JP2012501465A - 電子的視覚ディスプレイにおける、及びそれに関する改良 - Google Patents

Abstract

MLDあるいは他の体積的ディスプレイに表示される２Ｄイメージのために深さデータを生成するための、改良された方法及び／又はシステムである。多層ディスプレイ（MLD）は、第１及び第２の表示層を含む。一方の前記表示層は、他方の前記表示層に重畳している。第１表示層は第１イメージを表示し、第２表示層は第２イメージを表示する。第２イメージは、前記第１イメージに同期しており、これにより、前記第１イメージにおける少なくとも一つのイメージ特性の変更が、前記第２イメージにおける少なくとも一つのイメージ特性の変更の契機となる。

Description

本発明は、電子的視覚ディスプレイにおける、及びそれに関する改良に関するものであり、特に、多焦点面ディスプレイ（multi-focal plane displays）に画像を生成するための改良された方法、システム及びコンピュータ・ソフトウエアに関するものである。

グラフィカル・イメージ及び／又はテキストを表示するための電子的ディスプレイ技術は、劇的に発展しており、より現実的でインタラクティブなディスプレイへの広範なユーザ要求に答えている。現在入手可能な、異なる可能性を持つ幅広いディスプレイ技術は、以下を含む：
・陰極線管（CRT）
・双安定性ディスプレイ（Bistabel display）
・電子的ペーパー（Electronic paper）
・ニキシー管ディスプレイ（Nixie tube displays）
・ベクトルディスプレイ（Vector display）
・フラットパネルディスプレイ（Flat panel display）
・真空蛍光ディスプレイ（Vacuum fluorescent display (VF)）
・発光ダイオードディスプレイ（Light-emitting diode (LED) displays）
・エレクトロルミネッセントディスプレイ（Electroluminescent Displays (ELD)）
・プラズマディスプレイパネル（Plasma display panels (PDP)）
・液晶ディスプレイ（Liquid crystal display (LCD)）
○高性能アドレッシング（High-Performance Addressing (HPA)）
○薄膜トランジスタディスプレイ（Thin-film transistor displays (TFT)）
・有機発光ダイオードディスプレイ（Organic light-emitting diode displays (OLED)）
・表面伝導電子放出ディスプレイ（Surface-conduction electron-emitter display (SED) ）（実験的）
・レーザテレビ（Laser TV）（将来的）
・カーボンナノチューブ（Carbon nanotubes）（実験的）
・明るくて柔軟なスクリーンを作るために量子ドットを用いる、ナノクリスタル・ディスプレイ（Nanocrystal displays）（実験的）。

しかしながら、多くのディスプレイ技術は、一般的に、単一スクリーンに二次元イメージを表示することができるだけである。ディスプレイ中において、異なる深さでのイメージを形成する能力は、現実的なものにせよ、知覚的なものにせよ、重要かつ進行中の研究開発課題であり、ここでは、通常の人間の視覚によって与えられる深さの効果を再現し、あるいは増強することが可能なディスプレイ技術を提供することが求められている。

人間が視覚的情報を処理する方法は、この複雑な過程を理解する試みにおいて、広大かつ長期間の研究の主題である。

この研究は、体積的（volumetric）、三次元的（three-dimensional）、あるいは多焦点面（multi-focal plane）のディスプレイにより提供される、深さあるいは「見かけの深さ（apparent depth）」の効果を含む。

用語「前注意的処理（preattentive processing）」は、見る者の意識的認識（conscious awareness）の対象となっていない視覚的情報を分析及び処理することにおける、潜在的な心の動きを意味するために作り出された。

多数の視覚的要素を見るときは、要素の視覚的特性におけるある種の変化や特性に基づいて、前注意的処理により、迅速な検知が行われる。これは、ユーザに個別の要素をそれぞれ注視することを求めて、前記した特性の存在を見つめるよりも、かなり速い。確かに、どのような特性がそれらを前注意的処理に導くかは、それ自体として、相応の研究主題である。効果的な前注意的処理のトリガである、密接な関連を持つ視覚的特徴を見分けるために、色、形状、三次元的視覚契機（three-dimensional visual clues）、向き、動き及び深さがすべて調べられてきた。

研究者らは、前注意的特徴を分類する目的で、ターゲット及び境界検知を用いて、研究を行った。前注意的ターゲット検知は、背景の目くらまし要素の範囲内でターゲット要素（distractor elements）が存在するか欠落しているかを決定することでテストされた。境界検知は、目くらましの範囲内にセットされた独特な視覚的特徴を有するターゲット要素のグループによって形成される境界を検知する試みに関する。例えば、多数の青い円の中にセットされた赤い円を直ちに認識できることは、容易に想像できる。

同様に、多数の四角形状の目くらましの中にセットされているとすれば、円を容易に認識することができる。前注意性をテストするために、視認される多数の目くらましを変化させ、そして、もしターゲットを特定するために求められる検索時間が、目くらましの数にかかわらず一定を維持するならば、その検索は、前注意的であると言われる。同様の検索時間制限が、前注意的な境界検知探索の分類のために用いられる。

前注意性を分類するために用いられる幅広い閾値時間は、２００〜２５０ミリ秒であり、この時間では、ユーザは、光景への一瞥（single look）の機会があるだけである。このタイムフレームは、光景の異なる部分を見ることを人間が意識的に決定するには不十分である。前記したような探索作業は、おそらく２００ミリ秒未満で完了されるものであり、このことは、ディスプレイ中の情報が、意図せずにあるいは前注意的に、並列に処理されることを示唆する。

しかしながら、ターゲットが独特な特徴の結合により構成されている、つまり、結合探索（conjoin search）の場合は、これらは、前注意的には検知されないであろう。前記した例を用いると、もし、含まれるターゲットが、例えば、青丸と赤四角とを含む目くらましの内部にセットされた赤丸ならば、赤丸を前注意的に検知することはできない。なぜなら、すべての目くらましが、ターゲットにおける二つの独特の特徴のうちの一つを含むからである。

前記した例は、比較的に単純な視覚的光景に基づくけれども、Enns及びRensink［1990］が確認したところによると、三次元オブジェクトの外観を与えられたターゲットを前注意的に検知することができる。そして、例えば、上方からの照明を示すための影付きの立方体の斜視によって表されたターゲットは、異なる方向からの照明を暗示する影が付けられた複数の目くらまし立方体の中で、前注意的に検知可能である。このことは、三次元性の知覚における比較的に複雑で高度な概念が、潜在意識によって前注意的に処理されうるという重要な原則を示す。

比較として、もし、前記立方体の構成要素が再配向されて、見かけの三次元性が除去されたならば、被験者は、例えば反転されたターゲットを前注意的に検知することができない。Brownら［1992］による追加的な実験が確認したところによると、それは、前注意的に検知される三次元的配向特徴である。Nakaymyama及びSilverman［1986］が示すところによると、動きと深さは、前注意的特徴であり、さらに、立体的深さは、結合の効果を克服するために使用できる。これは、高レベルの情報が、ユーザの低レベル視覚システムによって概念的に処理されることを示すことにおいて、Enns Rensinkによってなされた仕事を補強する。深さの効果を調べるために、被験者は、目くらましに対して異なる両眼不均衡を持つターゲットの検知を行うことになる。結果は、目くらましの数の増加に拘わらず、一定の応答時間を示す。

これらの実験に続いて、結合タスクが行われ、これにより、青い目くらましが前方平面に置かれ、赤い目くらましが後方平面に置かれており、ターゲットは、ステレオカラー（SC）結合テストのために、前方平面上の赤か、あるいは、後方平面上の青のどちらかであり、さらに、ステレオ及び動き（SM）試験は、上昇する前方平面上の、あるいは、下降する後方平面上の目くらましを用い、ターゲットは、下降する前方平面上、又は、上昇する後方平面上にある。

結果が示すのは、SC及びSM試験における応答時間は一定であって、２５０ミリセカンド以下であり、これは、目くらましの数に関係ない。ターゲットとしての結合を含むこの試験は、すべての目くらましに対する独特の特徴を有しない。しかしながら、おそらく、観察者は、他の平面中の目くらましからの干渉なしで、前注意的に各平面を順次探索することができる。

この研究は、MeltonとScharff[1998]により、一連の実験において、さらに強化された。ここでは、探索タスクは、中間サイズのターゲットを、大きい及び小さい目くらましの中に配置することから構成されており、このタスクは、一連の探索特性を試験する。これにより、ターゲットは、目くらましと同じ平面に埋め込まれる。また、このタスクは、前注意的探索特性を試験する。これにより、ターゲットは、目くらましとは離れた深さの平面内に置かれる。

現に在する目くらましの全数（深さに拘わらず）とターゲットの深さ平面内にのみ現に在する目くらましの数との間における相関的な影響も調べられている。結果が示すのは、多数の興味ある特徴であり、これは、ターゲットの存在及び欠落に起因する応答時間の明らかな修正を含む。ターゲット欠落の試験では、被験者全体における応答時間は、目くらましの数に直接の応答性を見せるが、ターゲットが存在する実験は、そのような依存性を表さない。さらに、考えられることとして、目くらましが複数の深さにわたって分散した例での応答時間は、単一深さの平面内に配置された目くらましのためのものより速い。

したがって、情報を表示する手段として複数の深さ／焦点の平面を用いることは、前注意的処理を強化することができ、このとき、応答／同化（reaction/assimilation）時間を改善することができる。

三次元的、あるいは多焦点面のディスプレイが知られており、これは、従来の二次元的ディスプレイでは得られない多数の利点あるいは可能性を提供することができる。三次元的及び多焦点面のディスプレイの例は、立体視ディスプレイ及び多層ディスプレイ（MLD）をそれぞれ含む。

既知の三次元的ディスプレイは、各々の眼の直前に配置され、かつ分離された頭部搭載ディスプレイ、レンチキュラ・ディスプレイ及びホログラフィを含む様々な技術を介して、見る者に、両眼深さのてがかりを与えようとしている。不幸にして、これらはそれぞれ、ある種の限界を有している。頭部搭載ディスプレイは、人間工学的な不便さを与え、観察者は、周囲への注意力が減り、そしてしばしば扱いにくく、吐き気、頭痛及び／又はふらつき感をもよおすことがある。レンチキュラ・ディスプレイは、斜めの視野角においてのみ実際は有効であり、ホログラフィは、現在のところ、静止イメージの表示のみに制限されている。

立体視（及び自動立体視（auto-stereoscopic））ディスプレイは、人間の視覚システムにおける両眼能力を利用するために、観察者の左及び右の眼に対して、わずかに異なる視覚的イメージを提供することにより、３Ｄイメージの外観を提供する。

MLDシステムは、多焦点面ディスプレイであり、これは、積層状態において互いに平行に配置され、かつ、各層間が物理的に分離された多層のスクリーンあるいは「表示層（display layer）」を用いる。各スクリーンは、異なる焦点面上でイメージを表示することができるので、このようなMLDシステムは、しばしば、多焦点面ディスプレイと呼ばれる。物理的な間隔あるいは「深さ」によって分離された複数のイメージを、一つのディスプレイに表示することができる。国際公開公報WO99142889は、このようなMLDを開示しており、ここでは、深さは、観察者から最も遠い背景スクリーンにイメージを表示することで作り出されるのであり、このイメージは、ユーザに近いスクリーン（単数又は複数）に表示されるイメージの背後に、ある程度の深さで現れる。MLD、特に国際公開公報WO1999/042889及びWO1999/044095に記載された技術を使うものの利点は、それらの、従来の単一焦点面ディスプレイ（SLD）と比べて改善された能力のために、徐々に広範囲に認識されかつ受容されてきている。

MLDの利点は、液晶ディスプレイ（LCD）を用いるディスプレイに特に関連するが、MLDは、他のディスプレイ技術を用いて構成することも可能であり、例えば、LCDの前方表示層を、OLEDの後方表示層の手前に重ねることができる。

コンピュータのモニタとして使われる液晶ディスプレイには、二つの大きな分類として、パッシブ・マトリクスとアクティブ・マトリクスとがある。パッシブ・マトリクスの液晶ディスプレイは、単純なグリッドを用いて、ディスプレイの特定のピクセルに電荷を供給することができる。グリッドを作ることは、基板と呼ばれる二枚のガラス層から始まる。一つの基板には列（columns）が与えられ、他方には行（rows）が与えられ、これらは、透明な導電性素材で作られる。これは、通常は、酸化インジウムスズ（indium tin oxide）である。行あるいは列は、集積回路に接続され、この回路は、電荷が特定の列あるいは行にいつ送り込まれるかを制御する。液晶素材は、２枚のガラス基板の間に挟まれており、さらに、偏光フィルムが、各基板の外側に追加される。

ピクセルは、スクリーン上あるいはメモリに格納されたイメージについての最小の分解可能な領域として規定される。単色のイメージにおける各ピクセルは、それ自体の輝度（brightness）として、黒のための０から、白のための最大値（例えば8ビットピクセルでは２５５）までの値を有している。カラーイメージでは、各ピクセルは、それ自体の輝度と色とを有しており、これは通常、赤、緑及び青の強度の三つ組みで表される。ピクセルを点灯するために、集積回路は、電荷を、一つの基板における正しい列に送り、そして、他方における正しい行の接地を有効にする。行と列は、指定されたピクセルにおいて交差し、そして、電圧を提供して、そのピクセルにおける液晶のねじれを解消（untwist）する。

パッシブ・マトリクス・システムは、明らかな欠点を有しており、それは、かなり遅い応答時間と、不正確な電圧制御である。応答時間は、表示されるイメージを更新するための液晶ディスプレイの能力を規定する。不正確な電圧制御は、一度に単一のピクセルに影響するためのパッシブ・マトリクスの能力を妨げる。電圧が印加されて一つのピクセルのねじれが解消されると、その周囲のピクセルも、部分的にはねじれが解消され、このことは、イメージをボケさせコントラストを低下させる。アクティブ・マトリクスの液晶ディスプレイは、薄膜トランジスタ（TFT）に依存する。薄膜トランジスタは、小さなスイッチング・トランジスタ及びキャパシタである。それらは、ガラス基板上でマトリクスに配置されている。

特定のピクセルにアドレスするために、適切な行がスイッチオンとされ、そして、正しい列に電荷が送り出される。この列が交差する、他のすべての行は、オフとされているので、指定されたピクセルでのキャパシタのみが電荷を受け取る。キャパシタは、次の更新サイクルまで、電荷を保持することができる。もし、液晶に供給された電荷量が注意深く制御されれば、ある程度の光を通過させるだけのねじれ解消を行うことができる。これを非常に正確に、非常に小さい増加量で行うことにより、液晶ディスプレイは、グレイスケールを生成することができる。

現在の多くのディスプレイは、ピクセルあたり２５６段階の輝度を提供することができる。色を表現できる液晶ディスプレイは、それぞれの色ピクセルを作り出すための赤、緑及び青のカラーフィルタを有する三つのサブピクセルを持つ必要がある。印加される電圧についての注意深い制御と変化により、各サブピクセルの強度は、２５６以上の段階（shades）で変化できる。サブピクセルを組み合わせることにより、１６８０万色のパレット（赤の２５６段階×緑の２５６段階×青の２５６段階）を作り出すことができる。液晶ディスプレイは、液晶技術におけるいくつかの変形を用いており、それは、超ねじれネマティック（super twisted nematics）、デュアルスキャンねじれネマティック（dual scan twisted nematics）、強誘電性液晶（ferroelectric liquid crystal）及び表面安定化強誘電性液晶（surface stabilized ferroelectric liquid crystal）を含む。それらは、環境光を使って点灯でき、その場合、それらは、反射的あるいは逆光点灯（backlit）と呼ばれ、そして、透過的もしくは、逆光点灯と反射との組み合わせと呼ばれ、あるいは、半透過型（transflective）と呼ばれる。

さらには、有機発光ダイオード（OLED）のような放射性の技術や、他の同様な技術が存在し、それらは、イメージを、網膜の背後に直接に投影することができる、そしてそれらは、液晶ディスプレイと同様な方法でアドレス指定される。

明瞭さを支援し、そして冗長さを避けるために、ここでは、２枚の表示層を有する「MLD」、つまり、前方及び後方の表示層を有するMLDに言及される。しかしながら、これは、制約であると理解すべきではなく、MLDは、用途に応じて、３個あるいはそれ以上の表示層を含むことができる。

一般的に、MLDは、前方及び後方の表示層にイメージを同時に表示するために使用される。MLDは、コンピュータシステム、ビデオ／イメージ入力、あるいは他のイメージ生成器からのイメージデータを表示するように構成され、多くの応用では、イメージは、複数のイメージ要素から構成された複合イメージ（composite image）であり、例えばそれは、前方のオブジェクトと背後の光景、あるいは、コンピュータ・マウスのカーソルとコンピュータ・ソフトウエアのグラフィカル・ユーザ・インタフェースGUIである。イメージ要素は、同じ表示層で、あるいは、両方の表示層にわたって表示できる。

参照を容易とするために、各表示層におけるイメージ要素あるいは「グラフィカル・オブジェクト」の位置を、直交するｘ及びｙ座標の範囲として与えることができ、ここでは、共通の固定した参照点、例えば表示層の縁、観察者の位置あるいは固定した外部の焦点位置に対する、表示層の平面内におけるイメージ要素の空間的位置を表すことができる。

しかしながら、既存のコンピュータ・オペレーティング・システム、コンピュータ・グラフィック・コントローラ及びソフトウエアは、現在まで、体積的ディスプレイ、例えば前記したMLDシステムのために最適化されておらず、また、構成されていない。現在のオペレーティング・システムは、二つの表示スクリーンに表示するためのイメージを、わずか三つの一次的モードで生成可能なグラフィックス・エンジンを有し、それらは、「クローン（clone）」、「デュアル（dual）」、あるいは「拡張（extended）」表示モードである。クローン・モードでは、両方のスクリーンが同じイメージを表示し、一方のスクリーンでの変化が、他方に反映される。デュアル表示モードでは、各スクリーンは、独立したイメージを表示し、独立して動作する一方、ユーザは、どちらのスクリーンと相互作用するかを選択する。「拡張」表示モードでは、二つのスクリーンは、拡大された単一スクリーンとして、実際上一緒に動作し、ここでは、イメージは、共通の境界を超えて、スクリーンにまたがって、例えば、一方のスクリーンの右手側から、他方のスクリーンの左手にわたって、広がるようになっている。

したがって、MLDシステムは、後方表示層を、クローン、デュアルあるいは拡張の表示モードにおける分離したスクリーンであると取り扱うことによって、既存のオペレーティング・システム及びソフトウエアとともに使用可能である。イメージが異なる表示層に表示されるので、表示層間の距離は、それらのイメージ間における物理的な及び認識される距離を提供する。

例えば、一つの可能な応用においては、画像編集プログラムを使用することができ、ここでは、例えばデュアルあるいは拡張表示モードを使って、GUI及び初期画像を後方表示層に表示できる一方、GUIの「ツールバー」を前方表示層に表示できる。すると、ツールバーを、残りのGUI及び画像の前方に常に表示できる。しかしながら、もしユーザがGUI及びツールバーを共に「再配置」したいのならば、すなわち、それらの間の空間的関係を維持したいのならば、それらは、個別に手動で、位置に向けて「ドラッグ」されなければならない。これら二つのウインドウを、ユーザの単一の動作によって一緒に操作あるいは移動させる方法はない。こうした手動での再配置の必要性は、明らかに望ましくなく、そして、ユーザの操作性を妨げる。

MLDに表示するためにデザインされた多くのビデオあるいはグラフィカルな内容は、「拡張」モードにおいて表示を行うように構成されている。しかしながら、そのような「MLD内容（MLD content）」を正しく見るためには、「二重ワイド（double-wide）」解像度で、すなわち、両表示層にわたって広がって表示できるビデオ・プレーヤにおいて再生される必要がある。そのようなビデオ・プレーヤの一例は、QuickTime（登録商標）であり、これは、二重ワイド解像度（例えば２５６０×７６８−ここでは、２５６０は、１２８０ピクセル・ワイド解像度の２倍である）でビデオを表示できる。しかしながら、開発者がMLD内容の有効性を観察し、そして評価するためには、その内容は、開発者が何を創りだしたかを彼らが観察する前に、二重ワイド解像度にエクスポートされて、実行される必要がある。しかしながら、二重ワイドのビデオ・プレーヤは、観察可能な前エリアを使って、この方法で、MLD内容を表す。これは、もし開発者が、例えば、彼らの残りのワークスペースの環境（context）、あるいは内容開発環境及びGUIを失いたくないときには、問題を提起する。

したがって、従来の単独層ディスプレイ（SLD）のオペレーティング・システムを用いて、MLDにおける異なる表示層での表示のためにイメージを調整するために、ユーザは、以下のような二つのオプションを持つ：
１．前方及び／又は後方の層にイメージを手動で配置すること、あるいは
２．MLD装置における両方の層にわたって広がる「二重ワイド」ウインドウを生成すること、ただし、この方法は、フルスクリーン・モードにおいてのみ機能する。

開発者は、MLDイメージを作り上げるための異なる層のために、イメージを生成しなければならない。このプロセスは、時間依存（time-dependent）のフレーム・レンダリング・プロセスを含み、ここで、各層のための各フレームは、独立に生成されて最適化される。これは、多数の時間がかかるステップを作り出し、それは、異なるイメージ層あるは組を作ること、及び、イメージ層を、それらが同期するように配置することを含む。このプロセスは、内容が修正される度に繰り返されるものである。

したがって、有利なことは、MLDにおける異なる表示層上のイメージ間の空間的関係を、イメージの一つを再配置している間に、維持する手段を提供することである。

一般に、MLDのためにデザインされたイメージ及びグラフィカルな内容は、後方及び前方の表示層に対応する後方及び前方のイメージを備えるイメージの対により作られる。さらに、もしMLDが二つより多い層を含むならば、イメージを追加できる。したがって、各イメージは、分離して生成される必要がある。前方及び後方の画像の対を生成するための一つの典型的な方法が、PCT公報WO03/040820に記載されており、ここでは、二つの同じイメージが、前方及び後方の表示層に表示され、そして、各イメージの輝度（luminance）を変化させて、組み合わされたイメージが表示層の間、その手前、あるいはその背後に「浮いている」という認識を生成することができる。

さらに、三次元（３Ｄ）データ（例えば、イメージ部分のためのx,y,z座標を有するもの）からイメージの対を、イメージの深さあるいは「ｚ」データを処理することによって、そして、前方あるいは後方表示層に、それらの相対的な深さで決定されるように表示することによって、生成することもできる。３Ｄイメージの一つあるいは複数についての集合的な深さデータは、深さマップとして知られており、それを用いて、左及び右の目のイメージ対を（前方及び後方のイメージ対に代えて）、３Ｄ立体視ドライバ及びディスプレイのために生成することができる。この立体イメージ生成プロセスは、深さデータの存在にも頼っているけれども、それは、深さデータを、例えばMLDのような体積的ディスプレイに応じて、異なって処理している。例えば、立体視（stereoscopic）ディスプレイは、わずかに異なるイメージを、観察者の左及び右の目に提示して、観察者が３Ｄオブジェクトを見たならば観察者の目に当然に異なる光景が見える様子を模倣するのであり、すなわち、立体視ディスプレイは、３Ｄオブジェクトについての両眼視を模倣するものである。反対に、体積的（volumetric）ディスプレイは、前方及び後方の表示層の間に分割されており、これによって、イメージ間に物理的な深さを提供する。

３Ｄデータからの深さマップを処理して、「深さ融合（depth fusion）」効果をMLDに生成することができ、これはPCT公報WO03/040820に記載されている。しかしながら、現実味のある３Ｄ表示を生成することは難しくて時間のかかる仕事であり、これは、経験のある３Ｄ作者にとっても同様である。２Ｄイメージは、通常は、３Ｄデータを含まず、したがって、直ちにMLDに適用することはできず、深さデータを生成するための相当な仕事が必要となる。現在のイメージ編集ソフトウエアは、MLDの複数表示層で動作するようにデザインされていない。したがって、通常の内容編集ツール、例えば画像あるいはビデオのエディタを使う場合には、３Ｄ内容を生成するために、MLDシステムのための開発者は、典型的には、単独の２Ｄディスプレイに表示される２Ｄ画像の内容を処理しなければならない。そして、各イメージは、必要に応じて、前方あるいは後方の層に割り当てられる。これは、非常に時間のかかる、そして間違えやすい方法である。なぜなら、前方及び後方の層にイメージを割り当てることは、通常、２Ｄの作業領域で遂行されるのであり、ここで、前方及び後方のイメージの対は、二重ワイドウインドウ上での作業領域における隣接するウインドウに配置されるからである。満足できる結果が得られるのは、イメージの配置を何回か試行した後であり、このことは、必要な時間と、したがって、MLDの内容生成についてのコストとを増加させる。

既存の２Ｄ編集ソフトウエアを用いて３Ｄ内容を開発するときの大きな問題の一つは、異なる表示層に表示されるべき複数の関連イメージを同期させる自動的な手法が存在しないことであり、そのため、それらが編集される度に、それらは共に移動され、そして変更される。一方では、ユーザは、各イメージを独立して移動させなければならない。

したがって、有利なことは、改良された方法及び／又はシステムを提供して、２Ｄイメージのための深さデータを、その後にMLDあるいは他の体積的ディスプレイに表示するために、生成することである。

本発明の一つの目的は、前記した問題を扱うことであり、あるいは、少なくとも、公衆に対して有用な選択を提供することである
この明細書で引用された特許あるいは特許出願を含むすべての参照は、参照によってここに組み込まれる。どの参照も、先行技術を構成するという自認は構成しない。参照文献における議論は、著者の主張を述べるものであり、そして、出願人は、当該引用文献についての正確さ及び関連性を否定する権利を留保する。多数の先行技術文献がここで参照されているけれども、この参照は、これらの文献のいずれかが、ニュージーランドあるいは他のいずれかの国における、当該技術についての共通の一般知識を構成することを認めるものではないことは、明白に理解されるべきである。

用語「含む（comprise）」は、多様な管轄権の下で、排他的及び包含的な意味を持っていることが知られている。この明細書の目的のためには、そして特に注記された場合以外では、用語「含む」は、包含的な意味を持つものとする。すなわち、この言葉は、直接に参照された記載要素のみならず、特定されない構成部分あるいは要素を含むものとして扱われる。この解釈は、方法あるいはプロセスにおける一つ又はそれ以上のステップに関連して、用語「含まれる（comprised）」又は「含んでいる（comprising）」が用いられている場合でも同様である。

後述の用語が、この明細書全体にわたって使用されており、各用語において意図される意味は以下の通りである。

ここで使用されるように、下記の用語は以下のとおりであると理解される：
・「イメージ」は、グラフィカル・イメージ、静止イメージ、ビデオ、ビデオのフレーム、あるいは他の動画、フレーム無し動画、グラフィカル・オブジェクト、パターン、シンボル、デザイン、シャドーあるいは他の視覚的効果を含む何らかの視覚的効果を示す；
・「グラフィカル・オブジェクト」は、イメージにおける何らかの部分あるいは箇所を示し、これは、複数の区別されたイメージあるいはイメージ部分、同じイメージにおける隣接した部分、同じイメージにおける隣接しない部分を含む。
・「イメージデータ」は、イメージあるいはその一部についてのアスペクト、ファセット、あるいはパラメータを特定する何らかの情報あるいはデータを示し、例えばそれは、位置、サイズ、形状、向き、色、コントラスト、輝度、強度、色相、配置、シェーディング、深さ、あるいは他のアスペクト、ファセット又はパラメータである；
・「ディスプレイ」は、可視イメージを生成可能な一つ又はそれ以上の電子的表示層を含む何らかのディスプレイシステムを示し、それは例えば、以下のものから形成される一つ又はそれ以上の表示層を含むことができる：陰極線管（CRT）、液晶ディスプレイ（LCD）、有機発光ダイオード（OLED）、発光ダイオード（LED）、プラズマディスプレイパネル（PDP）、表面伝導電子放出ディスプレイ（SED）、レーザTV、あるいは他の既知の若しくは将来のディスプレイ技術；
・「空間的関係（spatial relationship）」は、二つのイメージあるいはイメージの部分の間の、それらが表示された位置に関する空間的関係を示す。
・「操作すること」、「操作する」、「操作」は、イメージデータについての変換、再配置、二重化、翻訳、処理、削除、複製、スプライシング、インターレーシング、転送、伝送、運搬、及び／又は再処理を含む。

注意されるべきこととして、単数へのここでの言及は、複数への言及を含み、逆も同様である。

参照の便宜のために、コンピュータ・プログラム（以降においてソフトウエア）アルゴリズム、手順、機能、エンジン及び他のソフトウエア要素は、それらの意図する機能に関連して、個別に記載される。しかしながら、理解されるべきこととして、これらのソフトウエア要素は、本発明の精神あるいは範囲から離れること無く、組み合わされ、独立して操作され、相互リンクされ、統合され、あるいは他の方法で操作されることができる。

二つの表示層を有するMLDへのここでの言及は、制約であると理解されるべきではない。なぜなら、本発明の原理は、三つ又はそれ以上の表示層を有するMLDでの表示に簡単に適用できるからである。

本発明の第１の側面によれば、以下を含む多層ディスプレイ（MLD）が提供される：
−第１複数ピクセルを含む第１表示層、ここで、前記第１表示層は、前記ピクセルの少なくともいくつかを用いて、第１イメージを表示できるようになっている；
−第２複数ピクセルを含む第２表示層、ここで、前記第２表示層は、前記第２複数ピクセルの少なくともいくつかを用いて、第２イメージを表示できるようになっており、またここで、前記表示層の一方は、他方の前記表示層に重畳している；
ここで、前記第２イメージは、前記第１イメージと同期（synchronised）しており、これによって、前記第１イメージにおける少なくとも一つのイメージ特性の変更は、前記第２イメージにおける少なくとも一つのイメージ特性を変更する契機（trigger）となっている。

好ましくは、第２イメージについての、前記変更されるイメージ特性は、第１イメージにおいて変更されるイメージ特性と同じものとなっている。

このように、第１及び第２のイメージは、「同期」して、これによって、第１イメージが変更されたときには、対応する既定の変更が、第２イメージに対して行われる。よって、「同期した」イメージへのここでの言及は、第１及び第２のイメージ対に言及しており、ここでは、第１イメージにおけるイメージ特性への変更は、第２イメージにおけるイメージ特性における変更の契機となっており、これは、特性あるいは変更が同一、類似あるいは異なるかどうかに拘わらない。

本発明の第１の側面によれば、多層ディスプレイ（MLD）にイメージを生成するための、コンピュータに実装される方法が提供され、前記MLDは以下を含む：
−第１複数ピクセルを含む第１表示層、ここで、第１表示層は、前記ピクセルの少なくともいくつかを用いて、第１イメージを表示できるようになっており；
−第２複数ピクセルを含む第２表示層、ここで、第２表示層は、前記第２複数ピクセルの少なくともいくつかを用いて、第２イメージを表示できるようになっており、またここで、前記表示層の一つは、他の前記表示層に重畳しており；
ここで、前記コンピュータに実装される方法は、以下を含む：
−コンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータ可読命令に具現化されたイメージ生成アルゴリズムを実行すること、ここで、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１及び第２のそれぞれのイメージにおける少なくとも一つのイメージ特性を特定する第１及び第２のイメージデータを生成するために実行できるものとなっており；
ここで、変更されたイメージ特性を有する第１イメージを対応の第１表示層に表示するための入力命令を受け取ったときは、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１イメージにおけるイメージ特性の前記変更を特定する新しい第１イメージデータと、前記第２イメージにおけるイメージ特性の既定の変更を特定する新しい第２イメージデータとを生成し、前記第１及び第２のイメージは、前記第１及び第２の表示層に、前記対応するイメージ特性の変更を伴って、表示される。

本発明の第２の側面によれば、多層ディスプレイ（MLD）にイメージを生成するように構成されたコンピュータ・システムが提供され、ここで、前記MLDは以下を含む：
−第１複数ピクセルを含む第１表示層、ここで、前記第１表示層は、前記ピクセルの少なくともいくつかを用いて、第１イメージを表示できるようになっており；
−第２複数ピクセルを含む第２表示層、ここで、前記第２表示層は、前記第２複数ピクセルの少なくともいくつかを用いて、第２イメージを表示できるようになっており、ここで、一方の前記表示層は、他方の前記表示層に重畳しており；
ここで、前記コンピュータ・システムは、バスによりプロセッサに接続されたシステム・メモリを含んでおり、そしてここで、前記システム・メモリは、前記第１及び第２のイメージそれぞれにおける少なくとも一つのイメージ特性を特定する第１及び第２のイメージデータを生成するためのイメージ生成アルゴリズムを具現化する実行可能なコンピュータ可読命令を格納しており；
前記コンピュータ・システムは、前記第１及び第２のイメージデータを処理し、かつ、第１及び第２のイメージデータ信号を対応の前記第１及び第２の表示層に出力するように構成されており、これによって、前記イメージデータで特定されたような前記イメージ特性を有する前記第１及び第２のイメージを表示できるようになっており；
変更されたイメージ特性を有する第１イメージを対応の第１表示層に表示するための命令を受け取ると、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１イメージにおける前記イメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータと、前記第２イメージにおける既定のイメージ特性変更を特定する新しい第２イメージデータとを生成し、ここで、前記第１及び第２のイメージは、対応する前記イメージ特性変更がなされて、前記第１及び第２の表示層に表示される。

好ましくは、前記コンピュータ・システムは、前記第１及び第２のイメージデータを受け取るように、かつ、第１及び第２のイメージデータ信号を、対応して、前記第１及び第２の表示層に出力して、前記イメージデータにより特定されたような前記イメージ特性を有する前記第１及び第２のイメージを表示するように構成されたグラフィック・コントローラを含む。

代替的な実施形態では、前記第１及び第２のイメージデータを受け取り、かつ、対応して、第１及び第２のイメージデータ信号を、前記第１及び第２の表示層に出力して、前記イメージデータで特定されたような前記イメージ特性を有する前記第１及び第２のイメージを表示するように、プロセッサを構成することができる。

イメージ特性は、好ましくは、以下のうちの一つを含む：表示された位置、サイズ、大きさ、色、コントラスト、色相（hue）、向き（orientation）、影（shadow）、見やすさ（visibility）、輝度（brightness）、透明さ（transparency）、知覚される深さ（perceived depth）、重畳する順序（overlapping order）、あるいは、イメージの少なくとも一部における他の何らかの視覚特性。

本発明の利点を説明するために、GUIにおけるグラフィカル「ウインドウ」あるいは「要素」であるとして、イメージへの言及がなされる。例えば、前記したコンピュータ・システムを、ウインドウ化されたユーザ・インタフェースを用いるオペレーティング・システム、例えばマイクロソフト（登録商標）ウィンドウズ（商標）とともに、用いることができ、ここでは、前記第１及び第２のイメージはプログラム「ウインドウ」、「ツールバー」あるいはGUIにおける他の要素である。

一つの好ましい実施形態では、前記第１及び第２のイメージにおける前記イメージ特性変更は同一である、すなわち、同じイメージ特性が変更されるだけでなく、同じイメージ特性が同じように変更される。

さらに他の実施形態では、前記第１及び第２のイメージにおいて変更される前記イメージ特性は、前記第１及び第２のイメージにおける表示位置を含む。したがって、変更された位置に第１イメージが表示される場合は、第２イメージも変更された位置に表示され、これによって、イメージ間における相対的な位置あるいは空間的な関係を維持することができる。

他の実施形態においては、前記イメージ特性は、第１イメージのサイズを含む。したがって、第１イメージが拡大又は縮小されると、第２イメージも、それに釣り合って、拡大又は縮小される。

好ましい実施形態では、イメージ特性は、第１及び第２のイメージの両者において同じように変更されるけれども、理解されるべきこととして、異なる方法で第２イメージを変更するために既定のルールを提供することができ、例えば、GUIウインドウ（第１イメージ）を前方表示層の左側に再配置することが、後方表示層上の他のGUIウインドウ（第２イメージ）を拡大する結果となる。これは、多様なユーザ・インタフェース効果を提供するために有効である。理解されることとして、第１及び第２のイメージにおけるイメージ特性の変更組み合わせについての多様な並べ替えが可能であり、全ての可能な組み合わせを詳しく述べることは、明瞭さのために、行わない。

理解されることとして、二つより多いイメージを同期させることができ、第１及び第２のイメージのみへのここでの言及は、制約であると解釈されてはならない。理解されるべきこととして、同期したイメージについての多数のセットを、単独のMLDに表示することもできる。

多数の同期したイメージ対を表示するときは、第１表示層上の第１イメージと他の「第１」イメージとの間の空間的関係は、好ましくは、第２表示層上の第２イメージと他の第２イメージとの間の空間的関係とは独立に、変更される。例えば、共通する表示層上において重畳されるイメージについての積み重ね順序を、他の表示層上のイメージの積み重ね順序に影響せずに、変更することができる。しかしながら、積み重ね順序あるいは他の空間的関係が、両層において維持される事が重要であって、これにより例えば、混同（confusion）を避けることができるときは、第１表示層上の第１イメージと他のイメージとの間の空間的関係の変更が、第２表示層上の第２イメージと他のイメージとの間の空間的関係における対応する変更を引き起こすことができる。

好ましくは、メモリは、一対の同期したイメージの対である前記第１及び第２のイメージを特定するメタデータを格納することができる。

一実施形態では、メタデータは、表示用のイメージのデータベースを含むイメージ・レジスタの形態をとることができ、それは、二つ又はそれ以上のイメージが、同期したペアを形成するかどうかに拘わらない。一つの代替的な実施形態では、メタデータは、コンピュータ可読の同期コード(synchronisation code）、例えばペアリング・コード、メタデータ・タグ、あるいは、第１及び／又は第２のイメージデータに適用される他の可読の識別子を含むことができる。

第１及び第２のイメージを、対応する表示層における領域を占める、区別されたグラフィカル・オブジェクトとして、そして、各イメージに適用されるメタデータとして取り扱うことができる。代替的に、メタデータを個別の指定可能な要素、例えばピクセルに適用することができる。

一実施形態では、メタデータは、イメージ・レジスタを含み、これは、表示されるあるいは表示されるべきイメージのレジスタを維持し、これは、二つあるいはそれ以上の前記イメージが、同期された第１及び第２のイメージの対を形成するかどうかに拘わらず、前記イメージ生成アルゴリズムは、イメージ変更命令を受け取ったときに、前記レジスタに問い合わせて、変更されるべきイメージが異なる表示層上の第２イメージと同期しているかどうかを決定することができ、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１イメージについての前記イメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータと、前記第２イメージについての既定のイメージ特性変更を特定する新しい第２イメージデータとを生成し、それから、前記第１及び第２のイメージは、前記した対応するイメージ特性変更を用いて、前記第１及び第２表示層に表示される。イメージを、例えばユーザが第１及び第２のイメージを「選択する」ようなユーザ入力によって、手動的に「追加する」ことができ、あるいは、開発中もしくは特定の処理の実行に際して、自動的に追加することができる。

代替的な実施形態では、第１及び第２のイメージデータは、コンピュータ可読の同期コード、例えばペアリング・コード、メタデータ・タグ、共通属性、あるいは他の、同期されるべき第１及び第２のイメージを特定するコンピュータ可読識別子を含むメタデータを含むことができ、ここで、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記同期コードを読み取ることと、これによって、対応するイメージ属性変更を特定する新しい第１及び第２のイメージデータを生成することとを実行可能な手順を含む。

メタデータをイメージデータにエンコードすることができ、あるいはそれを独立に提供することができる。同期を、手動により、例えば、第１及び第２のイメージをユーザが「選択」するようなユーザ入力により追加し、あるいは、開発中あるいは特定手順の実行に際して自動的に追加することができる。

一実施形態では、イメージ生成アルゴリズムは、第１及び第２のイメージについての既定の共通属性を含むメタデータを特定するために実行可能な手順を含むことができ、ここで、前記イメージ生成アルゴリズムは、共通属性を有する第１及び第２のイメージのために新しいメタデータを生成する。共通属性を、何らかのイメージ特性とすることができ、例えば、同じソフトウエア・アプリケーションで走るイメージは、共通属性を有すると考えられる。したがって、セットされた同じアプリケーションに属する二つの層でのイメージを同期させることができる。

さらに他の実施形態では、メタデータは、「ｘ」及び「ｙ」座標（つまり２次元座標）を含み、これらは、共通の固定参照点、例えば表示層のエッジ、観察者の位置、あるいは固定された外部の焦点に対する第１及び第２のイメージについての空間的な位置を表し、ここで、イメージ生成アルゴリズムは、以下を決定するための手順を含む：
−もし、第１及び第２のイメージのｘ及びｙ座標が同じ（つまり重畳がある）であれば、イメージは、同期されるべきであると考えられる、そして、
−もし、第１のイメージが変更されれば、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１イメージについての前記イメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータと、前記第２イメージについての既定のイメージ特性変更を特定する新しい第２イメージデータとを生成し、さらに、前記対応するイメージ属性変更を伴う前記第１及び第２のイメージが、前記第１及び第２の表示層に表示される。

好ましくは、コンピュータ・システムは、ユーザ・インタフェース装置に操作可能なように接続され、前記第１イメージについての前記イメージ特性変更を特定するユーザ入力を受け取ることができる。

どこでイメージへの変更が生じるかを特定することが必要なので、システム・メモリは、イメージ特性への変更を特定でき、さらには、変更されたイメージ特性に、そして好ましくは変更が関係するイメージに関係するデータを返すことができる変更特定アルゴリズムを好ましくは格納する。

一側面によれば、変更特定アルゴリズムは、「グローバル・フック」あるいは「コール・バック」手順を含み、これは、イメージ特性変更イベントと変更されたイメージとを特定し、さらに、前記イメージ生成アルゴリズムは、対応する同期したイメージが存在する場合における各イメージ特性変更のために、前記同期されたイメージのための新しいイメージデータを生成する。

代替的な実施形態では、変更特定アルゴリズムは、周期的なタイマ（例えば１秒に３０回実行される）を含み、これは、全ての同期されたイメージを特定する手順を実行するようになっている。

変更特定アルゴリズムは、何らかのイメージ特性変更を「バックグラウンド」監視する手段を提供し、このとき、表示されるソフトウエア・アプリケーションのコードあるいはイメージの修正を必要としない。

本発明のさらなる側面によれば、コンピュータ可読媒体に格納されるコンピュータ可読命令に具体化されるイメージ生成アルゴリズムが提供され、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１及び第２のイメージそれぞれにおける少なくともひとつのイメージ特性を特定する第１及び第２のイメージデータを生成するために実行可能となっている；
ここで、変更されたイメージ特性を用いて第１表示層に第１イメージを表示するための入力命令を受け取ったときには、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１イメージにおける前記イメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータと、前記第２イメージにおける既定のイメージ特性変更を特定する新しい第２イメージとを生成する。

本発明のさらなる側面によれば、コンピュータ可読命令に具体化される内容開発エンジン（content development engine）が提供され、これは以下を実行可能となっている：
−第１及び第２のイメージが表示されるべき、対応の表示層を特定する入力命令を処理すること；
−第１及び第２のイメージが同期されるべきであることを特定する入力命令を処理すること；
−前記第１及び第２のイメージが同期されていることを特定するメタデータを生成すること。

入力命令を、手動によるユーザ入力又は自動化された入力によって提供できる。

前記した方法、コンピュータ・ソフトウエア、及びシステムは、多層ディスプレイ上の同期するイメージを、これらのイメージのうちの一つのみが変更されたときに、同時に変更する手段を提供し、これによって、各表示層上の各イメージを個別に変更する必要性を除去することができる。

本発明の他の側面によれば、第１及び第２のイメージとして多層ディスプレイ（MLD）に表示されるターゲットイメージについての分割比深さマップ（split-ratio depth map）を生成するためにコンピュータに実装される方法が提供され、前記MLDは以下を含む：
−第１複数ピクセルを含む第１表示層、ここで前記第１表示層は、前記ピクセルの少なくともいくつかを用いて前記第１イメージを表示するようになっており；
−第２複数ピクセルを含む第２表示層、ここで前記第２表示層は、前記第２複数ピクセルの少なくともいくつかを用いて前記第２イメージを表示するようになっており、さらにここで、前記第１表示層は、前記第２表示層に重畳しており、かつ、前記第１イメージは、前記第２表示層上の前記第２イメージに重畳する前記第１表示層に表示される
ここで、前記コンピュータ実装される方法は以下を含む：
ａ）イメージ特性分割比を、ターゲットイメージの少なくとも一部に割り当てること、ここで、前記イメージ特性分割比は、前記第１及び第２のイメージとしてそれぞれ表示されるべき前記ターゲットイメージ部分のイメージ特性についての第１及び第２の比率を特定する；
ｂ）前記ターゲットイメージの各部分のために、ステップａ）を繰り返して、分割比深さマップを生成すること。

好ましくは、分割比深さマップは、イメージ特性分割比の視覚表示（visual representation）を作り出すことによって生成され、そしてここで、前記イメージ特性は、ピクセルの強度、色、コントラスト、輝度（brightness）、色相、あるいは、分割比の値の尺度（scale）を視覚的に表現できる他のイメージ特性の一つ又はそれ以上である。したがって、分割比深さマップ（「あるいは分割比イメージ」）を、通常の２Ｄイメージ編集ツールにおいて生成することができ、これによって、多くの複雑なMLDイメージ編集ツールの必要性を除去することができる。

さらなる側面によれば、第１及び第２のイメージとして多層ディスプレイ（MLD）に表示されるターゲットイメージを修正するための、コンピュータに実装される方法が提供され、前記MLDは以下を含む：
−第１複数ピクセルを含む第１表示層、ここで、前記第１表示層は、前記ピクセルの少なくともいくつかを用いて前記第１イメージを表示するようになっており；
−第２複数ピクセルを含む第２表示層、ここで、前記第２表示層は、前記第２ピクセルの少なくともいくつかを用いて前記第２イメージを表示するようになっており、さらにここで、前記第１表示層は、前記第２表示層に重畳しており、かつ、前記第１イメージは、前記第２表示層上の前記第２イメージに重畳する前記第１表示層に表示される
ここで、前記コンピュータに実装される方法は以下を含む：
−ターゲットイメージの少なくとも一部のイメージ特性に分割比を割り当てること、ここで、前記分割比は、前記第１及び第２のイメージとしてそれぞれ表示されるべき前記ターゲットイメージ部分のイメージ特性における第１及び第２の比率を特定している；
−前記第１表示層に前記第１イメージを生成して、これにより、少なくともいくつかの第１複数ピクセルが、ターゲットイメージ部分における前記第１イメージ特性比率を表示すること；
−前記第２表示層に前記第２イメージを生成して、これにより、少なくともいくつかの第２複数ピクセルが、ターゲットイメージ部分における前記第２イメージ特性比率を表示すること。

好ましくは、前記方法は、ターゲットイメージにおける各部分のために繰り返される。したがって、ターゲットイメージについての一つの「深さマップ」が作り出され、これは、ターゲットイメージの各部のための分割比に基づいて表示層間にターゲットイメージがどのように分布されるかを特定する。そして、ターゲットイメージの各部は、分割比によって割り当てられたような、特定部分における深さ値に基づいて、MLDの表示層間に分布される。

ここでなされるターゲットイメージ部分への言及は、ターゲットイメージのピクセルあるいは同等の要素についてのものである。しかしながら、理解されるべきこととして、ここでなされる、「ターゲットイメージ部分」への言及は、ターゲットイメージにおける何らかの特定可能な部分を含み、これは、サイズにおいて、最小の区分された指定可能な要素（例えばピクセル）から、表示層領域を実質的に占めるイメージまでの範囲に及ぶものである。

好ましくは、イメージ特性は、強度、色、コントラスト、輝度、色相、あるいは、分割比の値の尺度を視覚的に表現可能な他のイメージ特性の一つ又はそれ以上である。

さらなる実施形態では、イメージ特性は、ピクセル輝度を含み、分割比は、グレイスケール・イメージで表される。特定のイメージ部分（例えばピクセル）についての「深さ」あるいは「Ｚ」値を、「０」の値が割り当てられた完全な黒（低い輝度）と、「１」の値が割り当てられた完全な白（高い輝度）との間のグレイスケール値として提供することができる。ターゲットイメージ部分が１又はそれより大きい値に割り当てられている場合は、そのターゲットイメージ部分は、第１表示層上の第１イメージの部分としてのみ表示され、そして反対に、０又はそれより小さいグレイスケール値に割り当てられたターゲットイメージ部分は、第２表示層上の第２イメージの一部としてのみ表示され、逆も同様である。

中間的なグレイスケール値が割り当てられたターゲットイメージ部分は、両表示層上の第１及び第２のイメージの両方において表示されるが、ピクセル輝度は、各イメージにおいて異なっている。例えば、一実施形態では、もしターゲットイメージ部分が、０．７の分割比を持つとすれば、ターゲットイメージ部分は、第１のイメージにおいて、０．７の強度を有して表示され、そして、第２のイメージにおいて、０．３の強度を有して表示される。

他の実施形態では、イメージ強度の分布は、非直線関数（non-linear function）に比例し、例えば、特定のピクセルの強度を、深さ値の平方根に比例するものとすることができる。

したがって、分割比深さマップを、ターゲットイメージに適用して、ターゲットイメージを表示層の間に分配することができる。分割比深さマップが、連続的な階調度（continuous gradient）を有する部分を備える場合は、前記した方法は、第１及び第２のイメージを生成し、これらは、第１及び第２の表示層の間で混合される。分割比深さマップが、離散的な階調度（discrete gradient）を有する部分を備える場合は、前記方法は、第１及び第２のイメージを生成し、これらは、第１及び第２の表示層の一方において無地色（solid colour）を有し、他方の表示層において透明となる。

分割比マップ強度分配を、各ターゲットイメージ部分における一つ又はそれ以上の色に適用することができ、例えば、典型的なディスプレイは、一組のカラー・フィルタ、例えば赤、緑、青（RGB）フィルタを有し、これによって、分割比マップは、各色チャンネルにおいて、各ピクセルでの色の強度を特定する。代替的に、別の分割比深さマップを、各色チャンネルのために提供することができる。

別の実施形態では、各色フィルタのために、前記した方法を用いて、前記分割比深さマップを生成することができる。

多くのディスプレイは、白と黒との間における２５６の異なる濃淡を有するグレイスケールを表示することができ、前記した方法において容易に使用することができる。

他の実施形態では、イメージ特性は、色スケール（colour-scale）を含む。例えば、色スケールは、可視（human-visible）の光周波数スペクトラムにわたって広がることができ、このとき、「０」の深さ値が、スケールにおける「赤」の端に割り当てられ、そして、「１」の深さ値が、スケールにおける反対側の「紫」の端に割り当てられ、あるいはその逆となる。したがって、理解されることとして、何らかの視覚的イメージ特性スケールを使用することができる。

第１及び第２のイメージについての重畳する部分におけるピクセル輝度を、本発明に従って変化させることにより、複合したイメージを表示することができ、このイメージは、表示層の間に分配されているものとして観察者によって認識され、それは、深さマップにより割り当てられた通りの分割比に基づいて、表示層の間、表面、前方あるいは背後における同じ点での部分を備える。表示層にのみイメージが表示されるけれども、人間の視覚的システムは、前方と後方の部分の間において滑らかな輝度勾配があるので、３Ｄの体積的イメージを認識する。

理解されることとして、前記した方法を二つより多いターゲットイメージについて実行することができ、そして、単独のターゲットイメージのみに対するここでの言及は、制約であると理解されてはならない。

さらなる側面によれば、ターゲットイメージ部分は、第１及び／又は第２のイメージとして、第１及び／又は第２の表示層に、以下の関数（function）に従って、それぞれ表示される：
First_Image(x,y) = Target_Image(x,y) * Input_Depth(x,y)
Second_Image(x,y) = Target_Image(x,y) * (1.0 - Input_Depth(x,y) )
ここで：
First_Image(x,y)は、第１表示層上の位置（ｘ，ｙ）における第１イメージ部分のイメージ特性値である；
Second_Image(x,y)は、第２表示層上の位置（ｘ，ｙ）における第２イメージ部分のイメージ特性値である；
Target_Image(x,y)は、位置（ｘ，ｙ）におけるターゲットイメージ部分のイメージ特性値である；
Input__Depth(x,y) は、分割比深さマップで特定される通りの位置（ｘ，ｙ）におけるターゲットイメージ部分の深さ値である。

前記した方法は、直線的な補間（linear interpolation）を用いるが、一方で理解されることとして、２次の、指数の、対数の、あるいは他のタイプの関数を使って、表示層間にターゲットイメージを好ましく分配することができる。

他の側面によれば、前記ターゲットイメージを、前記第１及び／又は第２のイメージとして、第１及び／又は第２の表示層にそれぞれ表示する方法が提供され、ここで、前記イメージ特性は、前記ターゲットイメージ部分の各々におけるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色の強度値を含み、さらにここで、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ色強度の強度値は、以下により特定される：
t= P((Z-Z1)/(Z2-Z1), 0, 1)
R1 = Q(R, t)
R2 = Q(R, 1-t)
G1 = Q(R, t)
G2 = Q(,1- t)
B1 = Q(B, t)
B2 = Q(B, 1-t)
ここで：
Z1は、第１表示層の深さ；
Z2は、第２表示層の深さ
Zは、深さマップで割り当てられた通りの、ターゲットイメージ部分の深さ；
Pは、ターゲットイメージ部分の深さの関数、これは、第１及び第２の表示層の深さ (Z1 Z2)に対応する（０と１の間の値が割り当てられる）；
Tは、特定の深さＺ値に対して、関数Ｐにより割り当てられる分割比の値；
Qは、分割比の値の関数；
R1は、第１イメージ部分におけるＲの強度値；
R2は、第２イメージ部分におけるＲの強度値；
G1は、第１イメージ部分におけるGの強度値；
G2は、第２イメージ部分におけるGの強度値；
B1は、第１イメージ部分におけるＢの強度値；
B2は、第２イメージ部分におけるＢの強度値；

好ましくは、前記Ｑ関数（単数又は複数）により算出されるような前記Ｒ，Ｇ，及び／又はＢの強度値は、前記分割比の値Ｔの平方根に比例する。

理解されることとして、多数のＱ関数を、本発明において使用する事ができ、そしてそれは、例示として、指数的、対数的、多項式の、あるいは他の等式を含むことができる。

本発明の他の側面によれば、第１及び第２のイメージとして多層ディスプレイ（MLD）に表示するためにターゲットイメージを修正するように構成されたコンピュータ・システムが提供され、ここで、前記MLDは以下を含む：
−第１複数ピクセルを含む第１表示層、ここで、第１表示層は、前記ピクセルの少なくともいくつかを用いて第１イメージを表示できるようになっており；
−第２複数ピクセルを含む第２表示層、ここで、第２表示層は、前記第２複数ピクセルの少なくともいくつかを用いて第２イメージを表示できるようになっており、さらにここで、前記表示層の一方は、前記表示層の他方に重畳しており；
前記コンピュータ・システムは以下を含む：
−バスによりプロセッサに接続されたシステム・メモリ、ここで、システム・メモリは、前記第１及び第２のイメージそれぞれにおける少なくとも一つのイメージ特性を特定する第１及び第２のイメージデータを生成するためのイメージ生成アルゴリズムを具現化する実行可能なコンピュータ可読命令を格納しており；
ここで、前記コンピュータ・システムは、前記第１及び第２のイメージデータを受け取り、かつ、第１及び第２のイメージデータ信号を、前記第１及び第２の表示層に出力して、前記イメージデータにより特定された通りの前記イメージ特性を有する前記第１及び第２のイメージを表示するように構成されており、そして
ここで、前記システム・メモリは、以下を実行可能なイメージ生成アルゴリズムを具現化する実行可能なコンピュータ可読命令を格納している：
−ターゲットイメージの少なくとも一部のイメージ特性に分割比を割り当てること、ここで、前記分割比は、前記第１及び第２のイメージとしてそれぞれ表示されるべき前記ターゲットイメージ部分のイメージ特性についての第１及び第２の比率を特定しており；
さらにここで、前記イメージ生成アルゴリズムは以下を生成する：
−前記第１イメージデータ、これは、前記第１イメージとして表示されるべきターゲットイメージ部分についての前記第１イメージ比率を特定しており、そして
−前記第２イメージデータ、これは、前記第２イメージとして表示されるべきターゲットイメージ部分についての前記第２イメージ比率を特定している。

本発明のさらに別の側面によれば、イメージ深さアルゴリズムが提供され、これは、コンピュータ実行可能命令に具現化されており、以下を実行可能となっている：
−ターゲットイメージの少なくとも一部のイメージ特性に分割比を割り当てること、ここで、前記分割比は、前記第１及び第２のイメージとしてそれぞれ表示されるべき前記ターゲットイメージ部分のイメージ特性についての第１及び第２の比率を特定している。

「背景技術」の節で説明されているように、先行技術において深さの値を割り当てることは、難しく、時間を消費し、かつ、誤り易いものである。対照的に、前記した方法、システム、及びソフトウエアは、先行技術に対して、かなりの利点を提供することができる。なぜなら、２Ｄイメージを生成することによって、及び、グレイスケールあるいは他の可視的なスケールを用いて深さを表すことによって、深さマップを簡単に作り出すことができる。これらの値を、ターゲットイメージを用いて、自動的に処理して、ターゲットイメージを、特定の深さにある表示層間に分配することができる。

ターゲットイメージに深さマップを適用することにより生成される第１及び第２のイメージが、好ましくは表示されて、表示層の平面にほぼ直交するように延びる光学軸（optical axis）に沿って互いに重畳される。この配置により、光学軸に沿う観察者の固定軸（fixation axis）を伴って配置された観察者は、第１及び第２のイメージを、同一延長線上にあるもの（coteminous）として見ることができ、したがって、ターゲットイメージの概観を維持するけれども層間に配置されたように見える、複合したイメージを形成することができる。固定軸と光学軸との間の位置調整を誤ると、視差エラーを生じ、第１及び第２のイメージは、重畳しているようには見えない。出願人により使用されているMLDでは、視差エラーが目立たない程度の、そのような、ある程度の誤配置は、生じうる。

理解されることとして、第１及び第２のイメージは、多くの応用において、重畳する必要がある。したがって、第１イメージについての何らかの再配置あるいは他の変更は、第２イメージにおける対応する再配置あるいは変更を必要とする。前記されたように、先行技術の開発ツールでは、各イメージを、個別に操作する必要がある。したがって、本発明のさらに他の側面では、前記第１及び第２のイメージを同期する方法が適用され、ここでは、多層ディスプレイ（MLD）にイメージを生成するための、コンピュータ実装される方法を使用し、前記MLDは以下を含む：
−第１複数ピクセルを含む第１表示層、ここで、第１表示層は、前記ピクセルの少なくともいくつかを用いて、第１イメージを表示するようになっており；
−第２複数ピクセルを含む第２表示層、ここで、第２表示層は、前記第２複数ピクセルの少なくともいくつかを用いて、第２イメージを表示するようになっており、ここで、一方の前記表示層は、他方の前記表示層に重畳しており；
ここで、前記コンピュータに実装された方法は以下を含む：
−コンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータ可読命令に具現化されたイメージ生成アルゴリズムを実行すること、ここで、イメージ生成アルゴリズムを実行して、前記第１及び第２のイメージのそれぞれにおける少なくとも一つのイメージ特性を特定する第１及び第２のイメージデータを生成できるようになっており；
ここで、第１イメージを、対応する第１表示層上に、変更されたイメージ特性を用いて表示するための入力命令を受け取ったときには、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１イメージにおける前記イメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータと、前記第２イメージにおける共通のイメージ特性変更を特定する新しい第２イメージデータとを生成し、前記第１及び第２のイメージは、前記第１及び第２の表示層に、前記共通のイメージ特性変更を用いて表示される。

前記のように、第１及び第２のイメージが同期され、したがって、開発者は、第１イメージの再配置あるいは変更のみを必要とし、そして、対応する変更が、第２イメージにおいて発生する。これにより、第１及び第２のイメージは、重畳した状態に維持され、そして、一定した空間的関係を持つ。

本発明のさらなる側面及び利点が、単なる例示として与えられる後続の説明から明らかになるであろう。

本発明のさらなる側面が、単なる例示として与えられ、かつ、添付の図面を参照する後述の説明から明らかになる。
本発明の好ましい一実施形態による多層ディスプレイ（MLD）についての、概略的に分解された断面視を示す。 図１のMLDについての概略的な分解斜視を示す。 本発明の実施形態を実装可能な典型的な汎用コンピュータ・システム・プラットフォームの概略的な図を示す。 図１のMLDの概略的な分解斜視と側面を、表示された一対の同期されたイメージとともに、それぞれ示す。 図１のMLDについての他の概略的な分解斜視と側面を、表示された一対の同期されたイメージとともに、それぞれ示す。 図１のMLDについての概略的な分解斜視を、表示された二つの同期したイメージ対を用いて示す。 本発明の一実施形態に従ってイメージを同期するための、典型的なコンピュータ実装される方法のフローチャートを示す。 本発明の他の実施形態に従ってイメージを同期するための、典型的なコンピュータ実装される方法のフローチャートを示す。 本発明の一実施形態に従って、同期されたイメージを変更するための、典型的なコンピュータ実装される方法のフローチャートを示す。 同期した一対のイメージの表示とともに、図１のMLDについての概略的な斜視をそれぞれ示す。 本発明の一実施形態に従って模擬可変深さを有する複合イメージを表示するための、典型的なコンピュータ実装される方法のフローチャートを示す。 本発明の一実施形態によるターゲットイメージと分割比深さマップとをそれぞれ示す。 図９の方法を実行することにより形成される複合イメージについての、概略的な分解斜視を示す。 本発明の一実施形態によるターゲットイメージと分割比深さマップである。 図１のMLDにおける前方及び後方の表示層に表示するための第１及び第２のイメージをそれぞれ示す。

本発明の実施形態について、詳細に言及する。ここでは、図面を用いて、本発明の例示が説明される。本発明は、後述の実施形態に関連して議論されるが、理解されることとして、それらは本発明をこれらの実施形態のみに制約するためのものではない。反対に、本発明は、添付の請求項に規定される本発明の精神及び範囲に包含可能な代替、修正、及び同等物に及ぶことを意図している。さらに、後述する、本発明についての詳細な説明では、多数の特定の詳細について述べることで、本発明の理解を与えようとしている。しかしながら、本発明の実施形態は、これらの特定の詳細が無くても実施可能である。他の例では、本発明の側面を不必要に曖昧にすることを避けるために、よく知られた方法、手順、要素、及び回路は詳細には述べていない。

後述の詳細な説明におけるいくつかの領域は、手順、論理ブロック、プロセス、及び他の、コンピュータ・メモリ内のデータ・ビットへの操作についての記号的な表現を用いて提示される。これらの記述及び表現は、データ処理技術の当業者によって使用される手段であり、それらの作業の実体を、最も効果的に、他の当業者に伝えることができる。本出願では、手順、論理ブロック、プロセス、機能等は、所望の結果を導くステップあるいは命令についての矛盾のないシーケンスであるとして用いられる。ここでは、様々な「アルゴリズム」に言及されるが、それは、一つ又は複数のコンピュータ実装されたプロセス、手順、機能、計算であって、データのアクセス、読み取り、処理、修正、生成あるいは他の操作が可能なものへの言及であるとして理解されるべきである。

ステップは、物理的な量についての物理的な操作を必要とするものである。必須ではないが通常は、これらの量は、コンピュータ・システム内で格納、伝送、組み合わせ、比較、及び他の操作が可能な電子的あるいは磁気的な信号の形態をとる。

しかしながら、理解されるべきこととして、これらの、及び類似の用語の全ては、適切な物理量と関連すべきものであり、これらの量には、単に便宜なラベルが適用される。以下の議論において明確に例外であると述べていない場合には、理解されることとして、本発明の全体にわたって、以下の用語「中止（aborting）」、「受け入れ（accepting）」、「アクセス（accessing）」、「追加（adding）」、「調整（adjusting）」、「分析（analyzing）」、「適用（applying）」、「組み立て（assembling）」、「割り当て（assigning）」、「バランシング（balancing）」、「ブロッキング（blocking）」、「計算（calculating）」、「キャプチャリング（capturing）」、「組み合わせ（combining）」、「比較（comparing）」、「収集（collecting）」、「生成（creating）」、「デバッギング（debugging）」、「規定（defining）」、「交付（delivering）」、「描画（depicting）」、「検出（detecting）」、「決定（determining）」、「表示（displaying）」、「確立（establishing）」、「実行（executing）」、「フィルタリング（filtering）」、「フリッピング（flipping）」、「生成（generating）」、「グルーピング（grouping）」、「隠蔽（hiding）」、「特定（identifying）」、「開始（initiating）」、「インタラクティング（interacting）」、「修正（modifying）｝、「モニタリング（monitoring）」、「移動（moving）」、「出力（outputting）」、「実行（performing）」、「配置（placing）」、「位置取り（positioning）」、「呈示（presenting）」、「処理（processing）」、「プログラミング（programming）」、「問い合わせ（querying）」、「除去（removing）」、「繰り返し（repeating）」、「再開（resuming）」、「サンプリング（sampling）」、「選択（selecting）」、「シミュレーティング（simulating）」、「ソーティング（sorting）」、「格納（storing）」、「減算（subtracting）」、「中断（suspending）」、「トラッキング（tracking）」、「トランスコーディング（transcoding）」、「変換（transforming）」、「伝達（transferring）」、「トランスフォーミング（transforming）」、「ブロック解除（unblocking）」、「用いる（using）」などは、コンピュータ・システムのレジスタ及びメモリ内で物理的（電子的）量として表されたデータを操作して、コンピュータ・システムのメモリ又はレジスタ又はそのような情報のストレージ、伝達又は表示の装置の内の物理量として同様に表わされる他のデータに変換するコンピュータ・システムあるいは同様の電子的計算装置の行為及びプロセスに言及するものである。

図１〜１１は、本発明の好ましい実施形態を記載している。図１に示されるように、記載された方法及びシステムは、多層ディスプレイ（MLD）あるいは同様の表示装置での使用を意図したものである。典型的なMLD（１）が図１に示されており、これは、前方（２）及び後方（３）のLCDスクリーンの形態で提供された第１及び第２の表示層から構成されている。前方（２）及び後方（３）スクリーンは、互いに平行に、しかし間隔を置いて配置されており、さらに、前方スクリーン（２）は後方スクリーン（３）に重畳している。バックライト・アレイ（４）が、後方スクリーン（３）の背後に備えられており、必要な光をLCDスクリーン（２，３）に提供するようになっている。当業者には理解されるように、各LCDスクリーン（２．３）は、対応する第１（５）及び第２（６）のイメージを形成可能な、対応する複数ピクセルを含む。第１スクリーン（２）は、そのピクセルの少なくともいくつかを用いて、第１イメージ（５）を表示できるようになっており、第２スクリーン（３）は、そのピクセルの少なくともいくつかを用いて、第２イメージ（６）を表示できるようになっている。第１スクリーン（２）は、第２スクリーン（３）に重畳しており、これにより、「後方」スクリーンである第２スクリーンを備える「前方」スクリーンであると考えられる。

ピクセルは、スクリーン上のあるいはメモリに格納されたイメージにおける、最小の解像可能な領域として特定される。単色イメージにおける各ピクセルは、それ自体の輝度を有し、これは、黒のための０から白のための最大値（例えば８ビットピクセルのための２５５）までである。カラー・イメージにおいては、それ自体の輝度と色とを有し、これは、赤、緑、及び青の強度の組み合わせとして通常表される。

この技術の当業者には明らかなこととして、多数の代替的なディスプレイ技術を、LCDスクリーン（２，３）に代えて使用することができる。さらに、図１は後方スクリーン（３）の手前の単一のスクリーン（１）を、明瞭さ及び便宜のために示すけれども、何らかの数の追加的な（少なくとも部分的に透明な）表示層を組み合わせることができる。このようなディスプレイは、観察者により観察される光景に三次元品質を提供するのであり、このことは、PCT公報WO/1999/042889及びWO/1999/044095に記載されている通りであって、これらは参照によってここに組み込まれる。

前記したように、本発明は、液晶ディスプレイ・スクリーンの使用に特に限定されるものではないが、例えば、OLED、TOLED、プラズマ、あるいは他の表示技術を、第１及び／又は第２の表示層として使用することもできる。しかしながら、参照の容易のために、本発明の実施形態は、LCDディスプレイを使用して記載される。LCDの概観として、コンピュータ・モニタとして使われる液晶ディスプレイには二つの大きな分類が存在し、それらは、パッシブ・マトリクスとアクティブ・マトリクスである。

パッシブ・マトリクス液晶ディスプレイは、単純なグリッドを用いて、電子的な電荷を、ディスプレイにおける特定のピクセルに供給することができる。グリッドは、透明な導電性素材（通常は酸化インジウムスズ）で作られており、基板と呼ばれる２枚のガラス層を使って形成されている。１枚は列を備え、他方は行を備えている。行あるいは列は、特定の列あるいは行に電荷がいつ適用されるかを制御する集積回路に接続されている。液晶材料は、これら二つの液晶基板の間に挟まれている。そして、偏光フィルムが、各基板の外側に追加される。特定のピクセルを活性化させるために、集積回路は、一つの基板における関連する列に電荷を印加し、一方で、他方の基板における対応する行を接地にする。ピクセルを指定する、関連する行と列との交点に印加される電圧は、そのピクセルにおける液晶のねじれを戻す。

しかしながら、パッシブ・マトリクス・システムは、著しく遅い応答時間と、不正確な電圧制御という、明らかな欠点を持つ。応答時間は、液晶ディスプレイが表示イメージを更新する能力に関係する。不正確な電圧制御は、一度に単一ピクセルに影響するためのパッシブ・マトリクスの能力を妨げる。電圧が印加されて一つのピクセルのねじれが戻ると、その周囲のピクセルも部分的に非ねじれとなり、これによって、イメージはぼやけて見え、コントラストに欠けたものとなる。

アクティブ・マトリクスの液晶ディスプレイは、薄膜トランジスタ（TFT）に依存している。薄膜トランジスタは、ガラス基板上にマトリックスで配置された小さいスイッチング・トランジスタ及びキャパシタである。特定のピクセルにアドレスするために、適切な行がスイッチオンとされ、正しい列に電荷が送られる。その列が交差する他の全ての行はオフとされ、指定されたピクセルにおけるキャパシタのみが電荷を受け取る。キャパシタは、次の更新サイクルまで、電荷を保持することができる。さらに、液晶に印加された電荷量が注意深く制御されれば、ある程度の光が通過できるだけ、ねじれを戻すことができる。これを非常に正確に、かつ、非常に小さい増分で行うことにより、液晶ディスプレイは、グレイスケールを作り出すことができる。多くのディスプレイは、２５６の刻み幅のグレイスケールを提供する、ピクセル当たりで２５６段階の輝度を提供できる。

色を表すことができる液晶ディスプレイは、赤、緑及び青（RGB）のカラーフィルタを有する三つのサブピクセルを有する必要があり、これにより、各色のピクセルを生成することができる。注意深い制御と印加電圧の変化により、各サブピクセルの強度は、２５６段階で変化することができる。サブピクセルの組み合わせは、１６８０万色（赤の２５６段階×緑の２５６段階×青の２５６段階）のパレットを生成することができる。

液晶ディスプレイは、液晶ディスプレイ技術におけるいくつかの変形を用いており、それは、超ねじれネマティック（super twisted nematics）、デュアルスキャンねじれネマティック（dual scan twisted nematics）、強誘電性液晶（ferroelectric liquid crystal）及び表面安定化強誘電性液晶（surface stabilized ferroelectric liquid crystal）を含む。さらに、放出型の技術も存在し、それは例えば、液晶ディスプレイと同じ方法でアドレスされる有機発光ダイオードである。

しかしながら、複数の重畳したLCDスクリーンを用いて機能的なディスプレイを作り出すために検討されるべき多数の実用的な問題が存在し、それは、モアレ干渉効果、色つきフリンジ、及び交差した偏光子の減少あるいは除去を含み、これらは、ディフューザ、光学リターダ及び他の光学素材及び又は素材仕上げの使用を含む様々な方法で扱われる。

理解を助け、そして明瞭さを増すために、MLD（１）及び関連する表示スクリーン（２，３）は、図面において、単純化されかつ概略的な形態で示されている。

図２は、典型的な汎用コンピュータ・システム（１００）を示しており、これは、本発明の実施形態を実装するために使用可能である。理解されることとして、図２に示すコンピュータ・システム（１００）は、一つの典型に過ぎず、本発明の実施形態は、異なる多数のシステム、例えば、制約されないけれども、組み込みコンピュータ・システム、可搬及び手持ちのコンピュータ・システム、移動電話、あるいは、図２に示されるコンピュータ・システムと同等の、若しくはそれと同様の一般的要素を有するコンピュータ・システム内で動作できる。

コンピュータ・システム（１００）は、プロセッサ（１０１）と、バス（１０３）によりプロセッサ（１０１）に接続された少なくとも一つのシステム・メモリ（１０２）とを有する。プロセッサ（１０１）は、中央処理ユニット（CPU）あるいは他のタイプのプロセッサを含むことができる。コンピュータ・システム環境の構成及び／又はタイプにより、メモリ（１０２）は、揮発性メモリ（例えばRAM）、不揮発性メモリ（例えばROM、フラッシュメモリ等）、あるいはこれらの組み合わせを含むことができる。さらに、メモリ（１０２）を、取り外し可能あるいは取り外し不能とすることができる。コンピュータ・システム（１００）は、追加的なストレージ（例えば取り外し可能ストレージ（１０４）、取り外し不能ストレージ（１０５）等）を有することができる。取り外し可能ストレージ（１０４）及び／又は取り外し不能ストレージ（１０５）は、揮発性メモリ、不揮発性メモリ、あるいはそれらの組み合わせを含むことができる。さらに、取り外し可能ストレージ（１０４）及び／又は取り外し不能ストレージ（１０５）は、CD-ROM、デジタル多用途ディスク（DVD）、フラッシュ・ドライブ、固体ストレージ装置、あるいは他の光学的ストレージ、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク・ストレージ、あるいは他の磁気ストレージ装置、あるいは、コンピュータ・システム（１００）によるアクセス用の情報を格納するために使用できる他の何らかの媒体を含むことができる。

図２に示されるように、コンピュータ・システム（１００）は、他のシステム、要素、あるいは装置と、通信インタフェース（１０６）を介して通信することができる。通信インタフェース（１０６）は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラム・モジュール、あるいは他の、変調されたデータ信号（例えば搬送波）若しくは他の伝送機構におけるデータを具現化することができるものである。一例として、これは制約ではないが、通信インタフェース（１０６）は、有線媒体（例えば有線ネットワーク、直接有線接続等）及び／又は無線媒体（例えば無線ネットワーク、無線接続であって音波、RF、赤外線、あるいは他の無線信号を使うものなど）に接続可能である。

通信インタフェース（１０６）は、コンピュータ・システム（１００）を、一つ又はそれ以上の入力装置（１０７）（例えばキーボード、マウス、ペン、音声入力装置、接触入力装置など）にも接続する。さらに、通信インタフェース（１００）は、コンピュータ・システム・プラットフォーム（１００）を、一つ又はそれ以上の出力装置（例えばスピーカ、プリンタなど）に接続することができる。

図２に示されるように、オプションとしての光学グラフィックス・コントローラ（１０８）が提供され、これは、第１（７）及び第２（８）のイメージ・データを受け取り、第１及び第２のイメージ・データ信号を前方（２）及び後方（３）のスクリーンにそれぞれ出力して、第１（５）及び第２（６）のイメージを表示できるように構成されている。グラフィックス・コントローラ（１０８）は、コンピュータ・システム・プラットフォーム（１００）のフレーム・バッファ（１０９）あるいは他のメモリ（例えば１０２，１０４あるいは１０５）に格納されたグラフィカル・イメージ・データ（７，８）について画像処理操作を実行できるようになっている。フレーム・バッファ（１０９）内に格納されたグラフィカル・データは、コンピュータ・システム（１００）の要素（例えばグラフィックス・コントローラ（１０８）、プロセッサ（１０１））及び／又は他のシステム／装置の要素によりアクセスされ、処理され、及び／又は、変更されうる。

したがって、メモリ（１０２）、取り外し可能ストレージ（１０４）、取り外し不能ストレージ（１０５）、フレーム・バッファ（１０９）、あるいはそれらの組み合わせは、命令を含むことができ、この命令は、プロセッサ（１０１）での実行時に、多層ディスプレイ（MLD）（１）でのイメージを生成する方法を実装するものである。

一側面によれば、メモリ（１０２）は、コンピュータ可読でかつコンピュータ実行可能な命令を格納しており、この命令は、図３〜６に示される実施形態では、イメージ生成アルゴリズム（９）を具現化しており、このアルゴリズムを実行して、第１（５）及び第２（６）のイメージそれぞれにおける少なくとも一つのイメージ特性を特定する第１及び第２のイメージデータを生成できるようになっている。

プロセッサ（１０１）が、通信インタフェース（１０６）を介して、変更されたイメージ特性を有する、例えば新しい位置における第１イメージ（５）を、対応する第１スクリーン（２）に表示するための入力命令（２０２）を受け取ったときに、イメージ生成アルゴリズム（９）は、第１イメージ（５）についてのイメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータ（７）と、さらには、第２イメージ（６）についての既定のイメージ特性変更を特定する第２イメージデータ（８）とを生成する。そして、グラフィック・コントローラ（１０８）は、新しい第１（７）及び第２（８）のイメージデータを処理し、第１（５）及び第２（６）のイメージが、第１（２）及び第２（３）のスクリーンに、対応するイメージ特性変更を用いて表示される。

図３に示される実施形態では、変更された第１イメージ（５）のイメージ特性は、前方スクリーン（２）上のその位置であり、すなわち、第１イメージ（５）が、ユーザにより、マウスのようなユーザ・インタフェース（１０７）を介して、右に動かされる。理解されることとして、図４中の第１イメージ（５）の再配置は、単なる典型例であり、前記した方法を、以下における変更含むけれどもそれに制限されない何らかのイメージ特性変更を用いて、使用することができる：すなわち位置、寸法、サイズ、スケール、色、コントラスト、色相、向き、影、視認性、透明度、認識される深さ、重畳する順序、あるいは、第１イメージ（５）における他の何らかの視覚的特性。第１イメージ（５）の再配置に対応して、イメージ生成アルゴリズム（９）は、第２イメージ（６）に対して行われるべき、対応する変更を決定する。そして、イメージ生成アルゴリズム（９）は、新しい第１（７）及び第２（８）のイメージデータを生成（２０５）し、このイメージデータを、グラフィック・コントローラ（１０８）が処理して、イメージデータ信号を生成し、この信号は、MLD（１）に送られて、第１（５）及び第２（６）のイメージを、それらが変更された状態で表示することができる。

第１（５）及び第２（６）のイメージは、このようにして「同期」され、これにより、第１イメージ（５）が変更されたときには、対応する既定の変更が、第２イメージ（６）に対して、反応してなされる。

図３ａ及び３ｂに示される例では、第２イメージ（６，６’）への変更は、同じ距離だけの再配置（６’へのもの）であり、これにより、第１イメージ（５）の再配置と整合することができ、これにより、第１（５，５’）及び第２（６，６）のイメージ間の空間的な関係を維持することができる。第１（５，５’）及び第２（６，６）のイメージは、このようにして同期されて、互いに移動することができ、したがって、ユーザは、一つのイメージ（５）又は（６）への移動命令を提供するだけで、両方を「移動」させることができる。

第１（５）及び第２（６）のイメージが、通常アプリケーションGUIにおける重畳する「ウインドウ」あるいは「要素」であるときは、第２イメージについての既定のイメージ特性変更は、典型的には、第１イメージに適用される変更と同じであり、これにより、「ウインドウ」についての視覚的及び空間的関係を維持できる。このことは図３ａ及び３ｂに示されている。重畳する「ウインドウ」間の空間的関係を維持するために有用である一例は、画像編集アプリケーションにおいて存在し、ここでは、第１及び第２のイメージが、画像編集アプリケーションにおける前方及び後方のアプリケーション・ウインドウの形態で提供され、このとき、後方のウインドウは、ツールバーを含み、前方のウインドウは、編集されるべき画像を有する。ウインドウを一緒に同期させることにより、ユーザは、画像を、ツールバーの近くに維持することができ、これにより、作業者は、適切な編集ツールを容易に選択できる。

図３ｃ及び３ｄに示される例では、第２イメージ（６）への変更は、同一ではなく、それは、大きさ変更（resizing）と、非重畳の位置（６’）への再配置とを含む。

図３に示される例は、二つの可能な変更の組み合わせのみを示しており、これらは単なる例示である。理解されることとして、変更についての、無数の可能な組み合わせと順序が存在する。

変更の組み合わせを決定する既定ルールを、イメージ生成アルゴリズム（９）において設定することができ、これにより、各アプリケーション、イベント・シーケンスあるいはユーザ要求に適応することができる。

さらに理解されることとして、図５に示されるように、二つ以上のイメージを同期させることができ、ここでは、MLD（１）は、前方（２）及び後方（３）の表示スクリーンにそれぞれ、二対の第１（５ａ，５ｂ）及び第２（６ａ，６ｂ）のイメージを表示する。図５ａに示される例では、前方スクリーン（２）上の第１イメージ（５ａ、５ｂ）間の空間的関係を、後方スクリーン（３）上の第２イメージ（６ａ、６ｂ）間の空間的関係とは独立に変更することができ、したがって、重畳する第１イメージ(５ａ、５ｂ）についての積み重ね順序（「Ｚ」あるいは「深さ」の順序としても知られる）を変更することができ、このとき、後方スクリーン（３）上の第２イメージ（６ａ、６ｂ）における積み重ね順序には影響しない。しかしながら、積み重ね順序あるいは他の空間的関係が重要であって、両スクリーン（２，３）上で維持されるべき場合、例えば、イメージ対（５ａと６ａあるいは５ｂと６ｂ）が、共通のソフトウエア・アプリケーションにおける二つの統合された部分を形成する場合は、イメージ生成アルゴリズム（７）は、新しいイメージデータ（７，８）を生成するように構成され、これにより、第２イメージ（６ａ、６ｂ）が、第１イメージ(５ａ、５ｂ）と同じ積み重ね順序で表示される。したがって、もし、第１イメージ(５ａ、５ｂ）の積み重ね順序において何らかの変更があるときは、第２イメージ（６ａ、６ｂ）も同じ積み重ね順序で表示され、これにより、前方（２）及び後方（３）のスクリーン上のイメージについての、共通する積み重ね順序を維持することができる。

同期されたイメージを特定するために、メモリは、二つ又はそれ以上のイメージ、例えば第１（５）及び第２（６）イメージが、同期しているとして扱われるべきイメージである、ということを特定するメタデータを格納する。

図５は、共通のコンピュータ可読メタデータ識別子などを、同期されたセットに属する各イメージのイメージデータ（７，８）に追加（３０３）することにより、イメージを同期させる、一つの可能な方法（３００）を示す。このメタデータ識別子は、コンピュータ・システム・メモリ（１０２）にも格納されて、二つ又はそれ以上のイメージ、例えば第１（５）及び第２（６）のイメージが同期されたイメージの対であることを特定する。図６に示される実施形態では、第１イメージ（５）が（５’）に変更されたときは、イメージ生成アルゴリズム（９）が第１イメージデータ（７）を処理する手順を走らせ、そして、メタデータ識別子コード（もしあれば）を特定し、そして、第２イメージ及び他の何らかのメタデータの各セットを処理して、このような何らかのイメージが整合したメタデータ識別子を持つかどうかを決定することができる。もし整合したメタデータ識別子が見出されると、それらのイメージは整合していると考えられる。

メタデータを適用するために、開発者あるいはユーザは、表示された（あるいは表示可能な）イメージにアクセス（３０１）し、少なくとも二つのイメージを選択し、さらに、選択されたイメージが、メタデータの追加によって、同期されていると扱われるべきであることの入力命令（３０２）を提供する。一実施形態では、ユーザ入力は、手動選択の形態、例えば、キーボードのシフトあるいはコントロールキーを押しながら二つの画像上でマウスを左クリックすることとすることができる。代替的には、特定のルールに従うか、ランダムにか、あるいは既定のイベントに応答して、メタデータを、同期されたセットのイメージに自動的に追加することができる。「入力を受け取る」（３０２）のステップは、プロセッサ（１０１）あるいは一つ又はそれ以上の外部ソースからの入力を、例えば入力デバイス（１０７）あるいは他の通信インタフェース（１０６）を介して受け取ることを含むことができる。

図７は、代替的な実施形態を示し、ここでは、メタデータは、表示されたイメージ（Ａ〜Ｄ）のデータベースを含むイメージ・レジスタ（４０４）の形態をとり、これは、二つ又はそれ以上のイメージが同期された対、例えば、第１（５）及び第２（６）のイメージを含みうるイメージ「Ａ」及び「Ｂ」、を形成するかどうかに拘わらない。ユーザあるいは手続きは、イメージ（Ａ〜Ｄ）にアクセス（４０１）して、二つのそのようなイメージ（５及び６）が同期されるべきであるという入力命令（４０２）を提供することができる。そして、同期登録エントリ（４０３）が、第１（５）及び第２（６）のイメージが同期されていることを記録するレジスタ（４０４）に対して行われる。したがって、イメージ生成アルゴリズム（９）は、第１イメージデータ（７）を順次処理して、レジスタ（４０４）に問い合わせて、変更されるべき第１イメージ（５）が第２イメージ（６）と同期されているかどうかを決定することができる。もし同期された第２イメージ（６）がレジスタ（４０４）に存在するなら、第１（５）及び第２（６）のイメージは、同期していると考えられる。

他の実施形態では、既定のルール（単数又は複数）に従って、イメージが同期していると考えることができる。例えば、一実施形態では、イメージ生成アルゴリズム（９）は、同期していると考えられる第１（５）及び第２（６）のイメージにおける既定の共通属性を特定するために実行可能な手順を含む。共通属性は、何らかのイメージ特性あるいは何らかの他の属性であり、例えば、図３ａに示されるように、同じソフトウエア・アプリケーションで走る第１（５）及び第２（６）のイメージを、共通する属性を有すると考えることができる。したがって、同じソフトウエア・アプリケーションに属する、両スクリーン（２，３）上のイメージは、同期する。

他の実施形態では、メタデータは、第１（２）及び第２（３）のスクリーンそれぞれの上での第１（５）及び第２（６）のイメージの空間位置を表す「ｘ」及び「ｙ」座標（つまり二次元座標）であると考えられる。もし、第１（２）及び第２（３）のイメージにおけるｘ及びｙ座標が同じ（つまり重畳がある）ならば、イメージ（５，６）は、同期していると考えられる。

図７は、同期されたイメージをMLD（１）に表示するための一般的なプロセス（２００）を示す。第１ステップの開始（２０１）は、ユーザによる手動の変更である、又は、既定のイベントに応答して自動的に生じうる、イメージ変更命令（２０２）を、受け取ることを含む。

イメージ変更は、変更検出アルゴリズム（１２）により検出（２０３）され、このアルゴリズムは、バックグラウンド・プロセスとして走り、イメージ特性への変更を特定して、変更されたイメージ特性に関係するデータとその変更が関係するイメージとを返すことができる。変更検出アルゴリズム（１２）は、「グローバル・フック」手続きを含み、これは、全てのイメージ特性変更イベントを検出し、変更されたイメージを識別する。

イメージ変更イベントの検出（２０３）は、イメージ生成アルゴリズム（９）の実行の契機となり、そしてこのアルゴリズムは、変更されたイメージが何らかの他のイメージと同期しているかどうかを決定（２０４）する。この「決定」ステップ（２０４）は、前記した方法の一つ、例えば、イメージ・レジスタ（２０７）にアクセスすること、イメージ・メタデータ（２０８）を読み込むこと、あるいは既定ルール（２０９）を適用して何らかの同期されたイメージを識別することを用いる。

もし、同期されたイメージが配置されると、イメージ生成アルゴリズム（９）は、第１イメージ（５）についてのイメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータ（７）と、第２イメージ（６）についての既定のイメージ特性変更を特定する新しい第２イメージデータ（８）とを生成（２０５）する。そして、第１（５）及び第２（６）のイメージが、MLD（１）の前方（２）及び後方（３）のLCDスクリーンに、対応するイメージ特性変更、例えば再配置等を用いて、表示される。

もし、同期されたイメージが配置されなければ、イメージ生成アルゴリズム（９）は、第１イメージ（５）についてのイメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータ（７）を生成するのみである。そして、第１イメージ（５）は、第１LCDスクリーン（２）に、イメージ特性変更を用いて表示され、何らかの他のイメージが、変更なしで、あるいは、独立に特定された変更がなされて、表示される。

図８に示されるように、イメージを、事前同期（pre-synchronised）された前方（１０）及び後方（１１）のアプリケーション「ウインドウ」内に第１（５）及び第２（６）のイメージを表示することによって、同期させることができる。これらの「ウインドウ」（１０，１１）は、対応する前方（２）及び後方（３）の表示スクリーン上での表示のために構成されており、したがって、第１（２）及び第２（３）のイメージは、対応する「ウインドウ」（１０，１１）と同じスクリーン上に自動的に表示される。前方ウインドウ（１０）は、後方ウインドウ（１１）と同期され、したがって、前方ウインドウ（１０）への何らかの変更により、後方ウインドウ（１１）を対応して変更でき、例えば、もし前方ウインドウ（１０）が「移動され」あるいは大きさ変更されたときは、後方ウインドウ（１１）は、調和するように、「移動され」あるいは大きさ変更される。デフォルトでは、前方ウインドウ（１０）のみが、移動及び大きさ変更のためのユーザ・コントロールを有する。したがって、イメージ生成アルゴリズム（９）は、同期した前方（１０）及び後方（１１）のウインドウであってそこに表示された何らかのイメージ（５，６）を有するものに対応するイメージデータ（７，８）を生成するように実行可能である。全てのアプリケーション・ウインドウ（１０，１１）のランタイム・コードが、アプリケーション自体の実行スレッド（execution thread）内で実行されると、同期されたイメージ（５，６）又は他のイメージ変更イベントを識別するために他の支援プロセスが走る必要はない。

アプリケーション・ウインドウ（１０，１１）は、編集あるいは開発環境（５００）としても動作することができ、例えば、画像編集アプリケーションをアプリケーション・ウインドウ（１０，１１）に埋め込むことによって、ユーザがそこで画像を編集できる。したがって、ユーザは、前方（１０）及び後方（１１）のウインドウの両方と、そこにおける何らかの画像／内容（５，６）とを同時に見ることができる。このような多層化された開発環境（５００）は、開発者が多層イメージ及び他の効果を開発することについての容易さを大きく改善する。なぜなら、開発者は、彼らの作品の視覚的外観を、その開発中にプレビューすることができるからである。

図９は、MLD（１）に表示するためのイメージを生成するための他の方法を示し、これは、コンピュータ・システム（１００）を用いて実装可能である。方法（６００）は、以下のステップを含む：
ａ）ターゲットイメージ（１３）にアクセス（６０１）すること；
ｂ）ターゲットイメージ（１３）の少なくとも一部のイメージ特性に分割比を割り当てる（６０２）こと、ここで、分割比は、第１（５）及び第２（６）のイメージとして前方（２）及び後方（３）のスクリーンにそれぞれ表示されるべきターゲットイメージ部分のイメージ特性についての第１及び第２の比率を特定する；
ｃ）ターゲットイメージ（１３）の各部分のために、ステップｂ）を繰り返して（６０３）、ターゲットイメージ（１３）のための分割比深さマップを生成すること；
ｄ）イメージ生成アルゴリズム（９）を実行する（６０４）こと、これは、各ターゲットイメージ部分のために、以下を生成する：
○前方スクリーン（２）に表示するための第１イメージ（５）のための第１イメージデータ（７）、ここで、前方スクリーンのピクセルの少なくともいくつかは、ターゲットイメージ部分の第１イメージ特性比率を表示する；
○後方スクリーン（３）に表示するための第２イメージ（６）のための第２イメージデータ（７）、これによって、後方スクリーンのピクセルの少なくともいくつかは、ターゲットイメージ部分の第２イメージ特性比率を表示する。

図１０及び１１は、前記方法の実行における視覚的効果を示す。ターゲットイメージ（１３）は、図１０ａにおいて、三つの同心の四角（１４，１５，１６）として、および、白部分（１８）及び色部分（１９）を有する花のパターン（１７）として示される。

図１０及び１１に示される例では、分割比が割り当てられたイメージ特性は、ターゲットイメージ（２０）におけるピクセルの輝度あるいは強度であるが、理解されることとして、これは単なる例示であり、イメージ特性は、ピクセルの色、コントラスト、色相、あるいは他の、スケールで視覚的に表わせるイメージ特性でありうる。

イメージ特性の分割比は、各ターゲットイメージ部分に割り当てられた「深さ」値である。図１０及び１１に示される実施形態では、「深さ」値は、「０」の値が割り当てられた完全な黒（低強度）と「１」の値が割り当てられた完全な白（高強度）との間のグレイスケール値として提供される。もし、ターゲットイメージ部分（例えば四角（１４）あるいは花びらの内部エッジ（２１））が１の値に割り当てられると、ターゲットイメージ部分（１４，２１）が、第１イメージ（５）の一部としてのみ、前方スクリーン（２）に表示され、反対に、０のグレイスケール値に割り当てられたターゲットイメージ部分（例えば四角（１６）あるいは花のエッジ（２２））が、第２イメージ（６）の一部としてのみ、後方スクリーン（３）に表示され、あるいはその逆となる。中間のグレイスケール値に割り当てられたターゲットイメージ部分（例えば四角（１５）あるいは花びら（２３））は、第１（５）及び第２（６）の両方のイメージにおいて、両スクリーン（２，３）に表示されるが、ピクセル強度は、各イメージ（５，６）において異なる。例えば、もし、四角（１５）に、０．７の分割比が割り当てられると、四角（１５）は、第２イメージ（６）に０．７の強度で表示され、さらに、第１イメージ（５）に０．３の強度で表示される。

分割比深さマップ（２０）がターゲットイメージ（１３）に適用されることによって、第１（５）及び第２（６）のイメージを生成でき、これらは複合イメージ（３０）を形成し、これは、ターゲットイメージ（１３）に類似して見えるが、スクリーン（２，３）の間に分布しているとして認識され、このとき、異なる部分は異なる認識深さとなる。第１（７）及び第２（８）のイメージデータは、第１（５）及び第２（６）のイメージを形成するために用いられ、さらにこれは、イメージ生成アルゴリズム（９）によって生成され、これは、ピクセル強度値を、第１（５）及び第２（６）のイメージにおける各ピクセルのために、後述の関数に従って計算する。

起源イメージ（１３）の各ピクセルは、深さマップ（２０）どおりの深さ値Ｚと、色のＲ（赤）Ｇ（緑）、Ｂ（青）の強度値とを有しており、ここで、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ色強度は、以下により規定される：
t= P((Z-Z1)/(Z2-Z1), 0, 1)
R1 = Q(R, t)
R2 = Q(R, 1-t)
G1 = Q(R, t)
G2 = Q(,1- t)
B1 = Q(B, t)
B2 = Q(B, 1-t)
ここで：
Z1は、第１表示層の深さ；
Z2は、第２表示層の深さ
Zは、深さマップで割り当てられた通りの、ターゲットイメージ部分の深さ；
Pは、ターゲットイメージ部分の深さの関数、これは、第１及び第２の表示層の深さ(Z1 Z2)に対応する（０と１の間の値が割り当てられる）；
Tは、特定の深さＺ値に対して、関数Ｐにより割り当てられる分割比の値；
Qは、分割比の値の関数；
R1は、第１イメージ部分におけるＲの強度値；
R2は、第２イメージ部分におけるＲの強度値；
G1は、第１イメージ部分におけるGの強度値；
G2は、第２イメージ部分におけるGの強度値；
B1は、第１イメージ部分におけるＢの強度値；
B2は、第２イメージ部分におけるＢの強度値；

線形Ｑ関数を使用できる一方で、多くの応用では、前記Ｒ，Ｇ，及び／又はＢの強度値は、分割比の値ｔの平方根に比例するＱ関数により計算される。

分割比深さマップ（２０）を、各ターゲットイメージ部分の各色チャネル（例えば赤、緑、青（RGB））に同じく適用でき、あるいは、別のＱ関数を各色チャネルのために適用することができる。

図１０及び１１に示されるように、必要な分割比を表すグレイスケールを用いて、ターゲットイメージ（１３）の２Ｄグレイスケール・イメージにより、分割比深さマップ（２０）を典型的には表示することができる。したがって、共通する２Ｄイメージ編集ツールを用いて、深さマップ（２０）を作り出すことができ、これにより、問題を持つ従来技術のMLDイメージ編集ツールの必要性をほとんど除去することができる。

第１（５）及び第２（６）のイメージの重畳部分におけるピクセル強度についてのこのような変化により、複合イメージ（３０）を表示することができ、このイメージは、観察者により、スクリーン（２，３）の間に深さ分布（depth-distributed）されているとして認識され、このとき、いずれかの場所における一部は、深さマップ（２０）で割り当てられた通りの分割比に応じて、スクリーン（２，３）の中間、表面上、前方、あるいは背後となる。

深さ分布の一例は、図１０及び１１の例に示されている。

図１０では、最大の四角（１４）に０の深さ値が、分割比深さマップ（２０）により割り当てられており、すなわち、対応する深さマップの大きな四角（２４）は、完全な白として描かれており、かつ、ターゲットイメージ（１３）上の四角（１４）に対応する位置（ｘ，ｙ）に描かれている。したがって、大きな四角（２０）は、第１イメージ（５）の一部としてのみ表示される。反対に、最小の四角（１６）は、黒とされた対応する深さマップの小さい四角（２６）によって、０の深さ値が割り当てられ、さらにそれは、第２イメージ（５）の一部としてのみ表示される。対応する深さマップのグレイスケールの四角（２５）が０．５のグレイ値を有するので、中間的な四角（１５）は、０．５の深さ値を有する。したがって、中間的な四角（１５）は、二つの部分（１５a、１５b）あるいは一つの部分（１５ａ又は１５ｂ）として、第１（５）及び第２（６）のイメージに、半分の強度値で各々表示される。

大きい四角と小さい四角の間における輝度の変遷は、中間的（intermediate）な四角（１５）によって架橋され、したがってこれは、仮想平面（２７）上の、スクリーン（２，３）の間の中間（half-way）の深さに表示されているとして認識される。

図１１では、同様の方法が実行され、ここでは、ターゲットイメージは、白い中央部分（１８）を囲む外側色つき境界部分（１９）を有する、２Ｄの花パターン（１７）である。深さマップ（２０）は、花パターン（１７）のために生成され、かつ、イメージ生成アルゴリズム（２０）によって適用されて、第１（５）及び第２（６）のイメージ対を生成することができる。第１（５）及び第２（６）のイメージは、それぞれ、深さマップ（２０）及びターゲットイメージ（１３）中の対応ピクセルに依存する輝度値を持つピクセルを有する。第１（５）及び第２（６）のイメージが重畳するときに形成される結果としての複合イメージは、三次元であるとして現れ、そして、スクリーン（２，３）の間に分布される。

第１（５）及び第２（６）のイメージの間の空間的関係を維持するために、これらは、図７に示される同期方法を用いて同期される。

前記した明細書においては、多数の特定の詳細に言及しつつ本発明の実施形態が記述されているが、これらは実装に応じて変更可能である。したがって、本発明が何であるか、そして何が本発明であると出願人が意図しているかを示す単独かつ排他的な指標は、本発明に基づいて発行される請求項のセットであって、請求項が発行された特定の形態におけるものであり、それは、後続の修正を含む。したがって請求項において明示されていない制約、要素、特性、特徴、利点あるいは属性は、どのような観点からも、そのような請求項における範囲を制約するものであってはならない。したがって、明細書及び図面は、制限的な意味ではなく、例示に過ぎないとみなされるべきである。

単なる例示によって、本発明の側面が記述されたが、これらに対して、本発明の範囲から外れることなく変更及び追加が可能であることは、理解されるべきである。

Claims (45)

1. 本発明の第１の側面によれば、以下を含む多層ディスプレイが提供される：
   −第１複数ピクセルを含む第１表示層、ここで、前記第１表示層は、少なくともいくつかの前記ピクセルを用いて第１イメージを表示できるようになっており；
   −第２複数ピクセルを含む第２表示層、ここで、前記第２表示層は、少なくともいくつかの前記第２複数ピクセルを用いて第２イメージを表示できるようになっており、さらにここで、一方の前記表示層は、他方の前記表示層に重畳しており；
   ここで、前記第２イメージは、前記第１イメージと同期されて、前記第１イメージにおける少なくとも一つのイメージ特性の変更が、前記第２イメージにおける少なくとも一つのイメージ特性の変更の契機となっている。
2. 請求項１に記載の多層ディスプレイであって、ここでは、前記イメージ特性は、以下のうちの少なくとも一つを含む：表示される位置、サイズ、スケール、色、コントラスト、色相、向き、影、可視性、透明度、輝度、アルファ値、RGB値、認識される深さ、及び、重畳する順序。
3. 先行するいずれか一つの請求項に記載の多層ディスプレイであって、ここでは、前記第２イメージについての前記変更されたイメージ特性は、第１イメージにおいて変更されたものと同じイメージ特性である。
4. 請求項３に記載の多層ディスプレイであって、ここでは、前記第１及び第２のイメージについての前記イメージ特性変更は、同一である。
5. 請求項３又は４に記載の多層ディスプレイであって、ここでは、前記第１及び第２のイメージについての前記変更されたイメージ特性は、第１及び第２のイメージが表示される位置を含む。
6. 請求項３〜５のいずれか１項に記載の多層ディスプレイであって、ここでは、前記イメージ特性は、前記第１及び第２のイメージについての、表示されるサイズを含む。
7. 先行するいずれか一つの請求項に記載の多層ディスプレイであって、ここでは、複数の同期された第１及び第２のイメージが表示される。
8. 請求項７に記載の多層ディスプレイであって、ここでは、前記第１表示層上での第１イメージと他のイメージとの間の空間的関係は、前記第２表示層上での第２イメージとさらなるイメージとの間の空間的関係とは独立に変更される。
9. 請求項８に記載の多層ディスプレイであって、ここでは、第１表示層上での第１イメージと他のイメージとの間の空間的関係への変更は、第２表示層上での第２イメージと他のイメージとの間の空間的関係についての対応する変更を生じる。
10. 先行するいずれか一つの請求項に記載された多層ディスプレイにイメージを生成するためのコンピュータに実装される方法であって、前記方法は以下を含む：
    −コンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータ可読命令に具現化されたイメージ生成アルゴリズムを実行すること、ここで、前記イメージ生成アルゴリズムを実行して、前記第１及び第２のイメージそれぞれにおける少なくとも一つのイメージ特性を特定する第１及び第２のイメージデータを生成できるようになっており；
    さらに、対応する第１表示層に、前記変更されたイメージ特性を有する前記第１イメージを表示するための入力命令を受け取ったときには、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１イメージについての前記イメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータと、前記第２イメージについての既定のイメージ特性変更を特定する新しい第２イメージデータとを生成し、そして、前記第１及び第２のイメージは、前記第１及び第２の表示層に、前記対応するイメージ特性変更を用いて表示される。
11. 請求項１０に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここでは、前記第１及び第２のイメージが一対の同期したイメージであることを特定するためのメタデータが提供される。
12. 請求項１１に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここでは、前記メタデータは、コンピュータ可読の同期コードを含む。
13. 請求項１１又は請求項１２に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここでは、前記メタデータは、表示された又は表示されるべきイメージについてのレジスタを維持し、かつ、二つ又はそれ以上の前記イメージが前記同期した第１及び第２のイメージかどうかを特定する、イメージ・レジスタを含む。
14. 請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここでは、前記メタデータは、前記第１及び第２のイメージについての既定の共通属性を含む。
15. 請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここでは、前記メタデータは、共通の固定参照点に対する第１及び第２のイメージの空間的位置を表す二次元座標を含み、さらにここでは、前記第１及び第２のイメージは、前記第１及び第２のイメージの前記二次元座標が既定の条件に合致する場合に、同期される。
16. 請求項１５に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここでは、前記既定の条件は、前記第１及び第２のイメージについての前記二次元座標が同じであることである。
17. 請求項１〜９のいずれか１項に記載の多層ディスプレイにイメージを生成するように構成されたコンピュータ・システムであって、前記コンピュータ・システムは、バスによりプロセッサに接続されたシステム・メモリを含み、さらにここでは、前記システム・メモリは、イメージ生成アルゴリズムを具現化している実行可能なコンピュータ可読命令を格納しており、これにより、前記第１及び第２のイメージそれぞれについての少なくとも一つのイメージ特性を特定する第１及び第２のイメージデータを生成するようになっており、
    前記コンピュータ・システムは、前記第１及び第２のイメージデータを受け取り、かつ、第１及び第２のイメージデータ信号を前記第１及び第２の表示層にそれぞれ出力して、前記イメージデータにより特定された前記イメージ特性を有する前記第１及び第２のイメージを表示するように構成されており；
    さらに、変更されたイメージ特性を有する前記第１イメージを対応の第１表示層に表示するための命令を受け取ったときには、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１イメージについての前記イメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータと、前記第２イメージについての既定のイメージ特性変更を特定する新しい第２イメージデータとを生成し、そして、前記第１及び第２のイメージが、前記第１及び第２の表示層に、前記対応するイメージ特性変更を用いて、表示される。
18. コンピュータに実装される方法であって請求項１０〜１６のいずれか１項に記載されたものを実行するように構成されたコンピュータ・システムであって、前記コンピュータ・システムは、バスによりプロセッサに接続されたシステム・メモリを含み、ここで、前記システム・メモリは、前記第１及び第２のイメージそれぞれについての少なくとも一つのイメージ特性を特定する第１及び第２のイメージデータを生成するためのイメージ生成アルゴリズムを具現化する実行可能なコンピュータ可読命令を格納しており、
    前記コンピュータ・システムは、前記第１及び第２のイメージデータを受け取り、かつ、第１及び第２のイメージデータ信号を、前記第１及び第２の表示層にそれぞれ出力して、前記イメージデータにより特定された前記イメージ特性を有する前記第１及び第２のイメージを表示するように構成されており；
    さらに、変更されたイメージ特性を有する第１イメージを対応の前記第１表示層に表示する命令を受け取ったときには、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１イメージについての前記イメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータと、前記第２イメージについての既定のイメージ特性変更を特定する新しい第２イメージデータとを生成し、そして、前記第１及び第２のイメージが、前記第１及び第２の表示層に、対応する前記イメージ特性変更を用いて表示される。
19. 請求項１７又は請求項１８に記載のコンピュータ・システムであって、これは、グラフィック・コントローラをさらに含んでおり、これにより、前記第１及び第２のイメージデータを受け取り、かつ、第１及び第２のイメージデータ信号を前記第１及び第２の表示層にそれぞれ出力して、前記イメージデータにより特定された前記イメージ特性を用いて前記第１及び第２のイメージを表示するようになっている。
20. 請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のコンピュータ・システムであって、ここで、前記メモリは、前記第１及び第２のイメージが一対の同期されたイメージであることを特定するメタデータを格納する。
21. 請求項２０に記載のコンピュータ・システムであって、ここで、前記メタデータは、前記第１及び第２のイメージが同期されるべきであることを特定する、コンピュータ可読の同期コードを含み、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記同期コードを読み込むために、そして、対応のイメージ特性変更を特定する新しい第１及び第２のイメージデータを生成するために実行可能な手順を含む。
22. 請求項２０又は請求項２１に記載のコンピュータ・システムであって、ここで、前記メタデータは、表示される又は表示されるべきイメージについてのレジスタを維持し、かつ、二つ又はそれ以上の前記イメージが、同期された前記第１及び第２のイメージであるかどうかを特定する、イメージ・レジスタを含み、ここで、前記イメージ生成アルゴリズムの実行により、変更されるべき第１イメージが別の表示層上の第２イメージと同期されているかどうかを決定するためのイメージ変更命令を受け取ったときに前記レジスタに問い合わせることができるようになっており、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１イメージについての前記イメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータと、前記第２イメージについての既定の前記イメージ特性変更を特定する新しい第２イメージデータとを生成する。
23. 請求項２０〜２２のいずれか１項に記載のコンピュータ・システムであって、ここでは、前記メタデータは、前記第１及び第２のイメージについての既定の共通属性を含み、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記既定の共通属性を識別するために実行可能な手順を含み、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記共通属性を有する前記第１及び第２のイメージのための新しいイメージデータを生成するものとなっている。
24. 請求項２０〜２３のいずれか１項に記載のコンピュータ・システムであって、ここでは、前記メタデータは、前記第１及び第２のイメージについての、共通の固定参照点に対する空間的位置を表す二次元座標を含み、ここで、前記第１及び第２のイメージは、前記第１及び第２のイメージの前記二次元座標が既定の条件に合致するときに、同期される。
25. 請求項２４に記載のコンピュータ・システムであって、ここでは、前記既定の条件は、前記第１及び第２のイメージにおける前記二次元座標が同じであることである。
26. 請求項１７〜２５のいずれか１項に記載のコンピュータ・システムであって、これは、ユーザ・インタフェース装置に接続されて、前記第１イメージについての前記イメージ特性変更を特定するユーザ入力を受け取るようになっている。
27. 請求項１７〜２５のいずれか１項に記載のコンピュータ・システムであって、ここでは、前記システム・メモリは、変更特定アルゴリズムも格納しており、これにより、第１及び第２のイメージデータを処理して、イメージ特性への変更を特定し、さらに、変更されたイメージ特性に関するデータと前記変更が関係するイメージとを返すことができるようになっている。
28. 請求項２０〜２５のいずれかに従属する場合の請求項２７に記載のコンピュータ・システムであって、ここでは、前記変更特定アルゴリズムは、「グローバル・フック」の手順を含み、これは、イメージ特性変更イベントと変更されたイメージとを特定し、さらに、対応の同期されたイメージが、前記メタデータにより特定されたように存在するときには、各イメージ特性変更のために、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記同期されたイメージそれぞれのための新しい第１及び第２のイメージデータを生成する。
29. コンピュータ可読媒体に格納され、かつ、請求項１７〜２８のいずれか１項に記載のコンピュータ・システムにより実行可能なコンピュータ可読命令に具現化されたイメージ生成アルゴリズムであって、ここで、前記イメージ生成アルゴリズムを実行することによって、対応する第１及び第２のイメージそれぞれについての少なくとも一つのイメージ特性を特定する第１及び第２のイメージデータを生成できるようになっており；
    変更されたイメージ特性を有する前記第１イメージを前記第１表示層に表示するための入力命令を受け取ったときには、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１イメージについての前記イメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータと、前記第２イメージについての既定の前記イメージ特性変更を特定する新しい第２イメージデータとを生成する。
30. 第１及び第２のイメージとして多層ディスプレイに表示されるターゲットイメージの分割比深さマップを生成するために、コンピュータに実装される方法であって、前記多層ディスプレイは以下を含む：
    −第１複数ピクセルを含む第１表示層、ここで、前記第１表示層は、前記ピクセルの少なくともいくつかを用いて前記第１イメージを表示するようになっており；
    −第２複数ピクセルを含む第２表示層、ここで、前記第２表示層は、前記第２複数ピクセルの少なくともいくつかを用いて前記第２イメージを表示するようになっており、ここで、前記第１表示層は、前記第２表示層に重畳しており、かつ、前記第１イメージは、前記第２表示層上の前記第２イメージに重畳する前記第１表示層に表示され、
    さらにここで、前記コンピュータ実装される方法は以下を含む：
    ａ）前記ターゲットイメージの少なくとも一部にイメージ特性分割比を割り当てること、ここで、前記イメージ特性分割比は、前記第１及び第２のイメージとしてそれぞれ表示されるべき前記ターゲットイメージ部分のイメージ特性についての第１及び第２の比率を特定しており；
    ｂ）前記ターゲットイメージにおける各部分のためにステップａ）を繰り返して、分割比深さマップを生成すること。
31. 請求項３０に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここでは、前記分割比深さマップが、イメージ特性分割比についての視覚的表示を作り出すことによって生成される。
32. ターゲットイメージを修正して、第１及び第２のイメージとして多層ディスプレイに表示するための、コンピュータに実装される方法であって、前記多層ディスプレイは以下を含む：
    −第１複数ピクセルを含む第１表示層、ここで、前記第１表示層は、少なくともいくつかの前記ピクセルを用いて前記第１イメージを表示するようになっており；
    −第２複数ピクセルを含む第２表示層、ここで、前記第２表示層は、少なくともいくつかの前記第２複数ピクセルを用いて前記第２イメージを表示するようになっており、さらにここで、前記第１表示層は、前記第２表示層に重畳しており、かつ、前記第１イメージは、前記第２表示層上の前記第２イメージに重畳する前記第１表示層に表示され、
    ここで、前記コンピュータに実装される方法は、以下を含む：
    ａ）前記ターゲットイメージの少なくとも一部のイメージ特性に分割比を割り当てること、ここで、前記分割比は、前記第１及び第２のイメージとしてそれぞれ表示されるべき前記ターゲットイメージ部分のイメージ特性についての前記第１及び第２の比率を特定しており；
    ｂ）前記第１表示層に前記第１イメージを生成して、これにより、少なくともいくつかの第１複数ピクセルが、前記ターゲットイメージ部分についての前記第１イメージ特性比率を表示すること；
    ｃ）前記第２表示層に前記第２イメージを生成して、これにより、少なくともいくつかの第２複数ピクセルが前記ターゲットイメージ部分についての前記第２イメージ特性比率を表示すること。
33. 請求項３２に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここで、ステップａ）〜ｃ）は、前記ターゲットイメージの各部分のために繰り返される。
34. 請求項３０〜３３のいずれか１項に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここで、前記イメージ特性は、以下の一つ又はそれ以上を含む：ピクセル強度、色、コントラスト、輝度、及び色相。
35. 請求項３４に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここで、前記イメージ特性は、ピクセル輝度を含み、かつ、前記分割比は、グレイスケール・イメージにより表される。
36. 請求項３４に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここで、前記イメージ特性は、ピクセル輝度を含み、かつ、前記分割比は、色スケール・イメージにより表される。
37. 請求項３０〜３６のいずれか１項に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここで、前記ターゲットイメージ部分は、第１及び／又は第２のイメージとして、前記第１及び／又は第２の表示層に、以下の関数に従ってそれぞれ表示される：
    First_Image(x,y) = Target_Image(x,y) * Input_Depth(x,y)
    Second_Image(x,y) = Target_Image(x,y) * (1.0 - Input_Depth(x,y) )
    ここで：
    First_Image(x,y)は、第１表示層上の位置（ｘ，ｙ）における第１イメージ部分のイメージ特性値である；
    Second_Image(x,y)は、第２表示層上の位置（ｘ，ｙ）における第２イメージ部分のイメージ特性値である；
    Target_Image(x,y)は、位置（ｘ，ｙ）におけるターゲットイメージ部分のイメージ特性値である；
    Input__Depth(x,y) は、分割比深さマップで特定される通りの位置（ｘ，ｙ）におけるターゲットイメージ部分の深さ値である。
38. 請求項３０〜３７のいずれか１項に記載の方法であって、ここで、前記イメージ特性は、各ターゲットイメージ部分におけるＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の色の強度値を含み、さらにここで、前記第１及び第２のイメージについてのＲ，Ｇ，Ｂ色強度の強度値は、以下を含む関数により規定される：
    t= P((Z-Z1)/(Z2-Z1), 0, 1)
    R1 = Q(R, t)
    R2 = Q(R, 1-t)
    G1 = Q(R, t)
    G2 = Q(,1- t)
    B1 = Q(B, t)
    B2 = Q(B, 1-t)
    ここで：
    Z1は、第１表示層の深さ；
    Z2は、第２表示層の深さ
    Zは、深さマップで割り当てられた通りの、ターゲットイメージ部分の深さ；
    Pは、ターゲットイメージ部分の深さの関数（０と１の間の値が割り当てられる）、これは、第１及び第２の表示層の深さ (Z1 Z2)に対応する；
    Tは、特定の深さＺ値に対して、関数Ｐにより割り当てられる分割比の値；
    Qは、分割比の値の関数；
    R1は、第１イメージ部分におけるＲの強度値；
    R2は、第２イメージ部分におけるＲの強度値；
    G1は、第１イメージ部分におけるGの強度値；
    G2は、第２イメージ部分におけるGの強度値；
    B1は、第１イメージ部分におけるＢの強度値；
    B2は、第２イメージ部分におけるＢの強度値。
39. 請求項３８に記載の方法であって、ここでは、前記Ｑ関数は、前記分割比の値ｔの平方根に比例する。
40. 請求項３０〜３９のいずれか１項に記載の、コンピュータに実装される方法であって、ここで、前記多層ディスプレイは、請求項１〜９のいずれか１項に記載の多層ディスプレイである。
41. 請求項３０〜３９のいずれか１項に記載の、コンピュータに実装される方法であって、これは、請求項１０〜１６のいずれか１項に記載の、コンピュータに実装される方法を、さらに含んでいる。
42. 請求項３０〜３９のいずれか１項に記載の、コンピュータに実装される方法であって、これは、請求項１７〜２８のいずれか１項に記載のコンピュータ・システムにより実装されている。
43. 請求項３０〜４２のいずれか１項に記載の方法を実装するための、かつ、第１及び第２のイメージとして多層ディスプレイに表示されるターゲットイメージを修正するように構成されたコンピュータ・システムであって、前記多層ディスプレイは以下を含む：
    −第１複数ピクセルを含む第１表示層、ここで、前記第１表示層は、少なくともいくつかの前記ピクセルを用いて第１イメージを表示できるようになっており；
    −第２複数ピクセルを含む第２表示層、ここで、前記第２表示層は、少なくともいくつかの前記第２複数ピクセルを用いて第２イメージを表示できるようになっており、さらにここで、一方の前記表示層は、他方の前記表示層に重畳しており；
    前記コンピュータ・システムは以下を含む：
    ・バスによりプロセッサに接続されたシステム・メモリ、ここで、前記システム・メモリは、前記第１及び第２のイメージそれぞれについての少なくとも一つのイメージ特性を特定する第１及び第２のイメージデータを生成するためのイメージ生成アルゴリズムを具現化する実行可能なコンピュータ可読命令を格納しており、
    ここで、前記コンピュータ・システムは、前記第１及び第２のイメージデータを処理し、かつ、第１及び第２のイメージデータ信号を、前記イメージデータで特定された前記イメージ特性を有する前記第１及び第２のイメージを表示するための前記第１及び第２の表示層にそれぞれ出力するように構成されており、さらに
    ここで、前記システム・メモリは、実行可能なコンピュータ可読命令を格納し、この可読命令は、イメージ深さアルゴリズムを具現化し、このアルゴリズムは、以下を実行可能となっている：
    ○ターゲットイメージの少なくとも一部のイメージ特性に分割比を割り当てること、ここで、前記分割比は、前記第１及び第２のイメージとしてそれぞれ表示されるべき前記ターゲットイメージ部分のイメージ特性についての第１及び第２の比率を特定しており；
    そしてここで、前記イメージ生成アルゴリズムは以下を生成する：
    ・前記第１イメージデータ、これは、前記第１イメージとして表示されるべき前記ターゲットイメージ部分における前記第１イメージ特性比率を特定しており、そして
    ・前記第２イメージデータ、これは、前記第２イメージとして表示されるべき前記ターゲットイメージ部分における前記第２イメージ特性比率を特定しているものである。
44. コンピュータ実行可能な命令に具現化されており、かつ、請求項３８のコンピュータ・システムにより実行されて、前記ターゲットイメージの少なくとも一部におけるイメージ特性に分割比を割り当て可能なイメージ深さアルゴリズムであって、ここで、前記分割比は、前記第１及び第２のイメージとしてそれぞれ表示されるべき前記ターゲットイメージ部分におけるイメージ特性についての第１及び第２の比率を特定している。
45. 請求項３０〜３９のいずれか１項に記載の、コンピュータに実装された方法を用いて、多層ディスプレイ（MLD）にイメージを生成し、前記第１及び第２のイメージを同期させる方法であって、ここで、前記コンピュータに実装される方法は、以下を含む：
    −コンピュータ可読媒体に格納されたコンピュータ可読命令に具現化されたイメージ生成アルゴリズムを実行すること、ここで、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１及び第２のイメージそれぞれについての少なくとも一つのイメージ特性を特定する第１及び第２のイメージデータを生成するように実行可能とされており、
    ここで、変更されたイメージ特性を有する前記第１イメージを対応の前記第１表示層に表示するための入力命令を受け取ったときには、前記イメージ生成アルゴリズムは、前記第１イメージについての前記イメージ特性変更を特定する新しい第１イメージデータと、前記第２イメージについての既定のイメージ特性変更を特定する新しい第２イメージデータとを生成し、ここで、前記第１及び第２のイメージは、前記第１及び第２の表示層に、前記既定のイメージ特性変更を用いて表示される。

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