JP2006145645A - 情報表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】これまで鏡は反射像のみを映すだけであり、例えば自宅の洗面台の鏡などのように毎日同じ鏡を見る場合には、毎日同じような反射像しか見ることができない。本発明は、本来の機能により表示可能な情報と、別の機能により表示可能な情報を、同一の表示部に表示可能な情報表示装置を提供する。
【解決手段】映像を投射するためのプロジェクタと、該映像を表示するための表示部と、該表示部に貼り付けた、前記プロジェクタから投射された光を拡散するための拡散層と、から構成される情報表示装置であり、該表示部に、表示面の表側の反射像に加えて、表示面の裏側から前記プロジェクタで投射された映像や文字などの情報を表示する。
【選択図】図１

Description

本発明は、反射像を映すだけでなく、鏡面に様々な情報を表示する情報表示装置に関する。

鏡は、洗面所や風呂場などの身だしなみを確認する場所、衣料品店など商品を確認する場所、美容室や理容室、建築物の柱など一般の人々が集まる場所など、さまざまな場所でさまざまな用途に利用されている。また、鏡の裏面から表側を透かして見ることができるハーフミラーは、サンバイザーとして建物や乗用車の窓に使われたり、防犯目的のため店舗などに設置されたりしている。

しかし、これまで鏡は反射像のみを映すだけであり、例えば自宅の洗面台の鏡などのように毎日同じ鏡を見る場合には、毎日同じような反射像しか見ることができない。これに対して、例えばその日の天気予報やニュースなどのような、反射像以外の付加情報を鏡の表面に表示することができれば、ユーザは鏡面上で、反射像のほかに、毎日異なる情報を得ることができる。

このような機能を持つ鏡として、たとえば、特開2002-229494「情報表示機能付ミラー」（特許文献１）が提案されている。これは、ハーフミラーの背面に液晶ディスプレイを配置し、液晶ディスプレイがＯＮの場合に液晶ディスプレイの映像をハーフミラーを透過して鏡面に表示するというものであり、反射像のほかに映像や文字などの付加情報を表示することができる。

特開2002-229494号公報

特開2002-229494「情報表示機能付ミラー」の方法では、光源である液晶ディスプレイとハーフミラーが近接していなければ、鏡面に表示される映像の輝度が低下してしまう点、視野角がディスプレイの大きさに制限されてしまう点、などの問題点がある。

また、特開2002-229494「情報表示機能付ミラー」では液晶ディスプレイのかわりにプロジェクタによる映像の投射の例も提案されているが、特開2002-229494の表示部は単にハーフミラーを保護透過層で覆ったものであるため、実際にはユーザの目には投射映像は見えず、光源であるプロジェクタの電球が直接見えてしまう、という欠点がある。

本発明は、かかる問題を解消するためのものであり、その第１の目的は、単に反射像を映すだけでなく、鏡に映す物や時間や何らかのタイミングにより、本来の機能が提供する情報とは別の情報を鏡面に表示することが可能な情報表示装置を提供することである。また、第２の目的は、光源と表示部の距離が離れている場合でも、表示部に映像を表示させることが可能な光を拡散する機能を備えた表示部を持つ、目的１で述べたような情報表示装置を提供することである。さらに、第３の目的は、映像を表示する面の大きさに関わらず、映像を表示することが可能な、目的１で述べたような映像表示装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明は、ハーフミラーの背面から映像などの情報を投射する手段と、投射された映像を表示する手段と、を備えるものである。
また、本発明は、投射する映像の視野角を制限することが可能なプロジェクタなどを、映像の投射手段とすることを特徴とする。

また、本発明は、ユーザが鏡面などの映像表示部を見たときに光源が直接見えないように、鏡面などの反射層と投射された光を拡散する拡散層が一体化された映像表示部を備えること、を特徴とする。
また、本発明は、ハーフミラーの背面から表側の人あるいは物を映像信号として撮影するための手段と、撮影した映像を解析して例えば人物の顔などを認識する画像処理手段と、画像処理結果に基づいた映像情報や音情報を提示する手段と、映像などの情報を記憶する手段、を備えることを特徴とする。

また、本発明は、一定距離内に人あるいは物が接近したことを検知するセンサと、該センサからの情報に基づいて映像情報や音情報を提示する手段、を備えることを特徴とする。
また、本発明は、RFID (Radio Frequency Identification)などのタグ情報を読み取るためのリーダーと、該タグにリンクされた各種情報を記憶する手段と、該情報を呼び出し提示する手段と、を備えることを特徴とする。

ハーフミラーとその裏側からの投影像を表示するための拡散層を重ねることにより、表示部に反射像と投影像をあわせて表示することができる。また、プロジェクタを用いて拡散層への投影を行うことにより、ハーフミラーと液晶画面を組合わせる場合と比べて、ハーフミラーの裏側に設置する装置の種類、設置位置などの設計における自由度が高くなる。特に、ハーフミラーの表側（ユーザ側）を撮影するカメラを設置するためには、液晶画面を用いる場合には、液晶画面の枠外にカメラを設けるか、液晶画面の一部を犠牲にして画面内にカメラを埋め込むことが必要になる。これに対して、本発明の方法であれば、カメラはどこに設置してもよくなる。このため、カメラをプロジェクタのそばに置くことも可能になり、表示部の表側にあるものを撮影してこれを利用した画面を投影する場合に、反射像と投影像との整合性をとりやすくなる。例えば、赤外線カメラなどをプロジェクタのそばに置くことにより鏡の近くいる人や物の輪郭を検出し、その輪郭にあわせて映像を投射する、ということも可能である。

ユーザは、例えば毎朝洗面台の前で身支度をしながら鏡面に表示された天気予報などの情報を知ることができたり、店舗において、RFIDタグがつけられた洋服を鏡に映すだけでその洋服に合った帽子やスカートを自動的にコーディネートされた姿を確認することができたり、鏡の背面からカメラで撮影した顔画像を画像認識して例えば髭の剃り残し箇所にフォーカスをあてたり、することが可能になる。
また、鏡面のかわりに例えば薄い木の板を用いると、木の板の背面に設置されたプロジェクタの電源がＯＦＦの場合には単なる木目模様の板であるが、プロジェクタの電源がＯＮの場合には木目の板に情報を表示することが可能になる。

さらに、鏡面のかわりに紙を用いると、プロジェクタの電源がＯＦＦの場合にはユーザは紙に印刷された情報しか見ることができないが、プロジェクタの電源がＯＮの場合にはユーザは紙に印刷された情報に加えて背面から投射された情報も見ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態を示す概略構成図であり、１０１は反射像や投射像を表示する鏡面などの表示部、１０２は表示部１０１の１構成要素である光を拡散するための拡散フィルムなどの拡散層、１０３は表示部１０１の１構成要素であるユーザ側からの光を反射する蒸着金属などの反射層、１０４は表示部１０１の１構成要素である光を透過する鏡基材などの透明部材、１０５はプロジェクタなどの光源を暗い場所に格納するための囲い、１０６は映像を投射するプロジェクタなどの出力部、１０７はカメラやセンサやＲＦＩＤタグなどの情報を読み取る入力部、１０８は映像データなど各種情報を記憶する記憶部、１０９は出力部１０６、入力部１０７、記憶部１０８を制御する制御部である。インターネットと接続してデータ通信を行うための通信部１１１を備えてもよい。

同図において、プロジェクタの電源がＯＦＦの場合には、透明部材１０４の表面には、反射層１０３で反射された例えばユーザ自身の反射像が表示される。同図において、プロジェクタの電源がＯＮの場合には、反射像に加えて、プロジェクタからの投射映像が、拡散層１０２で拡散され、反射層１０３を透過し、透明部材１０４の表面に表示される。プロジェクタ１０６から投射される映像情報は、パソコンの記憶部に記憶されているものでも良いし、インタネットを介してダウンロードした情報でも良い。

同図において、プロジェクタなど出力部１０６は、例えば光の進入を遮断する箱のような囲い１０５の中に設置され、出力部１０６からの光以外の光が、表示部１０１の出力部１０６側から表示部１０１に投射されないようになっている。また、同図において、反射層１０３と透明部材１０４のかわりに、薄い木や紙であっても良い。この場合には、薄い木や紙は光を拡散する効果があるため、プロジェクタで投射された光を拡散し、表面に映像を表示することが可能である。すなわち、プロジェクタの電源がＯＦＦの場合には、ユーザは木目や紙面に印刷された情報を見ることができ、プロジェクタの電源がＯＮの場合には、プロジェクタで投射される情報を見ることができる。

また、同図において、プロジェクタ１０６の視野角は調整することが可能であり、縦横の長さが異なる様々な面積を持つ表面にも、輝度を保ったまま映像を表示することができる。
また、同図において、光源１０６と表示部１０１の距離は任意に設定することができる。したがって、図６、図７、図９に示すように、カメラやセンサ類などを情報表示部の背面に設置することができる。

図２は、本発明の、ユーザ見ることができる情報の表示例を示すものであり、２０１は鏡面などの情報表示部、２０２はユーザ自身の像などの反射像、２０３は表示部の背面から投射された情報である。このように、反射像と背面から投射された投射像とを１つの表面上に合わせて、必要であれば重ねて表示することができる。同図において、表示部の背面から投射された情報２０３は、映像、文字、そのほかの情報でも良い。

図３は、表示部１０１を構成する拡散層１０２の効果を示す図である。同図において、３０１、３０４はプロジェクタであり、３０２、３０６はハーフミラーなどの透過反射層、３０３、３０７は表示された情報を見る人、３０５は拡散層、である。

拡散層３０５がある場合と、拡散層がない場合のそれぞれについて、光路の違いを示している。同図(a)において、拡散層３０５がない場合には、光は透過反射層３０２を透過する。このため、人３０３からは光源３０１が直接見えてしまい、光源からユーザの目の方向に向かう光のみがユーザの目に届くため、ユーザはその一点のみしか知覚することができず、３０２の表面に映像などの情報を見ることはできない。これに対し同図(b)において、拡散層３０５がある場合には、光は拡散層３０５で拡散されるため、３０２の表面で結像し、光源３０４が直接、人３０７の目に見えることはなく、また、まっすぐの光以外も散乱光としてユーザの目に届くので、ユーザはより広い範囲、たとえば画面全体への投影像を見ることができる。

図４は拡散層を構成する拡散フィルムの例である。同図において光の拡散方向により３つに分けて説明を行う。( a )は垂直方向に光が拡散する場合を説明する図であり、４０１は拡散フィルムの形状を説明する図であり、４０２は拡散フィルムの垂直方向の断面図である。同図( a )において、入射した光は、フィルムの凸面により進行方向を垂直方向に曲げられる。

同様に、同図( b )は水平方向に光が拡散する場合を説明する図であり、４０３は拡散フィルムの形状を説明する図であり、４０４は拡散フィルムの水平方向の断面図である。同図( b )において、入射した光は、フィルムの凸面により進行方向を水平方向に曲げられる。
同図( c )は垂直方向と水平方向に光が拡散される場合を説明する図であり、４０５は拡散フィルムの形状を説明するための図であり、４０６は光の拡散方向を示す図である。同図( c )は、同図( a )と( b )を組み合わせた性質をもち、同図に示すように水平方向、垂直方向の両方向に凸状の形状をしている。同図( c )の代わりに、単純に( a ) と( b )を重ね合わせても、同様の効果を得ることができる。

図５は例えば姿見のような縦方向に長い表示面を持つ情報表示装置の一例である。同図において５０１は正面図、５０２は側面図、５０３は上面図を示している。また、同図において、プロジェクタ５０４の視野角は、上下方向の角度５０５θ1と左右方向の角度５０６θ２を調整することが可能であるため、姿見のような幅が狭く高さ方向に高い面や、そのほかさまざまな形状の面への表示が可能である。

図６は、情報表示部の背面にカメラを設置した一例である。同図(a)において、６０１は拡散層、６０２は反射層、６０３は透明部材、６０４はプロジェクタ、６０５はカメラ、６０６はパソコン、６０７はユーザ、である。また、同図(b)はユーザから見た装置の正面図であり、６０８は透明部材、６０９は反射像、６１０、６１１はプロジェクタ６０４により投射された情報、である。同図において、カメラ６０５で撮影した映像はパソコン６０６で画像処理されたあと、対応する映像をプロジェクタ６０４から出力する。画像処理の結果の映像としては、たとえば、髭の剃り残しを検出し、反射像であるユーザの顔６０９の剃り残し位置にカーソル６１０を重ねて表示する。その他、反射像であるユーザの顔６０９の反射位置に合わせて帽子の画像６１１などを表示して、仮想の姿見として利用することもできる。

表示部の表側を撮影する際にさほど高い解像度が必要とされない場合は、拡散フィルムを通して撮影しても構わないため、プロジェクタとほぼ同じ位置にカメラを設置することができる。この場合、赤外線カメラで輪郭を検出することや、それ以外の通常のカメラで可視光と影を識別するソフトウェアを用いて輪郭を識別することができる。高い解像度が必要なアプリケーションのためには、拡散フィルムを通さずに撮影できるように表示部外にカメラを設置するか、表示部の一部に拡散フィルムを貼らない領域を設けてそこにカメラを設置する方法が考えられる。プロジェクタとカメラを離して設置する場合には、カメラ画像を利用してプロジェクタからの投影画像を作成するにあたって位置あわせが必要になる。

図７は、赤外線センサなどを用いて、一定距離内に人が接近したことを検出し、検出信号をトリガとして情報を表示する一例である。同図において、７０１は拡散層、７０２は反射層、７０３は透明部材、７０４はプロジェクタ、７０５はセンサ、７０６はパソコン、７０７はユーザ、である。同図において、距離の検出に用いるセンサには、赤外センサのほか、無線ＬＡＮなどそのほかの手段を用いても良い。同図において、センサ７０５により人の接近を検出する信号がパソコン７０６に入力されると、パソコンは映像などのデータを記憶した記憶部から情報を読み出し、プロジェクタ７０４から出力する。例えば、店舗の壁などに本発明の情報表示装置を設置し、客が壁から一定距離より遠くにいる場合には通常の鏡として機能し、客が近づくと店舗情報や商品情報などを鏡面に表示するシステムとして利用できる。

図８を用いて、人の接近を検出するセンサを利用して情報を表示する場合の処理の流れを示す。同図において、ステップ８０１で、装置と人の距離を測定し、ステップ８０２で距離が一定の距離より長い場合には、距離の測定を繰り返す。ステップ８０２において一定距離内に人が接近した場合、パソコンの記憶部に記憶してある映像データなどの情報を呼び出し８０３、プロジェクタから出力する８０４。

図９は、ＲＦＩＤタグを読み取るリーダーを用いて、タグ情報に対応した情報を表示する一例である。同図(a)において、９０１は拡散層、９０２は反射層、９０３は透明部材、９０４はプロジェクタ、９０５はＲＦＩＤタグのリーダー、９０６はパソコン、９０７は洋服などの物、９０８は物９０７につけたＲＦＩＤタグ、である。同図(b)において、９０９は情報表示面の正面図、９１０はプロジェクタ９０４から投影された映像、９１１は反射像、である。

例えば店舗において商品である洋服９０７にＲＦＩＤタグ５０８を付け、洋服をリーダー５０５に近づけるとタグ情報を読み取り、パソコン９０６の記憶部から洋服９０７に対応した例えば洋服に合った帽子などの情報９１０をプロジェクタ９０４から出力する。また、同図(b)において、鏡面９０９には、反射像である洋服９１１に合う帽子９１０が表示され、自動的にコーディネート後の姿を確認できるようになっている。

図１０を用いて、ＲＦＩＤリーダーを利用した情報表示の例を説明する。同図において、ステップ１００１においてタグ情報の読み取りを行い、読み取りに失敗した場合１００２には何も行なわない。読み取りに成功した場合１００２には、パソコンの記憶部に記憶してある映像データなどの情報を呼び出し１００３、プロジェクタから出力する１００４。

図１１は、本発明の情報表示装置の表示部に、薄い木の板を用いた場合について説明する図である。１１０１は拡散層であり、１１０２は薄い木の板であり、１１０３はプロジェクタである。プロジェクタ１１０３から投射された光は、拡散層１１０１と薄い木の板１１０２で拡散される。

また、同図(a)において１１０４は、表示部の背面に設置してあるプロジェクタ１１０３の電源がＯＦＦの場合の表示部を正面から見た図であり、ユーザは木目などの木の素材の模様そのもの１１０５を見ることができる。一方、同図(b)において１１０６は、表示部の背面に設置してあるプロジェクタ１１０３の電源がＯＮの場合の表示部を正面から見た図であり、ユーザはプロジェクタから投射される映像などのデータ１１０７を薄い木の板の表面に見ることができる。

図１２は、本発明の情報表示装置の表示部に、紙を用いた場合について説明する図である。１２０１は拡散層であり、１１０２は紙であり、１２０３はプロジェクタである。
また、同図(a)において１２０４は、表示部の背面に設置してあるプロジェクタ１２０３の電源がＯＦＦの場合の表示部を正面から見た図であり、ユーザは紙に印刷された図１２０５を見ることができる。図(a)の例では、紙に印刷された図１２０５として地図の例を示しているが、ほかの図や文字などでも良い。

一方、同図(b)において１２０６は、表示部の背面に設置してあるプロジェクタ１２０３の電源がＯＮの場合の表示部を正面から見た図であり、ユーザはプロジェクタから投射される映像などのデータ１２０８を、印刷された図１２０７の上に重ねて見ることができる。図(b)の例では、印刷された図である地図１２０７の上に、天気予報の文字や図１２０８を重ねて表示しているが、プロジェクタ１２０３から投射する情報はそのほかの映像や文字で合っても良い。

上記では、本発明の情報発明装置の情報表示部の構造に関して、プロジェクタなどの光源の側から順に、拡散層、反射層、透明部材という構造に関して説明してきたが、拡散層は、表示部のユーザ側に配置しても良い。すなわち、プロジェクタなどの光源の側から順に、反射層、透明部材、拡散層という構造でも同様の効果を得ることができる。

図１３は表示部の構造の別の例を説明するものであり、１３０１はプロジェクタ、１３０２は反射層、１３０３は透明部材、１３０４は拡散層、１３０５はユーザである。プロジェクタ１３０１から投射された光は、拡散層１３０４で拡散され、ユーザ１３０５の目に至る。

本発明の、情報表示装置の概要を示す説明図である。 本発明の、情報表示装置の情報表示の例を示す説明図である。 本発明の、情報表示装置で用いる拡散層の効果を示す説明図である。 本発明の、情報表示装置で用いる拡散層を示す説明図である。 本発明の、情報表示装置の表示範囲を示す説明図である。 本発明の、情報表示装置のカメラを用いた例を示す説明図である。 本発明の、情報表示装置のセンサを用いた例を示す説明図である。 本発明の、情報表示装置のセンサを用いた例の処理の流れを示す説明図である。 本発明の、情報表示装置のＲＦＩＤタグを用いた例を示す説明図である。 本発明の、情報表示装置のＲＦＩＤタグを用いた例の処理を示す説明図である。 本発明の、情報表示装置の表示部として薄い木の板を用いた例を示す説明図である。 本発明の、情報表示装置の表示部として紙を用いた例を示す説明図である。 本発明の、情報表示装置の標示部の構造を示す説明図である。

符号の説明

101：表示部、102：拡散層、103：反射層、104：透明部材、105：囲い、106：出力部、107：入力部、108：記憶部、109：制御部、
201：情報表示部、202：反射像、203：投射像、
301：プロジェクタ、302：透明部材、303：ユーザ、304：プロジェクタ、305：拡散層、306：透明部材、307：ユーザ、
401：垂直方向拡散フィルム、402：垂直方向拡散フィルムの断面図、403：水平方向拡散フィルム、404：水平方向拡散フィルムの断面図、405：垂直水平方向拡散フィルム、406：垂直水平方向の拡散、
501：情報表示面の正面図、502：情報表示面の側面図、503：情報表示面の上面図、504：プロジェクタ、505：垂直方向の視野角、506：水平方向の視野角、
601：拡散層、602：反射層、603：透明部材、604：プロジェクタ、605：カメラ、 606：パソコン、607：ユーザ、608：情報表示面、609：カーソル、610：反射像、
701：拡散層、702：反射層、703：透明部材、704：プロジェクタ、705：センサ、 606：パソコン、707：ユーザ、
801：距離検出ステップ、802：一定距離内か否かの判定、803：情報の呼び出し、804：情報の出力、
901：拡散層、902：反射層、903：透明部材、904：プロジェクタ、905：ＲＦＩＤタグリーダー、 906：パソコン、907：洋服などの物、908：ＲＦＩＤタグ、909：情報表示面正面図、910：タグにリンクされた映像、911：反射像、
1001：タグ情報検出ステップ、1002：タグ情報検出の成否判定、1003：情報の呼び出し、1004：情報の出力、
1101：拡散層、1102：薄い木の板、1103：プロジェクタ、1104：表示部、1105：木目、
1106：表示部、1107：投射像、
1201：拡散層、1202：紙、1203：プロジェクタ、1204：表示部、1205：印刷された図、1206：表示部、1207：印刷された図、1208：投射された図、
1301：プロジェクタ、1302：反射層、1303：透明部材、1304：拡散層、1305：ユーザ。

Claims (5)

1. 映像を投射するためのプロジェクタと、プロジェクタから投射された光を拡散するための拡散層とハーフミラーとが重ねられた表示部とを有し、該表示部に、該ハーフミラー反射される表示面の表側の反射像に加えて、表示面の裏側から前記プロジェクタで投射された映像や文字などの情報を表示することを特徴とする情報表示装置。
2. 請求項１において、表示部の裏側にカメラを設置し、表示部の表側の映像を撮影することを特徴とする情報表示装置。
3. 請求項1において、表示部の背後に設置したセンサにより、表示部の表側に近づいた人物の距離を検出し、一定距離内に人物が近づくと映像などの情報を表示部に表示することを特徴とする請求項１の情報表示装置。
4. 請求項１において、表示部の背後に設置したリーダーにより、ＲＦＩＤなどのタグをつけた物を表示部に近づけるとタグ情報を読み取り、対応する情報を表示部に表示することを特徴とする、請求項１の情報表示装置。
5. 請求項１において、プロジェクタにより視野角を制限することにより、輝度を落とさないで、表示部の大きさにあわせた大きさの映像を表示することを特徴とする、請求項１の情報表示装置。

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