(57)【要約】【課題】２つの映像をそれぞれ独立して左眼および右眼に正確に見せること。【解決手段】制御部は、第１の映像の画素への更新と第２の映像の画素への更新とを交互に行なうように表示部を制御し（Ｓ１０２，１２２）ある部分領域の第１の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、右眼方向に、光を照射するよう光源部を制御し（Ｓ１０４，１１２）当該部分領域の第２の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように光源部を制御し（Ｓ１１４，１２５）当該部分領域の第２の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、左眼方向に、光を照射するよう光源部を制御し（Ｓ１２４，１３２）当該部分領域の第１の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように光源部を制御する（Ｓ１３４，１０５）。第１，２の映像は、両眼視差に基づいて立体視を可能とする右，左眼用の映像である。【選択図】図７
2010243580.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各部を制御する制御部と、
前記制御部によって制御されて、光を照射する光源部と、
前記制御部によって前記光源部からの光の透過度合が画素ごとに所定周期ごとに順次更新されることで複数の前記画素で構成される画像が時間的に連続する映像を表示する表示部とを備え、
前記表示部の表示領域は、前記所定周期を所定数に分割した期間のそれぞれに更新される画素で構成される画像をそれぞれ表示する前記所定数の部分領域からなり、
前記光源部は、
前記所定数の前記部分領域ごとに、前記表示領域の面の縦軸に対して平行で前記表示領域の面に対してそれぞれ所定角度をなす複数の面にそれぞれ略平行な複数の所定方向に、両眼を結ぶ線が前記表示領域の面の横軸に略平行である前記映像を見る人の一方の眼には入射し易く他方の目には入射し難い指向性を有する光を選択的に照射可能であり、前記所定方向は、前記人が特定の位置にいるときに、前記人の右眼に入射し易く左眼に入射し難い右眼方向と前記人の右眼に入射し難く左眼に入射し易い左眼方向との組合せを構成する方向を含み、
前記制御部は、
第１の映像の画素への更新と第２の映像の画素への更新とを交互に行なうように表示部を制御し、
ある部分領域の第１の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、前記右眼方向に、光を照射するよう前記光源部を制御し、
当該部分領域の第２の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように前記光源部を制御し、
当該部分領域の第２の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、前記左眼方向に、光を照射するよう前記光源部を制御し、
当該部分領域の第１の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように前記光源部を制御する、表示装置。
【請求項２】
前記所定方向は、さらに、前記特定の位置を含む前記人の複数の所定の位置ごとの、前記右眼方向と前記左眼方向との組合せを構成する方向を含み、
前記制御部は、
ある部分領域の第１の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、前記人がいる前記位置に応じた前記右眼方向に、光を照射するよう前記光源部を制御し、
当該部分領域の第２の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、前記人がいる前記位置に応じた前記左眼方向に、光を照射するよう前記光源部を制御する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１の映像および前記第２の映像は、それぞれ、両眼視差に基づいて立体視を可能とする右眼用および左眼用の映像である、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記光源部は、
光を発生する光源素子と、該光源素子から入射された光を前記部分領域の縦軸方向の幅で照射する導光体との、前記所定方向のそれぞれに対応する組合せからなる単位光源部を、部分領域の横軸方向の幅に光を照射可能なように、前記部分領域の横軸の方向に複数含むとともに、
前記光源部は、
前記組合せから照射された光の方向を当該組合せに対応する前記所定方向に向ける第１の光線方向制御部を含む、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記光源素子は、前記導光体の前記部分領域の縦軸方向の一端から光を入射する、請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第１の映像および前記第２の映像は、それぞれ、同じ観察物を一定の視点間隔の視点から観察して得られる画像であり、
前記光源部は、
光を発生する光源素子と、該光源素子から入射された光を前記部分領域の縦軸方向の幅で照射する導光体との、前記所定方向のそれぞれに対応する組合せからなる単位光源部を、部分領域の横軸方向の幅に光を照射可能なように、前記部分領域の横軸の方向に複数含むとともに、
前記光源部は、
前記組合せから照射された光の方向を当該組合せに対応する前記所定方向に近付く方向に向ける第１の光線方向制御部と、
前記表示部に表示される前記第１の映像から照射される光および前記第２の映像から照射される光の方向を制御し、前記観察物からの光線を再生する第２の光線方向制御部とを含む、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の表示装置。
【請求項７】
前記光源素子は、半導体発光素子である、請求項４から請求項６までのいずれかに記載の表示装置。
【請求項８】
各部を制御する制御部と、
前記制御部によって制御されて、光を照射する光源部と、
前記制御部によって前記光源部からの光の透過度合が画素ごとに所定周期ごとに順次更新されることで複数の前記画素で構成される画像が時間的に連続する映像を表示する表示部とを備える表示装置によって映像を表示する表示方法であって、
前記表示部の表示領域は、前記所定周期を所定数に分割した期間のそれぞれに更新される画素で構成される画像をそれぞれ表示する前記所定数の部分領域からなり、
前記光源部は、
前記所定数の前記部分領域ごとに、前記表示領域の面の縦軸に対して平行で前記表示領域の面に対してそれぞれ所定角度をなす複数の面にそれぞれ略平行な複数の所定方向に、両眼を結ぶ線が前記表示領域の面の横軸に略平行である前記映像を見る人の一方の眼には入射し易く他方の目には入射し難い指向性を有する光を選択的に照射可能であり、前記所定方向は、前記人が特定の位置にいるときに、前記人の右眼に入射し易く左眼に入射し難い右眼方向と前記人の右眼に入射し難く左眼に入射し易い左眼方向との組合せを構成する方向を含み、
前記制御部が、
第１の映像の画素への更新と第２の映像の画素への更新とを交互に行なうように表示部を制御するステップと、
ある部分領域の第１の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、前記右眼方向に、光を照射するよう前記光源部を制御するステップと、
当該部分領域の第２の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように前記光源部を制御するステップと、
当該部分領域の第２の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、前記左眼方向に、光を照射するよう前記光源部を制御するステップと、
当該部分領域の第１の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように前記光源部を制御するステップとを含む、表示方法。
【請求項９】
各部を制御する制御部と、
前記制御部によって制御されて、光を照射する光源部と、
前記制御部によって前記光源部からの光の透過度合が画素ごとに所定周期ごとに順次更新されることで複数の前記画素で構成される画像が時間的に連続する映像を表示する表示部とを備える表示装置によって実行される表示プログラムであって、
前記表示部の表示領域は、前記所定周期を所定数に分割した期間のそれぞれに更新される画素で構成される画像をそれぞれ表示する前記所定数の部分領域からなり、
前記光源部は、
前記所定数の前記部分領域ごとに、前記表示領域の面の縦軸に対して平行で前記表示領域の面に対してそれぞれ所定角度をなす複数の面にそれぞれ略平行な複数の所定方向に、両眼を結ぶ線が前記表示領域の面の横軸に略平行である前記映像を見る人の一方の眼には入射し易く他方の目には入射し難い指向性を有する光を選択的に照射可能であり、前記所定方向は、前記人が特定の位置にいるときに、前記人の右眼に入射し易く左眼に入射し難い右眼方向と前記人の右眼に入射し難く左眼に入射し易い左眼方向との組合せを構成する方向を含み、
前記表示プログラムは、
第１の映像の画素への更新と第２の映像の画素への更新とを交互に行なうように表示部を制御するステップと、
ある部分領域の第１の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、前記右眼方向に、光を照射するよう前記光源部を制御するステップと、
当該部分領域の第２の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように前記光源部を制御するステップと、
当該部分領域の第２の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、前記左眼方向に、光を照射するよう前記光源部を制御するステップと、
当該部分領域の第１の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように前記光源部を制御するステップとを前記制御部に実行させる、表示プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、表示方法、および表示プログラムに関し、特に、立体視を可能とする光学系を有する表示装置、表示方法、および表示プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映像表示分野においては、立体的に映像を知覚させる立体映像表示装置が実用化されつつある。
【０００３】
立体映像表示装置は、人がその映像を見たときに立体的に知覚することができる映像表示装置である。人間が物を見たときに立体的に知覚する要素としては、輻輳、両眼視差、運動視差、および調節があると言われている。
【０００４】
輻輳とは、物を見るときに左右の眼球が内向きに向く運動である。脳は、眼に輻輳角を与える筋肉の緊張を認識することで、立体感を得る。
【０００５】
両眼視差とは、注視点を観察している時の両眼に投影される網膜上像のずれ（いわゆる視差）である。脳はこの視差を立体感として知覚する。
【０００６】
運動視差とは、視点の位置の変化につれて変化する、奥行きごとの見え方の変化量である。脳は、変化量、つまり物の見え方が変化することで立体感を得る。
【０００７】
調節とは、見ている物の距離に応じて水晶体の厚みを変化させることである。脳は、調節のための筋肉の緊張を認識することで、立体感を得るものである。
【０００８】
これらの立体視を促す知覚作用を利用した従来の立体映像装置は、（１）２眼式、（２）多眼式、（３）体積表示式、および（４）空間像再生式の４種類に大別できる。これらの方式の特徴を、以下に簡単に述べる。
【０００９】
（１）２眼式とは、主に輻輳と両眼視差とを用いた方式である。左眼で見たときの映像と右眼で見たときの映像とを用意して、観測者の左眼には左眼用映像を、右眼には右眼用映像を独立提示する。独立提示する方法は複数の方法が提案されている。
【００１０】
よく知られている方法としては、左右像を分離するためのメガネを用意する方法が挙げられる。具体的には、左眼用映像を赤、右眼用映像を青で表示し、左右のレンズの色が各々、青および赤であるメガネを通して見るアナグリフ式、および、左眼用映像を表示している時と右眼用映像を表示している時とで、メガネ側で時分割シャッタを用いて左右映像を観測者に独立提示する方法がある。
【００１１】
最近では、左眼用と右眼用とで映像の偏光方向を変えて表示し、メガネ側で左右映像を分離する偏光フィルタを用いて左右映像を観測者に独立提示する方法がある。この方法では用いられるメガネを軽量化できるため観測者への負担を抑えることができる。
【００１２】
メガネを使用しない方法としては、表示画像をパララックスバリアまたはレンチキュラレンズを利用して左右像に分離する方式がある。
【００１３】
（２）多眼式とは、視点を２眼式の２点以外にも準備する方法である。すなわち、複数の視点からの２次元画像を、パララックスバリアまたはレンチキュラレンズを利用して、観察方向に対して左眼用映像と右眼用映像とを独立して提示する方法である。この方式によると、輻輳と両眼視差とに加えて、観察位置の移動に伴い視点数の数だけ左右眼画像が切り替わって観測者に投影されるので、運動視差を与えることができる。
【００１４】
（３）体積表示式は、奥行き方向に複数の表示面を用意する、または表示面を回転させる等で奥行き方向にも表示面を用意し、奥行きに応じた位置に像を表示するものである。この方式によると、輻輳と両眼視差とに加えて、調節が可能となる。
【００１５】
（４）空間像再生式は、被写体からの光線の方向を制御することで立体的に再生する方式である。すなわち、一定間隔で並んだ視点からの画像を合成した特殊画像を表示し、その画像からの光線の方向を多方向に制御することで、実物に近い光線を再生する方式である。この方式によると、実際に物体を見るのと同じ効果が得られ、輻輳、両眼視差、運動視差、および調節のいずれの効果も得られる。この方式を利用した立体映像方法には、光線再生法およびホログラフィがある。
【００１６】
裸眼で立体視が可能な方式を採用した立体映像表示装置として、左右眼用の映像を分離するために、たとえば液晶パネルのような空間光変調器に左右眼用の映像を交互に表示させ、それと同期させてバックライトから発生する指向性のある光の向きを左右の眼に交互に変えることで、左眼用の映像を左眼に、右眼用の映像を右眼に表示させることで立体視させる立体映像表示装置がある。
【００１７】
以上の立体映像表示装置のうちの、特に裸眼で立体視が可能であり、左右眼画像を時分割で切り替えることで観測者に立体視させる２眼式の立体画像表示装置について、図１２を用いて説明する。図１２における表示画像とは、画像表示装置に表示されている画像を指す。以降の、図１２においても同様である。
【００１８】
左右眼用の映像を分離するために、たとえば液晶パネルのような透過型の表示装置では、図１２に示すように、第１の期間は左眼へ表示する左眼画像を表示し、次の第２の期間は右眼に表示する右眼画像を表示する。そして、当該表示装置では、第１の期間の表示と第２の期間の表示とを交互に行なう。
【００１９】
一方、当該表示装置では、左眼画像を表示する第１の期間には観測者の左眼に配光可能な光源を点灯する。右眼画像を表示する第２の期間には、観測者の右眼に配光可能な光源を点灯し、上記の左眼に配光可能な光源は消灯する。上記の光源は指向性があり、観測者の片眼にだけ配光することが可能である。
【００２０】
図１２においては、上述の表示装置における表示する画像の制御と光源の点灯の制御とのタイミングを示している。このように、当該表示装置では、左右眼画像の時分割表示とバックライトの配光制御とを連携して実行する。これにより、観測者は、左眼で左眼画像を見るとともに、右眼で右眼画像を見る。そのため、観測者は裸眼で立体視することができる。
【００２１】
たとえば、特許文献１は、裸眼で立体視可能な２眼式の立体画像表示装置を開示している。当該表示装置は、液晶パネルでの左眼画像の表示と右眼画像の表示との切り替えと同期して、複数の開口の位置を切り替える。これにより、指向性を有する光線を観測者の左右の眼へ割り振り、左右眼用の映像を分離させている。
【００２２】
また、多眼方式および光線再生法は、観測者の片眼分にまで立体像を観察できる範囲を絞ることで、立体像の運動視差切り替えの滑らかさを向上させることができる。その場合、時分割で左眼画像と右眼画像とを切り替え、それと同期させてバックライトから発生する指向性のある光の向きを左右の眼の向きに交互に変えることで、左眼画像および右眼画像を、それぞれ、観測者の左眼および右眼に見せる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２３】
【特許文献１】特開平８−３３４７３０号公報
【特許文献２】特開２００６−１０９３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２４】
以上のように左眼画像と右眼画像を交互に表示させることで観測者に裸眼立体視させる方式では、液晶パネルの走査時に左目画像と右目画像が混在しており、混在している状態でバックライトを点灯すると、左眼画像と右眼画像の画像が十分に分離せず、左眼画像と右眼画像の両方が観測者の片方の眼に同時に表示され、観測者は正常に立体視できない場合がある。
【００２５】
図１３は、その一例を示した図であり、表示する画像の制御と光源の点灯の制御との流れを示している。走査時に右眼画像と左眼画像が混在している様子を説明する。左眼画像から右眼画像に切り替わる場合を考える。
【００２６】
図１４は、表示パネルの走査が途中まで進んだ状態を示しており、例えば画面の上半分の領域である第１の表示領域は右眼画像に書き換えられているが、画面の下半分である第２の表示領域は左眼画像となる。この状態で右眼光源が点灯すると、領域２の左眼画像が右眼に入り、２重映りとなる。２眼式の立体画像表示装置では正常な立体視ができず、映像の品質が著しく低下するという問題が生じる。
【００２７】
特許文献２は、上下方向に領域が分割され、左右に照射方向を切り替え可能なバックライトを、走査に同期させて点灯することでクロストークを低減させるバックライトである。特許文献２の技術を、２眼式の裸眼立体画像表示装置に応用すると、立体視可能な観測者の位置は、画面中央付近に限られてしまう。
【００２８】
この発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、その目的の１つは、２つの映像をそれぞれ独立して左眼および右眼に正確に見せることが可能な表示装置、表示方法、および表示プログラムを提供することである。
【００２９】
この発明の他の目的は、左眼用映像および右眼用映像をそれぞれ独立して左眼および右眼に正確に見せることが可能な表示装置、表示方法、および表示プログラムを提供することである。
【００３０】
この発明のさらに他の目的は、左眼および右眼に独立して映像を見せることがより広い範囲で可能な表示装置、表示方法、および表示プログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
上述の目的を達成するために、この発明のある局面によれば、表示装置は、各部を制御する制御部と、制御部によって制御されて、光を照射する光源部と、制御部によって光源部からの光の透過度合が画素ごとに所定周期ごとに順次更新されることで複数の画素で構成される画像が時間的に連続する映像を表示する表示部とを備える。
【００３２】
表示部の表示領域は、所定周期を所定数に分割した期間のそれぞれに更新される画素で構成される画像をそれぞれ表示する所定数の部分領域からなる。
【００３３】
光源部は、所定数の部分領域ごとに、表示領域の面の縦軸に対して平行で表示領域の面に対してそれぞれ所定角度をなす複数の面にそれぞれ略平行な複数の所定方向に、両眼を結ぶ線が表示領域の面の横軸に略平行である映像を見る人の一方の眼には入射し易く他方の目には入射し難い指向性を有する光を選択的に照射可能であり、所定方向は、人が特定の位置にいるときに、人の右眼に入射し易く左眼に入射し難い右眼方向と人の右眼に入射し難く左眼に入射し易い左眼方向との組合せを構成する方向を含む。
【００３４】
制御部は、第１の映像の画素への更新と第２の映像の画素への更新とを交互に行なうように表示部を制御し、ある部分領域の第１の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、右眼方向に、光を照射するよう光源部を制御し、当該部分領域の第２の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように光源部を制御し、当該部分領域の第２の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、左眼方向に、光を照射するよう光源部を制御し、当該部分領域の第１の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように光源部を制御する。
【００３５】
この発明に従えば、表示装置によって、或る部分領域において、第１の映像に更新されたときに、映像を見る人の右眼に、第１の映像が見えるようにされ、順次、他の部分領域においても、第１の映像に更新され、右眼に、第１の映像が見えるようにされ、前述の或る部分領域において、第２の映像への更新が開始されるときに、第１の映像が見えないようにされ、第２の映像に更新されたときに、左眼に、第２の映像が見えるようにされ、順次、他の部分領域においても、第２の映像に更新され、左眼に第２の映像が見えるようにされ、前述の或る部分領域において、第１の映像への更新が開始されるときに、第２の映像が見えないようにされる。
【００３６】
このように、２つの映像をそれぞれ独立して左眼および右眼に正確に見せることが可能な表示装置を提供することができる。
【００３７】
好ましくは、所定方向は、さらに、特定の位置を含む人の複数の所定の位置ごとの、右眼方向と左眼方向との組合せを構成する方向を含む。
【００３８】
制御部は、ある部分領域の第１の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、人がいる位置に応じた右眼方向に、光を照射するよう光源部を制御し、当該部分領域の第２の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、人がいる位置に応じた左眼方向に、光を照射するよう光源部を制御する。
【００３９】
この発明に従えば、表示装置によって、複数の所定の位置ごとに、或る部分領域において、第１の映像に更新されたときに、所定の位置にいる映像を見る人の右眼に、第１の映像が見えるようにされ、順次、他の部分領域においても、第１の映像に更新され、右眼に、第１の映像が見えるようにされ、前述の或る部分領域において、第２の映像への更新が開始されるときに、第１の映像が見えないようにされ、第２の映像に更新されたときに、所定の位置にいる人の左眼に、第２の映像が見えるようにされ、順次、他の部分領域においても、第２の映像に更新され、左眼に第２の映像が見えるようにされ、前述の或る部分領域において、第１の映像への更新が開始されるときに、第２の映像が見えないようにされる。
【００４０】
このように、特定の位置だけでなく複数の所定の位置においても、２つの映像をそれぞれ独立して左眼および右眼に正確に見せることができる。その結果、左眼および右眼に独立して映像を見せることがより広い範囲でできる。
【００４１】
好ましくは、第１の映像および第２の映像は、それぞれ、両眼視差に基づいて立体視を可能とする右眼用および左眼用の映像である。
【００４２】
この発明に従えば、表示装置によって、或る部分領域において、右眼用映像に更新されたときに、映像を見る人の右眼に、右眼用映像が見えるようにされ、順次、他の部分領域においても、右眼用映像に更新され、右眼に、右眼用映像が見えるようにされ、前述の或る部分領域において、左眼用映像への更新が開始されるときに、右眼用映像が見えないようにされ、左眼用映像に更新されたときに、左眼に、左眼用映像が見えるようにされ、順次、他の部分領域においても、左眼用映像に更新され、左眼に左眼用映像が見えるようにされ、前述の或る部分領域において、右眼用映像への更新が開始されるときに、左眼用映像が見えないようにされる。
【００４３】
このように、左眼用映像および右眼用映像をそれぞれ独立して左眼および右眼に正確に見せることができる。
【００４４】
好ましくは、光源部は、光を発生する光源素子と、該光源素子から入射された光を部分領域の縦軸方向の幅で照射する導光体との、所定方向のそれぞれに対応する組合せからなる単位光源部を、部分領域の横軸方向の幅に光を照射可能なように、部分領域の横軸の方向に複数含むとともに、光源部は、組合せから照射された光の方向を当該組合せに対応する所定方向に向ける第１の光線方向制御部を含む。
【００４５】
この発明に従えば、複数の所定方向に照射する単位光源部を表示領域の横軸方向に順番に複数組並べることができる。このため、表示領域の横軸方向に均一に、映像を独立して左眼および右眼に正確に見せることができる。
【００４６】
さらに好ましくは、光源素子は、導光体の部分領域の縦軸方向の一端から光を入射する。
【００４７】
この発明に従えば、導光体を表示領域の横軸方向に高密度で並べることができる。このため、表示領域の横軸方向に、より均一に、映像を独立して左眼および右眼に正確に見せることができる。
【００４８】
好ましくは、第１の映像および第２の映像は、それぞれ、同じ観察物を一定の視点間隔の視点から観察して得られる画像であり、光源部は、光を発生する光源素子と、該光源素子から入射された光を部分領域の縦軸方向の幅で照射する導光体との、所定方向のそれぞれに対応する組合せからなる単位光源部を、部分領域の横軸方向の幅に光を照射可能なように、部分領域の横軸の方向に複数含むとともに、光源部は、組合せから照射された光の方向を当該組合せに対応する所定方向に近付く方向に向ける第１の光線方向制御部と、表示部に表示される第１の映像から照射される光および第２の映像から照射される光の方向を制御し、観察物からの光線を再生する第２の光線方向制御部とを含む。
【００４９】
この発明に従えば、第１の光線方向制御部によって右眼に第１の映像が、左眼に第２の映像が見えるように光線を制御し、当該表示領域を透過した当該光線を第２の光線方向制御部によって多方向に屈折させることで光線の方向を多方向に制御し、光線再生法に基づいた実物に近い光線を再生する方式で、映像を表示することができる。このように、観察物から得られた光を、光線再生法に基づいた実物に近い再生することで、映像を見る人に対して、輻輳、両眼視差、調節のいずれも自然に物を見ている状態と同等に与えることができる。
【００５０】
さらに好ましくは、光源素子は、半導体発光素子である。この発明に従えば、汎用的であるので、製造コストを抑えることができる。
【００５１】
この発明の他の局面によれば、表示方法は、各部を制御する制御部と、制御部によって制御されて、光を照射する光源部と、制御部によって光源部からの光の透過度合が画素ごとに所定周期ごとに順次更新されることで複数の画素で構成される画像が時間的に連続する映像を表示する表示部とを備える表示装置によって映像を表示する方法である。
【００５２】
表示部の表示領域は、所定周期を所定数に分割した期間のそれぞれに更新される画素で構成される画像をそれぞれ表示する所定数の部分領域からなる。
【００５３】
光源部は、所定数の部分領域ごとに、表示領域の面の縦軸に対して平行で表示領域の面に対してそれぞれ所定角度をなす複数の面にそれぞれ略平行な複数の所定方向に、両眼を結ぶ線が表示領域の面の横軸に略平行である映像を見る人の一方の眼には入射し易く他方の目には入射し難い指向性を有する光を選択的に照射可能であり、所定方向は、人が特定の位置にいるときに、人の右眼に入射し易く左眼に入射し難い右眼方向と人の右眼に入射し難く左眼に入射し易い左眼方向との組合せを構成する方向を含む。
【００５４】
表示方法は、制御部が、第１の映像の画素への更新と第２の映像の画素への更新とを交互に行なうように表示部を制御するステップと、ある部分領域の第１の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、右眼方向に、光を照射するよう光源部を制御するステップと、当該部分領域の第２の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように光源部を制御するステップと、当該部分領域の第２の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、左眼方向に、光を照射するよう光源部を制御するステップと、当該部分領域の第１の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように光源部を制御するステップとを含む。
【００５５】
この発明に従えば、２つの映像をそれぞれ独立して左眼および右眼に正確に見せることが可能な表示方法を提供することができる。
【００５６】
この発明のさらに他の局面によれば、表示プログラムは、各部を制御する制御部と、
制御部によって制御されて、光を照射する光源部と、制御部によって光源部からの光の透過度合が画素ごとに所定周期ごとに順次更新されることで複数の画素で構成される画像が時間的に連続する映像を表示する表示部とを備える表示装置によって実行されるプログラムである。
【００５７】
表示部の表示領域は、所定周期を所定数に分割した期間のそれぞれに更新される画素で構成される画像をそれぞれ表示する所定数の部分領域からなる。
【００５８】
光源部は、所定数の部分領域ごとに、表示領域の面の縦軸に対して平行で表示領域の面に対してそれぞれ所定角度をなす複数の面にそれぞれ略平行な複数の所定方向に、両眼を結ぶ線が表示領域の面の横軸に略平行である映像を見る人の一方の眼には入射し易く他方の目には入射し難い指向性を有する光を選択的に照射可能であり、所定方向は、人が特定の位置にいるときに、人の右眼に入射し易く左眼に入射し難い右眼方向と人の右眼に入射し難く左眼に入射し易い左眼方向との組合せを構成する方向を含む。
【００５９】
表示プログラムは、第１の映像の画素への更新と第２の映像の画素への更新とを交互に行なうように表示部を制御するステップと、ある部分領域の第１の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、右眼方向に、光を照射するよう光源部を制御するステップと、当該部分領域の第２の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように光源部を制御するステップと、当該部分領域の第２の映像の画素の更新が終了したときに、当該部分領域に、左眼方向に、光を照射するよう光源部を制御するステップと、当該部分領域の第１の映像の画素の更新が開始するときに、当該部分領域への光の照射を止めるように光源部を制御するステップとを制御部に実行させる。
【００６０】
この発明に従えば、２つの映像をそれぞれ独立して左眼および右眼に正確に見せることが可能な表示プログラムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】第１の実施の形態にかかる２眼式の立体画像表示装置の構成の具体例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態にかかるバックライト部の単位光源部の詳細な構成の具体例を示す斜視図である。
【図３】第１の実施の形態にかかる光源の詳細な構成の具体例を示す図である。
【図４】第１の実施の形態にかかるバックライト部での配光の原理を説明する図である。
【図５】第１の実施の形態にかかる観測者の眼に光が配光される様子を模式的に表わした図である。
【図６】第１の実施の形態にかかる複数のブロックの単位光源部を点灯した場合を示した図である。
【図７】第１の実施の形態にかかる表示制御および点灯制御のタイミングの制御の流れを示すフローチャートである。
【図８】第１の実施の形態にかかる立体画像表示装置での表示制御および点灯制御のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図９】第２の実施の形態にかかる光線再生式の立体画像表示装置の構成の具体例を示すブロック図である。
【図１０】第２の実施の形態にかかる表示制御および点灯制御のタイミングの制御の流れを示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施の形態にかかる立体画像表示装置での表示制御および点灯制御のタイミングを示すタイミングチャートである。
【図１２】従来の２眼式の立体画像表示装置での、左眼用の光源と右眼用の光源との点灯が切替わるタイミングと、左眼画像の表示と右眼画像の表示が切替わるタイミングとを示すタイミングチャートである。
【図１３】従来の２眼式の立体画像表示装置での、左眼用の光源と右眼用の光源との点灯が切替わるタイミングと、左眼画像の表示と右眼画像の表示が切替わるタイミングとをより詳細に示すタイミングチャートである。
【図１４】従来の２眼式の立体画像表示装置での、表示領域の走査の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６２】
以下、この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００６３】
［第１の実施の形態］
図１は、第１の実施の形態にかかる２眼式の立体画像表示装置（以下、単に「表示装置」という）１００Ａの構成の具体例を示すブロック図である。図１を参照して、表示装置１００Ａは、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）などを含んだ制御部１０と、表示パネル２０と、バックライト部３０と、記憶部４０とを含む。
【００６４】
記憶部４０は、制御部１０に含まれるＣＰＵにおいて実行されるプログラムなどを記憶する。さらに、記憶部４０は画像記憶部４１を含み、表示パネル２０で表示するための画像データとして、右眼用の画像データと左眼用の画像データとを記憶する。
【００６５】
右眼用の画像と左眼用の画像とは、左右の眼の位置を視点位置として同じ観察物を観察して得られる２つの画像であって、視差を含んだ画像である。すなわち、右眼画像は、観察物を右眼位置から見た画像であり、左眼画像は、同じ観察物を同じ観測者の左眼位置から見た画像に相当する。
【００６６】
制御部１０は、画像制御部１４、光源制御部１５、およびタイミング制御部１６を含む。これらは、制御部１０に含まれるＣＰＵが、記憶部４０に記憶されるプログラムを読み出して実行することで制御部１０に形成される。
【００６７】
表示パネル２０は、画像を表示するためのパネルであり、画素単位で画像データを表示可能である。バックライト部３０は、表示パネル２０の背面、すなわち表示パネル２０を挟んで観測者から遠い側に配設され、表示パネル２０に背面から光を照射する。表示パネル２０は、背面に位置するバックライト部３０からのバックライト光により画像データを表示可能な透過型パネルであり、たとえば液晶パネルである。
【００６８】
画像制御部１４は、画像記憶部４１に記憶されている画像データを読み出して表示パネル２０に表示させるための表示制御を実行する。
【００６９】
バックライト部３０は、複数の光源を含む単位光源部３１Ａ，３１Ｂを複数含む光源部３２と、配光用レンズアレイ３３とを含む。光源制御部１５は、各光源を点灯または消灯させるための点灯制御を実行する。光源は、光源制御部１５によって点灯制御され、光を照射する。
【００７０】
配光用レンズアレイ３３は、光源部３２と表示パネル２０との間に配設される。この配置により、光源部３２の光源から照射された光は配光用レンズアレイ３３を通って、表示パネル２０に照射される。
【００７１】
配光用レンズアレイ３３は、断面が弓形の柱状の凸レンズが複数連続してなるレンチキュラレンズで構成されるものとする。配光用レンズアレイ３３は、レンチキュラレンズに替えてマイクロレンズアレイで構成されてもよい。この構成により、配光用レンズアレイ３３は、光源から入射された光の方向を屈折させ平行光にし、観測者の眼へ入射させる。
【００７２】
タイミング制御部１６は、画像制御部１４での表示制御と、光源制御部１５での点灯制御との、タイミングを制御する。
【００７３】
図２は、第１の実施の形態にかかるバックライト部３０の単位光源部３１の詳細な構成の具体例を示す斜視図である。図２を参照して、単位光源部３１は、１ブロック分の光源３１１〜３１５を備えている。
【００７４】
線状光源である単位光源部３１に含まれる各光源３１１〜３１５は、好適には、配光用レンズアレイ３３を構成するレンチキュラレンズから、レンチキュラレンズの焦点距離だけ隔たれる。各光源３１１〜３１５の長手方向がレンチキュラレンズの主軸の方向と平行になるよう配設される。配光用レンズアレイ３３を構成するレンチキュラレンズの１つの凸レンズ部分に、１組の線状光源である光源３１１〜３１５が、レンチキュラレンズの幅方向に並べて配設され、レンチキュラレンズの１つの凸レンズ部分に対応した複数の光源３１１〜３１５を、１ブロックの単位光源部３１と称する。
【００７５】
図３は、第１の実施の形態にかかる光源３１１〜３１５の詳細な構成の具体例を示す図である。ここでは、光源３１１〜３１５のうち光源３１１を例として説明する。
【００７６】
図３を参照して、光源３１１は、半導体光源であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）３２１Ａ，３２１Ｂと、ＬＥＤ３２１Ａ，３２１Ｂからの光を受け独立に点灯制御可能な導光路３１１Ａ，３１１Ｂとを含む線状光源である。導光路３１１Ａ，３１１Ｂは、光源の長手方向に並べて配設され、光源３１１の主要部を構成する。好適には、導光路３１１Ａ，３１１Ｂから出射される照明光同士の境界にムラができないよう、密着して配設されるか、位置調整され配設される。
【００７７】
ＬＥＤ３２１Ａ，３２１Ｂは、光源３１１の長手方向の両端に配設され、それぞれ導光路３１１Ａ，３１１Ｂに対して光を入射させる。図３（Ａ）を参照して、ＬＥＤ３２１Ａを点灯すると、導光路３１１Ａが点灯する。図３（Ｂ）を参照して、ＬＥＤ３２１Ｂを点灯すると、導光路３１１Ｂが点灯する。図３（Ｃ）を参照して、ＬＥＤ３２１Ａ，３２１Ｂを同時に点灯すると、導光路３１１Ａ，３１１Ｂで主要部が構成される光源３１１の長手方向全体が点灯する。導光路３１１Ａ，３１１Ｂは、一体であっても別体であっても良い。
【００７８】
図２に戻って、本実施の形態においては、表示パネル２０の表示領域は、表示パネル２０の縦軸方向に上から下に走査される。
【００７９】
走査とは、画像を画素に分解し、それぞれの画素の階調を順次に電気信号に変換すること、および、逆に、電気信号を画素の階調に変換し、画素を合成して画像を組立てることであり、ここでは、後者の意味である。
【００８０】
本実施の形態における液晶パネル２０では、表示領域が走査されることによって、左上の画素から始まり、表示領域の横軸方向の走査線に沿って左端から右端に達するごとに次の走査線に進み、右下の画素に達する順番で、光源部３２からの光の各画素における透過度合が、画素ごとに所定周期ごとに更新される。
【００８１】
表示領域は、１画面分の画素の更新において、前半に更新される第１の表示領域と、後半に更新される第２の表示領域とに分けられる。つまり、本実施の形態においては、第１の表示領域は、表示パネル２０の表示領域の上半分の表示領域、第２の表示領域は、下半分の表示領域である。
【００８２】
なお、本実施の形態における画素の更新の順番は、長方形の表示領域を第１の表示領域と第２の表示領域とに分けたときに、それぞれの形状が長方形になるような順番であれば、他の順番であってもよく、右下の画素から左上の画素に至る順番であってもよいし、走査線は、横軸方向に限定されず、縦軸方向であってもよい。
【００８３】
図３で説明した光源３１１がＬＥＤ３２１Ａ，３２１Ｂと導光路３１１Ａ，３１１Ｂとを含むのと同様、光源３１２〜３１５は、それぞれ、ＬＥＤ３２２Ａ〜３２５Ａ，３２２Ｂ〜３２５Ｂと、導光路３１２Ａ〜３１５Ａ，３１２Ｂ〜３１５Ｂとを含む。
【００８４】
光源３１１〜３１５の表示パネル２０の表示領域における上側方向の導光路３１１Ａ〜３１５Ａから照射された光は、配光用レンズアレイ３３を透過して、第１の表示領域に照射される。たとえば、図２においては、導光路３１４Ａから照射された光が第１の表示領域に照射されている様子が示されている。
【００８５】
また、光源３１１〜３１５の表示パネル２０の表示領域における下側方向の導光路３１１Ｂ〜３１５Ｂから照射された光は、配光用レンズアレイ３３を透過して、第２の表示領域に照射される。たとえば、図２においては、導光路３１２Ｂから照射された光が第２の表示領域に照射されている様子が示されている。
【００８６】
図４は、第１の実施の形態にかかるバックライト部３０での配光の原理を説明する図である。図４を参照して、光源３１１〜３１５から出射した光は、配光用レンズアレイ３３のレンチキュラレンズを透過後、レンチキュラレンズの光軸に対してそれぞれ角度θ1，θ2，・・・，θ5だけ傾いた方向に出射される。
【００８７】
線状光源である光源３１１〜３１５は、レンチキュラレンズの対応する凸レンズの焦点距離付近に配設されるため、出射される各光源３１１〜３１５からの光線は、略平行となる。同様に、光源素子である各ＬＥＤ３２１Ａ〜３２５Ａ，３２１Ｂ〜３２５Ｂからの光線も略平行となる。
【００８８】
配光用レンズアレイ３３を構成するレンチキュラレンズの対応する凸レンズによって屈折された光源３１１〜３１５からの光は、非常に強い指向性を有する。すなわち、光源３１１〜３１５から照射され、配光用レンズアレイ３３を構成するレンチキュラレンズの対応する凸レンズによって光軸に対してそれぞれ角度θ1〜θ5の方向に出射された各光は、各観測位置で、略平行に進行し、観測者の眼の位置で、連続した領域Ａ１〜Ａ５を照射する。
【００８９】
なお、隣り合う領域同士は、重なり合っていても良い。また、レンチキュラレンズを透過後の光線は、必ずしも平行光である必要はなく、観測者の眼に対して指向性があれば良い。拡散光になる場合は、領域Ａ１〜Ａ５の幅は、観測位置で、観測位置において観測者の片眼にのみ入射する幅であれば良い。また、収束光となる場合は、領域Ａ１〜Ａ５の幅は、観測位置で、観測者の眼の幅以上の幅であれば良い。
【００９０】
次に、観測者の左右の眼に対して指向性光線が入射される様子を、図５を用いて説明する。図５は、第１の実施の形態にかかる観測者の眼に光が配光される様子を模式的に表わした図である。
【００９１】
図５（Ａ）は、配光用レンズアレイ３３のレンチキュラレンズの中央に位置する凸レンズ３３Ｃの正面に観測者がいる場合を表した図である。この場合、観測者の右眼は領域Ａ４に、左眼は領域Ａ２にあるため、右眼光源は光源３１４、左眼光源は光源３１２となる。
【００９２】
つまり、光源３１４を点灯すると、光は、凸レンズ３３Ｃによって、角度θ4の方向に屈折されて、凸レンズ３３Ｃに対して光源３１４と反対の側に位置する観測者の右眼に配光される。
【００９３】
同様に、光源３１２から照射されて、凸レンズ３３Ｃによって、光軸に対して角度θ2に屈折されて出射された光は、略平行に進行し、観測者の左眼に配光される。
【００９４】
図５（Ｂ）は、凸レンズ３３Ｃの光軸の凸レンズ３３Ｃ側から見て左側に観測者がいる場合を表した図である。この場合、観測者の右眼は領域Ａ５、左眼は領域Ａ３にあるため、右眼光源は光源３１５、左眼光源は光源３１３となる。
【００９５】
つまり、光源３１５を点灯すると、観測者の右眼に、光源３１３を点灯すると、観測者の左眼に、光線が配光される。
【００９６】
図５（Ｃ）は、凸レンズ３３Ｃの光軸の凸レンズ３３Ｃ側から見て右側に観測者がいる場合を表した図である。この場合、観測者の右眼は領域Ａ３、左眼は領域Ａ１にあるため、右眼光源は光源３１３、左眼光源は光源３１１となる。
【００９７】
つまり、光源３１１を点灯すると、観測者の左眼に、光源３１３を点灯すると、観測者の右眼に、光線が入射する。
【００９８】
以上の図５（Ａ）〜（Ｃ）で説明したように、表示装置１００Ａは、指向性光線を３箇所で観測可能である。つまり、立体視可能な観測者の領域は、３つに分けられる。なお、本実施の形態においては、１ブロックの単位光源部３１に含まれる光源３１１〜３１５は、５つとしたが、単位光源部３１に含まれる光源の個数を増やすことで、立体視可能な領域を増やすことができる。
【００９９】
図６は、第１の実施の形態にかかる複数のブロックの単位光源部を点灯した場合を示した図である。図６を参照して、凸レンズ３３Ｃ以外の配光用レンズアレイ３３のレンチキュラレンズの凸レンズ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｄ，３３Ｅと、それに対応する１ブロックの単位光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｄ，３１Ｅとのそれぞれの組合せでも、図５で説明した配光の原理は同様である。
【０１００】
この原理に従って、凸レンズ３３Ｃとそれに対応する１ブロックの単位光源部３１Ｃが照射する領域Ａ１〜Ａ５と同じ領域をそれぞれ照射するように、凸レンズ３３Ｃ以外の凸レンズ３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｄ，３３Ｅとそれに対応する単位光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｄ，３１Ｅとのそれぞれの組合せにおけるθ1〜θ5が位置調整される。
【０１０１】
このため、図５（Ａ）で説明した位置に観測者がいる場合、図６（Ａ）に示すように、単位光源部３１Ｃの右から２番目の光源３１４から照射された光が、観測者の右眼に入射されるのと同様、単位光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｄ，３１Ｅそれぞれの右から２番目の光源から照射された光が、観測者の右眼に入射される。
【０１０２】
同様に、図６（Ｂ）に示すように、単位光源部３１Ｃの左から２番目の光源３１２から照射された光が、観測者の左眼に入射されるのと同様、単位光源部３１Ａ，３１Ｂ，３１Ｄ，３１Ｅそれぞれの左から２番目の光源から照射された光が、観測者の左眼に入射される。
【０１０３】
これにより、表示パネル２０に右眼用画像が表示されているときに、図６（Ａ）で示すように、それぞれの単位光源部３１Ａ〜３１Ｅの右から２番目の光源が光を照射するように制御すると、右眼用画像が観測者の右眼に入射される。
【０１０４】
また、表示パネル２０に左眼用画像が表示されれているときに、図６（Ｂ）で示すように、それぞれの単位光源部３１Ａ〜３１Ｅの左から２番目の光源が光を照射するように制御すると、左眼用画像が観測者の左眼に入射される。
【０１０５】
ここで、単位光源部と凸レンズとの組合せは、表示パネル２０の横方向の幅の全域に亘って光を照射可能なように設けられる。つまり、図６においては、５組の単位光源部と凸レンズとの組合せが設けられているが、実際は、表示パネル２０の横方向の幅に応じた数の単位光源部と凸レンズとの組合せが設けられる。
【０１０６】
図７は、第１の実施の形態にかかる表示制御および点灯制御のタイミングの制御の流れを示すフローチャートである。図７のフローチャートに示される制御は、制御部１０に含まれるＣＰＵが記憶部４０に記憶されるプログラムを読み出して実行することによって実現される制御であって、指定された画像を表示する際に行なわれる制御である。
【０１０７】
なお、図１で説明したタイミング制御部１６は、図７のフローチャートで示されるプログラムが実行されることで制御部１０に形成される。
【０１０８】
ここでは、図５（Ａ）で説明した位置に観測者がいる場合、つまり、右眼光源が光源３１４、左眼光源が３１２である場合の制御を説明する。
【０１０９】
図７を参照して、右眼画像を表示するタイミングに達すると、ステップＳ１０１で、制御部１０のＣＰＵは、制御部１０に内蔵するタイマでの計時を開始する。そして、ステップＳ１０２で、ＣＰＵは、表示パネル２０の表示を右眼画像データに基づいた表示に更新するための制御信号を画像制御部１４に対して出力する。画像制御部１４は、この制御信号に従って、表示パネル２０における右眼画像への更新を開始する。
【０１１０】
ステップＳ１０３で、ＣＰＵは、ステップＳ１０１でスタートしたタイマを監視し、時間ｔ1が経過したか否かを判断する。ここで、本実施の形態において、時間ｔ1は、表示パネル２０の表示領域のうち第１の表示領域において画像の更新を開始してから完了するまでに要する時間である。
【０１１１】
時間ｔ1が経過したと判断した場合（ステップＳ１０３でＹＥＳと判断した場合）、ステップＳ１０４で、ＣＰＵは、第１の表示領域に対応する右眼光源（この例では、光源３１４のＬＥＤ３２４Ａ（図２参照））を点灯させるための制御信号を光源制御部１５に出力する。光源制御部１５は、ステップＳ１０４の処理で出力された制御信号に従って、第１の表示領域に対応する右眼光源であるＬＥＤ３２４Ａを点灯することで、光源３１４の導光路３１４Ａを点灯する。
【０１１２】
次いで、ステップＳ１０５で、ＣＰＵは、第２の表示領域に対応する左眼光源（この例では、光源３１２のＬＥＤ３２２Ｂ（図２参照））を消灯させるための制御信号を光源制御部１５に出力する。光源制御部１５は、ステップＳ１０５の処理で出力された制御信号に従って、第２の表示領域に対応する左眼光源であるＬＥＤ３２２Ｂを消灯することで、光源３１２の導光路３１２Ｂを消灯する。
【０１１３】
ステップＳ１１１では、ＣＰＵは、ステップＳ１０１でスタートしたタイマを監視し、時間ｔ2が経過したか否かを判断する。ここで、本実施の形態において、時間ｔ2は、表示パネル２０の表示領域全体において画像の更新を開始してから完了するまでに要する時間である。
【０１１４】
時間ｔ2が経過したと判断した場合（ステップＳ１１１でＹＥＳと判断した場合）、ステップＳ１１２で、ＣＰＵは、第２の表示領域に対応する右眼光源（この例では、光源３１４のＬＥＤ３２４Ｂ（図２参照））を点灯させるための制御信号を光源制御部１５に出力する。光源制御部１５は、ステップＳ１１２の処理で出力された制御信号に従って、第２の表示領域に対応する右眼光源であるＬＥＤ３２４Ｂを点灯することで、光源３１４の導光路３１４Ｂを点灯する。
【０１１５】
ステップＳ１１３では、ＣＰＵは、ステップＳ１０１でスタートしたタイマを監視し、時間ｔ3が経過したか否かを判断する。ここで、本実施の形態において、時間ｔ3は、表示パネル２０の表示領域全体において画像の更新を開始してから次の画像の更新を開始するまでの時間、つまり、画像の更新周期である。
【０１１６】
時間ｔ3が経過したと判断した場合（ステップＳ１１３でＹＥＳと判断した場合）、ステップＳ１１４で、ＣＰＵは、第１の表示領域に対応する右眼光源（この例では、光源３１４のＬＥＤ３２４Ａ（図２参照））を消灯させるための制御信号を光源制御部１５に出力する。光源制御部１５は、ステップＳ１１４の処理で出力された制御信号に従って、第１の表示領域に対応する右眼光源であるＬＥＤ３２４Ａを消灯することで、光源３１４の導光路３１４Ａを消灯する。
【０１１７】
次いで、ステップＳ１１５で、ＣＰＵは、ステップＳ１０１でスタートしたタイマをリセットする。
【０１１８】
次に、ステップＳ１２１で、制御部１０のＣＰＵは、制御部１０に内蔵するタイマでの計時を開始する。そして、ステップＳ１２２で、ＣＰＵは、表示表示パネル２０の表示を左眼画像データに基づいた表示に更新するための制御信号を画像制御部１４に対して出力する。画像制御部１４は、この制御信号に従って、表示パネル２０における左眼画像への更新を開始する。
【０１１９】
ステップＳ１２３で、ＣＰＵは、ステップＳ１２１でスタートしたタイマを監視し、ステップＳ１０３で説明した時間ｔ1が経過したか否かを判断する。
【０１２０】
時間ｔ1が経過したと判断した場合（ステップＳ１２３でＹＥＳと判断した場合）、ステップＳ１２４で、ＣＰＵは、第１の表示領域に対応する左眼光源（この例では、光源３１２のＬＥＤ３２２Ａ（図２参照））を点灯させるための制御信号を光源制御部１５に出力する。光源制御部１５は、ステップＳ１２４の処理で出力された制御信号に従って、第１の表示領域に対応する左眼光源であるＬＥＤ３２２Ａを点灯することで、光源３１２の導光路３１２Ａを点灯する。
【０１２１】
次いで、ステップＳ１２５で、ＣＰＵは、第２の表示領域に対応する右眼光源（この例では、光源３１４のＬＥＤ３２４Ｂ（図２参照））を消灯させるための制御信号を光源制御部１５に出力する。光源制御部１５は、ステップＳ１２５の処理で出力された制御信号に従って、第２の表示領域に対応する右眼光源であるＬＥＤ３２４Ｂを消灯することで、光源３１４の導光路３１４Ｂを消灯する。
【０１２２】
ステップＳ１３１では、ＣＰＵは、ステップＳ１２１でスタートしたタイマを監視し、ステップＳ１１１で説明した時間ｔ2が経過したか否かを判断する。
【０１２３】
時間ｔ2が経過したと判断した場合（ステップＳ１３１でＹＥＳと判断した場合）、ステップＳ１３２で、ＣＰＵは、第２の表示領域に対応する左眼光源（この例では、光源３１２のＬＥＤ３２２Ｂ（図２参照））を点灯させるための制御信号を光源制御部１５に出力する。光源制御部１５は、ステップＳ１３２の処理で出力された制御信号に従って、第２の表示領域に対応する左眼光源であるＬＥＤ３２２Ｂを点灯することで、光源３１２の導光路３１２Ｂを点灯する。
【０１２４】
ステップＳ１３３では、ＣＰＵは、ステップＳ１２１でスタートしたタイマを監視し、ステップＳ１１３で説明した時間ｔ3が経過したか否かを判断する。ここで、時間ｔ3は、表示パネル２０の表示領域全体において画像の更新を開始してから次の画像の更新を開始するまでの時間、つまり、画像の更新周期である。
【０１２５】
時間ｔ3が経過したと判断した場合（ステップＳ１３３でＹＥＳと判断した場合）、ステップＳ１３４で、ＣＰＵは、第１の表示領域に対応する左眼光源（この例では、光源３１２のＬＥＤ３２２Ａ（図２参照））を消灯させるための制御信号を光源制御部１５に出力する。光源制御部１５は、ステップＳ１３４の処理で出力された制御信号に従って、第１の表示領域に対応する左眼光源であるＬＥＤ３２２Ａを消灯することで、光源３１２の導光路３１２Ａを消灯する。
【０１２６】
次いで、ステップＳ１３５で、ＣＰＵは、ステップＳ１２１でスタートしたタイマをリセットする。
【０１２７】
このように、ステップＳ１０１からステップＳ１１５までの処理が実行されることによって、右眼画像の更新が開始され、表示領域全体のうち第１の表示領域の右眼画像への更新が終了すると、第１の表示領域の右眼光源が点灯されるとともに、第２の表示領域の左眼光源が消灯され、表示領域全体の右眼画像への更新が終了すると、第２の表示領域の右眼光源が点灯され、第１の表示領域の左眼画像への更新が開始される前に、第１の表示領域の右眼光源が消灯される。
【０１２８】
また、ステップＳ１２１からステップＳ１３５までの処理が実行されることによって、左眼画像の更新が開始され、表示領域全体のうち第１の表示領域の左眼画像への更新が終了すると、第１の表示領域の左眼光源が点灯されるとともに、第２の表示領域の右眼光源が消灯され、表示領域全体の左眼画像への更新が終了すると、第２の表示領域の左眼光源が点灯され、第１の表示領域の右眼画像への更新が開始される前に、第１の表示領域の左眼光源が消灯される。
【０１２９】
そして、ステップＳ１０１からステップＳ１１５までの処理およびステップＳ１２１からステップＳ１３５までの処理が繰返されることで、右眼画像および左眼画像が表示パネル２０に交互に形成される。
【０１３０】
図８は、第１の実施の形態にかかる立体画像表示装置１００Ａでの表示制御および点灯制御のタイミングを示すタイミングチャートである。図８を参照して、図７のステップＳ１０１およびステップＳ１０２の処理が実行されることにより、期間Ｉ−１に入ったときに、第１の表示領域の右眼画像への更新のための走査が開始される。この期間Ｉ−１においては、前の期間から継続して、第２の表示領域に左眼画像が形成されており、当該第２の表示領域に左眼光源が照射されている。
【０１３１】
これにより、期間Ｉ−１には、観測者は、第２の表示領域に更新済みの左眼画像が表示されているのを見ることになる。
【０１３２】
次に、右眼画像への更新のための走査が開始されてから時間ｔ1が経過して期間Ｉ−２に入ったときに、右眼画像への更新のための走査が、第１の表示領域で終了して、第２の表示領域に及ぶ。また、このときに、図７のステップＳ１０４およびステップＳ１０５の処理が実行されることにより、第１の表示領域の右眼光源の点灯が開始され、第２の表示領域の左眼光源が消灯される。
【０１３３】
これにより、期間Ｉ−２には、観測者は、第１の表示領域に更新済みの右眼画像が表示されているのを見ることになる。
【０１３４】
次いで、右眼画像への更新のための走査が開始されてから時間ｔ2が経過して期間Ｉ−３に入ったときに、右眼画像への更新のための走査が、第２の表示領域で終了する。また、このときに、図７のステップＳ１１２の処理が実行されることにより、第２の表示領域の右眼光源の点灯が開始される。
【０１３５】
これにより、期間Ｉ−３には、観測者は、第１の表示領域および第２の表示領域に更新済みの右眼画像が表示されているのを見ることになる。
【０１３６】
そして、右眼画像への更新のための走査が開始されてから時間ｔ3が経過して期間ＩＩ−１に入る前に、図７のステップＳ１１４の処理が実行されることにより、第１の表示領域の右眼光源が消灯される。この後に、図７のステップＳ１２１およびステップＳ１２２の処理が実行されることにより、期間ＩＩ−１に入ったときに、第１の表示領域の左眼画像への更新のための走査が開始される。この期間ＩＩ−１においては、前の期間から継続して、第２の表示領域に右眼画像が形成されており、当該第２の表示領域に右眼光源が照射されている。
【０１３７】
これにより、期間ＩＩ−１には、観測者は、第２の表示領域に更新済みの右眼画像が表示されているのを見ることになる。
【０１３８】
次に、左眼画像への更新のための走査が開始されてから時間ｔ1が経過して期間ＩＩ−２に入ったときに、左眼画像への更新のための走査が、第１の表示領域で終了して、第２の表示領域に及ぶ。また、このときに、図７のステップＳ１２４およびステップＳ１２５の処理が実行されることにより、第１の表示領域の左眼光源の点灯が開始され、第２の表示領域の右眼光源が消灯される。
【０１３９】
これにより、期間ＩＩ−２には、観測者は、第１の表示領域に更新済みの左眼画像が表示されているのを見ることになる。
【０１４０】
次いで、左眼画像への更新のための走査が開始されてから時間ｔ2が経過して期間ＩＩ−３に入ったときに、左眼画像への更新のための走査が、第２の表示領域で終了する。また、このときに、図７のステップＳ１３２の処理が実行されることにより、第２の表示領域の左眼光源の点灯が開始される。
【０１４１】
これにより、期間ＩＩ−３には、観測者は、第１の表示領域および第２の表示領域に更新済みの左眼画像が表示されているのを見ることになる。
【０１４２】
［第２の実施の形態］
図９は、第２の実施の形態にかかる光線再生式の立体画像表示装置１００Ｂの構成の具体例を示すブロック図である。図９を参照して、表示装置１００Ｂは、図１に示された表示装置１００Ａの構成に加えて、立体視用レンズアレイ６０を含む。
【０１４３】
立体視用レンズアレイ６０は、表示パネル２０の前面、すなわち観測者側に配設される。この配置により、表示パネル２０から照射された光は、立体視用レンズアレイ６０を通って、観測者側に照射される。
【０１４４】
立体視用レンズアレイ６０は、本実施の形態においては、レンチキュラレンズで構成されるものとする。しかし、これに限定されず、立体視用レンズアレイ６０は、レンチキュラレンズに替えてマイクロレンズアレイで構成されてもよい。
【０１４５】
この構成により、立体視用レンズアレイ６０は、表示パネル２０から入射された光の方向を屈折させることによって、観察物から得られた光と同様の光を再生することで、観測者に対して、輻輳、両眼視差、調節の何れもが自然に物を見ている状態と同等となるように、画像を見せることができる。
【０１４６】
第２の実施の形態にかかる記憶部４０に含まれる画像記憶部４１には、一定の視点間隔の異なる視点位置から同じ観察物を観察して得られる、光線再生法による立体映像を再生に必要な右眼画像データと左眼画像データとが複数記憶される。
【０１４７】
つまり、観測者の片眼分にまで立体像を観察できる範囲を絞ることで滑らかな運動視差を得ることができる。また、左眼画像と右眼画像とを時分割で切り替え、それと同期させてバックライトから発生する指向性のある光の向きを左右の眼の方向に交互に変えることで、両眼に対して光線再生法による立体像を表示することができる。
【０１４８】
図１０は、第２の実施の形態にかかる表示制御および点灯制御のタイミングの制御の流れを示すフローチャートである。図１０のフローチャートに示される制御は、第１の実施の形態の図７のフローチャートに示される制御と同様である。つまり、図１０のステップＳ２０１からステップＳ２３５までの処理は、それぞれ、図７のステップＳ１０１からステップＳ１３５までの処理と同じである。このため、重複する説明は繰返さない。
【０１４９】
図１１は、第２の実施の形態にかかる立体画像表示装置１００Ｂでの表示制御および点灯制御のタイミングを示すタイミングチャートである。図１１のタイミングチャートは、第１の実施の形態の図８のタイミングチャートと同様である。このため、重複する説明は繰返さない。
【０１５０】
以上説明したように、第１の実施の形態の表示装置１００Ａおよび第２の実施の形態の表示装置１００Ｂによれば、次のような効果が奏される。
【０１５１】
従来の技術では、表示領域によっては、右眼光源が点灯している時に、表示パネルに形成される画像が左眼画像となったり、左眼光源が点灯している時に、表示パネルに形成される画像が右眼画像となったりすることで、立体視が正常に行なわれなかったり、また、図１２の例のように、右眼画像から左眼画像に更新するときに、右眼画像と左眼画像とが、図１４に示されるように混在して表示されたり、二重映りによって画質が低下したりすることがある。
【０１５２】
第１の実施の形態の図８および第２の実施の形態の図１１で示したタイミングでの制御では、第１の表示領域が走査中である場合は、第１の表示領域に対応する右眼光源および左眼光源を消灯する。また、第２の表示領域が走査中である場合は、第２の表示領域に対応する右眼光源および左眼光源を消灯する。
【０１５３】
また、各表示領域で、右眼光源を点灯する直前には、各表示領域に左眼画像が形成されていない状態にすることができる。また、各表示領域で、左眼光源を点灯する直前には、各表示領域に右眼画像が形成されていない状態にすることができる。
【０１５４】
このように、第１の実施の形態の図８および第２の実施の形態の図１１で示したタイミングで制御することで、観測者が右眼で右眼画像を見ることが可能な期間と、左眼で左眼画像を見ることが可能な期間とを分離して表示させることができる。また、走査中の混在した画像を観測者に見せないようにすることができる。このため、正常な立体視が可能となる。また、二重映りによって画質が低下することを防止することができる。
【０１５５】
また、画像を形成するタイミングおよび光源を点灯するタイミングが多少ずれた場合であっても、左眼画像を右眼に見せたり、右眼画像を左眼に見せたりしないようにできる。たとえば、画像を形成するタイミングが多少遅れたり、光源を点灯するタイミングが多少早まった場合であっても、右眼にはほぼ更新が終了した右眼画像を見せ、左眼にはほぼ更新が終了した左眼画像を見せることとなる。
【０１５６】
さらに、表示領域全体での画像の更新が完了してから光源を点灯する場合と比較して、光源を点灯する時間を長くすることができるので、より低消費電力で画面を明るくすることができる。
【０１５７】
また、ＬＥＤ３２１Ａ，３２１Ｂは、光源３１１の長手方向の両端に配設され、それぞれ、導光路３１１Ａ，３１１Ｂに対して長手方向から光を入射しているため、表示パネル２０の水平方向に密接して並べることが可能である。よって、表示パネル２０の水平方向に並べた光源を選択して点灯でき、右眼光源および左眼光源を観測者の水平方向の位置に応じて変更できるので、観測者の水平方向の位置に応じて光線の出射方向を制御することが可能となる。
【０１５８】
また、観測者の位置に応じて照明する領域を変更可能であるので、滑らかな運動視差を得るために立体視可能な領域を片目分にまで狭くしても、左右眼に対し交互に左右画像を表示するとともに、観測者の位置に応じて配光制御することで、広い領域で立体視可能となる。
【０１５９】
裸眼立体視可能な２眼式の立体映像表示装置では、一般的に立体視可能な領域が狭い。また、特許文献２のような従来の構成では、独立に制御可能な複数の光源を水平方向に配設し難く、観測者の水平方向の位置に応じて光線の出射方向を制御することが難しい。しかし、本実施の形態では、立体視可能な領域を拡大することが可能となる。
【０１６０】
また、表示パネル２０の水平方向に対する観測者の位置に応じて配光制御可能であるので、立体視可能な領域を拡大することができる。
【０１６１】
次に上述した実施の形態の変形例を説明する。
（１）  前述した実施の形態においては、観測者の位置を特定するための手段を特に設けなかった。しかし、これに限定されず、表示装置１００Ａ，１００Ｂに観測者の位置を検出する検出手段を設けるようにしてもよい。検出手段には、たとえば、観測者を撮影するカメラと、カメラによって撮影された観測者の画像から両眼の位置を検出する両眼検知手段とが含まれる。これによって、観測者の両眼の位置に応じた単位光源部３１の光源を右眼光源および左眼光源として決めることが可能となる。
【０１６２】
また、観測者が自分の位置を表示装置１００Ａ，１００Ｂに入力することで、観測者の位置を特定するようにしてもよい。
【０１６３】
（２）  前述した実施の形態においては、左眼画像および右眼画像として、両眼視差に基づいて立体視を可能とするもの、または、同じ観察物を一定の視点間隔の視点から観察して得られる画像を表示パネル２０に形成するようにした。しかし、これに限定されず、左眼画像および右眼画像としては、同じ画像であってもよいし、両方の画像が合成されることによって１つの画像になるような２つの画像であってもよい。
【０１６４】
（３）  前述した実施の形態においては、表示パネル２０は、液晶パネルであることとした。しかし、これに限定されず、制御部１０によってバックライト部３０からの光の透過度合が画素ごとに所定周期ごとに順次更新されることで複数の画素で構成される画像が時間的に連続する映像を表示する表示部であれば他のものであってもよい。
【０１６５】
（４）  前述した実施の形態のおいては、光源の光を発生する部分が半導体光源であるＬＥＤであることとした。しかし、これに限定されず、光を発生するものであれば、他のもの、たとえば、レーザダイオードであってもよい。
【０１６６】
（５）  前述した実施の形態においては、表示パネル２０の表示領域を第１の表示領域と第２の表示領域に分けるようにして、それぞれの表示領域にそれぞれの光源から独立に光が照射されるようにした。しかし、これに限定されず、表示領域を２以上の領域に分けるようにしてもよい。ただし、多く分けるほど、光源の点灯制御が複雑になるので、表示領域は少なく分けることが好ましい。
【０１６７】
（６）  前述した実施の形態においては、画素の更新は、走査線を１つ飛ばしでなく順次走査するプログレッシブ方式で行なわれるようにした。この場合は、画像の更新は、右眼画像、左眼画像、右眼画像、・・・の順で行なわれるようにした。
【０１６８】
しかし、これに限定されず、画素の更新を上から順に奇数番目の走査線を下まで走査した後、偶数番目の走査線を走査するインタレース方式で行なわれるようにしてもよい。この場合、画像の更新は、右眼画像の奇数ライン、右眼画像の偶数ライン、左眼画像の奇数ライン、左眼画像の偶数ライン、右眼画像の奇数ライン、・・・の順で行なわれるようにしてもよいし、右眼画像の奇数ライン、左眼画像の奇数ライン、右眼画像の偶数ライン、左眼画像の偶数ライン、右眼画像の奇数ライン、・・・の順で行なわれるようにしてもよい。
【０１６９】
（７）  前述した実施の形態においては、時間ｔ1は、表示パネル２０の表示領域のうち第１の表示領域において画像の更新を開始してから完了するまでに要する時間とした。しかし、これに限定されず、時間ｔ1は、表示パネル２０の表示領域のうち第１の表示領域において画像の更新を開始してから完了するまでに要する時間以上であり、時間ｔ2未満であれば、他の時間であってもよい。
【０１７０】
（８）  前述した実施の形態においては、時間ｔ2は、表示パネル２０の表示領域全体において画像の更新を開始してから完了するまでに要する時間とした。しかし、これに限定されず、時間ｔ2は、表示パネル２０の表示領域全体において画像の更新を開始してから完了するまでに要する時間以上であり、時間ｔ3未満であれば、他の時間であってもよい。
【０１７１】
（９）  前述した実施の形態においては、図７のステップＳ１０３およびステップＳ１０５、ならびに、ステップＳ１２３およびステップＳ１２５で説明したように、第２の表示領域の左眼光源および右眼光源の消灯制御をするのが、時間ｔ1経過の直後であることとした。しかし、これに限定されず、時間ｔ1経過の直前であってもよい。
【０１７２】
つまり、前述した実施の形態においては、第２の表示領域への光源が消灯される直前に、第２の表示領域における画像の更新が開始されるようにしたが、第２の表示領域への光源が消灯された直後に、第２の表示領域における画像の更新が開始されるようにしてもよい。これにより、更新中の画像をより見せ難くすることができる。
【０１７３】
（１０）  前述した実施の形態においては、図７のステップＳ１１３およびステップＳ１１４、ならびに、ステップＳ１３３およびステップＳ１３４で説明したように、第１の表示領域の右眼光源および左眼光源の消灯制御をするのが、時間ｔ3経過の直後であることとした。しかし、これに限定されず、時間ｔ3経過の直前であってもよい。
【０１７４】
つまり、前述した実施の形態においては、第１の表示領域への光源が消灯される直前に、第１の表示領域における画像の更新が開始されるようにしたが、第１の表示領域への光源が消灯された直後に、第１の表示領域における画像の更新が開始されるようにしてもよい。これにより、更新中の画像を観測者に、より見せ難くすることができる。
【０１７５】
（１１）  前述した実施の形態においては、第１の表示領域および第２の表示領域の画像の更新が連続的に行なわれるようにした。しかし、これに限定されず、第１の表示領域の画像の更新が終了した後に、第２の表示領域への光源の消灯制御をして、その後に、第２の表示領域の画像の更新を開始するようにしてもよい。また、第２の表示領域の画像の更新が終了した後に、第１の表示領域への光源の消灯制御をして、その後に、第１の表示領域の画像の更新を開始するようにしてもよい。これにより、更新中の画像を観測者に、より見せ難くすることができる。
【０１７６】
（１２）  本発明は、立体映像表示装置１００Ａ，１００Ｂの発明、立体映像表示装置１００Ａ，１００Ｂで実行される表示方法の発明、立体映像表示装置１００Ａ，１００Ｂで実行される表示プログラムの発明、および、当該表示プログラムを記録したコンピュータ読取可能な記録媒体の発明として捉えることができる。
【０１７７】
コンピュータ読取可能な記録媒体としては、磁気テープ、カセットテープ、フレキシブルディスク、ハードディスク等の磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disk Read Only Memory）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等の光ディスク、ＭＯ（Magneto Optical disk）、ＭＤ（MiniDisc）等の光磁気ディスク、ＩＣカード、光カード等のメモリカード、あるいは、マスクＲＯＭ，ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrionically Erasable and Programmable Read Only Memory）、フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリを含めた、固定的にプログラムを担持する記録媒体であってもよいし、ネットワークからプログラムがダウンロードされるように流動的にプログラムを担持する媒体であってもよい。
【０１７８】
（１３）  また、本発明にかかる表示プログラムは、コンピュータのオペレーティングシステム（ＯＳ）の一部として提供されるプログラムモジュールのうち、必要なモジュールを所定の配列で所定のタイミングで呼出して処理を実行させるものであってもよい。その場合、プログラム自体には上記モジュールが含まれずＯＳと協働して処理が実行される。このようなモジュールを含まないプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【０１７９】
（１４）  また、本発明にかかるプログラムは、他のプログラムの一部に組込まれて提供されるものであってもよい。その場合にも、プログラム自体には、上記他のプログラムに含まれるモジュールが含まれず、他のプログラムと協働して処理が実行される。このような他のプログラムに組込まれたプログラムも、本発明にかかるプログラムに含まれ得る。
【０１８０】
（１５）  提供されるプログラム製品は、ハードディスクまたはメモリなどのプログラム格納部にインストールされて実行される。なお、プログラム製品は、プログラム自体と、プログラムが記録された記録媒体とを含む。
【０１８１】
（１６）  今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１８２】
１０  制御部、１４  画像制御部、１５  光源制御部、１６  タイミング制御部、２０  表示パネル、３０  バックライト部、３１，３１Ａ〜３１Ｅ  単位光源部、３２  光源部、３３  配光用レンズアレイ、３３Ａ〜３３Ｅ  凸レンズ、４０  記憶部、４１  画像記憶部、６０  立体視用レンズアレイ、１００Ａ，１００Ｂ  立体画像表示装置、３１１〜３１５  光源、３１１Ａ〜３１５Ａ，３１１Ｂ〜３１５Ｂ  導光路、３２１Ａ〜３１５Ａ，３２１Ｂ〜３２５Ｂ  ＬＥＤ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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