JP2005062791A

JP2005062791A - 顔映像表示装置

Info

Publication number: JP2005062791A
Application number: JP2003330671A
Authority: JP
Inventors: Jun Ishikawa; 洵石川
Original assignee: ISHIKAWA KOGAKU ZOKEI KENKYUSH; ISHIKAWA KOGAKU ZOKEI KENKYUSHO KK
Current assignee: ISHIKAWA KOGAKU ZOKEI KENKYUSH; ISHIKAWA KOGAKU ZOKEI KENKYUSHO KK
Priority date: 2003-08-18
Filing date: 2003-08-18
Publication date: 2005-03-10

Abstract

【課題】顔形状の背面投写スクリーンに映像を投写し顔映像を表示する装置を、マネキンなどの実際のボディに組み込み可能な構造および大きさとすること。
【解決手段】投写レンズに魚眼もしくは超広角レンズを用い造形ボディ頭部内に設置し、胴体内に設置したビデオプロジェクターの投写実像をリレーレンズにて再結像させミラーで光軸方向偏向し、投写レンズにて顔形状の背面投写スクリーンに投写して顔映像を表示する。なお、ビデオプロジェクターの投写実像位置と、リレーレンズにて結像した実像位置に視野レンズを設置し光利用効率を向上させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、展示に用いる人物やキャラクターの造形物の顔や表情を映像にて表示する装置に関するものである。

展示用の人物やキャラクターの造形物の手前にプロジェクターやハーフミラーを置かずに顔部分に正確な映像を表示しようとすれば、顔部分を背面投写スクリーンとして、後方から映像を投写する必要があるが、従来の技術では投写距離が大きく、装置も大型にならざるを得ず、造形ボディ内に装置が収まらず、壁面にお面を取り付け後方から投写するような不自然な装置しかなかった。

展示等に用いる人物やキャラクターのマネキン状の造形ボディの顔部分の背面投写スクリーンに顔映像を投写する映像装置を、従来のような外部取り付けでなく、造形ボディ内に組込み可能な構成および大きさのものとすること。

投写レンズに広角度投写が可能な魚眼あるいは超広角レンズを用い、造形ボディ頭部内に設置する。ビデオプロジェクターは胴体部内に設置し、リレーレンズ光学系および方向偏向ミラーにてプロジェクターの像を投写レンズに導き、投写レンズにて顔部の背面投写スクリーンに写す。

本発明により人物マネキンやキャラクター像の内部に装置を組込み、外見上の変化なしに顔部分に正確な動画像表示を行うことが可能になり、本当の人のように瞬きをし、表情を変える、話す、歌うといったリアルな人物像が実現し、展示効果が飛躍的に向上する。また、ヒト型ロボットに応用すれば実際の人と話しているのと同様な対面コミュニケーションが実現する。

造形ボディの顔部分を、映像撮影を行ったモデル（人物）の顔形状に合わせた背面投写用スクリーン９にて形成する。背面投写用スクリーン９の後方の造形ボディ頭部１１内に魚眼レンズを用いた投写レンズ８を、背面投写用スクリーン９に向けて設置する。ビデオプロジェクター１は造形ボディ胴体部１２内に設置し、通常のプロジェクターに比べ、より至近距離で実像を形成できるようフォーカスをセッティングする。
ビデオプロジェクターの投写実像２をビデオプロジェクターの光軸上に配置したリレーレンズ４によって再結像し実像５とする。この実像５を、ミラー７にて光軸偏向して投写レンズ８に導き、投写レンズ８にて顔形状の背面投写用スクリーン９に投写して映像表示を行う。
ビデオプロジェクターの投写実像２、およびリレーレンズにより結像された実像５の位置には、それぞれ視野レンズ３および６を配置し、その集光力により、リレーレンズ４および投写レンズ８に効率よく光束を入光することにより光学系による光量ロスを低減し、明るい表示映像が得られるようにする。

本発明の装置を組み付けたフレーム１０を図２および図３のように造形ボディ内に組み付ける。

顔形状の背面投写用スクリーン９の背後で、造形ボディ頭部１１内に投写レンズ８を設ける。造形ボディ頭部内の短距離で投写するため、投写レンズ８には、画角８０度以上の魚眼もしくは超広角レンズを用いる。

ビデオプロジェクター１は、造形ボディ胴体部１２内に設置し、一般的なプロジェクター使用条件より短距離にて投写できるようにレンズを繰り出してセットする。

ビデオプロジェクター１の投写実像２の像面もしくはその近傍に視野レンズ３を設置する。ビデオプロジェクター１の投写実像２をリレーレンズ４にて再結像させ、その実像５の像面もしくはその近傍に視野レンズ６を設置する。

リレーレンズ４にて結像された実像５は方向偏向用のミラー７にて光軸方向を変えて投写レンズ８に導かれ、顔形状の背面投写用スクリーン９上に映像を投写表示する。この状態で外部から顔を観察すると、実際の人と同様の立体形状の顔映像が見える。なお、背面投写用スクリーン９の形状は、映像を撮影したモデルの人物の顔形状に合わせて製作すると投写映像のリアリティが高くなり、最も効果的となる。
背面投写用スクリーンは一般的には、光学的に拡散板の性質を持つものとする。

なお、図１は見取り図として表しやすいよう、視野レンズ６以降の光路を実際より長く表現している。

超小型のビデオプロジェクターが実現し、造形ボディの頭部内や首部内にプロジェクターを配置できる場合、もしくは超狭角投写が可能なビデオプロジェクターが製作された場合にはリレーレンズ４を省略することが可能である。

視野レンズ３および６は、光の利用効率を高め明るい映像を得るためのものであるが、強力なビデオプロジェクターを用いた場合等、状況によっては片方もしくは両方を省略することができる。

博物館やテーマパーク等で、人物やキャラクターを造形ボディ（実物大人形やマネキン）として展示する際、本発明の装置を応用すると実際の人とほとんど変わらないリアリティが得られ、また歴史上の人物が話すといった展示も可能になり効果の高い展示物が実現する。

タレント等のキャンペーンに使用すると、本人とほとんど変わらない等身大の話すフィギュアを各地で多数個同時呈示することが可能になる。

ヒト型ロボットに応用すると、従来のロボットに欠けていた人とロボットの自然な形での対話型コミュニケーションが可能になる。

本発明の装置の構成を示す見取図である。本発明の装置を造形ボディ内に組み込んだ状態を示す正面図である。本発明の装置を造形ボディ内に組み込んだ状態を示す側面図である。

符号の説明

１．ビデオプロジェクター
２．ビデオプロジェクターの投写実像
３．視野レンズ
４．リレーレンズ
５．リレーレンズにより結像された実像
６．視野レンズ
７．ミラー
８．投写レンズ
９．顔形状の背面投写用スクリーン
１０．本装置を組み付けたフレーム
１１．造形ボディ頭部
１２．造形ボディ胴体部

Claims

ビデオプロジェクター１の投写実像２をミラー７にて光軸方向偏向し、画角８０度以上の魚眼もしくは超広角の投写レンズ８にて、顔形状の凹凸を持つ背面投写用スクリーン９に投写することにより顔映像を表示する構成を持つ顔映像表示装置。
請求項１の構成の装置にて、ビデオプロジェクター１の投写実像２とミラー７の間にリレーレンズ４を設けることにより、ビデオプロジェクター１とミラー７の間を離すことを可能にするとともに光路設計自由度を向上し、マネキンなどの造形ボディへの組み込みを容易にした顔映像表示装置。
請求項１および請求項２の装置にて、ビデオプロジェクター１の投写実像２の像面もしくはその近傍に視野レンズ３を設置し、また、請求項２の装置にては更にリレーレンズ４により結像された実像５の像面もしくはその近傍に視野レンズ６を設置、これらの視野レンズにより光利用効率を向上し、より明るい表示映像を得る顔映像表示装置。