JP2009516205A - オートステレオスコープ表示装置上で少なくとも１つの画像領域をモノスコープ方式で表現するための方法および機構ならびに該機構を有する情報再現装置 - Google Patents

Abstract

画像の少なくとも１つの画像領域を、Ｍ列およびＮ行のＭ×Ｎマトリックス状に配されたモニタ画素（Ｍ、Ｎ∈Ｎ_＋）の解像度、および、Ｐ（Ｐ∈Ｎ_＋、Ｐ≧２）個の半分の画像のモニタ画素を分離する複数の能動的または受動的なビームスプリッタおよび視差バリア、を備える表示装置（１４）上に、モノスコープ方式で表現するための課題を解決するために、機構は、表示装置に連結されるデータ処理ユニット（１０）であって、該データ処理ユニットは、モニタ画素を制御するための制御信号を生成する、データ処理ユニットを備える。ここで、モノスコープ方式で表示すべき画像領域を選択するための手段が設けられており、Ｍ／Ｓ×Ｎ／Ｋ画像画素（Ｓ、Ｋ∈Ｒ）の解像度を有する選択された領域の表現を生成するための手段であって、１＜Ｓ≦Ｐおよび１≦Ｋ≦Ｐであり、各画像画素には、表示装置上においてカラーまたは白黒で表現可能な画素値が対応させてある、生成するための手段が設けられており、表現を表示装置のＭ×Ｎの解像度に変換するとともに変換された表現を表示装置上に読み出すための手段が設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、オートステレオスコープ表示装置上に少なくとも１つの画像領域をモノスコープ方式で表現するための方法および機構であって、Ｍ列およびＮ行のＭ×Ｎマトリックス状に配されたモニタ画素（Ｍ、Ｎ∈Ｎ_＋、Ｎ_＋＝０よりも大きい自然数の量）の解像度と、半分の画像のモニタ画素を分離する複数の能動的または受動的なビームスプリッタおよび視差バリアと、を用いる方法および機構、に関する。本発明はまた、このような機構を有する情報再現装置にも関する。

本出願において「表示装置」という用語は、一般に、デジタル画像を表現するために構成されるとともに一般に「モニタ画素」と呼ばれる複数の画像要素から成るあらゆる種類のディスプレイを意味する。それは、ＴＶ機器、１つまたは複数のユーザインタフェース用のコンピュータ画像スクリーンであってもよいし、携帯型ＤＶＤ機器、携帯電話またはポータブルコンピュータゲーム機器等の携帯型装置のディスプレイであってもよい。ここで、「モニタ画素」という用語は、物理的に実際に存在しているディスプレイの要素を、デジタル画像のヴァーチャルな画像画素と区別するために使用される。

本出願において「画像」という用語は、一般に、表示装置上にデータ処理技術的に表現可能な情報を意味する。すなわち、フィルムのワンシーン、アイコン、描画、テキスト等のことである。本出願において表現すべき画像は、特に、重複するまたは隣接して配された、様々なコンテンツを有するいわゆるウィンドウのことである。このウィンドウは、共通の背景、通常はいわゆるデスクトップ上に表示されるものである。あるウィンドウ、たとえば使用中のテキスト処理プログラムに割り当てられたウィンドウにおいて、以下において「二次元情報」または省略して「２Ｄ情報」と呼ばれる、テキスト等の情報を表現することができる。別のウィンドウでは、以下において「三次元情報」または省略して「３Ｄ情報」と呼ばれる三次元的な効果を有する画像、たとえば一連の医学的解剖断面図を視覚化するためのプログラムによって生成される画像を表示することができる。

本出願では、「情報再現装置」という用語は、あらゆる種類の情報を視覚的に再現するための機器を意味する。この機器では、本発明に係る機構、たとえば自動車用のナビゲーションシステム、ゲーム操作卓または携帯電話、ＰＤＡ等を有利に一体化することができる。

本出願で話題となっている種類のオートスコープ方式の表示装置は、複数の能動的または受動的ビームスプリッタまたは視差バリアを有する。これらビームスプリッタまたは視差バリアは、モニタ画素を分離して、少なくとも２つの半分の画像が生成され、そのうちそれぞれ一方が表示装置の観察者の左目に、他方が右目に割り当てられる。

ここで、「半分の画像」という用語は、必ずしも「半分」を意味しない、すなわち、必ずしもたとえば使用中の表示装置が自由に使える列の半分から成る画像を意味するわけではなく、一般に、観察者の左目または右目のいずれかに割り当てられており他方の目に割り当てられている他方の画像を補完して一緒にステレオスコープ方式の画像を生成する２つの画像のいずれかを意味している、ということを強調しておく。

上記の能動的または受動的ビームスプリッタまたは視差バリアは、様々に構成され得、また、レンズ群の形態で隣接するモニタ画素を分離する（たとえばレンチキュラーディスプレイの場合のレンチキュラー技術）場合もあるし、または、垂直方向に隣接して配置されたバリアの形態で、隣接する列のモニタ画素をＰ（Ｐ∈Ｎ_＋、Ｐ≧２）個の半分の画像（いわゆる垂直インターレース）に分離する場合もある。

ずっと以前から、二次元の表示装置、たとえばコンピュータ画像スクリーンまたは映画館のスクリーンを用いて、観察者にとって三次元的・空間的な印象を与えるように画像を表現したいという要望があった。したがって、空間的・ステレオスコープ方式の視覚は、観察者の左目が観察者の脳に、右目から脳に送られた画像に対して目の間の距離だけずれた画像を送り、その後、脳によって療法の画像が１つの空間的な画像にまとめられるというものであるため、すべてのステレオスコープ方式の表現方法は、少なくとも２つの対をなす半分の画像から同一のシーンを生成することに基づく。ここで、一方の半分の画像は観察者の右目に、他方の画像は左目に割り当てられている。

半分の画像がそれぞれ観察者の右目または左目に確実に到達するようにするために、様々な方法が公知となっている。これらの方法は、半分の画像が各表示装置に表示されるのが同時なのかそれとも時間をずらしてなのかによって大別することができる。

１９７０年代初頭、画像コードを色コード化して同時にテレビの画面または映画館のスクリーンに投影し、観察者はその半分の画像を分離するために、通常は赤と緑のカラーフィルターを有するメガネをかけて見なくてはならない、という方法が公知であった。しかしながら、数多くの欠点、とりわけ赤と緑のガラスを有するメガネの奇抜な概観に起因して、この方法は決して普及しなかった。

コンピュータエイドデザイン（ＣＡＤ）等の職業的な用途においては特に、時間をずらして画像を表示する方法が普及していた。この方法では、半分の画像の分離のためには、ユーザがいわゆる「シャッターメガネ」をかけなくてはならず、このシャッターメガネは、迅速に入れ替わりつつ表現された半分の画像に同期してメガネの左または右のレンズからの視野を使用可能にするものであった。この入れ替わりは、非常に迅速に行われる（たとえば１秒間に５０回）ため、ユーザが連続する入れ替わりを知覚することはなく、ユーザの脳によってメガネの左または右のガラスを通して時間をずらして入射する両方の画像がステレオスコープ方式の画像に合成される。

しかしながら、このようなシャッターメガネをかけることは不快であり、特に、既に矯正メガネをかけている人にとっては、コストがかさんでしまうので、最近では、一人または複数人の観察者の目に別の方法で半分の画像を届けるための別の可能性を探る傾向が強まっていた。

いわゆるフラットディスプレイ、特に液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイの分野における大きな進歩によって、能動的または受動的ビームスプリッタまたは視差バリアを前置することによって、同時に２つまたは複数の半分の画像を生成し、それによって、一人または複数人の観察者に対して実際に空間的な印象を与えることが可能になった。

たとえば、隣接する２つの画素列の間に固定のまたはスイッチ接続可能な視差バリアを設け、それによって、あるモニタ画素からの光が観察者の左目のみに、また、水平方向に隣接するモニタが素の光が観察者の右目のみに到達可能にすることができる。ただしここで、実際に完全に三次元の印象を得るために観察者の目がディスプレイに対して存在すべきいわゆる「３Ｄ点」または「スイートスポット（Sweet-Spot：最適読み取り位置）」は、空間的な広がりが極めて限定されているため、たとえばこういったディスプレイを使用している場合には頻繁に起こることだが（観察者の頭部はディスプレイに対して決して固定されない）、ほんの少しずれただけでも、三次元の印象がぶれることになってしまう。

ビームスプリッタを有するディスプレイが特に好適であるということが分かっている。そのディスプレイにおいては、たとえば、レンズによって、ディスプレイ内に同時に表現された半分の画像が一人または複数人の観察者の右目または左目に導かれるようになっている。こうしたディスプレイによって、使用されるビームスプリッタの仕様次第で４つまたはそれ以上の半分の画像を生成して、２人またはそれ以上の観察者の目に対して、彼らがそれぞれ１つの空間的画像を見ることができるような形で、それぞれ同時に２つの半分の画像を割り当てることができるだけではなく、ディスプレイに表示されている画像から所望の三次元の印象を得るために観察者の目が存在すべき領域を比較的広範なものにすることができるので、その分だけ観察者はモニタに対して自由に動くことができる。こうしたディスプレイはとりわけ、観察者の目がモニタに対してどこに存在しているのか、または、３Ｄ点がその場合認識された目の位置に依存して後から配されるべきなのか、を検知装置が連続して評価するようなやり方で、比較的少ないコストでこうしたスイートスポットを後から配することを実現可能にする。

物理的に存在するビームスプリッタによって自動的に少なくとも２つの半分の画像が生成されるオートステレオスコープ方式の表示装置において問題となるのは、空間的な表現がまったく望ましくないかそのような仕様になっていない沢山の用途が存在していることである。たとえば、通常、コンピュータプログラムのツールバーおよび特定のテキストフィールドは、二次元的な表現のみをするのが好ましいが、こうしたコンピュータプログラムの場合であっても、三次元画像を生成するために使用されることになってしまう。しかしながら、通常はオートステレオスコープ方式の表示装置において二次元画像を再現すると、観察者の目にぼやけて映る画像が成立してしまう。

制御可能な視差バリアを有するステレオスコープ方式のディスプレイの場合、この問題は、画像が二次元的にのみ表示されるべきである領域では対応の視差バリアがスイッチオフされることによって解決され得る。

ビームスプリッタを有するオートステレオスコープ方式のディスプレイの場合の問題を解決するために、ＤＥ１０３３９０７６Ａ１は、いわゆるスイートスポットユニットの形態の焦点化要素を提案している。この場合、ディスプレイは照射要素と情報を搭載する画像マトリックスとを含み、スイートスポットユニットは画像マトリックスと同期される。しかし、この解決策は、光学器械的観点からも電子的観点からもきわめて高価である。

本発明の課題は、オートステレオスコープ表示装置上に少なくとも１つの画像領域をモノスコープ方式で表現するための方法および機構を提案することであり、これら方法および機構は、複数の視差バリアまたはビームスプリッタを備える簡単なオートステレオスコープ表示装置においても、簡単かつ安価な方法で適合または再配備することができるので、対応のオートステレオスコープ表示装置によって画像の領域を二次元的に再現することもできるようになる。

特に、この装置によって、同時に特定の画像領域を二次元的に、別の画像領域を三次元的に再現することができるようになる。

本発明は、方法的な観点からは、オートステレオスコープ表示装置上に画像の少なくとも１つの画像領域をモノスコープ方式で表現するための方法であって、前記表示装置は、Ｍ列およびＮ行のＭ×Ｎマトリックス状に配されたモニタ画素（Ｍ、Ｎ∈Ｎ_＋）の解像度と、Ｐ（Ｐ∈Ｎ_＋、Ｐ≧２）個の半分の画像のモニタ画素を分離する複数の能動的または受動的なビームスプリッタおよび視差バリアと、を備え、以下の工程：モノスコープ方式で表示すべき画像領域を選択すること、Ｍ／Ｓ×Ｎ／Ｋ画像画素（Ｓ、Ｋ∈Ｒ、Ｒ＝実数の量）の解像度を有する選択された領域の表現を生成することであって、１＜Ｓ≦Ｐおよび１≦Ｋ≦Ｐであり、各画像画素には、表示装置上においてカラーまたは白黒で表現可能な画素値が対応させてある、生成すること、および、表現を表示装置のＭ×Ｎの解像度に変換するとともに変換された表現を表示装置上に読み出すことを含む方法、によって解決される。

したがって、本発明は、いわば、オートステレオスコープ表示装置の実際の解像度よりも低解像度のバーチャル画面上でモノスコープ方式で表現されるべき領域を再現し、かつ、このバーチャル画面用の情報を全解像度に変換することで、観察者が左目および右目で、互いに非常に似ているかまたは同一である画像を見ると、観察者にとって二次元的な印象が与えられるようにする、という思想に基づくものである。

有利な一態様において、Ｍ／Ｐ×Ｎ／Ｐの解像度、すなわち、行および列の観点から作成すべき半分の画像の数の分だけちょうど減少された解像度の選択された領域の表現が作成される。その場合、すなわち、作成された表現は、表示装置の解像度に特に好適に変換されることができる、または作成された表現は、選択された領域の表現に参与するとともに互いに場所的に対になっている半分の画像に相当するそれぞれ２つのモニタ画素に同一の画素値が表現されるように表示装置に読み出される。場所的相当するということが意味するのは、半分の画像の観察者にとって、画素が同一の場所から由来しているかのように思える、または別の言葉で言えば、右側の半分の画像において座標ｘ、ｙを有しているように思えるが素が、左側の半分の画像においてもこの座標を有しているように見える、ということである。

本方法のこの態様は、選択された領域の２つの互いに対を成す半分の画像内にそれぞれ正確に同一の「シーン」が表現されるので、観察者に二次元の印象を呼び起こす、という利点をもたらす。

ここで、画像画素は通常、いわゆる画素値であるｍ−次元ベクトルが対応して設けられている（ｍ∈Ｎ_＋）、ということを指摘しておく。このベクトルの個別の要素は、強度レベルがモニタサブ画素の３つ分または４つ分に相当することが多い。ここで、これらサブ画素が、１つのモニタ画素を構成している。すなわち、たとえば８００×６００画素の解像度を有するカラーディスプレイの場合、ディスプレイの種類に応じて、実際は３（または４）×８００×６００の個々の制御可能な画素が存在しており、これによって、ある画像をカラー表現することができるようになる。

したがって、「画素値」は、白黒表現の場合、所定の値の範囲に由来する個別の尺度値であり得（この場合には、たいていはグレースケール値と呼ばれる）、たとえば０ないし２５６の間の整数の値を取り得る。ただし、画素値は、たとえば三次元または四次元ベクトルでもあり得る。しかし、上記の好適な形態については、このことは重要ではない。その理由は、たとえば四次元ベクトルの場合には、本発明では、作成された表現の画素のすべての４つの要素が、対をなす半分の画素のそれぞれ２つの互いに場所的に対応するモニタ画素内に表現される。

選択された領域がテキストの場合は、このテキストは、観察者にとっては、紙の上に印刷されたか、または、通常の非オートスコープ画面上に表現されたかのような印象を与えるように作成される。

たいていの用途においては、Ｐ＝２であることが多い、すなわち、ビームスプリッタまたは視差バリアは２つの半分の画像のみを生成することが多いが、本発明はこのＰ＝２のみに限定されない。たとえば、４つの半分の画像を生成する１つのビームスプリッタを備える表示装置が使用される場合、対応の表示装置の構成によっては、２つの対を成す半分の画像の互いに場所的に対応する画素が、物理的に表示装置上で直接的に隣接しているのではなく、さらなる半分の画像の画素が中に表現されている列によって分割されている場合がある。

本発明に係る方法を行うために使用されるオートステレオスコープ表示装置が、２つの半分の画像を生成するための垂直型ビームスプリッタを備えるディスプレイである場合、半分の画像内のそれぞれ２つの互いに場所的に対応する画素は、実際に、２つの互いに直接水平方向に隣接する垂直なモニタ画素によって生成されることができる。

正確に２つの半分の画像が生成される上記の用途例においては、二次元表現すべき画像領域の解像度は、実際にモニタ画素の純粋に物理的な数によって可能な解像度の四分の一に減少することができ、それによって、これに応じて、表現の選択された領域の長さおよび幅がそれぞれ本来のサイズの半分だけになり、表示装置の実際の解像度に再び増加変換することを防止する。

ここで、本方法の仕様環境次第では、二次元に表現すべき画像領域の行解像度も減少させることは必ずしも必須ではない、ということを強調しておく。したがって、たとえば、１６００×１２００画素（１６００列および１２００行に配置された）の解像度を有するオートスコープ表示装置上に、二次元に表現すべき画像から、８００×１２００画素の解像度を有する表現を作成するようにしてもよい。したがって、当業者は、有利に、表現のために、各仕様環境に最適に適合する解像度を選択することができる。多くのプログラムおよびオペレーションシステムが、既に、１６００×１２００および８００×６００の解像度を有する画面用に設計されているので、列の解像度と同じ因数分だけ行の解像度も減少させるという方法を特に容易に実現することができる。

多くの用途において、倍数逓減率ＳおよびＫ（その分だけ、二次元に表現すべき画像領域の作成の際に解像度が減少される）を、少なくともＳ＝Ｐ（生成すべき画像の数）となるように選択することが特に好適であり得るのに対して、驚くべきことに以下のことが分かった。すなわち、１＜Ｓ＜Ｐを選択した場合、特に、（０．７５×Ｐ）＜Ｓ＜Ｐとなる場合でも、良好な、すなわち観察者が許容可能な結果が得られるということである。ここで、表現を表示装置のＭ×Ｎの解像度に変換し、変換した表現を補間、特に双一次補間または双三次補間を使用して表示装置上に読み出すことができる。

この好適な形態の場合、観察者は、「二次元の領域」内に２つのわずかに異なる画像を見る。一方、右目および左目用の両半分の画像は、Ｓ＝Ｐの場合、互いに同一であり得る。観察者は、この対応の画像をそれほど凝視することはないだろうが、好適には、より多くの情報がこの同一の実際の画面の表面に表現されている方がよい。オートステレオスコープ表示装置が、たとえば１６００×１２００画素の解像度を有しており、かつ、Ｓ＝Ｋ＝Ｐ＝２が成立する場合、たとえば二次元のテキスト情報は、８００×６００画素の解像度を有するバーチャル画面に表示される。その結果、通常は各文字またはアイコンごとに所定の最低サイズが対応して設けられているため、情報がウィンドウのサイズを上回り、自動的にいわゆるランニングバーや引っ張りバー（たいていはスクロールバーと呼ばれる）がウィンドウの側面に生成される。これらランニングバーや引っ張りバーを用いて、ユーザは、ウィンドウをいわば左／右にまたは上／下に移動させて、残りの情報を表示させるようにしなくてはならない（ここで、たいていはウィンドウが移動されるのではなく、ウィンドウ内に表示された情報が左／右にまたは上／下に移動する）。このような追加の操作は、もちろん、テキストを読む速度を遅くする。これに対して、ＳおよびＫがたとえば１．５６に等しいように選択されると、上記の例において、１０２４×７６８の解像度の表現が生成されることができる。これは、情報をスクロールバーなしで表現するのに足り得る。表現が、特に双一次補間または双三次補間を用いて１６００×１２００の実際の解像度に変換される場合、上記の例（Ｐ＝２）では、２つのわずかに異なる半分の画像が、それ自体は二次元に再現すべき情報とともに表現される。これは、たいていの観察者にとっては、可読性および明瞭性と簡単で迅速な動作法の許容できる妥協策だと思われる。

好適な一形態では、モノスコープ方式に表現すべき少なくとも１つの画像領域が、自動的に選択されるようになっている。これによって、たとえば、たとえばコンピュータによって作成された画面の表示の自動的に決定された部分、たとえば通常いわゆる「ツールバー」と呼ばれる部分を、オートステレオ表示装置上に二次元で表現することができるようになる。

代替的に、または追加で、ユーザが、手動で、すなわち対応のポインティングデバイス、たとえばマウス、トラックボール、タッチパッドおよび／またはタッチスクリーンを使用して、どの画像領域をモノスコープ方式に、そしてどの画像領域をステレオスコープ方式に表示すべきかを決定できるようにすることもできる。これによって、使用が特に快適になる。その理由は、ウィンドウ技術が一般化して以来、どんなユーザも、個々のプログラムウィンドウをいわゆる「デスクトップ」上に、すなわち、表示装置上に可視の表面に、表示させることに確実に慣れているだろうからである。ユーザの中には、プログラムを実行する際に、プログラムが表示可能な全領域にわたって表示されていることを好む者もいる一方で、デスクトップの所定の部分、たとえば所定のプログラムアイコンが常に表示されているのを好む者もいる。

表示装置上に表現された画像が、連続して新たに、データ処理ユニット、たとえばコンピュータによって生成されるようになっている、さらなる好適な本発明の方法の態様では、所定の生成可能な画像の要素に対して優先順位を決めるための特徴を対応させ、このような要素を生成すべき場合には、この要素が表現されるべき画像領域が、手動および／または自動の選択であるに関係なく、モノスコープ方式で表現されるようになっている。これによって、たとえば、通常はプログラムによってまたは直接オペレーションシステムによって他のプログラムに対して高優先順位で生成されるが、通常は三次元の表現ではない所定のアラームメッセージ、エラーメッセージ、または通知メッセージ、たとえば「低バッテリー状態」や「新着メールあり」等を、二次元でオートステレオスコープ表示装置に再現することができる。しかもその際、ユーザが、このために、予め画像の所定の領域を決定する必要はない。同様のことが、いわゆるプルダウンメニューおよびコンテクストメニューに当てはまる。

その際、１つまたは複数の選択された画像領域は、正方形である必要は必ずしもなく、任意の形態を取り得る。Ｍ×Ｎ画素の解像度を有するものの場合、各表現が正確にＭ×Ｎ画素で使用されなくてはならないということを意味しているわけではない。したがって、たとえば、二次元でオートステレオスコープ表示装置上に表現すべき選択された領域は、Ｌ字型、環状の枠を有する形態、または任意の他の形態を有することができる。

モノスコープ方式で表現すべき画像領域内の情報の種類に応じて、表示装置の物理的に可能な解像度よりも低い解像度を有する表現を作成する際に、および／または、この表現をＭ×Ｎの画像画素の解像度に変換する際に、所定の画像改善オペレーション、たとえばいわゆる「オープニングおよびクロージングオペレーション」を実行するようにすることができる。

上記の課題は、機構的な観点からは、画像の少なくとも１つの画像領域をモノスコープ方式で表現するための機構であって、Ｍ列およびＮ行のＭ×Ｎマトリックス状に配されたモニタ画素の解像度、および、Ｐ（Ｐ∈Ｎ_＋、Ｐ≧２）個の半分の画像のモニタ画素を分離する複数の能動的または受動的なビームスプリッタおよび視差バリア、を備える表示装置と、表示装置に連結されるデータ処理ユニットであって、該データ処理ユニットは、モニタ画素を制御するための制御信号を生成する、データ処理ユニットと、を備える、機構において、モノスコープ方式で表示すべき画像領域を選択するための手段が設けられており、Ｍ／Ｓ×Ｎ／Ｋ画像画素（Ｓ、Ｋ∈Ｒ）の解像度を有する選択された領域の表現を生成するための手段であって、１＜Ｓ≦Ｐおよび１≦Ｋ≦Ｐであり、各画像画素には、表示装置上においてカラーまたは白黒で表現可能な（通常は上述のようにｍ次元である）画素値が対応させてある、生成するための手段が設けられており、表現を表示装置のＭ×Ｎの解像度に変換するとともに変換された表現を表示装置上に読み出すための手段が設けられている機構によって解決される。

本発明の機構は、また、既存の表示装置によっても容易に実現することができる。その際、特に、既存のハードウェアへの交換を省略することができる。その理由は、上記の手段によって、ソフトウェア的にも、通常備わっているハードウェアを使用して実現することができるからである。

Ｓ＝Ｐおよび場合によってはＫ＝Ｐでもある場合、本発明の手段は、表示装置のＭ×Ｎの解像度へ表現を変換するとともに変換された表現を、選択された領域の表現に参与するとともに互いに場所的に２つの対を成す半分の画像内に対応する２つのモニタ画素内に同一の画素値が表現されるように表示装置上に読み出すことができる。

能動的または受動的ビームスプリッタまたは視差バリアが垂直に互いに隣接して設けられており、隣接する列のモニタ画素をＰ（Ｐ∈Ｎ_＋、Ｐ≧２）個の半分の画素に分割するようになっている好適な実施形態の場合、選択された領域の表現に参与するそれぞれ２つの列において互いに隣接するモニタ画素内に、同一の画素値が表現されるようになっている。

上述のように、１＜Ｓ＜Ｐおよび場合によってはＳ＝Ｋであり得る。その場合、表示装置のＭ×Ｎの解像度に表塩を変換するとともに変換された表現を表示装置に読み出すための手段が、補間、特に双一次または双三次補間を実行するための手段も含むことが有利である。

モノスコープ方式で表現すべき１つまたは複数の画像領域を選択するための手段は、たとえば、ユーザ操作可能なポインティングデバイス、たとえば特にマウス、トラックボール、タッチパッド、および／またはタッチスクリーンであり得る。

機構は、Ｍ×Ｎの画像画素の解像度を有する第１のフレームバッファと、Ｍ／Ｓ×Ｎ／Ｋの画像画素の解像度を有する第２のフレームバッファとを有し得る。その際、第２のフレームバッファを第１のフレームバッファに読み出すための手段が設けられ得る。

特定の使用条件では、表現を表示装置のＭ×Ｎの解像度に変換するとともに変換された表現を表示装置上に読み出すための手段が、画像改善オペレーション、たとえば特にオープニング／クロージングオペレーションを実行するための手段を含み、それによって、モノスコープ方式に表現すべき画像領域内の情報の種類に応じて、こうしたオペレーションをＭ／Ｓ×Ｎ／Ｓの画像画素の解像度の表現を作成する際に、および／または、この表現をＭ×Ｎの画像画素の解像度に変換することを行うようにすることが好適であり得る。

本発明は、本発明に係る機構を有する情報再現装置、特にナビゲーションシステム、ゲーム操作卓、ＰＤＡ（パーソナルデジタルアシスタント）、携帯電話等に関する。このような情報再現装置、特にナビゲーションシステムにおいて、Ｐが奇数、特に３であり、かつ、ステレオスコープ画像、特にナビゲーション情報を第１の観察者のために、そして、モノスコープ画像、特にフィルムまたはＴＶ包装を第２の観察者のために、同時に再現するための表示装置を構成することができる。

最終的に、本発明は、本発明に係る方法を実行するためのコンピュータプログラム製品、特にドライバまたはオペレーションシステムに関する。

さらなる詳細および本発明の利点は、以下の、純粋に例示的であり非限定的な２つの実施例の説明および関連の図面から明らかになる。

［好適な実施形態の説明］
以下、図面を参照しながら、純粋に例示的であり決して限定的ではない本発明の好適な実施形態および実施例について説明する。

図１は、たとえば市販のコンピュータの形態の全体が１０で示されているデータ処理ユニットを示している。このコンピュータは、データ供給手段１２によって、全体が１４で示されているオートステレオスコープ表示装置に連結されている。

この実施例において、データ処理ユニット１０は、ＣＰＵ１６と、たとえば描画カードの形態の別体の画像形成ユニット１８と、を有する。

データ処理ユニットはさらに、たとえばマウスの形態のポインティングデバイス２０を有する。このポインティングデバイスによって、ユーザは、表示装置において２Ｄ情報を再現すべき領域と３Ｄ情報を再現すべき領域をマーキングすることができる。

描画カードは、データ供給線１２を介して、表示装置１４を制御し、それによって、表示装置の特定の領域２２に対して画像がモノスコープ方式に再現され、他の領域、この場合は斜線を引いた領域２４に対しては画像がステレオスコープ方式に再現されるようになる。これは、以下において図２および図３を参照して詳細に説明するように、様々な方法で実現することができる。

図２は、ステレオスコープ表示装置においてモノスコープ方式に画像または画像領域を再現するための本発明に係る方法の考えられ得る方法の進行を示す図式である。ここでは、自動でまたは手動で、たとえば、上記のマウスまたは他の適切なポインティングデバイスを用いて、この出願の目的のためにここでは「ブラックボックス」とみなされる画像生成ユニット４０に対して、画像スクリーン分割４２を予め決定し、それによって、画像生成ユニットが、画面のどの領域（単数または複数）（この場合斜線のついていない領域）に二次元の画像を再現すべきであり、どの領域（単数または複数）（この場合斜線が引かれている領域）に三次元の画像を再現すべきであるかを記憶することができるようにすることができる。

対応の三次元の画像を、コンピュータ上で動作する３Ｄアプリケーション４４、たとえばＣＡＤプログラム、ゲーム、医学用画像データを表現および評価するためのプログラム等によって作成することができ、そして、画像生成ユニット４０に供給することができる。

二次元の画像は、たとえば２Ｄアプリケーション４６、たとえばテキスト処理プログラム、またはコンピュータのオペレーションシステムから生成することができ、たとえばいわゆるツールバーまたは３Ｄアプリケーション４４自体のパーツ、たとえば、二次元的に表現されるべき３Ｄアプリケーションを操作するための様々なメニューを備える対応のツールバーを含み得る。

画像生成ユニット４０によって、到着した画像情報が画面の３Ｄ領域または２Ｄ領域のいずれに表現されるべきかが決定される。三次元領域に割り当てられる情報は、フレームバッファ４８内に書き込まれる。このフレームバッファは、表示装置１４のＭ×Ｎ個のモニタ画素に相当するＭ×Ｎ個の画像点の解像度を有している。

ここで、すべての３Ｄアプリケーションが既に、オートステレオスコープ方式の表示装置上での表現に適する画像情報を供給するというわけではない、ということに言及しておく。画像情報に対しては、オートステレオスコープ方式に再現可能な画像データを生成するための対応の処理方法が行われるようにすることができる。たとえば３Ｄアプリケーション４４から画像生成ユニット４０への途上でファンクションコールトレーシングを行ったり、または、画像生成ユニット４０からフレームバッファ４８への途上でイメージワーピングを行ったりすることができる。

２Ｄ領域に到着する情報は、フレームバッファ５０内に書き込まれる。このフレームバッファは、表示装置が２つの半分の画像を生成するための簡単なビームスプリッタを有する本実施例では、Ｍ／２×Ｎ／２個の画素を有している。上述したように、フレームバッファは、より高い解像度、たとえばＭ／１．５６２５×Ｎ／１．５６２５個の画素を有してもよい。

次の方法工程では、フレームバッファ５０内に記憶された情報が、本実施例ではいわば「４倍」にされ、フレームバッファ５２内で読み出される。このフレームバッファ５２は、Ｍ×Ｎ個の画素を有している。ここで、以下のように簡単に方法を行うことができる。すなわち、フレームバッファ５０の座標ｍ、ｎ（ｍ、ｎ∈Ｎ_＋）を有する画素点中の画素値を、フレームバッファ５２の座標（２ｍ−１、２ｎ−１）（２ｍ、２ｎ−１）、（２ｍ−１、２ｎ）および（２ｍ、２ｎ）を有する画像点内に登録するようにすることができる。フレームバッファ５０の座標（ｍ＋１、ｎ＋１）を有する画像点中の画素値は、個の場合、フレームバッファ５２の座標（２ｍ＋１、２ｎ＋１）（２ｍ＋２、２ｎ＋１）、（２ｍ＋１、２ｎ＋２）および（２ｍ＋２、２ｎ＋２）を有する画像点中に書き込まれる。

この場合、この簡単な対応の画素値の４倍方法の代わりに、以下のように方法を行うこともできる、ということを言及しておく。すなわち、特定の画像改善オペレーションを、Ｍ／２×Ｎ／２の解像度からＭ×Ｎの解像度への変更工程において実行することである。この画像改善オペレーションは、たとえば、特定のそぎ端（高白黒コントラスト）を、補間グレー値を入れることによって滑らかにするように機能する。ここで、当業者であれば、各用途に応じて最適な構成を有利に選択することができる。フレームバッファ５０が、たとえばＭ／１．５６２５×Ｎ／１．５６２５個の画素の解像度を有している場合、補間、特に双一次または双三次の補間を行うことができ、それによって、Ｍ／１．５６２５×Ｎ／１．５６２５の解像度の画像をＭ×Ｎの解像度を有する画面上に表現することができる。きわめて簡単な構成においては、いずれにせよ、画素値を、フレームバッファ５０から、フレームバッファ５２の４つの画素にそれぞれ書き込む。

ただちに、フレームバッファ４８および５２は、Ｍ×Ｎの解像度を有する共通のフレームバッファ５４内で、以前に定義された画像領域内に２Ｄ情報および３Ｄ情報が書き込まれるように読み出す。フレームバッファ５４は、続いて、最終的には読み出されて、表示装置１４上に表現される。

図３に進行図が示されている別の変形形態においては、第３のフレームバッファは、フレームバッファ５２がフレームバッファ４８内に直接読み出され、それによって、フレームバッファ４８内に保持されていた３Ｄ情報が書き換えられることがないようにすることによって省略されている。フレームバッファ４８は、この場合、直接表示装置１４上に読み出されることができる。当業者であれば、他の構成も可能である、すなわち、たとえばフレームバッファ４８がフレームバッファ５２内に読み出され、このフレームバッファ５２が、続いて表示装置１４上に表示されることもできる、ということが分かる。また、これに対応する計算機出力の場合には、２つのみまたは１つだけのフレームバッファを使用することも可能である。

発明の思想の範囲において、たとえば、二次元的に表現されるべき画像領域の選択に関する数々の変形形態と発展形態が可能である。特に、これらの領域の自動適合を、メニューアイコンをクリックする際に、または２Ｄ領域のコンテクストメニューを開く際に、メニューが飛び出してきて、３Ｄ領域内の情報が２Ｄ情報で書き換えられ、それによって、通常は二次元的のテキストで表現されているメニュー点が良く読めるように表現することができるように行うことができる。また、本発明は、いわゆるマルチユーザディスプレイにおいて使用することもできる。個の場合、３人のユーザに対して６つの半分の画像が生成される。

オートステレオスコープ表示装置上に画像の少なくとも１つの画像領域をモノスコープ方式で表現するための可能な機構を大幅に概略化して示す図である。 本発明に係る方法の第１の可能な進行を示す図である。 本発明に係る方法の第２の可能な進行を示す図である。

Claims (22)

1. オートステレオスコープ表示装置上に画像の少なくとも１つの画像領域をモノスコープ方式で表現するための方法であって、前記表示装置は、Ｍ列およびＮ行のＭ×Ｎマトリックス状に配されたモニタ画素（Ｍ、Ｎ∈Ｎ_＋）の解像度と、Ｐ（Ｐ∈Ｎ_＋、Ｐ≧２）個の半分の画像のモニタ画素を分離する複数の能動的または受動的なビームスプリッタおよび視差バリアと、を備え、以下の工程：
   モノスコープ方式で表示すべき画像領域を選択すること、
   Ｍ／Ｓ×Ｎ／Ｋ画像画素（Ｓ、Ｋ∈Ｒ）の解像度を有する選択された領域の表現を生成することであって、１＜Ｓ≦Ｐおよび１≦Ｋ≦Ｐであり、各画像画素には、表示装置上においてカラーまたは白黒で表現可能な画素値が対応させてある、生成すること、および
   表現を表示装置のＭ×Ｎの解像度に変換するとともに変換された表現を表示装置上に読み出すこと
   を含むことを特徴とする、方法。
2. 請求項１に記載の方法において、
   Ｓ＝Ｐであり、好適にはＫ＝Ｐとなるように選択されており、
   表現を表示装置のＭ×Ｎの解像度に変換するとともに変換された表現を、選択された領域の表現に参与するとともに互いに位置的に２つの対を成す半分の画像に対応するそれぞれ１つのモニタ画素間に同一の画素値が表現されるように、表示装置上に読み出すことを特徴とする方法。
3. 請求項１または２に記載の方法において、
   オートスコープ表示装置は、２つの半分の画像を分離させる能動的または受動的ビームスプリッタまたは視差バリア内に、垂直に互いに隣接して配置された、モニタ画素に隣接する複数の列を含み、
   選択された領域を表現するために、それぞれ２つの列状に隣接するモニタ画素内に、同一の画素値が表現されることを特徴とする、方法。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項に記載の方法において、
   Ｓ＝Ｋ＝Ｐが選択されることを特徴とする、方法。
5. 請求項１に記載の方法において、
   少なくとも１＜Ｓ＜Ｐおよび場合によってはＳ＝Ｋでもあり、
   表現を表示装置のＭ×Ｎの解像度に変換するとともに変換された表現を表示装置に読み出すことは、補間、特に双一次または双三次補間によって行われることを特徴とする、方法。
6. 請求項１または５に記載の方法において、
   １＜Ｓ＜Ｐおよび好適にはＫ＝Ｓが選択され、特に（０．７５×Ｐ）＜Ｓ＜Ｐであることを特徴とする、方法。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項に記載の方法において、
   モノスコープ方式で表現すべき少なくとも１つの画像領域が自動的に選択され、特にコンピュータプログラムのツールバーが含まれることを特徴とする、方法。
8. 請求項１ないし７のいずれか１項に記載の方法において、
   モノスコープ方式で表現すべき少なくとも１つの画像領域が、ユーザによって手動で選択されることを特徴とする、方法。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項に記載の方法において、
   表示装置上に表現された画像は、連続して新たに、データ処理ユニットによって生成され、
   画像の所定の生成可能な要素に対して、このような要素を生成すべき場合には、この要素が表現されるべき画像領域が、手動および／または自動の選択に関係なくモノスコープ方式で表現されるように、優先特徴を割り振っていることを特徴とする、方法。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法において、
    モノスコープ方式で表現すべき画像領域内の情報の種類に応じて、Ｍ／Ｓ×Ｎ／Ｋ個の画像画素の解像度を有する表現を生成する際に、および／または、この表現をＭ×Ｎ個の画像画素の解像度に変換する際に、画像改善オペレーション、たとえばオープニング／クロージングオペレーションが実行されることを特徴とする、方法。
11. 請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の方法において、
    データ処理ユニットによって生成された画像の少なくとも１つの画像領域がステレオスコープ方式で、および、画像の画像領域がモノスコープ方式で、オートスコープ表示装置上に表示されるべきであり、
    ステレオスコープ方式で表現すべき画像領域の表現が、Ｍ×Ｎ個の画像画素の解像度を有する第１のフレームバッファ内に書き込まれ、
    モノスコープ方式で表現すべき画像領域の表現が、Ｍ／Ｓ×Ｎ／Ｓ個の画像画素の解像度を有する第２のフレームバッファ内に書き込まれ、
    第２のフレームバッファ内に書き込まれた表現は、Ｍ×Ｎの解像度に変換され、第１のフレームバッファに書き込まれた表現とともに、場合によってはさらなる複数のフレームバッファの介在の下、表示装置上に読み出される
    ことを特徴とする、方法。
12. 画像の少なくとも１つの画像領域をモノスコープ方式で表現するための機構であって、
    Ｍ列およびＮ行のＭ×Ｎマトリックス状に配されたモニタ画素（Ｍ、Ｎ∈Ｎ_＋）の解像度、および、Ｐ（Ｐ∈Ｎ_＋、Ｐ≧２）個の半分の画像のモニタ画素を分離する複数の能動的または受動的なビームスプリッタおよび視差バリア、を備える表示装置と、
    表示装置に連結されるデータ処理ユニットであって、該データ処理ユニットは、モニタ画素を制御するための制御信号を生成する、データ処理ユニットと、を備える、機構において、
    モノスコープ方式で表示すべき画像領域を選択するための手段が設けられており、
    Ｍ／Ｓ×Ｎ／Ｋ画像画素（Ｓ、Ｋ∈Ｒ）の解像度を有する選択された領域の表現を生成するための手段であって、１＜Ｓ≦Ｐおよび１≦Ｋ≦Ｐであり、各画像画素には、表示装置上においてカラーまたは白黒で表現可能な画素値が対応させてある、生成するための手段が設けられており、
    表現を表示装置のＭ×Ｎの解像度に変換するとともに変換された表現を表示装置上に読み出すための手段が設けられている
    ことを特徴とする、機構。
13. 請求項１２に記載の方法において、
    Ｓ＝Ｐであり、好適にはＫ＝Ｐとなるように選択されており、
    表現を表示装置のＭ×Ｎの解像度に変換するとともに、変換された表現を選択された領域の表現に参与するとともに互いに位置的に対を成す２つの半分の画像に対応するそれぞれ１つのモニタ画素間に同一の画素値が表現されるように、表示装置上に読み出すための手段が構成されていることを特徴とする方法。
14. 請求項１２または１３に記載の機構において、
    能動的または受動的なビームスプリッタまたは視差バリアは、垂直方向に互いに隣接して設けられており、隣接する列のモニタ画素はＰ（Ｐ∈Ｎ_＋、Ｐ≧２）個の半分の画像に分離し、
    選択された領域の表現に参与するそれぞれ２つの列状に隣接するモニタ画素内に、同一の画素値が表現されることを特徴とする、機構。
15. 請求項１２に記載の機構において、
    少なくとも１＜Ｓ＜Ｐおよび場合によってはＳ＝Ｋであり、
    表現を表示装置のＭ×Ｎの解像度に変換するとともに変換された表現を表示装置に読み出す手段は、補間、特に双一次または双三次補間を行う手段を有することを特徴とする、機構。
16. 請求項１２ないし１５のいずれか１項に記載の機構において、
    モノスコープ方式で表現すべき１つまたは複数の画像領域を選択するための手段は、ユーザ操作のポインティングデバイス、たとえばマウス、トラックボール、タッチポッド、および／またはタッチスクリーンを有することを特徴とする、機構。
17. 請求項１２ないし１６のいずれか１項に記載の機構において、
    Ｍ×Ｎ個の画像画素の解像度を有する第１のフレームバッファと、Ｍ／Ｓ×Ｎ／Ｋ個の画像画素の解像度を有する第２のフレームバッファと、が設けられていることを特徴とする、機構。
18. 請求項１７に記載の機構において、
    第２のフレームバッファを第１のフレームバッファに読み出すための手段が設けられていることを特徴とする、機構。
19. 請求項１２ないし１８のいずれか１項に記載の方法において、
    表現を表示装置のＭ×Ｎの解像度に変換するとともに変換された表現を表示装置上に読み出すための手段は、
    モノスコープ方式で表現すべき画像領域内の情報の種類に応じて、Ｍ／Ｓ×Ｎ／Ｋ個の画像画素の解像度を有する表現を生成する際に、および／または、この表現をＭ×Ｎ個の画像画素の解像度に変換する際に、画像改善オペレーション、たとえばオープニング／クロージングオペレーションを実行する手段を含むことを特徴とする、機構。
20. 請求項１２ないし１９のいずれか１項に記載の機構を有する情報再現装置、たとえば特にナビゲーションシステム、ＰＤＡ、携帯電話、ゲーム操作卓等。
21. 請求項１２に記載の情報再現装置、特にナビゲーションシステムであって、
    Ｐは奇数、特に３であり、
    表示装置は、第１の観察者に対してステレオスコープ画像、特にナビゲーション情報画像を、そして、第２の観察者に対してモノスコープ画像、特にフィルムまたはＴＶ包装の画像を、同時に再現するために構成されていることを特徴とする、情報再現装置。
22. 請求項１ないし１１のいずれかの方法を実現するためのコンピュータプログラム製品、特にドライバまたはオペレーションシステム。

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