(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ二次元像を輝度を変化させることにより表示して、三次元立体像を表示する三次元表示方法であって、
三次元空間内の任意の位置に表示される背景となる面上に、前記背景となる面が有する輝度よりも暗い輝度を表し、かつ、所定の閾値以下である輝度値を有する表示対象物を表示する際に、
前記複数の表示面に対して前記背景となる面を観察者の視線方向から射影した第１の二次元像を生成し、前記生成された第１の二次元像における輝度を前記各表示面毎にそれぞれ独立に変化させて前記第１の二次元像を前記各表示面に表示するとともに、前記複数の表示面に対して前記表示対象物を観察者の視線方向から射影した第２の二次元像を生成し、前記生成された第２の二次元像における輝度を前記各表示面間で同一として前記第２の二次元像を前記各表示面に表示することを特徴とする三次元表示方法。
【請求項２】
前記各表示面に表示される前記第２の二次元像における輝度がゼロであることを特徴とする請求項１に記載の三次元表示方法。
【請求項３】
前記第２の二次元像は、表示される輝度が所定の階調を有する画素値によって制御される二次元画像であり、
前記各表示面に表示される前記第２の二次元像の画素値がゼロであることを特徴とする請求項１に記載の三次元表示方法。
【請求項４】
観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ二次元像を透過度を変化させることにより表示して、三次元立体像を表示する三次元表示方法であって、
三次元空間内の任意の位置に表示される背景となる面上に、前記背景となる面が有する輝度よりも明るい輝度を表し、かつ、所定の閾値以上である輝度値を有する表示対象物を表示する際に、
前記複数の表示面に対して前記背景となる面を観察者の視線方向から射影した第１の二次元像を生成し、前記生成された第１の二次元像における透過度を前記各表示面毎にそれぞれ独立に変化させて前記第１の二次元像を前記各表示面に表示するとともに、前記複数の表示面に対して前記表示対象物を観察者の視線方向から射影した第２の二次元像を生成し、前記生成された第２の二次元像における透過度を前記各表示面間で同一として前記第２の二次元像を前記各表示面に表示することを特徴とする三次元表示方法。
【請求項５】
前記各表示面に表示される前記第２の二次元像における透過度が最大であることを特徴とする請求項４に記載の三次元表示方法。
【請求項６】
前記第２の二次元像は、表示面における透過度が所定の階調を有する画素値によって制御される二次元画像であり、
前記各表示面に表示される前記第２の二次元像の画素値が最大の透過度を示す値であることを特徴とする請求項４に記載の三次元表示方法。
【請求項７】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が文字情報を入力または編集する画面の背景であり、
文字情報の入力または編集位置を示すカーソルの存在する行より後の行の背景となる面と、前記カーソルの存在する行及びそれより前の行の背景となる面とを異なる奥行き位置で表示することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の三次元表示方法。
【請求項８】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が文字情報を入力または編集する画面の背景であり、
文字情報の入力または編集位置を示すカーソルの存在する行及びそれより後の行の背景となる面と、カーソルの存在する行より前の行の背景となる面とを異なる奥行き位置で表示することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の三次元表示方法。
【請求項９】
異なる奥行き位置で表示される２つの背景となる面の間の段差部分に、文字情報の入力または編集機能を示すメニューを表示させるボタンまたは印を表示することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の三次元表示方法。
【請求項１０】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が文字情報を入力または編集する画面の背景であり、
選択された文字情報部分の背景となる面と、その他の文字情報の背景となる面とを異なる奥行き位置で表示することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の三次元表示方法。
【請求項１１】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が文字情報を入力または編集する画面の背景であり、
検索機能によって検索された文字情報部分の背景となる面と、その他の文字情報の背景となる面とを異なる奥行き位置で表示することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の三次元表示方法。
【請求項１２】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が、文字情報が並んで表示され、ひとまとまりとなった文字情報の選択が可能な表、あるいはメニューの背景であり、
選択された文字情報部分の背景となる面と、その他の文字情報の背景となる面とを異なる奥行き位置で表示することを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の三次元表示方法。
【請求項１３】
観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ二次元像を輝度を変化させることにより表示して三次元立体像を表示する三次元表示装置であって、
表示対象物が、三次元空間内の任意の位置に表示される背景となる面上に表示される対象物であって、前記背景となる面が有する輝度よりも暗い輝度を表し、かつ、所定の閾値以下である輝度値を有する対象物であり、
前記複数の表示面に対して前記背景となる面を観察者の視線方向から射影した第１の二次元像を生成する第１の手段と、
前記第１の手段で生成された第１の二次元像における輝度を前記各表示面毎にそれぞれ独立に変化させて前記第１の二次元像を前記各表示面に表示し、前記背景となる面を三次元空間内の任意の位置に表示する第２の手段と、
前記複数の表示面に対して、前記表示対象物を前記観察者の視線方向から射影した第２の二次元像を生成する第３の手段と、
前記第３の手段で生成された第２の二次元像における輝度を前記各表示面間で同一として前記第２の二次元像を前記各表示面に表示する第４の手段とを備えることを特徴とする三次元表示装置。
【請求項１４】
前記各表示面に表示される前記第２の二次元像における輝度がゼロであることを特徴とする請求項１３に記載の三次元表示装置。
【請求項１５】
前記第２の二次元像は、表示される輝度が所定の階調を有する画素値によって制御される二次元画像であり、
前記各表示面に表示される前記第２の二次元像の画素値がゼロであることを特徴とする請求項１３に記載の三次元表示装置。
【請求項１６】
観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の透過型表示装置にそれぞれ二次元像を表示して三次元立体像を表示する三次元表示装置であって、
表示対象物が、三次元空間内の任意の位置に表示される背景となる面上に表示される対象物であって、前記背景となる面が有する輝度よりも明るい輝度を表し、かつ、所定の閾値以上である輝度値を有する対象物であり、
前記複数の透過型表示装置の表示面に対して前記背景となる面を観察者の視線方向から射影した第１の二次元像を生成する第１の手段と、
前記第１の手段で生成された第１の二次元像における透過度を前記各透過型表示装置毎にそれぞれ独立に変化させて前記第１の二次元像を前記各透過型表示装置に表示し、前記背景となる面を三次元空間内の任意の位置に表示する第２の手段と、
前記複数の透過型表示装置の表示面に対して、前記表示対象物を前記観察者の視線方向から射影した第２の二次元像を生成する第３の手段と、
前記第３の手段で生成された第２の二次元像における透過度を前記各透過型表示装置間で同一として前記第２の二次元像を前記各透過型表示装置に表示する第４の手段とを備えることを特徴とする三次元表示装置。
【請求項１７】
前記各透過型表示装置に表示される前記第２の二次元像における透過度が最大であることを特徴とする請求項１６に記載の三次元表示装置。
【請求項１８】
前記第２の二次元像は、透過型表示装置における透過度が所定の階調を有する画素値によって制御される二次元画像であり、
前記各透過型表示装置に表示される前記第２の二次元像の画素値が最大の透過度を示す値であることを特徴とする請求項１６に記載の三次元表示装置。
【請求項１９】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が文字情報を入力または編集する画面の背景であり、
前記第２の手段は、文字情報の入力または編集位置を示すカーソルの存在する行より後の行の背景となる面と、前記カーソルの存在する行及びそれより前の行の背景となる面とを異なる奥行き位置で表示することを特徴とする請求項１３ないし請求項１８のいずれか１項に記載の三次元表示装置。
【請求項２０】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が文字情報を入力または編集する画面の背景であり、
前記第２の手段は、文字情報の入力または編集位置を示すカーソルの存在する行及びそれより後の行の背景となる面と、カーソルの存在する行より前の行の背景となる面とを異なる奥行き位置で表示することを特徴とする請求項１３ないし請求項１８のいずれか１項に記載の三次元表示装置。
【請求項２１】
前記第２の手段は、異なる奥行き位置で表示される２つの背景となる面の間の段差部分に、文字情報の入力または編集機能を示すメニューを表示させるボタンまたは印を表示することを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載の三次元表示装置。
【請求項２２】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が文字情報を入力または編集する画面の背景であり、
前記第２の手段は、選択された文字情報部分の背景となる面と、その他の文字情報の背景となる面とを異なる奥行き位置で表示することを特徴とする請求項１３ないし請求項１８のいずれか１項に記載の三次元表示装置。
【請求項２３】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が文字情報を入力または編集する画面の背景であり、
前記第２の手段は、検索機能によって検索された文字情報部分の背景となる面と、その他の文字情報の背景となる面とを異なる奥行き位置で表示することを特徴とする請求項１３ないし請求項１８のいずれか１項に記載の三次元表示装置。
【請求項２４】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が、文字情報が並んで表示され、ひとまとまりとなった文字情報の選択が可能な表、あるいはメニューの背景であり、
前記第２の手段は、選択された文字情報部分の背景となる面と、その他の文字情報の背景となる面とを異なる奥行き位置で表示することを特徴とする請求項１３ないし請求項１８のいずれか１項に記載の三次元表示装置。
【請求項２５】
コンピュータを、観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示装置に表示する二次元像を生成し、当該二次元像の輝度を制御する制御装置として機能させるプログラムであって、
表示対象物が、三次元空間内の任意の位置に表示される背景となる面上に表示される対象物であって、前記背景となる面が有する輝度よりも暗い輝度を表し、かつ、所定の閾値以下である輝度値を有する対象物であり、
コンピュータを、
前記複数の表示装置の表示面に対して前記背景となる面を観察者の視線方向から射影した第１の二次元像を生成する第１の手段、
前記第１の手段で生成された第１の二次元像における輝度を、前記各表示装置毎に、前記表示対象物の奥行き位置に応じて算出する第２の手段、
前記複数の表示装置の表示面に対して、前記表示対象物を前記観察者の視線方向から射影した第２の二次元像を生成する第３の手段、
前記第３の手段で生成された第２の二次元像における前記各表示装置毎の輝度を前記各表示装置間で同一の値として算出する第４の手段、
として機能させるためのプログラム。
【請求項２６】
前記第４の手段により算出される前記第２の二次元像における輝度がゼロであることを特徴とする請求項２５に記載のプログラム。
【請求項２７】
前記第２の二次元像は、表示される輝度が所定の階調を有する画素値によって制御される二次元画像であり、
前記第４の手段は、前記第２の二次元像の画素値をゼロとすることを特徴とする請求項２５に記載のプログラム。
【請求項２８】
コンピュータを、観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の透過型表示装置に表示する二次元像を生成し、当該二次元像の透過度を制御する制御装置として機能させるプログラムであって、
表示対象物が、三次元空間内の任意の位置に表示される背景となる面上に表示される対象物であって、前記背景となる面が有する輝度よりも明るい輝度を表し、かつ、所定の閾値以上である輝度値を有する対象物であり、
コンピュータを、
前記複数の透過型表示装置の表示面に対して前記背景となる面を観察者の視線方向から射影した第１の二次元像を生成する第１の手段、
前記第１の手段で生成された第１の二次元像における透過度を、前記各透過型表示装置毎に、前記表示対象物の奥行き位置に応じて算出する第２の手段、
前記複数の透過型表示装置の表示面に対して、前記表示対象物を前記観察者の視線方向から射影した第２の二次元像を生成する第３の手段、
前記第３の手段で生成された第２の二次元像における前記各透過型表示装置毎の透過度を前記各透過型表示装置間で同一の値として算出する第４の手段、
として機能させるためのプログラム。
【請求項２９】
前記第４の手段により算出される前記第２の二次元像における透過度が最大であることを特徴とする請求項２８に記載のプログラム。
【請求項３０】
前記第２の二次元像は、透過型表示装置における透過度が所定の階調を有する画素値によって制御される二次元画像であり、
前記第４の手段は、前記第２の二次元像の画素値を最大の透過度を示す値とすることを特徴とする請求項２８に記載のプログラム。
【請求項３１】
前記表示対象物が文字情報であり、前記背景となる面が文字情報を入力または編集する画面の背景であり、
前記第２の手段は、文字情報の入力または編集位置を示すカーソルの存在する行より後の行の背景となる面と、前記カーソルの存在する行及びそれより前の行の背景となる面とが異なる奥行き位置で表示されるように第１の二次元像における輝度または透過度を算出することを特徴とする請求項２５ないし請求項３０のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項３２】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が文字情報を入力または編集する画面の背景であり、
前記第２の手段は、文字情報の入力または編集位置を示すカーソルの存在する行及びそれより後の行の背景となる面と、カーソルの存在する行より前の行の背景となる面とが異なる奥行き位置で表示されるように第１の二次元像における輝度または透過度を算出することを特徴とする請求項２５ないし請求項３０のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項３３】
前記第２の手段は、異なる奥行き位置で表示される２つの背景となる面の間の段差部分に、文字情報の入力または編集機能を示すメニューを表示させるボタンまたは印が表示されるように第１の二次元像における輝度または透過度を算出することを特徴とする請求項３１または請求項３２に記載のプログラム。
【請求項３４】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が文字情報を入力または編集する画面の背景であり、
前記第２の手段は、選択された文字情報部分の背景となる面と、その他の文字情報の背景となる面とが異なる奥行き位置で表示されるように第１の二次元像における輝度または透過度を算出することを特徴とする請求項２５ないし請求項３０のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項３５】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が文字情報を入力または編集する画面の背景であり、
前記第２の手段は、検索機能によって検索された文字情報部分の背景となる面と、その他の文字情報の背景となる面とが異なる奥行き位置で表示されるように第１の二次元像における輝度または透過度を算出することを特徴とする請求項２５ないし請求項３０のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項３６】
前記表示対象物が文字情報であり、
前記背景となる面が、文字情報が並んで表示され、ひとまとまりとなった文字情報の選択が可能な表、あるいはメニューの背景であり、
前記第２の手段は、選択された文字情報部分の背景となる面と、その他の文字情報の背景となる面とが異なる奥行き位置で表示されるように第１の二次元像における輝度または透過度を算出することを特徴とする請求項２５ないし請求項３０のいずれか１項に記載のプログラム。
【請求項３７】
観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ二次元像を輝度を変化させることにより表示して、三次元立体像として表示するための二次元画像出力装置が実行する二次元画像生成方法であって、
表示対象物及び背景の画像情報から、表示対象物及び背景の各表示面に対応する二次元像を算出する二次元像算出ステップと、
表示対象物の輝度値が所定の閾値以下であり、かつ表示対象物の輝度値が背景の輝度値より小さいか否かを判定する輝度値判定ステップと、
表示対象物の輝度値が所定の閾値以下であり、かつ表示対象物の輝度値が背景の輝度値より小さいと判定された場合に、背景の各二次元像の輝度値を表示対象物の奥行き情報に応じて算出し、表示対象物の各二次元像の輝度値を同一の値とする輝度値算出ステップとを有することを特徴とする二次元画像生成方法。
【請求項３８】
観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ二次元像を輝度を変化させることにより表示して、三次元立体像として表示するための二次元画像出力装置が実行する二次元画像生成方法であって、
表示対象物及び背景の画像情報から、表示対象物及び背景の各表示面に対応する二次元像を算出する二次元像算出ステップと、
表示対象物の輝度値が所定の閾値以下であるか否かを判定する輝度値判定ステップと、
表示対象物の輝度値が所定の閾値以下である場合に、背景の輝度値を表示対象物の輝度値より大きい値に変更し、変更された輝度値に基づき、背景の各二次元像の輝度値を表示対象物の奥行き情報に応じて算出し、表示対象物の各二次元像の輝度値を同一の値とする輝度値算出ステップとを有することを特徴とする二次元画像生成方法。
【請求項３９】
観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ二次元像を透過度を変化させることにより表示して、三次元立体像として表示するための二次元画像出力装置が実行する二次元画像生成方法であって、
表示対象物及び背景の画像情報から、表示対象物及び背景の各表示面に対応する二次元像を算出する二次元像算出ステップと、
表示対象物の輝度値が所定の閾値以上であり、かつ表示対象物の輝度値が背景の輝度値より大きいか否かを判定する輝度値判定ステップと、
表示対象物の輝度値が所定の閾値以上であり、かつ表示対象物の輝度値が背景の輝度値より大きいと判定された場合に、背景の各二次元像の透過度値を表示対象物の奥行き情報に応じて算出し、表示対象物の各二次元像の透過度値を同一の値とする透過度値算出ステップとを有することを特徴とする二次元画像生成方法。
【請求項４０】
観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ二次元像を透過度を変化させることにより表示して、三次元立体像として表示するための二次元画像出力装置が実行する二次元画像生成方法であって、
表示対象物及び背景の画像情報から、表示対象物及び背景の各表示面に対応する二次元像を算出する二次元像算出ステップと、
表示対象物の輝度値が所定の閾値以上であるかを判定する輝度値判定ステップと、
表示対象物の輝度値が所定の閾値以上である場合に、背景の輝度値を表示対象物の輝度値より小さい値に変更し、変更された輝度値に基づき、背景の各二次元像の透過度値を表示対象物の奥行き情報に応じて算出し、表示対象物の各二次元像の透過度値を同一の値とする透過度値算出ステップとを有することを特徴とする二次元画像生成方法。
【請求項４１】
観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ二次元像を輝度を変化させることにより表示して、三次元立体像として表示するための二次元画像出力装置であって、
表示対象物及び背景の画像情報から、表示対象物及び背景の各表示面に対応する二次元像を算出する二次元像算出手段と、
表示対象物の輝度値と所定の閾値との比較、及び、表示対象物の輝度値と背景の輝度値との比較を行う輝度判定手段と、
前記二次元算出手段により算出された二次元像と、表示対象物及び背景の奥行き情報とから、表示対象物及び背景の各二次元像の輝度値を算出する輝度値算出手段とを備え、
前記輝度判定手段により、表示対象物の輝度値が所定の閾値以下であり、かつ表示対象物の輝度値が背景の輝度値より小さいと判定された場合に、前記輝度値算出手段は、背景の各二次元像の輝度値を表示対象物の奥行き情報に応じて算出し、表示対象物の各二次元像の輝度値を同一の値とすることを特徴とする二次元画像出力装置。
【請求項４２】
観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ二次元像を輝度を変化させることにより表示して、三次元立体像として表示するための二次元画像出力装置であって、
表示対象物及び背景の画像情報から、表示対象物及び背景の各表示面に対応する二次元像を算出する二次元像算出手段と、
表示対象物の輝度値と所定の輝度値との比較を行う輝度判定手段と、
前記二次元算出手段により算出された二次元像と、表示対象物及び背景の奥行き情報とから、表示対象物及び背景の各二次元像の輝度値を算出する輝度値算出手段とを備え、
前記輝度判定手段により、表示対象物の輝度値が所定の閾値以下であると判定された場合に、前記輝度値算出手段は、背景の輝度値を表示対象物の輝度値より大きい値に変更し、変更された輝度値に基づき、背景の各二次元像の輝度値を表示対象物の奥行き情報に応じて算出し、表示対象物の各二次元像の輝度値を同一の値とすることを特徴とする二次元画像出力装置。
【請求項４３】
観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の透過型表示装置にそれぞれ二次元像を表示して、三次元立体像として表示するための二次元画像出力装置であって、
表示対象物及び背景の画像情報から、表示対象物及び背景の各透過型表示装置の表示面に対応する二次元像を算出する二次元像算出手段と、
表示対象物の輝度値と所定の閾値との比較、及び、表示対象物の輝度値と背景の輝度値との比較を行う輝度判定手段と、
前記二次元算出手段により算出された二次元像と、表示対象物及び背景の奥行き情報とから、表示対象物及び背景の各二次元像の透過度値を算出する透過度値算出手段とを備え、
前記輝度判定手段により、表示対象物の輝度値が所定の閾値以上であり、かつ表示対象物の輝度値が背景の輝度値より大きいと判定された場合に、前記透過度値算出手段は、背景の各二次元像の透過度値を表示対象物の奥行き情報に応じて算出し、表示対象物の各二次元像の透過度値を同一の値とすることを特徴とする二次元画像出力装置。
【請求項４４】
観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の透過型表示装置にそれぞれ二次元像を表示して、三次元立体像として表示するための二次元画像出力装置であって、
表示対象物及び背景の画像情報から、表示対象物及び背景の各透過型表示装置の表示面に対応する二次元像を算出する二次元像算出手段と、
表示対象物の輝度値と所定の輝度値との比較を行う輝度判定手段と、
前記二次元算出手段により算出された二次元像と、表示対象物及び背景の奥行き情報とから、表示対象物及び背景の各二次元像の透過度値を算出する透過度値算出手段とを備え、
前記輝度判定手段により、表示対象物の輝度値が所定の閾値以上であると判定された場合に、前記透過度値算出手段は、背景の輝度値を表示対象物の輝度値より小さい値に変更し、変更された輝度値に基づき、背景の各二次元像の透過度値を表示対象物の奥行き情報に応じて算出し、表示対象物の各二次元像の透過度値を同一の値とすることを特徴とする二次元画像出力装置。
【請求項４５】
コンピュータを、観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ二次元像を輝度を変化させることにより表示して、三次元立体像として表示するための二次元画像出力装置として機能させるためのプログラムであって、コンピュータを、
表示対象物及び背景の画像情報から、表示対象物及び背景の各表示面に対応する二次元像を算出する二次元像算出手段、
表示対象物の輝度値と所定の閾値との比較、及び、表示対象物の輝度値と背景の輝度値との比較を行う輝度判定手段、
前記二次元算出手段により算出された二次元像と、表示対象物及び背景の奥行き情報とから、表示対象物及び背景の各二次元像の輝度値を算出する輝度値算出手段として機能させるためのプログラムであり、
前記輝度判定手段により、表示対象物の輝度値が所定の閾値以下であり、かつ表示対象物の輝度値が背景の輝度値より小さいと判定された場合に、前記輝度値算出手段は、背景の各二次元像の輝度値を表示対象物の奥行き情報に応じて算出し、表示対象物の各二次元像の輝度値を同一の値とすることを特徴とするプログラム。
【請求項４６】
コンピュータを、観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の表示面にそれぞれ二次元像を輝度を変化させることにより表示して、三次元立体像として表示するための二次元画像出力装置として機能させるためのプログラムであって、コンピュータを、
表示対象物及び背景の画像情報から、表示対象物及び背景の各表示面に対応する二次元像を算出する二次元像算出手段、
表示対象物の輝度値と所定の輝度値との比較を行う輝度判定手段、
前記二次元算出手段により算出された二次元像と、表示対象物及び背景の奥行き情報とから、表示対象物及び背景の各二次元像の輝度値を算出する輝度値算出手段として機能させるためのプログラムであり、
前記輝度判定手段により、表示対象物の輝度値が所定の閾値以下であると判定された場合に、前記輝度値算出手段は、背景の輝度値を表示対象物の輝度値より大きい値に変更し、変更された輝度値に基づき、背景の各二次元像の輝度値を表示対象物の奥行き情報に応じて算出し、表示対象物の各二次元像の輝度値を同一の値とすることを特徴とするプログラム。
【請求項４７】
コンピュータを、観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の透過型表示装置にそれぞれ二次元像を表示して、三次元立体像として表示するための二次元画像出力装置として機能させるためのプログラムであって、コンピュータを、
表示対象物及び背景の画像情報から、表示対象物及び背景の各透過型表示装置の表示面に対応する二次元像を算出する二次元像算出手段、
表示対象物の輝度値と所定の閾値との比較、及び、表示対象物の輝度値と背景の輝度値との比較を行う輝度判定手段、
前記二次元算出手段により算出された二次元像と、表示対象物及び背景の奥行き情報とから、表示対象物及び背景の各二次元像の透過度値を算出する透過度値算出手段として機能させるためのプログラムであり、
前記輝度判定手段により、表示対象物の輝度値が所定の閾値以上であり、かつ表示対象物の輝度値が背景の輝度値より大きいと判定された場合に、前記透過度値算出手段は、背景の各二次元像の透過度値を表示対象物の奥行き情報に応じて算出し、表示対象物の各二次元像の透過度値を同一の値とすることを特徴とするプログラム。
【請求項４８】
コンピュータを、観察者から見て異なった奥行き位置にある複数の透過型表示装置にそれぞれ二次元像を表示して、三次元立体像として表示するための二次元画像出力装置として機能させるためのプログラムであって、コンピュータを、
表示対象物及び背景の画像情報から、表示対象物及び背景の各透過型表示装置の表示面に対応する二次元像を算出する二次元像算出手段、
表示対象物の輝度値と所定の輝度値との比較を行う輝度判定手段、
前記二次元算出手段により算出された二次元像と、表示対象物及び背景の奥行き情報とから、表示対象物及び背景の各二次元像の透過度値を算出する透過度値算出手段として機能させるためのプログラムであり、
前記輝度判定手段により、表示対象物の輝度値が所定の閾値以上であると判定された場合に、前記透過度値算出手段は、背景の輝度値を表示対象物の輝度値より小さい値に変更し、変更された輝度値に基づき、背景の各二次元像の透過度値を表示対象物の奥行き情報に応じて算出し、表示対象物の各二次元像の透過度値を同一の値とすることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元表示方法および装置に係り、特に、複数の二次元画像を輝度分配して重ね合わせて三次元立体像を表示する三次元表示方法において、黒色などの比較的暗い色合いで表される図形や文字情報を表示する表示方法、ならびに、複数の二次元画像を透過度分配して重ね合わせて三次元立体像を表示する三次元表示方法において、白色などの比較的明るい色合いで表示される図形や文字情報を表示する表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ＰＣ（パーソナルコンピュータ、以下、パソコンという。）等の画面の表示において、立体映像を表示させる方法はいくつか提案されている。その中で、複数の二次元画像を重ね合わせて、表示対象物の三次元立体像を表示させる方法が提案されている（下記、特許文献１、２参照。）
この特許文献１、２に記載の表示方法は、ＤＦＤ（Depth-Fused 3D）ディスプレイ方式と呼ばれている。このＤＦＤディスプレイ方式の三次元表示方法では、重ね合わせる複数の二次元画像の各面での表示対象物の輝度を変化させる（輝度分配型ＤＦＤディスプレイの場合）あるいは、透過度を変化させる（透過度分配型ＤＦＤディスプレイの場合）ことで、奥行き方向に立体感のある画像を表示する。【０００３】
このＤＦＤディスプレイ方式の表示方法では、表示対象物の解像度は、通常の二次元画像の解像度と等しくなるため、小さな文字などの細かな表示対象物でも、解像度高くはっきりと表示できる特徴を有している。【０００４】
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】特許第３０２２５５８号明細書
【特許文献２】特許第３４６０６７１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、輝度分配型ＤＦＤディスプレイ方式の表示方法では、表示対象物の奥行き方向の表示位置に従って、重ね合わせる二次元画像の輝度を分配するため、パソコンの画面上で表示する場合、画面上で表示される輝度は、例えば、２５６段階の階調を有する画素値といったデジタル情報で制御されるため、画面上での最低輝度に相当する画素値がゼロで表示される黒色では、複数の画面に対して画素値の分配ができない。結果として、表示される対象物の輝度を分配できず、奥行き方向に黒色の表示対象物を立体的に表示することは不可能であった。【０００６】
また、パソコン上で画素値がゼロで表される黒色でなくても、低い画素値をもち、結果として暗い輝度の色合いで表示される対象物の場合、複数の画面で輝度を分配する組み合わせの数が限られ、奥行き位置の表示精度も、粗いものとなってしまっていた。【０００７】
これに対し、透過度分配型ＤＦＤディスプレイ方式の表示方法では、表示対象物の奥行き位置に従って、重ね合わせる二次元画像の透過度を分配するため、パソコンの画面上で表示する場合、画面上での最高輝度に相当する最大画素値で表示される白色では、複数の画面に対して表示される対象物の透過度を分配できず、奥行き方向に白色の表示対象物を立体的に表示することは不可能であった。【０００８】
また、パソコン上で最大画素値で表される白色でなくても、高い画素値をもち、結果として明るい輝度の色合いで表示される対象物の場合、複数の画面で透過度を分配する組み合わせの数が限られ、奥行き位置の表示精度も、粗いものとなってしまっていた。【０００９】
一方、パソコンの画面においては、ワードプロセッサやＯＳのメニューなどの文字情報は、白などの明るい階調の背景に、比較的小さいサイズで黒色などの暗い階調で表示されることや、黒などの暗い階調の背景に、比較的小さいサイズで白色などの明るい階調で表示されることは非常に一般的である。ＤＦＤディスプレイ方式の表示方法においては、解像度の点ではこのような文字の表示に適している方法にもかかわらず、輝度分配型ＤＦＤディスプレイ方式では、表示される文字が黒色などの暗い色合いである場合、奥行き位置を変えて表示することが出来なかった。また、透過度分配型ＤＦＤディスプレイ方式では、表示される文字が白色などの明るい色合いである場合、奥行き位置を変えて表示することが出来なかった。【００１０】
本発明は、前記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、複数の二次元画像を輝度分配して重ね合わせて表示対象物の三次元立体像を表示させる際に、比較的明るい色合いの背景に、黒色などの比較的暗い色合いで表される図形や文字情報を奥行き位置を変えて表示することが可能となる技術を提供することにある。更なる本発明の目的は、複数の二次元画像を透過度分配して重ね合わせて表示対象物の三次元立体像を表示させる際に、比較的暗い色合いの背景に、白色などの比較的明るい色合いで表される図形や文字情報を奥行き位置を変えて表示することが可能となる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
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。【００１２】
前述の課題を解決するために、本発明では、複数の二次元像を輝度分配して重ね合わせて三次元立体像を表示させる際に、黒色等の比較的暗い色合いの図形や文字を、任意の奥行き位置に表示する際に、暗い色合いの図形や文字部分の輝度を変化させるのではなく、表示される図形や文字の背景となる面の表示奥行き位置を変化させるように、複数の表示面にそれぞれ背景の二次元像を表示し、暗い色合いの図形や文字の部分は、各表示面上に等しい輝度で表示し、かつ、重ね合わせた輝度が元の輝度に等しくなるようにする。【００１３】
また、暗い色合いの図形や文字部分の輝度がゼロの場合は、各表示面上に輝度ゼロで表示し、パソコンなど、デジタル信号によって定められたビット数による階調を有する画素値によって、表示される輝度を制御する表示画面において、暗い色合いの図形や文字部分の画素値がゼロで表示される場合は、各表示面上に画素値ゼロで表示する。【００１４】
これにより、文字の背景部分を、複数の二次元画像上で輝度を変え、重ね合わせて表示することで、背景は任意の奥行き位置に存在する面として知覚される。【００１５】
さらに、背景として表示される面の範囲に、背景よりも暗い色合いの文字情報を、複数の表示面上に同じ輝度で表示させることで、任意の奥行き位置に知覚される背景上に、文字情報が表示されたように、観察者には知覚される。【００１６】
また、本発明では、複数の二次元像を透過度分配して重ね合わせて三次元立体像を表示させる際に、白色等の比較的明るい色合いの図形や文字を、任意の奥行き位置に表示する際に、明るい色合いの図形や文字部分の透過度を変化させるのではなく、表示される図形や文字の背景となる面の表示奥行き位置を変化させるように、複数の表示面にそれぞれ背景の二次元像を表示し、明るい色合いの図形や文字の部分は、各表地面上に等しい透過度で表示し、かつ、観察者から見た重ね合わせた輝度が元の輝度に等しくなるようにする。【００１７】
また、明るい色合いの図形や文字部分の透過度が最大の場合は、各表示面上に透過度最大で表示する。【００１８】
これにより、文字の背景部分を、複数の表示面上で透過度を変え、重ね合わせて表示することで、背景は任意の奥行き位置に存在する面として知覚される。【００１９】
さらに、背景として表示される面の範囲に、背景よりも明るい色合いの文字情報を、複数の表示面上に同じ透過度で表示させることで、任意の奥行き位置に知覚される背景上に、文字情報が表示されたように、観察者には知覚される。
【発明の効果】
【００２０】
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。【００２１】
本発明によれば、複数の二次元画像を輝度分配して重ね合わせて三次元立体像を表示させる際に、背景に比べて低い輝度で表示される、比較的小さなサイズの表示対象物を、任意の奥行き位置に表示することが可能になる。【００２２】
また、複数の二次元画像を透過度分配して重ね合わせて三次元立体像を表示させる際に、背景に比べて高い輝度で表示される比較的小さいなサイズの表示対象物を、任意の奥行き位置に表示することが可能になる。【００２３】
さらに、本発明を、文字情報を入力・編集するアプリケーションに適用することで、文字の入力編集位置や、検索結果、文字の選択位置が簡単に分かるといった、利用者にとって分かり易く使いやすい、アプリケーションソフトを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ＤＦＤ型の三次元表示装置の一例を説明するための図である。
【図２】図１に示すＤＦＤ型の三次元表示装置の表示面に表示される２Ｄ化像の生成方法を説明するための図である。
【図３】図１に示すＤＦＤ型の三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】図１に示すＤＦＤ型の三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】図１に示すＤＦＤ型の三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】図１に示すＤＦＤ型の三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】輝度分配型ＤＦＤ表示装置の一例を示す図である。
【図８】ＤＦＤ型の三次元表示装置の他の例を説明するための図である。
【図９】透過度分配型ＤＦＤ表示装置の一例を示す図である。
【図１０】本発明の実施例１の三次元表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施例２の三次元表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施例３の三次元表示装置の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】二次元画像出力装置６１の機能構成例を示す図である。
【図１４】二次元画像出力装置６１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１５】二次元画像出力装置６１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６Ａ】本発明の実施例４の三次元表示装置として、本発明をワードプロセッサなどの文字情報を入力編集するアプリケーションソフトに適用した例を示す図であり、文字の入力位置であるカーソルの存在する行の下以降の背景となる面を、カーソルのある行及びその上に位置する行の背景とは異なる奥行き位置で表示する場合を示す図である。
【図１６Ｂ】本発明の実施例４の三次元表示装置として、本発明をワードプロセッサなどの文字情報を入力編集するアプリケーションソフトに適用した例を示す図であり、文字の入力位置であるカーソルの存在する行より上に位置する行の背景となる面を、カーソルの位置する行とそれより下の部分の背景とは異なる奥行き位置で表示する場合を示す図である。
【図１７】本発明の実施例５の三次元表示装置として、本発明を、ワードプロセッサなどの文字情報を入力編集するアプリケーションソフトに適用した例を示す図であり、文章内のある文字列を検索した結果の該当部分の背景を、他の背景とは異なった奥行き位置で表示する例を示す図である。
【図１８】本発明の実施例６の三次元表示装置として、本発明を、ワードプロセッサなどの文字情報を入力編集するアプリケーションソフトに適用した例を示す図であり、文章内のある文字列を選択状態にした際に、その部分の背景を、他の背景とは異なった奥行き位置で表示する例を示す図である。
【図１９】本発明の実施例７の三次元表示装置として、本発明を、各種アプリケーションやオペレーティングシステムのメニューに適用した場合を示す図である。
【図２０】二次元画像出力装置７１の機能構成例を示す図である。
【図２１】二次元画像出力装置７１の動作を説明するためのフローチャートである。
【図２２】二次元画像出力装置７１の動作を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００２５】
１，１００  観察者
２１，２２，２３，２４，２５，２６，２７  表示面
３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７  背景となる面
４１，４２  図形
５１，５２，５３，５４，５５，２１１  文字情報
６１、７１  二次元画像出力装置
６２，６３  二次元表示装置
６４  ケーブル
１１１，１１２  透過型表示装置
１０１，１０２  表示面
２０３  光学系
２０４  ３次元物体
２０５，２０６，２０７，１０８  ２Ｄ化像
１１０  光源
２０１，２０２  文字入力・編集ソフトの文字入力画面
２０３  検索された文字列部分の背景
２０４  選択された文字列部分の背景
２０５  メニューの背景となる面
２０６  サブメニューの背景となる面
２０７  選択されたメニューの背景となる面
３０１  文字の背景となる２つの面の段差
４０１  カーソル
５０１  ボタン
５１１  アプリケーションなどのメニュー
５１２  サブメニュー
６０１  ポインター
６１１、７１１  二次元像算出部
６１２、７１２  輝度判定部
６１３、７１３  輝度値算出部
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。【００２７】
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。始めに、ＤＦＤ型の三次元表示装置について説明する。【００２８】
［ＤＦＤ型の三次元表示装置の一例］
図１は、ＤＦＤ型の三次元表示装置の一例を説明するための図である。【００２９】
図１に示す三次元表示装置は、観察者１００の前面に複数の表示面（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の２次元表示装置と種々の光学素子とを備えた光学系１０３を構成している。【００３０】
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。【００３１】
なお、図１は、前述の特許文献１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の詳細については、前述の特許文献１を参照されたい。【００３２】
図１に示す三次元表示装置では、図２に示すように、観察者１００に提示したい三次元物体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。【００３３】
この２Ｄ化像の生成方法としては、例えば、視線方向から三次元物体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。【００３４】
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。【００３５】
かかる構成を有する装置上で、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、三次元物体１０４の奥行き位置に対応して変えることで、三次元物体１０４の三次元立体像を表示する。よって、この方式の三次元表示装置を輝度分配型ＤＦＤ表示装置と呼ぶこととする。【００３６】
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。【００３７】
例えば、三次元物体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の輝度を三次元物体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。【００３８】
次に、例えば、三次元物体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。【００３９】
次に、例えば、三次元物体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。【００４０】
さらに、例えば、三次元物体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の輝度を三次元物体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。【００４１】
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）の中間に三次元物体１０４が位置しているように感じられる。【００４２】
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三次元物体１０４があるように感じられる。この場合に、この三次元物体１０４は、観察者１００には立体感を伴って知覚される。【００４３】
なお、前記説明においては、三次元物体全体の奥行き位置を、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に示す三次元表示装置は、三次元物体自体が有する奥行きを表現する装置としても使用できることは明らかである。【００４４】
三次元物体自体が有する奥行きを表現する場合は、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、三次元物体１０４の各部位が有する奥行き位置に対応して変える。【００４５】
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、同様な手法により三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。【００４６】
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の三次元物体が、中間の面と、観察者１００に遠い面との間に第２の三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の三次元物体の２Ｄ化像を表示し、中間の面と、観察者１００に遠い面とに第２の三次元物体の２Ｄ化像を表示することで、第１および第２の三次元物体の三次元立体像を表示することができる。【００４７】
さらに、２Ｄ化像が三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、三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、三次元像の動画を表現できる。【００４８】
例えば、三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。【００４９】
三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の輝度を三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。【００５０】
次に、例えば、三次元立体像が、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、三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。【００５１】
次に、例えば、三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、三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。【００５２】
さらに、例えば、三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、三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の輝度を三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。【００５３】
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に三次元立体像が奥行き方向に移動するように感じられる。【００５４】
なお、前述の説明では、三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。【００５５】
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に提示する三次元立体像が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、あるいは提示する三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、三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。【００５６】
また、前述の説明では、１個の三次元立体像が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、複数個の三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。【００５７】
図７は、図１における表示面１０１、１０２として、透明な電極とＥＬ発光物質とを組み合わせた透明ＥＬディスプレイ等を用いた輝度分配型ＤＦＤ表示装置の一例を示す図である。このような構成とすることで、本表示装置は、表示面１０１、１０２における二次元画像上の輝度をそれぞれ独立に変化させることができる。【００５８】
図７に示す輝度分配型ＤＦＤ表示装置では、観察者は２台の透明ＥＬディスプレイから出射された光を重ね合わせて観察する。そのため、この構成の装置で、例えば、画面上で輝度ゼロに相当する黒色の表示対象物を表示しようとすると、２台の透明ＥＬディスプレイの双方において、表示対象物に相当する画素の輝度をゼロにすることになる。このとき、観察者は、重ね合わされた２枚の輝度ゼロの画像を観察することになるため、表示対象物の奥行き位置を知覚することができない。従って、図７の輝度分配型ＤＦＤ表示装置では、黒色の表示対象物を奥行き方向に立体的に表示することが不可能である。【００５９】
また、黒色でなくても、輝度の低い暗い色合いの表示対象物では、観察者から見た総体的な輝度を表示対象物の輝度に等しくしつつ、２台の透明ＥＬディスプレイ間で輝度を配分しなければならないことから、輝度を分配する組み合わせの数が限られ、奥行き位置の表示精度が粗くなってしまう。
［ＤＦＤ型の三次元表示装置の他の例］
図８は、本発明の前提となるＤＦＤ型の三次元表示装置の他の例を説明するための図である。【００６０】
図８に示す三次元表示装置は、観察者１００の前方に配置された複数の透過型表示装置（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とを用いて光学系１０３を構成している。即ち、図８に示す例では、前述の図１における表示面（１０１，１０２）に代えて、透過型表示装置（１１１，１１２）を用いるものである。【００６１】
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。【００６２】
なお、図８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８に示す構成は、前述の特許文献２に記載されているものと同じ構成のものである。【００６３】
図８に示す三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に提示したい三次元物体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。【００６４】
前記２Ｄ化像（１０７，１０８）を、図８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。【００６５】
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。【００６６】
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。【００６７】
図８に示す三次元表示装置では、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、三次元物体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との間に存在する三次元物体の三次元立体像を表示する。よって、この方式の三次元表示装置を透過度分配型ＤＦＤ表示装置と呼ぶこととする。【００６８】
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。【００６９】
例えば、三次元物体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の輝度が三次元物体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。【００７０】
次に、例えば、三次元物体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。【００７１】
次に、例えば、三次元物体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。【００７２】
さらに、例えば、三次元物体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の輝度が三次元物体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。【００７３】
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）の中間に三次元物体１０４が位置しているように感じられる。【００７４】
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三次元物体１０４があるように感じられる。この場合に、この三次元物体１０４は、観察者１００には立体感を伴って知覚される。【００７５】
なお、前述の説明においては、三次元物体全体の奥行き位置を、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８に示す透過度分配型ＤＦＤ表示装置においても、図１に示す三次元表示装置で説明した方法と同様の手法により、三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。【００７６】
また、図８に示す透過度分配型ＤＦＤ表示装置においても、図１に示す輝度分配型ＤＦＤ表示装置で説明した方法と同様の手法により、２Ｄ化像が三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、三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。【００７７】
以上説明した通り、図１の輝度分配型ＤＦＤ表示装置では、三次元物体１０４に近い方の面に表示される２Ｄ化像の輝度を、三次元物体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８の透過度分配型ＤＦＤ表示装置では、三次元物体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、三次元物体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。【００７８】
したがって、図８の透過度分配型ＤＦＤ表示装置において、図１の輝度分配型ＤＦＤ表示装置と同様の手法を用いて、三次元物体自体が有する奥行きを表現する場合、あるいは、三次元立体像の動画を表現する場合には、輝度分配型ＤＦＤ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、輝度分配型ＤＦＤ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。【００７９】
図９は、図８における透過型表示装置１１１、１１２として、液晶パネルを２枚の偏光板で挟み込んだ液晶ディスプレイを用いた透過度分配型ＤＦＤ表示装置の一例である。この構成においては、２枚の液晶パネルの間に配置された２枚の偏光板の偏光方向が一致するように各液晶ディスプレイを配置する。なお、２枚の液晶パネルの間に配置された２枚の偏光板のうち、いずれか１枚は省略しても構わない。液晶ディスプレイの液晶パネルは、入射側の偏光板を介して入射した光の偏光方向を変えることができる偏向可変装置として機能する。このため、液晶ディスプレイは、液晶パネルからの出射光の偏光方向と出射側の偏光板の偏光方向との関係を変化させることにより、出射する光の強度を変化させることができ、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、このような構成とすることで、本表示装置は、透過型表示装置１１１、１１２における二次元画像上の透過度をそれぞれ独立に変化させることができる。【００８０】
図９の透過度分配型ＤＦＤ表示装置では、観察者は光源から出射された光を２台の液晶ディスプレイを介して観察する。そのため、この構成の装置で、例えば、画面上での最高輝度に相当する白色の表示対象物を表示しようとすると、２台の液晶ディスプレイの双方において、表示対象物に相当する画素の透過度を最大（ほぼ透明な状態）にすることになる。このとき、観察者は、重ね合わされた２枚のほぼ透明な画像を観察することになるため、表示対象物の奥行きを知覚することができない。従って、図９の透過度分配型ＤＦＤ表示装置では、白色の表示対象物を奥行き方向に立体的に表示することが不可能である。【００８１】
また、白色でなくても、輝度の高い明るい色合いの表示対象物では、観察者から見た総体的な輝度を表示対象物の輝度に等しくしつつ、２台の液晶ディスプレイ間で透過度を配分しなければならないことから、透過度を分配する組み合わせの数が限られ、奥行き位置の表示精度が粗くなってしまう。【００８２】
以下、図１に示す輝度分配型ＤＦＤ表示装置を前提として、本発明の実施例の説明を行う。【００８３】
［実施例１］
図１０は、本発明の実施例１の三次元表示装置の概略構成を示すブロック図であり、任意の奥行き位置に表示される、ある輝度をもった色の背景上に、背景よりも暗い輝度を有する図形を表示する場合を示す図である。【００８４】
図１０において、１は観察者、２１，２２は二次元像を表示する、観察者１からみて異なった奥行きに位置する２つの表示面、３１，３２は、２つの表示面上に輝度を分配して表示された背景となる面、４１，４２は、２つの表示面上に表示された、観察者１が知覚する背景の輝度よりも暗い輝度を有し、表示面上の二次元像の背景となる面３１と面３２の上で、同じ輝度で表示される図形である。【００８５】
本実施例では、輝度分配して表示する二次元像が２枚の場合を示しているが、３枚以上の場合においても、同様のやりかたで目的を実現できる。【００８６】
本実施例において、図形の背景となる面３１、面３２は、２つの表示面上で輝度を変えて表示され、かつ、観察者１から見て、丁度重なる位置に表示されるため、前述した図１に示すＤＦＤ型の三次元表示装置で説明したように、図形の背景となる面は、表示面２１と表示面２２との間のある位置に存在するように、観察者１には知覚される。【００８７】
一方、背景となる面より暗く知覚される図形（４１，４２）は、２つの表示面（２１，２２）上に同一の輝度で表示される。この際、図形の背景となる面が存在しない場合は、２つの二次元画像上で同一の輝度で表示されるため、２つの二次元画像（２１，２２）の丁度真ん中の位置に図形が存在するよう知覚されることになるが、背景となる面の存在によって、観察者１には、図形が背景の上にあたかも表示されているように知覚される。【００８８】
なお、本実施例では、図形（４１，４２）もある輝度の値を持った場合について述べたが、図形の輝度がゼロの場合では、図で示す図形（４１，４２）の両方を輝度ゼロで表示することで、同様に、任意の奥行き位置に知覚される背景となる面上に、黒色の図形があたかも表示されているように、観察者１には知覚されることになる。【００８９】
［実施例２］
図１１は、本発明の実施例２の三次元表示装置の概略構成を示すブロック図であり、任意の奥行き位置に表示される、ある輝度をもった色の背景上に、背景よりも暗い輝度を有する文字情報を表示する場合を示す図である。【００９０】
図１１において、１は観察者、２３，２４，２５は二次元像を表示する観察者１からみて異なった奥行きに位置する３つの表示面、３３，３４，３５は、３つの表示面上に輝度を分配して表示された背景となる面、５１，５２，５３は、３つの表示面上に表示され、観察者１が知覚する背景となる面の輝度よりも暗い輝度を有し、同じ輝度で表示される文字情報である。【００９１】
本実施例では、輝度分配して二次元像を表示する表示面が３枚の場合を示しているが、表示面が２枚の場合や４枚以上の場合においても、同様のやりかたで目的を実現できる。【００９２】
本実施例において、文字の背景となる面（３３，３４，３５）は、それぞれの表示面上に輝度を違えて表示され、かつ、観察者１から見て、丁度重なる位置に表示されるため、背景となる面３３と面３４の左側部分は、表示面２３と表示面２４との間のある位置に存在するように観察者１には知覚され、背景となる面３４の右側部分と面３５は、表示面２４と表示面２５との間のある位置に存在するように観察者１には知覚される。【００９３】
一方、文字情報（５１，５２，５３）は、３つの表示面上で同一の輝度で表示され、背景の存在によって、観察者１には、文字情報が奥行き位置が異なるそれぞれの背景の上にあたかも表示されているように、知覚される。【００９４】
なお、本実施例では、文字情報もある輝度の値を持った場合について述べたが、文字情報の輝度がゼロの場合では、図１１で示す文字情報（５１，５２，５３）の全てを輝度ゼロで表示することで、同様に、任意の奥行き位置に知覚される背景上に、黒色の文字情報があたかも表示されているように、観察者１には知覚されることになる。【００９５】
［実施例３］
図１２は、本発明の実施例３の三次元表示装置の概略構成を示すブロック図である。図１２に示すように、実施例３は、パソコンのように、例えば、２５６段階の階調を有する画素値といったデジタル情報によって二次元像を生成する装置により、任意の奥行き位置に表示される、ある輝度をもった色の背景上に、背景よりも暗い輝度を有する文字を表示する場合である。なお、実施例１、実施例２における三次元表示装置にも二次元像を生成する装置が含まれるが、実施例１、実施例２では、本発明に係る技術の原理を説明するという観点から当該装置の図示を省略している。【００９６】
図１２において、６１はコンピュータのように、デジタル情報である画素値によって二次元画像データを出力する二次元画像出力装置、６２，６３は、観察者１から異なった奥行きに配置され、二次元画像出力装置６１から出力された二次元画像を表示する二次元表示装置、６４は、二次元画像出力装置６１と二次元表示装置（６２，６３）とを結ぶケーブルである。【００９７】
本実施例で示すような、コンピュータで制御された複数の表示装置を、重ね合わせて表示する方法、装置自体については、前述の特許文献２に示されている。【００９８】
また、本実施例では、１台で２系統の画像出力を備えた二次元画像出力装置６１を用いた場合を図示しているが、それぞれ１系統の出力を有する２台の二次元画像出力装置を用いても、同様の表示、効果が実現できることはいうまでもない。【００９９】
２６，２７は、観察者１からみて異なった奥行きに位置する２つの二次元表示装置（６２，６３）上の表示面、３６，３７は、２つの表示面（２６，２７）上に、異なる画素値によって表示された文字の背景の二次元像、５４，５５は、２つの二次元像（２６，２７）上に表示された、観察者１が知覚する背景（３６，３７）の輝度よりも暗い輝度で知覚され、背景となる面（３６，３７）上で、同じ画素値で表示される文字の二次元像である。【０１００】
本実施例では、画素値を変化させることで輝度分配して表示する二次元像が２枚の場合を示しているが、３枚以上の場合においても、同様のやりかたで目的を実現できることは、実施例１の場合と同様である。【０１０１】
本実施例においても、文字の背景となる面（３６，３７）は、２つの表示面（２６，２７）上で画素値を違えて表示されることで、異なった輝度で知覚され、かつ、観察者１から見て、丁度重なる位置に表示されるため、前述の図１に示す輝度分配型ＤＦＤ表示装置で説明したように、表示面２６と、表示面２７との間のある位置に存在するように、観察者１には知覚される。【０１０２】
一方、この面より暗く知覚される文字情報（５４，５５）は、２つの表示面（２６，２７）上で同一の輝度で表示されることで、観察者１には、文字が背景の上にあたかも表示されているように、知覚される。【０１０３】
なお、本実施例においては、文字情報（５４，５５）の画素値がゼロの場合は、各表示装置上に画素値ゼロで表示することで、同様の効果が得られる。【０１０４】
図１３に、二次元画像出力装置６１の機能構成例を示す。図１３に示すように、二次元画像出力装置６１は、入力された画像情報に基づき、二次元表示装置に表示するための各二次元像を算出する二次元像算出部６１１、入力された画像情報に基づき輝度値の閾値判定等を行う輝度判定部６１２、及び、二次元表示装置に表示するための各二次元像の輝度値を奥行き情報に基づき算出する処理等を行う輝度値算出部６１３を有している。また、各表示面を構成する二次元表示装置が接続されている。【０１０５】
二次元画像出力装置６１は、ＣＰＵ、記憶装置等を備えた一般的なコンピュータを用いて実現できる。上記の各機能部は、当該コンピュータに、本発明に係るプログラムを実行させることにより実現される機能部である。【０１０６】
次に、図１４のフローチャートを参照して、二次元画像出力装置６１の動作を説明する。【０１０７】
ここでは、表示対象物に対する背景の範囲は予め指定されており、その指定範囲を含む画像情報が二次元画像出力装置６１に入力されるものとする。また、表示対象物の輝度値と比較するための所定の閾値が予め定められており、記憶装置に格納されているものとする。なお、本実施例では表示対象物は文字である。【０１０８】
まず、画像情報及び奥行き情報として、表示対象物と背景についての輝度値と奥行き値が二次元画像出力装置６１に入力されると（ステップ１）、二次元像算出部６１１は、表示対象物と背景について、各表示面に対する二次元像を算出する（ステップ２）。【０１０９】
また、輝度判定部６１２が、表示対象物の輝度値が所定の閾値以下か否かの判定を行う（ステップ３）。表示対象物の輝度値が所定の閾値以下の場合、輝度判定部６１２は、表示対象物の輝度値が背景の輝度値より小さいか否かの判定を行う（ステップ４）。ここで表示対象物の輝度値が背景の輝度値より小さければ、輝度値算出部６１３は、背景の各二次元像の輝度値を、表示対象物の奥行き値に応じて算出する（ステップ５Ａ）。そして、輝度値算出部６１３は、表示対象物の各二次元像の輝度値を同一の値に設定する（ステップ６Ａ）。ここで、表示対象物の各二次元像の輝度値を同一の値に設定する際には、表示された各二次元像を重ね合わせて観察した際の総体的な輝度が表示対象物の輝度に等しくなるように設定する。そして、算出した各二次元像を、対応する二次元表示装置に出力する（ステップ７）。【０１１０】
ステップ３において表示対象物の輝度値が所定の閾値より大きい場合、もしくはステップ４において表示対象物の輝度値が背景の輝度値以上である場合は、輝度値算出部６１３は、背景の各二次元像の輝度値を背景の奥行き値に応じて算出し（ステップ５Ｂ）、表示対象物の各二次元像の輝度値を表示対象物の奥行き値に応じて算出する（ステップ６Ｂ）。そして、算出した各二次元像を、対応する二次元表示装置に出力する（ステップ７）。【０１１１】
図１４に示すフローチャートでは、ステップ３において表示対象物の輝度値が所定の閾値以下である場合に、ステップ４において表示対象物の輝度値が背景の輝度値より小さいか否かの判定を行い、小さい場合に表示対象物の各二次元像の輝度値を同一とする処理を行っている。このような処理に替えて、ステップ３において表示対象物の輝度値が所定の閾値以下である場合に、背景の輝度値を、背景の輝度値が表示対象物の輝度値より大きくなるように変更するようにしてもよい。この場合、表示対象物の輝度値が所定の閾値以下であれば、必ず表示対象物の各二次元像の輝度値を同一とする処理を行うことになる。【０１１２】
この場合のフローチャートを図１５に示す。図１５に示すように、ステップ３において表示対象物の輝度値が所定の閾値以下である場合に、輝度値算出部６１３が、背景の輝度値を、背景の輝度値が表示対象物の輝度値より大きくなるように変更する（ステップ４´）。なお、もともとの背景の輝度値が表示対象物の輝度値より大きい場合には、変更は行わなくてもよいし、背景の輝度値がさらに大きくなるように、例えば、予め定めた十分大きい値に変更してもよい。その後は、変更された背景の輝度値に基づき、ステップ５Ａの処理が行われる。その他の処理は図１４に示した処理と同様である。【０１１３】
なお、本実施例では、表示対象物を文字とした例を示したが、表示対象物は文字に限られない。例えば、表示対象物として図形等を用いることが可能である。【０１１４】
［実施例４］  
図１６Ａ、Ｂは、本発明の実施例４の三次元表示装置として、本発明をワードプロセッサなどの文字情報を入力編集するアプリケーションソフトに適用した例を示す図である。文字の入力位置であるカーソルの存在する行の下以降の背景となる面を、カーソルのある行及びその上に位置する行の背景とは異なる奥行き位置で表示する場合を図１６Ａに示している。また、文字の入力位置であるカーソルの存在する行より上に位置する行の背景となる面を、カーソルの位置する行とそれより下の部分の背景とは異なる奥行き位置で表示する場合を図１６Ｂに示す。【０１１５】
本実施例では、各アプリケーションソフトの文字を表示する部分のみを、観察者１によって実際に知覚される状態で示しており、実際には、図１０、図１１、図１２で示した通り、複数の表示面上に、背景部分は輝度を変えて表示し、文字情報部分は、それぞれの表示面上に、同一の輝度で表示している。【０１１６】
図１６Ａ、Ｂにおいて、２０１，２０２は、文字入力・編集ソフトの文字入力画面であり、文字情報の背景となるとともに、観察者１によりある奥行き位置に知覚される任意の面である。また、２１１は、背景となる面上に表示されているように知覚される文字情報、３０１は、異なる奥行き位置に表示される、文字の背景となる２つの面の段差、４０１は、文字の入力位置となるカーソルである。【０１１７】
また、図１６Ｂでは、異なる奥行き位置に表示される２つの背景となる面間の段差部分３０１に、文字情報を入力編集する際に必要となる、例えば、コピー、切り取り、貼り付け、文字検索、といった機能を呼び出すボタン５０１を設けている。【０１１８】
本実施例では、このように文字の入力位置であるカーソル４０１を境に、背景と文字情報を異なった奥行き位置で表示することで、現在入力編集されている場所が一目で分かり、ユーザにとって分かり易く使い易いと言った効果がある。【０１１９】
また、図１６Ｂに示すように、カーソル位置付近に存在する段差部分３０１に、文字の入力・編集に必要となる機能を呼び出すボタン５０１を組み込むことで、従来では通常文字入力画面の上に存在するボタンまで、マウスなどによってカーソルを移動させる必要があったが、少ないカーソルの移動により、機能を呼び出すことが可能になり、使いやすさが向上する。【０１２０】
本実施例では、カーソル位置付近に存在する段差部分は、表示面に対して直角の方向よりある角度をなして、段差部分の表面が見える状態を示しており、結果として、図１６Ｂで示す、文字の入力・編集に必要となる機能を呼び出すボタンの上面が見えているが、段差部分が表示面に対して直角の方向で、段差部分の表面が見えない状態であっても、機能を呼び出すボタンが段差部分の表面から出っ張った形状とすることで、観察者１はボタンの位置を把握でき、ボタンを操作できることになる。【０１２１】
なお、図１６Ａでは、背景となる面２０１が背景となる面２０２より、観察者１から見て手前の位置に知覚され、図１６Ｂでは、背景となる面２０２が背景となる面２０１より手前に知覚される場合を示しているが、奥行き位置関係が、背景となる面２０１と背景となる面２０２で逆転していても、同様の効果が得られることはいうまでもない。【０１２２】
また、図１６Ａ、１６Ｂの場合において、文字の入力や編集が進み、カーソル４０１の位置が、図に示す行の次の行に移動した場合、文字入力・編集ソフトの文字入力画面である２０１と２０２の段差部分３０１の位置は一行下にずれる。その際に、段差の表示を、カーソルの移動と共に瞬時に変更しても、或いは、段差部分の表示を、アニメーション的に元の行位置から連続的に次の行位置に変更しても、得られる効果は変わらない。なお、連続的に変更する際には、前述した、動画再生と同様の手法をとれば、このような表示は可能である。【０１２３】
図１６Ａ、図１６Ｂに示した表示は、図１３に示した機能部を有する二次元画像出力装置により行うことが可能である。この場合、二次元画像出力装置は、図１３に示す機能部に加えて、アプリケーション部を備え、当該アプリケーション部が、表示対象物（文字）及び背景の輝度値及び奥行き値を、二次元像算出部６１１、輝度判定部６１２、輝度値算出部６１３に渡すことになる。【０１２４】
そして、例えば図１６Ａの場合であれば、カーソルの存在する行及びそれより前（上側）の行とカーソルの存在する行より後（下側）の行とで背景を分け、上側の背景と下側の背景とで文字及びカーソルの奥行き値を異ならせるとともに、背景自体の奥行き値を下側の背景上に位置する文字の奥行き値と等しくする。そして、輝度値算出部６１３が、上側の背景部分の各二次元像の輝度値を文字またはカーソルの奥行き値に応じて算出し（ステップ５Ａ）、下側の背景部分の各二次元像の輝度値を当該背景上に文字が存在する場合にはその文字の奥行き値に応じて算出し（ステップ５Ａ）、当該背景上に文字が存在しない場合には当該背景部分の奥行き値に応じて算出する（ステップ５Ｂ）。これにより、下側の背景の奥行き位置は文字の有無にかかわらず一定にすることができる。【０１２５】
また、図１６Ｂに場合であれば、カーソルの存在する行より前（上側）の行とカーソルの存在する行及びそれより後（下側）の行とで背景を分け、上側の背景と下側の背景とで文字及びカーソルの奥行き値を異ならせるとともに、背景自体の奥行き値を上側の背景上に位置する文字の奥行き値と等しくする。これにより、上側の背景の奥行き位置は文字の有無にかかわらず一定にすることができる。また、段差の部分は、段差の立体感が出るように与えられた奥行き値に応じて、輝度値算出部６１３が各二次元像の輝度値を算出する。【０１２６】
［実施例５］
図１７は、本発明の実施例５の三次元表示装置として、本発明を、ワードプロセッサなどの文字情報を入力編集するアプリケーションソフトに適用した例を示す図であり、文章内のある文字列を検索した結果の該当部分の背景を、他の背景とは異なった奥行き位置で表示する例を示す図である。【０１２７】
図１７においても、図１６Ａ、Ｂと同様に、各アプリケーションソフトの文字を表示する部分のみを、観察者１によって実際に知覚される状態で示している。【０１２８】
図１７において、２０１は、文字入力画面の背景となる面、２０３は、検索された文字列部分の背景であり、検索された部分が強調されるように、利用者により、背景２０３が、文字入力画面の背景となる面２０１より手前の位置に知覚されるように表示されており、利用者にとっては、検索結果が分かり易くなるという効果がある。【０１２９】
このように、他の部分に比べて、検索された文字を強く強調する場合は、表示位置を手前にすることが有効であるが、検索された文字列を他の部分より分かり易く表示するだけであれば、検索された文字列部分の背景２０３を、文字入力画面の背景となる面２０１より奥の位置に表示しても、分かり易い表示は可能であり、このような場合においても、本発明による効果が得られることはいうまでもない。【０１３０】
また、本実施例で、検索された文字の背景の表示位置を変える場合に、検索結果が見つかると同時に、背景の表示位置を瞬時に変更しても、或いは、アニメーション的に元の表示位置から連続的に、検索された文字を表す表示位置に変更しても、得られる効果が変わらず、またその実現手段は、実施例４の場合と同様である。【０１３１】
本実施例も、実施例４で説明したように、図１３に示した二次元画像出力装置にアプリケーション部を備えることにより実現できる。本実施例では、例えば、アプリケーション部が、検索された文字に対応する背景部分の画像情報（範囲等）を二次元像算出部６１１に渡し、その部分の文字の奥行き値を輝度値算出部６１３に渡し、輝度値算出部６１３がその背景部分の範囲と奥行き値に応じて各二次元像の輝度値を算出する。【０１３２】
［実施例６］
図１８は、本発明の実施例６の三次元表示装置として、本発明を、ワードプロセッサなどの文字情報を入力編集するアプリケーションソフトに適用した例を示す図であり、文章内のある文字列を選択状態にした際に、その部分の背景を、他の背景とは異なった奥行き位置で表示する例を示す図である。【０１３３】
図１８においても、図１６Ａ、Ｂ、１７と同様に、各アプリケーションソフトの文字を表示する部分のみを、観察者１によって実際に知覚される状態で示している。【０１３４】
図１８において、２０１は、文字入力画面の背景となる面、２０４は、選択された文字列部分の背景であり、選択された部分が強調されるように、利用者により、背景２０４が、文字入力画面の背景となる面２０１より手前の位置に知覚されるように表示されている。これにより、利用者は、選択された文字部分が分かり易くなるという効果がある。【０１３５】
なお、本実施例においても、選択された文字を強く強調する場合は、表示位置を手前にすることが有効であるが、選択された文字列を他の部分より分かり易く表示するだけであれば、選択された文字列部分の背景２０４を、文字入力画面の背景となる面２０１より奥の位置に表示しても、分かり易い表示は可能であり、このような場合においても、本発明による効果が得られることはいうまでもない。【０１３６】
また、本実施例で、文字が選択状態になると同時に、瞬時に背景の表示位置を変えても、或いは、アニメーション的に連続に変化させても、その効果は同様であり、実現方法は、実施例４，５の場合と同様である。【０１３７】
本実施例も、実施例４で説明したように、図１３に示した二次元画像出力装置にアプリケーション部を備えることにより実現できる。本実施例では、例えば、アプリケーション部が、選択された文字に対応する背景部分の画像情報（範囲等）を二次元像算出部６１１に渡し、その部分の文字の奥行き値を輝度値算出部６１３に渡し、輝度値算出部６１３がその背景部分の範囲と奥行き値に応じて各二次元像の輝度値を算出する。【０１３８】
以上、図１６Ａから図１８においては、本発明を、文字情報を入力・編集するアプリケーションソフトに適用した例について別々に示したが、本発明では、文字の背景となる面の奥行き位置は任意に設定できるため、図１６Ａから図１８に示す実施例を、併せて実施した場合でも、それぞれ強調される奥行き位置を調整することで、同時に実施しても、同様の効果が得られることはいうまでもない。【０１３９】
［実施例７］
図１９は、本発明の実施例７の三次元表示装置として、本発明を、各種アプリケーションやオペレーティングシステムのメニューに適用した場合を示す図である。【０１４０】
図１９において、５１１はアプリケーションなどのメニュー、５１２はサブメニュー、６０１はポインター、２０５はメニューの背景となる面、２０６はサブメニューの背景となる面、２０７は選択されたメニューの背景となる面である。【０１４１】
本実施例では、通常の二次元表示と同様、ポインター６０１をマウスなどで移動させてメニュー５１１のある項目に合わせ、場合によってはマウスのボタンでクリックすると、メニューの選択した項目の背景２０６が他の背景とは異なった奥行き位置で表示され、サブメニュー５１２が、同じ奥行き位置で表示される背景を伴って表示される。【０１４２】
そして、さらにポインター６０１を移動してサブメニュー５１２の１項目にポインター６０１をあわせ、場合によってはマウスボタンをクリックすることで、選択されたメニューの背景２０７が、サブメニューの背景２０６とは、さらに異なった奥行き位置で表示される。これにより、利用者に対して、現在選択されているメニューが分かり易く表示され、使い勝手が向上する。【０１４３】
また、本実施例で、ポインター６０１をメニューにあわせると同時に、背景の奥行き位置を瞬時に変えても、或いは、アニメーション的に連続に変化させても、その効果は同様であり、実現方法は、実施例４，５、６の場合と同様である。【０１４４】
本実施例も、実施例４で説明したように、図１３に示した二次元画像出力装置にアプリケーション部を備えることにより実現できる。本実施例では、例えば、アプリケーション部が、マウスにより選択されたメニュー部分の画像情報（範囲等）を二次元像算出部６１１に渡し、その部分の文字の奥行き値を輝度値算出部６１３に渡し、輝度値算出部６１３がその部分の範囲と奥行き値に応じて各二次元像の輝度値を算出する。【０１４５】
以上説明したように、本実施例では、二次元画像を重ね合わせて、それぞれの輝度を独立に変更することで、高い解像度で立体像を表示できる三次元表示方法において、背景に比べて低い輝度で表示される、比較的小さなサイズの文字を、任意の奥行き位置に表示することが可能になる。【０１４６】
さらに、この本発明を、文字情報を入力・編集するアプリケーションに適用することで、文字の入力編集位置や、検索結果、文字の選択位置が簡単に分かるといった、利用者にとって分かり易く使いやすい、アプリケーションソフトの提供が可能になる。【０１４７】
［透過度分配型ＤＦＤ表示装置を用いる例］
以上の実施例１〜７では、図１に示す輝度分配型ＤＦＤ表示装置を前提として説明を行ったが、図８に示す透過度分配型ＤＦＤ表示装置を用いる場合には、上記各実施例において、以下のようにすればよい。【０１４８】
すなわち、背景よりも明るい輝度を有する表示対象物を表示する場合に、背景については、その二次元画像を複数の透過型表示装置に透過度を分配して表示し、表示対象物については、その二次元画像を複数の透過型表示装置に同一の透過度で表示すればよい。【０１４９】
透過度分配型ＤＦＤ表示装置を用いる場合の二次元画像出力装置７１の機能構成を図２０に示す。【０１５０】
図２０に示すように、二次元画像出力装置７１は、入力された画像情報に基づき、透過型表示装置に表示するための各二次元像を算出する二次元像算出部７１１、入力された画像情報に基づき輝度値の閾値判定等を行う輝度判定部７１２、及び、透過型表示装置に表示するための各二次元像の透過度値を奥行き情報に基づき算出する処理等を行う透過度値算出部７１３を有している。また、各表示面を構成する透過型表示装置が接続されている。【０１５１】
二次元画像出力装置６１と同様に、二次元画像出力装置７１は、ＣＰＵ、記憶装置等を備えた一般的なコンピュータを用いて実現できる。上記の各機能部は、当該コンピュータに、本発明に係るプログラムを実行させることにより実現される機能部である。【０１５２】
次に、図２１のフローチャートを参照して、二次元画像出力装置７１の動作を説明する。【０１５３】
ここでは、表示対象物に対する背景の範囲は予め指定されており、その指定範囲を含む画像情報が二次元画像出力装置７１に入力されるものとする。また、表示対象物の輝度値と比較するための所定の閾値が予め定められており、記憶装置に格納されているものとする。【０１５４】
まず、画像情報及び奥行き情報として、表示対象物と背景についての輝度値と奥行き値が二次元画像出力装置７１に入力されると（ステップ１１）、二次元像算出部７１１は、表示対象物と背景について、各表示面に対する二次元像を算出する（ステップ１２）。【０１５５】
また、輝度判定部７１２が、表示対象物の輝度値が所定の閾値以上か否かの判定を行う（ステップ１３）。表示対象物の輝度値が所定の閾値以上の場合、輝度判定部７１２は、表示対象物の輝度値が背景の輝度値より大きいか否かの判定を行う（ステップ１４）。ここで表示対象物の輝度値が背景の輝度値より大きければ、透過度値算出部７１３は、背景の各二次元像の透過度値を、表示対象物の奥行き値に応じて算出する（ステップ１５Ａ）。そして、透過度値算出部７１３は、表示対象物の各二次元像の透過度値を同一の値に設定する（ステップ１６Ａ）。ここで、表示対象物の各二次元像の透過度値を同一の値に設定する際には、表示された各二次元像を重ね合わせて観察した際の総体的な輝度が表示対象物の輝度に等しくなるように設定する。そして、算出した各二次元像を、対応する透過型表示装置に出力する（ステップ１７）。【０１５６】
ステップ１３において表示対象物の輝度値が所定の閾値より小さい場合、もしくは、ステップ１４において表示対象物の輝度値が背景の輝度値以下である場合は、透過度値算出部７１３は、背景の各二次元像の透過度値を背景の奥行き値に応じて算出し（ステップ１５Ｂ）、表示対象物の各二次元像の透過度値を表示対象物の奥行き値に応じて算出する（ステップ１６Ｂ）。そして、算出した各二次元像を、対応する透過型表示装置に出力する（ステップ１７）。【０１５７】
図２１に示すフローチャートでは、ステップ１３において表示対象物の輝度値が所定の閾値以上である場合に、ステップ１４において表示対象物の輝度値が背景の輝度値より大きいか否かの判定を行い、大きい場合に表示対象物の各二次元像の透過度値を同一とする処理を行っている。このような処理に替えて、ステップ１３において表示対象物の輝度値が所定の閾値以上である場合に、背景の輝度値を、背景の輝度値が表示対象物の輝度値より小さくなるように変更するようにしてもよい。この場合、表示対象物の輝度値が所定の閾値以上であれば、必ず表示対象物の各二次元像の透過度値を同一とする処理を行うことになる。【０１５８】
この場合のフローチャートを図２２に示す。図２２に示すように、ステップ１３において表示対象物の輝度値が所定の閾値以上である場合に、透過度値算出部７１３が、背景の輝度値を、背景の輝度値が表示対象物の輝度値より小さくなるように変更する（ステップ１４´）。なお、もともとの背景の輝度値が表示対象物の輝度値より小さい場合には、変更は行わなくてもよいし、背景の輝度がさらに小さくなるように、例えば、予め定めた十分小さい値に変更してもよい。その後は、変更された背景の輝度値に基づき、ステップ１５Ａの処理が行われる。その他の処理は図２１に示した処理と同様である。【０１５９】
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１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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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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