JP7106022B1 - 空中映像表示装置及び空中映像表示方法 - Google Patents

Abstract

空中映像表示装置（１００）は、映像データに基づいて映像（１１）を表示する映像表示部（１０）と、映像（１１）を空中映像（１２）として結像させる結像光学系（２０）と、観察者の眼（８０）の位置を示す視点情報（６０）を取得する視点情報取得部（５１）と、結像光学系（２０）に向かう周辺光（Ｌ２１）の情報を示す周辺光情報（６１）を取得する周辺光情報取得部（５２）と、視点情報（６０）及び周辺光情報（６１）に基づいて、周辺光（Ｌ２１）のうちの結像光学系（２０）で反射して眼（８０）の位置に向かう光（Ｌ２２、Ｌ２５）が空中映像（１２）を通過する領域である周辺光通過領域（Ｒ３０）に対応する映像表示部（１０）上の画質低下領域（Ｒ３）を推定する画質低下領域推定部（５４）と、画質低下領域（Ｒ３）に基づいて映像（１１）を補正する表示処理部（５５）とを有する。

Description

本開示は、空中映像表示装置及び空中映像表示方法に関する。

空中に映像を表示する空中映像結像技術を適用した空中映像表示装置が知られている。例えば、特許文献１を参照。

特許文献１の空中映像表示装置は、観察者の状態に応じて空中映像の表示内容を変化させる。具体的には、特許文献１の空中映像表示装置は、観察者の眼の位置に応じて、空中映像の表示品位（例えば、輝度又はコントラストなど）を制御する機能を備える。これにより、観察者の眼の位置に適した画質を有する空中映像を表示する。

国際公開第２０２０／１９４６９９号

しかしながら、観察者が視覚する空中映像の画質は、当該観察者の眼の位置に限らず、空中映像表示装置の周辺の照明環境によっても変化する。例えば、特許文献１の空中映像表示装置に周辺光が入射した場合、迷光が発生し、観察者の眼の位置に対応させた空中映像の画質が低下する。この場合、観察者の視認性が低下するという課題があった。

本開示は、観察者の眼の位置及び周辺光に応じた空中映像を表示することを目的とする。

本開示の一態様に係る空中映像表示装置は、映像データに基づいて映像を表示する映像表示部と、前記映像を空中映像として空中に結像させる結像光学系と、観察者の眼の位置を示す視点情報を取得する視点情報取得部と、前記結像光学系に向かう外光である周辺光の入射方向を示す情報を含む周辺光情報を取得する周辺光情報取得部と、前記視点情報及び前記入射方向に基づいて、前記周辺光のうちの前記結像光学系で反射して前記眼の位置に向かう光が前記空中映像を通過する領域である周辺光通過領域を推定し、前記周辺光通過領域に対応する前記映像表示部上の画質低下領域を推定する画質低下領域推定部と、前記画質低下領域に基づいて前記映像を補正する表示処理部とを有することを特徴とする。

本開示の他の態様に係る空中映像表示方法は、映像データに基づいて映像を表示する映像表示部と、前記映像を空中映像として空中に結像させる結像光学系とを有する空中映像表示装置によって実施される方法であって、観察者の眼の位置を示す視点情報を取得するステップと、前記結像光学系に向かう外光である周辺光の入射方向を示す情報を含む周辺光情報を取得するステップと、前記視点情報及び前記入射方向に基づいて、前記周辺光のうちの前記結像光学系で反射して前記眼の位置に向かう光が前記空中映像を通過する領域である周辺光通過領域を推定し、前記周辺光通過領域に対応する前記映像表示部上の画質低下領域を推定するステップと、前記画質低下領域に基づいて前記映像を補正するステップとを有することを特徴とする。

本開示によれば、観察者の眼の位置及び周辺光に応じた空中映像を表示することができる。

実施の形態１に係る空中映像表示装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態１に係る空中映像表示装置の概略的な構成を説明する説明図である。 実施の形態１に係る空中映像表示装置の結像光学系の他の例を示す平面図である。 図１に示される空中映像の画質が低下する要因の一例を説明する説明図である。 図１に示される空中映像の画質が低下する要因の他の例を説明する説明図である。 （Ａ）は、実施の形態１に係る空中映像装置のハードウェア構成の一例を概略的に示す図である。（Ｂ）は、実施の形態１に係る空中映像装置のハードウェア構成の他の例を概略的に示す図である。 （Ａ）から（Ｄ）は、図１に示される空中映像表示処理部による画質補正制御の一例を示す図である。 （Ａ）から（Ｄ）は、図１に示される空中映像表示処理部によるレイアウト制御の一例を示す図である。 実施の形態１に係る空中映像表示装置の動作を示すフローチャートである。 実施の形態２に係る空中映像表示装置の概略的な構成を説明する説明図である。 実施の形態２に係る空中映像表示装置の構成を示すブロック図である。

以下に、本開示の実施の形態に係る空中映像表示装置及び空中映像表示方法を、図面を参照しながら説明する。以下の実施の形態は、例にすぎず、実施の形態を適宜組み合わせること及び各実施の形態を適宜変更することが可能である。

《実施の形態１》
〈空中映像表示装置の構成〉
図１は、実施の形態１に係る空中映像表示装置１００の構成を示すブロック図である。図２は、実施の形態１に係る空中映像表示装置１００の概略的な構成を説明する説明図である。図１及び２に示されるように、空中映像表示装置１００は、映像表示部１０と、結像光学系としての空中結像光学系２０と、観察者検出部３０と、周辺光源検出部４０と、視点情報取得部５１と、周辺光情報取得部５２と、画質低下領域推定部５４と、表示処理部としての空中映像表示処理部５５とを備える。

映像表示部１０は、映像１１を表示する表示装置である。映像表示部１０は、光源としてのバックライト光源（図示せず）と、映像１１を表示する表示面１０ａとを有する。映像表示部１０は、映像１１の光（以下、「映像光」とも呼ぶ。）である第１の光Ｌ１を空中結像光学系２０のビームスプリッタ２１に向けて出射する。第１の光Ｌ１は、表示面１０ａの周囲に拡散する拡散光である。

空中結像光学系２０は、映像１１を空中映像１２として結像させる。図１及び２に示す例では、空中結像光学系２０は、ビームスプリッタ２１と、再帰反射部材としての再帰反射シート２２とを有する。

ビームスプリッタ２１は、映像表示部１０から出射された第１の光Ｌ１を反射して、再帰反射シート２２に向かう第２の光Ｌ２として出射する光学部材である。以下の説明では、第２の光Ｌ２が再帰反射シート２２に向かって進む方向を「出射方向」と呼ぶ。

再帰反射シート２２は、第２の光Ｌ２を再帰反射する。具体的には、再帰反射シート２２は、第２の光Ｌ２を当該第２の光Ｌ２の出射方向に反射して、ビームスプリッタ２１に向かう第３の光Ｌ３として出射する。

第３の光Ｌ３は、ビームスプリッタ２１を透過する。ビームスプリッタ２１は、第３の光Ｌ３を透過して、観察者の眼８０に向かう第４の光Ｌ４として出射する。第４の光Ｌ４は、表示素子が存在しない空中に結像する。これにより、映像１１に基づく空中映像１２が空中に表示されるため、観察者は当該空中映像１２を視覚（知覚）することができる。

視点情報取得部５１は、観察者の眼８０の位置を示す視点情報６０を取得する。視点情報取得部５１は、観察者検出部３０における検出結果に基づいて、視点情報６０を算出する。視点情報取得部５１は、取得した視点情報６０を画質低下領域推定部５４に出力する。

周辺光情報取得部５２は、空中結像光学系２０に向かう周辺光の情報を示す周辺光情報６１を取得する。周辺光情報取得部５２は、周辺光源検出部４０における検出結果に基づいて、周辺光情報６１を算出する。実施の形態１では、周辺光情報６１は、周辺光の光源（例えば、後述する図４及び５に示される周辺光源９０）の位置を示す情報と、周辺光の強度を示す情報とを有する。周辺光情報取得部５２は、取得した周辺光情報６１を画質低下領域推定部５４に出力する。なお、周辺光情報６１は、周辺光の光源の位置及び周辺光の強度のうちの少なくとも１つを示す情報を有していればよい。

図１に示されるように、画質低下領域推定部５４は、視点情報６０及び周辺光情報６１に基づいて、画質低下領域（例えば、後述する図７及び８に示される画質低下領域Ｒ３）を推定する。画質低下領域推定部５４は、推定結果を画質低下領域情報６４として空中映像表示処理部５５に出力する。

空中映像表示処理部５５は、画質低下領域情報６４に基づいて映像１１を補正する。これにより、観察者の眼８０の位置及び周辺光に応じた空中映像１２を表示することができる。よって、空中映像表示装置１００の周辺に照明光源などが存在する場合であっても、空中映像１２に対する観察者の視認性の低下を防止できる。

上述した視点情報取得部５１、周辺光情報取得部５２、画質低下領域推定部５４及び空中映像表示処理部５５は、表示制御部５０に備えられている。なお、視点情報取得部５１と観察者検出部３０とが一体であってもよく、周辺光情報取得部５２と周辺光源検出部４０とが一体であってもよい。

次に、空中映像表示装置１００の各構成の詳細について説明する。映像表示部１０は、映像データとしての表示映像情報６５に基づく映像１１を表示する。映像表示部１０は、例えば、２次元の平面光源を有する表示装置である。映像表示部１０は、例えば、液晶素子とバックライト光源とを有する液晶ディスプレイである。なお、映像表示部１０は、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）素子又はＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を有する自発光型の表示装置であってもよい。

映像表示部１０は、平面光源を有する表示装置に限られず、曲面を有するディスプレイ、立体的に配置されたディスプレイ及びＬＥＤを有する立体表示ディスプレイなどであってもよい。また、映像表示部１０は、レンズ光学系及びバリア制御部を有することにより、観察者の両眼視差又は運動視差による立体視覚を利用したディスプレイであってもよい。また、映像表示部１０の光源は、ＬＥＤに限らず、ハロゲンランプなどの照明光源であってもよい。また、映像表示部１０は、プロジェクタとスクリーンとを有する投影装置であってもよい。

ビームスプリッタ２１は、入射光を、透過光と反射光とに分離する光学部材である。ビームスプリッタ２１は、樹脂製の透明板（例えば、アクリル板）又はガラス板などから形成される。一般的に、樹脂製の透明板は、透過光の強度が反射光の強度より高い。そのため、ビームスプリッタ２１が樹脂製の透明板から形成される場合、当該透明板に金属膜を付加することで反射強度を向上させてもよい。この場合、ビームスプリッタ２１は、ハーフミラーであってもよい。また、ビームスプリッタ２１は、例えば、液晶素子又は薄膜素子から入射する光の偏光状態に応じて、当該光を透過又は反射する反射型偏光板であってもよい。また、ビームスプリッタ２１は、入射する光の偏光状態に応じて、透過率と反射率との比が変化する反射型偏光板であってもよい。

再帰反射シート２２は、シート状の光学部材である。再帰反射シート２２は、入射光を、当該入射光の入射方向に反射する再帰反射性を有する。再帰反射シート２２は、例えば、いわゆるビーズタイプの再帰反射シートである。ビーズタイプの再帰反射シートには、複数の微小なガラスビーズが封入されており、当該ガラスビーズは、鏡面を有する。なお、再帰反射シート２２は、いわゆるプリズムタイプの再帰反射シートであってもよい。プリズムタイプの再帰反射シートでは、複数の微小なマイクロプリズムが配列されており、当該マイクロプリズムは、鏡面を有する。マイクロプリズムは、例えば、凸形状である三角錐プリズム又は中空の三角錐プリズムである。

ここで、観察者が存在する空間に、映像光が空中映像１２として結像する原理について説明する。実施の形態１では、映像表示部１０、ビームスプリッタ２１及び再帰反射シート２２によって構成された光学系によって、映像表示部１０の表示面１０ａに表示された映像１１の映像光が空中映像１２として結像する。具体的には、映像表示部１０からビームスプリッタ２１に入射した映像光である第１の光Ｌ１は、反射光としての第２の光Ｌ２と、透過光（図示せず）とに分離される。第２の光Ｌ２は、再帰反射シート２２で再帰反射されて、第３の光Ｌ３としてビームスプリッタ２１に再度、入射する。第３の光Ｌ３は、ビームスプリッタ２１において、反射光（図示せず）と、透過光としての第４の光Ｌ４とに分離される。第４の光Ｌ４は、観察者の眼８０に到達する。

このように、映像表示部１０から出射した第１の光Ｌ１の一部は、ビームスプリッタ２１で反射した後に再帰反射シート２２で再帰反射することによって、当該ビームスプリッタ２１を透過する光路を辿る。ここで、第１の光Ｌ１は、上述した通り、拡散光である。そのため、映像表示部１０から出射した拡散光は、当該ビームスプリッタ２１を基準にして面対称の位置に収束する。収束した光は、収束位置から再度拡散して観察者の眼８０に到達する。これにより、観察者は、映像１１に基づく空中映像１２を視覚することができる。

空中結像光学系２０は、図２に示される構成に限られず、他の構成によっても実現できる。図３は、実施の形態１に係る空中映像表示装置１００の空中結像光学系２０の他の例を示す模式図である。図３に示す例では、空中結像光学系２０は、２面コーナーリフレクタアレイ２３を有する。２面コーナーリフレクタアレイ２３は、平面Ｓ上に配列された複数の２面コーナーリフレクタ２４を含む。２面コーナーリフレクタ２４は、直交する２つの鏡面２４ａ、２４ｂを有し、２つの鏡面２４ａ、２４ｂのうち一方の鏡面で反射した光は、他方の鏡面でも反射する。これにより、映像光が、２面コーナーリフレクタアレイ２３を基準にして面対称の位置に結像するため、観察者は、空中映像１２を視覚することができる。

次に、図１及び２に戻って、観察者検出部３０及び視点情報取得部５１の構成の詳細について説明する。観察者検出部３０は、例えば、カメラなどの撮像装置である。観察者検出部３０は、観察者を含む画像を撮像する。観察者検出部３０は、例えば、複眼カメラである。この場合、視点情報取得部５１は、観察者検出部３０によって撮像された画像に含まれる観察者の３次元的な位置情報に基づいて、観察者の眼８０の位置を示す視点情報６０を算出することができる。なお、観察者検出部３０は、単眼カメラであってもよい。この場合、視点情報取得部５１は、例えば、オプティカルフローによる３次元空間座標系における眼８０の位置の推定、又は顔特徴点に基づく眼８０の位置の推定によって視点情報６０を算出することができる。

観察者検出部３０は、カメラなどの撮像装置に限られず、赤外線を用いた３次元距離センサであってもよい。この場合、視点情報取得部５１は、観察者が立っている位置と空中映像表示装置１００との相対位置を検出することで、視点情報６０を取得する。

視点情報取得部５１は、予め記憶された観察者の身体情報に基づいて、観察者の位置を推定することによって視点情報６０を取得してもよい。身体情報は、例えば、観察者の身長である。また、身体情報は、例えば、車椅子の使用有無及び観察者の座高情報である。例えば、車椅子の使用が「有」であり、且つ座高情報が予め記憶されている場合、視点情報取得部５１は、一般的な車椅子の腰掛部分の高さと観察者の座高とを加算した値に基づいて、床面から観察者の眼８０の位置までの高さを推定する。視点情報取得部５１は、その算出結果を視点情報６０として取得する。

次に、周辺光源検出部４０及び周辺光情報取得部５２の構成の詳細について説明する。周辺光源検出部４０は、例えば、カメラなどの撮像装置である。周辺光源検出部４０は、空中映像表示装置１００の周辺を撮像することで、例えば、周辺光（以下、「外光」とも呼ぶ。）の光源の位置を検出する。周辺光源検出部４０は、例えば、広範囲レンズを有するカメラなどの撮像装置である。なお、周辺光源検出部４０及び観察者検出部３０は、同一の撮像装置に備えられていてもよい。

周辺光情報取得部５２は、周辺光源検出部４０によって撮像された画像に基づいて、周辺光情報６１を取得する。具体的には、周辺光情報取得部５２は、周辺光源検出部４０によって撮像された画像のうち高階調の部分を検出し、その画角位置に基づいて周辺光の入射方向（言い換えれば、周辺光の光源の位置）を算出する。また、周辺光情報取得部５２は、周辺光源検出部４０によって撮像された画像の階調値に基づいて、周辺光の強度を算出する。

周辺光源検出部４０は、単位面積当たりに照射される周辺光の光束の量を照度として測定する照度計を有していてもよい。周辺光源検出部４０は、例えば、互いに異なる指向性を有する複数の照度計を有していてもよい。言い換えれば、周辺光源検出部４０は、放射状に配列された複数の照度計を有していてもよい。仮に、周辺光源検出部４０が、１つの照度計を有する場合、特定の位置から空中結像光学系２０に向かう周辺光の照度のみが測定される。しかしながら、複数の照度計が放射状に配置されることで、各照度計において計測された照度に基づいて、周辺光の入射方向及び強度を算出することができる。

次に、図１を用いて、表示制御部５０の構成の詳細について説明する。図１に示されるように、表示制御部５０は、空中結像範囲推定部５３と、画質低下領域推定部５４と、空中映像表示処理部５５とを有する。

空中結像範囲推定部５３は、視点情報６０及び空中結像構造情報６２に基づいて、観察者が視覚可能な空中映像１２を結像する範囲（以下、「空中映像結像範囲」とも呼ぶ。）を推定する。空中映像結像範囲は、映像表示部１０の表示面１０ａ（図２参照）のうち、観察者が視覚可能な映像表示範囲を２次元平面の位置情報として示したものである。空中結像範囲推定部５３は、空中結像範囲を示す情報である空中結像範囲情報６３を生成し、当該空中結像範囲情報６３を画質低下領域推定部５４に出力する。

空中結像構造情報６２は、光学系仕様情報６２ａと光学系配置情報６２ｂとを含む。なお、空中結像構造情報６２は、例えば、パラメータ記憶部としての記憶部５６に予め記憶されている。

光学系仕様情報６２ａは、例えば、映像表示部１０、ビームスプリッタ２１及び再帰反射シート２２のそれぞれの構造及び機能を示すスペックである。詳細に言えば、光学系仕様情報６２ａは、映像表示部１０上の輝度、解像度、視野角、ビームスプリッタ２１の板厚、透過率、反射率及び再帰反射シート２２の再帰反射精度のうちの少なくとも１つを有する。

光学系配置情報６２ｂは、空中結像光学系２０における位置関係を示す情報である。実施の形態１では、光学系配置情報６２ｂは、例えば、ビームスプリッタ２１と再帰反射シート２２との空間的な位置関係を示す情報である。光学系配置情報６２ｂは、例えば、３Ｄ－ＣＡＤデータなどのような３次元位置情報を有する。

このように、光学系配置情報６２ｂは、空中映像１２を結像する光学部材の位置関係を示す情報を有する。そのため、空中結像範囲推定部５３は、空間に結像される空中映像１２の位置を推定することができる。例えば、実施の形態１のように、空中結像光学系２０が再帰反射を利用する場合、観察者の視線上にビームスプリッタ２１が存在し、且つビームスプリッタ２１を透過又は反射した光の光路上に再帰反射シート２２が存在することで、観察者は、空中映像１２を視覚することができる。言い換えれば、空中結像範囲推定部５３は、視点情報６０と空中結像範囲情報６３とに基づく３次元座標系における光の光路追跡を行うことで、映像表示部１０の表示面１０ａのうち観察者が空中映像１２として視覚可能な範囲、すなわち、空中結像範囲を推定することができる。

空中結像光学系２０が、図３に示される２面コーナーリフレクタアレイ２３を有する場合であっても、空中結像範囲を推定することができる。２面コーナーリフレクタアレイ２３では、入射した光が互いに直交する２つの鏡面２４ａ、２４ｂのそれぞれに１回ずつ反射することで、当該光が結像される。そのため、空中結像範囲推定部５３は、２面コーナーリフレクタアレイ２３と光の入射角度との関係性に基づいて、光が１回以下又は３回以上反射すると判定した場合には、空中映像１２が観察者に視覚されないと推定できる。

画質低下領域推定部５４は、周辺光情報６１、空中結像構造情報６２及び空中結像範囲情報６３に基づいて、画質低下領域情報６４を生成し、当該画質低下領域情報６４を空中映像表示処理部５５に出力する。

具体的には、画質低下領域推定部５４は、視点情報６０、周辺光情報６１、光学系仕様情報６２ａ及び光学系配置情報６２ｂに基づいて、映像表示部１０上の画質低下領域（例えば、後述する図７（Ｃ）及び図８（Ｃ）に示される画質低下領域Ｒ３）を推定する。画質低下領域は、空中映像１２の周辺光通過領域に対応する領域である。ここで、周辺光通過領域は、周辺光のうちの空中結像光学系２０で反射して、観察者の眼８０の位置に向かう光（例えば、後述する図４に示される光Ｌ２２）が空中映像１２を通過する領域である。

画質低下領域の推定に用いられる光学系仕様情報６２ａは、例えば、ビームスプリッタ２１の素材を示す情報を有する。ビームスプリッタ２１の素材は、アクリル板、ガラス板、ハーフミラー及び反射型偏光板のうちのいずれか１つである。また、光学系仕様情報６２ａとは、再帰反射シート２２の構造を示す情報を更に有する。具体的には、光学系仕様情報６２ａは、ビーズタイプの再帰反射シート２２、プリズムタイプの再帰反射シート２２及び再帰反射シート２２のサイズを示す情報を更に有する。また、光学系仕様情報６２ａは、映像表示部１０のスペックを示す情報を更に有する。具体的には、光学系仕様情報６２ａは、液晶ディスプレイ、又は有機ＥＬ素子若しくはＬＥＤを有する自発光型の表示装置のスペックを示す情報を更に有する。

画質低下領域の推定に用いられる光学系配置情報６２ｂは、例えば、映像光を結像する光学部材（実施の形態１では、ビームスプリッタ２１及び再帰反射シート２２）と映像表示部１０との位置関係を示す情報を有する。

ここで、空中映像１２に対する観察者の視認性の低下、すなわち、画質の低下を引き起こす要素とは、空中映像表示装置１００を構成する光学部材と空中映像表示装置１００の外部における外光環境との関係性によって、空中映像１２の光とは異なる光を観察者に視覚させることをいう。

例えば、照明光などの外光が空中映像１２を結像する光と重畳することで、画質の低下が引き起こされる。これにより、観察者が所望する視覚情報のうち輝度、コントラスト及び色度のうちの少なくとも１つが変化した状態で空中映像１２が視覚されるため、観察者の視認性が低下する。また、スポットライトなどの局所的に高輝度な外光が、空中映像１２の光と重畳した場合、瞳孔又は瞼の開閉による視覚機能の制御によって、観察者の視覚機能が変化する。これにより、外光が空中映像１２を通過した位置の周辺領域における観察者の視認性も低下する。

また、空中映像１２を通過する外光が照明光ではなく、周辺に配置されたプロジェクタの光又は映像表示部１０とは異なる表示装置の光である場合、空中映像１２に不鮮明なエッジ及び混色が発生する。この場合、空中映像１２の輝度、コントラスト及び色度に加えて、解像度及び先鋭度が低下する。

画質低下領域情報６４は、上述した空中映像１２の画質を低下させる要素を、空中映像１２の画素毎に示す情報である。画質低下領域情報６４は、各画素単位における輝度、コントラスト、色度、解像度及び先鋭度のうちの少なくとも1つ以上のパラメータの低下度を示す。画質低下領域情報６４は、当該パラメータの低下度を示す２次元マップ情報である。

例えば、輝度（ｃｄ／ｍ^２）の低下度は、外光が空中映像１２を通過する前の画素の最大輝度と、外光が空中映像１２を通過したときの画素の最大輝度との差分データによって示される。また、コントラストの低下度は、外光が空中映像１２を通過する前のコントラストと、外光が空中映像１２を通過したときのコントラストとの差分データによって示される。ここで、コントラストは、最大階調表示時の空中映像１２の輝度と最小階調表示時の空中映像１２の輝度との比率によって示される。

また、色度の低下度は、空中映像１２が表示されたときの単位色（例えば、画素のＲＧＢなど）の色度が外光によって変化する度合によって示される。色度の低下度を示す色空間の変化度は、例えば、ｘｙｚ表色系におけるｘ座標及びｙ座標のそれぞれの変化量である。また、空中映像１２がデジタル映像によって表示される場合、色度の低下度は、ＲＧＢの各階調値における階調変化量をＬＵＴ（Ｌｏｏｋ ＵＰ Ｔａｂｌｅ）などのマッピングされたデータによって示される。

解像度及び先鋭度のそれぞれの低下度は、表示領域全域及び画像のエッジにおける感度の周波数解析結果と外光の有無との関係に基づいて算出される。例えば、解像度及び先鋭度のそれぞれの低下度は、周波数解析結果のうち最大周波数を格納する周波数特性が外光の影響を受けた場合と、当該周波数特性が外光の影響を受けていない場合との差分データによって示される。ここで、画像のエッジとは、画像の輝度が変化する輝度の境界部分である。また、コントラスト感度の周波数解析には、例えば、コントラスト伝達関数が用いられる。また、コントラスト感度の最大周波数とは、予め定められた閾値以上の信号強度を有する周波数成分である。

空中映像表示処理部５５は、画質低下領域情報６４と表示映像情報６５とに基づいて、出力映像情報６６を生成し、当該出力映像情報６６を映像表示部１０に出力する。

〈周辺光の影響による空中映像の画質の低下〉
次に、図４及び５を用いて、周辺光Ｌ２１の影響によって、空中映像１２の画質が低下する要因について説明する。図４は、図１に示される空中映像１２の画質が低下する要因の一例を説明する説明図である。空中映像１２の画質の低下は、ビームスプリッタ２１と周辺光Ｌ２１との関係によって発生する。そのため、以下では、周辺光Ｌ２１がビームスプリッタ２１で反射することで空中映像１２の画質が低下する例を説明する。

上述した通り、ビームスプリッタ２１は、空中映像１２の結像光路上に配置され、入射した光を反射及び透過させる光学部材である。そのため、ビームスプリッタ２１は、周辺光源９０から出射された周辺光Ｌ２１の一部を反射して、観察者の眼８０に向かう光Ｌ２２として出射する。周辺光Ｌ２１のうちビームスプリッタ２１で反射した光である光Ｌ２２が、空中映像１２を結像する第４の光Ｌ４の光路上を進んだ場合、第４の光Ｌ４の輝度に、光Ｌ２２の輝度が増長される。

ここで、空中映像１２の画素の位置ｘにおける輝度をＡ（ｘ）、映像表示部１０上の画素である表示画素の位置ｘにおける輝度をＬ（ｘ）とする。また、ビームスプリッタ２１の透過率をＴ、ビームスプリッタ２１の反射率をＲ、空間における第４の光Ｌ４の減衰率をαとする。このとき、輝度Ａ（ｘ）は、以下の式（１）によって示される。
Ａ（ｘ）＝Ｌ（ｘ）・Ｔ・Ｒ・α （１）

透過率Ｔ、反射率Ｒ及び減衰率αは、０から１までの範囲内の小数値である。表示画素の位置ｘから空中映像１２が結像される位置までの距離である光路距離が大きいほど、減衰率αは小さくなり、当該光路距離が小さいほど、減衰率αは大きくなる。また、減衰率αは、再帰反射シート２２の反射精度に基づくピーク輝度の減衰率を含む。そのため、減衰率αは、再帰反射シート２２に備えられた再帰反射素子（図示せず）への光の入射角によって変動する。

また、光Ｌ２２が通過した空中映像１２の画素の位置ｘにおける輝度をＢ_１（ｘ）、ビームスプリッタ２１に入射する周辺光Ｌ２１の輝度をＬｅ（ｘ）としたとき、輝度Ｂ_１（ｘ）は、以下の式（２）によって示される。
Ｂ_１（ｘ）＝Ｌｅ（ｘ）・Ｒ （２）

輝度Ｌｅ（ｘ）が発生する条件は、ビームスプリッタ２１の反射面の位置、周辺光源９０の位置及び観察者の位置の関係が、正反射方向となる位置関係である。

輝度Ａ（ｘ）に輝度Ｂ_１（ｘ）が増長されることによって、空中映像１２において、局所的に高輝度となる領域が発生する。この場合、観察者が白飛び等を認識するため、空中映像１２において視覚情報の欠落が発生する。また、一般的に、観察者の視覚特性の観点から、強度の強い光が空中映像１２を通過するとき、当該光が通過した領域の周辺領域の画素においてもコントラストが相対的に低下する。よって、光Ｌ２２が通過した空中映像１２の画素の位置ｘの周辺領域においても輝度、コントラスト及び解像度などが低下する。このような画質の低下は、光Ｌ２２が通過する画素と、その周辺の画素との間の距離に比例する。そのため、画質低下領域情報６４は、光Ｌ２２が通過する画素の位置ｘの周辺の画素における画質低下を示すマッピング情報を有していてもよい。これにより、空中映像１２の画質の低下を防止することができる。

また、画質低下領域情報６４が、色度の低下度を示すマッピング情報である場合、当該マッピング情報は、光Ｌ２２が空中映像１２を通過する前の画素の色度と、光Ｌ２２が空中映像１２を通過したときの当該画素の色度との差分データを示す。光Ｌ２２が空中映像１２を通過したときの画素の色度は、輝度Ａ（ｘ）と輝度Ｂ_１（ｘ）との比率に基づいて、光Ｌ２２が通過する前の画素の色度に、周辺光情報取得部５２から出力された周辺光Ｌ２１の色度を加算することで得られる。

次に、図５を用いて、周辺光Ｌ２１の影響によって、空中映像１２の画質が低下する他の要因について説明する。図５は、図１に示される空中映像１２の画質が低下する要因の他の例を説明する説明図である。空中映像１２の画質の低下は、再帰反射シート２２の再帰反射素子の性能と周辺光Ｌ２１との関係によっても発生する。

再帰反射シート２２を構成する再帰反射素子の形状に応じて、当該再帰反射シート２２の表面２２ａに入射する光が理想の再帰反射方向とは異なる方向に反射する場合がある。プリズムタイプの再帰反射シート２２では、例えば、反射回数が予め決められた回数以下に設定されることで、反射方向が決められる。例えば、再帰反射素子がマイクロプリズムである場合では、光の反射回数が３回以下に設定されることで、理想の再帰反射、すなわち、入射した光が入射方向に反射することが実現される。しかしながら、入射角の大きさ又は再帰反射素子の形状によっては、反射回数が３回以下の場合でも、入射した光が入射方向（すなわち、理想の再帰反射方向）と異なる方向に反射する可能性がある。

また、再帰反射シート２２の表面２２ａにおける反射方向は、再帰反射素子の表面に設けられた保護層による鏡面反射の反射方向である。再帰反射素子の表面には、有機材料から形成された保護膜が付加されている場合がある。この場合、入射した光が当該保護膜で鏡面反射する。すなわち、再帰反射シート２２の表面２２ａが鏡面となることで、反射光が形成される。そのため、周辺光Ｌ２１のうちビームスプリッタ２１を透過した光Ｌ２３が、再帰反射シート２２に到達した場合、当該光Ｌ２３が再帰反射シート２２で鏡面反射して、光Ｌ２４としてビームスプリッタ２１に再度、入射する。ビームスプリッタ２１に入射した光Ｌ２４の一部は、光Ｌ２５として観察者の眼８０に向かう。光Ｌ２５が、空中映像１２を結像する第４の光Ｌ４の光路を辿って、観察者の眼８０に向かう場合、空中映像１２のうちの光Ｌ２５を通過した位置ｘにおける画質が低下する。

図５に示す例において、光Ｌ２５が通過する前の空中映像１２の位置ｘの画素における輝度Ａ（ｘ）は、上述した式（１）によって示される。光Ｌ２５が通過したときの空中映像１２の位置ｘの画素における輝度をＢ_２（ｘ）、ビームスプリッタ２１に入射するときの周辺光Ｌ２１の輝度をＬｅ（ｘ）とする。また、再帰反射シート２２における光の減衰率をβ、ビームスプリッタ２１の透過率をＴとしたとき、輝度Ｂ_２（ｘ）は、以下の式（３）によって示される。
Ｂ_２（ｘ）＝Ｌｅ（ｘ）・Ｔ^２・β （３）

式（３）に示されるように、輝度Ｂ_２（ｘ）は、ビームスプリッタ２１の透過率Ｔの２乗に比例する。これは、図５に示す例では、ビームスプリッタ２１には、周辺光Ｌ２１及び光Ｌ２４が透過するためである。すなわち、光が、ビームスプリッタ２１を２回透過するためである。再帰反射シート２２が再帰反射素子を有する場合、減衰率βは、入射光に対する再帰反射光の減衰率から内部散乱成分及び表面減衰成分を差し引いた値である。また、再帰反射シート２２が、表面保護素材としての鏡面反射層を有する場合、減衰率βは、表面保護剤の光学スペックに基づく反射率である。

画質低下領域推定部５４は、輝度Ａ（ｘ）と輝度Ｂ_２（ｘ）との比率に基づいて、画質低下領域情報６４を算出するマッピング処理を行う。当該マッピング処理は、図４を用いて説明したマッピング処理と同様であるため、説明を省略する。

空中映像１２の画質の低下は、ビームスプリッタ２１の光反射性及び光透過性と、周辺光Ｌ２１との関係によっても発生する。

ビームスプリッタ２１では、表面処理又は内部の素子構造によって、光の多重反射及び散乱が発生する場合がある。例えば、ビームスプリッタ２１に、いわゆるノングレア表面処理が施された場合、当該ビームスプリッタ２１に入射した周辺光Ｌ２１が散乱することで、観察者は、ビームスプリッタ２１の表面が光っているように視覚する場合がある。また、ビームスプリッタ２１が、第１の光Ｌ１を反射する反射面と周辺光Ｌ２１の一部を反射する反射面とを有する場合、ビームスプリッタ２１の内部における周辺光Ｌ２１の多重反射、透過時の周辺光Ｌ２１の屈折などの光学現象が発生する。このような光学現象が発生したとき、観察者は、拡散光のようにビームスプリッタ２１の表面が光っているように視覚するおそれがある。

このように、ビームスプリッタ２１における光の多重反射及び屈折が発生した場合、空中映像１２の輝度が不必要に増長する。そのため、空中映像１２の画質が低下する。よって、画質低下領域の推定に用いられる光学系仕様情報６２ａとして、ビームスプリッタ２１における散乱光の発生率を示す情報が予め記憶されていてもよい。この場合、画質低下領域推定部５４は、式（２）に示される反射率Ｒを補正することで輝度Ｂ_１（ｘ）を算出することができる。

空中映像１２の画質の低下は、再帰反射シート２２の光反射性と、周辺光Ｌ２１との関係によっても発生する。

再帰反射シート２２の光反射性によっては、当該再帰反射シート２２の表面２２ａに入射する周辺光Ｌ２１が理想の再帰反射方向とは異なる方向に反射する場合がある。そのため、周辺光Ｌ２１のうち再帰反射シート２２で反射した光が、空中映像１２を結像する第４の光Ｌ４の光路上を進む場合がある。この場合、空中映像１２の輝度が不必要に増長する。そのため、空中映像１２の画質が低下する。よって、画質低下領域の推定に用いられる光学系仕様情報６２ａとして、再帰反射シート２２の反射精度を示す情報が予め記憶されていてもよい。ここで、再帰反射シート２２の反射精度は、当該再帰反射シート２２で反射した反射光のピーク輝度である再帰反射方向を角度原点とした配光分布特性などによって示される。

図４及び５に示す例では、観察者が空中映像１２に向ける視線の方向に再帰反射シート２２が配置されている。そのため、仮に、周辺光源が観察者の後方に存在する場合、当該周辺光源から出射された周辺光は、ビームスプリッタ２１を透過した後に、再帰反射シート２２で理想の再帰反射方向とは異なる方向に反射し、再度ビームスプリッタ２１を透過して観察者の眼に到達する場合がある。このような、光路を辿る周辺光が空中映像１２を通過したときの当該空中映像１２の輝度は、例えば、上述した式（３）によって示される。式（３）における減衰率βは、再帰反射シート２２の光学系仕様情報６２ａによって変化する。減衰率βは、観察者及び周辺光源のそれぞれの位置情報に基づく反射方向における再帰反射シート２２の配光分布特性を用いた計算によって算出される値である。

画質低下領域推定部５４によって推定される空中映像１２の画質の低下要因は、映像表示部１０、ビームスプリッタ２１、再帰反射シート２２及び周辺光源９０の位置関係によっても発生する。

ビームスプリッタ２１を透過した周辺光Ｌ２１が、再帰反射シート２２で再帰反射し、再度ビームスプリッタ２１に入射する場合、当該ビームスプリッタ２１で反射する場合がある。この場合、ビームスプリッタ２１で反射した光は、映像表示部１０の表示面１０ａで反射した後に、空中映像１２を結像する映像の光路を辿ることで、観察者に視覚される場合がある。

ここで、ビームスプリッタ２１を透過した周辺光Ｌ２１のうち再帰反射シート２２、ビームスプリッタ２１、映像表示部１０の順に反射した光が、空中映像１２を通過したときの当該空中映像１２の位置ｘにおける画素の輝度をＢ_３（ｘ）とする。また、ビームスプリッタ２１に入射するときの周辺光Ｌ２１の輝度をＬｅ（ｘ）、ビームスプリッタ２１の透過率をＴ、再帰反射シート２２における光の減衰率をβ、映像表示部１０における光の反射率をγとする。このとき、輝度Ｂ_３（ｘ）は、以下の式（４）によって示される。
Ｂ_３（ｘ）＝Ｌｅ（ｘ）・Ｔ^２・Ｒ^２・β・γ （４）

反射率γは、映像表示部１０の表示面１０ａにおける光の反射率を示す。反射率γは、例えば、ノングレア表面処理が施されたＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐａｙ）ディスプレイの表示面における拡散光反射率などである。

また、実施の形態１に係る空中映像表示装置１００の空中結像光学系２０として、２面コーナーリフレクタとマイクロレンズアレイとを有する結像方式が存在する。この結像方式の場合、画質低下領域推定部５４は、周辺光Ｌ２１のうち空中結像光路を辿る光の輝度効率又は周辺光Ｌ２１のうち迷光として空中結像されない光の分布を示す光学素子情報に基づいて、周辺光Ｌ２１が通過する前後の空中映像１２の輝度を算出することができる。なお、当該輝度効率及び光学素子情報は、例えば、上述したビームスプリッタ２１の透過率Ｔ及び反射率Ｒ並びに再帰反射シート２２の減衰率βなどを統括することで得られる。

次に、空中映像表示装置１００のハードウェア構成について説明する。図６（Ａ）は、空中映像表示装置１００のハードウェア構成を概略的に示す図である。図６（Ａ）に示されるように、空中映像表示装置１００の表示制御部５０は、例えば、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ５０ａと、メモリ５０ａに格納されたプログラムを実現する情報処理部としてのプロセッサ５０ｂとを用いて（例えば、コンピュータによって）実現することができる。なお、表示制御部５０の一部を、図６（Ａ）に示されるメモリ５０ａと、プログラムを実行するプロセッサ５０ｂとによって実現されてもよい。また、表示制御部５０は、電気回路によって実現されてもよい。

プロセッサ５０ｂには、映像表示部１０、観察者検出部３０及び周辺光源検出部４０が、バス５０ｃを介して接続されている。

図６（Ｂ）は、空中映像表示装置１００のハードウェア構成の他の例を概略的に示す図である。図６（Ｂ）に示されるように、表示制御部５０は、単一回路又は複合回路等の専用のハードウェアとしての処理回路５０ｄを用いて実現されていてもよい。この場合、表示制御部５０の機能は、処理回路５０ｄで実現される。

〈映像の補正〉
次に、空中映像表示処理部５５による映像表示部１０上の映像の補正について説明する。空中映像表示処理部５５は、画質低下領域推定部５４によって推定された画質低下領域に基づいて、映像表示部１０に出力する表示映像情報６５（図１参照）を制御する。空中映像表示処理部５５の制御内容は、例えば、映像１１の画質又は映像１１のレイアウトの補正である。

図７（Ａ）から（Ｄ）は、空中映像表示処理部５５による画質補正制御の一例を説明する説明図である。図７（Ａ）は、表示映像情報６５（図１参照）に基づく映像１１ａの一例を示す図である。映像１１ａは、例えば、イラスト領域Ｒ１と、文字領域Ｒ２とを含む。

図７（Ｂ）は、映像１１ａの光が結像して且つ周辺光が付加された空中映像１２ａの一例を示す図である。空中映像１２ａは、イラスト領域Ｒ１（図７（Ａ）参照）に対応する空中イラスト領域Ｒ２１と、文字領域Ｒ２（図７（Ａ）参照）に対応する空中文字領域Ｒ２２とを含む。空中映像１２ａに光Ｌ２２、Ｌ２５（図４及び５参照）が付加された場合、空中映像１２ａのうち光Ｌ２２、Ｌ２５が通過する領域である周辺光通過領域Ｒ３０の輝度が、周辺領域である空中イラスト領域Ｒ２１及び空中文字領域Ｒ２２の輝度より増長する。このように、空中映像１２ａでは、局所的に高輝度な領域が存在する。この場合、空中映像１２ａのコントラストが低下するため、観察者の視認性が低下する。

図７（Ｃ）は、出力映像情報６６（図１参照）に基づく映像１１ｂの一例を示す図である。映像１１ｂは、図７（Ｂ）に示される周辺光通過領域Ｒ３０に対応する領域である画質低下領域Ｒ３を有する。空中映像表示処理部５５（図１参照）は、周辺光通過領域Ｒ３０の輝度が、当該周辺光通過領域Ｒ３０の周辺領域の輝度に近づくように、画質低下領域Ｒ３の輝度を補正する。図７（Ｃ）に示す例では、画質低下領域Ｒ３の輝度は、イラスト領域Ｒ１及び文字領域Ｒ２のそれぞれの輝度より小さい。

空中映像表示処理部５５は、周辺光通過領域Ｒ３０のコントラストが、当該周辺光通過領域Ｒ３０の周辺領域のコントラストに近づくように、画質低下領域Ｒ３のコントラストを補正してもよい。また、空中映像表示処理部５５は、周辺光通過領域Ｒ３０の階調値が、当該周辺光通過領域Ｒ３０の周辺領域の階調値に近づくように、画質低下領域Ｒ３の階調値を補正してもよい。このように、空中映像表示処理部５５は、画質低下領域Ｒ３に基づいて、映像１１の輝度、コントラスト及び階調値のうちの少なくとも１つを補正してもよい。

図７（Ｄ）は、映像１１ｂの光が結像して且つ周辺光が付加された空中映像１２ｂの一例を示す図である。空中映像１２ｂが表示されたとき、周辺光通過領域Ｒ３０の輝度は、空中イラスト領域Ｒ２１及び空中文字領域Ｒ２２のそれぞれの輝度と概ね同じである。これにより、周辺光Ｌ２１のうち空中結像光学系２０で反射した光Ｌ２２、Ｌ２５が空中映像１２ｂを通過した場合であっても、局所的に高輝度な領域の発生を防止できる。よって、観察者の視覚に与える煩わしさを低減することができ、且つ観察者の視覚情報の認識の不均一化を低減することができる。

このように、空中映像表示処理部５５による映像１１の補正は、例えば、周辺光通過領域Ｒ３０に対応する画質低下領域Ｒ３の画素の輝度を補正する処理である。空中映像表示処理部５５は、画質低下領域推定部５４によって生成された画質低下領域情報６４に基づいて、周辺光通過領域Ｒ３０の画素における輝度（以下、「階調輝度」とも呼ぶ。）の増加量を抽出する。そして、空中映像表示処理部５５は、画質低下領域Ｒ３の画素の階調輝度を、抽出した増加量と同じ量だけ減少させる。これにより、階調輝度を補正するための出力映像情報６６が生成され、出力映像情報６６に基づく映像１１ｂが映像表示部１０に表示される。

また、空中映像表示処理部５５による映像１１の補正処理は、例えば、当該周辺光通過領域Ｒ３０に対応する画質低下領域Ｒ３の画素のコントラストを増加する処理である。空中映像表示処理部５５は、画質低下領域Ｒ３の輝度の統計量（以下、「輝度ヒストグラム」とも呼ぶ）に基づいて、周辺光Ｌ２１の影響による空中映像１２のコントラストの低下を改善する。

まず、空中映像表示処理部５５は、輝度ヒストグラムに基づいて、画質低下領域Ｒ３における最大輝度と最小輝度との比率をコントラストとして算出する。そして、空中映像表示処理部５５は、算出したコントラストを、空中映像１２のうち周辺光Ｌ２１の影響を受けていない他の領域のコントラストと同じになるように、階調値を変換する処理を行う。

ここで、補正後の階調値をｇ、補正前の階調値をｆとする。また、コントラスト補正処理の対象である画質低下領域Ｒ３における最大輝度をＦｍａｘ、最小輝度をＦｍｉｎ、補正関数をＧとしたとき、階調値ｇは、以下の式（５）によって示される。
ｇ＝Ｇ・（ｆ－Ｆｍｉｎ）／（Ｆｍａｘ－Ｆｍｉｎ） （５）

補正関数Ｇは、階調値ｇを目標のコントラストに変換するための関数であり、階調値ｆの輝度ヒストグラムを正規化した値を引数とする。補正関数Ｇは、例えば、線形の関数である。この場合、補正関数Ｇは、最大階調値と最小階調値を引数（入力パラメータ）として、当該引数に線形比例するコントラストを算出する。なお、補正関数Ｇは、非線形の関数であってもよい。この場合、補正関数Ｇは、最大階調値と最小階調値を引数（入力パラメータ）として、当該引数に基づいてガンマ特性を利用した階調値の変換処理を実行する。これにより、空中映像表示処理部５５は、映像表示部１０における電気－光変換特性を考慮した階調値の変化量を算出することができる。

また、補正関数Ｇは、例えば、局所的に階調値を変化させるための関数であってもよい。この場合、補正関数Ｇは、画像のエッジの輝度又は視覚情報を強調する輝度を上昇又は減少させることで、空中映像１２に対する観察者の視認性の低下を防止できる。補正関数Ｇを用いた制御処理では、入力された階調値に数値計算を実行する他、階調値の変換をＬＵＴにより実装することで、簡易なパラメータ調整及び処理の高速化を実現することができる。

空中映像表示処理部５５による映像１１の補正処理は、例えば、当該映像１１のエッジを制御する処理である。幾何学形状又は文字などの表示対象は、強い視覚効果を生成する。そのため、周辺光の影響を受けて、空中映像１２のコントラストが低下する場合、映像１１上の表示対象にエッジ強調処理を施すことで、観察者の視認性の低下を防止できる。

エッジ強調処理は、例えば、画質低下領域Ｒ３におけるエッジ方向を推定し、エッジにおける階調値とエッジ周辺の領域の階調値との輝度比率を予め決められた閾値より大きくする補正を行う。エッジ方向の推定には、例えば、画質低下領域Ｒ３のうち複数の画素（例えば、３×３画素又は５×５画素）からなる周辺画素階調領域の特徴を抽出するフィルタ関数が用いられる。なお、エッジ強調処理は、例えば、画質低下領域Ｒ３における階調値の周波数特性を算出することで、高周波成分である階調領域のコントラストの増加をする補正を行ってもよい。

また、エッジ強調処理は、映像１１のうち画質低下領域Ｒ３とは異なる領域におけるエッジを低減する処理であってもよい。これにより、空中映像１２のうち周辺光通過領域Ｒ３０に観察者の注意が向くため、観察者に当該周辺光通過領域Ｒ３０を認識させることができる。ここで、エッジの低減方法は、例えば、画質低下領域Ｒ３に対応する領域とは異なる領域のうち、階調値の周波数特性が高い領域に対して平滑化フィルタなどのコントラストを低減させる方法によって実現できる。

画質低下領域Ｒ３に対応する領域のエッジ強調処理と、当該領域とは異なる領域のエッジ低減処理については、表示映像情報６５の内容と画質低下領域Ｒ３における視覚情報の重要性などに基づいて処理の有無の判断又はパラメータ強度の調整が行われてもよい。

これまで、輝度、コントラスト及びエッジ補正の制御例を独立して説明したが、観察者に視覚させる空中映像の内容に応じて協調的に実行されてもよい。例えば、観察者の視覚性を向上させる要素は、画像の明るさ及び鮮鋭さであるため、表示コンテンツに応じて明るさ及び鮮鋭さの重要性の度合いが変化する。文字コンテンツが映像１１に含まれている場合、可読性を向上させるために、映像１１の鮮鋭さが重要である。一方、イラスト若しくはアイコン等の単調コンテンツ又は色彩が多様なコンテンツが含まれている場合、視覚的に刺激を増長させるために、映像１１の明るさが重要である。

また、色彩が多様なコンテンツが映像１１に含まれる場合、色度（発光色）を考慮した補正処理を行うことが重要である。ここで、色度を応用した補正処理では、例えば、階調値をＨＳＶ色空間における色度パラメータに変換し、当該色度パラメータのうち予め決められた閾値の範囲内に含まれている色度パラメータに対応する輝度を補正することで、色度を考慮した補正処理を実行することができる。また、空中映像表示処理部５５は、画質低下領域Ｒ３に基づいて映像表示部１０上の視野角を示す光指向性分布を変えてもよい。このように、空中映像表示処理部５５は、画質低下領域Ｒ３に基づいて映像光の強度、光指向性分布及び色度のうちの少なくとも１つを変えてもよい。

次に、空中映像表示処理部５５による映像表示部１０上の映像の補正の他の例を説明する。図８（Ａ）から（Ｄ）は、空中映像表示処理部５５による映像のレイアウト制御の一例を説明する説明図である。図８（Ａ）から（Ｄ）に示す例では、空中映像表示処理部５５は、画質低下領域推定部５４によって推定された画質低下領域Ｒ３に基づいて、映像表示部１０上の映像に含まれる表示対象の大きさ及び配置を補正する。

図８（Ａ）は、補正前の表示映像情報６５に基づく映像１１ａの一例を示す図である。映像１１ａの表示対象は、イラスト領域Ｒ１と、文字領域Ｒ２とを含む。

図８（Ｂ）は、映像１１ａの光が結像して且つ周辺光が付加された空中映像１２ａの一例を示す図である。空中映像１２ａは、イラスト領域Ｒ１（図８（Ａ）参照）に対応する空中イラスト領域Ｒ２１と、文字領域Ｒ２（図８（Ａ）参照）に対応する空中文字領域Ｒ２２とを含む。空中映像１２ａに光Ｌ２２、Ｌ２５（図４及び５参照）が付加された場合、空中映像１２ａのうち光Ｌ２２、Ｌ２５が通過する領域である周辺光通過領域Ｒ３０の輝度が、周辺領域である空中イラスト領域Ｒ２１及び空中文字領域Ｒ２２の輝度より増長する。このように、空中映像１２ａでは、局所的に高輝度な領域が存在する。この場合、空中映像１２ａのコントラストが低下するため、観察者の視認性が低下する。

図８（Ｃ）は、補正後の出力映像情報６６に基づく映像１１ｂの一例を示す図である。空中映像表示処理部５５は、イラスト領域Ｒ１（図８（Ａ）参照）が画質低下領域Ｒ３に重ならないように、イラスト領域Ｒ１の大きさ及び配置を補正する。具体的には、補正後のイラスト領域Ｒ１１の配置場所は、補正前のイラスト領域Ｒ１の配置場所と異なる。また、補正後のイラスト領域Ｒ１１の大きさは、補正前のイラスト領域Ｒ１１の大きさより小さい。

また、空中映像表示処理部５５は、文字領域Ｒ２（図８（Ａ）参照）が画質低下領域Ｒ３に重ならないように、文字領域Ｒ２の配置を補正する。具体的には、補正後の文字領域Ｒ１２の配置場所は、補正前の文字領域Ｒ２の場配置所と異なる。このように、空中映像表示処理部５５は、イラスト領域Ｒ１の大きさ並びに配置及び文字領域Ｒ２の配置を制御する出力映像情報６６を生成し、当該出力映像情報６６を映像表示部１０に出力する。これにより、映像表示部１０に、表示対象として補正後のイラスト領域Ｒ１１及び文字領域Ｒ１２を含む映像１１ｂが表示される。

図８（Ｄ）は、映像１１ｂの光が結像して且つ周辺光が付加された空中映像１２ｂの一例を示す図である。空中映像１２ｂは、イラスト領域Ｒ１１（図８（Ｃ）参照）に対応する補正後の空中イラスト領域Ｒ４１と、文字領域Ｒ１２（図８（Ｃ）参照）に対応する補正後の空中文字領域Ｒ４２とを有する。

空中映像１２ｂが表示されたとき、空中イラスト領域Ｒ４１が周辺光通過領域Ｒ３０と重なっている範囲は、図８（Ｂ）に示される空中イラスト領域Ｒ２１が周辺光通過領域Ｒ３０と重なっている範囲より小さい。これにより、空中イラスト領域４１に対する観察者の視認性の低下を防止できる。また、空中映像１２ｂが表示されたとき、空中文字領域Ｒ４２は、周辺光通過領域Ｒ３０と重なっていない。これにより、空中文字領域Ｒ４２に対する観察者の視認性の低下を防止できる。

空中映像表示処理部５５は、映像１１ａに含まれる表示対象の大きさ及び配置を補正するにあたって、観察者に視覚させる表示対象の重要度に基づいて、当該補正の可否を判別してもよい。例えば、表示映像情報６５に複数の表示対象が複合されている場合、表示対象の重要度は、当該複数の表示対象の優先順位などである。表示対象に優先順位が設定されている場合、例えば、空中映像表示処理部５５は、優先順位の高い表示対象の配置場所を画質低下領域Ｒ３と重ならない位置に表示し、且つ表示対象の大きさを大きく設定する。また、空中映像表示処理部５５は、優先順位の低い表示対象の大きさを小さくすることで、画質低下領域Ｒ３と重なる位置に配置されても、表示を許容できる処理を行ってもよい。

空中映像表示処理部５５は、映像１１ａに含まれる表示対象の大きさ及び配置を補正するにあたって、観察者に視覚させる表示対象の配置関係性に基づいて、当該補正の可否を判別してもよい。観察者に視覚させる表示対象の配置関係性とは、例えば、表示映像情報６５が、イラスト又は文字などの様相が異なる複数の表示対象を含み、当該複数の表示対象の関連性が高く、近辺に配置される関係を有する場合である。この場合、複数の表示対象の配置について制約が発生するため、空中映像表示処理部５５は、当該制約を考慮して表示対象の配置を補正する。また、表示対象の配置関係性とは、表示映像情報６５が、関連性の高い複数の表示対象を含み、当該複数の表示対象のうち観察者に認識させる優先度の低い表示対象を画質低下領域Ｒ３に配置することである。

空中映像表示処理部５５は、映像１１ａに含まれる表示対象の大きさ及び配置を補正するにあたって、観察者に視覚させる映像情報の認識解像度に基づいて、当該補正の可否を判別してもよい。例えば、文字領域を含む空中映像１２を表示する場合、観察者の状態に応じて、文字領域の大きさに制約が発生する場合がある。この場合、空中映像表示処理部５５は、文字領域の大きさに対応する解像度に基づいて、表示映像情報６５を補正する。ここで、文字領域の大きさは、観察者の身体的な差によって変化する。そのため、観察者の状態とは、空中映像１２と観察者との間の距離又は観察者の視力などである。例えば、観察者の視力を示す情報は、観察者が遠視又は近視であるかについての情報、及び色弱などの障害を有するか否かについての情報、大人又は子供などの観察者の属性を示す情報のうちの少なくとも１つを含む。

〈空中映像表示装置の動作〉
次に、実施の形態１に係る空中映像表示装置１００の動作について説明する。図６は、実施の形態１に係る空中映像表示装置１００の動作を示すフローチャートである。

まず、ステップＳＴ１において、視点情報取得部５１は、観察者の眼８０の位置を示す視点情報６０を取得する。

ステップＳＴ２において、空中結像範囲推定部５３は、視点情報６０に基づいて空中映像１２の結像範囲を推定する。これにより、空中映像１２を、観察者の視線の方向に表示することができる。

ステップＳＴ３において、周辺光情報取得部５２は、周辺光Ｌ２１の光源である周辺光源９０の位置を示す周辺光情報６１を取得する。ステップＳＴ３の処理は、例えば、ステップＳＴ１からステップＳＴ２までの処理と並行して行われる。なお、ステップＳＴ３の処理は、ステップＳＴ１の処理の前後のいずれかに行われてもよい。

ステップＳＴ４において、画質低下領域推定部５４は、視点情報６０及び周辺光情報６１に基づいて、映像表示部１０上の画質低下領域Ｒ３を推定する。

ステップＳＴ５において、空中映像表示処理部５５は、画質低下領域Ｒ３に基づいて映像１１を補正する出力映像情報６６を生成する。

ステップＳＴ６において、映像表示部１０は、出力映像情報６６に基づく映像１１ａを表示する。これにより、観察者の眼８０の位置及び周辺光源９０の位置に応じた空中映像１２が表示される。

ステップＳＴ７において、空中映像表示処理部５５は、空中映像１２の表示を終了するか否かを判定し、空中映像１２の表示を終了すると判定した場合（すなわち、ステップＳＴ７において、判定がＹｅｓの場合）、処理を終了する。一方、空中映像表示処理部５５は、空中映像１２の表示を終了しないと判定した場合（すなわち、ステップＳＴ７において、判定がＮｏの場合）には、空中映像１２の表示を終了するまで、ステップＳＴ１からステップＳＴ６までの処理を繰り返す。

以上に説明したように、実施の形態１に係る空中映像表示装置１００は、観察者の視点情報６０、周辺光情報６１及び空中結像構造情報６２に基づいて、空中映像１２の画質が低下する画質低下領域Ｒ３を推定する。また、空中映像表示装置１００は、推定された画質低下領域Ｒ３に基づいて、映像表示部１０に表示する映像１１を補正する。これにより、空中映像１２に対する観察者の視認性の低下を防止できる。

〈実施の形態１の効果〉
以上に説明したように、実施の形態１に係る空中映像表示装置１００によれば、視点情報６０及び周辺光情報６１に基づいて、映像表示部１０上の画質低下領域Ｒ３が推定され、当該画質低下領域Ｒ３に基づいて映像１１が補正される。これにより、観察者の眼８０の位置及び周辺光Ｌ２１に応じた空中映像１２を表示することができる。

また、実施の形態１に係る空中映像表示装置１００によれば、空中映像表示処理部５５は、画質低下領域Ｒ３に基づいて映像１１の輝度、コントラスト及び階調値のうちの少なくとも１つを補正する。これにより、周辺光Ｌ２１のうち空中結像光学系２０で反射した光Ｌ２２、Ｌ２５が空中映像１２を通過した場合であっても、観察者の視認性の低下を防止できる。

また、実施の形態１に係る空中映像表示装置１００によれば、空中映像表示処理部５５は、画質低下領域Ｒ３に基づいて映像１１に含まれる表示対象の大きさ及びレイアウトのうち少なくとも１つを補正する。これにより、周辺光Ｌ２１のうち空中結像光学系２０で反射した光Ｌ２２、Ｌ２５が空中映像１２を通過した場合であっても、画質低下領域Ｒ３に重ならないように、映像１１に含まれる表示対象を空中映像１２として表示することができる。

《実施の形態２》
図１０は、実施の形態２に係る空中映像表示装置２００の構成を示すブロック図である。図１１は、実施の形態２に係る空中映像表示装置２００の概略的な構成を説明する説明図である。図１０及び１１において、図１及び２に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１及び２に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態２に係る空中映像表示装置２００は、光学機能調整部７０ａ、７０ｂ、７０ｃ及び光学機能制御部２５７を更に有する点で、実施の形態１に係る空中映像表示装置１００と相違する。これ以外の点については、実施の形態２に係る空中映像表示装置２００は、実施の形態１に係る空中映像表示装置１００と同じである。

図１０及び１１に示されるように、空中映像表示装置２００は、映像表示部１０と、空中結像光学系２０と、観察者検出部３０と、周辺光源検出部４０と、光学機能調整部７０ａ、７０ｂ、７０ｃと、表示制御部２５０とを有する。

光学機能調整部７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、映像表示部１０、ビームスプリッタ２１及び再帰反射シート２２をそれぞれ駆動する駆動部である。光学機能調整部７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、例えば、ステッピングモータである。

表示制御部２５０は、空中結像範囲推定部５３と、画質低下領域推定部５４と、空中映像表示処理部５５と、光学機能制御部２５７を更に有する。

光学機能制御部２５７は、画質低下領域Ｒ３（図７（Ｃ）及び図８（Ｃ）参照）に基づいて光学機能調整部７０ａ、７０ｂ、７０ｃを制御する。具体的には、光学機能制御部２５７は、表示映像情報６５及び画質低下領域情報６４に基づいて、映像１１に含まれる表示対象が画質低下領域Ｒ３に重ならないように、映像表示部１０、ビームスプリッタ２１及び再帰反射シート２２のそれぞれの位置を変える。言い換えれば、実施の形態２では、画質低下領域Ｒ３の位置に応じて、映像表示部１０とビームスプリッタ２１との位置関係及び映像表示部１０と再帰反射シート２２との位置関係を変えることができる。よって、周辺光Ｌ２１のうち空中結像光学系２０で反射した光Ｌ２２、Ｌ２５（図４及び５参照）が空中映像１２を通過した場合であっても、観察者の視認性の低下を防止できる。なお、空中映像表示装置２００は、映像表示部１０及び空中結像光学系２０のうちの少なくとも１つの駆動部を有していればよい。

光学機能調整部７０ａは、映像表示部１０に備えられたバックライト光源を駆動するバックライト駆動部であってもよい。この場合、光学機能調整部７０ａは、光学機能制御部２５７から出力された信号６７に基づいて、バックライト光源を駆動する。具体的には、光学機能制御部２５７は、周辺光通過領域Ｒ３０の輝度が周辺光通過領域Ｒ３０の周辺領域の輝度に近づくように、バックライト光源の光量を変えることで、画質低下領域Ｒ３の輝度を変える。これにより、周辺光Ｌ２１のうち空中結像光学系２０で反射した光Ｌ２２、Ｌ２５（図４及び５参照）が空中映像１２を通過した場合であっても、空中映像１２を視覚する観察者の視認性の低下を防止できる。

また、光学機能調整部７０ａは、映像表示部１０から出射された第１の光Ｌ１の光路を調整する光路調整部であってもよい。この場合、光学機能調整部７０ａは、位置調整可能なレンズ機構又は電子バリア層を有する光学部材である。光学機能制御部２５７は、周辺光通過領域Ｒ３０の輝度が周辺光通過領域Ｒ３０の周辺領域の輝度に近づくように、光路調整部を駆動することで、画質低下領域Ｒ３の輝度を変える。これにより、周辺光Ｌ２１のうち空中結像光学系２０で反射した光Ｌ２２、Ｌ２５（図４及び５参照）が空中映像１２を通過した場合であっても、空中映像１２を視覚する観察者の視認性の低下を防止できる。

また、光学機能調整部７０ｂは、ビームスプリッタ２１の反射率又は拡散率を電子制御可能な光学フィルムであってもよい。具体的には、光学機能調整部７０ｂは、ビームスプリッタ２１の内部及び表面に入射した光の入射角に基づいて、反射率又は拡散率を制御する。光学機能調整部７０ｃは、再帰反射シート２２の反射率又は拡散率を制御可能な光学フィルムであってもよい。具体的には、再帰反射シート２２の表面に入射した光の入射角に基づいて、反射率又は拡散率を制御する。

光学機能調整部７０ｂ、７０ｃは、例えば、電圧の変化によって光学状態が変化する液晶フィルムであってもよい。これにより、ビームスプリッタ２１及び再帰反射シート２２の反射率又は拡散率を変えることができる。また、光学機能調整部７０ｂ、７０ｃは、例えば、２次元平面に配列された複数のマイクロミラーを有する板状の光学素子であってもよい。光学機能調整部７０ｂ、７０ｃが液晶フィルム又はマイクロミラーを有する場合、光学機能制御部２５７は、映像１１に含まれる表示対象が画質低下領域Ｒ３に重ならないように、映像表示部１０から出射された映像光の光路を変えることができる。したがって、空中映像１２を視覚する観察者の視認性の低下を防止できる。

〈実施の形態２の効果〉
以上に説明したように、実施の形態２に係る空中映像表示装置２００は、映像表示部１０、ビームスプリッタ２１及び再帰反射シート２２の光学機能を調整する光学機能調整部７０ａ、７０ｂ、７０ｃと、画質低下領域Ｒ３に基づいて光学機能調整部７０ａ、７０ｂ、７０ｃを制御する光学機能制御部２５７とを有する。これにより、周辺光のうち空中結像光学系２０で反射した光が空中映像１２を通過した場合であっても、観察者の視認性の低下を防止できる。

また、実施の形態２に係る空中映像表示装置２００によれば、光学機能調整部７０ａ、７０ｂ、７０ｃは、映像表示部１０、ビームスプリッタ２１及び再帰反射シート２２をそれぞれ駆動する駆動部であり、光学機能制御部２５７は、映像１１に含まれる表示対象が画質低下領域Ｒ３に重ならないように、映像表示部１０の位置を変える。これにより、当該表示対象が空中映像１２として表示されたときの観察者の視認性の低下を防止できる。

１０ 映像表示部、 １１、１１ａ、１１ｂ 映像、 １２、１２ａ、１２ｂ 空中映像、 ２０ 結像光学系、 ２１ ビームスプリッタ、 ２２ 再帰反射シート、 ２３ ２面コーナーリフレクタアレイ、 ３０ 観察者検出部、 ４０ 周辺光源検出部、 ５１ 視点情報取得部、 ５２ 周辺光情報取得部、 ５４ 画質低下領域推定部、 ５５ 空中映像表示処理部、 ６０ 視点情報、 ６１ 周辺光情報、 ７０ａ、７０ｂ、７０ｃ 光学機能調整部、 ８０ 眼、 ９０ 周辺光源、 １００、２００ 空中映像表示装置、 ２５７ 光学機能制御部、 Ｒ１、Ｒ２ 表示対象、 Ｒ３ 画質低下領域、 Ｒ３０ 周辺光通過領域、 Ｌ２１ 周辺光、 Ｌ２２、Ｌ２５ 光。

Claims (23)

1. 映像データに基づいて映像を表示する映像表示部と、
   前記映像を空中映像として空中に結像させる結像光学系と、
   観察者の眼の位置を示す視点情報を取得する視点情報取得部と、
   前記結像光学系に向かう外光である周辺光の入射方向を示す情報を含む周辺光情報を取得する周辺光情報取得部と、
   前記視点情報及び前記入射方向に基づいて、前記周辺光のうちの前記結像光学系で反射して前記眼の位置に向かう光が前記空中映像を通過する領域である周辺光通過領域を推定し、前記周辺光通過領域に対応する前記映像表示部上の画質低下領域を推定する画質低下領域推定部と、
   前記画質低下領域に基づいて前記映像を補正する表示処理部と
   を有することを特徴とする空中映像表示装置。
2. 前記結像光学系は、前記結像光学系と前記観察者との間に存在する前記空中に前記空中映像を結像させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の空中映像表示装置。
3. 映像データに基づいて映像を表示する映像表示部と、
   前記映像を空中映像として空中に結像させる結像光学系と、
   観察者の眼の位置を示す視点情報を取得する視点情報取得部と、
   前記結像光学系に向かう外光である周辺光の入射方向を示す情報を含む周辺光情報を取得する周辺光情報取得部と、
   前記視点情報及び前記入射方向に基づいて、前記周辺光のうちの前記結像光学系で反射して前記眼の位置に向かう光が前記空中映像を通過する領域である周辺光通過領域を推定し、前記周辺光通過領域に対応する前記映像表示部上の画質低下領域を推定する画質低下領域推定部と、
   前記画質低下領域に基づいて前記映像を補正する表示処理部と
   を有し、
   前記結像光学系は、
   前記映像の光である第１の光を反射して第２の光として予め決められた第１の方向に出射する光学部材と、
   前記第２の光を再帰反射し、再帰反射した前記第２の光を第３の光として、前記第１の方向の反対方向である第２の方向に出射する再帰反射部材と
   を有する
   ことを特徴とする空中映像表示装置。
4. 前記表示処理部は、前記画質低下領域に基づいて前記映像の輝度、コントラスト及び階調値のうちの少なくとも１つを補正する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
5. 前記表示処理部は、前記周辺光通過領域の輝度が前記周辺光通過領域の周辺領域の輝度に近づくように、前記画質低下領域の輝度を補正する、
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
6. 前記表示処理部は、前記周辺光通過領域のコントラストが前記周辺光通過領域の周辺領域のコントラストに近づくように、前記画質低下領域のコントラストを補正する、
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
7. 前記表示処理部は、前記周辺光通過領域の階調値が前記周辺光通過領域の周辺領域の階調値に近づくように、前記画質低下領域の階調値を補正する、
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
8. 前記表示処理部は、前記画質低下領域に基づいて前記映像に含まれる表示対象の大きさ及び配置のうちの少なくとも１つを補正する、
   ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
9. 前記表示処理部は、前記表示対象が前記画質低下領域に重ならないように、前記大きさ及び前記配置のうちの少なくとも１つを補正する、
   ことを特徴とする請求項８に記載の空中映像表示装置。
10. 前記表示対象は、文字領域を含み、
    前記表示処理部は、前記文字領域が前記画質低下領域に重ならないように、前記文字領域の大きさ及び前記配置のうちの少なくとも１つを補正する、
    ことを特徴とする請求項８又は９に記載の空中映像表示装置。
11. 前記表示対象は、イラスト領域を含み、
    前記表示処理部は、前記イラスト領域が前記画質低下領域に重ならないように、前記イラスト領域の大きさ及び前記配置のうちの少なくとも１つを補正する、
    ことを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
12. 前記周辺光情報は、前記周辺光の強度を示す情報を有する、
    ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
13. 前記表示処理部は、前記画質低下領域に基づいて前記映像の光の強度、光指向性分布及び色度のうちの少なくとも１つを変える、
    ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
14. 前記映像表示部及び前記結像光学系のうちの少なくとも１つの光学機能を調整する光学機能調整部と、
    前記画質低下領域に基づいて前記光学機能調整部を制御する光学機能制御部と
    を更に有する、
    ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
15. 前記光学機能調整部は、前記映像表示部及び前記結像光学系のうちの少なくとも１つを駆動する駆動部である、
    ことを特徴とする請求項１４に記載の空中映像表示装置。
16. 前記光学機能制御部は、前記映像に含まれる表示対象が前記画質低下領域に重ならないように、前記映像表示部の位置を変える、
    ことを特徴とする請求項１５に記載の空中映像表示装置。
17. 前記光学機能制御部は、前記映像に含まれる表示対象が前記画質低下領域に重ならないように、前記結像光学系の位置を変える、
    ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の空中映像表示装置。
18. 前記結像光学系は、２面コーナーリフレクタアレイを有する、
    ことを特徴とする請求項１又は２に記載の空中映像表示装置。
19. 前記観察者を検出する観察者検出部を更に有し、
    前記視点情報取得部は、前記観察者検出部における検出結果に基づいて前記視点情報を取得する、
    ことを特徴とする請求項１から１８のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
20. 前記周辺光の光源を検出する周辺光源検出部を更に有し、
    前記周辺光情報取得部は、前記周辺光源検出部における検出結果に基づいて前記周辺光情報を取得する、
    ことを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の空中映像表示装置。
21. 映像データに基づいて映像を表示する映像表示部と、前記映像を空中映像として空中に結像させる結像光学系とを有する空中映像表示装置によって実施される空中映像表示方法であって、
    観察者の眼の位置を示す視点情報を取得するステップと、
    前記結像光学系に向かう外光である周辺光の入射方向を示す情報を含む周辺光情報を取得するステップと、
    前記視点情報及び前記入射方向に基づいて、前記周辺光のうちの前記結像光学系で反射して前記眼の位置に向かう光が前記空中映像を通過する領域である周辺光通過領域を推定し、前記周辺光通過領域に対応する前記映像表示部上の画質低下領域を推定するステップと、
    前記画質低下領域に基づいて前記映像を補正するステップと
    を有することを特徴とする空中映像表示方法。
22. 映像データに基づいて映像を表示する映像表示部と、
    前記映像を空中映像として空中に結像させる結像光学系と、
    前記結像光学系を駆動させる駆動部と、
    観察者の眼の位置を示す視点情報を取得する視点情報取得部と、
    前記結像光学系に向かう外光である周辺光の入射方向を示す情報を含む周辺光情報を取得する周辺光情報取得部と、
    前記視点情報及び前記入射方向に基づいて、前記周辺光のうちの前記結像光学系で反射して前記眼の位置に向かう光が前記空中映像を通過する領域である周辺光通過領域を推定し、前記周辺光通過領域に対応する前記映像表示部上の画質低下領域を推定する画質低下領域推定部と、
    前記画質低下領域に基づいて前記映像を補正する表示処理部と、
    前記画質低下領域に基づいて前記駆動部を制御する制御部と
    を有することを特徴とする空中映像表示装置。
23. 映像データに基づいて映像を表示する映像表示部と、前記映像を空中映像として空中に結像させる結像光学系と、前記結像光学系を駆動させる駆動部とを有する空中映像表示装置によって実施される空中映像表示方法であって、
    観察者の眼の位置を示す視点情報を取得するステップと、
    前記結像光学系に向かう外光である周辺光の入射方向を示す情報を含む周辺光情報を取得するステップと、
    前記視点情報及び前記入射方向に基づいて、前記周辺光のうちの前記結像光学系で反射して前記眼の位置に向かう光が前記空中映像を通過する領域である周辺光通過領域を推定し、前記周辺光通過領域に対応する前記映像表示部上の画質低下領域を推定するステップと、
    前記画質低下領域に基づいて前記映像を補正するステップと、
    前記画質低下領域に基づいて前記駆動部を制御するステップと
    を有することを特徴とする空中映像表示方法。

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