(57)【要約】  視点位置に依存して裸眼立体視できる位置を変化させる装置を提供する。本開示の裸眼立体視映像装置は、複数のサブ画素を有し、複数の視点に対する画像を表示する表示パネルと表示パネルの前面に設けられ、画像に視差を与える光学素子と、複数の視点の位置を検出する視点検出部と、複数の視点の位置に応じて、サブ画素における視点境界位置を決定し、視点境界位置に応じてサブ画素の画素値を割り当てる制御部と、を備える。
2015045251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブ画素を有し、複数の視点に対する画像を表示する表示パネルと
前記表示パネルの前面に設けられ、前記画像に視差を与える光学素子と、
複数の視点の位置を検出する視点検出部と、
前記複数の視点の位置に応じて、前記サブ画素における視点境界位置を決定し、前記視点境界位置に応じて前記サブ画素の画素値を割り当てる制御部と、を備える、
裸眼立体視映像装置。
【請求項２】
前記複数の視点のうち隣接する視点を、第１視点と第２視点としたとき、
前記制御部は、
前記第１視点の境界と前記第２視点の境界とが接していない場合、前記第１視点の境界と前記第２視点の境界の視点の境界から等距離にある位置を視点境界位置と決定する、
請求項１に記載の裸眼立体視映像装置。
【請求項３】
前記複数の視点のうち隣接する視点を、第１視点と第２視点としたとき、前記視点境界位置を有するサブ画素の画素値は、
Ｘ×（１−ａ）＋Ｙ×ａで表され、Ｘは前記第１視点用の画素値、Ｙは前記第２視点用の画素値、ａは前記第２視点用の画像の割合で０＜ａ＜１の実数である、
請求項１に記載の裸眼立体視映像装置。
【請求項４】
前記光学素子は視差バリアである、
請求項１に記載の裸眼立体視映像装置。
【請求項５】
前記光学素子はレンチキュラーレンズである、
請求項１に記載の裸眼立体視映像装置。
【請求項６】
前記光学素子は液晶レンズである、
請求項１記載の裸眼立体視映像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、視点位置に依存して裸眼立体視する位置を変化させる裸眼立体視映像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、最適視認距離及び視野角を可変調整する視差画像情報処理方法を開示している。この処理方法は、液晶パネルの各縦画素に対して２視差以上の視差画像情報を割り当て、液晶パネルの前面に設けられた視差バリアを介して立体画像を観賞する際に、各視差画像情報を、各縦画素のそれぞれに対して、所定の分配の割合で各画素を割り当てる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５５９２２号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、視点位置の変化に対して裸眼立体視する位置を変化させる裸眼立体視映像装置を提供する。
【０００５】
本開示における裸眼立体視映像装置は、複数のサブ画素を有し、複数の視点に対する画像を表示する表示パネルと表示パネルの前面に設けられ、画像に視差を与える光学素子と、複数の視点の位置を検出する視点検出部と、複数の視点の位置に応じて、サブ画素における視点境界位置を決定し、視点境界位置に応じてサブ画素の画素値を割り当てる制御部と、を備える。
【０００６】
本開示における裸眼立体視映像装置は、視点位置が変化しても裸眼立体視可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施の形態１に係る裸眼立体視映像装置の概略図である。
【図２】図２は、図１の裸眼立体表示部の一部を拡大した概略図である。
【図３】図３は、実施の形態２に係る裸眼立体視映像装置の概略図である。
【図４】図４は、実施の形態１の裸眼立体表示部と実施の形態２の裸眼立体表示部を比較する図である。
【図５】図５は、実施の形態３に係る裸眼立体視映像装置の概略図である。
【図６Ａ】図６Ａは、図５の裸眼立体表示部の一部を拡大した概略図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａの点線で囲んだ部分を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１０】
（実施の形態１）
以下、図１〜２を用いて、実施の形態１に係る２視点の裸眼立体視映像装置を説明する。
【００１１】
［１−１．構成］
図１は、実施の形態１に係る２視点の裸眼立体視映像装置の概略図である。裸眼立体視映像装置１０は、左右それぞれの目に異なる映像を分離して見せることで立体視する視差バリア（Ｐａｒａｌｌａｘ  Ｂａｒｒｉｅｒ）方式を用いている。裸眼立体視映像装置１０は、裸眼立体表示部１００、視点検出部２００、制御部３００で構成される。
【００１２】
裸眼立体表示部１００は、表示パネル１１０と視差バリア１２０で構成される。表示パネル１１０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色を表示する複数のサブ画素１１１で構成される。サブ画素１１１の画素値は、制御部３００で決定される。表示パネル１１０から所定の距離をおいて視聴者の目の位置である第１視点と第２視点がある。サブ画素１１１は、第１視点用画像と第２視点用画像を水平方向に交互に周期的に配置する。表示パネル１１０は、複数のサブ画素で構成されればよく、液晶やプラズマ、有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）などがある。視差バリア１２０は、表示パネル１１０で表示する第１視点用画像および第２視点用画像を分離して表示する板状の遮光部材である。視差バリア１２０は、遮光部１２１と開口部１２２が交互にかつ周期的に設けられた光学素子である。視差バリア１２０の遮光部１２１の幅と開口部１２２の幅の比率は１対１であってもなくてもよい。また、視差バリア１２０の遮光部１２１と開口部１２２の周期は、表示パネル１１０のサブ画素１１１の周期の整数倍であっても整数倍でなくてもよい。
【００１３】
視点検出部２００は、第１視点と第２視点を検出する。立体視する範囲を３次元空間で変化させるために、視聴者の目の位置情報として、裸眼立体表示部１００から視聴者の目までの距離、裸眼立体表示部１００に対する左右の位置、裸眼立体表示部１００に対する上下の位置の情報が必要である。
【００１４】
制御部３００は、視点検出部２００で検出した第１視点および第２視点の位置に合わせて、各サブ画素１１１の第１視点用画像と第２視点用画像の割り当てを行う。まず、裸眼立体表示部１００から第１視点および第２視点までの距離から、水平方向に交互に周期的に配置される第１視点用画像、第２視点用画像の周期を決定する。次に、視点検出部２００で検出した裸眼立体表示部１００に対する左右の位置、裸眼立体表示部１００に対する上下方向の位置の情報により表示パネル１１０の複数のサブ画素１１１に対する、第１視点および第２視点の画素値の割り当てを決定する。
【００１５】
図２は、図１の裸眼立体表示部１００の一部を拡大した概略図である。図２に示すように、表示パネル１１０の複数のサブ画素１１１に対する、第１視点および第２視点の画素値の割り当ては、１つのサブ画素１１１全てが、第１視点用画像または第２視点用画像として割り当てられない場合がある。第１視点用画像と第２視点用画像を含むサブ画素１１１Ａが発生する。このサブ画素１１１Ａは、第１視点用画像と第２視点用画像の分配したい面積比で混合した値をサブ画素１１１Ａの画素値とする。制御部３００は、表示パネル１１０上で第１視点と第２視点用の画像が切り替わる位置、すなわち、視点境界位置を決定する。図２に示すように、視点境界位置を有するサブ画素１１１Ａにおいて、第２視点用の画像の幅の割合をａ（０＜ａ＜１の実数）とする。サブ画素１１１Ａの第１視点用画像の画素値をＸ、サブ画素１１１Ａの第２視点用画像の画素値をＹとしたとき、サブ画素１１１Ａの画素値は、Ｘ×（１−ａ）＋Ｙ×ａである。
【００１６】
［１−２．効果等］
以上のように、本実施の形態の裸眼立体視映像装置１０において、視点検出部２００は、視聴者の目の位置を検出し、制御部３００は、検出した視聴者の目の位置に応じて画素値を割り当て、裸眼立体表示部１００で映像を表示する。
【００１７】
これにより、裸眼立体表示部１００は、視聴者に最適な位置に画素値を割り当てることができる。そのため、視聴者は視聴位置を気にせず、裸眼立体視できる。
【００１８】
さらに、第１視点用画像と第２視点用の画像が混合するサブ画素の画素値をＸ×（１−ａ）＋Ｙ×ａ（０＜ａ＜１の実数）とすることで、第１視点用画像と第２視点用画像がまたがるサブ画素の表示を最適にでき、高品位な裸眼立体視画像を提供できる。
【００１９】
（実施の形態２）
以下、図３〜４を用いて、実施の形態２を説明する。
【００２０】
［２−１．構成］
図３は実施の形態２に係る２視点の裸眼立体視映像装置２０の概略図である。裸眼立体視映像装置２０は、シート状のレンチキュラーレンズを用いて立体視するレンチキュラー（Ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）方式を用いている。
【００２１】
本実施の形態は、実施の形態１で用いた視差バリア１２０をレンチキュラーレンズ１４０に置き換えた構成である。裸眼立体視映像装置２０は、裸眼立体表示部１３０、視点検出部４００、制御部５００で構成される。
【００２２】
裸眼立体表示部１３０は、表示パネル１１０とレンチキュラーレンズ１４０で構成される。表示パネル１１０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色を表示する複数のサブ画素１１１で構成される。サブ画素１１１の画素値は、制御部５００で決定される。表示パネル１１０から所定の距離をおいて視聴者の目の位置である第１視点と第２視点がある。サブ画素１１１は、第１視点用画像と第２視点用画像を水平方向に交互に周期的に配置する。レンチキュラーレンズ１４０は、複数の蒲鉾状の凸レンズ１４１が配置されている。
【００２３】
図４は、実施の形態１の裸眼立体表示部１００と実施の形態２の裸眼立体表示部１３０を比較する図である。
【００２４】
裸眼立体表示部１３０のレンチキュラーレンズ１４０の配置は、裸眼立体表示部１００の視差バリア１２０の遮光部１２１の中点が凸レンズ１４１と隣の凸レンズ１４１の谷であるレンズ端１４２になるように配置する。また、レンチキュラーレンズ１４０と表示パネル１１０との距離は、視差バリア１２０と表示パネル１１０との距離ｄと同じになるように配置する。具体的には、距離ｄは、レンチキュラーレンズ１４０の焦点距離ｆである。
【００２５】
視点検出部４００は、第１視点と第２視点を検出する。立体視する範囲を３次元空間で変化させるために、視聴者の目の位置情報として、裸眼立体表示部１３０から視聴者の目までの距離、裸眼立体表示部１００に対する左右の位置、裸眼立体表示部１３０に対する上下の位置の情報が必要である。
【００２６】
制御部５００は、視点検出部４００で検出した第１視点および第２視点の位置に合わせて、各サブ画素１１１の第１視点用画像と第２視点用画像の割り当てを行う。まず、裸眼立体表示部１３０から第１視点および第２視点までの距離から、水平方向に交互に周期的に配置される第１視点用画像、第２視点用画像の周期を決定する。次に、視点検出部４００で検出した裸眼立体表示部１３０に対する左右の位置、裸眼立体表示部１３０に対する上下方向の位置の情報により表示パネル１１０の複数のサブ画素１１１に対する、第１視点および第２視点の画素値の割り当てを決定する。
【００２７】
実施の形態１と同様に、表示パネル１１０の複数のサブ画素１１１に対する、第１視点および第２視点の画素値の割り当ては、１つのサブ画素１１１全てが、第１視点用画像または第２視点用画像として割り当てられない場合がある。第１視点用画像と第２視点用画像を含むサブ画素１１１Ａが発生する。このサブ画素１１１Ａは、第１視点用画像と第２視点用画像の分配したい面積比で混合した値をサブ画素１１１Ａの画素値とする。制御部５００は、表示パネル１１０上で第１視点と第２視点用の画像が切り替わる位置、すなわち、視点境界位置を決定する。視点境界位置を有するサブ画素１１１Ａにおいて、第２視点用の画像の幅の割合をａ（０＜ａ＜１の実数）とする。サブ画素１１１Ａの第１視点用画像の画素値をＸ、サブ画素１１１Ａの第２視点用画像の画素値をＹとしたとき、サブ画素１１１Ａの画素値は、Ｘ×（１−ａ）＋Ｙ×ａである。
【００２８】
なお、本実施の形態では、レンチキュラーレンズを用いて説明したが、レンチキュラーレンズに限らず、表示パネル１１０からの光を偏向する構成であれば何でもよく、例えば、液晶レンズであってもよい。
【００２９】
［２−３．効果等］
以上のように、本実施の形態の裸眼立体視映像装置２０において、視点検出部４００は、視聴者の目の位置情報を検出し、制御部５００は、検出した視聴者の目の位置に応じて画素値を割り当て、裸眼立体表示部１３０で映像を表示する。
【００３０】
これにより、裸眼立体表示部１３０は、視聴者に最適な位置に画素値を割り当てることができる。そのため、視聴者は視聴位置を気にせず、裸眼立体視することができる。
【００３１】
さらに、第１視点用画像と第２視点用の画像が混合するサブ画素の画素値をＸ×（１−ａ）＋Ｙ×ａ（０＜ａ＜１の実数）とすることで、第１視点用画像と第２視点用画像がまたがるサブ画素の表示を最適にでき、高品位な裸眼立体視画像を提供できる。
【００３２】
（実施の形態３）
以下、図５、図６Ａ、図６Ｂを用いて、実施の形態３を説明する。
【００３３】
［３−１．構成］
図５は実施の形態３に係る４視点の裸眼立体視映像装置３０の概略図である。本実施の形態は、実施の形態１の視差バリア１２０を視差バリア１６０に置き換えた構成である。
【００３４】
裸眼立体視映像装置３０は、裸眼立体表示部１５０、視点検出部６００、制御部７００で構成される。
【００３５】
裸眼立体表示部１５０は、表示パネル１１０と視差バリア１６０で構成される。表示パネル１１０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色を表示する複数のサブ画素１１１で構成される。サブ画素１１１の画素値は、制御部７００で決定される。表示パネル１１０から所定の距離をおいて視聴者の目の位置である第１視点と第２視点、第３視点と第４視点がある。サブ画素１１１は、第１視点用画像、第２視点用画像、第３視点用画像と第４視点用画像を水平方向に交互に周期的に配置する。表示パネル１１０は、複数のサブ画素で構成されればよく、液晶やプラズマ、有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）などがある。視差バリア１６０は、表示パネル１１０で表示する第１視点用画像および第２視点用画像を分離して表示する板状の遮光部材である。視差バリア１６０は、遮光部１６１と開口部１６２が交互にかつ周期的に設けられる。視差バリア１６０は、実施の形態１の視差バリア１２０と比べて、開口部１６２が狭くなっている。具体的には、視差バリア１６０は、遮光部１６１と開口部１６２の比が３：１より狭いものである。
【００３６】
視点検出部６００は、第１視点と第２視点、第３視点と第４視点を検出する。立体視する範囲を３次元空間で変化させるために、視聴者の目の位置情報として、裸眼立体表示部１５０から視聴者の目までの距離、裸眼立体表示部１５０に対する左右の位置、裸眼立体表示部１５０に対する上下の位置の情報が必要である。
【００３７】
制御部７００は、視点検出部６００で検出した第１視点と第２視点、第３視点と第４視点の位置に合わせて、各サブ画素１１１の第１視点用画像、第２視点用画像、第３視点用画像と第４視点用画像の割り当てを行う。まず、裸眼立体表示部１５０から第１視点と第２視点、第３視点と第４視点までの距離から、水平方向に交互に周期的に配置される第１視点用画像と第２視点用画像、第３視点用画像と第４視点用画像の周期を決定する。次に、視点検出部６００で検出した裸眼立体表示部１５０に対する左右の位置、裸眼立体表示部１５０に対する上下方向の位置の情報により表示パネル１１０の複数のサブ画素１１１に対する、第１視点と第２視点、第３視点と第４視点の画素値の割り当てを決定する。
【００３８】
図６Ａは、図５の裸眼立体表示部１５０の一部を拡大した概略図であり、図６Ｂは、図６Ａの点線で囲んだ部分を拡大した図である。
【００３９】
第１視点用画像と第２視点用画像のように、隣り合う視点用の画像が混合するサブ画素１１１について、分配したい面積比に応じて混合した値をそのサブ画素１１１の画素値とする。しかし図６Ａ、図６Ｂに示すように、第１視点用画像と第２視点用画像が混合するサブ画素１１１Ｂにおいて、第１視点と第２視点の境界が接していない。この場合、制御部７００は、第１視点の境界と第２視点の境界から等距離にある位置を視点境界位置とする。図６Ａ、図６Ｂに示すように、視点境界位置を有するサブ画素１１１Ｂにおいて、第２視点用の画像幅の割合をｂ（０＜ｂ＜１の実数）とする。サブ画素１１１Ｂの第１視点用画像の画素値をＸ、サブ画素１１１Ｂの第２視点用画像のサ画素値をＹとしたとき、サブ画素１１１Ｂの画素値は、Ｘ×（１−ｂ）＋Ｙ×ｂである。
【００４０】
なお、図６Ａ、図６Ｂでは、第１視点と第２視点の境界で説明したが、これに限らず、第２視点と第３視点の境界、第３視点と第４視点の境界においても同様である。
【００４１】
［３−３．効果等］
以上のように、本実施の形態の裸眼立体視映像装置３０において、視点検出部６００で視聴者の視点の位置を検出し、制御部７００は、検出した視聴者の目の位置に応じて画素値を割り当て、裸眼立体表示部１５０で映像を表示する。
【００４２】
これにより、裸眼立体表示部１５０は、視聴者に最適な位置に画素値を割り当てることができる。そのため、視聴者は視聴位置を気にせず、裸眼立体視できる。
【００４３】
さらに、第１視点用画像と第２視点用の画像が混合するサブ画素の画素値をＸ×（１−ｂ）＋Ｙ×ｂ（０＜ｂ＜１の実数）とすることで、第１視点用画像と第２視点用画像がまたがるサブ画素の表示を最適にでき、高品位な裸眼立体視画像を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本開示は、裸眼で立体視する映像装置に適用可能である。具体的には、テレビジョン、パソコン用ディスプレイ装置、携帯電話機、スマートフォンなどに、適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０，２０，３０  裸眼立体視映像装置
１００，１３０，１５０  裸眼立体表示部
１１０  表示パネル
１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ  サブ画素
１２０，１６０  視差バリア
１２１，１６１  遮光部
１２２，１６２  開口部
１４０  レンチキュラーレンズ
１４１  凸レンズ
１４２  レンズ端
２００，４００，６００  視点検出部
３００，５００，７００  制御部
【図１】
2015045251.tif 000003
【図２】
2015045251.tif 000004
【図３】
2015045251.tif 000005
【図４】
2015045251.tif 000006
【図５】
2015045251.tif 000007
【図６Ａ】
2015045251.tif 000008
【図６Ｂ】
2015045251.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成28年3月10日(2016.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、視点位置に依存して裸眼立体視する位置を変化させる裸眼立体視映像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、最適視認距離及び視野角を可変調整する視差画像情報処理方法を開示している。この処理方法は、液晶パネルの各縦画素に対して２視差以上の視差画像情報を割り当て、液晶パネルの前面に設けられた視差バリアを介して立体画像を観賞する際に、各視差画像情報を、各縦画素のそれぞれに対して、所定の分配の割合で各画素を割り当てる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２５５９２２号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、視点位置の変化に対して裸眼立体視する位置を変化させる裸眼立体視映像装置を提供する。
【０００５】
本開示における裸眼立体視映像装置は、複数のサブ画素を有し、複数の視点に対する画像を表示する表示パネルと表示パネルの前面に設けられ、画像に視差を与える光学素子と、複数の視点の位置を検出する視点検出部と、複数の視点の位置に応じて、サブ画素における視点境界位置を決定し、視点境界位置に応じてサブ画素の画素値を割り当てる制御部と、を備える。
【０００６】
本開示における裸眼立体視映像装置は、視点位置が変化しても裸眼立体視可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施の形態１に係る裸眼立体視映像装置の概略図である。
【図２】図２は、図１の裸眼立体表示部の一部を拡大した概略図である。
【図３】図３は、実施の形態２に係る裸眼立体視映像装置の概略図である。
【図４】図４は、実施の形態１の裸眼立体表示部と実施の形態２の裸眼立体表示部を比較する図である。
【図５】図５は、実施の形態３に係る裸眼立体視映像装置の概略図である。
【図６Ａ】図６Ａは、図５の裸眼立体表示部の一部を拡大した概略図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａの点線で囲んだ部分を拡大した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１０】
（実施の形態１）
以下、図１〜２を用いて、実施の形態１に係る２視点の裸眼立体視映像装置を説明する。
【００１１】
［１−１．構成］
図１は、実施の形態１に係る２視点の裸眼立体視映像装置の概略図である。裸眼立体視映像装置１０は、左右それぞれの目に異なる映像を分離して見せることで立体視する視差バリア（Ｐａｒａｌｌａｘ  Ｂａｒｒｉｅｒ）方式を用いている。裸眼立体視映像装置１０は、裸眼立体表示部１００、視点検出部２００、制御部３００で構成される。
【００１２】
裸眼立体表示部１００は、表示パネル１１０と視差バリア１２０で構成される。表示パネル１１０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色を表示する複数のサブ画素１１１で構成される。サブ画素１１１の画素値は、制御部３００で決定される。表示パネル１１０から所定の距離をおいて視聴者の目の位置である第１視点と第２視点がある。サブ画素１１１は、第１視点用画像と第２視点用画像を水平方向に交互に周期的に配置する。表示パネル１１０は、複数のサブ画素で構成されればよく、液晶やプラズマ、有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）などがある。視差バリア１２０は、表示パネル１１０で表示する第１視点用画像および第２視点用画像を分離して表示する板状の遮光部材である。視差バリア１２０は、遮光部１２１と開口部１２２が交互にかつ周期的に設けられた光学素子である。視差バリア１２０の遮光部１２１の幅と開口部１２２の幅の比率は１対１であってもなくてもよい。また、視差バリア１２０の遮光部１２１と開口部１２２の周期は、表示パネル１１０のサブ画素１１１の周期の整数倍であっても整数倍でなくてもよい。
【００１３】
視点検出部２００は、第１視点と第２視点を検出する。立体視する範囲を３次元空間で変化させるために、視聴者の目の位置情報として、裸眼立体表示部１００から視聴者の目までの距離、裸眼立体表示部１００に対する左右の位置、裸眼立体表示部１００に対する上下の位置の情報が必要である。
【００１４】
制御部３００は、視点検出部２００で検出した第１視点および第２視点の位置に合わせて、各サブ画素１１１の第１視点用画像と第２視点用画像の割り当てを行う。まず、裸眼立体表示部１００から第１視点および第２視点までの距離から、水平方向に交互に周期的に配置される第１視点用画像、第２視点用画像の周期を決定する。次に、視点検出部２００で検出した裸眼立体表示部１００に対する左右の位置、裸眼立体表示部１００に対する上下方向の位置の情報により表示パネル１１０の複数のサブ画素１１１に対する、第１視点および第２視点の画素値の割り当てを決定する。
【００１５】
図２は、図１の裸眼立体表示部１００の一部を拡大した概略図である。図２に示すように、表示パネル１１０の複数のサブ画素１１１に対する、第１視点および第２視点の画素値の割り当ては、１つのサブ画素１１１全てが、第１視点用画像または第２視点用画像として割り当てられない場合がある。第１視点用画像と第２視点用画像を含むサブ画素１１１Ａが発生する。このサブ画素１１１Ａは、第１視点用画像と第２視点用画像の分配したい面積比で混合した値をサブ画素１１１Ａの画素値とする。制御部３００は、表示パネル１１０上で第１視点と第２視点用の画像が切り替わる位置、すなわち、視点境界位置を決定する。図２に示すように、視点境界位置を有するサブ画素１１１Ａにおいて、第２視点用の画像の幅の割合をａ（０＜ａ＜１の実数）とする。サブ画素１１１Ａの第１視点用画像の画素値をＸ、サブ画素１１１Ａの第２視点用画像の画素値をＹとしたとき、サブ画素１１１Ａの画素値は、Ｘ×（１−ａ）＋Ｙ×ａである。
【００１６】
［１−２．効果等］
以上のように、本実施の形態の裸眼立体視映像装置１０において、視点検出部２００は、視聴者の目の位置を検出し、制御部３００は、検出した視聴者の目の位置に応じて画素値を割り当て、裸眼立体表示部１００で映像を表示する。
【００１７】
これにより、裸眼立体表示部１００は、視聴者に最適な位置に画素値を割り当てることができる。そのため、視聴者は視聴位置を気にせず、裸眼立体視できる。
【００１８】
さらに、第１視点用画像と第２視点用の画像が混合するサブ画素の画素値をＸ×（１−ａ）＋Ｙ×ａ（０＜ａ＜１の実数）とすることで、第１視点用画像と第２視点用画像がまたがるサブ画素の表示を最適にでき、高品位な裸眼立体視画像を提供できる。
【００１９】
（実施の形態２）
以下、図３〜４を用いて、実施の形態２を説明する。
【００２０】
［２−１．構成］
図３は実施の形態２に係る２視点の裸眼立体視映像装置２０の概略図である。裸眼立体視映像装置２０は、シート状のレンチキュラーレンズを用いて立体視するレンチキュラー（Ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ）方式を用いている。
【００２１】
本実施の形態は、実施の形態１で用いた視差バリア１２０をレンチキュラーレンズ１４０に置き換えた構成である。裸眼立体視映像装置２０は、裸眼立体表示部１３０、視点検出部４００、制御部５００で構成される。
【００２２】
裸眼立体表示部１３０は、表示パネル１１０とレンチキュラーレンズ１４０で構成される。表示パネル１１０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色を表示する複数のサブ画素１１１で構成される。サブ画素１１１の画素値は、制御部５００で決定される。表示パネル１１０から所定の距離をおいて視聴者の目の位置である第１視点と第２視点がある。サブ画素１１１は、第１視点用画像と第２視点用画像を水平方向に交互に周期的に配置する。レンチキュラーレンズ１４０は、複数の蒲鉾状の凸レンズ１４１が配置されている。
【００２３】
図４は、実施の形態１の裸眼立体表示部１００と実施の形態２の裸眼立体表示部１３０を比較する図である。
【００２４】
裸眼立体表示部１３０のレンチキュラーレンズ１４０の配置は、裸眼立体表示部１００の視差バリア１２０の遮光部１２１の中点が凸レンズ１４１と隣の凸レンズ１４１の谷であるレンズ端１４２になるように配置する。また、レンチキュラーレンズ１４０と表示パネル１１０との距離は、視差バリア１２０と表示パネル１１０との距離ｄと同じになるように配置する。具体的には、距離ｄは、レンチキュラーレンズ１４０の焦点距離ｆである。
【００２５】
視点検出部４００は、第１視点と第２視点を検出する。立体視する範囲を３次元空間で変化させるために、視聴者の目の位置情報として、裸眼立体表示部１３０から視聴者の目までの距離、裸眼立体表示部１００に対する左右の位置、裸眼立体表示部１３０に対する上下の位置の情報が必要である。
【００２６】
制御部５００は、視点検出部４００で検出した第１視点および第２視点の位置に合わせて、各サブ画素１１１の第１視点用画像と第２視点用画像の割り当てを行う。まず、裸眼立体表示部１３０から第１視点および第２視点までの距離から、水平方向に交互に周期的に配置される第１視点用画像、第２視点用画像の周期を決定する。次に、視点検出部４００で検出した裸眼立体表示部１３０に対する左右の位置、裸眼立体表示部１３０に対する上下方向の位置の情報により表示パネル１１０の複数のサブ画素１１１に対する、第１視点および第２視点の画素値の割り当てを決定する。
【００２７】
実施の形態１と同様に、表示パネル１１０の複数のサブ画素１１１に対する、第１視点および第２視点の画素値の割り当ては、１つのサブ画素１１１全てが、第１視点用画像または第２視点用画像として割り当てられない場合がある。第１視点用画像と第２視点用画像を含むサブ画素１１１Ａが発生する。このサブ画素１１１Ａは、第１視点用画像と第２視点用画像の分配したい面積比で混合した値をサブ画素１１１Ａの画素値とする。制御部５００は、表示パネル１１０上で第１視点と第２視点用の画像が切り替わる位置、すなわち、視点境界位置を決定する。視点境界位置を有するサブ画素１１１Ａにおいて、第２視点用の画像の幅の割合をａ（０＜ａ＜１の実数）とする。サブ画素１１１Ａの第１視点用画像の画素値をＸ、サブ画素１１１Ａの第２視点用画像の画素値をＹとしたとき、サブ画素１１１Ａの画素値は、Ｘ×（１−ａ）＋Ｙ×ａである。
【００２８】
なお、本実施の形態では、レンチキュラーレンズを用いて説明したが、レンチキュラーレンズに限らず、表示パネル１１０からの光を偏向する構成であれば何でもよく、例えば、液晶レンズであってもよい。
【００２９】
［２−３．効果等］
以上のように、本実施の形態の裸眼立体視映像装置２０において、視点検出部４００は、視聴者の目の位置情報を検出し、制御部５００は、検出した視聴者の目の位置に応じて画素値を割り当て、裸眼立体表示部１３０で映像を表示する。
【００３０】
これにより、裸眼立体表示部１３０は、視聴者に最適な位置に画素値を割り当てることができる。そのため、視聴者は視聴位置を気にせず、裸眼立体視することができる。
【００３１】
さらに、第１視点用画像と第２視点用の画像が混合するサブ画素の画素値をＸ×（１−ａ）＋Ｙ×ａ（０＜ａ＜１の実数）とすることで、第１視点用画像と第２視点用画像がまたがるサブ画素の表示を最適にでき、高品位な裸眼立体視画像を提供できる。
【００３２】
（実施の形態３）
以下、図５、図６Ａ、図６Ｂを用いて、実施の形態３を説明する。
【００３３】
［３−１．構成］
図５は実施の形態３に係る４視点の裸眼立体視映像装置３０の概略図である。本実施の形態は、実施の形態１の視差バリア１２０を視差バリア１６０に置き換えた構成である。
【００３４】
裸眼立体視映像装置３０は、裸眼立体表示部１５０、視点検出部６００、制御部７００で構成される。
【００３５】
裸眼立体表示部１５０は、表示パネル１１０と視差バリア１６０で構成される。表示パネル１１０は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色を表示する複数のサブ画素１１１で構成される。サブ画素１１１の画素値は、制御部７００で決定される。表示パネル１１０から所定の距離をおいて視聴者の目の位置である第１視点と第２視点、第３視点と第４視点がある。サブ画素１１１は、第１視点用画像、第２視点用画像、第３視点用画像と第４視点用画像を水平方向に交互に周期的に配置する。表示パネル１１０は、複数のサブ画素で構成されればよく、液晶やプラズマ、有機ＥＬ（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ  Ｒａｙ  Ｔｕｂｅ）などがある。視差バリア１６０は、表示パネル１１０で表示する第１視点用画像および第２視点用画像を分離して表示する板状の遮光部材である。視差バリア１６０は、遮光部１６１と開口部１６２が交互にかつ周期的に設けられる。視差バリア１６０は、実施の形態１の視差バリア１２０と比べて、開口部１６２が狭くなっている。具体的には、視差バリア１６０は、遮光部１６１と開口部１６２の比が３：１より狭いものである。
【００３６】
視点検出部６００は、第１視点と第２視点、第３視点と第４視点を検出する。立体視する範囲を３次元空間で変化させるために、視聴者の目の位置情報として、裸眼立体表示部１５０から視聴者の目までの距離、裸眼立体表示部１５０に対する左右の位置、裸眼立体表示部１５０に対する上下の位置の情報が必要である。
【００３７】
制御部７００は、視点検出部６００で検出した第１視点と第２視点、第３視点と第４視点の位置に合わせて、各サブ画素１１１の第１視点用画像、第２視点用画像、第３視点用画像と第４視点用画像の割り当てを行う。まず、裸眼立体表示部１５０から第１視点と第２視点、第３視点と第４視点までの距離から、水平方向に交互に周期的に配置される第１視点用画像と第２視点用画像、第３視点用画像と第４視点用画像の周期を決定する。次に、視点検出部６００で検出した裸眼立体表示部１５０に対する左右の位置、裸眼立体表示部１５０に対する上下方向の位置の情報により表示パネル１１０の複数のサブ画素１１１に対する、第１視点と第２視点、第３視点と第４視点の画素値の割り当てを決定する。
【００３８】
図６Ａは、図５の裸眼立体表示部１５０の一部を拡大した概略図であり、図６Ｂは、図６Ａの点線で囲んだ部分を拡大した図である。
【００３９】
第１視点用画像と第２視点用画像のように、隣り合う視点用の画像が混合するサブ画素１１１について、分配したい面積比に応じて混合した値をそのサブ画素１１１の画素値とする。しかし図６Ａ、図６Ｂに示すように、第１視点用画像と第２視点用画像が混合するサブ画素１１１Ｂにおいて、第１視点と第２視点の境界が接していない。この場合、制御部７００は、第１視点の境界と第２視点の境界から等距離にある位置を視点境界位置とする。図６Ａ、図６Ｂに示すように、視点境界位置を有するサブ画素１１１Ｂにおいて、第２視点用の画像幅の割合をｂ（０＜ｂ＜１の実数）とする。サブ画素１１１Ｂの第１視点用画像の画素値をＸ、サブ画素１１１Ｂの第２視点用画像の画素値をＹとしたとき、サブ画素１１１Ｂの画素値は、Ｘ×（１−ｂ）＋Ｙ×ｂである。
【００４０】
なお、図６Ａ、図６Ｂでは、第１視点と第２視点の境界で説明したが、これに限らず、第２視点と第３視点の境界、第３視点と第４視点の境界においても同様である。
【００４１】
［３−３．効果等］
以上のように、本実施の形態の裸眼立体視映像装置３０において、視点検出部６００で視聴者の視点の位置を検出し、制御部７００は、検出した視聴者の目の位置に応じて画素値を割り当て、裸眼立体表示部１５０で映像を表示する。
【００４２】
これにより、裸眼立体表示部１５０は、視聴者に最適な位置に画素値を割り当てることができる。そのため、視聴者は視聴位置を気にせず、裸眼立体視できる。
【００４３】
さらに、第１視点用画像と第２視点用の画像が混合するサブ画素の画素値をＸ×（１−ｂ）＋Ｙ×ｂ（０＜ｂ＜１の実数）とすることで、第１視点用画像と第２視点用画像がまたがるサブ画素の表示を最適にでき、高品位な裸眼立体視画像を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本開示は、裸眼で立体視する映像装置に適用可能である。具体的には、テレビジョン、パソコン用ディスプレイ装置、携帯電話機、スマートフォンなどに、適用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０，２０，３０    裸眼立体視映像装置
１００，１３０，１５０    裸眼立体表示部
１１０    表示パネル
１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ    サブ画素
１２０，１６０    視差バリア
１２１，１６１    遮光部
１２２，１６２    開口部
１４０    レンチキュラーレンズ
１４１    凸レンズ
１４２    レンズ端
２００，４００，６００    視点検出部
３００，５００，７００    制御部
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブ画素を有し、複数の視点に対する画像を表示する表示パネルと
前記表示パネルの前面に設けられ、前記画像に視差を与える光学素子と、
複数の視点の位置を検出する視点検出部と、
前記複数の視点の位置に応じて、前記サブ画素における視点境界位置を決定し、前記視点境界位置に応じて前記サブ画素の画素値を割り当てる制御部と、を備える、
裸眼立体視映像装置。
【請求項２】
前記複数の視点のうち隣接する視点を、第１視点と第２視点としたとき、
前記制御部は、
前記第１視点の境界と前記第２視点の境界とが接していない場合、前記第１視点の境界と前記第２視点の境界の視点の境界から等距離にある位置を視点境界位置と決定する、
請求項１に記載の裸眼立体視映像装置。
【請求項３】
前記複数の視点のうち隣接する視点を、第１視点と第２視点としたとき、前記視点境界位置を有するサブ画素の画素値は、
Ｘ×（１−ａ）＋Ｙ×ａで表され、Ｘは前記第１視点用の画素値、Ｙは前記第２視点用の画素値、ａは前記第２視点用の画像の割合で０＜ａ＜１の実数である、
請求項１に記載の裸眼立体視映像装置。
【請求項４】
前記光学素子は視差バリアである、
請求項１に記載の裸眼立体視映像装置。
【請求項５】
前記光学素子はレンチキュラーレンズである、
請求項１に記載の裸眼立体視映像装置。
【請求項６】
前記光学素子は液晶レンズである、
請求項１記載の裸眼立体視映像装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2015045251.tif 000010
【図２】
2015045251.tif 000011
【図３】
2015045251.tif 000012
【図４】
2015045251.tif 000013
【図５】
2015045251.tif 000014
【図６Ａ】
2015045251.tif 000015
【図６Ｂ】
2015045251.tif 000016
【国際調査報告】
2015045251.tif 000017
2015045251.tif 000018
2015045251.tif 000019
2015045251.tif 000020