(57)【要約】【課題】容易な操作で３次元形状の投影画像を任意の方向から視認することができたり、画像の拡大／縮小ができる画像表示装置を提供することである。【解決手段】画像表示装置１０は、表示部１４と、加速度センサを有し、移動及び回転動作を検出する移動検出部１５と、画像に関する情報を記憶する情報記憶部１１と、画像に関する属性を記憶する属性記憶部１２と、情報記憶部１１及び属性記憶部１２に記憶された情報から表示部１４に表示する画像を作成する表示内容作成部１３と、移動検出部１５の検出結果に基づいて、属性記憶部１２の内容を変更する表示切替部１６とを備え、画像が表示されている状態で移動検出部１５により本装置１０の移動が検出されると、表示切替部１６によって変更される画像の属性に基づいて表示内容作成部１３により画像が作成され、表示部１４に表示されている画像が該作成された画像に切り替えられる構成とする。【選択図】      図１
2004271671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示部と、
加速度センサを有し、本装置の移動及び回転動作を検出する移動検出部と、
画像に関する情報を記憶する情報記憶部と、
画像に関する属性を記憶する属性記憶部と、
前記情報記憶部及び属性記憶部に記憶された情報から前記表示部に表示する画像を作成する表示内容作成部と、
前記移動検出部の検出結果に基づいて、前記属性記憶部の内容を変更する表示切替部と、を備えた画像表示装置であって、
画像が表示されている状態で前記移動検出部により本装置の移動が検出されると、前記表示切替部によって変更される画像の属性に基づいて前記表示内容作成部により画像が作成され、前記表示部に表示されている画像が該作成された画像に切り替えられることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記情報記憶部及び属性記憶部に記憶される情報は、３次元情報であり、前記表示内容作成部は３次元情報から２次元情報に変換した画像を作成することを特徴とする請求項１記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記移動検出部で表示部の面方向の位置変化が検出されると、該位置変化方向に該位置変化量だけ画像を平行移動させることを特徴とする請求項１又は２記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記移動検出部で表示部の面に垂直な方向の位置変化が検出されると、該位置変化量に応じて画像を拡大／縮小させることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記移動検出部で本装置の角度変化が検出されると、該角度変化方向に該角度変化量だけ画像を回転させることを特徴とする請求項２記載の画像表示装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかに記載の画像表示装置を搭載したことを特徴とする端末装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像表示装置に関し、特に携帯電話機やＰＤＡ等の表示部の小さい携帯端末に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
端末装置の表示部の大きさには制限があるため、一度に全ての情報を表示できない場合がある。これは携帯電話機やＰＤＡ等の表示部の小さい携帯端末では多々あることである。その際、端末に備えられたキーやホイール等の入力部を操作して、画面スクロールや画面の拡大／縮小を行うのが一般的である。
このキーやホイールの操作は表示部が小さいほど頻繁に行う必要があるため、煩わしく操作性が悪いと言わざるを得ない。そこで、特許文献１〜４では画面スクロールの操作性を良くする手法が提案されている。
特許文献１には、表示部に表示しきれないデータを、ユーザが表示部の画面スクロールを行うことによって表示部に表示するには、本体をスクロール方向へ傾け、傾斜検出部によって本体の傾き方向、傾きの度合いを検出し、ＣＰＵから表示制御部を介して画面スクロールされた後の表示画面を表示部に表示させる方法が開示されている。
特許文献２には、表示データを装置本体の移動や傾斜に応じてスクロールさせるデータ表示装置及び記憶媒体が開示されている。
特許文献３には、傾斜センサにより検出される傾斜状態に基づいて画面表示をスクロールする携帯端末装置のユーザインターフェース装置が開示されている。
特許文献４には、携帯電話端末の本体の傾き回数を基準として表示画面のスクロールを行い、また、傾き回数に応じて表示画面のスクロール量が変化する携帯電話端末の表示画面制御装置が開示されている。
これら特許文献１〜４では本体を傾ける操作により、画面スクロールを行っている。そして、本体を傾ける操作は特許文献５でも用いられている。
特許文献５には、複数の仮想面で構成される携帯端末の画面表示を仮想面毎の表示色の濃淡で区別／識別できるように重ねて表示し、角度・位置センサを用いることにより端末装置の使用状況（姿勢（角度））を得て、使用状況に変更があった場合、仮想面の順番を変更して表示する端末装置が開示されている。
ところで、表示部に３次元形状の投影像を表示する装置がある。特許文献６には、３次元の投影方向変更が２次元の位置変化という少ない操作で指示でき、ディスプレイ画面に３次元形状モデルを表示させて対話的な処理を行う表示装置が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３０５９１８号公報
【特許文献２】
特開平１０−２８３１６０号公報
【特許文献３】
特開２００２−２６８６２２号公報
【特許文献４】
特開２００１−１３６２５９号公報
【特許文献５】
特開２０００−３０５６９１号公報
【特許文献６】
特開平１−１０６１７９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の特許文献１〜４ではキーやホイールを操作するより簡単に操作できるが、微妙にスクロールさせたいときなどに本体を僅かに且つ微小時間傾けることは困難であり、訓練により体得する必要がある。
また、特許文献５は上記と同様に本体を傾ける訓練が必要であるとともに、画像が重ねて表示されるため見づらい。
更に、特許文献６では、２次元の位置変化量を取り込むのに変位入力手段を用いているが具体的な手段は記載されていない。そこで変位入力手段がキーやホイールであるとすると、その操作は煩わしい。一方、変位手段が特許文献１〜５のような本体の傾きによる操作であるとすると、微妙に回転させたいときは本体を僅かに且つ微小時間傾ける必要があり、訓練により体得しなければ困難である。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑み、訓練により体得しなくても容易に、３次元形状の投影画像を任意の方向から視認することができたり、画像の拡大／縮小ができる画像表示装置を提供することを目的とする。また、その画像表示装置を備えた端末装置を提供することも目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、画像を表示する表示部と、加速度センサを有し、本装置の移動及び回転動作を検出する移動検出部と、画像に関する情報を記憶する情報記憶部と、画像に関する属性を記憶する属性記憶部と、前記情報記憶部及び属性記憶部に記憶された情報から前記表示部に表示する画像を作成する表示内容作成部と、前記移動検出部の検出結果に基づいて、前記属性記憶部の内容を変更する表示切替部と、を備えた画像表示装置であって、画像が表示されている状態で前記移動検出部により本装置の移動が検出されると、前記表示切替部によって変更される画像の属性に基づいて前記表示内容作成部により画像が作成され、前記表示部に表示されている画像が該作成された画像に切り替えられることを特徴とするものである。
【０００７】
この構成によると、画像切替えの操作を訓練により体得しなくても、表示部を通して物体を見ている感覚で本装置を移動させることにより、容易に３次元形状の投影画像を任意の方向から視認することができたり、画像の拡大／縮小ができる。
【０００８】
上記の画像表示装置において、前記情報記憶部及び属性記憶部に記憶される情報が３次元情報である場合、前記表示内容作成部は３次元情報から２次元情報に変換した画像を作成するものとすることができる。
【０００９】
具体的には、写像演算を行って３次元形状の投影画像（２次元情報）を作成する。これにより、任意の視線方向からの画像を表示することができる。
【００１０】
また上記の画像表示装置において、前記移動検出部で表示部の面方向の位置変化が検出されると、該位置変化方向に該位置変化量だけ画像を平行移動させるようにすることができる。
【００１１】
また上記の画像表示装置において、前記移動検出部で表示部の面に垂直な方向の位置変化が検出されると、該位置変化量に応じて画像を拡大／縮小させるようにすることができる。
【００１２】
また上記の画像表示装置において、前記移動検出部で本装置の角度変化が検出されると、該角度変化方向に該角度変化量だけ画像を回転させるようにすることができる。
【００１３】
これら移動検出部での検出結果に応じて表示画像を更新することにより、本装置の移動後の点が視点となる。従って、ユーザは所望の方向へ本装置を移動させれば所望の表示画像が得られるので、本装置を使い慣れていないユーザでも容易に操作することができる。
【００１４】
また本発明は、上記の画像表示装置を端末装置に搭載したことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は画像表示装置の構成を示すブロック図、図２は画像の表示及び切替え時の画像表示装置の動作を示すフローチャート、図３は携帯電話機を回転させた場合の画像の切替えを説明する図である。
【００１６】
図１に示すように、画像表示装置１０は、情報記憶部１１と、属性記憶部１２と、表示内容作成部１３と、表示部１４と、移動検出部１５と、表示切替部１６とを備えている。
【００１７】
情報記憶部１１は、電気的に書込み／読出しが可能なメモリを備え、立体のキャラクター等の３次元情報や、文書等の２次元情報を記憶する。
属性記憶部１２は、電気的に書込み／読出しが可能なメモリを備え、表示内容作成部１３で利用する視点情報等を記憶する。視点情報とは、視点位置を表すｘ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ、ｙ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎ、ｚ＿ｐｏｓｉｔｉｏｎの３情報と、視線方向を表すｘ＿ｖｅｃｔｏｒ、ｙ＿ｖｅｃｔｏｒ、ｚ＿ｖｅｃｔｏｒ、の３情報と、任意の補助属性情報とからなる。補助属性情報としては、例えば、３次元情報に任意に含まれる光源方向がある。
【００１８】
表示内容作成部１３は、演算装置を備え、情報記憶部１１及び属性記憶部１２に記憶された情報に基づいて表示部１４に表示する画像を作成する。例えば、３次元情報が記憶されている場合は、写像演算を行って３次元形状の投影画像（２次元情報）を作成する。
表示部１４は、表示画像を記憶する画像用メモリとＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）等の２次元表平面に画像を表示する表示装置とを備え、画像用メモリの内容を読み出して２次元画像を表示する。なお、表示内容作成部で作成された画像情報が画像用メモリに記憶される。
【００１９】
移動検出部１５は、加速度センサを備え、画像表示装置１０の移動及び回転動作を検出する。
表示切替部１６は、電気的に書込み／読出しが可能なメモリと演算装置とを備え、移動検出部１５の検出結果を記憶する。更に、一定時間毎にそれまでの一定時間内に記憶された検出結果の情報をメモリから読み出し、その情報から演算して画像表示装置１０の移動量及び移動方向を求め、その結果より属性記憶部１２の視点情報及び補助属性情報を書き換える。
【００２０】
次に、３次元情報を２次元の画像として表示する場合を例に説明する。図２に、画像表示装置１０の動作のフローチャートを示す。
【００２１】
まず、ステップＳ１０において、外部記憶装置（不図示）等から、点の座標や３点以上の点により構成される面、光源の座標や光源方向、初期視点座標や視線方向といった３次元情報の電子データを情報記憶部１１に入力する。
【００２２】
次に、ステップＳ１１へ進んで、３次元情報の電子データの中に初期視点座標及び視線方向からなる初期属性情報が含まれている場合には、それらの情報を属性記憶部１２に格納する。なお、初期属性情報が含まれていない場合は、適当な初期値として、例えば、視点座標（０，０，０）、視線方向（１，１，１）を設定する。また、光源の座標及び光源方向が含まれている場合は、その情報を補助属性情報として属性記憶部１２に格納する。
【００２３】
次に、ステップＳ１２へ進んで、表示内容作成部１３が情報記憶部１１及び属性記憶部１２に記憶された情報に基づいて表示部１４に表示する画像を作成する。具体的には、写像演算を行って３次元形状の投影画像（２次元情報）を作成する。
【００２４】
そして、ステップＳ１３へ進んで、作成された画像を表示部１４に表示する。その後、ステップＳ１４へ進んで、一定時間の画像表示装置１０の移動量及び移動方向を検出する。ユーザが画像表示装置１０を上下左右に回転させたり、前後左右上下に移動させたりしたときに加速度センサにより検知される。
【００２５】
次に、ステップＳ１５へ進んで、ステップＳ１４での検出結果を表示切替部１６に記憶するとともに、移動検出部１５が表示切替部１６に対して表示の切り替えを行う指示を出す。
【００２６】
次に、ステップＳ１６へ進んで、表示切替部１６は移動量及び移動方向に基づいて移動の性質（平行移動、回転）と、移動距離又は回転角度とを割り出して、属性記憶部１２の視点座標及び視線方向を書き換える。
【００２７】
その後ステップＳ１２に戻り、更新された属性情報に基づいて表示画面を作成し、表示部１４の画像を更新する。ステップＳ１２からステップＳ１６を繰り返すことにより、ユーザが画像表示装置１０を移動させる動作に対応して表示画像を更新する。
【００２８】
従って、ユーザは所望の画像が表示されるまで画像表示装置１０を移動させればよい。
【００２９】
図３に、携帯電話機を回転させることにより表示画像が回転する場合を示す。図３（ａ）は携帯電話機の表示部を正面から見た図、（ｂ）は（ａ）の携帯電話機を向かって右側が遠ざかるように約４５°回転させた図、（ｃ）は（ａ）の状態での表示画像を示す図、（ｄ）は（ｂ）の状態での表示画像を示す図である。
【００３０】
図３（ａ）の状態から右へ４５°回転させて図３（ｂ）の状態にすると、表示画像は図３（ｃ）から図３（ｄ）に更新される。図３（ｄ）は図３（ｃ）の画像を右へ４５°回転させた状態である。
【００３１】
このように、移動検出部で角度変化が検出されると、その角度変化方向に角度変化量だけ画像を回転させる、即ち、携帯電話機の回転に応じて表示画像が回転するので、画像を動かすための複雑なキー操作が必要なく、携帯電話機を所望の方向に向けるだけで所望の方向から見た画像が表示されるので、携帯電話機を使い慣れていないユーザでも容易に操作することができる。
【００３２】
上記のような画像の回転の他にも画像表示装置１０の移動に応じて表示画像が更新される。例えば、画像表示装置１０を表示部１４の面方向に移動すると、位置変化方向に位置変化量だけ画像が平行移動される。また例えば、画像表示装置１０を表示部１４の面に垂直な方向に移動すると、位置変化量に応じて画像が拡大／縮小される。
【００３３】
なお、文書等の２次元情報を表示している場合は、画像の平行移動と拡大／縮小のみを可能とし、画像の回転は実行しないものとする。これにより、文書等の画像が表示部１４よりも大きく一部しか表示されていない場合でも、表示部１４を面方向に移動させると、その方向に画像をスクロールすることができる。また、表示部１４の面に垂直な方向に移動させると、画像を拡大することができる。従って、ユーザは表示部１４を通して紙面を読む感覚で意識することなく簡単に画像表示装置１０を操作できる。
【００３４】
本発明の画像表示装置としては、端末装置と独立した各種ディスプレイを用いることができ、画像表示装置を搭載した端末装置としては、携帯電話機、ＰＤＡ、ノートパソコン等、携帯性のある装置を好適に用いることができる。
【００３５】
【発明の効果】
本発明によると、画像切替えの操作を訓練により体得しなくても、表示部を通して物体を見ている感覚で本装置を移動させることにより、容易に３次元形状の投影画像を任意の方向から視認することができたり、画像の拡大／縮小ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の画像の表示及び切替え時の画像表示装置の動作を示すフローチャートである。
【図３】（ａ）本発明の一例の携帯電話機の表示部を正面から見た図である。
（ｂ）図３（ａ）の携帯電話機を向かって右側が遠ざかるように約４５°回転させた図である。
（ｃ）図３（ａ）の状態での表示画像を示す図である。
（ｄ）図３（ｂ）の状態での表示画像を示す図である。
【符号の説明】
１０    画像表示装置
１１    情報記憶部
１２    属性記憶部
１３    表示内容作成部
１４    表示部
１５    移動検出部
１６    表示切替部
【図１】
2004271671.tif 000003
【図２】
2004271671.tif 000004
【図３】
2004271671.tif 000005