JP4920104B2 - 立体映像表示装置および表示方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、立体映像表示装置および表示方法に関する。

立体映像表示装置、所謂、３次元ディスプレイには、種々の方式が知られている。近年、特にフラットパネルタイプで、且つ、専用の眼鏡等を必要としない方式の要望が高くなっている。このタイプの立体動画表示装置には、ホログラフィの原理を利用するものもあるが実用化が難しく、直視型或いは投影型の液晶表示装置やプラズマ表示装置などのような画素位置が固定されている表示パネル（平面表示装置）の直前に表示パネルからの光線を制御して観察者に向ける光線制御子を設置する方式が比較的容易に実現できる方式として知られている。

光線制御子は、一般的にはパララクスバリア或いは視差バリアとも称せられ、光線制御子上の同一位置でも角度により異なる画像が見えるように光線を制御している。具体的には、左右視差（水平視差）のみを与える場合には、スリット或いはレンチキュラーシート（シリンドリカルレンズアレイ）が用いられ、上下視差（垂直視差）も含める場合には、ピンホールアレイ或いはレンズアレイが用いられる。視差バリアを用いる方式にも、さらに２眼方式、多眼方式、超多眼方式（多眼方式の超多眼条件）、インテグラルフォトグラフィー（以下、ＩＰとも云う）に分類される。これらの基本的な原理は、１００年程度前に発明され立体写真に用いられてきたものと実質上同一である。

このうちＩＰ方式は、視点位置の自由度が高く、楽に立体視できるという特徴があり、水平視差のみで垂直視差のないＩＰ方式では、解像度の高い表示装置の実現も比較的容易である。これに対し、２眼方式や多眼方式では、立体視できる視点位置の範囲、すなわち視域が狭く、見にくいという問題があるが、立体映像表示装置としての構成としては最も単純であり、表示画像も簡単に作成できる。

このようなスリットやレンチキュラーシートを用いた直視型裸眼立体映像表示装置においては、光線制御子の光学的開口部の周期構造と平面表示装置の画素の周期構造が干渉することによるモアレや色モアレが発生しやすい。その対策として、光学的開口部の延在する方向を斜めに傾ける方法が知られている。

特許第３９４０４５６号公報

しかし、光線制御子の開口部を斜めに設置すると、光線制御子の光学的開口部を垂直に設置した場合に比べて、同一の光学的開口部に割り当てられる視差画像の集合である要素画像を表示するための、ＲＧＢを構成するサブ画素の個数が減少し、解像度が低下するという問題がある。

本発明の実施形態は、解像度を増加することのできる立体映像表示装置および表示方法を提供する。

本実施形態の立体映像表示装置は、第１および第２視差画像を含む複数の視差画像によって立体映像を表示する立体映像表示装置であって、それぞれが異なる色成分を有する第１乃至第３サブピクセルがマトリクス状に配列された表示画面を有する平面表示部と、前記平面表示部に対向して配置され、複数の光学的開口部を有し、それぞれの光学的開口部の延在する方向が前記表示画面のサブピクセルの列方向に対して傾き、前記平面表示部からの光線を制御する光線制御子と、前記平面表示部にデータを送り、前記平面表示部の前記第１乃至第３サブピクセルに前記データを割り当てて立体映像を表示するように前記平面表示部を駆動する駆動部と、を備え、前記平面表示部は、第１サブピクセル行に前記第１サブピクセルと前記第２サブピクセルが交互に配列され、前記第１サブピクセル行に隣接する第２サブピクセル行に前記第３サブピクセルが配列され、前記第２サブピクセル行に隣接する第３サブピクセル行に前記第１サブピクセル行の配列とは逆の順序となるように前記第１サブピクセルと前記第２サブピクセルが交互に配列され、前記第３サブピクセル行に隣接する第４サブピクセル行に前記第３サブピクセルが配列され、前記第１乃至第４サブピクセル行の集合を一組として、前記表示画面のサブピクセルの列方向に繰り返し配列された構成を有し、前記駆動部は、各光学的開口部に、前記複数の視差画像を含む要素画像を割り当てるとともに、各要素画像に対して前記平面表示部における要素画像表示領域を割り当て、各視差画像を表示する画素として、前記第３サブピクセルを中心としてサブピクセルの列方向に連続して配列された３個の前記第１乃至第３サブピクセルを選択し、各要素画像において、第１視差画像を表示する列方向に隣接する第１および第２画素は、前記第１画素の上から３番目のサブピクセルと前記第２画素の上から１番目のサブピクセルとが同一のサブピクセル行において隣接するように割り当て、第２視差画像を表示する列方向に隣接する第３および第４画素は、前記第１および第２画素にそれぞれ行方向で隣接するように割り当て、前記第１視差画像における前記第２画素と、当該第２画素のサブピクセルの列方向に隣接する前記第２視差画像における前記第３画素とには、一つのサブピクセルを共有させ、立体映像を表示する各フレームを２つのサブフレームに分割し、前記２つのサブフレームの一方のサブフレームに前記複数の視差画像のうちの前記第１視差画像を含む第１群の視差画像を表示し、他方のサブフレームに前記第２視差画像を含む、前記複数の視差画像の残りの第２群の視差画像を表示することを特徴とする。

一実施形態による立体映像表示装置の構成を示す図。 図２（ａ）、２（ｂ）は一実施形態の立体映像表示装置に用いられる光線制御子。 光線制御子がサブピクセルの列方向に対して傾いていることを説明する図。 一実施形態の立体映像表示装置のＲ，Ｇ，Ｂのサブピクセルの配置を示す図。 一実施形態の立体映像表示装置における１フレームを説明する図。 一実施形態の立体映像表示装置における奇数番号の視差画像の表示を説明する図。 一実施形態の立体映像表示装置における偶数番号の視差画像の表示を説明する図。 比較例の立体映像表示装置における視差画像の表示を説明する図。

以下に本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、各図において、同様または類似する機能を有する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態は、それぞれが異なる色成分を有する第１乃至第３サブピクセルがマトリクス状に配列された表示画面を有する平面表示部と、前記平面表示部に対向して配置され、複数の光学的開口部を有し、それぞれの光学的開口部の延在する方向が前記表示画面のサブピクセルの列方向に対して傾き、前記平面表示部からの光線を制御する光線制御子と、を備えている。そして、前記平面表示部は、第１サブピクセル行に前記第１サブピクセルと前記第２サブピクセルが交互に配列され、前記第１サブピクセル行に隣接する第２サブピクセル行に前記第３サブピクセルが配列され、前記第２サブピクセル行に隣接する第３サブピクセル行に前記第１サブピクセル行の配列とは逆の順序となるように前記第１サブピクセルと前記第２サブピクセルが交互に配列され、前記第３サブピクセル行に隣接する第４サブピクセル行に前記第３サブピクセルが配列され、前記第１乃至第４サブピクセル行の集合を一組として、前記表示画面のサブピクセルの列方向に繰り返し配列された構成を有している。

本発明の一実施形態による立体映像表示装置を、図面を参照して説明する。まず、立体映像表示装置の一般的な構成を図１に示す。この図１に示す立体映像表示装置は、画素がマトリクス状に配置された表示画面を有する平面表示部（パネルともいう）１０ａおよびこの平面表示部１０ａを駆動する駆動部１０ｂを有する平面表示装置１０と、この平面表示部１０ａの前面に設けられ、光学的開口部を有し、平面表示部１０ａの画素からの光線を制御する光線制御子２０とを備えている。水平方向の視角４１および垂直方向の視角４２の範囲内において、観測者の眼の位置１００から光線制御子２０を介して平面表示部１０ａから射出される光線を観察することにより、光線制御子２０の前面および背面に立体像を観察することが可能となる。なお、光学的開口部とは、光線制御子がスリットである場合は物理的な開口部であり、レンチキュラーシートの場合は各シリンドカルレンズである。この場合、水平方向４１にのみ視差があり視距離に応じて画像が変わるが、垂直方向４２には視差がないために、観察位置によらず一定の映像が視認される。そして、焦点距離の調整のために平面表示部１０ａと光線制御子２０との間にスペーサが設けられることもある。

平面表示部１０ａは、表示画面内に位置が定められた画素が平面的にマトリクス状に配置されているものであれば、直視型や投影型の液晶表示装置、プラズマ表示装置、電界放出型表示装置、または有機ＥＬ表示装置などの表示パネルであってもよい。また、駆動部１０ｂは、平面表示部１０ａに表示データを送って平面表示部１０ａの画素に上記表示データを割り当て、立体映像表示装置によって立体映像が表示されるように駆動する。この駆動部１０ｂは、平面表示部１０ａと一体となってもよいし、平面表示部１０ａの外に設けられていてもよい。

また、本実施形態の立体映像表示装置においては、光線制御子２０の光学的開口部の延在する方向を、平面表示部１０ａの表示画面の縦方向（垂直方向）に対して斜めに傾けた構成となっている。例えば、光線制御子２０が、複数のシリンドカルレンズ２１からなるレンチキュラーシート２０ａである場合の斜視図を図２（ａ）に示し、スリット２０ｂである場合の斜視図を図２（ｂ）に示す。図２（ａ）、２（ｂ）において、Ｐｓは光線制御子２０の光学的開口部のピッチを示す。図２（ｂ）においてＰｐはスリットの開口部のサイズを示している。

本実施形態の立体映像表示装置においては、平面表示部１０ａの表示画面は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のサブピクセルがアレイ状に配置されている。なお、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のサブピクセルは、カラーフィルタを表示画面上に適切に配置することにより実現される。そして、本実施形態においては、図３に示すように、光線制御子２０の光学的開口部の延在する方向、すなわちレンチキュラーシート２０ａのシリンドカルレンズ２１の長軸方向は、平面表示部１０ａの表示画面の縦方向（垂直方向）に対して斜めに傾いているので、サブピクセルの列方向に対して所定の角度θ（≠０）だけ傾いている。なお、本実施形態においては、サブピクセルは、開口部１２とブラックマトリクス１４を含むものとする。したがって、サブピクセルは隣接して縦、横に配列されている。このサブピクセルは、縦と横のサイズの比が３：１となっている。すなわち、サブピクセルの横方向（水平方向）のピッチをｐ_ｈ、縦方向（垂直方向）のピッチをｐ_ｖとすると、ｐ_ｈ／ｐ_ｖ＝１／３となっている。そして、本実施形態においては、光線制御子２０の傾き角θを、θ＝ａｒｃｔａｎ^−１（１／ｎ）としたとき、ｎが２以上の自然数であることが好ましい。本実施形態においては、Ｇのサブピクセルを中心にＢのサブピクセルおよびＲのサブピクセルが上下に配置された構成となっているので、ｎ＝２であることがよりこのましい。

次に、本実施形態におけるＲ、Ｇ、Ｂのサブピクセルの配置を図４に示す。図４に示すように、第１サブピクセル行にはＢのサブピクセルとＲのサブピクセルが交互に配列され、第２サブピクセル行にはＧのサブピクセルが配列され、第３サブピクセル行には第１サブピクセル行の配列とは逆の順序となるようにＢのサブピクセルとＲのサブピクセルが交互に配列され、第４サブピクセル行にはＧのサブピクセルが配列され、これらの第１乃至第４サブピクセル行の集合を一組として、表示画面の垂直方向（サブピクセルの列方向）に繰り返し配列された構成となっている。なお、第２および第４サブピクセル行にはＧのサブピクセルのみが配列されることが好ましい。そして、本実施形態においては、最後の組の次に、最後のサブピクセル行が設けられ、この最後のサブピクセル行には、最後の組の第３サブピクセル行の配列とは逆の順序となるように、ＢのサブピクセルとＲのサブピクセルが交互に配列された構成となっている。

例えば、図４に示すように、サブピクセルの配列をｐ_{ｉ ｊ}（ｉ＝１，・・・，５、ｊ＝１，・・・，１２）とする。すなわち、ｐ_{ｉ ｊ}（ｉ＝１，・・・，５、ｊ＝１，・・・，１２）は、第ｉサブピクセル行でかつ第ｊサブピクセル列におけるサブピクセルを表す。すると、本実施形態においては、第１サブピクセル行において、サブピクセルｐ_{１ ２ｋ−１}（ｋ＝１，・・・，６）はＢのサブピクセルであり、ｐ_{１ ２ｋ}（ｋ＝１，・・・，６）はＲのサブピクセルであり、第２サブピクセル行のサブピクセルｐ_{２ ｊ}（ｊ＝１，・・・，１２）および第４サブピクセル行のサブピクセルｐ_{４ ｊ}（ｊ＝１，・・・，１２）はＧのサブピクセルであり、第３サブピクセル行において、サブピクセルｐ_{３ ２ｋ−１}（ｋ＝１，・・・，６）はＲのサブピクセルであり、サブピクセルｐ_{３ ２ｋ}（ｋ＝１，・・・，６）はＢのサブピクセルとなるように構成されている。そして、第１乃至第４サブピクセル行の集合を一組として、表示画面の垂直方向に繰り返し配列された構成となっている。なお、図４においては、第１乃至第４サブピクセル行の集合は一組しか表示していない。そして、本実施形態においては、最後の組の次に、最後のサブピクセル行が設けられ、この最後のサブピクセル行には、最後の組の第３サブピクセル行の配列とは逆の順序となるように、ＢのサブピクセルとＲのサブピクセルが交互に配列された構成となっている。

また、一般に立体映像表示装置においては、光線制御子の同一の開口部に割り当てられる視差画像の集合である要素画像には、番号付けられた視差画像を含んでいる。そこで、
本実施形態においては、図５に示すように、表示映像の１フレームを第１サブフレームと第２サブフレームに分割し、第１サブフレームにおいて例えば奇数番号の視差画像を表示し、第２サブフレームにおいて偶数番号の視差画像を表示する。このような表示の制御は駆動部１０ｂによって行われる。

このように、２つのサブクレームに分割表示することを、要素画像が６視差画像からなる場合について、図６および図７を参照して説明する。図６は第１サブフレームに奇数番号の視差画像を表示した場合の視差画像の表示例を示し、図７は第２サブフレームに偶数番号の視差画像を表示した場合の視差画像の表示例を示す。

図６に示すように、一つの要素画像（例えば、第１要素画像）の第１番目の視差画像（♯１と表示）はサブピクセルｐ_{１ １}、ｐ_{２ １}、ｐ_{３ １}、ｐ_{３ ２}、ｐ_{４ ２}、ｐ_{５ ２}で表示し、第３番目の視差画像（♯３と表示）はサブピクセルｐ_{１ ３}、ｐ_{２ ３}、ｐ_{３ ３}、ｐ_{３ ４} 、ｐ_{４ ４}、ｐ_{５ ４}で表示し、第５番目の視差画像（♯５と表示）はサブピクセルｐ_{１ ５}、ｐ_{２ ５}、ｐ_{３ ５}、ｐ_{３ ６}、ｐ_{４ ６}、ｐ_{５ ６}で表示する。サブピクセルｐ_{１ １}、ｐ_{２ １}、ｐ_{３ １}、ｐ_{３ ２}、ｐ_{４ ２}、ｐ_{５ ２}は、それぞれＢ、Ｇ、Ｒ、Ｂ、Ｇ、Ｒのサブピクセルであり、サブピクセルｐ_{１ ３}、ｐ_{２ ３}、ｐ_{３ ３}、ｐ_{３ ４} 、ｐ_{４ ４}、ｐ_{５ ４}は、それぞれＢ、Ｇ、Ｒ、Ｂ、Ｇ、Ｒのサブピクセルであり、サブピクセルｐ_{１ ５}、ｐ_{２ ５}、ｐ_{３ ５}、ｐ_{３ ６}、ｐ_{４ ６}、ｐ_{５ ６}は、それぞれＢ、Ｇ、Ｒ、Ｂ、Ｇ、Ｒのサブピクセルである。なお、図６においては第１要素画像の奇数番号の視差画像を表示するサブピクセルを斜線で表示している。

なお、サブピクセルｐ_{１ ７}、ｐ_{２ ７}、ｐ_{３ ７}、ｐ_{３ ８}、ｐ_{４ ８}、ｐ_{５ ８}は、上記第１要素画像に対応する、光線制御子２０の光学的開口部に右方向に隣接する光学的開口部に対応する第２要素画像の第１番目の視差画像を表示する。一つの要素画像を表示するサブピクセルの集合を要素画像表示領域という。すなわち、要素画像表示領域は、奇数番号の視差画像を表示するサブピクセルと、偶数番号の視差画像を表示するサブピクセルとを含んでいる。そして、本実施形態においては、光線制御子２０が平面表示部１０ａの表示画面の縦方向（サブピクセルの列方向）に対して斜めに傾いているので、要素画像表示領域も表示画面の縦方向に対して同じ傾きで傾いている。

図６において、第１要素画像の第１番目の視差画像を表示するサブピクセルｐ_{１ １}、ｐ_{２ １}、ｐ_{３ １}の組は、Ｂ、Ｇ、Ｒのサブピクセルからなる一つの画素（例えば、第１画素）を表し、第１番目の視差画像を表示するサブピクセルｐ_{３ ２}、ｐ_{４ ２}、ｐ_{５ ２}の組は、同一の視差画像を表示する際に、上記第１画素に垂直下方に隣接する、Ｂ、Ｇ、Ｒのサブピクセルからなる一つの画素（例えば第２画素）を表す。すなわち、上記第１および第２画素は、第１番目の視差画像を表示する際に、垂直方向に隣接する画素となっている。

このように、図６に示すように、奇数番号の視差画像においては、Ｇのサブピクセルと、このＧのサブピクセルの上方に隣接するＢのサブピクセルと、上記Ｇのサブピクセルの下方に隣接するＲのサブピクセルと、によって一つの視差画像を表示する一つの画素を構成する。すなわち、Ｇのサブピクセルを中心として上下に隣接する３つのサブピクセルによって一つの視差画像を表示する一つの画素を構成する。そして、各要素画像において、一の視差画像を表示する一つの画素（例えば上記第１画素）と、同一の視差画像を表示する上記一つの画素に垂直下方に隣接する他の画素（例えば、上記第２画素）とは、上記一つの画素の垂直方向における三番目のＲのサブピクセル（例えば、サブピクセルｐ_{３ １}）が、上記他の画素の垂直方向における一番目のＢのサブピクセル（例えばサブピクセルｐ_{３ ２}）と水平方向に隣接するように配置された構成となっている。更に、各要素画像において、奇数番号の視差画像として垂直方向の一番上に位置する画素（例えばサブピクセルｐ_{１ １}、ｐ_{２ １}、ｐ_{３ １}からなる画素）が、要素画像表示領域の上記奇数番号のサブピクセル列の第１乃至第３サブピクセル行に配置される。このような視差画像の要素画像表示領域への割り当ては、駆動部１０ｂが平面表示部１０ａを駆動することによって行われる。

また、図６においては、第１要素画像の第１番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{１ １}、ｐ_{２ １}、ｐ_{３ １}、第１要素画像の第３番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{１ ３}、ｐ_{２ ３}、ｐ_{３ ３}、第１要素画像の第５番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{１ ５}、ｐ_{２ ５}、ｐ_{３ ５}、第２要素画像の第１番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{１ ７}、ｐ_{２ ７}、ｐ_{３ ７}、第２要素画像の第３番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{１ ９}、ｐ_{２ ９}、ｐ_{３ ９}、第２要素画像の第５番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{１ １１}、ｐ_{２ １１}、ｐ_{３ １１}は、第１サブフレームの第１行を構成する。

また、第１要素画像の第１番目の視差画像に一部を表示するサブピクセルｐ_{３ ２}、ｐ_{４ ２}、ｐ_{５ ２}、第１要素画像の第３番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{３ ４}、ｐ_{４ ４}、ｐ_{５ ４}、第１要素画像の第５番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{３ ６}、ｐ_{４ ６}、ｐ_{５ ６}、第２要素画像の第１番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{３ ８}、ｐ_{４ ８}、ｐ_{５ ８}、第２要素画像の第３番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{３ １０}、ｐ_{４ １０}、ｐ_{５ １０}、第２要素画像の第５番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{３ １２}、ｐ_{４ １２}、ｐ_{５ １２}は、第１サブフレームの第２行を構成する。すなわち、第１サブフレームの各行は３つのサブピクセル行からなっており、隣接する行は、１つのサブピクセル行を共有する。

また、図７に示すように、上記第１要素画像の第２番目の視差画像（♯２と表示）はサブピクセルｐ_{１ ２}、ｐ_{２ ２}、ｐ_{３ ２}、ｐ_{３ ３}、ｐ_{４ ３}、ｐ_{５ ３}で表示し、第４番目の視差画像（♯４と表示）はサブピクセルｐ_{１ ４}、ｐ_{２ ４}、ｐ_{３ ４}、ｐ_{３ ５} 、ｐ_{４ ５}、ｐ_{５ ５}で表示し、第６番目の視差画像（♯６と表示）はサブピクセルｐ_{１ ６}、ｐ_{２ ６}、ｐ_{３ ６}、ｐ_{３ ７}、ｐ_{４ ７}、ｐ_{５ ７}で表示する。サブピクセルｐ_{１ ２}、ｐ_{２ ２}、ｐ_{３ ２}、ｐ_{３ ３}、ｐ_{４ ３}、ｐ_{５ ３}は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルであり、サブピクセルｐ_{１ ４}、ｐ_{２ ４}、ｐ_{３ ４}、ｐ_{３ ５} 、ｐ_{４ ５}、ｐ_{５ ５}は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルであり、サブピクセルｐ_{１ ６}、ｐ_{２ ６}、ｐ_{３ ６}、ｐ_{３ ７}、ｐ_{４ ７}、ｐ_{５ ７}は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂ、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルである。第１要素画像の偶数番号の視差画像を表示するサブピクセルを斜線で表示している。

なお、サブピクセルｐ_{１ ８}、ｐ_{２ ８}、ｐ_{３ ８}、ｐ_{３ ９}、ｐ_{４ ９}、ｐ_{５ ９}は、上記第１要素画像に対応する、光線制御子２０の光学的開口部に右方向に隣接する光学的開口部に対応する隣接する第２要素画像の第２番目の視差画像を表示する。

図７において、第１要素画像の第２番目の視差画像を表示するサブピクセルｐ_{１ ２}、ｐ_{２ ２}、ｐ_{３ ２}の組は、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルからなる一つの画素（例えば、第１画素）を表し、第４番目の視差画像を表示するサブピクセルｐ_{３ ３}、ｐ_{４ ３}、ｐ_{５ ３}の組は、同一の視差画像を表示する際に、上記第１画素に垂直下方に隣接する、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルからなる一つの画素（例えば第２画素）を表す。すなわち、上記第１および第２画素は、第２番目の視差画像を表示する際に、垂直方向に隣接する画素となっている。

このように、図７に示すように、偶数番号の視差画像においては、Ｇのサブピクセルと、このＧのサブピクセルの上方に隣接するＲのサブピクセルと、上記Ｇのサブピクセルの下方に隣接するＢのサブピクセルと、によって一つの視差画像を表示する一つの画素を構成する。すなわち、Ｇのサブピクセルを中心として上下に隣接する３つのサブピクセルによって一つの視差画像を表示する一つの画素を構成する。そして、各要素画像において、一の視差画像を表示する一つの画素（例えば上記第１画素）と、同一の視差画像を表示する上記一つの画素に垂直下方に隣接する他の画素（例えば、上記第２画素）とは、上記一つの画素の垂直方向における三番目のＢのサブピクセル（例えば、サブピクセルｐ_{３ ２}）が、上記他の画素の垂直方向における一番目のＲのサブピクセル（例えばサブピクセルｐ_{３ ３}）と水平方向に隣接するように配置された構成となっている。更に、各要素画像において、偶数番号の視差画像として垂直方向の一番上に位置する画像を表示する画素（例えばサブピクセルｐ_{１ ２}、ｐ_{２ ２}、ｐ_{３ ２}からなる画素）が、要素画像表示領域の上記偶数番号のサブピクセル列の第１乃至第３サブピクセル行に配置される。このような視差画像の要素画像表示領域への割り当ては、駆動部１０ｂが平面表示部１０ａを駆動することによって行われる。

そして、図７においては、第１要素画像の第２番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{１ ２}、ｐ_{２ ２}、ｐ_{３ ２}、第１要素画像の第４番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{１ ４}、ｐ_{２ ４}、ｐ_{３ ４}、第１要素画像の第６番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{１ ６}、ｐ_{２ ６}、ｐ_{３ ６}、第２要素画像の第２番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{１ ８}、ｐ_{２ ８}、ｐ_{３ ８}、第２要素画像の第４番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{１ １０}、ｐ_{２ １０}、ｐ_{３ １０}、第２要素画像の第６番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{１ １２}、ｐ_{２ １２}、ｐ_{３ １２}は、第２サブフレームの第１行を構成する。

また、第１要素画像の第２番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{３ ３}、ｐ_{４ ３}、ｐ_{５ ３}、第１要素画像の第４番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{３ ５}、ｐ_{４ ５}、ｐ_{５ ５}、第１要素画像の第６番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{３ ７}、ｐ_{４ ７}、ｐ_{５ ７}、第２要素画像の第２番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{３ ９}、ｐ_{４ ９}、ｐ_{５ ９}、第２要素画像の第４番目の視差画像の一部を表示するサブピクセルｐ_{３ １１}、ｐ_{４ １１}、ｐ_{５ １１}、第２要素画像の第６番目の視差画像の一部を表示するサブピクセル（図示せず）は、第２サブフレームの第２行を構成する。すなわち、第２サブフレームの各行は３つのサブピクセル行からなっており、隣接する行は、１つのサブピクセル行を共有する。

このように構成された本実施形態においては、同一の視差画像を表示するサブピクセルの個数は、各サブフレームにおける行数をＮ個とすると、２Ｎ＋１個である。これは、各サブフレームの隣接する行は１つのサブピクセル行を共有し、各行にはＧ（緑）を表示する１個のサブピクセル行が存在するからである。

これに対して、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルが図８に示す縦ストライプ配列となっている比較例を考える。この比較例の立体映像表示装置においても、本実施形態と同様に、光線制御子の光学的開口部の延在する方向を、平面表示部の表示画面の縦方向に対して斜めに傾けた構成となっている。この比較例においては、１フレームにおける行数をＮ個とすると、同一の視差画像を表示するサブピクセルの個数は、３Ｎ個となる。これは、図８に示す縦ストライプ配列の場合には、同一の視差画像（例えば、♯１の視差画像）は斜め方向のサブピクセルによって表示され、斜め方向のＲ、Ｇ、Ｂのサブピクセル（例えば、ｐ_{１ １}、ｐ_{２ ２}、ｐ_{３ ３}）によって１つの画素が構成され、１フレームの一つの行は３つのサブピクセル行に対応するからである。なお、Ｒ、Ｇ、Ｂのサブピクセルが縦ストライプ配列となっている比較例は、従来の立体映像表示装置には良く用いられる。

以上の説明からわかるように、本実施形態によれば、同一の視差画像を表示する場合には、比較例に比べて少ない個数のサブピクセルで表示することが可能となる。これは少ない個数のサブピクセルで、より多くの視差画像を表示することができることを意味し、これにより、解像度を増加させることができる。

また、本実施形態において、図６に示すように、奇数番号の視差画像を表示している場合には、Ｇのサブピクセルのみに注目すると、サブピクセル行方向では、表示状態と非表示状態のＧのサブピクセルが交互に現れているが、サブピクセル列方向では、一つのサブピクセル行（ＲおよびＢを表示する行）を間に挟んで表示状態と非表示状態のＧのサブピクセルが交互に現れている。すなわち、市松模様となる。このことは、図７に示すように偶数番号の視差画像を表示している場合にも同様のことが現れるが、図６に示す奇数番号の視差画像を表示する場合に対して、市松模様は、表示状態と非表示状態の位置が反対となる。

そして、第１サブフレームにおける奇数行のＲのサブピクセル（例えば、サブピクセルｐ_{３ ３}等）は、このＲのサブピクセルが表示する視差画像の番号に隣接する番号の視差画像を第２サブフレームにおいて表示する際に、前記奇数行に隣接する偶数行のＲのサブピクセルとして用いられる。また、第２サブフレームにおける奇数行のＢのサブピクセル（例えば、サブピクセルｐ_{３ ２}等）は、このＢのサブピクセルが表示する視差画像の番号に隣接する番号の視差画像を第１サブフレームにおいて表示する際に、前記奇数行に隣接する偶数行のＢのサブピクセルとして用いられる。

また、奇数番号の視差画像を表示するＲのサブピクセル（例えば、サブピクセルｐ_{３ ３}等）は、上記奇数番号に隣接する偶数番号の視差画像を表示するＲのサブピクセルとしても用いられる。

また、奇数番号の視差画像を表示するＢのサブピクセル（例えば、サブピクセルｐ_{３ ２}等）は、上記奇数番号に隣接する偶数番号の視差画像を表示するＢのサブピクセルとしても用いられる。

なお、上記説明においては、第１サブフレームにおいて奇数番号の視差画像を表示し、第２サブフレームにおいて偶数番号の視差画像を表示したが、第１サブフレームにおいて偶数番号の視差画像を表示し、第２サブフレームにおいて奇数番号の視差画像を表示してもよい。

また、第１および第２サブフレームの一方のサブフレームに複数の視差画像のうちの第１群の視差画像を表示し、他方のサブフレームに複数の視差画像の残りの第２群の視差画像を表示するようにしてもよい。

また、本実施形態の第１変形として、ＧのサブピクセルとＲのサブピクセルの配置を交換した立体映像表示装置としてもよい。

また、本実施形態の第２変形として、ＧのサブピクセルとＢのサブピクセルの配置を交換した立体映像表示装置としてもよい。

なお、Ｇ（緑）は、Ｒ（赤）またはＢ（青）に比べて輝度成分に対して支配的となるので、本実施形態の立体映像表示装置のほうが第１および第２変形に比べて、より好ましい。

実施形態は例示であり、発明の範囲はそれらに限定されない。

１０ 平面表示装置
１０ａ 平面表示部（パネル）
１０ｂ 駆動部
１２ サブピクセルの開口部
１４ ブラックマトリクス
２０ 光線制御子
２０ａ レンチキュラーシート
２０ｂ スリット

Claims (10)

1. 第１および第２視差画像を含む複数の視差画像によって立体映像を表示する立体映像表示装置であって、
   それぞれが異なる色成分を有する第１乃至第３サブピクセルがマトリクス状に配列された表示画面を有する平面表示部と、
   前記平面表示部に対向して配置され、複数の光学的開口部を有し、それぞれの光学的開口部の延在する方向が前記表示画面のサブピクセルの列方向に対して傾き、前記平面表示部からの光線を制御する光線制御子と、
   前記平面表示部にデータを送り、前記平面表示部の前記第１乃至第３サブピクセルに前記データを割り当てて立体映像を表示するように前記平面表示部を駆動する駆動部と、
   を備え、
   前記平面表示部は、第１サブピクセル行に前記第１サブピクセルと前記第２サブピクセルが交互に配列され、前記第１サブピクセル行に隣接する第２サブピクセル行に前記第３サブピクセルが配列され、前記第２サブピクセル行に隣接する第３サブピクセル行に前記第１サブピクセル行の配列とは逆の順序となるように前記第１サブピクセルと前記第２サブピクセルが交互に配列され、前記第３サブピクセル行に隣接する第４サブピクセル行に前記第３サブピクセルが配列され、前記第１乃至第４サブピクセル行の集合を一組として、前記表示画面のサブピクセルの列方向に繰り返し配列された構成を有し、
   前記駆動部は、
   各光学的開口部に、前記複数の視差画像を含む要素画像を割り当てるとともに、各要素画像に対して前記平面表示部における要素画像表示領域を割り当て、
   各視差画像を表示する画素として、前記第３サブピクセルを中心としてサブピクセルの列方向に連続して配列された３個の前記第１乃至第３サブピクセルを選択し、
   各要素画像において、第１視差画像を表示する列方向に隣接する第１および第２画素は、前記第１画素の上から３番目のサブピクセルと前記第２画素の上から１番目のサブピクセルとが同一のサブピクセル行において隣接するように割り当て、第２視差画像を表示する列方向に隣接する第３および第４画素は、前記第１および第２画素にそれぞれ行方向で隣接するように割り当て、
   前記第１視差画像における前記第２画素と、当該第２画素のサブピクセルの列方向に隣接する前記第２視差画像における前記第３画素とには、一つのサブピクセルを共有させ、
   立体映像を表示する各フレームを２つのサブフレームに分割し、前記２つのサブフレームの一方のサブフレームに前記複数の視差画像のうちの前記第１視差画像を含む第１群の視差画像を表示し、他方のサブフレームに前記第２視差画像を含む、前記複数の視差画像の残りの第２群の視差画像を表示することを特徴とする立体映像表示装置。
2. 前記平面表示部は、前記繰り返し配列された組の最後の組の次のサブピクセル行に前記最後の組の第３サブピクセル行の配列と逆の順序となるように前記第１サブピクセルと前記第２サブピクセルが交互に配列された構成を更に有していることを特徴とする請求項１記載の立体映像表示装置。
3. 各要素画像に含まれる前記複数の視差画像は番号付けられ、
   前記駆動部は、
   前記一方のサブフレームを表示する際に、サブピクセル行方向では、表示状態と非表示状態の第３サブピクセルが交互に現れ、サブピクセル列方向では、一つのサブピクセル行を間に挟んで表示状態と非表示状態の第３サブピクセルが交互に現れ、
   前記他方のサブフレームを表示する際に、サブピクセル行方向では、表示状態と非表示状態の第３サブピクセルが交互に現れ、サブピクセル列方向では、一つのサブピクセル行を間に挟んで表示状態と非表示状態の第３サブピクセルが交互に現れ、前記一方のサブフレームと前記他方のサブフレームとでは、第３サブピクセルに関する表示状態と非表示状態の位置が反対となり、
   奇数番号の視差画像を表示する第１サブピクセルは、上記奇数番号に隣接する偶数番号の視差画像を表示する第１サブピクセルとしても用いられ、
   奇数番号の視差画像を表示する第２サブピクセルは、上記奇数番号に隣接する偶数番号の視差画像を表示する第２サブピクセルとしても用いられる
   ように駆動することを特徴とする請求項１記載の立体映像表示装置。
4. 前記駆動部は、
   前記一方のサブフレームにおける奇数行の画素に含まれる第１サブピクセルは、この第１サブピクセルが表示する視差画像の番号に隣接する番号の視差画像を前記他方のサブフレームにおいて表示する際に、前記奇数行に隣接する偶数行の画素に含まれる第１サブピクセルとして用いられ、前記他方のサブフレームにおける奇数行の画素に含まれる第２サブピクセルは、この第２サブピクセルが表示する視差画像の番号に隣接する番号の視差画像を前記一方のサブフレームにおいて表示する際に、前記奇数行に隣接する偶数行の画素に含まれる第２サブピクセルとして用いられることを特徴とする請求項３記載の立体映像表示装置。
5. 前記第３サブピクセルはＧのサブピクセルであり、前記第１および第２サブピクセルの一方はＲのサブピクセルであり、他方はＢのサブピクセルであることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の立体映像表示装置。
6. 前記光学的開口の延在する方向が、前記表示画面のサブピクセルの列方向に対して傾いている角度θは、ｎを２以上の自然数とするとき、
   θ＝ａｒｃｔａｎ^−１（１／ｎ）
   で表されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の立体映像表示装置。
7. 前記光線制御子は、レンチキュラーシートであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の立体映像表示装置。
8. 前記光線制御子は、スリットであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の立体映像表示装置。
9. 請求項１記載の立体映像表示装置を用いて、第１および第２視差画像を含む複数の視差画像によって立体映像を表示する立体映像表示方法であって、
   各視差画像を表示する画素として、前記第３サブピクセルを中心としてサブピクセルの列方向に連続して配列された３個の前記第１乃至第３サブピクセルを選択し、
   各要素画像において、第１視差画像を表示する列方向に隣接する第１および第２画素は、前記第１画素の上から３番目のサブピクセルと前記第２画素の上から１番目のサブピクセルとが同一のサブピクセル行において隣接するように割り当て、第２視差画像を表示する列方向に隣接する第３および第４画素は、前記第１および第２画素にそれぞれ行方向で隣接するように割り当て、
   前記第１視差画像における前記第２画素と、当該第２画素のサブピクセルの列方向に隣接する前記第２視差画像における前記第３画素とには、一つのサブピクセルを共有させ、
   立体映像を表示する各フレームを２つのサブフレームに分割し、前記２つのサブフレームの一方のサブフレームに前記複数の視差画像のうちの前記第１視差画像を含む第１群の視差画像を表示し、他方のサブフレームに前記第２視差画像を含む、前記複数の視差画像の残りの第２群の視差画像を表示することを特徴とする立体映像表示方法。
10. 第１および第２視差画像を含む複数の視差画像によって立体映像を表示する立体映像表示装置であって、
    それぞれが異なる色成分を有する第１乃至第３サブピクセルがマトリクス状に配列された表示画面を有する表示部と、
    前記表示部に対向して配置され、複数の光学的開口部を有し、それぞれの光学的開口部の延在する方向が前記表示画面のサブピクセルの列方向に対して傾き、前記表示部からの光線を制御する光線制御子と、
    前記表示部にデータを送り、前記表示部の前記第１乃至第３サブピクセルに前記データを割り当てて立体映像を表示するように前記表示部を駆動する駆動部と、
    を備え、
    前記表示部は、第１サブピクセル行に前記第１サブピクセルと前記第２サブピクセルが交互に配列され、前記第１サブピクセル行に隣接する第２サブピクセル行に前記第３サブピクセルが配列され、前記第２サブピクセル行に隣接する第３サブピクセル行に前記第１サブピクセル行の配列とは逆の順序となるように前記第１サブピクセルと前記第２サブピクセルが交互に配列され、前記第３サブピクセル行に隣接する第４サブピクセル行に前記第３サブピクセルが配列され、前記第１乃至第４サブピクセル行の集合を一組として、前記表示画面のサブピクセルの列方向に繰り返し配列された構成を有し、
    前記駆動部は、
    各視差画像を表示する画素として、前記第３サブピクセルを中心としてサブピクセルの列方向に連続して配列された３個の前記第１乃至第３サブピクセルを選択し、
    各要素画像において、第１視差画像を表示する列方向に隣接する第１および第２画素は、前記第１画素の上から３番目のサブピクセルと前記第２画素の上から１番目のサブピクセルとが同一のサブピクセル行において隣接するように割り当て、第２視差画像を表示する列方向に隣接する第３および第４画素は、前記第１および第２画素にそれぞれ行方向で隣接するように割り当て、
    前記第１視差画像における前記第２画素と、当該第２画素のサブピクセルの列方向に隣接する前記第２視差画像における前記第３画素とには、一つのサブピクセルを共有させ、
    立体映像を表示する各フレームを２つのサブフレームに分割し、前記２つのサブフレームの一方のサブフレームに前記複数の視差画像のうちの前記第１視差画像を含む第１群の視差画像を表示し、他方のサブフレームに前記第２視差画像を含む、前記複数の視差画像の残りの第２群の視差画像を表示することを特徴とする立体映像表示装置。

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