(57)【要約】【課題】多くの光量の光を観察者の瞳孔に入射可能であり且つ視認距離が変化した場合の表示ムラの発生を抑制する映像表示装置を提供する。【解決手段】映像表示装置１０は、表示部１４と、バリア２１と、バリア２１の表面に配置されるレンチキュラーレンズ２２と、瞳孔径決定部１６４と、距離決定部１６３と、バリア表示位置決定部１６７と、バリア制御部１６８とを有する。瞳孔径決定部１６４は表示部１４の観察者の瞳孔径を決定し、距離決定部１６３は視認距離を決定する。バリア表示位置決定部１６７は、レンチキュラーレンズ２２の厚み及び屈折率、瞳孔径、表示部１４の画素ピッチ、光透過領域２３の幅並びに視認距離に基づいて、視認距離において表示ムラの発生が抑制されると推定される光透過領域２３の配置間隔を決定する。バリア制御部１６８は、決定された配置間隔で光透過領域２３が配置されるようにバリアを制御する。【選択図】図４
2017062395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示部と、
一方の面が前記表示部の表面に対向するように配置され、前記表示部が表示した光を前記一方の面の反対の他方の面に透過する複数の光透過領域と、光を透過しない光不透過領域とを所望の配置間隔で交互に配置可能なバリアと、
前記バリアの前記他方の面に配置され、前記複数の光透過領域を透過した光を集約するように出射するレンチキュラーレンズと、
前記表示部を視認する観察者の瞳孔径を決定する瞳孔径決定部と、
前記レンチキュラーレンズの曲率中心と前記観察者の瞳孔との間の視認距離を決定する距離決定部と、
前記レンチキュラーレンズの厚み及び屈折率、前記瞳孔径、前記表示部の画素ピッチ、前記光透過領域の幅並びに前記視認距離に基づいて、前記視認距離において表示ムラの発生が抑制されると推定される前記光透過領域の配置間隔を決定するバリア表示位置決定部と、
前記バリア表示位置決定部が決定した配置間隔で前記光透過領域が配置されるように前記バリアを制御するバリア制御部と、
を有する映像表示装置。
【請求項２】
前記表示部は、単色光を表示可能であり、
前記瞳孔径決定部は、前記レンチキュラーレンズから単色光が前記観察者の瞳孔に入射したときに、前記観察者が前記表示部に表示された画像が一様な色を有すると判定したときの前記レンチキュラーレンズの曲率中心と前記瞳孔との間の距離である適視距離、前記光透過領域の幅及び配置間隔、並びに前記レンチキュラーレンズの厚み及び屈折率に基づいて、前記観察者の瞳孔径を決定する、請求項１に記載の映像表示装置。
【請求項３】
前記バリア表示位置決定部は、第１入射状態において前記瞳孔に入射する光の光量と、光が入射する前記瞳孔の領域が第１入射状態において光が入射する前記瞳孔の領域と相違する第２入射状態において前記瞳孔に入射する光の光量との差を最小化するように前記光透過領域の配置間隔を決定する、請求項１又は２に記載の映像表示装置。
【請求項４】
前記第１入射状態は、前記瞳孔の中心と前記瞳孔に入射する光の中心とが一致した前記レンチキュラーレンズの何れの１つのレンズからの光が前記瞳孔の全体に亘って入射する状態であり、
前記第２入射状態は、前記瞳孔の中心と、前記レンチキュラーレンズの隣接する２つのレンズから前記瞳孔に入射する２つの光の間の中心とが一致した光が前記瞳孔の全体に亘って入射する状態である、請求項３に記載の映像表示装置。
【請求項５】
表示部を有する映像表示装置と、
一方の面が前記表示部の表面に対向するように配置され、前記表示部が表示した光を前記一方の面の反対の他方の面に透過する複数の光透過領域と、光を透過しない光不透過領域とを所望の配置間隔で交互に配置可能なバリアと、前記バリアの前記他方の面に配置され、前記複数の光透過領域を透過した光を集約するように出射するレンチキュラーレンズとを有する光学装置とを有し、
前記映像表示装置は、
前記表示部を視認する観察者の瞳孔径を決定する瞳孔径決定部と、
前記レンチキュラーレンズの曲率中心と観察者の瞳孔との間の視認距離を決定する距離決定部と、
前記レンチキュラーレンズの厚み及び屈折率、前記瞳孔径、前記表示部の画素ピッチ、前記光透過領域の幅並びに前記視認距離に基づいて、前記視認距離において表示ムラの発生が抑制されると推定される前記光透過領域の配置間隔を決定するバリア表示位置決定部と、
前記バリア表示位置決定部が決定した配置間隔で前記光透過領域が配置されるように前記バリアを制御するバリア制御部と、
を更に有する映像表示システム。
【請求項６】
一方の面に入射した光を前記一方の面の反対の他方の面に透過する複数の光透過領域と、光を透過しない光不透過領域とを所望の配置間隔で交互に配置可能なバリアと、前記バリアの前記他方の面に配置され、前記複数の透過領域を透過した光を集約するように出射するレンチキュラーレンズとが表面に配置された表示部を視認する観察者の瞳孔径を決定し、
前記レンチキュラーレンズの曲率中心と前記観察者の瞳孔との間の視認距離を決定し、
前記レンチキュラーレンズの厚み及び屈折率、前記瞳孔径、前記表示部の画素ピッチ、前記光透過領域の幅並びに前記視認距離に基づいて、前記視認距離において表示ムラの発生が抑制されると推定される前記光透過領域の配置間隔を決定し、
決定された配置間隔で前記光透過領域が配置されるように前記バリアを制御する、
ことを含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示装置、映像表示システム及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶パネルと光源との間に遮光バリアを配置して、遮光バリアを制御することで、立体映像の適視距離を制御する映像表示装置が知られている（例えば、特許文献１〜３を参照）。また、遮光バリアの形状及び位置を制御する映像表示装置が知られている（例えば、特許文献４〜６を参照）。
【０００３】
また、視線方向を検出して、眼の動きによって生じる前記画像の歪みを許容範囲内に抑制して、網膜像の歪みを抑制するときに、Stiles-Crawford効果による網膜像のコントラストの低下を補償する映像表示装置が知られている（例えば、特許文献７を参照）。
【０００４】
また、画素から発する光をマイクロレンズを介して観察者の瞳孔に入射することにより、老眼の人でも老眼鏡を掛けることなく、焦点の合った表示を見ることが出来る映像表示装置が知られている（例えば、特許文献８を参照）。この映像表示装置では、画素の一点から発する光をマイクロレンズを介することにより、観察者の瞳孔径よりも小さい径の光束とすることにより、被写界深度を大きくして、焦点の合った表示が提供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−１２３４５９号公報
【特許文献２】特開２００５−９２１０３号公報
【特許文献３】特開２０１１−５３２７７号公報
【特許文献４】特開平３−１１９８８９号公報
【特許文献５】特開平７−２７０７４５号公報
【特許文献６】特開２００１−１６６２５９号公報
【特許文献７】特開平７−６４０１３号公報
【特許文献８】特開２０１１−１０００９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、画素から発する光をマイクロレンズを介して観察者の瞳孔に入射するときに、画素の一点から発する光のみをマイクロレンズを介して観察者の瞳孔に投射するため、観察者の瞳孔に入射する光の光量が少ないという問題がある。
【０００７】
一実施形態では、多くの光量の光を観察者の瞳孔に入射可能であり且つ視認距離が変化した場合の表示ムラの発生を抑制する映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
１つの態様では、映像表示装置は、表示部と、バリアと、レンチキュラーレンズと、瞳孔径決定部と、距離決定部と、バリア表示位置決定部と、バリア制御部とを有する。バリアは、一方の面が表示部の表面に対向するように配置され、表示部が表示した光を一方の面の反対の他方の面に透過する複数の光透過領域と、光を透過しない光不透過領域とを所望の配置間隔で交互に配置可能である。レンチキュラーレンズは、バリアの他方の面に配置され、複数の透過領域を透過した光を集約するように出射する。瞳孔径決定部は、表示部を視認する観察者の瞳孔径を決定する。距離決定部は、レンチキュラーレンズの曲率中心と観察者の瞳孔との間の視認距離を決定する。バリア表示位置決定部は、レンチキュラーレンズの厚み及び屈折率、瞳孔径、並びに視認距離に基づいて、視認距離において表示ムラの発生が抑制されると推定される光透過領域及び光不透過領域の配置間隔を決定する。バリア制御部は、バリア表示位置決定部が決定した配置間隔で光透過領域及び光不透過領域が配置されるようにバリアを制御する。
【発明の効果】
【０００９】
一実施形態では、多くの光量の光を観察者の瞳孔に入射可能であり且つ視認距離が変化した場合の表示ムラの発生を抑制する映像表示装置を提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】ピンホール効果を説明するための図である。
【図２】（ａ）は関連する映像表示装置及び映像表示装置に表示される画像を視認する観察者の眼球を示す図であり、（ｂ）は（ａ）において破線で囲まれた部分拡大図であり、（ｃ）は観察者の瞳孔を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る映像表示システムの斜視図である。
【図４】図３に示す映像表示システムのブロック図である。
【図５】（ａ）は図３に示す光学装置の分解斜視図であり、（ｂ）は（ａ）に示すバリアの断面図である。
【図６】図３に示す映像表示装置の瞳孔径測定処理を示すフローチャートである。
【図７】（ａ）は図３に示す映像表示装置及び映像表示装置の表示部に表示される画像を視認する観察者の眼球を示す図であり、（ｂ）は（ａ）において破線で囲まれた部分拡大図であり、（ｃ）はバリアのピッチと絞り径との関係を示す図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は第１の視認距離であるときの瞳孔に入射する光の分布を示す図であり、（ｃ）は第１の視認距離であるときに観察者に視認される表示部の画像を示す図であり、（ｄ）及び（ｅ）は第２の視認距離であるときの瞳孔に入射する光の分布を示す図であり、（ｆ）は第２の視認距離であるときに観察者に視認される表示部の画像を示す図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は第３の視認距離であり且つ第１の瞳孔径であるときの瞳孔に入射する光の分布を示す図であり、（ｃ）は第３の視認距離であり且つ第１の瞳孔径であるときに観察者に視認される表示部の画像を示す図であり、（ｄ）及び（ｅ）は第３の視認距離であり且つ第２の瞳孔径であるときの瞳孔に入射する光の分布を示す図であり、（ｆ）は第３の視認距離であり且つ第２の瞳孔径であるときに観察者に視認される表示部の画像を示す図である。
【図１０】（ａ）は第１入射状態における光の分布を示す図であり、（ｂ）は第２入射状態における光の分布を示す図である。
【図１１】図３に示す映像表示装置のバリア制御処理を示すフローチャートである。
【図１２】（ａ）は視認距離が適視距離である場合の第１入射状態を示す図であり、（ｂ）は視認距離が適視距離である場合の第２入射状態を示す図であり、（ｃ）は視認距離が適視距離よりも短い距離である場合の第１入射状態を示す図であり、（ｄ）は視認距離が（ｃ）に示す距離である場合の第２入射状態を示す図である。
【図１３】（ａ）は図４に示すバリア表示位置決定部の内部機能ブロック図であり、（ｂ）は（ａ）に示す光透過領域間隔・繰り返し回数決定部の内部機能ブロック図である。
【図１４】図１１に示す光透過領域の配置間隔を決定する処理のより詳細なフローチャートである。
【図１５】（ａ）は第２実施形態に係る映像表示システムのブロック図であり、（ｂ）は（ａ）に示す瞳孔径演算テーブルを示す図であり、（ｃ）は（ａ）に示すバリア位置演算テーブルを示す図である。
【図１６】視認距離と視認画像との関係を示すシミュレーションを概略的に示す図である。
【図１７】第１のシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は第１パターンを示し、（ｂ）は第２パターンを示す。
【図１８】第２のシミュレーション結果を示す図であり、（ａ）は第１パターンを示し、（ｂ）は第２パターンを示す。
【図１９】（ａ）は視認距離が適視距離よりも短い距離である場合の第１入射状態を示す図であり、（ｂ）は視認距離が（ａ）に示す距離である場合の第２入射状態を示す図であり、（ｃ）は視認距離が適視距離よりも長い距離である場合の第１入射状態を示す図であり、（ｄ）は視認距離が（ｃ）に示す距離である場合の第２入射状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下図面を参照して、映像表示装置、映像表示システム及びその方法について説明する。但し、本発明の技術的範囲はそれらの実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明との均等物に及ぶ点に留意されたい。
【００１２】
（実施形態に係る映像表示装置の概要）
実施形態に係る映像表示装置は、観察者の瞳孔径、レンチキュラーレンズの厚み及び屈折率、並びに視認距離に基づいて、所与の視認距離において表示ムラの発生が抑制されると推定される光透過領域の配置間隔を決定する。そして、実施形態に係る映像表示装置は、決定された配置間隔でバリアの光透過領域及び光不透過領域が配置されるようにバリアを制御する。実施形態に係る映像表示装置は、光透過領域の配置間隔が、表示ムラの発生が抑制されると推定される配置間隔となるようにバリアを制御することにより、視認距離が適視距離ではないときの表示ムラの発生を抑制することができる。
【００１３】
（実施形態に係る映像表示装置に関連する映像表示装置）
実施形態に係る映像表示装置について説明する前に、実施形態に係る映像表示装置に関連する映像表示装置について簡単に説明する。関連する映像表示装置は、図１に示すピンホール効果を応用して、鮮明な画像を得るものである。図１（ａ）に示すように、観察者が暗い場所で画像９００を見るために瞳孔９０１の径を大きくしたときに、網膜９０２上には、取り込んだ光の結象範囲が広がり、画像９００の視認精度が悪くなることがある。この場合、観察者は、明るい環境に比べて画像９００が見え難くなり、画像９００に対する焦点を合せ難く被写体の輪郭や本体部分が明確でないボケた状態の画像を視認することになる。そこで、図１（ｂ）に示すように、画像９００と瞳孔９０１との間に、幅が瞳孔９０１の瞳孔径よりも小さいバリア９０３を配置することにより、ピンホール効果を応用して画像９００の視認精度を向上させる映像表示装置が見出された。
【００１４】
図２（ａ）は関連する映像表示装置及び映像表示装置に表示される画像を視認する観察者の眼球を示す図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）において破線で囲まれた部分拡大図であり、図２（ｃ）は観察者の瞳孔を示す図である。
【００１５】
図２（ａ）に示すように、映像表示装置９１０は、バリア手段９１１と、レンチキュラーレンズ９１２と、表示部９１４とを有する。映像表示装置９１０は、表示部９１４に表示された画像を視認する観察者の眼球９２０に対して入射する画像の光ＬＧの絞り径Ｋを所定の方向において瞳孔９２１の径Ｗよりも小さくして表示している。映像表示装置９１０は、瞳孔９２１の径Ｗよりも光の照射幅を小さくすることで、画像の視認性を高めるピンホール効果を実現する。
【００１６】
図２（ｂ）に示すように、バリア手段９１１は、表示面に対して縦方向に窓部９１３の開口量を切替えることで、観察者の視認能力に応じて、光の照射先に対する絞り径Ｋを調整すると共に、光ＬＧの入射量を調整する。バリア手段９１１は、照度条件に応じて、ピッチを狭くした状態の窓部９１３Ａと、ピッチを広くした状態の窓部９１３Ｂが切替えられる。窓部９１３は、照度や視認能力に応じてピッチを詳細に調整可能な機構を備えてもよく、一定幅毎に段階的にピッチを切替える機構であってもよい。
【００１７】
レンチキュラーレンズ９１２は、窓部９１３を通過した光ＬＧを凸面部側で屈折して所定の方向に集約する。観察者の瞳孔９２１には、レンチキュラーレンズ９１２の表示面側に対し、凸面部の曲率中心ＲＯを通過する光ＬＧが照射され、観察者は、バリア手段９１１及びレンチキュラーレンズ９１２を介して瞳孔９２１に入射される光に応じた画像を視認する。
【００１８】
映像表示装置９１０では、バリア手段９１１が表示部９１４の表示面に対して横方向に窓部９１３が形成されており、縦方向に開口量が調整される。表示面を視認する観察者には、図２（ｃ）に示すように、各レンチキュラーレンズ９１２から照射される光ＬＧが瞳孔９２１の縦方向よりも狭い絞り径Ｋとなる。このとき瞳孔９２１には、バリア手段９１１が表示環境の照度に応じて、光を通過させる開口量を広くした場合、窓部９１３Ｂに応じた絞り径ＫＢ、または開口量を狭くした場合、窓部９１３Ａに応じた絞り径ＫＡで光が照射される。
【００１９】
表示部９１４に白画面が映されるとき、映像表示装置９１０を利用する観察者とレンチキュラーレンズ９１２の曲率中心ＲＯとの間の視認距離が適視距離であるときは、色が一様であり、モアレとも称される表示ムラが発生しない画像が観察者に視認される。一方、映像表示装置９１０を利用する観察者とレンチキュラーレンズ９１２の曲率中心ＲＯとの間の視認距離が適視距離から外れると、視認する色に濃淡がある画像すなわち表示ムラが発生した画像が観察者に視認される。すなわち、映像表示装置９１０の表示部９１４に白画面が表示されるときに、映像表示装置９１０を利用する観察者の瞳孔とレンチキュラーレンズ９１２の曲率中心ＲＯとの間の視認距離に応じて観察者が視認する画像が変化することが見出された。実施形態に係る映像表示装置は、この知見に基づいて、観察者の瞳孔とレンチキュラーレンズの曲率中心との間の視認距離にかかわらず、表示ムラの発生が抑制された画像を観察者が視認可能な映像表示装置を提供するものである。
【００２０】
（第１実施形態に係る映像表示システムの構成）
図３は第１実施形態に係る映像表示システムの斜視図であり、図４は第１実施形態に係る映像表示システムのブロック図である。
【００２１】
映像表示システム１は、映像表示装置１０と、光学装置２０とを有する。映像表示装置１０は、通信部１１と、操作部１２と、撮像部１３と、表示部１４と、記憶部１５と、処理部１６とを有する。一例では、映像表示装置１０は、スマートフォン等の携帯通信端末である。光学装置２０は、バリア２１と、レンチキュラーレンズ２２とを有する。光学装置２０は、表示部１４の表面に固定されて配置されてもよく、表示部１４の表面に着脱可能に配置されてもよい。また、光学装置２０は、映像表示装置１０の内部に含まれてもよい。光学装置２０は、映像表示装置１０の内部に含まれる場合、映像表示システム１は、単一の映像表示装置により実現される。
【００２２】
通信部１１は、主に２．１ＧＨｚ帯を感受帯域とするアンテナを含む通信インターフェース回路を有し、映像表示装置１０を不図示の通信ネットワークに接続する。通信部１１は、不図示の基地局により割り当てられるチャネルを介して、基地局との間でＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）方式等による無線信号回線を確立し、基地局との間で無線通信を行う。そして、通信部１１は、基地局から受信したデータを処理部１６に供給する。また、通信部１１は、処理部１６から供給されたデータを基地局に送信する。なお、通信部１１は、ＨＴＴＰ（Hypertext Transfer Protocol）のプロトコルに従ってデータ通信を行う。また、通信部１１は、主に２．４ＧＨｚ帯を感受帯域とするアンテナを含む通信インターフェース回路を有し、基地局を介さずにＷｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線ＬＡＮの基地局を介して無線通信を行う。
【００２３】
操作部１２は、映像表示装置１０の操作が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、プッシュスイッチ等である。操作部１２は、観察者の指示を受け付け、受け付けた指示に対応する信号を発生し、処理部１６に出力する。
【００２４】
撮像部１３は、アレイ状に配置された撮像素子と、撮像素子を駆動する素子駆動部とを有する。撮像素子は、電荷結合素子（ＣＣＤ）型センサ、又はアクティブピクセルセンサ（ＡＰＳ）型センサと、カラーフィルタとを有し、入射した光に応じた電荷を蓄積する。素子駆動部は、撮像素子のそれぞれで蓄積された電荷を電気信号に変換して処理部１６に出力する。
【００２５】
表示部１４は、動画像、静止画像等の出力が可能であればどのようなデバイスでもよく、例えば、タッチパネル式の表示装置である。表示部１４は、処理部１６から供給される動画像データに応じた動画像、静止画像データに応じた静止画像等を表示する。表示部１４は、タップ、ドラッグ、フリック等の接触により、観察者の指示を受け付け、受け付けた指示に対応する信号を発生し、処理部１６に出力する。表示部１４は、白色、灰色等の単色光を表示可能である。
【００２６】
記憶部１５は、例えば、半導体メモリを有する。記憶部１５は、処理部１６での処理に用いられるドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム、データ等を記憶する。例えば、記憶部１５は、ドライバプログラムとして、通信部１１を制御する携帯電話通信デバイスドライバプログラム、操作部１２を制御する入力デバイスドライバプログラム、表示部１４を制御する出力デバイスドライバプログラム等を記憶する。また、記憶部１５は、オペレーティングシステムプログラムとして、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格等の近距離無線通信方式を実行する接続制御プログラム、携帯電話及び無線ＬＡＮの接続制御プログラム等を記憶する。また、記憶部１５は、アプリケーションプログラムとして、瞳孔径測定処理を実行するための瞳孔径測定プログラム、及びバリア制御処理を実行するためのバリア制御プログラムを含む種々のプログラムを記憶する。コンピュータプログラムは、例えばフラッシュメモリを含む半導体メモリ等のコンピュータ読み取り可能な可搬型記録媒体から、公知のセットアッププログラム等を用いて記憶部１５にインストールされてもよい。
【００２７】
また、記憶部１５は、データとして、レンチキュラーレンズ２２の厚み、レンチキュラーレンズ２２の屈折率及び観察者の瞳孔径等の瞳孔径測定処理及びバリア制御処理で使用するデータ等を記憶する。さらに、記憶部１５は、瞳孔径測定処理及びバリア制御処理等の処理で一時的に使用されるデータを一時的に記憶してもよい。
【００２８】
処理部１６は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。処理部１６は、映像表示装置１０の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。処理部１６は、映像表示装置１０の各種処理が記憶部１５に記憶されているプログラム、操作部１２及び表示部１４の操作等に応じて適切な手順で実行されるように、通信部１１、撮像部１３等の動作を制御する。処理部１６は、記憶部１５に記憶されているプログラム（ドライバプログラム、オペレーティングシステムプログラム、アプリケーションプログラム等）に基づいて処理を実行する。また、処理部１６は、複数のプログラム（アプリケーションプログラム等）を並列に実行することができる。
【００２９】
処理部１６は、指示取得部１６１と、表示指示部１６２と、距離決定部１６３と、瞳孔径決定部１６４と、バリア表示位置決定部１６７と、バリア制御部１６８とを有する。瞳孔径決定部１６４は、絞り径演算部１６５と、瞳孔径演算部１６６とを有する。処理部１６が有するこれらの各部は、処理部１６が有するプロセッサ上で実行されるプログラムによって実装される機能モジュールである。また、処理部１６が有するこれらの各部は、独立した集積回路、マイクロプロセッサ、又はファームウェアとして映像表示装置１０に実装されてもよい。
【００３０】
図５（ａ）は光学装置２０の分解斜視図であり、図５（ｂ）はバリア２１の断面図である。
【００３１】
バリア２１は、表示部１４が表示した光を透過する複数の光透過領域２３と、光を透過しない複数の光不透過領域２４とを有し、複数の光透過領域２３のそれぞれを透過した光をレンチキュラーレンズ２２に出射する。光透過領域２３及び光不透過領域２４はそれぞれＹ方向に延伸するように交互に並列に形成され、光透過領域２３を透過した光をレンチキュラーレンズ２２に、光透過領域２３が配置される間隔に対応する間隔で出射する。
【００３２】
バリア２１は、上側偏光板２１１と、上側ガラス基板２１２と、上側電極２１３と、液晶層２１４と、下側電極２１５と、下側ガラス基板２１６と、下側偏光板２１７とを有する。上側偏光板２１１、上側ガラス基板２１２、上側電極２１３、液晶層２１４、下側電極２１５、下側ガラス基板２１６及び下側偏光板２１７は、順次積層されて形成される。
【００３３】
バリア２１は、上側電極２１３と下側電極２１５との間に選択的に電圧が印加されることにより任意の形状の光透過領域２３及び光不透過領域２４を液晶層２１４に発生することができる。バリア２１は、上側電極２１３と下側電極２１５との間に選択的に電圧が印加されることにより、複数の光透過領域２３及び複数の光不透過領域２４を所望の配置間隔で交互に配置することができる。
【００３４】
レンチキュラーレンズ２２は、バリア２１を介して表示部１４の表示面に配置され、表示部１４から出射され、バリア２１の光透過領域２３を透過した光をＸ方向に集約してＺ方向に出射する。レンチキュラーレンズ２２は、表示部１４と対向する裏面の形状は平面状であり且つ表示部１４と対向する面と反対側の表面はカマボコ形状（Cylindrical）の断面を有する凸部が一定の周期で連続的に形成されたレンズである。すなわち、レンチキュラーレンズ２２は、観察者が目視するＺ方向に位置しＹ方向に延伸する表面にカマボコ形状の凸面部がＸ方向に連続的に形成されている。レンチキュラーレンズ２２の凸面部は、例えば表示部１４又は表示される画像に対し、所定の画素数を基準に形成面積が設定されている。
【００３５】
レンチキュラーレンズ２２は、凸面部が形成された範囲毎に絞った光が観察者側に照射されることで、平面状の表示部１４を目視した場合よりも集約した光が照射される。また、レンチキュラーレンズ２２は、表示部１４に対する視認角度や距離の相違により眼球側に照射される光の照射角度が変化する。
【００３６】
（映像表示装置による瞳孔径測定処理）
視認距離にかかわらず表示ムラの発生が抑制された画像を観察者に提供するために、まず、映像表示装置１０は、画像を視認する観察者の瞳孔径を測定する瞳孔径測定処理を実行する。瞳孔径測定処理は、観察者が映像表示装置１０の表示部１４に表示される画像の視認を開始したとき、又は映像表示装置１０の周囲の環境光が変化したとき等、観察者の瞳孔径が変化したと推定されるときに実行される。
【００３７】
図６は、映像表示装置１０の瞳孔径測定処理を示すフローチャートである。
【００３８】
表示指示部１６２は、操作部１２又はタッチパネルである表示部１４を介して瞳孔径を測定する処理の開始を指示されることに応じて、表示部１４に白色画面を表示する（Ｓ１０１）。表示部１４に表示される画像を視認する観察者が、表示部１４に表示された画像が表示ムラの発生がなく一様な色を有する画像であると視認して操作部１２を操作したことに応じて、指示取得部１６１は、距離測定開始指示を取得する（Ｓ１０２）。次いで、距離決定部１６３は、撮像部１３によって観察者の顔面を撮像する（Ｓ１０３）。距離決定部１６３は、撮像した顔面の画像を使用して、観察者が表示部１４に表示された画像が均一だと判定したときのレンチキュラーレンズ２２の曲率中心と観察者の瞳孔との間の距離である適視距離を演算する（Ｓ１０４）。次いで、絞り径演算部１６５は、観察者の瞳孔における絞り径Ｈ1と、視点間隔Ｈ2とを演算する（Ｓ１０５）。絞り径Ｈ1は、バリア２１の光透過領域２３を通過し単一のレンチキュラーレンズ２２から瞳孔８１に入射する光の瞳孔８１における入射面の口径である。視点間隔Ｈ2は隣接する２つのレンチキュラーレンズ２２から瞳孔８１に入射する光の瞳孔８１における間隔である。
【００３９】
図７（ａ）は映像表示装置１０及び映像表示装置１０の表示部１４に表示される画像を視認する観察者の眼球を示す図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）において破線で囲まれた部分拡大図であり、図７（ｃ）はバリアのピッチと絞り径との関係を示す図である。
【００４０】
絞り径Ｈ1は、レンチキュラーレンズ２２の曲率中心Ｒ０と観察者の瞳孔８１との間の距離である視認距離Ｘ、レンチキュラーレンズ２２の厚みｔ、レンチキュラーレンズ２２の屈折率ｎ及びバリア２１の光透過領域２３の幅ΔＰにより、三角形の相似を利用し、
Ｈ1  ＝  ΔＰ×Ｘ×（ｎ／ｔ）            （式１）
で示される。一方、視点間隔Ｈ2は、視認距離Ｘ、厚みｔ、屈折率ｎ及びバリア２１の光透過領域２３の間隔Ｐにより、同様に三角形の相似を利用し、
Ｈ2  ＝  Ｐ×Ｘ×（ｎ／ｔ）            （式２）
で示される。ここで、バリア２１の光透過領域２３の間隔Ｐがバリア２１の光透過領域２３の幅ΔＰのｍ倍であるとすると、視点間隔Ｈ2は、式２から、
Ｈ2  ＝  ｍ×ΔＰ×Ｘ×（ｎ／ｔ）            （式３）
で示される。
【００４１】
絞り径演算部１６５は、記憶部１５に記憶されたレンチキュラーレンズ２２の厚みｔ、レンチキュラーレンズ２２の屈折率ｎ及びバリア２１の光透過領域２３の幅ΔＰと、距離決定部１６３が演算した距離Ｘを使用して、式１により絞り径Ｈ1を演算する。また、絞り径演算部１６５は、バリア２１の光透過領域２３の間隔Ｐの光透過領域２３の幅ΔＰに対する倍数ｍを更に使用して、式３により視点間隔Ｈ2を演算する。
【００４２】
次いで、瞳孔径演算部１６６は、絞り径演算部１６５が演算した絞り径Ｈ1及び視点間隔Ｈ2を使用して、瞳孔径を演算する。瞳孔径演算部１６６は、絞り径Ｈ1及び視点間隔Ｈ2を使用して、第１入射状態において瞳孔８１に入射する光の光量と、光が入射する瞳孔８１の領域が第１入射状態において光が入射する瞳孔８１の領域と相違する第２入射状態における光量を演算する。第１入射状態は、観察者の瞳孔８１の中心と瞳孔８１に入射する光の中心とが一致したレンチキュラーレンズ２２の何れか１つのレンズからの光が瞳孔８１の全体に亘って入射する状態である。また、第２入射状態は、観察者の瞳孔８１の中心と、レンチキュラーレンズ２２の隣接する２つのレンズから瞳孔８１に入射する２つの光の間の中心とが一致した光が瞳孔８１の全体に亘って入射する状態である。瞳孔径演算部１６６は、第１入射状態の光量と第２入射状態の光量とが一致したときの瞳孔径を、観察者の瞳孔径として決定する。
【００４３】
図８（ａ）及び８（ｂ）は視認距離Ｘ1であるときの瞳孔８１に入射する光の分布を示す図であり、図８（ｃ）は視認距離Ｘ1であるときに観察者に視認される表示部１４の画像を示す図である。図８（ｄ）及び８（ｅ）は視認距離Ｘ1と相違するＸ2であるときの瞳孔８１に入射する光の分布を示す図であり、図８（ｆ）は視認距離Ｘ2であるときに観察者に視認される表示部１４の画像を示す図である。図８（ａ）及び８（ｄ）は第１入射状態を示し、図８（ｂ）及び８（ｅ）は第２入射状態を示す。図８（ａ）、８（ｂ）、８（ｄ）及び８（ｅ）において、白色は光が入射している部分を示し、黒色は光が入射していない部分を示す。
【００４４】
図８（ｃ）に示すように、視認距離Ｘ1であるとき、観察者の網膜の全体に亘って均一の光量の光が入射するため、観察者は、表示ムラの発生がなく一様な色を有する画像が表示部１４に表示されていると視認する。すなわち、光が入射する瞳孔８１の領域が相違する図８（ａ）及び８（ｂ）の場合は、互いに等しい光量の光が網膜に入射する。
【００４５】
一方、図８（ｆ）に示すように、視認距離Ｘ2であるとき、観察者の網膜に光量が異なる光が入射するため、観察者は、表示ムラが発生し色に濃淡がある画像が表示部１４に表示されていると視認する。すなわち、図８（ｄ）の場合と図８（ｅ）の場合とで、光量が異なる光が網膜に入射する。
【００４６】
図９（ａ）及び９（ｂ）は視認距離Ｘ3であり且つ観察者の瞳孔径がＤ1であるときの瞳孔８１に入射する光の分布を示し、図９（ｃ）はこの場合に観察者に視認される表示部１４の画像を示す。図９（ｄ）及び９（ｅ）は視認距離Ｘ3であり且つ観察者の瞳孔径がＤ1と相違するＤ2であるときの瞳孔８１に入射する光の分布を示し、図９（ｆ）はこの場合に観察者に視認される表示部１４の画像を示す。図９（ａ）及び９（ｄ）は第１入射状態における光の分布を示し、図９（ｂ）及び９（ｅ）は第２入射状態における光の分布を示す。図９（ａ）、９（ｂ）、９（ｄ）及び９（ｅ）において、白色は光が入射している部分を示し、黒色は光が入射していない部分を示す。
【００４７】
図９（ｃ）に示すように、視認距離Ｘ3であり且つ観察者の瞳孔径がＤ1であるとき、観察者の網膜の全体に亘って均一の光量の光が入射するため、観察者は、表示ムラが発生せず画像が表示部１４に表示されていると視認する。すなわち、図９（ａ）及び９（ｂ）の場合は、互いに等しい光量の光が網膜に入射する。
【００４８】
一方、図９（ｆ）に示すように、視認距離Ｘ3であり且つ観察者の瞳孔径がＤ2であるとき、観察者の網膜に光量が異なる光が入射するため、観察者は、表示ムラが発生し色に濃淡がある画像が表示部１４に表示されていると視認する。すなわち、視認距離が同一の場合でも観察者の瞳孔径が変化すると、観察者に視認される画像が相違する。
【００４９】
図１０（ａ）は第１入射状態における光の分布を示す図であり、図１０（ｂ）は第２入射状態における光の分布を示す図である。図１０（ａ）及び１０（ｂ）において、瞳孔径はＤであり、絞り径はＨ1であり、視点間隔はＨ2である。
【００５０】
瞳孔径演算部１６６は、
-sqrt(D2/4 - x2)≦ y < sqrt(D2/4 - x2)            （式４）
の範囲で瞳孔径Ｄを変化させて、図１０（ａ）に示す第１入射状態で瞳孔８１に入射する光の光量である第１光量Ｅ1と図１０（ｂ）に示す第２入射状態で瞳孔８１に入射する光の光量である第２光量Ｅ2とを比較する。瞳孔８１は円形状であるとするため、瞳孔径Ｄの範囲は（式４）で示す範囲で変化させる。
【００５１】
第１光量Ｅ1は、
Ｅ1  ＝  ΣＩ（ｘ，ｙ）×Ｊ1（ｘ，ｙ）            （式５）
で示される。ここで、Ｉ（ｘ，ｙ）は、
Ｉ（ｘ，ｙ）  ＝  １０- p (x2 +y2 )            （式６）
で示される。ここで定数ｐは０．０６６である。Ｉ（ｘ，ｙ）は、瞳孔８１の同心円状に中央から離れていくほど光の効率が落ちるStiles-Crawford Effectを示す関数である。また、Ｊ1（ｘ，ｙ）は、図１０（ａ）の場合に瞳孔８１に入射する光の分布に対応し、
Ｊ1（ｘ，ｙ）  ＝  １（-Ｈ1／２ ≦ y ＜Ｈ1／２のとき）            （式７）
０（-Ｈ1／２ ≦ y ＜Ｈ1／２でないとき）
で示される。
【００５２】
第２光量Ｅ2は、
Ｅ2  ＝  ΣＩ（ｘ，ｙ）×Ｊ2（ｘ，ｙ）            （式８）
で示される。ここで、Ｉ（ｘ，ｙ）は（式６）で示される。Ｊ2（ｘ，ｙ）は、図１０（ｂ）の場合に瞳孔８１に入射する光の分布に対応し、
Ｊ2（ｘ，ｙ）  ＝  １
（-Ｄ／２ ≦ y ＜-Ｈ3／２及びＨ3／２≦ y ＜Ｄ／２のとき）
０（-Ｄ／２ ≦ y ＜-Ｈ3／２又はＨ3／２≦ y ＜Ｄ／２でないとき）
（式９）
で示される。ここでＨ3は、光不透過領域２４の幅であり、視点間隔Ｈ2から絞り径Ｈ1を減じた値（Ｈ3  ＝  Ｈ2−Ｈ1）である。
【００５３】
瞳孔径演算部１６６は、第１光量Ｅ1と第２光量Ｅ2とが一致したときの瞳孔径Ｄを観察者の瞳孔径として決定する（Ｓ１０６）。
【００５４】
（映像表示装置によるバリア制御処理）
図１１は、映像表示装置１０のバリア制御処理を示すフローチャートである。映像表示装置１０は、バリア制御処理を実行することによって、観察者が表示部１４に表示された画像を視認しているときの視認距離において表示ムラの発生が抑制されると推定される光透過領域２３の配置間隔を決定する。バリア制御処理は、観察者が表示部１４に表示された画像を視認している間に一定の周期毎に実行される。
【００５５】
まず、距離決定部１６３は、撮像部１３によって観察者の顔面を撮像する（Ｓ２０１）。次いで、距離決定部１６３は、撮像した顔面の画像を使用して、レンチキュラーレンズ２２の曲率中心と観察者の瞳孔との間の現在の距離である視認距離を演算する（Ｓ２０２）。
【００５６】
次いで、バリア表示位置決定部１６７は、視認距離において表示ムラの発生が抑制されると推定される光透過領域２３の配置間隔を決定する（Ｓ２０３）。バリア表示位置決定部１６７は、観察者の瞳孔径、レンチキュラーレンズ２２の厚み及び屈折率、並びに視認距離及び表示部１４の画素ピッチ、バリアの光透過領域２３の幅に基づいて、光透過領域２３の配置間隔を決定する。
【００５７】
図１２（ａ）は視認距離が適視距離である場合の第１入射状態を示す図であり、図１２（ｂ）は視認距離が適視距離である場合の第２入射状態を示す図である。図１２（ｃ）は視認距離が適視距離よりも短い距離である場合の第１入射状態を示す図であり、図１２（ｄ）は視認距離が図１２（ｃ）に示す距離である場合の第２入射状態を示す図である。ここで、第１入射状態は、観察者の瞳孔の中心と瞳孔に入射する光の中心とが一致したレンチキュラーレンズの何れか１つのレンズからの光が瞳孔の全体に亘って入射する状態である。また、第２入射状態は、観察者の瞳孔の中心と、レンチキュラーレンズの隣接する２つのレンズから瞳孔に入射する２つの光の間の中心とが一致した光が瞳孔の全体に亘って入射する状態である。図１２（ａ）〜１２（ｄ）のそれぞれにおいて、光透過領域２３は、瞳孔径決定部１６４が観察者の瞳孔径を演算したときから配置間隔を変化させていない。
【００５８】
図１２（ａ）及び１２（ｂ）に示すように、視認距離が適視距離Ｉであるとき、観察者の瞳孔に入射する光の光量は、第１入射状態と第２入射状態とで一致する。観察者の瞳孔に入射する光の光量が第１入射状態と第２入射状態とで一致するので、視認距離が適視距離Ｉであるときには表示ムラは発生しない。
【００５９】
図１２（ｃ）及び１２（ｄ）に示すように、視認距離が適視距離Ｉよりも短い距離Ｘであるとき、観察者の瞳孔に入射する光の光量は、第１入射状態よりも第２入射状態の方が多くなる。第１入射状態よりも第２入射状態の方が多くなるので、視認距離が適視距離Ｉよりも短い距離Ｘであるときには表示ムラが発生する。同様に、視認距離Ｘが適視距離Ｉよりも長い距離であるとき、第１入射状態よりも第２入射状態の方が少なくなるので、表示ムラが発生する。
【００６０】
図１３（ａ）はバリア表示位置決定部１６７の内部機能ブロック図であり、図１３（ｂ）はバリア表示位置決定部１６７の内部の光透過領域間隔・繰り返し回数決定部の内部機能ブロック図である。図１４は、Ｓ２０３の処理のより詳細なフローチャートである。
【００６１】
バリア表示位置決定部１６７は、光透過領域間隔・繰り返し回数決定部１６７１と、バリア表示位置決定部１６７２とを有する。光透過領域間隔・繰り返し回数決定部１６７１は、繰り返し回数演算部１６７３と、光透過領域間隔演算部１６７４とを有する。
【００６２】
繰り返し回数演算部１６７３は、視認距離が適視距離Ｉと相違する距離Ｘであるときの第１光量Ｆ1と、同様に視認距離が距離Ｘであるときに瞳孔８１に入射する光の光量である第２光量Ｆ2とを比較する（Ｓ３０１）。
【００６３】
式１に示すように、絞り径は視認距離に比例するので、視認距離が適視距離Ｉであるときの絞り径をＨ1とすると、視認距離が距離Ｘであるときの絞り径Ｈ´1は、
Ｈ´1  ＝  （Ｘ／Ｉ）×Ｈ1            （式１０）
で示される。
【００６４】
第１光量Ｆ1は、式５〜式７及び式１０から、
Ｆ1  ＝  ΣＩ（ｘ，ｙ）×Ｊ´1（ｘ，ｙ）            （式１１）
Ｊ´1（ｘ，ｙ）  ＝  １（-（Ｘ／Ｉ）Ｈ1／２ ≦ y ＜（Ｘ／Ｉ）Ｈ1／２のとき）
０（-（Ｘ／Ｉ）Ｈ1／２ ≦ y ＜（Ｘ／Ｉ）Ｈ1／２でないとき）
（式１２）
で示される。ここで、Ｉ（ｘ，ｙ）は（式６）で示される。
【００６５】
第２光量Ｆ2は、式８〜式１０から、
Ｆ2  ＝  ΣＩ（ｘ，ｙ）×Ｊ´2（ｘ，ｙ）            （式１３）
Ｊ´2（ｘ，ｙ）  ＝  １                                      （式１４）
（-Ｄ／２ ≦ y ＜-（Ｘ／Ｉ）Ｈ3／２及び（Ｘ／Ｉ）Ｈ3／２≦ y ＜Ｄ／２のとき）
０（-Ｄ／２ ≦ y ＜-（Ｘ／Ｉ）Ｈ3／２
又は（Ｘ／Ｉ）Ｈ3／２≦ y ＜Ｄ／２でないとき）
で示される。ここで、Ｉ（ｘ，ｙ）は（式６）で示される。また、視点間隔Ｈ2は、絞り径Ｈ1及び光不透過領域２４の幅Ｈ3から、
Ｈ2  ＝  Ｈ1＋Ｈ3            （式１５）
で示される。一方、視点間隔Ｈ2は、式２から、適視距離Ｉ、厚みｔ、屈折率ｎ及びバリア２１の光透過領域２３の間隔Ｐにより、
Ｈ2  ＝  Ｐ×Ｉ×（ｎ／ｔ）            （式１６）
で示される。さらに、表示部１４の画素ピッチＬに、光透過領域２３がＮ回繰り返して配置される場合、表示部１４の画素ピッチＬは、
Ｌ  ＝  Ｎ×Ｐ            （式１７）
で示される。式１５〜式１７から、光不透過領域２４の幅Ｈ3は、
Ｈ3  ＝  Ｈ2−Ｈ1
＝  （ｎＬＩ／Ｎｔ）−Ｈ1            （式１８）
で示される。式１８を式１４に代入することにより、
Ｊ´2（ｘ，ｙ）  ＝  １                                      （式１９）
（-Ｄ／２ ≦ y ＜-（ｎＬＸ／Ｎｔ−（Ｘ／Ｉ）Ｈ1）／２
及び（ｎＬＸ／Ｎｔ−（Ｘ／Ｉ）Ｈ1）／２≦ y ＜Ｄ／２のとき）
０（-Ｄ／２ ≦ y ＜-（ｎＬＸ／Ｎｔ−（Ｘ／Ｉ）Ｈ1）／２
又は（ｎＬＸ／Ｎｔ−（Ｘ／Ｉ）Ｈ1）／２≦ y ＜Ｄ／２でないとき）
となる。
さらに、  （式１）より、Ｈ1  ＝  ΔＰ×I×（ｎ／ｔ）であることから、
Ｊ´2（ｘ，ｙ）  ＝  １                                      
（-Ｄ／２ ≦ y ＜-（ｎＬＸ／Ｎｔ−ΔＰ×Ｘ×ｎ／ｔ）／２
及び（ｎＬＸ／Ｎｔ−ΔＰ×Ｘ×ｎ／ｔ）／２≦ y ＜Ｄ／２のとき）
０（-Ｄ／２ ≦ y ＜-（ｎＬＸ／Ｎｔ−ΔＰ×Ｘ×ｎ／ｔ）／２
又は（ｎＬＸ／Ｎｔ−ΔＰ×Ｘ×ｎ／ｔ）／２≦ y ＜Ｄ／２でないとき）
と変形する。また、（式１２）も以下のように変形できる。
Ｊ´1（ｘ，ｙ）  ＝  １（-（ΔＰ×Ｘ×ｎ／ｔ）／２ ≦ y ＜（ΔＰ×Ｘ×ｎ／ｔ）／２のとき）
０（-（ΔＰ×Ｘ×ｎ／ｔ）／２ ≦ y ＜（（ΔＰ×Ｘ×ｎ／ｔ）／２でないとき）
【００６６】
繰り返し回数演算部１６７３は、式６、式１１、式１２、式１３及び式１９を使用して、第１光量Ｆ1と第２光量Ｆ2との差（｜Ｆ1−Ｆ2｜）が最小化される繰り返し回数Ｎを決定する（Ｓ３０２）。次いで、光透過領域間隔演算部１６７４は、決定された繰り返し回数Ｎを使用して、式１７からバリア２１の光透過領域２３の間隔Ｐを決定する（Ｓ３０３）。そして、バリア表示位置決定部１６７２は、決定された繰り返し回数Ｎ及び光透過領域２３の間隔Ｐを使用して、バリア表示位置を決定する。バリア表示位置決定部１６７は、第１光量Ｆ1と第２光量Ｆ2との差が最小化される光透過領域２３の間隔Ｐを決定することで、視認距離Ｘにおいて表示ムラの発生が抑制されると推定される光透過領域２３の配置間隔を含むバリア表示位置を決定する。
【００６７】
バリア制御部１６８は、バリア表示位置決定部１６７が決定した配置間隔で光透過領域２３が配置されるようにバリア２１を制御する（Ｓ２０４）。バリア制御部１６８は、光透過領域２３の間隔がバリア表示位置決定部１６７が決定したＰになるように、光透過領域２３の幅ΔＰを固定し且つ光不透過領域２４の幅を変化させる。
（第２実施形態に係る映像表示装置の構成）
図１５（ａ）は第２実施形態に係る映像表示装置のブロック図であり、図１５（ｂ）は図１５（ａ）に示す瞳孔径演算テーブルを示す図であり、図１５（ｃ）は図１５（ａ）に示すバリア位置演算テーブルを示す図である。
【００６８】
映像表示システム２は、映像表示装置１０の代わりに映像表示装置３０が配置されることが第１実施形態に係る映像表示システム１と相違する。映像表示装置３０は、瞳孔径決定部１６４及びバリア表示位置決定部１６７を有する処理部１６の代わりに瞳孔径決定部１７４及びバリア表示位置決定部１７７を有する処理部１７が配置されることが、映像表示装置１０と相違する。映像表示システム２の瞳孔径決定部１７４及びバリア表示位置決定部１７７以外の構成は、対応する符号が付された第１実施形態に係る映像表示システム１の構成と同一の構成及び機能を有するので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００６９】
瞳孔径決定部１７４は、瞳孔径演算テーブル１７５を有する。瞳孔径演算テーブル１７５は、表示ムラが発生せず一様な色を有する画像であると観察者に視認されたときの視認距離Ｘと、視認距離Ｘから式１〜式９を使用して演算された瞳孔径Ｄとの関係を示す。瞳孔径決定部１７４は、距離決定部１６３が演算したレンチキュラーレンズ２２の曲率中心との間の視認距離Ｘと、瞳孔径演算テーブル１７５を使用して、観察者の瞳孔との間の距離から瞳孔径Ｄを決定する。
【００７０】
バリア表示位置決定部１７７は、バリア位置演算テーブル１７８を有する。バリア位置演算テーブル１７８は、瞳孔径決定部１７４が決定した瞳孔径Ｄと、視認距離Ｘと、式６、式１１、式１２、式１３及び式１９を使用して演算された繰り返し回数Ｎの関係を示す。バリア表示位置決定部１７７は、瞳孔径決定部１７４が決定した瞳孔径Ｄ及び距離決定部１６３が決定した視認距離Ｘから繰り返し回数Ｎを決定する。
【００７１】
（視認距離と視認画像との関係）
視認距離と視認画像との関係をシミュレーションにより検討した。シミュレーション条件は以下の通りである。
画像の横サイズ：11520(画素)
１画素の幅：0.004775(mm)（実際の画面サイズ＝55.008000(mm)、12画素（0.0573mm）で実際の画面の１画素分に当たる）
曲率中心の位置（画素までの距離）：1.85923(mm) (レンチキュラーレンズの厚みは2.72mm、屈折率は1.46297で、曲率中心の位置＝厚み／屈折率より算出)
曲率中心間の間隔：0.057030(mm)
曲率中心の数：964(個)（レンチキュラーレンズの実サイズ：55.005435(mm)）
レンチキュラーレンズの絞り径：1.0mm
レンチキュラーレンズの絞りの間隔：3.0mm
図１６に示すようにシミュレーションでは、瞳孔を１００点のポイントでサンプリングし、レンチキュラーレンズの曲率中心Ｒ０と瞳孔を結ぶ線を延伸させた先に光源である画素があるか否かに応じて、網膜上における照度を演算する。すなわち、網膜上の照度は、
照度  ＝  ΣＩ（ｘ, ｙ）×Ｍ（ｘ, ｙ）／ΣＩ（ｘ, ｙ）            （式２０）
x2 +y2 ≦（瞳孔の半径の二乗）
で示される。ここで、Ｉ（ｘ, ｙ）は（式６）で示される。Ｍ（ｘ, ｙ）は、レンチキュラーレンズの曲率中心Ｒ０と瞳孔を結ぶ線を延伸させた先に画素があるときは「１」であり、レンチキュラーレンズの曲率中心Ｒ０と瞳孔を結ぶ線を延伸させた先に画素がないときは「０」である。シミュレーションでは、瞳孔径を２．５ｍｍ〜３．５ｍｍまで変化させて画像を生成した。第１のシミュレーションの視認距離は３１ｃｍであり、第２のシミュレーションの視認距離は３３ｃｍである。また、第１のシミュレーション及び第２のシミュレーションのそれぞれは、繰り返し回数Ｎが４である第１パターンと、繰り返し回数Ｎが３である第２パターンを含む。
【００７２】
図１７は第１のシミュレーション結果を示す図であり、図１８は第２のシミュレーション結果を示す図である。図１７（ａ）及び図１８（ａ）のそれぞれは、繰り返し回数Ｎが４である第１パターンを示し、図１７（ｂ）及び図１８（ｂ）のそれぞれは、繰り返し回数Ｎが３である第２パターンを示す。
【００７３】
第１のシミュレーションでは、瞳孔径が２．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲で、繰り返し回数Ｎが４である第１パターンの方が、繰り返し回数Ｎが３である第２パターンよりも表示ムラの発生が抑制される。一方、瞳孔径が３．１ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲で、繰り返し回数Ｎが３である第２パターンの方が、繰り返し回数Ｎが４である第１パターンよりも表示ムラの発生が抑制される。
【００７４】
第２のシミュレーションでは、瞳孔径が２．５ｍｍ〜３．２ｍｍの範囲で、繰り返し回数Ｎが４である第１パターンの方が、繰り返し回数Ｎが３である第２パターンよりも表示ムラの発生が抑制される。一方、瞳孔径が３．３ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲で、繰り返し回数Ｎが３である第２パターンの方が、繰り返し回数Ｎが４である第１パターンよりも表示ムラの発生が抑制される。
【００７５】
（実施形態に係る映像表示装置の作用効果）
実施形態に係る映像表示装置は、光透過領域の配置間隔が、視認距離において表示ムラの発生が抑制されると推定される配置間隔となるようにバリアを制御することにより、視認距離が適視距離ではないときの表示ムラの発生を抑制する。
【００７６】
また、実施形態に係る映像表示装置は、第１入射状態において瞳孔に入射する光の光量と、光が入射する瞳孔の領域が第１入射状態と相違する第２入射状態において瞳孔に入射する光の光量と差を最小化するように光透過領域の配置間隔を決定する。これにより、バリア及びレンチキュラーレンズを介して視認される画像が視認距離及び瞳孔径に応じて変化することを利用して、簡便且つ容易に表示ムラの発生が抑制された光透過領域の配置間隔を決定することができる。一例では、第１入射状態は、瞳孔の中心と瞳孔に入射する光の中心とが一致したレンチキュラーレンズの何れの１つのレンズからの光が瞳孔の全体に亘って入射する状態である。また、第２入射状態は、瞳孔の中心と、レンチキュラーレンズの隣接する２つのレンズから瞳孔に入射する２つの光の間の中心とが一致した光が瞳孔の全体に亘って入射する状態である。第２実施形態に係る映像表示装置では、視認距離、瞳孔径及び繰り返し回数との関係を示すバリア位置演算テーブルを利用することで、より早急に光透過領域の配置間隔を測定することができる。
【００７７】
また、実施形態に係る映像表示装置は、光透過領域の幅を変更することなく、視認距離が適視距離ではないときの表示ムラの発生を抑制することができるので、絞りの効果が弱まるおそれはなく且つ消費電力が増加するおそれもない。
【００７８】
図１９（ａ）は視認距離が適視距離よりも短い距離である場合の第１入射状態を示す図であり、図１９（ｂ）は視認距離が図１９（ａ）に示す距離である場合の第２入射状態を示す図である。図１９（ｃ）は視認距離が適視距離よりも長い距離である場合の第１入射状態を示す図であり、図１９（ｄ）は視認距離が図１９（ｃ）に示す距離である場合の第２入射状態を示す図である。また、第２入射状態は、観察者の瞳孔の中心と、レンチキュラーレンズの隣接する２つのレンズから瞳孔に入射する２つの光の間の中心とが一致した光が瞳孔の全体に亘って入射する状態である。図１９（ａ）〜１９（ｄ）のそれぞれにおいて、光透過領域２３は、瞳孔径決定部１６４又は１７４が観察者の瞳孔径を演算したときから配置間隔を変化させていない。
【００７９】
図１９（ａ）及び１９（ｂ）に示すように、視認距離が適視距離よりも短い距離Ｘ1であるとき、観察者の瞳孔に入射する光の光量は、第１入射状態よりも第２入射状態の方が多くなる。第１入射状態の光量と第２入射状態の光量とを一致させるために、光透過領域の幅を広くすると、第２入射状態の光量の増加量に比べて第１入射状態の光量の増加量が多いので、第１入射状態の光量と第２入射状態の光量が同じ量に近づくが、絞りの効果が弱くなり、ボケが強くなる。
【００８０】
図１９（ｃ）及び１９（ｄ）に示すように、視認距離が適視距離よりも長い距離Ｘ2であるとき、観察者の瞳孔に入射する光の光量は、第１入射状態よりも第２入射状態の方が少なくなる。第１入射状態の光量と第２入射状態の光量とを一致させるために、光透過領域の幅を狭くすると、第２入射状態の光量の減少量に比べて第１入射状態の光量の減少量が多いので、第１入射状態の光量と第２入射状態の光量が同じ量に近づくが、画面が暗くなる。画面が暗くなることを防止するために、画面の輝度を上げると、映像表示装置の消費電力が大きくなる。
【００８１】
（実施形態に係る映像表示装置の変形例）
説明された映像表示装置では、瞳孔径を測定するときに表示部１４は白色光を表示するが、表示部が灰色光等の他の色の単色光を表示した状態であれば、瞳孔径を測定することができる。また、説明された映像表示装置では、光学装置２０は、表示部１４の略全面に亘って配置されるが、表示部の少なくとも一部に光学装置が配置されていれば、瞳孔径を測定することができる。
【００８２】
また、説明された映像表示装置では、バリア表示位置決定部は、瞳孔径決定部が決定した瞳孔径を使用して光透過領域の配置間隔を決定するが、バリア表示位置決定部は、他の方法又は他の装置によって取得された瞳孔径を使用してもよい。例えば、バリア表示位置決定部は、専用の瞳孔径測定装置が取得した瞳孔径を取得して、光透過領域の配置間隔を決定してもよい。
【００８３】
また、説明された映像表示装置では、バリア表示位置決定部は、光透過領域の幅を固定しつつ光不透過領域の幅を変化させて光透過領域の配置間隔を決定するが、絞り効果及び消費電力に影響を与えない範囲で、光透過領域の幅を変化させてもよい。
【００８４】
また、説明された映像表示装置では、バリアは、図５（ｂ）を参照して説明したような構造を有するが、特許文献４〜６に記載されるような他の構造としてもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１、２    映像表示システム
１０、３０    映像表示装置
２１    バリア
２２    レンチキュラーレンズ
１６１    指示取得部
１６２    表示指示部
１６３    距離決定部
１６４、１７４    瞳孔径決定部
１６５    絞り径演算部
１６６    瞳孔径演算部
１６７、１７７    バリア表示決定部
１６８    バリア制御部
【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１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１９】
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【図１７】
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【図１８】
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