JP6200328B2 - 表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、テレビ、コンピュータ、デジタルサイネージ、ゲーム機及び医療機器などの分野において、フラットディスプレイ（プラズマ、液晶及びＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）等）に対して、バリア又はレンチキュラレンズなどを用いることによって、立体的に情報を表示する表示装置に関するものである。

従来、スイッチの切替操作によって手動で縦表示又は横表示の切替が可能な表示装置と、表示装置の表面に配置されたパララックスバリア又はレンチキュラレンズなどの映像分離部とを備え、表示装置において、映像分離部に合わせた左眼用画像データと右眼用画像データとを１つの視差画像データに合成する映像表示装置があった。また、映像表示装置に対して表示画面の姿勢を検知し、検知した姿勢に応じて映像分離部と表示装置との縦表示又は横表示を自動的に切り替える映像表示装置がある（例えば、特許文献１参照）。

図１６は、特許文献１に記載された従来の映像表示装置の概略構成を示す図である。

図１６において、観察者は、観察者と表示装置２０１との間にある映像分離部２０２を介して表示装置２０１を観察している。表示装置２０１において、基準画素Ｐ（１，１）が表示装置２０１の左上に位置している。基準画素ＰからＸ軸（＋）方向に複数の画素からなる画素行が構成され、基準画素ＰからＹ軸（−）方向に複数の画素からなる画素列が構成されている。表示装置２０１に表示される画像データと、映像分離部２０２の視差バリアの構成とは、映像表示装置に備えられた姿勢センサ２０３によって検知された表示装置２０１の姿勢情報を用いて観察者が立体視を行えるように制御されている。

また、複数の視差画像を１画面に合成して表示する表示装置と、表示装置の前面に固定した映像分離部とを備えた従来の映像表示装置では、縦横のいずれか一方の表示状態でしか正常に立体視を行うことができない。しかしながら、パララックスバリアのバリアパターンを最適化すると共に、バリアパターンに合わせた複数の視差画像の方向を表示画面の回転に合わせて１画面に表示することにより、パララックスバリアを固定した状態で縦横いずれの方向においても立体視が可能となる映像表示装置がある（例えば、特許文献２参照）。

図１７及び図１８は、特許文献２に記載された従来の映像表示装置の画素配列を示す図である。

図１７は、従来の映像表示装置において、表示装置を第１の配置状態にしたときの４視点用の画素配列のパターンを示す図であり、図１８は、従来の映像表示装置において、表示装置を第１の配置状態から時計回りに９０度回転させた第２の配置状態にしたときの４視点用の画素配列のパターンを示す図である。観察者は、表示装置２０１の前面にあるパララックスバリアの開口部を介して映像表示装置を観察している。そのため、一例として第１の視点用の（Ｂ１，Ｒ１，Ｇ１）のピクセル群２１１のみが見えるように、表示装置２０１におけるサブピクセルの配列パターンと、パララックスバリアにおけるバリアパターンとが最適化されている。なお、（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）のピクセル群２１２が第２視点用の画素であり、（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）のピクセル群２１３が第３視点用の画素であり、（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）のピクセル群２１４が第４視点用の画素である。

以上により、特許文献２では、１つの映像表示装置において縦表示及び横表示のいずれにおいても立体視を可能としていた。

しかしながら、例えば、映像表示装置が表示面を上向きにして机の上に載置されている場合、従来の映像表示装置では、観察者が映像表示装置をどの方向から観察しているかがわからないため、必ずしも観察者にとって最適な映像が表示されるとは限らない。

また、従来の構成では、据え置き型の映像表示装置などの表示面の上下方向がわからない場合、又は、表示面の上下両方向に観察者が存在する場合、ある観察者を基準とした視差映像の合成だけでなく、上下を反対にした視差映像の合成が必要となる。また、上下両方向に存在する観察者の両者が同時に正しく立体視できるように、観察者の位置に応じて立体表示を行う映像表示装置は知られていない。

また、映像表示装置が斜めに傾いた状態で観察者によって観察された場合、従来の構成では、縦表示又は横表示のいずれかが行われることになり、正しく立体視することができない状態になるという問題がある。

特開２０１０−１０９４１４号公報 特開２０１１−１７７８８号公報

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、観察者の位置に応じて合成画像を表示することができる表示装置を提供することを目的とするものである。

本発明の一局面に係る表示装置は、第１の画像と、前記第１の画像とは異なる第２の画像とが合成された合成画像を表示するための映像光を出射する表示面を含む表示部と、前記映像光を、前記第１の画像を表す第１の映像光と、前記第２の画像を表す第２の映像光とに分離する分離部と、前記合成画像を観察する観察者の位置を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記観察者の位置に応じて、前記合成画像の向きを制御する画像制御部とを備える。

この構成によれば、表示部は、第１の画像と、第１の画像とは異なる第２の画像とが合成された合成画像を表示するための映像光を出射する表示面を含む。分離部は、映像光を、第１の画像を表す第１の映像光と、第２の画像を表す第２の映像光とに分離する。検出部は、合成画像を観察する観察者の位置を検出する。画像制御部は、検出部によって検出された観察者の位置に応じて、合成画像の向きを制御する。

本発明によれば、検出された観察者の位置に応じて、第１の画像と、第１の画像とは異なる第２の画像とが合成された合成画像の向きが制御されるので、観察者の位置に応じて合成画像を表示することができる。

本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。

本発明の実施の形態１における映像表示装置の概略構成を示す図である。 本発明の実施の形態１における映像表示装置の構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態１において、観察者がＹ軸（＋）方向に映像表示装置を観察した場合の観察者と映像表示装置との関係を示す図である。 本発明の実施の形態１において、観察者がＹ軸（−）方向に映像表示装置を観察した場合の観察者と映像表示装置との関係を示す図である。 本発明の実施の形態１における観察方向について説明するための図である。 図３に示すように映像表示装置をＹ軸（＋）方向に観察したときの、表示部における立体表示を行う表示領域の４視点用の画素配列のパターンの一例を示す図である。 観察者が映像表示装置をＹ軸（＋）方向に観察したときの図６の画素配列パターンに対応したパララックスバリアのバリアパターンを示す図である。 図４に示すように映像表示装置をＹ軸（−）方向に観察したときの、表示部における立体表示を行う表示領域の４視点用の画素配列のパターンの一例を示す図である。 映像表示装置をＹ軸（−）方向に観察したときの図８の画素配列パターンに対応したパララックスバリアのバリアパターンを示す図である。 実施の形態２において、２人の観察者が、映像表示装置の表示部を観察する様子について説明するための図である。 図１０に示すように、第１の観察者が映像表示装置をＹ軸（＋）方向に観察するとともに、第２の観察者が映像表示装置をＹ軸（−）方向に観察したときの、表示部における立体表示を行う第１の表示領域及び第２の表示領域の４視点用の画素配列のパターンの一例を示す図である。 第１の観察者が映像表示装置をＹ軸（＋）方向に観察するとともに、第２の観察者が映像表示装置をＹ軸（−）方向に観察したときの図１１の画素配列パターンに対応したパララックスバリアのバリアパターンを示す図である。 図３に示す映像表示装置を表示面に平行な面内で時計回りに９０度回転させた際における表示部の表示例を示す図である。 映像表示装置を表示面に平行な面内で時計回りに９０度、１８０度及び２７０度以外の角度に回転させた際における表示部の表示例を示す図である。 映像表示装置を表示面に平行な面内で時計回りに実質的に９０度、１８０度及び２７０度の角度に回転させた際における表示部の表示例を示す図である。 従来の映像表示装置の概略構成を示す図である。 従来の映像表示装置において、表示部を第１の配置状態にしたときの４視点用の画素配列のパターンを示す図である。 従来の映像表示装置において、表示部を第１の配置状態から９０度回転させた第２の配置状態にしたときの４視点用の画素配列のパターンを示す図である。

以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における映像表示装置の概略構成を示す図である。図２は、本発明の実施の形態１における映像表示装置の構成を示すブロック図である。

映像表示装置１０は、図１に示すように、複数の画像を合成した合成画像を表示する表示部１３と、表示部１３の表示面側に対向して配置されたパララックスバリア１１と、観察者の眼の位置を検出する検出部１２とを備えている。

表示部１３は、立体視を行う表示領域において、立体視の視点数に応じた複数の視差画像を空間的に分割して１画面内に合成して表示する。表示部１３において、基準サブピクセルが表示部１３の表示面の左上に位置している。基準サブピクセルからＸ軸（＋）方向に複数のサブピクセルからなる画素行が構成され、基準サブピクセルからＹ軸（−）方向に複数のサブピクセルからなる画素列が構成されている。また、表示部１３は、立体視を行わない表示領域において、１視点の画像を表示する。

パララックスバリア１１は、後述するように、表示部１３からの映像光を透過するスリット部４１と映像光を遮蔽する遮蔽部４２とからなるバリアパターンを有している。パララックスバリア１１は、表示部１３に表示された合成画像を、立体視が可能となるようにバリアパターンによって光学的に分離する。検出部１２は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）などにより観察者の映像を取得し、顔検出などにより頭部又は左右の眼の位置を検出する。

図２に示すように、映像表示装置１０は、パララックスバリア１１、検出部１２、表示部１３、画像信号処理部１４及び制御部１５を備える。

表示部１３は、複数色のサブピクセルが２次元的に配列された表示面を有する。表示部１３は、例えば、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイなどで構成される。表示部１３は、複数色のサブピクセルが所定のパターンで配列されており、観察者の視点に応じて異なる複数の画像を合成した合成画像表示する。なお、合成画像は、互いに異なる視点から撮影された立体視のための複数の視差画像の他、同じ視点から撮影された画像も含む。

また、表示部１３は、第１の画像と、第１の画像とは異なる第２の画像とが合成された合成画像を表示するための映像光を出射する表示面を含む。なお、第１の画像は、左眼で観察される左画像であり、第２の画像は、右眼で観察される右画像である。

パララックスバリア１１は、表示部１３によって表示される合成画像を観察者の視点に応じて分離する。パララックスバリア１１は、観察者の左右の眼に異なる視点の視差画像が見え、観察者が立体映像を観察できるように、合成画像を分離する。パララックスバリア１１は、表示部１３からの映像光を透過するスリット部と、映像光を遮蔽する遮蔽部とを有する。パララックスバリア１１は、例えば、液晶又は樹脂などで構成される。

また、パララックスバリア１１は、映像光を、第１の画像を表す第１の映像光と、第２の画像を表す第２の映像光とに分離する。パララックスバリア１１は、左画像を表す左映像光を左眼に入射させるとともに、右画像を表す右映像光を右眼に入射させるように、映像光を分離する。

検出部１２は、観察者の位置を検出する。検出部１２は、観察者の両眼の位置を検出する。検出部１２は、例えば、ＣＣＤなどで構成される。検出部１２は、映像表示装置１０の周囲３６０度の空間を撮影し、撮影された映像から観察者の眼の位置を検出する。なお、検出部１２は、観察者の頭部の位置を検出してもよい。また、本実施の形態１において、検出部１２は、表示部１３を含む本体に配置されるが、本発明は特にこれに限定されず、表示部１３の周囲の空間を俯瞰する位置に配置されてもよい。

制御部１５は、検出部１２によって検出された観察者の位置に応じて、合成画像の向きを制御する。制御部１５は、検出部１２によって検出された観察者の頭部又は眼の位置に基づいて、合成画像の下部が観察者の存在する方向を向くように、合成画像の表示位置を制御する。制御部１５は、検出部１２から得られた情報を用いて表示部上に存在する立体視を行う表示領域と、各サブピクセルが担当する視点とを決定する。

合成画像は、第１の画像領域と、観察者が第１の位置に存在する場合に第１の画像領域と観察者との間に表示される第２の画像領域とを含む。制御部１５は、検出部１２によって観察者が第１の位置とは異なる第２の位置に存在することが検知された場合、第１の画像領域と第２の位置に存在する観察者との間に第２の画像領域が表示されるように合成画像の向きを制御する。

画像信号処理部１４は、表示部１３を制御する。画像信号処理部１４は、制御部１５で決定された表示部上の立体視を行う表示領域に表示する複数の視差画像データと、立体視を行わない表示領域に表示する２次元画像データとを１枚の画像として合成する。

なお、本実施の形態１において、映像表示装置１０が表示装置の一例に相当し、表示部１３が表示部の一例に相当し、パララックスバリア１１が分離部の一例に相当し、検出部１２が検出部の一例に相当し、制御部１５が画像制御部及びバリアパターン制御部の一例に相当する。

図３は、本発明の実施の形態１において、観察者がＹ軸（＋）方向に映像表示装置１０を観察した場合の観察者と映像表示装置１０との関係を示す図であり、図４は、本発明の実施の形態１において、観察者がＹ軸（−）方向に映像表示装置１０を観察した場合の観察者と映像表示装置１０との関係を示す図である。ここで、「観察者がＹ軸（＋）方向（Ｙ軸（−）方向）に映像表示装置１０を観察した場合」というのは、「視線に対してＹ軸（＋）方向（Ｙ軸（−）方向）を上にして観察した場合」と言い換えてもよい。つまり、観察者がＹ軸（＋）方向（Ｙ軸（−）方向）に映像表示装置１０を観察した場合は、映像表示装置１０が垂直に立てられた状態で、観察者が画面の正面付近から見ている場合を含む。また、観察者がＹ軸（＋）方向（Ｙ軸（−）方向）に映像表示装置１０を観察した場合は、映像表示装置１０がテーブルに寝かされるなど、映像表示装置１０が水平に配置された状態で、観察者が斜め上方から画面を見下ろしている場合を含む。また、観察者がＹ軸（＋）方向（Ｙ軸（−）方向）に映像表示装置１０を観察した場合は、映像表示装置１０が観察者の手に持たれるなど、映像表示装置１０が垂直又は水平以外に配置された状態で、観察者が画面を見ている場合を含む。

図５は、本発明の実施の形態１における観察方向について説明するための図である。

検出部１２は、観察者の両眼の位置を検出する。制御部１５は、検出部１２によって検出される観察者の両眼の位置から表示部１３の表示面１６に向かう方向３１を表示面１６を含む平面に投影した観察方向３２を特定し、特定した観察方向３２と、所定の基準方向３３との角度に応じて、合成画像の表示位置を制御する。なお、観察者が映像表示装置１０を見る際に体の位置と両眼の位置とが表示部１３の表示面１６の中心３８を挟んで存在している場合、制御部１５は、観察者の体の位置情報と照らし合わせて合成画像の向き及び表示位置を制御する。

例えば、制御部１５は、検出部１２によって検出される観察者の両眼を結ぶ直線３４の中点３５から表示部１３の表示面１６を含む平面への垂線３６と当該平面との交点３７から表示面１６の中心３８へ向かう観察方向３２と、表示部１３の表示面１６上の基準方向３３との角度に応じて、合成画像の表示位置を制御する。

ここで、表示面１６は、四角形状である。基準方向３３は、表示面１６の複数の辺のうちの１つの基準辺１７に垂直な方向であり、Ｙ軸（＋）方向である。

制御部１５は、観察方向３２と基準方向３３との角度が０度である場合、合成画像の下辺を基準辺１７に一致させる。また、制御部１５は、観察方向３２と基準方向３３との角度が所定の角度である場合、合成画像の下辺を基準辺１７から所定の角度回転させる。すなわち、制御部１５は、観察方向３２と基準方向３３との角度が９０度である場合、合成画像の下辺を基準辺１７から９０度回転させる。また、制御部１５は、観察方向３２と基準方向３３との角度が１８０度である場合、合成画像の下辺を基準辺１７から１８０度回転させる。また、制御部１５は、観察方向３２と基準方向３３との角度が２７０度である場合、合成画像の下辺を基準辺１７から２７０度回転させる。

上記のように、観察方向３２が基準方向３３と一致する場合、観察方向３２と基準方向３３との角度は０度となる。また、観察方向３２が基準方向３３と対向する場合、観察方向３２と基準方向３３との角度は１８０度となる。また、観察方向３２が基準方向３３から反時計回りに９０度移動した場合、観察方向３２と基準方向３３との角度は９０度となる。また、観察方向３２が基準方向３３から反時計回りに２７０度移動した場合、観察方向３２と基準方向３３との角度は２７０度となる。

検出部１２は、観察者の眼の位置を検出するだけでなく、観察者がＹ軸（＋）方向に映像表示装置１０を観察しているのか、Ｙ軸（−）方向に映像表示装置１０を観察しているのか、といった観察方向も特定する。観察方向については、例えば、眼と共に鼻又は口を検出し、眼と鼻との位置関係又は眼と口との位置関係から判断することができる。したがって、検出部１２は、観察方向がＹ軸（＋）方向であるか及び観察方向がＹ軸（−）方向であるかだけでなく、観察方向がＸ軸（＋）方向であるか、観察方向がＸ軸（−）方向であるか、及び観察方向がＹ軸（＋）方向に対して何度傾いているか、についても特定できる。

図３において、表示部１３の表示面内にある表示領域２２には、観察者のための立体表示が行われる。制御部１５は、検出部１２から得られた眼の位置情報と、観察者と表示部１３との間にあるパララックスバリア１１のスリット位置に関する情報とを用いて、観察者が正しく立体視できるように複数の視差画像を空間的に分割して表示領域内に合成して表示する。表示部１３の立体表示を行う表示領域２２に表示する合成画像の向きは、検出部１２によって得られた観察者の眼の位置情報を用いて制御される。なお、表示部１３の表示面内の立体表示を行う表示領域２２は、画面全体でなくてもよい。例えば、表示領域２２は、画面内の所定の位置にあるウィンドウ内だけでもよい。その場合、制御部１５は、ウィンドウの開始位置およびウィンドウサイズを用いて、図３のようにＹ軸（＋）に向かって見た場合に立体視可能なように複数の視差画像を並び替える。

図６は、図３に示すように映像表示装置１０をＹ軸（＋）方向に観察したときの、表示部１３における立体表示を行う表示領域２２の４視点用の画素配列のパターンの一例を示す図である。表示部１３の表示面は、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）及びＢ（青色）の３色のサブピクセル３Ｒ，３Ｇ，３Ｂが２次元的に所定のパターンで配列されている。Ｎ個の視点（ここでは４視点）に対応する立体表示が行われる場合、表示部１３は、Ｎ個の視差画像を１画面内にＮ個に空間的に分割して表示する。４個の視点に対応する立体表示を行う場合、表示部１３は、４個の視差画像を１画面内に４個に空間的に分割して表示する。図６において、（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）のサブピクセル群が第１視点用の画素である。また、（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）のサブピクセル群が第２視点用の画素であり、（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）のサブピクセル群が第３視点用の画素であり、（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）のサブピクセル群が第４視点用の画素である。

なお、立体表示を行う表示領域２２の４視点用の画素配列のパターンは、検出部１２から得られた眼の位置情報と、観察者と表示部１３との間にあるパララックスバリア１１のスリット位置情報とによって変化する。図６においては、一番左上の画素の視点番号が変わる。ただし、第１視点の画素、第２視点の画素、第３視点の画素及び第４視点の画素が左から順に並ぶことは変化しない。また、左斜め下方に向かって同じ視点の画素が並ぶことは変化しない。なお、制御部１５は、観察者の観察方向が変わったことが検出部１２によって検出された時に、適切な画素配列のパターンを決定してもよい。また、制御部１５は、表示面に対する観察者の視点の水平移動又は垂直移動など、観察者と映像表示装置１０との相対的な位置関係の変化が検出部１２によって検出された時に、リアルタイムに画素配列のパターンを変化させてもよい。

映像表示装置１０が水平に設置された場合、観察者は、表示面に対して水平方向（左右方向）だけでなく、垂直方向（上下方向）に動くこともある。観察者が映像表示装置１０を保持して表示面を観察する場合、観察者は、表示面に正対して観察するため、表示面に対して上下方向から観察することはない。そのため、従来、観察者の上下の動きに対応した表示部又は分離部の制御は必要なかった。しかしながら、映像表示装置１０が水平に設置された場合、観察者の上下の動きに対応した表示部又は分離部の制御が必要となる。

特に、上述するようにスリット部が斜めに形成されている場合、観察者が表示面に正対した状態で、パララックスバリアの適視領域（適切に立体視可能な領域）が斜めに形成されている。そのため、観察者が上下方向（表示面に対して垂直方向）に移動することによって、今まで観察していた視点が変わってしまうという問題がある。そのため、観察者の注視位置が画面の中央の位置を維持した状態で、観察者が、水平に置かれた映像表示装置１０に対して近づいたり離れたりする（図３及び図４の場合は上下方向に動く）ことによって、観察者の左右の眼で見える視点画像は変化し、いずれ逆視の状態になる。例えば、４視点の視差バリアを用いた場合、画面の中央の上下方向の適視範囲は、約±３０ｃｍである。

そこで、制御部１５は、検出部１２によって検出される観察者の両眼の位置から表示部１３の表示面１６に向かう方向３１と、表示面１６との角度に応じて、合成画像の表示位置を制御してもよい。このとき、制御部１５は、方向３１と表示面１６との角度と、パララックスバリア１１のバリアパターンに関する情報とに応じて、合成画像の表示位置を制御してもよい。

すなわち、検出部１２は、観察者の両眼の位置を検出する。制御部１５は、検出部１２によって検出される観察者の両眼の位置から表示面１３に向かう方向３１を特定し、特定した方向３１における観察者の両眼の位置情報と、パララックスバリア１１の位置情報とに応じて、合成画像の表示位置を制御してもよい。

このように、観察者の水平方向の位置の変化だけでなく、観察者の垂直方向の位置の変化に応じて、合成画像の画素配列パターンを変化させることができる。

図７は、観察者が映像表示装置をＹ軸（＋）方向に観察したときの図６の画素配列パターンに対応したパララックスバリアのバリアパターンを示す図である。図７に示すように、パララックスバリア１１は、表示部１３からの映像光を透過するスリット部４１と、映像光を遮蔽する遮蔽部４２とを有する。スリット部４１と遮蔽部４２とからバリアパターンが形成される。

なお、図７では、表示部１３における立体表示を行う表示領域２２の４視点用の画素配列のパターンに対応したバリアパターンを示しており、観察者の片眼（例えば右眼）からパララックスバリア１１のスリット部４１を介して第２視点用の（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）のサブピクセル群のみが見えている状態を示している。なお、観察者の観察位置が水平方向（Ｘ軸方向）に移動した場合、スリット部４１を介して第１視点用の（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）のサブピクセル群のみが見える位置、第３視点用の（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）のピクセル群のみが見える位置、第４視点用の（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）のサブピクセル群のみが見える位置が存在する。このように、見る方向によって特定の視点用のサブピクセル群のみが見えるように、バリアパターンが形成されている。

図８は、図４に示すように映像表示装置１０をＹ軸（−）方向に観察したときの、表示部１３における立体表示を行う表示領域２３の４視点用の画素配列のパターンの一例を示す図である。４個の視点に対応する立体表示を行う場合、表示部１３は、４個の視差画像を１画面内に４個に空間的に分割して表示する。図８において、（Ｂ１，Ｇ１，Ｒ１）のサブピクセル群が第１視点用の画素である。また、（Ｂ２，Ｇ２，Ｒ２）のサブピクセル群が第２視点用の画素であり、（Ｂ３，Ｇ３，Ｒ３）のサブピクセル群が第３視点用の画素であり、（Ｂ４，Ｇ４，Ｒ４）のサブピクセル群が第４視点用の画素である。

なお、立体表示を行う表示領域２３の４視点用の画素配列のパターンは、検出部１２から得られた眼の位置情報と、観察者と表示部１３との間にあるパララックスバリア１１のスリット位置情報とによって変化する。図８においては、一番左上の画素の視点番号が変わる。ただし、第１視点の画素、第２視点の画素、第３視点の画素及び第４視点の画素が左から順に並ぶことは変化しない。また、左斜め下方に向かって同じ視点の画素が並ぶことは変化しない。なお、制御部１５は、観察者の観察方向が変わったことが検出部１２によって検出された時に、適切な画素配列のパターンを決定してもよい。また、制御部１５は、水平移動など、観察者と映像表示装置１０との相対的な位置関係の変化が検出部１２によって検出された時に、リアルタイムに画素配列のパターンを変化させてもよい。

図９は、映像表示装置１０をＹ軸（−）方向に観察したときの図８の画素配列パターンに対応したパララックスバリア１１のバリアパターンを示す図である。なお、図９では、表示部１３における立体表示を行う表示領域２３の４視点用の画素配列のパターンに対応したバリアパターンを示しており、観察者の片眼（例えば右眼）からパララックスバリア１１のスリット部４１を介して第２視点用の（Ｂ２，Ｇ２，Ｒ２）のサブピクセル群のみが見えている状態を示している。なお、観察者の観察位置が水平方向（Ｘ軸方向）に移動した場合、スリット部４１を介して第１視点用の（Ｂ１，Ｇ１，Ｒ１）のサブピクセル群のみが見える位置、第３視点用の（Ｂ３，Ｇ３，Ｒ３）のサブピクセル群のみが見える位置、第４視点用の（Ｂ４，Ｇ４，Ｒ４）のサブピクセル群のみが見える位置が存在する。このように、見る方向によって特定の視点用のサブピクセル群のみが見えるように、バリアパターンが形成されている。

（実施の形態２）
図１０は、実施の形態２において、２人の観察者が、映像表示装置１０の表示部１３を観察する様子について説明するための図である。図１０では、第１の観察者５１の観察方向と、映像表示装置１０の基準方向（Ｙ軸（＋）方向）との角度が０度となる位置、及び第２の観察者５２の観察方向と、映像表示装置１０の基準方向（Ｙ軸（＋）方向）との角度が１８０度となる位置における表示例を示している。

なお、実施の形態２における映像表示装置は、実施の形態１の図１及び図２における映像表示装置１０と同じ構成であるので、詳細な説明を省略し、実施の形態１と異なる構成についてのみ説明する。

検出部１２は、複数の観察者の位置を検出する。検出部１２は、複数の観察者の頭部又は眼の位置を検出する。制御部１５は、複数の観察者の数に応じて表示部１３の表示面を複数の表示領域に分割し、検出部１２によって検出された複数の観察者の位置に応じて、複数の表示領域のそれぞれにおいて合成画像の向きを制御する。

図１０において、検出部１２は、第１の観察者５１及び第２の観察者５２の頭部又は眼の位置を検出する。制御部１５は、表示部１３の表示面を第１の表示領域６１及び第２の表示領域６２に分割し、検出部１２によって検出された第１の観察者５１及び第２の観察者５２の頭部又は眼の位置に応じて、第１の表示領域６１及び第２の表示領域６２のそれぞれにおいて合成画像の向きを制御する。

図１０において、表示部１３の表示面内にある第１の表示領域６１には、第１の観察者５１のための立体表示が行われ、表示部１３の表示面内にある第２の表示領域６２には、第２の観察者５２のための立体表示が行われる。制御部１５は、検出部１２から得られた第１の観察者５１の眼の位置情報と、第１の観察者５１と表示部１３との間にあるパララックスバリア１１のスリット部４１の位置に関する情報とを用いて、第１の観察者５１が正しく立体視できるように複数の視差画像を空間的に分割して第１の表示領域６１内に合成して表示する。また、制御部１５は、検出部１２から得られた第２の観察者５２の眼の位置情報と、第２の観察者５２と表示部１３との間にあるパララックスバリア１１のスリット部４１の位置に関する情報とを用いて、第２の観察者５２が正しく立体視できるように複数の視差画像を空間的に分割して第２の表示領域６２内に合成して表示する。第１の観察者５１が立体視を行う表示部１３の第１の表示領域６１に表示する合成画像の向きと、第２の観察者５２が立体視を行う表示部１３の第２の表示領域６２に表示する合成画像の向きとは、検出部１２によって得られた各観察者の眼の位置情報を用いて制御される。

図１１は、図１０に示すように、第１の観察者５１が映像表示装置１０をＹ軸（＋）方向に観察するとともに、第２の観察者５２が映像表示装置１０をＹ軸（−）方向に観察したときの、表示部１３における立体表示を行う第１の表示領域６１及び第２の表示領域６２の４視点用の画素配列のパターンの一例を示す図である。Ｙ軸（＋）方向に観察している第１の観察者５１のための第１の表示領域６１の基本的な構成については図６の構成例と同様であり、Ｙ軸（−）方向に観察している第２の観察者５２のための第２の表示領域６２の基本的な構成については図８の構成例と同様である。

なお、立体表示を行う第１の表示領域６１の４視点用の画素配列のパターンは、検出部１２から得られた第１の観察者５１の眼の位置情報と、第１の観察者５１と表示部１３の間にあるパララックスバリア１１のスリット位置情報とによって変化する。また、立体表示を行う第２の表示領域６２の４視点用の画素配列のパターンは、検出部１２から得られた第２の観察者５２の眼の位置情報と、第２の観察者５２と表示部１３の間にあるパララックスバリア１１のスリット位置情報とによって変化する。図１１においては、各観察者に対応する画像の一番左上の画素の視点番号が変わる。ただし、第１視点の画素、第２視点の画素、第３視点の画素及び第４視点の画素が左から順に並ぶことは変化しない。また、左斜め下方に向かって同じ視点の画素が並ぶことは変化しない。なお、制御部１５は、各観察者の観察方向が変わったことが検出部１２によって検出された時に、適切な画素配列のパターンを決定してもよい。また、制御部１５は、水平移動など、各観察者と映像表示装置１０との相対的な位置関係の変化が検出部１２によって検出された時に、リアルタイムに画素配列のパターンを変化させてもよい。

図１２は、第１の観察者が映像表示装置をＹ軸（＋）方向に観察するとともに、第２の観察者が映像表示装置をＹ軸（−）方向に観察したときの図１１の画素配列パターンに対応したパララックスバリアのバリアパターンを示す図である。

なお、図１２では、表示部１３における立体表示を行う第１の表示領域６１及び第２の表示領域６２の４視点用の画素配列のパターンに対応したバリアパターンを示しており、第１の観察者５１及び／又は第２の観察者５２のそれぞれの片眼（例えば右眼）からパララックスバリア１１のスリット部４１を介して第２視点用の（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２）のサブピクセル群のみが見えている状態を示している。なお、各観察者の観察位置が水平方向（Ｘ軸方向）に移動した場合、スリット部４１を介して第１視点用の（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１）のサブピクセル群のみが見える位置、第３視点用の（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）のサブピクセル群のみが見える位置、第４視点用の（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）のサブピクセル群のみが見える位置が存在する。このように、見る方向によって特定の視点用のサブピクセル群のみが見えるように、バリアパターンが形成されている。

なお、本実施の形態２では、第１の観察者５１と第２の観察者５２とは、互いに対向する位置から映像表示装置１０を観察しているが、本発明は特にこれに限定されず、第１の観察者５１と第２の観察者５２とは、互いの観察方向のなす角度が所定の角度である位置から映像表示装置１０を観察してもよい。例えば、第１の観察者５１と第２の観察者５２とは、互いの観察方向のなす角度が９０度である位置から映像表示装置１０を観察してもよい。すなわち、第１の観察者５１が映像表示装置１０をＹ軸（＋）方向に観察するとともに、第２の観察者５２が映像表示装置１０をＸ軸（−）方向に観察してもよい。

この場合、制御部１５は、第１の観察者５１の観察方向と基準方向との角度が０度である場合、合成画像の下辺を基準辺に一致させる。また、制御部１５は、第２の観察者５２の観察方向と基準方向との角度が９０度である場合、合成画像の下辺を基準辺から９０度回転させる。さらに、制御部１５は、パララックスバリア１１のスリット部４１の位置を第１の表示領域６１及び第２の表示領域６２の各合成画像に応じて変化させてもよい。

また、図１０では、第１の表示領域６１と第２の表示領域６２とは、互いに異なる合成画像を表示しているが、本発明は特にこれに限定されず、第１の表示領域６１と第２の表示領域６２とは、同じ合成画像を表示してもよい。

（実施の形態３）
図１３は、図３に示す映像表示装置を表示面に平行な面内で時計回りに９０度回転させた際における表示部の表示例を示す図である。映像表示装置１０を表示面に平行な面内で時計回りに９０度及び２７０度回転させた場合、図３と同様に、表示部１３の表示面内にある表示領域７１には、観察者のための立体表示が行われる。制御部１５は、検出部１２から得られた眼の位置情報と、観察者と表示部１３との間にあるパララックスバリア１１のスリット部４１の位置情報とを用いて、観察者が正しく立体視できるように複数の視差画像を空間的に分割して表示領域内に合成して表示する。表示部１３の立体表示を行う表示領域７１に表示する合成画像の向きは、検出部１２によって得られた観察者の眼の位置情報から求まる観察方向と表示部の基準方向との角度を用いて、立体表示を行う表示領域７１内の合成画像が観察者に対して正対するように、制御される。

また、映像表示装置１０を表示面に平行な面内で時計回りに９０度、１８０度及び２７０度以外の角度に回転させた場合、図１４に示すように、表示部１３は、視差を持たない１視点の画像を、立体表示を行う表示領域７２上の観察者に対して正対する位置に表示してもよい。

図１４は、映像表示装置を表示面に平行な面内で時計回りに９０度、１８０度及び２７０度以外の角度に回転させた際における表示部の表示例を示す図である。

制御部１５は、観察方向と基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度以外の角度である場合、第１の画像及び第２の画像のいずれか一方のみを表示部１３に表示させる。すなわち、制御部１５は、観察方向と基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度以外の角度である場合、１つの画像のみを表示部１３に表示させる。これにより、表示部１３の表示領域７２には、立体的に画像が表示されるのではなく、２次元的に画像が表示される。なお、図１４では、観察方向と基準方向との角度は、４５度となっている。

このとき、制御部１５は、バリアパターンをパララックスバリア１１の全面に形成するか否かを制御してもよい。そして、制御部１５は、観察方向と基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度以外の角度である場合、バリアパターンをパララックスバリア１１の全面に形成せずに、表示部１３からの映像光を全て透過させてもよい。

これにより、立体表示が困難である角度から観察者が表示部を観察した場合に、解像度の高い画像を観察者に提供することができる。

また、観察方向と基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度以外の角度であり、パララックスバリア１１のバリアパターンが固定である場合、制御部１５は、異なる複数の視点の画像を同一の視点の画像に切り替え、１つの視点の画像のみを表示させてもよい。

また、図１５に示すように、観察方向と基準方向との角度が実質的に０度、９０度、１８０度及び２７０度である場合、立体表示を行う表示領域の画像は、複数の視差画像を合成した１枚の合成画像としてもよい。

図１５は、映像表示装置を表示面に平行な面内で時計回りに実質的に９０度、１８０度及び２７０度の角度に回転させた際における表示部の表示例を示す図である。

制御部１５は、観察方向と基準方向との角度が０度±２０度の第１の範囲、９０度±２０度の第２の範囲、１８０度±２０度の第３の範囲及び２７０度±２０度の第４の範囲内である場合、合成画像を表示部１３に表示させ、観察方向と基準方向との角度が第１の範囲、第２の範囲、第３の範囲及び第４の範囲外である場合、第１の画像及び第２の画像のいずれか一方のみを表示部１３に表示させてもよい。この場合、観察方向と基準方向との角度が０度±２０度の範囲、９０度±２０度の範囲、１８０度±２０度の範囲及び２７０度±２０度の範囲内である場合、表示部１３の表示領域７３には、立体的に画像が表示される。

すなわち、観察方向と基準方向との角度が０度±２０度の範囲、９０度±２０度の範囲、１８０度±２０度の範囲及び２７０度±２０度の範囲内であれば、立体視することが可能であるため、必ずしも、観察方向と基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度である場合にのみ立体表示させる必要はない。

これにより、観察方向と基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度からずれたとしても、観察者は立体視することができる。

なお、制御部１５は、観察方向と基準方向との角度が０度±２０度の範囲、９０度±２０度の範囲、１８０度±２０度の範囲及び２７０度±２０度の範囲以外の角度である場合、１つの画像のみを表示部１３に表示させてもよい。また、このとき、制御部１５は、バリアパターンをパララックスバリア１１の全面に形成するか否かを制御してもよい。

また、制御部１５は、観察方向と基準方向との角度が変化した際に、サブピクセルの傾きに合わせて、パララックスバリア１１のバリアパターンの傾きを最適化してもよい。すなわち、制御部１５は、観察方向と基準方向との角度の変化に応じて変化する合成画像の向きに対応して、バリアパターンを変化させる。

例えば、制御部１５は、観察方向と基準方向との角度と、当該角度に応じたパララックスバリア１１のバリアパターンと対応付けたテーブルデータを予め記憶する。そして、制御部１５は、検出部１２によって検出される観察者の両眼の位置に基づいて観察方向を特定し、特定した観察方向と基準方向との角度に応じたバリアパターンをテーブルデータから読み出す。制御部１５は、読み出したバリアパターンに応じてパララックスバリア１１のバリアパターンを変化させる。これにより、観察方向と基準方向との角度に関係なく、表示領域において常に立体表示を行うことができる。

なお、実施の形態１〜３では、パララックスバリアを分離部の一例として説明したが、本発明は特にこれに限定されず、レンチキュラレンズ、液晶レンズ又はプリズムなどを分離部として用いてもよい。

また、実施の形態１〜３では、分離部の一例であるパララックスバリアは、１つのバリアパターンのみを形成して表示部の前面に配置されているが、本発明は特にこれに限定されず、パララックスバリアは、複数の液晶又は複数の液晶レンズで構成してもよく、制御部１５は、各液晶又は角液晶レンズに対して、それぞれ透過するか否かを制御してもよい。

また、実施の形態１〜３では、分離部の一例であるパララックスバリアは、表示部の前面に固定して配置されているが、本発明は特にこれに限定されず、パララックスバリアは、機械的に前後に移動させてもよい。

また、実施の形態１〜３で示したパララックスバリア１１としては、薄いフィルム膜又は透明度の高い物質（ガラス等）で生成される固定バリアを用いてもよく、また、電圧等をかけることで遮蔽と開口とを変化させる（光の透過率を変化させる）ことができるようなデバイス（例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）液晶パネルなど）を用いてもよい。

また、実施の形態１〜３では、パララックスバリア（分離部）１１が表示部（表示部）１３の前面に配置される方式を例に説明したが、液晶ディスプレイの液晶パネルとバックライトとの間にパララックスバリアを配置する方式を用いてもよい。

また、実施の形態１〜３で示した立体表示を行う表示領域の位置は、表示部１３の左上の端点（サブピクセル）を基準に表示領域の左上の座標、及び、表示領域の縦横の長さを用いることによって決定される。なお、表示領域の位置を決定するための基準としては、表示部１３の右上のサブピクセル、左下のサブピクセル、右下のサブピクセル又は中心のサブピクセルを用いてもよい。

また、実施の形態１〜３では、制御部１５は、検出部１２から得られた情報とパララックスバリア１１のスリット位置の情報とを用いて、表示部１３に表示する合成画像を制御しているが、制御部１５は、検出部１２から得られた情報と表示部１３に表示した合成画像とを用いて、パララックスバリア１１のスリット位置を制御してもよい。

また、実施の形態１〜３におけるパララックスバリア１１のバリアパターンでは、スリット部４１が右上から左下の左斜め方向に向かって形成されているが、スリット部４１が左上から右下の右斜め方向に向かって形成されてもよく、さらに、スリット部４１が上から下の垂直方向に向かって形成されてもよい。

また、実施の形態１〜３におけるパララックスバリア１１のバリアパターンは、スリット部４１が階段状に形成されたステップ型のバリアパターンであるが、スリット部４１が斜めに縞状に形成されたスラント型のバリアパターン等であってもよく、ステップ型以外のバリアパターンであってもよい。

また、実施の形態１〜３では、パララックスバリア１１のスリット部４１の幅はサブピクセルの幅と同等としているが、パララックスバリア１１のスリット部４１の幅はサブピクセルの幅と同等でなくてもよい。

また、実施の形態１〜３では、複数の視差画像は１サブピクセル毎に異なっているが、複数の視差画像は１サブピクセル毎に異なっていなくてもよく、複数の視差画像は例えば２サブピクセル毎、３サブピクセル毎又は４サブピクセル毎に異なっていてもよい。

また、実施の形態１〜３では、４視点用の画素配列のパターン及び４視点用のバリアパターンとしているが、２視点、３視点又は５視点などの他の複数視点用の画素配列のパターン及びバリアパターンであってもよい。

また、実施の形態２では、複数の観察者のそれぞれが同じ視点を観察するように説明しているが、複数の観察者のそれぞれが異なる視点を観察していてもよい。

また、実施の形態２では、複数の観察者が観察する視点数はそれぞれ同じ数としているが、複数の観察者が観察する視点数はそれぞれ同じ数でなくともよい。

また、実施の形態２では、図１０に示すように、第１の観察者５１が立体視する第１の表示領域６１と第２の観察者５２が立体視する第２の表示領域６２とは隣接しているが、各観察者が立体視する各表示領域は必ずしも隣接している必要はなく、各表示領域は、表示部１３の表示面上のどの位置であってもよい。

また、実施の形態２では、図１０に示すように、観察者は２人としているが、観察者は３人以上であってもよい。

また、実施の形態２では、図１０に示すように、２人の観察者は、観察方向と基準方向とのなす角度が０度である位置と、観察方向と基準方向とのなす角度が１８０度である位置との互いに対向する方向から観察しているが、複数の観察者のそれぞれの観察方向と、基準方向とのなす角度は何度であっても構わない。

また、実施の形態１〜３では、検出部１２は、ＣＣＤを用いて視聴者の顔の位置を検出しているが、ブルートゥースなどの無線技術を用いて視聴者の位置を検出してもよい。

なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。

本発明の一局面に係る表示装置は、第１の画像と、前記第１の画像とは異なる第２の画像とが合成された合成画像を表示するための映像光を出射する表示面を含む表示部と、前記映像光を、前記第１の画像を表す第１の映像光と、前記第２の画像を表す第２の映像光とに分離する分離部と、前記合成画像を観察する観察者の位置を検出する検出部と、前記検出部によって検出された前記観察者の位置に応じて、前記合成画像の向きを制御する画像制御部とを備える。

この構成によれば、表示部は、第１の画像と、第１の画像とは異なる第２の画像とが合成された合成画像を表示するための映像光を出射する表示面を含む。分離部は、映像光を、第１の画像を表す第１の映像光と、第２の画像を表す第２の映像光とに分離する。検出部は、合成画像を観察する観察者の位置を検出する。画像制御部は、検出部によって検出された観察者の位置に応じて、合成画像の向きを制御する。

したがって、検出された観察者の位置に応じて、第１の画像と、第１の画像とは異なる第２の画像とが合成された合成画像の向きが制御されるので、観察者の位置に応じて合成画像を表示することができる。

また、上記の表示装置において、前記合成画像は、第１の画像領域と、前記観察者が第１の位置に存在する場合に前記第１の画像領域と前記観察者との間に表示される第２の画像領域とを含み、前記画像制御部は、前記検出部によって前記観察者が前記第１の位置とは異なる第２の位置に存在することが検知された場合、前記第１の画像領域と前記第２の位置に存在する観察者との間に前記第２の画像領域が表示されるように前記合成画像の向きを制御することが好ましい。

この構成によれば、合成画像は、第１の画像領域と、観察者が第１の位置に存在する場合に第１の画像領域と観察者との間に表示される第２の画像領域とを含む。画像制御部は、検出部によって観察者が第１の位置とは異なる第２の位置に存在することが検知された場合、第１の画像領域と第２の位置に存在する観察者との間に第２の画像領域が表示されるように合成画像の向きが制御される。

したがって、観察者の位置が変化したとしても、当該観察者は正しい方向から合成画像を観察することができる。

また、上記の表示装置において、前記第１の画像は、左眼で観察される左画像であり、前記第２の画像は、右眼で観察される右画像であり、前記分離部は、前記左画像を表す左映像光を前記左眼に入射させるとともに前記右画像を表す右映像光を前記右眼に入射させるように、前記映像光を分離することが好ましい。

この構成によれば、第１の画像は、左眼で観察される左画像であり、第２の画像は、右眼で観察される右画像である。分離部は、左画像を表す左映像光を左眼に入射させるとともに右画像を表す右映像光を右眼に入射させるように、映像光を分離する。したがって、観察者は立体映像を観察することができる。

また、上記の表示装置において、前記検出部は、複数の観察者の位置を検出し、前記画像制御部は、前記複数の観察者の数に応じて前記表示面を複数の表示領域に分割し、前記検出部によって検出された前記複数の観察者の位置に応じて、前記複数の表示領域のそれぞれにおいて前記合成画像の向きを制御することが好ましい。

この構成によれば、検出部は、複数の観察者の位置を検出する。画像制御部は、複数の観察者の数に応じて表示面を複数の表示領域に分割し、検出部によって検出された複数の観察者の位置に応じて、複数の表示領域のそれぞれにおいて合成画像の向きを制御する。

したがって、複数の表示領域のそれぞれにおいて合成画像の向きが制御されるので、複数の観察者がそれぞれ異なる方向から表示装置を観察する場合に、各観察者に応じた合成画像を各表示領域に表示することができる。

また、上記の表示装置において、前記検出部は、前記観察者の両眼の位置を検出し、前記画像制御部は、前記検出部によって検出される前記観察者の両眼の位置から前記表示面に向かう方向を前記表示面を含む平面に投影した観察方向を特定し、特定した前記観察方向と、所定の基準方向との角度に応じて、前記合成画像の表示位置を制御することが好ましい。

この構成によれば、検出部は、観察者の両眼の位置を検出する。画像制御部は、検出部によって検出される観察者の両眼の位置から表示面に向かう方向を表示面を含む平面に投影した観察方向を特定し、特定した観察方向と、所定の基準方向との角度に応じて、合成画像の表示位置を制御する。

したがって、観察者の両眼の位置から表示面に向かう方向を表示面を含む平面に投影した観察方向と、所定の基準方向との角度に応じて、合成画像の表示位置が制御されるので、表示部の表示面に対する観察者の向きに応じた合成画像を適切に表示することができる。

また、上記の表示装置において、前記分離部は、前記表示部からの前記映像光を透過するスリット部と、前記映像光を遮蔽する遮蔽部とからなるバリアパターンを有し、前記観察方向と前記基準方向との角度の変化に応じて変化する前記合成画像の向きに対応して、前記バリアパターンを変化させるバリアパターン制御部をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、分離部は、表示部からの映像光を透過するスリット部と、映像光を遮蔽する遮蔽部とからなるバリアパターンを有する。バリアパターン制御部は、観察方向と基準方向との角度の変化に応じて変化する合成画像の向きに対応して、バリアパターンを変化させる。

したがって、観察方向と基準方向との角度の変化に応じて変化する合成画像の向きに対応して、バリアパターンが変化するので、観察者が観察する方向が変わったとしても、観察者は確実に立体視することができる。

また、上記の表示装置において、前記基準方向は、前記表示面の複数の辺のうちの１つの基準辺に垂直な方向であり、前記画像制御部は、前記観察方向と前記基準方向との角度が０度である場合、前記合成画像の下辺を前記基準辺に一致させ、前記観察方向と前記基準方向との角度が所定の角度である場合、前記合成画像の下辺を前記基準辺から前記所定の角度回転させることが好ましい。

この構成によれば、基準方向は、表示面の複数の辺のうちの１つの基準辺に垂直な方向である。画像制御部は、観察方向と基準方向との角度が０度である場合、合成画像の下辺を基準辺に一致させ、観察方向と基準方向との角度が所定の角度である場合、合成画像の下辺を基準辺から所定の角度回転させる。

したがって、観察方向と基準方向との角度が０度である場合、合成画像の下辺が基準辺に一致し、観察方向と基準方向との角度が所定の角度である場合、合成画像の下辺が基準辺から所定の角度回転するように、合成画像を表示することができ、表示部の表示面に対する観察者の向きに応じた合成画像を適切に表示することができる。

また、上記の表示装置において、前記所定の角度は、９０度、１８０度又は２７０度であることが好ましい。

この構成によれば、画像制御部は、観察方向と基準方向との角度が０度である場合、合成画像の下辺を基準辺に一致させ、観察方向と基準方向との角度が９０度である場合、合成画像の下辺を基準辺から９０度回転させ、観察方向と基準方向との角度が１８０度である場合、合成画像の下辺を基準辺から１８０度回転させ、観察方向と基準方向との角度が２７０度である場合、合成画像の下辺を基準辺から２７０度回転させる。

したがって、観察方向と基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度である場合、表示部の表示面に対する観察者の向きに応じた合成画像を適切に表示することができる。

また、上記の表示装置において、前記画像制御部は、前記観察方向と前記基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度以外の角度である場合、前記第１の画像及び前記第２の画像のいずれか一方のみを前記表示部に表示させることが好ましい。

この構成によれば、画像制御部は、観察方向と基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度以外の角度である場合、第１の画像及び第２の画像のいずれか一方のみを表示部に表示させる。したがって、観察方向と基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度以外の角度である場合、立体的に映像を表示するのではなく、２次元的に映像を表示することができる。

また、上記の表示装置において、前記分離部は、前記表示部からの前記映像光を透過するスリット部と、前記映像光を遮蔽する遮蔽部とからなるバリアパターンを有し、前記観察方向と前記基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度以外の角度である場合、前記バリアパターンを前記分離部の全面に形成せずに、前記映像光を全て透過させるバリアパターン制御部をさらに備えることが好ましい。

この構成によれば、分離部は、表示部からの映像光を透過するスリット部と、映像光を遮蔽する遮蔽部とからなるバリアパターンを有する。バリアパターン制御部は、観察方向と基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度以外の角度である場合、バリアパターンを分離部の全面に形成せずに、映像光を全て透過させる。

したがって、観察方向と基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度以外の角度である場合、バリアパターンを分離部の全面に形成せずに、映像光を全て透過させるので、より解像度の高い２次元的な映像を表示することができる。

また、上記の表示装置において、前記基準方向は、前記表示面の複数の辺のうちの１つの基準辺に垂直な方向であり、前記画像制御部は、前記観察方向と前記基準方向との角度が０度±２０度の第１の範囲、９０度±２０度の第２の範囲、１８０度±２０度の第３の範囲及び２７０度±２０度の第４の範囲内である場合、前記合成画像を前記表示部に表示させ、前記観察方向と前記基準方向との角度が前記第１の範囲、前記第２の範囲、前記第３の範囲及び前記第４の範囲外である場合、前記第１の画像及び前記第２の画像のいずれか一方のみを前記表示部に表示させることが好ましい。

この構成によれば、基準方向は、表示面の複数の辺のうちの１つの基準辺に垂直な方向である。画像制御部は、観察方向と基準方向との角度が０度±２０度の第１の範囲、９０度±２０度の第２の範囲、１８０度±２０度の第３の範囲及び２７０度±２０度の第４の範囲内である場合、合成画像を表示部に表示させ、観察方向と基準方向との角度が第１の範囲、第２の範囲、第３の範囲及び第４の範囲外である場合、第１の画像及び第２の画像のいずれか一方のみを表示部に表示させる。

したがって、観察方向と基準方向との角度が０度、９０度、１８０度及び２７０度からずれたとしても、ずれ量が所定の範囲内であれば観察者は立体視することができる。

また、上記の表示装置において、前記検出部は、前記観察者の両眼の位置を検出し、前記画像制御部は、前記検出部によって検出される前記観察者の両眼の位置から前記表示面に向かう方向を特定し、特定した前記方向における前記観察者の両眼の位置情報と、前記分離部の位置情報とに応じて、前記合成画像の表示位置を制御することが好ましい。

この構成によれば、検出部は、観察者の両眼の位置を検出する。画像制御部は、検出部によって検出される観察者の両眼の位置から表示面に向かう方向を特定し、特定した方向における観察者の両眼の位置情報と、分離部の位置情報とに応じて、合成画像の表示位置を制御する。

したがって、観察者の垂直方向の位置の変化に応じて、合成画像の表示位置を変化させることができる。

なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。

本発明に係る表示装置は、観察者の位置に応じて合成画像を表示することができ、テレビ、コンピュータ、デジタルサイネージ、ゲーム機及び医療機器等の分野において、立体的に情報を表示する表示装置として有用であり、特にモバイルタブレット及びテーブルディスプレイ等に有用である。

Claims (5)

1. 第１の画像と、前記第１の画像とは異なる第２の画像とが合成された合成画像を表示するための映像光を出射する表示面を含む表示部と、
   前記映像光を、前記第１の画像を表す第１の映像光と、前記第２の画像を表す第２の映像光とに分離する分離部と、
   前記合成画像を観察する観察者の位置を検出する検出部と、
   前記検出部によって検出された前記観察者の位置に応じて、前記合成画像の向きを制御する画像制御部とを備え、
   前記検出部は、前記観察者の両眼の位置を検出し、
   前記画像制御部は、前記検出部によって検出される前記観察者の両眼の位置から前記表示面に向かう方向を前記表示面を含む平面に投影した観察方向を特定し、特定した前記観察方向と、前記表示面の複数の辺のうちの１つの基準辺に垂直な方向である基準方向との角度が０度である場合、前記合成画像の下辺を前記基準辺に一致させた位置に前記合成画像を表示させ、前記観察方向と前記基準方向との角度が、０度を除く０±２０度である第１の範囲、９０度±２０度である第２の範囲、１８０度±２０度である第３の範囲及び２７０度±２０度である第４の範囲内である場合、前記合成画像の下辺を前記基準辺から所定の角度回転させた位置に前記合成画像を表示させ、前記観察方向と前記基準方向との角度が前記第１の範囲、前記第２の範囲、前記第３の範囲及び前記第４の範囲外である場合、前記第１の画像及び前記第２の画像のいずれか一方の下辺を前記基準辺から前記所定の角度回転させた位置に前記第１の画像及び前記第２の画像のいずれか一方のみを表示させることを特徴とする表示装置。
2. 前記第１の画像は、左眼で観察される左画像であり、
   前記第２の画像は、右眼で観察される右画像であり、
   前記分離部は、前記左画像を表す左映像光を前記左眼に入射させるとともに、前記右画像を表す右映像光を前記右眼に入射させるように、前記映像光を分離することを特徴とする請求項１記載の表示装置。
3. 前記検出部は、複数の観察者の位置を検出し、
   前記画像制御部は、前記複数の観察者の数に応じて前記表示面を複数の表示領域に分割し、前記検出部によって検出された前記複数の観察者の位置に応じて、前記複数の表示領域のそれぞれにおいて前記合成画像の向きを制御することを特徴とする請求項１又は２記載の表示装置。
4. 前記分離部は、前記表示部からの前記映像光を透過するスリット部と、前記映像光を遮蔽する遮蔽部とからなるバリアパターンを有し、
   前記観察方向と前記基準方向との角度の変化に応じて変化する前記合成画像の向きに対応して、前記バリアパターンを変化させるバリアパターン制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１記載の表示装置。
5. 前記検出部は、前記観察者の両眼の位置を検出し、
   前記画像制御部は、前記検出部によって検出される前記観察者の両眼の位置から前記表示面に向かう方向を特定し、特定した前記方向における前記観察者の両眼の位置情報と、前記分離部の位置情報とに応じて、前記合成画像の表示位置を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の表示装置。

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