JP2013168781A - 表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】立体像（３次元画像）の状態を可変にして表示する。
【解決手段】表示装置は、第１画像を表示する第１表示部と、第１画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、第１画像内のエッジ部分を示すエッジ画像を含む第２画像を表示する第２表示部と、第１表示部が表示する第１画像と第２表示部が表示する第２画像とによって表示される立体像の状態を示す立体像情報に基づいて、第２表示部が表示する第２画像に含まれるエッジ画像を生成する生成部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、表示装置に関する。

近年、例えば、立体像（３次元画像）の奥行き位置に応じた明るさの比を付けた複数の画像（２次元画像）を、奥行き位置の異なる複数の表示面に表示させることによって、これら複数の画像を重ねて観察した観察者が立体像を認識することができる表示方法が知られている（例えば、特許文献１を参照）。

特許第３４６４６３３号公報

上記のような表示方法においては、立体像が表示される奥行き位置や立体像として認識することができる視点の位置などの立体像の状態を可変にして表示するために、複数の画像の表示位置や明るさの比の設定を変化させて画像を表示することがある。しかしながら、上記のような表示方法は、複数の画像の表示位置や明るさの比が精密に設定されていない場合には、観察者が立体像を認識することができないことがある。複数の画像の表示位置や明るさの比を精密に設定して画像を表示することは一般的に困難であるため、上記のような表示方法は、表示される立体像の奥行き位置や視点などの立体像の状態を可変にして表示することができないことがあるという問題があった。

本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、表示される立体像の奥行き位置や視点などの立体像の状態を可変にして表示することができる表示装置を提供することにある。

本発明の一実施形態は、第１画像を表示する第１表示部と、前記第１画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、前記第１画像内のエッジ部分を示すエッジ画像を含む第２画像を表示する第２表示部と、前記第１表示部が表示する前記第１画像と前記第２表示部が表示する前記第２画像とによって表示される立体像の状態を示す立体像情報に基づいて、前記第２表示部が表示する前記第２画像に含まれる前記エッジ画像を生成する生成部と、を備えることを特徴とする表示装置である。

この発明によれば、表示される立体像の奥行き位置や視点などの立体像の状態を可変にして表示することができる。

本実施形態における表示装置を含む表示システムの構成の一例を示す構成図である。 本実施形態における第１の画像の一例を示す模式図である。 本実施形態における第２の画像の一例を示す模式図である。 本実施形態における表示装置によって表示される画像の一例を示す模式図である。 本実施形態における光学像の一例を示す模式図である。 本実施形態における光学像の明るさの分布の一例を示すグラフである。 本実施形態における左眼と右眼とに生じる両眼視差の一例を示すグラフである。 本実施形態の生成部が生成するエッジ画像の一例を示す模式図である。 本実施形態における表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本実施形態の生成部が生成する鮮鋭度を低下させたエッジ画像の一例を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る表示装置による、エッジ画像をエッジ部分の外側に移動させた場合の光学像の一例を示す模式図である。 本実施形態におけるエッジを外側に移動させた場合の、光学像の明るさの分布と左眼及び右眼に生じる両眼視差との関係の一例を示すグラフである。 本実施形態におけるエッジ画像をエッジ部分の内側に移動させた場合の光学像の一例を示す模式図である。 本実施形態におけるエッジを内側に移動させた場合の、光学像の明るさの分布と左眼及び右眼に生じる両眼視差との関係の一例を示すグラフである。 本発明の第３の実施形態に係る表示装置による第２の画像の一例を示す模式図である。 本発明の第４の実施形態に係る表示装置を含む表示システムの構成の一例を示す構成図である。 動き情報を含む第１画像情報が示す第１の画像の一例を示す模式図である。

［第１の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態を説明する。
図１は、本実施形態における表示装置１０を含む表示システム１００の構成の一例を示す構成図である。表示システム１００は、画像情報供給装置２と、表示装置１０とを備えている。以下、各図の説明においてはＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部の位置関係について説明する。表示装置１０が画像を表示している方向をＺ軸の正の方向とし、当該Ｚ軸方向に垂直な平面上の直交方向をそれぞれＸ軸方向及びＹ軸方向とする。ここでは、Ｘ軸方向は、表示装置１０の水平方向とし、Ｙ軸方向は表示装置１０の鉛直方向とする。

画像情報供給装置２は、表示装置１０に第１画像情報を供給する。ここで、第１画像情報とは、表示装置１０によって表示される第１の画像Ｐ１１（第１画像）を表示するための情報である。また、第１画像情報には、表示装置１０が表示する立体像の状態を示す立体像情報が含まれている。立体像および立体像情報については、後述する。

表示装置１０は、第１表示部１１と第２表示部１２と生成部１４とを備えており、画像情報供給装置２から供給される第１画像情報に基づいて、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２（第２画像）とを表示する。また、第１表示部１１及び第２表示部１２は、（＋Ｚ）方向に第２表示部１２、第１表示部１１の順に配置されている。つまり、第１表示部１１と、第２表示部１２とは、異なる奥行き位置に配置されている。ここで、奥行き位置とは、Ｚ軸方向の位置である。

第１表示部１１は、（＋Ｚ）方向に向けて画像を表示する第１表示面１１０を備えており、画像情報供給装置２から供給される第１画像情報に基づいて、第１の画像Ｐ１１を第１表示面１１０に表示する。第１表示面１１０は、第１の画像Ｐ１１としての第１光束Ｒ１１を発する。第１表示面１１０から発せられる第１光束Ｒ１１は、光学像として観察者１に視認される。

この第１の画像Ｐ１１の構成について図２を参照して説明する。図２は、本実施形態における第１の画像Ｐ１１の一例を示す模式図である。ここで、以下の図面において画像を示す場合には、便宜上、画像の明るさ（例えば、輝度）が明るい（例えば、輝度が高い）部分を薄く示し、画像の明るさが暗い（例えば、輝度が低い）部分を濃く示している。

第１の画像Ｐ１１は、例えば、図２に示す四角形のパターンを示す画像である。ここで、エッジ部分Ｅ（単にエッジ、又はエッジ領域と表現してもよい）とは、例えば、画像内において隣接する又は近傍の画素の明るさが急変する部分である。第１の画像Ｐ１１において、エッジ部分Ｅは、図２に示す四角形の４辺の、幅が無い理論的な線分を示すとともに、例えば、第１表示部１１の解像度に応じた有限の幅を有するエッジ周囲の領域をも示している。ここで、第１の画像Ｐ１１が示す四角形のパターンにおいては、四角形を構成する４辺がそれぞれエッジ部分Ｅになりうるが、以下の説明においては、便宜上、四角形の左辺を示す左辺エッジ部分Ｅ１及び右辺を示す右辺エッジ部分Ｅ２をエッジ部分Ｅとして説明する。

再び図１を参照して、表示装置１０の構成について説明する。生成部１４は、画像情報供給装置２から供給される第１画像情報に基づいて、第２画像情報を生成する。ここで、第２画像情報とは、表示装置１０によって表示される第２の画像Ｐ１２を表示するための情報である。

第２表示部１２は、（＋Ｚ）方向に向けて画像を表示する第２表示面１２０を備えており、生成部１４が生成する第２画像情報に基づいて、第２の画像Ｐ１２を第２表示面１２０に表示する。この第２の画像Ｐ１２の構成を図３に示す。

図３は、本実施形態における第２の画像Ｐ１２の一例を示す模式図である。第２の画像Ｐ１２は、エッジ画像ＰＥを含む画像である。このエッジ画像ＰＥには、図２の第１の画像Ｐ１１が示す四角形のパターンのうちの、左辺エッジ部分Ｅ１を示す左辺エッジ画像ＰＥ１と右辺エッジ部分Ｅ２を示す右辺エッジ画像ＰＥ２とが含まれている。

再び図１を参照して、表示装置１０の構成について説明する。第２表示面１２０は、第２の画像Ｐ１２としての第２光束Ｒ１２を（−Ｚ）方向、つまり第１表示部１１の方向に発する。この第１表示部１１は、第２表示部１２によって表示されている第２の画像Ｐ１２に応じた第２光束Ｒ１２（光）を透過することが可能な透過型表示部である。このため、第１表示面１１０は、第１の画像Ｐ１１を表示するとともに、第２表示部１２によって表示される第２の画像Ｐ１２の第２光束Ｒ１２を透過させる。したがって、第２表示面１２０から発せられる第２光束Ｒ１２は、第１表示面１１０から発せられる第１光束Ｒ１１とともに、光学像として観察者１に観察される。このようにして、表示装置１０は、観察者１から見て第２の画像Ｐ１２と第１の画像Ｐ１１とが重なるようにして、第１の画像Ｐ１１が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に第２の画像Ｐ１２を表示する。

次に、生成部１４が第２の画像Ｐ１２に含まれるエッジ画像ＰＥを生成する具体的な構成について説明する。生成部１４は、第１の画像Ｐ１１を表示するための画像情報として画像情報供給装置２から供給されている第１画像情報を取得する。この第１画像情報には、立体像の奥行き位置を示す位置情報が、立体像の状態を示す立体像情報として含まれている。ここで、立体像の奥行き位置を示す位置情報とは、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とを観察する観察者１が、立体像を認識することができるように第１画像情報に付加される立体像情報であって、例えば、左眼Ｌと右眼Ｒとの両眼視差を設定するための情報である。また、立体像の奥行き位置とは、図１のＺ軸方向の位置のうちの、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とを観察する観察者１に立体像として認識されている、第１の画像Ｐ１１の各画素の仮想的な位置である。ここで、第１の画像Ｐ１１が表示されているＺ軸方向の位置をＺ軸の原点Ｏの位置として説明する。立体像の奥行き位置がＺ軸の原点Ｏから奥方向（−Ｚ方向）に設定される場合には、Ｚ軸の原点Ｏの位置の両眼視差に比べて、両眼視差が大きくなるような位置情報が立体像情報として第１画像情報に付加されている。

そして、生成部１４は、取得した第１画像情報に対してラプラシアンフィルタなどの既知のエッジ抽出フィルタを適用して、第１画像情報に含まれる第１の画像Ｐ１１内の各画素のうちの、エッジ部分Ｅを示す画素の位置を取得する。ここでは、生成部１４は、第１の画像Ｐ１１内の左辺エッジ部分Ｅ１を示す画素の位置を取得したとする。そして、生成部１４は、取得した左辺エッジ部分Ｅ１を示す画素の位置に基づいて、左辺エッジ部分Ｅ１を示す左辺エッジ画像ＰＥ１を生成する。ここで、生成部１４は、生成した左辺エッジ画像ＰＥ１と左辺エッジ部分Ｅ１とが対応する位置に表示されるように左辺エッジ画像ＰＥ１の表示位置を設定して、左辺エッジ画像ＰＥ１を含む第２の画像Ｐ１２を示す第２画像情報を生成する。このとき、生成部１４は、立体像情報としての立体像の奥行き位置を示す位置情報と、後述する距離Ｌｐ及び距離Ｌｖとに基づいて、左辺エッジ部分Ｅ１と左辺エッジ画像ＰＥ１とが対応する左辺エッジ画像ＰＥ１の位置を算出する。また、生成部１４は、立体像の奥行き位置を示す位置情報に応じて左辺エッジ画像ＰＥ１の各画素の輝度を設定する。そして、生成部１４は、算出した画素の位置と画素の輝度とに基づいて、第２の画像Ｐ１２内における左辺エッジ画像ＰＥ１の表示位置と輝度とを設定する。このようにして、生成部１４は、第１の画像Ｐ１１と立体像情報とに基づいて、第２の画像Ｐ１２に含まれる左辺エッジ画像ＰＥ１を生成する。次に、図４を参照して、生成部１４が、左辺エッジ画像ＰＥ１の表示位置を設定する構成について説明する。

図４は、本実施形態における表示装置１０によって表示される画像の一例を示す模式図である。第１表示面１１０と第２表示面１２０とは、第１表示面１１０のＺ軸方向の位置と第２表示面１２０のＺ軸方向の位置とが、Ｚ軸方向に距離Ｌｐだけ離されて配置されている。ここで、距離Ｌｐとは、第１の画像Ｐ１１が表示されている位置と、第２の画像Ｐ１２が表示されている位置の間の距離である。この距離Ｌｐは、第１の画像Ｐ１１が表示されている位置から観察者１の位置までの（＋Ｚ）方向の距離Ｌｖに基づいて予め定められている。このようにして、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１を表示する位置（つまり、第１表示面１１０の位置）から（−Ｚ）方向に距離Ｌｐだけ離れている位置（つまり、第２表示面１２０の位置）に第２の画像Ｐ１２を表示する。上述したように、第１表示部１１は、光を透過させる透過型表示部であるため、第２表示部１２が左辺エッジ画像ＰＥ１を表示することにより第２表示部１２が発する光束は、第１表示部１１を透過して観察者１の左眼Ｌ及び右眼Ｒに届く。ここで、生成部１４は、観察者１の左眼Ｌに対して、第１の画像Ｐ１１の左辺エッジ部分Ｅ１の外側（つまり、−Ｘ方向）に左辺エッジ画像ＰＥ１が表示されるように、第２の画像Ｐ１２内の左辺エッジ画像ＰＥ１の表示位置を設定する。また、生成部１４は、観察者１の右眼Ｒに対して、第１の画像Ｐ１１の左辺エッジ部分Ｅ１の内側（つまり、＋Ｘ方向）に左辺エッジ画像ＰＥ１が表示されるように、第２の画像Ｐ１２内の左辺エッジ画像ＰＥ１の表示位置を設定する。

右辺エッジ画像ＰＥ２についても、左辺エッジ画像ＰＥ１と同様である。すなわち、生成部１４は、画像情報供給装置２から供給される第１画像情報を取得し、取得した第１画像情報に対してエッジ抽出フィルタを適用して、第１画像情報が示す第１の画像Ｐ１１内の右辺エッジ部分Ｅ２を抽出する。そして、生成部１４は、抽出した右辺エッジ部分Ｅ２に基づいて、右辺エッジ部分Ｅ２を示す右辺エッジ画像ＰＥ２を生成する。そして、生成部１４は、観察者１の左眼Ｌに対して、第１の画像Ｐ１１の右辺エッジ部分Ｅ２の外側（つまり、＋Ｘ方向）に右辺エッジ画像ＰＥ２が表示されるように、第２の画像Ｐ１２内の右辺エッジ画像ＰＥ２の表示位置を設定する。また、生成部１４は、観察者１の右眼Ｒに対して、第１の画像Ｐ１１の右辺エッジ部分Ｅ２の内側（つまり、−Ｘ方向）に右辺エッジ画像ＰＥ２が表示されるように、第２の画像Ｐ１２内の右辺エッジ画像ＰＥ２の表示位置を設定する。このようにして、生成部１４は、第２の画像Ｐ１２内のエッジ画像ＰＥ（左辺エッジ画像ＰＥ１及び右辺エッジ画像ＰＥ２）の表示位置を設定して、第２の画像Ｐ１２を生成する。

次に、観察者１によって、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とから立体像（３次元画像）が認識される仕組みについて説明する。まず、第１表示面１１０を見ている観察者１は、第１の画像Ｐ１１のエッジ部分Ｅとエッジ画像ＰＥとが重なることによって、第１の画像Ｐ１１とエッジ画像ＰＥとの輝度比に応じた表示面間内の奥行き位置（例えば、Ｚ軸方向の位置）に像を知覚する。例えば、観察者１が、図２に示す四角形のエッジ部分Ｅと図３に示すエッジ画像ＰＥとを重ねて見たとき、四角形のエッジ部分Ｅにおいて、観察者１の網膜像上では認識できないくらいの微小な輝度の段差ができる。このような場合においては、明るさ（例えば、輝度）の段差間に仮想的なエッジを知覚して１つの物体として認識する。このとき、左眼Ｌと右眼Ｒとで少しだけ仮想的なエッジに、ずれが生じて両眼視差として知覚して奥行き位置が変化する。この仕組みについて、図５から図７を参照して、詳細に説明する。

図５は、本実施形態における光学像ＩＭの一例を示す模式図である。ここで、光学像ＩＭとは、第１の画像Ｐ１１及び第２の画像Ｐ１２が観察者１によって視認される画像である。まず、観察者の左眼Ｌに視認される光学像ＩＭＬについて説明する。図５に示すように、観察者の左眼Ｌにおいては、左眼Ｌに視認される第１の画像Ｐ１１Ｌと、左眼Ｌに視認される第２の画像としての左眼第２画像Ｐ１２Ｌとが合成された光学像ＩＭＬが結像する。例えば、図４を参照して説明したように、左眼Ｌにおいては、第１の画像Ｐ１１によって示される四角形の左辺エッジ部分Ｅ１の（−Ｘ）側（つまり、四角形の外側）に、左辺エッジ部分Ｅ１を示す画像と左辺エッジ画像ＰＥ１とが合成された光学像ＩＭＬが結像する。また、左眼Ｌにおいては、第１の画像Ｐ１１によって示される四角形の右辺エッジ部分Ｅ２の（−Ｘ）側（つまり、四角形の内側）に、右辺エッジ部分Ｅ２を示す画像と右辺エッジ画像ＰＥ２とが合成された光学像ＩＭＬが結像する。

図５の場合において、左眼Ｌに視認されている光学像ＩＭＬの明るさの分布を図６に示す。図６は、本実施形態における光学像ＩＭの明るさの分布の一例を示すグラフである。この図６において、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ６は、光学像ＩＭの明るさの変化点に対応するＸ座標である。なお、ここでは、画像の明るさの一例として、輝度値ＢＲの場合について説明する。図６に示すように、左眼Ｌに視認される第１の画像Ｐ１１Ｌの明るさは、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ２において、ここではゼロとして説明する。また、第１の画像Ｐ１１Ｌの明るさは、Ｘ座標Ｘ２〜Ｘ６において輝度値ＢＲ２である。左眼第２画像Ｐ１２Ｌの明るさは、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ２及びＸ座標Ｘ４〜Ｘ５において輝度値ＢＲ１であり、Ｘ座標Ｘ２〜Ｘ４においてゼロである。したがって、左眼Ｌに視認される光学像ＩＭＬの明るさ（例えば、輝度）は、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ２において輝度値ＢＲ１になる。また、光学像ＩＭＬの明るさは、Ｘ座標Ｘ２〜Ｘ４及びＸ座標Ｘ５〜Ｘ６において、輝度値ＢＲ２になり、Ｘ座標Ｘ４〜Ｘ５において輝度値ＢＲ１と輝度値ＢＲ２とが合成された明るさである輝度値ＢＲ３になる。

次に、観察者１の左眼Ｌにエッジ部分Ｅが視認される仕組みについて説明する。図７は、本実施形態における左眼Ｌと右眼Ｒとに生じる両眼視差の一例を示すグラフである。左眼Ｌの網膜上に結像された光学像ＩＭＬによって、観察者１に認識される画像の明るさの分布は、図７の波形ＷＬのようになる。ここで、観察者１は、例えば、視認される画像の明るさの変化が最大になる（つまり、波形ＷＬ及び波形ＷＲの傾きが最大になる）Ｘ軸上の位置を、視認している物体のエッジ部分であると認識する。本実施形態の場合、観察者１は、例えば、左眼Ｌ側の波形ＷＬについて、図７に示すＸ_ＥＬの位置（つまり、Ｘ軸の原点Ｏから距離Ｌ_ＥＬの位置）を視認している四角形の左辺側のエッジ部分Ｅであると認識する。

ここまで、観察者の左眼Ｌに視認される光学像ＩＭＬについて説明した。次に、観察者の右眼Ｒに視認される光学像ＩＭＲについての、光学像ＩＭＬとの相違点を説明し、その相違点によって立体像（３次元画像）を認識する仕組みについて説明する。
図５に示すように、観察者の右眼Ｒにおいては、右眼Ｒに視認される第１の画像Ｐ１１Ｒと、右眼Ｒに視認される第２の画像としての右眼第２画像Ｐ１２Ｒとが合成された光学像ＩＭＲが結像する。また、図６に示すように、右眼Ｒに視認される光学像ＩＭＲの明るさ（例えば、輝度）は、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ３及びＸ座標Ｘ４〜Ｘ６において、左眼Ｌに視認される光学像ＩＭＬの明るさと相違している。右眼Ｒの網膜上に合成された光学像ＩＭＲによって、観察者１に認識される画像の明るさの分布は、図７の波形ＷＲのようになる。ここで、観察者１は、例えば、右眼Ｒ側の波形ＷＲについて、図７に示すＸ_ＥＲの位置（つまり、Ｘ軸の原点Ｏから距離Ｌ_ＥＲの位置）を視認している四角形のエッジ部分Ｅであると認識する。これにより、観察者１は、左眼Ｌが視認する四角形のエッジ部分Ｅの位置Ｘ_ＥＬと、右眼Ｒが視認する四角形のエッジ部分Ｅの位置Ｘ_ＥＲとを両眼視差として認識する。そして、観察者１は、エッジ部分Ｅの両眼視差に基づいて四角形の画像を立体像として認識する。

ここまで、エッジ画像ＰＥが、図３に示すような均一な鮮鋭度を有する線分であるとして、観察者１が立体像を認識する仕組みについて説明した。次に、生成部１４が、エッジ画像ＰＥの鮮鋭度（ぼけ）を変化させたエッジ画像ＰＥａを生成する構成について説明する。ここで、鮮鋭度とは、画像の明瞭さを表す指標である。エッジ画像ＰＥの鮮鋭度が高い場合には、エッジを示す線分が明瞭に表示され、エッジ画像ＰＥが鮮鋭度が低い場合には、エッジを示す線分が不明瞭に表示される。

生成部１４は、図８に示すようなエッジ画像ＰＥａを生成（設定）する。図８は、本実施形態の生成部１４が生成するエッジ画像ＰＥａの一例を示す模式図である。生成部１４は、左辺エッジ部分Ｅ１及び右辺エッジ部分Ｅ２を示す線分がＸ軸方向及びＹ軸方向に拡散して不明瞭になるように設定された（つまり、鮮鋭度がエッジ画像ＰＥに比べて低く設定された）エッジ画像ＰＥａ（左辺エッジ画像ＰＥ１ａ、右辺エッジ画像ＰＥ２ａ）を生成する。

具体的には、生成部１４は、次のようにエッジ画像ＰＥａを生成する。上述したように、画像情報供給装置２から供給される第１画像情報には、表示装置１０が表示する立体像の状態を示す立体像情報が含まれている。この立体像情報には、ここまで説明した、立体像の奥行き位置を示す奥行き情報に加えて、第１表示部１１と第２表示部１２とによって立体像が表示可能な視点の位置を示す情報が含まれている。ここで、視点とは、観察者１が立体像を認識できる場所である。また、第１表示部１１と第２表示部１２とによって立体像が表示可能な視点の位置とは、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とを観察している観察者１が場所を移動した場合において、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とが立体像として認識できる場所の範囲である。生成部１４は、第１画像情報に含まれる立体像が表示可能な視点の位置を示す情報に基づいて、エッジ画像ＰＥａの鮮鋭度を設定して、設定した鮮鋭度のエッジ画像ＰＥａを生成する。ここで、表示装置１０が表示する第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とが、観察者１に立体像として認識できる場所の範囲は、エッジ画像ＰＥａの鮮鋭度に依存している。そこで、生成部１４は、狭い範囲を視点とするように、視点の位置を示す情報が示す場合には、エッジ画像ＰＥａの鮮鋭度を高く設定して、エッジ画像ＰＥａを生成する。一方、生成部１４は、広く範囲を視点とするように、視点の位置を示す情報が示す場合には、エッジ画像ＰＥａの鮮鋭度を低く設定して、エッジ画像ＰＥａを生成する。

次に、図９を参照して、本実施形態における表示装置１０の動作について説明する。図９は、本実施形態における表示装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。

まず、表示装置１０の第１表示部１１は、画像情報供給装置２から第１画像情報を取得する（ステップＳ１１０）。一方、表示装置１０の第２表示部１２は、画像情報供給装置２から第１画像情報を取得する（ステップＳ１２０）。

次に、第２表示部１２は、ステップＳ１２０において取得した画像情報に基づいて、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分Ｅを示すエッジ画像ＰＥａを含む第２の画像Ｐ１２を生成する（ステップＳ１２２）。

次に、第１表示部１１は、ステップＳ１１０において取得した第１画像情報に基づいて、第１の画像Ｐ１１を生成し、生成した第１の画像Ｐ１１を表示して、処理を終了する（ステップＳ１１３）。
また、第２表示部１２は、ステップＳ１２２において生成した第２の画像Ｐ１２を表示して、処理を終了する（ステップＳ１２３）。

以上説明したように、表示装置１０は、第１表示部１１と、第２表示部１２と、生成部１４とを備えている。この第１表示部１１は、第１の画像Ｐ１１を表示する。また、第２表示部１２は、第１の画像Ｐ１１が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分Ｅを示すエッジ画像ＰＥａを含む第２の画像Ｐ１２を表示する。また、生成部１４は、第１表示部１１が表示する第１の画像Ｐ１１と第２表示部１２が表示する第２の画像Ｐ１２とによって表示される立体像の状態を示す立体像情報に基づいて、第２表示部１２が表示する第２の画像Ｐ１２に含まれるエッジ画像ＰＥａを生成する。これにより、表示装置１０は、観察者１に観察される第１の画像Ｐ１１に応じた立体像について、奥行き位置や解像感などの立体像の状態を可変にして表示することができる。

また、表示装置１０において、立体像情報には、第１表示部１１と第２表示部１２とによって立体像が表示可能な視点の位置を示す情報が含まれ、生成部１４は、視点の位置を示す情報に基づいたエッジ画像ＰＥａの鮮鋭度によって、エッジ画像ＰＥａを生成する。これにより、表示装置１０は、エッジ画像ＰＥａをぼかして表示することによって、観察者１の位置が変化しても、第１の画像Ｐ１１のエッジ部分Ｅとエッジ画像ＰＥａとが分離しないようにして、これらの画像を表示することができる。つまり、表示装置１０は、観察者１が立体像を観察することができる視点の範囲を、鮮鋭度を変化させない場合に比して拡張することができる。

また、表示装置１０において、立体像情報には、立体像の奥行き位置を示す奥行き情報が含まれ、生成部１４は、奥行き情報に基づいて、エッジ画像ＰＥａを生成する。これにより、表示装置１０は、第１表示部１１や第２表示部１２の位置を変えることなく、観察者１によって観察される立体像の奥行き位置を可変にして表示することができる。

なお、表示装置１０において、生成部１４は、奥行き情報に基づいたエッジ画像ＰＥａの鮮鋭度によって、エッジ画像ＰＥａを生成してもよい。ここで、観察者１によって観察される立体像の奥行き位置は、エッジ画像ＰＥａを構成する各画素の輝度と、エッジ画像ＰＥａの位置とによって変化する。つまり、エッジ画像ＰＥａを構成する各画素の輝度を設定することによって、観察者１によって観察される立体像の奥行き位置を設定することができる。しかしながら、エッジ画像ＰＥａを構成する各画素の輝度を高く設定すると、エッジ画像ＰＥａが目立ってしまうことがあるため、この場合には、設定できる立体像の奥行き位置が限定されてしまうことがある。また、エッジ部分Ｅからずれた位置にエッジ画像ＰＥａの位置を設定すると、エッジ画像ＰＥａとエッジ部分Ｅとが分離して観察されることがあるため、この場合には、設定できる立体像の奥行き位置が限定されてしまうことがある。一方、第１の画像Ｐ１１に含まれるエッジ部分Ｅの外縁部分の鮮鋭度を変えることによって、第１の画像Ｐ１１を観察する観察者１が感じるエッジ画像ＰＥａの位置を変化させることができる。したがって、表示装置１０は、エッジ画像ＰＥａの鮮鋭度を変化させることによって、観察者１によって観察される立体像の奥行き位置を変化させることができる。これにより、表示装置１０は、エッジ画像ＰＥａの輝度や位置を変えることなく、観察者１によって観察される立体像の奥行き位置を変化させることができる。つまり、表示装置１０は、エッジ画像ＰＥａを目立たせないようにして、観察者１によって観察される立体像の奥行き位置を可変にして表示することができる。

なお、表示装置１０において、立体像情報には、表示される立体像のエッジ部分Ｅの鮮鋭度を示す情報が含まれることとし、生成部１４は、立体像のエッジ部分Ｅの鮮鋭度を示す情報に基づいたエッジ画像ＰＥａの鮮鋭度によって、エッジ画像ＰＥａを生成してもよい。これにより、表示装置１０は、生成部１４が第１画像情報に含まれる立体像情報からエッジ画像ＰＥａの鮮鋭度を算出することなく、エッジ画像ＰＥａの鮮鋭度を設定することができる。つまり、表示装置１０は、生成部１４を簡易に構成することができる。

なお、表示装置１０において、生成部１４は、図１０に示すようにエッジの内側のみ鮮鋭度を低下させたエッジ画像ＰＥｂ（左辺エッジ画像ＰＥ１ｂ、右辺エッジ画像ＰＥ２ｂ）を生成してもよい。図１０は、本実施形態の生成部が生成する鮮鋭度を低下させたエッジ画像の一例を示す模式図である。これにより、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１に含まれるエッジ部分Ｅの外縁部分の鮮鋭度を低下させずに、視点を広くした立体像を表示することができる。この第１の画像Ｐ１１に含まれるエッジ部分Ｅの外縁部分の鮮鋭度は、第１の画像Ｐ１１を観察する観察者１が感じる第１の画像Ｐ１１の解像感に影響する。具体的には、エッジ部分Ｅの外縁部分の鮮鋭度が低い場合には、第１の画像Ｐ１１を観察する観察者１が感じる第１の画像Ｐ１１の解像感が低くなる。逆に、エッジ部分Ｅの外縁部分の鮮鋭度が高い場合には、第１の画像Ｐ１１を観察する観察者１が感じる第１の画像Ｐ１１の解像感が高くなる。したがって、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１を観察する観察者１が感じる解像感を低下させずに、視点を広くした立体像を表示することができる。

なお、表示装置１０において、生成部１４は、エッジの外側のみ鮮鋭度を低下させたエッジ画像ＰＥを生成してもよい。これにより、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１を観察する観察者１が感じるエッジ部分を目立たないようにして、視点を広くした立体像を表示することができる。

また、これまで、四角形の左辺を示す左辺エッジ部分Ｅ１及び右辺を示す右辺エッジ部分Ｅ２をエッジ部分Ｅとして説明したが、これに限られない。表示装置１０において、生成部１４は、四角形の上下辺を示すエッジ部分Ｅに対応する位置に、鮮鋭度を低下させたエッジ画像ＰＥを生成してもよい。これにより、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１の左右方向のみならず、上下方向についても、視点を広くした立体像を表示することができる。

［第２の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、上述した第１の実施形態と同様である構成については、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の表示装置１０は、生成部１４ｃを備えている。生成部１４ｃは、奥行き情報に基づいた第２表示部１２に表示されるエッジ画像ＰＥｃの表示位置によって、エッジ画像ＰＥｃを含む第２の画像Ｐ１２ｃを生成する。以下、図１１及び図１２を参照して、第２の画像Ｐ１２ｃによって、両眼視差が知覚され、立体像の奥行き位置が変化する仕組みについて説明する。

図１１は、本発明の第２の実施形態に係る表示装置１０によるエッジ画像ＰＥｃをエッジ部分Ｅの外側に移動させた場合の光学像ＩＭｃの一例を示す模式図である。図１１に示すように、観察者の左眼Ｌにおいては、左眼Ｌに視認される第１の画像Ｐ１１Ｌと、左眼Ｌに視認される第２の画像Ｐ１２ｃＬとが合成された光学像ＩＭｃＬが結像する。ここで、左眼Ｌにおいては、第１の画像Ｐ１１によって示される四角形の左辺エッジ部分Ｅ１の（−Ｘ）側（つまり、四角形の外側）に、かつ左辺エッジ部分Ｅ１と離れた位置に、左辺エッジ部分Ｅ１を示す画像と左辺エッジ画像ＰＥ１ｃとが合成された光学像ＩＭｃＬが結像する。また、左眼Ｌにおいては、第１の画像Ｐ１１によって示される四角形の右辺エッジ部分Ｅ２の（−Ｘ）側（つまり、四角形の内側）に、右辺エッジ部分Ｅ２を示す画像と右辺エッジ画像ＰＥ２ｃとが合成された光学像ＩＭｃＬが結像する。

図１１の場合において、左眼Ｌに視認されている光学像ＩＭｃＬの明るさの分布を図１２に示す。図１２は、本実施形態におけるエッジを外側に移動させた場合の、光学像ＩＭｃの明るさの分布と左眼Ｌ及び右眼Ｒに生じる両眼視差との関係の一例を示すグラフである。この図１２において、Ｘ座標Ｘ０〜Ｘ７は、光学像ＩＭｃの明るさの変化点に対応するＸ座標である。なお、ここでは、画像の明るさの一例として、輝度値ＢＲの場合について説明する。また、光学像ＩＭの明るさは、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ２の輝度値を基準値（つまり、輝度値ゼロ）にして説明する。図１２に示すように、左眼Ｌに視認される光学像ＩＭｃＬの明るさは、Ｘ座標Ｘ０〜Ｘ１において、輝度値ＢＲ１である。また、光学像ＩＭｃＬの明るさは、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ２において、輝度値ゼロである。また、光学像ＩＭｃＬの明るさは、Ｘ座標Ｘ２〜Ｘ５において輝度値ＢＲ２である。ここで、輝度値ＢＲ１から輝度値ＢＲ２に変化するまでのＸ座標Ｘ１〜Ｘ２の距離は、人が見てもほとんど離れていると識別することができない距離となっており、輝度値ＢＲ１と輝度値ＢＲ２とは分離して識別することができない程度の距離としている。また、光学像ＩＭｃＬの明るさは、Ｘ座標Ｘ５〜Ｘ６において輝度値ＢＲ３である。一方、右眼Ｒに視認される光学像ＩＭｃＲの明るさは、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ２において輝度値ＢＲ３であり、Ｘ座標Ｘ２〜Ｘ５において輝度値ＢＲ２であり、Ｘ座標Ｘ５〜Ｘ６においてゼロであり、Ｘ座標Ｘ６〜Ｘ７において輝度値ＢＲ１である。

次に、観察者１の左眼Ｌ及び右眼Ｒによって、エッジ部分Ｅが視認される仕組みについて説明する。左眼Ｌの網膜上に結像された光学像ＩＭｃＬによって、観察者１に認識される画像の明るさの分布は、図１２の波形ＷＬｃのようになる。したがって、観察者１は、左眼Ｌ側の波形ＷＬｃについて、図１２に示すＸ_ＥＬＣの位置（つまり、Ｘ軸の原点Ｏから距離Ｌ_ＥＬＣの位置）を視認している四角形の左辺側のエッジ部分Ｅであると認識する。同様にして、右眼Ｒの網膜上に結像された光学像ＩＭｃＲによって、観察者１に認識される画像の明るさの分布は、図１２の波形ＷＲｃのようになる。したがって、観察者１は、右眼Ｒ側の波形ＷＲｃについて、図１２に示すＸ_ＥＲＣの位置（つまり、Ｘ軸の原点Ｏから距離Ｌ_ＥＲＣの位置）を視認している四角形の左辺側のエッジ部分Ｅであると認識する。これにより、観察者１は、左眼Ｌが視認する四角形のエッジ部分Ｅの位置Ｘ_ＥＬＣと、右眼Ｒが視認する四角形のエッジ部分Ｅの位置Ｘ_ＥＲＣとを両眼視差として認識する。そして、観察者１は、エッジ部分Ｅの両眼視差に基づいて四角形の画像を立体像として認識する。

ここで、第１の実施形態において説明した、左眼Ｌが視認する四角形のエッジ部分の位置Ｘ_ＥＬに比して、エッジ部分の位置Ｘ_ＥＬＣは（−Ｘ）方向にずれている。つまり、生成部１４ｃが生成した左辺エッジ画像ＰＥ１ｃ及び右辺エッジ画像ＰＥ２ｃによれば、第１の実施形態におけるエッジ部分Ｅの両眼視差に比して、大きな両眼視差が生じる。

以上説明したように、表示装置１０の生成部１４ｃは、奥行き情報に基づいた第２表示部１２に表示されるエッジ画像ＰＥｃ（左辺エッジ画像ＰＥ１ｃ及び右辺エッジ画像ＰＥ２ｃ）の表示位置によって、エッジ画像ＰＥｃを生成する。つまり、生成部１４ｃは、生成部１４が生成するエッジ画像ＰＥよりも大きな両眼視差を生じるエッジ画像ＰＥｃを生成する。これにより、表示装置１０は、エッジ画像ＰＥを表示する場合に比して、観察者１によって観察される立体像の奥行き位置を拡大して表示することができる。

なお、図１１及び図１２を参照して、エッジ画像ＰＥをエッジ部分Ｅの外側に移動させた場合の両眼視差によって、観察者１によって観察される立体像の奥行き位置を拡大して表示する場合について説明したが、表示装置１０は、エッジ画像ＰＥをエッジ部分Ｅの内側に表示して両眼視差を生じさせてもよい。図１３は、本実施形態におけるエッジ画像ＰＥｄをエッジ部分Ｅの内側に移動させた場合の光学像ＩＭｄの一例を示す模式図である。図１３に示すように、観察者の左眼Ｌにおいては、左眼Ｌに視認される第１の画像Ｐ１１Ｌと、左眼Ｌに視認される第２の画像Ｐ１２ｄＬとが合成された光学像ＩＭｄＬが結像する。ここで、左眼Ｌにおいては、第１の画像Ｐ１１によって示される四角形の左辺エッジ部分Ｅ１の（＋Ｘ）側（つまり、四角形の内側）に、左辺エッジ部分Ｅ１を示す画像と左辺エッジ画像ＰＥ１ｄとが合成された光学像ＩＭｄＬが結像する。また、左眼Ｌにおいては、第１の画像Ｐ１１によって示される四角形の右辺エッジ部分Ｅ２の（−Ｘ）側（つまり、四角形の内側）に、右辺エッジ部分Ｅ２を示す画像と右辺エッジ画像ＰＥ２ｄとが合成された光学像ＩＭｄＬが結像する。同様に、観察者の右眼Ｒにおいても、左辺エッジ部分Ｅ１を示す画像と左辺エッジ画像ＰＥ１ｄとが合成された光学像ＩＭｄＲ、及び右辺エッジ部分Ｅ２を示す画像と右辺エッジ画像ＰＥ２ｄとが合成された光学像ＩＭｄＬが結像する。

図１３の場合において、左眼Ｌに視認されている光学像ＩＭｄＬの明るさの分布を図１４に示す。図１４は、本実施形態におけるエッジを内側に移動させた場合の、光学像ＩＭｄの明るさの分布と左眼Ｌ及び右眼Ｒに生じる両眼視差との関係の一例を示すグラフである。この図１４において、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ６は、光学像ＩＭｄの明るさの変化点に対応するＸ座標である。なお、ここでは、画像の明るさの一例として、輝度値ＢＲの場合について説明する。また、光学像ＩＭの明るさは、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ２の輝度値を基準値（つまり、輝度値ゼロ）にして説明する。図１４に示すように、左眼Ｌに視認される光学像ＩＭｄＬの明るさは、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ２において、輝度値ゼロである。また、光学像ＩＭｄＬの明るさは、Ｘ座標Ｘ２〜Ｘ３、及びＸ座標Ｘ４〜Ｘ５において、輝度値ＢＲ３である。また、光学像ＩＭｄＬの明るさは、Ｘ座標Ｘ３〜Ｘ４、及びＸ座標Ｘ５〜Ｘ６において輝度値ＢＲ２である。一方、右眼Ｒに視認される光学像ＩＭｄＲの明るさは、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ２、及びＸ座標Ｘ３〜Ｘ４において輝度値ＢＲ２であり、Ｘ座標Ｘ２〜Ｘ３、及びＸ座標Ｘ４〜Ｘ５において輝度値ＢＲ３であり、Ｘ座標Ｘ５〜Ｘ６においてゼロである。

左眼Ｌの網膜上に結像された光学像ＩＭｄＬによって、観察者１に認識される画像の明るさの分布は、図１２に示す場合と同様にして、図１４の波形ＷＬｄのようになる。したがって、観察者１は、左眼Ｌ側の波形ＷＬｄについて、図１４に示すＸ_ＥＬｄの位置（つまり、Ｘ軸の原点Ｏから距離Ｌ_ＥＬｄの位置）を視認している四角形の左辺側のエッジ部分Ｅであると認識する。同様にして、右眼Ｒの網膜上に結像された光学像ＩＭｄＲによって、観察者１に認識される画像の明るさの分布は、図１４の波形ＷＲｄのようになる。したがって、観察者１は、右眼Ｒ側の波形ＷＲｄについて、図１４に示すＸ_ＥＲｄの位置（つまり、Ｘ軸の原点Ｏから距離Ｌ_ＥＲｄの位置）を視認している四角形の左辺側のエッジ部分Ｅであると認識する。これにより、観察者１は、左眼Ｌが視認する四角形のエッジ部分Ｅの位置Ｘ_ＥＬｄと、右眼Ｒが視認する四角形のエッジ部分Ｅの位置Ｘ_ＥＲｄとを両眼視差として認識する。そして、観察者１は、エッジ部分Ｅの両眼視差に基づいて四角形の画像を立体像として認識する。

ここで、第１の実施形態において説明した、左眼Ｌが視認する四角形のエッジ部分の位置Ｘ_ＥＬに比して、エッジ部分の位置Ｘ_ＥＬｄは（＋Ｘ）方向にずれている。つまり、生成部１４ｃが生成したエッジ画像ＰＥｄによれば、第１の実施形態におけるエッジ部分Ｅの両眼視差に比して、大きな両眼視差が生じる。これにより、表示装置１０は、図１１及び図１２を参照して説明した場合と同様に、エッジ画像ＰＥを表示する場合に比して、観察者１によって観察される立体像の奥行き位置を拡大して表示することができる。

なお、表示装置１０は、左辺エッジ画像ＰＥ１をエッジ部分Ｅの外側に、右辺エッジ画像ＰＥ２をエッジ部分Ｅの内側に移動させて表示してもよい。また、表示装置１０は、左辺エッジ画像ＰＥ１をエッジ部分Ｅの内側に、右辺エッジ画像ＰＥ２をエッジ部分Ｅの外側に移動させて表示してもよい。これにより表示装置１０は、観察者１によって観察される立体像の奥行き位置を拡大して表示することができる。

［第３の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。なお、上述した各実施形態と同様である構成については、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の表示装置１０は、生成部１４ｄを備えている。生成部１４ｄは、図１５に示すような、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分Ｅの形状が奥行き情報に基づいて変形されたエッジ部分Ｅの形状を示すエッジ画像ＰＥｄを生成する。図１５は、本発明の第３の実施形態に係る表示装置１０による第２の画像の一例を示す模式図である。

生成部１４ｄは、奥行き情報に基づいて、第１の画像Ｐ１１としての、図２に示す四角形の左辺エッジ部分Ｅ１に対して、図１５に示す左辺エッジ部分Ｅ１を示す左辺エッジ画像ＰＥ１ｅを生成する。同様に、生成部１４ｄは、奥行き情報に基づいて、第１の画像Ｐ１１としての、図２に示す四角形の右辺エッジ部分Ｅ２に対して、図１５に示す右辺エッジ部分Ｅ２を示す右辺エッジ画像ＰＥ２ｅを生成する。

以上説明したように、表示装置１０の生成部１４ｄは、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分Ｅの形状が奥行き情報に基づいて変形されたエッジ部分Ｅの形状を示すエッジ画像ＰＥを生成する。これにより、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１を傾斜させた形状の立体像を表示することができる。つまり、表示装置１０は、表示することができる立体像の奥行き位置を可変にして表示することができる。

［第４の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第４の実施形態を説明する。なお、上述した各実施形態と同様である構成については、同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態の表示装置１０は、第２表示部１２ｅと、生成部１４ｅとを備えている。

第２表示部１２ｅは、方向設定部１２１を備えており、図１６に示すように、観察者１の左眼Ｌと右眼Ｒとに、それぞれ互いに異なる画像を表示可能である。図１６は、本発明の第４の実施形態に係る表示装置を含む表示システムの構成の一例を示す構成図である。

方向設定部１２１は、例えば、レンチキュラーレンズを有しており、第２表示面１２０に表示される第２の画像Ｐ１２から発せられる第２光束Ｒ１２の出射方向を設定する。なお、方向設定部１２１は、例えば、スリットアレイシートを用いるパララックス方式などの多視点が設定できる方式であってもよい。また、この出射方向は予め設定されていてもよく、観察者１の位置に応じて設定されてもよい。このようにして、方向設定部１２１は、第２光束Ｒ１２のうちの左眼光束Ｒ１２Ｌが視点にいる観察者１の左眼Ｌの方向に、右眼光束Ｒ１２Ｒが右眼Ｒの方向にそれぞれ出射されるように出射方向を設定する。

生成部１４ｅは、画像情報供給装置２から供給される第１画像情報に基づいて、第２画像情報を生成する。具体的には、生成部１４ｅは、第１の画像Ｐ１１を表示するための画像情報として画像情報供給装置２から供給されている第１画像情報を取得する。この第１画像情報には、第１の画像Ｐ１１内の画像の動きを示す動き情報が、立体像の状態を示す立体像情報として含まれている。そして、生成部１４ｅは、取得した第１画像情報に対してラプラシアンフィルタなどの既知のエッジ抽出フィルタを適用して、第１画像情報に含まれる第１の画像Ｐ１１内の各画素のうちの、エッジ部分Ｅを示す画素の位置を取得する。そして、生成部１４ｅは、取得したエッジ部分Ｅを示す画素の位置に基づいて、エッジ部分Ｅを示す左眼エッジ画像ＰＥｅＬ及び右眼エッジ画像ＰＥｅＲを生成する。

ここで、生成部１４ｅは、第１画像情報に含まれている第１の画像Ｐ１１内の画像の動きを示す動き情報に基づいて、左眼エッジ画像ＰＥｅＬ及び右眼エッジ画像ＰＥｅＲを生成する。この第１の画像Ｐ１１内の画像の動きを示す動き情報は、図１７に示すように第１の画像Ｐ１１内の各画素における動きベクトルの方向及び大きさを示す情報である。図１７は、動き情報を含む第１画像情報が示す第１の画像Ｐ１１の一例を示す模式図である。ここでは、図１７に示すように、第１の画像Ｐ１１内の画素Ｐｍにおける動きベクトルが動きベクトルＭＶであるとして説明する。

具体的には、生成部１４ｅは、取得した第１画像情報に含まれている第１の画像Ｐ１１内の画像の動きを示す動き情報から、エッジ部分Ｅを示す画素Ｐｍにおける動きベクトルＭＶの方向及び大きさを取得する。そして、生成部１４ｅは、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分に対して、左眼エッジ画像ＰＥｅＬ及び右眼エッジ画像ＰＥｅＲが、取得した画素Ｐｍにおける動きベクトルＭＶの方向に、動きベクトルＭＶの大きさに比例する量だけずれるように、左眼エッジ画像ＰＥｅＬ及び右眼エッジ画像ＰＥｅＲを生成する。

第２表示部１２ｅは、このようにして生成された左眼エッジ画像ＰＥｅＬを観察者１の左眼Ｌに表示するとともに、右眼エッジ画像ＰＥｅＲを観察者１の右眼Ｒに表示する。すなわち、第２表示部１２ｅは、観察者１の左眼Ｌには右眼エッジ画像ＰＥｅＲが観察できないようにして、右眼Ｒには左眼エッジ画像ＰＥｅＬが観察できないようにして、左眼エッジ画像ＰＥｅＬと右眼エッジ画像ＰＥｅＲとを表示する。

以上説明したように、表示装置１０において、立体像情報には、第１の画像Ｐ１１内の画像の動きを示す動き情報が含まれており、第２の画像Ｐ１２には、互いに両眼視差を有する左眼第２画像Ｐ１２Ｌ（左眼画像）と右眼第２画像Ｐ１２Ｒ（右眼画像）とが含まれている。また、表示装置１０の第２表示部１２ｅは、第２表示部１２ｅを観察する観察者の左眼Ｌに、左眼第２画像Ｐ１２Ｌが視認されるように、かつ観察者の右眼Ｒに右眼第２画像Ｐ１２Ｒが視認されるように第２の画像Ｐ１２を表示する。また、表示装置１０の生成部１４ｅは、動き情報に基づいた左眼第２画像Ｐ１２Ｌ内のエッジ画像ＰＥの表示位置と動き情報に基づいた右眼第２画像Ｐ１２Ｒ内のエッジ画像ＰＥの表示位置とによって、エッジ画像ＰＥを生成する。これにより、表示装置１０は、観察者１の左眼Ｌには右眼エッジ画像ＰＥｅＲが観察できないようにして、右眼Ｒには左眼エッジ画像ＰＥｅＬが観察できないようにして、左眼エッジ画像ＰＥｅＬと右眼エッジ画像ＰＥｅＲとを表示することができる。したがって、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分Ｅに対してずらして表示するエッジ画像ＰＥが、観察者１に両眼視差として認識されることを防止することができる。つまり、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分Ｅに対してエッジ画像ＰＥをずらして表示することができる。また、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分Ｅに対してエッジ画像ＰＥをずらす方向と大きさとを、第１の画像Ｐ１１内の各画素における動きベクトルの方向及び大きさに応じて設定することができる。したがって、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２ｅとによって表示される立体像を、観察者１が感じる速度感を高めて表示することができる。つまり、表示装置１０は、観察者１が表示される立体像から感じる速度感を可変にして立体像を表示することができる。

なお、表示装置１０の生成部１４ｅは、動き情報に基づいた左眼第２画像Ｐ１２Ｌ内のエッジ画像ＰＥの鮮鋭度と動き情報に基づいた右眼第２画像Ｐ１２Ｒ内のエッジ画像ＰＥの鮮鋭度とによって、エッジ画像ＰＥを生成してもよい。この場合、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分Ｅに対してエッジ画像ＰＥの鮮鋭度を変化させる方向と大きさとを、第１の画像Ｐ１１内の各画素における動きベクトルの方向及び大きさに応じて設定してもよい。このようにすることで、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２ｅとによって表示される立体像を、観察者１が感じる速度感を高めて表示することができる。つまり、表示装置１０は、観察者１が表示される立体像から感じる速度感を可変にして立体像を表示することができる。また、表示装置１０は、左眼第２画像Ｐ１２Ｌ内のエッジ画像ＰＥの鮮鋭度と右眼第２画像Ｐ１２Ｒ内のエッジ画像ＰＥの鮮鋭度とを異なる鮮鋭度にしてエッジ画像ＰＥを生成してもよい。この場合、表示装置１０は、左眼第２画像Ｐ１２Ｌ内のエッジ画像ＰＥの鮮鋭度を高く設定（例えば、ぼけのないシャープな画像に設定）するとともに、右眼第２画像Ｐ１２Ｒ内のエッジ画像ＰＥの鮮鋭度を低く設定（例えば、最小限のぼけを含む画像に設定）して、エッジ画像ＰＥを生成してもよい。これにより、表示装置１０は、左眼第２画像Ｐ１２Ｌ内のエッジ画像ＰＥ及び右眼第２画像Ｐ１２Ｒ内のエッジ画像ＰＥのいずれの鮮鋭度も低下させる場合に比して、観察者１が感じる解像感（つまり、観察者１が感じる画像のぼかし表現の精度）を低下させないようにしつつ、観察者１が表示される立体像から感じる速度感を可変にして立体像を表示することができる。

なお、生成部１４（生成部１４ｃ、１４ｄ、１４ｅを含む。以下の説明において同じ。）は、第２表示部１２（第２表示部１２ｅを含む。以下の説明において同じ。）又は画像情報供給装置２に備えられていてもよい。この場合、表示装置１０は、生成部１４を独立して備えなくてもよいため、表示装置１０の構成を簡略化することができる。

なお、本実施形態の表示装置１０の第１表示部１１は、第２表示部１２によって表示される第２の画像Ｐ１２の明るさに基づいて、第１の画像Ｐ１１の明るさを設定してもよい。ここで、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とを重ねて表示するため、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とを重ねた画像（つまり、光学像ＩＭ）が明るくなりすぎることがある。この場合、光学像ＩＭは、エッジ部分が目立って観察者１に視認されることになるため、立体像として認識されにくくなることがある。そこで、第１表示部１１は、第２表示部１２によって表示される第２の画像Ｐ１２の明るさに基づいて、第１の画像Ｐ１１の明るさを設定する。本実施形態の第１表示部１１は、例えば、第２の画像Ｐ１２の明るさを示す値と、第１の画像Ｐ１１の明るさを示す値との和が、所定のしきい値を超える場合には、第１の画像Ｐ１１の明るさを減じるように設定する。これにより、本実施形態の表示装置１０は、エッジ部分のみが目立つことによる観察者１の違和感を低減することができ、立体像を高精度に表示することができる。

なお、上述した実施形態において、第２の画像Ｐ１２は、例えば、図３に示すような画像であるが、これに限られない。第２の画像Ｐ１２は、第１の画像Ｐ１１の左右のエッジ部分に加えて上下のエッジ部分を示すエッジ画像ＰＥａを含む第２の画像Ｐ１２ａであってもよい。第２の画像Ｐ１２ａは、第１の画像Ｐ１１が示す四角形の各辺をエッジ部分とする、エッジ部分を示す画像であってもよい。また、第２の画像Ｐ１２は、エッジ部分を例えば、破線状に示すエッジ画像ＰＥｂを含む画像（第２の画像Ｐ１２ｂ）であってもよい。また、第２の画像Ｐ１２は、エッジ部分を例えば、主観的輪郭状に示すエッジ画像ＰＥｃを含む画像（第２の画像Ｐ１２ｃ）であってもよい。ここで、主観的輪郭とは、例えば、輪郭線が存在しないにもかかわらず、輪郭線が存在するように観察者１に認識される輪郭である。これにより、表示装置１０の第２表示部１２は、エッジ部分を示す画像のすべてを表示する必要がなくなり、すべてのエッジ部分を示す画像を表示している場合に比べて消費電力を低減することができる。

また、第２の画像Ｐ１２は、エッジ部分の内部を所定の明るさ（例えば、輝度）にして表示されるものであってもよい。これにより、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１を変化させることなく、第１の画像Ｐ１１の明るさを明るくすることができる。

なお、上述した実施形態において、表示装置１０において第１表示部１１は、第２表示部１２と平行に配置されているが、これに限られない。表示装置１０は、第１表示部１１が表示する第１の画像Ｐ１１が観察者１に視認されるように、第１の画像Ｐ１１を反射するハーフミラーＨＭを備えていてもよい。これにより、第１表示部１１が光を透過させる透過度によらず、第２表示部１２が表示する第２の画像Ｐ１２と、第１の画像Ｐ１１とを重ねた状態にして観察者１に表示することができる。

なお、表示装置１０は、第１表示部１１及び第２表示部１２がいずれも透過型の表示部であって、バックライト１５を備えている構成であってもよい。これにより、表示装置１０は、第１表示部１１と、第２表示部１２との特性を揃えることができ、観察者１に視認される画像（第１の画像Ｐ１１及び第２の画像Ｐ１２）の明るさを揃えることが容易になる。つまり、観察者１に認識される立体像の奥行き位置をさらに高精度に設定することができる。

なお、例えば、表示装置１０の第１表示部１１は、第１半透過スクリーンと、第１プロジェクタとを備えており、第１半透過スクリーンに第１プロジェクタが第１の画像Ｐ１１を投射する構成であってもよい。これにより、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１の表示領域（表示面）としての第１半透過スクリーンを、例えば、液晶表示装置などを用いる場合に比べて薄くすることができる。

なお、表示装置１０の第１表示部１１は、第１半透過スクリーンと、第１プロジェクタとを備えており、第２表示部１２は、第２半透過スクリーンと、第２プロジェクタとを備えている構成であってもよい。この場合に、第１プロジェクタが第１半透過スクリーンに第１の画像Ｐ１１を投射するとともに、第２プロジェクタが第２半透過スクリーンに第２の画像Ｐ１２を投射する構成であってもよい。これにより、表示装置１０は、例えば、表示領域を大型化することができる。また、表示装置１０は、例えば、表面と裏面との２面に立体像を表示することができる。

以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。

なお、上記の実施形態における第１表示部１１、第２表示部１２、及び生成部１４（以下、これらを総称して制御部ＣＯＮＴと記載する）又はこの制御部ＣＯＮＴが備える各部は、専用のハードウェアにより実現されるものであってもよく、また、メモリおよびマイクロプロセッサにより実現させるものであってもよい。

なお、この制御部ＣＯＮＴが備える各部は、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、制御部ＣＯＮＴが備える各部の機能を実現するためのプログラムをメモリにロードして実行することによりその機能を実現させるものであってもよい。

また、制御部ＣＯＮＴが備える各部の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、制御部ＣＯＮＴが備える各部による処理を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。

また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよい。

１…観察者、１０…表示装置、１１…第１表示部、１２…第２表示部、１４…生成部

Claims (8)

1. 第１画像を表示する第１表示部と、
   前記第１画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、前記第１画像内のエッジ部分を示すエッジ画像を含む第２画像を表示する第２表示部と、
   前記第１表示部が表示する前記第１画像と前記第２表示部が表示する前記第２画像とによって表示する立体像の状態を示す立体像情報に基づいて、前記第２表示部が表示する前記第２画像に含まれる前記エッジ画像を生成する生成部と、
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記立体像情報には、前記第１表示部と前記第２表示部とによって前記立体像が表示可能な視点の位置を示す情報が含まれ、
   前記生成部は、
   前記視点の位置を示す情報に基づいた前記エッジ画像の鮮鋭度によって、前記エッジ画像を生成する
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記立体像情報には、
   表示される前記立体像のエッジ部分の鮮鋭度を示す情報が含まれ、
   前記生成部は、
   前記立体像のエッジ部分の鮮鋭度を示す情報に基づいた前記エッジ画像の鮮鋭度によって、前記エッジ画像を生成する
   ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の表示装置。
4. 前記立体像情報には、
   前記立体像の奥行き位置を示す奥行き情報が含まれ、
   前記生成部は、
   前記奥行き情報に基づいて、前記エッジ画像を生成する
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の表示装置。
5. 前記生成部は、
   前記奥行き情報に基づいた前記エッジ画像の鮮鋭度によって、前記エッジ画像を生成する
   ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
6. 前記生成部は、
   前記奥行き情報に基づいた前記第２表示部に表示される前記エッジ画像の表示位置によって、前記エッジ画像を生成する
   ことを特徴とする請求項４または請求項５に記載の表示装置。
7. 前記生成部は、
   前記第１画像内のエッジ部分の形状が前記奥行き情報に基づいて変形されたエッジ部分の形状を示す前記エッジ画像を生成する
   ことを特徴とする請求項４から請求項６のいずれか一項に記載の表示装置。
8. 前記立体像情報には、
   前記第１画像内の画像の動きを示す動き情報が含まれ、
   前記第２画像には、
   互いに両眼視差を有する左眼画像と右眼画像とが含まれ、
   前記第２表示部は、
   当該第２表示部を観察する観察者の左眼に前記左眼画像が視認されるように、かつ前記観察者の右眼に前記右眼画像が視認されるように前記第２画像を表示し、
   前記生成部は、
   前記動き情報に基づいた前記左眼画像内の前記エッジ画像の表示位置と前記動き情報に基づいた前記右眼画像内の前記エッジ画像の表示位置とによって、前記エッジ画像を生成する
   ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の表示装置。