(57)【要約】【課題】観視者の状況に応じて２次元画像及び３次元画像のいずれかを表示する方法は知られていない。【解決手段】２次元画像及び３次元画像を表示する表示装置であって、バックライト部と、右眼用領域及び左眼用領域に設けられた複数の開口を有するシャッター部と、シャッター部の複数の開口を通過する光を右眼の視点に対する光と左眼の視点に対する光に分離するレンチキュラーレンズと、右眼の視点に対応する光を透過させ右眼用画像を表示する右眼用画像領域、及び、左眼の視点に対応する光を透過させ左眼用画像を表示する左眼用画像領域を有する表示部と、シャッター部の複数の開口の開閉を制御して、観視者に３次元画像及び２次元画像のいずれかを表示するかを制御する光出力制御部とを備える表示装置を提供する。【選択図】図２
2015004854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次元画像及び３次元画像を表示する表示装置であって、
バックライト用の光を出射するバックライト部と、
前記バックライト部より視点側に設けられ、右眼の視点に対応する右眼用領域及び左眼の視点に対応する左眼用領域に設けられた複数の開口を有するシャッター部と、
前記シャッター部に対して前記バックライト部側または視点側に設けられ、前記シャッター部の前記複数の開口を通過する光を右眼の視点に対する光と左眼の視点に対する光に分離するレンチキュラーレンズと、
前記シャッター部の前記右眼用領域からの光を透過させる右眼用画像領域、及び、前記シャッター部の前記左眼用領域からの光を透過させる左眼用画像領域を有し、前記右眼用画像領域に右眼用画像を表示し、前記左眼用画像領域に左眼用画像を表示する表示部と、
前記シャッター部の前記複数の開口の開閉を制御して、観視者に前記３次元画像及び前記２次元画像のいずれかを表示するかを制御する光出力制御部と、
を備える表示装置。
【請求項２】
前記３次元画像を表示する場合に、前記光出力制御部は、前記シャッター部の前記右眼用領域内の前記観視者の右眼に対応する位置の開口を開かせ、前記左眼用領域内の前記観視者の左眼に対応する位置の開口を開かせ、
前記２次元画像を表示する場合に、前記光出力制御部は、前記シャッター部の前記右眼用領域及び前記左眼用領域内の少なくとも一方における前記観視者の右眼及び左眼のそれぞれに対応する開口を開かせる、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記２次元画像を表示する場合に、前記光出力制御部は、前記右眼用領域及び前記左眼用領域の他方の全ての開口を閉じさせる、
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記観視者の位置を検出する位置検出部をさらに備え、
前記光出力制御部は、前記位置検出部が予め定められた視聴位置の範囲に前記観視者を検出したことに応じて前記３次元画像を表示するように前記複数の開口を制御し、前記位置検出部が前記視聴位置の範囲に前記観視者を検出しなかったことに応じて前記２次元画像を表示させるように前記シャッター部の前記複数の開口を制御する、
請求項２又は３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記観視者の動きを検出する動き検出部をさらに備え、
前記光出力制御部は、検出した前記動きが予め定められた大きさを超えたことに応じて前記３次元画像に代えて２次元画像を表示させるように前記シャッター部の前記複数の開口を制御する、
請求項２から４のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記観視者の年齢を推定する推定部をさらに備え、
前記光出力制御部は、推定された前記年齢に応じて前記２次元画像及び前記３次元画像のいずれかを表示させるように前記シャッター部の複数の開口を制御する、
請求項２から５のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記シャッター部は、第１観視者に対応する第１領域及び第２観視者に対応する第２領域を有し、前記第１領域及び第２領域は、それぞれ前記右眼用領域及び前記左眼用領域を含み、
前記光出力制御部は、前記第１領域において前記２次元画像を表示するように前記シャッター部の前記複数の開口を制御して前記第１観視者に前記２次元画像を表示し、前記第２領域において前記３次元画像を表示するように前記シャッター部の前記複数の開口を制御して前記第２観視者に前記３次元画像を表示する、
請求項２から６のいずれか１項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記バックライト部は、水平方向において略平行な光を出射する請求項１から７のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記バックライト部は、
光を出射する光源と、
前記光源からの光を屈折して略平行な光とするレンズ部と、
を備える請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記シャッター部は、右眼用の視点に対する光を第１偏光により偏光させ、左眼用の視点に対する光を第２偏光により偏光させ、
前記表示部は、右眼用の視点に対する表示領域において前記第１偏光の光を通過させ前記第２偏光の光を遮断し、左眼用の視点に対する表示領域において前記第１偏光の光を遮断し前記第２偏光の光を通過させる
請求項１から９のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１１】
観視者に対して２次元画像及び３次元画像を表示する表示装置であって、
バックライト用の光を出射するバックライト部と、
３次元画像を表示する場合に右眼用画像及び左眼用画像を表示し、２次元画像を表示する場合に右眼用画像及び左眼用画像のいずれか一方を表示する表示部と、
前記観視者の年齢を推定する推定部と、
推定された年齢に応じて２次元画像及び３次元画像のいずれかを表示させるようにシャッター部の複数の開口を制御する光出力制御部と、
を備える表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンチキュラーを用いて、専用レンズを装着していない観視者の左右の目に対して異なる画像を表示する裸眼用の３次元画像表示装置が知られている。
特許文献１  特開２０１２−１３３０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
観視者の状況に応じて２次元画像及び３次元画像のいずれかを表示する方法は知られていない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、２次元画像及び３次元画像を表示する表示装置であって、バックライト用の光を出射するバックライト部と、バックライト部より視点側に設けられ、右眼の視点に対応する右眼用領域及び左眼の視点に対応する左眼用領域に設けられた複数の開口を有するシャッター部と、シャッター部に対してバックライト部側または視点側に設けられ、シャッター部の複数の開口を通過する光を右眼の視点に対する光と左眼の視点に対する光に分離するレンチキュラーレンズと、右眼の視点に対応する光を透過させる右眼用画像領域、及び、左眼の視点に対応する光を透過させる左眼用画像領域を有し、右眼用画像領域に右眼用画像を表示し、左眼用画像領域に左眼用画像を表示する表示部と、シャッター部の複数の開口の開閉を制御して、観視者に３次元画像及び２次元画像のいずれかを表示するかを制御する光出力制御部とを備える表示装置を提供する。
【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係る表示装置１０の構成の概要を示す。
【図２】本実施形態に係る表示装置１０の具体的な構成を示す。
【図３】本実施形態に係る表示装置１０が３次元画像を表示する場合の構成および表示装置１０から第１観視者に与えられる光の一例を示す。
【図４】本実施形態に係る表示装置１０が３次元画像を表示する場合の構成および表示装置１０から第２観視者に与えられる光の一例を示す。
【図５】シャッター部２００、レンチキュラーレンズ３００、及び、パララックスバリア４００を通過する光の一例を示す。
【図６】本実施形態におけるレンチキュラーレンズ３００の正面図を示す。
【図７】本実施形態に係る表示装置１０が２次元画像を表示する場合の構成および表示装置１０から第１観視者に与えられる光の一例を示す。
【図８】本実施形態に係る表示装置１０が２次元画像を表示する場合の構成および表示装置１０から第２観視者に与えられる光の一例を示す。
【図９】本実施形態の表示装置１０の処理フローを示す。
【図１０】本実施形態において観視者が左右に移動した場合におけるシャッター部２００の複数の開口の移動方向を示す。
【図１１】本実施形態において観視者が前後に移動した場合におけるシャッター部２００の複数の開口の移動方向を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、本実施形態に係る表示装置１０の構成の概要を示す。表示装置１０は、複数の観視者に対応する複数の観視位置に向けて２次元画像及び３次元画像を表示する。
【０００９】
より詳しくは、表示装置１０は、右眼用画像を表示して複数の観視者のそれぞれの右眼に与え、左眼用画像を表示して複数の観視者のそれぞれの左眼に与える。このような表示装置１０は、画像分離用の専用メガネを装着しない複数の観視者、即ち、裸眼の複数の観視者に対して３次元画像を提供することができる。また、表示装置１０は、右眼用画像及び左眼用画像の一方のみを複数の観視者の両眼に与えて、２次元画像を観視者に対して表示する。
【００１０】
表示装置１０は、バックライト部１００と、シャッター部２００、レンチキュラーレンズ３００と、パララックスバリア４００と、表示部５００と、光学部６００と、垂直方向拡散板７００と、撮像部８２２と、位置検出部８３０と、動き検出部８４０と、推定部８５０と、記憶部８６０と、光出力制御部８７０と、表示制御部８８０とを備え、左眼用画像及び／又は右眼用画像を図１の右側に位置する観視者に与える。本実施形態の説明において、表示装置１０のバックライト部１００側の方向を光源側といい、表示装置１０の垂直方向拡散板７００側の方向を視点側という。
【００１１】
バックライト部１００は、表示装置１０の最も光源側に設けられ、バックライト用の光を出射する。一例として、バックライト部１００は、視点側に向けて平行光（ほぼ平行な光）を出力し、表示装置１０の光源を提供する。
【００１２】
シャッター部２００は、バックライト部１００より視点側の光路上に設けられる複数の開口を有する液晶素子であってよく、バックライト部１００からの平行光の一部を遮光し一部を透過してレンチキュラーレンズ３００へと出力する。
【００１３】
レンチキュラーレンズ３００は、シャッター部２００に対して視点側の光路上に設けられる。レンチキュラーレンズ３００は、シャッター部２００を介してバックライト部１００から入力された光を予め定められた複数の方向に屈折させてパララックスバリア４００へと出力する。
【００１４】
パララックスバリア４００は、レンチキュラーレンズ３００より視点側の光路上に設けられる。パララックスバリア４００は、レンチキュラーレンズ３００からの光の一部を通過させて表示部５００へと出力する。
【００１５】
表示部５００は、パララックスバリア４００より視点側の光路上に設けられ、光を選択的に透過させることにより一方の面に画像を表示する。例えば、表示部５００は、表示部５００における表示方向に対する裏面側から照射された光を透過させることにより、表示した画像を観視者に与える透過型パネルである。表示部５００は、右眼用画像および左眼用画像の両方又は一方を表示領域ごとに表示し、これにより観視者に対して３次元画像及び２次元画像を表示する。
【００１６】
光学部６００は、表示部５００の視点側の光路上に設けられる。光学部６００は、表示部５００を通過した光を、複数の観視位置のそれぞれの方向へと集光する。
【００１７】
垂直方向拡散板７００は、表示部５００及び光学部６００より視点側の光路上に設けられる。垂直方向拡散板７００は、光学部６００から出射する光を表示部５００の垂直方向に拡散させる。
【００１８】
撮像部８２２は、表示装置１０の前面に位置する１以上の観視者を撮像するカメラである。撮像部８２２は、観視者を撮像した撮像画像を位置検出部８３０、動き検出部８４０、及び、推定部８５０に供給する。
【００１９】
位置検出部８３０は、１以上の観視者に対応する１以上の観視位置を検出する。例えば、位置検出部８３０は、撮像部８２２から取得した撮像画像に記憶部８６０に記憶された人物の画像をマッチングすることにより、撮像画像中の観視者の画像及び観視者の観視位置を検出する。位置検出部８３０は、検出した観視者の画像及び観視位置を、動き検出部８４０、推定部８５０、及び光出力制御部８７０に供給する。
【００２０】
動き検出部８４０は、１以上の観視者の動きを検出する。例えば、位置検出部８３０は、撮像部８２２から取得した撮像画像、及び、位置検出部８３０から取得した観視者の画像を分析することにより１以上の観視者の動きを検出する。動き検出部８４０は、検出した観視者の動きを光出力制御部８７０に供給する。
【００２１】
推定部８５０は、１以上の観視者の年齢を推定する。例えば、推定部８５０は、撮像部８２２から取得した撮像画像及び位置検出部８３０から取得した観視者の画像を分析することにより１以上の観視者の年齢を検出する。推定部８５０は、記憶部８６０から観視者の年齢の情報を取得してもよい。動き推定部８５０は、検出した観視者の年齢を光出力制御部８７０に供給する。記憶部８６０は、人物（例えば、観視者）の顔又は全身の画像、及び／又は、観視者の年齢の情報を格納する。
【００２２】
光出力制御部８７０は、シャッター部２００の複数の開口の開閉を制御して、観視者に２次元画像及び３次元画像のいずれかを表示するか制御する。例えば、光出力制御部８７０は、位置検出部８３０、動き検出部８４０、及び、推定部８５０からの情報に基づいて、表示装置１０に２次元画像又は３次元画像を表示させる。また、光出力制御部８７０は、バックライト部１００における光出力を制御する。表示制御部８８０は、表示部５００の画像表示を制御して右眼用画像および左眼用画像を表示させる。
【００２３】
図２は、本実施形態に係る表示装置１０の具体的な構成を示す。
【００２４】
バックライト部１００は、水平方向において略平行な光を出射し、光源１１０、垂直方向拡散板１２０、及び、レンズ部１３０を有する。
【００２５】
光源１１０は、バックライト部１００の最も光源側に設けられ、表示装置１０のバックライト用の光を出射する。光源１１０は、一例として直線偏光を出射する液晶プロジェクターであってよい。
【００２６】
垂直方向拡散板１２０は、光源１１０およびシャッター部２００の間の光路上に設けられ、光源１１０から出射する光を表示部５００の垂直方向（図２における縦方向）に拡散させる。
【００２７】
レンズ部１３０は、垂直方向拡散板１２０の視点側の光路上に設けられ、垂直方向拡散板１２０から出射する光源１１０の光を水平方向に略平行となるように屈折する。レンズ部１３０は、２次元フレネルレンズ１３２及びフレネルプリズム１３４を含む。
【００２８】
２次元フレネルレンズ１３２は、レンズ部１３０のうち表示装置側の光路上に設けられ、垂直方向拡散板１２０を介して光源１１０から入射した光を屈性し、フレネルプリズム１３４に対して水平方向にほぼ平行な光を出力する。
【００２９】
フレネルプリズム１３４は、レンズ部１３０のうち視点側の光路上に設けられ、光源１１０からの光を複数の観視者の視点に対応する複数の方向に屈折する。一例として、フレネルプリズム１３４は、入射した光を水平方向に並ぶ複数の領域のそれぞれに向う方向に屈折させるパターンを有するプリズムパネル状のフレネルレンズであってよい。
【００３０】
フレネルプリズム１３４は、想定される複数の観視者に応じて複数の垂直方向に並んだ、出射方向の異なる複数のパターンを有してよい。図２の例においては、フレネルプリズム１３４は、入射した光を左右の２方向に屈折して出射する２つの領域（第１領域１３４−１及び第２領域１３４−２）を垂直方向に連続して有し、第１領域１３４−１及び第２領域１３４−２から、２人の観視者の視点に対する光をそれぞれ出力する。
【００３１】
シャッター部２００は、液晶素子により透光及び遮光（以下、透光状態ともいう）を制御される複数の開口を有し、バックライト部１００から水平方向にほぼ平行な光を受けて透光時に複数の開口から垂直方向に拡散し水平方向に平行な光を出射する。シャッター部２００は、複数の観視者に対応する複数の表示領域毎に複数の開口の透光状態を制御する。
【００３２】
例えば、シャッター部２００は、第１観視者に対応する第１領域２１０−１、及び、第２観視者に対応する第２領域２１０−２を有し、これらの領域ごとに複数の開口の透光状態を制御する。なお、第１領域２１０−１は、フレネルプリズム１３４の第１領域１３４−１に対応し、第２領域２１０−２は、第２領域１３４−２に対応する。
【００３３】
また、シャッター部２００は、表示領域毎に、複数の視点（例えば、一の観視者の右眼及び左眼）に対応する複数の開口ごとに透光状態を制御する。例えば、シャッター部２００は、第１領域２１０−１及び第２領域２１０−２のそれぞれにおいて、右眼の視点に対応する右眼用領域と左眼の視点に対応する左眼用領域を含み、当該右眼用領域と左眼用領域ごとに複数の開口の透光状態を制御する。シャッター部２００は、左眼用領域及び右眼用領域に対応して遅相軸方向が異なるようにパターニングされた位相差板（例えば、１／４波長板又は１／２波長板）を一面に有する。
【００３４】
これにより、シャッター部２００は、位相差板の右眼用領域において、フレネルプリズム１３４から入射した光（例えば、斜め方向の直線偏光）を第１偏光に偏光させる。また、シャッター部２００は、位相差板の左眼用領域において、フレネルプリズム１３４から入射した光を第１の偏光と異なる第２偏光により偏光させる。
【００３５】
例えば、シャッター部２００は、第１偏光として、第１円偏光（例えば、右回り円偏光又は左回り円偏光）又は第１直線偏光（例えば、水平方向直線偏光又は垂直方向直線偏光）を出射し、第２偏光として、第１円偏光と逆方向の第２円偏光又は第１直線偏光と直交する第２直線偏光を出射する。
【００３６】
これにより、シャッター部２００は、複数の観視者に対応して異なるパターンの光源を表示部５００に供給し、また、シャッター部２００は、観視者ごとに右目用光源光と左目用光源光とを異なる方向の偏光として表示部５００に供給する。
【００３７】
レンチキュラーレンズ３００は、シャッター部２００から視点側において水平方向に並んで配置され、裏面側から入射されるバックライト部１００からの光を水平方向に発散させる複数のシリンドリカルレンズ３５０の配列を有する。
【００３８】
複数のシリンドリカルレンズ３５０は、複数の観視者に対応する表示領域毎に、シャッター部２００の複数の開口を通過する光を、複数の観視者の右眼の視点に対する光と左眼の視点に対する光に分離する。例えば、レンチキュラーレンズ３００は、シャッター部２００の第１領域２１０−１からの光を透過する第１領域３１０−１と、第２領域２１０−２からの光を透過する第２領域３１０−２を備える。
【００３９】
複数のシリンドリカルレンズ３５０は、シャッター部２００の第１領域２１０−１からの光を第１領域３１０−１に入射させ、第２領域２１０−２からの光を第２領域３１０−２に入射させる。複数のシリンドリカルレンズ３５０は、観視者に対応するそれぞれの領域において、右眼用領域からの右眼用光源光を観視者の右眼に対応する方向に出力し、左眼用領域からの左眼用光源光を観視者の左眼に対応する方向に出力する。
【００４０】
また、シリンドリカルレンズ３５０は、図示するように表示部５００の垂直方向に対して斜め方向に延伸する。これにより、表示装置１０を観視した時に生じる垂直方向の筋状の輝度ムラを低減することができる。
【００４１】
パララックスバリア４００は、複数の観視者に対応する表示領域毎に設けられる開口を有し、レンチキュラーレンズ３００を通過した複数の視点への光を開口から通過させる。例えば、パララックスバリア４００は、複数のシリンドリカルレンズ３５０のそれぞれの位置に対応して傾いて配置されるストライプ状の複数の開口を有し、これにより複数の開口を複数の表示領域に対応させる。
【００４２】
パララックスバリア４００の開口の各々は、対応するシリンドリカルレンズ３５０よりも幅が小さくてよい。パララックスバリア４００は、例えば、ガラス基板上にストライプ状に黒色樹脂又は金属膜を形成したものであってよい。
【００４３】
パララックスバリア４００は、レンチキュラーレンズ３００の第１領域３１０−１からの光を透過する第１領域４１０−１と、第２領域３１０−２からの光を透過する第２領域４１０−２を備える。
【００４４】
表示部５００は、液晶素子を備え、液晶素子により表示領域ごとに右眼用の右眼用画像及び左眼用の左眼用画像を表示し、これにより、観視者に対して３次元画像を表示する。
【００４５】
例えば、表示部５００は、シャッター部２００の位相差板の右眼用領域と対応し右眼用領域からの光を透過させる表示領域である右眼用画像領域と、位相差板の左眼用領域と対応しシャッター部２００の左眼用領域からの光を透過させる表示領域である左眼用画像領域とを有する。
【００４６】
一例として、表示部５００は、右眼用画像領域及び左眼用画像領域に対応して遅相軸方向が異なるようにパターニングされた位相差板（例えば、１／４波長板）を一面に有する。これにより、表示部５００は、右眼用画像領域において、第１偏光（例えば、第１円偏光又は第１直線偏光）の光を表示部５００の透過軸の直線偏光に変換して透過させ、第２偏光（例えば、第２円偏光又は第２直線偏光）の光を表示部５００の遮光軸の直線偏光に変換して遮断する。これにより、表示部５００は、右眼用画像領域においてシャッター部２００からの右眼用光源光のみを透過し、左眼用光源光を遮蔽する。
【００４７】
また、表示部５００は、左眼用画像領域において、第１偏光の光を表示部５００の遮光軸の直線偏光に変換して遮断し、第２偏光の光を表示部５００の透過軸の直線偏光に変換して透過させる。これにより、表示部５００は、左眼用画像領域においてシャッター部２００からの左眼用光源光のみを透過し、右眼用光源光を遮蔽する。
【００４８】
さらに、表示部５００は、液晶素子により、右眼用画像領域において位相差板を通過した右眼用光源光を受けて右眼用の右眼用画像を表示し、左眼用画像領域において位相差板を通過した左眼用光源光を受けて左眼用画像を表示する。これにより、表示部５００は、複数の観視者に対して右眼用画像及び左眼用画像から構成される３次元画像を提供する。
【００４９】
光学部６００は、フレネルプリズム１３４、シャッター部２００、レンチキュラーレンズ３００、及び、パララックスバリア４００を通過したバックライト部１００からの光を、それぞれの観視者の観視位置へと集光する。
【００５０】
本例においては、光学部６００は、第１観視者に対応するフレネルプリズム１３４−１からの光を第１観視者に対応する観視位置へと集光し、第２観視者に対応するフレネルプリズム１３４−２からの光を第２観視者に対応する観視位置へと集光する。光学部６００は、一例として、水平方向の入力光を屈折させて出力する一次元フレネルレンズである。
【００５１】
垂直方向拡散板７００は、表示部５００の視点側の光路上に設けられ、表示部５００から入射した光を垂直方向に拡散させる。これにより、垂直方向拡散板７００は、水平方向に伸びた帯状の表示部５００のそれぞれから出力された光を、観視者に対して垂直方向に均一に照射することができる。垂直方向拡散板７００は、例えば、水平方向に延伸する、表示部５００の行方向の画素ピッチの１／２以下のピッチの拡散用レンチキュラーレンズを有してよい。
【００５２】
本実施形態に係る表示装置１０において、要素の順番は図２と異なっていてもよい。例えば、シャッター部２００は、レンチキュラーレンズ３００とパララックスバリア４００との間の光路上に位置してもよい（すなわち、レンチキュラーレンズ３００はシャッター部２００に対してバックライト部１００に設けられてよい）。また、表示部５００は、光学部６００又は垂直方向拡散板７００よりも視点側の光路上に位置してもよい。
【００５３】
図３及び図４は、本実施形態に係る表示装置１０が３次元画像のみを表示する場合の構成および表示装置１０から第１及び第２観視者に与えられる光の一例を示す。図３及び図４において、シャッター部２００及びレンチキュラーレンズ３００は、第１観視者及び第２観視者に対応して、それぞれ第１領域２１０−１と第２領域２１０−２、及び、第１領域３１０−１と第２領域３１０−２を備える。
【００５４】
ここで、バックライト部１００、シャッター部２００、及び、レンチキュラーレンズ３００は、図２で説明した配置で形成されるが、二人の観視者にそれぞれ向かう光路を説明する目的で、図３及び図４においては、これらの部品を並べて配置して説明する。
【００５５】
図３は、表示装置１０から第１観視者に与えられる光の一例を示す。図３に示されるように、シャッター部２００の第１観視者に対応する第１領域２１０−１において、右眼用領域２１０−１−Ｒと左眼用領域２１０−１−Ｌは垂直方向に並んで配置される。第１領域２１０−１には、フレネルプリズム１３４の第１領域１３４−１を通過した光源１１０からの光が入射する。
【００５６】
シャッター部２００の右眼用領域２１０−１−Ｒ及び左眼用領域２１０−１−Ｌのそれぞれは、水平方向に予め定められたピッチで配置される複数の開口を含み、複数の開口は液晶素子により透光（白矩形部分）と遮光（斜線矩形部分）のいずれかとなるように透光状態が制御される。なお、図３には、第１領域２１０−１内に１組の右眼用領域２１０−１−Ｒと左眼用領域２１０−１−Ｌが配置される例を示すが、シャッター部２００は、第１領域２１０−１内に複数組の右眼用領域２１０−１−Ｒと左眼用領域２１０−１−Ｌを有してもよい。
【００５７】
右眼用領域２１０−１−Ｒ及び左眼用領域２１０−１−Ｌは、水平方向に異なる位置に透光する開口（開いた開口ともいう）と遮光する開口（閉じた開口ともいう）を有する。透光する開口と遮光する開口は、複数連続して設けられてよく（図３の例では６個ずつ）、透光する開口と遮光する開口から構成される開口の組（図３の例では１２個の開口から構成される組）が繰り返されてよい。
【００５８】
これにより、シャッター部２００は、右眼用光源光と左眼用光源光を、水平方向に異なる位置からレンチキュラーレンズ３００の第１領域３１０−１に供給する。シャッター部２００は、左眼用領域２１０−１−Ｌ及び右眼用領域２１０−１−Ｒに対応して遅相軸方向が異なるようにパターニングされた位相差板により、右眼用の視点に対する光として右眼用領域２１０−１−Ｒから第１偏光を出射し、右眼用の視点に対する光として左眼用領域２１０−１−Ｌから第１偏光と異なる第２偏光を出射する。
【００５９】
レンチキュラーレンズ３００は、第１領域３１０−１において、右眼用光源光を第１観視者の右眼方向に屈折して出力し、左眼用光源光を第１観視者の左眼方向に屈折して出力する。
【００６０】
パララックスバリア４００は、レンチキュラーレンズ３００から出力された光のうち３次元画像の表示に必要ない光を遮蔽し、残りを透過して表示部５００に出力する。これにより、表示装置１０は、より高品質な３次元画像を第１観視者に表示することができる。
【００６１】
表示部５００を通過した右眼用光源光及び左眼用光源光は、光学部６００により集光されたのちに、垂直方向拡散板７００により垂直方向に拡散されて、第１観視者の右眼及び左眼に対応する観視位置に集光される。
【００６２】
図４は、表示装置１０から第２観視者に与えられる光の一例を示す。図４に示されるように、シャッター部２００の第２観視者に対応する第２領域２１０−２において、右眼用領域２１０−２−Ｒと左眼用領域２１０−２−Ｌは垂直方向に並んで配置される。第２領域２１０−２には、フレネルプリズム１３４の第２領域１３４−２を通過した光源１１０からの光が入射する。
【００６３】
シャッター部２００の右眼用領域２１０−２−Ｒ及び左眼用領域２１０−２−Ｌのそれぞれは、右眼用領域２１０−１−Ｒ及び左眼用領域２１０−１−Ｌと同じピッチで水平方向に配置される複数の開口を含み、複数の開口は液晶素子により透光（白矩形部分）と遮光（斜線矩形部分）のいずれかとなるように透光状態が制御される。
【００６４】
また、右眼用領域２１０−１−Ｒ及び左眼用領域２１０−１−Ｌは、水平方向に異なる位置に透光する開口と遮光する開口を有する。これにより、シャッター部２００は、右眼用光源光と左眼用光源光を水平方向に異なる位置からレンチキュラーレンズ３００の第２領域３１０−２に供給する。
【００６５】
レンチキュラーレンズ３００は、第２領域３１０−２において、右眼用光源光を第２観視者の右眼方向に屈折して出力し、左眼用光源光を第２観視者の左眼方向に屈折して出力する。
【００６６】
パララックスバリア４００は、レンチキュラーレンズ３００から出力された光のうち３次元画像の表示に必要ない光を遮蔽し、残りを透過して表示部５００に出力する。これにより、表示装置１０は、より高品質な３次元画像を第２観視者に表示することができる。
【００６７】
表示部５００を通過した右眼用光源光及び左眼用光源光は、光学部６００により集光されたのちに、垂直方向拡散板７００により垂直方向に拡散されて、第２観視者の右眼及び左眼に対応する観視位置に集光される。
【００６８】
図５は、シャッター部２００、レンチキュラーレンズ３００、及び、パララックスバリア４００を通過し、第１観視者に届く光の一例を示す。
【００６９】
シャッター部２００は、第１領域２１０−１において、複数の開口の繰り返しパターンを有する。例えば、シャッター部２００は、図示するように右眼用領域２１０−１−Ｒと左眼用領域２１０−１−Ｌにおいてそれぞれ１２個ずつの開口（合計２４個）を含む複数開口の組２３０（図面上で太点線で囲まれる領域）を複数有する。
【００７０】
レンチキュラーレンズ３００の複数のシリンドリカルレンズ３５０の各々は、複数開口の組２３０と対応づけられる。例えば、シリンドリカルレンズ３５０の水平方向における幅は、一例として、右眼用領域２１０−１−Ｒ及び左眼用領域２１０−１−Ｌから構成される複数開口の組２３０の水平方向における配置間隔と略等しくてよい。
【００７１】
シャッター部２００は、光出力制御部８７０に制御されて、各複数開口の組２３０の右眼用領域２１０−１−Ｒ内において、第１観視者の右眼に対応する位置の開口（例えば、左から１番目から６番目の開口）を開き、他の開口（例えば、左から７番目から１２番目の開口）を閉じる。これにより、バックライト部１００から入射し、開かれた左から１番目から６番目の開口を通過した光は、各複数開口の組２３０に対応するシリンドリカルレンズ３５０により集光され、パララックスバリア４００を通過して、第１観視者の右眼に対応する位置に集光させる。
【００７２】
また、シャッター部２００は、光出力制御部８７０に制御されて、各複数開口の組２３０の左眼用領域２１０−１−Ｌ内において、第１観視者の左眼に対応する位置の開口（例えば、左から７番目から１２番目の開口）を開き、他の開口（例えば、左から１番目から６番目の開口）は開口を閉じる。これにより、バックライト部１００から入射し、開かれた左から７番目から１２番目の開口を通過した光は、各複数開口の組２３０に対応するシリンドリカルレンズ３５０により集光され、パララックスバリア４００を通過して、第１観視者の左眼に対応する位置に集光させる。
【００７３】
このように、レンチキュラーレンズ３００のシリンドリカルレンズ３５０は、複数開口の組２３０に含まれる開口のうち右眼用の開口（左から１〜６番目）を透過した光を第１観視者の左眼に出力し、左眼用の開口（左から７〜１２番目）を透過した光を第１観視者の右眼に出力する。これにより、シリンドリカルレンズ３５０は、複数開口の組２３０に含まれる開口の透光状態のパターンの像を第１観視者に提供する。
【００７４】
パララックスバリア４００は、右眼用の開口（左から１〜６番目）を透過した右眼用光源光のうち第１観視者の右眼方向以外の方向の光の少なくとも一部を遮蔽し、左眼用の開口（左から７〜１２番目）を透過した左眼用光源光のうち第１観視者の左眼方向以外の方向の光の少なくとも一部を遮蔽する。
【００７５】
また、パララックスバリア４００は、右眼用の開口（左から１〜６番目）を透過した右眼用光源光のうち第１観視者の右眼方向に向かう光を透過し、左眼用の開口（左から７〜１２番目）を透過した左眼用光源光のうち第１観視者の左眼方向に向かう光を透過して表示部５００に出力する。
【００７６】
以上により、パララックスバリア４００は、各観視者の右眼及び左眼のそれぞれに対して出力された右眼用光源及び左眼用光源に対して、対応する右眼用光源及び左眼用光源以外の光が混ざるのを防ぐ。なお、パララックスバリア４００は、各領域においてレンチキュラーレンズ３００による光源像の焦点部又はその近傍に設けられてよい。レンチキュラーレンズ３００を通る光源光のうち正しい方向に向かう光は、パララックスバリア４００の開口を通るので、表示装置１０は光損失を最小限とする。一方で、パララックスバリア４００は、レンチキュラーレンズ３００による光源光のうち正しくない方向に向かう光は開口へと向かわせず遮ることができる。
【００７７】
これにより、表示装置１０は、パララックスバリア４００により、レンチキュラーレンズ３００により生じる光源光のコマ収差及び像面湾曲の影響を低減し、より高品質の３次元画像を複数の観視者に提供することができる。図５の説明では、第１観視者に届く光について説明したが、第２観視者に届く光についても同様である。
【００７８】
図６は、本実施形態におけるレンチキュラーレンズ３００の正面図を示す。本実施形態において、複数のシリンドリカルレンズ３５０は、表示部５００の垂直方向に対して斜め方向に延伸して設けられる。即ち、レンチキュラーレンズ３００は、光源１１０に対向して設けられ、列方向に対して予め定められた角度θを有する方向に延伸して設けられるシリンドリカルレンズ３５０が、行方向に沿って複数設けられるレンズアレイを構成して良い。レンチキュラーレンズ３００は、断面が半月形状のシリンドリカルレンズ３５０を複数斜めに配列したレンチキュラーレンズであってよい。
【００７９】
図７及び図８は、本実施形態に係る表示装置１０が２次元画像及び３次元画像を同時に複数の観視者に対して表示する場合の構成を示す。図７は、表示装置１０が第１観視者に２次元画像を表示する場合に与えられる光の一例を示す。
【００８０】
図７に示すように、光出力制御部８７０は、シャッター部２００を制御して、第１観視者に対応する第１領域２１０−１の右眼用領域２１０−１−Ｒ及び左眼用領域２１０−１−Ｌの一方（図７では、左眼用領域２１０−１−Ｌ）において、第１観視者の右眼及び左眼のそれぞれに対応する複数の開口（例えば、図示するように左眼用領域２１０−１−Ｌの全ての開口）を開き、右眼用領域２１０−１−Ｒ及び左眼用領域２１０−１−Ｌの他方（例えば、右眼用領域２１０−１−Ｒ）の複数の開口を全て閉じる。
【００８１】
これにより、シャッター部２００は、フレネルプリズム１３４の第１領域１３４−１からの第１観視者に対応する光源を入射し、左眼用領域２１０−１−Ｌにおいて第１観視者の右眼及び左眼に到達する光を透過して第２偏光として出力し、右眼用領域２１０−１−Ｒにおいて第１観視者の右眼及び左眼に到達する光を全て遮蔽する。
【００８２】
すなわち、シャッター部２００は、左眼用領域２１０−１−Ｌから第２偏光の右眼用光源光及び左眼用光源光を出射し、右眼用領域２１０−１−Ｒからは光源光を出射しない。これにより、表示部５００は、左眼用画像領域に表示した左眼用画像を観視者の右眼及び左眼に提供して、観視者に左眼用画像による２次元画像を表示する。
【００８３】
また、シャッター部２００は、右眼用領域２１０−１−Ｒにおいて第１観視者の右眼及び左眼に到達する光を全て透過し、左眼用領域２１０−１−Ｌにおいて第１観視者の右眼及び左眼に到達する光を全て遮蔽してもよい。これにより、表示部５００は、右眼用画像領域に表示した右眼用画像を観視者の右眼及び左眼に提供して、観視者に右眼用画像による２次元画像を表示してもよい。
【００８４】
図８は、表示装置１０が第２観視者に３次元画像を表示する場合に与えられる光の一例を示す。表示装置１０は、第２観視者に対しては、図４に示した形態と同様にシャッター部２００の第２領域２１０−２の複数の開口を制御して３次元画像を表示する。これにより、表示装置１０は、第１観視者に２次元画像を表示しながら、第２観視者に３次元画像を表示することができる。
【００８５】
図９に、本実施形態の表示装置１０の処理フローを示す。本実施形態において、表示装置１０は、Ｓ１１０〜Ｓ１６０の処理を実行する。
【００８６】
まず、Ｓ１１０において、撮像部８２２は、表示装置１０の前面に位置する１以上の観視者を撮像する。撮像部８２２は、撮像した撮像画像を位置検出部８３０、動き検出部８４０、及び、推定部８５０に供給する。
【００８７】
ここで、位置検出部８３０は、記憶部８６０に予め記憶された人物の一部（例えば、顔）又は全体の画像パターンを読み出し、当該画像パターンと少なくとも部分的に一致又は類似にする画像が、撮像部８２２から取得した撮像画像に１以上含まれるか否か判断する。位置検出部８３０は、記憶部８６０に予め記憶された観視者の画像が撮像画像に含まれるか判断し、撮像画像に含まれる観視者を特定してもよい。
【００８８】
位置検出部８３０は、撮像画像中に画像パターンと一致又は類似する領域が１以上含まれると判断する場合、当該撮像画像中の１以上の領域の画像を観視者の画像として特定し、撮像画像中の１以上の領域の位置（例えば、撮像画像中の一致又は類似する画像の中心画素位置）及び観視者の画像を観視者の１以上の位置として光出力制御部８７０、動き検出部８４０、及び推定部８５０に供給する。
【００８９】
次に、Ｓ１２０において、光出力制御部８７０は、ｉ＝１として一番目の第１観視者に対する画像表示の処理を開始する。例えば、光出力制御部８７０は、位置検出部８３０から受け取った１以上の観視者の位置のうち、表示装置１０の表示画面の中心に近い、すなわち撮像画像の中心に撮像される観視者から順番に第１観視者、第２観視者…と番号を割り当てて、ｉ番目（ｉは１以上の整数）の観視者に対する処理を実行し、最初に第１観視者に対する処理を実行するようにｉ＝１をセットする。
【００９０】
次に、Ｓ１３０において、光出力制御部８７０は、位置検出部８３０が表示装置１０の前面の予め定められた視聴位置の範囲に第ｉ観視者を検出したか否かを判断する。例えば、光出力制御部８７０は、位置検出部８３０から受け取った撮像画像中の観視者の位置を視聴位置に変換し、当該視聴位置が予め定められた範囲に含まれるか否かを判断する。
【００９１】
一例として、光出力制御部８７０は、位置検出部８３０から受け取った撮像画像中の観視者の中心画素座標に基づいて、ルックアップテーブル等により、表示装置１０の垂直中心線からの水平方向の概算角度に変換し、当該概算角度が予め定められた範囲（例えば、表示装置１０の表示画面の垂直方向中心線に対して鉛直方向から±４５度以内）に含まれるか否かを判断する。
【００９２】
光出力制御部８７０は、位置検出部８３０が表示装置１０の前面の予め定められた視聴位置の範囲に第ｉ観視者を検出したと判断する場合、処理をＳ１４０に進め、そうでない場合は処理をＳ１６０に進める。
【００９３】
Ｓ１４０において、光出力制御部８７０は、動き検出部８４０が検出した第ｉ観視者の動きが予め定められた大きさを超えたか否かを判断する。例えば、動き検出部８４０は、撮像部８２２から取得した撮像画像の動画における、位置検出部８３０から取得した第ｉ観視者の画像の位置の変化を分析して、位置検出部８３０が検出した第ｉ観視者の画像が撮像画像中を移動する速度（例えば、画素／秒）を検出する。
【００９４】
動き検出部８４０は、第ｉ観視者の画像の速度を光出力制御部８７０に供給する。光出力制御部８７０は、当該第ｉ観視者の画像の速度が予め定められた大きさ（例えば、１００画素／秒）を超えたか否かを判断する。光出力制御部８７０は、第ｉ観視者の画像の速度が予め定められた大きさを超えたと判断した場合、処理をＳ１６０に進め、そうでない場合は処理をＳ１５０に進める。
【００９５】
Ｓ１５０において、光出力制御部８７０は、推定部８５０が推定した第ｉ観視者の年齢が予め定められた範囲に含まれるか否かを判断する。例えば、推定部８５０は、位置検出部８３０から受け取った第ｉ観視者の画像の顔のしわ、輪郭の形状、及び／又は、色に基づいて、撮像画像中の第ｉ観視者の年齢層を１０歳ごとの年齢層に分類する。光出力制御部８７０は、第ｉ観視者の画像の画像を分析する際に撮像部８２２から取得した撮像画像の明るさ及び／又は色彩等の影響を除去してよい。また、推定部８５０は、位置検出部８３０が観視者を特定する場合、記憶部８６０から特定された観視者の年齢の情報を読み出して観視者の年齢層を分類してもよい。
【００９６】
推定部８５０は、推定した撮像画像中の第ｉ観視者の年齢層を光出力制御部８７０に供給する。光出力制御部８７０は、推定した年齢層が予め定められた範囲（例えば、８０歳代以上）であるか否かを判断する。光出力制御部８７０は、年齢層が予め定められた範囲内であると判断した場合、処理をＳ１７０に進め、そうでない場合は処理をＳ１６０に進める。
【００９７】
Ｓ１６０において、表示装置１０は、第ｉ観視者に対して２次元画像を表示する。例えば、光出力制御部８７０は、図７で説明したようにシャッター部２００の第ｉ領域２１０−ｉ内の複数の開口を制御することにより、第ｉ観視者に対して２次元画像を表示する。
【００９８】
Ｓ１７０において、表示装置１０は、第ｉ観視者に対して３次元画像を表示する。例えば、光出力制御部８７０は、図８等で説明したようにシャッター部２００の第ｉ領域２１０−ｉ内の複数の開口を制御することにより、第ｉ観視者に対して３次元画像を表示する。
【００９９】
Ｓ１８０において、光出力制御部８７０は、全ての観視者について処理を終了したか否かを判断する。例えば、光出力制御部８７０は、Ｓ１１０で検出した全ての観視者について３次元画像及び２次元画像の表示の処理が終了したか否かを判断する。光出力制御部８７０は、全ての観視者について処理を終了したと判断した場合は処理を終了し、そうでない場合は処理をＳ１９０に進める。
【０１００】
なお、Ｓ１１０で検出した全ての観視者の数が、シャッター部２００に設けられる複数の表示領域（第１領域２１０−１及び第２領域２１０−２等）の数よりも多い場合は、複数の表示領域の数の観視者に対する処理が終了したか否かを判断してもよい。
【０１０１】
Ｓ１９０において、光出力制御部８７０は、ｉ＝ｉ＋１として処理をＳ１３０に戻す。これにより、光出力制御部８７０は、第ｉ観視者の次の第ｉ＋１観視者に対する画像表示の処理を実行する。
【０１０２】
このように、表示装置１０は、光出力制御部８７０により複数の開口を制御することで、位置検出部８３０が予め定められた視聴位置の範囲に観視者を検出したことに応じて３次元画像を表示し、位置検出部８３０が視聴位置の範囲に観視者を検出しなかったことに応じて２次元画像を表示させる。従って、表示装置１０は、観視者が３次元画像を鑑賞するのに適切な位置にいないと判断した場合に２次元画像を表示することでき、これにより観視者の位置によらず鮮明な画像を表示することができる。
【０１０３】
また、表示装置１０は、光出力制御部８７０により複数の開口を制御することで、検出した観視者の動きが予め定められた大きさを超えたことに応じて３次元画像に代えて２次元画像を表示させる。従って、表示装置１０は、観視者が高速で移動中の場合等、３次元画像を鑑賞するのに適切な状態でないと判断した場合に２次元画像を表示することができ、これにより観視者の状態によらず鮮明な画像を表示することができる。
【０１０４】
表示装置１０は、光出力制御部８７０により複数の開口を制御することで、推定された観視者の年齢に応じて２次元画像及び３次元画像のいずれかを表示させる。従って、表示装置１０は、観視者が３次元画像を鑑賞するのに適切な年齢層でないと判断した場合に２次元画像を表示することができ、これにより観視者の年齢によらず最適な画像を表示することができる。
【０１０５】
また、表示装置１０は、複数の観視者ごとに２次元画像又は３次元画像を表示する。例えば、表示装置１０は、光出力制御部８７０により、第１領域２１０−１において２次元画像を表示するようにシャッター部２００の複数の開口を制御して第１観察者に２次元画像を表示し、第２領域２１０−２において３次元画像を表示するように複数の開口を制御して第２観察者に３次元画像を表示することができる。これにより、表示装置１０は、複数の観視者が表示装置１０を鑑賞する場合に、２次元画像及び３次元画像のうち最適な画像を観視者ごとに表示する。
【０１０６】
図１０は、本実施形態に係る表示装置１０が３次元画像を表示する間に観視者が左右に移動した場合におけるシャッター部２００の複数の開口の移動方向を示す。位置検出部８３０は、当該表示装置１０を観視している観視者が移動した場合、当該観視者の表示装置１０に対する位置を検出して、光出力制御部８７０に供給する。
【０１０７】
光出力制御部８７０は、観視者の位置に応じて、シャッター部２００の観視者に対応して形成される複数の右眼用領域（例えば、右眼用領域２１０−１−Ｒ）の開口および左眼用領域の開口（例えば、左眼用領域２１０−１−Ｌ）の水平方向における位置を制御する。
【０１０８】
これにより、シャッター部２００は、検出された観視者の観視位置に応じて、右眼用領域に含まれる開口を、観視者の右眼に対応するべき右眼位置に向かう光を通過する右眼対応の位置に移動させ、左眼用領域に含まれる開口を、観視者の左眼に対応するべき左眼位置に向かう光を通過する左眼対応の位置に移動させる。
【０１０９】
一例として、観視者が標準位置（例えば、表示装置１０の水平方向の中央の位置）から表示装置１０を観視する場合、光出力制御部８７０は、右眼用領域２１０−１−Ｒにおける透光状態及び右眼用領域２１０−１−Ｒにおける透光状態を制御して、これらの領域において、予め設定された部分が透光／遮光になるようにシャッター部２００の開口を制御する。
【０１１０】
そして、観視者が標準位置から右側または左側に移動した場合には、光出力制御部８７０は、右眼用の右眼用画像を透過させるための右眼用領域２１０−１−Ｒおよび左眼用の左眼用画像を透過させるための左眼用領域２１０−１−Ｌのそれぞれの開口の透光状態を、観視者の移動量およびそれぞれの開口の水平方向の位置に応じて、観視者の移動方向とは逆方向にずらす。
【０１１１】
例えば観視者が標準位置から右側に移動した場合には、光出力制御部８７０は、複数の開口の透光状態を左側にずらす。また、例えば観視者が標準位置から左側に移動した場合には、光出力制御部８７０は、複数の開口の透光状態を右側にずらす。より具体的には、標準位置で観視者が観視している場合に開けていた複数のシャッターを閉め、当該観視者が右側に移動した距離に応じた位置の当該閉めたシャッターよりも左側の複数のシャッターを開ける。
【０１１２】
このような表示装置１０は、観視者が左右に移動した場合であっても、複数の開口を透過した光をそれぞれ対応する観視位置に正確に集光することができる。これにより、表示装置１０によれば、鮮明な立体像を観視させることができる。
【０１１３】
図１１は、本実施形態に係る表示装置１０が３次元画像を表示する間に観視者が前後に移動した場合におけるシャッター部２００の複数の開口の移動方向を示す。本実施形態において、位置検出部８３０は、撮像部８２２のフォーカス情報等から観視者の表示装置１０に対する前後の距離を検出する。位置検出部８３０は、当該表示装置１０を観視している観視者が移動した場合、当該観視者の表示装置１０に対する位置の移動距離を検出して、光出力制御部８７０に供給する。
【０１１４】
光出力制御部８７０は、位置検出部８３０により特定された観視者の移動距離に応じて、観視者に対応して形成される複数の右眼用領域（例えば、右眼用領域２１０−１−Ｒ）の開口および左眼用領域の開口（例えば、左眼用領域２１０−１−Ｌ）の水平方向における位置を制御する。
【０１１５】
これにより、シャッター部２００は、特定された観視者の移動距離に応じて、右眼用領域に含まれる開口を、観視者の右眼に対応するべき右眼位置に向かう光を通過する右眼対応の位置に移動させ、左眼用領域に含まれる開口を、観視者の左眼に対応するべき左眼位置に向かう光を通過する左眼対応の位置に移動させる。
【０１１６】
例えば、観視者が標準距離（例えば、表示部５００から予め定められた距離）から表示部５００を観視する場合、光出力制御部８７０は、右眼用領域２１０−１−Ｒにおける開口の状態及び右眼用領域２１０−１−Ｒにおける開口の透光状態を制御して、これらの領域において、予め設定された部分が透光状態になるようにシャッター部２００の開口を制御する。
【０１１７】
そして、観視者が標準距離から後側に移動した場合には、光出力制御部８７０は、右眼用の右眼用画像を透過させるための右眼用領域２１０−１−Ｒおよび左眼用の左眼用画像を透過させるための左眼用領域２１０−１−Ｌのそれぞれの開口の透光状態を、観視者の移動量に応じて、表示部５００の中心から外側に向かう方向にずらす。
【０１１８】
また、観視者が標準距離から前側に移動した場合には、光出力制御部８７０は、右眼用画像を透過させるための右眼用領域２１０−１−Ｒおよび左眼用画像を透過させるための左眼用領域２１０−１−Ｌのそれぞれの開口の透光状態を、観視者の移動量に応じて、表示部５００の中心から内側に向かう方向に移動させる。
【０１１９】
この場合において、光出力制御部８７０は、表示部５００の周縁部に近い開口ほど移動量を大きくする。例えば、光出力制御部８７０は、観視者が表示部５００の水平方向の中央に位置している場合において、前後に移動した場合には、水平方向の中央に位置する開口の位置は移動させず、表示部５００の周縁部に近づくにつれて移動量を大きくする。
【０１２０】
本実施形態に係る表示装置１０は、観視者が前後に移動した場合であっても、複数の開口を透過した光をそれぞれ対応する観視位置に正確に集光することができる。これにより、表示装置１０によれば、鮮明な立体像を観視させることができる。
【０１２１】
なお、観視者の移動位置と複数の開口の形成位置との関係は例えば工場出荷時等に予め測定しておき、メモリ等に記憶させていてもよい。この場合、光出力制御部８７０は、観視者の水平方向の位置および距離の特定結果に基づきメモリ等から情報を読み出して、複数の開口の形成位置を制御する。
【０１２２】
以上の図１０および図１１の例において、本実施形態に係る表示装置１０が、一人の観視者の移動に応じてシャッター部２００の開口の位置を変更して、当該観視者に対して鮮明な立体像を観視させることを説明した。これに加えて、本実施形態に係る表示装置１０は、複数の観視者がそれぞれ移動する場合においても、それぞれの観視者に対して鮮明な立体像を観視させてよい。
【０１２３】
この場合、光出力制御部８７０は、複数の観視者の位置および／または距離をそれぞれ検出して観視位置をそれぞれ特定する。表示装置１０は、説明したように、複数の観視者のそれぞれに対して、対応するシャッター部２００の複数の開口をそれぞれ観視者毎に独立して制御することができる。したがって、当該複数の観視者がそれぞれ移動しても、対応する複数の開口を複数の観視者のそれぞれの移動方向および移動距離に応じてそれぞれ制御することで、それぞれの観視者に対して鮮明な立体像を観視させることができる。
【０１２４】
即ち、シャッター部２００は、特定されたそれぞれの観視位置および／または距離に応じて、複数の開口のそれぞれを、複数の観視者のそれぞれの右眼に対応するべき右眼位置に向かう光を通過または遮断するそれぞれの右眼対応のシャッター、または、複数の観視者のそれぞれの左眼に対応するべき左眼位置に向かう光を通過または遮断するそれぞれの左眼対応のシャッターのいずれとするかを切り換える。
【０１２５】
この場合、光出力制御部８７０は、位置検出部８３０により検出された複数の観視者の位置に応じて、それぞれの観視者に対応して形成される複数の右眼用の開口および複数の左眼用の開口の水平方向における位置をそれぞれ制御してよい。また、光出力制御部８７０は、位置検出部８３０により検出された観視者の距離に応じて、それぞれの観視者に対応して形成される複数の開口の水平方向における位置をそれぞれ制御してよい。
【０１２６】
このような表示装置１０は、複数の観視者のそれぞれが左右および／または前後に移動した場合であっても、それぞれの観視者に対応する複数の開口を透過した光をそれぞれ対応する観視位置に正確に集光することができる。これにより、表示装置１０によれば、鮮明な立体像を複数の観視者に観視させることができる。
【０１２７】
本実施形態において、表示装置１０は、シャッター部２００の複数の開口を制御することにより、２次元画像及び３次元画像の表示を切り替えたが、これに代えて、表示部５００の表示を切り替えることにより、２次元画像及び３次元画像を切り替えてもよい。例えば、表示部５００が、右眼用画像領域及び左眼用画像領域において、右眼用画像及び左眼用画像のいずれか一方を表示することにより、表示装置１０は２次元画像を全ての観視者に対して表示することができる。この場合、シャッター部２００は、全ての複数の開口を開いて光源１１０からの光の利用効率を向上させてよい。
【０１２８】
本実施形態及びその変形例において、表示装置１０はフレネルプリズム１３４を備えなくてもよい。この場合、シリンドリカルレンズ３５０は、フレネルプリズム１３４を備える場合よりも水平方向に広い範囲に光を拡散する。このため、例えば、図５においてシャッター部２００の１〜１２番目の開口を通りシリンドリカルレンズ３５０から出射された光は、１人の観視者の範囲よりも広く複数の観視者にわたる範囲に届けられる。
【０１２９】
ここで、シャッター部２００は、３次元画像を表示する場合に、異なる観視者に対応する複数の領域（第１領域２１０−１及び第２領域２１０−２）の代わりに、単一の領域内で複数の観視者に対応する複数の開口を制御する。
【０１３０】
例えば、シャッター部２００は、第１領域２１０−１のみを有する。ここで、第１領域２１０−１の右眼用領域２１０−１−Ｒの中で第１観視者の右眼に対応する開口（例えば、図５における２１０−１−Ｒの２番及び３番の開口）と第２観視者の右眼に対応する開口（例えば、図５における２１０−１−Ｒの９番及び１０番の開口）を開き、他の開口を閉じる。
【０１３１】
また、第１領域２１０−１の左眼用領域２１０−１−Ｌの中で第１観視者の左眼に対応する開口（例えば、図５における２１０−１−Ｌの４番及び５番の開口）と第２観視者の左眼に対応する開口（例えば、図５における２１０−１−Ｌの１１番及び１２番の開口）を開き、他の開口を閉じる。この結果、表示装置１０は、３次元画像を表示する場合に、複数の観視者の左眼及び右眼に対して、それぞれ左眼用画像及び右眼用画像を提供することができる。
【０１３２】
また、本実施形態及びその変形例において、バックライト部１００は、液晶プロジェクター等の光源１１０及び垂直方向拡散板１２０を有していたが、これらに代えて、複数の点光源の集合体を備えてもよい。
【０１３３】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【０１３４】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【０１３５】
１０  表示装置、１００  バックライト部、１１０  光源、１２０  垂直方向拡散板、１３０  レンズ部、１３２  ２次元フレネルレンズ、１３４  フレネルプリズム、１３４−１  第１領域、１３４−２  第２領域、２００  シャッター部、２１０−１  第１領域、２１０−１−Ｒ  右眼用領域、２１０−１−Ｌ  左眼用領域、２１０−１−Ｒ  右眼用領域、２１０−１−Ｌ  左眼用領域、２１０−２  第２領域、２３０  複数開口の組、３００  レンチキュラーレンズ、３１０−１  第１領域、３１０−２  第２領域、３５０  シリンドリカルレンズ、４００  パララックスバリア、４１０−１  第１領域、４１０−２  第２領域、５００  表示部、６００  光学部、７００  垂直方向拡散板、８２２  撮像部、８３０  位置検出部、８４０  動き検出部、８５０  推定部、８６０  記憶部、８７０  光出力制御部、８８０  表示制御部、９００  垂直方向拡散部、９１０  第１位相差板、９２０  第３の垂直方向拡散板、９３０  第２位相差板
【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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