JP2004080801A - 映像システム - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な構成で映像の鮮明度や臨場感の向上した仮想空間を創出できる映像システムを提供することを目的とする。
【解決手段】別々の方向へ向けて配設された映像収録用カメラ２３０と、映像収録用カメラ２３０を用いて収録した映像を記録する映像記録媒体２３２と、映像記録媒体２３２の映像記録を再生する再生装置２３４と、再生装置２３４によって再生した映像を、複数の映像収録用カメラ２３０の各方向に対応させた各位置で表示する複数の画面表示手段２５０と、複数の画面表示手段２５０の各画面から所定の間隔をおいて画面を臨む窓を形成すべく枠状に設けられ、画面を見る者が位置する所定の範囲内では窓内には画面以外が見えないように、窓の大きさが画面よりも小さく設けられた画面用窓枠２１４Ｂとを具備する。
【選択図】図１７
【解決手段】別々の方向へ向けて配設された映像収録用カメラ２３０と、映像収録用カメラ２３０を用いて収録した映像を記録する映像記録媒体２３２と、映像記録媒体２３２の映像記録を再生する再生装置２３４と、再生装置２３４によって再生した映像を、複数の映像収録用カメラ２３０の各方向に対応させた各位置で表示する複数の画面表示手段２５０と、複数の画面表示手段２５０の各画面から所定の間隔をおいて画面を臨む窓を形成すべく枠状に設けられ、画面を見る者が位置する所定の範囲内では窓内には画面以外が見えないように、窓の大きさが画面よりも小さく設けられた画面用窓枠２１４Ｂとを具備する。
【選択図】図１７
Description
本発明は、映像システムに関する。
最近、バーチャルリアリティの研究や装置の開発が盛んに行われている。バーチャルリアリティとは、コンピュータプログラムにより製作された映像により、人間に仮想空間を与える技術である。例えば、ゲーム機で行われているように、ゴーグルのような眼鏡をかけると、その視界にはバーチャルリアリティで作られた仮想空間が映る。そして、その仮想空間の場面に合わせて運動するゲーム機に乗っている人は、その運動によって発生した加速度を感じ、さらに臨場感が与えられる。このようにして、ゲーム機に乗っている人は、まさに仮想現実の世界を体験をできるのである。
しかしながら、バーチャルリアリティは、映像を制作するためにコンピュータグラフィックを用いていおり、そのプログラムの作成には、多大な労力を必要とする。すなわち、バーチャルリアリティのソフトであるコンピュータグラフィックの作成には、作成期間の長期化と高コスト化が避けられず、ソストを多種多彩に充実させることは難しいという課題がある。
また、コンピュータグラフィックによる映像は、アニメーション的であり、リアリティ（現実味）の面からは十分ではないという課題があった。
また、バーチャルリアリティは、映像を見るためにゴーグル状の眼鏡をつける。確かに本人は仮想空間に入ることができるかもしれないが、自分一人であるという隔絶した感覚をぬぐえない。つまり他人と物事が相談できない状態であり、これを究極まで進めると意識が変調をきたすおそれが発生する。
また、コンピュータグラフィックによる映像は、アニメーション的であり、リアリティ（現実味）の面からは十分ではないという課題があった。
また、バーチャルリアリティは、映像を見るためにゴーグル状の眼鏡をつける。確かに本人は仮想空間に入ることができるかもしれないが、自分一人であるという隔絶した感覚をぬぐえない。つまり他人と物事が相談できない状態であり、これを究極まで進めると意識が変調をきたすおそれが発生する。
また、従来の映像を表示するテレビ等の画面表示手段にあっては、画面が平面であるため、画像に奥行きを感じられないという課題があった。従って、そのような画面表示手段を利用しても、仮想空間を好適に創出できないという課題がある。
そこで、本発明の目的は、簡単な構成で映像の鮮明度や臨場感の向上した仮想空間を創出できる映像システムを提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するため次の構成を備える。
すなわち、本発明の映像システムは、近接する位置において、別々の方向へ向けて配設された複数の映像収録用カメラと、該複数の映像収録用カメラを用いて収録した映像を記録する映像記録媒体と、該映像記録媒体の映像記録を再生する再生装置と、該再生装置によって再生した映像を、前記複数の映像収録用カメラの各方向に対応させた各位置で表示する複数の画面表示手段と、該複数の画面表示手段の各画面から所定の間隔をおいて該画面を臨む窓を形成すべく枠状に設けられ、前記画面を見る者が位置する所定の範囲内では前記窓内には前記画面以外が見えないように、前記窓の大きさが前記画面よりも小さく設けられた画面用窓枠とを具備することを特徴とする。
また、本発明による映像システムは、近接する位置において、別々の方向へ向けて配設された複数の映像収録用カメラと、該複数の映像収録用カメラを用いて収録した映像情報を送信する送信装置と、該送信装置によって送信された映像情報を受信する受信装置と、該受信装置によって得た映像情報を映像に再生し、前記複数の映像収録用カメラの各方向に対応させた各位置で表示する複数の画面表示手段と、該複数の画面表示手段の各画面から所定の間隔をおいて該画面を臨む窓を形成すべく枠状に設けられ、前記画面を見る者が位置する所定の範囲内では前記窓内には前記画面以外が見えないように、前記窓の大きさが前記画面よりも小さく設けられた画面用窓枠とを具備することを特徴とする。
これにより、送信装置として通信衛星を利用できるなど、マルチメディアを利用して臨場感のある仮想空間を好適に創出できる。
また、前記画面用窓枠は、これと別体に設けられた画面表示手段へ装着可能に、装着用部材が一体に形成されていることを特徴とする。これにより、既存のテレビ等にも好適に適用できる。
また、前記画面用窓枠が、画面表示手段の本体外壁部と一体に形成されていることを特徴とする。これにより、効率よく安価に製造できる。
また、前記画面用窓枠は、前記画面表示手段の本体外壁部と一体に設けられた、或いは前記画面表示手段に外嵌可能に設けられた側壁部と、該側壁部端縁から内方へ向かって所要幅延出された前面部と、該前面部の内周縁から画面方向に向かって、該画面には至らない幅（Ｔ）で伸びる折り返し壁とを有し、該折り返し壁で囲まれる空間により前記窓が形成されていることを特徴とする。
また、前記画面表示手段は、壁に組み込まれていることを特徴とする。
また、前記窓には格子状の桟が設けられていることを特徴とする。
また、前記窓にはレンズが嵌め込まれていることを特徴とする。
また、前記窓にはレンズが嵌め込まれていることを特徴とする。
これにより、通常の外に開くことのできる窓のような感覚を得ることができ、臨場感を向上できる。
また、前記画面に光をあてる照明装置が、画面を見る者からは見えないように画面用窓枠の裏側に配置されていることを特徴とする。
本発明の映像システムによれば、簡単な構成で映像の鮮明度や臨場感の向上した仮想空間を提供することができ、レストラン、喫茶店、サルーン、病室、待合室等で好適に適用できる。さらに、本発明の映像システムは、映画館、劇場等における館内設備として、或いは遊技場やゲームセンター等におけるアミューズメント装置としても適用可能である。
以下、本発明の好適な実施例について添付図面と共に詳述する。図１は本発明の一実施例を示す仮想空間体験装置の斜視図である。本実施例では、第１軸の方向をＸ軸の方向とし、第２軸の方向をＹ軸の方向とする。
１０ａ、１０ｂは一対のＸ軸枠辺であり、矩形状の枠体の４辺のうちＸ軸の方向へ平行に配設された２辺である。各Ｘ軸枠辺１０ａ、１０ｂには、Ｘ軸の方向に平行に配された第１軸固定ガイドであるＸ軸固定ガイド（図示せず）が内蔵されている。
また、１２ａ、１２ｂは一対のＹ軸枠辺であり、矩形枠の４辺のうち前記Ｘ軸の方向に対して直角なＹ軸の方向へ平行に配設された２辺である。各Ｙ軸枠辺１２ａ、１２ｂには、Ｙ軸の方向に平行に配された第２軸固定ガイドであるＹ軸固定ガイド（図示せず）が内蔵されている。
この一対のＸ軸枠辺１０ａ、１０ｂおよび一対のＹ軸枠辺１２ａ、１２ｂは、一体的に全体として矩形の枠体２２を形成している。矩形の枠体２２は、その各角部に対応して配設された柱１４によって支持されている。
１０ａ、１０ｂは一対のＸ軸枠辺であり、矩形状の枠体の４辺のうちＸ軸の方向へ平行に配設された２辺である。各Ｘ軸枠辺１０ａ、１０ｂには、Ｘ軸の方向に平行に配された第１軸固定ガイドであるＸ軸固定ガイド（図示せず）が内蔵されている。
また、１２ａ、１２ｂは一対のＹ軸枠辺であり、矩形枠の４辺のうち前記Ｘ軸の方向に対して直角なＹ軸の方向へ平行に配設された２辺である。各Ｙ軸枠辺１２ａ、１２ｂには、Ｙ軸の方向に平行に配された第２軸固定ガイドであるＹ軸固定ガイド（図示せず）が内蔵されている。
この一対のＸ軸枠辺１０ａ、１０ｂおよび一対のＹ軸枠辺１２ａ、１２ｂは、一体的に全体として矩形の枠体２２を形成している。矩形の枠体２２は、その各角部に対応して配設された柱１４によって支持されている。
１６はＸ軸移動ガイドであり、Ｘ軸固定ガイドと平行に配され、各端部がそれぞＹ軸固定ガイドへ移動可能に連繋され、Ｙ軸固定ガイドに沿って前記Ｙ軸の方向へ移動可能な第１軸移動ガイドとして作動する。具体的には断面ロの字状のビーム部材の両端に移動片１７、１７が固定されて、Ｘ軸移動ガイド１６が形成されている。移動片１７、１７は各Ｙ軸固定ガイドに沿って移動するように、各Ｙ軸固定ガイドに連繋されている。
また、１８はＹ軸移動ガイドであり、Ｙ軸固定ガイドと平行に配され、各端部がそれぞれＸ軸固定ガイドへ移動可能に連繋され、Ｘ軸固定ガイドに沿って前記Ｘ軸の方向へ移動可能な第２軸移動ガイドとして作動する。具体的には断面ロの字状のビーム部材の両端に移動片１９、１９が固定されて、Ｙ軸移動ガイド１８が形成されている。移動片１９、１９は各Ｘ軸固定ガイドに沿って移動するように、各Ｘ軸固定ガイドに連繋されている。
なお、第１軸移動ガイド（Ｘ軸移動ガイド１６）と第２軸移動ガイド（Ｙ軸移動ガイド１８）については、本実施例のように剛性のある長尺のビーム状のものでもよいし、移動体に挿通されるシャフト状のものでもよい。移動ガイドの詳細な構成については、ビーム状のものは図１０および図１１に基づき、シャフト状のものは図６〜図９に基づいて後述する。
また、１８はＹ軸移動ガイドであり、Ｙ軸固定ガイドと平行に配され、各端部がそれぞれＸ軸固定ガイドへ移動可能に連繋され、Ｘ軸固定ガイドに沿って前記Ｘ軸の方向へ移動可能な第２軸移動ガイドとして作動する。具体的には断面ロの字状のビーム部材の両端に移動片１９、１９が固定されて、Ｙ軸移動ガイド１８が形成されている。移動片１９、１９は各Ｘ軸固定ガイドに沿って移動するように、各Ｘ軸固定ガイドに連繋されている。
なお、第１軸移動ガイド（Ｘ軸移動ガイド１６）と第２軸移動ガイド（Ｙ軸移動ガイド１８）については、本実施例のように剛性のある長尺のビーム状のものでもよいし、移動体に挿通されるシャフト状のものでもよい。移動ガイドの詳細な構成については、ビーム状のものは図１０および図１１に基づき、シャフト状のものは図６〜図９に基づいて後述する。
２０は移動体であり、Ｘ軸移動ガイド１６と、Ｙ軸移動ガイド１８に沿って移動可能に連繋され、前記Ｘ軸固定ガイドとＹ軸固定ガイドを内蔵する矩形の枠体２２に囲繞されて成る矩形平面内において、前記Ｘ軸の方向およびＹ軸の方向へ移動できる。以上の構成によって２次元運動機構が構成されている。本実施例の移動体２０のＸ軸移動ガイド１６およびＹ軸移動ガイド１８との連繋の具体的な構成については、図１０、１１に基づいて後述する。
なお、移動体２０は、Ｘ軸移動ガイド１６を移動させる駆動機構、およびＹ軸移動ガイド１８を移動させる駆動機構によって駆動される。その駆動機構は適宜選択的に採用することができ、具体例については２次元運動機構全体の詳細と共に図６〜図９に基づいて後述する。
なお、移動体２０は、Ｘ軸移動ガイド１６を移動させる駆動機構、およびＹ軸移動ガイド１８を移動させる駆動機構によって駆動される。その駆動機構は適宜選択的に採用することができ、具体例については２次元運動機構全体の詳細と共に図６〜図９に基づいて後述する。
２４はカプセルであり、搭乗者が搭乗できる内部空間２５（図２参照）を有している。２４ａは出入のためのドアであり、このドア２４ａを閉じることで内部空間２５を密閉でき、外界と隔絶した空間にすることができる。
５０は旋回装置であり、５２は昇降装置である。旋回装置５０は移動体２０の下部に固定され、その旋回装置５０の下部に昇降装置５２が固定され、その昇降装置５２の下部にカプセル２４が固定されている。このようにして、カプセル２４が、移動体２０に、前記運動機構の一部となる旋回装置５０および昇降装置５２を介して連結されている。旋回装置５０によって、カプセル２４はθ方向へ回転（Ｚ軸に平行な軸線を中心とする回転）できる。また、昇降装置５２は、本実施例ではテレスコープ式の構造を備えており、カプセル２４を上下方向であるＺ方向（Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向）へ運動させることができる。テレスコープ式にすると、装置をコンパクト化できるが、他の昇降装置を搭載してもよいのは勿論である。
なお、移動体２０に連結される運動機構としては、旋回装置５０および昇降装置５２と共に、カプセル２４のＺ軸に対する角度を変更する角度調整機構等を加えたものを採用してもよい。
５０は旋回装置であり、５２は昇降装置である。旋回装置５０は移動体２０の下部に固定され、その旋回装置５０の下部に昇降装置５２が固定され、その昇降装置５２の下部にカプセル２４が固定されている。このようにして、カプセル２４が、移動体２０に、前記運動機構の一部となる旋回装置５０および昇降装置５２を介して連結されている。旋回装置５０によって、カプセル２４はθ方向へ回転（Ｚ軸に平行な軸線を中心とする回転）できる。また、昇降装置５２は、本実施例ではテレスコープ式の構造を備えており、カプセル２４を上下方向であるＺ方向（Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向）へ運動させることができる。テレスコープ式にすると、装置をコンパクト化できるが、他の昇降装置を搭載してもよいのは勿論である。
なお、移動体２０に連結される運動機構としては、旋回装置５０および昇降装置５２と共に、カプセル２４のＺ軸に対する角度を変更する角度調整機構等を加えたものを採用してもよい。
また、図２に示すように、カプセル２４の窓２６に相当する部分には、カプセル２４室内で映像を見ることができるようにディスプレイ装置２８の一部である映像発生装置２９が搭載されている。２７は透明板であり、例えばガラスで形成されている。また、２９ａは映像面であり、この映像面２９ａに映像が写し出される。
また、ディスプレイ装置２８の一部として音響装置が搭載されており、その音響装置の構成要素であるスピーカー３０が配設されている。また、風、香りを送る送風機３２或いは、その送風機３２に連通し、室内の温湿度を調整する冷暖房装置（図示せず）等が搭載されている。
そして、映像発生装置２９によって表示される映像が撮影された視点の動きに合わせてカプセル２４が運動するように前記運動機構を制御する制御装置（図示せず）が設けられている。この制御装置は映像発生装置２９による映像に連動して運動機構を制御するだけでなく、上記の音響装置（スピーカー３０）および送風機３２等を制御する。
また、ディスプレイ装置２８の一部として音響装置が搭載されており、その音響装置の構成要素であるスピーカー３０が配設されている。また、風、香りを送る送風機３２或いは、その送風機３２に連通し、室内の温湿度を調整する冷暖房装置（図示せず）等が搭載されている。
そして、映像発生装置２９によって表示される映像が撮影された視点の動きに合わせてカプセル２４が運動するように前記運動機構を制御する制御装置（図示せず）が設けられている。この制御装置は映像発生装置２９による映像に連動して運動機構を制御するだけでなく、上記の音響装置（スピーカー３０）および送風機３２等を制御する。
次にディスプレイ装置２８について、図３および図４に基づいて詳細に説明する。ディスプレイ装置２８の映像発生装置２９によって表示される映像面２９ａが、カプセル２４の壁に設けられた窓２６の外側に所定の間隔を置いて配されると共に、その窓２６の開口よりも大きな面積を備えている。
例えば図３に示すように、ディスプレイ装置２８は、カプセル２４内の搭乗者の視点Ｅがθの角度範囲で移動しても、搭乗者は窓２６の開口全面に映像を見ることができる構造となっている。すなわち、搭乗者の視点の移動に伴い映像面の視角が部分的に広がり、あたかも現実の窓から現実の風景を覗いているような感覚を与えることができる。
上記のような効果を得るために、映像面２９ａの大きさと窓２６の開口の大きさとの関係、および映像面２９ａと窓２６の間隔の関係等を適宜設定すればよい。例えば、窓２６の大きさＭが小さくなると視野は狭くなり、映像面２９ａの大きさＬが小さくても搭乗者の視角の内に入る。また、窓２６の厚さｈが大きくても、同様にカプセル２４内の搭乗者からの視野は狭くなり、映像面２９ａの大きさＬが小さくても搭乗者の視角の内に入る。映像面２９ａの幅Ｌを大きくすれば、コストが高くなるが、臨場感を向上できる。
例えば図３に示すように、ディスプレイ装置２８は、カプセル２４内の搭乗者の視点Ｅがθの角度範囲で移動しても、搭乗者は窓２６の開口全面に映像を見ることができる構造となっている。すなわち、搭乗者の視点の移動に伴い映像面の視角が部分的に広がり、あたかも現実の窓から現実の風景を覗いているような感覚を与えることができる。
上記のような効果を得るために、映像面２９ａの大きさと窓２６の開口の大きさとの関係、および映像面２９ａと窓２６の間隔の関係等を適宜設定すればよい。例えば、窓２６の大きさＭが小さくなると視野は狭くなり、映像面２９ａの大きさＬが小さくても搭乗者の視角の内に入る。また、窓２６の厚さｈが大きくても、同様にカプセル２４内の搭乗者からの視野は狭くなり、映像面２９ａの大きさＬが小さくても搭乗者の視角の内に入る。映像面２９ａの幅Ｌを大きくすれば、コストが高くなるが、臨場感を向上できる。
また、図３の実施例のように各窓２６毎に映像を発生させる構成でもよいが、図４に示すように複数の窓２６ａ、２６ｂについて、ひとつの映像発生装置５４で映像を発生してもよい。これによれば、映像面２９ａを拡大でき、各窓における搭乗者の視角を広げることが可能であり、リアリティに優れ、映像発生装置５４の数を減らすことができるためコストを低減することも可能である。また、映像発生装置５４は映写機である。映像発生装置としては、図２および図３の実施例のようなブラウン管（ＣＲＴ）を採用してもよいし、フォノグラフ（立体映像）を発生する装置等を利用してもよい。
また、３４は操作盤であり、操縦装置の一部を成す。この操作盤３４の操作レバー３４ａ、および操作ボタン等を、搭乗者３６が椅子３８に座り、操作することができる。このように、運動機構を搭乗者によって操作できるように、カプセル２４の内部に操縦装置が配設されていることで、搭乗者が仮想空間の世界に好適に参加できる。
また、４０はショックアブソーバ付の脚である。この脚４０によって、常時は運動機構によって吊られた状態のカプセル２４が、降下して地面に接地する際、その衝撃を吸収できる。この衝撃吸収作用は臨場感を出すためにも利用できる。
また、４０はショックアブソーバ付の脚である。この脚４０によって、常時は運動機構によって吊られた状態のカプセル２４が、降下して地面に接地する際、その衝撃を吸収できる。この衝撃吸収作用は臨場感を出すためにも利用できる。
以上の構成からなる仮想空間体験装置によれば、ディスプレイ装置２８によって表示される映像が撮影された視点の動きに合わせて、すなわち映像の動きに合わせてカプセル２４が運動するように制御装置（コンピュータ）によって運動機構が制御される。このため、搭乗者は現実の空間内を移動しているような感覚を得る。
図５に示すように、カプセル内にて直線のリアリティを出す場合には、直径の大きな円軌道Ｒを前述した運動機構で動作させる。本実施例のような２次元運動機構を使用すれば、大きな重量のカプセル２４を好適且つ容易に移動させることができる。カプセル２４の円軌道Ｒの動作速度がある一定値以下にするか、或いは円軌道Ｒの半径を大きくすると遠心力が大きくならないから、カプセル２４内の窓２６から見える映像が直進の映像であれば、カプセル２４内の搭乗者は、直進のリアリティ感覚を得る。また、運動機構が制御され、カプセル２４の円軌道Ｒを外れるように動作すれば、図５に示すような右方向の加速度Ｓ、左方向の加速度Ｔを得ることができ、搭乗者はあたかも各方向に移動したように感じる。
図５に示すように、カプセル内にて直線のリアリティを出す場合には、直径の大きな円軌道Ｒを前述した運動機構で動作させる。本実施例のような２次元運動機構を使用すれば、大きな重量のカプセル２４を好適且つ容易に移動させることができる。カプセル２４の円軌道Ｒの動作速度がある一定値以下にするか、或いは円軌道Ｒの半径を大きくすると遠心力が大きくならないから、カプセル２４内の窓２６から見える映像が直進の映像であれば、カプセル２４内の搭乗者は、直進のリアリティ感覚を得る。また、運動機構が制御され、カプセル２４の円軌道Ｒを外れるように動作すれば、図５に示すような右方向の加速度Ｓ、左方向の加速度Ｔを得ることができ、搭乗者はあたかも各方向に移動したように感じる。
このような運動機構の動作は、予め設定されたプログラムによってコンピュータで制御され、映像の動きと連動されればよい。このように映像の動きに対応させて運動機構を作動させる仮想空間体験装置のシステムは、従来のバーチャルリアリティのシステムとは異なる。つまり、従来のバーチャルリアリティでは、コンピュータグラフィックを用いる前提があり、コンピュータを中心したシステムである。これに対し、映像の動きに対応させて運動機構等を作動させる仮想空間体験装置は、映像および音響を中心にしたシステムであり、バーチャル・リアリティ（ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔｙ）に対して、バーチャル・オーディオ・ビジョン（ｖｉｒｔｕａｌ ａｕｄｉｏ ｖｉｓｉｏｎ）と呼ぶべきものである。
また、運動機構の動作は、搭乗者が操作レバー３４ａを操作することによって制御されてもよい。例えば、搭乗者が、操作レバーを右行き、左行きと操作することによってなされてもよい。この場合は、映像制御装置（図示せず）によって、操縦装置の操作によって作動する運動機構の動作に合わせて映像を連動させればよい。映像はバーチャルリアリティのシステムと同様にコンピュータグラフィックを用いればよいが、同時に多方向について撮影でき、撮影された映像をデジタル信号化でき、立体的な空間の情報を得ることのできるカメラおよび情報処理手段を用いて取材すれば、撮影映像でもよい。こうすることにより、搭乗者が仮想空間の世界に好適に参加できる。
次に、本発明に利用できる２次元運動機構の具体的な実施例について図６と共に説明する。
１０２は基台であり、中央部がくり抜かれた矩形枠状に形成されている。
１０６ａ、１０６ｂは第１軸のラックであり、それぞれ基台１０２上に固定されている。第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂは、第１軸の方向の一例であるＸ軸方向へ平行に配設されている。
１０４ａ、１０４ｂは第２軸のラックであり、それぞれ基台１０２上に固定されている。第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂは、第２軸の方向の一例であるＹ軸方向へ平行に配設されている。
１１０ａ、１１０ｂは第１軸固定ガイドであり、それぞれ基台１０２上に固定されている。第１軸固定ガイド１１０ａ、１１０ｂは、第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂの内側に設けられ、Ｘ軸方向へ平行に配設されている。
１０８ａ、１０８ｂは第２軸固定ガイドであり、それぞれ基台１０２上に固定されている。第２軸固定ガイド１０８ａ、１０８ｂは、第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂの内側に設けられ、Ｙ軸方向へ平行に配設されている。
１０２は基台であり、中央部がくり抜かれた矩形枠状に形成されている。
１０６ａ、１０６ｂは第１軸のラックであり、それぞれ基台１０２上に固定されている。第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂは、第１軸の方向の一例であるＸ軸方向へ平行に配設されている。
１０４ａ、１０４ｂは第２軸のラックであり、それぞれ基台１０２上に固定されている。第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂは、第２軸の方向の一例であるＹ軸方向へ平行に配設されている。
１１０ａ、１１０ｂは第１軸固定ガイドであり、それぞれ基台１０２上に固定されている。第１軸固定ガイド１１０ａ、１１０ｂは、第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂの内側に設けられ、Ｘ軸方向へ平行に配設されている。
１０８ａ、１０８ｂは第２軸固定ガイドであり、それぞれ基台１０２上に固定されている。第２軸固定ガイド１０８ａ、１０８ｂは、第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂの内側に設けられ、Ｙ軸方向へ平行に配設されている。
１１２ａ、１１２ｂは第１の平行移動体であり、第２軸固定ガイド１０８ａ、１０８ｂへ摺動可能、かつ上方へ抜脱不能に嵌合されている。従って、第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂは第２軸固定ガイド１０８ａ、１０８ｂに沿って第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂと平行にＹ軸方向へ移動可能になっている。 １１４ａ、１１４ｂは第２の平行移動体であり、第１軸固定ガイド１１０ａ、１１０ｂへ摺動可能、かつ上方へ抜脱不能に嵌合されている。従って、第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂは第１軸固定ガイド１１０ａ、１１０ｂに沿って第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂと平行にＸ軸方向へ移動可能になっている。
１１６ａ、１１６ｂは第１のパイプであり、Ｘ軸方向へ平行に配されている。第１のパイプ１１６ａ、１１６ｂの両端は、第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂへ固定されている。この第１のパイプ１１６ａ、１１６ｂと第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂとが連結されて一体化されることで、全体として前記第１軸移動ガイドが構成されている。
１１８は第１のシャフトであり、Ｘ軸方向へ配されている。第１のシャフト１１８は金属シャフトである。第１のシャフト１１８は、第１のパイプ１１６ａおよび第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂへ回転可能に挿通されている。第１のシャフト１１８の両端部は第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂの外側へ突出している。第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂの外側へ突出している第１のシャフト１１８の外周面には止輪が嵌着されており、第１のシャフト１１８の軸線方向の移動を規制している。
１１８は第１のシャフトであり、Ｘ軸方向へ配されている。第１のシャフト１１８は金属シャフトである。第１のシャフト１１８は、第１のパイプ１１６ａおよび第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂへ回転可能に挿通されている。第１のシャフト１１８の両端部は第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂの外側へ突出している。第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂの外側へ突出している第１のシャフト１１８の外周面には止輪が嵌着されており、第１のシャフト１１８の軸線方向の移動を規制している。
１２０は第２のシャフトであり、Ｘ軸方向へ配されている。第２のシャフト１２０も金属シャフトである。第２のシャフト１２０は、第１のパイプ１１６ｂおよび第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂへ回転可能に挿通されている。第２のシャフト１２０の両端部は第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂの外側へ突出している。第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂの外側へ突出している第２のシャフト１２０の外周面には止輪が嵌着されており、第２のシャフト１２０の軸線方向の移動を規制している。
なお、第１のシャフト１１８および第２のシャフト１２０が第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂへ挿通されているので、第１の平行移動体１１２ａと１１２ｂが一体にＹ軸方向へ移動可能になっている。また、第１のパイプ１１６ａ、１１６ｂ内には潤滑剤１１７（例えばグリス）が充填されており、第１のシャフト１１８、第２のシャフト１２０と第１のパイプ１１６ａ、１１６ｂとの間の磨耗および騒音の発生を防止している。
なお、第１のシャフト１１８および第２のシャフト１２０が第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂへ挿通されているので、第１の平行移動体１１２ａと１１２ｂが一体にＹ軸方向へ移動可能になっている。また、第１のパイプ１１６ａ、１１６ｂ内には潤滑剤１１７（例えばグリス）が充填されており、第１のシャフト１１８、第２のシャフト１２０と第１のパイプ１１６ａ、１１６ｂとの間の磨耗および騒音の発生を防止している。
１２２ａ、１２２ｂは第１のピニオンギアであり、それぞれ第１のシャフト１１８の各端部へ固定されている。第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂは、第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂへそれぞれ転動可能に噛合されている。従って、第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂがＹ軸方向へ移動すると、第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂは、第１のシャフト１１８と一体に回転し、第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂ上を転動する。
１２４ａ、１２４ｂは第２のピニオンギアであり、それぞれ第２のシャフト１２０の端部へ固定されている。第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂも、第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂへそれぞれ転動可能に噛合されている。従って、第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂがＹ軸方向へ移動すると、第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂも、第２のシャフト１２０と一体に回転し、第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂ上を転動する。
１２４ａ、１２４ｂは第２のピニオンギアであり、それぞれ第２のシャフト１２０の端部へ固定されている。第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂも、第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂへそれぞれ転動可能に噛合されている。従って、第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂがＹ軸方向へ移動すると、第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂも、第２のシャフト１２０と一体に回転し、第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂ上を転動する。
１２６ａ、１２６ｂは第２のパイプであり、Ｙ軸方向へ平行に配されている。第２のパイプ１２６ａ、１２６ｂの両端は、第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂへ固定されている。この第２のパイプ１２６ａ、１２６ｂと第１の平行移動体１１４ａ、１１４ｂとが連結されて一体化されることで、全体として前記第２軸移動ガイドが構成されている。
１２８は第３のシャフトであり、Ｙ軸方向へ配されている。第３のシャフト１２８は金属シャフトである。第３のシャフト１２８は、第２のパイプ１２６ａおよび第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂへ回転可能に挿通されている。第３のシャフト１２８の両端部は第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂの外側へ突出している。第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂの外側へ突出している第３のシャフト１２８の外周面には止輪が嵌着されており、第３のシャフト１２８の軸線方向の移動を規制している。
１２８は第３のシャフトであり、Ｙ軸方向へ配されている。第３のシャフト１２８は金属シャフトである。第３のシャフト１２８は、第２のパイプ１２６ａおよび第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂへ回転可能に挿通されている。第３のシャフト１２８の両端部は第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂの外側へ突出している。第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂの外側へ突出している第３のシャフト１２８の外周面には止輪が嵌着されており、第３のシャフト１２８の軸線方向の移動を規制している。
１３０は第４のシャフトであり、Ｙ軸方向へ配されている。第４のシャフト１３０も金属シャフトである。第４のシャフト１３０は、第２のパイプ１２６ｂおよび第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂへ回転可能に挿通されている。第４のシャフト１３０の両端部は第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂの外側へ突出している。第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂの外側へ突出している第４のシャフト１３０の外周面には止輪が嵌着されており、第４のシャフト１３０の軸線方向の移動を規制している。
なお、第３のシャフト１２８および第４のシャフト１３０が第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂへ挿通されているので、第２の平行移動体１１４ａと１１４ｂが一体にＸ軸方向へ移動可能になっている。また、第２のパイプ１２６ａ、１２６ｂ内にも潤滑剤１１７（例えばグリス）が充填されており、第３のシャフト１２８、第４のシャフト１３０と第２のパイプ１２６ａ、１２６ｂとの間の磨耗および騒音の発生を防止している。
なお、第３のシャフト１２８および第４のシャフト１３０が第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂへ挿通されているので、第２の平行移動体１１４ａと１１４ｂが一体にＸ軸方向へ移動可能になっている。また、第２のパイプ１２６ａ、１２６ｂ内にも潤滑剤１１７（例えばグリス）が充填されており、第３のシャフト１２８、第４のシャフト１３０と第２のパイプ１２６ａ、１２６ｂとの間の磨耗および騒音の発生を防止している。
１３２ａ、１３２ｂは第３のピニオンギアであり、それぞれ第３のシャフト１２８の各端部へ固定されている。第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂは、第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂへそれぞれ転動可能に噛合されている。従って、第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂがＸ軸方向へ移動すると、第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂは、第３のシャフト１２８と一体に回転し、第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂ上を転動する。
１３４ａ、１３４ｂは第４のピニオンギアであり、それぞれ第４のシャフト１３０の各端部へ固定されている。第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂも、第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂへそれぞれ転動可能に噛合されている。従って、第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂがＸ軸方向へ移動すると、第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂも、第４のシャフト１３０と一体に回転し、第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂ上を転動する。
１３４ａ、１３４ｂは第４のピニオンギアであり、それぞれ第４のシャフト１３０の各端部へ固定されている。第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂも、第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂへそれぞれ転動可能に噛合されている。従って、第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂがＸ軸方向へ移動すると、第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂも、第４のシャフト１３０と一体に回転し、第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂ上を転動する。
１４６は移動体であり、第１のパイプ１１６ａ、１１６ｂおよび第２のパイプ１２６ａ、１２６ｂ上を移動可能になっている。従って、第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂがＹ軸方向へ移動に伴って、移動体１４６はＹ軸方向へ移動する。一方、第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂがＸ軸方向へ移動すると、移動体１４６はその動きに伴ってＸ軸方向へ移動する。移動体１４６へ前記カプセル２４を連結することにより、当該カプセル２４のＸ−Ｙ方向の運動（位置決め）が可能になる。なお、本実施例では移動体１４６を第１のパイプ１１６ａ、１１６ｂおよび第２のパイプ１２６ａ、１２６ｂ上を移動可能にしたが、直接第１のシャフト１１８、第２のシャフト１２０、第３のシャフト１２８および第４のシャフト１３０上を移動可能にしてもよい。
次に、図６の２次元運動機構１００の駆動機構について図６および図７に基づいて説明する。
第１軸移動ガイドを移動させる駆動機構は、第１の平行移動体１１２ａに搭載された第１のサーボモータ４００と、第１のモータ４００の回転を伝達して、第１のシャフト１１８および第２のシャフト１２０を同方向へ回転させるための第１の伝達部材とから構成されている。第１の伝達部材は、第１のモータ４００の出力軸４０２へ固定された第１のタイミングプーリ４０４ａ、４０４ｂと、第１のシャフト１１８および第２のシャフト１２０へ固定された第２のタイミングプーリ４０６ａ、４０６ｂと、第１のタイミングプーリ４０４ａ、４０４ｂと第２のタイミングプーリ４０６ａ、４０６ｂとの間に掛け渡された第１のタイミングベルト４０８ａ、４０８ｂとから構成されている。
第１軸移動ガイドを移動させる駆動機構は、第１の平行移動体１１２ａに搭載された第１のサーボモータ４００と、第１のモータ４００の回転を伝達して、第１のシャフト１１８および第２のシャフト１２０を同方向へ回転させるための第１の伝達部材とから構成されている。第１の伝達部材は、第１のモータ４００の出力軸４０２へ固定された第１のタイミングプーリ４０４ａ、４０４ｂと、第１のシャフト１１８および第２のシャフト１２０へ固定された第２のタイミングプーリ４０６ａ、４０６ｂと、第１のタイミングプーリ４０４ａ、４０４ｂと第２のタイミングプーリ４０６ａ、４０６ｂとの間に掛け渡された第１のタイミングベルト４０８ａ、４０８ｂとから構成されている。
一方、第２軸移動ガイドを移動させる駆動機構は、第２の平行移動体１１４ａに搭載された第２のサーボモータ４１０と、第２のモータ４１０の回転を伝達して、第３のシャフト１２８および第４のシャフト１３０を同方向へ回転させるための第２の伝達部材とから構成されている。第２の伝達部材は、第２のモータ４１０の出力軸４１２へ固定された第３のタイミングプーリ４１４ａ、４１４ｂと、第３のシャフト１２８および第４のシャフト１３０へ固定された第４のタイミングプーリ４１６ａ、４１６ｂと、第３のタイミングプーリ４１４ａ、４１４ｂと第４のタイミングプーリ４１６ａ、４１６ｂとの間に掛け渡された第２のタイミングベルト４１８ａ、４１８ｂとから構成されている。
第１のモータ４００を駆動すると、第１のシャフト１１８と第２のシャフト１２０が同方向へ回転する。同じく、第２のモータ４１０を駆動すると、第３のシャフト１２８と第４のシャフト１３０が同方向へ回転する。このシャフト１１８、１２０、１２８、１３０の回転により、第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂは同速度でＹ軸方向へ同期移動し、第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂは同速度でＸ軸方向へ同期移動する。その結果、移動体１４６をＸ−Ｙ方向へ移動させることができる。
なお、図６の実施例では、第１のモータ４００で同時にシャフト１１８、１２０を回転させ、第２のモータ４１０で同時にシャフト１２８、１３０を回転させたが、モータ４００、４１０で１本のシャフトを回転させ、他方は自由回転可能にしてもよい。
なお、図６の実施例では、第１のモータ４００で同時にシャフト１１８、１２０を回転させ、第２のモータ４１０で同時にシャフト１２８、１３０を回転させたが、モータ４００、４１０で１本のシャフトを回転させ、他方は自由回転可能にしてもよい。
続いて図８および図９を参照して図６に示した第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂ、第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂについて詳細に説明する。第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂ、第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂについては、第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂ、第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂと同一の構造を備えるので説明を省略する。
第１のピニオンギア１２２ａは、図８および図９に明示されるように、第１のシャフト１１８の端部へ外嵌されると共に、固定ネジ５０を締めつけることにより第１シャフト５２は固定されている。図示しないが、第１ピニオンギア１２２ｂも同様に第１のシャフト１１８の他方の端部へ固定されている。第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂも同様に第２のシャフト１２０の各端部へ同様に固定されている。
第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂは、第１のシャフト１１８へ予め軸線に対して第１の周方向の一例である矢印Ａ方向のトーション（捩じれ力）が加えられ、ラック１０４ａ、１０４ｂへ歯合されている。一方、第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂは、第２のシャフト１２０へ予め軸線に対して第２の周方向の一例である矢印Ｂ方向のトーションが加えられ、ラック１０４ａ、１０４ｂへ歯合されている。
第１のピニオンギア１２２ａは、図８および図９に明示されるように、第１のシャフト１１８の端部へ外嵌されると共に、固定ネジ５０を締めつけることにより第１シャフト５２は固定されている。図示しないが、第１ピニオンギア１２２ｂも同様に第１のシャフト１１８の他方の端部へ固定されている。第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂも同様に第２のシャフト１２０の各端部へ同様に固定されている。
第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂは、第１のシャフト１１８へ予め軸線に対して第１の周方向の一例である矢印Ａ方向のトーション（捩じれ力）が加えられ、ラック１０４ａ、１０４ｂへ歯合されている。一方、第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂは、第２のシャフト１２０へ予め軸線に対して第２の周方向の一例である矢印Ｂ方向のトーションが加えられ、ラック１０４ａ、１０４ｂへ歯合されている。
第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂを平行移動体１１２ａ、１１２ｂへ挿入した第１のシャフト１１８へ固定するための一方法について説明する。まず、第１のピニオンギア１２２ｂをラック１０４ｂへ噛合させた状態で固定ネジ５０を締めつけ、第１のシャフト１１８へ固定する。この状態で、ラック１０４ａと噛合している第２のピニオンギア１２２ａの固定ネジ５０を緩め、第１のシャフト１１８が第１のピニオンギア１２２ａに対してフリーに回動可能にする。この状態で、例えばトルクレンチを用いて第１のシャフト１１８へ矢印Ａ方向のトーションを加える。このトーションを加えた状態を保持しつつ第１のピニオンギア１２２ａの固定ネジ５０を締めつけることにより、両方の第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂが第１のシャフト１１８へ固定される。
同様に、第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂを、平行移動体１１２ａ、１１２ｂへ挿通した第２のシャフト１２０へ固定するための一方法を説明する。まず、第２のピニオンギア１２４ｂをラック１０４ｂへ噛合させた状態で固定ネジ５０を締めつけ、第２のシャフト１２０へ固定する。この状態で、ラック１０４ａと噛合している第２のピニオンギア１２４ａの固定ネジ５０を緩め、第２のシャフト１２０が第２のピニオンギア１２４ａに対してフリーに回動可能にする。この状態で、例えばトルクレンチを用いて第２のシャフト１２０へ矢印Ｂ方向のトーションを加える。このトーションを加えた状態を保持しつつ第２のピニオンギア１２４ａの固定ネジ５０を締めつけることにより、両方の第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂが第２のシャフト１２０へ固定される。
第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂ、第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂについても同様に第３のシャフト１２８、第４のシャフト１３０へ固定される。
第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂ、第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂについても同様に第３のシャフト１２８、第４のシャフト１３０へ固定される。
すなわち、第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂは、第１のシャフト１１８へ予め軸線に対して第１の周方向のトーション（捩じり力）が加えられた状態で第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂへ噛合されている。一方、第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂは、第２のシャフト１２０へ予め軸線に対し、前記第１の周方向と反対の第２の周方向のトーションが加えられた状態で第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂへ噛合されている。第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂは、第３のシャフト１２８へ予め軸線に対して第３の周方向のトーションが加えられた状態で第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂへ噛合されている。一方、第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂは、第４のシャフト１３０へ予め軸線に対して前記第３の周方向と反対の第４の周方向のトーションが加えられた状態で第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂへ噛合されている。
なお、第１のシャフト１１８および第２のシャフト１２０へ加えられるトーションの大きさは、第１のシャフト１１８と第２のシャフト１２０の太さが同じであれば、同程度とし、当該太さに応じて値を選択すればよい。また、第３のシャフト１２８および第４のシャフト１３０へ加えられるトーションの大きさも、第３のシャフト１２８と第４のシャフト１３０の太さが同じであれば、同程度とし、当該太さに応じて値を選択すればよい。
なお、第１のシャフト１１８および第２のシャフト１２０へ加えられるトーションの大きさは、第１のシャフト１１８と第２のシャフト１２０の太さが同じであれば、同程度とし、当該太さに応じて値を選択すればよい。また、第３のシャフト１２８および第４のシャフト１３０へ加えられるトーションの大きさも、第３のシャフト１２８と第４のシャフト１３０の太さが同じであれば、同程度とし、当該太さに応じて値を選択すればよい。
第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂが、第１のシャフト１１８へ第１の周方向のトーションが加えられた状態で第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂへ噛合されることにより、第１のピニオンギア１２２ａには常時第２の周方向の戻りトーションが作用する。同様に、第１のピニオンギア１２２ｂには常時第１の周方向の戻りトーションが作用する。
一方、第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂが、第２のシャフト１２０へ第２の周方向のトーションが加えられた状態で第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂへ噛合されることにより、第２のピニオンギア１２４ａには常時第１の周方向の戻りトーションが作用する。同様に、第２のピニオンギア１２４ｂには常時第２の周方向の戻りトーションが作用する。
一方、第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂが、第２のシャフト１２０へ第２の周方向のトーションが加えられた状態で第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂへ噛合されることにより、第２のピニオンギア１２４ａには常時第１の周方向の戻りトーションが作用する。同様に、第２のピニオンギア１２４ｂには常時第２の周方向の戻りトーションが作用する。
第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂが、第３のシャフト１２８へ第３の周方向のトーションが加えられた状態で第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂへ噛合されることにより、第３のピニオンギア１３２ａには常時第４の周方向の戻りトーションが作用する。同様に、第３のピニオンギア１３２ｂには常時第３の周方向の戻りトーションが作用する。
一方、第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂが、第４のシャフト１３０へ第４の周方向のトーションが加えられた状態で第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂへ噛合されることにより、第４のピニオンギア１３４ａには常時第３の周方向の戻りトーションが作用する。同様に、第４のピニオンギア１３４ｂには常時第４の周方向の戻りトーションが作用する。
一方、第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂが、第４のシャフト１３０へ第４の周方向のトーションが加えられた状態で第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂへ噛合されることにより、第４のピニオンギア１３４ａには常時第３の周方向の戻りトーションが作用する。同様に、第４のピニオンギア１３４ｂには常時第４の周方向の戻りトーションが作用する。
従って、第１のピニオンギア１２２ａと第２のピニオンギア１２４ａの歯面は、互いに逆方向の戻りトーションにより第２軸のラック１０４ａの歯面へ押接される。同様に、第１のピニオンギア１２２ｂと第２のピニオンギア１２４ｂの歯面は、互いに逆方向の戻りトーションにより第２軸のラック１０４ｂの歯面へ押接される。この第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂと第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂの歯面が第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂの歯面へ常時押接されることにより、第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂおよび第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂと第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂとの間のバックラッシュが除去される。その結果、Ｘ軸方向に対する第１のパイプ１１６ａ、１１６ｂ、第１のシャフト１１８および第２のシャフト１２０の傾きが防止される。
一方、第３のピニオンギア１３２ａと第４のピニオンギア１３４ａの歯面は、互いに逆方向の戻りトーションにより第１軸のラック１０６ａの歯面へ押接される。同様に、第３のピニオンギア１３２ｂと第４のピニオンギア１３４ｂの歯面は、互いに逆方向の戻りトーションにより第１軸のラック１０６ｂの歯面へ押接される。この第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂと第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂの歯面が第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂの歯面へ常時押接されることにより、第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂおよび第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂと第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂとの間のバックラッシュが除去される。その結果、Ｙ軸方向に対する第２のパイプ１２６ａ、１２６ｂ、第３のシャフト１２８および第４のシャフト１３０の傾きが防止される。
上記のバックラッシュ除去により、移動体１４６および、移動体１４６に搭載された被搭載物のＸ−Ｙ方向の位置を極めて高精度に位置決め可能となる。
なお、本実施例では、Ｘ軸方向とＹ軸方向へ互いに逆方向のトーションが予め溜め込まれた２本の平行なシャフトをそれぞれ配設したが、各方向のシャフト数は２本に限定されず、互いに逆方向のトーションが予め溜め込まれた複数対の平行シャフトを用いてもよい。
上記のバックラッシュ除去により、移動体１４６および、移動体１４６に搭載された被搭載物のＸ−Ｙ方向の位置を極めて高精度に位置決め可能となる。
なお、本実施例では、Ｘ軸方向とＹ軸方向へ互いに逆方向のトーションが予め溜め込まれた２本の平行なシャフトをそれぞれ配設したが、各方向のシャフト数は２本に限定されず、互いに逆方向のトーションが予め溜め込まれた複数対の平行シャフトを用いてもよい。
次に、図１の実施例の移動体２０が、Ｘ軸移動ガイド１６とＹ軸移動ガイド１８とに沿って移動可能に連繋されている部分の実施例について、図１０および図１１に基づいて詳細に説明する。
移動体２０は、ブロック状で、且つＸ軸に直交する断面形状がロの字状に形成されており、Ｘ軸方向に貫通する貫通孔２０ａを有している。その貫通孔２０ａにＸ軸移動ガイド１６が挿通され、移動体２０とＸ軸移動ガイド１６が連繋されている。そして、移動体２０の上面で、貫通孔２０ａに直交する方向（Ｙ軸方向）にＹ軸移動ガイド１８が連繋されている。
６０ａ、６０ｂはリニアガイドであり、Ｘ軸移動ガイド１６の下面にその長手方向に沿って固定されている。６２ａ、６２ｂはスライド部材であり、貫通孔２０ａの底面２０ｂ上に固定されていると共に、アリ溝でリニアガイド６０ａ、６０ｂに嵌まり、移動体２０をリニアガイド６０ａ、６０ｂに沿って直線移動可能にＸ軸移動ガイド１６へ連繋させている。
６４ａ、６４ｂはリニアガイドであり、Ｙ軸移動ガイド１８の下面にその長手方向に沿って固定されている。６６ａ、６６ｂはスライド部材であり、移動体２０の上面に固定されていると共に、アリ溝でリニアガイド６４ａ、６４ｂに嵌まり、移動体２０をリニアガイド６６ａ、６６ｂに沿って直線移動可能にＹ軸移動ガイド１８へ連繋させている。
移動体２０は、ブロック状で、且つＸ軸に直交する断面形状がロの字状に形成されており、Ｘ軸方向に貫通する貫通孔２０ａを有している。その貫通孔２０ａにＸ軸移動ガイド１６が挿通され、移動体２０とＸ軸移動ガイド１６が連繋されている。そして、移動体２０の上面で、貫通孔２０ａに直交する方向（Ｙ軸方向）にＹ軸移動ガイド１８が連繋されている。
６０ａ、６０ｂはリニアガイドであり、Ｘ軸移動ガイド１６の下面にその長手方向に沿って固定されている。６２ａ、６２ｂはスライド部材であり、貫通孔２０ａの底面２０ｂ上に固定されていると共に、アリ溝でリニアガイド６０ａ、６０ｂに嵌まり、移動体２０をリニアガイド６０ａ、６０ｂに沿って直線移動可能にＸ軸移動ガイド１６へ連繋させている。
６４ａ、６４ｂはリニアガイドであり、Ｙ軸移動ガイド１８の下面にその長手方向に沿って固定されている。６６ａ、６６ｂはスライド部材であり、移動体２０の上面に固定されていると共に、アリ溝でリニアガイド６４ａ、６４ｂに嵌まり、移動体２０をリニアガイド６６ａ、６６ｂに沿って直線移動可能にＹ軸移動ガイド１８へ連繋させている。
Ｘ軸移動ガイド１６とＹ軸移動ガイド１８は、断面ロの字状で内部が中空であり、軽量であるが剛性の高いビーム構造になっている。従って、耐荷重強度を向上できると共に、軽量であるため高速運動性能を向上できる。
また、Ｘ軸移動ガイド１６の中空には、図６の実施例と同一の効果を奏する第１のシャフト１１８および第２のシャフト１２０が挿通されており、トーション（捩じり）効果によって、Ｘ軸移動ガイド１６の両端を好適に同期運動させ、バックラッシュを除去している。
また、Ｙ軸移動ガイド１８の中空には、図６および図９の実施例と同一の効果を奏する第３のシャフト１２８および第４のシャフト１３０が挿通されており、トーション（捩じり）効果によって、Ｙ軸移動ガイド１８の両端を好適に同期運動させ、バックラッシュを除去している。
以上のような移動体２０と、Ｘ軸移動ガイド１６およびＹ軸移動ガイド１８の構造、およびその連繋構造によれば、カプセル２４のような重量物でも、好適に吊り下げたり、或いは支持した状態で運動させることができる。
また、Ｘ軸移動ガイド１６の中空には、図６の実施例と同一の効果を奏する第１のシャフト１１８および第２のシャフト１２０が挿通されており、トーション（捩じり）効果によって、Ｘ軸移動ガイド１６の両端を好適に同期運動させ、バックラッシュを除去している。
また、Ｙ軸移動ガイド１８の中空には、図６および図９の実施例と同一の効果を奏する第３のシャフト１２８および第４のシャフト１３０が挿通されており、トーション（捩じり）効果によって、Ｙ軸移動ガイド１８の両端を好適に同期運動させ、バックラッシュを除去している。
以上のような移動体２０と、Ｘ軸移動ガイド１６およびＹ軸移動ガイド１８の構造、およびその連繋構造によれば、カプセル２４のような重量物でも、好適に吊り下げたり、或いは支持した状態で運動させることができる。
カプセル２４を運動させるために、図１および図６〜図１１に示したような２次元運動機構を使用すれば、以下のような利点がある。
上記の２次元運動機構の特徴は、４辺荷重支持、４辺駆動方式にある。この構造によりカプセル２４等の搭載能力はクレーンのような片持ち支持構造に比べ理論上７６倍の剛性を発揮し、薄型でコンパクトである。また、十字状のビーム交差点に移動体２０が位置し、その移動体２０に搭載されたカプセル２４のローリング（横揺れ）が阻止できる。また、４辺駆動方式は動作の精度を向上させると共に、ビームにかかる負荷モーメントを低減しているので急加減速に耐え、高速運動性能に優れている。つまり、制御装置（コンピュータ）からの指示命令を忠実にカプセルに伝えることができる。カプセル内に搭乗している乗客は、優れた動作的臨場感を得ることができる。
また、上記の２次元運動機構は、４辺荷重支持、４辺駆動方式であるため、その構造上長いストローク（例えば７ｍや１０ｍ）を設定することが可能である。これにより、前述したような直進をしているような感覚を得ることができる。
さらに、上記の２次元運動機構は、スクエア（四角）であり、立方体の一面（通常は上面）に組み込むことが容易にでき、その立方体を一つのユニット化することにより、この装置をたくさん効率良く設置し易い。またこれは、平面的だけでなく、立体的に積み上げることも可能である。また、四角な立方体は、効率良く運搬することができ、装置移設の簡便性を生む等のシステムの形状的優位性をもっている。
上記の２次元運動機構の特徴は、４辺荷重支持、４辺駆動方式にある。この構造によりカプセル２４等の搭載能力はクレーンのような片持ち支持構造に比べ理論上７６倍の剛性を発揮し、薄型でコンパクトである。また、十字状のビーム交差点に移動体２０が位置し、その移動体２０に搭載されたカプセル２４のローリング（横揺れ）が阻止できる。また、４辺駆動方式は動作の精度を向上させると共に、ビームにかかる負荷モーメントを低減しているので急加減速に耐え、高速運動性能に優れている。つまり、制御装置（コンピュータ）からの指示命令を忠実にカプセルに伝えることができる。カプセル内に搭乗している乗客は、優れた動作的臨場感を得ることができる。
また、上記の２次元運動機構は、４辺荷重支持、４辺駆動方式であるため、その構造上長いストローク（例えば７ｍや１０ｍ）を設定することが可能である。これにより、前述したような直進をしているような感覚を得ることができる。
さらに、上記の２次元運動機構は、スクエア（四角）であり、立方体の一面（通常は上面）に組み込むことが容易にでき、その立方体を一つのユニット化することにより、この装置をたくさん効率良く設置し易い。またこれは、平面的だけでなく、立体的に積み上げることも可能である。また、四角な立方体は、効率良く運搬することができ、装置移設の簡便性を生む等のシステムの形状的優位性をもっている。
本発明の仮想空間体験装置によれば、撮影映像を使用できる。撮影映像はこれから取材するもの、また現在までに蓄積されたもの等豊富にある。また、ローコストであり多様性に富み、映像の素材も多岐にわたる。従って、経済的、技術的に仮想空間体験の目的を簡易に達成できる。また、映像もコンピュータグラフィックに比べ鮮明であり、リアリティを好適に表現できる。
また、バーチャルリアリティのようにゴーグル状の眼鏡をつける必要ははく、複数の人が一緒に楽しめ、隔絶感を解消でき、参加意識を向上できる。
また、カプセルに搭乗者を入れることで、視覚だけでなく、その他の五感、例えば、聴覚を刺激する音響効果、嗅覚を刺激する香りの効果、および触覚を刺激する風、温度の効果において、小空間であるため、低コストで好適に制御でき、臨場感を好適に向上できる。
また、バーチャルリアリティのようにゴーグル状の眼鏡をつける必要ははく、複数の人が一緒に楽しめ、隔絶感を解消でき、参加意識を向上できる。
また、カプセルに搭乗者を入れることで、視覚だけでなく、その他の五感、例えば、聴覚を刺激する音響効果、嗅覚を刺激する香りの効果、および触覚を刺激する風、温度の効果において、小空間であるため、低コストで好適に制御でき、臨場感を好適に向上できる。
また、本発明によれば、前述したような仮想空間体験装置に限らず、例えば次のような分野、(1) ．訓練用シュミレーション装置（飛行機のパイロット、宇宙飛行士、自動車の運転の訓練用等）、(2) ．マルチメデア進展に伴った使用法（経営戦略システム、データ管理システム、商品企画システム等）、(3) ．アミューズメント装置（ゲーム装置の他に種々の体験装置、映画産業）、および(4) ．教育分野（歴史教育、地理教育、科学教育、実験教育）で利用できる。
次に、本発明にかかる画面用窓枠および映像システムの好適な実施の形態について添付図面と共に詳述する。
図１２は本発明の一実施例を示す画面用窓枠を有する画面表示手段の中央横断面図である。また、図１３は図１２の画面用窓枠（単体）を示す斜視図であり、図１４は図１３の画面用窓枠の中央縦断面図である。
２１０はテレビであり、画面表示手段の一例である（図１２には内部機構を省略して示してある）。２１２は画面であり、映像を映すガラス面によって構成されている。
２１４は画面用窓枠であり、画面２１２から所定の間隔をおいて画面２１２を臨む窓２１６を形成すべく枠状に設けられている。また、画面２１２を見る者が位置する所定の範囲（視角範囲θ）内では窓内には画面２１２以外が見えないように、窓２１６の大きさが画面２１２よりも小さく設けられている。
図１２は本発明の一実施例を示す画面用窓枠を有する画面表示手段の中央横断面図である。また、図１３は図１２の画面用窓枠（単体）を示す斜視図であり、図１４は図１３の画面用窓枠の中央縦断面図である。
２１０はテレビであり、画面表示手段の一例である（図１２には内部機構を省略して示してある）。２１２は画面であり、映像を映すガラス面によって構成されている。
２１４は画面用窓枠であり、画面２１２から所定の間隔をおいて画面２１２を臨む窓２１６を形成すべく枠状に設けられている。また、画面２１２を見る者が位置する所定の範囲（視角範囲θ）内では窓内には画面２１２以外が見えないように、窓２１６の大きさが画面２１２よりも小さく設けられている。
画面用窓枠２１４の詳細な形態は、図１２〜１４に明かなように、前面部２１４ａ、窓枠の内側周面を形成する折り返し部２１４ｂ、側壁部２１４ｃ、装着用側壁部２１４ｄからなる。また、前面部２１４ａの内縁部２１４ｅは、ガラス窓のフレームを模して窓らしく見せるため、段差をつけて形成してある。
この画面用窓枠２１４をテレビ２１０の画面の前に装着するには、図１２のように装着用側壁部２１４ｄを、側壁部２１４ｃの内面に凸条に設けられたリブの端面２１４ｆがテレビ２１０の前縁に突き当たるまでテレビ２１０に外嵌させて押し込むことによって容易に行うことができる。
また、この画面用窓枠２１４は、比較的単純な形状であり、容易且つ安価に成形できる。例えば、樹脂によって一体成形できる。上下方向に型開する樹脂成形金型、または加熱され軟化した樹脂板を一つの型面へ吸引して成形する真空樹脂成形型によって成形が可能である。
従って、この本実施例は、例えば、市販テレビ（映像画面）に容易に取り付けることができる簡易取り付けタイプとして好適な形態となっている。
この画面用窓枠２１４をテレビ２１０の画面の前に装着するには、図１２のように装着用側壁部２１４ｄを、側壁部２１４ｃの内面に凸条に設けられたリブの端面２１４ｆがテレビ２１０の前縁に突き当たるまでテレビ２１０に外嵌させて押し込むことによって容易に行うことができる。
また、この画面用窓枠２１４は、比較的単純な形状であり、容易且つ安価に成形できる。例えば、樹脂によって一体成形できる。上下方向に型開する樹脂成形金型、または加熱され軟化した樹脂板を一つの型面へ吸引して成形する真空樹脂成形型によって成形が可能である。
従って、この本実施例は、例えば、市販テレビ（映像画面）に容易に取り付けることができる簡易取り付けタイプとして好適な形態となっている。
画面用窓枠２１４による基本的な効果は、奥行きのある画像、或いは立体的画像であるように画面２１２を見る者に感じさせる点にある。
そのように、奥行きのある画像に感じるのは、画面２１２を見る者があたかも本当の窓から外の景色を見ているように錯覚するからである。すなわち、上述したように、画面２１２の大きさに比べて窓２１６が一回り小さく形成され、画面２１２と窓枠（窓枠の厚さＴとして見える前記折り返し部２１４ｂを含む）との間には所定の距離間隔Ｄがあり、所定の視角範囲θで、窓２１６から画面２１２を斜めの位置から覗いても、窓２１６の一方向について視角が広がるにもかかわらず、窓２１６内には画面２１２以外のものが見えないためである。
そのように、奥行きのある画像に感じるのは、画面２１２を見る者があたかも本当の窓から外の景色を見ているように錯覚するからである。すなわち、上述したように、画面２１２の大きさに比べて窓２１６が一回り小さく形成され、画面２１２と窓枠（窓枠の厚さＴとして見える前記折り返し部２１４ｂを含む）との間には所定の距離間隔Ｄがあり、所定の視角範囲θで、窓２１６から画面２１２を斜めの位置から覗いても、窓２１６の一方向について視角が広がるにもかかわらず、窓２１６内には画面２１２以外のものが見えないためである。
なお、設置される条件に合わせて上記のような効果を好適に得るためには、画面２１２の大きさと窓２１６の開口の大きさとの関係、および画面２１２と窓２１６の間隔の関係等を適宜設定すればよい。例えば、窓２１６の大きさ（幅）Ｍが小さくなると視野は狭くなり、画面２１２の大きさ（幅）Ｌが小さくても見る者の視角の内に入る。また、窓２１６の厚さＴが大きくても、同様に見る者からの視野は狭くなり、画面２１２の幅Ｌが小さくても見る者の視角の内に入る。画面２１２の幅Ｌを大きくすれば、コストが高くなるが、臨場感を向上できる。
また、この画面用窓枠２１４による奥行きを感じる効果は、遠景を写し出した画像の場合に、近くを写した画像と比較してより良好に発生する。
また、窓２１６の内側に格子を取り付けることによって、奥行きを感じる効果を向上できる。格子とは、縦および／または横に取り付けられたさんや、網状等のものを含む。このように格子を配すると、見る者の目の焦点を画面２１２の手前にも合わすことが可能になって、格子の奥の画面２１２に表示された画像にさらなる奥行きを感じる。
また、窓２１６の内側に格子を取り付けることによって、奥行きを感じる効果を向上できる。格子とは、縦および／または横に取り付けられたさんや、網状等のものを含む。このように格子を配すると、見る者の目の焦点を画面２１２の手前にも合わすことが可能になって、格子の奥の画面２１２に表示された画像にさらなる奥行きを感じる。
また、窓２１６の内側空間にレンズを挿入して、そのレンズを介して画面上の画像が縮小された状態に見えるようにすれば、その画像からさらなる奥行きを感じることが可能である。窓２１６の空間に挿入されるレンズとしては、透明平板に細かな凹凸を同心円状に形成した平面状レンズを利用できる。
さらに、窓２１６には、例えば、格子、カーテン等の窓における付属部材を配設することで、通常の外に開くことのできるガラス窓等に似せることができ、窓２１６から見える画像によりリアリティを持たせることができる。
また、本発明の画面用窓枠２１４を用いることで、映像の鮮明度を向上させることが可能である。この効果は、画面用窓枠２１４によって外乱光を遮断するフード効果にあり、周囲が明るい場所であっても、周囲が暗い中でテレビを見るように鮮明な画像を見ることができる。
さらに、画面２１２自体から発する光による乱反射を防止するように、画面用窓枠２１４の外からは見えない部分（フード裏面）を黒色等に着色すれば、前記フード効果をより向上できる。このフードの効果は、反射光によって鮮明度が低下し易い液晶テレビに、非常に有効である。
さらに、画面２１２自体から発する光による乱反射を防止するように、画面用窓枠２１４の外からは見えない部分（フード裏面）を黒色等に着色すれば、前記フード効果をより向上できる。このフードの効果は、反射光によって鮮明度が低下し易い液晶テレビに、非常に有効である。
さらに、画面用窓枠２１４に、画面２１２に光をあてる照明装置を、画面２１２を見る者からは見えないように内蔵し（画面用窓枠２１４の裏側に取り付け）、その照明装置によって画面２１２に、所定の色或いは所定の光度に適宜調整した光を、積極的に照射してもよい。これによって、窓から現実の景色を見ている際の霞がかった淡い感覚等、現実の景色の中で生じている乱反射を模すことができ、より現実的な臨場感を得ることができる。
次に、図１５および図１６に基づいて他の実施例について説明する。
画面用窓枠２１４Ａが、画面表示手段の一例であるＰＤＰ２２０（図１５には内部機構を省略して示してある）の本体外壁部２２２と一体に形成されている。この画面用窓枠２１４Ａも、図１２〜１４に示した実施例の画面用窓枠２１４と同様に、前面部２１４ａ、窓枠の内側周面を形成する折り返し部２１４ｂ、側壁部２１４ｃを備えている。この形態からなる画面用窓枠２１４Ａによっても、前述した画面用窓枠２１４と同様の効果を奏すると共に、本体外壁部２２２と一体に形成されているため、効率よく安価に製造できる。
なお、図１５の実施例では、ＰＤＰ２２０に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、図１６のように既存のテレビ等にも適用できるのは勿論である。ところで、ＰＤＰとは、プラズマ・デスプレイ・パネル（プラズマ表示装置）のことであり、大型で薄型、高解像度の映像発生装置として実用化されつつある。
画面用窓枠２１４Ａが、画面表示手段の一例であるＰＤＰ２２０（図１５には内部機構を省略して示してある）の本体外壁部２２２と一体に形成されている。この画面用窓枠２１４Ａも、図１２〜１４に示した実施例の画面用窓枠２１４と同様に、前面部２１４ａ、窓枠の内側周面を形成する折り返し部２１４ｂ、側壁部２１４ｃを備えている。この形態からなる画面用窓枠２１４Ａによっても、前述した画面用窓枠２１４と同様の効果を奏すると共に、本体外壁部２２２と一体に形成されているため、効率よく安価に製造できる。
なお、図１５の実施例では、ＰＤＰ２２０に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られることなく、図１６のように既存のテレビ等にも適用できるのは勿論である。ところで、ＰＤＰとは、プラズマ・デスプレイ・パネル（プラズマ表示装置）のことであり、大型で薄型、高解像度の映像発生装置として実用化されつつある。
次に、図１７に基づいて映像システムにかかる実施例について説明する。
図１７に示すように、部屋２５２の壁面、例えば東西南北の４面に、画面用窓枠を有する画面表示手段（以下、「バーチャル・ウインドウ２５０」という）が組み込まれた状態で設置されている。
この複数のバーチャル・ウインドウ２５０・・・に対応させて映像を収録する。近接する位置において、複数の映像収録用カメラ（例えば、ビデオカメラ２３０）を別々の方向へ向けて配設して映像等を収録する。例えば、ビデオカメラ４台２３０・・・を東西南北に向け、同時に映像と音響を収録する。よりリアリティを求めるならば、５ｍ角の部屋２５２であれば、４台のビデオカメラ２３０・・・を５ｍ角の４辺に東西南北方向に向けて映像・音響を収録する。
図１７に示すように、部屋２５２の壁面、例えば東西南北の４面に、画面用窓枠を有する画面表示手段（以下、「バーチャル・ウインドウ２５０」という）が組み込まれた状態で設置されている。
この複数のバーチャル・ウインドウ２５０・・・に対応させて映像を収録する。近接する位置において、複数の映像収録用カメラ（例えば、ビデオカメラ２３０）を別々の方向へ向けて配設して映像等を収録する。例えば、ビデオカメラ４台２３０・・・を東西南北に向け、同時に映像と音響を収録する。よりリアリティを求めるならば、５ｍ角の部屋２５２であれば、４台のビデオカメラ２３０・・・を５ｍ角の４辺に東西南北方向に向けて映像・音響を収録する。
２３２は映像記録媒体であり、ビデオカメラ２３０を用いて収録した映像を記録する。この映像記録媒体２３２としては、例えば、ＣＤがある。
２３４は再生装置であり、映像記録媒体２３２の映像記録を再生する。
前記バーチャル・ウインドウ２５０は、再生装置２３４によって再生した映像を、各ビデオカメラ２３０・・・の撮影方向に対応させた各位置で表示する画面表示手段である。このバーチャル・ウインドウ２５０には、前述した形態と同等の画面用窓枠が設けられており、同等の効果を奏する。
２３４は再生装置であり、映像記録媒体２３２の映像記録を再生する。
前記バーチャル・ウインドウ２５０は、再生装置２３４によって再生した映像を、各ビデオカメラ２３０・・・の撮影方向に対応させた各位置で表示する画面表示手段である。このバーチャル・ウインドウ２５０には、前述した形態と同等の画面用窓枠が設けられており、同等の効果を奏する。
また、本発明は、上記のように映像を映像記録媒体２３２を介して供給するものに限定されることはなく、放送局、衛星通信を利用することも可能である。
２３６は送信装置であり、各ビデオカメラ２３０・・・を用いて収録した映像情報を送信する。例えば、ビデオカメラ２３０を用いて撮影した場所から放送局へ情報を送る通信手段２３７、放送局の地上局２５４、或いは通信衛星２５６に相当する。
２３８は受信装置であり、送信装置２３６によって送信された映像情報を受信し、得た映像情報をバーチャル・ウインドウ２５０の画面表示手段で映像に再生するよう、その映像情報を画面表示手段に供給する。
多チャンネル化の可能な衛星放送の４チャンネル分を利用し、ある場所の東西南北の映像を４台のバーチャル・ウインドウ２５０で表示すれば、室内にいる者は、リアルタイムで全く別の環境空間を仮想的に体験できる。
２３６は送信装置であり、各ビデオカメラ２３０・・・を用いて収録した映像情報を送信する。例えば、ビデオカメラ２３０を用いて撮影した場所から放送局へ情報を送る通信手段２３７、放送局の地上局２５４、或いは通信衛星２５６に相当する。
２３８は受信装置であり、送信装置２３６によって送信された映像情報を受信し、得た映像情報をバーチャル・ウインドウ２５０の画面表示手段で映像に再生するよう、その映像情報を画面表示手段に供給する。
多チャンネル化の可能な衛星放送の４チャンネル分を利用し、ある場所の東西南北の映像を４台のバーチャル・ウインドウ２５０で表示すれば、室内にいる者は、リアルタイムで全く別の環境空間を仮想的に体験できる。
この映像システムによれば、例えば、人がこの回りを歩くと、東・・南・・西・・北と部屋２５２に設置されたバーチャル・ウインドウ２５０・・・に映るであろうし、足音等の音響もそのように移動し、より大きな臨場感を得ることができる。
なお、ウインドウの数やそれに対応したビデオカメラは４個に限定されるものではなく、１個でも、２個でも、６個でも良い。風呂場のような小さな閉塞空間の部屋では１個でもこのような仮想的な臨場感が得られる。
また、画面表示手段が壁２４０に組み込まれ、その画面表示手段の画面に対して、画面用窓枠２１４Ｂが設けられたことで、通常の壁に設けられた窓のような感覚を得ることができ、リアリティを向上できる。なお、画面用窓枠２１４Ｂは、より現実味をおびさせるため、ガラス板を入れたものとすればよい。また、格子やカーテンを取り付けて、より通常のガラス窓に近い雰囲気を出すこともできる。
なお、ウインドウの数やそれに対応したビデオカメラは４個に限定されるものではなく、１個でも、２個でも、６個でも良い。風呂場のような小さな閉塞空間の部屋では１個でもこのような仮想的な臨場感が得られる。
また、画面表示手段が壁２４０に組み込まれ、その画面表示手段の画面に対して、画面用窓枠２１４Ｂが設けられたことで、通常の壁に設けられた窓のような感覚を得ることができ、リアリティを向上できる。なお、画面用窓枠２１４Ｂは、より現実味をおびさせるため、ガラス板を入れたものとすればよい。また、格子やカーテンを取り付けて、より通常のガラス窓に近い雰囲気を出すこともできる。
このように、バーチャル・ウインドウ２５０が設けられた部屋である仮想環境体験室（以下、「バーチャル・ルーム」という）によって、室内をバーチャル（仮想）空間にすることができる。
このバーチャル・ルームは、レストラン、喫茶店、サルーン、病室、待合い室等で、好適に適用できる。
また、本発明は、映画館、劇場等の大型タイプは館内設備として取り付けることも可能であり、その他のアミューズメント装置への適用も可能である。アミューズメント装置としては、遊技場やゲームセンター等の遊戯・ゲーム装置、或いは映画館、劇場全体をバーチャル空間にしたものがある。
大型の施設に適用すれば、各壁面のバーチャル・ウインドウが大きくなるので、その際には投射映像装置を使用すればよい。
このバーチャル・ルームは、レストラン、喫茶店、サルーン、病室、待合い室等で、好適に適用できる。
また、本発明は、映画館、劇場等の大型タイプは館内設備として取り付けることも可能であり、その他のアミューズメント装置への適用も可能である。アミューズメント装置としては、遊技場やゲームセンター等の遊戯・ゲーム装置、或いは映画館、劇場全体をバーチャル空間にしたものがある。
大型の施設に適用すれば、各壁面のバーチャル・ウインドウが大きくなるので、その際には投射映像装置を使用すればよい。
この発明に適用されるべき画面表示手段の代表例としては、映像発生装置がある。映像発生装置としては、普及型テレビ、高品位テレビ（ハイビジョン等）、液晶テレビ、前述したＰＤＰ（プラズマ・デスプレイ・パネル）、さらには投射映像等（図４参照）がある。
映像・音響ソフトの提供方法としては、使用する部屋の特質等により、映像・音響ソフトを多様化し、レーザーディスク等で供給する方法がある。また、最近は衛星放送（ディレクトＴＶ、パーフェクトＴＶ等２００ＣＨとか３００ＣＨの放送技術）で２４時間環境ビデオ放送を送信するシステムも実用化されつつあり、これらの映像・音響ソフトを使用してもよく、様々なソフトを活用できる。
映像・音響ソフトの提供方法としては、使用する部屋の特質等により、映像・音響ソフトを多様化し、レーザーディスク等で供給する方法がある。また、最近は衛星放送（ディレクトＴＶ、パーフェクトＴＶ等２００ＣＨとか３００ＣＨの放送技術）で２４時間環境ビデオ放送を送信するシステムも実用化されつつあり、これらの映像・音響ソフトを使用してもよく、様々なソフトを活用できる。
また、以上の画面表示手段の他には、写真等の静止画像、フィルム状の写真にバックライトを当てて表示する静止画像等があり、それらにも本発明の画面用窓枠は好適に適用できる。
以上、本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
以上、本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。
１０ａ、１０ｂ Ｘ軸枠辺
１２ａ、１２ｂ Ｙ軸枠辺
１６ Ｘ軸移動ガイド
１８ Ｙ軸移動ガイド
２０ 移動体
２４ カプセル
２６ 窓
２８ ディスプレイ装置
２９ 映像発生装置
２９ａ 映像面
３０ スピーカー
３２ 送風機
３４ 操作盤
５０ 旋回装置
５２ 昇降装置
２１０ テレビ
２１２ 画面
２１４ 画面用窓枠
２１４Ａ 画面用窓枠
２１４Ｂ 画面用窓枠
２１６ 窓
２２０ ＰＤＰ
２３０ ビデオカメラ
２３２ 映像記録媒体
２３４ 再生装置
２３６ 送信装置
２３８ 受信装置
２５０ バーチャル・ウインドウ
１２ａ、１２ｂ Ｙ軸枠辺
１６ Ｘ軸移動ガイド
１８ Ｙ軸移動ガイド
２０ 移動体
２４ カプセル
２６ 窓
２８ ディスプレイ装置
２９ 映像発生装置
２９ａ 映像面
３０ スピーカー
３２ 送風機
３４ 操作盤
５０ 旋回装置
５２ 昇降装置
２１０ テレビ
２１２ 画面
２１４ 画面用窓枠
２１４Ａ 画面用窓枠
２１４Ｂ 画面用窓枠
２１６ 窓
２２０ ＰＤＰ
２３０ ビデオカメラ
２３２ 映像記録媒体
２３４ 再生装置
２３６ 送信装置
２３８ 受信装置
２５０ バーチャル・ウインドウ
Claims (9)
- 近接する位置において、別々の方向へ向けて配設された複数の映像収録用カメラと、
該複数の映像収録用カメラを用いて収録した映像を記録する映像記録媒体と、
該映像記録媒体の映像記録を再生する再生装置と、
該再生装置によって再生した映像を、前記複数の映像収録用カメラの各方向に対応させた各位置で表示する複数の画面表示手段と、
該複数の画面表示手段の各画面から所定の間隔をおいて該画面を臨む窓を形成すべく枠状に設けられ、前記画面を見る者が位置する所定の範囲内では前記窓内には前記画面以外が見えないように、前記窓の大きさが前記画面よりも小さく設けられた画面用窓枠とを具備することを特徴とする映像システム。 - 近接する位置において、別々の方向へ向けて配設された複数の映像収録用カメラと、
該複数の映像収録用カメラを用いて収録した映像情報を送信する送信装置と、
該送信装置によって送信された映像情報を受信する受信装置と、
該受信装置によって得た映像情報を映像に再生し、前記複数の映像収録用カメラの各方向に対応させた各位置で表示する複数の画面表示手段と、
該複数の画面表示手段の各画面から所定の間隔をおいて該画面を臨む窓を形成すべく枠状に設けられ、前記画面を見る者が位置する所定の範囲内では前記窓内には前記画面以外が見えないように、前記窓の大きさが前記画面よりも小さく設けられた画面用窓枠とを具備することを特徴とする映像システム。 - 前記画面用窓枠は、これと別体に設けられた画面表示手段へ装着可能に、装着用部材が一体に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の映像システム。
- 前記画面用窓枠は、画面表示手段の本体外壁部と一体に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の映像システム。
- 前記画面用窓枠は、
前記画面表示手段の本体外壁部と一体に設けられた、或いは前記画面表示手段に外嵌可能に設けられた側壁部と、
該側壁部端縁から内方へ向かって所要幅延出された前面部と、
該前面部の内周縁から画面方向に向かって、該画面には至らない幅（Ｔ）で伸びる折り返し壁とを有し、
該折り返し壁で囲まれる空間により前記窓が形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の映像システム。 - 前記画面表示手段は、壁に組み込まれていることを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項記載の映像システム。
- 前記窓には格子状の桟が設けられていることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか一項記載の映像システム。
- 前記窓にはレンズが嵌め込まれていることを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか一項記載の映像システム。
- 前記画面に光をあてる照明装置が、画面を見る者からは見えないように画面用窓枠の裏側に配置されていることを特徴とする請求項１〜８のうちのいずれか一項記載の映像システム。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007116784A1 (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-18 | Ken Yanagisawa | 映像表示方法及び映像システム |
Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5719674U (ja) * | 1980-07-03 | 1982-02-01 | ||
| JPS5934672U (ja) * | 1982-08-28 | 1984-03-03 | 三島 俊文 | 額縁兼用の額縁照明 |
| JPS5961672U (ja) * | 1982-10-18 | 1984-04-23 | ソニー株式会社 | Ｃｒｔ取付装置 |
| JPS6013588U (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-29 | 日本ワ−ドプロセツサ株式会社 | シ−・ア−ル・テイ−デイスプレイ用フ−ド |
| JPS60193496U (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-23 | リズム時計工業株式会社 | 装飾掛時計 |
| JPS61197771U (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-10 | ||
| JPS6352360U (ja) * | 1986-09-20 | 1988-04-08 | ||
| JPH02138974U (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-20 | ||
| JPH0463092A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-28 | Sanyo Electric Co Ltd | ３次元シーン表示システム |
| JPH07184115A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Oyo Keisoku Kenkyusho:Kk | 画像表示装置 |
| JP3018355U (ja) * | 1995-05-19 | 1995-11-21 | 安藤建設株式会社 | 絵模様彫刻ガラス及び展示用額縁ケース |
-
2003
- 2003-09-09 JP JP2003317196A patent/JP4173079B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5719674U (ja) * | 1980-07-03 | 1982-02-01 | ||
| JPS5934672U (ja) * | 1982-08-28 | 1984-03-03 | 三島 俊文 | 額縁兼用の額縁照明 |
| JPS5961672U (ja) * | 1982-10-18 | 1984-04-23 | ソニー株式会社 | Ｃｒｔ取付装置 |
| JPS6013588U (ja) * | 1983-07-08 | 1985-01-29 | 日本ワ−ドプロセツサ株式会社 | シ−・ア−ル・テイ−デイスプレイ用フ−ド |
| JPS60193496U (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-23 | リズム時計工業株式会社 | 装飾掛時計 |
| JPS61197771U (ja) * | 1985-05-31 | 1986-12-10 | ||
| JPS6352360U (ja) * | 1986-09-20 | 1988-04-08 | ||
| JPH02138974U (ja) * | 1989-04-24 | 1990-11-20 | ||
| JPH0463092A (ja) * | 1990-06-29 | 1992-02-28 | Sanyo Electric Co Ltd | ３次元シーン表示システム |
| JPH07184115A (ja) * | 1993-12-24 | 1995-07-21 | Oyo Keisoku Kenkyusho:Kk | 画像表示装置 |
| JP3018355U (ja) * | 1995-05-19 | 1995-11-21 | 安藤建設株式会社 | 絵模様彫刻ガラス及び展示用額縁ケース |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007116784A1 (ja) * | 2006-04-03 | 2007-10-18 | Ken Yanagisawa | 映像表示方法及び映像システム |
| JP5457668B2 (ja) * | 2006-04-03 | 2014-04-02 | 健 柳沢 | 映像表示方法及び映像システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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