(57)【要約】【課題】ディザ処理を行うことで疑似輪郭の発生を抑制し、かつディザ処理によるノイズが視認されるのを抑制することができる双眼ディスプレイ及びその表示方法を提供する。【解決手段】左眼用と右眼用の２つの表示部と、演算部とを備え、演算部で、少なくとも１つは０ではないディザ係数を要素とするディザマトリクスを用いて演算された画像データが、各表示部にそれぞれ表示される双眼ディスプレイであって、Ｎフレーム目（Ｎは正の整数）において、ディザマトリクスは、左眼用と右眼用で異なり、かつ左眼用と右眼用のディザマトリクスの対応するディザ係数の合計が０であることを特徴とする双眼ディスプレイ。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左眼用と右眼用の２つの表示部と、演算部とを備え、前記演算部で、少なくとも１つは０ではないディザ係数を要素とするディザマトリクスを用いて演算された画像データが、前記各表示部にそれぞれ表示される双眼ディスプレイであって、
Ｎフレーム目（Ｎは正の整数）において、前記ディザマトリクスは、前記左眼用と前記右眼用で異なり、かつ前記左眼用と前記右眼用の前記ディザマトリクスの対応する前記ディザ係数の合計が０であることを特徴とする双眼ディスプレイ。
【請求項２】
前記ディザマトリクスは、Ｎフレーム目とＮ＋１フレーム目で異なることを特徴とする請求項１に記載の双眼ディスプレイ。
【請求項３】
前記ディザマトリクスは、２つ以上の前記ディザ係数を要素として有しており、前記ディザ係数の少なくとも２つが０ではなく、かつ前記ディザマトリクス内の前記ディザ係数の合計が０であることを特徴とする請求項１又は２に記載の双眼ディスプレイ。
【請求項４】
前記ディザマトリクスは、正の前記ディザ係数と負の前記ディザ係数がそれぞれ千鳥配置されていることを特徴とする請求項３に記載の双眼ディスプレイ。
【請求項５】
少なくとも１つは０ではないディザ係数を要素とするディザマトリクスを用いて演算された画像データを、左眼用と右眼用の２つの表示部にそれぞれ表示する双眼ディスプレイの表示方法であって、
Ｎフレーム目（Ｎは正の整数）において、前記ディザマトリクスは、前記左眼用と前記右眼用で異なり、かつ前記左眼用と前記右眼用の前記ディザマトリクスの対応する前記ディザ係数の合計が０であることを特徴とする双眼ディスプレイの表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッドマウントディスプレイ等の双眼ディスプレイ及びその表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、利用者の眼に画像を光学的に導いて視認させる表示部を備えた双眼ディスプレイが知られている。双眼ディスプレイに搭載されるディスプレイには液晶を用いたものもあるが、近年、バックライトが不要、応答速度が速い、色再現範囲が広いといった利点を有する有機ＥＬを用いたディスプレイが注目されている。
【０００３】
双眼ディスプレイは図５に示すように筐体１２に表示部として左眼用ディスプレイ１３、右眼用ディスプレイ１４を備えている。この左右のディスプレイはアクティブマトリクス方式で駆動され、左右のディスプレイに同じ映像を表示すると仮想的に大画面に相当する画像を見ることが可能であり、左右のディスプレイにステレオ映像を表示すると立体画像を見ることが可能である。
【０００４】
発光素子として有機ＥＬ素子を用いたアクティブマトリクス型の有機ＥＬディスプレイでは、各画素に有機ＥＬ素子とトランジスタを有する画素回路（例えば図３の画素回路）が配置され、トランジスタにより有機ＥＬ素子の発光・非発光が制御される。図３では、トランジスタ６のドレイン端は有機ＥＬ素子５のアノードに接続され、ソース端は電源線１１に接続され、ゲート端は容量８とトランジスタ７のドレイン端に接続されている。トランジスタ７のソース端はデータ線９に接続され、ゲート端は制御線１０に接続されている。画素回路の駆動方法としてはデジタル階調方式とアナログ階調方式があり、図３の画素回路においてトランジスタ６をスイッチとして駆動することで有機ＥＬ素子５のアノード端子に電源Ｖｏｌｅｄ電圧を供給する駆動方法がデジタル階調方式の駆動方法である。この駆動方法は、トランジスタの閾値電圧や移動度のバラツキがないという点でアナログ階調方式よりも優れているが、発光・非発光の２つの状態しかないため、このままでは２階調しか表現できない。そこで、別の手法を組み合わせて多階調を表現する。多階調を表現するための手法としては時間階調法がある。以下、時間階調法について説明する。
【０００５】
時間階調法とは、１フレームを２つ以上のサブフレームに分割し、各サブフレームで発光回数や発光時間等の重み付けを行い、重み付けの総量（発光回数の総和や発光時間の総和）を階調毎に差を付けることによって階調を表現する手法である。各サブフレームで発光時間の重み付けを行う例を図４に示す。図４では１フレームをＳＦ１、ＳＦ２、ＳＦ３、ＳＦ４の４つのサブフレームに分割し、各サブフレームの発光時間（図４の斜線部）をｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４とする。各サブフレームの発光時間の割合は重み付けによりｔ１×８＝ｔ２×４＝ｔ３×２＝ｔ４とする。このように各サブフレームの発光時間を制御することにより４ｂｉｔの階調表現が可能となる。尚、階調データは各画素に対して全ビットが同時に入力されるため、階調データを各サブフレームに分離するための変換回路やフレームメモリを必要とする。
【０００６】
ところで、上記のような時間階調法を用いると、静止画・動画、特に動画を表示する際に疑似輪郭と呼ばれる表示不良が発生することが知られている。この対策として、特許文献１には、正のディザ係数と負のディザ係数の双方を含み、かつディザ係数の総和を０とするディザ係数パターンを画像データに加算することにより、疑似輪郭状の画質妨害を大幅に低減する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０００−１８８７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、ディザ係数パターンを加算した画像データを表示した際に、ディザ処理によるノイズが視認されることがあった。このノイズはディザ係数パターンと画像データの関係によるものであり、いくつかの点灯パターンが連続することによって、これらの点灯パターンが縦、横、格子状又は斜め等の模様として視認される。また、特許文献１に記載の技術を双眼ディスプレイに適用した場合にも、同様のノイズが視認されることがあった。
【０００９】
そこで、本発明は、ディザ処理を行うことで疑似輪郭の発生を抑制し、かつディザ処理によるノイズが視認されるのを抑制することができる双眼ディスプレイ及びその表示方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、左眼用と右眼用の２つの表示部と、演算部とを備え、前記演算部で、少なくとも１つは０ではないディザ係数を要素とするディザマトリクスを用いて演算された画像データが、前記各表示部にそれぞれ表示される双眼ディスプレイであって、
Ｎフレーム目（Ｎは正の整数）において、前記ディザマトリクスは、前記左眼用と前記右眼用で異なり、かつ前記左眼用と前記右眼用の前記ディザマトリクスの対応する前記ディザ係数の合計が０であることを特徴とする双眼ディスプレイを提供するものである。
【００１１】
また、本発明は、少なくとも１つは０ではないディザ係数を要素とするディザマトリクスを用いて演算された画像データを、左眼用と右眼用の２つの表示部にそれぞれ表示する双眼ディスプレイの表示方法であって、
Ｎフレーム目（Ｎは正の整数）において、前記ディザマトリクスは、前記左眼用と前記右眼用で異なり、かつ前記左眼用と前記右眼用の前記ディザマトリクスの対応する前記ディザ係数の合計が０であることを特徴とする双眼ディスプレイの表示方法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ディザ処理によってディザ係数が加算された画素の値が補正されるため、疑似輪郭の発生を抑制することができる。また、各フレームにおいて、左眼用と右眼用のディザマトリクスを用いてディザ処理を行うことにより左眼と右眼にそれぞれ現れるノイズが互いに打ち消し合うため、ディザ処理によるノイズが視認されるのを抑制することができる。よって、視感上平均化された、左右違和感のない画像を見ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に適用されるディザマトリクスの例である。
【図２】本発明に適用される駆動システムの一例を示すブロック図である。
【図３】本発明に適用される画素回路の例である。
【図４】本発明に適用される時間階調法のタイミングチャートの例である。
【図５】双眼ディスプレイの例である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の双眼ディスプレイ及びその表示方法の好適な実施形態について図面を用いて説明する。
【００１５】
本発明の双眼ディスプレイは、左眼用と右眼用の２つの表示部（左眼用ディスプレイ、右眼用ディスプレイ）と、演算部とを備えており、時間階調法で駆動され、演算部でディザマトリクスを用いて演算された画像データを、各表示部にそれぞれ表示する。ディザマトリクスとしては１×１、１×２、２×１、２×２、１×３、３×１、・・・等のディザマトリクスを用いることができるが、疑似輪郭の発生を抑制するために、ディザマトリクス内のディザ係数の少なくとも１つは０以外に設定する必要がある。また、本発明の双眼ディスプレイに適用される発光素子としては有機ＥＬ素子が好適であるが、自発光型のものであれば有機ＥＬ素子でなくても良い。ＬＣＤの時間階調にも本発明は適用できる。
【００１６】
図１（ａ）（ｂ）は本発明に適用されるディザマトリクスの例である。図１（ａ）（ｂ）では４つのディザ係数を要素として有する２×２のディザマトリクスを用いており、２フレーム（Ｎフレーム目、Ｎ＋１フレーム目（Ｎは整数））を１周期としている。また、図１（ａ）（ｂ）のディザマトリクスは、ディザマトリクス内のディザ係数の合計が０となる濃度保存型のディザマトリクスである。
【００１７】
図１（ａ）の場合、Ｎフレーム目では、左眼用のディザマトリクス内のディザ係数が左上：＋ａ、右上：−ａ、左下：−ａ、右下：＋ａ、右眼用のディザマトリクス内のディザ係数が左上：−ａ、右上：＋ａ、左下：＋ａ、右下：−ａとなっている（ａは正の整数）。ディザマトリクスは左眼用と右眼用で異なり、かつ左眼用と右眼用のディザマトリクスの対応するディザ係数の合計が０になっており、列と行を２画素周期で繰り返してディザ係数を入力画像データに加算する。Ｎ＋１フレーム目においても、ディザマトリクスは左眼用と右眼用で異なり、かつ左眼用と右眼用のディザマトリクスの対応するディザ係数の合計が０になっており、Ｎフレーム目と同様に演算する。
【００１８】
図１（ａ）では、ディザマトリクス内の４つのディザ係数が＋ａ、−ａの２値であるが、図１（ｂ）のように、ディザマトリクス内の４つのディザ係数がそれぞれ離散的な値であっても良い。この場合も図１（ａ）と同様に、Ｎフレーム目とＮ＋１フレーム目の各ディザマトリクス内のディザ係数については、左眼用と右眼用のディザマトリクスの対応するディザ係数の合計が０になるように設定する。
【００１９】
入力画像データにディザ係数を加算した出力画像データは図４の時間階調法のタイミングチャートに示すように、サブフレーム毎に全画素分の読み出しを全サブフレーム分繰り返し、サブフレームの重み分に相当する発光を行う。
【００２０】
本発明の双眼ディスプレイでは、ディザ係数の少なくとも１つが０以外に設定されたディザマトリクスを用いて入力画像データに対して加算処理を行う。これにより、０以外のディザ係数が加算された画素の値が補正されるため、疑似輪郭の発生を抑制することができる。
【００２１】
図１（ａ）（ｂ）のような濃度保存型のディザマトリクスを用いて入力画像データに対して加算処理を行うと、疑似輪郭の発生しやすいデータ間の境界部分においてディザ係数が加算された画素の値が離散的になる。このため、発光パターンを複雑化することができ、疑似輪郭の発生を抑制する効果がより大きくなる。
【００２２】
図１（ａ）（ｂ）のような正のディザ係数と負のディザ係数をそれぞれ千鳥配置したディザマトリクスを用いて入力画像データに対して加算処理を行うと、疑似輪郭の発生を抑制する効果が更に大きくなる。
【００２３】
また、本発明の双眼ディスプレイでは、Ｎフレーム目（Ｎは整数）において、左眼用と右眼用のディザマトリクスの対応するディザ係数の合計が０になっている。これにより、ディザ係数を加算した画像データを表示した際に、ディザ処理によって左眼と右眼にそれぞれ現れるノイズが互いに打ち消し合うため、ディザ処理によるノイズが視認されるのを抑制することができる。よって、視感上平均化された、左右違和感のない画像を見ることができる。
【００２４】
図１（ａ）（ｂ）では２フレームを１周期としてディザ処理を行う例を示したが、本発明では、１フレームを１周期としてディザ処理を行っても良いし、３フレーム以上を１周期としてディザ処理を行っても良い。これらの場合においても、ディザマトリクス内のディザ係数の少なくとも１つを０以外に設定し、Ｎフレーム目において、左眼用と右眼用のディザマトリクスの対応するディザ係数の合計を０に設定することにより、上記と同様の効果が得られる。
【００２５】
尚、上記ディザ処理は、時間階調法において、どのような発光回数や発光時間等の重み付けをした場合に適用しても本発明の効果が得られる。
【００２６】
図２は本発明に適用される駆動システムの一例を示すブロック図である。尚、本発明に適用される駆動システムはこれに限定されるわけではない。
【００２７】
入力画像データＡ、入力画像データＢはそれぞれ双眼ディスプレイの左右に入力される画像データである。それぞれの画像データは演算部３、４に入力される。演算部３、４は係数選択部２からそれぞれ異なるディザマトリクスが入力され、画像データとディザ係数の加算処理を行う。係数選択部２はカウンタ１から出力される、フレームカウンタｆｒａｍｅ、列カウンタｘ、行カウンタｙの値に応じてディザマトリクスを選択する。演算部３、４からの出力結果は出力画像データＡ、Ｂとして図４の時間階調法のタイミングチャートに示すように、サブフレーム毎に全画素分の読み出しを全サブフレーム分繰り返し、サブフレームの重み分に相当する発光を行う。
【００２８】
図２では、入力画像データＡ、Ｂが演算部３、４でそれぞれ別々に演算処理されるが、入力画像データＡ、Ｂは１つの演算部で演算処理されても良い。
【００２９】
また、入力画像データＡ、Ｂは同じでも良いし、異なっていても良い。３Ｄ映像を表示する場合には、左右の各ディスプレイに入力される映像は若干異ならせるのが良い。
【符号の説明】
【００３０】
１：カウンタ、２：係数選択部、３、４：演算部、５：有機ＥＬ素子、６、７：トランジスタ、８：容量、９：データ線、１０：制御線、１１：電源線、１２：双眼ディスプレイの筐体、１３：左眼用ディスプレイ、１４：右眼用ディスプレイ
【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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