(57)【要約】      （修正有）【課題】多指向スクリーンの表示サイズを大きくするためには、大型の光学フィルムを用いて目的のサイズのスクリーンを新たに設計し実装する必要があり、また、スクリーンを大型化すると、プロジェクタの投影距離も長くなるため、多指向スクリーンを用いた表示装置の奥行が大きくなる。さらに、プロジェクタの位置が干渉するため、利用者は複数の多指向スクリーンを密に配置して表示サイズを大型化することができない。複数の多指向スクリーンを用いて表示サイズを大きくすること。【解決手段】観察領域毎に映像を表示する映像透過部１３と、観察領域毎の映像を出力し映像透過部に投影する投影部１１と、投影部によって出力された映像を反射する反射部と、を備え、投影部は、観察領域毎の映像をそれぞれ異なる角度で出力する映像表示装置。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
観察領域毎に映像を表示する映像透過部と、
前記観察領域毎の映像を出力し前記映像透過部に投影する投影部と、
前記投影部によって出力された映像を反射する反射部と、
を備え、
前記投影部は、観察領域毎の映像をそれぞれ異なる角度で出力する、
映像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の映像表示装置を複数用いて構成される映像表示装置であって、
前記観察領域毎の映像を生成する生成部と、
前記観察領域毎の映像を請求項１に記載の前記映像表示装置の数に応じて分割する分割部と、を備える映像表示装置。
【請求項３】
前記生成部は、多層構造からなる画像又は映像に基づいて前記観察領域毎の映像を生成する、請求項２に記載の映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像表示技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、視点位置を変えて映像を視聴する技術が実用化されている。例えば、テレビ会議やＷＥＢカメラなどのシステムでは、観察者がカメラの向きを操作したり、複数のカメラを切り替えたりすることによって、観察者の視点位置が変更される。一方で、観察者が頭の位置を動かすことで、アングルを変化させた映像を視聴することが可能な技術が提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。このような手法では、観察者の位置と映像が連動するため、カメラで撮影した映像を直感的かつ高い臨場感や存在感をもって視聴できるという利点がある。一方で、このような手法を用いたシステムでは、カメラと観察者とディスプレイが１対１で組み合わされるため、システムの利用者が一人に限られる。つまり、多人数で同時に遠隔地の映像を視聴することができない。この問題に対して、複数の観察者が同時に異なる映像を視聴すること可能な多指向スクリーンが提案されている（例えば、非特許文献２参照）。
【０００３】
図１０は、多指向映像表示装置の具体例を示した図である。
図１０に示す多指向映像表示装置は、多指向スクリーン、プロジェクタＡ、プロジェクタＢ、プロジェクタＣ、プロジェクタＤ及びプロジェクタＥを備える。多指向スクリーンは、例えば、非特許文献２に記載のＱＤＡ（Quantized-Diffusion-Angle）スクリーンなどの表示装置である。各プロジェクタは、多指向スクリーンの背面に設置され、多指向スクリーンに対して映像を投影する。プロジェクタＡ、プロジェクタＢ、プロジェクタＣ、プロジェクタＤ及びプロジェクタＥによって投影された映像は、それぞれ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ及びＥの観察領域において観察可能な映像として表示される。
【０００４】
このような多指向スクリーンを用いることで、複数の観察者が同時に異なる映像を視聴することが可能となった。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】可動式カメラによる社会的テレプレゼンスの強化、加藤慶、村上友樹、中西英之、情報処理学会論文誌 52(4)， 1635-1643， 2011-04-15
【非特許文献２】Novel Multi-View Display using QDA Screen with Short Projection Distance by Tiled Image Method、Shiro Ozawa、Kazuyuki Iso、Yasuhiro Yao、Tohru Kawakami、Baku Katagiri、Yoshihito Suzuki、Tastuo Uchida、SID Symposium Digest of Technical Papers，June 2011，Volume 42，Issue 1，pp.894-897
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、多指向スクリーンの表示サイズを大きくするためには、大型の光学フィルムを用いて目的のサイズのスクリーンを新たに設計し実装する必要があった。また、スクリーンを大型化すると、プロジェクタの投影距離も長くなるため、多指向スクリーンを用いた表示装置の奥行が大きくなるという問題があった。さらに、プロジェクタの位置が干渉するため、利用者は複数の多指向スクリーンを密に配置して表示サイズを大型化することができないという問題があった。
【０００７】
上記事情に鑑み、本発明は、複数の多指向スクリーンを用いて表示サイズを大きくすることを可能とする映像表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様は、観察領域毎に映像を表示する映像透過部と、前記観察領域毎の映像を出力し前記映像透過部に投影する投影部と、前記投影部によって出力された映像を反射する反射部と、を備え、前記投影部は、観察領域毎の映像をそれぞれ異なる角度で出力する、映像表示装置である。
【０００９】
本発明の一態様は、上記の映像表示装置を複数用いて構成される映像表示装置であって、前記観察領域毎の映像を生成する生成部と、前記観察領域毎の映像を上記の映像表示装置の数に応じて分割する分割部と、を備える映像表示装置である。
【００１０】
本発明の一態様は、上記の映像表示装置であって、前記生成部は、多層構造からなる画像又は映像に基づいて前記観察領域毎の映像を生成する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、複数の多指向スクリーンを用いて表示サイズを大きくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】第一実施形態の映像表示装置１の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図２】第一実施形態の映像表示装置１の物理的な構成を示した模式図である。
【図３】第一実施形態の映像表示装置１の物理的な構成を示した模式図である。
【図４】第二実施形態の統合映像表示装置２の機能構成を示す機能ブロック図である。
【図５】統合映像表示装置２における、映像表示装置１の配置の具体例を示した図である。
【図６】統合映像表示装置２にて表示される映像の具体例を示した図である。
【図７】多指向映像分割部２２によって分割された映像の具体例を示す図である。
【図８】各映像表示装置１に出力される映像の具体例を示す図である。
【図９】距離に応じた多指向映像の表示の具体例を示す図である。
【図１０】多指向映像表示装置の具体例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
［概要］
実施形態の映像表示装置では、複数の映像を１つのプロジェクタが多指向スクリーンに投影する。そのため、プロジェクタの位置が干渉することなく、複数の多指向スクリーンを密に配置することが可能となる。これにより、実施形態の映像表示装置をユニット装置として複数組み合わせることにより、多指向映像の表示サイズを大きくすることが可能となる。
第一実施形態では、ユニット装置としての映像表示装置について説明する。第二実施形態では、複数の第一実施形態の映像表示装置を用いて多指向映像の表示サイズを大きくする統合映像表示装置について説明する。
以下、実施形態の映像表示装置について説明する。
【００１４】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態の映像表示装置１の機能構成を示す機能ブロック図である。
映像表示装置１は、映像投影部１１、投影映像反射部１２及び多指向映像透過部１３を備える。
映像投影部１１は、多指向映像透過部１３に表示される映像を出力する装置である。映像投影部１１は例えば、プロジェクタなどの映像投影装置である。映像投影部１１は、多指向映像透過部１３が有する複数の指向性に対応する映像を出力する。
【００１５】
投影映像反射部１２は、映像投影部１１によって出力される映像（光）の一部を反射する機能部である。投影映像反射部１２は例えば、光学ミラーなどの光を反射する部品を用いて構成される。投影映像反射部１２によって反射される映像は、多指向映像透過部１３に投影されるような角度にて映像投影部１１から出力される。
投影映像反射部１２は、右側面反射部１２１及び左側面反射部１２２を備える。
右側面反射部１２１は、多指向映像透過部１３から見て、映像投影部１１の右側に出力された映像を反射する。
左側面反射部１２２は、多指向映像透過部１３から見て、映像投影部１１の左側に出力された映像を反射する。
【００１６】
多指向映像透過部１３は、映像投影部１１から出力された映像が投影される多指向スクリーンである。多指向映像透過部１３は例えば、非特許文献２に記載されているＱＤＡスクリーンなどを用いて構成される。多指向映像透過部１３に投影される映像には、映像投影部１１から出力された映像が、直接投影された映像と、投影映像反射部１２によって反射された映像とがある。多指向映像透過部１３は、多方向から投影された映像を、それぞれ異なる観察領域に表示する。
【００１７】
図２は、第一実施形態の映像表示装置１の物理的な構成を示した模式図である。
図２では、３つの指向性を有する多指向スクリーンの構成が示されている。図２に付した符号は、図１に示された各機能部に付された符号に対応している。図２の映像投影部１１´は、仮想的な映像投影部１１を表している。仮想的な映像投影部１１とは、投影映像反射部１２によって反射される映像が、直接多指向映像透過部１３（多指向スクリーン）に投影される場合に必要となる映像投影部１１を表している。
【００１８】
図２において、映像投影部１１からαの角度で出力される映像は、多指向映像透過部１３に直接投影される。映像投影部１１からβ１の角度で出力される映像は、右側面反射部１２１によって反射され多指向映像透過部１３に投影される。映像投影部１１からβ２の角度で出力される映像は、左側面反射部１２２によって反射され多指向映像透過部１３に投影される。すなわち、映像投影部１１は、本来映像投影部１１´が図２の位置にて投影する映像を、β１及びβ２の角度で投影する。
【００１９】
図３は、第一実施形態の映像表示装置１の物理的な構成を示した模式図である。
図３では、５つの指向性を有する多指向スクリーンの構成が示されている。図３に付した符号は、図１及び図２に示された各機能部に付された符号に対応している。
図３において、映像投影部１１からα´の角度で出力される映像は、多指向映像透過部１３に直接投影される。映像投影部１１からβ１´の角度で出力される映像は、右側面反射部１２１によって反射され多指向映像透過部１３に投影される。映像投影部１１からβ２´の角度で出力される映像は、左側面反射部１２２によって反射され多指向映像透過部１３に投影される。映像投影部１１からγ１の角度で出力される映像は、右側面反射部１２１、左側面反射部１２２によって順に反射され多指向映像透過部１３に投影される。映像投影部１１からγ２の角度で出力される映像は、左側面反射部１２２、右側面反射部１２１によって順に反射され多指向映像透過部１３に投影される。すなわち、映像投影部１１は、本来映像投影部１１´が図２の位置にて投影する映像を、β１´、β２´、γ１及びγ２の角度で投影する。
【００２０】
図２及び図３の例を用いて指向性を有する映像表示装置１の物理的な構成を説明した。映像表示装置１の利用者は、映像投影部１１の投影角度や、多指向映像透過部１３の幅を変更することにより、指向性をさらに増やすことも可能である。例えば、映像投影部１１の投影角度に変更がない場合、図２に示された映像表示装置１を用いて、図３に示される映像表示装置１を構成するには、多指向映像透過部１３の幅を３／５に変更し構成すればよい。
【００２１】
このように構成された第一実施形態の映像表示装置１は、多指向映像透過部１３（多指向スクリーン）に投影される複数の映像を、１つの映像投影部１１（プロジェクタ）が投影する。これにより、映像投影部１１（プロジェクタ）の位置が多指向映像透過部１３（多指向スクリーン）の幅を超えることがなくなる。そのため、多指向映像表示装置を密に配置することが可能なユニット装置として構成することが可能となる。
【００２２】
［第二実施形態］
図４は、第二実施形態の統合映像表示装置２の機能構成を示す機能ブロック図である。
統合映像表示装置２は、バスで接続されたＣＰＵ（Central Processing Unit）やメモリや補助記憶装置などを備え、制御プログラムを実行する。統合映像表示装置２は、制御プログラムの実行によって、映像表示装置１、多指向映像生成部２１及び多指向映像分割部２２を備える装置として機能する。なお、映像表示装置１、多指向映像生成部２１及び多指向映像分割部２２の各機能の全て又は一部は、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＰＬＤ（Programmable Logic Device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアを用いて実現されてもよい。制御プログラムは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、例えばフレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置である。制御プログラムは、電気通信回線を介して送信されてもよい。
【００２３】
映像表示装置１は、第一実施形態で説明した映像表示装置１である。統合映像表示装置２では、複数の映像表示装置１が密に配置され、複数の映像表示装置１によって表示サイズが拡大された多指向映像が投影される。
図５は、統合映像表示装置２における、映像表示装置１の配置の具体例を示した図である。
図５の例では、４つの映像表示装置１（映像表示装置１Ａ、映像表示装置１Ｂ、映像表示装置１Ｃ及び映像表示装置１Ｄ）を組み合わせて統合映像表示装置２が構成されている。４つの映像表示装置１は、縦横にそれぞれ２つずつ並べて配置されている。これによって、統合映像表示装置２は、１つの映像表示装置１の４倍の表示サイズを有する。各映像表示装置１は、角度ａ、角度ｂ及び角度ｃの方向に指向性を有している。
【００２４】
図４の説明に戻る。多指向映像生成部２１は、映像表示装置１に投影される映像を生成する。多指向映像生成部２１は、映像表示装置１に投影される指向性の数の映像を生成する。
図６は、統合映像表示装置２にて表示される映像の具体例を示した図である。
図６の例では、図５の例に示された角度ａ、角度ｂ及び角度ｃの指向性に対応する映像として、それぞれ映像ａ、映像ｂ、映像ｃが示されている。多指向映像生成部２１は、映像ａ、映像ｂ及び映像ｃを生成し、多指向映像分割部２２に出力する。
【００２５】
図４の説明に戻る。多指向映像分割部２２は、多指向映像生成部２１によって生成された映像を、各映像表示装置１にて投影される範囲の映像に分割する。多指向映像分割部２２は、分割された映像を各映像表示装置１に出力する。
図７は、多指向映像分割部２２によって分割された映像の具体例を示す図である。
図７の例では、図６の例に示された映像ａ、映像ｂ及び映像ｃが、映像表示装置１の数で分割される様子が示されている。例えば、図７の映像ａの例では、映像ａ１、映像ａ２、映像ａ３及び映像ａ４の４つの映像に分割されている。映像ａ１、映像ａ２、映像ａ３及び映像ａ４は、それぞれ映像表示装置１Ａ、映像表示装置１Ｂ、映像表示装置１Ｃ及び映像表示装置１Ｄにおいて投影される映像である。映像ｂ及び映像ｃも同様に分割される。多指向映像分割部２２は、図７の例のように各指向に対応する映像を分割し、対応する各映像表示装置１に出力する。
【００２６】
図８は、各映像表示装置１に出力される映像の具体例を示す図である。
図８の例における映像Ａは、図７の例における映像ａ１、映像ｂ１及び映像ｃ１がまとめられた映像である。同様に、映像Ｂは、図７の例における映像ａ２、映像ｂ２及び映像ｃ２がまとめられた映像である。同様に、映像Ｃは、図７の例における映像ａ３、映像ｂ３及び映像ｃ３がまとめられた映像である。同様に、映像Ｄは、図７の例における映像ａ４、映像ｂ４及び映像ｃ４がまとめられた映像である。
多指向映像分割部２２は、分割された各指向に対応する映像を対応する映像表示装置１ごとにまとめて映像表示装置１に出力する。図８の例では、映像Ａ、映像Ｂ、映像Ｃ及び映像Ｄは、それぞれ映像表示装置１Ａ、映像表示装置１Ｂ、映像表示装置１Ｃ及び映像表示装置１Ｄに出力される。
【００２７】
このように構成された第二実施形態の統合映像表示装置２は、映像表示装置１の数に応じて多指向映像を分割する。そして統合映像表示装置２は、分割された各指向の映像を対応する位置の映像表示装置１に出力する。これにより、利用者は、複数の映像表示装置１を組み合わせて用いることで、多指向映像の表示サイズをより大きくすることが可能となる。
【００２８】
また、第二実施形態の統合映像表示装置２を、多層構造を有する画像又は映像コンテンツの表示に応用することができる。多層構造を有する画像又は映像コンテンツとは、例えば、古い地図及び新しい地図やＸ線写真及びＣＴ写真など、同じ対象部を異なる観点で対比させる画像や映像などのコンテンツである。統合映像表示装置２を用いることによって、このようなコンテンツを多指向映像として生成し、大型の多指向スクリーンで表示することが可能となる。これにより、多くの観察者に対して、多層構造を有する画像又は映像コンテンツを多指向映像として提供することが可能となる。
【００２９】
また、第二実施形態の統合映像表示装置２を用いて、統合映像表示装置２と観察者との間の距離に応じた映像を提供することも可能である。
図９は、距離に応じた多指向映像の表示の具体例を示す図である。
図９の例では、多指向スクリーンは縦横の向きが入れ替えられている。つまり、多指向スクリーンの持つ指向性が切り替わる向きが観察者の進行方向と同じ向きとなっている。統合映像表示装置２を用いた大型の多指向スクリーンを図９の例のように構成することによって、多くの観察者に対して、観察者の進行に合わせて切り替わる多指向映像を提供することが可能となる。
【００３０】
上述した実施形態における映像表示装置をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
【００３１】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００３２】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ…映像表示装置，  １１…映像投影部，  １１´…仮想映像投影部，  １２…投影映像反射部，  １２１…右側面反射部，  １２２…左側面反射部，  １３…多指向映像透過部，  ２…統合映像表示装置，  ２１…多指向映像生成部，  ２２…多指向映像分割部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図９】
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【図１０】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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