WO2012035768A1 - 情報表示装置 - Google Patents

Abstract

　本発明の課題は、特定の視聴者にのみ主画像を見せることができ、他の視聴者には他の画像を見せることができる情報表示装置を提供することにある。そのために、輝度変更部(１２_１)は主画像の輝度を変更し、輝度変更部(１２_２)は主画像と副画像の差に応じた補正画像を生成する。プロジェクタ(２２_１)は、偏光フィルタ(２３_１)を介して主画像をスクリーン(２４)に投影し、プロジェクタ(２２_２)は、偏光フィルタ(２３_２)を介して補正画像をスクリーン(２４)に投影する。特定の視聴者は、偏光フィルタ(２３_１)と同じ変更方向の偏光フィルタ(３１)を有するメガネ(３０)を用いてスクリーン(２４)を視聴し、他の視聴者は裸眼でスクリーン(２４)を視聴する。

Description

情報表示装置

この発明は、異なる視聴者に対して異なる画像を視聴させる情報表示装置に関する。

同一のスクリーンに偏光方向が異なる表示画像と全面白の白画像を重ねて投影し、裸眼でスクリーンを見た際に白画像が見え、表示画像の投影と同じ偏光方向の偏光版を通してスクリーンを見た際に表示画像が見えるようにした表示装置が知られている（例えば特許文献１及び特許文献２）。

特開平９－１６６７６８号公報（００２５－００２８段落、図２）

特開２００５－９２２２７号公報（００２３－００２９段落、図２、図３）

しかしながら、上述の表示装置では、表示画像に白画像を重ねて表示画像を隠蔽しているため、裸眼で見る者に何らかの画像を見せることはできない問題がある。　　　

本発明は、上述のような課題に鑑みてなされたものであり、特定の視聴者にのみ主画像を見せることができ、他の視聴者には他の画像（副画像）を見せることができる情報表示装置を提供することを目的とする。

この課題を解決するために、本発明に係る情報表示装置では、主画像の輝度を変更してコントラストを略半減させる第１の輝度変更手段と、第１の輝度変更手段によって輝度が変更された主画像を第１の偏光成分で投影させる第１の投影手段と、副画像の輝度を変更してコントラストを略半減させると共にバイアスを与える第２の輝度変更手段と、第２の輝度変更手段によって輝度が変更された副画像と第１の輝度変更手段によって輝度が変更された主画像の差分画像を補正画像として生成する補正画像生成手段と、前記補正画像を前記第１の偏光成分とは異なる第２の偏光成分で第１の投影手段により投影された画像に多重化させて投影させる第２の投影手段とを備えることを特徴とする。

本発明では、多重化されて投影された画像を、裸眼で視聴することにより、副画像を見せることができる、第１の投影手段によって投影された画像の偏光成分を透過させ第２の投影手段によって投影された画像の偏光成分を透過させない（偏光）メガネを介して視聴することにより、主画像を見せることができる。これにより、主画像を見せたい視聴者にのみ当該メガネを使用させれば、当該視聴者にのみ主画像を見せ、他の視聴者には副画像を見せることができる。

本発明の実施例１に係る情報表示システムの構成例を示すブロック図である。 表示部の構成例を概念的に示す斜視図である。 各表示処理部に供給される画像の例を示す図である。 各プロジェクタが投影する画像及び合成された画像の例を示す図である。 画像処理の例を示すフローチャートである。 本発明の情報表示システムの実施形態を示すブロック図である。 発明の情報表示システムの実施形態を示すブロック図である。 本発明の情報表示システムの実施形態を示すブロック図である。 情報表示システムを構成する表示部における光学系の変形例を示す上図である。 情報表示システムを構成する表示部における光学系の変形例を示す上面図である。 本発明の実施例２に係る情報表示システムの構成例を示すブロック図である。 各表示処理部に供給される画像の例を示す図である。 各プロジェクタが投影する画像及び合成された画像の例を示す図である。 液晶ディスプレイを用いて構成した本発明の実施例３に係る情報表示装置の構成例を示す図である。 本発明の実施例４に係る情報表示システムの使用状況を示す概念図である。 情報表示システムの要部の構成例を示すブロック図である。 データの例を示す図である。 各プロジェクタが投影する画像及び合成された画像の例を示す図である。 本発明の実施例５に係る情報表示システムの構成例を示すブロック図である。 画像処理の例を示すフローチャートである。 表示処理の例を示すフローチャートである。 本発明の実施例６に係る情報表示システムの構成例を示すブロック図である。 画像処理の例を示す図である。 処理の例を示す図である。

本発明は、例えば複数の人が画像を視聴する情報表示システム等に適用することができる。

（全体構成）　図１は、本発明の実施例１に係る情報表示システムの構成を概念的に示すブロック図である。この情報提供システムは、特定の視聴者に見せる主画像（Ｂ）とそれ以外の視聴者に見せる副画像（Ａ）に基づいて偏光方向の異なる２つの表示画像の生成を行う画像処理部１０と、画像処理部１０が生成した生成画像を表示する表示部２０と、特定の視聴者（主画像を見せる視聴者）が表示部２０によって表示された画像を見る際に使用するメガネ３０とを備えている。　　　

画像処理部１０は、例えばパーソナルコンピュータ等の情報処理装置において、ＯＳ、アプリケーションソフトウェアを実行することによって実現されており、副画像（Ａ）の最低輝度を検出する輝度検出部１１と、副画像（Ａ）の最低輝度に応じて、主画像（Ｂ）と副画像（Ａ）の輝度を変更する輝度変更部１２_１，１２_２と、補正画像（Ｃ）を生成する補正画像生成部１３とを備えている。　　　

表示部２０は、各々輝度変更部１２_１、補正画像生成部１３からの画像をスクリーン２４に投影するプロジェクタ２２_１～２２_２と、各プロジェクタ２２_１～２２_２の前に取り付けられた偏光フィルタ２３_１～２３_２とを備えている。例えばプロジェクタ２２_１の前に取り付けられた偏光フィルタ２３_１は右回り偏光であり、プロジェクタ２２_２の前に取り付けられた偏光フィルタ２３_２は左回り偏光である。表示部２０のスクリーン２４は、例えば投影された光の偏光軸を維持しつつ拡散反射させるシルバースクリーンで構成されている。　　　

また、メガネ３０には、プロジェクタ２２_１によって投影された画像の偏光成分を透過させ、プロジェクタ２２_２によって投影された画像の偏光成分を透過させない偏光フィルタ３１が取り付けられている。シルバースクリーンの場合には、スクリーン２４によって反射されたプロジェクタ２２_１からの投影光は、投影光（右回り偏光）とは逆の左回り偏光になるため、偏光フィルタ３１は、偏光フィルタ２３_２と同じ左回り偏光の偏光フィルタ３１が取り付けられている。なお、各偏光フィルタ２３_１，２３_２は、偏光フィルタ２３_２と偏光フィルタ３１の偏光が一致していればよく、例えば偏光フィルタ２３_１を右４５度の直線偏光とし、偏光フィルタ２３_２を左４５度の直線偏光とし、偏光フィルタ３１を左４５度の直線偏光としてもよい。　　　

なお、このスクリーン２４は、投影された光の偏光軸を維持できればいいので、透過型のスクリーン等を用いて構成してもよいが、透過型のスクリーンの場合には、透過した光の偏光方向はそのままであるため、偏光フィルタ３１は、プロジェクタ２２_１の前に取り付けられた偏光フィルタ２３_１と同じ偏光方向とする。　　　

表示部２０のスクリーン２４は、例えば投影された光の偏光方向を維持しつつ拡散反射させるシルバースクリーンで構成されており、各プロジェクタ２２_１～２２_２は、例えば図２に示すように、スクリーン２４に各々輝度を変更した主画像（Ｂ’）と、輝度を変更した副画像（Ａ’）とこの主画像（Ｂ’）から生成した補正画像（Ｃ）を表示位置を合わせて重畳して投影するようになっている。　　　

（動作概要：主画像と副画像）　この情報表示システムには、例えば図３（Ｂ）に示す特定の視聴者に見せる主画像（Ｂ）と、同図（Ａ）に示すそれ以外の視聴者に見せる副画像（Ａ）とが供給される。　　　

画像処理部１０における各プロジェクタ２２_１～２２_２用の画像の生成は、例えば図４に示す処理によって行われる。　上述の主画像（Ｂ）と副画像（Ａ）が供給されると、まず、輝度検出部１１は、輝度変更後の副画像（Ａ）の最低輝度値ａｍｉｎを設定する（Ｓ１）。このａｍｉｎは、補正画像（Ｃ）の値が負にならないように加える一定の値であり、例えば副画像（Ａ）が２５６階調であれば、１２８程度とする。なお、このａｍｉｎは用途に応じて設定する。例えば副画像のコントラストを維持したい場合は、ａｍｉｎを低く設定する。逆に主画像のコントラストを維持したい場合はａｍｉｎを高く設定する。　　　

次に、輝度変更部１２_１は、例えば主画像（Ｂ’）の階調が２５６階調の場合には、次式に基づいて、主画像（Ｂ）の輝度を変更して主画像（Ｂ’）を生成し（Ｓ２）、プロジェクタ２２_１に供給する（Ｓ３）。

　ここで、ｂ’，ｂは各々主画像（Ｂ’），主画像（Ｂ）の各画素の輝度値であり、Ｕは、プロジェクタ２２_１の個体差による輝度レベルを補正するためのパラメータであり、予めプロジェクタ２２_１の輝度特性に応じて設定しておく。上述のように、ａｍｉｎの値を１２８とした場合には、主画像（Ｂ’）は、主画像（Ｂ）のコントラストを半分にした状態となる。なお、ここでは輝度は２５６階調として説明したが、ＨＤＲ画像のような高レンジ画像でも同様である。また、Ｕは、具体的には、主画像（Ｂ）の各画素に応じた変数であり、例えば主画像（Ｂ）を投影するプロジェクタ２２_１の出力が副画像（Ａ）を投影するプロジェクタ２２_２より低い場合、出力が弱い分を考慮して、主画像（Ｂ’）の輝度を増加させるように設定する。また、スクリーン上の位置による反射の違い、プロジェクタが全面に一定の輝度を出せない場合には、各画素の値が一様になるようにＵの値を画素毎に設定する。また、赤が出にくい等、プロジェクタ２２_１の色再現性が一様でない場合には、色再現性が一様になるようにＵの値を設定する。なお、全ての画素においてｂ’の値が０～２５５の範囲内になるようにＵの値を設定する。　　　

これにより、主画像（Ｂ）が上述の図３（Ｂ）に示す状態である場合には、例えば図５（Ａ）に示すような主画像（Ｂ’）がプロジェクタ２２_１に供給される。　　　

次に、輝度変更部１２_２は、例えば副画像（Ａ’）の階調が２５６階調の場合には、次式に基づいて、副画像（Ａ）の輝度を変更して副画像（Ａ’）を生成する（Ｓ４）。

　ここで、ａ’，ａは各々副画像（Ａ’），副画像（Ａ）の各画素の輝度値であり、Ｔは、プロジェクタ２２_２の個体差による輝度レベルを補正するためのパラメータであり、上述の式（１）におけるパラメータＵと同様に、予めプロジェクタ２２_２の輝度特性等に応じて画素毎に設定しておく。上述のように、ａｍｉｎの値を１２８とした場合には、副画像（Ａ’）は、副画像（Ａ）のコントラストを半分にして、最大輝度の半分の輝度のバイアスを与えた状態となる。　　　

補正画像生成部１３は、次式に基づいて、副画像（Ａ’）と主画像（Ｂ’）から補正画像（Ｃ）を生成し（Ｓ５）、プロジェクタ２２_２
に供給する（Ｓ６）。

　ここで、ｃは補正画像（Ｃ）の各画素の輝度値であり、γはプロジェクタ２２_２のガンマ値である。各画像の輝度の算出では、プロジェクタ２２_２のガンマ値を考慮しなくてはならないため、このような式により、補正画像（Ｃ）の画素の輝度を求めている。なお、一般的にはγ＝２．２を用いることが多いので、プロジェクタ２２_２のガンマ値が大きく逸脱しない範囲では、この式（３）においても、γ＝２．２として計算する。また、プロジェクタ２２_２のγも２．２となるように、市販の調整ソフトウェア等を用いて調整（キャリブレーション）しておく。　　　

これにより、副画像（Ａ），主画像（Ｂ）が上述の図３（Ａ）及び同図（Ｂ）に示す状態である場合には、例えば図５（Ｂ）に示すような補正画像（Ｃ）がプロジェクタ２２_１に供給される。　　　

各プロジェクタ２２_１，２２_２は、各々供給された主画像（Ｂ’），補正画像（Ｃ）をスクリーン２４に投影する。これにより、副画像（Ａ），主画像（Ｂ）が上述の図３（Ａ）及び同図（Ｂ）に示す状態である場合には、例えば図５（Ｃ）に示すような補正画像がスクリーン２４に投影される。　　　

（効果）　このように投影された映像を、裸眼で見る場合には、例えば図５（Ｃ）すなわち各プロジェクタ２２_１，２２_２によって投影された画像が合成されて副画像が見えるが、上述のメガネ３０を通して見た場合には、同図（Ａ）に示すプロジェクタ２２_１によって投影された主画像（Ｂ’）のみが見える。このため、主画像を見せたい視聴者にのみメガネ３０を渡しておくことにより、当該視聴者には主画像を見せ、それ以外の視聴者には副画像を見せることができる。　　　

また、この情報表示システムでは、上述の式（３）に示すように、補正画像（Ｃ）の画素の輝度を求める際に、プロジェクタ２２_２のガンマ値を考慮しているため、適切な輝度で補正画像（Ｃ）を表示させて主画像（Ｂ’）を隠蔽することができる。　　　

　以上、本発明を図１に基づいて説明してきたが、本発明は要するに、主画像と副画の補正画像を重畳したスクリーンの観察系において、全ての光を観察する観察者には副画像だけを視認させ、偏光の観察者にのみ主画像を視認させることを目的とするものである。本発明の目的を達成するためには、全ての光を観察する観察者において、副画像に重畳された主画像を視認させず、且つ、両画像（主画像および副画像）について、適切なコントラストを維持することが重要となる。

本発明においては、上述した目的を達成するために、投影対象となる画像に対して所定の演算処理を施し、画像の階調を変更する。本発明における画像の階調とは、本質的には、画像を投影したスクリーン上において取得される各色の強度（Intensity）の階調であり、実質的には、当該強度（Intensity）を実現するために必要な画像の輝度（ルミナンス）の階調を意味する。本発明における輝度の階調とは、本質的には、投影光を照射する画像投影系（画像データ、色空間、画像処理装置および投影装置）が有する信号の値域（レンジ）を意味する。　　　

ここで、本発明の情報表示装置の画像処理部が演算の対象とする画像の輝度の階調値とは、ルミナンスを表す階調値であり、演算対象の画像のデータが採用する色空間および表色系によって異なる。例えば、ＲＧＢ表色系における階調値はＲＧＢ値に相当し、ＨＤＲ形式においては、各色のExposure値（露出）に相当する。　　　

上述した点を踏まえ、図１に示した実施形態につき、図６に基づいて、別の観点から説明する。図６における主画像階調値変更部１２_１、副画像階調値変更部１２_２、オフセット設定部１１は、それぞれ、図１における輝度変更部１２_１、輝度変更部１２_２、輝度検出１１に対応する。その他、図６においては、図１と共通する要素について同じ符号を用い、その説明を適宜省略する。　　　

図６は、主画像および補正画像について、明るさを実現する能力が等しい２つの画像投影系を使用する情報表示システムを示す。なお、２つの画像投影系は、同じダイナミックレンジを持つものとする。情報表示システムに対して、主画像（Ｂ）および副画像（Ａ）が供給されると、オフセット設定部１１が主画像（Ｂ）に応じた適切なオフセット値を設定する。

　一方、主画像階調値変更部１２_１は、主画像（Ｂ）の階調を圧縮する（すなわち、階調を圧縮するように各画素の階調値を変更する）。ここで、主画像（Ｂ）の階調の圧縮は、圧縮後の主画像（Ｂ’）について適切なコントラストが維持される範囲で行う。例えば、主画像（Ｂ）が白黒画像（階調：０～２５６）である場合、階調を１／４に圧縮した２値画像（階調：０～６３）としても、圧縮後の主画像（Ｂ’）を十分に視認することができるであろう。　　　

ここで、前出したオフセット値の説明を続ける。本発明におけるオフセット値とは、後述する補正画像（Ｃ）において所定のレンジを確保するために設定される値であって、当該レンジは、階調圧縮後の主画像（Ｂ’）を隠蔽するために用いられる。本実施形態の場合、オフセット値は、階調圧縮後の主画像（Ｂ’）の最大階調値を下回らない適切な値（すなわち、主画像（Ｂ’）の最大階調値以上の値）を設定する。　　　

したがって、オフセット値の大きさは、主画像（Ｂ）の階調をどの程度圧縮するかによって決まる。ここで、汎用性を考慮する場合は、主画像（Ｂ）の階調を、画像投影系のダイナミックレンジの半分程度に圧縮することが好ましい。仮に、画像投影系のダイナミックレンジが[0～255]である場合は、主画像（Ｂ）の階調を[0～127]に圧縮し、オフセット設定部１１は、[127]をオフセット値として設定する。このようにすれば、主画像（Ｂ）および副画像（Ａ）について、最低限のコントラストを維持するためのレンジが確保される。　　　

一方、副画像階調値変更部１２２は、副画像（Ａ）の階調を圧縮し（すなわち、階調を圧縮するように各画素の階調値を変更し）、圧縮後の副画像（Ａ）の各画素の階調値に対して、オフセット設定部１１が設定するオフセット値を加算する。副画像（Ａ）の階調の圧縮は、圧縮後の副画像（Ａ）について適切なコントラストが維持され、且つ、圧縮後の副画像（Ａ）にオフセット値を加算した補正画像（Ｃ）の最大階調値が画像投影系のダイナミックレンジ内に収まるように行う。この点については、先述したように、汎用性に鑑みて、副画像（Ａ）の階調を画像投影系のダイナミックレンジの半分程度に圧縮することが好ましい。仮に、画像投影系のダイナミックレンジが[0～255]である場合は、副画像（Ａ）の階調を[0～127]に圧縮した上で、各画素の階調値にオフセット値[127]を加算し、[127～255]のレンジを副画像（Ａ）の表示用に割り当てる。　　　

補正画像生成部１３は、副画像階調値変更部１２_２によって変更された副画像（Ａ）の各画素の階調値から階調が圧縮された主画像（Ｂ）の各画素の階調値を減算することよって補正画像（Ｃ）を生成する。その後、階調圧縮後の主画像（Ｂ’）は、プロジェクタ２２_１から右回り偏光成分でスクリーン２４に投影される。一方、補正画像（Ｃ）は、プロジェクタ２２_２から左回り偏光でスクリーン２４に投影され、主画像（Ｂ’）に重畳される。　　　

その結果、左回り偏光の偏光フィルタ３１が取り付けられているメガネ３０をかけた観察者において、左回り偏光で投影される補正画像（Ｃ）が遮断され、右回り偏光で投影される主画像（Ｂ’）だけがメガネ３０を透過して視認される（投影光と反射光は逆回りになる）。なお、右回り・左回り偏光のフィルタに代えて直線偏光のフィルタを採用することができることは、既に上述した通りであり、なお、上述した偏光を利用する方式の他に、光を遮断・減衰することのできる他の適切な手段を用いて本発明を構成することもできる（後に説明する他の実施形態においても同様）。　　　

以上、主画像および補正画像について明るさを実現する能力が等しい２つの画像投影系を使用する情報表示システムについて説明してきたが、続いて、画像投影系の明るさを実現する能力が大きく異なる２つの画像投影系を採用する情報表示システムの実施形態について説明する。　　　

図７は、補正画像（Ｃ）の画像投影系の明るさを実現する能力が、主画像（Ｂ）の画像投影系の明るさを実現する能力に比較して十分に大きい情報表示システムを示す。図７に示す情報表示システムにおいては、補正画像（Ｃ）の画像投影系が、主画像（Ｂ）の画像投影系に比較して４倍の明るさを実現する能力を持ち、主画像（Ｂ）の画像投影系のダイナミックレンジが[0～255]であるのに対し、補正画像（Ｃ）の画像投影系のダイナミックレンジが[0～1023]のハイダイナミックレンジ（ＨＤＲ）で構成されているものとする。　　　

補正画像（Ｃ）の画像投影系の明るさを実現する能力が、主画像（Ｂ）の画像投影系の明るさを実現する能力に比較して十分に大きい場合には、図７に示すように、主画像（Ｂ）の階調を圧縮する必要はなく（したがって、主画像階調値変更部１２_１は設けられない）、主画像（Ｂ）を投影するプロジェクタ２２_１には偏光フィルタを設ける必要もない。つまり、主画像（Ｂ）は、元の階調を維持したまま、普通光でスクリーン２４に投影される。　　　

一方、副画像階調値変更部１２_２は、副画像（Ａ）の各画素の階調値に対して、オフセット設定部１１が設定するオフセット値を加算することによって、元の副画像（Ａ）の階調をシフトする。ここで、本実施形態においては、主画像（Ｂ）を投影するプロジェクタ２２_１には偏光フィルタが設けらないのに対し、補正画像（Ｃ）を投影するプロジェクタ２２_２には偏光フィルタ２３_２が設けられるので、偏光フィルタ２３_２による減衰分を考慮した適切なオフセット値を設定する。　　　

補正画像生成部１３は、副画像階調値変更部１２_２によって変更された副画像（Ａ）の各画素の階調値からオリジナルの主画像（Ｂ）の各画素の階調値を減算することよって補正画像（Ｃ）を生成する。その後、補正画像Ｃは、プロジェクタ２２_２から左回り偏光でスクリーン２４に投影され、オリジナルの主画像（Ｂ）の投影画像に重畳される。その結果、左回り偏光の偏光フィルタ３１が取り付けられているメガネ３０をかけた観察者において、左回り偏光で投影される補正画像（Ｃ）が遮断され、普通光で投影される主画像（Ｂ）だけがメガネ３０を透過して視認される（投影光と反射光は逆回りになる）。　　　

図７について上述したように、主画像（Ｂ）の画像投影系に比較して明るさを実現する能力が十分に大きい画像投影系を補正画像（Ｃ）のために用意できる場合には、各画像の階調を圧縮することなく本発明を実現できる。一方、図７に示した例にように、十分に高輝度の画像投影系を補正画像（Ｃ）のために用意できない場合であっても、多数の画像投影系を投入することによって、同等のシステムを構築することができる。以下、この点につき、図８に基づいて説明する。　　　

図８に示す情報表示システムにおいては、主画像（Ｂ）の画像投影系に対して、補正画像（Ｃ）の画像投影系がｎ個用意されており、各画像投影系の明るさを実現する能力は、全て等しいものとする。　　　

本実施形態の場合も、図７に示した例と同じく、主画像（Ｂ）の階調を圧縮する必要はなく、主画像（Ｂ）を投影するプロジェクタ２２_１には偏光フィルタを設ける必要がない。つまり、主画像（Ｂ）は、元の階調を維持したまま、普通光でスクリーン２４に投影される。　　　

ここで、本実施形態においては、補正画像のために、ｎ個の画像投影系を投入することによって、主画像（Ｂ）の画像投影系に比較して十分に大きい明るさを実現することができる仮想的な画像投影系を構築する。つまり、ｎ台のプロジェクタからｎ個の補正画像（Ｃ_１～Ｃ_ｎ）を重畳投影することによって、スクリーン２４上で主画像を隠蔽するのに十分な明るさを実現し、且つ、副画像（Ａ）の視認に必要なコントラストを実現する。　　　

副画像階調値変更部１２_２は、副画像（Ａ）の各画素の階調値に対して、オフセット設定部１１が設定するオフセット値を加算することによって、元の副画像（Ａ）の階調をシフトする。ここで、偏光フィルタ２３_２による減衰分を考慮した適切なオフセット値を設定される点は、図７に示した実施形態と同様である。このようにして、例えば、主画像（Ｂ）の２倍の明るさ（スクリーン２４上で主画像を隠蔽するのに十分な明るさ）を持ち、且つ、主画像（Ｂ）の２倍のダイナミックレンジを持つ仮想的な補正画像を定義する。　　　

一方、本実施形態における補正画像生成部１３ｂは、ｎ個の画像投影系に対応する第１～第ｎの補正画像生成部を備え、各補正画像生成部は、副画像階調値変更部１２_２が定義した仮想的な補正画像を生成するように協働してマッピング処理を実行する。　　　

第１の補正画像（Ｃ１）～第ｎの補正画像（Ｃｎ）は、ｎ個の各プロジェクタ２２_２から、いずれも左回り偏光でスクリーン２４に投影され、オリジナルの主画像（Ｂ）の投影画像に重畳される。その結果、左回り偏光の偏光フィルタ３１が取り付けられているメガネ３０をかけた観察者において、左回り偏光で投影されるｎ個の補正画像（Ｃ１～Ｃｎ）が重畳してなる補正画像が遮断され、普通光で投影される主画像（Ｂ）だけが視認される（投影光と反射光は逆回りになる）。　　　

なお、画像を投影したスクリーン上において取得される各色の強度（Intensity）は、当該画像の輝度値と完全な対応関係にあるとは言えない場合がある。なぜなら、画像データを構成する輝度値が理論値であるのに対し、本発明が本質的に要求する投影画像の強度（Intensity）は、スクリーンの状態や視認角度などを含めた知覚上の強度だからである。したがって、主画像を隠蔽しうる理論上の輝度で投影したにもかかわらず、実際には、主画像が完全に隠蔽されないで視認されてしまうといった事が起こり得る。　　　

この点につき、上述した実施形態の情報表示装置は、画像データの輝度値と当該画像データを実際のスクリーンに投影した際にスクリーン上において取得される各色の強度（Intensity）を対応づけた変換テーブルをさらに備えることによって、この問題を解決する。具体的には、実際に使用する画像投影系によって、実際に使用するスクリーンに対して標準画像（輝度の全階調値を反映した画像データ）を投影し、この投影画像の強度（Intensity）を輝度の階調値ごとに測定する。すなわち、輝度の全階調値について、各輝度値の画素から発光した光が結像したスクリーン上の投影面の強度（Intensity）を想定される視認角度において測定する。上述した手順で得られた輝度値と強度（Intensity）を対応づけて「輝度-強度変換テーブル」を作成する。「輝度-強度変換テーブル」は、使用環境ごとに作成され、情報表示装置の所定の記憶領域にセットされる。なお、画像の輝度と強度の相互変換する手段は、変換テーブルに限定されず、その目的を達成することのできる適切な関数を使用することもできる。　　　

　上述した各実施形態の情報表示装置の画像処理部は、主画像（Ｂ）および副画像（Ａ）が供給されると、所定の記憶領域にセットされた「輝度-強度変換テーブル」を使用して画像の各画素の輝度値を強度の階調値に変換する。主画像階調値変更部１２_１および副画像階調値変更部１２_２は、このようにして変換された強度の階調値を演算対象として上述した一連の演算を実行し、その演算結果（強度の階調値）を、「輝度-強度変換テーブル」を使用して輝度値に再変換する。表示部は、再変換された輝度値からなる画像データを投影する。上述した一連の手順を踏むことによって、スクリーンの状態、プロジェクタの光学系の状態、投影環境等の如何にかかわらず、本発明の効果を確実に得ることが可能になる。

なお、上述の説明では、静止画の画像を例に説明したが、画像処理部１０に、動画の主画像（Ｂ）と副画像（Ａ）を供給することにより、動画像の表示にも用いることができる。また、例えば特定の言語の字幕を上述の主画像とし、映像を副画像とすれば、メガネ３０を用いた特定の人にのみ字幕を見せる多言語字幕等の同期上映を行うことができる。また、主画像と副画像の代わりにゲームの映像を用いることにより、多重化を利用したゲームコンテンツ等の開発が容易になる。　　　

（用途の例）　上述の各実施例に係るシステムは、例えば以下のような用途に応用することができる。（Ａ）警備情報等　主画像（Ｂ’）を、例えばデパートの店員やイベント会場の主催者側の人等の特別な人向けの画像とし、副画像（Ａ’）を全体が均一で何の情報も含まない画像もしくはデジタルサイネージなど一般客に見せる画像とし、「特別な人」が偏光メガネや偏光を施したコンタクトレンズ等を用いて表示された画像を見るようにすれば、一般客には見られたくない情報、例えば要人や要注意人物がどこにいるかなどの警備関係の情報を伝えることができる。　　　

（Ｂ）映画等　映画館、イベント会場等で、主画像（Ｂ’）を字幕つきの画像とし、副画像（Ａ’）を字幕なしの画像とする。字幕が不要な視聴者は偏光メガネをかけないで、また字幕が必要な視聴者は偏光メガネをかけて、同じスクリーンを見る。これにより、字幕が必要な視聴者のみに字幕を見せることができる。　　　

（Ｃ）博物館等　博物館やテーマパーク等で、主画像（Ｂ’）を恐竜の骨格の画像とし、副画像（Ａ’）を恐竜の表面の皮膚などの外観の画像とする。これにより、偏光メガネをかけない視聴者には外観を、偏光メガネをかけた視聴者には骨格を見せることができる。あるいは、主画像と副画像を逆にすることにより、偏光メガネをかけた視聴者には外観を、偏光メガネをかけない視聴者には骨格を見せることもできる。　　　

（Ｄ）学校等　学校等で、主画像（Ｂ’）を問題と模範回答の画像とし、副画像（Ａ’）を問題のみの画像とし、スクリーンは教室の前方の黒板の近くに設置する。学生はまず偏光メガネをかけないで副画像を見て自力で問題を解いた後、偏光メガネをかけて主画像を見て答え合わせをすることができる。　　　

（Ｅ）コンテンツ課金技術　裸眼映像に無料のコンテンツを上映し、フィルタを付した眼鏡を有料とすることで同一の上映内容および上映時間において、異なる課金を行うことができる。また子供と大人によって映像の字幕や内容をシームレスに差し替える場合なども有効に機能する。　　　

（Ｆ）レントゲンやプライバシー情報など医療用情報ディスプレイ　医師が患者や家族に対して詳細なわかりやすい説明を行う際に、裸眼で着衣や肉体といった理解しやすい実写画像を表示し、フィルタによってＣＴやレントゲンといった医療情報が見えるようになる医療用情報ディスプレイが実現できる。また外科手術における医療用ディスプレイ環境において、濡れや汚れなどを気にせずに、限定された空間において多重化された情報を表示できる。　　　

（Ｇ）個人特化型デジタルサイネージへの応用　フィルタを付した眼鏡をある特定の属性をもった利用者に事前に配布することで、駅や電車内といった公共空間のデジタルサイネージにおいて、公共向けの情報表示を阻害せずに、個人特化型の情報提示を行うことができる。例えば、外国人向けの外国語表示や携帯電話連動型のメッセージ、会員向けの情報や、パスワードや個人情報などの表示。ネットワーク接続型デバイスや位置情報と組み合わせたフィルタ表示や、事前の嗜好情報を利用した個人特化型の情報表示を可能にする。　実施の一例として、フィルタ着用者のみが見える映像にＱＲコードを表示し、利用者が所持するＧＰＳ　搭載携帯電話からフィルタを通してそのＱＲコードを撮影することで、隠されたＵＲＬ　に準備された情報に個人認証付きでアクセスすることを可能とする。　　　

（Ｈ）電子黒板および語学学習等の画像教材　外国人や学習障害児など、学習に際して支援が必要な聴講者が一般の聴講者に混ざっているような環境において、電子黒板やスクリーンに多くの情報を表示することは、双方の聴講者にとってストレスを生む。本発明により裸眼において、より基本的な情報（例えば「公式」と「問題」）のみを表示し、フィルタ着用によってより補足的な情報（「解説」や「回答」）を表示することで、各人の理解によって学習を進められるだけでなく、教師側は眼鏡の着用によって学習者の理解レベルを把握しやすくなるという効果もある。　　　

（Ｉ）隠蔽を特徴としたゲーム等エンタテイメントコンテンツの表示方式への応用　テレビゲームなどインタラクティブなコンテンツにおいて、眼鏡着用者と裸眼観察者間において時間的・空間的に同一の場所で差異を設けられることによって、コンテンツ制作の幅を与えることができる。　　　

（例Ｉ－１）フィルタ付与眼鏡をゲーム内で重要なアイテムとして扱う　ゲーム製品に付属もしくは別買としたフィルタ付与眼鏡によって、眼鏡なしのストーリーやアクションとは異なる展開を表示することができる。　　　

（例Ｉ－２）多人数同時プレイ時における画面の利用拡大　従来、レーシングゲームや格闘ゲーム、シューティング、パズルゲームなどにおいて画面分割で行っていた多人数同時プレイを、眼鏡着用者と非着用者で最低でも２チャンネル同時表示を可能にする。　　　

（例Ｉ－３）解説など補助情報の表示　将棋や囲碁のようなタイプのゲームにおいて、初級者は「どこに駒を置けるのか」、「どちらが有利なのか」といった情報が必要になる。メガネ着用者および裸眼においてこれらの情報をプレイヤーの任意で切り替えることができる。また、眼鏡を攻略本等の出版物と連動させて渡すことも付加価値が高い。パチンコ等における演出画面においても利用可能であり、ゲームと直接関係のないアナウンスや、「本日の当たり回数」などを店舗サービスとして付加的に表示する場合も利用可能。　　　

（例Ｉ－４）ゲームと通常のＰＣソフトウェアの同時起動　例えばネットワーク越しのプレイヤーとのコミュニケーションで、文字による会話や、ブラウザなどを同時起動したい場合、従来では２画面を利用する必要があった。動きの速いゲームなどでは視点をずらすことも難しい為、プレイ画面を注視したままチャットなどを実施することができる。　　　

（例Ｉ－５）メガネ非着用者にはゲームをプレイしていることを気付かせないゲーム　ゲームプレイヤー以外にゲームの内容を表示させないことを目的として、ゲームのプレイに同調して、キーボードやマウスと連動した画像を眼鏡なし映像に表示させる。　　　

（例Ｉ－６）多人数のレーティングにあわせたコンテンツの表示　例えば家庭内でゲームをプレイする場合において、現在のレーティングシステムでは小学生と高校生の兄弟が、高校生向けのゲームをプレイすることを抑止する方法が存在しなかった。あらかじめ裸眼およびメガネ着用時の年齢を設定することで、ゲームの内容を事前に知らずに、複数人が同時に、安全にコンテンツを楽しむことができる。　　　

（例Ｉ－７）メガネ着用をシステム側に認識させることによるバリエーション　上述の例Ｅ－１～例Ｅ－６において、コンピュータビジョン等センシング技術を利用して、利用者が現在、眼鏡を着用しているかどうかを認識して、動的なコンテンツを再生する方式。　　　

（Ｊ）１系統の映像ソースと光学系の付加による多重画面化　例えば図９に示すような反射光学系を用いることにより、１つのプロジェクタを用いて投影する１系統の（主画像と副画像を左右に並べた画像）映像ソースで多重画面が構成できる。あるいは、例えば図１０に示すように、偏光ビームスプリッタにより実装することもできる。これにより、１つのプロジェクタで上述と同様の表示を行うことができ、システム全体のコストを低減させることができる。　　　

なお、この図９では、一般的な３Ｄ画像形式として左右に２つの映像コンテンツを並べる「Ｓｉｄｅ－ｂｙ－Ｓｉｄｅ」があるため左右分割としているが、投影する映像の上下の領域を分割して左右の画像として用いるようにしてもよい。上述の式（３による）ガンマ値を用いた画質向上技術により、フィルタによる減衰を吸収することができる。さらに、主画像・副画像に対してアフィン変換、台形補正等の処理を加えることにより、光路及びプロジェクタの強度差を吸収することができる。　　　

（Ｋ）裸眼視聴時における多重化を回避した３Ｄ映像　上述の実施例２に示すように、裸眼状態において視差のずれた多重画像を鑑賞しない、つまり片眼の２Ｄ画像を高品位に鑑賞することができる３Ｄ映像が実現できる。上述の（Ｊ）を利用し１つのプロジェクタにおいて、このような３Ｄ投影系を実現することも可能である。この場合は観賞者側での眼鏡は１眼のみでよいが、輝度を同程度に簡易に保つため１眼に偏光、片眼に減光フィルタでも構成でき、眼鏡と画質の設計に幅を持たせることができる。　　　

（Ｌ）ＡＴＭやＰＣ液晶画面等における覗き見防止　投影光学系ではなく、特開平１０－１０５２１号公報，特開２００８－２６５８１号公報に記載されている偏光状態の制御に注目した液晶モニタに、本発明におけるアルゴリズムを適用することで、裸眼では鑑賞できない画像をフィルタを着用した利用者のみが観察できる覗き見防止モニタが実現できる。通常の覗き見防止フィルタではフィルタ上の刻印や、黒、といったパターンでしか表現できないが、本発明により、スクリーンセーバーや警告画像といった任意の情報を覗き見を行った観察者に表示することができる。　　　

（Ｍ）赤外線光学系への応用　本発明は可視画像についてだけではなく、通常人間の目には不可視の赤外線などの波長で表現される画像にも適用できる。例えば上述の（Ａ）や（Ｃ）において、赤外線光源による画像や信号を乗せることで付加情報を表示することができる。例えば、人間の目にはみえないが、赤外線で描かれた特殊なコードを裸眼側に表示することで、映画をカメラで撮影すると、盗撮を行った映画館やその座席位置を特定することができるが、フィルタを付加した光学系で撮影した画像に、そのコンテンツの視聴を許可する鍵を埋め込む、といった利用も可能である。携帯電話等のカメラに偏光フィルタを付加することにより、｛可視光、赤外光、隠蔽、裸眼｝といった多数の情報チャネルを１枚のスクリーンに付与できる。

上述の第１の実施形態に係る情報表示装置は、画像処理部１０に対する入力を右眼用画像と左眼用画像とし、メガネ３０を変更することにより、立体表示にも用いることができる。具体的には例えば図１１に示すように、上述の主画像（Ｂ）の代わりに例えば図１２（Ｂ）に示す右目用の画像を輝度変更部１２_１に供給し、副画像（Ａ）の代わりに同図（Ａ）に示す左眼用の画像を輝度変更部１２_２に供給する。　　　

このような入力画像を供給すると、上述の動作と同様の動作により、プロジェクタ２２_１からは例えば図１３（Ａ）に示す画像（輝度を変更した右眼用画像）がスクリーン２４に投影され、プロジェクタ２２_２からは例えば同図（Ｂ）に示す画像（補正画像）がスクリーン２４に投影される。この結果、スクリーン２４上に投影される画像は、同図（Ｃ）に示すようになり、裸眼で見た場合には、各プロジェクタ２２_１，２２_２によって投影された画像が合成された平面画像（輝度を変更した左眼用画像）となる。　　　

このような画像を立体画像として視聴する際には、上述の図１１に示すように、右眼部分に偏光フィルタ２３_２と同じ偏光方向（例えば左回り偏光）の偏光フィルタ３２を取り付け、左眼部分に減光フィルタ３３を取り付けたメガネ３０を用いる。減光フィルタ３３は、入射光の強度を
スクリーン２４に投影される画像（図１１（Ｃ）に示す左眼用画像の輝度レベル）と図１３（Ａ）の右眼用画像の輝度レベルを一致させる程度に低減（例えば半分程度に低減）させるようになっている。　　　

このように構成されたメガネ３０を介してスクリーン２４を見ると、右眼には偏光フィルタ３２と同じ偏光方向（スクリーン２４で反射されて左回り偏光になったプロジェクタ２２_１からの投影光）の偏光成分のみ、すなわち図１３（Ａ）に示す画像（輝度を変更した右眼用画像）が見え、左眼には同図（Ｄ）に示すように、輝度レベルが低減された平面画像（左眼画像）が見え、コントラストの低下はあるものの、立体画像として認識することができる。　　　

上述のように、この情報表示システムでは、画像処理部１０に供給する画像とメガネ３０を変更することにより、容易に立体表示に対応することができる。また、この情報表示システムでは、立体表示を行っている状態で、裸眼でスクリーン２４を見た場合には、左眼用画像のみが見えるため、平面画像として視聴することができる。

（変形例）　上述の実施例１では、輝度を変更した主画像と補正画像をプロジェクタでスクリーン２４に投影する構成について説明したが、各々の画像を偏光フィルタで分離して視聴できる表示手段であれば、プロジェクタ２２_１，２２_２の代わりに、他の方式を用いることができる。　　　

図１４は、上述の図１に示す実施例１の構成の情報表示装置のプロジェクタ２２_１，２２_２の代わりに、例えば特開２００７－２６０１５５号公報（図７，図２及び対応する記載）等にあるような、２つの液晶ディスプレイ（ディスプレイ２５_１，ディスプレイ２５_２）の映像を、ハーフミラー２６を用いて合成する光学系を用いて構成した場合の構成例を示している。ディスプレイ２５_１の前に偏光板２７を設けている。通常の液晶ディスプレイにおいては、既にデバイス内に偏光を利用しているため。ディスプレイ２５_１は、ＣＲＴや有機ＥＬディスプレイといった偏光を使用しないディスプレイ方式が望ましい。また、この構成例では、視点に対して十分な距離を保つために遮光版２８、２９を設けている。　　　

このような構成の情報表示システムを用いて上述の輝度を変更した主画像（Ｂ’）と補正画像（Ｃ）を投影することにより、裸眼で見る者に対しては、副画像を見せ、メガネ３０を用いて見る者には、により、ディスプレイ２５_１からの映像（主画像Ｂ’）のみを見せることができる。

（アプリケーション：医療分野の例）　上述のような情報表示システムは、例えば図１５に示すように、医師と患者の間で症例等の医療情報を表示する情報表示システムに用いることができる。このような情報表示システムでは、上述の図１と同様の画像処理部１０、表示部２０、メガネ３０に加えて、例えば図１６に示すように、症例情報を提供する症例ＤＢサーバ５０と、画像処理部１０に供給する主画像と副画像を生成する情報処理部６０とを備えている。　　　

症例ＤＢサーバ５０が提供する情報は、症例毎に例えば図１７に示すようなレコードとして症例ＤＢ５１に格納されており、各々のレコードには、レントゲン映像，診療情報等のデータと、各データが特定情報であるか否かを示すフラグと、データが特定情報である場合のダミー情報等が含まれている。　　　

情報処理部６０の情報取得部６１は、例えば医師等の特定の視聴者の操作に応じて症例ＤＢサーバ５０から症例の情報（レコード）を取得する。状態判定部６３は、情報取得部６１が取得したレコード中の全てのデータ（非特定情報と特定情報のデータ）を画像生成部６５１に供給するが、画像生成部６５２には、特定情報以外の非特定情報のデータと特定情報に対応するダミー情報を供給する。表示用テンプレートデータ６４中では、主画像・副画像各々について、表示するレコード中のデータ項目と表示位置等が定義されている。画像生成部６５１は、表示用テンプレートデータ６４に従って、供給された情報に応じた主画像（Ｂ）を生成し、輝度変更部１２_１に供給する。また、画像生成部６５２は、表示用テンプレートデータ６４に従って、供給された情報に応じた副画像（Ａ）を生成し、輝度変更部１２_２に供給する。　　　

このような主画像（Ｂ）と副画像（Ａ）が供給されると、画像処理部１０は、上述の実施例１と同様に、輝度を変更した主画像（Ｂ’）と、補正画像（Ｃ）を生成し、プロジェクタ２２_１，２２_２により、各々偏光フィルタ２３_１，２３_２を介してスクリーン２４に投影させる。主画像（Ｂ）と副画像（Ａ）が上述の図１６中に示す状態であった場合には、輝度を変更した主画像（Ｂ’）と、補正画像（Ｃ）は、図１８（Ａ）及び同図（Ｂ）のようになる。さらに、これらの画像が投影されてスクリーン２４に表示される画像は、裸眼で見た場合には、例えば同図（Ｃ）に示すように、副画像となる。これに対し、メガネ３０を介してスクリーン２４を見た場合には、プロジェクタ２２_１によって投影された画像（輝度を変更した主画像（Ｂ’））のみが見える。従って、上述の実施例１と同様に、主画像を見せたい視聴者（医師）のみにメガネ３０を使用させるようにすれば、医師のみに主画像を見せ、患者には副画像を見せることができる。　　　

これにより、例えば個人情報等の症例中の特定情報（特定の視聴者［この場合は医師］にのみ）見せたい情報を、他の視聴者［この場合は患者］に対して隠蔽しつつ、症例中の非特定情報を患者に見せて、症例の説明を行う、といった利用が可能になる。

（アプリケーション：画像の診断における多重化）　上述のような情報表示システムは、例えば医療分野における診断画像の表示にも用いることができる。この実施例は、手術室等、多数の画像を交互に表示して参照することが求められる場合に適用できるようにした例である。　　　

この実施例では、１つの表示装置に一度に表示できる画像は、主画像１枚と副画像１枚の、合計２枚である。しかしながら、手術室などでは、レントゲン画像、ＣＴ画像、ＰＥＴ画像、超音波診断画像など、複数の画像を参照する必要が生ずる場合がある。また、ＣＴ画像やＰＥＴ画像は、人体を輪切りにして表示するものであるから、１人の患者に対してそれぞれ複数枚存在し、手術の進行にしたがって、執刀する医師が見たい画像の組み合わせも変わってくることが考えられる。この実施例は、このような要望にこたえるためのものであって、図１９は、このような分野に用いる場合の要部の構成を示しており、画像読出部８２から（輝度を変更した）主画像、補正画像を、上述の図１に示す情報表示システムのプロジェクタ２２_１，２２_２に供給して表示するようになっている。　　　

この情報表示システムは、予め表示用の画像を生成する画像生成部７１と、同時に見たい画像の組み合わせ（画像セット：主画像及び副画像）を管理する画像セットテーブル７２と、例えばＤＩＣＯＭフォーマット（Digital Imaging and Communications in Medicine）等，医用におけるデジタル画像を提供する画像データベース７３と、フットスイッチ８４や視線入力等のユーザインタフェースによる操作に応じて表示する画像セットを選択する画像選択部８１と、選択された表示画像（主画像と補正画像）を表示画像ＤＢ８３から読み出して、プロジェクタ２２_１，２２_２に供給する画像読出部８２を備えている。　　　

（動作：表示用の画像の生成）　この画像表示システムでは、予め図２０に示す処理に従って、ＤＩＣＯＭシステム等のデータベース７３から、必要となる画像セットを選択し、ＩＤ（SET）に対応する副画像（Ａ），主画像（Ｂ）及び補正画像（Ｄ）の組み合わせを示すテーブル７２を作成し、格納しておく（Ｓ１１）。画像生成部７１は、この画像セットテーブル７２に従って、データベース７３に格納されている画像を取得し、多重表示に必要なピクセル単位の位置合わせを行ない、上述の実施例１と同様の処理により、輝度を補正した主画像（Ｂ’）と補正画像（Ｃ）を生成し（Ｓ１２、Ｓ１３）、表示画像ＤＢ８３に格納する（Ｓ１４）。　　　

このように、この実施例では、表示時の処理負荷を低減させ、動作を高速化するため、事前に画像生成部７１で輝度を補正した主画像（Ｂ’）と補正画像（Ｃ）を生成し、画像セットのＩＤ（SET）等の補足的な情報と共に表示画像ＤＢ８３に格納している。なお、表示画像ＤＢ８３は、データベースに限らず、ファイルや、メモリ上の領域としてもよい。　　　

（動作：画像の表示）　このように表示画像ＤＢ８３に格納された画像を表示する際には、補正画像と（輝度を変更した）主画像として、各々プロジェクタ２２_１，２２_２に供給する。　具体的には、図２１に示すように、フットスイッチ８４が操作されると画像選択部８１は、表示する画像セットが選択し、選択した画像セットのＩＤ（SET）に対応する主画像（Ｂ’）と補正画像（Ｃ）を表示画像ＤＢ８３から読み出し、各々プロジェクタ２２_１，２２_２に供給する。　　　

これにより、例えば手術のある段階において、ＩＤが“１”である画像セットが選択されたとすると、画像読出部８２は、このＩＤに対応する主画像（Ｂ’）と補正画像（Ｃ）を表示画像ＤＢ８３から読み出し、各々プロジェクタ２２_１，２２_２に供給する。これにより、スクリーン２４に主画像（Ｂ’）と補正画像（Ｃ）が合成されて表示され、裸眼で見る者に対しては、副画像として認識される。同じ画像をメガネ３０を介して見ることにより、主画像として認識される。　　　

例えば、主画像レントゲンの画像とし、副画像としてＭＲＩの画像を多重化することで，異なる画像診断、つまり骨の構造と血管や筋肉の状態をメガネ３０の有無によって瞬時に切り替えて視認することができる。医療の現場においては、内診室・処置室におけるライトボックスや、外科手術の壁に実施することで、設置場所，体積や濡れ・汚れに対して制限がある環境においても、ＰＣ操作のような手による操作切り替えなく，複数の医用画像を高速に視認できる。　　　

（効果）　この情報表示システムでは、ＰＥＴやＣＴ，レントゲン，外観などそれぞれのデジタル医用画像データを多重化する上で、画面領域をコンパクトに保ちつつ視認性を向上させることができる。特に外科手術のような設置場所が制限され、かつ両手を使用できない環境、かつ濡れや汚れに耐えうる環境においても使用することができる。　　　

また、主画像、副画像は、医療画像データに限らず、テキスト情報も画像化して同様に扱うことができる。画像診断装置による計測値（ＣＴ値や大きさ）、カルテから読みだした主治医の指示など、複数の情報レイヤーを、切り替えにかかわる時間コストなく、限定された空間に両手を使わずに必要な情報を得ることができる。　　　

（変形例）　なお、手術の際に執刀医が偏光メガネを装着すると、光の一部しか透過しないため、手元が見にくくなる可能性がある。通常の遠近両用メガネの中には、左右のレンズのそれぞれを上下に２分割し、上半分を遠くを見るためのレンズ、下半分を近くを見るためのレンズにしたものがある。この考え方を本発明に応用すると、この問題を解決できる。　　　

具体的には、左右とも、上半分のみに偏光板を設け、下半分は透明にしたメガネ３０を用いることにより、手術で下の患者のほうを見ているときは透明で明るい像が得られる一方、スクリーン２４を上目つかいに見れば偏光板を通して見ることになるので主画像が、また下目づかいに見れば透明板を通して見ることになるので副画像が見える。この
ようにすれば、手術中にメガネをはずすことなく、主画像と副画像を切り替えて見ることができる。　　　

あるいは、また、メガネ３０は、ルーペやマスクのような、フィルタのみで構成される光学部品としてもよい。

（アプリケーション：プライバシー情報の隠蔽）　上述のような情報表示システムは、例えば医療分野・行政分野・法律分野等のプライバシー情報を取り扱う分野に適用することができる。以下、医療分野を例に説明する。　図２２は、このようなプライバシー情報を取り扱う分野に本発明を用いる場合の要部であるビデオコントローラの構成を示す図であり、外部の端末で実行されている表計算やデータベースアプリケーション等のアプリケーション操作において利用者が閲覧する画像（主画像）中のビデオ信号をＶ１として受け取り、ユーザの特段の操作なしに１台のコンピュータと当該ビデオコントローラのみで特定の色を置換して副画像Ｖ３を生成し、主画像Ｖ２と副画像Ｖ３を上述の図１中の輝度変更部１２_１，１２_２に供給する場合の構成を示している。ビデオコントローラはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の端末のビデオメモリからディスプレイデバイスに画像を表示する中間にあるプロセッサの汎用名であり、通常はディスプレイ装置内部のビデオメモリへの信号処理を行う処理系を指す。なお、この実施例では、独立したビデオコントローラとして実装した例について説明するが、上述の図１中の画像処理部１０の構成、さらにはアプリケーションの処理を１つのＰＣ等で実行し、当該ビデオコントローラの機能をＰＣ等に接続されるビデオカードのドライバ、ビデオカードに搭載されたＧＰＵ上で動作するシェーダープログラムもしくはＣＰＵ上の処理、また２系統のディスプレイ装置に接続されたビデオカード上のプログラムとして実装し、その出力を図１中のプロジェクタ２２_１，２２_２に供給するようにしてもよい。　　　

このビデオコントローラは、入力されたビデオ信号Ｖ１を保持するフレームバッファ（ＶＲＡＭ）９１と、隠蔽情報設定テーブル（隠蔽情報設定ＴＢＬ）９３に格納された情報に応じてビデオ信号Ｖ１中の各ピクセルの値に応じて処理を選択するピクセル値検出部９２と、ピクセル値検出部９２の判断結果に応じて、各々ビデオ信号Ｖ１の処理を行うピクセル置換処理部［ＢＬＡＮＫ］９４，ピクセル置換処理部［ＭＯＳＡＩＣ］９５，ピクセル置換処理部［ＣＯＰＹ］９６，ピクセル置換処理部［ｄｅｆａｕｌｔ］９７と、出力する主画像のビデオ信号Ｖ２を保持するフレームバッファ（ＶＲＡＭ）９８と、出力する主画像のビデオ信号Ｖ２を保持するフレームバッファ（ＶＲＡＭ）９９とを備えている。　　　

ビデオ信号Ｖ１は、通常アナログもしくはデジタル映像信号としてディスプレイに送出される信号である。このビデオコントローラに供給されたビデオ信号Ｖ１はＶＲＡＭ９１に蓄積される。ピクセル値検出部９２は、予め定義された隠蔽情報設定テーブル９３を参照し、ＶＲＡＭ９１に格納された画像のピクセル値が「隠蔽指定色」と一致するときに、隠蔽情報設定テーブル９３中で定義された「隠蔽時表示モード」に従ってピクセル置換処理部［ＢＬＡＮＫ］９４～ピクセル置換処理部［ｄｅｆａｕｌｔ］９７による処理を実行させ、主画像のビデオ信号Ｖ２と、副画像のビデオ信号Ｖ３を生成させ、ＶＲＡＭ９８，９９を介して出力する。なお、隠蔽情報設定テーブル９３を設定する機能は当該ビデオコントローラの機能として実装されており、事前に主画像のビデオ信号Ｖ１あるいはビデオ信号Ｖ２として出力し、プロジェクタ２２_１，２２_２を介して利用者に表示し、利用者からの操作によって設定するようにしてもよく、もしくは事前に設定を変更するためのＰＣ上で動作する専用のユーティリティ・ソフトウェア１００によって、ビデオコントローラに格納する機能を併せ持つこととする。　　　

図２３はビデオコントローラの処理の流れについて説明しており、図２４は実際の動作例および処理結果の例について説明している。　システム開発者等はデータベース等のフォーム入力画面において、事前に隠蔽時の色指定を行う。表計算等のアプリケーションにおける利用者は隠蔽したい領域および文字色を、副画像で表示したい処理結果に従い、予め隠蔽情報設定テーブル９３にて指定された隠蔽指定色に指定する。図２２中のピクセル値検出部９２は、ＶＲＡＭ９１に格納されたビデオ信号Ｖ１中の毎ピクセル毎に、隠蔽情報設定テーブル９３で設定された隠蔽指定色と比較して何れの指定色であるかを認識し、認識結果に応じて以下の色置換処理（図２２のピクセル置換処理部［ＢＬＡＮＫ］９４～ピクセル置換処理部［ｄｅｆａｕｌｔ］９７の処理に相当）を実行させ、ＶＲＡＭ９８，ＶＲＡＭ９９を介して主画像のビデオ信号Ｖ２，副画像Ｖ３のビデオ信号として出力させる。なお、隠蔽情報設定テーブル９３中の隠蔽指定色に一致しない場合は、ピクセル置換処理部［ｄｅｆａｕｌｔ］９７によって、入力と同一のピクセル値がＶＲＡＭ９８，ＶＲＡＭ９９を介して主画像のビデオ信号Ｖ２，副画像Ｖ３のビデオ信号として出力される。　　　

図２４では例として、｛ＢＬＡＮＫ，ＭＯＳＡＩＣ，ＣＯＰＹ｝の３つの「隠蔽表示モード」の処理について、それぞれ、グレー、青、緑を割り当て、また隠蔽指定文字色としてＲＧＢ＝（１，１，１）を指定した例において説明している。モードに当てはまらないピクセル値の場合はピクセル置換処理部［ｄｅｆａｕｌｔ］９７において入力ビデオ信号Ｖ１中のピクセル値がそのまま主画像のビデオ信号Ｖ２，副画像のビデオ信号Ｖ３におけるピクセル値としてＶＲＡＭ９８，ＶＲＡＭ９９にセットされる。　　　

認識したピクセル値が、隠蔽情報設定テーブル９３中の［ＢＬＡＮＫ］に対応する値（ＲＧＢ＝（１２８）：Ｒ，Ｇ，Ｂの値が全て“１２８”）である場合、ピクセル置換処理部［ＢＬＡＮＫ］９４による処理を実行させ、指定された色および隠蔽指定文字色の存在がブランク（空白）として知覚されないよう領域色と文字色を同一の指定色で置き換えるように、副画像のビデオ信号Ｖ３のピクセルの値を生成させる。なお、図２２～図２４で示した隠蔽情報設定テーブル９３中では対応する処理の「指定」として「ＷＨＩＴＥ」が指定されており、該当するピクセル値（この場合、グレー）は白色に置き換えられる。なお、文字を表示する領域内の文字色として、隠蔽指定文字色（この場合の例としてＲＧＢ＝（１：Ｒ，Ｇ，Ｂの値が全て“１”））が指定された場合も同様の指定色で置き換える。結果として、隠蔽指定色で指定された領域および文字は、副画像Ｖ３においては背景色と同じ白色となり、上述の実施例で説明したように、スクリーン２４に投影された際に裸眼では当該領域及び文字を認識することができない状態となる。　　　

認識したピクセル値が、隠蔽情報設定テーブル９３中の［ＭＯＳＡＩＣ］に対応する値（ＲＧＢ＝（０，０，２５５））である場合、ピクセル値検出部９２は、ピクセル置換処理部［ＭＯＳＡＩＣ］９５に、副画像Ｖ３にある程度のスクランブルが確認できる程度の隠蔽処理を実行させる。隠蔽情報設定テーブル９３の隠蔽指定色と一致するピクセルに対して、対象ピクセルを中心とした近隣のピクセルの値をＶＲＡＭ９１から参照し、対象ピクセル周囲のピクセル値を置換する。「指定」の例として「８ｐｉｘｅｌ」とあり、この場合、近隣の３ピクセル正方格子をサンプルとする周囲８ピクセルのピクセル値をサンプルとした平均を置き換えとしたモザイク処理を実行することを意味する。この「指定」は（５ピクセル正方格子をサンプルとする）２４ｐｉｘｅｌ，ＭＥＤ，ＭＥＡＮ，ＧＡＵＳＳ，ＲＡＮＤなどの値をとることができ、隠蔽の強度とアルゴリズムを変更できる。モザイク処理のアルゴリズムは、メディアン、サンプルの平均色、ガウシアン、ランダムなど隠蔽に効果のあるアルゴリズムで置き換え可能である（よって指定する処理アルゴリズムによっては毎ピクセル処理とならない）。またこの「指定」は、隠蔽情報設定テーブルを使い、ユーティリティ・ソフトウェアを介して多段の値やユーザ指定のパターンを利用する機能を持たせることも可能である。　　　

認識したピクセル値が、隠蔽情報設定テーブル９３中の［ＣＯＰＹ］に対応する値（ＲＧＢ＝（０，２５５，０））である場合、ピクセル値検出部９２は、ピクセル置換処理部［ＣＯＰＹ］９６に、任意のピクセル値を副画像のビデオ信号Ｖ３の生成において、当該ピクセルの色としてコピーさせる。例えば隠蔽情報設定テーブル９３の「指定」において「０ ｏｆ Ｌｉｎｅ」すなわち「該当行の０ピクセル目」のピクセル値（図２４の場合、黒）をコピーして当該ピクセルの色とする。この値も上述のピクセル置換処理部［ＭＯＳＡＩＣ］９５の動作と同様に、ユーザ指定の色や処理パターンを指定することができる。　　　

上述の各ピクセル置換処理部［ＢＬＡＮＫ］９４～ピクセル置換処理部［ｄｅｆａｕｌｔ］９７による処理により、ピクセル値検出部９２が認識した隠蔽指定色に対応する隠蔽時表示モードに従って、ＶＲＡＭ９１に格納されたビデオ信号のそれぞれのピクセルの値がＶＲＡＭ９８，ＶＲＡＭ９９に格納され、主画像のビデオ信号Ｖ２，副画像のビデオ信号Ｖ３として、図１中の輝度変更部１２_１，１２_２に供給される。　　　

なお、色に基づいて画像を分離する技術として、例えばテレビや映画において、人物だけを抜き出して別な背景と合成するクロマキーという公知技術があり、具体的には、コンパレータやマルチプレクサといったデジタル回路、ＧＰＵ上のピクセルシェーダーで実現することができる。この場合は、彩度（クロマ）をキーに隠蔽色指定を行うため、隠蔽情報設定テーブル９３中の色指定ではＲＧＢ以外の色空間により、指定してもよい。　　　

（効果）　この情報表示システムでは、特定色の表示を含むアプリケーションの主画像から特定色の表示を消去した副画像を生成し、上述の図１中の輝度変更部１２_１，１２_２に主画像，副画像として供給することにより、メガネ３０を使用する者に主画像を認識させ、メガネ３０をしない者には副画像を認識させ、その存在を知覚させない効果およびその領域が隠蔽されていることを明示する効果を得ることができる。　　　

アプリケーションの操作者が、偏光フィルタを有するメガネ３０を用いて、スクリーン２４を見てアプリケーションを操作し、個人情報等、隠蔽したい情報を入力・操作し、同時に他の者は、裸眼でスクリーン２４を見ると、隠蔽したい情報は操作者のみに見えることになる。　　　

例えば医師や信用管理、卸売など、顧客と操作者が個人情報等を表計算ソフトやデータベース入力フォームをと同時に閲覧しながら入力する環境において、システム管理者が事前に隠蔽したい（余命や信用審査結果，原価管理など）顧客や患者、当事者本人へ伝えたくない個人情報を隠蔽することができる。　　　

（変形例）　なお、上述のメガネ３０の代わりに偏光板を有するコンタクトレンズ等を用いてもよい。あるいは、顧客にメガネ３０を持たせることで、サインやパスワードといった操作者および周囲の顧客等に画面を見せずに入力を促す例にも利用することができる。

１０…画像処理部、１１…輝度検出部、１２_１，１２_２…輝度変更部、１３…補正画像生成部、２０…表示部、２２_１，２２_２，２２_３…プロジェクタ、２３_１，２３_２…偏光板、２４…スクリーン、３０…メガネ、３１…偏光板

Claims (8)

1. 主画像の階調を圧縮するように階調値を変更する主画像階調値変更手段と、　前記主画像階調値変更手段によって階調が圧縮された前記主画像を第１の偏光成分で投影する第１の投影手段と、
   　副画像の階調を圧縮した後、圧縮後の階調値に対して、階調が圧縮された前記主画像の最大階調値以上のオフセット値を加算して該副画像の階調値を変更する副画像階調値変更手段と、
   　前記副画像階調値変更手段によって変更された階調値から階調が圧縮された前記主画像の階調値を減算してなる補正画像を生成する補正画像生成手段と、　前記補正画像を前記第１の偏光成分とは異なる第２の偏光成分で前記第１の投影手段により投影された前記主画像に重畳して投影する第２の投影手段とを備えることを特徴とする情報表示装置。　
2. 主画像を投影する第１の投影手段と、　副画像の階調値に前記主画像の最大階調値以上のオフセット値を加算して該副画像の階調値を変更する副画像階調値変更手段と、　前記副画像階調値変更手段によって変更された階調値から前記主画像の階調値を減算してなる補正画像を生成する補正画像生成手段と、　前記補正画像を偏光成分で前記主画像に重畳して投影する第２の投影手段とを備えることを特徴とする情報表示装置。　
3. 主画像を投影する第１の投影手段と、　副画像の階調値に前記主画像の最大階調値以上のオフセット値を加算して該副画像の階調値を変更する副画像階調値変更手段と、　前記副画像階調値変更手段によって変更された階調値から前記主画像の階調値を減算してなる仮想的な補正画像を構成するようにマッピングされたｎ個の補正画像を生成する補正画像生成手段と、　前記ｎ個の補正画像を偏光成分で前記主画像に重畳して投影するｎ個の第２の投影手段とを備えることを特徴とする情報表示装置。　
4. 　前記階調値は、輝度の階調値である、請求項１～３のいずれか一項に記載の情報表示装置。
5. 　前記階調値は、強度の階調値である、請求項１～３のいずれか一項に記載の情報表示装置。
6. 前記情報表示装置は、画像の輝度値とスクリーンに投影された該画像について取得される強度を相互変換するための変換手段を備え、　前記階調値は、前記変換手段を使用して画像の輝度値から変換された強度の階調値である、請求項５に記載の情報表示装置。　
7. 主画像の輝度を変更してコントラストを半減させる第１の輝度変更手段と、　前記第１の輝度変更手段によって輝度が変更された前記主画像を第１の偏光成分で投影させる第１の投影手段と、　副画像の輝度を変更してコントラストを半減させると共にバイアスを与える第２の輝度変更手段と、　前記第２の輝度変更手段によって輝度が変更された前記副画像と前記第１の輝度変更手段によって輝度が変更された前記主画像の差分画像を補正画像として生成する補正画像生成手段と、　前記補正画像を前記第１の偏光成分とは異なる第２の偏光成分で前記主画像に多重化させて投影させる第２の投影手段とを備えることを特徴とする情報表示装置。　
8. 前記補正画像生成手段は、前記第２の投影手段の投影手段のガンマ値に応じて前記補正画像の輝度を調整することを特徴とする請求項１記載の情報表示装置。

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