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JP2012242544A - Display device - Google Patents

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JP2012242544A
JP2012242544A JP2011111426A JP2011111426A JP2012242544A JP 2012242544 A JP2012242544 A JP 2012242544A JP 2011111426 A JP2011111426 A JP 2011111426A JP 2011111426 A JP2011111426 A JP 2011111426A JP 2012242544 A JP2012242544 A JP 2012242544A
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JP
Japan
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screen
display
parallax
display device
horizontal direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2011111426A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoya Yano
友哉 谷野
Atsushi Ito
敦史 伊藤
Ryo Ogawa
涼 小川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP2011111426A priority Critical patent/JP2012242544A/en
Publication of JP2012242544A publication Critical patent/JP2012242544A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Images

Landscapes

  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display device that enables a stereoscopic image to be viewed comfortably even if the position of an observer is shifted a little from a normal view position.SOLUTION: A display device includes a display unit 20 for displaying plural parallax images on a screen where plural display pixels are provided, and an optical element 10 for optically separating the plural parallax images. Parallax amounts in the plural parallax images are smaller at end portions than a center portion on the screen in the horizontal direction.

Description

本開示は、例えばパララックスバリアやレンチキュラーレンズ等の光学素子を用いて立体視表示を行うことのできる表示装置に関する。   The present disclosure relates to a display device capable of performing stereoscopic display using an optical element such as a parallax barrier or a lenticular lens.

近年、立体視表示を実現できる表示装置が注目を集めている。立体視表示は、互いに視差のある(視点の異なる)左眼映像と右眼映像を表示するものであり、観察者が左右の目でそれぞれを見ることにより奥行きのある立体的な映像として認識することができる。また、互いに視差がある3つ以上の映像を表示することにより、観察者に対してより自然な立体映像を提供することが可能な表示装置も開発されている。   In recent years, display devices that can realize stereoscopic display have attracted attention. Stereoscopic display displays a left-eye image and a right-eye image with different parallax (different viewpoints), and is recognized as a stereoscopic image with depth by the observer looking at each with the left and right eyes. be able to. In addition, a display device has been developed that can provide a more natural three-dimensional image to an observer by displaying three or more images having parallax with each other.

このような表示装置は、専用の眼鏡が必要なものと、不要なものとに大別されるが、観察者にとっては専用の眼鏡は煩わしく感じるものであり、専用の眼鏡が不要なものが望まれている。専用の眼鏡が不要な表示装置としては、例えば、レンチキュラーレンズ方式や、視差バリア(パララックスバリア)方式などがある。これらの方式では、互いに視差がある複数の映像(視点映像)を同時に表示し、表示装置と観察者の視点との相対的な位置関係(角度)によって見える映像が異なるようになっている。パララックスバリア方式の表示装置としては、例えば特許文献1に記載されたものがある。   Such display devices are broadly classified into those requiring special glasses and those that do not require them. However, the observer feels troublesome for the observer, and those that do not require special glasses are desired. It is rare. Examples of display devices that do not require dedicated glasses include a lenticular lens method and a parallax barrier method. In these methods, a plurality of videos (viewpoint videos) having parallax with each other are displayed simultaneously, and the visible videos differ depending on the relative positional relationship (angle) between the display device and the viewer's viewpoint. As a parallax barrier type display device, for example, there is one described in Patent Document 1.

特開平3−119889号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-119889

ところで、上記のレンチキュラーレンズ方式やパララックスバリア方式の表示装置においては、その構成上、観察者の位置によって逆視が生じる場合がある。すなわち、観察者が正常な立体視を行うことの可能な正視位置から左右方向あるいは前後方向へ移動することにより、右眼用の画像光が左眼に入射し、あるいは左眼用の画像光が右眼に入射する状態となることがある。こうした場合、正常な立体視の妨げとなり、観察者は違和感をおぼえることとなる。   By the way, in the above lenticular lens type or parallax barrier type display device, there is a case where reverse viewing occurs depending on the position of the observer. That is, the right eye image light is incident on the left eye or the left eye image light is moved from the normal viewing position where the observer can perform normal stereoscopic vision to the left or right or back and forth. It may enter the state of entering the right eye. In such a case, normal stereoscopic vision is hindered and the observer feels uncomfortable.

本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、観察者の位置が正視位置から多少はずれた場合であっても、より快適な立体映像を視認できる表示装置を提供することにある。   The present disclosure has been made in view of such a problem, and an object of the present disclosure is to provide a display device capable of visually recognizing a more comfortable stereoscopic image even when the position of the observer is slightly deviated from the normal viewing position. is there.

本開示の表示装置は、複数の表示画素が設けられた画面に複数の視差画像を表示する表示部と、複数の視差画像を光学的に分離する光学素子とを備える。ここで、複数の視差画像における視差量は、画面における水平方向の中央部よりも端部において小さくなっている。   A display device according to the present disclosure includes a display unit that displays a plurality of parallax images on a screen provided with a plurality of display pixels, and an optical element that optically separates the plurality of parallax images. Here, the amount of parallax in the plurality of parallax images is smaller at the end than in the horizontal central portion on the screen.

本開示の表示装置では、複数の視差画像における視差量は、画面における水平方向の中央部よりも端部において小さくなっているので、観察者は画面中央部の画像によって立体感を強く感じる。その一方で、画面端部における画像から観察者が受ける立体感は弱まる。よって、正視位置から多少ずれた位置に観察者が立った場合であっても、画面の端部において生じる逆視の影響は緩和される。   In the display device according to the present disclosure, the amount of parallax in the plurality of parallax images is smaller at the end portion than at the central portion in the horizontal direction on the screen. On the other hand, the stereoscopic effect received by the observer from the image at the edge of the screen is weakened. Therefore, even when an observer stands at a position slightly deviated from the normal viewing position, the effect of reverse vision occurring at the edge of the screen is alleviated.

本開示の表示装置によれば、観察者はいわゆる逆視による違和感を得ることなく、より快適な立体映像を視認することができる。   According to the display device of the present disclosure, an observer can view a more comfortable stereoscopic image without obtaining a sense of incongruity due to so-called reverse viewing.

本開示の一実施の形態に係る表示装置の一構成例を表す説明図である。3 is an explanatory diagram illustrating a configuration example of a display device according to an embodiment of the present disclosure. FIG. 図1に示した表示部における画素配列の一構成例を表す平面図である。FIG. 2 is a plan view illustrating a configuration example of a pixel array in the display unit illustrated in FIG. 1. 図1に示した制御部の一構成例を表すブロック図である。It is a block diagram showing the example of 1 structure of the control part shown in FIG. 上方から眺めたときの正視領域と逆視領域とを表す概略図である。It is the schematic showing the normal vision area | region and reverse vision area | region when it sees from upper direction. 観察者に視認される、表示部の画面上における正視部分および逆視部分を表す概略図である。It is the schematic showing the normal-view part and reverse-view part on the screen of a display part visually recognized by the observer. 実施例において、画面上端縁での正視部分と逆視部分との境界位置と、表示部から観察者までの距離との関係を表す説明図である。In an Example, it is explanatory drawing showing the relationship between the boundary position of the normal viewing part and reverse viewing part in a screen upper edge, and the distance from a display part to an observer.

以下、本開示の一実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings.

[全体構成]
図1は、本開示の一実施の形態としての表示装置1の一構成例を表すものである。この表示装置1は、パララックスバリア10と、表示部20と、制御部40とを備えている。パララックスバリア10は、遮蔽部11と、開口部12とを有している。
[overall structure]
FIG. 1 illustrates a configuration example of a display device 1 as an embodiment of the present disclosure. The display device 1 includes a parallax barrier 10, a display unit 20, and a control unit 40. The parallax barrier 10 has a shielding part 11 and an opening part 12.

図2は、表示部20の表示画面における画素配列の一構成例を表す平面図である。表示部20は、液晶表示パネル、エレクトリックルミナンス方式の表示パネル、またはプラズマディスプレイ等の2次元表示ディスプレイで構成されている。表示部20の表示画面には、複数の画素が水平方向(X軸方向)および垂直方向(Y軸方向)に2次元的に配列される。例えば、水平方向に赤色の画素Rと、緑色の画素Gと、青色の画素Bと、白色の画素Wとが、この順序で周期配列される。その一方、垂直方向においては同色の画素が各々一列に配列されている。表示部20には、複数の視点用の視差画像が、所定の配置パターンで画素ごとに割り当てられて合成表示されるようになっている。   FIG. 2 is a plan view illustrating a configuration example of the pixel array on the display screen of the display unit 20. The display unit 20 includes a two-dimensional display such as a liquid crystal display panel, an electric luminance type display panel, or a plasma display. On the display screen of the display unit 20, a plurality of pixels are two-dimensionally arranged in the horizontal direction (X-axis direction) and the vertical direction (Y-axis direction). For example, a red pixel R, a green pixel G, a blue pixel B, and a white pixel W are periodically arranged in this order in the horizontal direction. On the other hand, pixels of the same color are arranged in a row in the vertical direction. On the display unit 20, a plurality of viewpoint parallax images are assigned to each pixel in a predetermined arrangement pattern and combined and displayed.

パララックスバリア10は、表示部20に表示された視差合成画像に含まれる複数の視差画像を立体視が可能となるように複数の視点方向に分離するものであり、表示部20に対して所定の位置関係で対向配置されている。パララックスバリア10は、光を遮蔽する遮蔽部11と、光を透過し、表示部20のサブピクセルに対して立体視が可能となるように所定の条件で対応付けられた視差分離部としての開口部12とをそれぞれ複数有している。パララックスバリア10は、例えば透明な平面板の上に、遮蔽部11として、光を通さない黒色の物質や、光を反射する薄膜状の金属などを設置することで形成されている。   The parallax barrier 10 separates a plurality of parallax images included in the parallax composite image displayed on the display unit 20 in a plurality of viewpoint directions so that stereoscopic viewing is possible. Are arranged opposite to each other. The parallax barrier 10 serves as a shielding unit 11 that shields light, and a parallax separation unit that transmits light and is associated with a predetermined condition so as to enable stereoscopic viewing of the sub-pixels of the display unit 20. A plurality of openings 12 are provided. The parallax barrier 10 is formed, for example, by installing a black material that does not transmit light, a thin-film metal that reflects light, or the like as the shielding portion 11 on a transparent flat plate.

パララックスバリア10は、特定の視点位置から表示部20を観測したときに特定の視差画像のみが観察されるように、表示部20の画面上の視差合成画像に含まれる複数の視差画像を分離するようになっている。パララックスバリア10の開口部12と、表示部20の各画素との位置関係から、表示部20の各画素より発せられた光の射出角度が制限される。表示部20における各画素は、開口部12との位置関係によって、その表示される方向が異なることとなる。観察者の左右の眼10L,10Rには、異なる画素からの光線L3,L2が到達し、互いに視差のある画像を観察する状態となることで立体映像として知覚できる。   The parallax barrier 10 separates a plurality of parallax images included in the parallax composite image on the screen of the display unit 20 so that only a specific parallax image is observed when the display unit 20 is observed from a specific viewpoint position. It is supposed to be. From the positional relationship between the opening 12 of the parallax barrier 10 and each pixel of the display unit 20, the emission angle of light emitted from each pixel of the display unit 20 is limited. Each pixel in the display unit 20 is displayed in different directions depending on the positional relationship with the opening 12. Light beams L3 and L2 from different pixels arrive at the left and right eyes 10L and 10R of the observer, and can be perceived as a stereoscopic image by observing images with parallax.

パララックスバリア10の開口部12は、例えば表示部20における画素Pixの並び方向に対して傾斜した斜め方向に延伸するストライプ形状を有している。斜め方向とは、XY平面内において水平方向(X軸方向)および垂直方向(Y軸方向)の双方と異なる方向である。開口部12は、あるいは、斜め方向にステップ状(段差状)をなすように設けるようにしてもよい。表示部20では、バリアパターンに応じたパターンで複数の視点用の視差画像を合成表示する。ステップ状のバリアパターンである場合には、複数の視差画像を、そのバリアパターンに応じて斜め方向に所定の配置パターンで段差状に分割して合成する。   The opening 12 of the parallax barrier 10 has, for example, a stripe shape extending in an oblique direction inclined with respect to the arrangement direction of the pixels Pix in the display unit 20. The oblique direction is a direction different from both the horizontal direction (X-axis direction) and the vertical direction (Y-axis direction) in the XY plane. Alternatively, the opening 12 may be provided so as to form a step shape (step shape) in an oblique direction. The display unit 20 synthesizes and displays a plurality of viewpoint parallax images in a pattern corresponding to the barrier pattern. In the case of a step-like barrier pattern, a plurality of parallax images are divided into steps in a predetermined arrangement pattern in an oblique direction according to the barrier pattern and combined.

制御部40は、外部より供給される映像信号Vdispに基づき、表示部20を駆動させるものである。制御部40には、映像信号Vdispとして、2次元画像データD1と、それに対応する視差データD2が入力される。この視差データD2は、表示部20の画面の位置(すなわちXY平面でのサブ画素の座標(X,Y))に応じた仮想物点の奥行き方向(Z軸方向)の位置情報である。   The control unit 40 drives the display unit 20 based on the video signal Vdisp supplied from the outside. The control unit 40 receives the two-dimensional image data D1 and the corresponding parallax data D2 as the video signal Vdisp. The parallax data D2 is position information in the depth direction (Z-axis direction) of the virtual object point according to the position of the screen of the display unit 20 (that is, the coordinates (X, Y) of the sub-pixel on the XY plane).

制御部40は、図3に示したように、ゲイン処理部41、多視点画像形成部42、および表示駆動部43とを有している。ゲイン処理部41には、外部より供給される映像信号Vdispのうちの視差データD2が入力される。ゲイン処理部41は、その視差データD2に、所定のゲイン補正を加え、補正視差データD3を出力するものである。多視点画像形成部42には、外部より供給される映像信号Vdispのうちの2次元画像データD1と、上記の補正視差データD3とが入力される。多視点画像形成部42は、それらの2次元画像データD1および補正視差データD3に基づき多視点画像を形成したのち、表示駆動部43に対し、映像信号SSとしての多視点画像データを供給するものである。表示駆動部43は、多視点画像形成部42から供給される映像信号SSに基づいて表示部20を駆動するものである。   As illustrated in FIG. 3, the control unit 40 includes a gain processing unit 41, a multi-viewpoint image forming unit 42, and a display driving unit 43. The gain processing unit 41 receives parallax data D2 of the video signal Vdisp supplied from the outside. The gain processing unit 41 performs predetermined gain correction on the parallax data D2, and outputs corrected parallax data D3. The multi-viewpoint image forming unit 42 receives the two-dimensional image data D1 of the video signal Vdisp supplied from the outside and the corrected parallax data D3. The multi-viewpoint image forming unit 42 forms multi-viewpoint images based on the two-dimensional image data D1 and the corrected parallax data D3, and then supplies the multi-viewpoint image data as the video signal SS to the display driving unit 43. It is. The display driving unit 43 drives the display unit 20 based on the video signal SS supplied from the multi-viewpoint image forming unit 42.

また、この表示装置1では、表示部20に表示される複数の視点映像(視差画像)において、その視差量が、表示部20の画面の水平方向の中央部よりも端部において小さくなっている。これについて、図4および図5を参照して説明する。図4は、画面水平方向の中央線CL上に位置する観察者に視認される映像が正視状態となる領域(正視領域)と逆視状態となる領域(逆視領域)とを表す、上方から眺めたときの概略図である。図5は、図4に示した表示部20からの距離Z(=Z1,Z2,Z3)の位置において観察者に視認される、表示部20の画面上の正視部分および逆視部分を表す概略図である。   Further, in the display device 1, in a plurality of viewpoint videos (parallax images) displayed on the display unit 20, the amount of parallax is smaller at the end than in the horizontal center of the screen of the display unit 20. . This will be described with reference to FIG. 4 and FIG. FIG. 4 shows an area in which an image viewed by an observer located on the center line CL in the horizontal direction of the screen is in a normal viewing state (normal viewing area) and a region in a reverse viewing state (back viewing area) from above. It is the schematic when it looks. FIG. 5 is a schematic diagram showing a normal viewing portion and a reverse viewing portion on the screen of the display unit 20 that are visually recognized by an observer at a distance Z (= Z1, Z2, Z3) from the display unit 20 shown in FIG. FIG.

図4における距離Z1の位置では、観察者の両眼が正視領域60に含まれる。ここでいう正視領域60とは、画面右端に位置する画素PR、画面中央に位置する画素PC、および画面左端に位置する画素PLのそれぞれから射出される画像光の全てが、観察者の両眼に適切に入射することとなる領域を意味する。図4において、直線PC1と破線PC2との間の領域61は画素PCからの右眼用画像光および左眼用画像光が、観察者の右眼および左眼にそれぞれ適切に入射することとなる領域を表す。同様に、直線PR1と破線PR2との間の領域62は画素PRからの右眼用画像光および左眼用画像光が、観察者の右眼および左眼にそれぞれ適切に入射することとなる領域である。直線PL1と破線PL2との間の領域63は画素PLからの右眼用画像光および左眼用画像光が、観察者の右眼および左眼にそれぞれ適切に入射することとなる領域である。正視領域60は、領域61〜63が全て重複する領域である。図5(A)に示したように、距離Z1の位置では、画面全体において正視部分20Cが広がり、良好な立体視が可能となる。ところが、観察者が表示部20に近づいて距離Z2の位置に立つと観察者の両眼が正視領域60から外れてしまう。このため、図5(B)に示したように、観察者の左眼に右眼用の画像光が入射し、あるいは右眼に左眼用の画像光が入射する状態が部分的に生じ、表示部20の画面上において、その両端近傍に逆視部分20R,20Lが現れる。観察者が表示部20にさらに近づいて距離Z3の位置に立つと、図5(C)に示したように、表示部20の画面上において、その両端近傍における逆視部分20R,20Lが拡大し、中央付近の正視部分20Cがさらに縮小する。   At the position of the distance Z <b> 1 in FIG. 4, both eyes of the observer are included in the normal vision region 60. The normal vision region 60 here refers to all of the image light emitted from each of the pixel PR located at the right end of the screen, the pixel PC located at the center of the screen, and the pixel PL located at the left end of the screen. It means the area that will be incident properly. In FIG. 4, in an area 61 between the straight line PC1 and the broken line PC2, the image light for the right eye and the image light for the left eye from the pixel PC are appropriately incident on the right eye and the left eye of the observer, respectively. Represents an area. Similarly, a region 62 between the straight line PR1 and the broken line PR2 is a region where the image light for the right eye and the image light for the left eye from the pixel PR are appropriately incident on the right eye and the left eye of the observer, respectively. It is. A region 63 between the straight line PL1 and the broken line PL2 is a region where the image light for the right eye and the image light for the left eye from the pixel PL are appropriately incident on the right eye and the left eye of the observer, respectively. The normal viewing area 60 is an area where the areas 61 to 63 all overlap. As shown in FIG. 5A, at the position of the distance Z1, the normal viewing portion 20C spreads over the entire screen, and good stereoscopic viewing is possible. However, when the observer approaches the display unit 20 and stands at the position of the distance Z <b> 2, both eyes of the observer will be out of the normal viewing area 60. For this reason, as shown in FIG. 5B, a state in which the image light for the right eye is incident on the left eye of the observer or the image light for the left eye is incident on the right eye partially occurs. On the screen of the display unit 20, reverse viewing portions 20R and 20L appear near both ends thereof. When the observer further approaches the display unit 20 and stands at the position of the distance Z3, as shown in FIG. 5C, the reverse viewing portions 20R and 20L in the vicinity of both ends are enlarged on the screen of the display unit 20. The normal vision portion 20C near the center is further reduced.

逆視部分20R,20Lでは、図5(C)で示した矢印の方向へ境界線20S1,20S2から遠ざかるほど、すなわち、中央部から端部へ向かうほど、表示部20に表示される複数の視点映像の視差量が小さくなっている。具体的には、その視差量は、画面の位置に応じた視差データD2と、以下の式(1)で表されるゲイン関数G(X,Y)との積に基づいて決定される。式(2)および式(3)は、それぞれ、画面右側の逆視部分20Rおよび画面左側の逆視部分20Lにおける視差量の補正を行うゲイン関数といえる。なお、正視部分20Cでは、ゲイン関数G(X,Y)は1であり、ゲイン処理部41へ入力される視差データD2がそのまま補正視差データD3となる。また、画面上の正視部分20Cと画面右側の逆視部分20Rとの境界線20S1は、式(7)で表され、画面上の正視部分20Cと画面左側の逆視部分20Lとの境界線20S2は、式(8)で表される。   In the reverse viewing portions 20R and 20L, a plurality of viewpoints displayed on the display unit 20 as the distance from the boundary lines 20S1 and 20S2 increases in the direction of the arrow illustrated in FIG. The amount of parallax in the video is small. Specifically, the amount of parallax is determined based on the product of the parallax data D2 corresponding to the position of the screen and the gain function G (X, Y) represented by the following equation (1). Equations (2) and (3) can be said to be gain functions for correcting the amount of parallax in the reverse viewing portion 20R on the right side of the screen and the reverse viewing portion 20L on the left side of the screen, respectively. In the normal viewing portion 20C, the gain function G (X, Y) is 1, and the parallax data D2 input to the gain processing unit 41 becomes the corrected parallax data D3 as it is. A boundary line 20S1 between the normal viewing portion 20C on the screen and the reverse viewing portion 20R on the right side of the screen is expressed by Expression (7), and a boundary line 20S2 between the normal viewing portion 20C on the screen and the reverse viewing portion 20L on the left side of the screen. Is represented by equation (8).

G(X,Y)=G1(X,Y)・G2(X,Y) ……(1)
G1(X,Y)=−gsl(X−X0−Y/S)+1 ……(2)
G2(X,Y)=gsl(X−H+X0−(Y−V)/S)+1 ……(3)
0≦G1(X,Y)≦1 ……(4)
0≦G2(X,Y)≦1 ……(5)
S・tanθ=Px/Py ……(6)
Y=S・(X−X0) ……(7)
Y=S・(X−H+X0)+V ……(8)
G (X, Y) = G1 (X, Y) .G2 (X, Y) (1)
G1 (X, Y) =-gsl (X-X0-Y / S) +1 (2)
G2 (X, Y) = gsl (X−H + X0− (Y−V) / S) +1 (3)
0 ≦ G1 (X, Y) ≦ 1 (4)
0 ≦ G2 (X, Y) ≦ 1 (5)
S · tan θ = Px / Py (6)
Y = S · (X−X0) (7)
Y = S · (X−H + X0) + V (8)

但し、gslは水平方向のゲイン分布を決定する定数であり、Xは画面水平方向における画素Pixの位置であり、Yは画面垂直方向における画素Pixの位置であり、X0は画面上端縁における境界線20S1の、画面左端からの位置(以下、単に境界位置という。)であり、Hは表示部20において画面水平方向に並ぶ画素Pixの総数であり、Vは表示部20において画面垂直方向に並ぶ画素Pixの総数であり、Pxは画面水平方向における画素Pixの配置ピッチであり、Pyは画面垂直方向における画素Pixの配置ピッチであり、θは表示部20における画素Pixの並び方向に対する、開閉部11および開閉部12の延伸方向のなす傾斜角である。なお、境界位置X0は、表示部20から観察者までの距離Zに依存して変化するものである。   Where gsl is a constant that determines the horizontal gain distribution, X is the position of the pixel Pix in the horizontal direction of the screen, Y is the position of the pixel Pix in the vertical direction of the screen, and X0 is a boundary line at the upper edge of the screen 20S1 is a position from the left end of the screen (hereinafter simply referred to as a boundary position), H is the total number of pixels Pix aligned in the horizontal direction of the screen in the display unit 20, and V is a pixel aligned in the vertical direction of the screen in the display unit 20. Px is the arrangement pitch of the pixels Pix in the horizontal direction of the screen, Py is the arrangement pitch of the pixels Pix in the vertical direction of the screen, and θ is the opening / closing unit 11 with respect to the arrangement direction of the pixels Pix in the display unit 20. And the inclination angle formed by the extending direction of the opening / closing part 12. Note that the boundary position X0 changes depending on the distance Z from the display unit 20 to the observer.

[動作および作用]
続いて、本実施の形態の表示装置1の動作および作用について説明する。この表示装置1では、制御部40が、外部より供給される映像信号Vdispに基づいて表示部20を駆動させ、映像表示を行う。
[Operation and Action]
Subsequently, the operation and action of the display device 1 of the present embodiment will be described. In the display device 1, the control unit 40 drives the display unit 20 based on the video signal Vdisp supplied from the outside to perform video display.

制御部40においては、図3に示したように、ゲイン処理部41が、外部からの視差データD2に上記した式(1)のゲイン関数G(X,Y)を乗ずることでゲイン補正を行う。そののち、ゲイン処理部41は、多視点画像形成部42へ補正視差データD3を出力する。一方、多視点画像形成部42は、外部からの2次元画像データD1と、ゲイン処理部41からの補正視差データD3とに基づき多視点画像を形成する。そののち、多視点画像形成部42は、表示駆動部43に対し映像信号SSとしての多視点画像データを供給する。表示駆動部43は、多視点画像形成部42から供給される映像信号SSに基づいて表示部20を駆動する。表示部20は、表示駆動部43からの指令に従って映像表示を行う。   In the control unit 40, as shown in FIG. 3, the gain processing unit 41 performs gain correction by multiplying the parallax data D2 from the outside by the gain function G (X, Y) of the above equation (1). . Thereafter, the gain processing unit 41 outputs the corrected parallax data D3 to the multi-viewpoint image forming unit 42. On the other hand, the multi-view image forming unit 42 forms a multi-view image based on the external two-dimensional image data D1 and the corrected parallax data D3 from the gain processing unit 41. After that, the multi-viewpoint image forming unit 42 supplies the multi-viewpoint image data as the video signal SS to the display driving unit 43. The display driving unit 43 drives the display unit 20 based on the video signal SS supplied from the multi-viewpoint image forming unit 42. The display unit 20 performs video display according to a command from the display driving unit 43.

観察者は、パララックスバリア10を介して表示部20を観ることにより、互いに視差のある画像を観察することとなる。この結果、観察者は、立体映像を知覚することができる。   The observer observes images with parallax by viewing the display unit 20 through the parallax barrier 10. As a result, the observer can perceive a stereoscopic image.

このように、表示装置1では、表示部20に表示される視点映像の視差量が、表示部20の画面の水平方向の中央部よりも端部において小さくなるようにした。このため、観察者は、画面中央部における正視部分20Cの映像によって立体感を強く感じることができる。その一方で、画面端部における逆視部分20R,20Lの映像から観察者が受ける立体感は弱まる。よって、正視位置から多少ずれた位置に観察者が立った場合であっても、観察者が視認する画面全体の映像に与える逆視の影響は緩和される。その結果、観察者はいわゆる逆視による違和感を得ることなく、より快適な立体映像を視認することができる。   As described above, in the display device 1, the parallax amount of the viewpoint video displayed on the display unit 20 is set to be smaller at the end portion than the central portion in the horizontal direction of the screen of the display unit 20. For this reason, the observer can feel a three-dimensional effect strongly by the image of the normal viewing portion 20C in the center of the screen. On the other hand, the stereoscopic effect received by the observer from the images of the reverse viewing portions 20R and 20L at the screen end is weakened. Therefore, even when the observer stands at a position slightly deviated from the normal viewing position, the effect of reverse viewing on the entire screen image visually recognized by the observer is alleviated. As a result, the observer can view a more comfortable stereoscopic image without obtaining a sense of incongruity due to so-called reverse viewing.

(実施例)
ここで、本技術の実施例について説明する。図6に、画面上端縁での境界位置X0と、表示部20から観察者までの距離Zとの関係を表す。図6において、縦軸は画面水平方向における左端を0、右端を1として規格化した数値を示している。図6における横軸は、距離Z(mm)を示している。なお、本実施例では、tanθ=1/6、最適な視聴距離Zを4m、視点間距離を65mmとして設計したものである。図13では、例えば視聴位置が2m(2000mm)の場合には画面上端において左端から77%の位置から右側が逆視部分20Rとなる。
(Example)
Here, an embodiment of the present technology will be described. FIG. 6 shows the relationship between the boundary position X0 at the upper edge of the screen and the distance Z from the display unit 20 to the observer. In FIG. 6, the vertical axis indicates a numerical value normalized with the left end in the horizontal direction of the screen being 0 and the right end being 1. The horizontal axis in FIG. 6 indicates the distance Z (mm). In this embodiment, tan θ = 1/6, the optimal viewing distance Z is 4 m, and the distance between viewpoints is 65 mm. In FIG. 13, for example, when the viewing position is 2 m (2000 mm), the right side from the position 77% from the left end at the upper end of the screen is the reverse viewing portion 20R.

さらに、S=2,X0/H=0.6,gsl×H=−2.5とした場合には、画面上端でのH、すなわち、画面水平方向に並ぶ画素Pixの総数の60%に相当する位置まではゲイン関数G(X,Y)が1.0となる。さらに、Hの60%に相当する位置を超えた右側の逆視部分20Rでは、ゲイン関数G(X,Y)が減少し、画面右上端XRでは0となる。つまり、画面右上端XRでは視差が0となる。同様に、画面左下端XLにおいても視差が0となる。   Further, when S = 2, X0 / H = 0.6, gsl × H = −2.5, it corresponds to H at the upper end of the screen, that is, 60% of the total number of pixels Pix arranged in the horizontal direction of the screen. The gain function G (X, Y) is 1.0 up to the position to be used. Further, the gain function G (X, Y) decreases in the right reverse viewing portion 20R beyond the position corresponding to 60% of H, and becomes 0 at the upper right end XR of the screen. That is, the parallax is 0 at the upper right end XR of the screen. Similarly, the parallax is 0 at the lower left corner XL of the screen.

[効果]
以上のように本実施の形態の表示装置1では、視点映像の視差量を、表示部20の画面の端部において小さくなるようにした。このため、正視位置から多少ずれて画面内に逆視部分が生じた場合であっても、観察者への逆視の影響は緩和される。その結果、観察者はいわゆる逆視による違和感を得ることなく、より快適な立体映像を視認することができる。
[effect]
As described above, in the display device 1 of the present embodiment, the parallax amount of the viewpoint video is made small at the end of the screen of the display unit 20. For this reason, even if it is a case where a part of reverse viewing occurs in the screen slightly deviating from the normal viewing position, the influence of the reverse viewing on the observer is alleviated. As a result, the observer can view a more comfortable stereoscopic image without obtaining a sense of incongruity due to so-called reverse viewing.

また、本実施の形態では、パララックスバリア10における開口部12を、表示部20における画素Pixの並び方向に対して傾斜した方向に延伸するようにした。これにより、立体視表示における、水平方向の解像度と垂直方向の解像度とのバランスを向上させることができる。   In the present embodiment, the opening 12 in the parallax barrier 10 extends in a direction inclined with respect to the arrangement direction of the pixels Pix in the display unit 20. Thereby, the balance between the resolution in the horizontal direction and the resolution in the vertical direction in stereoscopic display can be improved.

以上、実施の形態および実施例を挙げて本技術を説明したが、本技術はこれらの実施の形態等には限定されず、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、観察者の側から光学素子としてのパララックスバリア10と、表示部20とを順に配置するようにした。しかしながら、本技術では、観察者の側から表示部、光学素子(パララックスバリア)の順に配置するようにしてもよい。   While the present technology has been described with reference to the embodiments and examples, the present technology is not limited to these embodiments and the like, and various modifications are possible. For example, in the above-described embodiment, the parallax barrier 10 as an optical element and the display unit 20 are sequentially arranged from the observer side. However, in the present technology, the display unit and the optical element (parallax barrier) may be arranged in this order from the observer side.

また、上記実施の形態では、光学素子としてパララックスバリアを用いるようにしたが、本技術はこれに限定されるものではない。例えば、シリンドリカルレンズを一次元方向に複数並べたレンチキュラーレンズを光学素子として用いた場合であっても、同様の効果が得られる。なお、その場合、解像度バランスの向上を図るため、各シリンドリカルレンズは、表示画素の並び方向に対して傾斜した主軸を有するものとするとよい。   Moreover, in the said embodiment, although the parallax barrier was used as an optical element, this technique is not limited to this. For example, the same effect can be obtained even when a lenticular lens in which a plurality of cylindrical lenses are arranged in a one-dimensional direction is used as an optical element. In this case, in order to improve the resolution balance, each cylindrical lens may have a main axis inclined with respect to the display pixel arrangement direction.

また、上記実施の形態では、経時的に開口部の位置が変化することのない、固定バリアを採用した空間分割表示のみによって立体映像を形成する場合について説明するようにしたが、本技術はこれに限定されるものではない。例えば、液晶バリアなどの、開口部の位置の切り替えを行うことができるスイッチャブルバリアを採用し、時分割表示をも行うことで立体映像を形成する表示装置についても本技術は適用可能である。   In the above-described embodiment, the case where the stereoscopic image is formed only by the spatial division display using the fixed barrier, in which the position of the opening does not change with time, has been described. It is not limited to. For example, the present technology can also be applied to a display device that employs a switchable barrier that can switch the position of an opening, such as a liquid crystal barrier, and forms a stereoscopic image by performing time-division display.

また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
<1>複数の表示画素が設けられた画面に複数の視差画像を表示する表示部と、
前記複数の視差画像を光学的に分離する光学素子と
を備え、
前記複数の視差画像における視差量は、前記画面における水平方向の中央部よりも端部において小さい
表示装置。
<2>
前記複数の視差画像は、前記画面における水平方向の中央部から端部へ向かうほど前記視差量が小さくなる部分を含む
上記<1>記載の表示装置。
<3>
前記光学素子は、
前記表示部における前記複数の表示画素の並び方向に対して傾斜した第1の方向にそれぞれ延伸すると共に光を透過および遮断する複数のサブ領域を有するバリア部である
上記<1>または<2>に記載の表示装置。
<4>
前記視差量は、前記画面の位置に応じた視差データと、以下の式(1)〜(6)で規定されるゲイン関数G(X,Y)との積に基づいて決定される
上記<1>から<3>のいずれか1つに記載の表示装置。
G(X,Y)=G1(X,Y)・G2(X,Y) ……(1)
G1(X,Y)=−gsl(X−X0−Y/S)+1 ……(2)
G2(X,Y)=gsl(X−H+X0−(Y−V)/S)+1 ……(3)
0≦G1(X,Y)≦1 ……(4)
0≦G2(X,Y)≦1 ……(5)
S・tanθ=Px/Py ……(6)
但し、
gsl:水平方向のゲイン分布を決定する定数
X:画面水平方向における表示画素の位置
Y:画面垂直方向における表示画素の位置
X0:画面上端での正視領域と逆視領域との境界部の水平方向位置
H:画面において水平方向に並ぶ表示画素の総数
V:画面において垂直方向に並ぶ表示画素の総数
Px:画面水平方向における表示画素の配置ピッチ
Py:画面垂直方向における表示画素の配置ピッチ
θ:表示画素の並び方向に対する光学素子の傾斜角
とする。
<5>
前記視差画像は、前記視差量と2次元画像とに基づいて生成される
上記<1>から<4>のいずれか1つに記載の表示装置。
Moreover, this technique can take the following structures.
<1> a display unit that displays a plurality of parallax images on a screen provided with a plurality of display pixels;
An optical element that optically separates the plurality of parallax images,
A display device in which a parallax amount in the plurality of parallax images is smaller at an end portion than a central portion in a horizontal direction on the screen.
<2>
The display device according to <1>, wherein the plurality of parallax images include a portion in which the parallax amount decreases from a horizontal central portion to an end portion of the screen.
<3>
The optical element is
<1> or <2>, wherein the barrier section includes a plurality of sub-regions extending in a first direction inclined with respect to the arrangement direction of the plurality of display pixels in the display section and transmitting and blocking light. The display device described in 1.
<4>
The parallax amount is determined based on a product of parallax data corresponding to the position of the screen and a gain function G (X, Y) defined by the following equations (1) to (6) <1 The display device according to any one of <3> to <3>.
G (X, Y) = G1 (X, Y) .G2 (X, Y) (1)
G1 (X, Y) =-gsl (X-X0-Y / S) +1 (2)
G2 (X, Y) = gsl (X−H + X0− (Y−V) / S) +1 (3)
0 ≦ G1 (X, Y) ≦ 1 (4)
0 ≦ G2 (X, Y) ≦ 1 (5)
S · tan θ = Px / Py (6)
However,
gsl: Constant that determines the gain distribution in the horizontal direction X: Position of the display pixel in the horizontal direction of the screen Y: Position of the display pixel in the vertical direction of the screen X0: Horizontal direction of the boundary portion between the normal viewing region and the reverse viewing region at the upper end of the screen Position H: Total number of display pixels arranged in the horizontal direction on the screen V: Total number of display pixels arranged in the vertical direction on the screen Px: Arrangement pitch of display pixels in the horizontal direction of the screen Py: Arrangement pitch of display pixels in the vertical direction of the screen θ: Display The inclination angle of the optical element with respect to the pixel arrangement direction.
<5>
The display device according to any one of <1> to <4>, wherein the parallax image is generated based on the parallax amount and a two-dimensional image.

1…表示装置、9…バリア駆動部、10…液晶バリア部、11,12…開閉部、13,16…透明基板、20…表示部、29…バックライト駆動部、30…バックライト、40…制御部、41…ゲイン処理部、42…多視点画像形成部、50…表示駆動部、110,120…透明電極、Pix…画素。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Display apparatus, 9 ... Barrier drive part, 10 ... Liquid crystal barrier part, 11, 12 ... Opening / closing part, 13, 16 ... Transparent substrate, 20 ... Display part, 29 ... Backlight drive part, 30 ... Backlight, 40 ... Control unit 41 ... Gain processing unit 42 ... Multi-viewpoint image forming unit 50 ... Display drive unit 110, 120 ... Transparent electrode, Pix ... Pixel.

Claims (5)

複数の表示画素が設けられた画面に複数の視差画像を表示する表示部と、
前記複数の視差画像を光学的に分離する光学素子と
を備え、
前記複数の視差画像における視差量は、前記画面における水平方向の中央部よりも端部において小さい
表示装置。
A display unit that displays a plurality of parallax images on a screen provided with a plurality of display pixels;
An optical element that optically separates the plurality of parallax images,
A display device in which a parallax amount in the plurality of parallax images is smaller at an end portion than a central portion in a horizontal direction on the screen.
前記複数の視差画像は、前記画面における水平方向の中央部から端部へ向かうほど前記視差量が小さくなる部分を含む
請求項1記載の表示装置。
The display device according to claim 1, wherein the plurality of parallax images include a portion in which the amount of parallax decreases as it goes from a horizontal center portion to an end portion of the screen.
前記光学素子は、
前記表示部における前記複数の表示画素の並び方向に対して傾斜した第1の方向にそれぞれ延伸すると共に光を透過および遮断する複数のサブ領域を有するバリア部である
請求項1記載の表示装置。
The optical element is
The display device according to claim 1, wherein the display unit is a barrier unit that includes a plurality of sub-regions that extend in a first direction inclined with respect to the arrangement direction of the plurality of display pixels in the display unit and transmit and block light.
前記視差量は、前記画面の位置に応じた視差データと、以下の式(1)〜(6)で規定されるゲイン関数G(X,Y)との積に基づいて決定される
請求項1記載の表示装置。
G(X,Y)=G1(X,Y)・G2(X,Y) ……(1)
G1(X,Y)=−gsl(X−X0−Y/S)+1 ……(2)
G2(X,Y)=gsl(X−H+X0−(Y−V)/S)+1 ……(3)
0≦G1(X,Y)≦1 ……(4)
0≦G2(X,Y)≦1 ……(5)
S・tanθ=Px/Py ……(6)
但し、
gsl:水平方向のゲイン分布を決定する定数
X:画面水平方向における表示画素の位置
Y:画面垂直方向における表示画素の位置
X0:画面上端での正視領域と逆視領域との境界部の水平方向位置
H:画面において水平方向に並ぶ表示画素の総数
V:画面において垂直方向に並ぶ表示画素の総数
Px:画面水平方向における表示画素の配置ピッチ
Py:画面垂直方向における表示画素の配置ピッチ
θ:表示画素の並び方向に対する光学素子の傾斜角
とする。
The parallax amount is determined based on a product of parallax data corresponding to the position of the screen and a gain function G (X, Y) defined by the following equations (1) to (6). The display device described.
G (X, Y) = G1 (X, Y) .G2 (X, Y) (1)
G1 (X, Y) =-gsl (X-X0-Y / S) +1 (2)
G2 (X, Y) = gsl (X−H + X0− (Y−V) / S) +1 (3)
0 ≦ G1 (X, Y) ≦ 1 (4)
0 ≦ G2 (X, Y) ≦ 1 (5)
S · tan θ = Px / Py (6)
However,
gsl: Constant that determines the gain distribution in the horizontal direction X: Position of the display pixel in the horizontal direction of the screen Y: Position of the display pixel in the vertical direction of the screen X0: Horizontal direction of the boundary portion between the normal viewing region and the reverse viewing region at the upper end of the screen Position H: Total number of display pixels arranged in the horizontal direction on the screen V: Total number of display pixels arranged in the vertical direction on the screen Px: Arrangement pitch of display pixels in the horizontal direction of the screen Py: Arrangement pitch of display pixels in the vertical direction of the screen θ: Display The inclination angle of the optical element with respect to the pixel arrangement direction
前記視差画像は、前記視差量と2次元画像とに基づいて生成される
請求項1記載の表示装置。
The display device according to claim 1, wherein the parallax image is generated based on the parallax amount and a two-dimensional image.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2019028240A (en) * 2017-07-28 2019-02-21 株式会社エイビック Liquid crystal display device, control program of the liquid crystal display device, control method of the liquid crystal display device, creation method of two-dimensional image to be displayed on the liquid crystal display device, and game machine including the same

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