(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載用の３次元立体表示装置において、
入力した表示対象の画像又は映像の３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを再生する再生処理部と、
前記再生処理部により再生された前記表示対象の画像又は映像の３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像又は映像をダッシュボードの中央部で３次元立体表示する立体表示モニタ部と、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、前記立体表示モニタ部の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成して前記再生処理部に出力する画面合成処理部とを備え、
前記画面合成処理部は、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、所定の方向に所定の角度で傾斜させて前記立体表示モニタ部の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成する機能と、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、所定の曲面形状に変形させて前記立体表示モニタ部の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又映像データを生成する機能との少なくとも１つを備え、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面が運転者側に向くよう、前記所定の角度で傾斜させる若しくは前記所定の曲面形状に変形させ、前記立体表示モニタ部の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成する処理を行う機能を有する３次元立体表示装置。
【請求項２】
前記画面合成処理部は、前記３次元立体表示する見かけ上の表示面を、前記立体表示モニタ部の画面に対して前後に移動させることを組み合わせて前記立体表示モニタ部の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成する処理を行う機能を有する請求項１記載の３次元立体表示装置。
【請求項３】
前記画面合成処理部は、ユーザの設定に応じて、前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、所定の方向の傾きを調整した、あるいは、前記立体表示モニタ部の画面に対して前後に位置を調整した３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成することを特徴とする請求項１記載の３次元立体表示装置。
【請求項４】
入力した表示対象の画像又は映像の３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを再生する再生処理部と、
前記再生処理部により再生された前記表示対象の画像又は映像の３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像又は映像を、ダッシュボードの中央部で３次元立体表示を行う車載用の立体表示モニタ装置に出力する３次元立体表示信号出力部と、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、前記立体表示モニタ装置の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成して前記再生処理部に出力する画面合成処理部とを備え、
前記画面合成処理部は、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、所定の方向に所定の角度で傾斜させて前記立体表示モニタ装置の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成する機能と、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、所定の曲面形状に変形させて前記立体表示モニタ装置の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又映像データを生成する機能との少なくとも１つを備え、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面が運転者側に向くよう、前記所定の角度で傾斜させる若しくは前記所定の曲面形状に変形させ、前記立体表示モニタ装置の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成する処理を行う機能を有する３次元立体表示信号生成装置。
【請求項５】
入力した表示対象の画像又は映像の３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを再生する再生処理部と、
前記再生処理部により再生された前記表示対象の画像又は映像の３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像又は映像を３次元立体表示する立体表示モニタ部と、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、前記立体表示モニタ部の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成して前記再生処理部に出力する画面合成処理部と、
３次元立体表示装置の操作者が当該３次元立体表示装置を保持する移動体の運転者であるかを検知する検知手段とを備え、
前記画面合成処理部は、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、所定の方向に所定の角度で傾斜させて前記立体表示モニタ部の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成する機能を有し、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、所定の方向に所定の角度で傾斜させる場合、前記検知手段が操作者が運転者であることを検知した場合に、前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、前記運転者側に向くように傾けた３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成する
３次元立体表示装置。
【請求項６】
入力した表示対象の画像又は映像の３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを再生する再生処理部と、
前記再生処理部により再生された前記表示対象の画像又は映像の３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像又は映像を立体表示モニタ装置に出力する３次元立体表示信号出力部と、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、前記立体表示モニタ装置の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成して前記再生処理部に出力する画面合成処理部と、
３次元立体表示信号生成装置の操作者が前記立体表示モニタ装置を保持する移動体の運転者であるかを検知する検知手段とを備え、
前記画面合成処理部は、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、所定の方向に所定の角度で傾斜させて前記立体表示モニタ装置の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成する機能を有し、
前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、所定の方向に所定の角度で傾斜させる場合、前記検知手段が操作者が運転者であることを検知した場合に、前記表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、前記運転者側に向くように傾けた３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成する
３次元立体表示信号生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、３次元立体画像（3Dimension stereoscopic image）又は３次元立体映像（3Dimension stereoscopic movie）を表示する３次元立体表示装置（3Dimension stereoscopic display device）に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示される従来の立体表示装置は、主に家庭用に使用される３次元立体画像を提供するものである。この立体表示装置は、立体視用の眼鏡をかけることなく、立体映像を視聴できるため、利便性が高い。例えば、助手席用のコンテンツ再生装置や後席用のＲＳＥ（Rear Seat Entertainment）の表示装置として好適である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１７５５６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に代表される従来の技術を、運転者用の車載情報の表示又はメータパネルを表示する表示装置に適用する場合は、安全上の配慮をしないとそのまま使用できない。例えば、車両の走行中に、動きのある３次元立体映像や、立体表示された建物等の地物が無秩序に乱立する３次元立体画像又は３次元立体映像を運転者に見せるのは、返って視認性を損なうため、安全上の配慮が必要となる。さらに、３次元立体画像表示の運転中に適した表示を行い、安全面を向上する方法や視認性を向上させる方法については何ら記載されていない。
【０００５】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、見かけ上の３次元立体表示面を、３次元立体表示装置の表示画面からの距離の変化、又は、使用者に見やすい方向に回転させることにより、３次元立体画像又は３次元立体映像の視認性を向上できる３次元立体表示装置および３次元立体表示信号生成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る３次元立体表示装置は、入力した表示対象の画像又は映像の３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを再生する再生処理部と、再生処理部により再生された表示対象の画像又は映像の３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像又は映像をダッシュボードの中央部で３次元立体表示する立体表示モニタ部と、表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、立体表示モニタ部の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成して再生処理部に出力する画面合成処理部とを備え、画面合成処理部は、表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、所定の方向に所定の角度で傾斜させて立体表示モニタ部の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成する機能と、表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、所定の曲面形状に変形させて立体表示モニタ部の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又映像データを生成する機能との少なくとも１つを備え、表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面が運転者側に向くよう、所定の角度で傾斜させる若しくは所定の曲面形状に変形させ、立体表示モニタ部の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像データ又は映像データを生成する処理を行う機能を有するものである。
【０００７】
この発明によれば、見かけ上の３次元立体表示面を、３次元立体表示装置の表示画面からの距離の変化、および、使用者に見やすい方向への回転により、３次元立体画像又は３次元立体映像の視認性を向上させることができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明に係る３次元立体表示装置を用いた立体表示システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】立体表示モニタにおける立体表示の原理を説明するための図である。
【図３】この発明の実施の形態１による３次元立体表示装置を用いた車載情報システムの構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態１による３次元立体表示装置の画面合成処理の流れを示すフローチャートである。
【図５】平面地図の見かけ上の表示位置を立体表示モニタの画面よりも奥側にする画面合成処理を説明するための図である。
【図５−１】図５の表示位置の関係に規定した座標系を説明するための図である。
【図６】図５の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。
【図７】平面地図の見かけ上の表示位置を立体表示モニタの画面よりも手前にする画面合成処理を説明するための図である。
【図８】図７の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。
【図９】実施の形態１の３次元立体表示装置による立体表示例を示す図である。
【図１０】実施の形態２において、平面地図の見かけ上の地図表示面を立体表示モニタの画面より奥側とし、アイコンの見かけ上の表示面を地図表示面より手前とした画面合成処理を説明するための図である。
【図１１】図１０の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。
【図１２】平面地図の見かけ上の地図表示面を立体表示モニタの画面より奥側とし、アイコンの見かけ上の表示面を地図表示面より奥側にした画面合成処理を説明するための図である。
【図１３】図１２の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。
【図１４】平面地図の見かけ上の地図表示面を立体表示モニタの画面より手前とし、アイコンの見かけ上の表示面を地図表示面より手前にした画面合成処理を説明するための図である。
【図１５】図１４の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。
【図１６】平面地図の見かけ上の地図表示面を立体表示モニタの画面より手前とし、アイコンの見かけ上の表示面を地図表示面より奥側にした画面合成処理を説明するための図である。
【図１７】図１６の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。
【図１８】実施の形態２による３次元立体表示装置の立体表示例を示す図である。
【図１９】実施の形態２による３次元立体表示装置の立体表示例を示す図である。
【図２０】実施の形態３において、平面地図の見かけ上の地図表示面を立体表示モニタの画面よりも奥側とし、経路誘導画面の見かけ上の表示面を見かけ上の地図表示面よりも手前にした画面合成処理を説明するための図である。
【図２１】図２０の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。
【図２２】実施の形態４において、平面地図の見かけ上の地図表示面を水平方向に傾けた画面合成処理を説明するための図である。
【図２３】図２２の画面合成処理の詳細を概略的に示す図である。
【図２４】実施の形態４による３次元立体表示装置の立体表示例を示す図である。
【図２５】実施の形態５において、平面地図の見かけ上の地図表示面を鉛直方向に傾けた画面合成処理を説明するための図である。
【図２６】図２５の画面合成処理の詳細を概略的に示す図である。
【図２７】実施の形態５による３次元立体表示装置の立体表示例を示す図である。
【図２８】この発明の実施の形態６による３次元立体表示装置を用いた車載情報システムの構成を示すブロック図である。
【図２９】立体画像生成処理コアの構成を示すブロック図である。
【図３０】平面地図の見かけ上の地図表示面を曲面表示する画面合成処理を説明するための図である。
【図３１】図３０の画面合成処理の詳細を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明するため、この発明を実施するための形態について、添付の図面に従って説明する。
実施の形態１．
図１は、この発明に係る３次元立体表示装置を用いた立体表示システムの構成例を示すブロック図である。図１（ａ）は、両眼用のカメラで撮影された左右映像から立体映像を表示する立体表示システム１Ａを示している。図１（ａ）において、立体表示システム１Ａは、左目用カメラ２ａ、右目用カメラ２ｂ、記録・撮影装置３、画面合成処理部４、映像再生装置５及び立体表示モニタ（立体表示モニタ部）６を備える。
左目用カメラ２ａと右目用カメラ２ｂは、両眼の視差を考慮した間隔で並べて配置されており、記録・撮影装置３の制御によって、撮影対象の風景Ａを撮影する。左目用カメラ２ａと右目用カメラ２ｂに撮影された風景Ａの左右映像データは、記録・撮影装置３に記録される。画面合成処理部４は、記録・撮影装置３から読み出した左右映像データに対して、本発明に特有な３次元立体映像の合成処理を施して映像再生装置５へ出力する。
映像再生装置５は、画面合成処理部４で処理された左右映像データを再生して立体表示モニタ６へ出力する。立体表示モニタ６は、映像再生装置５に再生された左右映像データを、視聴者から見て立体的に表示する。
【００１０】
図１（ｂ）に示す立体表示システム１Ｂは、アンテナ７ａを介して外部装置と通信する立体映像用コンテンツ受信機７、画面合成処理部４、映像再生装置５及び立体表示モニタ６を備える。立体映像用コンテンツ受信機７は、アンテナ７ａを介して、上述したような左右映像データを含む立体映像用コンテンツを外部装置から受信する受信機である。
画面合成処理部４は、立体映像用コンテンツ受信機７が受信した立体映像用コンテンツの左右映像データに対して、本発明に特有な３次元立体映像の合成処理を施して映像再生装置５へ出力する。図１（ａ）と同様にして、立体表示モニタ６が、映像再生装置５に再生された左右映像データを、視聴者から見て立体的に表示する。
【００１１】
図１（ｃ）に示す立体表示システム１Ｃは、立体表示用コンテンツを記憶する記憶装置８、画面合成処理部４、映像再生装置５及び立体表示モニタ６を備える。立体表示用コンテンツは、上述したような左右映像データを含むコンテンツデータである。記憶装置８としては、立体表示用コンテンツを記憶するＨＤＤ（Hard Disk Drive）や半導体メモリが考えられる。また、立体表示用コンテンツを記憶したＣＤやＤＶＤのような記憶メディアを再生するドライブ装置であってもかまわない。
【００１２】
画面合成処理部４は、記憶装置８から読み出した立体表示用コンテンツの左右映像データに対して、本発明に特有な３次元立体映像の合成処理を施して映像再生装置５へ出力する。図１（ａ）と同様にして、立体表示モニタ６が、映像再生装置５に再生された左右映像データを視聴者から見て立体的に表示する。
なお、立体表示用コンテンツとして、いわゆる３次元データ（例えば３次元地図データ等）を格納しておき、画面合成処理部４が、この３次元データが示す画像について左右の視点での見え方を演算して左右映像データを生成してもよい。
【００１３】
図２は、立体表示モニタにおける立体表示の原理を説明するための図であり、裸眼での立体表示の一例を示している。図２に示す立体表示モニタ６は、液晶表示素子群６ａ及びパララックスバリア部６ｂを備える。液晶表示素子群６ａは、右目用の映像が右目に到達するように指向性を持たせた右目用液晶素子群と、左目用の映像が左目に到達するように指向性を持たせた左目用液晶素子群とを有する。パララックスバリア部６ｂは、右目用の映像と左目用の映像とを交互に表示するためにバックライト（図２において不図示）からの光を遮断する視野バリアである。
【００１４】
映像再生装置５で再生された左右の映像データは、左目用（Ｌ）の映像信号及び右目用（Ｒ）の映像信号として、Ｌ、Ｒ、Ｌ、Ｒ、・・・と交互に立体表示モニタ６に入力される。液晶表示素子群６ａは、左目用（Ｌ）の映像信号を入力すると、左目用液晶素子群を動作させ、右目用（Ｒ）の映像信号を入力すると、右目用液晶素子群を動作させる。
このとき、パララックスバリア部６ｂが、左目用液晶素子群の動作時は右目用液晶表示素子群を通過したバックライトの光を遮断し、右目用液晶素子群の動作時は左目用液晶表示素子群を通過したバックライトの光を遮断する。これにより、立体表示モニタ６の画面には、右目用の映像と右目用の映像とが交互に表示され、図２に示す視聴者の視点で立体映像を視聴することができる。
【００１５】
なお、本発明は、図２に示す構成の立体表示モニタ６に限定されるものではなく、別の機構で立体視を実現するモニタであってもよい。例えば、専用眼鏡として左右のレンズに互いに異なる偏光板を取り付けた眼鏡を視聴者が掛けることによって立体画像を得る方式でもかまわない。
【００１６】
図３は、この発明の実施の形態１による３次元立体表示装置を用いた車載情報システムの構成を示すブロック図である。図３において、車載情報システム１は、地図などの画像や映像の表示に関して、図１に示した立体表示システムとして機能するシステムである。また、車載情報システム１は、メインＣＰＵ４ａ、映像再生装置５、立体表示モニタ６、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機９、車速センサ１０、内部メモリ１１、ＣＤ／ＤＶＤドライブ装置１２、ＨＤＤ１３、ラジオ受信機１４、ＤＴＶ受信機１５、車内ＬＡＮ＿Ｉ／Ｆ部１６、操作入力部１８、アンプ１９、スピーカ２０を備える。
【００１７】
メインＣＰＵ４ａは、車載情報システム１内の各構成部を制御するＣＰＵである。このメインＣＰＵ４ａが、ＨＤＤ１３に記憶されるプログラム１３ｄ（車載情報処理用のアプリケーションプログラム）を実行することにより、図１に示した画面合成処理部４としての機能を発揮する。映像再生装置５は、メインＣＰＵ４ａの画面合成処理部４で合成処理された左右映像データを再生して立体表示モニタ６へ出力する装置である。また、立体表示モニタ６は、映像再生装置５に再生された左右映像データを、視聴者から見て立体的に表示するモニタである。
【００１８】
ＧＰＳ受信機９は、ＧＰＳ衛星から自車両の位置情報を受信する受信機であり、車速センサ１０は、自車両の車速を計算するための車速パルスを検出するセンサである。内部メモリ１１は、メインＣＰＵ４ａが車載情報処理用のアプリケーションプログラムを実行する際の作業領域となるメモリである。ＣＤ／ＤＶＤドライブ装置１２は、ＣＤ又はＤＶＤ等の記憶メディア１２ａに記憶されたＡＶソースを再生する装置である。なお、記憶メディア１２ａに記憶されたＡＶソースに立体表示映像データが含まれる場合、図１（ｂ）で示した立体映像用コンテンツ受信機７として機能し、車載情報システム１は、図１（ｂ）で示した立体表示システム１Ｂとして機能する。
【００１９】
ＨＤＤ（ハードディスクドライブ装置）１３は、車載情報システム１に搭載された大容量記憶装置であり、地図データベース（以下、地図ＤＢと略す）１３ａ、アイコンデータ１３ｂ、誘導画面データ１３ｃ及びプログラム１３ｄを記憶する。
地図ＤＢ１３ａは、ナビゲーション処理で利用される地図データが登録されたデータベースである。地図データには、地図上のＰＯＩ（Point Of Interest）の所在地又はこれに関連する詳細情報が記述されたＰＯＩ情報も含まれる。
アイコンデータ１３ｂは、立体表示モニタ６の画面上に表示するアイコンを示すデータである。画面上で各種の操作を行うための操作ボタンのアイコンなどがある。
誘導画面データ１３ｃは、ナビゲーション処理の際に自車両の進むべき経路を記載した誘導画面を示すデータである。
プログラム１３ｄは、メインＣＰＵ４ａが実行する車載情報処理用のアプリケーションプログラムである。例えば、画面合成処理部４の機能を実現するプログラムモジュールを含む地図表示用のアプリケーションプログラムがある。
【００２０】
ラジオ受信機１４は、ラジオ放送を受信する受信機であり、例えば不図示の選局ボタンの操作に応じて選局がなされる。
ＤＴＶ受信機１５は、デジタルテレビ放送を受信する受信機であり、ラジオ受信機１４と同様に、不図示の選局ボタンの操作に応じて選局がなされる。また、ＤＴＶ受信機１５は、受信したデジタルテレビ放送に３次元立体表示映像データが含まれる場合、図１（ｂ）で示した立体映像用コンテンツ受信機７として機能し、車載情報システム１は、図１（ｂ）で示した立体表示システム１Ｂとして機能する。
【００２１】
車内ＬＡＮ＿Ｉ／Ｆ部１６は、車内ＬＡＮ（Local Area Network）１７とメインＣＰＵ４ａとの間のインタフェースであり、例えば、車内ＬＡＮ１７に接続している他の機器とメインＣＰＵ４ａとのデータ通信を中継する。また、図１（ｃ）で示した記憶装置８が車内ＬＡＮ１７に接続しており、この記憶装置８とメインＣＰＵ４ａの画面合成処理部４との間を中継する構成として車内ＬＡＮ＿Ｉ／Ｆ部１６を捉えた場合、車載情報システム１は、図１（ｃ）で示した立体表示システム１Ｃとして機能する。
【００２２】
操作入力部１８は、使用者が操作入力を行う構成部である。この操作入力部１８としては、例えば立体表示モニタ６の画面近辺に設けたキースイッチ（操作スイッチ）や、立体表示モニタ６の画面上にタッチパネルを設けた場合にはそのタッチスイッチ、又はリモコンなどが挙げられる。
【００２３】
なお、ＣＤ／ＤＶＤドライブ装置１２、ラジオ受信機１４及びＤＴＶ受信機１５で再生された音声信号やメインＣＰＵ４ａからの音声信号は、アンプ１９で増幅され、スピーカ２０を介して音声出力される。メインＣＰＵ４ａからの音声信号としては、ナビゲーション処理における誘導案内音声などがある。
【００２４】
次に動作について説明する。
実施の形態１では、平面画像を表示するにあたり、平面画像の見かけ上の表示位置を、立体表示モニタ６の画面よりも手前にしたり、奥側にした３次元立体画像を合成して立体表示する。例えば、車載用ナビゲーション装置の地図表示において、平面地図を表示する場合、平面地図の見かけ上の表示位置を立体表示モニタ６の画面よりも奥側（運転者の遠方）にする。この場合、運転者が運転中に前方の風景を見る焦点位置と平面地図の見かけ上の表示位置との焦点距離の差を少なくすることができる。すなわち、車両前方を見ていた運転者が、車両内の立体表示モニタ６に表示した地図画面に視線を移動した際の焦点移動距離が少なく、当該地図を違和感なく見ることができる。このようにすることにより、立体表示された地図が見やすくなり、ひいては地図表示を見る際の安全性を高めることが可能となる。
【００２５】
図４は、実施の形態１による３次元立体表示装置の画面合成処理の流れを示すフローチャートであり、平面地図の見かけ上の表示位置を立体表示モニタ６の画面よりも奥側にする処理を示している。また、図５は、平面地図の見かけ上の表示位置を立体表示モニタの画面よりも奥側にする画面合成処理を説明するための図である。図６は、図５の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。以降では、図４に沿って画面合成処理の詳細を説明し、図５及び図６を適宜参照する。
【００２６】
先ず、メインＣＰＵ４ａが、図６に示すように、ＨＤＤ１３に格納される地図ＤＢ１３ａから地図データを読み込んで、所定の地図描画アルゴリズムに従い、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅを生成する。平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅは、例えば、図５の左側に記載したような平面地図であるものとする。
【００２７】
図５の例では、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅが示す平面地図を、立体表示モニタ６の画面Ｑより奥側の見かけ上の地図表示面Ｐに表示している。ここで、運転者の目の位置から立体表示モニタ６の画面Ｑまでの距離をＺ０、運転者の目の位置から見かけ上の地図表示面Ｐまでの距離をｚとする。ただし、図５では、ｚ＞Ｚ０の関係にある。
【００２８】
図５−１は、図５の表示位置の関係に規定した座標系を説明するための図である。図５及び図５−１において、運転者の右目の位置を点Ｏｒ（ｘｒ，ｙｒ，０）、左目の位置を点Ｏｌ（ｘｌ，ｙｌ，０）、左右の目の間隔をｄとする。つまり、ｘｒ−ｘｌ＝ｄである。また、通常、ｙｒ＝ｙｌである。
平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅが示す平面地図上の点ｐ（ｘ，ｙ）を、見かけ上の地図表示面Ｐに投影すると、地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）となる。
【００２９】
平面地図の右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）は、見かけ上の地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）と右目の位置である点Ｏｒ（ｘｒ，ｙｒ，０）とを結ぶ直線（ベクトルＶｒ）が立体表示モニタ６の画面Ｑと交わる点ｐｒの集合で表現される。ここで、点ｐｒは、運転者の右目の視線方向が画面Ｑの法線方向に対してなす反時計回りの角度をθ１とした場合に、点ｐｒ（ｘｒ−Ｚ０ｔａｎθ１，ｙｒ，Ｚ０）となる。
【００３０】
同様に、平面地図の左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）は、見かけ上の地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）と左目の位置である点Ｏｌ（ｘｌ，ｙｌ，０）とを結ぶ直線（ベクトルＶｌ）が立体表示モニタ６の画面Ｑと交わる点ｐｌの集合で表現される。なお、点ｐｌは、運転者の左目の視線方向が画面Ｑの法線方向に対してなす反時計回りの角度をθ２とした場合に、点ｐｌ（ｘｌ−Ｚ０ｔａｎθ２，ｙｌ，Ｚ０）となる。
【００３１】
画面合成処理部４は、上述のように生成した平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅを入力し（ステップＳＴ１）、パラメータＺ０，ｚ，ｄを入力する（ステップＳＴ２）。
次に、画面合成処理部４は、入力した平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅ及びパラメータＺ０，ｚ，ｄを用いて、見かけ上の地図表示面Ｐと運転者の左右の目の位置との距離がｚとなるように点ｐｒ，ｐｌを計算して右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）及び左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）を生成する（ステップＳＴ３）。
次いで、画面合成処理部４は、生成した右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）及び左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）を映像再生装置５へ出力する（ステップＳＴ４）。
【００３２】
映像再生装置５は、画面合成処理部４により生成された右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）と左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）とを再生して立体表示モニタ６へ出力する。立体表示モニタ６では、映像再生装置５により再生された右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）と左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）とを用いて、平面地図を立体表示する（ステップＳＴ５）。このとき、運転者からは、立体視によって、平面地図が、立体表示モニタ６の画面Ｑよりも奥側の見かけ上の地図表示面Ｐに表示されているように見える。
【００３３】
車両の進行に伴って連続的に更新される平面地図データに対して、図４に示した処理を繰り返すことで、平面地図について連続的な３次元立体映像を得ることができる。
【００３４】
また、車載用のナビゲーション装置で平面地図を表示するにあたり、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを立体表示モニタ６の画面Ｑよりも手前（運転者の近く）にすると、運転者からは、立体視によって立体表示モニタ６の画面Ｑから平面地図が浮き出たように表示されているように見える。
【００３５】
図７は、平面地図の見かけ上の表示位置を立体表示モニタの画面よりも手前にする画面合成処理を説明するための図である。図８は、図７の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。なお、図７では、ｚ＜Ｚ０である。図７において、図５と同様に、運転者の左目の位置を点Ｏｌ（ｘｌ，ｙｌ，０）、右目の位置を点Ｏｒ（ｘｒ，ｙｒ，０）とし、左右の目の間隔をｄとする。このとき、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅが示す平面地図上の点ｐ（ｘ，ｙ）を見かけ上の地図表示面Ｐに投影すると、地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）となる。
【００３６】
平面地図の右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）は、見かけ上の地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）と右目の位置の点Ｏｒ（ｘｒ，ｙｒ，０）とを結ぶ直線の延長線（ベクトルＶｒ）が立体表示モニタ６の画面Ｑと交わる点ｐｒの集合で表現される。ここで、点ｐｒは、運転者の右目の視線方向が画面Ｑの法線方向に対してなす角度をθ１とすると、点ｐｒ（ｘｒ−Ｚ０ｔａｎθ１，ｙｒ，Ｚ０）となる。
【００３７】
同様に、平面地図の左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）は、見かけ上の地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）と左目の位置の点Ｏｌ（ｘｌ，ｙｌ，０）とを結ぶ直線の延長線（ベクトルＶｌ）が立体表示モニタ６の画面Ｑと交わる点ｐｌの集合で表現される。
なお、点ｐｌは、運転者の左目の視線方向が画面Ｑの法線方向に対してなす角度をθ２とすると、点ｐｌ（ｘｌ−Ｚ０ｔａｎθ２，ｙｌ，Ｚ０）となる。
【００３８】
上述したフローと同様の処理を行うことで、立体表示モニタ６の画面に平面地図が表示される。このとき、ｚ＜Ｚ０であると、運転者からは、立体視によって、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅが示す平面地図が、立体表示モニタ６の画面Ｑよりも手前の見かけ上の地図表示面Ｐに表示されているように見える（図７参照）。
【００３９】
また、ｚ＝Ｚ０の関係で画面合成処理を行えば、平面地図は、見かけ上の地図表示面Ｐと立体表示モニタ６の画面Ｑが一致し、画面Ｑ上に表示されて見える。
ｚ＞Ｚ０の関係で画面合成処理を行うと、立体視により、運転者からは、平面地図が、立体表示モニタ６の画面Ｑよりも奥側（運転者の遠方）の見かけ上の地図表示面Ｐに表示されているように見える（図５参照）。
【００４０】
図９は、実施の形態１による３次元立体表示装置の立体表示例を示す図であり、図９（ａ）がｚ＞Ｚ０の場合を示し、図９（ｂ）がｚ＜Ｚ０の場合を示している。
図９（ａ）において、ｚ＞Ｚ０、すなわち、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを、立体表示モニタ６の画面Ｑよりも奥側（運転者の遠方）にした場合に、左目用画像と右目用画像の間隔をＡ１とする。この場合、右目用画像は、画面の右側に表示される。
また、図９（ｂ）において、ｚ＜Ｚ０、すなわち平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを立体表示モニタ６の画面Ｑよりも手前（運転者の近く）にした場合に、左目用画像と右目用画像の間隔をＡ２とする。この場合、右目用画像は、画面の左側に表示される。
図９（ａ）の場合、運転者からは、立体視によって、平面地図が、立体表示モニタ６の画面Ｑよりも遠くの位置で焦点が合うように見える。また、図９（ｂ）の場合には、運転者からは、立体視によって、平面地図が、立体表示モニタ６の画面Ｑよりも近くに浮き出したように見える。
【００４１】
画面合成処理部４が、車速センサ１０から自車の車速に応じて、運転者の目の位置から見かけ上の地図表示面Ｐまでの距離ｚを変更してもよい。例えば、停車中は、運転者から見て近くの位置で平面地図を表示する。つまり、立体表示モニタ６の画面Ｑから浮き出たように平面地図を表示する。
【００４２】
一方、画面合成処理部４は、車速の上昇に伴って距離ｚを大きくしていく。このとき、車速が上がるにつれて、平面地図の立体表示される位置が、運転者から遠い位置に移る。車速が所定の閾値を超えるとｚ＞Ｚ０となり、運転者からは、立体視によって、平面地図が、立体表示モニタ６の画面Ｑよりも遠くの位置で焦点が合うように表示される。すなわち、ｚは車速の関数ｚ＝ｆ（Ｖ）で表すことができる。なお、Ｖは車速である。
このようにすることで、自車の車速に応じて、運転者が運転中に前方の風景を見る焦点位置と平面地図の見かけ上の表示位置との焦点距離の差を少なくすることができる。これにより、運転者が地図表示を見る際の安全性を高めることが可能となる。
【００４３】
また、距離ｚは、使用者が好みに応じて設定できるように構成してもよい。
例えば、運転者が、常に運転中に前方の風景を見る焦点位置を考慮してｚ＞Ｚ０となる距離ｚの値を予め設定する場合が考えられる。
【００４４】
以上のように、この実施の形態１によれば、入力した表示対象の画像又映像の３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像又は映像を再生する映像再生装置５と、映像再生装置５により再生された表示対象の画像又は映像の３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像又は映像を３次元立体表示する立体表示モニタ６と、表示対象の画像又は映像を３次元立体表示する見かけ上の表示面を、立体表示モニタ６の画面とは異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像又は映像を生成して映像再生装置５に出力する画面合成処理部４とを備える。このようにすることで、３次元立体画像又は３次元立体映像の視認性を向上させることができる。
特に、実施の形態１による３次元立体表示装置を車載情報システムの地図表示装置に適用した場合に、自車両が走行中か停車中かあるいは車速に応じて、運転者の目の位置から見かけ上の地図表示面Ｐまでの距離ｚを設定することで、運転者が立体表示された地図画面に視線を向けても、当該地図を違和感なく見ることができる。これにより、走行中は、見かけ上遠方に画面が表示され、車両前方の風景との焦点距離移動が少なくなり、安全性と視認性が高められる。また、停車中は、近くで画面を見ることにより停車中の視認性を高めることができる、本実施の形態では、従来の装置では成しえなかった走行中と停車中との双方で視認性を高めることができる。
【００４５】
実施の形態２．
上記実施の形態１は、平面地図上に表示されるアイコン等の操作入力用のソフトウェアボタンも見かけ上の地図表示面Ｐに表示する場合を示したが、この実施の形態２では、アイコン等の操作入力用のソフトウェアボタンについて、見かけ上の地図表示面Ｐと平行な別の見かけ上の表示面に立体表示する場合を述べる。
【００４６】
実施の形態２による３次元立体表示装置は、画面合成処理部が、アイコン等の操作入力用のソフトウェアキーを、見かけ上の地図表示面Ｐと平行な別の見かけ上の表示面に表示する立体表示画面を生成するが、その基本的な構成は上記実施の形態１と同様である。従って、以降の説明では、実施の形態２による３次元立体表示装置を車載情報システムに適用し、その構成については、図３を参照することとする。
【００４７】
次に動作について説明する。
実施の形態２では、平面画像及び平面画像上に操作入力用のソフトウェアボタンを表示するにあたり、上記実施の形態１と同様に、平面画像の見かけ上の表示位置を、立体表示モニタ６の画面よりも手前にしたり、奥側にするとともに、操作入力用のソフトウェアボタンの見かけ上の表示位置を、平面画像の見かけ上の表示面より手前にしたり、奥側にした３次元立体画像を合成して立体表示する。
【００４８】
例えば、車載用ナビゲーション装置の地図表示において、平面地図及び操作入力用のソフトウェアボタンを表示する場合、平面地図の見かけ上の表示位置を立体表示モニタ６の画面よりも奥側（運転者の遠方）にし、操作の「決定ボタン」又は操作を戻す「戻るボタン」などのアイコンや方位表示を平面地図の見かけ上の表示面よりも手前にする。これにより、運転者からは、アイコンや方位表示が平面地図から浮かんだように見える。このようにすることで、地図上でアイコン画像や方位表示が見やすくなり、使いやすいＨＭＩ（Human Machine Interface）を提供することが可能となる。
【００４９】
図１０は、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを、立体表示モニタの画面Ｑよりも奥側とし、アイコンの見かけ上の表示面Ｒを、見かけ上の地図表示面Ｐよりも手前にした画面合成処理を説明するための図である。図１１は、図１０の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。
【００５０】
先ず、メインＣＰＵ４ａが、図１１に示すように、ＨＤＤ１３に格納される地図ＤＢ１３ａから地図データを読み込んで、所定の地図描画アルゴリズムに従い、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅを生成する。平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅは、例えば、図１０の左側に記載した平面地図を表している。また、メインＣＰＵ４ａは、ＨＤＤ１３に格納されるアイコンデータ１３ｂから、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅが示す平面地図に重畳表示するアイコンのアイコンデータを読み込む。
【００５１】
図１０の例では、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅが示す平面地図を、立体表示モニタ６の画面Ｑよりも奥側の見かけ上の地図表示面Ｐに表示する。さらに、操作アイコンである決定ボタン及び戻るボタンを、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐよりも手前の見かけ上の表示面Ｒに表示する。ここで、平面地図の地図表示面Ｐとアイコンの表示面Ｒとの距離をｄｚとする。すなわち、運転者からは、立体視により決定ボタン及び戻るボタンの各アイコンが平面地図から距離ｄｚだけ浮かんで見える。なお、図１０において、運転者の目の位置から立体表示モニタ６の画面Ｑまでの距離Ｚ０と運転者の目の位置から見かけ上の地図表示面Ｐまでの距離ｚとの関係は、ｚ＞Ｚ０の関係である。
【００５２】
平面地図の右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）は、見かけ上の地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）又は表示面Ｒ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ−ｄｚ）と右目の位置である点Ｏｒ（ｘｒ，ｙｒ，０）とを結ぶ直線（ベクトルＶｒ）が、立体表示モニタ６の画面Ｑと交わる点ｐｒの集合で表現される。ここで、点ｐｒは、運転者の右目の視線方向が画面Ｑの法線方向に対してなす角度をθ１とすると、点ｐｒ（ｘｒ−Ｚ０ｔａｎθ１，ｙｒ，Ｚ０）となる。
【００５３】
同様に、平面地図の左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）は、見かけ上の地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）又は表示面Ｒ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ−ｄｚ）と左目の位置である点Ｏｌ（ｘｌ，ｙｌ，０）とを結ぶ直線（ベクトルＶｌ）が、立体表示モニタ６の画面Ｑと交わる点ｐｌ（ｘｌ，ｙｌ，Ｚ０）の集合で表現される。なお、点ｐｌは、運転者の左目の視線方向が画面Ｑの法線方向に対してなす角度をθ２とした場合、点ｐｌ（ｘｌ−Ｚ０ｔａｎθ２，ｙｌ，Ｚ０）となる。
【００５４】
一方、決定ボタン及び戻るボタンの各アイコンは、平面地図の右目用画像においては、当該右目用画像上の点ｐｒ（ｘｒ−（ｚ−ｄｚ）ｔａｎθ１，ｙｒ，ｚ−ｄｚ）の集合で表現され、平面地図の左目用画像においては、当該左目用画像上で点ｐｌ（ｘｌ−（ｚ−ｄｚ）ｔａｎθ２，ｙｌ，ｚ−ｄｚ）の集合で表現される。
【００５５】
画面合成処理部４は、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅ、パラメータＺ０，ｚ，ｄ及びアイコンデータを用いて、上記実施の形態１と同様にして、見かけ上の地図表示面Ｐと運転者の目の位置との距離がｚとなり、さらにアイコンの表示面Ｒと運転者の目の位置との距離が（ｚ−ｄｚ）となるように点ｐｒ，ｐｌを計算して右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）及び左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）を生成し、映像再生装置５へ出力する。
【００５６】
映像再生装置５は、画面合成処理部４により生成された右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）と左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）とを再生して立体表示モニタ６へ出力する。立体表示モニタ６では、映像再生装置５により再生された右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）と左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）とを用いて、平面地図とアイコンを立体表示する。このとき、運転者からは、立体視によって、アイコン画像が、平面地図上に浮かんだように見える。
【００５７】
なお、上述の画面合成処理において、アイコン画像の見かけ上の表示面Ｒを、立体表示モニタ６の画面Ｑよりも手前（運転者の近く）とすると、運転者からは、アイコン画像がさらに近くに浮き出したように見える。
【００５８】
図１２は、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを、立体表示モニタの画面Ｑよりも奥側とし、アイコンの見かけ上の表示面Ｒを、地図表示面Ｐよりも奥側にした画面合成処理を説明するための図である。図１３は、図１２の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。図１２の例では、図１０と同様に、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅが示す平面地図を、立体表示モニタ６の画面Ｑより奥側の見かけ上の地図表示面Ｐに表示する。つまり、ｚ＞Ｚ０の関係にある。一方、決定ボタン及び戻るボタンの各アイコンは、図１２、図１３に示すように、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐより奥側の見かけ上の表示面Ｒに表示する。これにより、運転者からは、決定ボタン及び戻るボタンの各アイコン画像が、平面地図から距離ｄｚだけ遠くで焦点が合うように表示される。
【００５９】
図１４は、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを、立体表示モニタの画面Ｑよりも手前とし、アイコンの見かけ上の表示面Ｒを、地図表示面Ｐよりも手前にした画面合成処理を説明するための図である。図１５は、図１４の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。図１４の例では、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅが示す平面地図を、立体表示モニタ６の画面Ｑより手前の見かけ上の地図表示面Ｐに表示する。つまり、ｚ＜Ｚ０の関係にある。また、決定ボタン及び戻るボタンの各アイコンについても、図１４、図１５に示すように、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐよりも手前の見かけ上の表示面Ｒに表示する。これにより、運転者からは、立体視によって、平面地図が近くに見えるとともに、決定ボタン及び戻るボタンの各アイコン画像が、平面地図より近くに浮き出したように見える。
【００６０】
図１６は、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを、立体表示モニタの画面Ｑよりも手前とし、アイコンの見かけ上の表示面Ｒを、地図表示面Ｐよりも奥側にした画面合成処理を説明するための図である。図１７は、図１６の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。図１６の例では、図１４と同様に、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅが示す平面地図を、立体表示モニタ６の画面Ｑより手前の見かけ上の地図表示面Ｐに表示する。つまり、ｚ＜Ｚ０の関係にある。一方、決定ボタン及び戻るボタンの各アイコンは、図１６、図１７に示すように、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐより奥側の見かけ上の表示面Ｒに表示する。これにより、運転者からは、立体視によって、平面地図が近くに見えるが、決定ボタン及び戻るボタンの各アイコン画像については、平面地図より遠くの位置で焦点が合うように見える。
【００６１】
なお、上述の画面合成処理において、アイコン画像の見かけ上の表示面Ｒを、立体表示モニタ６の画面Ｑよりも奥側（運転者の遠方）とすると、運転者からは、アイコン画像がさらに遠くの位置で焦点が合うように見える。
【００６２】
図１８は、実施の形態２による３次元立体表示装置の立体表示例を示す図であり、図１８（ａ）は、ｚ＞Ｚ０で、かつアイコンの表示面Ｒが地図表示面Ｐより奥側である場合を示し、図１８（ｂ）は、ｚ＞Ｚ０で、かつアイコンの表示面Ｒが地図表示面Ｐより手前である場合を示している。図１８（ａ）及び図１８（ｂ）において、左目用画像と右目用画像の間隔Ｘ１が等しい。また、決定ボタン及び戻るボタンの各アイコン画像の左目用画像と右目用画像との間隔Ｘ２は、図１８（ａ）の場合よりも図１８（ｂ）の場合の方が大きい。つまり、図１８（ｂ）の場合、運転者からは、立体視によって、アイコン画像が、図１８（ａ）の場合より近くに浮き出したように見える。
【００６３】
図１９は、実施の形態２による３次元立体表示装置の立体表示例を示す図であり、図１９（ａ）は、ｚ＜Ｚ０で、かつアイコンの表示面Ｒが地図表示面Ｐより手前である場合を示し、図１９（ｂ）は、ｚ＜Ｚ０で、かつアイコンの表示面Ｒが地図表示面Ｐより奥側である場合を示している。なお、図１９（ａ）及び図１９（ｂ）において、左目用画像と右目用画像の間隔Ｘ１が等しく、図１８（ａ）及び図１９（ｂ）で示した間隔Ｘ１より大きい。つまり、運転者からは、立体視によって、平面地図が図１８の場合よりも近くに表示されているように見える。また、決定ボタン及び戻るボタンの各アイコン画像の左目用画像と右目用画像との間隔Ｘ２は、図１９（ｂ）の場合よりも図１９（ａ）の場合の方が大きい。つまり、図１９（ａ）の場合、運転者からは、立体視によって、アイコン画像が、図１９（ｂ）の場合より近くに浮き出したように表示される。
【００６４】
以上のように、この実施の形態２によれば、画面合成処理部４が、表示対象の画像が平面画像及び当該平面画像上に表示するアイコン画像である場合に、平面画像を３次元立体表示する見かけ上の表示面、アイコン画像を３次元立体表示する見かけ上の表示面、及び立体表示モニタ部の画面を、それぞれ異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像を生成する。この構成において、アイコンなどの特殊な意味を持つ操作入力用のソフトウェアボタン、方位表示の見かけ上の表示面Ｒを、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐよりも手前（運転者の近く）にしたり、奥側（運転者の遠方）にする。これにより、アイコンや方位表示が運転者から近い位置で浮かんだように見えたり、反対に運転者から遠い位置に焦点が合って見える。このようにすることで、地図上でアイコンや方位表示が見やすくなり、使いやすいＨＭＩを提供することが可能となる。
【００６５】
また、上記実施の形態２では、アイコンの立体表示について説明したが、３次元建物画像や立体地形モデル及び等高線表示による立体表示を、運転者から見て、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐから浮き出すように表示してもよく、また、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐの奥側で立体的に表示してもよい。
【００６６】
さらに、上記実施の形態２において、自車位置、経路、誘導ポイント、カーソル、３次元エージェント表示、その他の交通情報などのイベントを、平面地図の見かけ上の地図表示面よりも手前に浮き出すように表示してもよい。この他、目的地などの有意な文字を立体表示してもよい。例えば、高速略図やＰＯＩが挙げられる。また、平面地図上に表示したＰＯＩを指定する操作があると、この指定されたＰＯＩの情報が記述されたバルーン表示を、立体視によって、運転者からみて、平面地図の見かけ上の地図表示面よりも手前に浮き出すように表示してもよい。
【００６７】
実施の形態３．
実施の形態３では、本実施の形態の３次元立体表示装置を適用した車載情報システムに発生したイベントに応じた表示画像を、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐと平行な別の見かけ上の表示面に立体表示する場合を述べる。ここでは、イベントに応じた表示画像として、ナビゲーション処理における経路誘導画面を立体表示する場合について述べる。
【００６８】
実施の形態３による３次元立体表示装置は、画面合成処理部が、イベントに応じた表示画像を、見かけ上の地図表示面Ｐと平行な別の見かけ上の表示面に立体表示する立体表示画面を生成するが、その基本的な構成は、上記実施の形態１と同様である。従って、以降の説明では、実施の形態３による３次元立体表示装置を車載情報システムに適用し、その構成については、図３を参照することとする。
【００６９】
次に動作について説明する。
実施の形態３は、平面画像及びイベントに応じた表示画像を並べて表示するにあたり、上記実施の形態１と同様に、平面画像の見かけ上の表示位置を、立体表示モニタ６の画面よりも手前にしたり、奥側にするとともに、イベントに応じた表示画像の見かけ上の表示位置を、平面画像の見かけ上の表示面よりも手前にしたり、奥側にした３次元立体画像を合成して立体表示する。
【００７０】
例えば、車載用ナビゲーション装置の地図表示において、平面地図及び経路誘導画面を立体表示する場合、平面地図の見かけ上の表示位置を立体表示モニタ６の画面よりも奥側（運転者の遠方）にし、経路誘導画面を平面地図の見かけ上の表示面よりも手前にする。これにより、運転者からは、経路誘導画面が平面地図から浮かんだように見える。このようにすることで、立体表示モニタ６の画面上で経路誘導画面が見やすくなり、使いやすいＨＭＩを提供することが可能となる。
【００７１】
図２０は、平面地図６Ａの見かけ上の地図表示面Ｐを、立体表示モニタの画面Ｑよりも奥側とし、経路誘導画面６Ｂの見かけ上の表示面Ｒを、見かけ上の地図表示面Ｐよりも手前にした画面合成処理を説明するための図である。図２１は、図２０の画面合成処理におけるデータの流れを示す図である。図２０の例では、平面地図６Ａと、経路の分岐の案内画面である経路誘導画面６Ｂとを２画面表示し、経路誘導画面６Ｂを、立体視により運転者側に浮き出るように立体表示する場合を示している。
【００７２】
先ず、メインＣＰＵ４ａが、図２１に示すように、ＨＤＤ１３に格納される地図ＤＢ１３ａから地図データを読み込んで、所定の地図描画アルゴリズムに従い、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅを生成する。平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅは、例えば、図２０の左側に記載した平面地図６Ａを示している。また、メインＣＰＵ４ａは、ＨＤＤ１３に格納される誘導画面データ１３ｃから、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅが示す平面地図６Ａとともに表示する経路誘導画面６Ｂを示す誘導画面データを読み込む。
【００７３】
図２０の例では、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅが示す平面地図６Ａを、立体表示モニタ６の画面Ｑより奥側の見かけ上の地図表示面Ｐに表示している。さらに、経路誘導画面６Ｂを、平面地図６Ａの見かけ上の地図表示面Ｐより手前の見かけ上の表示面Ｒに表示している。ここで、平面地図の地図表示面Ｐと経路誘導画面６Ｂの表示面Ｒとの距離をｄｚとする。すなわち、運転者からは、立体視により、経路誘導画面６Ｂが平面地図６Ａから距離ｄｚだけ浮かんで見える。ただし、図２０において、運転者の目の位置から立体表示モニタ６の画面Ｑまでの距離Ｚ０と、運転者の目の位置から見かけ上の地図表示面Ｐまでの距離ｚとの関係はｚ＞Ｚ０である。
【００７４】
平面地図６Ａの右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）は、見かけ上の地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）又は表示面Ｒ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ−ｄｚ）と右目の位置である点Ｏｒ（ｘｒ，ｙｒ，０）とを結ぶ直線（ベクトルＶｒ）が、立体表示モニタ６の画面Ｑと交わる点ｐｒの集合で表現される。ここで、点ｐｒは、運転者の右目の視線方向が画面Ｑの法線方向に対してなす角度をθ１とすると、点ｐｒ（ｘｒ−Ｚ０ｔａｎθ１，ｙｒ，Ｚ０）となる。
【００７５】
同様に、平面地図６Ａの左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）は、見かけ上の地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）又は表示面Ｒ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ−ｄｚ）と、左目の位置である点Ｏｌ（ｘｌ，ｙｌ，０）とを結ぶ直線（ベクトルＶｌ）が、立体表示モニタ６の画面Ｑと交わる点ｐｌ（ｘｌ，ｙｌ，Ｚ０）の集合で表現される。なお、点ｐｌは、運転者の左目の視線方向が画面Ｑの法線方向に対してなす角度をθ２とした場合に、点ｐｌ（ｘｌ−Ｚ０ｔａｎθ２，ｙｌ，Ｚ０）となる。
【００７６】
一方、経路誘導画面６Ｂの画像は、平面地図６Ａの右目用画像においては、当該右目用画像上の点ｐｒ（ｘｒ−（ｚ−ｄｚ）ｔａｎθ１，ｙｒ，ｚ−ｄｚ）の集合で表現され、平面地図６Ａの左目用画像においては、当該左目用画像上で点ｐｌ（ｘｌ−（ｚ−ｄｚ）ｔａｎθ２，ｙｌ，ｚ−ｄｚ）の集合で表現される。
【００７７】
画面合成処理部４は、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅ、パラメータｚ，ｄｚ、及び誘導画面データを用いて、上記実施の形態１と同様にして、見かけ上の地図表示面Ｐと運転者の目の位置との距離がｚとなり、さらに経路誘導画面６Ｂの表示面Ｒと運転者の目の位置との距離が（ｚ−ｄｚ）となるように点ｐｒ，ｐｌを計算して右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）及び左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）を生成し、映像再生装置５へ出力する。
【００７８】
映像再生装置５は、画面合成処理部４により生成された右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）と左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）とを再生して立体表示モニタ６へ出力する。立体表示モニタ６では、映像再生装置５により再生された右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）と左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）とを用いて、平面地図とアイコンを立体表示する。このとき、運転者からは、立体視によって、平面地図６Ａの隣に経路誘導画面６Ｂの画像が浮かんだように見える。
【００７９】
なお、上記実施の形態２と同様にして、経路誘導画面６Ｂのうち、自車の進むべき方向を指す矢印又は行き先表示の見かけ上の表示面Ｒを、立体表示モニタ６の画面Ｑより手前に設定してもよい。これにより、自車の進むべき方向を指す矢印又は行き先表示が、平面地図６Ａから浮かんだように見える。
【００８０】
以上のように、この実施の形態３によれば、画面合成処理部４が、表示対象の画像が平面地図６Ａ及び当該平面地図とともに表示する経路誘導画面６Ｂである場合に、平面地図６Ａを３次元立体表示する見かけ上の地図表示面Ｐ、経路誘導画面６Ｂを３次元立体表示する見かけ上の表示面Ｒ、及び立体表示モニタ６の画面Ｑを、それぞれ異なる面とした３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像を生成する。この構成において、経路誘導画面６Ｂの見かけ上の表示面Ｒを、平面地図６Ａの見かけ上の地図表示面Ｐよりも手前（運転者の近く）にすることで、経路誘導画面６Ｂが運転者から近い位置で浮かんだように見える。これにより、経路誘導画面６Ｂが見やすくなり、使いやすいナビゲーション用ＨＭＩを提供することが可能となる。
【００８１】
また、上記実施の形態３において、ナビゲーション処理の経路誘導画面６Ｂに限らず、２画面表示の一方を浮き出して見えるように立体表示してもよい。さらに、平面地図６Ａと経路誘導画面６Ｂからなる２画面表示にアイコンを表示する場合には、平面地図６Ａ、経路誘導画面６Ｂ及びアイコンが段階的に浮き出して見えるように立体表示してもよい。例えば、操作入力を受け付けるアイコンについて、運転者に最も近くなるように立体表示させ、運転者に次に近い位置で経路誘導画面６Ｂを立体表示して、平面地図６Ａを運転者から最も遠くに立体表示させる。
【００８２】
さらに、上記実施の形態３において、緊急状況を示すイベントが発生すると、これに応じて対応する画像が運転者側に浮き出す立体表示を行ってもよい。例えば、誘導案内している経路の渋滞が報知されると、画面合成処理部４が、平面地図から運転者側に浮き出すように別の経路の探索を問い合わせる画面を立体表示する。
【００８３】
実施の形態４．
上記実施の形態１〜３では、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐが、立体表示モニタ６の画面Ｐと平行であったが、この実施の形態４は、見かけ上の地図表示面Ｐを所定の角度だけ左右に傾ける態様について述べる。このようにすることで、視聴者の方向に応じた立体表示が可能となる。一般的に、ナビゲーション装置の表示モニタはダッシュボードの中央部に備え付けられており、運転者から表示モニタの画面を見ると表示モニタの画面を斜めから見ることになる。そこで、実施の形態４は、見かけ上の地図表示面Ｐを所定の角度だけ左右に傾けることにより、運転者から見て真っ直ぐに、又はよりよい角度で画面を見ることができる。
【００８４】
実施の形態４による３次元立体表示装置は、画面合成処理部が、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを所定の角度だけ左右に傾けた立体表示画面を生成するが、その基本的な構成は、上記実施の形態１と同様である。従って、以降の説明では、実施の形態４による３次元立体表示装置を車載情報システムに適用し、その構成については図３を参照することとする。
【００８５】
次に動作について説明する。
図２２は、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを水平方向に傾けた画面合成処理を説明するための図である。図２３は、図２２の画面合成処理の詳細を概略的に示す図である。図２２に示す例では、図２３（ａ）に示すように、運転者の目の位置からの距離Ｚ０が、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐと立体表示モニタ６の画面Ｑで同じ状態（ｚ＝Ｚ０）から、図２３（ｂ）に示すように、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを、立体表示モニタ６の画面Ｑの右端を基点として右側に角度θで傾けている。
【００８６】
先ず、メインＣＰＵ４ａが、ＨＤＤ１３に格納される地図ＤＢ１３ａから地図データを読み込んで、所定の地図描画アルゴリズムに従い、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅを生成する。平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅは、例えば、図２２の左側に記載した平面地図を表している。
【００８７】
平面地図の右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）は、見かけ上の地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，Ｚ０−ｙｓｉｎθ）と右目の位置である点Ｏｒ（ｘｒ，ｙｒ，０）とを結ぶ直線の延長線（ベクトルＶｒ）が立体表示モニタ６の画面Ｑと交わる点ｐｒの集合で表現される。ここで、点ｐｒは、運転者の右目の視線方向が画面Ｑの法線方向に対してなす角度をθ１とした場合に、点ｐｒ（ｘｒ−Ｚ０ｔａｎθ１，ｙｒ，Ｚ０）となる。
【００８８】
同様にして、平面地図の左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）は、見かけ上の地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，Ｚ０−ｙｓｉｎθ）と左目の位置である点Ｏｌ（ｘｌ，ｙｌ，０）とを結ぶ直線の延長線（ベクトルＶｌ）が立体表示モニタ６の画面Ｑと交わる点ｐｌの集合で表現される。また、点ｐｌは、運転者の左目の視線方向が画面Ｑの法線方向に対してなす角度をθ２とした場合、点ｐｌ（ｘｌ−Ｚ０ｔａｎθ２，ｙｌ，Ｚ０）となる。
【００８９】
画面合成処理部４は、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅ及びパラメータＺ０，ｄを用いて、見かけ上の地図表示面Ｐと運転者の左右の目の位置との距離が（Ｚ０−ｙｓｉｎθ）となるように点ｐｒ，ｐｌを計算して右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）及び左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）を生成し、映像再生装置５へ出力する。
【００９０】
映像再生装置５は、画面合成処理部４により生成された右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）と左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）とを再生して立体表示モニタ６へ出力する。立体表示モニタ６では、映像再生装置５により再生された右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）と左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）とを用いて、平面地図を立体表示する。
【００９１】
図２４は、実施の形態４による３次元立体表示装置の立体表示例を示す図である。上述の画面合成処理を施すことにより、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐは、左側に行くにつれて運転者側に近付くことから、図２４に示すように、左側に行くにつれて左目用画像と右目用画像との間隔が大きくなる。このとき、運転者からは、立体視により、立体表示モニタ６の画面において、平面地図の左側に行くにつれて近くに浮かんだように表示され、全体的に右側に傾いたように見える。
【００９２】
なお、上述の画面合成処理では、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐが立体表示モニタ６の画面Ｑと平行である状態（ｚ＝Ｚ０）から、画面Ｑの右端を基準として地図表示面Ｐを右に傾ける場合を示したが、上記実施の形態１と同様に、見かけ上の地図表示面Ｐを、画面Ｑの奥側に表示したり、手前に表示した状態から、左右のいずれかに傾けてもかまわない。
【００９３】
また、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを傾ける角度θは、ユーザ操作によって画面合成処理部４に設定したり、また既に設定された値をユーザ操作で変更できるようにしてもよい。
【００９４】
平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを傾ける方向は、運転者又は助手席者のいずれが操作しているかを検知した結果に応じて、運転者側又は助手席側を向くようにしてもよい。例えば、操作者が運転者か助手席者かを検知する検知手段を設け、この検知手段の検知信号に応じて、画面合成処理部４が、左右のいずれに平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを傾けるかを決定する。
【００９５】
以上のように、この実施の形態４によれば、画面合成処理部４が、表示対象の平面地図を３次元立体表示する見かけ上の地図表示面Ｐを水平に傾けた３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像又は映像を生成するので、視聴者の視線方向に応じた立体表示が可能となる。例えば、地図表示面Ｐを運転者の方向に水平に傾けることで、運転者からは平面地図が正面に見えるようになり、視認性を向上させることができる。
【００９６】
実施の形態５．
上記実施の形態４は、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを所定の角度だけ左右に傾ける態様について示したが、この実施の形態５では、鉛直方向に対して地図表示面Ｐを所定の角度（仰角）だけ傾ける態様について述べる。
このようにすることで、上記実施の形態４と同様に、視聴者の視線方向に応じた立体表示が可能となる。一般的に、ナビゲーション装置の表示モニタは、運転者の顔より下側に位置するダッシュボードに備え付けられており、運転者から表示モニタの画面を見るには下方に視線を向ける必要がある。そこで、実施の形態５では、見かけ上の地図表示面Ｐの仰角を所定の角度だけ傾けることにより、運転者の視線方向に応じて立体表示を行う。
【００９７】
実施の形態５による３次元立体表示装置は、画面合成処理部が、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐの仰角を所定の角度だけ傾けた立体表示画面を生成するが、その基本的な構成は、上記実施の形態１と同様である。従って、以降の説明では、実施の形態４による３次元立体表示装置を車載情報システムに適用し、その構成については図３を参照することとする。
【００９８】
次に動作について説明する。
図２５は、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを鉛直方向に傾けた画面合成処理を説明するための図である。図２６は、図２５の画面合成処理の詳細を概略的に示す図である。図２５に示す例では、図２６（ａ）に示すように、運転者の目の位置からの距離Ｚ０が、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐと立体表示モニタ６の画面Ｑで同じであり、かつ画面Ｑを仰角αで傾けた状態（ｚ＝Ｚ０）から、図２６（ｂ）に示すように、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐの仰角を、立体表示モニタ６の画面Ｑの下端を基点として角度αで傾けている。
【００９９】
先ず、メインＣＰＵ４ａが、ＨＤＤ１３に格納される地図ＤＢ１３ａから地図データを読み込んで、所定の地図描画アルゴリズムに従い、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅを生成する。平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅは、例えば、図２５左側に記載した平面地図を表している。
【０１００】
平面地図の右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）は、見かけ上の地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，ｚ）と右目の位置である点Ｏｒ（ｘｒ，ｙｒ，０）とを結ぶ直線の延長線（ベクトルＶｒ）が、立体表示モニタ６の画面Ｑと交わる点ｐｒの集合で表現される。
ここで、点ｐｒは、運転者の右目の視線方向が画面Ｑの法線方向に対してなす角度をθ１とした場合に、点ｐｒ（ｘｒ−Ｚ０ｔａｎθ１，ｙｒｃｏｓα，Ｚ０）となる。
【０１０１】
同様にして、平面地図の左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）は、見かけ上の地図表示面Ｐ上の点ｐ（ｘ，ｙ，Ｚ０−ｙｓｉｎθ）と左目の位置である点Ｏｌ（ｘｌ，ｙｌ，０）とを結ぶ直線の延長線（ベクトルＶｌ）が立体表示モニタ６の画面Ｑと交わる点ｐｌの集合で表現される。また、点ｐｌは、運転者の左目の視線方向が画面Ｑの法線方向に対してなす角度をθ２とした場合、点ｐｌ（ｘｌ−Ｚ０ｔａｎθ２，ｙｌｃｏｓα，Ｚ０）となる。
【０１０２】
画面合成処理部４は、平面地図データＰｉｃ＿ｐｌａｎｅ及びパラメータＺ０，ｄを用いて、見かけ上の地図表示面Ｐと運転者の左右の目の位置との距離が（Ｚ０＋ｙｓｉｎα）となるように点ｐｒ，ｐｌを計算して右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）及び左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）を生成し、映像再生装置５へ出力する。
【０１０３】
映像再生装置５は、画面合成処理部４により生成された右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）と左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）とを再生して立体表示モニタ６へ出力する。立体表示モニタ６では、映像再生装置５により再生された右目用画像データＰｉｃ＿Ｒ（ｘ，ｙ）と左目用画像データＰｉｃ＿Ｌ（ｘ，ｙ）とを用いて、平面地図を立体表示する。
【０１０４】
図２７は、実施の形態５による３次元立体表示装置の立体表示例を示す図である。上述の画面合成処理を施すことにより、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐは、上側に行くにつれて立体表示モニタ６の画面Ｑとの距離が長くなるため、図２７に示すように、上側に行くにつれて左目用画像と右目用画像との間隔が大きくなる。このとき、運転者からは、立体視により、立体表示モニタ６の画面において、平面地図の上側に行くにつれて近くに浮かんだように表示され、全体的に鉛直方向に傾いたように見える。
【０１０５】
以上のように、この実施の形態５によれば、画面合成処理部４が、表示対象の平面地図を３次元立体表示する見かけ上の地図表示面Ｐの仰角を傾けた３次元立体表示用の右目用及び左目用の画像又は映像を生成するので、視聴者の視線方向に応じた立体表示が可能となる。例えば、車載情報システムの表示器は、図２６（ａ）に示すように画面を傾けて設置される場合が多い。この場合、見かけ上の表示画面の仰角を変更して、視聴者の視線方向に合わせることにより、表示内容を見やすくすることができる。
【０１０６】
また、上記実施の形態５と上記実施の形態４の内容を組み合わせてもよい。すなわち、見かけ上の表示面の仰角αと左右に傾かせる水平方向の回転角θとの双方を変更することにより、表示画面を視聴する視聴者の視線方向に柔軟に合わせることが可能となり、表示内容をさらに見やすくすることができる。なお、表示内容を視聴する視聴者が座るシートの位置から、仰角α、回転角θ、見かけ上の表示面と視聴者の目の位置との距離ｚを調整してもよい。
【０１０７】
実施の形態６．
上記実施の形態１〜５では、画面合成処理をメインＣＰＵ４ａによるソフトウェア処理で実現する場合を示したが、この実施の形態６は、画面合成処理をハードウェアロジックで高速に実施する構成について述べる。
【０１０８】
図２８は、この発明の実施の形態６による３次元立体表示装置を用いた車載情報システムの構成を示すブロック図である。図２８において、車載情報システム１ａは、画面合成処理をハードウェアロジックで高速に実施する立体画像生成処理コア４０を、メインＣＰＵ４ａと同一のＬＳＩ上に構成している点で、上記実施の形態１に示した図３の構成と異なる。なお、同一のＬＳＩ上ではなく、画面合成処理を行うハードウェアロジック分を専用ＬＳＩとし、当該専用ＬＳＩを、立体画像生成処理コア４０としてメインＣＰＵ４ａに接続して構成してもかまわない。
【０１０９】
図２９は、立体画像生成処理コアの構成を示すブロック図である。図２９において、立体画像生成処理コア４０は、立体視画像計算回路４１、平面画像メモリプレーン４２、３次元立体画像データプレーン４３、右目用画像メモリプレーン４４ａ及び左目用画像メモリプレーン４４ｂを備える。平面画像メモリプレーン４２は、表示内容となる平面画像を示す平面画像データを入力して格納するメモリプレーンである。ここでは、ＨＤＤ１３の地図ＤＢ１３ａから平面地図データを入力する。
【０１１０】
３次元立体画像データプレーン４３は、表示内容となる立体画像を示す立体画像データを入力して格納するメモリプレーンである。例えば、ＨＤＤ１３のアイコンデータ１３ｂ又は誘導画面データ１３ｃから、アイコンや経路誘導画面の立体画像データを入力する。
立体視画像計算回路４１は、平面画像メモリプレーン４２から平面地図データ、３次元立体画像データプレーン４３から立体画像データ、内部メモリ１１等からパラメータＺ０，ｄ，ｚ，θ，α，ｄｚを入力し、これらを用いて、上記実施の形態１〜５と同様な画面合成処理を実行する回路である。
【０１１１】
右目用画像メモリプレーン４４ａは、立体視画像計算回路４１の画面合成処理の結果として得られた右目用画像データを入力して格納するメモリプレーンである。また、左目用画像メモリプレーン４４ｂは、立体視画像計算回路４１の画面合成処理の結果として得られた左目用画像データを入力して格納するメモリプレーンである。右目用画像メモリプレーン４４ａ及び左目用画像メモリプレーン４４ｂは、所定のタイミングで右目用画像データ及び左目用画像データを映像再生装置５へ出力する。
【０１１２】
また、立体画像生成処理コア４０において、車両情報を入力する入力部を設け、車両情報の内容に応じて、立体視画像計算回路４１が、３次元立体表示か、平面表示用の３次元画像かを指定してもよい。例えば、車両情報として自車の車速を入力して、停車中であれば、地図上に地物等が浮き出して見える３次元立体表示を選択し、走行中であれば、平面地図上で地物等が立体的に記載された平面表示用の３次元画像を選択する。
【０１１３】
なお、平面画像メモリプレーン４２に格納する平面画像データには、例えば、ＯｐｅｎＶＲのような２次元描画ライブラリでの表現を用いてもよい。また、３次元立体画像データプレーン４３に格納する立体画像データには、例えば、ＯｐｅｎＧＬのような３次元描画ライブラリでの表現を用いてもよい。これらのライブラリでの表現は、標準的なＩ／Ｆであることから、立体画像生成処理コア４０の利便性を向上させることができる。
【０１１４】
以上のように、この実施の形態６によれば、画面合成処理をハードウェアロジックを実施する専用ＬＳＩである立体画像生成処理コア４０を設けたので、画像合成処理を高速に実行することができる。
【０１１５】
また、上記実施の形態１〜６では、平面地図を立体表示する場合を示したが、車載情報システムに一般的に表示するものならば、ＡＶシステムのメニュー画面や車両情報、安全情報等の表示に適用してもかまわない。例えば、エアコンの制御用のアイコン、ダッシュボードのメータパネル、車両の燃費、予防安全情報、ＶＩＣＳ（登録商標）情報等の表示に利用してもよい。
【０１１６】
さらに、上記実施の形態１〜６では、裸眼で立体視する立体表示を示したが、偏光眼鏡を用いて立体画像を得る立体表示方式でもかまわない。
【０１１７】
さらに、上記実施の形態１〜６では、この発明に係る３次元立体表示装置を車載情報システムに適用した場合を示したが、上述したような立体表示モニタを有する全ての表示装置に適用することが可能である。例えば、車載用のナビゲーション装置のみならず、ＲＳＥ（Rear Seat Entertainment）の表示装置、家庭用のテレビ受像機、携帯電話端末又は携帯情報端末（ＰＤＡ；Personal Digital Assistance）の表示装置に適用できる。
また、車両、鉄道、船舶又は航空機等の移動体内に、人が携帯して持ち込んで使用するＰＮＤ（Portable Navigation Device）等の表示装置に適用してもかまわない。
【０１１８】
さらに、上記実施の形態１〜６では、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを平面で表現したが、地図表示面Ｐを曲面で表現してもかまわない。
図３０は、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを曲面表示する画面合成処理を説明するための図である。図３１は、図３０の画面合成処理の詳細を概略的に示す図である。図３０に示す例では、図３１（ａ）に示すように、運転者の目の位置からの距離Ｚ０が、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐと立体表示モニタ６の画面Ｑとで同じ状態（ｚ＝Ｚ０）から、図３１（ｂ）に示すように曲面表示としている。つまり、平面地図の見かけ上の地図表示面Ｐを、立体表示モニタ６の画面Ｑから弧を描く曲面で表示している。この場合、視認性やデザイン性を向上させることができる。
【０１１９】
なお、本願発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【０１２０】
この発明に係る３次元立体表示装置は、３次元立体画像又は３次元立体映像の視認性を向上できることから、車載情報システムの表示装置に好適である。
【符号の説明】
【０１２１】
１  車載情報システム、１Ａ，１Ｂ，１Ｃ  立体表示システム、１ａ  車載情報システム、２ａ  左目用カメラ、２ｂ  右目用カメラ、３  撮影装置、４  画面合成処理部、４ａ  メインＣＰＵ、５  映像再生装置、６  立体表示モニタ、６Ａ  平面地図、６Ｂ  経路誘導画面、６ａ  液晶表示素子群、６ｂ  パララックスバリア部、７  立体映像用コンテンツ受信機、７ａ  アンテナ、８  記憶装置、９  ＧＰＳ受信機、１０  車速センサ、１１  内部メモリ、１２  ＣＤ／ＤＶＤドライブ装置、１２ａ  記憶メディア、１３  ＨＤＤ、１３ｂ  アイコンデータ、１３ｃ  誘導画面データ、１３ｄ  プログラム、１４  ラジオ受信機、１５  ＤＴＶ受信機、１６  車内ＬＡＮ＿Ｉ／Ｆ部、１７  車内ＬＡＮ、１８  操作入力部、１９  アンプ、２０  スピーカ、４０  立体画像生成処理コア、４１  立体視画像計算回路、４２  平面画像メモリプレーン、４３  ３次元立体画像データプレーン、４４ａ  右目用画像メモリプレーン、４４ｂ  左目用画像メモリプレーン。
【図１】
0005955373.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
0005955373.tif 000006
【図５−１】
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【図６】
0005955373.tif 000008
【図７】
0005955373.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
0005955373.tif 000016
【図１５】
0005955373.tif 000017
【図１６】
0005955373.tif 000018
【図１７】
0005955373.tif 000019
【図１８】
0005955373.tif 000020
【図１９】
0005955373.tif 000021
【図２０】
0005955373.tif 000022
【図２１】
0005955373.tif 000023
【図２２】
0005955373.tif 000024
【図２３】
0005955373.tif 000025
【図２４】
0005955373.tif 000026
【図２５】
0005955373.tif 000027
【図２６】
0005955373.tif 000028
【図２７】
0005955373.tif 000029
【図２８】
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【図２９】
0005955373.tif 000031
【図３０】
0005955373.tif 000032
【図３１】
0005955373.tif 000033