(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両眼視差を与える平面画像を表示して立体表示を行う立体表示装置であって、
入力された画像データに基づいて、目的の立体画像の構成要素である複数の平面画像を表示する表示手段と、
前記表示手段と観察者との間に配置され、前記表示手段からの透光量の調整を行う光制御手段とを備え、
前記光制御手段は、非透光性の基体と、前記基体に形成された前記平面画像の可視領域である複数の透光部と、前記透光部の面積を調整して前記透光量の調整を行う透光部調整手段とを有し、
前記透光部の透光量が第１の量に調整された立体表示と、前記透光部の透光量が前記第１の量よりも多い第２の量に調整された平面表示とを周波数１５Ｈｚ以上の速さで切替えて、前記目的の立体画像を表示することを特徴とする立体表示装置。
【請求項２】
前記表示手段は、前記複数の平面画像の各々を逐次選択的に表示し、
前記光制御手段は、所定の前記透光部が透光可能となるとともにこれ以外の前記透光部を透光不可能とし、かつ、透光可能な前記透光部の位置を逐次選択的に変化させ、
前記表示手段に表示する前記平面画像を前記透光部の位置の変化と同期して更新し、かつ、選択された前記透光部に対応する前記平面画像を表示して前記立体表示を行うことを特徴とする請求項１に記載の立体表示装置。
【請求項３】
前記目的の立体画像の一部の領域を前記立体表示により表示し、前記一部の領域以外の領域を前記平面表示により表示することを特徴とする請求項１に記載の立体表示装置。
【請求項４】
複数の前記平面画像間における視差に基づいて、前記立体表示および前記平面表示のいずれを行うかを判別する判別手段をさらに備え、
前記透光部調整手段は、前記判別手段の判別結果に応じて前記透光部の面積を調整することを特徴とする請求項１に記載の立体表示装置。
【請求項５】
前記判別手段は、複数の前記平面画像の各々に対応する前記画像データの間の類似度を検出するとともに、検出された前記画像データの前記類似度から複数の前記平面画像間における前記視差を求めて前記立体表示および前記平面表示のいずれを行うかを判別することを特徴とする請求項４に記載の立体表示装置。
【請求項６】
複数の前記平面画像の各々に対応する前記画像データは、前記立体表示および前記平面表示のいずれを行うかの判別情報を予め含み、
前記判別手段は、前記判別情報に基づいて、前記立体表示および前記平面表示のいずれを行うかを判別することを特徴とする請求項４に記載の立体表示装置。
【請求項７】
前記平面表示における前記表示手段の発光輝度を、前記立体表示における前記表示手段の発光輝度に比べて小さくすることを特徴とする請求項１に記載の立体表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、立体表示装置に関する。ただし本発明の利用は、前述の立体表示装置には限らない。
【背景技術】
【０００２】
立体表示装置は、観察者の左右の眼に各々の視点からの画像（以下、両眼視差画像と呼ぶ）が提示される二眼式が一般的である。かかる方式の立体表示装置では、複数の両眼視差画像を表示してこれらを再構成することにより立体画像を得ることが可能となる。二眼式の立体表示装置において、観察者の左右の眼に各々の両眼視差画像を提示する方法としては、例えば、特殊な偏光眼鏡やシャッタ眼鏡等の眼鏡を用いる方法があげられる。また、眼鏡を用いない方法としては、レンチキュラ式やパララックスステレオグラム式等があげられる。
【０００３】
また、以前より写真の分野において提案されているインテグラルフォトグラフィ方式（以下、ＩＰ方式と略す）を利用した立体表示装置がある。例えば、ＩＰ方式の立体表示装置は、表示対象である１つの立体画像を異なる複数の方向から見ることによって得られる複数の平面画像をそれぞれ表示する表示パネルと、この表示パネルの前面（観察側）に配置され、表示パネルの画像を透光部を介して観察するよう構成された非透光性の光制御パネルとを有する。
【０００４】
また、ＩＰ方式の立体表示装置の一例として、表示パネルにおける前述の複数の平面画像の更新と、光制御パネルの透光部の透光性の制御とが同期して行われる方式がある（例えば、特許文献１参照。）。かかる方式では、常時は透光不可能である透光部が逐次選択的に透光可能となるとともに、透光可能となった透光部に対応する平面画像が表示パネルに適宜表示される。そして、このようにして逐次更新されて表示される全ての平面画像を眼の残存保持時間内に見ることにより、全体として所望の立体画像を見ることが可能となる。
【０００５】
ここでは、このような方式を、特に、マルチプレックスピンホールスキャニング型インテグラルフォトグラフィ方式（以下、ＭＰＳ−ＩＰ方式と略す）と呼ぶ。ＭＰＳ−ＩＰ方式によれば、透光部が逐次透光可能となるとともにこれに同期して平面画像が更新されるので、１つの透光部から観察可能な平面画像が増加する。よって、透光部の透光性が常時変化しない通常のＩＰ方式の場合に比べて、解像度の向上が図られる。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−１６０７７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＩＰ方式やＭＰＳ−ＩＰ方式等の立体表示装置を用いて立体表示を行う場合には、前述のように光制御パネルの透光部を介して表示パネルの画像を観察するので、表示パネルを出射した光は、非透光性の光制御パネルによって遮られる。それゆえ、観察側に到達する透過光の光量が低減され、結果として、立体表示装置の外部観察輝度が低下する。ここで、外部観察輝度とは、立体表示装置を観察した際に認識される輝度のことであり、表示パネルの発光輝度とは区別する。
【０００８】
このように外部観察輝度が低い立体表示装置では、良好な視認性を得るために、表示パネルを高輝度とする必要がある。しかしながら、表示パネルを構成する発光素子の寿命や消費電力等の点から、表示パネルにおける発光輝度の向上には制限があり、それゆえ、立体表示装置において十分な外部観察輝度を実現することは困難である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明にかかる立体表示装置は、両眼視差を与える平面画像を表示して立体表示を行う立体表示装置であって、入力された画像データに基づいて、目的の立体画像の構成要素である複数の平面画像を表示する表示手段と、前記表示手段と観察者との間に配置され、前記表示手段からの透光量の調整を行う光制御手段とを備え、前記光制御手段は、非透光性の基体と、前記基体に形成された前記平面画像の可視領域である複数の透光部と、前記透光部の面積を調整して前記透光量の調整を行う透光部調整手段とを有し、前記透光部の透光量が第１の量に調整された立体表示と、前記透光部の透光量が前記第１の量よりも多い第２の量に調整された平面表示とを周波数１５Ｈｚ以上の速さで切替えて、前記目的の立体画像を表示することを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下に、本発明にかかる立体表示装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。この実施の形態は、良好な表示特性で立体画像を表示することが可能であり、かつ、外部観察輝度の向上を図って良好な視認性を実現することが可能な立体表示装置を提供することを目的の１つとする。
【００１１】
まず、図１は、本発明の実施の形態にかかる立体表示装置により表示される３次元立体画像（以下、単に立体画像と呼ぶ）の構成を示す模式図である。すなわち、ここでは、図１に示す立体画像１０が、立体表示装置の表示対象物、言い換えれば目的とする画像に相当する。図１に示すように、立体画像１０は、２次元平面で構成される背景１１から、３次元立体形状を有する球体１２が浮遊した状態、すなわち、背景１１から球体１２が飛び出した状態を示している。このように、立体画像１０は、平面成分（具体的には背景部分）である背景１１と、立体成分（具体的には飛び出し部分）である球体１２とを含んで構成される。
【００１２】
図２〜図５は、図１の立体画像１０の表示に用いられる構成要素平面画像を示す模式図である。ここで、構成要素平面画像とは、図１の立体画像１０の表示に用いられる両眼視差画像のことであり、これらの構成要素平面画像が逐次表示されることによって、目的とする図１の立体画像１０が得られる。ここでは、図２〜図５に示すように、図１の矢印１３〜１６の方向で示す第１方向〜第４方向の各方向から図１の立体画像１０を観察してそれぞれ得られる構成要素平面画像２０ａ〜２０ｄによって、図１の立体画像１０の表示が実現される。
【００１３】
図２に示す構成要素平面画像２０ａは、図１の立体画像１０を第１方向（図１中の矢印１３の方向）から観察した状態を２次元的に表現した平面画像である。以下、同様に、図３に示す構成要素平面画像２０ｂは、図１の立体画像１０を第２方向（図１中の矢印１４の方向）から観察した状態の平面画像であり、図４に示す構成要素平面画像２０ｃは、図１の立体画像１０を第３方向（図１中の矢印１５の方向）から観察した状態の平面画像であり、図５に示す構成要素平面画像２０ｄは、図１の立体画像１０を第４方向（図１中の矢印１６の方向）から観察した状態の平面画像である。
【００１４】
図２に示すように、構成要素平面画像２０ａは、図１の立体画像１０の背景１１（図１参照）を第１方向（図１中の矢印１３の方向）から観察して２次元的に表現した第１方向背景画像２１ａと、図１の立体画像１０の球体１２（図１参照）を第１方向（図１中の矢印１３の方向）から観察して２次元的に表現した第１方向球体画像２２ａとから構成される。
【００１５】
以下同様、図３に示すように、構成要素平面画像２０ｂは、図１の立体画像１０を第２方向（図１中の矢印１４の方向）から観察して２次元的に表現した第２方向背景画像２１ｂと第２方向球体画像２２ｂとから構成され、図４に示すように、構成要素平面画像２０ｃは、図１の立体画像１０を第３方向（図１中の矢印１５の方向）から観察して２次元的に表現した第３方向背景画像２１ｃと第３方向球体画像２２ｃとから構成され、図５に示すように、構成要素平面画像２０ｄは、図１の立体画像１０を第４方向（図１中の矢印１６の方向）から観察して２次元的に表現した第４方向背景画像２１ｄと第４方向球体画像２２ｄとから構成される。
【００１６】
なお、図２〜図５では、便宜上、構成要素平面画像２０ａ〜２０ｄの第１方向球体画像２２ａ〜第４方向球体画像２２ｄの各々を同一形状の画像で示しているが、実際には、第１方向球体画像２２ａ〜第４方向球体画像２２ｄの各々は、異なる形状の画像である。第１方向球体画像２２ａ〜第４方向球体画像２２ｄの各々が異なる形状を有するのは、図１の立体画像１０の立体成分である球体１２（図１参照）が、第１方向から第４方向（図１中の矢印１３〜１６の方向）の各方向から観察した際に、観察方向に応じて視差を有する、すなわち、観察方向によって見え方が異なるためである。
【００１７】
一方、図１の立体画像１０の平面成分である背景１１（図１参照）の表示に用いられる第１方向背景画像２１ａ〜第４方向背景画像２１ｄは、第１方向から第４方向（図１中の矢印１３〜１６の方向）の各方向から観察した際、観察方向に応じた視差が小さいか、または、ほとんどなく、いずれの方向から観察しても見え方がほぼ同じとなる。したがって、図２〜図５の構成要素平面画像２０ａ〜２０ｄの第１方向背景画像２１ａ〜第４方向背景画像２１ｄは、画像間の差異（すなわち画像間の相違点）がほとんど存在しない。
【００１８】
図６は、図１の立体画像１０の表示に用いられる画像データの構成を示す模式図である。図６に示すように、図１の立体画像１０の表示に用いられる画像データ６０は、図２〜図５に示す各構成要素平面画像２０ａ〜２０ｄの各々に対応する画像データ６０ａ〜６０ｄを含んで構成される。すなわち、図２の構成要素平面画像２０ａの表示に用いられる画像データ６０ａと、図３の構成要素平面画像２０ｂの表示に用いられる画像データ６０ｂと、図４の構成要素平面画像２０ｃの表示に用いられる画像データ６０ｃと、図５の構成要素平面画像２０ｄの表示に用いられる画像データ６０ｄとを含む。
【００１９】
そして、画像データ６０ａは、図２の構成要素平面画像２０ａの第１方向背景画像２１ａ（図２参照）のデータ６１ａと、構成要素平面画像２０ａの第１方向球体画像２２ａ（図２参照）のデータ６２ａとを含む。以下同様に、画像データ６０ｂは、図３の構成要素平面画像２０ｂの第２方向背景画像２１ｂ（図３参照）のデータ６１ｂと、第２方向球体画像２２ｂ（図３参照）のデータ６２ｂとを含み、画像データ６０ｃは、図４の構成要素平面画像２０ｃの第３方向背景画像２１ｃ（図４参照）のデータ６１ｃと、第３方向球体画像２２ｃ（図４参照）のデータ６２ｃとを含み、画像データ６０ｄは、図５の構成要素平面画像２０ｄの第４方向背景画像２１ｄ（図５参照）のデータ６１ｄと、第４方向球体画像２２ｄ（図５参照）のデータ６２ｄとを含む。
【００２０】
なお、図６では、画像データ６０が、図２〜図５の各構成要素平面画像２０ａ〜２０ｄの第１方向背景画像２１ａ〜第４方向背景画像２１ｄ（図２〜図５参照）の各々に対応するデータ６１ａ〜６１ｄを含む場合を例示したが、前述のように、図２〜図５の構成要素平面画像２０ａ〜２０ｄの第１方向背景画像２１ａ〜第４方向背景画像２１ｄ（図２〜図５参照）は、ほとんど画像間における差異がないことから、第１方向背景画像２１ａ〜第４方向背景画像２１ｄ（図２〜５参照）のうちの所定方向の背景画像に対応するデータのみを含んだ構成とし、このデータを、図２〜図５の構成要素平面画像２０ａ〜２０ｄにおいて共通に用いる構成であってもよい。
【００２１】
例えば、図７は、図１の立体画像１０の表示に用いられる画像データの他の構成を示す模式図である。図７に示すように、この場合には、画像データ６０が、背景画像に対応するデータとして、図２の第１方向背景画像２１ａのデータ６１ａを１つ含み、このデータ６１ａを共通に用いて、図２の第１方向背景画像２１ａ〜図５の第４方向背景画像２１ｄの表示が行われる。このように、画像データ６１ａを共通に用いる構成とすることにより、画像データ６０の容量の低減化を図ることが可能となる。
【００２２】
本発明の実施の形態にかかる立体表示装置では、図６または図７の画像データ６０を用いて図２〜図５の構成要素平面画像２０ａ〜２０ｄの表示を行い、それにより、図１の立体画像１０を表示する。以下、立体表示装置の表示動作について説明する。
【００２３】
（実施の形態１）
図８は、本発明の実施の形態１にかかる立体表示装置の構成を示す模式的なブロック図である。また、図９は、図８の立体表示装置における表示動作の概要を示すフローチャートである。
【００２４】
まず、図８を参照して、本実施の形態にかかる立体表示装置１００の構成を説明する。立体表示装置１００は、複数の画素（図示せず）がマトリクス状に配列されて構成された表示パネル１０１と、光学スリット１０２１が形成される光学スリット部材１０２２によってパネル本体が構成された光制御パネル１０２とを備える。光制御パネル１０２は、表示パネル１０１とユーザ（観察者）との間、具体的には、表示パネル１０１の前面（すなわち観察者に近い側）に配置される。また、立体表示装置１００は、表示パネル１０１と光制御パネル１０２とに制御信号を出力してこれらの駆動制御を行う信号発生器１０３を備える。
【００２５】
本実施の形態の立体表示装置１００では、表示パネル１０１が表示手段に相当し、光制御パネル１０２が光制御手段に相当し、光制御パネル１０２の光学スリット１０２１が透光部に相当し、光学スリット部材１０２２および後述の光学スリットドライバ１０２３が透光部調整手段に相当する。
【００２６】
信号発生器１０３は、ＣＰＵから構成される制御部１０３１と、タイミング生成回路１０３２と、半導体メモリから構成される記憶部１０３３とを含む。なお、ここでは図示を省略するが、信号発生器１０３は、これ以外の構成も適宜含んでいる。記憶部１０３３には、図６または図７に示す画像データ６０が記憶されている。ここでは、図７の画像データ６０が記憶部１０３３に記憶されており、この画像データ６０（図７参照）が、タイミング生成回路１０３２を介して読み出されて表示パネル１０１に出力される。
【００２７】
信号発生器１０３のタイミング生成回路１０３２は、図７の画像データ６０の読み出しおよび出力以外に、表示パネル１０１および光制御パネル１０２を制御するための各種制御信号を生成し、これらを表示パネル１０１および光制御パネル１０２にそれぞれ出力する。例えば、タイミング生成回路１０３２は、システムクロックの分周や、画像更新と位相同期調整等を実施可能である。
【００２８】
信号発生器１０３で生成されて表示パネル１０１に出力される制御信号としては、例えば、表示パネル１０１の走査周波数や画像更新レートの制御を行う制御信号（具体的にはクロック信号）や、表示パネル１０１の発光輝度の制御を行う制御信号や、表示パネル１０１の点灯時間の制御を行う制御信号や、表示パネル１０１の電源電圧の制御を行う制御信号等があげられる。
【００２９】
また、信号発生器１０３で生成されて光制御パネル１０２に出力される制御信号としては、例えば、光学スリットドライバ１０２３に出力されて光学スリット１０２１の形成のタイミングを制御する制御信号（すなわちクロック信号）や、光学スリット１０２１の形成位置の制御を行う制御信号等があげられる。
【００３０】
光制御パネル１０２は、光学スリット部材１０２２における光学スリット１０２１の形成を制御する光学スリットドライバ１０２３を備える。光学スリットドライバ１０２３は、信号発生器１０３から出力される制御信号に基づいて、光学スリット部材１０２２の所定の位置に所定の開口面積の光学スリット１０２１を形成する。
【００３１】
かかる構成を有する立体表示装置１００では、図１の立体画像１０を表示する際、図９に示す一連の動作が行われる。具体的には、図９に示すように、まず、電源がＯＮされて立体表示装置１００（図８参照）が起動し（ステップＳ１０１）、図８の信号発生器１０３において、記憶部１０３３（図８参照）から図７の画像データ６０の読み出しがタイミング生成回路１０３２（図８参照）を介して行われる（ステップＳ１０２）。
【００３２】
このようにして図８の記憶部１０３３から読み出された図７の画像データ６０は、図８の信号発生器１０３から表示パネル１０１（図８参照）に出力される。また、図７の画像データ６０の情報が信号発生器１０３において読み取られるとともに、信号発生器１０３は、この読み取った情報に応じて、表示パネル１０１および光制御パネル１０２（ともに図８参照）の動作を制御する各種の制御信号を適宜生成する。このようにして生成された各種の制御信号は、表示パネル１０１および光制御パネル１０２（ともに図８参照）にそれぞれ出力される。そして、これらの各制御信号に基づいて、表示パネル１０１および光制御パネル１０２（ともに図８参照）が駆動する。
【００３３】
ここでは、図８の表示パネル１０１は、図８の信号発生器１０３から出力された図７の画像データ６０ａ〜６０ｄと、図８の信号発生器１０３で図７の画像データ６０ａ〜６０ｄに対応して生成および出力された制御信号とに基づき、図２〜図５に示す構成要素平面画像２０ａ〜２０ｄの各々を逐次表示する。また、図８の光制御パネル１０２では、図７の画像データ６０ａ〜６０ｄに対応して図８の信号発生器１０３で生成および出力された制御信号に基づいて、光学スリットドライバ１０２３（図８参照）が光学スリット部材１０２２（図８参照）を駆動させ、それにより、光学スリット部材１０２２（図８参照）に光学スリット１０２１（図８参照）を適宜形成して光制御パネル１０２（図８参照）に透光部を形成する。
【００３４】
図９に示すように、この場合には、図８の光制御パネル１０２の透光部における透光量が、Ｔ１（すなわち第１の量に相当）に調整されるよう、光学スリット部材１０２２（図８参照）における光学スリット１０２１（図８参照）の形成が制御される（ステップＳ１０３）。ここでは、１つの光学スリット１０２１（図８参照）における透光量を、当該光学スリット１０２１（図８参照）の開口面積と、当該光学スリット１０２１（図８参照）において透光可能状態が保持される時間（具体的には、図８の光学スリット１０２１が形成されて保持される時間）との積と定義する。さらに、ここでは、光制御パネル１０２（図８参照）に形成された複数の光学スリット１０２１（図８参照）の透光量の総和を、光制御パネル１０２の透光部における透光量と定義する。
【００３５】
上記のようにして形成された光制御パネル１０２の（図８参照）の光学スリット１０２１（図８参照）を介して、表示パネル１０１（図８参照）に逐次表示される図２〜図５の構成要素平面画像２０ａ〜２０ｄを観察する。それにより、図１に示すように球体１２と背景１１とから構成される立体画像１０が立体表示される（ステップＳ１０４）。
【００３６】
立体表示が行われた後、引き続き、表示パネル１０１（図８参照）は、図８の信号発生器１０３から出力された図７の第１方向背景画像のデータ６１ａと、当該データ６１ａに対応して図８の信号発生器１０３において生成および出力された制御信号とにより、図２に示す第１方向背景画像２１ａのみを表示する。一方、光制御パネル１０２（図８参照）では、図７の第１方向背景画像のデータ６１ａに対応して図８の信号発生器１０３において生成および出力された制御信号に基づいて、光学スリットドライバ１０２３（図８参照）が光学スリット部材１０２２（図８参照）を駆動させ、それにより、光学スリット部材１０２２（図８参照）に光学スリット１０２１（図８参照）を適宜形成する。
【００３７】
この場合、図８の光制御パネル１０２の透光部における透光量が、前述の立体表示時における透光量Ｔ１よりも大きいＴ２（すなわち第２の量に相当）に調整されるよう、光学スリット部材１０２２（図８参照）における光学スリット１０２１（図８参照）の形成が制御される（ステップＳ１０５）。そして、このようにして形成された光制御パネル１０２（図８参照）の光学スリット１０２１（図８参照）を介して、表示パネル１０１（図８参照）に表示された図２の第１方向背景画像２１ａを観察することにより、図１の立体画像１０の背景１１のみが平面表示される（ステップＳ１０６）。
【００３８】
ここで、前述のように、ステップＳ１０６における背景１１（図１参照）の平面表示では、光制御パネル１０２（図８参照）の透光部（具体的には、図８の光学スリット１０２１）の透光量Ｔ２が、ステップＳ１０４の立体画像１０（図１参照）の立体表示の場合の透光量Ｔ１よりも大きいので、ステップＳ１０６の平面表示における外部観察輝度は、ステップＳ１０４の立体表示の外部観察輝度よりも高輝度となる。
【００３９】
このように、立体表示装置１００（図８参照）では、外部観察輝度の低いステップＳ１０４の立体表示と、外部観察輝度の高いステップＳ１０６の平面表示とを経時的に切替えて混在させる。それにより、図１の背景１１および球体１２の立体表示と、図１の背景１１の平面表示とが経時的に組み合わされて実施され、結果として、図１の立体画像１０を得ることが可能となる。かかる表示動作を行う立体表示装置１００では、高輝度の平面表示を低輝度の立体表示に混在させることによって、全体として外部輝度を向上させることが可能となる。
【００４０】
上記のようにして平面表示を行った後、表示動作の終了指示が入力されたか否かの判定が行われる（ステップＳ１０７）。そして、終了指示が入力されると（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、表示動作が終了する。一方、終了指示が入力されないと（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、再びステップＳ１０２に戻って表示動作が続行される。
【００４１】
以上のように、本実施の形態の立体表示装置１００（図８参照）では、外部観察輝度の低い立体表示のステップＳ１０４と、外部観察輝度の高い平面表示のステップＳ１０６とを経時的に切替えて混在させることにより、表示パネル１０１（図８参照）の発光輝度を高輝度とすることなく、全体の外部観察輝度を向上させることが可能となる。したがって、立体表示装置１００（図８参照）では、良好な視認性で図１の立体画像１０の表示を行うことが可能となり、良好な立体感を実現しつつ、外部観察輝度と解像度とを消費電力の増加を招くことなく向上させることが可能となる。
【００４２】
また、この場合、ステップＳ１０４における立体表示では、光制御パネル１０２（図８参照）の透光部の透光量がＴ１と小さく設定されるので、従来の立体表示装置と同様の良好な立体表示を実現することが可能である。一方、光制御パネル１０２（図８参照）の透光部の透光量がＴ１よりも大きいＴ２と設定されるステップＳ１０６の平面表示では、図１の立体画像１０の立体成分である球体１２を表示対象とした場合には、十分な両眼視差が与えられないことから画像が二重になる等の表示特性の劣化を招くおそれがあるが、ここでは、図１の立体画像１０の平面成分である背景１１を表示対象とするため、図１の立体画像１０の表示特性の劣化を招くことがない。したがって、立体表示装置１００（図８参照）では、良好な表示特性を実現しつつ視認性の構成が図られる。
【００４３】
ところで、本実施の形態の立体表示装置１００（図８参照）では、図８の光制御パネル１０２の透光部（すなわち図８の光学スリット１０２１）における透光量を、ステップＳ１０４における立体表示とステップＳ１０６における平面表示とで異なる値Ｔ１，Ｔ２とするが、このような透光量の調整は、各ステップＳ１０４，Ｓ１０６でそれぞれ用いられる画像データ６０ａ〜６０ｄおよび第一方向背景画像６１ａ（図７参照）に対応する制御信号を図８の信号発生器１０３が適宜生成してこれを図８の光制御パネル１０２に出力することにより実現される。
【００４４】
具体的に、図８の信号発生器１０３では、図７の画像データ６０ａ〜６０ｄおよび第一方向背景画像のデータ６１ａの各々が、図１の立体画像１０の立体成分（すなわち球体１２）に対応したデータ（以下、立体画像のデータと呼ぶ）であるか、または、図１の立体画像１０の平面成分（すなわち背景１１）に対応したデータ（以下、平面画像のデータと呼ぶ）であるかを判別し、その判別結果に応じて、立体表示または平面表示に対応する制御信号を生成する。
【００４５】
ここでは、図８の信号発生器１０３が、図７の画像データ６０ａ〜６０ｄは立体画像のデータであると判別するとともに、この判別結果に応じて、光制御パネル１０２（図８参照）の透光量を立体表示に対応したＴ１とする制御信号を生成する。また、図８の信号発生器１０３が、図７の第１方向背景画像のデータ６１ａは平面画像のデータであると判別するとともに、この判別結果に応じて、光制御パネル１０２（図８参照）の透光量を平面表示に対応したＴ２とする制御信号を生成する。
【００４６】
例えば、後述の実施の形態２で詳細を説明するデータの類似度検出方法を用いて、データ読み出し時に、画像データ６０ａ〜６０ｄおよび第一方向背景画像のデータ６１ａ（図７参照）の類似度検出を行い、その検出結果に基づいて、読み出した画像データ６０ａ〜６０ｄおよび第一方向背景画像のデータ６１ａ（図７参照）が立体画像のデータおよび平面画像のデータのいずれであるかの判別を行ってもよい。
【００４７】
また、立体画像のデータおよび平面画像のデータのいずれであるかの判別情報が予め画像データ６０ａ〜６０ｄおよび第一方向背景画像６１ａ（図７参照）に付随した構成であってもよく、例えば、画像データ６０ａ〜６０ｄおよび第一方向背景画像のデータ６１ａ（図７参照）の各々のヘッダファイルにこの判別情報が含まれていてもよい。当該判別情報を予め画像データ６０ａ〜６０ｄおよび第一方向背景画像のデータ６１ａ（図７参照）に付随させる構成とすれば、前述のようなデータの類似度検出が不要となるので、システムコストの低減化が図られるとともに、より高速のデータ読み出し動作と連動して光学スリット１０２１（図８参照）の駆動制御を行うことが可能となる。例えば、画像データ６０ａ〜６０ｄおよびお第１方向背景画像のデータ６１ａ（図７参照）において、１画素につき１ＢＩＴ増やすことにより、このような判別情報を画素毎に書き込むことが可能となる。
【００４８】
さらに、図８の光制御パネル１０２の透光部に相当する光学スリット１０２１（図８参照）の開口情報、すなわち、図８の光学スリット１０２１における透光量が立体表示に対応するＴ１および平面表示に対応するＴ２のいずれになるよう開口調整を行うかという情報が、画像データ６０ａ〜６０ｄおよび第１方向背景画像のデータ６１ａ（図７参照）に予め含まれていることが好ましい。それにより、画像データ６０ａ〜６０ｄおよび第１方向背景画像のデータ６１ａ（図７参照）の読み出しが高速で行われても読み出し動作と連動して光学スリット１０２１（図８参照）の開口調整を高速で行うことが可能となる。
【００４９】
なお、上記においては、立体表示のステップＳ１０４の後に平面表示のステップＳ１０６を設けた構成について説明したが、平面表示のステップＳ１０６と立体表示のステップＳ１０４との順序が逆であってもよい。平面表示のステップＳ１０６を挿入するタイミングや、平面表示のステップＳ１０６に要する時間等の条件は、立体表示装置１００（図８参照）において良好な表示特性と視認性とを実現可能な範囲で、適宜設定される。例えば、立体表示のステップＳ１０４と平面表示のステップＳ１０６とを、周波数１５Ｈｚ以上の速さで切替える。それにより、立体成分である図１の球体１２の表示に影響することなく、図１の背景１１の平面表示を行って外部観察輝度の向上を図ることが可能となる。
【００５０】
また、上記においては、図７の画像データ６０を用いる場合について説明したが、図６の画像データ６０を用いてもよい。図６の画像データ６０を用いる場合には、例えば、前述の平面表示のステップＳ１０６において、図６の画像データ６０ａに基づいて図２の構成要素平面画像２０ａの表示を行ってもよいが、立体成分である図１の球体１２に対応する第１方向球体画像２２ａ（図２参照）を含む構成要素平面画像２０ａ（図２参照）を平面表示すると、目的とする図１の立体画像１０が二重になる等のおそれがある。
【００５１】
そこで、図６の画像データ６０を用いる場合には、平面表示のステップＳ１０６において、立体成分である図１の球体１２に対応した画像を除いて、平面成分である図１の背景に対応した画像を表示することが好ましい。具体的には、平面成分である図２〜図５の第１方向背景画像２１ａ〜第４方向背景画像２１ｄのいずれかを表示する。このような図２〜図５の第１方向背景画像２１ａ〜第４方向背景画像２１ｄのいずれかの平面表示は、例えば、画像データ６０ａ〜６０ｄの他に、さらに、第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄのいずれかのデータを独立して含む画像データ６０の構成とするか、または、平面表示のステップＳ１０６において第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄのいずれかのデータを用いるとの指示情報を画像データ６０に予め含める構成とすることにより実現可能となる。
【００５２】
また、実施の形態２で後述するのでここでは詳細説明を省略するが、例えば、信号発生器１０３において図６の画像データ６０が読み出される際に、画像データ６０ａ〜６０ｄ（図６参照）の間において画素単位でデータの類似度を検出し、類似度が高いゆえに平面画像のデータであると判別される画像、すなわち第１方向背景画像２１ａ〜第４方向背景画像２１ｄのいずれかの画像を、平面表示のステップＳ１０６において表示する構成であってもよい。
【実施例１】
【００５３】
次に、実施の形態１の具体的な態様を、以下の実施例を参照して説明する。図１０および図１１は、実施例１における立体表示装置の表示動作の概要を説明するための模式図であり、図１０は、立体表示動作の態様を示しており、図１１は、平面表示動作の態様を示している。
【００５４】
図１０に示すように、本実施例の立体表示装置１００では、まず、図８の信号発生器１０３において立体画像のデータである図７の画像データ６０ａ〜６０ｄが読み出され（図９のステップＳ１０２）、読み取った当該画像データ６０ａ〜６０ｄ（図７参照）の情報に応じて、図８の光制御パネル１０２の光学スリット部材１０２２において所望の位置に光学スリット１０２１が適宜形成される（図９のステップＳ１０３）。また、図８の信号発生器１０３から読み出された画像データ６０ａ〜６０ｄ（図７参照）が表示パネル１０１に出力され、表示パネル１０１に図２〜図５の構成要素平面画像２０ａ〜２０ｄが逐次表示される。
【００５５】
本実施例の立体表示装置１００では、かかる状態の下で、特許文献１（特開平６−１６０７７０号公報）と同様のＭＰＳ−ＩＰ方式に基づいて立体表示が行われる（図９のステップＳ１０４）。それにより、ユーザ（観察者）２００は、平面成分である背景１１と立体成分である球体１２とから構成された立体画像１０を観察することが可能となる。ここで、このような立体表示（図９のステップＳ１０４）の際における光制御パネル１０２の透光部（すなわち光学スリット１０２１）の透光量は、Ｔ１である。
【００５６】
上記の立体表示（図９のステップＳ１０４）の後、図１１に示すように、平面表示（図９のステップＳ１０６）が行われ、立体画像１０の背景１１のみが表示される。具体的には、図８の信号発生器１０３において読み出された平面画像のデータである図７の第１方向背景画像のデータ６１ａの情報に応じて、光制御パネル１０２の光学スリット部材１０２２全体に光学スリット１０２１が形成される（図９のステップＳ１０５）。また、図８の信号発生器１０３から読み出された第一方向背景画像のデータ６１ａが表示パネル１０１に出力され、表示パネル１０１に図２の第１方向背景画像２１ａが表示される。
【００５７】
そして、全開状態の光制御パネル１０２を介して表示パネル１０１の第１方向背景画像２１ａ（図２参照）をユーザ２００が観察することにより、立体画像１０の平面成分である背景１１のみが平面表示される（図９のステップＳ１０６）。このような平面表示（図９のステップＳ１０６）の際における光制御パネル１０２の透光部（すなわち光学スリット１０２１）の透光量は、立体表示（図９のステップＳ１０４）における透光量Ｔ１よりも大きいＴ２である。
【００５８】
図１２〜図１４は、図１０および図１１の立体表示装置１００の光学スリット部材１０２２の構成および動作を説明するための模式図である。図１２〜図１４に示すように、本実施例の立体表示装置１００（図１０参照）の光制御パネル１０２（図１０参照）は、光学スリット部材１０２２が、各々独立して開閉が制御可能に構成された複数のシャッタ板４００によって構成される。
【００５９】
具体的に、複数のシャッタ板４００の各々は、非透光性材料から構成された矩形状の板材で構成されており、長軸方向の両端から突出する支軸４０１を介して枠材４０２に取り付けられている。そして、シャッタ板４００の各々は、図８の光学スリットドライバ１０２３によって駆動され、支軸４０１を中心に各々独立に回動する。各シャッタ板４００は、長軸方向を表示パネル１０１（図１０参照）の上下方向と一致させて配置され、隣接するシャッタ板４００同士の間に回動のための微小な間隙を形成して表示パネル１０１の水平方向に沿って配列されている。
【００６０】
前述のように、各シャッタ板４００を駆動させる図８の光学スリットドライバ１０２３は、図８の信号発生器１０３から出力される制御信号によって制御される。そして、図８の光学スリットドライバ１０２３が、図８の信号発生器１０３からの制御信号に基づいて光学スリット部材１０２２の各シャッタ板４００の回動動作を制御することにより、光学スリット部材１０２２の所定の位置に光学スリット１０２１を形成することが可能となる。
【００６１】
ここでは、光学スリット部材１０２２において、後方に配設された表示パネル１０１（図１０参照）の表示面とシャッタ板４００の主面とが略平行な状態をシャッタ板４００の閉状態とする。シャッタ板４００が閉状態の場合には、例えば、図１２の領域４０４〜４１０に示すように、シャッタ板４００の主面がユーザ２００（図１０参照）に観察される。したがって、かかる状態では、領域４０４〜４１０に光学スリット１０２１が形成されず、よって、後方に配置された表示パネル１０１（図１０参照）に表示された画像を観察することができない。
【００６２】
なお、隣接する閉状態のシャッタ板４００の間には、前述のように回動のための微小な間隙が形成されており当該間隙も厳密には透光部となるが、ここでは、このような間隙は、意図的に透光部として形成される光学スリット１０２１と区別し、光学スリット１０２１とは呼ばない。
【００６３】
一方、後方に配設された表示パネル１０１（図１０参照）の表示面とシャッタ板４００の主面とが略直交する状態を、シャッタ板４００の開状態とする。すなわち、シャッタ板４００が開状態の場合には、例えば、図１２の領域４０３に示すように、シャッタ板４００の側面がユーザ２００（図１０参照）に観察される。シャッタ板４００がこのような開状態となると、光学スリット部材１０２２に透光部となる光学スリット１０２１が形成される。したがって、形成された光学スリット１０２１を介して、表示パネル１０１に表示された画像を観察することができる。
【００６４】
ここで、本実施例の立体表示装置１００（図１０参照）では、図９のステップＳ１０４における立体表示を行う際に、表示パネル１０１（図１０参照）における画像更新に同期させて光学スリット１０２１の形成位置を移動させる必要があり、また、この表示パネル１０１（図１０参照）の画像更新が高速で行われる。それゆえ、光学スリット部材１０２２を構成するシャッタ板４００は、高速での開閉を要件とする。かかる点に鑑み、光学スリット部材１０２２のシャッタ板４００は、例えば、高速開閉動作を実現可能な圧電制御型セラミックから構成される。
【００６５】
また、画像更新が高速で行われることから、ここでは立体表示装置１００（図１０参照）の表示パネル１０１（図１０参照）に、高速応答が実現可能な有機ＥＬ表示パネルを用いている。なお、画像更新に対応可能な高速応答性を実現できるのであれば、有機ＥＬ表示パネル以外の表示パネルを用いてもよい。
【００６６】
本実施例の立体表示装置１００（図１０参照）では、光学スリット部材１０２２における光学スリット１０２１の形成位置を変化（すなわち移動）させることにより、図９のステップＳ１０４において、図１０に示すように立体画像１０の背景１１および球体１２の立体表示を実現するが、このような光学スリット１０２１の形成位置の変化は、図１２および図１３に示すように、光学スリット部材１０２２を構成するシャッタ板４００の開閉により実現される。
【００６７】
すなわち、図８の信号発生器１０３から出力される制御信号によって、図８の光学スリットドライバ１０２３が光学スリット部材１０２２のシャッタ板４００の回動動作を制御し、所定位置のシャッタ板４００のみを開状態とするとともに、この開状態とする位置を逐次ずらしていく。このようなシャッタ板４００の動作は、表示パネル１０１（図１０参照）における画像更新と同期して行う。
【００６８】
例えば、光学スリット部材１０２２は、図８の信号発生器１０３から出力される制御信号に基づいて、まず図１２に示すように、光学スリット部材１０２２の一端に位置する領域４０３のシャッタ板４００を開き、それ以外の領域４０４〜４１０のシャッタ板４００を閉じる。それにより、領域４０３に光学スリット１０２１が形成される。この時、図１０の表示パネル１０１では、領域４０３に形成された光学スリット１０２１に対応した画像が表示され、光学スリット１０２１を介してこの画像が観察される。
【００６９】
続いて、光学スリット部材１０２２は、図１３に示すように、領域４０３に隣接する領域４０４のシャッタ板４００を開き、それ以外の領域４０３，４０５〜４１０のシャッタ板４００を閉じる。それにより、領域４０４に光学スリット１０２１が形成される。この時、図１０の表示パネル１０１では、領域４０４に形成された光学スリット１０２１に対応した画像が表示され、光学スリット１０２１を介してこの画像が観察される。
【００７０】
このように、光学スリット部材１０２２の各領域４０３〜４１０においてシャッタ板４００が順次開閉して各領域４０３〜４１０に順次光学スリット１０２１が形成される。それにより、光学スリット１０２１の位置が逐次選択的に変化し、かつ、この光学スリット１０２１の位置変化と同期して画像更新が行われる構成が実現される。その結果、ＭＰＳ−ＩＰ方式により、図１０に示すように立体画像１０が表示される。
【００７１】
一方、図９のステップＳ１０６における平面表示（図１０参照）の際には、図１４に示すように、図８の信号発生器１０３から出力された制御信号に基づいて、図８の光学スリットドライバ１０２３が光学スリット部材１０２２のシャッタ板４００の回動動作を制御し、光学スリット部材１０２２の全領域４０３〜４１０のシャッタ板４００を開状態とする。それにより、光学スリット部材１０２２の全領域４０３〜４１０に光学スリット１０２１が形成される。そして、図１１に示すように、ユーザ２００がこの光学スリット１０２１を介して表示パネル１０１の画像を観察することにより、立体画像１０の背景１１のみが得られる。
【００７２】
図１２および図１３に示す光学スリット１０２１の開口動作により実現される立体表示（図９のステップＳ１０４）と、図１４に示す光学スリット１０２１の開口動作により実現される平面表示（図９のステップＳ１０６）とは、目的とする図１の立体画像１０の表示特性を劣化させない範囲の条件下で混在される。例えば、ここでは、図９の立体表示のステップＳ１０４と平面表示のステップＳ１０６とが、周波数１５Ｈｚ以上の速さで切替わる。それにより、立体成分である球体１２（図１０参照）への平面表示の影響を抑制することが可能となる。
【００７３】
以上のような立体表示装置１００（図１０参照）の表示動作では、図１２および図１３に示すように、図９のステップＳ１０４の立体表示において、光学スリット１０２１が８つの領域４０３〜４１０のうちのいずれか１つの領域にしか形成されず、一方、図１４に示すように、図９のステップＳ１０６の平面表示においては、８つの領域４０３〜４１０の全てに光学スリット１０２１が形成される。したがって、光学スリット１０２１の開口面積に関して、平面表示における外部観察輝度は、立体表示における外部観察輝度の８倍となる。
【００７４】
そして、このように外部観察輝度の低い立体表示と外部観察輝度の高い平面表示とを経時的に切替えて混在させる立体表示装置１００（図１０参照）では、平面表示の混在により、全体として外部観察輝度の向上が図られる。その結果、目的とする図１の立体画像１０の表示において、良好な視認性および表示特性を実現することが可能となる。
【００７５】
また、立体表示装置１００（図１０参照）では、読み出された画像データ６０ａ〜６０ｄおよび第１方向背景画像のデータ６１ａが、立体画像データおよび平面画像データのいずれであるかを判別するとともに、その判別結果に基づいて、図１２および図１３に示す立体表示動作および図１４に示す平面表示動作のうちのいずれか適切な動作が光制御パネル１０２（図１０参照）において自動で選択および実施される。したがって、ユーザ２００（図１０および図１１参照）の意図的な操作を要することなく、上記効果が奏される。
【実施例２】
【００７６】
実施例２においては、開口部がシャッタにより開閉可能に構成されたピンホールを備えた光学スリット部材を有する立体表示装置について説明する。図１５は、本発明の実施例２における立体表示装置の光学スリット部材の構成を示す模式的な平面図である。また、図１６は、図１５の光学スリット部材１０２２のピンホール５０１の構成を示す模式的な部分拡大図である。
【００７７】
図１５に示すように、光制御パネル１０２（図８参照）のパネル本体を構成する光学スリット部材１０２２は、非透光性材料から構成されるパネル基材５００に、所定の径を有する円形の開口部であるピンホール５０１が所定間隔で複数配設された構成を有する。そして、図１６に示すように、ピンホール５０１には、開口部を開閉する可動式のピンホールシャッタ６００が配設されている。ピンホールシャッタ６００は、例えば、進退可能に構成されてピンホール５０１の開口部内に出没自在な非透光性の板材を複数枚組み合わせて形成される。
【００７８】
ここでは図示を省略しているが、ピンホール５０１の周縁部のパネル基材５００には、ピンホールシャッタ６００を構成する板材の収納部が配設されている。そして、この収納部にピンホールシャッタ６００の板材が収納されてピンホール５０１の開口から後退することにより、ピンホール５０１が開状態（すなわち透光可能）となる。また、ピンホールシャッタ６００の板材が収納部から排出されてピンホール５０１の開口中心に向けて前進すると、ピンホール５０１の開口がピンホールシャッタ６００の板材で塞がれ、それによりピンホール５０１が閉状態（すなわち透光不可能）となる。このように、本実施例では、光制御パネル１０２（図８参照）においてピンホール５０１が透光部に相当する。
【００７９】
ピンホールシャッタ６００の進退動作は、図８の信号発生器１０３から出力される制御信号により制御されており、ピンホール５０１毎にそれぞれ独立して開閉制御が行われる。ここでは、実施例１の場合と同様、図８の信号発生器１０３が、記憶部１０３３（図８参照）から取り出された画像データが立体画像のデータおよび平面画像のデータのいずれであるかを判別するとともに、その判別結果に応じて、立体表示または平面表示に対応する制御信号が生成されて光制御パネル１０２（図８参照）に出力される。そして、この制御信号に基づいて光学スリットドライバ１０２３を制御することにより、ピンホール５０１の開閉が制御される。
【００８０】
次に、本実施例における表示動作について説明する。まず、概要を説明すると、図９のステップＳ１０４における立体表示では、常時は閉状態である複数のピンホール５０１が逐次選択的に開状態となるとともに、この開状態となったピンホール５０１に対応する画像が表示パネル１０１に表示される。それにより、実施例１の場合と同様、ＭＰＳ−ＩＰ方式による立体表示が実現されて、背景１１と球体１２とから構成された図１の立体画像１０が得られる。一方、図９のステップＳ１０６における平面表示では、ピンホール５０１が全て開状態となり、これらのピンホール５０１を介して表示パネル１０１の画像が観察されて図１の背景１１のみが得られる。そして、この立体表示と平面表示とを経時的に切替えて混在させることにより、実施例１と同様の効果が奏される。
【００８１】
図１７（ａ）〜（ｉ）は、実施例２における表示動作の原理を説明するための模式図であり、図１５に示す光学スリット部材１０２２の水平方向に配列されたピンホール５０１の一部を抜粋して示している。図中の白抜きのピンホール５０１は、ピンホールシャッタ６００（図１６参照）がピンホール５０１の開口部から後退した状態、すなわち開状態を示す。一方、黒塗りのピンホール５０１は、ピンホールシャッタ６００（図１６参照）がピンホール５０１の開口部を塞いだ状態、すなわち閉状態を示す。
【００８２】
図１７（ａ）〜（ｈ）は、図９のステップＳ１０４において行われるＭＰＳ−ＩＰ方式による立体表示の動作を示している。図９のステップＳ１０４では、光学スリット部材１０２２のパネル基材５００に形成された複数のピンホール５０１が、逐次選択的に開状態となる。このようなピンホール５０１の選択的な開閉は、表示パネル１０１（図８参照）における画像更新と同期して行われ、かつ、選択的に開状態となったピンホール５０１に対応する画像が表示パネル１０１（図８参照）に表示される。それにより、ＭＰＳ−ＩＰ方式による立体表示が実現され、背景１１および球体１２からなる図１の立体画像１０が得られる。このようなステップＳ１０４（図９参照）における立体表示では、光学スリット部材１０２２の透光量はＴ１である。
【００８３】
一方、図１７（ｉ）は、図９のステップＳ１０６において行われる平面表示の動作を示している。図９のステップＳ１０６では、光学スリット部材１０２２の複数のピンホール５０１を全て開状態とする。それにより、平面表示が実現され、図１の背景１１が得られる。このようなステップＳ１０６（図９参照）における平面表示では、光学スリット部材１０２２の透光量Ｔ２は、図１７（ａ）〜（ｉ）に示すステップＳ１０４（図９参照）の立体表示における透光量Ｔ１よりも大きい。
【００８４】
以上のように、本実施例では、光学スリット部材１０２２における透光量をＴ１と小さくして立体表示を行った後、光学スリット部材１０２２における透光量をＴ２と大きくして平面表示を行うので、実施例１の場合と同様、立体表示と平面表示とが混在する構成を実現することが可能となる。したがって、本実施例においては、実施例１と同様の効果が奏される。
【００８５】
なお、上記においては、図９のステップＳ１０６における平面表示において、図１７（ｉ）に示すように全てのピンホール５０１を開状態とする場合を例示したが、図９のステップＳ１０４における立体表示における透光量Ｔ１よりも大きい透光量Ｔ２を実現できるのであれば、全てではなく一部のピンホール５０１を開状態とする構成であってもよい。
【００８６】
また、上記においては、図１７（ａ）〜（ｈ）に示すピンホール５０１の開閉動作を行って立体表示を行った後に、図１７（ｉ）に示すピンホール５０１の開閉動作を行って平面表示を行う、すなわち、立体表示のための開閉動作と平面表示のための開閉動作とが独立して行われる場合を例示したが、立体表示のための開閉動作の途中に、平面表示のための開閉動作が含まれた構成であってもよい。例えば、図１７（ａ）〜（ｃ）に示す開閉動作の後、図１７（ｉ）に示す開閉動作を行い、その後、再び図１７（ｄ）〜（ｈ）に示すように開閉動作を行ってもよい。
【実施例３】
【００８７】
上記の実施例１および実施例２においては、ＭＰＳ−ＩＰ方式により立体表示を行う場合について説明したが、本発明は、従来のＩＰ方式により立体表示を行う場合にも適用可能である。以下、従来のＩＰ方式により立体表示を行う場合を例示する。
【００８８】
図１８（ａ）〜（ｅ）は、本発明の実施例３における表示動作の原理を説明するための模式図であり、図１５に示す光学スリット部材１０２２の水平方向に配列されたピンホール５０１の一部を抜粋して示している。なお、本実施例の立体表示装置の光学スリット部材１０２２の構成は、図１５および図１６に示す前述の実施例２の光学スリット部材１０２２の構成と同様であるので、ここでは図示および説明を省略する。
【００８９】
本実施例では、図９のステップＳ１０４における立体表示において、図１８（ａ）〜（ｄ）に示すように、光学スリット部材１０２２（図１５参照）の全てのピンホール５０１のシャッタ６００が、所定量開かれる。それにより、光学スリット部材１０２２の透光量がＴ１に調整される。そして、このようなピンホール５０１の開口状態で、図２〜図５に示す構成要素平面画像２０ａ〜２０ｄが表示パネル１０１（図８参照）に表示される。それにより、ＩＰ方式による立体表示が実現され、背景１１と球体１２とから構成される図１の立体画像１０が得られる。
【００９０】
上記の立体表示の後、図９のステップＳ１０５において、図１８（ｅ）に示すように、光学スリット部材１０２２の全てのピンホール５０１が全開となる。それにより、光学スリット部材１０２２の透光量が、図１８（ａ）〜（ｄ）に示す立体表示における透光量Ｔ１よりも大きいＴ２に調整される。そして、このようなピンホール５０１の開口状態で、図２の第１方向背景画像２１ｂが、表示パネル１０１（図８参照）に表示される。それにより、図２の第１方向背景画像２１ｂの平面表示が実現され、図１の背景１１が得られる。
【００９１】
以上のように、本実施例の立体表示装置１００では、光学スリット１０２１における透光量をＴ１と小さくする立体表示と、光学スリット１０２１における透光量をＴ２と大きくする平面表示とが混在した構成となるので、実施例１で前述した効果と同様の効果が奏される。
【００９２】
なお、平面表示におけるピンホール５０１の開口状態は、図１８（ｅ）に示す開口状態に限定されるものではなく、立体表示における光学スリット部材１０２２の透光量Ｔ１よりも大きな透光量Ｔ２を実現できるのであれば、これ以外の開口状態であってもよい。
【００９３】
また、上記においては、図１８（ａ）〜（ｄ）に示すピンホール５０１の開閉動作を行って立体表示を行った後に、図１８（ｅ）に示すピンホール５０１の開閉動作を行って平面表示を行う、すなわち、立体表示のための開閉動作と平面表示のための開閉動作とが独立して行われる場合を例示したが、立体表示のための開閉動作の途中に、平面表示のための開閉動作が含まれた構成であってもよい。例えば、図１８（ａ），（ｂ）に示す開閉動作の後、図１８（ｅ）に示す開閉動作を行い、その後、再び図１８（ｃ），（ｄ）に示すように開閉動作を行ってもよい。
【００９４】
本実施例では、ピンホール５０１を備えた光学スリット部材１０２２（図１５参照）を備える場合を例示したが、実施例１のようにシャッタ板４００を備えた光学スリット部材１０２２を含む立体表示装置１００（図１０参照）においても、立体表示を従来のＩＰ方式で行う構成が適用可能である。
【実施例４】
【００９５】
上記の実施例１〜３では、可動式の遮蔽部材であるシャッタ板４００（図１２参照）およびピンホールシャッタ６００（図１６参照）によって光制御パネル１０２（図８参照）の光学スリット１０２１（図１２参照）およびピンホール５０１（図１６参照）の開口部（すなわち透光部）が開閉される場合について説明したが、本発明にかかる立体表示装置では、透光部が可動式の遮蔽部材によって物理的に開閉されるのではなく、透光部を構成する材料の透光性を制御する、具体的には、液晶材料で構成された透光部を形成して当該液晶材料の偏光特性を利用し透光部の透光性を制御することにより物理的な開閉と同様の機能を果たす構成も可能である。
【００９６】
実施例４においては、液晶材料で構成された透光部を有する立体表示装置について説明する。図１９は、本発明の実施例４における光学スリット部材の構成を示す模式的な平面図である。図１９に示すように、本実施例の光学スリット部材１０２２は、対向配置された１対の基板の間に液晶層が挟持された形成された液晶パネル７００によって構成されている。そして、液晶パネル７００は、複数の単位セル７０１がマトリクス状に配列された構成を有する。この場合、単位セル７０１の各々が光学スリット部材１０２２の透光部に相当する。
【００９７】
液晶パネル７００の各単位セル７０１は、常時は透光不可能であるように液晶層の偏光性が設定されている。そして、所定時に液晶層の偏光性を変化させることにより、透光可能となる。ここでは、透光可能な単位セル７０１を開状態とし、透光不可能な単位セル７０１を閉状態とする。液晶パネル７００では、実施例１の場合と同様、図９のステップＳ１０４における立体表示の際、高速で更新される表示パネル１０１（図８参照）の画像に同期して単位セル７０１の透光性を変化させる必要がある。したがって、光学スリット部材１０２２を構成する液晶パネル７００は、高速応答が可能な液晶材料、例えば強誘電性液晶材料によって構成される。
【００９８】
液晶パネル７００の各単位セル７０１における偏光性制御動作は、図８の信号発生器１０３から出力される制御信号により制御されており、単位セル７０１毎にそれぞれ独立して偏光性が制御される。ここでは、実施例１の場合と同様、図８の信号発生器１０３が、記憶部１０３３（図８参照）から取り出された画像データが立体画像のデータおよび平面画像のデータのいずれであるかを判別するとともに、その判別結果に応じて、立体表示または平面表示に対応する制御信号が生成されて光制御パネル１０２（図８参照）に出力される。そして、この制御信号に基づいて光学スリットドライバ１０２３を制御することにより、単位セル７０１毎に偏光性が制御される。その結果、単位セル７０１の透光性をセル毎に調整することが可能となり、各単位セル７０１を所望の開閉状態とすることができる。
【００９９】
次に、本実施例における表示動作について説明する。本実施例では、実施例２で前述した表示動作と同様の原理によって、図９のステップＳ１０４における立体表示と、図９のステップＳ１０６における平面表示とが行われる。すなわち、図９のステップＳ１０４における立体表示では、常時は閉状態（すなわち透光不可能）である複数の単位セル７０１が図１７（ａ）〜（ｈ）に示すように逐次選択的に開状態（すなわち透光可能）となり、光学スリット部材１０２２における透光部（すなわち単位セル７０１）の透光量がＴ１となる。それにより、実施例２の場合と同様、ＭＰＳ−ＩＰ方式により立体表示が実現され、背景１１と球体１２とから構成された図１の立体画像１０が得られる。
【０１００】
一方、図９のステップＳ１０６における平面表示では、単位セル７０１が図１７（ｉ）に示すように全て開状態（すなわち透光可能）となり、光学スリット部材１０２２における透光部（すなわち単位セル７０１）の透光量が、立体表示の場合の透光量Ｔ１よりも大きいＴ２となる。それにより、実施例２の場合と同様、平面表示が実現されて図１の背景１１が得られる。
【０１０１】
以上のように、本実施例の立体表示装置１００では、実施例２の場合と同様、光学スリット部材１０２２における透光量がＴ１と小さい立体表示と、光学スリット部材１０２２における透光量がＴ２と大きい平面表示とが経時的に切替えられて混在した構成が実現されるので、実施例２で前述した効果と同様の効果が奏される。
【０１０２】
（実施の形態２）
図２０は、本発明の実施の形態２にかかる立体表示装置における表示動作の概要を示すフローチャートである。本実施の形態の立体表示装置は、図８に示す実施の形態１の立体表示装置１００と同様の構成を有しており、よって、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１０３】
まず、本実施の形態の立体表示装置における表示動作の特徴的構成の概要を説明する。前述の実施の形態１の立体表示装置１００（図８参照）では、立体表示と平面表示とを経時的に切替える場合について説明したが、本実施の形態では、立体表示装置の表示面の領域毎に、立体表示と平面表示とを切替える構成を有する。
【０１０４】
すなわち、本実施の形態では、立体表示装置の表示面の一部の領域において立体表示が行われ、かつ、この立体表示と同時に、当該表示面の残りの領域において、平面表示が行われる。ここで、立体表示装置の表示面とは、具体的には、ユーザ２００（図１０参照）と表示パネル１０１（図１０参照）との間に配置された光制御パネル１０２（図１０参照）の観察者側のパネル表面である。
【０１０５】
以下、本実施の形態における表示動作を具体的に説明する。図２０に示すように、まず、立体表示装置の電源がＯＮされて装置が起動すると（ステップＳ２０１）、図８の信号発生器１０３の記憶部１０３３（図８参照）から図６の画像データ６０ａ〜６０ｄの読み出しが行われる（ステップＳ２０２）。そして、この画像データ６０ａ〜６０ｄ（図６参照）が、表示パネル１０１（図８参照）に出力される。
【０１０６】
また、読み出された画像データ６０ａ〜６０ｄ（図６参照）の情報が図８の信号発生器１０３において読み取られ、信号発生器１０３（図８参照）の制御部１０３１（図８参照）が、この読み取った情報に応じて、画像データ６０ａ〜６０ｄの種類、すなわち、立体画像のデータであるか平面画像のデータであるかを画素単位で検出する（ステップＳ２０３）。そして、この検出結果に基づいて、各画像データ６０ａ〜６０ｄについて、立体画像のデータおよび平面画像のデータのいずれであるかを画素毎に判定する（ステップＳ２０４）。
【０１０７】
以下に、上記の判定の詳細を説明する。まず、図８の信号発生器１０３において読み出された図６の画像データ６０ａ〜６０ｄは、表示対象である図１の立体画像１０の平面成分である背景１１（図１参照）に対応した図６の第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄと、立体成分である球体１２（図１参照）に対応した図６の第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄとをそれぞれ含んでいる。
【０１０８】
ここで、立体成分である球体１２（図１参照）は、図１の第１方向〜第４方向（図１中の矢印１３〜１６の方向）の各方向間における視差が大きく、したがって、図２〜図５の第１方向球体画像２２ａ〜第４方向球体画像２２ｄの間では、画像差（すなわち視差）が大きい。このことから、図６の画像データ６０ａ〜６０ｄでは、第１方向球体画像２２ａ〜第４方向球体画像２２ｄ（図２〜図５参照）に対応した図６の第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄのデータ間の類似度が低く、データ間の差が大きい。言い換えれば、図１の立体画像１０の球体１２（図１参照）に対応した第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄは、視差情報を多く含むデータ、すなわち立体画像のデータである。
【０１０９】
一方、平面成分である背景１１（図１参照）は、図１の第１方向〜第４方向（図１中の矢印１３〜１６の方向）の各方向間における視差が小さく、したがって、図２〜図５の第１方向背景画像２１ａ〜第４方向背景画像２１ｄの間では画像差（すなわち視差）が小さい。このことから、図６の画像データ６０ａ〜６０ｄでは、第１方向背景画像２１ａ〜第４方向背景画像２１ｄ（図２〜図５参照）に対応した図６の第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄのデータ間の類似度が高く、データ間の差が小さい。言い換えれば、図１の立体画像１０の背景１１（図１参照）に対応した図６の第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄは、視差情報の少ないデータ、すなわち平面画像のデータである。
【０１１０】
本実施の形態では、このような第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄおよび第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄの各々について、画素単位でデータ比較を行ってデータ間の類似度（言い換えれば、データ間の差分）を検出する（ステップＳ２０３）。そして、各データ６２ａ〜６２ｄ，６１ａ〜６１ｄについて、視差情報を多く含む立体画像のデータであるか、または、視差情報の少ない平面画像のデータであるかを判別する（ステップＳ２０４）。
【０１１１】
ここでは、ステップＳ２０３において、図８の信号発生器１０３のタイミング生成回路１０３２（図８参照）に、データ間の類似度を検出するデータ差分検出回路が生成され、このデータ差分検出回路を用いて、画素単位でデータ間の類似度（データ間の差分）を検出する。そして、ステップＳ２０４では、ステップＳ２０３における検出結果に基づいて、図８の信号発生器１０３の制御部１０３１（図８参照）が、画素単位でデータの判別を行う。
【０１１２】
ここでは、制御部１０３１（図８参照）が、ステップＳ２０３において得られた各画素の検出値を、予め設けられた基準値と比較する。そして、ステップＳ２０４において、当該基準値よりも検出値が高ければ立体画像のデータであると判定し、一方、検出値が当該基準値以下であれば平面画像のデータであると判定する。それにより、各データ６２ａ〜６２ｄ，６１ａ〜６１ｄについて、画素毎にデータの判定が行われる。
【０１１３】
例えば、図１の立体画像１０の立体成分である球体１２（図１参照）に対応する第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄでは、検出されるデータ間の類似度が大きく、よって、図８の信号発生器１０３の制御部１０３１（図８参照）は、第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄを、立体画像のデータであると判定する（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）。
【０１１４】
そして、この判定結果にしたがい、図８の信号発生器１０３において、立体表示のための各種制御信号が生成され、これらの制御信号が表示パネル１０１および光制御パネル１０２（ともに図８参照）にそれぞれ出力される。そして、各制御信号が入力された表示パネル１０１および光制御パネル１０２（ともに図８参照）では、第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄに基づく表示が行われる領域において、立体体表示が行われる。
【０１１５】
具体的に、光制御パネル１０２（図８参照）では、図８の信号発生器１０３から出力された制御信号に基づいて、光学スリットドライバ１０２３（図８参照）が光学スリット部材１０２２（図８参照）を駆動させ、それにより、光学スリット部材１０２２（図８参照）に、透光部である光学スリット１０２１（図８参照）を適宜形成する。それにより、第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄに基づく表示に対応する光制御パネル１０２（図８参照）の領域において、透光部（すなわち図８の光学スリット１０２１）の透光量がＴ１に調整される（ステップＳ２０５）。
【０１１６】
このようにして光制御パネル１０２（図８参照）に形成された光学スリット１０２１（図８参照）を介して、表示パネル１０１（図８参照）に逐次表示される図２〜図５の第１方向球体画像２２ａ〜第４方向球体画像２２ｄを観察することにより、図１の立体画像１０の球体１２（図１参照）が立体表示される（図２０のステップＳ２０６）。
【０１１７】
一方、図１の立体画像１０の平面成分である背景１１（図１参照）に対応する第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄでは、検出されるデータ間の類似度が小さく、よって、図８の信号発生器１０３の制御部１０３１（図８参照）は、第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄを、平面画像のデータであると判定する（ステップＳ２０４：Ｎｏ）。
【０１１８】
そして、この判定結果にしたがい、図８の信号発生器１０３において、平面表示のための各種制御信号が生成され、これらの制御信号が表示パネル１０１および光制御パネル１０２（ともに図８参照）にそれぞれ出力される。そして、各制御信号が入力された表示パネル１０１および光制御パネル１０２（ともに図８参照）では、第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄに基づく表示が行われる領域において、平面表示が行われる。
【０１１９】
具体的に、光制御パネル１０２（図８参照）では、図８の信号発生器１０３から出力された制御信号に基づいて、光学スリットドライバ１０２３（図８参照）が光学スリット部材１０２２（図８参照）を駆動させ、それにより、光学スリット部材１０２２（図８参照）に、透光部である光学スリット１０２１（図８参照）を適宜形成する。それにより、第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄに基づく表示に対応する光制御パネル１０２（図８参照）の領域において、透光部（すなわち図８の光学スリット１０２１）の透光量が、前述の立体表示を行う領域の透光量Ｔ１よりも大きいＴ２に調整される（ステップＳ２０７）。
【０１２０】
このようにして光制御パネル１０２（図８参照）に形成された光学スリット１０２１（図８参照）を介して、表示パネル１０１（図８参照）に逐次表示される図２〜図５の第１方向背景画像２２ａ〜第４方向背景画像２２ｄを観察することにより、図１の立体画像１０の背景１１（図１参照）が平面表示される（図２０のステップＳ２０８）。
【０１２１】
ここで、光制御パネル１０２（図８参照）では、かかる平面表示により背景１１（図１参照）の表示が行われる領域の透光部の透光量Ｔ２が、立体表示により球体１２（図１参照）の表示が行われる領域の透光部の透光量Ｔ１よりも大きいので、平面表示が行われる領域の外部観察輝度は、立体表示が行われる領域の外部観察輝度に比べて高輝度となる。
【０１２２】
このように、本実施の形態では、第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄ（図６参照）に基づく表示が行われる領域において、立体表示を実現して図１の球体１２を表示するとともに、第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向球体画像のデータ６１ｄ（図６参照）に基づく表示が行われる領域において、平面表示を実現して図１の背景１１を表示する。それにより、立体表示装置の表示面において領域毎に立体表示と平面表示とが混在する構成が実現され、このような混在の結果、目的とする図１の立体画像１０が得られる（ステップＳ２０９）。
【０１２３】
上記の図１の立体画像１０の表示の後、表示動作の終了指示が入力されたか否かの判定が行われる（ステップＳ２１０）。そして、終了指示が入力されると（ステップＳ２１０：Ｙｅｓ）、表示動作が終了する。一方、終了指示が入力されないと（ステップＳ２１０：Ｎｏ）、再びステップＳ２０２に戻って表示動作が続行される。
【０１２４】
以上のように、本実施の形態の立体表示装置では、表示面の一部の領域において、光制御パネル１０２（図８参照）の透光部における透光量をＴ１とする外部観察輝度の低い立体表示が行われ、残りの領域において、光制御パネル１０２（図８参照）の透光部における透光量をＴ２とする外部観察輝度の高い平面表示が行われる。このように同一の表示面において立体表示と平面表示とが混在する本実施の形態の構成では、外部観察輝度の高い平面表示を含むことによって、表示面全体で立体表示が行われる場合に比べて全体の外部観察輝度の向上が図られる。したがって、良好な視認性で図１の立体画像１０の表示を行うことが可能となる。
【０１２５】
この場合、平面表示が行われる領域では、平面画像のデータであると判定された第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄ（図６参照）に基づいて、図１の立体画像の平面成分である背景１１（図１参照）の表示が行われる。したがって、図１の立体画像１０の立体成分である球体１２（図１参照）は、平面表示の混在による影響を受けず、よって、球体１２（図１参照）において良好な立体感を実現することが可能となる。したがって、本実施の形態の立体表示装置では、良好な表示特性と良好な視認性とが実現可能である。
【０１２６】
なお、上記においては、データの類似度を検出し、その検出結果から立体画像のデータおよび平面画像のデータのいずれであるかを判定する場合を例示したが、これ以外に、実施の形態１において前述したように、立体画像のデータおよび平面画像のデータのいずれであるかの判別情報が、予め、第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄおよび第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄの各々に付随した構成であってもよく、例えば、これらのデータ６１ａ〜６１ｄ，６２ａ〜６２ｄの各々のヘッダファイルに、この判別情報が含まれていてもよい。かかる構成とすれば、前述のようなデータの類似度検出が不要となるので、データ差分検出回路を図８の信号発生器１０３のタイミング生成回路１０３２（図８参照）に生成する必要がない。したがって、システムコストの低減化が図られるとともに、より高速での表示動作が可能となる。
【０１２７】
さらに、図８の光制御パネル１０２の透光部に相当する光学スリット１０２１（図８参照）の開口情報、すなわち、図８の光学スリット１０２１における透光量が立体表示に対応するＴ１および平面表示に対応するＴ２のいずれになるよう開口調整するかという情報が、第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄおよび第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄの各々に予め含まれていることが好ましい。それにより、これらの各データ６１ａ〜６１ｄ，６２ａ〜６２ｄの読み出しが高速で行われても、読み出し動作と連動して光制御パネル１０２（図８参照）の透光部の開口調整を高速で行うことが可能となる。
【０１２８】
また、上記においては図６の画像データ６０を用いる場合について説明したが、図７の画像データ６０を用いてもよい。図７の画像データ６０を用いる場合には、図１の立体画像１０の背景１１（図１参照）に対応するデータが、第１方向背景画像のデータ６１ａ（図７参照）のみである。したがって、この場合には、平面表示を行う領域において、立体表示を行う領域のような画像更新を行わずに、図２の第１方向背景画像２１ａを表示する。
【０１２９】
ところで、同一の表示面において領域毎に高輝度の平面表示と低輝度の立体表示とを行う本実施の形態の構成では、領域毎の外部観察輝度の差が大きすぎると、表示面における外部観察輝度が著しく不均一となり、ユーザに違和感を与えたり、表示特性や視認性を劣化させる可能性がある。そこで、このような問題を回避するために、平面表示を行う領域と立体表示を行う領域との外部観察輝度の差が大きくなりすぎないよう、必要に応じて各領域の表示パネル１０１（図８参照）の発光輝度を調整することが好ましい。例えば、平面表示を行う領域における発光輝度が立体表示を行う領域における発光輝度よりも低くなるか、または、立体表示を行う領域における発光輝度が平面表示を行う領域における発光輝度よりも高くなるように、表示パネル１０１（図８参照）の発光輝度を適宜調整する。
【実施例５】
【０１３０】
次に、本実施の形態の具体的な態様を、以下の実施例を参照して説明する。図２１は、本発明の実施例５における立体表示装置における表示動作の原理を説明するための模式図である。図２１に示すように、本実施例の立体表示装置１００は、前述の実施例１と同様、光制御パネル１０２の光学スリット部材１０２２が、シャッタ板４００（図１２参照）を備えた構成を有している。
【０１３１】
本実施例の立体表示装置１００では、平面画像のデータである図６の第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄに基づく表示が行われる領域２１０において、シャッタ板４００が図１４に示す開状態となり、よって、当該領域の全体に光学スリット１０２１が形成される。この場合、領域２１０における光制御パネル１０２の透光量はＴ２であり、後述の立体表示が行われる領域２１１の透光量Ｔ１よりも大きい（図２０のステップＳ２０７）。このように透光量が大きい領域２１０では、目的とする立体画像１０の平面成分である背景１１が平面表示される（図２０のステップＳ２０８）。
【０１３２】
一方、立体画像のデータである図６の第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄに基づく表示が行われる領域２１１では、図１２および図１３に示すようにシャッタ板４００が逐次選択的に開状態となり、逐次選択的に光学スリット１０２１が形成される。この場合、領域２１１における光制御パネル１０２の透光量はＴ１であり、平面表示が行われる領域２１０の透光量Ｔ２よりも小さい（図２０のステップＳ２０５）。このように透光量が小さい領域２１０では、ＭＰＳ−ＩＰ方式により立体表示が実現され、それにより、目的とする立体画像１０の立体成分である球体１２が得られる（図２０のステップＳ２０６）。
【０１３３】
以上のように、本実施例の立体表示装置１００では、領域２１０において平面表示が行われるとともに、領域２１１において立体表示が行われ、その結果、背景１１と球体１２とから構成される立体画像１０が得られる（図２０のステップＳ２０９）。このような立体表示装置１００では、立体表示と平面表示とが経時的に切替えられる実施例１の場合において前述した効果と同様の効果が得られる。
【実施例６】
【０１３４】
本発明の実施例６における立体表示装置は、実施例２の立体表示装置と同様、図１５に示すピンホール５０１を備えた光学スリット部材１０２２を備える。ここでは、光学スリット部材１０２２の各ピンホール５０１が、表示パネル１０２（図８参照）の各画素に対応しており、画素単位でピンホール５０１の開閉を制御することが可能である。
【０１３５】
本実施例の立体表示装置では、平面画像のデータである図６の第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄに基づく表示が行われる画素に対応したピンホール５０１（図１５参照）と、立体画像のデータである図６の第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄに基づく表示が行われる画素に対応したピンホール５０１（図１５参照）とで、異なる開閉動作が行われる。
【０１３６】
このようなピンホール５０１（図１５参照）の開閉動作の結果、平面画像のデータである図６の第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄに基づく表示が行われる領域では、ピンホール５０１（図１５参照）が、図１７（ｉ）に示す開口状態となる。この場合、当該領域における光制御パネル１０２（図８参照）の透光量はＴ２であり、後述の立体表示が行われる領域の透光量Ｔ１よりも大きい（図２０のステップＳ２０７）。このように透光量が大きい領域では、目的とする立体画像１０（図１参照）の平面成分である背景１１（図１参照）が平面表示される（図２０のステップＳ２０８）。
【０１３７】
一方、立体画像のデータである図６の第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄに基づく表示が行われる領域では、ピンホール５０１（図１５参照）が、図１７（ａ）〜（ｈ）に示すように、逐次選択的に開状態となる。そして、このようなピンホール５０１（図１５参照）の開口状態が実現される領域では、光制御パネル１０２の透光量がＴ１であり、平面表示が行われる領域の透光量Ｔ２よりも小さい（図２０のステップＳ２０５）。このように透光量が小さい領域では、ＭＰＳ−ＩＰ方式により立体表示が実現され、それにより、目的とする立体画像１０の立体成分である球体１２が得られる（図２０のステップＳ２０６）。
【０１３８】
なお、ここではＭＰＳ−ＩＰ方式により立体表示を行う場合を説明したが、例えば、実施例３で前述した従来のＩＰ方式により立体表示を行ってもよい。この場合、図６の第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄに基づく表示が行われる領域では、ピンホール５０１（図１５参照）が、図１８（ａ）〜（ｄ）に示す開口状態となり、当該領域における光制御パネル１０２の透光量がＴ１となる。
【０１３９】
以上のように、本実施例の立体表示装置では、実施例５の場合と同様に、領域毎に平面表示と立体表示とを切替えて行うことが可能となり、両表示を混在させる構成が実現される。したがって、本実施例においても、実施例５の場合において前述した効果と同様の効果が得られる。
【実施例７】
【０１４０】
本発明の実施例７における立体表示装置は、実施例４の立体表示装置と同様、図１９に示す液晶パネル７００を備えた光学スリット部材１０２２を備える。ここでは、液晶パネル７００の各単位セル７０１が、表示パネル１０２（図８参照）の各画素に対応しており、画素単位で単位セル７０１の偏光性を制御して透光量を制御することが可能である。
【０１４１】
本実施例の立体表示装置では、実施例６の場合と同様、平面画像のデータである図６の第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄに基づく表示が行われる画素に対応した単位セル７０１（図１９参照）と、立体画像のデータである図６の第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄに基づく表示が行われる画素に対応した単位セル７０１（図１５参照）とで、それぞれ異なる偏光性制御動作が行われ、それにより、各単位セル７０１（図１５参照）が異なる透光量に調整される。
【０１４２】
このような単位セル７０１（図１９参照）の偏光性制御動作の結果、平面画像のデータである図６の第１方向背景画像のデータ６１ａ〜第４方向背景画像のデータ６１ｄに基づく表示が行われる領域では、実施例６の場合と同様、単位セル７０１（図１９参照）が、図１７（ｉ）に示す透光状態となり、当該領域における光制御パネル１０２（図８参照）の透光量がＴ２となる（図２０のステップＳ２０７参照）。それにより、かかる領域では、図１の背景１１の平面表示が行われる（図２０のステップＳ２０８参照）。一方、立体画像のデータである図６の第１方向球体画像のデータ６２ａ〜第４方向球体画像のデータ６２ｄに基づく表示が行われる領域では、単位セル７０１（図１９参照）が、図１７（ａ）〜（ｈ）に示す透光状態となり、当該領域における光制御パネル１０２（図８参照）の透光量がＴ１となる（図２０のステップＳ２０５参照）。それにより、かかる領域では、図１の球体１２の平面表示が行われる（図２０のステップＳ２０６参照）。
【０１４３】
以上のように、本実施例の立体表示装置では、実施例６の場合と同様に、領域毎に平面表示と立体表示とを切替えて行うことが可能となり、両表示を混在させる構成が実現される。したがって、本実施例においても、実施例６の場合において前述した効果と同様の効果が得られる。
【０１４４】
なお、上記の実施の形態１および実施の形態２は、本発明の例示であり、本発明が上記構成に限定されるものではない。例えば、実施の形態１および実施の形態２においては、立体画像のデータおよび平面画像のデータのいずれであるかを判別するための判別情報が画像データに含まれる場合を例示したが、当該判別情報が、画像データとは別に図８の信号発生器１０３の記憶部１０３３（図８参照）に記憶された構成であってもよい。また、光制御パネル１０２（図８参照）の透光部の開口情報が、画像データとは別に図８の信号発生器１０３の記憶部１０３３（図８参照）に記憶された構成であってもよい。
【０１４５】
本発明は、ＩＰ方式以外の立体表示方式、例えばパララックスステレオグラム式等の立体表示装置についても適用可能である。さらに、本発明において、光制御パネル１０２が観察者と表示パネル１０１との間に配置されるのであれば、光制御パネル１０２の配置位置は、特には限定されない。例えば、光制御パネル１０２と表示パネル１０１とが一体的に構成されてもよく、あるいは、光制御パネル１０２が表示パネル１０１と距離をあけて配置された構成や、光制御パネル１０２が表示パネル１０１から独立して配置された構成であってもよい。
【０１４６】
このような本発明は、種々の用途に利用可能であり、一例として、携帯電話やパソコン等の情報機器端末や、ゲーム機器等への利用があげられる。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】本発明の実施の形態にかかる立体表示装置により表示される立体画像の構成を示す模式図である。
【図２】図１の立体画像の表示に用いられる構成要素平面画像を示す模式図である。
【図３】図１の立体画像の表示に用いられる構成要素平面画像を示す模式図である。
【図４】図１の立体画像の表示に用いられる構成要素平面画像を示す模式図である。
【図５】図１の立体画像の表示に用いられる構成要素平面画像を示す模式図である。
【図６】図１の立体画像の表示に用いられる画像データの構成を示す模式図である。
【図７】図１の立体画像の表示に用いられる画像データの他の構成を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態１にかかる立体表示装置の構成を示す模式的なブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態１にかかる立体表示装置の表示動作の概要を示すフローチャートである。
【図１０】本発明の実施例１における立体表示装置の立体表示動作の態様を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施例１における立体表示装置の平面表示動作の態様を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施例１における立体表示装置の光学スリット部材の構成および動作を説明するための模式図である。
【図１３】本発明の実施例１における立体表示装置の光学スリット部材の構成および動作を説明するための模式図である。
【図１４】本発明の実施例１における立体表示装置の光学スリット部材の構成および動作を説明するための模式図である。
【図１５】本発明の実施例２における立体表示装置の光学スリット部材の構成および動作を説明するための模式図である。
【図１６】図１５の光学スリット部材のピンホールの構成を示す模式的な部分拡大断面図である。
【図１７】本発明の実施例２における立体表示装置の表示動作の原理を示す模式図である。
【図１８】本発明の実施例３における立体表示装置の表示動作の原理を示す模式図である。
【図１９】本発明の実施例４における立体表示装置の光学スリット部材の構成を示す模式的な平面図である。
【図２０】本発明の実施の形態２にかかる立体表示装置の表示動作の概要を示すフローチャートである。
【図２１】本発明の実施例５における立体表示装置の表示動作の原理を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１４８】
１０  立体画像
１１  背景
１２  球体
２０ａ〜２０ｄ  構成要素平面画像
６０ａ〜６０ｄ  画像データ
１００  立体表示装置
１０１  表示パネル
１０２  光制御パネル
１０３  信号発生器
２００  ユーザ
２１０，２１１  領域
４００  シャッタ板
４０１  支軸
４０２  枠材
５００  パネル基材
５０１  ピンホール
６００  ピンホールシャッタ
７００  液晶パネル
７０１  単位セル
１０２１  光学スリット
１０２２  光学スリット部材
１０２３  光学スリットドライバ
【図１】
0004568731.tif 000002
【図２】
0004568731.tif 000003
【図３】
0004568731.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004568731.tif 000006
【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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