JP6115561B2 - 立体画像表示装置及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、立体画像表示装置及びプログラムに関する。

隣接した２つのカメラで撮影された画像の視差を利用して立体視が可能な画像を生成する立体画像生成装置がある。立体画像生成装置は、例えば、隣接した２つのカメラで撮影した画像のうち、一方のカメラによる画像を左眼用画像として、他方のカメラによる画像を右眼用画像として、生成して表示する。
同一の対象物に対して、左眼用画像における位置と、右眼用画像における位置との差を、視差もしくは両眼視差という。画像内に存在する２つの対象物で、視差量が異なることにより、一方の対象物が他方の対象物に対して手前又は奥に存在するように見える。視差量は、両眼視差の大きさである。

また、立体画像生成装置には、液晶ディスプレイ等の表示装置にレンチキュラーレンズを設置することにより、専用の眼鏡を使用することなく、左眼及び右眼にそれぞれ異なった映像を認識させるものもある。具体的には、表示装置と視聴者との間に、かまぼこ状の凸レンズを連続して並べて構成したシート状のレンチキュラーレンズを配置する。
すなわち、表示装置上に左眼用の映像と右眼用の映像を交互に表示し、レンチキュラーレンズを通して見ることによって、左眼には左眼用の画像だけが、又、右眼には右眼の画像だけが見えるようになり、立体映像として認識できる。
特開平０４−０３５１９２号公報

従来の立体画像生成装置において、視聴者がより効率的に立体画像を視認できることが望まれている。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、視聴者がより効率的に立体画像を視認できることを目的とする。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本発明の他の目的の１つとして位置付けることができる。

上記の目的を達成するために、この立体画像表示装置は、視聴者までの距離を測定する測距部と、測定した視聴者までの距離に基づいて、表示対象にかかる視差画像中から前記距離に応じた両眼視差量を有する視差画像を、立体表示用画像対として選択する選択部と、選択された前記立体表示用画像対を表示部に表示させる表示制御部とをそなえ、前記選択部が、前記視聴者までの距離が小さいほど、視差量が大きい視差画像を、前記立体表示用画像対として選択し、前記測距部が、前記視聴者を撮像可能な複数の撮像部をそなえ、前記複数の撮像部がそれぞれ撮像した視聴者の画像のズレ量が先に測定したズレ量と比べて変化しているかを判断し、ズレ量が変化していると判断した場合に、前記視聴者までの距離の測定を行ない、表示素子を配列方向及び当該配列方向と直交する方向に並べることにより、前記表示素子をマトリクス状に配置した表示部において、前記マトリクス状に配置した複数の表示素子のうち前記配列方向に対して傾斜した方向に連続する複数の表示素子からなる斜列表示素子群に対応させて、当該斜列表示素子群に沿って複数のレンズアレイが配置されたレンズシートにおいて、前記複数のレンズアレイは、互いに影響をされず、且つ、それぞれ異なる焦点距離をそなえ、前記レンズシートが、前記斜列表示素子群を成す各表示素子からの出力光を結像させ、前記表示制御部が、前記測距部によって測定された前記視聴者までの距離に対応しない前記複数のレンズアレイに対応する表示素子の発光を抑止する。
また、このプログラムは、表示装置の表示画面に画像を表示させる画像表示制御機能をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、視聴者までの距離を測定し、測定した視聴者までの距離に基づいて、表示対象にかかる視差画像中から前記距離に応じた両眼視差量を有する視差画像を、立体表示用画像対として選択し、選択された前記立体表示用画像対を表示部に表示させ、前記視聴者までの距離が小さいほど、視差量が大きい視差画像を、前記立体表示用画像対として選択し、前記視聴者を撮像可能な複数の撮像部がそれぞれ撮像した視聴者の画像のズレ量が先に測定したズレ量と比べて変化しているかを判断し、ズレ量が変化していると判断した場合に、前記視聴者までの距離の測定を行ない、表示素子を配列方向及び当該配列方向と直交する方向に並べることにより、前記表示素子をマトリクス状に配置した前記表示装置において、前記マトリクス状に配置した複数の表示素子のうち前記配列方向に対して傾斜した方向に連続する複数の表示素子からなる斜列表示素子群に対応させて、当該斜列表示素子群に沿って複数のレンズアレイが配置されたレンズシートにおいて、前記複数のレンズアレイは、互いに影響をされず、且つ、それぞれ異なる焦点距離をそなえ、前記レンズシートが、前記斜列表示素子群を成す各表示素子からの出力光を結像させ、測定された前記視聴者までの距離に対応しない前記複数のレンズアレイに対応する表示素子の発光を抑止する、処理を前記コンピュータに実行させる。

よりリアルな立体視効果を視聴者に与えることができる。

第１実施形態の一例としての立体画像表示装置の構成を模式的に示す図である。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置の表示装置における表示素子の配列の例を示す図である。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置のレンズシートの構成例を示す図である。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置におけるレンズシートの断面を示す図である。 レンズシートの結像距離を説明するための図である。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置におけるレンズシートの第１レンズ及び第２レンズと表示装置の表示面の画素との配置を例示する図である。 視点が移動したときの例を示す図である。 第１光学部及び第２光学部の変形例を示す図である。 光学部及び表示装置の変形例を示す図である。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置における表示装置に対するレンズシートの取り付けの例を示す図である。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置の表示制御装置のハードウェア構成を模式的に示す図である。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置におけるカメラ対と撮像対象物との位置関係を説明する図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は対象物の位置とカメラ対によって撮影した対象物の画像との関係を例示する図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は対象物の位置とカメラ対によって撮影した対象物の画像との関係を例示する図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）も対象物の位置とカメラ対によって撮影した対象物の画像との関係を例示する図である。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置の測距テーブルを例示する図である。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置におけるダイアログボックスを例示する図である。 （ａ），（ｂ），（ｃ）は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置において用いられる立体表示用画像を説明するための図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ実施形態の一例としての立体画像表示装置の表示面の表示状態例を示す図である。 （ａ），（ｂ）はそれぞれ実施形態の一例としての立体画像表示装置の表示面の表示状態例を示す図である。 （ａ），（ｂ）は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置における２Ｄ表示を説明する図である。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置における機能構成を模式的に示すブロック図である。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置における立体画像表示手法の概略を説明する図である。 第１実施形態の立体画像表示装置における立体表示用画像の表示手法を説明するフローチャートである。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置におけるダイアログボックスを例示する図である。 第１実施形態の一例としての立体画像表示装置における視聴者距離が異なる場合の立体画像の表示例を示す図である。 サイドバイサイド方式の立体表示用画像フォーマットを模式的に示す図である。 第２実施形態の一例としての立体画像表示装置における立体表示用画像の表示手法を説明するフローチャートである。 第３実施形態の一例としての立体画像表示装置において用いられる立体画像を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。ただし、以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、実施形態で明示しない種々の変形例や技術の適用を排除する意図はない。すなわち、本実施形態を、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変形（実施形態及び各変形例を組み合わせる等）して実施することができる。又、各図は、図中に示す構成要素のみを備えるという趣旨ではなく、他の機能等を含むことができる。

（Ａ）第１実施形態
図１は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１の構成を模式的に示す図、図２はその表示装置１０の表示素子の配列の例を示す図である。
本第１実施形態の立体画像表示装置１においては、表示面１０ａ（図１０参照）にレンズシート１１を取り付けた表示装置１０に対向するように視聴者が位置し（図２３参照）、その表示面１０ａに立体表示用画像を表示させる。これにより、立体表示用画像がレンズシート１１を介して視聴者の左右の眼に結像し、表示対象物の立体画像が視認される。

すなわち、本第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１は、レンズシート１１により視聴者の立体視を実現するレンズ式の立体画像表示装置である。
立体表示用画像（３Ｄ画像）は、例えば、隣接した２つのカメラで撮影した画像であり、これらの２つのカメラのうち、一方のカメラによる画像を左眼用画像として、他方のカメラによる画像を右眼用画像として用いる。立体表示用画像には左眼用画像及び右眼用画像を含む。これらの両眼視差を有する２つの画像により立体視が可能となる。なお、立体表示用画像は、既知の種々の手法を用いて作成することができ、その詳細な説明は省略する。又、本立体画像表示装置１で表示される立体表示用画像は、動画であっても静止画像であってもよい。

実施形態の一例としての立体画像表示装置１は、図１に示すように、表示装置１０，レンズシート１１，カメラ対１２及び表示制御装置１３をそなえる。
表示装置１０は、例えば、液晶ディスプレイであり、表示制御装置１３からの制御に従って、その表示面１０ａに画像を表示する。すなわち、本立体画像表示装置１においては、この表示装置１０に立体表示用画像が表示される。以下、表示装置１０が液晶ディスプレイの例について示す。

表示装置１０の表示面１０ａは平面として形成され、この表示面１０ａには複数の色画素の素子（表示素子）が、表示面１０ａの横方向（図２の横方向；配列方向）及び、横方向に対して直交する縦方向（図２の縦方向）に配列される。すなわち、表示装置１０の表示面１０ａは、表示素子を配列方向及びこの配列方向と直行する方向に並べることにより、表示素子をマトリクス状に配置している。

そして、表示面１０ａに表示される画像（立体画像）を構成する複数の画素は、それぞれ表示素子（表示エレメント）によって表現される。
具体的には、各画素は複数の色画素を含む。色画素の例は、例えば、赤（Ｒ；Ｒｅｄ），緑（Ｇ；Ｇｒｅｅｎ）及び青（Ｂ；Ｂｌｕｅ）の光の三原色をなす色画素である。表示面１０ａにおいては、図２に例示するように、これらの色画素の表示素子が配列方向に所定の順序で繰り返し配置されている。又、配列方向に直交する方向には、同種類の表示素子が連続して配置されている。各表示素子の境界部分には、ブラックマトリクスを配置してもよい。そして、表示面１０ａにおいて、連続するＲ，Ｇ，Ｂの３つの色画素の表示素子によって一つの画素が表される。

また、本第１実施形態において、各色画素の表示素子は発光部分が矩形形状をそなえる矩形表示エレメントである。
本立体画像表示装置１においては、図２に例示するような表示面１０ａの表示素子の配列の縦方向に対して、斜め方向（非平行の方向）に並ぶ（連続する）Ｒ，Ｇ，Ｂの３つの色画素の表示素子によって一つの画素を表す。すなわち、斜め方向に１つの画素が配置される。

例えば、図２に示す例においては、色画素の表示素子であるＲ１、Ｇ１、Ｂ１が、１つの画素（画素Ｌ１）を形成する。又、他の色画素の表示素子についても同様である。
なお、図２に示す例においては、１つの画素の色画素が、画素の配列方向（本実施形態においては水平方向）に対して非平行に配置されているが、これに限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。１つの画素の色画素は、画素の配列方向に対して平行に配置されてもよい。

図３は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１のレンズシート１１の構成例を示す図である。
レンズシート１１は、複数（図３に示す例では２つ）の光学部１０４，１０６をそなえ、表示装置１０の表示面１０ａに面して配置される。以下、光学部１０４を第１光学部１０４といい、光学部１０６を第２光学部１０６という場合がある。図３に示すように、表示面１０ａ，光学部１０４，１０６はほぼ平行になるように配置され、表示部１０ａ、第１光学部１０４、第２光学部１０６の順に配置される。

第１光学部１０４は、表示装置１０に対向する側の面にかまぼこ状の複数の第１レンズ（レンズアレイ）と平面部とを含むレンチキュラー状のレンズ（レンチキュラーレンズ）である。第１光学部１０４の外側の面（表示装置１０に対向する側の面とは反対側の面）は平面である。第１光学部１０４の外側の面は、第２光学部１０６と接していてもよい。第１レンズ及び平面部は、表示装置１０の表示面１０ａの画素配列（表示素子の配列）に対して斜めになるように配置される。

具体的には、第１レンズが、その母線が、前述した表示装置１０における、１つの画素を形成する斜め方向に位置する３つの表示素子（斜列表示素子群）と平行に、これらの斜列表示素子群に重なるように配置される。
第２光学部１０６は、表示装置１０に対向する側とは反対側の面にかまぼこ状の複数の第２レンズ（レンズアレイ）と平面部とを含むレンチキュラーレンズである。第２光学部１０６の外側の面（表示装置１０に対向する側の面）は平面である。第２レンズ及び平面部も、表示装置１０の表示面１０ａの画素配列に対して斜めになるように配置される。すなわち、第２レンズが、その母線が、前述した表示装置１０における斜列表示素子群と平行に、これらの斜列表示素子群に重なるように配置される。

第１光学部１０４及び第２光学部１０６は、透明の平面板によって全面を保護されてもよい。第１光学部１０４及び第２光学部１０６で使用されるレンズは、かまぼこ状の曲面レンズである。第１光学部１０４及び第２光学部１０６で使用されるレンズは、第１光学部１０４及び第２光学部１０６における凸部である。かまぼこ状の曲面レンズの形状は、例えば、平面上の閉曲線（例えば、楕円）を当該平面状の直線で切断したときの当該閉曲線と当該直線とで囲まれる部分の１つを、当該平面の法線方向に走査したときにできる立体形状である。かまぼこ状の曲面レンズの形状は、例えば、円柱（又は楕円柱）を、当該円柱（楕円柱）の高さ方向の直線と平行な平面で切断した一方の立体形状であってもよい。又、第１光学部１０４及び第２光学部１０６は、一体化されていても、分離していてもよい。

レンズシート１１において、第１光学部１０４の第１レンズと第２光学部１０６の第２レンズとは互いに異なる焦点距離をそなえる。これにより、レンズシート１１は、表示装置１０の表示面１０ａに映し出された画像を、表示面１０ａから距離が異なる複数の位置において結像することができる。
図４は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１におけるレンズシート１１の断面を示す図である。図４に示すように、表示装置１０と第１光学部１０４の第１レンズの主点との距離をＧ１、表示装置１０と第２光学部１０６の第２レンズの出点との距離をＧ２とする。又、第１レンズの主点と表示装置１０の画像が第１レンズを通して結像する位置との距離をＤ１、第２レンズの主点と表示装置１０の画像が第２レンズを通して結像する位置との距離を距離Ｄ２とする。第１レンズの焦点距離を距離ｆ１、第２レンズの焦点距離を距離ｆ２とする。レンズの焦点距離は、レンズの素材と曲率半径とから得られる。

図４に示すように、第１光学部１０４の第１レンズと第２光学部１０６の平面部とは、ほぼ重なるように配置される。表示装置１０から出た光は、第１光学部１０４の第１レンズを通り、第２光学部１０６の平面部を通り、視聴者の目に達する。同様に、第１光学部１０４の平面部と第２光学部１０６の第２レンズとは、ほぼ重なるように配置される。表示装置１０から出た光は、第１光学部１０４の平面部を通り、第２光学部１０６の第２レンズを通り、視聴者の眼に達する。第１光学部１０４の第１レンズを通る光は、第２光学部１０６における平面部を通ることにより、第２光学部１０６の第２レンズの影響を受けない。又、第２光学部１０６の第２レンズを通る光は、第１光学部１０４における平面部を通ることにより、第１光学部１０４の第１レンズの影響を受けない。

図４に示すように、表示装置１０の画像が第１レンズを通して結像する位置に存在する視聴者の左眼には、表示装置１０の１Ｌ，３Ｌの画像（画素）が入射する。又、表示装置１０の画像が第１レンズを通して結像する位置に存在する視聴者の右眼には、表示装置１０の１Ｒ、３Ｒの画像が入射する。同様に、表示装置１０の画像が第２レンズを通して結像する位置に存在する利用者の左眼には、表示装置１０の２Ｌ、４Ｌの画像が入射する。又、表示装置１０の画像が第２レンズを通して結像する位置に存在する視聴者の右眼には、表示装置１０の２Ｒ，４Ｒの画像が入射する。図４の奥行き方向及び左右方向についても同様である。

１Ｌ及び２Ｌ，１Ｒ及び２Ｒ，３Ｌ及び３Ｌ，３Ｒ及び４Ｒの画素は、それぞれ、共通であってもよい。すなわち、例えば、１Ｌと２Ｌの画素は共通であってもよい。
レンズの公式により、距離Ｄ１，距離Ｇ１及び距離ｆ１の間には、次の式が成立する。
１／Ｄ１＋１／Ｇ１＝１／ｆ１
距離Ｄ２，距離Ｇ２及び距離ｆ２の間にも、同様の式が成立する。従って、距離Ｇ１，Ｇ２，ｆ１，ｆ２を調整することにより、視聴者の位置であるＤ１及び距離Ｄ２を決定することができる。

距離Ｄ１及び距離Ｇ１の和は、距離Ｄ２及び距離Ｇ２の和と異なるように設定される。このように設定されることにより、視聴者は、複数の位置から、表示装置１０に表示された立体画像を視認することができる。距離Ｄ１及び距離Ｇ１の和は、表示装置１０の表示面１０ａと第１レンズを通じて立体画像を視認する視聴者との距離である。距離Ｄ２及び距離Ｇ２の和は、表示装置１０の表示面１０ａと第２レンズを通じて立体画像を視認する視聴者との距離である。

第１光学部における各第１レンズの間隔は、次の式によって決定される。ここで、図４に示すように、１Ｌの画素からの光が入射される第１レンズと、３Ｌの画素からの光が入射される第１レンズとの距離を距離Ｑ１とする。１Ｌの画素からの光が入射される第１レンズと１Ｒの画素からの光が入射される第１レンズとの距離は距離Ｑ１の半分である。
２Ｌの画素からの光が入射される第１レンズと、４Ｌの画素からの光が入射される第２レンズとの距離を、距離Ｑ２とする。２Ｌの画素からの光が入射される第２レンズと２Ｒの画素からの光が入射される第２レンズとの距離は、距離Ｑ２の半分である。又、表示装置１０における１Ｌの画素と１Ｒの画素との距離を距離Ｐとする。表示装置１０における１Ｌの画素と２Ｌの画素との距離は、距離Ｐの半分である。

２Ｐ×Ｄ１＝Ｑ１（Ｄ１＋Ｇ１）
２Ｐ×Ｄ２＝Ｑ２（Ｄ２＋Ｇ２）
ここで、レンズの結像（焦点）距離について、図５を参照しながら説明する。まず、一般的な凸レンズにおける焦点距離においては、以下の式が公式として成り立つ。
１／ｆ ＝ （ｎ−１）（１／ｒ１ − １／ｒ２）
＋ （ｎ−１）×（ｎ−１）／ｎ × ｔ／ｒ１ｒ２
ただし、
ｆ：焦点距離
ｎ：レンズの屈折率
ｒ１：画素側からみた曲率半径
ｒ２：視聴者側からみた曲率半径
ｔ：レンズの厚さ
とする。

ここで、レンズはカマボコ状の平凸レンズであるので、ｒ２は無限大の数値となるため、“１／ｒ２”はゼロとなる。
また、同様に、“ｔ／ｒ１ｒ２”についても、ｒ２が無限大であるためゼロになる。従って、上記式は、
１／ｆ ＝ （ｎ−１）（１／ｒ１）
となる。又、ここで、ｎはレンズを構成する素材による固定値となる。従って、ｒ１に依存してｆが決定する。

そして、焦点距離すなわちＲＧＢ各画素が結像する位置とはレンズから視聴者までの距離ａであるので、ｆ ＝ ａである。
従って、視聴者が３Ｄ画像を結像できる位置はｆであり、そのｆの数値はｒ１によって決定され、又、このｒ１は画素からレンズまでの距離ｂに依存される。
図６は第１レンズ及び第２レンズと表示装置１０の表示面１０ａの画素との配置を例示する図である。図６に示す画素は、表示装置１０の表示面１０ａの画素の一部の画素である。各画素（１Ｌ，２Ｌ等）は、それぞれ、Ｒ，Ｇ，Ｂの色画素を有する。例えば、図６のＲ１，Ｇ１，Ｂ１で１つの画素（１Ｌ）を形成する。１Ｌ，２Ｌ等の画素によって左眼用画素が表示される。１Ｌ，２Ｌ等は、左眼用の画素である。同様に、１Ｒ，２Ｒ等の画素によって右眼用画素が表示される。１Ｒ，２Ｒ等は右眼用の画素である。

表示面１０ａにおいて、左眼用の画像の表示に用いる表示素子に、左眼用画像の画素が表示される。又、右眼用の画像の表示に用いる表示素子に、右眼用画像の画素が表示される。
表示装置１０の表示素子の配列の縦方向に対して斜め方向（非平行の方向）に第１レンズ及び第２レンズを配置する。第１レンズ及び第２レンズは、他方のレンズの方向に対して平行に配置される。これに伴って、表示装置１０で表示する各画素は、斜め方向に色画素を配置する。すなわち、斜め方向に１つの画素が配置される。例えば、色画素であるＲ１，Ｇ１，Ｂ１が１つの画素を形成する。同様に、他の色画素についても同様である。

第１レンズ及び第２レンズの方向は、１つの画素を形成する斜め方向に位置する３つの表示素子（斜列表示素子群）と平行であり、これにより、各画素における色画素の方向と各レンズの方向とは平行である。
例えば、１Ｌ，１Ｒの画素から出た光は、第１レンズに入射される。２Ｌ，２Ｒの画素から出た光は、第２レンズに入射される。各画素は、表示装置１０の表示面１０ａの表示素子によって形成される。後述する表示制御装置１３が、この表示装置１０の表示面１０ａにそなえられる各表示素子の発光制御を行なう。

図７は視点が移動したときの例を示す図である。図７の左側では、視聴者は２Ｌ及び２Ｒからの画像がそれぞれ左右の眼で結像する位置におり、左眼で２Ｌの画像を見ており、右眼で２Ｒの画像を見ている。これにより、当該視聴者は、左眼で左眼用画像を、右眼で右眼用画像を見ることにより、立体画像を視認することができる。
ここで、図７の右側のように、視聴者が少し右側に移動したとする。このとき、視聴者の左眼の位置は右眼用画像である２Ｒからの画像が結像する位置にある。すると、視聴者の左眼では、右用画像が視認される。一方、視聴者の右眼の位置は、表示装置１０からのいずれかの画像が結像する位置にない。例えば、３Ｌからの画像は、視聴者の前方で結像しているため、視聴者の右眼では見ることができない。視聴者の右眼では、ぼけた画像しか見られない。従って、視聴者は、左右どちらかに移動することにより、両眼により立体画像を見ることができる。よって、視聴者は、逆視状態で、立体画像を視認することにならない。逆視状態とは、左眼で右眼用画像を見て、右眼で左眼用画像を見る状態である。

本立体画像表示装置１においては、上述の如く、複数（図２に示す例では２つ）の光学部１０４，１０６有する。これらの複数の光学部１０４，１０６が積層されることにより、表示装置１０に表示される画像を、表示装置１０の表示面１０ａからの複数（図２に示す例では２つ）。の距離において結像させる。これにより、本立体画像表示装置１の視聴者は、複数（図２に示す例では２つ）の位置から、表示装置１０に表示される立体画像を視認することができる。

本立体画像表示装置１は、表示装置１０に対して、前方の結像点及び後方の結像点を有することにより、どちらか一方の結像点において立体画像を視認する利用者が左右に移動しても、逆視状態にならないようにすることができる。
立体画像表示装置１は、内側（表示装置１０側）に第１レンズをそなえる第１光学部１０４と、外側（表示装置１０に面する側とは反対側）に第２レンズをそなえる第２光学部１０６とを有することで、各レンズと表示装置１０との距離（距離Ｇ１，Ｇ２）を大きく異ならせることができる。すなわち、距離Ｇ１と距離Ｇ２との差を大きくすることができる。これにより、立体画像表示装置１は、各レンズを通して画像を結像させる位置（結像点；距離Ｇ１と距離Ｄ１との和、距離Ｇ２と距離Ｄ２との和）を大きく異ならせることができる。

また、レンズシート１１の構成は、上述した例に限定されるものではなく、種々変形して実施することができる。以下に示す変形例においては、上記の実施形態との共通点を有する。従って、主として相違点について説明し、共通点についての説明は省略する。
図８は第１光学部及び第２光学部の変形例を示す図である。上記の実施形態では、第１光学部１０４及び第２光学部１０６は分離していたが、図８の例では、第１光学部１０４及び第２光学部１０６が結合して、１つの光学部を形成する。光学部をこのように形成することにより、部品点数を減少させることができる。

図９は光学部及び表示装置の変形例を示す図である。この図９の例では、レンズシート１１は、第１光学部２０４，第２光学部２０６及び第３光学部２０８をそなえる。すなわち、レンズシート１１は３つの光学部を含む。
第１光学部２０４，第２光学部２０６及び第３光学部２０８は、第１光学部１０４，第２光学部１０６と同様の構成を有する。

また、図９に示す例においては、レンズシート１１が３つの光学部を有する例を挙げたが、これに限定されるものではなく、レンズシート１１が４つ以上の光学部を有する構成としてもよい。この構成による装置は、複数（ｎ個）の光学部を含む構成とすることで、表示装置の表示面１０ａからの複数（ｎ種類）の距離（結像位置）で、表示面１０ａからの画像を結像させることができる。なお、光学部の数を結像数という場合がある。

本変形例における各光学部は、他の光学部のレンズを通る光を、自己のレンズには通さないように平面部を有する。各光学部において、レンズの間隔すなわち平面部の幅は、レンズ幅に（ｎ−１）を乗算した値とほぼ等しくすることが望ましい。従って、本変形例における各光学部は、上記の実施形態の光学部における平面部よりも大きい平面部を有する。

各光学部におけるレンズが存在する面は、表示装置１０側であってもよく、又、表示装置１０に面する側の反対側であってもよい。レンズアレイはその光学構造により発光する画素とレンズアレイの曲面との距離によってその焦点距離が変わる。このため、レンズ曲面が表示装置１０側にあっても視聴者側にあっても画像の結像に影響はない。
このように、本立体画像表示装置１においては、表示装置１０の表示面１０ａからの距離が異なる複数の位置のそれぞれにおいて、視聴者の眼に立体画像を結像させることを可能とする。

表示面１０ａにおける各表示画素から出力される光は、当該表示画素に面して配置されるレンズシート１１の光学部の構成に応じた焦点距離でそれぞれ結像する。すなわち、表示面１０ａの各表示画素は、右眼用画像もしくは左眼用画像のいずれかの画素の表示に特定され、且つ、レンズシート１１が有する複数の焦点距離のうち、いずれかの焦点距離での結像に特定される。

すなわち、表示面１０ａの各表示画素は、予め、右眼用画像もしくは左眼用画像のいずれかに対応付けられているとともに、レンズシート１１が有する複数の焦点距離のうち、いずれかの焦点距離に対応付けられている。以下、右眼用画像の表示に用いられる表示素子を右眼用表示素子といい、左眼用画像の表示に用いられる表示素子を左眼用表示素子という。

図１０は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置における表示装置に対するレンズシートの取り付けの例を示す図である。
レンズシート１１は、図１０に示すように、表示装置１０の表示面１０ａの前方（視聴者側）の所定位置に固定して取り付けられる。表示装置１０へのレンズシート１１の取り付けは、例えば、図示しないフック等に固定することにより行なう。又、例えば表示装置１０には、レンズシート１１の取り付けを検知するセンサ（図示省略）がそなえられており、レンズシート１１が取り付けられているか否かの情報を表示制御装置１３に通知する。

更に、レンズシート１１には、当該レンズシート１１の種類等を識別するための３ＤパネルＩＤ（識別情報）をそなえる。なお、レンズシート１１を３Ｄパネルという場合がある。
例えば、レンズシート１１に３ＤパネルＩＤを格納した非接触ＩＤタグをそなえるとともに、表示装置１０にＩＤタグのリーダをそなえ、これにより、表示装置１０は３ＤパネルＩＤを取得することができる。又、表示装置１０は、取得した３ＤパネルＩＤを表示制御装置１３に送信する。

本立体画像表示装置１においては、表示面１０ａの１画素に１レンズアレイ（１つのレンズ）を対応させるので、１画素の光線は光の強さ（光量）を落とすことなく、且つ、正確な焦点距離ａを持って結像することができる。
カメラ対１２は、視聴者の顔面を撮像する撮像装置（撮像部）であり、例えば、表示装置１０の上部等、視聴者の正面位置に対向するように取り付けられ、視聴者の顔（特に両眼）を撮影する。

このカメラ対１２としては、例えば、ＰＣ（Personal Computer）にそなえられるウェブカメラを用いることができる。なお、カメラ対１２は、例えば、表示装置１０のフレーム（図示省略）等に埋め込まれてもよく、その配置は適宜変更して実施することができる。
カメラ対１２は、第１カメラ１２ａと第２カメラ１２ｂとの２つの撮像装置をそなえる。これらの第１カメラ１２ａと第２カメラ１２ｂとは同一高さ、且つ、視聴者から等距離となる位置において、水平方向に並んで配置されている。例えば、第１カメラ１２ａと第２カメラ１２ｂとは、図１に示すように、表示装置１０のフレーム等に内蔵もしくは外付けで配置されることが望ましい。以下、第１カメラ１２ａを左カメラと、又、第２カメラ１２ｂを右カメラと、それぞれいう場合がある。

このカメラ対１２によって撮影された画像は、表示制御装置１３に送信される。そして、カメラ対１２は、立体画像表示に際して、撮影した画像を表示制御装置１３に対して、常時送信し続けることが望ましい。
本立体画像表示装置１においては、このカメラ対１２を用いて視聴者を撮像し、後述する測距処理部３１が、表示装置１０の表示面１０ａと視聴者との距離を測定する。

図１１は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１の表示制御装置１３のハードウェア構成を模式的に示す図である。
表示制御装置１３は、図１１に示すように、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１３１，ＬＡＮ（Local Area Network）カード１３２，チューナ１３３，グラフィック・アクセラレータ１３４，チップセット１３５，メモリ１３６，オーディオコントローラ１３７，ＨＤＤ（Hard Disk Drive）１３８，ブルーレイディスク（Blu-ray Disc）ドライブ１３９及びキーボードコントローラ１４０をそなえる情報処理装置（コンピュータ）として構成される。

グラフィック・アクセラレータ１３４は、表示装置１０が接続され、この表示装置１０に対して画像表示を行なわせるための画像表示制御インタフェースである。なお、このグラフィック・アクセラレータ１３４としての機能をチップセット１３５に持たせてもよい。ＬＡＮカード１３２はインターネット等のネットワークに接続するためのインタフェースカードであり、チューナ１３３は外部アンテナ１４２が接続され、ＴＶ番組を受信し、デコード等の処理を行ない画像データとして表示装置１０に表示させる。

メモリ１３６は、例えばＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶装置であり、ＣＰＵ１３１が実行もしくは使用する各種プログラムやデータを格納する。
オーディオコントローラ１３７は、スピーカ１４３が接続され、このスピーカ１４３に対する音声データの出力を制御する。

ＨＤＤ１３８は記憶装置であり、ＣＰＵ１３１が実行もしくは使用するＯＳ（Operating System）や各種プログラム、データ等を格納する。又、このＨＤＤ１３８やメモリ１３６には、表示装置１０に表示される各種画像（２次元画像，立体（３次元）画像）データも格納される。
そして、このＨＤＤ１３８には、後述の如く、立体表示対象（表示対象）について予め作成された立体画像データが格納されている。すなわち、ＨＤＤ１３８は、表示対象についての、異なる視差量を有する視差画像を格納する格納部として機能する。又、ＨＤＤ１３８には、後述する測距テーブル（測距対応情報；図１６参照）４１を記憶する。

ブルーレイディスクドライブ１３９は、ブルーレイディスクを再生する。なお、このブルーレイディスクに、表示装置１０に表示される各種画像データを格納してもよい。又、ブルーレイディスク以外の記録媒体（例えば、ＤＶＤ等）を再生可能な再生装置をそなえ、この記録媒体に格納された各種画像データを再生してもよい。
キーボードコントローラ１４０はキーボード１４４やマウス１４５等の入力装置が接続され、これらのキーボード１４４やマウス１４５とＣＰＵ１３１と間のデータのやり取りを制御する。チップセット１３５には、これらの各部がバス等を介して接続され、ＣＰＵ１３１とこれら各部との通信を制御する。又、表示制御装置１３には、カメラ対１２も接続され、このカメラ対１２によって撮像された視聴者の顔の画像を受信する。

ＣＰＵ１３１は、ＨＤＤ１３８やメモリ１３６に格納されたプログラムを実行することにより各種機能を実現する処理装置である。
ＣＰＵ１３１は、例えば、画像再生アプリケーションを実行することにより、動画像や静止画像等のコンテンツを表示装置１０の表示面１０ａに表示させる。
また、本立体画像表示装置１において、ＣＰＵ１３１は、図１に示すように、測距処理部３１，選択部３２及び表示制御部３３として機能する。又、上述した画像再生アプリケーションには、測距処理部３１，選択部３２及び表示制御部３３としての機能も含まれる。

なお、これらの測距処理部３１，選択部３２及び表示制御部３３としての機能を実現するためのプログラム（画像再生アプリケーション）は、例えばフレキシブルディスク，ＣＤ（ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ等），ＤＶＤ（ＤＶＤ−ＲＯＭ，ＤＶＤ−ＲＡＭ，ＤＶＤ−Ｒ，ＤＶＤ＋Ｒ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ＋ＲＷ等），ブルーレイディスク，磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク等の、コンピュータ読取可能な記録媒体に記録された形態で提供される。そして、コンピュータはその記録媒体からプログラムを読み取って内部記憶装置または外部記憶装置に転送し格納して用いる。又、そのプログラムを、例えば磁気ディスク，光ディスク，光磁気ディスク等の記憶装置（記録媒体）に記録しておき、その記憶装置から通信経路を介してコンピュータに提供するようにしてもよい。

測距処理部３１，選択部３２及び表示制御部３３としての機能を実現する際には、内部記憶装置（本実施形態ではメモリ１３６）に格納されたプログラムがコンピュータのマイクロプロセッサ（本実施形態ではＣＰＵ１３１）によって実行される。このとき、記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータが読み取って実行するようにしてもよい。
なお、本実施形態において、コンピュータとは、ハードウェアとオペレーティングシステムとを含む概念であり、オペレーティングシステムの制御の下で動作するハードウェアを意味している。又、オペレーティングシステムが不要でアプリケーションプログラム単独でハードウェアを動作させるような場合には、そのハードウェア自体がコンピュータに相当する。ハードウェアは、少なくとも、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取るための手段とをそなえており、本実施形態においては、立体画像表示装置１がコンピュータとしての機能を有しているのである。

測距処理部３１は、カメラ対１２によって撮像された画像に基づいて、表示装置１０の表示面１０ａから視聴者までの距離を測定する。測距処理部３１は、第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂの２つの撮像部がそれぞれ撮像した視聴者の画像を取得し、これらの画像のズレ量（ドット，視差量）に基づいて、視聴者までの距離を算出する。
図１２は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１におけるカメラ対１２と撮像対象物との位置関係を説明する図である。

第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂは表示装置１０のフレームであって、表示装置１０のほぼ中央位置において、視聴者に正対する位置に内蔵されている。視聴者に対する第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂの各距離は一定である。すなわち、第１カメラ１２ａと第２カメラ１２ｂとは、対象物と等距離の位置において、水平方向で異なる位置に配置されている。

第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂの２つのカメラは、表示装置１０の表示面１０ａから所定距離だけ離れた基準位置にある対象物（基準対象物）に対して、それぞれ焦点を合わせて撮像する。第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂにより撮像した基準対象物の画像（映像フレーム）を基準画像という。撮像対象物は、例えば、視聴者である。
測距処理部３１は、第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂからそれぞれ取り込まれた基準画像を重合して、これらの基準画像における基準対象物を合致させる。測距処理部３１は、表示装置１０の表示面１０ａからこの基準位置までの距離を基準視点位置情報としてＨＤＤ１３８に記憶する。

第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂでそれぞれ撮像した対象物の映像フレームにおいては、表示装置１０の表示面１０ａと対象物との距離、すなわち、第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂと対象物との距離に応じて水平方向における視差量が異なる。
測距処理部３１は、第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂでそれぞれ撮像した視聴者の映像フレームに基づき、これらの映像フレーム間における対象物の水平方向での視差量を測定する。測距処理部３１は、この測定された視差量に基づいて、予め登録された測距テーブル４１（図１６参照）を参照することにより、表示面１０ａから視聴者までの距離を決定する。

図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）は対象物の位置とカメラ対１２によって撮影した対象物の画像との関係を例示する図である。図１３（ａ）は第１カメラ１２ａ（左カメラ）によって３つの対象物を撮影した画像フレームＬ００を例示するものであり、撮影した対象物の画像を一点鎖線で示すとともに符号Ｌ１〜Ｌ３を付して示す。図１３（ｂ）は第２カメラ１２ｂ（右カメラ）によって３つの対象物を撮影した画像フレームＲ００を例示するものであり、撮影した対象物の画像を破線で示すとともに符号Ｒ１〜Ｒ３を付して示す。図１３（ｃ）は図１３（ａ）の画像と図１３（ｂ）の画像とを合成した画像フレームＰ００を表す。

これらの図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）において、符号Ａは基準視点位置にいる視聴者を表す。符号Ｂは、表示装置１０に対して基準視点位置よりも遠い位置にある対象物を示す。又、符号Ｃは、表示装置１０に対して基準視点位置よりも近い位置にある対象物を示す。なお、これらの図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）においては、便宜上、対象物を矩形や円で示している。

図１３（ｂ）に示すように、基準視点位置においては、右カメラによって撮影した対象物Ａの画像Ｒ１と左カメラによって撮影した対象物Ａの画像Ｌ１とが合致し、水平視差量がゼロ（以下、視差量ゼロという）となる。又、基準視点位置よりも近い位置にある対象物Ｃについては、左カメラによって撮影した画像Ｌ３は、右カメラによって撮影した画像Ｒ３に対して、逆視差により水平方向の右側にずれた状態になる。一方、基準視点位置よりも遠い位置にある対象物Ｂについては、左カメラによって撮影した画像Ｌ２は、右カメラによって撮影した画像Ｒ２に対して水平方向の左側にずれた状態になる。

図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）は対象物の位置とカメラ対１２によって撮影した対象物の画像との関係を例示する図であり、図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）の状態における対象物Ａが表示装置１０側に近付いた状態の画像フレームＬ０１，Ｒ０１，Ｐ０１を例示する。又、図１５（ａ），（ｂ），（ｃ）も対象物の位置とカメラ対１２によって撮影した対象物の画像との関係を例示する図であり、図１３（ａ），（ｂ），（ｃ）の状態における対象物Ａが表示装置１０側から遠ざかった状態の画像フレームL０２，Ｒ０２，Ｐ０２を例示する。

図１４（ｃ）に示すように、対象物Ａ（視聴者）が表示装置１０側に近付くと、逆視差が発生し、左カメラによって撮影した対象物Ａの画像Ｌ１は、右カメラによって撮影した対象物Ａの画像Ｒ１に対して、逆視差により水平方向の右側に移動しズレが生じる。一方、図１５（ｃ）に示すように、対象物Ａ（視聴者）が表示装置１０から遠ざかると、左カメラによって撮影した対象物Ａの画像Ｌ１は、右カメラによって撮影した対象物Ａの画像Ｒ１に対して水平方向の左側に移動しズレが生じる。

この対象物Ａの画像Ｒ１，Ｌ１の水平方向におけるズレ量は、表示装置１０の表示面１０ａと対象物Ａとの距離に依存する。従って、このズレ量を測定することにより、表示装置１０の表示面１０ａと対象物Ａとの距離を検知することができる。
かかるズレ量は、画像フレームＬ０１，Ｌ０２の対象物Ａの画像Ｌ１と、画像フレームＲ０１，Ｒ０２の対象物Ａの画像Ｒ１とを比較することにより測定する。すなわち、測距処理部３１は、第２カメラ１２ｂによって測定した対象物Ａの画像Ｒ１と第１カメラ１２ａによって測定した対象物Ａの画像Ｌ１とを比較して、これらの画像Ｒ１，Ｌ１間における水平方向のドット差（ズレ量）を検出する。

具体的には、測距処理部３１は、例えば、視聴者の両眼もしくは一方の眼の画像を対象物Ａの画像として用いてドット差を検出する。例えば、視聴者の両眼の画像を用いる場合には、両面を連結した線分を用いることができる。
なお、この測距処理部３１によって測定されたズレ量は、メモリ１３６等の所定の記憶領域に記憶される。

また、測距処理部３１は、検出したズレ量に基づいて、測距テーブル４１を参照して、対象物までの距離を決定する。
図１６は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１の測距テーブル４１を例示する図である。
測距テーブル４１は、対象物についての右カメラによる画像と左カメラによる画像とのドット差と対象物（視聴者）までの距離とを対応付けた測距情報である。この図１６に示す例においては、測距テーブル４１として、視聴者距離と視差量範囲とを対応付けたテーブルとして示している。

視聴者距離は、表示装置１０の表示面１０ａと視聴者までの距離であり、図１６に示す例においては、1.00m，1.40m，1.80m及び2.20mの４種類の距離をそなえている。
視差量範囲は、視聴者距離に対応するドット差を上限値と下限値との範囲で示している。例えば、ドット差が17以上で23以下の範囲の値である場合には、視聴者距離は1.8ｍである。すなわち、測距テーブル４１は、検出されたドット差に基づいて、表示装置１０から視聴者までの距離を決定するための基準データである。

なお、この図１６に示す例においては、第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂによって撮影される画像の水平方向の解像度が1920ドットである場合を示している。
測距処理部３１は、視聴者について右カメラで撮影した画像と左カメラで撮影した画像とのドット差を求め、このドット差が、測距テーブル４１におけるいずれの視差量範囲に該当するかを判断し、該当する視差量範囲に対応する視聴者距離を決定する。

また、測距処理部３１は、視聴者の位置の認識を開始するに際して、図１７に示すような、ダイアログボックスを表示装置１０に表示させる。
図１７は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１におけるダイアログボックスを例示する図である。
視聴者がこのダイアログボックスのメッセージに応じて、表示装置１０との距離が予め規定された位置において、表示装置１０（カメラ対１２）に正対し、キーボード１４４やマウス１４５を操作して“ＯＫ”を選択する。これにより、カメラ対１２による視聴者の顔の撮影が開始される。すなわち、測距処理部３１が、第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂによって撮影された視聴者の両眼の画像のドット差を検出し、このドット差に基づいて測距テーブル４１を参照して、視聴者までの距離を決定する。

また、測距処理部３１は、この図１７に示すダイアログボックスに応じて“ＯＫ”が選択された時の視聴者の位置を基準位置としてもよい。すなわち、測距処理部３１は、この基準位置において第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂによってそれぞれ撮像した視聴者の画像を基準画像として合致させる。
このように、それぞれが視聴者から一定の距離を持って表示装置１０に内蔵される第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂが、視聴者を対象物として撮像する。そして、測距処理部３１が、これらの第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂによって同時に入力される映像フレームにおいて、視聴者を対象物として認識し、これらの左右画像の対象物の視差量によって表示面１０ａから視聴者までの距離を検知する。これにより視聴者の視点位置を容易且つ低コストで検出することが可能である。このように、本立体画像表示装置１においては、表示装置１０の表示面１０ａと視聴者との距離を、カメラ対１２によるセンサ情報として検知するのである。

また、測距処理部３１は、カメラ対１２から受け取った映像フレームにおいて、視聴者を検出できない場合や、ドット差が測距テーブル４１の範囲外となったことを検知すると、視聴者正常視聴範囲から外れたとの判断を行ない、その旨を選択部３２に通知（視聴者正常視聴範囲外通知）する。測距テーブル４１の視聴者距離の範囲外においては、レンズシート１１により視聴者の眼に焦点を合わせることができず、立体視を実現することができないからである。

選択部３２は、測距処理部３１が表示装置１０の表示面１０ａから視聴者までの距離を測定すると、この測距処理部３１によって測定された距離に応じて、ＨＤＤ１３８から、そのレベル値に応じた立体表示用画像（左眼用立体表示用画像及び右眼用立体表示用画像）を選択する。選択部３２は、ＨＤＤ１３８に格納された、表示対象にかかる３Ｄ効果が異なる複数の画像の中から、表示面１０ａから視聴者までの距離に応じた画像を選択して、表示装置１０に表示させる。

図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１において用いられる画像（立体画像）を説明するための図である。図１８（ａ）は立体表示を行なう表示対象の画像データを例示する図であり、長方形の表示対象Ｏｂ２の手前側に三角形の表示対象Ｏｂ１をそなえる画像データである。
図１８（ｂ）は図１８（ａ）に示す画像データにかかる立体画像データを例示する図であり、図１８（ｃ）は図１８（ａ）に示す画像データの二次元画像データを例示する図である。

本立体画像表示装置１においては、一の表示対象（図１８（ａ）参照）に関して、３Ｄ効果が異なる複数の画像をそなえる。具体的には、ＨＤＤ１３８に、立体画像データとして、一の表示対象に関して、右眼用立体表示用画像（右眼用画像）と左眼用立体表示用画像（左眼用画像）との組み合わせ（立体表示用画像対）として、両眼視差量の異なる複数の視差画像の組み合わせをそなえる。

左眼用立体表示用画像と右眼用立体表示用画像とは、所定の両眼視差が設けられている。これにより、視聴者においては、左眼に左眼用立体表示用画像が結像され、右眼に右眼用立体表示用画像が結像された状態で、その立体表示用画像を立体的に視認することができる。
以下、視差がある複数の視点をそれぞれ視差点という。本立体画像表示装置１においては、両眼視差による両眼視差立体視を実現し、視聴者の右眼及び左眼がそれぞれ視差点となる。すなわち、ＨＤＤ１３８は、視差点としての左眼及び右眼のそれぞれに対応させて、互いに視差を有して作成された左眼用の視差画像及び右眼用の視差画像を格納している。そして、これらの左眼用の視差画像と右眼用の視差画像とを組み合わせることにより、立体表示用画像対（３Ｄ画像）が生成される。又、以下、右眼と左眼とで両眼視差を有する視差画像を結像させることにより視聴者に立体画像を視認させることを立体画像表示（３Ｄ表示）という。

例えば、図１８（ｂ）に示す例においては、４つの視差画像Ｎ１〜Ｎ４が示されており、視差画像Ｎ１を左眼もしくは右眼の一方に結像させる視差画像とし、視差画像Ｎ２〜Ｎ４を他方の眼に結像させる視差画像とする。以下、視差画像Ｎ１が左眼用の視差画像、又、視差画像Ｎ２〜Ｎ４が右眼用の視差画像である例について説明する。ただし、視差画像Ｎ１を右眼用の視差画像として用い、視差画像Ｎ２〜Ｎ４を左眼用の視差画像としてもよい。

視差画像Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４は、互いに視差画像Ｎ１に対して異なる両眼視差量を有する多眼立体画像データである。例えば、視差画像Ｎ１に対する両眼視差量が、視差画像Ｎ４が最も大きく、視差画像Ｎ３、視差画像Ｎ２の順に小さくなるものとする。
そして、視差画像Ｎ１に対して、立体表示用画像対として視差画像Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４のそれぞれを選択して組み合わせて立体視を行なった場合には、これらの視差画像の組み合わせで立体視の効果（立体効果）が異なる。

図１８（ｂ）に示す例においては、視差画像Ｎ１に対して、視差画像Ｎ２，Ｎ３，Ｎ４を選択的に組み合わせた、立体表示用画像対（３Ｄ画像）１，２，３が生成される。
そして、例えば、立体表示用画像対として、視差画像Ｎ１に対して両眼視差量が最も多い視差画像Ｎ４を組み合わせた３Ｄ画像３は、表示装置１０に表示させた場合に、視聴者にとって最も対象物が飛び出して見える。逆に、視差画像Ｎ１に対して両眼視差量が最も小さい視差画像Ｎ２を組み合わせた３Ｄ画像１は、表示装置１０に表示させた場合に、視聴者にとって対象物の飛び出し量が最も少なく感じる。

なお、複数の視差画像Ｎ１〜Ｎ４の中からの左眼用の視差画像と右眼用の視差画像の選択手法は適宜変更して実施してもよい。
選択部３２は、測距処理部３１により検知された視聴者距離が近いほど、両眼視差量が大きな立体表示用画像対を選択し、視聴者距離が遠いほど、両眼視差量が小さな立体表示用画像対を選択する。これにより、視聴者は、視聴者距離が近いほど、大きく飛び出した立体表示画像を視認でき、又、視聴者距離が遠いほど、飛び出し量が小さな立体表示画像を見ることができる。

図１８（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す例においては、３Ｄ画像フォーマットデータとしては三角形Ｏｂ１が一番手前に存在するデータである。従って、立体表示用画像対においては、三角形Ｏｂ１の両眼視差が、四角形Ｏｂ２の両眼視差よりも大きい。
この例において、左眼への結像する画素郡として視差画像Ｎ１を表示し、右眼へ結像する画素群として視差画像Ｎ４を表示すると、視聴者には、三角形Ｏｂ１が一番飛び出すように視認される。

なお、視差画像は、図１８（ｂ）に示したＮ１〜Ｎ４の４つに限定されるものではなく、５つ以上の視差画像をそなえてもよい。
視差画像は、例えば、３Ｄ画像フォーマットデータをデマルチプレキシング（Demultiplexing）を行なった後に、２Ｄ画像にＺ方向（奥行き方向）の情報を付加することにより３Ｄ画像情報とし、さらに、レンダリング（Rendering）を行なうことにより作成される。この際、２Ｄ画像に付加するＺ方向情報を任意に変えることにより、種々の視差画像を生成することができる。

選択部３２は、表示対象に関して、視差画像Ｎ１に立体表示用画像対として組み合わせる視差画像を、複数（図１８（ｂ）に示す例では３つ）の視差画像Ｎ２〜Ｎ４の中から選択して、複数種類の３Ｄ画像１，２，３を生成する。
例えば、視差画像Ｎ１に組み合わせる視差画像Ｎ２〜Ｎ４に対して、それぞれ、視聴者距離（図１６参照）が対応付けられている。選択部３２は、決定した視聴者距離に対応する視差画像を選択することにより、視聴者距離に対応する３Ｄ画像を生成する。

すなわち、選択部３２は、表示装置１０の表示面１０ａと視聴者までの距離に応じて異なった３Ｄ画像を選択して表示させることにより、視聴者が表示面１０ａから遠い場合は視差量を減らし、近づく場合は視差量を増やす。
選択部３２が視差画像Ｎ１に対して組み合わせる視差画像を適宜選択して、これらの選択した視差画像を左眼及び右眼に表示させることで、背景と対象物との比較によって、その３Ｄ感そして、３Ｄ効果を制御することが可能となる。すなわち、視聴者の視点位置（距離）に応じた最適な視差を持った３Ｄ結像のための画素配列（画像）を、表示対象に同期された画像からなる多眼立体画像データの中から選択する。

なお、視差画像Ｎ２〜Ｎ４に対して、それぞれ、視聴者距離を対応付ける代わりに、視差画像Ｎ１と視差画像Ｎ２〜Ｎ４との組み合わせに対して視聴者距離を対応付けてもよく、適宜変更して実施することができる。
また、視差画像Ｎ１〜Ｎ４は、種々の手法を用いて作成することができる。例えば、表示対象物について、水平方向において異なる位置からそれぞれ撮影することにより、両眼視差を有する複数の視差画像Ｎ１〜Ｎ４を作成してもよい。

３Ｄ画像フォーマットのメタ情報（ヘッダー情報）には、この画像データに同期される、異なる３Ｄ効果を持つ視差画像の数が同期画像数として記録されている。図１８（ｂ）に示す例では同期画像数は４である。
選択部３２は、これらの４つの視差画像の中から、視聴者距離に対応する２つの視差画像を左眼用画像及び右眼用画像として選択する。

また、選択部３２は、測距処理部３１から視聴者正常視聴範囲外通知を受信した場合は、左眼用画像と右眼用画像とで同じ視差画像（例えば、視差画像Ｎ１）を選択する。左眼用画像と右眼用画像とで同じ視差画像を表示装置１０に表示させることにより、視聴者には視差の無い２次元画像が表示されたように認識される。
以下、左眼用画像と右眼用画像とで同じ視差画像を表示装置１０に表示させることを、２Ｄ表示を行なうと表現する場合がある。

なお、選択部３２は、前述したセンサが表示装置１０に対するレンズシート１１の取り付けを検出していない場合等、当該立体画像表示装置１が３Ｄ画像を再生する環境を満たしていないことを検知した場合においても、２Ｄ表示を行なう。
さらに、選択部３２は、例えば、表示制御装置１３に予め登録された機種ＩＤ等により、当該立体画像表示装置１が３Ｄ画像を再生する環境を満たしていないことを検知してもよく、種々変形して実施することができる。

表示制御部３３は、選択部３２によって選択された立体表示用画像を表示装置１０に表示させる制御を行なう。表示制御部３３は、選択部３２によって左眼用画像及び右眼用画像として選択された２つの視差画像を表示装置１０の表示面１０ａに同時に表示させる。この際、表示制御部３３は、表示面１０ａにおいて、左眼用の画像の表示に用いる左眼用表示素子に対して左眼用画像を表示させ、右眼用の画像の表示に用いる右眼用表示素子に対して右眼用画像を表示させる。又、表示制御部３３は、表示装置１０の表示面１０ａの表示画素のうち、視聴者距離に応じた焦点距離に対応する表示素子を用いて、左眼用画像や右眼用画像を表示させる。

すなわち、立体表示用画像を構成する画素を表示面１０ａの表示素子に対応させて画素の表示を行なわせる。なお、画像を表示装置１０に表示させる手法は、既知の種々の手法を用いて実現することができ、その詳細な説明は省略する。
次に、本立体画像表示装置１における表示装置１０の表示面１０ａの画素群配列について説明する。

表示制御部３３は、本立体画像表示装置１においては、３Ｄ表示と２Ｄ表示とで、表示素子の使い分けを行なう。
図１９（ａ），（ｂ）及び図２０（ａ），（ｂ）は、それぞれ実施形態の一例としての立体画像表示装置１の表示面１０ａの表示状態例を示す図であり、図１９（ａ）は２Ｄ表示状態における左眼用表示素子を例示する図、図１９（ｂ）は２Ｄ表示状態における右眼用表示素子を例示する図である。又、図２０（ａ）は３Ｄ表示状態における左眼用表示素子を例示する図、図２０（ｂ）は３Ｄ表示状態における右眼用表示素子を例示する図である。

図１９（ａ），（ｂ）及び図２０（ａ），（ｂ）に示す例においては、便宜上、表示面１０ａの表示素子のうち、左眼用表示素子及び右眼用表示素子のうち、４×４の１６個分の表示素子の配列をそれぞれ抽出して示している。
また、図２０（ａ），（ｂ）においては、レンズシート１１が、視聴者距離が1.0m，1.4m，1.8m及び2.2mの４種類のレンズアレイ（４つの光学部）をそなえた４ビュー（view）のレンズシートである例を示す。すなわち、左右それぞれ４ビューの異なる水平方向範囲の結像を持つレンズアレイを持つ。

本立体画像表示装置１の表示装置１０は、２Ｄ表示を行なう場合には、図１９（ａ），（ｂ）に示すように、横方向に連続する３つの表示素子（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を用いて１つの画素を表示する。図１９（ａ）に示す例においては、表示素子（Ｌ４ＲＮ１，Ｌ３ＧＮ１，Ｌ２ＢＮ１）で左眼用画像の１画素を表す。すなわち、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（Ｌ４ＲＮ１，Ｌ３ＧＮ１，Ｌ２ＢＮ１）である。同様に、図１９（ｂ）に示す例においては、表示素子（Ｒ４ＲＮ１，Ｒ３ＧＮ１，Ｒ２ＢＮ１）で右眼用画像の１画素を表す。

また、３Ｄ表示を行なう場合には、図２０（ａ），（ｂ）に示すように、斜め方向に連続する３つの表示素子（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を用いて１つの画素を表示する。なお、図２０（ａ），（ｂ）に示す例においては、１つの画素を構成する表示素子が右下がりとなる傾斜を有しているが、これに限定されるものではなく、適宜変更して実施することができる。
図１８（ｂ）に示した視差画像Ｎ１を左目に、又、視差画像Ｎ２を右目に、それぞれ結像する例を示す。図２０（ａ），（ｂ）に示す例においては、画素Ｌ１〜Ｌ４が左眼用画像の画素であり、画素Ｒ１〜Ｒ４が右眼用画像の画素である。又、画素Ｌ４，Ｒ４から照射される光は表示面１０ａから１．００ｍの距離で結像するレンズアレイ（1.0mレンズアレイ）を通過する。同様に、画素Ｌ３，Ｒ３から照射される光は表示面１０ａから１．４０ｍの距離で結像するレンズアレイ（1.4mレンズアレイ）を通過し、画素Ｌ２，Ｒ２から照射される光は表示面１０ａから１．８ｍの距離で結像するレンズアレイ（1.8mレンズアレイ）を通過する。又、画素Ｌ１，Ｒ１から照射される光は表示面１０ａから２．２ｍの距離で結像するレンズアレイ（2.2mレンズアレイ）を通過する。

そして、４ビューの各レンズアレイに対して、それぞれ、異なる視差画像を振り分ける。なお、図１８（ｂ）に示した視差画像Ｎ１に対応させる、両眼視差量の異なる複数の視差画像としては、このレンズアレイのビュー数と少なくとも同数そなえることが望ましい。
表示制御部３３は、測距処理部３１によって検知された視聴者距離に対応するレンズアレイの表示素子だけを発光させる制御を行なうことにより、視差画像の画素郡を表示させる。

例えば、測距処理部３１が、表示装置１０の表示面１０ａと視聴者との距離が１．００ｍであると検知した場合について示す。表示制御部３３は、図２０（ａ），（ｂ）における、1.0mレンズアレイに対応する表示素子だけを発光させて、視差画像の画素郡を表示させる。
例えば、表示制御部３３は、左眼用の視差画像（例えば、視差画像Ｎ１）の画素を、図２０（ａ）に示す表示素子のうち、1.0mレンズに対応する表示素子で表示させる。すなわち、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（Ｌ４ＲＮ１，Ｌ４ＧＮ１，Ｌ４ＢＮ１）とする。

また、表示制御部３３は、右眼用の視差画像（例えば、視差画像Ｎ２）の画素を、図２０（ｂ）に示す表示素子のうち、1.0mレンズに対応する表示素子で表示させる。すなわち、（Ｒ，Ｇ，Ｂ）＝（Ｒ４ＲＮ２，Ｒ４ＧＮ２，Ｌ４ＢＮ２）とする。又、この際、表示制御部３３は、測距処理部３１によって検知された視聴者距離に対応しないレンズアレイ（例えば、1.4mレンズアレイ，1.8mレンズアレイ，2.2mレンズアレイ）に対応する表示素子の発光を抑止する。これにより、視聴者の眼に不要な光が入ることがなく、視聴者は高画質な画像を視認することができる。

このように、表示制御部３３は、２Ｄ表示と３Ｄ表示とで、画素単位でその画像データの配置を変える。又、左眼用画像と右眼用画像とで同じ視差画像を表示装置１０に表示させることで２次元画像表示（２Ｄ表示）を実現する。なお、２Ｄ表示に用いる左右眼で共通の視差画像は、視差画像Ｎ１に限定されるものではなく、適宜変更して実施することができる。

図２１（ａ），（ｂ）は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１における２Ｄ表示を説明する図である。図２１（ａ）は本立体画像表示装置１における２Ｄ表示状態を模式的に例示する図、図２１（ｂ）は従来の表示制御手法による表示状態を模式的に例示する図である。
本立体画像表示装置１のレンズシート１１をそなえた表示装置１０において、左眼用画像と右眼用画像とで同じ視差画像を表示装置１０に表示させる場合において、従来の表示制御手法を用いる場合について考える。従来の立体表示制御手法においては、表示装置における全ての表示画素を用いて画像表示を行なう。これにより、図２１（ｂ）に示すように、従来の表示制御手法を用いると、立体画像となる対象物は結像数と同数だけ重複する多重画像（図２１（ｂ）に示す例では４重画像）として認識される。又、この際、重複する各画像は、視聴者の目に結像することができず、視聴者にぼけた状態で視認される。

一方、本立体画像表示装置１においては、表示制御部３３は、視聴者距離に応じた表示素子だけを用いて視差画像を表示させるので、図２１（ａ）に示すように、クロストークの発生を抑止し、多重表示として認識されることはない。これにより、視聴者の眼に不要な光が入ることがなく、視聴者は高画質な画像を視認することができる。
図２２は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１における機能構成を模式的に示すブロック図である。

本第１実施形態の立体画像表示装置１においては、カメラ対１２による視聴者の顔画像の撮像及び出力が行なわれ（符号Ａ１０参照）、次に、測距処理部３１が、視聴者の各画像からドット差（視差量）を検出する（符号Ａ２０参照）。又、測距処理部３１は、この検出されたドット差に基づいて測距テーブル４１を参照し、視聴者距離を決定する。決定された視聴者距離はレベル通知として選択部３２に通知され、選択部３２は、この視聴者距離に合った立体表示用画像対をＨＤＤ１３８から選択する。表示制御部３３は選択された立体表示用画像対の再生処理に移行する（符号Ａ３０参照）。又、レベル通知は、選択部３２によるデータ要求に応じて行なってもよい。

再生処理においては、表示制御部３３は、立体表示用画像対を成す一方の視差画像の画素群を表示装置１０における右眼用の表示画素に表示させ、又、立体表示用画像対を成す他方の視差画像の画素群を表示装置１０における左眼用の表示画素に表示させる（符号Ａ４０参照）。
上述の如く構成された、第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１における立体画像表示手法の概略を図２３を用いて説明する。

本立体画像表示装置１においては、先ず、カメラ対１２により視聴者（特に眼）を撮影する。カメラ対１２の第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂによって撮影された画像は出力され、測距処理部３１に入力される（符号Ｂ１０参照）。測距処理部３１は、撮影された画像から視聴者の両眼を検知し（符号Ｂ２０参照）、これらの両眼の画像のズレ量を測定する。測距処理部３１は、このズレ量に基づいて測距テーブル４１を参照して、視聴者と表示装置１０の表示面１０ａとの距離を決定し、選択部３２に通知する（符号Ｂ３０参照）。

選択部３２は、通知された視聴者までの距離に合わせて、表示装置１０に表示される画像（立体表示用画像対，画素群）を選択する。表示制御部３３は、選択部３２によって選択された立体表示用画像対を、表示装置１０の表示面１０ａにおける、検出された視聴者の位置に結像する表示画素を用いて表示させる（符号Ｂ４０参照）。
次に、第１実施形態の立体画像表示装置１における立体表示用画像の表示手法を、図２４に示すフローチャート（ステップＳ１０〜Ｓ１２０）に従って説明する。又、図２５は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１におけるダイアログボックスを例示する図である。

本立体画像表示装置１において、画像再生アプリケーションが起動されると（ステップＳ１０）、画像再生アプリケーションは、先ず、当該立体画像表示装置１がレンズ式の立体画像表示装置１であるか否かを確認する（ステップＳ２０）。この確認は、例えば、本立体画像表示装置１の表示制御装置１３のメモリ１３６やＨＤＤ１３８等に格納されている機種ＩＤ等を確認することにより行なう。

その後、表示装置１０にレンズシート１１（３Ｄパネル）が取り付けられているか否かを確認する（ステップＳ３０）。例えば、画像再生アプリケーションは、表示装置１０におけるレンズシート１１の取り付けを検知するセンサの検知結果に基づき、レンズシート１１が取り付けられているか否かの判断を行なう。
この判断の結果、レンズシート１１が表示装置１０に取り付けられていない場合には（ステップＳ３０のＮＯルート参照）、表示装置１０に、図２５に示すような、立体画像表示を行なうことができない旨を示すダイアログボックスを表示させ、２Ｄ表示を行なう（ステップＳ１２０）。

また、レンズシート１１が表示装置１０に取り付けられている場合には（ステップＳ３０のＹＥＳルート参照）、その取り付けられているレンズシート１１の３ＤパネルＩＤを確認して、レンズシート１１の種類を確認する（ステップＳ４０）。
レンズ式の立体画像表示装置１において、レンズシート１１の構造（例えば、結像数やレンズアレイの傾斜方向）によって画素群の並びは異なる。表示制御装置１３において、表示制御部３３は、確認されたレンズシート１１の種類に応じて表示部１０の表示素子の制御を行なう。

本実施形態においては、便宜上、結像数（視点位置数）が３である３結像のレンズシート１１を例として説明するが、これに限定されるものではなく、レンズシート１１の構成は適宜変更して実施することができる。
測距処理部３１は、カメラ対１２の第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂにより撮像した視聴者の顔画像に基づき、両瞳の位置の視差量を検知する（ステップＳ５０）。測距処理部３１は、ステップＳ５０において検知した視聴者の視差量を、メモリ１３６等に記録されている先の視差量と比較することにより、視差量の変化の有無を確認する（ステップＳ６０）。視差量の変化が生じていない場合には（ステップＳ６０のＮＯルート参照）、ステップＳ５０に戻る。なお、本立体画像表示装置１の起動時における初回処理時においては、先の視差量として格納されている値が初期化されているため、視差量が変化したものと判断される。なお、この初期化時の値としては所定の設計値が適宜用いられる。

視差量の変化が生じた場合には（ステップＳ６０のＹＥＳルート参照）、測距処理部３１は、測距テーブル４１（基準データ）を参照して、表示装置１０の表示面１０ａから視聴者までの距離（視聴者距離）を決定する（ステップＳ７０）。
測距処理部３１は、決定された視聴者までの距離が、画像再生アプリケーションに予め基準データとして持つ３Ｄ視聴距離範囲に入っているかを確認する（ステップＳ８０）。視聴者距離が基準データに含まれなかった場合には（ステップＳ８０のＮＯルート参照）、選択部３２は、左眼用画像と右眼用画像とで同じ視差画像を選択する。表示制御部３３は、選択された同じ視差画像を表示装置１０に表示させることで２次元画像表示（２Ｄ表示）を実現する（ステップＳ１１０）。その後、ステップＳ５０に戻る。

一方、視聴者距離が基準データに含まれている場合には（ステップＳ８０のＹＥＳルート参照）、選択部３２は、視聴者距離に応じた両眼視差を有する立体表示用画像対を選択する。表示制御部３３は、選択された立体表示用画像対を、表示装置における視聴者距離に応じた表示素子（画素群配列）のみを用いた設定に切り替える（ステップＳ９０）。すなわち、表示制御部３３は、選択された、右眼用の視差画像及び左眼用の視差画像（３Ｄ画像コンテンツ）を、表示装置１０における視聴者距離に応じた表示素子のみを用いて表示させることにより、３Ｄ表示を行なう（ステップＳ１００）。その後、ステップＳ５０に戻る。

このように、第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１によれば、測距処理部３１が、カメラ対１２によって撮影された各映像フレームから、視聴者の画像のズレ量を測定し、このズレ量に基づいて測距テーブル４１を参照して、視聴者と表示装置１０の表示面１０ａとの距離を決定する。そして、選択部３２が、視聴者までの距離に合った両眼視差を有する立体表示用画像対を選択する。表示制御部３３が、この立体表示用画像対を、表示装置１０の表示面１０ａにおける、検出された視聴者距離に結像する表示画素を用いて表示させる。

具体的には、選択部３２は、測距処理部３１により検知された視聴者距離が近いほど、両眼視差量が大きな立体表示用画像対を選択し、視聴者距離が遠いほど、両眼視差量が小さな立体表示用画像対を選択する。これにより、視聴者は、視聴者距離が近いほど、大きく飛び出した立体表示画像を見ることができ、又、視聴者距離が遠いほど、小さく飛び出した立体表示画像を見ることができ、よりリアルな画像効果を視聴者に与えることができる。すなわち、視聴者の眼に、視聴者距離に適した両眼視差を有する立体表示用画像対からなる立体表示用画像を結像させることができ、視聴者の視点位置に応じた立体画像を結像できる。

人間の視覚特性として、本来、人が遠くの対象物を見るとその対象物までの距離に比例し両眼視差量は減少して人は認識される。本立体画像表示装置１においては、視聴者から表示装置１０までの距離に応じて立体感を変更するように画像表示を変えることにより、視聴者に対して、よりリアルな画像表現を行なうことができる。
また、カメラ対１２が視聴者の画像を常時撮影し、測距処理部３１により視聴者距離の測定や選択部３２による立体表示用画像対の選択を随時行なう。これにより、表示装置１０の前における視聴者の移動に従って、視聴者の位置に応じた両眼視差を有する立体表示用画像対からなる立体表示用画像を結像させることができる。

視聴者距離を、カメラ対１２によって撮影した視聴者の画像に基づいて測定する。これにより、視聴者距離を測定するための専用の機器をそなえる必要がなく、低コストで視聴者距離を測定することができ、製造コストを低減することができる。又、この際、ＣＰＵ１３１等に多大な負荷を与えることもない。ただし、視聴者距離の測定は、カメラ対１２によって撮影した画像に基づいて行なうことに限定するものではない。すなわち、例えば、既知の各種センサ等を用いて視聴者距離の測定を行なってもよい。

また、表示制御部３３が、立体表示用画像対を表示装置１０に表示させるに際して、視聴者距離に応じた表示素子のみを用いて表示し、視聴者距離に応じた表示素子以外の発光を抑止する。これにより、表示制御装置１３におけるＣＰＵ１３１等の画像処理負荷を軽減することができる。又、視聴者に対して、高画質の立体画像を視認させることができる。

レンズシート１１が、複数のレンチキュラー状のレンズを有する光学部を複数そなえ、これらの光学部を積層されることにより、表示装置１０に表示される画像を、表示装置１０の表示面１０ａからの複数の距離において結像させる。これにより、視聴者が、表示装置１０から離れた複数の位置において、表示装置１０に表示される立体画像を視認することができる。

つまり、３Ｄ画像をリアルタイムでかつ低コストで視聴者の見る位置によって異なる画像を正確な焦点距離をもって実現することができる。
図２６は第１実施形態の一例としての立体画像表示装置１における視聴者距離が異なる場合の立体画像の表示例を示す図である。この図２６において、上段に示す画像４１ａ，４１ｂ，４１ｃの状態から所定時間経過後に、それぞれ下段に示す画像４１ａ’，４１ｂ’，４１ｃ’の状態となるものとする。

各画像４１ａ，４１ｂ，４１ｃにおいては、逆視差情報のある対象物Ａと視差情報がない対象物Ｂとをそなえる。対象物Ａは所定時間後においては図中左側に移動している。
本立体画像表示装置１において、同一の画像についての異なる視聴位置での表示について、図１８（ｂ）に示した視差画像Ｎ１〜Ｎ４を表示させる場合を例に説明する。
焦点距離（視聴者距離）１．８ｍに対して、両眼視差量が最も小さい、視差画像Ｎ１と視差画像Ｎ２との組み合わせ（Ｎ１＋Ｎ２）を表示させる。

同様に、視聴者距離１．４ｍに対して、視差画像Ｎ１と視差画像Ｎ３との組み合わせ（Ｎ１＋Ｎ３）を、又、視聴者距離１．０ｍに対して、視差画像Ｎ１と視差画像Ｎ４との組み合わせ（Ｎ１＋Ｎ４）を表示させる。
一般に、視聴者が逆視差情報を持つ対象物が表示された表示装置に近づくように移動すると、表示装置までの距離が近付くに従って逆視差量が増えるため、視聴者においては飛び出し感は減る。

本立体画像表示装置１においては、視聴者距離１．８ｍの位置にある視聴者が、視聴者距離１．４ｍ、１．０ｍの順に表示装置１０側に近づくように移動すると、測距処理部３１が、視聴者の位置を検知し、選択部３２が、画像４１ａを画像４１ｂ、４１ｃの順に切り替える。これにより、視聴者が表示装置１０に近付くにつれて、表示装置１０に表示される対象物Ａの両眼視差が大きくなる。従って、視聴者は表示装置１０に表示される仮想空間である対象物Ａの３Ｄ画像について、視聴者の移動に従って飛び出し感が増し、よりリアルな視覚効果を得ることができる。

また、通常空間においては、遠くの対象物になるほど視差量は減り、遠くの対象物の遠近感はなくなる。しかしながら、従来の３Ｄ画像表示機器では、遠くの位置として撮影された対象物は順視差が増え、視聴者には奥行き感が増えて見え、現実とは異なるように感じられる。
これに対して、本立体画像表示装置１においては、視聴者が表示装置１０に近づくと、前述の如く、表示装置１０に表示される対象物Ａの両眼視差が大きくなり、飛び出し感あるいは奥行き感が増える。これにより、視聴者にとって、より現実に近い３Ｄ効果を得ることができる。

（Ｂ）第２実施形態
上述した第１実施形態の立体画像表示装置１は、レンズシート１１を用いて裸眼での立体視を実現する、いわゆるレンズ式の裸眼システムであるが、これに限定されるものではない。すなわち、視聴者の左右の眼に強制的に個別画像を見せるための立体視メガネを必要とする偏光フィルタ方式やフレームシャッター（アクティブシャッター）方式により立体視を実現するシステムおいても、本手法を適用することができる。以下、これらの偏光フィルタ方式やフレームシャッター方式等のメガネを用いて立体視を実現する方式をメガネ方式という。なお、偏光フィルタ方式の場合には、表示装置１０の表示面１０ａには偏光フィルタ層が形成される。

メガネ方式においては、立体画像フォーマットとして例えば、サイドバイサイド方式が用いられる。
図２７はサイドバイサイド方式の立体表示用画像フォーマットを模式的に示す図である。サイドバイサイドの立体表示用画像フォーマットにおいては、左眼における結像画像（以下、Ｌ側画像と記述）と右眼における結像画像（以下、Ｒ側画像と記述）とが１フレーム内に存在する。そして、これらのＬ側画像とＲ側画像とを互いに異なった映像フレームとして、視聴者は視聴する。

なお、サイドバイサイド方式や偏光フィルタ方式、フレームシャッター方式は既知の手法であり、それらの詳細な説明は省略する。
本第２実施形態の一例としての立体画像表示装置１は、第１実施形態のレンズシート１１に代えて立体視メガネ（図示省略）をそなえる。その他の部分は第１実施形態の立体画像表示装置１と同様に構成されている。

ただし、本第２実施形態においては、視聴者が立体視メガネを着用するので、測距処理部３１は、カメラ対１２によって撮影された視聴者の両眼（瞳）ではなく、他の部位（例えば、視聴者の顔面等の輪郭）の画像に基づいてドット差を検知する。又、測距処理部３１は、カメラ対１２によって撮影された、視聴者が着用している立体視メガネの画像に基づいてドット差を検知してもよく、適宜変形して実施することができる。

立体視メガネは、視聴者の眼に立体画像を見せる表示装置であり、両眼視差を有する左眼用画像と右眼用画像とをメガネを介して視聴者の眼に入力する。すなわち、本第２実施形態の立体画像表示装置１においては、この立体視メガネが、選択された立体表示用画像対を表示する表示部として機能する。なお、立体視メガネの構成等は既知であり、その詳細な説明も省略する。

本第２実施形態の一例としての立体画像表示装置１においては、表示装置１０をそなえないので、表示制御部３３は、図２０に示したような、斜め方向に連続する３つの表示素子（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を用いて１つの画素を表示する制御は行なわない。これに伴い、裸眼システム上のクロストークを防ぐ処理を行なう必要もない。
このような第２実施形態の一例としての立体画像表示装置１における立体表示用画像の表示手法を、図２８に示すフローチャート（ステップＳ１０，Ｓ２１〜Ｓ４１，Ｓ５０〜Ｓ７０，Ｓ９１，Ｓ１００，Ｓ１２０）に従って説明する。なお、図中、図２４に示したフローチャートにおける既述の符号と同一の符号を付したステップは、同様の処理を示しているので、その詳細な説明は省略する。

本立体画像表示装置１において、画像再生アプリケーションが起動されると（ステップＳ１０）、画像再生アプリケーションは、先ず、当該立体画像表示装置１がメガネ式の立体画像表示装置１であることを確認する（ステップＳ２１）。この確認は、例えば、本立体画像表示装置１の表示制御装置１３のメモリ１３６やＨＤＤ１３８等に格納されている機種ＩＤ等を確認することにより行なう。

確認の結果に基づき、当該装置が３Ｄ表示機能を有するか否かを判断し（ステップＳ３１）、３Ｄ表示機能を有していない場合には（ステップＳ３１のＮＯルート参照）、表示装置１０に、図２５に示したような、立体画像表示を行なうことができない旨を示すダイアログボックスを表示させ、２Ｄ表示を行なう（ステップＳ１２０）。
また、３Ｄ表示機能を有している場合には（ステップＳ３１のＹＥＳルート参照）、例えば、装置ＩＤ等に基づいて、３Ｄ表示方式の種類の確認が行なわれる（ステップＳ４１）。

たとえば、当該装置における３Ｄ表示方式は、偏光方式であるかフレームシーケンシャル方式であるか等を確認する。これは表示装置１０上に左右の画像を１ラインごとに表示する偏光方式と、一定時間ごとに左右の画像を切り替えるフレームシーケンシャル方式とでは画像の表示方法が異なるからである。
表示制御装置１３において、表示制御部３３は、確認された３Ｄ表示方式の種類に応じて表示部１０の表示素子の制御を行なう。

測距処理部３１は、カメラ対１２の第１カメラ１２ａ及び第２カメラ１２ｂにより撮像した視聴者の顔画像に基づき、両瞳の位置の視差量を検知する（ステップＳ５０）。測距処理部３１は、ステップＳ５０において検知した視聴者の視差量を、メモリ１３６等に記録されている先の視差量と比較することにより、視差量の変化の有無を確認する（ステップＳ６０）。視差量の変化が生じていない場合には（ステップＳ６０のＮＯルート参照）、ステップＳ５０に戻る。なお、本立体画像表示装置１の起動時における初回処理時においては、先の視差量として格納されている値が初期化されているため、視差量が変化したものと判断される。

視差量の変化が生じた場合には（ステップＳ６０のＹＥＳルート参照）、測距処理部３１は、測距テーブル４１（基準データ）を参照して、表示装置１０の表示面１０ａから視聴者までの距離（視聴者距離）を決定する（ステップＳ７０）。
なお、本第２実施形態の立体画像表示装置１においては、立体視メガネをそなえ、レンズシート１１を用いることがないので、視聴者の位置にかかわらず焦点距離範囲のチェックも不要である。

選択部３２は、視聴者距離に応じた両眼視差を有する立体表示用画像対を選択する（ステップＳ９１）。表示制御部３３は、選択された立体表示用画像対を、表示装置に表示させることにより３Ｄ表示を行なう（ステップＳ１００）。その後、ステップＳ５０に戻る。
このように、第２実施形態の一例としての立体画像表示装置１によっても、第１実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

すなわち、測距処理部３１が、カメラ対１２によって撮影された各映像フレームから、視聴者の画像のズレ量を測定し、このズレ量に基づいて測距テーブル４１を参照して、視聴者と表示装置１０の表示面１０ａとの距離を決定する。そして、選択部３２が、視聴者までの距離に合った両眼視差を有する立体表示用画像対を選択する。表示制御部３３が、この立体表示用画像対を、表示装置１０の表示面１０ａにおける、検出された視聴者距離に結像する表示画素を用いて表示させる。

具体的には、選択部３２は、測距処理部３１により検知された視聴者距離が近いほど、両眼視差量が大きな立体表示用画像対を選択し、視聴者距離が遠いほど、両眼視差量が小さな立体表示用画像対を選択する。これにより、視聴者は、視聴者距離が近いほど、大きく飛び出した立体表示画像を見ることができ、又、視聴者距離が遠いほど、小さく飛び出した立体表示画像を見ることができ、よりリアルな視覚効果（立体視効果）を視聴者に与えることができる。すなわち、視聴者の眼に、視聴者距離に適した両眼視差を有する立体表示用画像対からなる立体表示用画像を結像させることができる。

また、カメラ対１２が視聴者の画像を常時撮影し、測距処理部３１により視聴者距離の測定や選択部３２による立体表示用画像対の選択を随時行なう。これにより、表示装置１０の前における視聴者の移動に従って、視聴者の位置に応じた両眼視差を有する立体表示用画像対からなる立体表示用画像を結像させることができる。
視聴者距離を、カメラ対１２によって撮影した視聴者の画像に基づいて測定することにより、専用の機器をそなえる必要がなく、低コストで測定することができ、製造コストを低減することができる。又、この際、ＣＰＵ１３１等に多大な負荷を与えることもない。ただし、視聴者距離の測定は、カメラ対１２によって撮影した画像に基づいて行なうことに限定するものではない。すなわち、例えば、既知の各種センサ等を用いて視聴者距離の測定を行なってもよい。

（Ｃ）第３実施形態
図２９は第３実施形態の一例としての立体画像表示装置１において用いられる画像（立体表示用画像）を説明するための図であり、図１８（ａ）に示す画像データにかかる立体画像データを例示する図である。
上述した第１実施形態においては、一の表示対象（図１８（ａ）参照）に関して、ＨＤＤ１３８に、図１８（ｂ）に示すような、両眼視差量が異なる複数の視差画像をそなえている。すなわち、選択部３２は、ＨＤＤ１３８に格納された、両眼視差を有する右眼用画像と左眼用画像との組み合わせを立体表示用画像対として選択する。

視聴者が、対象物である物体を、直接、肉眼で見る場合には、視聴者が対象物に近付くと対象物が大きく見え、逆に、視聴者が対象物から遠ざかると対象物が小さく見える。すなわち、遠近感により、近くのものが大きく見え、遠くのものは小さく見える。
本第３実施形態の一例としての立体画像表示装置１においては、３Ｄ画像において、このような遠近感を再現することを可能とする。

本第３実施形態においては、図１８（ｂ）に示したような、一の表示対象（図１８（ａ）参照）に関する両眼視差量だけが異なる複数の視差画像に代えて、図２９に示すような、両眼視差量が異なる他、表示対象Ｏｂ２の表示サイズが異なる立体表示用画像対をそなえる。
例えば、図２９に示す例においては、４つの視差画像Ｎ１〜Ｎ４が示されており、視差画像Ｎ１を左眼もしくは右眼の一方に結像させる視差画像とし、視差画像Ｎ２を他方の眼に結像させる視差画像とする。同様に、視差画像Ｎ３を左眼もしくは右眼の一方に結像させる視差画像とし、視差画像Ｎ４を他方の眼に結像させる視差画像とする。

以下、視差画像Ｎ１，Ｎ３が左眼用の視差画像、又、視差画像Ｎ２，Ｎ４が右眼用の視差画像である例について説明する。ただし、視差画像Ｎ１，Ｎ３を右眼用の視差画像として用い、視差画像Ｎ２，Ｎ４を左眼用の視差画像としてもよい。
視差画像Ｎ２は、視差画像Ｎ１に対して異なる両眼視差量を有する多眼立体画像データであり、視差画像Ｎ４は、視差画像Ｎ３に対して異なる両眼視差量を有する多眼立体画像データである。又、視差画像Ｎ３と視差画像Ｎ４との両眼視差量は、視差画像Ｎ１と視差画像Ｎ２との両眼視差量よりも大きい。

さらに、視差画像Ｎ３，Ｎ４は、視差画像Ｎ１，Ｎ２に比べて、表示対象Ｏｂ１のサイズが大きい。
そして、視差画像Ｎ３に対して視差画像Ｎ４を組み合わせた立体表示用画像対（３Ｄ画像１）立体視した場合には、視差画像Ｎ１に対して視差画像Ｎ２を組み合わせた立体表示用画像対（３Ｄ画像２）を立体視した場合に比べて立体視の効果（立体効果）が異なる。具体的には、視差画像Ｎ３に対して視差画像Ｎ４を組み合わせた３Ｄ画像２は、表示装置１０に表示させた場合に、視差画像Ｎ１に対して視差画像Ｎ２を組み合わせた３Ｄ画像１よりも、表示対象Ｏｂ１が視聴者に近い位置に見えるとともに、この表示対象Ｏｂ１が飛び出して見える。

選択部３２は、測距処理部３１により検知された視聴者距離が近いほど、両眼視差量が大きな立体表示用画像対を優先して選択するとともに、表示対象のサイズが大きな立体表示用画像対を優先して選択する。
これにより、視聴者は、視聴者距離が近いほど、大きく飛び出した立体表示画像を視認できるとともに、大きく表示された表示対象物を視認することができる。その一方で、視聴者距離が遠いほど、飛び出し量が小さな立体表示画像を見ることができるとともに、小さく表示された表示対象物を視認することができる。これにより、視聴者が、対象物である物体を、直接、肉眼で見る場合と同様の視覚効果を得ることができる。

なお、上述した第３実施形態においては、表示対象物に関して、両眼視差量及び対象物のサイズが異なる３Ｄ画像１と３Ｄ画像２との２種類の立体表示用画像対を示しているが、これに限定されるものではなく、両眼視差量が異なる３以上の立体表示用画像対や、対象物のサイズが異なる３種類以上の立体表示用画像対をそなえてもよく、適宜変形して実施することができる。

（Ｄ）その他
そして、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述した各実施形態においては、表示装置１０が液晶ディスプレイの例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、プラズマディスプレイやＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ等の他の表示装置であってもよい。

また、上述した第１実施形態においては、レンチキュラーレンズ（レンズシート１１）を用いたレンチキュラー方式を用いた例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、レンズシート１１に代えて、表示装置１０の表示面１０ａ側に遮光バリアをそなえるバララックスバリア方式を用いてもよい。
上述した第２実施形態においては、立体画像フォーマットとしてサイドバイサイド方式の画像を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、通常の２Ｄ画像データに対して奥行き情報（ｚ方向情報）を付加することにより立体画像フォーマットを構成してもよく、種々変形して実施することができる。

なお、本発明の各実施形態が開示されていれば、開示の技術を当業者によって実施・製造することが可能である。
（Ｅ）付記
（付記１）
視聴者までの距離を測定する測距部と、
測定した視聴者までの距離に基づいて、表示対象にかかる視差画像中から前記距離に応じた両眼視差量を有する視差画像を、立体表示用画像対として選択する選択部と、
選択された前記立体表示用画像対を表示部に表示させる表示制御部とをそなえることを特徴とする、立体画像表示装置。
（付記２）
前記選択部が、前記視聴者までの距離が小さいほど、視差量が大きい視差画像を、前記立体表示用画像対として選択することを特徴とする、付記１記載の立体画像表示装置。
（付記３）
前記測距部が、
前記視聴者を撮像可能な複数の撮像部をそなえ、
前記複数の撮像部がそれぞれ撮像した視聴者の画像のズレ量に基づいて、前記視聴者までの距離を測定することを特徴とする、付記１又は２記載の立体画像表示装置。
（付記４）
前記測距部が、記録部に格納された、ズレ量と視聴者までの距離とを予め対応付けた測距対応情報を参照して、前記視聴者までの距離を求めることを特徴とする、付記３記載の立体画像表示装置。
（付記５）
前記測距部が、前記撮像部により視聴者の両眼を撮像することを特徴とする、付記３又は４記載の立体画像表示装置。
（付記６）
前記選択部が前記立体表示用画像対として同一の視差画像を選択することにより、前記表示制御部が非立体画像を前記表示部に表示させることと特徴とする、付記１〜付記５のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
（付記７）
表示装置の表示画面に画像を表示させる画像表示制御機能をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
視聴者までの距離を測定し、
測定した視聴者までの距離に基づいて、表示対象にかかる視差画像中から前記距離に応じた両眼視差量を有する視差画像を、立体表示用画像対として選択し、
選択された前記立体表示用画像対を表示部に表示させる、
処理を前記コンピュータに実行させるプログラム。
（付記８）
前記立体表示用画像対として選択する処理は、前記視聴者までの距離が小さいほど、視差量が大きい視差画像を、前記立体表示用画像対として選択することを特徴とする、付記７記載のプログラム。
（付記９）
前記視聴者までの距離を測定する処理は、前記視聴者を撮像可能な複数の撮像部がそれぞれ撮像した視聴者の画像のズレ量に基づいて、前記視聴者までの距離を測定することを特徴とする、付記７又は８記載のプログラム。
（付記１０）
前記視聴者までの距離を測定する処理は、記録部に格納された、ズレ量と視聴者までの距離とを予め対応付けた測距対応情報を参照して、前記視聴者までの距離を求めることを特徴とする、付記９記載のプログラム。
（付記１１）
前記視聴者までの距離を測定する処理は、前記撮像部により撮像した前記視聴者の両眼の画像に基づいて行なうことを特徴とする、付記９又は１０記載のプログラム。
（付記１２）
前記立体表示用画像対として選択する処理は、前記立体表示用画像対として同一の視差画像を選択することにより、非立体画像を前記表示装置に表示させることと特徴とする、付記７〜付記１１のいずれか１項に記載のプログラム。

１ 立体画像表示装置
１０ 表示装置
１０ａ 表示面
１１ レンズシート
１２ カメラ対（測距部，撮像部）
１２ａ 第１カメラ（撮像部）
１２ｂ 第２カメラ（撮像部）
１３ 表示制御装置
３１ 測距処理部（測距部）
３２ 選択部
３３ 表示制御部
４０Ｌ 左眼用立体表示用画像
４０Ｒ 右眼用立体表示用画像
４１ 測距テーブル（測距対応情報）
４１ａ，４１ｂ，４１ｃ 立体画像データ
１１１ 平凸面レンズ
１１１ａ 凸レンズ
１１１ｂ 裏面
１３２ ＬＡＮ
１３３ チューナ
１３４ グラフィックアクセラレータ
１３５ チップセット
１３６ メモリ
１３７ オーディオコントローラ
１３８ ＨＤＤ（記録部）
１３９ ブルーレイディスクドライブ
１４０ キーボードコントローラ
１４２ 外部アンテナ
１４３ スピーカ
１４４ キーボード
１４５ マウス

Claims (6)

1. 視聴者までの距離を測定する測距部と、
   測定した視聴者までの距離に基づいて、表示対象にかかる視差画像中から前記距離に応じた両眼視差量を有する視差画像を、立体表示用画像対として選択する選択部と、
   選択された前記立体表示用画像対を表示部に表示させる表示制御部とをそなえ、
   前記選択部が、前記視聴者までの距離が小さいほど、視差量が大きい視差画像を、前記立体表示用画像対として選択し、
   前記測距部が、
   前記視聴者を撮像可能な複数の撮像部をそなえ、
   前記複数の撮像部がそれぞれ撮像した視聴者の画像のズレ量が先に測定したズレ量と比べて変化しているかを判断し、ズレ量が変化していると判断した場合に、前記視聴者までの距離の測定を行ない、
   表示素子を配列方向及び当該配列方向と直交する方向に並べることにより、前記表示素子をマトリクス状に配置した表示部において、前記マトリクス状に配置した複数の表示素子のうち前記配列方向に対して傾斜した方向に連続する複数の表示素子からなる斜列表示素子群に対応させて、当該斜列表示素子群に沿って複数のレンズアレイが配置されたレンズシートにおいて、前記複数のレンズアレイは、互いに影響をされず、且つ、それぞれ異なる焦点距離をそなえ、前記レンズシートが、前記斜列表示素子群を成す各表示素子からの出力光を結像させ、前記表示制御部が、前記測距部によって測定された前記視聴者までの距離に対応しない前記複数のレンズアレイに対応する表示素子の発光を抑止する
   ことを特徴とする、立体画像表示装置。
2. 前記測距部が、
   前記複数の撮像部がそれぞれ撮像した視聴者の画像のズレ量に基づいて、前記視聴者までの距離を測定することを特徴とする、請求項１記載の立体画像表示装置。
3. 前記測距部が、記録部に格納された、ズレ量と視聴者までの距離とを予め対応付けた測距対応情報を参照して、前記視聴者までの距離を求めることを特徴とする、請求項２記載の立体画像表示装置。
4. 前記測距部が、前記撮像部により視聴者の両眼を撮像することを特徴とする、請求項２又は３記載の立体画像表示装置。
5. 前記選択部が前記立体表示用画像対として同一の視差画像を選択することにより、前記表示制御部が非立体画像を前記表示部に表示させることと特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
6. 表示装置の表示画面に画像を表示させる画像表示制御機能をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
   視聴者までの距離を測定し、
   測定した視聴者までの距離に基づいて、表示対象にかかる視差画像中から前記距離に応じた両眼視差量を有する視差画像を、立体表示用画像対として選択し、
   選択された前記立体表示用画像対を表示部に表示させ、
   前記視聴者までの距離が小さいほど、視差量が大きい視差画像を、前記立体表示用画像対として選択し、
   前記視聴者を撮像可能な複数の撮像部がそれぞれ撮像した視聴者の画像のズレ量が先に測定したズレ量と比べて変化しているかを判断し、ズレ量が変化していると判断した場合に、前記視聴者までの距離の測定を行ない、
   表示素子を配列方向及び当該配列方向と直交する方向に並べることにより、前記表示素子をマトリクス状に配置した前記表示装置において、前記マトリクス状に配置した複数の表示素子のうち前記配列方向に対して傾斜した方向に連続する複数の表示素子からなる斜列表示素子群に対応させて、当該斜列表示素子群に沿って複数のレンズアレイが配置されたレンズシートにおいて、前記複数のレンズアレイは、互いに影響をされず、且つ、それぞれ異なる焦点距離をそなえ、前記レンズシートが、前記斜列表示素子群を成す各表示素子からの出力光を結像させ、測定された前記視聴者までの距離に対応しない前記複数のレンズアレイに対応する表示素子の発光を抑止する、
   処理を前記コンピュータに実行させるプログラム。

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