JP4468341B2 - 三次元画像表示方法および三次元画像表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも１方向に視差を生じる三次元画像表示装置における三次元画像表示方法および三次元画像表示装置に関するものである。

裸眼式三次元画像表示方法として、従来から二眼式や多眼式が知られている。いずれも表示面にレンチキュラーシート（水平方向のみレンズ特性を有するかまぼこレンズのアレイ）やパララックスバリアなどを配し、左右眼に視差をもつ二次元情報を分離して見せることで、観察者に立体画像を知覚させるものである。

二眼式は、２つの二次元情報により１方向の視点からの立体画像を知覚させるものである。多眼式は、例えば４つの二次元情報により３方向の視点からの立体画像を知覚させるものである。すなわち、不連続ではあるが、事物が身体移動の逆方向に移動して見える現象、すなわち運動視差を観察者にもたらすことができる。

運動視差をより完全にし、運動視差も備えた立体画像を表示できる方式としては、ＩＩ（インテグラルイメージング）方式がある。この方式は、１９０８年に提案されたインテグラルフォトグラフィー（ＩＰ）方式という立体写真の撮影・再生技術に由来する（例えば、「非特許文献１」参照）。これは、立体写真の画素に相当するレンズアレイを用意し、この焦点距離にフィルムを置いて撮影を行い、撮影したフィルム上に撮影に用いたレンズアレイを置いて再生するというものである。

レンズ越しに記録した光線情報を進行方向のみ逆転して再生するというプロセスから明らかなように、観察位置が限定されない。また、フィルムの解像度が十分に高ければ、ホログラフィと同様に完全な空中像をも再生可能な理想的な方式である。ＩＩ方式三次元画像表示装置ではフィルムの代わりに代表的なフラットパネルディスプレイである液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を用いる。

画素から出た光は、レンズを経由することで進行方向が限定され、光線として射出する。レンズの背面の画素数、すなわち、視差情報（見る角度によって見え方が変わる画像情報）の数が増えると三次元画像表示装置の手前または奥側の表示範囲が広くなる。ただし、ＬＣＤの解像度が一定とした場合にはレンズピッチが長くなることから三次元画像の解像度が低下する（例えば、「非特許文献２」参照）。

ＩＩ方式の特徴は、視点画像の精細度の低下に配慮しながら可能な範囲で視差数を増やし、かつ、光線設計時に観察者の位置を仮定しない（観察時の両眼に集光点を設けない）ところにある。これは、視点画像の精細度低下を抑制するために視差数を２〜４と低く抑え、両眼に相当する位置に集光点を設けて立体画像を知覚させるという多眼式の設計とは決定的に異なる点である。

具体的には、水平レンズピッチまたは水平レンズピッチの整数倍を、水平画素ピッチの整数倍に設計することにより、複数のレンズから出る光線が略平行の関係になるように射出させ、再生・観察空間内に光線が集光する特殊な点が発生することを防いでいる。なお、集光点を観察距離より十分後ろに設定する方法もある。これらの光線は、実際に物があったときの表面からの光を、離散的ではあるが抽出して再生していることから、視差数をある程度高くすることで、観察者は観察範囲の中で、略その位置から見えるべき両眼視点画像を視認できる。さらに、連続的な運動視差を得ることができる。

１Ｄ−ＩＩ方式と多眼式との違いをつきつめればＬＣＤに代表されるフラットパネルの画素数が有限であるために制限される光線のレイアウトの違いに過ぎない。しかしながら視点画像の精細度を重視したために運動視差が不完全な多眼式とは異なり、特殊な集光点を設けないという１Ｄ−ＩＩ方式の光線設計が、両眼視差と運動視差のバランスを考慮した、より自然で疲れにくい三次元画像をもたらす。

しかしながら、これらの三次元画像表示装置には、奥行き方向の表示限界が存在する。まずＩＩ方式三次元画像表示装置においては、ディスプレイ面から離れるに従って視差情報の提示間隔が開くことから、奥行き方向の表示限界がある（例えば、「非特許文献２」参照）。多眼式においても、レンズ越しに複数画素を同時に観察することによる三次元画像の多重化の問題を回避するために、ＩＩ方式と同等の奥行き表示限界を設ける必要がある。また、二眼式においても、輻輳調節矛盾による疲労の問題を回避するために、奥行き表示限界を設けている。すなわち、いずれの表示方法を選択しても、表示範囲は±数ｃｍ程度に制限されてしまう。この限られた表現範囲のなかで存在感のある三次元画像を表示する方法として、平置き型にする方法がある。

平置き型は、縦置き型に較べて、観察者に意識させることなく三次元画像表示装置から観察者までの距離を縮めることができる。人間の特性として、遠くの１０ｃｍより近くの１０ｃｍのほうが、より大きな立体感が得られる。平置き型では、観察者までの距離が縮まることから、より大きな立体感を与えることができる。

また、見下ろす位置に置かれた平置き型三次元画像表示装置の表示範囲は、手作業範囲に相当する。人間は物を扱うときには、無意識ではあるが手のひらなど自分の体のサイズを基準にしているといわれている。人間の手のひらの幅は成人男性で９ｃｍ前後である。したがって、手作業範囲内の三次元画像に１０ｃｍ程度の高さがあれば、三次元画像として十分な立体感を与えることができる。

次に、机の上などを想像すればわかるが、重力と関係する安定性の関係から、基準面より浮いたり、床面積に対して著しく高さの高いものは自然に制限される。

さらに、人間は、正面より下方の凹凸のほうを重視する性質を持つ可能性もある。生物は自身にとって重要な情報を、より高感度に得るように進化してきたと考えられている。人間にとっては、手作業を行う場合の手元の凹凸や、転倒や踏み外しといった直接的な事故に繋がりやすい足元の凹凸といった垂直方向の凹凸が、水平方向の凹凸より大きな意味を持っていた可能性がある。

以上の理由から、水平方向より垂直方向の凹凸への感度が高く、そのために、より立体情報の価値が高まる平置き型で三次元画像のインパクトを高めることができると考えられる。

また、平置き型または略平起き型の三次元画像表示装置に、三次元画像とともに、例えば文字やアイコンなど二次元の情報を表示するものが知られている（例えば、「特許文献１」参照）。

Ｍ． Ｇ． Ｌｉｐｐｍａｎｎ， Ｃｏｍｐｔｅｓ Ｒｅｎｄｕｓ ｄｅ ｌ’Ａｃａｄｅｍｉｅ ｄｅｓ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｖｏｌ．１４６， ｐｐ．４４６−４５１（１９０８）．ＩＰ Ｈ． Ｈｏｓｈｉｎｏ， Ｆ． Ｏｋａｎｏ， Ｈ． Ｉｓｏｎｏ， ａｎｄ Ｉ． Ｙｕｙａｍａ， Ｊ． Ｏｐｔ． Ｓｏｃ． Ａｍ． Ａ．， Ｖｏｌ．１５， ｐｐ．２０５９−２０６５（１９９８）．ＮＨＫ Ｔ． Ｓａｉｓｈｕ， ｅｔ ａｌ． ，ＳＩＤ ０４ Ｄｉｇｅｓｔ， ｐｐ．１４３８−１４４１，２００４． 特開２００１―３３１１６９号公報 特開２００５−２５８４２１号公報

上述のように三次元画像表示装置の表示面を略水平に設置することにより、立体感のある三次元画像を表示できるようになったが、さらに二次元の情報についてもより効果的かつ印象的に表示するのが望ましい。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、平置き型または略平置き型の三次元表示装置において、二次元情報を効果的かつ印象的に表示することのできる三次元画像表示方法および三次元画像表示装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、少なくとも１方向に視差を生じる三次元画像表示装置に三次元画像を表示させる三次元画像表示方法であって、
実空間における実水平面となす角（θ_Ｄ）が、０°≦θ_Ｄ＜９０°で配置された表示面に対し、表示手段が、観察者から二次元コンテンツとして観察される二次元情報の仮想的な表示面と前記実水平面のなす角である二次元情報角（θ_２Ｄ）が、θ_Ｄ＜θ_２Ｄ≦９０°を満たす前記二次元情報を表示し、前記表示面に対する垂線と観察者の観察方向とがなす角である観察角（θ_Ｖ）は、０°＜θ_Ｖ＜２５°を満たし、前記表示手段は、前記三次元画像を作成するためのカメラの撮影方向の直線を垂線とする撮影対峙面と前記実水平面とがなす角θ_Ｓ０（０°＜θ_Ｓ０＜９０°）が、θ_Ｄ＜θ_Ｓ０を満たす前記三次元画像を表示し、さらに、前記二次元情報角（θ_２Ｄ）が、θ_Ｓ０≦θ_２Ｄを満たす前記二次元情報を表示することを特徴とする。

また、本発明の他の形態は、少なくとも１方向に視差を生じる三次元画像表示装置であって、実空間における実水平面となす角（θ_Ｄ）が、０°≦θ_Ｄ＜９０°で配置された表示面と、観察者から二次元コンテンツとして観察される二次元情報の仮想的な表示面と前記実水平面のなす角である二次元情報角（θ_２Ｄ）が、θ_Ｄ＜θ_２Ｄ≦９０°を満たす前記二次元情報を表示する表示手段と、を備え、前記表示面に対する垂線と観察者の観察方向とがなす角である観察角（θ_Ｖ）は、０°＜θ_Ｖ＜２５°を満たし、前記表示手段は、前記三次元画像を作成するためのカメラの撮影方向の直線を垂線とする撮影対峙面と前記実水平面とがなす角θ_Ｓ０（０°＜θ_Ｓ０＜９０°）が、θ_Ｄ＜θ_Ｓ０を満たす前記三次元画像を表示し、さらに、前記二次元情報角（θ_２Ｄ）が、θ_Ｓ０≦θ_２Ｄを満たす前記二次元情報を表示することを特徴とする。

本発明にかかる三次元画像表示方法によれば、実空間における実水平面となす角（θ_Ｄ）が、
０°≦θ_Ｄ＜９０°
で配置された表示面に対し、表示手段が、観察者から二次元コンテンツとして観察される二次元情報の仮想的な表示面と実水平面のなす角である二次元情報角（θ_２Ｄ）が、
θ_Ｄ＜θ_２Ｄ≦９０°
を満たす二次元情報を表示するので、二次元情報を効果的かつ印象的に表示することができるという効果を奏する。

本発明の他の形態にかかる三次元画像表示装置によれば、実空間における実水平面となす角（θ_Ｄ）が、
０°≦θ_Ｄ＜９０°
で配置された表示面と、観察者から二次元コンテンツとして観察される二次元情報の仮想的な表示面と実水平面のなす角である二次元情報角（θ_２Ｄ）が、
θ_Ｄ＜θ_２Ｄ≦９０°
を満たす二次元情報を表示する表示手段とを備えたので、二次元情報を効果的かつ印象的に表示することができるという効果を奏する。

以下に、本発明にかかる三次元画像表示方法および三次元画像表示装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、実施の形態にかかる三次元画像表示装置１０の機能構成を示す図である。本実施の形態にかかる三次元画像表示装置１０は、三次元空間上の仮想平面上に二次元情報を表示する。ここで、二次元情報とは、二次元に表示される情報である。例えば、文字やアイコンなどがある。例えば、三次元画像として、地図画像が表示される。さらに、地名や建物を識別するアイコンなどの二次元情報が地図画像に重畳して表示される。

三次元画像表示装置１０は、二次元情報を仮想平面に表示するための機能として、主に記憶部１００と、処理部１１０と、入力部１２０と、表示部１３０とを備えている。入力部１２０は、ユーザからの各種情報の入力を受け付ける。受け付けた情報は、記憶部１００に格納する。表示部１３０は、三次元画像、二次元情報を表示する。

記憶部１００は、表示部１３０に表示する二次元情報や、三次元画像を保持している。また、二次元情報の表示角度である二次元情報角（θ_２Ｄ）を決定するために必要な情報を保持している。具体的には、俯角（θ_Ｆ）と、表示角（θ_Ｄ）と、コンテンツ水平面角（θ_Ｃ）と、観察角（θ_Ｖ）と、手前側表示限界（Ｄｎ）と、奥側表示限界（Ｄｆ）とを保持している。さらに、二次元情報が移動を伴うものである場合には、二次元情報の表示位置を示す表示位置情報を保持する。また、三次元情報が移動に伴い、高さが変化するものである場合には、その高さを保持する。なお、これらの情報および角度については後述する。

処理部１１０は、表示部１３０が上述のように観察者が二次元情報を認識し易い角度に表示すべく、二次元情報の配置を制御する。処理部１１０は、二次元情報角（θ_２Ｄ）決定部１１２と、高さ（ｈ）決定部１１４とを有している。

二次元情報角（θ_２Ｄ）決定部１１２は、記憶部１００に格納されている情報に基づいて、表示部１３０に表示すべき二次元情報の二次元情報角（θ_２Ｄ）を決定する。二次元情報角（θ_２Ｄ）決定部１１２は、さらに後述する表示条件を満たす二次元情報角（θ_２Ｄ）を決定する。なお、表示条件を満たす二次元情報角（θ_２Ｄ）が複数存在する場合には、そのうち任意の値を二次元情報角（θ_２Ｄ）として決定すればよい。二次元情報角（θ_２Ｄ）決定部１１２は、さらに二次元情報が表示面内を移動する場合には、二次元情報の表示位置に応じて二次元情報角（θ_２Ｄ）を決定する。

高さ（ｈ）決定部１１４は、二次元情報の高さ（ｈ）を二次元情報の表示位置に応じて決定する。同様に、三次元情報の高さ（ｈ）を三次元情報の表示位置に応じて決定する。

図２は、表示部１３０の外観構成を示す図である。表示部１３０は、平置き型であり、実空間における水平面である実水平面と表示面とが平行になるように設置される。ここで、表示部１３０の横方向を右をプラスとするｘ方向とする。表示部１３０の上下方向を上方向をプラスとするｙ方向とする。表示部１３０の面に垂直な方向を、表示部１３０の手前すなわち観察者に向かう方向をプラスとするｚ方向とする。

なお、表示部１３０は、他の例としては、表示面が観察者に向くよう実水平面からやや傾斜して設置されてもよい。

図３は、表示部１３０の詳細な構成を示す図である。表示部１３０は、二次元情報表示パネル１３２と、光制御子１３４とを有している。二次元情報表示パネル１３２は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。二次元情報表示パネル１３２の１画素は、それぞれＲ、Ｇ、Ｂを表示する３つのサブ画素から構成される。二次元情報表示パネル１３２は、具体的には、二次元情報表示用ＷＵＸＧＡ−ＬＣＤである。光制御子１３４は、レンチキュラーシートである。

なお、レンチキュラーシートにかえて、レンズアレイを利用してもよい。レンチキュラーシートを利用する場合は、垂直方向にはレンズ効果がなく視差情報を提示しないが、レンズアレイを利用する場合は、水平方向と同様に垂直方向にも視差情報を提示することができる。ここでは、説明の便宜上、水平方向の視差提示についてのみ述べる。

図４は、二次元情報と三次元画像との関係を示す図である。表示部１３０に表示された画像は、観察者から立体画像として観察される。三次元画像は例えば、立体物２００のように、三次元的に観察される。これに対し、二次元情報であるアイコン２１０は、仮想水平面と所定の角度（θ）をなす仮想平面上に観察される。

以下、二次元情報が表示される面である仮想平面と表示部１３０の表示面との関係について説明する。図５−１および図５−２は、二次元情報が表示される面である仮想平面３００と表示部１３０の表示面１３６が平行になるよう二次元情報を配置した状態を示す図である。表示面１３６は、ｘｙ平面と平行である。

図５−１は、表示部１３０をｘ方向から見た断面図である。図５−１に示す例においては、二次元情報２１０は、表示部１３０のｘｙ平面、すなわち表示面１３６に平行に配置されている。

図５−２は、図５−１のように配置された二次元情報２１０が観察者により観察される様子を示す図である。なお、文字やアイコンといった二次元情報は垂直、平行成分で構成される場合が多いことから、ここでは簡便のために垂直平行成分で構成される長方形で二次元情報２１０を示している。

このように、二次元情報２１０を表示面１３６と平行に配置した場合、表示面１３６と仮想平面３００とが平行になり、二次元情報２１０は、表示面１３６上に配置されているように観察される。すなわち、観察者の観察方向３１０と仮想平面３００とのなす角（θ_ａ）は、９０°よりも小さくなる。

図６−１および図６−２は、仮想平面３００と表示面１３６とのなす角（θ_ａ）が９０°になるよう二次元情報を配置した例を示す図である。図６−１は、表示部１３０をｘ方向から見た断面図である。図６−２は、図６−１にように配置された二次元情報２１０が観察者により観察される様子を示す図である。このとき、二次元情報２１０の左右の辺２１１，２１２は、表示面１３６の格子に対して角度をなしている。すなわち、二次元情報２１０の上部側がｚ方向に立ち上がっている。したがって、観察者は、図６−２の二次元情報２１０を図５−２に示す二次元情報２１０に比べて、より立体的に捕えることができる。

図７−１および図７−２は、仮想平面３００と表示面１３６とのなす角（θ_ａ）が９０°よりも大きくなるよう二次元情報を配置した例を示す図である。このとき、二次元情報２１０の左右の辺２１１，２１２は、表示面１３６の格子に対して角度をなしている。さらに、図６−２に示す例においては、左辺２１１と右辺２１２とが平行であったのに対し、図７−２に示す例においては、左辺２１１と右辺２１２も角度をなしている。このように左辺２１１と右辺２１２が角度をなすことが観察者に対し、奥行き情報の強力な手掛かりを与えることとなる。これにより、図７−２に示す例においては、図６−２に示す例に比べ、より観察者に向けて表示されているような印象を与えることができる。

三次元画像表示装置１０は、記憶部１００に記憶されている各パラメータに基づいて、図６−２または図７−２に示すような観察者側に立ち上がって観察されるような二次元情報を表示することができる。以下、二次元情報角（θ_２Ｄ）決定部１１２が二次元情報角（θ_２Ｄ）を決定する際に利用する表示条件について述べる。図８は、表示面１３６と二次元情報２１０の関係を示す図である。

表示面１３６と実水平面３２０とのなす角を表示面角（θ_Ｄ）とする。実水平面３２０と仮想平面３００とのなす角を二次元情報角（θ_２Ｄ）とする。また、表示面１３６に対する垂線３３０と観察方向３１０とのなす角を観察角（θ_Ｖ）とする。この場合、図６−２のような効果を生じさせるための表示条件は（式１）のように表される。

θ_Ｄ＜θ_２Ｄ≦９０ （０°≦θ_Ｄ＜９０°） ・・・（式１）

さらに、図７−２のような効果を生じさせるためには、（式１）の条件に加えて、（式２）の表示条件を満たす必要がある。

θ_Ｄ＋θ_Ｖ≦θ_２Ｄ （０°＜θ_Ｖ＜９０°） ・・・（式２）

次に、観察角（θ_Ｖ）と、実際の画面高さに対する見かけの画面高さの割合との関係について説明する。図９は、観察角（θ_Ｖ）と、実際の画面高さに対する見かけの画面高さの割合との関係を示す図である（図９左軸）。

図１０−１および図１０−２は、見かけの画面高さを説明するための図である。図１０−１は、見かけの画面高さと実際の画面高さが等しい場合を示す図である。表示面１３６が観察方向３１０と垂直に配置された場合、観察者は、このように、実際の画面高さで認識することができる。これに対し、表示面１３６と観察方向３１０のなす角が９０°から外れるにつれて、画面高さはより低く認識される。この見かけ上の高さを見かけの画面高さと称する。

図９は、さらに観察角（θ_Ｖ）と、各角度で観察した人の割合との関係を示している（図９右軸）。表示面１３６と実水平面とが平行な平置き、すなわち表示面角（θ_Ｄ）が０°の場合から表示面角（θ_Ｄ）が９０°まで５°おきに角度を変えて表示面１３６を設置した。そして、各角度における観察者の姿勢を調べた。三次元画像表示装置１０は、高さ７０ｃｍの台の上においた。観察者には、椅子に座るか、または立って観察させた。

図９には、表示面角（θ_Ｄ）と関係なく、各観察角（θ_Ｖ）で観察した人の割合を示している。なお、観察角（θ_Ｖ）は５度間隔で四捨五入して決定した。観察角（θ_Ｖ）が０°から１５°の範囲で観察者の割合が少なくない。これに対し、観察角（θ_Ｖ）が２０°で減少し、観察角（θ_Ｖ）が２５°を越えて観察する人はいなかった。

観察角（θ_Ｖ）として１５°以下が好まれる理由として、表示面の見かけの画面高さが、観察角（θ_Ｖ）に依存したコサイン関数で与えられることが考えられる。実際の画面高さに対する見かけの画面高さの割合は、観察角（θ_Ｖ）が１０°前後においては９８％程度である。すなわち、９８％の画面高さが維持されている。これに対し、観察角（θ_Ｖ）が１８．２°では、９５％程度に減少する。さらに、観察角（θ_Ｖ）が２０°では、９４％程度まで減少する。観察角（θ_Ｖ）が２５．８°では９０％以下となり、見かけ上の画面高さは明確に低下する。

上述のように、観察角（θ_Ｖ）が２５°を超えて観察する観察者がいなかったことは、この見かけ上の画面高さに起因すると考えられる。観察者は、この画面高さの減少を認識し、画面サイズを有効に利用しようと正面に回りこむという姿勢（前傾姿勢）をとると考えられる。以上のことから、観察者が自然な姿勢で二次元情報を観察するためには、（式３）の表示条件を満たす必要がある。

０°＜θ_Ｖ＜２５° ・・・（式３）

次に、表示面角（θ_Ｄ）と観察角（θ_Ｖ）の関係に基づく表示条件について説明する。図１１は、表示面角（θ_Ｄ）と観察角（θ_Ｖ）との関係を示す図である。各表示面角（θ_Ｄ）において、０°から２０°の観察角（θ_Ｖ）で観察する観察者の割合を調べた。θ_Ｖ＝１５°、２０°のピークはθ_Ｄ＝５°であった。θ_Ｖ＝１０°のピークはθ_Ｄ＝２０ｖ、θ_Ｖ＝５°のピークはθ_Ｄ＝２５°であった。θ_Ｖ＝０°は、θ_Ｄが４５°に近づくにつれて増加するという結果になった。

この結果から、表示面角（θ_Ｄ）が小さい場合には、観察角（θ_Ｖ）が大きくなる傾向にあることがわかった。また、表示面角（θ_Ｄ）が大きい場合には、観察角（θ_Ｖ）は小さくなる傾向にあることがわかった。すなわち、表示面角（θ_Ｄ）を大きくし、表示面１３６を観察者に向けるほど観察角（θ_Ｖ）を小さくすることができる。

ただし、表示面角（θ_Ｄ）が０°の場合には、この傾向からはずれ、観察角（θ_Ｖ）は小さい。これは、表示面角（θ_Ｄ）が０°の場合には、表示面１３６が観察者に全く向けられていないことから、観察者が自主的に表示面の正面に回ろうとする、すなわち前傾姿勢をとるためと考えられる。

θ_Ｄ≧５°では表示面がわずかでも観察者に向けられている。このため、観察者は、自身のほうに向けて表示されていると認識し、姿勢を変えてまで正面に回るという行動が抑制されると考えられる。さらに、θ_Ｄ＝４５度近傍になると、直立した姿勢のままでも正面からの観察が可能になる。

以上の関係にしたがい、仮定した観察角（θ_Ｖ）に適した表示面角（θ_Ｄ）は式４に従って設定するのが好ましい。

θ_Ｄ＋θ_Ｖ≦θ_２Ｄ （０°＜θ_Ｖ＜２５°） ・・・（式４）

以上述べたように，水平（ｘ方向），垂直（ｙ方向）ともに視差情報がある場合はθ_Ｖを考慮した二次元情報のレイアウトが望まれるが、１Ｄ−ＩＩ方式や多眼式のように、垂直方向（ｙ方向）の視差情報を省いた表示方式では、観察位置がｙ方向に変動しても三次元画像が変化しない。より具体的には、異なる方向から取得した画像（各視点画像）を合成して三次元画像を作成する場合に、水平（ｘ方向）、垂直（ｙ方向）ともに視差情報を表示する方式では、各視点画像もｘ座標、ｙ座標を変えた視点から取得する必要があるが、１Ｄ−ＩＩ方式や多眼式のようなｙ方向に視差情報を提示しない方式においては、各視点画像の取得位置はｙ座標はひとつに固定され、ｘ座標のみ異ならせる。つまり、三次元画像観察時には、画像取得時のｙ，ｚ座標から観察したときは歪みのない三次元画像を観察することができるが、観察位置がｙ，ｚ方向にずれると、観察される三次元画像は歪みを含むことになる（非特許文献３）。よって、垂直方向に視差のない方式については、コンテンツ作成時の俯角を考慮することで、図６−１、または図７−１のようなレイアウトが可能になる。図１２は、コンテンツ作成時の俯角を考慮した表示条件を説明するための図である。ここで、俯角とは、撮影方向３４０と表示面１３６とのなす角であり、図１２においてθ_Ｆで示されている。

一方向にのみ視差情報を提示する三次元画像表示装置を平置き型として用いる場合には、俯角をなして撮影することが好ましい（例えば、特願２００５−１１７３４１号公報参照）。さらに、θ_Ｆ＝５０°〜６０°が好ましい。この値は、たとえば平置き型三次元ディスプレイに立方体を三次元表示したときに、側面と上面とが違和感なく観察される値である。また、この値は、観察方向３１０と撮影方向３４０が乖離した場合にも歪みが感じられにくくなるよう定めた値である。

撮影方向３４０と表示面１３６の垂線３３０とのなす角、すなわち撮影ずれ角（θ_Ｓ）は、俯角（θ_Ｆ）と（式５）の関係にある。

θ_Ｓ＝９０°−θ_Ｆ ・・・（式５）

したがって、θ_Ｆ＝５０°〜６０°より、θ_Ｓ＝４０°〜３０°となる。すなわち、（式６）で示す表示条件が定まる。

３０°≦θ_Ｓ≦４０° ・・・（式６）

撮影ずれ角（θ_Ｓ）は、観察角（θ_Ｖ）に比べて大きく、観察者に想定した観察位置から観察させるためには、観察方向３１０を指定するなどする必要があることがわかる。

しかしながら、（式６）を満たすθ_Ｓで撮影し、三次元画像を作成さえしてしまえば、垂直方向に視差情報を提示しない三次元画像表示方法においては、観察角度のずれ（｜θ_Ｓ−θ_Ｖ｜）に起因する歪みを内包しつつも、観察角（θ_Ｖ）によらず、図６−２または図７−２の関係を満たす二次元情報の表示を可能とし、これにより、想定した観察位置で観察させるための表示条件は、（式７）で示される。

θ_Ｓ０≦θ_２Ｄ ・・・（式７）

ここで、θ_Ｓ０は、撮影方向３４０を垂線とする撮影対峙面３５０と実水平面３２０のなす角である。θ_Ｓ０は、表示面角θ_Ｄおよび撮影ずれ角θ_Ｓと(式８)の関係にある。

θ_Ｓ０＝θ_Ｓ＋θ_Ｄ ・・・（式８）

すなわち、（式７）の表示条件により、表示面角（θ_Ｄ）と撮影ずれ角（θ_Ｓ）とを考慮した二次元情報角（θ_２Ｄ）を定めることができる。

θ_Ｄ＋θ_Ｓ≦θ_２Ｄ（３０°≦θ_Ｓ≦４０°）・・・（式９）

（式９）は、（式４）に比較してよりディスプレイ面から二次元画像情報をより角度をつけて配置すると効果的であることを意味している。

以上のように、二次元情報を表示面１３６に対して角度を成して配置することにより、表示可能な情報量を増やすことができる。文字に代表される二次元情報は、その形状に重要な意味がある。すなわち正しいアスペクト比からの乖離が顕著な場合に観察者が感じる不快感が強い。このために、条件としてある精細度が与えられると、そこに表示できる情報量は、二次元情報のアスペクト比を保ったまま可能な限り最小の大きさにして表示することによって決まる。

三次元画像表示装置において観察方向を垂線として平面である観察対峙面より角度を成して表示した場合、観察対峙面に平行なベクトル成分で考えると垂直方向につぶされた表示になる。しかし、立体知覚により観察対峙面より角度をなしていることが認識できることから、頭の中で正しいアスペクト比に直すことができる。このため、観察対峙面の精細度と大きさが同一であった場合、図７−２のレイアウトは、図６−２のレイアウトに比べて表示可能な情報量を増加させることができる。この効果は、観察対峙面と二次元情報２１０の仮想平面３００のなす角が大きくなるほど増大する。

ただし、二次元情報が観察者側に倒れ、違和感を与えるのを防ぐべく、（式１０）の条件が必要である。

θ_２Ｄ≦９０° ・・・（式１０）

図１３は、コンテンツ水平面を考慮した表示条件を説明するための図である。コンテンツ水平面３６０は、実水平面３２０から傾斜した平面であり、三次元的なコンテンツが表示される仮想的な三次元空間における仮想的な水平面である。

前述したように、表示面１３６を観察者に向けることにより観察角（θ_Ｖ）が大きくなる効果がある。すなわち、観察角（θ_Ｖ）と撮影ずれ角（θ_Ｓ）を近づけてより正しい条件で観察することを促すことができる。

しかし、この場合にも両者の乖離が存在する。そこで、この乖離を緩和すべく、図１３に示すようにコンテンツ水平面３６０を表示面１３６よりも下げる。コンテンツ水平面３６０を下げるための表示条件は、（式１１）で示される。

０°≦θ_Ｃ＜θ_Ｄ ・・・（式１１）

ここで、θ_Ｃは、コンテンツ水平面３６０と実水平面３２０のなす角、すなわちコンテンツ水平面角である。

コンテンツ水平面３６０の垂線３７０と観察方向３１０のなす角、すなわちコンテンツずれ角（θ_ＶＣ）は、（式１２）により示される。

θ_ＶＣ＝θ_Ｖ＋（θ_Ｄ−θ_Ｃ） …（式１２）

(式１１)に示すように、コンテンツ水平面３６０を表示面１３６から下げることにより、コンテンツずれ角（θ_ＶＣ）を観察角（θ_Ｖ）よりも大きくすることができる。すなわち、撮影ずれ角（θ_Ｓ）との乖離を小さくすることができる。

例えば、θ_Ｖ＝１５°であっても、（θ_Ｄ−θ_Ｃ）＝１０°とすることにより、θ_ＶＣ＝２５°となる。すなわち、θ_Ｓ（３０°≦θ_Ｓ≦４０°）との乖離を小さくすることができる。

コンテンツ水平面角（θ_Ｃ）は、三次元画像表示装置の表示限界に起因して制限される。具体的には、コンテンツ水平面角（θ_Ｃ）で規定されるコンテンツ水平面３６０は、表示全領域において表示限界内であることが望ましい。詳細は、非特許文献２に記載されている。

表示全領域において表示限界内であるための表示条件は、（式１３）で示される。

Ｈ×ｃｏｓ（θ_Ｄ−θ_Ｃ）×ｓｉｎ（θ_Ｄ−θ_Ｃ）≦Ｄｆ …（式１３）

ここで、Ｈは画面高さ、すなわち表示面１３６のｙ軸方向の長さである。また、Ｄｆは、奥行き限界である。

図１４−１および図１４−２は、奥行き限界を説明するための図である。図１３を参照しつつ説明したコンテンツ水平面角（θ_Ｃ）にかかる表示条件である（式１３）は、図１４−１に示すように、奥行き限界において、コンテンツ水平面を面として認識させるための条件である。すなわち、表示面１３６の上端１４０側のコンテンツ２２０のコンテンツ水平面を認識させるための条件である。

ただし、図１４−２に示すように、表示面１３６の一部において、コンテンツ水平面を面として認識させることができなくとも問題ない場合には、コンテンツ水平面を認識させる範囲がＤｆの範囲内になるように設定してもよい。

コンテンツ水平面を認識させることができなくとも問題ない場合とは、例えば、表示面１３６の上端１４０側には例えば山などコンテンツ水平面から盛り上がった画像が配置されており、コンテンツ水平面を認識させる必要がない場合である。

図１４−２に示す例では、表示面１３６の上端１４０と下端１３８の中間に配置されたコンテンツ２２２の位置においてコンテンツ水平面を認識させる必要がある。それよりも上端１４０側においては、コンテンツ水平面を認識させる必要がない。この場合には、（式１３）におけるＨをより小さい値とし、コンテンツ水平面角（θ_Ｃ）をより大きくしてもよい。

以上のように、コンテンツ水平面角（θ_Ｃ）を表示面角（θ_Ｄ）より小さくすることにより、表示領域を効率的に使うことができる。図１５−１から図１５−３は、コンテンツ水平面と表示領域の関係を説明するための図である。図１５−１から図１５−３は、三次元画像表示装置１０の観察者からみた表示状態を示す図である。なお、各図の右側の図は、表示部１３０をｘ方向から見た断面図である。

図１５−１は、コンテンツ水平面角（θ_Ｃ）と表示面角（θ_Ｄ）との関係が（式１４）で示される場合の表示状態を示す図である。

θ_Ｃ＜θ_Ｄ ・・・（式１４）

この場合、コンテンツ水平面３６０は、表示面１３６の下端１３８側において一致するよう配置されている。さらに、コンテンツ水平面３６０は、表示面１３６の上端１４０側、すなわち観察者から見て奥側において、表示面１３６より下がるように配置されている。この配置により、表示面１３６の周囲を取り囲む額縁の影響を受けることなくコンテンツ水平面３６０の手前から奥までを有効に利用することができる。

図１５−２は、コンテンツ水平面角（θ_Ｃ）と表示面角（θ_Ｄ）との関係が（式１５）で示され、かつ表示面１３６とコンテンツ水平面３６０が一致している場合の表示状態を示す図である。

θ_Ｃ＝θ_Ｄ ・・・（式１５）

この場合、表示面１３６の上端側の領域１５０において、立体情報の上部が額にかかってしまう。このため、上端側の領域１５０を三次元情報等の表示に利用することができない。

図１５−３は、コンテンツ水平面角（θ_Ｃ）と表示面角（θ_Ｄ）との関係が（式１３）で示され、かつコンテンツ水平面３６０が表示面１３６に比べて奥側（マイナスのｚ方向）に配置されている場合の表示状態を示す図である。この場合、表示面１３６の下端側の領域１５２において、立体情報が額に隠れてしまう。このため、下端側の領域１５２を三次元情報等の表示に利用することができない。

以上のように、図１５−１に示すように、（式１４）の関係を満たすコンテンツ水平面３６０を設けることにより、コンテンツ水平面３６０を有効に利用することができる。

以上の表示条件を満たすことにより、印象的かつ効果的な二次元情報の表示を実現することができる。なお、以上の表示条件は、観察者から見て垂直方向の視差情報の有無にかかわらず適応することができる。垂直方向に視差情報がない場合は、垂直方向の観察位置を仮定して画像を作成する。一方、垂直方向に視差がある場合も、主に観察する方向を仮定して画像を作成する。そして、この表示条件において、図６−２または図７−２のレイアウトを実現すべくθ_２Ｄを定めればよい。いずれにおいても、θ_２Ｄを定めるために観察方向を仮定する必要がある。

図１６は、例えばアイコン２２０と文字２２２など異なる種類の二次元情報の二次元情報角（θ_２Ｄ）を示す図である。このように、種類の異なる二次元情報を同時に表示させる場合には、二次元情報の種類に応じて異なる二次元情報角（θ_２Ｄａ，θ_２Ｄｂ）で二次元情報を表示してもよい。これにより、二次元情報の見え方に応じて二次元情報の種類を認識させることができる。ただし、この場合には、二次元情報角（θ_２Ｄ）は、いずれも上述の表示条件を満たす必要がある。

さらに、所定の光源を仮定し、各二次元情報の影を表示してもよい。図１７は、アイコン２２０と文字２２２それぞれの影２２１，２２３を示す図である。二次元情報角（θ_２Ｄ）の大きさが異なると、二次元情報の高さが同一でも影の長さが異なる。すなわち、異なる種類の二次元情報について、影の長さが異なってみえることが、二次元情報の種類の識別に寄与する。

次に、二次元情報がｙ軸方向に移動する場合の表示条件について説明する。例えばカーナビゲーションシステムに代表される地図表示を三次元画像表示装置１０において行う場合、移動手段の進行に伴い、表示面１３６に表示される三次元画像や二次元情報は奥から手前に流れて観察される。すなわち、三次元画像や二次元情報の表示位置は、マイナスのｙ方向に連続的に変化する。二次元情報角（θ_２Ｄ）決定部１１２は、このマイナスのｙ方向への移動にしたがい、二次元情報の二次元情報角（θ_２Ｄ）を連続的に変化させる。

図１８は、二次元情報の表示位置（ｙ座標）と、二次元情報角（θ_２Ｄ）との関係を示す図である。図１９は、図１８に示す関数にしたがい表示位置に応じた二次元情報角（θ_２Ｄ）で表示された二次元情報２１０を示す図である。

図１８のグラフの横軸は、二次元情報の表示位置を示している。横軸のｙ座標は、規格化された値であり、表示面１３６の高さ、すなわちｙ方向の幅の１／２倍をｙ＝１とした。表示面１３６の中心のｙ座標を０とする。図１８のグラフの縦軸は、二次元情報角（θ_２Ｄ）の最大値に対する割合を示している。θ_２Ｄｍａｘは任意の値である。

図１８に示すように、奥から手前に移動する二次元情報の二次元情報角（θ_２Ｄ）をθ_２Ｄ＝θ_Ｃから序々に大きくする。これにより、図１９に示すように、二次元情報２１０は下端１３８側、すなわち観察者側に近付くにつれて、序々に立ち上がる。そして、表示面の中心位置（ｙ＝０）を超えると、表示面１３６の下端１３８から消える際に額縁効果により引き込まれるのを避けるべく再度θ_２Ｄが小さくなる。これにより、図１９に示すように、二次元情報は、序々に倒れていく。

このように、奥から手前に移動する二次元情報２１０に対し、表示位置に依存した動作を付与する。これにより、注視する必要のない情報が投影面内に占める割合を減らすことができる。したがって、必要な情報を効率よく表示することができる。さらに、注視すべきコンテンツに自然に観察者の注目を集めることができる。

なお、表示位置により一意に二次元情報角が定まればよく、二次元情報の表示位置を二次元情報角の関数は、実施の形態に限定されるものではない。

図２０は、他の例にかかる二次元情報の表示位置（ｙ座標）と、二次元情報角（θ_２Ｄ）との関係を示す図である。このように、手前側、すなわち下端１３８から消える際の額縁効果により引き込まれるように見えてしまうことを考慮しない場合には、奥から手前まで移動し、ｙ＝−０．５付近に移動するとθ_２Ｄは、最大となり、以降は、この角度のまま表示される。

図２１は、また他の例にかかる二次元情報の表示位置と二次元情報角との関係により表示される二次元情報を示す図である。図２１に示す二次元情報は、図１８および図１９を参照しつつ説明した二次元情報と逆向きに立ち上がってもよい。

また、高さ（ｈ）決定部１１４は、二次元情報の表示位置のマイナスのｙ方向への移動にしたがい、二次元情報の高さを連続的に変化させる。図２２は、二次元情報の表示位置（ｙ座標）と、二次元情報の高さｈとの関係を示す図である。図２３は、図２２に示す関数にしたがい表示位置に応じた高さで表示された二次元情報２１０を示す図である。なお、他の例としては、立体物についても同様に、ｙ方向への移動にしたがい、高さを連続的に変化させてもよい。

図２２のグラフの横軸は、図１９に示すグラフの横軸と同様であり、二次元情報の表示位置を示している。図２２のグラフの縦軸は、二次元情報の高さｈの最大値に対する割合を示している。ｈｍａｘは任意の値である。

図２３に示すように、奥から手前に移動する二次元情報の高さを序々に高くする。そして、表示面１３６の中心位置を越えると、額縁効果により引き込まれるのを避けるべく、下端１３８に近付くにつれて再び高さを序々に低くする。

このように、表示位置に依存しして高さを変化させることにより、二次元情報角を変化させる場合と同様に、注視する必要のない情報が投影面内に占める割合を減らすことができる。

高さ（ｈ）の変動に対応する方法としては、二次元情報の高さを変更させる方法と、二次元情報の高さはそのままに、ｚ座標を変更する方法とがある。前者は二次元情報が伸縮するように見えるし、後者はコンテンツ水平面以下からせり出してくるように見える。

なお、高さ（ｈ）決定部１１４は、三次元情報に対しても同様の処理を行う。すなわち、三次元情報の表示位置に応じて、所定の関数にしたがい三次元情報の高さを連続的に変化させる。

実施例１においては、２Ｄ−ＩＩ方式を採用し、レンズアレイを使用した。視差数は垂直４、水平１２とした。すなわち、レンズの垂直幅はサブ画素の高さの４倍、水平幅はサブ画素の水平幅の１２倍とした。コンテンツ水平面３６０は表示面１３６と同一とした。観察距離は５００ｍｍとした。この三次元画像表示装置において、表示するコンテンツの空間周波数を３２０ｃｐｒとすると、手前側の表示限界（Ｄｎ）は１６．９ ｍｍ、奥側の表示限界（Ｄｆ）は１８．１ ｍｍとなる。

この三次元画像表示装置において、θ_Ｄ＝０°とし、この中に文字情報主体の二次元情報をレイアウトした。θ_Ｖ≦１０°であることを考慮し、文字やアイコンは、三次元画像表示装置の表示面に対して１５°の角度を成して配置した。多視点撮影はマルチカメラ位置と三次元画像表示装置の表示面の中心を結ぶ線と表示面（ｘｙ平面）が成す角度がｙｚ断面でθ_Ｓ＝１０°になるようにして行った。

これにより、図７−２のような二次元情報の表示が可能となり、二次元情報でありながら、印象の高い表示を行うことができた。

実施例２においては、１Ｄ−ＩＩ方式を採用し、斜めレンズを使用した。斜めレンズとは、レンチキュラーシートのレンズの稜線とｙ軸が角度を成すレンズシートである。光制御子１３４の長軸と、二次元情報表示パネル１３２の垂直方向とのなす角θ_は、θ＝ａｔａｎ（１／４）を満たしており、レンズをｙ軸から傾けることで、垂直方向の解像度を水平方向に割り振る効果がある（特許文献２）。このため、かまぼこレンズの水平幅を水平幅はサブ画素の水平幅の１２倍にしながらも、視差数は１６にすることができた。観察距離は４５０ｍｍとした。

この三次元画像表示装置において、表示するコンテンツの空間周波数を３２０ｃｐｒとすると、手前側の表示限界（Ｄｎ）は２０.０ ｍｍ、奥側の表示限界（Ｄｆ）は２２．０ ｍｍである。この三次元画像表示装置を、観察者側にθ_Ｄ＝２０°になるように傾けた。さらに、コンテンツ水平面が表示面の最も奥で表示限界に一致するように、（式１４）より、

２０７．０［ｍｍ］×ｃｏｓ（２０［°］−θ_Ｃ）×ｓｉｎ（２０［°］−θ_Ｃ）≦２２［ｍｍ］

を満たすθ_Ｃ＝２４°とした。

このレイアウトにおいて、俯角が６０°になるように、多視点撮影はマルチカメラ位置と三次元画像表示装置の表示面の中心を結ぶ線と表示面（ｘｙ平面）が成す角度、すなわち撮影ずれ角（θ_Ｓ）がｙｚ断面で

θ_Ｓ＝２４［°］（＝（９０［°］−θ_Ｆ）−（θ_Ｄ−θ_Ｃ）＝（９０［°］−６０［°］）−（３０［°］−２４［°］））

になるようにして行った。

このレイアウトにおいて、文字情報やアイコン情報といった二次元情報を

θ_２Ｄ＞（９０［°］−θ_Ｓ）＝６６［°］

を満たすように、θ_２Ｄ＝７０°でレイアウトした。これにより、図７−２の表示が可能となり、二次元情報でありながら三次元画像表示装置だからこそ可能な印象的な表示が可能になった。

実施例３においては、多眼式を採用し、垂直レンズを使用した。視差数１２とした。観察距離は５００ｍｍとした。多眼式なので、観察距離において集光点が発生することから、レンズ水平幅はサブ画素の水平幅より少しだけ狭くするとともに、視差数と多視点カメラ数は１２に一致する。この三次元画像表示装置において、表示するコンテンツの空間周波数を３２０ｃｐｒとすると、手前側の表示限界（Ｄｎ）は１６．９ ｍｍ、奥側の表示限界（Ｄｆ）は１８．１ ｍｍである。この三次元画像表示装置を、観察者側にθ_Ｄ＝２５°になるように傾け、かつ、コンテンツ水平面が表示面の最も奥で表示限界に一致するように、（式１４）より、

２０７．０［ｍｍ］×ｃｏｓ（２５［°］−θ_Ｃ）×ｓｉｎ（２５［°］−θ_Ｃ）≦１８．１［ｍｍ］

を満たすθ_Ｃ＝２０°とした。

このレイアウトにおいて、俯角が５５°になるように、多視点撮影はマルチカメラ位置と三次元画像表示装置の表示面の中心を結ぶ線と表示面（ｘｙ平面）が成す角度、すなわち撮影ずれ角（θ_Ｓ）がｙｚ断面で

θ_Ｓ＝３０［°］（＝（９０［°］−θ_Ｆ）−（θ_Ｄ−θ_Ｃ）＝（９０［°］−５５［°］）−（２５［°］−２０［°］））

になるようにして行った。

このレイアウトにおいて、文字情報やアイコン情報といった二次元情報を

θ_２Ｄ＞（９０［°］−θ_Ｓ）＝６０［°］

を満たすように、θ_２Ｄは、６２°でレイアウトした。これにより、図７−２の表示が可能となり、二次元情報でありながら三次元画像表示装置だからこそ可能な印象的な表示が可能になった。

さらに、文字やアイコンといった二次元情報角（θ_２Ｄ）を図１８にしたがいｙ座標に連動して変化させた。θ_２Ｄｍａｘは６２［°］とした。この結果、図１９のように変化する表示が可能となり、必要な情報を効率よく表示することができる。

実施例４においては、多眼式を採用し、斜めレンズを使用した。斜めレンズは、θ＝ａｔａｎ（１／４）にしたことから、レンズの水平幅は実施例３と同様でありながら、その視差数は１６と実施例３の４／３倍になった。観察距離は４５０ｍｍとした。多眼式なので、観察距離において集光点が発生することから、視差数と多視点カメラ数は１６と一致する。この三次元画像表示装置において、表示するコンテンツの空間周波数を３２０ｃｐｒとすると、手前側の表示限界（Ｄｎ）は２０．０ ｍｍ、奥側の表示限界（Ｄｆ）は２２．０ ｍｍとなる。

この三次元画像表示装置を、観察者側にθ_Ｄ＝１５°になるように傾け、かつ、コンテンツ水平面が表示面の最も奥で表示限界に一致するように、（式１３）より、

２０７．０［ｍｍ］×ｃｏｓ（１５［°］−θ_Ｃ）×ｓｉｎ（１５［°］−θ_Ｃ）≦２２．０［ｍｍ］

を満たすθ_Ｃ＝９［°］とした。

このレイアウトにおいて、俯角が６０°になるように、多視点撮影はマルチカメラ位置と三次元画像表示装置の表示面の中心を結ぶ線と表示面（ｘｙ平面）が成す角度、すなわち撮影ずれ角（θ_Ｓ）がｙｚ断面で

θ_Ｓ＝２４［°］（＝（９０［°］−θ_Ｆ）−（θ_Ｄ−θ_Ｃ）＝（９０［°］−６０［°］）−（１５［°］−９［°］））

になるようにして行った。

このレイアウトにおいて、文字情報やアイコン情報といった二次元情報を

θ_２Ｄ＞（９０［°］−θ_Ｓ）＝６６［°］

を満たすように、θ_２Ｄ＝７０でレイアウトした。これにより、図７−２の表示が可能となり、二次元情報でありながら、三次元画像表示装置だからこそ可能な印象的な表示が可能になった。

さらには、二次元情報を画面におけるｙ座標に連動して変化させた。具体的には、図１８に示したθ_２Ｄの変化と同様に、Ｈを変動させた。この結果、図２３のように変化する表示が可能となり、必要な情報を効率よく表示することができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、上記実施の形態に多様な変更または改良を加えることができる。

そうした変更例としては、上述の表示条件を満たす二次元情報角（θ_２Ｄ）があらかじめ定まっている場合には、三次元画像表示装置１０は、二次元情報角（θ_２Ｄ）を保持し、この角度で二次元情報を表示してもよい。

実施の形態にかかる三次元画像表示装置１０の機能構成を示す図である。 表示部１３０の外観構成を示す図である。 表示部１３０の詳細な構成を示す図である。 二次元情報と三次元画像との関係を示す図である。 二次元情報が表示される面である仮想平面３００と表示部１３０の表示面１３６が平行になるよう二次元情報を配置した状態を示す図である。 二次元情報が表示される面である仮想平面３００と表示部１３０の表示面１３６が平行になるよう二次元情報を配置した状態を示す図である。 仮想平面３００と表示面１３６とのなす角（θ_ａ）が９０°になるよう二次元情報を配置した例を示す図である。 仮想平面３００と表示面１３６とのなす角（θ_ａ）が９０°になるよう二次元情報を配置した例を示す図である。 仮想平面３００と表示面１３６とのなす角（θ_ａ）が９０°よりも大きくなるよう二次元情報を配置した例を示す図である。 仮想平面３００と表示面１３６とのなす角（θ_ａ）が９０°よりも大きくなるよう二次元情報を配置した例を示す図である。 表示面１３６と二次元情報２１０の関係を示す図である。 観察角（θ_Ｖ）と、実際の画面高さに対する見かけの画面高さの割合との関係を示す図である。 見かけの画面高さを説明するための図である。 見かけの画面高さを説明するための図である。 表示面角（θ_Ｄ）と観察角（θ_Ｖ）との関係を示す図である。 コンテンツの俯角を考慮した表示条件を説明するための図である。 コンテンツ水平面を考慮した表示条件を説明するための図である。 奥行き限界を説明するための図である。 奥行き限界を説明するための図である。 コンテンツ水平面と表示領域の関係を説明するための図である。 コンテンツ水平面と表示領域の関係を説明するための図である。 コンテンツ水平面と表示領域の関係を説明するための図である。 異なる種類の二次元情報の二次元情報角（θ_２Ｄ）を示す図である。 アイコン２２０と文字２２２それぞれの影２２１，２２３を示す図である。 二次元情報の表示位置（ｙ座標）と、二次元情報角（θ_２Ｄ）との関係を示す図である。 図１８に示す関数にしたがい表示位置に応じた二次元情報角（θ_２Ｄ）で表示された二次元情報２１０を示す図である。 他の例にかかる二次元情報の表示位置（ｙ座標）と、二次元情報角（θ_２Ｄ）との関係を示す図である。 また他の例にかかる二次元情報の表示位置と二次元情報角との関係により表示される二次元情報を示す図である。 二次元情報の表示位置（ｙ座標）と、二次元情報の高さｈとの関係を示す図である。 図２２に示す関数にしたがい表示位置に応じた高さで表示された二次元情報２１０を示す図である。

符号の説明

１０ 三次元画像表示装置
１００ 記憶部
１１０ 処理部
１１２ 二次元情報角（θ_２Ｄ）決定部
１１４ 高さ（ｈ）決定部
１２０ 入力部
１３０ 表示部
１３２ 二次元情報表示パネル
１３４ 光制御子
１３６ 表示面
２１０ 二次元情報
３００ 仮想平面
３１０ 観察方向
３２０ 実水平面
３３０ 表示面の垂線
３４０ 撮影方向
３５０ 撮影対峙面
３６０ コンテンツ水平面
３７０ コンテンツ水平面の垂線

Claims (15)

1. 少なくとも１方向に視差を生じる三次元画像表示装置に三次元画像を表示させる三次元画像表示方法であって、
   実空間における実水平面となす角（θ_Ｄ）が、
   ０°≦θ_Ｄ＜９０°
   で配置された表示面に対し、
   表示手段が、観察者から二次元コンテンツとして観察される二次元情報の仮想的な表示面と前記実水平面のなす角である二次元情報角（θ_２Ｄ）が、
   θ_Ｄ＜θ_２Ｄ≦９０°
   を満たす前記二次元情報を表示し、
   前記表示面に対する垂線と観察者の観察方向とがなす角である観察角（θ_Ｖ）は、
   ０°＜θ_Ｖ＜２５°
   を満たし、
   前記表示手段は、前記三次元画像を作成するためのカメラの撮影方向の直線を垂線とする撮影対峙面と前記実水平面とがなす角θ_Ｓ０（０°＜θ_Ｓ０＜９０°）が、
   θ_Ｄ＜θ_Ｓ０
   を満たす前記三次元画像を表示し、さらに、前記二次元情報角（θ_２Ｄ）が、
   θ_Ｓ０≦θ_２Ｄ
   を満たす前記二次元情報を表示することを特徴とする三次元画像表示方法。
2. 前記表示手段は、前記三次元画像が表示される仮想的な三次元空間における水平面であるコンテンツ水平面と前記実水平面とがなす角θ_Ｃが
   ０°＜θ_Ｃ＜θ_Ｄ
   を満たす前記二次元情報を表示することを特徴とする請求項１に記載の三次元画像表示方法。
3. 前記表示手段は、前記表示面の高さをＨ、奥行き限界をＤｆとした場合に、
   Ｈ×ｃｏｓ（θ_Ｄ−θ_Ｃ）×ｓｉｎ（θ_Ｄ−θ_Ｃ）≦Ｄｆ
   を満たす前記二次元情報を表示することを特徴とする請求項２に記載の三次元画像表示方法。
4. 前記表示手段は、種類の異なる前記二次元情報を異なる前記二次元情報角（θ_２Ｄ）で表示することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の三次元画像表示方法。
5. 前記表示手段は、予め仮定された照明に対する前記二次元情報の影を、当該二次元情報とともに表示することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の三次元画像表示方法。
6. 前記二次元情報が前記表示面上を移動する場合に、前記二次元情報の表示位置に基づいて、各表示位置における前記二次元情報の前記二次元情報角（θ_２Ｄ）を決定する二次元情報角決定手段をさらに備え、
   前記表示手段は、各表示位置において、前記二次元情報角決定手段により決定された前記二次元情報角（θ_２Ｄ）となるように前記二次元情報を表示することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の三次元画像表示方法。
7. 前記二次元情報角決定手段は、前記表示面の横軸方向の前記表示位置に基づいて、前記二次元情報の前記二次元情報角（θ_２Ｄ）を決定することを特徴とする請求項６に記載の三次元画像表示方法。
8. 前記二次元情報の表示位置と前記二次元情報角（θ_２Ｄ）との関係を示す第１関数を保持する第１関数保持手段をさらに備え、
   前記二次元情報角決定手段は、前記第１関数保持手段が保持する前記第１関数に基づいて、各表示位置における前記二次元情報角（θ_２Ｄ）を決定することを特徴とする請求項６または７に記載の三次元画像表示方法。
9. 前記第１関数保持手段は、前記二次元情報の種類ごとに異なる複数の第１関数を保持し、
   前記二次元情報角決定手段は、前記二次元情報の種類に応じた前記第１関数に基づいて、各表示位置における各種類の前記二次元情報の前記二次元情報角（θ_２Ｄ）を決定することを特徴とする請求項８に記載の三次元画像表示方法。
10. 前記二次元情報が前記表示面上を移動する場合に、前記二次元情報の表示位置に基づいて、各表示位置における前記二次元情報の高さを決定する高さ決定手段をさらに備え、
    前記表示手段は、各表示位置において、前記二次元情報角決定手段により決定された前記二次元情報高さとなるように前記二次元情報を表示することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の三次元画像表示方法。
11. 前記高さ決定手段は、前記表示面の横軸方向の前記表示位置に基づいて、前記二次元情報の高さを決定することを特徴とする請求項１０に記載の三次元画像表示方法。
12. 前記二次元情報の表示位置と前記二次元情報高さとの関係を示す第２関数を保持する第２関数保持手段をさらに備え、
    前記二次元情報高さ決定手段は、前記第２関数保持手段が保持する前記第２関数に基づいて、各表示位置における前記二次元情報高さを決定することを特徴とする請求項１０または１１に記載の三次元画像表示方法。
13. 前記第２関数保持手段は、前記二次元情報の種類ごとに異なる複数の第２関数を保持し、
    前記二次元情報高さ決定手段は、前記二次元情報の種類に応じた前記第２関数に基づいて、各表示位置における各種類の前記二次元情報の前記二次元情報高さを決定することを特徴とする請求項１２に記載の三次元画像表示方法。
14. 前記高さ決定手段は、さらに、三次元情報が前記表示面状を移動する場合に、前記三次元情報の表示位置に基づいて、各表示位置における前記三次元情報の高さを決定することを特徴とする請求項１０または１１に記載の三次元画像表示方法。
15. 少なくとも１方向に視差を生じる三次元画像表示装置であって、
    実空間における実水平面となす角（θ_Ｄ）が、
    ０°≦θ_Ｄ＜９０°
    で配置された表示面と、
    観察者から二次元コンテンツとして観察される二次元情報の仮想的な表示面と前記実水平面のなす角である二次元情報角（θ_２Ｄ）が、
    θ_Ｄ＜θ_２Ｄ≦９０°
    を満たす前記二次元情報を表示する表示手段と、を備え、
    前記表示面に対する垂線と観察者の観察方向とがなす角である観察角（θ_Ｖ）は、
    ０°＜θ_Ｖ＜２５°
    を満たし、
    前記表示手段は、前記三次元画像を作成するためのカメラの撮影方向の直線を垂線とする撮影対峙面と前記実水平面とがなす角θ_Ｓ０（０°＜θ_Ｓ０＜９０°）が、
    θ_Ｄ＜θ_Ｓ０
    を満たす前記三次元画像を表示し、さらに、前記二次元情報角（θ_２Ｄ）が、
    θ_Ｓ０≦θ_２Ｄ
    を満たす前記二次元情報を表示することを特徴とする三次元画像表示装置。

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