(57)【要約】【課題】  入力される映像信号に応じて立体映像表示装置の表示モードを制御し、２Ｄ映像表示も立体映像表示も、高解像度で、かつ見やすく表示する立体映像表示装置を提供する。【解決手段】  立体映像表示装置に入力される映像信号を比較して２Ｄ映像信号又は立体映像信号であるかを判定する装置と、立体映像表示装置に配置されている光源装置の発光パターンを制御することで、２Ｄ映像表示と立体映像表示を高解像で見やすく表示することのできる２Ｄ映像／立体映像互換型の立体映像表示装置を構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体映像表示装置において、入力される映像信号を比較することで、その映像信号が２Ｄ映像信号又は立体映像信号であるかを判定し、映像表示モードを２Ｄ映像表示モード又は立体映像表示モードに切り替えることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項２】
立体映像表示装置において、２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードで観察者の目に入光する光量が同じになるように、立体映像表示装置の明るさを制御することを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項３】
立体映像表示装置において、２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードの切り替えタイミングは、立体映像信号の左右目用映像のペア完了を待って行われるよう切り替えタイミングが制御されることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項４】
立体映像表示装置において、２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードの切り替えタイミングは、映像同期信号のブランキング期間内で行われるよう切り替えタイミングが制御されることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項５】
左右目用に独立した光源と単一焦点レンズを用いた光学的手段によって観察者の左右の目に映像を振り分けて表示するメガネ無し立体映像表示装置において、立体映像表示装置の光源の発光パターンを変化させて映像表示モードを２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードに切り替えることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の立体映像表示装置は、入力映像信号に含まれる識別信号によって２Ｄ映像信号又は立体映像信号であるかを判定し、立体映像表示装置の光源の発光パターンを変化させることによって立体映像表示装置の映像表示モードを２Ｄ映像表示モードか立体映像表示モードに切り替えることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項７】
請求項５に記載の立体映像表示装置は、入力される映像を比較することで２Ｄ映像信号又は立体映像信号であるかを判定し、自動的に立体映像表示装置の光源の発光パターンを変化させることによって立体映像表示装置の映像表示モードを２Ｄ映像表示モードか立体映像表示モードに切り替えることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項８】
請求項５に記載の立体映像表示装置において、２Ｄ映像信号の判定は、入力される映像の比較を２回以上行うことで２Ｄ映像信号または立体映像信号であるかを判定し、自動的に立体映像表示装置の光源の発光パターンを変化させることによって立体映像表示装置の映像表示モードを２Ｄ映像表示モードか立体映像表示モードに切替えることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項９】
請求項５及至請求項８のいずれかに記載の立体映像表示装置において、２Ｄ映像用と立体映像用の光源は、共用で一体化した光源を用い、光源の発光パターンを変化させて２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードに対応させることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の立体映像表示装置の光源装置は、白色ＬＥＤまたはＲＧＢ  ＬＥＤを水平方向に直列状に配列した上下２列のＬＥＤアレイ形状を有し、これらには異なる偏光特性を持つ偏光板がそれぞれに配設され、立体映像表示モードでは、光学的中心を境に左右に上下２列のＬＥＤアレイが互い違いに点灯し、２Ｄ映像表示モードでは上下２列のＬＥＤアレイが全て点灯するように制御することを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項１１】
請求項５及至請求項８のいずれかに記載の立体映像表示装置の光源装置は、白色ＬＥＤまたはＲＧＢ  ＬＥＤを水平方向に直列状に配列した上下２列のＬＥＤアレイ形状を有した２Ｄ映像表示用ＬＥＤアレイ光源と立体映像用ＬＥＤアレイ光源で構成され、立体映像用ＬＥＤアレイ光源はレンズの光学的中心に配置され、２Ｄ映像用光源ＬＥＤアレイは立体映像用光源と焦点距離と同一面であって垂直方向にオフセットされていることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の立体映像表示装置の光源装置において、２Ｄ映像表示用ＬＥＤアレイ光源は偏光特性を持たない光であることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の立体映像表示装置において、前記光源装置は、２Ｄ映像表示モードでは、立体映像用ＬＥＤアレイ光源と２Ｄ映像用ＬＥＤアレイ光源を点灯させることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項１４】
請求項１１に記載の立体映像表示装置において、前記光源装置は、２Ｄ映像表示モードでは、立体映像用ＬＥＤアレイ光源を消灯し、２Ｄ映像表示用ＬＥＤアレイ光源を点灯させることを特徴とする立体映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、２Ｄ映像と立体映像コンテンツが混在する環境において、入力される映像信号に応じて立体映像表示装置の表示モードを制御し、２Ｄ映像表示と立体映像表示を高解像で見やすく表示することのできる２Ｄ映像／立体映像互換型の立体映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のメガネ無し立体映像表示装置において、立体映像信号を高画質で表示する技術については多くの発明がなされてきたが、メガネ無し立体映像表示装置を用いて２Ｄ映像を高画質で表示させる技術についてのまだ提案されてはいない。
【０００３】
勿論、従来のメガネ無し立体映像表示装置で、立体映像表示モードのまま、２Ｄ映像を表示することは可能であるが、左右の目に映像を分割して表示しているため、解像度の低下や観察者の観察位置の制約など多くの問題があった。
【０００４】
例えば、立体映像を表示するメガネなし立体映像表示装置としては、図１１に示すように、画面の横方向に左目用映像と右目用映像を水平ライン毎に交互に並べて表示する装置（特許文献１）が知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−６３１９９号公報
【０００６】
この特許文献１に所載の立体映像表示装置は、表示画面の全水平走査ラインを奇数ラインと偶数ラインに分割し、それぞれのラインに左目用および右目用映像を表示してこれを光学的手段で観察者の左右の目に振り分けて立体映像を表示するものであり、この表示方法によれば、従来からあるレンチキュラ方式とパララックスバリア方式の欠点であった映像の水平解像度が半分になってしまう問題は解決できたが、観察者が画面の中心から左または右に移動すると、観察者は、左右に振り分けられた左目映像又は右目映像のみを見ることになり、この映像は水平ラインが垂直方向に一ラインおきに表示されるため、垂直方向の解像度が半分になっているため問題があった。特に、２Ｄ映像信号を表示する場合にも観察者は立体映像表示時と同様に中心部の観察位置でしか２Ｄ映像をフル解像度で見ることができず、観察者は観察位置の移動が自由にならず、中心部から少しでも左又は右にずれると垂直方向の解像度が半分になってしまう問題があった。特に、２Ｄ映像で最も多く使用される文字情報を表示する場合は、垂直解像度が半分になり文字の判読できず情報の伝達ができなくなるという大きな問題があった。
【０００７】
ところで、立体映像表示装置を用いて２Ｄ映像コンテンツと立体映像コンテンツを高画質で表示する場合は、何らかの方法で、入力される映像信号が２Ｄ映像信号又は立体映像信号であるかを識別し、立体映像表示装置の表示モードを切り替えて最良の画像を表示する方法は考えられが、従来の立体映像表示装置において、入力される２Ｄ映像信号と立体映像信号に対応する方法は、観察者が手動で立体映像表示装置の表示モードを切り替えることが考えられる。
【０００８】
しかしながら、コンテンツの中に、２Ｄ映像と立体映像が混在する場合、例えば、テレビ放送等で、コマーシャル映像が先に立体映像化された場合、頻繁に２Ｄ映像信号と立体映像信号が切り替わることが生じて、観察者が手動によって対応することは現実的に不可能であり、観察者の立体視のための脳は混乱し、目にも良くない。
【０００９】
そのような将来の予想される問題に対応するため、２Ｄ映像信号と立体映像信号のコンテンツを識別する信号を、日本電子機械工業会が、ＥＩＡＪ  ＣＰＲ−１２０４レポートで「ＶＢＩを用いたビデＩＤ信号伝送方法」として３Ｄ信号形式に応じた３Ｄ情報規格を１９９７年に提案されている。
【００１０】
しかしながら、当時はＮＴＳＣ信号である５２５ラインシステムが主流であり、上記規格は、この主流システムについての規格であり、現在、一般的に利用されているＤＶＤディスク等に記録されているＭ−ＰＥＧ信号や１６：９のハイビジョン信号、コンピュータ    映像信号等については全く識別信号の規格は考慮されていなかった。
【００１１】
また、提案のあった１９９７年以降も、コンテンツに２Ｄ映像であることの識別信号は記録されていないため、今後、市場に登場する立体映像表示装置は、入力映像信号に応じて自動的に表示モードを切り替える方法がない。
【００１２】
また、現在、制作されている立体映像コンテンツにも統一された識別信号が記録されていない状況であり、すでに制作された莫大な量の２Ｄ映像コンテンツ資産にも全く識別信号が記録されていない、という問題がある。
【００１３】
また、２Ｄ映像／立体映像互換型メガネ無し立体映像表示装置としては、分光手段によって光を拡散させる装置が（特許文献２と特許文献３）が知られている。
【００１４】
【特許文献２】特願平８−１０５８４５号
【００１５】
【特許文献３】特開平１０−２６０３７６号公開
【００１６】
この特許文献２及び特許文献３に所載のメガネ無し立体映像表示装置は、分散型液晶層を制御して立体映像表示装置を立体映像表示モード又は２Ｄ映像表示モードに切り替えることを特徴としている。
【００１７】
しかしながら、上記特許文献２及び特許文献３に所載のメガネ無し立体映像表示装置にあっては、後記する本発明のように光源を制御して表示モード切り替えを行う構造ではなく、さらには、本発明のもう一つの特徴である入力される映像信号に応じて立体映像表示装置の表示モードを切り替える、という技術的思想は全く記載されていない。
【００１８】
また、図１２に示すように、立体映像のための光源と後方に配置した補助光源を用いて２Ｄ映像を表示するメガネ無し立体映像表示装置（特許文献４）が知られている。
【００１９】
【特許文献４】ＷＯ  ２００４／０６８２１３  Ａ１公報
【００２０】
この特許文献４に所載の立体映像表示装置は、観察者の有無を装置で検出し、観察者がいない時に立体映像表示装置を２Ｄ表示モードに切り替えることを目的とした技術であるが、本発明のように入力される映像信号によって立体映像表示装置を立体映像表示モード又は２Ｄ映像表示モードに切り替えることはできない。
【００２１】
また、上記特許文献４に所載の立体映像表示装置は、２Ｄ映像表示モードへの切り替えは、立体映像用光源とは別の光源（補助光源）を用いて立体映像表示装置で２Ｄ映像表示モードに切り替える方法を使っているが、２Ｄ映像表示用に使用する補助光源は、面光源で立体映像用光源の後方に配設しているため、前面に配置されている立体映像用光源が邪魔になり、２Ｄ映像表示モードでは、表示画面に影や輝度ムラが発生する、という大きな問題を有していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
この発明はかかる現状に鑑み創案されたものであって、その目的とするところは、入力される映像信号に応じて、立体映像表示装置の表示モードを２Ｄ映像表示モード又は立体映像表示モードに切り替え、従来の立体映像表示方式では実現できなかった映像表示モードの自動切換えと、２Ｄ映像表示の際に問題になっていた光源の影や輝度ムラを無くし、垂直解像度の劣化を防ぐとともに、観察者の観察位置を自由した全く新規なメガネ無し立体映像表示装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明にあっては、立体映像表示装置において、入力される映像信号を比較することで、その映像信号が２Ｄ映像信号又は立体映像信号であるかを判定し、映像表示モードを２Ｄ映像表示モード又は立体映像表示モードに切り替えることを特徴とする。
【００２４】
請求項２に記載の発明にあっては、立体映像表示装置において、２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードで観察者の目に入光する光量が同じになるように、立体映像表示装置の明るさを制御することを特徴とする。具体的には、光源の光量と液晶素子のコントラストを制御することである。
【００２５】
請求項３に記載の発明にあっては、立体映像表示装置において、２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードの切り替えタイミングは、立体映像信号の左右目用映像のペア完了を待って行われるよう切り替えタイミングが制御されることを特徴とする。
【００２６】
請求項４に記載の発明にあっては、立体映像表示装置において、２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードの切り替えタイミングは、映像同期信号のブランキング期間内で行われるよう切り替えタイミングが制御されることを特徴とする。
【００２７】
請求項５に記載の発明にあっては、左右目用に独立した光源と単一焦点レンズを用いた光学的手段によって観察者の左右の目に映像を振り分けて表示するメガネ無し立体映像表示装置において、立体映像表示装置の光源の発光パターンを変化させて映像表示モードを２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードに切り替えることを特徴とする。
【００２８】
請求項６に記載の発明にあっては、請求項５に記載の立体映像表示装置は、入力映像信号に含まれる識別信号によって２Ｄ映像信号又は立体映像信号であるかを判定し、立体映像表示装置の光源の発光パターンを変化させることによって立体映像表示装置の映像表示モードを２Ｄ映像表示モードか立体映像表示モードに切り替えることを特徴とする。
【００２９】
請求項７に記載の発明にあっては、請求項５に記載の立体映像表示装置は、入力される映像を比較することで２Ｄ映像信号又は立体映像信号であるかを判定し、自動的に立体映像表示装置の光源の発光パターンを変化させることによって立体映像表示装置の映像表示モードを２Ｄ映像表示モードか立体映像表示モードに切り替えることを特徴とする。
【００３０】
請求項８に記載の発明にあっては、請求項５に記載の立体映像表示装置において、２Ｄ映像信号の判定は、入力される映像の比較を２回以上行うことで２Ｄ映像信号または立体映像信号であるかを判定し、自動的に立体映像表示装置の光源の発光パターンを変化させることによって立体映像表示装置の映像表示モードを２Ｄ映像表示モードか立体映像表示モードに切替えることを特徴とする。
【００３１】
請求項９に記載の発明にあっては、請求項５及至請求項８のいずれかに記載の立体映像表示装置において、２Ｄ映像用と立体映像用の光源は、共用で一体化した光源を用い、光源の発光パターンを変化させて２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードに対応させることを特徴とする。
【００３２】
請求項１０に記載の発明にあっては、請求項９に記載の立体映像表示装置の光源装置は、白色ＬＥＤまたはＲＧＢ  ＬＥＤを水平方向に直列状に配列した上下２列のＬＥＤアレイ形状を有し、これらには異なる偏光特性を持つ偏光板がそれぞれに配設され、立体映像表示モードでは、光学的中心を境に左右に上下２列のＬＥＤアレイが互い違いに点灯し、２Ｄ映像表示モードでは上下２列のＬＥＤアレイが全て点灯するように制御することを特徴とする。
【００３３】
請求項１１に記載の発明にあっては、請求項５及至請求項８のいずれかに記載の立体映像表示装置の光源装置は、白色ＬＥＤまたはＲＧＢ  ＬＥＤを水平方向に直列状に配列した上下２列のＬＥＤアレイ形状を有した２Ｄ映像表示用ＬＥＤアレイ光源と立体映像用ＬＥＤアレイ光源で構成され、立体映像用ＬＥＤアレイ光源はレンズの光学的中心に配置され、２Ｄ映像用光源ＬＥＤアレイは立体映像用光源と焦点距離と同一面であって垂直方向にオフセットされていることを特徴とする。
【００３４】
請求項１２に記載の発明にあっては、請求項１１に記載の立体映像表示装置の光源装置において、２Ｄ映像表示用ＬＥＤアレイ光源は偏光特性を持たない光であることを特徴とする。
【００３５】
請求項１３に記載の発明にあっては、請求項１１に記載の立体映像表示装置において、前記光源装置は、２Ｄ映像表示モードでは、立体映像用ＬＥＤアレイ光源と２Ｄ映像用ＬＥＤアレイ光源を点灯させることを特徴とする。
【００３６】
請求項１４に記載の発明にあっては、請求項１１に記載の立体映像表示装置において、前記光源装置は、２Ｄ映像表示モードでは、立体映像用ＬＥＤアレイ光源を消灯し、２Ｄ映像表示用ＬＥＤアレイ光源を点灯させることを特徴とする。
【００３７】
尚、本明細書において使用する以下の用語は、次のように定義するものとする。
左右目用映像のペア
立体映像信号は、左目用映像と右目用映像で構成され、本来２系統で同時に撮影された映像信号であり、１系統で伝送する場合は、映像信号のフィールドまたはフレーム毎に映像を右→左→右→‥のようにシーケンシャルに伝送する必要があり、立体映像信号は必ず右目用映像信号と左目用映像信号はペアになっている。
垂直ブランキング期間
ビデオ信号の垂直同期部にある画面に表示されない期間をいう。
時分割点灯
白色ＬＥＤ等を点灯制御する方法として、最もシンプルな方法は直流電圧をかけて電流を流すと点灯する直流点灯と短時間に限って直流点灯の数倍の電流を流して駆動するパルス点灯がある。本発明に於いて、時分割点灯とは、このパルス点灯駆動を用いて、ＬＥＤの点灯位置（パターン）と点灯時間を同時に制御して人間に目には全ての白色ＬＥＤが点灯しているように見えるが、個々の白色ＬＥＤは時分割で駆動されている様子をいう。別な表現では、常にどこかの白色ＬＥＤが点灯して時間をシェアして駆動されているとも表現できる。
ＶＢＩ
Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ｂｌａｎｋｉｎｇ  Ｉｎｔｅｒｖａｌの略称で、ビデオ信号の垂直ブランキング期間をいう。
識別信号
映像信号に立体映像信号の情報、例えば、フィールド順次、左右分割、上下分割、パラレルＬ，パラレルＲ，ライン順次、又はノーマル（２Ｄ映像信号）等を挿入して、表示や記録再生時に使用するための識別信号をいう。
ＬＥＤアレイ
丸や角型の白色ＬＥＤまたはＲＧＢ  ＬＥＤが水平方向に直線状に配置された状態をいう。
立体映像のクロストーク
観察者の右目と左目に映像が同時に入光する際、例えば左目用映像が観察者の右目に漏れて入光することをクロストークといい、クロストークが少なければ少ないほど立体映像のクオリティーが向上し、観察者も見やすい。
面順次方式の立体表示装置
立体映像表示装置の一つの方式で、右目用映像と左目用映像を交互に時間をずらして表示する方式。ライン等に分割しないため面順次方式と呼ばれている。または、時間的にずらして表示するここから時分割方式又はシャッター方式と呼ぶこともある。
【発明の効果】
【００３８】
請求項１に記載の発明にあっては、立体映像表示装置の表示モードが入力映像信号に対応して２Ｄ映像表示モード又は立体映像表示モードに切り替えることができるので、観察者は、入力映像信号に合わせて立体映像表示装置の表示モード切り替えをする必要がない。特に、２Ｄ映像信号と立体映像信号が混在するコンテンツにおいてはこの効果は非常に有効である。
【００３９】
請求項２に記載の発明によれば、立体映像表示装置を２Ｄ映像と立体映像の互換使用するため、観察者に入光する２Ｄ映像表示モード時の光量と立体映像表示モード時の光量の違いを予め設定し、立体映像表示装置の表示モードに合わせて観察者に入光する光量を制御して同じにすることで、表示モードが切り替わる際、現れる明るさの変化を最小限に抑えてフリッカーを無くす効果がある。
【００４０】
請求項３に記載の発明によれば、立体映像表示装置の表示モードを切り替えるタイミングを制御することで、立体表示装置の画面に現われるノイズを防止し、立体映像が不完全な状態で表示されることによる混乱もなくなり、表示モード切り替わり時の映像を見やすくすることができる。
【００４１】
請求項４に記載の発明によれば、立体映像表示装置の表示モードを切り替えるタイミングを制御することで、立体表示装置の画面に現われるノイズを防止し、表示モード切り替わり時の映像を見やすくすることができる。
【００４２】
請求項５に記載の発明によれば、立体映像表示装置に新たに光源を追加せず、簡単な構造で、瞬時に表示モードを２Ｄ映像表示モード又は立体映像表示モードに切り替えることができるため、映像信号の表示されていない期間（ブランキング期間）内に切り替えを完了することができ不要なノイズを防ぐ効果がある。
【００４３】
請求項６記載の発明によれば、入力映像信号に予め識別信号含まれている場合は、この識別信号によって２Ｄ映像信号または立体映像信号であるかを判定し、立体映像表示装置の光源装置の制御によって表示モードを自動的に２Ｄ映像表示モード又は立体映像表示モードに切り替えることができ、観察者は表示モード切替えを自ら行う必要がない。特に、２Ｄ映像と立体映像が混在するような放送信号等にこの識別信号挿入して送出した場合は、この識別信号によって自動的に立体映像表示装置の表示モードが切り替わる効果がある。
【００４４】
請求項７記載の発明によれば、入力映像信号に識別信号が挿入されていない時でも、入力される映像信号の前後の映像を比較し、２Ｄ映像信号か立体映像信号かを判定行い、自動的に立体表示装置の映像表示モードを立体映像表示モードに切替えることができる。特に、過去制作された膨大な量の２Ｄコンテンツと立体映像信号が混在するコンテンツにおいて自動的に表示モードが切り換わる効果は有効である。
【００４５】
請求項８に記載の発明によれば、入力映像信号の前後の映像の比較を２回以上行うことで、ノイズやコンテンツの編集点などによって起こる映像の急激な変化があっても、誤動作で表示モードが切り替ることが無いように防ぐことができる。
【００４６】
請求項９に記載の発明によれば、２Ｄ映像用光源と立体映像用光源が一体化した光源を用いて発光パターンを変化させて２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードの切り替えを行っているので、コンパクトで、高速に切り替えができ、補助光源を用いた従来の光源に比べ影や光量ムラを無くす効果がある。
【００４７】
請求項１０に記載の発明によれば、２Ｄ映像表示用と立体映像表示用を併用した一体型光源をコンパクトに実現し、時分割で点灯制御することで、消費電力の軽減を可能にしている。また、２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードの切り替えを瞬時に切り替えても影や光量ムラを防止する効果がある。
【００４８】
請求項１１に記載の発明によれば、２Ｄ映像表示用と立体映像表示用を併用した一体型光源をコンパクトに実現し、立体映像用ＬＥＤアレイ光源をレンズの光学的中心に配置することで、立体映像のクロストーク（左右映像の漏れ）を防ぐとともに２Ｄ映像表示モードでの影や光量ムラを防止する効果がある。
【００４９】
請求項１２に記載の発明によれば、２Ｄ映像用ＬＥＤアレイ光源に偏光特性を持たないことで、２Ｄ映像表示モードでの垂直解像度を上げ、観察者の視野範囲を水平方向に拡大する効果がある。また、光源を時分割で点灯することで、明るさを確保しながら電力消費量を減らす効果がある。
【００５０】
請求項１３に記載の発明によれば、２Ｄ映像を表示する際は、立体映像用ＬＥＤアレイ光源に加え、偏光特性を持たない２Ｄ映像用ＬＥＤアレイ光源を同時に点灯させることで、２Ｄ映像表示モードでは、垂直解像度が半分にならず、立体映像用ＬＥＤアレイ光源と２Ｄ映像用ＬＥＤアレイ光源の光量を加算させて明るさを上げる効果がある。
【００５１】
請求項１４に記載の発明によれば、２Ｄ映像表示する際は、立体映像用ＬＥＤアレイ光源を消灯し、偏光されてない２Ｄ映像用ＬＥＤアレイ光源を点灯させることで、２Ｄ映像表示時には、垂直解像度が半分にならず、クリアな２Ｄ映像を表示できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、添付図面に示す発明の実施の形態例に基づき、この発明を詳細に説明する。
【００５３】
尚、以下に述べる実施例は、この発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、この実施例に限られるものではない。
【実施例１】
【００５４】
本実施例では、本発明に係るメガネ無し立体映像表示装置による２Ｄ映像信号又は立体映像信号の判別方法及び表示モード切替時の光源制御について説明する。
【００５５】
図１に示すように、本実施例の立体映像表示装置では、入力される映像信号は、その映像信号の中に含まれる識別信号を分離する識別信号分離回路５１と、入力される映像信号に識別信号が含まれていない時に使用する映像信号を分離し、メモリーするための映像分離メモリー回路５２と、直前の映像と現在の映像を比較し差分の有無を判断するための映像比較回路５３と、識別信号及び差分の有無信号を受け取り入力された映像信号が２Ｄ映像なのか立体映像なのかを判定する２Ｄ・立体映像判定回路５４と、この判定のよって立体映像用光源６５Ｒ，６５Ｌ又は２Ｄ映像用光源６７Ｒ，６７Ｌと立体映像用光源６５Ｌ，６５Ｒを調整して点灯ドライブする光源ドライブ回路５５と、立体映像の左右目用映像のペアを監視してペアの完了を確認する立体映像ペア確認回路５６と、光源の切り替えタイミングを制御する切り替えタイミング制御回路５７と、切り替えタイミング制御回路５７からの信号を受け最終的に光源の発光パターンを切り替える２Ｄ・立体モード切り替え回路５８と、で構成されている。
【００５６】
立体映像表示装置６０では、立体映像表示用光源６５Ｒ，６５Ｌの光源と２Ｄ映像表示用光源６７Ｒ，６７Ｌとが一体に構成されており、光源の発光パターンを変化させることで立体映像表示装置の表示モードの切り替えを行っている。
【００５７】
この表示モード切り替えと同時に液晶素子６２には、入力された映像信号がこの立体映像表示装置の表示方式に変換されて供給され、観察者は、立体映像と２Ｄ映像を同じ立体映像表示装置で見ることができる。
【００５８】
尚、ここでは、本発明に係る立体映像表示装置に入力される映像信号の形式は不明であることを前提に説明する。
【００５９】
先ず、入力映像信号になんらかの識別信号が含まれている場合について説明をする。
【００６０】
例えば、前述のような、日本電子機械工業会ＥＩＡＪ  ＣＰＲ−１２０４のＶＢＩを用いたＩＤ信号が含まれていた場合は、識別信号分離回路５１で映像信号のＶＢＩ部分に含まれている識別信号を分離し、その識別信号を２Ｄ・立体判定回路５４に送り、立体映像か２Ｄ映像かの判定を行い、その判定結果が立体映像の場合は、先ず、立体映像ペア確認回路５６でペア確認と完了を待って、ブランキング信号内にタイミングを調整して２Ｄ・立体モード切り替え回路５７を立体映像モードに切り替え、立体映像用光源６５Ｒ，６５Ｌを点灯させることで、観察者８０は液晶パネル６２に表示された立体映像を見ることができる。立体映像表示モードでは光源６７Ｒ、６７Ｌは消灯させる。
【００６１】
また、２Ｄ・立体映像判定回路５４の結果が２Ｄ映像だった場合は、この判定信号を光源ドライバー５５に送り、立体映像用光源６５Ｒ，６５Ｌと２Ｄ映像用光源６７Ｒ，６７Ｌの光量調整をする。この目的は、観察者８０に目に入光する光量を２Ｄ映像表示モードと立体映像表示モードで同じ光量になるようにして観察者８０に見やすい２Ｄ映像を提供するためである。
【００６２】
図１の例では、立体映像用光源６５Ｒ，６５Ｌの前面には右目用偏光板６６Ｒと左目用偏光板６６Ｌが配置されているが、２Ｄ映像用光源６７Ｒ，６７Ｌの前面には偏光板が配置されていない。また、２Ｄ映像表示モードでは立体映像用光源６５Ｒ，６５Ｌと２Ｄ映像用光源６７Ｒ，６７Ｌを同時に点灯させる。この場合、観察者８０に到達する光量に差が出てしまい光量調整が必要になる。この光量を調整することにより、２Ｄ映像が見やすくなるとともに、立体映像表示モードから２Ｄ映像表示モードへの切り替え時の急激な輝度変化やフリッカーを防ぐことができる。
【００６３】
勿論、光源の光量調整のみでなく、液晶表示素子のコントラストなどの制御を併用してさらに微細に光量差を補正することもできる。
【００６４】
また、２Ｄ・立体映像判定回路５４から、２Ｄ映像であるとの信号が切り替えタイミング制御回路５７に送られ、今まで表示していた立体映像のペア完了の確認を立体映像ペア確認回路５６で行なった後、ブランキング信号のタイミングに合わせて２Ｄ・立体モード切替回路５８を２Ｄモードに切り替え立体映像用光源６５Ｒ，６５Ｌと２Ｄ映像用光源６７Ｒ，６７Ｌを同時点灯させることで、観察者８０は液晶パネル６２に表示された２Ｄ映像を見ることができる。２Ｄ映像用光源６７Ｒ，６７Ｌを点灯させること２Ｄ映像が見えるようになるかについては後述説明しているので、ここでは省略する。
【００６５】
この立体映像モードから２Ｄ映像モードへの切り替えタイミングは、立体映像表示画面に左右の映像が完全に表示されるのを確認してから、切り替えるので、例えば右目用映像だけが表示されて、立体映像表示の左右の表示が不完全に終るのを防いでいる。また、表示モード切り替えはブランキング期間で行うように調整することで切り替え時のノイズが表示画面に出ることを防いでいる。
【００６６】
次に、入力される映像信号が識別信号を持っていない場合について説明をする。
【００６７】
入力映像信号は、識別信号分離回路５１をおいて識別信号が検出されないため、映像信号は、映像分離メモリー回路５２に送られ、メモリーされていた映像と現在の映像に分離され左右映像比較回路５３に送られる。この映像比較回路５３では、例えば、直前映像から現在の映像を比較し、差分の有無を検出する。２Ｄ映像の場合、右目用映像と左目用映像は同じ映像信号であるので、比較しても差分は発生しないが、立体映像は右目用映像と左目用映像が左目と右目が離れていることにより生じる異なる映像であるので、比較すると必ず差分が発生する。
【００６８】
この差分の有無を利用することで、２Ｄ映像であるか立体映像であるかの判定を行うことができる。勿論、この実施例では、直前映像と現在の映像を比較したが、現在の映像と直後の映像を比較することや複数毎の映像を比較しても良い。
【００６９】
そして、差分の有無を２Ｄ・立体映像判定回路５４に送り、差分がある場合は立体映像信号であるので、立体映像ペア確認回路５６でペアを完了後、ブランキング信号と合わせて最終的なタイミングを切り替えタイミング制御回路５７で調整して２Ｄ・立体モード切り替え回路５８を立体モードに切り替え、立体映像用光源６５Ｌ，６５Ｒを点灯させることで、観察者８０は液晶パネル６２に表示された立体映像を見ることができる
【００７０】
また、差分が無かった場合は、２Ｄ・立体映像判定回路５４から、２Ｄ映像であるとの信号が立体映像ペア確認回路５５に送られ、今まで表示していた立体映像のペア完了の確認を行い、２Ｄ・立体モード切り替え回路５７を２Ｄモードに切り替え立体映像用光源６５Ｌ，６５Ｒと２Ｄ映像用光源６７Ｒ，６７Ｌを点灯させることで、観察者８０は液晶パネル６２に表示された２Ｄ映像を見ることができる。
【００７１】
さらに、２Ｄ・立体判定回路５４には、必要に応じて、複数回、差分の有無を確認する２Ｄ・立体映像の判定機能を有しており、入力映像信号に含まれるノイズや外来のノイズで立体映像モードと２Ｄ映像モードへの切り替えが起こることを防いでいる。
【００７２】
この２Ｄ映像判定信号を光源ドライバー５５に送り、立体映像用光源６５Ｌ，６５Ｒと２Ｄ映像用光源６７Ｒ，６７Ｌの光量を調整している。
【００７３】
勿論、動きの激しい２Ｄ映像信号が入力された場合、メモリーされていた直前映像と現在の映像で差分が発生することがあるが、立体映像のように画面全体に視差による差分が発生することが無いので複数回検出し、差分量のスレッシュホールドをコントロールすることで、動きの激しい２Ｄ映像信号による誤動作を防ぐことができる。また、メモリーを増やして複数枚のフィールドまたはフレーム映像を比較すれば、さらに動きの激しい映像に対応することができる。また、コンテンツ編集による編集ポイントでの変化は、立体映像の左右映像の視差量に比べて変化が著しいので、差分量のスレッシュホールドをコントロールすることで同様に誤動作を防止することができる。
【００７４】
次に、入力映像信号の形式に係わらず、観察者が手動で映像表示モードを切り替える場合について説明する。
【００７５】
２Ｄ・立体判定回路５４には、観察者が自らの意思で映像表示モードを切り替えるための手動切り替えのための入力があり、この入力信号によって２Ｄ・立体判定回路５４は、２Ｄ映像モード又は立体映像モードに切り替えるための制御信号を切り替えタイミング制御回路５７に送り、立体映像ペア確認回路５６のペア完了を待って、ブランキングと合わせて、２Ｄ・立体モード切り替え回路５８と制御信号を光源ドライバー５５に送り表示モードを切り替える。
【００７６】
この手動で映像表示モードを切り替える場合においても、切り替えタイミング制御回路５７による切り替えタイミング調整及び光源ドライバー５５による光量調整は行われ、観察者は立体映像モードと２Ｄ映像モードの切り替えノイズや輝度変化のない映像を見ることができる。勿論、観察者による切り替えは、外部機器やリモコンからの制御でも可能である。
【００７７】
次に、本実施例に係る立体映像表示装置を用いた立体映像表示及び２Ｄ映像表示の仕組みについて詳細に説明する。
【００７８】
図１にこの実施例１に係る立体映像表示装置を示す。同図において、符号６２は液晶表示素子であり、液晶表示素子６２の背面側にはフレネルレンズ６３が所定距離隔てて配設されている。このフレネルレンズ６３は、凹凸レンズ面を有し、フレネルレンズ背面側の中心の焦点から入射した光をほぼ平行光として射出させるために配置されると共に、前記観察者８０の左右の目に映像を振り分ける機能も有している。
【００７９】
液晶表示素子６２の前面には、垂直方向にのみに拡散する性能をもった拡散板６４が取り付けられ、液晶表示素子６２を通過した光は、拡散板６４を経て観察者側に射出され縦方向の視野を広げるために使用している。
【００８０】
また、図１において、符号６１は液晶表示素子６２を背面から照射するための２Ｄ映像及び立体映像用の一体型光源である。
【００８１】
この実施例１では、光源は、図２（ａ）に示すように、立体映像用光源６５Ｒ，６５Ｌと２Ｄ映像用光源６７Ｒ，６７Ｌが水平方向へ直列に１列で構成され、光学中心を境に左右に個別点灯制御可能なブロックに分割された白色ＬＥＤで構成されている。勿論、白色ＬＥＤと同じＥＬ素子やＲＧＢ  ＬＥＤ等でも使用することができ、この実施例１では丸型のＬＥＤを用いているが、角型やブロック毎に一体になった棒状のＬＥＤを使用することも可能である。
【００８２】
先ず、立体映像を表示する仕組みについて説明をする。
【００８３】
立体映像表示モードでは、図２（ｂ）のように、光源６５Ｒと光源６５Ｌが点灯する。
【００８４】
この明細書では、黒丸「●」はＬＥＤが点灯していることを示す。
光源６５Ｒは、観察者の右目エリア用光源であり、光源６５Ｌは観察者の左目エリア用光源である。
【００８５】
この光源６５Ｒ，６５Ｌの前面側（照射側）には、それぞれ右目用偏光板６６Ｒと左目用偏光板６６Ｌが配置されている。
【００８６】
これら右目用及び左目用偏光板６６Ｒ，６６Ｌは、互いに偏光方向が直交する直線偏光板として構成され、例えば、右上がり偏光面と左上がり偏光面となっている。勿論、垂直方向と水平方向でも同様な効果がある。また、ＬＥＤ自体に偏光特性を持たせた場合は偏光板を省略することも可能である。また、回転方向が違う円偏光板を使うこともできる。
【００８７】
液晶表示素子６２は光透過型であり、図３に示すように、この液晶表示素子６２が配設された液晶パネル６２０の両面には、光源の偏光板と同じ特性を持つ、２枚の偏光板６２１、６２２がそれぞれ配設されている。
【００８８】
液晶パネル６２０は、例えば一対の配向膜内に９０度ねじれた液晶が収納され、一対の配向膜間に電圧を印加しないときは入射光を９０度回転させて射出し、電圧を印加したときは入射光を回転させることなくそのまま射出させる。２枚の偏光板６２１，６２２は、それぞれ液晶パネルの１水平ライン毎に、互いに直交する直線偏光板ライン部Ｌａ，Ｌｂを交互に配置し、かつ光源側（背面側）と観察側（前面側）の対向する直線偏光板ライン部Ｌａ，Ｌｂを直交する偏光方向に構成されている。
【００８９】
尚、図３に示した液晶表示素子６２の例では、液晶パネル６２０に両面に配置された２枚の偏光板６２１，６２２を、液晶パネルの１水平ライン毎に、互いに直交する直線偏光板ライン部Ｌａ，Ｌｂを交互に配置したが、コスト面を考慮すると各偏光板は同一偏光面の直線偏光板を使用し、双方の偏光板の偏光角を互いに直交する方向に設定したものを用いることもできる。この場合は、バックライト光源側の偏光板には液晶パネル６２０の１水平ライン置きに１／２波長板を配置することで同様の効果が得られる。
【００９０】
従って、光源に配設された右目用偏光板部６６Ｒ若しくは左目用偏光板部６６Ｌからの光は、偏光方向が合う同一偏光面の直線偏光板部Ｌａ，Ｌｂのみから入光するため、それぞれ１水平ラインおきに入光することになり、この入光した各光は電圧無印加のときに透光し、電圧印加のときに遮断される。
【００９１】
また，前記液晶表示素子６２の液晶パネル６２０には、２枚の偏光板６２１，６２２の透光ラインに合わせて１水平ライン毎に右目用と左目用の映像情報が交互に表示されるよう構成されているため、観察者８０が明視エリアにおいて液晶表示素子６２を見れば、右目用の映像のみが観察者８０の右目８０Ｒに、左目用の映像のみが左目８０Ｌにそれぞれ独立に入光して、両眼の３次元知覚により立体映像として見ることができる。
【００９２】
次に、２Ｄ映像を表示する仕組みについて説明する。
【００９３】
２Ｄ映像表示モードの時は、２図（ｃ）のように、光源６７Ｒ、光源６７Ｌと立体映像用光源６５Ｒ，６５Ｌが同時に点灯する。
【００９４】
この２Ｄ映像用光源６７Ｒの前面側（照射側）には、偏光板は配置されていないため、光には偏光特性がなく、前記液晶表示素子６２の液晶パネル６２０にある２枚の偏光板６２１，６２２を全て通過するため右目用と左目用の映像情報が同時に表示される。
【００９５】
このため、観察者８０が液晶表示素子６２を見れば、右目用映像表示エリアと左目用映像表示エリア双方で観察者８０は同じ映像として見ることができる。
【００９６】
この際、立体映像表示の時のように水平ライン毎に右目用と左目用の映像情報が交互に表示されないため、２Ｄ映像信号の垂直解像度が半分にならず、観察者は全ての水平ラインに表示される２Ｄ映像を見ることができる。また、立体映像表示の際に制限のあった観察者の左右方向への移動が自由になり観察者は観察位置を気にせず２Ｄ映像をフル解像度で見ることができる。
【００９７】
尚、上記説明では、２Ｄ映像用光源６７Ｒ，６７Ｌと立体映像用光源６５Ｌ，６５Ｒの組み合わせを使って説明してきたが、図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の構成でも同じ効果がある。
【００９８】
図４に示す例では、この立体映像表示モードで光源６５Ｒと光源６５Ｌが点灯し、２Ｄ映像表示モードの時は、光源６７が点灯する構成になっている。
【００９９】
光源６５Ｒは、観察者８０の右目エリア用光源であり、光源６５Ｌは観察者８０の左目エリア用光源である。この光源６５Ｒ，６５Ｌの前面側（照射側）には、それぞれ右目用偏光板６６Ｒと左目用偏光板６６Ｌが配置されている。
【０１００】
このため、観察者が明視距離において液晶表示素子６２を見れば、右目用の映像のみが観察者８０の右目８０Ｒに、左目用の映像のみが左目８０Ｌにそれぞれ独立に入光して、立体映像として認識することができる
【０１０１】
また、２Ｄ映像表示モードの時は、光源６７が点灯し、この２Ｄ映像用光源６７の前面側（照射側）には、偏光板は配置されていないため、前記液晶表示素子６２の液晶パネル６２０にある２枚の偏光板６２１，６２２を全て通過することで右目用と左目用の映像情報が同時に表示され、観察者は２Ｄ映像として見ることができる。
【０１０２】
また、図５に光源の配置構成を示すように、図４（ａ）の光源を用いた例では、立体映像用光源６５Ｌ，６５Ｒと２Ｄ映像用光源６７の配置は、立体映像用光源６５Ｌ，６５Ｒをフレネルレンズ６３の光学中心に配置し、２Ｄ映像用光源６７は、立体映像用光源６５Ｌ，６５Ｒの背面に配置することなく、フレネルレンズ６３の光学中心から垂直方向にオフセットさせることで、立体映像用光源６５Ｌ，６５Ｒと２Ｄ映像用光源６７が重なって影を作る事が無く、立体映像表示時にクロストーク（左右映像の漏れ）軽減させて、より分解能が高い立体映像として見ることができる。
【０１０３】
また、２Ｄ映像表示の際は右目と左目に入光する映像は同一になるので光源を垂直方向にオフセットしてもクロストークの影響はない。
【０１０４】
勿論、図４（ｂ）及び（ｃ）の例でも、立体映像用光源６５Ｌ，６５Ｒをフレネルレンズ６３の光学中心に配置し、２Ｄ映像用光源６７は、立体映像用光源６５Ｌ，６５Ｒの背面に配置することなく、フレネルレンズ６３の光学中心から垂直方向にオフセットさせることで同様の効果を得ることができる。
【０１０５】
次に、２Ｄ映像を表示する際の光源の消費電力を少なくする方法について説明する。
光源は図４（ａ）の構成を例にして説明する。
【０１０６】
図６に示すように、２Ｄ映像表示時の２Ｄ映像光源６７の一部（この例では３個）のＬＥＤを用いて図６（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）→（ｆ）→（ｇ）→（ａ）のように点灯位置を高速で時分割制御することで、光源の消費電力を少なくすると同時に全部点灯させた状態と同じ視野角を確保することができる。尚、図中、黒丸「●」はＬＥＤが点灯していることを示す。
【０１０７】
勿論、本例では３個のＬＥＤの同時制御の例を示したが、映像表示装置の必要とする明るさに応じてＬＥＤの点灯個数を変えても良いし、図６（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）→（ｅ）→（ｆ）→（ｇ）→（ａ）の点灯順番は本効果に関係ない。
【０１０８】
また、図７は、２Ｄ映像を表示する際、光源の消費電力を軽減する別の方法について説明する図である。光源は図４（ｃ）の構成を例にして説明する。
【０１０９】
この例では、複数の２Ｄ映像用光源６７Ｕ，６７Ｄがあるので、図７（ａ）に示すように、２Ｄ映像用光源６７ＵＲと６７ＤＬの同時点灯と、図７（ｂ）の２Ｄ映像用光源６７ＵＬと６７ＤＲの同時点灯を交互に高速で切れ目無く時分割で切り替えることで、光源の消費電力を少なくすることができる。尚、図中、黒丸「●」はＬＥＤが点灯していることを示す。
【０１１０】
勿論、図６に示す制御と図７の制御を組み合わせることもできる。
【０１１１】
これまでの光源装置は、一体型ではあるが、２Ｄ映像用光源と立体映像表示用光源が分離されて発光するパターン制御の実施例を説明してきた。
【０１１２】
次に、図８に示すような、２Ｄ映像用光源と立体映像表示用光源を併用する一体型光源を例にして説明する。
【０１１３】
図８（ａ）にその例を示す、この光源は、白色ＬＥＤまたはＲＧＢのＬＥＤを水平方向に直列状に配列した２列のＬＥＤアレイ形状７１Ｕ，７１Ｄで構成され、９０度偏光特性が異なる偏光板７２Ｕ，７２Ｄがそれぞれに配設されている。尚、図中、黒丸「●」はＬＥＤが点灯していることを示す。
【０１１４】
この例では、立体映像表示モードは、中心を境に左右に上下２列のＬＥＤアレイが互い違いに点灯し、２Ｄ映像表示モードは同図（ｃ）のように、上下２列のＬＥＤアレイが点灯するように点灯パターンを変化させることで、前述の２Ｄ映像用光源と立体映像表示用光源が分離されている場合と同様の効果を得ることができる。
【０１１５】
また、図８（ｂ）の点灯パターンに変えても左右の映像が反転するが、立体映像表示モードの点灯パターンとして同じである。
【０１１６】
また、図８（ａ）と（ｂ）の発光パターンの切り替えは、立体映像信号の左右映像が反転していた場合の切り替え方法として利用することができる。
【０１１７】
このように、本実施例１で説明してきた光源の点灯は、ＬＥＤまたはＥＬ等を用いているので、従来の蛍光管やランプを使った立体映像装置の光源と異なり、高速での切り替えやＯＮ／ＯＦＦが可能なため、時分割で点灯時間や部分点灯が可能であり、２Ｄ映像表示用光源及び立体映像表示用光源とも時分割による点灯制御をすることで、消費電力の大幅な軽減ができる。
【０１１８】
また、入力される立体映像信号としては、本実施例１では、テレビ放送を想定して説明を行ったが、コンテンツが記録されたＤＶＤディスクやカメラ映像、もちろん静止画デジタルカメラやコンピュータにより作画されたアニメーションなどの立体映像、コンピュータグラフィック（ＣＧ装置）からの信号入力であっても構わない。
【０１１９】
さらには、１系統に左右の画像を合成された立体映像信号を用いずに、左右の映像が別々の２系統の信号を用いてもよい。
【実施例２】
【０１２０】
本実施例２は、面順次方式を用いたメガネ無し立体映像表示装置に本発明を適応させた例を説明する。
【０１２１】
図９において、符号９２は液晶表示素子であり、液晶表示素子９２の背面側にはフレネルレンズ９３が所定距離隔てて配設されている。このフレネルレンズ９３は、凹凸するレンズ面を有し、フレネルレンズ背面側の中心の焦点から入射した光をほぼ平行光として射出させるために配置されると共に、観察者８０の左右の目に映像を振り分ける機能も有している。
【０１２２】
液晶表示素子９２の前面には、垂直方向にのみ拡散する性能をもった拡散板９４が取り付けられ、液晶表示素子９２を通過した光は、拡散板９４を経て観察者側に射出されるため縦方向の視野を広げるために使用している。
【０１２３】
また、図９において、符号９７Ｒ，９７Ｌ，９８Ｒ，９８Ｌは、液晶表示素子９２を背面から照射するための光源である。
【０１２４】
この実施例では、光源は、図１０（ａ）に示すように、立体映像用光源９７Ｒ，９７Ｌと２Ｄ映像用光源９８Ｒ，９８Ｌで構成され、個別点灯制御可能なブロックに分割された白色ＬＥＤまたはＲＧＢ  ＬＥＤ等で構成されている。
【０１２５】
先ず、立体映像表示の仕組みについて説明をする。
【０１２６】
図９に示すように、光源９７Ｒ，９７Ｌは、フレネルレンズ９３の光学的中心を境に左右に配置されており、センターを境にそれぞれ右目用光源９７Ｒと左目用光源９７Ｌが配置されている。バックライト光源９７Ｒは、観察者の右目エリア用光源であり、バックライト光源ブロック９７Ｌは観察者の左目エリア用光源である。
【０１２７】
この光源９７Ｒと光源９７Ｌが右目用映像信号と左目用映像信号のフレームまたはフィールド毎に交互に点灯されるよう構成されている。
【０１２８】
また、前記液晶表示素子９２は光透過型であるが、この液晶表示素子９２が配設された液晶パネルの両面には、実施例１で説明したような、２枚の偏光板を有していない代わりに、液晶表示素子９２には、映像信号のフレームまたはフィールド毎に右目用と左目用の映像情報が交互に時分割で面順次表示されるよう構成されている。
【０１２９】
この２つの動作を同期することで、観察者８０が液晶表示素子９２を見れば、右目用の映像のみが観察者８０の右目８０Ｒに、左目用の映像のみが左目８０Ｌに時分割にそれぞれ独立に入光して、両眼視差に基づく３次元知覚により立体映像として見ることができる。
【０１３０】
この際、人間の目がフリッカーを感じないよう毎秒５０回から毎秒６０回以上のリフレッシュレートで右目用と左目用の映像情報を交互に表示する。
【０１３１】
次に、この実施例２での２Ｄ映像を表示する仕組みについて説明する。
【０１３２】
この実施例２では、光源は、２Ｄ映像表示の際、図１０（ｃ）に示すように、９８Ｒ，９８Ｌ，９７Ｒ，９７Ｌが全て点灯することで、観察者８０は２Ｄ映像として見ることができる。この際、立体映像表示時のように右目用と左目用の映像情報を交互に表示する必要はないため、光源を常時点灯又は高速で点滅を繰り返すことでフリッカーを軽減することができる。
【０１３３】
同時に、図１０に示すように、立体映像用光源９７Ｒ，９７Ｌに新たに右方向視野角拡大用ＬＥＤ光源アレイ９８Ｒと左方向視野角拡大用ＬＥＤ光源アレイ９８Ｌを左右に配置し２Ｄ映像表示モードの場合に併せて点灯させたことで、２Ｄ映像表示時の左右の視野角を大幅に拡大することが可能になる。このＬＥＤ光源の点灯も時分割で高速に切れ目無く切り替えることで光源の消費電力を少なくすることができる。
【０１３４】
即ち、この実施例２では、図１０（ａ）に示すように、光源を一体型で構成し、立体映像表示モードでは同図（ｂ）の点灯パターンとし、２Ｄ映像表示モードでは同図（ｃ）の点灯パターンを用いることで、立体映像表示装置の映像表示モードを切り替えることができる。
【０１３５】
尚、２Ｄ映像信号又は立体映像信号の判別及び光源制御については実施例１と同じであるので、その詳細な説明をここでは省略する。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】この発明の実施例１に係る立体表示映像装置のシステム説明図である。
【図２】本実施例１に係る立体表示映像装置の光源装置の説明図である
【図３】同立体映像表示装置の概略的な構成を分解して示す斜視説明図である。
【図４】同立体映像表示装置の分離型光源の点灯パターン例を示す説明図である。
【図５】同立体映像表示装置の２Ｄ映像用・立体映像用光源の配置例を示す説明図である。
【図６】同立体映像表示装置の分離型光源における時分割点灯パターン例を示す説明図である。
【図７】同立体映像表示装置の光源における時分割点灯パターン例を示す説明図である。
【図８】同立体映像表示装置の併用型光源における点灯パターン例を示す説明図である。
【図９】この発明の実施例２に係る立体表示映像装置の概略的な構成を示す説明図である。
【図１０】同立体映像表示装置の光源における点灯パターン例を示す説明図である。
【図１１】（ａ）は、従来の立体映像表示装置の光学系の平面図、（ｂ）は液晶表示素子の分解斜視図である。
【図１２】従来の他例に係る立体映像表示装置の光学系の平面説明図である。
【符号の説明】
【０１３７】
５１  識別信号分離回路
５２  映像分離メモリー回路
５３  映像比較回路
５４  ２Ｄ・立体映像判定回路
５５  ＬＥＤ光源ドライブ回路
５６  立体映像ペア確認回路
５７  切り替えタイミング制御回路
５８  ２Ｄ・立体モード切替回路
６２，９２  液晶表示素子
６２０  液晶パネル
６３，９３  フレネルレンズ
６４，９４  拡散板
６５Ｒ，６５Ｌ  立体映像用光源
６６Ｒ  右目用偏光板
６６Ｌ  左目用偏光板
６７Ｒ，６７Ｌ  ２Ｄ映像用光源
７１Ｕ，７１Ｄ  ＬＥＤアレイ形状
７２Ｕ，７２Ｄ  偏光板
８０  観察者
８０Ｒ  右目
８０Ｌ  左目
９７Ｒ，９７Ｌ，９８Ｒ，９８Ｌ  光源
９８Ｒ  右方向視野角拡大用ＬＥＤ光源アレイ
９８Ｌ  左方向視野角拡大用ＬＥＤ光源アレイ
【図１】
2007065067.tif 000003
【図２】
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【図３】
2007065067.tif 000005
【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】
2007065067.tif 000012
【図１１】
2007065067.tif 000013
【図１２】
2007065067.tif 000014