JP6553131B2 - 立体視表示方法 - Google Patents

Description

本発明は、立体視表示方法等に関する。

本出願人は、例えばパチンコ機やスロットマシンに代表される遊技機に、３Ｄ（立体）表示タイプの液晶表示装置を用いるための研究開発を行ってきている（特許文献１，２）。
３Ｄ液晶表示装置は、遊技者の気運を高める背景画像に加え、強い興趣が持たれる特別遊技（大当り遊技ともいう）の成立に関与する遊技表示情報としての図柄組合せゲームを展開・表示するために好適に使用されている。また、遊技機以外のゲーム機についても、３Ｄ液晶表示装置を用いることで、遊興感を高めることができる。

特開２０１６−１１８６７３号公報 特開２０１３−１８６３８１号公報

裸眼による立体視表示を行う３Ｄ液晶表示装置においては、擬似的に奥行きを持ち得る画像を表示する。ここで、通常の３Ｄ空間内で人が認識する空間に比べて、懸け離れた奥行きや広がりを持つ疑似空間を表示してしまうと、現実味が欠けてしまう。また、立体視表示を行う場合に、現実離れした奥行きや飛び出しの効果を求めてしまうと、左右の画像の視差量が大きくなりすぎてしまい、脳内で融像され難い表示になってしまう。このような表示を行ってしまうと、立体視表示を行ったときに、視認者が嫌悪感を感じるようになるおそれがある。
本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、３Ｄ液晶表示装置を用いて立体視表示を行う場合に、疑似空間の立体的な認識を実際の空間認識に近づけて、違和感を少なくする方法及び装置を提供することである。

上記目的を達成するための発明に係る立体視表示方法は、視認用のパネルを備え、このパネル内で裸眼による立体視表示を行う３Ｄ液晶表示装置を用いた方法であって、視認者から最も遠方に位置する背景を表示する背景レイヤーが、前記背景を複数の特定し難い凹凸や質感を持った単色もしくは無造作に混ざり合った模様といった逆視状態での視聴時に違和感を感じない、一様な背景表示とされていることを特徴とする。
上記構成によれば、背景レイヤーは立体視に併せて違和感なく視認できるので、背景が左右幅方向に無理なく拡大されるので、奥行きに対して嫌悪感を覚えることなく、無理のない立体視が行える。
本発明において、前記背景レイヤーよりも前方に物体を表示する第二のレイヤーを設け、この第二のレイヤーにフレームまたはオブジェクトを表示することが好ましい。上記構成によれば、視認者が第二のレイヤーに表示された物体を特定しつつ立体視したときにも、より無理のない立体視が行える。
また、本発明において、前記背景を奥行立体視表示し、且つ上記フレームまたはオブジェクト及び中間オブジェクトをスクリーン面よりも飛出立体視表示することが好ましい。

第２の発明に係る３Ｄ液晶表示装置は、視認用のパネルと、このパネルの表示を制御するコンピュータと、前記パネルに表示されるレイヤーとを備えた立体視表示用のものであって、前記レイヤーには、視認者から最も遠方に位置する背景を表示する背景レイヤーと、この背景レイヤーよりも前方に位置する物体を視認者に特定させつつ表示する第二のレイヤーとが設けられており、前記背景レイヤーには、複数の特定し難い模様が設けられており、複数の位置で立体視しても矛盾なく視認が可能であり、かつ前記物体を立体視表示したときに違和感なく視認可能な一様な背景表示面が設けられていることを特徴とする。
上記構成によれば、視認者が第二のレイヤーに表示された物体を特定しつつ立体視したときに、背景レイヤーは立体視に併せて違和感なく視認できるので、背景が左右幅方向に無理なく拡大されるので、奥行きに対して嫌悪感を覚えることなく、無理のない立体視が行える。

上記発明において、前記第二のレイヤーには、フレームまたはオブジェクト（例えば、ヒト・動物・ロボットなどの生き物、武器・王冠などの非生き物などを含む）を表示することが好ましい。このようにすれば、前面側に位置するフレームまたはオブジェクトと、背面レイヤーとによって、立体視の効果を、より大きくできる。
また、前記第二のレイヤーは、フレームを表示する前面レイヤーと、この前面レイヤーの最前位置よりも後側であって前記背景レイヤーよりも前側に位置する中間オブジェクトレイヤーとを備えることが好ましい。このようにすれば、前面のフレームと、中間のオブジェクトと、背景との３つのフレームによって、立体視の効果が更に高められる。

また、前記背景レイヤーの奥行き長は、前記パネルのインチ数以内に設定されていることが好ましい。背景レイヤーの奥行き長が長すぎると、疑似空間が反って現実離れしたものとなり好ましくない。このため、上記構成とすることにより、より現実の三次元空間に近いものを提供できる。
本発明において、「物体」とは、３Ｄ表示を意図して表示されるオブジェクト（例えば、ヒト・動物・ロボットなどの生き物、武器・王冠などの非生き物などを含む。これらのオブジェクトは、コンピュータグラフィックス（ＣＧ）の他に、実写したデータを用いることもできる。）、所定の範囲を覆うためのフレームなどが含まれる。
「特定させつつ表示する」とは、立体視を行ったときに、当該物体を特定しつつ、３Ｄ表示できることを意味している。
「第二のレイヤー」とは、一枚のレイヤーに限られず、二枚以上のレイヤーも含まれる。

「フレーム」としては、中間オブジェクトレイヤーに表示される物体よりも前側に位置する枠のみの他に、その枠から後側に延出して、物体を取り囲むような枠体などとすることができる。
「一様な背景表示面」とは、例えば、（１）オフィスの内壁面に施された数ｍｍ〜１ｃｍ程度（好ましくは２ｍｍ〜８ｍｍ、更に好ましくは３ｍｍ〜６ｍｍ程度）の単位で繰り返される凹凸のある模様のようなもの、（２）モザイクのように輪郭がなく、同一又は類似のものが繰り返す模様のようなものを意味しており、（正確に言うと、規則的ではないものの）略規則的と思われる程度の模様が一様に施された面のことを意味する。但し、全面に模様が存在せず、白一色・灰色一色・黒一色のようなものは含まれない。また、複数の高さの異なる山々が、遠方に向かって山脈状に連なっている場合のように、特定の物体（山・峰など）を立体視することができるものは含まれない。一様な背景表示面を立体視すると、複数の位置に於いて、立体視したとしても、違和感を感じることなく視認できてしまう。

本発明によれば、３Ｄ液晶表示装置を用いて立体視表示を行う場合に、疑似空間の立体的な認識を実際の空間認識に近づけて、違和感を少なくする方法及び装置を提供できる。

本発明の一実施例における一様な背景表示面を示す写真図である。 本実施形態の３Ｄ液晶表示装置の概要を示す図である。 立体視表示を行う前の左右の図を独立して示したときの、前面レイヤーと、中間オブジェクトレイヤーと、背景レイヤーとを示す図である。 立体視表示を行っているときのパネルを示す図である。 パネルで表示している疑似空間の平面図である。

次に、本発明の実施形態について、図表を参照しつつ説明するが、本発明の技術的範囲は、これらの実施形態によって限定されるものではなく、発明の要旨を変更することなく様々な形態で実施することができる。また、本発明の技術的範囲は、均等の範囲にまで及ぶ。
図１には、本発明に用いられる一様な背景表示面１０の一実施例を示した。この背景表示面１０は、例えばオフィスの内壁面に施された数ｍｍ（約３ｍｍ〜６ｍｍ）の単位で繰り返される凹凸模様に類似したものとされている。背景表示面１０を立体視すると、複数の位置に於いて、立体視したとしても、違和感を感じることなく視認できる。
但し、凹凸などの模様の繰り返しが存在せず、白一色・灰色一色・黒一色のようなものは、立体視できないので、本発明の背景表示面には、含まれない。

図２には、本実施形態の３Ｄ液晶表示装置２０の概要を示した。この３Ｄ液晶表示装置２０には、視認用のパネル２１と、パネル２１の表示を制御するコンピュータ２２が備えられている。パネル２１には、後述のように複数枚のレイヤー２３，２４，２５が設けられており、それぞれ独立して画像を表示できるようになっている。コンピュータ２２には、ＣＰＵ２６が設けられており、このＣＰＵ２６は、システムバス２７に接続される各デバイスやコントローラを制御する。ＲＯＭ２８又は外部記憶装置２９には、ＣＰＵ２６のＢＩＯＳやオペレーティングシステム（ＯＳ）が記録されている。また、外部記憶装置２９には、立体視表示を行うための各レイヤー２３，２４，２５用のデータや、立体視表示を行うためのプログラム等が記録されている。外部記憶装置２９としては、ハードディスクやコンパクトフラッシュ（登録商標）メモリなどを用いることができる。また、ＲＡＭ３０は、ＣＰＵ２６のメモリやワークエリア等として機能する。

ＣＰＵ２６は、必要なプログラム・データ等をＲＡＭ３０にロードし、必要なプログラムを実行することで各種処理を実行する。入力コントローラ３１は、図示しないキーボード・マウス等で構成される入力装置からの入力を制御する。ビデオコントローラ３２は、パネル２１への表示を制御する。パネル２１は、液晶ディスプレイやＣＲＴディスプレイ等で構成されている。
メモリコントローラ３３は、ブートプログラムや各種プログラム、各種データ等を記録する外部記憶装置２９へのアクセスを制御する。
このような構成の３Ｄ液晶表示装置２０を用いて、ＣＰＵ２６は、パネル２１への複数枚のレイヤー２３，２４，２５への表示を可能としている。
レイヤー２３，２４，２５は、視認者から最も遠方に位置する背景を表示する背景レイヤー２５と、この背景レイヤー２５よりも前方に位置する物体３４を表示する中間オブジェクトレイヤー２４（第二のレイヤー）と、物体３４よりも前側に位置する部分を持つフレーム３５を表示する前面レイヤー２３（第二のレイヤー）である。なお、本発明においては、４面以上のレイヤーを持つことも含まれる。

背景レイヤー２５は、複数の特定し難い凹凸が設けられており、複数の位置で立体視しても矛盾なく視認が可能であり、凹凸中には特定の物体を立体視することがなく、中間オブジェクトレイヤー２４の物体３４を立体視表示したときに違和感なく視認可能な一様な背景表示面１０’が設けられている。この背景レイヤー２５において、背景表示面１０’の奥行き長Ｔは、パネル２１のインチ数Ｕ以内の寸法に設定されている（Ｔ≦Ｕ）。これは、奥行き長が長くなりすぎると、疑似空間が反って現実離れしたものとなり好ましくないので、このような事態を回避するための構成である。この構成とすることにより、より現実の三次元空間に近い疑似空間を提供できる。
本実施形態において、物体３４は、サイコロ形状の立方体であり、左右の目で視認したときに立体視ができるように、適当な視差を持たせた状態とされている。

前面レイヤー２３には、立方体状の枠体として表現されたフレーム３５が表示されている。フレーム３５は、物体３４が疑似空間内で移動できる空間の限界を規定するようになっている。フレーム３５には、物体３４よりも前側に位置するように見える前枠３５Ａ（前面レイヤー２５の最前位置）と、ここから後方に延設される側枠３５Ｂと、物体３４の後側の移動限界を規定する後枠３５Ｃとが備えられている。
上記構成を備えた３Ｄ液晶表示装置２０を用いて、３Ｄ表示を行う場合には、背景表示面１０’を備えた背景レイヤー２４を表示しながら、物体３４を中間オブジェクトレイヤー２４に表示し、フレーム３５を前面レイヤー２５に表示する。このとき、物体３４は、静止したままでも良いが、適当な疑似空間内（例えば、フレーム３５によって規定される移動限界内）を転げ回りながら移動するようにしても良い。

このとき、図４及び図５に示すように、物体３４とフレーム３５とが立体視されると共に、背景レイヤー２５の背景表示面１０’は、この立体視に併せて違和感なく視認できる。このため、図４及び図５中の矢印Ｓに示すように、背景が左右幅方向に無理なく拡大されるので、奥行きに対して嫌悪感を覚えることなく、無理のない立体視が行える
このように、本実施形態によれば、前面レイヤー２３のフレーム３５と、中間オブジェクトレイヤー２４の物体３４と、背景レイヤー２５の背景表示面１０’によって、立体視の効果が更に高められる。こうして、３Ｄ液晶表示装置２０を用いて立体視表示を行う場合に、疑似空間の立体的な認識を実際の空間認識に近づけて、違和感を少なくする方法及び装置を提供できた。

１０，１０’…背景表示面
２０…３Ｄ液晶表示装置
２１…パネル
２２…コンピュータ
２３…前面レイヤー（第二のレイヤー）
２４…中間オブジェクトレイヤー（第二のレイヤー）
２５…背景レイヤー
Ｔ…背景レイヤーの奥行き長
Ｕ…パネルのインチ数

Claims (6)

1. 視認用のパネルを備え、このパネル内で裸眼による立体視表示を行う３Ｄ液晶表示装置を用いた立体視表示方法であって、視認者から最も遠方に位置する背景を表示する背景レイヤーが、前記背景を複数の特定し難い凹凸や質感を持った単色もしくは無造作に混ざり合った模様といった逆視状態での視聴時に違和感を感じない、一様な背景表示面とされており、この一様な背景表示面は、（１）２ｍｍ〜８ｍｍの単位で繰り返される凹凸のある模様または（２）輪郭がなく、同一又は類似のものが繰り返す模様が一様に施された面であると共に、前記背景レイヤーよりも前方に物体を表示する第二のレイヤーを設け、この第二のレイヤーにフレームまたはオブジェクトを表示する一方、前記背景レイヤーの奥行き長は、前記パネルのインチ数以内に設定されていることを特徴とする立体視表示方法。
2. 前記第二のレイヤーは、フレームを表示する前面レイヤーと、この前面レイヤーの最前位置よりも後側であって前記背景レイヤーよりも前側に位置する中間オブジェクトレイヤーとを備える請求項１に記載の立体視表示方法。
3. 前記背景を奥行立体視表示し、且つ上記フレームまたはオブジェクト及び中間オブジェクトをスクリーン面よりも飛出立体視表示する請求項１に記載の立体視表示方法。
4. 視認用のパネルと、このパネルの表示を制御するコンピュータと、前記パネルに表示されるレイヤーとを備えた裸眼で視認するための立体視表示用の３Ｄ液晶表示装置であって、前記レイヤーには、視認者から最も遠方に位置する背景を表示する背景レイヤーと、この背景レイヤーよりも前方に位置する物体を視認者に特定させつつ表示する第二のレイヤーとが設けられており、前記背景レイヤーには、複数の特定し難い模様が設けられており、複数の位置で立体視しても矛盾なく視認が可能であり、かつ前記物体を立体視表示したときに違和感なく視認可能な一様な背景表示面が設けられており、この一様な背景表示面は、（１）２ｍｍ〜８ｍｍの単位で繰り返される凹凸のある模様または（２）輪郭がなく、同一又は類似のものが繰り返す模様が一様に施された面であると共に、前記第二のレイヤーには、フレームまたはオブジェクトを表示すると共に、前記背景レイヤーの奥行き長は、前記パネルのインチ数以内に設定されていることを特徴とする３Ｄ液晶表示装置。
5. 前記第二のレイヤーは、フレームを表示する前面レイヤーと、この前面レイヤーの最前位置よりも後側であって前記背景レイヤーよりも前側に位置する中間オブジェクトレイヤーとを備える請求項４に記載の３Ｄ液晶表示装置。
6. 前記背景レイヤーの左右幅長は、前記パネルのインチ数よりも小さい寸法に設定されている請求項４または５に記載の３Ｄ液晶表示装置。