JP2015142142A - 表示装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】表示装置の構成を簡素化する。
【解決手段】表示装置は、第１画像を表示する第１表示面１０と、前記第１画像による光の少なくとも一部を透過し、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画像に対応する第２画像を表示する第２表示面２０と、入力される情報に基づいて、前記第１画像の画素の密度と前記第２画像の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させる密度制御部５３２と奥行き位置算出部５３１とを備える。
【選択図】図８

Description

本発明は、表示装置及びプログラムに関する。

近年、３次元画像の奥行き位置に応じて輝度比を付けた二つの画像を、奥行き位置の異なる手前の表示面と奥の表示面とに表示して両眼視差を生じさせることにより、観察者に立体感を知覚させ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

しかしながら、上記のような表示方法によっては、二つの画像を重ねて表示するための表示装置の構成が複雑になることがあり、表示装置の構成を簡素化することができない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、表示装置の構成を簡素化することができる表示装置及びプログラム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画像による光の少なくとも一部を透過し、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画像に対応する第２画像を表示する第２表示部と、入力される情報に基づいて、前記第１画像の画素の密度と前記第２画像の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させる密度制御部とを備えることを特徴とする表示装置である。

また、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画像に対応する第２画像を表示する第２表示部とを備える表示装置のコンピュータに、入力される情報に基づいて、前記第１画像の画素の密度と前記第２画像の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させる密度制御ステップを実行させるためのプログラムである。

この発明によれば、表示装置の構成を簡素化することができる。

本発明の第１の実施形態における表示装置の構成の一例を示す概要図である。 本実施形態の第１表示面に表示される画像の一例を示す模式図である。 本実施形態の第２表示面に表示される画像の一例を示す模式図である。 本実施形態の第１表示面の構成の一例を示す模式図である。 本実施形態の第２表示面の構成の一例を示す模式図である。 本実施形態の第１表示面と第２表示面との奥行き位置の関係を示す模式図である。 本実施形態の立体像の奥行き位置の一例を示す模式図である。 本実施形態の制御部の構成の一例を示すブロック図である。 本実施形態の密度制御部が表示密度を制御した第１画像の第１の例を示す模式図である。 本実施形態の立体像が表示される奥行き位置の第１の例を示す模式図である。 本実施形態の密度制御部が表示密度を制御した第１画像の第２の例を示す模式図である。 本実施形態の立体像が表示される奥行き位置の第２の例を示す模式図である。 本実施形態の表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。 本発明の第２の実施形態における表示装置の構成の一例を示す概要図である。 本実施形態の第１表示面に表示される第１画像の一例を示す模式図である。 本実施形態の明るさ制御部による明るさの補正後の第２画像の一例を示す模式図である。 本実施形態の密度制御部による明るさの補正後の第２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、本発明の第１の実施形態における表示装置１の構成の一例を示す概要図である。本実施形態の表示装置１とは、例えば、ユーザ（以下の説明において、観察者Ｕともいう。）に対して立体画像を表示する装置である。この表示装置１とは、例えば、広告の画像を立体的に表示するデジタルサイネージシステムである。この一例においては、観察者Ｕは、奥行き位置Ｚｖｐに設定されている視点位置ＶＰから表示装置１を見ている。

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１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Ｘ軸方向は、表示装置１が備える第１表示面１０の水平方向とし、Ｙ軸方向は第１表示面１０の鉛直上方向とする。

表示装置１は、第１表示面１０（第１表示部）と、第２表示面２０（第２表示部）と、制御部５０とを備えている。第１表示面１０は、奥行き位置Ｚ１に画像Ｐ１を表示する。以下の説明において、この第１表示面１０が表示する画像Ｐ１を、第１画像Ｐ１とも記載する。第２表示面２０は、奥行き位置Ｚ２に画像Ｐ２を表示する。以下の説明において、この第２表示面２０が表示する画像Ｐ２を、第２画像Ｐ２とも記載する。これら画像Ｐ１および画像Ｐ２について、図２、図３を参照して説明する。

図２は、本実施形態の第１表示面１０に表示される画像Ｐ１の一例を示す模式図である。また、図３は、本実施形態の第２表示面２０に表示される画像Ｐ２の一例を示す模式図である。この一例において、画像Ｐ１および画像Ｐ２とは、それぞれ、人物を示す画像である。また、表示対象ＯＢＪとは、立体表示の対象になる画像である。この一例において表示対象ＯＢＪとは、この人物を示す画像である。

この第１表示面１０に表示される画像Ｐ１とは、視点位置ＶＰにいる観察者Ｕから、第２表示面２０に表示される画像Ｐ２と重ねて観察される画像である。換言すれば、第１表示面１０と、第２表示面２０とは、視点位置ＶＰにいる観察者Ｕに対して、画像Ｐ１と画像Ｐ２とが重なって見えるように、これら画像Ｐ１と画像Ｐ２とを表示する。この一例において、視点位置ＶＰとは、観察者Ｕの眼の位置である。

視点位置ＶＰにいる観察者Ｕが、画像Ｐ１と画像Ｐ２とを重ねて見た場合、第１表示面１０の位置、および第２表示面２０の位置から奥行き方向（Ｚ軸方向）に離れた位置に立体像ＶＩが生じる。ここで、立体像ＶＩとは、画像Ｐ１および画像Ｐ２に含まれる表示対象ＯＢＪに対応する画像であり、表示対象ＯＢＪに立体感を付与する画像である。また、奥行き方向とは、観察者Ｕの視点位置ＶＰから表示対象ＯＢＪに向かう方向である。

図１に戻り、表示装置１は、視点位置ＶＰからみて第１表示面１０と重なる位置に、第２表示面２０を配置している。この第１表示面１０、および第２表示面２０は、制御部５０によって制御される。制御部５０には、第１画像情報Ｄ１と、第２画像情報Ｄ２との２つの画像情報が入力される。この画像情報とは、表示対象ＯＢＪを含む画像を表示するための情報である。制御部５０は、入力される第１画像情報Ｄ１に基づいて第１表示面１０に表示する画像信号を生成し、生成した画像信号を第１表示面１０に供給する。第１表示面１０は、ＬＥＤなどの表示素子１１を複数備えており、供給された画像信号に基づいて表示素子１１が画像を表示する。また、制御部５０は、入力される第２画像情報Ｄ２に基づいて第２表示面２０に表示する画像信号を生成し、生成した画像信号を第２表示面２０に供給する。第２表示面２０は、第１表示面１０と同様に、ＬＥＤなどの表示素子２１を複数備えており、供給された画像信号に基づいて表示素子２１が画像を表示する。この第２表示面とは、透過型の表示面である。この第１表示面１０および第２表示面２０の構成について、図４、図５を参照して説明する。

図４は、本実施形態の第１表示面１０の構成の一例を示す模式図である。第１表示面１０は、表示素子１１を保持するためのフレーム１２を備えている。このフレーム１２には、表示素子１１がＸ軸およびＹ軸の各方向に格子状に備えられている。表示素子１１は、ＬＥＤなどの自発光素子を備えており、制御部５０から出力されるが画像信号に基づく画素値によって発光する。

図５は、本実施形態の第２表示面２０の構成の一例を示す模式図である。第２表示面２０は、表示素子２１を保持するためのフレーム２２を備えている。このフレーム２２には、表示素子２１がＸ軸およびＹ軸の各方向に格子状に備えられている。表示素子２１は、ＬＥＤなどの自発光素子を備えており、制御部５０から出力されるが画像信号に基づく画素値によって発光する。このフレーム２２は、視点位置ＶＰから第２表示面２０を見た場合に第１表示面１０の表示素子１１が透過して見えるように、透過部２２１を有している。また、このフレーム２２は、表示素子２１自身や表示素子２１に対する配線部分など、第１表示面１０の表示素子１１が射出する光が透過しない、非透過部２２２を有している。

すなわち、第２表示面２０（第２表示部）は、第１画像Ｐ１による光の少なくとも一部を透過する透過型の表示部であって、第１画像Ｐ１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Ｐ１に対応する第２画像Ｐ２を表示する。換言すれば、第２表示面２０は、立体視が可能となるように第２画像Ｐ２を表示する。

なお、第１表示面１０、および第２表示面２０は、いずれもＬＥＤなどの自発光素子を備えている自発光型のスクリーンである場合を例に説明するが、これに限られない。例えば、第１表示面１０、および第２表示面２０は、いずれも液晶表示面など自発光しない表示面であってもよい。この場合には、第１表示面１０、および第２表示面２０は、いずれもバックライトなどの光源装置を表示素子とは別に備えている構成であってもよい。
また、本実施形態の第１表示面１０および第２表示面２０は、いずれも格子状に配置された自発光素子を備える場合を一例にして説明するが、これに限られない。第１表示面１０および第２表示面２０は、画像の表示密度を変化させることができればよく、画素が密集して配置されている液晶表示面などであってもよい。また、第２表示面２０は、透過部２２１と非透過部２２２とを有している場合を一例にして説明するが、これに限られない。第２表示面２０は、第１表示面１０に表示されている画像が視点位置ＶＰにおいて透過して見える表示面であればよく、透過型の液晶表示面などであってもよい。

次に、図６を参照して、表示装置１が立体像ＶＩを表示する構成について説明する。
図６は、本実施形態の第１表示面１０と第２表示面２０との奥行き位置の関係を示す模式図である。同図に示すように、第１表示面１０の表示素子１１は、奥行き位置Ｚ１から（＋Ｚ）方向に、すなわち視点位置ＶＰの方向に光Ｌ１を射出する。また、第２表示面２０の透過部２２１は、第１表示面１０の表示素子１１からの光Ｌ１を（＋Ｚ）方向に、すなわち視点位置ＶＰの方向に透過させる。また、第２表示面２０の表示素子２１は、奥行き位置Ｚ２から（＋Ｚ）方向に、すなわち視点位置ＶＰの方向に光Ｌ２を射出する。これにより、視点位置ＶＰから（−Ｚ）方向を見た場合には、光Ｌ１による像と、光Ｌ２による像とが合成された像（合成像）が生じる。

ここで、観察者Ｕが視点位置ＶＰから、光Ｌ１による像を見た場合、観察者Ｕの脳内において主観的輪郭が形成されることがある。例えば、観察者Ｕが視点位置ＶＰから、光Ｌ１による像を見た場合、画像Ｐ１に含まれる表示対象ＯＢＪである人物の輪郭が観察者Ｕの脳内において形成されることがある。このように観察者Ｕの脳内において主観的輪郭が形成されると、観察者Ｕは、表示素子１１が表示する画像の輪郭を認識することができる。すなわち、表示素子１１どうしの間隔が比較的広い場合であっても、観察者Ｕは、表示素子１１が表示する画像の輪郭を認識することができる。

これと同様に、観察者Ｕが視点位置ＶＰから、光Ｌ２による像を見た場合、観察者Ｕの脳内において主観的輪郭が形成されることがある。例えば、観察者Ｕが視点位置ＶＰから、光Ｌ２による像を見た場合、画像Ｐ２に含まれる表示対象ＯＢＪである人物の輪郭が観察者Ｕの脳内において形成されることがある。このように観察者Ｕの脳内において主観的輪郭が形成されると、観察者Ｕは、表示素子２１が表示する画像の輪郭を認識することができる。すなわち、表示素子２１どうしの間隔が比較的広い場合であっても、観察者Ｕは、表示素子２１が表示する画像の輪郭を認識することができる。

すなわち、表示装置１において、画素どうしの間隔が比較的広い場合や、画像の一部が表示されない（または、非透過部２２２によって遮られる）場合であっても、観察者Ｕは、第１表示面１０に表示される画像の輪郭と、第２表示面２０に表示される画像の輪郭とをそれぞれ認識することができる。

図７は、本実施形態の立体像ＶＩの奥行き位置の一例を示す模式図である。第１表示面１０の奥行き位置Ｚ１と、第２表示面２０の奥行き位置Ｚ２とには、奥行き位置の差がある。このため、観察者Ｕが視点位置ＶＰから第１表示面１０と第２表示面２０とを重ねて見た場合、光Ｌ１による主観的輪郭と、光Ｌ２による主観的輪郭とに視差（両眼視差）が生じる。観察者Ｕは、この両眼視差によって、光Ｌ１と光Ｌ２とによる合成像を、立体像ＶＩとして認識する。この立体像ＶＩは、第１表示面１０の奥行き位置Ｚ１と、第２表示面２０の奥行き位置Ｚ２との間の奥行き位置（例えば、奥行き位置Ｚｖｉ）に生じる。

この立体像ＶＩが生じる奥行き位置は、次の式（１）に示すように、第１表示面１０の表示素子１１の表示面積、および第２表示面２０の表示素子２１の表示面積によって制御することができる。

ｂ＝第１表示面の表示面積／（第２表示面の表示面積＋第１表示面の表示面積）×ａ…（１）

ここで、値ａは、第１表示面１０の奥行き位置Ｚ１と、第２表示面２０の奥行き位置Ｚ２との距離である。値ｂは、第２表示面２０の奥行き位置Ｚ２と立体像ＶＩの奥行き位置Ｚｖｉとの距離である。すなわち、値ｂは、第２表示面２０の奥行き位置Ｚ２を基準にした場合の、立体像ＶＩの奥行き位置を示す。この式（１）が示す値ａと値ｂとの関係の具体例について説明する。ここで、立体像ＶＩは、第１表示面１０の奥行き位置Ｚ１と、第２表示面２０の奥行き位置Ｚ２との間に生じる。第１表示面１０の表示面積が広くなれば、値ｂは値ａに近づく。すなわち、第１表示面１０の表示面積が広くなれば、立体像ＶＩの奥行き位置は、第１表示面１０の奥行き位置Ｚ１に近づく。また、第１表示面１０の表示面積が狭くなれば、値ｂは０（ゼロ）に近づく。すなわち、第１表示面１０の表示面積が狭くなれば、立体像ＶＩの奥行き位置は、第２表示面２０の奥行き位置Ｚ２に近づく。また、第２表示面２０の表示面積が広くなれば、値ｂは０（ゼロ）に近づく。すなわち、第２表示面２０の表示面積が広くなれば、立体像ＶＩの奥行き位置は、第２表示面２０の奥行き位置Ｚ２に近づく。また、第２表示面２０の表示面積が狭くなれば、値ｂは値ａに近づく。すなわち、第２表示面２０の表示面積が狭くなれば、立体像ＶＩの奥行き位置は、第１表示面１０の奥行き位置Ｚ１に近づく。このように式（１）によれば、第１表示面１０の表示素子１１の表示面積、および第２表示面２０の表示素子２１の表示面積によって、立体像ＶＩが生じる奥行き位置を制御することができることがわかる。なお、上述の式（１）は一例であって、値ａと値ｂとの関係を示す式はこれに限られない。式（１）において、さらに係数や関数が存在していてもよい。

すなわち、この立体像ＶＩが生じる奥行き位置は、第１表示面１０の表示素子１１の表示密度、および第２表示面２０の表示素子２１の表示密度によって制御することができる。ここで、表示密度とは、画像の表示に寄与する表示素子の密度である。すなわち、密度制御部５３２は、第１画像Ｐ１が表示される面積と、第２画像Ｐ２が表示される面積とに基づいて、第１画像Ｐ１の画素の密度と、第２画像Ｐ２の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させる。

ここで、例えば、第１表示面１０のすべての表示素子１１を発光させることによって第１画像Ｐ１を表示する場合には、表示密度が相対的に高くなる。また、第１表示面１０の一部の表示素子１１を発光させずに第１画像Ｐ１を表示する場合には、表示密度が相対的に低くなる。例えば、第１表示面１０に格子状に配列された表示素子１１を、Ｘ方向に１列おきに発光させないようにした場合には、すべての表示素子１１を発光させて画像を表示した場合に比べて、表示密度が約１／２に低下する。すなわち、第１表示面１０の表示素子１１を間引いて発光させた場合には、間引かずに発光させた場合に比べて、表示密度が低い。この式（１）が示すように、第２表示面２０の表示素子２１の表示密度を高くすることにより、表示密度が低い場合に比べて立体像ＶＩが生じる奥行き位置をより手前（＋Ｚ方向）にすることができる。

なお、第１表示面１０は、表示対象ＯＢＪに対応する画像を、第２表示面２０が表示する表示対象ＯＢＪの大きさよりも大きくして表示することが好ましい。これにより、表示装置１は、観察者Ｕに対して第１表示面１０が表示する表示対象ＯＢＪの視点位置ＶＰにおける見かけの大きさと、第２表示面２０が表示する表示対象ＯＢＪの視点位置ＶＰにおける見かけの大きさとを揃えて表示することができる。

次に、図８を参照して、制御部５０の構成の一例について説明する。
図８は、本実施形態の制御部５０の構成の一例を示すブロック図である。この制御部５０とは例えば、ＣＰＵや記憶装置などを備えるパーソナルコンピュータである。具体的には、制御部５０は、取得部５１と、記憶部５２と、演算部５３と、出力部５４とを備えている。

取得部５１は、例えば、無線または有線による通信を行うための回路を備えており、供給される画像情報を取得する。この画像情報とは、上述したように、表示対象ＯＢＪに対応する画像である。例えば、表示対象ＯＢＪが人物の画像である場合には、この画像情報とは、表示対象ＯＢＪである人物の画像を表示するための情報である。この画像情報には、例えば、３次元画像のデプスマップなどの、立体像ＶＩが生じる奥行き位置を示す情報が含まれている。また、取得部５１は、取得した画像情報を演算部５３に出力する。

記憶部５２は、ＲＡＭ（Random Access Memory）などの半導体記憶素子や、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）などの磁気記憶装置、およびこれらの制御回路などを備えており、演算部５３による演算に用いられる情報や演算結果などを記憶する。また、記憶部５２は、演算部５３が実行するプログラムや、プログラムの実行に用いられるデータなどを予め記憶している。このデータには、第１表示面１０、第２表示面２０、および視点位置ＶＰのそれぞれの奥行き位置を示す情報が含まれる。

演算部５３は、例えば、中央演算処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）を備えており、種々の演算を行う。この演算部５３は、その演算による機能として、奥行き位置算出部５３１と、密度制御部５３２とを備えている。

奥行き位置算出部５３１は、取得部５１が取得した画像情報に基づいて、立体像ＶＩが生じる奥行き位置を算出する。具体的には、奥行き位置算出部５３１は、画像情報に含まれるデプスマップを抽出する。また、奥行き位置算出部５３１は、抽出したデプスマップと、記憶部５２が記憶している第１表示面１０、第２表示面２０、および視点位置ＶＰのそれぞれの奥行き位置を示す情報とに基づいて、立体像ＶＩが生じる奥行き位置を算出する。

なお、奥行き位置算出部５３１は、画像情報に含まれるデプスマップが示す奥行き位置を、そのまま立体像ＶＩが生じる奥行き位置として、立体像ＶＩが生じる奥行き位置を算出してもよい。

密度制御部５３２は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とによって生じる立体像ＶＩの奥行き位置を示す奥行き位置情報に基づいて、第１画像Ｐ１の画素の密度と、第２画像Ｐ２の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させる。

この一例においては、密度制御部５３２は、奥行き位置算出部５３１が算出した立体像ＶＩが生じる奥行き位置に基づいて、表示素子１１、および表示素子２１のそれぞれの表示密度を算出する。すなわち、密度制御部５３２は、入力される情報に基づいて、第１画像Ｐ１の画素の密度と、第２画像Ｐ２の画素の密度とを、それぞれ変化させる。一例として、入力される情報とは、奥行き位置算出部５３１が算出した立体像ＶＩが生じる奥行き位置を示す情報である。

具体的には、密度制御部５３２は、奥行き位置算出部５３１が算出した奥行き位置に基づいて、取得部５１が取得した画像情報を補正する。例えば、密度制御部５３２は、奥行き位置算出部５３１が算出した奥行き位置が相対的に奥（−Ｚ方向）である場合には、取得部５１が取得した第１画像情報Ｄ１による表示密度を、第２画像情報Ｄ２による表示密度よりも相対的に高くするように補正する。例えば、密度制御部５３２は、第２画像情報Ｄ２に含まれる画素の明るさを示す情報のうち、一部の画素について明るさを０（ゼロ）にするように画素値を補正する。これにより、第２表示面２０の表示素子２１のうち、一部の画素が発光しなくなる。すなわち、密度制御部５３２は、取得部５１が取得した第２画像情報Ｄ２を補正することにより、第２表示面２０の表示素子２１を間引き発光させる。これにより、密度制御部５３２は、第１表示面１０の表示密度を、第２表示面２０の表示密度よりも高くする補正を行うことができる。

また、密度制御部５３２は、奥行き位置算出部５３１が算出した奥行き位置が相対的に手前（＋Ｚ方向）である場合には、取得部５１が取得した第１画像情報Ｄ１による表示密度を、第２画像情報Ｄ２による表示密度よりも相対的に低くするように補正する。例えば、密度制御部５３２は、第１画像情報Ｄ１に含まれる画素の明るさを示す情報のうち、一部の画素について明るさを０（ゼロ）にするように画素値を補正する。これにより、第１表示面１０の表示素子１１のうち、一部の画素が発光しなくなる。すなわち、密度制御部５３２は、取得部５１が取得した第１画像情報Ｄ１を補正することにより、第１表示面１０の表示素子１１を間引き発光させる。これにより、密度制御部５３２は、第１表示面１０の表示密度を、第２表示面２０の表示密度よりも低くする補正を行うことができる。

ここで、画素値には、画素の明るさ、輝度、色度、彩度、鮮鋭度などが含まれる。一例として、密度制御部５３２は、表示密度を補正するために、画素の明るさを補正すると説明したが、これに限られない。密度制御部５３２は、表示密度を補正するために、画素の輝度、色度、彩度、鮮鋭度を補正してもよい。また、密度制御部５３２は、表示密度を補正するために、格子状に配列された表示素子の列または行ごとに画像を表示しない表示素子を設定する、間引き表示を行ってもよい。

また、密度制御部５３２は、上述のようにして補正した画素値に基づいて、表示用の画像データを生成し、生成した画像データを出力部５４に出力する。

出力部５４は、ＲＡＭ、ディスプレイコントローラなどによって構成されており、演算部５３が出力する画像情報をフレームごとに一時的に記憶し、記憶したフレームごとの画像情報を複数の表示素子１１に順次出力する。これにより、第１表示面１０には、奥行き位置算出部５３１が算出した奥行き位置に立体像ＶＩが表示されるようにして、表示対象ＯＢＪに対応する画像が表示される。

この密度制御部５３２が表示密度を制御した画像の一例について、図９〜図１２を参照して説明する。

図９は、本実施形態の密度制御部５３２が表示密度を制御した第１画像Ｐ１の第１の例を示す模式図である。密度制御部５３２は、奥行き位置算出部５３１が算出した立体像ＶＩが生じる奥行き位置に基づいて、第１表示面１０が表示する第１画像Ｐ１の表示密度を制御する。密度制御部５３２は、奥行き位置算出部５３１が算出した奥行き位置が相対的に手前（＋Ｚ方向）である場合には、第１画像Ｐ１の表示密度が低くなるように補正する。この結果、補正前の第１画像Ｐ１は、補正後の第１画像Ｐ１’に変化する。この補正後の第１画像Ｐ１’とは、補正前の第１画像Ｐ１の表示画素が間引かれた画像である。このとき、密度制御部５３２は、第２表示面２０が表示する第２画像Ｐ２の表示密度は補正しない。これにより、観察者Ｕが認識する立体像ＶＩの奥行き位置が、手前（＋Ｚ方向）に変化する。

図１０は、本実施形態の立体像ＶＩが表示される奥行き位置の第１の例を示す模式図である。同図に示すように、第１表示面１０に表示密度の補正後の第１画像Ｐ１’を表示し、第２表示面２０に補正していない第２画像Ｐ２を表示することにより、立体像ＶＩの奥行き位置が奥行き位置Ｚｖｉ’になる。すなわち、表示密度の補正前において、立体像ＶＩの奥行き位置が奥行き位置Ｚｖｉである場合に比べて、立体像ＶＩが手前（＋Ｚ方向）に変化する。

また、密度制御部５３２は、さらに表示密度を低下させた第１画像Ｐ１’’を表示させることもできる。
図１１は、本実施形態の密度制御部５３２が表示密度を制御した第１画像Ｐ１の第２の例を示す模式図である。密度制御部５３２は、奥行き位置算出部５３１が算出した立体像ＶＩが生じる奥行き位置に基づいて、第１表示面１０が表示する第１画像Ｐ１の表示密度を制御する。密度制御部５３２は、奥行き位置算出部５３１が算出した奥行き位置が相対的に手前（＋Ｚ方向）である場合には、第１画像Ｐ１の表示密度が第１画像Ｐ１’に比べて、さらに低くなるように補正する。この結果、補正前の第１画像Ｐ１は、補正後の第１画像Ｐ１’’に変化する。この補正後の第１画像Ｐ１’’とは、補正前の第１画像Ｐ１の表示画素が間引かれた画像である。このとき、密度制御部５３２は、第２表示面２０が表示する第２画像Ｐ２の表示密度は補正しない。これにより、観察者Ｕが認識する立体像ＶＩの奥行き位置が、手前（＋Ｚ方向）に変化する。

図１２は、本実施形態の立体像ＶＩが表示される奥行き位置の第２の例を示す模式図である。同図に示すように、第１表示面１０に表示密度の補正後の第１画像Ｐ１’’を表示し、第２表示面２０に補正していない第２画像Ｐ２を表示することにより、立体像ＶＩの奥行き位置が奥行き位置Ｚｖｉ’’になる。すなわち、表示密度の補正前において、立体像ＶＩの奥行き位置が奥行き位置Ｚｖｉである場合に比べて、立体像ＶＩが手前（＋Ｚ方向）に変化する。また、表示密度の補正前において、立体像ＶＩの奥行き位置が奥行き位置Ｚｖｉ’である場合に比べて、立体像ＶＩがさらに手前（＋Ｚ方向）に変化する。

［表示装置の動作］
次に、図１３を参照して、表示装置１の動作の一例について説明する。
図１３は、本実施形態の表示装置１の動作の一例を示すフローチャートである。
ステップＳ１０において、取得部５１は、供給される画像情報を取得する。この画像情報は、有線または無線により、他の装置から供給される。ここで他の装置とは、画像情報を記憶している装置であり、例えば、画像サーバである。取得部５１は、取得した画像情報を演算部５３に出力する。

ステップＳ２０において、制御部５０の奥行き位置算出部５３１は、取得部５１が出力した画像情報に基づいて、立体像ＶＩが生じる奥行き位置を算出する。上述したように、この画像情報には、この画像情報には、例えば、３次元画像のデプスマップなどの、立体像ＶＩが生じる奥行き位置を示す情報が含まれている。この奥行き位置算出部５３１は、画像情報に含まれるデプスマップを抽出し、抽出したデプスマップに応じた奥行き位置に立体像ＶＩが生じるようにして、立体像ＶＩの奥行き位置を算出する。具体的には、奥行き位置算出部５３１は、抽出したデプスマップと、記憶部５２が記憶している第１表示面１０、第２表示面２０、および視点位置ＶＰのそれぞれの奥行き位置を示す情報とに基づいて、立体像ＶＩが生じる奥行き位置を算出する。

ステップＳ３０において、制御部５０の密度制御部５３２は、ステップＳ２０において奥行き位置算出部５３１が算出した立体像ＶＩが生じる奥行き位置に基づいて、表示面の表示密度を算出する。具体的には、上述したように、密度制御部５３２は、奥行き位置算出部５３１が算出した奥行き位置に基づいて、取得部５１が取得した画像情報に含まれる画素値を補正する。また、密度制御部５３２は、算出した画素値に基づいて、表示用の画像データを生成し、生成した画像データを出力部５４に出力する。

ステップＳ４０において、出力部５４は、演算部５３が出力する画像情報をフレームごとに一時的に記憶し、記憶したフレームごとの画像情報を複数の表示素子１１に順次出力する。これにより、第１表示面１０には、奥行き位置算出部５３１が算出した奥行き位置に立体像ＶＩが表示されるようにして、表示対象ＯＢＪに対応する画像が表示される。

以上説明したように、本実施形態の表示装置１は、密度制御部５３２を備えている。この密度制御部５３２は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とによって生じる立体像ＶＩの奥行き位置を示す奥行き位置情報に基づいて、第１画像Ｐ１の画素の密度と、第２画像Ｐ２の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させる。これにより、表示装置１は、画素の密度を制御することにより、立体像ＶＩの奥行き位置を変化させることができる。

ここで、密度制御部５３２が、第１画像Ｐ１（または、第２画像Ｐ２）の画素の密度を変化させることにより、密度が変化した領域の画像の平均的な明るさ（例えば、輝度）が変化する。具体的な一例として、密度制御部５３２が、第１画像Ｐ１の画素の密度を低下させることにより、密度が変化した領域の画像の平均的な明るさ（例えば、輝度）が低下する。すなわち、表示装置１は、画像の画素の密度を変化させることにより、画像の明るさ（例えば、輝度）を変化させることができる。画像の明るさ（例えば、輝度）が変化すると、立体像ＶＩの奥行き位置が変化する。例えば、立体像ＶＩの奥行き位置は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とのうち、より明るく表示される画像に近づくようにして変化する場合がある。また、立体像ＶＩの奥行き位置は、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とのうち、より暗く表示される画像に近づくようにして変化する場合がある。すなわち、表示装置１は、画像が表示される密度を変化させることにより、立体像ＶＩの奥行き位置を変化させることができる。

また、密度制御部５３２が、第１画像Ｐ１（または、第２画像Ｐ２）の画素の密度を変化させることにより、観察者Ｕが感じる画像の主観的（または、心理的）な奥行き位置が変化する。具体的な一例として、第１画像Ｐ１の画素の密度が高い場合には、観察者Ｕが第１画像Ｐ１に着目しやすくなるため、第１画像Ｐ１が表示されている位置を観察者Ｕが正確に把握しやすくなる。また、第１画像Ｐ１の画素の密度が低い場合には、観察者Ｕが第１画像Ｐ１に着目しにくくなるため、第１画像Ｐ１が表示されている位置を観察者Ｕが正確に把握しにくくなる。ここで、第１画像Ｐ１の画素の密度が、第２画像Ｐ２の画素の密度よりも低い場合には、観察者Ｕが第１画像Ｐ１よりも第２画像Ｐ２に着目しやすくなる。このため、観察者Ｕは、第１画像Ｐ１が表示されている位置が、第２画像Ｐ２が表示されている位置に近づいたように感じることがある。これにより、画素の密度を変化させることにより、観察者Ｕは、第１画像Ｐ１と第２画像Ｐ２とによって生じる立体像ＶＩの奥行き位置が変化するように感じる。すなわち、表示装置１は、画像の画素の密度を変化させることにより、画像の主観的（または、心理的）な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１は、立体像ＶＩの奥行き位置を変化させることができる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態による表示装置１ａについて、図１４を参照して説明する。
図１４は、本発明の第２の実施形態における表示装置１ａの構成の一例を示す概要図である。本実施形態の表示装置１ａは、制御部５０ａが、明るさ制御部５３３をさらに備える演算部５３ａを備えている点において、上述した実施形態と相違する。なお、上述した実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。

表示装置１ａは、制御部５０ａを備えている。この制御部５０ａは、演算部５３ａを備えている。演算部５３ａは、明るさ制御部５３３を備えている。

明るさ制御部５３３は、密度制御部５３２が変化させた第１画像Ｐ１の画素の密度と、第２画像Ｐ２の画素の密度との少なくとも一方の密度に基づいて、第１画像Ｐ１の画素の明るさと、第２画像Ｐ２の画素の明るさとの少なくとも一方の明るさを変化させる。この明るさ制御部５３３が画素の明るさを制御した画像の一例について、図１５、図１６を参照して説明する。

図１５は、本実施形態の第１表示面１０に表示される第１画像Ｐ１の一例を示す模式図である。密度制御部５３２は、奥行き位置算出部５３１が算出した立体像ＶＩが生じる奥行き位置に基づいて、第１画像Ｐ１の表示密度を補正する。例えば、密度制御部５３２は、図１５に示すように、第１画像Ｐ１の表示密度を低下させるように画素値を補正し、補正後の第１画像Ｐ１’’’を生成する。これにより、奥行き位置算出部５３１が算出した奥行き位置に、立体像ＶＩが表示される。このとき、補正後の第１画像Ｐ１’’’は、第１画像Ｐ１に比べて、表示密度が低いため、その画像の明るさが第１画像Ｐ１に比べて暗いことがある。明るさ制御部５３３は、補正後の第１画像Ｐ１’’’が、第１画像Ｐ１に比べて画像の明るさが暗い場合に、その明るさを補正する。具体的には、図１６に示すように、画像の明るさを明るくするように補正する。

図１６は、本実施形態の明るさ制御部５３３による明るさの補正後の第２画像Ｐ２’の一例を示す模式図である。明るさ制御部５３３は、補正後の第１画像Ｐ１’’’が、第１画像Ｐ１に比べて画像の明るさが暗い場合に、第２画像Ｐ２の明るさを明るく補正して、補正後の第２画像Ｐ２’を生成する。これにより、表示装置１ａは、観察者Ｕが視点位置ＶＰから第１画像Ｐ１’’’と第２画像Ｐ２’とを重ねて見た場合に、補正前の画像の明るさを保った状態にすることができる。

また、明るさの補正を密度制御部５３２によっても行うことができる。すなわち、密度制御部５３２は、図１７に示すように、第２画像Ｐ２を補正してもよい。
図１７は、本実施形態の密度制御部５３２による明るさの補正後の第２画像Ｐ２’’の一例を示す模式図である。同図に示すように、密度制御部５３２は、補正後の第１画像Ｐ１’’’が、第１画像Ｐ１に比べて画像の明るさが暗い場合に、第２画像Ｐ２の密度を補正することにより第２画像Ｐ２の明るさを明るくする。例えば、密度制御部５３２は、補正後の第１画像Ｐ１’’’が、第１画像Ｐ１に比べて画像の明るさが暗い場合に、第２画像Ｐ２の密度が高くなるように補正して、補正後の第２画像Ｐ２’’を生成する。このように構成しても、表示装置１ａは、観察者Ｕが視点位置ＶＰから第１画像Ｐ１’’’と第２画像Ｐ２’’とを重ねて見た場合に、補正前の画像の明るさを保った状態にすることができる。

また、この場合には、明るさ制御部５３３と、密度制御部５３２とは、互いに補正結果をフィードバック演算することにより、画像の補正を行ってもよい。すなわち、密度制御部５３２は、さらに、明るさ制御部５３３が変化させた画素の明るさに基づいて、第１画像Ｐ１の画素の密度と、第２画像Ｐ２の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させるように制御してもよい。これにより、表示装置１ａは、画素の密度と画像の明るさとを互いに補正しながら表示することができる。

以上説明したように、本実施形態の表示装置１ａは、明るさ制御部５３３を備えている。これにより、表示装置１ａは、画像の密度の補正によって明るさが変化した画像に対して、密度の補正前の明るさになるように、画像の明るさを補正することができる。したがって、表示装置１ａによれば、画像の密度の補正によって明るさが変化する場合に観察者Ｕが感じる違和感を低減することができる。

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。上述した各実施形態に記載の構成を組み合わせてもよい。

なお、上述した各実施形態の表示装置（表示装置１、１ａ。以下、これらを総称して表示装置と記載する。）において、密度制御部５３２が、表示画素を間引くことによって表示密度を変化させる具体例について説明した。この密度制御部５３２が、表示画素を間引く方向は、画面横（Ｘ方向）や画面縦（Ｙ方向）に限られない。例えば、密度制御部５３２は、表示画素を２次元の格子状（Ｘ方向、Ｙ方向）に間引いてもよく、画面斜め方向に間引いてもよい。

また、密度制御部５３２は、表示対象ＯＢＪのコンテンツ（内容）に応じて、画像の密度を補正してもよい。具体的には、密度制御部５３２は、表示対象ＯＢＪの表示サイズが小さい場合や、表示対象ＯＢＪの精細度が高い場合には、画像の密度を相対的に高くして、画像の密度を補正してもよい。すなわち、密度制御部５３２は、さらに、第１画像Ｐ１または第２画像Ｐ２の内容に基づいて、第１画像Ｐ１の画素の密度と、第２画像Ｐ２の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させてもよい。

また、表示装置は、表示対象ＯＢＪの輪郭を示すエッジ画像を、第１画像Ｐ１および第２画像Ｐ２のいずれか、または両方として表示してもよい。このように構成しても、表示装置は、立体像ＶＩを表示することができる。また、この場合には、表示対象ＯＢＪの画像全体を表示しないため、消費電力を低減することができる。

なお、表示装置が備える各部は、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、表示装置が備える各部は、メモリおよびＣＰＵ（中央演算装置）により構成され、表示装置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、表示装置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、１ａ…表示装置、１０…第１表示面、２０…第２表示面、５０、５０ａ…制御部、５３２…密度制御部、５３３…明るさ制御部

Claims (9)

1. 第１画像を表示する第１表示部と、
   前記第１画像による光の少なくとも一部を透過し、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画像に対応する第２画像を表示する第２表示部と、
   入力される情報に基づいて、前記第１画像の画素の密度と前記第２画像の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させる密度制御部と
   を備えることを特徴とする表示装置。
2. 前記密度制御部は、前記第１画像と前記第２画像とによって生じる立体像の奥行き位置を示す奥行き位置情報に基づいて、前記第１画像の画素の密度と前記第２画像の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記密度制御部が変化させた前記第１画像の画素の密度と、前記第２画像の画素の密度との少なくとも一方の密度に基づいて、前記第１画像の画素の明るさと、前記第２画像の画素の明るさとの少なくとも一方の明るさを変化させる明るさ制御部
   を備え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. 前記密度制御部は、
   さらに、前記明るさ制御部が変化させた画素の明るさに基づいて、前記第１画像の画素の密度と、前記第２画像の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させる
   ことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
5. 前記密度制御部は、
   さらに、前記第１画像が表示される面積と、前記第２画像が表示される面積とに基づいて、前記第１画像の画素の密度と、前記第２画像の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表示装置。
6. 前記密度制御部は、
   さらに、前記第１画像または前記第２画像の内容に基づいて、前記第１画像の画素の密度と、前記第２画像の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させる
   ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。
7. 前記第２表示部は、
   立体視が可能となるように前記第２画像を表示する
   ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の表示装置。
8. 前記第２表示部は、
   前記第１画像による光の少なくとも一部を透過する透過部と、前記第２画像を表示する表示素子との組を複数備え、
   前記第１表示部は、
   前記第２表示部が備える前記透過部に対応する位置に、前記第１画像を表示する表示素子を備える
   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。
9. 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画像に対応する第２画像を表示する第２表示部とを備える表示装置のコンピュータに、
   入力される情報に基づいて、前記第１画像の画素の密度と前記第２画像の画素の密度との少なくとも一方の密度を変化させる密度制御ステップ
   を実行させるためのプログラム。

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