JP2023046471A - Aerial image display device - Google Patents
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Abstract
Description
本願は、空中映像表示装置に関するものである。 The present application relates to an aerial image display device.
特殊なメガネが不要で、霧などのスクリーンを使用せずに空中に映像を表示することができる空中映像表示装置が知られている。例えば、空中結像光学系として2面コーナーリフレクタアレイを使用し、映像表示器に表示された映像を2面コーナーリフレクタアレイに対して面対称な位置の空間に結像させて映像を表示する空中映像表示装置において、カメラで検出されたユーザの3次元的な相対位置に応じて映像表示器に表示する映像を変化させることが開示されている(例えば、特許文献1参照)。 An aerial image display device is known that does not require special glasses and can display an image in the air without using a screen such as fog. For example, a dihedral corner reflector array is used as an aerial imaging optical system, and an image displayed on an image display is formed in a space at a plane-symmetrical position with respect to the dihedral corner reflector array. 2. Description of the Related Art In a video display device, it is disclosed that a video displayed on a video display device is changed according to a three-dimensional relative position of a user detected by a camera (see, for example, Patent Document 1).
また、入力面から操作体である指までの距離に応じて、映像表示器に表示するポインタの表現を変化させる映像表示装置が開示されている(例えば、特許文献2参照)。 Further, there is disclosed a video display device that changes the expression of a pointer displayed on a video display device according to the distance from the input surface to the finger, which is the operating body (see, for example, Patent Document 2).
特許文献1に示された空中映像表示装置において指などの操作体によって操作を行う場合、空中に表示された映像(以下、空中映像と記す)に対して操作を行うことになり、空中映像の位置を示す明確な基準が無いために、操作体が空中映像のどの操作ボタンを指し示しているのかが分かりにくいという課題があった。
When the aerial image display device disclosed in
本願は、上述の課題を解決するためになされたものであり、操作体が空中映像のどの操作ボタンを指し示しているのかが分かりやすい空中映像表示装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present application is to provide an aerial image display device that makes it easy to understand which operation button of the aerial image the operator is pointing to.
本願に開示される空中映像表示装置は、映像表示面に操作ボタンを含む操作映像を表示する映像表示器と、操作映像を対称面に対して面対称な位置にある空中映像面に結像させて空中映像を表示させる空中結像光学系と、操作体の位置を検出するセンサと、センサの出力に応じて映像表示器に表示する操作映像のデータを生成する制御器とを備え、制御器は、原点において互いに直交する3軸であるx軸、y軸、z軸によって規定される三次元座標系を、空中映像面を含む面をxy平面とし、対称面から空中映像面に向かう方向をz軸の正方向としてz軸の負方向を含む三次元座標系を定義し、センサの出力から三次元座標系における操作体のxyz座標を操作体位置として求める操作体位置算出部と、操作体位置のxy座標を空中映像面内位置とし、空中映像面内位置を映像表示面の上の対応する位置である映像表示面内位置に変換する面内位置変換部と、映像表示面において、映像表示面内位置を中心とし操作体位置のz座標の絶対値が小さいほど面積が小さなボタン強調領域を設定する強調領域設定部と、映像表示面においてボタン強調領域に含まれた操作ボタンの領域の映像を強調処理した操作映像のデータを生成するボタン強調処理部とを備えたことを特徴とする。 The aerial image display device disclosed in the present application includes an image display device that displays an operation image including operation buttons on an image display surface, and an image of the operation image formed on the aerial image surface positioned symmetrically with respect to the plane of symmetry. an aerial imaging optical system for displaying an aerial image by means of a controller, a sensor for detecting the position of an operating object, and a controller for generating operation image data to be displayed on an image display device according to the output of the sensor is a three-dimensional coordinate system defined by the x-axis, y-axis, and z-axis, which are three axes orthogonal to each other at the origin. an operating body position calculator that defines a three-dimensional coordinate system including the negative direction of the z-axis as the positive direction of the z-axis, and obtains the xyz coordinates of the operating body in the three-dimensional coordinate system from the output of the sensor as the operating body position; an in-plane position conversion unit for converting the aerial image in-plane position into an image display in-plane position corresponding to the position on the image display plane, and An emphasis area setting unit that sets a button emphasis area whose area decreases as the absolute value of the z-coordinate of the operating body position becomes smaller centering on the position in the display screen, and the area of the operation button included in the button emphasis area on the image display screen. and a button enhancement processing unit that generates operation video data obtained by performing enhancement processing on the video.
本願に開示される空中映像表示装置は、映像表示面に操作ボタンを含む操作映像を表示する映像表示器と、操作映像を対称面に対して面対称な位置にある空中映像面に結像させて空中映像を表示させる空中結像光学系と、操作体の位置を検出するセンサと、センサの出力に応じて映像表示器に表示する操作映像のデータを生成する制御器とを備え、制御器は、原点において互いに直交する3軸であるx軸、y軸、z軸によって規定される三次元座標系を、空中映像面を含む面をxy平面とし、対称面から空中映像面に向かう方向をz軸の正方向としてz軸の負方向を含む三次元座標系を定義し、センサの出力から三次元座標系における操作体のxyz座標を操作体位置として求める操作体位置算出部と、操作体位置のxy座標を空中映像面内位置とし、空中映像面内位置を映像表示面の上の対応する位置である映像表示面内位置に変換する面内位置変換部と、映像表示面において、映像表示面内位置を中心とし操作体位置のz座標の絶対値が小さいほど面積が小さなボタン強調領域を設定する強調領域設定部と、映像表示面においてボタン強調領域に含まれた操作ボタンの領域の映像を強調処理した操作映像のデータを生成するボタン強調処理部とを備えたので、操作体が指し示している空中映像の操作ボタンを容易に認識することができる。 The aerial image display device disclosed in the present application includes an image display device that displays an operation image including operation buttons on an image display surface, and an image of the operation image formed on the aerial image surface positioned symmetrically with respect to the plane of symmetry. an aerial imaging optical system for displaying an aerial image by means of a controller, a sensor for detecting the position of an operating object, and a controller for generating operation image data to be displayed on an image display device according to the output of the sensor is a three-dimensional coordinate system defined by the x-axis, y-axis, and z-axis, which are three axes orthogonal to each other at the origin. an operating body position calculation unit that defines a three-dimensional coordinate system including the negative direction of the z-axis as the positive direction of the z-axis and obtains the xyz coordinates of the operating body in the three-dimensional coordinate system as the operating body position from the output of the sensor; an in-plane position conversion unit for converting the aerial image in-plane position into an image display in-plane position corresponding to the position on the image display plane, and An emphasis area setting unit that sets a button emphasis area whose area decreases as the absolute value of the z-coordinate of the operating body position becomes smaller centering on the position in the display screen, and the area of the operation button included in the button emphasis area on the image display screen. Since the button enhancement processing section for generating operation video data obtained by performing image enhancement processing is provided, it is possible to easily recognize the operation button of the aerial image pointed by the operating body.
以下、本願を実施するための実施の形態に係る空中映像表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一符号は同一もしくは相当部分を示している。 Hereinafter, an aerial image display device according to an embodiment for carrying out the present application will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same reference numerals denote the same or corresponding parts.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1による空中映像表示装置1の模式図である。空中映像表示装置1は、筐体2と、筐体2の内部に配置された映像表示器3と、筐体2の開口部に設けられたビームスプリッタ4と、筐体2の内部に配置された再帰反射シート5と、観察者9が操作する操作体10の位置を検出するセンサ6と、センサ6の出力に応じて映像表示器3に表示する操作映像のデータを生成する制御器7とを備えている。映像表示器3は、操作ボタンを含む操作映像を表示する。図1においては、操作体10は、観察者9の指として示している。映像表示器3は、例えばディスプレイであり、静止画あるいは動画などの操作映像を表示する。
FIG. 1 is a schematic diagram of an aerial
映像表示器3から出射された光はビームスプリッタ4に入射し、その一部が反射されて再帰反射シート5に入射する。ビームスプリッタ4は、入射された光の一部を反射するとともに、入射された光の一部を透過するものである。再帰反射シート5は、入射された光を入射方向へ反射する特性を有している。再帰反射シート5は、ビームスプリッタ4から入射した光をビームスプリッタ4に向かって反射させる。再帰反射シート5からビームスプリッタ4に向かって反射された光は、一部がビームスプリッタ4を透過する。このようにして、映像表示器3から出射された光は、ビームスプリッタ4を透過して筐体2の外側で結像され、空中映像8となる。観察者9は、この空中映像8を観察することができる。図1に示す空中映像表示装置1おいては、ビームスプリッタ4の表面が対称面41となり、再帰反射シート5およびビームスプリッタ4が映像表示器3の映像表示面31に表示された操作映像を対称面41に対して面対称な位置に結像させて空中映像面81に空中映像8を表示させる空中結像光学系12を構成している。
Light emitted from the
空中映像表示装置1では、操作ボタンが配置された操作画面が空中映像8に示され、観察者9が空中映像8に示された操作ボタンの上に操作体10である指を置くことにより、操作を行う。
In the aerial
図2は、実施の形態1による空中映像表示装置の別の一例を示す模式図である。図2に示す空中映像表示装置1aを図1に示す空中映像表示装置1と比較すると、空中結像光学系12が、再帰反射シート5およびビームスプリッタ4から面対称結像光学素子11になっている。空中映像表示装置1aの他の構成は、空中映像表示装置1と同じである。
FIG. 2 is a schematic diagram showing another example of the aerial image display device according to the first embodiment. Comparing the aerial
面対称結像光学素子11は、映像表示器3に表示された操作映像を対称面111に対して面対称な位置に結像させて空中映像8を表示させる空中結像光学系12であり、映像表示器3から面対称結像光学素子11に入射した光が、対称面111の平面内において再帰反射となり、対称面111の法線方向において透過するものである。面対称結像光学素子11は、例えば、2つの鏡面を互いに垂直に組み合わせたものであり、二面コーナーリフレクタアレイあるいは2面直交リフレクタと呼ばれるものがある。
The plane-symmetrical imaging
実施の形態1による空中映像表示装置においては、空中結像光学系12は、映像表示器3に表示された操作映像を対称面に対して面対称な位置に結像させて空中映像8を表示させるものであればどのようなものでも構わない。以下においては、空中結像光学系12として再帰反射シート5およびビームスプリッタ4を用いた図1に示す空中映像表示装置1の動作を説明する。
In the aerial image display device according to
センサ6は、操作体10の位置を検出するものであり、例えば、空間領域内の物体の位置を検出する三次元距離センサである。三次元距離センサとしては、例えば、ToFセンサ(Time of Flight Sensor)である。ToFセンサによって検出した距離データから、センサ6から見える範囲の物体までの距離が分かり、物体の形状が分かるため、操作体10の位置および方向を求めることができる。センサ6は、例えば、ステレオカメラでもよい。ステレオカメラを用いることにより、操作体10を画像認識によって検出し、操作体10の位置を検出することができる。操作体10が指であれば、センサ6は、例えば、通常のカメラと赤外線距離センサを組み合わせたものでもよい。通常のカメラによって取得した画像情報から画像認識によって指を検出し、赤外線距離センサによってセンサ6から指までの距離を測定し、最終的に指の位置を求めてもよい。
The
次に、制御器7の動作について説明する。図3は、実施の形態1における制御器7の構成を示す図である。制御器7は、操作体位置算出部71、面内位置変換部72、強調領域設定部73およびボタン強調処理部74を備えている。
Next, operation of the
図4は、実施の形態1における操作体位置算出部71および面内位置変換部72の処理を説明するための図である。図4の左の図は、原点において互いに直交する3軸であるx軸、y軸、z軸によって規定される三次元座標系を示しており、空中映像面81を含む面をxy平面として、図1に示す対称面41から空中映像面81に向かう方向をz軸の正方向としてz軸の負方向を含む三次元座標系を定義している。図1に示すように、y軸は、例えば、観察者9から空中映像8を見たときの上下方向であり、観察者9から見た上方向を正方向とする。x軸は、例えば、観察者9から空中映像8を見たときの左右方向であり、観察者から見た右方向を正方向とする。z軸は、xy平面に垂直な軸であり、対称面41から空中映像面81に向かう方向、すなわち、空中映像8から観察者9に向かう方向を正方向とする。なお、三次元座標系における原点は、空中映像面81を含む面の上にあればどこにあっても構わない。
FIG. 4 is a diagram for explaining the processing of the operating
操作体位置算出部71は、センサ6の出力から、空中映像面81に対する操作体10の位置、すなわち、三次元座標系における操作体10のxyz座標を操作体位置101として求めて、面内位置変換部72に出力する。図4の左の図においては、操作体10において空中映像面81に最も近い位置を操作体位置101としており、操作体位置101のxyz座標は(x0、y0、z0)である。操作体位置101は、操作体10の位置を示すものであればよく、操作体10が指である場合は指先の位置を検出して操作体位置101としてもよい。操作体10は、空中映像表示装置1を操作するものであればよく、例えば、ペンなどでもよい。操作体10がペンのときは、例えば、操作体位置101としてペン先の位置を検出してもよい。
The operating body
面内位置変換部72は、操作体位置101のxy座標を空中映像面内位置82とし、空中映像面内位置82を映像表示面31の上の対応する位置である映像表示面内位置32に変換する。面内位置変換部72は、最初に、操作体位置101から空中映像面81に下した垂線が空中映像面81に交わる位置、すなわち、操作体位置101のxy座標を空中映像面内位置82として求める。図4の左の図においては、操作体位置101のxyz座標が(x0、y0、z0)であることから、空中映像面内位置82は(x0、y0)となる。
The in-plane
次に、面内位置変換部72は、空中映像面内位置82を、映像表示面31の上の対応する位置である映像表示面内位置32に変換する。図4の右の図は、映像表示面31の上の位置を説明するためのものであり、例えば、Y軸は映像表示面31の上下方向であり、X軸は映像表示面31の左右方向である。面内位置変換部72は、図4の左の図において(x0、y0)にある空中映像面内位置82を、図4の右の図における映像表示面31の上の対応する位置(X0、Y0)にある映像表示面内位置32に変換する。図1に示すように、映像表示器3から空中映像8までの光路において空中結像光学系12のみが存在する場合は、X0=x0、Y0=y0であるが、映像表示器3から空中映像8までの光路において空中結像光学系12以外の光学的処理を行うものがある場合は、映像表示器3から空中映像8までの光路における光学的処理に応じて(x0、y0)を(X0、Y0)に変換する。例えば、映像表示器3から空中映像8までの光路において拡大処理が行われている場合は、(x0、y0)を(X0、Y0)に変換するときに拡大処理の拡大率に応じた縮小処理を行う。
Next, the in-plane
強調領域設定部73は、操作体位置算出部71の出力である操作体位置101の情報と、面内位置変換部72の出力である映像表示面内位置32の情報とから、映像表示面31において、映像表示面内位置32を中心とし操作体位置101のz座標の絶対値が小さいほど面積が小さなボタン強調領域35を設定し、ボタン強調領域35の情報をボタン強調処理部74に出力する。図5は、強調領域設定部73およびボタン強調処理部74の処理を説明するための図である。図5は、図4の右側の図に対応するものであり、XY座標系の映像表示面31における操作映像33の様子を示している。図5の例においては、操作映像33は数字が示された4つの操作ボタン34を含んでいる。強調領域設定部73は、映像表示面31において、ボタン強調領域35を設定する。このとき、ボタン強調領域35の中心は映像表示面内位置32であり、操作体位置101のz座標の絶対値が小さいほどボタン強調領域35の面積を小さくする。図5に示す例では、ボタン強調領域35の形は円であり、操作体位置101のz座標の絶対値が小さいほどボタン強調領域35の円の半径が小さくなるものとしている。ボタン強調領域35の形はどのようなものでもよく、例えば、ボタン強調領域35の幾何中心をボタン強調領域35の中心とすればよい。
The emphasis
ボタン強調処理部74は、強調領域設定部73の出力であるボタン強調領域35の情報を用いて、映像表示面31においてボタン強調領域35に含まれた操作ボタン34の領域の映像を強調処理した操作映像のデータを生成し、操作映像のデータを映像表示器3に出力する。ボタン強調処理部74は、図5に示すように、映像表示面31においてボタン強調領域35に含まれた4つの操作ボタン34の領域のそれぞれにおいて、操作ボタン34の映像の強調処理を行う。操作ボタン34の全体がボタン強調領域に含まれた場合は、操作ボタン34の全体の映像の強調処理を行う。図5に示す例では、ボタン強調領域35に含まれた操作ボタン34の領域において、ドットの密度を上げ、輪郭を太くする処理が行われている。図5に示されたような、強調処理が行われた操作ボタン34が含まれる操作映像のデータが生成され、生成された操作映像のデータが映像表示器3に出力される。なお、図5に示した例では、映像表示面内位置32の位置を示す点とボタン強調領域35の外周を示す線が操作映像に重畳されているが、これらの点あるいは線は、操作映像に重畳されなくてもよい。映像表示面内位置32の位置を示す点とボタン強調領域35の外周を示す線が操作映像に重畳されることにより、観察者9は操作体10が指し示している場所をより明確に認識することができる。
The button
図6は、強調領域設定部73およびボタン強調処理部74の処理を説明するための図である。図6においては、左から右に向かって、操作体10の操作体位置101が空中映像8の空中映像面81に向かって近づき、最後に操作体位置101が空中映像面81を通過したときの様子を示している。図6の上側の5つの図は、図4の左側に示した三次元座標系においてy軸の負方向から正方向に向かって見たときの様子を示しており、x軸と空中映像面81が重なるためにx軸を省略している。図6の下側の5つの図は、図4の右側に示したXY座標系における映像表示面31に表示される操作映像の様子を示しており、操作ボタンが強調処理された様子を示している。また、例えば、左上の図において操作体位置101のz座標がz1のときは、左下の図のように映像表示面31にボタン強調領域35aが設定されていることを示している。
FIG. 6 is a diagram for explaining the processing of the emphasis
強調領域設定部73は、操作体位置101のz座標の絶対値が小さいほど面積が小さなボタン強調領域を設定する。図6に示した例では、操作体位置101のz座標がz1のときのボタン強調領域35aと操作体位置101のz座標がz2のときのボタン強調領域35bとを比べると、z2の絶対値がz1の絶対値よりも小さいため、ボタン強調領域35bの面積がボタン強調領域35aの面積よりも小さくなっている。さらに、ボタン強調処理部74は、ボタン強調領域に含まれた操作ボタン34の領域の映像を強調処理する。図6に示す例では、ボタン強調領域に含まれた操作ボタン34の領域のドットの密度を他の領域よりも高くし、ボタン強調領域に含まれた操作ボタン34の領域の輪郭を他の領域よりも太くしている。さらに、図6に示す例では、操作体位置101のz座標の絶対値が小さくなるほど、ボタン強調領域に含まれた操作ボタン34の領域のドットの密度を高くしている。さらに、図6の左から3番目に示した操作体位置101のz座標がゼロとなっている例では、ボタン強調領域35cの面積が、ボタン強調領域35aの面積およびボタン強調領域35bの面積と比べてさらに小さくなっている。このように、操作体位置101のz座標の絶対値が小さいほど面積が小さなボタン強調領域を設定することにより、観察者9は操作体10である指が空中映像面81に近づいていることを認識することができる。また、操作体位置101のz座標の絶対値が小さいほど面積が小さなボタン強調領域を設定することにより、観察者9は、操作体10である指が空中映像面81から遠いときには指し示している場所がおおよそ分かり、操作体10である指が空中映像面81から近づいたときには操作体10である指で指し示している場所をより正確に知ることができる。
The emphasis
図6では、ボタン強調領域に含まれた操作ボタン34の領域のドットの密度を他の領域よりも高くし、ボタン強調領域に含まれた操作ボタン34の領域の輪郭を他の領域よりも太くしているが、ボタン強調領域に含まれた操作ボタン34の領域の映像の強調処理はこれに限るものではなく、例えば、明度を上げる処理、輝度を上げる処理、彩度を上げる処理、背景に対する透過率を下げる処理、背景とのコントラストを上げる処理、操作ボタンの大きさを大きくする処理、操作ボタンに輪郭を付ける処理、操作ボタンの輪郭を太くする処理、操作ボタンの輪郭の色を濃くする処理、色相を変える処理およびドットの密度を高くする処理の少なくとも1つを含むものであってもよい。背景とのコントラストを上げる処理は、例えば、背景との色の差異を大きくする処理、あるいは、背景との輝度の差異を大きくする処理であり、操作ボタンの存在をより強く認識することができる。
In FIG. 6, the density of dots in the area of the
また、図6の左から4番目に示した操作体位置101のz座標がゼロとなっている例では、映像表示面内位置32が含まれた操作ボタンの全体の枠を太くすることにより、映像表示面内位置32が含まれた操作ボタンの全体の映像を強調処理している。このように、操作体位置101のz座標がゼロのときに、映像表示面内位置32が含まれた操作ボタンの全体の領域の映像を強調処理することにより、観察者9は操作体10である指が空中映像面81の平面上にあることを知ることができる。あるいは、操作体位置101のz座標の絶対値があらかじめ定められたしきい値よりも小さいときに、映像表示面内位置32が含まれた操作ボタンの全体の領域の映像を強調処理してもよい。
Further, in the example shown in the fourth from the left in FIG. 6 where the z-coordinate of the operating
図6の最も右側に示した例では、操作体10の操作体位置101が空中映像面81を通過して、操作体位置101が空中映像面81と対称面41の間にあるため、操作体位置101のz座標が負の値であるz3となっている。このときのボタン強調領域35dは、例えば、操作体位置101のz座標が正の値のときと同様に、操作体位置101のz座標の値の絶対値が小さいほど面積が小さなボタン強調領域を設定すればよい。これにより、操作体位置101が空中映像面81を通過して空中映像面81から遠ざかったときに、観察者9は操作体10である指が空中映像面81から遠ざかったことを認識することができる。また、図5の左から右に向かって示すように、操作体10の操作体位置101が空中映像面81に近づいてさらに通過したときに、ボタン強調領域が徐々に小さくなった後に再び大きくなるので、観察者9は操作体位置101が空中映像面81を通過したことを認識することができる。
In the example shown on the rightmost side of FIG. The z-coordinate of
さらに、強調領域設定部73は、操作体位置101のz座標が正の値のときの強調処理と操作体位置101のz座標が負の値のときの強調処理とを異なるものとしてもよい。例えば、操作体位置101のz座標が負の値のときに、操作体位置101のz座標が負の値のときと比べて、ボタン強調領域に含まれた操作ボタンの領域の映像に対して色相を変えてもよい。操作体位置101のz座標が正の値のときの強調処理と操作体位置101のz座標が負の値のときの強調処理とが異なることにより、観察者9は操作体位置101が空中映像面81を通過したことを強く認識することができる。
Furthermore, the emphasis
ボタン強調処理部74において生成された操作映像のデータは、映像表示器3に出力され、映像表示器3の映像表示面31に操作映像が表示され、図6の下の列に示されたような映像が空中映像8として観測することができる。
The operation image data generated by the button
以上のように、実施の形態1による空中映像表示装置1は、映像表示面31に操作ボタン34を含む操作映像を表示する映像表示器3と、操作映像を対称面41に対して面対称な位置にある空中映像面81に結像させて空中映像8を表示させる空中結像光学系12と、操作体10の位置を検出するセンサ6と、センサ6の出力に応じて映像表示器3に表示する操作映像のデータを生成する制御器7とを備え、制御器7は、原点において互いに直交する3軸であるx軸、y軸、z軸によって規定される三次元座標系を、空中映像面81を含む面をxy平面とし、対称面41から空中映像面81に向かう方向をz軸の正方向としてz軸の負方向を含む三次元座標系を定義し、センサ6の出力から三次元座標系における操作体10のxyz座標を操作体位置101として求める操作体位置算出部71と、操作体位置101のxy座標を空中映像面内位置82とし、空中映像面内位置82を映像表示面31の上の対応する位置である映像表示面内位置32に変換する面内位置変換部72と、映像表示面31において、映像表示面内位置32を中心とし操作体位置101のz座標の絶対値が小さいほど面積が小さなボタン強調領域35を設定する強調領域設定部73と、映像表示面31においてボタン強調領域35に含まれた操作ボタン34の領域の映像を強調処理した操作映像のデータを生成するボタン強調処理部74とを備えたので、操作体10が指し示している空中映像8の操作ボタンを容易に認識することができる。
As described above, the aerial
図7は、実施の形態1による空中映像表示装置のハードウェアの一例を示す模式図である。制御器7は、メモリ202に記憶されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ201によって実現される。メモリ202は、プロセッサ201が実行する各処理における一時記憶装置としても使用される。また、複数の処理回路が連携して上記機能を実行してもよい。さらに、専用のハードウェアによって上記機能を実現してもよい。専用のハードウェアによって上記機能を実現する場合は、専用のハードウェアは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化されたプロセッサ、ASIC、FPGA、あるいは、これらを組み合わせたものである。上記機能は、専用ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせ、あるいは、専用ハードウェアとファームウェアとの組み合わせによって実現してもよい。メモリ202は、例えば、RAM、ROM、フラッシュメモリ、EPROMなどの不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク、または、これらを組み合わせたものである。プロセッサ201、メモリ202、センサ6および映像表示器3は、互いにバス接続されている。空中結像光学系12は、空中映像表示装置の一部を構成するものである。
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of hardware of the aerial image display device according to the first embodiment. The
本願は、例示的な実施の形態が記載されているが、実施の形態に記載された様々な特徴、態様、および機能は特定の実施の形態の適用に限られるのではなく、単独で、または様々な組み合わせで実施の形態に適用可能である。
したがって、例示されていない無数の変形例が、本願に開示される技術の範囲内において想定される。例えば、少なくとも1つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。
Although the present application describes exemplary embodiments, the various features, aspects, and functions described in the embodiments are not limited to application of particular embodiments, alone or Various combinations are applicable to the embodiments.
Therefore, countless modifications not illustrated are envisioned within the scope of the technology disclosed in the present application. For example, the modification, addition, or omission of at least one component shall be included.
1、1a 空中映像表示装置、2 筐体、3 映像表示器、4 ビームスプリッタ、5 再帰反射シート、6 センサ、7 制御器、8 空中映像、9 観察者、10 操作体、11 面対称結像光学素子、12 空中結像光学系、31 映像表示面、32 映像表示面内位置、33 操作映像、34 操作ボタン、35、35a、35b、35c、35d ボタン強調領域、41 対称面、71 操作体位置算出部、72 面内位置変換部、73 強調領域設定部、74 ボタン強調処理部、81 空中映像面、82 空中映像面内位置、101 操作体位置、111 対称面、201 プロセッサ、202 メモリ。
Claims (3)
前記操作映像を対称面に対して面対称な位置にある空中映像面に結像させて空中映像を表示させる空中結像光学系と、
操作体の位置を検出するセンサと、
前記センサの出力に応じて前記映像表示器に表示する前記操作映像のデータを生成する制御器とを備え、
前記制御器は、
原点において互いに直交する3軸であるx軸、y軸、z軸によって規定される三次元座標系を、前記空中映像面を含む面をxy平面とし、前記対称面から前記空中映像面に向かう方向をz軸の正方向としてz軸の負方向を含む前記三次元座標系を定義し、前記センサの出力から前記三次元座標系における前記操作体のxyz座標を操作体位置として求める操作体位置算出部と、
前記操作体位置のxy座標を空中映像面内位置とし、前記空中映像面内位置を前記映像表示面の上の対応する位置である映像表示面内位置に変換する面内位置変換部と、
前記映像表示面において、前記映像表示面内位置を中心とし前記操作体位置のz座標の絶対値が小さいほど面積が小さなボタン強調領域を設定する強調領域設定部と、
前記映像表示面において前記ボタン強調領域に含まれた前記操作ボタンの領域の映像を強調処理した前記操作映像のデータを生成するボタン強調処理部とを備えたことを特徴とする空中映像表示装置。 a video display that displays an operation video including operation buttons on a video display screen;
an aerial imaging optical system that forms an image of the operation image on an aerial image plane that is symmetrical with respect to the plane of symmetry to display the aerial image;
a sensor that detects the position of the operating body;
a controller that generates data of the operation image to be displayed on the image display according to the output of the sensor;
The controller is
A three-dimensional coordinate system defined by x-axis, y-axis, and z-axis, which are three axes orthogonal to each other at the origin, is defined by a plane including the aerial image plane as an xy plane, and a direction from the symmetry plane toward the aerial image plane. is defined as the positive direction of the z-axis and includes the negative direction of the z-axis, and the xyz coordinates of the operating body in the three-dimensional coordinate system are obtained as the operating body position from the output of the sensor. Department and
an in-plane position conversion unit that sets the xy coordinates of the operating body position to a position within the aerial image plane and converts the aerial position within the image plane to a position within the image display plane that is the corresponding position on the image display plane;
an emphasis area setting unit that sets a button emphasis area on the image display plane centered at a position within the image display plane and having a smaller area as the absolute value of the z-coordinate of the operating body position becomes smaller;
An aerial image display device, further comprising a button enhancement processing unit that generates data of the operation image by performing enhancement processing on the image of the operation button area included in the button enhancement area on the image display screen.
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