描部22构成为，根据来自处理部12的控制指令，对应于物体10的移动速度，在以观察者的注视点为中心的视角0°?3°的范围内进行扫描，以完成必要的信息的呈现。
[0072]扫描部22的基本结构可以与上述非专利文献I所记载的视线方向控制装置基本相同，所以省略进一步的详细说明。
[0073]瞳传送光学系统23用于将光源21的瞳位置传送到视线方向控制部13附近，更详细地说，传送到“由瞳传送光学系统14传送的图像传感器11的瞳位置的附近”。但是，在作为光源21而使用激光源的情况下，由于维持细的光线束，所以认为即使省略设置瞳传送光学系统23，一般也没有问题。
[0074]半透明反射镜3被插入从物体追踪部I到物体10的视线111的途中。构成为，光线211通过半透明反射镜3向与视线111同轴的方向送出，并照射到物体10(参照图1)。
[0075](本实施方式的动作)
[0076]接着，进一步参照图2所示的流程图来说明使用上述本实施方式的信息呈现装置的?目息呈现方法。
[0077](图2的步骤 SA-1)
[0078]首先，通过物体追踪部I的图像传感器11，取得位于视线111之前的物体10的图像。这里，物体的图像通过视线方向控制部13、半透明反射镜3、瞳传送光学系统14，被输入到图像传感器11。
[0079](图2的步骤 SA-2)
[0080]接着，根据某一时间t的图像和t+At(或者t-At)的图像的差分，处理部12取得物体10的位置。在处理部12中，通过掌握世界坐标系(固定坐标系)中的物体10的位置和像素位置的对应，从而能够取得世界坐标系中的物体的二维位置。另外，为了根据图像而跟踪物体的用途，若判明物体的二维位置则通常足够了。关于这样的根据图像差分取得位置的方法，可以使用本发明者们的现有方法(例如，上述非专利文献I)，所以省略详细的说明。若减小上述△ t从而连续地计算物体位置，则能够跟踪高速移动的物体。
[0081 ](图 2的步骤 SA-3)
[0082]接着，处理部12通过向视线方向控制部13发出控制信号，从而使用追踪用的驱动部133来驱动电流镜131、132。由此，能够使用视线方向控制部13控制视线111的方向，以朝向移动的物体1。从而，通过对应于取得的物体位置而重复视线方向的控制，从而能够将视线继续朝向物体1。在本实施方式中，由于在视线方向控制部13中使用2轴的电流镜131、132，所以能够进彳丁尚速的视线方向变化。
[0083](图2的步骤 SA-4)
[0084]另一方面，在描绘部2中，从光源21发出光线211。射出的光线通过扫描部22以及瞳传送光学系统23后，由半透明反射镜3向与视线111同轴的方向送出。这里，视线111的方向被朝向物体10的方向，所以根据本实施方式，能够对物体10的表面可靠地照射光线211。
[0085]通常，为了对在三维空间内的未知轨道移动的物体照射光线，不仅需要知道图像上的物体的二维位置，而且也需要知道进深方向的位置。对此，在本实施方式的描绘部2中，由于向与物体追踪部I中的视线同轴方向射出光线211，所以具有即使不得到有关物体位置的进深的信息，也能够对物体可靠地照射光线的优点。
[0086]另外，光线的射出时期可以从上述步骤SA-1之前开始继续进行。重要的是，驱动光源21以使能够在必要的时期对物体10照射光线即可。
[0087](图2的步骤 SA-5)
[0088]另一方面，描绘部2的描绘用驱动部223根据来自处理部12的控制信号驱动扫描部22。由此，能够改变照射到物体10的光线211的方向。这里，扫描部22的光线方向的变化优选为光线不超出物体10的范围。
[0089](图2的步骤 SA-6)
[0090]本实施方式中，通过扫描部22改变光线方向，能够在物体表面进行图形显示(包含文字、符号的情况)。在图3所示的显示例中，物体10向图中右方向移动。通过对其表面照射光线211，在该实施方式中，通过光线的扫描能够进行如“VR”的显示(图3中的二点划线包围的部分)。该显示虽然是通过激光进行的一笔画(即某一瞬间仅显示一点)，但由于余像效果，观察者可以视觉辨认该显示。换言之，本实施方式中，通过对物体10的表面照射的光线211的余像，可以对观察者呈现在比物体10的面积(投影面积)还大的范围内描绘的信息。
[0091]另外，在图3中，过去时间的物体10的位置以虚线表示。此外，图3中的二点划线内的白点只不过是虚拟地表示未被照射光线211的位置(即能够照射的位置)。
[0092]图4表示通过上述本例的方法对被踢起来而在未知轨迹上移动的足球的表面照射光线，从而在任意的空间中进行如“35m to GOAL”的显示的例子。这样，根据本实施方式，具有能够在任意空间中呈现与现有的显示不同的非常崭新的显示的优点。
[0093]这里，在本实施方式中，优选扫描部22对应于物体10的移动速度，在以观察者的注视点为中心的视角的0°?3°或更优选的0°?2.5°的范围内进行扫描，以完成必要的信息的呈现。物体10的移动速度可以根据上述图像传感器11中得到的多个图像间的关系，在处理部12中取得。从而，若观察者和物体的大致位置关系已知(例如，在从远方观看物体的情况下)，则在处理部12中，能够控制光源21和扫描部22，以便在上述视角的范围内完成描绘。由此，在本实施方式中，能够提高观察者视觉辨认显示的概率。
[0094]另外，本发明的内容不限于上述各实施方式。本发明在权利要求范围中记载的范围内，可以对具体的结构施加各种变更。
[0095]例如，上述各结构元素可以作为功能块存在，也可以作为独立的硬件存在。此外，作为安装方法，可以使用硬件也可以使用计算机软件。进而，本发明中的一个功能元素可以通过多个功能元素的集合实现，本发明中的多个功能元素可以由一个功能元素实现。
[0096]此外，功能元素也可以配置在物理上远离的位置。在该情况下，功能元素之间也可以通过网络连接。可以通过网格计算或云计算来实现功能，或者构成功能元素。
[0097]此外，作为光源21，若使用能够独立发出RGB中至少二色的光的光源，则能够在物体10的表面进行彩色显示。若使用能发出RGB三色的光的光源，则还能够进行全色显示。
【主权项】
1.一种信息呈现装置，其特征在于，包括物体追踪部和描绘部， 上述物体追踪部构成为，以朝向移动的物体的方式控制视线方向， 上述描绘部构成为，通过在沿着上述视线方向的方向上射出光线，从而对上述物体的表面照射上述光线， 通过对上述物体的表面照射的上述光线的余像，从而呈现在大于上述物体的面积的范围内描绘的信息。2.如权利要求1所述的信息呈现装置， 上述物体追踪部包括图像传感器、处理部、视线方向控制部， 上述图像传感器构成为，取得上述物体的图像， 上述处理部构成为，基于上述物体的图像取得上述物体的位置， 上述视线方向控制部构成为，以朝向上述物体的位置的方式，控制从上述图像传感器向上述物体的视线方向。3.如权利要求1或2所述的信息呈现装置， 上述描绘部包括光源和扫描部， 上述光源构成为，发出上述光线， 上述扫描部构成为，通过变更上述光线的方向，从而控制上述光线对于上述物体的照射位置。4.如权利要求3所述的信息呈现装置， 上述扫描部构成为，对应于上述物体的移动速度，在以观察者的注视点为中心的视角的0°?3°的范围内进行上述扫描，以完成必要的信息的呈现。5.如权利要求3或4所述的信息呈现装置， 上述光源为激光源。6.如权利要求3?5的任何一项所述的信息呈现装置， 上述光源构成为，能够独立发出RGB中至少二色的光。7.如权利要求1?6的任何一项所述的信息呈现装置， 还包括半透明反射镜， 上述半透明反射镜被插入到从上述物体追踪部到上述物体的视线的途中， 且构成为，上述光线通过上述半透明反射镜向与上述视线同轴的方向送出。8.一种信息呈现方法，包括以下步骤: (a)以朝向移动的物体的方式控制视线方向的步骤； (b)通过在沿着上述视线方向的方向上射出光线，从而对上述物体的表面照射上述光线的步骤;以及 (C)通过对上述物体的表面照射的上述光线的余像，从而对观察者呈现在大于上述物体的面积的范围内描绘的信息的步骤。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种通过对在并非已知的轨迹上移动的物体上照射光，从而能够对观察者呈现比物体更大的图像信息的装置。物体追踪部以朝向移动的物体的方式控制视线方向。描绘部在沿着视线方向的方向上射出光线。由此，描绘部能够对物体的表面照射光线。通过对物体的表面照射的光线的余像，从而能够对观察者呈现在大于物体的面积的范围内描绘的信息。
【IPC分类】G09F19/18, H04N5/74, G03B21/00, G09G3/02, G02B26/10, G03B21/14, G09F19/12
【公开号】CN105453163
【申请号】CN201480038541
【发明人】奥宽雅, A.卡西内利, 安井雅彦, 石川正俊
【申请人】国立大学法人东京大学
【公开日】2016年3月30日
【申请日】2014年6月25日
【公告号】EP3018648A1, US20160191871, WO2015002040A1