JP5356952B2

JP5356952B2 - 表示装置

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Publication number: JP5356952B2
Application number: JP2009199684A
Authority: JP
Inventors: 康宏代工
Original assignee: レムセンイノベーション、リミティッドライアビリティーカンパニー
Priority date: 2009-08-31
Filing date: 2009-08-31
Publication date: 2013-12-04
Anticipated expiration: 2029-08-31
Also published as: US20110051239A1; JP2011053277A; CN102006491A; KR101244297B1; US8817369B2; KR20110023842A; CN102006491B; TW201120479A; TWI443379B

Description

本発明は、パララックスバリア方式による立体画像の表示技術に関する。

従来、特殊な眼鏡を必要とせずに立体映像の表示を実現する方法としてパララックスバリア方式が公知である。パララックスバリア方式の表示装置は、主として左眼画像と右眼画像とを、それぞれ一縦ラインおきに交互に並べて表示する表示ディバイスと、表示ディバイス（左眼画像と右眼画像）の手前に設けられ、表示ディバイスから照射される光を選択的に遮る視差バリアとから構成される。係る表示装置では、視差バリアの各々のバリア間に形成されるスリットを通して観察者の左眼に左眼画像のみを視認させ、かつ右眼に右眼画像のみを視認させることによって、観察者に立体映像を認識させる。

また、例えば下記特許文献１には、液晶表示パネルとバックライトとの間に、液晶パネル等によって、縦方向に延びるバリアが一定間隔で並んだ視差バリアを形成するとともに、視差バリアを横方向に所定量移動（バリア移動）できるようにした表示装置が記載されている。係る構成においては、上記バリア移動と液晶表示パネルに表示する右眼画像と左眼画像の切換を最適に制御することにより、液晶表示パネルの横方向における立体視可能な範囲を拡大することができる。

特開平９−１９７３４４号公報

しかしながら、上記従来の構成では、横方向の立体視可能な範囲を拡大することができるものの、観察者の目の位置と表示画像（液晶表示パネル等）との間の距離が想定されている設定距離と異なる場合には立体視が行えなくなるという問題があった。これは、視差バリアのスリットを通して右眼により視認される液晶表示パネル上の視認範囲と右眼画像の表示範囲との間にずれが生じ、同様に左眼により視認される液晶表示パネル上の視認範囲と右眼画像の表示範囲との間にずれが生じるためである。

本発明は、かかる従来の課題に鑑みてなされたものであり、表示画像の立体視が可能な表示画像に対する前方向の距離範囲を拡大することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の表示装置の一態様は、パララックスバリア方式の表示装置において、一の方向に複数のサブピクセルが配列され、前記一の方向に隣接する２つのサブピクセルに同じ色が割り当てられており、前記一の方向に隣接する同じ色の前記２つのサブピクセルの一方のサブピクセルは右眼用画像に基づいた表示を行い、他方のサブピクセルは左眼用画像に基づいた表示を行う表示手段と、前記表示手段の前面側に設けられ、光を透過するスリットと光を遮光するバリアとを有し、前記スリットの前記一の方向のスリット幅と前記バリアの前記一の方向のバリア幅とを可変とする、視差バリアを形成するバリア形成手段と、前記表示手段と前記表示手段を観察している観察者との間の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得手段と、前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアの前記スリット幅及び前記バリア幅を、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離に応じて制御するスリット幅制御手段と、を備え、前記表示手段は、前記一の方向が前記観察者の右目と左目とが並ぶ方向に沿うように配置され、前記スリット幅制御手段は、前記一の方向に隣接する同じ色の前記２つのサブピクセルに対して１つの前記視差バリアが対応し、前記一方のサブピクセルからの光が前記視差バリアの前記スリットを介して前記観察者の前記右目に向かい、前記他方のサブピクセルからの光が前記視差バリアの前記スリットを介して前記観察者の前記左目に向かうように、前記バリア形成手段に前記視差バリアを配置させ、更に、前記スリット幅制御手段は、前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアの前記スリット幅を、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離が所定の距離であるときの前記スリット幅を上限として制御するとともに、前記距離情報により示される前記距離が前記所定の距離以下である場合には、前記距離情報により示される前記距離に応じて減少させ、かつ、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離が前記所定の距離よりも遠い場合における前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアのバリアパターンを、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離が前記所定の距離の場合における前記視差バリアのバリアパターンに固定させ、前記所定の距離は、前記観察者の左眼に前記左眼用画像の全域を視認させ、かつ前記観察者の右眼に前記右眼用画像の全域を視認させることができる設計上の特定距離である、ことを特徴とする。

また、前記課題を解決するため、本発明の表示装置の他の一態様は、パララックスバリア方式の表示装置において、一の方向に複数のサブピクセルが配列され、前記一の方向に隣接する２つのサブピクセルに同じ色が割り当てられており、前記一の方向に隣接する同じ色の前記２つのサブピクセルの一方のサブピクセルは右眼用画像に基づいた表示を行い、他方のサブピクセルは左眼用画像に基づいた表示を行う表示手段と、前記表示手段の前面側に設けられ、光を透過するスリットと光を遮光するバリアとを有し、前記スリットの前記一の方向のスリット幅と前記バリアの前記一の方向のバリア幅とを可変とする、視差バリアを形成するバリア形成手段と、予め登録されている特定の使用者に関する少なくとも顔部分を含む登録画像と当該特定の使用者に固有の補正情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、観察者を被写体として被写体画像を撮像する撮像手段と、前記撮像手段により撮像された前記被写体画像における前記観察者の前記顔部分と前記記憶手段に記憶されている前記登録画像との比較を含む顔認識処理によって、前記観察者が前記特定の使用者であるか否かを識別する識別手段と、前記記憶手段から、前記識別手段により前記特定の使用者であると識別された前記観察者に固有の前記補正情報を読み出す読み出し手段と、前記表示手段と前記表示手段を観察している観察者との間の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得手段と、前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアの前記スリット幅及び前記バリア幅を、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離を前記読み出し手段により読み出された前記補正情報に基づいて補正した補正後の距離に基づき制御するスリット幅制御手段と、を備え、前記表示手段は、前記一の方向が前記観察者の右目と左目とが並ぶ方向に沿うように配置され、前記スリット幅制御手段は、前記一の方向に隣接する同じ色の前記２つのサブピクセルに対して１つの前記視差バリアが対応し、前記一方のサブピクセルからの光が前記視差バリアの前記スリットを介して前記観察者の前記右目に向かい、前記他方のサブピクセルからの光が前記視差バリアの前記スリットを介して前記観察者の前記左目に向かうように、前記バリア形成手段に前記視差バリアを配置させ、更に、前記スリット幅制御手段は、前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアの前記スリット幅を、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離が所定の距離であるときの前記スリット幅を上限として制御するとともに、前記補正後の距離が前記所定の距離以下である場合に、前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアの前記スリット幅を、前記補正後の距離に応じて減少させ、かつ、前記補正後の距離が前記所定の距離よりも遠い場合における前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアのバリアパターンを、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離が前記所定の距離の場合における前記視差バリアのバリアパターンに固定させ、前記所定の距離は、前記観察者の左眼に前記左眼用画像の全域を視認させ、かつ前記観察者の右眼に前記右眼用画像の全域を視認させることができる設計上の特定距離である、ことを特徴とする。

本発明によれば、表示画像の立体視が可能な表示画像に対する前方向の距離範囲を拡大することが可能となる。

本発明を適用した表示装置の構成例を示す図である。表示モジュール及びバリア制御素子を示す部分拡大斜視図である。（ａ）は表示モジュールにおける画素の配色パターンを示す模式図、（ｂ）は要素バリアを示す模式図である。（ａ）は２Ｄ画像の表示説明図、（ｂ）は３Ｄ画像とパララックスバリアとの表示説明図である。（ａ）は２Ｄ画像の観察時における視線説明図、（ｂ）は３Ｄ画像の観察時における視線説明図である。表示装置の電気的構成の概略を示すブロック図である。プログラム記憶部の記憶データを示す概念図である。バリアパターン取得テーブルを示す概念図である。バリアパターンの例を示した図である。異なる視認距離に応じたパララックスバリアと観察者の視線との関係を示した視線説明図である。ユーザ登録情報を示す概念図である。ユーザ登録処理を示すフローチャートである。ステレオカメラ部が撮像する左画像と右画像との例を示す図である。視認距離の取得原理を示す図である。画像表示処理を示すフローチャートである。バリアパターン取得処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の実施形態として例示する表示装置１の概略構成を示す図である。表示装置１は、パララックスバリア方式によって立体映像の表示を実現するものであり、図１に示したように、表示モジュール２と、表示モジュール２の前面に配置されたバリア制御素子３と、表示制御部４と、画像メモリ５と、ステレオカメラ部６とを備えている。

表示モジュール２は、予め用意されている通常の画像や、観察者に立体映像として認識させる１組の左眼用画像と右眼用画像を表示するための表示ディバイスであり、本発明の表示手段として機能する。ここで「画像」とは「映像」と同義であり、静止画像または動画像である。また、以下の説明においては、上述した通常の画像を２Ｄ画像と呼び、一組の左眼用画像と右眼用画像とを３Ｄ（three-dimensional）画像と呼ぶこととする。

表示モジュール２は、例えば液晶素子、ＥＬ（Electroluminescence）素子等の表示素子（以下、サブピクセルと呼ぶ。）を有する透過型、又は自発光型であるとともに、多数の表示素子が縦横方向に配列されたドットマトリクス型の表示ディバイスである。表示モジュール２の各サブピクセルには、例えばカラーフィルタによって赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の３色のいずれかが所定の配色パターンに応じてそれぞれ割り当てられている。

ただし、表示モジュール２においては、各々のサブピクセル２ａに対する配色構造が、図３（ａ）に示したように、通常のドットマトリクス型の表示ディバイスとは異なっている。すなわち表示モジュール２においては、各々のサブピクセル２ａに、横方向に隣接する２つのサブピクセル２ａ，２ａに同じ色が割り当てられている。つまり図３（ａ）にＲ１，Ｒ２で示した２つのサブピクセル２ａ，２ａには赤色（Ｒ）が割り当てられ、Ｇ１，Ｇ２で示した２つのサブピクセル２ａ，２ａには緑色（Ｇ）が割り当てられ、Ｂ１，Ｂ２で示した２つのサブピクセル２ａ，２ａには青色（Ｂ）が割り当てられている。

したがって、表示モジュール２においては、２Ｄ画像をカラー表示する場合、Ｒ１，Ｒ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｂ１，Ｂ２からなる６つの各サブピクセル２ａを一組として各組のサブピクセル群に２Ｄ画像の１画素を割り当てれば、ＲＧＢ空間分割方式によって、図４（ａ）に示したように全画面に２Ｄ画像がカラー表示可能である。すなわち表示モジュール２においては、それぞれがＲ１，Ｒ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｂ１，Ｂ２からなる一組のサブピクセル群の階調レベル（輝度レベル）を２Ｄ画像の対応する各画素の色に応じて制御し、かつ各組における隣接する同色の２つのサブピクセル２ａ，２ａの階調レベルを同一に制御すれば、２Ｄ画像のカラー表示が可能である。

また、表示モジュール２においては、３Ｄ画像をカラー表示する場合、以下の方法によって、図４（ｂ）に示したように、右眼用画像と左眼目用画像とを縦長状に分割するとともに、サブピクセル２ａを単位として横方向に交互に配置してカラー表示することが可能である。すなわち図３（ａ）にＲ１，Ｇ１，Ｂ１で示した、１つのサブピクセルを隔てて近接する一方側の３色のサブピクセル２ａに右眼用画像（又は左眼用画像）の１画素を割り当てる。また、図３（ａ）にＲ２，Ｇ２，Ｂ２で示した、１つのサブピクセルを隔てて近接する他方側の３色のサブピクセル２ａに左眼用画像（又は右眼用画像）の１画素を割り当てる。そして、ＲＧＢ空間分割方式により、一方側の３色のサブピクセル２ａ（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）の階調レベルを、右眼用画像（又は左眼用画像）の対応する１画素の色に応じて制御し、かつ他方側の３色のサブピクセル２ａ（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）の階調レベルを、左眼用画像（又は右眼用画像）の対応する１画素の色に応じて制御する。

一方、バリア制御素子３は、表示モジュール２に３Ｄ画像（右眼用画像と左眼目用画像）が表示されているとき、表示モジュール２から照射される光を選択的に遮る視差バリアを形成するための素子であり、本発明のバリア形成手段として機能する。

バリア制御素子３は、例えばパッシブ型ＴＮ液晶素子であって、図２に示したように下層部３ａ、液晶層３ｂ及び上層部３ｃを順次積層した構成である。下層部３ａには、偏光板３１と透明基板３２とが下層側から順次積層されている。透明基板３２上には表示モジュール２の表示画面の縦方向に複数の透明電極３３が配置されており、複数の透明電極３３は配向膜３４により被覆されている。上層部３ｃは下層部３ａと逆の断面構造であり、下層側から配向膜３４、複数の透明電極３３、透明基板３２、偏光板３１が順次積層されている。そして、上層部３ｃの透明電極３３は、下層部３ａの透明電極３３と交差する方向（横方向）に配置されている。

また、図２には示さないが、下層部３ａ（又は上層部３ｃ）の一方側の透明基板３２には、下層部３ａ及び上層部３ｃの透明電極３３，３３から引き出されたリード配線が接続されるとともに、液晶層３ｂの液晶を駆動するドライバ素子がＣＯＧ（Chip On Glass）方式により搭載されている。

バリア制御素子３においては、上記ドライバ素子が所定の駆動信号により液晶を駆動することによって、液晶層３ｂが表示モジュール２が発する光を透過させる透光状態と、液晶層３ｂが、図３（ｂ）に示したように表示モジュール２の表示画面の縦方向に延び、かつ表示画面の横方向に並び表示モジュール２が発する光を部分的に遮断する多数の要素バリアＸｎを選択的に表示するバリア表示状態とに動作する。

すなわちバリア制御素子３には、図４（ｂ）に示したように等間隔に多数並んだ遮光性能を有するバリア領域Ｘａと、各々のバリア領域Ｘａ間に形成される透光性を有するスリット領域Ｘｂとからなる視差バリアＸを必要に応じて表示させることができる。さらに、バリア制御素子３には、バリア領域Ｘａの幅Ｂとスリット領域Ｘｂの幅Ｗ、つまりバリアパターンが互いに異なる複数種の視差バリアＸを表示させることもできる。

したがって、表示モジュール２に２Ｄ画像を表示している間には、バリア制御素子３を図４（ａ）に示したように液晶層３ｂを透光状態に制御することにより、図５（ａ）に示したように、観察者Ｍにバリア制御素子３を通して２Ｄ画像を支障なく視認させることができる。

また、表示モジュール２に３Ｄ画像を表示している間には、図４（ｂ）に示したようにバリア制御素子３に視差バリアＸを表示させれば、図５（ｂ）に示したように、観察者Ｍの眼の位置から表示モジュール２の表面までの距離が予め決められている設計上の距離であるときには、観察者Ｍの左右の眼に視差バリアＸのスリット領域Ｘｂを介して右眼用画像と左眼目用画像とを個別に視認させることができる。つまり観察者Ｍの右眼には右眼用画像「Ｒ」の画素のみを視認させ、かつ観察者Ｍの左眼には左眼用画像「Ｌ」の画素のみを視認させることができる。したがって、両眼視差を利用して観察者Ｍに３Ｄ画像を立体視させることができる。

表示制御部４は、表示モジュール２とバリア制御素子３とステレオカメラ部６の動作を制御するための構成を有している。なお、表示制御部４の詳細については後述する。

画像メモリ５は、表示モジュール２に表示する１又は複数の２Ｄ画像や３Ｄ画像のデータが記憶されたメモリである。画像メモリ５は、例えばＲＡＭ（random-access memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）、ＨＤＤ（hard disk drive）、各種のメモリーカード、各種のリムーバブルディスクにより構成される。

ステレオカメラ部６は、表示装置１のユーザ（観察者）を被写体として、左右方向に視差を有する二枚の画像（右画像と左画像）を同時に撮像する部分であり、図１に示したように、ステレオカメラ部６には２つの撮影レンズ６１，６１を有している。

各々の撮影レンズ６１，６１の焦点距離は同一であるとともに、ステレオカメラ部６は表示モジュール２に対して以下のように配置されている。すなわちステレオカメラ部６は、２つの撮影レンズ６１，６１が表示モジュール２の表面（表示画面）と同一平面において表示モジュール２の表示画面の横方向に沿って左右に並び、かつ各々の撮影レンズ６１，６１の光軸が表示モジュール２の表面と垂直をなすように配置されている。

一方、図６は、表示装置１の電気的構成の概略を示したブロック図である。図６に示したようにステレオカメラ部６は、２つの撮影レンズ６１，６１の光軸上にそれぞれ配置された２つの撮像素子６２，６２と、信号処理部６３とを備えている。２つの撮像素子６２，６２は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＭＯＳ（Complementary Meta1 0xide Semiconductor）型の撮像素子である。撮像素子６２，６２は、各々の撮影レンズ６１，６１によって撮像面（感光面）に結像された被写体の光学像を光電変換により電気信号に変換し、変換した電気信号、つまり撮像信号を信号処理部６３へ供給する。

信号処理部６３は、例えば２つの撮像素子６２，６２から供給された撮像信号を処理してデジタル信号に変換するためのＣＤＳ（Correlated Double Sampling）と、ＰＧＡ（Programmable Gain Amp）と、ＡＤＣ（Analog-to-Digital converter）とからなるＡＦＥ（Analog Front End）と、デジタル信号に変換された撮像信号に所定のデジタル信号処理を施すＤＳＰ（Digital Signal Processor）とを含む構成である。

そして、ステレオカメラ部６は、信号処理部６３によってデジタル信号処理を施した後の撮像信号、つまり右画像と左画像との二枚の画像をそれぞれ構成する画像データを表示制御部４へ供給し、本発明の撮像手段として機能する。

表示制御部４は、図６に示したように操作部４１と、制御部４２、表示データ生成部４３、バリアデータ生成部４４、顔検出部４５、距離演算部４６、プログラム記憶部４７の各部を備えている。

操作部４１は、ユーザが、画像メモリ５に画像データとして記録されている画像（２Ｄ画像又は３Ｄ画像）の中から、表示モジュール２に表示すべき画像を選択する選択作業や、表示装置１に登録された１又は複数のユーザに関する後述する情報（図１１のユーザ登録情報４０３）を表示制御部４に記憶させるための登録作業に際して使用する複数のスイッチにより構成されている。

制御部４２は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、及びその周辺回路、ＣＰＵの作業用メモリ等とから構成されている。制御部４２は、所定の制御プログラムと、操作部４１のスイッチの操作によるユーザからの指示とに従い表示制御部４の各部の動作、及びステレオカメラ部６の動作とを制御する。また、制御部４２は画像メモリ５からの画像データの読み出し処理を行う。

表示データ生成部４３は、制御部４２により画像メモリ５から読み出された画像データに応じた表示モジュール２の駆動に必要なデータである表示データを生成し、生成した表示データを表示モジュール２に供給する。

バリアデータ生成部４４は、制御部４２から供給されるパターン情報に基づき、所定のバリアパターンを有する所定の視差バリアの表示に必要なバリアデータを生成し、生成したバリアデータをバリア制御素子３に供給する。なお、上記のパターン情報については後述する。

顔検出部４５は、ステレオカメラ部６から表示制御部４に供給された画像データ、つまり撮影画像である右画像と左画像との一方または双方を対象として任意の人物の顔部分を検出する顔検出処理を行う。顔検出処理は、予め用意（記憶）されている人物の顔に関する輪郭や色等のモデルパターンと特徴が近い画像内の特定領域を顔部分として検出する処理であり、顔検出処理には二値化や輪郭抽出、パターンマッチング等の各種の画像処理が含まれる。そして、顔検出部４５は、顔検出処理によって検出した右画像と左画像との一方または双方の特定領域を示す座標情報を顔部分の領域情報として制御部４２へ供給し、本発明の顔検出手段として機能する。なお、顔検出部４５には、顔検出処理に必要な各種の画像処理を行うための画像処理回路や、顔検出処理において使用されるパラメータを記憶する複数のレジスタや、作業用のメモリ等が含まれる。

距離演算部４６は、顔検出部４５から制御部４２へ供給される前述した右画像と左画像との双方に関する領域情報に基づき、表示モジュール２から観察者までの距離である視認距離を演算し、演算した距離を制御部４２へ供給する。すなわち前述した右画像と左画像との双方に関する領域情報が距離情報であり、表示装置１においては、ステレオカメラ部６と顔検出部４５とによって本発明の距離情報取得手段が実現されている。なお、距離演算部４６における視認距離の演算方法については後述する。

プログラム記憶部４７は、例えばフラッシュメモリ等のデータの書き換えが可能な不揮発性メモリである。プログラム記憶部４７には、図７に示したように、制御部４２に表示制御部４の各部の動作を制御させるための前述した制御プログラム４０１と、バリアパターン取得テーブル４０２と、ユーザ登録情報４０３とが記憶されている。なお、図示しないがプログラム記憶部４７には後述するテストパターン画像のデータも記憶されている。

バリアパターン取得テーブル４０２は、表示モジュール２に表示される３Ｄ画像の立体視を可能とするバリアパターンであって、異なる視認距離に応じた複数種のバリアパターンを示すテーブルである。バリアパターン取得テーブル４０２は、図８に示したように、複数の視認距離レベルと、各々の視認距離レベルに対応するスリット幅、及びバリア幅の各データから構成される。なお、バリアパターン取得テーブル４０２におけるスリット幅とバリア幅とがバリアデータ生成部４４に供給されるパターン情報である。

バリアパターン取得テーブル４０２を構成するバリア幅は、図４（ｂ）に「Ｂ」で示した各々のバリア領域Ｘａの幅であり、また、バリアパターン取得テーブル４０２を構成するスリット幅は、図４（ｂ）に「Ｗ」で示した視差バリアＸにおける各スリット領域Ｘｂの幅である。

バリアパターン取得テーブル４０２を構成する視認距離レベルは、表示装置１の使用時における視認距離（観察者の眼の位置から表示モジュール２の表面までの距離）をｎ段階に分けて表したものである。各々の視認距離レベル（Ｌ１〜Ｌｎ）に対応する視認距離の範囲は、図３（ｂ）に示したバリア制御素子３における要素バリアＸｎの大きさ、つまりバリア制御素子３が表示する視差バリアＸの解像度に応じて決められている。視認距離レベル（Ｌ１〜Ｌｎ）のうち、最大の視認距離レベル（Ｌｎ）に対応する距離範囲は、予め決められている設計上の最適距離を上限とする範囲であり、かつ最小の視認距離レベル（Ｌ１）に対応する距離範囲は、想定されている最短距離を下限とする範囲である。

ここで、最適距離と最短距離とは、観察者の瞳孔間距離（左右の瞳の中心の距離）が一般的な距離（例えば成人の平均的な瞳孔間距離）であると仮定して、その瞳孔間距離と、表示モジュール２におけるサブピクセル２ａの幅と、表示モジュール２とバリア制御素子３が表示する視差バリアＸとの間の距離とから計算された距離である。

図９（ａ）〜図９（ｃ）は、異なる視認距離レベルに対応するバリアパターンのスリット幅とバリア幅とをそれぞれ示した図である。すなわち図９（ａ）は、最適距離が含まれる最大の視認距離レベル（Ｌｎ）に対応するスリット幅（Ｗｎ）とバリア幅（Ｂｎ）とにより特定されるバリアパターンを有する視差バリアＸＡを示した図である。図９（ｃ）は、最短距離が含まれる最小の視認距離レベル（Ｌ１）に対応するスリット幅（Ｗ１）とバリア幅（Ｂ１）とにより特定されるバリアパターンを有する視差バリアＸＣを示した図である。図９（ｂ）は、最適距離と最短距離との中間に位置する距離が含まれる中間の視認距離レベルに対応するスリット幅（Ｗｍ）とバリア幅（Ｂｍ）とにより特定されるバリアパターンを有する視差バリアＸＢを示した図である。

図９（ａ）〜図９（ｃ）に示したように、バリアパターン取得テーブル４０２を構成するスリット幅は、最大の視認距離レベル（Ｌｎ）に対応するスリット幅（Ｗｎ）が最大であり、最小の視認距離レベル（Ｌ１）に対応するスリット幅（Ｗ１）が最小である。また、バリアパターン取得テーブル４０２を構成するバリア幅は、スリット幅とは逆に、最大の視認距離レベル（Ｌｎ）に対応するバリア幅（Ｂｎ）が最小であり、最小の視認距離レベル（Ｌ１）に対応するバリア幅（Ｂ１）が最大である。なお、各々の視認距離レベルに対応するバリアパターンにおいては、スリット領域Ｘｂの間隔が、最大の視認距離レベル（Ｌｎ）に対応するバリアパターンにおいて最大となり、かつ最小の視認距離レベル（Ｌ１）に対応するバリアパターンにおいて最小となる。

したがって、図９（ａ）〜図９（ｃ）において明らかなように、視差バリアの面積に占めるスリット領域Ｘｂの総面積の比率、すなわち視差バリアの開口率は、最大の視認距離レベル（Ｌｎ）に対応する視差バリアにおいて最大である。そして、視差バリアの開口率は、より近い視認距離を含む視認距離レベルに対応する視差バリアほど小さくなる。

なお、図９（ａ）に示した、最適距離が含まれる最大の視認距離レベル（Ｌｎ）に対応する視差バリアＸＡのスリット幅（Ｗｎ）は、表示モジュール２におけるサブピクセル２ａの幅とほぼ同一である。また、視差バリアＸＡのバリア幅（Ｂｎ）は、サブピクセル２ａの幅とほぼ同一である。

そして、各々の視認距離レベルに対するスリット幅及びバリア幅には、観察者が表示モジュール２に表示される３Ｄ画像を観察するときの距離が各々の視認距離レベルに該当する距離であるとき、観察者における３Ｄ画像の立体視が可能となる値が設定されている。つまりスリット幅及びバリア幅には、図１０（ａ）〜図１０（ｃ）に示したように、観察者Ｍが各々の視認距離レベルに該当する距離から３Ｄ画像を観察するとき、観察者Ｍの右眼に右眼用画像「Ｒ」のみを視認させ、かつ観察者Ｍの左眼に左眼用画像「Ｌ」のみを視認させることができる値が設定されている。

図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、図９（ａ）〜図９（ｃ）にそれぞれ対応する図である。すなわち図１０（ａ）は、視認距離Ｄ１が最適距離である場合の視差バリアＸＡと観察者Ｍの視線との関係を示した図である。図１０（ｃ）は、視認距離Ｄ３が最短距離である場合の視差バリアＸＣと観察者Ｍの視線との関係を示した図である。図１０（ｂ）は、視認距離Ｄ２が最適距離と最短距離との中間に位置する距離である場合の視差バリアＸＢと観察者Ｍの視線との関係を示した図である。

ここで、図１０（ａ）に示したように、設計上の最適距離（Ｄ１）は、観察者Ｍの右眼に右眼用画像「Ｒ」の画素を構成する各サブピクセルの全域を視認させ、かつ観察者Ｍの左眼に左眼用画像「Ｌ」の画素を構成する各サブピクセルの全域を視認させることができる距離である。

一方、プログラム記憶部４７に記憶されているユーザ登録情報４０３は、表示装置１に登録されている１又は複数のユーザに関するデータであり、図１１に示した各データから構成される。すなわちユーザ登録情報４０３は、ユーザの識別に使用する登録番号と、ユーザの顔部分の画像のデータである顔画像データと、オフセット距離との各データから構成される。

顔画像データは、ステレオカメラ部６によって取得された画像データ（右画像または左画像のデータ）から切り出された画像データである。また、オフセット距離は、登録番号で特定されるユーザが観察者であるとき、距離演算部４６によって演算された視認距離の補正（増減）に使用される補正データである。なお、顔画像データが本発明の登録画像に相当し、かつオフセット距離が本発明の補正情報に相当するものであり、プログラム記憶部４７によって本発明の記憶手段が実現されている。

そして、表示制御部４においては、制御部４２が前記制御プログラムに従い図１２、図１５、図１６に示した処理を実行することにより、表示モジュール２とバリア制御素子３とステレオカメラ部６との動作を制御する。以下、制御部４２の処理内容について説明する。

（ユーザ登録処理）
図１２は、ユーザが表示装置１に自己の情報を登録する、つまりユーザ登録を行うために操作部４１の所定のスイッチを操作したとき、制御部４２が実行するユーザ登録処理の内容を示したフローチャートである。なお、制御部４２は、ユーザ登録処理の実行に際し、本発明の距離取得制御手段、撮像制御手段、補正情報取得手段、記憶制御手段として機能する。

ユーザ登録処理において制御部４２は、まず、予め用意されている３Ｄ画像であるテストパターン画像のデータをプログラム記憶部４７から読み出し、読み出したデータを表示データ生成部４３に供給することによって、表示データ生成部４３にテストパターン画像の表示データを生成させる（ステップＳＡ１）。

そして、制御部４２は、表示データ生成部４３が生成した表示データを表示モジュール２に供給することによって表示モジュール２を駆動し、表示モジュール２にテストパターン画像を表示させる（ステップＳＡ２）。すなわち制御部４２は、表示モジュール２における図３（ａ）Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１で示した３色のサブピクセル２ａを一組として、各サブピクセル２ａの階調レベルを、テストパターン画像を構成する右眼用画像（又は左眼用画像）の各組に対応する画素の色に応じて制御する。同時に、表示モジュール２における図３（ａ）にＲ２，Ｇ２，Ｂ２で示した３色のサブピクセル２ａを一組として、各サブピクセル２ａの階調レベルを、テストパターン画像を構成する左眼用画像（又は右眼用画像）の各組に対応する画素の色に応じて制御する。これにより、制御部４２は、テストパターン画像を構成する右眼用画像と左眼目用画像とを、図４（ｂ）に示したように、縦長状に分割するとともに、サブピクセル２ａを単位として横方向に交互に配置した状態で表示モジュール２に表示させる。

引き続き、制御部４２は、最適距離に対応するバリアデータをバリアデータ生成部４４に生成させる（ステップＳＡ３）。係る処理において制御部４２は、前述したバリアパターン取得テーブル４０２（図８参照）から最適距離に対応するパターン情報、つまり最大の視認距離レベル（Ｌｎ）に対応するスリット幅（Ｗｎ）とバリア幅（Ｂｎ）を読み出す。次に、制御部４２は、読み出したパターン情報をバリアデータ生成部４４に供給し、最適距離に対応するバリアデータをバリアデータ生成部４４に生成させる。

そして、制御部４２は、バリアデータ生成部４４が生成したバリアデータを、バリア制御素子３に既説した駆動信号（ドライバ素子が液晶を駆動するための駆動信号）として供給することによって、最適距離に対応するバリアパターンを有する視差バリアをバリア制御素子３に表示させる（ステップＳＡ４）。すなわち制御部４２は、最適距離に対応するスリット幅（Ｗｎ）とバリア幅（Ｂｎ）とを有する図９（ａ）に示した視差バリアＸＡをバリア制御素子３に表示させる。

引き続き、制御部４２は、事前に決められている操作部４１の所定のスイッチの操作の有無を検出することにより、ユーザにより最適視認位置の確定操作が行われたか否かを確認する（ステップＳＡ５）。なお、最適視認位置の確定操作は、テストパターン画像の観察者となっているユーザが、テストパターン画像が最良の状態で立体視できる位置に顔（眼）を移動したことを表示装置１に知らせるための操作である。

そして、制御部４２は、最適視認位置の確定操作が確認できるまでは（ステップＳＡ５：ＮＯ）、確定操作の有無を繰り返し確認する。その後、制御部４２は、最適視認位置の確定操作が確認できたら（ステップＳＡ５：ＹＥＳ）、ステレオカメラ部６に撮像動作を行わせて、ユーザを被写体とした撮影画像である左画像と右画像とを取得する（ステップＳＡ６）。

図１３（ａ）は、ステップＳＡ６の処理において制御部４２が取得する左画像１００Ｌと右画像１００Ｒの例を示した図である。ここで、図１３（ａ）において「Ｏ」で示した位置は、左画像１００Ｌと右画像１００Ｒとにおける画像中心であり、左画像１００Ｌと右画像１００Ｒとの間には左右方向の視差が存在する。

次に、制御部４２は、取得した右画像と左画像とのデータを顔検出部４５へ供給し、顔検出部４５に顔検出処理を行わせて、顔検出部４５から右画像と左画像との各々におけるユーザの顔部分を示す領域情報（座標情報）を取得する（ステップＳＡ７）。図１３（ｂ）は、ステップＳＡ７の処理に際して顔検出部４５により検出される、左画像１００Ｌにおける顔部分の領域２００Ｌと右画像１００Ｒにおける顔部分の領域２００Ｒの例を示した図である。

しかる後、制御部４２は、取得した左画像１００Ｌと右画像１００Ｒとの領域情報を距離演算部４６へ供給し、表示モジュール２からユーザ（観察者）までの距離を距離演算部４６に演算させることにより、ユーザにおいてテストパターン画像が最良の状態で立体視できたときの視認距離を取得する（ステップＳＡ８）。

ここで、距離演算部４６による視認距離の演算方法について説明する。距離演算部４６における視認距離の演算方法は三角測量の原理に基づくものである。図１４は、視認距離の取得原理を示した図である。

図１４において、Ｄは距離演算部４６が演算すべき視認距離であり、ステレオカメラ部６における撮影レンズ６１，６１からユーザＭまでの距離である。また、ｄは左画像１００Ｌと右画像１００Ｒとの間に存在する視差である。すなわち視差ｄは、ステレオカメラ部６の双方の撮像素子６２，６２の撮像面上での、左画像１００Ｌと右画像１００Ｒとの互いに対応した特徴点Ｐ１，Ｐ２の位置の差（距離）である。そして、視認距離Ｄと視差ｄとの間には、下記の式（１）で示す関係が成立する。

Ｄ＝Ｆ × Ａ / ｄ・・・式（１）

ここで、Ａは双方の撮像素子６２，６２間の距離、Ｆは撮影レンズ６１，６１の焦点距離であって、Ａ，Ｆは共に既知である。したがって、視認距離Ｄは、左画像１００Ｌと右画像１００Ｒとの間の視差ｄが分かれば一義的に求めることができる。

距離演算部４６は、以上の原理に基づき次の手順で視認距離Ｄを演算する。まず、距離演算部４６は、図１３（ｂ）に示した、左画像１００Ｌにおける顔部分の領域２００Ｌの中心の座標位置（ｘ１，ｙ１）と、右画像１００Ｒにおける顔部分の領域２００Ｒの中心の座標位置（ｘ２，ｙ２）とを、図１４に示した特徴点Ｐ１，Ｐ２の座標位置としてそれぞれ取得する。次に、距離演算部４６は、取得した特徴点Ｐ１，Ｐ２の座標位置（ｘ１，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）に基づき、左画像１００Ｌと右画像１００Ｒとの間の視差ｄを演算する。しかる後、距離演算部４６は、前述した式（１）により視認距離Ｄを算出する。

一方、制御部４２は、ステップＳＡ８の処理で視認距離Ｄを取得した後、取得した視認距離Ｄ、つまりユーザがテストパターン画像を最良の状態で立体視することができた実際の距離と、予め決められている設計上の最適距離との差を算出し、算出結果をオフセット距離として取得する（ステップＳＡ９）。

ここで、オフセット距離は、視認距離Ｄが最適距離よりも遠い場合には正の値であり、視認距離Ｄが最適距離よりも近い場合には負の値である。なお、視認距離Ｄと最適距離との差は、例えばユーザの瞳孔間距離が一般的な瞳孔間距離と異なる場合等に生じる。したがってオフセット距離は、異なるユーザ間における個人差が反映されることとなる。

引き続き、制御部４２は、ステップＳＡ６の処理において取得した左画像１００Ｌ（右画像１００Ｒでも構わない）から、前述した領域情報により示される顔部分２００Ｌを切り出す（ステップＳＡ１０）。しかる後、制御部４２は、切り出した顔部分２００Ｌの画像データを、ステップＳＡ９の処理で取得したオフセット距離と共に新たな登録番号に対応付けて、プログラム記憶部４７にユーザ登録情報４０３として追加記憶し（ステップＳＡ１１）、ユーザ登録処理を完了する。

（画像表示処理）
図１５は、画像メモリ５に記憶されている画像データに基づく画像の表示に際して制御部４２が実行する画像表示処理の内容を示したフローチャートである。なお、制御部４２は、画像表示処理の実行に際し、本発明のスリット幅制御手段、識別手段、読み出し手段、補正手段として機能し、同時に、バリアパターン制御手段及びバリア幅制御手段としても機能する。また、表示対象の画像は、ユーザが操作部４１の所定のスイッチを操作することにより選択した任意の画像である。

画像表示処理において制御部４２は、まず表示対象の画像のデータを画像メモリ５から読み出す（ステップＳＢ１）。ここで、制御部４２は、表示対象が２Ｄ画像である場合には（ステップＳＢ２：「２Ｄ」）、画像メモリ５から読み出した画像データを表示データ生成部４３に供給し、表示データ生成部４３に２Ｄ画像の表示データを生成させる（ステップＳＢ３）。

そして、制御部４２は、表示データ生成部４３が生成した２Ｄ画像の表示データを表示モジュール２に供給することによって表示モジュール２を駆動し、表示モジュール２に２Ｄ画像を表示させる（ステップＳＢ４）。すなわち制御部４２は、表示モジュール２における図３（ａ）にＲ１，Ｒ２，Ｇ１，Ｇ２，Ｂ１，Ｂ２で示した６つのサブピクセル２ａを一組として、各サブピクセル２ａの階調レベルを、２Ｄ画像の各組に対応する画素の色に応じて制御し、かつ各組における隣接する同色の２つのサブピクセル２ａ，２ａの階調レベルを同一に制御する。これにより、制御部４２は、２Ｄ画像を、図４（ａ）に示した状態で表示モジュール２に表示させる。

一方、制御部４２は、表示対象が３Ｄ画像である場合には（ステップＳＢ２：「３Ｄ」）、画像メモリ５から読み出した画像データ、つまり右眼用画像と左眼目用画像との画像データを表示データ生成部４３に供給し、表示データ生成部４３において３Ｄ画像の表示データを生成させる（ステップＳＢ５）。そして、制御部４２は、表示データ生成部４３が生成した３Ｄ画像の表示データを表示モジュール２に供給することによって、表示モジュール２に、３Ｄ画像を表示させる（ステップＳＢ６）。すなわち、制御部４２は、図４（ｂ）に示したように、右眼用画像の画素と左眼目用画像の画素とを縦長状に分割するとともに、サブピクセル２ａを単位として横方向に交互に配置した状態で表示モジュール２に表示させる。

引き続き、制御部４２は、図１６に示したバリアパターン取得処理を実行することにより、所定のパターン情報を取得する（ステップＳＢ７）。以下、バリアパターン取得処理について説明する。

バリアパターン取得処理において制御部４２は、まず、ステレオカメラ部６に撮像動作を行わせ、観察者を被写体とした撮影画像である左画像と右画像とを取得する（ステップＳＢ１０１）。次に、制御部４２は、取得した右画像と左画像とのデータを顔検出部４５へ供給して、顔検出部４５に顔検出処理を行わせることにより、右画像と左画像とにおけるユーザの顔部分を示す領域情報（座標情報）を取得する（ステップＳＢ１０２）。さらに、制御部４２は、取得した左画像と右画像との領域情報を距離演算部４６へ供給し、距離演算部４６によって演算された視認距離を取得する（ステップＳＢ１０３）。なお、ステップＳＢ１０１〜ステップＳＢ１０３の具体的な処理内容は、既説したユーザ登録処理におけるステップＳＡ６〜ステップＳＡ８の処理と同様である。

引き続き、制御部４２は、ステップＳＢ１０１の処理において取得した左画像（右画像でも構わない）から、顔検出部４５によって取得された領域情報により示される顔部分を切り出す（ステップＳＢ１０４）。次に、制御部４２は、ユーザ登録情報４０３（図１１参照）として記憶されている１又は複数の顔画像データの各々を対象として、ステップＳＢ１０４の処理で切り出した顔部分の画像データとの一致度をそれぞれ演算する（ステップＳＢ１０５）。一致度の演算に際して制御部４２は、例えば対象となる２つの顔画像データについて、目や鼻や口の大きさや、相互の位置関係等の複数の特徴点に関する一致度を個別に演算し、複数の特徴点に関する一致度を平均化し最終的な一致度とする。なお、ステップＳＢ１０４，ＳＢ１０５の処理が本発明における顔認識処理に相当する。

次に、制御部４２は、ユーザ登録情報４０３として記憶されている１又は複数の顔画像データに、切り出した顔部分の画像データとの一致度が基準以上の顔画像データが存在しているか否かを確認することによって、現在の観察者が登録されているユーザであるか否かを判断する（ステップＳＢ１０６）。つまり制御部４２は、現在の観察者が登録されているユーザ、つまり特定のユーザであるか、または登録されていないユーザであるかを識別する。

具体的に説明すると、制御部４２は、切り出した顔部分の画像データとの一致度が基準以上の顔画像データがユーザ登録情報４０３に存在していなければ、現在のユーザは登録されていないものと判断する。逆に、制御部４２は、切り出した顔部分の画像データとの一致度が基準以上の顔画像データがユーザ登録情報４０３に存在していれば、現在のユーザが登録されているものと判断する。

そして、制御部４２は、現在の観察者がユーザとして登録されていないと判断したときには（ステップＳＢ１０６：ＮＯ）、直ちに後述するステップＳＢ１０９の処理へ進む。一方、制御部４２は、現在の観察者がユーザとして登録されていると判断したときには（ステップＳＢ１０６：ＹＥＳ）、以下の処理を行う。

まず、制御部４２は、ユーザ登録情報４０３から、登録されているユーザに対応するオフセット距離、具体的には前述した一致度が基準以上でかつ最大の顔画像データに対応するオフセット距離を取得する（ステップＳＢ１０７）。

次に、制御部４２は、ステップＳＢ１０３の処理で取得した実際の視認距離を、オフセット距離だけ増減補正する（ステップＳＢ１０８）。すなわち制御部４２は、オフセット距離が正の値であって、ユーザ登録時に予め確認されていた現在の観察者にとっての最適な視認距離（３Ｄ画像を最良の状態で立体視することができる距離）が設計上の最適距離よりも遠い場合には、ステップＳＢ１０３の処理で取得した実際の視認距離をオフセット距離だけ減少させる。また、制御部４２は、オフセット距離が負の値であって、ユーザ登録時に予め確認されていた現在の観察者にとっての最適な視認距離が設計上の最適距離よりも近い場合には、ステップＳＢ１０３の処理で取得した実際の視認距離をオフセット距離だけ増加させる。しかる後、制御部４２はステップＳＢ１０９の処理へ進む。

引き続き、ステップＳＢ１０９の処理において制御部４２は、ステップＳＢ１０３の処理で取得した視認距離、またはステップＳＢ１０８の処理で増減補正した視認距離が最適距離よりも遠いか否かを確認する（ステップＳＢ１０９）。

そして、制御部４２は、視認距離が最適距離よりも近い場合においては（ステップＳＢ１０９：ＮＯ）、直ちに視認距離を含む視認距離レベルに対応するパターン情報（スリット幅とバリア幅）をバリアパターン取得テーブル４０２（図８参照）から取得し（ステップＳＢ１１１）、バリアパターン取得処理を完了する。

また、制御部４２は、視認距離が最適距離よりも遠い場合においては（ステップＳＢ１０９：ＹＥＳ）、視認距離を最適距離に訂正し（ステップＳＢ１１０）、最適距離を含む視認距離レベルに対応するパターン情報（スリット幅とバリア幅）をバリアパターン取得テーブル４０２（図８参照）から取得し（ステップＳＢ１１１）、バリアパターン取得処理を完了する。

しかる後、制御部４２は図１５の処理へ戻り、上記のバリアパターン取得処理によって取得したパターン情報（スリット幅とバリア幅）をバリアデータ生成部４４に供給し、バリアパターン取得処理で取得した視認距離に応じたバリアデータをバリアデータ生成部４４に生成させる（ステップＳＢ８）。そして、制御部４２は、バリアデータ生成部４４が生成したバリアデータをバリア制御素子３に供給することによって、バリア制御素子３に、視認距離に対応するバリアパターンを有する視差バリアを表示させ（ステップＳＢ９）、画像表示処理を完了する。

以上のように表示装置１においては、表示モジュール２に３Ｄ画像を表示する際、表示制御部４が、まず表示モジュール２の表面から観察者までの距離、つまり実際の視認距離を取得する。そして、実際の視認距離が設計上の最適距離よりも近い場合には、表示制御部４が、バリア制御素子３が表示する視差バリアのバリアパターンを、実際の視認距離に応じた適切なスリット幅とバリア幅とを有するバリアパターンに制御することによって、観察者による３Ｄ画像の立体視を可能とする。

したがって、表示装置１においては、実際の視認距離が設計上の最適距離よりも近い場合には、実際の視認距離が設計上の最適距離と異なっていても、観察者Ｍの右眼には右眼用画像「Ｒ」の画素のみを視認させ、かつ観察者Ｍの左眼には左眼用画像「Ｌ」の画素のみを視認させることができる（図１０参照）。その結果、観察者において３Ｄ画像の立体視が可能な表示画像（表示モジュール２）に対する前方向の距離範囲を拡大することができる。

同時に、表示制御部４がバリアパターンを実際の視認距離に応じて制御するときには、実際の視認距離が設計上の最適距離よりも近くなるほど、視差バリアのスリット幅が狭くなり、それに伴い視差バリアの各スリットを通して視認可能な各サブピクセルの面積が狭くなる（図１０参照）。つまり、実際の視認距離が設計上の最適距離よりも近くなるほど、視差バリアの開口率が低下し、それに伴い３Ｄ画像の表示輝度が自動的に低下する。

したがって、表示装置１においては、観察者が最適距離よりも近い近距離側の位置から３Ｄ画像を観察する場合には、視認距離に応じて３Ｄ画像の表示輝度を自動的に調整することにより、３Ｄ画像を良好な状態で観察者に観察させることができる。つまり表示装置１においては、観察位置が表示モジュール２に近い場合であっても、まぶしさを感じさせることなく、観察者に３Ｄ画像を観察させることができる。

また、表示装置１においては、観察者がユーザとして登録されている場合、表示制御部４が実際の視認距離に応じて視差バリアのバリアパターンを制御する際、バリアパターンを前述したように以下の手順で決定する。すなわち表示制御部４は、事前に記憶してあるユーザに固有のオフセット距離に応じて実際の視認距離をいったん補正し、補正後の視認距離に対応するバリアパターンを制御すべきバリアパターンとして決定する。

したがって、表示装置１においては、観察者にとっての最適な視認距離が、仮に設計上の最適距離と異なる場合であったとしても、観察者が登録されているユーザであれば、表示装置１を使用する度に顔（眼）の位置を前後に調整するといった負担を強いることなく、常に良好な状態で観察者に３Ｄ画像を立体視させることができる。

なお、以上説明した本実施形態における表示装置１の構成は、必要に応じて以下のように変更することができる。まず、表示装置１においては、表示制御部４の制御部４２が、画像表示処理に際し、表示モジュール２の表面から観察者までの距離、つまり実際の視認距離が設計上の最適距離以下であることを条件として視差バリアのバリアパターンを制御するようにした。しかし、制御部４２には、実際の視認距離が設計上の最適距離よりも遠い場合についても、実際の視認距離に応じて視差バリアのバリアパターンを制御するような異なる画像表示処理を行わせてもよい。

ただし、本実施形態の表示装置１においては、表示制御部４の制御部４２が、実際の視認距離が設計上の最適距離以下であることを条件として視差バリアのバリアパターンを制御する。つまり制御部４２が、実際の視認距離が設計上の最適距離よりも遠いときには、視差バリアのバリアパターンを設計上の最適距離に対応するバリアパターンに固定することにより、以下の利点がある。

すなわち制御部４２に上記の異なる画像表示処理を行わせる場合、バリアパターン取得テーブル４０２は、設計上の最適距離よりも遠い視認距離に応じたバリアパターン、つまり視差バリアにおけるスリット幅、及びバリア幅の各データを含むものに変更する必要がある。その際、設計上の最適距離よりも遠い視認距離に応じたスリット幅は、対応する視認距離が遠くなるほど狭くなり、かつバリア幅は、対応する視認距離が遠くなるほど広くなる。すなわち設計上の最適距離よりも視認距離が遠くなるほど視差バリアの開効率が減少する。したがって、視認距離が遠くなるほど３Ｄ画像の表示輝度が自動的に低下することとなる。

一方、本実施形態においては、制御部４２が、実際の視認距離が設計上の最適距離よりも遠いときには、視差バリアのバリアパターンを設計上の最適距離に対応するバリアパターンに固定する。したがって、本実施形態においては、実際の視認距離が設計上の最適距離よりも遠い場合には、３Ｄ画像の表示輝度を一定に維持することができる。

また、本実施形態においては、制御部４２が、バリアパターン取得処理に際し、実際の視認距離に応じたバリアパターン（スリット幅、及びバリア幅）をバリアパターン取得テーブル４０２から取得する構成について説明した。しかし、制御部４２には、実際の視認距離に応じたバリアパターンを計算によって取得するバリアパターン取得処理を行わせてもよい。

また、表示装置１においては、表示モジュール２が、横方向に隣接する一組のサブピクセル２ａ，２ａが同色となる、Ｒ，Ｒ，Ｇ，Ｇ，Ｂ，Ｂの６色を一組とした配色パターンに応じた所定の色が各々のサブピクセル２ａに割り当てられた配色構造を有するものであるが、表示モジュール２は、以下の配色構造を有するものに変更することができる。例えば表示モジュール２は、縦方向に並ぶＲ，Ｇ，Ｂの３色を一組とした配色パターンに応じた所定の色が各々のサブピクセル２ａに割り当てられた配色構造、つまり縦方向に並ぶ３つのサブピクセルにＲ，Ｇ，Ｂの各色が割り当てられた他の配色構造を有するものに変更することができる。

ただし、表示モジュール２が上記の他の配色構造を有するものである場合には、表示モジュール２に３Ｄ画像を表示させる際、表示制御部４の表示データ生成部４３には、以下の表示データを生成させる必要がある。すなわち表示データ生成部４３には、表示モジュール２の縦方向に並ぶＲ，Ｇ，Ｂの３色のサブピクセルに右眼用画像または左眼用画像の各画素を割り当てるとともに、表示モジュール２に右眼用画像と左眼目用画像とを縦長状に分割するとともに左右方向に交互に配置して表示させるための表示データを生成させる必要がある。

また、表示装置１においては、表示モジュール２の表面から観察者までの距離、つまり実際の視認距離を、ステレオカメラ部６によって取得した右画像と左画像とを用い、三角測量の原理に基づき取得する構成とした。しかし、実際の視認距離を取得するための構成、及び視認距離の具体的な取得方法は任意であり、必要に応じて適宜変更することができる。

また、本発明は前述した表示装置１に限らず、パララックスバリア方式による立体映像（３Ｄ画像）の表示機能を有するものであれば、任意の表示装置に適用することができる。なお、任意の表示装置には、携帯電話機等の画像表示機能を有する種々の情報処理装置が含まれる。

１表示装置
２表示モジュール
２ａサブピクセル
３バリア制御素子
３ａ下層部
３ｂ液晶層
３ｃ上層部
３１偏光板
３２透明基板
３３透明電極
３４配向膜
４表示制御部
４１操作部
４２制御部
４３表示データ生成部
４４バリアデータ生成部
４５顔検出部
４６距離演算部
４７プログラム記憶部
４０１制御プログラム
４０２バリアパターン取得テーブル
４０３ユーザ登録情報
５画像メモリ
６ステレオカメラ部
６１撮影レンズ
６２撮像素子
６３信号処理部
ｄ視差
Ｍ観察者
Ｘ視差バリア
ＸＡ視差バリア
ＸＢ視差バリア
ＸＣ視差バリア
Ｘａバリア領域
Ｘｂスリット領域
Ｘｎ要素バリア

Claims

パララックスバリア方式の表示装置において、
一の方向に複数のサブピクセルが配列され、前記一の方向に隣接する２つのサブピクセルに同じ色が割り当てられており、前記一の方向に隣接する同じ色の前記２つのサブピクセルの一方のサブピクセルは右眼用画像に基づいた表示を行い、他方のサブピクセルは左眼用画像に基づいた表示を行う表示手段と、
前記表示手段の前面側に設けられ、光を透過するスリットと光を遮光するバリアとを有し、前記スリットの前記一の方向のスリット幅と前記バリアの前記一の方向のバリア幅とを可変とする、視差バリアを形成するバリア形成手段と、
前記表示手段と前記表示手段を観察している観察者との間の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアの前記スリット幅及び前記バリア幅を、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離に応じて制御するスリット幅制御手段と、
を備え、
前記表示手段は、前記一の方向が前記観察者の右目と左目とが並ぶ方向に沿うように配置され、
前記スリット幅制御手段は、前記一の方向に隣接する同じ色の前記２つのサブピクセルに対して１つの前記視差バリアが対応し、前記一方のサブピクセルからの光が前記視差バリアの前記スリットを介して前記観察者の前記右目に向かい、前記他方のサブピクセルからの光が前記視差バリアの前記スリットを介して前記観察者の前記左目に向かうように、前記バリア形成手段に前記視差バリアを配置させ、
更に、前記スリット幅制御手段は、前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアの前記スリット幅を、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離が所定の距離であるときの前記スリット幅を上限として制御するとともに、前記距離情報により示される前記距離が前記所定の距離以下である場合には、前記距離情報により示される前記距離に応じて減少させ、かつ、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離が前記所定の距離よりも遠い場合における前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアのバリアパターンを、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離が前記所定の距離の場合における前記視差バリアのバリアパターンに固定させ、
前記所定の距離は、前記観察者の左眼に前記左眼用画像の全域を視認させ、かつ前記観察者の右眼に前記右眼用画像の全域を視認させることができる設計上の特定距離である、ことを特徴とする表示装置。
予め登録されている特定の使用者に関する少なくとも顔部分を含む登録画像と当該特定の使用者に固有の補正情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、
前記観察者を被写体として被写体画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記被写体画像における前記観察者の前記顔部分と前記記憶手段に記憶されている前記登録画像との比較を含む顔認識処理によって、前記観察者が前記特定の使用者であるか否かを識別する識別手段と、
前記記憶手段から、前記識別手段により前記特定の使用者であると識別された前記観察者に固有の補正情報を読み出す読み出し手段と、
前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離を、前記読み出し手段により読み出された前記補正情報に基づき補正する補正手段と、
をさらに備え、
前記スリット幅制御手段は、前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアの前記スリット幅を、前記補正手段による補正後の距離に応じて制御する、
ことを特徴とする請求項１記載の表示装置。
前記表示手段に、前記左眼用画像と前記右眼用画像とが表示され、かつ前記バリア形成手段に、前記表示手段から前記所定の距離だけ離れた位置での前記左眼用画像と前記右眼用画像とからなる画像の立体視を可能とする所定の前記スリット幅を有する前記視差バリアが形成された準備状態で、前記距離情報取得手段に前記表示手段と前記観察者との間の前記距離を示す前記距離情報を取得させる距離取得制御手段と、
前記準備状態で、前記観察者を被写体として前記撮像手段に前記被写体画像を撮像させる撮像制御手段と、
前記距離取得制御手段が前記距離情報取得手段に取得させた前記距離情報により示される前記距離と前記所定の距離との差を、前記特定の使用者に固有の前記補正情報として取得する補正情報取得手段と、
前記補正情報取得手段により取得された前記補正情報を前記記憶手段に記憶する記憶制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２記載の表示装置。
パララックスバリア方式の表示装置において、
一の方向に複数のサブピクセルが配列され、前記一の方向に隣接する２つのサブピクセルに同じ色が割り当てられており、前記一の方向に隣接する同じ色の前記２つのサブピクセルの一方のサブピクセルは右眼用画像に基づいた表示を行い、他方のサブピクセルは左眼用画像に基づいた表示を行う表示手段と、
前記表示手段の前面側に設けられ、光を透過するスリットと光を遮光するバリアとを有し、前記スリットの前記一の方向のスリット幅と前記バリアの前記一の方向のバリア幅とを可変とする、視差バリアを形成するバリア形成手段と、
予め登録されている特定の使用者に関する少なくとも顔部分を含む登録画像と当該特定の使用者に固有の補正情報とを対応付けて記憶する記憶手段と、
観察者を被写体として被写体画像を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された前記被写体画像における前記観察者の前記顔部分と前記記憶手段に記憶されている前記登録画像との比較を含む顔認識処理によって、前記観察者が前記特定の使用者であるか否かを識別する識別手段と、
前記記憶手段から、前記識別手段により前記特定の使用者であると識別された前記観察者に固有の前記補正情報を読み出す読み出し手段と、
前記表示手段と前記表示手段を観察している観察者との間の距離を示す距離情報を取得する距離情報取得手段と、
前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアの前記スリット幅及び前記バリア幅を、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離を前記読み出し手段により読み出された前記補正情報に基づいて補正した補正後の距離に基づき制御するスリット幅制御手段と、
を備え、
前記表示手段は、前記一の方向が前記観察者の右目と左目とが並ぶ方向に沿うように配置され、
前記スリット幅制御手段は、前記一の方向に隣接する同じ色の前記２つのサブピクセルに対して１つの前記視差バリアが対応し、前記一方のサブピクセルからの光が前記視差バリアの前記スリットを介して前記観察者の前記右目に向かい、前記他方のサブピクセルからの光が前記視差バリアの前記スリットを介して前記観察者の前記左目に向かうように、前記バリア形成手段に前記視差バリアを配置させ、
更に、前記スリット幅制御手段は、前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアの前記スリット幅を、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離が所定の距離であるときの前記スリット幅を上限として制御するとともに、前記補正後の距離が前記所定の距離以下である場合に、前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアの前記スリット幅を、前記補正後の距離に応じて減少させ、かつ、前記補正後の距離が前記所定の距離よりも遠い場合における前記バリア形成手段により形成される前記視差バリアのバリアパターンを、前記距離情報取得手段により取得された前記距離情報により示される前記距離が前記所定の距離の場合における前記視差バリアのバリアパターンに固定させ、
前記所定の距離は、前記観察者の左眼に前記左眼用画像の全域を視認させ、かつ前記観察者の右眼に前記右眼用画像の全域を視認させることができる設計上の特定距離である、ことを特徴とする表示装置。