まれる画素のうち、それぞれ異なる画素を透過させる。
【００４８】
なお、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４は、例えば電気的に駆動するものではない遮蔽、透過の模様を持ったシートを用いてもよい。また、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４は、例えば液晶フィルタのような電気的に信号の遮蔽、透過を制御できる媒体を用いてもよいが、これに限定されるものではない。
【００４９】
なお、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４は、１画素内で複数の分割領域に分割したうちの１つの領域（例えば、１／４画素）を透過させてもよい。なお、画素は、Ｒ，Ｇ，Ｂのサブピクセルから構成され、サブピクセルの配列もストライプ型やモザイク型、デルタ型等が存在する。したがって、このような画素から１／４画素を抽出する際、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４は、サブピクセルに対応させてテクスチャの模様を変更し、Ｒ，Ｇ，Ｂのそれぞれを含む１／４画素に相当する分割領域を透過させる。
【００５０】
ハーフミラー６５−１〜６５−３は、４つの４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４から取得力され、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４で透過されたそれぞれの４Ｋ信号を合成し、最終的に８Ｋの画素数に相当する信号を出力する。例えば、ハーフミラー６５−１は、遮蔽格子マスク６４−１及び遮蔽格子マスク６４−２から出力された信号を合成する。ハーフミラー６５−２は、ハーフミラー６５−１及び遮蔽格子マスク６４−３から出力された信号を合成する。ハーフミラー６５−３は、ハーフミラー６５−２及び遮蔽格子マスク６４−４から出力された信号を合成する。これにより、光学的合成部４２は、ハーフミラー６５−１〜６５−３により合成された８Ｋの画素数に相当する信号を出力することができる。
【００５１】
凹面レンズ４３は、ハーフミラー６５−３から出力される信号（光線）を拡散する。凸面レンズ４４は、上述した８Ｋ表示部２１に相当する。凸面レンズ４４は、凹面レンズ４３で拡散された信号を、表示される画面の大きさ（画面サイズ等）に対応させて集光する。また、凸面レンズ４４は、集光させた所定の大きさの映像信号を視聴部３０へ出力する。つまり、凹面レンズ４３及び凸面レンズ４４は、８Ｋの画素数に相当する信号を出力する出力部に相当する。
【００５２】
位置制御部４５は、４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４のずれによる多重合成の不具合を補正するため、４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４をｘｙｚモータ６２−１〜６２−４により３次元的に位置調整して、正確な多重合成を実現する。
【００５３】
ここで、位置制御部４５による位置制御方法の具体例について説明する。本実施形態では、例えば画面の一部に正方形を有する白色画像を、まず信号出力部５２−１と信号出力部５２−２とから出力し、イメージセンサ４７で観測した白色画像の各辺が１／４画素ブロック精度で一致するように、一方のｘｙｚモータ（例えば、ｘｙｚモータ６２−２）を動かして調整する。なお、上述の調整は、ｘｙｚモータ６２−１，ｘｙｚモータ６２−２の両方を用いて行ってもよい。
【００５４】
次に、位置制御部４５は、信号出力部５２−１と信号出力部５２−３、信号出力部５２−１と信号出力部５２−４について、同様に正方形の各辺が一致するようにｘｙｚモータを動作させる。この後、４Ｋ表示装置６１−２〜６１−４を４Ｋ表示装置６１−１に対して１／４画素ブロックずつ、適切な方向にスライドさせる。例えば、上述した画素ブロック（４画素領域）から縦横２×２等分で区切られた領域のうち、４Ｋ表示装置６１−１に対応する画素を左上、４Ｋ表示装置６１−２に対応する画素を右上、４Ｋ表示装置６１−３に対応する画素を左下、４Ｋ表示装置６１−４に対応する画素を右下と設定し、４つの画素が重ならないように配置する。
【００５５】
なお、上述した拡大レンズ６３−１〜６３−４と、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４とは、４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４とそれぞれ連動して動くように設置される。これにより、ｘｙｚモータ６２の動作に対応して、４Ｋ表示装置６１と、拡大レンズ６３と、遮蔽格子マスク６４とを連動することができ、目的の画素を適切に拡大及び透過させることができる。
【００５６】
イメージセンサ制御部４６は、上述した同期制御や輝度制御、位置制御等を行う際に、所定のタイミングでイメージセンサ４７の移動を制御したり、イメージセンサ４７が取得した情報を各構成部に出力する。
【００５７】
イメージセンサ４７は、上述した同期制御や輝度制御、位置制御等を行う際に、イメージセンサ制御部４６による制御に基づいて、光学的合成部４２から出力された映像信号（例えば、白色信号や画面の一部に正方形を有する白色画像）を検出する。
【００５８】
＜光学的合成部４２の具体例＞
次に、上述した光学的合成部４２の具体例について、図を用いて説明する。図４は、光学的合成部の具体例を説明するための図である。図４の例では、図１に示す筐体２０の側面Ａ側から見た図を示している。
【００５９】
図４の例では、１／４画素ブロックずれに配置した４つの４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４を有している。４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４は、それぞれに設けられたｘｙｚモータ６２−１〜６２−４により、３次元（ｘ，ｙ，ｚ）での移動が可能である。また、図４の例では、４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４と共に移動可能となるように、拡大レンズ６３−１〜６３−４と、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４とが設置されている。
【００６０】
各４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４から出力された４Ｋ信号は、拡大レンズ６３−１〜６３−４で拡大され、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４でそれぞれ各画素ブロックの１／４の領域を透過し、残りの領域（３／４）を遮断する。その透過する１／４の領域（１／４画素ブロック）は、他の遮蔽格子マスクから出力される領域とは異なる領域である。
【００６１】
次に、４つの１／４画素ブロック相当の映像信号をハーフミラー６５−１〜６５−３で合成する。これにより、４つの４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４から得られた映像を所定の画素ブロックを基準に合成して８Ｋ信号を生成することができ、その後、凹面レンズ４３で拡散され、凸面レンズ４４で集合された８Ｋ映像を出力することができる。
【００６２】
＜８Ｋ信号と４つの４Ｋ信号との関係について＞
ここで、８Ｋ信号（８Ｋソース）と４つの４Ｋ信号（４Ｋソース）との関係について図を用いて説明する。図５は、８Ｋソースと４つの４Ｋソースとの関係を説明するための図である。８Ｋ信号（映像）に含まれる１つの画像７０は、図５に示すような画素配列を有しているものとする。なお、図５の例では、概略的に縦横方向（水平・垂直方向）に２×２画素からなる画素ブロック７１が複数配置されている。なお、８Ｋ映像では、実際には水平・垂直方向に７，６８０×４，３２０画素が配置されている。
【００６３】
ここで、４Ｋ信号は、図５に示すように、８Ｋ信号の各画素ブロック７１を縦横方向（水平・垂直方向）に２×２で４等分したうちの１画素（１／４画素ブロック）をそれぞれ抽出し、それを画素間で隙間なく配列したものに相当する。言い換えれば、上述した４つの４Ｋ表示装置６１−１〜６１−４は、８Ｋ信号の画像７０の画素配列から生成した４つの４Ｋ信号（ソース１〜４）７２−１〜７２−４を入力信号としている。なお、図５の例では、概略的に画素を丸の領域で説明しているが、実際には、４等分したうちの１つの区切られた矩形（４角形）である。また、４等分とは、縦横２×２に限定されるものではなく、例えば横に４画素並んだ画素ブロックに対して横に４等分させたうちの１画素ずつ透過させてもよく、縦の４画素並んだ画素ブロックに対して縦に４等分させたうちの１画素ずつ透過させてもよい。
【００６４】
したがって、４つの４Ｋ信号を用いて８Ｋ信号を生成するためには、上記の内容とは逆に、例えば４つの４Ｋ信号７２−１〜７２−４に対し、拡大レンズ６３−１〜６３−４で拡大し、遮蔽格子マスク６４−１〜６４−４のそれぞれの透過位置を異なるようにして、１／４画素ブロックを抽出し、抽出したそれぞれの１／４画素ブロックを多重合成することで、８Ｋ信号を得ることができる。
【００６５】
＜８Ｋ映像表示の具体例＞
次に、８Ｋ映像表示の具体例について、図を用いて説明する。図６は、８Ｋ映像表示の具体例を示す図である。図６の例では、上述したハーフミラー６５−３から多重合成して出力される信号を凹面レンズ４３で拡散し、そこから所定距離だけ離れて設置された凸面レンズ４４（８Ｋ表示部２１）で集光することで、所定の画像サイズの８Ｋ映像を提示する。これにより、視聴者は、視聴部３０から８Ｋ映像を視聴することができる。
【００６６】
なお、映像に対応する音声については、音声信号出力部５７により同期された音声が出力され、視聴部３０のヘッドホン３３から出力される。
【００６７】
上述したように、本実施形態では、従来よりも小型化及び低廉化を実現した８Ｋ映像表示用の表示装置を提供することができる。これにより、例えば、運搬と設置が容易な８Ｋを体感できる装置を提供することができる。したがって、８Ｋの認知度を早期に高め、普及促進に寄与する効果が見込める。
【００６８】
以上、各実施例について詳述したが、特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、上記変形例以外にも種々の変形及び変更が可能である。また、上述した各実施例の一部又は全部を組み合わせることも可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１０  表示装置
２０  筐体
２１  ８Ｋ表示部
３０  視聴部
３１  ヘルメット（視聴補助部）
３２  視聴窓
３３  ヘッドホン（音声出力部）
３４  遮光部（カバー）
３５  視聴者
４１  信号発生部
４２  光学的合成部
４３  凹面レンズ
４４  凸面レンズ
４５  位置制御部
４６  イメージセンサ制御部
４７  イメージセンサ
５１  蓄積部
５２  信号出力部
５３  同期ずれ検知部
５４  同期制御部
５５  輝度差異検知部
５６  輝度制御部
５７  音声信号出力部
６１  ４Ｋ表示装置（４Ｋ表示部）
６２  ｘｙｚモータ（駆動部）
６３  拡大レンズ
６４  遮蔽格子マスク（マスク部）
６５  ハーフミラー
７０  画像
７１  画素ブロック
７２  ４Ｋ信号
【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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