JP5720684B2 - 立体表示装置及び立体表示方法 - Google Patents
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Description
図2に、第1の実施形態の立体表示装置の模式図を示す。図2に示すように、第1の実施形態の立体表示装置は、少なくとも2つの視点に対応する視差画像をそれぞれ空間的に分離して表示する表示面11を有する立体画像表示部1と、立体画像表示部1の表示面11に向けて音波を発振し、表示面11で反射された音波よる所定の圧力を、立体画像表示部1によって表示された立体画像8の位置と空間的に同一位置に発生する力覚生成部2と、を備えている。なお、本発明において、立体画像8の位置とは、立体画像8が知覚される位置(再生位置)を指しており、立体画像表示部1の表示面11から離れた位置を指している。
x/L=tanθ1 ・・・(式2)
ここで、超音波の周波数を85kHzとすれば、空気中における波長λが4mm(音速340m/sとした場合)となる。アクチュエータ41のピッチpを4mm、アクチュエータ41の個数を50個×50個、超音波アクチュエータアレイ20全体のサイズを200mm×200mmに設定したとき、例えば、集束距離150mm、300mmである場合には、図5B、5Cにそれぞれ示すような位相分布を与える。これによって、立体画像表示部1によって立体画像8が生成される所望の点に向かう収束波面44が伝播し、収束超音波が生成できるので、各アクチュエータ41を駆動する位相分布を変化させることで、超音波像位置を変化させることができる。
図8A〜図8Dに、第2の実施形態の立体表示装置の模式図を示す。図8Aに示すように、第2の実施形態の立体表示装置は、立体画像表示部1の表示面11を間に挟んで対向して配置された一対の第1の力覚生成部51及び第2の力覚生成部52を備えている。
図9A〜図9Dに、第3の実施形態の立体表示装置の模式図を示す。図9Aに示すように、第3の実施形態の立体表示装置は、表示面同士が所定の傾斜角をなすように隣接して配置された第1及び第2の立体画像表示部81,82と、第1及び第2の立体画像表示部81,82の各表示面を間に挟んで対向して配置された第1及び第2の力覚生成部83,84と、を備えている。
2 力覚生成部
3 指位置センサ
7 視点位置
8 立体画像
9 指先位置
11 表示面
20 超音波アクチュエータアレイ
23 鉛直方向
24 奥行き方向
31 右眼視点
32 左眼視点
34 右眼用透視投影変換画像
35 左眼用透視投影変換画像
F 力覚刺激
Claims (10)
- 少なくとも2つの視点に対応する視差画像をそれぞれ空間的に分離して表示する表示面を有する立体画像表示部と、
前記立体画像表示部の前記表示面に向けて音波を発振し、前記表示面で反射された音波よる所定の圧力を、前記立体画像表示部によって表示された立体画像の位置と空間的に同一位置に発生する力覚生成部と、を備える、立体表示装置。 - 前記立体画像表示部の前記表示面を間に挟んで対向して配置された2つの前記力覚生成部を備える、請求項1に記載の立体表示装置。
- 表示面同士が所定の傾斜角をなすように隣接して配置された2つの前記立体画像表示部と、
少なくとも一方の前記立体画像表示部の前記表示面を間に挟んで対向して配置された2つの前記力覚生成部と、を備える、請求項1に記載の立体表示装置。 - 前記力覚生成部は音波アクチュエータアレイを有し、
前記音波アクチュエータアレイは、複数の前記発振領域を有し、該複数の発振領域のそれぞれが異なる波面を再生する、請求項1乃至3のいずれか1項に記載の立体表示装置。 - 前記力覚生成部は音波アクチュエータアレイを有し、
前記音波アクチュエータアレイは、前記立体画像表示部の前記表示面に向けて音波を発振し、前記表示面で反射された音波を前記立体画像の位置に伝播させる第1の発振領域と、前記立体画像表示部によって表示された前記立体画像の位置に直接向かうように音波を発振する第2の発振領域と、を有している、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の立体表示装置。 - 前記音波アクチュエータアレイは、複数の音波アクチュエータの配列方向に直交する方向に対して、前記複数の音波アクチュエータから音波を発振する方向が傾斜されている、請求項4または5に記載の立体表示装置。
- 前記立体画像表示部は、平面上に配列された複数の画像表示素子を有し、前記少なくとも2つの視点に対応する視差画像を、前記複数の画像表示素子のそれぞれの位置に応じて透視投影変換する画像処理手段を有する、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の立体表示装置。
- 前記立体画像を見る観察者の、前記立体画像の位置に重なる触覚部位を検出する位置検出手段を備え、
前記立体画像表示部は、前記触覚部位が移動したときに、前記位置検出手段の検出結果に基づいて前記立体映像の位置を移動させる、請求項1乃至7のいずれか1項に記載の立体表示装置。 - 前記力覚生成部は、前記触覚部位が移動したときに、前記立体画像表示部が移動させた前記立体画像の位置に応じて、前記力覚生成部が音波による圧力の大きさを変化させる、請求項8に記載の立体表示装置。
- 少なくとも2つの視点に対応する視差画像をそれぞれ空間的に分離することで立体画像を表示し、前記視差画像を表示する表示面で音波を反射させて、前記立体画像の位置と空間的に同一位置に音波を伝播させて力覚を生じさせる、立体表示方法。
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