(57)【要約】【課題】立体像（３次元画像）を多視点に表示する。【解決手段】表示装置は、第１の画像を表示する第１表示部と、第１の画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に第１の画像に対応する第２の画像を表示する第２表示部とを備え、第１表示部または第２表示部のうちのいずれか一方は、互いに異なる位置を視点とする多視点画像を表示可能である。【選択図】図１
2013153421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の画像を表示する第１表示部と、
前記第１の画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、前記第１の画像と対応する第２の画像を表示する第２表示部と、
を備え、
前記第１表示部または前記第２表示部のうちのいずれか一方は、多視点画像を表示可能である
ことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１表示部によって表示されている前記第１の画像内のエッジ部分と、前記第１の画像内のエッジ部分を示すエッジ画像とが、対応して視認されるように前記第１の画像および前記第２の画像が表示される
ことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記第２表示部は、
多視点画像を表示可能である
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１表示部は、
前記第２表示部に表示される画像に応じた光を透過可能な透過型表示部である
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記第２表示部は、
立体像の奥行き位置を示す位置情報に基づいて、前記第２の画像を表示する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記第２表示部は、
前記位置情報に応じた明るさに設定されている前記第２の画像を表示する
ことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１の画像が視認されている方向が検出された検出結果に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが対応して表示されるように、前記第１表示部および前記第２表示部の表示状態を設定する設定部を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項８】
前記表示状態を設定することには、前記第１の画像と前記第２の画像との間の相対位置を設定することが含まれ、
前記設定部は、
前記検出結果に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが対応して視認されるように、前記相対位置を設定する
ことを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記表示状態を設定することには、前記第２の画像の画像変換の方法を設定することが含まれ、
前記設定部は、
前記検出結果に基づいて、前記第１の画像と前記第２の画像とが対応して視認されるように、前記第２の画像の前記画像変換の方法を設定する
ことを特徴とする請求項７または請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１表示部は、
立体視が可能となるように前記第１の画像を表示する
ことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第２表示部は、
立体視が可能となるように前記第２の画像を表示する
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１表示部は、
前記第２表示部によって表示される前記第２の画像の明るさに基づいて、前記第１の画像の明るさを設定する
ことを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば、立体像（３次元画像）の奥行き位置に応じた明るさ（例えば、輝度）の比を付けた複数の画像を、奥行き位置の異なる複数の表示面に表示させることによって、これら複数の画像を視認した観察者に立体像を認識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は、立体像（３次元画像）を観察者に認識させることができる視点が限定されることがあり、この場合には、観察者によって立体像（３次元画像）が認識される範囲を広範囲にして表示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、観察者によって立体像（３次元画像）が認識される範囲を広範囲にして表示することができる表示装置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、第１の画像を表示する第１表示部と、前記第１の画像が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、前記第１の画像に対応する第２の画像を表示する第２表示部と、を備え、前記第１表示部または前記第２表示部のうちのいずれか一方は、多視点画像を表示可能であることを特徴とする表示装置である。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、観察者によって立体像（３次元画像）が認識される範囲を広範囲にして表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る表示装置を含む表示システムの構成の一例を示す構成図である。
【図２Ａ】本実施形態における第１の画像の一例を示す模式図である。
【図２Ｂ】本実施形態における第２の画像の一例を示す模式図である。
【図３】本実施形態における表示される画像の一例を示す模式図である。
【図４】本実施形態における合成画像の一例を示す模式図である。
【図５】本実施形態における合成画像の明るさの分布の一例を示すグラフである。
【図６】本実施形態における左眼と右眼との両眼視差の一例を示すグラフである。
【図７】本実施形態における表示装置が出射する光束の一例を示す模式図である。
【図８Ａ】本実施形態における第１視点画像の一例を示す模式図である。
【図８Ｂ】本実施形態における第２視点画像の一例を示す模式図である。
【図８Ｃ】本実施形態における第３視点画像の一例を示す模式図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る表示装置を含む表示システムの構成の一例を示す構成図である。
【図１０】本実施形態における表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る表示装置を含む表示システムの構成の一例を示す構成図である。
【図１２】本実施形態における設定部の設定の一例を示す模式図である。
【図１３Ａ】本実施形態における第１の画像の一例を示す模式図である。
【図１３Ｂ】本実施形態における第２の画像の一例を示す模式図である。
【図１４】本実施形態における表示装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の第３の実施形態に係る表示装置を含む表示システムの構成の一例を示す構成図である。
【図１６】本実施形態における第１の画像の左右及び上下のエッジ部分を含む第２の画像の一例を示す模式図である。
【図１７】本実施形態における破線状にエッジ部分を示す第２の画像の一例を示す模式図である。
【図１８】本実施形態における主観的輪郭状にエッジ部分を示す第２の画像の一例を示す模式図である。
【図１９】本実施形態におけるエッジ部分の内部を所定の明るさにした第２の画像の一例を示す模式図である。
【図２０】本実施形態におけるハーフミラーを備える表示装置の構成の一例を示す構成図である。
【図２１】本実施形態におけるバックライトを備える表示装置の構成の一例を示す構成図である。
【図２２】本実施形態における半透過スクリーンを備える表示装置の構成の一例を示す構成図である。
【図２３】本実施形態における２つの半透過スクリーンを備える表示装置の構成の一例を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
［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、本実施形態における表示装置１０を含む表示システム１００の構成の一例を示す構成図である。
本実施形態の表示システム１００は、画像情報供給装置２と、表示装置１０とを備えている。
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１０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。ここでは、Ｘ軸方向は、表示装置１０の水平方向とし、Ｙ軸方向は表示装置１０の鉛直方向とする。
画像情報供給装置２は、表示装置１０に第１の画像情報と第２の画像情報とを供給する。ここで、第１の画像情報は、表示装置１０によって表示される第１の画像Ｐ１１を表示するための情報である。第２の画像情報は、表示装置１０によって表示される第２の画像Ｐ１２を表示するための情報であり、例えば、第１の画像情報に基づいて生成されているエッジ画像ＰＥの画像情報である。このエッジ画像ＰＥは、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分Ｅを示す画像である。このエッジ画像ＰＥについては、図２を参照して後述する。また、この第２の画像情報には、図８Ａ〜８Ｃを参照して後述するように、第１視点画像Ｐ１２Ａと、第２視点画像Ｐ１２Ｂと、第３視点画像Ｐ１２Ｃとが含まれている。
【００１０】
表示装置１０は、第１表示部１１と第２表示部１２とを備えており、画像情報供給装置２から取得した第１の画像情報に基づいて、第１の画像Ｐ１１を表示するとともに、画像情報供給装置２から取得した第２の画像情報に基づいて、第２の画像Ｐ１２を表示する。
本実施形態の第１表示部１１及び第２表示部１２は、（＋Ｚ）方向に第２表示部１２、第１表示部１１の順に配置されている。つまり、第１表示部１１と、第２表示部１２とは、異なる奥行き位置に配置されている。ここで、奥行き位置とは、Ｚ軸方向の位置である。
【００１１】
第２表示部１２は、（＋Ｚ）方向に向けて画像を表示する第２表示面１２０を備えており、画像情報供給装置２から取得した第２の画像情報に基づいて、第２の画像Ｐ１２を第２表示面１２０に表示する。第２表示面１２０に表示された第２の画像Ｐ１２から発せられる第２光束Ｒ１２は、光学像として観察者１に視認される。
また、本実施形態の第２表示部１２は、図７を参照して後述するように、方向設定部１２１を備えており、互いに異なる位置を視点とする多視点画像を表示可能である。ここで、視点とは、画像の表示面に表示されている画像が観察者１によって、例えば、立体像（３次元画像）として認識される位置である。本実施形態の方向設定部１２１は、例えば、レンチキュラーレンズを有しており、第２表示面１２０に表示される第２の画像Ｐ１２から発せられる第２光束Ｒ１２の出射方向を設定する。なお、方向設定部１２１は、例えば、スリットアレイシートを用いるパララックス方式などの多視点が設定できる方式であってもよい。また、ここで、多視点画像とは、互いに異なる位置を視点とする画像である。
【００１２】
第１表示部１１は、（＋Ｚ）方向に向けて画像を表示する第１表示面１１０を備えており、画像情報供給装置２から取得した第１の画像情報に基づいて、第１の画像Ｐ１１を第１表示面１１０に表示する。第１表示面１１０に表示された第１の画像Ｐ１１から発せられる、第１光束Ｒ１１は、光学像として観察者１に視認される。
【００１３】
ここで、本実施形態の第１表示部１１は、第２表示部１２によって表示されている第２の画像Ｐ１２に応じた第２光束Ｒ１２（光）を透過することが可能な透過型表示部１１ａである。つまり、第１表示面１１０は、第１の画像Ｐ１１を表示するとともに、第２表示部１２によって表示される第２の画像Ｐ１２の第２光束Ｒ１２を透過させる。すなわち、表示装置１０は、観察者１によって、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とが重なるように視認されるようにして、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とを表示する。このように、第２表示部１２は、第１の画像Ｐ１１が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分を示す第２の画像Ｐ１２を表示する。
【００１４】
次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照して、本実施形態の第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２を説明する。ここで、以下の図面において画像を示す場合には、便宜上、画像の明るさが明るい（例えば、輝度が高い）部分を濃く示している。
図２Ａは、本実施形態における第１の画像Ｐ１１の一例を示す模式図である。
図２Ｂは、本実施形態における第２の画像Ｐ１２の一例を示す模式図である。
本実施形態の第１の画像Ｐ１１は、例えば、図２Ａに示すように四角形のパターンを示す画像である。ここで、第１の画像Ｐ１１が示す四角形のパターンにおいては、四角形を構成する４辺がそれぞれエッジ部分になりうるが、以下の説明においては、便宜上、四角形の左辺を示すエッジ部分Ｅ１及び右辺を示すエッジ部分Ｅ２をエッジ部分Ｅとして説明する。
本実施形態の第２の画像Ｐ１２は、例えば、図２Ｂに示すように四角形のパターンの左辺エッジ部分Ｅ１を示す左辺エッジ画像ＰＥ１及び、右辺エッジ部分Ｅ２を示す右辺エッジ画像ＰＥ２を含む画像である。ここで、エッジ部分（単にエッジ、又はエッジ領域と表現してもよい）とは、例えば、画像内において隣接する又は近傍の画素の明るさ（例えば、輝度）が急変する部分である。例えば、エッジ部分Ｅは、図２Ａに示す四角形の左辺または右辺の、幅が無い理論的な線分を示すとともに、例えば、第２表示部１２の解像度に応じた有限の幅を有するエッジ周囲の領域をも示している。
【００１５】
次に、図３を参照して、本実施形態の表示装置１０が、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とを対応させて表示する構成について説明する。
図３は、本実施形態における表示装置１０によって表示される画像の一例を示す模式図である。
本実施形態において、第１表示部１１は、第１の画像Ｐ１１を観察者１に視認されるように表示する。また、第２表示部１２は、第２の画像Ｐ１２を観察者１に視認されるように表示する。そして、第２の画像Ｐ１２は、第１の画像Ｐ１１が表示される位置からＺ軸方向に所定の距離Ｌｐだけ離れている位置に表示される。上述したように本実施形態の第１表示部１１は、光を透過させる透過型表示部１１ａである。このため、第１表示部１１に表示される第１の画像Ｐ１１と第２表示部１２に表示される第２の画像Ｐ１２とは、重なるように観察者１によって視認される。ここで、所定の距離Ｌｐとは、第１の画像Ｐ１１が表示されている位置と、第２の画像Ｐ１２が表示されている位置の間の距離である。本実施形態の所定の距離Ｌｐは、例えば、第１の画像Ｐ１１が表示されている位置と、観察者１の位置とに基づいて予め定められる。
【００１６】
また、図３に示すように、表示装置１０は、第１表示部１１によって表示されている第１の画像Ｐ１１内の左辺エッジ部分Ｅ１と、当該エッジ部分に対応している左辺エッジ画像ＰＥ１とが、対応して視認されるように第１の画像Ｐ１１および第２の画像Ｐ１２を表示する。同様に、表示装置１０は、第１表示部１１によって表示されている第１の画像Ｐ１１内の右辺エッジ部分Ｅ２と、当該エッジ部分に対応している右辺エッジ画像ＰＥ２とが、対応して視認されるように第１の画像Ｐ１１および第２の画像Ｐ１２を表示する。
このとき、例えば、表示装置１０は、観察者１の左眼Ｌに、第１の画像Ｐ１１によって示される四角形の左辺エッジ部分Ｅ１の（−Ｘ）側（つまり、四角形の外側）に、左辺エッジ部分Ｅ１と左辺エッジ画像ＰＥ１とが重なって視認されるように各画像を表示する。また、表示装置１０は、観察者１の左眼Ｌに、第１の画像Ｐ１１によって示される四角形の右辺エッジ部分Ｅ２の（−Ｘ）側（つまり、四角形の内側）に、右辺エッジ部分Ｅ２と右辺エッジ画像ＰＥ２とが重なって視認されるように各画像を表示する。同様に、例えば、表示装置１０は、観察者１の右眼Ｒに、第１の画像Ｐ１１によって示される四角形の右辺エッジ部分Ｅ２の（＋Ｘ）側（つまり、四角形の外側）に、右辺エッジ部分Ｅ２と右辺エッジ画像ＰＥ２とが重なって視認されるように各画像を表示する。また、表示装置１０は、観察者１の右眼Ｒに、第１の画像Ｐ１１によって示される四角形の左辺エッジ部分Ｅ１の（＋Ｘ）側（つまり、四角形の内側）に、左辺エッジ部分Ｅ１と左辺エッジ画像ＰＥ１が重なって視認されるように各画像を表示する。
【００１７】
次に、観察者１によって、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とから立体像（３次元画像）が認識される仕組みについて説明する。
まず、観察者１が第１の画像Ｐ１１と、第１の画像Ｐ１１のエッジ部分Ｅに対応するエッジ画像ＰＥとを重なる位置で観察すると、第１の画像Ｐ１１とエッジ画像ＰＥとの輝度比に合わせて表示面間内の奥行き位置（例えば、Ｚ軸方向の位置）に像を知覚する。
例えば、四角形のパターンを観察したとき、観察者１の網膜像上では認識できないくらいの微小な輝度の段差ができる。このような場合においては、明るさ（例えば、輝度）の段差間に仮想的なエッジを知覚して１つの物体として認識する。このとき、左眼Ｌと右眼Ｒとで少しだけ仮想的なエッジに、ずれが生じて両眼視差として知覚して奥行き位置が変化する。
この仕組みについて、図４から図６を参照して、詳細に説明する。
【００１８】
図４は、本実施形態における光学像ＩＭの一例を示す模式図である。ここで、光学像ＩＭとは、第１の画像Ｐ１１及び第２の画像Ｐ１２が観察者１によって視認される画像である。
まず、観察者の左眼Ｌに視認される光学像ＩＭＬについて説明する。
図４に示すように、観察者の左眼Ｌにおいては、左眼Ｌに視認される第１の画像Ｐ１１Ｌと、左眼Ｌに視認される第２の画像Ｐ１２Ｌとが合成された光学像ＩＭＬが結像する。例えば、図３を参照して説明したように、左眼Ｌにおいては、第１の画像Ｐ１１によって示される四角形の左辺エッジ部分Ｅ１の（−Ｘ）側（つまり、四角形の外側）に、左辺エッジ部分Ｅ１を示す画像と左辺エッジ画像ＰＥ１とが合成された光学像ＩＭＬが結像する。また、左眼Ｌにおいては、第１の画像Ｐ１１によって示される四角形の右辺エッジ部分Ｅ２の（−Ｘ）側（つまり、四角形の内側）に、右辺エッジ部分Ｅ２を示す画像と右辺エッジ画像ＰＥ２とが合成された光学像ＩＭＬが結像する。
【００１９】
図４の場合において、左眼Ｌに視認されている光学像ＩＭＬの明るさの分布を図５に示す。
図５は、本実施形態における光学像ＩＭの明るさの分布の一例を示すグラフである。図５において、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ６は、光学像ＩＭの明るさの変化点に対応するＸ座標である。
図５に示すように、左眼Ｌに視認される第１の画像Ｐ１１Ｌの明るさは、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ２において、ここではゼロとして説明する。また、第１の画像Ｐ１１Ｌの明るさは、Ｘ座標Ｘ２〜Ｘ６において輝度値ＢＲ２である。なお、ここでは、画像の明るさの一例として、輝度値ＢＲの場合について説明する。左眼Ｌに視認される第２の画像Ｐ１２Ｌの明るさは、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ２及びＸ座標Ｘ４〜Ｘ５において輝度値ＢＲ１であり、Ｘ座標Ｘ２〜Ｘ４においてゼロである。したがって、左眼Ｌに視認される光学像ＩＭＬの明るさ（例えば、輝度）は、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ２において輝度値ＢＲ１になる。また、光学像ＩＭＬの明るさは、Ｘ座標Ｘ２〜Ｘ４及びＸ座標Ｘ５〜Ｘ６において、輝度値ＢＲ２になり、Ｘ座標Ｘ４〜Ｘ５において輝度値ＢＲ１と輝度値ＢＲ２とが合成された明るさである輝度値ＢＲ３になる。
【００２０】
次に、観察者１の左眼Ｌにエッジ部分が視認される仕組みについて説明する。
図６は、本実施形態における左眼Ｌと右眼Ｒとに生じる両眼視差の一例を示すグラフである。
左眼Ｌの網膜上に結像された光学像ＩＭＬによって、観察者１に認識される画像の明るさの分布は、図６の波形ＷＬのようになる。ここで、観察者１は、例えば、視認される画像の明るさの変化が最大になる（つまり、波形ＷＬ及び波形ＷＲの傾きが最大になる）Ｘ軸上の位置を、視認している物体のエッジ部分であると認識する。本実施形態の場合、観察者１は、例えば、左眼Ｌ側の波形ＷＬについて、図６に示すＸＥＬの位置（つまり、Ｘ軸の原点Ｏから距離ＬＥＬの位置）を視認している四角形の左辺側のエッジ部分であると認識する。
【００２１】
次に、観察者の右眼Ｒに視認される光学像ＩＭＲについての、光学像ＩＭＬとの相違点を説明し、その相違点によって立体像（３次元画像）を認識する仕組みについて説明する。
図４に示すように、観察者の右眼Ｒにおいては、右眼Ｒに視認される第１の画像Ｐ１１Ｒと、右眼Ｒに視認される第２の画像Ｐ１２Ｒとが合成された光学像ＩＭＲが結像する。
また、図５に示すように、右眼Ｒに視認される光学像ＩＭＲの明るさ（例えば、輝度）は、Ｘ座標Ｘ１〜Ｘ３及びＸ座標Ｘ４〜Ｘ６において、左眼Ｌに視認される光学像ＩＭＬの明るさと相違している。
右眼Ｒの網膜上に合成された光学像ＩＭＲによって、観察者１に認識される画像の明るさの分布は、図６の波形ＷＲのようになる。ここで、観察者１は、例えば、右眼Ｒ側の波形ＷＲについて、図６に示すＸＥＲの位置（つまり、Ｘ軸の原点Ｏから距離ＬＥＲの位置）を視認している四角形のエッジ部分であると認識する。
これにより、観察者１は、左眼Ｌが視認する四角形のエッジ部分の位置ＸＥＬと、右眼Ｒが視認する四角形のエッジ部分の位置ＸＥＲとを両眼視差として認識する。そして、観察者１は、エッジ部分の両眼視差に基づいて四角形の画像を立体像（３次元画像）として認識する。
【００２２】
次に、図７を参照して、本実施形態における表示装置１０が出射する光束の一例について説明する。
図７は、本実施形態における表示装置１０が出射する光束の一例を示す模式図である。
ここでは、一例として、３つの位置において観察者によって立体像（３次元画像）が視認されている場合を説明する。上述したように、本実施形態の第２表示部１２は、表示面１２０の（＋Ｚ）方向の位置に方向設定部１２１を備えている。また、上述したように、本実施形態の表示装置１０が備える第２表示部１２は、画像情報供給装置２から供給される第２の画像情報に基づいて、第２の画像Ｐ１２を表示する。また、上述したように、画像情報供給装置２から供給される第２の画像情報には、第１視点画像Ｐ１２Ａの情報と、第２視点画像Ｐ１２Ｂの情報と、第３視点画像Ｐ１２Ｃの情報とが含まれている。本実施形態の方向設定部１２１は、例えば、レンチキュラーレンズを有しており、第１の視点ＶＰ１に第１視点画像Ｐ１２Ａが表示されるように第２の画像Ｐ１２から発せられる第２光束Ｒ１２の出射方向を設定する。同様に、方向設定部１２１は、第２の視点ＶＰ２に第２視点画像Ｐ１２Ｂが表示されるように第２光束Ｒ１２の出射方向を設定し、第３の視点ＶＰ３に第３視点画像Ｐ１２Ｃが表示されるように第２光束Ｒ１２の出射方向を設定する。これにより、例えば、第１の視点ＶＰ１にいる観察者１Ａによって、第１視点画像Ｐ１２Ａが視認され、第２の視点ＶＰ２にいる観察者１Ｂによって、第２視点画像Ｐ１２Ｂが視認され、第３の視点ＶＰ３にいる観察者１Ｃによって、第３視点画像Ｐ１２Ｃが視認される。
【００２３】
この、本実施形態の第２表示部１２が各視点に表示する第１視点画像Ｐ１２Ａ、第２視点画像Ｐ１２Ｂ及び第３視点画像Ｐ１２Ｃについて、図８Ａ〜８Ｃを参照して説明する。なお、便宜上、第１視点画像Ｐ１２Ａ、第２視点画像Ｐ１２Ｂ及び第３視点画像Ｐ１２Ｃはそれぞれ別の画像として説明するが、本実施形態の第２表示部１２は、表示面１２０にこれらの画像を第２の画像Ｐ１２として、例えば、同時に表示する。
【００２４】
図８Ａは、本実施形態における第１視点画像Ｐ１２Ａの一例を示す模式図である。
図８Ａに示すように、第１視点画像Ｐ１２Ａは、例えば、図２Ａに示す四角形のパターンのエッジ部分Ｅを示すエッジ画像ＰＥを含む画像である。本実施形態の第１視点画像Ｐ１２Ａは、例えば、四角形のパターンの左辺エッジ部分Ｅ１を示す左辺エッジ画像ＰＥ１Ａ及び、右辺エッジ部分Ｅ２を示す右辺エッジ画像ＰＥ２Ａを含む画像である。また、本実施形態の方向設定部１２１は、例えば、この第１視点画像Ｐ１２Ａの左辺エッジ画像ＰＥ１Ａが、第１の視点ＶＰ１にいる観察者１Ａの位置から、図２Ａに示す四角形のパターンの左辺エッジ部分Ｅ１と重なって視認されるように視点を設定する。同様に、方向設定部１２１は、例えば、この第１視点画像Ｐ１２Ａの右辺エッジ画像ＰＥ２Ａが、第１の視点ＶＰ１にいる観察者１Ａの位置から、図２Ａに示す四角形のパターンの右辺エッジ部分Ｅ２と重なって視認されるように視点を設定する。このようにして、本実施形態の方向設定部１２１は、第１の視点ＶＰ１に第１視点画像Ｐ１２Ａが表示されるように視点を設定する。
【００２５】
図８Ｂは、本実施形態における第２視点画像Ｐ１２Ｂの一例を示す模式図である。
図８Ｂに示すように、第２視点画像Ｐ１２Ｂは、例えば、四角形のパターンの左辺エッジ部分Ｅ１を示す左辺エッジ画像ＰＥ１Ｂ及び、右辺エッジ部分Ｅ２を示す右辺エッジ画像ＰＥ２Ｂを含む画像である。ここで、図８Ｂに示すように、本実施形態の第２表示部１２は、左辺エッジ画像Ｅ１Ｂと右辺エッジ画像ＰＥ２Ｂとを、第１視点画像Ｐ１２Ａのエッジ画像ＰＥ（例えば、左辺エッジ画像ＰＥ１Ａ及び右辺エッジ画像ＰＥ２Ａ）の表示位置から距離ＬＡＢだけ（＋Ｘ）方向に離れた位置に表示する。また、本実施形態の方向設定部１２１は、例えば、この第２視点画像Ｐ１２Ｂの左辺エッジ画像ＰＥ１Ｂが、第２の視点ＶＰ２にいる観察者１Ｂの位置から、図２Ａに示す四角形のパターンの左辺エッジ部分Ｅ１と重なって視認されるように視点を設定する。同様に、方向設定部１２１は、例えば、この第２視点画像Ｐ１２Ｂの右辺エッジ画像ＰＥ２Ｂが、第２の視点ＶＰ２にいる観察者１Ｂの位置から、図２Ａに示す四角形のパターンの右辺エッジ部分Ｅ２と重なって視認されるように視点を設定する。このようにして、本実施形態の方向設定部１２１は、第２の視点ＶＰ２に第２視点画像Ｐ１２Ｂが表示されるように視点を設定する。
【００２６】
図８Ｃは、本実施形態における第３視点画像Ｐ１２Ｃの一例を示す模式図である。
図８Ｃに示すように、第３視点画像Ｐ１２Ｃは、例えば、四角形のパターンの左辺エッジ部分Ｅ１を示す左辺エッジ画像ＰＥ１Ｃ及び、右辺エッジ部分Ｅ２を示す右辺エッジ画像ＰＥ２Ｃを含む画像である。ここで、図８Ｃに示すように、本実施形態の第２表示部１２は、左辺エッジ画像ＰＥ１Ｃと右辺エッジ画像ＰＥ２Ｃとを、第１視点画像Ｐ１２Ａのエッジ画像ＰＥ（例えば、左辺エッジ画像ＰＥ１Ａ及び右辺エッジ画像ＰＥ２Ａ）の表示位置から距離ＬＡＣだけ（−Ｘ）方向に離れた位置に表示する。また、本実施形態の方向設定部１２１は、例えば、この第３視点画像Ｐ１２Ｃの左辺エッジ画像ＰＥ１Ｃが、第３の視点ＶＰ３にいる観察者１Ｃの位置から、図２Ａに示す四角形のパターンの左辺エッジ部分Ｅ１と重なって視認されるように視点を設定する。このようにして、本実施形態の方向設定部１２１は、第３の視点ＶＰ３に第３視点画像Ｐ１２Ｃが表示されるように視点を設定する。
【００２７】
以上、説明したように、本実施形態の表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１を表示する第１表示部１１と、第１の画像Ｐ１１が表示される奥行き位置とは異なる奥行き位置に、第１の画像Ｐ１１内に対応する第２の画像Ｐ１２を表示する第２表示部１２とを備えており、第１表示部１１または第２表示部１２のうちのいずれか一方は、互いに異なる位置を視点とする多視点画像を表示可能である。これにより、表示装置１０は、複数の視点ＶＰにおいて、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とが、観察者１によって重ねて視認されるように、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とを表示することができる。これにより、本実施形態の表示装置１０は、異なる視点ＶＰにいる複数の観察者によって同時に立体像（３次元画像）として視認される画像を表示することができる。
【００２８】
ここで、第２表示部１２は、第１の画像Ｐ１１内に対応する第２の画像Ｐ１２の画像として、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分を示すエッジ画像ＰＥを含む第２の画像Ｐ１２を表示する。これにより、表示装置１０は、複数の視点ＶＰにおいて、第１の画像Ｐ１１のエッジ部分と第２の画像Ｐ１２のエッジ画像ＰＥとが（つまり、エッジ部分が）、観察者１によって重ねて視認されるように、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とを表示することができる。これにより、本実施形態の表示装置１０は、異なる視点ＶＰにいる複数の観察者によって同時に立体像（３次元画像）として視認される画像を表示することができる。なお、ここで、第２表示部１２が表示するエッジ画像ＰＥは、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分のみならず、エッジ部分に囲まれる領域を含む画像であってもよい。
【００２９】
また、本実施形態の表示装置１０は、第２の画像Ｐ１２がエッジ画像ＰＥであり、観察者１によって重ねて視認される第１の画像Ｐ１１の精細度への影響が少ない。ここで、精細度とは、例えば、画像を構成する画素の数である。
したがって、本実施形態の表示装置１０は、第２の画像Ｐ１２を多視点画像とした場合には、１視点あたりの画像の精細度が第２の画像Ｐ１２を単一の視点の画像とした場合に比べて低下するが、第１の画像Ｐ１１の精細度が低下することを低減することができる。
【００３０】
さらに、本実施形態の表示装置１０は、例えば、複数の視点ＶＰの間を観察者１が移動する場合においても、観察者１によって立体像（３次元画像）が継続して認識されるように画像を表示することができる。一般に、立体像（３次元画像）の運動視差が観察者１に認識されると、当該立体像（３次元画像）の立体感を高めることができるが。本実施形態の表示装置１０は、観察者１が複数の視点ＶＰの間を移動する場合に、画像の運動視差が観察者１に認識されるように設定されている第１視点画像Ｐ１２Ａ、第２視点画像Ｐ１２Ｂ及び第３視点画像Ｐ１２Ｃを表示させることにより、表示する立体像（３次元画像）の立体感を高めることができる。
【００３１】
また、仮に、第１表示部１１と第２表示部１２とに、明るさ（例えば、輝度）の比を設定した画像をそれぞれ表示した場合には、第１表示部１１と第２表示部１２との表示条件のばらつきが、立体像（３次元画像）の表示精度に影響を及ぼす可能性がある。また、この場合、高精度に立体像（３次元画像）を表示するためには、第１表示部１１と第２表示部１２との表示条件（例えば、表示される画像の明るさや色彩）のばらつきを低減させて、表示条件を一致させる必要が生じる。
【００３２】
一方、本実施形態の表示装置１０は、第２表示部１２にエッジ画像ＰＥを表示するため、第１表示部１１と第２表示部１２との表示条件にばらつきがあっても、第１表示部１１に表示されているエッジ部以外の画像に影響を与えることがない。これにより、第１表示部１１と第２表示部１２との表示条件を厳密に一致させなくても、立体像（３次元画像）を高精度に表示することができる。つまり、本実施形態の表示装置１０は、立体像（３次元画像）を高精度に表示することができる。
【００３３】
また、本実施形態の表示装置１０は、第２表示部１２にエッジ画像ＰＥのみを表示させればよいため、第２表示部１２にエッジ画像ＰＥ以外の画像をも表示する場合に比べて、消費電力を抑えることができる。
【００３４】
また、図６に示すように、観察者１は画像の明るさ（例えば、輝度）の段階的な変化を波形ＷＬ及び波形ＷＲのように滑らかな明るさ（例えば、輝度）の変化として認識する。このため、本実施形態の表示装置１０は、エッジ画像ＰＥの精細度が低い場合であっても、観察者１に立体像（３次元画像）を認識させることができる。ここで、精細度とは、例えば、画像を構成する画素の数である。これにより、本実施形態の表示装置１０は、第１表示部１１の精細度に比べて第２表示部１２の精細度を低減することができる。つまり、本実施形態の表示装置１０は、第２表示部１２を安価な表示デバイスによって構成することができる。
【００３５】
また、本実施形態の表示装置１０は、第１表示部１１によって表示されている第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分と、エッジ画像ＰＥとが、対応して視認されるように第１の画像Ｐ１１および第２の画像Ｐ１２を表示する。これにより、本実施形態の表示装置１０が表示する各画像は、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分と、エッジ画像ＰＥとが、観察者１によって分離しないように視認される。したがって、本実施形態の表示装置１０は、立体像（３次元画像）を高精度に表示することができる。
【００３６】
また、本実施形態の表示装置１０の第１表示部１１および第２表示部１２のうちの少なくとも１つは、他方の表示部に表示される画像に応じた光を透過可能な透過型表示部である。これにより、実施形態の表示装置１０は、第１表示部１１と第２表示部１２とを重ねた状態にして構成することができ、表示装置１０を小型化することができる。
【００３７】
また、本実施形態の表示装置１０は、立体像（３次元画像）を表示する視点ＶＰと、立体像（３次元画像）を表示しない視点ＶＰとを、視点ＶＰ毎に設定することもできる。一例として、表示装置１０は、第１視点画像Ｐ１２Ａと、第２視点画像Ｐ１２Ｂとを第２表示部１２にそれぞれ表示するとともに、第３視点画像Ｐ１２Ｃを第２表示部１２に表示しないようにすることができる。この場合には、第１の視点ＶＰ１にいる観察者１Ａ、および第２の視点ＶＰ２にいる観察者１Ｂには、立体像（３次元画像）がそれぞれ視認できるようにし、第３の視点ＶＰ３にいる観察者１Ｃには、立体像（３次元画像）が視認できないようにすることができる。すなわち、表示装置１０は、立体像（３次元画像）が視認できる視点ＶＰと、立体像（３次元画像）が視認できない視点ＶＰとを、１つの表示装置によって設定することができる。
【００３８】
より具体的には、表示装置１０が映画館における映画の上映装置であり、映画の観客が視点ＶＰとしての観客席に座っている場合には、映画の画像を立体視できる観客席と、立体視できない観客席とを、１つの表示装置１０によって振り分けて設定することができる。また、一例として、これらの観客席に立体視のオン・オフを設定する切換えスイッチが備えられている場合には、表示装置１０を次のように構成することもできる。すなわち、表示装置１０は、観客席に備えられている切り換えスイッチがオンの場合には、当該観客席に対応する視点画像を表示して立体視できるようにする。また、表示装置１０は、観客席に備えられている切り換えスイッチがオフの場合には、当該観客席に対応する視点画像を表示せず、立体視できないようにする。このように構成することによって、表示装置１０は、映画館の観客席毎に立体視のオン・オフを設定することができる。さらに、表示装置１０は、映画館の観客席に座る観客による切り換えスイッチの操作に基づいて、立体視のオン・オフを設定することができる。
【００３９】
また、より具体的には、表示装置１０が家庭用のテレビであり、テレビを視聴している視聴者が視点ＶＰの座席に座っている場合に、テレビに表示されている映像を立体視とするか立体視としないかをオン・オフ可能に設定してもよい。なお、立体視のオン・オフを切替える方法としては、テレビ番組を変更するためのリモコンにオン・オフを切替えるためのスイッチを備えてもよいし、また携帯電話等の電子機器のリモコン機能に立体視のオン・オフの切替えスイッチを設け、立体視のオン・オフを切替えるようにしてもよい。なお、携帯電話等の電子機器を操作する操作部材としては、既存の技術である、タッチパネルなどが挙げられる。なお、立体視のオン・オフを変更する領域の設定方法としては、リモコンから照射された光がどの方向からきたかを検出し、光を検出した方向に基づいて、立体視のオン・オフを変更する領域を設定してもよい。
【００４０】
［第２の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態を説明する。なお、上述した第１の実施形態と同様である構成及び動作については、説明を省略する。
図９は、本実施形態における表示装置１０を含む表示システム１００の構成の一例を示す構成図である。
画像情報供給装置２は、表示装置１０に画像情報を供給する。ここで、画像情報は、表示装置１０によって表示される第１の画像Ｐ１１を表示するための情報である。
【００４１】
本実施形態の表示装置１０は、エッジ画像生成部１４を備えている。
エッジ画像生成部１４は、画像情報供給装置２から、第１の画像Ｐ１１の奥行き位置を示す位置情報が含まれている画像情報を取得する。そして、エッジ画像生成部１４は、取得した画像情報からエッジ部分を抽出する。そして、エッジ画像生成部１４は、抽出したエッジ部分を示すエッジ画像ＰＥを生成して、生成したエッジ画像ＰＥを含む第２の画像Ｐ１２を第２表示部１２に供給する。ここで、本実施形態のエッジ画像生成部１４は、例えば、取得した画像情報に対して、例えば、ラプラシアンフィルタなどの微分フィルタを適用することによって、エッジ部分を抽出する。
【００４２】
次に、図１０を参照して、本実施形態における表示装置１０の動作について説明する。
図１０は、本実施形態における表示装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。
まず、表示装置１０の第１表示部１１は、画像情報供給装置２から画像情報を取得する（ステップＳ１１０）。また、表示装置１０の第２表示部１２は、画像情報供給装置２から画像情報を取得する（ステップＳ１２０）。本実施形態の第１表示部１１は、画像情報供給装置２が生成した画像情報を、通信線を介して画像情報供給装置２から取得する。また、本実施形態の第２表示部１２は、画像情報供給装置２が生成した画像情報を、通信線を介して画像情報供給装置２から取得する。ここで、本実施形態の画像情報供給装置２は、立体画像（３次元画像）の画像情報を生成する。この画像情報には、第１の画像Ｐ１１の奥行き位置を示す位置情報が含まれている。ここで、第１の画像Ｐ１１の奥行き位置を示す位置情報とは、第１の画像Ｐ１１が観察者１に立体画像として認識されるために画像情報に付加される情報であって、例えば、左眼Ｌと右眼Ｒとの両眼視差を設定するための情報である。また、ここで、第１の画像Ｐ１１の奥行き位置とは、例えば、図３のＺ軸方向の位置のうちの、第１の画像Ｐ１１が観察者１に立体画像として認識されている、第１の画像Ｐ１１の各画素の仮想的な位置である。例えば、第１の画像Ｐ１１の奥行き位置が第１の画像Ｐ１１が表示されている位置（Ｚ軸の原点Ｏの位置）から奥方向（−Ｚ方向）に設定される場合には、Ｚ軸の原点Ｏの位置の両眼視差に比べて、両眼視差が大きくなるような位置情報が、画像情報に付加されている。
【００４３】
次に、第２表示部１２は、ステップＳ１２０において取得した画像情報に基づいて、第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分を示すエッジ画像ＰＥを含む第２の画像Ｐ１２を生成する（ステップＳ１２２）。本実施形態の第２表示部１２は、例えば、画像情報供給装置２が生成した画像情報に含まれている、第１視点画像Ｐ１２Ａの情報から第１視点画像Ｐ１２Ａを生成する。同様に、第２表示部１２は、例えば、第２視点画像Ｐ１２Ｂの情報から、第２視点画像Ｐ１２Ｂを、第３視点画像Ｐ１２Ｃの情報から第３視点画像Ｐ１２Ｃを、それぞれ生成する。
【００４４】
次に、第１表示部１１は、ステップＳ１１０において取得した画像情報に基づいて、第１の画像Ｐ１１を生成し、生成した第１の画像Ｐ１１を表示して、処理を終了する（ステップＳ１１３）。
また、第２表示部１２は、ステップＳ１２２において生成した第２の画像Ｐ１２を表示して、処理を終了する（ステップＳ１２３）。本実施形態の第２表示部１２は、例えば、生成した第１視点画像Ｐ１２Ａと、第２視点画像Ｐ１２Ｂと、第３視点画像Ｐ１２Ｃとを、それぞれ表示して、処理を終了する。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の表示装置１０は、エッジ画像生成部１４を備えている。これにより、本実施形態の表示装置１０は、画像情報供給装置２からエッジ画像ＰＥの供給を受けることなく、立体像（３次元画像）を表示することができる。
【００４６】
なお、エッジ画像生成部１４は、第２表示部１２又は画像情報供給装置２に備えられていてもよい。この場合、表示装置１０は、エッジ画像生成部１４を独立して備えなくてもよいため、表示装置１０の構成を簡略化することができる。
【００４７】
なお、本実施形態の表示装置１０の第２表示部１２は、立体像の奥行き位置を示す位置情報に基づいて、エッジ画像ＰＥを表示してもよい。
この場合において、例えば、エッジ画像生成部１４は、画像情報供給装置２から、第１の画像Ｐ１１を立体像（３次元画像）として表示するＺ軸方向の位置（奥行き位置）を示す位置情報が含まれている画像情報を取得する。ここで、位置情報とは、第１の画像Ｐ１１が観察者１に立体像（３次元画像）として認識されるために画像情報に付加される情報であって、例えば、左眼Ｌと右眼Ｒとの視差を設定するための情報である。例えば、第１の画像Ｐ１１の奥行き位置が第１の画像Ｐ１１が表示されている位置（Ｚ軸の原点Ｏの位置）から奥方向（−Ｚ方向）に設定される場合には、Ｚ軸の原点Ｏの位置の視差に比べて、視差が大きくなるような位置情報が、画像情報に付加されている。
そして、エッジ画像生成部１４は、第２の画像Ｐ１２の画素ごとに、取得した画像情報に含まれている位置情報に応じた明るさ（例えば、輝度）に設定したエッジ画像ＰＥを生成する。
すなわち、本実施形態の第２表示部１２は、立体像の奥行き位置を示す位置情報に基づいて、エッジ画像ＰＥを表示する。これにより、本実施形態の表示装置１０は、第１表示部１１に表示される第１の画像Ｐ１１の立体像の奥行き位置を設定することができる。つまり、本実施形態の表示装置１０は、観察者１に認識される立体像の奥行き位置を可変にすることができる。
【００４８】
また、本実施形態の第２表示部１２は、位置情報に応じた明るさに設定されているエッジ画像ＰＥを表示する。これにより、本実施形態の表示装置１０は、第２表示部１２によって表示される第２の画像Ｐ１２の明るさ（例えば、輝度）を設定することによって、観察者１に認識される立体像の奥行き位置を可変にすることができる。つまり、本実施形態の表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２との距離Ｌｐを変化させることなく、観察者１に認識される立体像の奥行き位置を可変に設定することができる。
【００４９】
また、本実施形態の表示装置１０の第２表示部１２は、第２の画像Ｐ１２の画素ごとに、位置情報に応じた明るさを設定する。これにより、本実施形態の表示装置１０は、観察者１に認識される立体像の奥行き位置を画素ごとに可変にすることができる。つまり、本実施形態の表示装置１０は、立体像（３次元画像）を高精度に表示することができる。
【００５０】
なお、本実施形態の表示装置１０の第１表示部１１は、第２表示部１２によって表示される第２の画像Ｐ１２の明るさに基づいて、第１の画像Ｐ１１の明るさを設定してもよい。ここで、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とを重ねて表示するため、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２とを重ねた画像（つまり、光学像ＩＭ）が明るくなりすぎることがある。この場合、光学像ＩＭは、エッジ部分が目立って観察者１に視認されることになるため、立体像として認識されにくくなることがある。そこで、第１表示部１１は、第２表示部１２によって表示される第２の画像Ｐ１２の明るさに基づいて、第１の画像Ｐ１１の明るさを設定する。本実施形態の第１表示部１１は、例えば、第２の画像Ｐ１２の明るさを示す値と、第１の画像Ｐ１１の明るさを示す値との和が、所定のしきい値を超える場合には、第１の画像Ｐ１１の明るさを減じるように設定する。これにより、本実施形態の表示装置１０は、エッジ部分のみが目立つことによる観察者１の違和感を低減することができ、立体像（３次元画像）を高精度に表示することができる。
【００５１】
［第３の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態を説明する。なお、上述した第１の実施形態及び第２の実施形態と同様である構成及び動作については、説明を省略する。
図１１は、本実施形態における表示装置１０を含む表示システム１００の構成の一例を示す構成図である。
本実施形態の表示システム１００は、検出部２１と、表示装置１０と、上述した画像情報供給装置２とを備えている。
検出部２１は、第１の画像Ｐ１１が視認されている方向を検出する。本実施形態の検出部２１は、例えば、観察者１の顔の方向を検出する顔検出センサを備えており、検出した観察者１の顔の方向を示す情報を検出結果として出力する。
本実施形態の表示装置１０は、設定部１３を備えている。
設定部１３は、第１の画像Ｐ１１が視認されている方向が検出された検出結果に基づいて、第１の画像Ｐ１１とエッジ画像ＰＥとが対応して表示されるように、表示状態を設定する。本実施形態の設定部１３は、例えば、検出部２１によって検出された検出結果（例えば、観察者１の顔の方向を示す情報）を検出部２１から取得する。また、本実施形態の設定部１３は、例えば、画像情報供給装置２から取得した画像情報と、検出部２１から取得した検出結果とに基づいて、図１２に示すように、第１の画像Ｐ１１とエッジ画像ＰＥとが対応して表示されるように、表示状態を設定する。
【００５２】
図１２は、本実施形態における設定部１３の設定の一例を示す模式図である。
本実施形態の表示装置１０の設定部１３は、例えば、検出部２１から取得した検出結果（例えば、観察者１の顔の方向を示す情報）に基づいて、第２の画像Ｐ１２に含まれているエッジ画像ＰＥの位置と、エッジ画像ＰＥの画像変換（例えば、射影変換やアフィン変換）の方法とを設定する。すなわち、表示状態には、第１の画像Ｐ１１とエッジ画像ＰＥとの相対位置が含まれ、設定部１３は、検出結果に基づいて、第１の画像Ｐ１１とエッジ画像ＰＥとが対応して視認されるように、相対位置を設定する。また、表示状態には、エッジ画像ＰＥの画像変換（例えば、射影変換やアフィン変換）が含まれ、設定部１３は、検出結果に基づいて、第１の画像Ｐ１１とエッジ画像ＰＥとが対応して視認されるように、エッジ画像ＰＥの画像変換の方法を設定する。本実施形態の設定部１３は、エッジ画像ＰＥとしての第１視点画像Ｐ１２Ａと、第２視点画像Ｐ１２Ｂと、第３視点画像Ｐ１２Ｃとについての画像変換の方法をそれぞれ設定する。以下、エッジ画像ＰＥとしての第１視点画像Ｐ１２Ａについて説明するが、設定部１３は、第２視点画像Ｐ１２Ｂ及び第３視点画像Ｐ１２Ｃについても同様に画像変換の方法を設定する。
【００５３】
例えば、図１２に示すように、表示装置１０に表示されている第１の画像Ｐ１１が、図３において示した位置よりも（−Ｘ）側から観察者１によって視認されている場合には、設定部１３は、第２の画像Ｐ１２に含まれているエッジ画像ＰＥを、図３において示した位置よりも（＋Ｘ）側に移動させる。すなわち、設定部１３は、エッジ画像ＰＥの位置を、観察者１によって第１の画像Ｐ１１が視認されている方向に基づいて、第１の画像Ｐ１１とエッジ画像ＰＥとが対応して表示されるように、表示状態を設定する。
【００５４】
また、例えば、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、設定部１３は、第２の画像Ｐ１２に含まれているエッジ画像ＰＥのうちの、四角形の右辺部分を示すエッジ画像ＰＥ１と、四角形の左辺部分を示すエッジ画像ＰＥ２との間隔を変更するように画像変換する。
図１３Ａは、本実施形態における第１の画像Ｐ１１の一例を示す模式図である。
図１３Ｂは、本実施形態における第２の画像Ｐ１２の一例を示す模式図である。
例えば、図１２に示すように、第１の画像Ｐ１１がＺ軸に対して斜めの方向から観察者１によって視認されている場合、設定部１３は、第１の画像Ｐ１１とエッジ画像ＰＥとが対応して視認されるように画像変換して表示状態を設定する。例えば、設定部１３は、図１３Ｂに示すように、第２の画像Ｐ１２に含まれるエッジ画像ＰＥについて、図１３Ａの四角形の左辺を示すエッジ画像ＰＥ１と、右辺を示すエッジ画像ＰＥ２との間隔（つまり、長さＬｗ２）を変更するように画像変換する。ここで、設定部１３は、例えば、長さＬｗ２を右方向の長さ第１の画像Ｐ１１に表示されている四角形の左右（幅）方向の長さＬｗ１よりも長くなるように画像変換する。すなわち、表示状態には、エッジ画像ＰＥの画像変換の方法が含まれ、設定部１３は、検出結果に基づいて、第１の画像Ｐ１１とエッジ画像ＰＥとが対応して視認されるように、エッジ画像ＰＥを画像変換して表示状態を設定する。
【００５５】
次に、図１４を参照して本実施形態の表示装置１０の動作について説明する。
図１４は、本実施形態における表示装置１０の動作の一例を示すフローチャートである。以下、エッジ画像ＰＥとしての第１視点画像Ｐ１２Ａについて説明するが、表示装置１０の動作は、第２視点画像Ｐ１２Ｂ及び第３視点画像Ｐ１２Ｃについても同様である。
まず、表示装置１０の設定部１３は、画像情報供給装置２から画像情報を取得する（ステップＳ２００）。本実施形態の設定部１３は、画像情報供給装置２が生成した画像情報を、通信線を介して画像情報供給装置２から取得する。ここで、第１の実施形態と同様に、本実施形態の画像情報供給装置２は、立体画像（３次元画像）の画像情報を生成する。この画像情報には、第１の画像Ｐ１１の奥行き位置を示す位置情報が含まれている。
【００５６】
次に、表示装置１０の設定部１３は、検出部２１によって検出された第１の画像Ｐ１１が観察者１によって視認されている方向を示す情報を検出結果として取得する（ステップＳ２１０）。本実施形態の設定部１３は、例えば、検出部２１が備える顔センサによって検出された観察者１の視線の方向を示す情報を検出部２１から取得する。
【００５７】
次に、設定部１３は、ステップＳ２００において取得した画像情報から、位置情報を抽出する（ステップＳ２２０）。本実施形態の設定部１３は、画像情報供給装置２から取得した立体画像（３次元画像）の画像情報に含まれている立体像の奥行き位置を示す位置情報を抽出する。
【００５８】
次に、設定部１３は、ステップＳ２００において取得した画像情報に基づいて、エッジ部分を示すエッジ画像ＰＥを生成し、ステップＳ２２０において抽出した位置情報に応じて、生成したエッジ画像の各画素の明るさを設定する（ステップＳ２３０）。
【００５９】
次に、設定部１３は、ステップＳ２１０において取得した検出結果に基づいて、ステップＳ２３０において生成したエッジ画像ＰＥを変換する（ステップＳ２４０）。本実施形態の設定部１３は、例えば、取得した検出結果が示す観察者１の顔の方向に応じて設定した画像変換に基づいて、エッジ画像ＰＥの表示位置を変換する。つまり、設定部１３は、検出結果に基づいて、第１の画像Ｐ１１とエッジ画像ＰＥとが対応して視認されるように、相対位置を設定する。
【００６０】
次に、表示装置１０の第１表示部１１は、設定部１３から画像情報を取得する。そして、第１表示部１１は、取得した画像情報に基づいて第１の画像Ｐ１１を生成し、生成した第１の画像Ｐ１１を表示して、処理を終了する。また、第２表示部１２は、設定部１３から画像情報を取得する。そして、第２表示部１２は、取得した画像情報に基づいて第２の画像Ｐ１２を生成し、生成した第２の画像Ｐ１２を表示して、処理を終了する（ステップＳ２５０）。
【００６１】
以上、説明したように、本実施形態の表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１が視認されている方向が検出された検出結果に基づいて、第１の画像Ｐ１１および第２の画像Ｐ１２の表示状態を設定する設定部１３を備えている。これにより、本実施形態の表示装置１０は、表示装置１０の正面の位置にいる観察者１だけでなく、表示装置１０の正面以外の位置にいる観察者１に対しても、立体像（３次元画像）を表示することができる。つまり、本実施形態の表示装置１０は、広範囲に立体像（３次元画像）を表示することができる。
【００６２】
また、本実施形態の表示装置１０の表示状態には、第１の画像Ｐ１１と第２の画像Ｐ１２との相対位置が含まれており、表示装置１０の設定部１３は、検出結果に基づいて、相対位置を設定する。これにより、本実施形態の表示装置１０は、表示装置１０の正面以外の位置にいる観察者１に対して、第１の画像Ｐ１１と、エッジ画像ＰＥとを対応させて表示することができる。つまり、本実施形態の表示装置１０は、広範囲に立体像（３次元画像）を表示することができる。さらに、本実施形態の表示装置１０は、検出された観察者１の位置が移動した場合には、検出結果に基づいて、移動後の位置にいる観察者１に対して、第１の画像Ｐ１１と、エッジ画像ＰＥとを対応させて表示することができる。つまり、本実施形態の表示装置１０は、移動する観察者１の位置に追従して立体像（３次元画像）を表示することができる。
【００６３】
また、本実施形態の表示装置１０の表示状態には、エッジ画像ＰＥの画像変換が含まれ、設定部１３は、検出結果に基づいて、第１の画像Ｐ１１とエッジ画像ＰＥとが対応して視認されるように、エッジ画像ＰＥの画像変換の方法を設定する。これにより、本実施形態の表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１に対応するエッジ画像ＰＥが、歪んで視認される位置にいる観察者１に対しても、第１の画像Ｐ１１と、エッジ画像ＰＥとを対応させて表示することができる。つまり、本実施形態の表示装置１０は、広範囲に立体像（３次元画像）を表示することができる。
【００６４】
［第４の実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の第４の実施形態を説明する。なお、上述した第１の実施形態から第３の実施形態までと同様である構成及び動作については、説明を省略する。また、以下の説明においては、エッジ画像ＰＥとしての第１視点画像Ｐ１２Ａについて説明するが、表示装置１０は、第２視点画像Ｐ１２Ｂ及び第３視点画像Ｐ１２Ｃについても同様に表示する。
図１５は、本実施形態における第２表示部１２としての立体表示部１２ｂを備える表示装置１０の構成の一例を示す構成図である。
本実施形態の表示装置１０は、第２表示部１２としての立体表示部１２ｂを備えている。
立体表示部（第２表示部）１２ｂは、入力される画像情報に応じた奥行き位置に立体像を表示する。例えば、本実施形態の立体表示部１２ｂは、第２の画像Ｐ１２に含まれているエッジ画像ＰＥを観察者１に立体視させる（立体表示する）ことができる。つまり、表示装置１０は、立体表示（３次元表示）されたエッジ画像ＰＥを、当該エッジ画像ＰＥに対応している第１表示部１１によって表示されている第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分と対応して視認されるように表示することができる。これにより、本実施形態の表示装置１０は、エッジ画像ＰＥを、例えば、図３のＸ軸方向だけでなく、Ｚ軸方向にも移動させて表示することができる。つまり、本実施形態の表示装置１０は、観察者１に認識される立体像の奥行き位置を広範囲に設定することができる。
【００６５】
なお、本実施形態における表示装置１０は、第１表示部１１としての立体表示部１１ｂを備えていてもよい。
立体表示部（第１表示部）１１ｂは、入力される画像情報に応じた奥行き位置に立体像を表示する。例えば、本実施形態の立体表示部１１ｂは、第１の画像Ｐ１１を立体表示することができる。つまり、表示装置１０は、立体表示（３次元表示）されたに第１の画像Ｐ１１内のエッジ部分と、当該エッジ部分に対応しているエッジ画像ＰＥとが、対応して視認されるように表示することができる。これにより、本実施形態の表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１を、例えば、図３のＸ軸方向だけでなく、Ｚ軸方向にも移動させて表示することができる。つまり、本実施形態の表示装置１０は、観察者１に認識される立体像の奥行き位置を広範囲に設定することができる。
【００６６】
なお、本実施形態における表示装置１０は、第１表示部１１としての立体表示部１１ｂと、第２表示部１２としての立体表示部１２ｂとを備えていてもよい。
上述したように、これにより、本実施形態の表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１を、例えば、Ｚ軸方向にも移動させて表示することができるとともに、エッジ画像ＰＥを、例えば、Ｚ軸方向にも移動させて表示することができる。つまり、本実施形態の表示装置１０は、観察者１に認識される立体像の奥行き位置を広範囲に設定することができる。
【００６７】
なお、上述した実施形態において、第２の画像Ｐ１２は、例えば、図２Ｂに示すような画像であるが、これに限られない。
例えば、図１６に示すように、第２の画像Ｐ１２は、第１の画像Ｐ１１の左右のエッジ部分に加えて上下のエッジ部分を示すエッジ画像ＰＥａ含む第２の画像Ｐ１２ａであってもよい。
図１６は、第１の画像Ｐ１１の左右及び上下のエッジ部分を含む第２の画像Ｐ１２ａの一例を示す模式図である。例えば、第２の画像Ｐ１２ａは、第１の画像Ｐ１１が示す四角形の各辺をエッジ部分とする、エッジ部分を示す画像であってもよい。
また、図１７に示すように第２の画像Ｐ１２は、エッジ部分を例えば、破線状に示すエッジ画像ＰＥｂ含む画像（第２の画像Ｐ１２ｂ）であってもよい。
図１７は、破線状にエッジ部分を示す第２の画像Ｐ１２ｂの一例を示す模式図である。
また、図１８に示すように第２の画像Ｐ１２は、エッジ部分を例えば、主観的輪郭状に示すエッジ画像ＰＥｃ含む画像（第２の画像Ｐ１２ｃ）であってもよい。ここで、主観的輪郭とは、例えば、輪郭線が存在しないにもかかわらず、輪郭線が存在するように観察者１に認識される輪郭である。
図１８は、主観的輪郭状にエッジ部分を示す第２の画像Ｐ１２ｃの一例を示す模式図である。
これにより、表示装置１０の第２表示部１２は、エッジ部分を示す画像のすべてを表示する必要がなくなり、すべてのエッジ部分を示す画像を表示している場合に比べて消費電力を低減することができる。
また、図１９に示すように第２の画像Ｐ１２は、エッジ部分の内部を所定の明るさ（例えば、輝度）にして表示されるものであってもよい。
図１９は、エッジ部分の内部を所定の明るさにした第２の画像Ｐ１２ｄの一例を示す模式図である。
これにより、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１を変化させることなく、第１の画像Ｐ１１の明るさを明るくすることができる。
【００６８】
なお、上述した実施形態において、表示装置１０において第１表示部１１は、第２表示部１２と平行に配置されているが、これに限られない。例えば、図２０に示すように、表示装置１０は、第１表示部１１が表示する第１の画像Ｐ１１が観察者１に視認されるように、第１の画像Ｐ１１を反射するハーフミラーＨＭを備えていてもよい。
図２０は、ハーフミラーＨＭを備えている表示装置１０の構成の一例を示す図である。
これにより、第１表示部１１が光を透過させる透過度によらず、第２表示部１２が表示する第２の画像Ｐ１２と、第１の画像Ｐ１１とを重ねた状態にして観察者１に視認させることができる。
【００６９】
なお、例えば、図２１に示すように、表示装置１０は、第１表示部１１が透過型表示部１１ａであり、第２表示部１２が透過型表示部１２ａであって、バックライト１５を備えている構成であってもよい。
図２１は、バックライト１５を備える表示装置１０の構成の一例を示す構成図である。
これにより、表示装置１０は、第１表示部（透過型表示部）１１ａと、第２表示部（透過型表示部）１２ａとの特性を揃えることができ、観察者１に視認される画像（第１の画像Ｐ１１及び第２の画像Ｐ１２）の明るさを揃えることが容易になる。つまり、観察者１に認識される立体画像（３次元画像）の奥行き位置をさらに高精度に設定することができる。
【００７０】
なお、例えば、図２２に示すように、表示装置１０の第１表示部１１は、第１半透過スクリーン１１ｃと、第１プロジェクタ１１ｄとを備えており、第１半透過スクリーン１１ｃに第１プロジェクタ１１ｄが第１の画像Ｐ１１を投射する構成であってもよい。
図２２は、半透過スクリーン１１ｃを備える表示装置１０の構成の一例を示す構成図である。
これにより、表示装置１０は、第１の画像Ｐ１１の表示領域（表示面）としての第１半透過スクリーン１１ｃを、例えば、液晶表示装置などを用いる場合に比べて薄くすることができる。
【００７１】
なお、例えば、図２３に示すように、表示装置１０の第１表示部１１は、第１半透過スクリーン１１ｃと、第１プロジェクタ１１ｄとを備えており、第２表示部１２は、第２半透過スクリーン１２ｃと、第２プロジェクタ１２ｄとを備えている構成であってもよい。この場合に、第１プロジェクタ１１ｄが第１半透過スクリーン１１ｃに第１の画像Ｐ１１を投射するとともに、第２プロジェクタ１２ｄが第２半透過スクリーン１２ｃに第２の画像Ｐ１２を投射する構成であってもよい。
図２３は、第１半透過スクリーン１１ｃ及び第２半透過スクリーン１２ｃを備える表示装置１０の構成の一例を示す構成図である。
これにより、表示装置１０は、例えば、表示領域を大型化することができる。また、表示装置１０は、例えば、表面と裏面との２面に立体画像（３次元画像）を表示することができる。
【００７２】
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。
【００７３】
なお、上記の実施形態における第１表示部１１、第２表示部１２、及び設定部１３（以下、これらを総称して制御部ＣＯＮＴと記載する）又はこの制御部ＣＯＮＴ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。
【００７４】
なお、この制御部ＣＯＮＴ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、制御部ＣＯＮＴ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。
【００７５】
また、制御部ＣＯＮＴ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ＣＯＮＴ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。
【００７６】
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】
【００７７】
１…観察者、１０…表示装置、１１…第１表示部、１１ａ…第１表示部（透過型表示部）、１２…第２表示部、１３…設定部
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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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８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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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１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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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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