(57)【要約】【課題】画像の出力方向が固定されているので、視聴者が移動すると、映像が見られなくなるという課題があった。【解決手段】画像表示装置であって、人物の位置を検出する位置検出部と、人物に対応した画像を生成する画像生成部と、位置検出部により検出された人物の位置に向けて、画像を出力する出力方向制御部とを備え、位置検出部は、複数の人物の位置をそれぞれ検出し、画像生成部は、複数の人物のそれぞれに対応した複数の画像を生成し、出力方向制御部は、複数の人物のそれぞれの位置に向けて、複数の画像のうちの対応する画像を出力することを特徴とする。【選択図】図１
2014232288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
人物の位置を検出する位置検出部と、
前記人物に対応した画像を生成する画像生成部と、
前記位置検出部により検出された前記人物の位置に向けて、前記画像を出力する出力方向制御部と
を備える画像表示装置。
【請求項２】
前記位置検出部は、複数の人物の位置をそれぞれ検出し、
前記画像生成部は、前記複数の人物のそれぞれに対応した複数の画像を生成し、
前記出力方向制御部は、
前記複数の人物のそれぞれの位置に向けて、前記複数の画像のうちの対応する前記画像を出力することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記画像生成部は、
前記複数の人物のそれぞれに対応する前記画像を生成する複数の画素群を有し、
前記出力方向制御部は、前記複数の画素群ごとに、前記複数の人物のそれぞれの位置に向けて、前記複数の人物のそれぞれに対応する前記画像を出力する請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像生成部は、前記複数の画素群に含まれる複数の画素の数を、前記複数の人物のうち前記画像生成部から遠い前記人物に対応する画素群ほど少なく選択する請求項３に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記画像生成部は、前記複数の画像を時分割で順次生成し、
前記出力方向制御部は、前記画像生成部において前記複数の画像が生成されるそれぞれのタイミングに同期して、前記複数の人物のそれぞれの位置に向けて、前記複数の人物のそれぞれに対応する前記画像を出力する請求項２から４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記画像生成部は、複数の画素を有し、
前記出力方向制御部は、
前記複数の画素の前面に対応して配された複数の開口マスクと、
前記複数の開口マスクの位置を物理的に駆動する駆動部と、を有する請求項１から５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記画像生成部は、複数の画素を有し、
前記出力方向制御部は、前記複数の画素の前面に対応して配された複数のマイクロレンズを有し、
前記複数の画素のそれぞれに対応する前記複数のマイクロレンズに対する画素の発光位置を制御する請求項１から５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
【請求項８】
人物の位置を検出する位置検出段階と、
前記人物に対応した画像を生成する画像生成段階と、
前記位置検出段階により検出された前記人物の位置に向けて、前記画像を出力する出力方向制御段階と
を備える画像表示方法。
【請求項９】
前記位置検出段階は、前記人物の移動方向および移動速度を検出し、
前記人物の位置、移動方向および移動速度の少なくとも１つを他の画像表示装置に受け渡す受け渡し段階を更に備える請求項８に記載の画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置および画像表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の視聴者に対して複数の映像を表示する画像表示装置が知られている。（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］  特開平６−２３６１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、上記装置は、画像の出力方向が固定されているので、視聴者が移動すると、映像が見られなくなるという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、人物の位置を検出する位置検出部と、人物に対応した画像を生成する画像生成部と、位置検出部により検出された人物の位置に向けて、画像を出力する出力方向制御部とを備える画像表示装置を提供する。
【０００５】
本発明の第２の態様においては、人物の位置を検出する位置検出段階と、人物に対応した画像を生成する画像生成段階と、位置検出段階により検出された人物の位置に向けて、画像を出力する出力方向制御段階とを備える画像表示方法を提供する。
【０００６】
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い。また、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】
【０００７】
【図１】電車内に設けられた画像表示装置の構成を模式的に示す。
【図２】画像表示装置の機能ブロック図を示す。
【図３】表示部の構成の概略図である。
【図４】サブ画素の構成を模式的に示した断面図である。
【図５】開口ユニットの構成を模式的に示す。
【図６】位置データベースの一例を示す。
【図７】画素の割り付けの一例を示す。
【図８】画素の割り付けの他の例を示す。
【図９】画像表示装置の動作処理を説明するフローチャートである。
【図１０】人物の動きに対応した開口ユニットの動作を説明する図である。
【図１１】他のサブ画素の構成を模式的に示した断面図である。
【図１２】他の開口ユニットの構成を模式的に示す。
【図１３】他のサブ画素の構成を模式的に示した断面図である。
【図１４】他の開口ユニットの構成を模式的に示す。
【図１５】他のサブ画素の構成を模式的に示した断面図である。
【図１６】画像の台形補正処理を説明する図である。
【図１７】台形補正前に人物に見える画像の一例を示す。
【図１８】台形補正画像の一例を示す
【図１９】台形補正後に人物に見える画像の一例を示す。
【図２０】映画館で画像表示装置を利用する例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
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い。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。
【０００９】
図１は、電車内に設けられた画像表示装置２０の構成を模式的に示す。画像表示装置２０は、電車内の天井中央部に設けられ、人物に対応した広告等の画像を表示する。画像表示装置２０は、電車等の移動体内に限られず、屋内、屋外等に設けられてもよい。
【００１０】
画像表示装置２０は、撮像部２２と、表示部２４とを有する。撮像部２２は、当該電車内を撮像して、左右一対の画像を含む視差画像を生成する。撮像部２２の一例は、二眼のレンズおよび当該二眼のレンズのそれぞれに対応して、ＣＣＤまたはＣＭＯＳなどの撮像素子が一対設けられた、二眼のステレオカメラである。撮像部２２のレンズは、広角であることが好ましい。撮像部２２が図１に示す電車内を撮像したとすれば、人物１０と人物１２とを含む視差画像が生成される。
【００１１】
画像表示装置２０は、撮像部２２の視差画像に基づいて、人物の位置を示す位置データを算出する。図１に示すように二人の人物１０、１２が撮像画像に含まれている場合には、当該二人の人物１０、１２のそれぞれの位置を示す位置データが算出される。画像表示装置２０は、当該人物１０、１２に対応した画像をそれぞれ読み出して、人物１０、１２のそれぞれへ向けて当該画像を表示部２４に表示する。
【００１２】
図２は、画像表示装置２０の機能ブロック図を示す。画像表示装置２０は、上記撮像部２２と、位置検出部５４と、記録部５６と、画像生成部５８と、出力方向制御部６２とを有する。
【００１３】
位置検出部５４は、撮像部２２から取得した視差画像に基づいて、複数の人物１０、１２のそれぞれの位置を検出する。位置検出部５４はさらに、複数の人物１０、１２それぞれを分類する分類データを作成する。分類データには、例えば、人物の性別、大人か子供かを識別するデータ等が含まれる。
【００１４】
記録部５６は、複数の人物１０、１２の位置データが記録される位置データベース６４を格納する。記録部５６は、さらに、上記分類データに対応付けて広告画像および広告動画を格納する。
【００１５】
画像生成部５８は、複数の人物のそれぞれに対応した複数の画像を生成する。画像生成部５８は、上記表示部２４に加えて、データ生成部６０を有する。データ生成部６０は、分類データを参照して、記録部５６に記録されている画像のうち、当該分類データに適合する画像を選択して読み出す。データ生成部６０は、表示部２４を構成する複数の画素を、複数の人物のそれぞれに対応した複数の画素群に割り付ける。データ生成部６０は、当該複数の画素群と記録部５６から読み出した画像とをそれぞれ対応付ける。
【００１６】
なお、位置検出部５４、画像生成部５８および出力方向制御部６２の機能は、記録部５６に格納されているプログラムを読み出して、画像表示装置２０が有するＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）に当該プログラムを実行させることによって発揮されてもよい。
【００１７】
出力方向制御部６２は、検出された複数の人物のそれぞれの位置に、複数の画像を複数の人物の位置に動的に方向付けして出力する。出力方向制御部６２は、画素に対応した開口マスク４６、５２、および、それらを駆動する駆動部４２、４８を有する。
【００１８】
図３は、表示部２４の構成の概略図である。表示部２４は二次元方向に繰り返し配された複数の画素２６を有する。各々の画素２６は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のサブ画素２８を有する。
【００１９】
図４は、サブ画素２８の構成を模式的に示した断面図である。バックライト２９は、表示部２４における、画像を表示する表示領域全体に渡って配される。バックライト２９は、表示部２４の後方から前領域に向けて光を照射する。透明の共通電極３０は、バックライト２９の前側であって、表示領域全体に渡って配される。液晶層３２は、共通電極３０の前側であって、表示領域全体に渡って配される。
【００２０】
個別電極３４は、液晶層３２の前側に配され、液晶層３２におけるサブ画素２８の領域を画定する。個別電極３４と共通電極３０との間に印加される電圧に応じて、サブ画素２８ごとの液晶層３２の液晶配向が制御され、これにより液晶層３２を透過する光の透過率が制御される。さらに、カラーフィルター３６は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のいずれかを透過するフィルターであって、個別電極３４の前側に配される。以上、サブ画素２８は、１の個別電極３４と、１のカラーフィルター３６と、バックライト２９および液晶層３２における個別電極３４に対応する領域部分と、により構成される。
【００２１】
支持壁３９は、表示領域全体に渡って格子状に形成される。支持壁３９の当該格子の開口位置のそれぞれが、対応する個別電極３４の位置にくるように配される。
【００２２】
開口マスク４６、５２は、カラーフィルター３６の前側に配され、支持壁３９に支持される。開口マスク４６、５２は、サブ画素２８の領域内において開口領域３７の位置を変化させる。
【００２３】
マイクロレンズ４０は、開口マスク４６、５２の前面に配され、支持壁３９に支持される。開口領域３７の前側にマイクロレンズ４０が設けられており、開口領域３７の位置が変化することにより、バックライト２９から発して液晶層３２を透過した光の出力方向が変化する。図３に示した例において、右側に寄った開口領域３７を透過した光は、マイクロレンズ４０により左方向に出力される。マイクロレンズ４０は、収差が補正されたマイクロレンズが好ましく、貼り合わせ、もしくは、非球面レンズを用いるのが好ましい。
【００２４】
図５は、出力方向制御部６２の構成を模式的に示す。出力方向制御部６２の開口マスク４６と開口マスク５２とは前後に配される。
【００２５】
開口マスク４６は、カラーフィルター３６側に設けられ、上下方向に延びた開口４４以外を遮光する。駆動部４２は、開口マスク４６の左右方向の両端に設けられ、開口マスク４６を左右方向に物理的に駆動することによって、開口４４の位置を左右方向に移動させる。
【００２６】
開口マスク５２は、マイクロレンズ４０側に設けられ、左右方向に延びた開口５０以外に入射する光を遮光する。駆動部４８は、開口マスク５２の前後方向の両端側に設けられ、開口マスク５２を上下方向に物理的に駆動することによって、開口５０の位置を上下方向に移動させる。
【００２７】
図６は、位置データベース６４の一例を示す。位置データベース６４は、人物を識別する人物ＩＤの欄と、位置データの欄と、分類データの欄を有する。
【００２８】
人物ＩＤの欄には、視差画像内で認識された人物の識別番号が撮像部２２に近い順に上から記録される。識別番号は、例えば画像表示装置２０により付与される数字である。
【００２９】
位置データの欄には、人物ＩＤに対応する位置データが記録される。図６に示した例において、位置データは、画像表示装置２０の表示部２４の中心を原点とするＸＹＺ座標系におけるＸ座標、Ｙ座標およびＺ座標を有する。
【００３０】
分類データの欄には、分類データが記録される。図６に示した例において、分類データＭ１は大人の男性を示し、分類データＦ１は大人の女性を示す。
【００３１】
図７は、人物が二人の場合に複数の画素２６を割り付ける割り付け例である。データ生成部６０は、複数の画素２６を、左右方向および上下方向において二人の人物に割り付けた画素２６が互い違いとなるように割り付ける。これにより例えば、図７の画素群６６は人物１０に割り付けられ、画素群６７は人物１２に割り付けられる。
【００３２】
図８は、人物が三人の場合に複数の画素２６を割り付ける割り付け例である。データ生成部６０は、複数の画素２６を、左右方向および上下方向において三人の人物に割り付けた画素が一定の順序で繰り返されるように割り付ける。これにより例えば、図８の画素群６６が人物１０に割り付けられ、画素群６７が人物１２に割り付けられ、画素群６８が他の人物に割り付けられる。
【００３３】
図９は、画像表示装置２０の動作処理を説明するフローチャートである。当該動作は、画像表示装置２０が使用者に起動されたときに開始する。
【００３４】
撮像部２２は、画像表示装置２０の前面を撮像して、視差画像を取得する（Ｓ１０１）。位置検出部５４は、撮像部２２から視差画像を取得して、当該視差画像に含まれる各人物の位置を検出する（Ｓ１０２）。この場合に位置検出部５４は、例えば視差画像を特定の大きさのウィンドウで走査しつつ当該ウィンドウ内の画像と人物を示すテンプレート画像とを照合させるパターンマッチングを行うことにより、視差画像に人物の画像が含まれるか否かを判断してもよい。
【００３５】
位置検出部５４は、視差画像に人物の画像が含まれていると判断した場合に、当該視差画像内の人物の位置、例えば、人物の目の位置、人物の顔の位置または人物の立ち位置に基づいて、当該人物の、撮像部２２に対する方向を特定する。さらに、位置検出部５４は、視差画像における左右一対の画像に含まれる当該人物を互いにパターンマッチングして、左右一対の画像間の人物の位置の差、すなわち視差を取得することにより、位置検出部５４から当該人物までの距離を算出する。位置検出部５４は、距離および方向からそれぞれの人物について、表示部２４の中心を原点とするＸＹＺ座標系におけるＸ座標、Ｙ座標およびＺ座標で表される位置データを作成する。位置検出部５４は、各人物に人物ＩＤを割り付け、人物ＩＤと位置データとを位置データベース６４に記録する。
【００３６】
画像表示装置２０において、一度に表示できる画像の数の上限を定めてもよい。この場合に上記ステップ１０２において、認識できた人物の人数が上限に達した場合に、以降の人物の位置検出処理を終了して、処理をステップＳ１０３へ進めるとしてもよい。
【００３７】
位置検出部５４は、視差画像に含まれる各人物に対する分類データを作成する（Ｓ１０３）。この場合に、位置検出部５４は、各人物に対して、分類データによる分類を行うための特徴点を特定する。人物の性別を分類するための特徴点は、例えば髪の長さ、唇の色、洋服の色である。また、大人か子供かを分類するための特徴点は、例えば身長である。
【００３８】
位置検出部５４は視差画像内の各人物の画像から上記特徴点を特定し、特徴点を重み付け加算する等によって評価値を算出することにより、当該人物を分類する。位置検出部５４は、当該分類に対応する分類データを示す記号を作成して、当該記号を位置データベース６４に記録する。図１に対応して、図６に示す例では、人物１０に対しては大人の男性を示す分類データＭ１が、人物１２に対しては大人の女性を示す分類データＦ１が位置データベース６４に記録されている。
【００３９】
データ生成部６０は、位置データベース６４に記録された分類データを参照し、位置データベース６４に記録された人物のそれぞれに対して、当該分類データに対応付けられた画像を、記録部５６の中に記録されている画像の中から選択する（Ｓ１０４）。例えば人物１０に対して分類データＭ１に対応付けられた画像が選択される。分類データＭ１に対応付けられた画像は、大人の男性向け広告画像、例えば男性向けの情報誌の広告画像を含む。一方、人物１２に対しては、分類データＦ１に対応付けられた画像が選択される。分類データＦ１に対応付けられた画像は、大人の女性向けの広告画像、例えば化粧品の広告画像を含む。
【００４０】
データ生成部６０は、各人物ＩＤに対して選択された画素群を割り付ける（Ｓ１０５）。この場合にデータ生成部６０は、位置データベース６４から人物の数を読み出し、複数の画素２６のいずれをいずれの人物に割り付けるかを決定する。例えば、人物が２人の場合に図８のように画素を割り付け、人物が３人の場合に図９のように画素を割り付ける。
【００４１】
データ生成部６０は、割り付けられた画素に対応する開口領域３７の位置をそれぞれ特定する（Ｓ１０６）。この場合に、データ生成部６０は、位置データベース６４を参照して、表示部２４の中心から、各人物の位置へ向かう方向データを算出して、当該方向データを当該人物に割り付けた画素群に対応付けて駆動部４２および４８に出力する。
【００４２】
駆動部４２および４８には、方向データと開口領域３７の位置とを対応させたテーブルが記憶されている。駆動部４２および４８は、データ生成部６０から方向データを取得すると、当該テーブルを参照して、方向データから各サブ画素２８の開口領域３７の位置を特定する。
【００４３】
駆動部４２および４８は、開口マスク４６、５２を移動させて（Ｓ１０７）、上記特定された位置に開口領域３７を合せる。さらに表示部２４は、複数の画素群のそれぞれに、対応した画像を表示する（Ｓ１０８）。例えば、図７の画素群６６に、人物１０への大人の男性向け広告画像を表示するとともに、画素群６７に、人物１２への大人の女性向けの広告画像を表示する。なお、開口マスク４６、５２を移動させている途中においては、液晶層３２から光を透過させなくして画像を表示させないようにしてもよい。
【００４４】
撮像部２２は、使用者により、画像表示装置２０の終了が選択されたかを判断する（Ｓ１０９）。撮像部２２は、使用者により、画像表示装置２０の終了が選択されていないと判断した場合（Ｓ１０９：Ｎｏ）、撮像部２２は、処理をステップＳ１０１に戻す。一方、撮像部２２は、使用者により画像表示装置２０の終了が選択されたと判断した場合（Ｓ１０９：Ｙｅｓ）、撮像部２２は、画像表示装置２０を終了させて、画像表示装置２０の動作処理は終了する。
【００４５】
図１０は、上記フローチャートの動作により、人物の動きに追従して画像が動的に方向付けられることを説明する図である。人物１０は図１０の実線の位置にいるとする。この場合には、上記フローチャートの動作により、駆動部４２が人物１０に割り付けられたサブ画素２８に対応する開口マスク４６を左方向に移動して、開口領域３７を左側に寄らせる。開口領域３７を通過した光は、マイクロレンズ４０により、右方向に出力され、人物１０は、当該光を見ることができるが、人物１０と異なる位置にいる他の人物は、当該光を見ることができない。すなわち、右方向にいる人物１０は、当該光から構成される人物１０に対応した画像を見ることができるが、人物１０と異なる位置にいる他の人物は、人物１０に対応した画像を見ることができない。これにより、サブ画素２８から右方向にいる人物１０に向けて画像が方向付けられる。
【００４６】
人物１０が、破線で示した左方向へ移動した場合に、上記フローチャートの動作により、駆動部４２が上記サブ画素２８に対応する開口マスク４６を右方向に移動して、開口領域３７を右側に寄らせる。開口領域３７を通過した光は、マイクロレンズ４０により、左方向に出力され、左方向に移動した人物１０は、当該光により構成される画像を見ることができる。これにより、当該サブ画素２８からは左方向にいる人物１０に向けて画像が方向付けられる。このように、画像表示装置２０は、開口領域３７を移動させることによって、移動後の人物に対して動的に方向付けして画像を出力できる。
【００４７】
上記画像表示装置２０によれば、複数の人物１０、１２のそれぞれが移動しても、移動後の人物１０、１２に人物１０、１２のそれぞれに対応して選択された画像を表示できる。これにより、人物１０、１２は、固定された場所に限られず、当該選択された画像を見ることができる。また。画像表示装置２０は、人物１０、１２に表示させたい画像を選択して表示させることができる。
【００４８】
なお、図７および図８において、複数の画素２６は空間的に均等に画素群に割り付けられたが、これに代えて、画像表示装置２０から遠い人物に対する画素群ほど、割り付ける画素２６の数を少なくしてしてもよい。画像表示装置２０から離れるに従い、人物は、画素２６の粗さを認識できなくなる。例えば、視力１．５の人物は、３ｍの距離では、０．９ｍｍの画像の切れ目が認識できるが、５ｍの距離では、０．９ｍｍの切れ目は認識できず、１．５ｍｍの切れ目までしか認識できない。そのため、画像表示装置２０から離れている人物に対しては、割り付ける画素２６の数を減らしても、画像の劣化を感じにくい。そこで、画像表示装置２０から遠い人物の画素群ほど、画素２６への割り付け量を少なくすることで、人物に対して画像の劣化を感じさせることなく、より多くの画像を多くの人物に表示できる。
【００４９】
図７および図８において、表示部２４の複数の画素２６を、視差画像から認識した人物の数分の画素群に割り付けている。これに代えて、認識した人物の数に関わらず複数の画素２６が予め定められた数分の画素群に分割されており、認識した人物の人数に分だけ画素群が順次割り当てられてもよい。
【００５０】
画素２６を割り付ける対象となる人物の数が多いほど、バックライト２９の発光量を大きくして、各画素２６の光量を強くしてもよい。これにより、画素２６を割り付ける対象となる人物の数が増減することによって、一つの画像に対する画素２６の数が増減しても、人物に対して画像の明るさが変化したことを感じにくくすることができる。
【００５１】
本実施形態において、サブ画素２８に対応して出力方向制御部６２を配した例を説明したが、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のサブ画素２８で構成される画素２６ごとに対応して出力方向制御部６２を配してもよい。この場合、マイクロレンズ４０も出力方向制御部６２と同様に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のサブ画素２８で構成される画素２６ごとに対応して配することが好ましい。
【００５２】
本実施形態において、位置検出部５４が視差画像に含まれる各人物に対する分類データを作成し、データ生成部６０が当該分類データに対応付けられた画像が記録部５６を選択しているが、画像の選択の方法はこれに限られない。他の方法として、位置検出部５４が視差画像に含まれる各人物を特定して、当該人物の購入履歴やネット検索履歴を取得し、データ生成部６０が当該購入履歴やネット検索履歴に基づいて画像を生成してもよい。
【００５３】
この場合、位置検出部５４は、視差画像に含まれる各人物の顔のデータを生成し、クラウドを含むネットワーク内で提供されている顔のデータベースに照合して、当該人物を特定する。さらに、位置検出部５４は、特定された各人物の本名、ニックネーム、ブログ内の記載内容、ネットショッピング履歴、または、ネット検索履歴を、当該顔のデータベースまたはネットワーク内で提供されている他のデータベースから取得する。位置検出部５４は、取得した各人物のブログ内の記載内容等を位置データベース６４に記録する。データ生成部６０は、位置データベース６４に記録された各人物のブログ内の記載内容等に基づいた画像を、外部に委託して、得られた画像を表示部に表示させてもよい。なお、ネットワーク内で提供されている顔のデータベースは、ソーシャルネットワークサービス（ＳＮＳ）に登録されたプロフィールの顔写真のデータベース等を含む。
【００５４】
図１１は、他のサブ画素７０の構成を模式的に示した断面図である。図１１において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。サブ画素７０は、図３の個別電極３４および出力方向制御部６２に代えて、出力方向制御部７４を有する。
【００５５】
出力方向制御部７４は、共通電極３０と、液晶層３２と、個別電極７２を有する。個別電極７２は、液晶層３２の前側であって、サブ画素２８に対応する領域に二次元方向に複数個配される。
【００５６】
図１２は、出力方向制御部７４の構成を模式的に示す。個別電極７２は、共通電極３０とともに、液晶層３２に電圧を印加して、液晶層３２の光透過性を向上させて開口領域７６を形成する。図１２に示す例において、液晶層３２は、開口マスクとして機能する。
【００５７】
中央やや左上寄りの４つの個別電極７８は、４つの個別電極７８に対応する位置の液晶層３２に電圧を印加して、当該液晶層３２の光透過度を上げる。これにより、４つの個別電極７８は、開口マスクとして機能する液晶層３２を電気的に開いて、開口領域７６を形成させる。印加する個別電極７２の位置および数を変えることによって、開口領域７６の位置を上下左右方向に変え、かつその大きさを変えることができる。したがって、サブ画素７０において、個別電極７２は、画像を生成する役割と、開口領域７６の位置および大きさを変化させる駆動部としての役割とを担っているともいえる。
【００５８】
図１３は、他のサブ画素８０の構成を模式的に示した断面図である。図１３において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。サブ画素８０は、図３のバックライト２９、共通電極３０、個別電極３４および出力方向制御部６２に代えて、発光ユニット８４を有する。
【００５９】
発光ユニット８４は、カラーフィルター３６の後側に二次元方向に複数配された発光素子８２を有する。発光素子８２の一例は、電圧を印加することによって発光するＬＥＤである。
【００６０】
図１４は、発光ユニット８４の構成を模式的に示す。画像表示装置２０は、発光素子８２に電圧を印加して、発光素子８２を発光させることによって、発光領域８６を形成する。画像表示装置２０は、印加する発光素子８２の位置を変えることによって、発光領域８６の位置を上下左右方向に素早く変えることができる。発光ユニット８４においては、開口マスクは設けなくてよい。サブ画素８０においては、発光ユニット８４は、画像を生成する役割と画像を方向付ける出力方向制御部の役割とを担っているともいえる。
【００６１】
図１５は、他のサブ画素８８の構成を模式的に示した断面図である。なお、図１５において、他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００６２】
支持壁４１は、マイクロレンズ４０を前後方向に駆動して、マイクロレンズ４０を前後方向に移動させる。マイクロレンズ４０が後方向に移動することによってマイクロレンズ４０からの出力光を広げることができる。マイクロレンズ４０からの出力光を広げると、当該光からなる画像を見る人物は、出力光の広がりに合せて水晶体を調節し、その調節度合から当該画像に対して距離を感じる。すなわち、マイクロレンズ４０からの出力光が平行である場合において、人物は、当該光からなる画像を無限遠に感じる。しかし、マイクロレンズ４０からの出力光が大きく広がっている場合には、人物は、当該光からなる画像を、無限遠よりも近くに感じる。このように、マイクロレンズ４０を前後方向へ駆動させることによって、対応する画素で作られた画像に遠近感を与えることができる。
【００６３】
また、位置検出部５４で検出した人物までの距離に応じて、マイクロレンズ４０を移動させて出力光の広がりを調整してもよい。この場合に、出力光が当該人物の顔の距離まで届いたときの広がりが、顔の大きさと同程度であることが好ましい。人物の画像表示装置２０からの距離に関わらず当該人物の顔に届いたときの出力光の広がり同程度にすることにより、同じ遠近感で画像を表示できる。また、マイクロレンズ４０を後方向に移動させて、マイクロレンズ４０からの出力光を広げることによって、画像の出力方向を人物の動きに追従しやすくすることができる。
【００６４】
図１６は、画像の台形補正処理を説明する図である。図１７は、台形補正前に人物に見える画像９０の一例を示す。
【００６５】
画像表示装置２０の表示部２４に対して人物１０が右斜めにいる場合に、表示部２４に矩形の画像を表示すると、人物１０には図１７に示したような台形形状の画像９０となって見える。そこで、データ生成部６０は、複数の人物のデータ生成部６０が見込む向きに応じて、複数の画像のうちの対応する画像９０を台形補正することが好ましい。データ生成部６０が見込む向きとは、例えば、データ生成部６０が算出する、表示部２４の中心から人物の向きである。
【００６６】
人物１０の位置をＰとし、表示部２４の中心をＱとすると、データ生成部６０は、当該位置から表示部２４の中心とを結んだ線に垂直となる仮想平面９１を定義する。データ生成部６０は、仮想平面９１上に、人物１０に表示させたい矩形画像の大きさを特定する。データ生成部６０は、当該矩形画像の４角の点と点Ｐとを結んだ線が、表示部２４の平面と交差する４点を算出する。
【００６７】
図１８は、台形補正画像９２の一例を示し、図１９は、台形補正後に人物に見える画像９４の一例を示す。表示部２４上の４点を結んだ形状が台形を補正する形状であり、当該形状を有する画像が、台形補正画像９２となる。すなわち、表示部２４に台形補正画像９２を表示すると、人物１０には、画像９４として見える。画像９４は、データ生成部６０が、仮想平面９１上に特定した矩形画像と同じ画像となる。
【００６８】
また、画像表示装置２０は、人物１０が移動したとしても、移動後の人物１０の位置データを算出することによって、移動後の人物に対しても同様の台形補正を行うことができる。また、複数の人物に対して同時に台形補正を行う場合、左右どちらかの画素に画像情報が集中することが考えられる。その場合、競合がなるべく少なくなるように、データ生成部６０は、人物１０に表示させたい矩形画像の大きさを調整してもよい。また、競合が回避できない場合においては、画像表示装置２０に近い人物の台形補正を優先して、画像表示装置２０から離れている人物の台形補正は、位置がずれた画像を表示させてもよい。上記画像表示装置２０を用いることによって、斜めから見ても歪の少ない画像を提供できる。
【００６９】
図２０は、映画館で画像表示装置１００を利用する例を説明する図である。図２０において、画像表示装置１００は、映画館におけるスクリーンが設けられている位置に配される。画像表示装置１００は、人物１０２、１０４、１０６、１０８のそれぞれに対して、互いに異なる映画を表示できる。
【００７０】
人物１０２、１０４、１０６、１０８は、当該映画館のチケット購入時に、複数の映画の中から見たい映画を選択できる。画像表示装置１００は、映画を見る人物を識別する情報に基づいて、選択した映画を当該人物に表示する。なお、映画を見る人物を識別する情報とは、例えば、人物の顔画像、ＩＣタグであってよい。また、座席が指定であれば、当該座席の位置に向けて映画を表示してもよい。このように、画像表示装置１００を映画館で用いることによって、人物に対応した映画を当該人物の位置に表示できる。
【００７１】
また、人物１０６が隣の席に移動した場合であっても、撮像部２２は、移動後の人物１０６の視差画像を撮像して、移動後の人物１０６の位置を検出する。画像表示装置１００は、検出した人物１０６の位置に基づいて、人物１０６に人物１０６が選択した映画を表示する。このように、画像表示装置１００は、人物１０６が移動したとしても、当該移動に動的に方向付けして、移動後の人物１０６に映画を表示できる。
【００７２】
なお、表示部２４に当該位置データに対応づけて画像を表示させることに代えて、ある人物に対しては画像を表示させつつ、他の人物に対しては画像を表示させないようにしてもよい。この場合に例えば、記録部５６において分類データＭ１に対して真っ白または真っ黒の画像が対応付けられており、分類データＦ１を有する図１の人物１２に対しては広告画像を表示させつつ、分類データＭ１を有する人物１０に対しては真っ白または真っ黒の画像を表示させてもよい。これに代えて、複数の画素２６のすべてを特定の人物に割り当てるとともに、出力方向制御部６２が複数の画素２６のすべてを当該特定の人物に方向付けることにより、他の人物に対して画像を表示させないようにしてもよい。
【００７３】
さらに他の例として、ある人物に対しては当該人物に対応した画像を表示させつつ、当該人物以外には、人物の位置等を特定しないで他の画像を表示させてもよい。この場合に、記録部５６には対象を特定しない画像が格納されており、例えば最初に人物が特定されたら、当該人物に対しては一の画素群を用いて対応する画像を当該人物に向けて表示させつつ、当該人物の方向以外の方向に対して、他の画素群を用いて、対象を特定しない画像を表示させてもよい。この場合に、図１１から図１４に示す出力方向制御部を用いることができる。例えば、人物１０に対して図１２に示す開口領域７６が設定され、人物１０以外の領域に対しては、図１２の開口領域７６の開閉を反転させた開口領域を設定することができる。
【００７４】
なお、本実施形態において、マイクロレンズ４０を設け、サブ画素２８の開口領域の位置を制御することによって、複数の画像を、複数の人物に向けて表示させる例を示したが、マイクロレンズ４０に代えて、プリズムを設けてもよい。各サブ画素２８のマイクロレンズ４０に対応した位置にプリズムを設け、プリズム位置を制御することによって、サブ画素の開口領域の位置を制御することなく、複数のサブ画素２８の光の出力方向を変更して、複数の画像を、複数の人物の位置に表示させてもよい。
【００７５】
また、本実施形態において、マイクロレンズ４０を設け、サブ画素２８の開口領域の位置を制御することによって、複数の画像を、複数の人物に向けて表示させる例を示したが、マイクロレンズ４０に代えて、マイクロミラーを設けてもよい。各サブ画素２８のマイクロレンズ４０に対応した位置にマイクロミラーを設け、マイクロミラーの反射面を制御することによって、サブ画素２８の開口領域の位置を制御することなく、複数のサブ画素２８の光の出力方向を変更して、複数の画像を、複数の人物の位置に表示させてもよい。
【００７６】
また、上記実施形態において、複数の画素２６を人物に対応付けた画素群に分けてそれぞれ画像を表示している。これに代えて、データ生成部６０は、複数の画像を時分割で順次生成して、出力方向制御部６２は、当該時分割のタイミングに同期して、複数の画像のそれぞれを対応する複数の位置に方向付けして表示させてもよい。
【００７７】
例えば時分割のフレームレートを１／３０秒として、データ生成部６０は、複数の画素２６のすべてに対して人物１０に対応した画像を割り付けたフレームと、複数の画素２６のすべてに対して人物１０に対応した画像を割り付けたフレームと、を１／３０秒ごとに切り替えて表示部２４に表示させる。さらに、出力方向制御部６２は、人物１０に対応した画像を割り付けたフレームが表示されている間、複数の画素２６のすべてを人物１０へ方向付ける。同様に、出力方向制御部６２は、人物１２に対応した画像を割り付けたフレームが表示されている間、複数の画素２６のすべてを人物１２へ方向付ける。これにより、画像表示装置２０は、複数の人物に、解像度を保った複数の画像を表示することができる。
【００７８】
なお、マイクロレンズ４０の前側に、開口領域３７に同期して動く開口部を設けてもよい。当該開口部を設けることにより、マイクロレンズ４０からの出力光の広がる範囲を制限して、当該光からなる画像を他の人物に見せないようにできる。
【００７９】
本実施形態において、バックライト２９を設ける例を示したが、光源として、レーザーを用いてもよい。これにより、光源の光量を増やすことができ、画像表示装置２０から離れた人物に対しても、画像を表示させることができる。
【００８０】
本実施形態において、撮像部２２として二眼のステレオカメラを用いた例を示したが、一眼で視差画像を取得できるカメラを用いてもよい。さらに他の例として、撮像部２２が合焦距離を変えて複数回の撮像を行い、生成した画像のコントラストと合焦距離から、位置検出部５４が人物１０、１２の位置データを取得してもよい。さらに他の例として、赤外線の出力部を設け、または、ＡＦ用の赤外線を利用して、赤外線を被写界で走査することにより、位置検出部５４が赤外線の出力と反射光の入射の時間差から位置データを取得してもよい。被写界を走査することに代えて、赤外線をメッシュ状に出力して、反射光を解析することにより位置データを取得してもよい。
【００８１】
また、本実施形態において、画像表示装置２０は、単体で設置されている例を示したが、複数設置されてもよい。この場合に、ある人物に先に画像を表示した画像表示装置２０は、当該人物の位置、移動方向、移動速度、または、当該人物の分類データ等を、他の画像表示装置２０、例えば当該人物の移動方向に配された画像表示装置２０に受け渡してもよい。これにより、当該他の画像表示装置２０は、迅速に当該人物を検知することができるので、複数の画像表示装置２０間で途切れることなく当該人物向けの画像を表示できる。
【００８２】
本実施形態において、マイクロレンズ４０は、各画素と同程度の大きさを有する例を示したが、各画素よりも小さなレンズを用いても良い。例えば、マイクロレンズ４０は、Ｆ５やＦ８等のＦ値（Ｆナンバー）を有するレンズを用いる。この場合、サイズの小さなレンズを用いても良いし、レンズのサイズは各画素と同程度の大きさを有し、レンズの前後の少なくとも一方に絞りを設けて、画素に入射する光を制限するように構成しても良い。これによって、レンズの明るさを任意に設定することができる。また、マイクロレンズ４０のサイズが各画素よりも小さい場合、マイクロレンズ４０を駆動するレンズ駆動部を設け、マイクロレンズ４０の位置を調整できるように構成しても良い。
【００８３】
本実施形態において、サブ画素２８は、単色を表示する例を示したが、複数色を表示するように構成しても良い。これにより、鮮やかな映像を表現することができる。
【００８４】
本実施形態において、スピーカを更に備え、各人物に見せる画像や映画等に対応する音声を、位置検出部５４で検出された各人物の位置に出力するように制御しても良い。例えば、指向性のあるスピーカを駆動して各人物の動きに追随して音声を出力することや、複数のスピーカから出力される音声の大きさ、周波数、時間、タイミング等を制御することによって、各人物の位置に聞かせたい音声を出力すること等である。これによって、各人物に合わせた音声を出力することができる。
【００８５】
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。
【００８６】
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】
【００８７】
１０、１２  人物、２０、１００  画像表示装置、２２  撮像部、２４  表示部、２６  画素、２８、７０、８０、８８  サブ画素、２９  バックライト、３０  共通電極、３２  液晶層、３４、７２、７８  個別電極、３６  カラーフィルター、３７、７６  開口領域、３９、４１  支持壁、４０  マイクロレンズ、４２、４８  駆動部、４４、５０  開口、４６、５２  開口マスク、５４  位置検出部、５６  記録部、５８  画像生成部、６０  データ生成部、６２、７４  出力方向制御部、６４  位置データベース、６６、６７、６８  画素群、８２  発光素子、８４  発光ユニット、８６  発光領域、９０、９４  画像、９１  仮想平面、９２  補正画像、１０２、１０４、１０６、１０８  人物
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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