(57)【要約】【課題】本願発明は、輝度むらを抑制する立体映像表示装置を提供する。【解決手段】立体映像表示装置１は、同一平面上に複数配置されたバックライト１０と、バックライト１０に対応するように同一平面上に複数配置され、立体映像が分割された分割立体映像を表示する表示パネル２０と、所定の広がり角を有し、表示パネル２０で表示された分割立体映像を拡大する拡大光学系３０と、所定の拡散角を有し、拡大光学系３０からの分割立体映像を結合する拡散板４０と、表示用レンズアレイ５０とを備え、拡大光学系３０から拡散板４０までの作動距離が、予め設定された以上の距離である。【選択図】図１
2016212308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体映像を多画素化して立体表示する立体映像表示装置であって、
同一平面上に複数配置され、前記立体映像が分割された分割立体映像のそれぞれを表示する表示パネルと、
前記表示パネルに対応して配置され、対応する当該表示パネルの枠が表示されないように、当該表示パネルで表示された分割立体映像のそれぞれを拡大する拡大光学系と、
前記拡大光学系からの分割立体映像を結合することで、前記立体映像を多画素化する拡散板と、を備え、
前記拡大光学系は、前記分割立体映像の光が広がる角度を表す広がり角が、輝度むらを抑制できるように予め設定した角度以下であり、
前記拡散板は、前記立体映像の光が拡散される角度を表す拡散角が、前記輝度むらを抑制できるように予め設定した角度以上であり、
前記拡大光学系から前記拡散板までの作動距離が、前記輝度むらを抑制できるように予め設定した距離以上であることを特徴とする立体映像表示装置。
【請求項２】
前記表示パネルに対応して配置され、前記表示パネルに光を照射するバックライトと、
要素レンズが２次元に配列され、前記拡散板で多画素化された立体映像を立体表示する表示用レンズアレイと、をさらに備え、
前記表示パネルは、インテグラルフォトグラフィ方式の前記分割立体映像をそれぞれ表示し、
前記拡大光学系は、前記表示パネルに対応して配置された、要素レンズを２次元に配列した拡大用レンズアレイの組を有し、
前記バックライトは、照射する前記光の指向性が、前記表示パネルの側に位置する前記拡大用レンズアレイの要素レンズにおける入射面側のレンズ中心と出射面側のレンズ外縁とを結ぶ直線と、当該拡大用要素レンズの光軸とのなす角以下であることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。
【請求項３】
前記拡大光学系は、前記広がり角が６．７５°以下であり、
前記拡散板は、前記拡散角が１００°以上であり、
前記作動距離は、９９ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に立体映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、立体映像を表示する立体映像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インテグラル立体テレビは、特殊な眼鏡が不要で裸眼による立体視が可能な３次元映像システムである（例えば、特許文献１）。図１６に示すように、従来のインテグラル立体テレビ９は、液晶パネルなどの画像表示パネルＰと、その画像表示パネルＰの前面に配置されたレンズアレイＬＡとを備える。このレンズアレイＬＡは、要素レンズＬＰが２次元状に配列されたものである。また、要素レンズＬＰと要素画像Ｇとが対応しており、要素レンズＬＰにより要素画像Ｇが空間中に投影され、立体像Ｚが形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４７４１３９５号公報（図２２〜図２４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のインテグラル立体テレビ９において、立体映像の画素数、視域及び奥行き再現範囲を向上させるため、画像表示パネルＰで非常に多くの画素を表示する必要がある。しかし、現時点では、スーパーハイビジョンを超える画素数の画像表示パネルＰが存在せず、単体の画像表示パネルＰによるインテグラル立体映像の品質向上は困難である。そこで、インテグラル立体テレビ９において、複数の画像表示パネルＰを用いて、多画素化する技術が必要となる。
【０００５】
インテグラル立体テレビ９の多画素化に際して、以下のような課題がある。
複数の画像表示パネルＰをそのまま並べただけでは、各画像表示パネルＰにベゼル部分（枠）が存在するため、そのベゼル部分で表示映像の切れ目が生じ、再生される立体映像にも同様の切れ目が生じる。現時点では、ベゼル部分が存在しない画像表示パネルＰを製造することは難しいため、複数の表示映像を切れ目が無いように結合する必要がある。
【０００６】
このため、各画像表示パネルＰの表示映像を拡大結像させて結合する拡大光学系（不図示）を導入する。具体的には、各画像表示パネルＰの前面に配置された拡大光学系で表示映像を拡大し、結像位置に配置された拡散板（不図示）で各拡大映像を結合する。この場合、拡大光学系で表示映像を拡大することで光が広がるため、拡散板上に結像した光が、その位置に応じた異方性を有し、この異方性が輝度むらとなって表れる。そして、この輝度むらが立体映像の画質劣化の原因となる。
なお、輝度むらとは、各画素の輝度値が同じ映像を入力しても、各画素が異なった輝度で表示され、輝度にばらつきが生じることである。
【０００７】
本願発明は、輝度むらを抑制する立体映像表示装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記した課題に鑑みて、本願発明に係る立体映像表示装置は、立体映像を多画素化して立体表示する立体映像表示装置であって、同一平面上に複数配置され、立体映像が分割された分割立体映像のそれぞれを表示する表示パネルと、表示パネルに対応して配置され、対応する表示パネルの枠が表示されないように、表示パネルで表示された分割立体映像のそれぞれを拡大する拡大光学系と、拡大光学系からの分割立体映像を結合することで、立体映像を多画素化する拡散板と、を備える構成とした。
【０００９】
かかる構成によれば、立体映像表示装置は、表示パネルによって、立体映像が分割された分割立体映像のそれぞれを表示する。そして、立体映像表示装置は、拡大光学系において、拡大用レンズアレイの組に対応する表示パネルの枠が表示されないように、表示パネルで表示された分割立体映像のそれぞれを拡大する。
【００１０】
また、立体映像表示装置は、拡散板上で、拡大光学系からの分割立体映像を結合することで、立体映像を多画素化する。そして、立体映像表示装置は、表示用レンズアレイによって、拡散板で多画素化された立体映像を立体表示する。
【００１１】
ここで、輝度むらは、拡大光学系により光が広げられ、拡散板上での位置に応じた異方性を持って拡散するために生じる。このため、拡大光学系から拡散板までの作動距離を長くし、拡大光学系における光の広がりを小さくすることで、輝度むらを抑制できる。そこで、立体映像表示装置は、拡大光学系において、輝度むらを抑制できるように予め設定された角度（例えば、６．７５°）以下の広がり角を有し、輝度むらを抑制できるように予め設定された距離（例えば、９９ｍｍ）以上の作動距離を有することした。
【００１２】
また、立体映像表示装置は、拡散板において、輝度むらを抑制できるように予め設定された角度（例えば、１００°）以上の拡散角を有するので、異方性を持った光の拡散をある程度平滑化し、輝度むらを抑制できる。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
本願発明によれば、複数の拡大光学系を用いたときに発生する輝度むらを抑制し、立体映像の画質劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本願発明の第１実施形態に係る立体映像表示装置の構成を表す概略図である。
【図２】図１の拡大光学系の構成を表す概略図である。
【図３】図１のバックライトの指向性を説明する説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は立体映像の拡大を説明する説明図である。
【図５】輝度むらの発生を説明する説明図である。
【図６】作動距離及び広がり角を説明する説明図である。
【図７】輝度むらの抑制を説明する説明図である。
【図８】本願発明の第２実施形態に係る立体映像表示装置において、補正段階での構成を表す概略図である。
【図９】本願発明の第２実施形態に係る立体映像表示装置において、表示段階での構成を表す概略図である。
【図１０】図８の歪み補正装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）はレンズ歪みの補正を説明する説明図である。
【図１２】（ａ）は補正段階での動作を示すフローチャートであり、（ｂ）は表示段階での動作を示すフローチャートである。
【図１３】（ａ）は右方向から観察した場合の比較例の画像であり、（ｂ）は（ａ）の輝度グラフであり、（ｃ）は右方向から観察した場合の実施例の画像であり、（ｄ）は（ｃ）の輝度グラフである。
【図１４】（ａ）は正面方向から観察した場合の比較例の画像であり、（ｂ）は（ａ）の輝度グラフであり、（ｃ）は正面方向から観察した場合の実施例の画像であり、（ｄ）は（ｃ）の輝度グラフである。
【図１５】（ａ）は左方向から観察した場合の比較例の画像であり、（ｂ）は（ａ）の輝度グラフであり、（ｃ）は左方向から観察した場合の実施例の画像であり、（ｄ）は（ｃ）の輝度グラフである。
【図１６】（ａ）及び（ｂ）は従来のインテグラル立体テレビを説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本願発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する手段には同一の符号を付し、説明を省略した。
【００１６】
（第１実施形態）
［立体映像表示装置の構成］
図１を参照し、本願発明の第１実施形態に係る立体映像表示装置１の構成について、説明する。
図１のように、立体映像表示装置１は、インテグラルフォトグラフィ方式で立体映像を多画素化して表示するものであり、バックライト１０と、表示パネル２０と、拡大光学系３０と、拡散板４０と、表示用レンズアレイ５０とを備える。
【００１７】
バックライト１０は、同一平面上に複数配置され、高い指向性で光を表示パネル２０に照射するものである。例えば、バックライト１０は、上下左右に並ぶように４個配置される。このバックライト１０としては、前面にフレネルレンズが配置されたＬＥＤ（Light Emitting Diode）光源があげられる（例えば、パイフォトニクス株式会社、製品名「ホロライト」）。
なお、バックライト１０の指向性は、詳細を後記する。また、バックライト１０は、後記する表示パネル２０から任意の距離に配置することができる。
【００１８】
表示パネル２０は、バックライト１０に対応するように同一平面上に複数配置され、バックライト１０からの光により、立体映像が分割された分割立体映像のそれぞれを表示する非発光型の表示素子である。例えば、表示パネル２０は、バックライト１０に正対させて、上下左右に並ぶように４個配置される。また、表示パネル２０は、後記する拡大用レンズアレイ３２Ａ，３２Ｂの間に表示パネル２０の光を集光できる位置に配置される。
【００１９】
また、表示パネル２０は、分割立体映像を表示する表示画面２２と、その構造上、分割立体映像が表示されないベゼル部分（枠）２４とを有している。この表示パネル２０としては、スーパーハイビジョン（７６８０×４３２０画素）の透過型液晶ディスプレイがあげられる。
【００２０】
ここで、表示パネル２０が表示する分割立体映像について、簡単に説明する。
例えば、一般的なＩＰ立体カメラで被写体を撮影し、その立体映像（要素画像群）を表示パネル２０と同数（４個）に分割する。分割した立体映像を表示パネルの大きさに合わせて拡大することで、分割立体映像（分割要素画像群）を生成できる。そして、各表示パネル２０は、それぞれの位置に対応した分割立体映像を表示する。
【００２１】
拡大光学系３０は、表示パネル２０に対応するように同一平面上に複数配置され、対応する表示パネル２０のベゼル部分２４が表示されないように、表示パネル２０で表示された分割立体映像のそれぞれを拡大するものである。例えば、拡大光学系３０は、表示パネル２０と正対させて、上下左右に並ぶように４個配置される。
【００２２】
拡大光学系３０は、図２のように、一組の拡大用レンズアレイ３２Ａ，３２Ｂと、凹レンズ３６とを備える。
拡大用レンズアレイ３２Ａ，３２Ｂは、２次元に配列された要素レンズ３４で構成される。また、拡大用レンズアレイ３２Ａ，３２Ｂは、互いに対向するように２個配置される。さらに、拡大用レンズアレイ３２Ａ，３２Ｂは、輝度むらを抑制するため、後記する広がり角を予め設定された角度以上にする。
凹レンズ３６は、拡大用レンズアレイ３２Ｂに対向するように１個配置され、拡大用レンズアレイ３２Ｂからの出射光を拡大するものである。
ここで、拡大用レンズアレイ３２Ａが表示パネル２０の側に位置し、凹レンズ３６が拡散板４０の側に位置し、拡大用レンズアレイ３２Ｂが拡大用レンズアレイ３２Ａと凹レンズ３６との間に位置する。
【００２３】
このような構成により、拡大光学系３０は、被写体の正立等倍像βを拡大する正立拡大光学系として機能する。
なお、拡大光学系３０として、「特開２０００−２８４２１７号公報」に記載された正立変倍アレイレンズ装置を用いることもできる。
【００２４】
図１に戻り、立体映像表示装置１の構成について、説明を続ける。
拡散板４０は、拡大光学系３０からの分割立体映像を結合することで、立体映像を多画素化するものである。この拡散板４０は、後記する作動距離が予め設定された距離以上となるように、拡大光学系３０（凹レンズ３６）の結像位置に１個配置される。また、拡散板４０は、後記する拡散角を、予め設定された角度以上とする。例えば、拡散板４０としては、拡大光学系３０からの出射光を拡散させるホログラフィックディフューザがあげられる。
なお、多画素化とは、ＩＰ立体カメラで撮影された立体映像の画素数を増加させることを言う。
【００２５】
表示用レンズアレイ５０は、２次元に配列された要素レンズ５２で構成され、拡散板４０で多画素化された立体映像を立体表示するものである。例えば、表示用レンズアレイ５０は、表示用レンズアレイ５０の焦点距離に拡散板４０が位置するように、１個配置される。
【００２６】
＜バックライトの指向性＞
図３を参照し、バックライト１０の指向性について、説明する。
バックライト１０は、拡大光学系３０のクロストークを少なくするために、指向性を高くする必要がある。図３のように、バックライト１０の指向性は、直線Ｌ１と、拡大用要素レンズ３２Ａの光軸Ｌ２とのなす角θ以下であればよい。この直線Ｌ１は、拡大用要素レンズ３２Ａで入射面側のレンズ中心Ｃと、出射面側のレンズ外縁Ｏとを結んだものである。例えば、バックライト１０の指向性は、１０°以下である。このようにして、バックライト１０は、拡大用レンズアレイ３２Ａ，３２Ｂにおいて隣接する要素レンズ３４への迷光を抑え、クロストークを減少させることができる。
【００２７】
＜立体映像の拡大＞
図４を参照し、立体映像表示装置１における立体映像の拡大について、説明する。
図４（ａ）のように、拡大用レンズアレイ３２Ａ，３２Ｂは、拡大用レンズアレイ３２Ａ，３２Ｂの間に表示パネル２０の光が集光される位置を中心として、被写体９０の反対側に被写体９０の正立等倍像９２を形成する。そこで、図４（ｂ）のように、拡大用レンズアレイ３２Ｂの側に凹レンズ３６を配置する。すると、凹レンズ３６は、被写体９０を拡大して、被写体９０の正立拡大像９４を形成できる。
【００２８】
従って、図４（ｃ）及び（ｄ）のように、拡大光学系３０は、表示パネル２０の表示画面２２から出射された分割立体映像を、表示パネル２０のベゼル部分２４が表示されないように拡大し、拡散板４０の位置に結像させる。このとき、拡散板４０では、ある拡大光学系３０で拡大された分割立体映像と、隣接する他の拡大光学系３０で拡大された分割立体映像との境界が一致する。このようにして、立体映像表示装置１は、拡大光学系３０からの各分割立体映像を隙間なく結合させて、立体映像を多画素化できる。
【００２９】
＜輝度むらの抑制＞
図５〜図７を参照し、立体映像表示装置１における輝度むらの抑制について、説明する。
図５には、輝度むらが発生している立体映像表示装置１を図示した。また、図５では、１個目の表示パネル２０１及び拡大光学系３０１を通過する光を実線矢印で図示し、２個目の表示パネル２０２及び拡大光学系３０２を通過する光を破線矢印で図示した。
【００３０】
図５のように、拡大光学系３０１，３０２の図面上側を通過する光は、拡散板４０で図面上側に偏って拡散される。一方、拡大光学系３０１，３０２の図面下側を通過する光は、拡散板４０で図面下側に偏って拡散される。このように、拡散板４０で拡散された光は、位置によって異方性を持ち、輝度むらとなって表れる。そこで、立体映像表示装置１は、２種類の手法を組み合わせて、この輝度むらを抑制する。
【００３１】
まず、１種類目の手法について説明する。
図６のように、作動距離ＷＤを長くし、光の広がり角θを小さくすることで、輝度むらを抑制できる。本実施形態では、広がり角θを６．７５°以下とした。さらに、拡大用レンズアレイ３２Ａ，３２ＢのＦ値を６．４以上にすることで、作動距離ＷＤを９９ｍｍ以上とした。
【００３２】
なお、作動距離ＷＤとは、拡大光学系３０から拡散板４０までの距離のことである。より具体的には、作動距離ＷＤは、拡大用レンズアレイ３２Ｂにおける凹レンズ３６側のレンズ面から、拡散板４０における凹レンズ３６側の平坦面までの距離である。
また、広がり角θとは、分割立体映像の光が広がる角度のことである。より具体的には、広がり角θは、拡大光学系３０の光軸と、拡大光学系３０で拡大された光線との角度である。
【００３３】
次に、２種類目の手法について説明する。
拡大光学系３０１，３０２で拡大された光は、拡大された方向を中心に拡散板４０で拡散する。そこで、この拡散板４０の拡散角φを大きくすることで、異方性を持つ光の拡散をある程度平滑化し、輝度むらを抑制できる。本実施形態では、拡散板４０として、拡散角φが１００°以上になるホログラフィックディフューザを用いた。
【００３４】
図６のように、拡散角φとは、拡散板４０で光が拡散される角度のことである。より具体的には、拡散角φは、拡散板４０における中心照度の半値を全角表示したものである（ＦＷＨＭ）。
【００３５】
２種類の手法を組み合わせた結果、図７のように、拡大光学系３０１，３０２の図面上側を通過する光は、拡散板４０で図面下側に拡散される。また、拡大光学系３０１，３０２の図面下側を通過する光は、拡散板４０で図面上側に拡散される。このようにして、立体映像表示装置１は、輝度むらを抑制できる。
【００３６】
[作用・効果]
以上説明したように、立体映像表示装置１は、立体映像を多画素化し、輝度むらを抑制できるので、ＩＰ立体映像の品質を向上させることができる。
さらに、立体映像表示装置１は、表示パネル２０の個数に制限がないため、上限なく多画素化することが可能である。
さらに、立体映像表示装置１は、指向性の高いバックライト１０を用いることで、拡大光学系３０でのクロストークを減少させ、クロストークによる解像度劣化が発生せず、立体映像の画質劣化を抑制することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
図８を参照し、本願発明の第２実施形態に係る立体映像表示装置１Ｂの構成について、第１実施形態と異なる点を説明する。
立体映像表示装置１Ｂは、拡大光学系３０に起因したレンズ歪みを補正する点が、第１実施形態と異なる。
【００３８】
立体映像表示装置１Ｂでレンズ歪みを補正する手順について、簡単に説明する。
図８のように、リファレンスシート４２を拡散板４０Ｂに取り付ける。また、表示用レンズアレイ５０を立体映像表示装置１Ｂから取り外す（一点鎖線で図示）。そして、歪み補正装置（歪み補正手段）６０は、後記するリファレンス画像に射影変換及びアフィン変換を施して、表示パネル２０Ｂに出力する。このとき、観察者（不図示）が、レンズ歪みを補正できたか否かを目視で判定し、その判定結果を歪み補正装置６０に入力する。
なお、立体映像表示装置１Ｂがレンズ歪みを補正する段階を「補正段階」と呼ぶ。
【００３９】
レンズ歪みを補正した後、図９のように、拡散板４０Ｂからリファレンスシート４２を取り外し（一点鎖線で図示）、表示用レンズアレイ５０を配置する。そして、歪み補正装置６０は、入力された立体映像に射影変換及びアフィン変換を施して、表示パネル２０Ｂに出力する。
このようにして、立体映像表示装置１Ｂは、レンズ歪みが補正された立体映像を表示することができる。
なお、レンズ歪みを補正した後、立体映像表示装置１Ｂが立体映像を表示する段階を「表示段階」と呼ぶ。
【００４０】
［立体映像表示装置の構成］
立体映像表示装置１Ｂの構成について、第１実施形態と異なる点を説明する（適宜図８，図９参照）。
表示パネル２０Ｂは、補正段階において、歪み補正装置６０からリファレンス画像が入力され、入力されたリファレンス画像を表示する。ここで、全ての表示パネル２０Ｂは、同一のリファレンス画像を表示する。このリファレンス画像は、所定のパターン、例えば、同一の直角三角形がメッシュ状に描かれた画像である。この他、リファレンス画像は、各要素レンズ５２の中心を点で表したドットパターンが描かれてもよい。
表示段階では、表示パネル２０Ｂは、第１実施形態と同様である。
【００４１】
拡散板４０Ｂは、補正段階において、リファレンスシート４２が出射面側（表示用レンズアレイ５０の側）に取り付けられる。このリファレンスシート４２は、リファレンス画像と同一パターンが描かれたシートである。ここで、リファレンスシート４２に描かれた直角三角形又は点の数は、全ての表示パネル２０Ｂに表示されたリファレンス画像の直角三角形又は点を合計した数と等しくなる。
なお、表示段階では、拡散板４０Ｂは、第１実施形態と同様である。
【００４２】
歪み補正装置６０は、補正段階において、予め設定された画像設定パラメータに基づいてリファレンス画像を生成し、生成したリファレンス画像を表示パネル２０Ｂに出力するものである。また、歪み補正装置６０は、リファレンス画像の立体像がリファレンスシート４２に一致するように射影変換及びアフィン変換を施す。
なお、観察者が、リファレンス画像の立体像がリファレンスシート４２に一致したか否かを目視で判定し、その判定結果を歪み補正装置６０に入力することとする。
【００４３】
また、歪み補正装置６０は、表示段階において、リファレンス画像の立体像をリファレンスシート４２に一致させたときの射影変換行列及びアフィン変換行列を用いて、立体映像に射影変換及びアフィン変換を施し、レンズ歪みを補正する。
【００４４】
[歪み補正装置の構成]
図１０を参照し、歪み補正装置６０の構成について、説明する。
図１０のように、歪み補正装置６０は、リファレンス画像生成手段６２と、射影変換手段６４と、アフィン変換手段６６と、制御手段６８とを備える。
【００４５】
リファレンス画像生成手段６２は、外部から画像設定パラメータが入力され、入力された画像設定パラメータに基づいて、リファレンス画像を生成するものである。この画像設定パラメータは、例えば、三角形メッシュの数や大きさといった、リファレンス画像の生成に必要なパラメータである。
【００４６】
射影変換手段６４は、リファレンス画像生成手段６２からリファレンス画像が入力され、入力されたリファレンス画像の制御点がリファレンスシート４２に一致するように、リファレンス画像を射影変換するものである。
【００４７】
具体的には、射影変換手段６４は、図１１（ａ）のように、リファレンス画像の４隅を制御点Ｐｔとして、リファレンス画像の制御点Ｐｔがリファレンスシート４２の４隅に一致するように平面射影変換する。
なお、図１１では、リファレンス画像の三角形メッシュを破線で図示し、リファレンスシート４２の三角形メッシュを実線で図示した。また、図１１（ａ）では、リファレンス画像及びリファレンスシート４２の右下部分のみを図示した。
【００４８】
アフィン変換手段６６は、射影変換手段６４からリファレンス画像が入力され、入力されたリファレンス画像とリファレンスシート４２との三角形メッシュが一致するように、リファレンス画像をアフィン変換するものである。
【００４９】
具体的には、アフィン変換手段６６は、図１１（ｂ）のように、リファレンス画像の各三角形メッシュの頂点を制御点Ｐｔとして、全ての三角形メッシュで個別にアフィン変換を施す。
なお、図１１（ｂ）では、制御点Ｐｔ、リファレンス画像及びリファレンスシート４２の三角形メッシュの一部のみを図示した。
【００５０】
制御手段６８は、観察者から判定結果が入力され、入力された判定結果に基づいて、射影変換手段６４及びアフィン変換手段６６に指令するものである。この制御手段６８による指令は、歪み補正装置６０の動作で説明する。
【００５１】
ここで、制御手段６８は、図示を省略したマウス、キーボードを観察者が操作することで、判定結果が入力される。
観察者は、リファレンス画像の立体像がリファレンスシート４２に一致した場合、制御手段６８に“一致”を入力する。
また、観察者は、リファレンス画像の立体像がリファレンスシート４２に一致していない場合、制御手段６８に“不一致”を入力する。
【００５２】
[歪み補正装置の動作]
＜補正段階＞
図１２を参照し、歪み補正装置６０における補正段階及び表示段階の動作を順に説明する（適宜図１０参照）。
図１２（ａ）のように、リファレンス画像生成手段６２は、画像設定パラメータに基づいて、リファレンス画像を生成する（ステップＳ１）。
射影変換手段６４は、ステップＳ１で生成したリファレンス画像の４隅を制御点Ｐｔとして、リファレンス画像の制御点Ｐｔがリファレンスシート４２の４隅に一致するように射影変換する（ステップＳ２）。
【００５３】
アフィン変換手段６６は、ステップＳ２で射影変換したリファレンス画像の各三角形メッシュの頂点を制御点Ｐｔとして、全ての三角形メッシュがリファレンスシート４２の三角形メッシュに一致するように、アフィン変換する（ステップＳ３）。
アフィン変換手段６６は、ステップＳ３でアフィン変換したリファレンス画像を表示パネル２０Ｂに出力する（ステップＳ４）。
【００５４】
観察者は、表示パネル２０Ｂに出力されたリファレンス画像が、リファレンスシート４２に一致したか否かを目視で判定する。そして、観察者は、その判定結果を制御手段６８に入力する。
制御手段６８は、観察者から入力された判定結果が“一致”であるか“不一致”であるかを判定する（ステップＳ５）。
【００５５】
判定結果が“一致”の場合（ステップＳ５でＹｅｓ）は、制御手段６８は、射影変換手段６４及びアフィン変換手段６６にステップＳ６の実行を指令する。
射影変換手段６４は、ステップＳ２で射影変換したときの射影変換行列を、図示を省略したメモリに記憶する。
アフィン変換手段６６は、ステップＳ３でアフィン変換したときのアフィン変換行列を、図示を省略したメモリに記憶し（ステップＳ６）、補正段階の処理を終了する。
【００５６】
判定結果が“不一致”の場合（ステップＳ５でＮｏ）は、制御手段６８は、射影変換手段６４及びアフィン変換手段６６にステップＳ７の実行を指令する。
射影変換手段６４は、ステップＳ２で射影変換したときの射影変換行列を予め設定された値だけ変更する。
アフィン変換手段６６は、ステップＳ３でアフィン変換したときのアフィン変換行列を予め設定された値だけ変更し（ステップＳ７）、ステップＳ２の処理に戻る。
つまり、判定結果が“一致”になるまで、射影変換手段６４及びアフィン変換手段６６は、メモリに記憶された射影変換行列及びアフィン変換行列を変更しながら、リファレンス画像に繰り返し射影変換及びアフィン変換を施す。
【００５７】
＜表示段階＞
図１２（ｂ）のように、射影変換手段６４は、外部から立体映像が入力される（ステップＳ１０）。
射影変換手段６４は、ステップＳ１０で入力された立体映像に、ステップＳ６で記憶した射影変換行列を用いて、射影変換を施す（ステップＳ１１）。
【００５８】
アフィン変換手段６６は、ステップＳ１１で射影変換した立体映像に、ステップＳ６で記憶したアフィン変換行列を用いて、アフィン変換を施す（ステップＳ１２）。
アフィン変換手段６６は、ステップＳ１２でアフィン変換した立体映像を表示パネル２０Ｂに出力する（ステップＳ１３）。
このようにして、歪み補正装置６０は、レンズ歪みが補正された立体映像を表示することができる
【００５９】
なお、レンズ歪みの補正方法は、下記の参考文献１に記載されているため、これ以上の説明を省略する。
参考文献１：岡市、日浦、三浦、洗井:“歪み補正手法を用いた複数のプロジェクタによるインテグラル立体映像表示,”映情学年次大,11-5(2013)
【００６０】
[作用・効果]
以上説明したように、立体映像表示装置１Ｂは、第１実施形態と同様の効果に加え、射影変換とアフィン変換とを組み合わせて、レンズ歪みを補正することができる。これによって、立体映像表示装置１Ｂは、拡大像を精緻に補正し、複数の拡大像を正確に結合することができる。
【００６１】
以上、本願発明の各実施形態を詳述してきたが、本願発明は前記した実施形態に限られるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
前記した各実施形態では、立体映像表示装置がＩＰ方式の立体映像を表示することとして説明したが、これに限定されない。例えば、立体映像表示装置は、２眼方式の立体映像を表示してもよい。
【００６２】
以下、図１、図１３〜図１５を参照し、本願発明の実施例について説明する。
第１実施形態と同様、立体映像表示装置１は、４個のバックライト１０、表示パネル２０及び拡大光学系３０と、１個の拡散板４０及び表示用レンズアレイ５０を備える構成とした。この構成で作動距離及び拡散角が異なる２種類の立体映像表示装置１を準備した。以下、輝度むらを抑制した立体映像表示装置１を実施例とし、輝度むらが発生した立体映像表示装置１を比較例として説明する。
【００６３】
実施例では、拡大光学系３０の広がり角θが６．７５°であり、作動距離ＷＤが９９．０ｍｍであった。また、実施例では、表示画面２２の幅が１０６．５６ｍｍであり、拡大光学系３０の拡大率が１．２２倍であった。また、実施例では、拡散板４０の拡散角が１００°であった。
【００６４】
比較例では、拡大光学系３０の広がり角θが２９．４°であり、作動距離ＷＤが２０．８ｍｍであった。また、比較例では、表示画面２２の幅及び拡大光学系３０の拡大率が実施例と同じであった。また、比較例では、拡散板４０の拡散角が６０°であった。
【００６５】
そして、実施例及び比較例の立体映像表示装置１に全面白色の分割立体映像を入力し、立体映像を表示させた。この状態で輝度むらを視認すると共に、輝度むら指標値を算出した。この輝度むら指標値は、後記する輝度グラフの最大輝度ｍａｘ及び最小輝度ｍｉｎを用いて、下記の式（１）で表される。つまり、輝度むら指標値が大きくなる程、輝度むらが大きくなる。
輝度むら指標値＝（ｍａｘ−ｍｉｎ）／（ｍａｘ＋ｍｉｎ）  …式（１）
【００６６】
図１３（ａ）のように、右方向から観察した場合、比較例では、画面左側が見えなくなると共に、画面中央に位置する分割立体映像の結合部分が暗くなった。また、図１３（ａ）の水平線における輝度グラフを図１３（ｂ）に図示した。輝度グラフは、縦軸が２５６階調の輝度値を表し、横軸が水平線上での位置を表す。この図１３（ｂ）からも、比較例では、画面左側と画面中央の結合部分で輝度が低下したことがわかった。そして、比較例では、輝度むら指標値が０．９４となった。
【００６７】
図１３（ｃ）のように、右方向から観察した場合、実施例では、画面左側が多少暗くなるが、画面中央の結合部分では暗くならなかった。また、図１３（ｃ）の水平線における輝度グラフを図１３（ｄ）に図示した。この図１３（ｄ）からも、実施例では、画面全体で輝度むらが少ないことがわかった。そして、実施例では、輝度むら指標値が０．４４となった。
【００６８】
図１４（ａ）のように、正面方向から観察した場合、比較例では、画面両端が見えなくなると共に、画面中央の結合部分が暗くなった。また、図１４（ａ）の水平線における輝度グラフを図１４（ｂ）に図示した。この図１４（ｂ）からも、比較例では、画面両端と画面中央の結合部分で輝度が低下したことがわかった。そして、比較例では、輝度むら指標値が０．８１となった。
【００６９】
図１４（ｃ）のように、正面方向から観察した場合、実施例では、画面両端が多少暗くなるが、画面中央の結合部分では暗くならなかった。また、図１４（ｃ）の水平線における輝度グラフを図１４（ｄ）に図示した。この図１４（ｄ）からも、実施例では、画面全体で輝度むらが少ないことがわかった。そして、実施例では、輝度むら指標値が０．４６となった。
【００７０】
図１５（ａ）のように、左方向から観察した場合、比較例では、画面右側が見えなくなると共に、画面中央の結合部分が暗くなった。また、図１５（ａ）の水平線における輝度グラフを図１５（ｂ）に図示した。この図１５（ｂ）からも、比較例では、画面右側と画面中央の結合部分で輝度が低下したことがわかった。そして、比較例では、輝度むら指標値が０．９４となった。
【００７１】
図１５（ｃ）のように、左方向から観察した場合、実施例では、画面全体が多少暗くなった。また、図１５（ｃ）の水平線における輝度グラフを図１５（ｄ）に図示した。この図１５（ｄ）からも、実施例では、画面全体で輝度むらが少ないことがわかった。そして、実施例では、輝度むら指標値が０．５５となった。
以上のように、実施例は、比較例と比べて、輝度むら指標値が約半分になることから、輝度むらを抑制できることがわかった。
【符号の説明】
【００７２】
１，１Ｂ  立体映像表示装置
１０  バックライト
２０，２０Ｂ  表示パネル
３０  拡大光学系
４０，４０Ｂ  拡散板
４２  リファレンスシート
５０  表示用レンズアレイ
６０  歪み補正装置（歪み補正手段）
６２  リファレンス画像出力手段
６４  射影変換手段
６６  アフィン変換手段
６８  制御手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１６】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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