JPH07294835A - 立体表示装置 - Google Patents
立体表示装置Info
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- JPH07294835A JPH07294835A JP6090990A JP9099094A JPH07294835A JP H07294835 A JPH07294835 A JP H07294835A JP 6090990 A JP6090990 A JP 6090990A JP 9099094 A JP9099094 A JP 9099094A JP H07294835 A JPH07294835 A JP H07294835A
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- Japan
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- scanning
- display device
- screen
- laser beams
- laser beam
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Abstract
(57)【要約】
【目的】十分な明るい輝度の立体表示像を得るコンパク
トな立体表示装置を得る。 【構成】複数個のレーザ光源１を用い、走査スクリーン
５を複数に分割したそれぞれの分割領域を、複数のレー
ザビームで並列的に走査する。
トな立体表示装置を得る。 【構成】複数個のレーザ光源１を用い、走査スクリーン
５を複数に分割したそれぞれの分割領域を、複数のレー
ザビームで並列的に走査する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ＣＡＤ、手術シミュレ
ーション、ＣＴ画像、ＮＭＲなどの立体像情報を、三次
元的に表示する立体表示装置に関するものである。
ーション、ＣＴ画像、ＮＭＲなどの立体像情報を、三次
元的に表示する立体表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ利用設計（ＣＡＤ）や手術
シミュレーションおよびコンピュータ断層（ＣＴ）画像
や核磁気共鳴（ＮＭＲ）などで得た立体像情報を立体像
として表示する立体表示装置は、従来、ホログラフィッ
クなアプローチに代表されていた。ホログラフィック表
示が、三次元像を最も自然な形で表示できるため、理想
的な手段であることは良く知られている。しかし、表示
に必要なデータ量が膨大であり、そのために如何に情報
量を圧縮するかが最大の課題であって、まだ決定的な解
決策が見つかっていないのが現状である（Ｓ. Ｂenton
et al., Ｓ−３−１−３，フロシーディングス・オブ・
タオ・ファースト・インターナショナル・シンポジウム
・オン・スリー・ディメンショナル・イメージ・コミュ
ニケーション・テクノロジーズ（Proceedings of TAO F
irst international symposium onthree demensional i
mage communication technologies）１９９３, Ｄe
c.)）。
シミュレーションおよびコンピュータ断層（ＣＴ）画像
や核磁気共鳴（ＮＭＲ）などで得た立体像情報を立体像
として表示する立体表示装置は、従来、ホログラフィッ
クなアプローチに代表されていた。ホログラフィック表
示が、三次元像を最も自然な形で表示できるため、理想
的な手段であることは良く知られている。しかし、表示
に必要なデータ量が膨大であり、そのために如何に情報
量を圧縮するかが最大の課題であって、まだ決定的な解
決策が見つかっていないのが現状である（Ｓ. Ｂenton
et al., Ｓ−３−１−３，フロシーディングス・オブ・
タオ・ファースト・インターナショナル・シンポジウム
・オン・スリー・ディメンショナル・イメージ・コミュ
ニケーション・テクノロジーズ（Proceedings of TAO F
irst international symposium onthree demensional i
mage communication technologies）１９９３, Ｄe
c.)）。
【０００３】これに対し、赤色の発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）をパネル上に二次元配列し、各ＬＥＤ素子を立体像
の断面像情報にしたがって点滅しながら、これを左右ま
たは上下にフリッカを感じさせない速さで走査すること
により、立体像を表示しようとする方法が提案されてい
る（Ｋ. Ｋameyama et al., Ｅ−５−１，プロシーディ
ングス・オブ・タオ・ファースト・インターナショナル
・シンポジウム・オン・スリー・ディメンショナル・イ
メージ・コミュニケーション・オン・テクノロジーズ）
１９９３，Ｄec.）。
Ｄ）をパネル上に二次元配列し、各ＬＥＤ素子を立体像
の断面像情報にしたがって点滅しながら、これを左右ま
たは上下にフリッカを感じさせない速さで走査すること
により、立体像を表示しようとする方法が提案されてい
る（Ｋ. Ｋameyama et al., Ｅ−５−１，プロシーディ
ングス・オブ・タオ・ファースト・インターナショナル
・シンポジウム・オン・スリー・ディメンショナル・イ
メージ・コミュニケーション・オン・テクノロジーズ）
１９９３，Ｄec.）。
【０００４】しかし、この方法では駆動パネルが重くな
り、駆動機構が大がかりになることや、カラー化が困難
であることなど、新しい機能への展開に限界があるとい
う問題点が指摘されていた。このため、拡散スクリーン
を左右または上下に走査し、上記スクリーン上にレーザ
光を走査しながら、立体像の断面像情報にしたがってレ
ーザ光を点滅させ、立体像を表示する装置も検討されて
いる（Ｈ. Ｙamada etal., Ｓ−５−３−３，プロシー
ディングス・オブ・タオ・ファースト・インターナショ
ナル・シンポジウム・オン・スリー・ディメンショナル
・イメージ・コミュニケーション・テクノロジーズ，１
９９３，Ｄec.）。
り、駆動機構が大がかりになることや、カラー化が困難
であることなど、新しい機能への展開に限界があるとい
う問題点が指摘されていた。このため、拡散スクリーン
を左右または上下に走査し、上記スクリーン上にレーザ
光を走査しながら、立体像の断面像情報にしたがってレ
ーザ光を点滅させ、立体像を表示する装置も検討されて
いる（Ｈ. Ｙamada etal., Ｓ−５−３−３，プロシー
ディングス・オブ・タオ・ファースト・インターナショ
ナル・シンポジウム・オン・スリー・ディメンショナル
・イメージ・コミュニケーション・テクノロジーズ，１
９９３，Ｄec.）。
【０００５】しかし上記方法で用いられているレーザ
は、単一のアルゴンイオンレーザであり、出力３０ｍＷ
という大がかりな装置であるにもかかわらず、スクリー
ン上での輝度が不足であるという問題があった。
は、単一のアルゴンイオンレーザであり、出力３０ｍＷ
という大がかりな装置であるにもかかわらず、スクリー
ン上での輝度が不足であるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術には、膨
大なデータ量を必要としたり、駆動パネルの機構が大が
かりになりカラー化が困難であったり、また、大出力装
置であるにもかかわらず輝度が不足であるなど、種々の
問題点を有していた。
大なデータ量を必要としたり、駆動パネルの機構が大が
かりになりカラー化が困難であったり、また、大出力装
置であるにもかかわらず輝度が不足であるなど、種々の
問題点を有していた。
【０００７】本発明は、輝度不足を解消し、人間の視覚
に対して十分な輝度をスクリーン上に得るコンパクトな
立体表示装置を得て、カラー像の立体表示も可能にする
ことを目的とする。
に対して十分な輝度をスクリーン上に得るコンパクトな
立体表示装置を得て、カラー像の立体表示も可能にする
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的は、走査スクリ
ーンと、該走査スクリーン上を走査するレーザビーム
と、該レーザビームを走査させる偏向光学系とからなる
立体表示装置において、上記レーザビームの光源を複数
とし、上記走査スクリーンを複数に分割したそれぞれの
分割領域を、上記複数のレーザビームによって並列的に
走査することによって達成される。
ーンと、該走査スクリーン上を走査するレーザビーム
と、該レーザビームを走査させる偏向光学系とからなる
立体表示装置において、上記レーザビームの光源を複数
とし、上記走査スクリーンを複数に分割したそれぞれの
分割領域を、上記複数のレーザビームによって並列的に
走査することによって達成される。
【０００９】また、上記レーザビームの光源を可視半導
体レーザとすることにより、または赤色、緑色、青色の
３色のレーザビームをそれぞれ発する光源とすることに
より達成され、あるいはまた、上記複数のレーザビーム
をそれぞれ強度変調し、任意のカラー像を表示すること
により達成され、さらに、上記レーザビームの光源とコ
リメータレンズとの相対距離を変化させ、光スポットが
上記走査スクリーン上で自動的にフォーカスされること
により、あるいは上記複数のレーザビームの強度変調が
光検出器で検出された光スポットの走査開始タイミング
により、ビデオ信号をスタートさせて行うことにより達
成される。
体レーザとすることにより、または赤色、緑色、青色の
３色のレーザビームをそれぞれ発する光源とすることに
より達成され、あるいはまた、上記複数のレーザビーム
をそれぞれ強度変調し、任意のカラー像を表示すること
により達成され、さらに、上記レーザビームの光源とコ
リメータレンズとの相対距離を変化させ、光スポットが
上記走査スクリーン上で自動的にフォーカスされること
により、あるいは上記複数のレーザビームの強度変調が
光検出器で検出された光スポットの走査開始タイミング
により、ビデオ信号をスタートさせて行うことにより達
成される。
【００１０】
【作用】本発明ではｎ個の可視半導体レーザを用い、人
の視覚の残像時間以内でスクリーン上を並列に往復させ
る。したがって、単一のレーザビームで走査する場合に
比較して、各半導体レーザの出力をｎ分の１以下にする
ことができる。また、ｎ個の半導体レーザから得られる
ｍ個の光スポットで上記スクリーンを分割し並列走査す
るため、上記複数個のレーザビームが、ｘ方向およびｙ
方向の二次元走査手段によって表示立体像のそれぞれの
断面情報を走査することになり、人の感覚に対して十分
な輝度を有する立体像を表示することができる。また、
上記半導体レーザを赤、緑、青の３色光をそれぞれ発振
する３個の半導体レーザに置き替えることによって、ビ
デオ信号から得るカラー信号により、任意のカラー立体
像を表示することができる。
の視覚の残像時間以内でスクリーン上を並列に往復させ
る。したがって、単一のレーザビームで走査する場合に
比較して、各半導体レーザの出力をｎ分の１以下にする
ことができる。また、ｎ個の半導体レーザから得られる
ｍ個の光スポットで上記スクリーンを分割し並列走査す
るため、上記複数個のレーザビームが、ｘ方向およびｙ
方向の二次元走査手段によって表示立体像のそれぞれの
断面情報を走査することになり、人の感覚に対して十分
な輝度を有する立体像を表示することができる。また、
上記半導体レーザを赤、緑、青の３色光をそれぞれ発振
する３個の半導体レーザに置き替えることによって、ビ
デオ信号から得るカラー信号により、任意のカラー立体
像を表示することができる。
【００１１】
【実施例】つぎに本発明の実施例を図面とともに説明す
る。図１は本発明による立体表示装置の第１実施例の構
成を示す説明図、図２は本発明の要点を説明する図、図
３は本発明の第２実施例を示す図である。
る。図１は本発明による立体表示装置の第１実施例の構
成を示す説明図、図２は本発明の要点を説明する図、図
３は本発明の第２実施例を示す図である。
【００１２】本発明の第１実施例を示す図１において、
ｎ個される光源部１から出射したレーザビームは、ミラ
ー列２を経て、音響光学偏向素子、回転多面鏡あるいは
偏向鏡列などのｘ方向走査手段３に至る。その後それぞ
れのレーザビームは例えば上記ｘ方向走査手段と同様の
回転鏡などのｙ方向走査手段４に至り、スクリーン５上
にフォーカスされて二次元的走査が行われる。上記スク
リーン５は、例えば永久磁石とコイルおよびガイドレー
ルからなるスクリーン駆動機構６によって上下方向に往
復運動する。往復運動の周期は人の視覚の残像時間以内
とする。上記走査スクリーンの瞬間ごとの立体像の断面
情報は、パーソナルコンピュータ、ワークステーショ
ン、ビデオテープおよび磁気ディスクや光ディスクなど
から計算機７によって、複数のチャンネルに分割し並列
化され、ビデオ信号発生器８を経て増幅器９により増幅
され、各チャンネルごとに光源部１の半導体レーザを駆
動する。駆動のタイミングは上記スクリーン５の位置を
位置検出センサ１１で検出し、ビデオ信号発生器８と偏
向制御器１２にその信号を伝え、光検知器１０がレーザ
ビームを受光した時点で走査が開始される。
ｎ個される光源部１から出射したレーザビームは、ミラ
ー列２を経て、音響光学偏向素子、回転多面鏡あるいは
偏向鏡列などのｘ方向走査手段３に至る。その後それぞ
れのレーザビームは例えば上記ｘ方向走査手段と同様の
回転鏡などのｙ方向走査手段４に至り、スクリーン５上
にフォーカスされて二次元的走査が行われる。上記スク
リーン５は、例えば永久磁石とコイルおよびガイドレー
ルからなるスクリーン駆動機構６によって上下方向に往
復運動する。往復運動の周期は人の視覚の残像時間以内
とする。上記走査スクリーンの瞬間ごとの立体像の断面
情報は、パーソナルコンピュータ、ワークステーショ
ン、ビデオテープおよび磁気ディスクや光ディスクなど
から計算機７によって、複数のチャンネルに分割し並列
化され、ビデオ信号発生器８を経て増幅器９により増幅
され、各チャンネルごとに光源部１の半導体レーザを駆
動する。駆動のタイミングは上記スクリーン５の位置を
位置検出センサ１１で検出し、ビデオ信号発生器８と偏
向制御器１２にその信号を伝え、光検知器１０がレーザ
ビームを受光した時点で走査が開始される。
【００１３】すなわち、立体像の断面情報はあらかじめ
計算機７により、複数のチャンネルに分割し並列化され
てビデオ信号発生器８に送られるが、本立体表示装置の
動作は、スクリーン５の位置を位置検出センサ１１が検
出した検出信号により対応するビデオ信号を上記ビデオ
信号発生器８から発すると同時に偏向器３、４の偏向制
御器１２を駆動する。上記ビデオ信号発生器８からの信
号はビデオ信号増幅器９でそれぞれ増幅されて、各半導
体レーザ光源部１に入力し、上記レーザ光源部１に備え
たコリメータレンズによってスクリーン５上にフォーカ
スするように調整したレーザビームの強度変調を行う。
それぞれ強度変調された各レーザビームは対応するミラ
ーをそれぞれ設けたミラー列２によって所定の方向に偏
向され、光検出器１０に入射するとともに、各レーザビ
ームは偏向器の１つのｘ方向走査手段３によりそれぞれ
ｘ方向に走査する。同時に上記ｘ方向の各走査レーザビ
ームは偏向器の他の１つであるｙ方向走査手段４によっ
て、スクリーン５上で分割され並列化されたそれぞれの
領域を図２に示すような二次元走査をすることにより、
ある瞬間の断面像１３が表示される。上記スクリーン５
は駆動機構６によって、人の視覚の残像時間内に往復運
動を行うため、スクリーン５上には立体像を表示するこ
とになる。繰り返して駆動機構６を操作すれば静止立体
像が表示でき、また、フレームごとに変えると動画像が
表示できる。
計算機７により、複数のチャンネルに分割し並列化され
てビデオ信号発生器８に送られるが、本立体表示装置の
動作は、スクリーン５の位置を位置検出センサ１１が検
出した検出信号により対応するビデオ信号を上記ビデオ
信号発生器８から発すると同時に偏向器３、４の偏向制
御器１２を駆動する。上記ビデオ信号発生器８からの信
号はビデオ信号増幅器９でそれぞれ増幅されて、各半導
体レーザ光源部１に入力し、上記レーザ光源部１に備え
たコリメータレンズによってスクリーン５上にフォーカ
スするように調整したレーザビームの強度変調を行う。
それぞれ強度変調された各レーザビームは対応するミラ
ーをそれぞれ設けたミラー列２によって所定の方向に偏
向され、光検出器１０に入射するとともに、各レーザビ
ームは偏向器の１つのｘ方向走査手段３によりそれぞれ
ｘ方向に走査する。同時に上記ｘ方向の各走査レーザビ
ームは偏向器の他の１つであるｙ方向走査手段４によっ
て、スクリーン５上で分割され並列化されたそれぞれの
領域を図２に示すような二次元走査をすることにより、
ある瞬間の断面像１３が表示される。上記スクリーン５
は駆動機構６によって、人の視覚の残像時間内に往復運
動を行うため、スクリーン５上には立体像を表示するこ
とになる。繰り返して駆動機構６を操作すれば静止立体
像が表示でき、また、フレームごとに変えると動画像が
表示できる。
【００１４】図３は本発明の第２実施例において、半導
体レーザが発振するレーザビームを集光してスクリーン
上に光スポットを形成する光学系を示す図である。上記
半導体レーザ１４の光点とコリメータレンズ１５との間
隔を、アクチュエータ１６により変化させ、焦点位置を
矢印１７のように移動させることにより、常にスクリー
ン上にフォーカススポット１８を形成して、鮮明な立体
像が得られるようにしている。
体レーザが発振するレーザビームを集光してスクリーン
上に光スポットを形成する光学系を示す図である。上記
半導体レーザ１４の光点とコリメータレンズ１５との間
隔を、アクチュエータ１６により変化させ、焦点位置を
矢印１７のように移動させることにより、常にスクリー
ン上にフォーカススポット１８を形成して、鮮明な立体
像が得られるようにしている。
【００１５】
【発明の効果】上記のように本発明による立体表示装置
は、走査スクリーンと、該走査スクリーン上を走査する
レーザビームと、該レーザビームを走査させる偏向光学
系とからなる立体像表示装置において、上記レーザビー
ムの光源を複数とし、上記走査スクリーンを複数に分割
したそれぞれの分割領域を、上記複数のレーザビームに
よって並列的に走査することにより、輝度が明るいデジ
タル型の立体像を表示することができるため、例えば住
宅や自動車設計のための計算機による設計（ＣＡＤ）や
手術シミュレーションや、医療用の計算断層（ＣＴ）画
像および磁気共鳴結像（ＭＲＩ）などの二次元情報を、
本立体表示装置に入力することによって、コンパクトな
装置で十分明るい輝度の立体像を得ることができ、医学
的診断や工学的設計に大きく寄与できるという効果があ
る。
は、走査スクリーンと、該走査スクリーン上を走査する
レーザビームと、該レーザビームを走査させる偏向光学
系とからなる立体像表示装置において、上記レーザビー
ムの光源を複数とし、上記走査スクリーンを複数に分割
したそれぞれの分割領域を、上記複数のレーザビームに
よって並列的に走査することにより、輝度が明るいデジ
タル型の立体像を表示することができるため、例えば住
宅や自動車設計のための計算機による設計（ＣＡＤ）や
手術シミュレーションや、医療用の計算断層（ＣＴ）画
像および磁気共鳴結像（ＭＲＩ）などの二次元情報を、
本立体表示装置に入力することによって、コンパクトな
装置で十分明るい輝度の立体像を得ることができ、医学
的診断や工学的設計に大きく寄与できるという効果があ
る。
【図１】本発明による立体表示装置の第１実施例の構成
を示す説明図である。
を示す説明図である。
【図２】本発明の要点を説明する図である。
【図３】本発明の第２実施例を示す図である。
【符号の説明】 １ 半導体レーザ光源部 ３、４ 偏向器 ５ スクリーン ８ ビデオ信号 ９ ビデオ信号増幅器 １０ 光検出器 １５ コリメータレンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｎ 15/00 (72)発明者 峯邑 浩行 東京都国分寺市東恋ケ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内
Claims (6)
- 【請求項１】走査スクリーンと、該走査スクリーン上を
走査するレーザビームと、該レーザビームを走査させる
偏向光学系とからなる立体像表示装置において、上記レ
ーザビームの光源を複数とし、上記走査スクリーンを複
数に分割したそれぞれの分割領域を、上記複数のレーザ
ビームによって並列的に走査することを特徴とする立体
表示装置。 - 【請求項２】上記レーザビームの光源は、可視半導体レ
ーザであることを特徴とする請求項１記載の立体表示装
置。 - 【請求項３】上記レーザビームの光源は、赤色、緑色、
青色の３色のレーザビームをそれぞれ発する光源である
ことを特徴とする請求項１記載の立体表示装置。 - 【請求項４】上記複数のレーザビームは、それぞれ強度
変調し、任意のカラー像を表示することを特徴とする請
求項１または請求項３記載の立体表示装置。 - 【請求項５】上記複数のレーザビームは、上記レーザビ
ームの光源とコリメータレンズとの相対距離を変化さ
せ、光スポットが上記走査スクリーン上で自動的にフォ
ーカスされることを特徴とする請求項１または請求項３
または請求項４記載の立体表示装置。 - 【請求項６】上記複数のレーザビームの強度変調は、光
検出器で検出された光スポットの走査開始タイミングに
より、ビデオ信号をスタートさせて行うことを特徴とす
る請求項４記載の立体表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6090990A JPH07294835A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 立体表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6090990A JPH07294835A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 立体表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07294835A true JPH07294835A (ja) | 1995-11-10 |
Family
ID=14013960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6090990A Pending JPH07294835A (ja) | 1994-04-28 | 1994-04-28 | 立体表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07294835A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1013861A (ja) * | 1996-04-24 | 1998-01-16 | Sony Corp | ３次元画像表示方法とその表示装置 |
| JPH1197779A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-04-09 | Sony Corp | 多色光の変調増幅器及びこれを用いた投射型表示装置 |
| JP2003084707A (ja) * | 2001-09-11 | 2003-03-19 | Ricoh Co Ltd | 光走査型画像表示装置 |
| JP2011039324A (ja) * | 2009-08-12 | 2011-02-24 | Funai Electric Co Ltd | レーザプロジェクタ |
| JP2018045103A (ja) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 表示装置 |
| JP2018136362A (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 画像表示装置 |
| JP2018141935A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 表示装置、表示装置の制御方法、プログラム、及び表示装置を備える移動体 |
| JP2018141934A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 表示装置、表示装置の制御方法、プログラム、及び表示装置を備える移動体 |
-
1994
- 1994-04-28 JP JP6090990A patent/JPH07294835A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1013861A (ja) * | 1996-04-24 | 1998-01-16 | Sony Corp | ３次元画像表示方法とその表示装置 |
| JPH1197779A (ja) * | 1997-09-22 | 1999-04-09 | Sony Corp | 多色光の変調増幅器及びこれを用いた投射型表示装置 |
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| JP2018045103A (ja) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 表示装置 |
| WO2018051912A1 (ja) * | 2016-09-14 | 2018-03-22 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 表示装置 |
| JP2018136362A (ja) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 画像表示装置 |
| JP2018141935A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 表示装置、表示装置の制御方法、プログラム、及び表示装置を備える移動体 |
| JP2018141934A (ja) * | 2017-02-28 | 2018-09-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 表示装置、表示装置の制御方法、プログラム、及び表示装置を備える移動体 |
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