(57)【要約】【課題】３次元フィルタを用いた３次元映像ディスプレイシステム及び方法を提供する。【解決手段】ディスプレイパネルは、複数のピクセルを含み、第１モード又は第２モードの規則によって、複数方向の視差映像信号が該当する各ピクセルに印加され、複数方向の視差映像を表示する。前記モードの規則によって、フィルタが所定のバリアパターンを形成し、前記複数方向の視差映像を分離する。使用者が第１モードを選択した場合、２方向の視差映像信号が該当する各ピクセル１０に印加され、２方向の視差映像を表示する。２方向の視差映像信号は、ディスプレイパネルのいずれか一つのピクセル１０から、対角線方向に隣り合って配列されるピクセル１０には、同一方向の視差映像信号が印加され、いずれか一つのピクセル１０から横または縦方向に隣り合って配列されるピクセル１０には、相異なる方向の視差映像信号が印加される規則性を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のピクセルで構成され、所定モードの規則によって、複数方向の視差映像信号を前記該当する各ピクセルに印加して、前記複数方向の視差映像を表示するディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの前面部及び後面部のうち、少なくともいずれかに配置され、３次元映像が実現されるように、前記所定モードの規則によって所定のバリアパターン形成し、前記複数方向の視差映像を分離するフィルタと、
から構成されることを特徴とする３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項２】
前記所定モードは、前記ディスプレイパネルが回転しない第１モードと、前記ディスプレイパネルが中心軸に対して９０°回転する第２モードのうち、いずれか一つであることを特徴とする請求項１に記載の３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項３】
前記視差映像信号は、２方向の視差映像信号または３方向の視差映像信号であることを特徴とする請求項１に記載の３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項４】
前記隣り合うピクセルは、相異なる方向の視差映像信号が印加されることを特徴とする請求項１に記載の３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項５】
前記少なくともいずれか一つの対角線方向に配列されるピクセルは、互いに同一方向の視差映像信号が印加されることを特徴とする請求項１に記載の３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項６】
前記フィルタは、複数の領域で構成され、前記各領域は、前記各ピクセルに対応して配列され、前記複数の領域は、外部の電気信号によって透過領域と不透過領域とに分けられることを特徴とする請求項１に記載の３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項７】
前記透過領域同士間には、１個または２個の不透過領域が存在することを特徴とする請求項６に記載の３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項８】
前記ディスプレイパネルは、ＬＣＤパネルであり、前記フィルタは、電気信号によって所定領域に入射する光を透過及び不透過させる液晶フィルタであることを特徴とする請求項１に記載の３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項９】
複数のピクセルで構成され、前記いずれか一つのピクセルから対角線方向に隣り合って配列されるピクセルは、同一方向の視差映像信号が印加され、前記いずれか一つのピクセルから横または縦方向に隣り合って配列されるピクセルは、相異なる方向の視差映像信号が印加される規則性を有するように、２方向の視差映像信号が前記該当する各ピクセルに印加され、前記２方向の視差映像を表示するディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの前面部及び後面部のうち、少なくともいずれかに配置され、３次元映像を実現するように、透過領域同士間に１個の不透過領域が存在する規則性を有するように所定のバリアパターンを形成し、前記２方向の視差映像を分離するフィルタと、
から構成されることを特徴とする３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項１０】
複数のピクセルで構成され、所定のモードによって前記いずれか一つのピクセルから対角線方向に隣り合って配列されるピクセルには、同一方向の視差映像信号が印加され、前記いずれか一つのピクセルから横または縦方向に隣り合って配列されるピクセルには、相異なる方向の視差映像信号が印加される規則性を有するように、３方向の視差映像信号が前記該当する各ピクセルに印加され、前記３方向の視差映像を表示するディスプレイパネルと、
前記ディスプレイパネルの前面部及び後面部のうち、少なくともいずれかに配置され、３次元映像を実現するように、透過領域同士間に２個の不透過領域が存在する規則性を有するように所定のバリアパターンを形成し、前記３方向の視差映像を分離するフィルタと、
から構成されることを特徴とする３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項１１】
前記対角線方向のうち、水平に対して４５°方向に配列されるピクセルは、同一方向の視差映像信号が印加され、前記対角線方向のうち、水平に対して１３５°方向に配列されるピクセルは、相異なる方向の視差映像信号が印加されることを特徴とする請求項１０に記載の３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項１２】
光を発生する光源と、
前記光源の前面部に位置し、受信される複数方向の視差映像信号をピクセル単位にサンプリング及びマルチプレクシングし、選択された所定モードの規則によって該当する各ピクセルに印加し前記複数方向の映像を表示するＬＣＤパネルと、
前記ディスプレイパネルの前面部及び後面部のうち、少なくともいずれかに配置され、３次元映像を実現するように、前記選択された所定モードの規則によって、所定バリアパターンを形成し、前記複数方向の視差映像を分離する液晶フィルタと、
から構成されることを特徴とする３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項１３】
前記所定モードは、前記ディスプレイパネルが回転しない第１モードと、前記ディスプレイパネルが中心軸に対して９０°回転する第２モードのうち、いずれか一つであることを特徴とする請求項１２に記載の３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項１４】
前記いずれか一つのピクセルから横または縦方向に隣り合って配列されるピクセルは、相異なる方向の視差映像信号が印加され、前記いずれか一つのピクセルから対角線方向に隣り合って配列されるピクセルは、同一方向の視差映像信号が印加されることを特徴とする、請求項１２に記載の３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項１５】
前記液晶フィルタは、複数の領域で構成され、前記各領域は、前記各ピクセルに対応して配列され、前記複数の領域は、外部の電気的信号によって透過領域と不透過領域とに分けられることを特徴とする請求項１２に記載の３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項１６】
前記液晶フィルタは、透過領域同士間に１個または２個の不透過領域が存在するバリアパターンを形成することを特徴とする請求項１５に記載の３次元映像ディスプレイシステム。
【請求項１７】
複数方向の視差映像信号を受信する段階と、
前記受信した複数方向の視差映像信号をサンプリング及びマルチプレクシングして複数方向の視差映像を生成する段階と、
第１モードまたは第２モードが選択されたか判断する段階と、
上記の判断の結果、第１モードまたは第２モードが選択された場合は、第１モードまたは第２モードの規則によって複数方向の視差映像をディスプレイし、所定のバリアパターンを形成して複数方向の視差映像を分離することによって、３次元映像を実現する段階と、
からなることを特徴とする３次元映像ディスプレイ方法。
【請求項１８】
上記の判断の結果、第１モードまたは第２モードが選択されなかった場合は、前記所定のバリアパターンを形成せずに前記複数方向の視差映像を表示することを特徴とする請求項１７に記載の３次元映像ディスプレイ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元映像ディスプレイシステムに係り、特に、３次元フィルタを用いた３次元映像ディスプレイシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近来、現場感及び実感がある映像をディスプレイするための目的で、３次元映像ディスプレイ装置が開発されてきている。
一般に、３次元映像を得るには、観測者の左右の目に相異なる映像が入力され、これら左右映像が観測者の脳で合成され立体感を提供しなければならない。
３次元映像を見るためには、左右の目に相異なる映像を表示する装置が必要であるが、従来、立体めがねを用いて映像を分離する線偏光方式の３次元ディスプレイ装置が使用されてきた。
しかし、この方式は、使用者がめがねをかけなければならないという不便さがあった。
【０００３】
そこで、このような不便さを解決するために研究した結果、ＬＣＤやＰＤＰのような平板ディスプレイ素子に、方向別映像を分離する素子を結合することによって３次元映像を実現するシステムを開発するに至った。
このシステムは、パララックス（Parallax）方式、マイクロレンズアレイシート（Microlens array sheet）を用いるＩＰ（Integral photography）方式、干渉現象を用いるホログラフィ（Holography）方式等、さまざまなオートグラフィ（autography）方式を用いて開発された。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、パララックス方式は、水平方向または垂直方向にのみ３次元映像を表示するため、様々な方向から３次元映像を見ることができないという欠点があった。
なお、ＩＰ方式とホログラフィ方式は、あらゆる方向から３次元映像が表示できるが、処理すべきデータの量が多すぎるため、システムの構成が複雑で、エラーが多発するという欠点があった。
【０００５】
本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、多様な方向から３次元映像を表示できる３次元映像ディスプレイシステム及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、使用者の選択によって２次元映像または３次元映像を表示できる３次元映像ディスプレイシステム及び方法を提供することにある。
【０００６】
本発明のさらに他の目的は、全体的な構成が簡単な３次元映像ディスプレイシステム及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る３次元映像ディスプレイシステムは、複数のピクセルで構成され、所定モードに該当する規則によって、複数方向の視差映像信号を該当する各ピクセルに印加して複数方向の視差映像を表示するディスプレイパネルと、ディスプレイパネルの前面部及び後面部のうち、少なくともいずれかに配置され、３次元映像が実現されるように、所定モードに該当する規則によって、所定のバリアパターン形成し、複数方向の視差映像を分離するフィルタと、を備えて構成されることができる。
【０００８】
ここで、所定モードは、ディスプレイパネルが回転しない第１モードと、ディスプレイパネルが中心軸に対して９０°回転する第２モードのうち、いずれか一つでありうる。
【０００９】
そして、視差（パララックス）映像信号は、２方向の視差映像信号または３方向の視差映像信号であり、隣り合うピクセルは、相異なる方向の視差映像信号が印加される。
【００１０】
また、フィルタは、複数の領域で構成され、各領域は、各ピクセルに対応して配列され、複数の領域は、外部の電気的信号によって透過領域と不透過領域とに分けられ、透過領域同士間には、１個の不透過領域が存在する、または、２個の不透過領域が存在することができる。
【００１１】
本発明に係る３次元映像ディスプレイシステムは、光を発生する光源と、光源の前面部に位置し、受信される複数方向の視差映像信号をピクセル単位にサンプリング及びマルチプレクシングし、選択された所定モードの規則によって該当する各ピクセルに印加し複数方向の映像をディスプレイするＬＣＤパネルと、ディスプレイパネルの前面部及び後面部のうち少なくともいずれかに配置され、３次元映像を実現するように、選択された所定モードの規則によって、所定バリアパターンを形成し、複数方向の視差映像を分離する液晶フィルタとから構成されてもよい。
【００１２】
なお、本発明に係る３次元映像ディスプレイ方法は、複数方向の視差映像信号を受信する段階と、受信した複数方向の視差映像信号をサンプリング及びマルチプレクシングして複数方向の視差映像を生成する段階と、第１モードまたは第２モードが選択されたか判断する段階と、上記の判断結果、第１モードまたは第２モードが選択された場合は、第１モードまたは第２モードの規則によって複数方向の視差映像を表示し、所定のバリアパターンを形成して複数方向の視差映像を分離することによって、３次元映像を具現する段階と、を備えることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、横方向または縦方向のように、多様な方向から３次元映像をディスプレイすることが可能になる。
なお、使用者の選択に応じて、２次元映像または３次元映像を表示できる他、システムの全体的な構成が簡単なため、製造コストが低減する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施例を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明の概念は、所定モードの規則によってディスプレイパネルに映像信号が印加され、当該規則に対応してフィルタにバリアパターンを形成することによって、使用者の選択によって、使用者が横及び縦方向のいずれからも３次元映像を見ることができるように、簡単に３次元映像を実現することである。
【００１５】
図１は、本発明による３次元映像ディスプレイシステムを示す図である。図１に示すように、本発明は、概略、ディスプレイパネル１、光源２、フィルタ３から構成される。
ここで、ディスプレイパネル１は、ＬＣＤとしたが、ＰＤＰ、有機ＥＬディスプレイなども適用可能である。
ディスプレイパネル１を、ＰＤＰや有機ＥＬディスプレイのように、自己発光ディスプレイとすると、光源２は省略可能である。
フィルタ３は、ディスプレイパネル１の前段に配置してもよく、光源２とディスプレイパネル１との間に配置してもよい。
【００１６】
ディスプレイパネル１は、複数のピクセルで構成され、所定モードに該当する規則によって、複数方向の視差映像信号を該当する各ピクセルに印加し、複数方向の視差映像を表示する。
ここで、所定モードには、表示（ディスプレイ）パネル１が回転しない第１モードと、表示パネル１が中心軸に対して、９０°回転する第２モードのいずれかがある。
そして、ディスプレイパネル１に印加される視差映像信号は、２方向の視差映像信号または３方向の視差映像信号である。
【００１７】
本発明のディスプレイパネル１で、隣り合うピクセルは、互いに異なる方向の視差映像信号が印加されるようにし、少なくともいずれか一つの対角線方向に配列されるピクセルは、互いに同一な方向の視差映像信号が印加されるようにする。
一方、フィルタ３は、ディスプレイパネル１の前面部及び後面部の少なくともいずれかに配置され、３次元映像が実現されるように、所定モードに該当する規則によって所定のバリアパターン（barrier pattern）を形成し、複数方向の視差映像を分離する。
【００１８】
ここで、フィルタ３は、複数の領域から構成され、各領域は、各ピクセルに対応して配列され、複数の領域は、外部の電気的信号によって透過領域と不透過領域とに分けることができる。
本発明のフィルタ３は、ディスプレイパネル１に２方向の視差映像信号が印加されると、透過領域同士間に１個の不透過領域が存在するようにバリアパターンを形成し、ディスプレイパネル１に３方向の視差映像信号が印加されると、透過領域同士間に２個の不透過領域が存在するようにバリアパターンを形成する。
本発明において、使用されるフィルタ３は、電気的信号によって所定領域に入射する光を透過及び不透過させる液晶フィルタとする。
【００１９】
このように構成される本発明のディスプレイパネルに印加される複数方向の視差映像の配列及びフィルタのバリアパターンについて、より詳細に説明すると、下記の通りである。
図２（Ａ）は、第１モードであるディスプレイパネルの各ピクセルに印加される２方向の視差映像信号の配列を示す図で、図３（Ａ）は、図２（Ａ）の２方向の視差映像を分離するフィルタのバリアパターンを示す図である。
【００２０】
まず、使用者が第１モードを選択した場合について説明する。
ここで、第１モードは、ディスプレイパネルが回転しない状態である縦モードである。
縦モードは、ディスプレイパネルの高さが幅よりも大きい場合である。
すなわち、図２（Ａ）及び図３（Ａ）は、使用者が第１モードを選択し、２方向の視差映像信号がディスプレイパネルに印加された場合である。
【００２１】
図２（Ａ）に示すように、ディスプレイパネルは、２方向の視差映像信号を該当する各ピクセル１０に印加され、２方向の視差映像を表示する。
この時、２方向の視差映像信号は、ディスプレイパネルのいずれか一つのピクセル１０から、対角線方向に隣り合って配列されるピクセル１０には、同一方向の視差映像信号が印加され、いずれか一つのピクセル１０から横または縦方向に隣り合って配列されるピクセル１０には、相異なる方向の視差映像信号が印加される規則性を有する。
【００２２】
そして、図３（Ａ）に示すように、フィルタは、ディスプレイパネルで表示される２方向の視差映像が３次元映像を実現するように、所定のバリアパターンを形成し、２方向の視差映像を分離する。
この時、バリアパターンは、透過領域２０同士間に、１個の不透過領域３０が存在する規則性を有する。
【００２３】
また、２方向の視差映像信号が印加されるディスプレイパネルは、２個の対角線方向のうち、水平に対して４５°方向に配列されるピクセル１０は、同一方向の視差映像信号が印加され、対角線方向のうち水平に対して１３５°方向に配列されるピクセル１０も、同一方向の視差映像信号が印加される。
【００２４】
次に、使用者が第２モードを選択した場合について説明する。
ここで、第２モードは、ディスプレイパネルが、中心軸に対して９０°回転された状態である横モードである。
横モードは、ディスプレイパネルの幅が、高さよりも大きい場合である。
使用者が第２モードを選択し、２方向の視差映像信号がディスプレイパネルに印加された場合は、図２（Ａ）及び図３（Ａ）の場合と同一の規則性を有するので、詳細説明は省略する。
【００２５】
図２（Ｂ）は、第１モードであるディスプレイパネルの各ピクセルに印加される３方向の視差映像信号の配列を示す図で、図３（Ｂ）は、図２（Ｂ）の３方向の視差映像を分離するフィルタのバリアパターンを示す図である。
【００２６】
図２（Ｂ）に示すように、ディスプレイパネルは、３方向の視差映像信号を該当する各ピクセル１０に印加し、３方向の視差映像をディスプレイする。
ここで、３方向の視差映像信号は、ディスプレイパネルのいずれか一つのピクセル１０から対角線方向に隣り合って配列されるピクセル１０には、同一方向の視差映像信号を印加し、いずれか一つのピクセル１０から横または縦方向に隣り合って配列されるピクセル１０には、相異なる方向の視差映像信号を印加する規則性を有する。
そして、図３（Ｂ）に示すように、フィルタは、ディスプレイパネルでディスプレイされる３方向の視差映像が３次元映像を実現するように、所定のバリアパターンを形成し、３方向の視差映像を分離する。
【００２７】
ここで、バリアパターンは、透過領域２０同士間に２個の不透過領域３０が存在する規則性を有する。
また、３方向の視差映像信号が印加されるディスプレイパネルは、２個の対角線方向のうち、水平に対して４５°方向に配列されるピクセル１０は、同一方向の視差映像信号が印加され、対角線方向のうち水平に対して１３５°方向に配列されるピクセル１０は、相異なる方向の視差映像信号が印加される。
【００２８】
次に、使用者が第２モードを選択した場合について説明する。
ここで、第２モードは、ディスプレイパネルが中心軸に対して９０°回転した状態である横モードである。
横モードは、ディスプレイパネルの幅が高さよりも大きい場合である。
使用者が第２モードを選択し、３方向の視差映像信号がディスプレイパネルに印加された場合は、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）におけるような規則性を有するので、詳細説明は省略する。
【００２９】
図４（Ａ）は、第２モードであるディスプレイパネルの各ピクセルに印加される３方向の視差映像信号の配列を示す図で、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の３方向の視差映像を分離するフィルタのバリアパターンを示す図である。
【００３０】
以下、本発明による３次元映像ディスプレイ方法について説明する。
図５は、本発明による３次元映像ディスプレイ方法を説明するための流れ図である。図５に示すように、まず、複数方向の視差映像信号を受信する（Ｓ６００）。
続いて、受信した複数方向の視差映像信号をサンプリング及びマルチプレクシングして、複数方向の視差映像を生成する（Ｓ６０１）。
【００３１】
次に、第１モードまたは第２モードが選択されたか判断する（Ｓ６０２）。
この判断の結果、第１モードまたは第２モードが選択された場合は、第１モードまたは第２モードの規則によって、ディスプレイパネルに複数方向の視差映像を表示し、フィルタに所定のバリアパターンを形成して複数方向の視差映像を分離することによって、３次元映像を実現する（Ｓ６０３，Ｓ６０４）。
【００３２】
一方、上記判断の結果、第１モードまたは第２モードが選択されなかった場合は、２次元映像が実現されるように、フィルタは全領域を透明にしてディスプレイパネルの映像をそのまま透過させる（Ｓ６０５）。
ここで、複数方向の視差映像は、２ビュー（view）方式によって撮影された映像、または、３ビュー方式によって撮影された映像である。
【００３３】
このような方法で３次元映像をディスプレイする本発明は、移動通信端末機に適用可能である。
移動通信端末機のディスプレイは、ディスプレイパネル、バックライト、スイッチング３Ｄフィルタパネル（Switching 3D filter panel）で構成される。
ディスプレイパネルは、２Ｄまたは３Ｄ映像信号が、ピクセルに印加されて２Ｄまたは３Ｄ映像をディスプレイし、これをバックライト２から提供される光によって使用者が見ることができる。
【００３４】
スイッチング３Ｄフィルタパネル（Switching 3D filter panel）は、２Ｄモードでは、フィルタパネルの全体を透明にしてディスプレイパネルの２Ｄ映像をそのまま通過させて出力し、３Ｄモードでは、使用者が３次元映像を楽しむように特定のバリアパターンを形成させ、複数方向の視差映像を空間的に左眼映像と右眼映像とに分離して３次元映像を出力する。
【００３５】
移動通信端末機は、コンテンツ内容に基づいて、横フォーマットまたは縦フォーマットディスプレイを行う。
縦フォーマットで３Ｄモードを実現する場合、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、ディスプレイパネルの水平方向に対して４５°方向に配列されるピクセルには、同一方向の視差映像信号を印加する。
【００３６】
図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に表示された数字１、２、３は、ピクセルに印加された各方向の視差映像信号を表し、各方向の視差映像は、ピクセル単位にサンプリング及びマルチプレクシングが行われ、ディスプレイパネルのピクセルに配置される。
【００３７】
図２（Ａ）は、２方向の視差映像信号（３ビュー方式）を分離し、対応する各ピクセルに印加されたピクセル配列を示し、図２（Ｂ）は、３方向の視差映像信号（３ビュー方式）を分離し、対応する各ピクセルに印加されたピクセル配列を示している。
そして、縦フォーマットでそれぞれの２ビュー方式及び３ビュー方式に対応する３Ｄフィルタのバリアパターンは、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されている。
【００３８】
光が透過する領域は、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、４５°方向に配置されるようにし、一つのバリアパターンでフォーマット及び縦フォーマットのいずれでも使用可能なように、バリアパターンの横周期及び縦周期を同一にして設計する。
Ｐｘ＝Ｐｙ
（Ｐｘ、Ｐｙは、それぞれ、各方向別視差映像信号がピクセルに印加される横及び縦周期）
Ｂｘ＝Ｂｙ
（Ｂｘ、Ｂｙはそれぞれ、各方向別視差映像信号によるバリアパターンの横及び縦周期）
このように、本発明は移動通信端末機にも適用できる。
【００３９】
以上説明した内容に基づき、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の改変が可能であるということは、当業者にとっては明らかである。したがって、本発明の技術的範囲は、上記の実施例に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明による３次元映像ディスプレイシステムを示す図である。
【図２】（Ａ）は、第１モードであるディスプレイパネルの各ピクセルに印加される２方向の視差映像信号の配列を示す図であり、（Ｂ）は、第１モードであるディスプレイパネルの各ピクセルに印加される３方向の視差映像信号の配列を示す図である。
【図３】（Ａ）は、図２（Ａ）の２方向の視差映像を分離するフィルタのバリアパターンを示す図であり、（Ｂ）は、図２（Ｂ）の３方向の視差映像を分離するフィルタのバリアパターンを示す図である。
【図４】（Ａ）は、第２モードであるディスプレイパネルの各ピクセルに印加される３方向の視差映像信号の配列を示す図であり、（Ｂ）は、（Ａ）の３方向の視差映像を分離するフィルタのバリアパターンを示す図である。
【図５】本発明による３次元映像ディスプレイ方法を説明するための流れ図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ディスプレイパネル
２  光源
３  フィルタ
１０  ピクセル
２０  透過領域
３０  不透過領域
【図１】
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【図２】
2007110731.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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