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公開番号2025128499
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-03
出願番号2024025188
出願日2024-02-22
発明の名称空中浮遊映像表示装置および補正方法
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 3/0346 20130101AFI20250827BHJP(計算;計数)
要約【課題】より好適な空中浮遊映像表示装置を提供すること。本発明によれば、持続可能な開発目標(SDGs)の「3すべての人に健康と福祉を」、「9産業と技術革新の基盤をつくろう」、「11住み続けられるまちづくりを」に貢献する。
【解決手段】空中浮遊映像表示装置であって、空中浮遊映像の画面に対するユーザの空中操作に関する、画面の平面内方向における操作対象点と検出点とのずれを補正する補正部を備え、補正部は、ユーザの空中操作の際の操作指である指の指先の形状に基づいて、ずれを補正する。
【選択図】図15
特許請求の範囲【請求項１】
空中浮遊映像表示装置であって、
映像処理を行う映像処理部と、
前記映像処理部が映像処理を行った映像を表示する表示部と、
前記表示部が表示する映像に基づいて空中浮遊映像を生成する光学システムと、
前記空中浮遊映像の画面に対するユーザの空中操作を検出する検出機構と、
前記空中浮遊映像の画面に対する前記ユーザの空中操作に関する、前記画面の平面内方向における操作対象点と検出点とのずれを補正する補正部と、
を備え、
前記補正部は、前記ユーザの空中操作の際の操作指である指の指先の形状に基づいて、前記ずれを補正する、
空中浮遊映像表示装置。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
請求項１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
前記補正部は、前記ユーザの空中操作の際の操作指である指の指先が前記画面の平面に接近する際の方向に基づいて、前記ずれを補正する、
空中浮遊映像表示装置。
【請求項３】
請求項１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
前記補正部は、前記ユーザの空中操作の際の前記ユーザの基準位置として視点位置を検出し、前記視点位置に基づいて、前記ずれを補正する、
空中浮遊映像表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
前記補正部は、前記画面の平面内方向における操作対象点と検出点とのずれを補正するための補正量を計算し、前記補正量を前記検出機構による前記検出点の位置座標に反映する演算によって、補正後の検出点の位置座標を得る、
空中浮遊映像表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
前記補正部は、前記ユーザの空中操作の際の操作指である指の指先の形状について、幾何学的に近似するフィッティングを行い、フィッティングのパラメータ値に基づいて、前記ずれを補正する、
空中浮遊映像表示装置。
【請求項６】
請求項１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
前記補正部は、前記ユーザの空中操作の際の前記ユーザの基準位置として視点位置を検出し、前記操作指である指の指先が前記画面の平面に接近する際の方向として、前記視点位置から前記操作対象点までの方向を指方向として計算し、前記指方向に基づいて、前記ずれを補正する、
空中浮遊映像表示装置。
【請求項７】
請求項１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
前記補正部は、前記ユーザの空中操作の際の前記ユーザの基準位置として肩位置を検出し、前記操作指である指の指先が前記画面の平面に接近する際の方向として、前記肩位置から前記操作対象点までの方向を指方向として計算し、前記指方向に基づいて、前記ずれを補正する、
空中浮遊映像表示装置。
【請求項８】
請求項１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
前記補正部は、前記画面内の所定の基準点に対する前記操作指である指の指先による空中操作に基づいて、前記ずれを補正するための補正量を計算し、前記画面内の他の点に対する空中操作に対しては、前記基準点での補正量を同様に適用する、
空中浮遊映像表示装置。
【請求項９】
請求項１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
前記補正部は、前記画面内のそれぞれの点ごとに、前記操作指である指の指先による空中操作に基づいて、前記ずれを補正するための補正量を計算する、
空中浮遊映像表示装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の空中浮遊映像表示装置において、
前記補正部は、予め、対応表に、前記ユーザの空中操作の際の操作指である指の指先の形状についての統計情報と、前記統計情報に対応付けられた前記ずれを補正するための補正量とを設定しておき、前記ユーザの空中操作の際に前記対応表を参照して前記補正量を得る、
空中浮遊映像表示装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、空中浮遊映像表示装置に関する。
続きを表示（約 5,200 文字）【背景技術】
【０００２】
空中浮遊情報表示技術については、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、特許文献１の開示では、空中浮遊映像の実用的な明るさや品位を得るための構成や、ユーザが空中浮遊映像をより楽しく視認するための構成などについての考慮は十分ではなかった。
【０００５】
本発明の目的は、より好適な空中浮遊映像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、以下のように構成すればよい。空中浮遊映像表示装置であって、映像処理を行う映像処理部と、前記映像処理部が映像処理を行った映像を表示する表示部と、前記表示部が表示する映像に基づいて空中浮遊映像を生成する光学システムと、前記空中浮遊映像の画面に対するユーザの空中操作を検出する検出機構と、前記空中浮遊映像の画面に対する前記ユーザの空中操作に関する、前記画面の平面内方向における操作対象点と検出点とのずれを補正する補正部と、を備え、前記補正部は、前記ユーザの空中操作の際の操作指である指の指先の形状に基づいて、前記ずれを補正する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、より好適な空中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】
【０００８】
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。
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。
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。
本発明の一実施例に係る、空中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。
本発明の一実施例に係る、空中浮遊映像表示装置を構成する、再帰反射板の投影図である。
本発明の一実施例に係る、空中浮遊映像表示装置を構成する、再帰反射板の上面図である。
本発明の一実施例に係る、空中浮遊映像表示装置を構成する、再帰反射板を構成する、コーナーリフレクタを示す斜視図である。
本発明の一実施例に係る、空中浮遊映像表示装置を構成する、再帰反射板を構成する、コーナーリフレクタを示す上面図である。
本発明の一実施例に係る、空中浮遊映像表示装置を構成する、再帰反射板を構成する、コーナーリフレクタを示す側面図である。
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構成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構成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構成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構成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構成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構成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構成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構成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構成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構成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構成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構成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構成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構成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構成の一例を示す図である。
本発明の一実施例に係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。
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。
本発明の一実施例に係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。
本発明の一実施例に係る画像処理が解決する課題の一例の説明図である。
本発明の一実施例に係る画像処理の一例の説明図である。
本発明の一実施例に係る映像表示処理の一例の説明図である。
本発明の一実施例に係る映像表示処理の一例の説明図である。
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。
本発明の一実施例に係る、空間浮遊映像表示装置の構成例および補正方法を示す図である。
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構成例を示す図である。
各実施例の構成概要を示す図である。
本発明の一実施例に係る、空間浮遊映像表示装置の補正部を含む構成例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式１での補正部の構成例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式１での補正部の構成例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式２での補正部の構成例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、指のスキャンの誘導に関する画面例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、指のスキャンの誘導に関する画面例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式１の楕円近似のフィッティングに関する説明図である。
本発明の一実施例に係る、ユーザの身体の骨格推定モデルに関する説明図である。
本発明の一実施例に係る、方式Ａでの指方向（特にｙ軸）や姿勢などに関する説明図である。
本発明の一実施例に係る、方式Ｂでの指方向（特にｙ軸）や姿勢などに関する説明図である。
本発明の一実施例に係る、空間浮遊映像やカメラの配置例などに関する説明図である。
本発明の一実施例に係る、方式Ａでの指方向（特にｘ軸）や姿勢などに関する説明図である。
本発明の一実施例に係る、方式Ｂでの指方向（特にｘ軸）や姿勢などに関する説明図である。
本発明の一実施例に係る、空間浮遊映像の画面例および操作対象点の第１例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、空間浮遊映像の画面例および操作対象点の第２例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、空間浮遊映像の画面例および操作対象点の第３例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式Ａおよび方式Ｘでの、空間浮遊映像の平面に対する指方向などの例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式Ａおよび方式Ｙでの、空間浮遊映像の平面に対する指方向（特にｘ軸）などの例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式Ａおよび方式Ｙでの、空間浮遊映像の平面に対する指方向（特にｙ軸）などの例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式Ｂおよび方式Ｙでの、空間浮遊映像の平面に対する指方向（特にｘ軸）などの例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式Ｂおよび方式Ｙでの、空間浮遊映像の平面に対する指方向（特にｙ軸）などの例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、空間浮遊映像のｘ－ｙ平面における操作対象点と検出点とのずれなどの概念を示す図である。
本発明の一実施例に係る、指方向に対応する角度（θ，φ）に関する数式を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式１の楕円近似のフィッティングの詳細に関する説明図である。
本発明の一実施例に係る、楕円近似に関する数式を示す図である。
本発明の一実施例に係る、検出点に関する数式を示す図である。
本発明の一実施例に係る、補正量（補正ピクセル数）に関する数式を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式Ｘに関する空間浮遊映像の平面での説明図である。
本発明の一実施例に係る、方式Ｘの変形例に関する説明図である。
本発明の一実施例に係る、利き手が右手の場合の空中操作例を示す説明図である。
本発明の一実施例に係る、利き手が左手の場合の空中操作例を示す説明図である。
本発明の一実施例に係る、ユーザの視点位置が観察基準方向上からずれる場合の例を示す説明図である。
本発明の一実施例に係る、ユーザ操作検出機構の例として空中操作検出センサの構成例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、ユーザ操作検出機構の例として３次元センサの構成例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、キャリブレーションに関する変形例における画面の構成例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式Ａと方式Ｂを併用する変形例における補正部の構成例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、方式２での補正部における対応表の入出力の構成例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、対応表の具体的な構成例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、変形例としてユーザ属性ごとの対応表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、空間浮遊映像の画面例（特にメニュー画面）およびユーザによる空中操作の例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、空間浮遊映像の画面例（特にサブ画面）およびユーザによる空中操作の例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、空間浮遊映像の画面例（特にサブ画面）およびユーザによる物理操作の例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、空間浮遊映像表示装置の処理フロー例を示す図である。
本発明の一実施例に係る、空間浮遊映像の画面例（特にキャリブレーション遷移通知）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。なお、以下の実施例の説明において、空間に浮遊する映像を「空間浮遊映像」という用語で表現している。この用語の代わりに、「空中像」、「空間像」、「空中浮遊映像」、「表示映像の空間浮遊光学像」、「表示映像の空中浮遊光学像」などと表現してもかまわない。実施例の説明で主として用いる「空間浮遊映像」との用語は、これらの用語の代表例として用いている。
（【００１１】以降は省略されています）

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