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立体ディスプレイおよび立体画像提示方法 コモンズ

国内特許コード P140010664
整理番号 10-10
掲載日 2014年6月17日
出願番号 特願2010-147955
公開番号 特開2012-013788
登録番号 特許第5398015号
出願日 平成22年6月29日(2010.6.29)
公開日 平成24年1月19日(2012.1.19)
登録日 平成25年11月1日(2013.11.1)
発明者
  • 吉田 俊介
  • 矢野 澄男
  • 安藤 広志
出願人
  • 国立研究開発法人情報通信研究機構
発明の名称 立体ディスプレイおよび立体画像提示方法 コモンズ
発明の概要 【課題】自然で精細な立体画像を提示可能な立体ディスプレイおよび立体画像提示方法を提供する。
【解決手段】プロジェクタ2から出射される光線Lnと光線制御子1との交点CP1の座標Ps、および光線Lnの拡散光と円環状視域500との交点CP2の座標Peが算出される。座標Ps,Peに基づいて、交点CP1,CP2を通る直線Lが算出される。提示すべき立体画像300と直線Lとの交点のうち、交点CP2に最も近い交点CP3の座標Paが算出される。算出された座標Pa,Peに基づいて、交点CP3から交点CP2に向けて提示すべき色が算出される。算出された色が光線Lnの色として設定される。
【選択図】図8
従来技術、競合技術の概要



テーブルの周囲に複数の人が集い、共同作業をする場面が多々見られる。テーブルを共同作業するためのツールとみなし、このツールを用いた共同作業をコンピュータを使用して支援する種々の研究が行われている。例えば、CSCW(Computer Supported Cooperative Work:コンピュータ支援協調作業)およびグループウェアの研究が挙げられる。





テーブル上の作業をデジタル化することの利点としては、作業の過程を電子的に記録できる、および遠隔地間での情報の共有ができる等が挙げられる。従来の研究で表示される画像はテーブルにプロジェクタで投影されるか、またはテーブル自体がLCD(液晶表示装置)等のディスプレイからなる。いずれの場合も二次元の平面画像が表示される。





このような平面画像では、書類のような情報しか提示できず、立体的な三次元形状の情報は提示できない。また、単一の平面画像を表示した場合、テーブルを取り囲む人の位置によっては情報が逆になるため、非常に見にくい。





上記の課題を解決するために、テーブル上に立体画像を提示する方法が提案されている。例えば特許文献1に記載される立体ディスプレイにおいては、複数のプロジェクタから出射される光線によってテーブル上に仮想的な点光源の集合が形成される。それにより、テーブル上に立体画像が提示される。

産業上の利用分野



本発明は、立体画像を提示する立体ディスプレイおよび立体画像提示方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
立体形状データに基づいて立体画像を提示するための立体ディスプレイであって、
錐体形状または柱体形状を有するとともに前記錐体形状または前記柱体形状の底部が基準面上に開口するように配置される光線制御子と、
前記基準面の下方でかつ前記光線制御子の外側から複数の光線からなる光線群を前記光線制御子の外周面に照射するように前記光線制御子の周囲に配置された光線発生器と、
前記立体形状データに基づいて、前記複数の光線発生器により発生される光線群により立体画像が提示されるように前記光線発生器を制御する制御手段とを備え、
前記光線制御子は、前記光線発生器により照射された各光線を周方向において拡散させずに透過させるとともに稜線方向において拡散させて透過させるように形成され、
前記制御手段は、前記光線発生器により発生される各光線が前記光線制御子の外周面に交差する第1の交点と、前記光線制御子を透過して前記光線制御子で拡散する光線が観察位置の範囲を表す視域に交差する第2の交点とを通る直線を取得し、取得された直線が提示されるべき立体画像と交差する第3の交点の位置を算出し、前記第3の交点における前記提示されるべき立体画像の色を前記光線の色として設定するとともに、それぞれ設定された色を有する複数の光線からなる光線群を発生するように前記光線発生器を制御することを特徴とする立体ディスプレイ。

【請求項2】
前記光線発生器は、前記光線群を出射する出射点をそれぞれ有し、
前記視域は、前記光線制御子の軸を中心としかつ前記軸に垂直な円環状視域であり、
前記制御手段は、前記出射点および前記第1の交点を通りかつ前記軸に平行な面を算出し、前記面と前記円環状視域との交点の位置を前記第2の交点の位置として算出することを特徴とする請求項1記載の立体ディスプレイ。

【請求項3】
前記制御手段は、前記第1および第2の交点を通る直線が前記提示されるべき立体画像と複数の点で交差する場合に、前記第2の交点に最も近い交点の位置を前記第3の交点の位置として算出することを特徴とする請求項1または2記載の立体ディスプレイ。

【請求項4】
前記基準面は、テーブルの天板の上面であり、前記天板は開口部を有し、前記光線制御子は、前記天板の前記開口部に嵌め込まれたことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の立体ディスプレイ。

【請求項5】
前記光線発生器は1または複数のプロジェクタを含むことを特徴とする請求項1~4のいずれかに記載の立体ディスプレイ。

【請求項6】
立体形状データに基づいて立体ディスプレイにおいて立体画像を提示する立体画像提示方法であって、
前記立体ディスプレイは、錐体形状または柱体形状を有するとともに前記錐体形状または前記柱体形状の底部が基準面上に開口するように配置される光線制御子と、基準面の下方でかつ前記光線制御子の外側から複数の光線からなる光線群を前記光線制御子の外周面に照射するように前記光線制御子の周囲に配置された光線発生器とを備え、
前記光線制御子は、前記光線発生器により照射された各光線を周方向において拡散させずに透過させるとともに稜線方向において拡散させて透過させるように形成され、
前記立体画像提示方法は、
前記光線発生器により発生されるべき複数の光線にそれぞれ色を設定するステップと、
前記光線発生器から前記光線制御子の外周面にそれぞれ設定された色を有する複数の光線を照射するステップとを備え、
前記設定するステップは、
前記光線発生器により発生される各光線が前記光線制御子の外周面に交差する第1の交点の位置と、前記光線制御子を透過して前記光線制御子で拡散する光線が観察位置の範囲を表す視域に交差する第2の交点とを通る直線を取得するステップと、
前記算出された直線が提示されるべき立体画像と交差する第3の交点の位置を算出するステップと、
前記第3の交点における前記提示されるべき立体画像の色を前記光線の色として設定するステップとを含むことを特徴とする立体画像提示方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2010147955thum.jpg
出願権利状態 登録
※ 詳細内容の開示にあたっては、別途、JSTと秘密保持契約を締結していただくことが必要となります。


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