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多人数共有型表示装置 実績あり

国内特許コード P110003082
整理番号 Y01-P136
掲載日 2011年6月16日
出願番号 特願2002-508131
登録番号 特許第4616543号
出願日 平成13年6月29日(2001.6.29)
登録日 平成22年10月29日(2010.10.29)
国際出願番号 JP2001005656
国際公開番号 WO2002003124
国際出願日 平成13年6月29日(2001.6.29)
国際公開日 平成14年1月10日(2002.1.10)
優先権データ
  • 特願2000-199240 (2000.6.30) JP
発明者
  • 北村 喜文
  • 岸野 文郎
  • 正城 敏博
  • 小西 孝重
出願人
  • 国立研究開発法人科学技術振興機構
発明の名称 多人数共有型表示装置 実績あり
発明の概要 本発明の目的は、複数人に対して、ディスプレイを共有することができる多人数共有型表示装置の提供である。このため、本発明のディスプレイ装置は、大画面ディスプレイ112とその一部分を覆って隠すディスプレイ・マスク114で構成されている。ディスプレイ・マスク114は、ディスプレイ面116から適当な距離だけ離れた位置に設置している。ディスプレイ・マスク114には穴118が空いており、その部分を通してのみディスプレイ112の表示面116が見えるようになっている。このようなディスプレイ・マスク114を導入することにより、利用者の視点位置によって、ディスプレイ面上の見える領域が異なることになる。その結果、利用者ごとに異なった内容を提示することが可能となる。
従来技術、競合技術の概要


コンピュータおよびコンピュータを取り巻く環境は近年急速に発展してきている。そして、そのような発展にともない、コンピュータを用いた技術は一般に広く用いられるようになり、今日、日常生活のあらゆるところにみることができる。
このコンピュータを取り巻く環境の発展の中、仮想現実感(VirtualReality)に関する技術も急速に発展してきている。コンピュータの高速化は、より高度で複雑な仮想環境をリアルタイムに構築することを可能にした。
現在、この仮想現実感の技術は、さまざまな分野で利用されるようになってきており、仮想世界の中に実現される対象も、宇宙環境、都市、自然環境、工業製品、臓器、小動物、細胞、原子など大規模なものから小規模かつ高精細なものまで多岐にわたっている。さらには、現実に存在し実際目に見えるものだけではなく、温度分布や、気流、電磁場の様子などの、実際には見ることができないものを可視化することにも用いられている。
この仮想現実感を表現するための、3次元画像表示技術も目覚ましい発展を遂げ、博覧会等での施設やアミューズメントにおける利用から、教育・医療分野での応用や各種設計、CAD/CAM、計測分野の応用に注目されている。



3次元の画像を表示する方式は、立体像を何らかの方法で形成して、それを観察者がそのまま観測する方式と、立体像でなく、右眼用、左眼用の平面像を、画像表示時に右眼用は右眼に、左眼用は左眼でみえるように工夫した両眼視差方式とに大別できる。前者の代表例はホログラフィとインテグラル・ホトグラフィであり、後者の代表例は偏光眼鏡や液晶シャッタを用いた立体映画やレンチキュラを用いた立体テレビなどがある。
立体像を形成する方式は、ホログラフィに代表される様に、フルカラー・高精細・リアルタイムで表示するためには、未だに技術的に未解決の部分が存在する。
左右両眼の視差を利用した方式は、本質的に人間工学に基づいているため、現実感(リアリティ)を高め、没入感、臨場感の優れた立体像が得られる。しかしながら、この方式のみでは、利用者の動作に合わせて、表示される立体の観察する視点を自由に変更することが不可能である。



観察者の視点、位置に応じて、立体像を変化させる方法の一つとして、両眼視差方式において、観察者は頭部(視点)位置を計測する装置(磁気センサ等)を身につけることによって、視点位置に応じた立体映像を観察することができる。しかし、この方式では、実空間内での視点移動を仮想世界に反映できる利用者は、1ディスプレイに対して1人に限られる。複数人でのディスプレイ共有の場合、複数の視点に対して適切な表示方法がない。
この課題に対して、人数分の時分割表示を行う方法(例えば、宮里勉他、電子情報通信学会総合大会、A-16-21、1997や、特開平10-260377号公報参照)と人数分の表示装置を視点位置に対応させて駆動させる方法(例えば、大村克之他、3次元画像コンファレンス、5-7、1994参照)がある。しかし、前者は人数が増えると立体視成立の周波数限界を満たさず(フレーム数が減り)、表示周波数が人数に反比例し、フリッカーが生じるという問題がある。後者は、人数分の表示装置が必要であり、大がかりな装置が必要で経済的に問題がある。



このように、従来の画像や映像を立体表示する装置としては、右目のための映像と左目のための映像を時分割で画面に表示し、この切り替えのタイミングに合わせて左目と右目用の窓が開閉する特殊な眼鏡をかけて観察する方法が主に利用されてきた。この場合、観察者は、頭部(視点)位置を計測する装置を身につけることにより、自由な視点位置から画面を介して、その視点位置に応じた歪のない映像を観察することができる。
しかし、複数人で同一の立体映像を歪なく観察しようとすると、複数の視点位置の右目と左目映像を切り替えて表示するため、時分割数が増加してある一人のために画面表示する時間間隔が疎となり、フリッカーを感じる原因となっていた。

産業上の利用分野


本発明は、表示装置に関し、特に複数のユーザがディスプレイ装置を共有することができる表示装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
ディスプレイ装置を複数のユーザで共有する多人数共有型表示装置において、
複数ユーザのための複数の映像を画面に表示するディスプレイ装置と、
一定距離離れて前記ディスプレイ装置を覆うように設置され、十分大きな穴を有するディスプレイ・マスクと、
前記表示装置に対するユーザの実空間の位置を検出する位置センサと、
前記1台のディスプレイ装置、前記位置センサとに可動的に結合され、前記位置センサによるユーザの位置に応じて、各ユーザに対応した画像を前記ディスプレイ装置上の、各ユーザが見える領域に表示する処理装置とを備え
前記穴は、各ユーザが、そのユーザに対応する画像を表示している領域を見ることができる大きさであることを特徴とする多人数共有型表示装置。

【請求項2】
請求項1記載の多人数共有型表示装置において、ディスプレイ装置上に表示する映像に、立体視のための映像を含むことを特徴とする多人数共有型表示装置。

【請求項3】
請求項2記載の多人数共有型表示装置において、
各ユーザは、表示された前記立体視用映像を右目用および左目用に分離するための複数組の眼鏡をかけており、
前記ディスプレイ装置に表示する複数の立体視映像は、前記複数の眼鏡により、右目用および左目用に分離可能な画像である
ことを特徴とする多人数共有型表示装置。

【請求項4】
請求項3記載の多人数共有型表示装置において、
前記眼鏡は、右目および左目のシャッタが開閉する眼鏡であり、
前記処理装置は、前記眼鏡にも可動的結合されていることを特徴とする多人数共有型表示装置。

【請求項5】
請求項3又は4記載の多人数共有型表示装置において、
前記眼鏡と位置センサとが一体として作成されていることを特徴とする多人数共有型表示装置。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2002508131thum.jpg
出願権利状態 登録
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