(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
観視者の右眼に与えるべき右眼用画像と前記観視者の左眼に与えるべき左眼用画像とを表示する表示パネルと、
レンズと、
第１の視点の前記観視者の右眼に対して、前記レンズおよび前記表示パネルを介して光を照射して前記右眼用画像の光を与える右眼用光源と、
前記第１の視点の前記観視者の左眼に対して、前記レンズおよび前記表示パネルを介して光を照射して前記左眼用画像の光を与える左眼用光源と、
前記第１の視点とは異なる第２の視点の前記観視者の両眼に対して、前記レンズおよび前記表示パネルを介して光を照射して前記右眼用画像および前記左眼用画像の一方の光を与える両眼用光源と、
を備える表示装置。
【請求項２】
前記右眼用光源および前記左眼用光源のそれぞれは、前記表示パネルの正面における予め定められた範囲内の視点の観視者に対して光を与え、
前記両眼用光源は、前記予め定められた範囲外の視点の観視者に対して光を与える
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記両眼用光源は、前記右眼用光源および前記左眼用光源より発光領域の面積が大きい
請求項１から２の何れかに記載の表示装置。
【請求項４】
前記右眼用光源および前記左眼用光源の光量と、前記両眼用光源の光量とを個別に制御する制御部
を更に備える請求項１から３の何れかに記載の表示装置。
【請求項５】
前記両眼用光源は、前記観視者の両眼に前記左眼用画像の光を与える
請求項１から４の何れかに記載の表示装置。
【請求項６】
前記右眼用光源、前記左眼用光源および前記両眼用光源からの光を上下方向に拡散して前記表示パネルに与える拡散板を更に備える請求項１から５の何れかに記載の表示装置。
【請求項７】
複数の視点のそれぞれに対応して配列された、前記右眼用光源および前記左眼用光源の組を複数有する光源アレイを備える
請求項１から６の何れかに記載の表示装置。
【請求項８】
配列された複数の発光素子を有する光源アレイと、
前記光源アレイが有する対応する発光素子からの光を入射端から入射して出射端から出射する配列された複数のカレイドスコープを、複数の前記右眼用光源および複数の前記左眼用光源のそれぞれの光源として設けられたカレイドスコープアレイと、
を備え、
前記カレイドスコープアレイにおける各カレイドスコープの出射端は、前記表示パネルに対して斜めに配列される
請求項１から６の何れかに記載の表示装置。
【請求項９】
前記右眼用光源および前記左眼用光源の位置、および、前記両眼用光源の位置を、前記観視者の移動に伴って変更する位置変更部を更に備える
請求項１から６の何れかに記載の表示装置。
【請求項１０】
観視者の右眼に与えるべき右眼用画像と前記観視者の左眼に与えるべき左眼用画像とを表示する表示パネルと、レンズとを備える表示装置における表示方法であって、
右眼用光源により、第１の視点の前記観視者の右眼に対して、前記レンズおよび前記表示パネルを介して光を照射して前記右眼用画像の光を与え、
左眼用光源により、前記第１の視点の前記観視者の左眼に対して、前記レンズおよび前記表示パネルを介して光を照射して前記左眼用画像の光を与え、
両眼用光源により、前記第１の視点とは異なる第２の視点の前記観視者の両眼に対して、前記レンズおよび前記表示パネルを介して光を照射して前記右眼用画像および前記左眼用画像の一方の光を与える
表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置および表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
専用メガネを用いずに立体画像を提供する裸眼用の立体表示装置として、透過型表示モニタを用いた装置が知られている。この立体表示装置は、透過型表示モニタと、透過型表示モニタの裏面側から光を照射する右眼用光源および左眼用光源と、透過型表示モニタと略同一の大きさのレンズとを備える。
【０００３】
透過型表示モニタは、一例として、第１偏光成分（例えばＳ偏光）のみを透過するラインと第２偏光成分（例えばＰ偏光）のみを透過するラインとを交互に有する。透過型表示モニタは、第１偏光成分のみを透過するラインに右眼用画像を表示し、第２偏光成分のみを透過するラインに左眼用画像を表示する。右眼用の点光源は、第１偏光成分の光を照射する。また、左眼用の点光源は、第１偏光成分の光を照射する。
【０００４】
レンズは、透過型表示モニタと点光源との間における透過型表示モニタに近接した位置に設けられる。そして、レンズは、右眼用の点光源からの光を観視者の右眼上に結像し、左眼用の点光源からの光を観視者の左眼上に結像する。このような立体表示装置は、右眼用画像を観視者の右眼のみに与え、左眼用画像を観視者の左眼のみに与えることができる。これにより、立体表示装置は、専用メガネを用いない裸眼の観視者に対して立体画像を提供することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、この立体表示装置は、観視者が表示モニタのほぼ正面から画像を観賞している場合に、立体画像を提供することができる。しかし、観視者が例えば表示モニタに対して斜め方向から観賞した場合、レンズの収差の影響により、右眼のみに与えられるべき光が左眼に漏れたり、また、左眼のみに与えられるべき光が右眼に漏れたりする。従って、このような立体表示装置は、このように斜めから画像を観賞する観視者に対しては、立体画像を提供することができない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、観視者の右眼に与えるべき右眼用画像と前記観視者の左眼に与えるべき左眼用画像とを表示する表示パネルと、レンズと、第１の視点の前記観視者の右眼に対して、前記レンズおよび前記表示パネルを介して光を照射して前記右眼用画像の光を与える右眼用光源と、前記第１の視点の前記観視者の左眼に対して、前記レンズおよび前記表示パネルを介して光を照射して前記左眼用画像の光を与える左眼用光源と、前記第１の視点とは異なる第２の視点の前記観視者の両眼に対して、前記レンズおよび前記表示パネルを介して光を照射して前記右眼用画像および前記左眼用画像の一方の光を与える両眼用光源と、を備える表示装置を提供する。
【０００７】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態に係る表示装置１０の構成を示す。
【図２】本実施形態に係る表示部２０の構成を示す。
【図３】本実施形態の第１変形例に係る表示部２０の構成を示す。
【図４】本実施形態の第２変形例に係る表示部２０の構成を示す。
【図５】本実施形態の第３変形例に係る表示部２０の構成を示す。
【図６】本実施形態の第４変形例に係る表示部２０の構成を示す。
【図７】本実施形態に係る生成部１２による右眼用画像および左眼用画像の生成方法の一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１０】
図１は、本実施形態に係る表示装置１０の構成を示す。表示装置１０は、観視者の右眼に右眼用画像を与え、観視者の左眼に右眼用画像を与える。これにより、表示装置１０は、観視者に立体画像を提供することができる。
【００１１】
生成部１２は、観視者の右眼に与えるべき右眼用画像および観視者の左眼に与えるべき左眼用画像を生成する。生成部１２は、一例として、右眼に対応する視点および左眼に対応する視点から被写体を撮像して右眼用画像および左眼用画像を生成する撮像装置であってよい。
【００１２】
また、生成部１２は、一例として、右眼に対応する視点および左眼に対応する視点から仮想的な３次元物体を見た右眼用画像および左眼用画像を、コンピュータグラフィックス等により生成する装置であってもよい。また、生成部１２は、このように生成された右眼用画像および左眼用画像を記録媒体から再生する再生装置であっても、外部から与えられたデータを復号して右眼用画像および左眼用画像を生成する装置であってもよい。
【００１３】
表示部２０は、生成部１２により生成された右眼用画像および左眼用画像を観視者に表示する。本実施形態において、表示部２０は、観視者に画像分離用の専用メガネを装着させずに、右眼用画像を観視者の右眼のみに与え、左眼用画像を観視者の左眼のみに与えることができる。
【００１４】
図２は、本実施形態に係る表示部２０の構成を示す。表示部２０は、表示パネル２２と、レンズ２４と、右眼用光源２６と、左眼用光源２８と、両眼用光源３０と、制御部３２とを有する。
【００１５】
表示パネル２２は、右眼用画像と左眼用画像とを表示する。表示パネル２２は、裏面側から照射された光を透過して、表面側から観賞する観視者に表示した画像に応じた光を与える透過型の表示装置である。
【００１６】
例えば、表示パネル２２は、第１偏光成分の光を透過する第１領域と、第１偏光成分の光と直交関係となる第２偏光成分の光を透過する第２領域とを有する。そして、表示パネル２２は、第１領域に右眼用画像を表示し、第２領域に左眼用画像を表示する。第１偏光成分の光および第２偏光成分の光は、偏光方向が互いに直交する直線偏光（Ｓ偏光およびＰ偏光）であってもよいし、回転方向が互いに逆の円偏光であってもよい。
【００１７】
また、表示パネル２２は、このような第１領域と第２領域とが空間的に交互に配置される。表示パネル２２は、一例として、第１領域および第２領域を上下方向（垂直方向）に交互に有する。例えば、表示パネル２２は、第1偏光成分の光を透過する水平ラインと、第２偏光成分の光を透過する水平ラインとを交互に含む構成であってよい。
【００１８】
表示パネル２２は、このような第１領域と第２領域とを有する構成に代えて、例えば、右眼用画像と左眼用画像とを時間的に交互に表示してもよい。例えば、表示パネル２２は、右眼用画像を表示する第１期間と、左眼用画像を表示する第２期間とを所定数フレーム毎に交互に切り替える。
【００１９】
レンズ２４は、表示パネル２２に表示された右眼用画像および左眼用画像を透過させる光および透過させた光の少なくとも一方を観視者の右眼および左眼に集光する。表示パネル２２と、右眼用光源２６および左眼用光源２８との間、または、表示パネル２２と観視者との間に設けられる。レンズ２４は、表示パネル２２と略同一または表示パネル２２よりも大きく、例えば表示パネル２２に近接した位置に設けられる。このようなレンズ２４は、例えばフレネルレンズであってよい。
【００２０】
右眼用光源２６は、表示パネル２２の正面における予め定められた範囲内の第１の視点の観視者の右眼に対して、レンズ２４および表示パネル２２を介して光を照射して右眼用画像の光を与える。即ち、右眼用光源２６は、表示パネル２２を裏面から照らして右眼用画像を透過させた光を、第１の視点の観視者の右眼に与える。表示パネル２２の正面における予め定められた範囲内は、例えば、視野角が予め定められた範囲内および表示パネル２２からの距離が予め定められた範囲内である。
【００２１】
左眼用光源２８は、表示パネル２２の正面における予め定められた範囲内の第１の視点の観視者の左眼に対して、レンズ２４および表示パネル２２を介して光を照射して左眼用画像の光を与える。即ち、左眼用光源２８は、表示パネル２２を裏面から照らして左眼用画像を透過させた光を、第１の視点の観視者の左眼に与える。
【００２２】
右眼用光源２６および左眼用光源２８は、例えば表示パネル２２よりも十分に小さい点光源である。右眼用光源２６および左眼用光源２８は、片眼の周囲の領域に相当する発光領域（例えば直径７〜８ｃｍの円周程度）を有する光源であってよい。
【００２３】
また、右眼用光源２６は、レンズ２４における、第１の視点の観視者の右眼の共役な位置に設けられる。これにより、レンズ２４は、右眼用光源２６から照射されて表示パネル２２に表示された右眼用画像を透過させる光または透過した光を、第１の視点の観視者の右眼に集光することができる。
【００２４】
また、左眼用光源２８は、レンズ２４における、第１の視点の観視者の左眼の共役な位置に設けられる。これにより、レンズ２４は、左眼用光源２８から照射されて表示パネル２２に表示された左眼用画像を透過させる光または透過した光を、第１の視点の観視者の左眼に集光することができる。
【００２５】
そして、例えば表示パネル２２が第１領域と第２領域とを有する構成である場合、右眼用光源２６は、第１偏光成分の光を表示パネル２２の裏面に照射する。また、左眼用光源２８は、第２偏光成分の光を表示パネル２２の裏面に照射する。これにより、右眼用光源２６は、第１領域に表示された右眼用画像を第１の視点の観視者の右眼のみに与えることができる。また、左眼用光源２８は、第２領域に表示された左眼用画像を第1の視点の観視者の左眼のみに与えることができる。
【００２６】
また、例えば表示パネル２２が右眼用画像と左眼用画像とを時間的に交互に表示する構成である場合、右眼用光源２６は、第１期間において点灯し、第２期間において消灯する。これにより、右眼用光源２６は、第１期間に表示された右眼用画像を第１の視点の観視者の右眼のみに与えることができる。また、この場合、左眼用光源２８は、第２期間において点灯し、第１期間において消灯する。これにより、左眼用光源２８は、左眼用画像を第1の視点の観視者の左眼のみに与えることができる。
【００２７】
両眼用光源３０は、第１の視点とは異なる、予め定められた範囲外の第２の視点の観視者の両眼に対して、レンズ２４および表示パネル２２を介して光を照射して右眼用画像および左眼用画像の一方の光を与える。即ち、両眼用光源３０は、表示パネル２２を裏面から照らして、右眼用画像および左眼用画像のうちの一方のみを透過させた光を、第２の視点の観視者の両眼に与える。予め定められた範囲外は、例えば、視野角が予め定められた範囲外または表示パネル２２からの距離が予め定められた範囲外である。
【００２８】
両眼用光源３０は、一例として、右眼用光源２６および左眼用光源２８より発光領域の面積が大きい点光源である。両眼用光源３０は、両眼の周囲（例えば直径２０ｃｍの円周程度）を照射可能な発光領域を有する光源であってよい。
【００２９】
また、両眼用光源３０は、レンズ２４における、第２の視点の観視者の両眼の共役な位置に設けられる。これにより、レンズ２４は、両眼用光源３０から照射されて表示パネル２２に表示された右眼用画像および左眼用画像の一方を透過させる光または透過した光を、第２の視点の観視者の両眼を含む領域に集光することができる。
【００３０】
そして、例えば表示パネル２２が第１領域と第２領域とを有する構成である場合、両眼用光源３０は、第１偏光成分の光または第２偏光成分の光の何れか一方を表示パネル２２の裏面に照射する。これにより、両眼用光源３０は、第１領域に表示された右眼用画像または第２領域に表示された左眼用画像の一方のみを、第２の視点の観視者の両眼に与えることができる。
【００３１】
また、例えば表示パネル２２が右眼用画像と左眼用画像とを時間的に交互に表示する構成である場合、両眼用光源３０は、第１期間において点灯し、第２期間において消灯する。これにより、両眼用光源３０は、第１期間に表示された右眼用画像を第２の視点の観視者の両眼に与えることができる。または、両眼用光源３０は、第２期間において点灯し、第１期間において消灯してもよい。これにより、両眼用光源３０は、左眼用画像を第２の視点の観視者の両眼に与えることができる。
【００３２】
制御部３２は、右眼用光源２６および左眼用光源２８の光量と、両眼用光源３０の光量とを個別に制御する。これにより、制御部３２は、右眼用光源２６および左眼用光源２８の発光量と、両眼用光源３０との発光量とが異なる場合であっても、第１の視点の観視者および第２の視点の観視者のそれぞれに適切な光量の光を与えることができる。
【００３３】
以上のような表示部２０は、表示パネル２２の正面から観賞する第１の視点の観視者に対しては、右眼用画像を右眼のみに与え、左眼用画像を左眼のみに与えることができる。これにより、表示装置１０によれば、画像分離用の専用メガネを装着させない裸眼の第１の視点の観視者に立体画像を提供することができる。
【００３４】
更に、表示部２０は、表示パネル２２の正面以外から観賞する第２の視点の観視者に対しては、右眼用画像および左眼用画像の一方を両眼に与える。これにより、表示装置１０によれば、レンズ２４の収差等の影響により適切な立体画像を提供できない位置から観賞する観視者に対して、２次元画像を提供することができる。
【００３５】
なお、両眼用光源３０は、第２の視点の観視者の両眼に左眼用画像の光を与える構成であってよい。例えば２次元画像から立体視用の画像を生成する場合、元の２次元画像を左眼用画像とする場合が多いためである。
【００３６】
図３は、本実施形態の第１変形例に係る表示部２０の構成を示す。なお、本変形例に係る表示部２０は、図２に示された表示部２０と略同一の構成および機能を採るので、図２に示された表示部２０が備える部材と略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００３７】
本変形例に係る表示部２０は、検出部４０と、位置変更部４２とを更に有する。本変形例において、右眼用光源２６および左眼用光源２８並びに両眼用光源３０は、表示パネル２２に対して移動可能に設けられている。右眼用光源２６および左眼用光源２８並びに両眼用光源３０は、一例として、表示パネル２２に対して左右方向および上下方向に移動可能に設けられる。更に、右眼用光源２６および左眼用光源２８並びに両眼用光源３０は、一例として、表示パネル２２に対して距離方向にも移動可能に設けられてもよい。
【００３８】
なお、この場合、右眼用光源２６および左眼用光源２８は、互いの位置関係を保ちながら移動する。両眼用光源３０は、右眼用光源２６および左眼用光源２８とは独立に移動する。
【００３９】
検出部４０は、観視者の位置を検出する。検出部４０は、一例として、カメラにより撮影された観視者の顔および頭等を認識して観視者の位置を検出する。
【００４０】
位置変更部４２は、右眼用光源２６および左眼用光源２８の位置、および、両眼用光源の位置を、観視者の移動に伴って変更する。位置変更部４２は、一例として、予め定められた範囲内の観視者の移動に伴って、レンズ２４における、当該観視者の右眼および左眼の共役な位置に右眼用光源２６および左眼用光源２８を移動させる。また、位置変更部４２は、一例として、予め定められた範囲外の観視者の移動に伴って、レンズ２４における、当該観視者の両眼の共役な位置に両眼用光源３０を移動させる。
【００４１】
以上のように、本変形例に係る表示部２０は、予め定められた範囲内の観視者が移動した場合であっても、当該観視者に立体画像を提供することができる。また、本変形例に係る表示部２０は、予め定められた範囲外の観視者が移動した場合であっても、当該観視者に２次元画像を提供することができる。これにより、本変形例に係る表示装置１０によれば、観視者が自由な位置から立体画像および２次元画像を観賞することができる。
【００４２】
図４は、本実施形態の第２変形例に係る表示部２０の構成を示す。なお、本変形例に係る表示部２０は、図２および図３に示された表示部２０と略同一の構成および機能を採るので、図２および図３に示された表示部２０が備える部材と略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００４３】
本変形例に係る表示部２０は、拡散板４４を更に有する。拡散板４４は、右眼用光源２６、左眼用光源２８および両眼用光源３０からの光を上下方向に拡散して表示パネル２２に与える。拡散板４４は、一例として、表示パネル２２と略同一または表示パネル２２よりも大きく、例えば表示パネル２２の裏面側における、表示パネル２２に近接した位置に設けられる。
【００４４】
以上のような表示部２０は、上下方向に長い発光領域を有する光源を用いた場合と同様に、観視者による画像の観賞可能な位置を上下方向に延ばすことができる。これにより、本変形例に係る表示装置１０によれば、観視者が上下方向に広い範囲の位置から立体画像および２次元画像を観賞することができる。
【００４５】
図５は、本実施形態の第３変形例に係る表示部２０の構成を示す。なお、本変形例に係る表示部２０は、図２、図３および図４に示された表示部２０と略同一の構成および機能を採るので、図２、図３および図４に示された表示部２０が備える部材と略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００４６】
本変形例に係る表示部２０は、表示パネル２２と、レンズ２４と、拡散板４４と、両眼用光源３０と、光源アレイ５０と、カレイドスコープアレイ５２と、検出部４０と、発光制御部５４とを有する。
【００４７】
光源アレイ５０は、配列された複数の発光素子６２を有する。複数の発光素子６２は、一例として、表示パネル２２に対して左右方向および上下方向に沿って配列される。光源アレイ５０は、一例として、左右方向に並んだ配列の複数の発光素子６２を有する。
【００４８】
カレイドスコープアレイ５２は、配列された複数のカレイドスコープ６４を有する。複数のカレイドスコープ６４のそれぞれは、光源アレイ５０が有する複数の発光素子６２のそれぞれに対応して設けられる。複数のカレイドスコープ６４のそれぞれは、光源アレイ５０が有する対応する発光素子６２からの光を入射端から入射して出射端から出射する。
【００４９】
複数のカレイドスコープ６４のそれぞれは、対応する発光素子６２からの光を均一化して出射する。複数のカレイドスコープ６４のそれぞれは、ロッドインテグレータと呼ばれる光学素子であってよい。そして、カレイドスコープアレイ５２は、このような複数のカレイドスコープ６４のそれぞれを、複数の右眼用光源２６および複数の左眼用光源２８のそれぞれとして設ける。
【００５０】
発光制御部５４は、検出部４０により検出された、表示パネル２２の正面の予め定められた範囲内の観視者の左右方向の位置に応じて、光源アレイ５０が有する複数の発光素子６２のうち、カレイドスコープアレイ５２におけるいずれのカレイドスコープ６４に対応する発光素子６２を発光させるかを制御する。例えば、発光制御部５４は、レンズ２４における、観視者の右眼および左眼のそれぞれの共役な位置に設けられたカレイドスコープ６４に対応する発光素子６２を発光させる。
【００５１】
以上のように、本変形例に係る表示部２０は、表示パネル２２の正面の予め定められた範囲内の観視者が左右方向のいずれの位置にいても、観視者の右眼および左眼に対して右眼用画像および左眼用画像を与えることができる。これにより、本変形例に係る表示装置１０によれば、観視者が自由な位置から立体画像を観賞することができる。
【００５２】
また、例えば、表示パネル２２の正面の予め定められた範囲内に観視者が複数存在する場合、検出部４０は、それぞれの観視者の位置を検出してもよい。そして、発光制御部５４は、それぞれの観視者に対応して発光素子６２を発光させる。これにより、本変形例に係る表示部２０によれば、複数の観視者に対して同時に立体画像を提供することができる。
【００５３】
また、表示部２０は、複数の両眼用光源３０を有してもよい。そして、発光制御部５４は、表示パネル２２の予め定められた範囲外の観視者の位置に応じて、複数の両眼用光源３０のうちの何れか１または複数の両眼用光源３０を発光されてもよい。
【００５４】
また、光源アレイ５０は、複数の視点のそれぞれに対応して配列された、右眼用光源２６および左眼用光源２８の組を複数有する構成であってもよい。これにより、発光制御部５４は、組毎に点灯および消灯の制御を行えばよいので、制御を簡易にすることができる。
【００５５】
図６は、本実施形態の第４変形例に係る表示部２０の、左右方向から見た場合の構成を示す。なお、本変形例に係る表示部２０は、図５に示された表示部２０と略同一の構成および機能を採るので、図５に示された表示部２０が備える部材と略同一の構成および機能の部材に同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００５６】
本変形例に係る表示部２０は、光路調整用レンズ７０を更に有する。本変形例において、光源アレイ５０は、表示パネル２２に対して、上下方向および左右方向に並んだ複数の発光素子６２を有する。
【００５７】
また、本変形例において、カレイドスコープアレイ５２における各カレイドスコープ６４の出射端は、表示パネル２２に対して斜めに配列される。カレイドスコープアレイ５２は、一例として、各カレイドスコープ６４の出射端とレンズ２４までの光学距離が、ライン毎に異なるように配置される。光路調整用レンズ７０は、カレイドスコープアレイ５２の各カレイドスコープ６４の出射端から出射された光を屈折させて表示パネル２２に照射する。
【００５８】
このような光源アレイ５０およびカレイドスコープアレイ５２は、表示パネル２２に対する左右方向の任意の位置で結像する光を照射することができる。更に、このような光源アレイ５０およびカレイドスコープアレイ５２は、表示パネル２２に対する任意の距離で結像する光を照射することができる。
【００５９】
検出部４０は、表示パネル２２に対する観視者の左右方向の位置および表示パネル２２に対する観視者の距離を検出する。発光制御部５４は、表示パネル２２に対する観視者の左右方向の位置および表示パネル２２に対する観視者の距離に応じて、複数の発光素子６２のうち、カレイドスコープアレイ５２におけるいずれのカレイドスコープ６４に対応する発光素子６２を発光させるかを制御する。
【００６０】
例えば、発光制御部５４は、表示パネル２２に対する観視者の左右方向の位置および表示パネル２２に対する観視者の距離に応じて、出射するべきカレイドスコープ６４の出射端の表示パネル２２からの距離を算出する。例えば、発光制御部５４は、出射した光の結像位置と検出した観視者の位置とが一致する、カレイドスコープ６４の出射端の表示パネル２２からの距離を算出する。そして、発光制御部５４は、算出した距離に応じた出射端を有するカレイドスコープ６４に対応する発光素子６２を発光させる。
【００６１】
以上のように、本変形例に係る表示部２０は、予め定められた範囲内の観視者における、表示パネル２２に対する左右方向の位置および表示パネル２２までの距離に関わらず、当該観視者の右眼および左眼に対して右眼用画像および左眼用画像を与えることができる。これにより、本変形例に係る表示部２０によれば、観視者が自由な位置から立体画像を観賞することができる。
【００６２】
図７は、右眼用画像および左眼用画像の生成方法の一例を示す。生成部１２は、一例として、共通の画像を左右にずらして右眼用画像および左眼用画像を生成する。これにより、生成部１２は、立体視用に生成されていない画像から、簡単な処理で立体視用の右眼用画像および左眼用画像を生成することができる。
【００６３】
より具体的には、生成部１２は、共通の画像を右側に水平にシフトして右眼用画像を生成し、共通の画像を左側に水平にシフトして左眼用画像を生成する。この場合において、生成部１２は左眼用画像および右眼用画像の水平方向における相対位置の差を、観視者の瞳孔間距離Ｌ以下とする。例えば、生成部１２は、共通の画像を左にＬ／２シフトした画像を左眼用画像とし、共通の画像を右にＬ／２シフトした画像を右眼用画像とする。
【００６４】
ここで、瞳孔間距離Ｌは、観視者の瞳間の距離（４０ｍｍから９０ｍｍ）である。瞳孔間距離Ｌだけ離した位置に左眼用画像および右眼用画像を表示すると、観視者は、左眼で見た左眼用画像の表示物と右眼で見た右眼用画像の表示物とを融合して一つの像として認識することができ、且つ、融合した像を無限遠に認識することができる。従って、生成部１２は、右眼用画像と左眼用画像との相対位置の差を瞳孔間距離Ｌ以下とすることにより、観視者に立体像を提示することができる。
【００６５】
また、共通の画像を左右にずらして右眼用画像および左眼用画像を生成した場合、右眼用画像の左端に空白部分が生じる。同様に、左眼用画像の右端にも空白部分が生じる。これらの領域は、右眼または左眼の一方のみにしか画像を与えることができないので、観視者に自然な立体感を与える上で障害となることがある。
【００６６】
そこで、生成部１２は、一例として、右眼用画像の左端の空白部分に左端画像を付加し、左眼用画像の右端の空白部分に右端画像を付加してもよい。生成部１２は、一例として、右眼用画像の右端領域の画像をコピーして右端画像を生成し、左眼用画像の左端領域の画像をコピーして左端画像を生成する。また、この場合において、生成部１２は、右端画像および左端画像をぼかしてもよい。これにより、生成部１２は、端部部分において右眼および左眼に同一の画像を提示して、端部における不自然さを軽減することができる。
【００６７】
また、生成部１２は、一例として、右眼用画像の表示領域の左端から所定範囲を左側に拡大して左端画像を生成し、左眼用画像の表示領域の右端から所定範囲の画像を右側に拡大して右端画像を生成する。これにより、生成部１２は、端部部分において画像が連続した自然な立体像を観視者に提示することができる。
【００６８】
また、生成部１２は、一例として、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれにおける右端部分および左端部分に、黒等の枠画像を表示してもよい。これにより、生成部１２は、左端および右端における立体感を与えない領域を無くして、枠内の全ての領域で立体感を与えることができる。さらに、このような枠画像を表示することにより、枠（窓枠および虫眼鏡の枠等）を通して物体を見るような感覚を観視者に与えることができるので、自然な立体感を観視者に提供することができる。
【００６９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００７０】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００７１】
１０  表示装置、１２  生成部、２０  表示部、２２  表示パネル、２４  レンズ、２６  右眼用光源、２８  左眼用光源、３０  両眼用光源、３２  制御部、４０  検出部、４２  位置変更部、４４  拡散板、５０  光源アレイ、５２  カレイドスコープアレイ、５４  発光制御部、６２  発光素子、６４  カレイドスコープ、７０  光路調整用レンズ
【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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