WO2024034014A1 - 空間演出装置及び空間演出方法 - Google Patents

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文香 佐野
誉宗 巻口
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Definitions

  • the present invention relates to a space presentation device and a space presentation method.
  • the image of light reflected in a mirror is literally an image formed by specular reflection on the surface of the mirror. Therefore, to the human eye, the image when looking at real space reflected in a mirror and the image when looking at real space directly are perceived as the same mirror image. Furthermore, since mirrors are widely used in daily life, it is often easy for people who are used to looking at mirrors to predict what kind of image will be reflected in the mirror.
  • Non-Patent Document 1 discloses a method of displaying an image that does not exist in real space in a mirror.
  • the method disclosed in Non-Patent Document 1 uses a half mirror and an LED (light-emitting diode) display in combination, and the LED display is physically installed behind the half mirror.
  • the half mirror In the part where the LED does not emit light, the half mirror reflects the light in real space to create an image, and in the part where the LED emits light, the LED light passes through the half mirror to create an image on the half mirror. Therefore, when viewed from a person standing in front of the half mirror, an image that does not exist in real space is displayed on the half mirror.
  • Non-Patent Document 1 requires a relatively heavy LED display to be installed in the space behind the mirror, so it cannot be implemented in cases where the LED display cannot be placed due to spatial constraints. difficult.
  • An object of the present invention is to provide a space production technique that presents different images to an observer in a real space and a mirror image space (real space reflected in a mirror).
  • a space production device includes a light source, a viewing angle limiting surface, and a mirror.
  • a light source emits light for projecting a first image.
  • the viewing angle limiting surface selectively reflects the light emitted from the light source toward a predetermined angular range, and the viewing angle limiting surface selectively reflects the light emitted from the light source toward a predetermined angular range, and the viewing angle limiting surface It is arranged so that it is located in the outside direction.
  • the first image is projected onto the viewing angle limiting surface.
  • the mirror reflects the light emitted from the light source and reflected by the viewing angle limiting surface.
  • a space production technique that presents different visual information to an observer in a real space and a mirror image space.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of the configuration of a space production device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating the reflection characteristics of the viewing angle limiting surface shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a diagram showing an image presented using the light source shown in FIG.
  • FIG. 4 is a diagram showing an image seen from the observer area according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing another example of the configuration of the space production device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating the reflection characteristics of the viewing angle limiting surface shown in FIG. 5.
  • FIG. 7 is a diagram showing the configuration of a space production device according to the second embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram showing an image presented using the display device shown in FIG. 7.
  • FIG. 9 is a diagram showing an image presented using the polarized light source shown in FIG. 7.
  • FIG. 10 is a diagram showing an image seen by an observer according to the second embodiment.
  • FIG. 1 schematically shows a space production device 10 according to the first embodiment.
  • the space presentation device 10 includes a light source 11, a mirror 12, a viewing angle limiting surface 13, and an information processing device 15.
  • the information processing device 15 is communicably connected to the light source 11 and controls the light source 11.
  • the connection between the information processing device and the light source 11 may be a wired connection or a wireless connection.
  • the information processing device 15 controls the light source 11 to project an image as visual information.
  • the information processing device 15 transmits image data of an image to be projected to the light source 11.
  • Visual information refers to information that is recognized by people through their sense of sight.
  • the image may be a still image or a moving image (video).
  • the information processing device 15 may be a computer such as a personal computer (PC).
  • the light source 11 emits light for projecting an image.
  • the light source 11 is arranged at a position where it can project light onto the viewing angle limiting surface 13, and an image is projected onto the viewing angle limiting surface 13.
  • the light source 11 receives image data from the information processing device 15 and emits light rays toward the viewing angle limiting surface 13 according to the received image data.
  • a light projector such as a projector can be used.
  • a projector is an optical device that projects an image onto a surface such as a screen.
  • the light emitted from the light source 11 may be referred to as visual information light.
  • the information processing device 15 may be deleted from the space production device 10.
  • the functions of the information processing device 15 may be realized by a computer built into the light source 11, such as a microcomputer.
  • the image data may be provided to the light source 11 while being stored in a recording medium such as a USB memory.
  • the mirror 12 specularly reflects the light.
  • the mirror 12 may be, for example, a general plane mirror with a plane reflective surface.
  • the mirror 12 is placed upright facing an observer area 19 where an observer 18 is expected to be located.
  • the viewing angle limiting surface 13 selectively diffuses and reflects incident light toward a predetermined angular range.
  • the viewing angle limiting surface 13 may be, for example, a light projection surface covered with a viewing angle limiting film.
  • a viewing angle limiting film refers to an optical film that has the property of transmitting light in a specific angular range.
  • the viewing angle limiting film is an optical film that transmits light traveling in directions within a specific angular range and blocks light traveling in directions outside the specific angular range. Viewing angle restriction films are used for purposes such as protecting privacy by attaching them to window glass.
  • the light projection surface is a physical surface (for example, a physical plane) that diffusely reflects light, and refers to a physical surface on which projector light can be projected.
  • the viewing angle limiting surface 13 includes a screen and a viewing angle limiting film attached to the screen.
  • the viewing angle limiting surface 13 includes a viewing angle limiting film that is attached to the white wall or floor.
  • the viewing angle limiting surface 13 is arranged such that the observer area 19 and the mirror 12 are positioned in a direction within the angular range that reflects light, and the observer area 19 is positioned in a direction outside the angular range that reflects light. placed between.
  • the viewing angle limiting film of the viewing angle limiting surface 13 limits transmission of the visual information light diffusely reflected by the screen of the viewing angle limiting surface 13 in the direction of the observer area 19 . Therefore, the visual information light is not diffused in the direction of the observer 18.
  • the mirror 12 and the viewing angle limiting surface 13 may be arranged so that the observer 18 located in the observer area 19 can see the viewing angle limiting surface 13 through the mirror 12.
  • the light source 11 is placed on the ceiling, and the viewing angle limiting surface 13 is placed on the floor.
  • the light source 11 may be supported by a tripod and the viewing angle limiting surface 13 may be placed on a wall.
  • the light source 11 When the light source 11 emits visual information light toward the viewing angle limiting surface 13, the light is reflected in the direction of the mirror 12, and the viewer 18 sees a virtual image behind the mirror 12. On the other hand, as shown in FIG. 2, since the visual information light is not diffused in the direction of the viewer 18 by the viewing angle limiting surface 13, the viewer 18 cannot see the real image reflected on the viewing angle limiting surface 13. .
  • the light source 11 projects the humanoid image 30 shown in FIG. 3 onto the viewing angle limiting surface 13
  • the observer 18 cannot visually recognize the real image on the viewing angle limiting surface 13, as shown in FIG.
  • the virtual image 40 can be visually recognized on the mirror 12. That is, the space production device 10 can create a state in which an image is not reflected on the viewing angle limiting surface 13 but is reflected on the mirror 12 when viewed from the observer area 19.
  • the light source 11 emits visual information light corresponding to the image data received from the information processing device 15 toward the viewing angle limiting surface 13.
  • Visual information light from the light source 11 is directly incident on the viewing angle limiting surface 13.
  • the viewing angle limiting surface 13 selectively reflects visual information light from the light source 11 toward a predetermined angular range.
  • the viewing angle limiting surface 13 is arranged so that the observer region 19 is located in a direction outside the predetermined angular range. This prevents the visual information light reflected by the viewing angle limiting surface 13 from going directly to the observer area 19.
  • the mirror 12 is located in a direction within the predetermined angular range, and mirror-reflects the visual information light reflected by the viewing angle limiting surface 13.
  • the visual information light from the light source 11 is reflected by the viewing angle limiting surface 13, and the visual information light reflected by the viewing angle limiting surface 13 is reflected by the mirror 12 and reaches the observer 18. Therefore, the space production device 10 creates a state in which the observer 18 cannot see the image in the real space (specifically, the viewing angle limiting surface 13), but can see the image reflected in the mirror (specifically, the mirror 12). can do. That is, the space production device 10 can present different images to the observer 18 in the real space and the mirror image space (the real space reflected in the mirror). As a result, it is possible to give the observer 18 an unexpected surprise.
  • the visual information light from the light source 11 directly enters the viewing angle limiting surface 13.
  • the light source 11, the mirror 12 and the viewing angle limiting surface 13 may be arranged such that the visual information light enters the viewing angle limiting surface 13 via the mirror 12, as shown in FIG.
  • the light source 11 emits visual information light toward the mirror 12, and the visual information light is reflected by the mirror 12 and reaches the viewing angle limiting surface 13.
  • a real image is created on the screen of the viewing angle limiting surface 13.
  • the viewing angle limiting surface 13 does not diffuse light in the direction of the observer 18, so the real image on the viewing angle limiting surface 13 cannot be seen by the observer. Therefore, in the configuration shown in FIG. 5 as well, different visual information can be presented to the observer 18 in the real space and the mirror image space.
  • FIG. 7 schematically shows a space production device 70 according to the second embodiment.
  • the space production device 70 includes a polarized light source 71, a polarized mirror 72, a viewing angle limiting surface 73, a display device 74, and an information processing device 75. Since the viewing angle limiting surface 73 is the same as the viewing angle limiting surface 13 according to the first embodiment, the description of the viewing angle limiting surface 73 will be omitted as appropriate.
  • the information processing device 75 is communicably connected to the polarized light source 71 and the display device 74, and controls the polarized light source 71 and the display device 74.
  • the connection between the information processing device 75 and the polarized light source 71 may be a wired connection or a wireless connection.
  • the connection between the information processing device 75 and the display device 74 may be a wired connection or a wireless connection.
  • the information processing device 75 controls the polarized light source 71 to project an image onto the viewing angle limiting surface 73.
  • the information processing device 75 transmits image data of an image to be projected onto the viewing angle limiting surface 73 to the polarized light source 71.
  • the information processing device 75 controls the display device 74 to display images. Specifically, the information processing device 75 transmits data of an image to be displayed on the display device 74 to the display device 74.
  • the information processing device 75 may be a computer such as a PC.
  • the polarized light source 71 is a light source that emits linearly polarized light.
  • the polarized light source 71 can be realized, for example, by a combination of a non-polarized light source and a linear polarizer.
  • a non-polarized light source is a light source that emits non-polarized light.
  • a light projector such as a projector can be used as the non-polarized light source.
  • the non-polarized light source may be, for example, the same light source as the light source 11 (FIG. 1) according to the first embodiment.
  • a linear polarizer is an optical filter that passes light of a particular polarization but blocks light of other polarizations. As the linear polarizer, for example, a linear polarizing film can be used.
  • Linearly polarized light is obtained by passing light from an unpolarized light source through a linear polarizer.
  • the polarized light source 71 receives image data from the information processing device 75 and emits a linearly polarized light beam toward the viewing angle limiting surface 73 according to the received image data.
  • the polarizing mirror 72 selectively transmits light that is linearly polarized in one direction in the vertical and horizontal directions, and reflects light that is linearly polarized in the other direction.
  • a reflective polarizer such as a wire grid polarizer is known.
  • a beam splitter plate made of a reflective polarizer can be used.
  • Most of the light that exists in our living spaces is unpolarized and consists of light that has both vertical and horizontal polarization components.
  • a polarizing mirror transmits one of the vertical and horizontal components included in unpolarized light and reflects the other. For this reason, a polarizing mirror placed in a living space can be thought of as a half mirror, and can reflect the surrounding environment like a mirror.
  • the polarizing mirror 72 is placed upright facing an observer area 79 where an observer 78 is expected to be located.
  • the space on the side where the observer 78 is located will be referred to as the real space
  • the space behind the polarizing mirror 72 as seen from the observer 78 will be referred to as the real space. is called the mirror space.
  • the polarized light source 71 irradiates the polarized mirror 72 with visual information light that is linearly polarized in the polarization direction reflected by the polarized mirror 72. Therefore, the polarizing mirror 72 reflects the linearly polarized visual information light from the polarized light source 71. Visual information light from the polarized light source 71 enters the viewing angle limiting surface 73 via the polarizing mirror 72.
  • the viewing angle limiting surface 73 includes a screen and a viewing angle limiting film attached to the screen.
  • the viewing angle limiting surface 73 is arranged so that the polarizing mirror 72 is located in a direction within the angular range that reflects light, and the viewer region 79 is located in a direction outside the angular range that reflects light. It is arranged between the mirror 72 and the mirror 72 .
  • the viewing angle limiting film limits the transmission of the visual information light diffusely reflected by the screen in the direction of the viewer area 79 . Therefore, the visual information light is not diffused in the direction of the observer 78.
  • the polarizing mirror 72 and the viewing angle limiting surface 73 may be arranged so that an observer 78 located in the observer area 79 can see the viewing angle limiting surface 73 through the polarizing mirror 72.
  • the viewer 78 sees a virtual image behind the polarizing mirror 72, but it is reflected on the viewing angle limiting surface 73, in the same manner as described in the first embodiment. You cannot see the real image.
  • the display device 74 displays images.
  • Display device 74 may be, for example, an LED display.
  • the display device 74 is arranged in the mirror interior space. Specifically, the display device 74 is arranged to face the viewer 78 via the polarizing mirror 72.
  • the display surface of display device 74 may be parallel to polarizing mirror 72. Since the polarizing mirror 72 has characteristics as a half mirror, the light of the image displayed on the display device 74 passes through the polarizing mirror 72 and reaches the viewer area 79. Therefore, to the observer 78, the image does not exist in real space, but appears to be reflected in a mirror (polarizing mirror 72).
  • the image presented using display device 74 is different from the image presented using polarized light source 71.
  • a humanoid avatar 80 is displayed on the display device 74 as shown in FIG. 8, and a shadow 90 of the avatar 80 is projected using the polarized light source 71 as shown in FIG.
  • an image 102 corresponding to the avatar 80 and an image 101 corresponding to the shadow 90 are reflected on the polarizing mirror 72. That is, an avatar and its shadow can be created in the mirror (polarizing mirror 72).
  • an image can also be created in a portion 722 of the polarizing mirror 72 other than the portion 721 facing the display device 74.
  • the polarized light source 71 emits visual information light corresponding to the image data received from the information processing device 75 toward the polarized mirror 72.
  • the polarizing mirror 72 is configured to selectively reflect vertically linearly polarized light
  • the polarizing light source 71 is provided such that the vertically linearly polarized visual information light is incident on the polarizing mirror 72 .
  • the visual information light from the polarized light source 71 is reflected by the polarizing mirror 72 and directed toward the viewing angle limiting surface 73.
  • the viewing angle limiting surface 73 selectively reflects light toward a predetermined angular range.
  • the viewing angle limiting surface 73 is arranged so that the observer region 79 is located in a direction outside the predetermined angular range. This prevents the visual information light reflected by the viewing angle limiting surface 73 from going directly to the observer area 79.
  • the polarizing mirror 72 is located in a direction within the predetermined angle range, and reflects the visual information light reflected by the viewing angle limiting surface 73 toward the observer area 79 . Furthermore, a portion of the light of the image displayed on the display device 74 passes through the polarizing mirror 72 and reaches the observer area 79 .
  • the space production device 70 can create a state in which the observer 78 cannot see the image in the real space, but can see the image reflected in the mirror (specifically, the polarizing mirror 72). That is, the space production device 70 can present different images to the observer 78 in the real space and the mirror image space.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof.
  • each embodiment may be implemented in combination as appropriate, and in that case, the combined effect can be obtained.
  • the embodiments described above include various inventions, and various inventions can be extracted by combinations selected from the plurality of disclosed components. For example, if a problem can be solved and an effect can be obtained even if some components are deleted from all the components shown in the embodiment, the configuration in which these components are deleted can be extracted as an invention.
  • Viewing angle limiting surface 74 Display device 75... Information processing device

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Abstract

本発明の一態様に係る空間演出装置は、光源、視野角制限面、及びミラーを備える。光源は、第１の像を投影するための光を発する。視野角制限面は、前記光源から発せられる前記光を所定の角度範囲に向けて選択的に反射するものであって、観察者が位置することが予定される観察者領域が前記所定の角度範囲外の方向に位置するように配置される。視野角制限面に前記第１の像が投影される。ミラーは、前記光源から発せられて前記視野角制限面により反射される前記光を反射する。

Description

空間演出装置及び空間演出方法
　本発明は、空間演出装置及び空間演出方法に関する。
　通常、鏡に映る光の像は、文字通り鏡の面で鏡面反射して構成される像である。そのため、人の眼には、鏡に反射する現実空間を見たときと、現実空間を直接見たときの像は、鏡写しの同じ像として認知される。また、鏡は日常生活で広く使われているため、鏡にどのような像が映るかは、日常生活で鏡を見慣れた人には容易に予想できることが多い。
　非特許文献１は、鏡の中に、現実空間にはない像を表示する手法を開示している。非特許文献１に開示されている手法は、ハーフミラーとＬＥＤ（light-emitting diode）ディスプレイを組み合わせて使用するものであり、ハーフミラーの奥にＬＥＤディスプレイを物理的に設置する。ＬＥＤが発光しない部分は、ハーフミラーが現実空間の光を反射して像をつくり、ＬＥＤが発光する部分は、ＬＥＤ光がハーフミラーを通過することで、ハーフミラー上に像をつくる。そのため、ハーフミラーの前に立つ人から見ると、現実空間に存在しない像がハーフミラー上に表示される。
　しかしながら、非特許文献１に開示される手法は、比較的重量のあるＬＥＤディスプレイを鏡の奥の空間に設置する必要があるため、空間的な制約によりＬＥＤディスプレイを置くことができないケースでは実現が難しい。
Uchida Hiroki, Ebihara Tadashi, Wakatsuki Naoto, Zempo Keiichi, "ALiSE: Through the Mirrored Space, and What User Interacts with Avatars Naturally", Association for Computing Machinery, 2021, p.29-32.
　本発明は、現実空間と鏡像空間（鏡に反射する現実空間）で異なる像を観察者に対し提示する空間演出技術を提供することを目的とする。
　本発明の一態様に係る空間演出装置は、光源、視野角制限面、及びミラーを備える。光源は、第１の像を投影するための光を発する。視野角制限面は、前記光源から発せられる前記光を所定の角度範囲に向けて選択的に反射するものであって、観察者が位置することが予定される観察者領域が前記所定の角度範囲外の方向に位置するように配置される。視野角制限面に前記第１の像が投影される。ミラーは、前記光源から発せられて前記視野角制限面により反射される前記光を反射する。
　本発明によれば、現実空間と鏡像空間で異なる視覚情報を観察者に対し提示する空間演出技術が提供される。
図１は、第１の実施形態に係る空間演出装置の構成の一例を示す図である。 図２は、図１に示した視野角制限面の反射特性を説明する図である。 図３は、図１に示した光源を用いて提示する像を示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る観察者領域から見える像を示す図である。 図５は、第１の実施形態に係る空間演出装置の構成の他の例を示す図である。 図６は、図５に示した視野角制限面の反射特性を説明する図である。 図７は、第２の実施形態に係る空間演出装置の構成を示す図である。 図８は、図７に示した表示装置を用いて提示する像を示す図である。 図９は、図７に示した偏光光源を用いて提示する像を示す図である。 図１０は、第２の実施形態に係る観察者から見える像を示す図である。
　以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
　図１は、第１の実施形態に係る空間演出装置１０を概略的に示している。図１に示すように、空間演出装置１０は、光源１１、ミラー１２、視野角制限面１３、及び情報処理装置１５を備える。
　情報処理装置１５は、光源１１と通信可能に接続され、光源１１を制御する。情報処理装置と光源１１との間の接続は、有線接続であってもよく、無線接続であってもよい。例えば、情報処理装置１５は、視覚情報としての像を投影するよう光源１１を制御する。具体的には、情報処理装置１５は、投影すべき像の画像データを光源１１に送信する。視覚情報は、人の視覚を通じて人に認識される情報を指す。像は、静止画像であってもよく、動画像（映像）であってもよい。情報処理装置１５は、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などのコンピュータであり得る。
　光源１１は、像を投影するための光を発する。光源１１は視野角制限面１３に対して投光可能な位置に配置され、像は視野角制限面１３に投影される。例えば、光源１１は、情報処理装置１５から画像データを受信し、受信した画像データに応じた光線を視野角制限面１３に向けて発する。光源１１としては、例えば、プロジェクタなどの投光器を使用することができる。プロジェクタは、スクリーンなどの面に像を投影する光学装置である。以下では、光源１１から発せられる光を視覚情報光と呼ぶこともある。
　なお、情報処理装置１５は空間演出装置１０から削除されてもよい。例えば、情報処理装置１５の機能は、マイクロコンピュータなど、光源１１に組み込まれたコンピュータにより実現されてよい。この場合、画像データは、ＵＳＢメモリなどの記録媒体に格納された状態で光源１１に提供されてよい。
　ミラー１２は、光を鏡面反射する。ミラー１２は、例えば、平面の反射面を持つ一般的な平面鏡であり得る。ミラー１２は、観察者１８が位置することが予定される観察者領域１９に対向して立て置かれている。
　視野角制限面１３は、入射する光を所定の角度範囲に向けて選択的に拡散反射する。視野角制限面１３は、例えば、視野角制限フィルムが張られた投光面であり得る。視野角制限フィルムとは、特定の角度範囲に光を透過する性質を持つ光学フィルムを指す。具体的には、視野角制限フィルムは、特定の角度範囲内の方向に進む光を透過し、特定の角度範囲外の方向に進む光を遮る光学フィルムである。視野角制限フィルムは、窓ガラスに張ることでプライバシー保護などの目的で利用されている。投光面とは、光を拡散反射する物理面（例えば物理平面）であって、プロジェクタ光を映し出せる物理面を指す。投光面としては、例えば、白色の壁又は床やスクリーンを使用することができる。本実施形態では、視野角制限面１３は、スクリーンと、スクリーンに張り付けられる視野角制限フィルムと、を含む。投光面が白色の壁又は床である例では、視野角制限面１３は、白色の壁又は床に張り付けられる視野角制限フィルムを含む。
　視野角制限面１３は、光を反射する角度範囲内の方向にミラー１２が位置し、光を反射する角度範囲外の方向に観察者領域１９が位置するように、観察者領域１９とミラー１２との間に配置される。視野角制限面１３の視野角制限フィルムは、視野角制限面１３のスクリーンにより拡散反射された視覚情報光の観察者領域１９の方向への透過を制限する。よって、視覚情報光は、観察者１８の方向に拡散しない。
　ミラー１２及び視野角制限面１３は、観察者領域１９に位置する観察者１８がミラー１２越しに視野角制限面１３を見ることが可能であるように、配置されてよい。図１に示す例では、光源１１は天井に配置され、視野角制限面１３は床に配置されている。他の例では、光源１１は三脚により支持され、視野角制限面１３は壁に配置されていてもよい。
　光源１１が視野角制限面１３に向けて視覚情報光を照射すると、ミラー１２の方向に対しては光の反射が生じて、観察者１８からはミラー１２の奥に虚像が見える。一方で、図２に示すように、視野角制限面１３により観察者１８の方向に視覚情報光は拡散しないため、視野角制限面１３に映っている実像については観察者１８から見ることはできない。例えば、光源１１が図３に示す人型の像３０を視野角制限面１３に投影する場合、図４に示すように、観察者１８は、視野角制限面１３上の実像を視認することができないが、ミラー１２上にその虚像４０を視認することができる。すなわち、空間演出装置１０は、観察者領域１９から見たときに、視野角制限面１３に像が映らず、ミラー１２に像が映る状態を作り出すことが可能である。
　以上のように、空間演出装置１０では、光源１１は、情報処理装置１５から受信する画像データに対応する視覚情報光を視野角制限面１３に向けて発する。光源１１からの視覚情報光は視野角制限面１３に直接に入射する。視野角制限面１３は、光源１１からの視覚情報光を所定の角度範囲に向けて選択的に反射する。視野角制限面１３は、観察者領域１９が前記所定の角度範囲外の方向に位置するように、配置される。それにより、視野角制限面１３により反射される視覚情報光が観察者領域１９に直接に向かうことが防止される。ミラー１２は、前記所定の角度範囲内の方向に位置し、視野角制限面１３により反射される視覚情報光を鏡面反射する。光源１１からの視覚情報光は視野角制限面１３により反射され、視野角制限面１３により反射された視覚情報光はミラー１２により反射されて観察者１８に到達する。よって、空間演出装置１０は、観察者１８が現実空間（具体的には視野角制限面１３）において像を視認できないが、鏡（具体的にはミラー１２）に映る像を視認できる状態を生成することができる。すなわち、空間演出装置１０は、現実空間と鏡像空間（鏡に映る現実空間）で異なる像を観察者１８に対し提示することができる。その結果、観察者１８に予想外となる驚きを与えることができる。
　上述した例では、光源１１からの視覚情報光は視野角制限面１３に直接入射する。代替として、光源１１、ミラー１２、及び視野角制限面１３は、図５に示すように、視覚情報光がミラー１２を介して視野角制限面１３に入射するように、配置されてもよい。図５に示す配置では、光源１１は視覚情報光をミラー１２に向けて照射し、視覚情報光はミラー１２により反射されて視野角制限面１３に到達する。それにより、視野角制限面１３のスクリーンに実像がつくられる。この場合にも、図６に示すように、視野角制限面１３により観察者１８の方向に光は拡散しないため、視野角制限面１３上の実像については観察者から見ることはできない。よって、図５に示す構成においても同様に、現実空間と鏡像空間で異なる視覚情報を観察者１８に対し提示することができる。
　図７は、第２の実施形態に係る空間演出装置７０を概略的に示している。図７に示すように、空間演出装置７０は、偏光光源７１、偏光ミラー７２、視野角制限面７３、表示装置７４、及び情報処理装置７５を備える。視野角制限面７３は、第１の実施形態に係る視野角制限面１３と同じものであるので、視野角制限面７３についての説明は適宜省略する。
　情報処理装置７５は、偏光光源７１及び表示装置７４と通信可能に接続され、偏光光源７１及び表示装置７４を制御する。情報処理装置７５と偏光光源７１との間の接続は、有線接続であってもよく、無線接続であってもよい。情報処理装置７５と表示装置７４との間の接続は、有線接続であってもよく、無線接続であってもよい。例えば、情報処理装置７５は、像を視野角制限面７３に投影するよう偏光光源７１を制御する。具体的には、情報処理装置７５は、視野角制限面７３に投影すべき像の画像データを偏光光源７１に送信する。さらに、情報処理装置７５は、画像を表示するよう表示装置７４を制御する。具体的には、情報処理装置７５は、表示装置７４に表示すべき画像のデータを表示装置７４に送信する。情報処理装置７５は、ＰＣなどのコンピュータであり得る。
　偏光光源７１は、直線偏光した光を発する光源である。偏光光源７１は、例えば、無偏光な光源と直線偏光子の組み合わせで実現することができる。無偏光光源は、無偏光の光を発する光源である。無偏光光源としては、プロジェクタなどの投光器を使用することができる。無偏光光源は、例えば、第１の実施形態に係る光源１１（図１）と同じ光源であり得る。直線偏光子は、特定の偏光の光を通過させるが、他の偏光の光を遮断する光学フィルタである。直線偏光子としては、例えば、直線偏光フィルムを使用することができる。無偏光光源からの光を直線偏光子に通すことにより、直線偏光した光を得る。偏光光源７１は、情報処理装置７５から画像データを受信し、受信した画像データに応じた、直線偏光した光線を視野角制限面７３に向けて発する。
　偏光ミラー７２は、縦横の一方に直線偏光した光を選択的に透過し、縦横の他方に直線偏光した光を反射する。偏光ミラー７２に該当する光学特性を持つミラーとしては、ワイヤーグリッド偏光子などの反射型偏光子が知られている。偏光ミラー７２として、反射型偏光子からなるビームスプリッタ板を使用することができる。我々の生活空間に存在する光の殆どは、無偏光であり、縦横の両偏光成分を持った光で構成されている。偏光ミラーは、無偏光に含まれる縦横の両成分のうち片方を透過し、もう一方を反射する。このため、生活空間に置かれた偏光ミラーは、ハーフミラーとも考えられ、鏡のように周辺の環境を映し出すことができる。
　偏光ミラー７２は、観察者７８が位置することが予定される観察者領域７９に対向して立て置かれている。以降では、説明を簡潔にするために、空間を偏光ミラー７２で２つに分割したときに、観察者７８がいる側の空間を現実空間、観察者７８から見て偏光ミラー７２の奥の空間を鏡内空間と呼ぶ。
　偏光光源７１は、偏光ミラー７２が反射する偏光方向に直線偏光した視覚情報光を偏光ミラー７２に向けて照射する。よって、偏光ミラー７２は、偏光光源７１からの直線偏光した視覚情報光を反射する。偏光光源７１からの視覚情報光は、偏光ミラー７２を介して視野角制限面７３に入射する。
　視野角制限面７３は、スクリーンと、スクリーンに張り付けられた視野角制限フィルムと、を含む。視野角制限面７３は、光を反射する角度範囲内の方向に偏光ミラー７２が位置し、光を反射する角度範囲外の方向に観察者領域７９が位置するように、観察者領域７９と偏光ミラー７２との間に配置される。野角制限フィルムは、スクリーンにより拡散反射された視覚情報光の観察者領域７９の方向への透過を制限する。よって、視覚情報光は、観察者７８の方向に拡散しない。
　偏光ミラー７２及び視野角制限面７３は、観察者領域７９に位置する観察者７８が偏光ミラー７２越しに視野角制限面７３を見ることが可能であるように、配置されてよい。
　偏光光源７１が視覚情報光を発すると、第１の実施形態において説明したものと同様にして、観察者７８からは偏光ミラー７２の奥に虚像が見えるが、視野角制限面７３に映っている実像については見ることはできない。
　表示装置７４は、画像を表示する。表示装置７４は、例えば、ＬＥＤディスプレイであり得る。表示装置７４は鏡内空間に配置される。具体的には、表示装置７４は、偏光ミラー７２を介して観察者７８に対向するように、配置される。表示装置７４の表示面は偏光ミラー７２と平行であり得る。偏光ミラー７２はハーフミラーとしての特性を持つため、表示装置７４に表示される画像の光は、偏光ミラー７２を透過して観察者領域７９に到達する。よって、観察者７８には、像が現実空間に存在しないが鏡（偏光ミラー７２）に映っているように見える。
　典型的には、表示装置７４を用いて提示する像は、偏光光源７１を用いて提示する像とは異なる。例えば、図８に示すように表示装置７４に人型のアバター８０を表示し、図９に示すように偏光光源７１を用いてアバター８０の影９０を投影するようにする。この場合、観察者領域７９から見ると、アバター８０に対応する像１０２及び影９０に対応する像１０１が偏光ミラー７２に映る。すなわち、鏡（偏光ミラー７２）の中にアバターとその影を作り出すことができる。偏光光源７１を使用することで、偏光ミラー７２の、表示装置７４に対向する部分７２１以外の部分７２２においても像を作り出すことができる。
　以上のように、空間演出装置７０では、偏光光源７１は、情報処理装置７５から受信する画像データに対応する視覚情報光を偏光ミラー７２に向けて発する。偏光ミラー７２が縦に直線偏光した光を選択的に反射するように構成される例では、偏光光源７１は、縦に直線偏光した視覚情報光が偏光ミラー７２に入射するように設けられる。それにより、偏光光源７１からの視覚情報光は、偏光ミラー７２により反射されて視野角制限面７３に向かう。視野角制限面７３は、光を所定の角度範囲に向けて選択的に反射する。視野角制限面７３は、観察者領域７９が前記所定の角度範囲外の方向に位置するように、配置される。それにより、視野角制限面７３により反射される視覚情報光が観察者領域７９に直接に向かうことが防止される。偏光ミラー７２は、前記所定の角度範囲内の方向に位置し、視野角制限面７３により反射される視覚情報光を観察者領域７９に向けて反射する。さらに、表示装置７４に表示された画像の光の一部が偏光ミラー７２を透過して観察者領域７９に到達する。よって、空間演出装置７０は、観察者７８が現実空間において像を視認できないが、鏡（具体的には偏光ミラー７２）に映る像を視認できる状態を生成することができる。すなわち、空間演出装置７０は、現実空間と鏡像空間で異なる像を観察者７８に対し提示することができる。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。さらに、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要素から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要素が削除された構成が発明として抽出され得る。
　１０…空間演出装置
　１１…光源
　１２…ミラー
　１３…視野角制限面
　１５…情報処理装置
　７０…空間演出装置
　７１…偏光光源
　７２…偏光ミラー
　７３…視野角制限面
　７４…表示装置
　７５…情報処理装置

Claims (6)

  1. 　第１の像を投影するための光を発する光源と、
    　前記光源から発せられる前記光を所定の角度範囲に向けて選択的に反射する視野角制限面であって、観察者が位置することが予定される観察者領域が前記所定の角度範囲外の方向に位置するように配置され、前記第１の像が投影される視野角制限面と、
    　前記光源から発せられて前記視野角制限面により反射される前記光を反射するミラーと、
    　を備える空間演出装置。
  2. 　前記光源から発せられる前記光は前記視野角制限面に直接に入射する、
    　請求項１に記載の空間演出装置。
  3. 　前記光源から発せられる前記光は前記ミラーを介して前記視野角制限面に入射する、
    　請求項１に記載の空間演出装置。
  4. 　前記ミラーを介して前記観察者領域に対向して配置され、第２の像を表示する表示装置をさらに備え、
    　前記光源は、第１の方向に偏光した前記光を発し、
    　前記ミラーは、前記第１の方向に偏光した前記光を反射し、前記第１の方向と直交する第２の方向に偏光した光を透過する偏光ミラーである、
    　請求項１に記載の空間演出装置。
  5. 　前記視野角制限面は、光を拡散反射する物理面に取り付けられ、前記物理面により拡散反射されて前記所定の角度範囲内の方向に進む光を透過し、前記物理面により拡散反射されて前記所定の角度範囲外の方向に進む光を遮る光学フィルムを含む、
    　請求項１に記載の空間演出装置。
  6. 　第１の像を投影するための光を発する光源を制御することと、
    　前記光源から発せられる前記光を所定の角度範囲に向けて選択的に反射する視野角制限面であって、観察者が位置することが予定される観察者領域が前記所定の角度範囲外の方向に位置するように配置され、前記第１の像が投影される視野角制限面を設けることと、
    　前記光源から発せられて前記視野角制限面により反射される前記光を反射するミラーを設けることと、
    　を備える空間演出方法。
     
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