JP2012010085A - 立体表示装置及び立体表示装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】視域内で視聴できる頻度を高める。
【解決手段】立体表示装置１００は、複数の視点画像を周期的に配置して表示する立体ディスプレイ１００ａと、立体ディスプレイ１００ａの画素面の前に配置され、該立体ディスプレイ１００ａからの光を分離させるパララックスバリアとを具備し、観察者の位置情報を取得する位置情報取得部１２０と、視域を算出する視域算出部１５０と、観察者の位置情報及び前記視域に基づき、視域内に存在する観察者の数に応じて目標視域を設定する目標視域算出部１６０と、複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置を選択する多視点画像制御部１７０とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、立体映像を視聴可能な立体表示装置及び立体表示装置の制御方法に関する。

近年、眼鏡を用いて左右眼に互いに異なった偏光状態に基づいた視点画像（あるいは視差画像）を導光することにより立体映像の視聴を可能とする眼鏡方式の立体ディスプレイが広がり始めている。さらに眼鏡を用いることなく、立体画像の視聴を可能とする裸眼方式の立体ディスプレイが開発されつつあり、注目を集めている。

眼鏡方式の立体ディスプレイにおける立体画像の提示方法としては、パララックスバリアやレンチキュラーレンズ等のパララックス素子を用いて複数の視点画像のうち所定の視点画像を視聴者の眼球に導光する方法が提案されている。パララックスバリアを用いた立体表示装置では、パララックスバリアの開口部を通過する光線により構成される映像が両眼で異なる視点画像となるように構成されている。

裸眼用の立体表示装置の場合、特殊な眼鏡を用いないで立体視できるという利点がある一方、次のような課題もある。図１７に示したように、液晶のディスプレイ１００ａ上の画素には、各視点画像が周期的（視点１，２，３，４，１，２，３，４、・・・）に配置されている。このため、各周期の境界部分、つまり、４つの映像データの周期の切れ目（視点４と視点１）では、右目に入るべき視点映像が左目に導光され、左目に入るべき視点映像が右目に導光される逆視が発生する。逆視領域では、視聴者には立体画像の手前と奥とが反転した映像を知覚する、あるいは不自然に融合して見えるという違和感のある不快な逆視現象が生じる。

逆視現象に対して少しでも視聴者の不快感を取り除こうとする試みが提案されている（たとえば、特許文献１、２参照）。特許文献１では、視聴者の位置等を検出し、その位置情報に基づいて光学的な制御を施すことにより、逆視現象に対する視聴者の不快感を軽減する。特許文献２では、視聴者の視点位置の表示パネルの所定の軸に対する回転角を検知し、回転角に基づいて表示パネルにおける右目用の入力画像の表示位置と左目用の入力画像の表示位置との入れ替え制御を行うことにより、逆視現象に対する視聴者の不快感を軽減する。

特許第３５４４１７１号公報 特開２００８−１７０８４１号公報

しかし、特許文献１、２のいずれの方法も、裸眼用の立体ディスプレイが通常のテレビのようにリビングに設置され、通常の場合複数の視聴者が存在する場合を考慮して、視聴者が逆視現象の不快感を軽減するための有効な解決策を提案することはできていない。また、逆視現象は、裸眼用立体表示装置において原理的に生じるものであるため根本的な解決は難しい。よって、特別な装置を使わずに、視聴者が逆視現象の影響を受けない視域内で視聴できる頻度を高める制御方法を提案することが実質的な解決法となる。

上記課題に対して、本発明の目的とするところは、立体表示装置において、立体画像を視聴する際、観察者が視域内で視聴できる頻度を高めることが可能な、新規かつ改良された立体表示装置及び立体表示装置の制御方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の視点画像を周期的に配置して表示する表示部と、前記表示部の画素面の前に配置され、該表示部からの光を分離させる光分離部とを有する立体表示装置であって、観察者の位置情報を取得する位置情報取得部と、視域を算出する視域算出部と、前記観察者の位置情報及び前記視域に基づき、視域内に存在する観察者の数に応じて目標視域を設定する目標視域算出部と、前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、前記目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置を選択する多視点画像制御部と、を備える立体表示装置が提供される。

かかる構成によれば、立体表示装置において、観察者の位置情報及び視域に基づき、視域内に存在する観察者の数に応じて目標視域が算出される。そして、複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、前記目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置が選択される。これにより、観察者が立体画像を視聴する際、視聴位置を移動することなく視域内で視聴できる頻度を高めることができる。

前記目標視域算出部は、前記視域内に存在する観察者が最大となるように前記目標視域を算出してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の視点画像を周期的に配置して表示する表示部と、前記表示部の画素面の前に配置され、該表示部からの光を分離させる光分離部とを有する立体表示装置であって、視域を算出する視域算出部と、観察者の属性情報を保持する属性情報保持部と、観察者に対応した属性情報を前記属性情報保持部から選択し、該選択された属性情報に基づき、目標視域を算出する目標視域算出部と、前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、前記目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置を選択する多視点画像制御部と、を備える立体表示装置が提供される。

観察者の顔認識を行う顔認識部を更に備え、前記目標視域算出部は、前記顔認識された観察者に対応した属性情報を前記属性情報保持部から選択し、該選択された属性情報に基づき、目標視域を算出してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の視点画像を周期的に配置して表示する表示部と、前記表示部の画素面の前に配置され、該表示部からの光を分離させる光分離部とを有する立体表示装置であって、視域を算出する視域算出部と、観察者の指示から特定される属性情報に基づき、目標視域を算出する目標視域算出部と、前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、前記目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置を選択する多視点画像制御部と、を備える立体表示装置が提供される。

観察者の顔認識を行う顔認識部を更に備え、前記目標視域算出部は、前記顔認識された観察者の指示から特定される属性情報に基づき、目標視域を算出してもよい。

前記顔認識された観察者による指示は、前記立体ディスプレイのリモコン操作を用いて行われてもよい。

前記多視点画像制御部は、前記目標視域に最も近似する視域の視点画像の表示を選択してもよい。

前記目標視域算出部は、適切な目標視域が算出可能であると判定した場合、前記目標視域を算出してもよい。

前記目標視域算出部は、適切な目標視域が算出不可能であると判定した場合、前記多視点画像制御部に通知してもよい。

前記立体ディスプレイは、その一部又は全部において２Ｄ表示が可能であり、前記多視点画像制御部は、前記通知に応じて前記選択された視点画像を前記立体ディスプレイに２Ｄ表示してもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の視点画像を周期的に配置して表示する表示部と、前記表示部の画素面の前に配置され、該表示部からの光を分離させる光分離部とを有する立体表示装置の制御方法であって、観察者位置情報取得部が、観察者の位置情報を取得するステップと、視域算出部が、視域を算出するステップと、目標視域算出部が、前記観察者の位置情報及び前記視域に基づき、視域内に存在する観察者の数に応じて目標視域を設定するステップと、多視点画像制御部が、前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、前記目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置を選択するステップと、を含む立体表示装置の制御方法が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、複数の視点画像を周期的に配置して表示する表示部と、前記表示部の画素面の前に配置され、該表示部からの光を分離させる光分離部とを有する立体表示装置であって、観察者の位置情報を取得する位置情報取得部と、前記複数の視点画像を立体映像として観察できる領域を算出する視域算出部と、前記観察者の位置情報及び前記領域に基づき、前記表示部を中心として前記領域を回転させた領域内に存在する観察者の数が最大となる領域を設定する目標視域算出部と、前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各領域のうち、前記目標視域算出部で設定された領域に類似する領域を与える視点画像の配置を選択する多視点画像制御部とを備える立体表示装置が提供される。

また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、光源と、複数の視点画像を周期的に配置して表示する表示部と、前記表示部と前記光源との間に配置され、前記光源からの光を分離させる光分離部とを有する立体表示装置であって、観察者の位置情報を取得する位置情報取得部と、視域を算出する視域算出部と、前記観察者の位置情報及び前記視域に基づき、視域内に存在する観察者の数に応じて目標視域を設定する目標視域算出部と、前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、前記目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置を選択する多視点画像制御部と、を備える立体表示装置が提供される。

以上説明したように、本発明によれば、立体表示装置において、観察者は、視域内で視聴できる頻度を高めることができる。

本発明の第１実施形態に係る立体表示装置の機能構成図である。 第１〜第５実施形態に係る立体ディスプレイとパララックスバリアとの概略構成を説明するための図である。 第１〜第５実施形態に係る視域と視点の周期性との関係を示した図である。 視聴者の位置検出結果の一例を示した図である。 視域と視聴者との位置関係を説明するための図である。 視域を回転させた後の視域と視聴者との位置関係を説明するための図である。 表示画像の入れ換えによる視点画像の表示変化を説明するための図である。 第１実施形態に係る立体表示装置の処理フローを示した図である。 本発明の第２〜第４実施形態に係る立体表示装置の機能構成図である。 第２実施形態に係る立体表示装置の処理フローを示した図である。 第３実施形態に係る立体表示装置の処理フローを示した図である。 第４実施形態に係る立体表示装置の処理フローを示した図である。 第５実施形態に係る立体表示装置の機能構成図である。 第５実施形態に係る立体ディスプレイ上の２Ｄ表示エリアを示した概略図である。 第５実施形態に係る立体表示装置の処理フローを示した図である。 第５実施形態に係るＯＳＤ画像の表示例１を示す。 第５実施形態に係るＯＳＤ画像の表示例２を示す。 第５実施形態に係るＯＳＤ画像の表示例３を示す。 第１〜第５実施形態に係るパララックスバリアを用いた立体ディスプレイの概略構成図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の各実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、本発明の実施形態は次の順序で説明される。
＜第１実施形態＞
［立体表示装置の概略構成］
［立体表示装置の機能構成］
［立体表示装置の動作］
＜第２実施形態＞
［立体表示装置の機能構成］
［立体表示装置の動作］
＜第３実施形態＞
［立体表示装置の動作］
＜第４実施形態＞
［立体表示装置の動作］
＜第５実施形態＞
［立体表示装置の機能構成］
（表示画面例）
［立体表示装置の動作］
（表示例１）
（表示例２）
（表示例３）

以下に、第１〜第５実施形態にかかる立体表示装置について説明する。前提として、各実施形態にかかる立体表示装置は、各光源から光を入光させ、コンテンツの複数の視点画像を表示する立体ディスプレイ、及び該立体ディスプレイの画素面の前に配置され、複数の視点画像から右目用の画像及び左目用の画像を分離させる、パララックスバリアやレンチキュラーレンズ等のパララックス素子を有する裸眼用の立体表示装置である。パララックス素子としては、３Ｄモード固定のパッシブ素子や、２Ｄ／３Ｄ切り替えが可能なアクティブ素子が考えられるが、各実施形態においては、これらを限定しない。

＜第１実施形態＞
［立体表示装置の概略構成］
まず、本発明の第１実施形態に係る立体表示装置の概略構成について図２及び図１７を参照しながら説明する。本実施形態では、図２に示したように、立体ディスプレイ１００ａの画素面の前方にパララックスバリア１１０を置く。視聴者は、パララックスバリア１１０を通して映像を見るため、正視領域では右目には右目用の画像だけが入り、左目には左目用の画像だけが入る。このようにして右目に見える映像と左目に見える映像とが異なることにより、立体ディスプレイ１００ａに映し出される映像は立体的に見える。

図１７は、パララックスバリアを用いた立体表示装置の上面図を示す。図１７では、裸眼用立体表示装置１００の液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）の水平方向の画素が示されている。視点数が４である図１７の立体ディスプレイ１００ａの場合、４つの視点画像をそれぞれ縦に分割し、立体ディスプレイ１００ａの各画素の位置に周期性を持たせて配置する。図示しない光源からの光を立体ディスプレイ１００ａに入光させ、立体ディスプレイ１００ａの前に開口部を有するパララックスバリア１１０を配置させることにより、１〜４で表示した視点画像をそれぞれ空間的に分離させることができる。これにより、右目用の画像及び左目用の画像を右目及び左目に見せることができる。なお、パララックスバリア１１０の替わりにレンチキュラーレンズを用いても、同様に裸眼で右目用、左目用の映像を分離させることができる。パララックスバリアやレンチキュラーレンズ等のように、立体ディスプレイ１００ａからの光を分離させる機構を光分離部とも称呼する。

このとき、パララックスバリア１１０と画像とは同じ周期になっている。左目には左目の視点映像、右目には右目の視点映像が正しく両眼に導光されれば、正しい立体画像を見ることができる。図１７では視点２は左目、視点３は右目に入るため、正しい映像を見ることができる。

（逆視）
このように裸眼用立体表示装置の場合、特殊な眼鏡を用いないで立体視できるという利点がある。しかし、前述したように立体ディスプレイ１００ａの各画素に複数の視点画像が周期的に配置されるため、各周期の境界部分では、右目に入るべき視点映像が左目に導光され、左目に入るべき視点映像が右目に導光される逆視領域が存在する。たとえば図１７では、視点画像が１，２，３，４，１，２，３，４、・・・と周期的に配置されるため、４つの映像データの周期の切れ目（視点４、視点１）が、右目に入るべき視点映像が左目に導光され、左目に入るべき視点映像が右目に導光される逆視領域となる。逆視領域では、視聴者には立体画像の手前と奥が反転した映像を知覚する、あるいは不自然に融合して見えるという違和感のある不快な逆視現象が生じる。よって、立体映像では、逆視現象に対する視聴者の不快感を軽減する必要がある。よって、以下の各実施形態では、視聴者が正視領域内で逆視現象の影響を受けずに視聴できる頻度を高める方法を提案する

［立体表示装置の機能構成］
本実施形態に係る立体表示装置の機能構成について図１の機能ブロック図を参照しながら説明する。本実施形態にかかる立体表示装置１００は、視聴者位置情報取得部１２０（位置情報取得部に相当）、多視点画像を入力または生成する多視点画像処理部１３０、多視点画像を立体ディスプレイ１００ａに出力する多視点画像出力部１４０、裸眼立体ディスプレイ１００ａの持つ設計値と多視点画像出力部１４０からの出力状況から視域を算出する視域算出部１５０、視聴者位置算出部１２２からの算出結果から目標視域を算出する目標視域算出部１６０、視域算出部１５０の算出結果および目標視域算出部１６０の算出結果を用いて多視点画像出力部１４０を制御する多視点画像制御部１７０を有する。視聴者位置情報取得部１２０は、カメラ２００が撮像したデータから視聴者の顔を認識する顔認識部１２１及び顔認識部１２１から視聴者の位置と距離を算出する視聴者位置算出部１２２を有する。

顔認識部１２１は、裸眼用立体ディスプレイ１００ａの視聴者を撮像するカメラ２００を用いて、カメラ２００が撮像したデータから視聴者の顔を認識する。市販のデジタルスチルカメラにおいて、顔を検出してフォーカシングするといった機能を持つものがあるように、顔検出技術が既存技術として存在する。また、テンプレートと比較することにより撮像された顔を識別する顔認識の技術も既存技術として存在する。各実施形態では、このような公知の顔認識技術を使うことができる。なお、ＣＰＵとソフトウェアの構成を用いて顔認識制御が可能である。

カメラ２００はディスプレイ１００ａの視聴者の顔を検出しやすい位置に設置しておく。例えば、カメラ２００は、裸眼用立体ディスプレイ１００ａの映像表示部分の上部または下部中央に設置され、視聴者が存在する方向を撮像する。カメラ２００の仕様としては、Ｗｅｂカメラのような（例えば解像度８００×６００ ３０ｆｐｓ）の動画像を撮像できるものを仕様してもよい。撮像画角は、視聴領域をカバーするため、広角であることが望ましい。市販のＷｅｂカメラでは８０度前後の画角を持つものがある。なお、一般的に距離計測を行うためには２台以上のカメラが必要であるが、１台のカメラでも物体認識技術により距離情報を取得することが可能である。

このようにして、顔認識部１２１は、撮影した画像データから顔検出機能により、カメラ２００から各視聴者が存在する方向を検出する。視聴者位置算出部１２２は、顔認識部１２１により認識された視聴者の顔から視聴者の位置と距離を算出する。例えば、視聴者位置算出部１２２は、顔認識部１２１による「顔検出」機能により検出されたカメラ２００から各視聴者の方向に基づき、カメラ２００から視聴者までの距離を測定する。これにより、視聴者位置情報取得部１２０は視聴者の顔認識により視聴者の位置情報を検出し、視聴環境における視聴者の位置を特定することができる。視聴者位置算出部１２２により行われる距離の測定方法として、大きく次の２つが考えられる。

＜距離測定方法１＞
視聴者は、ある決められた位置（例えば画面中央より２ｍの位置）に移動し、その位置においてカメラと用いて顔を撮影する。そのときに撮像される顔画像の大きさを基準とする。基準画像の撮像は、コンテンツ視聴前に初期設定としての処理を行う。より具体的には、視聴者位置算出部１２２は、視距離に対する画像上の平均的な顔の大きさを予め調べておき、図示しないデータベースやメモリに記録しておく。検出した視聴者の顔画像の大きさとデータベースやメモリ内のデータとを比較し、対応する距離データを読み出すことで、視聴者の位置情報及びディスプレイ１００ａから視聴者までの距離情報を取得することができる。カメラ２００の設置位置は固定されているので、検出された顔が位置する画像上の座標情報から、ディスプレイ１００ａに対する視聴者の相対位置情報を取得することも可能である。なお、これらの処理は視聴者が複数人数存在しても動作させることができる。また、データベースやメモリは、立体表示装置１００に内蔵していてもよく、外部に保持していてもよい。

＜距離測定方法２＞
顔認識部１２１により視聴者の左右の眼の検出が可能である。カメラ２００により撮像された左右の眼のそれぞれの重心位置の距離を算出する。一般に、裸眼用の立体ディスプレイには、設計視距離がある。また、人間の左右の瞳孔間距離（眼間距離）は平均６５ｍｍといわれている。瞳孔間距離６５ｍｍの視聴者がカメラ２００から「設計視距離」だけ離れたときを基準とし、顔認識部１２１による顔認識動作の際には、算出された左右の眼の重心位置の距離から視聴者までの距離を算出する。

例えば、瞳孔間距離が６５ｍｍより大きい人の顔認識をした場合、実際の距離より近い距離を算出してしまうが、本実施形態にかかる裸眼用の立体表示装置１００は、ある瞳孔間距離を想定して光学設計されるため問題にない。よって、前述の顔認識部１２１と上記距離測定方法により、視聴空間内における視聴者の位置を算出することができる。

多視点画像処理部１３０は、２視点以上の多視点の視点画像を入力又は生成する。図１７であれば、４視点の画像が処理されることになる。本実施形態における裸眼用の立体表示装置１００では、表示視点数分の画像を直接入力しても良く、また、表示視点数未満の画像を入力し、本多視点画像処理部１３０内で新たな表示視点画像を生成しても良い。

多視点画像出力部１４０は、多視点画像制御部１７０からの制御信号を受け、多視点画像を立体ディスプレイ１００ａに出力する。多視点画像出力部１４０は、多視点画像制御部１７０からの制御に基づき、視点画像の入れ替え動作を行い、立体ディスプレイ１００ａに出力する。なお、多視点画像制御部１７０による制御内容については、後述する。

一般の２次元の表示装置における「視域」を、ディスプレイが表示する画像を正常に視聴できる領域とするならば、裸眼用の立体表示装置における「視域」は、裸眼立体ディスプレイ１００ａが表示する画像を正常に立体映像として視聴できる所望の領域（正視領域）である。視域は、裸眼の立体表示装置の持つ設計値や映像コンテンツ等を一例とした複数の要因によって定まる。また、前述の通り、裸眼ディスプレイ特有の「逆視」という現象があり、視聴する位置によっては「逆視」を観察する場合がある。視域（正視領域）に対して逆視を観察する領域を逆視領域という。

逆視では、前述のとおり、左眼に入るべき映像が右目に、右目に入るべき映像が左目に入る状態であるため、コンテンツが意図する視差に対して、反転した視差が視聴者の眼に入力されることになる。さらに、立体ディスプレイ１００ａが表示する視点数が多いほど、正常に立体映像を観察している場合に比べ、逆視観察時の視差量が大きくなるため、非常に不快な画像となる。よって、視聴者が逆視を観察することはできるだけ避けたい。

前述の通り、パララックス素子を用いた裸眼の立体表示装置には、設計視距離というものが存在する。例えば、設計視距離を２ｍとした場合、ディスプレイから２ｍ付近に水平方向に立体映像として視聴できる領域が存在する。しかし、水平方向にある一定間隔毎に「逆視」を観察する領域が存在する。パララックス素子を用いた裸眼の立体表示装置においては原理的に発生する現象である。画面全領域に視差を持つ画像を表示する場合は、設計視距離付近よりも近づいたり、遠ざかったりすると、画面内に必ず一箇所以上、逆視となって見える箇所が発生する。一方、画面中央付近のみに視差を持つ画像を表示する場合は、設計視距離付近よりある程度近づいたり離れたりしても、設計視距離付近と同様に、ある一定間隔で逆視領域が存在する。図３に視域の例を示す。前述したように複数の視点画像は立体ディスプレイ１００ａの各画素に周期的に配置されている。その周期の境界付近は逆視領域になり、周期の境界間にて周期間毎に視域Ａ１、Ａ２、Ａ３・・・が存在する。図３に一例を示したような視聴空間内における視域は、光学的設計条件等に基づき視域算出部１５０により算出される。

目標視域算出部１６０は、視聴者位置情報取得部１２０により算出された視聴者の位置情報および視域算出部１５０により算出された視域を用いて、「目標視域」を算出する。前述したように、視聴空間における視聴者の存在する位置情報は、視聴者位置情報取得部１２０により検出することができる。また、視聴空間における視域は、所望の条件に基づき視域算出部１５０により算出される。視聴者位置情報取得部１２０の処理による視聴者の位置検出結果を図４に示す。図４の「α」は、カメラ２００の角度であり、角度αの範囲で視聴者が存在する位置（図４では視聴者の存在する位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）を検出することができる。以下では、視域算出部１５０により算出された視域として図３に示した視域Ａ１、Ａ２・・・を使用して説明する。

目標視域算出部１６０は、図３に示した視域Ａ１、Ａ２、Ａ３と図４に示した位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３との座標軸を合わせることにより、視域Ａ１、Ａ２、Ａ３と視聴者Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３との位置関係を図５のように割り出す。目標視域算出部１６０は、視域外に存在する視聴者の人数をカウントする。その結果、もし視域外に存在する視聴者が１人以上存在する場合、目標視域算出部１６０は、視域を画面中央を中心として視域を所望の角度ずつ回転させ、１回転毎に視域に存在する視聴者数をカウントする。

回転角度は、画面中央を視点に逆視から逆視までの区間（周期の境界間）の角度分だけ回転させればよい。たとえば、設計視距離２ｍ、設計視距離における視点間隔を６５ｍｍ、視点数を９視点とすると、１６°程度となる。目標視域算出部１６０は、角度を１６°ずつ回転させながら、視域内に存在する視聴者数が最大となったときの視域を「目標視域」とする。

例えば、図５の状態では、全視聴者数３人（Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）のうち、１人の視聴者Ｐ１のみ視域Ａ２の内部に存在しているという状況であったが、画面中央を中心として視域を１６°ずつ回転させることにより、図６のように３人の視聴者Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３を視域Ａ３〜Ａ５の内部に存在させることができる。

ここでは、図３を画面中央付近において出力される視点画像の初期状態とする。この視点画像の割り当ては、図２のパララックス素子（パララックスバリア１１０）と表示デバイス（立体ディスプレイ１００ａ）への画像マッピングによって決まる。画像マッピングは、視点毎に表示デバイス（立体ディスプレイ１００ａ）内の表示位置が決まっている。したがって、立体ディスプレイ１００ａへのマッピングでは表示画像を入れ替えることによって、視点画像の表示を変えることができる。９視点の場合、図７に示したように、９通りの表示が考えられる。つまり、視点数分の表示方法が存在する。多視点画像制御部１７０は、視点数分の表示をさせた際の視域と前記「目標視域」とを比較し、「目標視域」に最も近くなる表示を選択する。図７では、多視点画像制御部１７０は、９通りの表示をさせた際の視域と前記「目標視域」とを比較し、「目標視域」に位置関係が最も近似する視域の視点画像の表示を選択する。多視点画像制御部１７０は、「目標視域」に位置関係が最も近似する視域の視点画像の表示を選択することが最も好ましいが、「目標視域」に位置関係が類似する視域の視点画像の表示を選択すれば最も近似していなくてもよい。その選択結果は多視点画像出力部１４０に伝えられる。多視点画像出力部１４０は、選択された視点画像の表示を立体ディスプレイ１００ａに出力する。以上の動作により、視域内の視聴者数を最大とすることができ、ユーザに快適な立体映像の視聴環境を提供することができる。

［立体表示装置の動作］
次に、本実施形態に係る立体表示装置の全体動作について、図８の処理フローを参照しながら説明する。図８で処理が開始されると、カメラ２００は視聴環境を撮像し、顔認識部１２１は撮像空間内の顔を検出する（Ｓ８０５）。

次に、視聴者位置算出部１２２は、視聴者空間内の視聴者の位置を検出する（Ｓ８１０）。次に、視域算出部１５０は、その時点でのマッピング（モード０）における視域を算出する（Ｓ８１５）。

次に、目標視域算出部１６０は、視域外（逆視領域）の視聴者数が１以上であるかを判定し（Ｓ８２０）、視域外（逆視領域）の視聴者数が１未満と判定された場合、視点画像の入れ替えの必要はないため、マッピングモード０を目標視域として算出する（Ｓ８２５）。

一方、視域外（逆視領域）の視聴者数が１以上の場合、目標視域算出部１６０は、マッピングモードｋにおける視域を算出する（Ｓ８３０）。視点が９の場合、マッピングモードｋの初期値は９になる。次に、目標視域算出部１６０は、マッピングモードｋにおける視域内にいる視聴者の数（ｏｂｓｅｒｖｅｒ＿ｃｎｔ（ｋ））をカウントとする（Ｓ８３５）。次に、目標視域算出部１６０は、マッピングモードｋの値を１減算し（Ｓ８４０）、マッピングモードｋが０か否かを判定する（Ｓ８４５）。

ｋが０でない場合には、目標視域算出部１６０は、Ｓ８３０〜Ｓ８４５の処理を繰り返す。一方、ｋが０の場合には、目標視域算出部１６０は、視聴者の数（ｏｂｓｅｒｖｅｒ＿ｃｎｔ（ｋ））が最大となるマッピングモードｋを選択し、そのマッピングモードｋを目標視域として出力する（Ｓ８５０）。

なお、処理フローには図示していないが、目標視域として出力されたマッピングモードｋに応じて、多視点画像制御部１７０は、多視点画像処理部１３０により生成された視点数分の画像を表示させた際の視域と前記「目標視域」とを比較し、「目標視域」に最も近くなる視点画像の表示を選択する。多視点画像出力部１４０は、選択された視点画像を立体ディスプレイ１００ａに表示する。

以上に説明したように、本実施形態にかかる立体表示装置１００によれば、視聴者の位置検出やパララックス素子の光学的な制御の精度レベルを高くする必要がなく、視聴者の位置に合わせて視聴者が視聴しやすいように視域を制御することができる。このため、立体画像の視聴の際、視聴位置を移動することなく、簡便に視聴者に対して快適な立体映像の視聴環境を提供することができる。

＜第２実施形態＞
［立体表示装置の機能構成］
次に、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、属性情報に基づき視聴者の優先度を考慮して視聴者の位置に合わせて視域を制御する。以下、本実施形態にかかる立体表示装置について詳述する。

［立体表示装置の機能構成］
図９に示したように、本実施形態にかかる立体表示装置１００の機能構成は、図１に示した第１実施形態にかかる立体表示装置１００の機能構成と基本的に同様であるため、重複記載はせず、ここでは、第１実施形態にかかる立体表示装置１００の機能構成に追加された属性情報保持部１８０及び制御部１９０の機能構成を説明する。

本実施形態では、属性情報保持部１８０は、属性情報を保持する。制御部１９０は、リモコン操作等による視聴者の指示に応じて立体映像を視聴する前に視聴者の属性情報を属性情報保持部１８０に登録する。具体的には、制御部１９０は、視聴者をカメラ２００が撮像できる位置に移動させ、視聴者のリモコン３００の操作等を通じて顔認識部１２１に顔認識の動作をさせる。次に、制御部１９０は、顔認識部１２１によって認識される結果と識別子との対応付けを行う。例えば、リモコン３００等を通じて、視聴者の識別子として視聴者に視聴者の名前を入力させるという方法が考えられる。複数人の視聴者を登録する場合は、優先度も登録する。

たとえば、顔認識の結果、お父さん、お母さん、子供の３人の顔が認識されたとする。この場合、制御部１９０は、お父さんの顔認識情報と名前と優先度とを対応付けて属性情報保持部１８０に登録する。視聴者の名前及び優先度は視聴者の属性情報の一例である。お母さん、子供に関する属性情報も同様に予め属性情報保持部１８０に記憶されている。

属性情報保持部１８０への登録動作は、ガイド等を画面に表示させ、リモコン等を通じて視聴者が一人ずつインタラクティブに行う。登録後、顔認識部１２１により認識された視聴者の顔つまり人物と、名前や優先度等の属性情報とを対応付けることができる。

本実施形態では、目標視域算出部１６０は、優先度が高い視聴者を視域に最大限存在させることを基準に目標視域を算出する。例えば、優先度は３段階で設定できるとする。優先度をスコアとして優先度高：３、優先度中：２、優先度低：１とスコア付けし、属性情報保持部１８０に保持する。

この属性情報は、目標視域算出部１６０に通知される。目標視域算出部１６０は、第１実施形態にて視域内の視聴者数をカウントする動作に替えて、視域内の各視聴者の優先度のスコアをカウントし、スコア合計が最大となる視域を「目標視域」と判定する。

［立体表示装置の動作］
次に、本実施形態にかかる立体表示装置の全体動作について、図１０に示した処理フローを参照しながら説明する。図１０で処理が開始されると、第１実施形態の処理フローと同様にＳ８０５〜Ｓ８４５の処理が行われる。Ｓ８３０〜Ｓ８４５の処理が繰り返された後、Ｓ８４５にてｋが０の場合には、目標視域算出部１６０は、属性情報保持部１８０の保持する属性情報に従い、属性情報保持部１８０に保持された、視域内の各視聴者の優先度のスコアの合計が最大となるマッピングモードｋを選択し、そのマッピングモードｋを目標視域として出力する（Ｓ１００５）。これによれば、例えば属性情報のうちの優先度をスコアとして属性情報保持部１８０に保持した場合には、優先度を考慮した視域で立体映像を表示することができる。

以上に説明したように、本実施形態にかかる立体表示装置１００によれば、視聴者の属性情報に合わせて、例えば優先度の高い視聴者が視聴しやすいように視域を制御することができる。このため、視聴者が移動することなく、視聴者に対して簡便に属性情報に合わせた快適な立体映像の視聴環境を提供することができる。なお、優先度でなく他の属性情報を用いてもよい。

＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態について説明する。第３実施形態では、第２実施形態のように優先度を予め登録するのではなく、ユーザのリモコン動作により、一時的に特定の視聴者の優先度を高くし、特定の視聴者が強制的に視域に入るような動作を実現するものである。以下、本実施形態にかかる立体表示装置について詳述する。なお、本実施形態に係る立体表示装置１００の機能構成は、図９に示した第２実施形態と同様であるため説明を省略する。

［立体表示装置の動作］
本実施形態にかかる立体表示装置の全体動作について、図１１に示した処理フローを参照しながら説明する。図１１で処理が開始されると、第１実施形態の処理フローと同様にＳ８０５〜Ｓ８１５の処理が行われる。

次に、視域算出部１５０は、マッピングモード１〜ｋにおける視域を算出する（Ｓ１１０５）。ついで、目標視域算出部１６０は、顔認識部１２１による視聴環境内の視聴者の顔認識動作が完了している状態において、視聴者のリモコン動作により、視聴環境内の視聴者検出画面を呼び出す。視聴者は、リモコン動作を通じて、視聴者検出画面内の特定の箇所を指定する。たとえば、リモコンを持っている本人を指定する場合は、本人が位置する場所をカーソル等で指定する。目標視域算出部１６０は、指定された箇所が視域内に収まるように目標視域を算出する。なお、指定された箇所は１箇所でも複数箇所でもよい。また、指定された箇所は視聴者のリモコン操作により指示された属性情報の一例であり、指定する属性情報としては位置だけでなく、女性か男性かの性差や子供か大人かの年代等の指定であってもよい。

以上に説明したように、本実施形態にかかる立体表示装置１００によれば、視聴者がリモコン等を通じて指定する箇所が視域に入るように操作することができる。

＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態について説明する。なお、本実施形態に係る立体表示装置１００の機能構成は、図９に示した第２実施形態と同様であるため説明を省略する。

［立体表示装置の動作］
本実施形態にかかる立体表示装置の全体動作について、図１２に示した処理フローを参照しながら説明する。図１２で処理が開始されると、第１実施形態の処理フローと同様にＳ８０５〜Ｓ８４５の処理が行われる。

第４実施形態では、Ｓ８４５でマッピングモードｋが０であると判定された場合、Ｓ１２０５に進み、目標視域算出部１６０は、適切な目標視域が算出できるか否かを判定する（Ｓ１２０５）。適切な目標視域が算出できないと判定した場合には、目標視域算出部１６０は、その旨を示すフラグＦに１を代入することによりフラグを立て（Ｓ１２１０）、多視点画像制御部１７０に通知する（Ｓ１２１５）。なお、この通知を受けた多視点画像出力部１４０は、立体画像の表示を中止してもよいし、画像をディスプレイに２Ｄ表示してもよい。これにより、視聴者は３Ｄ映像を見られない環境においても、２Ｄ映像を視聴することができる。

一方、Ｓ１２０５にて、適切な目標視域が算出できると判定された場合には、第１実施形態の場合と同様に、目標視域算出部１６０は、視聴者の数（ｏｂｓｅｒｖｅｒ＿ｃｎｔ（ｋ））が最大となるマッピングモードｋを選択し、そのマッピングモードｋを目標視域として出力する（Ｓ８５０）。

以上に説明したように、本実施形態にかかる立体表示装置１００によれば、第１実施形態と同様に視聴者の位置に合わせて視聴者が視聴しやすいように視域を制御することができるため、視聴者は移動することなく、快適に３Ｄ映像を視聴することができる。なお、本実施形態において説明した「適切な目標視域が算出できなかった場合」の処理は、実施形態１〜３に適用できる。

目標視域が算出できない場合の例としては、例えば、視聴者数が多く、視点画像をどのように設定しても、「逆視領域における視聴者数が常に２人以上存在する」など、快適な３Ｄ環境を提供できないと判断した場合である。

なお、本実施形態において、快適な３Ｄ環境を提供できない条件としての前記「２人以上」などの閾値は、ユーザが設定できるようにしても良い。また、第１実施形態に示したように「視域内の視聴者数が最大」となるように制御するか、本実施形態に示したように判定基準を優先するか等のモードの切替も、ユーザが設定できるようにしても良い。

＜第５実施形態＞
上記第１〜第４実施形態では、立体表示装置側でいかに効果的に逆視を防止するように制御を行うかがポイントであり、視聴者は移動しなかった。これに対して、本実施形態では、逆視は裸眼の立体表示装置１００においては原理的に生じるものであるため、根本的な解決は難しいという前提から、正視領域への移動を視聴者自身に促す情報を表示し、視聴者を積極的に正視領域に移動させる点で第１〜第４実施形態と相違する。

［立体表示装置の機能構成］
図１３に示したように、本実施形態にかかる立体表示装置１００の機能構成は、図１に示した第１実施形態にかかる立体表示装置１００の機能構成と基本的に同様である。これに加えて、本実施形態にかかる立体表示装置１００では、ＯＳＤ画像生成部１７１及び逆視判定部１９５の機能を有する。多視点画像制御部１７０及びＯＳＤ画像生成部１７１は視聴者位置情報提示部１７５に含まれる機能であり、正視領域への移動を視聴者自身に促す位置情報を裸眼立体ディスプレイ上にオンスクリーンディスプレイ（Ｏｎ−Ｓｃｒｅｅｎ Ｄｉｓｐｌａｙ、ＯＳＤとも称呼される。）として提示する。

視聴者位置情報提示部１７５は、ＯＳＤ画像生成部１７１で生成したＯＳＤ画像を多視点画像に重畳し、複数視点の裸眼立体ディスプレイ１００ａにおいて各視点の同じ画素位置に同じＯＳＤ画像中の画素を配置するように多視点画像制御部１７０を制御する。これにより、どの視点から見ても同じ位置には同じ画素を表示することで作成された２Ｄ画像が、立体ディスプレイ１００ａの一部に設けられた２Ｄ表示エリアに表示される。これにより、快適な３Ｄ視聴位置まで視聴者を誘導するための２Ｄ画像を提示する手段として同ディスプレイ１００ａを使用可能となる。

なお、視域算出部１５０は、前述の通り、裸眼立体表示装置１００の持つ設計値や多視点画像出力状況等から快適に視聴できる位置情報である視域を算出する。逆視判定部１９５は、算出された視域と視聴者の位置情報とから視聴者が逆視位置にいるか正視位置にいるかを判定する。そして、視域算出部１５０により算出された、快適に視聴可能な位置情報である視域（正視領域）と視聴者の位置情報との両方を立体ディスプレイ１００ａに表示する。このようにして正視領域に視聴者を誘導するための情報を提示することにより、視聴者は快適な視聴位置まで簡単に移動することができる。立体ディスプレイ１００ａへの誘導情報の提示は、そもそも逆視領域内に存在する視聴者のための情報であることを考慮すると、逆視領域での立体映像の表示は明瞭でなく不快感が大きい。このため、誘導情報の提示は立体ディスプレイ１００ａの２Ｄ表示エリアに表示する。

多視点画像処理部１３０は、右目用画像（Ｌ画像）及び左目用画像（Ｒ画像）から裸眼用の立体ディスプレイ表示用に多視点画像を生成する機能を有していてもよいが、これに限られず、裸眼立体画像用の多視点映像を入力する機能を有していてもよい。

視聴者位置情報取得部１２０は、カメラ２００およびカメラ２００が撮像したデータから視聴者の顔を認識する顔認識部１２１及び視聴者位置算出部１２２から構成されている。多視点の裸眼用の立体表示装置において、正視可能な位置である視域は視点数に応じて広がりをもって構成される。このため、視聴者位置情報取得部１２０は、カメラ２００およびカメラの撮像データによる顔認識といったある程度の誤差を含む情報であってもかまわない。また、視聴者位置情報取得部１２０は、画像処理により立体ディスプレイ１００ａを視聴する視聴者の位置及び立体ディスプレイ１００ａに対する視聴者の距離情報も取得できるものとする。

（表示画面例）
図１４に、裸眼立体表示装置の立体ディスプレイ１００ａ画面上に表示された２Ｄ表示エリアの概略図を示す。ここでは、立体ディスプレイ１００ａは、３Ｄ表示エリア（Ｒ）中に２Ｄ表示エリア（Ｓ）を有している。かかる構成によれば、複数視点から構成される裸眼立体ディスプレイ１００ａにおいても、各視点画像の同位置に同じ画像を挿入することで、原理的に逆視を生じずに２Ｄ画像を提示することができる。よって、視聴者が逆視位置にいたとしても、２Ｄ表示エリア（Ｓ）に位置情報を提示することにより、視聴者は容易にディスプレイ上の情報を読み取ることが可能となる。表示方法としては、図１４のようにディスプレイ面の一部に、正視位置へ誘導するための位置情報を２Ｄ表示しても良いし、全画面に２Ｄ表示しても良い。また、例えば、３Ｄコンテンツ視聴中、位置情報を２Ｄ表示せず、３Ｄコンテンツの再生を一時停止した場合や、コンテンツ視聴の開始前に位置情報を２Ｄ表示しても良い。

立体ディスプレイ１００ａの３Ｄ表示エリア（Ｒ）中に２Ｄ表示する方法について説明する。パララックスバリアにオン／オフ機能がない場合、各視点画像の同位置に同じ画像を表示することにより、誘導情報を３Ｄ画面中に２Ｄ表示することができる。パララックスバリアにオン／オフ機能がある場合（すなわち、液晶バリアの場合）には、光の透過をオン／オフする機能を用いて光を透過状態にすることによりバリア機能をオフさせると、ディスプレイ１００ａを解像度の高い２Ｄ表示画面として用いることができる。液晶バリアのバリア機能がオンのときには、固定バリアの場合と同様に各視点画像の同位置に同じ画像を表示することにより、誘導情報を３Ｄ画面中に２Ｄ表示することができる。レンチキュラーレンズの場合も同様に固定のレンズ又は可変の液晶レンズがあり、バリアと同様の上記制御により、誘導情報を２Ｄ表示することができる。

［立体表示装置の動作］
本実施形態にかかる立体表示装置の全体動作について、図１５に示した処理フローを参照しながら説明する。図１５で処理が開始されると、第１実施形態の処理フローと同様にＳ８０５〜Ｓ８２０の処理が行われる。

すなわち、カメラ２００において視聴環境画像を撮像し、撮像データから顔認識部１２１において画像空間内の顔検出が行われる（Ｓ８０５）。顔検出結果に基づき、視聴者位置算出部１２２において視聴者位置情報の算出が行われ（Ｓ８１０）、視域算出部１５０において現在のマッピングにおける視域情報の算出が行われる（Ｓ８１５）。Ｓ８１０及びＳ８１５にて算出された視聴者の位置情報および視域情報に基づき、逆視判定部１９５において逆視判定が行われる（Ｓ８２０）。逆視判定の結果、逆視視聴者数が１未満と判定された場合（Ｓ８２０）、ＯＳＤ画像の生成をせず、また合成の指示も行わない。すなわち、すべての視聴者が正視領域で視聴しているため、誘導表示を行わないと判定して処理を終了する。

一方、逆視判定の結果、逆視視聴者数が１以上と判定された場合（Ｓ８２０）、逆視判定部１９５は、ＯＳＤ画像生成部１７１に視聴者に正視位置への誘導を促すための画像生成を指示し（Ｓ１５０５）、ＯＳＤ画像を表示するために多視点画像制御部１７０に対し、多視点画像に対してＯＳＤ画像を挿入する指示(ＯＳＤ合成指示)を出す（Ｓ１５１０）。これにより、視聴者を正視領域に誘導するためのＯＳＤ画像が、立体ディスプレイ１００ａ上に２Ｄ表示される（Ｓ１５１５）。

なお、以上の処理フローでは、Ｓ８２０にて逆視視聴者数が１以上と判定された場合にＯＳＤを２Ｄ表示するとしているが、Ｓ８２０にて視域外（逆視領域）の視聴者数が１未満と判定され、すべての視聴者が正視領域で視聴している場合であっても確認のためにＯＳＤ画像を２Ｄ表示してもよい。

（表示例１）
図１６Ａに２Ｄ表示エリアに２Ｄ表示されている、誘導情報を有するＯＳＤ画像の画像イメージを示す。例えば図１６Ａでは画面上部に立体ディスプレイ１００ａを提示し、立体ディスプレイと視域Ａ１，Ａ２，Ａ３と視聴者との位置関係がわかるように２Ｄ表示する。また、視域と逆視視聴者と正視視聴者とを区別できるように表示する。たとえば、青は正視位置にいる視聴者、赤は逆視位置にいる視聴者を示し、黄色は視域情報を示すというように色分けしてもよい。

また、表示されている複数の視聴者が識別できるように２Ｄ表示される。ここでは、顔認識により各ユーザとマークは一意に紐付けられており、容易にユーザは自身の視聴位置を認識することができる。また、視聴者位置情報取得部１２０から得られる奥行き情報（ディスプレイ１００ａからの距離情報）をあわせてユーザに提示することにより、ユーザは容易に自身の位置と正視位置の前後左右の位置関係を認識することができる。また、図１６Ａに提示するようにユーザ自身がどちらに動けば正視位置にいるかどうかを容易に判断できるよう、矢印等で移動方向を促す情報を提示してもよい。また、その際に複数のユーザが同時に同じ視域内に誘導されないようにしても良い。

（表示例２）
視聴者を正視位置に誘導するためにディスプレイ上に表示する誘導情報は、図１６Ａのように、ディスプレイ１００ａが設置されている室内を上部から描く俯瞰図であっても良く、図１６Ｂ及び図１６Ｃのように、ディスプレイを鏡面のように使用する表示形態でも良い。視聴者の位置を示すために、視聴者の表示は、マークを用いても良く、図１６Ｂ及び図１６Ｃで例示されるようなＣＧ等で生成したアバターを用いても良く、撮像画像そのものを用いても良い。図１６Ｂ及び図１６Ｃでは、逆視視聴者Ｂ１に「○」、正視視聴者Ｂ２に「×」を表示することにより、視聴者が逆視領域にいるか正視領域にいるかを区別する。また、図１６Ｂ及び図１６Ｃでは、奥にいるユーザの画像を小さく表示することにより奥行き感を表示し、これにより、逆視視聴者は適正位置（視域）をより直感的に認識することができる。

（表示例３）
また、視聴者が正視位置（視域）から動いて逆視位置に入った場合、その視聴者をより効果的に正視位置に誘導するために、ディスプレイ１００ａ上に視聴者を誘導するための位置情報を提示しても良い。図１６Ｃでは、正視エリアを簡単に視覚できるように逆視エリアに斜線を引いている。これにより、逆視視聴者Ｂ２は、より簡単に適正位置（視域）へ移動することができる。

以上の表示例１〜３に例示したように、ＯＳＤ画像による誘導情報を２Ｄ表示するタイミングは、リアルタイムに表示することが可能である。また、視聴中に位置情報を表示することでコンテンツの視聴を妨げることがないように、２Ｄ表示タイミングを設定してもよい。２Ｄ表示しないという設定も可能であり、この場合にはＯＳＤ画像による誘導情報は２Ｄ表示されない。

視域算出部１５０は、カメラ２００から得られる画像情報(顔認識情報)と第２実施形態に示した図９の属性情報保持部１８０に基づき属性判定により、視聴者の属性情報として視聴者の識別情報と予め登録された各視聴者の瞳孔間距離（眼間距離）情報を取得することができれば、この情報に基づき視聴者毎により正確な正視位置を算出することができる。

また、カメラ２００および上記属性判定によりディスプレイ１００ａを注視していないユーザがいる環境化においては、そのユーザに対する誘導情報を表示させないことにより表示の簡便化を図っても良い。

逆視位置にユーザがいる場合、そのユーザに向けて音声を発生することで視聴者に移動を促しても良い。また、視聴者毎に予め定められた音色やメロディに従い複数の視聴者に対してそれぞれ独立に逆視領域にいることを示しても良い。

逆視であることを認識していても、ユーザ側が移動を拒否する場合には、第１実施形態〜第４実施形態に示した立体表示装置１００の制御方法を用いて、立体ディスプレイ１００ａへのマッピングを入れ替えた際に得られる複数の視域のうち、複数のユーザが最も視聴しやすい目標視域に最も近い視域の視点画像の表示を選択して立体ディスプレイ１００ａに出力するようにしてもよい。

以上に説明したように、本実施形態にかかる立体表示装置１００によれば、複数人の視聴者が裸眼立体ディスプレイ１００ａを視聴している状況であっても、従来のようにマーカに目の位置を合わせる等の煩雑な操作を必要とせずに、ユーザに視聴位置の誘導情報を提示するだけで視聴者を正視領域に簡便に誘導し、これにより逆視による不快な視聴環境を軽減することができる。

以上に説明したように、本実施形態にかかる立体表示装置１００によれば、複数人の視聴者が裸眼立体ディスプレイ１００ａを視聴している状況であっても、従来のようにマーカに目の位置を合わせる等の煩雑な操作を必要とせずに、ユーザに視聴位置の誘導情報を提示するだけで視聴者を正視領域に簡便に誘導し、これにより逆視による不快な視聴環境を軽減することができる。すなわち、裸眼３Ｄディスプレイ上に２Ｄ表示するエリアをＯＳＤ表示し、その２Ｄ表示エリア内にカメラおよび顔認識機能部より得られた視聴者位置情報と、裸眼３Ｄディスプレイの持つ設計値と多視点画像出力状況から快適に視聴できる位置情報を算出する視域算出部から得られた視域情報とを表示することにより、視聴者に快適な視聴位置である視域への移動を促すことができる。また、上記２Ｄ表示エリア内に提示する情報はカメラから得られた画像を元に作成された画像であり、また顔認識機能により各人が識別されたアイコンが表示されることによって、各人が自身の位置が正視であるか逆視であるかを容易に認識することができる。

なお、各実施形態にかかる機能ブロックの各部への指令は、専用の制御デバイスあるいはプログラムを実行するＣＰＵ（図示せず）により実行される。よって以上に説明した各処理を実行するためのプログラムは、ＲＯＭや不揮発性メモリ（ともに図示せず）に予め記憶されていて、ＣＰＵが、これらのメモリから各プログラムを読み出し実行することにより、立体表示装置の各部の機能が実現される。

上記第１〜第５の実施形態において、各部の動作は互いに関連しており、互いの関連を考慮しながら、一連の動作として置き換えることができる。これにより、立体表示装置の実施形態を、立体表示装置の制御方法の実施形態とすることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記実施形態では、画像処理を用いて視聴者の位置やディスプレイから視聴者までの距離を算出したが、本発明はかかる例に限定されない。例えば、赤外線などを使用して位置情報や距離情報を取得してもよい。ディスプレイ面と視聴者との距離が分かれば、どんな方法を用いてもよい。

また、上記実施形態では、右目に導光される視点映像、右目に導光される視点映像をレンチキュラーレンズやパララックスバリアで制御したが、裸眼で立体映像を視聴できれば、他のどんな機構を用いてもよい。

尚、本明細書において、フローチャートに記述されたステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的に又は個別的に実行される処理をも含む。また時系列的に処理されるステップでも、場合によっては適宜順序を変更することが可能であることは言うまでもない。

１００ 立体表示装置
１００ａ 立体ディスプレイ
１１０ パララックスバリア
１２０ 視聴者位置情報取得部
１２１ 顔認識部
１２２ 視聴者位置算出部
１３０ 多視点画像処理部
１４０ 多視点画像出力部
１５０ 視域算出部
１６０ 目標視域算出部
１７０ 多視点画像制御部
１７１ ＯＳＤ画像生成部
１７５ 視聴者位置情報提示部
１８０ 属性情報保持部
１９０ 制御部
１９５ 逆視判定部
２００ カメラ
２１０ データベース

Claims (14)

1. 複数の視点画像を周期的に配置して表示する表示部と、
   前記表示部の画素面の前に配置され、該表示部からの光を分離させる光分離部とを有する立体表示装置であって、
   観察者の位置情報を取得する位置情報取得部と、
   視域を算出する視域算出部と、
   前記観察者の位置情報及び前記視域に基づき、視域内に存在する観察者の数に応じて目標視域を設定する目標視域算出部と、
   前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、前記目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置を選択する多視点画像制御部と、
   を備える立体表示装置。
2. 前記目標視域算出部は、前記視域内に存在する観察者が最大となるように前記目標視域を算出する請求項１に記載の立体表示装置。
3. 複数の視点画像を周期的に配置して表示する表示部と、
   前記表示部の画素面の前に配置され、該表示部からの光を分離させる光分離部とを有する立体表示装置であって、
   視域を算出する視域算出部と、
   観察者の属性情報を保持する属性情報保持部と、
   観察者に対応した属性情報を前記属性情報保持部から選択し、該選択された属性情報に基づき、目標視域を算出する目標視域算出部と、
   前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、前記目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置を選択する多視点画像制御部と、
   を備える立体表示装置。
4. 観察者の顔認識を行う顔認識部を更に備え、
   前記目標視域算出部は、前記顔認識された観察者に対応した属性情報を前記属性情報保持部から選択し、該選択された属性情報に基づき、目標視域を算出する請求項３に記載の立体表示装置。
5. 複数の視点画像を周期的に配置して表示する表示部と、
   前記表示部の画素面の前に配置され、該表示部からの光を分離させる光分離部とを有する立体表示装置であって、
   視域を算出する視域算出部と、
   観察者の指示から特定される属性情報に基づき、目標視域を算出する目標視域算出部と、
   前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、前記目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置を選択する多視点画像制御部と、
   を備える立体表示装置。
6. 観察者の顔認識を行う顔認識部を更に備え、
   前記目標視域算出部は、前記顔認識された観察者の指示から特定される属性情報に基づき、目標視域を算出する請求項５に記載の立体表示装置。
7. 前記顔認識された観察者による指示は、前記立体ディスプレイのリモコン操作を用いて行われる請求項５又は６に記載の立体表示装置。
8. 前記多視点画像制御部は、前記目標視域に最も近似する視域の視点画像の表示を選択する請求項１〜７のいずれか一項に記載の立体表示装置。
9. 前記目標視域算出部は、適切な目標視域が算出可能であると判定した場合、前記目標視域を算出する請求項１〜８のいずれか一項に記載の立体表示装置。
10. 前記目標視域算出部は、適切な目標視域が算出不可能であると判定した場合、前記多視点画像制御部に通知する請求項１〜９のいずれか一項に記載の立体表示装置。
11. 前記立体ディスプレイは、その一部又は全部において２Ｄ表示が可能であり、
    前記多視点画像制御部は、前記通知に応じて前記選択された視点画像を前記立体ディスプレイに２Ｄ表示する請求項１０に記載の立体表示装置。
12. 複数の視点画像を周期的に配置して表示する表示部と、前記表示部の画素面の前に配置され、該表示部からの光を分離させる光分離部とを有する立体表示装置の制御方法であって、
    観察者位置情報取得部が、観察者の位置情報を取得するステップと、
    視域算出部が、視域を算出するステップと、
    目標視域算出部が、前記観察者の位置情報及び前記視域に基づき、視域内に存在する観察者の数に応じて目標視域を設定するステップと、
    多視点画像制御部が、前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、前記目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置を選択するステップと、
    を含む立体表示装置の制御方法。
13. 複数の視点画像を周期的に配置して表示する表示部と、
    前記表示部の画素面の前に配置され、該表示部からの光を分離させる光分離部とを有する立体表示装置であって、
    観察者の位置情報を取得する位置情報取得部と、
    前記複数の視点画像を立体映像として観察できる領域を算出する視域算出部と、
    前記観察者の位置情報及び前記領域に基づき、前記表示部を中心として前記領域を回転させた領域内に存在する観察者の数が最大となる領域を設定する目標視域算出部と、
    前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各領域のうち、前記目標視域算出部で設定された領域に類似する領域を与える視点画像の配置を選択する多視点画像制御部と
    を備える立体表示装置。
14. 光源と、
    複数の視点画像を周期的に配置して表示する表示部と、
    前記表示部と前記光源との間に配置され、前記光源からの光を分離させる光分離部とを有する立体表示装置であって、
    観察者の位置情報を取得する位置情報取得部と、
    視域を算出する視域算出部と、
    前記観察者の位置情報及び前記視域に基づき、視域内に存在する観察者の数に応じて目標視域を設定する目標視域算出部と、
    前記複数の視点画像の配置を入れ替えた際に与えられる各視域のうち、前記目標視域に類似する視域を与える視点画像の配置を選択する多視点画像制御部と、
    を備える立体表示装置。
    

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