(57)【要約】【課題】  情報表示装置において、操作者の位置によらず３次元立体像を提示することを可能とする。【解決手段】  操作者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面に対して、表示対象物体を前記操作者の視線方向から射影した２次元像を生成する第１の手段と、前記操作者から見て異なった奥行き位置に配置され、前記第１の手段で生成された２次元像をそれぞれ表示する第２の手段と、前記複数の表示面に表示される２次元像における前記操作者から見た輝度を、前記各表示面毎にそれぞれ独立に変化させる第３の手段と、前記複数の表示面の面間隔（あるいは、前記操作者から見た前記各表示面の奥行き位置）を可変する第４の手段とを有する。【選択図】        図２０
2005189426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面に対して、表示対象物体を前記操作者の視線方向から射影した２次元像を生成する第１の手段と、
前記操作者から見て異なった奥行き位置に配置され、前記第１の手段で生成された２次元像をそれぞれ表示する第２の手段と、
前記複数の表示面に表示される２次元像における前記操作者から見た輝度を、前記各表示面毎にそれぞれ独立に変化させる第３の手段と、
前記複数の表示面の面間隔を可変する第４の手段とを有することを特徴とする情報表示装置。
【請求項２】
操作者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面に対して、表示対象物体を前記操作者の視線方向から射影した２次元像を生成する第１の手段と、
前記操作者から見て異なった奥行き位置に配置され、前記第１の手段で生成された２次元像をそれぞれ表示する第２の手段と、
前記複数の表示面に表示される２次元像における前記操作者から見た輝度を、前記各表示面毎にそれぞれ独立に変化させる第３の手段と、
前記操作者から見た前記各表示面の奥行き位置を可変する第４の手段とを有することを特徴とする情報表示装置。
【請求項３】
前記第３の手段は、連続する一対の表示面に表示される各２次元像の左右両端部の少なくとも一方において、前記一対の表示面に表示される各２次元像の輝度から、前記一対の表示面に表示される各２次元像の周囲部分の輝度を減算した時の符号が、前記一対の表示面で異なるように、前記一対の表示面に表示される各２次元像の輝度を変化させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の情報表示装置。
【請求項４】
前記第３の手段は、連続する一対の表示面に表示される各２次元像の左右両端部の少なくとも一方において、前記一対の表示面に表示される各２次元像の透過度から、前記一対の表示面に表示される各２次元像の周囲部分の透過度を減算した時の符号が、前記一対の表示面で異なるように、前記一対の表示面に表示される各２次元像の透過度を変化させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の情報表示装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の情報表示装置と、
前記操作者に最も近い表示面上に配置され、前記操作者が指し示す位置を特定することができる入力部とを有することを特徴とする情報入出力装置。
【請求項６】
前記情報表示装置の第２の手段は、前記入力部から入力された前記操作者の入力情報に基づき、前記各表示面に表示される２次元像を変化させることを特徴とする請求項５に記載の情報入出力装置。
【請求項７】
前記情報表示装置の第２の手段は、前記各表示面に表示される、前記操作者が指し示す位置の２次元像の色を変化させることを特徴とする請求項６に記載の情報入出力装置。
【請求項８】
前記情報表示装置の第４の手段は、前記入力部から入力された前記操作者の入力情報に基づき、前記複数の表示面の面間隔を制御することを特徴とする請求項５に記載の情報入出力装置。
【請求項９】
前記情報表示装置の第４の手段は、前記入力部から入力された前記操作者の入力情報に基づき、前記操作者から見た前記各表示面の奥行き位置を可変することを特徴とする請求項５に記載の情報入出力装置。
【請求項１０】
前記情報表示装置の第２の手段は、前記複数の表示面の奥行き位置に応じて、前記各表示面に表示される２次元像を変化させることを特徴とする請求項８または請求項９に記載の情報入出力装置。
【請求項１１】
前記情報表示装置の第４の手段は、前記操作者の入力動作に基づき、前記入力部、あるいは、前記入力部と前記入力部が配置される表示面とを変位させることを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の情報入出力装置。
【請求項１２】
前記情報表示装置の第４の手段は、前記操作者が、前記入力部、および前記入力部が配置される表示面を変位させるために必要な力を可変可能であることを特徴とする請求項１１に記載の情報入出力装置。
【請求項１３】
前記情報表示装置の第４の手段は、前記各表示面に表示される２次元像の内容に応じて、前記操作者が、前記入力部、および前記入力部が配置される表示面を変位させるために必要な力を可変することを特徴とする請求項１２に記載の情報入出力装置。
【請求項１４】
前記情報表示装置の第３の手段は、連続する一対の表示面に表示される前記操作者が指し示す位置の各２次元像の左右両端部の少なくとも一方において、前記一対の表示面に表示される各２次元像の輝度から、前記一対の表示面に表示される各２次元像の周囲部分の輝度を減算した時の符号が、前記一対の表示面で異なるように、前記一対の表示面に表示される各２次元像の輝度を変化させることを特徴とする請求項８または請求項９または請求項１１に記載の情報入出力装置。
【請求項１５】
前記情報表示装置の第３の手段は、連続する一対の表示面に表示される前記操作者が指し示す位置の各２次元像の左右両端部の少なくとも一方において、前記一対の表示面に表示される各２次元像の透過度から、前記一対の表示面に表示される各２次元像の周囲部分の透過度を減算した時の符号が、前記一対の表示面で異なるように、前記一対の表示面に表示される各２次元像の透過度を変化させることを特徴とする請求項８または請求項９または請求項１１に記載の情報入出力装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、街角や街頭にあるキオスク端末用表示装置または入出力装置、あるいは、例えば、銀行やコンビニエンスストアなどにある自動取引装置に設備されるタッチパネルを用いた情報入出力装置に係わり、特に、表示面を押下したときに押下した感覚が実際に得られると同時に、押下する場所によって表示面の間隔が変位する度合いと押下するのに必要な力を制御できる情報表示装置および情報入出力装置に関する。
また、本発明は、３次元の立体像を表示することが可能であり、誤視認による誤入力を軽減することができると共に、操作者との距離が変化しても操作者に違和感のない３次元立体像を提示することのできる情報表示装置および情報入出力装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、銀行やコンビニエンスストアなどに設置されている自動取引装置の多くは、液晶表示パネルなどの情報表示装置とタッチパネル等を用いた情報入出力装置が搭載された端末が使用されており、表示面に表示されたＧＵＩ（グラフィカル・ユーザ・インタフェース）で生成されたメニューなどを見ながら実際に表示機器に触れて操作を行うことができるようになった。
しかし、このような端末における表示機器の表示面に表示される内容は２次元的で、また、実際に表示されている表示面とタッチパネルの入力面の場所が完全に一致していないため、タッチパネルを介して情報を入力できる（押下できる）箇所かどうかが視覚的に操作者にはうまく伝わらないことが多かった。
このため、入力できない場所を押下してしまうことや、例え、押下できたとしても、表示されている内容が複雑であれば、隣の表示に手が触れてしまい、間違った場所を押下してしまうということが起きていた。
また、多くの機器の表示面は平面的で固定されているため、押下した感覚がうまく操作者に伝わらず、情報を入力できた場合もできなかった場合も気づかないということが起きていた。
これまでにも、表示される内容自体に影をつけ立体感を持たせるなどして、心理的に押下できる場所と押下できない場所を区別するような試みや、押下できる場所を押下したときの色表示を変える、また、押下するという感覚を伝えるために、押下できる場所を押下したときには、任意の表示面の間に入れた弾性機構が変位する（下記特許文献１，２参照）、あるいは、音や振動で押下した事実を操作者に伝える（下記特許文献３参照）などの試みが行われている。
【０００３】
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
【特許文献１】特開平５−３０３４６４号公報
【特許文献２】特開２０００−２２２１２８号公報
【特許文献３】特開２００３−５８３２１号公報
【特許文献４】特許第３０２２５８号明細書
【特許文献５】特開２００１−５４１４４号公報
【特許文献６】特開２００２−１５９０２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、表示物に立体感を持たせたところで、２次元の像ではそれがただのデザインであるのか、実際に押下できる場所を表しているのかを直感的に理解することはできない。
また、押下した事実を音や振動で操作者に伝えるとしても、音や振動は、押下するという動作とは異なる感覚であるため、騒音下や揺れる乗り物の中などでは、周囲の状況によっては操作者が認識できないこともあった。
その点、押下すると表示面が下がる構造（前記特許文献１，２参照）は操作者に押下するという感覚を確実に伝えることができる。
しかし、この押下すると表示面が下がる構造における表示面に表示できる内容は２次元であったため、操作者に実物体を押下しているような視覚的感覚を呈示することができず、さらに、表示面を押下してしまうと、他の押下していない表示物も表示面と共に下に変位してしまい操作者が操作する上で違和感を持つ原因となっていた。
以上のことから、押下できる場所を実物体のボタンのように３次元表示することで、操作者が正確に視認することができ、押下した感覚を確実に伝えることができると同時に、表示面が下に変位した場合にも他の表示物は元の表示位置に維持されるような情報入出力装置が求められていた。
【０００５】
一方、３次元表示装置の開発も多方面で行われており、近年、ＤＦＤ（Depth-Fused 3D）型の３次元表示装置（前記特許文献４，５，６参照）が提案されている。
ＤＦＤ型の３次元表示装置では、重なり合う表示面の輝度（または透過度）比を変えることによりその中間の任意の奥行き位置に３次元像を提示することができる。
また、この表示装置は、目の焦点の調節位置と立体像を提示する位置に不整合が生じにくく、長時間観察していても目が疲れにくいという利点がある。
しかしＤＦＤ型の３次元表示装置では、重なり合う表示面の面間と操作者が観察する位置に制約があるため、これを解決するような表示装置が求められていた。
【０００６】
本発明は、前述の従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、情報入出力装置において、表示対象物体を３次元表示することによって操作者が押下できる場所か押下できない場所かを正確に視認することができ、操作者が押下できる場所を押下した場合も表示面を変位させることにより押下した感覚を確実に伝えることが可能な技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、情報入出力装置において、表示面が変位した場合においても、操作者が押下した表示物以外の他の表示物は元の位置に表示することが可能な技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、情報入出力装置において、表示面を押下した位置によって押下できる場所と押下できない場所を識別し、押下できる深さと押下するために必要な力を制御することが可能な技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、情報表示装置において、操作者の前後の位置によらず３次元立体像を提示することが可能な技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明は、操作者から見て異なった奥行き位置に複数の表示面を配置し、前記複数の表示面に表示される２次元像における前記操作者から見た輝度を前記各表示面毎にそれぞれ独立に変化させるようにした情報表示装置において、前記複数の表示面の面間隔、あるいは、前記操作者から見た前記各表示面の奥行き位置を可変としたことを特徴とする。
また、本発明は、前述の情報表示装置と、操作者から一番近い位置にある表示面上に配置される入力部（例えば、タッチパネル）とを有する情報入出力装置において、操作者の位置によって表示面の間隔を可変としたことを特徴とする。
また、本発明は、前述の情報入出力装置において、入力部の位置と、入力部が配置される表示面全体の位置を可変とし、なおかつ、操作者が押下するために必要な力も制御可能としたことを特徴とする。
ここで、本発明の情報表示装置および情報入出力装置は、ＤＦＤ型（前記特許文献４，５参照）の３次元表示装置として扱うことができ、異なった奥行き位置に配置された複数の表示面の中の任意の２つの表示面の間に仮想物体（３次元立体像）を呈示することが可能であり、かつ３次元立体像が表示面よりも前後に飛び出して見える効果（前記特許文献６参照）なども用いることが可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）本発明によれば、操作者に、あたかもそこに３次元物体が存在しているかのような感覚を呈示できると同時に、実際の操作の感覚を与えることが可能となる。
（２）本発明によれば、操作者の誤操作を大幅に低減できると共に、たとえ誤操作した場合においても操作者に誤った場所を押下したかどうかをいち早く伝え、誤りの少ない情報入力を行うことが可能となる。
（３）本発明によれば、各表示面に表示される２次元像の内容によって、押下可能な部分と押下不可能な部分を区別することが可能となる。
（４）本発明によれば、操作者が誤った場所に触れてしまうことによる誤入力を大幅に低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置の概要］
なお、以下の説明では、像を配置する「面」という表現を用いるが、これは光学などで多用される像面などと同様な表現であり、かつこのような像面を実現する手段としては、例えば、レンズ、全反射鏡、部分反射鏡、曲鏡、プリズム、偏光素子、波長板などの種々の光学素子と、例えば、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（ライト・エミッティング・ダイオード：発光ダイオード）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネンス：電界発光）ディスプレイ、ＦＥＤ（フィールド・エミッション・ディスプレイ：電界放出ディスプレイ）、ＤＭＤ（Digital Mirror Display）、プロジェクション方式ディスプレイ、オシロスコープのような線描画型ディスプレイなどの２次元表示装置とを用いて、多くの光学的組み合わせ技術により、実現可能なことは明らかである。また、提示する３次元立体像を主に２つの面に２次元像として表示する場合について述べるが、これを２つ以上の面としても同様な効果が期待できることは明らかである。
【００１０】
［本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置の一例］
図１は、本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置の一例を説明するための図である。
図１に示す３次元表示装置は、観察者１００の前面に複数の面、例えば、表示面（１０１，１０２）（表示面１０１が表示面１０２より観察者１００に近い）を設定し、これらの表示面（１０１，１０２）に複数の２次元像を表示するために、２次元表示装置と種々の光学素子を用いて光学系１０３を構築する。
前記２次元表示装置としては、例えば、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬディスプレイ、ＦＥＤディスプレイ、ＤＭＤ、プロジェクション方式ディスプレイ、オシロスコープのような線描画型ディスプレイなどを用い、光学素子としては、例えば、レンズ、全反射鏡、部分反射鏡、曲鏡、プリズム、偏光素子、波長板などを用いる。
なお、図１は、前述の特許文献４に記載されているものと同じ構成のものであり、また、この表示面の設定方法については、前述の特許文献４を参照されたい。
図１に示す３次元表示装置では、図２に示すように、観察者１００に提示したい３次元物体１０４を、観察者１００の両眼の視線方向から、前述の表示面（１０１，１０２）へ射影した像（以下、「２Ｄ化像」と呼ぶ）（１０５，１０６）を生成する。
この２Ｄ化像の生成方法としては、例えば、視線方向から３次元物体１０４をカメラで撮影した２次元像を用いる方法、あるいは別の方向から撮影した複数枚の２次元像から合成する方法、あるいはコンピュータグラフィックによる合成技術やモデル化を用いる方法など種々の方法がある。
【００１１】
図１に示すように、前記２Ｄ化像（１０５，１０６）を、各々表示面１０１と表示面１０２の双方に、観察者１００の右眼と左眼とを結ぶ線上の一点から見て重なるように表示する。これは、例えば、２Ｄ化像（１０５，１０６）の各々の中心位置や重心位置の配置と、各々の像の拡大・縮小を制御することで可能となる。
かかる構成を有する装置上で、２Ｄ化像（１０５，１０６）の各々の輝度を、観察者１００から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、３次元物体１０４の奥行き位置に対応して変えることで、３次元物体１０４の３次元立体像を表示する。
その２Ｄ化像（１０５，１０６）の各々の輝度の変え方の一例について説明する。なお、ここでは、白黒図面であるため、分かりやすいように、以下の図面では、輝度の高い方を濃く示してある。
例えば、３次元物体１０４が表示面１０１上にある場合には、図３に示すように、この上の２Ｄ化像１０５の輝度を３次元物体１０４の輝度に等しくし、表示面１０２上の２Ｄ化像１０６の輝度はゼロとする。
次に、例えば、３次元物体１０４が観察者１００より少し遠ざかって表示面１０１より表示面１０２側に少し寄った位置にある場合には、図４に示すように、２Ｄ化像１０５の輝度を少し下げ、２Ｄ化像１０６の輝度を少し上げる。
【００１２】
次に、例えば、３次元物体１０４が観察者１００よりさらに遠ざかって表示面１０１より表示面１０２側にさらに寄った位置にある場合には、図５に示すように、２Ｄ化像１０５の輝度をさらに下げ、２Ｄ化像１０６の輝度をさらに上げる。
さらに、例えば、３次元物体１０４が表示面１０２上にある場合には、図６に示すように、この上の２Ｄ化像１０６の輝度を３次元物体１０４の輝度に等しくし、表示面１０１上の２Ｄ化像１０５の輝度はゼロとする。
このように表示することにより、観察者（人）１００の生理的あるいは心理的要因あるいは錯覚により、表示しているのが２Ｄ化像（１０５，１０６）であっても、観察者１００にはあたかも表示面（１０１，１０２）の中間に３次元物体１０４が位置しているように感じられる。
例えば、表示面（１０１，１０２）にほぼ等輝度の２Ｄ化像（１０５，１０６）を表示した場合には、表示面（１０１，１０２）の奥行き位置の中間付近に３次元物体１０４があるように感じられる。この場合に、この３次元物体１０４は、観察者１００には立体感を伴って知覚される。
【００１３】
なお、前記説明においては、例えば、３次元物体全体の奥行き位置を、例えば、表示面（１０１，１０２）に表示した２次元像を用いて表現する方法について主に述べたが、図１に示す３次元表示装置は、例えば、３次元物体自体が有する奥行きを表現する方法としても使用できることは明らかである。
３次元物体自体が有する奥行きを表現する場合における重要な要点は、図１に示す構成を有する装置上で、２Ｄ化像（１０５，１０６）の各々の部位の輝度を、観察者１００から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、３次元物体１０４の各部位が有する奥行き位置に対応して変えることである。
なお、前述の説明では、２次元像を配置する面の中で主に２つの面に関してのみ記述し、かつ観察者に提示する物体が２つの面の間にある場合について述べたが、２次元像を配置する面の個数がこれよりも多く、あるいは提示する物体の位置が異なる場合であっても、同様な手法により３次元立体像を表示することが可能であることは明らかである。
例えば、面が３つで、観察者１００に近い面と、中間の面との間に第１の３次元物体が、中間の面と、観察者１００に遠い面との間に第２の３次元物体が存在する場合には、観察者１００に近い面と、中間の面とに、第１の３次元物体の２Ｄ化像を表示し、中間の面と、観察者１００に遠い面とに第２の３次元物体の２Ｄ化像を表示することで、第１および第２の３次元物体の３次元立体像を表示することができる。
【００１４】
さらに、２Ｄ化像が３次元的に移動する場合に関しては、観察者の左右上下方向への移動に関しては通常の２次元表示装置の場合と同様に表示面内での動画再生によって可能であり、奥行き方向への移動に関しては、２Ｄ化像（１０５，１０６）の各々の輝度を、観察者１００から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、３次元立体像の奥行き位置の時間的変化に対応して変化させることにより、３次元像の動画を表現できることは明らかである。
例えば、３次元立体像が表示面１０１より表示面１０２まで時間的に移動する場合について説明する。
３次元立体像が表示面１０１上にある場合には、図３に示すように、表示面１０１上の２Ｄ化像１０５の輝度を３次元立体像の輝度に等しくし、表示面１０２上の２Ｄ化像１０６の輝度はゼロとする。
次に、例えば、３次元立体像が、次第に観察者１００より時間的に少し遠ざかり、表示面１０１より表示面１０２側に時間的に少し寄ってくる場合には、図４に示すように、３次元立体像の奥行き位置の移動に対応させて２Ｄ化像１０５の輝度を時間的に少し下げ、かつ２Ｄ化像１０６の輝度を時間的に少し上げる。
【００１５】
次に、例えば、３次元立体像が観察者１００より時間的にさらに遠ざかり、表示面１０１より表示面１０２側にさらに寄った位置に時間的に移動する場合には、図５に示すように、３次元立体像の奥行き位置の移動に対応させて２Ｄ化像１０５の輝度を時間的にさらに下げ、かつ２Ｄ化像１０６の輝度を時間的にさらに上げる。
さらに、例えば、３次元立体像が表示面１０２上まで時間的に移動してきた場合には、図６に示すように、３次元立体像の奥行き位置の移動に対応させてこの上の２Ｄ化像１０６の輝度を３次元立体像の輝度に等しくなるまで時間的に変化させ、かつ表示面１０１上の２Ｄ化像１０５の輝度がゼロとなるまで変化させる。
このように表示することにより、人の生理的あるいは心理的要因あるいは錯覚により、表示しているのが２Ｄ化像（１０５，１０６）であっても、観察者１００にはあたかも表示面（１０１，１０２）の間を、表示面１０１から表示面１０２に３次元立体像が奥行き方向に移動するように感じられる。
【００１６】
なお、前述の説明では、３次元立体像が表示面１０１から表示面１０２まで移動する場合について述べたが、これが表示面（１０１，１０２）の間の途中の奥行き位置から表示面１０２まで移動する場合や、表示面１０１から表示面（１０１，１０２）の間の途中の奥行き位置まで移動する場合や、表示面（１０１，１０２）の間の途中の奥行き位置から表示面（１０１，１０２）の間の途中の別な奥行き位置まで移動する場合であっても、同様なことが可能なことは明らかである。
なお、前述の説明では、２Ｄ化像を配置する面の中で主に２つの面に関してのみ記述し、かつ観察者１００に提示する３次元立体像が２つの面の間を移動する場合について述べたが、２次元像を配置する面の個数がこれよりも多く、あるいは提示する３次元物体が複数の面をまたがって移動する場合であっても、同様な手法により、３次元立体像を表示可能であり、同様な効果が期待できることは明らかである。
また、前述の説明では、１個の３次元立体像が２次元像を配置する二つの面内で移動する場合について説明したが、複数個の３次元物体が移動する場合、即ち、表示される２次元像が、それぞれ移動方向の異なる複数の物体像を含む場合には、各表示面に表示される物体像の輝度を、物体像毎に、その物体の移動方向および移動速度に応じて変化させればよいことは明らかである。
【００１７】
［本発明の前提となる３次元表示方法］
図７は、本発明の前提となる３次元表示方法における、各表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の輝度と、各表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の周囲部分の輝度との関係の一例を示す図である。
図７において、７１０が表示面１０１のある１水平方向（左右両眼を結ぶ方向）の輝度分布を、７１１が表示面１０２のある１水平方向の輝度分布を示し、点線で囲まれる領域（図７のβに示す領域）が各表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の輝度を表し、それ以外の領域が、２Ｄ化像（１０５，１０６）の周囲部分の輝度を表す。
図７では、前方の表示面１０１に表示される２Ｄ化像１０５の輝度が、周囲部分の輝度より小さく、後方の表示面１０２に表示される２Ｄ化像１０６の輝度が、周囲部分の輝度より大きくなっている。
【００１８】
この図７において、観察者１００の左眼から各表示面（１０１，１０２）を観察した場合に、観察者１００の左眼には、各表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の周囲部分が重なって観察される第１の領域（図７に矢印で示すＡから左の領域、Ｄから右の領域）と、前方の表示面１０１に表示される２Ｄ化像１０５の周囲部分と、後方の表示面１０２に表示される２Ｄ化像１０６とが重なって観察される第２の領域（図７のＡとＢとの間の領域）と、各表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）が重なって観察される第３の領域（図７のＢとＣとの間の領域）と、前方の表示面１０１に表示される２Ｄ化像１０５と、後方の表示面１０２に表示される２Ｄ化像１０６の周囲部分とが重なって観察される第４の領域（図７のＣとＤとの間の領域）とが観察される。
この第１ないし第４の領域において、前記観察者１００の左眼により、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度（即ち、各表示面（１０１，１０２）の輝度の和）を縦軸に取って、グラフ化したものが、図７の（イ）に示すグラフである。
【００１９】
また、右眼で見たときも、左眼と同様であり、第１ないし第４の領域において、右目により、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度を縦軸に取って、グラフ化したものが、図７の（ロ）に示すグラフである。
この図７の（イ）に示す輝度分布が、観察者１００の左眼の網膜で感知され、図７の（ロ）に示す輝度分布が、観察者１００の右目の網膜で感知される。
また、図７の（ハ）は、図７の（イ）に示す輝度分布において、人が立体視を知覚する際に使用していると考えられる低い空間周波数部分を取り出したグラフである。
この図７の（ハ）に示すように、観察者１００が立体視を知覚する際に、左眼で感知される２次元像の輝度は、急激に立ち上がる部分（図７の（イ）のグラフのＡの部分）と、緩やかに減少する部分（図７の（イ）のグラフのＡからＣの部分）と、突起状部分（図７の（イ）のグラフのＣからＤの部分）とを有する。
この場合に、人間の眼の知覚により、観察者１００には、後方の表示面１０２の後方の位置（即ち、表示面１０２の位置より、さらに後側の位置）に、３次元立体像が観察される。この場合に、この突起状部分の飛び出し量、即ち、例えば、図７の（イ）のグラフのＡとＢとの間の輝度と、ＢとＣとの間の輝度との間の輝度差が大きいほど、３次元立体像が観察される位置が、後方の表示面１０２からより遠く離れた位置となり、この突起状部分の飛び出し量、即ち、例えば、図７の（イ）のグラフのＡとＢとの間の輝度と、ＢとＣとの間の輝度との間の輝度差が小さいほど、３次元立体像が観察される位置が、後方の表示面１０２により近い位置となる。
【００２０】
図８は、本発明の前提となる３次元表示方法における、各表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の輝度と、各表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の周囲部分の輝度との関係の他の例を示す図である。なお、図８における符号は、図７と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
図８では、前方の表示面１０１に表示される２Ｄ化像１０５の輝度が、周囲部分の輝度より大きく、後方の表示面１０２に表示される２Ｄ化像１０６の輝度が、周囲部分の輝度より小さくなっている。
この図８において、左眼で観察した場合に、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度を縦軸に取って、グラフ化したものが、図８の（イ）に示すグラフであり、右目で観察した場合に、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度を縦軸に取って、グラフ化したものが、図８の（ロ）に示すグラフである。
また、図８の（ハ）は、図８の（イ）に示す輝度分布において、人が立体視を知覚する際に使用していると考えられる低い空間周波数部分を取り出したグラフである。
図８の（ハ）に示すように、観察者１００が立体視を知覚する際に、左眼で感知される２次元像の輝度は、急激に立ち下がる部分（図８の（イ）のグラフのＡの部分）と、緩やかに上昇する部分（図８の（イ）のグラフのＡからＣの部分）と、突起状部分（図８の（イ）のグラフのＣからＤの部分）とを有する。
この図８に示す場合でも、人間の眼の知覚により、観察者１００には、後方の表示面１０２の後方の位置（即ち、表示面１０２の位置より、さらに後側の位置）に、３次元立体像が観察される。
【００２１】
即ち、観察者１００の左眼および右眼の網膜に感知される２次元像の輝度において、人が立体視を知覚する際に使用していると考えられる低い空間周波数部分を取り出したグラフで、突起状部分（図７または図８の（イ）のグラフのＣからＤの部分）が、内側（他方の眼に近い方の側）に生じる場合には、観察者１００には、後方の表示面１０２の後方の位置（即ち、表示面１０２の位置より、さらに後側の位置）に、３次元立体像が観察される。
逆に、観察者１００の左眼および右眼の網膜に感知される２次元像の輝度において、人が立体視を知覚する際に使用していると考えられる低い空間周波数部分を取り出したグラフで、突起状部分（図７または図８の（イ）のグラフのＣからＤの部分）が、外側（他方の眼に遠い方の側）に生じる場合には、観察者１００には、前方の表示面１０２の前方の位置（即ち、表示面１０１の位置より、さらに前方の位置）に、３次元立体像が観察される。
この状態のときの、各表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の輝度と、各表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の周囲部分の輝度との関係を、図９、図１０に示す。なお、図９、図１０における符号は、図７と同じであるので、その詳細な説明は省略する。
【００２２】
図９では、図７と同様、前方の表示面１０１に表示される２Ｄ化像１０５の輝度は、周囲部分の輝度より小さく、後方の表示面１０２に表示される２Ｄ化像１０６の輝度が、周囲部分の輝度より大きくなっている。
但し、図９では、前方の表示面１０１に表示される２Ｄ化像１０５の輝度が、図８に示す場合よりも小さく、後方の表示面１０２に表示される２Ｄ化像１０６の輝度が、図８に示す場合よりも小さくなっている。
この図９において、左眼で観察した場合に、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度を縦軸に取って、グラフ化したものが、図９の（イ）に示すグラフであり、右目で観察した場合に、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度を縦軸に取って、グラフ化したものが、図９の（ロ）に示すグラフである。
また、図９の（ハ）は、図９の（イ）に示す輝度分布において、人が立体視を知覚する際に使用していると考えられる低い空間周波数部分を取り出したグラフである。
この場合に、突起状部分（図９の（イ）のグラフのＡからＢ、およびＣからＤの部分）の飛び出し量、即ち、例えば、図９の（イ）のグラフのＡとＢとの間の輝度と、ＢとＣとの間の輝度との間の輝度差が大きいほど、３次元立体像が観察される位置が、前方の表示面１０１からより前方の位置となり、この突起状部分の飛び出し量、即ち、例えば、図９の（イ）のグラフのＡとＢとの間の輝度と、ＢとＣとの間の輝度との間の輝度差が小さいほど、３次元立体像が観察される位置が、前方の表示面１０１により近い位置となる。
【００２３】
図１０では、図８と同様、前方の表示面１０１に表示される２Ｄ化像１０５の輝度は、周囲部分の輝度より大きく、後方の表示面１０２に表示される２Ｄ化像１０６の輝度が、周囲部分の輝度より小さくなっている。
但し、図１０では、前方の表示面１０１に表示される２Ｄ化像１０５の輝度が、図８に示す場合よりも大きく、後方の表示面１０２に表示される２Ｄ化像１０６の輝度が、図８に示す場合よりも大きくなっている。
この図１０において、左眼で観察した場合に、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度を縦軸に取って、グラフ化したものが、図１０の（イ）に示すグラフであり、右目で観察した場合に、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度を縦軸に取って、グラフ化したものが、図１０の（ロ）に示すグラフである。
また、図１０の（ハ）は、図１０の（イ）に示す輝度分布において、人が立体視を知覚する際に使用していると考えられる低い空間周波数部分を取り出したグラフである。
【００２４】
図１１、図１２は、前述の特許文献４に記載されている３次元表示方法の場合における、各表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の輝度と、各表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の周囲部分の輝度との関係を示す図である。
図１１では、前方の表示面１０１に表示される２Ｄ化像１０５の輝度は、周囲部分の輝度より小さく、後方の表示面１０２に表示される２Ｄ化像１０６の輝度が、周囲部分の輝度より小さくなっている。
この図１１において、左眼で観察した場合に、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度を縦軸に取って、グラフ化したものが、図１１の（イ）に示すグラフであり、右目で観察した場合に、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度を縦軸に取って、グラフ化したものが、図１１の（ロ）に示すグラフである。
また、図１１の（ハ）は、図１１の（イ）に示す輝度分布において、人が立体視を知覚する際に使用していると考えられる低い空間周波数部分を取り出したグラフである。
【００２５】
図１２では、前方の表示面１０１に表示される２Ｄ化像１０５の輝度は、周囲部分の輝度より大きく、後方の表示面１０２に表示される２Ｄ化像１０６の輝度が、周囲部分の輝度より大きくなっている。
この図１２において、左眼で観察した場合に、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度を縦軸に取って、グラフ化したものが、図１２の（イ）に示すグラフであり、右目で観察した場合に、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度を縦軸に取って、グラフ化したものが、図１２の（ロ）に示すグラフである。
また、図１２の（ハ）は、図１２の（イ）に示す輝度分布において、人が立体視を知覚する際に使用していると考えられる低い空間周波数部分を取り出したグラフである。
図１１、図１２の（ハ）のグラフには、図７ないし図１０に現れた突起状部分が現れていない。このような場合には、観察者には、各表示面（１０１，１０２）あるいは各表示面（１０１，１０２）の間に、３次元立体像が観察される。
【００２６】
このように、本発明の前提となる３次元表示方法では、前後の表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の輝度と、その周囲部分の輝度とが、所定の関係を満たすようにして、表示面１０１の前方、あるいは、表示面の後方に３次元立体像を表示することができる。
このような現象が発現される条件は、前後の表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の左右両端部の少なくとも一方において、前後の表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の輝度から、２Ｄ化像（１０５，１０６）の周囲部分の輝度を差し引いたときの符号が、前方の表示面１０１と後方の表示面１０２とで異なっていることである。
例えば、図７の場合では、前方の表示面１０１に表示される２Ｄ化像１０５の左右両端部の輝度から、２Ｄ化像１０５の周囲部分の輝度を差し引いたときの符号は（−）であるのに対して、後方の表示面１０２に表示される２Ｄ化像１０６の輝度から、２Ｄ化像１０６の周囲部分の輝度を差し引いたときの符号は（＋）となる。これは、図８ないし図１０の場合でも同様である。
【００２７】
特に、図７ないし図１０に示すように、前後の表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の左右両端部の輝度と、２Ｄ化像（１０５，１０６）の周囲部分との輝度との差がほぼ同じであり、かつ、前後の表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の左右両端部の輝度から、２Ｄ化像（１０５，１０６）の周囲部分の輝度を差し引いたときの符号が、前方の表示面１０１と後方の表示面１０２とで異なっており、さらに、前後の表示面（１０１，１０２）に表示される２Ｄ化像（１０５，１０６）の左右両端部の輝度と、２Ｄ化像（１０５，１０６）の周囲部分の輝度との差が、一方の表示面（例えば、図７では表示面１０１）の方が、他方の表示面（例えば、図７では表示面１０２）より比較的小さい場合には、前述した現象は必ず発現される。
ここで、前述の「比較的小さい」という意味は、網膜像の突起状部分（例えば、図７の（ハ）のグラフの突起状部分）が小さければ、この突起状部分を新たな物体と知覚することが少ないということである。
【００２８】
即ち、例えば、図７の（イ）に示すグラフ上で、観察者１００の左眼、および、右眼により観察される第２の領域の輝度（即ち、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度）、および第４の領域の輝度が、第１の領域の輝度と、第３の領域の輝度との間に位置せず、かつ、第１の領域の輝度と第３の領域の輝度との中間に仮想基準線（例えば、図７に示す（ニ）の線）を引いたときに、第２の領域の輝度および第４の領域の輝度が、前記仮想基準を境にして、上下反対方向にある場合には、前述した現象は必ず発現される。
なお、観察者１００の左目、および右目で観察される、各領域での輝度（即ち、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度）を縦軸に取ったグラフ上で、観察者１００の左眼、および右眼の一方で観察される第２の領域の輝度、あるいは、第４の領域の輝度が、第１の領域の輝度と、第３の領域の輝度との間に位置していない場合でも、前述した現象は必ず発現される。但し、この場合は、前方、あるいは後方に飛び出す量が、前述の場合よりも少なくなる。
【００２９】
即ち、図１３ないし図１６に示すように、観察者１００の左眼あるいは右眼の網膜に感知される２次元像の両側のエッジ部分の輝度が、どちらかが、図７ないし図１０に示すものであり、かつ、他方が、図１１、図１２に示すもの場合でも、前述した現象は必ず発現される。
なお、図１３は、観察者１００の左眼あるいは右眼の網膜に感知される２次元像の一方（例えば、左側）のエッジ部分が、図７に示すタイプで、観察者１００の左眼あるいは右眼の網膜に感知される２次元像の他方（例えば、右側）のエッジ部分が、図１２に示すタイプである。
同様に、図１４は、観察者１００の左眼あるいは右眼の網膜に感知される２次元像の一方（例えば、左側）のエッジ部分が、図９に示すタイプで、観察者１００の左眼あるいは右眼の網膜に感知される２次元像の他方（例えば、右側）のエッジ部分が、図１２に示すタイプである。
同様に、図１５は、観察者１００の左眼あるいは右眼の網膜に感知される２次元像の一方（例えば、左側）のエッジ部分が、図８に示すタイプで、観察者１００の左眼あるいは右眼の網膜に感知される２次元像の他方（例えば、右側）のエッジ部分が、図１１に示すタイプである。
【００３０】
同様に、図１６は、観察者１００の左眼あるいは右眼の網膜に感知される２次元像の一方（例えば、左側）のエッジ部分が、図１０に示すタイプで、観察者１００の左眼あるいは右眼の網膜に感知される２次元像の他方（例えば、右側）のエッジ部分が、図１１に示すタイプである。
また、観察者１００の左目、および右目で観察される、各領域での輝度（即ち、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度）を縦軸に取ったグラフ上で、観察者１００の左眼、および右眼の一方で観察される第２の領域の輝度、および、第４の領域の輝度が、第１の領域の輝度と、第３の領域の輝度との間に位置せず、かつ、第１の領域の輝度と第３の領域の輝度との中間に仮想基準線（例えば、図７に示す（ニ）の線）を引いたときに、第２の領域の輝度および第４の領域の輝度が、前記仮想基準を境にして同方向にある場合でも、前述した現象は必ず発現される。
即ち、観察者１００の左目、および右目で観察される、各領域での輝度（即ち、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される輝度）を縦軸に取ったグラフ上で、観察者１００の左眼あるいは右眼の網膜に感知される２次元像の両側のエッジ部分の輝度が、図７と図８、あるいは、図９と図１０の組み合わせの場合にも、前述した現象は起こり得る。但し、この場合にも、前方、あるいは後方に飛び出す量が、前述の場合よりも少なくなるとともに、突起状部分（図７の（イ）のグラフのＣからＤの部分）の飛び出す方向が同一方向となるため、違和感が生じ易くなる。
【００３１】
［本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置の他の例］
図１７は、本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置の他の例を説明するための図である。
図１７に示す３次元表示装置は、観察者１００の前方に、複数の透過型表示装置、例えば、透過型表示装置（１１１，１１２）（透過型表示装置１１１が透過型表示装置１１２より観察者１００に近い）と、種々の光学素子と、光源１１０を用いて光学系１０３を構築する。即ち、本実施例では、前述の図１における表示面（１０１，１０２）に代えて、透過形表示装置（１１１，１１２）を用いるものである。
前記透過型表示装置（１１１，１１２）としては、例えば、ツイストネマティック型液晶ディスプレイ、イン・プレイン型液晶ディスプレイ、ホモジニアス型液晶ディスプレイ、強誘電液晶ディスプレイ、ゲスト−ホスト型液晶ディスプレイ、高分子分散型液晶ディスプレイ、ホログラフィック高分子分散型液晶ディスプレイ、あるいはこれらの組み合わせなどを使用する。また、光学素子としては、例えば、レンズ、全反射鏡、部分反射鏡、曲面鏡、プリズム、偏光素子、波長板などを用いる。
なお、図１７では、光源１１０が、観察者１００から見て最も後方に配置された場合を示し、また、図１７は、前述の特許文献５に記載されているものと同じ構成のものである。
【００３２】
図１７に示す３次元表示装置においても、前述の図２に示すように、観察者１００に提示したい３次元物体１０４を、観察者１００から見て、前記透過型表示装置（１１１，１１２）へ射影した２Ｄ化像（１０７，１０８）を生成する。
前記２Ｄ化像（１０７，１０８）を、図１７に示すように、各々透過型表示装置１１１と透過型表示装置１１２との双方に、観察者１００の右眼と左眼を結ぶ線上の一点から見て重なるように、２Ｄ化像（１０７，１０８）として表示する。
これは、例えば、２Ｄ化像（１０７，１０８）の各々の中心位置や重心位置の配置と、各々の像の拡大／縮小率を制御することで可能となる。
前記構成を有する装置上で、観察者１００が見る像は、光源１１０から射出された光で、２Ｄ化像１０８を透過し、さらに２Ｄ化像１０７を透過した光によって生成される。
図１７に示す３次元表示装置では、前記構成を有する装置上で、２Ｄ化像（１０７，１０８）の各々の透過度の配分を、観察者１００から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、３次元物体１０４の奥行き位置に対応して変えて、透過型表示装置１１１と透過型表示装置１１２との間に存在する３次元物体の３次元立体像を表示する。
【００３３】
その２Ｄ化像（１０７，１０８）の各々の透過度の変え方の一例について説明する。
例えば、３次元物体１０４が透過型表示装置１１１上にある場合には、透過型表示装置１１１上の透過度を、２Ｄ化像１０７の輝度が３次元物体１０４の輝度に等しくなるように設定し、透過型表示装置１１２上の２Ｄ化像１０８の部分の透過度を、例えば、その透過型表示装置１１２の最大値とする。
次に、例えば、３次元物体１０４が観察者１００より少し遠ざかって、透過型表示装置１１１より透過型表示装置１１２側に少し寄った位置にある場合には、透過型表示装置１１１上の２Ｄ化像１０７の部分の透過度を少し増加させ、透過型表示装置１１２上の２Ｄ化像１０８の部分の透過度を少し減少させる。
次に、例えば、３次元物体１０４が観察者１００よりさらに遠ざかって、透過型表示装置１１１より透過型表示装置１１２側にさらに寄った位置にある場合には、透過型表示装置１１１上の２Ｄ化像１０７の部分の透過度をさらに増加させ、透過型表示装置１１２上の２Ｄ化像１０８の部分の透過度をさらに減少させる。
さらに、例えば、３次元物体１０４が透過型表示装置１１２上にある場合には、透過型表示装置１１２上の透過度を、２Ｄ化像１０８の輝度が３次元物体１０４の輝度に等しくなるように設定し、透過型表示装置１１１上の２Ｄ化像１０７の部分の透過度を、例えば、透過型表示装置１１１の最大値とする。
【００３４】
このように表示することにより、観察者（人）１００の生理的あるいは心理的要因あるいは錯覚により、表示しているのが２Ｄ化像（１０７，１０８）であっても、観察者１００にはあたかも透過型表示装置（１１１，１１２）の中間に３次元物体１０４が位置しているように感じられる。
即ち、例えば、透過型表示装置（１１１，１１２）にほぼ等輝度の２Ｄ化像（１０７，１０８）を表示した場合には、透過型表示装置（１１１，１１２）の奥行き位置の中間付近に３次元物体１０４があるように感じられる。この場合に、この３次元物体１０４は、観察者１００には立体感を伴って知覚される。
なお、前述の説明においては、例えば、３次元物体全体の奥行き位置を、例えば、透過型表示装置（１１１，１１２）に表示した２次元像を用いて表現する方法について主に述べたが、図１７に示す３次元表示装置においても、図１に示す３次元表示装置で説明した方法と同様の手法により、例えば、３次元物体自体が有する奥行きを表現する方法としても使用できることは明らかである。
また、図１７に示す３次元表示装置においても、図１に示す３次元表示装置で説明した方法と同様の手法により、２Ｄ化像が３次元的に移動する場合には、観察者１００の左右上下方向への移動に関しては通常の２次元表示装置の場合と同様に透過型表示装置内での動画再生によって可能であり、また、奥行き方向への移動に関しては、複数の透過型表示装置における透過度の変化を時間的に行うことで、３次元立体像の動画を表現することができることは明らかである。
【００３５】
ＤＦＤ型の３次元表示装置では、各表示面における観察者１００から見た輝度を、各表示面毎に変化させて３次元立体像を表示する。
即ち、図１に示す３次元表示装置では、２Ｄ化像（１０５，１０６）の各々の輝度の配分を、観察者１００から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、３次元物体１０４の奥行き位置に対応して変化させて３次元立体像を表示する。
また、図１７に示す３次元表示装置では、２Ｄ化像（１０７，１０８）の各々の透過度の配分を、観察者１００から見た総体的な輝度を一定に保ちつつ、３次元物体１０４の奥行き位置に対応して変化させて３次元立体像を表示する。
このように、図１に示す３次元表示装置では、３次元物体１０４に近い方の面に表示される２Ｄ化像の輝度を、３次元物体１０４に遠い方の面に表示される２Ｄ化像の輝度よりも増加させるのに対して、図１７に示す３次元表示装置では、３次元物体１０４に近い方の透過型表示装置に表示される２Ｄ化像の透過度を、３次元物体１０４に遠い方の透過型表示装置に表示される２Ｄ化像の透過度よりも減少させる点で異なっている。
【００３６】
したがって、図１７に示す３次元表示装置において、図１に示す３次元表示装置と同様の手法を用いて、３次元物体自体が有する奥行きを表現する場合、あるいは、３次元立体像の動画を表現する場合には、図１に示す３次元表示装置において、各表示面に表示される２Ｄ化像の輝度を増加させる場合には、各透過型表示装置に表示される２Ｄ化像の透過度を減少させ、また、図１に示す３次元表示装置において、各表示面に表示される２Ｄ化像の輝度を減少させる場合には、各透過型表示装置に表示される２Ｄ化像の透過度を増加させるようにすればよい。
なお、図１７に示す３次元表示装置においても、前後の透過型表示装置（１１１，１１２）に表示される２Ｄ化像（１０７，１０８）の透過度と、その周囲部分の透過度とが、前述の本発明の前提となる３次元方法で説明した関係を満たすようにすることにより、透過型表示装置１１１の前方、あるいは、透過型表示装置１１２の後方に３次元立体像を表示することができる。
なお、この場合には、各領域において、観察者１００の左眼、あるいは、右目により、各表示面（１０１，１０２）で合わせて観察される透過度は、各表示面（１０１，１０２）の透過度の積となる。
【００３７】
図１８は、図１７に示す透過型表示装置（１１１，１１２）の一例の概略構成を示す模式図である。
図１８に示す例では、透過型表示装置１１１は、偏光可変装置として機能する液晶表示パネル２０１と、偏光板（２０３，２０３１）とを有し、透過型表示装置１１２は、偏光可変装置として機能する液晶表示パネル２０２と、偏光板（２１３，２１３１）とを有する。
液晶表示パネル（２０１，２０２）の内部には、カラーフィルタ（図示せず）も設けられる。また、偏光板２１３の後方（偏光板２１３の透過型表示装置１１１と反対の側）に、光源（バックライト）１１０が配置される。
液晶表示パネル（２０１，２０２）は、各画素単位で、偏光の方向を変化できるので、出射光の偏光方向と、出射側の偏光板の偏光方向により、出射する光の強度を変化でき、全体として光の透過度を変化させることができる。
したがって、液晶表示パネル（２０１，２０２）の各画素単位に、通過する光の偏光方向を制御することにより、液晶表示パネル２０１および液晶表示パネル２０２毎に、独立に透過度を変化させることができる。
【００３８】
［図１７に示す透過型表示装置の変形例］
図１９は、図１７に示す透過型表示装置の変形例の概略構成を示す模式図である。
図１９に示す例では、透過型表示装置１１１が、偏光可変装置として機能する液晶表示パネル２０１と偏光板２０３とを有し、透過型表示装置１１２が、偏光可変装置として機能する液晶表示パネル２０２と偏光板２１３を有する。
即ち、図１９に示す３次元表示装置では、偏光板２０３と、偏光板２１３との間に、液晶表示パネル２０１と、液晶表示パネル２０２とが配置される。
また、偏光板２１３の後方（偏光板２１３の透過型表示装置１１１と反対の側）に、光源（バックライト）１１０が配置される。
液晶表示パネル（２０１，２０２）は、ツイストネマティック型液晶ディスプレイ、イン・プレイン型液晶表示装置、ホモジニアス型液晶表示装置、強誘電液晶表示装置、反強誘電液晶表示装置などから偏光板を取り除いた装置である。
また、液晶表示パネル（２０１，２０２）の内部には、カラーフィルタ（図示せず）も設けられる。
図１９に示す３次元表示装置でも、通過する光の偏光方向を制御することにより、液晶表示パネル２０１および液晶表示パネル２０２毎に、独立に透過度を変化させることができる。
但し、図１９に示す３次元表示装置では、偏光方向が、液晶表示パネル２０１と液晶表示パネル２０２とを通過する間に変化することを考慮して、各液晶表示パネル（２０１，２０２）の偏光方向の制御を行う必要がある。
前述の図１８に示すように、透過型表示装置１１１として、両側に偏光板（２０３，２０３１）を設けた液晶表示パネル２０１、および、透過型表示装置１１２として、両側に偏光板（２１３，２１３１）を設けた液晶表示パネル２０２を使用する場合には、光源１１０からの照射光の光路中に４枚の偏光板（２０３，２０３１，２１３，２１３１）が挿入されることになるので、全体としての透過度が低くなり、表示が暗くなる欠点がある。
【００３９】
これに対して、図１９に示す３次元表示装置では、液晶表示パネル（２０１，２０２）を、２枚の偏光板（２０３，２１３）で挟むようにしたので、表示が暗くなるのを防止することができる。
また、図１９に示す３次元表示装置では、液晶表示パネル（２０１，２０２）における輝度を実質的に大きな自由度で制御できる利点も有する。
すなわち、図１８に示す透過型表示装置（１１１，１１２）の場合には、光源１１０からの照射光は、各透過型表示装置（１１１，１１２）を通過する間に変化しない、あるいは減少するしかなく、各透過型表示装置（１１１，１１２）における輝度は、変化しない、あるいは、減少するしかない。
これに対して、図１９に示す３次元表示装置では、出射側の偏光板２０３までは、光量は実質的にほとんど変化せず、各液晶表示パネル（２０１，２０２）ではその偏光方向のみが変化している。
しかも、偏光方向は、各液晶表示パネル（２０１，２０２）でほぼ加算されて回転していくが、出射側の偏光板２０３の外から観察した場合、出射側の偏光板２０３の透過偏光方向を基準として０〜９０度までは各液晶表示パネル（２０１，２０２）の輝度は減少し、９０〜１８０度までは輝度は上昇し、１８０〜２７０度までは輝度は減少し、２７０〜３６０度までは輝度は上昇するというように輝度の上昇、減少を繰り返せる。
したがって、各液晶表示パネル（２０１，２０２）の輝度は、その直前の偏光可変装置の輝度に比べて、上昇することも、変化しないことも、減少することも可能となる。
【００４０】
［実施例１］
図２０は、本発明の実施例１の情報表示装置の概略構成を示す図である。
本実施例の情報表示装置は、３次元立体像を表示する立体表示装置であり、操作者１は、表示面３１０に表示された表示物（２次元像）１７と、表示面３２０に表示された表示物（２次元像）２７と、表示面３３０に表示された表示物（２次元像）３７とを観察する。
ここで、表示面３１０、表示面３２０、表示面３３０は、例えば、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（ライト・エミッティング・ダイオード：発光ダイオード）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネンス：電界発光）ディスプレイ、ＦＥＤ（フィールド・エミッション・ディスプレイ：電界放出）ディスプレイ、ＤＭＤ（Digital Mirror Display）、プロジェクション方式ディスプレイ、オシロスコープのような線描画型ディスプレイなどを用いて実現することが可能である。
表示面３１０に表示された表示物１７と、表示面３２０に表示された表示物２７と、表示面３３０に表示された表示物３７とは、例えば、人物やキャラクタ、風景、ＧＵＩなどである。
各表示面（３１０，３２０，３３０）に表示される表示物（１７，２７，３７）の輝度（あるいは透過度）、即ち、各表示面（３１０，３２０，３３０）に表示される表示物（１７，２７，３７）の、操作者１から見た輝度を、前述の［本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置］で説明したような方法で変化させることにより、操作者１は、表示面３１０に表示された表示物１７と、表示面３２０に表示された表示物２７、表示面３３０に表示された表示物３７を重ねて観察することで、表示面３１０と表示面３２０との間、および表示面３２０と表示面３３０の間に３次元立体像を観察することができる。
【００４１】
ここで、図２１に示すように、各表示面（３１０，３２０，３３０）に表示物（１７，２７，３７）を表示している場合、ＤＦＤ型の３次元表示装置では、操作者１が立体像を観察できる場所はある範囲に限られる。
もし、操作者１がその範囲外から表示物を見た場合、操作者１は、知覚像４０のように知覚する。
操作者１の位置に合わせて表示面間の距離を調節することにより、表示物を変更することなく特定の範囲外からでも操作者１が立体像を知覚することを実現できる。
本実施例では、操作者１がＤＦＤ方式による立体像を知覚できない範囲にいる場合には、操作者自身が、図２０における表示面３１０を手動、または電動モーターなどを用いて、操作者１の奥行き方向に変位させ、図２１の５７に示すように、表示面３１０に表示された表示物１７と、表示面３２０に表示された表示物２７とのエッジが重なり、立体として知覚できる位置５０に、表示面３１０を変位させることで、表示面３１０に表示された表示物１７と、表示面３２０に表示された表示物２７を重ねて観察できるように調整することが可能となる。
このように、従来は、３次元立体像を知覚できるように操作者自身が観察する位置を調整する必要があったが、本実施例では、表示面の面間隔、あるいは、操作者から見た表示面の奥行き位置を変化させることができ、操作者自身が観察する位置を調整する必要がないため、操作者１にとって非常に使いやすい装置を構成することが可能となった。
また、一度面間を調整してしまえば表示物自体の形や大きさに処理を加える必要もないため、表示処理上不必要に高性能な演算装置も必要とはならない。
【００４２】
本実施例では、表示物１７と表示物２７によって生成された３次元立体像は、表示面３１０と表示面３２０との間に知覚することができる。
しかしながら、前述の［本発明の前提となる３次元表示方法］で説明したように、表示面３１０における表示物１７の輝度からそれ以外の範囲の輝度を差し引いた場合の符号が正、表示面３２０における表示物２７の輝度からそれ以外の範囲の輝度を差し引いた場合の符号が負である場合、操作者１に知覚される表示物は、表示面３１０よりも前面に飛び出して見える。
また、表示面３１０における表示物１７の輝度からそれ以外の範囲の輝度を差し引いた場合の符号が負、表示面３２０における表示物２７の輝度からそれ以外の範囲の輝度を差し引いた場合の符号が正である場合、操作者１に知覚される表示物は、表示面３２０よりも後面に飛び出して見える。
この手法を用いることにより、表示面３１０が変位しても変位する前の位置に表示物を表示することが可能である。
また、本実施例では、表示面３１０が前後に変位するとしたが、同様に表示面３２０、表示面３３０が変位する、または表示面３１０、表示面３２０、表示面３３０のどれかの組み合わせが独立、もしくは同時に変位しても構わない。また、本実施例では、表示面３１０、表示面３２０、表示面３３０の３つの表示面を用いたが、例えば、表示面が２つ、または４つ以上の複数あってもかまわない。
また、表示面３１０に表示された表示物１７と、表示面３２０に表示された表示物２７と、表示面３３０に表示された表示物３７を、ＤＦＤ方式により輝度（あるいは透過度）が分配された表示物であるとしたが、表示面３１０に表示された表示物１７と、表示面３２０に表示された表示物２７と、表示面３３０に表示された表示物３７はそれぞれ独立した別なものを表示してもよい。
【００４３】
図２２は、前述の情報表示装置を具備した情報入出力装置の概略構成を示す図であり、自動発券機、現金自動預け払機のような機器に適用することができる。
図２２は、図２０に示す表示面として、透過型表示装置である液晶表示パネルを使用したものである。
図２２に示す情報入出力装置は、液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル２０と、液晶表示パネル１０上に、即ち、前記操作者に最も近い表示面上に配置される抵抗皮膜方式のタッチパネル６０を具備する。タッチパネル６０は、操作者１の手２が指し示す位置情報を取得する。
液晶表示パネル１０およびタッチパネル６０は、操作者の手２の押下により液晶表示パネル２０の方向（操作者１の奥行き方向）に動かすことが可能である。この場合、操作者の手２の押下により、装置全体が変位するようにしてもよい。
さらに、タッチパネル６０から入力された操作者１の入力情報に基づき、各液晶表示パネル（１０，２０）に表示される表示物（１７，２７）を変化させるようにしてもよい。例えば、表示物（１７，２７）の色を変化させるようにしてもよい。
液晶表示パネル１０に表示された表示物１７と、液晶表示パネル２０に表示された表示物２７が、前述のＤＦＤ方式に基づいて、透過度が分配されて表示されていると、操作者１は３次元立体像を知覚することできる。
このように、本実施例では、３次元立体像を観察するので、操作者１が表示物を容易に、かつ正確に認識できることが可能となり、さらに液晶表示パネル１０が可動式であるため、操作者が表示部分を押下した感覚を得ることができる。
従来、２次元像の表示と、操作感の乏しいパネルの組み合わせであったが、３次元立体像表示と押下した操作感を持った本装置を用いることにより、操作者が誤入力することを大幅に低減することができる効果が得られる。
【００４４】
図２２に示す情報入出力装置において、液晶表示パネル１０と液晶表示パネル２０の構成として、前述の図１９に示す構造を採用することも可能である。
さらに、図２２に示す情報入出力装置においては、液晶表示パネル１０と液晶表示パネル２０を用いたが、例えば、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（ライト・エミッティング・ダイオード：発光ダイオード）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネセンス：電界発光）ディスプレイ、ＦＥＤ（フィールド・エミッション・ディスプレイ：電解放出）ディスプレイ、ＤＭＤ（Digital Mirror Display）、プロジェクション方式ディスプレイ、オシロスコープのような線描画型ディスプレイなどを用いて実現することが可能である。
この場合、ＥＬディスプレイのような透過型表示装置を用いる場合は、本実施例と同様の構造を用いることができ、透過型ではないＣＲＴのようなディスプレイを用いる場合はハーフミラーを併用することで本実施例と同様の効果を得ることが可能である。
以下、透過型ではないＣＲＴのようなディスプレイを用いる場合の構成の一例を、図２３、図２４、図２５に示す。
図２３は、図２２に示す液晶表示パネル１０に代えて透過型表示装置５１０を、図２２に示す液晶表示パネル２０に代えてＣＲＴ５２０を使用したものである。
図２３に示す情報入出力装置において、図２２に示す情報入出力装置と同様、透過型表示装置５１０およびタッチパネル６０は、操作者の手２の押下により、操作者１の奥行き方向に動かすことが可能である。この場合、操作者の手２の押下により、装置全体が変位するようにしてもよい。
さらに、変位に伴う表示物の変化も制御することができる。なお、ＣＲＴ５２０に代えて他の非透過型表示装置を使用することも可能である。
なお、図２２に示す情報入出力装置において、表示物（１７，２７）を変化させない場合には、液晶表示パネル１０と液晶表示パネル２０に代えて、例えば、特開２００２−２０７１９１号公報に記載されているような、２次元像が印刷された印刷物（例えば、２次元像が印刷されたフィルム）を使用することも可能である。
【００４５】
図２４は、情報表示装置の表示面が３面構成の場合であり、図２３に示す情報入出力装置において、ＣＲＴ５３０を追加したものである。
図２４において、ＣＲＴ５２０とＣＲＴ５３０は、ハーフミラー５５０により光軸を同一とされて、操作者１に観察される。この構成では、透過型表示装置５１０と各ＣＲＴ（５２０，５３０）との間の光路差により、表示面の間隔が決定される。
図２４においても、図２２に示す情報入出力装置と同様、透過型表示装置５１０およびタッチパネル６０は、操作者の手２の押下により、操作者１の奥行き方向に動かすことが可能である。この場合、操作者の手２の押下により、装置全体が変位するようにしてもよい。
さらに、変位に伴う表示物の変化も制御することができる。なお、ＣＲＴ（５２０，５３０）に代えて、他の非透過型表示装置を使用することも可能である。
図２５も、情報表示装置の表示面が２面構成の場合であり、各表示面をＣＲＴ（５２０，５３０）で構成したものである。
図２５に示す構成では、タッチパネル６０は、硬質もしくは硬質で透過性の基板上に配置される。
図２５において、各ＣＲＴ（５２０，５３０）は、ハーフミラー５５０により光軸を同一とされて、操作者１に観察される。この構成では、タッチパネル６０と各ＣＲＴ（５２０，５３０）との間の光路差により、表示面の間隔が決定される。
図２５においても、図２２に示す情報入出力装置と同様、タッチパネル６０は、操作者の手２の押下により、操作者１の奥行き方向に動かすことが可能である。この場合、操作者の手２の押下により、装置全体が変位するようにしてもよい。
さらに、変位に伴う表示物の変化も制御することができる。なお、ＣＲＴ（５２０，５３０）に代えて、他の非透過型表示装置を使用することも可能である。
また、本願実施例では、抵抗皮膜方式のタッチパネル６０を用いたが、例えば、超音波方式のタッチパネル、静電容量方式のタッチパネル、光方式のタッチパネルなどを用いることも可能である。
【００４６】
［実施例２］
図２６は、本発明の実施例２の情報入出力装置の概略構成を示す図であり、自動発券機、現金自動預け払機のような機器に適用することができる。
本実施例では、操作者１が表示面上で指し示した位置情報を取得できると共に、表示パネルの深度が変位して操作者に押下の知覚を提供することができ、さらに、表示部分においては、複数のパネルを用いて３次元立体像を表現できると共に、表示パネルの深度自体とは独立に操作者が視覚的に知覚する表示物の深度を変化することができる。
本実施例は、液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル２０と、液晶表示パネル１０上に配置された抵抗皮膜方式のタッチパネル６０より構成される。
液晶表示パネル１０は、液晶表示パネル２０の方向（操作者１の奥行き方向）に動かすことができる。
液晶表示パネル１０と液晶表示パネル２０とで立体的に表示されている、ＧＵＩで生成された表示物（メニューボタン）１７を、操作者の手２が押下して操作する場合を考えると、液晶表示パネル１０が変位した場合、押下されたボタンは、タッチパネル６０および液晶表示パネル１０と共に変位する。
しかし、前述の［本発明の前提となる３次元表示方法］で説明した方法を用いて、押下されていないボタンは元の位置１５に知覚できるよう表示することができる。
これにより、操作者１は、押下したボタンと押下していないボタンを自然な感覚で区別できるため、違和感なく情報入力を行うことが可能となる。
このため、２次元表示上で影をつける程度で擬似的に立体表示して押下したボタンと押下されないボタンを区別していた従来の装置に比べて、本実施例の情報入出力装置を用いた場合は、実際に３次元立体像を表示でき、押下したボタンと押下しないボタンを視覚的には明瞭に区別でき、さらに液晶表示パネルを動かす操作感により、操作者の操作感が飛躍的に向上し、操作スピードが速まると共に、誤操作を低減する効果を得ることが可能となる。
また、タッチパネル６０および液晶表示パネル１０とが共に操作者１の奥行き方向に変位する場合に、液晶表示パネル１０の奥行き位置に応じて、液晶表示パネル１０に表示される表示物（メニューボタン）１７を変化させるようにしてもよい。例えば、液晶表示パネル１０の奥行き位置に応じて表示物（メニューボタン）１７の色を段階的に変化させるようにしてもよい。
【００４７】
本実施例では、操作者が抵抗皮膜方式タッチパネル６０と液晶表示パネル１０を押下し変位させる機構を示したが、図２７に示すように、装置全体（タッチパネル６０、および液晶表示パネル（１０，２０））が表示面の画間隔を維持したまま元の位置６５から変位するようにしても構わない。
また、本実施例では、液晶表示パネル１０に表示される表示物１７は、ＧＵＩで生成されたメニューボタンとしたが、例えば、人物やキャラクタ、風景などとすることも可能である。
また、本実施例では、液晶表示パネル１０にのみ表示物（メニューボタン）１７を配置したが、そのほかの液晶表示パネルにもＧＵＩ、人物やキャラクタ、風景などを表示することも可能である。
また、本実施例では、操作者１が押下する場合としたが、液晶表示パネル１０が変位するのであれば、この限りではない。
また、本実施例においては、液晶表示パネル１０と液晶表示パネル２０を用いたが、例えば、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（ライト・エミッティング・ダイオード：発光ダイオード）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネセンス：電界発光）デイスプレイ、ＦＥＤ（フィールド・エミッション・デイスプレイ：電解放出）デイスプレイ、ＤＭＤ（Digital Mirror Display）、プロジェクション方式ディスプレイ、オシロスコープのような線描画型ディスプレイなどを用いて実現することが可能である。
この場合、ＥＬディスプレイのような透過型表示装置を用いる場合は、本実施例と同様の構成を採用することができ、透過型ではないＣＲＴのようなディスプレイを用いる場合は、ハーフミラーを併用し、例えば、図２３〜図２５に示すような構成を採用することで、本実施例と同様の効果を得ることが可能である。
また、本実施例においては、抵抗皮膜方式タッチパネル６０を用いたが、例えば、超音波方式タッチパネル、静電容量方式タッチパネル、光方式タッチパネルなどを用いることも可能である。
【００４８】
［実施例３］
図２８は、本発明の実施例３の情報入出力装置の概略構成を示す図であり、自動発券機、現金自動預け払機のような機器に適用することができる。
本実施例では、操作者が表示面上で指し示した位置情報を取得できると共に、表示パネルの深度が変位して操作者に押下の知覚を提供でき、さらに、変位する深度と変位させるために必要な力を制御することができる。
本実施例の情報入出力装置は、液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル２０と、液晶表示パネル１０上に配置された抵抗皮膜方式のタッチパネル６０と、タッチパネル６０および液晶表示パネル１０の変位する深度を検出し変位させるために必要な力を制御できる深度検出部兼圧力制御部７０と、液晶表示パネル１０に表示されたＧＵＩで生成された表示物（メニューボタン）１７と液晶表示パネル２０に表示されたＧＵＩで生成された表示物（メニューボタン）２７を制御するシステム制御部８０を具備する。
ここで、深度検出部兼圧力制御部７０は、圧力制御部としての電磁ソレノイド式のアクチュエータと、深度検出部としてのレーザを用いた位置検出機構などを備える。
液晶表示パネル１０は、液晶表示パネル２０の方向（操作者１の奥行き方向）に動かすことができる。
操作者の手２が、タッチパネル上の任意の部分を指し示した場合、その位置情報を取得し、その位置が押下できる位置か否かを、システム制御部８０において判定し、押下可能であるならば深度検出部兼圧力制御部７０の圧力を押下に必要な力となるまで小さくし、押下不可であるならば深度検出部兼圧力制御部７０の圧力を押下できないほど大きくする。
また、システム制御部８０において、変位する深度によってあらかじめ閾値を決めておき、液晶表示パネルが変位した場合、深度検出部兼圧力制御部７０において深度を検出し、その閾値を越えるか超えないかによって押下したか否かを決定することが可能となる。
【００４９】
本実施例の情報入出力装置を操作し、操作者１が情報を入力するまでの一連の流れを示すフロチャートを図２９に示す。
以下、図２９を用いて、本実施例の情報入出力装置を操作し、操作者１が情報を入力するまでの一連の流れを説明する。
始めに、液晶表示パネル１０と液晶表示パネル２０とにコンテンツ（表示物；ここでは、メニューボタン）を表示しておき（ステップ３０１）、操作者１がタッチパネル６０に触れると（ステップ３０２）、操作者１が指し示したタッチパネル上の位置情報を取得する（ステップ３０３）。
次に、取得した位置情報に基づき、操作者１が指し示した場所が、押下可能な位置か否かを判断し（ステップ３０４）、ステップ３０４でＮＯの場合、システム制御部８０において押すのに必要な深度・力（この場合は操作者が押下できない程度の大きい力）を決定し（ステップ３０５）、深度検出部兼圧力制御部７０に押下するのに必要な深度・力を伝達する（ステップ３０５）。これにより、操作者１がタッチパネル６０を押下しても（ステップ３０７）、押下することが不可能となる（ステップ３０８）。
また、ステップ３０４でＹＥＳの場合、システム制御部８０において押すのに必要な深度・力を決定し（ステップ３０９）、深度検出部兼圧力制御部７０に押下するのに必要な深度・力を伝達する（ステップ３１０）。これにより、操作者１がタッチパネル６０を押下すると（ステップ３１１）、タッチパネル６０および液晶表示パネル１０が変位する。
次に、深度検出部兼圧力制御部７０において押下した深度を検出し（ステップ３１２）、当該検出した深度が所定の閾値を超えたか否かを判断する（ステップ３１３）。
ステップ３１３でＮＯの場合、システム制御部８０においてタッチパネル６０を十分押下しなかった場合の動作を提供し（ステップ３１４）、ステップ３１３でＹＥＳの場合、システム制御部８０においてタッチパネル６０を十分押下した場合の動作を提供する（ステップ３１５）。
【００５０】
このように、本実施例では、変位する深度と、変位させるために必要な力を制御するようにしてので、従来までの情報入出力装置では実現できなかった表示物毎に実物体のような、異なった強さのボタンを割り振ることができる。
また、実物体のボタンを押下するのと同様の感覚が得られるため、従来の情報入出力装置に取り付けられていた余分な実物体のボタンをなくすことができ、省スペースの機器とすることが可能である。
なお、タッチパネル６０および液晶表示パネル１０の変位を制御する深度検出部兼圧力制御部７０は、ばね、弾性のゴムなどを用いることも可能である。
また、本実施例では、深度検出部兼圧力制御部７０を、本実施例の情報入出力装置の４隅に配置したが、これに限定されるものではなく、同様の効果が得られるのであれば、深度検出部兼圧力制御部７０は、１個、２個、あるいは３個でもよい。また、配置位置も任意に選択することが可能である。
本実施例においては、液晶表示パネル１０と液晶表示パネル２０を用いたが、例えば、ＣＲＴ、液晶ディスプレイ、ＬＥＤ（ライト・エミッティング・ダイオード：発光ダイオード）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネセンス：電界発光）デイスプレイ、ＦＥＤ（フィールド・エミッション・デイスプレイ：電解放出）デイスプレイ、ＤＭＤ（Digital Mirror Display）、プロジェクション方式ディスプレイ、オシロスコープのような線描画型ディスプレイなどを用いて実現することが可能である。
この場合、ＥＬディスプレイのような透過型表示装置を用いる場合は、本実施例と同様の構成を採用することができ、透過型ではないＣＲＴのようなディスプレイを用いる場合は、ハーフミラーを併用し、例えば、図２３〜図２５に示すような構成を採用することで、本実施例と同様の効果を得ることが可能である。
【００５１】
また、本実施例では、液晶表示パネル１０に表示される表示物１７は、ＧＵＩでできたボタンとしたが、例えば、人物やキャラクタ、風景などとすることも可能である。
また、本実施例では、抵抗皮膜方式のタッチパネル６０を用いて操作者の手２が指し示す位置を特定させて情報を入力したが、液晶表示パネル１０中にボタンが一つしかない場合や、押下したか否かを判定するだけの場合などは、抵抗皮膜方式のタッチパネル６０を用いなくとも、押下したか否かを検出する部位（深度検出部兼圧力制御部７０）を、本実施例の情報入出力装置に取り付けておくだけで、操作者１には押下した感覚を伝えることができ、情報も入力することができる。
また、本実施例においては、抵抗皮膜方式のタッチパネル６０を用いたが、例えば、超音波方式のタッチパネル、静電容量方式のタッチパネル、光方式タッチパネルなどを用いることも可能である。
また、本実施例では、深度検出部兼圧力制御部７０は一体に形成されるものとして記述したが、深度検出の機能を持った部位と圧力を制御する部位が別々に存在するなど、同様の効果が得られるのであればこの限りではない。
また、本実施例では、液晶表示パネル１０と、液晶表示パネル２０の２つの表示面を用いたが、用いる表示面は３つ以上の複数でも構わない。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置の一例を説明するための図である。
【図２】本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図３】本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図４】本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図５】本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図６】本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置の表示原理を説明するための図である。
【図７】本発明の前提となる３次元表示方法における、各表示面に表示される２Ｄ化像の輝度と、各表示面に表示される２Ｄ化像の周囲部分の輝度との関係の一例を示す図である。
【図８】本発明の前提となる３次元表示方法における、各表示面に表示される２Ｄ化像の輝度と、各表示面に表示される２Ｄ化像の周囲部分の輝度との関係の他の例を示す図である。
【図９】本発明の前提となる３次元表示方法における、各表示面に表示される２Ｄ化像の輝度と、各表示面に表示される２Ｄ化像の周囲部分の輝度との関係の他の例を示す図である。
【図１０】本発明の前提となる３次元表示方法における、各表示面に表示される２Ｄ化像の輝度と、各表示面に表示される２Ｄ化像の周囲部分の輝度との関係の他の例を示す図である。
【図１１】前述の特許文献４に記載されている３次元表示方法の場合における、各表示面に表示される２Ｄ化像の輝度と、各表示面に表示される２Ｄ化像の周囲部分の輝度との関係を示す図である。
【図１２】前述の特許文献４に記載されている３次元表示方法の場合における、各表示面に表示される２Ｄ化像の輝度と、各表示面に表示される２Ｄ化像の周囲部分の輝度との関係を示す図である。
【図１３】本発明の前提となる３次元表示方法における、各表示面に表示される２Ｄ化像の輝度と、各表示面に表示される２Ｄ化像の周囲部分の輝度との関係の他の例を示す図である。
【図１４】本発明の前提となる３次元表示方法における、各表示面に表示される２Ｄ化像の輝度と、各表示面に表示される２Ｄ化像の周囲部分の輝度との関係の他の例を示す図である。
【図１５】本発明の前提となる３次元表示方法における、各表示面に表示される２Ｄ化像の輝度と、各表示面に表示される２Ｄ化像の周囲部分の輝度との関係の他の例を示す図である。
【図１６】本発明の前提となる３次元表示方法における、各表示面に表示される２Ｄ化像の輝度と、各表示面に表示される２Ｄ化像の周囲部分の輝度との関係の他の例を示す図である。
【図１７】本発明の前提となるＤＦＤ型の３次元表示装置の他の例を説明するための図である。
【図１８】図１７に示す透過型表示装置の一例の概略構成を示す模式図である。
【図１９】図１７に示す透過型表示装置の変形例の概略構成を示す模式図である。
【図２０】本発明の実施例１の情報表示装置の概略構成を示す図である。
【図２１】本発明の実施例１の情報表示装置において、表示面を移動させて３次元立体像を表示する手法を説明するための図である。
【図２２】本発明の実施例１の情報入出力装置の概略構成を示す図である。
【図２３】本発明の実施例１の情報入出力装置の変形例の概略構成を示す図である。
【図２４】本発明の実施例１の情報入出力装置の変形例の概略構成を示す図である。
【図２５】本発明の実施例１の情報入出力装置の変形例の概略構成を示す図である。
【図２６】本発明の実施例２の情報入出力装置の概略構成を示す図である。
【図２７】本発明の実施例２の情報入出力装置の変形例の概略構成を示す図である。
【図２８】本発明の実施例３の情報入出力装置の概略構成を示す図である。
【図２９】本発明の実施例３の情報入出力装置を操作し、操作者１が情報を入力するまでの一連の流れを示すフロチャートである。
【符号の説明】
【００５３】
１  操作者
２  操作者の手
１０，２０，３０，２０１，２０２  液晶表示パネル
１７，２７，３７，５７  表示物
４０  操作者の知覚像
５０  変位後の表示面の位置
６０  抵抗皮膜方式のタッチパネル
６５  押下する前に液晶表示パネル１０があった位置
７０  深度検出部兼圧力制御部
８０  システム制御部
１００  観察者
１０１，１０２，３１０，３２０，３３０  表示面
１０３  光学系
１０４  ３次元物体
１０５，１０６，１０７，１０８  ２Ｄ化像
１１０  光源
１１１，１１２，５１０  透過型表示装置
２０３，２０３１，２１３，２１３１  偏光板
５２０，５３０  ＣＲＴ
５５０  ハーフミラー
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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