(57)【要約】  パララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、透過型の画像表示面に配置された複数の表示素子と、画像表示面に対して照射される照明光の画像表示面に対する配置を可変に制御する照明配置面に配置された複数の照明配置制御素子と、表示素子を制御するとともに、照明配置制御素子を制御する制御部とを備え、制御部は、観察者距離を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、観察者距離に基づいて画像表示面のうち左画像領域と右画像領域とのそれぞれの分割数を算出する分割数算出部と、分割数を変化させる画像表示面制御部と、スリット領域の幅を分割数の変化前の幅に保持しつつ、分割数に基づいて、照明配置面のうちバリア領域とスリット領域とのそれぞれの配置を変化させる照明配置面制御部とを備える。
2020080403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、
透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、
前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する照明配置面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、
左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離である観察者距離を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて、前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する分割数算出部と、
前記分割数を前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる画像表示面制御部と、
前記照明配置面のうち前記照明光が生じるスリット領域の幅を前記分割数の変化前の幅に保持しつつ、前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて、前記照明配置面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記スリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを変化させる照明配置面制御部と、を備える
画像表示装置。
【請求項２】
前記パララックスバリア方式とは、時分割によるパララックスバリア方式であって、
前記分割数算出部は、前記位置情報取得部により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて前記更新後分割数を前記時分割の分割数の更新後の値として算出し、
前記画像表示面制御部は、前記分割数を前記時分割の分割数として、前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる
請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記分割数算出部は、前記距離が相対的に長いときに前記更新後分割数を相対的に少なくし、前記距離が相対的に短いときに前記更新後分割数を相対的に多くする
請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像表示面と前記照明配置面との距離は、前記画像表示面の視域角と、前記照明配置面に配置された前記照明配置制御素子の幅とに基づく距離である
請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記照明配置面に配置された前記照明配置制御素子には前記照明光の周波数帯域に応じた複数の種類があり、
前記画像表示面に配置された前記表示素子には前記照明光の周波数帯域に応じた前記複数の種類と同じ数の種類があり、
前記複数の種類の前記照明配置制御素子が前記照明配置面に配置される順番と、前記複数の種類と同じ数の種類の前記表示素子が前記画像表示面に配置される順番とは、前記照明配置面から前記画像表示面の背面をみたときに逆の順番である
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
パララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、
透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、
前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する照明配置面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、
左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、
を備える前記画像表示装置の画像表示方法であって、
前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離である観察者距離を示す位置情報を取得する位置情報取得過程と、
前記位置情報取得過程により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて、前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する分割数算出過程と、
前記分割数を前記分割数算出過程により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる画像表示面制御過程と、
前記照明配置面のうち前記照明光が生じるスリット領域の幅を前記分割数の変化前の幅に保持しつつ、前記分割数算出過程において算出された前記更新後分割数に基づいて、前記照明配置面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記スリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを変化させる照明配置面制御過程と、を有する
画像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置、及び画像表示方法に関する。
本願は、２０１８年１０月１６日に、日本に出願された特願２０１８−１９４９１７号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】
近年、眼鏡を使用せずに画像を立体視させる画像表示装置についての研究や開発が行われている。眼鏡を使用せずに画像を立体視させる画像表示装置として、例えば、時分割によるパララックスバリア式の裸眼立体映像表示装置が知られている（特許文献１）。
特許文献１に記載の裸眼立体映像表示装置では、所定の視線方向を観察する観察者の左右の眼に、複数の立体表示画像が周期４以上の時系列で所定の順で順次提示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１２５４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の裸眼立体映像表示装置では、観察者の画面表示面に向う画面表示面の垂直方向の移動が考慮されておらず、立体視ができる視域が奥行き方向に狭かった。以下、画面表示面に向う画面表示面の垂直方向を奥行き方向と言う。【０００５】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、立体視ができる奥行方向の視域を広げる画像表示装置、及び画像表示方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、パララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する照明配置面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離である観察者距離を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて、前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する分割数算出部と、前記分割数を前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる画像表示面制御部と、前記照明配置面のうち前記照明光が生じるスリット領域の幅を前記分割数の変化前の幅に保持しつつ、前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて、前記照明配置面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記スリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを変化させる照明配置面制御部と、を備える画像表示装置である。【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の画像表示装置において、前記パララックスバリア方式とは、時分割によるパララックスバリア方式であって、前記分割数算出部は、前記位置情報取得部により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて前記更新後分割数を前記時分割の分割数の更新後の値として算出し、前記画像表示面制御部は、前記分割数を前記時分割の分割数として、前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる。【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の画像表示装置において、前記分割数算出部は、前記距離が相対的に長いときに前記更新後分割数を相対的に少なくし、前記距離が相対的に短いときに前記更新後分割数を相対的に多くする。【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の画像表示装置において、前記画像表示面と前記照明配置面との距離は、前記画像表示面の視域角と、前記照明配置面に配置された前記照明配置制御素子の幅とに基づく距離である。【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の画像表示装置において、前記照明配置面に配置された前記照明配置制御素子には前記照明光の周波数帯域に応じた複数の種類があり、前記画像表示面に配置された前記表示素子には前記照明光の周波数帯域に応じた前記複数の種類と同じ数の種類があり、前記複数の種類の前記照明配置制御素子が前記照明配置面に配置される順番と、前記複数の種類と同じ数の種類の前記表示素子が前記画像表示面に配置される順番とは、前記照明配置面から前記画像表示面の背面をみたときに逆の順番である。【００１１】
また、本発明の一態様は、パララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する照明配置面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、を備える前記画像表示装置の画像表示方法であって、前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離である観察者距離を示す位置情報を取得する位置情報取得過程と、前記位置情報取得過程により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する分割数算出過程と、前記分割数を前記分割数算出過程により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる画像表示面制御過程と、前記照明配置面のうち前記照明光が生じるスリット領域の幅を前記分割数の変化前の幅に保持しつつ、前記分割数算出過程において算出された前記更新後分割数に基づいて、前記照明配置面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記スリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを変化させる照明配置面制御過程と、を有する画像表示方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、立体視ができる奥行方向の視域を広げることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像表示システムの一例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る分割数が４の場合の時分割によるパララックスバリア方式の立体視の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る分割数が５の場合の時分割によるパララックスバリア方式の立体視の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るあるタイミングにおいて第２表示面にバリアパターンが表示されている場合における第１表示面の状態と第２表示面の状態とのそれぞれの一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るあるタイミングにおいて第２表示面にバリアパターンが表示されている場合における第１表示面の状態と第２表示面の状態とのそれぞれの一例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る画像を表示させる処理の一例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る画像表示システムの一例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る超多眼表示の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る光の進む角度の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第２例を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第３例を示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第４例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第５例を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第５例を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に対する比較例の光の進む角度の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。図１は、本実施形態に係る画像表示システム１の一例を示す図である。
なお、以下では、説明の便宜上、図１に示した矢印Ａ１が示す方向を上方向又は上と称して説明する。また、以下では、説明の便宜上、上方向と逆の方向を下方向又は下と称して説明する。また、以下では、説明の便宜上、図１に示した矢印Ａ２が示す方向であって上方向と直交する方向を左方向又は左と称して説明する。また、以下では、説明の便宜上、左方向と逆の方向を右方向又は右と称して説明する。
また、以下では、一例として、下方向が重力方向と一致しており、左右方向が、水平方向と一致している場合について説明する。なお、この方向は一例であって、下方向が、重力方向と一致していない構成であってもよい。
【００１５】
画像表示システム１は、画像表示装置１０と、距離検出部２０とを備える。
画像表示装置１０は、第１表示部１１と、照射部１２と、拡散板１３と、制御装置１４とを備える。
【００１６】
第１表示部１１は、第１表示面Ｄ１を有する透過型の液晶パネルである。第１表示面Ｄ１には、画像を表示する複数の第１サブピクセルがマトリクス状に配置される。ここで第１サブピクセルとは、第１表示部１１が有するサブピクセルのことである。
【００１７】
サブピクセルとは、画像表示システム１において表示される画像を構成している各ピクセルを上下方向に沿ってｍ（ｍは、２以上の整数。）等分した部分ピクセル（すなわち、各ピクセルにおいて左右方向に並ぶｎ個の部分ピクセル）それぞれのことである。
なお、サブピクセルは、画像表示システム１において表示される画像を構成している各ピクセルを上下方向と異なる方向に沿ってｍ等分した部分ピクセルそれぞれのことであってもよい。
【００１８】
本実施形態では、画像を表示する各ピクセルが互いに同じ大きさである場合について説明する。以下では、一例として、サブピクセルが、各ピクセルを上下方向に沿って３等分した部分ピクセルである場合について説明する。すなわち、本実施形態では、１つのピクセルの幅と、３つのサブピクセルの幅との合計とが一致する。
【００１９】
第１表示部１１は、カラー画像を表示可能な液晶パネル（すなわち、カラー液晶パネル）であってもよく、白黒画像のみを表示可能な液晶パネル（すなわち、モノクロ液晶パネル）であってもよい。以下では、一例として、第１表示部１１が、赤色・緑色・青色の３色のピクセルによってカラー画像を表示可能なカラー液晶パネルである場合について説明する。第１表示部１１が、カラー液晶パネルである場合に、第１表示部１１が有する各ピクセルには、左方向（又は右方向）から順に赤色の第１サブピクセル、緑色の第１サブピクセル、青色の第１サブピクセルの３種類の第１サブピクセルが配置されている。
なお、第１表示部１１は、透過型の第１表示面Ｄ１を有していればよく、液晶パネルに代えて、他の表示方式による表示パネルであってもよい。
【００２０】
照射部１２は、第１表示面Ｄ１に光を照射する照射装置である。具体的には、照射部１２は、制御装置１４からの要求に応じて、第１表示面Ｄ１に配置された複数の第１サブピクセルのそれぞれに光を照射する照射装置である。
照射部１２は、第２表示部１２１と、光源部１２２とを備える。
【００２１】
第２表示部１２１は、第２表示面Ｄ２を有する透過型の液晶パネルである。第２表示面Ｄ２には、第２サブピクセルがマトリクス状に配置される。ここで第２サブピクセルとは、液晶シャッターとして機能するサブピクセルであり、光源部１２２から照射される白色光を透過させる透過状態と、透過させない遮光状態とを有する。
【００２２】
以下では、一例として、第２表示部１２１のピクセル配置が、第１表示部１１のピクセル配置の構成と同一の構成を有する場合について説明する。
なお、以下の説明において、第２表示部１２１は、透過型の第２表示面Ｄ２を有しているとして説明するがこれに限られず、例えば、自発光型の表示パネルを有しているものであってもよい。
【００２３】
光源部１２２は、第２表示面Ｄ２に光を照射する。ここで光源部１２２は、第２表示面Ｄ２に配置された複数の第２サブピクセルのそれぞれに対して白色光を照射する。光源部１２２は、例えば、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を備えており、第２表示部１２１のバックライトとして機能する。
なお、光源部１２２は、ＬＥＤに代えて、他の光源を用いたものであってもよい。
【００２４】
ここで、本実施形態では、上述したように、第２表示部１２１のピクセル配置は、第１表示部１１のピクセル配置の構成と同一の構成を有する。
この一例では、第２表示部１２１は、第１表示部１１と同様のピクセル配置構成を有しており、赤色・緑色・青色の３色のピクセルによってカラー画像を表示可能なカラー液晶パネルである。なお、第２表示部１２１は、第１表示部１１がモノクロ液晶パネルである場合には、モノクロ画像を表示可能なモノクロ液晶パネルである。
【００２５】
第２表示部１２１が有する各ピクセルには、透過させる光の周波数帯域に応じた３種類の第２サブピクセルが配置されている。ここで第２表示面Ｄ２には、左方向（又は右方向）から順に赤色の第２サブピクセル、緑色の第２サブピクセル、青色の第２サブピクセルの３種類の第２サブピクセルが配置されている。
【００２６】
上述したように第２サブピクセルは液晶シャッターとして機能し、光源部１２２から照射される白色光を透過させる透過状態と、透過させない遮光状態とを有する。透過状態の第２サブピクセルに光源部１２２から白色光が照射されると、照射された白色光の周波数成分のうち、第２サブピクセルの透過波長の種類に応じた周波数帯域の周波数成分が透過する。赤色の第２サブピクセルに白色光が照射されると、赤色の周波数帯域の光が当該第２サブピクセルを透過する。緑色の第２サブピクセルに白色光が照射されると、緑色の光が当該第２サブピクセルを透過する。青色の第２サブピクセルに白色光が照射されると、青色の光が当該第２サブピクセルを透過する。
【００２７】
第２表示面Ｄ２の第２サブピクセルを透過した赤色・緑色・青色のいずれかの光は、第１表示面Ｄ１に到達し、第１表示面Ｄ１の第１サブピクセルに入射する。
つまり、第２サブピクセルを介して光源部１２２から第１サブピクセルに照射される光の色は、赤色、緑色、青色のいずれかである。
【００２８】
上述したように、第２表示面Ｄ２に配置された第２サブピクセルには第１表示面Ｄ１に対して照射される照明光の周波数帯域に応じた複数の種類がある。また、第１表示面Ｄ１に配置された第１サブピクセルには第１表示面Ｄ１に対して照射される照明光の周波数帯域に応じた第２サブピクセルの複数の種類と同じ数の種類がある。
【００２９】
第２表示面Ｄ２は、第１表示面Ｄ１の背面から第１表示面Ｄ１に対して照射される照明光の第１表示面Ｄ１に対する配置を可変に制御する制御面である。
【００３０】
拡散板１３は、第２表示部１２１を介して光源部１２２から第１表示部１１に照射された光を混合することにより白色光に変換する。画像表示装置１０では、拡散板１３は、第１表示部１１と第２表示部１２１との間に配置される。
ここで第１サブピクセルは、第１サブピクセルの赤色、緑色、青色の種類に応じて、光源部１２２が第１サブピクセルに照射した光を透過せずに吸収してしまう場合がある。拡散板１３は、第１サブピクセルに照射された光が透過せずに第１サブピクセルに吸収されてしまう問題を解決する。
【００３１】
なお、画像表示装置１０は、拡散板１３を備えない構成であってもよい。例えば、第２表示部１２１が白黒のサブピクセルを第２サブピクセルとして有していた場合には、画像表示装置１０は、拡散板１３を備えない構成であってもよい。
【００３２】
制御装置１４は、画像表示装置１０の全体を制御する。制御装置１４は、第１表示面Ｄ１に画像を表示するとともに、第２表示面Ｄ２にバリアパターンを表示する。
ここでバリアパターンとは、第２表示面Ｄ２上の領域における複数のスリットと、バリアとの配置のことである。スリットとは、第２表示面Ｄ２上の領域のうち光を透過させる透過状態の第２サブピクセルを含む領域である。バリアとは、第２表示面Ｄ２上の領域のうち光を透過させない遮光状態の第２サブピクセルを含む領域である。
【００３３】
ここで、第１表示部１１には、静止画や動画等の画像がフレームごとに表示される。第１表示部１１には左眼用の画像と右眼用の画像とが領域を分けて同一フレーム中に表示される。この同一フレーム中の左眼用の画像の領域と、右眼用の画像の領域との配置を画像配置パターンと称する。
【００３４】
第２表示部１２１は、第１表示部１１に表示される左眼用の画像が観察者Ｈの左眼に、右眼用の画像が観察者Ｈの右眼にそれぞれ視認されるように、第１表示部１１を照明する位置を定めて、第１表示部１１を照明する。この第２表示部１２１が第１表示部１１を照明する位置の配置をバリアパターンと称する。
【００３５】
より具体的には、制御装置１４は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  Ｄｉｓｋ  Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｄｒｉｖｅ）、ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ  Ｄｉｓｃ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ  Ｄｉｓｃ）等の記録媒体に記録された画像データである第１画像データを読み出す。第１画像データは、視差情報を含む画像の画像データである。また、第１画像データは、動画像の画像データであってもよく、静止画像の画像データであってもよい。
【００３６】
以下では、一例として、第１画像データが動画像の画像データである場合について説明する。また、制御装置１４は、ユーザーから受け付けた操作、又は記録媒体に記録されたプログラム等に基づいて、第１画像データを生成する構成であってもよい。
【００３７】
制御装置１４は、上記の記録媒体から読み出した第１画像データに基づいて、第１画像データのフレーム毎に、第１表示面Ｄ１を観察する観察者Ｈの左眼用の画像データである左画像データと、観察者Ｈの右眼用の画像データである右画像データを生成する。
【００３８】
なお、制御装置１４は、第１画像データに基づいて左画像データと右画像データを生成する構成に代えて、左画像データと右画像データとのそれぞれが上記の記録媒体に予め記憶されており、記録媒体に記憶された左画像データと右画像データとのそれぞれを記録媒体から読み出す構成であってもよい。
【００３９】
また、制御装置１４は、前述のスリットの幅であるスリット幅を示すスリット幅情報と、スリットの傾きを示すスリット傾き情報とのそれぞれを予め記憶する。以下では、一例として、スリット幅が、左右方向におけるサブピクセルの幅を長さの単位として、サブピクセルの数によって表される場合について説明する。
【００４０】
なお、スリット幅は、サブピクセルの数に代えて、他の値によって表される構成であってもよい。また、制御装置１４は、スリット幅情報と、スリット傾き情報とのうちの一部又は全部が、予め記憶されている構成であってもよい。
【００４１】
［画像配置パターンの決定］
制御装置１４は、第１表示部１１に表示される画像のうち、左眼用画像の領域と、右眼用画像の領域との配置のパターン、すなわち画像配置パターンを決定する。
本実施形態の制御装置１４は、後述する時分割数情報が示す時分割の分割数と、スリット幅情報が示すスリット幅と、スリット傾き情報が示すスリットの傾きとに基づいて、画像配置パターンを決定する。ここで、スリットの配置パターン（すなわち、バリアパターン）のパターン数は、時分割の分割数に応じている。画像配置パターンのパターン数は、バリアパターンのパターン数に応じている。つまり、画像配置パターンのパターン数は、時分割の分割数に応じている。制御装置１４は、時分割の分割数に応じたパターン数の画像配置パターンの画像を、第１表示面Ｄ１に表示させる。
以下では、時分割の分割数を、単に分割数という場合がある。
【００４２】
また、制御装置１４は、複数のパターン数の画像配置パターンを、予め決められた順に周期的変化させる。
例えば、当該分割数が３の場合、制御装置１４は、パターンＸ１〜Ｘ３の３つのパターンの画像配置パターンを決定する。制御装置１４は、パターンＸ１〜Ｘ３の画像配置パターンを、第１表示面Ｄ１に表示される画像のフレーム毎に、例えば、パターンＸ１、パターンＸ２、パターンＸ３、パターンＸ１、…、の順に周期的変化させる。
【００４３】
ここで、予め決められた順に並べられた画像配置パターンであって当該分割数に応じたパターン数の画像配置パターンのうちのあるパターンの画像配置パターンは、当該パターンの画像配置パターンの次の順のパターンの画像配置パターンに対して、左にスリット幅分ずれた配置となっている。
この一例の場合、画像配置パターンは、パターンＸ１、パターンＸ２、パターンＸ３、パターンＸ１、…、の順に時間軸に沿って並べられている。これらの画像配置パターンのうち、隣り合う画像配置パターンは、互いに左（又は右）方向にスリット幅分ずれた位置にして画像が配置される。
例えば、分割数が３の場合、パターンＸ１とパターンＸ２、パターンＸ２とパターンＸ３、パターンＸ３とパターンＸ１とはそれぞれ、スリット幅分ずれた配置にされる。画像配置パターンの各パターンは、画像表示面のうち左画像データの画像が表示される左画像領域と、画像表示面のうち右画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の配置パターンの一例である。
【００４４】
ここで、制御装置１４は、あるフレームの画像を表示させる場合、当該フレームの左画像データが示す画像と、当該フレームの右画像データが示す画像と、第１表示面Ｄ１における画像配置パターンとに応じて、左眼用の画像と右眼用の画像とを１つの画像にまとめた画像を当該フレームの画像として第１表示面Ｄ１に表示させる。
つまり、制御装置１４は、左画像データ及び右画像データに基づいて第１サブピクセルを制御する。
【００４５】
当該１つの画像が表示された第１表示面Ｄ１では、画像配置パターンにおける左画像領域には、当該フレームの左画像データが示す画像のうち左画像領域に対応する一部が表示されている。また、当該１つの画像が表示された第１表示面Ｄ１では、画像配置パターンにおける右画像領域には、当該フレームの右画像データが示す画像のうち右画像領域に対応する一部が表示されている。
【００４６】
［バリアパターンの決定］
また、制御装置１４は、時分割数情報が示す分割数と、スリット幅情報が示すスリット幅と、スリット傾き情報が示すスリットの傾きとに基づいて、当該分割数に応じたパターン数の、互いに異なるバリアパターンを決定する。ここで制御装置１４は、分割数を、距離検出部２０によって検出された距離に基づいて算出する。距離検出部２０によって検出された距離とは、第１表示面Ｄ１と観察者Ｈの位置との相対的な位置関係を示す距離である。
バリアパターンは、前述した通り、第２表示面Ｄ２上の領域のうち透過状態の第２サブピクセルを含む領域である複数のスリットと、遮光状態の第２サブピクセルを含む領域であるバリアとの配置のことである。
【００４７】
制御装置１４は、分割数に応じたパターン数のバリアパターンを、第２表示面Ｄ２に表示させる。また、制御装置１４は、バリアパターンを、予め決められた順に周期的に変化させる。例えば、当該分割数が３の場合、制御装置１４は、パターンＹ１〜Ｙ３の３つのパターンのバリアパターンを決定する。この一例では、パターンＹ１のスリットの位置は、パターンＹ２のスリットの位置に対して、左にスリット幅分ずれた位置に配置されている。また、パターンＹ２のスリットの位置は、パターンＹ３のスリットの位置に対して、左にスリット幅分ずれた位置に配置されている。
【００４８】
制御装置１４は、パターンＹ１〜Ｙ３のバリアパターンを、第１表示面Ｄ１に表示される画像のフレーム毎に、例えば、パターンＹ１、パターンＹ２、パターンＹ３、パターンＹ１、…、の順に周期的に変化させる。すなわち、制御装置１４は、第１表示面Ｄ１の画像配置パターンの周期的な変化と、第２表示面Ｄ２のバリアパターンの周期的な変化とを、第１表示面Ｄ１に表示される画像のフレーム毎に同期させる。
【００４９】
上述したように、制御装置１４は、第１表示面Ｄ１に表示する画像の画像配置パターンのパターンに対応するバリアパターンを第２表示面Ｄ２に表示する。ある画像配置パターンに対応するバリアパターンでは、当該バリアパターンの各スリットにおいて、当該画像配置パターンにおける左画像領域と当該画像配置パターンにおける右画像領域との両方が予め決められた配置で並ぶ。
【００５０】
当該予め決められた配置は、観察者Ｈの眼の位置に基づいて定められており、例えば、あるスリットにおける左半分が左画像領域であり、当該スリットにおける右半分が右画像領域であるような配置である。制御装置１４は、スリットに配置された左画像領域の画像を観察者Ｈの左眼にのみ視認させるとともに、スリットに配置された右画像領域の画像を観察者Ｈの右眼にのみ視認させることができる。
【００５１】
制御装置１４が第１表示面Ｄ１にあるフレームに対応する画像配置パターンの画像を表示し、第２表示面Ｄ２に当該画像配置パターンに対応するバリアパターンを表示させた場合、観察者Ｈは、当該画像のうちのスリットと重なる部分のみを観測する。制御装置１４は、画像配置パターンとともにバリアパターンを周期的に変化させる。
【００５２】
上述したように、バリアパターンは、スリット幅分だけ各パターンのスリットの位置が互いに異なっている。従って、例えば、分割数が３の場合、パターンＹ１〜Ｙ３のバリアパターンを順次切り替えることにより、第１表示面Ｄ１の全面に光が透過することになる。第１表示面Ｄ１の全面に光が透過することにより、制御装置１４は、観察者Ｈに対して、第１表示面Ｄ１に表示された画像の全体を視認させることができる。
【００５３】
また、上述したように、制御装置１４は、第１表示面Ｄ１に表示される画像と、第１表示面Ｄ１の位置及び第１表示面Ｄ１を観察する観察者Ｈの位置の相対的な位置関係とに基づいて、第２サブピクセルを制御する。
【００５４】
以上のような構成により、画像表示装置１０は、この一例において、時分割によるパララックスバリア方式において第１表示面Ｄ１に表示された画像を観察者Ｈに立体視させることができる。つまり、画像表示装置１０は、時分割によるパララックスバリア方式によって立体視画像を表示する。
【００５５】
距離検出部２０は、距離情報を検出する。距離情報は、観察者距離ＨＤを示す。観察者距離ＨＤとは、例えば、観察者Ｈの両眼に応じた位置（例えば、左眼と右眼との中間の位置等）と第１表示面Ｄ１との間の距離のうち第１表示面Ｄ１と直交する方向における距離を示す。つまり、距離情報とは、観察者Ｈの眼の第１表示面Ｄ１に対する相対的な位置に応じた情報である。
距離検出部２０は、検出した距離情報を制御装置１４に出力する。
【００５６】
なお、本実施形態では、画像表示システム１において、画像表示装置１０と距離検出部２０とが画像表示装置１０と別体に備えられる場合について説明するが、これに限らない。画像表示システム１において、画像表示装置１０と、距離検出部２０とは一体に構成されてもよい。
【００５７】
［時分割の分割数と観察者距離との対応関係について］
図２、及び図３を参照し、画像表示システム１では、距離情報が示す観察者距離ＨＤに応じて、時分割の分割数が変更されることを説明する。画像表示システム１では、距離情報が示す観察者距離ＨＤが相対的に長いときに分割数を相対的に少なくし、距離情報が示す観察者距離ＨＤが相対的に短いときに分割数を相対的に多くする。
【００５８】
［分割数が４である場合］
図２は、本実施形態に係る分割数が４の場合の時分割によるパララックスバリア方式の立体視の一例を示す図である。図２に示す例では、観察者距離ＨＤを距離ＤＳ１とする。
また、図２に示す例では、第２表示部１２１の第２表示面Ｄ２と、第１表示部１１の第１表示面Ｄ１との距離である表示面間距離ＤＤを、距離ｄｓ１とする。
【００５９】
図２に示す例では、第２表示面Ｄ２における分割数が４の場合のバリアパターンとして、第２表示面領域Ｃ１と、第２表示面領域Ｃ２とが示されている。第２表示面領域Ｃ１と、第２表示面領域Ｃ２とは、それぞれ８ピクセルぶんの幅をもつ。
【００６０】
第２表示面領域Ｃ１は、バリアＢＲ１と、スリットＳＬ１とを含む。スリットＳＬ１は、第２表示面Ｄ２において２ピクセルぶんの幅をもつ。スリットＳＬ１の位置は、第２表示面領域Ｃ１において周期的に変化する。
【００６１】
バリアＢＲ１は、第２表示面領域Ｃ１のうちスリットＳＬ１を除く残りの領域に含まれる。バリアＢＲ１は、第２表示面Ｄ２において６ピクセルぶんの幅をもつ。バリアＢＲ１は、時間ごとのスリットＳＬ１の第２表示面領域Ｃ１における位置に応じて、連続している領域である場合と、連続していない２つの領域である場合とがある。
【００６２】
バリアＢＲ１が連続している領域である場合、スリットＳＬ１は、第２表示面領域Ｃ１の端に位置する。一方、バリアＢＲ１が連続していない領域である場合、バリアＢＲ１の２つの領域は、第２表示面領域Ｃ１の両端にそれぞれ位置し、第２表示面領域Ｃ１においてスリットＳＬ１は、バリアＢＲ１の２つの領域の間に挟まれる。
【００６３】
バリアＢＲ２は、第２表示面領域Ｃ２のうちスリットＳＬ２を除く残りの領域に含まれる。バリアＢＲ２は、第２表示面Ｄ２において６ピクセルぶんの幅をもつ。バリアＢＲ２は、時間ごとのスリットＳＬ２の第２表示面領域Ｃ２における位置に応じて、連続している領域である場合と、連続していない２つの領域である場合とがある。
【００６４】
図２には、分割数が４の場合における、第２表示面Ｄ２のバリアパターンと、第１表示面Ｄ１の画像配置パターン（左画像領域ＰＬ１〜ＰＬ３及び右画像領域ＰＲ１〜ＰＲ３）とを示す。左画像領域ＰＬ１〜ＰＬ３と、右画像領域ＰＲ１〜ＰＲ３とのぞれぞれは、第１表示面Ｄ１において４ピクセルぶんの幅をもつ。
【００６５】
第２表示面Ｄ２のスリットＳＬ１を透過した光が、第１表示面Ｄ１の左画像領域ＰＬ２に入射し、左画像領域ＰＬ２を透過している。左画像領域ＰＬ２を透過した光（線Ｅ１と線Ｅ３との間の範囲により図示されている）は、観察者Ｈの左目に入射している。また、第２表示面Ｄ２のスリットＳＬ１を透過した光が、第１表示面Ｄ１の右画像領域ＰＲ２に入射し、右画像領域ＰＲ２を透過している。右画像領域ＰＲ２を透過した光（線Ｅ２と線Ｅ４との間の範囲により図示されている）は、観察者Ｈの右目に入射している。線Ｅ２と線Ｅ３との間の範囲は、右画像と左画像とが混合する領域である。
【００６６】
観察者Ｈの両眼に応じた位置における線Ｅ１と線Ｅ２との間の距離ΔＬ、及び観察者Ｈの両眼に応じた位置における線Ｅ３と線Ｅ４との間の距離ΔＲは、三角形の相似に基づいて、４ｐ（Ｄ＋２ｄ／３）／（２ｄ／３）と表される。ここでｐはピクセル幅ｐａの値であり、Ｄは距離ＤＳ１の値であり、ｄは距離ｄｓ１の値である。また、観察者Ｈの両眼に応じた位置における線Ｅ２と線Ｅ３との間の距離ΔＥｙｅは、三角形の相似に基づいて、２ｐＤ／ｄと表される。
観察者Ｈの左目と右目との間隔は、距離ΔＥｙｅより大きく、距離ΔＬと距離ΔＲと距離ΔＥｙｅとの和よりも小さいため、図２に示す例では立体視が可能となる。
【００６７】
［分割数が５である場合］
図３は、本実施形態に係る分割数が５の場合の時分割によるパララックスバリア方式の立体視の一例を示す図である。図３に示す例では、観察者距離ＨＤが、距離ＤＳ２である。ここで距離ＤＳ２は、図２に示した距離ＤＳ１よりも短い。距離ＤＳ２が観察者距離Ｄよりも短い。上述した図２における分割数は４である。図３における分割数は５である。
つまり、観察者距離ＨＤが短いほど、分割数が多い。
【００６８】
図３には分割数が５の場合において、第２表示面Ｄ２のバリアパターンと、第１表示面Ｄ１の画像配置パターンとを示す。この一例のバリアパターンには、第２表示面領域Ｃ３と、第２表示面領域Ｃ４とが含まれる。第２表示面領域Ｃ３と、第２表示面領域Ｃ４とは、それぞれ１０ピクセルぶんの幅をもつ。
【００６９】
図３では、第２表示面領域Ｃ３は、バリアＢＲ３と、スリットＳＬ３とを含む。スリットＳＬ３は、第２表示面Ｄ２において２ピクセルぶんの幅をもつ。スリットＳＬ３の位置は、第２表示面領域Ｃ３において周期的に変化する。
【００７０】
バリアＢＲ３は、第２表示面領域Ｃ３のうちスリットＳＬ３を除く残りの領域に含まれる。バリアＢＲ３は、第２表示面Ｄ２において６ピクセルぶんの幅をもつ。バリアＢＲ３は、時間ごとのスリットＳＬ３の第２表示面領域Ｃ３における位置に応じて、連続している領域である場合と、連続していない２つの領域である場合とがある。
【００７１】
バリアＢＲ３が連続している領域である場合、スリットＳＬ３は、第２表示面領域Ｃ３の端に位置する。一方、バリアＢＲ３が連続していない領域である場合、バリアＢＲ３の２つの領域は、第２表示面領域Ｃ３の両端にそれぞれ位置し、第２表示面領域Ｃ３においてスリットＳＬ３は、バリアＢＲ３の２つの領域の間に挟まれる。
【００７２】
バリアＢＲ４は、第２表示面領域Ｃ４のうちスリットＳＬ４を除く残りの領域に含まれる。バリアＢＲ４は、第２表示面Ｄ２において６ピクセルぶんの幅をもつ。バリアＢＲ４は、時間ごとのスリットＳＬ４の第２表示面領域Ｃ４における位置に応じて、連続している領域である場合と、連続していない２つの領域である場合とがある。
【００７３】
図３に示す例では、第２表示面Ｄ２における分割数が５の場合のバリアパターンとして、左画像領域ＰＬ４〜ＰＬ６と、右画像領域ＰＲ４〜ＰＲ６とが示されている。左画像領域ＰＬ４〜ＰＬ６と、右画像領域ＰＲ４〜ＰＲ６とのぞれぞれは、第１表示面Ｄ１において５ピクセルぶんの幅をもつ。
【００７４】
図３に示す例では、第１表示面Ｄ１の左画像領域ＰＬ５が、第２表示面Ｄ２のスリットＳＬ３を透過した光により照射されている。照射された左画像領域ＰＬ５を透過した光は、観察者Ｈの左目に入射している。また、第１表示面Ｄ１の右画像領域ＰＲ５が、第２表示面Ｄ２のスリットＳＬ３を透過した光により照射されている。照射された右画像領域ＰＲ５を透過した光は、観察者Ｈの右目に入射している。
【００７５】
観察者Ｈの両眼に応じた位置における線Ｅ５と線Ｅ６との間の距離ΔＬ′、及び観察者Ｈの両眼に応じた位置における線Ｅ７と線Ｅ８との間の距離ΔＲ′は、三角形の相似に基づいて、４ｐ（Ｄ′＋２ｄ／３）／（２ｄ／３）と表される。ここでｐはピクセル幅ｐａの値であり、Ｄ′は距離ＤＳ２の値であり、ｄは距離ｄｓ１の値である。また、観察者Ｈの両眼に応じた位置における線Ｅ６と線Ｅ７との間の距離ΔＥｙｅ′は、三角形の相似に基づいて、２ｐＤ′／ｄと表される。
観察者Ｈの左目と右目との間隔は、距離ΔＥｙｅ′より大きく、距離ΔＬ′と距離ΔＲ′と距離ΔＥｙｅ′との和よりも小さいため、図３に示す例では立体視が可能となる。
【００７６】
ここでスリットＳＬ３及びスリットＳＬ４の幅は、それぞれ第２表示面Ｄ２において２ピクセルぶんであり、図２のスリットＳＬ１及びスリットＳＬ２の幅から変化していない。
画像表示システム１では、バリアパターンにおけるスリットの幅を変化させずに、分割数を変化させる。画像表示システム１では、スリットの幅は変化させずに、分割数を変化させることにより、分割数の変化に応じてバリアの幅が変化する。画像表示システム１では、分割数の変化に応じてバリアの幅が変化することにより、分割数の変化に応じて複数のスリットの間の間隔が変化する。
【００７７】
図２と図３とを比較すると、例えば、図２のスリットＳＬ１とスリットＳＬ２との間隔は、バリアＢＲ２の幅である６ピクセルぶんであるのに対して、図３のスリットＳＬ３とスリットＳＬ４との間隔は、バリアＢＲ４の幅である８ピクセルぶんである。図３のスリットＳＬ３とスリットＳＬ４との間隔は、分割数が４から５に変化してことに応じて、図２のスリットＳＬ１とスリットＳＬ２との間隔よりも大きくなっている。
【００７８】
本実施形態の画像表示システム１によれば、観察者距離ＨＤに応じて分割数を変更させ、複数のスリットどうしの間隔が変化させることにより、観察者Ｈが立体視のできる視域を、観察者距離ＨＤに応じて変化させることができる。具体的には、画像表示システム１は、分割数を増加させて複数のスリットの間の間隔を大きくさせることにより、相対的に画像表示装置１０から近い地点に観察者Ｈが立体視ができる視域を生成する。また、画像表示システム１は、分割数を減少させて複数のスリットの間の間隔を小さくさせることにより、相対的に遠い地点に観察者Ｈが立体視ができる視域を生成する。
【００７９】
なお、分割数が４から５に変化する場合、第１表示面Ｄ１に表示される画像の表示輝度は低くなる。分割数が変化しても、第１表示面Ｄ１に表示される画像の表示輝度を一定に保つため、光源部１２２は、分割数に応じて第２表示面Ｄ２に照射する光の強度を変化させてよい。例えば、光源部１２２は、分割数が相対的に多くなった場合、第２表示面Ｄ２に照射する光の強度を相対的に強くし、分割数が相対的に少なくなった場合、第２表示面Ｄ２に照射する光の強度を相対的に弱くしてよい。
【００８０】
あるいは、分割数が変化しても、第１表示面Ｄ１に表示される画像の表示輝度を一定に保つため、第１表示部１１は、分割数に応じて第１表示面Ｄ１に表示される画像の表示輝度を変化させてもよい。例えば、第１表示部１１は、分割数が相対的に多い場合に第１表示面Ｄ１に表示される画像の表示輝度を、液晶パネルにより減光させてもよい。例えば、第１表示部１１は、分割数が４のときには、画像の表示輝度を液晶パネルにより減光させておき、分割数が５のときには、液晶パネルによる減光を中止してよい。
【００８１】
＜第２表示部に表示されるバリアパターン＞
以下、第２表示部１２１の第２表示面Ｄ２にあるパターンのバリアパターンが表示されている場合における第１表示面Ｄ１の状態と、第２表示面Ｄ２の状態とのそれぞれについて説明する。
【００８２】
制御装置１４が第２表示面Ｄ２に表示させるバリアパターンは、前述の分割数と、スリット幅と、スリットの傾きとによって特徴付けられる。以下では、分割数と、スリット幅と、スリットの傾きとを合わせてパラメーターセットＰＳということがある。
【００８３】
ここで、バリアパターンにおける各スリットは、帯状の形をしている。バリアパターンにおけるスリット幅は、このような帯状の形をしているスリットの幅を示す。また、バリアパターンにおける各スリットの傾きは、各スリットの左側に形成されている複数の頂点（角）の全部に接する接線と、上下方向との間の角度θによって表される傾きである。
なお、角度θはゼロであってもよい。
【００８４】
＜第２表示面に形成されるバリアパターンの具体例１＞
以下、図４を参照し、上述のパラメーターセットＰＳに基づいて第２表示面Ｄ２に表示されるバリアパターンの一例として、分割数が４であり、バリアパターンにおけるスリット幅が２サブピクセルであり、バリアパターンの角度θがｔａｎ−１（１サブピクセル／６サブピクセル）である場合に、制御装置１４によって第２表示面Ｄ２に表示されるバリアパターンであるバリアパターンＰ１について説明する。
【００８５】
ここで、第２表示面Ｄ２の各ピクセルは縦横比が１：１である正方ピクセルであり、各サブピクセルは縦横比が３：１である場合について説明する。なお、各ピクセルの縦横比、及び各サブピクセルの縦横比は、これに限られない。
なお、第１表示面Ｄ１及び第２表示面Ｄ２はいずれも、各ピクセルが赤色、緑色、青色の各サブピクセルを有する、いわゆるカラー液晶パネルであるものとして説明する。
【００８６】
図４は、本実施形態に係るあるタイミングＴ１において第２表示面Ｄ２にバリアパターンＰ１が表示されている場合における第１表示面Ｄ１の状態と第２表示面Ｄ２の状態とのそれぞれの一例を示す図である。第１表示面Ｄ１上における各長方形は、第１表示面Ｄ１に配置された複数の第１サブピクセルのそれぞれを示す。すなわち、第１表示面Ｄ１には、第１サブピクセルがマトリクス状に配置されている。
【００８７】
ここで第１表示面Ｄ１は、上述したように、透過型のパネルである。したがって、第１サブピクセルとは、透過型の第１表示面Ｄ１にマトリクス状に配置された複数の表示素子である。
【００８８】
また、第１表示面Ｄ１において「Ｌ」と記載された第１サブピクセルを含む領域は、前述の左画像領域を示す。また、第１表示面Ｄ１において「Ｒ」と記載された第１サブピクセルを含む領域は、前述の右画像領域を示す。
【００８９】
分割数が４であり、バリアパターンにおけるスリット幅が２サブピクセルであり、バリアパターンの角度θがｔａｎ−１（１サブピクセル／６サブピクセル）である場合、タイミングＴ１において、例えば、前述の左画像領域と右画像領域とは、配置ＭＸ１のように配置される。配置ＭＸ１は、第１表示面Ｄ１における画像配置パターンの一例である。
【００９０】
配置ＭＸ１では、第１表示面Ｄ１上において、第１サブピクセルによって形成された行列の行毎に、連続して並んだ４個の第１サブピクセルを含む左画像領域と、連続して並んだ４個の第１サブピクセルを含む右画像領域とが、左右方向に周期的に並んでいる。また、このような周期的な並びは、当該行列において、２行毎に左に１サブピクセルずつずれている。
【００９１】
一方、図４に示した第２表示面Ｄ２上における各長方形は、第２表示面Ｄ２に配置された複数の第２サブピクセルのそれぞれを示す。すなわち、図４に示したように、第２表示面Ｄ２には、第２サブピクセルがマトリクス状に配置されている。つまり、第２サブピクセルは、第２表示面Ｄ２にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子である。
【００９２】
また、図４に示した第２表示面Ｄ２においてハッチングされた第２サブピクセルのそれぞれは、光を透過する第２サブピクセルを示す。また、図４に示した第２表示面Ｄ２においてハッチングされていない第２サブピクセルのそれぞれは、遮光状態の第２サブピクセルを示す。
【００９３】
分割数が４であり、バリアパターンにおけるスリット幅が２サブピクセルであり、バリアパターンの角度θがｔａｎ−１（１サブピクセル／６サブピクセル）である場合、タイミングＴ１において、例えば、バリアパターンは、配置ＭＸ２のようになる。配置ＭＸ２は、第２表示面Ｄ２に表示されたバリアパターンの一例である。
【００９４】
配置ＭＸ２では、第２表示面Ｄ２上において、第２サブピクセルによって形成された行列の行毎に、光を透過する２個の第２サブピクセルが連続して並んだ領域と、光を透過しない６個の第２サブピクセルが連続して並んだ領域とが、左右方向に周期的に並んでいる。また、このような周期的な並びは、当該行列において、２行毎に左に１サブピクセルずつずれている。
【００９５】
図４に示した例では、タイミングＴ１において、観察者Ｈから見て、各スリットの左半分に左画像領域が配置されており、各スリットの右半分に右画像領域が配置されている。
また、制御装置１４は、第１表示面Ｄ１における画像配置パターンと、第２表示面Ｄ２におけるバリアパターンとのそれぞれを周期的に変化させた場合に、各スリットに配置された左画像領域の画像を観察者Ｈの左眼にのみ視認させるとともに、各スリットに配置された右画像領域の画像を観察者Ｈの右眼にのみ視認させることができるように、各スリットの左半分に左画像領域が配置され、各スリットの右半分に右画像領域が配置される。
【００９６】
すなわち、画像表示装置１０は、スリット幅が２サブピクセルであり、スリットの角度θがｔａｎ−１（１サブピクセル／６サブピクセル）である場合の４時分割によるパララックスバリア方式によって、観察者Ｈに立体視画像を表示することができる。
【００９７】
図５は、本実施形態に係るあるタイミングＴ２において第２表示面Ｄ２にバリアパターンＰ２が表示されている場合における第１表示面Ｄ１の状態と第２表示面Ｄ２の状態とのそれぞれの一例を示す図である。
【００９８】
分割数が５であり、バリアパターンにおけるスリット幅が２サブピクセルであり、バリアパターンの角度θがｔａｎ−１（１サブピクセル／６サブピクセル）である場合、タイミングＴ２において、例えば、前述の左画像領域と右画像領域とは、配置ＭＸ３のように配置される。配置ＭＸ３は、第１表示面Ｄ１における画像配置パターンの一例である。
【００９９】
配置ＭＸ３では、第１表示面Ｄ１上において、第１サブピクセルによって形成された行列の行毎に、連続して並んだ４個の第１サブピクセルを含む左画像領域と、連続して並んだ５個の第１サブピクセルを含む右画像領域とが、左右方向に周期的に並んでいる。また、このような周期的な並びは、当該行列において、２行毎に左に１サブピクセルずつずれている。
【０１００】
一方、図５に示した第２表示面Ｄ２上における各長方形は、第２表示面Ｄ２に配置された複数の第２サブピクセルのそれぞれを示す。
分割数が５であり、バリアパターンにおけるスリット幅が２サブピクセルであり、バリアパターンの角度θがｔａｎ−１（１サブピクセル／６サブピクセル）である場合、タイミングＴ１において、例えば、バリアパターンは、配置ＭＸ４のようになる。配置ＭＸ４は、第２表示面Ｄ２に表示されたバリアパターンの一例である。
【０１０１】
配置ＭＸ４では、第２表示面Ｄ２上において、第２サブピクセルによって形成された行列の行毎に、光を透過する２個の第２サブピクセルが連続して並んだ領域と、光を透過しない８個の第２サブピクセルが連続して並んだ領域とが、左右方向に周期的に並んでいる。また、このような周期的な並びは、当該行列において、２行毎に左に１サブピクセルずつずれている。
【０１０２】
画像表示装置１０は、スリット幅が２サブピクセルであり、スリットの角度θがｔａｎ−１（１サブピクセル／６サブピクセル）である場合の５時分割によるパララックスバリア方式によって、観察者Ｈに立体視画像を表示することができる。
【０１０３】
図４及び図５に示したバリアパターンの具体例では、スリットが上方向に対して斜めになっている（つまり角度θがゼロになっていない）。スリットが斜めになっているため、第１表示面Ｄ１に表示される画像において、画像配置パターンは、スリットが斜めになっていない場合に比べて目立ちにくい。
なお、バリアパターンにおいて、スリットは上方向に対して斜めになっていなくてもよい（つまり角度θがゼロになっていてもよい）。
【０１０４】
＜制御装置の機能構成＞
以下、図６を参照し、制御装置１４の機能構成について説明する。
図６は、本実施形態に係る制御装置１４の機能構成の一例を示す図である。制御装置１４は、制御部１４０と、記憶部１５０とを備える。
【０１０５】
制御部１４０は、制御装置１４の全体を制御する。制御部１４０は、読出部１４１と、位置情報取得部１４２と、分割数算出部１４３と、画像生成部１４４と、第１駆動制御部１４５と、第２駆動制御部１４６とを備える。
【０１０６】
制御部１４０が備えるこれらの機能部は、例えば、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）が、後述する記憶部１５０に記憶された各種のプログラムを実行することにより実現される。また、当該機能部のうちの一部又は全部は、ＡＳＳＰ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｓｔａｎｄａｒｄ  Ｐｒｏｄｕｃｔ）やＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェア機能部であってもよい。
【０１０７】
読出部１４１は、記憶部１５０に予め記憶された各種の情報を読み出す。各種の情報には、第１画像データやパラメーターセットＰＳが含まれる。
【０１０８】
位置情報取得部１４２は、距離検出部２０が検出した観察者距離を示す距離情報を距離検出部２０から取得する。つまり、位置情報取得部１４２は、観察者Ｈの両眼のうちの少なくとも一方の眼と第１表示面Ｄ１との間の距離である観察者距離ＨＤを示す距離情報を取得する。
【０１０９】
分割数算出部１４３は、位置情報取得部１４２が取得した距離情報が示す観察者距離に基づいて、時分割の分割数を算出する。
【０１１０】
画像生成部１４４は、読出部１４１により記憶部１５０から読み出された第１画像データと、算出された時分割数とに基づいて、左画像データ及び右画像データを生成する。
【０１１１】
第１駆動制御部１４５は、第１表示部１１の第１表示面Ｄ１に画像を表示させる。ここで第１駆動制御部１４５は、パラメーターセットＰＳと、画像生成部１４４により生成された左画像データ及び右画像データとに基づいて画像を表示させる。
第２駆動制御部１４６は、第２表示部１２１の第２表示面Ｄ２にバリアパターンを表示させる。ここで第２駆動制御部１４６は、パラメーターセットＰＳに基づいてバリアパターンを表示させる。
【０１１２】
＜画像を表示させる処理＞
図７を参照し、制御装置１４が第２表示面Ｄ２にバリアパターンを表示させる処理、及び第１表示面に画像を表示させる処理について説明する。
図７は、本実施形態に係る画像を表示させる処理の一例を示す図である。なお、ステップＳ１３０〜Ｓ１４０の各処理と、ステップＳ１５０〜Ｓ１７０の各処理とは、フレーム毎に同期されて並列して実行される。
【０１１３】
ステップＳ１００：位置情報取得部１４２は、距離情報を距離検出部２０から取得する。
ここで距離情報は、距離検出部２０が検出した観察者距離を示す。位置情報取得部１４２は、取得した距離情報を分割数算出部１４３に供給する。
【０１１４】
ステップＳ１１０：分割数算出部１４３は、観察者距離ＨＤが変化したか否かを判定する。前回の判定時の距離情報が示す観察者距離と、位置情報取得部１４２から供給される距離情報が示す観察者距離とを比較する。ここで分割数算出部１４３は、前回の判定時の距離情報を、記憶部１５０から読出部１４１を介して読み出す。
【０１１５】
分割数算出部１４３は、記憶部１５０から読みだした距離情報が示す観察者距離と、位置情報取得部１４２から供給される距離情報が示す観察者距離との差が所定の値より大きい場合、観察者距離ＨＤが変化したと判定する（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）。分割数算出部１４３は、観察者距離ＨＤが変化したと判定する場合、位置情報取得部１４２から距離情報を取得した距離情報を記憶部１５０に記憶させる。その後、分割数算出部１４３は、ステップＳ１２０の処理を実行する。
【０１１６】
一方、分割数算出部１４３は、記憶部１５０から読みだした距離情報が示す観察者距離と、位置情報取得部１４２から供給される距離情報が示す観察者距離との差が所定の値より大きくない場合、観察者距離ＨＤが変化していないと判定する（ステップＳ１１０：ＮＯ）。分割数算出部１４３が、観察者距離ＨＤが変化していないと判定する場合、制御部１４０は、ステップＳ１３０及びステップＳ１５０の処理を実行する。
【０１１７】
ステップＳ１２０：分割数算出部１４３は、距離情報が示す観察者距離に基づいて分割数を算出する。ここで分割数算出部１４３が算出する分割数とは、時分割の分割数の更新後の値である更新後分割数である。
分割数算出部１４３は、パラメーターセットＰＳに含まれる分割数の値を、算出した更新後分割数の値により更新する。
【０１１８】
したがって、分割数算出部１４３は、位置情報取得部１４２により取得された距離情報が示す観察者距離ＨＤに基づいて時分割の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する。
ここで、分割数算出部１４３は、観察者距離ＨＤが相対的に長いときに更新後分割数を相対的に少なくし、観察者距離ＨＤが相対的に短いときに更新後分割数を相対的に多くする。
【０１１９】
ステップＳ１３０：第２駆動制御部１４６は、第２表示面Ｄ２に表示させるバリアパターンを決定する。ここで第２駆動制御部１４６は、記憶部１５０に記憶されるパラメーターセットＰＳに基づいてバリアパターンを決定する。
【０１２０】
ステップＳ１４０：第２駆動制御部１４６は、ステップＳ１３０において決定したバリアパターンに基づいて第２表示部１２１を駆動する。ここで第２駆動制御部１４６は、ステップＳ１３０において決定したバリアパターンを第２表示面Ｄ２に表示させることにより第２表示部１２１を駆動する。
【０１２１】
つまり、第２駆動制御部１４６は、第２表示面Ｄ２のうち照明光が生じるスリット領域（スリット）の幅を分割数の変化前の幅に保持しつつ、分割数算出部１４３により算出された更新後分割数に基づいて、第２表示面Ｄ２のうち照明光が生じないバリア領域（バリア）と、第２表示面Ｄ２のうち照明光が生じるスリット領域（スリット）との、それぞれの領域のバリアパターンを変化させる。
【０１２２】
ステップＳ１５０：読出部１４１は、記録媒体に記憶された第１画像データを記録媒体から読み出す。読出部１４１が読み出す第１画像データは、上述したように、視差情報を含む画像の画像データである。ここで、読出部１４１は、制御装置１４に内蔵された記録媒体、制御装置１４に内蔵された記録媒体からの情報読出装置、制御装置１４に外付けされた情報読出装置等から記録媒体に記憶された第１画像データを読み出す。
読出部１４１は、読みだした第１画像データを画像生成部１４４に供給する。
【０１２３】
ステップＳ１６０：画像生成部１４４は、読出部１４１から供給される第１画像データに基づいて、左画像データ及び右画像データを生成する。画像生成部１４４は、生成した左画像データ及び右画像データを第１駆動制御部１４５に供給する。
【０１２４】
ステップＳ１７０：第１駆動制御部１４５は、第１表示部１１を駆動する。ここで第１駆動制御部１４５は、記憶部１５０に記憶されたパラメーターセットＰＳに基づいて、画像配置パターンを決定する。第１駆動制御部１４５は、決定したパターンの画像配置パターンと、画像生成部１４４から供給される左画像データ及び右画像データとに基づいて、画像を第１表示面Ｄ１に表示させることにより、第１表示部１１を駆動する。
【０１２５】
つまり、第２駆動制御部１４６は、第１表示面Ｄ１のうち左画像データの画像が表示される左画像領域と、第１表示面Ｄ１のうち右画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の時分割の分割数を、分割数算出部１４３により算出された更新後分割数に基づいて変化させる。
【０１２６】
なお、図７に示した処理において、ステップＳ１１０の処理は省略されてよい。ステップＳ１１０の処理が省略される場合、分割数算出部１４３は、観察者距離ＨＤが変化したか否かによらず、ステップＳ１２０の分割数を算出する処理を実行する。
【０１２７】
以上に説明したように、本実施形態に係る画像表示装置１０は、時分割によるパララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、複数の表示素子（第１サブピクセル）と、複数の照明配置制御素子（第２サブピクセル）と、制御部（制御装置１４）とを備える。
複数の表示素子（第１サブピクセル）は、透過型の画像表示面（第１表示部１１）にマトリクス状に配置される。
複数の照明配置制御素子（第２サブピクセル）は、画像表示面（第１表示部１１）の背面から画像表示面（第１表示部１１）に対して照射される照明光の画像表示面（第１表示部１１）に対する配置を可変に制御する照明配置面（第２表示面Ｄ２）にマトリクス状に配置される。
【０１２８】
制御部（制御装置１４）は、位置情報取得部１４２と、分割数算出部１４３と、画像表示面制御部（第１駆動制御部１４５）と、照明配置面制御部（第２駆動制御部１４６）とを備える。
位置情報取得部１４２は、観察者Ｈの両眼のうちの少なくとも一方の眼と画像表示面（第１表示部１１）との間の距離である観察者距離ＨＤを示す位置情報（距離情報）を取得する。
分割数算出部１４３は、位置情報取得部１４２により取得された位置情報（距離情報）が示す観察者距離ＨＤに基づいて時分割の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する。
【０１２９】
画像表示面制御部（第１駆動制御部１４５）は、画像表示面（第１表示部１１）のうち左眼用画像データ（左画像データ）の画像が表示される左画像領域と、画像表示面（第１表示部１１）のうち右眼用画像データ（右画像データ）の画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の時分割の分割数を、分割数算出部１４３により算出された更新後分割数に基づいて変化させる。
【０１３０】
照明配置面制御部（第２駆動制御部１４６）は、照明配置面（第２表示面Ｄ２）のうち照明光が生じるスリット領域（スリット）の幅を分割数の変化前の幅に保持しつつ、分割数算出部１４３により算出された更新後分割数に基づいて、照明配置面（第２表示面Ｄ２）のうち照明光が生じないバリア領域（バリア）と、照明配置面（第２表示面Ｄ２）のうち照明光が生じるスリット領域（スリット）との、それぞれの領域の配置パターン（バリアパターン）を変化させる。
【０１３１】
この構成により、本実施形態に係る画像表示装置１０では、観察者Ｈの両眼のうちの少なくとも一方の眼と画像表示面（第１表示部１１）との間の距離に応じて、スリット領域（スリット）の間隔を変化させることができるため、立体視ができる奥行方向の視域を広げることができる。
ここで本実施形態に係る画像表示装置１０では、特許文献１に記載されるような従来の裸眼立体映像表示装置に比べて、画面輝度の消費電力に対する比が大きくでき産業上の利点がある。本実施形態に係る画像表示装置１０では、例えば、特許文献１に記載の裸眼立体映像表示装置に比べて、画面輝度の消費電力に対する比が、Ｌｕｍｅｎ／Ｗａｔｔの単位にして３分の４倍程度大きくなる。
【０１３２】
本実施形態に係る画像表示装置１０では、スリット領域（スリット）の幅を分割数の変化前の幅から変化させないため、例えば、奥行方向の視域を広げるためにスリット領域の幅を大きくする場合に比べて、画像表示面における画像のちらつきが目立ってしまうことを抑制できる。したがって、本実施形態に係る画像表示装置１０では、画質を劣化させることなく立体視ができる奥行方向の視域を広げることができる。
【０１３３】
また、本実施形態に係る画像表示装置１０では、分割数算出部１４３は、観察者距離ＨＤが相対的に長いときに更新後分割数を相対的に少なくし、観察者距離ＨＤが相対的に短いときに更新後分割数を相対的に多くする。
この構成により、本実施形態に係る画像表示装置１０では、観察者距離ＨＤに応じて更新後分割数を立体視ができる奥行方向の視域を広げるために適した値に変更できる。
【０１３４】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照しながら本発明の第２の実施形態について詳しく説明する。
上記第１の実施形態では、画像表示装置は、時分割によるパララックスバリア式の裸眼立体映像を表示する場合について説明をした。本実施形態では、画像表示装置が、時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像を表示する場合について説明をする。
本実施形態に係る画像表示システムを画像表示システム１ａといい、画像表示装置を画像表示装置１０ａという。
【０１３５】
図８は、本実施形態に係る画像表示システム１ａの一例を示す図である。画像表示システム１ａは、画像表示装置１０ａと、距離検出部２０（不図示）とを備える。
画像表示装置１０ａは、第１表示部１１ａと、照射部１２ａと、拡散板１３ａと、制御装置１４（不図示）とを備える。
ここで、制御装置１４（不図示）と、距離検出部２０（不図示）とが持つ機能は第１の実施形態と同じである。第１の実施形態と同じ機能の説明は省略し、第２の実施形態では、第１の実施形態と異なる部分を中心に説明する。
【０１３６】
第１表示部１１ａは、第１表示面Ｄ１ａを有する透過型の液晶パネルである。第２表示部１２１ａは、第２表示面Ｄ２ａを有する透過型の液晶パネルである。第１表示面Ｄ１ａは矢印Ａ３が示す方向を向いており、第２表示面Ｄ２ａは矢印Ａ４が示す方向を向いている。ここで矢印Ａ３と矢印Ａ４は、互いに反対の方向を示している。画像表示装置１０ａでは、第１表示部１１ａと、第２表示部１２１ａとは、互いに反対の向きに向かい合って備えられる。
【０１３７】
つまり、複数の種類の第２ピクセルが第２表示面Ｄ２ａに配置される順番と、複数の種類と同じ数の種類の第１ピクセルが第１表示面Ｄ１ａに配置される順番とは、第２表示面Ｄ２ａから第１表示面Ｄ１ａの背面をみたときに逆の順番である。
【０１３８】
第１表示部１１ａと、第２表示部１２１ａとが互いに反対の向きに向かい合って備えられることにより、第１表示部１１ａを透過する赤、緑、青の３色の光が進む角度が互いに異なる。第１表示部１１ａを透過する赤、緑、青の３色の光が互いに異なる角度に進むことについては後述する。
【０１３９】
第１表示部１１ａのサブピクセルの幅と、第２表示部１２１ａのサブピクセルの幅とは、ともにピクセル幅ｐａである。ピクセル幅ｐａは、一例として、０．０９２ミリメートルである。
【０１４０】
画像表示装置１０ａでは、第１表示部１１ａと第２表示部１２１ａとの距離である表示面間距離ＤＤａが距離ｄｓａである。距離ｄｓａは、図２の画像表示装置１０における表示面間距離ＤＤである距離ｄｓに比べて長い。距離ｄｓａは、一例として、３０ミリメートルである。
【０１４１】
第１表示面Ｄ１ａと、観察者Ｈとの距離である観察者距離ＨＤａは、距離ＤＳ１ａである。距離ＤＳ１ａは、一例として、約７５０ミリメートルである。
観察者Ｈの１視点の視域の幅である１視点視域幅ＷＶＺは、距離ｄｓａと、観察者距離ＨＤａと、ピクセル幅ｐａとが決まると、三角形の相似に基づいて算出される。本実施形態では、算出される１視点視域幅ＷＶＺは、約２．３ミリメートルである。
【０１４２】
１視点視域幅ＷＶＺは、距離ｄｓａと、観察者距離ＨＤａと、ピクセル幅ｐａとが決まると、三角形の相似に基づいて算出されるため、同様に三角形の相似に基づくと、表示面間距離ＤＤａは、観察者距離ＨＤａと、ピクセル幅ｐａと、１視点視域幅ＷＶＺとから決まる。つまり、表示面間距離ＤＤａは、観察者距離ＨＤａと、ピクセル幅ｐａと、１視点視域幅ＷＶＺとに基づく距離である。ここで観察者距離ＨＤａと、１視点視域幅ＷＶＺとから第１表示面Ｄ１ａの視域角が決まるため、表示面間距離ＤＤａは、第１表示面Ｄ１ａの視域角と、ピクセル幅ｐａとに基づく距離である。
つまり、第１表示面Ｄ１ａと第２表示面Ｄ２ａとの表示面間距離ＤＤａは、第１表示面Ｄ１ａの視域角と、第２表示面Ｄ２ａに配置された第２ピクセルのピクセル幅ｐａとに基づく距離である。
【０１４３】
拡散板１３ａは拡散板である。拡散板１３ａは、第２表示面Ｄ２ａのバリアパターンを構成する各色のサブピクセルを若干広げることにより、モアレの発生を抑制する。モアレが発生しない条件下では、拡散板１３ａは備えられなくてもよい。
【０１４４】
ここで図９及び図１０を参照し、時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示について説明する。
図９は、本実施形態に係る超多眼表示の一例を示す図である。視域ＶＺは、観察者Ｈの視域である。
【０１４５】
視域ＶＺは、第１左視域ＶＺＬ１と、第１右視域ＶＺＲ１と、第１左視域ＶＺＬ２と、第１右視域ＶＺＲ２とを含む。第１左視域ＶＺＬ１、及び第１左視域ＶＺＬ２は、それぞれ観察者Ｈの左目の１視点分の視域を９個含む。第１右視域ＶＺＲ１、及び第１右視域ＶＺＲ２は、それぞれ観察者Ｈの右目の１視点分の視域を９個含む。
つまり、本実施形態に係る超多眼表示では、観察者Ｈの右目、及び左目のそれぞれの周辺に９視点ずつの画像が提示される。
【０１４６】
第１左視域ＶＺＬ１と、第１右視域ＶＺＲ１と、第１左視域ＶＺＬ２と、第１右視域ＶＺＲ２とのそれぞれの幅は、視域幅ＤＰである。視域幅ＤＰは、一例として、２０．７ミリメートルである。
観察者Ｈの両目の間隔は、目間隔ＤＥである。目間隔ＤＥは、一例として、６３ミリメートルである。観察者Ｈの左目及び右目それぞれの瞳孔の直径は、一例として、４ミリメートルである。本実施形態に係る超多眼表示では、観察者Ｈの左目及び右目それぞれの瞳孔に、第１表示面Ｄ１ａの第１サブピクセルを透過する少なくとも２本の光線を入射させる。
【０１４７】
図１０は、本実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の一例を示す図である。上述したように、本実施形態に係る超多眼表示では、観察者Ｈの右目、及び左目のそれぞれの周辺に９視点ずつの画像が提示される。
【０１４８】
画像表示装置１０では、時分割の分割数は６である。第２表示面Ｄ２は、第２表示面領域Ｃ１ａを含む。第２表示面領域Ｃ１ａは、バリアＢＲ１ａと、スリットＳＬ１ａとを左方向からこの順に隣り合わせて含む。バリアＢＲ１ａは、１５ピクセルぶんの幅をもつ。
スリットＳＬ１ａは、３ピクセルぶんの幅をもつ。
【０１４９】
スリットＳＬ１ａは、青色第２サブピクセルＢ０と、緑色第２サブピクセルＧ０と、赤色第２サブピクセルＲ０とを含む。青色第２サブピクセルＢ０と、緑色第２サブピクセルＧ０と、赤色第２サブピクセルＲ０とは、スリットＳＬ１において左方向からこの順に並んでいる。
【０１５０】
青色第２サブピクセルＢ０を透過した青色の光は、第１表示面Ｄ１ａの青色に対応する第１サブピクセルを透過する。緑色第２サブピクセルＧ０を透過した緑色の光は、第１表示面Ｄ１ａの緑色に対応する第１サブピクセルを透過する。赤色第２サブピクセルＲ０を透過した赤色の光は、第１表示面Ｄ１ａの赤色に対応する第１サブピクセルを透過する。
【０１５１】
ここで、上述したように、第１表示面Ｄ１ａと第２表示面Ｄ２ａとは互いに反対の向きに向かい合って備えられる。第１表示面Ｄ１ａと第２表示面Ｄ２ａとが互いに反対の向きに向かい合って備えられるため、画像表示装置１０ａでは、第１表示面Ｄ１ａを透過する光が互いに異なる角度に進む。
【０１５２】
ここで図１１を参照し、第１表示面Ｄ１ａを透過する光の進む角度ついて説明する。
図１１は、本実施形態に係る光の進む角度の一例を示す図である。ここで光の進む角度とは、光が進む方向と、紙面において矢印Ａ２が示す方向と直交する方向との間の角度である。青色第２サブピクセルＢ０、緑色第２サブピクセルＧ０、及び赤色第２サブピクセルＲ０は、第２表示面Ｄ２ａにおいて左方向からこの順に隣り合って並んでいる。
【０１５３】
赤色第１サブピクセルＲ１、緑色第１サブピクセルＧ１、及び青色第１サブピクセルＢ１は、第１表示面Ｄ１ａにおいて左方向からこの順に隣り合って並んでいる。赤色第１サブピクセルＲ２、緑色第１サブピクセルＧ２、及び青色第１サブピクセルＢ２は、第１表示面Ｄ１ａにおいて左方向からこの順に隣り合って並んでいる。赤色第１サブピクセルＲ３、緑色第１サブピクセルＧ３、及び青色第１サブピクセルＢ３は、第１表示面Ｄ１ａにおいて左方向からこの順に隣り合って並んでいる。
【０１５４】
青色第２サブピクセルＢ０を透過した青色の光は、青色第１サブピクセルＢ１〜Ｂ３にそれぞれ照射される。緑色第２サブピクセルＧ０を透過した緑色の光は、緑色第１サブピクセルＧ１〜Ｇ３にそれぞれ照射される。赤色第２サブピクセルＲ０を透過した赤色の光は、赤色第１サブピクセルＲ１〜Ｒ３にそれぞれ照射される。
【０１５５】
赤色第１サブピクセルＲ１を透過する赤色の光の進む角度、緑色第１サブピクセルＧ１を透過する緑色の光の進む角度、及び青色第１サブピクセルＢ１を透過する青色の光の進む角度は、それぞれ異なる。赤色第１サブピクセルＲ２を透過する赤色の光の進む角度、緑色第１サブピクセルＧ２を透過する緑色の光の進む角度、及び青色第１サブピクセルＢ２を透過する青色の光の進む角度は、それぞれ異なる。赤色第１サブピクセルＲ３を透過する赤色の光の進む角度、緑色第１サブピクセルＧ３を透過する緑色の光の進む角度、及び青色第１サブピクセルＢ３を透過する青色の光の進む角度は、それぞれ異なる。
【０１５６】
ここで比較のために、図１７を参照し比較例の第１表示面Ｄ１０（不図示）と第２表示面Ｄ２０（不図示）とが互いに同じ向きに備えられる場合の第１表示面Ｄ１０を透過する光の進む角度について説明する。
図１７は、本実施形態に対する比較例の光の進む角度の一例を示す図である。赤色第２サブピクセルＲ１０、緑色第２サブピクセルＧ１０、及び青色第２サブピクセルＢ１０は、比較例の第２表示面Ｄ２０において左方向からこの順に隣り合って並んでいる。
【０１５７】
赤色第１サブピクセルＲ１１、緑色第１サブピクセルＧ１１、及び青色第１サブピクセルＢ１１は、比較例の第１表示面Ｄ１０において左方向からこの順に隣り合って並んでいる。赤色第１サブピクセルＲ１２、緑色第１サブピクセルＧ１２、及び青色第１サブピクセルＢ１２は、第１表示面Ｄ１０において左方向からこの順に隣り合って並んでいる。赤色第１サブピクセルＲ１３、緑色第１サブピクセルＧ１３、及び青色第１サブピクセルＢ１３は、第１表示面Ｄ１０において左方向からこの順に隣り合って並んでいる。
【０１５８】
青色第２サブピクセルＢ１０を透過した青色の光は、青色第１サブピクセルＢ１１〜Ｂ１３にそれぞれ照射される。緑色第２サブピクセルＧ１０を透過した緑色の光は、緑色第１サブピクセルＧ１１〜Ｇ１３にそれぞれ照射される。赤色第２サブピクセルＲ１０を透過した赤色の光は、赤色第１サブピクセルＲ１１〜Ｒ１３にそれぞれ照射される。
【０１５９】
赤色第１サブピクセルＲ１１を透過する赤色の光の進む角度、緑色第１サブピクセルＧ１１を透過する緑色の光の進む角度、及び青色第１サブピクセルＢ１１を透過する青色の光の進む角度は、それぞれ同じである。赤色第１サブピクセルＲ１２を透過する赤色の光の進む角度、緑色第１サブピクセルＧ１２を透過する緑色の光の進む角度、及び青色第１サブピクセルＢ１２を透過する青色の光の進む角度は、それぞれ同じである。赤色第１サブピクセルＲ１３を透過する赤色の光の進む角度、緑色第１サブピクセルＧ１３を透過する緑色の光の進む角度、及び青色第１サブピクセルＢ１３を透過する青色の光の進む角度は、それぞれ同じである。
【０１６０】
図１１に示した１組のサブピクセル（例えば、赤色第１サブピクセルＲ１、緑色第１サブピクセルＧ１、及び青色第１サブピクセルＢ１）をそれぞれ透過する光の進む角度は、それぞれ異なっているのに対して、図１７に示す１組のサブピクセル（例えば、赤色第１サブピクセルＲ１１、緑色第１サブピクセルＧ１１、及び青色第１サブピクセルＢ１１）をそれぞれ透過する光の進む角度は、それぞれ同じである。つまり、第１表示面Ｄ１ａを透過する光の進む角度は、第１表示面Ｄ１ａと第２表示面Ｄ２ａとが互いに反対の向きに向かい合って備えられる場合と、第１表示面Ｄ１ａと第２表示面Ｄ２ａとが互いに同じ向きに備えられる場合とにおいて異なる。
【０１６１】
次に図１２〜図１６を参照し、第２表示面Ｄ２ａにおけるバリアパターンの周期的な変化について説明する。第２表示面Ｄ２ａにおけるバリアパターンは、図１０において示したバリアパターン、及び図１２〜図１６にそれぞれ示すバリアパターンへとこの順に周期的に変化する。
【０１６２】
図１２は、本実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第２例を示す図である。第２表示面領域Ｃ１ａは、バリアＢＲ２ａ−１と、スリットＳＬ２ａと、バリアＢＲ２ａ−２とを左方向からこの順に隣り合わせて含む。バリアＢＲ２ａ−１は、６ピクセルぶんの幅をもつ。スリットＳＬ２ａは、３ピクセルぶんの幅をもつ。バリアＢＲ２ａ−２は、９ピクセルぶんの幅をもつ。
【０１６３】
図１３は、本実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第３例を示す図である。第２表示面領域Ｃ１ａは、バリアＢＲ３ａ−１と、スリットＳＬ３ａと、バリアＢＲ３ａ−２とを左方向からこの順に隣り合わせて含む。バリアＢＲ３ａ−１は、１２ピクセルぶんの幅をもつ。スリットＳＬ３ａは、３ピクセルぶんの幅をもつ。バリアＢＲ３ａ−２は、３ピクセルぶんの幅をもつ。
【０１６４】
図１４は、本実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第４例を示す図である。第２表示面領域Ｃ１ａは、バリアＢＲ４ａ−１と、スリットＳＬ４ａと、バリアＢＲ４ａ−２とを左方向からこの順に隣り合わせて含む。バリアＢＲ４ａ−１は、３ピクセルぶんの幅をもつ。スリットＳＬ４ａは、３ピクセルぶんの幅をもつ。バリアＢＲ４ａ−２は、１２ピクセルぶんの幅をもつ。
【０１６５】
図１５は、本実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第５例を示す図である。第２表示面領域Ｃ１ａは、バリアＢＲ５ａ−１と、スリットＳＬ５ａと、バリアＢＲ５ａ−２とを左方向からこの順に隣り合わせて含む。バリアＢＲ５ａ−１は、９ピクセルぶんの幅をもつ。スリットＳＬ５ａは、３ピクセルぶんの幅をもつ。バリアＢＲ５ａ−２は、６ピクセルぶんの幅をもつ。
【０１６６】
図１６は、本実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第５例を示す図である。第２表示面領域Ｃ１ａは、スリットＳＬ６ａと、バリアＢＲ６ａとを左方向からこの順に隣り合わせて含む。バリアＢＲ６ａは、１５ピクセルぶんの幅をもつ。スリットＳＬ６ａは、３ピクセルぶんの幅をもつ。
【０１６７】
なお、本実施形態では、分割数が６の場合の時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法について説明したが、制御装置１４は、観察者距離ＨＤａに応じて分割数を変化させる。
【０１６８】
観察者距離ＨＤａが、約７５０ミリメートルから遠くなり、例えば、約９００ミリメートルへと変化した場合、制御装置１４は、分割数を６から５へと変化させる。分割数が６である場合、本実施形態に係る超多眼表示では、観察者Ｈの右目の周辺に８視点、左目の周辺に７視点の画像がそれぞれ提示される。
観察者距離ＨＤａが約９００ミリメートルである場合、１視点視域幅ＷＶＺは、約２．８ミリメートルである。
【０１６９】
観察者距離ＨＤａが、約９００ミリメートルから遠くなり、例えば、約１２００ミリメートルへと変化した場合、制御装置１４は、分割数を５から４へと変化させる。分割数が４である場合、本実施形態に係る超多眼表示では、観察者Ｈの右目、及び左目のそれぞれの周辺に６視点ずつの画像が提示される。
観察者距離ＨＤａが約１２００ミリメートルである場合、１視点視域幅ＷＶＺは、約３．７ミリメートルである。
【０１７０】
また、本実施形態に係る画像表示装置１０では、画像表示面（第１表示部１１ａ）と照明配置面（第２表示面Ｄ２ａ）との距離（表示面間距離ＤＤ）は、画像表示面（第１表示部１１ａ）の視域角と、照明配置面（第２表示面Ｄ２ａ）に配置された照明配置制御素子（第２サブピクセル）の幅（ピクセル幅ｐａ）とに基づく距離である。
この構成により、本実施形態に係る画像表示装置１０では、画像表示面（第１表示部１１ａ）と照明配置面（第２表示面Ｄ２ａ）との距離（表示面間距離ＤＤ）を、超多眼立体映像を表示する場合の観察者距離ＨＤａ及び視域幅ＤＰに応じた距離に設定できるため、超多眼立体映像を表示できる。
【０１７１】
また、本実施形態に係る画像表示装置１０では、照明配置面（第２表示面Ｄ２ａ）に配置された照明配置制御素子（第２サブピクセル）には照明光の周波数帯域に応じた複数の種類があり、画像表示面（第１表示部１１ａ）に配置された表示素子（第１サブピクセル）には照明光の周波数帯域に応じた複数の種類と同じ数の種類があり、複数の種類の照明配置制御素子（第２サブピクセル）が照明配置面（第２表示面Ｄ２ａ）に配置される順番と、複数の種類と同じ数の種類の表示素子（第１サブピクセル）が画像表示面（第１表示部１１ａ）に配置される順番とは、照明配置面（第２表示面Ｄ２ａ）から画像表示面（第１表示部１１ａ）の背面をみたときに逆の順番である。
【０１７２】
この構成により、本実施形態に係る画像表示装置１０では、第１表示面Ｄ１ａを透過する光の広がりを、画像表示面（第１表示部１１ａ）と照明配置面（第２表示面Ｄ２ａ）とが互いに同じ向きに備えられる場合に比べて大きくできるため、観察者Ｈの左目及び右目それぞれの瞳孔に入射する光線の本数を、画像表示面（第１表示部１１ａ）と照明配置面（第２表示面Ｄ２ａ）とが互いに同じ向きに備えられる場合に比べて多くできる。
【０１７３】
上述した各実施形態においては、画像配置パターンのパターン数、及びバリアパターンのパターン数は、それぞれ時分割の分割数に等しい場合の一例について説明したが、これに限らない。画像配置パターンのパターン数、及びバリアパターンのパターン数は、それぞれ時分割の分割数より少なくてもよい。
【０１７４】
例えば、分割数が４である場合に、制御装置は、バリアパターンを、パターンＹ１ｂ、パターンＹ２ｂ、パターンＹ３ｂ、パターンＹ４ｂの順に周期的に変化させる代わりに、パターンＹ２ｂとパターンＹ４ｂとを用いずに、バリアパターンをパターンＹ１ｂ、パターンＹ３ｂの順に周期的に変化させる。なおここで、パターンＹ１ｂのスリットの位置は、パターンＹ２ｂのスリットの位置に対して、左にスリット幅分ずれた位置に配置されている。また、パターンＹ２ｂのスリットの位置は、パターンＹ３ｂのスリットの位置に対して、左にスリット幅分ずれた位置に配置されている。また、パターンＹ３ｂのスリットの位置は、パターンＹ４ｂのスリットの位置に対して、左にスリット幅分ずれた位置に配置されている。
画像配置パターンについては、制御装置は、バリアパターンとしてパターンＹ１ｂ、及びパターンＹ３ｂを用いることに応じて、画像配置パターンを、パターンＸ１ｂ、パターンＸ２ｂ、パターンＸ３ｂ、パターンＸ４ｂの順に周期的に変化させる代わりに、パターンＸ２ｂとパターンＸ４ｂとを用いずに、バリアパターンをパターンＸ１ｂ、パターンＸ３ｂの順に周期的に変化させる。
【０１７５】
また、上述した各実施形態においては、画像表示装置１０及び画像表示装置１０ａが時分割によるパララックスバリア方式によって立体視画像を表示する場合の一例について説明した。時分割によるパララックスバリア方式では、画像表示面の解像度を所定の解像度以上に保つために、観察者の左右の眼に視認させる立体視画像を高いフレームレートにおいて表示する。
【０１７６】
画像表示装置は、時分割をしないパララックスバリア方式によって立体視画像を表示してもよい。時分割をしないパララックスバリア方式とは、換言すれば、分割数の値が１である時分割によるパララックスバリア方式である。つまり、時分割によるパララックスバリア方式では、分割数の値として１が含まれてもよい。
分割数が１である場合、分割数算出部は更新後分割数の値として１を算出する。分割数算出部が更新後分割数の値として１を算出する場合、画像表示面制御部は、画像表示面のうち左画像領域と、右画像領域との、それぞれの領域の分割数を１から変化させない。また、分割数算出部が更新後分割数の値として１を算出する場合、照明配置面制御部は、バリア領域と、スリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを変化させない。
【０１７７】
時分割をしないパララックスバリア方式によって立体視画像を表示する場合、立体視画像の解像度は、時分割を行う場合のパララックスバリア方式に比べて低くなる。
時分割をしないパララックスバリア方式であっても、画像表示面の解像度が十分に高い場合には、画像表示面に表示される立体視画像は、時分割によるパララックスバリア方式の場合の立体視画像と、観察者には区別がつかない。そのため、画像表示面の解像度が十分に高い場合には、時分割をしないパララックスバリア方式であっても、画像表示装置は、立体視ができる奥行方向の視域を、解像度を損なうことなく広げることができる。
【０１７８】
以上に説明したように、上述した各実施形態に係る画像表示装置は、パララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、画像表示面の背面から画像表示面に対して照射される照明光の画像表示面に対する配置を可変に制御する照明配置面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて表示素子を制御するとともに、画像表示面に表示される画像と、画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、照明配置制御素子を制御する制御部とを備える。
制御部は、位置情報取得部と、分割数算出部と、画像表示面制御部と、照明配置面制御部と、を備える。
位置情報取得部は、観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と画像表示面との間の距離である観察者距離を示す位置情報を取得する。
分割数算出部は、位置情報取得部により取得された位置情報が示す観察者距離に基づいて、画像表示面のうち左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、画像表示面のうち右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する。
画像表示面制御部は、分割数を分割数算出部により算出された更新後分割数に基づいて変化させる。
照明配置面制御部は、照明配置面のうち照明光が生じるスリット領域の幅を分割数の変化前の幅に保持しつつ、分割数算出部により算出された更新後分割数に基づいて、照明配置面のうち照明光が生じないバリア領域と、スリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを変化させる。
【０１７９】
なお、上述した実施形態における画像表示装置１０及び画像表示装置１０ａの一部、例えば、制御部１４０をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この制御機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、画像表示装置１０及び画像表示装置１０ａに内蔵されたコンピュータシステムであって、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。
また、上述した実施形態における画像表示装置１０及び画像表示装置１０ａの一部、または全部を、ＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ  Ｓｃａｌｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）等の集積回路として実現してもよい。画像表示装置１０及び画像表示装置１０ａの各機能ブロックは個別にプロセッサ化してもよいし、一部、または全部を集積してプロセッサ化してもよい。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限らず専用回路、または汎用プロセッサで実現してもよい。また、半導体技術の進歩によりＬＳＩに代替する集積回路化の技術が出現した場合、当該技術による集積回路を用いてもよい。
【０１８０】
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
【符号の説明】
【０１８１】
１、１ａ…画像表示システム、１０、１０ａ…画像表示装置、１１、１１ａ…第１表示部、１２、１２ａ…照射部、１３、１３ａ…拡散板、１４、１４ａ…制御装置、２０…距離検出部、１２１、１２１ａ…第２表示部、１２２…光源部、Ｄ１…第１表示面、Ｄ２…第２表示面、１４０…制御部、１４１…読出部、１４２…位置情報取得部、１４３…分割数算出部、１４４…画像生成部、１４５…第１駆動制御部、１４６…第２駆動制御部、１５０…記憶部、Ｂ０…青色第２サブピクセル、Ｇ０…緑色第２サブピクセル、Ｒ０…赤色第２サブピクセル、Ｂ１…青色第１サブピクセル、Ｇ１…緑色第１サブピクセル、Ｒ１…赤色第１サブピクセル、Ｈ…観察者
【図１】
2020080403.tif 000003
【図２】
2020080403.tif 000004
【図３】
2020080403.tif 000005
【図４】
2020080403.tif 000006
【図５】
2020080403.tif 000007
【図６】
2020080403.tif 000008
【図７】
2020080403.tif 000009
【図８】
2020080403.tif 000010
【図９】
2020080403.tif 000011
【図１０】
2020080403.tif 000012
【図１１】
2020080403.tif 000013
【図１２】
2020080403.tif 000014
【図１３】
2020080403.tif 000015
【図１４】
2020080403.tif 000016
【図１５】
2020080403.tif 000017
【図１６】
2020080403.tif 000018
【図１７】
2020080403.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】令和2年9月30日(2020.9.30)
【手続補正１】
【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】
パララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、
透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、
前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して光源部によって照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する面であって、前記光源部と前記画像表示面との間に配置される面である照明配置面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、
左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離である観察者距離を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて、前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する分割数算出部と、
前記分割数を前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる画像表示面制御部と、
前記照明配置面のうち前記照明光が生じるスリット領域の幅を前記分割数の変化前の幅に保持しつつ、前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて、前記照明配置面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記スリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを変化させる照明配置面制御部と、を備える
画像表示装置。
【請求項２】
前記パララックスバリア方式とは、時分割によるパララックスバリア方式であって、
前記分割数算出部は、前記位置情報取得部により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて前記更新後分割数を前記時分割の分割数の更新後の値として算出し、
前記画像表示面制御部は、前記分割数を前記時分割の分割数として、前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる
請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記分割数算出部は、前記距離が相対的に長いときに前記更新後分割数を相対的に少なくし、前記距離が相対的に短いときに前記更新後分割数を相対的に多くする
請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像表示面と前記照明配置面との距離は、前記画像表示面の視域角と、前記照明配置面に配置された前記照明配置制御素子の幅とに基づく距離である
請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記照明配置面に配置された前記照明配置制御素子には前記照明光の周波数帯域に応じた複数の種類があり、
前記画像表示面に配置された前記表示素子には前記照明光の周波数帯域に応じた前記複数の種類と同じ数の種類があり、
前記複数の種類の前記照明配置制御素子が前記照明配置面に配置される順番と、前記複数の種類と同じ数の種類の前記表示素子が前記画像表示面に配置される順番とは、前記照明配置面から前記画像表示面の背面をみたときに逆の順番である
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
パララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、
透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、
前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して光源部によって照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する面であって、前記光源部と前記画像表示面との間に配置される面である照明配置面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、
左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、
を備える前記画像表示装置の画像表示方法であって、
前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離である観察者距離を示す位置情報を取得する位置情報取得過程と、
前記位置情報取得過程により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて、前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する分割数算出過程と、
前記分割数を前記分割数算出過程により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる画像表示面制御過程と、
前記照明配置面のうち前記照明光が生じるスリット領域の幅を前記分割数の変化前の幅に保持しつつ、前記分割数算出過程において算出された前記更新後分割数に基づいて、前記照明配置面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記スリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを変化させる照明配置面制御過程と、を有する
画像表示方法。
【手続補正書】
【提出日】令和3年6月1日(2021.6.1)
【手続補正１】
【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】
パララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、
透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、
前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して光源部によって照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する面であって、前記光源部と前記画像表示面との間に配置される面である照明配置面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、
左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離である観察者距離を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記位置情報取得部により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて、前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する分割数算出部と、
前記分割数を前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる画像表示面制御部と、
前記照明配置面のうち前記照明光が生じるスリット領域の幅を前記分割数の変化前の幅に保持しつつ、前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて、前記照明配置面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記スリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを変化させる照明配置面制御部と、を備え、
前記画像表示面における複数の前記左画像領域全てと複数の前記右画像領域全てとを合わせた領域の幅と、前記照明配置面における複数の前記スリット領域全てと複数の前記バリア領域全てとを合わせた領域の幅とは等しい
画像表示装置。
【請求項２】
前記パララックスバリア方式とは、時分割によるパララックスバリア方式であって、
前記分割数算出部は、前記位置情報取得部により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて前記更新後分割数を前記時分割の分割数の更新後の値として算出し、
前記画像表示面制御部は、前記分割数を前記時分割の分割数として、前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる
請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記分割数算出部は、前記距離が相対的に長いときに前記更新後分割数を相対的に少なくし、前記距離が相対的に短いときに前記更新後分割数を相対的に多くする
請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記画像表示面と前記照明配置面との距離は、前記画像表示面の視域角と、前記照明配置面に配置された前記照明配置制御素子の幅とに基づく距離である
請求項１または請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記光源部は、前記分割数に応じて前記画像表示面に照射する前記照明光の強度を変化させる
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記照明配置面に配置された前記照明配置制御素子には前記照明光の周波数帯域に応じた複数の種類があり、
前記画像表示面に配置された前記表示素子には前記照明光の周波数帯域に応じた前記複数の種類と同じ数の種類があり、
前記複数の種類の前記照明配置制御素子が前記照明配置面に配置される順番と、前記複数の種類と同じ数の種類の前記表示素子が前記画像表示面に配置される順番とは、前記照明配置面から前記画像表示面の背面をみたときに逆の順番である
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の画像表示装置。
【請求項７】
パララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、
透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、
前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して光源部によって照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する面であって、前記光源部と前記画像表示面との間に配置される面である照明配置面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、
左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、
を備える前記画像表示装置の画像表示方法であって、
前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離である観察者距離を示す位置情報を取得する位置情報取得過程と、
前記位置情報取得過程により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて、前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する分割数算出過程と、
前記分割数を前記分割数算出過程により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる画像表示面制御過程と、
前記照明配置面のうち前記照明光が生じるスリット領域の幅を前記分割数の変化前の幅に保持しつつ、前記分割数算出過程において算出された前記更新後分割数に基づいて、前記照明配置面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記スリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを変化させる照明配置面制御過程と、を有し、
前記画像表示面における複数の前記左画像領域全てと複数の前記右画像領域全てとを合わせた領域の幅と、前記照明配置面における複数の前記スリット領域全てと複数の前記バリア領域全てとを合わせた領域の幅とは等しい
画像表示方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の一態様は、パララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して光源部によって照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する面であって、前記光源部と前記画像表示面との間に配置される面である照明配置面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離である観察者距離を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、前記位置情報取得部により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて、前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する分割数算出部と、前記分割数を前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる画像表示面制御部と、前記照明配置面のうち前記照明光が生じるスリット領域の幅を前記分割数の変化前の幅に保持しつつ、前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて、前記照明配置面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記スリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを変化させる照明配置面制御部と、を備え、前記画像表示面における複数の前記左画像領域全てと複数の前記右画像領域全てとを合わせた領域の幅と、前記照明配置面における複数の前記スリット領域全てと複数の前記バリア領域全てとを合わせた領域の幅とは等しい画像表示装置である。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本発明の一態様は、上記の画像表示装置において、前記パララックスバリア方式とは、時分割によるパララックスバリア方式であって、前記分割数算出部は、前記位置情報取得部により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて前記更新後分割数を前記時分割の分割数の更新後の値として算出し、前記画像表示面制御部は、前記分割数を前記時分割の分割数として、前記分割数算出部により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
また、本発明の一態様は、上記の画像表示装置において、前記分割数算出部は、前記距離が相対的に長いときに前記更新後分割数を相対的に少なくし、前記距離が相対的に短いときに前記更新後分割数を相対的に多くする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
また、本発明の一態様は、上記の画像表示装置において、前記画像表示面と前記照明配置面との距離は、前記画像表示面の視域角と、前記照明配置面に配置された前記照明配置制御素子の幅とに基づく距離である。
また、本発明の一態様は、上記の画像表示装置において、前記光源部は、前記分割数に応じて前記画像表示面に照射する前記照明光の強度を変化させる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
また、本発明の一態様は、上記の画像表示装置において、前記照明配置面に配置された前記照明配置制御素子には前記照明光の周波数帯域に応じた複数の種類があり、前記画像表示面に配置された前記表示素子には前記照明光の周波数帯域に応じた前記複数の種類と同じ数の種類があり、前記複数の種類の前記照明配置制御素子が前記照明配置面に配置される順番と、前記複数の種類と同じ数の種類の前記表示素子が前記画像表示面に配置される順番とは、前記照明配置面から前記画像表示面の背面をみたときに逆の順番である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、本発明の一態様は、パララックスバリア方式によって立体視画像を表示する画像表示装置であって、透過型の画像表示面にマトリクス状に配置された複数の表示素子と、前記画像表示面の背面から前記画像表示面に対して光源部によって照射される照明光の前記画像表示面に対する配置を可変に制御する面であって、前記光源部と前記画像表示面との間に配置される面である照明配置面にマトリクス状に配置された複数の照明配置制御素子と、左眼用画像データ及び右眼用画像データに基づいて前記表示素子を制御するとともに、前記画像表示面に表示される画像と、前記画像表示面の位置及び当該画像表示面を観察する観察者の位置の相対的な位置関係とに基づいて、前記照明配置制御素子を制御する制御部と、を備える前記画像表示装置の画像表示方法であって、前記観察者の両眼のうちの少なくとも一方の眼と前記画像表示面との間の距離である観察者距離を示す位置情報を取得する位置情報取得過程と、前記位置情報取得過程により取得された位置情報が示す前記観察者距離に基づいて前記画像表示面のうち前記左眼用画像データの画像が表示される左画像領域と、前記画像表示面のうち前記右眼用画像データの画像が表示される右画像領域との、それぞれの領域の分割数の更新後の値である更新後分割数を算出する分割数算出過程と、前記分割数を前記分割数算出過程により算出された前記更新後分割数に基づいて変化させる画像表示面制御過程と、前記照明配置面のうち前記照明光が生じるスリット領域の幅を前記分割数の変化前の幅に保持しつつ、前記分割数算出過程において算出された前記更新後分割数に基づいて、前記照明配置面のうち前記照明光が生じないバリア領域と、前記スリット領域との、それぞれの領域の配置パターンを変化させる照明配置面制御過程と、を有し、前記画像表示面における複数の前記左画像領域全てと複数の前記右画像領域全てとを合わせた領域の幅と、前記照明配置面における複数の前記スリット領域全てと複数の前記バリア領域全てとを合わせた領域の幅とは等しい画像表示方法である。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る画像表示システムの一例を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る分割数が４の場合の時分割によるパララックスバリア方式の立体視の一例を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る分割数が５の場合の時分割によるパララックスバリア方式の立体視の一例を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るあるタイミングにおいて第２表示面にバリアパターンが表示されている場合における第１表示面の状態と第２表示面の状態とのそれぞれの一例を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係るあるタイミングにおいて第２表示面にバリアパターンが表示されている場合における第１表示面の状態と第２表示面の状態とのそれぞれの一例を示す図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る制御装置の機能構成の一例を示す図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る画像を表示させる処理の一例を示す図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る画像表示システムの一例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る超多眼表示の一例を示す図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る光の進む角度の一例を示す図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第２例を示す図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第３例を示す図である。
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第４例を示す図である。
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第５例を示す図である。
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第６例を示す図である。
【図１７】本発明の第２の実施形態に対する比較例の光の進む角度の一例を示す図である。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
観察者Ｈの両眼に応じた位置における線Ｅ１と線Ｅ２との間の距離ΔＬ、及び観察者Ｈの両眼に応じた位置における線Ｅ３と線Ｅ４との間の距離ΔＲは、三角形の相似に基づいて、４ｐ（Ｄ＋ｄ）／ｄと表される。ここでｐはピクセル幅ｐａの値であり、Ｄは距離ＤＳ１の値であり、ｄは距離ｄｓ１の値である。また、観察者Ｈの両眼に応じた位置における線Ｅ２と線Ｅ３との間の距離ΔＥｙｅは、三角形の相似に基づいて、２ｐＤ／ｄと表される。
観察者Ｈの左目と右目との間隔は、距離ΔＥｙｅより大きく、距離ΔＬと距離ΔＲと距離ΔＥｙｅとの和よりも小さいため、図２に示す例では立体視が可能となる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
観察者Ｈの両眼に応じた位置における線Ｅ５と線Ｅ６との間の距離ΔＬ′、及び観察者Ｈの両眼に応じた位置における線Ｅ７と線Ｅ８との間の距離ΔＲ′は、三角形の相似に基づいて、５ｐ（Ｄ′＋ｄ）／ｄと表される。ここでｐはピクセル幅ｐａの値であり、Ｄ′は距離ＤＳ２の値であり、ｄは距離ｄｓ１の値である。また、観察者Ｈの両眼に応じた位置における線Ｅ６と線Ｅ７との間の距離ΔＥｙｅ′は、三角形の相似に基づいて、２ｐＤ′／ｄと表される。
観察者Ｈの左目と右目との間隔は、距離ΔＥｙｅ′より大きく、距離ΔＬ′と距離ΔＲ′と距離ΔＥｙｅ′との和よりも小さいため、図３に示す例では立体視が可能となる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
配置ＭＸ３では、第１表示面Ｄ１上において、第１サブピクセルによって形成された行列の行毎に、連続して並んだ５個の第１サブピクセルを含む左画像領域と、連続して並んだ５個の第１サブピクセルを含む右画像領域とが、左右方向に周期的に並んでいる。また、このような周期的な並びは、当該行列において、２行毎に左に１サブピクセルずつずれている。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
一方、図５に示した第２表示面Ｄ２上における各長方形は、第２表示面Ｄ２に配置された複数の第２サブピクセルのそれぞれを示す。
分割数が５であり、バリアパターンにおけるスリット幅が２サブピクセルであり、バリアパターンの角度θがｔａｎ−１（１サブピクセル／６サブピクセル）である場合、タイミングＴ２において、例えば、バリアパターンは、配置ＭＸ４のようになる。配置ＭＸ４は、第２表示面Ｄ２に表示されたバリアパターンの一例である。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１５】
分割数算出部１４３は、記憶部１５０から読みだした距離情報が示す観察者距離と、位置情報取得部１４２から供給される距離情報が示す観察者距離との差が所定の値より大きい場合、観察者距離ＨＤが変化したと判定する（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）。分割数算出部１４３は、観察者距離ＨＤが変化したと判定する場合、位置情報取得部１４２から取得した距離情報を記憶部１５０に記憶させる。その後、分割数算出部１４３は、ステップＳ１２０の処理を実行する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５１】
ここで、上述したように、第１表示面Ｄ１ａと第２表示面Ｄ２ａとは互いに反対の向きに向かい合って備えられる。第１表示面Ｄ１ａと第２表示面Ｄ２ａとが互いに反対の向きに向かい合って備えられるため、画像表示装置１０ａでは、第１表示面Ｄ１ａを透過する異なる色の光が互いに異なる角度に進む。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６６】
図１６は、本実施形態に係る時分割によるパララックスバリア式の超多眼立体映像の表示方法の第６例を示す図である。第２表示面領域Ｃ１ａは、スリットＳＬ６ａと、バリアＢＲ６ａとを左方向からこの順に隣り合わせて含む。バリアＢＲ６ａは、１５ピクセルぶんの幅をもつ。スリットＳＬ６ａは、３ピクセルぶんの幅をもつ。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2020080403.tif 000020
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2020080403.tif 000021
【国際調査報告】
2020080403.tif 000022
2020080403.tif 000023
2020080403.tif 000024
2020080403.tif 000025