特許 5755318 立体映像表示装置及びその駆動方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5755318

(24)【登録日】2015年6月5日

(45)【発行日】2015年7月29日

(54)【発明の名称】立体映像表示装置及びその駆動方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 13/04 20060101AFI20150709BHJP

   G09G 3/20 20060101ALI20150709BHJP

   G09G 3/36 20060101ALI20150709BHJP

   G09G 5/00 20060101ALI20150709BHJP

   G09G 5/391 20060101ALI20150709BHJP

   G09G 5/36 20060101ALI20150709BHJP

   G02B 27/22 20060101ALI20150709BHJP

【ＦＩ】

   H04N13/04 090

   H04N13/04 540

   G09G3/20 660X

   G09G3/20 612U

   G09G3/36

   G09G5/00 550C

   G09G3/20 650B

   G09G5/00 520V

   G09G5/36 510V

   G09G3/20 611E

   G02B27/22

【請求項の数】4

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2013-261203(P2013-261203)

(22)【出願日】2013年12月18日

(65)【公開番号】特開2014-200060(P2014-200060A)

(43)【公開日】2014年10月23日

【審査請求日】2013年12月18日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0034211

(32)【優先日】2013年3月29日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】501426046

【氏名又は名称】エルジー ディスプレイ カンパニー リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100106183

【弁理士】

【氏名又は名称】吉澤 弘司

(72)【発明者】

【氏名】金 明 鍍

(72)【発明者】

【氏名】金 漢 錫

(72)【発明者】

【氏名】朴 明 秀

(72)【発明者】

【氏名】朱 星 煥

【審査官】 佐野 潤一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０２４９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１６４９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−０５９５３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１８０４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ １３／０４

Ｇ０２Ｂ ２７／２２

Ｇ０９Ｇ ３／２０

Ｇ０９Ｇ ３／３６

Ｇ０９Ｇ ５／００

Ｇ０９Ｇ ５／３６

Ｇ０９Ｇ ５／３９１

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３Ｄモードでマルチビュー映像を表示する表示パネルと、
前記マルチビュー映像を分離するために、前記表示パネル上に配置されて、前記３Ｄモードでバリアを形成するスイッチャブルバリアと、
カメラにより撮影された前記表示パネル全面のイメージを分析してユーザ位置情報を含むユーザ位置データを出力するユーザ位置検出部と、
前記３Ｄモードでマルチビュー映像データの平均画像レベルを算出し、前記平均画像レベルと前記ユーザ位置情報とに応じて前記スイッチャブルバリアの開口率を制御し、前記平均画像レベルが基準値以上である場合、前記平均画像レベルが前記基準値より低い場合より、前記スイッチャブルバリアの開口率を高く制御するスイッチャブルバリア制御部と、
前記スイッチャブルバリア制御部の制御下に前記スイッチャブルバリアの分割電極に駆動電圧を供給し、バリア共通電極に共通電圧を供給するスイッチャブルバリア駆動部と、
前記マルチビュー映像データをデータ電圧に変換して、前記表示パネルのデータラインにデータ電圧を供給し、前記表示パネルのゲートラインに前記データ電圧に同期するゲートパルスを順次供給する表示パネル駆動部と、
を備え、
前記スイッチャブルバリア制御部は、
前記３Ｄモードで前記マルチビュー映像データの前記平均画像レベルを算出する平均画像レベル算出部と、
２Ｄモードで第１のルックアップテーブルに格納された第１のバリア制御データを出力し、前記３Ｄモードで前記平均画像レベルが前記基準値以上である場合、第２のルックアップテーブルに格納された第２のバリア制御データを出力し、前記３Ｄモードで前記平均画像レベルが前記基準値より小さい場合、第３のルックアップテーブルに格納された第３のバリア制御データを出力するメモリと、
前記２Ｄモードで前記メモリから入力される第１のバリア制御データをバリア制御データとして設定し、前記３Ｄモードで前記メモリから入力される前記第２及び第３のバリア制御データのうち、いずれか１つをバリア制御データとして設定し、前記３Ｄモードで前記ユーザ位置情報に応じて前記バリア制御データをシフトさせるデータシフト部と、
を備えることを特徴とする、立体映像表示装置。

【請求項2】

３Ｄモードでマルチビュー映像を表示する表示パネルと、
前記マルチビュー映像を分離するために、前記表示パネル上に配置されて、前記３Ｄモードでバリアを形成するスイッチャブルバリアと、
カメラにより撮影された前記表示パネル全面のイメージを分析してユーザ位置情報を含むユーザ位置データを出力するユーザ位置検出部と、
前記３Ｄモードでマルチビュー映像データの平均画像レベルを算出し、前記平均画像レベルと前記ユーザ位置情報とに応じて前記スイッチャブルバリアの開口率を制御し、前記平均画像レベルが高いほど、前記スイッチャブルバリアの開口率を高く制御するスイッチャブルバリア制御部と、
前記スイッチャブルバリア制御部の制御下に前記スイッチャブルバリアの分割電極に駆動電圧を供給し、バリア共通電極に共通電圧を供給するスイッチャブルバリア駆動部と、
前記マルチビュー映像データをデータ電圧に変換して、前記表示パネルのデータラインにデータ電圧を供給し、前記表示パネルのゲートラインに前記データ電圧に同期するゲートパルスを順次供給する表示パネル駆動部と、
を備え、
前記スイッチャブルバリア制御部は、
前記３Ｄモードで前記マルチビュー映像データの前記平均画像レベルを算出する表示輝度算出部と、
２Ｄモードで第１のルックアップテーブルに格納された第１のバリア制御データを出力し、前記３Ｄモードで前記平均画像レベルが第１の基準輝度以上である場合、第２のルックアップテーブルに格納された第２のバリア制御データを出力し、前記３Ｄモードで前記平均画像レベルが前記第１の基準輝度より低く、第２の基準輝度以上である場合、第３のルックアップテーブルに格納された第３のバリア制御データを出力し、前記３Ｄモードで前記平均画像レベルが前記第２の基準輝度より低い場合、第４のルックアップテーブルに格納された第４のバリア制御データを出力するメモリと、
前記２Ｄモードで前記メモリから入力される第１のバリア制御データをバリア制御データとして設定し、前記３Ｄモードで前記メモリから入力される前記第２、第３、及び第４のバリア制御データのうち、いずれか１つをバリア制御データとして設定し、前記３Ｄモードで前記ユーザ位置情報に応じて前記バリア制御データをシフトさせるデータシフト部と、
を備えることを特徴とする、立体映像表示装置。

【請求項3】

３Ｄモードでマルチビュー映像を表示する表示パネルと、前記マルチビュー映像を分離するために、前記表示パネル上に配置されて、前記３Ｄモードでバリアを形成するスイッチャブルバリアとを備える立体映像表示装置の駆動方法であって、
カメラにより撮影された前記表示パネル全面のイメージを分析してユーザ位置情報を含むユーザ位置データを出力するステップと、
前記３Ｄモードでマルチビュー映像データの平均画像レベルを算出し、前記平均画像レベルと前記ユーザ位置情報とに応じて前記スイッチャブルバリアの開口率を制御し、前記平均画像レベルが基準値以上である場合、前記平均画像レベルが前記基準値より低い場合より、前記スイッチャブルバリアの開口率を高く制御するステップと、
前記スイッチャブルバリアの分割電極に駆動電圧を供給し、バリア共通電極に共通電圧を供給するステップと、
前記マルチビュー映像データをデータ電圧に変換して、前記表示パネルのデータラインにデータ電圧を供給し、前記表示パネルのゲートラインに前記データ電圧に同期するゲートパルスを順次供給するステップと、
を含み、
前記スイッチャブルバリアの開口率を制御するステップは、
２Ｄモードで第１のルックアップテーブルに格納された第１のバリア制御データを出力し、前記３Ｄモードで前記平均画像レベルが前記基準値以上である場合、第２のルックアップテーブルに格納された第２のバリア制御データを出力し、前記３Ｄモードで前記平均画像レベルが前記基準値より小さい場合、第３のルックアップテーブルに格納された第３のバリア制御データを出力するステップと、
前記２Ｄモードで前記第１のバリア制御データをバリア制御データとして設定し、前記３Ｄモードで前記第２及び第３のバリア制御データのうち、いずれか１つをバリア制御データとして設定し、前記３Ｄモードで前記ユーザ位置情報に応じて前記バリア制御データをシフトさせるステップと、
を含むことを特徴とする、立体映像表示装置の駆動方法。

【請求項4】

３Ｄモードでマルチビュー映像を表示する表示パネルと、前記マルチビュー映像を分離するために、前記表示パネル上に配置されて、前記３Ｄモードでバリアを形成するスイッチャブルバリアとを備える立体映像表示装置の駆動方法であって、
カメラにより撮影された前記表示パネル全面のイメージを分析してユーザ位置情報を含むユーザ位置データを出力するステップと、
前記３Ｄモードでマルチビュー映像データの平均画像レベルを算出し、前記平均画像レベルと前記ユーザ位置情報とに応じて前記スイッチャブルバリアの開口率を制御し、
前記平均画像レベルが高いほど、前記スイッチャブルバリアの開口率を高く制御するステップと、
前記スイッチャブルバリアの分割電極に駆動電圧を供給し、バリア共通電極に共通電圧を供給するステップと、
前記マルチビュー映像データをデータ電圧に変換して、前記表示パネルのデータラインにデータ電圧を供給し、前記表示パネルのゲートラインに前記データ電圧に同期するゲートパルスを順次供給するステップと、
を含み、
前記スイッチャブルバリアの開口率を制御するステップは、
２Ｄモードで第１のルックアップテーブルに格納された第１のバリア制御データを出力し、前記３Ｄモードで前記平均画像レベルが第１の基準輝度以上である場合、第２のルックアップテーブルに格納された第２のバリア制御データを出力し、前記３Ｄモードで前記平均画像レベルが前記第１の基準輝度より低く、第２の基準輝度以上である場合、第３のルックアップテーブルに格納された第３のバリア制御データを出力し、前記３Ｄモードで前記平均画像レベルが前記第２の基準輝度より低い場合、第４のルックアップテーブルに格納された第４のバリア制御データを出力するステップと、
前記２Ｄモードで前記第１のバリア制御データをバリア制御データとして設定し、前記３Ｄモードで前記第２、第３、及び第４のバリア制御データのうち、いずれか１つをバリア制御データとして設定し、前記３Ｄモードで前記ユーザ位置情報に応じて前記バリア制御データをシフトさせるステップと、
を含むことを特徴とする、立体映像表示装置の駆動方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、立体映像表示装置及びその駆動方法に関する。

【背景技術】

【0002】

立体映像表示装置は、両眼視差方式（ｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）と複合視差知覚方式（ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）とに分けられる。両眼視差方式は、立体効果が大きい左右の目の視差映像を利用し、眼鏡方式と裸眼方式とがあり、両方の方式が共に実用化されている。眼鏡方式は、表示パネルに表示される左右視差映像の偏光方向を異なるようにして表示し、偏光眼鏡を使用して立体映像を実現するパターンリターダ方式と、表示パネルに左右視差映像を時分割して表示し、液晶シャッタ眼鏡を使用して立体映像を実現するシャッタ眼鏡方式とを含む。裸眼方式は、パララックスバリア（ｐａｒａｌｌａｘ ｂａｒｒｉｅｒ）及びレンチキュラレンズ（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ ｌｅｎｓ）などの光学板を使用して左右視差映像を分離して立体映像を実現する。

【0003】

パララックスバリアは、光を遮断するバリアを利用して左右視差映像を分離することにより立体映像を実現する。しかし、パララックスバリアは、バリアのため、２Ｄ映像の輝度を損失させるという短所がある。近年では、バリアによる２Ｄ映像の輝度損失を補完するために、２Ｄモードではバリアを形成せずに、３Ｄモードのみでバリアを形成するスイッチャブルバリア（ｓｗｉｔｃｈａｂｌｅ ｂａｒｒｉｅｒ）が提案された。スイッチャブルバリアには、液晶を用いてバリアが形成される領域を制御できる、という長所がある。これにより、ユーザの位置を検出した後、ユーザの位置によってスイッチャブルバリアのバリア形成位置を変更する「ユーザトラッキング（ｔｒａｃｋｉｎｇ）技術」が提案された。

【0004】

ユーザトラッキング技術は、ユーザの位置によってバリア形成位置を変更することにより、ユーザがどの位置にあっても最適の立体映像を視聴できるようにする。しかし、ユーザトラッキング技術は、ユーザの移動が完了した後、ユーザの位置を分析してバリア形成位置を変更するので、ユーザの移動完了時点からバリア形成位置変更時点まで所定の時間間隔が存在する。例えば、ユーザが所定の時間間隔の間、正立体視領域からバリア視聴領域へ移動する場合、所定の時間間隔の間、立体映像の視聴が遮断されるので、フリッカ（ｆｌｉｃｋｅｒ）を感じることになる。正立体視領域は、ユーザの左眼で左眼視差映像を視聴し、右眼で右眼視差映像を視聴する領域を指示し、バリア視聴領域は、立体映像ではないバリアに該当するブラックパターンが見える領域を指示し、フリッカ（ｆｌｉｃｋｅｒ）は、ちらつき現象を意味する。つまり、ユーザは、所定の時間間隔の間、立体映像視聴に不便を感じることになるという問題がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、ユーザトラッキングの際に、ユーザの移動完了時点からバリア形成位置変更時点までの立体映像視聴の不便を解消できる立体映像表示装置及びその駆動方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の実施形態に係る立体映像表示装置は、３Ｄモードでマルチビュー映像を表示する表示パネルと、前記マルチビュー映像を分離するために、前記表示パネル上に配置されて、前記３Ｄモードでバリアを形成するスイッチャブルバリアと、カメラにより撮影された前記表示パネル全面のイメージを分析してユーザ位置情報を含むユーザ位置データを出力するユーザ位置検出部と、前記３Ｄモードでマルチビュー映像データの平均画像レベルを算出し、前記平均画像レベルと前記ユーザ位置情報とに応じて前記スイッチャブルバリアの開口率を制御するスイッチャブルバリア制御部と、前記スイッチャブルバリア制御部の制御下に前記スイッチャブルバリアの分割電極に駆動電圧を供給し、バリア共通電極に共通電圧を供給するスイッチャブルバリア駆動部と、前記マルチビュー映像データをデータ電圧に変換して、前記表示パネルのデータラインにデータ電圧を供給し、前記表示パネルのゲートラインに前記データ電圧に同期するゲートパルスを順次供給する表示パネル駆動部とを備える。

【0007】

本発明の実施形態に係る立体映像表示装置の駆動方法は、３Ｄモードでマルチビュー映像を表示する表示パネルと、前記マルチビュー映像を分離するために、前記表示パネル上に配置されて、前記３Ｄモードでバリアを形成するスイッチャブルバリアとを備える立体映像表示装置であって、カメラにより撮影された前記表示パネル全面のイメージを分析してユーザ位置情報を含むユーザ位置データを出力するステップと、前記３Ｄモードでマルチビュー映像データの平均画像レベルを算出し、前記平均画像レベルと前記ユーザ位置情報とに応じて前記スイッチャブルバリアの開口率を制御するステップと、前記スイッチャブルバリアの分割電極に駆動電圧を供給し、バリア共通電極に共通電圧を供給するステップと、前記マルチビュー映像データをデータ電圧に変換して、前記表示パネルのデータラインにデータ電圧を供給し、前記表示パネルのゲートラインに前記データ電圧に同期するゲートパルスを順次供給するステップとを含む。

【発明の効果】

【0008】

本発明は、３Ｄモードでマルチビュー映像データの平均画像レベルを算出し、カメラにより撮影された表示パネル全面のイメージを分析してユーザ位置情報を算出し、平均画像レベルとユーザ位置情報とに応じてスイッチャブルバリアのバリア形成を制御する。スイッチャブルバリアの開口率が高くなる場合、ビュー領域の各々が拡大するので、本発明は、ユーザが所定の時間間隔の間、正立体視領域からバリア視聴領域へ移動する場合の数を大きく減らすことができる。その結果、本発明は、ユーザが所定の時間間隔の間、フリッカのために立体映像視聴に不便を感じるという問題を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る立体映像表示装置を概略的に示すブロック図である。

【図2】図２は、図１のスイッチャブルバリアを示す平面図である。

【図3】図３は、図２のＩ−Ｉ’の断面図である。

【図4】図４は、図１のユーザ位置検出部のユーザ位置検出方法を示すフローチャートである。

【図5】図５は、ユーザの顔を検出するための顔マスクの一例と、これをカメラから得たイメージにマッピングした結果を示す一例示図である。

【図6】図６は、図１のバリア制御部を詳細に示すブロック図である。

【図7】図７は、本発明の第１実施形態に係るバリア制御方法を示すフローチャートである。

【図8】図８は、第１ないし第３のルックアップテーブルに格納された第１ないし第３のバリア制御データを示す一例示図である。

【図9A】図９Ａは、開口率によるスイッチャブルバリアの開口領域と遮断領域とを詳細に示す一例示図である。

【図9B】図９Ｂは、開口率によるスイッチャブルバリアの開口領域と遮断領域とを詳細に示す一例示図である。

【図10】図１０は、ユーザ位置データに係るバリア制御データのシフトを示す一例示図である。

【図11】図１１は、本発明の第２実施形態に係るバリア制御方法を示すフローチャートである。

【図12】図１２は、第１ないし第４のルックアップテーブルの各々に格納されたバリア制御データを示す一例示図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

図１は、本発明の実施形態に係る立体映像表示装置を概略的に示すブロック図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る立体映像表示装置は、表示パネル１０、スイッチャブルバリア３０、表示パネル駆動部、スイッチャブルバリア駆動部１３０、表示パネル制御部１４０、スイッチャブルバリア制御部１５０、ホストシステム１６０、ユーザ位置検出部１７０などを備える。

【0011】

本発明の実施形態に係る立体映像表示装置は、液晶表示素子（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）、電界放出表示素子（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ、ＰＤＰ）、有機発光ダイオード素子（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ、ＯＬＥＤ）などの平板表示素子で実現されることができる。本発明は、下記の実施形態において液晶表示素子を中心として例示したが、液晶表示素子に限定されないことに注意すべきである。

【0012】

表示パネル１０は、２枚の基板間に形成された液晶層を含む。表示パネル１０の下部基板上には、データラインＤとゲートラインＧ（またはスキャンライン）とが相互交差するように形成され、データラインＤとゲートラインＧとにより仕切られたセル領域に画素がマトリックス形態で配置された薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、「ＴＦＴ」と称する）アレイが形成される。表示パネル１０の画素の各々は、薄膜トランジスタに接続されて画素電極と液晶共通電極との間の電界により駆動される。

【0013】

表示パネル１０の上部基板上には、ブラックマトリックス、カラーフィルタなどを含むカラーフィルタアレイが形成される。表示パネル１０の上部基板には上部偏光板が取り付けられ、下部基板には下部偏光板が取り付けられる。上部偏光板の光透過軸と下部偏光板の光透過軸とは直交するように形成され得る。また、上部基板と下部基板とには、液晶のプレチルト角（ｐｒｅ−ｔｉｌｔ ａｎｇｌｅ）を設定するための配向膜が形成される。表示パネル１０の上部基板と下部基板との間には、液晶セルのセルギャップ（ｃｅｌｌ ｇａｐ）を維持するためのスペーサが形成される。

【0014】

液晶共通電極は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）モードとＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードのような垂直電界駆動方式において上部基板上に形成され、ＩＰＳ（Ｉｎ Ｐｌａｎｅ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードとＦＦＳ（Ｆｒｉｎｇｅ Ｆｉｅｌｄ Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードのような水平電界駆動方式において画素電極とともに下部基板上に形成される。表示パネル１０の液晶モードは、前述したＴＮモード、ＶＡモード、ＩＰＳモード、ＦＦＳモードのみならず、いかなる液晶モードでも実現され得る。

【0015】

表示パネル１０は、２Ｄモードで２Ｄ映像を表示し、３Ｄモードでマルチビュー映像を表示する。マルチビュー映像は、第１ないし第ｎ（ｎは２以上の整数）のビュー（ｖｉｅｗ）映像を含む。マルチビュー映像は、一般人の両眼間隔の分だけカメラを離隔し、オブジェクトを撮影して生成した映像である。例えば、４台のカメラを両眼間隔の分だけ離隔し、オブジェクトを撮影する場合、表示パネル１０は、第１ないし第４のビュー映像を表示する。

【0016】

表示パネル１０は、代表的にバックライトユニットからの光を変調する透過型液晶表示パネルが選択され得る。バックライトユニットは、バックライトユニット駆動部から供給される駆動電流によって点灯する光源、導光板（または拡散板）、複数の光学シーツなどを含む。バックライトユニットは、直下型（ｄｉｒｅｃｔ ｔｙｐｅ）またはエッジ型（ｅｄｇｅ ｔｙｐｅ）バックライトユニットで実現され得る。バックライトユニットの光源は、ＨＣＦＬ（Ｈｏｔ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）、ＣＣＦＬ（Ｃｏｌｄ Ｃａｔｈｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）、ＥＥＦＬ（Ｅｘｔｅｒｎａｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｔ Ｌａｍｐ）、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）のうち、いずれか１つの光源または２種類以上の光源を含むことができる。

【0017】

バックライトユニット駆動部は、バックライトユニットの光源を点灯させるための駆動電流を発生する。バックライトユニット駆動部は、バックライト制御部の制御下に光源に供給される駆動電流をオン／オフ（ＯＮ／ＯＦＦ）する。バックライト制御部は、ホストシステム１６０から入力されるグローバル／ローカルディミング信号ＤＩＭに応じてＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号のデューティ比調整値を含むバックライト制御データをＳＰＩ（Ｓｅｒｉａｌ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）データフォーマットでバックライト駆動部に伝送する。

【0018】

表示パネル１０は、２枚の基板間に形成された液晶層を含む。表示パネル１０の下部基板上には、データラインＤとゲートラインＧ（またはスキャンライン）とが相互交差するように形成され、データラインＤとゲートラインＧとにより仕切られたセル領域に画素がマトリックス形態で配置された薄膜トランジスタ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下、「ＴＦＴ」と称する）アレイが形成される。表示パネル１０の画素の各々は、薄膜トランジスタに接続されて画素電極と液晶共通電極との間の電界により駆動される。

【0019】

データ駆動部１２０は、複数のソースドライブＩＣを含む。ソースドライブＩＣは、表示パネル制御部１４０から入力される２Ｄ映像データＲＧＢ２Ｄまたはマルチビュー映像データＭＶＤを正極性／負極性ガンマ補償電圧に変換してアナログデータ電圧を発生する。ソースドライブＩＣから出力されるアナログデータ電圧は、表示パネル１０のデータラインＤに供給される。

【0020】

ゲート駆動部１１０は、シフトレジスタ、シフトレジスタの出力信号を液晶セルのＴＦＴ駆動に適したスイング幅に変換するためのレベルシフト及び出力バッファなどを含む。ゲート駆動部１１０は、データ電圧に同期するゲートパルスを表示パネル１０のゲートラインＧに順次供給する。

【0021】

表示パネル制御部１４０は、ホストシステム１６０から２Ｄモードで２Ｄ映像データＲＧＢ２Ｄを受信し、３Ｄモードでマルチビュー映像データＭＶＤを受信する。また、表示パネル制御部１４０は、ホストシステム１６０からタイミング信号とモード信号ＭＯＤＥとを受信する。タイミング信号は、水平同期信号（ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）、垂直同期信号（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）、データイネーブル信号（ｄａｔａ ｅｎａｂｌｅ ｓｉｇｎａｌ）、及びドットクロック（ｄｏｔ ｃｌｏｃｋ）などを含むことができる。表示パネル制御部１４０は、タイミング信号に基づいて所定のフレーム周波数で表示パネル１０を駆動させ、所定のフレーム周波数を基準としてゲート駆動部制御信号ＧＣＳ、データ駆動部制御信号ＤＣＳを発生することができる。表示パネル制御部１４０は、ゲート駆動部制御信号ＧＣＳをゲート駆動部１１０に供給し、２Ｄ映像データＲＧＢ２Ｄまたはマルチビュー映像データＭＶＤとデータ駆動部制御信号ＤＣＳをデータ駆動部１２０に供給する。

【0022】

スイッチャブルバリア３０は表示パネル１０上に配置される。スイッチャブルバリア３０は、２Ｄモードでバリアを形成しない。スイッチャブルバリア３０は、３Ｄモードで表示パネル１０に表示されたマルチビュー映像である第１ないし第ｎのビュー映像を第１ないし第ｎのビュー領域に分離するためにバリアを形成する。スイッチャブルバリア３０は、図３のように液晶パネルで実現されることができる。以下において、図２及び図３を参照してスイッチャブルバリア３０について詳細に説明する。

【0023】

図２は、図１のスイッチャブルバリアを示す平面図である。図３は、図２のＩ−Ｉ’の断面図である。図２及び図３に示すように、スイッチャブルバリア３０は、第１の基板３１、第２の基板３２、分割電極３３、バリア共通電極３４、液晶層３６、第１の偏光板３６Ａ、及び第２の偏光板３６Ｂを含む。第１及び第２の基板３１、３２の各々は、ガラス（ｇｌａｓｓ）またはプラスチックフィルム（ｐｌａｓｔｉｃ ｆｌｉｍ）で実現されることができる。表示パネル１０と向かい合う第１の基板３１の一面には第１の偏光板３６Ａが取り付けられ、第１の基板３１の他面には分割電極３３が形成される。分割電極３３の各々は、隣接した分割電極と所定の間隔の分だけ離隔して形成される。また、分割電極３３の各々は、スイッチャブルバリア３０でバリアが形成される方向と平行に形成されることができる。本発明の実施形態では、図２のようにスイッチャブルバリア３０のバリアは、垂直方向（ｙ軸方向）に形成されるバーチカルタイプ（ｖｅｒｔｉｃａｌ ｔｙｐｅ）で実現されたことを中心として説明した。しかし、スイッチャブルバリア３０のバリアは、垂直方向に対して所定の角度で斜めに形成されるスランテッドタイプ（ｓｌａｎｔｅｄ ｔｙｐｅ）でも実現されることができることに注意すべきである。分割電極３３には、スイッチャブルバリア駆動部１３０から駆動電圧が供給される。

【0024】

第１の基板３１と向かい合う第２の基板３２の一面にはバリア共通電極３４が形成され、第２の基板３２の他面には第２の偏光板３６Ｂが取り付けられる。バリア共通電極３４は、第２の基板３２の一面全体に１つの膜で形成されることができる。第１の偏光板３６Ａの光軸と第２の偏光板３６Ｂの光軸とは互いに直交する。バリア共通電極３４には、スイッチャブルバリア駆動部１３０からバリア共通電圧が供給される。

【0025】

スイッチャブルバリア３０の液晶層３６は、第１の基板３１と第２の基板３２との間に形成される。液晶層３６の液晶分子は、分割電極３３の各々とバリア共通電極３４との間の電界により駆動される。

【0026】

スイッチャブルバリア駆動部１３０は、スイッチャブルバリア制御部１５０のバリア制御データＢＣＤによってスイッチャブルバリア３０の分割電極３３に駆動電圧を供給し、バリア共通電極３４にはバリア共通電圧を供給する。スイッチャブルバリア駆動部１３０は、２Ｄモードでスイッチャブルバリア３０の全ての分割電極３３に第１の駆動電圧を供給するように制御される。第１の駆動電圧が供給された分割電極３３とバリア共通電圧が供給されたバリア共通電極３４との電界により駆動された液晶層３６の液晶分子は、第１の偏光板３６Ａを通過した光が第２の偏光板３６Ｂを通過できるように光を変調する。その結果、スイッチャブルバリア３０は２Ｄモードでバリアを形成しない。

【0027】

また、スイッチャブルバリア駆動部１３０は、３Ｄモードで開口領域の分割電極３３に第１の駆動電圧を供給し、遮断領域の分割電極３３に第２の駆動電圧を供給するように制御される。第２の駆動電圧が供給された分割電極３３とバリア共通電圧が供給されたバリア共通電極３４との電界により駆動された液晶層３６の液晶分子は、第１の偏光板３６Ａを通過した光が第２の偏光板３６Ｂを通過できないように光を変調しない。その結果、スイッチャブルバリア３０は、３Ｄモードで開口領域にバリアを形成せず、遮断領域にバリアを形成する。つまり、スイッチャブルバリア３０は、３Ｄモードでバリアを形成することにより、表示パネル１０の第１ないし第ｎのビュー映像は、第１ないし第ｎのビュー領域に分離されるので、ユーザは、両眼視差によって立体映像を視聴することができる。

【0028】

一方、スイッチャブルバリア駆動部１３０は、液晶の直流化残像を防止するために、分割電極３３に供給される駆動電圧の極性を周期的に反転させることができる。液晶の直流化残像は直流駆動をする場合、液晶分子の荷電粒子が配向膜に積まれるようになることを意味し、このため、液晶分子のプレチルト角（ｐｒｅ−ｔｉｌｔ ａｎｇｌｅ）が変更され得る。スイッチャブルバリア駆動部１３０は、分割電極３３に供給される駆動電圧の極性を周期的に反転させる交流駆動をすることにより液晶の直流化残像を防止することができる。

【0029】

スイッチャブルバリア制御部１５０は、ホストシステム１６０からモード信号ＭＯＤＥを受信する。スイッチャブルバリア制御部１５０は、２Ｄモードでスイッチャブルバリア３０にバリアが形成されないようにスイッチャブルバリア駆動部１４０にバリア制御データＢＣＤを供給する。スイッチャブルバリア制御部１５０は、３Ｄモードでスイッチャブルバリア３０の遮断領域にバリアが形成され、開口領域にバリアが形成されないようにスイッチャブルバリア駆動部１４０にバリア制御データＢＣＤを供給する。具体的に、スイッチャブルバリア制御部１５０は、ホストシステム１６０からマルチビュー映像データＭＶＤとユーザ位置データＵＬＣとを受信する。スイッチャブルバリア制御部１５０は、マルチビュー映像データＭＶＤの平均画像レベル（ａｖｅｒａｇｅ ｐｉｃｔｕｒｅ ｒａｔｉｏ）を算出し、平均画像レベルに依存してスイッチャブルバリア３０の開口率を制御する。スイッチャブルバリア３０の開口率は、数学式１のように算出され得る。数学式１において、ＡＰＲは開口率（％）、ＡＰＡは開口領域の幅、ＢＬＡは遮断領域の幅を指示する。

【0030】

【数1】

【0031】

また、スイッチャブルバリア制御部１５０は、ユーザ位置データＵＬＣのユーザ位置情報に応じてバリアをシフトさせる。すなわち、スイッチャブルバリア３０のバリア形成位置はユーザ位置に依存する。つまり、平均画像レベルとユーザ位置とによってスイッチャブルバリア３０の開口領域と遮断領域とが決定される。スイッチャブルバリア制御部１５０のバリア形成位置制御方法については、図６ないし図１３を参照しながら後述する。

【0032】

ホストシステム１６０は、ＬＶＤＳ（Ｌｏｗ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）インターフェース、ＴＭＤＳ（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｍｉｎｉｍｉｚｅｄ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ）インターフェースなどのインターフェースを介して２Ｄ映像データＲＧＢ２Ｄまたはマルチビュー映像データＭＶＤを表示パネル制御部１４０に供給する。また、ホストシステム１６０は、モード信号ＭＯＤＥとタイミング信号などを表示パネル制御部１４０に供給する。また、ホストシステム１６０は、モード信号ＭＯＤＥをスイッチャブルバリア制御部１５０に供給する。ホストシステム１６０は、３Ｄモードでユーザ位置検出部１７０からユーザ位置情報を含むユーザ位置データＵＬＣを受信する。ホストシステム１６０は、３Ｄモードでマルチビュー映像データＭＶＤとユーザ位置データＵＬＣとをスイッチャブルバリア制御部１５０に供給する。モード信号ＭＯＤＥは、２Ｄモードまたは３Ｄモードを指示する信号である。

【0033】

ユーザ位置検出部１７０は、３Ｄモードでカメラにより撮影された表示パネル全面のイメージを分析してユーザ位置情報を検出する。ユーザ位置検出部１７０がユーザ位置情報を検出することにより、本発明の実施形態でもユーザの位置によってスイッチャブルバリア３０のバリア形成位置を変更する「ユーザトラッキング（ｔｒａｃｋｉｎｇ）技術」を適用することができる。

【0034】

ユーザ位置検出部１７０は、３Ｄモードでユーザ位置情報を含むユーザ位置データＵＬＣをホストシステム１６０に出力する。以下において、図４及び図５を参照してユーザ位置検出部１７０のユーザ位置検出方法について詳細に説明する。

【0035】

図４は、図１のユーザ位置検出部のユーザ位置検出方法を示すフローチャートである。図５は、ユーザの顔を検出するための顔マスクの一例と、これをカメラから得たイメージにマッピングした結果を示す図である。まず、ユーザ位置検出部１７０は、カメラ（図示せず）を用いて撮影した表示パネル１０の全面のイメージを格納する（Ｓ１０１）。それから、ユーザ位置検出部１７０は、前記イメージからユーザの顔を検出する。ユーザ位置検出部１７０は、図５のように目、鼻、口の輪郭特徴を定義する形態で予め設定された顔マスクを前記イメージにマッピング（ｍａｐｐｉｎｇ）することにより、ユーザの顔を検出することができる（Ｓ１０２）。次いで、ユーザ位置検出部１７０は、両眼間の中心点を検出する（Ｓ１０３）。次に、ユーザ位置検出部１７０は、両眼間の中心点のｘ軸座標を算出する。算出されたｘ軸座標は、ｘ軸上でのユーザの位置を指示する。ｘ軸は、表示パネル１０の長軸と平行した軸でありうる。ユーザ位置検出部１７０は、ユーザ位置情報であるｘ軸座標を含むユーザ位置データＵＬＣをホストシステム１６０に出力する（Ｓ１０４）。

【0036】

図６は、図１のスイッチャブルバリア制御部を詳細に示すブロック図である。図７は、本発明の第１実施形態に係るバリア制御方法を示すフローチャートである。図６に示すように、スイッチャブルバリア制御部１５０は、平均画像レベル算出部１５１、選択信号出力部１５２、メモリ１５３、及びデータシフト部１５４を含む。メモリ１５３は、複数のルックアップテーブルを含む。以下において、図６及び図７を結びついてスイッチャブルバリア制御部１５０の本発明の第１実施形態に係るスイッチャブルバリア制御方法について詳細に説明する。

【0037】

第１に、平均画像レベル算出部１５１は、モード信号ＭＯＤＥに応じて２Ｄモードと３Ｄモードとを判断することができる。平均画像レベル算出部１５１は、３Ｄモードでマルチビュー映像データＭＶＤの平均画像レベルＡＰＬを算出する。平均画像レベルＡＰＬは、１フレーム期間の輝度平均値を意味する。平均画像レベル算出部１５１は、平均画像レベルＡＰＬを算出するために、数学式２のように画素別輝度値を算出することができる。マルチビュー映像データＭＶＤは、赤色、緑色、及び青色デジタルデータ（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を含む。数学式２において、Ｙは輝度値、Ｒは赤色デジタルデータ、Ｇは緑色デジタルデータ、Ｂは青色デジタルデータを指示する。

【0038】

【数2】

【0039】

平均画像レベル算出部１５１は、１フレーム期間の画素別輝度値を全て合算した後、画素個数に分けて平均画像レベルＡＰＬを算出することができる（Ｓ２０１）。

【0040】

第２に、選択信号出力部１５２は、モード信号ＭＯＤＥに応じて２Ｄモードと３Ｄモードとを判断することができる。選択信号出力部１５２は、２Ｄモードでメモリ１５３の第１のルックアップテーブルを指示する選択信号ＳＬを出力する。メモリ１５３は、２Ｄモードで選択信号ＳＬに応じて第１のルックアップテーブルに格納された第１のバリア制御データＢＣＤ１をデータシフト部１５４に出力する。

【0041】

選択信号出力部１５２は、３Ｄモードで平均画像レベルＡＰＬが基準値ＲＶ以上であるかを判断する。選択信号出力部１５２は、平均画像レベルＡＰＬが基準値ＲＶ以上である場合、第２のルックアップテーブルを指示する選択信号ＳＬを出力する。この場合、メモリ１５３は、選択信号ＳＬに応じて第２のルックアップテーブルに格納された第２のバリア制御データＢＣＤ２をデータシフト部１５４に出力する。選択信号出力部１５２は、平均画像レベルＡＰＬが基準値ＲＶより小さい場合、第３のルックアップテーブルを指示する選択信号ＳＬを出力する。この場合、メモリ１５３は、選択信号ＳＬに応じて第３のルックアップテーブルに格納された第３のバリア制御データＢＣＤ３をデータシフト部１５４に出力する。

【0042】

図８は、第１ないし第３のルックアップテーブルに格納された第１ないし第３のバリア制御データを示す一例示図である。図８に示すように、第１ないし第３のルックアップテーブルＬＵＴ１、ＬＵＴ２、ＬＵＴ３において、「０」値は、バリアが形成されていない駆動電圧の第１の駆動電圧を指示するデジタル値、「１」値は、バリアが形成される駆動電圧の第２の駆動電圧を指示するデジタル値を意味する。また、説明の便宜のために、図８の第１ないし第３のルックアップテーブルＬＵＴ１、ＬＵＴ２、ＬＵＴ３は、スイッチャブルバリア３０の８個の分割電極３３に供給される駆動電圧を指示するデジタル値を格納することを例示した。このとき、スイッチャブルバリア３０の８個の分割電極３３は、バリアの１単位で実現されることができる。

【0043】

第１のルックアップテーブルＬＵＴ１に格納された第１のバリア制御データＢＣＤ１は、２Ｄモードでデータシフト部１５４に出力されるデータである。スイッチャブルバリア３０は、２Ｄモードでバリアを形成しないため、第１のバリア制御データＢＣＤ１は「０」値のみを含む。

【0044】

第２のルックアップテーブルＬＵＴ２に格納された第２のバリア制御データＢＣＤ２は、３Ｄモードで平均画像レベルＡＰＬが基準値ＲＶ以上である場合、データシフト部１５４に出力されるデータである。スイッチャブルバリア３０は、３Ｄモードでバリアを形成するので、第２のバリア制御データＢＣＤ２は、「０」値と「１」値とを共に含む。

【0045】

第３のルックアップテーブルＬＵＴ３に格納された第３のバリア制御データＢＣＤ３は、３Ｄモードで平均画像レベルＡＰＬが基準値ＲＶより小さい場合、データシフト部１５４に出力されるデータである。スイッチャブルバリア３０は、３Ｄモードでバリアを形成するので、第３のバリア制御データＢＣＤ３は、「０」値と「１」値とを共に含む。第３のバリア制御データＢＣＤ３は、第２のバリア制御データＢＣＤ２より「０」値を少なく含む。

【0046】

「０」値は、バリアが形成されない駆動電圧を指示するので、「０」値が多く含まれているほど、開口領域は広くなる。これについては、図９Ａ及び図９Ｂを参照しながら詳細に説明する。

【0047】

図９Ａ及び図９Ｂは、開口率によるスイッチャブルバリアの開口領域と遮断領域とを詳細に示す一例示図である。具体的には、図９Ａは、スイッチャブルバリア駆動部１３０が第２のバリア制御データＢＣＤ２に応じてスイッチャブルバリア３０の分割電極３３に駆動電圧を供給した場合を示す一例示図である。図９Ｂは、スイッチャブルバリア駆動部１３０が第３のバリア制御データＢＣＤ３に応じてスイッチャブルバリア３０の分割電極３３に駆動電圧を供給した場合を示す一例示図である。

【0048】

図９Ａに示すように、スイッチャブルバリア駆動部１３０が第２のバリア制御データＢＣＤ２により制御される場合、スイッチャブルバリア３０の第１及び第２の分割電極３３ａ、３３ｂ、第７及び第８の分割電極３３ｇ、３３ｈ、第１０及び第１１の分割電極３３ｌ、３３ｍ、第１５及び第１６の分割電極３３ｑ、３３ｒには、第２の駆動電圧Ｖ２が供給される。スイッチャブルバリア３０の第３ないし第６の分割電極３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ、及び第１１ないし第１４の分割電極３３ｍ、３３ｎ、３３ｏ、３３ｐには、第１の駆動電圧Ｖ１が供給される。第１の駆動電圧Ｖ１が供給された分割電極３３とバリア共通電圧が供給されたバリア共通電極３４との電界により駆動された液晶層３６の液晶分子は、第１の偏光板３６Ａを通過した光が第２の偏光板３６Ｂを通過できるように光を変調する。したがって、第１の駆動電圧Ｖ１が供給された第３ないし第６の分割電極３３ｃ、３３ｄ、３３ｅ、３３ｆ及び第１１ないし第１４の分割電極３３ｍ、３３ｎ、３３ｏ、３３ｐの領域は、図９Ａのように開口領域に仕切られ得る。第２の駆動電圧Ｖ２が供給された分割電極３３とバリア共通電圧が供給されたバリア共通電極３４との電界により駆動された液晶層３６の液晶分子は、第１の偏光板３６Ａを通過した光が第２の偏光板３６Ｂを通過できないように光を変調しない。したがって、第２の駆動電圧Ｖ２が供給された第１及び第２の分割電極３３ａ、３３ｂ、第７及び第８の分割電極３３ｇ、３３ｈ、第１０及び第１１の分割電極３３ｌ、３３ｍ、第１５及び第１６の分割電極３３ｑ、３３ｒの領域は、図９Ａのように遮断領域に仕切られ得る。

【0049】

図９Ｂに示すように、スイッチャブルバリア駆動部１３０が第３のバリア制御データＢＣＤ３により制御される場合、スイッチャブルバリア３０の第１ないし第３の分割電極３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、第６ないし第８の分割電極３３ｆ、３３ｇ、３３ｈ、第９ないし第１１の分割電極３３ｋ、３３ｌ、３３ｍ、及び第１４ないし第１６の分割電極３３ｐ、３３ｑ、３３ｒには、第２の駆動電圧Ｖ２が供給される。スイッチャブルバリア３０の第４、第５、第１２、及び第１３の分割電極３３ｄ、３３ｅ、３３ｎ、３３ｏには、第１の駆動電圧Ｖ１が供給される。第１の駆動電圧が供給された分割電極３３とバリア共通電圧が供給されたバリア共通電極３４との電界により駆動された液晶層３６の液晶分子は、第１の偏光板３６Ａを通過した光が第２の偏光板３６Ｂを通過できるように光を変調する。したがって、第１の駆動電圧Ｖ１が供給された第４、第５、第１２、及び第１３の分割電極３３ｄ、３３ｅ、３３ｎ、３３ｏの領域は、図９Ｂのように開口領域に仕切られ得る。第２の駆動電圧Ｖ２が供給された分割電極３３とバリア共通電圧が供給されたバリア共通電極３４との電界により駆動された液晶層３６の液晶分子は、第１の偏光板３６Ａを通過した光が第２の偏光板３６Ｂを通過できないように光を変調しない。したがって、第２の駆動電圧Ｖ２が供給された第１ないし第３の分割電極３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、第６ないし第８の分割電極３３ｆ、３３ｇ、３３ｈ、第９ないし第１１の分割電極３３ｋ、３３ｌ、３３ｍ、及び第１４ないし第１６の分割電極３３ｐ、３３ｑ、３３ｒの領域は、図９Ｂのように遮断領域に仕切られ得る。

【0050】

以上で説明したように、スイッチャブルバリア３０は、第３のバリア制御データＢＣＤ３により制御される場合より、第２のバリア制御データＢＣＤ２により制御される場合に開口領域が広くなる。すなわち、本発明の第１実施形態は、平均画像レベルＡＰＬが基準値ＲＶ以上である場合、平均画像レベルＡＰＬが基準値ＲＶより低い場合より、スイッチャブルバリア３０の開口率を高く制御する。

【0051】

一方、ユーザトラッキング技術は、ユーザの移動が完了した後、ユーザの位置を分析してバリア形成位置を変更するので、ユーザの移動完了時点からバリア形成位置変更時点まで所定の時間間隔が存在する。このため、ユーザは、所定の時間間隔の間、正立体視領域からバリア視聴領域へ移動する場合、フリッカ（ｆｌｉｃｋｅｒ）を感じることになる。特に、表示パネル１０に表示される立体映像の輝度が高いほど、ユーザが一層容易にフリッカ（ｆｌｉｃｋｅｒ）を感じることになる。正立体視領域は、ユーザの左眼で左眼視差映像を視聴し、右眼で右眼視差映像を視聴する領域を指示し、バリア視聴領域は、立体映像ではないバリアに該当するブラックパターンが見える領域を指示し、フリッカ（ｆｌｉｃｋｅｒ）は、ちらつき現象を意味する。

【0052】

しかし、本発明の第１実施形態は、平均画像レベルＡＰＬが基準値ＲＶ以上である場合、スイッチャブルバリア３０の開口率を高く制御する。スイッチャブルバリア３０の開口率が高いほど、ビュー領域の各々が拡大するため、ユーザが所定の時間間隔の間にバリア視聴領域に位置する頻度を減らすことができる。すなわち、ユーザが移動をしてもユーザは所定の時間間隔の間に正立体視領域に位置する頻度が高まるようになる。したがって、本発明の第２実施形態は、ユーザが所定の時間間隔の間、フリッカのために立体映像視聴に不便を感じるという問題を解消することができる。

【0053】

一方、基準値ＲＶが低いほど、スイッチャブルバリア３０の開口率を高く制御する場合が多くなるので、フリッカのために立体映像視聴に不便を感じるという問題を解消しやすい。しかし、スイッチャブルバリア３０の開口率を高く制御する場合、ビュー領域が拡大しつつ、ビュー領域の各々で隣接したビュー領域と重なる領域が発生するので、３Ｄクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）が生じる可能性がある。３Ｄクロストークは、ユーザの左眼または右眼に左眼視差映像と右眼視差映像とが重なって見えることを意味する。したがって、基準値ＲＶは、事前実験によって適切な値に予め設定されることが好ましい（Ｓ２０２、Ｓ２０３、Ｓ２０４）。

【0054】

第３に、データシフト部１５４は、選択信号出力部１５２の選択信号ＳＬに応じてメモリ１５３から第１ないし第３のバリア制御データＢＣＤ１、ＢＣＤ２、ＢＣＤ３のうち、いずれか１つを受信する。具体的に、データシフト部１５４は、２Ｄモードでメモリ１５３から入力された第１のバリア制御データＢＣＤ１をバリア制御データＢＣＤとして設定する。データシフト部１５４は、３Ｄモードでメモリ１５３から入力された第２及び第３のバリア制御データＢＣＤ２、ＢＣＤ３のうち、いずれか１つをバリア制御データＢＣＤとして設定する。

【0055】

また、データシフト部１５４は、ホストシステム１６０からユーザ位置データＵＬＣを受信する。データシフト部１５４は、ユーザ位置データＵＬＣのユーザ位置情報に応じてユーザの位置を判断することができる。ユーザ位置情報は、ユーザ位置検出部１７０から検出されたｘ軸座標でありうる。データシフト部１５４は、ユーザ位置データＵＬＣのｘ軸座標に基づいてバリア制御データＢＣＤのシフト値を算出する。

【0056】

例えば、カメラにより撮影される表示パネル１０全面のイメージの解像度が１９２０×１０８０である場合、ｘ軸座標は、１ないし１９２０に表現され得る。ｘ軸座標が９６０である場合、ユーザが表示パネル１０全面の中央に位置しているので、スイッチャブルバリア３０は、バリアをシフトする必要がない。この場合、データシフト部１５４は、バリア制御データＢＣＤのシフト値を「０」として算出する。しかし、ｘ軸座標が異なる値を有すると、データシフト部１５４は、予め格納された計算式に基づいてバリア制御データＢＣＤのシフト値を算出する。

【0057】

図１０は、ユーザ位置データに応じるバリア制御データのシフトを示す一例示図である。図１０では、データシフト部１５４が第３のバリア制御データＢＣＤ３をバリア制御データＢＣＤとして設定したことを中心として説明した。図１０に示すように、データシフト部１５４は、３Ｄモードでバリア制御データＢＣＤを算出されたシフト値に応じてシフトする。例えば、データシフト部１５４は、図１０のようにバリア制御データＢＣＤを右側に２列シフトすることができる。すなわち、データシフト部１５４は、「１１１００１１１」を「１１１１１００１」にシフトすることができる。

【0058】

データシフト部１５４は、３Ｄモードでシフト値に応じてシフトされたバリア制御データＢＣＤをスイッチャブルバリア駆動部１３０に供給する。スイッチャブルバリア駆動部１３０は、バリア制御データＢＣＤに応じて駆動電圧をスイッチャブルバリア３０の分割電極３３に供給し、バリア共通電圧をバリア共通電極３４に供給する（Ｓ２０５）。

【0059】

以上で説明したように、本発明の第１実施形態は、３Ｄモードでマルチビュー映像データＭＶＤの平均画像レベルＡＰＬを算出し、カメラにより撮影された表示パネル１０全面のイメージを分析してユーザ位置情報を算出し、平均画像レベルＡＰＬとユーザ位置情報とに応じてスイッチャブルバリア３０のバリア形成を制御する。特に、本発明の第１実施形態は、平均画像レベルＡＰＬが基準値ＲＶ以上である場合、平均画像レベルＡＰＬが基準値ＲＶより小さい場合より、スイッチャブルバリア３０の開口率を高く制御する。スイッチャブルバリア３０の開口率が高くなる場合、ビュー領域の各々が拡大するので、本発明の第１実施形態は、ユーザが所定の時間間隔の間に正立体視領域からバリア視聴領域へ移動する頻度を大きく減らすことができる。その結果、本発明の第１実施形態は、ユーザが所定の時間間隔の間、フリッカのために立体映像視聴に不便を感じるという問題を解消することができる。

【0060】

図１１は、本発明の第２実施形態に係るバリア制御方法を示すフローチャートである。以下において、図６及び図１１を結びついてスイッチャブルバリア制御部１５０の本発明の第２実施形態に係るスイッチャブルバリア制御方法について詳細に説明する。

【0061】

第１に、平均画像レベル算出部１５１は、３Ｄモードでマルチビュー映像データＭＶＤの平均画像レベルＡＰＬを算出する。平均画像レベル算出部１５１の平均画像レベルＡＰＬ算出方法は、図７のＳ２０１ステップで説明したところと実質的に同様である（Ｓ３０１）。

【0062】

第２に、選択信号出力部１５２は、モード信号ＭＯＤＥに応じて２Ｄモードと３Ｄモードとを判断することができる。選択信号出力部１５２は、２Ｄモードでメモリ１５３の第１のルックアップテーブルを指示する選択信号ＳＬを出力する。メモリ１５３は、２Ｄモードで選択信号ＳＬに応じて第１のルックアップテーブルに格納された第１のバリア制御データＢＣＤ１をデータシフト部１５４に出力する。

【0063】

選択信号出力部１５２は、３Ｄモードで平均画像レベルＡＰＬが第１の基準値ＲＶ１以上であるかを判断する。選択信号出力部１５２は、平均画像レベルＡＰＬが第１の基準値ＲＶ以上である場合、第２のルックアップテーブルを指示する選択信号ＳＬを出力する。この場合、メモリ１５３は、選択信号ＳＬに応じて第２のルックアップテーブルに格納された第２のバリア制御データＢＣＤ２をデータシフト部１５４に出力する。選択信号出力部１５２は、平均画像レベルＡＰＬが第１の基準値ＲＶ１より小さく、第２の基準値ＲＶ２以上である場合、第３のルックアップテーブルを指示する選択信号ＳＬを出力する。この場合、メモリ１５３は、選択信号ＳＬに応じて第３のルックアップテーブルに格納された第３のバリア制御データＢＣＤ３をデータシフト部１５４に出力する。選択信号出力部１５２は、平均画像レベルＡＰＬが第２の基準値ＲＶ２より小さい場合、第４のルックアップテーブルを指示する選択信号ＳＬを出力する。この場合、メモリ１５３は、選択信号ＳＬに応じて第４のルックアップテーブルに格納された第４のバリア制御データＢＣＤ３をデータシフト部１５４に出力する。

【0064】

図１２は、第１ないし第４のルックアップテーブルに格納された第１ないし第４のバリア制御データを示す一例示図である。図１２に示すように、第１ないし第４のルックアップテーブルＬＵＴ１、ＬＵＴ２、ＬＵＴ３、ＬＵＴ４で「０」値は、バリアが形成されない駆動電圧の第１の駆動電圧を指示するデジタル値、「１」値は、バリアが形成される駆動電圧の第２の駆動電圧を指示するデジタル値を意味する。また、説明の便宜のために、図１２の第１ないし第３のルックアップテーブルＬＵＴ１、ＬＵＴ２、ＬＵＴ３、ＬＵＴ４は、スイッチャブルバリア３０の１０個の分割電極３３に供給される駆動電圧を指示するデジタル値を格納することを例示した。このとき、スイッチャブルバリア３０の１０個の分割電極３３は、バリアの１単位で実現され得る。

【0065】

第１のルックアップテーブルＬＵＴ１に格納された第１のバリア制御データＢＣＤ１は、２Ｄモードでデータシフト部１５４に出力されるデータである。スイッチャブルバリア３０は、２Ｄモードでバリアを形成しないため、第１のバリア制御データＢＣＤ１は「０」値のみを含む。

【0066】

第２のルックアップテーブルＬＵＴ２に格納された第２のバリア制御データＢＣＤ２は、３Ｄモードで平均画像レベルＡＰＬが第１の基準値ＲＶ１以上である場合、データシフト部１５４に出力されるデータである。スイッチャブルバリア３０は、３Ｄモードでバリアを形成するので、第２のバリア制御データＢＣＤ２は「０」値と「１」値とを共に含む。

【0067】

第３のルックアップテーブルＬＵＴ３に格納された第３のバリア制御データＢＣＤ３は、３Ｄモードで平均画像レベルＡＰＬが第１の基準値ＲＶ１より小さく、第２の基準値ＲＶ２以上である場合、データシフト部１５４に出力されるデータである。スイッチャブルバリア３０は、３Ｄモードでバリアを形成するので、第３のバリア制御データＢＣＤ３は「０」値と「１」値とを共に含む。第３のバリア制御データＢＣＤ３は、第２のバリア制御データＢＣＤ２より「０」値を少なく含む。

【0068】

第４のルックアップテーブルＬＵＴ４に格納された第４のバリア制御データＢＣＤ４は、３Ｄモードで平均画像レベルＡＰＬが第２の基準値ＲＶ２より小さい場合、データシフト部１５４に出力されるデータである。スイッチャブルバリア３０は、３Ｄモードでバリアを形成するので、第４のバリア制御データＢＣＤ４は「０」値と「１」値とを共に含む。第４のバリア制御データＢＣＤ４は、第３のバリア制御データＢＣＤ３より「０」値を少なく含む。

【0069】

「０」値は、バリアが形成されない駆動電圧を指示するので、「０」値が多く含まれているほど、開口領域は広くなる。これについては、図９Ａ及び図９Ｂを結びついて既に上記で詳細に説明した。

【0070】

以上で説明したように、スイッチャブルバリア３０は、第４のバリア制御データＢＣＤ４により制御される場合より第３のバリア制御データＢＣＤ３により制御される場合と、第３のバリア制御データＢＣＤ３により制御される場合より第２のバリア制御データＢＣＤ２により制御される場合に、開口領域が広くなる。すなわち、本発明の第２実施形態は、平均画像レベルＡＰＬが高いほど、スイッチャブルバリア３０の開口率を高く制御する。

【0071】

一方、ユーザトラッキング技術は、ユーザの移動が完了した後、ユーザの位置を分析してバリア形成位置を変更するので、ユーザの移動完了時点からバリア形成位置変更時点まで所定の時間間隔が存在する。このため、ユーザは、所定の時間間隔の間、正立体視領域からバリア視聴領域へ移動する場合、フリッカ（ｆｌｉｃｋｅｒ）を感じることになる。特に、表示パネル１０に表示される立体映像の輝度が高いほど、ユーザが一層容易にフリッカ（ｆｌｉｃｋｅｒ）を感じることになる。正立体視領域は、ユーザの左眼で左眼視差映像を視聴し、右眼で右眼視差映像を視聴する領域を指示し、バリア視聴領域は、立体映像ではないバリアに該当するブラックパターンが見える領域を指示し、フリッカ（ｆｌｉｃｋｅｒ）は、ちらつき現象を意味する。

【0072】

本発明の第２実施形態は、平均画像レベルＡＰＬが高いほど、スイッチャブルバリア３０の開口率を高く制御する。スイッチャブルバリア３０の開口率が高いほど、ビュー領域の各々が拡大するので、ユーザが所定の時間間隔の間にバリア視聴領域に位置する頻度を減らすことができる。すなわち、ユーザが移動をしてもユーザは、所定の時間間隔の間に正立体視領域に位置する頻度が高まるようになる。したがって、本発明の第２実施形態は、ユーザが所定の時間間隔の間、フリッカのために立体映像視聴に不便を感じるという問題を解消することができる。

【0073】

一方、第１及び第２の基準値ＲＶ１、ＲＶ２が低いほど、スイッチャブルバリア３０の開口率を高く制御する場合が多くなるので、フリッカのために立体映像視聴に不便を感じるという問題を解消しやすい。しかし、スイッチャブルバリア３０の開口率を高く制御する場合、ビュー領域が拡大しつつ、ビュー領域の各々で隣接したビュー領域と重なる領域が発生するので、３Ｄクロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）が生じる可能性がある。３Ｄクロストークは、ユーザの左眼または右眼に左眼視差映像と右眼視差映像とが重なって見えることを意味する。したがって、第１及び第２の基準値ＲＶ１、ＲＶ２は、事前実験によって適切な値に予め設定されることが好ましい（Ｓ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０５、Ｓ３０６）。

【0074】

第３に、データシフト部１５４は、選択信号出力部１５２の選択信号ＳＬに応じてメモリ１５３から第１ないし第４のバリア制御データＢＣＤ１、ＢＣＤ２、ＢＣＤ３、ＢＣＤ４のうち、いずれか１つを受信する。具体的に、データシフト部１５４は、２Ｄモードでメモリ１５３から入力された第１のバリア制御データＢＣＤ１をバリア制御データＢＣＤとして設定する。データシフト部１５４は、３Ｄモードでメモリ１５３から入力された第２ないし第４のバリア制御データＢＣＤ２、ＢＣＤ３、ＢＣＤ４のうち、いずれか１つをバリア制御データＢＣＤとして設定する。

【0075】

また、データシフト部１５４は、ホストシステム１６０からユーザ位置データＵＬＣを受信する。データシフト部１５４は、ユーザ位置データＵＬＣのユーザ位置情報に応じてユーザの位置を判断することができる。ユーザ位置情報は、ユーザ位置検出部１７０から検出されたｘ軸座標でありうる。データシフト部１５４は、ユーザ位置データＵＬＣのｘ軸座標に基づいてバリア制御データＢＣＤのシフト値を算出する。

【0076】

例えば、カメラにより撮影される表示パネル１０全面のイメージの解像度が１９２０×１０８０である場合、ｘ軸座標は、１ないし１９２０に表現され得る。ｘ軸座標が９６０である場合、ユーザが表示パネル１０全面の中央に位置しているので、スイッチャブルバリア３０は、バリアをシフトする必要がない。この場合、データシフト部１５４は、バリア制御データＢＣＤのシフト値を「０」として算出する。しかし、ｘ軸座標が異なる値を有すると、データシフト部１５４は、３Ｄモードで予め格納された計算式に基づいてバリア制御データＢＣＤのシフト値を算出する。

【0077】

データシフト部１５４は、３Ｄモードでシフト値に応じてシフトされたバリア制御データＢＣＤをスイッチャブルバリア駆動部１３０に供給する。スイッチャブルバリア駆動部１３０は、バリア制御データＢＣＤに応じて駆動電圧をスイッチャブルバリア３０の分割電極３３に供給し、バリア共通電圧をバリア共通電極３４に供給する（Ｓ３０７）。

【0078】

以上で説明したように、本発明の第２実施形態は、３Ｄモードでマルチビュー映像データＭＶＤの平均画像レベルＡＰＬを算出し、カメラにより撮影された表示パネル１０全面のイメージを分析してユーザ位置情報を算出し、平均画像レベルＡＰＬとユーザ位置情報とに応じてスイッチャブルバリア３０のバリア形成を制御する。特に、本発明の第２実施形態は、平均画像レベルＡＰＬが高いほど、スイッチャブルバリア３０の開口率を高く制御する。スイッチャブルバリア３０の開口率が高くなる場合、ビュー領域の各々が拡大するので、本発明の第２実施形態は、ユーザが所定の時間間隔の間に正立体視領域からバリア視聴領域へ移動する頻度を大きく減らすことができる。その結果、本発明の第２実施形態は、ユーザが所定の時間間隔の間、フリッカのために立体映像視聴に不便を感じるという問題を解消することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【図12】

【図5】