(57)【要約】【課題】観察者の位置に対応した有意な視差画像を生成して表示する立体画像表示装置、端末装置、立体画像表示方法、及びそのプログラムを提供すること。【解決手段】複数の視点各々に応じた画像を表示する立体画像表示装置１は、複数の画素が配列された表示パネル１１及びその表示面側に設けられ上記各画素の配列方向（ｘ軸方向）に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段１２を含む立体画像表示パネル１０と、上記表示面に対向する観察者の観察位置を計測する観察者位置計測部４５と、この計測結果に基づいて立体画像表示パネル１０に対する当該観察者の相対位置を算出する相対位置算出部４０と、この相対位置に対応づけた視点画像を生成して立体画像表示パネル１０に向けて出力する画像生成処理部３０と、を有する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素が配列された表示パネルと、この表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段と、を有して成る立体画像表示パネルと、
前記表示面に対向する観察者の観察位置を計測する観察者位置計測部と、
この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を算出する相対位置算出部と、
予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を生成する機能を有すると共に、前記Ｎ視点を構成する各視点に応じた１つ以上の視点画像を前記相対位置に対応づけて生成し前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像生成処理部と、を有し、
前記画像生成処理部は、前記視点数Ｎが３以上である場合に、前記観察者の左右の眼の何れもが位置していない視点領域への視点画像を当該観察者の移動方向に基づいて選定すると共に、この選定した視点画像を前記立体画像表示パネルに向けて出力することを特徴とした立体画像表示装置。
【請求項２】
複数の画素が配列された表示パネルと、この表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段と、を有して成る立体画像表示パネルと、
前記表示面に対向する観察者の観察位置を計測する観察者位置計測部と、
この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を算出する相対位置算出部と、
予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を生成する機能を有すると共に、前記Ｎ視点を構成する各視点に応じた１つ以上の視点画像を前記相対位置に対応づけて生成し前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像生成処理部と、を有し、
前記画像生成処理部は、前記視点数Ｎが４以上である場合に、前記観察者の左右の眼の何れもが位置していない視点領域への視点画像を当該観察者の移動方向及び移動速度に基づいて選定すると共に、これを前記立体画像表示パネルに向けて出力することを特徴とした立体画像表示装置。
【請求項３】
前記請求項２に記載の立体画像表示装置において、
前記画像生成処理部は、前記観察者の左右の眼の何れもが位置していない視点領域として、当該観察者が移動前に位置する視点領域を起点とした第１乃至第（Ｎ−２）番目の隣接視点領域を選択することを特徴とした立体画像表示装置。
【請求項４】
複数の画素が配列された表示パネルと、この表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段と、を有して成る立体画像表示パネルと、
前記表示面に対向する観察者の観察位置を計測する観察者位置計測部と、
この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を算出する相対位置算出部と、
予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を生成する機能を有すると共に、前記Ｎ視点を構成する各視点に応じた１つ以上の視点画像を前記相対位置に対応づけて生成し前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像生成処理部と、を有し、
前記立体画像表示パネルを、前記視点数Ｎが２である場合に、立体視認範囲が最大となる最適観察距離での各視点領域間の視点ピッチが前記観察者の両眼間隔よりも小さくなるように構成したことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項５】
前記請求項４に記載の立体画像表示装置において、
前記立体画像表示パネルを、前記視点ピッチをｅ，前記両眼間隔をｄ，予め設定された３Ｄクロストーク値以下である視点領域の範囲をｆとした場合に、（ｅ＋ｆ）＞ｄ＞ｅの関係を満たすように構成したことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項６】
複数の画素が配列された表示パネルと、この表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段と、を有して成る立体画像表示パネルと、
前記表示面に対向する観察者の観察位置を計測する観察者位置計測部と、
この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を算出する相対位置算出部と、
予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を生成する機能を有すると共に、前記Ｎ視点を構成する各視点に応じた１つ以上の視点画像を前記相対位置に対応づけて生成し前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像生成処理部と、を有し、
前記視点数Ｎが３以上であり、立体視認範囲が最大となる最適観察距離での各視点領域間の視点ピッチをｅ，前記観察者の両眼間隔をｄとした場合に、
前記立体画像表示パネルを、ｅ×（Ｎ−２）≦ｄ≦ｅ×（Ｎ−１）の関係を満たすように構成したことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項７】
複数の画素が配列された表示パネルと、この表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段と、を有して成る立体画像表示パネルと、
前記表示面に対向する観察者の観察位置を計測する観察者位置計測部と、
この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を算出する相対位置算出部と、
予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を生成する機能を有すると共に、前記Ｎ視点を構成する各視点に応じた１つ以上の視点画像を前記相対位置に対応づけて生成し前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像生成処理部と、を有し、
前記各画素は、Ｍ色（Ｍは１以上の自然数）の原色に色分けされたＮ×Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のサブ画素を有し、かつ前記表示パネル上にてマトリクス状に配置され、
前記光線分離手段は、前記視差画像に応じた前記各画素からの出射光を前記画素の配置に沿った第１方向及び第２方向に振り分ける光学素子を有し、
この光学素子は、前記各画素に対応づけられてマトリクス状に配置され、
前記各画素内で隣接する前記サブ画素は、相互に異なる配色であり、
前記サブ画素の配列ピッチは、前記第１及び第２方向にて均一であり、
前記各画素内では、前記第１方向と第２方向に対する同数の前記視差画像が表示され、
配色の異なる前記サブ画素の数が、前記視差画像内で等しいことを特徴とした立体画像表示装置。
【請求項８】
前記請求項７に記載の立体画像表示装置において、
前記表示パネルを含む装置本体の変位を検出する検出部をさらに有し、
前記画像生成処理部は、前記相対位置と前記検出部からの変位情報とに基づいて前記視点画像を生成する機能を有することを特徴とした立体画像表示装置。
【請求項９】
前記請求項８に記載の立体画像表示装置において、
前記検出部は、前記観察者の左目と右目とを結ぶ直線と平行な方向である水平方向と前記第１方向とが平行である第１配置状態にあるか、この水平方向と前記第２方向とが平行である第２配置状態にあるか、を判別する機能を有し、
前記画像生成処理部は、
原色数である前記Ｍの平方根√Ｍが整数となる場合には、前記Ｎを前記√Ｍで除した商（Ｌ）を前記水平方向及びこれと直交関係にある垂直方向の視点数とした上で、前記第１及び第２方向のそれぞれに応じた当該視点数分の視差を有する画像を生成し、
前記Ｍの平方根√Ｍが整数とならない場合には、前記Ｎを前記Ｍで除した商（Ｌ）を前記水平方向及び垂直方向の視点数とした上で、前記第１及び第２方向のそれぞれに応じた当該視点数分の視差を有する画像を生成することを特徴とした立体画像表示装置。
【請求項１０】
前記請求項７乃至９に記載の立体画像表示装置において、
前記第１方向もしくは前記第２方向の何れか一方が、前記観察者の左目と右目とを結ぶ直線と平行な方向である水平方向に沿った状態にあり、他方が、前記水平方向と垂直な垂直方向に沿った状態にあるときに、
前記立体画像表示パネルは、前記水平方向の視差ピッチが前記垂直方向の視差ピッチよりも大きくなるように構成されたこと特徴とする立体画像表示装置。
【請求項１１】
複数の画素が配列された表示パネルと、この表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段と、を有して成る立体画像表示パネルと、
前記表示面に対向する観察者の観察位置を計測する観察者位置計測部と、
この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を算出する相対位置算出部と、
予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を生成する機能を有すると共に、前記Ｎ視点を構成する各視点に応じた１つ以上の視点画像を前記相対位置に対応づけて生成し前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像生成処理部と、を有し、
前記光線分離手段は、前記各画素の配列方向のうちの一の方向に光線を分離する構造を有し、
前記画像生成処理部は、前記各画素の配列方向のうちの他の方向にかかる前記観察者の位置に応じた画像を生成し前記立体画像表示パネルに向けて出力することを特徴とした立体画像表示装置。
【請求項１２】
前記請求項１乃至１１の何れか１つに記載の立体画像表示装置において、
前記視点数Ｎと視点数Ｊとが、Ｊ＝ｓ×Ｎ（係数ｓは２以上の自然数）なる関係を満たすことを特徴とした立体画像表示装置。
【請求項１３】
前記請求項１乃至１２の何れか１つに記載の立体画像表示装置と、
この立体画像表示装置を内包する筺体と、を有することを特徴とした端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像を表示する装置に係り、特に、複数の視点各々に応じた画像を表示する立体画像表示装置、該装置を備えた端末装置、立体画像表示方法、及びそのプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、複数の視点に向けて夫々異なる画像を提供し、観察者の左右の眼に視差の異なる画像を投影させることにより、眼鏡なしでの立体視を実現する立体画像表示装置が存在する。
【０００３】
該装置における立体画像の表示方式としては、夫々の視点用の画像データを合成して表示部に表示し、この表示された合成画像をレンズやスリットを持つバリア（遮光板）からなる光学的な分離手段（光学分離手段）により分離すると共に、これらを観測者の夫々の視点に提供する、という方式が知られている。
【０００４】
ここで採用される光学分離手段としては、一般に、縞状の多数のスリットを有するバリアから成るパララックスバリアや、一方向にレンズ効果を有するシリンドリカルレンズを配列したレンチキュラレンズが採用される。
【０００５】
こうした表示方式を採り入れた立体画像表示装置では、観察者の左右の眼にそれぞれ適切な視差画像を投影させる必要があるため、観察者が正常に立体画像を視認できる空間領域（立体視域）は限定されることとなる。したがって、観察者の左右の眼の位置がこの立体視域から外れると、各視差画像が重なって二重像が視認されるクロストーク領域や各視差画像が逆に投影される逆視領域の存在により、適切な立体画像が視認できなくなるという問題が生じる。
【０００６】
この問題を改善するための一つの方法としては、観察者の眼の位置を検出すると共に、この検出結果を用いて視差画像の切替制御を行うという手法があり、これを採り入れてクロストーク領域や逆視領域における立体画像の視認性向上を図った表示装置が知られている（例えば、特許文献１乃至５）。
【０００７】
特許文献１では、パララックスバリアの解像度を２倍にした立体表示装置において、観察者がクロストーク領域又は逆視領域に位置した場合に、パララックスバリア制御と画像切替制御を行うという技術内容が開示されている。また、特許文献２における表示装置は、バックライト側で３Ｄ解像度の４倍の精細度を有する光源部とこれを制御する光源制御部とを有し、ここでは、該光源部を構成する光源の機能を観察者位置に応じて該光線制御部が切替制御するという技術内容が開示されている。
【０００８】
すなわち、特許文献１及び２には、表示パネルの解像度を越える光線振分手段を設けることにより、検出された観察者の位置に応じた違和感の少ない画像を提示する表示装置が開示され、これらの表示装置では、表示パネルと光線分離手段との関係で決まるデバイス視点数（所謂視差画像を投影する領域の数）を増やすことにより、逆視対策を施している。
【０００９】
特許文献３における画像表示装置では、観察者が複数人存在すると検出した際に、パララックスバリア機能をオフにして２Ｄ化した画像を出力するという技術により、視認時の違和感を抑制している。また、特許文献４における立体画像表示装置では、観察者の位置に応じた視差量制御を行う技術により、同違和感を軽減している。
【００１０】
特許文献５には、パララックスバリアを含んで構成されたローブ制御手段が立体視域の切替制御を実行することで、トラッキング（tracking）を用いない場合でも、サイドローブを用いることにより多視点化を実現する、という技術内容が開示されている。また、ここでの立体表示装置では、トラッキングとローブ制御手段による処理とを組み合わせた技術により、観察者の一方の目がメインローブに位置し他方の目がサイドローブに位置するという状態における違和感の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平１０−３３３０９１号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１５４９９号公報
【特許文献３】特開２０１２−１２０１９４号公報
【特許文献４】特開２０１２−６０６０７号公報
【特許文献５】特開２００５−９１４４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、観察者の両眼位置の検出結果に基づく視差画像の切替制御を採用した上記各特許文献にかかる表示装置においても、以下のような課題が存在する。
【００１３】
特許文献１又は２に開示された表示装置では、表示パネルの２倍以上の解像度を有する高精細な光線分離手段が必要となるため、構造もしくは製造におけるコストの増加という問題が生じる。また、デバイス視点数の範囲内では、所定の画像処理を施し得るが、このデバイス視点数を越える視野角においては、繰り返しの映像を視認させることしかできないという不都合がある。
【００１４】
また、特許文献３及び４は、デバイス視点数内で有効に作用するための構成を採った画像表示装置を開示するものであり、すなわち、逆視領域において画質低下を抑制するための対策技術を何ら採用していないため、該逆視領域においては、視認時に違和感が発生するという問題がある。さらに、特許文献５では、ローブ制御手段にパララックスバリアを設けているため、透過率が低いという不都合がある。
【００１５】
（発明の目的）
本発明は、上記関連技術の有する不都合を改善し、特に、観察者の位置に対応した有意な視差画像を生成して表示する立体画像表示装置および端末装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記目的を達成するために、本発明にかかる立体画像表示装置では、複数の画素が配列された表示パネルと、この表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段と、を有して成る立体画像表示パネルと、前記表示面に対向する観察者の観察位置を計測する観察者位置計測部と、この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を算出する相対位置算出部と、予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を生成する機能を有すると共に、前記Ｎ視点を構成する各視点に応じた１つ以上の視点画像を前記相対位置に対応づけて生成し前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像生成処理部と、を有し、前記画像生成処理部は、前記視点数Ｎが３以上である場合に、前記観察者の左右の眼の何れもが位置していない視点領域への視点画像を当該観察者の移動方向に基づいて選定すると共に、この選定した視点画像を前記立体画像表示パネルに向けて出力する、を有するという構成を採っている。
【００１７】
また、本発明にかかる端末装置では、複数の視点各々に応じた画像を表示する上記立体画像表示装置と、この立体画像表示装置を内包する筺体と、を有するという構成を採っている。
【００１８】
さらに、本発明にかかる立体画像表示方法では、複数の画素が配列された表示パネル及びこの表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段を含む立体画像表示パネルと、前記表示面に対向する観察者の位置を計測する観察者位置計測部と、この計測結果に応じて前記視差画像を生成する表示コントローラと、を有する立体画像表示装置にあって、前記観察者の観察位置を前記観察者位置計測部が計測し、この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を前記表示コントローラが算出し、予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を前記表示コントローラが生成し、この生成した視点画像の中から前記相対位置に応じた複数の視点画像を前記表示コントローラが特定し、この特定した前記複数の視点画像を前記表示コントローラが前記立体画像表示パネルに向けて出力することを特徴とする。
【００１９】
また、本発明にかかる立体画像表示プログラムでは、複数の画素が配列された表示パネル及びこの表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段を含む立体画像表示パネルと、前記表示面に対向する観察者の位置を計測する観察者位置計測部と、この計測結果に応じて前記視差画像を生成する表示コントローラと、を有する立体画像表示装置にあって、前記観察者の観察位置を計測する観察者計測手段、この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を算出する観察者位置算出手段、予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を生成した上で、この生成した視点画像の中から前記相対位置に応じた複数の視点画像を特定すると共に、この特定した複数の視点画像を前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像生成処理手段、として、前記表示コントローラに予め設けられたコンピュータを機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、特に、観察者の位置に対応した有意な視差画像を生成して表示する立体画像表示装置および端末装置の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１実施形態における立体画像表示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】図１に開示した立体画像表示装置の構成例を示す概略図である。
【図３】図１に開示した立体画像表示装置が有する各視点用画素に入力する２視点用の画像情報の一例を示したものであり、図３（ａ）は第１視点用画像，図３（ｂ）は第２視点用画像に相当する図である。
【図４】図３で示した第１視点用及び第２視点用画像の生成方法の一例を示す図である。
【図５】図１に開示した立体画像表示パネルによる光線分離の状態及び立体視域を示す図である。
【図６】図１に開示した立体画像表示パネルによる光線分離の状態及び逆視領域を示す図である。
【図７】図１に開示した２視点の立体画像表示パネルに入力する画像情報の一例を示したものであり、図７（ａ）は第１視点用画像，図７（ｂ）は第２視点用画像，図７（ｃ）は第３視点用画像，図７（ｄ）は第４視点用画像，図７（ｅ）は第５視点用画像，図７（ｆ）は第６視点用画像に相当する図である。
【図８】図７で示した第１視点用画像から第６視点用画像の生成方法の一例を示す図である。
【図９】図１に開示した立体画像表示パネルによる光線分離の状態と観察者の両眼位置との関連性を示す状況図であり、図９（ａ）は左眼が第１視点領域５０ａ，右眼が第２視点領域５０ｂに存在する場合、図９（ｂ）は左眼が第１視点領域５１ｂ，右眼が第２視点領域５０ａに存在する場合、図９（ｃ）は左眼が第１視点領域５１ａ，右眼が第２視点領域５１ｂに存在する場合をそれぞれ示す。
【図１０】図９（ｃ）を拡大し、第１視点領域を４分割して設けた各サブ領域を例示した図である。
【図１１】図９に開示した各立体視域をもとに、観察者の左右の眼が位置する視点領域と、第１視点領域及び第２視点領域に表示させるべき画像データとの対応関係を示す表である。
【図１２】一般的な６視点の立体画像表示パネルによる光線分離の状態を示す図である。
【図１３】第１実施形態における３視点の立体画像表示パネルによる光線分離の状態を示す図である。
【図１４】図１３における３視点の立体画像表示パネル、及び第２及び第３実施形態における立体画像表示パネルに入力する画像データの一例を示す図である。
【図１５】図１３に示したように観察者がｘ軸のマイナス方向側に移動する場合に、その左右の眼各々が位置する視点領域と、第１乃至第３視点領域の画像データとの関係を示す表である。
【図１６】図１３に示した観察者がｘ軸のプラス方向側に移動する場合に、その左右の眼各々が位置する視点領域と、第１乃至第３視点領域の画像データとの関係を示す表である。
【図１７】第１実施形態における４視点の立体画像表示パネルによる光線分離の状態を示す図である。
【図１８】図１７に示した観察者がｘ軸のマイナス方向側に移動する場合に、その左右の眼各々が位置する視点領域と、第１乃至第４視点領域の画像データとの関係を示す表である。
【図１９】図１７に示した観察者がｘ軸のプラス方向側に移動する場合に、その左右の眼各々が位置する視点領域と、第１乃至第４視点領域の画像データとの関係を示す表である。
【図２０】図１に開示した立体画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図２１】第２実施形態における２視点の立体画像表示パネルによる光線分離の状態を示す図である。
【図２２】図２１に開示した立体画像表示パネルの表示面の中央部分における３Ｄクロストーク特性を示す図である。
【図２３】図２２に開示した状態から、観察者がｘ軸方向のマイナス側に移動した場合に、その左右の眼が位置する視点領域を示す図である。
【図２４】図２３に開示した観察者位置に基づき、該観察者の左右の眼が位置する視点領域と第１視点領域及び第２視点領域の画像データとの関係を示した表である。
【図２５】図２３の比較例として、「ｄ＜ｅ（観察者の両眼間隔：ｄ，第１視点領域と第２視点領域との視点ピッチ：ｅ）」なる関係を有する立体画像表示パネルを用いた場合の、観察者の左右の眼が位置する視点領域を示す図である。
【図２６】図２５に開示した観察者位置に基づき、該観察者の左右の眼が位置する視点領域と第１視点領域及び第２視点領域の画像データとの関係を示した表である。
【図２７】第３実施形態における４視点の立体画像表示パネルによる光線分離の状態を示す図である。
【図２８】観察者がｘ軸にマイナス方向側に移動した場合における、観察者と各視点領域との位置関係を示す図である。
【図２９】図２８の観察者位置に基づき、観察者の左右の眼が位置する視点領域と第１視点領域から第４視点領域までの画像データとの関係を示した表である。
【図３０】本発明の第４実施形態にかかる立体画像表示パネルの構成を示す概略図である。
【図３１】４原色から成るサブ画素がマトリクス状に配列された画素を示す図のうち、図３１（ａ）は、４×４のサブ画素から構成された画素とレンズ素子との配置関係を示す図であり、図３１（ｂ）は、図３１（ａ）に開示した画素とレンズ素子とがマトリクス状に配列された状態を示す図である。
【図３２】図３１（ａ）に開示した第１配置状態にある４×４サブ画素構成の画素及びレンズアレイ素子を示す図である。
【図３３】図３２に開示した４×４サブ画素構成の画素及びレンズアレイ素子を９０°右回転させた場合における、入力画像とサブ画素（サブ画素群）との関係を示す図である。
【図３４】図３１（ａ）に開示した４×４サブ画素構成の画素に対応するアクティブな光線分離手段を用いて、画像を一方向のみに分離した場合の光線分離を示す図である。
【図３５】図３４に対応する観察者の位置と３Ｄクロストーク特性との関係を示す図である。
【図３６】図３５に開示した観察者位置に基づき、観察者の左右の眼が位置する視点領域と第１視点領域及び第２視点領域の画像データとの関係を示す図である。
【図３７】図３１（ａ）に開示した４×４サブ画素構成の画素及びレンズアレイ素子をもとに、図３７（ａ）は、第１配置状態にある場合の入力画像とサブ画素（サブ画素群）との関係を示す図であり、図３７（ｂ）は、第２配置状態にある場合の入力画像とサブ画素（サブ画素群）との関係を示す図である。
【図３８】図３７に開示した画素を有する２×２視点の立体画像表示パネルに入力する画像情報の一例を示す図である。
【図３９】図３１（ａ）に開示した４×４サブ画素構成の画素に対応するアクティブな光線分離手段を用いて、画像を二方向に分離した場合の光線分離を示す図である。
【図４０】図３９に開示した観察者位置に基づき、観察者の左右の眼が位置する視点領域と第１視点領域及び第２視点領域の画像データとの関係を示す図である。
【図４１】本発明の第４実施形態にかかる立体画像表示装置を内包する端末装置を示す概略図である。
【図４２】本発明の第４実施形態における立体画像表示装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４３】図４２に開示した立体画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図４４】図２に開示した、一方向の光線分離手段を有する立体画像表示装置を用いて、観察者の位置に応じた二方向それぞれに対応する画像を該観察者に提示する様子を示す図である。
【図４５】図４４に開示した観察者の各位置に対応づけて、観察者の左右の眼が位置する視点領域と第１視点領域及び第２視点領域の画像データとの関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
〔第１実施形態〕
本発明にかかる立体画像表示装置の第１実施形態を、図１乃至図２０に基づいて説明する。
【００２３】
（全体的構成）
図２に例示するように、複数の視点各々に応じた画像を表示する立体画像表示装置１は、可視光及び赤外線を撮像可能なカメラが設けられ観察者１００の位置を計測する観察者位置計測部４５と、この観察者位置計測部４５から取得した計測結果に基づいて３Ｄデータを生成する表示コントローラ（図示せず）と、この表示コントローラから出力される３Ｄデータ及び制御信号に基づいて画像を分離し出射する立体画像表示パネル１０と、を有している。
【００２４】
立体画像表示パネル１０は、少なくとも第１視点用の画像を表示するサブ画素と第２視点用の画像を表示するサブ画素とを含む画素がマトリクス状に配列された表示パネル１１と、この表示パネル１１の表示面側に設けられ上記画素からの視差画像を各視点に向けて分離する光線分離手段１２と、を有している。
光線分離手段１２は、表示パネル１１上に配置された各画素に対応するレンズ１５がアレイ状に配列された構成を採っているため、各視点用の画像を所定の異なる方向に分離することができる。
【００２５】
かかる構成により、立体画像表示パネル１０は、少なくとも２つの視点に向けての異なる画像の投影、すなわち光線分離を行うことができる。
この光線分離の方向に関しては、図２に示すように、レンズ１５の配列方向（第１の画素配列方向）をｘ軸、ｘ軸に直交し表示パネル１１から観察者１００に延伸する方向をｚ軸、ｘ軸とｚ軸の双方に直交する方向（第２の画素配列方向）をｙ軸と定義する。また、これら各軸の交点（原点）は、立体画像表示パネル１０の中心に位置するものとし、以下では、立体画像表示パネル１０の原点（表示面中心）とも指称する。この場合、観察者１００の左眼１０１と右眼１０２とを結ぶ直線は、上記ｘ軸と略平行の状態にある。
【００２６】
観察者位置計測部４５は、自身に設けられたカメラによって観察者１００を撮影し、これをもとに観察者１００の左眼１０１及び右眼１０２の位置を計測するように構成されている。
【００２７】
観察者位置計測部４５が両眼（左眼１０１及び右眼１０２）の位置を計測するに際しては、様々な方法を用いることができる。
例えば、可視光によって撮影した画像からパターンマッチングを用いて顔や眼の位置を検出することによりｘ，ｙ軸方向の位置を計測し、この計測結果から導出した眼間距離をもとにｚ軸位置を計測する方法や、赤外線の正弦波光を観察者１００に照射してその反射光である正弦波光がカメラに到着するまでの光飛行の時間差（位相差）からｚ軸方向の位置を計測するＴＯＦ方式と呼ばれる方法等を採用することができる。
【００２８】
表示パネル１１としては、液晶表示素子，有機エレクトロルミネッセンス表示素子，または電気泳動素子やエレクトロクロミック素子など、さまざまな電気光学素子を用いることが可能である。
光線分離手段１２としては、レンチキュラレンズ，フライアイレンズ，またはパララックスバリア等の光学素子のほか、屈折率制御機能を備えた液晶レンズや、遮光制御機能を備えた液晶バリア等の電気光学素子を用いることができる。透過率の観点からすると、レンチキュラレンズ，フライアイレンズ，及び液晶レンズが好適である。
【００２９】
まず、説明を簡便化するために、立体画像表示パネル１０として２視点の立体画像表示パネルを採用した例について説明する。ここで、Ｎ視点の立体画像表示パネル（Ｎは２以上の自然数）とは、立体表示用の視差を有する２次元画像データをＮ視点に向けて分離し出射する立体画像表示パネルをいう。
【００３０】
図３に、立体画像表示パネル１０の各視点用画素に入力する２視点用の画像情報を例示する。図３（ａ）は第１視点用画像６０ａであり、図３（ｂ）は第２視点用画像６０ｂである。
この各視点用画像間では、サイコロの“５”の面の大きさと“３”の面の大きさとがそれぞれ異なっている。すなわち、各視点用画像間には、図３に示すように、第１視点用画像６０ａに相当する（ａ）では相対的に“５”の面が大きく、第２視点用画像６０ｂに相当する（ｂ）では相対的に“３”の面が大きいという構成を採っている。
【００３１】
次いで、図４に、上記図３で示した第１視点用及び第２視点用画像の生成方法の一例を示す。この図４は、交差法と呼ばれる撮影法にかかる説明図であり、ここでは、第１視点用カメラ６５ａと第２視点用カメラ６５ｂの各光軸の交点６６が、通常の画面上、すなわちスクリーン面の再生位置に設定される。また、このスクリーン面の水平方向をｘ軸、このｘ軸と直交する方向をｙ軸（図示せず）、ｘｙ平面と直交する方向をｚ軸、上記交点６６をこれら各軸が交わる原点とし、ｘ軸，ｚ軸における正負の方向は図４に示す通りとする。
ここで、第１視点用カメラ６５ａと第２視点用カメラ６５ｂの配置位置は、ｙ軸上で同一値となるように（ｙ座標値が等しくなるように：水平状態）設定されている。
【００３２】
かかる状態において、ｘｙｚ値の３次元情報を有するサイコロの３Ｄオブジェクト６４を第１視点用及び第２視点用カメラ（６５ａ，６５ｂ）で撮像することにより、図３（ａ）と図３（ｂ）に示すような画像を生成する。
【００３３】
このようにして撮像・生成された各画像間では、図３に示す通り、相互に対応する点（対応点）の位置が異なっている。すなわち、図３（ａ）と図３（ｂ）との対応点（例えば、サイコロの各頂点）が両者画像において異なり、この異なる大きさが視差量となる。視差量の大きさは、カメラ位置（ｘ，ｚ値）、カメラ画角、カメラ間隔や３Ｄオブジェクト位置（ｚ値）などにより決定される。
【００３４】
続いて、図５に、立体画像表示パネル１０の光線分離の状態を示す。これは、ｙ軸の正方向から見た場合のｚｘ平面の断面図である。この図５では、観察者１００の左眼を「Ｌ」，右眼を「Ｒ」と表記し、以下の各図においても同様とする。
上述した各視点用の画素と光線分離手段１２との組合せにより、第１視点領域５０ａ，５１ａ，５２ａ，・・・と、第２視点領域５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，・・・とが、ｘ軸方向に沿って交互に繰り返すように画像が分離されている。
【００３５】
各第１視点領域（５０ａ，５１ａ，５２ａ）を左眼用領域，各第２視点領域（５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ）を右眼用領域とした場合に、例えば各第１視点領域には第１視点用画像６０ａ（図３），各第２視点領域には第２視点用画像６０ｂ（図３）をそれぞれ投影させることを想定すると、立体画像表示パネル１０は、左眼用領域５０ａに左眼１０１が，右眼用領域５０ｂに右眼１０２がそれぞれ配置されたときに（図５）、観察者１００が立体画像を知覚できる立体視域８０を形成するように構成されている。
【００３６】
ここでの観察者１００は、立体視域が最大となる最適観察距離（最適視認距離）ＯＤの分だけ立体画像表示パネル１０から離れた状態にある。
符号ｅは、最適視認距離における各視点領域間の視点ピッチを示し、この図５においては、視点ピッチｅが両眼間隔ｄと等しい場合を示している。また、符号「１」，「２」はそれぞれ、第１視点用画像６０ａ，第２視点用画像６０ｂに対応する。
【００３７】
同様に、立体画像表示パネル１０は表示コントローラからの信号等に基づいて、観察者１００の両眼が左眼用領域５１ａと右眼用領域５１ｂとに対応した場合に立体視域８１を形成し、観察者１００の両眼が左眼用領域５２ａと右眼用領域５２ｂとに対応した場合に立体視域８２を形成するという構成を採っている。
【００３８】
ここで、立体画像表示パネル１０の表示面中心（画像表示中心）から垂直に延伸されるｚ軸を含む立体視域８０をメインローブとし、このメインローブから観察者１００がｘ軸におけるプラス側とマイナス側の各方向に移動した際に出現する立体視域８１，８２をサイドローブとする。
【００３９】
また、上記２つの立体視域以外にも、立体視域８１のｘ軸におけるマイナス方向側，立体視域８２のｘ軸におけるプラス方向側のそれぞれに、観察者１００の位置に対応した１つ又は複数のサイドローブが出現するように立体画像表示パネル１０を構成してもよい。
【００４０】
観察者１００がメインローブからサイドローブに移動する途中の領域では、図６に示すように、観察者１００の左眼１０１に右眼用領域が、右眼１０２に左眼用領域がそれぞれ対応する逆視状態となり、ここには立体画像表示パネル１０によって、逆視領域８５が形成される。このときの観察者１００は、左眼１０１に第２視点用画像６０ｂ（２）を知覚し、右眼１０２に第１視点用画像６０ａ（１）を知覚するという状態にある。
【００４１】
次いで、図１に、本第１実施形態における立体画像表示装置１の各機能構成を示す。このブロック図に示すように、立体画像表示装置１は、前述した表示パネル１１，光線分離手段１２，観察者位置計測部４５と共に、表示パネル１１を駆動する機能と光線分離手段１２を制御する機能とを有する表示コントローラ２４を備えている。
【００４２】
表示コントローラ２４は、観察者位置計測部４５による計測結果（計測情報）に基づいて立体画像表示パネル１０に対する観察者１００の左眼１０１及び右眼１０２の相対位置を算出する相対位置算出部４０と、この相対位置算出部４０からの位置情報（相対位置情報）に基づいて３Ｄデータ（視差画像）及び制御信号の生成を行う画像生成処理部３０と、この画像生成処理部３０からの３Ｄデータに基づいて表示パネル１１を駆動する表示パネル駆動回路（表示パネル駆動部）２１と、同じく画像生成処理部３０からの制御信号に基づいて光線分離手段１２の動作を制御する画像振分制御回路（画像振分制御部）２２と、を有している。
【００４３】
より具体的に相対位置算出部４０は、観察者位置計測部４５からの計測情報に基づいて、立体画像表示パネル１０の原点に対する観察者１００の左眼１０１の相対位置を示す座標値（ｘ１，ｙ１，ｚ１）、及び該原点に対する右眼１０２の相対位置を示す座標値（ｘ２，ｙ２，ｚ２）を算出する機能を有している（図２参照）。また、これらの算出値から、例えば左眼１０１の視野角θ１（＝ａｔａｎ（ｘ１／ｚ１））を算出するための機能構成を、相対位置算出部４０に設けてもよい。
【００４４】
画像生成処理部３０は、画像処理を実行する演算器３１と、表示パネル１１に表示するための表示対象データを格納するデータ蓄積部３２と、演算器３１の動作制御プログラム等を格納するメモリ３３と、外部との情報のやり取りを仲介する外部ＩＦ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：インターフェイス）３４と、により構成される。これらの各構成部材が有効に機能するため、画像生成処理部３０は、相対位置算出部４０から受信した信号に応じて、各視点に対応する有意な画像データ（３Ｄデータ）を生成することができる。
【００４５】
メモリ３３には、演算器３１の動作制御プログラムの他に、相対位置算出部４０から得られた左眼１０１及び右眼１０２の相対位置に関する情報や、立体画像表示パネル１０の立体視域に関する情報等が記憶され、演算器３１は、このメモリ３３に蓄えられた情報と観察者位置計測部４５のセンサ（図示せず）から適宜得られる情報とに基づいて、観察者１００の左右の眼がどの視点領域に位置しているかを判定する機能（観察者の左右の眼が位置する視点領域を特定する機能）を有している。
【００４６】
画像生成処理部３０における画像データの生成は、データ蓄積部３２に格納された表示対象データを読み出した演算器３１が、これに対して画像処理を施すことにより実現される。表示対象データが奥行き情報を含む３次元データであれば、この３次元データに対して演算器３１がレンダリング処理を施すことにより、視差を有する各視点用の２次元画像データ（立体表示に用いる３Ｄデータ）を生成する、という好適な方法を採っている。
【００４７】
すなわち、立体表示に用いる３Ｄデータを生成するに際して演算器３１は、３次元データに対して所定の視点数の仮想カメラを設定すると共に、これら各々についてレンダリング処理を施すように構成されている。例えば、図３に示すような視差を有する各視点用の２次元画像データは、３次元データに対して所定の視点数（ここでは２視点）の仮想カメラを設定した演算器３１が、各々についてレンダリング処理を施して生成するという構成を採っている。
【００４８】
ここで、画像生成処理部３０による画像データの生成には、奥行き情報を含む３次元データをもとにした生成方法を用いることが好ましい。しかし、データ蓄積部３２に予めレンダリング処理を施した表示対象データを蓄積しておき、これを選択的に読み出すという構成を採ってもよい。
【００４９】
すなわち、あらかじめ図３に相当する２次元画像データの形式による表示対象データをデータ蓄積部３２に蓄積しておき、ここから演算器３１が、立体表示又は平面表示に応じた画像データを選択して読み出すという方法を採ってもよい。かかる方法を採用すれば、レンダリング処理が不要となるため、前述したレンダリング処理を要する生成方法よりも処理能力や演算速度が低い演算器３１を採用することができ、これにより、画像生成処理部３０を安価に構成できるという利点が得られる。
【００５０】
また、画像生成処理部３０は、相対位置算出部４０から受け取った位置情報に応じて３Ｄデータを生成し、これを表示パネル駆動回路２１に出力するという構成を採り、さらに、この３Ｄデータを出力するに際しては、これと同時に生成した制御信号（液晶レンズを有効にする信号等）を画像振分制御回路２２に出力するという機能を有している。
【００５１】
表示パネル駆動回路２１は、表示パネル１１を駆動するために必要な信号（同期信号等）を生成する機能を有し、画像振分制御回路２２は、光線分離手段１２を駆動するための信号を生成する機能を有している。
【００５２】
光線分離手段１２としては、液晶レンズ以外にも、液晶バリア素子等の電気信号によって制御できるアクティブ素子を用いることができる。
また、光線分離手段１２としてレンチキュラレンズやフライアイレンズ，パララックスバリア，ポンホールなどの電気信号により制御できないスタティック素子を用いるようにしてもよい。このようにすれば、表示コントローラ２４に画像振分制御回路２２を設ける必要がなくなるため、かかる構成の簡素化により、コストの低下等を図ることが可能となる。
【００５３】
ところで、上述したような構成を採った画像生成処理部３０は、データ蓄積部３２内の表示対象データをもとに、予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の画像を生成する機能を有している。
【００５４】
そこで、これまでの内容をまとめると、複数の視点各々に応じた画像を表示する立体画像表示装置１は、複数の画素が配列された表示パネル１１，及びその表示面側に設けられ上記各画素の配列方向（ｘ軸方向）に応じた複数のＮ視点に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段１２を含む立体画像表示パネル１０と、上記表示面に対向する観察者の観察位置を計測する観察者位置計測部４５と、この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネル１０に対する前記観察者の相対位置を算出する相対位置算出部４０と、予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を生成する機能を有すると共に、上記相対位置に対応づけた視点画像を生成して前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像生成処理部３０と、を有するという構成を採っている。
【００５５】
したがって、画像生成処理部３０は、２視点より大きい、例えば６視点分の画像を生成することが可能である。
【００５６】
ここで、図７に、本第１実施形態にかかる２視点の立体画像表示パネル１０に入力する画像情報の一例として、６視点分の画像を示す。図７（ａ）は第１視点用画像６１ａ，（ｂ）は第２視点用画像６１ｂ，（ｃ）は第３視点用画像６１ｃ，（ｄ）は第４視点用画像６１ｄ，（ｅ）は第５視点用画像６１ｅ，（ｆ）は第６視点用画像６１ｆである。
【００５７】
この図７に示す通り、各視点用画像間では、サイコロの“５”の面の大きさと“３”の面の大きさとがそれぞれ異なっている。すなわち、第１視点用画像６１ａでは“５”の面が一番大きく、第６視点用画像６１ｆでは“３”の面が一番大きいという特徴がある。また、（ａ）から（ｆ）に向けて“５”の面が徐々に小さくなっていき、“３”の面が徐々に大きくなっているという構成を採っている。
【００５８】
次いで、図８に、上記図７で示した第１視点用画像から第６視点用画像までの生成方法の一例を示す。
基本的には、図４に示した構成内容と同様に、第１視点用カメラ６５ａと第２視点用カメラ６５ｂと第３視点用カメラ６５ｃと第４視点用カメラ６５ｄと第５視点用カメラ６５ｅと第６視点用カメラ６５ｆとを配置した上で、これら第１乃至第６視点用カメラ（６５ａ〜６５ｆ）にてｘｙｚ値の３次元情報を有するサイコロの３Ｄオブジェクト６４を撮像することにより、図７（ａ）乃至（ｆ）に示すような画像を生成する。
また、図７（ａ）乃至（ｆ）における各対応点相互間の位置の違いの大きさが、各画像間における視差量となる。
【００５９】
立体画像表示パネル１０のメインローブの外側に観察者１００が移動した場合に画像生成処理部３０は、観察方向に応じた視点に対応した新規画像の生成等を行うように構成されている。すなわち、図７に例示したような６視点分の画像を生成する場合には、画像生成処理部３０が、あらかじめ６視点分全ての画像を生成すると共にこれを記憶処理しておき、ここから観察者の移動に対応して適宜選定するようにしてもよいし、観察者位置近傍の視点用画像のみを適宜生成するように構成してもよい。
【００６０】
このようにして、６視点分の画像を画像生成処理部３０が生成する場合の、立体画像表示パネル１０による光線分離の状態を、図９に示す。これも前述した図５と同様、ｙ軸の正方向から見た場合のｚｘ平面の断面図である（図２参照）。
【００６１】
図９（ａ）は、相対位置算出部４０による算出結果（位置情報）から、観察者１００の左眼１０１が第１視点領域５０ａ，右眼１０２が第２視点領域５０ｂに存在すると画像生成処理部３０が判断するような場面を例示した図である。
この場合は、画像生成処理部３０において、第１視点領域５０ａ用に第３視点用画像６１ｃ（図７）の画像データを、第２視点領域５０ｂ用に第４視点用画像６１ｄ（図７）の画像データをそれぞれ生成し、これを３Ｄデータとして表示パネル駆動回路２１へ出力するように構成されている。すなわち、ここに付した「３」，「４」は、それぞれ第３視点用画像６０ｃ，第４視点用画像６０ｄに対応する。
これにより、観察者１００が立体画像を知覚できる立体視域９０が形成される。ここでのメインローブである立体視域９０は、図９に示す通り、図５を参照して説明したメインローブとしての立体視域８０と概ね一致した位置に形成されている。
【００６２】
図９（ｂ）も同様に、相対位置算出部４０による算出結果から、観察者１００の左眼１０１が第２視点領域５１ｂ，右眼１０２が第１視点領域５０ａに存在すると画像生成処理部３０が判断するような場面を例示したものである。
この場合は、画像生成処理部３０において、第１視点領域５１ｂ用に第２視点用画像６１ｂ（図７）の画像データを、第２視点領域５０ａ用に第３視点用画像６１ｃ（図７）の画像データをそれぞれ生成し、これを３Ｄデータとして表示パネル駆動回路２１へ出力するように構成されている。すなわち、ここに付した「２」，「３」は、それぞれ第２視点用画像６０ｂ，第３視点用画像６０ｃに対応する。
これにより、観察者１００が立体画像を知覚できる立体視域９１が形成され、この立体視域９１の位置は、上記同様、図６にて説明した逆視領域８５の位置と概ね一致している。
【００６３】
図９（ｃ）も同様に、相対位置算出部４０による算出結果から、観察者１００の左眼１０１が第１視点領域５１ａ、右眼が第２視点領域５１ｂに存在すると画像生成処理部３０が判断するような場面を例示したものである。
この場合は、画像生成処理部３０において、第１視点領域５１ａ用に第１視点用画像６１ａ（図７）の画像データを、第２視点領域５１ｂ用に第２視点用画像６１ｂ（図７）の画像データをそれぞれ生成し、これを３Ｄデータとして表示パネル駆動回路２１へ出力するように構成されている。すなわち、ここに付した「１」，「２」は、それぞれ第１視点用画像６０ａ，第２視点用画像６０ｂに対応する。
これにより、観察者１００が立体画像を知覚できる立体視域９２が形成され、この立体視域９２の位置は、上記同様、図５にて説明したサイドローブ８１の位置と概ね一致している。
【００６４】
ここで、立体視域９２，９１，９０，及びこれと同様の規則性によりｘ軸のプラス方向側に生成される２つの立体視域（図９参照）をそれぞれ立体視域Ａ〜Ｅとして、図１１に、観察者１００の左右の眼が位置する視点領域と、第１視点領域及び第２視点領域に表示させるべき画像データとの対応関係をまとめた表を示す。
この図１１における備考欄には、各立体視域Ａ〜Ｅの位置と、図５及び図６に示した立体視域（メインローブとサイドローブ）及び逆視領域の位置との対応関係を示す。
【００６５】
上述した２視点の立体画像表示パネル１０と２視点分の画像データとに基づく画像表示では、観察者１００が、メインローブとサイドローブとで同一映像の知覚しかできない上に、メインローブとサイドローブとの間の領域では逆視の状態が発生する。
これに対し、６視点分の画像を生成する機能を有すると共に、これらの各画像をもとに適宜観察者１００に対応した立体視域を形成するという前述の構成を採用すれば、２視点の立体表示においても観測者１００は、立体視域Ａ〜Ｅのそれぞれにおいて異なる映像を知覚することができ、すなわち運動視差が付与されることとなるため、これにより、立体画質の臨場感向上に寄与することが可能となる。
【００６６】
一般に、運動視差を付与するための構成を採った立体画像表示装置としては、６視点の立体画像表示パネルを用いて図１２に示すような立体視域を形成するものが知られている。この図１２における立体視域９２ａ〜９２ｅは、図１１に示す立体視域Ａ〜Ｅに相当する位置に形成されている。また、ここに付した「１」，「２」，「３」，「４」，「５」，「６」は、それぞれ第１視点用画像６０ａ，第２視点用画像６０ｂ，第３視点用画像６０ｃ，第４視点用画像６０ｄ，第５視点用画像６０ｅ，第６視点用画像６０ｆに対応する。
【００６７】
かかる一般的な６視点の立体画像表示パネルは、多人数で観察する際に有効な場合もあるが、常に６視点分の空間に光線分離されるように構成する必要があるため、２視点の立体画像表示パネルと比較すると、３Ｄ解像度が、横方向において１／３にまで低下し、この横方向の解像度低下に合わせて縦方向を調整した場合には、全体として１／９にまで低下するため、立体画質を大きく損ねるという不都合がある。
【００６８】
その点、図７乃至図１１を参照して説明した本第１実施形態における立体画像表示装置１は、６視点分の画像を生成する機能を有すると共に、これらの各画像を用いて観察者１００の位置に応じた立体視域を適宜形成するという構成を採用したため、上記のように解像度を低下させることなく、有効に運動視差を付与することができる。
【００６９】
これまで２視点の立体画像表示パネルと６視点分の画像データとを用いた立体画像表示の例を示したが、本第１実施形態にかかる構成はこれに限定されるものではない。すなわち、２視点の立体画像表示パネルと１０視点分の画像データとの組合せや、４視点の立体画像表示パネルと１２視点分の画像データとの組合せ等を用いた構成を採用するようにしてもよく、かかる構成の場合においても、上記同様の効果を得ることができる。
【００７０】
したがって、こうした立体画像表示パネルと画像データとの組合せを考慮し、立体画像表示パネルの視点数をＮ（Ｎは２以上の自然数）として、本第１実施形態にかかる構成内容を一般的に表記すると、以下のようになる。
表示面に向かって正面にメインローブが存在するように構成された立体画像表示パネルにおいて、立体画像表示パネルに入力する各視点画像データの数をＪとした場合に、「Ｊ＞Ｎ」の関係を満たし、これに加えて、「Ｊ＝ｓ×Ｎ（ｓは２以上の整数）」の関係を満たすように構成することがより望ましい。
ここで、表示面に向かって正面というのは、画像表示中心を始点とする表示面からの法線（以下、表示法線とする）上に観察者１００が位置した場合における観測者１００の方向を示す。
【００７１】
メインローブの中心線と表示法線とがほぼ一致している状態を例示する図５のように、偶数視点（Ｎ＝２，４，６，・・・）では、ほとんどの場合、これらが概ね一致するように設計されている。
【００７２】
これに対して、奇数視点（第１隣接視点領域：Ｎ＝３，５，７，・・・）では、メインローブの中心線と表示法線とが一致する場合もあれば、視点ピッチに対応した角度以下の大きさで表示法線とずらしている場合もある。
後者のような場合、概ねメインローブの中心線と表示法線との成す角が、所定の角度以内（最適観察距離ＯＤにおける視点ピッチをｅとした場合にａｔａｎ（ｅ／ＯＤ）の角度以内）であれば、メインローブとサイドローブとの対称性の観点から、上記係数ｓの値は３以上の奇数に設定することが望ましい。このようにすれば、サイドローブをほぼ左右対称に出現させることが可能となる。
一方で、メインローブの中心線と表示法線との成す角が上記所定の角度以上であれば、係数ｓの値は単に２以上として設定すればよく、特に限定を加える必要はない。
【００７３】
この係数ｓの値は、図１に示すメモリ３３に予め記憶させておくように構成してもよいし、外部ＩＦ３４を介して所定の値を係数ｓとして読み込むようにしてもよい。
いずれにせよ、立体画像表示パネル１０の視点数Ｎに応じて、この係数ｓの値をもとに画像生成処理部３０は、J（＝ｓ×Ｎ）視点分の画像を生成するように構成される。
【００７４】
また、相対位置算出部４０又は画像生成処理部３０に、位置情報に基づいてメインローブの中心線と表示法線との成す角を計測する角度計測機能を設け、さらに画像生成処理部３０に、該成す角とａｔａｎ（ｅ／ＯＤ）とを比較した上でこれがａｔａｎ（ｅ／ＯＤ）以下であれば上記係数ｓを３以上の奇数に設定する比較設定機能を設けるようにしてもよい。このようにすれば、一定条件下において、サイドローブをほぼ左右対称に出現させることができる。
【００７５】
画像の生成については、データ蓄積部３２にある３次元のポリゴンデータから仮想的に視点数分のカメラを配置して演算器３１でリアルタイムレンダリングする方法や、ＣＺデータから視点数分の画像を生成する方法など、様々な方法が存在する。
画像生成に際しては、画像生成処理部３０が、これら各種方法の内から予め設定された方法を用いるようにしてもよいし、使用環境や外部信号に応じて適宜選択して用いるように構成してもよい。また、画像生成処理部３０において、あらかじめＪ視点分の画像を生成しておき、これをデータ蓄積部３２に保管しておくという構成を採ってもよい。
これにより、少ない視点数で高解像度を維持したまま、多視点として運動視差を付与することが可能となる。
【００７６】
さらに、視点数Ｎが３以上の場合は、観察者１００の移動方向に応じて、対象となる視点領域に出力する画像データの更新を行うことも可能である。
【００７７】
ここで、図１３に、立体画像表示パネル１０として３視点（視点数Ｎ＝３）の立体画像表示パネルを採用した場合における光線分離状態と観察者の位置との関係を例示する。この図１３では、観察者の位置に対応して形成される視点領域として、第１視点領域である視点領域５０ａ，５１ａ，５２ａ、第２視点領域である視点領域５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ、及び第３視点領域である視点領域５０ｃ，５１ｃ，５２ｃを示し、観察者の位置としては、位置１１０ａと位置１１０ｂとを示す。
【００７８】
また、図１３における３視点の立体画像表示パネル１０を介して各視点領域へと入力される画像データの一例を、図１４に示す。この図１４には、各視点領域用の画像データとして、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８，Ｂ９，‥を示し、前述した図３及び図７と同様に、各視点用画像間では、サイコロの“５”の面の大きさと“３”の面の大きさとがそれぞれ異なっている。すなわち、図１４に示す通り、Ｂ１からＢ９に向けて“５”の面が徐々に小さくなっていき、“３”の面が徐々に大きくなっていくという構成を採っている。
【００７９】
図１４で示した画像の生成方法は、図８を参照して説明した方法と基本的に同様である。すなわち、画像データの数に応じた各視点用カメラをｘ軸と略平行に配置し、これによって３Ｄオブジェクトを撮像することにより画像生成を行う。
【００８０】
さらに、観察者が、位置１１０ａから位置１１０ｄに移動するケース（図１３：←）と、位置１１０ｄから位置１１０ａに移動するケース（図１３：→）と、の２つのケースについて、観察者の左右の眼が位置する視点領域と第１，第２，第３視点領域に入力する視差画像データとの関係を、図１５及び図１６に示す。
【００８１】
図１５は、観察者が位置１１０ａからｘ軸方向のマイナス側（左側）に移動するケースについて示した表である。
まず、観察者が位置１１０ａに在る状態を（Ａ）とすると、この（Ａ）の状態では、観察者の左眼が位置する視点領域は５０ｂであり、右眼が位置する視点領域は５０ｃである。画像データは、視点領域５０ｂに画像データＢ６が、視点領域５０ｃに画像データＢ７が入力されている。左右の眼のいずれも位置しない視点領域５０ａは画像データＢ５もしくはＢ８のいずれかが入力されている。
【００８２】
次に、観察者の左眼が視点領域５０ａに，右目が視点領域５０ｂにそれぞれ位置する状態を（Ｂ）とし、観察者が（Ａ）の状態から（Ｂ）の状態に移動したことを想定する。この（Ｂ）の状態では、視点領域５０ａに画像データＢ５が入力され、視点領域５０ｂに画像データＢ６が入力される。
ちなみに、図１５には記載していないが、もし観察者が（Ａ）の状態から、ｘ軸方向のプラス側（右側）に移動して、観察者の右眼が位置する視点領域が５２ａとなる場合は、この視点領域５２ａに画像データＢ８が入力される。
【００８３】
（Ｂ）の状態において、左右の眼のいずれも位置しない視点領域５１ｃには、本来画像データＢ７の入力が維持されても差支えないように思われる。
しかし、本第１実施形態では、表示コントローラ２４が、（Ａ）から（Ｂ）への移動方向（左側）を考慮して、続く同方向への移動により観察者の左眼が位置し得る視点領域５１ｃへの画像データを、予め（Ｃ）の状態に応じた画像データＢ４に切り替えておくという構成を採っている。
【００８４】
より具体的に、画像生成処理部３０は、経時的な相対位置算出部４０からの位置情報又は観察者位置計測部４５内のセンサ（図示せず）からの情報に示された観察者の移動方向に基づいて、該観察者の次の移動位置を推定すると共に、この推定位置に対応した画像データ（視点画像）を表示パネル駆動回路２１に出力する画像データ切替処理機能（図示せず）を有している。
【００８５】
すなわち、立体画像表示パネル１０が３以上の視点（Ｎ≧３）に向けて視差画像を分離する場合に、画像生成処理部３０が画像データ切替処理機能にて、観察者の左右の眼の何れもが位置していない視点領域への視点画像を、当該観察者の移動方向に応じて選定すると共に、これを立体画像表示パネル１０に向けて出力する、という構成を採っている。
ここで、例えば、（Ｂ）の状態において、視点領域５０ａから見た場合の視点領域５１ｃのような関係の視点領域を、隣接視点領域と指称する。
【００８６】
上記同様に、（Ｂ）の状態から（Ｃ）の状態（観察者の左眼が視点領域５１ｃに，右目が視点領域５０ａにそれぞれ位置する状態）に移動した際に、この（Ｃ）の状態では、図１５に示す通り、観察者の左眼が位置する視点領域５１ｃに画像データＢ４が入力されるという状態が維持されている。
また、表示コントローラ２４では、（Ｂ）から（Ｃ）への移動方向を考慮して、続く同方向への移動により観察者の左眼が位置し得る視点領域５１ｂへの画像データを、予め（Ｄ）の状態に応じた画像データＢ３に切り替えておくという構成を採っている。
【００８７】
これらの処理動作を、続く（Ｄ），（Ｅ）の状態においても、表示コントローラ２４が同様に繰り返すという構成を採っている。かかる構成を採用したことにより、観察者の移動速度が大きい場合においても、違和感の極めて少ない立体画像の提示が可能となる。
なお、図１５において、下線を引いた各画像データは、観察者の移動位置の推定結果に基づいた上記切替処理後の画像データである。
【００８８】
図１６は、観察者が位置１１０ｄからｘ軸方向にプラス側（右側）に移動するケースについて示したものである。また、観察者が位置１１０ｄに在る（Ｅ）の状態では、観察者の右眼が位置する視点領域５１ｂに画像データＢ３が入力されている。
【００８９】
ここで、（Ｅ）から（Ｄ）への移動方向（右側）を考慮すると、続く同方向への移動により観察者の右眼が第１視点領域に位置するのは（ｃ）の状態のときである。したがって、本第１実施形態では、（Ｅ）の状態から（Ｄ）の状態に移動した際に、第１視点領域（視点領域５２ａ等）への画像データを、予め（Ｃ）の状態に応じた画像データＢ５に切り替えておくように構成されている。
【００９０】
そして、（Ｄ）の状態から（Ｃ）の状態に移動するに際しては、観察者の右眼が位置する視点領域５０ａへの画像データＢ５の入力が維持され、（Ｃ）の状態においてもこの状態が保たれる。
【００９１】
また、（Ｄ）から（Ｃ）への移動方向（右側）を考慮すると、続く同方向への移動により観察者の右眼が第２視点領域に位置するのは（Ｂ）の状態のときである。したがって、上記同様、（Ｃ）の状態において、第２視点領域（視点領域５０ｂ等）への画像データを、事前に（Ｂ）の状態に応じた画像データＢ６に切り替えるという構成を採っている。
【００９２】
（Ｂ）の状態においても同様に、（Ｃ）から（Ｂ）への移動方向（右側）を考慮して、続く同方向への移動により観察者の右眼が位置し得る視点領域５０ｃへの画像データを、予め（Ａ）の状態に応じた画像データＢ７に切り替えておくように構成されている。
【００９３】
すなわち、続く（Ｂ），（Ａ）の状態においても表示コントローラ２４が、こうした処理動作を上記同様に繰り返すという構成を採っている。かかる処理動作を採用したことにより、観察者の移動速度が大きい場合においても、違和感の極めて少ない立体画像の提示が可能となる。
なお、図１６においても、下線を引いた各画像データは、観察者の移動位置の推定結果に基づいた上記切替処理後の画像データである。
【００９４】
ところで、図１等を参照して説明した観察者位置計測部４５から相対位置算出部４０にかけての処理に要する時間は、理想的には０に限りなく近いことが望ましい。しかしながら、実際には、データ転送や演算などにより０．１秒以上かかる場合が多い。
このような場合、相対位置算出部４０からの信号（位置情報）に基づく画像生成処理部３０からの画像データを出力する際には、観察者が、計測された位置に留まっていないという事態が発生し得る。特に観察者の移動速度が大きい場合は、観察者の左右の眼が想定された視点領域外となり、最悪の場合、所定の立体画像が知覚されない状況となり得る。
【００９５】
かかる問題点を踏まえ、本第１実施形態では上述の通り、観察者の移動する方向を考慮して予め選定した画像データを、対象視点領域に向けて事前に入力しておくという構成を採用したため、大きな速度で移動する観察者に対しても、立体視認性を損なうことなく滑らかな運動視差を付与することが可能となる。
【００９６】
すなわち、図１５及び図１６における画像データに下線を引いて明示した通り、観察者が移動する方向に応じた有意な画像データを、観察者の移動に先立って入力するという構成を採用したため、これにより、観察者の移動速度が大きい場合においても、違和感のない立体画像の提示が可能となる。
【００９７】
次いで、図１７に、立体画像表示パネル１０として４視点（視点数Ｎ＝４）の立体画像表示パネルを採用した場合における光線分離状態と観察者との関係を例示する。この図１７では、観察者の位置に対応して形成される視点領域として、第１視点領域である視点領域５０ａ，５１ａ，５２ａ、第２視点領域である視点領域５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ、第３視点領域である視点領域５０ｃ，５１ｃ，５２ｃ、第４視点領域である視点領域５０ｄ，５１ｄ，５２ｄ、を示し、観察者の位置としては、位置１１１ａと位置１１１ｂとを示す。
【００９８】
また、立体画像表示パネル１０を介して各視点領域へと入力される視差画像データとしては、図１３の場合と同様に、図１４を用いて説明する。
【００９９】
さらに、観察者が、位置１１１ａから位置１１１ｄに移動するケース（図１７：←）と、位置１１１ｄから位置１１１ａに移動するケース（図１７：→）と、の２つのケースについて、観察者の左右の眼が位置する視点領域と第１，第２，第３，第４視点領域に入力する視差画像データとの関係を、図１８及び図１９に示す。
【０１００】
図１８は、観察者が図１７に示す位置１１１ａからｘ軸方向のマイナス側（左側）に移動するケースについて示した表である。
まず、観察者が位置１１１ａに在る状態を（Ａ）とすると、この（Ａ）の状態では、観察者の左眼が位置する視点領域は５０ｂであり、右眼が位置する視点領域は５０ｃである。画像データは、視点領域５０ｂに画像データＢ６が、視点領域５０ｃに画像データＢ７が入力されている。左右の眼のいずれも位置しない視点領域５０ａには画像データＢ５、視点領域５０ｄにはＢ８がそれぞれ入力されている。
【０１０１】
観測者が（Ａ）から（Ｂ）の状態に移動した場合でも、視点領域５０ａには、画像データＢ５が継続して入力されている。すなわち、（Ｂ）の状態において観察者の左眼が位置する視点領域５０ａには、（Ａ）の状態と同じく画像データＢ５が入力されている。
【０１０２】
また、観測者が（Ａ）から（Ｂ）の状態に移動した際に、左右の眼のいずれも位置しない視点領域５１ｄと５１ｃには画像データＢ８とＢ７の入力が維持されても差支えないように思えるが、ここでも前述した３視点の立体画像表示パネル（図１３）の場合と同様に、（Ａ）から（Ｂ）への移動方向（左側）を考慮して、続く同方向への移動により観察者の左眼が位置し得る視点領域５１ｄへの画像データを、予め（Ｃ）の状態に応じた画像データＢ４に切り替えておくという構成を採っている。
【０１０３】
加えて、４視点の立体画像表示パネルを採用した本第１実施形態の立体画像表示装置１では、表示コントローラ２４が、上記切替処理と同時に、さらに続く同方向への移動により観察者の左眼が位置し得る視点領域５１ｃへの画像データを、（Ａ）から（Ｂ）への移動速度ｖ１の大きさに応じて選定し切り替えるという構成を採っている。
ここで、例えば、（Ｂ）の状態において、視点領域５０ａから見た場合の視点領域５１ｄ，５１ｃのような関係の視点領域を、それぞれ第１隣接視点領域，第２隣接視点領域と指称する。
【０１０４】
より具体的に、画像生成処理部３０は、経時的な相対位置算出部４０からの位置情報又は観察者位置計測部４５内のセンサ（図示せず）からの観察者の移動速度にかかる情報に基づいて、さらに続く移動により観察者の眼が位置し得る視点領域への画像データを予め生成して表示パネル駆動回路２１に出力する画像データ選定処理機能（図示せず）を有している。
【０１０５】
すなわち、立体画像表示パネル１０が４以上の視点（Ｎ≧４）に向けて視差画像を分離する場合に、画像生成処理部３０が画像データ選定処理機能にて、観察者の左右の眼の何れもが位置していない視点領域への視点画像を、当該観察者の移動方向及び移動速度に応じて選定すると共に、これを予め立体画像表示パネル１０に向けて出力する、という構成を採っている。
【０１０６】
この画像データ選定処理機能は、移動速度ｖ１と予め設定された閾値ｖｔｈとの比較により上記画像データの選定を実行する機能であり、より具体的には、移動速度ｖ１が閾値ｖｔｈ以下の場合（ｖ１≦ｖｔｈ）に画像データＢ７を選定し、移動速度ｖ１が閾値ｖｔｈよりも大きい場合（ｖ１＞ｖｔｈ）に画像データＢ３を選定するように構成されている。
すなわち、移動速度ｖ１が閾値ｖｔｈ以下の場合は、画像データＢ７がそのまま維持され、移動速度ｖ１が閾値ｖｔｈよりも大きい場合は、画像データをＢ３に切り替えるという構成を採っている。
【０１０７】
図１８にて下線を引いて示した通り、（Ｂ）から（Ｃ）の状態に移動した際や、更に（Ｄ），（Ｅ）の状態に移動した場合においても、表示コントローラ２４内の各構成部材が有効に機能し、同様の処理動作を実行するように構成されているため、これにより、移動速度が大きい観察者に対応した違和感のない立体画像を提示することができる。
【０１０８】
図１９は、観察者が図１７に示す位置１１１ｄからｘ軸方向にプラス側（右側）に移動するケースの例示である。まず、観察者が位置１１１ｄに在る状態を（Ｅ）とすると、この（Ｅ）の状態では、観察者の左眼が位置する視点領域が５１ｂであり，右眼が位置する視点領域は５１ｃである。画像データについては、視点領域５１ｂに画像データＢ２が，視点領域５１ｃに画像データＢ３が入力されている。左右の眼のいずれも位置しない視点領域５１ａ，５１ｄには、それぞれ画像データＢ１，Ｂ４が入力されている。
【０１０９】
観測者が（Ｅ）から（Ｄ）の状態に移動した際に、その右眼が位置する視点領域５１ｄには、（Ｅ）の状態から継続して画像データＢ５が入力されている。
【０１１０】
この移動に際しては、図１８を参照しての説明と同様に、（Ｅ）から（Ｄ）への移動方向（右側）を考慮して、続く同方向への移動により観察者の左眼が位置し得る視点領域５０ａへの画像データを、予め（Ｃ）の状態に応じた画像データＢ５に切り替えると同時に、さらに続く同方向への移動により観察者の左眼が位置し得る視点領域５１ｂへの画像データを、（Ｅ）から（Ｄ）への移動速度ｖ２の大きさに応じて選定し切り替えるという構成を採っている（画像データ選定処理機能）。
【０１１１】
すなわち、上記同様に表示コントローラ２４は、画像生成処理部３０内に有する画像データ選定処理機能（図示せず）にて移動速度ｖ２が閾値ｖｔｈ以下の場合（ｖ２≦ｖｔｈ）に画像データＢ２をそのまま維持し、移動速度ｖ２が閾値ｖｔｈよりも大きい場合（ｖ２＞ｖｔｈ）に画像データＢ６を選定して切り替えるように構成されている。
【０１１２】
また、図１９にて下線を引いて示した通り、（Ｄ）の状態から（Ｃ）の状態に移動した際や、更に（Ｂ），（Ａ）の状態に移動した場合においても、表示コントローラ２４内の各構成部材が有効に機能し、同様の処理動作を実行するという構成を採っているため、これにより、移動速度が大きい観察者に対応した違和感のない立体画像を提示することができる。
【０１１３】
ここで、図１８と図１９とを照らすと、観察者が移動する方向に応じて、下線の引いてある画像データ（下線を引いた画像データにかかる視点領域）が異なっていることが読み取れ、このことは、本第１実施形態における立体画像表示装置１が、観察者の移動方向及び移動速度に応じた柔軟な画像データの提示を実現することを示している。
【０１１４】
このように、観察者の移動速度が大きい場合においては、観察者の左眼が移動する次視点領域（第１隣接視点領域）だけでなく、更なる移動により観測者が位置し得る次々視点領域（第２隣接視点領域）に対しても、相応する画像データを事前に入力しておくという構成を採ることで、より違和感のない立体画像を提示することが可能となる。
【０１１５】
図１７等を参照して説明した通り、観察者の移動方向や移動速度に応じて画像データを選択するという処理動作は、視点数Ｎが４以上の場合に適用される構成内容であり、画像データ選定処理機能（図示せず）にて画像データを選択して入力する際の対象視点領域（選択入力対象領域）は、移動する方向となる左右の眼のいずれかの視点領域を起点とした、第１隣接，第２隣接，・・・，第（Ｎ−２）隣接視点である。
【０１１６】
すなわち、上記視点数Ｎが４以上（Ｎ≧４）である場合に画像生成処理部３０は、観察者の左右の眼の何れもが位置していない視点領域として、当該観察者が移動直前に位置する視点領域を起点とした第１番目乃至第（Ｎ−２）番目の隣接視点領域を、画像データ選定処理機能にて選択するという構成を採っている。
【０１１７】
また、これまでの説明では、各視点領域に対して１つの画像データを用いた例を示したが、これに限定されるものではなく、各視点領域に対して２つ以上の画像データを用いることも可能である。
そこで、一例として、２視点の立体画像表示パネルに対して、各視点領域に４つの画像データを用いた場合を説明する。
【０１１８】
ここでは、図６，図９，図１４，及び図９（ｃ）を拡大した図である図１０を参照し、まず、観察者１００の位置が図９（ｃ）の場合について説明する。
【０１１９】
図９（ｃ）の拡大図である図１０には、左眼が位置する第１視点領域５１ａをｘ方向に４分割し、第１視点領域サブ領域として５１ａａ，５１ａｂ，５１ａｃ，５１ａｄを設けた状態を示す。
−ｘから＋ｘの方向（ｘ軸のプラス方向）に向けて観察者１００の左眼が移動する位置に応じて、図１４に示す画像データＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４の中から１つの画像データを上記各第１視点領域サブ領域に表示させる。
具体的には、観察者１００の左眼が、５１ａａに位置する場合は画像データＢ１を、５１ａｂに位置する場合は画像データＢ２を、５１ａｃに位置する場合は画像データＢ３を、５１ａｄに位置する場合は画像データＢ４を表示させる。
【０１２０】
同様に、右眼が位置する第２視点用画像をｘ方向に４分割し（図示せず）、−ｘから＋ｘの方向に向けて観察者１００の右眼が移動する位置に応じて、図１４に示す画像データＢ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８の中から１つの画像データを各第２視点領域サブ領域（図示せず）に表示させる。
【０１２１】
これらの画像データＢ１〜Ｂ８は、図１に示す画像生成部３０で生成されると共に、３Ｄデータとして画像生成部３０が表示パネル駆動回路２１へと出力するように構成されている。
【０１２２】
次に、観察者１００の位置が図９（ｂ）に移動した場合では、上記した図９（ｃ）の場合と同様に、左眼が位置する第２視点用領域５１ｂの各サブ領域（図示せず）に対して図１４に示す画像データＢ５，Ｂ６，Ｂ７，Ｂ８が、右眼が位置する第１視点用領域５０ａの各サブ領域（図示せず）に対して図１４に示す画像データＢ９，Ｂ１０，Ｂ１１，Ｂ１２（Ｂ１０以降は図示せず）が、それぞれ表示されるという構成を採る。
【０１２３】
更に、観察者１００の位置が図９（ａ）に移動した場合では、上記した図９（ｂ）の場合と同様に、左眼が位置する第１視点用領域５０ａの各サブ領域（図示せず）に対して図１４に示す画像データＢ９，Ｂ１０，Ｂ１１，Ｂ１２（Ｂ１０以降は図示せず）が、右眼が位置する第２視点用領域５０ｂの各サブ領域（図示せず）に対して図１４に示す画像データＢ１３，Ｂ１４，Ｂ１５，Ｂ１６（図示せず）が、それぞれ表示されるという構成を採る。
【０１２４】
このように、各視点領域に４つの画像データを用いる場合は、この４つの画像データを１つの画像データ群（例えば、図１４において破線で囲んだ画像データ）として扱うことで、上述した視点数Ｎが３視点の場合には観察者１００の移動方向に応じて画像データ群の切り替えを行い、視点数Ｎが４視点以上の場合には観察者１００の移動方向と移動速度に対応づけて画像データ群の切り替えを行う、という処理内容が実現でき、観察者１００の動きに起因して生じる違和感が大きく緩和された立体画像の提示が可能となる。
【０１２５】
また、ここでは、４つの画像データを１つの画像データ群として扱う例を示したが、本第１実施形態にかかる立体画像表示装置１はこれに限定されず、すなわち、第１視点から第４視点領域の各視点領域を４分割したものを見かけ上の視点領域とし、この見かけ上の視点領域に適宜表示する画像データを、観察者１００の移動方向と移動速度に対応づけて選定すると共に切り替えるといった構成を採ってもよい。このようにすれば、観察者の動きに対して、更に違和感を大きく緩和する立体画像の提示が可能となる。
【０１２６】
各視点領域に対する画像データ数を大きくすればするほど、非常に滑らかな運動視差を得ることができる。画像データ数を大きくした場合は、これに応じて、表示コントローラ２４内のデータ蓄積部３２とメモリ３３の容量を大きくし、演算器３１の処理能力を高速化することが望ましい。
【０１２７】
例えば２視点の立体画像表示パネルで各視点領域に２０の画像データを用いた場合は、メインローブとその両側のみのサイドローブを考慮したとしても、１２０視点の立体画像表示パネルに相当する運動視差を得ることができる。
【０１２８】
ここで、１２０視点の立体画像表示パネルでは、２視点の立体画像表示パネルに対して一般的に３Ｄ解像度が１／６０となるため、３Ｄ画質が極めて低下する。
しかしながら、本第１実施形態にかかる上記構成を採れば、上述した通り、高い３Ｄ解像度と滑らかな運動視差との両立が可能となる。
【０１２９】
（動作説明）
次に、図１乃至図１９を参照して説明した立体画像表示装置１の動作内容を、図２０に示すフローチャートに基づいて簡潔に説明する。
【０１３０】
まず、観察者位置計測部４５が、自身に設けられたカメラを用いて観察者１００の位置を計測すると共に、この計測結果を出力する（図２０：Ｓ１０１）。
次いで、観察者位置計測部４５から取得した計測結果に基づいて相対位置算出部４０が、立体画像表示パネル１０上に予め設定された基準点（ここでは画像表示中心）に対する左眼１０１及び右眼１０２との相対位置を算出すると共に、この算出結果（位置情報）を出力する（図２０：Ｓ１０２）。
【０１３１】
次に、相対位置算出部４０から取得した位置情報に基づいて画像生成処理部３０が、３Ｄデータ及び制御信号を生成し出力する（図２０：Ｓ１０３）。
ここで、３視点の立体画像表示パネルを採用した場合の画像生成処理部３０は、観察者の移動方向にかかる情報に基づいて、該観察者の次の移動位置を推測すると共に、観察者の両眼の何れもが位置しない視点領域の画像データを、この推測位置に対応づけて生成し表示パネル駆動回路２１に出力する（画像データ切替処理機能）（図２０：Ｓ１０３）。
また、４視点以上の立体画像表示パネルを採用した場合の画像生成処理部３０は、観察者の移動速度にかかる情報に基づいて、観察者の両眼の何れもが位置しない視点領域の画像データを予め生成し表示パネル駆動回路２１に出力する（画像データ選定処理機能）（図２０：Ｓ１０３）。
【０１３２】
続いて、画像生成処理部３０から取得した３Ｄデータに基づいて表示パネル駆動回路２１が表示パネルを駆動させ、画像生成処理部３０からの制御信号に従って画像振分制御回路２２が光線分離手段１２の動作を制御する（図２０：Ｓ１０４）。
【０１３３】
上記各ステップＳ１０１〜Ｓ１０４（図２０）における各工程の実行内容をプログラム化すると共に、この一連の各制御プログラムをコンピュータによって実現するように構成してもよい。
【０１３４】
（第１実施形態の効果等）
本第１実施形態では、デバイス構成で決定される視点数を拡張するための構成を採用したため、これにより、解像度を低下させることなく運動視差を付与することができる。
また、観察者の移動方向や移動速度に応じた画像制御を行う立体画像表示装置によれば、より違和感のない立体画像を提供することが可能となる。
さらに、少ない視点数の立体画像表示パネルを採用した場合でも、上述した通り、複数の視点用画像を用いた画像切替処理を適宜行うことができるため、高解像度で滑らかな運動視差をもつ立体画像を投影することが可能となる。
【０１３５】
また、観察者位置計測部４５からの計測結果をもとに相対位置算出部４０が観察者の両眼各々の相対位置を算出し、この算出結果に基づいて画像生成処理部３０が有意な画像及び制御信号を生成し出力するという構成を採ったことから、本第１実施形態における立体画像表示装置は、観察者の位置に対応した有意な視差画像を生成して表示することができる。
【０１３６】
〔第２実施形態〕
本発明にかかる画像表示装置の第２実施形態を、図２１乃至図２６に基づいて説明する。前述した第１実施形態と同等の構成部材等については、同一の符号を用いるものとする。
【０１３７】
まず、図２１に、本第２実施形態における２視点の立体画像表示パネル１０による光線分離の状態を示す。これも前述した図５等と同様に、ｙ軸の正方向から見た場合のｚｘ平面の断面図である（図１参照）。
【０１３８】
ここで、観察者の両眼間隔をｄとし（一般的にはｄ＝６５ｍｍ）、第１視点領域とこれに隣接する第２視点領域との視点ピッチをｅとした場合、一般的に、２視点の立体画像表示パネルにて所定の立体視域を確保するためには、「ｄ≦ｅ」の関係が必要であるとされ、かかる前提のもとに各部材が構成されている。
【０１３９】
しかし、ここでの２視点の立体画像表示パネル１０は、図２１に示す通り、観察者の両眼間隔をｄと、第１視点領域５０ａとこれに隣接する第２視点領域５０ｂ又は５１ｂとの視点ピッチｅとの関係が、「ｄ＞ｅ」となるように構成した点に特徴を有する。他の構成内容については、前述の第１実施形態における図９（ａ）の状態と同様である。
【０１４０】
視点ピッチを３Ｄクロストークの観点から説明するため、図２２に、表示面の中心部分の３Ｄクロストーク特性を示す。ここでは、横軸が最適視認距離（ＯＤ：図５参照）におけるｘ軸方向、縦軸が３Ｄクロストークの値（３Ｄクロストーク値）である。
本第２実施形態では、横軸をｘ軸の大きさ（ｘ軸方向の距離）としているが、この３Ｄクロストーク特性にかかる横軸は、最適視認距離に対するｘ軸の大きさの正接で算出した視野角角度として示すように構成してもよい。
【０１４１】
３Ｄクロストークは、左右各眼に対する反対の眼の画像の漏れ込み量として定義される。したがって、３Ｄクロストークが１００％の状態とは、左眼用画像と右眼用画像が、ちょうど１：１の比率で混入した状態のことである。また、視点ピッチと、３Ｄクロストークが１００％となる地点間のｘ軸範囲とは等価であるため、図２２においては同一の符号「ｅ」を用いて示した。
【０１４２】
この３Ｄクロストークの値が大きくなると、立体感が失われ、観察者に対しては、目の疲労やその他の好ましくない影響を与えるおそれがあるため、クロストークの値（クロストーク量）を予め設定された基準値ＣＴ１以下とすることが望ましい。この基準値ＣＴ１は、一般的に１０％以下に設定され、更に５％以下に設定すると、より有効に上記問題を軽減し得る。
【０１４３】
また、図２２では、基準値ＣＴ１で規定される視野範囲のうち、低３Ｄクロストーク範囲をｆ，高３Ｄクロストーク範囲をｃとして、その一部を示した。
観察者の左右の眼が低３Ｄクロストーク範囲ｆに入っていれば、観察者１００は良好な立体画像を視認することができる。
【０１４４】
実線で示した７０ａと７２ａは、図２１で示した第１視点領域５０ａと５２ａにそれぞれ相当し、破線で示した７０ｂと７１ｂは、図２１で示した第２視点領域５０ｂと５１ｂにそれぞれ相当する。
【０１４５】
両眼間隔ｄの大きさが視点ピッチ（ｅ＋ｆ）の大きさを越えるような場合には、観察者１００は立体画像を視認することができず、いわゆる立体視域は存在しないことになる。したがって、本第２実施形態では「（ｅ＋ｆ）＞ｄ＞ｅ」の関係を満たすように構成されている。
【０１４６】
図２３では、観察者が、図２２に示す状態にある（Ａ）の状態からｘ軸方向のマイナス側に移動した場合、すなわち、（Ａ）の状態から（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）に示す各状態の順に移動した場合において、該観察者の左右の眼が位置する視点領域（クロストーク領域も含む）を示す。
また、図２４は、観察者の左右の眼が位置する視点領域と、第１視点領域及び第２視点領域の画像データとの対応関係を示す。ここでは、図７に示した画像データを使用した例を示す。
【０１４７】
さらに、比較例として、「ｄ＜ｅ」の関係を有する立体画像表示パネルを用いた場合における、上記同様の対応関係等を、図２５及び図２６に示す。
【０１４８】
図２１、又は図２４及び図２６の画像データの欄（括弧内）に示した「２」，「３」，「４」は、それぞれ第２視点用画像６０ｂ，第３視点用画像６０ｃ，第４視点用画像６０ｄに対応する。また、図２４及び図２６の視点領域の欄（括弧内）には、観察者の両眼それぞれが位置する範囲を示す（低３Ｄクロストーク範囲：ｆ，高３Ｄクロストーク範囲：ｃ）。
【０１４９】
ここで、図２３と図２５とを比較すると、観察者の位置が（Ａ）又は（Ｄ）の場合では、その左右の眼の両方が低３Ｄクロストーク領域に入る状態にあり、観察者の位置が（Ｂ）又は（Ｃ）の場合では、その左右の眼の一方が低３Ｄクロストーク領域に入り、他方が高３Ｄクロストーク領域に入る状態にあるという点で一致する。
【０１５０】
しかし、観察者が（Ａ）から（Ｂ）に移動するときに、本第２実施形態のような「ｄ＞ｅ」の場合（図２３）は、高３Ｄクロストーク領域が左眼から発生するのに対し、比較例のような「ｄ＜ｅ」の場合（図２５）は、高３Ｄクロストーク領域が右眼から発生するという点が異なっている。
これは、観察者が（Ｂ）から（Ｃ）に移動する場合についても同様である。
【０１５１】
（Ｂ）又は（Ｃ）の場合において、第１視点領域及び第２視点領域に投影される画像データは、観察者の移動前の状態をベースに、移動後における観察者の左右の眼のどちらが低３Ｄクロストーク領域ｆに存在するかによって決定される。すなわち、こうした状態において表示コントローラ２４は、低３Ｄクロストーク領域ｆに位置する方の眼の知覚を優先して画像データを選定するように構成されている（画像データ優先選定機能）。
【０１５２】
例えば、図２４に示すように、（Ａ）の場合は、左眼が第１視点領域である７０ａに存在し、右眼が第２視点領域である７０ｂに存在し、画像データとしては、第１視点領域には第３視点用画像である６０ｃ、第２視点領域には第４視点用画像である６０ｄが投影されている。
【０１５３】
この状態から観察者が（Ｂ）の状態に移動すると、左眼が第１視点領域７０ａと第２視点領域７１ｂとが混在した高３Ｄクロストーク領域ｃに存在し、右眼が第２視点領域である７０ｂに存在することとなる。この場合、上述の通り右眼の知覚が優先されるため、表示コントローラ２４は、第２視点領域には（Ａ）の状態と同じ第４視点用画像である６０ｄを用い、第１視点用領域にも（Ａ）の状態と同じ第３視点用画像６０ｃを用いるという構成を採る。
【０１５４】
次に、観察者が（Ｂ）から（Ｃ）に移動すると、左眼が第２視点領域である７１ｂに存在し、右眼が第１視点領域７０ａと第２視点領域７０ｂとが混在した高３Ｄクロストーク領域ｃに存在することとなる。この場合、上記同様に左眼の知覚が優先されるため、表示コントローラ２４にて、第２視点領域に用いる画像は（Ｂ）の状態とは異なる第２視点用画像６０ｂに切り替えられ、第１視点領域にはそのまま第３視点用画像６０ｃが用いられるという構成となる。
ここでの第２視点用画像の切替処理は、観察者のｘ軸マイナス方向への移動を考慮したものであり、すなわち、観察者が（Ｄ）の状態に至った場合に、第１視点領域にて維持された第３視点用画像６０ｃとの間で立体視域を形成するため（逆視状態とならないため）の処理である。
【０１５５】
これにより、観察者が（Ｃ）から（Ｄ）に移動して、左眼が第２視点領域である７１ｂに，右眼が第１視点領域７０ａに存在するという状態となった場合に、（Ｃ）の状態と同じ視点用画像を第１視点領域及び第２視点領域の双方においてそのまま用いることができる。
すなわち、本第２実施形態では、観察者が（Ａ）から（Ｄ）へと移動する間に、画像データの切り替えを、第２視点領域において１回だけ行うように構成されている。
【０１５６】
図２６に示す場合も同様であり、すなわち、観察者が（Ａ）から（Ｂ）に移動すると、左眼が第１視点領域である７０ａに，右眼が第１視点領域７０ａと第２視点領域７１ｂとが混在した高３Ｄクロストーク領域ｃに存在することから、左眼の知覚が優先され、第１視点領域には（Ａ）の状態と同じ第３視点用画像６０ｃを用い、第２視点用領域にも（Ａ）の状態と同じ第４視点用画像６０ｄを用いるという構成を採る。
【０１５７】
次に、観察者が（Ｂ）から（Ｃ）に移動すると、左眼が第１視点領域７０ａと第２視点領域７１ｂが混在した高３Ｄクロストーク領域ｃに，右眼が第１視点領域である７０ａに存在することから、右眼の知覚が優先されるため、第２視点領域に用いる画像が第２視点用画像６０ｂに切り替えられ、第１視点領域にはそのまま第３視点用画像６０ｃが用いられるという、観察者のｘ軸マイナス方向への移動を考慮した切替処理が実行される。
【０１５８】
このように、「ｄ＞ｅ」（本第２実施形態），「ｄ＜ｅ」（比較例）の双方において、観察者が（Ｂ）から（Ｃ）に移動する際に、何れかの視点領域にて画像データの切り替えが発生するという構成となっている。
【０１５９】
ちなみに、「ｄ＝ｅ」の場合は、図２６における（Ｂ）と（Ｃ）の状態が混在することとなる。したがって、観察者が（Ａ）の状態からこの状態に移動すると、その左右の眼が何れも高３Ｄクロストーク領域に存在することとなり、そこから更に移動すると、（Ｄ）の状態に直接遷移する。
すなわち、この（Ｂ）＋（Ｃ）の状態においては、左右の眼のいずれもが低３Ｄクロストーク領域に入らないことから、一瞬違和感のある画像が入力されることになるため、「ｄ＝ｅ」の関係となる構成を採った立体画像表示パネルを採用することは好適とは言えない。
【０１６０】
このように本第２実施形態の構成を採用すれば、「ｄ＞ｅ」の状態においても、「ｄ＜ｅ」の場合と同じように画像切替処理を行うことが可能となり、その結果、ｘ軸の視認範囲の大きさが一定の場合、より多くの視点用領域を設けることができ、滑らかな運動視差を提示することが可能となる。
【０１６１】
（第２実施形態の効果等）
本第２実施形態では、低３Ｄクロストーク範囲ｆ及び高３Ｄクロストーク範囲ｃの存在を踏まえた上で、隣接する視点領域間における視点ピッチｅが観察者の両眼間隔ｄよりも小さくなるように立体画像表示パネルを構成した。すなわち、ここでは、小さな視点ピッチを用いての有意な画像分離が実現できたため、これにより、２視点でありながらも滑らかな運動視差を提示することが可能となった。
その他の構成及び動作については、前述した第１実施形態と同様であり、他に生じる作用効果も同様である。特に、各視点領域に対して２つ以上の画像データを用いる場合は、より滑らかな運動視差を可能とする。
【０１６２】
〔第３実施形態〕
本発明にかかる画像表示装置の第３実施形態を、図２７及び図２９に基づいて説明する。本第３実施形態では、３視点以上の立体画像表示パネルに対して、視点数をＮ（Ｎは２以上の自然数）、各視点ピッチをｅ、観察者の両眼間隔をｄとした場合に、「ｅ×（Ｎ−２）≦ｄ≦ｅ×（Ｎ−１）」の関係が成立するという構成を採った点に特徴を有する。ここで、前述した第１実施形態と同等の構成部材等については、同一の符号を用いるものとする。
【０１６３】
まず、図２７に、本発明の第３実施形態にかかる一例として、４視点の立体画像表示パネル１０による光線分離の状態を示す。
【０１６４】
この図２７に示すように、立体画像表示パネル１０の表示面側には、第１視点領域５０ａ，５１ａ，５２ａ，・・、第２視点領域５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ，・・、第３視点領域５０ｃ，５１ｃ，５２ｃ，・・、及び第４視点領域５０ｄ，５１ｄ，５２ｄ，・・から成る４視点分の画像データを出力する領域が存在している。
また、メインローブ９０は５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄから構成され、サイドローブ９１は５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄから、サイドローブ９２は５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄからそれぞれ構成されている。
観察者の左眼がサイドローブ９１に存在し、かつ右眼がメインローブ９０に存在する場合は、第１実施形態における説明と同様に逆視領域となる。
【０１６５】
上記「ｅ×（Ｎ−２）≦ｄ≦ｅ×（Ｎ−１）」の関係を、この図２７に例示する４視点（Ｎ＝４）の場合でいえば、「２ｅ≦ｄ≦３ｅ」の関係が成り立つこととなる。
【０１６６】
次いで、図２８に、観察者の位置と各視点領域の関係を示し、ここでは観察者が位置１１２ａから位置１１２ｄへと移動する場合について説明する。
まず、観察者が位置１１２ａに在る場合は、観察者の左眼は第１視点領域５０ａに存在し、観察者の右眼は、上述した「ｅ×（Ｎ−２）≦ｄ≦ｅ×（Ｎ−１）」の関係により、第３視点領域５０ｃもしくは第４視点領域５０ｄに存在している。
ここでの各視点に入力される画像データとしては、前述した第１実施形態にて参照した図１４に示す画像データを採用する。
【０１６７】
図２９は、観察者が位置１１２ａから位置１１２ｄに向けて順次移動した場合における、観察者の左右の眼が位置する視点領域と、各視点領域に用いる画像データとの対応関係について示した表である。
【０１６８】
この図２９に示すように、観測者が位置１１２ａに在る（Ａ）の状態では、第１視点領域５０ａには画像Ｂ５が、第２視点領域５０ｂには画像Ｂ６が、第３視点領域５０ｃには画像Ｂ７が、第４視点領域には画像Ｂ８が、それぞれ用いられる。
したがって、この状態においては良好な立体画像が視認可能となっている。
【０１６９】
次に、観察者の左眼がサイドローブ９１の第４視点領域５１ｄに移動した場合（図２９に示す（Ｂ）の状態）について考察すると、観察者の右眼は、上記同様、第２視点領域５０ｂもしくは第３視点領域５０ｃに存在している。これは、上述した逆視領域に該当するため、本第３実施形態では、観察者の位置計測情報に基づいて表示コントローラ２４が、第４視点領域５１ｄに用いている画像をＢ８からＢ４に切り替えるという構成を採っている。かかる切替処理を採用したことで、この場所に位置する観察者に対しても良好な立体画像を提供することができる。
【０１７０】
同様に、観察者の左眼がサイドローブ９１の第３視点領域５１ｃに移動した場合（図２９に示す（Ｃ）の状態）について考察すると、観察者の右眼は、第１視点領域５０ａもしくは第２視点領域５０ｂに存在し、逆視領域に該当する。このため、観察者の位置計測情報に基づいて表示コントローラ２４が、第３視点領域５１ｃに用いている画像をＢ７からＢ３に切り替えるという構成を採っている。これにより、当該位置に存在する観察者に対しても、良好な立体画像を提供することができる。
【０１７１】
観察者の左眼がサイドローブ９１の第２視点領域５１ｂに移動した場合（図２９に示す（Ｄ）の状態）についても同様に考察すると、観察者の右眼は、第４視点領域５１ｄ又は第１視点領域５０ａに存在し、この領域はサイドローブ９１又は逆視領域に該当する。かかる場合においても、観察者に良好な立体画像を視認させるために表示コントローラ２４が、位置計測情報をもとに第２視点領域５１ｂに用いている画像をＢ６からＢ２に切り替えるように構成する。
【０１７２】
このように、観察者の位置計測情報に基づいた画像切替処理を行う構成を採用すれば、少ない視点数の多視点型立体画像表示装置においても、解像度低下を抑制し、滑らかな運動視差を得ることができる。
【０１７３】
（第３実施形態の効果等）
本第３実施形態における立体画像表示装置によれば、上述の通り、少ない視点数の多視点型立体画像表示装置においても、解像度低下を抑制することができ、滑らかな運動視差を提示することが可能となる。
その他の構成及び動作については、第１実施形態で示したものと同様であり、他に生じる作用効果も同様である。特に、各視点領域に対して２つ以上の画像データを用いる場合は、より滑らかな運動視差を可能とする。
【０１７４】
〔第４実施形態〕
本発明における立体画像表示装置の第４実施形態を、図３０乃至図４３に基づいて説明する。前述した第１乃至第３実施形態では、１方向の観察方向に対して光学的に画像を分離して観察者に視差画像を投影するという例を示したが、本第４実施形態では、２方向の観察方向に対して光学的に画像を分離して視差画像を観察者に投影するという構成を採用した。
ここで、前述した第１実施形態と同等の構成部材等については、同一の符号を用いるものとする。
【０１７５】
（全体的構成）
図３０に、本第４実施形態における立体画像表示パネル２１０の構成図を例示する。
この立体画像表示パネル２１０は、画素（図示せず）がマトリクス状に配列された表示パネル２１１と、この表示パネル２１１の表示面側に設けられ且つ各画素に対応づけられた光線分離手段２５０と、を有している。
【０１７６】
立体画像表示パネル２１０は、ｘ軸方向を水平方向にした第１配置状態と、ｙ軸方向を水平方向にした第２配置状態との２つの状態各々において立体画像表示が可能である。また、ここでの水平方向を、観察者の左眼と右眼とを結ぶ直線に略平行な方向として定義し、以下においても同様とする。
なお、後述する図４２に示す表示コントローラ２５，立体画像表示パネル２１０，表示パネル２１１，及び光線分離手段２５０の具体例については、前述した第１実施形態において説明した構成内容（表示コントローラ２４，立体画像表示パネル１０，表示パネル１１，及び光線分離手段１２）と同様である。
【０１７７】
図３１に、表示パネルに設けられた画素２２１と光線分離手段（レンズアレイ）２５０を構成するレンズアレイ素子２５１との配置関係を例示する。
【０１７８】
図３１（ａ）に示す通り、４×４のサブ画素から成る画素２２１は、赤のサブ画素２３４，青のサブ画素２３５，緑のサブ画素２３６，及び白のサブ画素２３７の４原色により構成されている。
また、１つの画素２２１の中に具備された４×４のサブ画素においては、ｘ軸方向とｙ軸方向の双方において各原色が重ならないように配列されている。
【０１７９】
ここでは、赤のサブ画素２３４としてのＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４、青のサブ画素２３５としてのＢ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４、緑のサブ画素２３６としてのＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４、白のサブ画素２３７としてのＷ１，Ｗ２，Ｗ３，Ｗ４を、図３１（ａ）のように配列することで、各原色が重ならないように構成している。
【０１８０】
図３１（ｂ）では、図３１（ａ）に示した画素２２１をマトリクス状に配列した状態を示し、レンズアレイ２５０を構成する各レンズアレイ素子２５１は、各画素２２１に対応する位置に配置されている。このため、立体画像表示パネル２１０は、ｘ軸方向とｙ軸方向の双方について４視点の方向に光を振り分けることができる。
各画素２２１及びレンズアレイ素子２５１は、ｘ軸方向とｙ軸方向に対してそれぞれ平行かつ同一ピッチで配列された構成となっている。
【０１８１】
ここで、図３１に示した本第４実施形態にかかるサブ画素と画素との構成を、自然数Ｍ及びこのＭの倍数であるＮ（２以上の自然数）を用いて一般的に表記すると、以下のようになる。
Ｍ原色からなるサブ画素を用いた場合に、各画素を構成するサブ画素数はＮの二乗（Ｎ視点×Ｎ視点）であり、かつＮをＭで除した余りは０となる。また、各画素内では、２つの光線分離方向に対する隣接サブ画素は同色でない。さらに、各画素内において、２つの光線分離方向に対する同色サブ画素の存在確率は、Ｍ原色間でいずれも同じである。
加えて、サブ画素の２つの光線分離方向に対する配列ピッチは等しい。
【０１８２】
図３１では、１つの画素を４×４のサブ画素にて構成した例を示したが、これに限定されるものではなく、例えば３×３のサブ画素にて構成した画素をマトリクス状に配列した表示パネル等も、同様に適用することができる。
また、４×４のサブ画素については、ＲＧＢＷ（赤・緑・青・白）の原色を用いて説明したが、これらに限定されるものではなく、例えば、ＲＧＢＷに代えて（赤・緑・青・黄）やＣＭＹＷ（シアン・マゼンタ・イエロー・ホワイト）等を採用するようにしてもよい。他に、蛍光色やパール色や干渉色を、原色として用いることも可能である。
【０１８３】
図３１（ａ）で示した４原色からなる４×４サブ画素構成においては、前述の第１実施形態にて参照した図１４に示す画像データを用いることができる。
【０１８４】
次いで、第１配置状態におけるサブ画素構成を示す図３２を参照して、入力画像とサブ画素との関係を説明する。
ここでは、図３１で示した画素２２１を、サブ画素Ｗ４，Ｇ４，Ｂ４，Ｒ４を配置したサブ画素群２４１と、サブ画素Ｂ３，Ｒ３，Ｇ３，Ｗ３を配置したサブ画素群２４２と、サブ画素Ｇ２，Ｗ２，Ｒ２，Ｂ２を配置したサブ画素群２４３と、サブ画素Ｒ１，Ｂ１，Ｗ１，Ｇ１を配置したサブ画素群２４４とから成る構成として機能させる。
【０１８５】
すなわち、図１４に示すような入力画像を用いる場合、最初に、サブ画素群２４１には第５視点用画像Ｂ５，サブ画素群２４２には第６視点用画像Ｂ６，サブ画素群２４３には第７視点用画像Ｂ７，サブ画素群２４４には第８視点用画像Ｂ８にそれぞれ対応した信号が入力される。
その際、サブ画素群２４１乃至２４４は何れも４原色から構成されているため、画素内における各視点用画像間の表示色数差が生じないという効果を得ることができる。
【０１８６】
続いて、図３２に示す第１配置状態から９０°右回転させた第２配置状態におけるサブ画素構成にかかる図３３を参照して、各視点用画像とサブ画素との関係を説明する。
この図３３においても、図３２の場合と同様、サブ画素群２４５には第５視点用画像Ｂ５，サブ画素群２４６には第６視点用画像Ｂ６，サブ画素群２４７には第７視点用画像Ｂ７，サブ画素群２４８には第８視点用画像Ｂ８にそれぞれ対応した信号が入力される。
【０１８７】
このように、各画素内ではｘ軸方向とｙ軸方向とに同数の視差画像（視点用画像）が生成され、各視点用画像内では配色の異なるサブ画素の数が等しいといった特徴を有するため、これにより、第１配置状態と第２配置状態の何れの状態においても、同等に且つ有意な立体視を実現することができる。
また、かかる構成によれば、視点数に関わらず、第１配置状態と第２配置状態の３Ｄ解像度を同一にすることが可能となる。
【０１８８】
さらに、上述した一般的表記のように、視点数ＮがＭ色の倍数であるため、色モアレの発生を抑止することができる。ここで「色モアレ」とは、その配置方向では観察者が視野角を振った時に各色のムラが知覚されることであり、「色モアレ」が発生すると表示品位が大きく低下する。
【０１８９】
光線分離手段２５０としては、スタティックな光学素子やアクティブな光学素子のいずれも用いることができるが、ｘ軸とｙ軸の方向に光線分離が可能な液晶レンズ素子や液晶バリア素子などのアクティブな光学素子が好適である。
【０１９０】
ところで、図３４に示すように、図３２に示したサブ画素群の構成例に対して、各レンズアレイ素子２５１が、光線分離方向であるｘ軸方向（ｚｘ平面における各方向）のみを光線分離し、これに直交する方向であるｙ軸方向（ｙｚ平面における各方向）を光線分離しないという構成を採ることにより、分離角に依存することなく色ワレを回避することができる。なお、この図３４に示す状態は、前述の第１配置状態に相当する。
【０１９１】
ここで、ｘ軸方向に光線分離された各領域は次の通りである。すなわち、５０ａ，５１ａ(図示せず),５２ａはサブ画素群２４１に対応した第１視点領域、５０ｂ，５１ｂ(図示せず)，５２ｂはサブ画素群２４２に対応した第２視点領域、５０ｃ，５１ｃ，５２ｃ(図示せず)はサブ画素群２４３に対応した第３視点領域、５０ｄ，５１ｄ，５２ｄ(図示せず)はサブ画素群２４４に対応した第４視点領域となっている。
【０１９２】
加えて、メインローブは５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄで構成され、５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄの組合せもしくは５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄの組合せはサイドローブに相当する。ｙ軸方向に示された光線５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄは、図示の通り分離されていない。
【０１９３】
また、ｙ軸方向を水平方向にした第２配置状態（図３３に示すサブ画素群の構成例に対応）においても同様に、ｙ軸方向のみを光線分離し、ｘ軸方向を光線分離しない状態とするように、各レンズアレイ素子２５１が構成されている。
【０１９４】
したがって、本第４実施形態における上記構成によれば、いずれの配置状態においても、分離角に依存することなく色ワレを回避することが可能となり、更に分離角が大きくなるにつれて色モアレが顕在化しやすくなるという不都合を抑制することができる。すなわち、該構成は視認性向上を図るための有効な手段となる。
【０１９５】
次に、観察者が図３４の位置１１３ａに在る状態からｘ軸方向に沿って移動した場合の様子として、図３５に、立体画像表示パネル２１０の表示面の中心部分における３Ｄクロストーク特性を示す。
【０１９６】
３Ｄクロストーク特性にかかる詳細は、前述した第２実施形態における図２３等を参照しての説明内容と同様である。また、７０ａと７２ａは、図３４で示した第１視点領域５０ａと５２ａにそれぞれ相当し、７０ｂは図３４で示した第２視点領域５０ｂに相当し、７０ｃと７１ｃは、図３４で示した第３視点領域５０ｃと５１ｃにそれぞれ相当し、７０ｄと７１ｄは図３４で示した第４視点領域５０ｄと５１ｄにそれぞれ相当する。
【０１９７】
この図３５では、前述の図２３と同様、横軸に最適視認距離におけるｘ軸方向をとり、縦軸に３Ｄクロストークの値をとっている。また、同様に、３Ｄクロストーク特性にかかる横軸を、最適視認距離に対するｘ軸の大きさの正接で算出した視野角角度として示すようにしてもよい。
【０１９８】
ここで、図３５の（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、観察者がｘ軸のマイナス方向へと順次移動した場合における、観察者の左右の眼の位置する視点領域と、第１視点領域から第４視点領域の画像データとの対応関係を、図３６に示す。使用する画像データとしては、前述の第１実施形態における図１４を採用する。
【０１９９】
図３６で示すように、観察者が位置１１３ｂから位置１１３ｃに移動する際に、すなわち観察者がメインローブから逆視領域に入るところで、その際の観察者位置を検出した観測者位置計測部４５からの計測結果を受けて、表示コントローラ２４が画像データを入れ替えるという構成を採っている。
本第４実施形態では、観察者が（Ｃ）の状態に至った際に、４つの視点領域すべての画像データを入れ替えるという処理を採用したため、観察者が（Ｄ）の状態を超えて更にｘ軸のマイナス方向へと移動するような場合でも、次に逆視領域に入るまでは画像データの入れ替えを行う必要がない。
【０２００】
なお、観察者が位置１１３ａから位置１１３ｂ又は位置１１３ｃから位置１１３ｄへと移動する際には、図３６に示す通り、画像データの入れ替えは行わない構成となっている。
【０２０１】
さらに、表示パネルに配列された各画素を、図３７に示すようなサブ画素群によって構成すると共に、これを用いて観察者に立体視を知覚させることも可能である。
【０２０２】
図３７（ａ）では、図３１に示した画素２２１が、サブ画素Ｗ４，Ｂ３，Ｇ４，Ｒ３を配置したサブ画素群２４１’と、サブ画素Ｇ２，Ｒ１，Ｗ２，Ｂ１を配置したサブ画素群２４２’と、サブ画素Ｂ４，Ｇ３，Ｒ４，Ｗ３を配置したサブ画素群２４３’と、サブ画素Ｒ２，Ｗ１，Ｂ２，Ｇ１を配置したサブ画素群２４４’とから成り、同様に図３７（ｂ）では、サブ画素Ｇ２，Ｒ１，Ｗ２，Ｂ１を配置したサブ画素群２４５’と、サブ画素Ｒ２，Ｗ１，Ｂ２，Ｇ１を配置したサブ画素群２４６’と、サブ画素Ｗ４，Ｂ３，Ｇ４，Ｒ３を配置したサブ画素群２４７’と、サブ画素Ｂ４，Ｇ３，Ｒ４，Ｗ３を配置したサブ画素群２４８’とから成る。
【０２０３】
すなわち、図３７（ａ）では、第１配置状態における画素２２１内のサブ画素及びこれに対応するレンズ素子２５１を示し、図３７（ｂ）では、この第１配置状態から９０°右回転させてｙ軸方向を水平方向にした第２配置状態における各構成を示す。
【０２０４】
また、本第４実施形態にて採用した各サブ画素に入力する画像情報の一例を、図３８に示す。
この図３８において、Ａ１〜Ａ９，Ｂ１〜Ｂ９，Ｃ１〜Ｃ９，Ｄ１〜Ｄ９（横に並んだ各画像）はそれぞれ水平視差の異なる画像であり、例えばＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１のように縦に並んだ各画像（ここではアルファベットが異なり数字が同じ符号が付された画像）はそれぞれ垂直視差の異なる画像である。
図３８に示す画像データの大きな特徴は、縦に並んだ４つの各視点用画像間（Ａ〜Ｄ）におけるサイコロの”１”の面の大きさの違いにある。もっとも、番号１〜９が付された各視点用画像間では、前述の図１４等と同様に、サイコロの“５”の面の大きさと“３”の面の大きさとがそれぞれ異なるという構成を採っている。
【０２０５】
図３８で示した画像の生成方法は、図８を参照して説明した方法と基本的に同様である。すなわち、画像データの数に応じた各視点用カメラをｘ軸及びｙ軸と略平行に配置し、これによって３Ｄオブジェクトを撮像することで画像生成を行う。
【０２０６】
ここで、図３７（ａ）及び図３８を参照して、第１配置状態での各視点用画像とサブ画素との関係を説明する。
図３８に示したような入力画像を採用した場合、例えば、図３７（ａ）のサブ画素群２４１’には画像Ｂ５，サブ画素群２４２’には画像Ｂ６，サブ画素群２４３’には画像Ｃ５，サブ画素群２４４’には画像Ｃ６に対応した信号がそれぞれ入力される。すなわち、サブ画素群２４１’，サブ画素群２４２’，サブ画素群２４３’，サブ画素群２４４’の各々に、図３８の破線で囲んだ各画像に対応した信号が入力される。
これにより、水平２視差と垂直２視差の計４視差の画像表示が可能となる。その際、サブ画素群２４１’〜２４４ ’は何れも、４原色から構成されているため、画素内における各視点用画像間の表示色数差は生じない。
【０２０７】
次に、図３７（ｂ）及び図３８を参照して、第２配置状態での各視点画像とサブ画素との関係を示す。図３７（ａ）の場合と同様に、サブ画素群２４５’には画像Ｂ５，サブ画素群２４６’には画像Ｂ６，サブ画素群２４７’には画像Ｃ５，サブ画素群２４８’には画像Ｃ６に対応した信号がそれぞれ入力される。
【０２０８】
かかる構成によれば、視点数に関わらず第１配置状態と第２配置状態における３Ｄ解像度を同一にすることができる。すなわち、一の画素内でのサブ画素群の規則性により、第１配置状態と第２配置状態での視点数が同一となるため、これにより、各配置状態において同様な立体視を実現することが可能となる。
【０２０９】
上記説明内容に基づいて、原色数をＭ，水平視差表示における視点数をＮ（Ｎは２以上の自然数），水平垂直視差表示における水平視点数及び垂直視点数をＬとし、水平垂直視差のトータル視点数をＪ（＝Ｌ×Ｌ）、水平垂直視差表示におけるサブ画素群の１方向あたりのサブ画素数をＫとした場合のこれらの関係性を、一般的に以下に記す。
ここで、視点数Ｎは水平視差表示のみの場合における視点数であり、画素内の１方向あたりのサブ画素数に相当する。
【０２１０】
まず、原色数Ｍの平方根である√Ｍが整数となる場合はＫ＝√Ｍ、√Ｍが整数とならない場合はＫ＝Ｍとなる。例えば、Ｍ＝１，４，９の場合は、√Ｍが整数となるためＫ＝１，２，３となり、Ｍ＝２，３の場合は、√Ｍが整数とならないためＫ＝２，３となる。
【０２１１】
次に、１方向あたりの水平視点数及び垂直視点数Ｌは、「Ｌ＝Ｎ／Ｋ（但し、Ｌは２以上の自然数）」で表される。例えば、図３１に示す画素２２１の場合では「Ｌ＝４／２＝２」となる。このように、水平垂直視差表示において、１方向あたりの水平視点数及び垂直視点数Ｌが、水平垂直視差表示におけるサブ画素群の１方向あたりのサブ画素数Ｋの倍数となるような構成を採っているため、これにより、表示画像に色モアレが発生しないという効果を得ることができる。
【０２１２】
次いで、図３９に、図３７（ａ）に示した第１配置状態におけるｘ軸方向及びｙ軸方向の光線分離の様子を示す。この図３９においては、ｘ軸方向が水平方向であり、ｙ軸方向が垂直方向である。
また、ここでは、第１方向と第２方向の双方向に対して同時に光線分離する光線分離手段２５０を採用したため、これにより、水平方向と垂直方向の両方に視差が付与される。
【０２１３】
図３９には、水平方向と垂直方向の両方に視差が付与されるという構成について、観察者が水平方向（ｘ軸方向）における位置１１４ａ，位置１１４ｂ，位置１１４ｃ，・・・に移動した場合、及び垂直方向（ｙ軸方向）における位置１１５ａ，位置１１５ｂ，位置１１５ｃ，位置１１５ｄ，・・・に移動した場合の様子を示す。
第１視点領域は、サブ画素群２４１’からの出射光である水平方向５０ａと垂直方向５５ａとから成り、第２視点領域は、サブ画素群２４２’からの出射光である水平方向５０ｂと垂直方向５５ａとから成り、第３視点領域は、サブ画素群２４３’からの出射光である水平方向５０ａと垂直方向５５ｂとから成り、第４視点領域は、サブ画素群２４４’からの出射光である水平方向５０ｂと垂直方向５５ｂとから成る。
【０２１４】
水平方向でのメインローブは、観察者の左眼が５０ａ，右眼が５０ｂに位置した領域１箇所であるのに対し、垂直方向のメインローブは、観察者の両眼が５５ａ又は５５ｂに位置した領域２箇所に存在する。ここで、５５ａにかかる領域をメインローブ１，５５ｂにかかる領域をメインローブ２，５６ｂにかかる領域をサイドローブ１，５４ａにかかる領域をサイドローブ２とする。
【０２１５】
図４０は、それぞれの観察者位置（図３９参照）に関して、観察者の左右の眼がどの視点領域に位置したときに、どのような画像データ（図３８参照）を各視点領域（各サブ画素群）に対して入力するか、という対応関係を示している。
【０２１６】
一般に、２×２視点の立体画像表示パネルに対して４視点分の画像データを用いる場合にあっては、水平方向におけるメインローブとサイドローブとで同一映像の知覚しかできない上に、メインローブとサイドローブとの間では逆視が発生する。同じくこの場合、垂直方向における逆視は発生しないものの、メインローブ１とサイドローブ１、又はメインローブ２とサイドローブ２では、それぞれにおいて同一映像の知覚しかできない。
【０２１７】
これに対し、本第４実施形態における構成を用いることで、図４０に示す通り、２×２視点の立体表示においても、立体視域Ａ１，Ａ２，Ａ３・・・、Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３・・・、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・、Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３・・・にて観察者に異なる映像を知覚させることができ、すなわち水平・垂直方向の双方共に運動視差が付与されることとなり、このため、立体画質の臨場感向上に寄与することが可能となる。
ここで、垂直方向については両眼視差を伴わないため、垂直方向の分離角（視点ピッチ）が、水平方向の分離角（視点ピッチ）の大きさに対して小さくなるような構成を採ってもよい。
【０２１８】
以上のように、アクティブな光線分離手段２５０を用いる場合、本第４実施形態では、例えば、図３４に示す場合のように、第１配置状態についてはｘ軸方向のみを光線分離し，ｙ軸方向については光線分離しないという状態にする構成と、図３９に示す場合のように、水平方向と垂直方向の両方に視差を付与し、ｘ軸方向とｙ軸方向の双方向に対して同時に光線分離させるという構成と、を採用することができる。
【０２１９】
上述のように、垂直方向の分離角を水平方向の分離角よりも小さくするという構成を採った場合は、垂直方向に光線を分離させる状態を示すレンズ２５３（図３９）のレンズパワー（屈折力）を、水平方向に光線を分離させる状態を示すレンズ２５２（図３９）のレンズパワーよりも小さくするように構成する。
【０２２０】
図４１に、上述した本第４実施形態にかかる立体画像表示装置１を装備した端末装置３００の一例を示す。すなわち、この端末装置３００は、立体画像表示装置１と、これを内包する筺体３１０と、から成り、立体画像表示装置１は、上述したように光線分離手段２５０としてｘ軸方向とｙ軸方向に応じた方向に光線分離が可能である液晶レンズ素子（図示せず）を具備している。
【０２２１】
そこで、本第４実施形態での立体画像表示装置１を搭載した端末装置３００の構成を、図４２に基づいて説明する。
ここでの立体画像表示装置１には、前述した第１実施形態にて説明した構成に対し、端末装置３００が動いた結果生じる変位を検出する検出部１５０が付加されている。すなわち、検出部１５０は、端末装置３００が観察者にとって水平もしくは垂直に位置することを同定するため構成である。
【０２２２】
検出部１５０は、端末装置３００が動いた結果生じる変位を検出するセンサにより構成されている。ここで、検出部１５０が検出する端末装置３００の変位とは、傾き角の変化や移動量のことである。例えば、検出部１５０として加速度センサや地磁気センサ等のセンサを用いた場合には、重力加速度や地磁気を基準として、傾き角の変化や移動量を算出することが可能となる。すなわち、検出部１５０は、傾き角の変化や移動量を検出する傾き角検出手段１５１を有し、立体画像表示パネル１０と観察者との位置関係を検出するように構成されている。
【０２２３】
また、検出部１５０は、傾き角検出手段１５１による検出結果としての傾き角に関する情報（変位情報）を画像生成処理部３０に送付するという構成を採っている。
【０２２４】
すなわち、画像生成処理部３０は、前述の第１実施形態でも示した相対位置算出部４０からの計測結果と検出部１５０からの信号（変位情報）に応じて、端末装置３００の水平方向と観察者位置に応じた画像データを表示パネル駆動回路２１に出力するように構成されている。
【０２２５】
ここで、３Ｄデータを出力する場合には、上述した図３２及び図３３に基づく説明の通り、第１配置状態と第２配置状態とでは各視点に対応するサブ画素が変わるため、画像生成処理部３０は、この変化に対応した画像データを表示パネル駆動回路２１に出力するという構成を採っている。
【０２２６】
また、この表示パネル駆動回路２１への出力と同時に画像生成処理部３０は、端末装置３００が図３２に示す第１配置状態又は図３３に示す第２配置状態にある場合に、これら各配置状態に応じて画像振分制御回路２２に、ｘ軸方向とｙ軸方向に光線分離手段２５０（液晶レンズ）を有効にする旨の指令信号を送信するように構成されている。
【０２２７】
さらに、第１実施形態で示した水平方向のみにＮ視点展開する場合（以下、水平Ｎ視点展開とする）と、本第４実施形態で示した水平方向と垂直方向にそれぞれＬ視点（Ｌ＝Ｎ／Ｋ）ずつ（トータルでＪ視点）展開する場合（以下、水平垂直Ｊ視点展開とする）と、の選択に際しては、画像生成処理部３０内の外部ＩＦ３４が有効に機能するように構成されている。例えば、観察者からの指示等により外部から出力された選択信号を外部ＩＦ３４が受信し、この選択信号が内包する情報に基づいて画像生成処理部３０が画像データの生成を行うといった構成を採用することができる。
【０２２８】
したがって、本実施形態での画像生成処理部３０による画像データ生成方法は、第１実施形態において説明した生成方法に、外部から受信した選択信号に応じて仮想カメラの位置を変更するという方法を加えた構成となっている。
すなわち、演算器３１が、水平Ｎ視点展開の場合には、仮想カメラを水平方向のみにＮ視点分設定し、水平垂直Ｊ視点展開の場合には、仮想カメラを水平方向と垂直方向にそれぞれＬ視点分（合計Ｌ×Ｌ視点分：Ｊ視点分）設定し、これと共に演算器３１は、それぞれの場合においてレンダリング処理を施して画像データを生成するように構成されている。
【０２２９】
また、水平Ｎ視点展開の場合において、Ｎ＝２のときは、第２実施形態で述べた（ｅ＋ｆ）＞ｄ＞ｅの関係を用いることができ、Ｎ≧３のときは、第３実施形態で述べた「ｅ×（Ｎ−２）≦ｄ≦ｅ×（Ｎ−１）」の関係を用いることができる。
これら各実施形態で述べた内容と同様に、この関係を満たす場合には、本第４実施形態にかかる構成によっても、所定の立体視認性を確保しつつ、運動視差に優れた立体画像表示装置を提供することができる。
【０２３０】
また、図３７で示した水平垂直Ｊ視点展開の場合において、Ｊ＝２（２×２視点）のときは、水平視差方向には、第２実施形態で述べた「（ｅ＋ｆ）＞ｄ＞ｅ」の関係を用いることができ、J≧３のときは、第３実施形態で述べた「ｅ×（Ｊ−２）≦ｄ≦ｅ×（Ｊ−１）」の関係を用いることができる。これにより所定の立体視認性を確保しつつ、水平垂直方向に対して運動視差に優れる立体画像表示装置を提供することができる。
【０２３１】
垂直視差方向には、水平視差方向よりも小さい視点ピッチを用いることができる。これにより、更なる色モワレの低減と滑らかな運動視差の付与が可能となる。
それ以外の動作については、第１の実施形態と同様である。
【０２３２】
（動作説明）
次に、本第４実施形態における立体画像表示装置１及び端末装置３００の動作内容を、図４３に示すフローチャートに基づいて簡潔に説明する。
【０２３３】
端末装置３００の変位を検出した検出部１５０が、この検出結果である変位情報を画像生成処理部３０に出力する（図４３：Ｓ２０１）。
【０２３４】
また、内包するカメラを用いて観察者位置計測部４５が、観察者１００の位置を計測すると共に、この計測結果を相対位置算出部に出力する（図４３：Ｓ２０２）。
次いで、観察者位置計測部４５から取得した計測結果に基づいて相対位置算出部４０が、立体画像表示パネル１０上に予め設定された基準点（ここでは画像表示中心）に対する左眼１０１及び右眼１０２との相対位置を算出すると共に、この算出結果（位置情報）を出力する（図４３：Ｓ２０３）。
【０２３５】
次に、検出部１５０からの変位情報と相対位置算出部４０からの位置情報とに基づいて画像生成処理部３０が、３Ｄデータ及び制御信号を生成し出力する（図４３：Ｓ２０４）。
【０２３６】
続いて、画像生成処理部３０から取得した３Ｄデータに基づいて表示パネル駆動回路２１が表示パネルを駆動させ、画像生成処理部３０からの制御信号に従って画像振分制御回路２２が光線分離手段１２の動作を制御する（図４３：Ｓ２０５）。
【０２３７】
上記の動作説明は、便宜上、図４３に付した番号の順（Ｓ２０１〜Ｓ２０５）に行ったが、本第４実施形態にかかる立体画像表示装置１の動作内容は、当該順序に限定されるものではない。また、各ステップＳ２０１〜Ｓ２０５（図４３）における各工程の実行内容をプログラム化すると共に、この一連の各制御プログラムをコンピュータによって実現するように構成してもよい。
【０２３８】
（第４実施形態の効果等）
本第４実施形態における立体画像表示装置では、各画素内ではｘ軸方向とｙ軸方向とに同数の視差画像を生成し、各視点用画像内では配色の異なるサブ画素の数が等しいといった構成を採用したため、アクティブな光線分離手段によって、水平，垂直方向の何れか１方向に視差を付与する場合、又は水平方向と垂直方向の２方向に対して同時に視差を付与する場合、の双方において、第１及び第２配置状態における３Ｄ解像度を同一にすることができる。
【０２３９】
また、本第４実施形態における各画素においては、視点数Ｎが原色数Ｍの倍数となるように構成したため、色モアレの発生を抑制することができる。加えて、本第４実施形態では、第１配置状態から９０°右回転させてｙ軸方向を水平方向にした状態を第２配置状態として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば第１配置状態から９０°左回転させてｙ軸方向を水平方向にした状態においても、上記各構成部材が有効に機能するため、ここでの第２配置状態の場合と同等の作用効果を得ることができる。
その他の構成及び動作については、第１実施形態で示したものと同様であり、他に生じる作用効果も同様である。特に、各視点領域に対して２つ以上の画像データを用いる場合は、より滑らかな運動視差を水平視差，垂直視差ともに可能とする。
【０２４０】
〔第５実施形態〕
前述した本第４実施形態では、２方向の観察方向に対して光学的に画像を分離して視差画像を観察者に投影するという構成例を示したが、かかる構成内容は、上述した第１乃至第３実施形態における構成にも適用することができる。
そこで、本第５実施形態では、２方向の観察方向に対して光学的に画像を分離するという構成内容を第１実施形態の構成に適用した立体画像表示装置について、図４４乃至図４５をもとに説明する。
【０２４１】
本第５実施形態における立体画像表示装置の全体構成は、図１及び図２に示す立体画像表示装置１の構成内容と同様であるため、以下の説明では、これら各図を便宜的に参照する。このため、第１実施形態と同等の構成部材等については同一の符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【０２４２】
立体画像表示装置１が内包する立体画像表示パネル１０は、少なくとも第１視点用の画像を表示するサブ画素と第２視点用の画像を表示するサブ画素とを含む画素がマトリクス状に配列された表示パネル１１と、この表示パネル１１の表示面側に設けられ上記画素からの視差画像を各視点に向けて分離する光線分離手段１２と、を有している。
【０２４３】
光線分離手段１２は、図２に示すように、表示パネル１１上に配置された各画素に対応するレンズ１５がアレイ状に配列された構成であり、すなわち、上記各画素の配列方向のうちの一の方向（光線分離方向：図４４のｘ方向）に光線を分離する構造を有している。
【０２４４】
ここでも、観察者の左目と右目とを結ぶ直線に平行な方向を水平方向と定義し、以下においては、光線分離方向（ｘ方向）が該水平方向と略平行である場合を想定する。このため、光線分離方向を水平方向とも称する。併せて、表示パネル１１の表示面内（該表示面と平行な平面内）において水平方向（ｘ方向）に垂直な方向を垂直方向（図４４のｙ方向）と定義する。この垂直方向は、上記各画素の配列方向のうちの他の方向である。
【０２４５】
立体画像表示パネル１０には、第１視点用サブ画素２６１及び第２視点用サブ画素２６２からなる画素２６３と、この画素２６３に対応する位置に設けられた、光線分離手段１２を構成するレンズ１５との組合せがマトリクス状に複数配置されており、各々が光線分離可能な構成となっている。
【０２４６】
図４４は、２視点分のサブ画素を含む画素の近傍を、図２に示す構成から抽出したものであり、具体的には、前述した画素２６３とレンズ１５との組合せの１つを示す。また、一方向の光線分離手段１２を用いて、観察者の位置に応じた二方向それぞれに対応する画像を提示する様子が例示されている。
【０２４７】
上記組合せにより、サブ画素群２６１からの出射光が広がる第１視点領域５０ａ，５１ａ（図示せず），５２ａ，・・・と、サブ画素群２６２からの出射光が広がる第２視点領域５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ（図示せず），・・・とが、ｘ軸方向に沿って交互に繰り返されるように画像が分離される。
【０２４８】
また、図４４には、このような画像分離空間において、観察者が水平方向（ｘ軸方向）における位置１１４ａ，位置１１４ｂ，位置１１４ｃ，・・・に移動した場合、及び垂直方向（ｙ軸方向）における位置１１５ａ，位置１１５ｂ，位置１１５ｃ，位置１１５ｄ，・・・に移動した場合の様子が例示されている。
【０２４９】
ここでは、水平方向でのメインローブが、観察者の左眼が５０ａ，右眼が５０ｂに位置した領域１箇所であるのに対し、垂直方向にはレンズ効果が無いため、メインローブやサイドローブなどの画像分離空間は存在しない。
【０２５０】
次いで、図４５に、それぞれの観察者位置（図４４参照）に関して、観察者の左右の眼がどの視点領域に位置した際に、どのような画像データ（図３８参照）を各視点領域（各サブ画素群）に対して入力するか、という対応関係を示す。
【０２５１】
このように、２視点の水平方向にのみ画像を分離する立体画像表示パネル（垂直方向に画像分離しない立体画像表示パネル）であっても、観察者の垂直方向の位置に応じたカメラ撮像画像を適宜切り替えて表示することで、観察者の水平・垂直方向の移動に対応した有意な画像を提供することができる。
【０２５２】
具体的には、図４５に示す通り、垂直位置１１５ａでは画像データＡ１，Ａ２，Ａ３・・・、垂直位置１１５ｂではＢ１，Ｂ２，Ｂ３・・・、垂直位置１１５ｃではＣ１，Ｃ２，Ｃ３・・・、垂直位置１１５ｄではＤ１，Ｄ２，Ｄ３・・・、を適用することで、観察者が垂直方向に移動した場合にも、該観察者に対して適時に異なる映像を知覚させることができ、その結果、水平・垂直方向の双方に運動視差が付与されることとなり、立体画質の臨場感向上に寄与することが可能となる。
【０２５３】
ところで、本第５実施形態における立体画像表示装置１は、図１に示すように、観察者の位置を計測する観察者位置計測部４５と、この計測結果に基づいて立体画像表示パネル１０に対する観察者の相対位置を算出する相対位置算出部４０と、ここで算出した相対位置情報に基づいて視差画像の生成等を行う画像生成処理部３０と、を有している。
【０２５４】
ここで、相対位置算出部４０にて算出した相対位置情報には、観察者の水平及び垂直方向の位置情報が含まれているため、画像生成処理部３０は、相対位置情報に基づいて観察者の垂直方向の移動をも考慮した画像を生成することができる。すなわち、この生成した画像を画像生成処理部３０が表示パネル駆動回路２１を介して表示パネル１１に出力することで、上記画像の切り替え処理が実現される。
【０２５５】
水平方向の画像切り替え角度（例えば、図３８におけるＡ１，Ａ２，Ａ３・・・間の画像切り替え角度）は、水平方向のカメラ撮像位置間隔をもとに決定され、垂直方向の画像切り替え角度（例えば、図３８におけるＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１・・・間の画像切り替え角度）も同様に、垂直方向のカメラ撮像位置間隔をもとに決定される。
画像切り替え角度を視点ピッチに比べて十分小さくすることにより、非常に滑らかな運動視差を得ることが可能となる。このようにした場合には、特に、該画像切り替え角度に応じて表示コントローラ２４内のデータ蓄積部３２とメモリ３３の容量を大きくし、演算器３１の処理能力を高速化することが望ましい。
【０２５６】
ここでは、水平・垂直の双方向に対する運動視差の付与に関して第１実施形態の構成内容をもとに説明したが、上述した通り、第２実施形態や第３実施形態における構成内容によっても同様の手法により、水平・垂直方向の双方に運動視差を付与する構成を実現することができる。
【０２５７】
（第５実施形態の効果等）
上記の通り、本第５実施形態では、光線分離手段１２が、前記各画素の配列方向のうちの一の方向（Ｘ方向）に光線を分離する構造を有すると共に、画像生成処理部３０が、立体画像表示パネル１０の表示面内にて上記一の方向に垂直な方向（ｙ方向）にかかる観察者の位置に応じた画像を生成し、これを立体画像表示パネル１０に向けて出力する、という構成を採っている。このため、観察者の垂直方向の位置に応じたカメラ撮像画像を観察者に提示することが可能となる。
【０２５８】
すなわち、２視点の水平方向のみ画像分離する立体表示パネルにおいても、本第５実施形態にかかる構成を採れば、観察者の垂直方向の位置に応じたカメラ撮像画像を提示することができるため、水平・垂直方向の双方共に運動視差が付与され、これにより立体画像の臨場感の向上を図ることが可能となる。
【０２５９】
また、観察者の位置計測情報に基づいて視点ピッチよりも十分小さい画像切り替え角度の画像データを用いることにより、少ない視点数の多視点型立体画像表示装置においても、解像度低下を抑制し、滑らかな運動視差を得ることができる。
他の構成及び動作については、上述した各実施形態と同様であり、他に生じる作用効果も同様である。
【０２６０】
なお、上述した各実施形態は、立体画像表示装置、端末装置、立体画像表示方法、及びそのプログラムにおける好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もある。しかし、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。
【０２６１】
以下は、上述した実施形態についての新規な技術的内容の要点をまとめたものであるが、本発明は必ずしもこれに限定されるものではない。
【０２６２】
（付記１）：第１実施形態（Ｊ＝ｓ×Ｎ）
複数の画素が配列された表示パネルと、この表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段と、を有して成る立体画像表示パネルと、
前記表示面に対向する観察者の観察位置を計測する観察者位置計測部と、
この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を算出する相対位置算出部と、
予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を生成する機能を有すると共に、前記Ｎ視点を構成する各視点に応じた１つ以上の視点画像を前記相対位置に対応づけて生成し前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像生成処理部と、を有することを特徴とした立体画像表示装置。
【０２６３】
（付記２）：第１実施形態（Ｊ＝ｓ×Ｎ）
前記付記１に記載の立体画像表示装置において、
前記視点数Ｎと視点数Ｊとが、Ｊ＝ｓ×Ｎ（係数ｓは２以上の自然数）なる関係を満たす（前記Ｎ視点とＪ視点との間には、Ｊ＝ｓ×Ｎ（係数ｓは２以上の自然数）の関係が在る）ことを特徴とした立体画像表示装置。
【０２６４】
（付記３）：第１実施形態（サイドローブがほぼ左右対称；ｓは３以上の奇数）
前記付記２に記載の立体画像表示装置において、
前記立体画像表示パネルは、その画像表示中心を始点とした前記表示面からの法線である表示法線を含んだ立体視域をメインローブとして形成し、このメインローブに隣接する立体視域をサイドローブとして形成するローブ形成機能を有し、
立体視認範囲が最大となる最適観察距離をＯＤ，このＯＤでの各視点領域間の視点ピッチをｅとしたときに、前記メインローブの中心線と前記表示法線との成す角がａｔａｎ（ｅ／ＯＤ）以下である場合には、前記係数ｓが予め３以上の奇数に設定され、
前記画像生成処理部は、この設定された係数ｓに基づいて前記Ｊ視点分の視点画像を生成することを特徴とした立体画像表示装置。
【０２６５】
（付記４）：第１実施形態（サイドローブがほぼ左右対称；ｓは３以上の奇数）
前記付記２に記載の立体画像表示装置において、
前記立体画像表示パネルは、その画像表示中心を始点とした前記表示面からの法線である表示法線を含んだ立体視域をメインローブとして形成し、このメインローブに隣接する立体視域をサイドローブとして形成するローブ形成機能を有し、
前記画像生成処理部は、前記位置情報に基づいて前記メインローブの中心線と前記表示法線との成す角を算定する機能を有すると共に、立体視認範囲が最大となる最適観察距離をＯＤ，このＯＤでの各視点領域間の視点ピッチをｅとすると、前記算定した成す角が「ａｔａｎ（ｅ／ＯＤ）」以下である場合に前記係数ｓを３以上の奇数に設定することを特徴とした立体画像表示装置。
【０２６６】
（付記５）第１実施形態（移動方向に応じた画像データの選定；Ｎ≧３）
前記付記１乃至４の何れか１つに記載の立体画像表示装置において、
前記画像生成処理部は、前記視点数Ｎが３以上（Ｎ≧３）である場合に、前記観察者の左右の眼の何れもが位置していない視点領域への視点画像を当該観察者の移動方向に基づいて選定すると共に、この選定した視点画像を前記立体画像表示パネルに向けて出力することを特徴とした立体画像表示装置。
【０２６７】
（付記６）実施形態１（移動方向に応じた画像データの選定；Ｎ≧３）
前記付記１乃至４の何れか１つに記載の立体画像表示装置において、
前記画像生成処理部は、前記視点数Ｎが３以上（Ｎ≧３）である場合に、経時的な相対位置算出部からの位置情報に示された前記観察者の移動方向に基づいて当該観察者の次の移動位置を推定すると共に、この推定位置に対応する視点画像を前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像データ切替処理機能を有することを特徴とした立体画像表示装置。
【０２６８】
（付記７）：第１実施形態（移動方向と移動速度に応じた画像データの選定；Ｎ≧４）
前記付記１乃至４の何れか１つに記載の立体画像表示装置において、
前記画像生成処理部は、前記視点数Ｎが４以上（Ｎ≧４）である場合に、前記観察者の左右の眼の何れもが位置していない視点領域への視点画像を当該観察者の移動方向及び移動速度に基づいて選定すると共に、これを前記立体画像表示パネルに向けて出力することを特徴とした立体画像表示装置。
【０２６９】
（付記８）：第１実施形態（移動方向と移動速度に応じた画像データの選定；Ｎ≧４）
前記付記１乃至４の何れか１つに記載の立体画像表示装置において、
前記画像生成処理部は、前記視点数Ｎが４以上（Ｎ≧４）である場合に、経時的な相対位置算出部からの位置情報に示された観察者の移動方向及び移動速度に基づいて当該観察者の移動位置を推定すると共に、この推定位置に対応する視点画像を前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像データ選定処理機能を有することを特徴とした立体画像表示装置。
【０２７０】
（付記９）：第１実施形態（移動方向と移動速度に応じた画像データの選択；Ｎ≧４）
前記付記７又は８に記載の立体画像表示装置において、
前記画像生成処理部は、前記観察者の左右の眼の何れもが位置していない視点領域として、当該観察者が移動前に位置する視点領域を起点とした第１乃至第（Ｎ−２）番目の隣接視点領域を選択することを特徴とした立体画像表示装置。
【０２７１】
（付記１０）：第２実施形態（２視点の場合における視点ピッチ）
前記付記１乃至４の何れか１つに記載の立体画像表示装置において、
前記立体画像表示パネルを、前記視点数Ｎが２（Ｎ＝２）である場合に、立体視認範囲が最大となる最適観察距離での各視点領域間の視点ピッチが前記観察者の両眼間隔（＝６５ｍｍ）よりも小さくなるように構成したことを特徴とする立体画像表示装置。
【０２７２】
（付記１１）：第２実施形態（クロストーク領域を考慮）
前記付記１０に記載の立体画像表示装置において、
前記立体画像表示パネルを、前記視点ピッチをｅ，前記両眼間隔をｄ，予め設定された３Ｄクロストーク値以下である視点領域の範囲をｆとした場合に、「（ｅ＋ｆ）＞ｄ＞ｅ」の関係を満たすように構成したことを特徴とする立体画像表示装置。
【０２７３】
（付記１２）：第２実施形態（クロストーク領域を考慮）
前記付記１乃至４の何れか１つに記載の立体画像表示装置において、
前記立体画像表示パネルを、立体視認範囲が最大となる最適観察距離での各視点領域間の視点ピッチをｅ，前記観察者の両眼間隔をｄ，予め設定された３Ｄクロストーク値以下である視点領域の範囲をｆとした場合に、「（ｅ＋ｆ）＞ｄ＞ｅ」の関係を満たすように構成したことを特徴とする立体画像表示装置。
【０２７４】
（付記１３）：第３実施形態（多視点における視点ピッチ）
前記付記１乃至９に記載の立体画像表示装置において、
前記視点数Ｎが３以上であり、立体視認範囲が最大となる最適観察距離での各視点領域間の視点ピッチをｅ，前記観察者の両眼間隔をｄとした場合に、
前記立体画像表示パネルを、「ｅ×（Ｎ−２）≦ｄ≦ｅ×（Ｎ−１）」の関係を満たすように構成したことを特徴とする立体画像表示装置。
【０２７５】
（付記１４）：第４実施形態（縦横３Ｄ）
前記付記１乃至１３の何れか１つの立体画像表示装置において、
前記各画素は、Ｍ色（Ｍは１以上の自然数）の原色に色分けされたＮ×Ｎ個（Ｎは２以上の自然数）のサブ画素を有し、かつ前記表示パネル上にてマトリクス状に配置され、
前記光線分離手段は、前記視差画像に応じた前記各画素からの出射光を前記画素の配置に沿った第１方向及び第２方向に振り分ける光学素子を有し、
この光学素子は、前記各画素に対応づけられてマトリクス状に配置され、
前記各画素内で隣接する前記サブ画素は、相互に異なる配色であり、
前記サブ画素の配列ピッチは、前記第１及び第２方向にて均一であり、
前記各画素内では、前記第１方向と第２方向に対する同数の前記視差画像が表示され、
配色の異なる前記サブ画素の数が、前記視差画像内で等しいことを特徴とした立体画像表示装置。
【０２７６】
（付記１５）：第４実施形態（検出部）
前記付記１４に記載の立体画像表示装置において、
前記表示パネルを含む装置本体の変位を検出する検出部をさらに有し、
前記画像生成処理部は、前記相対位置と前記検出部からの変位情報とに基づいて前記視点画像を生成する機能を有することを特徴とした立体画像表示装置。
【０２７７】
（付記１６）：第４実施形態（水平垂直２方向表示）
前記付記１５に記載の立体画像表示装置において、
前記検出部は、観察者の左目と右目とを結ぶ直線と平行な方向である水平方向と前記第１方向とが平行である第１配置状態にあるか、この水平方向と前記第２方向とが平行である第２配置状態にあるか、を判別する機能を有し、
前記画像生成処理部は、
原色数である前記Ｍの平方根√Ｍが整数となる場合には、前記Ｎを前記√Ｍで除した商（Ｌ）を前記水平方向及びこれと直交関係にある垂直方向の視点数とした上で、前記第１及び第２方向のそれぞれに応じた当該視点数分の視差を有する画像を生成し、
前記Ｍの平方根√Ｍが整数とならない場合には、前記Ｎを前記Ｍで除した商（Ｌ）を前記水平方向及び垂直方向の視点数とした上で、前記第１及び第２方向のそれぞれに応じた当該視点数分の視差を有する画像を生成することを特徴とした立体画像表示装置。
【０２７８】
（付記１７）：第４実施形態（水平方向視点ピッチ＞垂直方向視点ピッチ）
前記付記１４乃至１６に記載の立体画像表示装置において、
前記第１方向もしくは前記第２方向の何れか一方が、前記観察者の左目と右目とを結ぶ直線と平行な方向である水平方向に沿った状態にあり、他方が、前記水平方向と垂直な垂直方向に沿った状態にあるときに、
前記立体画像表示パネルは、前記水平方向の視差ピッチが前記垂直方向の視差ピッチよりも大きくなるように構成されたこと特徴とする立体画像表示装置。
【０２７９】
（付記１８）：第５実施形態等
前記付記１乃至１３の何れか１つに記載の立体画像表示装置において、
前記光線分離手段は、前記各画素の配列方向のうちの一の方向（ｘ方向：光線分離方向）に光線を分離する構造を有し、
前記画像生成処理部は、前記各画素の配列方向のうちの他の方向（前記表示面内にて前記一の方向に垂直な方向：ｙ方向）にかかる前記観察者の位置に応じた画像を生成し前記立体画像表示パネルに向けて出力することを特徴とした立体画像表示装置。
【０２８０】
（付記１９）第１乃至第４実施形態
前記付記１乃至１８の何れか１つに記載の立体画像表示装置と、
この立体画像表示装置を内包する筺体と、を有することを特徴とした端末装置。
【０２８１】
（付記２０）
複数の画素が配列された表示パネル及びこの表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段を含む立体画像表示パネルと、前記表示面に対向する観察者の位置を計測する観察者位置計測部と、この計測結果に応じて前記視差画像を生成する表示コントローラと、を有する立体画像表示装置にあって、
前記観察者の観察位置を前記観察者位置計測部が計測し、
この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を前記表示コントローラが算出し、
予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を前記表示コントローラが生成し、
この生成した視点画像の中から前記相対位置に応じた複数の視点画像を前記表示コントローラが特定し、
この特定した前記複数の視点画像を前記表示コントローラが前記立体画像表示パネルに向けて出力することを特徴とした立体画像表示方法。
【０２８２】
（付記２１）
複数の画素が配列された表示パネル及びこの表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段を含む立体画像表示パネルと、前記表示面に対向する観察者の位置を計測する観察者位置計測部と、この計測結果に応じて前記視差画像を生成する表示コントローラと、を有する立体画像表示装置にあって、
前記観察者の観察位置を前記観察者位置計測部が計測し、
この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を前記表示コントローラが算出し、
予め設定されたＪ視点（Ｊ＞Ｎ）の中から前記相対位置に基づいて画像出射用の複数の視点を前記表示コントローラが特定し、
この特定した複数の視点に応じた視点画像を前記表示コントローラが生成してこれを前記立体画像表示パネルに向けて出力することを特徴とした立体画像表示方法。
【０２８３】
（付記２２）
複数の画素が配列された表示パネル及びこの表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段を含む立体画像表示パネルと、前記表示面に対向する観察者の位置を計測する観察者位置計測部と、この計測結果に応じて前記視差画像を生成する表示コントローラと、を有する立体画像表示装置にあって、
前記観察者の観察位置を計測する観察者計測手段、
この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を算出する観察者位置算出手段、
予め設定されたＪ視点分（Ｊ＞Ｎ）の視点画像を生成した上で、この生成した視点画像の中から前記相対位置に応じた複数の視点画像を特定すると共に、この特定した複数の視点画像を前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像生成処理手段、
として、前記表示コントローラに予め設けられたコンピュータを機能させることを特徴とした立体画像表示プログラム。
【０２８４】
（付記２３）
複数の画素が配列された表示パネル及びこの表示パネルの表示面側に設けられ前記各画素の配列方向に応じた複数のＮ視点（Ｎは２以上の自然数）に向けて当該各画素からの視差画像を分離する光線分離手段を含む立体画像表示パネルと、前記表示面に対向する観察者の位置を計測する観察者位置計測部と、この計測結果に応じて前記視差画像を生成する表示コントローラと、を有する立体画像表示装置にあって、
前記観察者の観察位置を計測する観察者計測手段、
この計測結果に基づいて前記立体画像表示パネルに対する前記観察者の相対位置を算出する観察者位置算出手段、
予め設定されたＪ視点（Ｊ＞Ｎ）の中から前記相対位置に基づいて画像出射用の複数の視点を特定すると共に、この特定した複数の視点に応じた視点画像を生成してこれを前記立体画像表示パネルに向けて出力する画像生成処理手段、
として、前記表示コントローラに予め設けられたコンピュータを機能させることを特徴とした立体画像表示プログラム。
【産業上の利用可能性】
【０２８５】
本発明にかかる立体画像表示装置は、画像を表示する多様な表示装置に適用可能である。
【符号の説明】
【０２８６】
１  立体画像表示装置
１０，２１０  立体画像表示パネル
１１，２１１  表示パネル
１２  光線分離手段
１５  レンズ
２１  表示パネル駆動回路
２２  画像振分制御回路
２４，２５  表示コントローラ
３０  画像生成処理部
３１  演算器
３２  データ蓄積部
３３  メモリ
３４  外部ＩＦ
４０  相対位置算出部
４５  観察者位置計測部
５０ａ，５１ａ，５２ａ  第１視点領域（水平方向）
５０ｂ，５１ｂ，５２ｂ  第２視点領域（水平方向）
５０ｃ，５１ｃ，５２ｃ  第３視点領域（水平方向）
５０ｄ，５１ｄ，５２ｄ  第４視点領域（水平方向）
５１ａａ，５１ａｂ，５１ａｃ，５１ａｄ  第１視点領域サブ領域
５４ａ，５５ａ  第１視点領域（垂直方向）
５５ｂ，５６ｂ  第２視点領域（垂直方向）
５９ａ，５９ｂ，５９ｃ，５９ｄ  光線
６０ａ，６１ａ  第１視点用画像
６０ｂ，６１ｂ  第２視点用画像
６１ｃ  第３視点用画像
６１ｄ  第４視点用画像
６１ｅ  第５視点用画像
６１ｆ  第６視点用画像
６４  ３Ｄオブジェクト
６５ａ  第１視点用カメラ
６５ｂ  第２視点用カメラ
６５ｃ  第３視点用カメラ
６５ｄ  第４視点用カメラ
６５ｅ  第５視点用カメラ
６５ｆ  第６視点用カメラ
６６  交点
７０ａ，７０ｂ，７１ｂ，７２ａ  ３Ｄクロストーク値
８０，８１，８２  立体視域
９０，９１，９２  立体視域
９２ａ，９２ｂ，９２ｃ，９２ｄ，９２ｅ  立体視域
８５  逆視領域
１００  観察者
１０１  左眼（観察者左眼）
１０２  右眼（観察者右眼）
１１０ａ，１１０ｂ，１１０ｃ，１１０ｄ  位置（観察者位置）
１１１ａ，１１１ｄ，１１２ａ，１１２ｄ  位置（観察者位置）
１１３ａ，１１３ｂ，１１３ｃ，１１３ｄ  位置（観察者位置）
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃ  位置（観察者位置）
１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄ  位置（観察者位置）
１５０  検出部
１５１  傾き角検出手段
２２１  画素（４×４サブ画素）
２３４  サブ画素Ｒ
２３５  サブ画素Ｂ
２３６  サブ画素Ｇ
２３７  サブ画素Ｗ
２４１，２４１’  第１配置状態におけるサブ画素群（第１視点領域）
２４２，２４２’  第１配置状態におけるサブ画素群（第２視点領域）
２４３，２４３’  第１配置状態におけるサブ画素群（第３視点領域）
２４４，２４４’  第１配置状態におけるサブ画素群（第４視点領域）
２４５，２４５’  第２配置状態におけるサブ画素群（第１視点領域）
２４６，２４６’  第２配置状態におけるサブ画素群（第２視点領域）
２４７，２４７’  第２配置状態におけるサブ画素群（第３視点領域）
２４８，２４８’  第２配置状態におけるサブ画素群（第４視点領域）
２５０  光線分離手段
２５１  レンズアレイ素子
２６１  第１視点用サブ画素
２６２  第２視点用サブ画素
２６３  画素
３００  端末装置
３１０  筐体
【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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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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