(57)【要約】  全周スクリーンに対して映像を表示する際の新たな手法を提供すること。  所定の軸に沿って画像光を出射する出射部と、前記所定の軸の周囲の全周にわたって配置され、前記所定の軸を略中心軸とする円筒形状で構成されるスクリーンと、前記所定の軸を基準として前記出射部に対向して配置され、前記出射部により出射された前記画像光の前記スクリーンに対する入射角度を制御する光学部と、を具備し、前記スクリーンに入射した前記画像光により表示される映像は、前記所定の軸の周囲の全周にわたって同時に表示されたものである、画像表示装置を提供する。
2020110760.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の軸に沿って画像光を出射する出射部と、
前記所定の軸の周囲の全周にわたって配置され、前記所定の軸を略中心軸とする円筒形状で構成されるスクリーンと、
前記所定の軸を基準として前記出射部に対向して配置され、前記出射部により出射された前記画像光の前記スクリーンに対する入射角度を制御する光学部と、
を具備し、
前記スクリーンに入射した前記画像光により表示される映像は、前記所定の軸の周囲の全周にわたって同時に表示されたものである、画像表示装置。
【請求項２】
前記映像は、前記スクリーンの所定の方向から視た際に複数のコンテンツが重畳的に視認されるものである、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項３】
前記映像は、その一部の輝度が調節されたものである、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記映像は、前記スクリーンの周方向に沿って連続する、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記映像は、前記所定の軸を略中心軸として回転する、請求項４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
ユーザーを撮影する複数の撮像部、を更に具備し、
前記複数の撮像部により撮影された映像に基づき、トラッキングを行う、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記映像は、前記スクリーン上部に前記スクリーンの周方向に沿って連続する帯状の情報表示エリアを有する、請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項８】
前記情報表示エリアは、前記スクリーンの上端から下方に向かってスライドインする、請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項９】
前記映像は、前記情報表示エリアと前記情報表示エリア以外の領域との間に明度の差を有する、請求項７に記載の画像表示装置。
【請求項１０】
前記情報表示エリアは、前記所定の軸を略中心軸として回転し、情報の内容によって前記回転の速度が変化する、請求項７に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、様々な形状のスクリーン等に画像を投射する技術が開発されている。例えば、円筒形のスクリーンの側面に画像を投射することで、３６０度の全方位に渡って表示された全周画像を楽しむことが可能となる。【０００３】
特許文献１には、回転体形状を備える全周スクリーンに映像を表示するための画像表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１８／１６３９４５号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような全周スクリーンを有する画像表示装置は、広告やアミューズメントといった広範な分野での応用が期待されており、全周スクリーンに対して映像を表示するに際し、新たな手法が求められているという実情がある。【０００６】
以上のような事情に鑑み、本技術では、全周スクリーンに対して映像を表示する際の新たな手法を提供することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本技術では、まず、所定の軸に沿って画像光を出射する出射部と、前記所定の軸の周囲の全周にわたって配置され、前記所定の軸を略中心軸とする円筒形状で構成されるスクリーンと、前記所定の軸を基準として前記出射部に対向して配置され、前記出射部により出射された前記画像光の前記スクリーンに対する入射角度を制御する光学部と、を具備し、前記スクリーンに入射した前記画像光により表示される映像は、前記所定の軸の周囲の全周にわたって同時に表示されたものである、画像表示装置を提供する。
本技術では、前記映像は、前記スクリーンの所定の方向から視た際に複数のコンテンツが重畳的に視認されるものであってもよい。
また、本技術では、前記映像は、その一部の輝度が調節されたものであってもよい。
更に、前記映像は、前記スクリーンの周方向に沿って連続するものであってもよい。この場合、前記映像は、前記所定の軸を略中心軸として回転することができる。
加えて、ユーザーを撮影する複数の撮像部、を更に具備し、前記複数の撮像部により撮影された画像に基づき、トラッキングを行ってもよい。
また、前記映像は、前記スクリーン上部に前記スクリーンの周方向に沿って連続する帯状の情報表示エリアを有していてもよい。この場合、前記情報表示エリアは、前記スクリーンの上端から下方に向かってスライドインするものとすることができる。また、この場合、前記映像は、前記情報表示エリアと前記情報表示エリア以外の領域との間に明度の差を有するものとすることができる。更に、この場合、前記情報表示エリアは、前記所定の軸を略中心軸として回転し、情報の内容によって前記回転の速度が変化するものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】画像表示装置１００の構成例を示す概略図である。
【図２】表示例１について説明する説明図である。
【図３】表示例１について説明する説明図である。
【図４】表示例１について説明する説明図である。
【図５】表示例１について説明する説明図である。
【図６】表示例２について説明する説明図である。
【図７】表示例２について説明する説明図である。
【図８】表示例３について説明する説明図である。
【図９】表示例３について説明する説明図である。
【図１０】表示例３について説明する説明図である。
【図１１】表示例３について説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本技術を実施するための好適な形態について図面を参照しながら説明する。
以下に説明する実施形態は、本技術の代表的な実施形態の一例を示したものであり、これにより本技術の範囲が狭く解釈されることはない。なお、説明は以下の順序で行う。
１．画像表示装置１００の構成
２．画像表示装置１００による表示例１
３．画像表示装置１００による表示例２
４．画像表示装置１００による表示例３
【００１０】
１．画像表示装置１００の構成
図１は、画像表示装置１００の構成例を示す概略図である。本技術に係る画像表示装置１００は、台座１０と、出射部２０と、スクリーン３と、反射ミラー４０と、複数の撮像部５０と、を備える。
【００１１】
本実施形態では、画像表示装置１００が配置される面（ＸＺ平面）の方向を水平方向、それに垂直な方向（Ｙ方向）を上下方向として説明を行う。もちろん画像表示装置１００が配置される向きにかかわらず、本技術は適用可能である。
【００１２】
台座１０は、円筒形状であり画像表示装置１００の下方の部分に設けられる。台座１０は、図示しない任意の保持機構により、出射部２０、スクリーン３０、反射ミラー４０、及び複数の撮像部５０を保持する。また、台座１０には、図示しないバッテリー等の電源供給源やスピーカー、その他画像表示装置１００の動作に必要な素子等が適宜設けられる。台座１０の形状等は特に限定されず、例えば、直方体等の任意の形状とすることができる。
【００１３】
出射部２０は、円筒形状の台座１０の略中心の位置に、上方に向けて設置される。出射部２０は、上下方向（Ｙ方向）に延在する光軸１に沿って、画像を構成する画像光２１を放射状に出射する。したがって、光軸１を含む任意の面においては、出射部２０からは所定の画角で画像光２１が出射される。なお、本実施形態では、光軸１は、所定の軸に相当する。
【００１４】
出射部２０としては、例えば、ＲＧＢの各色に対応したレーザ光をスキャンして各画素を表示するレーザ走査方式のカラープロジェクタ等が用いられる。出射部２０の具体的な構成は特に限定されず、例えば小型のモバイルプロジェクタ（ピコプロジェクタ）や単色のレーザ光を用いたプロジェクタ等が、画像表示装置１００のサイズや用途等に応じて適宜用いられてよい。この他、画像光を投射可能な任意のプロジェクタが用いられてよい。
【００１５】
例えば、出射部２０として、レーザダイオード（ＬＤ：Laser Diode）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等を用いた発光素子と、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）、反射型液晶、透過型液晶等を用いた光変調素子を有する投射装置（プロジェクタ）等が適宜用いられてよい。すなわち、ＬＤ＋ＭＥＭＳ、ＬＤ＋ＤＭＤ、ＬＤ＋反射型液晶、ＬＤ＋透過型液晶、ＬＥＤ＋ＭＥＭＳ、ＬＥＤ＋ＤＭＤ、ＬＥＤ＋反射型液晶、ＬＥＤ＋透過型液晶といった構成を有する投射装置等が用いられてよい。もちろん、他の構成を有する投射装置が用いられる場合にも、本技術は適用可能である。
【００１６】
スクリーン３０は、出射部２０の光軸１の周囲の全周にわたって配置され、該光軸１を略中心軸とする円筒形状で構成される。スクリーン３０を構成する円筒体は透明であることが好ましく、該円筒体の内側又は外側には、後述する反射ミラー４０の反射面４１によりスクリーン３０の全周に向けて放射状に反射された画像光２１を水平方向に偏光するフィルムが貼合されている。
【００１７】
本実施形態では、スクリーン３０（円筒形状）の中心軸と出射部２０の光軸１とが略一致する。図１に示す例では、台座１０と同様の直径を有するスクリーン３０が示されているが、本技術ではこれに限定されず、スクリーン３０の直径や高さ等は適宜設定されてよい。
【００１８】
本実施形態において、反射ミラー４０は、出射部２０により出射された画像光２１を反射する反射面４１を有する。反射ミラー４０は、この反射面４１が出射部２０に向くように、光軸１を基準として出射部２０に対向して配置される。
【００１９】
本実施形態では、反射面４１は、光軸１を基準とした回転対称な形状を有する。具体的には、反射面４１は、放物線の一部を切り出した曲線を光軸１を基準として回転した回転面２を含む。回転面２は、放物線の凹状である側（放物線の焦点側）が光を反射する側（反射面４１）となるように、また放物線の軸と光軸１とが異なるように構成される。
【００２０】
本実施形態では、反射面４１は光軸１上に頂点を有する形状である。すなわち、反射面４１は、回転面２と光軸１とが交わる点が出射部２０から見て凸状となっている。また、反射ミラー４０の断面形状において、光軸１を挟んで左側及び右側の曲線は、出射部２０から見て凹状となる放物線の形状となっている。
【００２１】
反射ミラー４０の具体的な構成等は限定されない。例えば、反射ミラー４０を構成する材料として、アクリル等の樹脂、ガラス、金属等の任意の材料が用いられてよい。例えば、これらの材料に対して、表面粗さＲａ＜０．１μｍ程度となるような鏡面加工を材料表面に施すことにより反射ミラー４０が構成される。この他、例えば、加工精度や生産性等に応じて任意の材料が反射ミラー４０に用いられてよい。
【００２２】
また、例えば、反射ミラー４０の反射面４１には、アルミや銀等の薄膜を用いた高反射率コーティング等が施されてもよい。これにより、反射面４１に入射した画像光２１を高い効率で反射することが可能となる。また、反射面４１の表面には、ＳｉＯ２膜や重合膜等の薄膜を用いた反射面４１を保護する保護コーティング等が適宜施されてよい。この他、高反射コーティング及び保護コーティング等の材質等は限定されない。
【００２３】
出射部２０から上方に向けて放射状に出射された画像光２１は、反射ミラー４０の反射面４１により、スクリーン３０の全周に向けて放射状に反射される。上記したように、反射面４１は、放物線形状の回転面２を有する。したがって、この回転面２により反射された画像光２１は、スクリーン３０に対する入射角度が略一定となる。これにより、出射部２０により出射された画像光２１のスクリーン３０に対する入射角度を制御することができる。入射角度が制御された画像光２１は、スクリーン３０に照射され、出射部２０の光軸１の周囲の全周にわたって配置された該スクリーン３０に対して高品質な画像表示を実現することが可能となる。
【００２４】
本実施形態において、反射ミラー４０は、出射部２０により出射された画像光２１のスクリーン３０に対する入射角度を制御する光学部として機能する。具体的には、反射ミラー４０により、画像光２１のスクリーン３０に対する入射角度が略一定に制御される。
【００２５】
撮像部５０は、台座１０に複数備えられ、ユーザーを撮影する。撮像部５０は、少なくとも１つのカメラを含み、所望の画面解像度及びフレームレートにてユーザーの映像を撮影する。前記カメラは、３Ｄカメラであってもよい。複数の撮像部５０は、台座１０の異なる位置（例えば、略１８０度異なる位置、略９０度異なる位置等）にそれぞれ設けられる。これにより、片方の撮像部５０がユーザーを撮影できない場合においても、もう一方の撮像部５０によりユーザーを撮影することができる。
【００２６】
本実施形態において、画像表示装置１００は、撮像部５０で撮影した画像に基づき、ユーザーの存在、ユーザーの位置、ユーザーが見る高さや角度等を検知する。具体的には、撮像部５０により画像表示装置１００の周辺の映像を撮影し、撮影した映像を情報処理することで検知することができる。この処理は、例えば、台座１０に備えられた処理部（不図示）によって行ってもよいし、台座１０に備えられた通信部（不図示）により外部のサーバにデータを送信することによって行ってもよい。
【００２７】
画像表示装置１００が、ユーザーの存在、ユーザーの位置、ユーザーが見る高さや角度等を検知したら、本技術では、これに基づき、ユーザーをトラッキングすることができる。これについては、後述する表示例２で詳細に説明する。
【００２８】
２．画像表示装置１００による表示例１
以下、本技術に係る画像表示装置１００を用いた映像の表示例について、詳細に説明する。なお、本技術において、「映像」は、静止画であっても動画であってもよい。
【００２９】
本技術では、スクリーン３０に入射した画像光２１により表示される映像が、前記所定の軸の周囲の全周にわたって（３６０度の全方向に）同時に表示されたものである。これにより、画像光２１により表示される映像が２Ｄであっても、表示の仕方によってユーザーに対してこれが奥行き感のある３Ｄの映像であるかのように見せることができる。
【００３０】
このように見せるためには、前記映像を、前記スクリーンの所定の方向から視た際に複数のコンテンツが重畳的に視認されるように表示することが挙げられる。例えば、図２のａ及びｂに示すように、スクリーン３０上でコンテンツＡとコンテンツＢの２つのコンテンツに出し分けて映像表示することで、ユーザーは手前側のコンテンツＡと奥側のコンテンツＢを視認することができる。これにより、両コンテンツ間に遠近感を生じさせることができ、奥行き感のある映像をユーザーに提供できる。なお、奥側のコンテンツＢは、図２のｂに示すように、ユーザーから見るとその左右が逆転して見える。
【００３１】
この場合、更に遠近感を生じさせるため、映像の一部の輝度を調節したものを表示することができる。具体的には、図２の例では、コンテンツＡの背景を輝度の低い暗式調とし、他方、コンテンツＢの背景を輝度の高い配色となるように投影表示を制御することで、コンテンツＢを積極的に表示させる。また、コンテンツＡを積極的に表示させる場合には、コンテンツＢの背景を輝度の低い暗式調とし、他方、コンテンツＡの背景を輝度の高い配色となるように投影表示を制御すればよい。
【００３２】
本技術では、図３のａの示すように、複数のユーザーに対して、映像を仮想的に立体表示することもできる。例えば、関連するコンテンツＣ乃至コンテンツＥを表示すると、各ユーザーは同時にこれらのコンテンツを視認することができる。この場合、図３のｂに示すように、ユーザーＸからは、コンテンツＣが手前に見え、コンテンツＤ及びコンテンツＥが奥側に見える。一方で、図３のｃに示すように、ユーザーＹからは、コンテンツＤ及びコンテンツＥが手前に見え、コンテンツＣが奥側に見える。
【００３３】
このように、各ユーザーからはコンテンツＣ乃至コンテンツＥの前後関係が入れ替わって見えるため、ユーザー毎に新しいコンテンツ体験を提供することができる。具体的には、ライブ映像などを表示し、ユーザーの見る位置によって演者の位置を変えて表示させることができる。
【００３４】
本技術において、前記映像は、前記スクリーンの周方向に沿って連続することが好ましい。これは、具体的には、例えば、図４及び図５に示すように、円筒状のスクリーンに投影した際に、端や切れ目がない映像である。このような映像とすることで、円筒状のスクリーンのどの方向から見ても（３６０度のどの位置から見ても）、違和感がない映像となる。
【００３５】
このような映像は、図４のａ及びｂに示すように、予め所定の間隔を開けて被写体を撮影することにより、円筒状のスクリーンに投影した際に、所定の位置から見て手前側と奥側で視認されるように作成することができる。
【００３６】
また、図５に示すように、別々の箇所で撮影した個々の画像を合成することで作成することができる。具体的には、まず、ブルーバックやグリーンバックなどで個々に元画像を撮影する。その後、被写体を切り抜き処理する。そして、左端と右端が接しても違和感のない背景画像上に切抜いた各画像を合成する。この際に、各画像間の距離Ｌを所望の距離に調整して配置することで、各被写体の表示位置を変更することができる。最後に、合成した画像を円筒状のスクリーンに投影することで、２つの被写体が手前側と奥側に重なって見えるようにする。
【００３７】
本技術において、前記合成は、リアルタイムで行われてもよく、この場合、後述する表示例２に示すように、前述した複数の撮像部５０により撮影された画像に基づき、トラッキングを行ってユーザーの位置、ユーザーが見る高さや角度等を認識しつつ、これらの情報に応じた表示位置に表示させるように画像を合成することができる。なお、前記合成は、各種ソフトウェア等を用いて行うことができる。
【００３８】
また、本技術では、前記映像を、前記所定の軸を略中心軸として回転させてもよい。これにより、ユーザーに対して新たなコンテンツを提供できる。この場合、前記映像の内容に応じて、回転の速度を調整することができる。
【００３９】
３．画像表示装置１００による表示例２
以下、本技術に係る画像表示装置１００を用いた映像の別の表示例について、詳細に説明する。
【００４０】
本表示例２では、前述した複数の撮像部５０により撮影された画像に基づき、トラッキングを行う。具体的には、図６のａから図６のｂへの変化に示すように、ユーザーが見る位置に合わせて、異なる映像に動的に変化させたり、被写体のＺ軸を動的に移動させたりすることが挙げられる。他にも、図６のａから図６のｃへの変化に示すように、ユーザーが見る角度に合わせて、常に被写体がユーザーに正対するように被写体のＸ軸を動的に移動させることが挙げられる。
【００４１】
また、図７のａから図７のｂへの変化に示すように、ユーザーが見る高さ（角度）に合わせて、被写体のＹ軸を動的に移動させることが挙げられる。
【００４２】
４．画像表示装置１００による表示例３
以下、本技術に係る画像表示装置１００を用いた映像の別の表示例について、詳細に説明する。
【００４３】
本表示例３において、前記映像は、スクリーン３０上部にスクリーン３０の周方向に沿って連続する帯状の情報表示エリア３０１を有する。この情報表示エリア３０１には、図８のａ〜ｃに示すように、天気、気温などを指標するアイコンの他、ニュースタイトルや受信メールタイトルなどの所定の属性情報が表示される。
【００４４】
また、情報表示エリア３０１は、多段式に表示されていてもよく、この場合、各段の文字の大きさ、文章の長さ等も適宜自由に設定できる。
【００４５】
なお、本技術では、図９乃至図１１に示すように、情報表示エリア３０１の下部の領域には、他のコンテンツを表示させることもできる。
【００４６】
前記情報表示エリアは、図９乃至図１１に示すように、前記スクリーンの上端から下方に向かってスライドインすることが好ましい。
【００４７】
この場合、円筒状のスクリーンに表示されたコンテンツＡに対し、スクリーン上部から情報表示エリアをスライドインさせた際に、図９のａ〜ｄに示すように、コンテンツＡは更に下部にスライドさせてもよい。また、図１０のａ〜ｄに示すように、情報表示エリアをコンテンツＡの表示エリア（＝前記情報表示エリア以外の領域）にオーバーレイさせて表示させてもよい。更に、図１１のａ〜ｄに示すように、コンテンツＡがスクイーズして情報表示エリアの出現によって狭くなった後の縦幅に収まるように表示させてもよい。
【００４８】
前記映像は、情報表示エリア３０１と情報表示エリア３０１以外の領域との間に明度の差を有することが好ましい。具体的には、例えば、情報表示エリア３０１を黒又は明度の低い暗色調とし、情報表示エリア３０１以外の領域を明度の高い色とする。これにより、両者の間にコントラストを設け、いずれかを目立たせて表示したり、各々で異なる印象を与えたりといった視覚的効果が生じる。
【００４９】
本技術では、情報表示エリア３０１は、前記所定の軸を略中心軸として回転し、情報の内容によって前記回転の速度が変化するものであってもよい。例えば、情報表示エリア３０１に表示させる情報の内容が、メール等のテキスト情報である場合等には、回転速度が遅めになるように制御し、週間天気予報等の記号などで表される情報である場合等には、テキスト情報である場合よりも回転速度が速めになるように制御する。
【００５０】
また、情報表示エリア３０１以外の領域にコンテンツを表示させる場合、このコンテンツを前記所定の軸を略中心軸として回転させ、かつ、情報表示エリアとは別の回転速度に制御してもよい。
【００５１】
なお、本技術では、以下の構成を取ることもできる。
（１）
所定の軸に沿って画像光を出射する出射部と、
前記所定の軸の周囲の全周にわたって配置され、前記所定の軸を略中心軸とする円筒形状で構成されるスクリーンと、
前記所定の軸を基準として前記出射部に対向して配置され、前記出射部により出射された前記画像光の前記スクリーンに対する入射角度を制御する光学部と、
を具備し、
前記スクリーンに入射した前記画像光により表示される映像は、前記所定の軸の周囲の全周にわたって同時に表示されたものである、画像表示装置。
（２）
前記映像は、前記スクリーンの所定の方向から視た際に複数のコンテンツが重畳的に視認されるものである、（１）に記載の画像表示装置。
（３）
前記映像は、その一部の輝度が調節されたものである、（１）又は（２）に記載の画像表示装置。
（４）
前記映像は、前記スクリーンの周方向に沿って連続する、（１）から（３）のいずれかに記載の画像表示装置。
（５）
前記映像は、前記所定の軸を略中心軸として回転する、(４)に記載の画像表示装置。
（６）
ユーザーを撮影する複数の撮像部、を更に具備し、
前記複数の撮像部により撮影された映像に基づき、トラッキングを行う、（１）から（５）のいずれかに記載の画像表示装置。
（７）
前記映像は、前記スクリーン上部に前記スクリーンの周方向に沿って連続する帯状の情報表示エリアを有する、（１）から(６)のいずれかに記載の画像表示装置。
（８）
前記情報表示エリアは、前記スクリーンの上端から下方に向かってスライドインする、(７)に記載の画像表示装置。
（９）
前記映像は、前記情報表示エリアと前記情報表示エリア以外の領域との間に明度の差を有する、（７）又は（８）に記載の画像表示装置。
（１０）
前記情報表示エリアは、前記所定の軸を略中心軸として回転し、情報の内容によって前記回転の速度が変化する、（７）から（９）のいずれかに記載の画像表示装置。
【符号の説明】
【００５２】
１００：画像表示装置
１：光軸
２：回転面
１０：台座
２０：出射部
２１：画像光
３０：スクリーン
４０：反射ミラー
４１：反射面
５０：撮像部
３０１：情報表示エリア
【図１】
2020110760.tif 000003
【図２】
2020110760.tif 000004
【図３】
2020110760.tif 000005
【図４】
2020110760.tif 000006
【図５】
2020110760.tif 000007
【図６】
2020110760.tif 000008
【図７】
2020110760.tif 000009
【図８】
2020110760.tif 000010
【図９】
2020110760.tif 000011
【図１０】
2020110760.tif 000012
【図１１】
2020110760.tif 000013
【国際調査報告】
2020110760.tif 000014
2020110760.tif 000015
2020110760.tif 000016
2020110760.tif 000017