WO2019073688A1 - 画像表示装置 - Google Patents
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Definitions
- the present technology relates to an image display device that displays an image using a transparent screen or the like.
- Patent Document 1 describes a hologram screen capable of displaying an image while looking through the background.
- the image light incident from the image projection apparatus is scattered and diffused by the hologram screen and emitted. This makes it possible to present the viewer with an image appearing on the hologram screen, as well as an exhibit placed behind the hologram screen. (Specification paragraph of Patent Document 1 [0002] [0045] [0046] and the like).
- Patent Document 2 describes a display device having a transparent first display panel for displaying an image, characters and the like, and a second display panel disposed on the back of the first display panel and capable of controlling transparency. It is done.
- the second display panel is set in a light shielding state by the entire display surface or a region corresponding to the position of the image. Thereby, the visibility of the display content is improved (the specification paragraphs [0039] to [0043] of Patent Document 2 and the like).
- the technique of displaying an image using a transparent screen or the like is expected to be applied to various fields such as amusement, advertisement, and medical treatment, and a technique capable of improving the visibility of an image is required.
- an object of the present technology to provide an image display device capable of improving the visibility of a display image.
- an image display device includes a display surface, an image display unit, an acquisition unit, and a light shielding unit.
- the display surface is transparent.
- the image display unit displays a display image on the display surface.
- the acquisition unit acquires eye information related to the eye of the user.
- the light shielding unit forms a light shielding area in an area corresponding to a display area of the display image based on the acquired eye information and information of the display image.
- the light shielding area is formed in the area corresponding to the display area of the display image based on the eye information on the user's eyes. This makes it possible to improve the visibility of the display image.
- the light blocking portion may have a light blocking surface disposed on the opposite side of the display surface to the eye of the user and capable of controlling light transmittance.
- the light shielding portion may have a light shielding surface capable of controlling the light transmittance, and may form a light shielding region having a shape substantially similar to the shape of the display image.
- the light shielding portion has a light shielding surface capable of controlling light transmittance, and forms the light shielding region in a region formed by projecting an edge portion of the display image from the position of the eye of the user onto the light shielding surface You may
- the display surface may be a surface of a transparent screen.
- the light blocking surface may be a surface of a light blocking layer disposed apart from the transparent screen.
- the display surface may be a surface of a transparent screen.
- the light shielding surface may be a surface of a light shielding layer laminated on the transparent screen.
- the display surface may be a surface of a transparent screen configured as part of a cylindrical shape.
- the light shielding surface may be a surface of a light shielding layer configured as another part of the cylindrical surface.
- the display surface may be a surface of a transparent screen configured in a cylindrical shape.
- the light shielding surface may be a surface of a light shielding layer laminated on the inner peripheral side of the display surface.
- the image display unit may have an image emitting unit that emits image light forming the display image.
- the display surface may be a reflective surface of the reflective member disposed on the output side of the image output unit, which reflects at least a part of the image light.
- the light blocking surface may be disposed on the opposite side to the eye of the user with respect to the reflecting member.
- the light shielding portion may have a light shielding surface capable of controlling the light transmittance according to the irradiation of the predetermined wavelength light, and an emitting portion for emitting the predetermined wavelength light.
- the light shielding unit may have a light shielding surface capable of controlling light transmittance according to a temperature change, and a temperature control unit which controls the temperature of the light shielding surface.
- the light shielding portion may have a liquid crystal layer whose light transmittance can be controlled.
- the light shielding portion may increase light transmittance along a direction toward the outside of the light shielding region near an edge of the light shielding region.
- the display surface may be configured to be capable of transmitting the predetermined wavelength light.
- the image display unit may have an image emitting unit that emits image light forming the display image.
- the image emitting unit can emit the light having the predetermined wavelength and may also function as the light shielding unit.
- the image display unit may display each of a left eye image and a right eye image for forming a stereoscopic image on the display surface.
- the light shielding unit may form the light shielding region in each of a region corresponding to a display region of the left eye image and a region corresponding to a display region of the right eye image.
- the image display unit may display each of the left eye image and the right eye image such that the display area of the left eye image and the display area of the right eye image are substantially equal to each other.
- the display surface may be a surface of a hologram screen.
- the image display unit may display the display image based on the acquired eye information.
- the acquisition unit may include an imaging unit, and an image analysis unit that generates the eye information based on an image obtained by imaging the user by the imaging unit.
- the effect described here is not necessarily limited, and may be any effect described in the present disclosure.
- FIG. 1 It is a figure which shows typically the external appearance of the image display apparatus which concerns on 1st Embodiment. It is a figure which shows typically the cross section which cut
- FIG. 1 is a view schematically showing an appearance of an image display device according to a first embodiment of the present technology.
- the front-rear direction of the image display apparatus 100 is taken as the X direction
- the left-right direction is taken as the Y direction
- the vertical direction of the image display apparatus 100 is taken as the Z direction.
- the image display apparatus 100 has a substantially cylindrical shape as a whole, and has a pedestal 10, a cylindrical surface 20 having transparency, and a circular top surface 35 having transparency.
- having transparency includes both transparency and translucency, and also includes a colored form.
- the member when the back of a member is in a transparent and visible state, the member can be said to be a member having transparency.
- a member capable of transmitting at least a part of visible light is also included in the member having transparency.
- the cylindrical surface 20 is a transparent surface, and when the image is not displayed, the back (rear side) of the cylindrical surface 20 can be seen through from the user as viewed from the user. As shown in FIG. 1, when the image 5 is displayed on the cylindrical surface 20, the image 5 is displayed as floating in the space above the pedestal 10, ie, the space inside the cylindrical surface 20. Visual effects are realized.
- FIG. 2 is a view schematically showing a cross section obtained by cutting the center of the image display device 100 along the XZ plane direction.
- FIG. 3 is a schematic view mainly showing a cylindrical surface 20 when the image display apparatus 100 is viewed from above.
- the pedestal 10 is provided in the lower part of the image display device 100 and supports the cylindrical surface 20 over the entire circumference of 360 °. Inside the pedestal 10, a projector 11, a UV (ultraviolet) projector 12, a controller 15 (see FIG. 4), and a storage unit 14 (see FIG. 4) are installed. Further, inside the pedestal 10, a power supply source such as a battery (not shown), a speaker, and other elements necessary for the operation of the image display apparatus 100 are appropriately provided.
- a power supply source such as a battery (not shown), a speaker, and other elements necessary for the operation of the image display apparatus 100 are appropriately provided.
- the projector 11 is installed at a substantially central position of the pedestal 10 toward the front side.
- the image light L 1 constituting the image 5 is emitted from the projector 11 and projected on the inner circumferential surface 21 of the cylindrical surface 20. Thereby, the image 5 is displayed on the outer peripheral surface 22 of the cylindrical surface 20.
- the image light is directed toward the inner peripheral surface (hereinafter simply referred to as the inner peripheral surface on the front side) 21 a of a portion corresponding to the front side of the cylindrical surface 20.
- L1 is emitted. Therefore, when viewed from the user 1, the image 5 is displayed on the outer peripheral surface (hereinafter simply referred to as the outer peripheral surface on the front side) 22 a of a portion corresponding to the front side semicircle of the cylindrical surface 20.
- the projector 11 is configured such that the projection position of the image light L1 can be changed with respect to the inner peripheral surface 21a on the front side. That is, the projector 11 is configured to be able to change the emission direction of the image light L1.
- the display position of the image 5 displayed on the outer peripheral surface 22a on the front side is also changed accordingly.
- the method of changing the emission direction of the image light L1 is not limited, and the projection optical system of the projector 11 may be controlled, or the projector 11 itself may be capable of changing the direction.
- the specific configuration of the projector 11 is not limited.
- a laser scanning color projector or the like that scans the laser light corresponding to each color of RGB and displays each pixel is used.
- a small mobile projector (pico projector), a projector using a monochromatic laser beam, or the like may be appropriately used according to the size, use, and the like of the image display device 100.
- any projector capable of projecting image light may be used.
- the UV projector 12 is installed at a substantially central position of the pedestal 10 toward the rear side.
- the UV light (ultraviolet light) L2 is emitted from the UV projector 12 toward the inner peripheral surface 21b on the rear side of the cylindrical surface 20.
- the UV projector 12 is configured to be able to change the emission direction of the UV light with respect to the inner peripheral surface 21b on the rear side.
- the specific configuration of the UV projector 12 is not limited, and may be designed arbitrarily.
- the UV light L2 corresponds to light of a predetermined wavelength, and the specific numerical value of the wavelength is appropriately set to be able to form a light shielding region described later.
- the cylindrical surface 20 has a transparent screen 25 and a light shielding layer 26.
- the transparent screen 25 is configured on the front side of the cylindrical surface 20, that is, a portion corresponding to the front side semicircle shown in FIG. That is, the transparent screen 25 is configured as part of a cylindrical shape.
- the inner circumferential surface of the transparent screen 25 corresponds to the inner circumferential surface 21 a on the front side, and is a projection target area onto which the image 5 is projected.
- the outer peripheral surface of the transparent screen 25 corresponds to the outer peripheral surface 22 a on the front side, and serves as a display target area in which the image 5 is displayed.
- the inner circumferential surface 21 a on the front side may be described as the inner circumferential surface 21 a of the transparent screen 25.
- the outer peripheral surface 22 b on the front side may be described as the outer peripheral surface 22 a of the transparent screen 25.
- the display surface 28 having transparency is configured by the outer peripheral surface 22 a which is the surface on the outer peripheral side of the transparent screen 25.
- the image 5 displayed on the display surface 28 corresponds to a display image.
- a hologram screen configured of a transmission type hologram is used as the transparent screen 25, a hologram screen configured of a transmission type hologram is used.
- the transmission type hologram for example, interference fringes of diffused light by a diffusion plate are recorded, and it has a diffusion function of diffusing the incident image light L1.
- the invention is not limited to this.
- a light diffusion layer or the like for diffusing image light may be laminated on the outer peripheral side of a transmission type hologram having no diffusion function.
- the image light L1 incident from the inside of the hologram screen is diffused (scattered) in various directions by the hologram screen and emitted outward.
- the hologram screen is designed such that light emitted in the direction (X direction) perpendicular to the hologram screen has the maximum gain with respect to the image light L1 emitted from below, for example.
- X direction direction perpendicular to the hologram screen
- the material etc. of the transmission type hologram which comprises a hologram screen are not limited, For example, arbitrary photosensitive materials etc. may be used. Besides this, any holographic optical element (HOE: Holographic Optical Element) that functions as a transmission type hologram may be used as appropriate. Further, the method of forming the hologram screen by exposure is not limited, and the wavelength and emission direction of the object light and the reference light may be arbitrarily set.
- HOE Holographic Optical Element
- the transparent screen 25 for example, a scatterer such as fine particles, a Fresnel lens, a screen that diffuses light using a micro lens, or the like may be used.
- the transparent screen 25 may be configured by a transparent display such as a transparent OELD using an organic EL (OLE: Organic Electro-Luminescence).
- OLED Organic Electro-Luminescence
- any film, film or the like capable of diffusing the image light L1 may be used as the transparent screen 25.
- any technique for realizing a transparent display surface may be used.
- the light shielding layer 26 is formed on the rear side of the cylindrical surface 20, that is, a portion corresponding to the rear side semicircle shown in FIG. Therefore, the light shielding layer 26 is configured as another part of the cylindrical shape.
- the inner peripheral surface of the light shielding layer 26 corresponds to the inner peripheral surface 21b on the rear side, and is an irradiation target region to which the UV light L2 is irradiated.
- the inner circumferential surface 21 b on the rear side may be described as the inner circumferential surface 21 b of the light shielding layer 26.
- a photochromic layer made of a photochromic material is configured as the light shielding layer 26.
- the light shielding layer 26 transmits wavelength light in the visible light band, and turns black in response to the irradiation of the UV light L2 emitted from the UV projector 12. Therefore, the irradiation area to which the UV light L2 is irradiated changes to black and the light transmission is regulated.
- the method of producing the light shielding layer 26 is not limited.
- a photochromic material is applied to the surface of the transparent member to generate the light shielding layer 26.
- the light shielding layer 26 may be generated by processing a member having a photochromic function.
- the specific material of the photochromic material is not limited, and may be appropriately selected so that desired light transmittance can be realized.
- the color developed in response to the irradiation of the UV light L2 is not limited to black.
- the inner peripheral surface 21 b which is the surface on the inner peripheral side of the light shielding layer 26 constitutes a light shielding surface 29 whose light transmittance can be controlled.
- the light blocking surface 29 is disposed on the opposite side of the display surface 28 to the eyes of the user 1.
- the irradiation area that is colored black in response to the irradiation of the UV light L2 in the light shielding surface 29 is the light shielding area 30.
- the light shielding region 30 is not limited to the case where the light transmittance becomes substantially zero in response to the irradiation of the UV light L2. If the light transmittance is regulated in accordance with the irradiation of the UV light L2, the irradiation area of the UV light L2 becomes the light shielding area 30.
- the light transmittance (light blocking ratio) of the light blocking area 30 can be controlled, for example, by the intensity of the UV light L2. By increasing the intensity of the UV light L2 irradiated, the light transmittance decreases (the light blocking ratio increases), and it is possible to set the light transmittance to approximately 0% (the light blocking ratio is approximately 100%). .
- the specific method and configuration for generating the cylindrical surface 20 including the transparent screen 25 and the light shielding layer 26 is not limited.
- the respective ends of the transparent screen 25 and the light shielding layer 26 may be connected, or the transparent screen 25 and the light shielding layer 26 may be supported separately by a transparent support member or the like.
- the cylindrical surface 20 is formed such that boundaries and the like can not be seen with uniform transparency over the entire circumference of 360 °.
- the boundary between the front side and the rear side, and the boundary between the members may be visible within a range that does not disturb the viewing of the image 5 from the front side.
- the present invention is not limited to the case where the transparent screen 25 is formed on the entire front side semicircular portion, and the transparent screen 25 may be formed on a part of the front side.
- the projection target area is set to a partial area of the inner peripheral surface 21a on the front side.
- the light shielding layer 26 may be appropriately provided according to the position of the transparent screen 25 or the like. That is, the area where the light shielding layer 26 can be formed may be appropriately set according to the position of the projection target area and the like.
- FIG. 4 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the image display apparatus 100 according to the present embodiment.
- the image display device 100 further includes a detection camera 13, a storage unit 14, and a controller 15.
- the detection camera 13 is a camera for detecting the viewpoint position P of the user 1, and the position and the angle of view are set such that the entire viewing range for viewing the image 5 can be photographed.
- the front side of the cylindrical transparent screen 25 is the viewing range, in which the user 1 can view the image 5 while moving the face.
- the detection camera 13 can capture the face of the user 1 at an arbitrary position within the viewing range.
- the position at which the detection camera 13 is installed is not limited.
- the detection camera 13 may be installed on the pedestal 10, or the detection camera 13 may be installed at any position on the upper side.
- a plurality of detection cameras 13 may be installed.
- the detection camera 13 for example, a digital camera provided with an image sensor such as a CMOS (Complementary etal-Oxide Semiconductor) sensor or a CCD (Charge Coupled Device) sensor is used. Further, for example, an infrared camera mounted with infrared illumination such as an infrared LED may be used. In the present embodiment, the detection camera 13 functions as an imaging unit.
- CMOS Complementary etal-Oxide Semiconductor
- CCD Charge Coupled Device
- the storage unit 14 is a non-volatile storage device, and for example, an HDD (Hard Disk Drive) or the like is used.
- the storage unit 14 stores a control program 16 for controlling the overall operation of the image display apparatus 100.
- the method of installing the control program 16 in the image display apparatus 100 is not limited.
- the controller 15 controls the operation of each block of the image display apparatus 100.
- the controller 15 has a hardware configuration necessary for a computer such as a CPU and a memory (RAM, ROM), for example.
- the CPU loads the control program 16 stored in the storage unit 14 into the RAM and executes the control program 16 to execute various processes.
- controller 15 for example, a device such as PLD (Programmable Logic Device) such as FPGA (Field Programmable Gate Array), or other application specific integrated circuit (ASIC) may be used.
- PLD Processable Logic Device
- FPGA Field Programmable Gate Array
- ASIC application specific integrated circuit
- the image analysis unit 17, the display control unit 18, and the light shielding control unit 19 are realized as functional blocks.
- the image processing method according to the present embodiment is executed by these functional blocks.
- dedicated hardware such as an IC (integrated circuit) may be used as appropriate to realize each functional block.
- the image analysis unit 17 analyzes the image of the user 1 captured by the detection camera 13 and calculates the viewpoint position P.
- the viewpoint position P is calculated by, for example, coordinate values based on a coordinate system set in advance in the viewing range.
- the method of setting the coordinate system in the viewing range is not limited. Other information may be acquired as the information of the viewpoint position P.
- the method of calculating the viewpoint position P by analyzing the image of the user 1 is not limited, and any face recognition technology or image analysis technology may be used.
- machine learning algorithms using DNN such as RNN (Recurrent Neural Network), CNN (Convolutional Neural Network), MLP (Multilayer Perceptron), etc. It may be used.
- the viewpoint position P is included in eye information related to the eye of the user 1.
- the image analysis unit 17 and the detection camera 13 realize an acquisition unit that acquires eye information.
- the display control unit 18 executes generation of the image 5 displayed by the projector 11 and control of the display operation of the projector 11.
- the image 5 to be displayed is selected or its display position or the like is controlled based on the viewpoint position P calculated by the image analysis unit 17.
- arbitrary image processing and display control may be executed.
- an image display unit is realized by the display control unit 18 and the projector 11.
- the light shielding control unit 19 controls the irradiation operation of the UV light L 2 by the UV projector 12.
- the region to which the UV light L2 is irradiated is controlled based on the viewpoint position P calculated by the image analysis unit 17 and the information of the image 5 to be displayed. That is, the position, shape, size and the like of the light shielding area 30 are controlled.
- the light shielding portion is realized by the light shielding layer 26, the light shielding control unit 19, and the UV projector 12.
- the image analysis unit 17 first calculates the viewpoint position P of the user 1. Then, the display control unit 18 generates image data of the image 5 displayed on the transparent screen 25 based on the viewpoint position P.
- the generation of image data includes, for example, reading of image data stored in the storage unit 14 or the like. The generated image data is output to the projector 11.
- the display control unit 18 sets the display position, the size, and the like of the image 5 based on the viewpoint position P, and outputs a control signal to the projector 11.
- the projector 11 projects an image on the transparent screen 25 based on the image data and the control signal output from the display control unit 18. As a result, the image 5 is displayed at a position corresponding to the viewpoint position P of the user 1 on the display surface 28.
- FIG. 5 is a schematic view for explaining an example of a method of generating the light shielding region 30.
- the position, shape, size, etc. of the light shielding area 30 are determined by the light shielding control unit 19 based on the viewpoint position P and the information of the image 5 displayed on the display surface 28. It is set. Then, the light shielding area 30 is generated in the area 31 corresponding to the display area 27 of the image 5 displayed on the display surface 28.
- the area 31 corresponding to the display area 27 an area formed by projecting the edge 5m of the image 5 onto the light shielding surface 29 from the position of the eye of the user 1 is calculated.
- the calculated position, shape, size, and the like of the area 31 are set as the position, shape, size, and the like of the light shielding area 30.
- the light blocking control unit 19 outputs a control signal to the UV projector 12 so that the set light blocking region 30 is formed.
- the UV projector 12 irradiates the light blocking surface 29 with the UV light L2.
- the substantially similar shape includes substantially the same shape (substantially congruent shape).
- the light blocking area 30 is formed in the area behind the image 5 as viewed from the user 1. Therefore, the light shielding area 30 itself is not visible to the user 1 because it overlaps the image 5.
- the method of calculating the area formed by projecting the edge 5 m of the image 5 onto the light shielding surface 29 from the position of the user 1 eye is not limited. For example, based on image information (information including information of each pixel) of the image 5 to be displayed, a pixel corresponding to the edge 5 m of the image 5 is calculated. Based on the information such as the projection direction and the zoom of the projector 11, the projection position (corresponding to the display position on the display surface 28) of the image light L1 emitted from the pixel corresponding to the edge 5m is calculated.
- intersection position (coordinate position) of the light shielding surface 29 and a straight line connecting the viewpoint position (coordinate value) of the user 1 and the display position (coordinate value) of the edge 5 m is calculated.
- the calculated intersection position (coordinate value) is the position when the edge 5 m of the image 5 is projected on the light shielding surface 29.
- other algorithms may be used.
- FIG. 6 is a schematic view showing a case where the viewpoint position P of the user 1 has moved. As shown in FIG. 6, it is assumed that the viewpoint position P has moved clockwise (leftward in the view from above) with respect to the image display device 100. In this case, in conjunction with the movement of the viewpoint position P, the displayed image 5 and the display position are changed.
- the image 5 in which the vehicle is rotated is displayed so that the right side surface of the vehicle (image 5) shown in FIG. 1 and the like is in front, and the emission direction of the projector 11 is also moved toward the viewpoint position P.
- the display position on the inner peripheral surface 21 of the transparent screen 25 is changed to the left.
- the light shielding control unit 19 changes the light shielding region 30 in conjunction with the movement of the viewpoint position P and the change of the image and the display position. That is, the light shielding area 30 is formed in the area 31 corresponding to the display area 27 of the image 5 displayed according to the movement of the viewpoint position P. Specifically, a light shielding region 30 substantially similar in shape to the shape of the vehicle as viewed from the right side is formed.
- the light shielding area in the area 31 corresponding to the display area 27 of the image 5 displayed on the transparent screen 25 based on the viewpoint position P which is eye information related to the eye of the user 1 30 are formed. This makes it possible to improve the visibility of the image 5.
- the contrast and color reproducibility of the image 5 may be reduced due to the influence of the brightness and the color of the background. As a result, the visibility of the image 5 becomes very poor, and it becomes impossible to enjoy the viewing of the image 5.
- the light shielding area 30 is formed in the area 31 corresponding to the display area 27 of the image 5.
- the part where the image 5 is displayed is shielded, so the image 5 is displayed with good contrast and color reproducibility.
- the transparent state is maintained except for the portion where the image 5 is displayed, a viewing effect such that the image 5 is present in the background is exhibited.
- the position of the light shielding area 30 is controlled in conjunction with the movement of the image 5, it is possible to view the image 5 having good contrast and color reproducibility even when viewing from any direction within the viewing range. Become. That is, image display with very high accuracy is realized.
- table information may be used to execute the image display and the generation of the light shielding area 30.
- an image generation table in which the viewpoint position P, the type of the image 5, the display position and the like, and the position of the light shielding area 30 are associated may be generated in advance and stored in the storage unit 14.
- the image generation table is referred to based on the viewpoint position P calculated by the image analysis unit 17, and the display of the image 5 and the generation of the light shielding area 30 are executed.
- the processing speed can be improved, and the image 5 can be accurately displayed in conjunction with the movement of the viewpoint position P.
- the image 5 to be displayed and its display position may be fixed. Even in this case, it is possible to maintain high visibility of the image 5 by forming the light shielding region 30 based on the viewpoint position P.
- FIG. 8 is a schematic view showing an example of the light shielding area 30 formed on the light shielding surface 29. As shown in FIG. In FIGS. 8A and 8B, a circular light shielding area 30a and a rectangular light shielding area 30b are respectively illustrated as the light shielding area 30 having a substantially similar shape to the image 5 displayed on the display surface 28.
- the light shielding area 30 is formed such that the light transmittance of the entire area is substantially zero (the light shielding rate is approximately 100%).
- the present invention is not limited to the case where the light transmittance is substantially zero (the light blocking ratio is approximately 100%), and the light transmittance (the light blocking ratio) may be set arbitrarily.
- the light shielding region 30 may be formed in the light shielding region 30 so that the light transmittance (light shielding ratio) changes.
- the light transmittance may be increased (the light blocking rate may be decreased) in the vicinity of the edge 30 m of the light blocking area 30 along the direction toward the outside of the light blocking area 30. That is, in the vicinity of the edge 30m of the light shielding region 30, the light transmittance (light shielding ratio) may be controlled to gradually approach a transparent state. As a result, it is possible to gently change the light transmittance (light blocking ratio) at the boundary between the light blocking region 30 and the outer transparent region on the light blocking surface 29.
- the direction toward the outside of the light shielding region 30 is not limited to one direction, but includes any direction from the inside to the outside.
- the light transmittance is increased along the direction extending from the center of the circular light shielding region 30a to the outside.
- the light transmittance is increased along the direction perpendicular to each side of the rectangular light shielding region 30b.
- the light transmittance is increased along the direction extending from the center to the outside.
- the method of increasing the light transmittance is not limited either, and the increase rate may be increased depending on the position of the edge 30m when linearly increasing with respect to the distance to the edge 30m, or based on the shapes of the image 5 and the light shielding area 30. In the case of changing, an arbitrary setting may be performed. It is also possible to change the light transmittance stepwise.
- the edge 30 m of the light shielding region 30 is not directly seen and interferes with viewing of the image 5 There is no.
- the image 5 to be displayed has a complicated shape, or depending on the resolution (number of pixels) of the UV projector 12 and the installation accuracy of each projector, the image 5 and the light shielding area 30 may be slightly deviated. . Then, the edge 30m of the light shielding area 30 may protrude from the image 5 (display area 27) and may be viewed directly.
- FIG. 9 is a schematic view mainly showing a cylindrical surface 220 when the image display apparatus 200 according to the present embodiment is viewed from above.
- the cylindrical surface 220 which concerns on this embodiment has the structure on which the transparent screen 225 and the light shielding layer 226 which has transparency were laminated
- a cylindrical transparent screen 225 is provided over the entire circumference of 360 °.
- the light shielding layer 226 is laminated on the entire circumference of 360 ° on the inner circumference side. Therefore, in the present embodiment, the transparent screen 225 and the light shielding layer 226 are provided all around the periphery of the image display device 200 without distinction between the front side and the rear side.
- the user 1 can view the image 5 from any position around the image display device 200 without distinction between the front side and the rear side of the image display device 200.
- a detection camera is provided so as to be able to capture the face of the user 1 at an arbitrary position within the viewing range.
- the viewpoint position P of the user's eyes is calculated based on the image of the user 1 captured by the detection camera.
- the image 5 is displayed on the outer peripheral surface 222 (display surface 228) of the transparent screen 225 based on the calculated viewpoint position P.
- the projector is configured such that the image light L1 can be emitted, for example, over the entire circumference of 360 °. By controlling the projector, the image light L1 is emitted to the transparent screen 225, and the image 5 is displayed on the display surface 228.
- a light shielding area 230 is formed in an area corresponding to the display area 27 of the image 5 displayed on the display surface 228 based on the calculated viewpoint position P, the position of the image 5 to be displayed, and the like.
- the UV projector is configured to emit UV light L2 over the entire circumference of 360 °.
- the UV light L 2 is emitted to the light shielding layer 226, and the light shielding region 230 is formed on the light shielding surface 229.
- FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration example of an image display device according to the third embodiment.
- the image display device 300 is provided with an integrated projector 311 instead of the projector 11 and the UV projector 12 of the image display device 100 described in the first embodiment. Further, instead of the top surface 35 of the image display device 100, a reflection mirror 335 is provided.
- the integrated projector 211 can emit both the image light L1 and the UV light L2. For example, it is possible to execute the emission of the image light L1 to the entire area (all angles of view) that can be projected and the emission of the UV light L2 to the entire area (all angles of view) simultaneously or alternately. It is also possible to simultaneously execute the emission of the image light L1 to a partial area and the emission of the UV light L2 to another area. That is, it is also possible to emit the image light L1 to the right half of the entire area (full angle of view) that can be projected and to emit the UV light L2 to the left half.
- the integrated projector 311 is installed upward at a substantially central position of the cylindrical pedestal 310.
- the integrated projector 311 emits the image light L1 and the UV light L2 based on the optical axis O extending in the vertical direction (Y direction).
- the integrated projector 311 functions as an image emitting unit capable of emitting the image light L1, emitting a predetermined wavelength range, and also functioning as a light shielding unit.
- the specific configuration of the integrated projector 311 is not limited, and any configuration may be used.
- the reflection mirror 335 has a reflection surface 336 for reflecting the emitted light (image light L1, UV light L2) emitted by the integrated projector 311.
- the reflection mirror 335 is disposed to face the integrated projector 311 with the optical axis O as a reference so that the reflection surface 336 faces the integrated projector 311.
- the reflective surface 336 has a rotationally symmetric shape with respect to the optical axis O.
- the reflecting surface 336 includes a rotating surface 237 rotated with reference to the optical axis O as a curve obtained by cutting out a part of the parabola.
- the rotation surface 237 is configured such that the concave side of the parabola (the focal side of the parabola) is the light-reflecting side (reflecting surface 236), and the axis of the parabola and the optical axis O are different.
- the specific configuration or the like of the reflection mirror 335 is not limited.
- any material such as a resin such as acrylic, glass, or metal may be used.
- a high reflectance coating or the like using a thin film of aluminum, silver or the like may be applied to the reflection surface 336 of the reflection mirror 335. As a result, it is possible to reflect the outgoing light incident on the reflecting surface 336 with high efficiency.
- the light (image light L1 and UV light L2) emitted radially upward from the integrated projector 311 is radially reflected toward the entire circumference of the transparent cylindrical surface 320 by the reflection surface 336 of the reflection mirror 335. Be done.
- the reflective surface 336 has a parabolic shaped rotational surface 337. Therefore, as shown in FIG. 10, the outgoing light reflected by the rotational surface 337 has a substantially constant incident angle ⁇ with respect to the cylindrical surface 320. That is, in the present embodiment, the incident angle of the emitted light to the cylindrical surface 320 is controlled to be substantially constant by the reflection mirror 335.
- the transparent screen 325 is disposed on the front side, and the light shielding layer 326 is disposed on the rear side.
- the integrated projector 311 emits the image light L1 to the area on the front side of the reflecting surface 336 and the UV light L2 to the area on the rear side of the reflecting surface 336 from the lower side to the upper side. .
- the image light L1 is projected on the transparent screen 325 on the front side, and the UV light L2 is irradiated on the light shielding layer 326 on the rear side.
- one integrated projector 311 can display the image 5 on the display surface 328 based on the viewpoint position P of the eye of the user 1. Further, it is possible to form the light shielding area 330 corresponding to the display area 27 of the image 5 on the light shielding surface 329.
- the incident angle of the image light L1 on the transparent screen 325 is controlled to be substantially constant by the reflection mirror 335.
- the incident angle of the image light L1 on the transparent screen 325 is controlled to be substantially constant by the reflection mirror 335.
- a monoslant hologram screen when exposing a hologram screen, it is possible to make an irradiation angle of reference light constant and to form an interference fringe.
- high diffraction efficiency can be realized by making the image light L1 incident at the same incident angle as the irradiation angle of the reference light.
- a monoslant transmission hologram screen in which the irradiation angle of the reference light is set in accordance with the incident angle of the image light L1 controlled by the reflecting surface 336, a transparent display or the like with extremely high brightness is realized. It is possible to
- the image light L 1 reflected downward by the reflection mirror 335 disposed above is incident on the transparent screen 325. Therefore, when a transmissive hologram screen or the like is configured in accordance with the incident angle of the image light L1, external light or the like incident on the display surface 328 of the transparent screen 325 passes through the transparent screen 325 as it is.
- the integrated projector 311 according to this embodiment and the reflection mirror 335 can be installed in the image display device 200 shown in FIG. 9 described as the second embodiment.
- the emission of the image light L1 to the reflective surface 336 is controlled so that the image 5 can be displayed based on the viewpoint position.
- the emission of the UV light L2 to the reflective surface 336 is controlled so that the light shielding region 330 corresponding to the display region 27 of the image 5 can be formed.
- the UV light L2 is emitted to the area on the opposite side of the reflective mirror 355 with respect to the area of the reflective surface 327 where the image light L1 is projected. Of course, it is not necessarily limited to this.
- FIG. 11 is a schematic view of the image display apparatus according to the fourth embodiment as viewed from above.
- the image display device 400 includes a transparent screen 425 having a planar shape, and a light shielding layer 426 having a planar shape and transparency.
- the light shielding layer 426 is disposed on the rear side of the transparent screen 425 so as to be separated from the transparent screen 425.
- a projector 411 and a UV projector 412 are disposed between the transparent screen 425 and the light shielding layer 426.
- the projector 411 is disposed toward the transparent screen 425 on the front side.
- the UV projector 412 is disposed toward the light shielding layer 426 on the rear side.
- the front surface of the transparent screen 425 is a display surface 428.
- the image light L1 is projected toward the transparent screen 425 by the projector 411, whereby the image 5 is displayed on the display surface 428.
- the front surface of the light shielding layer 426 is a light shielding surface 429. By irradiating the UV light L2 toward the light shielding surface 429 by the UV projector 412, the light shielding region 430 is formed.
- the viewpoint position P of the user 1 is calculated based on the image of the user 1 captured by the detection camera 413.
- the image 5 is displayed on the display surface 428 based on the viewpoint position P of the user 1. Further, in the area corresponding to the display area 27 of the image 5, a light shielding area 430 is formed. This makes it possible to improve the visibility of the image 5.
- FIG. 12 is a schematic view of the image display apparatus according to the fifth embodiment as viewed from above.
- the image display device 500 shown in FIG. 5A includes a transparent screen 525 having a planar shape, and a light shielding layer 526 having a planar shape and transparency.
- the light shielding layer 526 is stacked on the transparent screen 525 on the rear side of the transparent screen 525.
- the transparent screen 525 a hologram screen configured of a reflection type hologram is used. Therefore, the projector 511 is disposed on the front side of the transparent screen 525. The image light L1 is projected toward the transparent screen 525 by the projector 511, whereby the image 5 is displayed on the display surface 528 which is the front surface of the transparent screen 525.
- a UV projector 512 is disposed on the rear side of the light shielding layer 526.
- the light shielding region 530 is formed on the light shielding surface 529 which is the surface on the rear side of the light shielding layer 526.
- the viewpoint position P of the user 1 is calculated based on the image of the user 1 captured by the detection camera 513.
- the image 5 is displayed on the display surface 528 based on the viewpoint position P of the user 1.
- a light shielding area 530 is formed in the area corresponding to the display area 27 of the image 5. This makes it possible to improve the visibility of the image 5.
- the transparent screen 525 is configured to reflect and diffuse the wavelength light of the wavelength band (for example, visible light band) used for the image light L1 and transmit the UV light L2. . That is, the transparent screen 525 is configured to be able to transmit light of a predetermined wavelength. Thereby, it is possible to irradiate the UV light L2 for forming the light shielding area 530 from the front side of the transparent screen 525.
- the wavelength band for example, visible light band
- an integrated projector 515 is disposed on the front side of the transparent screen 525.
- the image 5 is displayed on the display surface 528 which is the front surface of the transparent screen 525 and the front surface of the light shielding layer 526
- a light shielding area 530 is formed on the light shielding surface 529.
- UV light L2 scanning UV light
- light shielding having a shape substantially similar to the shape of the image 5 Region 530 can be easily formed.
- FIG. 13 is a schematic view of the image display device according to the sixth embodiment as viewed from above.
- the image display device 600 can display the image 5 using so-called “Peppers ghost”.
- the direction in which the user 1 directs his or her gaze is referred to as the X direction, and the left and right direction as viewed from the user 1 is the Y direction. Also, the vertical direction is the Z direction as viewed from the user.
- the image display device 600 includes a display 611, a transparent half mirror 638, a transparent light shielding layer 626, a UV projector 612, and a detection camera 613.
- the display 611 is disposed so as to emit the image light L1 in parallel with the XZ plane on the left side (the lower side in the drawing) as viewed from the user.
- any display such as liquid crystal or EL (Electro-Luminescence) may be used.
- the display display 611 functions as an image emitting unit.
- an image emission part may be implement
- the half mirror 638 is disposed on the emission side of the display 611 along the Y direction at an angle of approximately 45 ° with respect to the Y direction.
- the half mirror 638 has half mirror characteristics with respect to wavelength light in the visible light band used as the image light L1, and has perfect reflection characteristics with respect to the UV light L2 emitted from the UV projector 612.
- the half mirror 638 corresponds to a reflective member having transparency, and the reflective surface that reflects the image light L1 corresponds to the display surface 628.
- a reflecting member different from the half mirror 638 may be used as the reflecting member.
- a dichroic mirror or the like that can split incident light at a predetermined light amount ratio may be used.
- the light shielding layer 626 is disposed parallel to the YZ plane toward the half mirror 638.
- the front surface of the light shielding layer 626 is a light shielding surface 629, which is disposed on the opposite side of the half mirror 638 from the eyes of the user 1.
- the UV projector 612 is arranged in line with the display 611 and the half mirror 638 along the Z direction.
- the UV projector 612 is disposed on the opposite side of the display mirror 611 with respect to the half mirror 638, and emits UV light L2 toward the half mirror 638.
- the irradiated UV light L2 is reflected by the half mirror 638 toward the light shielding layer 626.
- the light shielding region 630 is formed on the light shielding surface 629 of the light shielding layer 626.
- the viewpoint position P of the user 1 is calculated based on the image of the user 1 captured by the detection camera 613.
- An image (virtual image 5 ') is displayed on the display surface 628 based on the viewpoint position P of the user 1.
- a light shielding area 630 is formed in an area corresponding to the display area 27 of the image (virtual image 5 '). This makes it possible to improve the visibility of the image (virtual image 5 ').
- the photochromic layer made of the photochromic material whose light transmittance can be controlled according to the irradiation of the predetermined wavelength range is configured.
- the invention is not limited to this, and the light blocking portion may be realized by any configuration capable of controlling the light transmittance.
- the light shielding portion may be configured by a light shielding surface capable of controlling light transmittance according to a temperature change (heat change) and a temperature control unit which controls the temperature of the light shielding surface.
- a light shielding layer is formed of a thermochromic material that is colored by a temperature change, and an IR projector that can emit IR light (infrared light) is used as a temperature control unit.
- IR light infrared light
- a transparent heater or the like may be used as the temperature control unit.
- thermochromic material is not limited, and may be appropriately selected so that desired light transmittance can be realized. Further, the color developed in response to the irradiation of IR light is not limited to black.
- the light shielding portion may be configured by a liquid crystal display or the like including a liquid crystal layer whose light transmittance can be controlled. That is, a configuration capable of adjusting the light transmittance using liquid crystal may be adopted. For example, by operating a liquid crystal layer in a TN mode, a guest host mode, or the like in a simple matrix display or a segment display, it is possible to realize a configuration in which the light transmittance of a predetermined portion is lowered. By controlling the power applied to the liquid crystal layer, it is possible to control the light transmittance (light blocking ratio), and it is possible to form a light blocking region as exemplified in FIG. Besides, any configuration using liquid crystal may be adopted.
- FIGS. 14 to 16 are schematic diagrams for describing the case where the present technology is applied to display of a 3D image (stereoscopic image).
- a 3D image stereo image
- FIGS. 14 and 15 based on the viewpoint position PL of the left eye of the user 1, a left eye image 5L for forming a 3D image is displayed on the display surface 728. Further, based on the viewpoint position PR of the right eye of the user 1, the display surface 728 displays the right-eye image 5R for forming a 3D image.
- a light shielding area 730 is displayed in an area corresponding to the display area 27L of the left eye image 5L and an area corresponding to the display area 27R of the right eye image 5R. This makes it possible to view a highly viewable 3D image with good contrast and color reproducibility.
- the display of the left eye image 5L and the right eye image 5R is controlled in conjunction with the movement of the viewpoint positions P1 and P2. Further, in conjunction with the movement of the viewpoint positions P1 and P2, the position of the light shielding area 730 is also controlled. As a result, when viewing from any direction within the viewing range, it is possible to obtain natural motion parallax, and it is possible to view a 3D image with good contrast and color reproducibility.
- a circle 780 shown in FIG. 15 schematically shows the position of the 3D image viewed from the user 1.
- a 3D display object is present at a position on the back side (rear side) with respect to the light shielding surface 729 where the light shielding region 730 is formed.
- the edge or the like of the light shielding area 730 formed in the area corresponding to the left eye image 5L may possibly enter the field of view of the right eye.
- the edge or the like of the light shielding area 730 formed in the area corresponding to the right eye image 5R may enter the field of view of the left eye.
- the 3D image itself can be viewed with good contrast, but it can not be denied that the periphery of the 3D image may be slightly darkened.
- such an influence can be sufficiently suppressed by controlling the light transmittance (light blocking ratio) in the vicinity of the edge of the light blocking region 730 or the like.
- the left eye image 5L and the right eye image 5R may be displayed such that the display area 27L of the left eye image 5L and the display area 27R of the right eye image 5R are substantially equal to each other. It is possible. In this case, the area corresponding to the display area 27L of the left eye image 5L and the area corresponding to the display area 27R of the right eye image 5R are substantially the same.
- the light shielding area 730 in that area, it is possible to sufficiently suppress the problem that the edge or the like of the light shielding area 730 enters the field of view of the left and right eyes. Note that as shown by a circle 780 in FIG. 16, the 3D display object appears to be present at substantially the same position as the display surface 728.
- a plurality of images viewed by each of a plurality of users may be displayed on the display surface, and a light shielding area may be formed in an area corresponding to the display area of each image. This makes it possible to view an image with high visibility by a plurality of users. Further, as described with reference to FIG. 16, by making the display areas of the plurality of images substantially the same as each other, the light shielding areas formed for the other users interfere with the viewing of the images of the other users. It is possible to sufficiently suppress such a situation.
- Information other than the viewpoint position may be used as eye information related to the user's eyes.
- the display of the image and the formation of the light shielding layer may be performed based on the gaze direction, information on the fixation point, and the like.
- the area corresponding to the display area of the display image that is, the area where the light shielding layer is formed is not limited to the area having a shape substantially similar to the shape of the image. That is, the present invention is not limited to the case where the light shielding area is formed in the area overlapping with the image.
- a rectangular light shielding area may be formed in accordance with the angle of view of the projector.
- the light shielding area may be out of the image, but it is possible to suppress the influence on the viewing of the image by controlling the light transmittance of the edge or the like of the light shielding area.
- a plurality of images may be displayed separated on the display surface.
- the light shielding regions are formed in the plurality of regions corresponding to the display regions of the plurality of images. This makes it possible to display an image with high visibility.
- the light transmittance of the light shielding area may be controlled in accordance with the color and contrast of the display image.
- an image includes both still and moving images. Even when a moving image is displayed, it is possible to realize improvement in contrast and color reproducibility by forming the light shielding region at high speed.
- the present technology can also adopt the following configuration.
- a display surface having transparency An image display unit for displaying a display image on the display surface;
- An acquisition unit that acquires eye information related to the user's eyes;
- An image display apparatus comprising: a light shielding unit that forms a light shielding region in a region corresponding to a display region of the display image based on the acquired eye information and information of the display image.
- the image display device according to (1) or (2), wherein The image display apparatus, wherein the light shielding portion has a light shielding surface capable of controlling light transmittance, and forms a light shielding region having a shape substantially similar to the shape of the display image.
- the image display device has a light shielding surface capable of controlling light transmittance, and forms the light shielding region in a region formed by projecting an edge portion of the display image from the position of the eye of the user onto the light shielding surface Image display device.
- the image display device is a surface of a transparent screen, An image display apparatus, wherein the light blocking surface is a surface of a light blocking layer disposed apart from the transparent screen.
- the image display device is a surface of a transparent screen, The said light shielding surface is the surface of the light shielding layer laminated
- Image display apparatus is a surface of a transparent screen configured as part of a cylindrical shape, The said light shielding surface is a surface of the light shielding layer comprised as another part of the said cylindrical surface.
- the image display device is a surface of a transparent screen configured in a cylindrical shape
- An image display apparatus wherein the light shielding surface is a surface of a light shielding layer laminated on the inner peripheral side of the display surface.
- the image display unit has an image emitting unit that emits image light constituting the display image
- the display surface is a reflective surface that reflects at least a part of the image light, of a transparent reflecting member disposed on the output side of the image output unit.
- the light shielding surface is disposed on the opposite side to the eye of the user with respect to the reflective member.
- the image display device according to any one of (1) to (9), wherein The image display apparatus, wherein the light shielding unit has a light shielding surface capable of controlling light transmittance according to irradiation of light of a predetermined wavelength, and an emission unit that emits the light of the predetermined wavelength.
- the image display device according to any one of (1) to (9), wherein The image display apparatus, wherein the light shielding unit includes a light shielding surface capable of controlling light transmittance according to a temperature change, and a temperature control unit configured to control a temperature of the light shielding surface.
- An image display device, wherein the light shielding portion has a liquid crystal layer whose light transmittance can be controlled.
- the image display device according to any one of (1) to (12), wherein The image display apparatus, wherein the light shielding portion increases light transparency along a direction toward the outside of the light shielding region near an edge of the light shielding region.
- the image display device wherein The display surface is configured to be capable of transmitting the predetermined wavelength light.
- the image display device has an image emitting unit that emits image light constituting the display image, The image display unit is capable of emitting the light of the predetermined wavelength and also functions as the light shielding unit.
- the image display device displays each of a left eye image and a right eye image for forming a stereoscopic image on the display surface, The image display apparatus, wherein the light shielding unit forms the light shielding region in each of a region corresponding to a display region of the left eye image and a region corresponding to a display region of the right eye image.
- the image display device displays each of the left eye image and the right eye image such that the display area of the left eye image and the display area of the right eye image are substantially equal to each other.
- the image display device is a surface of a hologram screen.
- the image display device displays the display image based on the acquired eye information.
- the image display device wherein The image display device, wherein the acquisition unit includes an imaging unit, and an image analysis unit that generates the eye information based on an image obtained by imaging the user by the imaging unit.
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Abstract
本技術の一形態に係る画像表示装置は、表示面と、画像表示部と、取得部と、遮光部とを具備する。前記表示面は、透明性を有する。前記画像表示部は、前記表示面に表示画像を表示する。前記取得部は、ユーザの眼に関する眼情報を取得する。前記遮光部は、前記取得された眼情報、及び前記表示画像の情報に基づいて、前記表示画像の表示領域に対応する領域に遮光領域を形成する。これにより、表示画像の視認性を向上させることが可能となる。
Description
本技術は、透明スクリーン等を用いて画像を表示する画像表示装置に関する。
従来、透明スクリーン等に画像光を投射して画像を表示する技術が開発されている。例えば背景等が透けて見える透明なスクリーンに画像光を投射することで、背景と重なるように画像を表示することが可能となる。
特許文献1には、背景を透かして見ながら画像を表示可能なホログラムスクリーンが記載されている。特許文献1では、映像投射装置から入射された映像光がホログラムスクリーンにより散乱・拡散されて出射される。これによりホログラムスクリーンの背後に設置された展示物と共に、ホログラムスクリーンに映る映像を観察者に提示することが可能となる。(特許文献1の明細書段落[0002][0045][0046]図1等)。
特許文献2には、画像や文字等を表示する透明な第1の表示パネルと、第1の表示パネルの背面に設置され透過性を制御可能な第2の表示パネルとを有する表示装置について記載されている。第1の表示パネルにより画像等が表示される場合には、全面あるいは画像の位置に応じた領域が、第2の表示パネルにより遮光状態に設定される。これにより表示内容の視認性の向上が図られている(特許文献2の明細書段落[0039]~[0043]図2~5等)。
透明スクリーン等を用いて画像を表示する技術は、アミューズメント、広告、医療といった様々な分野での応用が期待されており、画像の視認性を向上可能とする技術が求められている。
以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、表示画像の視認性を向上させることが可能な画像表示装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、本技術の一形態に係る画像表示装置は、表示面と、画像表示部と、取得部と、遮光部とを具備する。
前記表示面は、透明性を有する。
前記画像表示部は、前記表示面に表示画像を表示する。
前記取得部は、ユーザの眼に関する眼情報を取得する。
前記遮光部は、前記取得された眼情報、及び前記表示画像の情報に基づいて、前記表示画像の表示領域に対応する領域に遮光領域を形成する。
前記表示面は、透明性を有する。
前記画像表示部は、前記表示面に表示画像を表示する。
前記取得部は、ユーザの眼に関する眼情報を取得する。
前記遮光部は、前記取得された眼情報、及び前記表示画像の情報に基づいて、前記表示画像の表示領域に対応する領域に遮光領域を形成する。
この画像表示装置では、ユーザの眼に関する眼情報に基づいて、表示画像の表示領域に対応する領域に遮光領域が形成される。これにより表示画像の視認性を向上させることが可能となる。
前記遮光部は、前記表示面に対して前記ユーザの眼とは反対側に配置され光透過性を制御可能な遮光面を有してもよい。
前記遮光部は、光透過性を制御可能な遮光面を有し、前記表示画像の形状と略相似な形状を有する遮光領域を形成してもよい。
前記遮光部は、光透過性を制御可能な遮光面を有し、前記ユーザの眼の位置から前記表示画像の縁部を前記遮光面に射影して形成される領域に、前記遮光領域を形成してもよい。
前記表示面は、透明スクリーンの表面であってもよい。この場合、前記遮光面は、前記透明スクリーンから離間して配置された遮光層の表面であってもよい。
前記表示面は、透明スクリーンの表面であってもよい。この場合、前記遮光面は、前記透明スクリーンに積層された遮光層の表面であってもよい。
前記表示面は、円筒形状の一部として構成される透明スクリーンの表面であってもよい。この場合、前記遮光面は、前記円筒面の他の一部として構成される遮光層の表面であってもよい。
前記表示面は、円筒形状に構成される透明スクリーンの表面であってもよい。この場合、前記遮光面は、前記表示面の内周側に積層される遮光層の表面であってもよい。
前記画像表示部は、前記表示画像を構成する画像光を出射する画像出射部を有してもよい。この場合、前記表示面は、前記画像出射部の出射側に配置された透明性を有する反射部材の、前記画像光の少なくとも一部を反射する反射面であってもよい。また前記遮光面は、前記反射部材に対して、前記ユーザの眼とは反対側に配置されてもよい。
前記遮光部は、所定の波長光の照射に応じて光透過性を制御可能な遮光面と、前記所定の波長光を出射する出射部を有してもよい。
前記遮光部は、温度変化に応じて光透過性を制御可能な遮光面と、前記遮光面の温度を制御する温度制御部とを有してもよい。
前記遮光部は、光透過性を制御可能な液晶層を有してもよい。
前記遮光部は、前記遮光領域の縁部付近にて、前記遮光領域の外部に向かう方向に沿って光透過性を増加させてもよい。
前記表示面は、前記所定の波長光を透過可能に構成されてもよい。
前記画像表示部は、前記表示画像を構成する画像光を出射する画像出射部を有してもよい。この場合、前記画像出射部は、前記所定の波長光を出射可能であり、前記遮光部としても機能してもよい。
前記画像表示部は、前記表示面に、立体画像を構成するための左眼画像及び右眼画像の各々を表示してもよい。この場合、前記遮光部は、前記左眼画像の表示領域に対応する領域、及び前記右眼画像の表示領域に対応する領域の各々に、前記遮光領域を形成してもよい。
前記画像表示部は、前記左眼画像の表示領域、及び右眼画像の表示領域が、互いに略等しくなるように、前記左眼画像及び前記右眼画像の各々を表示してもよい。
前記表示面は、ホログラムスクリーンの表面であってもよい。
前記画像表示部は、前記取得された眼情報に基づいて前記表示画像を表示してもよい。
前記取得部は、撮像部と、前記撮像部により前記ユーザを撮影した画像に基づいて前記眼情報を生成する画像解析部とを有してもよい。
以上のように、本技術によれば、表示画像の視認性を向上させることが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。
以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
<第1の実施形態>
[画像表示装置の構成]
図1は、本技術の第1の実施形態に係る画像表示装置の外観を模式的に示す図である。以下の説明では、便宜的に、画像表示装置100の前後方向をX方向とし、左右方向をY方向とする。また画像表示装置100の上下方向をZ方向とする。
[画像表示装置の構成]
図1は、本技術の第1の実施形態に係る画像表示装置の外観を模式的に示す図である。以下の説明では、便宜的に、画像表示装置100の前後方向をX方向とし、左右方向をY方向とする。また画像表示装置100の上下方向をZ方向とする。
画像表示装置100は、全体的に略円柱形状を有し、台座10と、透明性を有する円筒形状の円筒面20と、透明性を有する円形状の天面35とを有する。
本開示において透明性を有するとは、透明及び半透明の両方を含み、色が付された形態も含まれる。例えば部材の背後が透けて視認可能な状態である場合、その部材は透明性を有する部材と言うことができる。また可視光の少なくとも一部を透過可能な部材も、透明性を有する部材に含まれる。
本実施形態では、円筒面20は透明な面からなり、画像が表示されていない場合は、ユーザから見て円筒面20の背後(後方側)が透けて視認可能である。図1に示すように、円筒面20に画像5が表示される場合には、画像5は台座10の上方の空間、すなわち円筒面20の内部の空間に浮かんでいるように表示され、優れた視覚効果が実現される。
図2は、画像表示装置100の中心をXZ平面方向に沿って切断した断面を模式的に示す図である。図3は、画像表示装置100を上方から見た場合の、主に円筒面20を示す模式図である。
台座10は、画像表示装置100の下方の部分に設けられ、360°の全周にわたり円筒面20を支持する。台座10の内部には、プロジェクタ11、UV(紫外線)プロジェクタ12、コントローラ15(図4参照)及び記憶部14(図4参照)が設置される。また台座10の内部には、図示しないバッテリー等の電源供給源やスピーカ、その他画像表示装置100の動作に必要な素子等が適宜設けられる。
プロジェクタ11は、台座10の略中心の位置に前方側に向けて設置される。プロジェクタ11から画像5を構成する画像光L1が出射され、円筒面20の内周面21に投射される。これにより円筒面20の外周面22に画像5が表示される。
図3に示すように、本実施形態では、円筒面20の前方側の半円に相当する部分の内周面(以下、単に前方側の内周面と記載する)21aに向けて、画像光L1が出射される。従って、ユーザ1から見ると、円筒面20の前方側の半円に相当する部分の外周面(以下、単に前方側の外周面と記載する)22aに画像5が表示される。
プロジェクタ11は、前方側の内周面21aに対して、画像光L1の投射位置が変更可能なように構成される。すなわちプロジェクタ11は、画像光L1の出射方向を変更可能に構成されている。画像光L1の投射位置が変更されると、それに応じて前方側の外周面22aに表示される画像5の表示位置も変更される。画像光L1の出射方向を変更する方法は限定されず、プロジェクタ11の投射光学系が制御されてもよいし、プロジェクタ11自体が向きを変更可能であってもよい。
プロジェクタ11の具体的に構成は限定されず、例えばRGBの各色に対応したレーザ光をスキャンして各画素を表示するレーザ走査方式のカラープロジェクタ等が用いられる。その他、例えば小型のモバイルプロジェクタ(ピコプロジェクタ)や単色のレーザ光を用いたプロジェクタ等が、画像表示装置100のサイズや用途等に応じて適宜用いられてよい。この他、画像光を投射可能な任意のプロジェクタが用いられてよい。
UVプロジェクタ12は、台座10の略中心の位置に後方側に向けて設置される。UVプロジェクタ12から円筒面20の後方側の内周面21bに向けて、UV光(紫外線光)L2が出射される。UVプロジェクタ12は、後方側の内周面21bに対して、UV光の出射方向を変更可能に構成される。UVプロジェクタ12の具体的な構成は限定されず、任意に設計されてよい。本実施形態において、UV光L2は所定の波長光に相当し、具体的な波長の数値は、後に示す遮光領域を形成可能に適宜設定される。
円筒面20は、透明スクリーン25と、遮光層26とを有する。透明スクリーン25は、円筒面20の前方側、すなわち図3に示す前方側の半円に相当する部分に構成される。すなわち透明スクリーン25は、円筒形状の一部として構成される。
透明スクリーン25の内周面は、前方側の内周面21aに相当し、画像5が投射される投射対象領域となる。透明スクリーン25の外周面は、前方側の外周面22aに相当し、画像5が表示される表示対象領域となる。以下、前方側の内周面21aを、透明スクリーン25の内周面21aと記載する場合がある。また前方側の外周面22bを、透明スクリーン25の外周面22aと記載する場合がある。
透明スクリーン25の内周面21aにおいて、画像光L1の投射により画像5が構成される領域(画像光L1が照射される領域)は、画像光L1の照射領域となる。透明スクリーン25の外周面22aにおいて、画像5が表示される領域は、画像5の表示領域27となる。本実施形態では、透明スクリーン25の外周側の表面である外周面22aにより、透明性を有する表示面28が構成される。表示面28に表示される画像5は、表示画像に相当する。
本実施形態では、透明スクリーン25として、透過型ホログラムにより構成されたホログラムスクリーンが用いられる。透過型ホログラムは、例えば拡散板による拡散光の干渉縞が記録されており、入射した画像光L1を拡散する拡散機能を有する。これに限定されず、例えば拡散機能を持たない透過型ホログラムの外周側に画像光を拡散する光拡散層等が積層されてもよい。
図2に模式的に図示されているように、ホログラムスクリーンの内側から入射した画像光L1は、ホログラムスクリーンにより様々な方向に拡散(散乱)されて外側に向けて出射される。例えば下方から出射される画像光L1に対して、ホログラムスクリーンに垂直な方向(X方向)に出射される光が最大ゲインとなるように、ホログラムスクリーンが設計される。これにより画像表示装置100に対して略水平方向の位置から画像5を見るユーザ1に、視認性の高い高品質な画像を提供することが可能である。もちろんそのような設計に限定される訳ではない。
ホログラムスクリーンを構成する透過型ホログラムの材質等は限定されず、例えば任意の感光材料等が用いられてよい。この他、透過型ホログラムとして機能する任意のホログラフィック光学素子(HOE:Holographic Optical Element)が適宜用いられてよい。またホログラムスクリーンを露光により作成する方法も限定されず、物体光及び参照光の波長や出射方向等に関して任意に設定されてよい。
透明スクリーン25として、例えば微粒子等の散乱体、フレネルレンズ、マイクロレンズ等を使って光を拡散するスクリーン等が用いられてもよい。また有機EL(OLE:Organic Electro-Luminescence)を用いた透明OELD等の透明ディスプレイにより、透明スクリーン25が構成されてもよい。あるいは、画像光L1を拡散可能な任意のフィルムや膜等が透明スクリーン25として用いられてよい。その他、透明性を有する表示面を実現するための任意の技術が用いられてよい。
遮光層26は、円筒面20の後方側、すなわち図3に示す後方側の半円に相当する部分に構成される。従って遮光層26は、円筒形状の他の一部として構成される。遮光層26の内周面は、後方側の内周面21bに相当し、UV光L2が照射される照射対象領域となる。以下、後方側の内周面21bを、遮光層26の内周面21bと記載する場合がある。
本実施形態では、遮光層26として、フォトクロミック材料からなるフォトクロミック層が構成される。遮光層26は、可視光帯域の波長光を透過し、UVプロジェクタ12から出射されるUV光L2の照射に応じて黒色に発色する。従って、UV光L2が照射される照射領域は黒色に変化し、光透過性が規制される。
遮光層26を生成する方法は限定されない。例えば透明部材の表面にフォトクロミック材料が塗布されて、遮光層26が生成される。あるいはフォトクロミック機能を有する部材を加工することで遮光層26が生成されてもよい。またフォトクロミック材料の具体的な材質も限定されず、所望の光透過性が実現可能なように適宜選択されてよい。またUV光L2の照射に応じて発色する色も、黒色に限定される訳ではない。
本実施形態では、遮光層26の内周側の表面である内周面21bにより、光透過性を制御可能な遮光面29が構成される。遮光面29は、表示面28に対してユーザ1の眼とは反対側に配置される。
遮光面29内のUV光L2の照射に応じて黒色に発色する照射領域は、遮光領域30となる。遮光領域30は、UV光L2の照射に応じて光透過率が略ゼロとなる場合に限定されない。UV光L2の照射に応じて光透過率が規制されるのであれば、当該UV光L2の照射領域は遮光領域30となる。
遮光領域30の光透過率(遮光率)は、例えばUV光L2の強度により制御可能である。照射されるUV光L2の強度を増加することで光透過率は低下し(遮光率は増加し)、光透過率を略0%(遮光率を略100%)に設定することも可能である。
透明スクリーン25及び遮光層26を含む円筒面20を生成するための具体的な方法及び構成は限定されない。透明スクリーン25及び遮光層26の各々の端部が接続されもよいし、透明な支持部材等により、透明スクリーン25及び遮光層26が離間した状態でそれぞれ支持されてもよい。例えば360°の全周にわたって一様な透明度で、境目等が見えないように円筒面20が形成される。これに限定されず、前方側からの画像5の視聴を邪魔しない範囲で、前方側と後方側との境目や、各部材の境目が視認可能であってもよい。
また前方側の半円部分の全体に透明スクリーン25が構成される場合に限定されず、前方側の一部に透明スクリーン25が構成されてもよい。この場合、投射対象領域は、前方側の内周面21aの一部の領域に設定されることになる。遮光層26は、透明スクリーン25の位置等に応じて適宜設けられればよい。すなわち投射対象領域の位置等に応じて、遮光層26を形成可能な領域が適宜設定されればよい。
図4は、本実施形態に係る画像表示装置100の機能的な構成例を示すブロック図である。画像表示装置100は、さらに、検出カメラ13と、記憶部14と、コントローラ15とを有する。
検出カメラ13は、ユーザ1の視点位置Pを検出するためのカメラであり、画像5を視聴するための視聴範囲の全体を撮影可能なように、位置や画角が設定されている。本実施形態では、円筒形状の透明スクリーン25の前方側が視聴範囲となり、その中でユーザ1は顔を動かしながら画像5を視聴することが可能である。検出カメラ13は、視聴範囲内の任意の位置にあるユーザ1の顔を撮影可能である。
図3には、検出カメラ13が模式的に図示されているが、検出カメラ13が設置される位置は限定されない。例えば台座10に検出カメラ13が設置されてもよし、上方側の任意の位置に検出カメラ13が設置されてもよい。また複数の検出カメラ13が設置されてもよい。
検出カメラ13としては、例えばCMOS(Complementary etal-Oxide Semiconductor)センサやCCD(Charge Coupled Device)センサ等のイメージセンサを備えるデジタルカメラが用いられる。また、例えば赤外線LED等の赤外線照明を搭載した赤外線カメラが用いられてもよい。本実施形態において、検出カメラ13は、撮像部として機能する。
記憶部14は、不揮発性の記憶デバイスであり、例えばHDD(Hard Disk Drive)等が用いられる。記憶部14には、画像表示装置100の全体の動作を制御するための制御プログラム16が記憶される。制御プログラム16を、画像表示装置100にインストールする方法は限定されない。
コントローラ15は、画像表示装置100が有する各ブロックの動作を制御する。コントローラ15は、例えばCPUやメモリ(RAM、ROM)等のコンピュータに必要なハードウェア構成を有する。CPUが記憶部14に記憶されている制御プログラム16をRAMにロードして実行することにより、種々の処理が実行される。
コントローラ15として、例えばFPGA(Field Programmable Gate Array)等のPLD(Programmable Logic Device)、その他ASIC(Application Specific IntegratedCircuit)等のデバイスが用いられてもよい。
本実施形態では、コントローラ15のCPUが本実施形態に係るプログラムを実行することで、機能ブロックとして画像解析部17、表示制御部18、及び遮光制御部19が実現される。そしてこれらの機能ブロックにより、本実施形態に係る画像処理方法が実行される。なお各機能ブロックを実現するために、IC(集積回路)等の専用のハードウェアが適宜用いられてもよい。
画像解析部17は、検出カメラ13により撮影されたユーザ1の画像を解析し、視点位置Pを算出する。視点位置Pは、例えば予め視聴範囲に設定された座標系に基づく座標値により算出される。視聴範囲に座標系を設定する方法は限定されない。なお視点位置Pの情報として、他の情報が取得されてもよい。
ユーザ1の画像を解析して視点位置Pを算出する方法は限定されず、任意の顔認識技術や画像解析技術等が用いられてよい。またRNN(Recurrent Neural Network:再帰型ニューラルネットワーク)、CNN(Convolutional Neural Network:畳み込みニューラルネットワーク)、MLP(Multilayer Perceptron:多層パーセプトロン)等のDNN(Deep NeuralNetwork:深層ニューラルネットワーク)を用いた機械学習アルゴリズムが用いられてもよい。
本実施形態において、視点位置Pは、ユーザ1の眼に関する眼情報に含まれる。本実施形態では、画像解析部17及び検出カメラ13により、眼情報を取得する取得部が実現される。
表示制御部18は、プロジェクタ11により表示される画像5の生成、プロジェクタ11の表示動作の制御を実行する。本実施形態では、画像解析部17により算出された視点位置Pに基づいて、表示される画像5が選択されたり、その表示位置等が制御される。その他、任意の画像処理や表示制御が実行されてよい。本実施形態では、表示制御部18及びプロジェクタ11により、画像表示部が実現される。
遮光制御部19は、UVプロジェクタ12によるUV光L2の照射動作を制御する。本実施形態では、画像解析部17により算出された視点位置P、及び表示される画像5の情報に基づいて、UV光L2が照射される領域が制御される。すなわち遮光領域30の位置、形状、サイズ等が制御される。本実施形態では、遮光層26、遮光制御部19及びUVプロジェクタ12により、遮光部が実現される。
[画像表示装置の動作]
透明スクリーン25に画像5を表示する際には、まず画像解析部17により、ユーザ1の視点位置Pが算出される。そして表示制御部18により、視点位置Pに基づいて透明スクリーン25に表示される画像5の画像データが生成される。画像データの生成は、例えば記憶部14等により記憶されている画像データの読み出しを含む。生成された画像データは、プロジェクタ11に出力される。
透明スクリーン25に画像5を表示する際には、まず画像解析部17により、ユーザ1の視点位置Pが算出される。そして表示制御部18により、視点位置Pに基づいて透明スクリーン25に表示される画像5の画像データが生成される。画像データの生成は、例えば記憶部14等により記憶されている画像データの読み出しを含む。生成された画像データは、プロジェクタ11に出力される。
また表示制御部18により、視点位置Pに基づいて画像5の表示位置やサイズ等が設定され、プロジェクタ11に制御信号が出力される。表示制御部18から出力された画像データ及び制御信号に基づいて、プロジェクタ11により、透明スクリーン25に画像が投射される。これにより表示面28のユーザ1の視点位置Pに応じた位置に、画像5が表示される。
図5は、遮光領域30の生成方法の一例を説明するための模式図である。透明スクリーン25に画像5が表示される際には、遮光制御部19により、視点位置P及び表示面28に表示される画像5の情報に基づいて、遮光領域30の位置、形状、サイズ等が設定される。そして表示面28に表示される画像5の表示領域27に対応する領域31に、遮光領域30が生成される。
本実施形態では、表示領域27に対応する領域31として、ユーザ1の眼の位置から画像5の縁部5mを遮光面29に射影して形成される領域が算出される。算出された領域31の位置、形状、サイズ等が、遮光領域30の位置、形状、サイズ等として設定される。遮光制御部19は、設定された遮光領域30が形成されるように、UVプロジェクタ12に制御信号を出力する。
遮光制御部19から出力された制御信号に基づいて、UVプロジェクタ12により、遮光面29にUV光L2が照射される。これにより表示面28に表示される画像5の表示領域27に対応する遮光領域30として、表示される画像5の形状と略相似な形状を有する遮光領域30を形成することが可能となる。なお略相似な形状は、略同一の形状(略合同な形状)を含む。
遮光領域30は、ユーザ1から見て、画像5の背後の領域に形成される。従って遮光領域30自体は、画像5と重なっているので、ユーザ1には視認されない。
ユーザ1の眼の位置から画像5の縁部5mを遮光面29に射影して形成される領域を算出する方法は、限定されない。例えば表示される画像5の画像情報(各画素の情報を含む情報)に基づいて、画像5の縁部5mに対応する画素を算出する。プロジェクタ11の投射方向やズーム等の情報に基づいて、縁部5mに対応する画素から出射される画像光L1の投射位置(表示面28における表示位置に相当)を算出する。
ユーザ1の視点位置(座標値)と縁部5mの表示位置(座標値)を結ぶ直線と、遮光面29との交差位置(座標位置)を算出する。算出された交差位置(座標値)が、画像5の縁部5mを遮光面29に射影した場合の位置となる。例えばこのような処理により、遮光領域30の位置等を算出することが可能である。もちろん他のアルゴリズムが用いられてもよい。
図6は、ユーザ1の視点位置Pが移動した場合を示す模式図である。図6に示すように、画像表示装置100に対して、右回り(上方から見た図中では左回り)に視点位置Pが移動したとする。この場合、視点位置Pの移動に連動して、表示される画像5、及び表示位置が変更される。
例えば図1等に示す車両(画像5)の右側面が正面に来るように車両が回転された画像5が表示され、プロジェクタ11の出射方向も視点位置Pに向けて移動される。これによりプロジェクタ11側から見ると、透明スクリーン25の内周面21において、左側に表示位置が変更される。
ユーザ1から見ると、台座10の上方の空間の同じ位置に浮かんでいる車両を、右から覗き込むような視聴体験を得ることが可能となり、画像5の視聴を楽しむことが可能となる。
遮光制御部19は、視点位置Pの移動、及び画像や表示位置の変更に連動して、遮光領域30を変更させる。すなわち視点位置Pの移動に応じて表示された画像5の表示領域27に対応する領域31に、遮光領域30を形成する。具体的には、車両を右側から見た形状と略相似形の遮光領域30が形成される。
以上、本実施形態に係る画像表示装置100では、ユーザ1の眼に関する眼情報である視点位置Pに基づいて、透明スクリーン25に表示される画像5の表示領域27に対応する領域31に遮光領域30が形成される。これにより画像5の視認性を向上させることが可能となる。
透明スクリーン25等に画像5を表示させる場合、背景が透けて見えるので、背景の明るさや色の影響により、画像5のコントラストや色再現性が低下してしまう場合があり得る。そうすると画像5の視認性が非常に悪くなり、画像5の視聴を楽しむことができなくなってしまう。
本実施形態では、画像5の表示領域27に対応する領域31に遮光領域30が形成される。これによりユーザ1から見ると画像5が表示される部分は遮光されているため、良好なコントラスト及び色再現性にて画像5が表示される。一方、画像5が表示される部分以外は、透明な状態が維持されるので、背景の中に画像5が存在するような視聴効果が発揮される。
また画像5の移動に連動して遮光領域30の位置等が制御されるので、視聴範囲内のどの方向から視聴する場合でも、コントラスト及び色再現性が良好な画像5を視聴することが可能となる。すなわち非常に高精度の画像表示が実現される。
図1に例示する車両の画像5のように、表示される画像5の種類が予め決まっている場合等において、テーブル情報が用いられて、画像表示及び遮光領域30の生成が実行されてもよい。例えば視点位置Pと、画像5の種類や表示位置等と、遮光領域30の位置等とが関連付けられた画像生成用テーブルが予め生成され、記憶部14に記憶されてもよい。画像5を表示する際には、画像解析部17により算出される視点位置Pに基づいて画像生成用テーブルが参照され、画像5の表示及び遮光領域30の生成が実行される。これにより処理速度を向上させることが可能となり、視点位置Pの移動に連動して精度よく画像5を表示することが可能となる。
図7に示すように、表示される画像5、及びその表示位置が固定さていてもよい。この場合でも、視点位置にP基づいて、遮光領域30を形成することで、画像5の視認性を高く維持することは可能となる。
図8は、遮光面29に形成される遮光領域30の一例を示す模式図である。図8A及びBでは、表示面28に表示される画像5に略相似な形状を有する遮光領域30として、円形状の遮光領域30aと、矩形状な遮光領域30bとがそれぞれ図示されている。
遮光領域30内の光透過率(遮光率)をどのように設定するかは限定されず、画像5の視認性を向上可能なように任意に設定されてよい。例えば遮光領域30は、全領域の光透過率が略ゼロ%(遮光率が略100%)となるように形成される。もちろん光透過率が略ゼロ%(遮光率が略100%)の場合に限定されず、光透過率(遮光率)は任意に設定されてよい。
図8A及びBに示すように、遮光領域30内において、光透過率(遮光率)が変化するように、遮光領域30が形成されてもよい。例えば遮光領域30の縁部30m付近にて、遮光領域30の外部に向かう方向に沿って光透過性が増加(遮光率が減少)されてもよい。すなわち遮光領域30の縁部30m付近では、徐々に透明な状態に近づくように、光透過率(遮光率)が制御されてもよい。これにより遮光面29において、遮光領域30と外側の透明な領域との境界において、光透過率(遮光率)をなだらかに変化させることが可能となる。
なお遮光領域30の外部に向かう方向とは、一方向に限定されず、内部側から外部側に向かう任意の方向が含まれる。例えば図8Aに示す例では、円形状の遮光領域30aの中心から外部に延びる方向に沿って、光透過率が増加されている。図8Bに示す例では、矩形状の遮光領域30bの各辺に垂直な方向に沿って光透過率が増加されている。また4つの頂点部では、中心から外部に延びる方向に沿って、光透過率が増加されている。
光透過率を増加させる方法も限定されず、縁部30mまでの距離に対して線形的に増加させる場合や、画像5及び遮光領域30の形状に基づいて、縁部30mの位置によって増加率を変化させる場合等、任意の設定が実行されてよい。また段階的に光透過率を変化させることも可能である。
遮光領域30を、画像5の形状と略相似な形状で、画像5に重なるように形成する場合には、遮光領域30の縁部30mが直接見えることはなく、画像5の視聴を邪魔することはない。しかしながら、表示される画像5が複雑な形状である場合や、UVプロジェクタ12の解像度(画素数)、各プロジェクタの設置精度等によっては、画像5と遮光領域30とが微妙にずれる場合もあり得る。そうるすと、遮光領域30の縁部30mが画像5(表示領域27)からはみ出てしまい、直接見えてしまうことも起こり得る。
このような場合に図8A及びBに示すように、遮光領域30の縁部30m付近の光透過率を制御することで、遮光領域30の縁部30mが目立ってしまい画像5の視聴を邪魔してしまうことを抑制することが可能である。一方、画像5に対しては、中央のほとんどの領域において背後からの光が遮光されている。従って画像5の縁部5m付近で若干光透過率が高く(遮光率が低く)なっていても、画像5の視認性への影響はほぼない。この結果、非常に高精度の画像表示が実現される。
<第2の実施形態>
本技術の第2の実施形態に係る画像表示装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した画像表示装置100における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
本技術の第2の実施形態に係る画像表示装置について説明する。これ以降の説明では、上記の実施形態で説明した画像表示装置100における構成及び作用と同様な部分については、その説明を省略又は簡略化する。
図9は、本実施形態に係る画像表示装置200を上方から見た場合の、主に円筒面220を示す模式図である。本実施形態に係る円筒面220は、透明スクリーン225と、透明性を有する遮光層226とが積層された構成を有する。
具体的には、360°の全周にわたって円筒形状の透明スクリーン225が設けられる。そしてその内周側に、360°の全周にわたって遮光層226が積層される。従って本実施形態では、前方側及び後方側の区別なしに、画像表示装置200の周囲の全てにわたって、透明スクリーン225と遮光層226とが設けられる。
この結果、全周にわたって設けられた透明スクリーン225の外周面222の全てが、画像5が表示される表示面228となり、画像表示装置200の周囲の全てが視聴範囲となる。また全周にわたって設けられた遮光層226の内周面226aの全てが、光透過性を制御可能な遮光面229となる。
図8A及びBに示すように、ユーザ1は、画像表示装置200の前方側及び後方側の区別なく、画像表示装置200の周囲のいずれの位置からも、画像5を視聴することが可能である。図示は省略されているが、視聴範囲内の任意の位置にあるユーザ1の顔を撮影可能なように、検出カメラが設置されている。検出カメラにより撮影されたユーザ1の画像に基づいて、ユーザの眼の視点位置Pが算出される。
算出された視点位置Pに基づいて、透明スクリーン225の外周面222(表示面228)に、画像5が表示される。例えば360°の全周にわたって画像光L1を出射可能なように、プロジェクタが構成される。当該プロジェクタが制御されることで、透明スクリーン225に画像光L1が出射され、表示面228に画像5が表示される。
算出された視点位置P及び表示される画像5の位置等に基づいて、表示面228に表示される画像5の表示領域27に対応する領域に、遮光領域230が形成される。例えば360°の全周にわたってUV光L2を出射可能なように、UVプロジェクタが構成される。当該UVプロジェクタが制御されることで、遮光層226にUV光L2が出射され、遮光面229に遮光領域230が形成される。
なお画像5が表示されていない場合は、どの方位から円筒面220を見ても、背後(後方側)が透けて視認可能である。従ってほぼ透明な空間が構成されており、画像5が表示されると、透明な空間に物体が浮かび上がるような優れた視覚効果が実現される。
<第3の実施形態>
図10は、第3の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す断面図である。画像表示装置300は、第1の実施形態で説明した画像表示装置100のプロジェクタ11及びUVプロジェクタ12に代えて、一体型プロジェクタ311が設けられる。また画像表示装置100の天面35に代えて、反射ミラー335が設けられる。
図10は、第3の実施形態に係る画像表示装置の構成例を示す断面図である。画像表示装置300は、第1の実施形態で説明した画像表示装置100のプロジェクタ11及びUVプロジェクタ12に代えて、一体型プロジェクタ311が設けられる。また画像表示装置100の天面35に代えて、反射ミラー335が設けられる。
一体型プロジェクタ211は、画像光L1及びUV光L2の両方を出射することが可能である。例えば投射可能な全領域(全画角)への画像光L1の出射、及び全領域(全画角)へのUV光L2の出射を同時に、あるいは互いに切替えて実行することが可能である。また一部の領域への画像光L1の出射と、他の領域へのUV光L2の出射を同時に実行することも可能である。すなわち投射可能な全領域(全画角)の右半分の領域には画像光L1を出射し、左半分の領域にはUV光L2を出射する、といったことも可能である。
図10に示すように、一体型プロジェクタ311は、円筒形状の台座310の略中心の位置に、上方に向けて設置される。一体型プロジェクタ311は、上下方向(Y方向)に延在する光軸Oを基準として、画像光L1及びUV光L2を出射する。
本実施形態において、一体型プロジェクタ311は、画像光L1を出射し、また所定の波長域を出射可能であり遮光部としても機能する画像出射部として機能する。一体型プロジェクタ311の具体的な構成は限定されず、任意の構成が用いられてよい。
反射ミラー335は、一体型プロジェクタ311により出射された出射光(画像光L1、UV光L2)を反射する反射面336を有する。反射ミラー335は、反射面336が一体型プロジェクタ311に向くように、光軸Oを基準として一体型プロジェクタ311に対向して配置される。
本実施形態では反射面336は、光軸Oを基準とした回転対称な形状を有する。具体的には、反射面336は、放物線の一部を切り出した曲線を光軸Oを基準として回転した回転面237を含む。回転面237は、放物線の凹状である側(放物線の焦点側)が光を反射する側(反射面236)となるように、また放物線の軸と光軸Oとが異なるように構成される。
反射ミラー335の具体的な構成等は限定されない。例えば、反射ミラー335を構成する材料として、アクリル等の樹脂、ガラス、金属等の任意の材料が用いられてよい。また例えば反射ミラー335の反射面336に、アルミや銀等の薄膜を用いた高反射率コーティング等が施されてもよい。これにより反射面336に入射した出射光を高い効率で反射することが可能となる。
一体型プロジェクタ311から上方に向けて放射状に出射された出射光(画像光L1、UV光L2)は、反射ミラー335の反射面336により、透明な円筒面320の全周に向けて放射状に反射される。上記したように反射面336は、放物線形状の回転面337を有する。従って図10に示すように、当該回転面337により反射された出射光は、円筒面320に対する入射角度θが略一定となる。すなわち本実施形態では、反射ミラー335により、出射光の円筒面320に対する入射角度が略一定に制御される。
円筒面320は第1の実施形態と同様な構成であるので、前方側に透明スクリーン325が配置され、後方側に遮光層326が配置される。図10に示すように一体型プロジェクタ311は、下方から上方に向けて、反射面336の前方側の領域に画像光L1を出射し、反射面336の後方側の領域にUV光L2を出射する。これにより前方側の透明スクリーン325に画像光L1が投射され、後方側の遮光層326にUV光L2が照射される。
これにより1台の一体型プロジェクタ311により、ユーザ1の眼の視点位置Pに基づいた表示面328への画像5の表示が可能となる。また遮光面329に対して画像5の表示領域27に対応する遮光領域330を形成することが可能となる。
なお透明スクリーン325へ画像光L1を投射する際には、反射ミラー335により、画像光L1の透明スクリーン325に対する入射角度が略一定に制御される。これにより、例えばホログラムスクリーンの入射角度選択性による画像ムラ等を十分に抑制することが可能となる。この結果、例えばホログラムスクリーンを用いた透明スクリーン325に、高品質な画像を表示することが可能となる。また画像信号等を補正する必要がなくなるため、本来の照射強度で画像を投射することが可能となる。これにより明るい画像を表示することが可能となる。すなわち画像5の視認性を向上させることが可能となる。
またホログラムスクリーンを露光する際に、参照光の照射角度を一定にして干渉縞を構成することが可能である。このようなモノスラントなホログラムスクリーンでは、参照光の照射角度と同じ入射角度で画像光L1を入射することで、高い回折効率を実現することが可能である。例えば、反射面336により制御される画像光L1の入射角度に合わせて、参照光の照射角度が設定されたモノスラントな透過型ホログラムスクリーンを用いることで、非常に高輝度な透明ディスプレイ等を実現することが可能となる。
また本実施形態では、上方に配置された反射ミラー335により下方に向けて反射された画像光L1が透明スクリーン325に入射する。従って画像光L1の入射角度に合わせて透過型ホログラムスクリーン等を構成した場合、透明スクリーン325の表示面328に入射される外光等は透明スクリーン325をそのまま透過することになる。
これにより、例えば透明スクリーン325の表示面328に照明等の明かりが映り込むといった現象を十分に抑制することが可能となる。この結果、外光等による透明スクリーン325に表示される画像5への影響を低減することが可能となり、十分に高品質な画像表示を実現することが可能となる。
なお、第2の実施形態として説明した図9に示す画像表示装置200に、本実施形態に係る一体型プロジェクタ311と、反射ミラー335を設置することも可能である。視点位置に基づいて画像5を表示可能なように、反射面336に対する画像光L1の出射が制御される。また画像5の表示領域27に対応する遮光領域330を形成可能なように、反射面336に対するUV光L2の出射が制御される。典型的には、反射面327の画像光L1が投射される領域に対して、反射ミラー335の中心を基準とした反対側の領域に、UV光L2が照射される。もちろんこれに限定される訳ではない。
<第4の実施形態>
図11は、第4の実施形態に係る画像表示装置を上方から見た場合の模式図である。画像表示装置400は、平面形状からなる透明スクリーン425と、平面形状からなり透明性を有する遮光層426とを含む。遮光層426は、透明スクリーン425の後方側に、透明スクリーン425と離間して配置される。
図11は、第4の実施形態に係る画像表示装置を上方から見た場合の模式図である。画像表示装置400は、平面形状からなる透明スクリーン425と、平面形状からなり透明性を有する遮光層426とを含む。遮光層426は、透明スクリーン425の後方側に、透明スクリーン425と離間して配置される。
透明スクリーン425と遮光層426と間には、プロジェクタ411と、UVプロジェクタ412とが配置される。プロジェクタ411は、前方側にある透明スクリーン425に向けて配置される。UVプロジェクタ412は、後方側にある遮光層426に向けて配置される。
透明スクリーン425の前方側の表面が表示面428となる。プロジェクタ411により透明スクリーン425に向けて画像光L1が投射されることで、表示面428に画像5が表示される。遮光層426の前方側の表面が遮光面429となる。UVプロジェクタ412により遮光面429に向けてUV光L2が照射されることで、遮光領域430が形成される。
検出カメラ413により撮影されたユーザ1の画像に基づいて、ユーザ1の視点位置Pが算出される。ユーザ1の視点位置Pに基づいて表示面428に画像5が表示される。また画像5の表示領域27に対応する領域に、遮光領域430が形成される。これにより画像5の視認性を向上させることが可能となる。
<第5の実施形態>
図12は、第5の実施形態に係る画像表示装置を上方から見た場合の模式図である。図5Aに示す画像表示装置500は、平面形状からなる透明スクリーン525と、平面形状からなり透明性を有する遮光層526とを含む。遮光層526は、透明スクリーン525の後方側に、透明スクリーン525に積層されて配置される。
図12は、第5の実施形態に係る画像表示装置を上方から見た場合の模式図である。図5Aに示す画像表示装置500は、平面形状からなる透明スクリーン525と、平面形状からなり透明性を有する遮光層526とを含む。遮光層526は、透明スクリーン525の後方側に、透明スクリーン525に積層されて配置される。
本実施形態では、透明スクリーン525として、反射型ホログラムにより構成されたホログラムスクリーンが用いられる。従って透明スクリーン525の前方側にプロジェクタ511が配置される。プロジェクタ511により透明スクリーン525に向けて画像光L1が投射されることで、透明スクリーン525の前方側の表面である表示面528に画像5が表示される。
遮光層526の後方側には、UVプロジェクタ512が配置される。UVプロジェクタ512により遮光層526に向けてUV光L2が照射されることで、遮光層526の後方側の表面である遮光面529に遮光領域530が形成される。
検出カメラ513により撮影されたユーザ1の画像に基づいて、ユーザ1の視点位置Pが算出される。ユーザ1の視点位置Pに基づいて表示面528に画像5が表示される。また画像5の表示領域27に対応する領域に、遮光領域530が形成される。これにより画像5の視認性を向上させることが可能となる。
図12Bに示す画像表示装置500aでは、画像光L1に用いられる波長帯域(例えば可視光帯域)の波長光を反射して拡散し、UV光L2を透過するように、透明スクリーン525が構成される。すなわち透明スクリーン525は、所定の波長光を透過可能に構成される。これにより透明スクリーン525の前方側から遮光領域530を形成するためのUV光L2を照射することが可能である。
例えば図12Bに示すように、透明スクリーン525の前方側に一体型プロジェクタ515が配置される。一体型プロジェクタ515により画像光L1とUV光L2とを同時に出射することで、透明スクリーン525の前方側の表面である表示面528に画像5が表示され、遮光層526の前方側の表面である遮光面529に遮光領域530が形成される。例えば画像光L1が出射される画素(スキャンされる画素を含む)と同じ画素にてUV光L2を出射する(UV光をスキャンする)ことで、画像5の形状と略相似な形状を有する遮光領域530を容易に形成することが可能となる。
<第6の実施形態>
図13は、第6の実施形態に係る画像表示装置を上方から見た場合の模式図である。画像表示装置600は、いわゆる「ペッパーズ・ゴースト」を利用して画像5を表示することが可能である。ユーザ1が視線を向ける方向をX方向とし、ユーザ1から見て左右方向をY方向とする。またユーザから見て上下方向をZ方向とする。
図13は、第6の実施形態に係る画像表示装置を上方から見た場合の模式図である。画像表示装置600は、いわゆる「ペッパーズ・ゴースト」を利用して画像5を表示することが可能である。ユーザ1が視線を向ける方向をX方向とし、ユーザ1から見て左右方向をY方向とする。またユーザから見て上下方向をZ方向とする。
画像表示装置600は、表示ディスプレイ611と、透明性を有するハーフミラー638と、透明性を有する遮光層626と、UVプロジェクタ612と、検出カメラ613とを有する。
表示ディスプレイ611は、XZ平面に平行に、ユーザから見て左側(図中下側)に画像光L1を出射可能に配置される。表示ディスプレイ611としては、液晶、EL(Electro-Luminescence)等、任意のディスプレイが用いられてよい。本実施形態において、表示ディスプレイ611は、画像出射部として機能する。なおスクリーンにプロジェクタにより画像を投射することで、画像出射部が実現されてもよい。
ハーフミラー638は、Y方向に沿って表示ディスプレイ611の出射側に、Y方向に対して略45°の角度で配置される。ハーフミラー638は、画像光L1として用いられる可視光帯域の波長光に対してハーフミラー特性を有し、UVプロジェクタ612から出射されるUV光L2に対して完全反射特性を有する。
従って、表示ディスプレイ611から出射される画像光L1の一部はX方向に沿って、ユーザ1に向けて反射される。これによりユーザ1から見ると、正面に画像光L1により生成される虚像(ペッパーズ・ゴースト像)5'が視認可能となる。
本実施形態において、ハーフミラー638は、透明性を有する反射部材に相当し、画像光L1を反射する反射面は、表示面628に相当する。反射部材として、ハーフミラー638とは異なる反射部材が用いられてもよい。例えば所定の光量比で入射光を分割可能なダイクロイックミラー等が用いられてもよい。
遮光層626は、YZ平面に平行に、ハーフミラー638に向けて配置される。遮光層626の前方側の表面が遮光面629となり、ハーフミラー638に対して、ユーザ1の目とは反対側に配置される。
UVプロジェクタ612は、Z方向に沿って、表示ディスプレイ611及びハーフミラー638と並ぶように配置される。UVプロジェクタ612は、ハーフミラー638に対して、表示ディスプレイ611と反対側に配置され、ハーフミラー638に向けてUV光L2を照射する。照射されたUV光L2は、ハーフミラー638により遮光層626に向けて反射される。これにより遮光層626の遮光面629に、遮光領域630が形成される。
検出カメラ613により撮影されたユーザ1の画像に基づいて、ユーザ1の視点位置Pが算出される。ユーザ1の視点位置Pに基づいて表示面628に画像(虚像5')が表示される。また画像(虚像5')の表示領域27に対応する領域に、遮光領域630が形成される。これにより画像(虚像5')の視認性を向上させることが可能となる。
<その他の実施形態>
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
本技術は、以上説明した実施形態に限定されず、他の種々の実施形態を実現することができる。
上記では、遮光部として、所定の波長域の照射に応じて光透過性を制御可能なフォトクロミック材料からなるフォトクロミック層が構成された。これに限定されず、光透過性を制御可能な任意の構成により、遮光部が実現されてもよい。
例えば温度変化(熱変化)に応じて光透過性を制御可能な遮光面と、遮光面の温度を制御する温度制御部により、遮光部が構成されてもよい。例えば温度変化により着色するサーモクロミック材料により遮光層が構成され、温度制御部としてIR光(赤外線光)を照射可能なIRプロジェクタが用いられる。あるいは温度制御部として、透明ヒータ等が用いられてもよい。
サーモクロミック材料の具体的な材質は限定されず、所望の光透過性が実現可能なように適宜選択されてよい。またIR光の照射に応じて発色する色も、黒色に限定される訳ではない。サーモクロミック材料からなる遮光層に照射されるIR光の強度や、加えられる熱量を制御することで、光透過率(遮光率)を制御することが可能となり、図8に例示するような遮光領域を形成することが可能となる。
また光透過性の制御可能な液晶層を含む液晶ディスプレイ等により遮光部が構成されてもよい。すなわち液晶を用いて光透過率を調整可能な構成が採用されてもよい。例えばTNモード、ゲストホストモード等の液晶層を単純マトリクス表示、あるいはセグメント表示等で動作させることで、所定箇所の光透過率を下げる構成を実現することが可能である。液晶層に印加する電力を制御することで、光透過率(遮光率)を制御することが可能となり、図8に例示するような遮光領域を形成することが可能となる。その他、液晶を用いた任意の構成が採用されてよい。
図14~図16は、本技術を3D画像(立体画像)の表示に適用させる場合を説明するための模式図である。図14及び図15に示すように、ユーザ1の左眼の視点位置PLに基づいて、表示面728に、3D画像を構成するための左眼画像5Lが表示される。またユーザ1の右眼の視点位置PRに基づいて、表示面728に、3D画像を構成するための右眼画像5Rが表示される。
また左眼画像5Lの表示領域27Lに対応する領域、及び右眼画像5Rの表示領域27Rに対応する領域に、遮光領域730が表示される。これにより、コントラスト及び色再現性が良好な視認性の高い3D画像を視聴することが可能となる。
また図15Bに示すように、視点位置P1及びP2の移動に連動して、左眼画像5L及び右眼画像5Rの表示が制御される。また視点位置P1及びP2の移動に連動して、遮光領域730の位置等も制御される。これにより視聴範囲内のどの方向から視聴する場合でも、自然な運動視差を得ることが可能となり、コントラスト及び色再現性が良好な3D画像を視聴することが可能となる。
なお図15に示す円780は、ユーザ1から見える3D画像の位置を模式的に示したものである。図15に示す例では、遮光領域730が形成される遮光面729よりも奥側(後方側)の位置に3Dの表示物が存在するように見える。
図14及び図15に示す例では、左眼画像5Lに対応する領域に形成された遮光領域730の縁部等が、右眼の視界に入ってしまう場合があり得る。同様に、右眼画像5Rに対応する領域に形成された遮光領域730の縁部等が、左眼の視界に入ってしまう場合があり得る。この場合、3D画像自体はコントラスト良く視聴可能であるが、若干3D画像の周囲が暗くなってしまうといったことが発生してしまう可能性が否定できない。しかしながら、図8を参照して説明したように、遮光領域730の縁部付近等の光透過率(遮光率)を制御することで、そのような影響を十分に抑制することが可能である。
また図16に示すように、左眼画像5Lの表示領域27Lと、右眼画像5Rの表示領域27Rとが、互いに略等しくなるように、左眼画像5L及び右眼画像5Rを表示することも可能である。この場合、左眼画像5Lの表示領域27Lに対応する領域と、右眼画像5Rの表示領域27Rに対応する領域とが、互いに略同一となる。その領域に遮光領域730を形成することで、遮光領域730の縁部等が左右の眼の視界に入ってしまうといった問題を十分に抑制することが可能となる。なお図16の円780に示すように、3Dの表示物は、表示面728と略同一の位置に存在するように見える。
表示面に複数のユーザの各々が視聴する複数の画像が表示され、各画像の表示領域に対応する領域に遮光領域が形成されてもよい。これにより複数のユーザにて視認性の高い画像を視聴することが可能となる。また図16を参照して説明したように、複数の画像の表示領域を互いに略同一とすることで、他のユーザに対して形成された遮光領域が他のユーザの画像の視聴を邪魔してしまうといったことを十分に抑制することが可能となる。
ユーザの眼に関する眼情報として、視点位置以外の情報が用いられてもよい。例えば視線方向や、注視点の情報等に基づいて、画像の表示及び遮光層の形成が実行されてもよい。
表示画像の表示領域に対応する領域は、すなわち遮光層が形成される領域は、画像の形状に略相似な形状を有する領域に限定されない。すなわち画像と重なる領域に遮光領域が形成される場合に限定される訳ではない。例えばプロジェクタの画角に応じた矩形状の遮光領域が形成されてもよい。遮光領域が画像からはみ出てしまう可能性も出てくるが、遮光領域の縁部等の光透過率を制御することで、画像の視聴への影響を抑制することが可能である。
表示面に複数の画像が離間して表示されてもよい。この場合でも、複数の画像の各々の表示領域に対応する複数の領域に、遮光領域が形成される。これにより視認性の高い画像を表示することが可能である。また表示画像の色味やコントラストに応じて、遮光領域の光透過率が制御されてもよい。
本開示にて、画像は、静止画像と動画像の両方を含む。動画像が表示される場合でも、遮光領域を高速に形成することで、コントラスト及び色再現性の向上を実現することが可能となる。
以上説明した本技術に係る特徴部分のうち、少なくとも2つの特徴部分を組み合わせることも可能である。すなわち各実施形態で説明した種々の特徴部分は、各実施形態の区別なく、任意に組み合わされてもよい。また上記で記載した種々の効果は、あくまで例示であって限定されるものではなく、また他の効果が発揮されてもよい。
なお、本技術は以下のような構成も採ることができる。
(1)透明性を有する表示面と、
前記表示面に表示画像を表示する画像表示部と、
ユーザの眼に関する眼情報を取得する取得部と、
前記取得された眼情報、及び前記表示画像の情報に基づいて、前記表示画像の表示領域に対応する領域に遮光領域を形成する遮光部と
を具備する画像表示装置。
(2)(1)に記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、前記表示面に対して前記ユーザの眼とは反対側に配置され光透過性を制御可能な遮光面を有する
画像表示装置。
(3)(1)又は(2)に記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、光透過性を制御可能な遮光面を有し、前記表示画像の形状と略相似な形状を有する遮光領域を形成する
画像表示装置。
(4)(1)から(3)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、光透過性を制御可能な遮光面を有し、前記ユーザの眼の位置から前記表示画像の縁部を前記遮光面に射影して形成される領域に、前記遮光領域を形成する
画像表示装置。
(5)(2)から(4)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、透明スクリーンの表面であり、
前記遮光面は、前記透明スクリーンから離間して配置された遮光層の表面である
画像表示装置。
(6)(2)から(4)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、透明スクリーンの表面であり、
前記遮光面は、前記透明スクリーンに積層された遮光層の表面である
画像表示装置。
(7)(2)から(4)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、円筒形状の一部として構成される透明スクリーンの表面であり、
前記遮光面は、前記円筒面の他の一部として構成される遮光層の表面である
画像表示装置。
(8)(2)から(4)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、円筒形状に構成される透明スクリーンの表面であり、
前記遮光面は、前記表示面の内周側に積層される遮光層の表面である
画像表示装置。
(9)(2)から(4)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記表示画像を構成する画像光を出射する画像出射部を有し、
前記表示面は、前記画像出射部の出射側に配置された透明性を有する反射部材の、前記画像光の少なくとも一部を反射する反射面であり、
前記遮光面は、前記反射部材に対して、前記ユーザの眼とは反対側に配置される
画像表示装置。
(10)(1)から(9)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、所定の波長光の照射に応じて光透過性を制御可能な遮光面と、前記所定の波長光を出射する出射部を有する
画像表示装置。
(11)(1)から(9)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、温度変化に応じて光透過性を制御可能な遮光面と、前記遮光面の温度を制御する温度制御部とを有する
画像表示装置。
(12)(1)から(9)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、光透過性を制御可能な液晶層を有する
画像表示装置。
(13)(1)から(12)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、前記遮光領域の縁部付近にて、前記遮光領域の外部に向かう方向に沿って光透過性を増加させる
画像表示装置。
(14)(10)に記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、前記所定の波長光を透過可能に構成される
画像表示装置。
(15)(10)又は(14)に記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記表示画像を構成する画像光を出射する画像出射部を有し、
前記画像出射部は、前記所定の波長光を出射可能であり、前記遮光部としても機能する
画像表示装置。
(16)(1)から(15)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記表示面に、立体画像を構成するための左眼画像及び右眼画像の各々を表示し、
前記遮光部は、前記左眼画像の表示領域に対応する領域、及び前記右眼画像の表示領域に対応する領域の各々に、前記遮光領域を形成する
画像表示装置。
(17)(16)に記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記左眼画像の表示領域、及び右眼画像の表示領域が、互いに略等しくなるように、前記左眼画像及び前記右眼画像の各々を表示する
画像表示装置。
(18)(1)から(17)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、ホログラムスクリーンの表面である
画像表示装置。
(19)(1)から(18)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記取得された眼情報に基づいて前記表示画像を表示する
画像表示装置。
(20)(1)から(19)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記取得部は、撮像部と、前記撮像部により前記ユーザを撮影した画像に基づいて前記眼情報を生成する画像解析部とを有する
画像表示装置。
(1)透明性を有する表示面と、
前記表示面に表示画像を表示する画像表示部と、
ユーザの眼に関する眼情報を取得する取得部と、
前記取得された眼情報、及び前記表示画像の情報に基づいて、前記表示画像の表示領域に対応する領域に遮光領域を形成する遮光部と
を具備する画像表示装置。
(2)(1)に記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、前記表示面に対して前記ユーザの眼とは反対側に配置され光透過性を制御可能な遮光面を有する
画像表示装置。
(3)(1)又は(2)に記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、光透過性を制御可能な遮光面を有し、前記表示画像の形状と略相似な形状を有する遮光領域を形成する
画像表示装置。
(4)(1)から(3)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、光透過性を制御可能な遮光面を有し、前記ユーザの眼の位置から前記表示画像の縁部を前記遮光面に射影して形成される領域に、前記遮光領域を形成する
画像表示装置。
(5)(2)から(4)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、透明スクリーンの表面であり、
前記遮光面は、前記透明スクリーンから離間して配置された遮光層の表面である
画像表示装置。
(6)(2)から(4)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、透明スクリーンの表面であり、
前記遮光面は、前記透明スクリーンに積層された遮光層の表面である
画像表示装置。
(7)(2)から(4)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、円筒形状の一部として構成される透明スクリーンの表面であり、
前記遮光面は、前記円筒面の他の一部として構成される遮光層の表面である
画像表示装置。
(8)(2)から(4)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、円筒形状に構成される透明スクリーンの表面であり、
前記遮光面は、前記表示面の内周側に積層される遮光層の表面である
画像表示装置。
(9)(2)から(4)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記表示画像を構成する画像光を出射する画像出射部を有し、
前記表示面は、前記画像出射部の出射側に配置された透明性を有する反射部材の、前記画像光の少なくとも一部を反射する反射面であり、
前記遮光面は、前記反射部材に対して、前記ユーザの眼とは反対側に配置される
画像表示装置。
(10)(1)から(9)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、所定の波長光の照射に応じて光透過性を制御可能な遮光面と、前記所定の波長光を出射する出射部を有する
画像表示装置。
(11)(1)から(9)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、温度変化に応じて光透過性を制御可能な遮光面と、前記遮光面の温度を制御する温度制御部とを有する
画像表示装置。
(12)(1)から(9)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、光透過性を制御可能な液晶層を有する
画像表示装置。
(13)(1)から(12)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、前記遮光領域の縁部付近にて、前記遮光領域の外部に向かう方向に沿って光透過性を増加させる
画像表示装置。
(14)(10)に記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、前記所定の波長光を透過可能に構成される
画像表示装置。
(15)(10)又は(14)に記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記表示画像を構成する画像光を出射する画像出射部を有し、
前記画像出射部は、前記所定の波長光を出射可能であり、前記遮光部としても機能する
画像表示装置。
(16)(1)から(15)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記表示面に、立体画像を構成するための左眼画像及び右眼画像の各々を表示し、
前記遮光部は、前記左眼画像の表示領域に対応する領域、及び前記右眼画像の表示領域に対応する領域の各々に、前記遮光領域を形成する
画像表示装置。
(17)(16)に記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記左眼画像の表示領域、及び右眼画像の表示領域が、互いに略等しくなるように、前記左眼画像及び前記右眼画像の各々を表示する
画像表示装置。
(18)(1)から(17)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、ホログラムスクリーンの表面である
画像表示装置。
(19)(1)から(18)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記取得された眼情報に基づいて前記表示画像を表示する
画像表示装置。
(20)(1)から(19)のうちいずれか1つに記載の画像表示装置であって、
前記取得部は、撮像部と、前記撮像部により前記ユーザを撮影した画像に基づいて前記眼情報を生成する画像解析部とを有する
画像表示装置。
L1…画像光
L2…UV光
P、P1、P2…視点位置
5…画像
5L…左眼画像
5R…右眼画像
5m…画像の縁部
11、411、511…プロジェクタ
12、412、512、612…UVプロジェクタ
13、413、513、613…検出カメラ
17…画像解析部
18…表示制御部
19…遮光制御部
20、220、320…円筒面
25、225、325、425、525…透明スクリーン
26、226、326、426、526、626…遮光層
27、27L、27R…表示領域
28、228、328、428、528、628、728…表示面
29、229、329、429、529、629、729…遮光面
30、30a、30b、230、330、430、530、630、730…遮光領域
100、200、300、400、500、500a、600…画像表示装置
211、311、515…一体型プロジェクタ
611…表示ディスプレイ
638…ハーフミラー
L2…UV光
P、P1、P2…視点位置
5…画像
5L…左眼画像
5R…右眼画像
5m…画像の縁部
11、411、511…プロジェクタ
12、412、512、612…UVプロジェクタ
13、413、513、613…検出カメラ
17…画像解析部
18…表示制御部
19…遮光制御部
20、220、320…円筒面
25、225、325、425、525…透明スクリーン
26、226、326、426、526、626…遮光層
27、27L、27R…表示領域
28、228、328、428、528、628、728…表示面
29、229、329、429、529、629、729…遮光面
30、30a、30b、230、330、430、530、630、730…遮光領域
100、200、300、400、500、500a、600…画像表示装置
211、311、515…一体型プロジェクタ
611…表示ディスプレイ
638…ハーフミラー
Claims (20)
- 透明性を有する表示面と、
前記表示面に表示画像を表示する画像表示部と、
ユーザの眼に関する眼情報を取得する取得部と、
前記取得された眼情報、及び前記表示画像の情報に基づいて、前記表示画像の表示領域に対応する領域に遮光領域を形成する遮光部と
を具備する画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、前記表示面に対して前記ユーザの眼とは反対側に配置され光透過性を制御可能な遮光面を有する
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、光透過性を制御可能な遮光面を有し、前記表示画像の形状と略相似な形状を有する遮光領域を形成する
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、光透過性を制御可能な遮光面を有し、前記ユーザの眼の位置から前記表示画像の縁部を前記遮光面に射影して形成される領域に、前記遮光領域を形成する
画像表示装置。 - 請求項2に記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、透明スクリーンの表面であり、
前記遮光面は、前記透明スクリーンから離間して配置された遮光層の表面である
画像表示装置。 - 請求項2に記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、透明スクリーンの表面であり、
前記遮光面は、前記透明スクリーンに積層された遮光層の表面である
画像表示装置。 - 請求項2に記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、円筒形状の一部として構成される透明スクリーンの表面であり、
前記遮光面は、前記円筒面の他の一部として構成される遮光層の表面である
画像表示装置。 - 請求項2に記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、円筒形状に構成される透明スクリーンの表面であり、
前記遮光面は、前記表示面の内周側に積層される遮光層の表面である
画像表示装置。 - 請求項2に記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記表示画像を構成する画像光を出射する画像出射部を有し、
前記表示面は、前記画像出射部の出射側に配置された透明性を有する反射部材の、前記画像光の少なくとも一部を反射する反射面であり、
前記遮光面は、前記反射部材に対して、前記ユーザの眼とは反対側に配置される
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、所定の波長光の照射に応じて光透過性を制御可能な遮光面と、前記所定の波長光を出射する出射部を有する
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、温度変化に応じて光透過性を制御可能な遮光面と、前記遮光面の温度を制御する温度制御部とを有する
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、光透過性を制御可能な液晶層を有する
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記遮光部は、前記遮光領域の縁部付近にて、前記遮光領域の外部に向かう方向に沿って光透過性を増加させる
画像表示装置。 - 請求項10に記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、前記所定の波長光を透過可能に構成される
画像表示装置。 - 請求項10に記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記表示画像を構成する画像光を出射する画像出射部を有し、
前記画像出射部は、前記所定の波長光を出射可能であり、前記遮光部としても機能する
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記表示面に、立体画像を構成するための左眼画像及び右眼画像の各々を表示し、
前記遮光部は、前記左眼画像の表示領域に対応する領域、及び前記右眼画像の表示領域に対応する領域の各々に、前記遮光領域を形成する
画像表示装置。 - 請求項16に記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記左眼画像の表示領域、及び右眼画像の表示領域が、互いに略等しくなるように、前記左眼画像及び前記右眼画像の各々を表示する
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記表示面は、ホログラムスクリーンの表面である
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記画像表示部は、前記取得された眼情報に基づいて前記表示画像を表示する
画像表示装置。 - 請求項1に記載の画像表示装置であって、
前記取得部は、撮像部と、前記撮像部により前記ユーザを撮影した画像に基づいて前記眼情報を生成する画像解析部とを有する
画像表示装置。
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- 2018-08-17 US US16/753,171 patent/US11187898B2/en active Active
- 2018-08-17 WO PCT/JP2018/030523 patent/WO2019073688A1/ja active Application Filing
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