特許ウォッチ

公開番号2025016526
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024180813,2020211142
出願日2024-10-16,2020-12-21
発明の名称空間浮遊映像表示装置
出願人マクセル株式会社
代理人弁理士法人筒井国際特許事務所
主分類G06F 3/0488 20220101AFI20250128BHJP(計算;計数)
要約【課題】より好適な空間浮遊映像表示装置を提供する。
【解決手段】空間浮遊映像表示装置は、ユーザの指の先端の位置が、空間浮遊映像の表示面のユーザからみて手前側において空間浮遊映像の表示面に対する法線方向の距離が小さくなるように、空間浮遊映像の表示面に近づく場合に、ユーザの指の先端の位置と空間浮遊映像の表示面との法線方向の距離が0になるまで、空間浮遊映像の表示面におけるユーザの指の仮想影の表示を継続する。
【選択図】図27
特許請求の範囲【請求項１】
空間浮遊映像表示装置であって、
映像を表示する表示装置と、
前記表示装置からの映像光を反射させ、反射した光により空中に空間浮遊映像を形成せしめる再帰性反射部材と、
前記空間浮遊映像に表示される１つ以上のオブジェクトに対してタッチ操作を行うユーザの指の位置を検出するセンサと、
制御部と、
を備え、
前記制御部が前記センサを用いて検出された前記ユーザの指の位置に基づいて前記表示装置で表示する映像に対する映像処理を制御することにより、前記空間浮遊映像表示装置は物理的な接触面が存在しない前記空間浮遊映像の表示面に前記ユーザの指の仮想影を表示するものであり、
前記空間浮遊映像の表示面に表示される仮想影の位置は、仮想光源の位置と前記センサを用いて検出された前記ユーザの指の位置の両者の位置関係から特定される位置であり、前記仮想光源の位置は、前記空間浮遊映像の表示面からの距離が無限遠の位置に設定されているものであり、
前記ユーザの指の先端の位置が、前記空間浮遊映像の前記表示面のユーザからみて手前側において前記空間浮遊映像の前記表示面に対する法線方向の距離が小さくなるように、前記空間浮遊映像の前記表示面に近づく場合に、前記ユーザの指の先端の位置と前記空間浮遊映像の前記表示面との前記法線方向の距離が０になるまで、前記空間浮遊映像の表示面における前記ユーザの指の仮想影の表示を継続する、
空間浮遊映像表示装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記ユーザの指の先端の位置が、前記空間浮遊映像の表示面のユーザからみて手前側において法線方向に変化すると、前記空間浮遊映像に表示される仮想影の先端の前記空間浮遊映像の表示面における左右方向の位置が変化する、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記ユーザの指の先端の位置の前記法線方向の変化に対して、前記空間浮遊映像に表示される仮想影の先端の前記空間浮遊映像の表示面における左右方向の位置が線形に変化する、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
ユーザの手または腕を撮像する撮像部を備え、
前記空間浮遊映像に表示される１つ以上のオブジェクトに対してタッチ操作を行うユーザの指が右手である場合に、前記空間浮遊映像において、前記ユーザから見て前記指の先端の左側の位置に前記仮想影を表示し、前記空間浮遊映像に表示される１つ以上のオブジェクトに対してタッチ操作を行うユーザの指が左手である場合に、前記空間浮遊映像において、前記ユーザから見て前記指の先端の右側の位置に前記仮想影を表示するように、タッチ操作を行うユーザの指が右手であるか左手であるかに応じて前記仮想光源の位置を変化させる、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記制御部は、前記ユーザの指の位置を検出する前記センサを用いて、前記空間浮遊映像の表示面における前記指の先端の位置と、前記表示面に対する前記指の先端の高さ位置を検出する、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記空間浮遊映像の表示面への前記ユーザの指の接触の有無は、前記ユーザの指の位置を検出するセンサとは異なるセンサで検出する、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記仮想光源の位置は、
前記空間浮遊映像の表示面の中央の点から前記ユーザ側に向かって延びる法線と、前記仮想光源と前記空間浮遊映像の表示面の中央の点とを結ぶ線との間の角度で規定される仮想光源設置角度が２０°以上となる位置である、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記空間浮遊映像の表示面に表示される仮想影の延在方向の角度は、前記空間浮遊映像表示装置が有する撮像部により撮像される前記ユーザの指の角度と連動して変化する、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記空間浮遊映像の表示面に表示される仮想影の延在方向の角度は、前記空間浮遊映像表示装置が有する撮像部により撮像される前記ユーザの指の角度と連動せずに、固定された角度である、
空間浮遊映像表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の空間浮遊映像表示装置において、
前記仮想影は、前記ユーザの指の先端の位置と前記空間浮遊映像の前記表示面との前記法線方向の距離が０になるときに、前記空間浮遊映像の表示面における左右方向で、当該仮想影の先端と前記ユーザの指の先端とが接するように、前記空間浮遊映像に表示される、
空間浮遊映像表示装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間浮遊映像表示装置に関する。
続きを表示（約 3,400 文字）【背景技術】
【０００２】
空間浮遊情報表示システムとして、直接外部に向かって映像を表示する映像表示装置と空間画面として表示される表示法は既に知られている。また、表示された空間像の操作面における操作に対する誤検知を低減する検知システムについても、例えば、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１９－１２８７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、空間浮遊映像に対するタッチ操作は、物理的なボタンやタッチパネル等に対し行うものではない。このため、タッチ操作がなされたか否かを、ユーザが認識できない場合がある。
そこで、本発明は、より好適な空間浮遊映像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、空間浮遊映像表示装置は、映像を表示する表示装置と、表示装置からの映像光を反射させ、反射した光により空中に空間浮遊映像を形成せしめる再帰性反射部材と、空間浮遊映像に表示される１つ以上のオブジェクトに対してタッチ操作を行うユーザの指の位置を検出するセンサと、制御部と、を備え、制御部がセンサを用いて検出されたユーザの指の位置に基づいて表示装置で表示する映像に対する映像処理を制御することにより、空間浮遊映像表示装置は物理的な接触面が存在しない空間浮遊映像の表示面にユーザの指の仮想影を表示するものであり、空間浮遊映像の表示面に表示される仮想影の位置は、仮想光源の位置とセンサを用いて検出されたユーザの指の位置の両者の位置関係から特定される位置であり、仮想光源の位置は、空間浮遊映像の表示面からの距離が無限遠の位置に設定されているものであり、ユーザの指の先端の位置が、空間浮遊映像の表示面のユーザからみて手前側において空間浮遊映像の表示面に対する法線方向の距離が小さくなるように、空間浮遊映像の表示面に近づく場合に、ユーザの指の先端の位置と空間浮遊映像の表示面との法線方向の距離が０になるまで、空間浮遊映像の表示面におけるユーザの指の仮想影の表示を継続する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、より好適な空間浮遊映像表示装置を実現できる。これ以外の課題、構成および効果は、以下の実施形態の説明において明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の使用形態の一例を示す図である。
本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の主要部構成と再帰反射部構成の一例を示す図である。
空間浮遊映像表示装置の設置方法の一例を示す図である。
空間浮遊映像表示装置の設置方法の他の例を示す図である。
空間浮遊映像表示装置の構成例を示す図である。
本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の主要部構成の他の例を示す図である。
空間浮遊映像表示装置で用いるセンシング装置の機能を説明するための説明図である。
空間浮遊映像表示装置で用いる３次元映像表示の原理の説明図である。
反射型偏光板の特性を評価した測定系の説明図である。
反射型偏光板透過軸の光線入射角度に対する透過率特性を示す特性図である。
反射型偏光板反射軸の光線入射角度に対する透過率特性を示す特性図である。
反射型偏光板透過軸の光線入射角度に対する透過率特性を示す特性図である。
反射型偏光板反射軸の光線入射角度に対する透過率特性を示す特性図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
本発明の一実施例に係る空間浮遊映像表示装置の主要部を示す配置図である。
本発明の一実施例に係る表示装置の構成を示す断面図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
光源装置の具体的な構成の一例を示す断面図である。
映像表示装置の光源拡散特性を説明するための説明図である。
映像表示装置の拡散特性を説明するための説明図である。
映像表示装置の拡散特性を説明するための説明図である。
映像表示装置の構成を示す断面図である。
従来技術におけるゴースト像の発生原理を説明するための説明図である。
本発明の一実施例に係る表示装置の構成を示す断面図である。
本発明の一実施例に係る表示装置の表示の一例を説明する図である。
仮想影を用いたタッチ操作の補助方法の一例を説明する図である。
仮想影を用いたタッチ操作の補助方法の一例を説明する図である。
仮想影を用いたタッチ操作の補助方法の一例を説明する図である。
仮想影を用いたタッチ操作の補助方法の他の例を説明する図である。
仮想影を用いたタッチ操作の補助方法の他の例を説明する図である。
仮想影を用いたタッチ操作の補助方法の他の例を説明する図である。
仮想光源の設定方法を説明する図である。
指の位置の検出方法の一例を示す構成図である。
指の位置の検出方法の他の例を示す構成図である。
指の位置の検出方法のその他の例を示す構成図である。
入力した内容を表示してタッチ操作を補助する方法を説明する図である。
入力内容を強調表示してタッチ操作を補助する方法を説明する図である。
振動によりタッチ操作の補助を行う方法の一例を説明する図である。
振動によるタッチ操作の補助方法の他の例を説明する図である。
振動によるタッチ操作の補助方法のその他の例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は実施例の説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものには、同一の符号を付与し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【０００９】
以下の実施例は、映像発光源からの映像光による映像を、ガラス等の空間を仕切る透明な部材を介して透過して、前記透明な部材の外部に空間浮遊映像として表示することが可能な映像表示装置に関する。
【００１０】
以下の実施例によれば、例えば、銀行のＡＴＭや駅の券売機やデジタルサイネージ等において好適な映像表示装置を実現できる。例えば、現状、銀行のＡＴＭや駅の券売機等では、通常、タッチパネルが用いられているが、透明なガラス面や光透過性の板材を用いて、このガラス面や光透過性の板材上に高解像度な映像情報を空間浮遊した状態で表示可能となる。この時、出射する映像光の発散角を小さく、即ち鋭角とし、さらに特定の偏波に揃えることで、再帰反射部材に対して正規の反射光だけを効率良く反射させるため、光の利用効率が高く、従来の再帰反射方式での課題となっていた主空間浮遊像の他に発生するゴースト像を抑えることができ、鮮明な空間浮遊映像を得ることができる。また、本実施例の光源を含む装置により、消費電力を大幅に低減することが可能な、新規で利用性に優れた空間浮遊映像表示装置（空間浮遊映像表示システム）を提供することができる。また、例えば、車両において車両内部および/または外部において視認可能である、いわゆる、一方向性の空間浮遊映像表示が可能な車両用空間浮遊映像表示装置を提供することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許