(57)【要約】【課題】観察者によって異なる奥行き感を考慮した三次元表示システムを提供する。【解決手段】三次元表示システム１は、色差データとフロント輝度データに基づいて二次元像を表示するフロントモニターＦＭを備える。フロントモニターＦＭの背面で且つフロントモニターＦＭの表示面に垂直な方向に配置された複数のリヤモニター（第１〜第４リヤモニターＲＭ１〜ＲＭ４）を備える。複数のリヤモニターのうち、使用するリヤモニターを選択するために使用される操作部４０を備える。複数のリヤモニターのうち、操作部４０を介して選択されたリヤモニターは、色差データとリヤ輝度データに基づいて二次元像を表示する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
色差データとフロント輝度データに基づいて二次元像を表示するフロントモニターと、
前記フロントモニターの背面で且つ前記フロントモニターの表示面に垂直な方向に配置された複数のリヤモニターと、
前記複数のリヤモニターのうち、使用するリヤモニターを選択するために使用される操作部とを備え、
前記複数のリヤモニターのうち、前記操作部を介して選択されたリヤモニターは、前記色差データとリヤ輝度データに基づいて二次元像を表示することを特徴とする三次元表示システム。
【請求項２】
前記操作部を介して選択されたリヤモニターよりも前面に設けられたモニターの透過率に基づいて、前記フロント輝度データと前記リヤ輝度データの少なくとも一方を補正する輝度データ補正部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の三次元表示システム。
【請求項３】
色差データとフロント輝度データに基づいて二次元像を表示するフロントモニターと、
前記フロントモニターの背面に配置され、前記色差データとリヤ輝度データに基づいて二次元像を表示するリヤモニターと、
前記リヤモニターと、前記フロントモニターとの距離を設定するために使用される操作部と、
前記操作部を介して設定された情報に基づいて、前記リヤモニターを、前記フロントモニターの表示面に垂直な方向に移動させるアクチュエータとを備えることを特徴とする三次元表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元表示システムに関し、前後に配置したフロントモニターとリヤモニターで２つの二次元像を表示する三次元表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特許文献１のように、前後２面の画像の輝度比（明るさの割合）を変化させることで２面の間の任意の位置に奥行き位置を知覚出来る立体錯視現象（DFD：Depth-Fused 3-D）を使った三次元表示システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１９７２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前後のモニターのそれぞれに二次元像を表示させて、画像が立体的に見えるかどうかは、観察者の感覚によって異なり、間隔の近い２台のモニターの組み合わせで表示しても、画像が立体的に見える（奥行き感のある画像に見える）観察者も居るし、立体的に見えない（奥行き感のある画像に見えない）観察者も居る。
【０００５】
したがって本発明の目的は、観察者によって異なる奥行き感を考慮した三次元表示システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る三次元表示システムは、色差データとフロント輝度データに基づいて二次元像を表示するフロントモニターと、フロントモニターの背面で且つフロントモニターの表示面に垂直な方向に配置された複数のリヤモニターと、複数のリヤモニターのうち、使用するリヤモニターを選択するために使用される操作部とを備え、複数のリヤモニターのうち、操作部を介して選択されたリヤモニターは、色差データとリヤ輝度データに基づいて二次元像を表示する。
【０００７】
共通の色差データと、別々の輝度データに基づいて、一直線上に配置した複数のモニターのそれぞれに二次元像を表示させる場合、画像が立体的に見えるかどうかは、観察者の感覚によって異なり、間隔の近い２台のモニターの組み合わせで表示しても、画像が立体的に見える（奥行き感のある画像に見える）観察者も居るし、立体的に見えない（奥行き感のある画像に見えない）観察者も居る。フロントモニターからの距離が異なる複数のリヤモニターから、観察者が最適なリヤモニターを選択することを可能にすることで、観察者にとって立体的に見える２つの二次元像表示が可能になる。
【０００８】
好ましくは、操作部を介して選択されたリヤモニターよりも前面に設けられたモニターの透過率に基づいて、フロント輝度データとリヤ輝度データの少なくとも一方を補正する輝度データ補正部を更に備える。
【０００９】
リヤモニターの前に配置されたフロントモニターなど別のモニターを透過する際に、リヤモニターで表示される二次元像の輝度が減衰するおそれがある。このため、輝度データ補正部が、選択されたリヤモニターに関する情報に基づき、リヤ輝度データ（またはフロント輝度データ）を補正する。フロントモニターなどを透過する際の輝度の減衰をも考慮した、観察者にとって立体的に見える２つの二次元像表示が可能になる。
【００１０】
本発明に係る三次元表示システムは、色差データとフロント輝度データに基づいて二次元像を表示するフロントモニターと、フロントモニターの背面に配置され、色差データとリヤ輝度データに基づいて二次元像を表示するリヤモニターと、リヤモニターと、フロントモニターとの距離を設定するために使用される操作部と、操作部を介して設定された情報に基づいて、リヤモニターを、フロントモニターの表示面に垂直な方向に移動させるアクチュエータとを備える。
【００１１】
共通の色差データと、別々の輝度データに基づいて、一直線上に配置した複数のモニターのそれぞれに二次元像を表示させる場合、画像が立体的に見えるかどうかは、観察者の感覚によって異なり、間隔の近い２台のモニターの組み合わせで表示しても、画像が立体的に見える（奥行き感のある画像に見える）観察者も居るし、立体的に見えない（奥行き感のある画像に見えない）観察者も居る。フロントモニターからの距離が異ならしめることで、観察者にとって立体的に見える２つの二次元像表示が可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように本発明によれば、観察者によって異なる奥行き感を考慮した三次元表示システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施形態における複数のリヤモニターを使った三次元表示システムの構成図である。
【図２】リヤ輝度データを補正する手順を示すフローチャートである。
【図３】本実施形態における移動可能なリヤモニターを使った三次元表示システムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本実施形態について、図を用いて説明する。本実施形態における三次元表示システム１は、パソコンなどの画像データ出力部１０、フロント表示制御部２０、リヤ表示制御部３０、操作部４０、第1〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４、フロントモニターＦＭ、及び複数のリヤモニター（第１〜第４リヤモニターＲＭ１〜ＲＭ４）を備える。
【００１５】
フロントモニターＦＭ、第１〜第４リヤモニターＲＭ１〜ＲＭ４は、フロントモニターＦＭの表示面に垂直な方向に一直線上に並べられ、フロントモニターＦＭに表示された二次元像と、第１〜第４リヤモニターＲＭ１〜ＲＭ４のいずれか１つに表示された二次元像とで、立体的に見える画像を表示する。なお、リヤモニターの数は、一例であって、４台に限られるものではなく、２台以上あれば良い。
【００１６】
画像データ出力部１０は、フロントモニターＦＭと、第１〜第４リヤモニターＲＭ１〜ＲＭ４のいずれか１つで二次元像を表示するために使用される画像データとして、色差データと輝度データを、フロント表示制御部２０、及びリヤ表示制御部３０に出力する。
【００１７】
画像を立体的に見せる、すなわちフロントモニターＦＭとリヤモニターとの間の空間に画像が表示されているように見せるために、フロントモニターＦＭと、リヤモニターは、共通の色差データを使用し、別々の輝度データ（フロント輝度データ、リヤ輝度データ）を使用する。
【００１８】
例えば、モニターの正面から見て同じ位置（表示領域）に、フロントモニターＦＭの輝度が高く、リヤモニターの輝度が低くなるような輝度データを使って、モニターのそれぞれに二次元像を表示させた場合、かかる位置に表示される画像は、観察者にとって、フロントモニターＦＭの近く（観察者から見て手前側）に表示されているように見え、フロントモニターＦＭの輝度が低く、リヤモニターの輝度が高くなるような輝度データを使って、モニターのそれぞれに二次元像を表示させた場合、かかる位置に表示される画像は、観察者にとって、リヤモニターの近く（観察者から見て奥側）に表示されているように見える。
【００１９】
フロント表示制御部２０は、画像データ出力部１０から出力されたフロント輝度データと、色差データとに基づいて、フロントモニターＦＭで表示可能な画像信号を生成し出力する。リヤ表示制御部３０は、画像データ出力部１０から出力されたリヤ輝度データと、色差データとに基づいて、リヤモニターで表示可能な画像信号を生成し出力する。
【００２０】
各モニターは、観察者側から見て、フロントモニターＦＭ、第１〜第４リヤモニターＲＭ１〜ＲＭ４の順に等間隔で並べられる。フロントモニターＦＭと、第１〜第３リヤモニターＲＭ１〜ＲＭ３は、観察者側からみて背面のモニターの画像を透過出来る透過型の表示装置である。第４リヤモニターＲＭ４は、観察者側から見て背面にモニターが配置されないため、透過型表示装置であっても非透過型表示装置であってもよい。
【００２１】
第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、リヤ表示制御部３０からの画像信号の出力先を、第１〜第４リヤモニターＲＭ１〜ＲＭ４のいずれかに切り替えするために使用される。操作部４０は、かかる切り替えを観察者による手動で行うために使用される操作部材である。観察者が、操作部４０を使って、第１〜第４リヤモニターＲＭ１〜ＲＭ４のいずれかを使用する選択を行うと、選択されたリヤモニターに関する情報が操作部４０から画像データ出力部１０に送信され、画像データ出力部１０から選択されたスイッチの番号ｎ（１≦ｎ≦４）に関する情報が第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４に送信される。第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４は、かかる情報に基づいて、オンオフ状態を切り替える。例えば、観察者が操作部４０を使って第２リヤモニターＲＭ２をリヤモニターとして選択した場合には、選択されたスイッチの番号ｎは２に設定され、第２スイッチＳＷ２はオン状態にされ、第１、第３、第４スイッチＳＷ１、ＳＷ３、ＳＷ４はオフ状態にされる（図１参照）。
【００２２】
共通の色差データと、別々の輝度データに基づいて、一直線上に配置した複数のモニターのそれぞれに二次元像を表示させる場合、画像が立体的に見えるかどうかは、観察者の感覚によって異なり、間隔の近い２台のモニター（例えば、フロントモニターＦＭと第１リヤモニターＲＭ１）の組み合わせで表示しても、画像が立体的に見える（奥行き感のある画像に見える）観察者も居るし、立体的に見えない（奥行き感のある画像に見えない）観察者も居る。本実施形態では、フロントモニターＦＭからの距離が異なる複数のリヤモニターから、観察者が最適なリヤモニターを選択することを可能にすることで、観察者にとって立体的に見える２つの二次元像表示が可能になる。
【００２３】
なお、画像データ出力部１０から出力されるフロント輝度データ、リヤ輝度データは、フロントモニターとリヤモニターとが所定の距離に配置された状態で、二次元像を表示させた時に、奥行き感のある画像を表示出来るようなデータが用意されるが、かかるフロント輝度データとリヤ輝度データの組み合わせが、かかる所定の距離に配置されていないフロントモニターとリヤモニターとの組み合わせで、奥行き感のある画像を表示出来るとは限らない。この場合、フロントモニターと、リヤモニターとの距離に合わせて、フロント輝度データやリヤ輝度データを補正する形態が考えられるが、補正演算に時間がかかる上、補正演算ではデータの圧縮を伴うため画質の劣化のおそれもある。
【００２４】
これに対して、本実施形態では、リヤモニターを複数台用意し、表示された画像を見ながら、奥行き感のある画像を得るのに最適なリヤモニターを選択出来るため、輝度データをフロントモニターとリヤモニターとの間隔に合わせて補正する必要はない。このため、補正演算にかかる時間ロスや、データの圧縮を伴う補正演算を行わないため、画質の劣化も生じない。
【００２５】
なお、リヤモニターの前に配置されたフロントモニターなど別のモニターを透過する際に、リヤモニターで表示される二次元像の輝度が減衰するおそれがある。このため、画像データ出力部１０は、輝度データ補正部として、選択されたリヤモニターに関する情報に基づき、リヤ輝度データを補正してもよい。具体的には、選択されたリヤモニターよりも前面（観察者側）に配置されたモニターの透過率に基づいて、前に配置されたモニターを透過することによる輝度の減衰率を算出し、その分だけ輝度を上げるように、リヤ輝度データを補正する。
【００２６】
例えば、フロントモニターＦＭ、第１〜第４リヤモニターＲＭ１〜ＲＭ４が等間隔に並べられ、且つ同じ透過率Ｔの表示装置である場合に、第ｎリヤモニターＲＭｎ（１≦ｎ≦４）がリヤモニターとして使用する場合には、１／Ｔｎ倍に輝度を上げるように、リヤ輝度データを補正する。透過率Ｔが５０％で、第１リヤモニターＲＭ１をリヤモニターとして使用する場合には、リヤ輝度データの輝度を、２倍に補正し、第２リヤモニターＲＭ２をリヤモニターとして使用する場合には、リヤ輝度データの輝度を、４倍に補正する。なお、輝度を上げるようにリヤ輝度データを補正する代わりに、輝度を下げるようにフロント輝度データを補正する形態であってもよい。
【００２７】
かかるリヤ輝度データを補正する手順を、図２のフローチャートを用いて説明する。かかる制御は、三次元表示システム１がオン状態にされている時に一定時間（例えば１ｍｓ）ごとに行われる。ステップＳ１１で、画像データ出力部１０（の制御部）は、観察者による操作部４０を介して使用するリヤモニターを変更する指示があったか否か、すなわち、選択されたリヤモニターに関する情報の送信が行われたか否かを判断する。行われない場合は、かかる制御を終了する。行われた場合には、ステップＳ１２で、画像データ出力部１０は、オン状態にするスイッチの番号ｎを変更し、オン状態にするスイッチの番号ｎに関する情報を第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４に送信する。
【００２８】
ステップＳ１３で、画像データ出力部１０は、観察者による操作部４０を介してリヤ輝度データの補正を行う指示があったか否かを判断する。指示があった場合は、ステップＳ１４で、画像データ出力部１０は、前述のようなリヤ輝度データの補正を行った後、フロント輝度データ、補正後のリヤ輝度データ、及び色差データの出力を行う。指示が無かった場合は、ステップＳ１５で、画像データ出力部１０は、リヤ輝度データの補正を行わずに、フロント輝度データ、リヤ輝度データ、及び色差データの出力を行う。ステップＳ１６で、第１〜第４スイッチＳＷ１〜ＳＷ４はオフ状態にされ、ステップＳ１７で、オン状態にするスイッチの番号ｎに対応するスイッチ（図１では、第２スイッチＳＷ２）がオン状態にされ、使用するリヤモニターの切り替えが完了する。
【００２９】
これにより、フロントモニターＦＭなどを透過する際の輝度の減衰をも考慮した、観察者にとって立体的に見える２つの二次元像表示が可能になる。
【００３０】
なお、本実施形態では、４つのリヤモニター（第１〜第４リヤモニターＲＭ１〜ＲＭ４）を選択的に使用する形態を説明したが、アクチュエータ６０を用いて、１台のリヤモニターＲＭを、フロントモニターＦＭの表示面に垂直な方向に移動させる形態であってもよい（図３参照）。この場合、観察者は、操作部４０を使って、リヤモニターＲＭをフロントモニターＦＭに近づけるか遠ざけるかの指示を行い、かかる指示に応じて画像データ出力部１０は、アクチュエータ６０を制御して、リヤモニターＲＭを移動させる。
【符号の説明】
【００３１】
１  三次元表示システム
１０  画像データ出力部
２０  フロント表示制御部
３０  リヤ表示制御部
４０  操作部
６０  アクチュエータ
ＦＭ  フロントモニター
ＲＭ  リヤモニター
ＲＭ１〜ＲＭ４  第１〜第４モニター
ＳＷ１〜ＳＷ４  第１〜第４スイッチ
【図１】
2010283784.tif 000003
【図２】
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【図３】
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