JPH08501397A

JPH08501397A - 三次元光学観察装置

Info

Publication number: JPH08501397A
Application number: JP4506165A
Authority: JP
Inventors: バス，ロバート，イー．; バス，ジョン，エス．
Original assignee: バス，ロバート，イー．; バス，ジョン，エス．
Priority date: 1989-02-27
Filing date: 1991-12-23
Publication date: 1996-02-13
Also published as: US5589980A; EP0619028A1; US5086354A; WO1993013446A1; EP0619028A4; AU1336092A

Abstract

(57)【要約】三次元観察装置は三次元像（122）を生成するものであり、この三次元像は、実質的に透明なフィールド上にある１あるいはそれ以上の前景層と、この前景層の後部に現れれるように投射される１あるいはそれ以上の背景特徴部とを有する。本装置は、２個のビデオモニター（12，14）を利用したり、あるいは前景および背景が異なる近接した各領域（112，114）に現れれる単一のモニター（100）を利用することができる。銀を塗布したフルミラー（118）は、銀を塗布したハーフミラー（116）を通過して、観察者（130）に背景を反射することができる。このハーフミラーは背景を透過するとともに前景を反射し、観察者から見て前景は背景よりも近くに現われる。表示表面部（110）は水平に配置され、表示表面部における水平に分割された領域（126，128）に、前景および背景の各層が投射される。

Description

【発明の詳細な説明】三次元光学観察装置［発明の背景］本発明は、個人毎に見ることが可能なシミュレートした三次元像を生成するための光学観察装置に係わる。［従来の技術］人間は、三次元の光景、すなわち、高さや幅のみならず、奥行きを有する光景を理解する両眼視を備えている。人間の片眼のような単一の観察装置では、単に二次元的に光景を理解できるにすぎない。三次元空間における奥行きは、観察者から異なる距離にある特徴となる光景の角度や相対的な位置の違いによって理解され、これは、２つの間隔をおいて配置された視点から見た視野、すなわち、視差として知られている。２つの二次元メディアを用いて、三次元像をシミュレートすることは公知である。この場合、同一光景の２つの像が用意されており、各々の像は三次元の光景の二次元視野からなるが、横方向に間隔をおいて配置された各位置から写されている。そして、一方の眼で一方の像を眺め、他方の眼で他方の像を眺めると、観察者の眼が実際の三次元の光景内における奥行きを理解するのと同じような方法で、観察者は奥行きを有する像を理解する。こうした特別に作り出され、かつ形成された２つの二次元像は、特殊な眼鏡を通して見ることができる。例えば、２つの像を１つの二次元視野領域上で重ね合わせ、偏光により分離することができる。２つの二次元像の一方は、ある角度で偏光された光の中に現われ、二次元像の他方は、二次元像の一方と９０゜異なる位相で偏光された光の中に現われる。観察者は、１つの像が各眼毎に現われるような２つの像を分離する補足的な手法で、偏光された各レンズを有する眼鏡を通して、この重なり合う各像を眺める。各レンズは、一方の偏光された形態を通過させ、他方の偏光された形態の通過を抑制する。観察者の眼は異なる透視画から三次元の光景となる各像を捕らえ、これによって、脳は２つの二次元像を奥行きのある１つの光景として判断する。こうした手法を用いて三次元像を得る光学装置は、様々なものが知られており、例えば、レンチキュラーレンズとレンチキュラーフィルムとを用いた装置や、２つの像を分離して、１つの像を各眼毎に通過させるレンズあるいはプリズムを備えたステレオスコープ装置などがある。一般的には、立体的な光景は静止しているが、動的な画像を作ることも可能である。２つの各像は、単一の二次元投射部から投射され、補色や偏光、あるいは異なる分散路を利用して分離される。クレイグ氏による米国特許第４，７４０，８３６号公報には、僅かに異なる透視画から写された２つの二次元像をＣＲＴ装置に並べて表示し、各々の眼がＣＲＴ装置の一側だけを見るように、ＣＲＴ装置の側部からの光を分散するプリズムを用いることにより、２つの二次元像を観察時に再結合する装置が開示されている。また、フィリップス氏などによる米国特許第４，６４７，９６６号公報には、異なる偏光角度を有する２つの像を、１個のビュースクリーンで投射するとともに、偏光ガラスを通して見る装置が開示されている。これは、例えば、米国特許第４，４８７，４９０号公報，米国特許第４，５５２，４４３号および公報米国特許第３，６９５，８７８号公報にも開示されている。観察者から異なる距離で現れるように投射され、かつ、両眼で相互に見られる２あるいはそれ以上の二次元像あるいはイメージ層を生成することで、幾分異なる形態の三次元像を供給することができる。各イメージ層は、その光景の中にいる観察者から等しい距離にある三次元の光景の各要素のみを示しており、さらに、より近くのレベルにある特徴部が観察者に接近して配置されるように現われ、かつ、より遠いレベルにある１あるいはそれ以上のイメージ層における特徴部の前に現われるように、各イメージ層が投射される。最も簡単な形態では、他の部分は透明な前景内の細目のみを示す二次元像が、背景となる二次元像の前に現われ、これによって、前景および背景の各層の見掛上の間隔が、奥行きを持つ像を供給する。より複雑な形態では、複数のイメージ層を持つことがある。後者の場合、積層された表示形態は、投射および観察時に多くの連携を持つことになる。個々の眼に対して異なる光景を見せることで、奥行きの識別が可能なステレオスコープ装置とは違って、積層された投射では、奥行きの識別を理解するのに、観察者の両眼視が直接用いられる。各視野で違いを理解するのは、観察者自身の横方向の間隔、すなわち、視差である。分離された透視画、あるいは、ステレオスコープイメージ装置において、光景を記録したカメラや同様の装置を分離することが視差を定義するように、積層された三次元の光景は、観察用スクリーンに対して全ての角度から見て同一ではなくなる。積層された三次元の光景を見ることは、観察者にとってステレオスコープ的な像を見ることよりも、より心地好く感じることがあるが、実際には、一点に集中する必要があるかも知れない。積層された二次元像は、各角度に対して必要となる注意力が少ないことから、ステレオスコープ的な像に比べて幾何学的な複雑さが少ない。しかしながら、積層された像は、透明な面を通して見ることのできる背景の特徴部から、透明な面内にある表現部としての前景の特徴部を分離する更なる段階を含んでいる。しかも、この積層された像は、観察者から異なる視距離で各層を投射するために、ステレオスコープ的な像とは実質的に異なる投射装置を必要とする。それにも拘らず、積層された二次元像は、特に、記録する相の中に角度的な複雑さが少ないことから、適切でかつ有用である。リックス氏による米国特許第４，１９０，８５６号公報には、重ね合わせた各二次元層に基づく三次元のテレビ装置が開示されている。しかし、こうした装置は複雑であり、また、この複雑さにかかわらず、例えば、前景の特徴部における不透明さと、投射装置の形状とに関して、遭遇する避けられない問題点がある。個々の層における投射は、複数の投射用ＣＲＴ装置を用いることで達成される。ＣＲＴ装置は、電子ビームの中央軸あるいはＺ軸に沿った実質的な長さを固有に定めており、しかも、偏向ヨークがあるために、Ｚ軸の横方向で比較的大きな空間を占有している。リックス氏による個々のＣＲＴ装置は、各ＣＲＴ装置に空間を与えるために、横方向に間隔をおき、かつ、直交軸に沿って配置される。各ＣＲＴからの像は、それぞれの経路、すなわち、銀を塗布したフルミラーおよび（あるいは）ハーフミラーを通過する経路に沿って送り出され、これによって、異なる透視画で現われるように各像が結合される。ある実施例によれば、レンズを利用することによって、前景の像は再結合時にある形状に縮小され、結果的に、前景層からの像がより大きな背景の層の一部分にのみ重なり合う合成像となる。この場合、４層の配列に対して、同一形状の像を用いても、その配列は極めて複雑なものとなる以上の点から、コンパクトで、操作が容易であり、同時に、容易に見ることができる三次元シミュレーションを得ることが願望であり、これによって、有効な三次元的な光景、好ましくは、動的な画像による光景の視野を提供するイメージ層を、装置の複雑さを最小限にしつつ、簡単に生成することが可能となる。［発明の概要］本発明の目的は、観察者から異なる視距離で投射され、しかも互いに見ることのできる２あるいはそれ以上の二次元像から、シミュレートした三次元像を生成するための光学観察装置を提供することにある。本発明の他の目的は、一般的な二次元像、または選択的にシミュレートした三次元像を表示できる光学観察装置を提供することにある。本発明の他の目的は、前景の像と背景の像とを逆にすることによって、特殊な視覚的効果をもたらす光学観察装置を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、前景の像を背景の像から別個に電子的に生成することができ、これにより、背景に対して前景を動的に変更することが可能な光学観察装置を提供することにある。本発明の他の目的は、例えば、ビデオモニターからの像をコンピュータモニターからの像と重ね合わせて、様々な供給源から投射された像を混合することにある。本発明のさらに他の目的は、多数の二次元イメージプロジェクターおよび多数の音響源で、シミュレートした連続する三次元像を提供することによって、背景像に対する相対的な位置を変えて三次元像を現わさせ、かつ、音響信号を前景像の相対的な変化に追従させることにある。本発明の他の目的は、前景像を得るために透明な液晶表示（ＬＣＤ）スクリーンを利用することにある。本発明のさらに他の目的は、シミュレートした三次元像において、ランダムに発生する光学的効果を表示する光学観察装置を提供することにある。ある実施態様において、光学観察装置が生成するシミュレートした三次元像は、各特徴部が実質的に透明なフィールドに配置される１あるいはそれ以上の前景層を有し、１あるいはそれ以上の背景の特徴部が、この前景層の後部に現われるように投射される。装置は、２個のビデオモニターと、銀を塗布したハーフミラーとを利用することができる。第１のモニターによって生成された二次元像は、銀を塗布したハーフミラーを透過するのに対して、第２のモニターからの第２の像は、この銀を塗布したハーフミラーから反射され、第１のモニターの像に重なり合う。前景層および背景層が１個の表示スクリーンに現わされ、さらに、背景層のための銀を塗布したフルミラーと、前景層およびこの前景層と背景層との間に介在するあらゆる層のための銀を塗布したハーフミラーとによって、前景層および背景層が重なり合うことが好ましい。観察者は、前景層を通して、銀を塗布したハーフミラーを介して背景層とともに見ることになり、これによって、前景の特徴部が背景よりも接近して現われる各層を重ね合わせた眺めとなる。前景および背景の各特徴部は、２つの像が重なり合う最初の地点から異なる距離に配置されるように現れるため、各像は観察者に対して、三次元となるように光視界路内に現われることになる。特に本発明は、高いコントラストを有する前景像が、背景に重なり合う場合に有用である。ある可能性として、少なくとも前景および介在する各層に対して、液晶表示パネルを利用することができ、この場合、表示パネルの各画素は選択的に不透明になる。こうした装置における前景の特徴部が、例えば白のシャツを着た人のような高い光レベルを有する場合、この高い光レベルの特徴部を通過して現われようとする背景層を補正することが可能となる。例えば、高い光レベルのマスクを背景内に挿入することにより、明るい前景の特徴部に重なり合う背景領域をマスキングするなどして、背景層を調整することにより、こうした補正を達成することが可能である。簡略的な実施例では、表示表面部が水平に配置され、表示表面部における水平に分割された領域に、前景および背景の各層が投射される。平坦状の銀を塗布した各ハーフミラーは、前景および背景の各層に対して、水平な表示表面部領域上で傾斜して設けられる。銀を塗布したフルミラーは、最終の層上で傾斜して設けられる。銀を塗布したハーフミラーを介して観察者が光景を眺めることで、各層は観察者から異なる位置で、重なり合いつつ配置されることになる。［図面の簡単な説明］本発明におけるさらに多くの目的と利益が、添付図面と併せて好ましい各実施態様に示す詳細な説明により理解されるであろう。第１図は、２個のイメージプロジェクター利用した光学観察装置の一実施例を示す図である。第２図は、前景像とともに背景像を弱くしたり強くしたりする機構を備えた光学観察装置のある実施例を示す図である。第３図は、双方のイメージプロジェクターが光視界路に対して直角に配置された光学観察装置の他の実施例を示す図である。第４図は、前景像が透明なＬＣＤスクリーンによって得られた本発明の他の実施例を示す図である。第５図は、複数のイメージプロジェクターと、全てのイメージプロジェクターからの二次元像を重ね合わせる光学処理装置とを利用した本発明の他の実施例を示す平面図である。第６図は、第５図の６´−６´´線からみた光学観察装置の実施例を示す側面図である。第７図は、複数のイメージプロジェクターと複数の音響源を有する光学観察装置を示す図である。第８図〜第１１図は、光学観察装置の他の実施例として、分割したスクリーンを有する単一のモニターを用いた図である。第１２図は、光学観察装置における電子処理装置のブロック図である。第１３図は、他の実施例の光学観察装置における電子処理装置のブロック図である。第１４図は、結合時に三次元像となり得る一対の二次元イメージ信号を生成する装置の図である。第１５図は、前記イメージ信号を記録するデュアルトラック方式のビデオテープを示す図である。［実施例］本発明は、シミュレートした三次元像を得るための光学観察装置に関するものである。本発明の基本原理は、２つの二次元像の一方の虚像と、他方の虚像或いは実像が、観察者から異なる距離にある場合、個人に向けてこの２つの二次元像を投射することによって、三次元像をシミュレートすることにある。このような装置は、異なる透視角度から同一の特徴部における視野を重ね合わせるような、両眼的あるいはステレオスコープ的なイメージング技術とは別のものである。これらの装置とは異なり、本発明では、一方の特徴部群（前景の特徴部群）を有する近くにある像が、全く別の特徴部群（背景の特徴部群）を有するより遠くにある像の前に現われる。前景像は光透過部を有し、これによって、背景像の上に前景像が重ね合わされた場合に、背景像が前景像の光透過部を通過して送り出され、かつ見られるようになる。本発明では、観察者から異なる距離で重ね合わされた特徴部群を得るために、複数のイメージ層を重ね合わす実施態様に対しても適用できる。しかし、本発明では、前景像が観察者の近くに現われるように、１つの前景像が背景像上に投射される最も簡単な実施例に関して、先ず第１に議論する。第１図は、本発明の一実施例を示している。本実施例では、２つの二次元像を生成する手段として、ビデオモニター12と、ビデオモニター14を備えている。双方の各モニターには、そこから像を投射するためのスクリーンを有する。各モニター12，14は、二次元像を光視界路22に沿って観察点たる観察者16に投射するイメージプロジェクターに相当する。モニター12によって投射された二次元像は光学処理装置、すなわち本実施例では、銀を塗布したハーフミラー18を通過して、観察者16に送られる。また、モニター14からの二次元像は、前記銀を塗布したハーフミラー18によって９０゜に反射され、観察者に送られる。光学処理装置たるミラー18の位置によって、モニター14からの像は、モニター12からの像の上に重ね合わされ、視界路22に配置される。観察者16は虚像面20でモニター14からの像を見ることになるが、図に示すように、このモニター14からの像は、モニター12 によって得られた像よりも、観察者に対してより近くにある。その結果、モニター14は前景像を生成し、モニター12は背景像を生成する。こうして投射された各像は間隔をおいて配置されるため、観察者はシミュレートした三次元像を見ることになる。図１の実施例では、虚像面20における虚像が、モニター12によって生成される像から間隔をおいて配置される限り、観察者16は三次元効果を見ることができる。この三次元効果は、観測者に装着されたり付加されたりする特別なガラスや、プリズムあるいは光学装置を必要とするものではなく、異なる角度から像を見る観測者は、本当の視差のような感覚で、別々にそれを見ることができる。二次元像を生成する手段は、テレビ受像機や、ある場合には前景像を供給し、他の場合には背景像を供給するビデオモニターや、各画像によって投射される像や、各画像を離れて反射される光線が互いに重なり合いつつ、光視界路22に沿って観察者16に向かって投射されるような、光学的に生成された２つの画像を含むことがある。二次元像は、例えば巨大スクリーンや投射スクリーンを有するテレビ装置や、映画用スクリーンや、あるいは他のイメージプロジェクターから投射される像であってもよい。装置は、様々な供給源からの像を表示することが可能である。例えば、物体から反射あるいは放出される光線のように見える実像であれば、光学的に生成して、テレビモニターからの像に重ね合わせることができる。加えて、コンピュータから得られたイメージ信号源であれば、ビデオカセットレコーダにより発生したイメージ源に重ね合わせることができるであろう。前記光学処理装置は、１あるいはそれ以上の銀を塗布したハーフミラーを含むことがあり、特に、観察者から異なる相対的な距離で２つの像を重ね合わせるのに好適な複数に形成されたプリズムや、光学的結合器が配置される。他の特別な投射技術も、同様の機能として用いられることがある。例えば、不透明に制御させることのできる複数の画像素子を有する液晶表示のような、半透明の前景用表示素子によって、本発明を具体化することが可能であり、この場合には、透明になっているいくつかの画素を介して、背景を見ることができる。こうした表示素子は、三次元のブロック形態を供給するために積層されることもある。複数に配置された各層は、三次元の光景をより実際に近くシミュレートするようになるが、光景の複雑性と、利用される特殊な複写次第で、２つの層であっても適切なことがある。例えば、埋設された導体とともに、ランタン−ジルコン酸塩−チタン酸塩に代表されるＰＬＺＴのような光変調セラミック材料が、積層された形態の内部に用いるために、比較的薄いパネルに配設されたり、他方では、複数の層とともに配設されたりする。三次元像を表示する他の手段は、観察者から異なる視距離で重なり合うように現われる像を表示することも可能である。第２図は、第１図に類似する装置を示している。但し、本装置では、モニター 12と光学処理装置たる銀を塗布したハーフミラー18との間に配置された第１の偏光子30と、この偏光子30の下方に配置された第２の偏光子32とをさらに含む。第２の偏光子32は、モータあるいは他の装置34によってそれ自体の光軸の回りを回転し、これによって、偏光子30の偏光角と第２の偏光子32の偏光角との間の相対的な角度が、第２の偏光子32の位置に基づいて変化する。すなわち、偏光子30は予め知られた偏光角を持っているため、偏光子30を通過する光も、予め知られた角度を持つことになる。また、偏光子32も予め知られた偏光角を持つとともに、偏光子32を通過する光の性質を変え、通過する光はその偏光角のみを含むことになる。仮に、偏光子30の偏光角を、例えば０゜に設定された基準軸に合わせ、第２の偏光子32の偏光軸との間の相対的な角度を、基準軸に対して１５゜にとると、第１の偏光子と第２の偏光子との間の相対的な角度は１５゜になる。偏光子32 を回転して相対的な角度を０゜に減少させると、偏光子30を通過する光は、変わることなく同様に偏光子32を通過することになる。しかし、仮に偏光子30と偏光子32との間の相対的な角度を９０゜に変えると、各偏光子間の偏光角が交差することにより、第２の偏光子32からは光が通過しなくなる。モニター12は、背景の二次元像を供給しており、偏光子32をその光学軸の回りに回転することによって、各偏光子間の相対的な角度に基づき、背景像の視覚的な強度が強くなったり弱くなったりする。この結果、本装置によってシミュレートされた三次元効果は、背景像の強度に基づいて変わることになる。本発明の他の実施態様では、モニター14の前に偏光子30を配置することで構成され、選択的に、第２の偏光子32を、偏光子30と光学処理装置18の中間の位置に動かすこともある。第３図は、各イメージプロジェクター12，14が光路22に対して直角に配置された装置を示している。本実施例における光学処理装置は、銀を塗布したハーフミラー40と、銀を塗布したハーフミラー42とを含み、このミラー40，42間の相対的な角度は９０゜である。光路２２に対してオメージプロジェクターたるモニター 12，14を光学的に位置合わせするために、各モニターおよび各ミラーの中心点ｍｉ，ｍｒおよび中心点ｎｉ，ｎｒにそれぞれ交差する影像線が、光視界路22内の中心線に対して連続する垂直線になるように位置合わせされる。こうした位置合わせによって、前景および背景の各像を、光路22に対して正確に重ね合わせることが可能になる。第４図は本発明の他の実施例を示し、スクリーン50はイメージ生成装置と光学処理装置とを構成する。このスクリーンはＬＣＤパネル、ＰＬＺＴ、または選択的に操作可能な光変調構造を有する同等の素子の場合がある。第４図は、ビデオモニター12のようなイメージプロジェクターを示しており、これは、１つの二次元像を生成する。観察者から相対的により遠くの仮想距離で現われるように、この二次元像はスクリーンの透明部分を通過して投射される。スクリーンのいわゆる透明部分は、完全に透過するだけでなく、例えば、僅かに半透明になるような、側部が明るくなり得ることが好ましい。スクリーンにおける半透明部は、特に屋外展望において、三次元の光景におけるシミュレーションに一層役に立ち、遠方の背景は霞みによってぼんやりする。そうなると、スクリーンに供給されるイメージ信号によって、このスクリーンが動作すると、選択された部分は前景像を得るために暗く不透明になり、少なくとも残りの部分は、実質的に背景像を通過させる。本発明において使用するのに相応しいＬＣＤスクリーンは、例えば、オレゴン州テュラティンにあるFocus System社のモデルナンバー PZV6448C+2など、市場で入手可能である。Kodak社の製造したKodak Datashow HR /M Projection Pad も、ここに述べたいわゆる透明なＬＣＤスクリーンに類似する。選択可能な画素あるいは光変調器を備えた他の透明スクリーンは、別の製品からも入手可能である。透明スクリーン50は第２のイメージプロジェクターを構成する。これは、スクリーンが動作して、イメージ制御信号が与えられると、像はスクリーンにより発生して、透明のままになっているスクリーンの残りの部分から現われる背景像に重なり合うためである。スクリーンは光を透過し、かつ、モニター12によって発生し投射される光と像とを通過させることから、このスクリーンが光学処理装置を構成することになる。したがって、スクリーン50は、モニター12によって生成された背景と、スクリーン50によって生成された前景とを結合し、その結果として生じたシミュレートした三次元像を光視界路22に投射する。スクリーン50によって得られた像は、電子的に容易に処理することができる。例えば、背景の上に投射される各形状をコンピュータで発生させるなどして、特殊なビデオ効果を創り出するのに前景を用いることができる。さらに、スクリーンからの像を、背景のスクリーンの形状に一致させるように処理することも可能である。第５図は、複数の二次元イメージプロジェクターを示しており、ビデオモニター12，14，15を個々に示している。本視覚装置は、光学処理装置たる２個の銀を塗布したハーフミラー60，62を有し、各モニター12，15，14から別個に生成され、かつ投射される各二次元像を重ね合わせる。モニター15のスクリーンは、通常図示した平面と平行にある。第６図は、第５図に示す装置の側面図を示している。この第６図に示すように、ビデオモニター15によって生成された中間像は、銀を塗布したハーフミラー60に向かって上方向に投射され、その後、ハーフミラー 60は観察者16に向かって中間像を水平方向に反射する。第５図に戻り、ビデオモニター12によって投射された像は、ミラー60，62を通過して伝えられる。ビデオモニター14によって投射された像は、銀を塗布したハーフミラー62によって反射され、観察者に対して水平方向の光路22内に向けられる。したがって、モニター 12は背景像を供給し、モニター15は中間像を供給し、モニター14は前景像を供給することになる。モニター15からの中間像は、モニター12からの背景像の上に重なり合い、さらに、モニター14からの前景像は、重なり合った像の上に重なり合う。そして、観察者16に対して三重の像が光路22内に投射される。本発明の本質は、複数のモニターを利用できる点にあり、これによって、４，５，６あるいはそれ以上の像を観察者に向けて単一の光視界路に重ね合わせ、かつ、投射することが可能となる。観察者に対して異なる距離に各モニターからの虚像がある限り、シミュレートした三次元効果が達成される。第７図は、音響装置を連結した視覚装置を示している。ビデオおよび音響信号発生器70は、シーケンシャルビデオイメージ発生器72と、音響発生器74とを備えている。音響発生器には複数のスピーカーが接続され、その一方はスピーカー76 である。ビデオ発生器72によって展開された視覚的な像を、音響発生器74によって生成された音響信号と連結し、連携し、かつ連動するようにしてもよい。例えば、観察者に向かって漸進的に歩く人を見せる場合、背景用のモニター12から、中間用のモニター17およびその後前景用のモニター14に視覚的に進めるようにして、連続的に人を見せるとともに、足音を表現する音が、先ず、後方に配置されたスピーカー76，78から発生し、その後、連続的に中間のスピーカー80，82から発生し，最後に、前面のスピーカー84，86から発生する。多重音源音響装置は、光視界路22内で結合し重なり合う連続的に現われる二次元像と連携する。音響信号は、シーケンシャルビデオ信号と連携して付与される。第８図，第９図，第１０図および第１１図は、分割したスクリーンを有する単一のイメージプロジェクターを用いて、２つの二次元像を生成したものを示している。第８図は、単一のビデオモニターのスクリーンとなり得るイメージ表示領域110を図示している。このイメージ表示領域は、スクリーン領域112とスクリーン領域114とにより分割される。領域110がビデオモニターのスクリーンである場合、領域110上に投射される信号は、それぞれ２つの異なるスクリーン112およびスクリーン114の形態に分離される。第９図は、光学処理装置の配置を示しており、これは、銀を塗布したハーフミラー116と、全反射ミラー118とを領域110上に備えている。スクリーン112上の木と家からなる前景像は、銀を塗布したハーフミラー116で反射して、９０゜の角度に向けられ、下側のスクリーン114からの山からなる背景像の上に同時に重なり合う。第１０図は観察者が見るようなモニター110から見た状態であり、プレート120は上側のスクリーン112と光学処理装置をなすミラー118とを塞いでいる。各スクリーン112，114からの初期像と、122として示した合成像に関し、前景の家と木の光景は２回反射されるため、上側のスクリーン112によって最初に展開される前景像を、上下あるいは左右に反転させる必要がない。第９図に示した実施例の像を光学的に処理するためには、注意を払われなければならない。観察者に対して三次元効果を成し遂げるためには、光学的な距離を異なるようにしなければならない。これは、スクリーンの表面部から光学処理装置たる各ミラー118，116を動かすことで達成される。第１１図は、ビデオモニター124がスクリーン部126上で背景を生成するとともに、スクリーン部128上で前景を生成する他の実施例を示している。観察者にとって背景像は虚像面132に見えるのに対して、前景像は虚像面134に見える。本発明では、各像が１回だけ反射するので、各像は電子的あるいは光学的に、スクリーン126およびスクリーン128からの初期像が垂直に左右反転するように処理される。第１２図は、各イメージ信号を生成するための電気回路を、ブロック図の形態で示している。受信器210は本質的に、２つのテレビジョン信号を受信する。信号分割器212は、これらのテレビジョン信号を分離して、線路214に背景のイメージ信号を送り出すとともに、線路216に前景のイメージ信号を送り出す。反転回路218は、信号を上下反転させるのに用いられ、左右の画像は、左右処理変換器220によって転換することができる。結果として得られた信号は、前景用のモニターに付与される。本回路は第１図に示す光学装置に利用できる。それは、光学処理装置によって、前景像が反転され、その左右が転換されるためである。背景のイメージ信号に関し、この前景のイメージ信号は、前景のイメージ信号に対して時間的な整合を行わなければならず、それゆえに、遅延回路222が用いられる。各テレビ放送局で採用された協定によれば、特別な形状をなす光学処理装置と、装置内における各ビデオモニターの位置とを前提として、ある光学観察装置において左右反転器220を排除することができる。また、他の形態では、上下反転器218および左右処理変化器220の双方が、固有の視野特性を成し遂げるために利用される。他方では、正確な眺望が観察者に現われるように、１あるいはそれ以上のイメージプロジェクターからの像が光学的に処理される。第１１図では、前景像および背景像の双方を反転した左右の向きに処理することが必要となる。現在普通に放送している一般的な二次元のテレビジョン信号があれば、上記各実施例における光学観察装置をさらに利用することができる。第１図の実施例と第１１図の実施例に対比して、スクリーンのある部分あるいはモニターの一つを使わずに簡略化すれば、観察者はシミュレートした三次元像ではなく、むしろ一般的な二次元像を見続けることが可能となる。しかも、本発明の光学観察装置は、特殊な効果を生み出すのに用いることができ、これによって、背景像と前景像が反転される。例えば、第９図および第１０図では、山の光景が家の光景の上に配置される特殊な効果が生じる。これは、いわゆる有り得ない像を生み出すことにもなるであろう。第１３図は、類似していない前景像と背景像とを発生するコンピュータあるいはマイクロプロセッサ310を使用したものを示している。コンピュータあるいはマイクロプロセッサ310は、メモリや他の関連装置などを備え、入力装置312によって制御される。マイクロプロセッサ310は各コントローラ314，316を指令して、前景用の光学ディスク318および背景用の光学ディスク320から、別々の正確な像を選択するための制御信号を発生させる。各光学ディスクによって発生される制御信号は、各条件回路322，324に供給され、最終的に各モニター326，328に供給される。入力装置312を変えるようにすれば、その後観察者330は、前景および背景の視覚的な光景を制御することができる。各イメージ信号をランダムに選択するようにコンピュータあるいはマイクロプロセッサをプログラム化すれば、結果として、ランダムに発生される光学的な効果を生じることになる。他方、この光学観察装置を利用すると、ビデオレーザーディスクが最初に呼び出される場合に、いわゆるブラックアウトあるいはビデオブランクの排除が可能となる。この呼び出し期間中であれば、他のレーザーディスクあるいは表示モニターは像を生成することができ、三次元装置において対応するモニターに像が表示される。言い換えれば、スクリーンの１つは常時動作している。第１４図は、三次元像をシミュレートできる二次元イメージ信号を得るための装置を示している。前景および背景の２つの各構成要素を、本発明に基づき後で再結合できるように、実際に生成された前景および背景の各構成要素を分離するのに本装置が利用され、これによって、前景の構成要素が背景の構成要素よりも観察者に対して近傍に現われるような、シミュレートした三次元の表現体を得ることができる。背景のセットである光景510と前景のセットである光景512は、二次元の場合と、三次元の場合がある。記録バージョンでは、一方が他方から離れた所に孤立して置いてある前景および背景の双方が二次元になる。しかしながら、これらは異なる視距離で結合されるため、三次元シミュレーションが得られる。本装置は、２個のカメラ520．522と、前面の光景と背面の光景とを互いに分離する光学手段とを備えており、この光学手段によって、前面の光景と背面の光景を各カメラ520．522のそれぞれ一方に独占的に記録する。各カメラ520，522の出力は２つの記録器に接続されるが、図示されているように、単一のデュアルチャンネル方式の記録器516であることが好ましい。前景および背景は、様々な手段によって分離することが可能である。本実施例では、前面の光景を排除するためのカメラ520の配置と方向とによって、背景像をカメラ520によって独占的に見られるようになる。背景用のカメラ520は、前面の光景を越えて背景を単に見ている。背面の光景は前景用のカメラ522の近傍で、視野から遮られる。第１の偏光角を有する第１の透明偏光フィルターたるパネル500が、前景と背景との間に配置される。第２の透明偏光フィルターが、前景像と第１の偏光パネルとの間に配置される。第２の偏光フィルター532は、第１の偏光パネル500の偏光角とは異なる位相の偏光角を有し、カメラ522により記録された信号から背面の光景を排除する。背景用のカメラ520は偏光パネル500を介して見るけれども、カメラ522のような位相の異なるフィルターを備えていないため、背景像は排除されない。２つの像を２つのカメラによって分離して記録できる手段は、他にもある。例えば、補色による照明を利用し、各々のカメラ毎で光景を排除するための対応するフィルターを連結し、前景用および背景用のカメラ双方を各々の光景が独占的に見れるように方向を決めることがある。第１４図に示すような前景像を記録する場合、偏光パネル500と偏光フィルター532を組み合わせた効果は、カメラ522に対する背景を黒色に現わすことにある。前景を見るために、銀を塗布したハーフミラーの反射を用いるとともに、背景を見るために、銀を塗布したハーフミラーを介して眺めることで、前景像と背景像が再結合されることになっている場合、これは問題なく現われる。しかし、液晶表示あるいは同様の素子を用いて、前景像が背景像の前に投射されることになっている場合、暗い領域は、他方の透明パネルの不透明なある画素によって与えられることから、こうした技術は働かなくなり、不透明な画素があると、背景の視野を遮ることになる。こうした問題を克服するためには、キーとなる色を定義して、パネル100の前側をこのキー色で照明することによって可能になり、前景用のセットは、最初にキー色の背景マット上に記録される。キー色内の全ての発生部を白色に変換して像を処理することによって、結果として生じた像を不透明画素タイプの表示器に表示することができると同時に、前景の光景にある各要素の回りに背景を現わすことができる。背景マット上に重なり合う前景像の縁部を定義するキー色、すなわち前景の背後にある背景色は、白色，黒色あるいはその他のキー色にすることができる。これは、表示モードと、特に観察者がポジティブな形態の前景の表示要素を介して見るか、あるいはネガティブな形態の前景の表示要素を介して見るかに依存する。制御可能な不透明な画素を有する液晶表示器は、ネガティブな表示形態となる、ガス放電表示器および制御可能な画素を有するエレクトロルミネセンス（ＥＬ）表示器は、実例として、ポジティブな表示形態となる。第１４図の実施例によれば、アナログあるいはディジタルで得られた前景の情報と背景の情報は、単一の記憶媒体516に蓄積される。これは、デュアルチャンネル方式のテープ記録手段、あるいは別の記憶形態からなる場合がある。例えば、ビデオレーザーディスクは、前景および背景をサンプル化されたディジタルフォーマットに蓄積するのに用いられることがある。前景および背景のビデオ情報を各々連続的に枠組みするために、情報が交互のデータパケットに蓄積されることがある。他の可能性としては、マルチヘッドの読取り器を介して読み取るために、前景および背景が、連続するトラックに蓄積されることがある。さらに他の可能性としては、レーザーディスクのような両面メディアの向かい合った各側部に前景と背景の情報を記憶することがある。この光学観察装置および記録装置では、前景像が観察者に向かって投射されたときに、単に背景像が前景の該当する部分によって遮られるように、前景像を特に生成しなければならない。銀を塗布したハーフミラーを用いた方法で、前景にいる人を表示するために、その人は黒色の背景に対して写されるであろう。前景像内の黒色の背景は、結果的にその像内の光透過領域を生み出すことになり、これによって、観察者に向けて背景を投射することができる。上述の問題点は、背景像が前景像の回りにある暗い前景部分によって塞がれ得るような、暗い画素を有するネガティブタイプの表示を通過して、ビデオ前景像を見る際に起こる。これは、前景の光景要素の回りの白色領域を前景像に付与することによって補正可能であり、これによって、ネガティブタイプで透視型の前景表示器の各画素が、透明のままになる。この白色の周囲領域は、前景像が最初に記録されたときに与えられたり、あるいはその後、異なるキー色に代わって加えられることがある。しかし、ネガティブタイプで透視型の表示器では、前景における１あるいはそれ以上の光景要素の色が、実際に白であった場合に起こる問題がさらに有る。こうした前景の光景内のより明るい領域は、前景の表示手段に一層透明な領域を形成することになり、それゆえに、観察者に対して背景像の透過が増えることになる。付加的なマスキング層が配列して組み込まれることがあり、このマスキング層は、不透明ではあるが明るい色をなす前景の物体を表わそうとする領域があると、この領域を通過する背景像の透過を遮るために配設される。明るい色をなす前景の特徴部の後部で明るさのレベルを増やし、一方、背景のより暗い特徴部で余り強調しないようにするために、マスキング層は、明るくなる端部あるいは同様なものを備えていることがある。この手法では、幻影あるいは流れ出る像のような背景が、前景を通過して現れないようになる。他の可能性は、不透明ではあるが明るい色をなす前景の領域が、背景信号と論理和で結合されるように、背景像に付加された信号を変調することにあり、これによって、他に暗い背景が領域内にあったとしても、前景の物体の後部で明るい背景が付与される。投射角度に対して観察者が予め決められた位置に配置されるならば、これらの幻影のない各手続きは有用である。しかし、ある角度の視野に対して必要なように背景が変更されるものの、様々な角度から見られる場合、端部の影響を引き起こすことがある。少なくとも、各要素をなす層の像の一部分が、ビデオの形態で生成されるような装置に関しては、ビデオの空白間隔を必要な情報部にコード化するのに用いることが可能である。例えば、背景像がビデオのコード化された光景であり、前景像が背景像の前側周辺で動くことができる人あるいは妖精の像であった場合、ビデオ背景であるビデオ空白間隔を、前景の人の位置をコード化し、不透明（または透明）になる各画素のスクリーン位置をコード化し、あるいは、各位置と各強度のビットマップを伝送することにも、利用することができる。前景における人あるいは同様のデータ表現が、背景のような全解像度のビデオ映像よりも実質的に少ない要求ですむため、少なくとも簡単な前景像の情報をコード化するのに適切な時間が、ビデオ空白間隔内に存在する。同様の考え方は、前景のビデオ信号と、より限られたコード化された背景に対しても適用することができる。照明装置は、ＬＣＤあるいは同様の表示装置と連結することができる点で、幅広い多様性を有している。例えば、望ましい効果を得るために、照明は、どのようなタイプ（白熱，螢光，偏光タイプなど），強度，角度，あるいは、ＬＣＤスクリーンに対する位置（前面，背面，傾斜，端部など）にも適用できる。以上、各々のイメージ層を生成するとともに、より遠くにある像の前に近くに有る像を見せるための特別な装置を備えた好ましい各実施例に基づいて、本発明を論じてきた。本発明の精神と範囲とにおいて、本発明が複数の多様性を有することを認められるべきである。例えば、１あるいはそれ以上の表示装置からの光を分散させるレンズやプリズム装置を含む各種の光学装置が、観察者から異なる視距離で互いの像上に表示する一方、表示装置の本質を変えるために備えられることがある。好ましい各実施例には、平坦状の表示器あるいは平坦状のパネルに関し述べているが、湾曲状の表示装置を本発明に適用することも可能である。好ましい各実施例におけるそれぞれのイメージ層は、完全なる二次元像ではあるが、背景の前にホログラフィー三次元前景像を表示するなどして、さらに、１あるいはそれ以上の層に三次元像を供給することも可能である。他に現われる技術は勿論、こうした表示の特色に対して本発明を適用することができ、これによって、独占的な権利が要求される本発明の範囲に近付くために、好ましい例の議論ではなく、添付された特許請求の範囲によって関係がなされるべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の７第１項【提出日】１９９３年４月２３日【補正内容】特許請求の範囲１．２つの像のそれぞれが実質的に観察者から予め決められた距離で特徴となる表現部を含むとともに、この２つの各像に対する予め決められた距離が等しくない少なくとも２つの像を生成する手段と、観察者に現われるようにして、前景の特徴部が背景の特徴部の上に重なり合うような、前記少なくとも２つの各像を互いの上に現わすことが可能であり、少なくとも２つの各像が観察者から異なる視距離で現われる光学処理手段とにより構成され、前記光学処理手段は前記背景の特徴部を表現する像を観察者に向かって反射するのに配置されるミラーからなり、さらに、ミラーと観察者との間で前景の特徴部を投射する少なくとも部分的に透明な手段を有し、前記少なくとも部分的に透明な手段は銀を塗布したハーフミラーを含み、フルミラーと銀を塗布したハーフミラーが近接する同一平面上の表示スクリーン領域に反射するように配置された、観察者から相対的により近い視距離にある前景の特徴部を観察者から相対的により大きい視距離にある背景の特徴部に重ね合わせるシミュレートした三次元の光景像を生成するための光学観察装置。２．（削除）３．（削除）４．（削除）５．前記近接する同一平面上の表示スクリーン領域は、前景像と背景像とを並んで同時に表示する１つの表示スクリーンの異なる領域であるとともに、銀を塗布したハーフミラーとフルミラーは、前記前景像および前記背景像の上に別個に配置され、これによって、銀を塗布したハーフミラーとフルミラーを介して見える前記前景像が、観察者に対してより近い視距離で背景像の上に重なり合うことを特徴とする請求項１記載の光学観察装置。６．前記少なくとも２つの像は、それぞれ二次元像であることを特徴とする請求項１の光学観察装置。７．２つの像のそれぞれが実質的に観察者から予め決められた距離で特徴となる表現部を含むとともに、この２つの各像に対する予め決められた距離が等しくない少なくとも２つの像を生成する手段と、観察者に現われるようにして、前景の特徴部が背景の特徴部の上に重なり合うような、前記少なくとも２つの各像を互いの上に現わすことが可能な光学処理手段とからなり、少なくとも２つの各像が観察者から異なる視距離で現われ、かつ、前記少なくとも２つの各像の少なくとも１つが三次元のホログラフィー像である、観察者から相対的により近い視距離にある前景の特徴部を観察者から相対的により大きい視距離にある背景の特徴部に重ね合わせるシミュレートした三次元の光景像を生成するための光学観察装置。８．２つの二次元像のそれぞれが光景内で実質的に観察者から予め決められた距離で特徴となる表現部を含むとともに、前記２つの各二次元像に対するそれぞれの予め決められた距離が等しくない単一の二次元表示器の異なる領域上で互いに近接する少なくとも２つの二次元像を生成する手段と、観察者に現われるようにして、前景の特徴部が背景の特徴部の上に重なり合うような、前記少なくとも２つの二次元像を互いの上に現わすことが可能であり、少なくとも２つの二次元像が観察者から異なる視距離で現われる光学処理手段とからなる、観察者から相対的により近い視距離にある前景の特徴部を観察者から相対的により大きい視距離にある背景の特徴部に重ね合わせるシミュレートした三次元の光景像を生成するための光学観察装置。９．前記光学処理手段は、前記より近い視距離にある特徴部を表現する表示スクリーンの前記１つの異なる領域上において、ある角度で傾斜した少なくとも１つの銀を塗布したハーフミラーからなり、これによって、銀を塗布したハーフミラーを介して眺める観察者が、銀を塗布したハーフミラーによって反射され、かつ銀を塗布したハーフミラーを透過した像の上に配置されたより近い視距離にある特徴部の像を見ることを特徴とする請求項８記載の光学観察装置。 10．前記光学処理手段は、前記背景の特徴部を表現する表示スクリーンの前記異なる領域の１つの上で、表示スクリーン上のある角度で傾斜したミラーからなり、さらに、ミラーと観察者との間で前景の特徴部を投射する少なくとも部分的に透明な手段を有することを特徴とする請求項８記載の光学観察装置。 11．第１の電子表示装置上の像を表示する第１の手段と、少なくとも１つの第２の電子表示装置上の像を表示する少なくとも１つの第２の手段とにより構成され、前記少なくとも１つの第２の電子表示装置は実質的に透明な表示装置からなり、これによって観察者は第２の電子表示装置の透明な領域を介して眺めることができ、前記それぞれの表示装置は光視界路に沿って予め決められた異なる位置に配置されるとともに、前記第１の電子表示装置によって表示された像が、前記少なくとも１つの第２の電子表示装置を通過して投射されることを特徴とするシミュレートした三次元像を生成するための光学観察装置。 12．前記第１の電子表示装置は、ビデオモニターからなることを特徴とする請求項11記載の光学観察装置。 13．多重音源音響装置をさらに備え、この多重音響源は、前記第１の電子表示装置および第２の電子表示装置によって生成された連続的な各二次元像と連携して、音響信号を再生するために間隔をおいて配置されるものであることを特徴とする請求項11記載の光学観察装置。 14．前記第１の電子表示装置はイメージプロジェクターを有するとともに、前記第２の電子表示装置はそこから間隔をおいて配置される制御可能な画素表示器を有し、この制御可能な画素表示器によって生成された像が前記イメージプロジェクターによって生成された像の上に重なり合うように、前記制御可能な画素表示器が実質的に透明であることを特徴とする請求項11記載の光学観察装置。 15．前記制御可能な画素表示器は、不透明に制御可能な画像素子面を有する液品表示パネルからなることを特徴とする請求項14記載の光学観察装置。 16．前記制御可能な画素表示器は、制御可能に照明される画像素子面を有するポジティブな画素表示パネルからなることを特徴とする請求項14記載の光学観察装置。 17．前記イメージプロジェクターによって生成された像は、別の表示装置により前記制御可能な画素表示器を通過して向けられることを特徴とする請求項14記載の光学観察装置。 18．それぞれで別々のイメージ信号を記録することができ、対応するイメージ検知装置の出力に連結される少なくとも２つのイメージ記録チャンネルと、イメージ検知装置の１つに対し独占的に各像を表現するために、ある三次元の光景の異なる奥行きで各像を分離し、これによって、三次元の光景をシミュレートするのに前記異なる奥行きにおける各像を互いの上に投射できる光学手段とにより構成されることを特徴とする三次元の光景をシミュレートするのに複数の像を生成可能な記録装置。 19．各像を分離する前記光学手段は、異なる位相に位置合わせされた少なくとも２つの偏光フィルターからなり、各イメージ記録器の各々の１つから各像の少なくとも１つを排除するために、少なくとも２つの偏光フィルターが、前記各像の少なくとも１つと前記各イメージ記録器の各々の１つとの間に配置されることを特徴とする請求項18記載の記録装置。 20．前記少なくとも２つのイメージ記録チャンネルは互いに同時性を持っていることを特徴とする請求項18記載の記録装置。 21．第１の記録チャンネルからの信号が光学ディスクの第１の側部に蓄積され、第２の記録チャンネルからの信号が前記光学ディスクの第２の側部に蓄積されることを特徴とする請求項18記載の記録装置。 22．多重音源音響装置をさらに備え、この多重音響源は、前記単一の二次元表示器によって生成された少なくとも２つの各二次元像と連携して、音響信号を分離して再生するために間隔をおいて配置されるものであることを特徴とする請求項８記載の光学観察装置。 23．観察者から第１の予め決められた距離で第１の電子表示装置上に二次元像を表示する少なくとも１つの第１の手段と、観察者から第２の予め決められた距離で三次元ホログラフィー像を表示する少なくとも１つの第１の手段とからなり、観察者が見たときに三次元の合成像を生み出すために、視界路内で前記二次元像の上に前記ホログラフィー像が重ね合わされることを特徴とするシミュレートした三次元像を生成するための光学観察装置。 24．二次元像を表示する前記第１の手段がビデオモニターからなり、前記第１の予め決められた距離が前記第２の予め決められた距離よりも大きくなっていることを特徴とする請求項23記載の光学観察装置。 25．二次元像を表示する前記第１の手段が実質的に透明な制御可能な画素表示器を有し、制御可能な画素表示器によって生成された像が三次元のホログラフィー像の上に重なり合うように、前記第１の予め決められた距離が前記第２の予め決められた距離よりも少なくなっていることを特徴とする請求項23記載の光学観察装置。 26．二次元像を表示する前記第１の手段が実質的に透明な制御可能な画素表示器を有し、制御可能な画素表示器によって生成された像が三次元のホログラフィー像の上に重なり合うように、前記第１の予め決められた距離が前記第２の予め決められた距離よりも大きくなっていることを特徴とする請求項23記載の光学観察装置。 27．画素マスキング配列が前記第１の電子表示装置と前記少なくとも１つの第２の電子表示装置との間に設けられるとともに、前記第１の電子表示装置に表示される像の部分を少なくとも覆うために前記画素マスキング配列が具備され、前記第１の電子表示装置に表示されるより暗い色の像が、前記少なくとも１つの第２の電子表示装置に表示される不透明ではあるが明るい色の像を通過して流れ出たり、妨害しないようにさせることを特徴とする請求項11記載の光学観察装置。 28．前記少なくとも１つの第２の電子表示装置に表示される不透明ではあるが明るい色の画素と前記第１の電子表示装置に表示される画素とを比較するのに設けられた手段と、前記第２の電子表示装置のより明るい画素に対する前記第１の電子表示装置に表示されるより暗い画素の流れ出しを最小にするため、前記第１の電子表示装置に表示されるより暗い画素を選択的に変えるのに設けられた手段とを備えたことを特徴とする請求項11記載の光学観察装置。 29．表示されるべき背景像および前景像を蓄積する少なくとも２つの光学ディスクデータ蓄積装置と、前記少なくとも２つの光学ディスクデータ蓄積装置から前景像および背景像を選択的に検索するための制御信号を発生する光学ディスクコントローラと、表示されるべき前景像および背景像を指示する入力制御手段と、前記入力制御手段と前記光学ディスクコントローラ間をインターフェースするマイクロプロセッサ手段とからなり、前記少なくとも２つの光学ディスクデータ蓄積装置の１つに蓄積された前記前景像が、前記少なくとも１つの第２の電子表示装置に提供され、前記少なくとも２つの光学ディスクデータ蓄積装置の１つに蓄積された背景像が、前記第１の電子表示装置に提供されることを特徴とする請求項11記載の光学観察装置。 30．表示されるべき背景像および前景像が前記マイクロプロセッサによりランダムに選択されることを特徴とする請求項29記載の光学観察装置。 31．前記光学ディスクデータ蓄積装置の１つが呼び出されているときに、前記少なくとも２つの光学ディスクデータ蓄積装置の少なくとも１つが、前記第１および前記第２の電子表示装置の少なくとも１つに表示される像を提供することを特徴とする請求項29記載の光学観察装置。 32．表示されるべき背景像および前景像を蓄積する少なくとも２つの光学ディスクデータ蓄積装置と、前景像および背景像を選択的に検索するための制御信号を発生する光学ディスクコントローラと、表示されるべき前景像および背景像を指示する入力制御手段と、前記入力制御手段と前記光学ディスクコントローラ間をインターフェースするマイクロプロセッサ手段とからなり、前記少なくとも２つの光学ディスクデータ蓄積装置の１つに蓄積された前記前景像が、前記二次元表示器の第１の領域に提供され、前記少なくとも２つの光学ディスクデータ蓄積装置の１つに蓄積された背景像が、前記二次元表示器の第２の領域に提供されることを特徴とする請求項８記載の光学観察装置。 33．表示されるべき背景像および前景像が前記マイクロプロセッサによりランダムに選択されることを特徴とする請求項32記載のの光学観察装置。 34．前記光学ディスクデータ蓄積装置の１つが呼び出されているときに、前記少なくとも２つの光学ディスクデータ蓄積装置の少なくとも１つが、前記二次元表示器の前記第１および前記第２の領域の少なくとも１つに表示される像を提供することを特徴とする請求項33記載の光学観察装置。 35．相対的により近い視距離にある前景の特徴部と、相対的により大きい視距離にある背景の特徴部とに連携して、音響信号を分離して再生するために間隔をおいて配置される多重音響源を備えた、シミュレートした三次元の光景像を生成するための光学観察装置と連携して用いる多重音源音響装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者バス，ジョン，エス. 米国，フロリダ州 33306，エフティー. ローダーデール，エヌ．イー．35スストリート 2832番地

Claims

【特許請求の範囲】１．２つの像のそれぞれが実質的に観察者から予め決められた距離で特徴となる表現部を含むとともに、この２つの各像に対する予め決められた距離が等しくない少なくとも２つの像を生成する手段と、観察者に現われるようにして、前景の特徴部が背景の特徴部の上に重なり合うような、前記少なくとも２つの各像を互いの上に現わすことが可能であり、少なくとも２つの各像が観察者から異なる視距離で現われる光学処理手段とからなる、観察者から相対的により近い視距離にある前景の特徴部を観察者から相対的により大きい視距離にある背景の特徴部に重ね合わせるシミュレートした三次元の光景像を生成するための光学観察装置。２．前記光学処理手段は、前記より近い視距離にある特徴部を表現する表示スクリーン上にある角度で傾斜した少なくとも１つの銀を塗布したハーフミラーからなり、これによって、銀を塗布したハーフミラーを介して眺める観察者が、銀を塗布したハーフミラーによって反射され、かつ銀を塗布したハーフミラーを透過した像の上に配置されたより近い視距離にある特徴部の像を見ることを特徴とする請求項１記載の光学観察装置。３．前記光学処理手段は、前記背景の特徴部を表現する像を観察者に向かって反射するのに配置されるミラーからなり、さらに、ミラーと観察者との間で前景の特徴部を投射する少なくとも部分的に透明な手段を有することを特徴とする請求項１記載の光学観察装置。４．前記少なくとも部分的に透明な手段は、銀を塗布したハーフミラーを含み、フルミラーと銀を塗布したハーフミラーが近接する同一平面上の表示スクリーン領域に反射するように配置されたことを特徴とする請求項３記載の光学観察装置。５．前記近接する同一平面上の表示スクリーン領域は、前景像と背景像とを並んで同時に表示する１つの表示スクリーンの異なる領域であるとともに、銀を塗布したハーフミラーとフルミラーは、前記前景像および前記背景像の上に別個に配置され、これによって、銀を塗布したハーフミラーとフルミラーを介して見える前記前景像が、観察者に対してより近い視距離で背景像の上に重なり合うことを特徴とする請求項４記載の光学観察装置。６．前記少なくとも２つの像は、それぞれ二次元像であることを特徴とする請求項１の光学観察装置。７．前記少なくとも２つの像の少なくとも１つは、三次元のホログラフィー像であることを特徴とする請求項１記載の光学観察装置。８．２つの二次元像のそれぞれが光景内で実質的に観察者から予め決められた距離で特徴となる表現部を含むとともに、前記二次元像のそれぞれに対する予め決められた距離が等しくない二次元表示器の異なる領域上で互いに近接する少なくとも２つの二次元像を生成する手段と、観察者に現われるようにして、前景の特徴部が背景の特徴部の上に重なり合うような、前記少なくとも２つの二次元像を互いの上に現わすことが可能であり、少なくとも２つの二次元像が観察者から異なる視距離で現われる光学処理手段とからなる、観察者から相対的により近い視距離にある前景の特徴部を観察者から相対的により大きい視距離にある背景の特徴部に重ね合わせるシミュレートした三次元の光景像を生成するための光学観察装置。９．前記光学処理手段は、前記より近い視距離にある特徴部を表現する表示スクリーンの前記１つの異なる領域上において、ある角度で傾斜した少なくとも１つの銀を塗布したハーフミラーからなり、これによって、銀を塗布したハーフミラーを介して眺める観察者が、銀を塗布したハーフミラーによって反射され、かつ銀を塗布したハーフミラーを透過した像の上に配置されたより近い視距離にある特徴部の像を見ることを特徴とする請求項８記載の光学観察装置。 10．前記光学処理手段は、前記背景の特徴部を表現する表示スクリーンの前記異なる領域の１つの上で、表示スクリーン上のある角度で傾斜したミラーからなり、さらに、ミラーと観察者との間で前景の特徴部を投射する少なくとも部分的に透明な手段を有することを特徴とする請求項８記載の光学観察装置。 11．第１の表示手段を介して像を生成し表示する第１の手段と、第２の表示手段上の像を生成し表示する第２の手段とにより構成され、前記第２の表示手段は実質的に透明な表示手段からなり、これによって観察者は第２の表示手段の占有されていない領域を介して眺めることができ、前記それぞれの表示手段は光視界路に沿って予め決められた異なる位置に配置されるとともに、生成表示用の前記第１の手段によって表示された像が、生成表示用の前記第２の手段を通過して投射されることを特徴とするシミュレートした三次元像を生成するための光学観察装置。 12．生成表示用の前記第１の手段は、ビデオモニターからなることを特徴とする請求項11記載の光学観察装置。 13．多重音源音響装置をさらに備え、この多重音響源は、生成表示用の前記第１の手段および第２の手段によって生成された連続的な各二次元像と連携して、音響信号を再生するために間隔をおいて配置されるものであることを特徴とする請求項９記載の光学観察装置。 14．生成表示用の前記第１の手段はイメージプロジェクターを有するとともに、生成表示用の前記第２の手段はそこから間隔をおいて配置される制御可能な画素表示器を有し、この制御可能な画素表示器によって生成された像が前記イメージプロジェクターによって生成された像の上に重なり合うように、前記制御可能な画素表示器が実質的に透明であることを特徴とする請求項11記載の光学観察装置。 15．前記制御可能な画素表示器は、不透明に制御可能な画像素子面を有する液晶表示パネルからなることを特徴とする請求項14記載の光学観察装置。 16．前記制御可能な画素表示器は、制御可能に照明される画像素子面を有するポジティブな画素表示パネルからなることを特徴とする請求項14記載の光学観察装置。 17．前記イメージプロジェクターによって生成された像は、生成表示用の別の手段により前記制御可能な画素表示器を通過して向けられることを特徴とする請求項14記載の光学観察装置。 18．それぞれで別々のイメージ信号を記録することができ、対応するイメージ検知装置の出力に連結される少なくとも２つのイメージ記録器と、イメージ検知装置の１つに対し独占的に各像を表現するために、ある三次元の光景の異なる奥行きで各像を分離し、これによって、三次元の光景をシミュレートするのに前記異なる奥行きにおける各像を互いの上に投射できる光学手段とにより構成されることを特徴とする三次元の光景をシミュレートするのに複数の像を生成可能な記録装置。 19．各像を分離する前記光学手段は、異なる位相に位置合わせされた少なくとも２つの偏光フィルターからなり、各イメージ記録器の各々の１つから各像の少なくとも１つを排除するために、少なくとも２つの偏光フィルターが、前記各像の少なくとも１つと前記各イメージ記録器の各々の１つとの間に配置されることを特徴とする請求項18記載の記録装置。