WO2021240688A1 - 表示装置及び表示方法 - Google Patents

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WO2021240688A1
WO2021240688A1 PCT/JP2020/020931 JP2020020931W WO2021240688A1 WO 2021240688 A1 WO2021240688 A1 WO 2021240688A1 JP 2020020931 W JP2020020931 W JP 2020020931W WO 2021240688 A1 WO2021240688 A1 WO 2021240688A1
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projector
screen
display device
image
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Inventor
隆 佐藤
正典 横山
誉宗 巻口
英明 高田
Original Assignee
日本電信電話株式会社
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type

Definitions

  • the present invention relates to a display device and a display method.
  • Patent Document 1 proposes a display system that allows a 360-degree stereoscopic image to be experienced without the need for 3D glasses.
  • Patent Document 1 includes a screen provided with a reflective Fresnel lens and a diffusion film, and a plurality of display devices arranged on a virtual circle above the screen. The images projected on the screen by the three adjacent display devices are reflected by the screen, and a spatially imaged iris surface is formed at the focal position of the reflected Fresnel lens. Adjacent spatially imaged iris planes, partially overlapped in the horizontal direction, allow the user to view a naked-eye 3D image due to the linear blending effect.
  • Patent Document 1 cannot produce a binocular parallax angle narrower than the projector spacing, so there is a limit to the depth that can be expressed.
  • the present invention has been made in view of the above, and an object thereof is to display a parallax image larger than the number of projectors.
  • the display device of one aspect of the present invention includes a screen provided with a reflective frenell lens and a diffusion film, and reflects a projected image to form a spatially imaged iris surface, a base that reciprocates around the screen, and a base. Positions of a plurality of projectors fixed to the base and projecting an image on the screen, a reciprocating motion control unit for controlling the reciprocating rotational motion of the base, and a spatially imaged iris surface formed by the projected image. It is provided with a projector control unit that supplies an image corresponding to the above to the projector in a time-divided manner.
  • a display method includes a screen provided with a reflective frenell lens and a diffusion film, which reflects a projected image to form a spatially imaged iris surface, and a base that reciprocates around the screen.
  • a display method for a display device including a plurality of projectors fixed to the base and projecting an image onto the screen, wherein the spatial image formation formed by the image projected by controlling the reciprocating rotational movement of the base. An image corresponding to the position of the iris surface is supplied to the projector in time division.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an outline of the display device of the present embodiment.
  • FIG. 2 is a top view of the display device.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining the drive mechanism of the reciprocating rotary motion.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the configuration of the drive mechanism for the reciprocating rotary motion.
  • FIG. 6 is a functional block diagram showing an example of the configuration of the control device.
  • FIG. 7 is a diagram for explaining an image supplied to the projector according to the position of the projector.
  • FIG. 8 is a flowchart showing the operation of the control device.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining another drive mechanism.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining another drive mechanism.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a method of installing a projector.
  • FIG. 12 is a diagram for explaining how to install the projector.
  • the display device of this embodiment is a system that projects an image from the projector 20 onto the screen 30 and displays a 3D image (stereoscopic image).
  • a 3D image is displayed by using an optical linear blending technique that utilizes a visual effect generated when adjacent spatially imaged iris planes overlap each other.
  • the display device of the present embodiment is a tubular display device having an opening on the upper surface. It includes a screen 30 arranged on the bottom surface inside the tubular housing 40, and a plurality of projectors 20 arranged in a circular shape along the outer circumference of the upper surface of the display device. The user 100 can look into the screen 30 at the bottom from the opening and see the image projected by the projector 20.
  • the screen 30 is a circular reflective screen provided with a reflective Fresnel lens and a diffusion film.
  • the screen 30 is arranged on the bottom surface inside the housing 40 with the reflective surface facing upward.
  • the screen 30 reflects the image output by the projector 20 and forms a spatially imaged iris surface at a position corresponding to the projection distance from the projector 20 to the screen 30 and the focal length of the screen 30.
  • the screen described in Patent Document 1 can be used as the screen 30, the screen described in Patent Document 1 can be used.
  • the user 100 can see a clear image.
  • the center of the spatially imaged iris surface has the maximum brightness, and the brightness gradually decreases as the distance from the center in the horizontal direction increases.
  • the ratio of the brightness of the mixed images changes according to the viewpoint position, and the position where the object is perceived in the image changes according to the ratio of the brightness.
  • the images observed by the left and right eyes of the user 100 are images mixed at different luminance ratios, and each of the left and right eyes perceives an object in the image at a different position. As a result, the user 100 can see the 3D image.
  • the projector 20 is arranged and fixed to the ring 41 on the upper surface of the housing 40 so that the projection direction faces the screen 30.
  • the ring 41 is an annular base parallel to the reflective surface of the screen 30.
  • 60 projectors 20 are evenly arranged on the ring 41 at intervals of 6 degrees.
  • the number of projectors 20 is not limited to this.
  • Each of the projectors 20 projects an image of the subject taken from each of the entire circumferences of 360 degrees on the screen 30.
  • the ring 41 is rotatably installed on the upper surface of the housing 40.
  • the ring 41 reciprocates and rotates in the circumferential direction on a surface parallel to the reflective surface of the screen 30.
  • the projector 20 fixed to the ring 41 also reciprocates in response to the reciprocating rotational movement of the ring 41. That is, the projector 20 reciprocates and rotates on a surface parallel to the reflection surface of the screen 30 while keeping the projection distance from the projector 20 to the screen 30 constant.
  • grooves are formed along the circumference on each of the upper surface of the housing 40 and the lower surface of the ring 41, and the ball 43 is sandwiched between the grooves to mount the ring 41 on the housing 40. Place.
  • the ring 41 enables smooth rotational movement.
  • two grooves are dug on the inner peripheral side and the outer peripheral side, but the present invention is not limited to this.
  • One or three grooves may be dug depending on the rigidity of the ring 41.
  • rails and wheels may be used instead of the grooves and balls. It suffices if the ring 41 can reciprocate and rotate around the screen 30.
  • a drive unit 50 such as a motor is arranged in the housing 40, and the rotor 51 is rotated by the drive unit 50.
  • the rotor 51 is provided with a pin 52 on the upper surface.
  • the ring 41 includes a slit 42 through which the pin 52 passes. As shown in FIG. 5, when the pin 52 is passed through the slit 42, the rotary motion of the rotor 51 is converted into the reciprocating rotary motion of the ring 41.
  • the drive unit 50 for example, a combination of a motor and a rotary encoder can be used.
  • the projector 20 is fixed to the upper surface of the ring 41 with the support member 21.
  • the projector 20 also reciprocates in response to the reciprocating rotational movement of the ring 41.
  • the projection direction of the projector 20 changes according to the reciprocating rotational motion.
  • the control device 10 described later controls the drive unit 50 while measuring the rotation angle of the drive unit 50 or the rotation angle of the ring 41 to give a constant reciprocating rotational motion to the ring 41.
  • the control device 10 can specify the projection direction of each of the projectors 20 from the rotation angle of the drive unit 50 or the rotation angle of the ring 41.
  • the control device 10 supplies images having different parallax according to the projection direction to the projector 20 in a time-division manner in synchronization with the reciprocating rotational movement of the projector 20.
  • Each of the images having different parallax is projected on the viewpoint according to the position of the projector 20. That is, it is possible to output a plurality of images having different parallax by time division from one projector 20. As a result, more parallax images can be displayed than the number of projectors 20.
  • the control device 10 shown in the figure includes a reciprocating motion control unit 11, a projector control unit 12, and a synchronous coordination unit 13.
  • Each part included in the control device 10 may be configured by a computer provided with an arithmetic processing unit, a storage device, and the like, and the processing of each part may be executed by a program.
  • This program is stored in a storage device included in the control device 10, and can be recorded on a recording medium such as a magnetic disk, an optical disk, or a semiconductor memory, or can be provided through a network.
  • the reciprocating motion control unit 11 controls the drive unit 50 to give a constant reciprocating rotary motion to the ring 41. During the reciprocating rotary motion, the reciprocating motion control unit 11 measures the rotational angle of the drive unit 50 or the rotational angle of the ring 41, and inputs the rotational angle information to the synchronous coordination unit 13.
  • the synchronization coordination unit 13 obtains the projection direction of the projector 20 from the rotation angle information for each of the projectors 20, and inputs the obtained projection direction to the projector control unit 12.
  • the synchronous coordination unit 13 inputs the projection direction to the projector control unit 12 after correcting the delay related to the control. As a result, synchronization between the reciprocating motion control unit 11 and the projector control unit 12 can be achieved.
  • the projector control unit 12 synthesizes and displays an image that can be seen from the viewpoint in the projection direction of the projector 20 for each of the projectors 20.
  • FIG. 7 is a view of a projector 20 and a screen 30 as viewed from above.
  • the image projected by the projector 20 at the position P1 is reflected on the screen 30 and projected onto the front viewpoint V1.
  • the control device 10 generates an image of the subject viewed from the viewpoint V1 and supplies it to the projector 20.
  • the positional relationship between the subject object arranged in the virtual space and the virtual camera is made to correspond to the positional relationship between the screen 30 and the viewpoint V1, and an image obtained by shooting the subject object with the virtual camera is generated.
  • the image supplied to the projector 20 is subjected to keystone correction and lens distortion correction so as to correct distortion due to the positional relationship between the projector 20 and the screen 30.
  • the control device 10 When the ring 41 reciprocates and rotates and the projector 20 moves to the position P2, the image projected by the projector 20 at the position P2 is reflected on the screen 30 and projected onto the viewpoint V2 in front of the position P2.
  • the control device 10 generates an image of the subject viewed from the viewpoint V2 and supplies it to the projector 20.
  • a plurality of viewpoints are provided discretely at regular intervals, an image is projected from the projector 20 at the timing when the projector 20 exists at that position, and the projection of the projector 20 is suppressed at other times.
  • blurring due to afterimages may be reduced.
  • step S11 the reciprocating motion control unit 11 controls the drive unit 50 and causes the ring 41 to reciprocate and rotate.
  • the reciprocating motion control unit 11 measures the rotational angle of the drive unit 50 or the rotational angle of the ring 41, and inputs the rotational angle information to the synchronous coordination unit 13.
  • step S12 the synchronization coordination unit 13 inputs rotation angle information to the projector control unit 12.
  • the control device 10 executes the following steps S13 and S14 for each of the projectors 20.
  • step S13 the projector control unit 12 specifies the projection direction of the projector 20 from the rotation angle information, and synthesizes an image that can be seen from the facing position of the projector 20.
  • step S14 the projector control unit 12 supplies the image synthesized in step S13 to the projector 20, and projects the image from the projector 20.
  • two rings 41A and 41B are used.
  • the projector 20 is divided into two groups, one group of projectors 20 is fixed to the ring 41A, and the other group of projectors 20 is fixed to the ring 41B.
  • the two rings 41A and 41B are driven so as to move in opposite directions. As a result, the rotational moments cancel each other out, so that the vibration of the entire device can be reduced.
  • grooves are formed along the circumference on each of the upper surface of the housing 40 and the lower surface of the ring 41B, and the ring 41B is placed on the housing 40 with the ball 43 sandwiched between the grooves. Further, grooves are formed along the circumference on each of the upper surface of the ring 41B and the lower surface of the ring 41A, and the ring 41A is placed on the ring 41B with the ball 43 sandwiched between the grooves. As a result, the two rings 41A and 41B can independently and smoothly rotate.
  • the rings 41A and 41B are equipped with a crank mechanism 53 for reciprocating and rotating in opposite directions.
  • the rotation shaft of the drive unit 50 is attached to the center point of the crank mechanism 53.
  • the upper ring 41A is connected to the rotation shaft by links 53A and 53B.
  • the lower ring 41B is connected to the rotation shaft by links 53C and 53D.
  • the rings 41A and 41B move in opposite directions.
  • Each of the rings 41A and 41B is provided with a hole for accommodating the crank mechanism 53.
  • the two groups of projectors 20 are installed in the upper ring 41A and the lower ring 41B, respectively.
  • the rear portion of the projector 20 is fixed to the upper ring 41A by the support member 21, and as shown in FIG. 12, the front portion of the projector 20 is fixed to the lower ring 41B by the support member 21. Fix with.
  • it is preferable that the height of the projector 20 is not changed because the adjustment of the optical system becomes easy.
  • the projectors 20 of the two groups are arranged so as to be arranged alternately, the center of gravity of the two rings 41A and 41B approaches the center of rotation, the uneven rotation is suppressed, and the vibration is reduced, which is preferable.
  • the ring 41 is divided into two rings 41A and 41B has been described, but an even number of four or more rings may be provided.
  • the paired rings synchronously reciprocate and rotate in opposite directions.
  • the mass of the paired rings should be approximately the same.
  • the display device of the present embodiment includes a screen 30 provided with a reflective Fresnel lens and a diffusion film, and reflects a projected image to form a spatially imaged iris surface, and reciprocates around the screen 30. It includes a moving ring 41 and a plurality of projectors 20 fixed to the ring 41 and projecting an image on a screen 30.
  • the control device 10 controls the reciprocating rotational movement of the ring 41 to cause the projector 20 to make a reciprocating rotational movement, and supplies the projector 20 with an image corresponding to the position of the spatially formed iris surface formed by the projected image in a time-divided manner. do. This makes it possible to display more parallax images than the number of projectors 20.

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  • Optics & Photonics (AREA)
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Abstract

本実施形態の表示装置は、反射フレネルレンズと拡散フィルムを備え、投影された映像を反射して空間結像アイリス面を形成するスクリーン３０と、スクリーン３０を中心として往復回転運動するリング４１と、リング４１に固定され、スクリーン３０に対して映像を投影する複数のプロジェクタ２０を備える。リング４１の往復回転運動を制御して、プロジェクタ２０に往復回転運動させ、投影する映像により形成される空間結像アイリス面の位置に応じた映像を時分割でプロジェクタ２０に供給する。

Description

表示装置及び表示方法
　本発明は、表示装置及び表示方法に関する。
　特許文献１では、３Ｄメガネを必要とせずに、３６０度の立体映像を体験可能な表示システムが提案されている。
　特許文献１は、反射フレネルレンズと拡散フィルムを備えたスクリーンと、スクリーンの上方の仮想円上に配置した複数の表示装置を備える。隣接する３つの表示装置がスクリーンに投影した映像はスクリーンで反射され、反射フレネルレンズの焦点位置に空間結像アイリス面が形成される。水平方向に一部が重ねられた隣接する空間結像アイリス面により、ユーザは、リニアブレンディング効果による裸眼３Ｄ映像を見ることができる。
特開２０１９－１９１３３１号公報
　特許文献１の技術では、プロジェクタ間隔より狭い両眼視差角を生むことができないため、表現できる奥行に限界があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、プロジェクタの数より多い視差画像を表示することを目的とする。
　本発明の一態様の表示装置は、反射フレネルレンズと拡散フィルムを備え、投影された映像を反射して空間結像アイリス面を形成するスクリーンと、前記スクリーンを中心として往復回転運動する土台と、前記土台に固定され、前記スクリーンに対して映像を投影する複数のプロジェクタと、前記土台の往復回転運動を制御する往復運動制御部と、投影する映像により形成される前記空間結像アイリス面の位置に応じた映像を時分割で前記プロジェクタに供給するプロジェクタ制御部を備える。
　本発明の一態様の表示方法は、反射フレネルレンズと拡散フィルムを備え、投影された映像を反射して空間結像アイリス面を形成するスクリーンと、前記スクリーンを中心として往復回転運動する土台と、前記土台に固定され、前記スクリーンに対して映像を投影する複数のプロジェクタを備える表示装置の表示方法であって、前記土台の往復回転運動を制御し、投影する映像により形成される前記空間結像アイリス面の位置に応じた映像を時分割で前記プロジェクタに供給する。
　本発明によれば、プロジェクタの数より多い視差画像を表示することができる。
図１は、本実施形態の表示装置の概要を説明するための図である。 図２は、表示装置の上面図である。 図３は、図２のＡ－Ａ面の断面図である。 図４は、往復回転運動の駆動機構を説明するための図である。 図５は、往復回転運動の駆動機構の構成の一例を説明するための図である。 図６は、制御装置の構成の一例を示す機能ブロック図である。 図７は、プロジェクタの位置に応じてプロジェクタに供給する映像を説明するための図である。 図８は、制御装置の動作を示すフローチャートである。 図９は、別の駆動機構を説明するための図である。 図１０は、別の駆動機構を説明するための図である。 図１１は、プロジェクタの設置方法を説明するための図である。 図１２は、プロジェクタの設置方法を説明するための図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
　本実施形態の表示装置は、プロジェクタ２０からスクリーン３０に映像を投影し、３Ｄ映像（立体映像）を表示するシステムである。本実施形態では、隣接する空間結像アイリス面が互いに重なり合う際に生じる視覚的な効果を利用した光学リニアブレンディング技術を用いて３Ｄ映像を表示する。
　図１に示すように、本実施形態の表示装置は、上面に開口部を備えた筒型の表示装置である。筒型の筐体４０の内部の底面に配置されたスクリーン３０と、表示装置の上面の外周に沿って円型に配置された複数のプロジェクタ２０を備える。ユーザ１００は、開口部から底部のスクリーン３０をのぞき込んで、プロジェクタ２０の投影する映像を見ることができる。
　スクリーン３０は、反射フレネルレンズと拡散フィルムを備えた円形の反射型スクリーンである。スクリーン３０は、反射面を上方に向けて、筐体４０内部の底面に配置される。スクリーン３０は、プロジェクタ２０の出力した映像を反射し、プロジェクタ２０からスクリーン３０までの投影距離とスクリーン３０の焦点距離に応じた位置に空間結像アイリス面を形成する。スクリーン３０は、特許文献１に記載のスクリーンを用いることができる。
　空間結像アイリス面内にユーザ１００の眼があるとユーザ１００は明瞭な映像を見ることができる。空間結像アイリス面は、中心が最大輝度で、中心から水平方向に離れるに従って徐々に輝度が低下する。隣接する空間結像アイリス面の一部を重複させると、視点位置に応じて混合される映像の輝度の比率が変化し、輝度の比率に応じて映像内でオブジェクトを知覚する位置が変化する。ユーザ１００の左右の眼のそれぞれで観察される映像は互いに異なる輝度の比率で混合された映像であり、左右の眼のそれぞれで映像内のオブジェクトを異なる位置で知覚する。その結果、ユーザ１００は３Ｄ映像を見ることができる。
　プロジェクタ２０は、図２に示すように、筐体４０の上面のリング４１に投影方向がスクリーン３０を向くように並べて固定される。リング４１は、スクリーン３０の反射面に平行な環状の土台である。例えば、リング４１上に６０台のプロジェクタ２０を６度間隔で均等に配置する。プロジェクタ２０の数はこれに限るものではない。プロジェクタ２０のそれぞれは、被写体を３６０度の全周のそれぞれから撮影した映像をスクリーン３０に投影する。
　リング４１は、筐体４０の上面に回転可能に設置される。リング４１は、スクリーン３０の反射面と平行な面において、円周方向に往復回転運動する。リング４１に固定されたプロジェクタ２０も、リング４１の往復回転運動に応じて往復回転運動する。つまり、プロジェクタ２０は、プロジェクタ２０からスクリーン３０までの投影距離を一定に保ったままで、スクリーン３０の反射面と平行な面において、往復回転運動する。
　図３ないし図５を参照し、往復回転運動の駆動機構について説明する。
　図３および図４に示すように、筐体４０の上面とリング４１の下面のそれぞれに円周に沿った溝を形成し、溝の間にボール４３を挟んでリング４１を筐体４０に載置する。これにより、リング４１は、滑らかな回転運動が可能となる。本実施形態では、内周側と外周側に２本の溝を掘っているが、これに限るものではない。リング４１の剛性に応じて１本または３本の溝を掘ってもよい。また、溝とボールの代わりに、レールと車輪を用いる構成にしてもよい。リング４１がスクリーン３０を中心とした往復回転運動できればよい。
　筐体４０にモーターなどの駆動部５０を配置し、駆動部５０でローター５１を回転させる。ローター５１は上面にピン５２を備える。リング４１は、ピン５２を通すスリット４２を備える。図５に示すように、ピン５２をスリット４２に通すと、ローター５１の回転運動がリング４１の往復回転運動に変換される。駆動部５０として、例えば、モーターとロータリーエンコーダを組み合わせたものを用いることができる。
　リング４１の上面に支持部材２１でプロジェクタ２０を固定する。リング４１の往復回転運動に応じてプロジェクタ２０も往復回転運動する。往復回転運動に応じてプロジェクタ２０の投影方向が変化する。
　後述の制御装置１０は、駆動部５０の回転角度またはリング４１の回転角度を計測しながら、駆動部５０を制御してリング４１に一定の往復回転運動を与える。制御装置１０は、駆動部５０の回転角度またはリング４１の回転角度からプロジェクタ２０それぞれの投影方向を特定できる。制御装置１０は、プロジェクタ２０の往復回転運動に同期させて、投影方向に応じて視差の異なる映像を時分割でプロジェクタ２０に供給する。視差の異なる映像のそれぞれは、プロジェクタ２０の位置に応じた視点に投影される。つまり、１台のプロジェクタ２０から時分割で複数の視差の異なる映像を出力できる。その結果、プロジェクタ２０の数よりも多い視差映像を表示できる。
　次に、図６を参照し、制御装置１０の構成について説明する。同図に示す制御装置１０は、往復運動制御部１１、プロジェクタ制御部１２、および同期協調部１３を備える。制御装置１０が備える各部は、演算処理装置、記憶装置等を備えたコンピュータにより構成して、各部の処理がプログラムによって実行されるものとしてもよい。このプログラムは制御装置１０が備える記憶装置に記憶されており、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。
　往復運動制御部１１は、駆動部５０を制御してリング４１に一定の往復回転運動を与える。往復回転運動中、往復運動制御部１１は、駆動部５０の回転角度またはリング４１の回転角度を計測し、回転角度情報を同期協調部１３に入力する。
　同期協調部１３は、プロジェクタ２０のそれぞれについて、プロジェクタ２０の投影方向を回転角度情報から求め、求めた投影方向をプロジェクタ制御部１２に入力する。同期協調部１３は、制御にかかわる遅延を補正したうえで投影方向をプロジェクタ制御部１２に入力する。これにより、往復運動制御部１１とプロジェクタ制御部１２との間の同期をとることができる。
　プロジェクタ制御部１２は、プロジェクタ２０のそれぞれについて、プロジェクタ２０の投影方向の視点から見える映像を合成して表示させる。
　図７を参照し、往復回転運動に応じてプロジェクタ２０に供給する映像について説明する。図７は、あるプロジェクタ２０とスクリーン３０を上方から見た図である。
　位置Ｐ１のプロジェクタ２０の投影する映像は、図７に示すように、スクリーン３０に反射して正面の視点Ｖ１に投影される。この場合、制御装置１０は、視点Ｖ１から被写体を見た映像を生成してプロジェクタ２０に供給する。例えば、仮想空間内に配置した被写体オブジェクトと仮想カメラとの位置関係を、スクリーン３０と視点Ｖ１との位置関係に対応させて、仮想カメラで被写体オブジェクトを撮影した映像を生成する。なお、プロジェクタ２０に供給する映像は、プロジェクタ２０とスクリーン３０の位置関係による歪みを補正するように、台形補正とレンズ歪補正が行われる。
　リング４１が往復回転運動し、プロジェクタ２０が位置Ｐ２に移動した場合、位置Ｐ２のプロジェクタ２０の投影する映像は、スクリーン３０に反射して位置Ｐ２の正面の視点Ｖ２に投影される。制御装置１０は、視点Ｖ２から被写体を見た映像を生成してプロジェクタ２０に供給する。
　一定間隔で離散的に複数の視点（プロジェクタ２０の位置）を設けておき、プロジェクタ２０がその位置に存在するタイミングでプロジェクタ２０から映像を投影し、それ以外のときは、プロジェクタ２０の投影を抑制し、残像によるブレを軽減してもよい。
　次に、図８を参照し、制御装置１０の動作について説明する。
　ステップＳ１１にて、往復運動制御部１１は、駆動部５０を制御し、リング４１に往復回転運動させる。往復回転運動中、往復運動制御部１１は、駆動部５０の回転角度またはリング４１の回転角度を計測し、回転角度情報を同期協調部１３に入力する。
　ステップＳ１２にて、同期協調部１３は、回転角度情報をプロジェクタ制御部１２に入力する。
　制御装置１０は、プロジェクタ２０のそれぞれについて、以下のステップＳ１３，Ｓ１４の処理を実行する。
　ステップＳ１３にて、プロジェクタ制御部１２は、回転角度情報からプロジェクタ２０の投影方向を特定し、プロジェクタ２０の対面の位置から見える映像を合成する。
　ステップＳ１４にて、プロジェクタ制御部１２は、ステップＳ１３で合成した映像をプロジェクタ２０に供給し、プロジェクタ２０から映像を投影する。
　次に、図９および図１０を参照し、別の駆動機構について説明する。
　別の駆動機構では、２つのリング４１Ａ，４１Ｂを用いる。プロジェクタ２０を、２つのグループに分けて、一方のグループのプロジェクタ２０をリング４１Ａに固定し、他方のグループのプロジェクタ２０をリング４１Ｂに固定する。２つのリング４１Ａ，４１Ｂが互いに反対方向に動くように駆動する。これにより、回転モーメントを互いに打ち消し合うため、装置全体の振動を軽減できる。
　図９に示すように、筐体４０の上面とリング４１Ｂの下面のそれぞれに円周に沿った溝を形成し、溝の間にボール４３を挟んでリング４１Ｂを筐体４０に載置する。さらに、リング４１Ｂの上面とリング４１Ａの下面のそれぞれに円周に沿った溝を形成し、溝の間にボール４３を挟んでリング４１Ａをリング４１Ｂに載置する。これにより、２つのリング４１Ａ，４１Ｂは、独立した滑らかな回転運動が可能となる。
　図９，図１０に示すように、リング４１Ａ，４１Ｂには、互いに反対方向に往復回転運動させるためのクランク機構５３が取り付けられる。クランク機構５３の中心点に駆動部５０の回転軸を取り付ける。上層のリング４１Ａとは、リンク５３Ａ，５３Ｂで回転軸に接続される。下層のリング４１Ｂとは、リンク５３Ｃ，５３Ｄで回転軸に接続される。回転軸が回転すると、リング４１Ａ，４１Ｂは互いに反対方向に動く。リング４１Ａ，４１Ｂのそれぞれには、クランク機構５３を収納するための穴をあけておく。
　リング４１Ａ，４１Ｂの質量をほぼ同じにしておけば、リング４１Ａ，４１Ｂの回転モーメントが打ち消し合い、往復運動による振動を軽減できる。
　図１１および図１２を参照し、プロジェクタ２０の設置方法について説明する。
　２つのグループのプロジェクタ２０は、それぞれ上層のリング４１Ａと下層のリング４１Ｂに設置される。このとき、図１１に示すように、上層のリング４１Ａにはプロジェクタ２０の後部を支持部材２１で固定し、図１２に示すように、下層のリング４１Ｂにはプロジェクタ２０の前部を支持部材２１で固定する。このように、プロジェクタ２０の高さを変えないようにすると、光学系の調整が容易になり好適である。
　また、２つのグループのプロジェクタ２０が交互に並ぶように配置すれば、２つのリング４１Ａ，４１Ｂの重心が回転中心に近づき、回転むらが抑制されて振動が軽減されるため好適である。
　なお、本実施形態では、リング４１を２つのリング４１Ａ，４１Ｂに分割した例を説明したが、４つ以上の偶数個のリングを備えてもよい。４つ以上の場合も、ペアとなるリングが同期して互いに逆方向に往復回転運動する。ペアとなるリングの質量をほぼ同じにするとよい。
　以上説明したように、本実施形態の表示装置は、反射フレネルレンズと拡散フィルムを備え、投影された映像を反射して空間結像アイリス面を形成するスクリーン３０と、スクリーン３０を中心として往復回転運動するリング４１と、リング４１に固定され、スクリーン３０に対して映像を投影する複数のプロジェクタ２０を備える。制御装置１０は、リング４１の往復回転運動を制御して、プロジェクタ２０に往復回転運動させ、投影する映像により形成される空間結像アイリス面の位置に応じた映像を時分割でプロジェクタ２０に供給する。これにより、プロジェクタ２０の数より多い視差画像を表示できる。
　１０…制御装置
　１１…往復運動制御部
　１２…プロジェクタ制御部
　１３…同期協調部
　２０…プロジェクタ
　２１…支持部材
　３０…スクリーン
　４０…筐体
　４１，４１Ａ，４１Ｂ…リング
　４２…スリット
　４３…ボール
　５０…駆動部
　５１…ローター
　５２…ピン
　５３…クランク機構
　５３Ａ，５３Ｂ，５３Ｃ，５３Ｄ…リンク
　１００…ユーザ

Claims (5)

  1. 　反射フレネルレンズと拡散フィルムを備え、投影された映像を反射して空間結像アイリス面を形成するスクリーンと、
    　前記スクリーンを中心として往復回転運動する土台と、
    　前記土台に固定され、前記スクリーンに対して映像を投影する複数のプロジェクタと、
    　前記土台の往復回転運動を制御する往復運動制御部と、
    　投影する映像により形成される前記空間結像アイリス面の位置に応じた映像を時分割で前記プロジェクタに供給するプロジェクタ制御部を備える
    　表示装置。
  2. 　請求項１に記載の表示装置であって、
    　偶数個の前記土台を備え、ペアとなる前記土台が同期して互いに逆方向に往復回転運動する
    　表示装置。
  3. 　請求項１または２に記載の表示装置であって、
    　前記プロジェクタ制御部は、前記プロジェクタが所定の位置に存在するタイミングで当該プロジェクタに映像を供給する
    　表示装置。
  4. 　請求項１ないし３のいずれかに記載の表示装置であって、
    　筒型の筐体を備え、
    　前記スクリーンは、前記筐体の内部の底面に配置され、
    　前記土台は、前記筐体の上面に配置される
    　表示装置。
  5. 　反射フレネルレンズと拡散フィルムを備え、投影された映像を反射して空間結像アイリス面を形成するスクリーンと、前記スクリーンを中心として往復回転運動する土台と、前記土台に固定され、前記スクリーンに対して映像を投影する複数のプロジェクタを備える表示装置の表示方法であって、
    　前記土台の往復回転運動を制御し、
    　投影する映像により形成される前記空間結像アイリス面の位置に応じた映像を時分割で前記プロジェクタに供給する
    　表示方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006133252A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Matsushita Electric Works Ltd 仮想現実感生成装置
CN103616770A (zh) * 2013-12-12 2014-03-05 北京理工大学 基于多投影机和透射式散射屏幕的周视三维显示装置
CN106597677A (zh) * 2017-01-03 2017-04-26 京东方科技集团股份有限公司 悬浮显示装置及其驱动方法
WO2017221945A1 (ja) * 2016-06-20 2017-12-28 京セラ株式会社 表示装置、表示システム、移動体、および表示方法
JP2019191331A (ja) * 2018-04-24 2019-10-31 日本電信電話株式会社 表示システム

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006133252A (ja) * 2004-11-02 2006-05-25 Matsushita Electric Works Ltd 仮想現実感生成装置
CN103616770A (zh) * 2013-12-12 2014-03-05 北京理工大学 基于多投影机和透射式散射屏幕的周视三维显示装置
WO2017221945A1 (ja) * 2016-06-20 2017-12-28 京セラ株式会社 表示装置、表示システム、移動体、および表示方法
CN106597677A (zh) * 2017-01-03 2017-04-26 京东方科技集团股份有限公司 悬浮显示装置及其驱动方法
JP2019191331A (ja) * 2018-04-24 2019-10-31 日本電信電話株式会社 表示システム

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