JPH07504766A - ２組のスクリーンによる画像形成システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ２組のスクリーンによる画像形成システム本発明の３次元の画像形成システムに 係り、特に我々の初期の国際出１ｉ１Ｎｏ、ＰＣＴ／ＧＢ９１１０１３１Ｂ（Ｗ ０９２１０３０２１の番号で公開された）およびＮｏ、ＰＣＴ／ＧＢ９１１０２ ３１３に記載された画像形成システムに対する改良に関する。

我々の初期の出願は立体視式１対の画像が該対の２個の画像間の横方向移行を用 いてスクリーン上に表示される画像形成システムに関する。１つのデコーダスク リーンが設けられ、それにより観察者は右眼を用いて該１対の一方の画像を見、 左眼を用いて他方の画像を見ることが出来る。我々の出１ｉｌＮｏ、ＰｃＴ／Ｇ Ｂ９１１０２３１３はラスタのレンズ系ハイブリッドとして知られるデコーダの １つの特別な形式％式％ 我々の初期の出願において述べられたシステムは、３次元効果を生ずる２眼式立 体視対の両方の画像の構成成分を担送する単一画像スクリーンを用いた３次元画 像形成システムである。したがって、該画像対は電子的にもしくは光学的のいず れかにより処理されて、組合わせ画像が表示される前に該２つの画像の部分を組 合わせねばならない。

特定化された画像処理デバイスを必要とすることな（、より簡単なシステムでも ２個の画像スクリーンを用いて製作され得ることを我々は正しく知った次第であ る。

本発明によれば、３次元画像形成システムにおいて使用されるデコーダスクリー ンが得られるもので、該デコーダスクリーンは基板と、エツジ−エツジ間に（切 端式に）配列されるように該基板に固着された複数の平行な、細長いレンズ系及 びプリズム要素とを具備し、該基板はその上に透明領域と不透明領域のパターン を形成したものであり、不透明領域と透明領域の該パターンは、該スクリーンは 、交互に完全に不透明と完全に透明に該スクリーンが見える複数の角度的に距っ た観察位置を該スクリーンが規定するようになっていることを特徴とするもので ある。

別の態様において、本発明は３次元画像形成システムを付与するもので、該シス テムは（１）−緒に観察すれば３次元効果を得るように組合わせ可能な画像の３ 次元立体視対の一つを夫々表示するための１対の画像スクリーンと、（２）観察 位置の観察者が両方の画像を見ることが出来るように、観察位置に向けて少くと も画像スクリーンの１つから光を再指向する手段とを具備し、該システムは、そ れぞれの画像スクリーンと再指向用の上記手段の間に設置された上記形式のデコ ーダスクリーンを更に具備し、該２個のデコーダスクリーンは、一方のデコーダ スクリーンにより規定される完全に不透明な観察用位置が、他方のデコーダスク リーンにより゛規定される完全に透明な観察用位置と実質的に一致するように配 置されていることを特徴とするものである。

本発明の実施例は図面を参照して実例によりｎに詳細に説明するにしよう。

図１は２個のスクリーンを用いた３次元画像形成システムを示す一図２は本発明 に係るデコーダスクリーンを示す；図３は、図２のデコーダスクリーンにより規 定される交互観察の位置を概略図的に示す； 図４は、図２のデコーダスクリーンを利用する２個のスクリーンの観察システム を示す； 図５ａと図５ｂとは図４の観察システムにおいて使用される角度フィルタを示す ； 図６は映画用フィルム映写機を用いる第１の２個のスクリーンの観察システムを 示す；および 図７は第２の同様の観察システムを示す。

３次元画像形成システムの１形式は図１に示されている。ステレオ写真対（３次 元立体視対）を形成する２個の画像は、多かれ少なかれ相互に垂直なそれらの画 像のスクリーンを用いて配列された２個のテレビジョンモニタ１０と１２上に表 示される。ビーム分割器１４、例えば半銀付はミラーは、観察者をして双方の画 像を同じ位置から可視を許可するように、２個のスクリーン１０と１２の間に配 置されている。

所望の３次元効果を発生するためには、観察者の２個の眼のそれぞれは、２個の 画像（映像）の一方、かつ１つのみを受け入れることが必要である。これは、例 えば、適切な偏光フィルタ１０ａと１２ａを２個のスクリーンＩＯと１２上に設 置し、゛かっそれぞれの眼に入る光を、２個のスクリーンの一方から発生する特 殊の偏光に制限するように作用する偏光眼鏡を観察者に付与することにより達成 可能である。

云うまでもなく観察者の見地からすれば、彼又は彼女が特別の眼鏡なしに３次元 映像を観察し得ることは好ましいことである。

特別の眼鏡なしで３次元観察を可能にするために必要なものは、各スクリーンと 観察者間に設けられたデコーダスクリーンであり、該デコーダスクリーンは一方 の眼には完全に黒（不透明）に見え、他方の眼には完全にさえぎるもののないク リヤな（透明な）ように（さえぎるもののない）眼の位置が２個の画像に対し異 なっているように、夫々の画像の前に１つ配置された、２個のこのようなデコー ダスクリーンを設けることにより、観察者の２つの眼の夫々は２個の映像の一つ のみを見て、したがって観察者は３次元画像を見るシステムが得られることが可 能である。

Ｎｏ、ＷＯ９２／　０３０２１の番号の下に公開された我々の初期の国際出願Ｎ ｏ、ＰＣＴ／ＧＢ９１１０１３１８は、複数の平行な細長いレンズ系要素もしく はプリズム要素がエツジ−エツジ間に装着される基板を有するデコーダスクリー ンを説明している。この基板はまた暗部領域とクリヤな領域のパターンを備える ものでこのパターンはレンズ要素又はプリズム要素と組合わせられて作用して観 察者の眼のそれぞれに対し、交番する透明と不透明の領域のパターンを与える。

この感知されたパターンはデコーダとして作用し、３次元立体視像対の２つの映 像の各要素を分離するもので、この２つの映像は両方とも同じスクリーン上で表 示されるが、相異なるスクリーン領域で表示されるものである。

本発明の２スクリ一ン方式の画像形成システムで使用されるデコーダスクリーン の１つの形式が図２に示されている０図２のデコーダスクリーンは、複数の平行 な細長いレンズ系要素２４が固着される基板２２を備えている。クリアと不透明 な帯域２６のパターン内にレンズ系要素２４が固定されている基板２２の表面上 に形成され、該レンズ系要素２４に平行に伸びている。帯域２６はレンズ系要素 ２４に相対的に配置されているので、デコーダスクリーン２ｏが１連の交互の位 置を規定する或はより正確には、デコーダスクリーン２ｏが完全に不透明もしく は完全に透明であるように見える角度において一連の交互の位置を規定する。

これは単一テレビジョンモニタスクリーン３ｏ上に表示された単一画像（三角形 ）に関連して、図３に概略図的に図示されている。画像の前に設置されたデコー ダスクリーン３２は、三角形がデコーダスクリーン３２を介して見ることが可能 である（参照番号３４により示される）複数の角度的に距った位置を規定するが 、三角形が見ることの出来ないデコーダスクリーンが完全に不透明であるように 見える交番的な位置（参照番号３６により示す）により分離されている。

レンズ系要素（２４）の寸法と帯域２６とを適切に選定することにより、標準の 観察距離において、多かれ少かれ観察者の眼の分離に等しい距離だけ分離された 、隣接する「不透明な」および「透明な」位置を夫々有するデコーダスクリーン ２０を製作することが可能である。標準の観察距離に位置する観察者はしたがっ てデコーダスクリーン２０を、一方の眼で完全に不透明として、又他方の眼で完 全に透明として感知することになる。

図２に示されたそれの線に沿って製作されたデコーダスクリーン４０ａと４０ｂ とは、図１に示された偏光フィルタ１０ａと１２ａの代りに、図４に示されるよ うな２個のテレビジョンモニタスクリーン４０と４２の前に配置可能である。２ 個のデコーダスクリーン４０ａと４２ａとが相互に関してオフセットされるよう に、或は之等の規定する観察用位置のパターンが相互に関して逆転されているよ うにのいずれかに製作されると仮定すれば、２個のデコーダスクリーン４０ａと ４２ａの正味の効果は、観察者が一方のスクリーン４０ａを一方の眼で完全に透 明として、かつ他方の眼で完全に不透明として感知し、かつ他方のスクリーン４ ２ａを第１の眼で完全に不透明として、かつ第２の眼で完全に透明として感知す ることになる。したがって、観察者は一方のモニタを第１の眼で見、他方のモニ タスクリーン４２を第２の眼で見ることになる。その結果としで、観察者は３次 元画像を特別な眼鏡をかける必要なしに看取することになる。

図４に示した装置について発生し得る１つの問題点は観察者の視線に平行に配設 されているモニタスクリーン４２のちらつきにより混乱されることである。この 問題点は、デコーダスクリーン４２ａとビーム分割器４６の間に角度フィルタ４ ４を設けることにより克服可能である。

角度フィルタ４４は商業上「光制御フィルムとして知られる材料より形成され、 該フィルムは図５ａに示されるように、数百の平行な不透明な矩形のマイクロル ーバよりなるものである０図５ｂから知られるように、このようなマイクロルー バは、フィルタ４４の平面に実質的に垂直でない光の透過を阻止するように作用 する。したがって、フィルタ４４は軸外れモニタ４２からちらつきを遮断する。

画像が図６と図７に図示されるようにスクリーン上にて背面投影されることを仮 定すれば、図２のデコーダスクリーンはテレビジョン映写機よりはむしろ投影さ れたフィルムを用いる２個のスクリーンを用いた画像形成システムにおいても使 用可能である。いずれの場合にも映写機６０はスクリーン６２と６４の後方に設 置され、またデコーダスクリーン６２ａと６４ａとは、２つの投影された画像を 同じ観察用位置の方向に指向するように作用するビーム分割器装置６６とスクリ ーン６２と６４の間に設置される。

２個の代替的な装置が示される。図６において、スクリーン６２と６４とは一般 に相互に垂直であり、ビーム分割器６６はスクリーンの間に配置された単一の半 銀付ミラーの形式である０代替的に、スクリーン６２と６４とは相互に平行に配 置可能であって、ビーム分割器６６は半銀付けされたミラーのＸ形装置の形式で ある。

したがって、本発明によれば特別な眼鏡を必要とすることなく３次元効果を付与 することの可能な２個のスクリーンによる観察システムを得ることができること が知られる。

手続補正音（方式） 平成６年９月２ヲ日

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．３次元画像形成システムにおいて用いられるデコーダスクリーンであって、 該デコーダスクリーンは基板と複数の平行にして細長いレンズ系要素又はプリズ ム要素を備え、之等がエッジ−エッジ間に配設されるように該基板に固着された ものであり、該基板はその上に透明領域と不透明領域のパターンを形成したもの であり、該スクリーンは、不透明および透明な領域のパターンが、該スクリーン が交互に完全な不透明および完全な透明であるように見える複数の角度的に距っ た観察位置を規定するようなものであることを特徴とするデコーダスクリーン。
2. ２．３次元画像形成システムであって、該システムは一緒に観察すればそれぞれ ３次元効果を与えるように組合せ可能である２眼式立体視の画像対の１つを表示 するための１対の画像スクリーンと、観察位置の観察者が両方の画像を見るごと の可能なように、観察位置に向けて画像スクリーンの少くとも１つから光を再指 向せしめるための手段、 とを具備し、 該システムは各画像スクリーンと再指向用上記手段の間に設置されたデコーダス クリーンを更に具備し、一方のデコーダスクリーンにより規定される完全に不透 明な観察位置が、他方のデコーダスクリーンにより規定される完全に透明な観察 位置と実質的に一致するように該２個のデコーダスクリーンが配設されることを 特徴とする、３次元画像形成システム。
3. ３．該画像スクリーンがテレビジョンモニタスクリーンである、請求の範囲第２ 項記載のシステム。
4. ４．該画像スクリーンの少くとも１つが角度フィルタを具備し、該上記フィルタ の平面に実質的に垂直でない光の透過を阻止するように上記角度フィルタを具備 するものである、請求の範囲第３項記載のシステム。
5. ５．該角度フィルタは、該フィルタの平面に実質的に垂直でない、したがってル ーバ翼板に実質的に平行でない光の透過を阻止するように作用する複数の平行な ルーバ翼板を具備するものである、請求の範囲第４項記載のシステム。
6. ６．該画像スクリーンは、映画フィルムが後方で投影されるスクリーンである、 請求の範囲第２項記載のシステム。