(57)【要約】【課題】画像と空間内に実在する被検出物の位置との関係でより興味深く当該画像を表示することが可能な画像表示装置を提供する。【解決手段】表示面を有する表示手段と、空間中に画像を結像させる結像手段と、前記結像された画像が存在している位置を含む空間的な検出可能範囲を備える検出手段であって、当該検出可能範囲内に被検出物が存在するか否かを検出する検出手段と、前記検出手段における検出結果に基づいて、前記被検出物の前記空間内における位置を特定する特定手段と、前記特定された位置に基づいて、前記結像されている画像の表示内容を変化させる画像制御手段と、を備える。【選択図】図４
2007101804.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示面を有する表示手段と、
空間中に画像を結像させる結像手段と、
前記結像された画像が存在している位置を含む空間的な検出可能範囲を備える検出手段であって、当該検出可能範囲内に被検出物が存在するか否かを検出する検出手段と、
前記検出手段における検出結果に基づいて、前記被検出物の前記空間内における位置を特定する特定手段と、
前記特定された位置に基づいて、前記結像されている画像の表示内容を変化させる画像制御手段と、
を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記検出可能範囲を夫々に備え、且つ相互に異なる位置に配置された複数の前記検出手段を備え、
前記特定手段は、各前記検出手段における検出結果に基づいて、前記被検出物の前記空間内における位置を特定することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の画像表示装置において、
前記画像は、前記空間内に結像された立体画像であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像表示装置において、
前記被検出物は、人の手又は指のいずれか一方であること特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の画像表示装置において、
前記特定された位置又は前記画像の変化の少なくともいずれか一方に対応して前記空間内に音を放音する放音手段を更に備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の画像表示装置において、
前記特定された位置又は前記画像の変化の少なくともいずれか一方に対応して、前記画像に対応する匂いを発する匂成分を前記空間内に拡散させる拡散手段を更に備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の画像表示装置において、
前記特定された位置又は前記画像の変化の少なくともいずれか一方に対応して、前記空間内に風を発生させる風発生手段を更に備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載の画像表示装置において、
前記結像された画像の位置に対応する位置に設けられた台と、
前記特定された位置又は前記画像の変化の少なくともいずれか一方に対応して、前記台の前記画像に対向する領域を振動させる振動手段を更に備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の画像表示装置に含まれるコンピュータを、
前記特定手段及び前記画像制御手段として機能させることを特徴とする画像表示用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、画像表示装置及び画像表示用プログラムの技術分野に属し、より詳細には、空間内に画像を結像させる画像表示装置及び当該画像表示に用いられる画像表示用プログラムの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面テレビジョン装置の効果的な活用法として、大画面テレビジョン装置の画像表示面にタッチパネルを設け、そのタッチパネル上で使用者に触れられた位置に対応して当該大画面テレビジョン装置に表示する画像の内容を変化させることで、当該使用者に対して興味を抱かせることが行われている。
【０００３】
また、同様に、人等の動きや位置を検出し、その検出結果に応じて音を放音するスピーカを切り替えることも行われている（例えば、下記特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１５１３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来では、人の空間的な位置との関係で当該空間内に表示されている画像を変化させることでより興味深く画像表示を行うことは行われていなかった。
【０００５】
そこで、本願は上記の従来技術に鑑みて為されたもので、その課題は、画像と空間内に実在する被検出物の位置との関係でより興味深く当該画像を表示することが可能な画像表示装置及び当該画像表示に用いられる画像表示用プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、表示面を有する表示部等の表示手段と、空間中に画像を結像させる画像伝達パネル等の結像手段と、前記結像された画像が存在している位置を含む空間的な検出可能範囲を備える検出手段であって、当該検出可能範囲内に被検出物が存在するか否かを検出する位置検出部等の検出手段と、前記検出手段における検出結果に基づいて、前記被検出物の前記空間内における位置を特定する特定部等の特定手段と、前記特定された位置に基づいて、前記結像されている画像の表示内容を変化させる制御部等の画像制御手段と、を備える。
【０００７】
上記の課題を解決するために、請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の画像表示装置に含まれるコンピュータを、前記特定手段及び前記画像制御手段として機能させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本願を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施形態は、人の指の空間的な位置を検出し、その検出した位置に対応させた形で当該空間内に立体画像を表示する画像表示装置に対して本願を適用した場合の実施の形態である。
【０００９】
（Ｉ）本願における立体画像表示の原理
本願の具体的な実施形態を説明する前に、本願における立体画像表示の原理について、図１及び図２を用いて説明する。なお、図１は本願に係る画像表示装置における立体画像表示の原理を説明する概略構成図であり、図２は本願に係るマイクロレンズアレイの部分断面図である。
【００１０】
図１に示すように、実施形態に係る画像表示装置は、原理的には、表示手段としての表示部１０と、結像面３０に立体像を結像させる結像手段としての画像伝達パネル２０と、表示部１０に映像信号を供給する制御部６０と、により構成される。
【００１１】
このとき、画像伝達パネル２０は、表示部１０に表示された画像を表示部１０とは反対側（図１中右側）に位置する空間に立体像として結像させ、結像面３０を生成するものである。
【００１２】
次に、表示部１０は、動画像を含む画像を表示する平面状の画像表示面を有するカラー液晶パネル１０ａと、バックライト照明部１０ｂと、カラー液晶パネル１０ａを駆動する駆動部１０ｃと、により構成されている。なお、表示部１０には、例えば、陰極線管、プラズマディスプレイ、有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ等を用いることもできる。そして、駆動部１０ｃは液晶パネル１０ａ上に表示される映像信号を供給する制御部６０に接続されている。
【００１３】
更に、画像伝達パネル２０は、一対のマイクロレンズアレイ２２からなり、各マイクロレンズアレイ２２は、そのレンズ有効領域を囲むレンズ枠体２３を備える。
【００１４】
このとき、マイクロレンズアレイ２２は、カラー液晶パネル１０ａの画像表示面に表示された動画像を含む二次元画像を目視せしめるための正立等倍光学系であり、画像表示面を略覆うレンズ有効面積を有している。
【００１５】
また、レンズ枠体２３は黒色などの暗色を呈し、マイクロレンズアレイ２２の存在を目視者が意識する度合を少しでも抑制するように構成されている。
【００１６】
ここで、マイクロレンズアレイ２２は、マトリクス状に互いに隣接して配列された複数の微小な凸レンズ２５をその両面に備えている。更に、各マイクロレンズアレイ２２は、図２に示されるように互いの凸レンズ２５の光軸２６が同軸となるよう密着して配置されている。
【００１７】
そして、本願では、上述した画像表示装置において、カラー液晶パネル１０ａに（平面的に）表示されている画像に対応する立体像を結像面３０上に結像させる。この構成により、当該カラー液晶パネル１０ａ上の画像を変化させることで、結像面３０上に結像されている立体像自体が変化して表示されることになる。
【００１８】
（II）第１実施形態
次に、上述した原理に基づく立体画像表示を応用した本願に係る第１実施形態について、図３及び図４を用いて説明する。
【００１９】
なお、図３は第１実施形態に係る画像表示装置の概要構成を示す外観図であり、図４は当該画像表示装置の概要構成を示すブロック図等である。
【００２０】
図３に示すように、第１実施形態に係る画像表示装置Ｓにおいては、筐体Ｃ内に上記表示部１０及び画像伝達パネル２０が配置されており、結像面３０は、当該筐体Ｃの前方の位置とされている（図３（ｂ）参照）。
【００２１】
これに加えて、画像表示装置Ｓの前縁部の上下左右四箇所には、夫々に空間的な検出可能範囲Ａ１乃至Ａ４を有する検出手段としての位置検出部１乃至４と、当該位置検出部１乃至４に夫々対応して設けられた放音手段としてのスピーカ１１乃至１４と、が夫々設けられている。
【００２２】
この構成において、位置検出部１乃至４は、夫々例えば周知の赤外線検知方式により、検出可能範囲Ａ１乃至Ａ４内に物体が存在するとき、その旨を示す検出信号を電気的に出力するものである。例えば、図３（ｂ）に示す如く、検出可能範囲Ａ２又はＡ１内に人の指Ｆが位置しているときは、その旨を示す検出信号が、位置検出部２又は１から出力される。
【００２３】
そして、第１実施形態に係る画像表示装置Ｓでは、上述のようにして各位置検出部１乃至４のいずれかにより例えば指Ｆの位置が検出されると、当該検出された指Ｆの位置に応じて表示部１０に表示されている画像の内容が変化し、当該変化に対応して結像面３０上に結像されている立体像の内容も変化する。
【００２４】
更に、各検出可能範囲Ａ１乃至Ａ４の一部を相互に重複させ、各位置検出部１乃至４において例えば指Ｆの位置が検出された時刻を上記検出信号と共に出力することで、空間内における指Ｆの位置の変化（すなわち、移動の様子）を大まかに検出することができる。これにより、当該検出された指Ｆの位置の変化に対応させて表示部１０における画像表示の内容を変化させることで、指Ｆの移動に応じて結像面３０上の立体像の表示内容画変化することとなり、非常に興味深く立体像の表示を行うことができるのである。
【００２５】
次に、上記画像表示装置Ｓの具体的な構成について、図４を用いて説明する。
【００２６】
図４（ａ）に示すように、第１実施形態に係る画像表示装置Ｓは、上記各位置検出部１乃至４に接続されている特定手段としての特定部５と、画像制御手段としての上記制御部６０と、表示部１０と、画像伝達パネル２０と、スピーカ１１乃至１４と、により構成されている。
【００２７】
この構成において、特定部５は、各位置検出部１乃至４からの検出信号ＳＳ１乃至ＳＳ４に基づき、画像表示装置Ｓの前面の空間内における被検出物（第１実施形態の場合は指Ｆ）の位置を特定すると共に、各検出信号ＳＳ１乃至ＳＳ４と共に各位置検出部１乃至４から出力されてくる各位置検出部１乃至４における検出時刻を示す情報に基づいて当該指Ｆの空間内における移動状態を特定する。そして、当該特定された指Ｆの位置等の情報は、特定信号Ｓposとして制御部６０に出力される。
【００２８】
次に、制御部６０は、当該出力されてきた特定信号Ｓposにより示される指Ｆの位置等の情報に基づき、予め設定されている手順で表示部１０における画像の表示内容を変化させる。これに加えて、制御部６０は、当該画像の表示内容の変化に対応して、予め設定されている手順で各スピーカ１１乃至１４から音を放音させる。このため、制御部６０は、各スピーカ１１乃至１４から出力させる音に対応する音信号ＳＰ１乃至ＳＰ４を、対応するスピーカ１１乃至１４に出力する。
【００２９】
次に、画像表示装置Ｓを用いた具体的な立体像の表示態様について、図４（ｂ）乃至（ｄ）を用いて例示する。なお、図４（ｂ）乃至（ｄ）においては、説明の明確化のため画像表示装置Ｓ自体の図示は省略している。
【００３０】
即ち、先ず図４（ｂ）に示すように、結像面３０上に玉の立体像Ｚが結像されているとき、その前面において指Ｆを左から右に移動させ、その移動の態様を位置検出部１及び２（又は３及び４）により検出し、その移動に併せて立体像Ｚを反時計方向に回転させるように表示部１０における画像を変化させれば、結果的に指Ｆを用いて立体像Ｚを回転させているように表示することができる。
【００３１】
また、図４（ｃ）に示すように、結像面３０上にスイッチの立体像Ｚ１乃至Ｚ４が結像されているとき、その前面において指Ｆを立体像Ｚ３の位置と立体像Ｚ１の位置との間で移動させ、その移動の態様を位置検出部１及び３により検出し、その移動に併せて立体像Ｚ３又はＺ１を交互に点滅させるように表示部１０における画像を変化させれば、結果的に指Ｆを用いて立体像Ｚ３又はＺ１として表示されているスイッチを操作しているように表示することができる。
【００３２】
更に、図４（ｄ）に示すように、結像面３０上に直方体の立体像Ｚが結像されているとき、その前面において指Ｆを回転させ、その回転の態様を位置検出部１乃至４により検出し、その回転に併せて立体像Ｚ自体を回転させるように表示部１０における画像を変化させれば、結果的に指Ｆを用いて立体像Ｚとして表示されている直方体の一部を掴んで回しているように表示することができる。
【００３３】
以上夫々説明したように、第１実施形態に係る画像表示装置Ｓの動作によれば、被検出物としての指Ｆの空間内における位置を特定し、その特定された位置に基づいて結像されている画像の表示内容を変化させるので、当該被検出物の空間的な位置に応じて画像が変化することで、興味深く且つ面白く画像を表示することができる。
【００３４】
また、複数の位置検出部１乃至４が配置され、夫々が相互に異なる位置に設けられているので、二次元的又は三次元的に被検出物の位置を特定することができ、被検出物の空間的な動きに対応してより興味深く画像を表示することができる。
【００３５】
更に、結像される画像が立体画像なので、被検出物と立体画像との協働を興味深く表示することができる。
【００３６】
更にまた、被検出物が指Ｆ（人の手）であるので、当該被検出物である指Ｆの動き合わせて画像が変化することとなり、より興味深く変化する画像を表示することができる。
【００３７】
また、被検出物の位置又は画像の変化の少なくともいずれか一方に対応して空間内に音を放音するので、被検出物の動きにあわせて変化する画像をより興味深く楽しむことができる。
【００３８】
更に、検出可能範囲（例えば検出可能範囲Ａ１乃至Ａ４）が夫々有限である簡易なセンサ（例えば、位置検出部１乃至４）を複数組み合わせるというシンプルな構造で、効果的な被検出物の検出を実現することができる。
【００３９】
更にまた、例えば従来のタッチパネル等による空間的な縦横（二次元）の被検出物検出におけるその制御形式を、空間内において赤外線センサ（例えば、位置検出部１乃至４）等で被検出物を検出させることにより、効率的に装置のコストダウンを実現することができる。
【００４０】
（III）第２実施形態
次に、本願に係る他の実施形態である第２実施形態について、図５及び図６を用いて説明する。なお、図５又は図６において、第１実施形態に係る画像表示装置Ｓと同様の構成部材については、同様の部材番号を付して細部の説明は省略する。
【００４１】
上述した第１実施形態では、指Ｆの動きに応じて立体像の内容を変化させる画像表示装置Ｓについて説明したが、以下に説明する第２実施形態においては、例えば展示会場の受付において、受付担当の女性の立体像を表示し、来場者に対して種々の案内等を行う場合について説明する。
【００４２】
すなわち、図５に示すように、第２実施形態に係る画像表示装置ＳＳは、全体としては、展示会場における受付５１の形態を呈しており、背面に上記表示部１０及び画像伝達パネル２０が埋め込まれている。
【００４３】
そして、当該表示部１０及び画像伝達パネル２０の機能により、図５に示す如き受付担当の女性の立体像Ｚを表示する。このとき、その結像面３０が図５に示す受付台５２の上面の位置となるように表示部１０及び画像伝達パネル２０の位置が設定されているので、よりリアルに立体像Ｚを表示することができる。
【００４４】
これに加えて、第１実施形態に係る画像表示装置Ｓと同様の位置検出部１乃至４及びスピーカ１１乃至１４が、夫々図５に破線で示す外部からは見えない位置に配置されており、当該位置検出部１乃至４により来場者の位置や移動状態等を検出し、それに応じて立体像Ｚの表示態様を変化させる。
【００４５】
更に、第２実施形態に係る画像表示装置ＳＳにおいては、受付台５２の手前側両側に、温風及び匂いを発する演出効果部３１及び３２を備えている。
【００４６】
ここで、当該演出効果部３１及び３２の構成について、図６（ａ）を用いて説明する。なお、演出効果部３１及び３２の構成は相互に同一であるので、以下の説明では、代表して演出効果部３１の構成について説明する。
【００４７】
図６（ａ）に示すように、演出効果部３１は、ファンを内蔵する風発生手段としての送風部３７と、受付５１として適当な匂いを発生させる拡散手段としての匂発生部３６と、放出部３５と、により構成されている。そして、後述する制御部６０からの制御に基づき、匂い及び温風を放出部３５を介して立体像Ｚの前面の空間内に放出する。
【００４８】
更にまた、第２実施形態に係る画像表示装置ＳＳにおいては、受付台５２の手前側前面内に、当該受付台５２の上面を振動させる振動手段としての振動部４０が内蔵されている。そして、当該振動部４０は、後述する制御部６０による制御に基づき、必要に応じて受付台５２の前上面（立体像Ｚの前面）を振動させる。
【００４９】
次に、第２実施形態に係る画像表示装置ＳＳの細部構成について、具体的に図６（ｂ）を用いて説明する。
【００５０】
図６（ｂ）に示すように、第２実施形態に係る画像表示装置ＳＳは、上述した第１実施形態係る画像表示装置Ｓの構成に加えて、上記演出効果部３１及び３２と、振動部４０と、を備えている。
【００５１】
そして、制御部６０は、上述した如く演出効果部３１及び３２並びに振動部４０を動作させるべく、夫々制御信号Ｓv、Ｓm1及びＳm2を生成して夫々振動部４０又は演出効果部３１及び３２に出力する。
【００５２】
以上説明した第２実施形態に係る画像表示装置ＳＳによれば、例えば立体像Ｚとして表示されている女性と来場者とのやり取りを、当該来場者の位置や移動状態等を検出することにより、より現実的に表現することができる。
【００５３】
また、演出効果部３１及び３２からの匂いや温風により、立体像Ｚとして表示されている女性の体温等をよりリアルに演出することができる。
【００５４】
以上説明したように、第２実施形態に係る画像表示装置ＳＳの動作によれば、第１実施形態に係る画像表示装置Ｓの動作による効果に加えて、被検出物の位置又は立体像の変化の少なくともいずれか一方に対応して、画像に対応する匂いを発する匂成分を空間内に拡散させるので、被検出物の動きにあわせて変化する画像をより興味深く楽しむことができる。
【００５５】
また、被検出物の位置又は立体像の変化の少なくともいずれか一方に対応して、空間内に風を発生させるので、被検出物の動きにあわせて変化する画像をより興味深く楽しむことができる。
【００５６】
更に、立体像の結像位置に対応して設けられた受付台５２の当該画像に対向する領域が、被検出物の位置又は立体像の変化の少なくともいずれか一方に対応して振動するので、被検出物の動きにあわせて変化する画像をより興味深く楽しむことができる。
【００５７】
なお、上述した受付以外に、立体像の変化とそれに対応して変化する実体物の位置等との関係を用いて様々な視覚的演出に本願を適用することが可能である。
【００５８】
また、制御部６０に対して上述した機能を発揮させるためのプログラムを、フレキシブルディスク又はハードディスク等の情報記録媒体に記録しておき、又はインターネット等を介して取得して記録しておき、これらを汎用のコンピュータで読み出して実行することにより、当該コンピュータを各実施形態に係る制御部６０として活用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本願に係る画像表示装置の原理を説明する概略構成図である。
【図２】本願に係るマイクロレンズアレイの部分断面図である。
【図３】第１実施形態に係る画像表示装置の構成を示す図であり、（ａ）は当該画像表示装置の外観斜視図であり、（ｂ）は当該画像表示装置の右側面図である。
【図４】第１実施形態に係る画像表示装置の細部構成を示す図であり、（ａ）は当該細部構成を示すブロック図であり、（ｂ）は表示の具体例（Ｉ）であり、（ｃ）は表示の具体例（II）であり、（ｄ）は表示の具体例（III）である。
【図５】第２実施形態に係る画像表示装置の構成を示す正面図である。
【図６】第２実施形態に係る画像表示装置の細部構成を示す図であり、（ａ）は演出効果部の外観斜視図であり、（ｂ）は当該細部構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１，２、３、４    位置検出部
５    特定部
１０    表示部
１１、１２、１３、１４    スピーカ
２０    画像伝達パネル
３０    結像面
３１、３２    演出効果部
３５    放出部
３６    匂発生部
３７    送風部
４０    振動部
５１    受付
５２    受付台
６０    制御部
Ｓ、ＳＳ    画像表示装置
Ｃ    筐体
Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４    検出可能範囲
Ｚ、Ｚ１、Ｚ２、Ｚ３    立体像
Ｆ    指
【図１】
2007101804.tif 000003
【図２】
2007101804.tif 000004
【図３】
2007101804.tif 000005
【図４】
2007101804.tif 000006
【図５】
2007101804.tif 000007
【図６】
2007101804.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成17年10月5日(2005.10.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2007101804.tif 000009
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2007101804.tif 000010
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2007101804.tif 000011
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2007101804.tif 000012