JP3247126B2 - 可搬型可視表示装置を提供する方法並びに装置 - Google Patents
可搬型可視表示装置を提供する方法並びに装置Info
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- G09B9/02—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft
- G09B9/08—Simulators for teaching or training purposes for teaching control of vehicles or other craft for teaching control of aircraft, e.g. Link trainer
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S715/00—Data processing: presentation processing of document, operator interface processing, and screen saver display processing
- Y10S715/961—Operator interface with visual structure or function dictated by intended use
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は可視表示装置に係わり、
詳細には容易に持ち運びが可能で視聴者の動きに従って
画像を生成する方法並びに表示装置に関する。
詳細には容易に持ち運びが可能で視聴者の動きに従って
画像を生成する方法並びに表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】人工環境、例えば特定の地理学的位置の
画像を視聴者に生成して提供出来るような、視聴者向け
装置を提供することがしばしば望まれている。この種の
装置は人工または仮想現実装置として知られている。
画像を視聴者に生成して提供出来るような、視聴者向け
装置を提供することがしばしば望まれている。この種の
装置は人工または仮想現実装置として知られている。
【０００３】基本的な考え方は対象物、例えば建物、建
築物、配線図、物体の枠、軍事設備、コンピュータチッ
プ等の異なる種類の三次元モデルを構築しこれらの三次
元モデルをグラフィック表示装置に表示するものであ
る。表示装置はヘルメット内に視線を下げずに見れる様
に装着することが出来、液晶表示またはガラス上に投影
する方式のものが可能である。重要な点は視聴者の視野
が提示された三次元モデルのみに限定されることであ
る。視聴者はある領域のみを見ることが出来、仮に視聴
者が頭を右に回転させるとモデルの像も右に変わる。視
聴者が左を見ると、像も左に移動する。これによって視
聴者の周りに人工現実が構築される。
築物、配線図、物体の枠、軍事設備、コンピュータチッ
プ等の異なる種類の三次元モデルを構築しこれらの三次
元モデルをグラフィック表示装置に表示するものであ
る。表示装置はヘルメット内に視線を下げずに見れる様
に装着することが出来、液晶表示またはガラス上に投影
する方式のものが可能である。重要な点は視聴者の視野
が提示された三次元モデルのみに限定されることであ
る。視聴者はある領域のみを見ることが出来、仮に視聴
者が頭を右に回転させるとモデルの像も右に変わる。視
聴者が左を見ると、像も左に移動する。これによって視
聴者の周りに人工現実が構築される。
【０００４】この様な装置は既に存在しており、普通は
軍事シミュレーションネットワークおよび航空機訓練で
使用されている。しかしながら、通常この様な装置は非
常に強力なコンピュータおよび処理装置で制御されてい
て、典型的な装置の価格はそれぞれ３，５００万円（２
５０，０００ドル）である。高価であることに加えてこ
の様な装置は移動することが出来ず、使用者は制御装置
の近くの固定または半固定の位置に拘束される。
軍事シミュレーションネットワークおよび航空機訓練で
使用されている。しかしながら、通常この様な装置は非
常に強力なコンピュータおよび処理装置で制御されてい
て、典型的な装置の価格はそれぞれ３，５００万円（２
５０，０００ドル）である。高価であることに加えてこ
の様な装置は移動することが出来ず、使用者は制御装置
の近くの固定または半固定の位置に拘束される。
【０００５】従って、本技術分野に於て独立でかつ可搬
型の人工現実装置に対する要望が存在する。
型の人工現実装置に対する要望が存在する。
【０００６】本技術分野に於てさらに、視聴者が向いて
いる方向および視聴者の動きに応じて生成された画像を
提供出来る人工現実装置の必要性も存在している。
いる方向および視聴者の動きに応じて生成された画像を
提供出来る人工現実装置の必要性も存在している。
【０００７】本技術分野に於てさらにまだ、いずれの瞬
間に於いても視聴者の向いている方向および視聴者の動
きに応じて変化する画像を備えた可搬型人工現実装置を
提供することが望まれている。
間に於いても視聴者の向いている方向および視聴者の動
きに応じて変化する画像を備えた可搬型人工現実装置を
提供することが望まれている。
【０００８】本技術分野に於いて更に、表示されている
画像と同調した音声をもまた提供する様な装置が必要と
されている。
画像と同調した音声をもまた提供する様な装置が必要と
されている。
【０００９】
【発明の目的と要約】視聴者に対して人工視覚環境を生
成し、あたかも視聴者がその環境の中に実際に存在して
いるかのようにその周りで動かすことの出来る装置並び
に方法が提案されている。装置は可視画像と同期した、
すなわち視聴者の地理学的方向また同様に視聴者の相対
的な動きに応じて変化する可視画像に同期した音声も含
んでいる。
成し、あたかも視聴者がその環境の中に実際に存在して
いるかのようにその周りで動かすことの出来る装置並び
に方法が提案されている。装置は可視画像と同期した、
すなわち視聴者の地理学的方向また同様に視聴者の相対
的な動きに応じて変化する可視画像に同期した音声も含
んでいる。
【００１０】一つの実施例では、ヘルメットが視聴者の
頭および眼を覆っており、視聴者はヘルメット内の表示
スクリーンに投影されたもののみを「見る」ことが出来
る。地理学的な位置検出器が視聴者の動きおよび任意の
時刻に於ける地理学的な方向を決定するために使用され
ている。検出されたデータは内臓プロセッサに提供さ
れ、これは次にヘルメット内の表示スクリーンに適切な
画像を供給する。
頭および眼を覆っており、視聴者はヘルメット内の表示
スクリーンに投影されたもののみを「見る」ことが出来
る。地理学的な位置検出器が視聴者の動きおよび任意の
時刻に於ける地理学的な方向を決定するために使用され
ている。検出されたデータは内臓プロセッサに提供さ
れ、これは次にヘルメット内の表示スクリーンに適切な
画像を供給する。
【００１１】蓄電池駆動の装置を使用し、ヘルメットを
装着することによって使用者は、例えば創造された環境
の中を動き回ることが出来る。これはゲームに応用でき
るし、または生成された環境がプリント基板である場合
は工業分野でも使用できる。寸法は望みに応じて拡大縮
小が可能であり、視聴者は必要ならば世界の外または内
に位置することが出来る。
装着することによって使用者は、例えば創造された環境
の中を動き回ることが出来る。これはゲームに応用でき
るし、または生成された環境がプリント基板である場合
は工業分野でも使用できる。寸法は望みに応じて拡大縮
小が可能であり、視聴者は必要ならば世界の外または内
に位置することが出来る。
【００１２】画像はプロセッサ内に対象物体として記憶
されており、各々の対象物体には適切な音声ビットが割
り付けられていて、ヘルメット内に含まれるイヤホーン
に音声を提供する。一つの実施例に於いて、圧電材が無
指向性音声を生成し実環境をより忠実に再現するために
使用されている。
されており、各々の対象物体には適切な音声ビットが割
り付けられていて、ヘルメット内に含まれるイヤホーン
に音声を提供する。一つの実施例に於いて、圧電材が無
指向性音声を生成し実環境をより忠実に再現するために
使用されている。
【００１３】複数の対象物体はプロセッサの中に部分画
像として記憶する事が出来、多くの異なる予め記憶され
たファイル（対象物体）が結合されて、指定された環境
風景を生成しかつ連続的に変化出来るようになってい
る。
像として記憶する事が出来、多くの異なる予め記憶され
たファイル（対象物体）が結合されて、指定された環境
風景を生成しかつ連続的に変化出来るようになってい
る。
【００１４】生成された装置内部での視聴者の位置決め
は重要である。投影された風景を適切に変化させるため
には視聴者が眺めている方向並びに動きの向きを決定し
なければならない。装置は視聴者が上、下、左または右
を見たか、また視聴者が対象物からどれだけ離れている
か、またもしも装置内で歩き回っている場合は視聴者が
どれだけの距離を、どの方向にまたどれだけの速度で歩
いたかを判断しなければならない。
は重要である。投影された風景を適切に変化させるため
には視聴者が眺めている方向並びに動きの向きを決定し
なければならない。装置は視聴者が上、下、左または右
を見たか、また視聴者が対象物からどれだけ離れている
か、またもしも装置内で歩き回っている場合は視聴者が
どれだけの距離を、どの方向にまたどれだけの速度で歩
いたかを判断しなければならない。
【００１５】既存の装置は放射装置を基本的に使用して
いて、これは非常に低電力の放射信号を送信し三角測量
をすることによって装置は相対速度、頭の傾き等を計算
できる。この様な技術に基づくデータ手袋およびヘルメ
ットは非常に高価である（それぞれ約１２０万円、９，
０００ドル）。
いて、これは非常に低電力の放射信号を送信し三角測量
をすることによって装置は相対速度、頭の傾き等を計算
できる。この様な技術に基づくデータ手袋およびヘルメ
ットは非常に高価である（それぞれ約１２０万円、９，
０００ドル）。
【００１６】従って本発明の技術的な特長は、可搬型で
かつ視聴者の位置及び動きに基づいて生成された風景を
提供するための、人工現実装置を提供することである。
かつ視聴者の位置及び動きに基づいて生成された風景を
提供するための、人工現実装置を提供することである。
【００１７】本発明の更なる技術的な特長は、視聴者の
連続的な動きを感知し、検出されたデータに従って表示
される風景を変化させる、この様な可搬型人工現実装置
を開発したことである。
連続的な動きを感知し、検出されたデータに従って表示
される風景を変化させる、この様な可搬型人工現実装置
を開発したことである。
【００１８】本発明の更に別の特徴は、複数の別々の装
置が互いの位置データを通信し合い、各々が相手を「見
る」ことが出来てその位置を知ることが出来る点であ
る。
置が互いの位置データを通信し合い、各々が相手を「見
る」ことが出来てその位置を知ることが出来る点であ
る。
【００１９】本発明の更に別の技術的な特長は、視聴者
に提供されている風景がプロセッサ内に一連の対象物体
として記憶されており、各々の対象物体は属性として物
理的な空間および関連する音声を有していることであ
る。
に提供されている風景がプロセッサ内に一連の対象物体
として記憶されており、各々の対象物体は属性として物
理的な空間および関連する音声を有していることであ
る。
【００２０】
【実施例】本発明の更に完全な理解は、詳細な記述およ
び特許請求の範囲を添付図と共に参照することにより得
られるであろう、添付図に於て同一の参照番号は同一の
対象を指し示す。
び特許請求の範囲を添付図と共に参照することにより得
られるであろう、添付図に於て同一の参照番号は同一の
対象を指し示す。
【００２１】図１は個人の頭に別々に装着される可搬型
仮想現実装置１０を示す。装置１０はカラー液晶表示ス
クリーン１０１、圧電フィルム素子の配列１０２、位置
方向検出器１２およびプロセッサ１３とで構成されてい
る。
仮想現実装置１０を示す。装置１０はカラー液晶表示ス
クリーン１０１、圧電フィルム素子の配列１０２、位置
方向検出器１２およびプロセッサ１３とで構成されてい
る。
【００２２】プロセッサ１３は位置方向検出器１２から
のヘルメット１０方向情報、および内臓ソフトウェア従
って可視画像を生成する。プロセッサ１３は三次元環境
を生成し、その眺望をスクリーン１０１上に投影する。
使用者がその頭、従ってヘルメット１０を動かすと、プ
ロセッサ１３はスクリーン１０１上の画像を変化させ
て、使用者があたかも実際の三次元環境の中に居るかの
ように認識出来るように眺望を模擬する。同様に使用者
が別の位置に歩いたり走ったりすると、プロセッサ１３
は使用者があたかも三次元環境の中を同じ距離だけ同じ
方向に歩いたり走ったりしたかのように、スクリーン１
０１上の画像を変化させる。
のヘルメット１０方向情報、および内臓ソフトウェア従
って可視画像を生成する。プロセッサ１３は三次元環境
を生成し、その眺望をスクリーン１０１上に投影する。
使用者がその頭、従ってヘルメット１０を動かすと、プ
ロセッサ１３はスクリーン１０１上の画像を変化させ
て、使用者があたかも実際の三次元環境の中に居るかの
ように認識出来るように眺望を模擬する。同様に使用者
が別の位置に歩いたり走ったりすると、プロセッサ１３
は使用者があたかも三次元環境の中を同じ距離だけ同じ
方向に歩いたり走ったりしたかのように、スクリーン１
０１上の画像を変化させる。
【００２３】スクリーン１０１は、ここではカラー液晶
表示装置であるが、例えば使用者の眼の近くに短焦点距
離で配置できる、任意の表示装置が可能である。
表示装置であるが、例えば使用者の眼の近くに短焦点距
離で配置できる、任意の表示装置が可能である。
【００２４】プロセッサ１３はまた音声帯１１の圧電素
子１０２を通して、音声場を生成する。個々の素子１０
２はプロセッサ１３から個別に駆動される。プロセッサ
は指向性音声場を生成する様に圧電フィルム素子１０２
に対して、個別にかつ選択的に電力を供給する。この様
に行うことによって、プロセッサは移動する音源および
使用者の頭または身体が動いている場合は、固定音源の
幻覚を作り出すことが出来る。音源が固定している場
合、すなわち使用者が動きを止めているときには同じ素
子から同じ音が来続ける。音声素子は小さなチップであ
っても長い帯であっても良く、各々のプロセッサからの
別々の信号で駆動される。
子１０２を通して、音声場を生成する。個々の素子１０
２はプロセッサ１３から個別に駆動される。プロセッサ
は指向性音声場を生成する様に圧電フィルム素子１０２
に対して、個別にかつ選択的に電力を供給する。この様
に行うことによって、プロセッサは移動する音源および
使用者の頭または身体が動いている場合は、固定音源の
幻覚を作り出すことが出来る。音源が固定している場
合、すなわち使用者が動きを止めているときには同じ素
子から同じ音が来続ける。音声素子は小さなチップであ
っても長い帯であっても良く、各々のプロセッサからの
別々の信号で駆動される。
【００２５】図２は使用者が制御器２１を使用し、提示
された画像を手動で変更したりまたは、生成された環境
に対する方向または速度の変化を手動で生成する装置を
示す。帯２２は素子１０２を含み、締め付け機構２０に
よって調節することが出来、これはまた素子の音量調節
も行える。
された画像を手動で変更したりまたは、生成された環境
に対する方向または速度の変化を手動で生成する装置を
示す。帯２２は素子１０２を含み、締め付け機構２０に
よって調節することが出来、これはまた素子の音量調節
も行える。
【００２６】図３はプロセッサ１３、スクリーン１０
１、スピーカ素子１１、ジョイスティック２１、位置方
向検出器１２および方向制御モジュール３０６を図式的
に示している。プロセッサ１３はデータベースに格納さ
れているグラフィック情報を取り出して画像を生成し、
これらはスクリーン１０１上に表示される。プロセッサ
１３はまた圧電フィルム素子１０２から出力される音声
をも生成する。プロセッサ１３は単一プロセッサであっ
ても多重プロセッサで有ってもよく、例えばＴＭＳ３４
０シリーズのグラフィックプロセッサおよびＴＭＳ３２
０シリーズのディジタル信号プロセッサが使用出来る
が、これらはすべてテキサス・インスツルメント株式会
社（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｉｎｃｏｒｐ
ｏｒａｔｅｄ）から購入可能である。’３４０はスクリ
ーン１０１上に表示される画像を生成し、’３２０は素
子帯１１上に音声を生成する。プロセッサ１３には位置
方向検出器１２が接続されている。位置方向検出器１２
は使用者が見ている方向を検出する。フラックス・ゲー
ト羅針儀（図示せず）をプロセッサ１３に連結させて、
絶対南北方向情報を提供できる。方向制御ブロック３０
６はプロセッサ１３に対して三次元環境内での使用者の
位置および眺望を提供する。方向制御ブロック３０６は
使用者の向きに関する情報を位置検出器１２からプロセ
ッサ１３を通して、また使用者からジョイスティック２
１を通して直接受信する。方向制御ブロック３０６は三
次元環境内での使用者の位置を、位置方向検出器１２か
らの瞬時瞬時の向き情報を数学的に積分することにより
決定することが出来る。
１、スピーカ素子１１、ジョイスティック２１、位置方
向検出器１２および方向制御モジュール３０６を図式的
に示している。プロセッサ１３はデータベースに格納さ
れているグラフィック情報を取り出して画像を生成し、
これらはスクリーン１０１上に表示される。プロセッサ
１３はまた圧電フィルム素子１０２から出力される音声
をも生成する。プロセッサ１３は単一プロセッサであっ
ても多重プロセッサで有ってもよく、例えばＴＭＳ３４
０シリーズのグラフィックプロセッサおよびＴＭＳ３２
０シリーズのディジタル信号プロセッサが使用出来る
が、これらはすべてテキサス・インスツルメント株式会
社（Ｔｅｘａｓ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｉｎｃｏｒｐ
ｏｒａｔｅｄ）から購入可能である。’３４０はスクリ
ーン１０１上に表示される画像を生成し、’３２０は素
子帯１１上に音声を生成する。プロセッサ１３には位置
方向検出器１２が接続されている。位置方向検出器１２
は使用者が見ている方向を検出する。フラックス・ゲー
ト羅針儀（図示せず）をプロセッサ１３に連結させて、
絶対南北方向情報を提供できる。方向制御ブロック３０
６はプロセッサ１３に対して三次元環境内での使用者の
位置および眺望を提供する。方向制御ブロック３０６は
使用者の向きに関する情報を位置検出器１２からプロセ
ッサ１３を通して、また使用者からジョイスティック２
１を通して直接受信する。方向制御ブロック３０６は三
次元環境内での使用者の位置を、位置方向検出器１２か
らの瞬時瞬時の向き情報を数学的に積分することにより
決定することが出来る。
【００２７】図４ａ、図４ｂおよび図４ｃは位置および
方向検出器１２の一つの実施例に於ける素子を示す。容
器４０には液体が満たされており、光源４３（または赤
外線またはマイクロ波の様な電子信号源）を一方の側に
有し、そしてＣＣＤ４４（電荷転送素子：Ｃｈａｒｇｅ
Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）またはその他の電子
信号検知器をもう一方の側に有する。ＣＣＤ４４は光源
４３からの光線４０１が、液体４２で遮られるときに入
射する場所を検出することができる。図４ｂおよび図４
ｃは容器４０を異なる向きに置いた場合を示しており、
従って装置４０内の液体が異なる水準に有る状態を示し
ている。
方向検出器１２の一つの実施例に於ける素子を示す。容
器４０には液体が満たされており、光源４３（または赤
外線またはマイクロ波の様な電子信号源）を一方の側に
有し、そしてＣＣＤ４４（電荷転送素子：Ｃｈａｒｇｅ
Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）またはその他の電子
信号検知器をもう一方の側に有する。ＣＣＤ４４は光源
４３からの光線４０１が、液体４２で遮られるときに入
射する場所を検出することができる。図４ｂおよび図４
ｃは容器４０を異なる向きに置いた場合を示しており、
従って装置４０内の液体が異なる水準に有る状態を示し
ている。
【００２８】図４ｂに於て、容器４０が傾けられている
のでＣＣＤ４４の大きな領域が液体４２で遮られてお
り、ＣＣＤ４４に当たる光線４０１はより少なくなる。
ＣＣＤ４４に照射される光線量は検知できる、例えば個
別のＣＣＤ（またはその他の検出器）装置の配列を使用
し、おそらくはディジタル式に光のレベルを監視して検
知出来る。水平の場合はＣＣＤ４４には光が透過しな
い。図４ｃに於て、液体がＣＣＤ４４を完全に覆ってい
る。
のでＣＣＤ４４の大きな領域が液体４２で遮られてお
り、ＣＣＤ４４に当たる光線４０１はより少なくなる。
ＣＣＤ４４に照射される光線量は検知できる、例えば個
別のＣＣＤ（またはその他の検出器）装置の配列を使用
し、おそらくはディジタル式に光のレベルを監視して検
知出来る。水平の場合はＣＣＤ４４には光が透過しな
い。図４ｃに於て、液体がＣＣＤ４４を完全に覆ってい
る。
【００２９】図５では複数のＣＣＤ容器４０が異なる軸
に傾けられた状態で組み合わされて示されている。三つ
の組合わせ部品４０ａ，４０ｂおよび４０ｃは相互に直
交する軸に対して配列された状態で方向検出器１２の中
に組み込まれていて、三次元方向の動きを検知してい
る。組合せ部品４０ａ，４０ｂおよび４０ｃからの向き
情報はケーブル３０１を通してプロセッサ１３に伝送さ
れる。ＣＣＤ組合わせ部品はまた、常時ＣＣＤ素子の出
力を検査することによって検出器１２の動きおよび位置
に関する情報を提供できる。
に傾けられた状態で組み合わされて示されている。三つ
の組合わせ部品４０ａ，４０ｂおよび４０ｃは相互に直
交する軸に対して配列された状態で方向検出器１２の中
に組み込まれていて、三次元方向の動きを検知してい
る。組合せ部品４０ａ，４０ｂおよび４０ｃからの向き
情報はケーブル３０１を通してプロセッサ１３に伝送さ
れる。ＣＣＤ組合わせ部品はまた、常時ＣＣＤ素子の出
力を検査することによって検出器１２の動きおよび位置
に関する情報を提供できる。
【００３０】各々の装置４０内部の液体の傾斜を考慮に
入れることによって、二つの装置のみで全三方向を知る
ことも可能である。
入れることによって、二つの装置のみで全三方向を知る
ことも可能である。
【００３１】この説明は発明を上記の特定の実施例を参
照して記述したが、これはただ一つの例であって、発明
の範囲を制限するのはこの説明ではなく特許請求の範囲
である。開示された発明の種々の修正、また同様に発明
の別の実施例は、当業の者は上記の説明を参照すること
によって明かであろう。従って添付の特許請求の範囲は
その様な修正変更が発明の真の範囲に落ちる様に網羅す
るものである。
照して記述したが、これはただ一つの例であって、発明
の範囲を制限するのはこの説明ではなく特許請求の範囲
である。開示された発明の種々の修正、また同様に発明
の別の実施例は、当業の者は上記の説明を参照すること
によって明かであろう。従って添付の特許請求の範囲は
その様な修正変更が発明の真の範囲に落ちる様に網羅す
るものである。
【００３２】関連明細書の相互参照 以下の特許明細書は互いに相互参照されており、全ては
テキサス・インスツルメント（株）に委譲されている。
これらの明細書は同時にファイルされていてこの特許で
も参照されている。 米国出願番号 発明の名称 07/593,190 可搬型可視表示装置を提供するための
方法並びに装置。 07/593,823 使用者の物理的な位置を監視するため
の方法並びに装置。 07/593,702 オンライン指向性音響を提供するため
の方法並びに装置。
テキサス・インスツルメント（株）に委譲されている。
これらの明細書は同時にファイルされていてこの特許で
も参照されている。 米国出願番号 発明の名称 07/593,190 可搬型可視表示装置を提供するための
方法並びに装置。 07/593,823 使用者の物理的な位置を監視するため
の方法並びに装置。 07/593,702 オンライン指向性音響を提供するため
の方法並びに装置。
【００３３】以上の説明に関して更に以下の項を開示す
る。
る。
【００３４】(1) 人工的に創造された環境を視聴者に
対して提供するための装置であって：各々の視聴者に対
してそれぞれ唯一提供され、前記視聴者を基準としてあ
る物理的な位置に予め位置決めされる様に提供された環
境内で、前記視聴者に対して誘導される対象物を提示す
るための表示スクリーンと；前記提供された環境内で前
記視聴者が対向している方向を検出するための方向検出
器と；前記提供された環境内で前記視聴者の相対的な動
きを検出するための動き検出器と；それに前記視聴者に
対して、前記方向検出器により決定される前記視聴者の
向きとして検出された方向と、前記動き検出器で決定さ
れる前記視聴者の相対運動とに基づいて提示画像を調整
するための回路とで構成された前記人工環境装置。
対して提供するための装置であって：各々の視聴者に対
してそれぞれ唯一提供され、前記視聴者を基準としてあ
る物理的な位置に予め位置決めされる様に提供された環
境内で、前記視聴者に対して誘導される対象物を提示す
るための表示スクリーンと；前記提供された環境内で前
記視聴者が対向している方向を検出するための方向検出
器と；前記提供された環境内で前記視聴者の相対的な動
きを検出するための動き検出器と；それに前記視聴者に
対して、前記方向検出器により決定される前記視聴者の
向きとして検出された方向と、前記動き検出器で決定さ
れる前記視聴者の相対運動とに基づいて提示画像を調整
するための回路とで構成された前記人工環境装置。
【００３５】(2) 第１項記載の装置に於て、前記誘導
された対象物が単独の対象物の組としてプロセッサ内に
記憶され、各々の前記対象物がそれらの物理的特性に付
属する属性と関連して記憶されている前記人工環境装
置。
された対象物が単独の対象物の組としてプロセッサ内に
記憶され、各々の前記対象物がそれらの物理的特性に付
属する属性と関連して記憶されている前記人工環境装
置。
【００３６】(3) 第２項記載の装置に於て、前記物理
的特性が視聴者に対する相対位置と同様に音声特性を含
む前記信号環境装置。
的特性が視聴者に対する相対位置と同様に音声特性を含
む前記信号環境装置。
【００３７】(4) 第１項記載の装置に於て、さらに：
前記検出された方向および動きを離れた場所にある装置
に通信するための回路と；それに前記視聴者に対して提
供するためのデータを離れた場所にある装置から受信す
るための回路とを含む前記人工環境装置。
前記検出された方向および動きを離れた場所にある装置
に通信するための回路と；それに前記視聴者に対して提
供するためのデータを離れた場所にある装置から受信す
るための回路とを含む前記人工環境装置。
【００３８】(5) 人工的に創造された環境を視聴者に
対して提供するための方法であって：各々の前記視聴者
に固有の表示スクリーンに対象物体を誘導し；前記視聴
者に対して相対的なある物理的位置に予め位置決めされ
る様に提供された環境内で視聴者に対して誘導された対
象物体を提示し；前記提供された環境内で前記視聴者が
対向している方向を検出し；前記提供された環境内での
前記視聴者の相対運動を検出し；そして前記視聴者に対
して提供される画像を、前記方向検出器により決定され
る前記視聴者の向きとして検出された方向と、前記動き
検出器で決定される前記視聴者の相対運動とに基づいて
調整する手順とで構成された前記人工環境提供方法。
対して提供するための方法であって：各々の前記視聴者
に固有の表示スクリーンに対象物体を誘導し；前記視聴
者に対して相対的なある物理的位置に予め位置決めされ
る様に提供された環境内で視聴者に対して誘導された対
象物体を提示し；前記提供された環境内で前記視聴者が
対向している方向を検出し；前記提供された環境内での
前記視聴者の相対運動を検出し；そして前記視聴者に対
して提供される画像を、前記方向検出器により決定され
る前記視聴者の向きとして検出された方向と、前記動き
検出器で決定される前記視聴者の相対運動とに基づいて
調整する手順とで構成された前記人工環境提供方法。
【００３９】(6) 第５項記載の方法に於て更に：前記
誘導された対象物体を単独の対象物体の組としてプロセ
ッサ内に記憶し、各々の前記対象物体がそれらの物理的
特性に付属する属性と関連して記憶される手順を含む前
記人工環境提供方法。
誘導された対象物体を単独の対象物体の組としてプロセ
ッサ内に記憶し、各々の前記対象物体がそれらの物理的
特性に付属する属性と関連して記憶される手順を含む前
記人工環境提供方法。
【００４０】(7) 第６項記載の方法に於て、前記物理
的特性が視聴者に対する相対位置と同様に音声特性を記
憶する手順を含む前記人工環境提供方法。
的特性が視聴者に対する相対位置と同様に音声特性を記
憶する手順を含む前記人工環境提供方法。
【００４１】（８） 第３項または第７項記載の装置
に於て、前記音声特性が異なる音声レベルおよび視聴者
に対する相対音声位置を含む前記人工環境装置。
に於て、前記音声特性が異なる音声レベルおよび視聴者
に対する相対音声位置を含む前記人工環境装置。
【００４２】(9) 第５項記載の方法に於て、前記調整
手順が更に：前記対象物体の前記記憶されている物理的
特性を処理し、視聴者に対して視聴者の頭の方向および
動きの変化に従って変化する音声並びに可視表示を提供
する手順を含む前記人工環境提供方法。
手順が更に：前記対象物体の前記記憶されている物理的
特性を処理し、視聴者に対して視聴者の頭の方向および
動きの変化に従って変化する音声並びに可視表示を提供
する手順を含む前記人工環境提供方法。
【００４３】(10) 第５項記載の方法に於て更に：前記
決定された方向と動きを離れた装置に通信し；そして離
れた装置から前記視聴者に提供するためのデータを受信
する手順を含む、前記人工環境提供方法。
決定された方向と動きを離れた装置に通信し；そして離
れた装置から前記視聴者に提供するためのデータを受信
する手順を含む、前記人工環境提供方法。
【００４４】(11) 第３項記載の装置に於て、前記調整
回路が前記対象物体の前記記憶された物理的特性を処理
し、視聴者に対して視聴者の頭の方向および動きの変化
に従って変化する音声並びに可視表示を提供する回路を
含む前記人工環境装置。
回路が前記対象物体の前記記憶された物理的特性を処理
し、視聴者に対して視聴者の頭の方向および動きの変化
に従って変化する音声並びに可視表示を提供する回路を
含む前記人工環境装置。
【００４５】(12) 第４項または第１０項記載の装置に
於て、前記離れた場所にある装置が複数の別装置であ
る、前記人工環境装置。
於て、前記離れた場所にある装置が複数の別装置であ
る、前記人工環境装置。
【００４６】(13) 第４項または第１０項記載の装置に
於て、前記離れた場所にある装置が前記送信装置から独
立した中央処理装置である、前記人工環境装置。
於て、前記離れた場所にある装置が前記送信装置から独
立した中央処理装置である、前記人工環境装置。
【００４７】(14) 第１３項記載の装置に於て、更に前
記中央処理装置を経由して互いに通信を行う、複数の前
記装置を含む前記人工環境装置。
記中央処理装置を経由して互いに通信を行う、複数の前
記装置を含む前記人工環境装置。
【００４８】(15) 各々が予め定められた構造を有する
人工的に表示される環境を、複数の視聴者に対して生成
するための装置であって：各々の前記視聴者に接続さ
れ、前記視聴者の相対運動に関連するデータを提供する
ための地理学的検出器と；各々の前記視聴者に固有で、
該ローカル視聴者およびその他の複数の視聴者からの前
記データを受信するプロセッサと；前記生成された環境
の眺望を各々の前記視聴者に提供するための媒体で、前
記眺望は前記固有のプロセッサにより前記ローカル視聴
者からの受信データおよび前記その他の視聴者からのデ
ータに従って制御されている前記媒体とを含む前記人工
環境装置。
人工的に表示される環境を、複数の視聴者に対して生成
するための装置であって：各々の前記視聴者に接続さ
れ、前記視聴者の相対運動に関連するデータを提供する
ための地理学的検出器と；各々の前記視聴者に固有で、
該ローカル視聴者およびその他の複数の視聴者からの前
記データを受信するプロセッサと；前記生成された環境
の眺望を各々の前記視聴者に提供するための媒体で、前
記眺望は前記固有のプロセッサにより前記ローカル視聴
者からの受信データおよび前記その他の視聴者からのデ
ータに従って制御されている前記媒体とを含む前記人工
環境装置。
【００４９】(16) 第１５項記載の装置に於て、各々の
前記視聴者への前記人工環境が前記ローカルプロセッサ
により生成され各々の前記視聴者への環境が前記視聴者
に唯一固有である前記人工環境装置。
前記視聴者への前記人工環境が前記ローカルプロセッサ
により生成され各々の前記視聴者への環境が前記視聴者
に唯一固有である前記人工環境装置。
【００５０】(17) 第１５項記載の装置に於て、前記検
出器が：その中で液体が重力にしたがって自由に流れる
限定された空間と；そして前記限定された空間に接触
し、前記自由液体表面を連続監視するための複数の検出
器とを含む前記人工環境装置。
出器が：その中で液体が重力にしたがって自由に流れる
限定された空間と；そして前記限定された空間に接触
し、前記自由液体表面を連続監視するための複数の検出
器とを含む前記人工環境装置。
【００５１】(18) 第１７項記載の装置に於て、前記検
出器が前記空間内を移動する前記液体によって変更され
る前記限定された空間を透過する光線に対して敏感であ
る、前記人工環境装置。
出器が前記空間内を移動する前記液体によって変更され
る前記限定された空間を透過する光線に対して敏感であ
る、前記人工環境装置。
【００５２】(19) 第１８項記載の装置に於て、前記検
出器が前記限定された空間の軸に沿って離れて配置され
た線形ＣＣＤを含む前記人工環境装置。
出器が前記限定された空間の軸に沿って離れて配置され
た線形ＣＣＤを含む前記人工環境装置。
【００５３】(20) 第１８項記載の検出器に於て、前記
光線が前記限定された空間に接触している光源から供給
される前記人工環境装置。
光線が前記限定された空間に接触している光源から供給
される前記人工環境装置。
【００５４】(21) 可搬型可視表示装置を提供するため
の装置並びに方法が開示されている。一つの実施例に於
て、装置１０はヘルメット方式で視聴者の頭にかぶせて
装着できる。従って視聴者はヘルメット内のスクリーン
１０１を注視し、生成された画像を「見る」。ヘルメッ
トには検出器が装着されていて、視聴者の地理学的な向
きおよび相対的な動きを決定する。画像はプロセッサ１
３の中に一連の対象物体として記憶されており、各々は
音声的および可視的な関連する物理特性を有する。
の装置並びに方法が開示されている。一つの実施例に於
て、装置１０はヘルメット方式で視聴者の頭にかぶせて
装着できる。従って視聴者はヘルメット内のスクリーン
１０１を注視し、生成された画像を「見る」。ヘルメッ
トには検出器が装着されていて、視聴者の地理学的な向
きおよび相対的な動きを決定する。画像はプロセッサ１
３の中に一連の対象物体として記憶されており、各々は
音声的および可視的な関連する物理特性を有する。
【図１】ヘルメットに装着された仮想現実装置を示す図
であり、スピーカ部品を露出して示している。
であり、スピーカ部品を露出して示している。
【図２】ヘルメットに装着された仮想現実装置を示す図
である。
である。
【図３】模擬現実装置の図式的表現を示す図である。
【図４】ａ、ｂ、およびｃは種々の方向を向いているＣ
ＣＤ位置方向検出器を示す図である。
ＣＤ位置方向検出器を示す図である。
【図５】三次元位置方向検出器を示す図である。
１０ 人工環境装置 １１ 音声帯 １２ 位置方向検出器 １３ プロセッサ ２０ 締め付け機構 ２１ ジョイスティック ２２ 帯 ４０ 容器 ４２ 液体 ４３ 光源 ４４ ＣＣＤ １０１ スクリーン １０２ 圧電素子 ３０１ ケーブル ４０１ 光線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デール エイ．コーン アメリカ合衆国テキサス州ガーランド, オールド ミル ラン 1317 (72)発明者 ノーマン エイ．ジョセフソン アメリカ合衆国テキサス州ダラス，メリ マック 5211 (56)参考文献 英国特許出願公開2201069（ＧＢ，Ａ) 国際公開90／5356（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 27/02 G09B 9/00 G09F 9/00 366 G09G 5/36
Claims (1)
- 【請求項１】 人工的に創造された環境を提供するため
の装置であって、 一視聴者に相対して所定の物理的な位置に予め位置決め
された現在の環境内で、導き出された対象物を該視聴者
に提供するための該視聴者に対する単独の表示媒体、 前記現在の環境に関連して前記視聴者の動きを検知する
位置方向検知器であって、該検知器は、重力に従って流
体が自由に流れる画定された空間と、該確定された空間
に隣接する複数個の検出器であって前記自由に流れる流
体の平らな表面と該複数個の検出器との間で形成された
角度を連続的に監視する前記複数個の検出器と、前記確
定された空間の一方の側の長手方向軸に沿って隣接しか
つ間隔を置いて配置された光源手段と、を有し、しか
も、前記複数個の検出器は、前記画定された空間の他方
の側の前記長手方向軸に沿って隣接しかつ間隔を置いて
配置されたリニアＣＣＤアレーを構成し、前記自由に流
れる流体のほぼ平らな表面と前記リニアＣＣＤアレーと
の間で形成された角度を連続的に監視するようにした、
前記位置方向検出器、および 前記検知された動きと前記
視聴者に応答して前記現在の環境を創造し変更する処理
回路、 を備えた前記装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US59319090A | 1990-10-05 | 1990-10-05 | |
| US593190 | 1990-10-05 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04263283A JPH04263283A (ja) | 1992-09-18 |
| JP3247126B2 true JP3247126B2 (ja) | 2002-01-15 |
Family
ID=24373753
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25805791A Expired - Fee Related JP3247126B2 (ja) | 1990-10-05 | 1991-10-04 | 可搬型可視表示装置を提供する方法並びに装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5322441A (ja) |
| EP (1) | EP0479605B1 (ja) |
| JP (1) | JP3247126B2 (ja) |
| DE (1) | DE69113199T2 (ja) |
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