(57)【要約】      （修正有）【課題】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重ねて表示するための表示装置の構成を簡素化する。【解決手段】表示装置は、対象物からの光を透過する透過部３１と、対象物からの光を透過しない非透過部３２とを含み、対象物からの光が前記透過部に入射する側とは反対の側に配置され、非透過部と対応する位置に画像を表示する表示素子１１を非透過部に備える第１表示面と、前記表示素子が画像を表示する方向とは逆方向に前記画像に対応する第２画像を表示する表示素子を前記非透過部に備える第２表示面とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物からの光を透過する透過部と、前記対象物からの光を透過しない非透過部とを含み、前記対象物からの光が前記透過部に入射する側とは反対の側に配置され、前記非透過部と対応する位置に画像を表示する表示素子を前記非透過部に備える第１表示面
を備えることを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記画像とは、前記透過部を透過する光の強さに対応する光の強さによって表示される画像である
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示素子が画像を表示する方向とは逆方向に前記画像に対応する第２画像を表示する表示素子を前記非透過部に備える第２表示面
を備え、
前記透過部は、
前記第２表示面が表示する前記第２画像による光のうち少なくとも一部の光を、前記背面からの光として透過する
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。
【請求項４】
前記第２表示面が表示する画像による光をのうち少なくとも一部の光を前記表示面が表示する画像の方向に反射させる反射部
を備えることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記反射部は、
再帰性反射特性を有する
ことを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
入力される画像情報に基づいて、前記表示面が備える前記表示素子の画素値と、前記第２表示面が備える前記表示素子の画素値との少なくとも一方を制御する制御部
を備えることを特徴とする請求項３から請求項５のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項７】
前記制御部は、
さらに、前記表示面が表示する画像による光の光路長と、前記第２表示面が表示する画像による光の光路長との相対値に基づいて、前記表示面が備える前記表示素子の画素値と、前記第２表示面が備える前記表示素子の画素値との少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１表示面は、
立体視が可能となるように前記画像を表示する
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。
【請求項９】
対象物からの光を透過する透過部と、前記対象物からの光を透過しない非透過部とを含み、前記対象物からの光が前記透過部に入射する側とは反対の側に配置され、前記非透過部と対応する位置に画像を表示する表示素子を前記非透過部に備える第１表示面と、前記表示素子が画像を表示する方向とは逆方向に前記画像に対応する第２画像を表示する表示素子を前記非透過部に備える第２表示面とを備える表示装置のコンピュータに、
入力される画像情報に基づいて、前記第１表示面が備える表示素子の画素値と、前記第２表示面が備える表示素子の画素値との少なくとも一方を制御する制御ステップ
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３４６４６３３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、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。
【０００５】
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。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一実施形態は、対象物からの光を透過する透過部と、前記対象物からの光を透過しない非透過部とを含み、前記対象物からの光が前記透過部に入射する側とは反対の側に配置され、前記非透過部と対応する位置に画像を表示する表示素子を前記非透過部に備える第１表示面を備えることを特徴とする表示装置である。
【０００７】
また、本発明の一実施形態は、対象物からの光を透過する透過部と、前記対象物からの光を透過しない非透過部とを含み、前記対象物からの光が前記透過部に入射する側とは反対の側に配置され、前記非透過部と対応する位置に画像を表示する表示素子を前記非透過部に備える第１表示面と、前記表示素子が画像を表示する方向とは逆方向に前記画像に対応する第２画像を表示する表示素子を前記非透過部に備える第２表示面とを備える表示装置のコンピュータに、入力される画像情報に基づいて、前記第１表示面が備える表示素子の画素値と、前記第２表示面が備える表示素子の画素値との少なくとも一方を制御する制御ステップを実行させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施形態における表示装置の使用態様の一例を示す概要図である。
【図２】本実施形態の表示面を視点位置から見た構成の一例を示す模式図である。
【図３】本実施形態の表示面の構成の一例を示す模式図である。
【図４】本実施形態の表示装置が表示する立体像の一例を示す模式図である。
【図５】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。
【図６】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。
【図７】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。
【図８】本実施形態の表示装置が表示する画像による光の進行方向の一例を示す模式図である。
【図９】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。
【図１０】本実施形態における表示装置の変形例の構成を示す概要図である。
【図１１】本実施形態における観察者の視点位置の一例を示す概要図である。
【図１２】本発明の第３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。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［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の使用態様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。
【００１１】
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が備える表示面１０の水平方向とし、Ｙ軸方向は表示面１０の鉛直上方向とする。
【００１２】
表示装置１は、表示面１０に画像を表示する。この表示面１０に表示される画像とは、視点位置ＶＰから観察者Ｕが見た場合に、表示面１０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を生じさせる画像である。ここで、立体像ＶＩとは、背景画像ＰＩＣ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と重ねて表示されることにより、表示対象ＯＢＪに立体感を付与する画像である。また、視点位置ＶＰとは、観察者Ｕの眼の位置である。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。
【００１３】
この図１に示す例において、背景画像ＰＩＣとは、例えば、壁に貼られているポスターである。また、表示対象ＯＢＪとは、このポスターに描かれている画像であり、立体表示の対象になる画像である。ここでは表示対象ＯＢＪとは、例えば、樹木の画像である。表示装置１は、視点位置ＶＰからみて背景画像ＰＩＣに重なる位置に表示面１０を配置している。この表示面１０は、制御部５０によって制御される。制御部５０には、画像情報が入力される。この画像情報とは、表示対象ＯＢＪに対応する画像を表示するための情報である。制御部５０は、入力される画像情報に基づいて表示面１０に表示する画像信号を生成し、生成した画像信号を表示面１０に供給する。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。この表示面１０の構成について、図２、図３を参照して説明する。
【００１４】
図２は、本実施形態の表示面１０を視点位置から見た構成の一例を示す模式図である。また、図３は、本実施形態の表示面１０の構成の一例を示す模式図である。表示装置１は、表示素子１１を保持するためのフレーム３０を備えている。このフレーム３０は、視点位置ＶＰから見た場合に背景画像ＰＩＣの表示対象ＯＢＪが透過して見えるように、複数のスリット（透過部３１）を備えている。また、フレーム３０は、視点位置ＶＰから見た場合に背景画像ＰＩＣが見えない非透過部３２を備えており、この非透過部３２が表示素子１１を保持する。すなわち、表示面１０は、背面からの光を透過する透過部３１と、背面からの光を透過しない非透過部３２とを含み、非透過部３２に、背面からの光が透過する方向に対応する方向に画像を表示する表示素子１１を備える。この透過部３１は、表示対象ＯＢＪ（対象物）からの光を透過する。また、非透過部３２は、対象物からの光を透過しない。表示素子１１は、対象物からの光が透過部３１に入射する側とは反対の側に配置され、非透過部３２と対応する位置に画像を表示する。この表示素子１１は、表示面１０の非透過部３２に備えられている。これにより、表示面１０は、表示対象ＯＢＪからの光が、透過部３１を透過する位置に対応する位置にある表示素子１１に画像を表示することができる。つまり、表示装置１は、表示対象ＯＢＪからの光と、表示素子１１からの光とが対応するようにして、画像を表示することができる。
【００１５】
なお、この図２、図３に示す例において、透過部３１はＹ軸方向に細長いスリット状に設けられているが、これに限られない。透過部３１は、視点位置ＶＰから見た場合に背景画像ＰＩＣの一部が透過して見える構成であればよく、例えば、透過部３１は、Ｘ軸およびＹ軸の各方向に格子状にスリット（アパーチャ）が設けられていてもよい。この場合には、表示素子１１を保持する非透過部３２も、Ｘ軸およびＹ軸の各方向に格子状に設けられていてもよい。
【００１６】
また、この図２、図３に示す例において、表示素子１１は、非透過部３２と対応する位置に、複数個が連続的に配置されているが、これに限られない。例えば、表示素子１１は、非透過部３２と対応する位置に少なくとも１つ配置されていればよい。
【００１７】
次に、図４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４は、本実施形態の表示装置１が表示する立体像ＶＩの一例を示す模式図である。同図に示すように、表示素子１１は、表示面１０の非透過部３２に保持されており、（＋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、表示面１０の透過部３１は、背景画像ＰＩＣからの光Ｌ２を（＋Ｚ）方向に、すなわち視点位置ＶＰの方向に透過させる。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。
【００１８】
上述したように、フレーム３０は透過部３１と非透過部３２とを含む。このため、表示面１０において、非透過部３２に表示素子１１が配置され、透過部３１には表示素子１１が配置されない構成になる。すなわち、表示面１０において表示素子１１は、離散的に配置される。このため、表示素子１１どうしの間隔が比較的広くなることがある。例えば、従来の液晶表示パネルなどが備える画素の間隔に比べて、表示素子１１の間隔が広くなることがある。
また、非透過部３２によって背景画像ＰＩＣの一部が遮られるため、観察者Ｕには、背景画像ＰＩＣのうち一部の画像がのみが観察されることがある。
【００１９】
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。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。すなわち、背景画像ＰＩＣのうちの一部の画像が非透過部３２によって遮られている場合であっても、観察者Ｕの脳内においては背景画像ＰＩＣの輪郭（例えば、表示対象ＯＢＪの輪郭）を認識することができる。
【００２０】
すなわち、表示装置１において、画像の一部が表示されない（または、非透過部３２によって遮られる）場合であっても、観察者Ｕは、表示面１０に表示される画像の輪郭と、背景画像ＰＩＣの輪郭とをそれぞれ認識することができる。
【００２１】
また、表示面１０の奥行き位置Ｚ２と、背景画像ＰＩＣの奥行き位置Ｚ１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から表示面１０を見た場合、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、背景画像ＰＩＣの奥行き位置Ｚ１と、表示面１０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。
【００２２】
この立体像ＶＩが生じる奥行き位置は、表示面１０の表示素子１１が表示する画面の明るさによって制御することができる。例えば、表示素子１１が表示する画面の明るさを明るくすることにより、画面が暗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。換言すると、この立体像ＶＩが生じる奥行き位置は、表示素子１１が射出する光Ｌ１の視点位置ＶＰにおける強さと、背景画像ＰＩＣからの光Ｌ２の視点位置ＶＰにおける強さとの相対値（例えば、比）に基づいている。例えば、表示素子１１が射出する光Ｌ１の視点位置ＶＰにおける強さを、背景画像ＰＩＣからの光Ｌ２の視点位置ＶＰにおける強さよりも強くすることにより、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。
【００２３】
すなわち、表示素子１１が表示する画面（画像）とは、透過部３１を透過する光の強さに対応する光の強さによって表示される画像である。ここで、透過部３１を透過する光の強さに対応する光の強さとは、背景画像ＰＩＣからの光Ｌ２の視点位置ＶＰにおける強さと、立体像ＶＩが生じる奥行き位置とに基づいて定められる、表示素子１１が射出する光Ｌ１の視点位置ＶＰにおける光の強さである。
【００２４】
なお、表示面１０は、表示対象ＯＢＪに対応する画像を、背景画像ＰＩＣの表示対象ＯＢＪの大きさよりも小さ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に対して表示対象ＯＢＪの視点位置ＶＰにおける見かけの大きさと、この表示対象ＯＢＪに対応する画像の視点位置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。
【００２５】
次に、図５を参照して、制御部５０の構成の一例について説明する。
図５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。
【００２６】
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が樹木の画像である場合には、この画像情報とは表示対象ＯＢＪである樹木の画像である。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。
【００２７】
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、背景画像ＰＩＣ、表示面１０、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。
【００２８】
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、画素値算出部５３２とを備えている。
【００２９】
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が記憶している背景画像ＰＩＣ、表示面１０、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。
【００３０】
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。
【００３１】
画素値算出部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のそれぞれの画素値を算出する。ここで、画素値には、画素の明るさ、輝度、色度、彩度、先鋭度などが含まれる。具体的には、画素値算出部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。例えば、画素値算出部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が取得した画像情報に含まれる画素値を明るくするように補正する。また、画素値算出部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が取得した画像情報に含まれる画素値を暗くするように補正する。画素値算出部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。
【００３２】
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、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。
【００３３】
［表示装置の動作］
次に、図６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６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。
【００３４】
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が記憶している背景画像ＰＩＣ、表示面１０、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。
【００３５】
ステップＳ３０において、制御部５０の画素値算出部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、表示素子１１のそれぞれの画素値を算出する。具体的には、上述したように、画素値算出部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、画素値算出部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。
【００３６】
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、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。
【００３７】
以上説明したように、本実施形態の表示装置１は、フレーム３０が透過部３１と、非透過部３２とを備えている。これにより、表示装置１は、表示面１０を透明にしなくても、二つの画像（ここでは、背景画像ＰＩＣと、表示面１０が表示する画像）を重ねて表示することができる。仮に、表示面１０を透明にする場合には、表示面１０や、表示素子１１の素材を透明なものから選択しなければならないことがある。また、表示面１０を透明にする場合には、表示素子１１や、表示素子１１を駆動する回路や配線の配置を目立たないように設計しなければならないことがある。そのため、表示面１０を透明にする場合には、その構成が複雑になることがある。本実施形態の表示装置１によれば、非透過部３２があっても、立体像ＶＩを生じさせることができるため、この非透過部３２に表示素子１１や、表示素子１１を駆動する回路や配線を配置することができる。すなわち、本実施形態の表示装置１によれば、表示装置の構成を簡素化することができる。
【００３８】
また、本実施形態の表示装置１は、奥行き位置算出部５３１と、画素値算出部５３２とを備えている。これにより、表示装置１は、入力される３次元画像情報に基づいて、立体像ＶＩが生じる奥行き位置を可変にして、画像を表示することができる。
【００３９】
［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７を参照して説明する。
図７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、表示面１０に加えて第２表示面２０と、反射部４０と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。
【００４０】
表示装置１ａは、ＬＥＤなどの表示素子１１を保持するためのフレーム３０ａを備えている。また、表示装置１ａは、表示面１０に第１の画像を、第２表示面２０に第２の画像をそれぞれ表示する。第２表示面２０は、表示面１０の裏面に画像を表示する。すなわち、この第２表示面２０は、奥行き位置Ｚ３から奥行き位置Ｚ１にある反射部４０に向けて第２の画像を表示する。すなわち、第２表示面２０は、背面方向（すなわち、表示素子１１が画像を表示する方向とは逆方向）に画像を表示する表示素子２１を非透過部３２に備えている。
【００４１】
図８は、本実施形態の表示装置１ａが表示する画像による光の進行方向の一例を示す模式図である。同図に示すように、表示面１０が備える表示素子１１は、光Ｌ３を視点位置ＶＰ方向（＋Ｚ方向）に射出する。第２表示面２０が備える表示素子２１は、光Ｌ４を反射部４０の方向（−Ｚ方向）に射出する。
【００４２】
反射部４０は、鏡などの反射部材を備えており、入射された光を反射する。すなわち、反射部４０は、第２表示面２０が表示する画像による光をのうち少なくとも一部の光を表示面１０が表示する画像の方向に反射させる。具体的には、図８に示すように、反射部４０は、表示素子２１が射出した光Ｌ４を反射点ＲＰにおいて反射する。反射点ＲＰにおいて反射された光（反射光Ｌ４’）は、フレーム３０ａの透過部３１を透過して、視点位置ＶＰの方向（＋Ｚ方向）に進行する。すなわち、透過部３１は、第２表示面２０が表示する第２画像による光のうち少なくとも一部の光を、背面からの光として透過する。
【００４３】
なお、この反射部４０は、表示素子２１が射出した光Ｌ４を鏡面によって反射するとして説明したが、これに限られない。例えば、反射部４０は、反射率が鏡面に比べて低い材質によって構成され、表示素子２１が射出した光Ｌ４のうちの一部を反射するものであってもよい。また、表示装置１ａは、反射部４０を備えていない構成であってもよい。例えば、表示装置１ａは、表示装置１ａの構成には含まれない壁面等を利用して表示素子２１が射出した光Ｌ４を反射させる構成であってもよい。
【００４４】
視点位置ＶＰから（−Ｚ）方向を見た場合には、光Ｌ３による像と、光Ｌ４’による像とが合成された像（合成像）が生じる。観察者Ｕが視点位置ＶＰからこの合成像を見た場合、観察者Ｕは、この合成像を立体像ＶＩとして認識する。視点位置ＶＰから（−Ｚ）方向を見た場合には、反射点ＲＰにおいて反射された光Ｌ４’の仮想的な光源の位置が、図８に示す仮想光源ＶＬＰの位置にあるように見える。したがって、この立体像ＶＩは、仮想光源ＶＬＰの奥行き位置Ｚ０と、表示面１０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。ここで仮に、反射部４０の位置に画像を表示した場合には、この立体像ＶＩは、反射部４０の奥行き位置Ｚ１と、表示面１０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。すなわち、表示装置１ａは、表示面２０に表示される画像を反射させる反射部４０を備えることにより、立体像ＶＩが生じる範囲を、拡大することができる。具体的には、この仮想光源ＶＬＰの奥行き位置Ｚ０と第２表示面２０の奥行き位置Ｚ３との距離ｄ２は、第２表示面２０の奥行き位置Ｚ３と反射点ＲＰの奥行き位置Ｚ１との距離ｄ１の２倍である。つまり、表示装置１ａは、反射部４０の奥行き位置に画像を表示する場合に比べて、立体像ＶＩが生じる範囲を２倍に拡大することができる。
【００４５】
この立体像ＶＩが生じる奥行き位置は、表示面１０の表示素子１１が表示する画面の明るさと、第２表示面２０の表示素子２１が表示する画面の明るさとによって制御することができる。例えば、表示素子１１が表示する画面の明るさを、表示素子２１が表示する画面の明るさよりも明るくすることにより、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。換言すると、この立体像ＶＩが生じる奥行き位置は、表示素子１１が射出する光Ｌ１の視点位置ＶＰにおける強さと、表示素子２１が射出する光Ｌ４が反射された反射光Ｌ４’の視点位置ＶＰにおける強さとの相対値（例えば、比）に基づいている。例えば、表示素子１１が射出する光Ｌ１の視点位置ＶＰにおける強さを、表示素子２１が射出する光Ｌ４が反射された反射光Ｌ４’の視点位置ＶＰにおける強さよりも強くすることにより、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。
【００４６】
次に、図９を参照して、制御部５０ａの構成の一例について説明する。
図９は、本実施形態の制御部５０ａの構成の一例を示すブロック図である。この制御部５０ａとは、制御部５０と同様に、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５０ａは、演算部５３ａが分割部５３３を備え、第１出力部５５と、第２出力部５６とを備えている点において、上述した第１実施形態の制御部５０と相違する。
【００４７】
制御部５０ａは、上述した奥行き位置算出部５３１と、画素値算出部５３２とに加えて、分割部５３３を備えている。この制御部５０ａは、入力される画像情報に基づいて、表示面１０が備える画素の画素値と、第２表示面２０が備える画素の画素値との少なくとも一方を制御する。
【００４８】
分割部５３３は、取得部５１が取得した画像情報を、第１の画像情報と、第２の画像情報とに分割する。この第１の画像情報とは、表示面１０（第１表示面）に画像を表示するための情報である。また第２の画像情報とは、第２表示面２０に画像を表示するための情報である。具体的には、分割部５３３は、取得部５１が取得した画像情報のうち、表示面１０に表示すべき画像の領域と、第２表示面２０に表示すべき画像の領域とを分割することにより、取得部５１が取得した画像情報を、第１の画像情報と、第２の画像情報とに分割する。
【００４９】
より具体的には、分割部５３３は、視点位置ＶＰから見た表示面１０（表面）の表示素子１１の位置と、視点位置ＶＰから見た第２表示面２０（裏面）の表示素子２１の位置（例えば、ＸＹＺ座標）とに基づいて、画像情報を分割する。ここで、表示素子１１の位置とは、例えば、表示素子１１のＸＹＺ座標である。また、表示素子２１の位置とは、例えば、表示素子２１のＸＹＺ座標である。一例として、フレーム３０ａの透過部３１と非透過部３２とが図３に示したようにスリット状（もしくは、くし状）になっている場合について説明する。この場合、観察者Ｕが視点位置ＶＰから表示装置１ａを見ると、裏面から出る光が反射部４０によって反射されるため、表面の表示素子１１と、裏面の表示素子２１とがＸ方向に交互に並んでいるように見える。この場合には、分割部５３３は、画像情報をＸ方向にスリット状に分割し、分割した画像情報を交互に表面と裏面とに割り当てる。ここで、表示素子１１や表示素子２１の位置（例えば、ＸＹＺ座標）を示す情報が記憶部５２に記憶されていてもよい。この場合には、分割部５３３は、記憶部５２に記憶されている表示素子１１や表示素子２１の位置を示す情報に基づいて、画像情報を分割してもよい。
【００５０】
なお、この分割部５３３は、本実施形態における必ずしも必要ではない。具体的には、取得部５１が取得する画像情報が、第１の画像と第２の画像との２つの画像を表示するための情報を予め含んでいる場合がある。この場合には、制御部５０ａは、分割部５３３によることなく、第１の画像信号を表示面１０に出力することができ、第２の画像信号を第２表示面２０に出力することができる。
【００５１】
奥行き位置算出部５３１は、上述した第１の実施形態と同様にして、立体像ＶＩが生じる奥行き位置を算出する。
画素値算出部５３２は、分割部５３３が分割した画像情報のうち、第１の画像情報について、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、表示素子１１のそれぞれの画素値を算出する。また、画素値算出部５３２は、分割部５３３が分割した画像情報のうち、第２の画像情報について、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、表示素子２１のそれぞれの画素値を算出する。
【００５２】
第１出力部５５は、演算部５３ａが出力する第１の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第１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、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。
【００５３】
第２出力部５６は、演算部５３ａが出力する第２の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第２の画像情報を複数の表示素子２１に順次出力する。これにより、第２表示面２０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。
【００５４】
以上説明したように、本実施形態の表示装置１ａは、表示面１０に加えて第２表示面２０と、反射部４０とを備えている。これにより、表示装置１ａは、静止画だけでなく、動画の立体像ＶＩを表示することができる。また、表示装置１ａは、２つの表示面を同じフレーム３０ａに設けることができるため、非透過部３２に表示素子１１、および表示素子２１を駆動する回路や配線に加えて、表示素子２１や、表示素子２１を駆動する回路や配線を配置することができる。すなわち、表示装置１ａは、２つの表示面に対する回路や配線を１つのフレーム３０ａに集約することができるため、表示装置の構成を簡素化することができる。
【００５５】
［変形例］
なお、表示装置１ａは、図１０に示すように構成することもできる。
図１０は、本実施形態における表示装置１ａの変形例の構成を示す概要図である。この表示装置１ａは、反射部４０に代えて、再帰性反射部４１を備えている。この再帰性反射部４１は、再帰性反射特性を有しており、ある光源から入射する光を入射してきた方向、すなわち光源の方向に反射する。
【００５６】
具体的には、表示面１０の表示素子１１−１は、視点位置ＶＰの方向に光Ｌ５を射出する。また、第２表示面２０の表示素子２１−１は、再帰性反射部４１の方向に光Ｌ６を射出する。再帰性反射部４１は、表示素子２１−１が射出した光Ｌ６を光が入射してきた方向、すなわち表示素子２１−１の方向に反射する。反射された光（反射光Ｌ６’）は、表示素子２１−１の方向に進行する。その反射光Ｌ６’の一部は、フレーム３０ａの透過部３１−１を透過して、視点位置ＶＰの方向（＋Ｚ方向）に進行する。
【００５７】
また、表示面１０の表示素子１１−２、第２表示面２０の表示素子２１−２についても上述と同様である。すなわち、表示面１０の表示素子１１−２は、視点位置ＶＰの方向に光Ｌ７を射出する。また、第２表示面２０の表示素子２１−２は、再帰性反射部４１の方向に光Ｌ８を射出する。再帰性反射部４１は、表示素子２１−２が射出した光Ｌ８を光が入射してきた方向、すなわち表示素子２１−２の方向に反射する。反射された光（反射光Ｌ８’）は、表示素子２１−２の方向に進行する。その反射光Ｌ８’の一部は、フレーム３０ａの透過部３１−２を透過して、視点位置ＶＰの方向（＋Ｚ方向）に進行する。
【００５８】
すなわち、再帰性反射部４１は、光を射出した表示素子２１の方向に光を反射する。このため、再帰性反射部４１を備える表示装置１ａは、表示素子２１が、どの位置（ＸＹＺ座標）にあっても視点位置ＶＰに反射光を集光することができる。換言すれば、観察者Ｕが視点位置ＶＰから表示装置１ａの表示面１０を見た場合、第２表示面２０のそれぞれの表示素子２１が射出する光を一度にまとめて見ることができる。
【００５９】
また、フレーム３０ａの奥行き方向の厚さ、すなわち、表示面１０と第２表示面２０とＺ軸方向の距離は、第２表示面２０内に配置された表示素子２１のＺ軸方向の厚さと比較して、十分大きくてもよい。例えば、表示面１０と第２表示面２０とＺ軸方向の距離は、表示素子２１のＺ軸方向の厚さの２０倍程度であってもよい。
また、フレーム３０ａの奥行き方向の厚さ、すなわち、表示面１０と第２表示面２０とＺ軸方向の距離は、第２表示面２０と再帰性反射部４１とのＺ軸方向の距離の、０．２５倍から１倍程度の距離であってもよい。
【００６０】
さらに、図１１に示すように、再帰性反射部４１を備える表示装置１ａは、観察者Ｕがある視点位置ＶＰから他の視点位置ＶＰ’に移動した場合であっても、表示素子２１が射出した光を、観察者Ｕの移動に追従するように反射することができる。
図１１は、本実施形態における観察者Ｕの視点位置ＶＰの一例を示す概要図である。ここで、観察者Ｕが視点位置ＶＰから表示面１０を見る場合について説明する。表示面１０の表示素子１１は、光を射出する。このとき観察者Ｕがいる視点位置ＶＰに対しては光Ｌ５−１を射出する。また、第２表示面２０の表示素子２１は、再帰性反射部４１の方向に光を射出する。この表示素子２１が射出する光は、再帰性反射部４１の各部によって反射される。上述したように、再帰性反射部４１は、光が入射してきた方向に光を反射する。したがって、表示素子２１によって射出された光は、再帰性反射部４１の上のどの位置においても、表示素子２１の位置に戻るように反射される。ここで、再帰性反射部４１の上の点Ｐ４１において反射される光について説明する。この点Ｐ４１とは、再帰性反射部４１の上の点であって、観察者Ｕがいる視点位置ＶＰから表示素子１１を見た場合に、フレーム３０ａの透過部３１のうち、表示素子１１の近傍（例えば、点Ｐ１０）の位置に見える点である。表示素子２１が射出する光のうち、再帰性反射部４１の点Ｐ４１に対して射出される光Ｌ６−１は、点Ｐ４１において反射されて、表示素子２１の位置に戻る。この反射された光Ｌ６−１’は、フレーム３０ａの透過部３１のうち、点Ｐ１０の位置を透過して、視点位置ＶＰの方向に進行する。この結果、視点位置ＶＰにいる観察者Ｕは、光Ｌ５−１と光Ｌ６−１’とをまとめて見ることができる。すなわち、観察者Ｕが視点位置ＶＰから表示装置１ａの表示面１０を見た場合、観察者Ｕは、表示素子１１と表示素子２１とが射出する光を一度にまとめて見ることができる。
【００６１】
次に、観察者Ｕが視点位置ＶＰ’にいる場合について説明する。表示面１０の表示素子１１は、光を射出する。このとき観察者Ｕがいる視点位置ＶＰ’に対しては光Ｌ５−２を射出する。表示素子２１によって射出された光は、再帰性反射部４１の上のどの位置において反射されたとしても、表示素子２１の位置に戻る。ここで、再帰性反射部４１の上の点Ｐ４１’において反射される光について説明する。この点Ｐ４１’とは、再帰性反射部４１の上の点であって、観察者Ｕがいる視点位置ＶＰ’から表示素子１１を見た場合に、フレーム３０ａの透過部３１のうち、表示素子１１の近傍（例えば、点Ｐ１０）の位置に見える点である。表示素子２１が射出する光のうち、再帰性反射部４１の点Ｐ４１’に対して射出される光Ｌ６−２は、点Ｐ４１’において反射されて、表示素子２１の位置に戻る。この反射された光Ｌ６−２’は、フレーム３０ａの透過部３１のうち、点Ｐ１０の位置を透過して、視点位置ＶＰ’の方向に進行する。この結果、視点位置ＶＰ’にいる観察者Ｕは、光Ｌ５−２と光Ｌ６−２’とをまとめて見ることができる。すなわち、観察者Ｕが視点位置ＶＰ’から表示装置１ａの表示面１０を見た場合、観察者Ｕは、表示素子１１と表示素子２１とが射出する光を一度にまとめて見ることができる。
【００６２】
ここで、観察者Ｕが表示面１０を見ながら、視点位置ＶＰから視点位置ＶＰ’に移動する場合について説明する。上述したように、表示素子２１によって射出された光は、再帰性反射部４１の上のどの位置において反射されたとしても、表示素子２１の位置に戻り、点Ｐ１０の位置を透過する。したがって、観察者Ｕが視点位置ＶＰから視点位置ＶＰ’の間のどの位置にいたとしても、観察者Ｕは、表示素子２１によって射出され、再帰性反射部４１によって反射された光を見ることができる。例えば、観察者Ｕが視点位置ＶＰから視点位置ＶＰ’にＸ軸に平行に（−Ｘ）方向に移動した場合、この観察者Ｕは、再帰性反射部４１の点Ｐ４１と点Ｐ４１’との間のＸ軸に平行な線Ｌ４１上のいずれかの点において反射された光を見ることができる。すなわち、観察者Ｕは、視点位置ＶＰと視点位置ＶＰ’との間の任意の視点位置において、表示素子１１と表示素子２１とが射出する光を一度にまとめて見ることができる。
このように、再帰性反射部４１を備える表示装置１ａは、立体像ＶＩを観察することができる視点位置ＶＰを拡張することができる。
【００６３】
［第３の実施形態］
次に、本発明の第３の実施形態による表示装置１ｂについて、図１２を参照して説明する。
図１２は、本発明の第３の実施形態における表示装置１ｂ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１ｂは、フレーム３０ｂが曲面形状である点において、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。
【００６４】
表示装置１ｂは、ＬＥＤなどの表示素子１１を保持するためのフレーム３０ｂを備えている。このフレーム３０ｂは、曲面形状を有している。また、表示装置１ｂは、それぞれ曲面の表示面１０ｂと、第２表示面２０ｂとを備えている。このように構成しても、表示装置１ｂは、立体像ＶＩを表示することができる。
【００６５】
またこの場合、フレーム３０ｂの位置（例えば、Ｘ座標）によって、フレーム３０ｂと再帰性反射部４１との間の距離が変化する。具体的には、フレーム３０ｂのＸ方向の中央部分においては、フレーム３０ｂと再帰性反射部４１との間の距離が長く、フレーム３０ｂのＸ方向の両端部分においては、フレーム３０ｂと再帰性反射部４１との間の距離が短い。したがって、フレーム３０ｂのＸ方向の中央部分から視点位置ＶＰまでの光路長と、両端部分から視点位置ＶＰまでの光路長とには差が生じる。このため、フレーム３０ｂのＸ方向の中央部分の画面の明るさと、両端部分の画面の明るさとには差が生じる。
【００６６】
この場合、表示装置１ｂが備える制御部５０ｂは、この光路長の差に基づいて、表示素子１１の明るさと、表示素子２１の明るさとを補正するように制御してもよい。すなわち、制御部５０ｂは、さらに、表示面１０が表示する画像による光の光路長と、第２表示面２０ｂが表示する画像による光の光路長との相対値に基づいて、表示面１０が備える表示素子１１（画素）の画素値と、第２表示面２０ｂが備える表示素子２１（画素）の画素値との少なくとも一方を制御するように構成してもよい。このように構成することによって、表示装置１ｂは、表示される立体像ＶＩの奥行き位置を高精度に制御することができる。
【００６７】
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。
【００６８】
なお、上述した各実施形態の表示装置（表示装置１、１ａ、１ｂ。以下、これらを総称して表示装置と記載する。）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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【符号の説明】
【００７２】
１、１ａ、１ｂ…表示装置、１０、１０ｂ…表示面、１１…表示素子、２０、２０ｂ…第２表示面、２１…表示素子、３１…透過部、３２…非透過部、４０…反射部、４１…再帰性反射部、５０、５０ａ、５０ｂ…制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【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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