(57)【要約】  ３Ｄディスプレイ装置が開示される。本装置は、多時点映像を出力するディスプレイパネル部と、ディスプレイパネル部の一側に配置されるバリア部と、バリア部において、光透過領域および光遮断領域が交互に形成されるように制御する制御部とを含む。そして、前記バリア部は、液晶層と、液晶層の上部面で相互離隔して連続的に配置される複数の上部電極と、液晶層の下部面で相互離隔して連続的に配置される複数の下部電極とを含む。それにより、ユーザが効果的に３Ｄコンテンツを視聴することができるようにする。
2014500970.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
３Ｄディスプレイ装置において、
多時点映像を出力するディスプレイパネル部と、
前記ディスプレイパネル部の一側に配置されるバリア部と、
前記バリア部において、光透過領域および光遮断領域が交互に形成されるように制御する制御部と
を含み、
前記バリア部は、
液晶層と、
前記液晶層の上部面で相互離隔して連続的に配置される複数の上部電極と、
前記液晶層の下部面で相互離隔して連続的に配置される複数の下部電極と
を含むことを特徴とする３Ｄディスプレイ装置。
【請求項２】
ユーザを撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像されたデータを用いて、前記ユーザの位置を検知する位置検知部と
を更に含み、
前記制御部は、
前記位置検知部で検知されるユーザの位置が移動されると、移動方向に沿って前記光透過領域の位置がシフトされるように、前記複数の上部電極と前記複数の下部電極とを順次に駆動させることを特徴とする請求項１に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項３】
前記複数の上部電極の各々と前記複数の下部電極の各々は、前記液晶層を隔てて一定領域が互いに重畳されるように配置されることを特徴とする請求項２に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項４】
前記バリア部は、
前記複数の上部電極の一側に形成され、前記複数の上部電極の中で奇数番目の上部電極を電気的に相互接続する第１上部電極接続部と、
前記複数の上部電極の他側に形成され、前記複数の上部電極の中で偶数番目の上部電極を電気的に相互接続する第２上部電極接続部と、
前記複数の下部電極の一側に形成され、前記複数の下部電極の中で奇数番目の下部電極を電気的に相互接続する第１下部電極接続部と、
前記複数の下部電極の他側に形成され、前記複数の下部電極の中で偶数番目の下部電極を電気的に相互接続する第２下部電極接続部と
を更に含み、
前記制御部は、
前記第１上部電極接続部と、前記第２上部電極接続部と、前記第１下部電極接続部および前記第２下部電極接続部のうち、何れか一つに駆動信号を供給しながら、残りの電極接続部を接地させる動作を順次に行うことを特徴とする請求項３に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項５】
前記複数の上部電極は、
繰り返し配置される上部共通電極と、
前記上部共通電極の間に交互に配置される第１上部電極および第２上部電極と
を含み、
前記複数の下部電極は、
繰り返し配置される下部共通電極と、
前記下部共通電極の間に交互に配置される第１下部電極および第２下部電極と
を含み、
前記上部共通電極および前記下部共通電極は、前記液晶層を隔てて互いに重畳されないように異なる位置に配置され、
前記第１上部電極および前記第２上部電極は、前記液晶層を隔てて前記下部共通電極と対向する位置に配置され、
前記第１下部電極および前記第２下部電極は、前記液晶層を隔てて前記上部共通電極と対向する位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項６】
前記制御部は、
前記第１上部電極と、前記第２上部電極と、前記第１下部電極および前記第２下部電極のうち、何れか一つに駆動信号を供給しつつ、残りの電極、上部共通電極および下部共通電極を接地させる動作を繰り返し行い、前記ユーザの位置に応じて前記液晶層の光透過領域の位置をシフトさせることを特徴とする請求項５に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項７】
前記バリア部は、
前記液晶層の上部面において、前記第１上部電極を電気的に接続する第１上部電極接続部と、
前記液晶層の上部面において、前記第２上部電極を電気的に接続する第２上部電極接続部と、
前記液晶層の下部面において、前記第１下部電極を電気的に接続する第１下部電極接続部と、
前記液晶層の下部面において、前記第２下部電極を電気的に接続する第２下部電極接続部と
を更に含み、
前記上部共通電極は、前記第１上部電極および前記第２上部電極の間でミーンダー（ｍｅａｎｄｅｒ）形態で相互接続され、
前記下部共通電極は、前記第１下部電極および前記第２下部電極の間でミーンダー形態で相互接続されることを特徴とする請求項６に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項８】
前記多時点映像は、左眼映像および右眼映像が縦列方向に第１順番で交互に配置された第１フレームと、前記左眼映像および前記右眼映像が縦列方向に第２順番で交互に配置された第２フレームとを含み、
前記ディスプレイパネル部は、
前記第１フレームおよび前記第２フレームを順次にディスプレイし、
前記制御部は、
前記第１フレームおよび前記第２フレームのディスプレイタイミングに連動して、前記光透過領域および前記光遮断領域をスイッチングさせることを特徴とする請求項１に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項９】
ユーザを撮像する撮像部と、
前記撮像部で撮像されたデータを用いて、前記ユーザの位置を検知する位置検知部と
を更に含み、
前記制御部は、
前記位置検知部によって前記ユーザの位置移動が検知されると、正像視域から逆像視域に移動する時点で、前記バリア部の光透過領域および光遮断領域の位置を反転させることを特徴とする請求項８に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記制御部は、
前記位置検知部によって前記ユーザの位置移動が検知されると、前記複数の上部電極および前記複数の下部電極のうち、駆動される電極に印加される駆動信号の入力タイミングを前記ユーザの移動速度に応じて漸進的にディレイさせ、前記バリア部の駆動周期を半周期シフトさせることを特徴とする請求項９に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記光透過領域の大きさを増大させることを特徴とする請求項１０に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項１２】
前記左眼映像のピクセルを構成する複数のサブピクセルと前記右眼映像のピクセルを構成する複数のサブピクセルとを組み合わせて、前記第１フレームおよび前記第２フレームを構成するフレーム処理部を更に含むことを特徴とする請求項８に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項１３】
前記フレーム処理部は、
前記左眼映像のピクセルを構成するＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルと、前記右眼映像のピクセルを構成するｒ、ｇ、ｂサブピクセルとを、各々前記第１フレームおよび前記第２フレームに分散させて新たなピクセルに組み合わせて、前記第１フレームおよび前記第２フレームを構成することを特徴とする請求項１２に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項１４】
前記制御部は、
前記ディスプレイパネル部を垂直ライン別にグルーピングし、各々互いに異なる極性の駆動信号を印加する垂直ラインインバージョンを行うことを特徴とする請求項８に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【請求項１５】
前記制御部は、
前記ディスプレイパネル部に対して、フレームインバージョンと、垂直ラインインバージョンと、水平ラインインバージョンおよびドットインバージョンのうち、何れか一つのインバージョンを、少なくとも一つのフレーム単位周期で行うことを特徴とする請求項８に記載の３Ｄディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３Ｄディスプレイ装置およびその駆動方法に関し、より詳細には、３Ｄメガネなしでも３Ｄを視聴することができるようにバリアを用いる３Ｄディスプレイ装置およびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子技術の発達により、多様な電子機器が開発および普及されている。代表的な家電製品としては、テレビのようなディスプレイ装置が使用されている。
【０００３】
特に、最近では、３Ｄ映像画面を視聴することができる３Ｄディスプレイ装置も普及されている。３Ｄディスプレイ装置は、３Ｄ映像視聴用のメガネの使用有無によってメガネ式または非メガネ式システムに分けられてよい。
【０００４】
メガネ式システムの一例としては、シャッタグラス方式のディスプレイ装置がある。シャッタグラス方式とは、左眼イメージおよび右眼イメージを交互に出力しつつ、それと連動してユーザが着用した３Ｄメガネの左右シャッタグラスを交互に開閉させてユーザが立体感を感じることができるようにする方式である。
【０００５】
非メガネ式システムは、オートステレオスコピー（ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｙ）システムともいう。非メガネ方式の３Ｄディスプレイ装置は、空間的にシフトされた多時点映像をディスプレイしつつ、パララクスバリア（Ｐａｒａｌｌａｘ  Ｂａｒｒｉｅｒ）技術またはレンチキュラー（Ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）レンズを用いて、視聴者の左眼および右眼に異なる時点の映像に該当する光が投射されるようにし、ユーザが立体感を感じることができるようにする。
【０００６】
このように、非メガネ式システムの場合、メガネを使用しなくても、３Ｄ映像視聴が可能だという長所がある。
【０００７】
図１は、パララクスバリアを使用する従来のディスプレイ装置の動作を説明するための図である。
【０００８】
図１に示すように、バリア１０はディスプレイパネル２０の一側に配置される。バリア１０は、複数の垂直ラインパターンを有する。奇数ライン（ａ）および偶数ライン（ｂ）は、交互に駆動されてオン（ＯＮ）またはオフ（ＯＦＦ）される。
【０００９】
ディスプレイパネル２０は、左眼映像（Ｌ）および右眼映像（Ｒ）が、縦列方向に交互に配置されたフレームをディスプレイし、次は、左眼映像および右眼映像の位置が互いに逆になるように配置されたフレームをディスプレイする。
【００１０】
バリア１０は、ディスプレイパネル２０の動作に合わせて、奇数ラインおよび偶数ラインの駆動をスイッチングする。それにより、ユーザの左眼（ｌｅｆｔ  ｅｙｅ）には左眼映像が持続的に入射され、右眼（ｒｉｇｈｔ  ｅｙｅ）には右眼映像が持続的に入射され、ユーザは立体感を感じられるようになる。
【００１１】
しかし、このような非メガネ式システムは、多時点映像を提供するため、左眼映像および右眼映像が互いに混ざるようになるクロストーク現象が生じかねない。
【００１２】
なお、ユーザが位置を移動するようになると、位置移動に応じてユーザの左眼に右眼映像が投射され、右眼に右眼映像が投射され、左右映像が入れ替わる逆像現象が発生する可能性もある。
【００１３】
よって、非メガネ式システムにおいて、ユーザが効果的に３Ｄコンテンツを視聴することができるようにする技術が求められる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、空間的に分割された電極を有するバリアを用いてユーザが３Ｄメガネを掛けなくても、効果的に３Ｄコンテンツを視聴することができるようにするディスプレイ装置およびその駆動方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の一実施形態によると、３Ｄディスプレイ装置は、多時点映像を出力するディスプレイパネル部と、前記ディスプレイパネル部の一側に配置されるバリア部と、前記バリア部において、光透過領域および光遮断領域が交互に形成されるように制御する制御部とを含む。
【００１６】
前記バリア部は、液晶層と、前記液晶層の上部面で相互離隔して連続的に配置される複数の上部電極と、前記液晶層の下部面で相互離隔して連続的に配置される複数の下部電極とを含んでよい。
【００１７】
そして、本３Ｄディスプレイ装置は、ユーザを撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像されたデータを用いて、前記ユーザの位置を検知する位置検知部とを更に含んでよい。
【００１８】
ここで、前記制御部は、前記位置検知部で検知されるユーザの位置が移動されると、移動方向に沿って前記光透過領域の位置がシフトされるように、前記複数の上部電極と前記複数の下部電極とを順次に駆動させてよい。
【００１９】
一方、前記複数の上部電極の各々と前記複数の下部電極の各々は、前記液晶層を隔てて一定領域が互いに重畳されるように配置されてよい。
【００２０】
この場合、前記バリア部は、前記複数の上部電極の一側に形成され、前記複数の上部電極の中で奇数番目の上部電極を電気的に相互接続する第１上部電極接続部と、前記複数の上部電極の他側に形成され、前記複数の上部電極の中で偶数番目の上部電極を電気的に相互接続する第２上部電極接続部と、前記複数の下部電極の一側に形成され、前記複数の下部電極の中で奇数番目の下部電極を電気的に相互接続する第１下部電極接続部と、前記複数の下部電極の他側に形成され、前記複数の下部電極の中で偶数番目の下部電極を電気的に相互接続する第２下部電極接続部とを更に含んでよい。
【００２１】
そして、前記制御部は、前記第１上部電極接続部と、前記第２上部電極接続部と、前記第１下部電極接続部および前記第２下部電極接続部のうち、何れか一つに駆動信号を供給しながら、残りの電極接続部を接地させる動作を順次に行ってよい。
【００２２】
なお、前記複数の上部電極は、繰り返し配置される上部共通電極と、前記上部共通電極の間に交互に配置される第１上部電極および第２上部電極とを含んでよい。
【００２３】
ここで、前記複数の下部電極は、繰り返し配置される下部共通電極と、前記下部共通電極の間に交互に配置される第１下部電極および第２下部電極とを含み、前記上部共通電極および前記下部共通電極は、前記液晶層を隔てて互いに重畳されないように異なる位置に配置され、前記第１上部電極および前記第２上部電極は、前記液晶層を隔てて前記下部共通電極と対向する位置に配置され、前記第１下部電極および前記第２下部電極は、前記液晶層を隔てて前記上部共通電極と対向する位置に配置されてよい。
【００２４】
そして、前記制御部は、前記第１上部電極と、前記第２上部電極と、前記第１下部電極および前記第２下部電極のうち、何れか一つに駆動信号を供給しつつ、残りの電極、上部共通電極および下部共通電極を接地させる動作を繰り返し行い、前記ユーザの位置に応じて前記液晶層の光透過領域の位置をシフトさせてよい。
【００２５】
本発明の別の実施形態によると、バリア部は、前記液晶層の上部面において、前記第１上部電極を電気的に接続する第１上部電極接続部と、前記液晶層の上部面において、前記第２上部電極を電気的に接続する第２上部電極接続部と、前記液晶層の下部面において、前記第１下部電極を電気的に接続する第１下部電極接続部と、前記液晶層の下部面において、前記第２下部電極を電気的に接続する第２下部電極接続部とを更に含んでよい。
【００２６】
ここで、前記上部共通電極は、前記第１上部電極および前記第２上部電極の間でミーンダー（ｍｅａｎｄｅｒ）形態で相互接続され、前記下部共通電極は、前記第１下部電極および前記第２下部電極の間でミーンダー形態で相互接続されてよい。
【００２７】
そして、前記多時点映像は、左眼映像および右眼映像が縦列方向に第１順番で交互に配置された第１フレームと、前記左眼映像および前記右眼映像が縦列方向に第２順番で交互に配置された第２フレームとを含む。
【００２８】
そして、前記ディスプレイパネル部は、前記第１フレームおよび前記第２フレームを順次にディスプレイし、前記制御部は、前記第１フレームおよび前記第２フレームのディスプレイタイミングに連動して、前記光透過領域および前記光遮断領域をスイッチングさせてよい。
【００２９】
なお、本３Ｄディスプレイ装置は、ユーザを撮像する撮像部と、前記撮像部で撮像されたデータを用いて、前記ユーザの位置を検知する位置検知部とを更に含んでよい。
【００３０】
なお、前記制御部は、前記位置検知部によって前記ユーザの位置移動が検知されると、正像視域から逆像視域に移動する時点で、前記バリア部の光透過領域および光遮断領域の位置を反転させてよい。
【００３１】
ここで、前記制御部は、前記位置検知部によって前記ユーザの位置移動が検知されると、前記複数の上部電極および前記複数の下部電極のうち、駆動される電極に印加される駆動信号の入力タイミングを前記ユーザの移動速度に応じて漸進的にディレイさせ、前記バリア部の駆動周期を半周期シフトさせてよい。
【００３２】
なお、前記制御部は、前記光透過領域の大きさを増大させてよい。
【００３３】
そして、本３Ｄディスプレイ装置は、前記左眼映像のピクセルを構成する複数のサブピクセルと前記右眼映像のピクセルを構成する複数のサブピクセルとを組み合わせて、前記第１フレームおよび前記第２フレームを構成するフレーム処理部を更に含んでよい。
【００３４】
前記フレーム処理部は、前記左眼映像のピクセルを構成するＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルと、前記右眼映像のピクセルを構成するｒ、ｇ、ｂサブピクセルとを、各々前記第１フレームおよび前記第２フレームに分散させて新たなピクセルに組み合わせて、前記第１フレームおよび前記第２フレームを構成する。
【００３５】
そして、前記制御部は、前記バリア部に具備された前記複数の上部電極および前記複数の下部電極の各々を垂直ライン別にグルーピングし、各々互いに異なる極性の駆動信号を印加する垂直ラインインバージョンを行ってよい。
【００３６】
なお、前記制御部は、フレームインバージョンと、垂直ラインインバージョンと、水平ラインインバージョンおよびドットインバージョンのうち、何れか一つのインバージョンを、少なくとも一つのフレーム単位周期で行ってよい。
【００３７】
一方、本発明の一実施形態によると、３Ｄディスプレイ装置の駆動方法は、ディスプレイパネル部を介して多時点映像を出力する出力ステップと、液晶層と、前記液晶層の上部面で相互離隔して連続的に配置される複数の上部電極と、前記液晶層の下部面で相互離隔して連続的に配置される複数の下部電極を備えるバリア部において、光透過領域および光遮断領域が交互に形成されるように、前記複数の上部電極および前記複数の下部電極のうち、少なくとも一つの電極に駆動信号を印加する駆動ステップとを含む。
【００３８】
本駆動方法は、ユーザを撮像するステップと、前記撮像されたデータを用いて前記ユーザの位置を検知するステップとを更に含む。
【００３９】
そして、前記駆動ステップは、前記ユーザの位置が移動されると、移動方向に沿って前記光透過領域の位置がシフトされるように、前記複数の上部電極と前記複数の下部電極とを順次に駆動させてよい。
【００４０】
一方、前記複数の上部電極の各々と前記複数の下部電極の各々は、前記液晶層を隔てて一定領域が互いに重畳されるように配置されてよい。
【００４１】
なお、前記駆動ステップは、前記バリア部に具備された第１上部電極接続部と、第２上部電極接続部と、第１下部電極接続部および第２下部電極接続部のうち、何れか一つに前記駆動信号を供給しながら、残りの電極接続部を接地させる動作を順次に行ってよい。
【００４２】
ここで、前記第１上部電極接続部は、前記複数の上部電極の一側に形成され、前記複数の上部電極の中で奇数番目の上部電極を電気的に相互接続し、前記第２上部電極接続部は、前記複数の上部電極の他側に形成され、前記複数の上部電極の中で偶数番目の上部電極を電気的に相互接続し、前記第１下部電極接続部は、前記複数の下部電極の一側に形成され、前記複数の下部電極の中で奇数番目の下部電極を電気的に相互接続し、前記第２下部電極接続部は、前記複数の下部電極の他側に形成され、前記複数の下部電極の中で偶数番目の下部電極を電気的に相互接続してよい。
【００４３】
そして、前記複数の上部電極は、繰り返し配置される上部共通電極と、前記上部共通電極の間に交互に配置される第１上部電極および第２上部電極とを含んでよい。
【００４４】
なお、前記複数の下部電極は、繰り返し配置される下部共通電極と、前記下部共通電極の間に交互に配置される第１下部電極および第２下部電極とを含んでよい。
【００４５】
ここで、前記上部共通電極および前記下部共通電極は、前記液晶層を隔てて互いに重畳されないように異なる位置に配置され、前記第１上部電極および前記第２上部電極は、前記液晶層を隔てて前記下部共通電極と対向する位置に配置され、前記第１下部電極および前記第２下部電極は、前記液晶層を隔てて前記上部共通電極と対向する位置に配置されてよい。
【００４６】
そして、前記駆動ステップは、前記第１上部電極と、前記第２上部電極と、前記第１下部電極および前記第２下部電極のうち、何れか一つに駆動信号を供給しつつ、残りの電極、上部共通電極および下部共通電極を接地させる動作を繰り返し行い、前記ユーザの位置に応じて前記液晶層の光透過領域の位置をシフトさせてよい。
【００４７】
一方、前記バリア部は、前記液晶層の上部面において、前記第１上部電極を電気的に接続する第１上部電極接続部と、前記液晶層の上部面において、前記第２上部電極を電気的に接続する第２上部電極接続部と、前記液晶層の下部面において、前記第１下部電極を電気的に接続する第１下部電極接続部と、前記液晶層の下部面において、前記第２下部電極を電気的に接続する第２下部電極接続部とを更に含んでよい。
【００４８】
そして、前記上部共通電極は、前記第１上部電極および前記第２上部電極の間でミーンダー（ｍｅａｎｄｅｒ）形態で相互接続され、前記下部共通電極は、前記第１下部電極および前記第２下部電極の間でミーンダー形態で相互接続されてよい。
【００４９】
一方、前記方法は、左眼映像および右眼映像が縦列方向に第１順番で交互に配置された第１フレームと、前記左眼映像および前記右眼映像が縦列方向に第２順番で交互に配置された第２フレームとを生成するステップを更に含んでよい。
【００５０】
ここで、前記出力ステップは、前記第１フレームおよび前記第２フレームを順次にディスプレイし、前記駆動ステップは、前記第１フレームおよび前記第２フレームのディスプレイタイミングに連動して、前記光透過領域および前記光遮断領域をスイッチングさせてよい。
【００５１】
そして、本方法は、ユーザを撮像するステップと、前記撮像されたデータを用いて、前記ユーザの位置を検知するステップと、前記ユーザの位置移動が検知されると、正像視域から逆像視域に移動する時点で、前記バリア部の光透過領域および光遮断領域の位置を反転させるステップとを更に含んでよい。
【００５２】
なお、前記ユーザの位置移動が検知されると、前記複数の上部電極および前記複数の下部電極のうち、駆動される電極に印加される駆動信号の入力タイミングを前記ユーザの移動速度に応じて漸進的にディレイさせ、前記バリア部の駆動周期を半周期シフトさせるステップを更に含んでよい。
【００５３】
そして、前記光透過領域の大きさを増大させるステップを更に含んでよい。
【００５４】
一方、前記多時点映像を生成するステップは、前記左眼映像のピクセルを構成する複数のサブピクセルと前記右眼映像のピクセルを構成する複数のサブピクセルとを組み合わせて、前記第１フレームおよび前記第２フレームを構成してよい。
【００５５】
ここで、前記多時点映像を生成するステップは、前記左眼映像のピクセルを構成するＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルと、前記右眼映像のピクセルを構成するｒ、ｇ、ｂサブピクセルとが、各々前記第１フレームおよび前記第２フレームに分散されて新たなピクセルに組み合わせられるように、前記第１フレームおよび前記第２フレームを構成してよい。
【００５６】
本方法は、前記バリア部に具備された前記複数の上部電極および前記複数の下部電極の各々を複数の垂直ライン別にまとめて、各々互いに異なる極性の駆動信号を印加する垂直ラインインバージョンを行うステップを更に含んでよい。
【００５７】
または、フレームインバージョンと、垂直ラインインバージョンと、水平ラインインバージョンおよびドットインバージョンのうち、何れか一つのインバージョンを、少なくとも一つのフレーム単位周期で行うステップを更に含んでよい。
【発明の効果】
【００５８】
以上説明したように、本発明によれば、３Ｄメガネがなくても、ユーザが効果的に３Ｄコンテンツを視聴できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】一般的な非メガネ式システムの動作を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る３Ｄディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るバリア部の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るバリア部の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る３Ｄディスプレイ装置におけるバリア部の駆動方法を説明するための図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る３Ｄディスプレイ装置におけるバリア部の駆動方法を説明するための図である。
【図７】図３のような構成のバリア部を用いて光透過領域をシフトさせる過程を説明するための図である。
【図８】本発明の別の実施形態に係る３Ｄディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の別の実施形態に係るバリア部の構成を示すブロック図である。
【図１０】図９のバリア部を駆動する方法を説明するための図である。
【図１１】図９のバリア部の平面構造を示す図である。
【図１２】原本映像を用いて出力映像を構成する方法を説明するための図である。
【図１３】原本映像を用いて出力映像を構成する方法を説明するための図である。
【図１４】多様な方式で構成された出力映像のピクセルを示す図である。
【図１５】多様な方式で構成された出力映像のピクセルを示す図である。
【図１６】多様な方式で構成された出力映像のピクセルを示す図である。
【図１７】本発明の別の実施形態に係る３Ｄディスプレイ装置でバリア部の駆動状態を反転する過程を説明するための図である。
【図１８】バリア部の反転による液晶応答状態を示す図である。
【図１９】バリア部の駆動をディレイさせた際の液晶応答状態を示す図である。
【図２０】バリア部の光透過比率が増加したバリア部の液晶応答状態を示す図である。
【図２１】多様なインバージョン方式を説明する図である。
【図２２】多様なインバージョン方式を説明する図である。
【図２３】多様なインバージョン方式を説明する図である。
【図２４】多様なインバージョン方式を説明する図である。
【図２５】本発明の多様な実施形態に係る３Ｄディスプレイ装置の駆動方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００６０】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
【００６１】
図２は、本発明の一実施形態に係る３Ｄディスプレイ装置の構成を示す。３Ｄディスプレイ装置とは、コンテンツを３Ｄ方式でディスプレイしてユーザが立体感を感じることができるようにする装置である。テレビやモニタ、パソコン、携帯電話、ラップトップコンピュータ、タブレットパソコン、デジタルフォトフレーム、電子書籍、ＰＤＡ等のような多様な装置が３Ｄディスプレイ装置として実現されてよい。
【００６２】
図２に示すように、３Ｄディスプレイ装置は、バリア部１１０と、ディスプレイパネル部１２０および制御部１３０を含む。
【００６３】
ディスプレイパネル部１２０は、多時点映像を出力する。多時点映像とは、同じ被写体を互いに異なる角度から撮像した映像が組み合わせられた映像を意味する。例えば、左眼映像および右眼映像を交互に繰り返し配置し、一つのイメージフレームを構成することができる。または、４つ以上の映像が組み合わせられて一つのイメージフレームを構成することもできる。このような多時点映像は、放送局やウェブサーバ等のような外部ソースから提供されてよく、内外部保存媒体や再生装置等から提供されてよい。
【００６４】
バリア部１１０は、ディスプレイパネル部１２０の一側に配置され、多時点映像に該当する光を選択的に透過させる。バリア部１１０は、ディスプレイパネル部１２０の上側または下側に配置されてよい。それにより、ユーザの左眼および右眼に互いに異なる時点の映像が入射され、ユーザが立体感を感じるようになる。
【００６５】
制御部１３０は、バリア部１１０で光透過領域および光遮断領域が形成されるように、バリア部１１０を駆動させる。光透過領域および光遮断領域は、バリア部１１０で交互に繰り返し形成される。
【００６６】
バリア部１１０は、液晶層、複数の上部電極、複数の下部電極を含んでよい。上部電極は、液晶層の上部面で相互離隔して連続的に配置され、下部電極は、液晶層の下部面で相互離隔して連続的に配置される。上部電極の各々が互いに離隔しているため、各上部電極別に駆動が可能である。なお、下部電極も同様に、互いに離隔しているため、各下部電極別に駆動が可能である。
【００６７】
制御部１３０は、上部電極および下部電極の各々に、駆動信号を印加するか接地させる方式でバリア部１１０を駆動させる。駆動信号が印加された電極と、接地された電極との間には、電位差が形成され、その間の液晶層はターンオンされ、光透過領域を形成する。そうでない領域は、ターンオフされて光遮断領域になる。
【００６８】
バリア部１１０の構造は、多様に実現されてよい。
【００６９】
図３は、本発明の一実施形態に係るバリア部１１０の構成を示す。図３によると、液晶層１１１が板状に設けられ、液晶層１１１の上部には上部電極１１２と、下部には下部電極１１３が設けられる。
【００７０】
上部電極１１２および下部電極１１３は、液晶層１１１を隔てて一部が互いに重畳されるように配置される。図３によると、各々の下部電極１１３と上部電極１１２は相互半分くらい重畳される。上部電極１１２は、互いに電気的にも分離され、制御部１３０によって各々制御されてよく、一部の上部電極１１２同士に電気的に接続され、制御部１３０によって複数の上部電極１１２単位で制御されてもよい。下部電極１１３も同様である。
【００７１】
図４は、上部電極１１２の接続パターンの一例を示す平面図である。図４によると、一定のギャップ分だけ離隔している複数の上部電極１１２のうち、奇数番目のラインの上部電極同士に電気的に接続され、偶数番目のラインの上部電極も互いに電気的に接続される。
【００７２】
図４では、説明の便宜上、奇数番目の上部電極を電気的に互いに接続する部分を第１上部電極接続部１１４とし、偶数番目の上部電極を電気的に互いに接続する部分を第２上部電極接続部１１５とする。
【００７３】
第１上部電極接続部１１４は、液晶層１１１上で上部電極の一端部側に形成され、第２上部電極接続部１１５は、液晶層１１１上で上部電極の他端部側に形成される。
【００７４】
下部電極の接続構造も、図４のような形態で行われてよい。すなわち、液晶層１１１の下部面には複数の下部電極１１３の一側に形成され、奇数番目の下部電極を電気的に相互接続する第１下部電極接続部（図示せず）、下部電極を隔てて第１下部電極接続部の反対側に形成され、偶数番目の下部電極を電気的に相互接続する第２下部電極接続部（図示せず）が設けられてよい。
【００７５】
制御部１３０は、第１上部電極接続部と、第２上部電極接続部と、前記第１下部電極接続部および前記第２下部電極接続のうち、何れか一つに駆動信号を供給しながら、残りの電極接続部を接地させ、光透過領域および光遮断領域を決定することができる。例えば、制御部１３０が、第１上部電極接続部に駆動信号を印加し、第２上部電極接続部と、前記第１下部電極接続部と、前記第２下部電極接続部を接地させると、第１上部電極接続部に共通して接続された奇数番目の上部電極の下部液晶層１１１部分のみがターンオンされ、残りの部分はターンオフされる。
【００７６】
一方、制御部１３０が、第１下部電極接続部に駆動信号を印加し、残りの電極接続部を接地させると、第１下部電極接続部に共通して接続された奇数番目の下部電極の上部液晶層１１１部分のみがターンオンされ、残りの部分はターンオフされる。
【００７７】
制御部１３０は、このような動作を順次に繰り返し行い、光透過領域の位置をシフトさせることもでき、一定パターンで繰り返し行って光透過領域および光遮断領域の位置を反転させてよい。
【００７８】
上部電極１１２と下部電極１１３とが、図３に示すように、互いに一部重畳されるように配置された場合、光透過領域の位置は精密に調整されてよい。
【００７９】
光透過領域の位置調整は、図５ないし図７を参照して説明する。
【００８０】
図５に示すように、上部電極１１２および下部電極１１３が、液晶層１１１に内蔵されてよい。液晶層１１１の上部面にはグラス基板１１６が更に設けられてよく、下部面にもグラス基板１１７が更に設けられてよい。図５において、奇数番目の上部電極に印加される駆動信号をＶ１、偶数番目の上部電極に印加される駆動信号をＶ３、奇数番目の下部電極に印加される駆動信号をＶ２、偶数番目の下部電極に印加される駆動信号をＶ４と表記している。なお、奇数番目の上部電極および奇数番目の下部電極の間の液晶層１１１領域を（１）、偶数番目の上部電極および奇数番目の下部電極の間の液晶層領域を（２）、偶数番目の上部電極および偶数番目の下部電極の間の液晶層領域を（３）、奇数番目の上部電極および偶数番目の下部電極の間の液晶層領域を（４）と記載している。
【００８１】
図６は、図５の各電極に印加される駆動信号の種類と、それによる光透過領域および光遮断領域の形成を説明するための図表である。
【００８２】
図６によると、Ｖ２のみが印加され、Ｖ１、Ｖ３、Ｖ４がオフとなった場合、（１）、（２）領域のみ光透過領域となり、（３）、（４）領域は光遮断領域となる。
【００８３】
このような状態で、制御部１３０がＶ３を印加し、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ４をオフにさせると、（２）、（３）領域のみが光透過領域となる。
【００８４】
制御部１３０がＶ４のみを印加し、Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３をオフにさせると、（３）、（４）領域のみ光透過領域になり、Ｖ１のみを印加するようになると、（１）、（４）領域が光透過領域となる。
【００８５】
このように、制御部１３０が各電極接続部に駆動信号を接続する動作を順次に行うようになると、光透過領域の位置を方向性をもって移動させることができるようになる。
【００８６】
なお、上部電極および下部電極が、互いに半分くらい重畳されるため、１つのバリア部１１０を４分割して多時点映像を表示する効果を得ることができるようになる。
【００８７】
図７は、図３のバリア部の構造が適用された３Ｄディスプレイ装置において、光透過領域をシフトさせる方法を説明する。説明の理解を促すため、図７では、ユーザの左眼および右目を実際の位置と反対に、３Ｄディスプレイ装置の位置を基準として定義している。
【００８８】
図７によると、ユーザの左眼および右眼の間の距離が６５ｍｍであり、ユーザの左眼および右眼が元の位置（Ｌ、Ｒ）を基準として３５ｍｍくらい右側に移動し、新たな位置（Ｌ’、Ｒ’）に位置する場合を仮定している。
【００８９】
図７によると、ユーザが新たな位置（Ｌ’、Ｒ’）に移動すると、それに合わせてバリア部の駆動状態がスイッチングされる。図７の場合、Ｖ２のみを印加してＶ１、Ｖ３、Ｖ４をオフにさせた状態で、Ｖ３を印加しながらＶ１、Ｖ２、Ｖ４をオフにさせ、光透過領域が（１）、（２）領域から（２）、（３）領域にシフトされる。
【００９０】
バリア部１１０の駆動状態がこのようにスイッチングされると、ディスプレイパネル部１２０に表示された多時点映像の一番目の列の映像が新たな左眼位置（Ｌ’）に認識され、二番目の列の映像が新たな右眼位置（Ｒ’）に認識される。それにより、ユーザの位置を変更するとしても、左眼および右眼映像が正常に認識され、立体感を感じることができるようになる。
【００９１】
上述の上部電極および下部電極は、そのもので光を遮断しないように、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）透明電極で実現されてよい。
【００９２】
図８は、本発明の別の実施形態に係る３Ｄディスプレイ装置の構成を示すブロック図である。図８によると、３Ｄディスプレイ装置は、バリア部１１０と、ディスプレイパネル部１２０と、制御部１３０と、撮像部１４０と、位置検知部１５０およびフレーム処理部１６０を含む。
【００９３】
バリア部１１０およびディスプレイパネル１２０は、図２を参照しながら説明したように、多時点映像をユーザに提供して立体感を感じるようにする構成である。これらの構成に対する説明のうち、図２と重複する説明は省略する。
【００９４】
撮像部１４０は、３Ｄディスプレイ装置を使用するユーザを撮像する。撮像部１４０はカメラで実現されてよい。
【００９５】
位置検知部１５０は、撮像部１４０で撮像されたデータを用いてユーザの位置を検知する。一例として、位置検知部１５０は、撮像部１４０で撮像したイメージフレームを複数のブロックに分割する。位置検知部１５０は、各ブロックの代表値を検出する。代表値とは、当該ブロックの特性を代表することができる値として、ブロック内のピクセルのピクセル平均値、最大のピクセル値、最小のピクセル値、総ピクセル値等のように、多様な値が代表値として使用されてよい。位置検知部１５０は、検出された代表値を比較して類似する代表値を有しながら、連続して配置されるブロックを接続し、接続されたブロックを一つの客体（ｏｂｊｅｃｔ）として認識する。具体的には、ユーザの顔部分を客体として認識することができる。位置検知部１５０は、以前のフレームと現在のフレームとを比較し、互いにマッチする客体を探索し、探索された客体の位置を比較して移動距離および方向を検出する。このように、位置検知部１５０は、ユーザの位置移動状態を検知することができる。
【００９６】
フレーム処理部１６０は、多時点映像を生成してディスプレイパネル部１２０に提供する。図３のような構造で、バリア部１１０が設けられた場合、フレーム処理部１６０は、左眼映像および右眼映像を用いて２時点映像を生成することができる。２時点映像を生成する方法については、今後詳細に説明する。
【００９７】
制御部１３０は、位置検知部１５０で検知された結果に応じて、ディスプレイパネル部１２０およびバリア部１１０を制御して、ユーザが位置移動をしても、左眼および右眼に互いに異なる時点のイメージが入射されることを防止する。すなわち、ユーザの移動方向に沿って、光透過領域の位置がシフトされるように、バリア部１１０を制御することができる。
【００９８】
バリア部１１０の構成は、図３および図４に示すように行われてよい。制御部１３０は、図５ないし図７に示すように、バリア部１１０を駆動させ、光透過領域をシフトさせることができる。
【００９９】
一方、バリア部１１０は、図３および図４に示すようなものと異なるように実現されてよい。
【０１００】
図９は、本発明の別の実施形態に係るバリア部の構成を示す図である。図９によると、バリア部１１０は、液晶層１１１と、液晶層の一側に設けられる複数の上部電極１１２−１、１１２−２、１１２−ｃと、液晶層の他側に設けられる複数の下部電極１１３−１、１１３−２、１１３−ｃを含む。
【０１０１】
上部電極は、繰り返し配置される上部共通電極１１２−ｃを含む。その上部共通電極の間には、第１上部電極１１２−１、第２上部電極１１２−２が交互に一つずつ配置される。
【０１０２】
下部電極も、繰り返し配置される下部共通電極１１３−ｃ、その下部共通電極の間に交互に配置される第１下部電極１１３−１および第２下部電極１１３−２を含む。
【０１０３】
図９に示すように、上部共通電極１１２−ｃと下部共通電極１１３−ｃは、液晶層１１１を隔てて互いに重畳されないように配置される。
【０１０４】
第１上部電極１１２−１および第２上部電極１１２−２は、液晶層１１１を隔てて下部共通電極１１３−ｃと対向する位置に配置される。第１下部電極１１３−１および第２下部電極１１３−２は、液晶層１１１を隔てて上部共通電極１１２−ｃと対向する位置に配置される。そして、上部および下部には、各々グラス基板１１６、１１７が設けられる。その他に、偏光板のような構成が更に設けられてよいが、それに対する図示および説明は省略する。
【０１０５】
制御部１３０は、第１上部電極１１２−１、第２上部電極１１２−２、第１下部電極１１３−１、第２下部電極１１３−２の何れか一つに駆動信号を供給しつつ、残りの電極と上部共通電極および下部共通電極を接地させ、液晶層１１１に光透過領域を形成することができる。制御部１３０は、このような駆動作業を順次に繰り返し行い、光透過領域をシフトさせることができる。制御部１３０は、図１０に示すように、バリア部１１０を駆動することができる。
【０１０６】
図１０は、図９のような構造のバリア部を駆動する方法の例を示す図である。すなわち、図９において、第１上部電極１１２−１と下部共通電極１１３−ｃの間の液晶層領域を（１）、上部共通電極１１２−ｃと第１下部電極１１３−１の間の液晶層を（２）、第２上部電極１１２−２と下部共通電極１１３−ｃとの間の液晶層領域を（３）、上部共通電極１１２−ｃと第２下部電極１１３−２の間の液晶層領域を（４）とする。
【０１０７】
この場合、第１上部電極１１２−１にのみ駆動信号を供給し、残りの電極を全て接地させると、（１）領域がターンオンされる。次に、第１下部電極１１３−１にのみ駆動信号を供給し、残りの電極を全て接地させると、（２）領域がターンオンされる。同様の方法で、第２上部電極、第２下部電極に対して順次に駆動信号を印加しながら、残りの電極を接地させると、（３）、（４）領域が順次にターンオンされる。結果的に、光透過領域が（１）領域から（４）領域方向にシフトされる。
【０１０８】
制御部１３０は、図１０に示すような方法で、バリア部１１０を駆動させ、ユーザの位置移動にもかかわらず、効果的な３Ｄ視聴を可能とする。
【０１０９】
図１１は、図９のバリア部１１０の平面構造の一例を示す図である。図９では、上部電極１１２−１、１１２−１、１１２−ｃおよび下部電極１１３−１、１１３−２、１１３−ｃは、各々電気的に分離されて個別的に駆動されてよいが、一部の電極同士に互いに電気的に接続されて同時に駆動されてよい。
【０１１０】
すなわち、図１１に示すように、液晶層１１１の上部面には第１上部電極を電気的に接続する第１上部電極接続部１１８と、第２上部電極を電気的に接続する第２上部電極接続部１１９が設けられてよい。第１および第２上部電極接続部１１８、１１９は、各上部電極を中心に互いに反対側に配置されてよい。
【０１１１】
上部共通電極は、第１上部電極および第２上部電極の間で、ミーンダー（ｍｅａｎｄｅｒ）形態で接続されて、一つの共通電極で実現されてよい。
【０１１２】
そして、各電極の間は、離隔されて電気的に隔離される。
【０１１３】
図１１は、バリア部１１０の上側に対するものであるが、下側も同様の構造で製作されてよい。すなわち、液晶層１１１の下部面には第１下部電極を電気的に接続する第１下部電極接続部（図示せず）、第２下部電極を電気的に接続する第２下部電極接続部が設けられてよい。そして、下部共通電極は、第１下部電極および第２下部電極の間でミーンダー形態で互いに接続されてよい。
【０１１４】
図９のような構造でバリア部１１０が設けられた場合、フレーム処理部１６０は４時点映像を生成することができる。フレーム処理部１６０は、互いに異なる時点で撮像した４つのイメージを縦列方向に交互に配置し、４つの多時点映像フレームを生成することができる。
【０１１５】
ディスプレイパネル部１２０は、フレーム処理部１６０から生成した４つの多時点映像フレームを、一般的な場合より４倍以上の速度でディスプレイする。制御部１３０は、ディスプレイパネル部１２０が高速駆動されている状態で、バリア部１１０を駆動させて光透過領域を順次にシフトさせ、解像度を維持させることができる。
【０１１６】
図１２は、多時点映像の生成方法の一例を示す図である。図１２によると、フレーム処理部１６０は原本映像に含まれた左眼映像および右眼映像を受信する。フレーム処理部１６０は、左眼映像および右眼映像を各々複数の縦列に区分し、左眼映像の奇数ラインと右眼映像の奇数ラインとを組み合わせて、奇数フレーム（ｏｄｄ  ｆｒａｍｅ）、左眼映像の偶数ラインと右眼映像の偶数ラインとを組み合わせて、偶数フレーム（ｅｖｅｎ  ｆｒａｍｅ）を各々構成する。以下では、奇数フレームを第１フレーム、偶数フレームを第２フレームと呼ぶ。第１フレームおよび第２フレームは出力映像となる。
【０１１７】
従来の３Ｄディスプレイ装置では、左眼映像および右眼映像を組み合わせて一つの多時点フレームを生成しているため、全縦列を全て一つのフレームに表示することができなかった。それにより、左眼映像の半分、右眼映像の半分に該当する縦列のみを組み合わせるため、解像度が半減している。しかし、図１２のように、二つの多時点フレームを生成して表示すると、解像度が維持できる。
【０１１８】
図１２に示すように、左眼映像および右眼映像が各々６０Ｈｚで表示されるとしたら、ディスプレイパネル部１２０は第１フレームおよび第２フレームを１２０Ｈｚ周期でディスプレイする。それにより、解像度が維持できる。
【０１１９】
図１３は、図１２のような方式で出力映像を構成した際のピクセル構造である。図１３によると、原本映像のうち、左眼映像の一番目のピクセルＬ０は、Ｒ０、Ｇ０、Ｂ０のような３つのサブピクセルで構成される。二番目のピクセルＬ１は、Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１で構成される。右眼映像の一番目のピクセルＲ０は、ｒ０、ｇ０、ｂ０で構成され、二番目のピクセルＲ１は、ｒ１、ｇ１、ｂ１に構成される。それにより、ピクセル単位で左眼映像および右眼映像がインターレース（ｉｎｔｅｒｌａｃｅ）される。結果的に、図１３のように、出力映像である第１フレームの一番目のピクセルは左眼映像の一番目のピクセルがそのまま配置され、第１フレームの二番目のピクセルは右眼映像の二番目のピクセルが配置される。一方、第２フレームの一番目のピクセルは右眼映像の一番目のピクセルが配置され、第２フレームの二番目のピクセルは左眼映像の二番目のピクセルが配置される。
【０１２０】
光透過領域の大きさが一つのピクセル間隔で構成される場合、ユーザの右眼には、第１フレームからｒ１、ｇ１、ｂ１、ｒ３、ｇ３、ｂ３が入り、第２フレームからｒ０、ｇ０、ｂ０、ｒ２、ｇ２、ｂ２が入る。ユーザの左眼には、第１フレームからＲ０、Ｇ０、Ｂ０、Ｒ２、Ｇ２、Ｂ２が入り、第２フレームからＲ１、Ｇ１、Ｂ１、Ｒ３、Ｇ３、Ｂ３が入る。このように、ユーザは第１フレームおよび第２フレームを同時に見るようになるため、解像度の損失がなくなる。
【０１２１】
フレーム処理部１６０は、多様な方式で左眼映像および右眼映像の各ピクセルのサブピクセルを組み合わせて、第１フレームおよび第２フレームを構成することができる。図１３と異なる例として、フレーム処理部１６０は、Ｒ０、ｇ１、Ｂ０、ｒ１、Ｇ０、ｂ１のような形態で第１フレームを構成し、ｒ０、Ｇ１、ｂ０、Ｒ１、ｇ０、Ｂ１のような形態で第２フレームを構成することもできる。
【０１２２】
または、フレーム処理部１６０は、Ｒ０、ｇ１、Ｂ０、ｒ１、Ｇ０、ｂ１のような形態で第１フレームを構成し、ｒ０、Ｇ１、ｂ０、Ｒ１、ｇ０、Ｂ１のような形態で第２フレームを構成することもできる。
【０１２３】
図１４ないし図１６は、多様な実施形態によって構成されたフレームの構造を説明するための図である。
【０１２４】
図１４によると、フレーム処理部１６０は、Ｒ０、ｇ０、Ｂ０、ｒ１、Ｇ１、ｂ１のように、左眼映像の一番目のピクセル（Ｌ０）と二番目のピクセル（Ｌ１）の一部のサブピクセルと、右眼映像の一番目のピクセル（Ｒ０）と二番目のピクセル（Ｒ１）の一部のサブピクセルとを組み合わせて、第１フレームを構成する。そして、ｒ０、Ｇ０、ｂ０、Ｒ１、ｇ１、Ｂ１のように、左眼映像の一番目のピクセル（Ｌ０）と二番目のピクセル（Ｌ１）の残りのサブピクセルと、右眼映像の一番目のピクセル（Ｒ０）と二番目のピクセル（Ｒ１）の残りのサブピクセルとを組み合わせて、第２フレームを構成する。
【０１２５】
図１５によると、フレーム処理部１６０は、Ｒ０、ｇ１、Ｂ０、ｒ１、Ｇ０、ｂ１のように、左眼映像の一番目のピクセル（Ｌ０）と右眼映像の二番目のピクセル（Ｒ１）のサブピクセルを組み合わせて、第１フレームを構成する。そして、ｒ０、Ｇ１、ｂ０、Ｒ１、ｇ０、Ｂ１のように、右眼映像の一番目のピクセル（Ｒ０）と左眼映像の二番目のピクセル（Ｌ１）のサブピクセルを組み合わせて、第２フレームを構成する。
【０１２６】
図１６によると、フレーム処理部１６０は、Ｒ０、ｇ０、Ｂ０、ｒ１、Ｇ１、ｂ１のように、左眼映像の一番目のピクセル（Ｌ０）と二番目のピクセル（Ｌ１）の一部のサブピクセルと、右眼映像の一番目のピクセル（Ｒ０）と二番目のピクセル（Ｒ１）の一部のサブピクセルとを組み合わせて、第１フレームを構成する。そして、ｒ０、Ｇ０、ｂ０、Ｒ１、ｇ１、Ｂ１のように、左眼映像の一番目のピクセル（Ｌ０）と二番目のピクセル（Ｌ１）の残りのサブピクセルと、右眼映像の一番目のピクセル（Ｒ０）と二番目のピクセル（Ｒ１）の残りのサブピクセルとを組み合わせて、第２フレームを構成する。
【０１２７】
以上のように、フレーム処理部１６０は、左眼映像のピクセルを構成する複数のサブピクセルと、右眼映像のピクセルを構成する複数のサブピクセルとを組み合わせて、第１および第２フレームを各々構成することができる。具体的には、フレーム処理部１６０は、左眼映像のピクセルを構成するＲ、Ｇ、Ｂサブピクセルと、右眼映像のピクセルを構成するｒ、ｇ、ｂサブピクセルとを、各々第１フレームおよび第２フレームに分散させて、新たなピクセルに組み合わせて、第１フレームおよび第２フレームを構成することができる。
【０１２８】
フレーム処理部１６０の組み合わせ方式は、実験を通じて最適の映像品質を得ることができるものに決定されてよい。
【０１２９】
上述のように、バリア部１１０が、図３または図９のように構成された場合、制御部１３０はディスプレイパネル１２０の表示状態と連動して光透過領域がシフトされるように制御する。
【０１３０】
しかし、バリア部１１０が、図３または図９と異なるように実現された場合には、ユーザが移動したとき、左眼映像がユーザの右眼に入力され、右眼映像がユーザの左眼に入力されてよい。
【０１３１】
すなわち、解像度の低下を防止するために、制御部１３０はバリア部１１０を奇数ラインと偶数ラインに区分し、交互にオン／オフされるようにしつつ、それと連動してディスプレイパネル部１２０が奇数フレームおよび偶数フレームを交互に出力するように制御する。
【０１３２】
このとき、両眼間隔が略６５ｍｍくらいに設定され、バリア部の上下部電極の大きさが決定された場合、ユーザが両眼間隔分だけ移動する度に、左右映像が入れ替わるようになり、周期的に逆像（ｉｎｖｅｒｓｅ  ｉｍａｇｅ）を視聴することができる。逆像が視聴される位置を逆像視域とし、左右映像が正確に分離されて、左眼には左眼映像が見え、右眼には右眼映像が見える位置を正像視域としてよい。
【０１３３】
制御部１３０は、ユーザが常に正常に視聴することができるように、ユーザの位置移動に応じてバリア部１１０の光透過領域および光遮断領域の位置を反転させる。
【０１３４】
すなわち、図８のような構成で、撮像部１４０がユーザを撮像し、位置検知部１５０がユーザの位置移動を検知すると、制御部１３０はユーザが正像視域から逆像視域に移動する時点で、バリア部１１０の光透過領域および光遮断領域の位置を反転させる。制御部１３０は、バリア部１１０の上下部電極に印加される駆動信号の極性を反転させ、光透過領域および光遮断領域の位置を反転させることができる。
【０１３５】
図１７は、光透過領域および光遮断領域の位置が反転される過程を示す図である。
【０１３６】
図１７によると、左眼映像および右眼映像が交互に繰り返し配置される奇数フレームで、制御部１３０はバリア部１１０の奇数ラインをオフさせて偶数ラインをオンさせていて、ユーザが移動するようになると、奇数ラインをオンさせて偶数ラインをオフさせるようになる。
【０１３７】
同様に、右眼映像および左眼映像が交互に繰り返し配置される偶数フレームでは、制御部１３０はバリア部１１０の奇数ラインをオンさせて偶数ラインをオフさせていて、ユーザが移動するようになると、奇数ラインをオフさせて偶数ラインをオンさせるようになる。
【０１３８】
それにより、ユーザが移動するとしても、ユーザの左眼には左眼映像（Ｌ）がそのまま入射され、ユーザの右眼には右眼映像（Ｒ）がそのまま入射される。
【０１３９】
図１８は、反転された駆動信号による液晶応答状態を示す。
【０１４０】
図１８において、バリア部１１０の奇数ラインに該当する液晶は、波形（ａ）のように奇数フレームでオンされ、偶数ラインに該当する液晶は、波形（ｂ）のように偶数フレームでオンされる。このような状態で、バリア反転駆動が行われると、奇数フレームでは偶数ラインの液晶のみオンされ、偶数フレームでは奇数ラインのみオンされる。結果的に、ユーザが移動するとしても、常に正常な映像を視聴することができるようになる。
【０１４１】
一方、図１８のように、バリア部を反転駆動させるようになると、反転時には瞬間的に映像がちらつく現象が発生するおそれがある。このような現象を防止するために、制御部１３０は、反転駆動時にバリア部１１０に提供される駆動信号の印加タイミングをディレイさせてスムーズに反転させることができる。
【０１４２】
図１９は、駆動信号の印加タイミングをディレイさせる実施形態における液晶応答状態を示す。
【０１４３】
ユーザがＸ０位置からＸｎ位置に移動する場合、制御部１３０は、バリア部１１０を制御して駆動状態を反転させる。駆動状態を反転させるとは、駆動信号を半周期シフトさせるようなことである。よって、視聴位置が正像視域から逆像視域に移動する場合、それに合わせてバリア部１１０の駆動ディレイを０から半周期分だけ連続して変化させると、ちらつくことなく、反転が行われることができる。図１９では、駆動ディレイが０からｔ１、ｔ２、ｔ３のように漸進的に大きくなりつつ、最終的にｔ３になったとき、駆動ディレイが半周期の大きさとなって反転が行われることが分かる。
【０１４４】
制御部１３０は、ユーザの移動速度に合わせて駆動信号の入力タイミングのディレイ変化速度を調整することができる。
【０１４５】
一方、ユーザの視聴位置に応じてバリア部１１０の駆動ディレイを変化させるようになると、ちらつくことなく逆像視域を除去することができるが、バリア部１１０の液晶応答速度が遅くて、ディレイによる輝度差が発生することができる。それにより、制御部１３０は、バリア部１１０のオープン比率を増大させて輝度差を減らすことができる。
【０１４６】
図２０は、輝度差を減らすことができる実施形態に係るバリア部１１０の液晶応答状態を示す。
【０１４７】
図２０に示すように、バリア部１１０の奇数ラインの駆動状態（ａ）と偶数ラインの駆動状態（ｂ）は、ユーザの位置移動に応じて反転される。図２０によると、反転前の状態では、（ａ）のピーク面積が（ｂ）のピーク面積より大きく、反転後の状態では、（ｂ）のピーク面積が（ａ）のピーク面積より大きくなった状態を示す。制御部１３０は、図２０に示すように、オン状態の液晶の大きさがオフ状態の液晶の大きさより大きくなるようにバリア部１１０を駆動する。
【０１４８】
本発明の別の実施形態によると、制御部１３０は、ディスプレイパネル部１２０の各電極に印加される電圧の極性を反転させるインバージョンを行うこともできる。
【０１４９】
すなわち、液晶バリア方式の３Ｄディスプレイ装置では、バリア部１１０に具備された上部電極および下部電極等に駆動信号を供給し、光透過領域および光遮断領域を形成しつつ、ディスプレイパネル部１２０に具備された電極にも電圧を印加して駆動させる。この場合、同一極性の駆動信号が同一電極に持続的に印加されるようになると、オフセット値によって電極の特性が変化されてよい。制御部１３０は、このような現象を防止するために、駆動電圧極性を周期的にまたは非周期的にインバージョンさせることができる。すなわち、電極に対して、（＋）駆動信号およびグラウンドを提供して駆動させる状態で、グラウンドおよび（−）駆動信号を提供して駆動させる方式に切り替えてよい。
【０１５０】
インバージョン方式の例としては、フレームインバージョン駆動、垂直ラインイオンバージョン駆動、水平ラインインバージョン駆動、ドットインバージョン駆動などがある。
【０１５１】
図２１は、フレームインバージョン駆動方式による画面状態を示す。図２１に示すように、フレームインバージョン駆動方式は、第１フレームがディスプレイされる際、ディスプレイパネル１２０全体に（−）極性を印加し、第２フレームがディスプレイされる際は、（−）極性を印加する方式である。
【０１５２】
フレームインバージョン駆動方式によってインバージョンを行った場合、視域別に分離すると、左眼映像および右眼映像の各々に垂直方向の不連続線が形成される。それにより、ユーザには、縦方向のアーチファクト（ａｒｔｉｆａｃｔ）が認識される。
【０１５３】
図２２は、垂直ラインインバージョン駆動方式による画面状態を示す。垂直ラインインバージョン駆動方式とは、ディスプレイパネル部１２０を複数個の垂直ライン別にグルーピングして、各々異なる極性の電圧を印加する方式である。
【０１５４】
図２２のように、垂直ラインインバージョンを行う場合、視域別に分離すると、左眼映像に対する輝度が右眼映像に対する輝度より大きくなり、輝度差が生じる。しかし、実験的にみると、ユーザは左眼に見えるイメージと右眼に見えるイメージ間の輝度差をほとんど認識することができない。よって、垂直ラインインバージョンを行う場合、アーチファクトがなく鮮明な画質で認識することができるようになる。
【０１５５】
図２３は、水平ラインインバージョン駆動方式による画面状態を示す。水平多インインバージョン駆動方式とは、複数個の水平ラインをまとめて互いに異なる極性の電圧を印加する方式である。水平ラインインバージョン駆動方式を適用した場合、視域別に分離すると、左眼映像および右眼映像の各々で、輝度の高い部分と輝度の低い部分とがピクセル単位で交差するチャックパターンが形成される。
【０１５６】
図２４は、ドットインバージョン駆動方式による画面状態を示す。ドットインバージョン駆動方式とは、一画面を複数個のドット模様にグルーピングし、各々異なる極性の電圧を印加する方式である。ドットインバージョン駆動方式を適用した場合、視域別に分離すると、左眼映像および右眼映像の各々で水平ラインのアーチファクトが形成される。
【０１５７】
よって、アーチファクト除去側面から考えると、制御部１３０は垂直ラインインバージョン駆動方式または水平ラインインバージョン駆動方式を利用するほうが有利である。
【０１５８】
上述の実施形態において、ディスプレイパネル部１２０のインバージョン駆動およびバリア部１１０のバリアパターン単位は、便宜上、ピクセル単位で説明したが、それに限定されるものではない。よって、サブピクセル単位、複数のサブピクセル単位、複数のピクセル単位等のように多様な単位でインバージョンが行われてよい。
【０１５９】
別の実施形態として、制御部１３０は、このようなインバージョン動作を少なくとも一つのフレーム単位周期で行ってよい。上述のようなフレームインバージョン駆動方式やドットインバージョン駆動方式の場合、アーチファクトが形成されて３Ｄ画質が落ちるようになるが、複数個のフレーム単位でインバージョンを行うようになると、更に別の態様が現れてよい。
【０１６０】
一例として、２フレームごとに垂直ラインインバージョンを行う場合、一番目の左眼映像の輝度が右眼映像より大きいが、インバージョン後には、右眼映像の輝度が左眼映像より大きくなる。それにより、輝度差が固定されることが防止できる。
【０１６１】
または、２フレーム単位でドットインバージョンを行う場合、（＋）駆動電圧で駆動されるピクセルおよび（−）駆動電圧で駆動されるピクセルの位置が周期的に交差されるため、視認性が改善され得る。
【０１６２】
インバージョン方式は、消費電力、パネル特性等を総合的に考慮し、製品に合う最適方式で選択されてよ。
【０１６３】
すなわち、制御部１３０は、上述のフレームインバージョン、垂直ラインインバージョン、水平ラインインバージョン、ドットラインインバージョンのうち、何れか一つの方式によるインバージョンを、少なくとも一つのフレーム単位で行ってよい。それにより、３Ｄ視聴の際の疲労度を軽減し、より改善した３Ｄ画質を提供することができる。
【０１６４】
以上のように、本発明の多様な実施形態に係る３Ｄディスプレイ装置は、多様な構造で構成され、駆動されてよい。
【０１６５】
図２５は、本発明の多様な実施形態に係る３Ｄディスプレイ装置の駆動方法を説明するためのフローチャートである。
【０１６６】
図２５によると、多時点映像が出力されると（Ｓ２５１０）、その多時点映像の出力に合わせてバリア部を駆動させる（Ｓ２５２０）。
【０１６７】
バリア部は、ディスプレイパネル部の一側に配置された液晶層、液晶層の上部面で相互離隔して連続的に配置される複数の上部電極および液晶層の下部面で相互離隔して連続的に配置される複数の下部電極を含んでよい。
【０１６８】
バリア部の上部および下部電極には、駆動信号が印加される。駆動信号が印加された電極に隣接した液晶は、ターンオンされて光透過領域となり、別の液晶部分は、ターンオフされて光遮断領域となる。光透過領域および光遮断領域は交互に配置される構造になる。
【０１６９】
具体的に、バリア部は図３または図９に示すように、多様な構造で設けられてよい。よって、バリア部の構造およびその駆動方式について繰り返し説明を省略する。
【０１７０】
本発明の一実施形態によると、本駆動方法は、ユーザを撮像するステップと、撮像されたデータを用いてユーザの位置を検知するステップとを含んでよい。それにより、ユーザの位置が移動されると、移動方向に沿って光透過領域の位置がシフトされるように複数の上部電極と前記複数の下部電極が順次に駆動される。このような動作についても、既に詳しく上述しているため、それ以上の説明および図示は省略する。
【０１７１】
ここで、多時点映像は、左眼映像および右眼映像が組み合わせられたフレームまたは３つ以上の映像が組み合わせられたフレームであってよい。
【０１７２】
左眼映像および右眼映像が組み合わせられて、２つのフレームを構成する実施形態の場合には、左眼映像および右眼映像が縦列方向に第１順番で交互に配置された第１フレームおよび左眼映像および右眼映像が縦列方向に第２順番で交互に配置された第
２フレームを構成するステップを更に含んでよい。ここで、第１順番とは、左眼映像および右眼映像が交互に配置されるパターンであり、第２順番とは、右眼および左眼映像が交互に配置されるパターンを意味する。
【０１７３】
一方、別の実施形態によると、ユーザの位置移動が検知されると、正像視域から逆像視域に移動する時点で、バリア部の光透過領域および光遮断領域の位置を反転させるステップが更に含まれてよい。
【０１７４】
そして、ユーザの移動が検知されると、電極に印加される駆動信号の入力タイミングをユーザの移動速度に応じて漸進的にディレイさせ、バリア部の駆動周期を半周期シフトさせるステップを更に含んでよい。
【０１７５】
それとともに、光透過領域の大きさを増大させるステップを更に含んでよい。
【０１７６】
そして、多時点映像は、ピクセルを構成するサブピクセル単位で分散および組み合わせられて生成されてよい。
【０１７７】
なお、本駆動方法は、垂直ラインインバージョンを行うステップを更に含んでよく、多様な種類のインバージョンを複数のフレーム多イン周期で行ってよい。
【０１７８】
これらの多様な実施形態に対する説明は、既に具体的に説明しているため、図示および繰り返し説明は省略する。
【０１７９】
以上説明したように、本発明の多様な実施形態によると、３Ｄコンテンツの解像度を維持しつつ、画質の劣化を防止することができる。そして、ユーザの位置移動があっても、正常に立体感を感じることができるように実現できる。結果として、ユーザが効果的に３Ｄコンテンツを視聴することができるようになる。
【０１８０】
一方、上述の本発明の多様な実施形態に係る方法を行うためのプログラムは、多様な記録媒体に保存されて使用されてよい。
【０１８１】
具体的には、上述の方法を行うためのコードは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ  Ｅｒａｓａｂｌｅ  ａｎｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、メモリカード、ＵＳＢメモリ、ＣＤ−ＲＯＭなどのように、端末機で読取可能な多様な記録媒体に保存されていてよい。
【０１８２】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明は以上の実施形態に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的趣旨の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１８３】
１１０  バリア部
１２０  ディスプレイパネル部
１３０  制御部
１４０  撮像部
１５０  位置検知部
１６０  フレーム処理部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【国際調査報告】
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2014500970.tif 000029
2014500970.tif 000030
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