(57)【要約】  自動立体視ディスプレイは、個々のビューが、観察者の目の位置に対応した所望の位置に向けられることを可能とするために、指向性バックライトを用いる。しかしながら、自動立体視画像の品質が許容レベルを下回る恐れがある大きな角度では、単一の（すなわち平面視の）画像が提供される。これは、指向性バックライト内の光源を角度に応じてアドレスすることによって達成される。
2015524073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御可能な方向に光出力を提供するバックライトアレンジメントと、
前記バックライトアレンジメントにより照射される光変調ディスプレイパネルと、
観察者の位置を追跡するための頭又は目の追跡アレンジメントと、
前記バックライトアレンジメント及び前記ディスプレイパネルを制御するためのコントローラと、
を有する、自動立体視ディスプレイ装置であって、
前記コントローラは、中央ディスプレイ出力ゾーン内の観察者の２つの目に、左及び右の画像の、観察者の位置に依存した方向制御を順に提供し、側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに単一の画像を提供するために、前記バックライトアレンジメント及び前記ディスプレイパネルを制御する、ディスプレイ装置。
【請求項２】
前記バックライトアレンジメントは、レンズアレンジメントを有する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項３】
前記バックライトアレンジメントは、
セグメント化されたバックライト及び
前記レンズアレンジメント
を有し、
前記レンズアレンジメントは、レンズユニットのアレイを有し、
バックライトセグメントのそれぞれのサブアレイは、前記レンズユニットが、関連付けられたバックライトセグメントからの光出力を特定の方向に向けるように、前記レンズアレンジメントの各レンズユニットに関連付けられる、
請求項２に記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記コントローラは、第１及び第２サブフレームにおいて、前記２つの画像を順に提供し、前記サブフレームの一方のみにおいて、前記側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに前記単一の画像を提供する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記コントローラは、第１及び第２サブフレームにおいて、前記２つの画像を順に提供し、前記サブフレームの一方において、左の側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに左の画像を提供し、前記サブフレームの他方において、右の側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに右の画像を提供する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項６】
バックライトセグメントの各サブアレイは、前記中央ディスプレイ出力ゾーンに光を提供するための、前記サブアレイの１領域に対するセグメント化部分と、前記２つの側方ディスプレイ出力ゾーンに光を提供するための、前記サブアレイの２領域に対する非セグメント化部分とを有する、請求項３に記載のディスプレイ装置。
【請求項７】
あるバックライトサブアレイの一方側の前記非セグメント化部分は、隣接するバックライトサブアレイの他方側の前記非セグメント化部分と共有される、請求項６に記載のディスプレイ装置。
【請求項８】
前記コントローラは、前記観察者が前記ディスプレイパネルからの所定の距離の範囲外にいる場合、観察者に依存した方向制御なしに単一の画像を提供するために、更に前記バックライトアレンジメント及び前記ディスプレイパネルを制御する、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項９】
前記所定の距離の範囲は、最小距離及び最大距離を有する、請求項８に記載のディスプレイ装置。
【請求項１０】
前記中央ディスプレイ出力ゾーンの角度の大きさは、観察者により調節されることができる、請求項１に記載のディスプレイ装置。
【請求項１１】
制御可能な方向に光出力を提供するバックライトアレンジメント及び光変調ディスプレイパネルを有する、自動立体視ディスプレイ装置の制御方法であって、前記方法は、
前記ディスプレイ装置の視野において少なくとも１人の観察者の位置を検出するステップと、
中央ディスプレイ出力ゾーン内の観察者に対して、前記観察者の位置に依存した方向制御を提供するために前記バックライトアレンジメント及び前記ディスプレイパネルを制御し、前記観察者の２つの目に左及び右の画像を順に提供するステップと、
側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに単一の画像を提供するステップと、
を有する、方法。
【請求項１２】
第１及び第２サブフレームにおいて、前記２つの画像を順に提供するステップを有する、請求項１１に記載の方法であって、前記方法は、前記サブフレームの一方のみにおいて、前記側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに前記単一の画像を提供するステップを有する、方法。
【請求項１３】
第１及び第２サブフレームにおいて、前記２つの画像を順に提供するステップと、前記サブフレームの一方において、左の側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに左の画像を提供するステップと、前記サブフレームの他方において、右の側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに右の画像を提供するステップと、を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記観察者が前記ディスプレイパネルからの所定の距離の範囲外にいる場合、観察者に依存した方向制御なしに単一の画像を提供するために、前記バックライトアレンジメント及び前記ディスプレイパネルを制御するステップを有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記中央ディスプレイ出力ゾーンの角度の大きさを設定するためのユーザコマンドを受信するステップと、前記角度の大きさの設定に依存して前記バックライトアレンジメントを制御するステップと、を有する、請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動立体視ディスプレイ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々なタイプの自動立体視ディスプレイ装置が知られている。本質的に、こうしたディスプレイは、ユーザが立体視の目的で特別な眼鏡をかける必要のないよう、ユーザの目が位置し得る異なる方向に、異なるビューを向ける光学的アレンジメントを含む。
【０００３】
異なる方向のビューは、例えば、画素のグループを覆う個々のレンズを具備するレンズアレンジメントを用いて達成することができる。レンズは次いで、異なる画素からの光を異なる方向に向け、これにより異なる画像（例えば左及び右）が異なる方向に送られ得る。
【０００４】
他のアプローチは、バリアアレンジメントを使用することである。このバリアアレンジメントもまた、個々の画素からの光が送られ得る方向を限定する機能を有する。
【０００５】
これらのアレンジメントの問題は、個々のビューの解像度が低下することである。時分割多重化及び空間分割多重化によって作動することで、増加した解像度を得ることができる。
【０００６】
上記に示されたデザインは、異なるビューを、異なる一定の方向に提供する。しかしながら、他のデザインは、１人以上の観察者の目の位置の追跡を提供する。これは、各観察者に対し、視野を満たすビューのセット全部（一般的に９又は１５）ではなく、２つのビューのみが生成されれば十分であることを意味する。
【０００７】
本発明は、詳細には、カメラを用いて検出された１人又は複数の観察者の目に光を向けるために、光を指向させるバックライトが用いられる、既知のタイプの自動立体視ディスプレイに関する。左及び右の画像は、ＬＣＤ上に順に表示される。
【０００８】
各観察者に対し、所定のある瞬間にそれぞれの目が、的確な画像又は黒いスクリーンのいずれかを見るように、バックライトの２つの指向性光源構成は、ＬＣＤと同調してスイッチがオン及びオフに切り替えられる。
【０００９】
光を指向させるバックライトは、例えば、画素化されたバックライト及びレンズアレンジメントを有する。照射されるバックライト素子を制御することにより、結果としてもたらされる光出力の方向がレンズによって決定される。また、異なる方向にバックライト出力を向けるために、エレクトロウェッティングプリズムアレイが提供されてもよい。
【００１０】
一般的には、必要とされる光の指向を達成するために、レンズアレイが用いられる。しかしながら、これらのレンズアレイは、軸外収差を欠点とする。特に、レンズの性能は、コマ（コマ収差）及び像面湾曲等の単色収差が原因で、入射角に応じて低下する。この入射角に依存したレンズ性能の低下は、自動立体視ディスプレイのデザインに影響を及ぼす。例えば、より大きな入射角では、角度分解能の低下が起こる。これはバックライトを指向させるアプローチで、一般的に問題である。
【００１１】
実際にはこれは、光学的な収差が原因で、ディスプレイの法線の近くに座っている観察者は良い（３Ｄ）品質の立体シーンを知覚する一方で、法線から遠い軸外の観察者は多くのクロストーク、不均一な光、又はこれらの両方を知覚することを意味する。この状況は製品にとって問題である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、より大きな軸外観察角に対するディスプレイ上で、クロストーク及び／又は不均一な光等の収差の増加が、当該システムを製品に適さないものとする恐れがあるという問題を対象とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明により、独立請求項に記載の装置及び方法が提供される。
【００１４】
本発明のある態様によると、制御可能な方向に光出力を提供するバックライトアレンジメントと、前記バックライトアレンジメントにより照射される光変調ディスプレイパネルと、観察者の位置を追跡するための頭又は目の追跡アレンジメントと、前記バックライトアレンジメント及び前記ディスプレイパネルを制御するためのコントローラと、を有する、自動立体視ディスプレイ装置であって、前記コントローラは、中央ディスプレイ出力ゾーン内の観察者の２つの目に、左及び右の画像の、観察者の位置に依存した方向制御を順に提供し、側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに単一の画像を提供するために、前記バックライトアレンジメント及び前記ディスプレイパネルを制御する装置が提供される。
【００１５】
本アレンジメントは、個々のビューが、観察者の目の位置に対応した所望の位置に向けられることを可能とするために、指向性バックライトを用いる。しかしながら、自動立体視画像の品質が許容レベルを下回る恐れがある大きな角度では、単一の（すなわち平面視の）画像が提供される。これは、指向性バックライト内の光源を角度に応じてアドレス指定することによって達成される。
【００１６】
バックライトアレンジメントは、例えばレンズアレンジメントを有し、本発明のディスプレイ装置は、レンズアレンジメントに関連する大きな観察角の問題を回避する。例えば、バックライトアレンジメントは、セグメント化されたバックライト及びレンズアレンジメントを有してよく、レンズアレンジメントは、レンズユニットのアレイを有し、バックライトセグメントのそれぞれのサブアレイは、レンズユニットが、関連付けられたバックライトセグメントからの光出力を特定の方向に向けるように、レンズアレンジメントの各レンズユニットに関連付けられる。しかしながら、本発明は、光を指向させるバックライト一般に適用することができる。
【００１７】
コントローラは、好ましくは、第１及び第２サブフレームにおいて、２つの画像を順に提供し、サブフレームの一方のみにおいて、側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに単一の画像を提供する。２つの画像は、ちらつきを減らすため、必要に応じ、より高い繰り返し率及び半分の強度で繰り返されてよい。
【００１８】
１つ（すなわち半分）のサブフレームのみにおいて単一の画像を表示することにより、これは、それぞれの目が２つの各サブフレームのうち一方の間にのみ画像を受け取るということで、光強度がディスプレイ出力の立体視ビューエリア及び平面視ビューエリアにおいて同等であることを意味する。
【００１９】
サブフレームの一方において、左の側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに左の画像が提供されてよく、前記サブフレームの他方において、右の側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに右の画像が提供されてよい。これは、中央観察ゾーンと側方観察ゾーンとの境界での逆立体画像を回避する。
【００２０】
バックライトセグメントの各サブアレイは、中央ディスプレイ出力ゾーンに光を提供するための、サブアレイの１領域に対するセグメント化部分と、２つの側方ディスプレイ出力ゾーンに光を提供するための、サブアレイの２領域に対する非セグメント化部分とを有してよい。この態様は、単一画像側方ゾーンを照射するためのバックライトサブアレイの部分に対して、セグメント化されたバックライトは必要でないことを認識している。
【００２１】
あるバックライトサブアレイの一方側の非セグメント化部分は、隣接するバックライトサブアレイの他方側の非セグメント化部分と共有されてよい。これは、バックライトセグメントの全体数を最小限に抑え得ることを意味する。
【００２２】
コントローラは、観察者がディスプレイパネルからの所定の距離の範囲外にいる場合、観察者に依存した方向制御なしに単一の画像を提供するために、更にバックライトアレンジメント及びディスプレイパネルを制御し得る。この態様は、自動立体視画像の品質は、観察距離にも依存するので、自動立体視画像の品質が十分でない恐れのある観察距離に対し、ディスプレイは単一ビュー動作を提供し得ることを認識している。自動立体視画像を表示する能力は、近い観察距離及び遠い観察距離に対して低下するので、前記所定の距離の範囲は、最小距離及び最大距離を有してよい。
【００２３】
中央ディスプレイ出力ゾーンの角度の大きさは、観察者により調節されることができる。したがって観察者は、動きの自由と、光学的収差及びクロストークとの間で、所望の妥協点を選択することができる。
【００２４】
本発明は、制御可能な方向に光出力を提供するバックライトアレンジメント及び光変調ディスプレイパネルを有する、自動立体視ディスプレイ装置の制御方法であって、前記方法は、前記ディスプレイ装置の視野において少なくとも１人の観察者の位置を検出するステップと、中央ディスプレイ出力ゾーン内の観察者に対して、前記観察者の位置に依存した方向制御を提供するために前記バックライトアレンジメント及び前記ディスプレイパネルを制御し、前記観察者の２つの目に左及び右の画像を順に提供するステップと、側方ディスプレイ出力ゾーンに、観察者に依存した方向制御なしに単一の画像を提供するステップと、を有する方法を、更に提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
本発明の実施例は、添付の図面を参照し、詳細に示されるであろう。
【００２６】
【図１】既知のバックライトを指向させる自動立体視ディスプレイ装置の、基本的な動作を説明するために用いられる。
【図２】本発明の自動立体視ディスプレイ装置の構成要素の第１の実施例を示す。
【図３】図２のディスプレイに対する２つのサブフレームを示す。
【図４】可変の大きさの立体視領域を具備する、本発明の自動立体視ディスプレイ装置の構成要素の第２の実施例を示す。
【図５】本発明の自動立体視ディスプレイ装置の構成要素の第３の実施例を示す。
【図６（ａ）】観察ゾーンが定義されている、本発明の自動立体視ディスプレイ装置の構成要素の別の実施例を示す。
【図６（ｂ）】観察ゾーンの別の形態を示す。
【図７】本発明の自動立体視ディスプレイ装置を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は、個々のビューが、観察者の目の位置に対応した所望の位置に向けられることを可能とするために、指向性バックライトを用いる、自動立体視ディスプレイを提供する。しかしながら、自動立体視画像の品質が許容レベルを下回る恐れがある大きな角度では、単一の（すなわち平面視の）画像が提供される。これは、指向性バックライト内の光源を角度に応じてアドレス指定することによって達成される。
【００２８】
図１は、本発明が関連するディスプレイ装置のタイプを一般的に説明するために用いられる。
【００２９】
ディスプレイは、バックライトアレンジメント１０及びＬＣパネル等の光変調ディスプレイパネル１２を有する。バックライトアレンジメントは、セグメント化されたバックライトのサブアレイ１４のセットを有し、各サブアレイ１４は、出力レンズ１６と関連付けられる。
【００３０】
バックライトサブアレイが多ければ多いほど、ディスプレイパネルの照明を提供するために点けられ得るバックライトセグメントの数は多くなるので、個々のバックライトセグメントの強度を下げることができる。もちろん、より多くのバックライトアレイは、光源の数がより多くなる結果として、より複雑な構造及びより高いコストを意味する。バックライトサブアレイの大きさは、所望の照明方向の可制御性を与えるために、所望数の個々にアドレス指定可能なバックライトセグメント（例えば個々のＬＥＤ）が提供されることを可能とするのに十分な大きさである。したがって、個々の照明セグメントの大きさと、１つのサブアレイ当たりの照明セグメントの数と、１つのセグメント当たりの必要とされるバックライト強度との間で、妥協点が見出される。
【００３１】
限定要因は、典型的には、バックライトサブアレイ内の単一の制御可能な照明セグメントの大きさである。所定の観察距離に対し、所定の観察方向の角度分解能が必要とされることになり、次にこの角度分解能は光源のアレイの角度分解能を特定し、この光源のアレイの角度分解能が、光源及びレンズの大きさ及び空間分解能に関連する。
【００３２】
各サブアレイは、ＬＥＤ等の光源のグリッドを有する。どのＬＥＤが点灯されるかを選択することにより、レンズからの光出力方向を制御することができる。図１に示されるように、各サブアレイ内の選択されたＬＥＤを用いることにより、各レンズからの光出力方向は、エンベロープ１８で示されるとおり同じとなる。各レンズ１６に対する各サブアレイ１４内の１以上の光源の適切な選択により、エンベロープ１８は、意図する観察距離に対する１つの目の位置で集まるように収束し得る。したがって、サブアレイを制御することにより、光出力を、所定の観察距離での特定の側方（すなわち左−右）の空間内位置に向けることができる。このタイプのアレンジメントの問題は、光学的収差が、大きな軸外出射角に対する光出力に影響することである。
【００３３】
また、本発明は、バックライトサブアレイを用いるが、これらのバックライトサブアレイを、より大きな入射角で、観察者に平面視画像を提供するために用いる。これは、空間的にも時間的にも、指向性バックライト内の光源を入射角に応じてアドレス指定することによって達成される。クロストークのレベルは距離にも依存し得るので、ディスプレイから近すぎるか又は遠すぎるかの観察者に平面視映像を提示することも可能である。
【００３４】
図２は、本発明のディスプレイ装置の実施例を示す。基本的な構造は図１と同じであり、同じ参照番号が用いられる。本発明は特に、レンズアレイ１６の各レンズユニットに対するバックライトサブアレイ１４が制御される態様に関する。
【００３５】
図２に示されるように、バックライトサブアレイの中央部は中央ディスプレイ出力ゾーンに照明を提供する。このゾーンは、頭追跡立体エリア（ＨＴＳ）を提供するために、従来技術におけるのと同様に制御される。したがってこのゾーン内では、ユーザの位置が追跡され、左及び右の画像が、左目及び右目に順に提供される。バックライトサブアレイ１４の端の領域は、側方ディスプレイ出力ゾーンに照明を提供する。本発明によると、これら側方ディスプレイ出力ゾーンは単一ビュー平面視エリア（Ｍ）である。図２の実施例で、左目の画像Ｌは両方の側方出力ゾーンに提供される。したがって、観察者に依存した方向制御なしに、単一画像が提供される。もちろん、右の画像を平面視領域に対し代わりに用いてもよい。更なる代替は、下記に更に説明するとおり、左の側方に左の画像を提供し、右の側方に右の画像を提供することである。
【００３６】
中央ディスプレイ出力ゾーンは、単色収差が観察者に知覚されない観察領域であり、このゾーンは、立体視領域として用いられる。立体コンテンツは、観察者の目が追跡されるこの立体視領域においてのみ提供される。この立体視領域において観察者の目が特定の入射角で検出された場合、異なる光源からの光が光学レンズによって左目及び右目に指向される。
【００３７】
左目及び右目の画像に対応する光源は、スイッチが交互にオン及びオフに切り替えられる（Ｌ＋Ｒで示される）。したがって、レンズ光学系は固定されているが、異なる光源を動的にアドレス指定することにより、立体視領域内にいて異なる入射角を受ける観察者は、立体視コンテンツを提供される。この立体視領域において、観察者の目が検出されない入射角に対応する光源は、スイッチがオフのままにされる。
【００３８】
これは、標準モードの動作である。
【００３９】
観察者によって収差が知覚されるより大きな入射角では、観察者は平面視コンテンツを提供される。これらの観察領域は平面視領域であり、立体視領域の左側及び右側である。示される実施例では、バックライトサブアレイの関連付けられた全ての光源は、頭／目の位置と無関係に、左目の画像がＬＣＤ上に表示されているときにはスイッチがオンにされ、右目の画像がＬＣＤ上に表示されているときにはスイッチがオフにされる。
【００４０】
ＬＣＤパネル１２は、例えば２４０Ｈｚでリフレッシュされる。この場合、ＬＣＤは左目の画像を１／１２０秒間、右目の画像を１／１２０秒間表示する。立体視領域において、観察者は左目で画像を、右目で黒いフレームを見て、１／１２０秒で、左目で黒いフレームに、右目で画像に、交互に入れ替えられる。平面視領域においては、観察者は、１／１２０秒で交互に入れ替えられる画像と黒いフレームとを、両目で見る。平面視及び立体視領域の側方外側の定義されない領域においては、観察者は主に黒い画面を見る。
【００４１】
平面視ビューを提供するために左の画像が用いられる実施例では、立体視領域内の観察者の左目及び平面視領域内の観察者の両目は、同時に供給される。したがって、ＬＣＤパネルが左の立体画像を表示しているとき、平面視領域に対応する光源及び立体視領域において追跡された観察者の左目に供給する光源は、同時にスイッチがオンにされる。この左及び右の画像の空間的及び時間的多重化は、図３に示され、図３（ａ）は左の画像コンテンツの表示を示し、図３（ｂ）は右の画像コンテンツの表示を示す。したがって、これら２つの表示周期は、画像表示全体のサブフレームである。
【００４２】
「Ｍ−Ｌ」で示されるとおり、左の画像表示の間にのみ、平面視領域は照射され、かつ「ＨＴＳ−Ｌ」で示されるとおり、立体視領域は左目にのみ表示する。右の画像表示の間には、「ＨＴＳ−Ｒ」で示されるとおり、右目への画像のみで立体視領域のみが照射される。
【００４３】
このアプローチを用いると、平面視領域内及び立体視領域内の観察者に知覚される輝度の範囲は、おおよそ同じであろう。
【００４４】
示されたように両方の平面視領域において左の画像を表示する場合、観察者は立体視領域から右の平面視領域に動くときに、逆立体移行を見る（逆立体とは、右目で左の画像を見て、左目で右目の画像を見ることを指す）。これは、立体視領域の左の平面視エリアは左の画像を表示し、立体視領域の右の平面視エリアは右の画像を表示するように、平面視領域を区分化することによって解決できる。ディスプレイフレームレートを増やす必要はない。左の平面視領域内の観察者は、立体視領域内の左目と同時に供給され、一方、右の平面視領域内の観察者は、立体視領域内の右目と同時に供給される。
【００４５】
立体視領域の大きさは、動きの自由と、光学的収差により招かれるクロストークとの間のトレードオフである。状況及び観察者の選好に依存して、異なる選択をすることが望ましい。所定の光源の離散化を前提に、立体視及び平面視エリアに関連付けられたバックライトサブアレイの領域に、複数の光源を割り当てることより、領域の開き角度を調節することができる。
【００４６】
選好は、例えばリモートコントロールを通じて設定することができる。図４は、この略図を提供し、図４（ａ）はより大きな中央立体視領域（すなわち中央ディスプレイ出力ゾーン）を、図４（ｂ）はより小さな中央立体視領域（すなわち中央ディスプレイ出力ゾーン）を示す。
【００４７】
立体視領域の大きさの調節機能が必要とされない場合、平面視領域をアドレス指定するための光源の空間的区分を有する必要はない。言い換えると、平面視領域における光源は、（単一の）より大きな光源によって、グループ化され又は置き換えられることができる。バックライト構造内に、バックライトの最大出射角を限定する物理的な視野絞りが提供される。これはクロストークを減少させる。
【００４８】
このアイデアのある実施形態が図５に示される。
【００４９】
図５（ａ）は、全体にセグメント化されたバックライトサブアレイ１４を示し、特定の領域３０は平面視エリアを照射するために用いられる。これらの領域は、レンズアレイ１６のレンズの端と位置合わせされている。
【００５０】
図５（ｂ）は、複数の光源がどのようにＬＥＤ３２等のより大きい単一の光源と置き換えられ得るかを示す。単一のＬＥＤは、示されるとおり、２つの隣接するレンズの端の領域との間で共有される。左の画像が左の側方領域に提供され、右の画像が右の側方領域に提供される場合、各ＬＥＤ３２は、左部分と右部分とを必要とする。
【００５１】
このより大きなバックライトエリアの利用は、コスト減少につながる可能性がある。例えば、平面視領域において、デフューザを具備した大きなＬＥＤを光源として用いることができる。
【００５２】
立体観察に対するクロストークが激し過ぎる観察方向において、観察者に品質の良い平面視画像を提供するという主要原則は、観察者の観察距離を含めることにより、拡大され得る。観察者がスクリーンから遠すぎるところに位置する場合、バックライトの空間分解能が低すぎるため、左及び右のビューを区別するのに十分な角度分解能を提供することができない。したがって、ビューの間のクロストークは観察距離とともに増加する。観察者がスクリーンに近すぎるところに座っているとき、スクリーンの一部は大きな出射角の下で見られる。同様にこれも光学的歪みを招くであろう。したがって、距離の範囲は、良い立体品質を保証するために、観察者が位置する必要のある範囲内で定義され得る。上記に記載のアイデアと同様に、観察者がこの距離の範囲内に位置しないときに、立体視モードから平面視モードに切り替えることが可能である。
【００５３】
図６（ａ）は、観察距離の上限及び下限であるＺｍａｘ及びＺｍｉｎの間を定義する領域４０を示す。観察者がこのゾーン内にいる場合に限り、頭追跡立体視機能は有効とされる。
【００５４】
図６（ａ）に示されるように観察ゾーンを軸方向に沿った距離に基づいて定義する代わりに、観察ゾーンはディスプレイスクリーンの中央からの半径距離に基づいてもよい。観察ゾーンはこのとき、最小半径方向及び最大半径方向の間の環帯の一部分となる。これは図６（ｂ）に概略的に示される。
【００５５】
観察距離に基づく立体視及び平面視モード間の切り替えは、頭追跡情報に依存して光源を能動的に調節することにより達成され、一方、入射角に基づく立体視及び平面視モード間の切り替えは、観察者の位置と無関係である。
【００５６】
全体のシステムは図７に示される。
【００５７】
ディスプレイパネル１２を照射するためのバックライトアレンジメントは１０として示される。コントローラ６０は、１以上の観察者の瞳を追跡する頭又は目の追跡アレンジメント６２からの入力を受信する。
【００５８】
コントローラ６０は、ある観察者の１つの瞳に提示するための出力画像を提供するために、ディスプレイパネル１２を制御する。したがって、各表示画像は、ディスプレイパネルのネイティブ解像度でのフル解像度表示である。
【００５９】
必要とされる異なる画像（１人の観察者につき２つ）は時系列に提供される。この目的のために、ディスプレイパネルは例えば１２０Ｈｚ、２４０Ｈｚ、又はこれより大きい、高いリフレッシュレートを有する。
【００６０】
頭追跡アレンジメントは、ディスプレイ上に取り付けられた１台又は複数のカメラを有してよい。ディスプレイパネルは、ＬＣＤパネル又は任意の他の光変調ディスプレイ技術であってよい。
【００６１】
立体頭追跡システムは、１人又は複数の観察者を追跡することができ、バックライトサブアレイの適切な制御により、立体視画像を同時に複数の観察者に提供することができる。
【００６２】
上記の実施例では、立体視及び平面視ビュー間の切り替えは、２つの状態間の切り替えに類似して、離散事象として説明されている。更に進んだアプローチは、奥行きを徐々に減らし、したがって立体視観察ゾーンと平面視観察ゾーンとの間の移行での左及び右の画像の違いを徐々に減らすことができる。
【００６３】
開示された実施形態への他のバリエーションは、図面、開示、及び添付の請求項の考察から、特許請求された発明を実施する際に当業者によって理解されもたらされることができる。請求項において「有する」という文言は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数を除外しない。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを意味しない。請求項のいかなる参照符号も範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図１】
2015524073.tif 000003
【図２】
2015524073.tif 000004
【図３】
2015524073.tif 000005
【図４（ａ）】
2015524073.tif 000006
【図４（ｂ）】
2015524073.tif 000007
【図５（ａ）】
2015524073.tif 000008
【図５（ｂ）】
2015524073.tif 000009
【図６】
2015524073.tif 000010
【図７】
2015524073.tif 000011
【国際調査報告】
2015524073.tif 000012
2015524073.tif 000013