(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下に図面を参照して実施形態について説明する。
【0011】
(第1実施形態)
第1実施形態による映像表示装置を
図1に示す。この実施形態の映像表示装置1は、4つのパネル2
1〜2
4を有し、これらのパネル2
1〜2
4が2行2列(2×2)に配置されている。各パネル2
i(i=1〜4)は、表示面にマトリクス状に配列されたR(赤)、緑(G)、青(B)のサブ画素を含む複数の画素を備えている。パネルは表示面に画素がマトリクス状に配列されているものであれば、直視型や投影型の液晶表示パネル、プラズマ表示パネル、電界放出型パネル、または有機EL表示パネルであってもよい。
【0012】
パネル2
1とパネル2
3との間およびパネル2
2とパネル2
4との間に継ぎ目部10
1が設けられ、パネル2
1とパネル2
2との間およびパネル2
3とパネル2
4との間に継ぎ目10
2が設けられている。すなわち、継ぎ目部10
1は横方向の継ぎ目部であり、継ぎ目部10
2は縦方方向の継ぎ目部である。なお、継ぎ目部10
1と継ぎ目部10
2とが重なる部分は、継ぎ目部10
2とする。すなわち、継ぎ目部10
2の両側にそれぞれ継ぎ目部10
1が設けられている。
【0013】
本実施形態においては、継ぎ目部10
1にはこの継ぎ目部10
1の近傍におけるパネル2
1〜2
4の端部の画素が一方向に異方性を持って拡大または拡散されるように複数の光学部材20
1が設けられ、継ぎ目部10
2にはこの継ぎ目部10
2の近傍におけるパネル2
1〜2
4の端部の画素が一方向に異方性を持って拡大または拡散されるように複数の光学部材20
2が設けられている。すなわち、光学部材20
1、20
2はそれぞれ、拡大率または拡散率に異方性を有している。
図1では、各パネル2
i(i=1〜4)の縦方向(画素配列の列方向)から傾いた方向に異方性を有している、例えば、光学部材20
2に示す矢印が継ぎ目部10
2に隣接する画素が拡大または拡散される方向を示している。なお、光学部材20
1、20
2はそれぞれ、拡大または拡散される方向と直交する方向には、ほとんど拡大または拡散されない。光学部材201、202のそれぞれによって、パネル2
1〜2
4の端部の少なくとも1個の画素が拡大または拡散される。光学部材20
1、20
2としては、例えば、シリンドリカルレンズや異方性拡散フィルムが用いられる。
図2(a)に光学部材20
1、20
2がシリンドリカルレンズである場合を示し、
図2(b)に光学部材20
1、20
2が異方性拡散フィルムである場合を示す。
図2(a)、2(b)に示す矢印の方向が異方性の方向を示している。
図2(a)に示すように、光学部材20
1、20
2がシリンドリカルレンズの場合は矢印の方向に曲面あるいは屈折率分布がある。なお、
図1では、光学部材20
1、20
2は継ぎ目部10
1、10
2の一部上にしか表示されていないが、実際は全ての継ぎ目部10
1、10
2上に設けられる。また、
図1では細かい光学部材に分けて描かれているが、全体あるいは一部が結合されて一体に形成されているものでもよく、端部が直線状に揃えられていてもよい。
【0014】
このように、本実施形態においては、パネル2
1〜2
4の横方向および縦方向の継ぎ目部10
1、10
2のそれぞれには、各継ぎ目部付近のパネルの端部の画素が一方向に異方性を持って拡大または拡散されるように複数の光学部材20
1、20
2が設けられているので、映像に対する継ぎ目部分における妨害を低減することができる。
【0015】
また、各パネル2
i(i=1〜4)が裸眼方式の立体映像表示が可能となるように、パネルの表示面の縦方向に対して斜めに傾いた方向に光学的開口が延在する光学的開口部が各パネルの前面に設置されている場合を考える。この場合、光学的開口の延在する方向が、光学部材の
図1に示す矢印の方向(光学部材の異方性を示す方向)になるように、光学的開口部が光学部材よりもパネルの表示面の近くに配置される。光学的開口部としては、例えばレンチキュラーシート(シリンドリカルレンズアレイ)またはバリアが挙げられる。光学的開口部が、複数のシリンドリカルレンズ31からなるレンチキュラーシート30aである場合の斜視図を
図3(a)に示し、バリア30bである場合の斜視図を
図3(b)に示す。
図3(a)、3(b)において、2はパネルを示し、Psは光学的開口部のピッチを示す。また、
図3(b)において、Ppはバリア30bの開口部のサイズを示す。
光学的開口部がレンチキュラーシート30aである場合には、レンチキュラーシートに含まれるシリンドリカルレンズ31の稜線が、
図1に示す矢印の方向(光学部材の異方性を示す方向)になるように、レンチキュラーが光学部材よりもパネルの表示面の近くに設置されている。それぞれの光学部材20
i(i=1〜4)の幅は、裸眼立体視用のシリンドリカルレンズあるいはバリアのピッチと必ずしも一致していなくてもよい。
【0016】
このように、各パネル20
i(i=1〜4)が、レンチキュラーシートを用いて左右方向のみ視差を持つ裸眼方式の立体表示が可能な場合、光学部材20
1、20
2によって拡大または拡散される画素の一方向は、視差のない方向、例えばシリンドリカルレンズの稜線方向や、バリアの開口の方向であることが好ましい。裸眼方式の立体表示用のレンチキュラーシートやバリアは、アクティブレンズやアクティバリアであってもよい。アクティブレンズは、立体映像を表示する際にはレンズとしての機能を有し、2次元映像を表示する際には光を真っ直ぐに透過する機能を有している。また、アクティブバリアは、立体映像を表示する際にはバリアとしての機能を有し、2次元映像を表示する際には光を真っ直ぐに透過する機能を有している。
【0017】
図1はパネルが2行2列(2×2)に配置された構成を示しているが、3行3列(3×3)以上に配置された構成にも対応できる。
【0018】
このような光学的開口部をパネルの前面に設ける構成により、裸眼方式の立体表示においても、継ぎ目部分に視差を付与することができ、継ぎ目部分が立体視の妨害となることを避けることができる。
【0019】
(第2実施形態)
第2実施形態による映像表示装置を
図4に示す。この第2実施形態の映像表示装置1Aは、
図1に示す第1実施形態の映像表示装置と同様に、4つのパネル2
1〜2
4を有し、これらのパネル2
1〜2
4が2行2列(2×2)に配置されている。しかし、この第2実施形態の映像表示装置は、裸眼方式の立体表示には対応していない。この第2実施形態では、各パネル2
i(i=1〜4)は、表示面に縦ストライプのカラーフィルタが配列されている。すなわち、表示面にR画素、G画素、B画素がそれぞれ縦方向に配列されている。このため、左右方向の継ぎ目部分10
2近傍では、パネルの表示面のカラー配列が表示面端と平行となっており、継ぎ目部分10
2近傍の画素を、光学部材を用いて左右方向に拡大すると、色成分が拡大されてしまい、精細度が大幅に低下する。
【0020】
そこで、第2実施形態では、
図4に示すように、継ぎ目部10
1に設けられる光学部材20
1は、光学部材20
1の近傍におけるパネルの画素を縦方向に拡大または拡散し、継ぎ目部10
2に設けられる光学部材20
2は、斜め方向に拡大するように構成される。すなわち、光学部材20
1としては、例えばシリンドリカルレンズまたは異方性拡散フィルムを用い、光学部材20
2としては、例えばシリンドリカルレンズを用いる。なお、第2実施形態の変形例のように、光学部材20
2として、異方性拡散フィルムを用いることも可能である。この変形例の映像表示装置1Aaにおいては、
図5に示すように、左右方向の継ぎ目部10
2近傍の画素を左右方向に拡大する。この変形例のように、左右方向の継ぎ目部10
2近傍の画素を左右方向に拡大しても問題なく、構造も単純で厚さの増加も少なくて済む。しかし、レンズを用いて拡大した方が、拡大した部分の拡大方向にも数画素の表示を行うことが可能である。拡大されない方向(拡大される方向と直交する方向)には、パネルの表示面の画素ピッチと同じ精細度の表示が可能であり、精細度の低下は最小限に抑えることができる。
【0021】
この第2実施形態においては、
図4、
図5に示すように、4つのパネル2
1〜2
4の共通のコーナー部分では、光学部材の異方性あるいは形状が上記コーナー部で異なる、あるいは、コーナー部に近づくにつれて、光学部材20
1、20
2の一方から他方へ変化する構造を有している。例えば、レンズの厚さあるいはパネルの表示面からの距離あるいは角度が変化する構造、プリズムやミラーの角度が変化する構造、異方性拡散フィルムの異方性の方向および異方性の強度のうちの少なくとも一つが変化している構造等を用いることができる。なお、
図4、
図5では、光学部材20
1、20
2は継ぎ目部10
1、10
2の一部上にしか表示されていないが、実際は全ての継ぎ目部10
1、10
2上に設けられる。また、
図4、
図5では細かい光学部材に分けて描かれているが、全体あるいは一部が結合されて一体に形成されているものでもよい。
【0022】
このように、この第2実施形態では、光学部材20
1、20
2は、継ぎ目部10
1の中心線12
1と継ぎ目部10
2の中心線12
2との交点に関して点対称に配置される。また、光学部材20
1、20
2は、継ぎ目部10
1の中心線12
1に対して線対称に配置されるとともに、継ぎ目部10
2の中心線12
2に対して線対称に配置される。
【0023】
以上説明したように、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、パネル2
1〜2
4の横方向および縦方向の継ぎ目部10
1、10
2のそれぞれには、各継ぎ目部付近のパネルの端部の画素が一方向に異方性を持って拡大または拡散されるように複数の光学部材20
1、20
2が設けられているので、映像に対する継ぎ目部分における妨害を低減することができる。
【0024】
(第3実施形態)
第3実施形態による映像表示装置を
図6に示す。この第3実施形態の映像表示装置1Bは、裸眼方式の立体表示に対応しない2次元映像表示専用のパネルが3行3列(3×3)以上に配置された構成を有している。なお、
図6では、2行2列に配置された4個のパネル2
1〜2
4を表している。この第3実施形態においては、第1または第2実施形態と同様に、継ぎ目部10
1に光学部材20
1が設けられ、継ぎ目部10
2に光学部材20
2が設けられる。これらの光学部材20
1、20
2は、継ぎ目部10
2の中心線12
2に対して線対称に配置される。しかし、第2実施形態と異なり、継ぎ目部10
1の中心線12
1と継ぎ目部10
2の中心線12
2との交点に関して、点対称となるように配置されない。
すなわち、光学部材20
1は縦方向に拡大または拡散する機能を有している。光学部材20
1に関しては、継ぎ目部10
1の中心線12
1に対して、上側に位置する光学部材20
1と下側に位置する光学部材20
1は、パネルの縦方向に平行な方向に拡大または拡散する機能を有している。また、継ぎ目部10
1の中心線12
1に対して、上側に位置する光学部材20
1と下側に位置する光学部材20
1は、中心線12
1に対して、線対称となるように配置される。
【0025】
一方、光学部材20
2に関しては、継ぎ目部10
2の中心線12
2に対して左側に位置する光学部材20
2は例えばパネルの左上と右下を結ぶ方向に拡大または拡散する機能を有し、継ぎ目部10
2の中心線12
2に対して右側に位置する光学部材20
2は例えばパネルの右上と左下を結ぶ方向に拡大または拡散する機能を有している。なお、
図6では、光学部材20
1、20
2は継ぎ目部10
1、10
2の一部上にしか表示されていないが、実際は全ての継ぎ目部10
1、10
2上に設けられる。また、
図6では細かい光学部材に分けて描かれているが、全体あるいは一部が結合されて一体に形成されているものでもよい。
【0026】
このように、第3実施形態においては、光学部材20
1、20
2は、継ぎ目部10
2の中心線12
2に対して線対称に配置されるが、継ぎ目部10
1の中心線12
1と継ぎ目部10
2の中心線12
2との交点に関して、点対称となるように配置されない。このため、パネルを3×3以上の配列で繋ぎ合わせる場合に対応できる。しかし、
図4に示す第2実施形態または
図5に示すその変形例の映像表示装置においては、パネルを2×2の配列で繋ぎ合わせる場合に対応できるが、3×3以上の配列で繋ぎ合わせる場合に対応できない。
【0027】
以上説明したように、第3実施形態においても、第1実施形態と同様に、パネル2
1〜2
4の横方向および縦方向の継ぎ目部10
1、10
2のそれぞれには、各継ぎ目部付近のパネルの端部の画素が一方向に異方性を持って拡大または拡散されるように複数の光学部材20
1、20
2が設けられているので、映像に対する継ぎ目部分における妨害を低減することができる。
【0028】
第1乃至第3実施形態またはその変形例の映像表示装置においては、拡大された部分に補間された画像が表示されるよう、パネルの表示面の端部の画像や、その輝度レンジが処理される。この処理は、
図7に示すように、映像表示装置、例えば映像表示装置1を駆動する駆動回路50によって行われる。なお、この駆動回路50は、映像表示装置1に内蔵されていてもよい。また、光学部材によって輝度が低下する場合には、上記駆動回路50によって輝度が低下する画素における映像に対して、輝度を増大する処理が行われる。この輝度の増大は、各パネルが液晶表示パネルの場合は、バックライトの強度を補正することによって行ってもよい。例えば、エッジ部分のみバックライトの強度が高くなるように光源が増設される。
【0029】
上記第1乃至第3実施形態またはその変形例においては、
図8(a)に示すように、上下に隣接するパネル例えばパネル2
1、2
3は、継ぎ目部10
1を挟んで配置される。継ぎ目部10
1に隣接するパネル2
1の画素、例えば、
図8(a)において波線で囲まれた画素は、
図8(b)あるいは
図8(c)に示すように、光学部材によって拡大される。
図8(b)は第2実施形態、その変形例、または第3実施形態の映像表示装置において行われる場合を示し、
図8(c)は第1実施形態の映像表示装置において行われる場合を示す。したがって、拡大された形状の領域における画像を平均化したものを、拡大される画素に表示するような画像処理を行えばよい。この画像処理は、
図7に示す駆動回路50によって行うことができる。拡大対象となる画素は複数行であってもよく、レンズを用いて拡大する場合、適当にデフォーカスされていれば、拡大された領域において、拡大方向に数画素を表示することも可能となる。このように、拡大方向に数画素を表示する場合は、拡大されたそれぞれの領域における画像を平均化したものを、拡大される画素に表示するような画像処理を行えばよい。この場合の画像処理も
図7に示す駆動回路によって行うことができる。
【0030】
上記第1乃至第3実施形態またはその変形例においては、
図9(a)に示すように、左右に隣接するパネル例えばパネル2
1、2
2は、継ぎ目部10
2を挟んで配置される。継ぎ目部10
2に隣接するパネル2
1の画素、例えば、
図9(a)において波線で囲まれた画素は、
図9(b)あるいは
図9(c)に示すように、光学部材によって拡大される。
図9(b)は第2実施形態、その変形例の映像表示装置において行われる場合を示し、
図9(c)は第1実施形態、第2実施形態、または第3実施形態の映像表示装置において行われる場合を示す。したがって、拡大された形状の領域における画像を平均化したものを、拡大される画素に表示するような画像処理を行えばよい。この画像処理は、
図7に示す駆動回路50によって行うことができる。
【0031】
光学部材20
1、20
2はある程度厚みがあるため、ユーザ(視聴者)の位置による視差によって見え方が変化する。これを防止するために、パネルにカメラを搭載しユーザ位置を検出するユーザトラッキングシステムを併用し、ユーザの位置によって視差が補償されるように処理内容を補正してもよい。この補正処理は
図7に示す駆動回路によって行うことができる。
【0032】
次に、第1乃至第3実施形態のいずれかの映像表示装置において、光学部材としてシリンドリカルレンズアレイ(レンチキュラーシート)を用いる場合の変形例を
図10(a)乃至
図10(c)に示す。
図10(a)乃至
図10(c)は各変形例における光学部材近傍の断面図である。
図10(a)乃至
図10(c)において、斜線部はパネル2
1、2
2の表示領域(上下端あるいは左右端)を示し、縦の破線24は2つの光学部材(シリンドリカルレンズ)20
1、20
2の境界線である。光学部材のシリンドリカルレンズと併用して、
図10(a)に示すように、ロンボイドプリズム(菱形プリズム)あるいはそれに相当するミラー対40
1、40
2を設けてもよい。また、
図10(b)に示すようにアナモルフィックプリズム対42a
1、42b
1、42a
2、42b
2を設けてもよい。また、
図10(c)に示すように、ウェッジプリズム44a
1、44b
1、44a
2、44b
2を設けてもよい。このような光学素子をシリンドリカルレンズとパネルの表示面との間に設けることにより、シリンドリカルレンズの光軸をシフトさせることができる。また、シリンドリカルレンズの上面あるいは下面に拡散層を併用してもよく、その場合、視域を拡大できる場合がある。
【0033】
上記第1乃至第3実施形態またはその変形例において、光学部材として、アクティブレンズ(液晶GRINレンズ等)、アクティブプリズム、アクティブ拡散層(PDLC)、着脱構造などを用いることにより、継ぎ目が見える状態(各画面を連結せず独立に表示する場合)と見えない状態(各画面を連結して1つの大画面として表示する場合)を切り替えてもよい。
【0034】
また、ストライプ配列でないカラー(フィルタ)配列(モザイク、ペンタイル、他)を用いれば、
図5に示すように、光学部材を斜めにしない構成とすることができ、単純な構造にできる。
【0035】
以上説明したように、上記各実施形態およびその変形例によれば、パネル2
1〜2
4の横方向および縦方向の継ぎ目部10
1、10
2のそれぞれには、各継ぎ目部付近のパネルの端部の画素が一方向に異方性を持って拡大または拡散されるように複数の光学部材20
1、20
2が設けられているので、映像に対する継ぎ目部分における妨害を低減することができる。
【0036】
また、特定の色が拡大されることなく、パネルが3×3配列された場合の中央部のパネルも含め精細度の大幅な低下を抑制することができる。
【0037】
また、裸眼方式の映像表示パネルを用いた場合には、継ぎ目部分にも視差を付与することができる。
【0038】
また、特殊で高価な光学部材を用いることなく、継ぎ目部分の妨害を低減できる。
【0039】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。