(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる視点から見た対象物の複数の平面画像の各々を分割した複数の平面画像要素を含む立体画像信号に基づいて表示をなす画像表示パネルと、前記画像表示パネルの前方に配され、前記平面画像要素に対応する微小開口部を有する表示制御パネルと、からなるマルチプレックス・ピンホール・スキャニング型インテグラル・フォトグラフィ方式の立体画像表示装置であって、
前記立体画像信号のフレーム期間内における前記微小開口部の開口順序がランダムであるように前記開口順序を定め、前記立体画像信号のサブフレーム期間ごとに前記微小開口部が選択的に開状態となるよう走査をなす制御パネルコントローラと、
前記微小開口部の走査に同期して、同一視点の平面画像の異なる平面画像要素が当該開状態の微小開口部に対応するように前記画像表示パネルに表示される平面画像要素の更新をなす表示パネルコントローラと、を有することを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
前記微小開口部の開口順序を前記立体画像信号の画像データとともに格納するメモリを有し、前記開口部ドライバは当該格納された開口順序に基づいて前記微小開口部の走査を行い、前記表示パネルコントローラは前記メモリに格納された画像データに基づいて前記平面画像要素の更新をなすことを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記微小開口部の開口順序に応じて前記立体画像信号の画像データを並び替えるソータ部と、当該並び替えた画像データを格納するメモリと、を有し、前記表示パネルコントローラは前記メモリに格納された画像データに基づいて前記平面画像要素の更新をなすことを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記立体画像信号の画像データの１サブフレーム分を格納する第１メモリと、前記第１メモリに格納された画像データを前記微小開口部の開口順序に応じて並び替えた画像データを格納する第２メモリと、を有し、前記表示パネルコントローラは前記第２メモリに格納された画像データに基づいて前記平面画像要素の更新をなすことを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
前記微小開口部の開口順序に応じて前記平面画像要素を並び替えるソータ部と、
前記微小開口部の前記開口順序を表すヘッダ情報を生成し、対応する前記平面画像要素に付加するヘッダ生成部と、
前記ヘッダ情報が付加された画像データを格納するメモリと、を有し、
前記制御パネルコントローラは、前記メモリに格納され、前記ヘッダ情報が付加された画像データに基づいて前記微小開口部の開口制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】  本発明は、三次元表示装置、特に、インテグラル・フォトグラフィ方式の三次元表示装置に関する。
【背景技術】  高精細度テレビ等に代表される放送技術や映像技術の進展に伴い、立体的に映像表示を行う三次元表示方式及び装置の研究開発が近年活発に進められている。
このような三次元（立体）映像の表示方法として、インテグラル・フォトグラフィ（Ｉｎｔｅｇｒａｌ  Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ：ＩＰ）が知られている。インテグラル・フォトグラフィを利用した立体表示装置としては、例えば、画像表示パネル及び表示制御パネルからなる三次元画像表示装置がある（例えば、特許文献１〜３参照）。このような三次元表示装置においては、表示制御パネルは多数の微小透光部を有し、その背面に該微小透光部に対応して小画像を表示する多数の画像表示部を有する画像表示パネルが設けられている。
かかる表示装置において三次元表示を行う場合、微小透光部（微小開閉部）の開口位置を移動（走査）するとともに、該微小透光部から見える小画像を該微小透光部の走査に合わせて更新させる。例えば、１立体画素のなかに、微小開閉部がＮ個あると、三次元画像（３Ｄ画像）のフレーム周波数が３０Ｈｚの動画表示を行うにはフレーム周波数のＮ倍の（３０×Ｎ）Ｈｚで画像更新をしなければならない。すなわち、１立体画素がＮ個の二次元画素（以下、二次元画像要素という）からなり、３Ｄ画像の１フレームがＮ個の二次元フレーム（以下、サブフレームという）からなるとき、サブフレーム周波数はフレーム周波数のＮ倍となる。
従って、画像更新の周期が１００〜１，０００Ｈｚとすれば、微小透光部の移動速度は１フレームあたり１〜１０ｍｓｅｃである。この程度の周期で画像更新及び微小透光部の移動を行った場合、画面のちらつき（フリッカ）が現れることが考えられる。
【特許文献１】特許第２７６１８２９号公報
【特許文献２】特開平７−５６１１２号公報
【特許文献３】特開平９−７３１４３号公報
【発明の開示】
本発明が解決しようとする課題には、上記した問題が１例として挙げられる。本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フリッカが生じることなく、高速な表示更新が可能で、解像度に優れた三次元表示装置を提供することである。
本発明による立体画像表示装置は、異なる視点から見た対象物の複数の平面画像の各々を分割した複数の平面画像要素を含む立体画像信号に基づいて表示をなす画像表示パネルと、画像表示パネルの前方に配され、平面画像要素に対応する微小開口部を有する表示制御パネルと、からなるマルチプレックス・ピンホール・スキャニング型インテグラル・フォトグラフィ方式の立体画像表示装置であって、立体画像信号のフレーム期間内における微小開口部の開口順序がランダムであるように開口順序を定め、立体画像信号のサブフレーム期間ごとに微小開口部が選択的に開状態となるよう走査をなす制御パネルコントローラと、微小開口部の走査に同期して、同一視点の平面画像の異なる平面画像要素が当該開状態の微小開口部に対応するように画像表示パネルに表示される平面画像要素の更新をなす表示パネルコントローラと、を有することを特徴としている。
【図面の簡単な説明】  図１は、本発明の実施例１である三次元表示装置の構成を模式的に示すブロック図である。
図２は、画像表示パネル及び画像表示パネルの立体画像表示領域（３Ｄ表示要素）を模式的に示す図である。
図３は、画像表示パネルの３Ｄ表示要素Ｑｊｋ、及び当該３Ｄ表示要素を構成する２Ｄ表示要素を模式的に示す図である。
図４は、表示制御パネルの構成を模式的に示す図であり、画像表示パネルも併せて示している。
図５は、図４に示す３Ｄ制御要素Ｔｊｋの詳細な構成を模式的に示す図である。
図６は、図５に示す３Ｄ制御要素Ｔｊｋの線Ｗ−Ｗに関する断面図である。
図７は、１つの３Ｄ画像を８つの２Ｄ画像で表示する場合における２Ｄ画像要素を模式的に示す図である。
図８は、画像表示パネル及び表示制御パネルをｙ方向（すなわち、三次元表示装置を視る視聴者の上方）から見た図であり、視点ＶＰ１及びＶＰ８と、ＶＰ４について示す図である。
図９は、図８と同様な図であり、視点ＶＰ４から３Ｄディスプレイ装置を見る場合について示している。
図１０は、図９に示す状態から開口部の位置をＳ４からＳ５に移動させるとともに、当該開口部の移動に同期させて２Ｄ画像要素を更新した場合を示す図である。
図１１は、実施例１における画像表示パネル及び表示制御パネルの動作を説明するためのブロック図である。
図１２は、微小開口部（スリット）Ｓ１〜Ｓ８の開口順序を模式的に示す図である。
図１３は、スリットＳ１〜Ｓ８の開閉、ビデオＲＡＭからの画像データの読み出し及び２Ｄ画像要素の表示・更新のタイミングを示すタイミングチャートである。
図１４は、視点ＶＰ１からスリットＳ１〜Ｓ８を通して見える２Ｄ表示要素を模式的に示す図である。
図１５は、視点ＶＰ１からスリットＳ１〜Ｓ８を通して見える２Ｄ表示要素に表示される２Ｄ画像要素及び３Ｄ表示要素の関係を示す図である。
図１６は、実施例１である三次元表示装置におけるコントローラ、ＲＡＭ及びドライバの構成を模式的に示すブロック図である。
図１７は、実施例２である三次元表示装置におけるコントローラ、ＲＡＭ及びドライバの構成を模式的に示すブロック図である。
図１８は、実施例３である三次元表示装置におけるコントローラ、ＲＡＭ及びドライバの構成を模式的に示すブロック図である。
図１９は、実施例４における微小開口部（スリット）の開口順序を模式的に示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】  以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に示す実施例において、等価な構成要素には同一の参照符を付している。
【実施例１】  図１は、本発明の実施例１である三次元表示装置１０の構成を模式的に示すブロック図である。
この三次元表示装置１０は、マルチプレックス・ピンホール・スキャニング（Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ  Ｐｉｎｈｏｌｅ  Ｓｃａｎｎｉｎｇ）型インテグラル・フォトグラフィ（ＭＰＳ−ＩＰ）方式の三次元表示装置である。三次元表示装置１０は、画像表示パネル１１、表示制御パネル１２、及び画像表示パネル１１を駆動する表示パネル・行ドライバ（以下、ＤＰ・行ドライバという。）１５及び表示パネル・列ドライバ（以下、ＤＰ・列ドライバという。）１７、表示制御パネル１２を駆動する制御パネル・行ドライバ（以下、ＣＰ・行ドライバという。）２１及び制御パネル・列ドライバ（以下、ＣＰ・列ドライバという。）２３を有している。
画像表示パネル１１は、行信号線Ａ１〜Ａｍを介してＤＰ・行ドライバ１５により、また、列信号線Ｂ１〜Ｂｎを介してＤＰ・列ドライバ１７により駆動される。なお、行信号線Ａ１〜Ａｍ及び列信号線Ｂ１〜Ｂｎは後述する立体画像要素に対応している。従って、行信号線Ａ１〜Ａｍの各々は、画像表示パネル１１の１つ以上の走査線に対応し、列信号線Ｂ１〜Ｂｎの各々は画像表示パネル１１の１つ以上のデータ線に対応している。
表示制御パネル１２は、行信号線Ｃ１〜Ｃｍを介してＣＰ・行ドライバ２１により、また、列信号線Ｄ１〜Ｄｎを介してＣＰ・列ドライバ２３により駆動される。
また、三次元表示装置１０には、上記ドライバ１５、１７を制御して画像表示に関する制御を行う表示パネルコントローラ２５、及び上記ドライバ２１及び２３を制御する制御パネルコントローラ２５Ａが設けられている。
表示パネルコントローラ２５は、三次元表示装置１０の入力端１４から入力された３Ｄ画像データ信号（ビデオデータ信号）ＶＳに基づいて画像表示パネル１１の制御をなす。ＤＰ・列ドライバ１７は、入力端１４から入力された画像データが書き込まれるメモリである画像ＲＡＭ（ビデオＲＡＭ）１８を含む。また、ビデオＲＡＭ１８へのデータの書き込み、及びＲＡＭ１８からのデータの読み出し等のビデオＲＡＭ１８の制御は表示パネルコントローラ２５によってなされる。制御パネルコントローラ２５Ａは表示パネルコントローラ２５と相互接続され、三次元表示コントローラとしての機能を有する。すなわち、表示パネルコントローラ２５及び制御パネルコントローラ２５Ａの協働により画像表示パネル１１及び表示制御パネル１２間の同期、タイミング制御などを含む三次元表示装置１０全体の制御がなされる。
図２に示すように、画像表示パネル１１においては、ｍ行ｎ列のマトリクス状に微小な立体画像が表示される領域が配されている。以下においては、かかる微小な立体画像表示領域を３Ｄ表示要素（又は、単に３Ｄ要素）と称する。画像表示パネル１１は、図中に示すように、ｘ方向（走査方向）を水平方向、ｙ方向を垂直方向として視聴者が視聴するように設置される。以下においては、画像表示パネル１１が有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）素子を用いたモノクロームＥＬ表示パネルにより構成されている場合を例に説明する。ＥＬ素子は高速動作が可能であるため、特に３Ｄ表示パネルに適している。なお、他の種類の表示素子を用いた場合、及びＲＧＢ表示素子を用いたカラー表示パネル等にも容易に適用が可能である。
図３は、画像表示パネル１１の任意の第ｊ行第ｋ列（ｊ＝１〜ｍ、ｋ＝１〜ｎ）の３Ｄ表示要素Ｑｊｋの構成を模式的に示している。図３に示すように、画像表示パネル１１の任意の第ｊ行第ｋ列（ｊ＝１〜ｍ、ｋ＝１〜ｎ）の３Ｄ表示要素Ｑｊｋは、さらに複数の平面表示要素（２Ｄ表示要素）から構成されている。以下においては、１つの３Ｄ表示要素が、水平方向（ｘ方向）において区画された８個の２Ｄ表示要素Ｐ１−Ｐ８から構成されている場合を例に説明する。なお、以下において、添え字”ｊｋ”等について、記載の明確さのため、”ｊ，ｋ”等のようにも示す場合がある。
２Ｄ表示要素Ｐ１−Ｐ８は行信号線Ａｊに接続されている。また、２Ｄ表示要素Ｐｉ（ｉ＝１〜８）は列信号線Ｂｋｉに接続されている。画像表示パネル１１は、複数のＥＬ素子をｘｙ平面内に配置した構成を有し、各ＥＬ素子は走査線及びデータ線が交差する位置に配されている。２Ｄ表示要素Ｐｉの各々には微小な平面画像が表示される。従って、行信号線Ａｊ（Ｊ＝１〜ｍ）は、画像表示パネル１１における１つ以上の走査線からなる信号線群であり、また、列信号線Ｂｋｉ（ｉ＝１〜８）は１つ以上のデータ線からなる信号線群であり、列信号線Ｂｋ（ｋ＝１〜ｎ）は複数のデータ線からなる信号線群である。
図４は、表示制御パネル１２の構成を模式的に示す図であり、画像表示パネル１１も併せて示している。表示制御パネル１２は、画像表示パネル１１の３Ｄ表示要素Ｑｊｋ（ｊ＝１〜ｍ、ｋ＝１〜ｎ）に対応して配された３Ｄ制御要素Ｔｊｋ（ｊ＝１〜ｍ、ｋ＝１〜ｎ）から構成されている。そして、表示制御パネル１２は、３Ｄ制御要素Ｔｊｋが３Ｄ表示要素Ｑｊｋに対応するようにして画像表示パネル１１の前面に取り付けられている。すなわち、画像表示パネル１１及び表示制御パネル１２を組み合わせてディスプレイ装置が構成される。なお、以下の説明においては、かかるディスプレイ装置を３Ｄディスプレイ（装置）と称する。
図５は、上記した３Ｄ制御要素Ｔｊｋの詳細な構成を模式的に示す図である。表示制御パネル１２の３Ｄ制御要素Ｔｊｋ（ｊ＝１〜ｍ、ｋ＝１〜ｎ）は、微小な透光部（以下、微小開口部という）であるスリットＳ１〜Ｓ８を有している。スリットＳ１〜Ｓ８は、画像表示パネル１１の２Ｄ表示要素Ｐ１−Ｐ８に対応し、垂直方向（ｙ方向）を長辺とする長方形状を有するスリット開口である。
なお、本実施例においては、微小開口部としてスリットを用いて３Ｄ表示を行う場合を例に説明するが、ピンホール、マイクロレンズ等を微小開口部として配した表示制御パネルを用いて３Ｄ表示を行うこともできる。
図６は、図５に示す３Ｄ制御要素Ｔｊｋの線Ｗ−Ｗに関する断面図である。３Ｄ制御要素Ｔｊｋ（ｊ＝１〜ｍ、ｋ＝１〜ｎ）には、スリットＳ１〜Ｓ８を開閉するシャッタＳＨ１〜ＳＨ８が設けられている。また、３Ｄ制御要素Ｔｊｋには、シャッタＳＨｉ（ｉ＝１〜８）の各々を駆動する圧電素子などのアクチュエータ（図示しない）に結合されている。当該アクチュエータは、行信号線Ｃｊ及び列信号線Ｄｋｉに接続され、これらの信号線を介してＣＰ・行ドライバ２１及びＣＰ・列ドライバ２３から供給されるシャッタ制御信号に基づいて、シャッタＳＨｉ（ｉ＝１〜８）を駆動するように構成されている。また、図に示すように、列信号線Ｄｋは、複数の列信号線Ｄｋｉ（ｉ＝１〜８）からなる信号線群である。
本実施例においては、３Ｄ制御要素Ｔｊｋの微小開口部（スリット）をメカニカルシャッタを用いて実現する場合を例に説明するが、他の方式の微小開口部を用いても良い。例えば、微小開口部の開閉を電気的に行うことが可能な液晶パネル等を用いることもできる。
次に、図面を参照して３Ｄ表示の原理及び駆動動作について説明する。図７は、１つの３Ｄ画像を８つの２Ｄ画像で表示する場合における３Ｄ表示の原理を模式的に示す図である。表示制御パネル１２の３Ｄ表示要素Ｑｊｋには、当該３Ｄ画像の要素である８つの２Ｄ画像要素が表示される。
より詳細には、表示しようとする対象物を異なる８方向（８視点）から見た場合の画像（２Ｄ画像）を用意する。これら８つの２Ｄ画像の各々は、３Ｄ表示要素Ｑｊｋに対応する大きさの２Ｄ画像Ｖｊｋに分割され、さらに、当該分割された２Ｄ画像（２Ｄ分割画像）Ｖｊｋ（ｐ）は、微小開口部（スリット）に対応させて、垂直方向（ｙ方向）を長辺とする矩形状（帯状）の２Ｄ画像要素Ｖｊｋ（ｐ，ｑ）に分割される。ここで、ｐは上記８視点（ＶＰ１〜ＶＰ８）に対応するインデックスであり、ｐ＝１〜８である。また、ｑは上記矩形状の２Ｄ画像要素の当該２Ｄ分割画像内の位置に対応するインデックスである。以下においては、３Ｄ表示要素Ｑｊｋに対応する２Ｄ分割画像Ｖｊｋ（ｐ）及び２Ｄ画像要素Ｖｊｋ（ｐ，ｑ）について一般的に説明するが、説明及び理解の容易さのため、２Ｄ分割画像Ｖｊｋ（ｐ）については、Ｖ（ｐ）と略記し、２Ｄ画像要素Ｖｊｋ（ｐ，ｑ）（ｐ＝１〜８，ｑ＝１〜８）については、Ｖ（ｐ，ｑ）と略記して説明する。従って、Ｖ（ｐ，ｑ）は、ｐ番目の視点ＶＰｐから見た場合の２Ｄ分割画像Ｖ（ｐ）における２Ｄ画像要素である。より具体的には、図７に示すように、例えば、ｐ番目の視点から見た場合の２Ｄ分割画像Ｖ（ｐ）は、８つの２Ｄ画像要素Ｖ（ｐ，１）〜Ｖ（ｐ，８）から構成されている。
図８は、画像表示パネル１１及び表示制御パネル１２をｙ方向（すなわち、三次元表示装置１０を視る視聴者の上方）から見た図であり、当該視聴者（ユーザ）のそれぞれ最も右側及び左側の視点ＶＰ１及びＶＰ８と、ＶＰ４とから微小開口部（例えば、スリットＳ４）を介して見える２Ｄ画像要素について示している。なお、スリットＳ４のみが開口しており、それ以外のスリットは閉じている。
画像表示パネル１１の３Ｄ表示要素Ｑｊｋにおける２Ｄ表示要素Ｐｉ（１＝１〜８）には、２Ｄ画像要素Ｖ（ｉ，ｉ）が表示される。従って、視点ＶＰ４、ＶＰ１及びＶＰ８からは、それぞれ２Ｄ表示要素Ｐ４、Ｐ１、Ｐ８に表示された２Ｄ画像要素Ｖ（４，４），Ｖ（１，１）、Ｖ（８，８）が見える。この状態においては、視る者には、両眼（左右）の視差により立体感が得られる。また、両眼視差に加え、視点を移動させることによっても立体感が得られ、運動視差も得られる。しかしながら、１の視点からは両眼視差による情報しか得られないので平面解像度は１／８と低い。
なお、スリットを介して見える画像は２Ｄ表示要素に表示される画像に対して点対称に１８０°反転した関係を有するため、予め反転した画像が２Ｄ表示要素に表示されるように画像表示パネル１１は駆動される。この場合、予め各２Ｄ画像要素が反転された３Ｄ画像データが三次元表示装置１０の入力端１４から入力される。あるいは、表示パネルコントローラ２５によって２Ｄ画像要素に対応した反転制御によってビデオＲＡＭ１８に書き込まれても良い。あるいは、ビデオＲＡＭ１８からの読み出しの際に表示パネルコントローラ２５によって反転制御がなされてもよい。
本実施例においては、高速で微小開口部のシャッタＳＨｉを順次切り換え、スリット開口位置を切り換え走査する（移動させる）とともに、当該開口部の走査に同期させて２Ｄ画像要素も更新させる。かかる動作について以下に説明する。
図９は、図８と同様な図であるが、視点ＶＰ４から３Ｄディスプレイ装置（画像表示パネル１１及び表示制御パネル１２）を見る場合について示している。ＳＨ４以外のシャッタは閉じられ、スリットＳ４のみが開口している。上記したように視点ＶＰ４に位置する視聴者からは、スリットＳ４を介して２Ｄ表示要素Ｐ４に表示された２Ｄ画像要素Ｖ（４，４）が見える。
次に、図１０に示すように、シャッタＳＨ５を開口し、ＳＨ５以外のシャッタを閉じた状態にする。すなわち、開口部の位置をＳ４からＳ５に移動させる。当該開口部の移動に同期させて２Ｄ画像要素を更新し、視点ＶＰ４から見える位置の２Ｄ表示要素Ｐ５に２Ｄ画像要素Ｖ（４，５）を表示させる。つまり、当該２Ｄ画像要素Ｖ（４，５）は、前回見えていた２Ｄ画像要素Ｖ（４，４）と同一の視点からの２Ｄ画像に対応する。
かかるスリット開口位置の切り換え（移動）及び２Ｄ画像要素の更新によって、視点ＶＰ４からは、２Ｄ画像要素Ｖ（４，４）、Ｖ（４，５）が見えることになる。上記した動作をスリット開口Ｓ１〜Ｓ８について順次行うことによって、視点ＶＰ４から８つの２Ｄ画像要素Ｖ（４，１）〜Ｖ（４，８）が見えることになる。この動作を眼の残像保持時間内に行うことにより、全体として２Ｄ分割画像Ｖ（４）が見えることになる。同様にして、他の視点ＶＰ１〜３及びＶＰ５〜８から見える２Ｄ画像要素を更新することによって、両眼視差及び視点移動による立体感に加え、平面解像度も大きく（８倍に）改善される。
次に、微小開口部（スリット）の開口動作及び２Ｄ画像要素の表示動作について図を参照して詳細に説明する。図１１は、本実施例における画像表示パネル１１及び表示制御パネル１２の動作を説明するためのブロック図である。画像表示パネル１１の駆動制御をなす表示パネルコントローラ（ＤＰコントローラ）２５には乱数生成手段が設けられている。当該乱数生成手段は、表示パネルコントローラ２５内にハードウエアの構成により乱数生成器２６として設けられている場合について説明するが、ソフトウエアとして設けられていてもよい。また、乱数生成器２６は、表示パネルコントローラ２５内に代わり、制御パネルコントローラ２５Ａ内に設けられていてもよく、あるいは、これらコントローラ２５、２５Ａの外部に設けられていてもよい。
表示パネルコントローラ２５及び制御パネルコントローラ２５Ａは、乱数生成器２６において生成された乱数を用いて微小開口部の開口順序をランダム化し、かかる開口順序に応じて２Ｄ画像要素の表示制御を行い、３Ｄ表示を行っている。かかる表示制御の方法について、図１２及び図１３を参照して以下に説明する。
図１２は、微小開口部（スリット）Ｓ１〜Ｓ８の開口順序を模式的に示す図であり、図１３は、スリットＳ１〜Ｓ８の開閉、ビデオＲＡＭ１８からの画像データの読み出し及び２Ｄ画像要素の表示・更新のタイミングを示すタイミングチャートである。なお、線順次方式によって表示画像データの表示がなされ、フレーム周波数が３０Ｈｚである場合を例に説明する。従って、微小開口部（スリット）の開閉及び画像更新（２Ｄ画像要素の更新）は２４０（＝３０×８）Ｈｚである。すなわち、フレーム期間及びサブフレーム期間はそれぞれ１／３０ｓｅｃ、１／２４０ｓｅｃである。
表示パネルコントローラ２５は、入力された３Ｄビデオデータ信号ＶＳからフレーム同期信号ＦＳを取り込み、当該フレーム同期信号に基づいて生成した走査線制御信号をＤＰ・行ドライバ１５に送出し、ＤＰ・行ドライバ１５を制御する。表示パネルコントローラ２５は、ＤＰ・列ドライバ１７及びビデオＲＡＭ１８を制御し、上記したように予め各２Ｄ画像要素が反転された３Ｄ画像データを画像表示パネル１１に表示する。
表示パネルコントローラ２５は、フレーム同期信号ＦＳからサブフレーム同期信号ＳＳを生成し、制御パネルコントローラ２５Ａにフレーム同期信号ＦＳ及びサブフレーム同期信号ＳＳを送出する。あるいは、制御パネルコントローラ２５Ａは、表示パネルコントローラ２５からフレーム同期信号ＦＳを受信し、これに基づいてサブフレーム同期信号ＳＳを生成してもよい。
まず、表示パネルコントローラ２５の制御の下、乱数生成器２６は、フレーム同期信号ＦＳに応答して、スリットＳ１〜Ｓ８のいずれか１を順次選択的に指定する乱数を生成する。例えば、数列（１，５，２，６，３，７，４，８）を生成する。
制御パネルコントローラ２５Ａは、第１サブフレーム（ＳＦ１）において、当該数列の第１の数（１）に基づいてスリットＳ１を開くよう制御する。第１サブフレーム（ＳＦ１）の開始に応じてビデオＲＡＭ１８から画像データの読み出しを行う。当該画像データの読み出しによって２Ｄ表示要素Ｐｉに２Ｄ画像要素の表示が行われる。この際、表示パネルコントローラ２５は、視点ＶＰ４からスリットＳ１を通して見える３Ｄ表示要素Ｑｊｋの２Ｄ表示要素Ｐ１に２Ｄ画像要素Ｖ（４，１）を表示させる制御をなす。
次に、制御パネルコントローラ２５Ａは、生成された乱数（上記した数列の第２の数（５））に基づいて、第２サブフレーム（ＳＦ２）において、スリットＳ５を開く。上記第１サブフレームの場合と同様に、視点ＶＰ４からスリットＳ５を通して見える３Ｄ表示要素Ｑｊｋの２Ｄ表示要素Ｐ５に２Ｄ画像要素Ｖ（４，５）を表示させる制御をなす。
同様にして、第３〜８サブフレーム（ＳＦ３〜８）において、それぞれスリットＳ２，Ｓ６，Ｓ３，Ｓ７，Ｓ４，Ｓ８を開き、これらのスリットを通して見える３Ｄ表示要素Ｑｊｋの２Ｄ表示要素Ｐ２，Ｐ６，Ｐ３，Ｐ７，Ｐ４，Ｐ８に２Ｄ画像要素Ｖ（４，２），Ｖ（４，６），Ｖ（４，３），Ｖ（４，７），Ｖ（４，４），Ｖ（４，８）を表示させる。上記した動作によって、視点ＶＰ４から８つの２Ｄ画像要素Ｖ（４，１）〜Ｖ（４，８）が見えることになる。この動作を眼の残像保持時間内に行うことにより、視点ＶＰ４から全体として２Ｄ分割画像Ｖｊｋ（４）が見えることになる。
前述のように、第１〜８サブフレーム（ＳＦ１〜８）におけるスリットＳ１〜Ｓ８の開閉（開口位置の移動）に応じて、２Ｄ画像要素の表示制御を他の視点ＶＰ１〜３、５〜８についても同様に行う。図１４は、スリットＳ１〜Ｓ８を通して見える２Ｄ表示要素を模式的に示している。なお、説明のため、スリットＳ１〜Ｓ８の全てを開口している場合を図示しているが、前述のように、表示中は何れかのスリットが開口され、他のスリットは閉じられているように制御される。例えば、視点ＶＰ１については、図１４に模式的に示すように、スリットＳ１〜Ｓ３を通して見える２Ｄ表示要素はそれぞれ、隣接する３Ｄ表示要素Ｑｊ，ｋ−１の２Ｄ表示要素Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８であり、スリットＳ４〜Ｓ８を通して見える２Ｄ表示要素はそれぞれ、３Ｄ表示要素Ｑｊ，ｋの２Ｄ表示要素Ｐ１〜Ｐ５である。従って、図１５に示すように、第１〜８サブフレーム（ＳＦ１〜８）のうち、第１〜３、第５、第７サブフレーム（ＳＦ１〜３、ＳＦ５、ＳＦ７）においては、それぞれ３Ｄ表示要素Ｑｊ，ｋの２Ｄ表示要素Ｐ１，Ｐ５，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４に２Ｄ画像要素Ｖ（１，１），Ｖ（１，５），Ｖ（１，２），Ｖ（１，３），Ｖ（１，４）を表示させる。また、第４、第６、第８サブフレーム（ＳＦ４、ＳＦ６、ＳＦ８）においては、隣接３Ｄ表示要素Ｑｊ，ｋ−１の２Ｄ表示要素Ｐ６，Ｐ７，Ｐ８にそれぞれ２Ｄ画像要素Ｖ（１，６），Ｖ（１，７），Ｖ（１，８）を表示させる。なお、Ｖ（１，１）〜Ｖ（１，８）は全て２Ｄ分割画像Ｖｊｋ（１）の２Ｄ画像要素（＝Ｖｊｋ（１，１）〜Ｖｊｋ（１，８））である。かかる動作によって、視点ＶＰ１から８つの２Ｄ画像要素Ｖ（１，１）〜Ｖ（１，８）が１フレーム期間内に見えることになる。従って、視点ＶＰ１から眼の残像保持時間内に全体として２Ｄ分割画像Ｖｊｋ（１）が見えることになる。
さらに、以降のフレームについても同様にスリットＳ１〜Ｓ８の開口順序をランダム化するとともに、当該開口順序に応じて２Ｄ画像要素の表示制御を行う。また、かかる制御を全ての３Ｄ表示要素Ｑｊ，ｋ及び３Ｄ制御要素Ｔｊｋに関して行う。
上記した表示制御方法におけるデータ処理は、以下のように行うことができる。すなわち、表示パネルコントローラ２５は、微小開口部の開口順序に対応する２Ｄ画像要素の表示順序に基づいて画像データの並べ替え（ソーティング）を行いつつ画像データをＲＡＭ１８に格納するようＲＡＭ１８のアドレシング制御を行う。
あるいは、図１６に示すように、表示パネルコントローラ２５は、ソーティング回路（ソータ）２７Ａを有し、ソーティング後の画像データをＲＡＭ１８に格納するよう構成されていてもよい。より詳細には、表示パネルコントローラ２５は、入力された３Ｄビデオデータ信号ＶＳを受信する。表示パネルコントローラ２５のソーティング回路２７Ａは、スリットの開口順序に対応して２Ｄ画像要素データのソーティングを行う。表示パネルコントローラ２５は、当該ソーティング後の画像データＶＳ’をＲＡＭ１８に送出し、格納する。
上記スリットの開口順序はＲＡＭ１８に格納されてもよい。あるいは、当該開口順序は、表示パネルコントローラ２５、制御パネルコントローラ２５Ａに設けられた記憶領域（図示しない）、又は他の記憶領域に格納するようにしてもよい。なお、開口順序がＲＡＭ１８に格納されている場合には、図１６に示すように、当該開口順序を表すデータＰＤがＲＡＭ１８から制御パネルコントローラ２５Ａに送られる。
制御パネルコントローラ２５Ａは、当該格納された開口順序に基づいてスリットＳ１〜Ｓ８の開口制御を行う。表示パネルコントローラ２５は、ＲＡＭ１８、行ドライバ１５及び列ドライバ１７を制御することによって、前述の図１２，１３を参照して説明した２Ｄ画像要素の表示制御を行う。
このように、微小開口部の開口順序をランダム化し、かかる開口順序に応じて２Ｄ画像要素の表示制御を行うことにより、フリッカが生じることのない３Ｄ画像表示を行うことができる。また、微小開口部の開口順序に応じた２Ｄ画像要素の開口順序に基づいて画像データをＲＡＭに格納することによってデータ読み込みに時間を要することがないため高速に画像更新を行うことができる。従って、解像度が高く、高速な３Ｄ画像表示を行うことができる。
【実施例２】  図１７は、本発明の実施例２である三次元表示装置１０におけるコントローラ、ＲＡＭ及びドライバの構成を模式的に示すブロック図である。
実施例１において説明した表示制御方法、すなわち微小開口部の開口順序をランダム化し、かかる開口順序に応じて２Ｄ画像要素の表示制御を行う方法は、例えば、複数の画面データを格納可能なビデオＲＡＭを用いて実行することも可能である。すなわち、図１６に模式的に示すように、前述のＲＡＭ１８に代わってＲＡＭ１８Ａ，１８Ｂが設けられている。例えば、ＲＡＭ１８Ａ，１８Ｂはそれぞれ少なくとも１サブフレーム分のメモリ容量を有している。
より詳細には、表示パネルコントローラ２５の制御の下、入力端１４から入力された３Ｄ画像データは一旦ＲＡＭ１８Ａに書き込まれる。表示パネルコントローラ２５は、乱数生成器２６からの乱数に基づいて、第１〜８サブフレーム（ＳＦ１〜８）におけるスリットの開口順序がランダムであるように定める。表示パネルコントローラ２５は、当該微小開口部の開口順序に応じた２Ｄ画像要素の表示順序に基づいて画像データのソーティング制御を行う。すなわち、ソーティングされた状態で画像データがＲＡＭ１８Ｂに格納されるようＲＡＭ１８のアドレシング制御を行う。つまり、サブフレームごとにＲＡＭ１８Ｂから画像データを順次読み出すことにより微小開口部の開口順序に応じた２Ｄ画像要素が表示されるような格納位置に画像データが格納される。
また、表示パネルコントローラ２５は、スリットの開口順序を制御パネルコントローラ２５Ａに送出する。制御パネルコントローラ２５Ａは、当該開口順序に基づいてスリットＳ１〜Ｓ８の開口を行う。すなわち、表示パネルコントローラ２５及び制御パネルコントローラ２５Ａは、協働してスリットＳ１〜Ｓ８の開口制御及び２Ｄ画像要素の表示制御を行う。かかる表示パネルコントローラ２５及び制御パネルコントローラ２５Ａの制御により、前述の図１２，１３を参照して説明した２Ｄ画像要素の表示制御を行うことができる。
従って、フリッカが生じることのない３Ｄ画像表示を行うことができる。また、微小開口部の開口順序に応じた２Ｄ画像要素の開口順序に基づいて画像データをＲＡＭに格納することによってデータ読み込みに時間を要することがないため高速に画像更新を行うことができる。従って、解像度が高く、高速な３Ｄ画像表示を行うことができる。
【実施例３】  図１８は、本発明の実施例３である三次元表示装置１０におけるコントローラ、ＲＡＭ及びドライバの構成を模式的に示すブロック図である。
本実施例においては、表示パネルコントローラ２５は、ソータ回路及びヘッダ生成器（以下、ソータ／ヘッダ生成器という）２７Ｂを有している。ソータ／ヘッダ生成器２７Ｂは、微小開口部（スリット）の開口順序に対応して２Ｄ画像要素データのソーティングを行うとともに、２Ｄ画像要素データに対応するスリットの開口順序を表すヘッダ情報（以下、単にヘッダという）を生成する。すなわち、ソータ／ヘッダ生成器２７Ｂは、ソーティングされた２Ｄ画像要素データに当該２Ｄ画像要素データに関連するヘッダを付随させた３Ｄ画像データ信号ＶＨを生成する。表示パネルコントローラ２５は、当該ソーティング後であってヘッダが付加された画像データＶＨをＲＡＭ１８に送出し、格納するよう制御を行う。
制御パネルコントローラ２５Ａは、ＲＡＭ１８に格納されたヘッダを読み出し、そのヘッダが表す開口順序に基づいてスリットＳ１〜Ｓ８の開口制御を行う。表示パネルコントローラ２５は、ＲＡＭ１８、行ドライバ１５及び列ドライバ１７を制御することによって、前述の図１２，１３を参照して説明したのと同様に２Ｄ画像要素の表示制御を行う。
このように、微小開口部（スリット）の開口順序をヘッダとして２Ｄ画像データに付加してメモリに格納し、画像データの読み出しの際に当該ヘッダ情報に基づいて開口位置（開口されるスリット）を判別できるので、開口順序をランダム化した表示制御を高速に行うことができる。従って、フリッカが生じることのない３Ｄ画像表示を高速に行うことができる利点を有する。さらに、メモリ容量も低減でき、低コストで解像度が高く、高速な３Ｄ画像表示を行うことができる。
【実施例４】  図１９は、本発明の実施例４である微小開口部（スリット）の開口順序を模式的に示す図である。
上記した実施例においては、スリットの開口順序をランダム化した表示制御について説明したが、必ずしもランダムである必要はない。例えば、奇数番目のスリットを順次開口した後、偶数番目のスリットを順次開口するインターレース表示制御を行ってもよい。以下に、視点ＶＰ４に対応する表示制御について図１９を参照しつつ説明する。
制御パネルコントローラ２５Ａは、第１サブフレーム（ＳＦ１）において、スリットＳ１を開くよう制御する。この際、表示パネルコントローラ２５は、視点ＶＰ４からスリットＳ１を通して見える３Ｄ表示要素Ｑｊｋの２Ｄ表示要素Ｐ１に２Ｄ画像要素Ｖ（４，１）を表示させる制御をなす。
次に、制御パネルコントローラ２５Ａは、第２サブフレーム（ＳＦ２）において、次の奇数番目のスリットＳ３を開く。表示パネルコントローラ２５は、視点ＶＰ４からスリットＳ３を通して見える３Ｄ表示要素Ｑｊｋの２Ｄ表示要素Ｐ３に２Ｄ画像要素Ｖ（４，３）を表示させる制御をなす。同様にして、制御パネルコントローラ２５Ａは、第３，４サブフレーム（ＳＦ３，ＳＦ４）において、スリットＳ５，Ｓ７を開き、表示パネルコントローラ２５はスリットＳ５，Ｓ７を通して見える２Ｄ表示要素Ｐ５，Ｐ７に２Ｄ画像要素Ｖ（４，５）、Ｖ（４，７）を表示させる。
奇数番目のスリットＳ１，Ｓ３，Ｓ５，Ｓ７について表示制御が終了したら、偶数番目のスリットＳ２，Ｓ４，Ｓ６，Ｓ８について同様な表示制御を行う。
かかるインターレース表示制御によってもフリッカが生じることのない３Ｄ画像表示を行うことができる。さらに、開口順序が予め定められているので、高速かつ簡便に表示制御を行うことができる。従って、低コストで解像度が高く、高速な３Ｄ画像表示を行うことができる。
なお、上記した種々の実施例においては、２Ｄ表示要素Ｐｉを１次元（ｘ方向）に配した表示パネル、及び当該２Ｄ表示要素に対応する微小開口部（スリット）を制御パネルに設けた場合（図３）について説明したが、容易に２次元に配した場合に応用が可能である。例えば、表示パネルがｘ方向及びｙ方向に２Ｄ表示要素がマトリクス状に配された３Ｄ表示要素Ｑｊｋからなり、制御パネルが、当該２Ｄ表示要素に対応し、ｘ方向及びｙ方向に微小開口部（ピンホール等）がマトリクス状に配された３Ｄ制御要素Ｔｊｋからなる場合に容易に適用が可能である。
なお、上記した実施例は適宜組み合わせることができる。また、実施例中において示した数値は例示であって、適宜変更して適用することができる。
【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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