JPWO2015132828A1 - 映像表示方法、及び、映像表示装置 - Google Patents

Abstract

映像表示方法は、裸眼３Ｄ映像を表示する表示装置を用いた映像表示方法であって、表示装置は、画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された表示部を備え、表示部のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素から構成される表示単位ずつ交互に配置された映像を表示する表示ステップ（Ｓ１１）と、表示部から視認者までの距離を検出する距離検出ステップ（Ｓ１２）とを含み、表示ステップ（Ｓ１３）においては、検出された距離が所定の距離と異なる場合、検出された距離に応じて、サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち一部の表示単位のサブ画素数を変更する。

Description

本開示は、裸眼３Ｄ映像を表示する映像表示方法、及び、映像表示装置に関する。

特殊なメガネを使用しないで立体映像を表示するための技術が知られている（例えば、特許文献１〜３、及び、非特許文献１参照）。これらの技術では、液晶パネルやＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、及び有機ＥＬパネル等の表示パネルの観察者側にパララックスバリア（視差バリア）またはレンチキュラーレンズ等の部材が配置される。

特開平９−２３３５００号公報 国際公開第２０１２／１３１８８７号 特開２００２−３０３８２１号公報

濱岸他、「イメージスプリッタ方式メガネなし３Ｄディスプレイ」、映像情報メディア学会誌Ｖｏｌ．５１、 Ｎｏ．７、 ｐｐ．１０７０−１０７８（１９９７）

このような、いわゆる裸眼３Ｄ映像を表示する映像表示装置では、観察者（視認者）が適切な３Ｄ映像を視認できる位置は限られる。したがって、上記特許文献１〜３に開示された技術のように、視認者の視認位置に応じて映像の表示制御が行われる。

本開示は、視認者の視認位置の変化に追従してスムーズに（滑らかに）裸眼３Ｄ映像を表示することができる映像表示方法等を提供する。

本開示の映像表示方法は、裸眼３Ｄ映像を表示する表示装置を用いた映像表示方法であって、前記表示装置は、画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された表示部を備え、前記映像表示方法は、前記表示部のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素から構成される表示単位ずつ交互に配置された映像を表示する表示ステップと、前記表示部から視認者までの距離を検出する距離検出ステップとを含み、前記表示ステップにおいては、検出された距離が所定の距離と異なる場合、検出された距離に応じて、前記サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち一部の表示単位のサブ画素数を変更する。

本開示の映像表示方法は、裸眼３Ｄ映像を表示する表示装置を用いた映像表示方法であって、前記表示装置は、画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された表示部を備え、前記映像表示方法は、前記表示部のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素ずつ交互に配置された映像を表示する表示ステップと、前記表示部から視認者までの距離、及び、前記視認者の水平方向の位置を検出する検出ステップとを含み、前記表示ステップにおいては、検出された前記表示部から前記視認者までの距離、及び、検出された前記視認者の水平方向の位置に基づいて、前記サブ画素行における、前記左眼用映像及び前記右眼用映像の表示位置を所定数のサブ画素分シフトする。

本開示の映像表示方法は、視認者の視認位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができる。

図１は、一般的な画素の配置を説明するための図である。 図２は、実施の形態１に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。 図３は、制御部の構成を示すブロック図である。 図４は、映像表示部及び映像分離部の構造を説明するための図である。 図５は、位置検出部の構成を示すブロック図である。 図６は、位置検出処理の概要を示す図である。 図７は、頭部検出部の構成を示すブロック図である。 図８は、パターンマッチングの一例を説明するための模式図である。 図９は、適視距離Ｌｃの位置において、水平方向に観察者が移動する場合の視差画像の配置制御を説明するための図である。 図１０は、適視距離Ｌｃと異なる距離Ｌｄの位置において観察者が水平方向に移動する場合の配置制御を説明するための第１の図である。 図１１は、適視距離Ｌｃと異なる距離Ｌｄの位置において観察者が水平方向に移動する場合の配置制御を説明するための第２の図である。 図１２は、実施の形態１に係る映像表示装置の動作のフローチャートである。 図１３は、距離検出部の構成を示すブロック図である。 図１４は、距離検出部の動作を説明するための図である。 図１５は、実施の形態２に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。 図１６は、実施の形態２に係る制御部の構成を示すブロック図である。 図１７は、実施の形態２に係る映像表示装置の動作を説明するための図である。 図１８は、実施の形態３に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。 図１９は、実施の形態３に係る制御部の構成を示すブロック図である。 図２０は、実施の形態３に係る映像表示装置の動作を説明するための図である。 図２１は、映像表示部のパネル歪を説明するための模式図である。 図２２は、実施の形態３に係る映像表示装置の動作のフローチャートである。 図２３は、実施の形態４に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。 図２４は、実施の形態４に係る制御部の構成を示すブロック図である。 図２５は、実施の形態４に係る映像表示装置の動作を説明するための図である。 図２６は、液晶パネルとバックライトとの間に映像分離部が配置された映像表示装置の一例を示す図である。 図２７は、バックライトとしてストライプ形状の発光部が用いられた映像表示装置の一例を示す図である。

（本開示の基礎となった知見）
特殊なメガネを使用しないで立体映像を表示する、いわゆる裸眼３Ｄ方式の映像表示装置が知られている。このような映像表示装置においては、液晶パネル、ＰＤＰ、及び、有機ＥＬディスプレイ等の表示パネルの観察者側にパララックスバリアやレンチキュラーレンズ等（分離手段）が配置される。これにより、表示パネルに表示された左眼用の映像と右眼用の映像とが分離して観察者に提示され、観察者は立体映像を視認することができる。

このような映像表示装置として、例えば、非特許文献１に記載されているように、パララックスバリアを用いたメガネなし方式が知られている。非特許文献１に記載された映像表示装置は、映像表示パネルと、パララックスバリアとを備え、映像表示パネルには左眼用画素が垂直方向に並ぶ列と右眼用画素が垂直方向に並ぶ列が交互に形成されている。

また、パララックスバリアには垂直方向に延びるスリット状の開口部が多数形成されており、各開口部の間には垂直方向に延びる遮光部が形成されている。

なお、左眼用画素により構成される左眼用映像と右眼用画素により構成される右眼用映像との間には、人間が立体映像として知覚できるような両眼視差がある。頭部が所定の位置（正視位置）に位置する観察者の左眼には、左眼用映像（以下、左眼用画像とも記載する）が開口部を通じて入射し、右眼には、右眼用映像（以下、右眼用画像とも記載する）が開口部を通じて入射する。これにより、観察者は、立体映像を認識することができる。

なお、このとき、右眼用映像は、遮光部で遮断されることにより左眼には入射せず、左眼用映像は、遮光部で遮断されることにより右眼には入射しない。

このように、裸眼３Ｄ方式では、通常、視差画像（左眼用画像及び右眼用画像）が１画像列ごとに交互に配置され、視差画像は、パララックスバリア等の分離手段により分離されて観察者に提示される。

また、特許文献１に開示された立体映像表示方法では、左眼用の映像を表示する左眼用絵素群と右眼用の映像を表示する右眼用絵素群とを水平方向に沿って交互に表示し、左眼用絵素群及び右眼用絵素群からの光を観察者の左右の眼に分離して入光させる。なお、左右の絵素群は、それぞれ、水平方向に並ぶ赤色絵素、緑色絵素、及び青色絵素により構成される。

特許文献１の立体映像表示方法では、観察者の頭部の位置に応じて各絵素に表示される映像が左眼用の映像であるか右眼用の映像であるかを切り換える制御を行う。特許文献１の方式では、眼間距離が１画素つまり、３サブ画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の１組に相当するため、眼間距離の１／３の精度で水平方向の頭部移動に追従できることとなる。

また、特許文献２に開示された立体映像表示方法では、観察者の位置に応じて、光学的開口部に割り当てられるサブ画素領域（視差画素の組ｍのサブ画素を持つ）が定められ、サブ画素領域の画素に視差番号により特定される視差情報が与えられる。

その際、光学的開口部に割り当てられるサブ画素領域に含まれる視差画像の組は、画面位置に応じて固定でない。互いに隣接するサブ画素領域の境界に属するサブ画素には、隣接するサブ画素領域のサブ画素に与えられる２つの視差情報が混合されて表示される。つまり、２つの視差情報の遷移状態に相当する視差画像が補間生成される。

さらに、特許文献３に開示された立体映像表示方法では、観察者のディスプレイ画面上の視線位置を検出し、その視線位置の対象の像が画面上で一致するように左右画像を水平方向に移動させるように表示パネルの向きの制御を行うものである。また、特許文献３に開示された立体映像表示方法では、水平方向の視線位置移動に応じて画像全体を左右方向にずらす制御も行われる。

しかしながら、これらの技術には、以下のような課題がある。

非特許文献１のように、視差画像が１画像列ごとに交互に配置される場合、適視距離Ｌｃの位置において立体映像を適切に視認できる場所は、水平方向において眼間距離Ｅの間隔で離散的に配置されることとなる。したがって、上記場所から外れた位置に左右の眼の少なくとも一方が位置する場合、観察者は、左眼用画像と右眼用画像とがうまく分離されていない混合画像を視認してしまう。つまり、クロストークが発生してしまうことが課題である。

また、特許文献１に開示された映像表示方法では、図１の（ａ）に示されるように、視差画像（左眼用画像４０Ｌまたは右眼用画像４０Ｒ）を構成する１つの画素４０は、水平方向に並んだ３つのサブ画素から構成される。図１は、特許文献１に記載の映像表示方法における画素の配置を説明するための図である。

特許文献１に開示された映像表示方法では、適視距離Ｌｃの位置において、頭部の水平方向のＥ／３の距離の移動に対して、水平方向において視差画像の表示位置のサブ画素単位の切り替え（シフト）が行われる。このとき、図１の（ｂ）に示されるように、観察者の位置の変化に応じて、縦方向に長いストライプ状の開口部と、表示パネルとの位置関係が変化するため、視差画像の切り替えが行われる直前の位置の近辺に観察者がいる場合に色モアレが発生する可能性が高い。具体的には、例えば、開口部により開口される領域が、領域５０ａから領域５０ｂにずれると、色モアレが発生してしまう。

また、観察者が、適視距離Ｌｃと異なる観察距離Ｌｄに位置する場合、視差画像の表示位置のサブ画素単位のシフトではうまく対応できない場合がある。

特許文献２に開示された映像表示方法では、視差数ｍを部分的に変えることで、適視位置からずれた位置において、見えにくい向きの視差を減らしたり、増やしたりする制御が行われる（１サブ画素で１視差を構成。視差数ｍは可変）。しかしながら、隣接する視差画像から生成される補間画素を用いた遷移状態を作る必要があり、遷移状態の影響によるクロストークが発生してしまう課題がある。

また、特許文献３に開示された映像表示方法は、角度可変アクチュエータにより機構的に表示パネル全体の向きを変える、頭部の水平方向の移動のみに対応する技術である。特許文献３に開示された映像表示方法では、表示パネルの向きを変えることによって抜けた画素部分には同じ画素が挿入されるため、部分的に２Ｄとなる箇所が発生しやすい。

以上のような技術に対し、本願においては、発明者らは、観察者の視認位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができる新たな映像表示装置（映像表示方法）を開示する。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

以下、実施の形態１〜４について説明する。

（実施の形態１）
以下、図２〜図１２を用いて、実施の形態１を説明する。

実施の形態１では、表示パネル内の水平方向のサブ画素列において、左眼用映像と右眼用映像とが、４個のサブ画素から構成される表示単位ずつ交互に配置された映像を表示する映像表示装置について説明する。実施の形態１の映像表示装置は、観察者と映像表示装置との観察距離に応じて一部の表示単位についてサブ画素数が変更される点が特徴である。

［構成］
図２は、実施の形態１に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る映像表示装置１００は、初期調整部１０３と、映像表示部１０２と、表示回路１０５と、映像分離部１０１と、映像分離部調整回路１０４と、制御部１１０と、信号切替部１０９と、位置検出部１０７と、カメラ１０８とを備える。

初期調整部１０３は、映像分離部調整回路１０４、位置検出部１０７、及び、信号切替部１０９の調整を行う。つまり、初期調整部１０３は、映像表示部１０２及び映像分離部１０１等に関連する調整を行う。

映像表示部１０２は、２次元の視差画像を表示回路１０５からの出力に基づいて表示する。映像表示部１０２は、表示部の一例であり、映像表示部１０２は、例えば、液晶パネルやＰＤＰ、及び有機ＥＬパネル等の表示パネルである。なお、表示回路１０５は、映像表示部１０２に含まれてもよい。

映像分離部１０１は、例えば、視差バリア（パララックスバリア）であり、映像表示部１０２からの画像を所定の位置に視差画像として提示する。映像分離部１０１の構造としては、矩形開口を有するステップバリア構造などが例示されるが、実施の形態１では、スラントバリア構造であり、このような構造の詳細については後述する。なお、映像分離部１０１は、映像表示部１０２に対向して設けられる、左眼用映像及び右眼用映像を分離して観察者に提示するための分離部の一例である。

映像分離部１０１は、開口部分と遮蔽部分とからなり、実施の形態１では、電圧等をかけることで遮蔽部と開口部とを変更することができるデバイス（光の透過率を変化することができるデバイス）が用いられる。このようなデバイスは、例えば、ＴＦＴ液晶パネルなどである。しかしながら、映像分離部１０１は、薄いフィルム膜または透明度の高い物質（ガラス等）で生成される固定バリアであってもよい。また、映像分離部１０１は、レンチキュラーレンズ等であってもよい。

映像分離部調整回路１０４は、映像分離部１０１と映像表示部１０２との間の距離や映像分離部の位置等を調整する回路である。

複数視差画像１０６は、表示回路１０５を介して映像表示部１０２に表示される左眼用画像及び右眼用画像である。

次に、制御部１１０の構成について説明する。図３は、制御部１１０の構成を示すブロック図である。図３に示されるように、制御部１１０は、より詳細には、信号切替部１２０と、水平方向配置制御部１２１と、奥行き方向配置制御部１２２とを有する。

ここで、映像表示部１０２と、映像分離部１０１との構造について説明する。図４は、映像表示部１０２及び映像分離部１０１の構造を説明するための図である。

図４の（ａ）に示されるように、実施の形態１の映像表示部１０２は、赤色光を発するサブ画素１０Ｒ、緑色光を発するサブ画素１０Ｇ、及び、青色光を発するサブ画素１０Ｂの３種類のサブ画素を有する。これらのサブ画素は、マトリクス状に配置されている。

また、映像分離部１０１は、３：１の傾きを持つスラントバリア構造である。つまり、図４の（ｂ）に示されるように、２つの複数視差画像（左眼用画像及び右眼用画像）を表示するための１つの画素２０は、斜めに並んだ３つのサブ画素からなる。

また、映像表示部１０２では、左眼用画像及び右眼用画像が、水平方向において４つのサブ画素からなる表示単位ずつ交互に配置された映像が表示される。例えば、図４の（ｂ）に示されるように、１表示単位分の左眼用画像２０Ｌに隣接して、１表示単位分の右眼用画像２０Ｒが配置され、このような配置が繰り返される。

映像分離部１０１がスラントバリア構造である場合、観察者が少し左右に移動したときに、隣の視点ピクセルのＢ＋Ｇ＋Ｒが同時に見えてくる。このため、色モアレが発生する可能性が低く、また１視点ピクセルにおけるカラーバランスが崩れる恐れが少ない効果が得られる。

さらに、画素形状の水平方向と垂直方向のサイズの比が１：３である構造の場合に、視差画像が１サブ画素列ずつ交互に配置された場合には、視差数ｍの１画素グループ単位の縦横比は、９：ｍとなる。これに対して、視差画像がｎサブ画素列ずつ交互に配置された場合には、視差数ｍの１画素グループ単位の縦横比は、９：（ｎ×ｍ）になり、ｎ＝４、ｍ＝２の場合、縦横の画素配列のバランスが良くなるメリットがある。

なお、１つの表示単位における水平方向のサブ画素数（以下、単にｎとも記載する）は、４つに限定されるものではなく、２つ以上であればよい。しかしながら、後述するように、１つの表示単位における水平方向のサブ画素数が多いほど、適視距離Ｌｃの位置における観察者の水平方向の移動に対して精度の高い視差画像のシフト処理が実現される。

また、映像表示装置１００においては、映像分離部１０１を通して余分なサブ画素が見える割合（例えば、左眼用画像が見えるはずの位置から、隣の右眼用画像が見えてしまう割合）を減らすことがクロストーク低減に必要となる。このような、クロストーク低減の観点からも、ｎは、多いほうがよい。以上のことと上記縦横の画素配列のバランスの観点から、ｍ＝２（視差が２種類）の場合、ｎ＝４、５が好ましい。

［立体映像の表示］
次に、映像表示装置１００、制御部１１０、及び位置検出部１０７の動作について説明する。

まず、初期調整部１０３は、映像表示装置１００の映像表示を開始する場合、または、居間等の部屋に映像表示装置１００が初めて設置された場合において、映像表示部１０２（表示デバイス）、及び映像分離部１０１（視差バリア）等の調整を実施する。

例えば、映像分離部１０１として、ＴＦＴ液晶パネル等によるアクティブ視差バリアが用いられる場合は、所定の適視距離におけるバリアのピッチ幅ｂｈやバリア位置の調整を実施する。具体的には、開口部分と遮蔽部分との位置の制御が画素もしくはサブ画素単位で実施される。なお、映像分離部１０１が固定バリアの場合、映像分離部１０１と映像表示部１０２との間の距離やバリアの傾きの調整は、所定の調整画像を用いて行われる。

なお、初期調整部１０３の初期調整と合わせて、適視距離Ｌｃからのテスト画像を用いた立体映像視認評価が行われる。具体的には、見易さ、並びに、ぼけ及び融像の程度に基づいて表示回路１０５における階調特性のチューニングが実施される。

このとき、状況に応じて視差画像内の視差量制御（線形係数を用いた強弱制御、または、水平方向シフト量調整など）が実施されてもよい。

映像表示部１０２は、表示回路１０５を通じて取得した複数視差画像１０６に基づいて映像を表示し、表示された映像は、映像分離部１０１により所定位置において適切に観察できるように分離される。これにより、観察者は、左眼で左眼画像を観察し、右眼で右眼画像を観察することができる。つまり、観察者は、立体映像を観察することができる。なお、複数視差画像１０６は、放送や通信など様々な取得経路で得られるものであり、取得経路は特に限定されない。

映像分離部１０１は、図４で説明したようなスラントバリア構造である。バリア間ピッチｂｈ（開口部の水平方向の幅）は、サブ画素ピッチｓｈ、適視距離Ｌｃ、映像表示部１０２と映像分離部１０１との間の距離ｄ、視差数ｍに基づいて幾何学的に決定され、式（１）のようになる。同様に、眼間距離Ｅに対して、視差数がｍであり、表示単位の水平方向の画素数がｎである場合、適視距離Ｌｃは、式（１）のようになる。

上述の初期調整部１０３の調整によれば、適視距離Ｌｃにおいて、所定の間隔（眼間距離Ｅ）で適切に立体映像が見えるようになる。この位置を適視位置と呼ぶ。なお、適視距離Ｌｃは、映像表示部１０２の表示画面に垂直な方向、つまり、映像表示部１０２から観察者までの距離を意味し、適視位置は、左右方向（水平方向）の位置を意味する。

適視位置においては、左眼用画像及び右眼用画像を左右の順番を考慮して観察者の左眼と右眼とに入れることで、観察者は、立体映像を観察することができる。

しかしながら、例えば、観察者の片眼が適視位置からずれた位置にある場合、この片眼には、視差画像が混合した画像（クロストークが発生）が見えてしまう。つまり、物体形状が２重に見えたり、ぼけて見えたりしてしまい、観察者が映像を立体的に観察できない現象が発生する。

そこで、実施の形態１では、位置検出部１０７は、観察者（以下、視聴者または視認者とも記載する）の頭部または眼の位置を検出し、位置検出部１０７により得られた視聴者位置に応じて左眼用画像及び右眼用画像の表示位置が変更されることによって視域を拡大する。このような左眼用画像及び右眼用画像の表示位置の制御を、以下では視差画像の配置制御とも記載する。

［視聴者の位置検出］
視聴者の位置検出は、視聴者が存在する領域の画像を撮影するカメラ１０８と、カメラ１０８が撮影した画像に基づいて視聴者の位置変動を検出する位置検出部１０７によって行われる。以下、視聴者の位置検出について図５及び図６を用いて説明する。図５は、位置検出部１０７の構成を示すブロック図である。図６は、位置検出処理の概要を示す図である。

図５に示されるように、位置検出部１０７は、頭部検出部２００と、基準点設定部２０１と、視聴者位置検出部２０２と、水平移動判断部２０３と、距離移動判断部２０４と、調整情報出力部２０５とを備える。なお、位置検出部１０７には、カメラ１０８が含まれてもよい。

視聴者の位置検出においては、まず、カメラ１０８は、視聴者がいると思われる領域の画像を撮影する。なお、このとき撮影対象の領域（例えば、居間の場合はＴＶから視野角１００度、視聴距離は１．５ｍから６．７ｍ以内）は、カメラ１０８によって撮影できる画角の条件を満たす必要がある。

頭部検出部２００は、カメラ１０８が検出した画像（入力画像データ、図６の（ａ））内の人物頭部の位置を抽出する。入力画像データからは、輪郭抽出画像データと肌色分析データとが特徴量として得られ（図６の（ｂ））、これらに基づいて頭部の位置が抽出される。

次に、基準点設定部２０１は、画像内で相対的な大きさを検出する際の基準点を設定する（図６の（ｃ））。この基準点は、画像の中心に設定されてもよいし、適視位置に右眼がある場合の顔中心位置に設定されてもよい。

次に、図６の（ｄ）及び（ｅ）に示されるように、視聴者位置検出部２０２は、頭部検出を行い、視聴者の眼間中心点と基準点との間の距離ｓＬｅｎＨ、及び、視聴者の眼間距離ＬｅｎＥｙｅを求める。適視距離Ｌｃにおける眼間距離Ｅとの比較により、観察距離Ｌｄは、式（２）のように算出される。また、適視距離Ｌｃにおけるカメラ画像内の眼間画素数ｓｐｉｘＥｙｅｃとｓＬｅｎＨとから、水平方向の距離ＬｅｎＨは、式（２）のように算出される。

なお、水平移動判断部２０３は、予め用意され、大きさが判明している基準顔画像を用いて、抽出された顔の大きさとの比較で補正係数を決め、補正係数をｓｌｅｎＨに乗算することによって水平方向の位置を求めてもよい。また、距離移動判断部２０４は、抽出された顔の大きさｓｌｅｎＦａｃｅと基準顔画像の顔の大きさとの比で奥行き方向の距離（観察距離Ｌｄ）を求めてもよい。

また、距離移動判断部２０４は、カメラ内の画角距離を予め測定しておき、カメラ内画素と画角距離との関係を求めておくことで、カメラ画像内の中心点と眼間中心点との間の画素数ｓｐｉｘＨから水平方向の顔の位置ＬｅｎＨを求め、眼間画素数ｓｐｉｘＥｙｅから観察距離Ｌｄを求めてもよい。

上記の水平方向の顔の位置ＬｅｎＨの算出は、水平移動判断部２０３によって行われ、観察距離Ｌｄの算出は、距離移動判断部２０４によって行われる。最後に、調整情報出力部２０５は、視差画像の配置制御の実施を指示する信号を出力する。

次に、頭部検出の詳細について図７及び図８を用いて説明する。図７は、頭部検出部の構成を示すブロック図である。図８は、パターンマッチング処理の一例を説明するための模式図である。

図７に示されるように、頭部検出部２００は、色度合い検出部３００と、輪郭検出部３０１と、特徴量抽出部３０２と、パターンマッチング部３０３と、テンプレート記憶メモリ３０４とを有する。

なお、テンプレート記憶メモリ３０４は、頭部検出部２００の外部に設けられてもよいし、頭部検出部２００内に設けられてもよい。テンプレート記憶メモリ３０４は、具体的には、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体である。

輪郭検出部３０１は、入力画像データ（カラー画像信号、図８の（ａ））から、輪郭情報を取得する。輪郭検出部３０１の処理について、以下詳細に説明する。

輪郭検出部３０１は、式（３）で示される３×３の大きさを持つ２次元フィルタによる２次元フィルタ処理を用いて、式（４）により、画像内の各画素（ｉ，ｊ）の微分ベクトルｖｄ（ｉ，ｊ）（ｘｄ（ｉ，ｊ）、ｙｄ（ｉ，ｊ））を求める。

また、輪郭検出部３０１は、微分ベクトルｖｄ（ｉ，ｊ）の大きさｓｔｖ（ｉ，ｊ）を、ｓｔｖ（ｉ，ｊ）＝（ｘｄ（ｉ，ｊ）×ｘｄ（ｉ，ｊ）＋ｙｄ（ｉ，ｊ）×ｙｄ（ｉ，ｊ））＾０．５により求める。ここで、ｘ＾０．５は、ｘの平方根に相当する。なお、ｓｔｖ（ｉ，ｊ）＝｜ｘｄ（ｉ，ｊ）｜＋｜ｙｄ（ｉ，ｊ）｜であってもよい。

輪郭検出部３０１は、各画素（ｉ，ｊ）におけるｓｔｖ（ｉ，ｊ）を、所定のしきい値ＴＨ２を使って、式（５）のように比較することで、輪郭画素抽出を行う。なお、式（５）は、カラー画像信号により形成される画像上の画素が、輪郭に含まれる画素であるか否かを示すための２値化を行う式であり、Ｅ（ｉ，ｊ）＝１は、画素（ｉ，ｊ）が輪郭に含まれる画素であることを表している。

輪郭検出部３０１よってこのように求められた輪郭情報Ｅ（ｉ，ｊ）（以下では、単に「輪郭情報Ｅｉｊ」と表記することもある。）は、特徴量抽出部３０２へ出力される。

一方、色度合い検出部３００は、色分布でクラスタ分類を行い、各クラスタ内画素の肌色度合いを計算する。そして、色度合い検出部３００は、この肌色度合いの高い画素が多く含まれるクラスタ領域ほど、出力が１．０となるように変換した情報である肌色度合いを求める。

特徴量抽出部３０２は、輪郭情報及び肌色度合いの２つの特徴量に基づいて、人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）を求める。人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）の算出は、２つの特徴量の線形結合であってもよいし、２つの特徴量の非線形変換であってもよい。また、特徴量抽出部３０２は、輪郭情報Ｅ（ｉ，ｊ）のうち、肌色度の高いところはそのままＥ（ｉ，ｊ）を人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）として出力し、肌色度の低いところは輪郭情報Ｅ（ｉ，ｊ）を弱める係数を乗算して人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）として出力してもよい。また、特徴量抽出部３０２は、肌色度合いを用いずに、輪郭情報Ｅ（ｉ，ｊ）のみに基づいて人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）を求めてもよい。

パターンマッチング部３０３は、特徴量抽出部３０２により得られた人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）と、予め用意されたテンプレート記憶メモリ３０４内の対象領域の形状データとのパターンマッチング処理を行い、対象領域抽出を行う。対象領域抽出が行われる対象領域としては、例えば、顔領域、人物領域（上半身、全身）、及び、目・鼻・口のような顔パーツ領域等が挙げられる。

対象領域が顔領域である場合、テンプレート記憶メモリ３０４には、顔領域の標準形状データ（複数であってもよい。また、複数の方向の形状データであってもよい。）が保持（記憶）される。対象領域が人物領域である場合、テンプレート記憶メモリ３０４には、人物領域の標準形状データ（複数であってもよい。また、複数の方向の形状データであってもよい。また上半身でも全身でもよい。）が保持される。対象領域が目・鼻・口のパーツ領域である場合、テンプレート記憶メモリ３０４には、各パーツ領域の標準形状データが保持される（図８の（ｂ））。

パターンマッチング処理は、Ｔｐ［ｋ、ｓ］の中心を点（ｉ，ｊ）として、点（ｉ，ｊ）を走査することで行われる（図８の（ｃ））。このように、テンプレート記憶メモリ３０４が保持する形状データＴｐ［ｋ，ｓ］（ｐ＝１，…，Ｐｎｕｍ）（ｋ＝０，１，…，Ｗｐ−１）（ｓ＝０，１，…，Ｈｐ−１）と、各画素（ｉ，ｊ）の人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）とのパターンマッチング処理が行われることで、該当領域（対象領域情報）が抽出される。なお、Ｐｎｕｍは、テンプレート数であり、Ｗｐ及びＨｐは、それぞれ矩形テンプレートの水平画素数及び垂直画素数である。

パターンマッチング部３０３が実行するパターンマッチング処理の手法としては、多くの方法があるが、簡易な方法としては、以下に示すような方法がある。

まず、テンプレートｐに対して、画素（ｉ，ｊ）を中心とした、水平幅がＷｐ、垂直幅がＨｐである矩形領域候補ＳＲ［ｉ，ｊ，Ｗｐ，Ｈｐ］が設定される。

そして、パターンマッチング部３０３は、矩形領域候補ＳＲ［ｉ，ｊ，Ｗｐ，Ｈｐ］内の輪郭情報Ｅ（ｉ，ｊ）とテンプレート記憶メモリ３０４に保持されている形状データＴｐ［ｋ，ｓ］（（ｋ＝０，…，Ｗｐ−１）（ｓ＝０，１，…，Ｈｐ−１））をもとに、式（６）のような評価関数Ｒ（ｉ，ｊ，ｐ）を求める。

次に、式（７）に示されるように、パターンマッチング部３０３は、テンプレートｐ及び画素（ｉ，ｊ）に対する最大の評価関数Ｒ（ｉ，ｊ，ｐ）であるＭＲを求める。式（７）において、ｍａｘは、画素（ｉ，ｊ）及びテンプレートｐに対して、Ｒ（ｉ，ｊ，ｐ）の最大値を求めることを示す。そして、その最大値ＭＲが所定のしきい値ＴＨＭＲ以上であれば、最大値ＭＲに該当する矩形領域候補ＳＲ［ｉ，ｊ，Ｗｐ，Ｈｐ］を、対象領域情報ＢｅｓｔＳＲ［ｉ，ｊ，Ｗ，Ｈ］として抽出する。

このように、パターンマッチング部３０３が最大値ＭＲと所定のしきい値ＴＨＭＲとを比較することで、ノイズ等とのマッチングが行われることを抑制することができる。なお、しきい値ＴＨＭＲより最大値ＭＲが小さい場合は、対象領域がないものとして、対象領域情報ＢｅｓｔＳＲ［ｉ，ｊ，Ｗ，Ｈ］として、入力画像データの情報［ｗｉｄｔｈ／２，ｈｅｉｇｈｔ／２、ｗｉｄｔｈ，ｈｅｉｇｈｔ］が出力される。ここで、ｗｉｄｔｈは入力画像データの水平画素数を示し、ｈｅｉｇｈｔは入力画像データの垂直画素数を示す。

以上のようにして、パターンマッチング部３０３によって取得された対象領域情報ＢｅｓｔＳＲ［ｉ，ｊ，Ｗ，Ｈ］は、頭部検出部２００から出力される。

［視差画像の配置制御］
以上説明したように、位置検出部１０７から水平方向（左右方向）、及び、距離方向（映像表示装置１００から視聴者までの距離）を示す信号が出力された場合、制御部１１０は、映像表示部１０２に表示される視差画像の配置制御を行う。このような配置制御は、映像表示装置１００の特徴構成である。以下、視差画像の配置制御について図９〜図１１を用いて説明する。図９は、適視距離Ｌｃの位置において、水平方向に観察者が移動する場合の視差画像の配置制御を説明するための図である。図１０及び図１１は、適視距離Ｌｃと異なる距離Ｌｄの位置において観察者が水平方向に移動する場合の配置制御を説明するための図である。なお、図９〜図１１では、視差数ｍ＝２、各視差画像を交互に配置した場合に視差画像を構成するサブ画素数（表示単位）ｎ＝４の場合について説明する。なお、図１１の説明では、観察距離に応じて整数ｎが実数ｎ’に変化するが、この場合のｎ’は平均サブ画素数に相当する。

図９の（ａ）は、観察者３０が位置検出部１０７によって、観察者３０が適視距離Ｌｃの適視位置に位置している状態を模式的に示している。ここで、適視位置とは、上述のように、視差画像が分離してきれいに見える位置であって、眼間距離Ｅの間隔で存在する位置である。

図９の（ａ）の状態から観察者３０の位置が水平方向に移動したことが検出された場合に、制御部１１０の水平方向配置制御部１２１は、式（８）に示されるΔｈｎの移動量に対して、映像の表示位置をシフトする。

具体的には、水平方向配置制御部１２１は、観察者３０の頭部が動いた方向とは逆方向に１サブ画素単位で映像（左眼用画像２０Ｌ及び右眼用画像２０Ｒ）をシフトして表示させることで水平方向の視域を拡大する。例えば、観察者３０から見て、頭部が適視位置からＥ／ｎだけ右に動いた場合には、水平方向配置制御部１２１は、１サブ画素分映像を左へシフトさせる。

具体的には、図９の（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）にそれぞれ示されるように、観察者３０の頭部が画面に向かって適視位置からＥ／４、Ｅ×２／４、Ｅ×３／４だけ右に動いた場合には、水平方向配置制御部１２１は、１サブ画素分、２サブ画素分、３サブ画素分、映像を左へシフトさせる。なお、図９の各図の黒丸印は、図９の（ａ）の適視位置における視差画像の中心である。

このようにｎ＝４の場合には、Ｅ／ｎ＝Ｅ／４の距離の観察者３０の移動に対して、頭部の移動方向とは逆方向に、１サブ画素分の映像の表示位置のシフトが行われる。言い換えれば、映像表示装置１００は、Ｅ／４の精度（切替単位精度）で観察者３０の頭部移動に追従することができ、観察者３０は、クロストークが低減された立体映像を視聴することができる。なお、図９の例のように、適視距離Ｌｃの変化がなく、観察者３０が水平方向の移動のみを行う場合には、奥行き方向配置制御部１２２の処理は行われない。

これに対して、図１０は、観察者３０が適視距離Ｌｃと異なる距離Ｌｄの適視位置に位置している状態を模式的に示している。図１０の（ａ）は、観察者３０が適視距離Ｌｃの正面位置（適視位置）で映像を観察する場合を示す。また、図１０の（ｂ）は、水平位置は同じ正面位置であるが、適視距離Ｌｃより前の観察距離Ｌｄの位置で観察者３０が映像を観察する場合を示している。

図１０の（ｂ）では、図１０の（ａ）よりも画面右端及び左端へ向かって光線が広がってしまう。このため、観察者３０が適視距離Ｌｃとは異なる観察距離Ｌｄから映像を観察する場合には、水平方向配置制御部１２１は、Δｈｎｄの観察者３０の移動に対して、頭部の移動方向と逆方向に１サブ画素分の映像の表示位置のシフトを行う。なお、Δｈｎｄは、ＬｃとＬｄとの関係に基づき式（９）のように算出される、補正したΔｈｎである。

しかしながら、このような制御を水平方向配置制御部１２１が行ったとしても、図１０の（ｃ）に示されるように、観察者３０が画面に向かって右側に移動した場合には、画面端（図１０の（ｃ）の例では、観察者３０から見て右端）で正視でなくなる場合が生じる。つまり、左眼に右眼用画像が見えてしまう場合が生じる。なお、このような弊害は、観察者３０が映像表示装置１００の正面位置に位置する場合であっても、観察者３０が適視距離Ｌｃよりも前方に位置する場合、または、観察者３０が適視距離Ｌｃよりも後方に位置する場合に生じる。

そこで、実施の形態１では、この弊害を緩和するために、図１０の（ｄ）に示されるように、水平方向配置制御部１２１の映像のシフトに加えて、さらに奥行き方向配置制御部１２２が表示単位のサブ画素数ｎを部分的に変化させる。言い換えれば、奥行き方向配置制御部１２２は、表示単位を構成するサブ画素数の平均値ｎ’を変化させる。具体的には、図１０の（ｃ）では、楕円で囲まれた表示単位においてｎが４から５に変更される。

このような配置制御（ｎの不連続点の入れ方）の詳細について図１１を用いて説明する。観察者３０が適視距離Ｌｃに対して観察距離Ｌｄに移動した場合、式（１０）に示されるように、適切な表示単位間のピッチはｐｈからｐｈ’になる。Ｌｄ＜Ｌｃの場合、距離の変動量ｄＬ＜０となり、式（１０）からサブ画素数の変動量ｄｎ＞０となる。つまり、観察者３０が前（映像表示装置１００）に向かって移動すると表示単位間のピッチを広げる制御が必要となる。

サブ画素数ｎ’は実数となり、表示単位間のピッチは、固定ではなく平均値となる。よって、奥行き方向配置制御部１２２は、表示単位間のピッチが平均ｎ’になるように部分的にｎを変化させる。例えば、適視距離Ｌｃの位置においてｎ＝４であったものが、観察距離Ｌｄの位置ではｎ’＝４．２となる場合、（絶対的な映像表示部１０２の）中心位置から端に向かって、ｎ＝４の表示単位４つ分と、ｎ＝５の表示単位１つ分で構成される基本単位が繰り返されれば、平均ピッチｎ’を実現することができる。

なお、観察者３０が適視距離よりも遠くに位置する場合には、表示単位間のピッチを狭める制御が必要となり、この場合は、一部の表示単位のサブ画素数を減らす制御が行われる。

サブ画素数の変更は、平均ピッチｎ’を実現できるのであれば、どのように行われてもよい。例えば、現在の眼間中心位置に相当するサブ画素を中心に画面端に向かって基本単位が繰り返されてもよい。また、観察者３０の頭部位置に近い領域に位置する表示単位は、ｎを変更せず、そこから離れて位置する表示単位ほど、ｎを多く増減させてもよい。

［まとめ］
以上説明した映像表示装置１００の動作（映像表示方法）について、フローチャートを参照しながら簡潔にまとめて説明する。図１２は、映像表示装置１００の動作のフローチャートである。

図１２に示される映像表示方法は、裸眼３Ｄ映像を表示する映像表示装置１００を用いた映像表示方法であって、映像表示装置１００は、画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された映像表示部１０２を備える。

まず、映像表示装置１００の制御部１１０は、映像表示部１０２のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素から構成される表示単位ずつ交互に配置された映像を表示する（Ｓ１１）。サブ画素行とは、映像表示部１０２の行方向のサブ画素の配列を意味する。また、上記実施の形態１では、ｎ＝４である。

次に、位置検出部１０７は、映像表示部１０２から視認者（観察者）までの距離である、観察距離Ｌｄを検出する（Ｓ１２）。ここで、観察距離Ｌｄは、より詳細には、映像表示部１０２の表示画面に垂直な方向における、映像表示装置１００から視認者（観察者）までの距離である。

そして、制御部１１０は、検出された観察距離Ｌｄが所定の距離である適視距離Ｌｃと異なる場合、検出された距離に応じて、サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち一部の表示単位のサブ画素数を変更する（Ｓ１３）。

具体的には、制御部１１０は、検出された観察距離Ｌｄが適視距離Ｌｃよりも短いときには一部の表示単位のサブ画素数を増やし、検出された観察距離Ｌｄが適視距離Ｌｃよりも長いときには一部の表示単位のサブ画素数を減らす。

これにより、視認者の前後方向の移動に対する視域制約を緩和することができる。つまり、視認者が適切に３Ｄ映像を視認できる範囲を広げることができ、視認者の視認位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができる。また、このような映像表示方法では、補間画像を生成及び表示しないので、補間によるぼけやクロストークを抑えることができる。

また、サブ画素数ｎは、４以上の整数であることが好ましい。視聴者の水平方向（横方向）におけるＥ／ｎの移動に対して、１サブ画素の映像の表示位置のシフトが行われるため、視聴者の水平方向における移動に対してより滑らかに追従した映像の表示が可能となるからである。

なお、視聴者が映像表示部１０２の正面にいる状態で、観察距離Ｌｄが適視距離Ｌｃと異なる場合、画面の端のほうの視差画像ほど、クロストークが生じやすくなる。このため、制御部１１０は、画面の端のほうに位置する表示単位ほど、サブ画素数が多くなるように制御を行ってもよい。つまり、制御部１１０は、一部の表示単位のサブ画素数を増やす場合、サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち、端部に位置する表示単位のサブ画素数を増やし、前記一部の表示単位のサブ画素数を減らす場合、サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち、中央部に位置する表示単位のサブ画素数を減らしてもよい。

なお、上記適視距離Ｌｃ（所定の距離）は、範囲を持った距離であってもよく、この場合、検出した観察距離Ｌｄが上記範囲に属さない場合に、サブ画素数の増減が行われる。

［変形例］
実施の形態１では、位置検出部１０７及びカメラ１０８を用いた位置検出の一例について説明したが、位置検出は、どのように行われてもよい。例えば、位置検出部１０７として、図１３及び図１４に示される距離検出部が用いられてもよい。図１３は、距離検出部の構成を示すブロック図であり、図１４は、距離検出部の動作を説明するための図である。

図１３及び図１４に示される距離検出部３１８は、距離測定装置に相当するものである。距離検出部３１８の距離検出には、照明光を対象物体に照射し、照射した照明光が戻ってくるまでの時間であるＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）を計測することで距離を測定するＴＯＦ法が用いられる。

図１３に示されるように、距離検出部３１８は、対象空間（対象物３３０）に照明光３１０を照射する発光源３２０と、対象空間からの反射光３１１をレンズ３２４を通して受光し、受光光量を反映した出力値の電気信号を出力する光検出素子３１９とを備える。また、距離検出部３１８は、発光源３２０及び光検出素子３１９を制御する制御回路部３２１と、光検出素子３１９からの出力に対して画像生成処理を行う画像生成部３２３とを備える。

また、距離検出部３１８は、光検出素子３１９を備える。光検出素子３１９は、複数の感光部３２５、複数の感度制御部３２６、複数の電荷集積部３２７、及び電荷取出部３２８を有している。

発光源３２０は、対象空間に所定周期の変調信号で変調された光を照射し、光検出素子３１９は、対象空間を撮像する。

画像生成部３２３は、発光源３２０から対象空間に照射された光と対象空間内の対象物ＯＢＪで反射され光検出素子３１９で受光される反射光との変調信号の位相差によって対象物ＯＢＪまでの距離を求める。

光検出素子３１９に設けられた各感光部３２５が対象空間からの光を受光する受光期間は、制御回路部３２１によって制御される。各感光部３２５は、変調信号の位相とは異なる位相に同期するように制御された受光期間に受光する。

画像生成部３２３には、変調信号の１周期以上の期間である検出期間ごとに集積した電荷が光検出素子３１９から与えられる。画像生成部３２３は、複数の検出期間の電荷量を受光期間別に積算した電荷量を変換して距離画像を求める。

この結果、図１４の（ａ）に示されるように、距離検出部３１８からは、濃淡のグレースケール画像が得られる。なお、このグレースケール画像（距離画像）では、例えば、図１４の（ｂ）に示されるように、遠くに位置する部分が暗く、近くに位置する部分が明るく表示される。この画像内の物体形状推定に基づいて人物を抽出し、その位置と人物までの距離を求めることでも位置検出が可能である。

（実施の形態２）
実施の形態２では、観察者の視線方向を検出する機能をさらに有する映像表示装置について説明する。このような映像表示装置は、測定された観察者と表示装置との観察距離に加えて、観察者の視線方向を用いて一部の表示単位のサブ画素数ｎを変更する。これにより、観察者が奥行き方向（前後方向）に移動した場合の視域が拡大される。なお、以下の実施の形態２では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１と重複する内容については説明が省略される場合がある。

［構成］
図１５は、実施の形態２に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。図１６は、実施の形態２に係る制御部の構成を示すブロック図である。

図１５に示されるように、映像表示装置２９０は、制御部４０１と視線方向検出部４００とを備える点が映像表示装置１００と異なる。

視線方向検出部４００は、観察者の視線方向を検出する。

制御部４０１は、検出された観察者の（頭部）位置情報と観察者の視線方向とに基づいて、映像の表示位置のシフト、及び、視差画像の配置制御を行う。

図１６に示されるように、制御部４０１は、より詳細には、水平方向配置制御部１２１と、奥行き方向配置制御部１２２と、奥行き方向配置補正部４１０とを備える。

水平方向配置制御部１２１は、実施の形態１と同様に、観察位置（観察者の左右方向（水平方向）の位置）に応じて映像の表示位置をサブ画素単位で水平方向にシフトさせる制御を行う。

奥行き方向配置制御部１２２は、観察距離Ｌｄが適視距離Ｌｃとは異なる距離に変動した場合に、観察距離Ｌｄと観察位置とに応じて一部の表示単位のサブ画素数ｎを変更する。制御（視差画像の配置制御）を行う。

奥行き方向配置補正部４１０は、検出された視線方向（視線方向情報）に基づいて、奥行き方向配置制御部１２２によってサブ画素数ｎが変更される表示単位を変更する（不連続点の位置を補正する）。

［動作］
以下、映像表示装置２９０の動作について説明する。図１７は、映像表示装置３９０の動作を説明するための図である。

適視距離Ｌｃの適視位置（視差画像が分離してきれいに見える位置であって、眼間距離Ｅの間隔で存在する位置）から観察者３０の位置が水平方向に移動した場合、水平方向配置制御部１２１は、映像の表示位置のシフト制御を行う。具体的には、水平方向配置制御部１２１は、観察者３０のΔｈｎの移動に対して、頭部が動いた方向とは逆方向に１サブ画素単位の表示位置のシフトを行う。

観察者３０が適視距離Ｌｃとは異なる観察距離Ｌｄから映像を観察する場合には、水平方向配置制御部１２１は、観察者３０のΔｈｎｄの移動に対して、頭部の移動方向と逆方向に１サブ画素単位の表示位置のシフトを行う。そして、さらに、奥行き方向配置制御部１２２は、図１７の（ａ）に示されるように、表示単位のサブ画素数の平均値がｎ’になるように一部の表示単位（図１７の（ａ）で楕円で囲まれた表示単位）のサブ画素数ｎを変更する。

サブ画素数の変更は、実施の形態１と同様に、平均ピッチｎ’を実現できるのであれば、どのように行われてもよい。例えば、現在の眼間中心位置に相当するサブ画素を中心に画面端に向かって基本単位が繰り返されてもよいし、観察者３０の頭部位置に近い領域に位置する表示単位は、ｎを変更せず、そこから離れて位置する表示単位ほど、ｎを多く増減させてもよい。

ここで、映像表示装置２９０では、制御部４０１が、カメラ１０８が撮影した画像に基づいて観察者３０の顔領域及び目の領域を抽出する。制御部４０１は、より具体的には、目の中で瞳（黒）の向いている方向、及び、目の中における瞳の位置を検出する。

奥行き方向配置補正部４１０は、検出された視点位置に基づいてサブ画素数ｎが変更される表示単位を変更する。

例えば、図１７の（ｂ）に示されるように、観察者３０の視線が（観察者３０から見て）中央から左に向いた場合、瞳が中心にあった場合にサブ画素数ｎが変更されていた表示単位よりも、観察者３０から見てより左に位置する表示単位のサブ画素数ｎが変更される。

同様に、図１７の（ｃ）に示されるように、観察者の視線が中央から右に向いた場合、瞳が中心にあった場合にサブ画素数ｎが変更されていた表示単位よりも、観察者３０から見て左に位置する表示単位のサブ画素数ｎが変更される。

これにより、観察者３０が視差画像をきれいに見ることができる視域を拡大させることができる。なお、サブ画素数ｎが変更される表示単位の変更においては、視線向きの変化に合わせて、元々サブ画素数ｎが変更されていた表示単位となるべく近い表示単位においてサブ画素数ｎが変更されることが好ましい。

なお、瞳の中心位置からのズレ量（瞳が目の中心にある場合に対して左右のどちらかにずれている場合のズレ量）Δｅは、上述の式（２）に示される距離ＬｅｎＨに加減算されてもよい。つまり、距離ＬｅｎＨに視点位置が加味されてもよい。この場合、奥行き方向配置制御部１２２は、図１７の（ｂ）及び（ｃ）で説明した、サブ画素数ｎが変更される表示単位の変更を行わない。

［まとめ］
以上説明したように、映像表示装置２９０の視線方向検出部４００は、視認者（観察者）の視線方向を検出し、制御部４０１は、検出された視線方向に応じて、サブ画素数が変更される表示単位を変更する。

具体的には、制御部４０１は、検出された視線方向が視認者から見て右から左に動いた場合、サブ画素数が変更される表示単位を視認者から見てより左側に位置する表示単位に変更する。また、制御部４０１は、検出された視線方向が視認者から見て左から右に動いた場合、サブ画素数が変更される表示単位を視認者から見てより右側に位置する表示単位に変更する。

これにより、視認者の前後方向への視域制約をさらに緩和することができる。つまり、視認者が適切に３Ｄ映像を視認できる範囲をさらに広げることができ、視認者の視認位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができる。

なお、視線方向を検出する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、視点位置から視線方向を推定することにより視線方向が検出されてもよい。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３に係る映像表示装置について説明する。実施の形態３に係る映像表示装置は、観察者と表示装置との観察距離Ｌｄに応じてｎ個のサブ画素をシフトするタイミングを変更する。これにより、観察者が奥行方向に移動した場合の視域が拡大される。なお、以下の実施の形態３では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１と重複する内容については説明が省略される場合がある。

［構成］
図１８は、実施の形態３に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。また、図１９は、実施の形態３に係る制御部の構成を示すブロック図である。

映像表示装置３９０においては、制御部５００の動作が、映像表示装置１００と異なる。制御部５００は、映像表示装置３９０から観察者までの観察距離Ｌｄに応じて、視差画像のシフト制御を行うタイミングを変更する。

図１９に示されるように、制御部５００は、より詳細には、切替時間調整部５１０と、水平方向配置制御部１２１とを備える。

切替時間調整部５１０は、観察者までの観察距離Ｌｄに応じて映像表示部１０２に表示される映像の表示位置をシフトさせるタイミングを決定する。

水平方向配置制御部１２１は、切替時間調整部５１０によって決定されたタイミングで、映像の表示位置のシフト処理（シフト制御）を実施する。

［動作］
以下、映像表示装置３９０の動作について説明する。図２０は、映像表示装置３９０の動作を説明するための図である。

まず、映像表示部１０２にパネル歪がない場合について説明する。

適視距離Ｌｃの適視位置（視差画像が分離してきれいに見える位置であって、眼間距離Ｅの間隔で存在する位置）から観察者３０の位置が水平方向に移動した場合、水平方向配置制御部１２１は、映像の表示位置のシフト制御を行う。具体的には、水平方向配置制御部１２１は、映像表示部１０２にパネル歪がない場合には、観察者３０のΔｈｎの移動に対して、頭部が動いた方向とは逆方向に１サブ画素単位の表示位置のシフトを行う。これにより、水平方向の視域が拡大される。

これに対し、観察者３０が適視距離Ｌｃとは異なる観察距離Ｌｄに位置する場合、水平方向配置制御部１２１は、観察者３０のΔｈｎｄの移動に対して、頭部の移動方向と逆方向に１サブ画素単位の表示位置のシフトを行う。

例えば、Ｌｄ＜Ｌｃの場合に、観察者３０が画面中心から右に移動した場合、Δｈｎｄは、Δｈｎより小さくなる。このため、観察者３０が等速で移動しているとすれば、観察距離Ｌｄに位置する場合のほうが、水平方向配置制御部１２１が映像を１サブ画素分左へシフトさせるタイミングは早くなる（図２０の（ａ））。

一方、観察者３０が適視距離Ｌｃより後ろの観察距離Ｌｄｄ（Ｌｄｄ＞Ｌｃ）に位置する場合、画面中心から観察者が右に移動した場合には、ΔｈｎｄｄはΔｈｎより大きくなる。このため、観察者３０が等速で移動しているとすれば、観察距離Ｌｄｄに位置する場合のほうが、水平方向配置制御部１２１が映像を１サブ画素分左へシフトさせるタイミングは遅くなる。

Δｈｎｄは、距離Ｌｄ（Ｌｄ＜Ｌｃ）の位置（図２０において左右方向に伸びる直線上）を観察者３０が移動する場合（図２０の（ｂ））は、左右方向（水平方向）の位置によらず、観察距離Ｌｄに依存する。

しかしながら、映像表示部１０２にパネル歪があり、映像分離部１０１が映像表示部１０２と一体成型されていない場合には、映像分離部１０１と映像表示部１０２との間のギャップに差が生じる。図２１は、映像表示部１０２のパネル歪を説明するための模式図である。

特に、図２１に示されるように、映像分離部１０１と映像表示部１０２とが端部同士で固定された場合には、画面端でギャップ（間隙）が小さくなるように変形することが多い。この場合、映像表示部１０２の画面端に位置する画素の適視距離Ｌｃｄは、画面中央に位置する画素の適視距離Ｌｃよりも短くなる。よって、適視距離Ｌｃの位置では、画面端において視差画像を適切に視認するための眼間距離Ｅｄは、設計上の眼間距離Ｅよりも広くなる。

ここで、映像分離部１０１は、画面中央を基準に初期化されている。つまり、左眼用画像と右眼用画像とが適視距離Ｌｃの所定位置で分離するように、開口部及び遮光部の位置が調整されている。したがって、画面中央のギャップを想定してΔｈｎｄが設定されることが一般的である。

図２１のようなパネル歪がある場合、画面端における切替単位Δｈｎｄｗは、画面中央を想定して設定されたΔｈｎｄより大きくなる。このため、画面端において映像をシフトさせるタイミングは、画面中央において映像をシフトさせるタイミングよりも緩やかに（短く）する必要がある。なお、このΔｈｎｄｗは、以下の式（１１）により決定することができる。

適視距離Ｌｃよりも後ろの観察距離Ｌｄｄ（Ｌｄｄ＞Ｌｃ）の位置においても同様である。図２１のようなパネル歪がある場合には、画面端における切替単位Δｈｎｄｄｗは、画面中央のΔｈｎｄｄより大きくなり、画面端において映像をシフトさせるタイミングは、画面中央において映像をシフトさせるタイミングよりも緩やかにする必要がある。

以上のような、画面中央部と画面端部とで映像をシフトさせるタイミングを変更する補正は、切替時間調整部５１０により実施される。水平方向配置制御部１２１は、切替時間調整部５１０の補正にしたがって、シフト制御を実行する。

［まとめ］
以上説明した映像表示装置３９０の動作（映像表示方法）について、フローチャートを参照しながら簡潔にまとめて説明する。図２２は、映像表示装置３９０の動作のフローチャートである。

図２２に示される映像表示方法は、裸眼３Ｄ映像を表示する映像表示装置３９０を用いた映像表示方法であって、映像表示装置３９０は、画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された映像表示部１０２を備える。

まず、映像表示装置３９０の制御部５００は、映像表示部１０２のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素から構成される表示単位ずつ交互に配置された映像を表示する（Ｓ２１）。サブ画素行とは、映像表示部１０２の行方向のサブ画素の配列を意味する。また、上記実施の形態３では、ｎ＝４である。

次に、位置検出部１０７は、映像表示部１０２から視認者までの距離、及び、前記視認者の水平方向の位置を検出する（Ｓ２２）。なお、水平方向とは、映像表示部１０２の画素の水平方向（映像表示部１０２の長手方向）に対応する方向を意味し、言い換えれば、視認者の左右方向（横方向）である。

そして、制御部５００は、検出された映像表示部１０２から視認者までの距離、及び、検出された視認者の水平方向の位置に基づいて、サブ画素行における、左眼用映像及び右眼用映像の表示位置を所定数のサブ画素分シフトする（Ｓ２３）。上記実施の形態３では、所定数は１であるが、２以上であってもよい。

具体的には、制御部５００は、映像表示部１０２から視認者までの距離が観察距離Ｌｄ（第１の距離）である場合、視認者の水平方向の位置のΔｈｎｄ（第１移動量）に対して所定数のサブ画素分のシフトを行う。また、制御部５００は、映像表示部１０２から視認者までの距離が観察距離Ｌｄよりも大きい適視距離Ｌｃ（第２の距離）である場合、視認者の水平方向の位置の、Δｈｎｄよりも大きいΔｈｎ（第２移動量）に対して所定数のサブ画素分のシフトを行う。

これにより、視認者の前後方向の移動に対する視域制約を緩和することができる。つまり、視認者が適切に３Ｄ映像を視認できる範囲を広げることができ、視認者の視認位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができる。また、このような映像表示方法では、補間画像を生成及び表示しないので、補間によるぼけやクロストークを抑えることができる。

また、サブ画素数ｎは、４以上の整数であることが好ましい。視認者の水平方向（横方向）におけるＥ／ｎの移動に対して、１サブ画素の映像の表示位置のシフトが行われるため、視認者の水平方向における移動に対してより滑らかに追従した映像の表示が可能となるからである。

さらに、このような映像の表示位置のシフト処理は、視差画像の配置制御よりも間単に実現できる利点がある。

また、制御部５００は、映像表示部１０２のパネル歪み情報（歪みに関する情報）を取得し、取得したパネル歪み情報をさらに用いて所定数のサブ画素分のシフトを行う。

具体的には、制御部５００は、映像表示部１０２と映像分離部１０１との間隔が映像表示部１０２の中央部において映像表示部１０２の端部よりも大きいことをパネル歪み情報が示す場合、視認者の水平方向の位置が中央部よりも端部寄りであるほど、大きな水平方向の移動量に対して所定数のサブ画素分のシフトを行う。また、後述するように、制御部５００は、映像表示部１０２と映像分離部１０１との間隔が映像表示部１０２の中央部において映像表示部１０２の端部よりも小さいことをパネル歪み情報が示す場合、視認者の水平方向の位置が中央部よりも端部寄りであるほど、小さな水平方向の移動量に対して所定数のサブ画素分のシフトを行う。

これにより、映像表示部１０２（表示パネル）の歪みを考慮して、視認者が適切に３Ｄ映像を視認できる範囲を広げることができる。

なお、図２１とは異なり、画面中央で映像表示部１０２と映像分離部１０１とが接着された場合、映像表示部１０２の歪みによる、映像表示部１０２と映像分離部１０１との間のギャップは、画面端で大きくなることが多い。

この場合、映像表示部１０２の画面端においては、バリアとパネル間のギャップが大きくなることから、画面端に位置する画素の適視距離Ｌｃｄ２は、画面中心に位置する画素の適視距離Ｌｃより長くなる。よって、適視距離Ｌｃの位置では、画面端において視差画像を適切に視認するための眼間距離Ｅｄ２は、設計上の眼間距離Ｅよりも短くなる。

このため、このようなパネル歪がある場合、画面端における切替単位Δｈｎｄｗ２は、画面中央を想定して設定されたΔｈｎｄより小さくなる。言い換えれば、このため、画面端において映像をシフトさせるタイミングは、画面中央において映像をシフトさせるタイミングよりも早くする必要がある。なお、この傾向は、適視距離Ｌｃよりも後ろの観察距離Ｌｄｄ（Ｌｄｄ＞Ｌｃ）の位置においても同様である。

（実施の形態４）
実施の形態４では、映像表示装置３９０の構成に、観察者の視線方向（視点位置）を検出する機能をさらに加えた映像表示装置について説明する。

なお、以下の実施の形態４では、実施の形態３と異なる部分を中心に説明し、実施の形態３と重複する内容については説明が省略される場合がある。

［構成］
図２３は、実施の形態４に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。図２４は、実施の形態４に係る制御部の構成を示すブロック図である。

図２３に示されるように、映像表示装置４９０は、制御部６００と、視線方向検出部４００とを備える点が映像表示装置３９０と異なる。

視線方向検出部４００は、カメラ１０８により撮影された画像データから観察者の視線方向を検出する。

制御部６００は、検出された観察者の（頭部）位置情報と観察者の視線方向とに基づいて、映像の表示位置のシフトを行う。

図２４に示されるように、制御部６００は、より詳細には、切替時間調整部５１０と、切替時間調整補正部６１０と、水平方向配置制御部１２１とを備える。

切替時間調整部５１０は、観察者までの観察距離Ｌｄに応じて映像の表示位置をシフトさせるタイミングを決定する。

切替時間調整補正部６１０は、検出された視線方向（視線方向情報）と、パネル歪の有無を示す情報に基づいて、切替時間調整部５１０によって決定された切替時間を補正する。

水平方向配置制御部１２１は、切替時間調整補正部６１０が補正したタイミングで映像の表示位置のシフト処理を実施する。

［動作］
以下、映像表示装置４９０の動作について説明する。図２５は、映像表示装置４９０の動作を説明するための図である。

まず、映像表示部１０２にパネル歪がない場合について説明する。

適視距離Ｌｃの適視位置（視差画像が分離してきれいに見える位置であって、眼間距離Ｅの間隔で存在する位置）から観察者３０の位置が水平方向に移動した場合、水平方向配置制御部１２１は、映像の表示位置のシフト制御を行う。具体的には、水平方向配置制御部１２１は、映像表示部１０２にパネル歪がない場合には、観察者３０のΔｈｎの移動に対し、て、頭部が動いた方向とは逆方向に１サブ画素単位の表示位置のシフトを行う。これにより、水平方向の視域が拡大される。

これに対し、観察者３０が適視距離Ｌｃとは異なる観察距離Ｌｄに位置する場合、水平方向配置制御部１２１は、観察者３０のΔｈｎｄの移動に対して、頭部の移動方向と逆方向に１サブ画素単位の表示位置のシフトを行う。

例えば、Ｌｄ＜Ｌｃの場合には、ΔｈｎｄはΔｈｎより小さくなる。このため、観察者３０が等速で移動しているとすれば、観察距離Ｌｄに位置する場合のほうが、水平方向配置制御部１２１が映像を１サブ画素分左へシフトさせるタイミングは早くなる（図２５の（ａ））。

このΔｈｎｄ値は、パネル歪がない場合は、どの位置に移動しても変化せず、観察距離Ｌｄに依存する。

しかしながら、実施の形態３でも説明したように、映像表示部１０２にパネル歪があり、映像分離部１０１が映像表示部１０２と一体成型されていない場合には、映像分離部１０１と映像表示部１０２との間のギャップに差が生じる。

特に、図２１に示されるように、映像分離部１０１と映像表示部１０２とが端部同士で固定された場合には、画面端でギャップ（間隙）が小さくなるように変形することが多い。この場合、映像表示部１０２の画面端に位置する画素の適視距離Ｌｃｄは、画面中央に位置する画素の適視距離Ｌｃよりも短くなる。よって、適視距離Ｌｃの位置では、画面端において視差画像を適切に視認するための眼間距離Ｅｄは、設計上の眼間距離Ｅよりも広くなる。

ここで、映像分離部１０１は、画面中央を基準に初期化されている。つまり、左眼用画像と右眼用画像とが適視距離Ｌｃの所定位置で分離するように、開口部及び遮光部の位置が調整されている。したがって、画面中央のギャップを想定してΔｈｎｄが設定されることが一般的である。

このような場合、画面端における切替単位Δｈｎｄｗは、画面中央を想定して設定されたΔｈｎｄより大きくなる。このため、画面端において映像をシフトさせるタイミングは、画面中央において映像をシフトさせるタイミングよりも緩やかにする必要がある。なお、Δｈｎｄｗは、上記式（１１）により決定される。

実施の形態４では、切替時間調整補正部６１０が切替単位ΔｈｎｄまたはΔｈｎｄｗに、観察者の視線方向を考慮した補正を行う。

映像表示部１０２にパネル歪がない場合には、瞳の中心位置からのずれ量Δｅを頭部移動量に加算または減算し、演算結果であるトータルの移動量がΔｈｎｄに達しているか否かによって表示位置のシフトが行われるかどうかが判断される。なお、頭部の移動方向と視線方向ずれが同じ方向である場合は、加算が行われ、逆の場合は減算が行われる。

一方、パネルに歪がある場合（図２１に示されるように中央が凹になった場合）には、図２５の（ｂ）に模式的に示されるように、観察者３０の頭部位置に加えて、観察者の視線方向を考慮して補正された切替単位Δｈｎｄｗ２が用いられる。

例えば、画面に対して観察者３０が右端に位置し、かつ、右を向いている（視線方向が右である）場合には、切替単位Δｈｎｄｗ２は、Δｈｎｄｗよりも小さくなり、観察者３０が右端に位置し、かつ、瞳が中心にあるときよりも早いタイミングで映像の表示位置のシフトが実施される。

逆に、図２５の（ｂ）に示されるように観察者が画面右端に位置し、かつ、視線方向が左である場合には、切替単位Δｈｎｄｗ２は、Δｈｎｄｗよりも大きくなり、観察者３０が右端に位置し、かつ、瞳が中心にあるときよりも緩やかな（遅い）タイミングで映像の表示位置のシフトが実施される。

［まとめ］
以上説明したように、映像表示装置４９０の視線方向検出部４００は、視認者（観察者）の視線方向を検出し、制御部６００は、検出された視認者の視線方向を用いて、左眼用映像及び右眼用映像の表示位置を所定数のサブ画素分シフトする。

これにより、視認者の前後方向への視域制約をさらに緩和することができる。つまり、視認者が適切に３Ｄ映像を視認できる範囲をさらに広げることができ、視認者の視認位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができる。

さらに、このような映像の表示位置のシフト処理は、視差画像の配置制御よりも間単に実現できる利点がある。

（その他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜４を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１〜Ｎで説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

そこで、以下、他の実施の形態をまとめて説明する。

上記実施の形態において、映像表示部１０２は、表示部の一例である。映像表示部１０２は、視差画像を表示できるのであれば、どのようなものであってもよい。映像表示部１０２としては、バックライト光源を用いた液晶パネル、自発光するＰＤＰまたは有機ＥＬパネルなどが例示される。

また、上記実施の形態では、カメラ１０８が撮影した画像１枚を用いて頭部位置検出が行われたが、２つ以上の画像のそれぞれにおいて頭部検出を行い、検出結果が組合わされてもよい。また、２つ以上の異なる位置からの画像を使った多視点方式による距離推定結果（例：ステレオカメラによる距離推定）と顔検出結果を組み合わせることも可能である。

また、頭部位置検出は、観察者の位置検出方法の一例であり、位置検出には、実施の形態１で説明したＴＯＦ法などその他の手法が用いられてもよい。例えば、観察者の位置検出方法として、電磁力等を用いて３次元位置測定を行う、有線接続を用いた手法を用いることも可能である。また、観察者の位置検出には、画像内に常に所定のテストパターンを表示し、表示されたテストパターン部分の大きさや画素値のモアレ変化等をもとに幾何学測量をする手法を用いることも可能である。また、観察者の位置検出は、頭部の検出以外に、人物全体像の検出、瞳孔の検出、及び眼領域抽出などによって行われてもよい。

また、上記実施の形態では、観察者が１人であることを前提に説明が行われたが、複数人の観察者がいる場合も想定される。このような場合、観察者の位置検出は、もっとも映像表示装置の近くに位置する人、または、画像内で最も大きい面積を占める人を対象とすることが考えられる。

また、このような場合にある程度の人数の人物が並んでいた場合には、その塊が位置検出の対象とされてもよいし、注目の高い人物が位置検出の対象とされてもよい。より高い精度が必要とされる分野への適用（例えば、内視鏡を用いた医療手術分野等）を考えた場合は、メインとなる人物を中心に制御が行われることが考えられる。

このような場合、メイン人物を位置検出の対象とするか、メイン人物を含む集団が位置検出の対象とされ、メイン人物またはメイン人物を含む集団からある程度離れた所に位置している観察者には、メインの人物が見ているものと連動している別の映像表示装置による映像が提供されてもよい。

また、上記実施の形態の視差画像の配置制御、及び、映像の表示位置のシフトは、ＣＰＵやＧＰＵ等を用いてリアルタイムで行われてもよいし、予め用意されたＬＵＴテーブルを用いて行われてもよい。

また、上記実施の形態では、映像分離部１０１は、スラントバリア構造であるとして説明されたが、縦ストライプバリア構造の映像分離部、または、ステップバリア構造の映像分離部を用いた場合にも、本開示は適用可能である。なお、ステップバリア構造は、サブ画素の矩形形状に対応した開口を斜め方向に配置した構造である。

また、映像分離部１０１として、レンチキュラーレンズが用いられてもよい。また、この場合、レンチキュラーレンズのレンズ境界からの光漏れを抑えるために、さらにバリアが組み合わされてもよいし、レンチキュラーレンズの屈折率が液晶等を用いて制御されてもよい。

また、上記実施の形態では、映像分離部１０１が映像表示部１０２の前面に配置される例について説明されたが、図２６に示されるように、映像表示部１０２（液晶ディスプレイ）内の液晶パネル１０２ａとバックライト１０２ｂとの間に映像分離部１０１が配置されてもよい。また、映像分離部１０１に代えて、図２７に示されるように、液晶ディスプレイのバックライトとしてストライプ形状の発光部１１１（光源）が用いられてもよい。

また、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

例えば、各構成要素は、回路でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

なお、本開示の包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよい。また、本開示の包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素及びは、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

例えば、上記各実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。

本開示の映像表示装置は、観察者の位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができ、例えば、サイネージ用途、及び、医療用途の裸眼３Ｄディスプレイ機器などに適用可能である。

１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒ サブ画素
２０ 画素
２０Ｌ、４０Ｌ 左眼用画像
２０Ｒ、４０Ｒ 右眼用画像
３０ 観察者
４０ 画素
５０ａ、５０ｂ 領域
１００、２９０、３９０、４９０ 映像表示装置
１０１ 映像分離部
１０２ 映像表示部
１０２ａ 液晶パネル
１０２ｂ バックライト
１０３ 初期調整部
１０４ 映像分離部調整回路
１０５ 表示回路
１０６ 複数視差画像
１０７ 位置検出部
１０８ カメラ
１０９ 信号切替部
１１０、４０１、５００、６００ 制御部
１１１ 発光部
１２０ 信号切替部
１２１ 水平方向配置制御部
１２２ 奥行き方向配置制御部
２００ 頭部検出部
２０１ 基準点設定部
２０２ 視聴者位置検出部
２０３ 水平移動判断部
２０４ 距離移動判断部
２０５ 調整情報出力部
３００ 色度合い検出部
３０１ 輪郭検出部
３０２ 特徴量抽出部
３０３ パターンマッチング部
３０４ テンプレート記憶メモリ
３１０ 照明光
３１１ 反射光
３１８ 距離検出部
３１９ 光検出素子
３２０ 発光源
３２１ 制御回路部
３２３ 画像生成部
３２４ レンズ
３２５ 感光部
３２６ 感度制御部
３２７ 電荷集積部
３２８ 電荷取出部
３３０ 対象物
４００ 視線方向検出部
４１０ 奥行き方向配置補正部
５１０ 切替時間調整部
６１０ 切替時間調整補正部

本開示は、裸眼３Ｄ映像を表示する映像表示方法、及び、映像表示装置に関する。

特殊なメガネを使用しないで立体映像を表示するための技術が知られている（例えば、特許文献１〜３、及び、非特許文献１参照）。これらの技術では、液晶パネルやＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）、及び有機ＥＬパネル等の表示パネルの観察者側にパララックスバリア（視差バリア）またはレンチキュラーレンズ等の部材が配置される。

特開平９−２３３５００号公報 国際公開第２０１２／１３１８８７号 特開２００２−３０３８２１号公報

濱岸他、「イメージスプリッタ方式メガネなし３Ｄディスプレイ」、映像情報メディア学会誌Ｖｏｌ．５１、 Ｎｏ．７、 ｐｐ．１０７０−１０７８（１９９７）

このような、いわゆる裸眼３Ｄ映像を表示する映像表示装置では、観察者（視認者）が適切な３Ｄ映像を視認できる位置は限られる。したがって、上記特許文献１〜３に開示された技術のように、視認者の視認位置に応じて映像の表示制御が行われる。

本開示は、視認者の視認位置の変化に追従してスムーズに（滑らかに）裸眼３Ｄ映像を表示することができる映像表示方法等を提供する。

本開示の映像表示方法は、裸眼３Ｄ映像を表示する表示装置を用いた映像表示方法であって、前記表示装置は、画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された表示部を備え、前記映像表示方法は、前記表示部のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素から構成される表示単位ずつ交互に配置された映像を表示する表示ステップと、前記表示部から視認者までの距離を検出する距離検出ステップとを含み、前記表示ステップにおいては、検出された距離が所定の距離と異なる場合、検出された距離に応じて、前記サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち一部の表示単位のサブ画素数を変更する。

本開示の映像表示方法は、裸眼３Ｄ映像を表示する表示装置を用いた映像表示方法であって、前記表示装置は、画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された表示部を備え、前記映像表示方法は、前記表示部のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素ずつ交互に配置された映像を表示する表示ステップと、前記表示部から視認者までの距離、及び、前記視認者の水平方向の位置を検出する検出ステップとを含み、前記表示ステップにおいては、検出された前記表示部から前記視認者までの距離、及び、検出された前記視認者の水平方向の位置に基づいて、前記サブ画素行における、前記左眼用映像及び前記右眼用映像の表示位置を所定数のサブ画素分シフトする。

本開示の映像表示方法は、視認者の視認位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができる。

図１は、一般的な画素の配置を説明するための図である。 図２は、実施の形態１に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。 図３は、制御部の構成を示すブロック図である。 図４は、映像表示部及び映像分離部の構造を説明するための図である。 図５は、位置検出部の構成を示すブロック図である。 図６は、位置検出処理の概要を示す図である。 図７は、頭部検出部の構成を示すブロック図である。 図８は、パターンマッチングの一例を説明するための模式図である。 図９は、適視距離Ｌｃの位置において、水平方向に観察者が移動する場合の視差画像の配置制御を説明するための図である。 図１０は、適視距離Ｌｃと異なる距離Ｌｄの位置において観察者が水平方向に移動する場合の配置制御を説明するための第１の図である。 図１１は、適視距離Ｌｃと異なる距離Ｌｄの位置において観察者が水平方向に移動する場合の配置制御を説明するための第２の図である。 図１２は、実施の形態１に係る映像表示装置の動作のフローチャートである。 図１３は、距離検出部の構成を示すブロック図である。 図１４は、距離検出部の動作を説明するための図である。 図１５は、実施の形態２に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。 図１６は、実施の形態２に係る制御部の構成を示すブロック図である。 図１７は、実施の形態２に係る映像表示装置の動作を説明するための図である。 図１８は、実施の形態３に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。 図１９は、実施の形態３に係る制御部の構成を示すブロック図である。 図２０は、実施の形態３に係る映像表示装置の動作を説明するための図である。 図２１は、映像表示部のパネル歪を説明するための模式図である。 図２２は、実施の形態３に係る映像表示装置の動作のフローチャートである。 図２３は、実施の形態４に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。 図２４は、実施の形態４に係る制御部の構成を示すブロック図である。 図２５は、実施の形態４に係る映像表示装置の動作を説明するための図である。 図２６は、液晶パネルとバックライトとの間に映像分離部が配置された映像表示装置の一例を示す図である。 図２７は、バックライトとしてストライプ形状の発光部が用いられた映像表示装置の一例を示す図である。

（本開示の基礎となった知見）
特殊なメガネを使用しないで立体映像を表示する、いわゆる裸眼３Ｄ方式の映像表示装置が知られている。このような映像表示装置においては、液晶パネル、ＰＤＰ、及び、有機ＥＬディスプレイ等の表示パネルの観察者側にパララックスバリアやレンチキュラーレンズ等（分離手段）が配置される。これにより、表示パネルに表示された左眼用の映像と右眼用の映像とが分離して観察者に提示され、観察者は立体映像を視認することができる。

このような映像表示装置として、例えば、非特許文献１に記載されているように、パララックスバリアを用いたメガネなし方式が知られている。非特許文献１に記載された映像表示装置は、映像表示パネルと、パララックスバリアとを備え、映像表示パネルには左眼用画素が垂直方向に並ぶ列と右眼用画素が垂直方向に並ぶ列が交互に形成されている。

また、パララックスバリアには垂直方向に延びるスリット状の開口部が多数形成されており、各開口部の間には垂直方向に延びる遮光部が形成されている。

なお、左眼用画素により構成される左眼用映像と右眼用画素により構成される右眼用映像との間には、人間が立体映像として知覚できるような両眼視差がある。頭部が所定の位置（正視位置）に位置する観察者の左眼には、左眼用映像（以下、左眼用画像とも記載する）が開口部を通じて入射し、右眼には、右眼用映像（以下、右眼用画像とも記載する）が開口部を通じて入射する。これにより、観察者は、立体映像を認識することができる。

なお、このとき、右眼用映像は、遮光部で遮断されることにより左眼には入射せず、左眼用映像は、遮光部で遮断されることにより右眼には入射しない。

このように、裸眼３Ｄ方式では、通常、視差画像（左眼用画像及び右眼用画像）が１画像列ごとに交互に配置され、視差画像は、パララックスバリア等の分離手段により分離されて観察者に提示される。

また、特許文献１に開示された立体映像表示方法では、左眼用の映像を表示する左眼用絵素群と右眼用の映像を表示する右眼用絵素群とを水平方向に沿って交互に表示し、左眼用絵素群及び右眼用絵素群からの光を観察者の左右の眼に分離して入光させる。なお、左右の絵素群は、それぞれ、水平方向に並ぶ赤色絵素、緑色絵素、及び青色絵素により構成される。

特許文献１の立体映像表示方法では、観察者の頭部の位置に応じて各絵素に表示される映像が左眼用の映像であるか右眼用の映像であるかを切り換える制御を行う。特許文献１の方式では、眼間距離が１画素つまり、３サブ画素（Ｒ、Ｇ、Ｂ）の１組に相当するため、眼間距離の１／３の精度で水平方向の頭部移動に追従できることとなる。

また、特許文献２に開示された立体映像表示方法では、観察者の位置に応じて、光学的開口部に割り当てられるサブ画素領域（視差画素の組ｍのサブ画素を持つ）が定められ、サブ画素領域の画素に視差番号により特定される視差情報が与えられる。

その際、光学的開口部に割り当てられるサブ画素領域に含まれる視差画像の組は、画面位置に応じて固定でない。互いに隣接するサブ画素領域の境界に属するサブ画素には、隣接するサブ画素領域のサブ画素に与えられる２つの視差情報が混合されて表示される。つまり、２つの視差情報の遷移状態に相当する視差画像が補間生成される。

さらに、特許文献３に開示された立体映像表示方法では、観察者のディスプレイ画面上の視線位置を検出し、その視線位置の対象の像が画面上で一致するように左右画像を水平方向に移動させるように表示パネルの向きの制御を行うものである。また、特許文献３に開示された立体映像表示方法では、水平方向の視線位置移動に応じて画像全体を左右方向にずらす制御も行われる。

しかしながら、これらの技術には、以下のような課題がある。

非特許文献１のように、視差画像が１画像列ごとに交互に配置される場合、適視距離Ｌｃの位置において立体映像を適切に視認できる場所は、水平方向において眼間距離Ｅの間隔で離散的に配置されることとなる。したがって、上記場所から外れた位置に左右の眼の少なくとも一方が位置する場合、観察者は、左眼用画像と右眼用画像とがうまく分離されていない混合画像を視認してしまう。つまり、クロストークが発生してしまうことが課題である。

また、特許文献１に開示された映像表示方法では、図１の（ａ）に示されるように、視差画像（左眼用画像４０Ｌまたは右眼用画像４０Ｒ）を構成する１つの画素４０は、水平方向に並んだ３つのサブ画素から構成される。図１は、特許文献１に記載の映像表示方法における画素の配置を説明するための図である。

特許文献１に開示された映像表示方法では、適視距離Ｌｃの位置において、頭部の水平方向のＥ／３の距離の移動に対して、水平方向において視差画像の表示位置のサブ画素単位の切り替え（シフト）が行われる。このとき、図１の（ｂ）に示されるように、観察者の位置の変化に応じて、縦方向に長いストライプ状の開口部と、表示パネルとの位置関係が変化するため、視差画像の切り替えが行われる直前の位置の近辺に観察者がいる場合に色モアレが発生する可能性が高い。具体的には、例えば、開口部により開口される領域が、領域５０ａから領域５０ｂにずれると、色モアレが発生してしまう。

また、観察者が、適視距離Ｌｃと異なる観察距離Ｌｄに位置する場合、視差画像の表示位置のサブ画素単位のシフトではうまく対応できない場合がある。

特許文献２に開示された映像表示方法では、視差数ｍを部分的に変えることで、適視位置からずれた位置において、見えにくい向きの視差を減らしたり、増やしたりする制御が行われる（１サブ画素で１視差を構成。視差数ｍは可変）。しかしながら、隣接する視差画像から生成される補間画素を用いた遷移状態を作る必要があり、遷移状態の影響によるクロストークが発生してしまう課題がある。

また、特許文献３に開示された映像表示方法は、角度可変アクチュエータにより機構的に表示パネル全体の向きを変える、頭部の水平方向の移動のみに対応する技術である。特許文献３に開示された映像表示方法では、表示パネルの向きを変えることによって抜けた画素部分には同じ画素が挿入されるため、部分的に２Ｄとなる箇所が発生しやすい。

以上のような技術に対し、本願においては、発明者らは、観察者の視認位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができる新たな映像表示装置（映像表示方法）を開示する。

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。

以下、実施の形態１〜４について説明する。

（実施の形態１）
以下、図２〜図１２を用いて、実施の形態１を説明する。

実施の形態１では、表示パネル内の水平方向のサブ画素列において、左眼用映像と右眼用映像とが、４個のサブ画素から構成される表示単位ずつ交互に配置された映像を表示する映像表示装置について説明する。実施の形態１の映像表示装置は、観察者と映像表示装置との観察距離に応じて一部の表示単位についてサブ画素数が変更される点が特徴である。

［構成］
図２は、実施の形態１に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。実施の形態１に係る映像表示装置１００は、初期調整部１０３と、映像表示部１０２と、表示回路１０５と、映像分離部１０１と、映像分離部調整回路１０４と、制御部１１０と、信号切替部１０９と、位置検出部１０７と、カメラ１０８とを備える。

初期調整部１０３は、映像分離部調整回路１０４、位置検出部１０７、及び、信号切替部１０９の調整を行う。つまり、初期調整部１０３は、映像表示部１０２及び映像分離部１０１等に関連する調整を行う。

映像表示部１０２は、２次元の視差画像を表示回路１０５からの出力に基づいて表示する。映像表示部１０２は、表示部の一例であり、映像表示部１０２は、例えば、液晶パネルやＰＤＰ、及び有機ＥＬパネル等の表示パネルである。なお、表示回路１０５は、映像表示部１０２に含まれてもよい。

映像分離部１０１は、例えば、視差バリア（パララックスバリア）であり、映像表示部１０２からの画像を所定の位置に視差画像として提示する。映像分離部１０１の構造としては、矩形開口を有するステップバリア構造などが例示されるが、実施の形態１では、スラントバリア構造であり、このような構造の詳細については後述する。なお、映像分離部１０１は、映像表示部１０２に対向して設けられる、左眼用映像及び右眼用映像を分離して観察者に提示するための分離部の一例である。

映像分離部１０１は、開口部分と遮蔽部分とからなり、実施の形態１では、電圧等をかけることで遮蔽部と開口部とを変更することができるデバイス（光の透過率を変化することができるデバイス）が用いられる。このようなデバイスは、例えば、ＴＦＴ液晶パネルなどである。しかしながら、映像分離部１０１は、薄いフィルム膜または透明度の高い物質（ガラス等）で生成される固定バリアであってもよい。また、映像分離部１０１は、レンチキュラーレンズ等であってもよい。

映像分離部調整回路１０４は、映像分離部１０１と映像表示部１０２との間の距離や映像分離部の位置等を調整する回路である。

複数視差画像１０６は、表示回路１０５を介して映像表示部１０２に表示される左眼用画像及び右眼用画像である。

次に、制御部１１０の構成について説明する。図３は、制御部１１０の構成を示すブロック図である。図３に示されるように、制御部１１０は、より詳細には、信号切替部１２０と、水平方向配置制御部１２１と、奥行き方向配置制御部１２２とを有する。

ここで、映像表示部１０２と、映像分離部１０１との構造について説明する。図４は、映像表示部１０２及び映像分離部１０１の構造を説明するための図である。

図４の（ａ）に示されるように、実施の形態１の映像表示部１０２は、赤色光を発するサブ画素１０Ｒ、緑色光を発するサブ画素１０Ｇ、及び、青色光を発するサブ画素１０Ｂの３種類のサブ画素を有する。これらのサブ画素は、マトリクス状に配置されている。

また、映像分離部１０１は、３：１の傾きを持つスラントバリア構造である。つまり、図４の（ｂ）に示されるように、２つの複数視差画像（左眼用画像及び右眼用画像）を表示するための１つの画素２０は、斜めに並んだ３つのサブ画素からなる。

また、映像表示部１０２では、左眼用画像及び右眼用画像が、水平方向において４つのサブ画素からなる表示単位ずつ交互に配置された映像が表示される。例えば、図４の（ｂ）に示されるように、１表示単位分の左眼用画像２０Ｌに隣接して、１表示単位分の右眼用画像２０Ｒが配置され、このような配置が繰り返される。

映像分離部１０１がスラントバリア構造である場合、観察者が少し左右に移動したときに、隣の視点ピクセルのＢ＋Ｇ＋Ｒが同時に見えてくる。このため、色モアレが発生する可能性が低く、また１視点ピクセルにおけるカラーバランスが崩れる恐れが少ない効果が得られる。

さらに、画素形状の水平方向と垂直方向のサイズの比が１：３である構造の場合に、視差画像が１サブ画素列ずつ交互に配置された場合には、視差数ｍの１画素グループ単位の縦横比は、９：ｍとなる。これに対して、視差画像がｎサブ画素列ずつ交互に配置された場合には、視差数ｍの１画素グループ単位の縦横比は、９：（ｎ×ｍ）になり、ｎ＝４、ｍ＝２の場合、縦横の画素配列のバランスが良くなるメリットがある。

なお、１つの表示単位における水平方向のサブ画素数（以下、単にｎとも記載する）は、４つに限定されるものではなく、２つ以上であればよい。しかしながら、後述するように、１つの表示単位における水平方向のサブ画素数が多いほど、適視距離Ｌｃの位置における観察者の水平方向の移動に対して精度の高い視差画像のシフト処理が実現される。

また、映像表示装置１００においては、映像分離部１０１を通して余分なサブ画素が見える割合（例えば、左眼用画像が見えるはずの位置から、隣の右眼用画像が見えてしまう割合）を減らすことがクロストーク低減に必要となる。このような、クロストーク低減の観点からも、ｎは、多いほうがよい。以上のことと上記縦横の画素配列のバランスの観点から、ｍ＝２（視差が２種類）の場合、ｎ＝４、５が好ましい。

［立体映像の表示］
次に、映像表示装置１００、制御部１１０、及び位置検出部１０７の動作について説明する。

まず、初期調整部１０３は、映像表示装置１００の映像表示を開始する場合、または、居間等の部屋に映像表示装置１００が初めて設置された場合において、映像表示部１０２（表示デバイス）、及び映像分離部１０１（視差バリア）等の調整を実施する。

例えば、映像分離部１０１として、ＴＦＴ液晶パネル等によるアクティブ視差バリアが用いられる場合は、所定の適視距離におけるバリアのピッチ幅ｂｈやバリア位置の調整を実施する。具体的には、開口部分と遮蔽部分との位置の制御が画素もしくはサブ画素単位で実施される。なお、映像分離部１０１が固定バリアの場合、映像分離部１０１と映像表示部１０２との間の距離やバリアの傾きの調整は、所定の調整画像を用いて行われる。

なお、初期調整部１０３の初期調整と合わせて、適視距離Ｌｃからのテスト画像を用いた立体映像視認評価が行われる。具体的には、見易さ、並びに、ぼけ及び融像の程度に基づいて表示回路１０５における階調特性のチューニングが実施される。

このとき、状況に応じて視差画像内の視差量制御（線形係数を用いた強弱制御、または、水平方向シフト量調整など）が実施されてもよい。

映像表示部１０２は、表示回路１０５を通じて取得した複数視差画像１０６に基づいて映像を表示し、表示された映像は、映像分離部１０１により所定位置において適切に観察できるように分離される。これにより、観察者は、左眼で左眼画像を観察し、右眼で右眼画像を観察することができる。つまり、観察者は、立体映像を観察することができる。なお、複数視差画像１０６は、放送や通信など様々な取得経路で得られるものであり、取得経路は特に限定されない。

映像分離部１０１は、図４で説明したようなスラントバリア構造である。バリア間ピッチｂｈ（開口部の水平方向の幅）は、サブ画素ピッチｓｈ、適視距離Ｌｃ、映像表示部１０２と映像分離部１０１との間の距離ｄ、視差数ｍに基づいて幾何学的に決定され、式（１）のようになる。同様に、眼間距離Ｅに対して、視差数がｍであり、表示単位の水平方向の画素数がｎである場合、適視距離Ｌｃは、式（１）のようになる。

上述の初期調整部１０３の調整によれば、適視距離Ｌｃにおいて、所定の間隔（眼間距離Ｅ）で適切に立体映像が見えるようになる。この位置を適視位置と呼ぶ。なお、適視距離Ｌｃは、映像表示部１０２の表示画面に垂直な方向、つまり、映像表示部１０２から観察者までの距離を意味し、適視位置は、左右方向（水平方向）の位置を意味する。

適視位置においては、左眼用画像及び右眼用画像を左右の順番を考慮して観察者の左眼と右眼とに入れることで、観察者は、立体映像を観察することができる。

しかしながら、例えば、観察者の片眼が適視位置からずれた位置にある場合、この片眼には、視差画像が混合した画像（クロストークが発生）が見えてしまう。つまり、物体形状が２重に見えたり、ぼけて見えたりしてしまい、観察者が映像を立体的に観察できない現象が発生する。

そこで、実施の形態１では、位置検出部１０７は、観察者（以下、視聴者または視認者とも記載する）の頭部または眼の位置を検出し、位置検出部１０７により得られた視聴者位置に応じて左眼用画像及び右眼用画像の表示位置が変更されることによって視域を拡大する。このような左眼用画像及び右眼用画像の表示位置の制御を、以下では視差画像の配置制御とも記載する。

［視聴者の位置検出］
視聴者の位置検出は、視聴者が存在する領域の画像を撮影するカメラ１０８と、カメラ１０８が撮影した画像に基づいて視聴者の位置変動を検出する位置検出部１０７によって行われる。以下、視聴者の位置検出について図５及び図６を用いて説明する。図５は、位置検出部１０７の構成を示すブロック図である。図６は、位置検出処理の概要を示す図である。

図５に示されるように、位置検出部１０７は、頭部検出部２００と、基準点設定部２０１と、視聴者位置検出部２０２と、水平移動判断部２０３と、距離移動判断部２０４と、調整情報出力部２０５とを備える。なお、位置検出部１０７には、カメラ１０８が含まれてもよい。

視聴者の位置検出においては、まず、カメラ１０８は、視聴者がいると思われる領域の画像を撮影する。なお、このとき撮影対象の領域（例えば、居間の場合はＴＶから視野角１００度、視聴距離は１．５ｍから６．７ｍ以内）は、カメラ１０８によって撮影できる画角の条件を満たす必要がある。

頭部検出部２００は、カメラ１０８が検出した画像（入力画像データ、図６の（ａ））内の人物頭部の位置を抽出する。入力画像データからは、輪郭抽出画像データと肌色分析データとが特徴量として得られ（図６の（ｂ））、これらに基づいて頭部の位置が抽出される。

次に、基準点設定部２０１は、画像内で相対的な大きさを検出する際の基準点を設定する（図６の（ｃ））。この基準点は、画像の中心に設定されてもよいし、適視位置に右眼がある場合の顔中心位置に設定されてもよい。

次に、図６の（ｄ）及び（ｅ）に示されるように、視聴者位置検出部２０２は、頭部検出を行い、視聴者の眼間中心点と基準点との間の距離ｓＬｅｎＨ、及び、視聴者の眼間距離ＬｅｎＥｙｅを求める。適視距離Ｌｃにおける眼間距離Ｅとの比較により、観察距離Ｌｄは、式（２）のように算出される。また、適視距離Ｌｃにおけるカメラ画像内の眼間画素数ｓｐｉｘＥｙｅｃとｓＬｅｎＨとから、水平方向の距離ＬｅｎＨは、式（２）のように算出される。

なお、水平移動判断部２０３は、予め用意され、大きさが判明している基準顔画像を用いて、抽出された顔の大きさとの比較で補正係数を決め、補正係数をｓｌｅｎＨに乗算することによって水平方向の位置を求めてもよい。また、距離移動判断部２０４は、抽出された顔の大きさｓｌｅｎＦａｃｅと基準顔画像の顔の大きさとの比で奥行き方向の距離（観察距離Ｌｄ）を求めてもよい。

また、距離移動判断部２０４は、カメラ内の画角距離を予め測定しておき、カメラ内画素と画角距離との関係を求めておくことで、カメラ画像内の中心点と眼間中心点との間の画素数ｓｐｉｘＨから水平方向の顔の位置ＬｅｎＨを求め、眼間画素数ｓｐｉｘＥｙｅから観察距離Ｌｄを求めてもよい。

上記の水平方向の顔の位置ＬｅｎＨの算出は、水平移動判断部２０３によって行われ、観察距離Ｌｄの算出は、距離移動判断部２０４によって行われる。最後に、調整情報出力部２０５は、視差画像の配置制御の実施を指示する信号を出力する。

次に、頭部検出の詳細について図７及び図８を用いて説明する。図７は、頭部検出部の構成を示すブロック図である。図８は、パターンマッチング処理の一例を説明するための模式図である。

図７に示されるように、頭部検出部２００は、色度合い検出部３００と、輪郭検出部３０１と、特徴量抽出部３０２と、パターンマッチング部３０３と、テンプレート記憶メモリ３０４とを有する。

なお、テンプレート記憶メモリ３０４は、頭部検出部２００の外部に設けられてもよいし、頭部検出部２００内に設けられてもよい。テンプレート記憶メモリ３０４は、具体的には、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体である。

輪郭検出部３０１は、入力画像データ（カラー画像信号、図８の（ａ））から、輪郭情報を取得する。輪郭検出部３０１の処理について、以下詳細に説明する。

輪郭検出部３０１は、式（３）で示される３×３の大きさを持つ２次元フィルタによる２次元フィルタ処理を用いて、式（４）により、画像内の各画素（ｉ，ｊ）の微分ベクトルｖｄ（ｉ，ｊ）（ｘｄ（ｉ，ｊ）、ｙｄ（ｉ，ｊ））を求める。

また、輪郭検出部３０１は、微分ベクトルｖｄ（ｉ，ｊ）の大きさｓｔｖ（ｉ，ｊ）を、ｓｔｖ（ｉ，ｊ）＝（ｘｄ（ｉ，ｊ）×ｘｄ（ｉ，ｊ）＋ｙｄ（ｉ，ｊ）×ｙｄ（ｉ，ｊ））＾０．５により求める。ここで、ｘ＾０．５は、ｘの平方根に相当する。なお、ｓｔｖ（ｉ，ｊ）＝｜ｘｄ（ｉ，ｊ）｜＋｜ｙｄ（ｉ，ｊ）｜であってもよい。

輪郭検出部３０１は、各画素（ｉ，ｊ）におけるｓｔｖ（ｉ，ｊ）を、所定のしきい値ＴＨ２を使って、式（５）のように比較することで、輪郭画素抽出を行う。なお、式（５）は、カラー画像信号により形成される画像上の画素が、輪郭に含まれる画素であるか否かを示すための２値化を行う式であり、Ｅ（ｉ，ｊ）＝１は、画素（ｉ，ｊ）が輪郭に含まれる画素であることを表している。

輪郭検出部３０１よってこのように求められた輪郭情報Ｅ（ｉ，ｊ）（以下では、単に「輪郭情報Ｅｉｊ」と表記することもある。）は、特徴量抽出部３０２へ出力される。

一方、色度合い検出部３００は、色分布でクラスタ分類を行い、各クラスタ内画素の肌色度合いを計算する。そして、色度合い検出部３００は、この肌色度合いの高い画素が多く含まれるクラスタ領域ほど、出力が１．０となるように変換した情報である肌色度合いを求める。

特徴量抽出部３０２は、輪郭情報及び肌色度合いの２つの特徴量に基づいて、人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）を求める。人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）の算出は、２つの特徴量の線形結合であってもよいし、２つの特徴量の非線形変換であってもよい。また、特徴量抽出部３０２は、輪郭情報Ｅ（ｉ，ｊ）のうち、肌色度の高いところはそのままＥ（ｉ，ｊ）を人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）として出力し、肌色度の低いところは輪郭情報Ｅ（ｉ，ｊ）を弱める係数を乗算して人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）として出力してもよい。また、特徴量抽出部３０２は、肌色度合いを用いずに、輪郭情報Ｅ（ｉ，ｊ）のみに基づいて人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）を求めてもよい。

パターンマッチング部３０３は、特徴量抽出部３０２により得られた人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）と、予め用意されたテンプレート記憶メモリ３０４内の対象領域の形状データとのパターンマッチング処理を行い、対象領域抽出を行う。対象領域抽出が行われる対象領域としては、例えば、顔領域、人物領域（上半身、全身）、及び、目・鼻・口のような顔パーツ領域等が挙げられる。

対象領域が顔領域である場合、テンプレート記憶メモリ３０４には、顔領域の標準形状データ（複数であってもよい。また、複数の方向の形状データであってもよい。）が保持（記憶）される。対象領域が人物領域である場合、テンプレート記憶メモリ３０４には、人物領域の標準形状データ（複数であってもよい。また、複数の方向の形状データであってもよい。また上半身でも全身でもよい。）が保持される。対象領域が目・鼻・口のパーツ領域である場合、テンプレート記憶メモリ３０４には、各パーツ領域の標準形状データが保持される（図８の（ｂ））。

パターンマッチング処理は、Ｔｐ［ｋ、ｓ］の中心を点（ｉ，ｊ）として、点（ｉ，ｊ）を走査することで行われる（図８の（ｃ））。このように、テンプレート記憶メモリ３０４が保持する形状データＴｐ［ｋ，ｓ］（ｐ＝１，…，Ｐｎｕｍ）（ｋ＝０，１，…，Ｗｐ−１）（ｓ＝０，１，…，Ｈｐ−１）と、各画素（ｉ，ｊ）の人物らしさ度合いＦＨ（ｉ，ｊ）とのパターンマッチング処理が行われることで、該当領域（対象領域情報）が抽出される。なお、Ｐｎｕｍは、テンプレート数であり、Ｗｐ及びＨｐは、それぞれ矩形テンプレートの水平画素数及び垂直画素数である。

パターンマッチング部３０３が実行するパターンマッチング処理の手法としては、多くの方法があるが、簡易な方法としては、以下に示すような方法がある。

まず、テンプレートｐに対して、画素（ｉ，ｊ）を中心とした、水平幅がＷｐ、垂直幅がＨｐである矩形領域候補ＳＲ［ｉ，ｊ，Ｗｐ，Ｈｐ］が設定される。

そして、パターンマッチング部３０３は、矩形領域候補ＳＲ［ｉ，ｊ，Ｗｐ，Ｈｐ］内の輪郭情報Ｅ（ｉ，ｊ）とテンプレート記憶メモリ３０４に保持されている形状データＴｐ［ｋ，ｓ］（（ｋ＝０，…，Ｗｐ−１）（ｓ＝０，１，…，Ｈｐ−１））をもとに、式（６）のような評価関数Ｒ（ｉ，ｊ，ｐ）を求める。

次に、式（７）に示されるように、パターンマッチング部３０３は、テンプレートｐ及び画素（ｉ，ｊ）に対する最大の評価関数Ｒ（ｉ，ｊ，ｐ）であるＭＲを求める。式（７）において、ｍａｘは、画素（ｉ，ｊ）及びテンプレートｐに対して、Ｒ（ｉ，ｊ，ｐ）の最大値を求めることを示す。そして、その最大値ＭＲが所定のしきい値ＴＨＭＲ以上であれば、最大値ＭＲに該当する矩形領域候補ＳＲ［ｉ，ｊ，Ｗｐ，Ｈｐ］を、対象領域情報ＢｅｓｔＳＲ［ｉ，ｊ，Ｗ，Ｈ］として抽出する。

このように、パターンマッチング部３０３が最大値ＭＲと所定のしきい値ＴＨＭＲとを比較することで、ノイズ等とのマッチングが行われることを抑制することができる。なお、しきい値ＴＨＭＲより最大値ＭＲが小さい場合は、対象領域がないものとして、対象領域情報ＢｅｓｔＳＲ［ｉ，ｊ，Ｗ，Ｈ］として、入力画像データの情報［ｗｉｄｔｈ／２，ｈｅｉｇｈｔ／２、ｗｉｄｔｈ，ｈｅｉｇｈｔ］が出力される。ここで、ｗｉｄｔｈは入力画像データの水平画素数を示し、ｈｅｉｇｈｔは入力画像データの垂直画素数を示す。

以上のようにして、パターンマッチング部３０３によって取得された対象領域情報ＢｅｓｔＳＲ［ｉ，ｊ，Ｗ，Ｈ］は、頭部検出部２００から出力される。

［視差画像の配置制御］
以上説明したように、位置検出部１０７から水平方向（左右方向）、及び、距離方向（映像表示装置１００から視聴者までの距離）を示す信号が出力された場合、制御部１１０は、映像表示部１０２に表示される視差画像の配置制御を行う。このような配置制御は、映像表示装置１００の特徴構成である。以下、視差画像の配置制御について図９〜図１１を用いて説明する。図９は、適視距離Ｌｃの位置において、水平方向に観察者が移動する場合の視差画像の配置制御を説明するための図である。図１０及び図１１は、適視距離Ｌｃと異なる距離Ｌｄの位置において観察者が水平方向に移動する場合の配置制御を説明するための図である。なお、図９〜図１１では、視差数ｍ＝２、各視差画像を交互に配置した場合に視差画像を構成するサブ画素数（表示単位）ｎ＝４の場合について説明する。なお、図１１の説明では、観察距離に応じて整数ｎが実数ｎ’に変化するが、この場合のｎ’は平均サブ画素数に相当する。

図９の（ａ）は、観察者３０が位置検出部１０７によって、観察者３０が適視距離Ｌｃの適視位置に位置している状態を模式的に示している。ここで、適視位置とは、上述のように、視差画像が分離してきれいに見える位置であって、眼間距離Ｅの間隔で存在する位置である。

図９の（ａ）の状態から観察者３０の位置が水平方向に移動したことが検出された場合に、制御部１１０の水平方向配置制御部１２１は、式（８）に示されるΔｈｎの移動量に対して、映像の表示位置をシフトする。

具体的には、水平方向配置制御部１２１は、観察者３０の頭部が動いた方向とは逆方向に１サブ画素単位で映像（左眼用画像２０Ｌ及び右眼用画像２０Ｒ）をシフトして表示させることで水平方向の視域を拡大する。例えば、観察者３０から見て、頭部が適視位置からＥ／ｎだけ右に動いた場合には、水平方向配置制御部１２１は、１サブ画素分映像を左へシフトさせる。

具体的には、図９の（ｂ）、（ｃ）、及び（ｄ）にそれぞれ示されるように、観察者３０の頭部が画面に向かって適視位置からＥ／４、Ｅ×２／４、Ｅ×３／４だけ右に動いた場合には、水平方向配置制御部１２１は、１サブ画素分、２サブ画素分、３サブ画素分、映像を左へシフトさせる。なお、図９の各図の黒丸印は、図９の（ａ）の適視位置における視差画像の中心である。

このようにｎ＝４の場合には、Ｅ／ｎ＝Ｅ／４の距離の観察者３０の移動に対して、頭部の移動方向とは逆方向に、１サブ画素分の映像の表示位置のシフトが行われる。言い換えれば、映像表示装置１００は、Ｅ／４の精度（切替単位精度）で観察者３０の頭部移動に追従することができ、観察者３０は、クロストークが低減された立体映像を視聴することができる。なお、図９の例のように、適視距離Ｌｃの変化がなく、観察者３０が水平方向の移動のみを行う場合には、奥行き方向配置制御部１２２の処理は行われない。

これに対して、図１０は、観察者３０が適視距離Ｌｃと異なる距離Ｌｄの適視位置に位置している状態を模式的に示している。図１０の（ａ）は、観察者３０が適視距離Ｌｃの正面位置（適視位置）で映像を観察する場合を示す。また、図１０の（ｂ）は、水平位置は同じ正面位置であるが、適視距離Ｌｃより前の観察距離Ｌｄの位置で観察者３０が映像を観察する場合を示している。

図１０の（ｂ）では、図１０の（ａ）よりも画面右端及び左端へ向かって光線が広がってしまう。このため、観察者３０が適視距離Ｌｃとは異なる観察距離Ｌｄから映像を観察する場合には、水平方向配置制御部１２１は、Δｈｎｄの観察者３０の移動に対して、頭部の移動方向と逆方向に１サブ画素分の映像の表示位置のシフトを行う。なお、Δｈｎｄは、ＬｃとＬｄとの関係に基づき式（９）のように算出される、補正したΔｈｎである。

しかしながら、このような制御を水平方向配置制御部１２１が行ったとしても、図１０の（ｃ）に示されるように、観察者３０が画面に向かって右側に移動した場合には、画面端（図１０の（ｃ）の例では、観察者３０から見て右端）で正視でなくなる場合が生じる。つまり、左眼に右眼用画像が見えてしまう場合が生じる。なお、このような弊害は、観察者３０が映像表示装置１００の正面位置に位置する場合であっても、観察者３０が適視距離Ｌｃよりも前方に位置する場合、または、観察者３０が適視距離Ｌｃよりも後方に位置する場合に生じる。

そこで、実施の形態１では、この弊害を緩和するために、図１０の（ｄ）に示されるように、水平方向配置制御部１２１の映像のシフトに加えて、さらに奥行き方向配置制御部１２２が表示単位のサブ画素数ｎを部分的に変化させる。言い換えれば、奥行き方向配置制御部１２２は、表示単位を構成するサブ画素数の平均値ｎ’を変化させる。具体的には、図１０の（ｃ）では、楕円で囲まれた表示単位においてｎが４から５に変更される。

このような配置制御（ｎの不連続点の入れ方）の詳細について図１１を用いて説明する。観察者３０が適視距離Ｌｃに対して観察距離Ｌｄに移動した場合、式（１０）に示されるように、適切な表示単位間のピッチはｐｈからｐｈ’になる。Ｌｄ＜Ｌｃの場合、距離の変動量ｄＬ＜０となり、式（１０）からサブ画素数の変動量ｄｎ＞０となる。つまり、観察者３０が前（映像表示装置１００）に向かって移動すると表示単位間のピッチを広げる制御が必要となる。

サブ画素数ｎ’は実数となり、表示単位間のピッチは、固定ではなく平均値となる。よって、奥行き方向配置制御部１２２は、表示単位間のピッチが平均ｎ’になるように部分的にｎを変化させる。例えば、適視距離Ｌｃの位置においてｎ＝４であったものが、観察距離Ｌｄの位置ではｎ’＝４．２となる場合、（絶対的な映像表示部１０２の）中心位置から端に向かって、ｎ＝４の表示単位４つ分と、ｎ＝５の表示単位１つ分で構成される基本単位が繰り返されれば、平均ピッチｎ’を実現することができる。

なお、観察者３０が適視距離よりも遠くに位置する場合には、表示単位間のピッチを狭める制御が必要となり、この場合は、一部の表示単位のサブ画素数を減らす制御が行われる。

サブ画素数の変更は、平均ピッチｎ’を実現できるのであれば、どのように行われてもよい。例えば、現在の眼間中心位置に相当するサブ画素を中心に画面端に向かって基本単位が繰り返されてもよい。また、観察者３０の頭部位置に近い領域に位置する表示単位は、ｎを変更せず、そこから離れて位置する表示単位ほど、ｎを多く増減させてもよい。

［まとめ］
以上説明した映像表示装置１００の動作（映像表示方法）について、フローチャートを参照しながら簡潔にまとめて説明する。図１２は、映像表示装置１００の動作のフローチャートである。

図１２に示される映像表示方法は、裸眼３Ｄ映像を表示する映像表示装置１００を用いた映像表示方法であって、映像表示装置１００は、画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された映像表示部１０２を備える。

まず、映像表示装置１００の制御部１１０は、映像表示部１０２のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素から構成される表示単位ずつ交互に配置された映像を表示する（Ｓ１１）。サブ画素行とは、映像表示部１０２の行方向のサブ画素の配列を意味する。また、上記実施の形態１では、ｎ＝４である。

次に、位置検出部１０７は、映像表示部１０２から視認者（観察者）までの距離である、観察距離Ｌｄを検出する（Ｓ１２）。ここで、観察距離Ｌｄは、より詳細には、映像表示部１０２の表示画面に垂直な方向における、映像表示装置１００から視認者（観察者）までの距離である。

そして、制御部１１０は、検出された観察距離Ｌｄが所定の距離である適視距離Ｌｃと異なる場合、検出された距離に応じて、サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち一部の表示単位のサブ画素数を変更する（Ｓ１３）。

具体的には、制御部１１０は、検出された観察距離Ｌｄが適視距離Ｌｃよりも短いときには一部の表示単位のサブ画素数を増やし、検出された観察距離Ｌｄが適視距離Ｌｃよりも長いときには一部の表示単位のサブ画素数を減らす。

これにより、視認者の前後方向の移動に対する視域制約を緩和することができる。つまり、視認者が適切に３Ｄ映像を視認できる範囲を広げることができ、視認者の視認位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができる。また、このような映像表示方法では、補間画像を生成及び表示しないので、補間によるぼけやクロストークを抑えることができる。

また、サブ画素数ｎは、４以上の整数であることが好ましい。視聴者の水平方向（横方向）におけるＥ／ｎの移動に対して、１サブ画素の映像の表示位置のシフトが行われるため、視聴者の水平方向における移動に対してより滑らかに追従した映像の表示が可能となるからである。

なお、視聴者が映像表示部１０２の正面にいる状態で、観察距離Ｌｄが適視距離Ｌｃと異なる場合、画面の端のほうの視差画像ほど、クロストークが生じやすくなる。このため、制御部１１０は、画面の端のほうに位置する表示単位ほど、サブ画素数が多くなるように制御を行ってもよい。つまり、制御部１１０は、一部の表示単位のサブ画素数を増やす場合、サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち、端部に位置する表示単位のサブ画素数を増やし、前記一部の表示単位のサブ画素数を減らす場合、サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち、中央部に位置する表示単位のサブ画素数を減らしてもよい。

なお、上記適視距離Ｌｃ（所定の距離）は、範囲を持った距離であってもよく、この場合、検出した観察距離Ｌｄが上記範囲に属さない場合に、サブ画素数の増減が行われる。

［変形例］
実施の形態１では、位置検出部１０７及びカメラ１０８を用いた位置検出の一例について説明したが、位置検出は、どのように行われてもよい。例えば、位置検出部１０７として、図１３及び図１４に示される距離検出部が用いられてもよい。図１３は、距離検出部の構成を示すブロック図であり、図１４は、距離検出部の動作を説明するための図である。

図１３及び図１４に示される距離検出部３１８は、距離測定装置に相当するものである。距離検出部３１８の距離検出には、照明光を対象物体に照射し、照射した照明光が戻ってくるまでの時間であるＴＯＦ（Ｔｉｍｅ Ｏｆ Ｆｌｉｇｈｔ）を計測することで距離を測定するＴＯＦ法が用いられる。

図１３に示されるように、距離検出部３１８は、対象空間（対象物３３０）に照明光３１０を照射する発光源３２０と、対象空間からの反射光３１１をレンズ３２４を通して受光し、受光光量を反映した出力値の電気信号を出力する光検出素子３１９とを備える。また、距離検出部３１８は、発光源３２０及び光検出素子３１９を制御する制御回路部３２１と、光検出素子３１９からの出力に対して画像生成処理を行う画像生成部３２３とを備える。

また、距離検出部３１８は、光検出素子３１９を備える。光検出素子３１９は、複数の感光部３２５、複数の感度制御部３２６、複数の電荷集積部３２７、及び電荷取出部３２８を有している。

発光源３２０は、対象空間に所定周期の変調信号で変調された光を照射し、光検出素子３１９は、対象空間を撮像する。

画像生成部３２３は、発光源３２０から対象空間に照射された光と対象空間内の対象物ＯＢＪで反射され光検出素子３１９で受光される反射光との変調信号の位相差によって対象物ＯＢＪまでの距離を求める。

光検出素子３１９に設けられた各感光部３２５が対象空間からの光を受光する受光期間は、制御回路部３２１によって制御される。各感光部３２５は、変調信号の位相とは異なる位相に同期するように制御された受光期間に受光する。

画像生成部３２３には、変調信号の１周期以上の期間である検出期間ごとに集積した電荷が光検出素子３１９から与えられる。画像生成部３２３は、複数の検出期間の電荷量を受光期間別に積算した電荷量を変換して距離画像を求める。

この結果、図１４の（ａ）に示されるように、距離検出部３１８からは、濃淡のグレースケール画像が得られる。なお、このグレースケール画像（距離画像）では、例えば、図１４の（ｂ）に示されるように、遠くに位置する部分が暗く、近くに位置する部分が明るく表示される。この画像内の物体形状推定に基づいて人物を抽出し、その位置と人物までの距離を求めることでも位置検出が可能である。

（実施の形態２）
実施の形態２では、観察者の視線方向を検出する機能をさらに有する映像表示装置について説明する。このような映像表示装置は、測定された観察者と表示装置との観察距離に加えて、観察者の視線方向を用いて一部の表示単位のサブ画素数ｎを変更する。これにより、観察者が奥行き方向（前後方向）に移動した場合の視域が拡大される。なお、以下の実施の形態２では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１と重複する内容については説明が省略される場合がある。

［構成］
図１５は、実施の形態２に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。図１６は、実施の形態２に係る制御部の構成を示すブロック図である。

図１５に示されるように、映像表示装置２９０は、制御部４０１と視線方向検出部４００とを備える点が映像表示装置１００と異なる。

視線方向検出部４００は、観察者の視線方向を検出する。

制御部４０１は、検出された観察者の（頭部）位置情報と観察者の視線方向とに基づいて、映像の表示位置のシフト、及び、視差画像の配置制御を行う。

図１６に示されるように、制御部４０１は、より詳細には、水平方向配置制御部１２１と、奥行き方向配置制御部１２２と、奥行き方向配置補正部４１０とを備える。

水平方向配置制御部１２１は、実施の形態１と同様に、観察位置（観察者の左右方向（水平方向）の位置）に応じて映像の表示位置をサブ画素単位で水平方向にシフトさせる制御を行う。

奥行き方向配置制御部１２２は、観察距離Ｌｄが適視距離Ｌｃとは異なる距離に変動した場合に、観察距離Ｌｄと観察位置とに応じて一部の表示単位のサブ画素数ｎを変更する。制御（視差画像の配置制御）を行う。

奥行き方向配置補正部４１０は、検出された視線方向（視線方向情報）に基づいて、奥行き方向配置制御部１２２によってサブ画素数ｎが変更される表示単位を変更する（不連続点の位置を補正する）。

［動作］
以下、映像表示装置２９０の動作について説明する。図１７は、映像表示装置３９０の動作を説明するための図である。

適視距離Ｌｃの適視位置（視差画像が分離してきれいに見える位置であって、眼間距離Ｅの間隔で存在する位置）から観察者３０の位置が水平方向に移動した場合、水平方向配置制御部１２１は、映像の表示位置のシフト制御を行う。具体的には、水平方向配置制御部１２１は、観察者３０のΔｈｎの移動に対して、頭部が動いた方向とは逆方向に１サブ画素単位の表示位置のシフトを行う。

観察者３０が適視距離Ｌｃとは異なる観察距離Ｌｄから映像を観察する場合には、水平方向配置制御部１２１は、観察者３０のΔｈｎｄの移動に対して、頭部の移動方向と逆方向に１サブ画素単位の表示位置のシフトを行う。そして、さらに、奥行き方向配置制御部１２２は、図１７の（ａ）に示されるように、表示単位のサブ画素数の平均値がｎ’になるように一部の表示単位（図１７の（ａ）で楕円で囲まれた表示単位）のサブ画素数ｎを変更する。

サブ画素数の変更は、実施の形態１と同様に、平均ピッチｎ’を実現できるのであれば、どのように行われてもよい。例えば、現在の眼間中心位置に相当するサブ画素を中心に画面端に向かって基本単位が繰り返されてもよいし、観察者３０の頭部位置に近い領域に位置する表示単位は、ｎを変更せず、そこから離れて位置する表示単位ほど、ｎを多く増減させてもよい。

ここで、映像表示装置２９０では、制御部４０１が、カメラ１０８が撮影した画像に基づいて観察者３０の顔領域及び目の領域を抽出する。制御部４０１は、より具体的には、目の中で瞳（黒）の向いている方向、及び、目の中における瞳の位置を検出する。

奥行き方向配置補正部４１０は、検出された視点位置に基づいてサブ画素数ｎが変更される表示単位を変更する。

例えば、図１７の（ｂ）に示されるように、観察者３０の視線が（観察者３０から見て）中央から左に向いた場合、瞳が中心にあった場合にサブ画素数ｎが変更されていた表示単位よりも、観察者３０から見てより左に位置する表示単位のサブ画素数ｎが変更される。

同様に、図１７の（ｃ）に示されるように、観察者の視線が中央から右に向いた場合、瞳が中心にあった場合にサブ画素数ｎが変更されていた表示単位よりも、観察者３０から見て左に位置する表示単位のサブ画素数ｎが変更される。

これにより、観察者３０が視差画像をきれいに見ることができる視域を拡大させることができる。なお、サブ画素数ｎが変更される表示単位の変更においては、視線向きの変化に合わせて、元々サブ画素数ｎが変更されていた表示単位となるべく近い表示単位においてサブ画素数ｎが変更されることが好ましい。

なお、瞳の中心位置からのズレ量（瞳が目の中心にある場合に対して左右のどちらかにずれている場合のズレ量）Δｅは、上述の式（２）に示される距離ＬｅｎＨに加減算されてもよい。つまり、距離ＬｅｎＨに視点位置が加味されてもよい。この場合、奥行き方向配置制御部１２２は、図１７の（ｂ）及び（ｃ）で説明した、サブ画素数ｎが変更される表示単位の変更を行わない。

［まとめ］
以上説明したように、映像表示装置２９０の視線方向検出部４００は、視認者（観察者）の視線方向を検出し、制御部４０１は、検出された視線方向に応じて、サブ画素数が変更される表示単位を変更する。

具体的には、制御部４０１は、検出された視線方向が視認者から見て右から左に動いた場合、サブ画素数が変更される表示単位を視認者から見てより左側に位置する表示単位に変更する。また、制御部４０１は、検出された視線方向が視認者から見て左から右に動いた場合、サブ画素数が変更される表示単位を視認者から見てより右側に位置する表示単位に変更する。

これにより、視認者の前後方向への視域制約をさらに緩和することができる。つまり、視認者が適切に３Ｄ映像を視認できる範囲をさらに広げることができ、視認者の視認位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができる。

なお、視線方向を検出する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、視点位置から視線方向を推定することにより視線方向が検出されてもよい。

（実施の形態３）
以下、実施の形態３に係る映像表示装置について説明する。実施の形態３に係る映像表示装置は、観察者と表示装置との観察距離Ｌｄに応じてｎ個のサブ画素をシフトするタイミングを変更する。これにより、観察者が奥行方向に移動した場合の視域が拡大される。なお、以下の実施の形態３では、実施の形態１と異なる部分を中心に説明し、実施の形態１と重複する内容については説明が省略される場合がある。

［構成］
図１８は、実施の形態３に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。また、図１９は、実施の形態３に係る制御部の構成を示すブロック図である。

映像表示装置３９０においては、制御部５００の動作が、映像表示装置１００と異なる。制御部５００は、映像表示装置３９０から観察者までの観察距離Ｌｄに応じて、視差画像のシフト制御を行うタイミングを変更する。

図１９に示されるように、制御部５００は、より詳細には、切替時間調整部５１０と、水平方向配置制御部１２１とを備える。

切替時間調整部５１０は、観察者までの観察距離Ｌｄに応じて映像表示部１０２に表示される映像の表示位置をシフトさせるタイミングを決定する。

水平方向配置制御部１２１は、切替時間調整部５１０によって決定されたタイミングで、映像の表示位置のシフト処理（シフト制御）を実施する。

［動作］
以下、映像表示装置３９０の動作について説明する。図２０は、映像表示装置３９０の動作を説明するための図である。

まず、映像表示部１０２にパネル歪がない場合について説明する。

適視距離Ｌｃの適視位置（視差画像が分離してきれいに見える位置であって、眼間距離Ｅの間隔で存在する位置）から観察者３０の位置が水平方向に移動した場合、水平方向配置制御部１２１は、映像の表示位置のシフト制御を行う。具体的には、水平方向配置制御部１２１は、映像表示部１０２にパネル歪がない場合には、観察者３０のΔｈｎの移動に対して、頭部が動いた方向とは逆方向に１サブ画素単位の表示位置のシフトを行う。これにより、水平方向の視域が拡大される。

これに対し、観察者３０が適視距離Ｌｃとは異なる観察距離Ｌｄに位置する場合、水平方向配置制御部１２１は、観察者３０のΔｈｎｄの移動に対して、頭部の移動方向と逆方向に１サブ画素単位の表示位置のシフトを行う。

例えば、Ｌｄ＜Ｌｃの場合に、観察者３０が画面中心から右に移動した場合、Δｈｎｄは、Δｈｎより小さくなる。このため、観察者３０が等速で移動しているとすれば、観察距離Ｌｄに位置する場合のほうが、水平方向配置制御部１２１が映像を１サブ画素分左へシフトさせるタイミングは早くなる（図２０の（ａ））。

一方、観察者３０が適視距離Ｌｃより後ろの観察距離Ｌｄｄ（Ｌｄｄ＞Ｌｃ）に位置する場合、画面中心から観察者が右に移動した場合には、ΔｈｎｄｄはΔｈｎより大きくなる。このため、観察者３０が等速で移動しているとすれば、観察距離Ｌｄｄに位置する場合のほうが、水平方向配置制御部１２１が映像を１サブ画素分左へシフトさせるタイミングは遅くなる。

Δｈｎｄは、距離Ｌｄ（Ｌｄ＜Ｌｃ）の位置（図２０において左右方向に伸びる直線上）を観察者３０が移動する場合（図２０の（ｂ））は、左右方向（水平方向）の位置によらず、観察距離Ｌｄに依存する。

しかしながら、映像表示部１０２にパネル歪があり、映像分離部１０１が映像表示部１０２と一体成型されていない場合には、映像分離部１０１と映像表示部１０２との間のギャップに差が生じる。図２１は、映像表示部１０２のパネル歪を説明するための模式図である。

特に、図２１に示されるように、映像分離部１０１と映像表示部１０２とが端部同士で固定された場合には、画面端でギャップ（間隙）が小さくなるように変形することが多い。この場合、映像表示部１０２の画面端に位置する画素の適視距離Ｌｃｄは、画面中央に位置する画素の適視距離Ｌｃよりも短くなる。よって、適視距離Ｌｃの位置では、画面端において視差画像を適切に視認するための眼間距離Ｅｄは、設計上の眼間距離Ｅよりも広くなる。

ここで、映像分離部１０１は、画面中央を基準に初期化されている。つまり、左眼用画像と右眼用画像とが適視距離Ｌｃの所定位置で分離するように、開口部及び遮光部の位置が調整されている。したがって、画面中央のギャップを想定してΔｈｎｄが設定されることが一般的である。

図２１のようなパネル歪がある場合、画面端における切替単位Δｈｎｄｗは、画面中央を想定して設定されたΔｈｎｄより大きくなる。このため、画面端において映像をシフトさせるタイミングは、画面中央において映像をシフトさせるタイミングよりも緩やかに（短く）する必要がある。なお、このΔｈｎｄｗは、以下の式（１１）により決定することができる。

適視距離Ｌｃよりも後ろの観察距離Ｌｄｄ（Ｌｄｄ＞Ｌｃ）の位置においても同様である。図２１のようなパネル歪がある場合には、画面端における切替単位Δｈｎｄｄｗは、画面中央のΔｈｎｄｄより大きくなり、画面端において映像をシフトさせるタイミングは、画面中央において映像をシフトさせるタイミングよりも緩やかにする必要がある。

以上のような、画面中央部と画面端部とで映像をシフトさせるタイミングを変更する補正は、切替時間調整部５１０により実施される。水平方向配置制御部１２１は、切替時間調整部５１０の補正にしたがって、シフト制御を実行する。

［まとめ］
以上説明した映像表示装置３９０の動作（映像表示方法）について、フローチャートを参照しながら簡潔にまとめて説明する。図２２は、映像表示装置３９０の動作のフローチャートである。

図２２に示される映像表示方法は、裸眼３Ｄ映像を表示する映像表示装置３９０を用いた映像表示方法であって、映像表示装置３９０は、画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された映像表示部１０２を備える。

まず、映像表示装置３９０の制御部５００は、映像表示部１０２のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素から構成される表示単位ずつ交互に配置された映像を表示する（Ｓ２１）。サブ画素行とは、映像表示部１０２の行方向のサブ画素の配列を意味する。また、上記実施の形態３では、ｎ＝４である。

次に、位置検出部１０７は、映像表示部１０２から視認者までの距離、及び、前記視認者の水平方向の位置を検出する（Ｓ２２）。なお、水平方向とは、映像表示部１０２の画素の水平方向（映像表示部１０２の長手方向）に対応する方向を意味し、言い換えれば、視認者の左右方向（横方向）である。

そして、制御部５００は、検出された映像表示部１０２から視認者までの距離、及び、検出された視認者の水平方向の位置に基づいて、サブ画素行における、左眼用映像及び右眼用映像の表示位置を所定数のサブ画素分シフトする（Ｓ２３）。上記実施の形態３では、所定数は１であるが、２以上であってもよい。

具体的には、制御部５００は、映像表示部１０２から視認者までの距離が観察距離Ｌｄ（第１の距離）である場合、視認者の水平方向の位置のΔｈｎｄ（第１移動量）に対して所定数のサブ画素分のシフトを行う。また、制御部５００は、映像表示部１０２から視認者までの距離が観察距離Ｌｄよりも大きい適視距離Ｌｃ（第２の距離）である場合、視認者の水平方向の位置の、Δｈｎｄよりも大きいΔｈｎ（第２移動量）に対して所定数のサブ画素分のシフトを行う。

これにより、視認者の前後方向の移動に対する視域制約を緩和することができる。つまり、視認者が適切に３Ｄ映像を視認できる範囲を広げることができ、視認者の視認位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができる。また、このような映像表示方法では、補間画像を生成及び表示しないので、補間によるぼけやクロストークを抑えることができる。

また、サブ画素数ｎは、４以上の整数であることが好ましい。視認者の水平方向（横方向）におけるＥ／ｎの移動に対して、１サブ画素の映像の表示位置のシフトが行われるため、視認者の水平方向における移動に対してより滑らかに追従した映像の表示が可能となるからである。

さらに、このような映像の表示位置のシフト処理は、視差画像の配置制御よりも簡単に実現できる利点がある。

また、制御部５００は、映像表示部１０２のパネル歪み情報（歪みに関する情報）を取得し、取得したパネル歪み情報をさらに用いて所定数のサブ画素分のシフトを行う。

具体的には、制御部５００は、映像表示部１０２と映像分離部１０１との間隔が映像表示部１０２の中央部において映像表示部１０２の端部よりも大きいことをパネル歪み情報が示す場合、視認者の水平方向の位置が中央部よりも端部寄りであるほど、大きな水平方向の移動量に対して所定数のサブ画素分のシフトを行う。また、後述するように、制御部５００は、映像表示部１０２と映像分離部１０１との間隔が映像表示部１０２の中央部において映像表示部１０２の端部よりも小さいことをパネル歪み情報が示す場合、視認者の水平方向の位置が中央部よりも端部寄りであるほど、小さな水平方向の移動量に対して所定数のサブ画素分のシフトを行う。

これにより、映像表示部１０２（表示パネル）の歪みを考慮して、視認者が適切に３Ｄ映像を視認できる範囲を広げることができる。

なお、図２１とは異なり、画面中央で映像表示部１０２と映像分離部１０１とが接着された場合、映像表示部１０２の歪みによる、映像表示部１０２と映像分離部１０１との間のギャップは、画面端で大きくなることが多い。

この場合、映像表示部１０２の画面端においては、バリアとパネル間のギャップが大きくなることから、画面端に位置する画素の適視距離Ｌｃｄ２は、画面中心に位置する画素の適視距離Ｌｃより長くなる。よって、適視距離Ｌｃの位置では、画面端において視差画像を適切に視認するための眼間距離Ｅｄ２は、設計上の眼間距離Ｅよりも短くなる。

このため、このようなパネル歪がある場合、画面端における切替単位Δｈｎｄｗ２は、画面中央を想定して設定されたΔｈｎｄより小さくなる。言い換えれば、このため、画面端において映像をシフトさせるタイミングは、画面中央において映像をシフトさせるタイミングよりも早くする必要がある。なお、この傾向は、適視距離Ｌｃよりも後ろの観察距離Ｌｄｄ（Ｌｄｄ＞Ｌｃ）の位置においても同様である。

（実施の形態４）
実施の形態４では、映像表示装置３９０の構成に、観察者の視線方向（視点位置）を検出する機能をさらに加えた映像表示装置について説明する。

なお、以下の実施の形態４では、実施の形態３と異なる部分を中心に説明し、実施の形態３と重複する内容については説明が省略される場合がある。

［構成］
図２３は、実施の形態４に係る映像表示装置の構成を示すブロック図である。図２４は、実施の形態４に係る制御部の構成を示すブロック図である。

図２３に示されるように、映像表示装置４９０は、制御部６００と、視線方向検出部４００とを備える点が映像表示装置３９０と異なる。

視線方向検出部４００は、カメラ１０８により撮影された画像データから観察者の視線方向を検出する。

制御部６００は、検出された観察者の（頭部）位置情報と観察者の視線方向とに基づいて、映像の表示位置のシフトを行う。

図２４に示されるように、制御部６００は、より詳細には、切替時間調整部５１０と、切替時間調整補正部６１０と、水平方向配置制御部１２１とを備える。

切替時間調整部５１０は、観察者までの観察距離Ｌｄに応じて映像の表示位置をシフトさせるタイミングを決定する。

切替時間調整補正部６１０は、検出された視線方向（視線方向情報）と、パネル歪の有無を示す情報に基づいて、切替時間調整部５１０によって決定された切替時間を補正する。

水平方向配置制御部１２１は、切替時間調整補正部６１０が補正したタイミングで映像の表示位置のシフト処理を実施する。

［動作］
以下、映像表示装置４９０の動作について説明する。図２５は、映像表示装置４９０の動作を説明するための図である。

まず、映像表示部１０２にパネル歪がない場合について説明する。

適視距離Ｌｃの適視位置（視差画像が分離してきれいに見える位置であって、眼間距離Ｅの間隔で存在する位置）から観察者３０の位置が水平方向に移動した場合、水平方向配置制御部１２１は、映像の表示位置のシフト制御を行う。具体的には、水平方向配置制御部１２１は、映像表示部１０２にパネル歪がない場合には、観察者３０のΔｈｎの移動に対し、て、頭部が動いた方向とは逆方向に１サブ画素単位の表示位置のシフトを行う。これにより、水平方向の視域が拡大される。

これに対し、観察者３０が適視距離Ｌｃとは異なる観察距離Ｌｄに位置する場合、水平方向配置制御部１２１は、観察者３０のΔｈｎｄの移動に対して、頭部の移動方向と逆方向に１サブ画素単位の表示位置のシフトを行う。

例えば、Ｌｄ＜Ｌｃの場合には、ΔｈｎｄはΔｈｎより小さくなる。このため、観察者３０が等速で移動しているとすれば、観察距離Ｌｄに位置する場合のほうが、水平方向配置制御部１２１が映像を１サブ画素分左へシフトさせるタイミングは早くなる（図２５の（ａ））。

このΔｈｎｄ値は、パネル歪がない場合は、どの位置に移動しても変化せず、観察距離Ｌｄに依存する。

しかしながら、実施の形態３でも説明したように、映像表示部１０２にパネル歪があり、映像分離部１０１が映像表示部１０２と一体成型されていない場合には、映像分離部１０１と映像表示部１０２との間のギャップに差が生じる。

特に、図２１に示されるように、映像分離部１０１と映像表示部１０２とが端部同士で固定された場合には、画面端でギャップ（間隙）が小さくなるように変形することが多い。この場合、映像表示部１０２の画面端に位置する画素の適視距離Ｌｃｄは、画面中央に位置する画素の適視距離Ｌｃよりも短くなる。よって、適視距離Ｌｃの位置では、画面端において視差画像を適切に視認するための眼間距離Ｅｄは、設計上の眼間距離Ｅよりも広くなる。

ここで、映像分離部１０１は、画面中央を基準に初期化されている。つまり、左眼用画像と右眼用画像とが適視距離Ｌｃの所定位置で分離するように、開口部及び遮光部の位置が調整されている。したがって、画面中央のギャップを想定してΔｈｎｄが設定されることが一般的である。

このような場合、画面端における切替単位Δｈｎｄｗは、画面中央を想定して設定されたΔｈｎｄより大きくなる。このため、画面端において映像をシフトさせるタイミングは、画面中央において映像をシフトさせるタイミングよりも緩やかにする必要がある。なお、Δｈｎｄｗは、上記式（１１）により決定される。

実施の形態４では、切替時間調整補正部６１０が切替単位ΔｈｎｄまたはΔｈｎｄｗに、観察者の視線方向を考慮した補正を行う。

映像表示部１０２にパネル歪がない場合には、瞳の中心位置からのずれ量Δｅを頭部移動量に加算または減算し、演算結果であるトータルの移動量がΔｈｎｄに達しているか否かによって表示位置のシフトが行われるかどうかが判断される。なお、頭部の移動方向と視線方向ずれが同じ方向である場合は、加算が行われ、逆の場合は減算が行われる。

一方、パネルに歪がある場合（図２１に示されるように中央が凹になった場合）には、図２５の（ｂ）に模式的に示されるように、観察者３０の頭部位置に加えて、観察者の視線方向を考慮して補正された切替単位Δｈｎｄｗ２が用いられる。

例えば、画面に対して観察者３０が右端に位置し、かつ、右を向いている（視線方向が右である）場合には、切替単位Δｈｎｄｗ２は、Δｈｎｄｗよりも小さくなり、観察者３０が右端に位置し、かつ、瞳が中心にあるときよりも早いタイミングで映像の表示位置のシフトが実施される。

逆に、図２５の（ｂ）に示されるように観察者が画面右端に位置し、かつ、視線方向が左である場合には、切替単位Δｈｎｄｗ２は、Δｈｎｄｗよりも大きくなり、観察者３０が右端に位置し、かつ、瞳が中心にあるときよりも緩やかな（遅い）タイミングで映像の表示位置のシフトが実施される。

［まとめ］
以上説明したように、映像表示装置４９０の視線方向検出部４００は、視認者（観察者）の視線方向を検出し、制御部６００は、検出された視認者の視線方向を用いて、左眼用映像及び右眼用映像の表示位置を所定数のサブ画素分シフトする。

これにより、視認者の前後方向への視域制約をさらに緩和することができる。つまり、視認者が適切に３Ｄ映像を視認できる範囲をさらに広げることができ、視認者の視認位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができる。

さらに、このような映像の表示位置のシフト処理は、視差画像の配置制御よりも簡単に実現できる利点がある。

（その他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜４を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態１〜Ｎで説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。

そこで、以下、他の実施の形態をまとめて説明する。

上記実施の形態において、映像表示部１０２は、表示部の一例である。映像表示部１０２は、視差画像を表示できるのであれば、どのようなものであってもよい。映像表示部１０２としては、バックライト光源を用いた液晶パネル、自発光するＰＤＰまたは有機ＥＬパネルなどが例示される。

また、上記実施の形態では、カメラ１０８が撮影した画像１枚を用いて頭部位置検出が行われたが、２つ以上の画像のそれぞれにおいて頭部検出を行い、検出結果が組合わされてもよい。また、２つ以上の異なる位置からの画像を使った多視点方式による距離推定結果（例：ステレオカメラによる距離推定）と顔検出結果を組み合わせることも可能である。

また、頭部位置検出は、観察者の位置検出方法の一例であり、位置検出には、実施の形態１で説明したＴＯＦ法などその他の手法が用いられてもよい。例えば、観察者の位置検出方法として、電磁力等を用いて３次元位置測定を行う、有線接続を用いた手法を用いることも可能である。また、観察者の位置検出には、画像内に常に所定のテストパターンを表示し、表示されたテストパターン部分の大きさや画素値のモアレ変化等をもとに幾何学測量をする手法を用いることも可能である。また、観察者の位置検出は、頭部の検出以外に、人物全体像の検出、瞳孔の検出、及び眼領域抽出などによって行われてもよい。

また、上記実施の形態では、観察者が１人であることを前提に説明が行われたが、複数人の観察者がいる場合も想定される。このような場合、観察者の位置検出は、もっとも映像表示装置の近くに位置する人、または、画像内で最も大きい面積を占める人を対象とすることが考えられる。

また、このような場合にある程度の人数の人物が並んでいた場合には、その塊が位置検出の対象とされてもよいし、注目の高い人物が位置検出の対象とされてもよい。より高い精度が必要とされる分野への適用（例えば、内視鏡を用いた医療手術分野等）を考えた場合は、メインとなる人物を中心に制御が行われることが考えられる。

このような場合、メイン人物を位置検出の対象とするか、メイン人物を含む集団が位置検出の対象とされ、メイン人物またはメイン人物を含む集団からある程度離れた所に位置している観察者には、メインの人物が見ているものと連動している別の映像表示装置による映像が提供されてもよい。

また、上記実施の形態の視差画像の配置制御、及び、映像の表示位置のシフトは、ＣＰＵやＧＰＵ等を用いてリアルタイムで行われてもよいし、予め用意されたＬＵＴテーブルを用いて行われてもよい。

また、上記実施の形態では、映像分離部１０１は、スラントバリア構造であるとして説明されたが、縦ストライプバリア構造の映像分離部、または、ステップバリア構造の映像分離部を用いた場合にも、本開示は適用可能である。なお、ステップバリア構造は、サブ画素の矩形形状に対応した開口を斜め方向に配置した構造である。

また、映像分離部１０１として、レンチキュラーレンズが用いられてもよい。また、この場合、レンチキュラーレンズのレンズ境界からの光漏れを抑えるために、さらにバリアが組み合わされてもよいし、レンチキュラーレンズの屈折率が液晶等を用いて制御されてもよい。

また、上記実施の形態では、映像分離部１０１が映像表示部１０２の前面に配置される例について説明されたが、図２６に示されるように、映像表示部１０２（液晶ディスプレイ）内の液晶パネル１０２ａとバックライト１０２ｂとの間に映像分離部１０１が配置されてもよい。また、映像分離部１０１に代えて、図２７に示されるように、液晶ディスプレイのバックライトとしてストライプ形状の発光部１１１（光源）が用いられてもよい。

また、上記実施の形態において、各構成要素は、専用のハードウェアで構成されるか、各構成要素に適したソフトウェアプログラムを実行することによって実現されてもよい。各構成要素は、ＣＰＵまたはプロセッサなどのプログラム実行部が、ハードディスクまたは半導体メモリなどの記録媒体に記録されたソフトウェアプログラムを読み出して実行することによって実現されてもよい。

例えば、各構成要素は、回路でもよい。これらの回路は、全体として１つの回路を構成してもよいし、それぞれ別々の回路でもよい。また、これらの回路は、それぞれ、汎用的な回路でもよいし、専用の回路でもよい。

なお、本開示の包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラムまたはコンピュータ読み取り可能なＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体で実現されてもよい。また、本開示の包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム及び記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。

したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素及びは、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。

例えば、上記各実施の形態において、特定の処理部が実行する処理を別の処理部が実行してもよい。また、複数の処理の順序が変更されてもよいし、複数の処理が並行して実行されてもよい。

本開示の映像表示装置は、観察者の位置の変化に追従してスムーズに裸眼３Ｄ映像を表示することができ、例えば、サイネージ用途、及び、医療用途の裸眼３Ｄディスプレイ機器などに適用可能である。

１０Ｂ、１０Ｇ、１０Ｒ サブ画素
２０ 画素
２０Ｌ、４０Ｌ 左眼用画像
２０Ｒ、４０Ｒ 右眼用画像
３０ 観察者
４０ 画素
５０ａ、５０ｂ 領域
１００、２９０、３９０、４９０ 映像表示装置
１０１ 映像分離部
１０２ 映像表示部
１０２ａ 液晶パネル
１０２ｂ バックライト
１０３ 初期調整部
１０４ 映像分離部調整回路
１０５ 表示回路
１０６ 複数視差画像
１０７ 位置検出部
１０８ カメラ
１０９ 信号切替部
１１０、４０１、５００、６００ 制御部
１１１ 発光部
１２０ 信号切替部
１２１ 水平方向配置制御部
１２２ 奥行き方向配置制御部
２００ 頭部検出部
２０１ 基準点設定部
２０２ 視聴者位置検出部
２０３ 水平移動判断部
２０４ 距離移動判断部
２０５ 調整情報出力部
３００ 色度合い検出部
３０１ 輪郭検出部
３０２ 特徴量抽出部
３０３ パターンマッチング部
３０４ テンプレート記憶メモリ
３１０ 照明光
３１１ 反射光
３１８ 距離検出部
３１９ 光検出素子
３２０ 発光源
３２１ 制御回路部
３２３ 画像生成部
３２４ レンズ
３２５ 感光部
３２６ 感度制御部
３２７ 電荷集積部
３２８ 電荷取出部
３３０ 対象物
４００ 視線方向検出部
４１０ 奥行き方向配置補正部
５１０ 切替時間調整部
６１０ 切替時間調整補正部

Claims (16)

1. 裸眼３Ｄ映像を表示する表示装置を用いた映像表示方法であって、
   前記表示装置は、画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された表示部を備え、
   前記映像表示方法は、
   前記表示部のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素から構成される表示単位ずつ交互に配置された映像を表示する表示ステップと、
   前記表示部から視認者までの距離を検出する距離検出ステップとを含み、
   前記表示ステップにおいては、検出された距離が所定の距離と異なる場合、検出された距離に応じて、前記サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち一部の表示単位のサブ画素数を変更する
   映像表示方法。
2. 前記表示ステップにおいては、
   検出された距離が前記所定の距離よりも短いときには前記一部の表示単位のサブ画素数を増やし、
   検出された距離が前記所定の距離よりも長いときには前記一部の表示単位のサブ画素数を減らす
   請求項１に記載の映像表示方法。
3. 前記表示ステップにおいては、
   前記一部の表示単位のサブ画素数を増やす場合、前記サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち、端部に位置する表示単位のサブ画素数を増やし、
   前記一部の表示単位のサブ画素数を減らす場合、前記サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち、中央部に位置する表示単位のサブ画素数を減らす
   請求項２に記載の映像表示方法。
4. 前記距離検出ステップにおいては、さらに、前記視認者の水平方向の位置を検出し、
   前記表示ステップにおいては、検出された前記表示部から前記視認者までの距離、及び、検出された前記視認者の水平方向の位置に基づいて、前記サブ画素行における、前記左眼用映像及び前記右眼用映像の表示位置を所定数のサブ画素分シフトする
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の映像表示方法。
5. さらに、前記視認者の視線方向を検出する視線方向検出ステップを含み、
   前記表示ステップにおいては、さらに、検出された視線方向に応じて、サブ画素数が変更される表示単位を変更する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の映像表示方法。
6. 前記表示ステップにおいては、
   検出された視線方向が前記視認者から見て右から左に動いた場合、サブ画素数が変更される表示単位を前記視認者から見てより左側に位置する表示単位に変更し、
   検出された視線方向が前記視認者から見て左から右に動いた場合、サブ画素数が変更される表示単位を前記視認者から見てより右側に位置する表示単位に変更する
   請求項５に記載の映像表示方法。
7. 前記ｎは、４以上の整数である
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の映像表示方法。
8. 裸眼３Ｄ映像を表示する表示装置を用いた映像表示方法であって、
   前記表示装置は、画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された表示部を備え、
   前記映像表示方法は、
   前記表示部のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素ずつ交互に配置された映像を表示する表示ステップと、
   前記表示部から視認者までの距離、及び、前記視認者の水平方向の位置を検出する検出ステップとを含み、
   前記表示ステップにおいては、検出された前記表示部から前記視認者までの距離、及び、検出された前記視認者の水平方向の位置に基づいて、前記サブ画素行における、前記左眼用映像及び前記右眼用映像の表示位置を所定数のサブ画素分シフトする
   映像表示方法。
9. 前記表示ステップにおいては、
   前記表示部から前記視認者までの距離が第１の距離である場合、前記視認者の水平方向の位置の第１移動量に対して前記シフトを行い、
   前記表示部から前記視認者までの距離が第１の距離よりも大きい第２の距離である場合、前記視認者の水平方向の位置の、前記第１移動量よりも大きい第２移動量に対して前記シフトを行う
   請求項８に記載の映像表示方法。
10. 前記検出ステップにおいては、さらに、前記視認者の視線方向を検出し、
    前記表示ステップにおいては、検出された前記表示部から前記視認者までの距離、検出された前記視認者の水平方向の位置、及び、検出された前記視認者の視線方向に基づいて、前記シフトを行う
    請求項８または９に記載の映像表示方法。
11. さらに、前記表示部の歪みに関する情報を取得する取得ステップを含み、
    前記表示ステップにおいては、取得された前記歪みに関する情報をさらに用いて前記シフトを行う
    請求項８〜１０のいずれか１項に記載の映像表示方法。
12. 前記ｎは、４以上の整数である
    請求項８〜１１のいずれか１項に記載の映像表示方法。
13. 裸眼３Ｄ映像を表示する映像表示装置であって、
    画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された表示部と、
    前記表示部のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素から構成される表示単位ずつ交互に配置された映像を表示する制御部と、
    前記表示部から視認者までの距離を検出する距離検出部とを備え、
    前記制御部は、検出された距離が所定の距離と異なる場合、検出された距離に応じて、前記サブ画素行に含まれる複数の表示単位のうち一部の表示単位のサブ画素数を変更する
    映像表示装置。
14. さらに、前記視認者の視線方向を検出する視線方向検出部を備え、
    前記制御部は、さらに、検出された視線方向に応じて、サブ画素数が変更される表示単位を変更する
    請求項１３に記載の映像表示装置。
15. 裸眼３Ｄ映像を表示する映像表示装置であって、
    画素を構成するサブ画素がマトリクス状に配置された表示部と、
    前記表示部のサブ画素行において、左眼用映像と右眼用映像とが、ｎ個（ｎは２以上の整数）のサブ画素ずつ交互に配置された映像を表示する制御部と、
    前記表示部から視認者までの距離、及び、前記視認者の水平方向の位置を検出する検出部とを備え、
    前記制御部は、検出された前記表示部から前記視認者までの距離、及び、検出された前記視認者の水平方向の位置に基づいて、前記サブ画素行における、前記左眼用映像及び前記右眼用映像の表示位置を所定数のサブ画素分シフトする
    映像表示装置。
16. 前記検出部は、前記視認者の視線方向を検出し、
    前記制御部は、検出された前記表示部から前記視認者までの距離、検出された前記視認者の水平方向の位置、及び、検出された前記視認者の視線方向に基づいて、前記シフトを行う
    請求項１５に記載の映像表示装置。

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