(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１視点からＮ視点までの複数の視点で撮影および／または描画した複数の視点画像から変換される立体画像を生成するために用いられる複数の中間画像を生成する中間画像生成方法であって、
ＲＧＢＹからなるサブピクセルが斜め方向にコーナーで接して４行で配列されたＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを、水平方向に該１視点からＮ視点までを連接して配列したＲＧＢＹ階段配置画素ブロックを繰り返し配置して該立体画像を生成するために、
該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの各々のＲ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｙ値を、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの配置位置に対応する、該複数の視点画像における対応位置近辺に配置された少なくとも１以上の画素ユニットを構成するサブピクセルのＲＧＢＹ値から補間して求め、
該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルを水平方向にＲＧＢＹの順に並べて配列したＲＧＢＹ並列配置画素ユニットを、該複数の視点毎にまとめて配置する配置規則に従って配置して、該複数の視点毎の該中間画像を生成することによって、
該立体画像の該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットと該複数の中間画像の該ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットの総数、またはそれぞれを構成するサブピクセルの総数が同数となり、
さらに、前記複数の中間画像を、画像フレームとして横方向または縦方向に視点の数だけ分割された複数のベルト状に配置する、
ことを特徴とする中間画像生成方法。
【請求項２】
前記ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットは、
各行毎のサブピクセルが１列であり、Ｒ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｙ値を有する４個の該サブピクセルから構成されており、
前記ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットは、
１行に、該４個のサブピクセルがＲＧＢＹの順に４列並べて配列されている
ことを特徴とする請求項１記載の中間画像生成方法。
【請求項３】
前記ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットは、
各行毎のサブピクセルが２列であり、該２列の各列はＲ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｙ値を有する４個の該サブピクセルから構成されており、
前記ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットは、
１行に、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットの第一列に４行で配列された４個のサブピクセルがＲＧＢＹの順に４列並べて配列され、該配列に水平方向に連接して、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットの第二列に４行で配列された４個のサブピクセルがＲＧＢＹの順に４列並べて配列されている
ことを特徴とする請求項１記載の中間画像生成方法。
【請求項４】
前記ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットは、
各行毎のサブピクセルが３列であり、該３列の各列はＲ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｙ値を有する４個の該サブピクセルから構成されており、
前記ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットは、
１行に、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットの第一列に４行で配列された４個のサブピクセルがＲＧＢＹの順に並べて配列され、該配列に水平方向に連接して、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットの第二列に４行で配列された４個のサブピクセルがＲＧＢＹの順に並べて配列され、該配列にさらに連接して、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットの第三列に配列された４個のサブピクセルがＲＧＢＹの順に並べて配列されている
ことを特徴とする請求項１記載の中間画像生成方法。
【請求項５】
前記ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットは、
各行毎のサブピクセルが４列であり、該４列の各列はＲ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｙ値を有する４個の該サブピクセルから構成されており、
前記ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットは、
１行に、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットの第一列に４行で配列された４個のサブピクセルがＲＧＢＹの順に並べて配列され、該配列に水平方向に連接して、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットの第二列に４行で配列された４個のサブピクセルがＲＧＢＹの順に並べて配列され、該配列にさらに連接して、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットの第三列に配列された４個のサブピクセルがＲＧＢＹの順に並べて配列され、ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットの場合、該配列にさらに連接して、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットの第四列に配列された４個のサブピクセルがＲＧＢＹの順に並べて配列されている
ことを特徴とする請求項１記載の中間画像生成方法。
【請求項６】
前記配置規則に代えて、前記立体画像の前記ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの位置と、該複数の視点毎の中間画像の前記ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットを構成するサブピクセルの位置とを関連付ける、予め作成された中間画像生成テーブルを参照して、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルを配列して該ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットを生成する
ことを特徴とする請求項１記載の中間画像生成方法。
【請求項７】
前記複数の視点画像のそれぞれと前記立体画像が同一のアスペクト比である場合において、
前記ＲＧＢＹ階段配置画素ブロックを構成する前記１視点からＮ視点までの前記ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットのうち、
予め定められた基準視点の該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの各々のＲ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｙ値を、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの配置位置に対応する、該基準視点の視点画像における対応位置近辺に配置された画素ユニットを構成するサブピクセルのＲＧＢＹ値から補間して求め、
該基準視点以外の視点の該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの各々のＲ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｙ値を、該基準視点の該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの配置位置に対応する、該基準視点以外の視点の視点画像における対応位置近辺に配置された少なくとも１以上の画素ユニットを構成するサブピクセルの該視点画像のＲＧＢＹ値から補間して求める
ことを特徴とする請求項１記載の中間画像生成方法。
【請求項８】
前記Ｎ視点は４ｎ＋１（ｎは自然数）視点である、請求項１記載の中間画像生成方法。
【請求項９】
前記サブピクセルは、ＲＧＢＹに代えて、ＲＧＢＣ、ＲＧＢＭ、ＲＧＢＷのいずれかからなる、請求項１から８いずれかに記載の中間画像生成方法。
【請求項１０】
前記サブピクセルは、ＲＧＢにＣ、Ｍ、Ｙ、Ｗまたは他の色の内、少なくとも１色を加えたものからなる、請求項１から７いずれかに記載の中間画像生成方法。
【請求項１１】
請求項１記載の方法により複数の中間画像を生成するための中間画像生成装置であって、
少なくとも、
１視点からＮ視点までの複数の視点で撮影および／または描画した複数の視点画像を記憶する記憶装置と、
該記憶装置に記憶された該複数の視点画像から前記中間画像を生成する中央処理装置と、
を備えることを特徴とする中間画像生成装置。
【請求項１２】
前記サブピクセルは、ＲＧＢＹに代えて、ＲＧＢＣ、ＲＧＢＭ、ＲＧＢＷのいずれかからなる、請求項１１記載の中間画像生成装置。
【請求項１３】
前記サブピクセルは、ＲＧＢにＣ、Ｍ、Ｙ、Ｗまたは他の色の内、少なくとも１色を加えたものからなる、請求項１１記載の中間画像生成装置。
【請求項１４】
請求項１記載の方法により生成された複数の中間画像から立体画像を生成する方法であって、
前記複数の視点毎の中間画像から前記配置規則の逆順に従って、前記ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットを構成するサブピクセルを前記ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットとして配置して該立体画像を生成する
ことを特徴とする立体画像生成方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の立体画像生成方法において、
前記配置規則に代えて、前記複数の視点毎の中間画像の前記ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットを構成するサブピクセルの位置と、前記立体画像の前記ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの位置とを関連付ける、予め作成された立体画像生成テーブルを参照して、
該ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットを構成するサブピクセルを該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットとして配置する
ことを特徴とする立体画像生成方法。
【請求項１６】
前記サブピクセルは、ＲＧＢＹに代えて、ＲＧＢＣ、ＲＧＢＭ、ＲＧＢＷのいずれかからなる、請求項１４から１５いずれかに記載の立体画像生成方法。
【請求項１７】
前記サブピクセルは、ＲＧＢにＣ、Ｍ、Ｙ、Ｗまたは他の色の内、少なくとも１色を加えたものからなる、請求項１４から１５いずれかに記載の立体画像生成方法。
【請求項１８】
請求項１４記載の方法により複数の中間画像から立体画像を生成するための立体画像生成装置であって、
少なくとも、
視点毎の前記複数の中間画像を記憶する記憶装置と、
該視点毎の複数の中間画像から該立体画像を生成する中央処理装置と、を備える
ことを特徴とする立体画像生成装置。
【請求項１９】
前記サブピクセルは、ＲＧＢＹに代えて、ＲＧＢＣ、ＲＧＢＭ、ＲＧＢＷのいずれかからなる、請求項１８記載の立体画像生成装置。
【請求項２０】
前記サブピクセルは、ＲＧＢにＣ、Ｍ、Ｙ、Ｗまたは他の色の内、少なくとも１色を加えたものからなる、請求項１８記載の立体画像生成装置。
【請求項２１】
少なくとも中央処理装置と記憶装置と圧縮装置と送信装置を備える、１視点からＮ視点までの複数の視点で撮影および／または描画した複数の視点画像から変換される立体画像を生成するために用いられる複数の中間画像を生成する第一の情報処理装置と、
少なくとも中央処理装置と記憶装置と解凍装置と受信装置を備える、該複数の中間画像から立体画像を生成する第二の情報処理装置と、を備える立体画像生成システムであって、
該第一の情報処理装置の該中央処理装置は、
ＲＧＢＹからなるサブピクセルを斜め方向にコーナーで接して４行で配列されたＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを、水平方向に該１視点からＮ視点までを連接して配列したＲＧＢＹ階段配置画素ブロックを繰り返し配置して該立体画像を生成するために、
該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの各々のＲ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｙ値を、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの配置位置に対応する、該第一の情報処理装置の記憶装置に記憶された該複数の視点画像における対応位置近辺に配置された少なくとも１以上の画素ユニットを構成するサブピクセルのＲＧＢＹ値から補間して求め、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルを水平方向にＲＧＢＹの順に並べて配列したＲＧＢＹ並列配置画素ユニットを、該複数の視点毎にまとめて配置する配置規則に従って配置し、
該立体画像の該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットと、その総数、またはそれぞれを構成するピクセル数が同数である該ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットから構成される該複数の視点毎の中間画像を生成し、該複数の視点毎の中間画像を画像フレームとして横方向または縦方向に視点の数だけ分割された複数のベルト状に配置し、該複数の視点毎の中間画像を該圧縮装置により圧縮して、該送信装置により第二の情報処理装置に送信し、
該第二の情報処理装置の該中央処理装置は、
該第一の情報処理装置から送信された該複数の視点毎の中間画像を該受信装置により受信して、該複数の中間画像を解凍装置により解凍し、該解凍装置により解凍された該複数の視点毎の中間画像から該配置規則の逆順に従って、該ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットを構成するサブピクセルを該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットとして配置して該立体画像を生成する
ことを特徴とする立体画像生成システム。
【請求項２２】
前記Ｎ視点は４ｎ＋１（ｎは自然数）視点である、請求項２１記載の立体画像生成システム。
【請求項２３】
前記サブピクセルは、ＲＧＢＹに代えて、ＲＧＢＣ、ＲＧＢＭ、ＲＧＢＷのいずれかからなる、請求項２１または２２記載の立体画像生成システム。
【請求項２４】
前記サブピクセルは、ＲＧＢにＣ、Ｍ、Ｙ、Ｗまたは他の色の内、少なくとも１色を加えたものからなる、請求項２１記載の立体画像生成システム。
【請求項２５】
１視点からＮ視点までの複数の視点で撮影および／または描画した複数の視点画像から変換される立体画像を生成するために用いられる複数の中間画像を生成する中間画像生成方法であって、
ＲＧＢからなるサブピクセルが斜め方向にコーナーで接して３行で配列されたＲＧＢ階段配置画素ユニットを、水平方向に該１視点からＮ視点までを連接して配列したＲＧＢ階段配置画素ブロックを繰り返し配置して該立体画像を生成するために、
該ＲＧＢ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの各々のＲ値、Ｇ値、Ｂ値を、該ＲＧＢ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの配置位置に対応する、該複数の視点画像における対応位置近辺に配置された少なくとも１以上の画素ユニットを構成するサブピクセルのＲＧＢ値から補間して求め、
該ＲＧＢ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルを水平方向にＲ、Ｇ、Ｂの順に並べて配列したＲＧＢ並列配置画素ユニットを、該複数の視点毎にまとめて配置する配置規則に従って配置して、該複数の視点毎の該中間画像を生成することによって、
該立体画像の該ＲＧＢ階段配置画素ユニットと該複数の中間画像の該ＲＧＢ並列配置画素ユニットの総数、またはそれぞれを構成するサブピクセルの総数が同数となり、
さらに、前記複数の中間画像を、画像フレームとして横方向または縦方向に視点の数だけ分割された複数のベルト状に配置する、
ことを特徴とする中間画像生成方法。
【請求項２６】
前記Ｎ視点は３ｎ＋１（ｎは自然数）視点である、請求項２５記載の中間画像生成方法。
【請求項２７】
１視点からＮ視点までの複数の視点で撮影および／または描画した複数の視点画像から変換される立体画像を生成するために用いられる複数の中間画像を生成する中間画像生成方法であって、
ＲＧＢ、およびその他のｍ個の色からなるサブピクセルが斜め方向にコーナーで接して３＋ｍ行で配列された階段配置画素ユニットを、水平方向に該１視点からＮ視点までを連接して配列した階段配置画素ブロックを繰り返し配置して該立体画像を生成するために、
該階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの各々のＲ値、Ｇ値、Ｂ値、およびその他の色の値を、該階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの配置位置に対応する、該複数の視点画像における対応位置近辺に配置された少なくとも１以上の画素ユニットを構成するサブピクセルの値から補間して求め、
該階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルを水平方向にＲ、Ｇ、Ｂ、その他の色の順に並べて配列した並列配置画素ユニットを、該複数の視点毎にまとめて配置する配置規則に従って配置して、該複数の視点毎の該中間画像を生成することによって、
該立体画像の該階段配置画素ユニットと該複数の中間画像の該並列配置画素ユニットの総数、またはそれぞれを構成するサブピクセルの総数が同数となり、
さらに、前記複数の中間画像を、画像フレームとして横方向または縦方向に視点の数だけ分割された複数のベルト状に配置する、
ことを特徴とする中間画像生成方法。
【請求項２８】
前記Ｎ視点は（３＋ｍ）ｎ＋１（ｎ、ｍは自然数）視点である、請求項２７記載の中間画像生成方法。
【請求項２９】
１視点からＮ視点までの複数の視点で撮影および／または描画した複数の視点画像から変換される立体画像を生成するために用いられる複数の中間画像を生成する中間画像生成方法であって、
ＲＧＢ、またはＲＧＢにＣ、Ｍ、Ｙ、Ｗまたは他の色の内、少なくとも１色を加えたものからなるサブピクセルが垂直方向に連接して配列した画素ユニットを、水平方向に該１視点からＮ視点までを連接して配列した画素ブロックを繰り返し配置して該立体画像を生成するために、
該画素ユニットを構成するサブピクセルの各々の値を、該画素ユニットを構成するサブピクセルの配置位置に対応する、該複数の視点画像における対応位置近辺に配置された少なくとも１以上の画素ユニットを構成するサブピクセルの値から補間して求め、
該画素ユニットを構成するサブピクセルを水平方向に並べて配列した並列配置画素ユニットを、該複数の視点毎にまとめて配置する配置規則に従って配置して、該複数の視点毎の該中間画像を生成することによって、
該立体画像の画素ユニットと該複数の中間画像の並列配置画素ユニットの総数、またはそれぞれを構成するサブピクセルの総数が同数となる
ことを特徴とする中間画像生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の視点から撮影された複数の視点画像を変換し、中間画像、立体画像を生成する方法、装置およびそれらを利用した立体画像を生成するシステムと、該立体画像を表示する装置とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数視点から撮影された画像を視点毎にピクセル単位あるいはサブピクセル単位で斜め方向に配列して表示画面を構成し、その前面にバリアを配置して視差を与えて立体画像を視認させる技術が広く利用されている（例えば、特許文献１）。
【０００３】
また、画像の画素配置を立体画像表示装置に対応した画素配置に変換する既存の技術として、特許文献２には画像の画素配置をパララックスバリア方式の立体画像表示装置に対応した画素配置に変換する技術が段落００８８および図１に開示されている。この段落００８８および図１には、装置内に画像の画素配置を立体表示用に変換する技術的解決手段として、画像合成回路が備えられた立体画像表示装置が開示されている。
【０００４】
また、非特許文献１には、パーソナルコンピュータ上において実行する、映像の画素配置を立体表示用に変換するためのソフトウェアが開示されている。
【０００５】
このような立体画像の生成過程においては、一般的に大規模な立体画像表示システム、すなわち、撮影画像から立体画像生成のための複雑な演算処理を高速で実行できる特殊で高価なグラフィックボードを搭載したコンピュータ等が必須の要素となっている。
【０００６】
このような立体画像の生成過程においては、一般的に大規模な立体画像表示システム、すなわち、撮影画像から立体画像生成のための複雑な演算処理を高速で実行できる特殊で高価なグラフィックボードを搭載したコンピュータ等が必須の要素となっている。
【０００７】
特許文献３乃至５はＲＧＢからなる三原色信号を、ＲＧＢＹ等の四原色、あるいは五原色の信号へと変換する処理方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１９１５７０
【特許文献２】特開２００４−１７９８０６
【特許文献３】特開２００１−３０６０２３
【特許文献４】特表２００４−５２９３９６
【特許文献５】特開２００１−２０９０４７
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｖｉｓｕｍｏｔｉｏｎ  ＧＭＢＨが提供するソフトウェアである「Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｏｒ」および「３Ｄ  Ｍｏｖｉｅ  Ｃｅｎｔｅｒ」のマニュアル
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上述のように立体画像の提供には、高速のＣＰＵ、大容量のメモリ、高性能グラフィックボードなど、リソースの消費が大きく非常に特殊で高価なコンピュータ等が必要であり、立体画像表示技術の普及にあたっての大きな課題となっていた。
【００１１】
また、すでに立体視可能な画像ファイルを圧縮した場合、それぞれの視点毎に撮影された画像がピクセルまたはサブピクセル毎に連続して配置されているため、互いに干渉し合い、解凍して再生する際には、もはや立体視できない程度にまで歪んでしまうという問題があり、立体画像は圧縮することができない。従って、視点毎の画像を圧縮して送信したり、記憶媒体に記憶させておき、立体画像の生成の際に視点毎の画像を解凍し、複雑な補間計算を高速で行い、立体画像を生成する必要があった。
【００１２】
さらに、各視点の画像をタイル状に配置した画像は、解像度やアスペクト比が立体画像、すなわち裸眼立体ディスプレイの解像度とは異なる場合が多い。特に立体画像が生成された際の画質をできる限り高品質に近づけるため、各視点の画像において一定以上の解像度が必要になるため、タイル状に配置した画像は裸眼立体ディスプレイの解像度と比べ、非常に大きくなる。そのため、圧縮して送信するには、高スピードの送信網が必要であり、より大容量の記憶媒体が必要となる。もちろ、各視点の画像をタイル状に配置せず、独立した画像であっても、トータルでは全く同じ問題を抱えることになる。
このことから、最も大きな問題は、ブルーレイやSTBなどで映像を記憶したり、送信したりする場合の標準的なフォーマットで、立体画像生成のための視点毎の画像を提供することができないことである。
【００１３】
そこで、本発明は上記課題を解決するため、最終出力画像である立体画像と同一の解像度を有し、視点毎の画素をまとめた中間画像を予め生成することで、高速で特殊なコンピュータ等を使用せずに画素の配置変換のみで立体画像の生成が可能であり、さらに各視点の画像をタイル状に配置した中間画像を用いれば、ブルーレイやSTBなどの標準的な画像出力装置や画像配信サーバーにより標準的なフォーマットで出力または送信した当該中間画像を、簡易で安価な立体画像生成装置（コンバーター）により立体画像を生成する立体画像生成システムを実現することを技術的課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願発明の課題解決手段について下記に説明する。本願は複数の独立請求項にかかる発明を備えるが、発明者が意図する技術思想は下記の５つである。
【００１５】
本願第１の発明は、１視点からＮ視点までの複数の視点で撮影および／または描画した複数の視点画像から変換される立体画像を生成するために用いられる複数の中間画像を生成する中間画像生成方法であって、ＲＧＢＹからなるサブピクセルが斜め方向にコーナーで接して４行で配列されたＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを、水平方向に該１視点からＮ視点までを連接して配列したＲＧＢＹ階段配置画素ブロックを繰り返し配置して該立体画像を生成するために、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの各々のＲ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｙ値を、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの配置位置に対応する、該複数の視点画像における対応位置近辺に配置された少なくとも１以上の画素ユニットを構成するサブピクセルのＲＧＢＹ値から補間して求め、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルを水平方向にＲＧＢＹの順に並べて配列したＲＧＢＹ並列配置画素ユニットを、該複数の視点毎にまとめて配置する配置規則に従って配置して、該複数の視点毎の該中間画像を生成することによって、該立体画像の該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットと該複数の中間画像の該ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットの総数、またはそれぞれを構成するサブピクセルの総数が同数となることを特徴とする中間画像生成方法、である。
【００１６】
本願第２の発明は、１視点からＮ視点までの複数の視点で撮影および／または描画した複数の視点画像から変換される立体画像を生成するために用いられる複数の中間画像を生成する中間画像生成方法であって、前記Ｎ視点は３ｎ＋１（ｎは自然数）視点であり、ＲＧＢからなるサブピクセルが斜め方向にコーナーで接して３行で配列されたＲＧＢ階段配置画素ユニットを、水平方向に該１視点からＮ視点までを連接して配列したＲＧＢ階段配置画素ブロックを繰り返し配置して該立体画像を生成するために、該ＲＧＢ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの各々のＲ値、Ｇ値、Ｂ値を、該ＲＧＢ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの配置位置に対応する、該複数の視点画像における対応位置近辺に配置された少なくとも１以上の画素ユニットを構成するサブピクセルのＲＧＢ値から補間して求め、該ＲＧＢ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルを水平方向にＲ、Ｇ、Ｂの順に並べて配列したＲＧＢ並列配置画素ユニットを、該複数の視点毎にまとめて配置する配置規則に従って配置して、該複数の視点毎の該中間画像を生成することによって、該立体画像の該ＲＧＢ階段配置画素ユニットと該複数の中間画像の該ＲＧＢ並列配置画素ユニットの総数、またはそれぞれを構成するサブピクセルの総数が同数となり、さらに、前記複数の中間画像を、画像フレームとして横方向に視点の数だけ分割された複数のベルト状に配置する、ことを特徴とする中間画像生成方法、である。
【００１７】
本願第３の発明は、１視点からＮ視点までの複数の視点で撮影および／または描画した複数の視点画像から変換される立体画像を生成するために用いられる複数の中間画像を生成する中間画像生成方法であって、前記Ｎ視点は４ｎ＋１（ｎは自然数）視点であり、ＲＧＢＹからなるサブピクセルが斜め方向にコーナーで接して４行で配列されたＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを、水平方向に該１視点からＮ視点までを連接して配列したＲＧＢＹ階段配置画素ブロックを繰り返し配置して該立体画像を生成するために、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの各々のＲ値、Ｇ値、Ｂ値、Ｙ値を、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの配置位置に対応する、該複数の視点画像における対応位置近辺に配置された少なくとも１以上の画素ユニットを構成するサブピクセルのＲＧＢＹ値から補間して求め、該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルを水平方向にＲ、Ｇ、Ｂ、Ｙ、の順に並べて配列したＲＧＢＹ並列配置画素ユニットを、該複数の視点毎にまとめて配置する配置規則に従って配置して、該複数の視点毎の該中間画像を生成することによって、該立体画像の該ＲＧＢＹ階段配置画素ユニットと該複数の中間画像の該ＲＧＢＹ並列配置画素ユニットの総数、またはそれぞれを構成するサブピクセルの総数が同数となり、さらに、前記複数の中間画像を、画像フレームとして横方向に視点の数だけ分割された複数のベルト状に配置する、ことを特徴とする中間画像生成方法、である。
【００１８】
本願第４の発明は、１視点からＮ視点までの複数の視点で撮影および／または描画した複数の視点画像から変換される立体画像を生成するために用いられる複数の中間画像を生成する中間画像生成方法であって、前記Ｎ視点は（３＋ｍ）ｎ＋１（ｎ、ｍは自然数）視点であり、ＲＧＢ、およびその他のｍ個の色からなるサブピクセルが斜め方向にコーナーで接して３＋ｍ行で配列された階段配置画素ユニットを、水平方向に該１視点からＮ視点までを連接して配列した階段配置画素ブロックを繰り返し配置して該立体画像を生成するために、該階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの各々のＲ値、Ｇ値、Ｂ値、およびその他の色の値を、該階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルの配置位置に対応する、該複数の視点画像における対応位置近辺に配置された少なくとも１以上の画素ユニットを構成するサブピクセルの値から補間して求め、該階段配置画素ユニットを構成するサブピクセルを水平方向にＲ、Ｇ、Ｂ、その他の色の順に並べて配列した並列配置画素ユニットを、該複数の視点毎にまとめて配置する配置規則に従って配置して、該複数の視点毎の該中間画像を生成することによって、該立体画像の該階段配置画素ユニットと該複数の中間画像の該並列配置画素ユニットの総数、またはそれぞれを構成するサブピクセルの総数が同数となり、さらに、前記複数の中間画像を、画像フレームとして横方向に視点の数だけ分割された複数のベルト状に配置する、ことを特徴とする中間画像生成方法、である。
【００１９】
本願第５の発明は、１視点からＮ視点までの複数の視点で撮影および／または描画した複数の視点画像から変換される立体画像を生成するために用いられる複数の中間画像を生成する中間画像生成方法であって、ＲＧＢ、またはＲＧＢにＣ、Ｍ、Ｙ、Ｗまたは他の色の内、少なくとも１色を加えたものからなるサブピクセルが垂直方向に連接して配列した画素ユニットを、水平方向に該１視点からＮ視点までを連接して配列した画素ブロックを繰り返し配置して該立体画像を生成するために、該画素ユニットを構成するサブピクセルの各々の値を、該画素ユニットを構成するサブピクセルの配置位置に対応する、該複数の視点画像における対応位置近辺に配置された少なくとも１以上の画素ユニットを構成するサブピクセルの値から補間して求め、該画素ユニットを構成するサブピクセルを水平方向に並べて配列した並列配置画素ユニットを、該複数の視点毎にまとめて配置する配置規則に従って配置して、該複数の視点毎の該中間画像を生成することによって、該立体画像の画素ユニットと該複数の中間画像の並列配置画素ユニットの総数、またはそれぞれを構成するサブピクセルの総数が同数となることを特徴とする中間画像生成方法、である。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、視点毎の画像を構成する画素数の合計が立体画像の画素数と同一となる最小限必要な解像度で、圧縮可能な中間画像の生成と、そのような中間画像を構成するサブピクセルの配置換え（マッピング）のみで立体視が可能な立体画像とを高速で特殊なコンピュータを使用せず生成することができ、さらに本発明に基づいて各視点の画像をタイル状に配置することにより中間画像と裸眼立体ディスプレイ（立体画像）の解像度・アスペクト比が同一となり、ブルーレイやSTBなどの標準的な画像出力装置や画像配信サーバーにより標準的なフォーマットで出力または送信された中間画像を、立体画像生成装置（コンバーター）で簡易に立体画像を生成できる、実用性に富んだ立体画像表示システムを非常に安価な価格で提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】中間画像生成装置、立体画像生成装置および立体画像生成システムの構成を概略的に示すブロック図である。
【図２】中間画像生成装置、立体画像生成システムによって実行される情報処理のフローチャートを示す図である。
【図３】中間画像の生成方法についての実施形態を説明する図である。
【図４】中間画像の生成方法についての実施形態を説明する図である。
【図５】中間画像の生成方法についての実施形態を説明する図である。
【図６】中間画像の生成方法についての実施形態を説明する図である。
【図７】中間画像生成テーブルについて説明する図である。
【図８】中間画像の画像フレームの配置の例を示す図である。
【図９】画像フレームの差異を説明する図である。
【図１０】複数の中間画像からなる画像フレームの例を示す図である。
【図１１】５視点フォーマットの画像フレームを示す図である。
【図１２】ベルト状フォーマットの画像フレームの例を示す図である。
【図１３】ベルト状フォーマットの画像フレームの例を示す図である。
【図１４】ベルト状フォーマットの画像フレームの例を示す図である。
【図１５】ベルト状フォーマットの画像フレームの例を示す図である。
【図１６】ＲＧＢ階段配置画素ユニットの配置例を示す図である。
【図１７】立体画像生成装置の実施形態の一例を示す外観図である。
【図１８】立体画像生成装置の他の実施形態の一例を示す外観図である。
【図１９】複数視点の画像の例を示す図である。
【図２０】複数視点の動画像の例を示す図である。
【図２１】複数視点の動画像の例を示す図である。
【図２２】複数視点の中間画像の第一の実施例を示す図である。
【図２３】複数視点の中間画像の第二の実施例を示す図である。
【図２４】複数視点の中間画像の第三の実施例を示す図である。
【図２５】複数視点の中間画像の第四の実施例を示す図である。
【図２６】画像情報が実際にどのような情報を意味するものであるのか説明する図である。
【図２７】画像情報が実際にどのような情報を意味するものであるのか説明する図である。
【図２８】平面画像と複数視点の中間画像の判別を行う方法を示したフローチャートを示す図である。
【図２９】可視光透過部の横幅Ｓｈの適正値について説明する図である。
【図３０】可視光透過部の横幅Ｓｈの適正値について説明する図である。
【図３１】可視光透過部の高さＳｖを求める例を説明する図である。
【図３２】可視光透過部の高さＳｖを求める例を説明する図である。
【図３３】複数の可視光透過部の間隔Ｈｈを求める例を説明する図である。
【図３４】複数の可視光透過部の間隔Ｈｈを求める例を説明する図である。
【図３５】複数の可視光透過部の間隔Ｈｈを求める例を示す図である。
【図３６】複数の可視光透過部の間隔Ｈｈを求める例を示す図である。
【図３７】モアレについて説明する図である。
【図３８】Ｌ２、Ｌ２ｎ、Ｌ２ｆの相対的な関係を説明する図である。
【図３９】可視光透過部の間隔Ｈｖの値を求める方法について説明する図である。
【図４０】可視光透過部とピクセルとの関係を説明する図である。
【図４１】注視点間距離ＫとＬ３の関係を説明する図である。
【図４２】可視光透過部の間隔Ｈｖの値を求める方法について説明する図である。
【図４３】可視光透過部の間隔Ｈｖの値を求める方法について説明する図である。
【図４４】可視光透過部の数について説明する図である。
【図４５】［Ｈｖ×（Ｍｖ−１）］と［（Ｊｒ−１／β）×Ｐｖ］の関係を説明する図である。
【図４６】Ｌ３ｎおよびＬ３ｆの値を求める例を示す図である。
【図４７】Ｌ３ｎおよびＬ３ｆの値を求める例を示す図である。
【図４８】Ｌ３ｎおよびＬ３ｆの値を求める例を示す図である。
【図４９】パララックスバリアのスリットの形状の一例について説明する図である。
【図５０】パララックスバリアのスリットの形状の一例について説明する図である。
【図５１】パララックスバリアのスリットの形状の一例について説明する図である。
【図５２】パララックスバリアのスリットの形状の一例について説明する図である。
【図５３】パララックスバリアのスリットの形状の一例について説明する図である。
【図５４】パララックスバリアのスリットの形状の一例について説明する図である。
【図５５】モアレ適正解消領域について説明する図である。
【図５６】裸眼立体画像表示装置におけるサブピクセルの形状の例を示す図である。
【図５７】ＲＧＢサブピクセルを垂直方向に配置する立体画像を示す図である。
【図５８】ＲＧＢサブピクセルを垂直方向に配置する立体画像を示す図である。
【図５９】ＲＧＢサブピクセルを水平方向に配置する立体画像を示す図である。
【図６０】ＲＧＢサブピクセルを水平方向に配置した立体画像の水平方向における見え方を示す図である。
【図６１】ＲＧＢサブピクセルを水平方向に配置した立体画像の水平方向における見え方を示す図である。
【図６２】立体画像生成テーブルについて説明する図である。
【図６３】立体画像生成テーブルについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の実施形態について説明する。
【００２３】
図１は、本発明に係る中間画像生成装置１０１の構成、立体画像生成装置２０１の構成、および立体画像生成システム３０１の構成を概略的に示すブロック図である。
【００２４】
＜中間画像生成装置の構成＞
図１（ａ）の中間画像生成装置１０１は、中央処理装置（その１）１０１１、記憶装置（その１）１０１２を備える。
【００２５】
＜記憶装置（その１）１０１２＞
記憶装置（その１）１０１２は、１視点からＮ視点までの複数の視点で撮影および／または描画した複数の視点画像６０１を記憶する。視点画像６０１の生成には、複数台のカメラ８０１を用いて異なる視点から対象物８０１２を撮影するほか、コンピュータグラフィックスを用いて描画することが挙げられる。
【００２６】
＜中央処理装置（その１）１０１１＞
中央処理装置（その１）１０１１は、記憶装置（その１）１０１２に記憶された複数の視点画像６０１から複数の演算処理を行って中間画像４０１を生成する。
【００２７】
＜立体画像生成装置の構成＞
図１（ｂ）の立体画像生成装置２０１は、中央処理装置（その２）２０１１、記憶装置（その２）２０１２を備える。
【００２８】
＜中央処理装置（その２）２０１１＞
中央処理装置（その２）２０１１は、入力された複数の中間画像４０１を、記憶装置（その２）２０１２（フレームバッファ）に記憶させ、画素配置の変換を行って立体画像５０１を生成する。
【００２９】
＜立体画像生成システムの構成＞
図１（ｃ）の立体画像生成システム３０１は、第一の情報処理装置３０１１、第二の情報処理装置３０１２から構成され、第一の情報処理装置３０１１は、中央処理装置（その３）３０１１１、記憶装置（その３）３０１１２、圧縮装置３０１１３、送信装置３０１１４を備え、第二の情報処理装置３０１２は、中央処理装置（その４）３０１２１、記憶装置（その４）３０１２２、解凍装置３０１２３、受信装置３０１２４を備える。
【００３０】
＜圧縮装置３０１１３＞
圧縮装置３０１１３は、所定の方式で複数の中間画像４０１の非可逆圧縮を行う。圧縮の方式としては、静止画像では、ＪＰＥＧ、動画像では、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４などの代表的な方式により行う。
【００３１】
＜送信装置３０１１４＞
送信装置３０１１４は、圧縮装置３０１１３により圧縮した複数の中間画像４０１を第二の情報処理装置３０１２に送信する。送信の方式としては、ＵＳＢポートを介した有線による送信の他、光通信、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、無線ＬＡＮなどの無線による送信が考えられる。
【００３２】
＜受信装置３０１２４＞
受信装置３０１２４は、送信装置３０１１４により送信された複数の中間画像４０１の受信を行う。
【００３３】
＜解凍装置３０１２３＞
解凍装置３０１２３は、圧縮装置３０１１３により圧縮された複数の中間画像４０１の解凍を行う。
【００３４】
＜中間画像生成装置における中間画像の生成工程＞
中間画像生成装置１０１によって実行される中間画像４０１の生成工程について説明する。
【００３５】
図２（ａ）は、図１（ａ）の中間画像生成装置１０１によって実行される情報処理のフローチャートである。
【００３６】
＜ステップＳ２０１＞
図２（ａ）において、まず、中間画像生成装置１０１に備えられた中央処理装置（その１）１０１１は、ユーザによる操作（１視点からＮ視点までの複数の視点からのカメラ８０１による対象物８０１２の撮影、または１視点からＮ視点までの複数の視点からのコンピュータグラフィックスによる描画）に応じて入力された複数の視点画像６０１を、中間画像生成装置１０１に備えられた記憶装置（その１）１０１２に記憶する（ステップＳ２０１）。
【００３７】
＜ステップＳ２０２＞
次いで、中央処理装置（その１）１０１１は、制御情報の入力があるか否かを判別する（ステップＳ２０２）。制御情報とは、ＮＴＳＣ、ＰＡＬといった走査方式、インターレス、プログレッシブといった送信方式、視点数、解像度、画素配置方法等を意味する。制御情報の入力は、中間画像生成装置１０１にさらに備えられたキーボードやマウス等を使用してユーザの操作により行う。これにより、フォーマットが定まることになる。
【００３８】
＜ステップＳ２０３＞
ステップＳ２０２の判別の結果、制御情報の入力があると、該中央処理装置（その１）１０１１は、制御情報に基づく立体画像５０１の生成を行う（ステップＳ２０３）。ここで、立体画像５０１とは、ユーザに最終的に提示する立体視可能なサブピクセル配置を有する画像をいう。
【００３９】
パララックスバリア等を用いた裸眼立体視の場合には、サブピクセルを斜め方向にコーナーで接して３行で配列されたＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を、水平方向に第１の視点から第Ｎの視点までを連接して配列したＲＧＢ階段配置画素ブロック５０１２を繰り返し配置して立体画像５０１を構成することが望ましい。
【００４０】
ここで、１画素を構成するサブピクセルはＲＧＢの他、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、あるいはＷ（ホワイト）、またはその他の色を備える場合があることは周知技術であるが、本明細書においては「ＲＧＢ」と呼称する場合、「ＲＧＢＹ」や「ＲＧＢＷ」、「ＲＧＢＹＷ」、「ＲＧＢＣＭＹ」等を含むものとする。
【００４１】
ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルの代表的な配置には、例えば図１６において示すものが考えられる。制御情報に基づく立体画像５０１の生成とは、例えば立体画像５０１の表示を予定しているディスプレイの解像度が１９８０×１０８０である場合には、出力を行うのに適した解像度の立体画像５０１、すなわち１９８０×１０８０の解像度を有する立体画像５０１の生成が行われる。なお、ステップＳ２０３で行われる立体画像５０１の生成については後述する。
【００４２】
＜ステップＳ２０４＞
次いで、中央処理装置（その１）１０１１は、生成された立体画像５０１から複数の中間画像４０１を生成する（ステップＳ２０４）。中間画像４０１とは、立体画像５０１を生成するために用いられる画像であり、複数の中間画像４０１のそれぞれは、ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルを水平方向にＲ、Ｇ、Ｂ、および必要であればその他のサブピクセル、の順に並べて配列したＲＧＢ並列配置画素ユニットが４０１１、複数の視点毎にまとめて配置されている。本発明においては、複数の視点で撮影または描画された複数の視点画像６０１から予め立体画像５０１を生成または想定し、該立体画像５０１に基づいて中間画像４０１の生成を行っていく。ステップＳ２０４で行われる中間画像４０１の生成についてもステップＳ２０３と同様に下記に詳述する。
【００４３】
＜ステップＳ２０５＞
次いで、中央処理装置（その１）１０１１は、ステップＳ２０４において生成された中間画像４０１を記憶装置（その１）１０１２に記憶する（ステップＳ２０５）。
【００４４】
ステップＳ２０５において中間画像４０１が記憶されると、本処理が終了する。
【００４５】
＜中間画像生成装置の補足＞
処理が終了した後、再びステップＳ２０３に戻ってもよい。例えば、同一の制御情報に基づいて繰り返し立体画像５０１、中間画像４０１の生成を行うような場合（視点画像６０１が次々に中間画像生成装置１０１に入力される場合）には、毎回の制御情報の入力は必要なく、ユーザビリティの向上が期待できる。この場合、連続して立体画像５０１、中間画像４０１の生成を行うことを中間画像生成装置１０１に認識させるために、キーボード等の特定の動作によりモード変更を行い、繰り返し立体画像５０１、中間画像４０１の生成を行う処理に関連付けてもよい。
【００４６】
なお、図２（ｂ）図示例のように、ステップＳ２０４において、実際に立体画像５０１の生成を行わずに立体画像５０１を想定して以下の処理を行ってもよい。
【００４７】
＜立体画像生成システムにおける立体画像の生成工程＞
立体画像生成システム３０１によって実行される立体画像５０１の生成工程について説明する。
【００４８】
図２（ｃ）は、図１（ｂ）の立体画像生成システム３０１によって実行される情報処理のフローチャートである。
【００４９】
図２（ｃ）は、図２（ａ）のステップＳ２０４までの処理とその構成が基本的に同じであり、同一の構成要素については重複説明を省略し、以下に異なる部分についてのみ説明する。
【００５０】
第一の情報処理装置３０１１および第二の情報処理装置３０１２は、それぞれ図２（ａ）に用いられている中間画像生成装置１０１に圧縮装置３０１１３、送信装置３０１１４と解凍装置３０１２３、受信装置３０１２４をさらに備えた情報処理装置である。
【００５１】
＜ステップＳ２０５＞
まず、第一の情報処理装置３０１１の中央処理装置（その３）３０１１１は、ステップＳ２０４で生成された複数の中間画像４０１の圧縮を圧縮装置３０１１３により行う（ステップＳ２０５）。
【００５２】
＜ステップＳ２０６＞
次いで、ステップＳ２０５で圧縮された複数の中間画像４０１を記憶装置（その３）３０１１２に記憶する（ステップＳ２０６）。
【００５３】
＜ステップＳ２０７＞
次いで、該（その３）３０１１１は、圧縮し記憶された複数の中間画像４０１を送信装置３０１１４から第二の情報処理装置３０１２へ送信を行う（ステップＳ２０７）。
【００５４】
＜ステップＳ２０８＞
第二の情報処理装置３０１２の中央処理装置（その４）３０１２１は、ステップＳ２０７で第一の情報処理装置３０１１から送信された複数の中間画像４０１を受信装置３０１２４により受信する（ステップＳ２０８）。
【００５５】
＜ステップＳ２０９＞
次いで、該中央処理装置（その４）３０１２１は、受信した複数の中間画像４０１を解凍装置３０１２３により解凍する（ステップＳ２０９）。
【００５６】
＜ステップＳ２１０＞
次いで、該中央処理装置（その４）３０１２１は、解凍した複数の中間画像４０１から最終的にユーザに出力される立体画像５０１の生成を行う（ステップＳ２１０）。ステップＳ２１０における立体画像５０１とステップＳ２０３における立体画像５０１は同一のものである。ステップＳ２１０で行われる中間画像４０１の生成についてもステップＳ２０３、ステップＳ２０４と同様に下記に詳述する。
【００５７】
ステップＳ２１０において立体画像５０１が生成されると、本処理が終了する。
【００５８】
＜立体画像生成システムの補足＞
処理が終了した後、生成された中間画像４０１を立体画像表示装置７０１に出力してもよい。また、第一の情報処理装置３０１１から継続して中間画像４０１が送信される場合には、ステップＳ２０８からステップＳ２１０の処理を連続して行ってもよい。本図示例（ｃ）におけるシステムによれば、例えばいずれかの地点において複数のカメラ８０１を設置して撮影を連続して行っておき、第一の情報処理装置３０１１で次々に生成される複数の視点毎の画像がタイル状に配置された中間画像４０１を既存のフォーマットで世界中に配信して多くのユーザに同時に、かつリアルタイムで立体画像５０１を視認させることが可能となる。
【００５９】
すなわち、第一の情報処理装置３０１１にはリアルタイムで複数の中間画像４０１の生成処理を行うために高価なグラフィックボードや高速のＣＰＵなどを搭載させておき、ユーザが使用する複数の第二の情報処理装置３０１２には比較的低速のＣＰＵを搭載させておけば、ピクセルの配置変更だけで立体画像５０１の生成が可能な複数の中間画像４０１の特性を活かした今までにない立体画像視聴環境を既存のフォーマットで実現可能となる。つまり、視点毎の画像を構成する画素数の合計が立体画像５０１の画素数と同一となる最小限必要な解像度で、圧縮可能な中間画像４０１の生成と、そのような中間画像４０１を構成するサブピクセルの配置換え（マッピング）のみで立体視が可能な立体画像５０１とを高速で特殊なコンピュータを使用せず生成することができる。
【００６０】
図３〜図６を参照して、本発明に係る複数の中間画像４０１の生成方法についての実施形態を説明する。
【００６１】
図３は、ある対象物８０１２を、複数の異なる視点からカメラ８０１で撮影し、視点毎の視点画像６０１を生成する例を示している。６つの視点からカメラ８０１を用いて注視点８０１１を撮影しているため、６つの視点画像６０１が得られる。なお、この時点における視点画像６０１の解像度は任意である。なお、カメラ８０１は水平に並べ、それぞれのカメラ８０１の光軸が注視点８０１１に向かうように配置してもよい。
【００６２】
なお、一般に普及する画像信号の規格は色をＲＧＢの三原色により表現するが、立体画像表示装置７０１においてＲＧＢＹの四原色により色を表現する場合、あるいは五原色以上により表現する場合、特開２００１−３０６０２３（セイコーエプソン株式会社）、特表２００４−５２９３９６（ゲノア・テクノロジーズ・リミテッド他）、特開２００１−２０９０４７（シャープ株式会社）、等に記載される周知の方法によりＲＧＢの信号を、ＲＧＢＹ等の四原色以上の信号へと変換する処理を行う。
【００６３】
図４は、図３で撮影された複数の視点画像６０１から、最終的にディスプレイ上に出力するためのサブピクセル配置を有する立体画像５０１を生成する例を示している。本図示例では、対応位置近辺に配置された少なくとも１以上の画素ユニットを構成するサブピクセルのＲＧＢ値から補間して、ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１のＲＧＢ値を求める例を示している。
【００６４】
以下、図５を参照しながら、図２のステップＳ２０３で行われる立体画像の生成について詳述する。
【００６５】
立体画像５０１を生成する際、前述した中央処理装置（その１）１０１１は、まず図２のステップＳ２０２で入力された最終出力を行うディスプレイの解像度に従って、立体画像５０１のサブピクセル配置を決定する。立体画像５０１のサブピクセル配置については、例えば図１６で図示されているものを用いる。本図示例では、サブピクセルが１対３の比率で縦長の長方形である場合において、最も適切に立体視が可能な３個のサブピクセルが斜め方向にコーナーで接して３行１列で配列されたサブピクセルの配置を有する立体画像５０１を想定する。
【００６６】
次いで、図５図示例（ａ）に示すような視点数に応じたＲＧＢ階段配置画素ブロック５０１２を想定する。ＲＧＢ階段配置画素ブロック５０１２とは、サブピクセルを斜め方向にコーナーで接して３行で配列されたＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を、水平方向に１視点からＮ視点までを連接して配列したものを指す。図５図示例（ａ）では、図３で６視点から対象物８０１２を撮影しているため、１８個のサブピクセルで構成される画素の集まりをＲＧＢ階段配置画素ブロック５０１２としている。
【００６７】
次いで、ＲＧＢ階段配置画素ブロック５０１２を繰り返し配置して立体画像５０１を構成し、ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルの各々のＲＧＢ値を取得していく。ＲＧＢ値の取得は、ＲＧＢ階段配置画素ブロック５０１２内のいずれかのＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を基準として行うことが望ましく、ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルの立体画像５０１上の座標値と対応する視点画像６０１上の座標値に配置されたサブピクセルのＲＧＢ値から取得する。図５（ａ）に図示されているように、立体画像５０１上の座標値は、サブピクセル座標系として立体画像５０１上の横軸をＵ、縦軸をＶとしており、本実施例において基準となる第一視点の最上段に配置されているサブピクセルは、図のように（Ｕ,Ｖ）と表すことができる。
【００６８】
次いで、第１視点から撮影した視点画像６０１の対応する座標値を算出する。
【００６９】
視点画像６０１上の座標値は、ピクセル座標系として横軸をｘ、縦軸をｙとしており、本実施例において基準となる第一視点の視点画像６０１上におけるピクセルの座標値は、図のように（ｘ,ｙ）と表すことができる。
【００７０】
通常、立体画像５０１と複数の視点画像６０１とでは、それぞれを構成するサブピクセル数が異なっており、また立体画像５０１上ではサブピクセル座標系、視点画像６０１上ではピクセル座標系を用いるため、所定の変換式が必要である。
【００７１】
そこで、立体画像５０１を構成するサブピクセルの水平方向における総数をＷ、垂直方向における総数をＨ、第一視点における視点画像６０１を構成するピクセルの水平方向における総数をａ、垂直方向における総数をｂとした場合において、サブピクセル座標系からピクセル座標系への変換は、
【００７２】
【数１】
0005881959.tif 000002
で求めることができる。
【００７３】
立体画像５０１上の座標値をサブピクセル座標系で表すことで、一つ一つのサブピクセル単位でＲＧＢ値を求めることができ、ピクセル単位でＲＧＢ値を求めるよりも高精細な立体画像５０１を生成することができる。
【００７４】
この際、Ｗ：Ｈ＝ａ：ｂとなるように、ａおよびｂを設定することが望ましい。もちろん、変形されても視点画像６０１を最大限表示したい場合は、その限りではない。
【００７５】
しかしながら、図５（ｃ）に示すように、ピクセル座標系ではそれぞれのピクセルの中心点しか定義されていないため、例えば（ｘ,ｙ）が図のような位置にある場合、立体画像５０１上のサブピクセルのＲＧＢ値を直接求めることができない。従って、当該（ｘ,ｙ）が属するピクセルの近辺に配置された画素ユニットから補間して求める。
先ず、α＝ｘ−ｘ１、β＝ｘ２−ｘ、γ＝ｙ−ｙ１、δ＝ｙ３−ｙ、
視点画像６０１のピクセルの中心点であるＰ１〜４のＲＧＢ値をそれぞれＣ１〜４とすると、ＰのＲＧＢ値は、線形補間により次式で表わされる。
【００７６】
【数２】
0005881959.tif 000003
ここで、計算対象となる立体画像５０１のサブピクセルが示すＲ、Ｇ、Ｂ、のいずれかのみのＲＧＢ値を求めればよい。なお、α＋β＝γ＋δ＝１であれば、
【００７７】
【数３】
0005881959.tif 000004
となる。
【００７８】
次いで、同一のＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成する他のサブピクセルのＲＧＢ値も同様に近辺の画素ユニットから補間して求める。なお、補間方法は様々な方法があり、適正な補間方法であれば、どのような補間方法を使用してもよい。
【００７９】
次いで、基準とした第一視点のＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１以外のＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルのＲＧＢ値を算出していく。この場合、基準としたＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルの座標値を基準として算出することが望ましい。すなわち、例えばパララックスバリアを用いた６視点からなる立体画像を生成する時、画像提示対象者により同一のスリットまたは穴からのぞかれる複数視点の画像はそれぞれ対応している必要があるため、基準としたＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルの座標値と対応する視点画像６０１上の座標値と同一の位置にある他の視点画像６０１のピクセルからＲＧＢ値の算出を行う。複数の視点画像６０１と立体画像５０１の対応関係は、例えば図４図示例のようになる。
【００８０】
以上のように補間計算により立体画像５０１を構成するサブピクセルのＲＧＢ値を取得し、立体画像５０１を生成または想定する。立体画像５０１を想定する場合には、複数の視点画像６０１から立体画像５０１を生成せずに直接中間画像４０１の生成（ステップＳ２０４）が行われるため、ＲＧＢ値の取得のための補間計算や、その補間計算により得られた立体画像５０１のＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルを並べ替えて複数の中間画像４０１のＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を求める必要がある。
【００８１】
このように、ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するいずれかのサブピクセルを基準として他のサブピクセルのＲＧＢ値を求めることで、現実に基づいたシャープな立体画像５０１を表現することができる。その他、代表点を定めずに全てのサブピクセルのＲＧＢ値をそれぞれ求めた場合には、視点の移り変わりが滑らかな立体画像５０１を得ることができる。これらは、立体画像５０１を提示する状況、目的に合わせて適宜変更することが望ましい。
【００８２】
次いで、ステップＳ２０４で行われる中間画像４０１の生成について詳述する。
【００８３】
図６は、立体画像５０１から複数の中間画像４０１を生成する例を示す図である。
【００８４】
本図示例では、図４で生成された立体画像５０１のＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルを水平方向にＲ、Ｇ、Ｂ、の順に並べて配列したＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を、複数の視点毎にまとめて配置して、６つの中間画像４０１を生成している。
【００８５】
ＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１は、図のように階段状に並べられたスリットや階段状に並べられた穴から覗くサブピクセルをまとめて配列する。これを全てのＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１について行っていく。なお、立体画像５０１から複数の中間画像４０１の生成は、中間画像生成テーブル４０１３を用いて行うことが望ましい。
【００８６】
図７は、中間画像生成テーブル４０１３について説明する図である。
【００８７】
図７（ａ）は、立体画像５０１上のサブピクセルがいずれの視点画像を表示しているのか、Ｒ、Ｇ、Ｂ、のいずれを表示しているのか、および立体画像５０１上のサブピクセル座標系における座標値を示すテーブルであり、例えば一番左上隅のサブピクセルは、左上端から数えて一行目の一列目に位置するので、（1Ｉ1）となる。
【００８８】
図７（ｂ）は、中間画像４０１を構成するサブピクセルが、立体画像５０１上のサブピクセル座標系において、どこの地点に配置されているサブピクセルと対応しているのかを示している。例えば、第一視点の一番左上隅のサブピクセルは、立体画像５０１の一番左上隅に位置する１、（1Ｉ1）、Ｒのサブピクセルと対応しており、当該サブピクセルが中間画像４０１上に配置されることになる。同様に、第二視点の中間画像４０１の一番左上隅のサブピクセルは、立体画像５０１上の（2Ｃ1）の位置にあるサブピクセルと対応しており、立体画像５０１上の２行目の一列目に配置されているサブピクセルが中間画像４０１上に配置されることになる。なお、当該サブピクセルを有するＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１にはＢ値を有するサブピクセルが存在しないため、第二視点の一番左上隅に配置されている中間画像４０１を構成するＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１にも同様にＢ値を有するサブピクセルが配置されないことになる。
【００８９】
このようにして、第一視点から第六視点までのＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を水平方向に並べ替えてＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を構成していき、一番左上隅に位置するＲＧＢ階段配置画素ブロック５０１２の配置変更が終了したら、続けて隣り合うＲＧＢ階段配置画素ブロック５０１２を構成するサブピクセルの配置も図のように変更していく。
【００９０】
このように、立体画像５０１のＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルの位置と、複数の視点毎の中間画像４０１のＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を構成するサブピクセルの位置とを関連付ける中間画像生成テーブル４０１３を予め作成しておけば、立体画像５０１を構成するサブピクセルの配置変更を行うだけで複雑な補間のための演算処理を要せずに視点毎の中間画像４０１を生成することができる。
【００９１】
なお、当該中間画像生成テーブル４０１３は、中間画像生成装置１０１の記憶装置（その１）１０１２に記憶しておくことが望ましい。これにより、中間画像生成装置１０１を使用して立体画像５０１の生成を行う場合に再度テーブルを作成することなく、当該テーブルを立体画像生成テーブル５０１３として用いることが可能となる。
【００９２】
＜タイルフォーマット＞
図８は、本発明に係る実施例において、特に望ましい中間画像４０１の画像フレーム４０１２の配置の例を示す図である。当該画像フレーム４０１２においては、視点毎の中間画像４０１が、例えば第一行の第一列に第一視点の画像、第二行の第一列に第二視点の画像、第三行の第一列に第三視点の画像、第一行の第二列に第四視点の画像、第二行の第二列に第五視点の画像、第三行の第二列に第六視点の画像が、タイル状に配置されている。
【００９３】
これにより、立体画像５０１を構成するサブピクセルの総数と中間画像４０１がタイル状に配置された画像フレーム４０１２上にあるサブピクセルの総数とが縦横ともに同一となり、無駄な画素が存在せず、また視点毎の画素をまとめて配置しているので、異なる視点間での干渉がなく、非可逆性圧縮を用いることができる。このように中間画像４０１がタイル状に配置された画像フレーム４０１２と裸眼立体ディスプレイ（立体画像５０１）の解像度・アスペクト比が同一となることから、ブルーレイやSTBなどの標準的な映像再生装置や映像配信サーバーにより標準的なフォーマットで出力または送信された中間画像４０１を、立体画像生成装置（コンバーター）で簡易に立体画像５０１を生成できる、実用性に富んだ立体画像表示システムを非常に安価な価格で提供することが可能となる。
【００９４】
図９は、複数の視点画像６０１をそのままタイル状の画像フレーム４０１２に配置した例を示す図であり、前述した中間画像４０１の画像フレーム４０１２との対比を行う図である。
【００９５】
最終的に出力を行うディスプレイの解像度が１６：９の場合、図９（ａ）における一視点分の視点画像６０１の縦横比も１６：９となり、画像フレーム４０１２全体では３２：２７となる。
【００９６】
一方、複数の中間画像４０１をタイル状の画像フレーム４０１２に配置した場合（図９（ｂ））、立体画像５０１においては、ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成する３行のサブピクセルを水平方向に並べてＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を構成するので、垂直方向の総ピクセル数は１/３となる。さらに、視点数が例えば６の場合、水平方向の総ピクセル数は、
【００９７】
【数４】
0005881959.tif 000005
となる。立体画像５０１の縦横をそれぞれＨ、Ｗとすると、中間画像４０１を図８図示例と同様に３行×２列のタイルを有する画像フレーム４０１２に配置した場合、縦方向においては、
【００９８】
【数５】
0005881959.tif 000006
横方向においては、
【００９９】
【数６】
0005881959.tif 000007
となり、立体画像５０１と縦横方向ともに同一の解像度を有する画像フレーム４０１２を生成することができる。もし、従来のように複数の視点画像６０１をそのままタイル状の画像フレーム４０１２で、立体画像５０１の縦横比および解像度を同一となるように配置する場合、視点毎の画像の両サイドに糊代を付け加えて縦横比を同一にし、さらに各視点の画像の解像度を落としてタイル状に配置した際に解像度が同一となるようにする必要がある。この結果、立体画像５０１を生成するための視点画像６０１が低解像度となり、立体画像５０１の画質が著しく低下してしまう。一方、本発明では、高画質の各視点画像６０１から中間画像４０１を生成しているため、立体画像生成において必要不可欠な解像度を完全に保つことができる。
【０１００】
図１０は、複数の中間画像４０１からなる画像フレーム４０１２の例を示す図である。それぞれ２視点〜５視点、７視点〜１１視点で立体画像５０１が生成される場合の画像フレーム４０１２を示しており、当該フレームに各視点の画素をタイル状に配置すれば立体画像５０１とアスペクト比が同一の画像ファイルを作成することができる。
【０１０１】
すなわち、立体画像５０１が２視点から構成される場合には、第一行のタイルに１視点の中間画像４０１の２／３と、第二行の第１のタイルに１視点の中間画像４０１の１／３と連接した第２のタイルに２視点の中間画像４０１の１／３と、第三行のタイルに２視点の該中間画像４０１の２／３を配置する。また、立体画像５０１が３視点から構成される場合には、各行のタイルに各視点の中間画像４０１を配置する。また、立体画像５０１が４〜６視点で構成される場合には、各行の先頭のタイルに１〜３視点の中間画像４０１と、１〜３視点の中間画像４０１に連接した第一行から第三行に配置されたタイルに残りの視点の中間画像４０１を配置する。立体画像５０１が７〜９視点で構成される場合においては、各行の先頭のタイルに１〜３視点の中間画像４０１と、１〜３視点の中間画像４０１に連接した第一行から第三行のタイルに４〜６視点の中間画像４０１と、４〜６視点の中間画像４０１に連接した第一行から第三行に配置されたタイルに残りの視点の中間画像４０１を配置する。同様に、立体画像５０１が１０視点以上から構成される場合においても、１視点から順に各行のタイルに中間画像４０１の一部または全部を配置する。
【０１０２】
これにより、立体画像５０１と縦横方向ともに同一の解像度を有する画像フレーム４０１２を生成することができる。
【０１０３】
＜ベルト状フォーマット＞
中間画像４０１はタイルフォーマットの他に、水平方向に視点の数だけ分割して配置した。ベルト状フォーマットとしてもよい。
【０１０４】
ベルト状フォーマットにおける、立体画像表示装置７０１の１ピクセルを構成するサブピクセルと、中間画像４０１の視点数と、の関係において特に好ましい組み合わせについて説明する。
【０１０５】
＜ＲＧＢの場合＞
１画素を構成するサブピクセルが、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色からなる場合、中間画像４０１の視点数は４視点（図１２参照）、７視点（図１３参照）、１０視点、１２視点等、「３ｎ＋１（ｎは自然数）」視点とすることが好ましい。
【０１０６】
視点数を３ｎ＋１とすることにより、非可逆性圧縮による画素への影響は各視点画像の両端にのみ生じるため、立体画像５０１はより鮮明に表示される。
【０１０７】
＜ＲＧＢ＋１の場合＞
１画素を構成するサブピクセルが、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色にその他の１色（Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｗ（ホワイト）等）を加えた４色からなる場合、中間画像４０１の視点数は５視点（図１４参照）、９視点（図１５参照）、１３視点等、「４ｎ＋１（ｎは自然数）」視点とすることが好ましい。
【０１０８】
視点数を４ｎ＋１とすることにより、非可逆性圧縮による画素への影響は各視点画像の両端にのみ生じるため、立体画像５０１はより鮮明に表示される。
【０１０９】
＜ＲＧＢ＋ｍの場合＞
１画素を構成するサブピクセルが、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色にその他のｍ個の色を加えた３＋ｍ色からなる場合、中間画像４０１の視点数は「（３＋ｍ）ｎ＋１（ｎは自然数）」視点とすることが好ましい。
【０１１０】
視点数を（３＋ｍ）ｎ＋１とすることにより、非可逆性圧縮による画素への影響は各視点画像の両端にのみ生じるため、立体画像５０１はより鮮明に表示される。
【０１１１】
＜ＲＧＢ階段配置画素ユニット＞
図１６は、ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１の配置例を示す図である。
【０１１２】
図１６（ａ）は、１視点から６視点までの視点画像６０１の画素ユニットを構成するサブピクセルを、斜め方向にコーナーで接して階段状に配列したＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１の例を示す図であり、３行１列で３個のサブピクセルから構成されている。当該ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を有する立体画像５０１を中間画像４０１に変換する場合、ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルを水平方向に並べてＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を構成する。次いで、当該ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１にコーナーで接して階段状に配列されている同一視点のＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１についても、図のように、水平方向に並べてＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を構成し、そのＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を斜め方向にコーナーで接して階段状に並べて中間画像４０１を構成する。
【０１１３】
図１６（ｂ）は、３行２列で６個のサブピクセルから構成されるＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１の例を示す図である。当該ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を有する立体画像５０１を中間画像４０１に変換する場合、ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成する１列目のサブピクセルの集まりをまず水平方向に並べてＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を構成し、そのＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１にさらに水平方向に連接するように、２列目のサブピクセルの集まりを並べる。次いで、当該ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１にコーナーで接して階段状に配列されている同一視点のＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１についても、図のように、１列目のサブピクセルの集まりをまず水平方向に並べてＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を構成し、そのＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１にさらに水平方向に連接するように、２列目のサブピクセルの集まりを並べる。
【０１１４】
図１６（ｃ）は、３行３列で９個のサブピクセルから構成されるＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１の例を示す図である。当該ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を有する立体画像５０１を中間画像４０１に変換する場合についても同様に、ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成する１列目のサブピクセルの集まりをまず水平方向に並べてＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を構成し、そのＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１に水平方向に連接するように、２列目のＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルの集まりを並べ、さらに２列目のＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１に水平方向に連接するように３列目のＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルの集まりを並べる。
【０１１５】
図１６に示したＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１の配列例においては、図５のように、それぞれのサブピクセル毎に複数の視点画像６０１からＲＧＢ値を取得することが望ましい。これにより、ピクセル単位でＲＧＢ値を計算して取得することに起因する解像度の低下（例えば、図１６（ｂ）では、図１６（ａ）に対して水平解像度が１／２になる）を防止することができ、ユーザに鮮明な立体画像５０１を提供することができる。サブピクセルは、通常、１対３の比率で縦長の長方形である場合が多いが、サブピクセルの形状が、円形や、くの字、Ｖ型、Ｗを９０度回転させたような形状（図５６図示例参照）等、様々な形状のものがあり、その形状によって、３個のサブピクセルが１列に並んだＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１では立体が見えにくい場合がある。その場合は、立体画像５０１を覗き見るためのパララックスバリア７０４のスリットまたは穴の幅と、その配置間隔を大きくしたマスクを作成し、それに伴い適切に立体が表示できるよう３個のサブピクセルが（ｂ）のように２列または、（ｃ）のように３列に並んだＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を生成することが望ましい。
【０１１６】
ただし、元の解像度が高ければ、解像度が低減しても立体画像５０１を視認するには十分な解像度が確保されるため、立体画像５０１においてＲＧＢサブピクセルを垂直方向（図５７、５８）あるいは水平方向（図５９）に配置することとしてもよい。この場合、パララックスバリア７０４のスリットは垂直方向に設けられる。
【０１１７】
また、好ましくはＲＧＢサブピクセルを垂直方向に配置する。
【０１１８】
図６０はＲＧＢサブピクセルを水平方向に配置した立体画像５０１の、水平方向における見え方を示す図である。
【０１１９】
第１のビューポイント７０８からは垂直方向のスリットを有するパララックスバリア７０４を介してＧＢサブピクセルが視認され、Ｒサブピクセルが欠落するため、立体画像５０１は適正に視認されない。
【０１２０】
第１のビューポイント７０８よりも立体画像表示装置７０１から遠い位置にある第２のビューポイント７０９からは１組のＲＧＢサブピクセルが、欠落なく視認される。したがって、第２のビューポイント７０９からは立体画像５０１が適正に視認される。
【０１２１】
第２のビューポイントよりもさらに立体画像表示装置７０１から遠い位置にある第３のビューポイント７１０からは１組のＲＧＢサブピクセルに加えてＲサブピクセルがさらに視認される。したがって、第３のビューポイント７１０から見る立体画像５０１は赤みがかって視認され、適正に視認されない。
【０１２２】
この点、図６１に示すように１組のＲＧＢサブピクセルを垂直方向に配置すれば、水平方向からは常に少なくとも１組のＲ、Ｇ、Ｂのサブピクセルが欠落なく視認されるため、どのビューポイントからも立体画像５０１は適正に視認される。
【０１２３】
次いで、図２のステップＳ２１０で行われる、複数の視点毎の中間画像４０１から最終的に出力される立体画像５０１の生成について詳述する。
【０１２４】
立体画像５０１の生成は、ＢＬＵ―ＲＡＹ  ＤＩＳＣ（登録商標）等の光ディスクや、サーバーもしくは前述した第一の情報処理装置から送信されてきた中間画像４０１のＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を構成するサブピクセルの配置を立体視のための配置に変更することにより行う。すなわち、ＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を構成するサブピクセルを、再度階段状に並べ替えてＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１として構成することにより行うが、この場合、それらのサブピクセルの位置を関係付ける立体画像生成テーブル５０１３を用いることが望ましい。図７で示した中間画像生成テーブル４０１３は、ＲＧＢ並列配置画素ユニット４０１１を構成するサブピクセルの位置と、ＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を構成するサブピクセルの位置を関係付けているため、立体画像生成テーブル５０１３として用いることが可能である。
【０１２５】
すなわち、図７の中間画像生成テーブル４０１３に示された配置規則の逆順に従って再びＲＧＢ階段配置画素ユニット５０１１を生成し、立体画像５０１を生成することができる。
【０１２６】
また、別の実施例として、タイルフォーマットの中間画像４０１より立体画像５０１を生成する場合は、図６２に示す立体画像生成テーブル５０１３を用いてもよい。
【０１２７】
図６２について詳細に説明すると、図６２上段の「８視点タイルフォーマット」が中間画像４０１であり、「８視点パララックス立体画像」が立体画像５０１を示している。図６２下段の「Ｒの座標変換テーブル」、「Ｇの座標変換テーブル」、「Ｂの座標変換テーブル」、「Ｙの座標変換テーブル」、が立体画像生成テーブル５０１３を示している。
【０１２８】
立体画像５０１を生成する際には、立体画像生成テーブル５０１３を参照して、中間画像４０１のピクセル座標（例えば１視点目の（ｘｉ，ｙｊ））のＲ値を取得し、当該座標と対応付けられている立体画像５０１のピクセル座標（Ｘｍ，Ｙｎ）のＲ値として描画する。この処理を各視点の全ての座標に対して行うことにより、立体画像５０１に対するＲサブピクセルの描画が完了する。Gサブピクセル、Ｂサブピクセル、Ｙサブピクセル、に対しても同様の処理を行い、立体画像５０１の生成が完了する。
【０１２９】
ベルト状フォーマットの中間画像４０１より立体画像５０１を生成する場合は、図
６３に示す立体画像生成テーブル５０１３を用いる。
【０１３０】
図６３について詳細に説明すると、図６２上段の「４視点ベルトフォーマット」が中間画像４０１であり、「４視点パララックス立体画像」が立体画像５０１を示している。図６２下段の「Ｒの座標変換テーブル」、「Ｇの座標変換テーブル」、「Ｂの座標変換テーブル」、が立体画像生成テーブル５０１３を示している。
【０１３１】
立体画像５０１の生成方法自体は図６２の８視点タイルフォーマットの場合と共通であるから説明は省略する。すなわち、立体画像生成テーブル５０１３を用いた立体画像５０１の生成方法は、視点数と中間画像４０１のフォーマットに依存するものではなく、適宜変更して実施可能なのである。
【０１３２】
図６２、図６３に示す立体画像生成テーブル５０１３は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、（Ｙ）のサブピクセル毎に別々に作成することに特徴があり、メモリのアクセスサイズを小さくでき、最初にＲのテーブルで、Ｒ値を全てマッピングし、順次Ｇ、Ｂ、（Ｙ）と使用することにより、各テーブルを主記憶上に展開し易くなり、主記憶の容量を低減し、処理速度を向上させることができる。
【０１３３】
＜立体画像生成装置＞
図１７は、本発明にかかる立体画像生成装置２０１の実施形態の一例を示す外観図である。
【０１３４】
同図に示すように、当該実施形態にかかる立体画像生成装置２０１は、一般的な画像出力装置１００１と、一般的な立体画像表示装置７０１（ディスプレイ）と、の間に映像ケーブル７０２によって電気的に接続して用い、画像出力装置１００１から画像信号（画像入力信号）として送信された複数視点の画像を受信し、予め設定された制御情報（走査方式、視点数、解像度、画素配置法等の情報）に基づいて立体画像表示用の画素配置に変換し、画素配置変換後の画像を画像信号（画像出力信号）として立体画像表示装置７０１に送信する。
【０１３５】
ここで、立体画像生成装置２０１、画像出力装置１００１、立体画像表示装置７０１を電気的に接続する映像ケーブル７０２とは、具体的には、ＶＤＩ、ＨＭＶＩ等の規格の、画像出力装置１００１と立体画像表示装置７０１を電気的に接続して、画像信号を送信するケーブルとして従来から普及しているものを用いることができる。
【０１３６】
図１８は、本発明にかかる立体画像生成装置２０１の他の実施形態の一例を示す外観図である。
【０１３７】
同図に示すように、立体画像生成装置２０１は、画像出力装置１００１と、立体画像表示装置７０１とのいずれか一方または両方と制御ケーブル７０３によってさらに電気的に接続することにより、制御信号を受信してもよい。制御信号とは、立体画像生成装置２０１に対して、走査方式、解像度、視点数、画素配置方法等の画像以外の制御情報を与える信号を意味する。
【０１３８】
ここで、制御ケーブル７０３は具体的には、ｉ・ＬＩＮＫ、シリアル等の規格の画像出力装置１００１と立体画像表示装置７０１を電気的に接続する制御ケーブル７０３として従来から普及しているものを用いることができる。
【０１３９】
ただし、説明の便宜を図るため同図においては映像ケーブル７０２と制御ケーブル７０３は別のケーブルであるものとして説明したが、これらのケーブルを束ねて一つのケーブルとしてもよい。
【０１４０】
なお、中間画像４０１（画像信号）の送信および制御信号の送信は、上記ケーブルに代えて無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＵＷＢ、等の規格の無線通信手段として従来から普及しているものを用いてもよい。
【０１４１】
なお、画像出力装置１００１は既存の画像出力技術をそのまま流用することが本発明の趣旨に照らして最も好ましい。すなわち、画像出力装置１００１とは、既存の、動画像を地上波、衛星放送、インターネット上からのストリーミングまたはダウンロードにより取得するセットトップボックス、もしくはスタンドアローンのＤＶＤプレーヤー、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）プレーヤー等の再生機器（録画機能を持つものも含める）であることが好ましい。
【０１４２】
また、立体画像表示装置７０１（ディスプレイ）は既存の立体画像表示装置に何ら改良を加えることなく、そのまま流用することが、本発明の趣旨に照らして最も好ましい。すなわち、立体画像表示装置７０１とは、既存の、パララックスバリア方式、レンチキュラー方式等を採用した、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等の、裸眼立体画像表示装置あるいは、２視点画像を高速で交互に表示して、シャッター方式のメガネを通して視認するもの等であることが好ましい。ただし、上記の立体画像表示装置以外にも本発明にかかる立体画像生成装置２０１を用いることができることはいうまでもない。
【０１４３】
図１９は本発明にかかる立体画像生成装置２０１が画像信号として受信する複数視点の画像の実施例を示す図である。本発明にかかる推奨の複数視点の画像の標準化タイルフォーマットであり、立体画像表示用の画素配置に変換するために複数視点の画像から読み出す画素のみが配置されている。通常、タイルフォーマットに配置した上で、所定の圧縮ファイルを生成する。解像度は任意であり、通常、非可逆性圧縮である圧縮規格MPG2を使用する場合が多い。図示しないが、本発明に基づいて任意の視点数に対応するタイルフォーマットで中間画像４０１を生成して複数視点の画像としてよい。特に、１画素のＲＧＢを構成する３サブピクセルを３行３列で斜めに配置した画素配置方法で、１６：９のアスペクト比で任意の解像度の画像を水平９６０画素に、垂直３６０画素で各視点の中間画像４０１を作成して、立体画像表示用の画素配置に変換することが望ましい。これにより、６視点のタイル画像の解像度は、１９２０×１０８０となり、ハイビジョンの画像としてタイル画像を受信し、最も画質欠落のない立体画像に変換できる。
【０１４４】
図２０は本発明にかかる立体画像生成装置２０１が動画像信号として受信する複数視点の動画像の実施例を示す図である。かかる動画像は周知であり、圧縮規格MPG4のマルチストリーミングにより作成することが可能である。１ファイルに同期が取られた複数の動画像を記録できる。受信された１視点からＮ視点までの中間画像４０１を記憶手段に所定の配置で記憶して、立体画像表示用の画素配置に変換する。
【０１４５】
図２１は本発明にかかる立体画像生成装置２０１が動画像信号として受信する複数視点の動画像の実施例を示す図である。複数視点の動画像は、各視点の動画像を連続する各フレームに割り当て、時間方向に繰り返し形成されている。受信された１視点からＮ視点までの中間画像４０１を順々に記憶手段に記憶して、立体画像表示用の画素配置に変換する。
【０１４６】
図２２は本発明にかかる立体画像生成装置２０１が画像信号として受信する、画素情報４０１４が埋め込まれた複数視点の中間画像４０１の第一の実施例を示す図である。画素情報とは、所定の暗号であり、２Ｄの画像の区別や、解像度、視点数などの情報が定義されている。立体画像か通常画像かを立体画像生成装置やコンバーター（立体画像生成装置）に対して知らせるために埋め込まれるものである。
【０１４７】
同図（ａ）は、画像上における画素情報４０１４の埋め込み位置を示す図である。同図（ａ）によれば、画素情報４０１４は画像の左上端部に埋め込まれている。ただし、画素情報４０１４の埋め込み位置は予め定義された配置パターンに基づくものであるため、常に左上端部である必要はないが、画像の端部は立体画像生成装置２０１と接続される画像出力装置１００１のモニタフレームと重畳する部分であってユーザには見えないため、画素情報４０１４を埋め込んでもユーザに対する立体画像の表示に影響を与えないというメリットがある。
【０１４８】
同図（ｂ）は、埋め込まれた画素情報４０１４を示す拡大図である。同図（ｂ）によれば、画素情報４０１４は横一列に隙間無く埋め込まれている。ただし、図示はしないが所定の間隔をおいて埋め込んでもよい。
【０１４９】
図２３は本発明にかかる立体画像生成装置２０１が画像信号として受信する、画素情報４０１４が埋め込まれた複数視点の中間画像４０１の第二の実施例を示す図である。
【０１５０】
同図（ａ）は、画像上における画素情報４０１４の埋め込み位置を示す図である。
【０１５１】
同図（ｂ）は、画素情報４０１４の埋め込まれた部分を拡大した図である。第二の実施例においては、同一の画像情報として定義された画素情報４０１４がＸＹ方向に連続して複数配置された画素マトリクス４０１５が埋め込まれている。
【０１５２】
同図（ｃ）は、同図（ｂ）の画素マトリクス４０１５の１つを示す拡大図である。中央の太枠で囲まれた３×３のマトリクスが、画素マトリクス４０１５であり、同一の画像情報が定義された画素情報Ｃｍ・ｎが９個配置されている。本発明にかかる立体画像生成装置２０１においては丸印で示す画素マトリクス４０１５中央の画素情報４０１４から画像情報を解析する。なお、かかる画素マトリクス４０１５中央の画素情報４０１４の位置は、予め定義された配置パターンに基づき、画素情報４０１４のＸＹ座標を特定することにより、位置を特定するのが適当である。ただし、画素マトリクス４０１５中の複数の画素情報４０１４の平均値から画像情報を求めてもよい。
【０１５３】
図２４は本発明にかかる立体画像生成装置２０１が画像信号として受信する、画素情報４０１４が埋め込まれた複数視点の中間画像４０１の第三の実施例を示す図である。
【０１５４】
同図（ａ）は、画像上における画素情報４０１４の埋め込み位置を示す図である。
【０１５５】
同図（ｂ）は、画素情報４０１４の埋め込まれた部分を拡大した図である。
【０１５６】
同図（ｃ）は、同図（ｂ）の画素マトリクス４０１５の１つを示す拡大図である。第三の実施例においては、画像情報として定義された画素情報４０１４が画素マトリクス４０１５中央に配置され、画素マトリクス４０１５の外周部分に、画素マトリクス４０１５に隣接する画素と、画素情報４０１４と、の中間値の画素情報４０１４が埋め込まれている。
【０１５７】
図２５は本発明にかかる立体画像生成装置２０１が画像信号として受信する、画素情報４０１４が埋め込まれた複数視点の中間画像４０１の第四の実施例を示す図である。
【０１５８】
同図（ａ）は、画像上における画素情報４０１４の埋め込み位置を示す図である。
【０１５９】
同図（ｂ）は、画素情報４０１４の埋め込まれた部分を拡大した図である。第四の実施例においては、画素マトリクス４０１５が２×３からなり、第三の実施例の画素マトリクス４０１５と比較すると上の一行の画素情報４０１４が除かれて、画像の上端部に配置されている。画素マトリクス４０１５の占める面積が小さくなると、画像に与える影響も小さくなるため、かかる実施例は好適である。
【０１６０】
同図（ｃ）は、同図（ｂ）の画素マトリクス４０１５の１つを示す拡大図である。画像情報を定義した画素情報４０１４は画素マトリクス４０１５の上の行中央部分に配置され、画素マトリクス４０１５の外周部分に、画素マトリクス４０１５に隣接する画素と、画素情報４０１４と、の中間値の画素または両画素に所定の重み付けをして補間した画素が配置されている。
【０１６１】
ここで、重み付けとは、画素情報４０１４が定義する画像情報をより確実に解析するため、中間値を求める際に画素情報４０１４の値を所定数倍することを意味する。同図（ｃ）によれば重み付けは画素情報４０１４の値を２倍しているが、必要に応じて３倍、４倍、としてもよい。なお、第三の実施例においても重み付けは可能である点を補足しておく。
【０１６２】
図２６、図２７は上記の実施例において画像情報が実際にどのような情報を意味するものであるのか説明する図である。図２６によれば、コードＣ０からＣ２３までは判定コード（ヘッダー）として用いる。かかる判定コードのＲＧＢ値の組み合わせは、自然界ではおよそあり得ない組み合わせとすることにより、画素情報が画像情報を定義するものとして埋め込まれたものであることを、中央処理装置（その２）２０１１が認識することができるようになる。
【０１６３】
コードＣ２４からＣ２９までは図２６に示す通りのパリティチェックに用いる。コードＣ３０からＣ８９までは図２７に具体的に示すように、制御情報を意味する。コードＣ９０からＣ９５は図２７に示すように、パリティチェックに用いる。
【０１６４】
以上のように、画素情報４０１４を用いることで、映像信号として受信した画像が通常の平面画像であるのか、複数の中間画像４０１であるのかを判別することが可能となる。これは、立体画像生成装置２０１に入力された画像が通常の平面画像である場合、ピクセルの配置の変換等の処理を行わずに、立体画像表示装置７０１にそのまま出力する必要があるためである。なお、画素情報４０１４のＲＧＢ値は、前述のように非可逆性圧縮により変化するため、所定の桁数の上位ビットのみを参照して画像情報を解析することが好ましい。中央処理装置（その２）２０１１は、所定の配置パターンに基づいて画素情報４０１４の埋め込まれた位置を特定して、画像情報を照合するヘッダーの有無を判別して、ヘッダーがあるときは画像情報を解析する。
【０１６５】
図２８は、複数視点の中間画像４０１に常に画像情報として定義された画素情報４０１４を埋め込むことにより、通常の平面画像と複数視点の中間画像４０１の判別を行う方法を示したフローチャートである。
【０１６６】
ただし、非可逆性圧縮による時間方向からの影響を防ぐため、複数視点の中間画像４０１が開始する瞬間のフレームの前後のフレームと、複数視点の中間画像４０１が終了する瞬間のフレームの前後のフレームと、にそれぞれと同一の画像情報として定義された画素情報４０１４を埋め込んでもよい。
【０１６７】
同図によれば、中央処理装置（その２）２０１１は、画像を受信すると、あらかじめ定義された所定の画素配置パターンに基づいて、所定位置のヘッダーの有無をフレームごとに解析する。（１）ヘッダーがあるときは、そのフレームは複数視点の中間画像４０１フレームであり、そのフレームには画像情報４０１３が定義されているため、中央処理装置（その２）２０１１は画像情報４０１３を解析する。（２）ヘッダーがないときは、そのフレームは通常の平面画像フレームであり、そのフレームには画像情報が定義されていないため、中央処理装置（その２）２０１１は画像情報４０１３を解析しない。上記の解析が終了すると、中央処理装置（その２）２０１１は次のフレームの解析に移る。
【０１６８】
＜裸眼立体画像表示装置＞
次に、図２９〜図５５を参照して、本発明に係る立体画像生成方法により生成された立体画像を出力する、パララックスバリア７０４を有する裸眼立体画像表示装置７０１について説明する。
【０１６９】
従来から用いられていたパララックスバリア方式を採用した裸眼立体画像表示装置は、画像提示対象者が可視光透過部から視認可能な範囲が異なり、各可視光透過部を通過して画像提示対象者側に進む光の強度に差が生じ、光が干渉しあってスジ状の干渉縞（モアレ）が画像提示対象者により視認され、表示画像の画質低下という問題があった。
【０１７０】
しかし、本実施形態に係る立体画像表示装置７０１の構成によれば、例えば、最も人溜まりのできる位置に所定の最適立体可視位置および所定の斜め方向のモアレ解消位置を設定し、これらの値から逆算してディスプレイの画像表示面からパララックスバリア７０４までの距離および一又は複数の可視光透過部７０４１の水平方向における隣り合う間隔を定めることが可能となるため、所定の斜め方向のモアレ解消位置において画像提示対象者は、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して、常に所定の視点の画像を表示するピクセルの所定位置を視認することができ、該所定のモアレ解消位置においては完全にモアレが解消されることになる。
【０１７１】
ここで、「可視光透過部７０４１」とは、パララックスバリア７０４を構成する可視光を透過しない面に設けられた可視光を透過する部分である。すなわち、本件発明にいう「可視光透過部７０４１」とは、そのスリットのエッジの形状が直線状、階段状、ジグザグ形状、または一定形状の円弧または楕円弧が連続した形状（団子形状）であっても良い。またスリットの配置の形状が正弦弧であっても良い。さらには、該可視光透過部７０４１はパララックスバリア７０４上に独立して配置された穴型であっても良い。
【０１７２】
なお、可視光を透過しないとは、（１）可視光を吸収する、（２）可視光を拡散反射する、（３）可視光を鏡面反射する、のいずれかの光学的特性を意味する。
【０１７３】
また、「最適立体可視位置」とは、画像提示対象者は立体効果を特に効果的に得られる位置である。すなわち、最適立体可視位置においては、画像提示対象者の両眼それぞれが、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して視認すべき視点分の立体表示用のピクセル７０７の中心を視認する。
【０１７４】
また、「モアレ解消位置」とは、画像提示対象者に対して、完全にモアレを低減させたかたちで、効果的に立体画像を視認させることのできる位置をいい、所定のモアレ解消位置において画像提示対象者は、左右いずれかの眼によって、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して、常に所定の視点の画像を表示する立体表示用のピクセル７０７の所定位置を視認することができる。モアレ解消位置においては、画像提示対象者が、裸眼立体ディスプレイに対して平行に左右または上下に移動したとしても、モアレ解消の効果は変わらない。なお、モアレ解消位置という概念には、後述の斜め方向モアレ解消位置および水平方向モアレ解消位置が含まれる。
【０１７５】
ただし、特に立体を効果的に視認することができる位置（最適立体可視位置）と、斜め方向のモアレを解消できる位置（斜め方向モアレ解消位置）や、水平方向のモアレを解消できる位置（水平方向モアレ解消位置）は、別の概念であり、必ずしもこれらの位置からパララックスバリア７０４までの距離は同一でなくても良い。
【０１７６】
ただし、これらの所定のモアレ解消位置を最適立体可視位置と同一距離とすると、ディスプレイの全面で立体を最も効果的に視認できる。
【０１７７】
このように、モアレ解消位置と最適立体可視位置とを別の距離、例えばモアレ解消位置を、最適立体可視位置よりパララックスバリア７０４から遠い距離に設定することにより、まず遠くにいる画像提示対象者に特にモアレが解消されている立体画像を、画像提示対象者に対してモアレのストレスを感じさせることなく視認させ、そうすることで画像提示対象者の注意を引き、最適立体可視位置まで近づいてもらい、特に立体効果の高い立体画像を視認させることも考えられる。
【０１７８】
まず、図２９，図３０を参照して、可視光透過部７０４１の横幅Ｓｈの適正値について説明する。
【０１７９】
Ｖｈは幅Ｓｈの可視光透過部７０４１を通して片眼で視認される有効可視領域の幅、αＰｈは隣り合う視点の画像を表示する立体表示用のピクセル７０７の中心間の距離、Ｚはディスプレイの画像表示面から前記パララックスバリア７０４までの距離、Ｌ１は最適立体可視位置における画像提示対象者からパララックスバリア７０４までの距離、Ｗは画像提示対象者の左右の目の瞳間の距離、Ｋは画像提示対象者の両眼の注視点間距離をそれぞれ示す。また画像提示対象者の片眼からディスプレイに向かって伸びている一点鎖線は画像提示対象者の注視線を示す。
【０１８０】
例えば、最適立体可視位置は、立体画像表示装置の用途、設置場所等を考慮して、特に効果的に画像提示対象者に裸眼立体映画像を視認させたい位置とすれば良い。すなわち、最適立体可視位置からパララックスバリア７０４までの距離Ｌ１は任意の値を取ることができる。
【０１８１】
また、画像提示対象者の左右の目の瞳間の距離Ｗは、その立体画像の主たる対象者が、欧米人であれば60〜65ｍｍ、アジア人であれば65〜70ｍｍ、子供であれば50〜60ｍｍ程度に設定し計算すれば良い。
【０１８２】
また、隣り合う視点の画像を表示する立体表示用のピクセル７０７の中心間の距離αＰｈは、図３０に例示するように、例えば、３つのサブピクセルで１つの立体表示用のピクセル７０７を構成し、サブピクセルを階段状に斜め方向に連結して配置した場合のαＰｈの値は１Ｐｈとなる。
【０１８３】
次に、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して画像提示対象者の片眼で視認される有効可視領域の幅Ｖｈの値を決定する。
【０１８４】
有効可視領域とは、最適立体可視位置において、画像提示対象者が、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して視認することのできる画像表示面上の領域をいう。すなわち、最適立体可視位置において、画像提示対象者に対し視認させることを意図したディスプレイの範囲である。
【０１８５】
有効可視領域の幅Ｖｈとは、人が移動した際に、他の視点の画像の視認への移り変わりの際の画像の乱れと、左右の眼が左右逆の視点の画像を視認する際に起きる、対象物の位置が前後に逆転するジャンプポイントを低減するために、本来両眼が視認すべき隣り合う視点の画像を表示する立体表示用のピクセル７０７を中心に、その左右の立体表示用のピクセル７０７の一部を視認して適度なビューミックスを生じさせるために必要な、画像表示面の片眼で視認させる水平方向の幅である。
【０１８６】
したがって、Ｖｈが大きいと視点の移り変わりとジャンプポイントの低減になるが、その分だけ本来両眼が視認すべき隣り合う視点の画像を表示する立体表示用のピクセル７０７とは異なる立体表示用のピクセル７０７（特に、両眼がだぶって同一の画像を視認する）を視認するため立体感が乏しくなる。一方、Ｖｈの値が小さいと画像の立体感は強調され立体画像は鮮明に映るが、ジャンプポイントは大きくなる。ただし、以上の効果は、スリットもしくは可視光透過部７０４１の形状と配置によって大きく異なる。
【０１８７】
このように、有効可視領域の幅の大きさを、立体画像の用途等に合わせて適宜広狭させることにより、画像提示対象者の需要や状況に対応させて、より効果的に立体画像を提供することができる。
【０１８８】
なお、図２９からもわかるように、最適立体可視位置においては、画像提示対象者の注視線（図２９、一点鎖線）が各立体表示用のピクセル７０７の中心を視認するのであるから、左右の眼の注視点間距離Ｋは、αＰｈと同じ値となる。
【０１８９】
次に、決定された有効可視領域の幅Ｖｈの値に基づいて、ディスプレイの画像表示面からパララックスバリア７０４までの距離Ｚの値を求める。Ｚは次の式により算定される。
【０１９０】
なお、立体画像表示装置のディスプレイ面に移りこみ防止等の加工処理、または、写りこみ防止等の透明シートを貼りつけた場合であっても、Ｚはディスプレイ面からパララックスバリア７０４までの距離とする。
【０１９１】
図２９からわかるように、Ｚ：Ｌ１とαＰｈ：Ｗとの間には、以下の数式により表される関係がある。
【０１９２】
【数７】
0005881959.tif 000008
【０１９３】
したがって、前記距離Ｚは以下の数式によって表される。
【０１９４】
【数８】
0005881959.tif 000009
【０１９５】
次に、決定された前記距離Ｚの値に基づいて、可視光透過部７０４１の横幅Ｓｈの値を求める。
【０１９６】
前記〈１〉の式から、Ｌ１は以下の数式のように表される。
【０１９７】
【数９】
0005881959.tif 000010
【０１９８】
また、図２９からわかるように、Ｓ：ＶｈとＬ１：（Ｌ１＋Ｚ）の間には、以下の数式により表される関係がある。
【０１９９】
【数１０】
0005881959.tif 000011
【０２００】
したがって、可視光透過部７０４１の高さＳｈは以下の数式によって表される。
【０２０１】
【数１１】
0005881959.tif 000012
【０２０２】
そこで、〈３〉に式に〈２〉の式を代入すると、Ｓｈは以下の数式によって表される。
【０２０３】
【数１２】
0005881959.tif 000013
【０２０４】
このように、Ｓｈの値はＷ、αＰｈ及びＶｈの値から求めることができる。
【０２０５】
次に、図３１を参照して、パララックスバリア７０４を構成する可視光透過部７０４１であるスリットのエッジの形状が、階段状もしくは円弧、楕円弧、多角形が連続した形状、または、前記パララックスバリア７０４を構成する可視光透過部７０４１の形状が、独立して複数形成された穴形状である場合の、前記連続する前記形状の可視光透過部７０４１または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１の高さＳｖを求める。
【０２０６】
ここで、パララックスバリア７０４の有効可視領域の高さＶｖは、最適立体可視位置において、高さＳｖの可視光透過部７０４１を通して視認されるディスプレイの範囲であり、その値は裸眼立体ディスプレイを設置する場所等の条件に合わせて、所定の値とすることができる。
【０２０７】
例えば、パララックスバリア７０４の開口率を抑え、ディスプレイの照度を落としたいときには、有効可視領域の値は小さくすれば良い。
【０２０８】
また、パララックスバリア７０４の開口率を調整する他の方法として、一つのサブピクセルに対し複数の連続するスリットのエッジの一単位または可視光透過部７０４１を用いるようにしても良いし、２以上のサブピクセルに対し、一の前記連続する前記形状の可視光透過部７０４１または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１を用いるようにしても良い。
【０２０９】
このように、一のサブピクセルに対する、可視光透過部７０４１の数の比率を、１：１以外とした場合であっても、前記有効可視領域の高さＶｖは、可視光透過部７０４１の高さを通して視認されるディスプレイの範囲を言う。
【０２１０】
図３１からわかるように、Ｓｖ：ＶｖとＬ１：（Ｌ１＋Ｚ）との間には、以下の数式により表される関係がある。
【０２１１】
【数１３】
0005881959.tif 000014
【０２１２】
したがって、可視光透過部７０４１の高さＳｖは以下の式により表される。
【０２１３】
【数１４】
0005881959.tif 000015
【０２１４】
このように、可視光透過部７０４１の高さＳｖの値も、まず当該有効可視領域高さＶｖの値を決定することで逆算することが可能である。
【０２１５】
また、可視光透過部７０４１の高さＳｖは、前記可視光透過部７０４１の間隔Ｈｖに基づいて、以下の式により求めることもできる。
【０２１６】
【数１５】
0005881959.tif 000016
【０２１７】
すなわち、図３２に示すように、まず、前記式に基づいて可視光透過部７０４１の間隔Ｈｖを求めた後に、λの値（図面においては１／２）を決定し、前記式に代入することにより、前記可視光透過部７０４１の高さを求めることができる。
【０２１８】
次に図３３を参照して、所定の斜め方向モアレ解消位置からパララックスバリア７０４までの距離をＬ２に基づき、水平方向に隣接するパララックスバリア７０４を構成する複数の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｈを求める。
【０２１９】
図３３では、画像提示対象者は、所定の斜め方向モアレ解消位置において、片眼（左眼）で、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して、ディスプレイ左端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３を構成する立体表示用のピクセルと、ディスプレイ右端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３を構成する立体表示用のピクセルを視認しており、画像提示対象者が視認している立体表示用のピクセルは同一視点の画像を表示するものである。
【０２２０】
このように、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して視認するサブピクセルが常に同一視点の画像を表示するものであれば、画像提示対象者が画面上のモアレを視認することはない。
【０２２１】
ここで、まず、所定の斜め方向モアレ解消位置における、ディスプレイ左端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３に対する前記パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１から、ディスプレイ右端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３に対する前記パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１までの間の、水平方向における可視光透過部７０４１の数Ｍｈは、立体画像を表示するための視点数Ｎと、水平解像度Ｉｒを用いた以下の式により表すことができる。
【０２２２】
【数１６】
0005881959.tif 000017
【０２２３】
すなわち、水平解像度Ｉｒに３（Ｒ・Ｇ・Ｂ）を乗じた、３Ｉｒは水平方向におけるサブピクセルの数である。ここから１を引くのは、例えば図３４において図示するように、視点数を仮に７とした場合、ディスプレイ右端のサブピクセルが該視点の最後の視点である第７視点の画像を表示せず、第１視点である場合があり、この場合には余った第１視点の画像を表示するサブピクセルの数を引いて計算をする必要があるからである。また、最後に１を足すのは、前記第１視点の画像を表示するサブピクセルがディスプレイ右端に余った場合以外の場合にも、全サブピクセル数から１を引いて整数化しているため、実際のＭｈ値から１足りなくなるのでそれを補うためである。
【０２２４】
また、ディスプレイ左端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３を構成する立体表示用のピクセルに対する可視光透過部７０４１の中心から、これと同一視点の画像を表示する立体表示用のピクセルであってディスプレイ右端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３を構成するものに対する可視光透過部７０４１の中心までの距離は、Ｈｈ（水平方向における可視光透過部７０４１の間隔）に（Ｍｈ−１）を乗じた値となる。
【０２２５】
【数１７】
0005881959.tif 000018
【０２２６】
さらに、水平方向において、画像提示対象者がパララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して視認する、ディスプレイ左端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３を構成する立体表示用のピクセルの中心から、これと同一視点の画像を表示する立体表示用のピクセルであってディスプレイ右端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３を構成するものの中心までの距離は、裸眼立体画像を生成するための画像の視点数をＮと、隣り合う視点の画像を表示する立体表示用のピクセルの中心間の距離αＰｈを用いた以下の式により表すことができる。
【０２２７】
【数１８】
0005881959.tif 000019
【０２２８】
図３３からわかるように、［Ｈｈ×(Ｍｈ−１)］：［Ｎ×(Ｍｈ−１)×αＰｈ］とＬ２：（Ｚ＋Ｌ２）の間には以下の式により表すことができる関係がある。
【０２２９】
【数１９】
0005881959.tif 000020
【０２３０】
従って、Ｈｈの値は以下の式により求めることができる。
【０２３１】
【数２０】
0005881959.tif 000021
【０２３２】
このように、所定の斜め方向モアレ解消位置からパララックスバリア７０４までの距離をＬ２に基づき、水平方向に隣接するパララックスバリア７０４を構成する複数の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｈの値を求めることができる。
【０２３３】
次に、図３５及び図３６を参照して、パララックスバリア７０４から、斜め方向のモアレが１本発生する地点までの距離に基づいて前記水平方向に隣接するパララックスバリア７０４を構成する複数の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｈを求める。
【０２３４】
図３５において例示する、斜め方向のモアレが一本発生する位置からパララックスバリア７０４までの距離であって、遠近二種の該位置のうち、より該パララックスバリア７０４に近い位置から、該パララックスバリア７０４までの所定の距離Ｌ２ｎにおいては、図３７においても例示するように、画像提示対象者は、所定の斜め方向のモアレ解消位置（Ｌ２）と同様にディスプレイ左端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３を構成する立体表示用のピクセルのうち第一視点用の画像を表示するものをパララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して視認しているが、視点が右方向にずれるにつれて、該可視光透過部７０４１を通して、第一視点用の立体表示用のピクセルではなく、他の視点用の立体表示用のピクセルを視認していくことになる。そして最終的には、Ｌ２の地点においてディスプレイ右端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３のうち第一視点用の立体表示用のピクセルを視認する際に可視光が透過する可視光透過部７０４１を通して、ディスプレイ右端の右隣に仮想画素７０５を想定した場合、再び第一視点用の立体表示用のピクセル（仮想）を視認することとなる。この様なサイクルが一度発生しているため、Ｌ２ｎにおいてはモアレが一回発生していると考えられる。
【０２３５】
このようなＬ２ｎの値を所定の値とした場合に、この値に基づいて、前記水平方向に隣接するパララックスバリア７０４を構成する複数の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｈを求める。
【０２３６】
すなわち、図３５からもわかるように、［Ｈｈ×（Ｍ−１）］：［Ｎ×Ｍ×αＰｈ］とＬ２ｎ：（Ｚ＋Ｌ２ｎ）の間には以下の式に表されるような関係がある。
【０２３７】
【数２１】
0005881959.tif 000022
【０２３８】
従って、Ｈｈは以下の式により求めることができる。
【０２３９】
【数２２】
0005881959.tif 000023
【０２４０】
また、Ｌ２ｎに基づいてＨｈの値を求めるのと同様に、斜め方向のモアレが一本発生する位置からパララックスバリア７０４までの距離であって、遠近二種の該位置のうち、より該パララックスバリア７０４に遠い位置から、該パララックスバリア７０４までの所定の距離Ｌ２ｆに基づいて、該Ｈｈの値を求めることができる。
【０２４１】
図３６において例示する、Ｌ２ｆの地点においては、画像提示対象者は、所定の斜め方向のモアレ解消位置（Ｌ２）と同様にディスプレイ左端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３を構成する立体表示用のピクセルのうち第一視点用の画像を表示するものをパララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して視認しているが、視点が右方向にずれるにつれて、該可視光透過部７０４１を通して、第一視点用の立体表示用のピクセルではなく、他の視点用の立体表示用のピクセルを視認していくことになる。そして最終的には、Ｌ２の地点においてディスプレイ右端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３のうち第一視点用の立体表示用のピクセルを視認する際に可視光が透過する可視光透過部７０４１を通して、ディスプレイ右端のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３の左隣のＲＧＢ階段配置画素ブロック１３中の第一視点用の立体表示用のピクセル２を視認することとなる。この様なサイクルが一度発生しているため、Ｌ２ｆにおいてもモアレが一回発生していると考えられる。
【０２４２】
なお、図３８においては、前記Ｌ２、Ｌ２ｎ、Ｌ２ｆの相対的な関係を図示している。
【０２４３】
このような、Ｌ２ｆの値を所定の値とした場合に、この値に基づいて、前記水平方向に隣接するパララックスバリア７０４を構成する複数の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｈを求める。
【０２４４】
すなわち、図３６からわかるように、［Ｈｈ×（Ｍ−１）］：［Ｎ×（Ｍ−２）×αＰｈ］とＺ：（Ｚ＋Ｌ２）の間には以下の式に表されるような関係がある。
【０２４５】
【数２３】
0005881959.tif 000024
【０２４６】
従って、Ｈｈの値は以下の式により求めることができる。
【０２４７】
【数２４】
0005881959.tif 000025
【０２４８】
このように、モアレが一本発生する地点（Ｌ２ｎ・Ｌ２ｆ）の値に基づいて、水平方向に隣接するパララックスバリア７０４を構成する複数の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｈを求めることができるため、例えば、Ｌ２ｎの地点からＬ２ｆの地点までの領域を、モアレ適正解消領域として、立体画像が特に効果的に視認できる地点を画像提示対象者に対して明示することもできる。さらに、該モアレ解消領域を最も人溜まりができる範囲に設定することにより、画像提示対象者の注意を引きつけることもできる。
【０２４９】
次に、図３９を参照して、パララックスバリア７０４を構成する可視光透過部７０４１であるスリットのエッジの形状が、階段状もしくは円弧、楕円弧、多角形が連続した形状、または、前記パララックスバリア７０４を構成する可視光透過部７０４１の形状が、独立して複数形成された穴形状である場合に、所定の水平方向のモアレ解消位置から前記パララックスバリア７０４までの距離Ｌ３の値に基づいて、前記パララックスバリア７０４の垂直方向に連接する前記連続する前記形状の可視光透過部７０４１または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｖの値を求める方法について説明する。
【０２５０】
ここで、図３９の一点鎖線は画像提示対象者の注視線を示し、Ｋは画像提示対象者の上下の注視点間距離を示す。
【０２５１】
パララックスバリア７０４から所定の水平方向のモアレ解消位置までの距離Ｌ３の値は、ディスプレイからどの距離をもって画像提示対象者に特にモアレを解消した形で立体画像を提供したいかによって決まる。
【０２５２】
また、水平方向のモアレ解消位置において、画像提示対象者は常に、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通してサブピクセルの中心を注視することとなるため、画像提示対象者の注視点間距離Ｋは、サブピクセルの高さＰｖに等しい。
【０２５３】
また、βとは、一のサブピクセルに対応する可視光透過部７０４１の上下方向の数を表し、例えば、図４０（ａ）（ｄ）に示すように、１のサブピクセルに対して１の可視光透過部７０４１が形成されているような場合、βは１となる。また図４０（ｂ）（ｅ）に示すように、１のサブピクセルに対して２の可視光透過部７０４１が形成されているような場合、βは２となる。さらに、図４０（ｃ）（ｆ）に示すように、３のサブピクセル対して１の可視光透過部７０４１が形成されているような場合、βは１／３となる。
【０２５４】
すなわちβとは、一のサブピクセルに対応する、連続する前記形状の可視光透過部７０４１の一単位または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１上下方向の数である。
【０２５５】
なお、１のサブピクセルに対して設けられる複数の可視光透過部７０４１は、整数個であることが望ましい。また、複数のサブピクセルに対し１の可視光透過部７０４１を設ける場合には、１の立体表示用のピクセルに対し、整数個の可視光透過部７０４１を設けることが望ましい。
【０２５６】
ここで、該連続する一単位または該可視光透過部７０４１の間隔Ｈｖの値を求める。
【０２５７】
図４１からわかるように、Ｈｖ×β：Ｌ３における上下の注視点間距離Ｋ（＝Ｐｖ）とＬ３：（Ｌ３＋Ｚ）の関係は以下の式により表すことができる。
【０２５８】
【数２５】
0005881959.tif 000026
【０２５９】
したがって、Ｈｖは以下の式により表される。
【０２６０】
【数２６】
0005881959.tif 000027
【０２６１】
このように、所定の水平方向のモアレ解消位置において、Ｌ３の値から逆算して特にモアレを解消することのできるＨｖの値を定めることができる。
【０２６２】
図４２及び図４３を参照して、パララックスバリア７０４を構成する可視光透過部７０４１であるスリットのエッジの形状が、階段状もしくは円弧、楕円弧、多角形が連続した形状、または、前記パララックスバリア７０４を構成する可視光透過部７０４１の形状が、独立して複数形成された穴形状である場合に、水平方向のモアレが一本発生する位置からパララックスバリア７０４までの距離であって、遠近二種の該位置のうち、より該パララックスバリア７０４に近い位置から、該パララックスバリア７０４までの所定の距離をＬ３ｎの値に基づいて、前記パララックスバリア７０４の垂直方向に連接する前記連続する前記形状の可視光透過部７０４１または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｖの値を求める方法について説明する。
【０２６３】
図４２において例示する、前記Ｌ３ｎにおいては、画像提示対象者は、所定の横向のモアレ解消位置（Ｌ３）と同様にディスプレイ下端のサブピクセルをパララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して視認しているが、視点が上方向にずれるにつれて、Ｌ３の地点において本来視認すべきサブピクセルではなく、その上方のサブピクセルを、可視光透過部７０４１を通して視認することとなる。そして最終的には、Ｌ３の地点においてディスプレイ上端のサブピクセルを視認する際に可視光が透過する可視光透過部７０４１を通して、ディスプレイ上端の上方に仮想サブピクセル７０６を想定した場合、該仮想サブピクセル７０６を視認することとなる。この様なサイクルが一度発生しているため、Ｌ３ｎにおいてはモアレが一回発生していると考えられる。
【０２６４】
まず、前記ディスプレイ上端のサブピクセルに対する前記形状の可視光透過部７０４１から、ディスプレイ下端のサブピクセルに対する前記形状の可視光透過部７０４１までの間の、垂直方向において前記連続する前記形状の可視光透過部７０４１の一単位または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１の数Ｍｖについて説明する。
【０２６５】
なお、Ｍｖとは、図４４（ｂ）において示すように、所定の水平方向モアレ解消位置（Ｌ３）の一地点において、画像提示対象者が、ディスプレイ上の同一視点の画像を表示する立体表示用のピクセルを全て視認し、立体画像の効果を得るために必要な、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１の数である。
【０２６６】
ここにいう、「前記連続する前記形状の可視光透過部７０４１の一単位の数」とは、例えば、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１であるスリットの形状が楕円弧である場合、当該楕円弧が、同一視点の画像を表示する立体表示用のピクセルの並びに対応した各スリット上にいくつ形成されているかという数を意味する。また。「前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１の数」とは、当該穴形状の可視光透過部７０４１が、同一視点の画像を表示する立体表示用のピクセルの並びに対応していくつ形成されているかという数を意味する。また、Ｊｒとはディスプレイの垂直解像度を示す。
【０２６７】
従って、Ｍｖは、Ｊｒ×βという式によって表すことができる。
【０２６８】
【数２７】
0005881959.tif 000028
【０２６９】
Ｌ３ｎの値を所定の値とした場合に、この値に基づいて、前記垂直方向に連接するパララックスバリア７０４を構成する複数の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｖを求める。
【０２７０】
すなわち、図４２からもわかるように、［Ｈｖ（Ｍｖ−１）］：［（Ｊｒ−１／β＋１）×Ｐｖ］とＺ：（Ｚ＋Ｌ３ｎ）の間には以下の式に表されるような関係がある。
【０２７１】
【数２８】
0005881959.tif 000029
【０２７２】
従って、Ｈｖは以下の式により求めることができる。
【０２７３】
【数２９】
0005881959.tif 000030
【０２７４】
次に、パララックスバリア７０４を構成する可視光透過部７０４１であるスリットのエッジの形状が、階段状もしくは円弧、楕円弧、多角形が連続した形状、または、前記パララックスバリア７０４を構成する可視光透過部７０４１の形状が、独立して複数形成された穴形状である場合に、水平方向のモアレが一本発生する位置からパララックスバリア７０４までの距離であって、遠近二種の該位置のうち、より該パララックスバリア７０４に遠い位置から、該パララックスバリア７０４までの所定の距離をＬ３ｆの値に基づいて、前記パララックスバリア７０４の垂直方向に連接する前記連続する前記形状の可視光透過部７０４１または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｖの値を求める方法について説明する。
【０２７５】
図４３において例示する、前記Ｌ３ｆにおいては、画像提示対象者は、所定の横向のモアレ解消位置（Ｌ３）と同様に、ディスプレイ下端のサブピクセルをパララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して視認しているが、視点が上方向にずれるにつれて、Ｌ３の地点において本来視認すべきサブピクセルではなく、その下方のサブピクセルを、可視光透過部７０４１を通して視認することとなる。そして最終的には、Ｌ３の地点においてディスプレイ上端のサブピクセルを視認する際に可視光が透過する可視光透過部７０４１を通して、ディスプレイ上端の下方のサブピクセルを視認することとなる。この様なサイクルが一度発生しているため、Ｌ３ｎにおいてはモアレが一回発生していると考えられる。
【０２７６】
このようなＬ３ｆの値を所定の値とした場合に、この値に基づいて、前記垂直方向に連接するパララックスバリア７０４を構成する複数の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｖを求める。
【０２７７】
すなわち、図４３からもわかるように、［Ｈｖ×（Ｍｖ−１）］：［（Ｊｒ−１／β−１）×Ｐｖ］とＺ：（Ｚ＋Ｌ３ｆ）の間には以下の式に表されるような関係がある。
【０２７８】
【数３０】
0005881959.tif 000031
【０２７９】
従って、Ｈｖは以下の式により求めることができる。
【０２８０】
【数３１】
0005881959.tif 000032
【０２８１】
なお、β＝２の場合には［Ｈｖ×（Ｍｖ−１）］と［（Ｊｒ−１／β）×Ｐｖ］の関係は図４５において示すような関係となる。
【０２８２】
前記Ｈｖの値は、垂直方向に連接するサブピクセルの間隔をＨｐｖとした場合に、等式：Ｈｖ＝Ｈｐｖ／β（βは自然数）の関係を満足する値であることが望ましい。
【０２８３】
前記Ｌ３ｎおよびＬ３ｆの値は、Ｌ３の値に基づいて定めることもできる。図４６から図４８を参照して説明する。
【０２８４】
図４６において、垂直解像度Ｊｒに、各サブピクセルの高さＰｖを掛けると、ディスプレイ下端からディスプレイ上端までの距離となる。（Ｐｖ×Ｊｒ）よって、ディスプレイ下端のサブピクセルの中心から、ディスプレイ上端の上の仮想サブピクセル７０６の中心までの距離も、（Ｐｖ×Ｊｒ）と表すことができる。
【０２８５】
また、Ｊｒに、垂直方向に連接する可視光透過部７０４１の間隔Ｈｖを掛けると、モアレ解消位置において、ディスプレイ下端のサブピクセルに対応する可視光透過部７０４１の中心から、ディスプレイ上端の上の仮想サブピクセル７０６に対応する可視光透過部７０４１の中心までの距離となる。（Ｈｖ×Ｊｒ）
次に、図４７を参照して、前記Ｌ３ｎを求める。
【０２８６】
Ｌ３ｎにおいては、画像提示対象者に垂直方向のモアレが１本視認されるため、垂直方向におけるサブピクセルの数より、画像提示対象者が立体画像を視認する際に透過するパララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１の数が一つ少ないが、画像提示対象者は、該可視光透過部７０４１を通して全てのサブピクセルを視認していることとなる。
【０２８７】
したがって、Ｌ３ｎは垂直方向におけるモアレ発生のサイクルが一回発生した地点であるといえる。
【０２８８】
すなわち、Ｌ３ｎにおいて、ディスプレイ下端のサブピクセルに対応するパララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１の中心から、ディスプレイ上端の上の仮想サブピクセル７０６に対応するパララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１までの距離は、Ｈｖ×（Ｊｒ−１）と表す事ができる。
【０２８９】
ここで、前記（４）の式のＨｖを、これに代入すると、以下のように表す事ができる。
【０２９０】
【数３２】
0005881959.tif 000033
【０２９１】
また、図４７からわかるように、
Ｌ３ｎ：（Ｌ３ｎ＋Ｚ）と
【０２９２】
【数３３】
0005881959.tif 000034
の間には、以下の式に表されるような関係がある。
【０２９３】
【数３４】
0005881959.tif 000035
【０２９４】
【数３５】
0005881959.tif 000036
【０２９５】
【数３６】
0005881959.tif 000037
【０２９６】
【数３７】
0005881959.tif 000038
【０２９７】
【数３８】
0005881959.tif 000039
【０２９８】
【数３９】
0005881959.tif 000040
したがって、Ｌ３ｎは以下の式により表される。
【０２９９】
【数４０】
0005881959.tif 000041
次に、図４８を参照して、Ｌ３の値に基づいて、Ｌ３ｆの値を求める。
【０３００】
Ｌ３ｆにおいても、画像提示対象者に垂直方向のモアレが１本視認されるため、垂直方向のサブピクセル数より、画像提示対象者が立体画像を視認する際に透過するパララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１の数が一つ多いが、画像提示対象者は、該可視光透過部７０４１を通して全てのサブピクセルを視認していることとなる。
【０３０１】
すなわち、Ｌ３ｆにおいて、ディスプレイ下端のサブピクセルに対応するパララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１の中心から、ディスプレイ上端の上の仮想サブピクセル７０６に対応するパララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１までの距離は、Ｈｖ×（Ｊｒ＋１）と表す事ができる。
【０３０２】
したがって、前記Ｌ３ｎを求める式と同様の考え方をすると、Ｌ３ｆは以下の式により表される。
【０３０３】
【数４１】
0005881959.tif 000042
【０３０４】
なお、前記Ｌ３ｎから前記Ｌ３ｆまでの範囲が、垂直方向における、モアレ適正解消領域である。
【０３０５】
ここで、フルハイビジョン４０インチの裸眼立体ディスプレイの場合における実施形態を示す。この場合に、水平解像度Ｉｒは１９２０とし、垂直解像度Ｊｒは１０８０とする。
【０３０６】
サブピクセルの横幅Ｐｈは０．１５３７５ｍｍ、パララックスバリア７０４から最適立体可視位置までの距離Ｌ１は２５００ｍｍ、視点数Ｎは５視点、画像提示対象者の左右の目の瞳間の距離Ｗは６５ｍｍ、水平解像度Ｉｒは１９２０、垂直解像度Ｊｒは１０８０とする。また、パララックスバリア７０４から斜め方向および水平方向のモアレ解消位置までの距離Ｌ２およびＬ３も２５００ｍｍとする。なお、当該実施例においてはＬ１、Ｌ２、Ｌ３は同じ値であるが、必ずしもＬ１、Ｌ２、Ｌ３は同じ値である必要はない。
【０３０７】
また、隣り合う視点の画像を表示する立体表示用のピクセルの中心間の距離αPｈは１Ｐｈとし、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して画像提示対象者の片眼で視認される有効可視領域の幅Ｖｈは１．２Ｐｈとする。
【０３０８】
したがって、αＰｈとＶｈの値は以下の値である。
【０３０９】
【数４２】
0005881959.tif 000043
【０３１０】
【数４３】
0005881959.tif 000044
【０３１１】
次に、前記距離Ｚの値が以下の式により求まる。
【０３１２】
【数４４】
0005881959.tif 000045
【０３１３】
【数４５】
0005881959.tif 000046
次に、求められたＺ、Ｖｈの値に基づきＳｈを求める。
【０３１４】
【数４６】
0005881959.tif 000047
【０３１５】
なお、Ｖｈに対して、Ｓｈがどれだけ短いかは以下の式の通りである。
【０３１６】
【数４７】
0005881959.tif 000048
【０３１７】
次に、パララックスバリア７０４を構成する可視光透過部７０４１であるスリットのエッジの形状が、階段状もしくは円弧、楕円弧、多角形が連続した形状、または、前記パララックスバリア７０４を構成する可視光透過部７０４１の形状が、独立して複数形成された穴形状である場合に、前記連続する前記形状の可視光透過部７０４１または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１の高さＳｖの値を求める。
【０３１８】
パララックスバリア７０４の有効可視領域の高さＶｖの値は、ε×Ｐｖとする。なお、εとは、Ｓｖを通して視認することのできるサブピクセルの範囲、すなわちサブピクセルの高さＰｖにおける有効可視領域の高さＶｖの割合を示す係数である。垂直方向におけるパララックスバリア７０４の開口率と言い換えることもできる。本実施例においてεは０．９とする。
【０３１９】
またここでは、ＲＧＢの３個のサブピクセルにおいて１画素が構成される裸眼立体ディスプレイであって、１画素が正方形である場合を想定しＰｖは３Ｐｈ（＝０．４６１２５）とする。
【０３２０】
また、一のサブピクセルに対応する、連続する前記形状の可視光透過部７０４１の一単位または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１の上下方向の数βは１とする。
【０３２１】
したがって、Ｖｖの値は、以下の値となる。
【０３２２】
【数４８】
0005881959.tif 000049
【０３２３】
また、Ｓｖの値は、以下の値となる。
【０３２４】
【数４９】
0005881959.tif 000050
【０３２５】
【数５０】
0005881959.tif 000051
【０３２６】
なお、Ｖｖの値に対して、Ｓｖがどれだけ短いかは、以下の式の通りである。
【０３２７】
【数５１】
0005881959.tif 000052
【０３２８】
次に、所定の斜め方向モアレ解消位置からパララックスバリア７０４までの距離をＬ２の値に基づいて、水平方向に隣接する該パララックスバリア７０４を構成する複数のスリット領域の間隔Ｈｈを以下のように求める。
【０３２９】
【数５２】
0005881959.tif 000053
【０３３０】
【数５３】
0005881959.tif 000054
【０３３１】
なお、Ｎ×αＰｈに対して、Ｈｈがどれだけ短いかは以下の式の通りである。
【０３３２】
【数５４】
0005881959.tif 000055
【０３３３】
また、水平方向に隣接するパララックスバリア７０４を構成する複数のスリット領域の間隔Ｈｈの値は、斜め方向のモアレが一本発生する位置からパララックスバリア７０４までの距離であって、遠近二種の該位置のうち、より該パララックスバリア７０４に近い位置から該パララックスバリア７０４までの所定の距離Ｌ２ｎ、または、より該パララックスバリアに遠い位置から該パララックスバリア７０４までの所定の距離Ｌ２ｆの値からも求めることができる。
【０３３４】
一例として、該Ｌ２ｎの所定の値を１０００ｍｍ、該Ｌ２ｆの値を３０００ｍｍとして前記Ｈｈの値を求める。
【０３３５】
まず、所定の斜め方向モアレ解消位置における、前記ディスプレイ左端のＲＧＢ階段配置画素ユニットに対する前記パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１から、ディスプレイ右端のＲＧＢ階段配置画素ユニットに対する前記パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１までの間の、水平方向における可視光透過部７０４１の数Ｍｈの値は以下の式により求めることができる。
【０３３６】
【数５５】
0005881959.tif 000056
【０３３７】
【数５６】
0005881959.tif 000057
【０３３８】
従って、前記Ｌ２ｎの値（１０００ｍｍ）の値に基づいて、前記Ｈｈの値は以下の式により求めることができる。
【０３３９】
【数５７】
0005881959.tif 000058
【０３４０】
【数５８】
0005881959.tif 000059
【０３４１】
また、前記Ｌ２ｆの値（３０００ｍｍ）の値に基づいて、前記Ｈｈの値は以下の式により求めることができる。
【０３４２】
【数５９】
0005881959.tif 000060
【０３４３】
【数６０】
0005881959.tif 000061
【０３４４】
なお、前記Ｌ２ｎの値は、前記斜め方向のモアレ解消位置Ｌ２の値に基づいて定めることもできる。
【０３４５】
すなわち、前記Ｌ２の値を２５００ｍｍとした場合、前記Ｌ２ｎは以下の値となる。
【０３４６】
【数６１】
0005881959.tif 000062
【０３４７】
【数６２】
0005881959.tif 000063
【０３４８】
また、前記Ｌ２ｆの値は、前記斜め方向のモアレ解消位置Ｌ２の値に基づいて定めることもできる。
【０３４９】
すなわち、前記Ｌ２の値を２５００ｍｍとした場合、前記Ｌ２ｆは以下の値となる。
【０３５０】
【数６３】
0005881959.tif 000064
【０３５１】
【数６４】
0005881959.tif 000065
【０３５２】
次に、パララックスバリア７０４を構成する可視光透過部７０４１であるスリットのエッジの形状が、階段状もしくは円弧、楕円弧、多角形が連続した形状、または、前記パララックスバリア７０４を構成する可視光透過部７０４１の形状が、独立して複数形成された穴形状である場合の、垂直方向に連接する、前記連続する前記形状の可視光透過部７０４１または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｖの値を以下のように求める。
【０３５３】
なお、本実施例において、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１は、１のサブピクセルに対し、１つずつ設けられているものとし、前記βの値は１とする。
【０３５４】
よって、前記Ｈｖの値は、以下のように求めることができる。
【０３５５】
【数６５】
0005881959.tif 000066
【０３５６】
【数６６】
0005881959.tif 000067
【０３５７】
なお、Ｐｖの値に対して、Ｈｖがどれだけ短いかは、以下の式の通りである。
【０３５８】
【数６７】
0005881959.tif 000068
【０３５９】
また、垂直方向に連接する、前記連続する前記形状の可視光透過部７０４１または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１の間隔Ｈｖの値は、水平方向のモアレが一本発生する位置からパララックスバリア７０４までの距離であって、遠近二種の該位置のうち、より該パララックスバリア７０４に近い位置から該パララックスバリア７０４までの所定の距離Ｌ３ｎ、または、より該パララックスバリア７０４に遠い位置から、該パララックスバリア７０４までの所定の距離をＬ３ｆの値に基づいて求めることもできる。
【０３６０】
一例として、該Ｌ３ｎの所定の値を１０００ｍｍ、該Ｌ３ｆの値を３０００ｍｍとして前記Ｈｖの値を求める。
【０３６１】
本実施例において前記β値は１とするため、所定の水平方向モアレ解消位置における、ディスプレイ上端のサブピクセルに対する前記形状の可視光透過部７０４１から、ディスプレイ下端のサブピクセルに対する前記形状の可視光透過部７０４１までの間の、垂直方向において前記連続する前記形状の可視光透過部７０４１の一単位または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１の数Ｍｖの値は以下の値となる。
【０３６２】
【数６８】
0005881959.tif 000069
【０３６３】
【数６９】
0005881959.tif 000070
【０３６４】
前記Ｌ３ｎの値（１０００ｍｍ）の値に基づいて、前記Ｈｖの値は以下の式により求めることができる。
【０３６５】
【数７０】
0005881959.tif 000071
【０３６６】
【数７１】
0005881959.tif 000072
【０３６７】
また、前記Ｌ３ｆの値（３０００ｍｍ）の値に基づいて、前記Ｈｖの値は以下の式により求めることができる。
【０３６８】
【数７２】
0005881959.tif 000073
【０３６９】
【数７３】
0005881959.tif 000074
【０３７０】
なお、前記Ｌ３ｎの値は、前記水平方向のモアレ解消位置Ｌ３の値に基づいて定めることもできる。
【０３７１】
すなわち、前記Ｌ３の値を２５００ｍｍとした場合、前記Ｌ３ｎは以下の値となる。
【０３７２】
【数７４】
0005881959.tif 000075
【０３７３】
【数７５】
0005881959.tif 000076
【０３７４】
なお、前記Ｌ３ｆの値は、前記水平方向のモアレ解消位置Ｌ３の値に基づいて定めることもできる。
【０３７５】
すなわち、前記Ｌ３の値を２５００ｍｍとした場合、前記Ｌ３ｆは以下の値となる。
【０３７６】
【数７６】
0005881959.tif 000077
【０３７７】
【数７７】
0005881959.tif 000078
【０３７８】
次に、適正立体可視領域を求める。
【０３７９】
適正立体可視領域の最短距離Ｌ１ｎは以下の値となる。
【０３８０】
【数７８】
0005881959.tif 000079
【０３８１】
【数７９】
0005881959.tif 000080
【０３８２】
適正立体可視領域の最長距離Ｌ１ｆは以下の値となる。
【０３８３】
【数８０】
0005881959.tif 000081
【０３８４】
【数８１】
0005881959.tif 000082
【０３８５】
したがって、適正立体可視領域は２０７８ｍｍ〜４９８８ｍｍとなる。
【０３８６】
なお、このようにＶｈを１．２Ｐｈとして計算する場合、Ｌ１ｎ：Ｌ１は、およそ０．８：１の関係となる。
【０３８７】
ここで、フルハイビジョン４０インチの裸眼立体ディスプレイの場合における、第二の実施例を記載する。
【０３８８】
第二の実施例では、前記Ｌ１ｎ（最適立体可視領域までの最短距離）と、前記Ｌ２ｎ（斜め方向のモアレ適正解消領域までの最短距離）、前記Ｌ３ｎ（水平方向のモアレ適正解消領域までの最短距離）が同一距離に設定されている場合について説明する。
【０３８９】
なお、Ｌ１ｎ、Ｌ２ｎ、Ｌ３ｎは、前述したように、それぞれ別の概念であるため、本実施例に挙げるように、これら全てが同一距離の設定されている場合に限定されるものではない。
【０３９０】
この場合も第一の実施例と同様に、水平解像度Ｉｒは１９２０、垂直解像度Ｊｒは１０８０、サブピクセルの横幅Ｐｈは０．１５３７５ｍｍ、サブピクセルの高さは、０．４６１２５ｍｍ、視点数Ｎは５視点、画像提示対象者の左右の目の瞳間の距離Ｗは６５ｍｍ、パララックスバリア７０４から最適立体可視位置までの距離は２５００ｍｍ、隣り合う視点の画像を表示する立体表示用のピクセルの中心間の距離αPｈは０．１５３７５ｍｍ、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して画像提示対象者の片眼で視認される有効可視領域の幅Ｖｈは０．１８４５ｍｍ、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１を通して画像提示対象者に視認される有効可視領域の高さＶｖは０．４１５１２５ｍｍとする。
【０３９１】
また、所定の斜め方向モアレ解消位置における、前記ディスプレイ左端のＲＧＢ階段配置画素ブロックに対する前記パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１から、ディスプレイ右端のＲＧＢ階段配置画素ブロックに対する前記パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１までの間の、水平方向における可視光透過部７０４１の数Ｍｈの値は１１５２個、一のサブピクセルに対応する可視光透過部７０４１の左右方向の数γは１、一のサブピクセルに対応する連続する前記形状の可視光透過部７０４１の一単位または前記複数の穴形状の可視光透過部７０４１の上下方向の数βは１とする。
【０３９２】
まず、Ｌ１ｎであるが、Ｌ１ｎは前記Ｚ、Ｗ、Ｖｈを用いた以下の式により求めることができる。
【０３９３】
【数８２】
0005881959.tif 000083
【０３９４】
従って、Ｌ１ｎは、以下の値となる。
【０３９５】
【数８３】
0005881959.tif 000084
【０３９６】
なお、この場合Ｌ１ｆ（適正立体可視位領域までの最長距離）は以下の値となる。
【０３９７】
【数８４】
0005881959.tif 000085
【０３９８】
【数８５】
0005881959.tif 000086
【０３９９】
すなわち、適正立体可視領域は、２０７８ｍｍ〜４９８８ｍｍである。
【０４００】
そこで、前記Ｌ２ｎと前記Ｌ３ｎも、Ｌ１ｎと同一の距離である２０７８ｍｍに設定されているものとする。
【０４０１】
次に、ディスプレイの画像表示面からパララックスバリア７０４までの距離Ｚを求める。
【０４０２】
前記Ｚの値は、Ｌ１ｎの値に基づいて求めることができる。
【０４０３】
【数８６】
0005881959.tif 000087
【０４０４】
従って、Ｚは、以下の値となる。
【０４０５】
【数８７】
0005881959.tif 000088
【０４０６】
次に、前記水平方向に隣接する可視光透過部７０４１の間隔Ｈｈを求める。
【０４０７】
前記Ｈｈの値は、Ｌ２ｎの値に基づいて求めることができる。
【０４０８】
【数８８】
0005881959.tif 000089
従って、Ｈｈは、以下の値となる。
【０４０９】
【数８９】
0005881959.tif 000090
【０４１０】
次に、前記垂直方向に連接する可視光透過部７０４１の間隔Ｈｖを求める。
【０４１１】
前記Ｈｖの値は、Ｌ３ｎの値に基づいて求めることができる。
【０４１２】
【数９０】
0005881959.tif 000091
【０４１３】
従って、Ｈｖは、以下の値となる。
【０４１４】
【数９１】
0005881959.tif 000092
【０４１５】
次に、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１の幅Ｓｈを求める。
【０４１６】
前記Ｓｈの値は、以下の式に基づいて求めることができる。
【０４１７】
【数９２】
0005881959.tif 000093
【０４１８】
従って、Ｓｈは、以下の値となる。
【０４１９】
【数９３】
0005881959.tif 000094
【０４２０】
次に、パララックスバリア７０４の可視光透過部７０４１の高さＳｖを求める。
【０４２１】
前記Ｓｖの値は、以下の式に基づいて求めることができる。
【０４２２】
【数９４】
0005881959.tif 000095
従って、Ｓｖは、以下の値となる。
【０４２３】
【数９５】
0005881959.tif 000096
【０４２４】
図４９〜図５４は、パララックスバリア７０４のスリットの形状の一例について説明する図である。
【０４２５】
図４９は、スリットのエッジの形状が階段状である場合を示す図である。ここで、スリットのエッジの形状が階段状である場合とは、図４９（ａ）に示すような場合を言い、スリットのエッジの形状が円弧である場合とは、図４９（ｂ）において示すような場合を言う。
【０４２６】
また、スリットのエッジの形状が楕円弧である場合とは、図５０（ａ）（ｂ）において一例として示すような場合を言う。
【０４２７】
また、スリットのエッジの形状が多角形の開口部が連続した形状である場合とは、図５１（ａ）（ｂ）において一例として示すような場合を言う。
【０４２８】
また、可視光透過部７０４１の形状が独立して複数形成された穴形状の開口部である場合とは、図５２、図５３および図５４において一例として示すように該可視光透過部７０４１の周囲がパララックスバリア７０４のマスク部によって囲まれた穴である状態のことである。
【０４２９】
本発明の実施形態についての説明は以上であるが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の組み合わせが可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０４３０】
本発明により、立体技術の発展に最適な実用性に富んだ立体画像表示システムを非常に安価な価格で提供することが可能となる。
【符号の説明】
【０４３１】
１０１  中間画像生成装置
１０１１  中央処理装置（その１）
１０１２  記憶装置（その１）
２０１  立体画像生成装置
２０１１  中央処理装置（その２）
２０１２  記憶装置（その２）
３０１  立体画像生成システム
３０１１  第一の情報処理装置
３０１１１  中央処理装置（その３）
３０１１２  記憶装置（その３）
３０１１３  圧縮装置
３０１１４  送信装置
３０１２  第二の情報処理装置
３０１２１  中央処理装置（その４）
３０１２２  記憶装置（その４）
３０１２３  解凍装置
３０１２４  受信装置
４０１  中間画像
４０１１  ＲＧＢ並列配置画素ユニット
４０１２  画像フレーム
４０１３  中間画像生成テーブル
４０１４  画素情報
４０１５  画素マトリクス
５０１  立体画像
５０１１  ＲＧＢ階段配置画素ユニット
５０１２  ＲＧＢ階段配置画素ブロック
５０１３  立体画像生成テーブル
６０１  視点画像
７０１  立体画像表示装置
７０２  映像ケーブル
７０３  制御ケーブル
７０４  パララックスバリア
７０４１  可視光透過部
７０５  仮想画素
７０６  仮想サブピクセル
７０７  立体表示用のピクセル
７０８  第１のビューポイント
７０９  第２のビューポイント
７１０  第３のビューポイント
８０１  カメラ
８０１１  注視点
８０１２  対象物
１００１  画像出力装置
【図１】
0005881959.tif 000097
【図２】
0005881959.tif 000098
【図３】
0005881959.tif 000099
【図４】
0005881959.tif 000100
【図５】
0005881959.tif 000101
【図６】
0005881959.tif 000102
【図７】
0005881959.tif 000103
【図８】
0005881959.tif 000104
【図９】
0005881959.tif 000105
【図１０】
0005881959.tif 000106
【図１１】
0005881959.tif 000107
【図１２】
0005881959.tif 000108
【図１３】
0005881959.tif 000109
【図１４】
0005881959.tif 000110
【図１５】
0005881959.tif 000111
【図１６】
0005881959.tif 000112
【図１７】
0005881959.tif 000113
【図１８】
0005881959.tif 000114
【図１９】
0005881959.tif 000115
【図２０】
0005881959.tif 000116
【図２１】
0005881959.tif 000117
【図２２】
0005881959.tif 000118
【図２３】
0005881959.tif 000119
【図２４】
0005881959.tif 000120
【図２５】
0005881959.tif 000121
【図２６】
0005881959.tif 000122
【図２７】
0005881959.tif 000123
【図２８】
0005881959.tif 000124
【図２９】
0005881959.tif 000125
【図３０】
0005881959.tif 000126
【図３１】
0005881959.tif 000127
【図３２】
0005881959.tif 000128
【図３３】
0005881959.tif 000129
【図３４】
0005881959.tif 000130
【図３５】
0005881959.tif 000131
【図３６】
0005881959.tif 000132
【図３７】
0005881959.tif 000133
【図３８】
0005881959.tif 000134
【図３９】
0005881959.tif 000135
【図４０】
0005881959.tif 000136
【図４１】
0005881959.tif 000137
【図４２】
0005881959.tif 000138
【図４３】
0005881959.tif 000139
【図４４】
0005881959.tif 000140
【図４５】
0005881959.tif 000141
【図４６】
0005881959.tif 000142
【図４７】
0005881959.tif 000143
【図４８】
0005881959.tif 000144
【図４９】
0005881959.tif 000145
【図５０】
0005881959.tif 000146
【図５１】
0005881959.tif 000147
【図５２】
0005881959.tif 000148
【図５３】
0005881959.tif 000149
【図５４】
0005881959.tif 000150
【図５５】
0005881959.tif 000151
【図５６】
0005881959.tif 000152
【図５７】
0005881959.tif 000153
【図５８】
0005881959.tif 000154
【図５９】
0005881959.tif 000155
【図６０】
0005881959.tif 000156
【図６１】
0005881959.tif 000157
【図６２】
0005881959.tif 000158
【図６３】
0005881959.tif 000159