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JP4375468B2 - ２画面表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、2つの個別画像を異なる視方向に夫々判別可能に表示する２画面表示装置に
関し、特に、電気的なクロストーク補正に加えて光学的なクロストーク補正も行う２画面
表示装置に関する。
液晶表示装置は軽量、薄型、低消費電力という特徴があり、多くの電子機器に使用され
ている。ナビゲーション装置にも液晶表示装置が使用されるが、ナビゲーション装置はテ
レビジョン受信部やＤＶＤビデオ再生部など運転中の運転者には交通安全上好ましくない
画像を表示する。
そこで、交通安全上の問題から、同一表示画面に複数の画像を表示させ、視方向により
異なる画像を認識できるようにする技術が開発され、右方向の運転者からはナビゲーショ
ンの画像が見え、左方向の助手席からはテレビジョン受信部やＤＶＤビデオ再生部の画像
が見えるようになった（特許文献１参照）。視方向により異なる画像を認識できるように
する技術としては、液晶シャッターの遮光パターンによるものがある。視方向により異な
る画像を認識できるようにする技術はナビゲーション装置のみでなく、他の電子機器に適
用することができる。例えば、特許文献２の図６に液晶表示装置を挟んで互いに向き合っ
たユーザーがどちらも逆様にならない文字を見ることが記されている。
図７は２画面表示装置５０により２画面表示が実現される仕組みを示す図である。視方
向が左の第１の観察領域Ａには、遮光板５３の開口部５５を通して第１のサブ画素列５１
ａから第１の画像が提供される。このとき、第２のサブ画素列５１ｂの第２の画像は、遮
光板５３の遮光部５４により遮られるため、第１の観察領域Ａからは視認することができ
ない。
一方、視方向が右の第２の観察領域Ｂには、遮光板５３のスリット（開口部）５５を通
して第２のサブ画素列５１ｂから第２の画像が提供される。このとき、第１のサブ画素列
５１ａの第１の画像は、遮光板５３の遮光部５４により遮られるため、第２の観察領域Ｂ
からは視認することができない。こうして、第１の観察領域Ａに第１の画像を提供し、第
２の観察領域Ｂに第２の画像を提供する２画面表示が行われる。
このような２画面表示装置５０は、例えば、自動車内において運転席と助手席との間に
この２画面表示装置５０を配置した場合、運転席と助手席とでは２画面表示装置５０の観
察方向が異なるから、運転席の者には例えばカーナビゲーション装置の映像を見ることが
できるようにし、助手席の者にはＤＶＤやテレビジョンを見ることができるようにするこ
とができる。しかしながら、２画面表示装置においては、互いに異なる内容の画像（例え
ば、ナビゲーション装置の場合は運転席方向にナビゲーション画像を表示させ、助手席方
向にＤＶＤ再生画像を表示させる。）のサブ画素が隣り合うために、サブ画素間に大きな
電位差が生じてクロストークとなることが多い。
図８を用いてこの現象を説明する。なお、図８（ａ）は左側及び右側のそれぞれの入力
画像と２画面表示時の画像を示す模式図であり、図８（ｂ）は２画面表示装置の画素毎の
輝度レベルを表す図であり、図８（ａ）及び図８（ｂ）においては、第１の観察位置（左
側）を三角枠で囲み、第２の観察位置（右側）を四角枠で囲んで表すことによって右側及
び左側を区別している。
例えば、図８（ａ）に示すように、左側用の入力画像が中央の黒ボックス画像とその周
囲の中間調ベタ画像からなり、右側用の入力画像が全面中間調ベタ画像からなる場合、２
画面表示時には、左側の画像は入力画像のとおりに表示されるが、右側にクロストークが
発生して左側の黒ボックス画像に対応する位置に輝度の変化した領域が観察される。
このときの各サブ画素の輝度レベルは図８（ｂ）に示したとおりとなる。すなわち、２
画面表示時には、左側及び右側の入力画像がともに同じ中間調ベタ領域では各サブ画素の
輝度レベルに変化はないが、左側の入力画像が黒ベタ領域となる部分では、左側に対応す
る画素電極に印加される電圧と隣り合う右側に対応する画素電極に印加される電圧との差
が大きくなるため、右側のサブ画素の輝度が図８（ｂ）に矢印で示したように中間ベタ画
像に対応する輝度よりも押し下げられ（表示する映像によっては上がる場合もある）、右
側の表示領域において左側の黒ベタ領域に似た形状に輝度に変化が生じる。これが２画面
表示時の水平クロストークである。
これらのクロストークを補正するために、自サブ画素の階調の値と隣接サブ画素の階調
の値に対応する補正値を有したＬＵＴ（ルックアップテーブル）を備え、自サブ画素の階
調を隣接サブ画素の階調に応じて補正する方法が考えられた（特許文献３参照）。
特開２００６−１８４８５９号公報 特開２００５−９１５６１号公報 特開２００６− ２３７１０号公報
しかしながら、スリットの遮光部を有した2画面表示装置ではスリットで光りの回折が
生じる。図９はこの回折によるクロストークを示す図である。例えば、視方向が左のサブ
画素Ｌ１．１Ｂには視方向が右のサブ画素Ｒ１．２Ｂがスリットの回折により入光する。
左の視方向からサブ画素Ｒ１．２Ｂのスリットを臨むとスリットの左方の縁が僅か明るく
なっている。
したがって、視方向が左のサブ画素Ｌ１．１Ｂには隣接するサブ画素であるＲ１．２Ｒ
との画素電圧の差に起因する電気的なクロストークのみならず、隣接する画素の同色サブ
画素であるＲ１．２Ｂの回折による光学的なクロストークが生じる。
特許文献３には偏光板による光学的なクロストークを補正するために隣接するサブ画素
に基づいて補正を行うことが記載されているが、特許文献３は２画面表示装置でなく、隣
接する画素の同色サブ画素に基づいて光学的なクロストークの補正を行うことは開示され
ていない。２画面表示装置では、光が漏れる隣接画素の同色サブ画素は視方向が異なる異
種の画像であり、光の漏れの影響が大きい。
本発明は上述の課題に鑑みてなされたものであり、２画面表示装置特有の問題である、
スリットによる光の回折を補正することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の２画面表示装置は、一つの画素が少なくともＲＧ
Ｂ３つのサブ画素で構成される第１の画像と、同様に一つの画素が少なくともＲＧＢ３つ
のサブ画素で構成される第２の画像であって、前記第１の画像のサブ画素と前記第２の画
像のサブ画素が交互に隣接した合成画像が入力され、該入力された合成画像の第１の画像
と第２の画像をスリットの遮光により夫々異なる視方向に判別可能に表示する表示部と、
補正対象のサブ画素の階調を補正対象のサブ画素と同色の隣接画素のサブ画素の階調に基
づいて補正をする補正手段とを備える。
このように、本発明は隣接するサブ画素でなく、隣接する画素の同色サブ画素で補正を
するで、スリットの回折によって発生する２画面表示装置の視方向が異なる画像の光の漏
れを補正することができる。
また、補正対象のサブ画素の階調と補正対象のサブ画素と同色の隣接画素のサブ画素の
階調に対応する補正テーブルを記憶するＬＵＴを備え、前記補正手段は前記補正対象のサ
ブ画素の階調に前記ＬＵＴの補正データを加算する。
２画面表示装置は画面合成処理も行うので、画像処理を短時間で行わなければならない
、このようにＬＵＴを使用するので、ガンマ２．２の計算を回避することができ、画像処
理を早く行うことができる。
また、補正対象のサブ画素の階調と隣接サブ画素の階調に対応する第２補正テーブルを
記憶する第２ＬＵＴを備え、補正手段は前記補正対象のサブ画素の階調に前記第２ＬＵＴ
の第２補正データと前記ＬＵＴの補正データを加算する。
このように電気的なクロストークと光学的なクロストークを一度に行うので、画像処理
が早くなる。
以下、図面を参照して本発明の最良の実施形態を説明する。但し、以下に示す実施形態
は、本発明の技術思想を具体化するための表示装置を例示するものであって、本発明をこ
れらに特定することを意図するものではなく、特許請求の範囲に含まれるその他の実施形
態のものにも等しく適応し得るものである。
図１は本実施形態の２画面表示装置の要部を示すブロック図である。図１の実線は２画
面表示装置１を示し、破線は２画面表示装置１が組み込まれるナビゲーション装置４０を
示す。
図１において、２画面表示装置１は液晶表示部２と、ナビゲーション装置４０からの２
つのソース画像（ナビゲーション画像、ＤＶＤ画像）を２画面合成処理とクロストーク補
正し液晶表示部２に出力する信号処理回路３と、信号処理回路３の動作に必要な種々のデ
ータを記憶するＥＥＰＲＯＭ４と、液晶表示部２に電源を供給する電源供給回路５を備え
ている。
信号処理回路３は２つのソース画像を合成する２画面合成部６と、クロストーク補正を
行うクロストーク補正部７と、クロストーク補正部７で補正された信号を液晶表示部２で
表示できるように極性やタイミングを制御する出力信号生成部８と、ＥＥＰＲＯＭ４の入
出力を制御するＥＥＰＲＯＭコントローラ９を備えている。
クロストーク補正部７は前処理部１０と電気補正部１１と光学補正部１２と演算部１３
を備える。前処理部１０は２画面合成部６からの画像信号より必要なデータを電気補正部
１１と光学補正部１２と演算部１３に送出する。電気補正部１１はＥＥＰＲＯＭコントロ
ーラ９からの電気補正テーブル（図2参照）を記憶する電気ＬＵＴ（ルックアップテーブ
ル）１４を有し、前処理部１０から補正対象のサブ画素データと右隣のサブ画素データを
入力して電気ＬＵＴ１４の電気補正テーブルから電気的な補正データを抽出する。光学補
正部１２はＥＥＰＲＯＭコントローラ９からの光学補正テーブル（図3参照）を記憶する
光学ＬＵＴ１５を有し、前処理部１０から補正対象のサブ画素データと右隣の画素の同色
サブ画素データを入力して光学ＬＵＴ１５の光学補正テーブルから光学的な補正データを
抽出する。演算部１３は前処理部１０からの補正対象のサブ画像に電気補正１１が抽出し
た電気的な補正データと光学補正１２が抽出した光学的な補正データを加算する。
図４は液晶表示部２の画素を示す図である。液晶表示部２はカラーのＷＶＧＡであり、
ソースライン方向（横方向）に８００画素、ゲートライン方向（縦方向）に４８０画素あ
る。１画素はＲＧＢの３つのサブ画素から成る。液晶表示部２はサブ画素の遮光パターン
が市松模様（チェス盤の白黒模様。図５のＲ／Ｌ参照）の遮光部（液晶シャッター）を備
えている。これにより、サブ画素の市松模様の一方が右方向（日本の運転席方向）からの
み視認することができ、他方が左方向（日本の助手席方向）からのみ視認することができ
る。例えば、右方向ではナビゲーションを視認し、左方向はＤＶＤを視認する。入力画像
のサブ画素の階調データは６ビットであり、ＲＧＢの輝度は０階調〜６３階調の６４種類
となる。液晶表示部２の輝度の駆動制御は１階調単位である。即ち、整数でない階調を指
定することはできない。１画面（８００画素×４８０画素）の周期、即ちフレーム周期は
６０Ｈｚである。この市松模様の開口部がスリットであり、光の回折を生じて、光漏れと
なる。
ＥＥＰＲＯＭ４には、図2に示す電気補正テーブルと図3に示す光学補正テーブルが格納
されている。電気補正テーブルは全ての補正対象のサブ画素の階調に対する全ての隣接サ
ブ画素の階調の電気的な補正値が記憶される。この補正値は実験で求められた値である。
光学補正テーブルは全ての補正対象のサブ画素の階調に対する全ての隣接画素の同色サブ
画素の階調の光学的な補正値が記憶される。この補正値は実験で求められた値である。ナ
ビゲーション装置の電源スイッチ（図示せず。）がＯＮにされると、ＥＥＰＲＯＭコント
ローラ９はＥＥＰＲＯＭ４の電気補正テーブルを電気ＬＵＴ１４に転送し、光学補正テー
ブルを光学ＬＵＴ１５に転送する。
上述の構成における２画面表示装置の画像処理について説明する。
図５に示す如く、２画面合成部６は、ナビゲーション装置４０のナビゲーション部４１
から入力される８００画素×４８０画素のナビゲーション画像とＤＶＤ再生部４２から入
力される８００画素×４８０画素をサブ画素の市松模様に取捨選択して、１つの８００画
素×４８０画素の画像を合成する。
クロストーク補正部７の前処理部１０は２画面合成部６から入力された合成画像より補
正対象のサブ画素データ（６ビットの階調データ）を電気補正部１１と光学補正部１２と
演算部１３に出力し、右隣のサブ画素データを電気補正部１１に出力し、右隣の画素の補
正対象のサブ画素と同色のサブ画素データを出力する。
電気補正部１１は電気ＬＵＴ１４の電気補正テーブルを用いて、入力された補正対象の
サブ画素データと右隣のサブ画素データの電気的な補正データを抽出する。光学補正部１
２は光学補正テーブルを用いて、入力された補正対象のサブ画素データと右隣の画素の同
色サブ画素データの光学的な補正データを抽出する。演算部１３は前処理部１０からの補
正対象のサブ画像に電気補正部１１が抽出した電気的な補正データと光学補正部１２が抽
出した光学的な補正データを加算する。
例えば、図６に示す如く、補正対象のサブ画素Ｒ１．１Ｒが４０階調で、右隣サブ画素
Ｌ１．１Ｇが２０階調で、右隣画素の同色サブ画素Ｌ１．２Ｒが３０階調とする。ここで
、Ｌ１．２ＲのＬは左を示し、１．２は第１番目のラインの２番目の画素を示し、ＲはＲ
ＥＤを示す。
図２に示す電気補正テーブルにより、補正対象のサブ画素が４０階調で、右隣サブ画素
が２０階調のときの電気的な補正値は５となる。図３に示す光学補正テーブルにより、補
正対象のサブ画素が４０階調で、右隣画素の同色サブ画素が３０階調のときの光学的な補
正値はー２となる。したがって、補正後の補正対象のサブ画素の階調は４０＋５−２＝４
３となる。
このようして電気的なクロストークと光学的なクロストークが補正された合成画像は出
力信号生成部８を介して液晶表示部２で夫々異なる視方向に判別可能に表示される。
上記の如く、本発明は隣接するサブ画素でなく、隣接する画素の同色サブ画素で補正す
るので、スリットの回折によって発生する２画面表示装置の視方向が異なる画像の光の漏
れを補正することができる。２画面表示において隣接画素は視方向が異なる画像であり、
この光漏れを補正する効果は大きい。
また、補正対象のサブ画素の階調と補正対象のサブ画素と同色の隣接画素のサブ画素の
階調に対応する光学的な補正テーブルを記憶する光学ＬＵＴ１５を備え、補正手段は前記
補正対象のサブ画素の階調に前記光学ＬＵＴの電気的な補正データを加算する。このよう
にＬＵＴを使用するので、ガンマ２．２の計算を回避することができ、画像処理を早く行
うことができる。
また、補正対象のサブ画素の階調と隣接サブ画素の階調に対応する電気的な補正テーブ
ルを記憶する電気ＬＵＴを備え、補正手段は前記補正対象のサブ画素の階調に前記電気Ｌ
ＵＴの電気的な補正データと前記光学ＬＵＴの光学的な補正データを加算する。このよう
に電気的なクロストークと光学的なクロストークを一度に行うので、画像処理が早くなる
。
尚、上述の遮光パターンは市松模様であったが、本願発明はストライブなどの他の遮光
パターンに適用することができる。
また、本発明は右隣の画素に基づいて補正したが、画像処理の進行方向や遮光パターン
によっては他方向の隣の画素に基づいて補正してもよい。
本発明は1画素がＲＧＢと白色の４つのサブ画素で構成されるものにも適用することが
できる。
また、上述の実施例は液晶パネルであったが、本発明の駆動方法に適合するものであれ
ば、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）装置やプラズマディスプレイなどの電気光学
装置にも適用可能である。
また、本発明はスリットを有する３画面以上のマルチ画面表示装置に適用することがで
きる。
本実施形態の２画面表示装置の要部を示すブロック図である。 電気ＬＵＴに記憶される電気補正テーブルを示す図である。 光学ＬＵＴに記憶される光学補正テーブルを示す図である。 液晶パネルの画素配列を示す図である。 ２つの視方向に対する個別の画像の合成および市松模様のサブ画素配列を示す図である。 具体的な補正の例を示す図である。 従来例に係る液晶２画面表示装置の断面図である。 図８（ａ）は左側及び右側のそれぞれの入力画像と２画面表示時の画像を示す模式図であり、図８（ｂ）は液晶２画面表示装置の画素毎の輝度レベルを表す図である。 スリットの回折による光漏れを示す図である。
符号の説明
１ ２画面表示装置
２ 液晶表示部
３ 信号処理回路
４ ＥＥＰＲＯＭ
５ 電源供給回路
６ ２画面合成部
７ クロストーク補正部
８ 出力信号生成部
９ ＥＥＰＲＯＭコントローラ
１０ 前処理部
１１ 電気補正部
１２ 光学補正部
１３ 演算部
１４ 電気ＬＵＴ
１５ 光学ＬＵＴ

Claims (3)

  1. 一つの画素が少なくともＲＧＢ３つのサブ画素で構成される第１の画像と、同様に一つ
    の画素が少なくともＲＧＢ３つのサブ画素で構成される第２の画像であって、前記第１の
    画像のサブ画素と前記第２の画像のサブ画素が交互に隣接した合成画像が入力され、該入
    力された合成画像の第１の画像と第２の画像をスリットの遮光により夫々異なる視方向に
    判別可能に表示する表示部と、補正対象のサブ画素の階調を補正対象のサブ画素と同色の
    隣接画素のサブ画素の階調に基づいて補正をする補正手段とを備えたことを特徴とする２
    画面表示装置。
  2. 補正対象のサブ画素の階調と補正対象のサブ画素と同色の隣接画素のサブ画素の階調に
    対応する補正テーブルを記憶するＬＵＴを備え、前記補正手段は前記補正対象のサブ画素
    の階調に前記ＬＵＴの補正データを加算することを特徴とする請求項１に記載の２画面表
    示装置。
  3. 補正対象のサブ画素の階調と隣接サブ画素の階調に対応する第２補正テーブルを記憶す
    る第２ＬＵＴを備え、補正手段は前記補正対象のサブ画素の階調に前記第２ＬＵＴの第２
    補正データと前記ＬＵＴの補正データを加算することを特徴とする請求項２に記載の２画
    面表示装置。
JP2007248573A 2007-09-26 2007-09-26 ２画面表示装置 Expired - Fee Related JP4375468B2 (ja)

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