(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１フレームを所定数のサブフレームに分割し、サブフレームの画像を表示する表示素子と、
各サブフレームの画像データをサブフィールドとして記憶する記憶手段と、
各サブフレームを順次に表示する映像信号処理手段と、
サブフレームの画像を表示する表示素子からの光束を各サブフレーム毎に変位させる変位手段とを有する画像表示装置であって、
１フレームを表示する時間内に、前記記憶手段へ書き換えられるサブフレームの画像データのサブフィールドは所定数から間引かれたサブフレーム分であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
１フレームを所定数のサブフレームに分割し、サブフレームの画像を表示する表示素子と、
各サブフレームの画像データをサブフィールドとして記憶する記憶手段と、
各サブフレームを順次に表示する映像信号処理手段と、
サブフレームの画像を表示する表示素子からの光束を各サブフレーム毎に変位させる変位手段と、
情報処理装置側から前記画像データを受信する受信手段とを有する画像表示装置であって、
１フレームを表示する時間内に、前記記憶手段へ書き換えられるサブフレームの画像データのサブフィールドは所定数から間引かれたサブフレーム分であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
前記画像表示装置におけるサブフレームの表示と、情報処理装置からの画像データの受信は非同期で行われることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記記憶手段には、各サブフィールド毎にメモリフィールドが分けられており、
書き換えられるサブフレームの画像データのサブフィールドを取得した場合に、当該サブフィールドに対応するメモリフィールドに書き換えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サブフレームの画像を表示する表示素子からの光束を各サブフレーム毎に変位させる変位手段を有する画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、画像表示装置としてはＣＲＴを用いた画像表示装置が広く用いられてきたが、近年では液晶表示素子等を用いた画像表示装置が一般的に出回るようになってきた。液晶表示素子を用いた画像表示装置は、液晶表示素子を構成する画素の数により、表示する画像の精細さが基本的に決定されるが、高精細な画像を得るために画素数を増加させると、液晶表示素子のコストが高くなったり、より高速な信号処理回路が必要となったりすることになる。
【０００３】
そこで、限られた画素数の液晶表示素子を用いて、より高精細な画像を表示するための技術が開発されている。このような技術としては、例えば特開平４−６３３３２号公報や特開平７−３６０５４号公報に、複屈折板を用いて表示素子からの光の光軸をシフトするものが記載されている。この技術は、より詳しくは、例えば液晶表示素子から出射される光の光軸を時系列的にシフトさせて、見かけの画素位置を順次にずらすことにより、観察される画素数を増加させるものとなっている。
【０００４】
さらに、これらの公報には、１フレームを４つのサブフィールドに分割して、これらのサブフィールド毎に見かけの画素位置を移動させる４点画素ずらしの技術や、さらに多点の画素ずらしを行うことが記載されている。また、同様なものは特開２００１−６６６２５号公報にも記載されている。
以上、述べたような画像表示装置に用いられる表示素子としては、水平方向または垂直方向に偏光した光を出射するタイプのＬＣＤ（液晶表示素子）などが一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
画像表示装置には、上述のように１フレームを複数のサブフィールドに分割して、これらのサブフィールド毎に見かけの画素位置を移動させる画素ずらしを行うものがある。しかし、この画像表示装置では、高精細の画像を表示しようとすると、非常に大きな画像データの転送が必要となってくる。この画像データ転送量は非常に大きい為に、そこまで画像データ転送ができない場合が発生してくる。
本発明は、少ない画像データ転送量で高精細の画像表示を可能にする画像表示装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、１フレームを所定数のサブフレームに分割し、サブフレームの画像を表示する表示素子と、各サブフレームの画像データをサブフィールドとして記憶する記憶手段と、各サブフレームを順次に表示する映像信号処理手段と、サブフレームの画像を表示する表示素子からの光束を各サブフレーム毎に変位させる変位手段とを有する画像表示装置であって、１フレームを表示する時間内に、前記記憶手段へ書き換えられるサブフレームの画像データのサブフィールドは所定数から間引かれたサブフレーム分であるものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、１フレームを所定数のサブフレームに分割し、サブフレームの画像を表示する表示素子と、各サブフレームの画像データをサブフィールドとして記憶する記憶手段と、各サブフレームを順次に表示する映像信号処理手段と、サブフレームの画像を表示する表示素子からの光束を各サブフレーム毎に変位させる変位手段と、情報処理装置側から前記画像データを受信する受信手段とを有する画像表示装置であって、１フレームを表示する時間内に、前記記憶手段へ書き換えられるサブフレームの画像データのサブフィールドは所定数から間引かれたサブフレーム分であるものである。
【０００８】
請求項３に係る発明は、前記画像表示装置におけるサブフレームの表示と、情報処理装置からの画像データの受信は非同期で行われることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置である。
【０００９】
請求項４に係る発明は、前記記憶手段には、各サブフィールド毎にメモリフィールドが分けられており、書き換えられるサブフレームの画像データのサブフィールドを取得した場合に、当該サブフィールドに対応するメモリフィールドに書き換えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像表示装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施形態１を示す。情報処理装置としてのホスト（ホストコンピュータ）１のグラフィックコントローラ２には、画像データを分割して再配列するデータ処理手段３が付いている。ホストコンピュータ１はインターフェース（Ｉ／Ｆ）ユニット４により画像表示装置５と接続され、この実施形態１の画像表示システムはホストコンピュータ１と画像表示装置５とで構成されている。画像表示装置５は、映像信号処理回路６と、画像ずらし素子を使用して画像を表示する表示部８とを有する。映像信号処理回路６は画像データを格納する記憶手段としてのメモリ７を備えている。
【００１５】
表示部８は、特開２００１−６６６２５号公報などにより公知であり、例えば照明光を出射するバックライトと、このバックライトにより照明光が照射され表示画像の光束を出射する表示素子としてのＬＣＤ（液晶表示素子）と、このＬＣＤから出射される画素光束の光軸を時系列的にシフトさせて画像の見かけの位置を順次に変位させる画像ずらし素子と、この画像ずらし素子を通過した画素の像を拡大して観察可能とする接眼光学系とを有する。
【００１６】
画像表示装置５の電気回路は、例えば１フレームを複数のサブフレームに分割した各サブフレーム毎の画像データに倍速処理を含む信号処理を施す映像信号処理回路６と、この映像信号処理回路６により処理された画像データに基づき上記ＬＣＤを駆動する駆動回路と、この駆動回路から出力される同期信号及びフィールド判定信号を受け上記ＬＣＤに同期させて上記画像ずらし素子を駆動する制御回路とを有し、各サブフレーム毎に画像の位置をずらすとともに、そのずらした見かけの画素位置により水平方向及び直垂方向ともに画素密度が高くなるように画面内を画素で埋めて画像表示を行わせる。
【００１７】
図２は本実施形態１において１フレームの画像を表示する方法を説明するための図である。ホストコンピュータ１は、画像表示装置５に表示させるべき１フレームの画像データ９をグラフィックボード２内のデータ処理手段３にて４つのサブフィールド１〜４の画像データ１０〜１３に分割し、これをＩ／Ｆユニット４を介して画像表示装置５に転送する。
【００１８】
画像表示装置５は、ホストコンピュータ１からＩ／Ｆユニット４を介して転送されてきたサブフィールドの画像データ１０〜１３を映像信号処理回路６にて信号処理を行った後または信号処理前にメモリ７に格納し、このメモリ７に格納した４つのサブフィールドの画像データ１０〜１３により表示部８に画素ずらし素子を使用して各サブフィールドの画像１４〜１７を１サブフレーム毎に順番に一定周期で表示させることで画像表示を行わせる。人間の目は所定の周期よりも短い周期で１画像を分割して表示しても、残像等の現象により、画像を分割して表示しているようには見えず、４分割の画像が１つになって見える。
【００１９】
この実施形態１の画像表示装置５によれば、情報処理装置としてのホストコンピュータ１側からサブフィールド毎に分割して再配置された画像データを取得し、この画像データに基づいて複数のサブフレームの画像表示を順に行うので、画像データ分割再配列の負荷を無くすことができる。
【００２０】
また、この実施形態１の情報処理装置としてのホストコンピュータ１によれば、画像表示装置５で使用すべき画像データをサブフィールド毎に分割して再配置するデータ処理を行い、このデータ処理後の画像データを画像表示装置５に転送するので、画像表示装置側の画像データ分割再配列の負荷を無くすことができる。
【００２１】
次に、本発明の実施形態２について説明する。この実施形態２では、上記実施形態１において、メモリ７が１フレーム以上の画像データを格納する容量を備え、画像表示装置５は、ホストコンピュータ１からＩ／Ｆユニット４を介して転送されてきたサブフィールドの画像データ１０〜１３を映像信号処理回路６にて信号処理を行った後または信号処理前に各々決められたメモリ７の各メモリフィールドに格納し、このメモリ７に格納した４つのサブフィールドの画像データ１０〜１３により表示部８に画素ずらし素子を使用して各サブフィールドの画像１４〜１７を１サブフレーム毎に順番に一定周期で表示させることで画像表示を行わせる。
【００２２】
この時、ホストコンピュータ１は、データ処理手段３にて分割して再配列したサブフィールドの画像データを、画像表示装置５にて３つのサブフィールドの画像データによる画像表示を行う間に、１つのサブフィールドの画像データだけ転送する。つまり、ホストコンピュータ１は、図３に示すように３つのサブフィールドの画像データによる画像表示を行う間に１つのサブフィールドの画像データだけを、例えばサブフィールドの画像データ１０→サブフィールドの画像データ１３→サブフィールドの画像データ１２→サブフィールドの画像データ１１→サブフィールドの画像データ１０という順で繰り返してＩ／Ｆユニット４を介して画像表示装置５に転送し、１つのフレーム内の他の３つのサブフィールドの画像データは画像表示装置５に転送しない。
【００２３】
そして、画像表示装置５は、ホストコンピュータ１からＩ／Ｆユニット４を介して転送されてきたサブフィールドの画像データで映像信号処理回路６による信号処理後または信号処理前にメモリ７をそのサブフィールド分だけ更新し、メモリ７に格納されている４つのサブフィールドの画像データにより表示部８に画素ずらし素子を使用して各サブフィールドの画像１４〜１７を１サブフレーム毎に順番に一定周期で表示させることで画像表示を行わせる。メモリ７内の一画面分の画像データ全てが新たな画像データに書き換わるまでの１サイクルの表示画像を表わしたものが図３である。
【００２４】
表示部８は各サブフィールドの画像データにより画像１９〜３０の順で表示する。今、メモリ７内の画像データにより画像１８が表示部８の画面に表示されているとすると、まずサブフィールド１の画像データ１０でメモリ７の１サブフィールド分が更新され、画像１９がその更新された画像データ１０により表示部８で表示される。また、画像１９〜２１が表示される間に、サブフィールド４の画像データ１３がホストコンピュータ１から画像表示装置５に転送され、画像表示装置５内のメモリ７はサブフィールド４の画像データの記憶されている部分がその転送された画像データ１３で書き換えられる。
【００２５】
画像２０、２１はメモリ７に格納されている、画像１８と同じフレームの各ブフィールドの画像データにより表示される。画像２２が表示される時になると、メモリ７内で書き換えられて新しくなったサブフィールド４の画像データが更新され、この画像データにより画像２２が表示部８で表示される。次に、画像２２〜２４が表示される間に、サブフィールド３の画像データ１２がホストコンピュータ１から画像表示装置５に転送され、画像表示装置５内のメモリ７のサブフィールド３の画像データの記憶されている部分がその転送された画像データ１２で書き換えられる。このようにして、３つのサブフィールドの画像データによる画像表示が行われる間に１つの新たなサブフィールドの画像データでメモリ７の１サブフィールド分だけが更新される。
【００２６】
本実施形態２では，画像データ転送に必要なデータ量は、１フレームの画像データ全てを転送する場合と比較して３分の１となる。ホストコンピュータ１において１サイクル内のデータ処理手段３で処理して画像表示装置５に送る画像データは、画像１９、２２、２５、２８を表示するためのサブフレーム１〜４の画像データ１０〜１３の４つだけが画像表示の為に必要なものであり、他の画像データは画像表示装置５に転送されない為、データ処理手段３では転送するサブフィールドの画像データのみを分割し加工してグラフィックコントローラ２に渡し、これを画像表示装置５に転送して画像表示を行う。
【００２７】
この実施形態２の画像表示装置５によれば、１フレーム以上の画像データを記憶する容量を有する記憶手段としてのメモリ７を有し、情報処理装置としてのホストコンピュータ１側から１フレームの画像データより所定数のサブフレームの画像データを間引いた画像データを取得してメモリ７に展開し、このメモリ７に展開した複数のサブフィールドの画像データにより複数のサブフレームの画像表示を順に行うので、１フレームの画像データのうち間引いた所定数のサブフィールドの画像データを取得しなくてよいことになり、その分の画像データ転送による負荷の軽減を図ることができる。しかも、全サブフィールドの画像データを記憶手段に格納でき、それにより１フレームの画像データより所定数のサブフレームの画像データを間引いた画像データを取得しても、１フレームの画像データ全てにより画像を表示することができ、高画質の画像を表示することができる。
【００２８】
また、実施形態２の情報処理装置としてのホストコンピュータ１によれば、複数のサブフレームの画像データより所定数のサブフレーム分を間引くデータ処理手段３を有し、このデータ処理手段３による間引き後の画像データを画像表示装置５に転送するので、１フレームの画像データのうち間引いた所定数のサブフィールドの画像データを画像表示装置に転送しなくてよいことになり、その分の画像データ転送による負荷の軽減を図ることができる。
【００２９】
次に、本発明の実施形態３について説明する。画像データの転送と画像表示装置の画像表示が同期している場合は、１フレームの画像全体を６０Ｈｚで表示している時、画素ずらし素子を使用した画像表示装置では、１フレームの画像を表示する為には４つのサブフィールドの画像を表示しなければならない為、１サブフィールドの画像を２４０Ｈｚで表示することとなり、画像データの転送もこの周期を元にすることになる。
【００３０】
そこで、実施形態３では、上記実施形態１または実施形態２において、ホストコンピュータ１は、画像表示装置５の画像表示とは非同期で、画像表示装置５の画像を表示する周期に関係なく、画像データをＩ／Ｆユニット４を介して画像表示装置５に転送する。画像表示装置５は、ホストコンピュータ１からＩ／Ｆユニット４を介して転送されてきた各サブフィールドの画像データを映像信号処理回路６にて信号処理を行った後または信号処理前にメモリ７に格納し、このメモリ７に格納したサブフィールドの画像データ１０〜１３により表示部８に画素ずらし素子を使用して各サブフィールドの画像１４〜１７を１サブフレーム毎に順番に一定周期で表示させることで画像表示を行わせる。
【００３１】
この実施形態３の画像表示装置５によれば、複数のサブフレームの画像表示を情報処理装置としてのホストコンピュータ１側からの画像データ転送と非同期で行うので、ホストコンピュータ１側からの画像データ転送の周期に束縛されることなく、記憶手段に格納されている画像データにより画像表示を行うことができる。
【００３２】
また、実施形態３の情報処理装置としてのホストコンピュータ１によれば、画像表示装置５への画像データ転送を画像表示装置５による複数のサブフレームの画像表示と非同期で行うので、画像表示装置側の画像表示周期に束縛されることなく、画像データの転送を行うことができる。
【００３３】
次に、本本発明の実施形態４について説明する。この実施形態４では、上記実施形態１、実施形態２または実施形態３において、ホストコンピュータ１は、１フレームの画像データをデータ処理手段３にてサブフィールドの画像データに分割・再配列をするが、ここで再配列したサブフィールドの画像データに、どのサブフィールドかを識別する為のデータを付加し、このサブフィールドを識別する為のデータを付加した画像データをＩ／Ｆユニット４を介して画像表示装置５に転送する。
【００３４】
画像表示装置５は、ホストコンピュータ１からＩ／Ｆユニット４を介して転送されてきたデータから映像信号処理回路６にてサブフィールドを識別する為のデータを解析して上記転送されてきた画像データのサブフレームがサブフィールド１〜４のうちのどのサブフレームであるかを識別し、上記転送されてきたサブフィールドの画像データで、メモリ７の上記識別したサブフィールドにより指定されるメモリフィールドの内容を更新する。ここに、映像信号処理回路６は、画像データにサブフィールドを識別する為のデータが付加されたことにより、２入力４出力という非常にシンプルなセレクタで、メモリ７の上記識別したサブフィールドで指定されるメモリフィールドに上記転送されてきた画像データを振分けることができる。
【００３５】
この実施形態４の画像表示装置５によれば、情報処理装置としてのホストコンピュータ１側からサブフィールドを識別するためのデータが付加された複数の画像データを取得し、前記サブフィールドを識別するためのデータを用いて前記取得した複数のサブフィールドの画像データで各々記憶手段としてのメモリ７の所定のメモリフィールドを更新するので、画像データ転送時の信号等で画像データを処理する必要もなくなり、画像表示装置側の処理を行う回路の簡略化を図ることができ、それによりコストも削減できる。
【００３６】
また、実施形態４の情報処理装置としてのホストコンピュータ１によれば、サブフィールドを識別するためのデータを複数のサブフィールドの画像データに付加して画像表示装置５へ転送するので、画像データ転送時の信号により画像表示装置側等で画像データを処理する必要がなくなり、画像表示装置側の処理を行う回路の簡略化を図ることができ、それによりコストも削減できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、画像表示装置では、画像表示装置側の画像データ分割再配列の負荷を無くすことができる。また、１フレームの画像データのうち間引いた所定数のサブフィールドの画像データを取得しなくてよいことになり、その分の画像データ転送による負荷の軽減を図ることができる。しかも、全サブフィールドの画像データを記憶手段に格納でき、それにより１フレームの画像データより所定数のサブフレームの画像データを間引いた画像データを取得しても、１フレームの画像データにより画像を表示することができ、高画質の画像を表示することができる。また、画像データ転送の周期に束縛されることなく、記憶手段に格納されている画像データにより画像表示を行うことができる。さらに、画像データ転送時の信号等で画像データを処理する必要もなくなり、画像表示装置側の処理を行う回路の簡略化を図ることができ、それによりコストも削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態１を示すブロック図である。
【図２】同実施形態１において１フレームの画像を表示する方法を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態２においてメモリ内の一画面分の画像データ全てが新たな画像データに書き換わるまでの１サイクルの画像を示す図である。
【符号の説明】
１      ホストコンピュータ
２      グラフィックボード
３      データ処理手段
４      Ｉ／Ｆユニット
５      画像表示装置
６      映像信号処理回路
７      メモリ
８      表示部
【図１】
0003863445.tif 000002
【図２】
0003863445.tif 000003
【図３】
0003863445.tif 000004