特許 6140513 立体映像表示装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6140513

(24)【登録日】2017年5月12日

(45)【発行日】2017年5月31日

(54)【発明の名称】立体映像表示装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 27/22 20060101AFI20170522BHJP

   H04N 13/04 20060101ALI20170522BHJP

   G09G 5/00 20060101ALI20170522BHJP

   G09G 5/36 20060101ALI20170522BHJP

   G03B 35/00 20060101ALI20170522BHJP

   G03B 35/24 20060101ALI20170522BHJP

【ＦＩ】

   G02B27/22

   H04N13/04

   G09G5/00 550C

   G09G5/00 510S

   G09G5/36 520K

   G09G5/36 510V

   G03B35/00 A

   G03B35/24

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2013-89736(P2013-89736)

(22)【出願日】2013年4月22日

(65)【公開番号】特開2014-215313(P2014-215313A)

(43)【公開日】2014年11月17日

【審査請求日】2016年2月29日

【権利譲渡・実施許諾】特許権者において、実施許諾の用意がある。

(73)【特許権者】

【識別番号】000004352

【氏名又は名称】日本放送協会

(74)【代理人】

【識別番号】100064908

【弁理士】

【氏名又は名称】志賀 正武

(74)【代理人】

【識別番号】100108578

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 詔男

(72)【発明者】

【氏名】岡市 直人

(72)【発明者】

【氏名】洗井 淳

(72)【発明者】

【氏名】三浦 雅人

【審査官】 右田 昌士

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２７８４５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２３０１４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２９５０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１７７７２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｂ ２７／２２ − ２７／２６

Ｈ０４Ｎ １３／０４

Ｇ０３Ｂ ３５／００ − ３７／０６

Ｇ０９Ｇ ５／００ − ５／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

表示面に、２次元方向に配列された要素画像からなる要素画像群を表示する要素画像表示部と、
前記要素画像各々に対応する要素光学素子からなる要素光学素子群であって、前記要素画像表示部の前面に設けられた要素光学素子群と、
前記要素画像各々を表示する領域の形状を決定する表示制御部と
を具備するインテグラル方式の立体映像表示装置であって、
前記要素画像各々を表示する領域の形状は、所定の図形を回転させたものであり、
前記表示制御部は、前記回転の回転角を決定し、
前記要素光学素子の配置は、変更可能であり、
前記表示制御部は、前記要素光学素子の配置を決定すること
を特徴とする立体映像表示装置。

【請求項2】

前記要素光学素子の配列は、デルタ配列であり、
前記表示制御部による前記要素光学素子の配置の決定は、前記要素光学素子群を回転させる角度である姿勢角を決定することで行うこと
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】

複数の視聴者の、前記要素画像表示部と前記要素光学素子群に対する位置を検出する視聴位置検出部と、
を具備し、
前記表示制御部は、前記視聴位置検出部が検出した位置に応じて、前記複数の視聴者が立体視できるように、前記要素画像各々を表示する領域の形状を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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。通常、要素画像とレンズアレイによる表示システムでは、視聴者が立体視可能な位置の範囲である視域は固定されている。

【0003】

一方、レンチキュラーシートを用いた裸眼３Ｄディスプレイにおいて、複数人視聴に対応した視域を制御する技術として、非特許文献１には、以下のような技術が記載されている。この技術では、３Ｄ視聴可能な視域の制御を、ソフト的に要素画像を変更することにより行う。視域の前後方向の制御は、要素画像のピッチを拡大・縮小することにより行う。視域の水平方向の制御は、表示画像を左右にシフトさせることにより行う。このシステムは、レンチキュラーシートを用いており、水平方向のみ立体視可能なシステムである。垂直方向も立体視可能なインテグラル立体テレビの場合、複数人が満足して視聴できる環境を構築するためには、２次元的な視域ではなく、３次元的な視域の設計をする必要がある。

【0004】

非特許文献２には、インテグラル立体テレビにおいて、水平・垂直方向の視域角を振り分ける次のような技術が記載されている。この技術では、レンズアレイを傾け、それに合わせて要素画像を変更することにより水平・垂直の視域の比率を変化させている。例えば、デルタ配列のレンズアレイを３０度回転させることにより、水平方向の視域を√３倍広げることを可能にしている。この手法は、３次元的な視域の設計に非常に有用である。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【非特許文献1】下山賢一、瀧本崇博、“裸眼3Dディスプレイのための複数人に対応した視聴者トラッキング”、FIT2012 第11回情報科学技術フォーラム、I-026 (2012/09)

【非特許文献2】Miura M、Arai J、Mishina T、Okui M、Okano F、“Integral imaging system with enlarged horizontal viewing angle”、SPIE Defense, Security, and Sensing、Vol.8384、83840O-1

【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、非特許文献２の技術においては、要素画像の水平垂直の振り分け方向がディスプレイの水平垂直方向と対応しているため、例えば、身長が異なるなどの理由で、複数人の顔がディスプレイの水平垂直方向に対して斜め方向に位置しているときは複数の視聴者を視域に含めることが困難となる場合があるなど、実現可能な視域が制限されているという問題がある。

【0007】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、より柔軟に視域を制御可能なインテグラル方式の立体映像表示装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）この発明は上述した課題を解決するためになされたもので、本発明の一態様は、表示面に、２次元方向に配列された要素画像からなる要素画像群を表示する要素画像表示部と、前記要素画像各々に対応する要素光学素子からなる要素光学素子群であって、前記要素画像表示部の前面に設けられた要素光学素子群と、前記要素画像の形状を決定する表示制御部とを具備するインテグラル方式の立体映像表示装置であって、前記要素画像の形状は、所定の図形を回転させたものであり、前記表示制御部は、前記回転の回転角を決定することを特徴とする立体映像表示装置である。

【0009】

（２）また、本発明の他の態様は、（１）に記載の立体映像表示装置であって、前記要素光学素子の配置が変更可能であり、前記表示制御部は、前記要素光学素子の配置を決定することを特徴とする。

【0010】

（３）また、本発明の他の態様は、（２）に記載の立体映像表示装置であって、前記要素光学素子の配列は、デルタ配列であり、前記表示制御部による前記要素光学素子の配置の決定は、前記要素光学素子群を回転させる角度である姿勢角を決定することで行うことを特徴とする。

【0011】

（４）また、本発明の他の態様は、（１）から（３）のいずれかに記載の立体映像表示装置であって、複数の視聴者の、自装置に対する位置を検出する視聴位置検出部と、を具備し、前記表示制御部は、前記視聴位置検出部が検出した位置に応じて、前記複数の視聴者が立体視できるように、前記要素画像の形状を決定することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

この発明によれば、インテグラル方式の立体映像表示装置において、より柔軟に視域を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】この発明の一実施形態による立体映像表示装置１０の構成を示す概略ブロック図である。

【図2】同実施形態における表示部１７の構成を示す模式的な分解斜視図である。

【図3】同実施形態における表示部姿勢駆動部１４による表示部１７の姿勢制御を説明する外観図である。

【図4】同実施形態における要素画像２１の配置を説明する外観図である。

【図5】同実施形態における表示制御部１３が決定する各パラメータを説明する模式図である。

【図6】同実施形態における要素画像２１の幅Ｅｘ、高さＥｙと、ピッチαと、並び角θ_ｎとの関係を説明する説明図である。

【図7】同実施形態における表示制御部１３の動作を説明するフローチャートである。

【図8】同実施形態における視域の算出を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。図１は、この発明の一実施形態による立体映像表示装置１０の構成を示す概略ブロック図である。本実施形態における立体映像表示装置１０は、視聴者の位置を検出して、該視聴者が立体視聴可能なように視域を制御するインテグラル方式の立体映像表示装置である。図１に示すように、立体映像表示装置１０は、カメラ部１１、視聴者位置検出部１２、表示制御部１３、表示部姿勢駆動部１４、立体映像情報取得部１５、要素画像構成部１６、表示部１７を含んで構成される。

【0015】

カメラ部１１は、複数の視聴者までの距離を検出するとともに、複数の視聴者を撮影するビデオカメラである。視聴者位置検出部１２は、カメラ部１１が検出した距離と、撮影した映像とを用いて、表示部１７に対する視聴者各々の顔の、表示部１７に対する３次元的な位置を検出する。該位置の検出は、例えば、三田らのＪｏｉｎｔ Ｈａａｒ−Ｌｉｋｅ特徴量（三田雄志、金子敏充、堀修、“顔検出に適した共起に基づくJoint Haar-like特徴”、電子情報通信学会論文誌Ｄvol.J89-D No.8 pp.1791-1801,2006）を用いた顔検出により行う。なお、本実施形態では、カメラ部１１を用いて視聴者各々の顔の位置を検出したが、レーダー、ステレオカメラなど、その他の方法で、位置を検出するようにしてもよい。

【0016】

表示制御部１３は、視聴者位置検出部１２が検出した視聴者各々の位置が、３Ｄ視聴可能な視域に含まれるように、表示部１７が表示する要素画像の形状を決定する。表示制御部１３の処理の詳細は後述するが、本実施形態において、要素画像の形状は、矩形を回転させたものであり、表示制御部１３は、該矩形の長辺の長さＥｘ（以降、要素画像の幅という）、短辺の長さＥｙ（以降、要素画像の高さという）、回転角θ_Ｅを決定することで、要素画像の形状を決定する。また、表示制御部１３は、要素画像の拡大縮小率α（以降、ピッチαという）と、中心の要素画像のシフト量Ｔも決定する。なお、シフト量Ｔの横方向の成分をＴ_ｘ、縦方向の成分をＴ_ｙと表記する。また、中心の要素画像とは、レンズアレイ部２２０の中心に位置する凸レンズに対応する要素画像である。

【0017】

なお、要素画像の拡大縮小率αは、要素画像が２次元方向に配列された要素画像アレイの拡大縮小率でもある。また、シフト量Ｔも、要素画像が２次元方向に配列された要素画像アレイのシフト量でもある。すなわち、拡大縮小およびシフト前の要素画像を２次元方向に配列した要素画像アレイを、該要素画像アレイの中心が移動しないように、α倍した後、シフト量Ｔだけシフトさせると、要素画像表示部２１０に表示させる要素画像アレイが得られる。

【0018】

本実施形態における表示制御部１３は、直接的には、要素画像のピッチα、シフト量Ｔ、後述する並び角θ_ｎ、回転角θ_Ｅを決定する。並び角θ_ｎと回転角θ_Ｅとが決まると、表示部１７の姿勢角θも決まる。ここで、表示部１７の姿勢角θは、表示部１７の表示面に垂直な軸回りの角度である。後述するように、並び角θ_ｎが決まるとピッチαによる拡大または縮小前の要素画像の幅Ｅｘ／αおよび高さＥｙ／αは決まる。すなわち、凸レンズ２２の配置を決定する姿勢角θ（＝θ_ｎ＋θ_Ｅ）と、回転角θ_Ｅと、ピッチαによる拡大または縮小前の要素画像の幅Ｅｘ／αおよび高さＥｙ／αとの組み合わせは、所定の規則を満たしている必要がある。したがって、姿勢角θ（＝θ_ｎ＋θ_Ｅ）を変更可能とすることで、回転角θ_Ｅと、要素画像の幅Ｅｘおよび高さＥｙとを柔軟に制御可能としている。

【0019】

なお、表示制御部１３は、視聴者位置検出部１２から定期的に視聴者の位置を取得し、該位置を取得する度に、要素画像のピッチα、シフト量Ｔ、後述する並び角θ_ｎ、回転角θ_Ｅの決定を行うようにしてもよいし、位置に変更があったときのみ、これらパラメータの決定を行うようにしてもよい。

【0020】

表示部姿勢駆動部１４は、表示制御部１３が決定した表示部１７の姿勢角θとなるように、表示部１７の姿勢を制御する。立体映像情報取得部１５は、表示部１７に表示させる立体映像の元となるデータを取得する。立体映像の元となるデータは、例えば、インテグラル方式で表示するための要素画像群からなるデータであってもよいし、立体形状を表すデータであってもよい。

【0021】

要素画像構成部１６は、表示制御部１３が決定した要素画像の形状（Ｅｘ、Ｅｙ、θ_Ｅ）、ピッチα、シフト量Ｔ、姿勢角θを用い、立体映像情報取得部１５が取得したデータから、各要素画像を生成する。要素画像構成部１６は、生成した要素画像を２次元方向に配列した画像を生成し、表示部１７に表示させる。表示部１７は、液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイなどの画像表示デバイスである要素画像表示部２１０と、凸レンズがデルタ配列されたレンズアレイ部２２０（要素光学素子群）とを含んで構成される。要素画像表示部２１０は、要素画像構成部１６が生成した画像を表示する。レンズアレイ部２２０は、視域内にいる視聴者が各凸レンズを介して、該凸レンズに対応する要素画像の一部を視聴するように、要素画像表示部２１０の前面に設けられている。

【0022】

図２は、表示部１７の構成を示す模式的な分解斜視図である。表示部１７は、要素画像表示部２１０の前面に、レンズアレイ部２２０が配置されている。レンズアレイ部２２０には、図２に示すように、円形の凸レンズ２２−１、２２−２、・・・２２−Ｎが、デルタ配列で、表示面全体に亘って設けられている。要素画像表示部２１０は、要素画像構成部１６が生成した画像を表示する。要素画像構成部１６が生成した画像は、図２に示すように、レンズアレイ部２２０の凸レンズ各々に対応する要素画像２１−１、２１−２、・・・２１−Ｎが、画像全体に亘って隙間なく配置されている。なお、図２では、要素画像２１−１、２１−２、・・・２１−Ｎ各々の形状は、その長辺が水平方向と平行となっている長方形であるが、後述するように、本実施形態では、異なる形状となる場合もある。

【0023】

図３は、表示部姿勢駆動部１４による表示部１７の姿勢制御を説明する外観図である。表示部姿勢駆動部１４は、表示部１７を左右の両端で支持し、伸縮可能な支持材１４−１、１４−２の伸縮を含んで構成される。支持材１４−１、１４−２は、接地面から表示部１７との接合面までの長さを伸縮させることで、表示部１７の姿勢角θを制御する。ここで、姿勢角θは、図３に示すように、表示部１７の長辺と平行な方向（以降、長辺方向という。同様に、短辺と平行な方向を短辺方向という。）の軸Ｘの、水平方向の軸Ｘ”からのずれを表す角（あるいは、表示部１７の短辺方向の軸Ｙの、鉛直方向の軸Ｙ”からのずれを表す角）であり、時計回りにずれているときを正とする。なお、姿勢角θを変更したときに、表示部１７の中心が移動しないように、支持材１４−１、１４−２のうち、一方を伸ばす量と、他方を縮める量とを同じにすることが望ましいが、これに限定されない。

【0024】

図４は、要素画像２１の配置を説明する外観図である。図４において、ｘ軸は、表示部１７の長辺方向であり、ｘ’軸は、要素画像２１の長辺方向であり、ｘ”軸は、水平方向である。また、表示部１７の姿勢角θは、ｘ軸とｘ”軸とがなす角となる。図２でも説明したように、凸レンズ２２は、デルタ配置で表示面全体に亘って設けられている。凸レンズ２２各々に対して、対応する要素画像２１が配置されている。そして、ｘ’軸に沿って中心が位置する凸レンズ２２に対応する要素画像２１が、隙間なく並んで列を形成している。後述するように、並び角θ_ｎは、θ_０、θ_１、θ_２、・・・というように飛び飛びの値をとる。図４は、並び角θ_ｎが、θ_１のときの例を示す図であるが、並び角θ_ｎが、その他の値をとるときも、ｘ’軸に沿って中心が位置する凸レンズ２２に対応する要素画像２１は、隙間なく並んで列を形成する。

【0025】

図５は、表示制御部１３が決定する各パラメータを説明する模式図である。図５における要素画像２１は、要素画像２１−１〜２１−Ｎのうちの一つであり、凸レンズ２２に対応するものである。凸レンズ２２は、凸レンズ２２−１〜２２−Ｎのうち、レンズアレイ部２２０の中心に位置するものである。ｘ”軸は、凸レンズ２２の中心を通る水平方向の軸であり、ｙ”軸は、凸レンズ２２の中心を通る鉛直方向の軸である。ｘ軸は、表示部１７の長辺方向であり、表示部１７の姿勢角θが「０」であるときに、凸レンズ２２の中心と、該凸レンズ２２と水平方向に隣接する凸レンズの中心とを通る直線と一致する。したがって、図３にて説明したように、ｘ”軸と、ｘ軸とがなす角は、表示部１７の姿勢角θである。また、ｘ’軸は、要素画像２１の長辺方向であり、要素画像２１が並ぶ方向である。

【0026】

凸レンズ２２の中心から要素画像２１の中心までのベクトルであるＴは、表示制御部１３が決定するシフト量である。Ｅｘは、要素画像２１の幅、Ｅｙは要素画像２１の高さであるが、Ｅｘと、Ｅｙとは、後述するように、ｘ軸とｘ’軸とがなす角である並び角θ_ｎおよび要素画像のピッチαにより決まる。θ_Ｅは、水平方向と、要素画像２１の長辺方向とが成す回転角である。すなわち、要素画像２１は、水平方向の長さがＥｘであり、鉛直方向の長さがＥｙである長方形を、θ_Ｅだけ時計回りに回転させたものである。なお、図５からも分かるように、並び角θ_ｎと、回転角θ_Ｅとの和は、表示部１７の姿勢角θである。

【0027】

図６は、要素画像２１の幅Ｅｘ、高さＥｙと、ピッチαと、並び角θ_ｎとの関係を説明する説明図である。説明の簡易のために、図６では表示部１７の姿勢角θが「０」であり、ピッチαが「１」であり、シフト量Ｔが「０」である場合を示す。なお、ここでは、凸レンズ２２に対応する要素画像２１を例に説明するが、その他の要素画像についても、幅Ｅｘ、高さＥｙと、ピッチαと、並び角θ_ｎとの関係は同様である。図６に示すように、本実施形態における並び角θ_ｎは、ある凸レンズ２２の中心と、該凸レンズから１行ｎ列ずれた位置の凸レンズの中心Ｌ_ｎとを通るｘ_ｎ軸と、ｘ軸（表示部１７の長辺方向）とが成す角である。したがって、並び角θ_ｎは、θ_０、θ_１、θ_２、・・・というように、飛び飛びの値をとり、下記の式（１）で表せる。なお、θ_０は「０」である。

【0028】

【数1】

【0029】

また、並び角がθ_ｎであるときには、要素画像２１の長辺方向は、ｘ_ｎ軸である。そして、要素画像２１の長辺の長さは、凸レンズ２２の中心からｘ_ｎ軸方向の凸レンズの中心Ｌ_ｎまでの長さである。これらの条件を満たす要素画像２１の幅Ｅｘは、式（２）で、高さＥｙは、式（３）で表せる。このように、ピッチαと並び角θ_ｎが決まると、幅Ｅｘ、高さＥｙも決まる。なお、式（２）、式（３）において、Ｐはレンズアレイ２２０のピッチすなわち、凸レンズ２２の中心間の距離であり、αは要素画像の縮小率を表すピッチである。

【0030】

【数2】

【0031】

図７は、本実施形態における表示制御部１３の動作を説明するフローチャートである。表示制御部１３は、視聴者位置検出部１２が視聴者各々の顔の位置を検出すると、以下の処理を行う。まず、表示制御部１３は、決定するパラメータに初期値を設定する（Ｓ１）。決定するパラメータは、並び角θ_ｎ、回転角θ_Ｅ、ｘ”軸方向のシフト量Ｔ_ｘ、ｙ”軸方向のシフト量Ｔ_ｙ、要素画像のピッチαである。それぞれの初期値は、θ_ｎ＝０、θ_Ｅ＝０、Ｔ_ｘ＝０、Ｔ_ｙ＝０、α＝１．０である。なお、初期値として、前回選択した値を設定するようにしてもよい。

【0032】

次に、表示制御部１３は、各パラメータが設定されている値であるときの視域を算出する（Ｓ２）。次に、表示制御部１３は、ステップＳ２にて算出した視域と、視聴者位置検出部１２が検出した視聴者各々の顔の位置とを照合する（Ｓ３）。視域の算出と、視域と顔の位置との照合の詳細については後述する。次に、表示制御部１３は、該照合に基づき、視聴者全員の顔が視域内であるか否かを判定する（Ｓ４）。視聴者全員の顔が視域内であるときは（Ｓ４−ＹＥＳ）、設定されているパラメータの値を、使用する値として選択し（Ｓ５）、処理を終了する。

【0033】

一方、ステップＳ４にて視聴者のいずれかの顔が視域内でないと判定したときは（Ｓ４−ＮＯ）、表示制御部１３は、現在設定されているシフト量Ｔ、回転角θ_Ｅ、並び角θ_ｎにおいて、要素画像のピッチαの全範囲を変更したか否かを判定する（Ｓ６）。全範囲を変更していないときは（Ｓ６−ＮＯ）、表示制御部１３は、所定の変化量ｄαだけ、要素画像のピッチαを変更し（Ｓ７）、ステップＳ２に戻る。なお、本実施形態では、所定の変化量ｄαの一例として「０．０１」を用い、ピッチαの全範囲の一例として、「０．９＜α＜１．１」を用いる。

【0034】

一方、ステップＳ６にて、全範囲を変更したと判定したときは（Ｓ６−ＹＥＳ）、表示制御部１３は、現在設定されているシフト量Ｔの横方向Ｔ_ｘ、回転角θ_Ｅ、並び角θ_ｎにおいて、シフト量Ｔの縦方向Ｔｙの全範囲を変更したか否かを判定する（Ｓ８）。全範囲を変更していないときは（Ｓ８−ＮＯ）、表示制御部１３は、所定の変化量ｄＴｙだけ、シフト量Ｔの縦方向Ｔｙを変更し（Ｓ９）、ステップＳ２に戻る。なお、本実施形態では、所定の変化量ｄＴｙの一例としてＥｙ／１００を用い、シフト量Ｔの縦方向Ｔｙの全範囲の一例として、「−Ｅｙ／２＜Ｔ_ｙ＜Ｅｙ／２」を用いる。

【0035】

一方、ステップＳ８にて、全範囲を変更したと判定したときは（Ｓ８−ＹＥＳ）、表示制御部１３は、現在設定されている回転角θ_Ｅ、並び角θ_ｎにおいて、シフト量Ｔの横方向Ｔ_ｘの全範囲を変更したか否かを判定する（Ｓ１０）。全範囲を変更していないときは（Ｓ１０−ＮＯ）、表示制御部１３は、所定の変化量ｄＴｘだけ、シフト量Ｔの横方向Ｔ_ｘを変更し（Ｓ１１）、ステップＳ２に戻る。なお、本実施形態では、所定の変化量ｄＴｘの一例としてＥｘ／１００を用い、シフト量Ｔの横方向Ｔ_ｘの全範囲の一例として、「−Ｅｘ／２＜Ｔ_ｘ＜Ｅｘ／２」を用いる。

【0036】

一方、ステップＳ１０にて、全範囲を変更したと判定したときは（Ｓ１０−ＹＥＳ）、表示制御部１３は、現在設定されている並び角θ_ｎにおいて、回転角θ_Ｅの全範囲を変更したか否かを判定する（Ｓ１２）。全範囲を変更していないときは（Ｓ１２−ＮＯ）、表示制御部１３は、所定の変化量ｄθ_Ｅだけ、回転角θ_Ｅを変更し（Ｓ１３）、ステップＳ２に戻る。なお、本実施形態では、所定の変化量ｄθ_Ｅの一例としてπ／１００を用い、回転角θ_Ｅの全範囲の一例として、「０≦θ_Ｅ＜π」を用いる。

【0037】

一方、ステップＳ１２にて、全範囲を変更したと判定したときは（Ｓ１２−ＹＥＳ）、表示制御部１３は、並び角θ_ｎの全範囲を変更したか否かを判定する（Ｓ１４）。全範囲を変更していないときは（Ｓ１４−ＮＯ）、表示制御部１３は、ｎの値を１増加させて、並び角θ_ｎを変更し（Ｓ１５）、ステップＳ２に戻る。なお、本実施形態では、ｎの値の範囲として０〜１００を用いる。

【0038】

一方、ステップＳ１４にて、全範囲を変更したと判定したときは（Ｓ１４−ＹＥＳ）、表示制御部１３は、ステップＳ３にて照合したときに、視域内に顔がある視聴者の数が最も多かったときのパラメータを選択し（Ｓ１６）、処理を終了する。

【0039】

次に、図７のフローチャートにおけるステップＳ２、Ｓ３の処理、すなわち視域の算出と、顔の位置と視域との照合について、説明する。表示制御部１３は、レンズアレイ部２２０の４隅の凸レンズ２２に対応する要素画像２１各々が、表示部１７からの距離が、表示部１７から視聴者までの距離である平面に作る視域を算出し、これらに共通な領域を、視聴者が像全体を立体視できる視域とする。図８は、視域の算出を説明する図である。図８において、領域Ａ１〜Ａ４は、４隅の凸レンズ２２に対応する要素画像２１各々が作る領域である。これらに共通な領域ＶＡが、視聴者が像全体を立体視できる視域であり、顔の位置が、該領域内であるか否かで、顔の位置と視域との照合を行う。

【0040】

表示制御部１３は、要素画像２１の各頂点のｘ座標Ｘ（ｉ）（ｉは、頂点の通し番号）を式（４）に、ｙ座標Ｙ（ｉ）（ｉは、頂点の通し番号）を式（５）に代入することで、領域Ａ１〜Ａ４の各々の頂点の座標Ｖｘ（ｉ）、Ｖｙ（ｉ）（ｉは、頂点の通し番号）を算出する。

【0041】

【数3】

【0042】

式（４）、（５）において、Ｌｘ、Ｌｙは、当該要素画像２１に対応する凸レンズ２２の中心座標であり、ｇは、要素画像表示部２１０と、レンズアレイ部２２０との距離であり、Ｌは、表示部１７から視聴者までの距離である。

【0043】

なお、本実施形態において、表示部姿勢駆動部１４は、表示部１７全体の姿勢を制御したが、要素画像表示部２１０の姿勢は変化させず、レンズアレイ部２２０の姿勢のみを変化させるようにしてもよい。
また、本実施形態において要素光学素子を凸レンズ２２とする場合を説明したが、ピンホールであってもよい。

【0044】

また、凸レンズ２２各々を液晶レンズにより実現し、表示部姿勢駆動部１４は、表示部１７の姿勢ではなく、該液晶レンズを形成する位置を制御することで、姿勢角θを制御するようにしてもよい。また、要素光学素子をピンホールとし、レンズアレイ部２２０に変えて、任意の位置にピンホールを生成可能な液晶パネルを用いる場合も同様である。

【0045】

また、本実施形態において、表示部１７の姿勢角θが０のときに、凸レンズ２２−１〜２２−Ｎは、その各々の水平方向に隣接する凸レンズがあるようなデルタ配列で配置されているが、これに限らず、水平方向から所定のずれ角だけずれた方向に隣接する凸レンズがあるようなデルタ配列であってもよい。その場合、姿勢角θは、並び角θｎと回転角θＥとの和に、上述の所定のずれ角を加えた角度となる。

【0046】

また、本実施形態において、要素画像の形状は、矩形を回転させたものとしたが、例えば、六角形、菱形、平行四辺形など、その他の図形を回転させたものであってもよいし、複数の図形の中から選択したものを回転させたものであってもよい。

【0047】

このように、本実施形態における立体映像表示装置１０は、要素画像の形状を、所定の図形を回転させたものとし、表示制御部１３が、該回転の回転角θ_Ｅを決定するので、従来よりも柔軟に制御することができる。例えば、身長が異なるなどの理由で、複数人の顔がディスプレイの水平垂直方向に対して斜め方向に位置していても、回転角θ_Ｅを調整することで、複数人の顔が視域内に入れることができる。

【0048】

また、凸レンズ２２はデルタ配列であり、要素画像の幅Ｅｘおよび高さＥｙは、ピッチαと、ｎの値によって決まるので、姿勢角θ（＝θ_ｎ＋θ_Ｅ）と、回転角θ_Ｅと、ピッチαと、要素画像の幅Ｅｘおよび高さＥｙとの組み合わせは、所定の規則を満たしている必要がある。したがって、本実施形態は、姿勢角θ（＝θ_ｎ＋θ_Ｅ）を変更可能、すなわち凸レンズ２２の配置を変更可能とし、表示制御部１３が姿勢角θを制御することで、回転角θ_Ｅと、要素画像の幅Ｅｘおよび高さＥｙとを柔軟に制御可能としている。

【0049】

また、本実施形態において、表示制御部１３は、視聴者位置検出部１２が検出した視聴者の顔の位置を用いて、要素画像２１の形状を決定するので、該視聴者が立体視できるように、要素画像２１の形状を決定することができる。

【0050】

また、図１における視聴者位置検出部１２、表示制御部１３、表示部姿勢駆動部１４、立体映像情報取得部１５、要素画像構成部１６の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、実行することにより各部を実現するようにしてもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

【0051】

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、短時間の間、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むものとする。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良く、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良い。

【0052】

以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

【符号の説明】

【0053】

１０…立体映像表示装置
１１…カメラ部
１２…視聴者位置検出部
１３…表示制御部
１４…表示部姿勢駆動部
１５…立体映像情報取得部
１６…要素画像構成部
１７…表示部
２１、２１−１、２１−２、２１−Ｎ…要素画像
２２、２２−１、２２−２、２２−Ｎ…凸レンズ
２１０…要素画像表示部
２２０…レンズアレイ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】