JP7086273B2 - 空中映像表示装置 - Google Patents
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Description
実施の形態1
図1は、本発明の実施の形態1の空中映像表示装置100の構成を示す説明図である。図1において、空中映像表示装置100は、映像表示部10、ビームスプリッタ11、再帰反射シート12、視点位置検出装置14、及び表示制御部15を備える。映像表示部10は、表示した映像を光としてビームスプリッタ11に送る。ビームスプリッタ11は、映像表示部10からの光を反射して、再帰反射シート12に送る。再帰反射シート12は、ビームスプリッタ11からの光を反射して、ビームスプリッタ11に送る。ビームスプリッタ11は、再帰反射シート12からの光を透過する。再帰反射シート12を透過した光は観察者19に空中映像13として知覚される。視点位置検出装置14は、観察者19の視点位置を検出した情報を表示制御部15に送る。表示制御部15は、視点位置検出装置14の情報から映像表示部10に表示する映像を制御する信号を映像表示部10に送る。言いかえると、空中映像表示装置100は、映像を表示する映像表示部10と、映像表示部から発する拡散光を複数回の反射および透過の性質を持つ光学部材によって異なる空間上に再結像させる空中結像光学系と、空中結像光学系を通った拡散光を観察する観察者の視点位置情報を取得する視点位置情報取得部と、視点位置情報を入力し映像表示部を制御する表示映像情報を出力する表示制御部15とを備え、表示制御部15は、視点位置情報及び空中結像光学系の位置関係から、観察者が空間上に映像表示面を知覚する空中結像領域を推定する空中結像範囲推定部16と、視点位置情報及び空中結像光学系の位置関係から、空中結像領域における映像解像度を推定する空中映像画質推定部17と、空中結像領域及び画質から、映像表示部へ表示映像情報を出力する空中映像表示処理部18と、を有する。空中結像光学系は、ビームスプリッタ11と、再帰反射シート12を備える。視点位置情報取得部は、視点位置検出装置14である。
図6は、実施の形態2における空中映像表示装置100bの構成を示す説明図である。空中映像表示装置100bは、実施の形態1における空中映像表示装置100の構成要素に加えて、映像表示部10に位置調整部26を付加した構造となっている。位置調整部26は、例えば、ステッピングモーターなどの機械機構により、映像表示部10の位置を変化させる装置である。また、位置調整部26は、位置調整のための駆動が可能なレンズ機構や電子バリアなど映像表示部10から発せられた光を制御して、映像表示光の光路を制御する機構により観察者から見た表示位置を変化させるものでも良い。なお表示制御部15の動作については実施の形態1と同様である。
11 ビームスプリッタ
12 再帰反射シート
13 空中映像
14 視点位置検出装置
15 表示制御部
16 空中結像範囲推定部
17 空中映像画質推定部
18 空中映像表示処理部
19 観察者
20 視点位置情報
21a 光学系仕様情報
21b 光学系配置情報
22 空中結像範囲情報
23 空中映像画質推定情報
24 表示映像情報
25 出力映像情報
26 位置調整部
30 空中映像表示範囲推定結果
31 空中映像画質推定結果
32 空中映像表示位置制御結果
33 コンテンツ制御結果
100 空中映像表示装置
Claims (9)
- 映像を表示する映像表示部と、
前記映像表示部から発する拡散光を反射する光学部材によって空間上に再結像させる空中結像光学系と、
前記空中結像光学系を通った前記拡散光を観察する観察者の視点位置情報を取得する視点位置情報取得部と
前記視点位置情報を入力し、前記映像表示部に出力する表示映像情報を制御する表示制御部とを備え、
前記表示制御部は、
前記空中結像光学系の位置関係及び前記視点位置情報から、前記観察者が空間上に映像表示面を知覚する空中結像領域を推定する空中結像範囲推定部と、
前記視点位置情報及び前記空中結像光学系の位置関係から、前記空中結像領域における映像解像度を推定する空中映像画質推定部と、
前記空中結像領域の情報及び前記映像解像度から、前記映像表示部へ表示映像情報を出力する空中映像表示処理部と、
を備えることを特徴とする空中映像表示装置。 - 前記表示制御部は、前記映像表示部に出力する映像情報の表示サイズと表示位置とのうち少なくとも一方を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の空中映像表示装置。 - 前記表示制御部は、前記映像表示部に出力する映像情報の階調の高周波成分を入力した映像情報より低減させる処理、又はエッジ部分の強調処理を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の空中映像表示装置。 - 前記表示制御部は、前記映像表示部に出力する映像情報の輝度又は色度を出力画素ごとに制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の空中映像表示装置。 - 前記表示制御部は、前記観察者の視点の床面からの高さに応じて前記映像表示部に表示する表示内容を変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載の空中映像表示装置。 - 前記表示制御部は、前記映像表示部の配置位置を変化させる
ことを特徴とする請求項1に記載の空中映像表示装置。 - 前記光学部材は、入射光を透過光と反射光とに分離するビームスプリッタと、入射光を入射方向に反射する再帰反射シートとにより構成される
ことを特徴とする請求項1に記載の空中映像表示装置。 - 前記光学部材は、2面コーナーリフレクタアレイである
ことを特徴とする請求項1に記載の空中映像表示装置。 - 前記視点位置情報取得部は、撮像素子を備えており、前記観察者を対象に撮像した情報から視点位置情報を算出する
ことを特徴とする請求項1に記載の空中映像表示装置。
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