JP7106022B1 - 空中映像表示装置及び空中映像表示方法 - Google Patents
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Abstract
Description
〈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。
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。
A(x)=L(x)・T・R・α (1)
B1(x)=Le(x)・R (2)
B2(x)=Le(x)・T2・β (3)
B3(x)=Le(x)・T2・R2・β・γ (4)
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。
g=G・(f-Fmin)/(Fmax-Fmin) (5)
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。
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。
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。
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。
Claims (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、
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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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。 - 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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