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公開番号2025027517
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-28
出願番号2023132300
出願日2023-08-15
発明の名称表示装置、および表示方法
出願人日本電信電話株式会社,国立大学法人宇都宮大学
代理人弁理士法人志賀国際特許事務所
主分類G02B 30/56 20200101AFI20250220BHJP(光学)
要約【課題】大画面の遠景の空中像を表示可能とすることができる技術の提供を目的としている。
【解決手段】本発明の一態様は、観察者の視点位置が、画像を提示する提示装置が提示して空中に結像する空中像と、提示装置との間であり、視点位置から前記空中像までの距離と、観察者の視差とに基づいて、表示させる左右眼用の画像に対して視差補償して提示装置で提示する提示画像を生成する視差補償画像生成部、を備える表示装置である。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
観察者の視点位置が、画像を提示する提示装置が提示して空中に結像する空中像と、前記提示装置との間であり、
前記視点位置から前記空中像までの距離と、前記観察者の視差とに基づいて、表示させる左右眼用の画像に対して視差補償して前記提示装置で提示する提示画像を生成する視差補償画像生成部、
を備える表示装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記視差補償画像生成部は、
前記視点位置から前記空中像までの距離と、前記観察者の視差とに基づいて、表示させる左右眼用の画像を互いに近づけるように移動させることで前記視差補償を行う、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記提示装置は、
前記視差補償画像生成部が出力する画像を光線として出力するディスプレイと、
前記ディスプレイからの光を反射し、前記ディスプレイと再帰性反射板との間かつ前記ディスプレイに対して斜めに設置したハーフミラーと、
前記ディスプレイと平行に配置され、前記ハーフミラーからの光を再帰反射させる再帰性反射材と、
を備え、
前記ディスプレイは、メガネ式の３Ｄ表示装置であり、
前記視差補償画像生成部は、前記左右眼用の画像の位置を、互いに近づけるように所定量シフトして視差補償する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記提示装置は、
前記視差補償画像生成部が出力する画像を光線として出力するディスプレイと、
前記ディスプレイからの光を反射し、前記ディスプレイと再帰性反射板との間かつ前記ディスプレイに対して斜めに設置したハーフミラーと、
前記ディスプレイと平行に配置され、前記ハーフミラーからの光を再帰反射させる再帰性反射材と、
を備え、
前記ディスプレイは、２Ｄディスプレイであり、
前記視差補償画像生成部は、所定の視差量のステレオグラムを前記ディスプレイに表示させる、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
前記提示装置は、
前記視差補償画像生成部が出力する画像を光線として出力するディスプレイと、
前記ディスプレイからの光を反射し、前記ディスプレイと再帰性反射板との間かつ前記ディスプレイに対して斜めに設置したハーフミラーと、
前記ディスプレイと平行に配置され、前記ハーフミラーからの光を再帰反射させる再帰性反射材と、
を備え、
前記ディスプレイは、裸眼３Ｄ表示装置であり、
前記左右眼用の画像が指向性画像であり、
前記視差補償画像生成部は、前記指向性画像を互いに近づけるように所定量シフトして視差補償する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記提示装置は、
前記観察者の左右の眼の前にそれぞれ設けられ、
前記観察者の視線位置との距離が所定値になるように固定する固定部と、
前記観察者の視線位置との距離を調整可能な調整機構と、
前記観察者の頭部位置を検出する頭部位置検出部と、
前記頭部位置検出部が検出した検出結果に基づいて、前記調整機構によって前記観察者の視線位置との距離を調整する制御部と、
を備える、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記視差補償画像生成部は、前記観察者と前記提示装置との間に配置される凹レンズのフレネルレンズである、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
観察者の視点位置が、画像を提示する提示装置が提示して空中に結像する空中像と、前記提示装置との間であり、
前記視点位置から前記空中像までの距離と、前記観察者の視差とに基づいて、表示させる左右眼用の画像に対して視差補償して前記提示装置で提示する提示画像を生成し、
生成した画像を前記提示装置で提示させる、
表示方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、および表示方法の技術に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
浮遊像を提示装置として、再帰性反射材とハーフミラーにより空中像を表示する方法（先行技術文献１）や、ディスプレイをシースルー化して反対側から観察させることで遠方の浮遊像提示を行う方法（先行技術文献２）が提案されている。このような装置では、使用するディスプレイに対応した２Ｄまたは３Ｄの空中像の表示や、遠景と重ね合わせたシースルー表示が可能である。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
山本裕紹、“再帰反射による空中結像（AIRR）による空中ディスプレイ”、日本画像学会誌第 56 巻第 4 号：341-351、2017
宇都宮大学大学院工学研究科システム創成工学専攻藤井賢吾、博士論文、“再帰反射による空中結像を用いた空中ディスプレイ光学系の多機能化に関する研究”、2020
【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、表示画像の大きさは遠くに浮遊させた場合でもディスプレイの画面の大きさと同じなので、遠方に提示した場合に見かけの大きさが小さくなってしまう問題があった。
上記事情に鑑み、本発明は、大画面の遠景の空中像を表示可能とすることができる技術の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様は、観察者の視点位置が、画像を提示する提示装置が提示して空中に結像する空中像と、前記提示装置との間であり、前記視点位置から前記空中像までの距離と、前記観察者の視差とに基づいて、表示させる左右眼用の画像に対して視差補償して前記提示装置で提示する提示画像を生成する視差補償画像生成部、を備える表示装置である。
【０００６】
本発明の一態様は、観察者の視点位置が、画像を提示する提示装置が提示して空中に結像する空中像と、前記提示装置との間であり、前記視点位置から前記空中像までの距離と、前記観察者の視差とに基づいて、表示させる左右眼用の画像に対して視差補償して前記提示装置で提示する提示画像を生成し、生成した画像を前記提示装置で提示させる、表示方法である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、大画面の遠景の空中像を表示可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態の表示装置の構成例を示す図である。
実施形態の表示方法を説明するための概略図である。
図２の条件で表示された画像の視差を示す説明図である。
実施形態の画像生成装置が生成する画像例を示す図である。
実施形態の視差画像生成の処理手順のフローチャートである。
第２の変形例の構成例と各像を示す図である。
第２、第４の変形例の表示装置の構成例を示す図である。
第５の変形例の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本実施形態の表示装置の構成例を示す図である。図１のように、表示装置１は、画像生成装置２と、提示装置３を備える。
画像生成装置２は、例えば、取得部２１と、視差補償画像生成部２２と、出力部２３を備える。
提示装置３は、例えば、ディスプレイ３１と、ハーフミラー３２と、反射材３３を備える。
【００１０】
画像生成装置２と、提示装置３は、有線で接続されていてもよく、無線で接続されていてもよい。
提示装置３は、例えば、左右の眼それぞれ用に２つあってもよく、一体型であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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