(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１〜第ｎ（ｎは４以上の整数）の画素をそれぞれ複数有し、複数の視点画像を前記第１〜第ｎの各画素に割り当てて表示する表示部と、
前記表示部を複数の分割領域に分割し、前記各分割領域ごとに前記各画素を表示制御し、前記各分割領域ごとに前記第１〜第ｎの各画素と前記各視点画像との対応関係を変化させる表示制御部と
を備え、
前記表示制御部は、前記各分割領域ごとに前記第１〜第ｎの画素のうち互いに隣接する２つの画素に前記視点画像として第１の視点画像を割り当てると共に、前記第１〜第ｎの画素のうち他の２つの画素に前記視点画像として第２の視点画像を割り当て、
前記各分割領域ごとに、前記隣接する２つの画素の境界部分である分割領域の中央部の輝度を上げるために、前記２つの画素のうち少なくとも一方の画素の輝度レベルを調整する
表示装置。
【請求項２】
前記表示制御部は、前記２つの画素のうち少なくとも一方の画素の輝度レベルを上げる調整を行い、その調整量は、前記各分割領域内において周辺部に対して相対的に中央部の方が大きくなるような調整を行う
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示制御部は、前記２つの画素のうち少なくとも一方の画素の輝度レベルを下げる調整を行い、その調整量は、前記各分割領域内において中央部に対して相対的に周辺部の方が大きくなるような調整を行う
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示制御部は、前記各分割領域内での輝度が平坦化されるように輝度レベルを調整する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
観察者の視点位置を検出する検出部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記観察者の視点位置に応じて、前記第１〜第ｎの画素に割り当てる前記複数の視点画像の数および前記第１〜第ｎの各画素と前記各視点画像との対応関係を変化させる
請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示制御部は、前記観察者の視点位置が前記表示部に対して第１の距離にある場合に、前記表示部の前記各画素を前記複数の分割領域ごとに表示制御する
請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１〜第ｎの各画素からの光をそれぞれ、第２の距離において第１〜第ｎの集光領域に分離して到達させる分離部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記観察者の視点位置が前記第２の距離にある場合に、前記複数の視点画像として第１〜第ｎの視点画像を画面全体において前記第１〜第ｎの各画素に割り当てる
請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１の距離は、前記第２の距離の半分の距離である
請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示制御部は、前記観察者の視点位置の水平方向の移動に応じて、前記複数の分割領域の境界線を移動させる
請求項５に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、パララックスバリア等の視差分離手段を用いて裸眼方式による立体表示を行う表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体表示を行う手法としては、立体視用の眼鏡を用いる眼鏡方式と、立体視用の特殊な眼鏡を用いることなく裸眼での立体視を可能にした裸眼方式とがある。眼鏡方式の代表的なものとしては、左眼用シャッタと右眼用シャッタとを有するシャッタめがねを用いるシャッタめがね方式がある。シャッタめがね方式では、２次元表示パネルに左眼用と右眼用の各視差画像をフレームシーケンシャルで高速で交互に表示する。そして、各視差画像の表示タイミングに合わせて左眼用シャッタと右眼用シャッタとを交互に切り換えることにより、観察者の左眼には左眼用視差画像、右眼には右眼用視差画像のみを入射させることで、立体視を可能にしている。
【０００３】
一方、裸眼方式の代表的なものとしては、パララックスバリア方式とレンチキュラレンズ方式とがある。パララックスバリア方式やレンチキュラ方式の場合、２次元表示パネルに立体視用の視差画像（２視点の場合には右眼用視差画像と左眼用視差画像）を空間分割して表示し、その視差画像を視差分離手段によって水平方向に視差分離することで立体視が行われる。パララックスバリア方式の場合、視差分離手段としてスリット状の開口が設けられたパララックスバリアを用いる。レンチキュラ方式の場合、視差分離手段として、シリンドリカル状の分割レンズを複数並列配置したレンチキュラレンズが用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−５００１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、視差分離手段を用いた裸眼方式では、観察者の視点位置が設計上の所定領域から外れると、正常な立体視ができないという問題がある。また、特許文献１には、設計上の適視距離を短くできるようにした表示装置に関する発明が開示されているが、適視距離を短くしすぎると、視差分離手段と画像を表示する表示部との間隔が短くなりすぎて製造が困難になる場合がある。
【０００６】
本開示の目的は、視点位置に応じた最適な立体表示を行うことができるようにした表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示による表示装置は、第１〜第ｎ（ｎは４以上の整数）の画素をそれぞれ複数有し、複数の視点画像を第１〜第ｎの各画素に割り当てて表示する表示部と、表示部を複数の分割領域に分割し、各分割領域ごとに各画素を表示制御し、各分割領域ごとに第１〜第ｎの各画素と各視点画像との対応関係を変化させる表示制御部とを備えたものである。そして、表示制御部が、各分割領域ごとに第１〜第ｎの画素のうち互いに隣接する２つの画素に視点画像として第１の視点画像を割り当てると共に、第１〜第ｎの画素のうち他の２つの画素に視点画像として第２の視点画像を割り当て、各分割領域ごとに、隣接する２つの画素の境界部分である分割領域の中央部の輝度を上げるために、２つの画素のうち少なくとも一方の画素の輝度レベルを調整するようにしたものである。
【０００８】
本開示の表示装置では、各分割領域ごとに第１〜第ｎの各画素と各視点画像との対応関係を変化させる制御が行われる。また、各分割領域ごとに、２つの画素のうち少なくとも一方の画素の輝度レベルが調整される。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の表示装置によれば、表示部の各画素を複数の分割領域ごとに表示制御し、各分割領域ごとに第１〜第ｎの各画素と各視点画像との対応関係を変化させると共に、各分割領域ごとに、２つの画素のうち少なくとも一方の画素の輝度レベルを調整するようにしたので、視点位置に応じた最適な立体表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本開示の一実施の形態に係る表示装置の全体構成の一例を示すブロック図である。
【図２】図１に示した表示装置において４視点の立体表示を行う場合の構成例を示す断面図である。
【図３】２視点による立体表示を行う場合の参考例を示す断面図である。
【図４】適視距離についての説明図である。
【図５】図２に示した４視点の立体表示を行う場合において、観察者の視点位置が第１の集光領域にある場合の画素の見え方の説明図である。
【図６】図２に示した４視点の立体表示を行う場合において、観察者の視点位置が第１の集光領域から所定の距離範囲内にある場合の画素の見え方の説明図である。
【図７】図２に示した４視点の立体表示を行う場合において、観察者の視点位置が第１の集光領域と第４の集光領域とから所定の距離範囲内にある場合の画素の見え方の説明図である。
【図８】図２に示した４視点の立体表示を行う場合において、観察者の視点位置が４視点での適視距離（第２の距離Ｚ０）に対して半分の距離Ｚ０／２にある場合の画素の見え方の第１の説明図である。
【図９】図２に示した４視点の立体表示を行う場合において、観察者の視点位置が４視点での適視距離（第２の距離Ｚ０）に対して半分の距離Ｚ０／２にある場合の画素の見え方の第２の説明図である。
【図１０】（Ａ）は図９に示した観察状態において右眼から見える画素番号と輝度分布を示し、（Ｂ）は図９に示した観察状態において左眼から見える画素番号と輝度分布を示す説明図である。
【図１１】（Ａ）は距離Ｚ０において４視点での立体表示が可能な構成である場合に、距離Ｚ０／２において２視点での立体表示が可能となるように設定される複数の分割領域と各分割領域に右眼用画像を割り当てる画素番号との対応関係を示す説明図である。（Ｂ）は図１１（Ａ）の場合と同様に設定される複数の分割領域と各分割領域に左眼用画像を割り当てる画素番号との対応関係を示す説明図である。
【図１２】図１１に示すような立体表示を行う場合において、隣接する２つの分割領域間の各画素の輝度分布を示す説明図である。
【図１３】５視点の立体表示を行う場合において、観察者の視点位置が５視点での適視距離Ｚ０に対して半分の距離Ｚ０／２にある場合の画素の見え方の説明図である。
【図１４】（Ａ）は図１３に示した観察状態において右眼から見える画素番号と輝度分布を示し、（Ｂ）は図１３に示した観察状態において左眼から見える画素番号と輝度分布を示す説明図である。
【図１５】（Ａ）は距離Ｚ０において５視点での立体表示が可能な構成である場合に、距離Ｚ０／２において２視点での立体表示が可能となるように設定される複数の分割領域と各分割領域に右眼用画像を割り当てる画素番号との対応関係を示す説明図である。（Ｂ）は図１５（Ａ）の場合と同様に設定される複数の分割領域と各分割領域に左眼用画像を割り当てる画素番号との対応関係を示す説明図である。
【図１６】距離Ｚ０／２におけるモアレの発生についての説明図であり、（Ａ）は図９に示した観察状態において右眼から見える画素番号と輝度分布を示し、（Ｂ）は図９に示した観察状態において左眼から見える画素番号と輝度分布を示す説明図である。
【図１７】（Ａ）はモアレの発生を抑制する第１の調整方法を示す説明図であり、（Ｂ）はモアレの発生を抑制する第２の調整方法を示す説明図である。
【図１８】（Ａ）は複数の分割領域と各分割領域に右眼用画像を割り当てる画素番号との対応関係を示す説明図である。（Ｂ）は複数の分割領域と各分割領域に左眼用画像を割り当てる画素番号との対応関係を示す説明図である。
【図１９】モアレの発生を抑制する第２の調整方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
［表示装置の全体構成］
図１は、本開示の一実施の形態に係る表示装置の一構成例を示している。この表示装置は、検出部１と、表示制御部４と、画像生成部５と、表示部６とを備えている。検出部１は、撮像部２と、視点位置判定部３とを有している。
【００１３】
表示部６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６の表示画面には、複数の画素が２次元的に配列されている。表示部６の表示画面には、この表示装置の立体表示方式に応じた画像表示がなされる。表示部６の複数の画素（またはサブピクセル）には、立体表示の第１〜第ｎの視点数に応じて第１〜第ｎ（ｎは４以上の整数）の番号付けがなされる。
【００１４】
この表示装置は、裸眼方式による立体表示を行うものであり、その立体表示方式は、パララックスバリア方式やレンチキュラレンズ方式等の視差分離手段を用いた方式となっている。レンチキュラ方式の場合、視差分離手段として、例えばシリンドリカル状の分割レンズを複数並列配置したレンチキュラレンズが用いられる。表示部６には、複数の視点用の視差画像（視点画像）が１画面内に合成された視差合成画像が表示される。すなわち、複数の視点画像が空間分割されて表示される。この表示装置は、後述するように、観察者の視点位置に応じて表示部６に表示する視点画像の数を変化させるようになっている。例えば観察者の視点位置が第１の距離Ｚ０／２（後述の図９等参照）にある場合には、複数の視点画像として、左眼用画像と右眼用画像との左右２視点の視差画像を表示するようになっている。また、例えば観察者の視点位置が、通常の適視距離である第２の距離Ｚ０にある場合には、複数の視点画像として、多視点の視差画像、例えば第１〜第４の視点画像を表示するようになっている（後述の図２等参照）。
【００１５】
以下、本実施の形態では、パララックスバリア方式の立体表示を行う場合を例に説明する。パララックスバリア方式の場合、例えば図２に示したように、視差分離手段としてバリア素子７が用いられる。バリア素子７は、光を透過する開口部８と、光を遮蔽する遮蔽部９とを備えている。バリア素子７は、固定式のパララックスバリアであっても良いし、可変式のパララックスバリアであっても良い。固定式のパララックスバリアの場合、例えば透明な平行平面板（基材）の表面に、薄膜状の金属などで開口部８および遮蔽部９となるパターンを形成したものを用いることができる。可変式のパララックスバリアとする場合、例えばバックライト方式の液晶表示素子による表示機能（光変調機能）を用いて、開口部８および遮蔽部９のパターンを選択的に形成することができる。なお、図２では、表示部６の表示面側にバリア素子７を配置した例を示しているが、表示部６の背面側にバリア素子７を配置する構成であっても良い、例えば表示部６としてバックライト方式の液晶表示パネルを用いる場合、液晶表示パネルの背面側で、バックライトと液晶表示パネルとの間にバリア素子７を配置すれば良い。
【００１６】
撮像部２は、観察者を撮影するものである。視点位置判定部３は、撮像部２による撮影画像を解析することによって、観察者の視点位置（表示部６に対する視距離および表示面に平行な面内方向の位置）を判定するものである。検出部１による視点位置の検出には、例えばフェイストラッキング技術を用いることができる。なお、視距離は通常、表示部６の表示面から観察者の両眼の中心位置までの距離である。
【００１７】
表示制御部４は、検出部１で検出された観察者の視点位置に応じて、表示部６に表示する画像の制御を行うようになっている。表示制御部４は、後述するように、観察者の視点位置が表示部６に対して第１の距離Ｚ０／２にある場合に、表示部６の各画素を複数の分割領域３１（後述の図１１等参照）ごとに表示制御し、各分割領域３１ごとに第１〜第ｎの各画素と各視点画像（左眼用画像と右眼用画像）との対応関係を変化させるようになっている。表示制御部４はまた、後述するように、観察者の視点位置が第２の距離Ｚ０にある場合に、複数の視点画像として第１〜第ｎの視点画像を画面全体において第１〜第ｎの各画素に割り当てるようになっている。
【００１８】
画像生成部５は、表示制御部４の制御に従って観察者の視点位置に応じた複数の視点画像を含む画像データを生成して表示部６に供給するようになっている。表示制御部４は、画像生成部５によって生成された画像データを表示部６に表示させる。
【００１９】
［通常の適視距離（第２の距離Ｚ０）における立体表示の原理］
図２は、この表示装置において４視点の立体表示を行う場合の原理を示している。この図２の例による表示原理は、基本的に従来のパララックスバリア方式による４視点の立体表示の原理と同様である。表示部６の複数の画素（またはサブピクセル）には、４つの視点数に応じて第１〜第４の番号付けがなされている。表示制御部４は、複数の視点画像として第１〜第４の視点画像を、表示部６の画面全体において第１〜第４の各画素に割り当てて表示させる。表示部６の第１〜第４の各画素からの光は、バリア素子７の開口部８によって分離される。第１〜第４の各画素からの光はそれぞれ、第２の距離Ｚ０において、第１〜第４の集光領域１１〜１４に分離して到達する。すなわち、例えば画面全体における第１の画素からの光はすべて、バリア素子７の分離機能によって、第２の距離Ｚ０において第１の集光領域１１に到達する。同様にして、画面全体における他の第２〜第４の画素からの光はすべて、対応する番号の集光領域に到達する。
【００２０】
第１〜第４の集光領域１１〜１４のそれぞれの幅は眼間距離Ｅ（一般的には６５ｍｍ）に等しい。このため、観察者の右眼１０Ｒと左眼１０Ｌとが別々の集光領域に位置し、別々の視点画像を見ることで立体視が行われる。例えば、図２の例では観察者の右眼１０Ｒが第２の集光領域１２に位置し、観察者の左眼１０Ｌが第３の集光領域１３に位置している。この場合、第２の画素からの光による画像（第２の視点画像）と、第３の画素からの光による画像（第３の視点画像）とによる立体視が行われる。視点位置が水平方向に移動して場合には、その移動に応じた位置の別々の視点画像を見ることで立体視が行われる。
【００２１】
図３は、図２に対する参考例として、従来方式によって、２視点による立体表示を行う場合の原理を示している。基本的には、視点数が２つになっただけであり、図２に示した４視点の場合と表示原理は同じである。表示部６は、複数の画素としてＲＧＢのサブピクセルが交互に配置され、各サブピクセルには第１、第２の番号付けがなされている。第１の視点画像（右眼用画像）と第２の視点画像（左眼用画像）とを、表示部６の画面全体において第１、第２の各サブピクセルに割り当てて表示させる。表示部６の第１、第２の各サブピクセルからの光は、バリア素子７の開口部８によって分離される。第１、第２の各サブピクセルからの光はそれぞれ、第２の距離Ｚ０において、第１、第２の集光領域１１，１２に分離して到達する。すなわち、画面全体における第１の画素からの光はすべて、バリア素子７の分離機能によって、第２の距離Ｚ０において第１の集光領域１１に到達する。同様にして、画面全体における第２の画素からの光はすべて、第２の距離Ｚ０において第２の集光領域１２に到達する。第１、第２の集光領域１１，１２のそれぞれの幅は眼間距離Ｅ（一般的には６５ｍｍ）に等しい。このため、観察者の右眼１０Ｒと左眼１０Ｌとが別々の集光領域に位置し、別々の視点画像を見ることで立体視が行われる。
【００２２】
［設計上の通常の適視距離（第２の距離Ｚ０）について］
図４を参照して、図２および図３に示したような表示原理による立体表示を行う場合の設計上の適視距離（第２の距離Ｚ０）について説明する。図４に示した例では、表示部６は、例えばバックライト方式の液晶表示パネルとなっており、表示部６の背面側にはバックライト８０が配置されている。表示部６は、互いに対向する第１の透明基板６１および第２の透明基板６２を備え、それらの基板間に画素部６３を有している。バリア素子７は、例えば透過型の可変式のパララックスバリア素子であり、互いに対向する第１の透明基板７１および第２の透明基板７２を備え、それらの基板間に開口部８および遮蔽部９を有している。そのほか、表示部６およびバリア素子７の両面または片面には偏光板や接着層を有している。
【００２３】
図４において、眼間距離をＥ、表示部６における画素（またはサブピクセル）間のピッチをＰとする。表示部６の画素部６３とバリア素子７の開口部８および遮蔽部９とのギャップをＧする。また、画素部６３と開口部８および遮蔽部９との間に介在する基板等の屈折率をｎとする。バリア素子７の表面中心部から、観察者の左眼１０Ｌおよび右眼１０Ｒの中心位置までの距離をＡとする。この場合、設計上、以下のような関係式が成り立つ。図２および図３に示したような表示原理での立体表示を行う場合、設計上の通常の適視距離（第２の距離Ｚ０）は、以下の関係式に応じた値となる。
Ａ：Ｅ＝Ｇ／ｎ：Ｐ
【００２４】
［視点位置と観察される画素との関係について］
図５は、図２に示した４視点の立体表示を行う場合において観察者の視点位置が第１の集光領域１１にある場合の画素の見え方を示している。また、図６は、観察者の視点位置が第１の集光領域１１から所定の距離範囲内にある場合の画素の見え方を示している。なお、図５および図６では、バリア素子７の図示を省略している。後述する図７以降についても同様に、バリア素子７の図示を省略する。
【００２５】
図５に示したように、観察者の視点位置が第１の集光領域１１にある場合、画面全体における第１の画素からの光はすべて、観察者の右眼１０Ｒ（または左眼１０Ｌ）に到達する。また、図６に示したように、視点位置が第１の集光領域１１から所定の距離範囲内の所定の領域２０にある場合にも、画面全体における第１の画素からの光はすべて、観察者の右眼１０Ｒ（または左眼１０Ｌ）に到達する。
【００２６】
図７は、図６の所定の領域２０から外れて、観察者の視点位置が第１の集光領域１１と第４の集光領域１４とから所定の距離範囲内にある場合の画素の見え方を示している。この場合、表示部６の第１の表示領域６Ａにおける第１の画素からの光と、第２の表示領域６Ｂにおける第４の画素からの光とが、観察者の右眼１０Ｒ（または左眼１０Ｌ）に到達する。すなわち、この場合、観察者の右眼１０Ｒ（または左眼１０Ｌ）は、第１の画素からの光（第１の視点画像）だけでなく、第４の画素からの光（第４の視点画像）も見ることになる。
【００２７】
図７に示したように観察者の視点位置が所定の領域２０から外れた場合に、どの画素（視点画像）を見ることになるかは、眼に到達した光が、どの集光領域に到達する光であるかを解析すれば良い。
【００２８】
図８および図９は、観察者の視点位置が４視点での適視距離（第２の距離Ｚ０）に対して半分の距離（第１の距離Ｚ０／２）にある場合の画素の見え方を示している。第１の距離Ｚ０／２における第１の領域２１に右眼１０Ｒが位置し、第１の距離Ｚ０／２における第２の領域２２に左眼１０Ｌが位置しているものとする。第１の領域２１の幅と第２の領域２２の幅はそれぞれ、眼間距離Ｅ（一般的には６５ｍｍ）に等しい。
【００２９】
視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合、図８に示したように、観察者の右眼１０Ｒと左眼１０Ｌとが見る画素（視点画像）は、設計上の適視距離（第２の距離Ｚ０）に視点位置がある場合に対して互いに２視点分ずれた状態となる。また、図９に示したように、右眼１０Ｒと左眼１０Ｌにはそれぞれ、第１〜第４の画素からの光（第１〜第４の視点画像）が到達する。
【００３０】
図１０（Ａ）は図９に示した観察状態において右眼１０Ｒから見える画素番号と輝度分布を示している。図１０（Ｂ）は図９に示した観察状態において左眼１０Ｌから見える画素番号と輝度分布を示している。図９に示した観察状態では、右眼１０Ｒと左眼１０Ｌはそれぞれ、表示部６において４つの領域ごとに異なる画素（視点画像）が見える状態となる。４つの領域の幅はそれぞれ、眼間距離Ｅ（一般的には６５ｍｍ）に等しい。具体的には、右眼１０Ｒでは、図１０（Ａ）に示したように、表示画面の一方の端部側から順に、第３の画素（第３の視点画像）、第２の画素（第２の視点画像）、第１の画素（第１の視点画像）、第４の画素（第４の視点画像）が見える状態となる。また、左眼１０Ｌでは、図１０（Ｂ）に示したように、表示画面の一方の端部側から順に、第１の画素（第１の視点画像）、第４の画素（第４の視点画像）、第３の画素（第３の視点画像）、第２の画素（第２の視点画像）が見える状態となる。
【００３１】
［視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合に最適化された立体表示方法］
次に、図１１〜図１２を参照して、視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合に最適化された立体表示方法について説明する。上述した図８〜図１０の説明から分かるように、視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合、表示部６に第１〜第４の４つの視点画像を表示したままでは、正常な立体視を行うことができない。そこで、本実施の形態では、視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合に、表示制御部４が、表示部６に第１〜第４の４つの視点画像に代えて右眼用画像と左眼用画像との２つの視点画像を表示するように制御を行う。
【００３２】
図１１（Ａ）は、第２の距離Ｚ０において４視点での立体表示が可能な構成である場合（図２参照）に、第１の距離Ｚ０／２において２視点での立体表示が可能となるように設定される複数の分割領域３１と各分割領域３１に右眼用画像を割り当てる画素番号との対応関係を示してる。図１１（Ｂ）は図１１（Ａ）の場合と同様に設定される複数の分割領域３１と各分割領域３１に左眼用画像を割り当てる画素番号との対応関係を示している。
【００３３】
表示制御部４は、観察者の視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合に、表示部６の第１から第４の各画素を複数の分割領域３１（図１１参照）ごとに表示制御し、各分割領域３１ごとに第１〜第４の各画素と各視点画像（右眼用画像および左眼用画像）との対応関係を変化させる制御を行う。この場合において、表示制御部４は、右眼用画像と左眼用画像とを各分割領域３１ごとに第１〜第４の各画素に割り当て、観察者の視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合に、右眼１０Ｒの位置から見える第１〜第４の集光領域１１〜１４に対応する画素には右眼用画像を割り当て、左眼１０Ｌの位置から見える第１〜第４の集光領域１１〜１４に対応する画素には左眼用画像を割り当てる。表示部６には、各分割領域ごとに第１〜第４の画素が複数存在している。表示制御部４は、各分割領域ごとに第１〜第４の画素のうち連続する（隣接する）２つの画素に右眼用画像を割り当てると共に、第１〜第４の画素のうち連続する（隣接する）他の２つの画素に左眼用画像を割り当てる。また、各分割領域ごとに、右眼用画像を割り当てる２つの画素の組み合わせと、左眼用画像を割り当てる他の２つの画素の組み合わせとを異ならせる。
【００３４】
具体的には、表示制御部４は、図１１に示したように例えば、第１の分割領域３１−１では、第１の画素と第２の画素とに右眼用画像を割り当てると共に、第３の画素と第４の画素とに左眼用画像を割り当てる。また、第１の分割領域３１−１に隣接する第２の分割領域３１−２では、第２の画素と第３の画素とに右眼用画像を割り当てると共に、第１の画素と第４の画素とに左眼用画像を割り当てる。
【００３５】
また、表示制御部４は、観察者の視点位置の水平方向の移動に応じて、各分割領域の水平方向の位置（複数の分割領域３１の境界線３０）を移動させる制御を行う。
【００３６】
図１２は、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すような立体表示を行う場合において、隣接する２つの分割領域３１−１，３１−２間の各画素の輝度分布を模式的に示している。表示制御部４は、観察者の視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合に、第１の分割領域３１−１と第２の分割領域３１−２の境界部分を右眼１０Ｒの位置から観察した状態では、第２の画素の輝度に対して第１の画素と第３の画素の輝度が相対的に最も低くなり、左眼１０Ｌの位置から観察した状態では、第４の画素の輝度に対して第１の画素と第３の画素の輝度が相対的に最も低くなるような表示制御を行う。
【００３７】
［第１の変形例］
以上の説明では、４視点の場合を例に説明したが、本実施の形態に係る表示装置は、５視点以上の立体表示を行う場合にも適用可能である。図１３〜図１５には、５視点の立体表示を行う場合の例を示す。この場合、表示部６の複数の画素（またはサブピクセル）には、５つの視点数に応じて第１〜第５の番号付けがなされる。表示制御部４は、観察者の視点位置が５視点での適視距離（第２の距離Ｚ０）にある場合には、複数の視点画像として第１〜第５の視点画像を、表示部６の画面全体において第１〜第５の各画素に割り当てて表示させる。
【００３８】
図１３は、観察者の視点位置が５視点での適視距離（第２の距離Ｚ０）に対して半分の距離（第１の距離Ｚ０／２）にある場合の画素の見え方を示している。第１の距離Ｚ０／２における第１の領域２１に右眼１０Ｒが位置し、第１の距離Ｚ０／２における第２の領域２２に左眼１０Ｌが位置しているものとする。第１の領域２１の幅と第２の領域２２の幅はそれぞれ、眼間距離Ｅ（一般的には６５ｍｍ）に等しい。
【００３９】
視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合、図１３に示したように、右眼１０Ｒと左眼１０Ｌにはそれぞれ、第１〜第５の画素からの光（第１〜第５の視点画像）が到達する。
【００４０】
図１４（Ａ）は図１３に示した観察状態において右眼１０Ｒから見える画素番号と輝度分布を示している。図１４（Ｂ）は図１３に示した観察状態において左眼１０Ｌから見える画素番号と輝度分布を示している。図１３に示した観察状態では、右眼１０Ｒと左眼１０Ｌはそれぞれ、表示部６において４つの領域ごとに異なる画素（視点画像）が見える状態となる。４つの領域の幅はそれぞれ、眼間距離Ｅ（一般的には６５ｍｍ）に等しい。具体的には、右眼１０Ｒでは、図１４（Ａ）に示したように、表示画面の一方の端部側から順に、第３の画素（第３の視点画像）、第２の画素（第２の視点画像）、第１の画素（第１の視点画像）、第５の画素（第５の視点画像）が見える状態となる。また、左眼１０Ｌでは、図１４（Ｂ）に示したように、表示画面の一方の端部側から順に、第５の画素（第５の視点画像）、第４の画素（第４の視点画像）、第３の画素（第３の視点画像）、第２の画素（第２の視点画像）が見える状態となる。
【００４１】
上述した図１３〜図１４の説明から分かるように、視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合、表示部６に第１〜第５の５つの視点画像を表示したままでは、正常な立体視を行うことができない。そこで、視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合に、表示制御部４が、表示部６に第１〜第５の５つの視点画像に代えて右眼用画像と左眼用画像との２つの視点画像を表示するように制御を行う。
【００４２】
図１５（Ａ）は、第２の距離Ｚ０において５視点での立体表示が可能な構成である場合に、第１の距離Ｚ０／２において２視点での立体表示が可能となるように設定される複数の分割領域３１と各分割領域３１に右眼用画像を割り当てる画素番号との対応関係を示してる。図１５（Ｂ）は図１５（Ａ）の場合と同様に設定される複数の分割領域３１と各分割領域３１に左眼用画像を割り当てる画素番号との対応関係を示している。
【００４３】
表示制御部４は、観察者の視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合に、表示部６の第１から第５の各画素を複数の分割領域３１ごとに表示制御し、各分割領域３１ごとに第１〜第５の各画素と各視点画像（右眼用画像および左眼用画像）との対応関係を変化させる制御を行う。この場合において、表示制御部４は、右眼用画像と左眼用画像とを各分割領域３１ごとに第１〜第５の各画素に割り当て、観察者の視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合に、右眼１０Ｒの位置から見える第１〜第５の集光領域１１〜１５に対応する画素には右眼用画像を割り当て、左眼１０Ｌの位置から見える第１〜第５の集光領域１１〜１５に対応する画素には左眼用画像を割り当てる。表示部６には、各分割領域ごとに第１〜第５の画素が複数存在している。表示制御部４は、各分割領域ごとに第１〜第５の画素のうち連続する（隣接する）２つの画素に右眼用画像を割り当てると共に、第１〜第５の画素のうち連続する（隣接する）他の２つの画素に左眼用画像を割り当てる。また、各分割領域ごとに、右眼用画像を割り当てる２つの画素の組み合わせと、左眼用画像を割り当てる他の２つの画素の組み合わせとを異ならせる。画素の具体的な割り当て手法は、上述した４視点の場合と同様である。
【００４４】
［第２の変形例］
本変形例は、上述の図１１〜図１２に示したような、視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合に最適化された立体表示を行う場合に発生するモアレ（輝度の不均一）を改善する方法に関する。
【００４５】
図１６（Ａ），（Ｂ）は、図１０（Ａ），（Ｂ）と同様、第１の距離Ｚ０／２において、右眼１０Ｒおよび左眼１０Ｌから見えるそれぞれの画素番号と輝度分布との対応関係を示している。図１６に示したように、異なる画素の境界部分では、合成の輝度分布に輝度の落ち込みが発生し、モアレとなって観測されてしまう。そこで、本変形例では、表示制御部４が、各分割領域（図１１参照）ごとに、各分割領域内での輝度が平坦化されるように、各分割領域内の２つの画素のうち少なくとも一方の画素の輝度レベルを調整する制御を行う。なおここでいう２つの画素とは、右眼用画像と左眼用画像とのそれぞれについての２つの画素である。すなわち、右眼用画像を割り当てる２つの画素と、左眼用画像を割り当てる他の２つの画素とのそれぞれのことをいう。
【００４６】
図１７（Ａ）は、モアレの発生を抑制する第１の調整方法を示している。この第１の調整方法は、各分割領域内で、２つの画素のうち少なくとも一方の画素の輝度レベルを上げる調整を行うものである。その調整量は、各分割領域内において周辺部に対して相対的に中央部の方が大きくなるような調整を行う。例えば、図１８（Ａ）に示したように第１の分割領域３１−１を例にすると、例えば右眼用画像を割り当てる第１の画素と第２の画素との少なくとも一方の画素の輝度レベルを上げる調整を行う。そして第１の分割領域３１−１内において、調整量が、周辺部に対して相対的に中央部３３の方が大きくなるような調整を行う。
【００４７】
図１７（Ｂ）は、モアレの発生を抑制する第２の調整方法を示している。この第２の調整方法は、各分割領域内で、２つの画素のうち少なくとも一方の画素の輝度レベルを下げる調整を行うものである。その調整量は、各分割領域内において中央部に対して相対的に周辺部の方が大きくなるような調整を行う。例えば、図１８（Ａ）に示したように第１の分割領域３１−１を例にすると、例えば右眼用画像を割り当てる第１の画素と第２の画素との少なくとも一方の画素の輝度レベルを下げる調整を行う。そして第１の分割領域３１−１内において、調整量が、中央部３３に対して相対的に周辺部の方が大きくなるような調整を行う。
【００４８】
図１９を参照して第２の調整方法のより具体的な例を示す。図１９は、図１８（Ａ）に示した第１の分割領域３１−１に対応する部分の第１の画素と第２の画素との輝度分布の例を示している。図１９では、モアレの状態も同時に示している。図１９では、全体として白表示を行うものとしたときに３０％（０．９／０．６８）の輝度の不均一が発生している。一般的には輝度差２０％の輝度ムラは観察者が不快に感じる差であり、改善が必要である。モアレを２０％以下に改善するために、図１９の領域Ａの輝度を最大８％下げる。最大階調は２５４階調から２３３階調までさげ、領域Ｃに向け徐々に輝度調整幅を０に向けて小さくしてゆく。同様に領域Ｂの輝度を最大５％下げ、輝度を２５４階調から２４２階調までさげる。このような処理により、モアレを観察者が認識可能なレベル以下に抑えることができる。
【００４９】
［効果］
以上説明したように、本実施の形態に係る表示装置によれば、観察者の視点位置に応じて、第１〜第ｎの画素に割り当てる複数の視点画像の数および第１〜第ｎの各画素と各視点画像との対応関係を変化させるようにしたので、視点位置に応じた最適な立体表示を行うことができる。この表示装置によれば、画像処理のみで表示の最適化が可能であり、バリア素子７の移動等を行う必要はなく容易に実施できる。また、観察者の視点位置が第１の距離Ｚ０／２にある場合において、視点位置が水平方向に移動した場合、複数の分割領域３１の境界線３０を移動させる制御を行うだけで良く、容易に実施できる。また、図１２に示したような輝度分布を考慮した最適な表示を行うようにしたので、クロストークの少ない表示を行うことができる。また、複数の分割領域３１間での画像の切り換えが判別しにくい状態となるので、観察者に対して自然な見え方となる表示を行うことができる。
【００５０】
また、従来の技術では、視差分離手段と表示部との間隔が短くなりすぎると、視差分離手段と表示部との間のガラス基板等を薄くするためにガラス研磨等を行う必要が生じ、製造が困難になる。本実施の形態に係る表示装置によれば、設計上の適視距離Ｚ０を遠く設計できるので、ガラス研磨の負荷を軽減することができる。この表示装置において２視点表示を行う場合の視距離は、通常の設計上の適視距離Ｚ０の半分になる。逆に言うと、通常の２視点の立体表示手法（図３）に比べて、設計上の適視距離Ｚ０を２倍、遠く設計することができる。
【００５１】
＜その他の実施の形態＞
本開示による技術は、上記実施の形態の説明に限定されず種々の変形実施が可能である。
例えば、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）
第１〜第ｎ（ｎは４以上の整数）の画素をそれぞれ複数有し、複数の視点画像を前記第１〜第ｎの各画素に割り当てて表示する表示部と、
前記表示部を複数の分割領域に分割し、前記各分割領域ごとに前記各画素を表示制御し、前記各分割領域ごとに前記第１〜第ｎの各画素と前記各視点画像との対応関係を変化させる表示制御部と
を備え、
前記表示制御部は、前記各分割領域ごとに前記第１〜第ｎの画素のうち２つの画素に前記視点画像として第１の視点画像を割り当てると共に、前記第１〜第ｎの画素のうち他の２つの画素に前記視点画像として第２の視点画像を割り当て、
前記各分割領域ごとに、前記２つの画素のうち少なくとも一方の画素の輝度レベルを調整する
表示装置。
（２）
前記表示制御部は、前記２つの画素のうち少なくとも一方の画素の輝度レベルを上げる調整を行い、その調整量は、前記各分割領域内において周辺部に対して相対的に中央部の方が大きくなるような調整を行う
上記（１）に記載の表示装置。
（３）
前記表示制御部は、前記２つの画素のうち少なくとも一方の画素の輝度レベルを下げる調整を行い、その調整量は、前記各分割領域内において中央部に対して相対的に周辺部の方が大きくなるような調整を行う
上記（１）に記載の表示装置。
（４）
前記表示制御部は、前記各分割領域内での輝度が平坦化されるように輝度レベルを調整する
上記（１）ないし（３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（５）
観察者の視点位置を検出する検出部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記観察者の視点位置に応じて、前記第１〜第ｎの画素に割り当てる前記複数の視点画像の数および前記第１〜第ｎの各画素と前記各視点画像との対応関係を変化させる
上記（１）ないし（４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（６）
前記表示制御部は、前記観察者の視点位置が前記表示部に対して第１の距離にある場合に、前記表示部の前記各画素を前記複数の分割領域ごとに表示制御する
上記（５）に記載の表示装置。
（７）
前記第１〜第ｎの各画素からの光をそれぞれ、第２の距離において第１〜第ｎの集光領域に分離して到達させる分離部をさらに備え、
前記表示制御部は、前記観察者の視点位置が前記第２の距離にある場合に、前記複数の視点画像として第１〜第ｎの視点画像を画面全体において前記第１〜第ｎの各画素に割り当てる
上記（６）に記載の表示装置。
（８）
前記第１の距離は、前記第２の距離の半分の距離である
上記（７）に記載の表示装置。
（９）
前記２つの画素は、互いに隣接した画素である
上記（１）ないし（８）のいずれか１つに記載の表示装置。
【符号の説明】
【００５２】
１…検出部、２…撮像部、３…視点位置判定部、４…表示制御部、５…画像生成部、６…表示部、６Ａ…第１の表示領域、６Ｂ…第２の表示領域、７…バリア素子、８…開口部、９…遮蔽部、１０Ｌ…左眼、１０Ｒ…右眼、１１，２１…第１の集光領域、１２，２２…第２の集光領域、１３…第３の集光領域、１４…第４の集光領域、１５…第５の集光領域、２０…領域、３１…分割領域、３１−１…第１の分割領域、３１−２…第２の分割領域、３３…分割領域の中央部、６１，７１…第１の透明基板、６２，７２…第２の透明基板、６３…画素部、８０…バックライト、Ｅ…眼間距離、Ｇ…ギャップ、Ｐ…画素ピッチ（サブピクセルピッチ）、Ｚ０…適視距離（第２の距離）、Ｚ０／２…第１の距離。
【図１】
0005643160.tif 000002
【図２】
0005643160.tif 000003
【図３】
0005643160.tif 000004
【図４】
0005643160.tif 000005
【図５】
0005643160.tif 000006
【図６】
0005643160.tif 000007
【図７】
0005643160.tif 000008
【図８】
0005643160.tif 000009
【図９】
0005643160.tif 000010
【図１０】
0005643160.tif 000011
【図１１】
0005643160.tif 000012
【図１２】
0005643160.tif 000013
【図１３】
0005643160.tif 000014
【図１４】
0005643160.tif 000015
【図１５】
0005643160.tif 000016
【図１６】
0005643160.tif 000017
【図１７】
0005643160.tif 000018
【図１８】
0005643160.tif 000019
【図１９】
0005643160.tif 000020