(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示装置の１画面表示期間を複数のサブフィールドに分割し各サブフィールドを２値符号化された画像信号のビットの重みにそれぞれ対応して発光させて多階調画像を表示する画像表示方法を、シャッター眼鏡を使用する立体画像の表示に適するように構成した立体画像表示方法であって、
ＬおよびＲ信号からなる立体画像信号を、無表示の期間がシャッター眼鏡のシャッター開閉の応答のための期間になるように設定したうえで、無表示、ＬまたはＲ画像のサブフィールド群、無表示、ＲまたはＬ画像のサブフィールド群の順に順次割り当てて表示するとともに、それら画像の表示に同期して前記シャッター眼鏡のＬまたはＲの対応する側が開状態となるように前記シャッター眼鏡を制御するようにしたことを特徴とする立体画像の表示方法。
【請求項２】
請求項１記載の立体画像表示方法において、立体画像の表示画面を上下に２分割して同時に画像表示するとともに、前記２値符号化された画像信号のＬＳＢを表示するＬまたはＲ画像のサブフィールドが、Ｌ画像の表示およびＲ画像の表示のいずれの期間においても、上側画面および下側画面のそれぞれ終りおよび最初に配置されるようにしたことを特徴とする立体画像表示方法。
【請求項３】
表示装置の１画面表示期間を複数のサブフィールドに分割し各サブフィールドを２値符号化された画像信号のビットの重みにそれぞれ対応して発光させて多階調画像を表示することのできるディスプレイパネルと、
ＬおよびＲ信号からなる立体画像信号を、無表示、ＬまたはＲ画像のサブフィールド群、無表示、ＲまたはＬ画像のサブフィールド群の順に順次割り当ててパネル駆動回路を介して前記ディスプレイパネルに供給するとともに、シャッターメガネを駆動するためのタイミング信号を生成して眼鏡制御回路に供給するサブフィールド変換回路と、
前記タイミング信号から、前記ＬまたはＲ画像のサブフィールド群の表示に同期して前記シャッター眼鏡のＬまたはＲの対応する側が開状態となり前記無表示の期間が前記シャッター眼鏡のシャッター開閉の応答のための期間になるようなＬおよびＲ側用シャッター開閉信号を生成して、前記シャッター眼鏡に供給する眼鏡制御回路と
を少なくとも具えてなることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項４】
表示画面を上下に２分割して同時に画像表示するとともに、上側画面および下側画面のそれぞれの画面表示期間を同数の複数サブフィールドに分割し各サブフィールドを２値符号化された画像信号のビットの重みにそれぞれ対応して発光させて多階調画像を表示することのできるディスプレイパネルと、
前記上側画面および下側画面のそれぞれに対応して２分割されたＬおよびＲ信号からなる立体画像信号のそれぞれを、無表示とＬまたはＲ画像の表示を同期させたうえで、前記２値符号化された画像信号のＬＳＢを表示するＬまたはＲ画像のサブフィールドがＬ画像の表示およびＲ画像の表示のいずれの期間においても前記上側画面および下側画面のそれぞれ終りおよび最初に配置されるように、無表示、ＬまたはＲ画像のサブフィールド群、無表示、ＲまたはＬ画像のサブフィールド群の順に順次割り当ててそれぞれパネル駆動回路を介して前記ディスプレイパネルに供給するとともに、シャッターメガネを駆動するためのタイミング信号を生成して眼鏡制御回路に供給するサブフィールド変換回路と、
前記タイミング信号から、前記ＬまたはＲ画像のサブフィールド群の表示に同期して前記シャッター眼鏡のＬまたはＲの対応する側が開状態となり前記無表示の期間が前記シャッター眼鏡のシャッター開閉の応答のための期間になるようなＬおよびＲ側用シャッター開閉信号を生成して、前記シャッター眼鏡に供給する眼鏡制御回路と
を少なくとも具えてなることを特徴とする立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、サブフィールド法により多階調画像を表示する画像表示方法を、シャッター眼鏡を使用する立体画像の表示に適するように構成した立体画像表示方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰ（Plasma Display Panel) を用いた立体表示方式としては、従来、レンチキュラーレンズ等をパネル面に貼り付けることで、空間的に左右両眼用の画像を分離して立体画像が見えるようにした方法が考えられている。
しかし、空間的に両眼用の画像を分離する方法では、立体画像においても２次元画像の表示と同程度の解像度を得るためには、２次元画像表示の場合の２倍以上の画素が必要となり、高解像度画像の表示が困難となる。また、１つのディスプレイで２次元画像と立体画像の両画像表示を両立させることも困難である。
【０００３】
また、シャッター眼鏡と組み合わせて、時分割で左右両眼用画像を表示すればパネル本来の解像度で立体画像を表示することができ、また、２次元画像との両立性も実現できる。この方法でＣＲＴ（Cathode Ray Tube) を用いた時分割立体画像表示は既に実用となっているが、PDP 等でサブフィールドを用いた駆動方式（以下、サブフィールド法と言う）においては、ＣＲＴの場合と駆動方式が全く異なるため、立体画像表示は未だ実現されていない。
【０００４】
サブフィールド法とは、テレビジョンの１画面表示期間、例えば、１フィールドを時間方向に複数のサブフィールドに分割し、その分割された各サブフィールドを２値符号化された画像信号のビットの重みにそれぞれ対応させて発光させることにより多階調画像を表示する表示方法を言い、図５は、画面の最上段ラインについてその一例を示している。
【０００５】
図５においては、横軸は時間を示し、重み付けの大きいビットから順に、時間方向にｂ7 からｂ0 まで８枚の斜線にて示すサブフィールドを配置している。各サブフィールドは発光する期間を示し、斜線部分の時間的長さ、あるいはこの部分で発光する光のパルス数により重み付けを行っている（発光輝度を変化させることに等価）。これにより、２５６階調のフィールド内時分割階調表示が行われる。
【０００６】
表１は、図５に示すサブフィールド法による階調表示の詳細を示していて、ｂ0 からｂ7 までのそれぞれのサブフィールドは、例えば、２進法に従ってそれぞれ１，２，４，８，１６，３２，６４，１２８の重み（輝度）を有している。ＰＤＰのそれぞれの画素は、各画素ごとにどのサブフィールドを発光させるかにより中間調を表示し、例えば、１４７に相当する輝度は、重みが１２８，１６，２と１のサブフィールドを発光させることにより得られる。
【０００７】
【表１】
0003784967.tif 000002
【０００８】
しかし、図５に示すようなサブフィールド法では、増田，山口，御子柴，鴻上、“パルス幅変調動画表示に見られる疑似輪郭状ノイズ”，ＴＶ学会技術報告，Vol.19, No. 2, IDY95-21, pp.61-66 に記載されているように、動画像に対して独特の疑似輪郭状のノイズが見られ、画質が劣化するという問題があった。これは、動画像に対しては目がそれを追ってしまうので、目の時間的な積分領域が空間的に変化するためである。すなわち、視線が動くと、サブフィールドの加算が１つの画素内ではなく複数の画素にまたがって行われ、正常な画像が得られなくなり画質が劣化する。そこで、このような「ニセ輪郭」を低減するためにサブフィールドの発光スキームを工夫するといった対策がとられていた。
【０００９】
また、高精細度なＰＤＰではライン数が多く必要となるため、ＰＤＰの応答速度の点から、パネル面を上下に２分割して駆動することが考えられている。すなわち、線順次でＰＤＰを駆動すると、ライン数の増加に反比例した発光時間となるため、パネル面を上下に２分割して上半分の画面と下半分の画面を同時に駆動して発光時間を２倍に延すことで高精細度化した場合の輝度の低下を防いでいる。
【００１０】
図６は、このようにパネル面を上下に２分割して同時に駆動したときのサブフィールドの時間配列を示している。
パネル面を上下に２分割して駆動するときは、図６に示すように、上下画面のサブフィールドが時間的に連続するように配置している。すなわち、図６において、横軸は時間で、縦軸は発光セルの垂直方向の位置を示している。６４階調の表示を可能とする（サブフィールドの数が６であるため）本例では、フィールド期間の開始と同時に２分割した上側および下側の各画面の各最上段のラインから下向きにそれぞれｂ5 およびｂ0 、ｂ4 およびｂ5 、・・・という順番でサブフィールドが線順次で発光していくので、時間的に上下画面のサブフィールドが連続することになる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
以上説明したサブフィールド法による多階調画像を表示する画像表示方法（パネル面を上下に２分割して駆動する方法を含む）を用いて、１フィールドの前半でＬ（左）画像を、後半でＲ（右）画像をそれぞれ表示させ、シャッター眼鏡を使用する立体画像表示装置を実現しようとすると、シャッター眼鏡のシャッター開閉には、ある程度の時間が必要なため、サブフィールド法によるパネルにおいては、シャッター開閉時間中に発光するサブフィールドはシャッターが開き終わらないうちに発光し始めるため、その画素について正しい明るさを表現できないこととなり、誤った階調が表示されてしまうという問題がある。
【００１２】
また、パネル面を上下に２分割して同時に駆動する場合、上下画面の発光サブフィールドが連続になるようにサブフィールドが配置されるが、図６に示すサブフィールドの配置をそのまま適用しようとすると、シャッター開閉時間中に発光するサブフィールドが、図７に示すように、上下画面で異なることとなり、これも階調を正しく表現することができない原因となる。
【００１３】
本発明の目的は、サブフィールド法により多階調画像を表示する画像表示方法を、シャッター眼鏡を使用する立体画像の表示に適するようにし、しかも、上述した各種問題点が排除された立体画像表示方法および装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明立体画像表示方法は、表示装置の１画面表示期間を複数のサブフィールドに分割し各サブフィールドを２値符号化された画像信号のビットの重みにそれぞれ対応して発光させて多階調画像を表示する画像表示方法を、シャッター眼鏡を使用する立体画像の表示に適するように構成した立体画像表示方法であって、ＬおよびＲ信号からなる立体画像信号を、無表示の期間がシャッター眼鏡のシャッター開閉の応答のための期間になるように設定したうえで、無表示、ＬまたはＲ画像のサブフィールド群、無表示、ＲまたはＬ画像のサブフィールド群の順に順次割り当てて表示するとともに、それら画像の表示に同期して前記シャッター眼鏡のＬまたはＲの対応する側が開状態となるように前記シャッター眼鏡を制御するようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明立体画像表示方法は、立体画像の表示画面を上下に２分割して同時に画像表示するとともに、前記２値符号化された画像信号のＬＳＢを表示するＬまたはＲ画像のサブフィールドが、Ｌ画像の表示およびＲ画像の表示のいずれの期間においても、上側画面および下側画面のそれぞれ終りおよび最初に配置されるようにしたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明立体画像表示装置は、表示装置の１画面表示期間を複数のサブフィールドに分割し各サブフィールドを２値符号化された画像信号のビットの重みにそれぞれ対応して発光させて多階調画像を表示することのできるディスプレイパネルと、ＬおよびＲ信号からなる立体画像信号を、無表示、ＬまたはＲ画像のサブフィールド群、無表示、ＲまたはＬ画像のサブフィールド群の順に順次割り当ててパネル駆動回路を介して前記ディスプレイパネルに供給するとともに、シャッターメガネを駆動するためのタイミング信号を生成して眼鏡制御回路に供給するサブフィールド変換回路と、前記タイミング信号から、前記ＬまたはＲ画像のサブフィールド群の表示に同期して前記シャッター眼鏡のＬまたはＲの対応する側が開状態となり前記無表示の期間が前記シャッター眼鏡のシャッター開閉の応答のための期間になるようなＬおよびＲ側用シャッター開閉信号を生成して、前記シャッター眼鏡に供給する眼鏡制御回路とを少なくとも具えてなることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明立体画像表示装置は、表示画面を上下に２分割して同時に画像表示するとともに、上側画面および下側画面のそれぞれの画面表示期間を同数の複数サブフィールドに分割し各サブフィールドを２値符号化された画像信号のビットの重みにそれぞれ対応して発光させて多階調画像を表示することのできるディスプレイパネルと、前記上側画面および下側画面のそれぞれに対応して２分割されたＬおよびＲ信号からなる立体画像信号のそれぞれを、無表示とＬまたはＲ画像の表示を同期させたうえで、前記２値符号化された画像信号のＬＳＢを表示するＬまたはＲ画像のサブフィールドがＬ画像の表示およびＲ画像の表示のいずれの期間においても前記上側画面および下側画面のそれぞれ終りおよび最初に配置されるように、無表示、ＬまたはＲ画像のサブフィールド群、無表示、ＲまたはＬ画像のサブフィールド群の順に順次割り当ててそれぞれパネル駆動回路を介して前記ディスプレイパネルに供給するとともに、シャッターメガネを駆動するためのタイミング信号を生成して眼鏡制御回路に供給するサブフィールド変換回路と、前記タイミング信号から、前記ＬまたはＲ画像のサブフィールド群の表示に同期して前記シャッター眼鏡のＬまたはＲの対応する側が開状態となり前記無表示の期間が前記シャッター眼鏡のシャッター開閉の応答のための期間になるようなＬおよびＲ側用シャッター開閉信号を生成して、前記シャッター眼鏡に供給する眼鏡制御回路とを少なくとも具えてなることを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照し、発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１は、本発明立体画像表示方法の第１の実施形態におけるサブフィールドの時間配列を示している。
図１において、斜線で示す無表示期間（画像を表示しない期間）もそれを１サブフィールドと見なすと、本実施形態は、Ｌ，Ｒ画像を表示するサブフィールドとの合計で１２サブフィールドの時間配列となっている。また、本実施形態では、公知文献に記載された「ニセ輪郭」を低減するため、サブフィールドの発光スキームにも工夫をしている。すなわち、一般にサブフィールドの配置は、重みづけ順に並べる（図５参照）場合よりも、分散配置した方がニセ輪郭が見えにくくなるため、本実施形態では最上位ビットを中央に配置し、これを挟んで、重みづけが前後する形になっている。
【００１９】
いま、すべてのサブフィールドに等しい時間幅を割り当てるものとすると、テレビジョンの１フィールド期間は約１６．５ｍｓであることから、これをサブフィールドの数１２で除算して、１サブフィールド当たり約１．４ｍｓが割り当てられる。図１に示すように、まず、最初の１サブフィールドを無表示期間とし、眼鏡のＬ側のシャッターが開くのを待つ。現在の立体画像観視用のシャッター眼鏡がシャッター開のタイミング信号を受信してから、シャッターが閉から開になる時間は通常１．５ｍｓ程度（シャッターが開から閉になる時間は０．２ｍｓ程度）であるから、この場合、無表示期間として１サブフィールドを割り当てればよい。引き続くｂ0 からｂ1 までの５つのサブフィールドで、Ｌ画像を表示する。映像信号のビット毎にサブフィールドを割り当てた場合、５つのサブフィールドでは５ビットのディジタル信号を扱うことができ、３２階調を表現することができる。
【００２０】
Ｌ側の画像が表示された後、引き続く１サブフィールドを再び無表示期間とし、眼鏡のＲ側のシャッターが開くのを待つ。引き続く５つのサブフィールドでＲ画像を表示する。このようにすべての画素を同じ発光スキームで駆動し、これを毎フィールド繰り返すことにより画面全体でＬ，Ｒ画像を交互に表示するようにする。
【００２１】
図２は、本発明立体画像表示装置の一例の構成をブロック図にて示している。図２において、１は同期検出回路、２はＡ−Ｄ変換器、３は逆ガンマ補正回路、４はサブフィールド変換回路、５はパネル駆動回路、６はＰＤＰパネル、７は眼鏡制御回路、および８はシャッター眼鏡である。
【００２２】
動作につき説明する。
映像入力信号は、例えば、１フィールドの前半においてＬ信号、後半においてＲ信号というように、Ｌ側およびＲ側の画像を表示しようとするタイミングで送られて来る。この信号は、同期検出回路１とＡ−Ｄ変換器２に供給され、前者においては水平、垂直同期信号が検出され、後者においてはデジタル信号に変換されて逆ガンマ補正回路３に供給される。通常のテレビジョン信号は、ＣＲＴで表示されることが基本となっているため、そのためのガンマをＰＤＰに合わせて逆補正する（送信側で行われたガンマ補正を解除する）ためである。
【００２３】
サブフィールド変換回路４は、同期検出回路１から水平、垂直同期信号が、また逆ガンマ補正回路３から逆ガンマ補正されたデジタル映像信号がそれぞれ供給され、水平、垂直同期信号をもとにデジタル映像信号をサブフィールド信号に分解して出力し、同時にシャッター眼鏡８のシャッターを駆動するためのタイミング信号も出力する。このサブフィールド変換回路４は、誤差拡散法やディザ法などを用いて、実際に表示できる階調まで映像信号のビット数を落とす疑似階調作成回路を含むこともある。
【００２４】
サブフィールド変換回路４の出力信号であるサブフィールド信号は、パネル駆動回路５を介してＰＤＰパネル６に供給され、同パネル６に画像表示を行う。また、サブフィールド変換回路４からのタイミング信号は眼鏡制御回路７に供給され、シャッター眼鏡８のＬ側、Ｒ側用シャッター開閉信号を生成して当該眼鏡に供給する。この際のシャッター開閉信号は導線を用いて供給したり、または赤外線を用いるなどしてワイヤレスでシャッター眼鏡８に供給することができる。
【００２５】
図３は、パネル面を上下に２分割して駆動する場合に、本発明方法を適用して、２値符号化された画像信号の最下位ビットすなわちＬＳＢを表示するサブフィールドが、Ｌ画像の表示およびＲ画像の表示のいずれの期間においても、上側画面および下側画面のそれぞれ終りおよび最初に配置されるようにした第２の実施形態を示している。この第２の実施形態においては、上側画面の最上段ラインが図４に示すように発光し、また、下側画面の最上段ラインが図１に示すように発光することは容易に理解されよう。
【００２６】
また、本例においても、「ニセ輪郭」を低減するためにサブフィールドの発光スキームを工夫をしている。すなわち、図３から分かるように、サブフィールドｂ0 を除いて、上下画面のパネルで、発光が時間的に連続するように発光させるとともに、下側画面のパネルではサブフィールドｂ0 をＬ画像およびＲ画像のいずれの表示期間においてもその一番最初にもってくることにより、シャッター眼鏡のシャッター開閉動作による階調特性の低下を防いでいる。また上側画面のパネルでは、サブフィールドｂ0 を除き、下側画面のパネルと発光時間が連続するようにサブフィールドを並べてある。なおサブフィールドｂ0 を時間的に不連続にする以外の部分では種々のサブフィールドの組合わせが可能である。
【００２７】
以上説明した第１および第２の実施形態では、いずれの場合も５枚のサブフィールドを使用して３２階調の立体画像を表示するものとしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、一般に、１フィールドをＮ枚のサブフィールドに分割し、前半のＮ／２枚のサブフィールドをＬ画像（またはＲ画像）、後半のＮ／２枚のサブフィールドをＲ画像（またはＬ画像）に割り当て、それら前半および後半のそれぞれに、シャッター眼鏡のシャッター開閉時間に対応した無表示期間を画像表示期間の前に配置するようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、サブフィールド法による立体画像表示方法において、１フィールド中の前半および後半の画像表示（それぞれ、Ｌ画像（またはＲ画像）およびＲ画像（または、Ｌ画像）の画像表示）期間に先立って無表示期間を配置し、その期間にシャッター眼鏡のシャッター開閉を行うようにしたことで正しい階調を表示する立体画像表示装置を実現することができる。
【００２９】
また、本発明によれば、パネル面を上下に２分割して同時駆動する場合、ＬＳＢを表示するサブフィールドをシャッター眼鏡のシャッター開閉期間の近く（直後または直前）に配置することで、シャッター眼鏡のシャッター開閉時間の影響による画質劣化の少ない立体画像を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明立体画像表示方法の第１の実施形態におけるサブフィールドの時間配列を示している。
【図２】本発明立体画像表示装置の一例の構成ブロック図にて示している。
【図３】パネル面を上下に２分割して駆動する場合の、本発明による立体画像表示方法のサブフィールドの時間配列（第２の実施形態）を示している。
【図４】第２の実施形態に従ってサブフィールドの時間配列を行ったとき、上側画面の最上段ラインの発光（時間的位置）を示している。
【図５】サブフィールド法によって多階調画像を表示する表示方法を、画面の最上段ラインの発光（時間的位置）で示している。
【図６】パネル面を上下に２分割して駆動したときのサブフィールドの時間配列（従来）を示している。
【図７】図６に示すサブフィールドの配置を、パネル面を上下に２分割して駆動し、かつ立体表示を行う立体表示装置にそのまま適用しようとすると、階調を正しく表現することができなくなることを示している。
【符号の説明】
１  同期検出回路
２  Ａ−Ｄ変換器
３  逆ガンマ補正回路
４  サブフィールド変換回路
５  パネル駆動回路
６  ＰＤＰパネル
７  眼鏡制御回路
８  シャッター眼鏡
【図１】
0003784967.tif 000003
【図２】
0003784967.tif 000004
【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】
0003784967.tif 000009