JP2019117272A - 表示システム - Google Patents

Abstract

【課題】物体と表示装置に表示される画像が示す当該物体とを視点位置から見た場合での位置ずれを抑制可能とする。【解決手段】一方の面が物体１０の一部に対向し、他方の面に、対向する基準視点位置から見た際に物体１０と重複する部分に相当する画像を表示する表示面１１を有する表示装置１と、表示装置１を物体１０に対して相対的な軌道上で移動させる移動機構２と、移動機構２による移動量を検出する移動量検出装置３と、物体１０と同一寸法の三次元モデルを示すデータ、及び、上記軌道上において物体１０と表示面１１に表示された画像が示す物体１０とを上記基準視点位置から見た際での位置ずれを補正する画像補正値を示すデータを取得するデータ取得部５１と、検出された移動量に基づき表示装置１の上記軌道上の位置を検出する位置検出部５２と、検出された位置に基づき、取得されたデータから上記画像を生成する画像生成部５３と、生成された画像を表示装置１に出力する画像出力部５４とを備えた。【選択図】図１

Description

この発明は、対象となる物体の一部に対向する表示装置を用いた表示システムに関する。

従来から、可動式の表示装置を用い、三次元モデルを示すデータから生成した画像を表示する表示システムが知られている（例えば特許文献１参照）。この特許文献１に開示された従来の表示システムでは、タブレット上に置かれた表示装置の位置に基づいて、その位置を視点位置とした透視画像を三次元モデルを示すデータから生成し、表示装置に表示させている。

特開２００７−１４０９７７号公報

一方、展示会で展示される製品等において、内部の状態を可視化させたい場合がある。しかしながら、製品によっては、一部の透明化又は切断等を行うことが困難な場合があり、内部の状態を可視化できない場合がある。また、可視化させたい箇所が複数ある場合、一つの製品では全てを可視化できない場合がある。
それに対し、例えば、従来の表示システムを用い、製品の前方に表示装置を配置して、この表示装置に当該製品の一部に相当する透視画像等の画像を表示させ、内部の状態を可視化させる方法が考えられる。しかしながら、従来の表示システムでは、表示装置に画像を表示しているだけであり、現実の製品と表示装置に表示された画像が示す当該製品とを視点位置から見た場合に位置ずれが生じ、視認性が悪くなる。このように、従来の表示システムでは、仮想空間に表示される画像を現実空間に合わせ込むことはできないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、対象となる物体と表示装置に表示される画像が示す当該物体とを視点位置から見た場合での位置ずれを抑制可能な表示システムを提供することを目的としている。

この発明に係る表示システムは、一方の面が、対象となる物体の一部に対向し、他方の面に、対向する基準視点位置から見た際に当該物体と重複する部分に相当する画像を表示する表示面を有する表示装置と、表示装置又は物体のうちの一方を動かし、当該表示装置を当該物体に対して相対的な軌道上で移動させる移動機構と、移動機構による移動量を検出する移動量検出装置と、物体と同一寸法の三次元モデルを示すデータ、及び、軌道上において当該物体と表示面に表示された画像が示す当該物体とを基準視点位置から見た際での位置ずれを補正する画像補正値を示すデータを取得するデータ取得部と、移動量検出装置により検出された移動量に基づいて、表示装置の軌道上の位置を検出する位置検出部と、位置検出部により検出された位置に基づいて、データ取得部により取得されたデータから、画像を生成する画像生成部と、画像生成部により生成された画像を表示装置に出力する画像出力部とを備えたことを特徴とする。

この発明によれば、上記のように構成したので、対象となる物体と表示装置に表示される画像が示す当該物体とを視点位置から見た場合での位置ずれを抑制可能となる。

この発明の実施の形態１に係る表示システムの構成例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１に係る表示システムの構成例を示すブロック図である。 図３Ａ、図３Ｂは、この発明の実施の形態１における移動機構及び移動量検出装置の構成例を示す斜視図である。 この発明の実施の形態１における記憶装置に記憶される画像補正値を示すデータを説明するための図であり、表示システムを示す側面図である。 この発明の実施の形態１における記憶装置に記憶される画像補正値を示すデータを説明するための図であり、表示システムを示す上面図である。 この発明の実施の形態１に係る表示システムの動作例を示すフローチャートである。 この発明の実施の形態１に係る表示システムの動作例を示す図である。 この発明の実施の形態２に係る表示システムの構成例を示すブロック図である。 この発明の実施の形態２に係る表示システムの動作例を示す図である。 図１０Ａ〜図１０Ｃは、この発明の実施の形態２における画像生成部により生成されるアイコンが付加された画像の一例を示す図である。 この発明の実施の形態３に係る表示システムの構成例を示すブロック図である。 図１２Ａ、図１２Ｂは、この発明の実施の形態１〜３における制御装置のハードウェア構成例を示す図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１，２はこの発明の実施の形態１に係る表示システムの構成例を示す図である。
表示システムは、図１，２に示すように、表示装置１、移動機構２、移動量検出装置３、記憶装置４及び制御装置５を備えている。なお図１では、設置台６の上に、対象となる物体１０が既定の位置及び向きで設置された状態を示している。また図１では、物体１０が自動車である場合を示している。

表示装置１は、一方の面が物体１０の一部に対向し、他方の面に表示面１１を有する。表示面１１は、対向する基準視点位置から表示面１１を見た際に物体１０と重複する部分に相当する画像を表示する。なお、基準視点位置は、表示面１１に対向するユーザの基準となる顔の高さ及び当該ユーザと表示装置１との間の基準となる距離から設定される。

移動機構２は、表示装置１又は物体１０のうちの一方を動かし、表示装置１を物体１０に対して相対的な軌道で移動させる。図１では、移動機構２が表示装置１に取付けられ、移動機構２が表示装置１を既定の軌道で移動させる場合を示している。
具体的には、例えば図１，３Ａに示すように、移動機構２は、設置台６の内部に、設置台６の周縁部に沿って設けられたレール２１と、レール２１を挟み込み、レール２１に沿って移動可能なカム機構２２と、カム機構２２に設けられ、表示装置１を支持するポール部２３とを有している。また、設置台６には、レール２１に沿って設けられ、ポール部２３を移動可能とするスリット部６１が形成されている。そして、表示装置１は、移動機構２の移動に伴ってレール２１上を移動する。なお、表示装置１は、手動で移動されてもよいし、リモートコントローラ等により自動で移動されてもよい。

移動量検出装置３は、移動機構２による移動量を検出する。
具体的には、例えば図３Ｂに示すように、レール２１上に滑車２４が設けられている。また、移動機構２に滑車２４とかみ合う歯車２５が設けられ、移動機構２がレール２１に沿って移動することで歯車２５が回転する。そして、移動量検出装置３として、歯車２５の回転数を検出するエンコーダ３ａが用いられている。

記憶装置４は、物体１０の三次元モデルを示すデータを記憶する。この三次元モデルは、物体１０と同一（略同一の意味を含む）寸法の三次元モデルであり、例えば、物体１０の内部を透視した透視モデル又は物体１０の断面を示す断面モデルが挙げられる。
また、記憶装置４は、画像補正値を示すデータを記憶する。この画像補正値は、上記軌道上において物体１０と表示面１１に表示された画像が示す当該物体１０とを上記基準視点位置から見た際での位置ずれを補正する画像補正値である。

なお図１では、記憶装置４が表示システムの内部に設けられた場合を示しているが、これに限らず、記憶装置４が表示システムの外部に設けられていてもよい。

この記憶装置４としては、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ ＲＯＭ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ＥＰＲＯＭ）等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、又はＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）等が該当する。

制御装置５は、表示装置１に対する画像の表示を制御する。この制御装置５は、図２に示すように、データ取得部５１、位置検出部５２、画像生成部５３及び画像出力部５４を有している。

データ取得部５１は、記憶装置４に記憶されたデータを取得する。

位置検出部５２は、移動量検出装置３により検出された移動量に基づいて、表示装置１の上記軌道上の位置を検出する。移動量検出装置３としてエンコーダ３ａが用いられた場合には、位置検出部５２は、エンコーダ３ａにより検出された回転数に基づいて、表示装置１の上記軌道上の基準位置（例えばレール２１の一端）からの位置を検出する。

画像生成部５３は、位置検出部５２により検出された位置に基づいて、データ取得部５１により取得されたデータから、表示装置１に表示させる画像を生成する。この際、画像生成部５３は、物体１０の三次元モデルを示すデータ及び該当する画像補正値を用いて、位置検出部５２により検出された位置に表示装置１が存在する場合に表示面１１を上記基準視点位置から見た際に物体１０と重複する部分に相当する画像を生成する。

画像出力部５４は、画像生成部５３により生成された画像を表示装置１に出力する。

次に、記憶装置４に記憶される画像補正値を示すデータについて、図４，５を参照しながら説明する。
図４に示すように、表示面１１に対向するユーザの視点位置は、当該ユーザの顔の高さ及び当該ユーザと表示装置１との間の距離等によって変わる。そのため、表示システムにおいて、現実の物体１０に対して当該物体１０の一部を示す画像を重ね合わせて表示する場合、この視点位置の違いにより、物体１０と表示面１１に表示される画像が示す当該物体１０との間に位置ずれが生じる。
そこで、実施の形態１に係る表示システムでは、予め、ユーザの基準となる顔の高さ及び当該ユーザと表示装置１との間の基準となる距離から基準視点位置を設定し、この基準視点位置から上記位置ずれを補正するための画像補正値を得ている。なお、この画像補正値は、計算により算出可能である。

また、例えば図５に示すように、レール２１（スリット部６１）の直線部では物体１０と表示装置１との間の距離は一定であるが、レール２１（スリット部６１）のコーナ部では物体１０と表示装置１との間の距離が短くなる。このように、物体１０と表示装置１との間の距離が変化する箇所では、物体１０と表示面１１に表示される画像が示す当該物体１０との間に位置ずれが生じる。また、人の眼球は中央と周囲との間に歪みがあり、これによっても、物体１０と表示面１１に表示される画像が示す当該物体１０との間に位置ずれが生じる。
そこで、実施の形態１における記憶装置４では、予め、上記のような要因により上記位置ずれが生じる箇所に対して、当該位置ずれを補正するための画像補正値を示すデータを追加で記憶している。この画像補正値は、例えば、事前に、作業者が、表示装置１を物体１０に対して相対的に移動させ、上記基準視点位置から見た際に物体１０と表示面１１に表示される画像が示す当該物体１０との間に位置ずれが無いかを確認し、位置ずれがある場合にその場で画像調整を実施することで得ることができる。また、画像補正値が得られたポイントとポイントとの間は、例えば線形に変化するものとして画像補正値を得てもよい。

次に、実施の形態１に係る表示システムの動作例について、図６，７を参照しながら説明する。なお、記憶装置４は、予め、物体１０の三次元モデルを示すデータ及び上記画像補正値を示すデータを記憶している。また、移動量検出装置３は移動機構２による移動量を検出している。

実施の形態１に係る表示システムの動作例では、図６に示すように、まず、データ取得部５１は、記憶装置４に記憶されたデータを取得する（ステップＳＴ６０１）。すなわち、データ取得部５１は、記憶装置４に記憶されている物体１０の三次元モデルを示すデータ及び上記画像補正値を示すデータを取得する。

次いで、位置検出部５２は、移動量検出装置３により検出された移動量に基づいて、表示装置１の上記軌道上の位置を検出する（ステップＳＴ６０２）。

次いで、画像生成部５３は、位置検出部５２により検出された位置に基づいて、データ取得部５１により取得されたデータから、表示装置１に表示させる画像を生成する（ステップＳＴ６０３）。この際、画像生成部５３は、物体１０の三次元モデルを示すデータ及び該当する画像補正値を用いて、位置検出部５２により検出された位置に表示装置１が存在する場合に表示面１１を上記基準視点位置から見た際に物体１０と重複する部分に相当する画像を生成する。

次いで、画像出力部５４は、画像生成部５３により生成された画像を表示装置１に出力する（ステップＳＴ６０４）。そして、表示装置１は、入力された画像を表示面１１に表示する。
図７では、画像生成部５３により物体１０の一部を示す透視画像が生成され、表示装置１により当該透視画像が物体１０と重ね合わせて表示された場合を示している。図７に示す画像では、物体１０に内蔵された部品１０１が表示され、物体１０の内部が可視化されている。表示面１１に表示される画像は、表示装置１の移動に伴って変化する。なお図７では、表示面１１に表示される画像が透視画像である場合を示しているが、断面画像の場合についても同様である。

ここで、表示面１１に表示される画像は、上記画像補正値により補正されている。これにより、ユーザが、現実の物体１０と表示面１１に表示された画像が示す当該物体１０とを視点位置から見た場合での位置ずれを抑制でき、視認性が向上する。
また、物体１０が一部の透明化又は切断等を行うことが困難な場合、又は、一つの物体１０では全ての箇所を可視化できない場合等でも、実施の形態１に係る表示システムを用いることで、内部の可視化が容易に可能となる。

なお図１では、物体１０の位置を固定とし、移動機構２が表示装置１を動かす場合を示した。しかしながら、これに限らず、表示装置１の位置を固定とし、移動機構２が物体１０を動かしてもよい。この場合、例えば、移動機構２は物体１０が設置される設置台６を回転させる回転機構を有し、物体１０は移動機構２の回転に伴って回転するように構成されてもよい。なお、物体１０は、手動で回転されてもよいし、リモートコントローラ等により自動で回転されてもよい。
例えば展示会の展示スペースが狭い場合等のように表示装置１を移動させるだけの人の動線を確保できない場合には、図１に示すような構成をとれない場合がある。一方、表示装置１の位置を固定とし、移動機構２が物体１０を動かす構成では、少なくとも表示装置１の正面に人が立つことができるスペースが有れば設置可能であり、省スペース化を図ることができる。

また図１では、物体１０が自動車のような大型の物体である場合を示した。しかしながら、これに限らず、物体１０はどのようなものでもよく、小型の物体でもよい。

また図３では、移動量検出装置３としてエンコーダ３ａを用いた場合を示した。しかしながら、これに限らず、移動量検出装置３は、移動機構２による移動量を検出可能な機器であればよい。例えば、移動量検出装置３として、レール２１に沿って複数設けられ、表示装置１の対向有無を検出するセンサ等を用いてもよい。

また上記では、記憶装置４は、予め、ユーザの基準となる顔の高さ及びユーザと表示装置１との間の基準となる距離から得られた画像補正値を示すデータを記憶する場合を示した。一方、表示システムに距離センサを追加し、距離センサが表示面１１に対向するユーザの顔の高さ及び当該ユーザと表示装置１との間の距離を計測し、画像生成部５３がこの計測結果に基づいて上記画像補正値を動的に調整した上で画像の補正を行ってもよい。これにより、表示面１１に対向するユーザに合わせて最適な画像表示が可能となる。

また上記では、基準視点位置が、表示面１１に対向するユーザの基準となる顔の高さ及び当該ユーザと表示装置１との間の基準となる距離から設定された場合を示した。これに対し、基準視点位置は、上記顔の高さ及び距離に加え、例えば、ユーザの立ち位置（横方向の位置）又はユーザの顔の角度等から設定されてもよい。

また上記では、物体１０が既定の位置及び向きに設置された場合を示した。しかしながら、この物体１０の設置は必ずしも高い位置決め精度が要求されるものではなく、上記画像補正値を得る箇所が増加するが、物体１０の設置に位置ずれが生じていても構わない。

以上のように、この実施の形態１によれば、一方の面が物体１０の一部に対向し、他方の面に、対向する基準視点位置から見た際に当該物体１０と重複する部分に相当する画像を表示する表示面１１を有する表示装置１と、表示装置１又は物体１０のうちの一方を動かし、当該表示装置１を当該物体１０に対して相対的な軌道上で移動させる移動機構２と、移動機構２による移動量を検出する移動量検出装置３と、物体１０と同一寸法の三次元モデルを示すデータ、及び、上記軌道上において当該物体１０と表示面１１に表示された画像が示す当該物体１０とを上記基準視点位置から見た際での位置ずれを補正する画像補正値を示すデータを取得するデータ取得部５１と、移動量検出装置３により検出された移動量に基づいて、表示装置１の上記軌道上の位置を検出する位置検出部５２と、位置検出部５２により検出された位置に基づいて、データ取得部５１により取得されたデータから、上記画像を生成する画像生成部５３と、画像生成部５３により生成された画像を表示装置１に出力する画像出力部５４とを備えたので、物体１０と表示装置１に表示される画像が示す当該物体１０とを視点位置から見た場合での位置ずれを抑制可能となる。

実施の形態２．
実施の形態２では、表示装置１が、物体１０の一部を示す画像の表示に加え、当該物体１０に対する付加情報の表示を行う場合を示す。
図８はこの発明の実施の形態２に係る表示システムの構成例を示すブロック図である。この図８に示す実施の形態２に係る表示システムでは、図２に示す実施の形態１に係る表示システムに対し、位置判定部５５を追加している。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。

なお、記憶装置４は、実施の形態１で示したデータに加え、物体１０に対する説明用コンテンツ等の付加情報を示すデータ、及び、表示装置１に当該付加情報を表示させる上記軌道上の範囲を示すデータを記憶する。なお、付加情報は、物体１０のうち、説明が必要な部品１０１毎に設けられる。そして、データ取得部５１は、記憶装置４に記憶された上記データを取得する。

位置判定部５５は、データ取得部５１により取得されたデータから、位置検出部５２により検出された位置が上記軌道上の範囲に入ったかを判定する。

そして、画像生成部５３は、位置判定部５５により位置検出部５２により検出された位置が上記軌道上の範囲に入ったと判定された場合に、データ取得部５１により取得されたデータから、該当する付加情報を、生成した画像に付加する。
図９に実施の形態２に係る表示システムの動作例を示す。図９では、表示面１１に表示された画像に、物体１０に内蔵された部品１０１と、この部品１０１に対する付加情報９０１とが表示された場合を示している。このように、実施の形態２に係る表示システムでは、表示装置１の上記軌道上の位置に応じて、物体１０に対する付加情報を表示させることができる。

なお、画像生成部５３は、画像中の物体１０の表示位置に応じて、付加情報の表示位置を適宜設定する。この際、画像生成部５３は、画像において、付加情報の表示位置を、物体１０の表示位置に重複させないようにしてもよいし、一部分を重複させてもよい。付加情報の表示位置を物体１０の表示位置の一部分に重複させる場合、画像生成部５３は、物体１０の上記重複部分を不鮮明な画像としてもよい。これにより、付加情報に含まれる文字の可読性を高めることができる。

更に、画像生成部５３は、位置検出部５２により検出された位置を表すアイコン、及び、データ取得部５１により取得されたデータが示す上記軌道上の範囲を表すアイコンを、生成した画像に付加してもよい。これにより、ユーザは、物体１０に対して全体でどれくらいの付加情報があるのか、また、表示装置１をどの程度動かすことによって付加情報が表示されるのかを、視覚的且つ直観的に認識可能となり、操作性が向上する。

この際、画像生成部５３は、例えば図１０Ａに示すような画像を生成することができる。なお図１０Ａに示す画像では、物体１０及び付加情報の図示を省略している。
図１０に示す画像では、下部に、上記軌道の全体範囲を示すエリアバー１００１ａが表示されている。また、エリアバー１００１ａには、表示装置１の上記軌道上の位置を示す位置アイコン１００２ａが表示されている。この位置アイコン１００２ａは、表示装置１の相対的な移動に連動して動く。また、エリアバー１００１ａには、表示装置１に付加情報を表示させる上記軌道上の範囲を示すエリアアイコン１００３ａが表示されている。そして、画像生成部５３は、位置アイコン１００２ａがエリアアイコン１００３ａ内に入ると、該当する付加情報を上記画像に付加する。

また、画像生成部５３は、例えば図１０Ｂに示すような画像を生成してもよい。なお図１０Ｂに示す画像では、物体１０の図示を省略している。
図１０Ｂに示す画像では、下部に、上記軌道の全体範囲を示すエリアバー１００１ｂが表示されている。また、エリアバー１００１ｂには、表示装置１の上記軌道上の位置を示す位置アイコン１００２ｂが表示されている。この位置アイコン１００２ｂは、表示装置１の相対的な移動に連動して動く。また、エリアバー１００１ｂには、表示装置１に付加情報を表示させる上記軌道上の範囲を示すエリアアイコン１００３ｂが表示されている。更に、画像の左右に、位置アイコン１００２ｂがエリアアイコン１００３ｂにどの程度近づいたかを示すアンテナバー１００４ｂが表示されている。このアンテナバー１００４ｂは、表示装置１の上記軌道上の位置が上記軌道上の範囲に近づくと色が濃い領域が増え、離れると色が濃い領域が少なくなる。そして、画像生成部５３は、位置アイコン１００２ｂがエリアアイコン１００３ｂ内に入ると、該当する付加情報を上記画像に付加する。

また、画像生成部５３は、例えば図１０Ｃに示すような画像を生成してもよい。なお図１０Ｃに示す画像では、物体１０及び付加情報の図示を省略している。
図１０Ｃに示す画像では、左右に、上記軌道の全体範囲を示すエリアバー１００１ｃが表示されている。また、エリアバー１００１ｃには、表示装置１の上記軌道上の位置を示す位置アイコン１００２ｃが表示されている。この位置アイコン１００２ｃは、表示装置１の相対的な移動に連動して動く。また、エリアバー１００１ｃには、表示装置１に付加情報を表示させる上記軌道上の範囲を示すエリアアイコン１００３ｃが表示されている。このエリアアイコン１００３ｃは等間隔で配置されている。なお、付加情報の実際の表示間隔は等間隔ではないため、位置アイコン１００２ｃは、エリアアイコン１００３ｃ間を実際の表示間隔に応じてそれぞれ異なるスピードで移動する。そして、画像生成部５３は、位置アイコン１００２ｃがエリアアイコン１００３ｃ内に入ると、該当する付加情報を上記画像に付加する。なお図１０Ｃでは、位置アイコン１００２ｃがエリアアイコン１００３ｃ内に入った場合を示しており、該当するエリアアイコン１００３ｃが強調表示された場合を示している。

また、表示装置１が自動で相対的に移動される構成である場合、ユーザが付加情報の表示要求を入力することで、表示システムは、当該付加情報が表示される位置まで表示装置１を自動で相対的に移動させることも可能である。この場合、上記の表示要求は、例えば、表示面１１をタッチパネルとし、表示面１１に表示された該当するエリアアイコン１００３ａ〜１００３ｃ又は該当する部品１０１をタッチすることで、入力可能である。

また、表示システムに距離センサを追加し、距離センサによって、表示装置１に対向するユーザの顔の高さ等を計測することで、付加情報又は各種アイコンの表示位置を動的に調整してもよい。これにより、表示装置１に対向するユーザに合わせて最適な画像表示が可能となる。

以上のように、この実施の形態２によれば、データ取得部５１は、物体１０に対する付加情報を示すデータ、及び、表示装置１に当該付加情報を表示させる上記軌道上の範囲を示すデータを取得し、データ取得部５１により取得されたデータから、位置検出部５２により検出された位置が上記軌道上の範囲に入ったかを判定する位置判定部５５を備え、画像生成部５３は、位置判定部５５により位置検出部５２により検出された位置が上記軌道上の範囲に入ったと判定された場合に、データ取得部５１により取得されたデータから、該当する付加情報を、生成した画像に付加するように構成したので、実施の形態１における効果に加え、表示装置１の上記軌道上の位置に応じて、表示装置１に表示される画像に物体１０に対する付加情報を表示可能となる。

また、表示面１１に表示される画像は、物体１０の全体ではなく一部を示す画像である。そのため、付加情報を表示させるためには、表示装置１を該当する部品１０１が表示される位置まで相対的に移動させる必要がある。そこで、画像生成部５３は、位置検出部５２により検出された位置を表すアイコン、及び、データ取得部５１により取得されたデータが示す上記軌道上の範囲を表すアイコンを、生成した画像に付加してもよい。これにより、ユーザは、物体１０に対して全体でどれくらいの付加情報があるのか、また、表示装置１をどの程度動かすことによって付加情報が表示されるのかを、視覚的且つ直観的に認識可能となり、操作性が向上する。

実施の形態３．
実施の形態１，２に係る表示システムでは、移動量検出装置３が移動機構２による移動量を検出している。一方、表示装置１が上記軌道上の基準位置（例えばレール２１の一端）に位置する状態で表示システムの電源が入るとは限らず、表示装置１が基準位置とは異なる位置で表示システムの電源が入った場合にその位置が基準位置となる可能性がある。また、移動量検出装置３としてエンコーダ３ａを用いた場合等には、空回りにより誤差が蓄積される。この場合、表示装置１の上記軌道上の位置を正確に検出できないため、物体１０と表示面１１に表示された画像が示す物体１０との間に位置ずれが生じる可能性がある。そこで、実施の形態３では、移動量検出装置３による検出値をリセットする機能を設けた場合の構成を示す。
図１１はこの発明の実施の形態３に係る表示システムの構成例を示す図である。この図１１に示す実施の形態３に係る表示システムでは、図２に示す実施の形態１に係る表示システムに対し、スイッチ（第１のスイッチ）７ａ及びスイッチ（第２のスイッチ）７ｂを追加している。その他の構成は同様であり、同一の符号を付して異なる部分についてのみ説明を行う。

スイッチ７ａは、表示装置１が上記軌道上の基準位置に位置する場合にオンとなる。図１に示す構成の場合、スイッチ７ａは例えばレール２１の一端に設けられ、スイッチ７ａは、移動機構２が当該レール２１の一端に位置した場合に当該移動機構２により押されてオンとなる。
スイッチ７ｂは、ユーザ操作によりオンとなる。このスイッチ７ｂは、例えば図１１に示すように表示装置１に設けられる。

また、移動量検出装置３は、スイッチ７ａがオンとなり且つスイッチ７ｂがオンとなった場合に、移動機構２による移動量の検出値をリセットする。
これにより、表示装置１が上記軌道上の途中に位置する場合に表示システムの電源が入った場合、又は、移動量検出装置３としてエンコーダ３ａを用いた場合等のように、空回りによる誤差が蓄積される場合であっても検出値をリセットでき、表示装置１の上記軌道上の位置を正確に検出可能となる。

また上記では、図２に示す実施の形態１に係る表示システムに対し、スイッチ７ａ及びスイッチ７ｂを追加した場合を示した。しかしながら、これに限らず、図８に示す実施の形態２に係る表示システムに対し、スイッチ７ａ及びスイッチ７ｂを追加してもよく、同様の効果を得ることができる。

以上のように、この実施の形態３によれば、表示装置１が上記軌道上の基準位置に位置する場合にオンとなるスイッチ７ａと、ユーザ操作によりオンとなるスイッチ７ｂとを備え、移動量検出装置３は、スイッチ７ａがオンとなり且つスイッチ７ｂがオンとなった場合に、移動機構２による移動量の検出値をリセットするように構成したので、実施の形態１，２における効果に加え、表示装置１の上記軌道上の位置を正確に検出可能となる。

なお上記では、移動量検出装置３が、スイッチ７ａ及びスイッチ７ｂの状態に応じて、移動機構２による移動量の検出値をリセットする場合を示した。これに対し、例えば、レール２１に沿って複数設けられ、表示装置１の対向有無を検出するセンサ等を用いて、上記検出値を正しい値に合わせ直してもよい。この場合、まず、移動量検出装置３は、事前に、センサの位置毎に、上記検出値の正しい値を記憶する。そして、運用時に、移動量検出装置３は、センサにより表示装置１が検出された場合に、そのセンサ位置から移動量の検出値を該当する正しい値に合わせ直す。

最後に、図１２を参照して、実施の形態１〜３における制御装置５のハードウェア構成例を説明する。以下では、実施の形態１における制御装置５のハードウェア構成例について説明する。
制御装置５におけるデータ取得部５１、位置検出部５２、画像生成部５３及び画像出力部５４の各機能は、処理回路５０１により実現される。処理回路５０１は、図１２Ａに示すように、専用のハードウェアであっても、図１２Ｂに示すように、メモリ５０３に格納されるプログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ、中央処理装置、処理装置、演算装置、マイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、プロセッサ、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）ともいう）５０２であってもよい。

処理回路５０１が専用のハードウェアである場合、処理回路５０１は、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、又はこれらを組み合わせたものが該当する。データ取得部５１、位置検出部５２、画像生成部５３及び画像出力部５４の各部の機能それぞれを処理回路５０１で実現してもよいし、各部の機能をまとめて処理回路５０１で実現してもよい。

処理回路５０１がＣＰＵ５０２の場合、データ取得部５１、位置検出部５２、画像生成部５３及び画像出力部５４の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、又はソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェア又はファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ５０３に格納される。処理回路５０１は、メモリ５０３に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、制御装置５は、処理回路５０１により実行されるときに、例えば図６に示した各ステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ５０３を備える。また、これらのプログラムは、データ取得部５１、位置検出部５２、画像生成部５３及び画像出力部５４の手順や方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ５０３としては、例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性又は揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、又はＤＶＤ等が該当する。

なお、データ取得部５１、位置検出部５２、画像生成部５３及び画像出力部５４の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェア又はファームウェアで実現するようにしてもよい。例えば、データ取得部５１については専用のハードウェアとしての処理回路５０１でその機能を実現し、位置検出部５２、画像生成部５３及び画像出力部５４については処理回路５０１がメモリ５０３に格納されたプログラムを読み出して実行することによってその機能を実現することが可能である。

このように、処理回路５０１は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１ 表示装置、２ 移動機構、３ 移動量検出装置、３ａ エンコーダ、４ 記憶装置、５ 制御装置、６ 設置台、７ａ スイッチ、７ｂ スイッチ、１０ 物体、１１ 表示面、２１ レール、２２ カム機構、２３ ポール部、２４ 滑車、２５ 歯車、５１ データ取得部、５２ 位置検出部、５３ 画像生成部、５４ 画像出力部、５５ 位置判定部、６１ スリット部、１０１ 部品、５０１ 処理回路、５０２ ＣＰＵ、５０３ メモリ。

Claims (4)

1. 一方の面が、対象となる物体の一部に対向し、他方の面に、対向する基準視点位置から見た際に当該物体と重複する部分に相当する画像を表示する表示面を有する表示装置と、
   前記表示装置又は前記物体のうちの一方を動かし、当該表示装置を当該物体に対して相対的な軌道上で移動させる移動機構と、
   前記移動機構による移動量を検出する移動量検出装置と、
   前記物体と同一寸法の三次元モデルを示すデータ、及び、前記軌道上において当該物体と前記表示面に表示された画像が示す当該物体とを前記基準視点位置から見た際での位置ずれを補正する画像補正値を示すデータを取得するデータ取得部と、
   前記移動量検出装置により検出された移動量に基づいて、前記表示装置の前記軌道上の位置を検出する位置検出部と、
   前記位置検出部により検出された位置に基づいて、前記データ取得部により取得されたデータから、前記画像を生成する画像生成部と、
   前記画像生成部により生成された画像を前記表示装置に出力する画像出力部と
   を備えた表示システム。
2. 前記データ取得部は、前記物体に対する付加情報を示すデータ、及び、前記表示装置に当該付加情報を表示させる前記軌道上の範囲を示すデータを取得し、
   前記データ取得部により取得されたデータから、前記位置検出部により検出された位置が前記軌道上の範囲に入ったかを判定する位置判定部を備え、
   前記画像生成部は、前記位置判定部により前記位置検出部により検出された位置が前記軌道上の範囲に入ったと判定された場合に、前記データ取得部により取得されたデータから、該当する付加情報を、前記画像に付加する
   ことを特徴とする請求項１記載の表示システム。
3. 前記画像生成部は、前記位置検出部により検出された位置を表すアイコン、及び、前記データ取得部により取得されたデータが示す前記軌道上の範囲を表すアイコンを、前記画像に付加する
   ことを特徴とする請求項２記載の表示システム。
4. 前記表示装置が前記軌道上の基準位置に位置する場合にオンとなる第１のスイッチと、
   ユーザ操作によりオンとなる第２のスイッチとを備え、
   前記移動量検出装置は、前記第１のスイッチがオンとなり且つ前記第２のスイッチがオンとなった場合に、前記移動機構による移動量の検出値をリセットする
   ことを特徴とする請求項１から請求項３のうちの何れか１項記載の表示システム。

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