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STEREOSCOPIC DISPLAY commons meetings

Patent code P140010640
File No. 08-17
Posted date Jun 9, 2014
Application number P2008-197423
Publication number P2010-032952A
Patent number P5099554
Date of filing Jul 31, 2008
Date of publication of application Feb 12, 2010
Date of registration Oct 5, 2012
Inventor
  • (In Japanese)吉田 俊介
  • (In Japanese)矢野 澄男
  • (In Japanese)井ノ上 直己
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人情報通信研究機構
Title STEREOSCOPIC DISPLAY commons meetings
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stereoscopic display which presents a stereoscopic image which can be observed from an optional position on the circumference by an optional number of observers without making the observer wear a special device and without need of a device obstructing operation space.
SOLUTION: A light beam controller 1 has a truncated cone shape, and is fit in a circular hole part of a top board 51 so that a large-diameter aperture of a bottom part may turn upward. The light beam controller 1 transmits a light beam while diffusing it in an edge line direction, and transmits it linearly without diffusing it in a circumferential direction. A plurality of scanning type projectors 2 are arranged on circumference centering around a shaft of the light beam controller 1 under a table 5. The respective scanning type projectors 2 emit the light beams and also deflect them on a horizontal plane and a vertical plane. A control device 3 controls a plurality of the scanning type projectors 2 on the basis of three-dimensional shape data stored in a storage device 4.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

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たり、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。

前者の課題を解決するために、人に特殊な眼鏡を装着させて平面画像を立体視をさせる方法が提案されている。しかしながら、この方法では、人の位置を追跡しつつ平面画像を表示する必要があるので、参加人数が制限されたり、眼鏡の装着の違和感があるため、自然な立体画像の観察にはほど遠い。

後者の課題を解決するために、テーブルの上面を特殊なスクリーンで構成することにより、四角いテーブルの4方向の観察者にそれぞれ異なる画像を提供するシステムが提案されている。この場合、4方向に平面画像が提示されるので、画像の立体視のためには、別途特殊な眼鏡が必要になる。

また、複数のCRT(陰極線管)映像表示装置、複数の光路折り返しミラーおよび複数の凸レンズを円環状に並べることにより、複数の方向から画像を見ることが可能な複数方向実像表示装置が提案されている(特許文献1参照)。しかしながら、この複数方向実像表示装置においても、複数のCRT映像表示措置により複数の平面画像を表示しているに過ぎない。

一方、ディスプレイに映された像を、レンズによるリレー光学系で空中に結像させたり、ハーフミラーで背景と混在させるシステムも提案されている。このようなシステムによると、像が空中に浮かんで見えるので、擬似的な立体感を得ることができる。しかしながら、提示されるのは二次元の平面画像であるため、十分な立体感が得られない。また、画像を観察することができる位置は特定の視点位置に限定される。したがって、気軽に複数人が画像を観察できない。

また、回転する円盤または前後方向に移動する板からなるスクリーンに画像を投影することにより、擬似的な空間像を再現する方式も提案されている。この方式では、裸眼で複数人が擬似的な立体画像を共有することができる。しかしながら、立体画像をテーブル上に提示するためには、上記のようなスクリーンをテーブル上に配置する必要がある。その場合、テーブル上の作業空間が制限される。
【特許文献1】
特開2003-15081号公報

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、立体画像を提示する立体ディスプレイに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
立体形状データに基づいて立体画像をその少なくとも一部が所定の基準面上の空間に位置するように提示するための立体ディスプレイであって、
前記基準面上に開口を有するとともに前記基準面の下方に周壁を有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前記周壁の外周面にそれぞれ照射するように前記光線制御子の周囲に配置された複数の光線発生器と、
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複数の光発生器を制御する制御手段とを備え、
前記光線制御子の前記周壁の前記外周面は、錐体形状の錐面または柱体形状の柱面からなり、前記光線制御子の前記開口は、前記錐体形状または柱体形状の底面の位置に形成され、
前記光線制御子は、各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、立体画像の少なくとも一部が前記光線制御子の前記開口よりも上方に提示されるように前記複数の光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記載の立体ディスプレイ。

【請求項3】
 
前記複数の光線発生器の各々はプロジェクタを含む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】
 
前記光線制御子は、前記周方向に延びるとともに前記稜線方向に並ぶように形成された突条部を前記錐体形状の外周面または内周面に有する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】
 
前記光線制御子は、光線を第1の方向において拡散させずに透過させるとともに前記第1の方向に直交する第2の方向において拡散させて透過させるシート材により形成される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6】
 
前記制御手段は、前記複数の光線発生器の各々により前記光線制御子に照射される光線の色を出射方向ごとに設定することを特徴とする請求項1~5のいずれかに記載の立体ディスプレイ。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2008197423thum.jpg
State of application right Registered
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