JP2010107685A - 3次元表示装置および方法並びにプログラム - Google Patents

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Abstract

【課題】3次元表示時に容易に2次元表示する領域を指示できるようにする。
【解決手段】3次元表示装置1に、3次元表示および2次元表示が可能な表示部2、およびタッチパネル方式の入力部3を設ける。表示部2への画像の表示時において、操作者が表示部2の表示面上の所望とする位置に触れると、表示制御部5はその位置を基準とした所定範囲の領域の表示次元を変更する。
【選択図】図1

Description

本発明は、タッチパネル方式の入力が可能な3次元表示装置および方法並びに3次元表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムに関するものである。
複数の画像を組み合わせて3次元表示することにより、視差を利用して立体視できることが知られている。このような立体視は、同一の被写体を異なる位置から複数のカメラを用いて撮影することにより複数の画像を取得し、複数の画像に含まれる被写体の視差を利用して複数の画像を3次元表示することにより行うことができる。
具体的には、裸眼平衡法により立体視を実現する方式の場合、複数の画像を並べて配置して3次元表示を行うことができる。また、複数の画像の色を例えば赤と青のように異ならせて重ね合わせたり、複数の画像の偏光方向を異ならせて重ね合わせることにより、複数の画像を合成して3次元表示を行うことができる。この場合赤青メガネや偏光メガネ等の画像分離メガネを用いて、3次元表示された画像を目の自動焦点機能により融合視することにより、立体視を行うことができる(アナグリフ方式、偏光フィルタ方式)。
また、画像分離メガネを使用しなくても、バリア方式およびレンチキュラー方式のように、複数の画像を立体視可能な3次元表示モニタに表示して立体視することも可能である。この場合、複数の画像を垂直方向に短冊状に切り取って交互に配置することにより、3次元表示が行われる。また、画像分離メガネを使用したり、光学素子を液晶に貼ることで左右の画像の光線方向を変えながら、左右の画像を交互に表示することにより、3次元表示を行う方式も提案されている(スキャンバックライト方式)。
ところで、このような3次元表示を行う3次元表示装置において、部分的に2次元表示と3次元表示とを切り替え可能にする手法が提案されている(特許文献1〜3参照)。
特開平9−304739号公報 特開平5−284542号公報 特開平7−77748号公報
しかしながら、特許文献1〜3に記載された手法においては、3次元表示中において2次元表示するための領域をどのようにして指定するかが明確ではなく、操作者が2次元表示を所望する領域を指定することが困難である。
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、3次元表示時に容易に2次元表示する領域を指定できるようにすることを目的とする。
本発明による3次元表示装置は、画像の2次元表示および3次元表示が可能な表示手段と、
前記表示手段の表示面上において、接触された位置を検出するタッチパネル方式の位置検出手段と、
前記画像を前記表示手段に2次元表示または3次元表示し、前記位置検出手段が前記表示面における少なくとも1つの位置において前記接触を検出すると、該位置検出手段が検出した位置を基準とした所定範囲の領域の表示次元を変更する表示制御手段とを備えたことを特徴とするものである。
「タッチパネル方式」とは、操作者が指で触れることにより接触した位置を検出するもののみならず、タッチペン等により接触された位置を検出するものをも含む。
「所定範囲の領域」は、接触位置を基準としていればどのような形状であってもよく、例えば接触位置を中心とした円形の領域、接触位置を重心とした多角形の領域、接触位置が外周上にある円形の領域、および接触位置を頂点の1つとした多角形の領域等を所定範囲の領域として用いることができる。
これにより、操作者が所望とする領域に触れると、触れた位置を基準とした所定範囲の領域の表示次元が変更される。このため、操作者は表示された画像を見ながら所望とする領域の表示次元を容易に変更することができる。
とくに、3次元表示を行っている場合、画像がずれて見えるような場合があるが、それを見たのみでは、画像のずれが3次元表示によるものであるのか、撮影時の手ブレによるものであるのかが分からない。このような場合、本発明によれば、操作者は確認したい位置に触れてその位置を基準とした所定範囲の領域を2次元表示することにより、画像のずれが3次元表示によるものであるのか、手ブレによるものであるのかを容易に確認することができる。
なお、本発明による3次元表示装置においては、前記表示制御手段を、前記位置検出手段が前記接触を検出している間、前記所定範囲の領域の表示次元の変更を維持し、該接触が非検出となった場合、前記所定範囲の領域の表示次元を元に戻す手段としてもよい。
これにより、操作者は、表示面に触れ続ければ表示次元を変更した状態を維持することができる。
また、本発明による3次元表示装置においては、前記表示制御手段を、前記位置検出手段による前記接触の検出後に該接触が非検出となった場合、前記所定範囲の領域の表示次元の変更を維持し、該所定範囲の領域において前記位置検出手段が前記接触を検出すると、該所定範囲の領域の表示次元を元に戻す手段としてもよい。
これにより、操作者は表示次元を変更した状態を維持したまま、表示手段の表示面から手を離すことができる。また、触れた位置の表示次元を所望とするように切り替えることができる。
また、本発明による3次元表示装置においては、前記表示制御手段を、前記位置検出手段による前記接触の検出後に該接触が非検出となった場合、前記所定範囲の領域の表示次元の変更を少なくとも所定期間維持する手段としてもよい。
「少なくとも所定期間維持する」とは、所定範囲の領域の表示次元を変更した状態を何らかの指示があるまで維持する場合のみならず、表示次元を変更した状態を所定期間維持し、その後何らかの指示がなければ元の状態に戻すことをも含む。
これにより、操作者は表示次元を変更した後に、操作者は表示手段の表示面から手を離しても、表示次元を変更した状態を所定期間維持することができる。
また、本発明による3次元表示装置においては、前記表示制御手段を、前記位置検出手段が前記接触を検出している間において、前記接触された位置が移動されると、表示次元が変更された前記所定範囲の領域を前記接触された位置の移動に応じて移動させる手段としてもよい。
「移動」とは、接触した状態を維持しながら接触した位置を連続的に変化させるものであってもよく、接触を一旦解除した後に異なる位置に接触することにより、接触した位置を変化させるものであってもよい。
これにより、操作者は表示次元を変更した領域を移動させることができる。
また、本発明による3次元表示装置においては、前記表示制御手段を、前記位置検出手段が前記接触を検出している間において、複数の接触位置を検出した場合、該複数の接触位置のうちの少なくとも2つの位置を基準とした前記所定範囲の領域を設定する手段としてもよい。
この場合、前記表示制御手段を、少なくとも2つの位置の中心位置あるいは重心位置に基づいて前記所定範囲の領域を設定するようにしてもよく、前記複数の接触位置のうちの少なくとも2つの位置を基準とした小領域を設定し、該小領域を合成して前記所定範囲の領域を設定する手段としてもよい。
これにより、複数の接触位置が検出された場合でも、所定範囲の領域の表示次元を変更することができる。
またこの場合、前記表示制御手段を、前記位置検出手段が前記複数位置の接触を検出している場合において、前記接触された位置が移動されると、該接触された位置の移動に応じて前記所定範囲の大きさを変化させる手段としてもよい。
これにより、所定範囲の領域の大きさを変更することができる。
本発明による3次元表示方法は、画像の2次元表示および3次元表示が可能な表示手段と、
前記表示手段の表示面上において、接触された位置を検出するタッチパネル方式の位置検出手段とを備えた3次元表示装置における3次元表示方法であって、
前記画像を前記表示手段に2次元表示または3次元表示し、
前記位置検出手段が前記表示面における少なくとも1つの位置において前記接触を検出すると、該位置検出手段が検出した位置を基準とした所定範囲の領域の表示次元を変更することを特徴とするものである。
なお、本発明による3次元表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムとして提供してもよい。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は本発明の第1の実施形態による3次元表示装置の構成を示す概略ブロック図である。図1に示すように本実施形態による3次元表示装置1は、ユーザが指で表示画面に触れることにより装置1に対する各種指示を入力するものであり、表示部2、入力部3、位置検出部4、表示制御部5、画像入力部6および3次元処理部7を備える。なお、本実施形態においては、3次元表示の方式としてはバリア方式を採用するものとする。
表示部2は、後述する画像入力部6から装置1に入力された画像を3次元表示したり、2次元表示したりすることが可能である。
入力部3はタッチパネルからなり、ユーザが指あるいはタッチペン等により入力部3に触れると、その部分の座標位置の情報が位置検出部4に出力される。なお、座標位置は入力部3上の所定位置(例えば左上隅)を原点とする座標である。
図2は表示部および入力部の構成を示す図である。図2に示すように表示部2は、バックライト2A、バリアを表示するためのバリア用液晶2Bおよび画像を表示するための画像用液晶2Cとを備え、液晶2Cの手前側に入力部3のタッチパネルが配置されている。ここで、3次元表示を行う場合には、図3に示すようにバリア用液晶2Bにバリアを表示する。これにより、操作者の左の目には画像用液晶2Cに表示された左目用画像Lのみが、右の目には画像用液晶2Cに表示された右目用画像Rのみが届くため、操作者は画像を立体視することができる。一方、2次元表示を行う場合には、図4に示すようにバリア用液晶2Bのバリアの表示を停止する。これにより、操作者の左右の目には画像用液晶2Cに表示された左目用画像Lおよび右目用画像Rの双方が届くため、画像を立体視することができなくなり、結果として表示部2には2次元表示がなされることとなる。
ここで、3次元表示を行っている状態において、バリア用液晶2Bにおけるバリアの表示を図5に示すように部分的に停止すると、バリアの表示を停止した部分のみが2次元表示され、その他の部分は3次元表示されることとなる。本実施形態においては、後述する表示制御部5が、バリア用液晶2Bにおけるバリアの表示の有無を部分的に切り替えることにより、表示部2に表示される画像の2次元表示および3次元表示を部分的に切り替える。
位置検出部4は、入力部3が出力した表示部2の表示面上の座標位置、すなわち操作者が指示した位置を表す指示情報を表示制御部5へ出力する。
表示制御部5は、画像入力部6に入力された画像を表示部2に2次元表示させたり、3次元表示させたりする。また、操作者が触れることにより指示した位置を基準とした所定範囲の領域を変更領域として設定し、変更領域の表示次元を変更する。ここで、本実施形態においては、操作者が触れることにより指示した位置を中心とした半径r0mmの円形の領域を変更領域して用いるものとする。なお、操作者が指示した位置の特定は、位置検出部4から入力される指示情報に基づいて行う。
なお、変形領域は、操作者が触れた位置を中心とした円形の領域に限定されるものではなく、接触した位置を重心とした多角形の領域、接触した位置が外周上にある円形の領域、および接触した位置を頂点の1つとした多角形の領域等を変形領域としてもよい。
画像入力部6は、例えば、メモリカードに記録された画像を読み取るカードスロット等、装置1に3次元表示するための画像を入力するための各種インターフェースからなる。なお、画像を3次元表示するためには、同一の被写体を水平方向において異なる位置において撮影することにより取得した複数の画像が必要である。このため、画像入力部6からは、画像を3次元表示するための複数の画像が入力される。
3次元処理部7は、3次元表示するために、画像入力部6から入力された複数の画像に対して、3次元表示の方式に応じた3次元処理を行う。例えば、本実施形態においては、3次元表示の方式がバリア方式であるため、入力された画像が2つである場合、複数の画像を垂直方向に短冊状に切り取って交互に配置する3次元処理を行うことにより、3次元表示用の画像を生成する。
次いで、第1の実施形態において行われる処理について説明する。図6は第1の実施形態において行われる処理を示すフローチャートである。なお、以降の説明においては、まず表示部2には画像が3次元表示されるものとする。3次元表示の指示が行われることにより表示制御部5が処理を開始し、表示部2に画像の3次元表示を行う(ステップST1)。次いで、表示制御部5は、操作者が表示部2の表示面に触れることにより指示を行ったか否かの監視を開始する(ステップST2)。
ステップST2が肯定されると、操作者が触れることにより指示した位置を基準とした半径r0mmの領域を表示次元を変更する変更領域に設定し、変更領域の表示次元を変更する(ステップST3)。具体的には、表示制御部5は、バリア用液晶2Bにおける変更領域に対応する領域のバリアを消去することにより、図7に示すように変更領域A0の2次元表示を行う。
続いて、表示制御部5は、操作者が表示面に接触中であるか否かの監視を開始する(ステップST4)。この監視は、位置検出部4から指示情報が入力され続けているか否かを判定することにより行う。ステップST4が否定されると、操作者が表示面から指を離してはいるものの、変更領域の表示次元を維持する(ステップST5)。これにより、操作者は変更領域の表示次元を変更した状態を維持したまま、表示部2の表示面から指を離すことができる。
次いで、表示制御部5は、操作者が変更領域に触れることにより、変更領域の指示を行ったか否かを判定し(ステップST6)、ステップST6が否定されるとステップST5に戻る。ステップST5が肯定されると、変更領域の表示次元を変更し(ステップST7)、ステップST1に戻る。
このように、第1の実施形態においては、操作者が表示部2の表示面の所望とする位置に触れると、その位置を基準とした変更領域の表示次元を変更するようにしたため、操作者は表示された画像を見ながら所望とする領域の表示次元を容易に切り替えることができる。
とくに、3次元表示を行っている場合、画像がずれて見えるような場合があるが、それを見たのみでは、画像のずれが3次元表示によるものであるのか、撮影時の手ブレによるものであるのかが分からない。このような場合、本実施形態によれば、操作者は確認したい位置に触れてその位置を基準とした変更領域を2次元表示することにより、画像のずれが3次元表示によるものであるのか、手ブレによるものであるのかを容易に確認することができる。
なお、上記第1の実施形態においては、ステップST4が否定された場合に変更領域の表示次元の変更を維持しているが、ステップST4が否定された場合には、変更領域の表示次元を元に戻すようにしてもよい。すなわち、操作者が表示面に触れている間のみ、変更領域の表示次元を変更するようにしてもよい。これにより、操作者は表示面に触れ続ければ表示次元を変更した状態を維持することができる。また、ステップST4が否定された場合に、所定期間経過した後に変更領域の表示次元を元に戻すようにしてもよい。
次いで、本発明の第2の実施形態について説明する。なお、第2の実施形態による3次元表示装置の構成は、第1の実施形態による3次元表示装置の構成と同一であるため、ここでは構成についての詳細な説明は省略する。図8は第2の実施形態の処理を示すフローチャートである。なお、第2の実施形態の処理は、第1の実施形態におけるステップST4が肯定された以降の処理のみが第1の実施形態と異なるため、ここではステップST4が肯定された以降の処理についてのみ説明する。
第1の実施形態におけるステップST4が肯定されると、表示制御部5は、操作者が指示している位置が移動したか否かを判定する(ステップST11)。なお、操作者が指示している位置の移動は、指示した状態を維持しつつ表示面上を連続して移動させるものであってもよく、指示した状態を一旦解除した後に異なる位置に接触することにより、飛び飛びに移動させるものであってもよい。
ステップST11が否定されるとステップST3に戻る。ステップST11が肯定されると、変更領域の表示次元を変更した状態を維持したまま、操作者が移動した位置に変更領域を移動し(ステップST12)、ステップST3に戻る。
図9は第2の実施形態における変更領域の移動を説明するための図である。初期状態において、図9の破線に示すように操作者が表示面に触れており、矢印に示すように表示面上の指示位置を移動させると、表示制御部5は、表示次元が変更された状態を維持したまま、変形領域A0を移動する。これにより、操作者は変更領域A0を所望とする位置に移動させることができる。
次いで、本発明の第3の実施形態について説明する。なお、第3の実施形態による3次元表示装置の構成は、第1の実施形態による3次元表示装置の構成と同一であるため、ここでは構成についての詳細な説明は省略する。図10は第3の実施形態の処理を示すフローチャートである。なお、第3の実施形態の処理は、第1の実施形態におけるステップST4が肯定された以降の処理のみが第1の実施形態と異なるため、ここではステップST4が肯定された以降の処理についてのみ説明する。
第1の実施形態におけるステップST4が肯定されると、表示制御部5は、操作者が指示している位置が複数か否かを判定する(ステップST21)。ステップST21が否定されると、上記第2の実施形態におけるステップST11の処理に進む。
ステップST21が肯定されると、表示制御部5は、複数位置のうちの少なくとも2つの位置を基準とした小領域を設定し、小領域を合成して変更領域を設定する(ステップST22)。図11は小領域の合成を説明するための図である。初期状態において、図7に示すように操作者が表示面に触れていた場合において、図11に示すように2本の指により表示面に触れた場合、指F1および指F2の指示位置を中心とする半径r1mmの小領域a1,a2をそれぞれ設定する。なお、半径r1はr0以下であることが好ましい。そして、小領域a1,a2が滑らかにつながるように合成して変更領域A0を設定する。
ステップST22に続いて、表示制御部5は、操作者が指示している位置が移動したか否かを判定する(ステップST23)。ステップST23が否定されるとステップST22に戻る。ステップST23が肯定されると、変更領域A0の大きさを変更し(ステップST12)、ステップST3に戻る。
ここで、図11に示す状態において指F1,F2の間を広げるように指示位置を移動すると、図12に示すように変更領域A0が拡大される。逆に指F1,F2の間を狭めるように指示位置を移動すると、図13に示すように変更領域A0が縮小される。これにより、操作者は所望とするように変更領域A0の大きさを変更することができる。
なお、上記第3の実施形態においては、操作者は2本の指を用いて変更領域A0の大きさを変化させているが、とくに表示面の面積が広い場合は、例えば図14に示すように、左右3本ずつの指を用いて変更領域A0の大きさを変更するようにしてもよい。この場合、6本の指F1〜F6の指示位置を中心とする半径r1mmの小領域a1〜a6をそれぞれ設定し、滑らかにつながるように小領域a1〜a6を合成して変形領域A0を設定すればよい。また、この場合、すべての小領域a1〜a6を合成して変形領域A0を設定するのみならず、小領域a1〜a6のうちの2以上の小領域を合成して変形領域A0を設定するようにしてもよい。
また、上記第3の実施形態においては、接触位置を中心とする小領域を設定し、小領域を合成することにより変形領域を設定しているが、複数の接触位置のうちの少なくとも2つの接触位置の中心位置または重心位置を基準として変形領域を設定してもよい。
なお、上記第1から第3の実施形態においては、本発明による3次元表示装置を単独で用いているが、本発明による3次元表示装置を複数の撮影部を備えた複眼カメラに適用してもよい。この場合、本発明による3次元表示装置を、撮影時にスルー画像を表示するために用いることにより、画角の一部を表示次元を切り換えながら確認することができることとなる。
また、上記第1から第3の実施形態においては、バリア方式により3次元表示を行っているが、他の方式により3次元表示を行う場合にも、本発明を適用できる。例えば、レンチキュラー方式の場合、この場合、2つの画像を垂直方向に短冊状に切り取って交互に配置することにより3次元表示が行われるため、指示された領域のみ3次元表示のための2つの画像のうちのいずれかの画像のみを表示するようにすれば、その領域のみを2次元表示することができる。
また、上記第1から第3の実施形態においては、画像の3次元表示時に操作者が触れた位置を基準とした所定範囲の領域を2次元表示しているが、画像の2次元表示時に操作者が触れた位置を基準とした所定範囲の領域を3次元表示するようにしてもよい。
以上、本発明の実施形態に係る装置について説明したが、コンピュータを、上記の位置検出部4、表示制御部5に対応する手段として機能させ、図6,8,10に示すような処理を行わせるプログラムも、本発明の実施形態の1つである。また、そのようなプログラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本発明の実施形態の1つである。
本発明の第1の実施形態による3次元表示装置の構成を示す概略ブロック図 表示部および入力部の構成を示す図 バリア方式を説明するための図(その1) バリア方式を説明するための図(その2) 部分的な2次元表示を説明するための図 第1の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 第1の実施形態における変更領域の表示次元の変更を説明するための図 第2の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 第2の実施形態における変更領域の表示次元の変更を説明するための図 第3の実施形態において行われる処理を示すフローチャート 第3の実施形態における変更領域の表示次元の変更を説明するための図 第3の実施形態における変更領域の拡大を説明するための図 第3の実施形態における変更領域の縮小を説明するための図 第3の実施形態における3以上の指を用いての表示次元の変更を説明するための図
符号の説明
1 3次元表示装置
2 表示部
3 入力部
4 位置検出部
5 表示制御部
6 画像入力部
7 3次元処理部

Claims (10)

  1. 画像の2次元表示および3次元表示が可能な表示手段と、
    前記表示手段の表示面上において、接触された位置を検出するタッチパネル方式の位置検出手段と、
    前記画像を前記表示手段に2次元表示または3次元表示し、前記位置検出手段が前記表示面における少なくとも1つの位置において前記接触を検出すると、該位置検出手段が検出した位置を基準とした所定範囲の領域の表示次元を変更する表示制御手段とを備えたことを特徴とする3次元表示装置。
  2. 前記表示制御手段は、前記位置検出手段が前記接触を検出している間、前記所定範囲の領域の表示次元の変更を維持し、該接触が非検出となった場合、前記所定範囲の領域の表示次元を元に戻す手段であることを特徴とする請求項1記載の3次元表示装置。
  3. 前記表示制御手段は、前記位置検出手段による前記接触の検出後に該接触が非検出となった場合、前記所定範囲の領域の表示次元の変更を維持し、該所定範囲の領域において前記位置検出手段が前記接触を検出すると、該所定範囲の領域の表示次元を元に戻す手段であることを特徴とする請求項1記載の3次元表示装置。
  4. 前記表示制御手段は、前記位置検出手段による前記接触の検出後に該接触が非検出となった場合、前記所定範囲の領域の表示次元の変更を少なくとも所定期間維持する手段であることを特徴とする請求項1記載の3次元表示装置。
  5. 前記表示制御手段は、前記位置検出手段が前記接触を検出している間において、前記接触された位置が移動されると、表示次元が変更された前記所定範囲の領域を前記接触された位置の移動に応じて移動させる手段であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項記載の3次元表示装置。
  6. 前記表示制御手段は、前記位置検出手段が前記接触を検出している間において、複数の接触位置を検出した場合、該複数の接触位置のうちの少なくとも2つの位置を基準とした前記所定範囲の領域を設定する手段であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項記載の3次元表示装置。
  7. 前記表示制御手段は、前記複数の接触位置のうちの少なくとも2つの位置を基準とした小領域を設定し、該小領域を合成して前記所定範囲の領域を設定する手段であることを特徴とする請求項6記載の3次元表示装置。
  8. 前記表示制御手段は、前記位置検出手段が前記複数位置の接触を検出している場合において、前記接触された位置が移動されると、該接触された位置の移動に応じて前記所定範囲の大きさを変化させる手段であることを特徴とする請求項6または7記載の3次元表示装置。
  9. 画像の2次元表示および3次元表示が可能な表示手段と、
    前記表示手段の表示面上において、接触された位置を検出するタッチパネル方式の位置検出手段とを備えた3次元表示装置における3次元表示方法であって、
    前記画像を前記表示手段に2次元表示または3次元表示し、
    前記位置検出手段が前記表示面における少なくとも1つの位置において前記接触を検出すると、該位置検出手段が検出した位置を基準とした所定範囲の領域の表示次元を変更することを特徴とする3次元表示方法。
  10. 画像の2次元表示および3次元表示が可能な表示手段と、
    前記表示手段の表示面上において、接触された位置を検出するタッチパネル方式の位置検出手段とを備えた3次元表示装置における3次元表示方法をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記画像を前記表示手段に2次元表示または3次元表示する手順と、
    前記位置検出手段が前記表示面における少なくとも1つの位置において前記接触を検出すると、該位置検出手段が検出した位置を基準とした所定範囲の領域の表示次元を変更する手順とをコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
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