特許 6706904 ３次元ディスプレイ装置のための補正係数決定方法及びその方法を用いた３次元ディスプレイ装置

(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】6706904

(24)【登録日】2020年5月21日

(45)【発行日】2020年6月10日

(54)【発明の名称】３次元ディスプレイ装置のための補正係数決定方法及びその方法を用いた３次元ディスプレイ装置

(51)【国際特許分類】

   H04N 13/133 20180101AFI20200601BHJP

   H04N 13/305 20180101ALI20200601BHJP

   H04N 13/31 20180101ALI20200601BHJP

【ＦＩ】

   H04N13/133

   H04N13/305

   H04N13/31

【請求項の数】21

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2015-229078(P2015-229078)

(22)【出願日】2015年11月24日

(65)【公開番号】特開2016-100902(P2016-100902A)

(43)【公開日】2016年5月30日

【審査請求日】2018年11月20日

(31)【優先権主張番号】10-2014-0164755

(32)【優先日】2014年11月24日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】390019839

【氏名又は名称】三星電子株式会社

【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100091214

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 進介

(72)【発明者】

【氏名】黄 孝 錫

(72)【発明者】

【氏名】朴 柱 容

(72)【発明者】

【氏名】張 現 盛

(72)【発明者】

【氏名】南 東 ▲きょん▼

【審査官】 秦野 孝一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−６５４４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−４７８８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−６０６２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９０７１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−２５６９８８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ １３／００−１３／３９８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

３次元ディスプレイ装置のための補正係数決定方法において、
パネルに第１パターンの映像が印加される場合、前記パネル及び光学レイヤを介して出力される第２パターンの映像を取得するステップと、
前記第１パターン及び前記第２パターンに基づいて、前記３次元ディスプレイ装置のための補正係数を決定するステップであって、
前記第２パターンの映像をフーリエ変換するステップと、
前記フーリエ変換された映像で強度の最も高いピクセルを連結する第１線の傾きを算出し、前記第１線の傾きに基づいて前記第２パターンに含まれた第２線の傾きを算出することにより、前記第２パターンの傾きに対応する係数を測定するステップと、
前記フーリエ変換された映像で強度の最も高いピクセル間の高さ差を算出し、前記算出された高さ差及び前記フーリエ変換された映像の高さに基づいて前記第２パターンに含まれた線の間の間隔を算出することにより、前記第２パターンの周期に対応する係数を測定するステップと、を含むステップと、
を含む、補正係数決定方法。

【請求項2】

前記第１パターンは、
前記パネル内に連続的に配置されたサブピクセルを用いてディスプレイされる、又は
同じ明るさの連続する線が予め決定した間隔に配置されるパターンであり、
前記第２パターンは、複数の点を含む線が一定の間隔に配置されるパターンである、
請求項１に記載の補正係数決定方法。

【請求項3】

前記補正係数を決定するステップは、前記第１パターンの周期に対応する係数、前記第２パターンの傾きに対応する係数、及び前記第２パターンの周期に対応する係数に基づいて、前記補正係数を算出するステップを含む、請求項１に記載の補正係数決定方法。

【請求項4】

前記第１パターンの周期に対応する係数は、前記第１パターンに含まれた線の間の間隔を含み、
前記第２パターンの傾きに対応する係数は、前記第２パターンに含まれた線の傾きを含み、
前記第２パターンの周期に対応する係数は、前記第２パターンに含まれた線の間の間隔を含む、
請求項３に記載の補正係数決定方法。

【請求項5】

前記補正係数を決定するステップは、前記パネルのサブピクセル構造に基づいて前記第１パターンの周期に対応する係数を取得するステップを含む、請求項１に記載の補正係数決定方法。

【請求項6】

前記パネルのサブピクセル構造は、前記パネル内の前記第１パターンに用いられる色のサブピクセル間の間隔を含む、請求項５に記載の補正係数決定方法。

【請求項7】

前記フーリエ変換された映像の原点を中心に水平方向に最も近い点を検出するステップと、
前記原点と前記検出された点を連結する第３線の傾きを算出するステップと、
をさらに含み、
前記第２線の傾きは前記第３線の傾きに基づいて補正される、請求項１に記載の補正係数決定方法。

【請求項8】

３次元ディスプレイ装置のための補正係数決定方法において、
パネルに第１パターンの映像が印加される場合、前記パネル及び光学レイヤを介して出力される第２パターンの映像を取得するステップと、
前記第１パターン及び前記第２パターンに基づいて、前記３次元ディスプレイ装置のための補正係数を決定するステップであって、
下記の数式（１）及び数式（２）に基づいて、前記光学レイヤと前記パネルとの間の回転角度及び前記光学レイヤのピッチを算出するステップ

【数5】

を含み、
前記ｇは前記第１パターンの周期に対応する係数であり、前記αは前記第２パターンの傾きに対応する係数であり、前記ｃは前記第２パターンの周期に対応する係数であり、
前記ｎは、前記第１パターンの一周期に対応する前記光学レイヤの元素数であり、前記θは前記光学レイヤと前記パネルとの間の回転角度であり、前記ｐは前記光学レイヤのピッチである、補正係数決定方法。

【請求項9】

前記光学レイヤと前記パネルとの間の回転角度及び前記光学レイヤのピッチを算出するステップは、
前記ｎが正の整数であり、前記θが予め一定の範囲以内の角度を有する（ｎ、θ）候補を算出するステップと、
初期パラメータに基づいて前記（ｎ、θ）候補のいずれか１つの（ｎ、θ）候補を選択するステップと、
前記選択された（ｎ、θ）候補に対応するｐを算出するステップと、
を含む、請求項８に記載の補正係数決定方法。

【請求項10】

前記パネルのサブピクセル構造がＲＧＢストライプ構造である場合、
前記第１パターンは、レッド、グリーン、又は、ブルーのいずれか１つの色を有し、前記パネル内の同じ色のサブピクセルが連続的に配置された方向を有するストライプパターンである、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の補正係数決定方法。

【請求項11】

前記補正係数は、
前記光学レイヤのサイズに関する係数と、
前記光学レイヤのポーズに関する係数と、
のうち少なくとも１つを含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の補正係数決定方法。

【請求項12】

前記光学レイヤのサイズに関する係数は前記光学レイヤのピッチを含み、
前記光学レイヤのポーズに関する係数は、前記光学レイヤと前記パネルとの間の回転角度を含む、
請求項１１に記載の補正係数決定方法。

【請求項13】

前記光学レイヤは、レンズアレイ、パララックスバリア、又は、指向性バックライトユニットのうち少なくとも１つを含む、請求項１乃至１２のいずれか一項に記載の補正係数決定方法。

【請求項14】

前記第２パターンの映像は単一映像である、請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の補正係数決定方法。

【請求項15】

請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の方法を実行させるためのプログラムが記録されたコンピュータ読み出し可能な記録媒体。

【請求項16】

３次元映像を表示する装置において、
前記装置のための補正係数に基づいて、パネルに含まれたサブピクセルのマッピング情報を補正する補正部と、
前記補正されたマッピング情報に基づいて、３次元映像のためのレンダリングを行うレンダリング部と、
を含み、
前記補正係数は、
前記パネルに第１パターンの映像が印加される場合、前記パネル及び光学レイヤの結合によって出力される第２パターンの映像をフーリエ変換し、
前記フーリエ変換された映像で強度の最も高いピクセルを連結する第１線の傾きを算出し、前記第１線の傾きに基づいて前記第２パターンに含まれた第２線の傾きを算出することにより、前記第２パターンの傾きに対応する係数を測定し、
前記フーリエ変換された映像で強度の最も高いピクセル間の高さ差を算出し、前記算出された高さ差及び前記フーリエ変換された映像の高さに基づいて前記第２パターンに含まれた線の間の間隔を算出することにより、前記第２パターンの周期に対応する係数を測定する、ことにより決定される、
装置。

【請求項17】

前記第１パターンは、
前記パネル内に連続的に配置されたサブピクセルを用いてディスプレイされる、請求項１６に記載の装置。

【請求項18】

前記第１パターンの周期に対応する係数は、前記第１パターンに含まれた線の間の間隔を含み、
前記第２パターンの傾きに対応する係数は、前記第２パターンに含まれた線の傾きを含み、
前記第２パターンの周期に対応する係数は、前記第２パターンに含まれた線の間の間隔を含む、請求項１６に記載の装置。

【請求項19】

前記第１パターンの周期に対応する係数は、前記パネルのサブピクセル構造に基づいて取得される、請求項１６に記載の装置。

【請求項20】

前記パネルのサブピクセル構造は、前記パネル内の前記第１パターンに用いられる色のサブピクセル間の間隔を含む、請求項１９に記載の装置。

【請求項21】

３次元映像を表示する装置において、
前記装置のための補正係数に基づいて、パネルに含まれたサブピクセルのマッピング情報を補正する補正部と、
前記補正されたマッピング情報に基づいて、３次元映像のためのレンダリングを行うレンダリング部と、
を含み、
前記補正係数は、
前記パネルに第１パターンの映像が印加される場合、前記パネル及び光学レイヤの結合によって出力される第２パターンの映像に基づいて決定され、
下記の数（１）及び下記の数（２）に基づいて、前記光学レイヤと前記パネルとの間の回転角度及び前記光学レイヤのピッチが算出され、

【数6】

前記ｇは前記第１パターンの周期に対応する係数であり、前記αは前記第２パターンの傾きに対応する係数であり、前記ｃは前記第２パターンの周期に対応する係数であり、
前記ｎは前記第１パターンの一周期に対応する前記光学レイヤの元素数であり、前記θは前記光学レイヤと前記パネルとの間の回転角度であり、前記ｐは前記光学レイヤのピッチである、装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

以下の実施形態は、３次元ディスプレイ装置のための補正係数決定方法及びその方法を用いた３次元ディスプレイ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

立体映像を認知するための要因のうち最も支配的な要因はユーザの両目に見える映像の差である。ユーザの両目に互いに異なる映像を見せるための方法として、偏光を用いた分割、時分割、原色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）の波長を相異にした波長分割などを所望する映像をフィルタリングするメガネ方式と、パララックスバリア（ｐａｒａｌｌａｘ ｂａｒｒｉｅｒ）、レンチキュラレンズ（ｌｅｎｔｉｃｕｌａｒ ｌｅｎｓ）、又は指向性バックライトユニット（ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ ＢＬＵ）などの３次元変換装置を用いて各映像を特定空間でのみ見ることができるようにした裸眼方式がある。

【0003】

裸眼方式の場合、メガネ着用の不便を減らし得る長所がある。しかし、３次元ディスプレイ装置の生産過程又は３次元変換装置の設置過程などで設計値と異なる誤差が発生する場合、クロストークにより映像の品質が低下する恐れがある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

実施形態の目的は、サイズ誤差とポーズ誤差が発生する場合において、現在のサイズとポーズに適するようパネルのサブピクセルを補正する技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一側面によると、３次元ディスプレイ装置のための補正係数決定方法において、パネルに第１パターンの映像が印加される場合、前記パネル及び光学レイヤを介して出力される第２パターンの映像を取得するステップと、前記第１パターン及び前記第２パターンに基づいて、前記３次元ディスプレイ装置のための補正係数を決定するステップと、を含む、補正係数決定方法が提供される。

【0006】

一側面によると、３次元映像を表示する装置において、前記装置のための補正係数に基づいて、パネルに含まれたサブピクセルのマッピング情報を補正する補正部と、前記補正されたマッピング情報に基づいて、３次元映像のためのレンダリングを行うレンダリング部と、を含み、前記補正係数は、前記パネルに第１パターンの映像が印加される場合、前記パネル及び光学レイヤの結合によって出力される第２パターンの映像に基づいて決定される、装置が提供される。

【0007】

一側面によると、第１パターンを有する第１映像及び第２パターンを有する第２映像に基づいて、３次元ディスプレイ装置のための補正係数を決定する決定部であって、前記第２映像は、前記第１映像が前記３次元ディスプレイ装置のパネル及び光学レイヤを用いてディスプレイされるバージョンである、決定部と、それぞれのサブピクセルの光の進行方向を指示する前記補正係数に基づいて前記パネルのサブピクセルを補正する補正部と、を含む、装置が提供される。

【発明の効果】

【0008】

実施形態によると、サイズ誤差とポーズ誤差が発生する場合であっても、現在のサイズとポーズに適するようパネルのサブピクセルを補正する技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態に係る３次元ディスプレイ装置のための補正係数決定装置を説明する図である。

【図2】一実施形態に係る第１パターンの映像と第２パターンの映像との間の関係を説明する図である。

【図3】一実施形態に係る第１パターンの映像を表示する方法を説明する図である。

【図4】一実施形態に係る第２パターンの映像が生成される原理を説明する図である。

【図5A】一実施形態に係る第２パターンの映像に含まれた線の傾きが決定される原理を説明する図である。

【図5B】一実施形態に係る第２パターンの映像に含まれた線の傾きが決定される原理を説明する図である。

【図5C】一実施形態に係る第２パターンの映像に含まれた線の傾きが決定される原理を説明する図である。

【図6】一実施形態に係る第２パターンの映像に含まれた線の間隔が決定される原理を説明する図である。

【図7】第２パターンの映像と３次元ディスプレイ装置のための補正係数の間の幾何学的関係を説明する図である。

【図8】第２パターンの映像と３次元ディスプレイ装置のための補正係数の間の幾何学的関係を説明する図である。

【図9】第２パターンの映像と３次元ディスプレイ装置のための補正係数の間の幾何学的関係を説明する図である。

【図10A】一実施形態に係る様々な解に対応する場合を説明する図である。

【図10B】一実施形態に係る様々な解に対応する場合を説明する図である。

【図11A】一実施形態に係る候補解を導き出す方法を説明する図である。

【図11B】一実施形態に係る候補解を導き出す方法を説明する図である。

【図12】一実施形態に係る第２パターンの映像をフーリエ変換して第２パターンの傾きに対応する係数、及び第２パターンの周期に対応する係数を測定する方式を説明する図である。

【図13】実施形態に係る補正係数決定装置を含むディスプレイ装置を説明する図である。

【図14】実施形態に係る補正係数決定装置を含むディスプレイ装置を説明する図である。

【図15】一実施形態に係る補正係数に基づいた補正動作を行う３次元ディスプレイ装置を説明する図である。

【図16】一実施形態に係る補正係数決定方法を示した動作フローチャートである。

【図17A】第１パターンの映像が応用される実施形態を説明する図である。

【図17B】第１パターンの映像が応用される実施形態を説明する図である。

【図18】一実施形態に係る第２パターンの映像を正規化する方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、実施形態を添付する図面を参照しながら詳細に説明する。各図面に提示された同一の参照符号は同一の部材を示す。下記で説明する実施形態は、様々なディスプレイ装置に適用され得る。例えば、実施形態は、テレビ、デジタル看板、タブレットコンピュータ、スマートフォンなどに取付けられたディスプレイ装置に適用され得る。

【0011】

図１は、一実施形態に係る３次元ディスプレイ装置のための補正係数決定装置を説明する図である。図１を参照すると、一実施形態に係る補正係数決定装置１１０は、３次元ディスプレイ装置１２０のための補正係数（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を決定する。３次元ディスプレイ装置１２０は、３次元映像を表示する装置であって、例えば、裸眼３次元ディスプレイ装置を含んでもよい。

【0012】

裸眼３次元ディスプレイ装置は、ユーザがメガネなどの付加的な装置を着用することなく３次元映像を視聴可能にする装置である。裸眼３次元ディスプレイ装置は、裸眼立体（Ａｕｔｏｓｔｅｒｅｏｓｃｏｐｉｃ）ディスプレイ装置、マルチビューディスプレイ装置などとして称する。

【0013】

２次元ディスプレイ装置に含まれたピクセルそれぞれから出力される光は全ての方向に伝播される一方、裸眼３次元ディスプレイ装置に含まれたピクセルそれぞれから出力される光は、光学レイヤを介して制限された方向にのみ出力される。そのため、ユーザの両目に入射される映像が変わってユーザは立体感を感じることができる。このように、光学レイヤは３次元変換装置に用いることができる。

【0014】

裸眼３次元ディスプレイ装置は、パネルの前面又は後面に光学レイヤが取付けられた形態に実現することができる。光学レイヤは、パネルを通過する光の進行方向を制御する。パネルは、ＬＣＤパネル、ＬＥＤパネル、ＯＬＥＤパネルなどで構成され、光学レイヤは、レンズアレイ、パララックスバリア、指向性バックライトユニットなどで構成され得る。例えば、パネルのピクセルは全ての方向に光を出力する。光学レイヤがレンズアレイで構成される場合、光がレンズアレイによって屈折されて特定方向にのみ出力され得る。又は、光学レイヤがパララックスバリアで構成される場合、パララックスバリアによって特定方向の光のみが通過して残り方向の光は遮断され得る。

【0015】

メガネ式３次元ディスプレイ装置の場合、ユーザが着用したメガネで時間差、光の偏光、カラーフィルタなどを用いて左側映像と右側映像がフィルタリングされるため、時間又は空間により分割されたステレオ映像が全ての方向に表示される。一方、裸眼３次元ディスプレイ装置の場合、裸眼３次元ディスプレイ装置で光が出力される時点で光の方向が決定される。そのため、実際の光の方向と設計された方向との間に誤差が発生する場合、クロストークが発生することがある。クロストークが発生すると、ユーザは鮮明ではない映像を見たり、誤差が激しい場合はめまいなどを誘発し得るゆがんだ映像を見ることになる。

【0016】

実際の光の方向と設計された方向との間に誤差が発生する原因は、大きく２種類が挙げられる。第１に、光学レイヤのサイズ誤差によって実際の光の方向と設計された方向との間に誤差が発生する。光学レイヤのサイズ誤差は、製造された光学レイヤのサイズが設計値と異なることを意味する。サイズの代表的な例として、光学レイヤのピッチを用いることができる。裸眼３次元ディスプレイ装置はサブピクセル単位を扱い、そのサイズはミリメートル以下の単位である。さらに、マイクロメートル以下のサイズ誤差によっても３次元映像が相異になる。このようなサイズ誤差は、光学レイヤを加工するステップで発生し得る。

【0017】

第２に、光学レイヤのポーズ誤差により実際の光の方向と設計された方向との間に誤差が発生する。光学レイヤのポーズ誤差は、パネルに取付けられた光学レイヤのポーズが設計値と異なることを意味する。ここで、光学レイヤのポーズは、光学レイヤがパネルに取付けられた高さ及び角度などを含んでもよい。ポーズの代表的な例として、光学レイヤとパネルとの間の回転角度を用いてもよい。裸眼３次元ディスプレイ装置を設計するとき、パネルに含まれたピクセルの配列及び光学レイヤのポーズが考慮されるものの、実際に光学レイヤをパネルに取付ける時にポーズ誤差が発生することがある。ポーズ誤差による小さい角度変化によって３次元映像が大きく変わり得る。

【0018】

実施形態は、サイズ誤差とポーズ誤差が発生する場合にも現在のサイズとポーズに適するようにパネルのピクセル配列を補正することで、クロストークの発生を防止できる。例えば、実施形態はパネルに含まれたサブピクセルのマッピング情報を補正し、補正されたマッピング情報により３次元映像のレンダリングを行うことができる。

【0019】

このような補正のために、サイズ誤差とポーズ誤差を正確に推定することが要求される。実施形態は、予め決定した第１パターンの映像１２１を３次元ディスプレイ装置１２０のパネル１２２に表示し、ユーザの位置で再生する第２パターンの映像１３０をキャプチャーし、キャプチャーされた第２パターンの映像１３０を用いて３次元ディスプレイ装置１２０の補正係数を決定する技術を提供する。

【0020】

以下で詳細に説明するが、実施形態は、３次元ディスプレイ装置１２０の補正係数を決定するために単一映像のみを用いることができる。また、実施形態は、第２パターンの映像１３０をキャプチャーするためのイメージセンサの正確なビュー・ポイント、ポーズ、位置などを要求することなく、第２パターンの映像１３０をキャプチャーするために一般的なイメージセンサ、カメラなどを用いることができる。

【0021】

補正係数決定装置１１０は、取得部１１１及び決定部１１２を含む。取得部１１１は、パネル１２２に第１パターンの映像１２１が印加される場合、パネル１２２及び光学レイヤ１２３を介して出力される第２パターンの映像１３０を取得する。取得部１１１及び決定部１１２のそれぞれは、ソフトウェア、ハードウェア、又は、その組合せで実現し得る。

【0022】

図２を参照すると、第１パターンの映像１２１は、明るさ値が同一であり、連続する線が一定の間隔に配置されたパターンを含む。例えば、第１パターンはストライプパターンであってもよい。第１パターンの映像１２１は、光学レイヤ１２３を通過しながら第２パターンの映像１３０と共に再生できる。第２パターンの映像１３０は、光学レイヤ１２３の中心点（レンズの中心軸、スリットなど）を通過する光線イメージであり得る。第２パターンの映像１３０は、複数の点を含む線が一定の間隔に配置されたパターンを含み得る。例えば、第２パターンの映像１３０は、１つの主方向を有する反復的な線を含んでもよい。

【0023】

第２パターンの映像１３０に含まれた線それぞれの傾きは、第１パターンの映像１２１に含まれた線それぞれの傾きとは異なる。例えば、第１パターンの映像１２１に含まれた線は垂直線であり、第２パターンの映像１３０に含まれた線は傾いた線である。また、第２パターンの映像１３０に含まれた線の間の間隔は、第１パターンの映像１２１に含まれた線の間の間隔とは異なる。以下で詳細に説明するが、決定部１１２は、第２パターンの映像１３０に含まれた線のうち隣接する２つの線１３１、１３２を分析することで、３次元ディスプレイ装置１２０のための補正係数を決定することができる。例えば、決定部１１２は、線１３１と線１３２の傾き、及び線１３１と線１３２の間の間隔を用いて光学レイヤ１２３のポーズとピッチを決定することができる。

【0024】

第１パターンの映像１２１は、パネル１２２内に連続的に配置されたサブピクセルを用いてディスプレイされる。図３を参照すると、３次元ディスプレイ装置のパネルに含まれたピクセル３００それぞれは複数のサブピクセルで構成される。例えば、ピクセル３１０は、赤色に対応するＲサブピクセル３１１、緑色に対応するＧサブピクセル３１２、及び青色に対応するＢサブピクセル３１３から構成されてもよい。ピクセル３１０のサブピクセルはストライプ構造で配列され得る。

【0025】

第１パターンの映像１２１に含まれた線は、一定の間隔で同一の列に位置するサブピクセルをＯＮさせることで表示する。同一の列に位置するサブピクセルは同一の色であり得る。同一の列のサブピクセルがＯＮされる間隔又は周期を調整することによって第１パターンの映像１２１に含まれた線の間の間隔又は周期が調整され得る。以下、説明の便宜のために３次元ディスプレイ装置のパネルに含まれたピクセルは、ストライプ構造のＲＧＢサブピクセルで構成される実施形態を説明するが、パネルのサブピクセル構造は様々に変形され得る。

【0026】

図４は、一実施形態に係る第２パターンの映像が生成される原理を説明する図である。図４を参照すると、パネル１２２に含まれたサブピクセルと光学レイヤ１２３によって出力される光は制限された方向にのみ進行される。

【0027】

一例として、光学レイヤ１２３はレンズアレイ４２０で構成されてもよい。レンズアレイ４２０は、レンチキュラレンズであってもよい。サブピクセル４１１及びサブピクセル４１２から出力される光は、レンズアレイ４２０によって屈折され、サブピクセル４１１及び４１２からレンズの中心に向かう方向にのみ進行される。

【0028】

又は、光学レイヤ１２３は、パララックスバリア４３０で構成されてもよい。サブピクセル４１１及びサブピクセル４１２から出力される光はパララックスバリア４３０によって遮断され、パララックスバリア４３０のスリットを通過する方向にのみ進行される。

【0029】

パネル１２２がＬＣＤパネルである場合、レンズアレイ４２０が取付けられた面と反対面にバックライトユニットが取付けられる。この場合、サブピクセル４１１及びサブピクセル４１２から出力される光は、バックライトユニットで発生してサブピクセル４１１及びサブピクセル４１２を通過した光である。パネル１２２がＬＥＤパネル又はＯＬＥＤパネルである場合、サブピクセル４１１及びサブピクセル４１２は自ら光を発生させ得る。

【0030】

他の例として、光学レイヤ１２３は、指向性バックライトユニット４４０で構成されてもよい。指向性バックライトユニット４４０は、パネル１２２の下面に取付けられる。この場合、パネル１２２はＬＥＤパネルであってもよい。一般的なバックライトユニットは全ての方向に進行される光を発生させることと異なって、指向性バックライトユニット４４０は、制限された方向にのみ進行される光を発生させ得る。指向性バックライトユニット４４０で発生した光は、サブピクセル４１１及びサブピクセル４１２を通過して進行される。

【0031】

サブピクセルが光学レイヤ上いずれかの点を通過して出力されるか、あるいは光学レイヤ上ある点で発生した光がサブピクセルを通過して出力されるかを説明することにおいて、レンズアレイ４２０の焦点位置、パララックスバリア４３０のスリット位置、及び指向性バックライトユニット４４０の光源位置は同一の役割を果たす。例えば、第２パターンの映像１３０に含まれた点の位置はレンズアレイ４２０の焦点位置、パララックスバリア４３０のスリット位置、又は、指向性バックライトユニット４４０の光源位置であり得る。したがって、レンズアレイ４２０、パララックスバリア４３０、及び指向性バックライトユニット４４０のピッチが同一であれば、同一の第２パターンの映像１３０がキャプチャーされる。以下、説明の便宜のためにレンズアレイ４２０を用いる場合を説明するが、実施形態はパララックスバリア４３０、又は、指向性バックライトユニット４４０を用いる場合にも同一に適用され得る。

【0032】

図５Ａないし図５Ｃは、一実施形態に係る第２パターンの映像に含まれた線の傾きが決定される原理を説明する図である。図５を参照すると、第２パターンの映像に含まれた線の傾き又は主方向は、第１パターンの映像に含まれた線の間の間隔及び光学レイヤの水平ピッチ間の関係によって決定され得る。光学レイヤの水平ピッチは、光学レイヤのピッチの水平成分である。

【0033】

第１ケース５１０、第２ケース５２０、及び第３ケース５３０は、それぞれ３次元ディスプレイ装置を任意の視点から見た平面図である。以下、説明の便宜のために第１ケース５１０、第２ケース５２０、及び第３ケース５３０で３次元ディスプレイ装置を見た視点をそれぞれ第１視点、第２視点、及び第３視点と称する。

【0034】

第１ケース５１０を参照すると、線５１５と線５１６は、パネルにディスプレイされる第１パターンの映像に含まれた線である。線５１５と線５１６を用いて出力された光は、光学レイヤによって第１視点に全て達することができない場合がある。代わりに、線５１５とレンズ５１３の中心軸が接する点５１１を用いて出力された光、及び線５１６とレンズ５１４の中心軸が接する点５１２を用いて出力された光のみが第１視点に到達し得る。点５１１、点５１２のような点が集まって第２パターンの映像が形成され得る。

【0035】

第１パターンの映像に含まれた線の間の間隔と光学レイヤの水平ピッチが同一である場合、第２パターンの映像に含まれた線の傾きは０である。光学レイヤの水平ピッチは光学レイヤのピッチの水平成分として、例えば、レンズ５１３の中心軸とレンズ５１４の中心軸が水平方向に離隔した間隔であり得る。第１ケース５１０で線５１５と線５１６との間の間隔は、レンズ５１３の中心軸とレンズ５１４の中心軸が水平方向に離隔した間隔と同一であるため、点５１１と点５１２が形成する線の傾きは０である。

【0036】

第２ケース５２０を参照すると、線５２５とレンズ５２３の中心軸が接する点５２１を介して出力された光、及び線５２６とレンズ５２４の中心軸が接する点５２２を用いて出力された光が第２視点に到達し得る。第１パターンの映像に含まれた線の間の間隔よりも光学レイヤの水平ピッチが大きい場合、第２パターンの映像に含まれた線の傾きは０よりも大きい。第２ケース５２０で線５２５と線５２６との間の間隔よりもレンズ５２３の中心軸とレンズ５２４の中心軸が水平方向に離隔した間隔が大きいため、点５２１と点５２２が形成する線の傾きは０よりも大きい。

【0037】

第３ケース５３０を参照すると、線５３５とレンズ５３３の中心軸が接する点５３１を用いて出力された光、及び線５３６とレンズ５３４の中心軸が接する点５３２を用いて出力された光が第３視点に到達し得る。第１パターンの映像に含まれた線の間の間隔よりも光学レイヤの水平ピッチが小さい場合、第２パターンの映像に含まれた線の傾きは０よりも小さい。第３ケース５３０で線５３５と線５３６との間の間隔よりもレンズ５３３の中心軸とレンズ５３４の中心軸が水平方向に離隔した間隔が小さいため、点５３１と点５３２が形成する線の傾きは０よりも小さい。

【0038】

前述したケースはレンズアレイが左側に傾いたケースに当該し、もし、レンズアレイが右側に傾いた場合、第２パターンの映像に含まれた線の傾きは反対となる。

【0039】

このように、第２パターンの映像に含まれた線の傾きは、第１パターンの映像に含まれた線の間の間隔及び光学レイヤの水平ピッチの間の関係によって決定されるため、第２パターンの映像に含まれた線の傾きを把握すれば、逆に、第１パターンの映像に含まれた線の間の間隔及び光学レイヤの水平ピッチの間の関係を推定することができる。

【0040】

図６は、一実施形態に係る第２パターンの映像に含まれた線の間隔が決定される原理を説明する図である。図６を参照すると、第２パターンの映像に含まれた隣接する線の間には少なくとも１つのレンズが存在し得る。第２パターンの映像に含まれた線の間隔は、光学レイヤの垂直ピッチによって決定され得る。光学レイヤの垂直ピッチは光学レイヤのピッチの垂直成分である。図６は、３次元ディスプレイ装置を任意の視点で見た平面図であり、以下説明の便宜のために当該の視点を第４視点であると称する。

【0041】

線６１０は、パネルにディスプレイされる第１パターンの映像に含まれた線である。図５を参照して上述したように、光学レイヤ６２０によって線６１０を介して出力された光が全て第４視点に到達する代わりに、線６３０を構成する複数の点などを用いて出力された光のみが第４視点に到達し得る。この場合、光学レイヤの垂直ピッチは線６３０が垂直方向に離隔した間隔である。

【0042】

このように、第２パターンの映像に含まれた線の間隔は光学レイヤの垂直ピッチによって決定されるため、第２パターンの映像に含まれた線の間隔を把握すれば、逆に、光学レイヤの垂直ピッチを推定することができる。

【0043】

図７〜図９は、第２パターンの映像と３次元ディスプレイ装置のための補正係数の間の幾何学的関係を説明する図である。図７を参照すると、第２パターンの映像は、線６３１と線６３２を構成する複数の点などを含む。図１に示す決定部１１２は、第２パターンの映像から第２パターンの傾きに対応する係数αを測定し得る。例えば、第２パターンの傾きに対応する係数αは線６３２の傾きであってもよい。また、決定部１１２は、第２パターンの映像から第２パターンの周期に対応する係数ｃを測定し得る。例えば、第２パターンの周期に対応する係数ｃは線６３１と線６３２が垂直方向に離隔した間隔に対応する。

【0044】

線６１１と線６１２は、第１パターンの映像に含まれた線である。決定部１１２は、３次元ディスプレイ装置のパネルに関する情報を予め把握していることができる。例えば、決定部１１２は、パネルのサブピクセル構造、パネルの解像度、パネルの大きさなどを把握できる。パネルのサブピクセル構造は、パネル内第１パターンに用いられる色のサブピクセル間の間隔を含む。決定部１１２は、パネルに関する情報に基づいて第１パターンの周期に対応する係数ｇを取得できる。例えば、第１パターンの周期に対応する係数ｇは、線６１１と線６１２との間の間隔であり得る。

【0045】

第１パターンの映像はパネルにディスプレイされ、第２パターンの映像は任意の視点でキャプチャーされるため、パネルにディスプレイされる線の間の実際の間隔と第２パターンの映像の上に仮想的に示された線６１１、６１２の間の間隔は互いに異なる。決定部１１２は、パネルの大きさと第２パターンの映像の大きさの比率を考慮して線６１１と線６１２との間の間隔を取得することができる。

【0046】

決定部１１２は、第１パターン及び第２パターンに基づいて３次元ディスプレイ装置のための補正係数を決定する。例えば、決定部１１２は、第２パターンの傾きに対応する係数α、第２パターンの周期に対応する係数ｃ、及び第１パターンの周期に対応する係数ｇに基づいて、３次元ディスプレイ装置のための補正係数を決定する。３次元ディスプレイ装置のための補正係数は、光学レイヤのサイズに関する係数ｐ及び光学レイヤのポーズに関する係数θを含む。

【0047】

光学レイヤのサイズに関する係数ｐは、光学レイヤのピッチであってもよい。光学レイヤのピッチは光学レイヤに含まれた元素の間の間隔として、例えば、第１レンズの中心軸６２１と第２レンズの中心軸６２２との間の最短間隔である。光学レイヤのポーズに関する係数θは光学レイヤの回転角度である。光学レイヤの回転角度はパネルを基準にして光学レイヤが回転した角度であって、例えば、第３レンズの中心軸６２３とパネルに表示される線６１２との間の角度である。

【0048】

図８を参照すると、第１レンズの中心軸６２１と第２レンズの中心軸６２２が水平方向に離隔した間隔（以下、「水平間隔）という）はｐ／ｃｏｓθである。ｐ／ｃｏｓθは光学レイヤの水平ピッチである。第１レンズの中心軸６２１と第２レンズの中心軸６２２との間の水平間隔は、第２レンズの中心軸６２２と第３レンズの中心軸６２３との間の水平間隔と同一である。したがって、第１レンズの中心軸６２１と第３レンズの中心軸６２３との間の水平間隔は２・ｐ／ｃｏｓθである。

【0049】

直角三角形８１０を参照すると、底辺の長さは２・ｐ／ｃｏｓθ−ｇであり、高さはｇ・ｔａｎαであり、一鋭角の大きさはθである。直角三角形８１０の２つの辺の長さとある鋭角の大きさに基づいて数式（１）が導き出される。

【0050】

【数1】

数式（１）は数式（２）のように整理され得る。

【0051】

【数2】

ここで、ｇは第１パターンの周期に対応する係数であり、αは第２パターンの傾きに対応する係数である。θは光学レイヤとパネルとの間の回転角度であり、ｐは光学レイヤのピッチである。ｎは第１パターンの一周期に対応する光学レイヤの元素数として、例えば、第２パターンの映像に含まれた隣接線の間に存在するレンズの数であってもよい。

【0052】

図９を参照すると、第１レンズの中心軸６２１と第２レンズの中心軸６２２が垂直方向に離隔した間隔（以下、「垂直間隔」という）はｐ／ｓｉｎθである。直角三角形９１０を参照すると、底辺の長さはｐであり、高さはｓｉｎθであり、一鋭角の大きさはθである。直角三角形９１０の２つの辺の長さと一鋭角の大きさに基づいて数式（３）が導き出される。

【0053】

【数3】

ここで、ｃは第２パターンの周期に対応する係数であり、ｐは光学レイヤのピッチであり、θは光学レイヤとパネルとの間の回転角度である。図１に示す決定部１１２は、数式（２）及び数式（３）に基づいて、光学レイヤのピッチｐ及び光学レイヤとパネルとの間の回転角度θを決定する。

【0054】

説明の便宜のために、図７〜図９は、ｎが２である場合を仮定して説明したが、ｎにより光学レイヤのピッチｐ及び光学レイヤとパネルの間の回転角度θが様々に変更され得る。一例として、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照すると、第１パターンと第２パターンが与えられた状況で、ｎが１である場合１０１０、数式（２）及び数式（３）を満足する光学レイヤのピッチｐ及び光学レイヤとパネルの間の回転角度θが算出される。他の例として、第１パターンと第２パターンが与えられた状況で、ｎが３である場合１０２０、数式（２）及び数式（３）を満足する光学レイヤのピッチｐ及び光学レイヤとパネルの間の回転角度θが算出される。

【0055】

数式（２）及び数式（３）において、未知数はｎ、ｐ、θとして合わせて３個である。未知数の個数が方程式の個数よりも多いため、数式（２）及び数式（３）を満足する複数の解が存在する。例えば、第１パターンの一周期に対応する光学レイヤの元素数ｎ、及び光学レイヤの回転角度θの間の関係は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すグラフのように表現され得る。

【0056】

第１パターンの一周期に対応する光学レイヤの元素数ｎは１以上の正の整数であり、光学レイヤの回転角度θは−９０゜以上＋９０゜以下であるため、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すグラフから候補解が抽出され得る。例えば、ｎは１、２、３、又は、４である場合にθはそれぞれ２３．２７３５゜、１１．９９２０゜、８．０２１４゜、又は、６．０２１８゜である。θを把握すれば、数式（３）によりｐが算出されることができる。

【0057】

もし、３次元ディスプレイ装置の初期パラメータが知られた場合、初期パラメータを用いて候補解のうち最適の解が選択される。初期パラメータは、３次元ディスプレイ装置の設計値であり得る。例えば、３次元ディスプレイ装置の光学レイヤのピッチが０．５ｍｍと設計された場合、候補解のうちピッチｐが設計値０．５ｍｍと最も近似なｎ＝２である候補解が最終的に選択される。又は、３次元ディスプレイ装置の光学レイヤの回転角度が１２゜と設計された場合、候補解のうち回転角度θが設計値１２゜と最も近似なｎ＝２である候補解が最終的に選択される。実施形態は、光学レイヤの回転角度と光学レイヤのピッチを同時に決定する技術を提供することができる。

【0058】

図１２は、一実施形態に係る第２パターンの映像をフーリエ変換して第２パターンの傾きに対応する係数、及び第２パターンの周期に対応する係数を測定する方式を説明する図である。実施形態は、ノイズに強く、キャプチャーされた映像の傾きに関係なく係数を測定する技術を提供することができる。

【0059】

第２パターンの映像に含まれたパターンはノイズを含んだり、不規則的であることがある。そのため、第２パターンの映像で直接第２パターンの傾き及び／又は第２パターンの間隔を測定する場合に誤差が発生し得る。実施形態は、第２パターンの映像をフーリエ変換して周波数ドメインで第２パターンの傾きに対応する係数及び第２パターンの周期に対応する係数を正確に測定する技術を提供することができる。

【0060】

図１２を参照すると、映像１２００は、第２パターンの映像をフーリエ変換した結果である。第２パターンの映像と異なって映像１２００にはパターンの傾きと周期が明確に表示され、第２パターンの映像にノイズが含まれても映像１２００には同一の傾き及び周期が表示され得る。

【0061】

図１に示す決定部１１２は、映像１２００を用いて第２パターンの傾きに対応する係数及び第２パターンの周期に対応する係数を測定し得る。線１２１０は、映像１２００の中心から水平方向に近い点を連結する線である。線１２１０は、第２パターンの映像で垂直方向の周波数成分を示し、第２パターンの映像自体の傾きを示す。決定部１１２は、線１２１０を用いて残りの傾きを補正することができる。線１２２０は、映像１２００内の最も輝度又は明度のような強度（ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）が高い点などを連結する線である。線１２２０の傾きは第２パターンの傾きと直交する。

【0062】

決定部１１２は、数式（４）を用いて第２パターンの傾きに対応する係数を測定し得る。

【0063】

【数4】

【0064】

ここで、αは第２パターンの傾きに対応する係数であり、ｂは映像１２００のｘ軸と線１２２０がなす角度であり、ａは映像１２００のｘ軸と線１２１０がなす角度である。

【0065】

高さ１２３０は、映像１２００で最も強度が高い点間の高さ差である。又は、高さ１２３０は、映像１２００の最も強度が高い点のうち映像１２００の原点と最も近い点の高さである。決定部１１２は、映像１２００の全体高さを高さ１２３０に分類し、第２パターンの映像内の同一の傾き又は主方向を有する線が含まれた個数を算出することができる。

【0066】

決定部１１２は、３次元ディスプレイ装置に表示される第１パターンの映像の高さを算出された個数に割ることで、第２パターンの周期に対応する係数を算出することができる。この場合、決定部１１２は、パネルにディスプレイされる第１パターンの線の間の実際の間隔として、第１パターンの周期に対応する係数を算出することができる。

【0067】

又は、決定部１１２は、キャプチャーされた第２パターンの映像の高さを算出された個数で割ることで、第２パターンの周期に対応する係数を算出することができる。この場合、決定部１１２は、パネルの大きさと第２パターンの映像の大きさの比率を考慮し、パネルにディスプレイされる第１パターンの線の間の実際の間隔を調整することで、第１パターンの周期に対応する係数を算出することができる。

【0068】

図１に示す決定部１１２は、前述した過程を繰り返し行うことにより３次元ディスプレイ装置のための補正係数をさらに正確に決定することができる。例えば、決定部１１２は反復遂行の結果、導き出された補正係数の統計を用いて最終の補正係数を決定することができる。又は、決定部１１２は、補正係数のうち標準分布から離れた補正係数を排除して最終の補正係数を決定することができる。決定部１１２は、反復遂行の結果、導き出された補正係数を用いて最終補正係数を決定することで、単一反復の結果に含むことのできるエラーにより最終の補正係数が不正確になる程度を最小化できる。

【0069】

図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、前述したように、決定部１１２は候補解のいずれか１つを選択しなければならない。決定部１１２は、前述した過程を繰り返すことによって候補解のセットを複数取得できる。決定部１１２は、候補解のセットに共通に含まれた候補解を最終的に選択することができる。

【0070】

決定部１１２は、同一の第１パターンの映像に対応して繰り返しキャプチャーした第２パターンの映像を用いて補正係数の正確度を向上させ得る。又は、第１パターンの映像を変化させながらキャプチャーされた第２パターンの映像を用いて補正係数の正確度を向上させることができる。

【0071】

第１パターンの映像を変化させる方式は様々に応用できる。例えば、パターンの周期は固定し、Ｒサブピクセル、Ｇサブピクセル、Ｂサブピクセルを順次利用することによって第１パターンの映像を変化させ得る。又は、パターンの周期（例えば、パターン内線の間の間隔）を変化させることで第１パターンの映像を変化させ得る。

【0072】

図１３及び図１４は、実施形態に係る補正係数決定装置を含むディスプレイ装置を説明する図である。図１３を参照すると、一実施形態に係るディスプレイ装置１３００は、ディスプレイ１３１０、光学レイヤ１３２０、取得部１３３０、及び決定部１３４０を含む。ディスプレイ１３１０は図１に示すパネル１２２に対応し、光学レイヤ１３２０は図１に示す光学レイヤ１２３に対応し、取得部１３３０は図１に示す取得部１１１に対応し、決定部１３４０は図１に示す決定部１１２に対応する。図１３には、光がディスプレイ１３１０で光学レイヤ１３２０を経て出力されるものと表示されているが、光学レイヤ１３２０が指向性バックライトユニットの場合などディスプレイ１３１０の後面に取付けられた場合、光が光学レイヤ１３２０でディスプレイ１３１０を経て出力されるように変形され得る。

【0073】

出力された第２パターンの映像はカメラ１３５０によってキャプチャーされ、取得部１３３０はキャプチャーされた映像を受信する。取得部１３３０は、有線接続、無線接続、ネットワーク通信などの様々な方式を用いてキャプチャーされた映像を受信し得る。図１３に含まれた各モジュールには、図１〜図１２を参照して前述した事項がそのまま適用され得るため、より詳細な説明は省略する。

【0074】

図１４を参照すると、一実施形態に係るディスプレイ装置１４００は、ディスプレイ１４１０、光学レイヤ１４２０、カメラ１４３０、及び決定部１４４０を含む。ディスプレイ１４１０は図１に示すパネル１２２に対応し、光学レイヤ１４２０は図１に示す光学レイヤ１２３に対応し、決定部１４４０は図１に示す決定部１１２に対応する。図面に図示していないが、光学レイヤ１４２０はディスプレイ１４１０の後面に取付けられてもよい。

【0075】

カメラ１４３０は、鏡１４５０に反射した第２パターンの映像をキャプチャーする。この場合、決定部１４４０は、キャプチャーされた映像が鏡１４５０から反射することによって左右が反転することを考慮し、ディスプレイ装置１４００のための補正係数を決定することができる。

【0076】

図１５は、一実施形態に係る補正係数に基づいた補正動作を行う３次元ディスプレイ装置を説明する図である。図１５を参照すると、一実施形態に係る３次元ディスプレイ装置１５００は、補正部１５１０及びレンダリング部１５２０を含む。補正部１５１０は、３次元ディスプレイ装置１５００のための補正係数に基づいてパネルに含まれたサブピクセルのマッピング情報を補正する。補正係数は、図１〜図１４を参照して前述した方式により決定されるため、補正係数に関するより詳細な説明は省略する。

【0077】

マッピング情報は、サブピクセルから発生したりサブピクセルを用いて出力される光の進行方向を示すことができる。例えば、マッピング情報は、任意の視点に３次元映像をレンダリングするために必要なサブピクセルと当該の視点をマッピングした情報である。又は、マッピング情報は、３次元映像のレンダリングのためにパネルのサブピクセルと光学レイヤの元素をマッピングした情報である。

【0078】

マッピング情報は、マトリックス状に生成されてもよい。マトリックスの元素はパネルのサブピクセルに対応する。マトリックスの元素は、少なくとも１つのインデックスを含む。インデックスの値は、特定位置（例えば、視聴位置）を基準として分けられる視点の位置を指示したり、光の方向を示す角度を指示したり、特定視点を指示す。

【0079】

最初のマッピング情報は、３次元ディスプレイ装置１５００の初期パラメータ又は設計値により決定され得る。例えば、初期パラメータ又は設計値に該当するピッチ及び角度から最初のマッピング情報が生成され得る。補正部１５１０は、補正係数に基づいて最初のマッピング情報を補正し得る。

【0080】

又は、補正部１５１０は最初のマッピング情報を補正する代わりに、補正係数に該当するピッチ及び角度から新しいマッピング情報を生成することができる。この場合、最初のマッピング情報は生成されないことがある。新しいマッピング情報は、サブピクセルから発生したり、サブピクセルによって出力される光の進行方向を正確に示すことができる。

【0081】

レンダリング部１５２０は、補正されたマッピング情報に基づいて３次元映像のためのレンダリングを行う。例えば、レンダリング部１５２０は、補正されたマッピング情報に基づいてパネルに表示される映像を決定することで、３次元映像にクロストークが発生することを防止できる。

【0082】

図１６は、一実施形態に係る補正係数決定方法を示した動作フローチャートである。図１６を参照すると、一実施形態に係る補正係数決定方法は、パネルに第１パターンの映像が印加される場合、パネル及び光学レイヤを介して出力される第２パターンの映像を取得するステップＳ１６１０、及び第１パターン及び第２パターンに基づいて３次元ディスプレイ装置のための補正係数を決定するステップＳ１６２０を含む。ステップＳ１６１０は図１に示す取得部１１１の動作に対応し、ステップＳ１６２０は図１に示す決定部１１２の動作に対応する。図１６に示された各ステップは、図１〜図１２を参照して前述した事項がそのまま適用され得るため、より詳細な説明は省略する。

【0083】

図１７Ａ及び図１７Ｂは、第１パターンの映像が応用される実施形態を説明する図である。図１７Ａ及び図１７Ｂを参照すると、第１パターンの映像１つに２以上のパターンが含まれている。一例として、図１７Ａを参照すると、映像１７１０は、周期が異なる２つのパターン１７１１、１７１２を含む。周期が異なる２つのパターン１７１１、１７１２は、映像１７１０内で空間的に分離している。他の例として、図１７Ｂを参照すると、映像１７２０は色が異なる２つのパターン１７２１、１７２２を含む。色が異なる２つのパターン１７２１、１７２２の周期は互いに異なってもよく、互いに同一であってもよい。

【0084】

第１パターンの映像１つに複数のパターンが含まれる場合、図１に示す決定部１１２は、複数のパターンそれぞれに対して補正係数を決定する。決定部１１２は、決定された複数の補正係数を用いて最終補正係数を決定することができる。

【0085】

図１８Ａ及び図１８Ｂは、一実施形態に係る第２パターンの映像を正規化する方法を説明する図である。図１８Ａを参照すると、任意の視点でキャプチャーされた映像１８１０は、第２パターンの映像を歪んだ形態を含む。図１２を参照して前述したフーリエ変換を利用すると、歪んだ形態の第２パターンの映像をそのまま用いても補正係数を決定するために用いられる係数（例えば、フーリエ変換された映像内の点の間の間隔、基準軸に対する傾きなど）が格納され得る。

【0086】

図１に示す決定部１１２は、図１８Ｂに示す歪んだ形態の第２パターンの映像を長方形態の正規化映像１８２０に変換し得る。正規化映像１８２０は、歪んだ形態の第２パターンの映像に比べて幾何学的な変化及び／又は光度変化に強い特性を有する。例えば、決定部１１２は、キャプチャーされた映像１８１０で歪んだ形態の第２パターンの映像の４個のエッジを検出することができる。決定部１１２は、検出された４個のエッジを用いて歪んだ形態の第２パターンの映像を正規化映像１８２０に変換する。正規化映像１８２０は、パネルに表示される第１パターンの映像と同一の大きさに変換することができる。決定部１１２は、正規化映像１８２０を用いて補正係数を決定することができる。

【0087】

実施形態は、サイズを知っている２次元パターンをパネルにディスプレイし、光学レイヤのような３次元変換装置を経て任意の視点に集まる映像をキャプチャーした後キャプチャーされた映像を分析することで、３次元ディスプレイ装置のための補正係数を決定することができる。実施形態は、補正係数決定のために校正方式を用いる。校正方式は、知っている値ｘと変換関数ｆ（ｘ）によって取得されたｙを比較することで、ｆ（ｘ）のパラメータを決定する方式である。

【0088】

実施形態によると、パネルにディスプレイされるパターンがｘであり、３次元変換装置がｆ（ｘ）であり、キャプチャーされた映像がｙである。実施形態は、ｙを分析することによってｆ（ｘ）のパラメータ、すなわち、３次元ディスプレイ装置の補正係数を決定することができる。

【0089】

実施形態は、３次元ディスプレイ装置の自動補正技術を提供することができる。実施形態によると、３次元ディスプレイ装置を量産するとき、個別の３次元ディスプレイ装置ごとに補正係数が決定され得る。また、３次元変換装置の設置状態が変わるとき、補正係数が再び決定されることができる。

【0090】

以上で説明された実施形態は、ハードウェア構成要素、ソフトウェア構成要素、及び／又はハードウェア構成要素及びソフトウェア構成要素の組合で実現してもよい。例えば、プロセッサ、コントローラ、ＡＬＵ（ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、デジタル信号プロセッサ（ｄｉｇｉｔａｌ ｓｉｇｎａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、マイクロコンピュータ、ＦＰＡ（ｆｉｅｌｄ ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ａｒｒａｙ）、ＰＬＵ（ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ｌｏｇｉｃ ｕｎｉｔ）、マイクロプロセッサー、または、命令を実行して応答できる異なる装置のように、１つ以上の汎用コンピュータまたは特殊目的のコンピュータを用いて実現されてもよい。処理装置は、オペレーティングシステム（ＯＳ）及び前記オペレーティングシステム上で行われる１つ以上のソフトウェアアプリケーションを行ってもよい。また、処理装置は、ソフトウェアの実行に応答してデータをアクセス、格納、操作、処理及び生成してもよい。理解の便宜のために、処理装置は１つ使用されるものと説明される場合もあるが、当該の技術分野で通常の知識を有する者は、処理装置が複数の処理要素及び／又は複数類型の処理要素を含んでいることが分かる。例えば、処理装置は、複数のプロセッサまたは１つのプロセッサ及び１つのコントローラを含んでもよい。また、並列プロセッサのような、他の処理構成も可能である。

【0091】

ソフトウェアはコンピュータプログラム、コード、命令、またはこのうちの１つ以上の組合せを含んでもよく、希望の通りに動作するよう処理装置を構成したり独立的または結合的に処理装置を命令してもよい。ソフトウェア及び／又はデータは、処理装置によって解釈されたり処理装置に命令またはデータを提供するためどのような類型の機械、構成要素、物理的装置、仮想装置、コンピュータ格納媒体または装置、送信される信号波に永久的または一時的に具体化できる。ソフトウェアは、ネットワークに接続されたコンピュータシステム上に分散し、分散された方法で格納されたり実行されてもよい。ソフトウェア及びデータは１つ以上のコンピュータで読み出し可能な記録媒体に格納されてもよい。

【0092】

実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータで読取可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などのうち１つまたはその組合せを含んでもよい。媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり、使用可能なものであってもよい。コンピュータ読取可能な記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれてもよい。プログラム命令の例には、コンパイラによって作られるような機械語コードだけでなく、インタープリタなどを用いてコンピュータによって実行できる高級言語コードが含まれる。前記したハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェアモジュールとして動作するように構成されてもよく、その逆も同様である。

【0093】

上述したように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。

【0094】

したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲だけではなく特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。

【符号の説明】

【0095】

１１０ 補正係数決定装置
１１１ 取得部
１１２ 決定部
１２０ ３次元ディスプレイ装置
１２１ 第１パターンの映像
１２２ パネル
１２３ 光学レイヤ
１３０ 第２パターンの映像
３１１、３１２、３１３、４１１、４１２、 サブピクセル
４２０ レンズアレイ
４３０ パララックスバリア
４４０ 指向性バックライトユニット
１３００、１４００ ディスプレイ装置
１３１、１３２ 線
１３１０、１４１０ ディスプレイ
１３２０、１４２０ 光学レイヤ
１３３０ 取得部
１３４０、１４４０ 決定部
１３５０、１４３０ カメラ
１４５０ 鏡
１５００ ３次元ディスプレイ装置
１５１０ 補正部
１５２０ レンダリング部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図11A】

【図11B】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17A】

【図17B】

【図18】