JP2016071316A - 複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法、装置及びシステム - Google Patents

Abstract

【課題】観察者は完全に妨害されずに自由移動することが許容されると共に唯一の個別化された三次元立体画像を観覧できる。
【解決手段】本発明の複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法は、Ｍ人の観察者及びその眼位置の移動を追跡し、各観察者の眼位置の移動に合わせてこの観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度を調整し、投影スクリーンの各画素位置がＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡に対応するように予め定義し、投影スクリーンの各画素位置の対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡を対応的にＭ人の観察者に分配するステップと、追跡された各観察者の眼位置の移動及び観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成し、且つ左目と右目の三次元画像を投影スクリーンへ投影し、それにより異なる観察者の左目と右目に入射される光学投影を制御するステップとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、視覚表示技術に関し、特に、複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法、装置及びシステムに関する。

今までのホログラフィー（Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ）表示技術において、ホログラフィーについて、オブジェクト及び画面を三次元表示し、即ちオブジェクトの全視角の全画面の画像を呈示すると考えられる。ホログラム技術は、特別な技術的手段を利用してオブジェクトの全視角の全画面の画像を記憶し再現して、人の眼に実在感がある視覚効果を与えることを含む。

従来の技術において、ホログラムを提供可能な三次元（３Ｄ）表示技術は日増しに普及と適用されており、コンピューターグラフィックスの分野に加えて、その他の異なる環境及び技術にも同様に実施されている。３Ｄ表示技術について、平面画像を仮想立体画像に変換するために、ユーザは一般にヘルメット、特別なメガネ等をかける必要がある。しかしながら、このような独自に行われる適用方式は妨害性があり、ユーザがヘルメット、特別なメガネをかけたりその他の方式を利用したりする場合には３Ｄ画像が単独にそれぞれのユーザの設備のみに表示される。

これらの方法は一般的に言えば成功したが、幅広く認められているというわけではなく、観察者は一般に眼にものをかけることがすきでないからである。なお、これらの方法によって３Ｄ画像を一人又は数人の偶然の通行人、数人の協力者或いは全体観察者に投影することは実現不可能である。同様の観覧環境に位置し且つ完全に自由移動できる各観覧者にいかなる他の観覧者の観覧している画像とも完全に異なっている唯一の個別化された自動立体３Ｄ画像を呈示するようにこのような同時に観覧する需要を満たすことが可能になれば、特に有利なことになる。

本発明は、観察者が完全に妨害されずに自由移動することが許容されると共に唯一の個別化された（ホログラフィック）三次元立体画像を観覧できる、複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法、装置及びシステムを提供することを主たる解決しようとする技術的課題としている。

上述した技術的課題を解決するために、本発明の採用する技術的手段は、Ｍ人の観察者及びその眼位置の移動を追跡し、Ｍが０より大きい自然数であるステップと、追跡された各観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度を相応に調整して、投影スクリーンの各画素内の２つの前記プログラマブル反射鏡に左目と右目に対応する投影光線をそれぞれ対応する前記観察者の左目と右目に反射させるステップにおいて、複数の前記プログラマブル反射鏡が前記投影スクリーン表面に分布されてプログラマブル反射鏡アレイが形成され、前記投影スクリーンの各画素位置がＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡に対応するように予め定義され、また、投影スクリーンの各画素位置の対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡が対応的に前記Ｍ人の観察者に予め分配され、且つ各前記観察者のそれぞれの眼に前記Ｎ個のプログラマブル反射鏡うちの一つのみが分配され、Ｎが０より大きい自然数であるステップと、追跡された各前記観察者の眼位置の移動及び前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成し、且つ前記左目と右目の三次元画像を前記投影スクリーンへ投影し、それにより異なる前記観察者の左目と右目に入射される光学投影を制御するステップと、を含む複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法を提供することである。

Ｍ＝Ｎの場合に、前記のＭ人の観察者及びその眼位置の移動を追跡するステップの前に、観察者を追跡して観察者の数量Ｍを確定するステップと、追跡された観察者の数量Ｍに基づいて前記投影スクリーンの各画素に位置が対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡を分配するステップと、を更に含む。

Ｍ＜Ｎの場合に、前記の追跡された各観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度を相応に調整するステップの後に、いかなる三次元画像もいずれか一人の前記観察者に反射されないように、前記投影スクリーンの各画素の対応するＮ個のプログラマブル反射鏡うち観察者未分配プログラマブル反射鏡を初期状態に保持するステップを更に含む。

前記の追跡された各観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度を相応に調整するステップは、具体的にいえば、追跡された各観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の前記投影スクリーン表面に対する角度を相応に調整して、前記プログラマブル反射鏡の法線方向を変更するようになっている。

前記の追跡された各前記観察者の眼位置の移動及び前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成し、且つ前記左目と右目の三次元画像を前記投影スクリーンへ投影するステップは、前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の法線に関連付けるステップと、左目三次元画像と右目三次元画像の入射光をそれぞれ前記投影スクリーン対応画素における前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の法線位置に投影し、且つ前記プログラマブル反射鏡の反射によって前記法線位置から相応に前記観察者の左目と右目に入射させ、それにより左目と右目の三次元画像をそれぞれ相応な左目と右目の位置に投影するステップを含む。

前記方法は、前記追跡されたＭ人の観察者の眼位置の移動に応じて、左目と右目の三次元画像を相応に調整してホログラムを生成するステップを更に含む。

上述した技術的課題を解決するために、本発明の採用する別の技術的手段は、表面にプログラマブル反射ユニットアレイが分布された、且つ各画素のいずれにも位置が対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射ユニットが予め分配されたものであって、Ｎが０より大きい自然数である投影スクリーンと、前記投影スクリーンの各画素位置の前記プログラマブル反射ユニットを対応的に異なる観察者に分配し、且つ各前記観察者に前記投影スクリーンの各画素位置の前記プログラマブル反射ユニットうちの一つのみを分配し、また、各観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射ユニットの反射角度を相応に調整して、各前記画素内の２つの前記プログラマブル反射ユニットに左目と右目に対応する投影光線をそれぞれ対応する前記観察者の左目と右目に反射させるための制御ユニットとを含む複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示装置を提供することである。

上述した技術的課題を解決するために、本発明の採用する別の技術的手段は、観察者を追跡して観察者の数量Ｍを確定し、また、各観察者の眼位置の移動を追跡するためのものであって、Ｍが０より大きい自然数である追跡設備と、表面にプログラマブル反射ユニットアレイが分布され、且つ各画素のいずれにも位置が対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射ユニットが予め分配されたものであって、Ｎが０より大きい自然数である投影スクリーン、及び前記追跡設備によって追跡されたＭ人の観察者及び各観察者の眼位置の移動を取得し、前記投影スクリーンの各画素位置の対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射ユニットを対応的に前記Ｍ人の観察者に分配し、且つ各前記観察者に前記Ｎ個のプログラマブル反射ユニットうちの一つのみを分配し、また、各観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射ユニットの反射角度を相応に調整して、各前記画素内の２つの前記プログラマブル反射鏡に左目と右目に対応する投影光線をそれぞれ対応する前記観察者の左目と右目に反射させるための制御ユニットを備える表示装置と、前記追跡設備によって追跡された各前記観察者の眼位置の移動及び前記制御ユニットが前記観察者に分配したプログラマブル反射ユニットの反射角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成して、前記投影設備が前記左目と右目の三次元画像をそれぞれ前記投影スクリーンへ投影するように制御し、それにより異なる前記観察者の左目と右目に入射される光学投影を制御するための三次元画像処理装置と、投影設備とを含む複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示システムを提供することである。

前記三次元画像処理装置は、表示しようとする画像を３Ｄ画像にレンダリングするための画像処理ユニットと、前記画像処理ユニットからの３Ｄ画像を左目三次元画像と右目三次元画像に分割するための表示インターフェースと画像ユニットと、前記追跡設備によって追跡された観察者の眼位置の移動及び前記制御ユニットが前記観察者に分配したプログラマブル反射ユニットの反射角度に合わせて相応な左目画像作成信号と右目画像作成信号を生成するための信号処理ユニットと、前記信号処理ユニットの生成した左目画像作成信号に応じて前記左目三次元画像を作成し、前記投影設備が作成された前記左目三次元画像を前記投影スクリーンに投影するように制御するための左目画像作成ユニットと、前記信号処理ユニットの生成した右目画像作成信号に応じて前記右目三次元画像を作成し、前記投影設備が作成された前記右目三次元画像を前記投影スクリーンに投影するように制御するための右目画像作成ユニットとを含む。

前記制御ユニットは、前記追跡設備によって追跡された観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射ユニットの前記投影スクリーン表面に対する角度を相応に調整して、前記プログラマブル反射ユニットの法線方向を変更し、前記信号処理ユニットは、前記追跡設備によって追跡された観察者の眼位置の移動及び前記制御ユニットが前記観察者に分配したプログラマブル反射ユニットの法線方向に合わせて前記左目画像作成信号と右目画像作成信号を生成し、前記左目画像作成ユニットと前記右目画像作成ユニットは、それぞれ前記信号処理ユニットの生成した左目画像作成信号と右目画像作成信号に応じて左目三次元画像と右目三次元画像の入射光を前記投影スクリーン対応画素における前記観察者に分配されたプログラマブル反射ユニットの法線位置に投影して、前記入射光を前記プログラマブル反射ユニットの反射によって前記法線位置から相応に前記観察者の左目と右目に入射させ、それにより左目と右目の三次元画像をそれぞれ相応な左目と右目の位置に投影する。

本発明の有益な効果について、従来の技術の状況と異なって、本発明は、プログラマブル反射鏡アレイを投影スクリーンの表面に布設し、投影スクリーンの各画素位置がＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡に対応するように予め定義し、また、投影スクリーンの各画素位置の対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡を対応的に追跡されたＭ人の観察者に分配し、各観察者のそれぞれの眼にこのＮ個のプログラマブル反射鏡うちの一つのみを分配する。続いて、追跡された各前記観察者の眼位置の移動及び調整された対応するプログラマブル反射鏡の回転角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成して、左目と右目の三次元画像が前記投影スクリーンへ投影される時に異なる観察者に左目と右目の光学投影を入射できるようにする。それによって観察者は完全に妨害されずに自由移動することが許容されると共に唯一の個別化された三次元立体画像を観覧できる。

図１は本発明の第１実施形態における複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法のフロー模式図である。 図２は本発明の実施形態における複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法の原理模式図である。 図３は本発明の第２実施形態における複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法のフロー模式図である。 図４は本発明の第３実施形態における複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法のフロー模式図である。 図５は本発明の実施形態における左目と右目の三次元画像を作成する方法のフロー模式図である。 図６は本発明の実施形態における複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示装置の構造模式図である。 図７は本発明の実施形態における複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示システムの構造模式図である。

本発明の技術的内容、構造特徴、実現しようとする目的及び効果を詳細に説明するために、添付図面と実施例を参照しながら本発明について詳細に説明する。

本発明の第１実施形態における複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法のフロー模式図である図１を参照する。この実施形態に示された複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法は以下のようなステップを含む。

ステップＳ１０、Ｍ人の観察者及びその眼位置の移動を追跡し、Ｍが０より大きい自然数である。

ステップＳ１１、追跡された各観察者の眼位置の移動に合わせてこの観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度を相応に調整して、投影スクリーンの各画素内の２つのプログラマブル反射鏡に左目と右目に対応する投影光線をそれぞれ対応する観察者の左目と右目に反射させる。

その中で、複数のプログラマブル反射鏡がこの投影スクリーン表面に分布されてプログラマブル反射鏡アレイが形成され、この投影スクリーンの各画素位置がＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡に対応するように予め定義され、また、投影スクリーンの各画素位置の対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡が対応的にＭ人の観察者に予め分配され、且つ各観察者のそれぞれの眼にこのＮ個のプログラマブル反射鏡うちの一つのみが分配され、Ｎが０より大きい自然数である。

更に、この投影スクリーンの各画素がＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡に対応し、その中で、このＮ個の反射鏡をＭ人の観察者に分配する時に、このＮ個の反射鏡うちの２つの反射鏡（以下、反射鏡Ａと反射鏡Ｂという）が同時にそのうちの一人の観察者に分配され、且つ反射鏡Ａがこの観察者の左目に対応し、反射鏡Ｂがこの観察者の右目に対応するように分配する。同様の分配方式に従って、このＮ個の反射鏡うちの他の反射鏡を残りの観察者に分配する。従って、各観察者はいずれも各画素におけるＮ個の反射鏡うちの２つの反射鏡を得た。

別の場合に、このＮ個の反射鏡をＭ人の観察者に分配する時に、この投影スクリーンの全部画素を左目画像に対応する画素と右目画像に対応する画素という二部分に区画し、続いて左目画像に対応する画素と右目画像に対応する画素をそれぞれ分配するように、分配を行う。具体的に言えば、左目画像に対応する画素うち、各画素がいずれもＮ個の反射鏡に対応し、このＮ個の反射鏡うちの１番目の反射鏡を一人の観察者に分配し、２番目の反射鏡を別の観察者に分配し、これによって類推して各反射鏡を対応的に一人の観察者に分配するように各観察者に対応的な左目画像の画素を分配する。同様に、右目画像に対応する画素うち、各画素もＮ個の反射鏡に対応し、このＮ個の反射鏡うちの１番目の反射鏡を一人の観察者に分配し、２番目の反射鏡を別の観察者に分配し、これによって類推して各反射鏡を対応的に一人の観察者に分配するように各観察者に対応的な右目画像の画素を分配する。

ステップＳ１２、追跡された各観察者の眼位置の移動及びこの観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成し、且つこの左目と右目の三次元画像をこの投影スクリーンへ投影し、それにより異なる観察者の左目と右目に入射される光学投影を制御する。

本発明の実施形態における複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法の原理模式図である図２を同時に参照する。この場合に２人の観察者１６、１７がいて、その中で、投影スクリーン１４の表面に布設されたプログラマブル反射鏡１５ａ、１５ｂが観察者１６の左目と右目に分配され、プログラマブル反射鏡１５ｃ、１５ｄが観察者１７の左目と右目に分配された。また、プログラマブル反射鏡１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄが投影スクリーン１４の表面の一つの画素１４０に対応して布設された。投影設備１３が投影スクリーン１４へ投影光線を発した時に、入射光１６ａ、１６ｂがそれぞれ対応するプログラマブル反射鏡１５ａ、１５ｂによって観察者１６の左目と右目に反射された。同様に、入射光線１７ａ、１７ｂがそれぞれ対応するプログラマブル反射鏡１５ｃと１５ｄによって観察１７の左目と右目に反射された。

本発明の第２実施形態における複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法のフロー模式図である図３を参照する。この実施形態に示された複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法は以下のようなステップを含む。

ステップＳ２０、観察者を追跡して観察者の数量Ｍを確定する。ただし、Ｍが０より大きい自然数である。

ステップＳ２１、追跡された観察者の数量Ｍに基づいてこの投影スクリーンの各画素に位置が対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡を分配する。

その中で、複数のこのプログラマブル反射鏡がこの投影スクリーンの表面に分布されてプログラマブル反射鏡アレイが形成された。

本実施形態で、Ｍの値とＮの値が等しい。例えば、追跡された観察者の数量が３人である時、この投影スクリーンの各画素は位置が対応する３個の隣接するプログラマブル反射鏡に対応する。

ステップＳ２２、Ｍ人の観察者及びその眼位置の移動を追跡する。

ステップＳ２３、追跡された各観察者の眼位置の移動に合わせてこの観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度を相応に調整して、投影スクリーンの各画素内の２つのプログラマブル反射鏡に左目と右目に対応する投影光線をそれぞれ対応する観察者の左目と右目に反射させる。

その中で、投影スクリーンの各画素位置の対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡が対応的にこのＭ人の観察者に予め分配され、且つ各観察者のそれぞれの眼にこのＮ個のプログラマブル反射鏡うちの一つのみが分配され、Ｎが０より大きい自然数である。

ステップＳ２４、追跡された各観察者の眼位置の移動及びの観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成し、且つこの左目と右目の三次元画像をこの投影スクリーンへ投影し、それにより異なる観察者の左目と右目に入射される光学投影を制御する。

更に、追跡されたＭ人の観察者の眼位置の移動に応じて左目と右目の三次元画像を相応に調整してホログラムを生成し、且つこのホログラムをこの投影スクリーンへ投影して異なる観察者に相応なホログラムを観覧させる。

本発明の第３実施形態における複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法のフロー模式図である図４を参照する。この実施形態に示された複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法は以下のようなステップを含む。

ステップＳ３０、Ｍ人の観察者及びその眼位置の移動を追跡し、Ｍが０より大きい自然数である。

ステップＳ３１、追跡された各観察者の眼位置の移動に合わせてこの観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度を相応に調整して、投影スクリーンの各画素内の２つのプログラマブル反射鏡に左目と右目に対応する投影光線をそれぞれ対応する観察者の左目と右目に反射させる。

その中で、複数のプログラマブル反射鏡がこの投影スクリーン表面に分布されてプログラマブル反射鏡アレイが形成され、この投影スクリーンの各画素位置がＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡に対応するように予め定義され、また、投影スクリーンの各画素位置の対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡が対応的にＭ人の観察者に予め分配され、且つ各観察者のそれぞれの眼にこのＮ個のプログラマブル反射鏡うちの一つのみが分配され、Ｎが０より大きい自然数である。

更に、ステップＳ３１は、具体的には、追跡された各観察者の眼位置の移動に合わせてこの観察者に分配されたプログラマブル反射鏡のこの投影スクリーン表面に対する角度を相応に調整して、このプログラマブル反射鏡の法線方向を変更するようになっている。

ステップＳ３２、いかなる三次元画像もいずれか一人のこの観察者に反射されないように、この投影スクリーンの各画素の対応するＮ個のプログラマブル反射鏡うち観察者未分配プログラマブル反射鏡を初期状態に保持する。

その中で、この初期状態はプログラマブル反射鏡表面とこの投影スクリーン表面とが垂直であり又は平行するようになっている。

ステップＳ３３、追跡された各観察者の眼位置の移動及びこの観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成し、且つこの左目と右目の三次元画像をこの投影スクリーンへ投影し、それにより異なる観察者の左目と右目に入射される光学投影を制御する。

本発明の実施形態における左目と右目の三次元画像の作成方法のフロー模式図である図５を同時に参照する。この実施形態に示された左目と右目の三次元画像の作成方法、即ちこのステップＳ３３は、以下のようなサブステップを含む。

サブステップＳ３３０、この観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の法線に関連付ける。

サブステップＳ３３１、左目三次元画像と右目三次元画像の入射光をそれぞれこの投影スクリーン対応画素におけるこの観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の法線位置に投影し、且つこのプログラマブル反射鏡の反射によってこの法線位置から相応にこの観察者の左目と右目に入射させ、それにより左目と右目の三次元画像をそれぞれ相応な左目と右目の位置に投影する。

本発明の実施形態における複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示装置の構造模式図である図６を参照する。この装置５０は、
表面にプログラマブル反射ユニット５２アレイが分布され、且つ各画素のいずれにも位置が対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射ユニット５２が予め分配されものであって、Ｎが０より大きい自然数である投影スクリーン５１と、
この投影スクリーン５１の各画素位置のプログラマブル反射ユニット５２を対応的に異なる観察者に分配し、且つ各この観察者にこの投影スクリーン５１の各画素位置のプログラマブル反射ユニット５２うちの一つのみを分配し、また、各観察者の眼位置の移動に合わせてこの観察者に分配されたプログラマブル反射ユニット５２の反射角度を相応に調整して、各画素内の２つのプログラマブル反射ユニット５２に左目と右目に対応する投影光線をそれぞれ対応するこの観察者の左目と右目に反射させるための制御ユニット５３とを含む。

本実施形態で、このプログラマブル反射ユニット５２は、反射鏡であってもよいし、ケースを成す液晶ユニットであってもよい。

このプログラマブル反射ユニット５２が反射鏡である場合に、この制御ユニット５３は観察者の眼位置の移動に合わせてこの観察者に分配されたプログラマブル反射鏡のこの投影スクリーン５１の表面に対する角度を相応に調整して、このプログラマブル反射鏡の法線方向を変更する。

このプログラマブル反射ユニット５２が液晶ユニットである場合に、この制御ユニット５３は観察者の眼位置の移動に合わせてこの観察者に分配された液晶ユニットの駆動電極の電圧を相応に調整して、液晶分布を変更して、それにより入射光がこの液晶ユニットに透射する屈折角度を変更する。

本発明の実施形態における複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示システムの構造模式図である図７を参照する。このシステム６０は追跡設備６１、表示装置６２、三次元画像処理装置６３及び投影設備６４を含む。

この追跡設備６１は、観察者を追跡して観察者の数量Ｍを確定し、また各観察者の眼位置の移動を追跡するためのもであって、Ｍが０より大きい自然数である。

この表示装置６２は、表面にプログラマブル反射ユニット６２３アレイが分布され、且つ各画素のいずれにも位置が対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射ユニット６２３が予め分配されたものであって、Ｎが０より大きい自然数である投影スクリーン６２１と、この追跡設備６２１によって追跡されたＭ人の観察者及び各観察者の眼位置の移動を取得し、この投影スクリーン６２１の各画素位置の対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射ユニット６２３を対応的にこのＭ人の観察者に分配し、且つ各観察者にこのＮ個のプログラマブル反射ユニット６２３うちの一つのみを分配し、また、各観察者の眼位置の移動に合わせてこの観察者に分配されたプログラマブル反射ユニット６２３の反射角度を相応に調整して、各画素内の２つのプログラマブル反射ユニット６２３に左目と右目に対応する投影光線をそれぞれ対応するこの観察者の左目と右目に反射させるための制御ユニット６２２とを含む。

この三次元画像処理装置６３は、この追跡設備６１によって追跡された各観察者の眼位置の移動及びこの制御ユニット６２がこの観察者に分配したプログラマブル反射ユニット６２３の反射角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成して、この投影設備６４がこの左目と右目の三次元画像をそれぞれこの投影スクリーン６２１へ投影するように制御し、それにより異なるこの観察者の左目と右目に入射される光学投影を制御するためのものである。

更に、この三次元画像処理装置６３は更に、この追跡設備６１によって追跡されたＭ人の観察者の眼位置の移動に応じて左目と右目の三次元画像を相応に調整してホログラムを生成して、この投影設備６４がこのホログラムをこの投影スクリーン６２１へ投影するように制御して、異なる観察者に相応なホログラムを観覧させるためのものである。

更に、この三次元画像処理装置６３は、
表示しようとする画像を３Ｄ画像にレンダリングするための画像処理ユニット６３１と、
この画像処理ユニット６３１からの３Ｄ画像を左目三次元画像と右目三次元画像に分割するための表示インターフェース及び画像分割ユニット６３２と、
この追跡設備６１によって追跡された観察者の眼位置の移動及びこの制御ユニット６２２がこの観察者に分配したプログラマブル反射ユニット６２３の反射角度に合わせて相応な左目画像作成信号と右目画像作成信号を生成するための信号処理ユニット６３３と、
この信号処理ユニット６３３の生成した左目画像作成信号に応じてこの左目三次元画像を作成し、この投影設備６４が作成された左目三次元画像をこの投影スクリーン６２１に投影するように制御するための左目画像作成ユニット６３４と、
この信号処理ユニット６３３の生成した右目画像作成信号に応じてこの右目三次元画像を作成し、この投影設備６４が作成された右目三次元画像をこの投影スクリーン６２１に投影するように制御するための右目画像作成ユニット６３５と、を含む。

本実施形態では、このプログラマブル反射ユニット６２３は、反射鏡であってもよいし、ケースを成す液晶ユニットであってもよい。

このプログラマブル反射ユニット６２３が反射鏡である場合に、この制御ユニット６２２は、観察者の眼位置の移動に合わせてこの観察者に分配されたプログラマブル反射鏡のこの投影スクリーン６２１の表面に対する角度を相応に調整して、このプログラマブル反射鏡の法線方向を変更する。

具体的には、この信号処理ユニット６３３は、この追跡設備６１によって追跡された観察者の眼位置の移動及びこの制御ユニット６２２が観察者に分配したプログラマブル反射ユニットの法線方向に合わせてこの左目画像作成信号と右目画像作成信号を生成する。

この左目画像作成ユニット６３４とこの右目画像作成ユニット６３５は、それぞれこの信号処理ユニット６３３の生成した左目画像作成信号と右目画像作成信号に応じて左目三次元画像と右目三次元画像の入射光をこの投影スクリーン６２１の対応する画素におけるこの観察者に分配されたプログラマブル反射ユニット６２３の法線位置に投影し、この入射光をこのプログラマブル反射ユニット６２３の反射によってこの法線位置から相応にこの観察者の左目と右目に入射させ、それにより左目と右目の三次元画像をそれぞれ相応な左目と右目の位置に投影する。

このプログラマブル反射ユニット６２３が液晶ユニットである場合に、この制御ユニット６２２は、観察者の眼位置の移動に合わせてこの観察者に分配された液晶ユニットの駆動電極の電圧を相応に調整して、液晶分布を変更して入射光がこの液晶ユニットに透射する屈折角度を変更する。

本発明の提供する複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法、装置及びシステムは、プログラマブル反射鏡アレイを投影スクリーン表面に布設し、投影スクリーンの各画素の位置がＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡に対応するように予め定義し、また、投影スクリーンの各画素位置の対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡を対応的に追跡されたＭ人の観察者に分配し、各観察者のそれぞれの眼にこのＮ個のプログラマブル反射鏡うちの一つのみを分配する。続いて、追跡された各前記観察者の眼位置の移動及び調整された対応するプログラマブル反射鏡の回転角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成して、左目と右目の三次元画像が前記投影スクリーンへ投影される時に異なる観察者に左目と右目の光学投影を入射できるようにする。それによって観察者は完全に妨害されずに自由移動することが許容されると共に唯一の個別化された三次元立体画像が観覧できる。

本発明の実施形態のみとして説明したが、それによって本発明の特許請求の範囲を限定する意図がなく、本発明の明細書及び添付図面の内容に基づいて行われた等効果の構造変更又は等効果のフロー変更、或いは直接又は間接的なその他の関連技術分野への適用は、すべて同じ理由から本発明の特許請求の範囲に含まれるものである。

１３ 投影設備
１４ 投影スクリーン
１４０ 画素
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ プログラマブル反射鏡
１６、１７ 観察者
１６ａ、１６ｂ、１７ａ、１７ｂ 入射光
５０、６２ 装置
５１、６２１ 投影スクリーン
５２、６２３ プログラマブル反射ユニット
５３、６２２ 制御ユニット
６０ システム
６１ 追跡設備
６３ 三次元画像処理装置
６３１ 画像処理ユニット
６３２ 表示インターフェース及び画像分割ユニット
６３３ 信号処理ユニット
６３４ 左目画像作成ユニット
６３５ 右目画像作成ユニット
６４ 投影設備

Claims (10)

1. Ｍ人の観察者及びその眼位置の移動を追跡し、Ｍが０より大きい自然数であるステップと、
   追跡された各観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度を相応に調整して、投影スクリーンの各画素内の２つの前記プログラマブル反射鏡に左目と右目に対応する投影光線をそれぞれ対応する前記観察者の左目と右目に反射させるステップにおいて、複数の前記プログラマブル反射鏡が前記投影スクリーン表面に分布されてプログラマブル反射鏡アレイが形成され、前記投影スクリーンの各画素位置がＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡に対応するように予め定義され、また、投影スクリーンの各画素位置の対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡が対応的に前記Ｍ人の観察者に予め分配され、且つ各前記観察者のそれぞれの眼に前記Ｎ個のプログラマブル反射鏡うちの一つのみが分配され、Ｎが０より大きい自然数であるステップと、
   追跡された各前記観察者の眼位置の移動及び前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成し、且つ前記左目と右目の三次元画像を前記投影スクリーンへ投影し、それにより異なる前記観察者の左目と右目に入射される光学投影を制御するステップと、を含む、
   ことを特徴とする複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法。
2. Ｍ＝Ｎの場合に、前記のＭ人の観察者及びその眼位置の移動を追跡するステップの前に、
   観察者を追跡して観察者の数量Ｍを確定するステップと、
   追跡された観察者の数量Ｍに基づいて前記投影スクリーンの各画素に位置が対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射鏡を分配するステップと、を更に含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法。
3. Ｍ＜Ｎの場合に、前記の追跡された各観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度を相応に調整するステップの後に、
   いかなる三次元画像もいずれか一人の前記観察者に反射されないように、前記投影スクリーンの各画素の対応するＮ個のプログラマブル反射鏡うち観察者未分配プログラマブル反射鏡を初期状態に保持するステップを更に含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法。
4. 前記の追跡された各観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度を相応に調整するステップは、追跡された各観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の前記投影スクリーン表面に対する角度を相応に調整して、前記プログラマブル反射鏡の法線方向を変更するようになっている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法。
5. 前記の追跡された各前記観察者の眼位置の移動及び前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の回転角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成し、且つ前記左目と右目の三次元画像を前記投影スクリーンへ投影するステップは、
   前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の法線と関連付けるステップと、
   左目三次元画像と右目三次元画像の入射光をそれぞれ前記投影スクリーン対応画素における前記観察者に分配されたプログラマブル反射鏡の法線位置に投影し、且つ前記プログラマブル反射鏡の反射によって前記法線位置から相応に前記観察者の左目と右目に入射させ、それにより左目と右目の三次元画像をそれぞれ相応な左目と右目の位置に投影するステップと、を含む、
   ことを特徴とする請求項４に記載の複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法。
6. 前記の追跡されたＭ人の観察者の眼位置の移動に応じて左目と右目の三次元画像を相応に調整してホログラムを生成するステップを更に含むことを特徴とする請求項１に記載の複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示方法。
7. 表面にプログラマブル反射ユニットアレイが分布され、且つ各画素のいずれにも位置が対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射ユニットが予め分配されたものであって、Ｎが０より大きい自然数である投影スクリーンと、
   前記投影スクリーンの各画素位置の前記プログラマブル反射ユニットを対応的に異なる観察者に分配し、且つ各前記観察者に前記投影スクリーンの各画素位置の前記プログラマブル反射ユニットうちの一つのみを分配し、また、各観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射ユニットの反射角度を相応に調整して、各前記画素内の２つの前記プログラマブル反射ユニットに左目と右目に対応する投影光線をそれぞれ対応する前記観察者の左目と右目に反射させるための制御ユニットとを含むことを特徴とする複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示装置。
8. 観察者を追跡して観察者の数量Ｍを確定し、また各観察者の眼位置の移動を追跡するためのものであって、Ｍが０より大きい自然数である追跡設備と、
   表面にプログラマブル反射ユニットアレイが分布され、且つ各画素のいずれにも位置が対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射ユニットが予め分配されたものであって、Ｎが０より大きい自然数である投影スクリーンと、前記追跡設備によって追跡されたＭ人の観察者及び各観察者の眼位置の移動を取得し、前記投影スクリーンの各画素位置の対応するＮ個の隣接するプログラマブル反射ユニットを対応的に前記Ｍ人の観察者に分配し、且つ各前記観察者に前記Ｎ個のプログラマブル反射ユニットうちの一つのみを分配し、また、各観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されたプログラマブル反射ユニットの反射角度を相応に調整して、各前記画素内の２つの前記プログラマブル反射鏡に左目と右目に対応する投影光線をそれぞれ対応する前記観察者の左目と右目に反射させるための制御ユニットとを備える表示装置と、
   前記追跡設備によって追跡された各前記観察者の眼位置の移動及び前記制御ユニットが前記観察者に分配したプログラマブル反射ユニットの反射角度に合わせて相応な左目と右目の三次元画像を作成して、前記投影設備が前記左目と右目の三次元画像をそれぞれ前記投影スクリーンへ投影するように制御し、それにより異なる前記観察者の左目と右目に入射される光学投影を制御するための三次元画像処理装置と、
   投影設備と、を含む、
   ことを特徴とする複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示システム。
9. 前記三次元画像処理装置は、
   表示しようとする画像を３Ｄ画像にレンダリングするための画像処理ユニットと、
   前記画像処理ユニットからの３Ｄ画像を左目三次元画像と右目三次元画像に分割するための表示インターフェース及び画像分割ユニットと、
   前記追跡設備によって追跡された観察者の眼位置の移動及び前記制御ユニットが前記観察者に分配したプログラマブル反射ユニットの反射角度に合わせて相応な左目画像作成信号と右目画像作成信号を生成するための信号処理ユニットと、
   前記信号処理ユニットの生成した左目画像作成信号に応じて前記左目三次元画像を作成し、前記投影設備が作成された前記左目三次元画像を前記投影スクリーンに投影するように制御するための左目画像作成ユニットと、
   前記信号処理ユニットの生成した右目画像作成信号に応じて前記右目三次元画像を作成し、前記投影設備が作成された前記右目三次元画像を前記投影スクリーンに投影するよう制御するための右目画像作成ユニットと、を含む、
   ことを特徴とする請求項８に記載の複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示システム。
10. 前記制御ユニットは、前記追跡設備によって追跡された観察者の眼位置の移動に合わせて前記観察者に分配されるプログラマブル反射ユニットの前記投影スクリーン表面に対する角度を相応に調整して、前記プログラマブル反射ユニットの法線方向を変更し、
    前記信号処理ユニットは、前記追跡設備によって追跡された観察者の眼位置の移動及び前記制御ユニットが前記観察者に分配したプログラマブル反射ユニットの法線方向に応じて前記左目画像作成信号と右目画像作成信号を生成し、
    前記左目画像作成ユニットと前記右目画像作成ユニットは、それぞれ前記信号処理ユニットの生成した左目画像作成信号と右目画像作成信号に応じて左目三次元画像と右目三次元画像の入射光を前記投影スクリーン対応画素における前記観察者に分配されたプログラマブル反射ユニットの法線位置に投影して、前記入射光を前記プログラマブル反射ユニットの反射によって前記法線位置から相応に前記観察者の左目と右目に入射させ、それにより左目と右目の三次元画像をそれぞれ相応な左目と右目の位置に投影する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の複数の観察者に同時にホログラムを提供する表示システム。