CN1212012C - 屏幕用窗框 - Google Patents

Abstract

本发明的屏幕用窗框(214)，具有：离屏幕(212)留有规定间隔并为形成围住屏幕(212)的窗口(216)而设成框状的、在规定的范围内、在窗口(216)内为不能看到屏幕(212)以外的东西而设置窗口(216)的大小小于屏幕(212)的框体。本发明的屏幕用窗框(214)结构简单，能显示立体的鲜明的图像，看屏幕的人好象真的从窗口看到外面的景色那样产生错觉，可感到图像的深度，另外，可达到很难受到周围的光的影响而使图像鲜明的这种显著效果。

Description

屏幕用窗框

技术领域

本发明涉及屏幕用窗框。

背景技术

最近，非常流行虚拟真实的研究和装置的开发。所谓虚拟真实，就是通过计算机图形制作的图像而使人们看到假想空间的技术。以往，当为了用视频游戏机来进行而戴上象专用的三维护目镜那样的眼镜时，在其视野内就映出由虚拟真实形成的三维假想空间，并且，乘坐在与其假想空间的场面相配合运动的游戏机上的人，感到因其运动而产生的加速度，并给予临场感。这样，乘坐在游戏机上的人就能真的把假想世界体验成现实世界那样。

但是，现有的虚拟真实，为制作图像而使用了计算机图形。对于作为虚拟真实的软件的计算机图形的制作，不可避免地产生制作周期的长期化和高成本化。

另外，由计算机图形产生的图像是动画式的，从真实面来说，存在着不够逼真的缺点。

另外，现有的虚拟真实，为能看到三维图像而要戴上专用的护目镜。也许的确能使本人进入假想空间，但不能消除自己一个人的这种隔绝的感觉。即，不能与其他人共用空间。当孤独的状态持续得较长时，则有导致精神失常的危险。

对此，在利用实际拍摄后的实际图像的情况下，可用低成本获得图像软件。但是，现有的显示图像的电视机等的屏幕是平面的，故存在着不能感到图像的深度、不能提高临场感的这种问题。另外，因屏幕是平面的，故存在着容易受周围的光的影响、图像易变模糊的这种问题。因此，即使利用现有的图像显示装置，仍有不能创造出具有真实的假想空间的这种问题。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种结构简单、可显示立体的且图像鲜明的屏幕用窗框。

本发明的另一目的在于，提供一种利用所述屏幕用窗框可显示临场感更高的实际图像、不戴专用的护目镜几个人也能同时看立体图像的图像系统及假想空间体验装置。

为达到上述目的，本发明具有如下的结构。

本发明的用于显示装置的屏幕用窗框，其能够可拆卸地附连于显示装置，所述屏幕用窗框可以在离屏幕相距规定间隔处覆盖于屏幕上方；并且所述屏幕用窗框具有一尺寸小于屏幕的窗口，

其特征在于：

可以与所述显示装置的诸外壁装在一起的诸侧壁；以及

从所述侧壁的边缘向内延伸的诸前壁；

从所述前壁的内缘朝所述屏幕延伸的诸内壁，所述内壁具有一规定的宽度T，该宽度短于所述前壁与所述屏幕之间的距离，

其中，所述窗口被所述内壁围住，并且

从普通观察点来看，除了通过窗口的屏幕以外没有其它部分是可见的。

在上述屏幕用窗框中，所述窗口的内侧装有格子。

另外，所述窗口的内侧装有一透镜。

另外，本发明的屏幕用窗框在由所述侧壁、前壁和内壁围成的空间中设有一可以照亮屏幕的发光装置。

本发明的显示装置，它包括：一屏幕；以及一屏幕用窗框，所述屏幕用窗框具有一尺寸小于屏幕的窗口，并且其可以在离屏幕相距规定间隔处覆盖于屏幕上方，

其中，所述屏幕用窗框包括：

可以与所述显示装置的诸外壁装在一起的诸侧壁；以及

从所述侧壁的边缘向内延伸的诸前壁；

从所述前壁的内缘朝所述屏幕延伸的诸内壁，所述内壁具有一规定的宽度T，该宽度短于所述前壁与所述屏幕之间的距离，并且

其中，所述窗口被所述内壁围住，并且

从普通观察点来看，除了通过窗口的屏幕以外没有其它部分是可见的。

另外，本发明的显示装置还包括一图像再现装置，该装置可以通过所述窗口将视频图像投射在所述屏幕上。

在上述显示装置中，所述窗口的内侧装有格子。

另外，所述窗口的内侧装有一透镜。

另外，本发明的显示装置在由所述侧壁、前壁和内壁围成的空间中设有一可以照亮屏幕的发光装置。

本发明的图像系统，

它包括：

沿多个彼此不同的方向配设的多个摄像机；

一用于储存自所述摄像机发送的图像数据的记录介质；

一以储存在记录介质中的图像数据为基础、用于再现视频图像的图像再现装置；以及

多个显示装置，所述显示装置具有分别设置在与所述摄像机相对应的位置处的屏幕，所述显示装置在所述屏幕上显示已由所述图像再现装置再现的视频图像，每个所述显示装置具有一屏幕用窗框，所述屏幕用窗框具有一尺寸小于屏幕的窗口，并且其可以在离屏幕相距规定间隔处覆盖于屏幕上方，

其中，每个所述屏幕用窗框包括：

可以与所述显示装置的装外壁装在一起的诸侧壁；以及

从所述侧壁的边缘向内延伸的诸前壁；

从所述前壁的内缘朝所述屏幕延伸的诸内壁，所述内壁具有一规定的宽度T，该宽度短于所述前壁与所述屏幕之间的距离，并且

其中，所述窗口被所述内壁围住，并且

从普通观察点来看，除了通过窗口的屏幕以外没有其它部分是可见的。

另外，本发明的图像系统，

它包括：

沿多个彼此不同的方向配设的多个摄像机；

用于传送自所述摄像机发送的图像数据的装置；

用于接收自所述传送装置传送的图像数据的装置；

一以储存在记录介质中的图像数据为基础、用于再现视频图像的图像再现装置；以及

多个显示装置，所述显示装置具有分别设置在与所述摄像机相对应的位置处的屏幕，所述显示装置在所述屏幕上再现已由所述接收装置接收的视频图像，每个所述显示装置具有一屏幕用窗框，所述屏幕用窗框具有一尺寸小于屏幕的窗口，并且其可以在离屏幕相距规定间隔处覆盖于屏幕上方，

其中，每个所述屏幕用窗框包括：

可以与所述显示装置的装外壁装在一起的诸侧壁；以及

从所述侧壁的边缘向内延伸的诸前壁；

从所述前壁的内缘朝所述屏幕延伸的诸内壁，所述内壁具有一规定的宽度T，该宽度短于所述前壁与所述屏幕之间的距离，并且

其中，所述窗口被所述内壁围住，并且

从普通观察点来看，除了通过窗口的屏幕以外没有其它部分是可见的。

本发明的假想空间体验装置，

它包括：

一用于容纳搭乘者的密封舱；

一用于使所述密封舱运动的运动系统；

一显示装置，所述显示装置具有一屏幕并且设置在所述密封舱中，所述显示装置具有一屏幕用窗框，所述屏幕用窗框具有一尺寸小于屏幕的窗口，并且其可以在离屏幕相距规定间隔处覆盖于屏幕上方，所述显示装置在所述屏幕上显示视频图像；以及

一控制装置，所述控制用于控制所述运动系统，以使其随着所述显示装置的屏幕上的视频图像的改变而与所述密封舱的运动同步，

其中，所述屏幕用窗框包括：

可以与所述显示装置的诸外壁装在一起的诸侧壁；以及

从所述侧壁的边缘向内延伸的诸前壁；

从所述前壁的内缘朝所述屏幕延伸的诸内壁，所述内壁具有一规定的宽度T，该宽度短于所述前壁与所述屏幕之间的距离，并且

其中，所述窗口被所述内壁围住，并且

从普通观察点来看，除了通过窗口的屏幕以外没有其它部分是可见的。

另外，本发明的假想空间体验装置，

它包括：

一用于容纳搭乘者的密封舱；

一用于使所述密封舱运动的运动系统；

一用于手动控制所述运动系统的操纵装置，所述操纵装置设置在所述密封舱中；

一显示装置，所述显示装置具有一屏幕并且设置在所述密封舱中，所述显示装置具有一屏幕用窗框，所述屏幕用窗框具有一尺寸小于屏幕的窗口，并且其可以在离屏幕相距规定间隔处覆盖于屏幕上方，所述显示装置在所述屏幕上显示视频图像；以及

一控制装置，所述控制用于控制所述运动系统，以使其随着所述显示装置的屏幕上的视频图像的改变而与所述密封舱的运动同步，所述密封舱是由所述操纵装置手动控制的，

其中，所述屏幕用窗框包括：

可以与所述显示装置的诸外壁装在一起的诸侧壁；以及

从所述侧壁的边缘向内延伸的诸前壁；

从所述前壁的内缘朝所述屏幕延伸的诸内壁，所述内壁具有一规定的宽度T，该宽度短于所述前壁与所述屏幕之间的距离，并且

其中，所述窗口被所述内壁围住，并且

从普通观察点来看，除了通过窗口的屏幕以外没有其它部分是可见的。

本发明的屏幕用窗框结构简单，看屏幕的人，好象真的从窗口看到外面的景色那样产生错觉，可感到图像的深度。另外，可达到很难受到周围的光的影响而使图像鲜明的这种显著效果。

在所述屏幕用窗框中，因一体形成能安装在分别设置的图像显示装置上的安装用构件，所以，也可较好地适用于现有的电视机等。

另外，所述屏幕用窗框，因与图像显示装置的本体外壁部一体形成，故可高效率、价廉地制造。

另外，因将图像显示装置装入墙壁内、且在该图像显示装置的屏幕上设置所述屏幕用窗框，故可获得象设置在一般房间内的窗口那样的感觉，提高临场感。

采用本发明的图像系统，则作为发送装置而可利用放送台或通信卫星等，可使用多媒体。

附图说明

图1是表示一实施例的屏幕用窗框安装在图像显示装置上的状态的剖视图。

图2是表示图1实施例的屏幕用窗框的立体图。

图3是表示图2的屏幕用窗框中央的纵剖视图。

图4是表示屏幕用窗框的另一实施例的立体图。

图5是表示图4的图像显示装置的立体图。

图6是说明图像系统的一实施例的说明图。

图7是表示假想空间体验装置的一实施例的立体图。

图8是表示密封舱的剖视图。

图9是表示显示装置的剖视图。

图10是表示另一实施例的显示装置的剖视图。

图11是表示一实施例的假想空间体验装置的使用状态的俯视图。

图12是表示运动机构一例子的俯视图。

图13是表示驱动机构例子的侧视图。

图14是表示与图7实施例的移动体的移动导向体的联系状态的剖视图。

图15是沿图14中A-A线的剖视图。

具体实施方式

下面，结合附图详述本发明的最佳实施例。

图1是表示本发明一实施例的具有屏幕用窗框的图像显示装置的剖视图，图2是表示图1的屏幕用窗框的立体图，图3是图2的屏幕用窗框的剖视图。

电视机210是图像显示装置的一例子。所示的图1，省略了电视机210的内部机构。屏幕212由映出图像的玻璃面构成。

屏幕用窗框214由离屏幕212留有规定间隔并形成面对屏幕212的窗口216的框体所构成。另外，在处于看屏幕212的人的规定的范围θ内，在窗口216内为不能看到屏幕212以外的东西而形成窗口216的大小小于屏幕212。

从图1～3得知，屏幕用窗框214的详细形态，包括：前面部214a；形成内侧周面的翻折部214b；侧壁部214c；安装用侧壁部214d。另外，前面部214a的内缘部214e，为模仿玻璃窗框象窗口一样地能看屏幕用窗框214而带有台阶地形成。

如图1所示，欲将该屏幕用窗框214安装在电视机210的屏幕前，通过以下就能容易进行：使安装用侧壁部214d外嵌在电视机210上并压入到在侧壁部214c的内面设成凸条的肋的端面214f碰到电视机210的前缘为止。

另外，该屏幕用窗框214是较简单的形状，能容易且价廉地成型。例如，屏幕用窗框214可用树脂一体成型。利用模具分型成上下方向的树脂成型模、或将加热软化后的树脂板吸向1个型面而成型的真空树脂成型模来成型是可能的。

因此，本屏幕用窗框214的实施例，作为例如可容易安装在现有的电视机上的简易安装型而成为最佳的形态。

屏幕用窗框214所带来的基本效果在于，使屏幕212上的图像感到具有深度的图像，或感到是立体的图像。

这样，之所以感到具有深度的立体图像，是因为看屏幕212的人好象真的从窗口看到外面景色那样产生错觉。即，如上所述，与屏幕212的大小相比，窗口216做得小一圈，屏幕212与窗框214(作为窗框厚度T，包含能看到的所述翻折部214b)之间具有规定的距离间隔D。因此，在规定的视角范围θ，例如即使从倾斜的位置从窗口216来观察屏幕212，在窗口216内视角虽然变换，但在窗口216内，由于不能看到屏幕212以外的东西而可获得立体感。

另外，为与设置的条件配合而较佳地获得上述那样的效果，最好适当设定屏幕212的大小与窗口216的开口大小的关系、及间隔D的关系等。例如，当窗口216的宽度M变小，则视野就变狭，故当在角度θ内看时，屏幕212的宽度L也可变小。另外，即使窗口216的厚度T变大，同样，视野也变狭，当在角度θ内看时，屏幕212的宽度L变小也可。若将屏幕212的宽度L做大，则可提高临场感。

另外，当出现远景图像时，感觉这种屏幕用窗框214所带来的深度的效果与出现近景的图像比较是更有效果的。

通过在窗口216的内侧安装格子，可提高感觉深度的效果。所谓格子，包含纵横安装的格子或网状之类的东西。一旦配设如此的格子，则也可在屏幕212的面前调节观看者眼睛的焦点，从而对于显示在格子里边的屏幕212上的图像感觉到不言而喻的深度。

若在窗口216的内侧空间插入透镜、通过该透镜而能看到屏幕212上的图像被缩小后的状态的话，则可从其图像感觉到不言而喻的深度。作为插入于窗口216空间的透镜，可使用在透明平板上同心圆状形成细小的凹凸的平面状的透镜。

此外，在屏幕用窗框214上，通过例如配设格子、窗帘等窗上的附属构件，就能模仿通常的可向外面打开的玻璃窗等，使从窗口216看到的图像具有真实性。

通过使用本实施例的屏幕用窗框214，可提高图像的鲜明度。这种效果就是利用屏幕用窗框214来遮住干扰光的罩子效果。即使周围是明亮的场所，也能象在周围黑暗的场所看电视那样看到鲜明的图像。

另外，为防止因从屏幕212自身发出的光所带来的不规则反射，则若在从屏幕用窗框214的外面不能看到的罩子背面染色成黑色等，就能更提高所述的罩子效果。具有这种罩子效果的屏幕用窗框214，对于鲜明度因反射光而容易降低的液晶电视机是非常有效的。

此外，也可把光照射在屏幕用窗框214、屏幕212上的照明装置安装在从外面不能看到的屏幕用窗框214的背侧，也可利用该照明装置，将适当调节成规定的颜色或规定的光度的光主动地照射在屏幕212上，从而可模仿产生彩霞的微薄的感觉等的、从窗口产生现实景色中的不规则反射，并可获得更现实的临场感。

下面，根据图4及图5说明另一实施例。

屏幕用窗框214A，与作为图像显示装置一例子的等离子显示板(PDP)220(图4表示其内部机构省略的状态)的本体外壁部222一体形成。该屏幕用窗框214A也与图1～3所示的实施例的屏幕用窗框214相同，具有前面部214a、形成窗框内侧周面的翻折部214b、侧壁部214c。即使利用由这种形态构成的屏幕用窗框214A，也可达到与前述的屏幕用窗框214相同的效果。另外，由于屏幕用窗框214A与本体外壁部222一体形成，故可高效率地价廉地制造

另外，在图4的实施例中，就适用于PDP220的情况作了说明，但与本体一体的屏幕用窗框不限于此，如图5所示，当然也可适用于现有的电视机等。而PDP220作为大型且薄型的高清晰度的图像发生装置是最佳的。

下面，根据图6说明图像系统的实施例。

如图6所示，在房间252的墙壁面，例如在东西南北的4面，装入具有屏幕用窗框214B的作为图像显示装置的虚拟窗口250。

与该多个虚拟窗口250对应而收录图像。即，向各个方向配设多个图像收录用摄像机230来收录图像等。例如，用摄像机4台230向东西南北同时收录图像与声音。如果进一步求得真实性，若是5m方的房间252，则在5m方的4边将4台摄像机230朝向东西南北来收录图像、声音。

图像记录媒体232对用摄像机230收录的图像进行记录。作为该图像记录媒体232，有例如激光盘片。

再现装置234对图像记录媒体232的图像记录进行再现。

所述虚拟窗口250是一种在使由再现装置234再现的图像与各摄像机230的摄影方向对应的各位置进行显示的图像显示装置。在该虚拟窗口口250上设有与前述实施例同等的屏幕用窗框，达到同等的效果。

另外，在本实施例中，图像不限于通过图像记录媒体232所供给的，也可利用放送台、卫星通信。

发送装置236对使用各摄像机230收录的图像、声音数据进行发送。例如，从用摄像机230拍摄的场所向放送台传送的通信装置237、地面放送台254或通信卫星256相当于发送装置236。

接收装置238对由发送装置236发送的图像信息进行接收，将获得的图像、声音用虚拟窗口250的图像显示装置再现成图像、声音，以将接收数据供给图像显示装置。

如果利用可多频道化的卫星放送的4个频道，将某场所的东西南北的图像显示在4台的虚拟窗口250上，则在房间252内的人就可实时且假想地体验完全不同的环境空间。

采用这种图像系统，当例如人们在其周围走动时，就映出在设置在东、南、西、北的房间252内的虚拟窗口250上，声音也能听见，所以可获得更大的临场感。

另外，窗口数量和与其对应的摄像机不限定于4个，1个、2个、3个、5个、6个均可。在狭小的封闭空间的房间中，虚拟窗口250即使是1个，也可获得这种假想的临场感。

另外，通过虚拟窗口250装入墙壁240内、在其屏幕上设置屏幕用窗框214B，则可获得如虚拟窗口250设在通常的墙壁上的窗口那样的感觉，可提高真实性。此外，为了更带有现实味，也可将玻璃板装在屏幕用窗框214B上。另外，可将格子或窗帘安装在虚拟窗口250上，呈现出更接近通常的玻璃窗的气氛。

如此，在设置虚拟窗口250的虚拟房间252中，可将室内做成假想空间。

在餐馆、饮食店、病房及接待室等可较佳地采用这种虚拟房间。

另外，作为电影院、剧场等的大型馆内设备，也可安装大型的图像系统。也可适用在其他的娱乐活动装置上。作为娱乐活动装置，可用于游戏场或游戏中心等的游戏娱乐装置，或将电影院、剧场整体做成虚拟空间。

若用于大型的设施，则各墙壁面的虚拟窗口变大，故此时也可使用投影装置。

作为图像、声音软件的提供方法，可利用所使用的房间和图像显示装置等条件使图像、声音软件多样化。例如，可使用激光盘片或多频道卫星放送等的媒体。

另外，代替上述的图像显示装置，对于将逆光照射在照片之类的静止图像、画像、胶片状的照片上而显示的静止图像、画像等也可较佳地适用本发明的屏幕用窗框。

下面，根据图7～11说明假想空间体验装置的实施例。

图7是假想空间体验装置的一实施例的立体图。在本实施例中，将第1轴的方向设成X轴方向，将第2轴的方向设成Y轴方向。

一对X轴框边10a、10b是向矩形状框体的4边中X轴方向平行配设的2边。在各X轴框边10a、10b上，内藏有向X轴方向平行配置的作为第1轴固定导向体的X轴固定导向体。

一对Y轴框边12a、12b是向矩形框体22的4边中与所述X轴方向呈直角的Y轴方向平行配设的2边。在各Y轴框边12a、12b上，内藏有与Y轴方向平行配置的作为第2轴固定导向体的Y轴固定导向体。

一对X轴框边10a、10b及一对Y轴框边12a、12b一体设成，且作为整体而形成矩形的框体22。矩形的框体22由与其框体22的各个角部对应配设的支柱14来支承。

X轴移动导向体16与X轴固定导向体平行配置，各端部可分别在Y轴固定导向体上移动地联系。X轴移动导向体16作为沿Y轴固定导向体可向所述Y轴方向移动的第1轴移动导向体而发挥作用。X轴移动导向体16的两端固定在移动片17上。移动片17沿各Y轴固定导向体可移动地与各Y轴固定导向体联系。

Y轴移动导向体18与Y轴固定导向体平行配置，各端部可分别在X轴固定导向体上移动地联系。Y轴移动导向体18作为沿X轴固定导向体可向所述X轴方向移动的第2轴移动导向体而发挥作用。Y轴移动导向体18的两端固定在移动片19上。移动片19沿各X轴固定导向体可移动地与各X轴固定导向体联系。

另外，关于第1轴移动导向体与第2轴移动导向体，如本实施例所述，即可是具有刚性的长横梁16、18，也可是插入移动体20的轴状。第1轴及第2轴移动导向体中，横梁状的导向体(参照图14及图15)及轴状的导向体(参照图12及图13)如后所述。

移动体20沿Y轴移动导向体18可移动地与X轴移动导向体16联系，在围绕矩形的框体22而成的矩形平面内，可向所述X轴方向及Y轴方向移动。移动体20的动作成为2维运动机构。另外，移动体20由使X轴移动导向体16移动的X轴驱动机构及使Y轴移动导向体18移动的Y轴驱动机构来驱动。其X轴及Y轴驱动机构可适当地有选择性地采用，具体例子后述。

密封舱24具有可搭载搭乘者的内部空间25(参照图8)。通过关闭进出用的门24a，就能将内部空间25封住，就能将密封舱24内部做成与外界隔绝的空间。

回转装置50固定在移动体20的下部，在该回转装置50的下部固定着升降装置52，在该升降装置52的下部固定着密封舱24。这样，密封舱24与移动体20连接。利用回转装置50，密封舱24可向θ1方向旋转。另外，升降装置52在本实施例中具有望远镜式的结构，可使密封舱24向上下方向的Z方向运动。做成望远镜式，可使装置小型化，当然，也可搭载其他形式的升降装置。

另外，作为与移动体20连接的机构，也可在采用回转装置50及升降装置52的同时，增加将相对于密封舱24的Z轴的角度予以变化的角度调节机构等装置。

另外，如图8所示，在相当于密封舱24的窗口26的部分，为能在密封舱24室内看见图像而搭载有显示装置28一部分的显像管29。透明板27用例如玻璃形成。在图像面29a上映出图像。

此外，作为显示装置28的一部分而搭载有音响装置，并配设作为该音响装置构成要素的扬声器30。而输送风、香气的送风机32，起到调节密封舱24内温湿度的空调作用。

而且，为与由显像管29所显示的图像的动作相配合以运动密封舱24，而设有计算机控制所述运动机构的控制装置31。该控制装置31不仅与显像管29上的图像连动来控制运动机构，而且控制上述的扬声器30及空调32等。

下面，根据图9及图10详细说明显示装置28。

显示装置28的显像管29的图像面29a留有规定间隔地配置在设于密封舱24墙壁上的窗口26的外侧。图像面29a具有比窗口26的开口大的面积。

如图9所示，即使密封舱24内的搭乘者的视点E在θ角度范围内移动，搭乘者也能在窗口26的整个开口的面看见显示装置28的图像。即，随着搭乘者的视点E的移动而变换图像面29a上的图像，可获得象从实际的窗口观察实际的风景那样的感觉。

要与所设置的条件配合而较佳获得上述那样的效果，也可适当地设定图像面29a的大小与窗口26的开口大小的关系、及两者间隔的关系等。例如，当窗口26的宽度M变小，则视野变狭，故当在角度θ内观看时，图像面29a的宽度L也可变小。另外，即使窗口26的厚度h变大，同样，视野也变狭，故当在角度θ内观看时，图像面29a的宽度L也可变小。若将图像面29a的宽度L做大，则可提高临场感。

另外，如图9的实施例所示，既可是使各个窗口26发生图像的结构，但也可如图10所示，对于多个窗口26a、26b，用一个图像发生装置54来发生图像。这样，可扩大图像面29a，可扩大处于各窗口的搭乘者的视角。由于用1个图像发生装置54即可，故真实性优异，还可降低成本。另外，图10的图像发生装置54是放映机。作为图像发生装置，既可采用如图8及图9实施例那样的显像管，也可采用唱机装置。

操作台34含有操作杆34a及操作按钮等，搭乘者36坐在椅子38上就可进行操作。为此，为了能由搭乘者36操作运动机构，在密封舱24内部配设有操纵装置34，故搭乘者36可更有效地体验假想空间。

始终由运动机构吊着状态的密封舱24，在下降而与地面接触时，可由设置带有缓冲器的脚40来吸收冲击。为呈现出临场感，也可利用该冲击吸收作用。

采用由上述结构所构成的假想空间体验装置，为与由显示装置28、54所显示的图像的动作相配合来运动密封舱24，则由控制装置31来控制运动机构。因此，搭乘者36可获得在实际空间内进行移动的感觉。

如图11所示，当在密封舱24内呈现出直线的真实性时，就用前述的运动机构使直径大的圆轨道R动作。若使用本实施例的2维运动机构，则可容易地使大重量的密封舱24移动。由于密封舱24的圆轨道R上的动作速度处于某一定值以下，或当将圆轨道R的半径做大时，作用于密封舱24的离心力较小，故从密封舱24内的窗口26所看见的图像若是一直前进的图像，则密封舱24内的搭乘者36就获得一直前进的真实感觉。另外，若为控制运动机构以使密封舱24离开圆轨道R而进行动作，则可获得图11所示的右方向的加速度S、左方向的加速度T，搭乘者36就感到好象向左右移动。

这种运动机构的动作，用搭载计算机的控制装置31控制，与图像的动作连动。如此，与图像的动作对应而使运动机构动作的假想空间体验装置的系统就可送出与现有的虚拟真实系统不同的空间。即，现有的虚拟真实是一种以计算机图形所产生的图像为中心的系统。对此，与实际图像的动作对应而使运动机构等动作的假想空间体验装置是一种对图像及音响附加了运动的系统。

另外，运动机构的动作，也可通过搭乘者对操作台34的操作杆34a进行操作来控制。例如，搭乘者36把操作杆34a向右方向、左方向操作即可。在这种情况下，控制装置31若与由来自操纵装置34的控制信号进行动作的运动机构的动作相配合而使图像连动也可。另外，图像与虚拟真实的系统相同，也可使用计算机图形。而若能同时将多方向的实际图像数字信号化，则映出在显示装置28上的图像也可是实际图像。由此，搭乘者36可容易地体验假想世界。

下面，就可利用本发明的2维运动机构的具体的实施例结合图12来说明。

基台102是形成中央部挖去后的矩形框状的框体。

第1轴齿条106a、106b分别固定在基台102上。第1轴齿条106a、106b向作为第1轴方向的一例子的X轴方向平行配置。

第2轴齿条104a、104b分别固定在基台102上。第2轴齿条104a、104b向作为第2轴方向的一例子的Y轴方向平行配置。

第1轴固定导向体110a、110b分别固定在基台102上。第1轴固定导向体110a、110b设在第1轴齿条106a、106b的内侧，且向X轴方向平行配置。

第2轴固定导向体108a、108b分别固定在基台102上。第2轴固定导向体108a、108b设在第2轴齿条104a、104b的内侧，且向Y轴方向平行配置。

第1平行移动体112a、112b可向第2轴固定导向体108a、108b滑动，且向上方不能拔出地嵌合。因此，第1平行移动体112a、112b就可沿第2轴固定导向体108a、108b并与第2轴齿条104a、104b平行地向Y轴方向移动。

第2平行移动体114a、114b可向第1轴固定导向体110a、110b滑动，且向上方不能拔出地嵌合。因此，第2平行移动体114a、114b就可沿第1轴固定导向体110a、110b并与第1轴齿条106a、106b平行地向X轴方向移动。

第1管子116a、116b向X方向平行配置。第1管子116a、116b的两端固定在第1平行移动体112a、112b上。该第1管子116a、116b与第1平行移动体112a、112b被连接成一体化，作为整体而构成所述第1轴移动导向体。

第1轴118向X轴方向配置。第1轴118是金属轴。第1轴118可旋转地贯通于第1管子116a及第1平行移动体112a、112b。第1轴118的两端部向第1平行移动体112a、112b的外侧突出。在向第1平行移动体112a、112b的外侧突出的第1轴118的外周面上嵌合着挡圈，限制第1轴118向轴线方向移动。

第2轴120向X轴方向配置。第2轴120也是金属轴。第2轴120可旋转地贯通于第1管子116b及第1平行移动体112a、112b。第2轴120的两端部向第1平行移动体112a、112b的外侧突出。在向第1平行移动体112a、112b的外侧突出的第2轴120的外周面上嵌合着挡圈，限制第2轴120向轴线方向移动。

另外，由于第1轴118及第2轴120贯通于第1平行移动体112a、112b，故第1平行移动体112a与112b可一体地向Y轴方向移动。而在第1管子116a、116b内充填着润滑剂117，例如黄油，以防止第1轴118、第2轴120与第1管子116a、116b之间的磨损及噪音的产生。

第1小齿轮122a、122b分别固定在第1轴118的各端部上。第1小齿轮122a、122b分别可转动地啮合在第2轴齿条104a、104b上。因此，当第1平行移动体112a、112b向Y轴方向移动时，第1小齿轮122a、122b与第1轴118一体旋转，且在第2轴齿条104a、104b上转动。

第2小齿轮124a、124b分别固定在第2轴120的各端部上。第2小齿轮124a、124b也分别可转动地啮合在第2轴齿条104a、104b上。因此，当第1平行移动体112a、112b向Y轴方向移动时，第2小齿轮124a、124b也与第2轴120一体旋转，且在第2轴齿条104a、104b上转动。

第2管子126a、126b向Y轴方向平行配置。第2管子126a、126b的两端固定在第2平行移动体114a、114b上。该第2管子126a、126b与第2平行移动体114a、114b连接成一体化，作为整体而构成所述第2轴移动导向体。

第3轴128向Y轴方向配置。第3轴128是金属轴。第3轴128可旋转地贯通于第2管子126a及第2平行移动体114a、114b。第3轴128的两端部向第2平行移动体114a、114b的外侧突出。在向第2平行移动体114a、114b的外侧突出的第3轴128的外周面上嵌合着挡圈，以限制第3轴128向轴线方向移动。

第4轴130向Y轴方向配置。第4轴130也是金属轴。第4轴130可旋转地贯通于第2管子126b及第2平行移动体114a、114b。第4轴130的两端部向第2平行移动体114a、114b的外侧突出。在向第2平行移动体114a、114b的外侧突出的第4轴130的外周面上嵌合着挡圈，以限制第4轴130向轴线方向移动。

另外，由于第3轴128及第4轴130贯通于第2平行移动体114a、114b，故第2平行移动体114a与114b可一体地向X轴方向移动。而在第2管子126a、126b内也充填着润滑剂117，例如黄油，以防止第3轴128、第4轴130与第2管子126a、126b之间的磨损及噪音的产生。

第3小齿轮132a、132b分别固定在第3轴128的各端部上。第3小齿轮132a、132b分别可转动地啮合在第1轴齿条106a、106b上。因此，当第2平行移动体114a、114b向X轴方向移动时，第3小齿轮132a、132b与第3轴128一体旋转，且在第1轴齿条106a、106b上转动。

第4小齿轮134a、134b分别固定在第4轴130的各端部上。第4小齿轮134a、134b也分别可转动地啮合在第1轴齿条106a、106b上。因此，当第2平行移动体114a、114b向X轴方向移动时，第4小齿轮134a、134b也与第4轴130一体旋转，且在第1轴齿条106a、106b上转动。

移动体146可在第1管子116a、116b及第2管子126a、126b上移动。因此，移动体146随着第1平行移动体112a、112b向Y轴方向移动而向Y轴方向移动。此外，当第2平行移动体114a、114b向X轴方向移动时，移动体146随其动作而向X轴方向移动。通过在移动体146上连接所述密封舱24，则该密封舱24就可在X-Y方向运动。另外，在本实施例中，虽然将移动体146做成在第1管子116a、116b及第2管子126a、126b上可移动的，但也可做成直接在第1轴118、第2轴120、第3轴128及第4轴130上移动。

下面，就2维运动机构100(参照图12)的驱动机构结合图12及图13来说明。

使第1轴移动导向体移动的第1驱动机构包括：在第1平行移动体112a上搭载的第1伺服电动机400；将第1电动机400的旋转予以传递的、使第1轴118及第2轴120向同方向旋转用的第1传递构件。第1传递构件包括：固定在第1电动机400的输出轴402上的第1定时皮带轮404a、404b；固定在第1轴118及第2轴120上的第2定时皮带轮406a、406b；在第1定时皮带轮404a、404b与第2定时皮带轮406a、406b之间架设的第1牙轮皮带408a、408b。

另外，使第2轴移动导向体移动的第2驱动机构包括：在第2平行移动体114a上搭载的第2伺服电动机410；将第2电动机410的旋转予以传递的、使第3轴128及第4轴130向同方向旋转用的第2传递构件。第2传递构件包括：固定在第2电动机410的输出轴412上的第3定时皮带轮414a、414b；固定在第3轴128及第4轴130上的第4定时皮带轮416a、416b；在第3定时皮带轮414a、414b与第4定时皮带轮416a、416b之间架设的第2牙轮皮带418a、418b。

当驱动第1电动机400时，第1轴118与第2轴120就向同方向旋转。同样，当驱动第2电动机410时，第3轴128与第4轴130就向同方向旋转。通过所述轴118、120、128及130的旋转，则第1平行移动体112a、112b以同速度向Y轴方向同步移动，第2平行移动体114a、114b以同速度向X轴方向同步移动。其结果，可使移动体146向X-Y方向移动。

此外，在图12的实施例中，虽然是用第1电动机400同时使轴118、120旋转、用第2电动机410同时使轴128、130旋转，但也可做成用电动机400、410使1根轴旋转、其他可自由旋转的结构。

下面，对于沿X轴移动导向体16与Y轴移动导向体18而可移动地联系实施例的移动体20(参照图7)的部分的实施例结合图14及图15来详细说明。

移动体20是方框状，具有向X轴方向贯通的贯通孔20a。在该贯通孔20a内贯通有X轴移动导向体16，移动体20与X轴移动导向体16联系着。并且，在移动体20的上面，在与X轴移动导向体16构成直角的Y轴方向，联系着Y轴移动导向体18。

线状导向体60a、60b沿其长度方向而固定在X轴移动导向体16的下面。滑动构件62a、62b固定在贯通孔20a的底面20b上，并以燕尾槽状与线状导向体60a、60b嵌合。因此，沿线状导向体60a、60b并在X轴移动导向体16上可直线移动地联系着移动体20。

线状导向体64a、64b沿其长度方向而固定在Y轴移动导向体18的下面。滑动构件66a、66b固定在移动体20的上面，并以燕尾槽状与线状导向体64a、64b嵌合。因此，沿线状导向体66a、66b并在Y轴移动导向体18上可直线移动地联系着移动体20。

X轴移动导向体16与Y轴移动导向体18构成内部是中空且轻量的、但刚性是高的横梁结构。因此，可提高耐负荷强度，并在处于轻量时可提高高速运动性能。

另外，与图12实施例相同，在X轴移动导向体16的中空内，贯通有第1轴118及第2轴120，利用X轴移动导向体16的扭转转矩，而较佳地使X轴移动导向体16的两端同步运动。

另外，与图12实施例相同，在Y轴移动导向体18的中空内，贯通有第3轴128及第4轴130，利用Y轴移动导向体18的扭转转矩，而较佳地使Y轴移动导向体18的两端同步运动。

采用如上的移动体20和X轴移动导向体16及Y轴移动导向体18的结构及其联系结构，即使是象密封舱24(参照图7)那样的重物，也可较佳地悬挂，或以悬吊的的状态使其运动。

为使密封舱24等在平面内运动，而采用如图7及图12～图15所示那样的2维运动机构，则具有如下的优点。

上述的2维运动机构用4边支承负荷，且由4边驱动密封舱24等。利用该结构，可发挥比象起重机那样的悬臂支承结构还非常大的刚性，且可使假想空间体验装置小型化。另外，移动体20位于十字状的横梁16、18的交叉点，可防止搭载在该移动体20上的密封舱24横向摇摆。另外，由于由4边驱动的方式使动作的精度提高，同时降低作用于横梁16、18上的负荷力矩，故经得起急剧的加减速，高速运动性能优异。即，能够将来自于控制装置31的指令忠实地传递给密封舱24。搭乘在密封舱24内的乘客靠运动性而可获得优异的临场感。

另外，上述的2维运动机构除了前述的结构外，还可将1边的长度做长，例如，做成7m或10m。由此，可容易地获得前述那样的一直前进的感觉。

此外，上述的2维运动机构可构成方形、立方体的任一面。因此，通过将立方体做成1个单元化，可高效率地连续设置该装置。不仅可水平面地连续设置，而且也可向上下方向立体地叠设。

采用本发明的假想空间体验装置，可使用实际图像。实际图像的制作是低成本且富于多样性，图像的题材也涉及多方面。因此，可经济性、技术性地方便地达到假想空间体验的目的。另外，图像与计算机图形相比也是鲜明的，可增加真实性。

此外，不必象虚拟真实那样戴上专用的护目镜，可几个人同时体验，并可进一步增加真实性。

另外，由于密封舱是小空间，故可低成本较佳地控制首先的视觉刺激听觉的音响效果、刺激嗅觉的香气效果及刺激触觉的风感、温感等，可较佳地提高临场感。

另外，本发明的假想空间体验装置可用于如下的领域：

(1)训练用模拟装置(飞机、宇宙飞船、汽车等)；

(2)商务设备(经营对策、抽象系统等)；

(3)娱乐活动装置(游戏装置的其他各种体验装置、电影产业等)；以及

(4)教育领域(地理教育、科学教育、实验教育等)。

以上，就本发明例举较佳的实施例作了各种说明，但本发明不限定于本实施例，在不脱离本发明的精神的范围内，当然可作更多的变化。

Claims (14)

1.一种用于显示装置的屏幕用窗框，其能够可拆卸地附连于显示装置，所述屏幕用窗框可以在离屏幕相距规定间隔处覆盖于屏幕上方；并且所述屏幕用窗框具有一尺寸小于屏幕的窗口，

其特征在于：

可以与所述显示装置的诸外壁装在一起的诸侧壁；以及

从所述侧壁的边缘向内延伸的诸前壁；

从所述前壁的内缘朝所述屏幕延伸的诸内壁，所述内壁具有一规定的宽度(T)，该宽度短于所述前壁与所述屏幕之间的距离，

其中，所述窗口被所述内壁围住，并且

从普通观察点来看，除了通过窗口的屏幕以外没有其它部分是可见的。

2.如权利要求1所述的屏幕用窗框，

其特征在于，所述窗口的内侧装有格子。

3.如权利要求1所述的屏幕用窗框，

其特征在于，所述窗口的内侧装有一透镜。

4.如权利要求1、2或3所述的屏幕用窗框，

其特征在于，在由所述侧壁、前壁和内壁围成的空间中设有一可以照亮屏幕的发光装置。

5.一种显示装置，它包括：一屏幕；以及一屏幕用窗框，所述屏幕用窗框具有一尺寸小于屏幕的窗口，并且其可以在离屏幕相距规定间隔处覆盖于屏幕上方，

其中，所述屏幕用窗框包括：

可以与所述显示装置的诸外壁装在一起的诸侧壁；以及

从所述侧壁的边缘向内延伸的诸前壁；

从所述前壁的内缘朝所述屏幕延伸的诸内壁，所述内壁具有一规定的宽度(T)，该宽度短于所述前壁与所述屏幕之间的距离，并且

其中，所述窗口被所述内壁围住，并且

从普通观察点来看，除了通过窗口的屏幕以外没有其它部分是可见的。

6.如权利要求5所述的显示装置，

其特征在于，它还包括一图像再现装置，该装置可以通过所述窗口将视频图像投射在所述屏幕上。

7.如权利要求5所述的显示装置，

其特征在于，所述窗口的内侧装有格子。

8.如权利要求5或6所述的显示装置，

其特征在于，所述窗口的内侧装有一透镜。

9.如权利要求5、6或7所述的显示装置，

其特征在于，在由所述侧壁、前壁和内壁围成的空间中设有一可以照亮屏幕的发光装置。

10.如权利要求8所述的显示装置，

其特征在于，在由所述侧壁、前壁和内壁围成的空间中设有一可以照亮屏幕的发光装置。

11.一种图像系统，

它包括：

沿多个彼此不同的方向配设的多个摄像机；

一用于储存自所述摄像机发送的图像数据的记录介质；

一以储存在记录介质中的图像数据为基础、用于再现视频图像的图像再现装置；以及

多个显示装置，所述显示装置具有分别设置在与所述摄像机相对应的位置处的屏幕，所述显示装置在所述屏幕上显示已由所述图像再现装置再现的视频图像，每个所述显示装置具有一屏幕用窗框，所述屏幕用窗框具有一尺寸小于屏幕的窗口，并且其可以在离屏幕相距规定间隔处覆盖子屏幕上方，

其中，每个所述屏幕用窗框包括：

可以与所述显示装置的装外壁装在一起的诸侧壁；以及

从所述侧壁的边缘向内延伸的诸前壁；

从所述前壁的内缘朝所述屏幕延伸的诸内壁，所述内壁具有一规定的宽度(T)，该宽度短于所述前壁与所述屏幕之间的距离，并且

其中，所述窗口被所述内壁围住，并且

从普通观察点来看，除了通过窗口的屏幕以外没有其它部分是可见的。

12.一种图像系统，

它包括：

沿多个彼此不同的方向配设的多个摄像机；

用于传送自所述摄像机发送的图像数据的装置；

用于接收自所述传送装置传送的图像数据的装置；

一以储存在记录介质中的图像数据为基础、用于再现视频图像的图像再现装置；以及

多个显示装置，所述显示装置具有分别设置在与所述摄像机相对应的位置处的屏幕，所述显示装置在所述屏幕上再现已由所述接收装置接收的视频图像，每个所述显示装置具有一屏幕用窗框，所述屏幕用窗框具有一尺寸小于屏幕的窗口，并且其可以在离屏幕相距规定间隔处覆盖于屏幕上方，

其中，每个所述屏幕用窗框包括：

可以与所述显示装置的装外壁装在一起的诸侧壁；以及

从所述侧壁的边缘向内延伸的诸前壁；

从所述前壁的内缘朝所述屏幕延伸的诸内壁，所述内壁具有一规定的宽度(T)，该宽度短于所述前壁与所述屏幕之间的距离，并且

其中，所述窗口被所述内壁围住，并且

从普通观察点来看，除了通过窗口的屏幕以外没有其它部分是可见的。

13.一种假想空间体验装置，

它包括：

一用于容纳搭乘者的密封舱；

一用于使所述密封舱运动的运动系统；

一显示装置，所述显示装置具有一屏幕并且设置在所述密封舱中，所述显示装置具有一屏幕用窗框，所述屏幕用窗框具有一尺寸小于屏幕的窗口，并且其可以在离屏幕相距规定间隔处覆盖于屏幕上方，所述显示装置在所述屏幕上显示视频图像；以及

一控制装置，所述控制用于控制所述运动系统，以使其随着所述显示装置的屏幕上的视频图像的改变而与所述密封舱的运动同步，

其中，所述屏幕用窗框包括：

可以与所述显示装置的诸外壁装在一起的诸侧壁；以及

从所述侧壁的边缘向内延伸的诸前壁；

从所述前壁的内缘朝所述屏幕延伸的诸内壁，所述内壁具有一规定的宽度(T)，该宽度短于所述前壁与所述屏幕之间的距离，并且

其中，所述窗口被所述内壁围住，并且

从普通观察点来看，除了通过窗口的屏幕以外没有其它部分是可见的。

14.一种假想空间体验装置，

它包括：

一用于容纳搭乘者的密封舱；

一用于使所述密封舱运动的运动系统；

一用于手动控制所述运动系统的操纵装置，所述操纵装置设置在所述密封舱中；

一显示装置，所述显示装置具有一屏幕并且设置在所述密封舱中，所述显示装置具有一屏幕用窗框，所述屏幕用窗框具有一尺寸小于屏幕的窗口，并且其可以在离屏幕相距规定间隔处覆盖于屏幕上方，所述显示装置在所述屏幕上显示视频图像；以及

一控制装置，所述控制用于控制所述运动系统，以使其随着所述显示装置的屏幕上的视频图像的改变而与所述密封舱的运动同步，所述密封舱是由所述操纵装置手动控制的，

其中，所述屏幕用窗框包括：

可以与所述显示装置的诸外壁装在一起的诸侧壁；以及

从所述侧壁的边缘向内延伸的诸前壁；

从所述前壁的内缘朝所述屏幕延伸的诸内壁，所述内壁具有一规定的宽度(T)，该宽度短于所述前壁与所述屏幕之间的距离，并且

其中，所述窗口被所述内壁围住，并且

从普通观察点来看，除了通过窗口的屏幕以外没有其它部分是可见的。

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