(57)【要約】【課題】  リアルな映像を投影することができる立体面スクリーンを提供する。【解決手段】  笑う動作において発生する笑う前の顔面２の表情と、該顔面２の表情の後に現れる、笑っている顔面３の表情とを凹凸状に走る隆起形状によって一面の半透過性スクリーンに形成し、笑う前の前記顔面２の表情を撮像した画像と、笑っている前記顔面３の表情を撮像した画像とを、スクリーン１の裏面から投影し、スクリーン１の凹凸に符合する投影画像の投影部位においては、当該部位が前記凹凸によって強調されて自然な立体画像が現れ、前記スクリーンの凹凸に符合しない画像部位は当該凹凸面を和らげて表示される立体面スクリーン１。【選択図】図１
2015125448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一事象に現れる一表現形態と該表現形態の後に該一表現形態に関連して現れる他の一表現形態との少なくとも当該二つの表現形態がそれぞれ凹凸状に走る隆起形状により一面に形成されてなる半透過の立体面スクリーン。
【請求項２】
一事象が人の顔面に現れる意思表示に基づく表情であり、一表現形態が当該表情における一面を表すありさまである請求項１記載の立体面スクリーン。
【請求項３】
請求項１又は２記載の立体面スクリーンに対して該スクリーンの裏面側より該スクリーンに形成された一表現形態の隆起形状に対応させて当該一表現形態を現す画像を投影し、続いて、他の一表現形態の隆起形状に対応させて当該他の一表現形態を現す画像を投影することを特徴とする立体面画像投影方法。
【請求項４】
請求項１又は２記載の立体面スクリーンと、一事象に現れる一表現形態と該表現形態の後に該一表現形態に関連して現れる他の一表現形態との少なくとも当該二つの表現形態を画像データとして記憶する記憶手段と、立体面スクリーンの裏面側より当該画像データを投影する投影手段と、前記記憶手段より前記画像データを取り出して前記投影手段へ出力すると共に、立体面スクリーンに形成された一表現形態の隆起形状に対応させて当該一表現形態を現す画像を投影し、続いて、他の一表現形態の隆起形状に対応させて当該他の一表現形態を現す画像を投影する制御をする制御手段と、を含んで構成されていることを特徴とする立体面表示装置。
【請求項５】
立体面スクリーンに入力手段を設け、制御手段が当該入力手段より入力信号が得られたか否かを判断する手段と、該判断する手段により入力信号が得られたと判断した場合に該当する立体面スクリーン上の位置を入力信号位置として特定する手段とを備えている請求項４記載の立体面表示装置。
【請求項６】
立体面スクリーンの裏面側を撮像する入力手段を設け、制御手段が当該入力手段によって得られた画像データと当該撮像時に立体面スクリーンに投影されていた画像データとに差異があるか否かを判断する手段と、該判断する手段により差異があると判断した場合に該当する立体面スクリーン上の位置を入力信号位置として特定する手段とを備えている請求項４記載の立体面表示装置。
【請求項７】
立体面スクリーンに投影する画像を切り替える信号を出力する入力手段を設け、制御手段が当該入力手段より前記切替信号が得られたか否かを判断する手段と、該判断する手段により切替信号が得られたと判断した場合に記憶手段より次の画像データを取り出して前記投影手段へ出力する制御をする手段とを備えている請求項４記載の立体面表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、立体面スクリーン及び該立体面スクリーンに画像を投影する立体面画像投影方法並びに該立体面画像投影方法を採用する立体面表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  近年、イベントや表示広告としてビルの側壁等をスクリーン代わりに画像を投影する手法が汎用されている。【０００３】  また、顔面の形状を有する顔面形状スクリーンと、人物を撮像する撮像手段と、上記撮像手段によって撮像された人物の映像から顔面に相当する部分である顔面映像を抽出し、該顔面映像の傾斜、位置、大きさを、上記顔面形状スクリーンの形状に対して正規化する画像処理手段と、上記画像処理手段によって正規化された顔面映像を上記顔面形状スクリーンに投影する投影手段とを有し、人物の顔面に相当する部分の映像を立体的に映し出すことが可能なヒューマンインタフェース装置がある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】  特開平８−２０５１９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  前記投影する方法はビル等の壁面をスクリーンとして利用するものである。また、前記顔面形状スクリーンは顔面の一表情を凹凸状に形成して構成されているものであり、変化する顔面の表情を投影するには向いてない。【０００６】  本発明者は、顔面の変化する表情を複数撮像し、仮面様に形状した立体顔面のスクリーンの裏側より前記各撮像表情を投影したところ、スクリーンの凹凸に符合する投影画像の投影部位においては、当該部位が前記凹凸によって強調されて自然な立体画像が現れ、前記スクリーンの凹凸に符合しない画像部位は当該凹凸面を和らげて表示されるという刮目すべき知見を得て技術的課題を達成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】  前記技術的課題は、次の通りの本発明によって解決できる。【０００８】  即ち、本発明に係る立体面スクリーンは、一事象に現れる一表現形態と該表現形態の後に該一表現形態に関連して現れる他の一表現形態との少なくとも当該二つの表現形態をそれぞれ凹凸状に走る隆起形状により一面に形成されているものである。【０００９】  また、本発明は、前記立体面スクリーンにおいて、一事象として人の顔面に現れる意思表示に基づく表情を採用したものであり、当該一事象において一表現形態は当該表情における一面を表すありさまである。【００１０】  また、本発明に係る立体面画像投影方法は、前記いずれかの立体面スクリーンに対して該スクリーンの裏面側より該スクリーンに形成された一表現形態の隆起形状に対応させて当該一表現形態を現す画像を投影し、続いて、他の一表現形態の隆起形状に対応させて当該他の一表現形態を現す画像を投影するようにしたものである。【００１１】  また、本発明に係る立体面表示装置は、前記いずれかの立体面スクリーンと、一事象に現れる一表現形態と該表現形態の後に該一表現形態に関連して現れる他の一表現形態との少なくとも当該二つの表現形態を画像データとして記憶する記憶手段と、立体面スクリーンの裏面側より当該画像データを投影する投影手段と、前記記憶手段より前記画像データを取り出して前記投影手段へ出力すると共に、立体面スクリーンに形成された一表現形態の隆起形状に対応させて当該一表現形態を現す画像を投影し、続いて、他の一表現形態の隆起形状に対応させて当該他の一表現形態を現す画像を投影する制御をする制御手段と、を含んで構成されているものである。【００１２】  また、本発明は、前記立体面表示装置において、立体面スクリーンに入力手段を設け、制御手段が当該入力手段より入力信号が得られたか否かを判断する手段と、該判断する手段により入力信号が得られたと判断した場合に該当する立体面スクリーン上の位置を入力信号位置として特定する手段とを備えているものである。【００１３】  また、本発明は、前記立体面表示装置において、立体面スクリーンの裏面側を撮像する入力手段を設け、制御手段が当該入力手段によって得られた画像データと当該撮像時に立体面スクリーンに投影されていた画像データとに差異があるか否かを判断する手段と、該判断する手段により差異があると判断した場合に該当する立体面スクリーン上の位置を入力信号位置として特定する手段とを備えているものである。【００１４】  さらに、本発明は、前記立体面表示装置において、立体面スクリーンに投影する画像を切り替える信号を出力する入力手段を設け、制御手段が当該入力手段より前記切替信号が得られたか否かを判断する手段と、該判断する手段により切替信号が得られたと判断した場合に記憶手段より次の画像データを取り出して前記投影手段へ出力する制御をする手段とを備えているものである。
【発明の効果】
【００１５】  本発明によれば、一事象に現れる一表現形態と該一表現形態の後に該一表現形態に関連して現れる他の一表現形態との少なくとも当該二つの表現形態を一面のスクリーンに立体的に形成したので、該スクリーンの裏面側より該スクリーンに形成された一表現形態の隆起形状に対応させて当該一表現形態を現す画像を投影すれば、当該一表現形態の立体面における凹凸部位に符合する投影画像においては、当該投影画像が前記凹凸部位によって強調されて自然な立体画像が表現され、前記凹凸部位に符合しない投影画像はスクリーンの凹凸部位を和らげて該スクリーンに画像が表現され、他の一表現形態の隆起形状に対応させて当該他の一表現形態を現す画像を投影すれば、当該他の一表現形態の立体面における凹凸部位に符合する投影画像においては、当該投影画像が前記凹凸部位によって強調されて自然な立体画像が表現され、前記一表現形態の立体面における凹凸部位に符合しない投影画像は該凹凸部位を和らげて該スクリーンに画像が表現されるから、リアルな映像を投影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る立体面スクリーンの一実施の形態を示す正面図である。
【図２】図１に図示する立体面スクリーンの側面図である。
【図３】図１に図示する立体面スクリーンのＡ−Ａ線断面図である。
【図４】笑う前の顔面表情を示す正面図である。
【図５】笑っている顔面表情を示す正面図である。
【図６】図４に図示する顔面表情画像を投影した立体面スクリーンの正面図である。
【図７】笑い始めの目を細めた顔面表情の顔面表情画像を投影した立体面スクリーンの正面図である。
【図８】図５に図示する顔面表情画像を投影した立体面スクリーンの正面図である。
【図９】本発明に係る立体面スクリーンの他の実施の形態を示す立体面スクリーンの正面図である。
【図１０】図９に図示する立体面スクリーンに第一の表現形態における画像を投影した立体面スクリーンの正面図である。
【図１１】図９に図示する立体面スクリーンに第二の表現形態における画像を投影した立体面スクリーンの正面図である。
【図１２】図９に図示する立体面スクリーンに第三の表現形態における画像を投影した立体面スクリーンの正面図である。
【図１３】本発明に係る立体面表示装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図１４】本発明に係る立体面表示装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図１５】本発明に係る立体面表示装置の一実施の形態を示すブロック図である。
【図１６】本発明に係る立体面表示装置の一実施の形態を示す斜視図であり、当該装置の内部は実線にて表している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】  以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、各図において、同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００１８】実施の形態１．
【００１９】  図１〜図３は人が笑うという事象（人の顔面に現れる意思表示に基づく表情）において現れる表情の変化を投影する立体面スクリーン１を図示したものであり、立体面スクリーン１は笑う動作において発生する笑う前の顔面２の表情（一表現形態：図４参照）と、該顔面２の表情の後に現れる、笑っている顔面３の表情（他の一表現形態：図５参照）とを凹凸状に走る隆起形状によって一面のスクリーンに形成されており、当該立体面スクリーン１は半透過性を有し、笑う前の前記顔面２の表情（図４参照）を撮像した画像と、笑っている前記顔面３の表情（図５参照）を撮像した画像とを、スクリーン１の裏面から投影して該スクリーン１の前面より投影画像を観賞できるようにしている。なお、立体面スクリーン１には半透明の樹脂製シートを用いればよい。また、一表現形態とは、ある事象における一面を表わす形又はありさまをいう。
【００２０】  前記立体面スクリーン１には、笑う前の顔面表情の目の輪郭ライン４と口の輪郭ライン５（図４参照）とに対応させて形成した凹凸状に隆起して走る目部位６及び口部位７（図６参照）と、当該笑う前の表情の後に現れる、笑っている顔面表情の目の輪郭ライン８と口の輪郭ライン９（図５参照）とに対応させて形成した凹凸状に隆起して走る目部位１０（図７参照）及び口部位１１（図６参照）とからなる立体顔面１２が形成されている。
【００２１】  笑う事象における立体面スクリーン１においては、当該立体面スクリーン１の裏面より図４に図示する笑う前の顔面２の表情を撮像した画像を投影すれば、図６に図示するように、笑う前の表情である目の輪郭ライン４がスクリーン１における目部位６に投影され、口の輪郭ライン５が口部位７に投影されるので、当該各ライン４，５の画像が前記凹凸部位６，７によって強調されて自然な立体画像が表現され、前記凹凸部位１１に符合しないライン９に相当する位置の画像はスクリーンの凹凸部位１１を和らげて該スクリーンに画像が表現され、続いて、笑い始めの顔面の表情を撮像した画像を投影すれば、図７に図示するように、笑い始めの表情である目を細めた目の輪郭ライン８がスクリーン１における目部位１０に投影され、口の輪郭ライン５が口部位７に投影されるので、当該ライン５、８の画像が前記凹凸部位７、１０によって強調されて自然な立体画像が表現され、前記凹凸部位６、１１に符合しないライン４、９に相当する位置の画像はスクリーンの凹凸部位６、１１を和らげて該スクリーンに画像が表現され、さらに、図５に図示する、笑っている顔面３の表情を撮像した画像を投影すれば、図８に図示するように、笑っている表情である目の輪郭ライン８がスクリーン１における目部位１０に投影され、口の輪郭ライン９が口部位１１に投影されるので、当該各ライン８，９の画像が前記凹凸部位１０，１１によって強調されて自然な立体画像が表現され、前記凹凸部位６，７に符合しないライン４，５に相当する位置の画像はスクリーンの凹凸部位を和らげて該スクリーンに画像が表現されるから、笑う前と後の表情がスクリーンに浮き彫りされて笑う表情をリアルに表現することができる
【００２２】実施の形態２．
【００２３】  図９は、車が走行するという事象に現れるある瞬間における移動前の位置にいる車１３とその背景とを現した第一の表現形態（図１０参照）と、その位置から走行したある瞬間における移動後の位置にいる車１３とその背景とを現した第二の表現形態（図１１参照）と、さらにその位置から走行したある瞬間における車１３の位置とその背景とを現した第三の表現形態（図１２参照）とを一面のスクリーンに凹凸状に走る隆起形状によって形成した立体面スクリーン１４を図示したものであり、各表現形態における車は凹凸部位１５により形成されている。
【００２４】  車が走行する事象においても、前記スクリーン１４の凹凸部位１５に符合する投影画像においては、当該投影画像が前記凹凸部位１５によって強調されて自然な立体画像を表現することができ、前記凹凸部位１５に符合しない投影画像はスクリーン１４の凹凸部位１５を和らげて該スクリーンに画像を表現することができるから、走行車１３のリアルな映像を投影することができる。
【００２５】実施の形態３．
【００２６】  図１３に図示する立体面表示装置１６は、図１〜図３に図示する立体面スクリーン１と、該立体面スクリーン１へ顔面の表情を投影する投影装置１７とからなり、投影装置１７は、笑う事象に現れる笑う前の顔面２の表情である一表現形態と、該表現形態の後に該一表現形態に関連して現れる、笑っている顔面３の表情である他の一表現形態との少なくとも当該二つの表現形態を画像データとして記憶すると共に、該各画像データに対応する音声データを記憶する記憶部（記憶手段）１８と、立体面スクリーン１の裏面側より前記画像データを投影する投影部（投影手段）１９と、記憶部１８より前記画像データを取り出して投影部１９へ出力すると共に、立体面スクリーン１に形成された笑う前の顔面２の表情の隆起形状に対応させて当該顔面２の表情を現す画像を投影し、続いて、笑っている顔面３の表情の隆起形状に対応させて当該顔面３の表情を現す画像を投影する制御をする制御部（制御手段）２０と、制御部２０に対して投影支持を出力する操作部２１と、制御部２０の制御により、立体面スクリーン１に表示されている画像に対応した音声を出力する音声出力部２２とから構成されている。
【００２７】  前記立体面表示装置１６を用いれば、立体面スクリーン１の裏面側より該スクリーン１に形成された一表現形態の隆起形状に対応させて当該一表現形態を現す画像を投影し、続いて、他の一表現形態の隆起形状に対応させて当該他の一表現形態を現す画像を投影することができる。
【００２８】  なお、投影部１９としてプロジェクターを採用し、該プロジェクターをパーソナルコンピュータ（以下、「ＰＣ」という。）へ接続し、制御部２０の機能としてＰＣのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）の働きを利用し、記憶部１７の機能としてＰＣの外部記憶装置の働きを利用すれば、簡易に構成することができる。
【００２９】実施の形態４．
【００３０】  図１４に図示する立体面表示装置２３は、前記投影装置１７と、図１〜図３に図示する立体面スクリーン１と、該立体面スクリーン１の所望位置に設けた接触検出手段等の入力部（入力手段）２４とから構成されており、さらに、前記制御部２０は、入力部２４より入力信号が得られたか否かを判断する手段と、該判断する手段により入力信号が得られたと判断した場合に該当する立体面スクリーン上の位置を入力信号位置として特定する手段とを備え、前記記憶部１８には前記入力信号に対応した画像データが記憶されているものである。
【００３１】  本実施の形態では、事象画像の投影中に鑑賞者が立体面スクリーン上の入力部２４をタッチすれば、入力部２４から制御部２０へ入力信号が出力され、制御部２０において入力部２４から入力信号を得たか否かが判断され、当該入力信号を得た場合には、制御部２０の制御により、当該入力信号は前記スクリーン上のどの位置より出力されたものであるかを特定し、特定された入力信号位置に対応した画像をその位置に出力するようになっている。
【００３２】  なお、入力部２４としては、タッチセンサーを用いればよく、複数設けられていてもよい。また、立体面スクリーンに積層されたタッチパネルシートであってもよい。また、前記入力信号位置に対応した画像に代えて該入力信号位置に関連したイベントを実行するようにしてもよい。
【００３３】  また、前記入力部２４に代えて立体面スクリーン１に投影する画像を切り替える信号を出力する入力部を設け、前記制御部２０に代えて当該入力手段より前記切替信号が得られたか否かを判断する手段と、切替信号が得られた場合に記憶手段より次の画像データを取り出して前記投影手段へ出力する制御をする手段とを備える制御部を設けるようにしてもよい。
【００３４】実施の形態５．
【００３５】  図１５及び図１６に図示する立体面表示装置２５は、前記投影装置１７と、図１〜図３に図示する立体面スクリーン１と、該立体面スクリーン１の裏面側を撮像する入力部（入力手段）２６とからなり、前記制御部２０は、さらに、入力部２６によって得られた画像データと当該撮像時に立体面スクリーン１に投影されていた画像データとに差異があるか否かを判断する手段と、該判断する手段により差異があると判断した場合に画像に差異がある位置に相当する立体面スクリーン１上の位置を入力信号位置として特定する手段とを備えており、投影部１９と入力部２６とを内蔵する第一筐体２７と、記憶部１８と制御部２０と音声出力部２２とを内蔵する第二筐体２８とを搭載し、第一筐体２７と第二筐体２８とはフラットケーブルで接続されている。そして、操作部２１は当該装置２５の表面に設けられている（図示せず。）。なお、入力部２６はＣＣＤカメラを備えて構成すればよい。
【００３６】  本実施の形態においても、前記実施の形態４と同様の効果を奏することができる。
【００３７】
【産業上の利用可能性】
【００３８】  本発明によれば、立体面スクリーンに投影される投影画像は該スクリーンの凹凸部位によって強調されて自然な立体画像が表現され、凹凸部位に符合しない投影画像はスクリーンの凹凸部位を和らげて該スクリーンに画像が表現されてリアルな映像を投影することができるから、たとえば、英語の発音練習などにおいて、日本人が苦手とする発音記号を発生する口と舌との動きの事象を現して形成した立体面スクリーンを複数提供することにより英語の教材として利用できる。
【符号の説明】
【００３９】  １、１４  立体面スクリーン
２  笑う前の顔面
３  笑っている顔面
４、８  目の輪郭ライン
５、９  口の輪郭ライン
６、１０  目部位
７、１１  口部位
１２  立体顔面
１３  車
１５  凹凸部位
１６、２３、２５  立体面表示装置
１７  投影装置
１８  記憶部
１９  投影部
２０  制御部
２１  操作部
２２  音声出力部
２４、２６  入力部
２７  第一筐体
２８  第二筐体
【図１】
2015125448.tif 000003
【図２】
2015125448.tif 000004
【図３】
2015125448.tif 000005
【図４】
2015125448.tif 000006
【図５】
2015125448.tif 000007
【図６】
2015125448.tif 000008
【図７】
2015125448.tif 000009
【図８】
2015125448.tif 000010
【図９】
2015125448.tif 000011
【図１０】
2015125448.tif 000012
【図１１】
2015125448.tif 000013
【図１２】
2015125448.tif 000014
【図１３】
2015125448.tif 000015
【図１４】
2015125448.tif 000016
【図１５】
2015125448.tif 000017
【図１６】
2015125448.tif 000018