JP2023143353A - 表示装置、表示システム、および表示方法 - Google Patents

Abstract

【課題】可動部を用いずに立体像を表示可能な表示装置を提供すること。【解決手段】本発明の一態様に係る表示装置は、立体像を表示する表示装置であって、法線方向から視た平面視において、それぞれが重なるように前記法線方向に並んで設けられ、それぞれが画像を表示可能な複数の透明表示パネルと、前記複数の透明表示パネルそれぞれの動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記立体像が前記法線方向に分割された複数の分割画像を、前記複数の透明表示パネルのそれぞれに対応づけて表示させる。【選択図】図１

Description

本願は、表示装置、表示システム、および表示方法に関する。

従来、立体像を表示する表示装置が知られている。

上記表示装置として、画像投影装置の直上に同装置の表示面と垂直に配置された回転軸に、複数の曲板を固定し、回転軸周りに回転させたこれら複数の曲板上に画像を投影することにより、残像効果を利用して立体像を表示する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１の装置は、可動部である複数の曲板を有するため、騒音が発生するうえ、装置が故障しやすくなる。また、複数の曲板の可動に応じた残像効果を利用するため、周囲が暗い状態であることが求められるとともに、回転軸近傍等の可動しない部分に立体像を表示できない場合がある。以上のことから、表示装置では、可動部を利用せずに立体像を表示可能なものが求められている。

本発明は、可動部を用いずに立体像を表示可能な表示装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る表示装置は、立体像を表示する表示装置であって、法線方向から視た平面視において、それぞれが重なるように前記法線方向に並んで設けられ、それぞれが画像を表示可能な複数の透明表示パネルと、前記複数の透明表示パネルそれぞれの動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記立体像が前記法線方向に分割された複数の分割画像を、前記複数の透明表示パネルのそれぞれに対応づけて表示させる。

本発明によれば、可動部を用いずに立体像を表示可能な表示装置を提供できる。

実施形態に係る表示装置の斜視図である。 図１の表示装置の正面図である。 図１の表示装置の側面図である。 実施形態に係る透明表示パネルの平面図である。 図４のV－V切断線における断面図である。 実施形態に係る制御部のハードウェア構成のブロック図である。 第１実施形態に係る制御部の機能構成例のブロック図である。 第１実施形態に係る制御部による処理例のフローチャートである。 立体画像データの一例を示すイメージ図である。 分割画像データを示すイメージ図であり、図１０（ａ）は第１例、図１０（ｂ）は第２例、図１０（ｃ）は第３例、図１０（ｄ）は第４例である。 分割画像データの移動変換例を示す図である。 １０個の分割画像の１０個の透明表示パネルへの表示例の図である。 立体画像の表示例を示す図である。 立体画像の表示の切替動作例を示す図である。 第２実施形態に係る表示システムの機能構成例のブロック図である。 第３実施形態に係る表示システムの機能構成例のブロック図である。

以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。各図面において、同一の構成部分には同一符号を付し、重複した説明を適宜省略する。以下に示す実施形態は、本発明の技術思想を具体化するための表示装置を例示するものであって、本発明を以下に示す実施形態に限定するものではない。以下に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、特定的な記載がない限り、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、例示することを意図したものである。また図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、誇張している場合がある。

以下に示す図においてＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸により方向を示す場合があるが、Ｘ軸に沿うＸ方向は、実施形態に係る表示装置が備える透明表示パネルの法線方向を示す。Ｙ軸に沿うＹ方向は、透明表示パネルの法線方向に直交する平面内における所定方向を示す。Ｚ軸に沿うＺ方向は、上記平面内における上記所定方向に直交する方向を示す。

Ｘ方向で矢印が向いている方向を＋Ｘ方向、＋Ｘ方向の反対方向を－Ｘ方向と表記し、Ｙ方向で矢印が向いている方向を＋Ｙ方向、＋Ｙ方向の反対方向を－Ｙ方向と表記し、Ｚ方向で矢印が向いている方向を＋Ｚ方向、＋Ｚ方向の反対方向を－Ｚ方向と表記する。但し、これらは、実施形態に係る表示装置の使用時の向きを制限するものではなく、実施形態に係る表示装置の向きは任意である。

［実施形態］
＜表示装置１００の全体構成例＞
図１から図３を参照して実施形態に係る表示装置１００の構成を説明する。図１から図３は表示装置１００を示す図である。図１は斜視図、図２は正面図、図３は側面図である。

表示装置１００は、立体画像データに基づき立体像を表示する。表示装置１００のユーザ（以下、単にユーザという）は、表示装置１００により表示される立体像を、様々な方向から裸眼によって視認できる。立体像とは、体積を持った立体的な像をいう。立体像には、静止画と動画とが含まれる。

表示装置１００は、１０個の透明表示パネル１と、パネル筐体２と、制御部３と、制御筐体４と、を有する。制御筐体４は、上部にパネル筐体２を載置している。但し、パネル筐体２は、制御筐体４の上方に離隔して配置されてもよいし、制御筐体４の下方に接触または離隔して配置されてもよいし、制御筐体４の側方に接触または離隔して配置されてもよい。

パネル筐体２は、複数の透明表示パネル１を内部に収容している。図１から図３では、１０個の透明表示パネル１とパネル筐体２の符号を併記している。パネル筐体２は、透明な樹脂材料またはガラス材料を含んで構成されている。なお、本明細書内において、「透明」とは、少なくとも可視光に対して６０％以上の光透過率を有することをいう。可視光とは、約３６０［ｎｍ］から約８３０［ｎｍ］までの範囲に含まれる波長の光をいう。

制御筐体４は制御部３を内部に収容している。図１から図３では、制御部３と制御筐体４の符号を併記している。制御筐体４は、樹脂材料またはガラス材料を含んで構成されている。制御筐体４の色や透明性に特段の制限はない。

１０個の透明表示パネル１は、透明表示パネル１０～１９を含む。１０個の透明表示パネル１のそれぞれは、画像を表示可能である。この画像には静止画と動画とが含まれる。１０個の透明表示パネル１のそれぞれは、ユーザが正面側（＋Ｘ方向側）から視た時には背面側（－Ｘ方向側）の風景である背景を透視可能であり、反対に背面側から視た時には正面側の風景である前景を透視可能なパネルである。１０個の透明表示パネル１は、透明表示パネル１を法線方向（Ｘ方向）から視た平面視において、それぞれが重なるように法線方向に並んで設けられている。

本実施形態では、表示装置１００は、１０個の透明表示パネル１において法線方向に隣り合う透明表示パネル１同士の間に空気層２０を有する。法線方向における空気層２０の長さ２０ｄは予め定められている。但し、表示装置１００は、１０個の透明表示パネル１において隣り合う少なくとも１組の透明表示パネル１同士の間に、空気層２０に代えて透明部材を有してもよい。この透明部材は、固体であってもよいし、液体であってもよい。固体は例えば樹脂である。樹脂は例えばアクリル材料である。１０個の透明表示パネル１におけるそれぞれの長さ２０ｄは同じであってもよいし、相互に異なっていてもよい。１０個の透明表示パネル１において隣り合う少なくとも１組の透明表示パネル１同士は、接触していてもよい。

制御部３は、１０個の透明表示パネル１それぞれの動作を制御する。制御部３は、表示装置１００に対する操作入力を受け付ける操作部を有する。

表示装置１００は、制御部３により、立体像が法線方向に分割された１０個の分割画像を１０個の透明表示パネル１に対応付けて表示させる。例えば、１０個の分割画像は、立体像を法線方向に分割するようにスライス（薄切り）することによって生成される。制御部３は、１０個の透明表示パネル１に１０個の分割画像を、１０個の透明表示パネル１の位置に対応付けて表示させる。

表示装置１００は、１０個の透明表示パネル１のそれぞれに表示された画像を重ね合わせることによって立体像を表示できる。ユーザは、表示装置１００の正面側、背面側を含むどの方向から見ても立体像を視認可能となる。なお、本実施形態では、複数の透明表示パネル１の個数が１０個である場合を例示するが、複数の透明表示パネル１の個数に制限はなく、表示装置１００の用途に応じて適宜決定できる。

＜透明表示パネル１０の構成例＞
図４および図５は、透明表示パネル１０の構成を例示する図である。図４は平面図、図５は図４のV－V切断線における断面図である。なお、図４および図５では、透明表示パネル１０を代表して説明するが、複数の透明表示パネル１における透明表示パネル１０～１９はいずれも同じ構成である。

透明表示パネル１０は、第１透明基板１０１と、画素電極１０２と、第２透明基板１０３と、共通電極１０４と、表示素子１０５と、９個の発光素子１０６と、封止部１０７と、を有する。

第１透明基板１０１と第２透明基板１０３は、平面視において重なるように設けられている。第１透明基板１０１および第２透明基板１０３は、ガラス基板やプラスチック基板等の絶縁基板である。第１透明基板１０１および第２透明基板１０３は、Ｘ－Ｙ平面に略平行な配向規制力を有する配向膜を有する。これらの配向膜は、所定方向に配向処理されている。

なお、上述したように１０個の透明表示パネル１同士の間に透明部材を設ける場合には、第１透明基板１０１、第２透明基板１０３および透明部材は、略同じ屈折率を有することが好ましい。このようにすると、透明表示パネル１同士の間における光の屈折を抑制できるため、立体像の表示制御が簡素化される。

画素電極１０２は、第１透明基板１０１の＋Ｚ方向側の面に設けられている。共通電極１０４は、第２透明基板１０３の－Ｚ方向側の面に設けられている。画素電極１０２と共通電極１０４は向き合っている。画素電極１０２は、画素ごとに配置される。画素電極１０２および共通電極１０４は、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電材料によって形成された透明電極である。

表示素子１０５は、第１透明基板１０１と第２透明基板１０３との間に位置している。表示素子１０５は、例えば、画素電極１０２に印加される駆動電圧に応じて液晶分子の向きが変化する液晶層である。

例えば、表示素子１０５に駆動電圧が印加されていない状態では、液晶分子の各光軸は互いに平行であり、液晶層に入射した光は、液晶層内でほとんど散乱されずに透過する。液晶層に駆動電圧が印加されると、液晶分子の各光軸は互いに交差し、液晶層に入射した光は、液晶層内で散乱される。透明表示パネル１０は、画素ごとにおいて液晶分子の向きに応じて光学特性を変化させることにより画像を表示できる。但し、表示素子１０５は、液晶層に限定されず、有機ＥＬ（Electro Luminescence）等であってもよい。

９個の発光素子１０６は、第２透明基板１０３の－Ｙ方向側の側面に向き合うように設けられている。９個の発光素子１０６のそれぞれは、例えば発光ダイオード（LED：Light Emitting Diode）である。９個の発光素子１０６のそれぞれは、赤、緑、青の光を発する。９個の発光素子１０６それぞれから発せられた光は、第２透明基板１０３に入射し、表示素子１０５を照明するバックライトとして機能する。なお、発光素子１０６の個数は９個に限定されず、表示装置１００の仕様および用途に応じて適宜決定できる。

封止部１０７は、第１透明基板１０１および第２透明基板１０３を接着する。封止部１０７は、第１透明基板１０１および第２透明基板１０３に対し、平面視において矩形枠状に設けられる。第１透明基板１０１と第２透明基板１０３との間に保持された表示素子１０５は、封止部１０７により封止される。

封止部１０７は、例えば、紫外線硬化型樹脂に有色フィラーを混合して形成されている。有色フィラーとしては、例えば、カーボンブラックやチタンブラック等を含む黒色フィラー、あるいは、黄色又は赤色に着色された着色フィラー等が適用可能である。

＜制御部３の構成例＞
（ハードウェア構成）
図６は、制御部３のハードウェア構成の一例を示す図である。制御部３は、例えばコンピュータによって構築されている。制御部３は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)３１と、ＲＯＭ(Read Only Memory)３２と、ＲＡＭ(Random Access Memory)３３と、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)３４と、外部機器接続ＩＦ(Interface)３５と、ネットワークＩＦ３６、とを有する。

ＣＰＵ３１は、各種の演算処理を含む制御処理を実行する。ＲＯＭ３２は、ＩＰＬ(Initial Program Loader)等のＣＰＵ３１の駆動に用いられるプログラムを記憶する。ＲＡＭ３３は、ＣＰＵ３１のワークエリアとして使用される。ＨＤＤ３４は、プログラム等の各種データを記憶する。

外部機器接続ＩＦ３５は、各種の外部機器を接続するためのインターフェースである。この場合の外部機器は、例えば、複数の透明表示パネル１等である。

ネットワークＩＦ３６は、通信ネットワーク等を介して、他の機器との間でデータ通信をするためのインターフェースである。例えば、制御部３は、ネットワークＩＦ３６を介して、立体画像データを受信する。

（機能構成）
図７は、制御部３の機能構成の一例を示す図である。制御部３は、送受信部３０１と、分割画像生成部３０２と、移動変換部３０３と、色画像生成部３０４と、表示制御部３０５と、格納部３０６と、を有する。制御部３は、分割画像生成部３０２、移動変換部３０３、色画像生成部３０４および表示制御部３０５の各機能を、ＣＰＵ３１がＲＯＭ３２に格納されたプログラムを実行することにより実現できる。制御部３は、送受信部３０１の機能を、外部機器接続ＩＦ３５およびネットワークＩＦ３６の少なくとも一方により実現できる。制御部３は、格納部３０６の機能を、ＨＤＤ３４により実現できる。

制御部３は、送受信部３０１を介して外部装置から立体画像データＤｉを受信する。外部装置は、例えば外部ＰＣ（Personal Computer）等である。

分割画像生成部３０２は、立体画像データＤｉに基づいて、表示装置１００によって表示される立体像を法線方向に分割した分割画像を表示するための１０個の分割画像データＤｄを生成する。

移動変換部３０３は、立体画像データＤｉのうち、Ｘ方向において１０個の透明表示パネル１同士の間に位置するデータを、Ｘ方向において最も近くに位置する透明表示パネル１上の位置に移動変換する。移動変換とは、異なる位置に移動するように位置データを変換する処理をいう。移動変換部３０３は、１０個の分割画像データＤｄのそれぞれに、移動変換後のデータを追加した１０個の移動変換画像データＤｃを生成する。

色画像生成部３０４は、１０個の移動変換画像データＤｃのそれぞれに、立体画像データＤｉに基づき取得される色情報を割り当てた１０個の色画像データＤｏを生成する。なお、色画像生成部３０４による処理は、モノクロの立体像を表示する場合には行われない。この場合には移動変換画像データＤｃと色画像データＤｏは同じになる。

表示制御部３０５は、１０個の色画像データＤｏを１０個の透明表示パネル１に対応付けて出力する。また、表示制御部３０５は、立体像の表示が所定のタイミングにおいて切り替わるように、１０個の色画像データＤｏを１０個の透明表示パネル１に出力する。表示制御部３０５は、１０個の色画像データＤｏに対応する分割画像を１０個の透明表示パネル１に対応付けて表示させる。表示装置１００は、１０個の分割画像を重ね合わせて表示することにより、立体像を表示できる。

本実施形態では、分割画像生成部３０２が、外部装置から入力される立体画像データＤｉから１０個の分割画像データＤｄを生成する機能構成を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、制御部３は、外部装置から入力された立体画像データＤｉを格納部３０６に格納する。分割画像生成部３０２は、格納部３０６に格納された立体画像データＤｉを読み出して１０個の分割画像データＤｄを生成してもよい。

＜制御部３による処理例＞
図８は、制御部３により立体像を表示させる処理の一例を示すフローチャートである。制御部３は、外部装置から立体画像データＤｉを受信した際に図８の動作を開始する。但し、制御部３は、立体像の表示開始を指示するユーザの操作入力を、表示装置１００の操作部等を介して受け付けた際等に図８の動作を開始してもよい。

まず、ステップＳ８１において、制御部３は、受信された立体画像データＤｉに基づいて、表示装置１００によって表示される立体像を法線方向に分割した分割画像を表示するための１０個の分割画像データＤｄを、分割画像生成部３０２により生成する。

続いて、ステップＳ８２において、制御部３は、１０個の透明表示パネル１のそれぞれに分割画像を表示させるために用いるカウンタｎに１を代入する。

続いて、ステップＳ８３において、制御部３は、立体画像データＤｉのうち、Ｘ方向において１０個の透明表示パネル１同士の間に位置するデータを、Ｘ方向において最も近くに位置する透明表示パネル１上の位置に、移動変換部３０３によって移動変換する。移動変換部３０３は、１０個の分割画像データＤｄのそれぞれに移動させたデータを追加した１０個の移動変換画像データＤｃを生成する。

続いて、ステップＳ８４において、制御部３は、立体画像データＤｉに基づいて、ｎ番目の透明表示パネル１に表示させる分割画像の色情報を、色画像生成部３０４により取得する。

続いて、ステップＳ８５において、制御部３は、色画像生成部３０４により取得された色情報を１０個の移動変換画像データＤｃのそれぞれに割り当てた１０個の色画像データＤｏを生成する。

続いて、ステップＳ８６において、制御部３は、表示制御部３０５により、１０個の色画像データＤｏを１０個の透明表示パネル１に対応付けて出力する。また、表示制御部３０５は、立体像の表示が所定のタイミングにおいて切り替わるように、１０個の色画像データＤｏを１０個の透明表示パネル１に出力する。これにより、表示制御部３０５は、１０個の色画像データＤｏに対応する分割画像を１０個の透明表示パネル１に対応付けて表示させる。

続いて、ステップＳ８７において、制御部３は、カウンタｎをｎ＝ｎ＋１とする処理を行う。

続いて、ステップＳ８８において、制御部３は、カウンタｎが１０よりも大きいか否かを判定する。ステップＳ８８において、大きいと判定した場合には（ステップＳ８８、ＹＥＳ）、制御部３は処理を終了する。一方、大きくないと判定した場合には（ステップＳ８８、ＮＯ）、制御部３はステップＳ８３以降の処理を再度行う。

以上のようにして、制御部３は、受信した立体画像データＤｉに基づいて、１０個の色画像データＤｏを１０個の透明表示パネル１に対応付けて表示させることができる。表示装置１００は、１０個の色画像データＤｏに対応する分割画像を重ね合わせて表示することにより、立体像を表示できる。

＜データの処理例および表示例＞
図９から図１４を参照して、表示装置１００によるデータの処理例および表示例について説明する。図９は、立体画像データＤｉの一例を示すイメージ図である。図１０は、分割画像データＤｄを示すイメージ図である。図１０（ａ）は第１例、図１０（ｂ）は第２例、図１０（ｃ）は第３例、図１０（ｄ）は第４例をそれぞれ示している。図１１は、分割画像データＤｄの移動変換の一例を示す図である。図１２は、１０個の分割画像Ｔｏを１０個の透明表示パネル１へ表示させた様子の一例を示す図である。図１３は、色画像データＤｏの表示を切り替える動作の一例を示す図である。図１４は、表示装置１００による立体像Ｔの表示の一例を示す図である。

図９に示すように、立体画像データＤｉは、立方体の立体像を表示するためのデータである。立体画像データＤｉは、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向の座標を示す３次元座標と、座標ごとでの色情報を示す数値データと、を含んでいる。

図１０は、透明表示パネル１の法線方向に対応するＸ方向に沿って、図９の立体画像データＤｉを１０分割した分割画像データＤｄのうち、４つの分割画像データＤｄ１、Ｄｄ２、Ｄｄ３およびＤｄ４を示している。スライスされた立体画像データＤｉに対応する図形は、Ｘ方向の位置に応じて大きさが異なっている。図形の形状は、スライスされた立体画像データＤｉの表面形状に対応する。図１０では、図形の内側は塗潰されていないが、分割画像生成部３０２は、内側を塗潰した分割画像データＤｄを生成することもできる。

透明表示パネル１同士の間には、Ｘ方向における長さ２０ｄの空気層２０が存在する。図１１は、１０個の透明表示パネル１のうち、ｎ番目の透明表示パネル１ｎと、ｎ＋１番目の透明表示パネル１ｎ＋１と、の間に位置する点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４を示している。点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４は、立体画像データＤｉに含まれるデータである。

点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４の各位置には、透明表示パネル１が存在しないため、立体像の表示において点Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３およびＰ４のデータは、このままでは欠落する。透明表示パネル１の個数が少ないほど、透明表示パネル１が存在しない空間が大きくなるため、欠落データが多くなる。データ欠落によって表示される立体像は空間的に粗くなる。このため、本実施形態では、Ｘ方向において１０個の透明表示パネル１同士の間に位置するデータを、移動変換部３０３により、Ｘ方向において最も近くに位置する透明表示パネル１上の位置に移動変換する。これにより、透明表示パネル１が存在しないことによるデータ欠落を低減する。

例えば、移動変換画像データＤｃの大きさ、すなわちデータ端部までの表示位置は、透明表示パネル１の個数と、透明表示パネル１同士の間隔と、に応じて調整される。点Ｐ１は透明表示パネル１ｎ＋１よりも透明表示パネル１ｎに近いため、移動変換部３０３は、点Ｐ１を透明表示パネル１ｎ上の点Ｐ１'に移動変換する。つまり、立体画像データＤｉにおける点Ｐ１は点Ｐ１'の位置に表示される。点Ｐ１'は、Ｘ方向に沿って透明表示パネル１ｎが位置する方向に点Ｐ１を移動させた際に、点Ｐ１が透明表示パネル１ｎに交わる点である。

同様に、点Ｐ２は透明表示パネル１ｎ＋１よりも透明表示パネル１ｎに近いため、移動変換部３０３は、点Ｐ２を透明表示パネル１ｎ上の点Ｐ２'に移動変換する。点Ｐ３は透明表示パネル１ｎよりも透明表示パネル１ｎ＋１に近いため、移動変換部３０３は、点Ｐ３を透明表示パネル１ｎ＋１上の点Ｐ３'に移動変換する。点Ｐ４は透明表示パネル１ｎ＋１よりも透明表示パネル１ｎに近いため、移動変換部３０３は、点Ｐ４を透明表示パネル１ｎ＋１上の点Ｐ４'に移動変換する。表示装置１００は、このような移動変換処理によって、透明表示パネル１が存在しないことによるデータ欠落を低減し、表示される立体像の空間的な粗さを低減できる。

制御部３は、移動変換部３０３により生成された１０個の移動変換画像データＤｃに、色画像生成部３０４によって色情報を付与して１０個の色画像データＤｏを生成する。その後、制御部３は、図１２に示すように、１０個の色画像データＤｏに対応する１０個の分割画像Ｔｏを、１０個の透明表示パネル１に対応付けて表示する。

図１２のように表示された１０個の分割画像Ｔｏを＋Ｘ方向から見ると、ユーザは、図１３に示す立体像Ｔを視認できる。立体像ＴはＸ方向に沿った奥行き情報を含む立体的な像である。ユーザは、＋Ｘ方向に限らず、－Ｘ方向や斜め方向等の様々な方向から、立体像Ｔを視認できる。立体像Ｔは、見る方向に応じて異なるものとなる。制御部３は、ユーザの視認位置に応じて、図１１の移動変換位置を変化させてもよい。これにより、ユーザの位置によらず、滑らかな立体画像をユーザに視認させることができる。

本実施形態では、１つの静止画である立体像Ｔを表示する例を示したが、表示装置１００は、所定タイミングごとに立体像Ｔを切り替えて表示することもできる。図１４において、切替タイミングｔ１、ｔ２、ｔ３およびｔ４は、立体像Ｔの表示を切り替えるタイミングを表している。

表示装置１００は、切替タイミングｔ１では分割画像Ｔｏ１を、切替タイミングｔ２では分割画像Ｔｏ２を、切替タイミングｔ３では分割画像Ｔｏ３を、切替タイミングｔ４では分割画像Ｔｏ４を、それぞれ表示する。このように表示装置１００は、立体像Ｔを切り替えることができる。切替タイミングを動画のフレームレートに一致させると、表示装置１００は、動画の立体像Ｔを表示できる。表示装置１００をサイネージ用途等に使用する場合には、表示装置１００は、切替タイミングを例えば１０分ごと等の所定時間間隔に設定することにより、サイネージのための立体像Ｔを所定時間間隔ごとに自動更新できる。

＜表示装置１００の作用効果＞
従来、立体画像データに基づき、裸眼により視認可能な立体像を表示する表示装置が知られている。このような表示装置として、画像投影装置の直上に同装置の表示面と垂直に配置された回転軸に、複数の曲板を固定し、回転軸周りに回転させたこれら複数の曲板上に画像を投影することにより、残像効果を利用して立体像を表示する構成が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

しかしながら、特許文献１の構成では、高速投影可能で高価な画像投影装置の使用が求められるため、表示装置の装置コストが高くなる場合がある。また曲板を回転させるため、回転に応じて騒音が生じやすいうえ、装置構成や制御が複雑になり、故障も発生しやすくなる。さらに、残像効果を利用して立体像を表示するため、周囲が暗くないと鮮明な立体像を視認できない。また回転させても動かない回転軸近傍では、残像効果が生じないため、立体像が見えなくなる場合がある。

本実施形態では、表示装置１００は、Ｘ方向（法線方向）から視た平面視において、それぞれが重なるように前記法線方向に並んで設けられ、それぞれが画像を表示可能な１０個の透明表示パネル１（複数の透明表示パネル）と、制御部３と、を有する。制御部３は、立体像ＴがＸ方向に分割された１０個の分割画像を、１０個の透明表示パネル１のそれぞれに対応づけて表示させる。本実施形態では、１０個の透明表示パネル１に分割画像Ｔｏを表示することにより立体像Ｔを表示できる。これにより、回転体や振動体等の可動部を用いずに立体像Ｔを表示可能な表示装置１００を提供できる。

また、本実施形態では、透明表示パネル１は、第１透明基板１０１と、画素電極１０２と、第２透明基板１０３と、共通電極１０４と、表示素子１０５と、発光素子１０６と、を有する。透明表示パネル１は、この構成により画像を表示することができる。

また、本実施形態では、制御部３は分割画像生成部３０２と、色画像生成部３０４を有する。これにより、表示装置１００は、カラーの立体像Ｔを表示できる。

また、本実施形態では、１０個の透明表示パネル１において隣り合う透明表示パネル１同士の間に空気層２０を有する。多数の透明表示パネル１を含んで表示装置１００を構成すると、表示装置１００のコストが増大する場合がある。表示装置１００は、空気層２０を有することにより、透明表示パネル１の個数を削減し、表示装置１００のコストを低減できる。

透明表示パネル１の個数を削減すると、表示される立体像Ｔが空間的に粗くなる場合がある。本実施形態では、Ｘ方向における立体画像データＤｉの欠落を移動変換部２０３により補うことによって、表示装置１００のコストを低減しつつ、空間的に滑らかな立体像Ｔを表示できる。なお、表示装置１００は、１０個の透明表示パネル１において隣り合う透明表示パネル１同士の間に透明部材を有してもよい。透明部材としてアクリル材料を含むものを用いると、アクリル材料は廉価であるため、表示装置１００のコストをさらに低減できる。

また、表示装置１００では、１０個の透明表示パネル１において隣り合う少なくとも１組の透明表示パネル１同士は接触していてもよい。透明表示パネル１同士を接触させることにより、透明表示パネル１同士の間における立体画像データの欠落を低減できるため、空間的に滑らかな立体像Ｔを表示可能になる。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る表示システム５００について説明する。なお、第１実施形態と同じ構成部には同じ符号を付し、重複する説明を適宜省略する。この点は、以降に示す他の実施形態においても同様とする。

図１５は、表示システム５００の機能構成の一例を示すブロック図である。表示システム５００は、表示装置１００ａと、情報処理装置２００と、を有する。表示装置１００ａは制御部３ａを有する。制御部３ａは、送受信部３０１と、表示制御部３０５と、格納部３０６と、を有する。

情報処理装置２００は、表示装置１００ａと通信可能に接続している。情報処理装置２００は、送受信部２０１と、分割画像生成部２０２と、移動変換部２０３と、色画像生成部２０４と、格納部２０５と、を有する。情報処理装置２００は、例えばコンピュータにより構築される。情報処理装置２００のハードウェア構成には、図６のものを適用できる。

情報処理装置２００は、分割画像生成部２０２、移動変換部２０３および色画像生成部２０４の各機能を、ＣＰＵ３１がＲＯＭ３２に格納されたプログラムを実行することにより実現できる。情報処理装置２００は、送受信部２０１の機能を、外部機器接続Ｉ／Ｆ３５およびネットワークＩ／Ｆ３６の少なくとも一方により実現できる。情報処理装置２００は、格納部２０５の機能を、ＨＤＤ３４により実現できる。

情報処理装置２００は、送受信部２０１を介して外部装置から立体画像データＤｉを受信する。分割画像生成部２０２は、入力される立体画像データＤｉに基づいて、表示装置１００によって表示される立体像を法線方向に分割した分割画像を表示するための１０個の分割画像データＤｄを生成する。

移動変換部２０３は、立体画像データＤｉのうち、Ｘ方向において１０個の透明表示パネル１同士の間に位置するデータを、Ｘ方向において最も近くに位置する透明表示パネル１上の位置に移動変換する。移動変換部２０３は、１０個の分割画像データＤｄのそれぞれに、移動後のデータを追加した１０個の移動変換画像データＤｃを生成する。

色画像生成部２０４は、１０個の移動変換画像データＤｃのそれぞれに、立体画像データＤｉに基づき取得される色情報を割り当てた１０個の色画像データＤｏを生成する。

情報処理装置２００は、送受信部２０１を介して、１０個の色画像データＤｏと、１０個の色画像データＤｏの形式情報を含む形式データＦｄと、を表示装置１００ａに送信する。形式データＦｄは、３次元空間内での物体（立体物）の形状、模様、動き等を定義する情報を含む。形式データＦｄには、コンピュータグラフィック業界等において広く普及しているファイルフォーマットであるＦＢＸ（Filmbox）等を適用できる。情報処理装置２００は、１０個の色画像データＤｏを生成するために用いた情報、あるいは生成する過程において得られた情報等に基づき、形式データＦｄを生成できる。

制御部３ａは、情報処理装置２００から受信した１０個の色画像データＤｏを用いて、１０個の色画像データＤｏに対応する分割画像を１０個の透明表示パネル１に対応付けて表示させる。表示装置１００は、１０個の分割画像を重ね合わせて表示することにより、立体像を表示できる。

本実施形態では、情報処理装置２００が１０個の色画像データＤｏを生成する機能を有する。これにより、制御部３ａの処理負荷を低減するとともに処理時間を短縮できる。なお、これ以外の効果は、第１実施形態と同様である。

［第３実施形態］
第３実施形態に係る表示システム５００ａについて説明する。

図１６は、表示システム５００ａの機能構成の一例を示すブロック図である。表示システム５００ａは、情報処理装置２００ａと、サーバ２５０と、を有する。

情報処理装置２００ａは、表示装置１００ａと通信可能に接続している。情報処理装置２００ａは、送受信部２０１と、分割画像生成部２０２と、格納部２０５と、を有する。

情報処理装置２００ａは、送受信部２０１を介して外部装置から立体画像データＤｉを受信する。分割画像生成部２０２は、立体画像データＤｉに基づいて、表示装置１００によって表示される立体像を法線方向に分割した分割画像を表示するための１０個の分割画像データＤｄを生成する。

情報処理装置２００ａは、送受信部２０１を介して、１０個の分割画像データＤｄと、１０個の分割画像データＤｄの形式情報を含む形式データＦｄと、をサーバ２５０に送信する。

サーバ２５０は、情報処理装置２００ａと通信可能に接続している。サーバ２５０は、送受信部２５１と、移動変換部２５２と、色画像生成部２５３と、を有する。サーバ２５０は、例えばコンピュータにより構築される。サーバ２５０のハードウェア構成には、図６のものを適用できる。

サーバ２５０は、移動変換部２５２および色画像生成部２５３の各機能を、ＣＰＵ３１がＲＯＭ３２に格納されたプログラムを実行することにより実現できる。サーバ２５０は、送受信部２５１の機能を、外部機器接続Ｉ／Ｆ３５およびネットワークＩ／Ｆ３６の少なくとも一方により実現できる。

移動変換部２５２は、送受信部２５１を介して受信した分割画像データＤｄのうち、Ｘ方向において１０個の透明表示パネル１同士の間に位置するデータを、Ｘ方向において最も近くに位置する透明表示パネル１上の位置に移動変換する。移動変換部２５２は、１０個の分割画像データＤｄのそれぞれに、移動後のデータを追加した１０個の移動変換画像データＤｃを生成する。

色画像生成部２５３は、１０個の移動変換画像データＤｃのそれぞれに立体画像データＤｉに基づき取得される色情報を割り当てた１０個の色画像データＤｏを生成する。

サーバ２５０は、送受信部２５１を介して、１０個の色画像データＤｏと、形式データＦｄと、を情報処理装置２００ａに送信する。情報処理装置２００ａは、サーバ２５０から受信した１０個の色画像データＤｏと、形式データＦｄと、を表示装置１００ａに送信する。

制御部３ａは、情報処理装置２００ａから受信した１０個の色画像データＤｏを用いて、１０個の色画像データＤｏに対応する分割画像を１０個の透明表示パネル１に対応付けて表示させる。表示装置１００ａは、１０個の分割画像を重ね合わせて表示する。これにより、表示装置１００ａは、立体像を表示できる。

本実施形態では、情報処理装置２００ａは、分割画像生成部２０２を有する。またサーバ２５０は、移動変換部２５２と、色画像生成部２５３と、を有する。これにより、制御部３ａおよび情報処理装置２００ａの各処理負荷を低減するとともに各処理時間を短縮できる。これ以外の効果は、第１実施形態と同様である。

以上、実施形態を説明してきたが、本発明は、具体的に開示された上記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

また、実施形態は表示方法を含む。例えば、表示方法は、立体画像データに基づき立体像を表示させる表示装置による表示方法であって、前記表示装置が、法線方向から視た平面視においてそれぞれが重なるように前記法線方向に並んで設けられた複数の透明表示パネルのそれぞれにより、画像を表示可能であり、制御部により、前記透明表示パネルそれぞれの動作を制御し、前記透明表示パネルは、第１透明基板と、画素電極と、第２透明基板と、前記画素電極に向き合う共通電極と、前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する表示素子と、発光素子と、を有し、前記制御部は、前記立体像が前記法線方向に分割された複数の分割画像を、前記複数の透明表示パネルのそれぞれに対応づけて表示させる。このような表示方法により上述した表示装置と同様の効果を得ることができる。

実施形態の説明で用いた序数、数量等の数字は、全て本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明は例示された数字に制限されない。また、構成要素間の接続関係は、本発明の技術を具体的に説明するために例示するものであり、本発明の機能を実現する接続関係をこれに限定するものではない。

また、機能ブロック図におけるブロックの分割は一例であり、複数のブロックを一つのブロックとして実現する、一つのブロックを複数に分割する、及び／又は、一部の機能を他のブロックに移してもよい。また、類似する機能を有する複数のブロックの機能を単一のハードウェア又はソフトウェアが並列又は時分割に処理してもよい。

１ １０個の透明表示パネル（複数の透明表示パネル）
１０～１９ 透明表示パネル
２ パネル筐体
３、３ａ 制御部
４ 制御筐体
２０ 空気層
２０ｄ 長さ
３１ ＣＰＵ
３２ ＲＯＭ
３３ ＲＡＭ
３４ ＨＤＤ
３５ 外部機器接続ＩＦ
３６ ネットワークＩＦ
１００、１００ａ 表示装置
１０１ 第１透明基板
１０２ 画素電極
１０３ 第２透明基板
１０４ 共通電極
１０５ 表示素子
１０６ ９個の発光素子
１０７ 封止部
２００、２００ａ 情報処理装置
２５０ サーバ
３０１、２０１、２５１ 送受信部
３０２、２０２ 分割画像生成部
３０３、２０３、２５２ 移動変換部
３０４、２０４、２５３ 色画像生成部
３０５ 表示制御部
３０６、２０６ 格納部
５００、５００ａ 表示システム
Ｄｉ 立体画像データ
Ｄｄ １０個の分割画像データ（複数の分割画像データ）
Ｄｄ１、Ｄｄ２、Ｄｄ３、Ｄｄ４ 分割画像データ
Ｄｃ １０個の移動変換画像データ（複数の移動変換画像データ）
Ｄｏ １０個の色画像データ（複数の色画像データ）
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ 点
Ｔｏ、Ｔｏ１、Ｔｏ２、Ｔｏ３、Ｔｏ４ １０個の分割画像（複数の分割画像）
Ｔ 立体像
ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４ 切替タイミング
Ｆｄ 形式データ

特許４６０５５０７号公報

Claims (11)

1. 立体像を表示する表示装置であって、
   法線方向から視た平面視において、それぞれが重なるように前記法線方向に並んで設けられ、それぞれが画像を表示可能な複数の透明表示パネルと、
   前記複数の透明表示パネルそれぞれの動作を制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記立体像が前記法線方向に分割された複数の分割画像を、前記複数の透明表示パネルのそれぞれに対応づけて表示させる、表示装置。
2. 前記透明表示パネルは、第１透明基板と、画素電極と、第２透明基板と、前記画素電極に向き合う共通電極と、前記第１透明基板と前記第２透明基板との間に位置する表示素子と、発光素子と、を有する、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記制御部は、立体画像データに基づいて、前記立体像を前記法線方向に分割した前記複数の分割画像を表示するための複数の分割画像データを生成する、請求項１または請求項２に記載の表示装置。
4. 前記制御部は、前記立体画像データに基づき取得される色情報を、前記複数の分割画像データのそれぞれに割り当てた複数の色画像データを生成する、請求項３に記載の表示装置。
5. 前記複数の透明表示パネルにおいて隣り合う少なくとも１組の前記透明表示パネル同士の間に、空気層および透明部材の少なくとも一方を有する、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
6. 前記複数の透明表示パネルにおいて隣り合う少なくとも１組の前記透明表示パネル同士の間に透明部材を有し、
   前記透明表示パネルの少なくとも一部は、前記透明部材と同じ屈折率を有する、請求項５に記載の表示装置。
7. 前記透明部材は、アクリル材料を含む、請求項６に記載の表示装置。
8. 前記複数の透明表示パネルにおいて隣り合う少なくとも１組の前記透明表示パネル同士は接触している、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の表示装置。
9. 立体像を表示する表示装置による表示方法であって、前記表示装置が、
   法線方向から視た平面視においてそれぞれが重なるように前記法線方向に並んで設けられた複数の透明表示パネルのそれぞれにより、画像を表示可能であり、
   制御部により、前記透明表示パネルそれぞれの動作を制御し、
   前記制御部は、前記立体像が前記法線方向に分割された複数の分割画像を、前記複数の透明表示パネルのそれぞれに対応づけて表示させる、表示方法。
10. 立体像を表示する表示装置と、前記表示装置に通信可能に接続する情報処理装置と、を有する表示システムであって、
    前記表示装置は、
    法線方向から視た平面視においてそれぞれが重なるように前記法線方向に並んで設けられ、それぞれが画像を表示可能な複数の透明表示パネルと、
    前記透明表示パネルそれぞれの動作を制御する制御部と、を有し、
    前記制御部は、前記立体像が前記法線方向に分割された複数の分割画像を、前記複数の透明表示パネルのそれぞれに対応づけて表示させる、表示システム。
11. 立体画像データに基づいて、前記立体像を前記法線方向に分割した前記複数の分割画像を表示するための複数の分割画像データを生成する分割画像生成部と、
    前記立体画像データに基づき取得される色情報を、前記複数の分割画像データのそれぞれに割り当てた複数の色画像データを生成する色画像生成部と、を有する、請求項１０に記載の表示システム。

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