JPH08511631A

JPH08511631A - 立体映像表示ユニット

Info

Publication number: JPH08511631A
Application number: JP6523667A
Authority: JP
Inventors: リチャード、アングス、ダンカン
Original assignee: Xenotech Research Pty Ltd
Current assignee: Xenotech Research Pty Ltd
Priority date: 1993-05-04
Filing date: 1994-04-28
Publication date: 1996-12-03
Also published as: CA2162036A1; SG44558A1; WO1994025899A1; EP0704071A1; US5671992A; MY110970A; MX9403266A; PH31694A; EP0704071A4

Abstract

(57)【要約】立体映像表示ユニット（１０、１１０）は、立体画像の左の画像フィールドおよび右の画像フィールドにそれぞれ対応する光学信号を投影するための、少なくとも二つの投影ユニット（１４、１６）と、外部の観察位置で、少なくとも二つの焦点領域に、二つの画像フィールドの焦点を台わせるための光学焦点調整システム（１８）とを有している。少なくとも一人の看者が、前記観察位置に位置するときに、左の画像フィールドおよび右の画像フィールドが、看者のそれぞれの眼に、焦点を合わせられる。光学焦点調整システム（１８）は、少なくとも一つの再帰反射鏡（５３、２１０）と、少なくとも一つの再帰反射鏡（６４、２１０）に対してある角度をもって配置された半反射鏡（６６）とを備え、半反射鏡（６６）は、部分的に反射し、かつ、部分的に透過するように構成され、光学信号が、少なくとも一つの再帰反射鏡（６４、２１０）と半反射鏡（６６）との間で反射され、観察位置に向かうように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】立体映像表示ユニット本発明は、全般的には、可視画像の３次元の視覚効果を与えるためのシステムに関するものであり、より詳細には、立体映像表示ユニットに関するものである。可視画像の３次元の視覚効果を与えるための多くのシステムが知られている。これらシステムの多くは、可視画像の所望の“３次元（３Ｄ）”効果を生成するために、偏光眼鏡の使用を必要としている。しかしながら、そのような画像を見るための特殊な眼鏡が必要であることは、一般的に不便であるため、そのような眼鏡を必要としないシステムを開発するための試みがなされている。このようなシステムは、受動的な格子および動的な格子、レンチキュラーレンズおよびミラーアレイなどの部品を一体化させて、裸眼により見ることができる画像の３次元効果を生成している。しかしながら、これらシステムに関連する共通の問題には、不明瞭な画像のちらつき、低い画像の輝度、および、看者が画像を受けるために正確に位置していなければならないことが含まれる。たとえば、オーストラリア特許第６３６２２８号（Thorn EMI PLC）においては、単一の陰極管からの光或いは物体からの反射光が、レトロレフレクタおよびビームスプリッタからなる構成を通過して、はっきりとした３次元画像として見るための、空間に浮いている画像を生成するような３次元画像装置が開示されている。この３次元効果は、平坦な画像の認識の原因となるキュー（cue）の強さを減少させることにより生成される。しかしながら、実際には、この装置により与えられる３次元効果はごく些細なものであり、かつ、画像はぼんやりとしており、その輝度が低く、したがって、見ることが困難であることがわかっている。したがって、本発明の目的は、上述した問題の少なくとも一つを克服する立体映像ユニットを提供することにある。上述した点を考慮して、立体画像の左の画像フィールドおよび右の画像フィールドにそれぞれ対応する光学信号を投影するための、少なくとも二つの投影ユニットと、外部の観察位置で、少なくとも二つの焦点領域に、二つの画像フィールドの焦点を合わせるための光学焦点調整システムとを有し、少なくとも一人の看者が、前記観察位置に位置するときに、左の画像フィールドおよび右の画像フィールドが、看者のそれぞれの眼に、焦点を合わせられるように構成された立体映像表示ユニットにおいて、前記光学焦点調整システムが、少なくとも一つの再帰反射鏡と、前記少なくとも一つの再帰反射鏡に対してある角度をもって配置された半反射鏡とを備え、前記半反射鏡が、部分的に反射し、かつ、部分的に透過するように構成され、前記光学信号が、前記少なくとも一つの再帰反射鏡と前記半反射鏡との間で反射され、前記観察位置に向かうように構成されている。本発明にかかる表示ユニットにより、輝度がより大きく、ちらつきがなく、かつ、看者の動きを許容する３次元画像を得ることができる。前記光学信号の少なくとも一部分が、前記半反射鏡から前記再帰反射鏡に反射され、前記光学信号が、引き続き、前記再帰反射鏡から反射されて、前記半反射鏡を介して、前記観察位置に達するのが好ましい。また、前記看者の頭或いは眼の空間的な位置を測定するためのトラッキングシステムを備えているのが好ましい。前記投影ユニットが、ｘ軸方向の動きに関する前記投影ユニットの位置を変化させるためのキャリジに取り付けられているのが好ましい。前記ｘ軸に関する前記投影ユニットの位置の調整が、前記トラキングシステムにより制御され、前記投影ユニットの相対位置により、前記ｘ軸に平行な方向の看者の動きが追従されるのが好ましい。好ましい構成においては、前記半反射鏡が、前記ｘ軸に平行な軸線まわりを揺動する。これにより、前記半反射鏡と前記少なくとも一つの再帰反射鏡との間の角度が制御される。前記半反射鏡の角度位置の調整は、前記トラッキングシステムにより制御され、前記半反射鏡の相対角度位置により、前記ｘ軸方向の動きに垂直なｙ軸方向の動きに平行な前記看者の動きが追従される。本発明の他の好ましい実施態様においては、第２の再帰反射鏡が設けられ、前記半反射鏡を通過する光学信号の少なくとも一部分が、前記第２の再帰反射鏡から反射され、前記光学信号が、引き続き、半反射鏡から反射されて、前記観察位置に達するように構成されている。表示ユニットは、少なくとも二つの投影ユニットを備え、投影ユニットは、投射される光学信号の光軸が少なくとも略平行であるように配置されているのが好ましい。他の好ましい構成においては、二つの投影ユニットは、投射される光学信号の光軸が初期的に互いに少なくとも略９０°となるように配置されている。また、全反射鏡が、前記投影ユニットの一方の光学信号に対して少なくとも略４５°に配置され、前記光学信号を、前記投影ユニットの他方から前記半反射鏡への光学信号の光軸に対して少なくとも略平行な光軸を有するパスに沿って指向する。投影ユニットの各々の光学信号の光軸は、前記看者の眼の間の距離と少なくとも略等しい距離だけ離間していても良い。投影ユニットの各々は、長方形の投射レンズを有し、これにより、前記投影ユニットが、細長い焦点パターンを生成するように構成されていても良い。二つの投影ユニットを有するさらに他の好ましい構成においては、各投影ユニットから投射される光学信号の光軸を選択的に横断するように配置された、移動可能に指示された全反射トラッキングミラーと、前記投影ユニットの双方からの光学信号が投射される投射レンズ装置とが設けられている。二つの投影ユニットは、それぞれからの光学信号の光軸が初期的に互いに少なくとも略９０°になるように取り付けられ、前記トラッキングミラーは、前記投影ユニットの各々から投射される光学信号の光軸に対して少なくとも略４５°に配置され、前記投影ユニットのうちの一方の光学信号を、その光軸が前記投影ユニットのうちの他方の光学信号の光軸に少なくとも略平行なパスに沿って、選択的に反射する。前記トラッキングミラーは、前記他方の投影ユニットの光学信号の少なくとも一部分を選択的に遮断し、および／または、前記一方の投影ユニットの光学信号の少なくとも一部分を選択的に反射し、前記トラッキングミラーの動きは、前記トラッキングシステムにより制御されている。投射レンズ装置により投射された光学信号全体は、前記半反射鏡に向けられる。二つの投影ユニットを備えたさらに他の好ましい構成においては、全透過セグメントにより分離された複数の全反射セグメントを有するセグメント化されたミラーと、前記投影ユニットの各々からの光学信号が投射される投射レンズ装置と、選択的に不透明な複数のシャッタを有するシャッタユニットとが設けられている。シャッタユニットは、前記投射レンズ装置と平行に、かつ、これに隣接して支持され、前記セグメント化されたミラーおよび前記シャッタユニットは、前記投影ユニットの各々から投射される光学信号を横断するように配置されている。二つの投影ユニットは、それぞれからの光学信号の光軸が初期的に互いに少なくとも９０°に照射されるように取り付けられている。セグメント化されたミラーは、前記投影ユニットの各々から投射される光学信号の光軸に対して少なくとも略４５°に配置され、前記セグメント化されたミラーの全透過セグメントにより、前記投影ユニットの一方から投射された光学信号が、通過できるようになっており、前記セグメント化されたミラーの全反射セグメントは、前記投影ユニットの他方から投射された光学信号を、その光軸が、前記投影ユニットの一方から投射された光学信号の光軸と少なくとも略平行なパスに沿って反射するように構成されている。投射レンズ装置により投射された信号全体は、前記半反射鏡に向けられ、前記シャッタユニットは、前記セグメント化されたミラーの各セグメントに反射され或いはこれを透過した光学信号を、選択的に遮断して、前記看者の眼のそれぞれに、画像フィールドの一方が与えられるように構成され、前記シャッタユニットは、前記トラッキングシステムに制御されるように構成されている。上述した好ましい構成においては、全反射ミラーセグメントのまわりの全透過ミラーセグメントが、台形状であり、かつ、非反射の不透明な領域により分離されている。さらに、隣接する前記シャッタのそれそれの間に、不透明なストリップが設けられているのが好ましい。上述した好ましい構成において用いられる投射レンズ装置は、少なくとも略長方形の複数のレンズセグメントにより形成され、前記セグメントの全てが、同一の光軸を有するとともに、前記レンズセグメントが、その長手方向のエッジに沿って互いに隣接するように配置され、レンズ装置を形成するのが好ましい。上述した好ましい構成において、前記投影ユニットから投射された光学信号は、前記第１の全反射鏡および第２の全反射鏡により、前記半反射鏡に向けられ、前記全反射鏡が、互いに、少なくとも略９０°の角度で配置されていても良い。また、前記光学焦点調整システムの範囲に延びるフードを備え、外部反射が画像に悪影響を与えるのを防止するように構成されていても良い。投影ユニットの焦点を制御するための投影ユニット焦点調整制御手段を備えているのが好ましく、これにより、投射された立体画像の有効焦点面が変化する。これにより、フィールドの３次元の深さを大きくしつつ、高いステレオディスパリティの状態での３次元効果を維持することができる。本発明の可能な実施例を示した添付図面を参照して、本発明をさらに説明する。ここに、第１図は、看者に関連して図示した、本発明にしたがった立体映像表示ユニットの第１の実施例を上から見た斜視図である；第２図は、画像の焦点調整のパス（経路）を示す、第１図の立体映像表示ユニットの略側面図である；第３図は、左の画像フィールドおよび右の画像フィールドを示す、第１図の立体映像表示ユニットの略平面図である；第４ａ図ないし第４ｃ図は、第２図の立体映像表示ユニット用の再帰反射鏡の種々の構成を示す図である；第５図は、第２図の立体映像表示ユニット用のプロジェクタの他の構成の略図である；第６図は、画像の焦点調整のパスを示す、本発明にしたがった立体映像表示ユニットの他の実施例を示す略側面図である；第７図は、他のトラッキング装置の略図である；第８図は、他のトラッキング装置の略図である；第９ａ図は、第８図のトラッキング装置用のセグメント化されたミラーの部分略平面図である；第９ｂ図は、第８図のトラッキング装置用のＬＣＤシャッタユニットの部分略平面図である。第１０図は、三管のプロジェクタを用いた他のプロジェクタ装置の略図である。本発明の立体映像表示ユニットは、一人の看者のみに関連して説明する。表示ユニットを、一時に一人以上の看者が見ることができるようになっていることは明らかであり、したがって、本発明は、一人のみが見ることに限定されるものではない。第１図ないし第３図には、キャビネット１２、二つのビデオプロジェクタ１４、１６、光学焦点調整ユニット１８、二つのオーディオスピーカ２０、２２、および、アイトラッキングモジュール（eye tracking module）２４を備えた立体映像表示ユニット１０の第１の実施例が示されている。アイトラッキングユニット２４は、看者の空間的な位置、つまり、看者の頭の空間的な位置を測定することにより、密接な関係を経て看者の両眼の空間的な位置を測定する。キャビネット１２は、垂直から略４５°傾けられて配置された前面ウィンドウ３０を有している。この前面ウィンドウ３０は、略透明である。キャビネットは、略箱状であり、前面ウィンドウ３０の近傍で、その最上部の水平な縁部が面取りされている。したがって、キャビネット１２は、頂部３２、背部３４、前部３６および二つの側部３８、４０を有している。スピーカ２０、２２およびアイトラッキングモジュール２４は、キャビネット１２の前部３６に配置されている。スピーカ２０は、側部３８に隣接して配置され、スピーカ２２は、側部４０に隣接して配置されている。アイトラッキングモジュール２４は、典型的には、スピーカ２０とスピーカ２２との間に配置されている。ビデオプロジェクタ１４、１６は、キャリッジ５０に取り付けられ、かつ、典型的には、頂部３２および背部３４に隣接してキャビネット１２内に位置している。したがって、プロジェクタ１４、１６は、これらの投射レンズ５４とともに、下方に向けられている。光学焦点調整システム１８は、再帰反射鏡（retroreflective mirror）６４および半反射鏡（semi-reflective mirror）６６を有している。第１のミラー６０および第２のミラー６２は、従来の全反射する平面鏡（full yreflective planar mirror）である。第１のミラー６０は、ビデオプロジェクタ１４および１６により投射される光学信号に対して約４５°に配置されている。第２のミラー６２は、第１のミラー６０に対して約９０°に配置されている。半反射鏡６６の最大効率は、約５０％反射で約５０％透過である。好ましい実施例において、再帰反射鏡６４は、ビデオプロジェクタ１４、１６により投射される光学信号に略平行に配置されている。半反射鏡６６は、再帰反射鏡に対して略４５°に配置されている。半反射鏡６６は、その上縁にヒンジ６８を有し、矢印７０に示すように、再帰反射鏡６４に対して半反射鏡６６の角度を変化させることができるようになっている。ビデオプロジェクタ１４、１６により投射された光学信号は、第１のミラー６０により、第２のミラーに向けて反射され、これにより、半反射鏡６６に向けて反射される。半反射鏡６６において、光学信号は、再帰反射鏡６４に向けて背面に反射される。再帰反射鏡６４は、入射する光学信号を、入射角に対して１８０°に反射する効果を有している。したがって、再帰反射鏡６４は、半反射鏡６６により受け入れられた全ての光学信号に対して、ほぼ球面鏡として機能する。再帰反射鏡６４は、次いで、看者７２に向けて、光学信号の焦点をあわせる。再帰反射鏡６４および半反射鏡６６は、本発明の光学焦点調整システムを構成する。第３図に示すように、ビデオプロジェクタ１４の光学信号は、看者７２の右眼に焦点を合わされ、右の画像フィールドを構成し、その一方、ビデオプロジェクタ１６は、看者７２の左眼に焦点合わされ、左の画像フィールドを構成する光学信号を伝送する。したがって、ビデオプロジェクタ１４、１６に与えられる立体信号は、看者７２に３次元のビデオ画像を提供する。再帰反射鏡６４は、第４ｃ図に示すように、金属化された基体（metallised s ubstrate）８０を備えた表面を有しているのが好ましい。金属化された基体８０は、小面が刻まれた鏡面の群から構成されている表面を有している。これら鏡面は、互いに略９０°の方向に向けられ（すなわち、コーナーキューブ）、したがって、入射光学信号８２が、該入射光学信号８２に対して約１８０°の反射光学信号８４となる。再帰反射鏡６４は、この鏡の上に入射する全ての光線が、それらが生じたのと全く同じ空間的な位置に正確に戻されるという点で従来の球面鏡と異なる。したがって、画像の反転は生じない。再帰反射鏡６４の有効焦点距離は、ビデオプロジェクタ１４、１６から再帰反射鏡６４までの光路の長さと同一である。再帰反射鏡６４の倍率は１であり、また、実際に、画像の歪みを生じない。或いは、再帰反射鏡６４の構造は、第４ａ図および第４ｂ図のようなものでも良い。しかしながら、第４ｃ図に示す金属化された基体８０が好ましい。第４ａ図は、マトリクス状に配置された複数のガラスビーズ８６を示している。ガラスビーズ８６の欠点は、ビーズとビーズとの隙間で、入射光の散乱が生じることである。これにより、左の画像フィールドと右の画像フィールドとの間にクロストークが生じる。第４ｂ図には、プリズム状のコーナーキューブ８３のタイプの反射面を用いる他の実施例が示されている。プリズム状のコーナーキューブ８３の欠点は、このプリズム状のコーナーキューブ８３において、光学的減衰が生じ、かつ、屈折および光の散乱が生じることにある。アイトラッキングモジュール２４は、看者７２の眼を捜しだし、半反射鏡６６の角度、および、（キャリジ５０を介して）ビデオプロジェクタ１４、１６の水平方向の位置を制御して、看者７２の眼に光学信号を投射するように構成されている。その使用において、単一のビデオ信号が、表示ユニット１０内のディジタルビデオプロセッサに送られ、プロセッサは、二つの分離されたビデオ信号を生成する。ビデオ信号の一方は、ビデオプロジェクタ１４に与えられ、他方の光学信号は、ビデオプロジェクタ１６に与えられる。プロジェクタは、投射レンズ５４を介して、光学信号を第１のミラー６０に投射し、第１のミラー６０が、発散形態（diverging form）の信号を第２のミラー６２に反射し、第２のミラー６２が、発散形態の信号を部分反射鏡（半反射鏡）６６に反射し、半反射鏡６６が、発散形態の信号を、再帰反射鏡６４に反射する。その金属化された基体８０のため、再帰反射鏡６４は、入射光学信号を、半反射鏡６６および前面ウィンドウ３０を介して、看者７２の近傍の焦点に反射する。ビデオプロジェクタ１４からの光学信号は、看者７２の右眼に向けられ、ビデオプロジェクタ１６からの光学信号は、看者の左眼に焦点を合わせられる。焦点における各プロジェクタから投影された画像フィールドのサイズは、投影レンズ５４の大きさと略同一である。光学信号が所望の焦点に向けられることを保証するために、アイトラッキングモジュール２４は、看者７２の眼を捜しだし、半反射鏡６６の角度を調整して、垂直面における光学信号の焦点を変更し、看者７２が動いても、かつ、看者７２の高さが相違しても良いようにしている。さらに、アイトラッキングモジュール２４は、矢印９０の方向、すなわち、側部３８、４０の間でビデオプロジェクタ１４、１６を動かして、水平面における光学信号の焦点を変更するためのキャリジ５０をも制御する。光学信号の焦点は、ディスプレイユニット１０から、投射レンズ５４から再帰反射鏡６４までの光路の長さと同じ距離だけ離間した位置にある。プロジェクタ１４、１６のレンズ５４は、看者の眼の間の距離、典型的には約６５ｍｍに略対応する距離だけ離間して配置され、これにより、各プロジェクタから投影される光学信号の光軸も、また、同じ距離だけ、少なくとも離間しているのが好ましい。しかしながら、プロジェクタ１４、１６の物理的サイズにより、レンズ５４を、このように配置することができない場合がある。光学信号の光軸の間の距離を減少させるための一つの方法は、視差縮小アセンブリ（parallax reducer assembly）を使用することにある。これは、二つの光学信号のパスに配置され、これらの間の間隔を減じるパスに沿って、光学信号を反射する。しかしながら、このようなアセンブリは、歪みを生じ、かつ、光の強度に一定のロスをもたらす可能性がある。さらに、上述した構成においては、光学信号の間隔を容易に調整することができない。したがって、第５図に示すように、本発明の他の実施例においては、一方のプロジェクタ１４は水平に配置され、その一方、他のプロジェクタ１６が、垂直に配置されて、水平なプロジェクタ１４からの光学信号の光軸１１５が、垂直なプロジェクタ１６からの光学信号の光軸１１６に対して、少なくとも略９０°に投射されている。従来の全反射する平面鏡２００が、水平なプロジェクタ１４からの光学信号のパスに設けられている。第５図において、垂直なプロジェクタ１６は、水平なプロジェクタ１４の後ろ或いは前に配置され、垂直なプロジェクタ１６から投影される光学信号の光軸１１６は、平面鏡２００をバイパスする。しかしながら、このミラーは、その光軸１１４が垂直なプロジェクタ１６からの光学信号の光軸１１６と平行になるようなパスに沿って、水平なプロジェクタ１４の光学信号を反射する。プロジェクタ１４、１６からの光学信号は、ほぼ共通の光軸を経て、第２図の要素６０、６２、６６を有するミラーアセンブリを介して、再帰反射鏡６４に当たり、好ましくは同一の空間的位置に収束するまで延びる。したがって、光学信号の間の間隔を、看者の眼の間隔に、容易に対応させることができる。光学信号の光軸の間の距離は、プロジェクタ１４、１６の相対移動により、簡単に変更することができる。半反射鏡６６の配置のため、画像の清澄性に悪影響を与えるように、外部反射が看者の眼に向けられる。このような反射を防止するための一つの方法には、第１図の空想線に示されるように、前面ウィンドウ３０の両側上を延び、これにより、半反射鏡６６を天井から遮蔽するフード１００によるものがある。このフード１００は、キャビネット１２に、揺動自在に連結され、表示ユニット１０を使用しないときに、前面ウィンドウ３０を覆う蓋と機能するように構成してもよい。また、フード１００を、表示ユニットの部晶を含むエンクロージャの一体化された部分としても良い。第６図には、本発明にかかる立体映像表示ユニットの他の実施例が示されている。この表示ユニット１１０は、第1の再帰反射鏡６４に対して、約９０°の角度に配置され、かつ、半反射鏡６６の上に配置された第２の再帰反射鏡２１０を有している。外部反射から光学焦点調整システムを遮蔽するのと同様に、この構成も、より明るい立体画像を提供する。第１図ないし第３図の実施例においては、半反射鏡６６を垂直に通過する光が、表示ユニット１０から失われる。しかしながら、表示ユニット１１０内で反射する光学信号の光軸１１４、１１６が示されている第６図の実施例においては、これら光学信号が、第２の再帰反射鏡２１０により後ろ側に半反射鏡６６に向けて反射され、次いで、半反射鏡６６において、光軸１１４、１１６の方向の変化が示されているように、看者の方に反射される。したがって、これにより、光のロスが減じられるため、看者に向けた立体画像の輝度をより増大することができる。この構成において、画像の歪みを防止するために、半反射鏡６６を、再帰反射鏡６４、２１０のそれぞれに対して、常に４５°の角度で配置する必要がある。したがって、半反射鏡６６を揺動させて、再帰反射鏡６４、２１０の角度をそれぞれ調整することなしに、垂直方向のトラッキングを得ることは不可能である。より簡単な他の方法は、特定の細長い矩形のレンズを備えたプロジェクタ１４、１６を設けることである。上述したように、焦点において、投影された画像フィールドのそれぞれのサイズは、対応するプロジェクタのレンズのサイズと略同一である。したがって、このような長方形の投影レンズを有するプロジェクタのそれぞれにより、焦点を合わされた光の少なくとも略垂直な長方形のパターンが得られ、この画像の垂直方向の高さは、看者の眼を垂直方向に追従することなしに、看者が画像をほぼ見ることができることを保証するのに十分なものである。上述したように、水平方向のトラッキングは、キャリジ５０により、プロジェクタ１４、１６を水平方向に動かすことにより実現される。しかしながら、このような機械的なトラッキングは、雑音が多く、低速であり、かつ、内在的な機械的磨耗の問題がある。したがって、水平方向のトラッキングのためのキャリジ５０を必要としないのが好ましい。したがって、第７図に示すプロジェクタの他の例においては、二つのブロジェクタが、一方は垂直に、他方は水平に、所定の位置に取り付けられている。プロジェクタ１４、１６は、投射レンズを有しておらず、各プロジェクタは、光学信号を、水平に取り付けられ、１以上のレンズ要素により形成される投射レンズ装置２１７に、直接投射する。第７図において、垂直なプロジェクタ１６は、水平なプロジェクタ１４と同一の面に取付られ、垂直なプロジェクタ１６から投射された光学信号の光軸１１６は、水平なプロジェクタ１４の光軸１１４と整列され、かつ、同軸となる。従来の全反射鏡（fully reflective mirror）であるトラッキングミラー２１５は、各プロジェクタからの光学信号の光軸に対して約４５°に取り付けられている。トラッキングミラー２１５は、プロジェクタ１４、１６双方の光学信号と交差するまっすぐなパス（すなわち、第７図をみたときに頁に向かう或いは頁から出るパス）に沿って移動可能である。第７図に示す構成において、垂直なプロジェクタ１６は、立体画像を、投射レンズ装置２１７の上面に向けて直接投射し、水平なプロジェクタ１４は、他の対応する立体画像を、投射レンズ装置２１７の同じ上面に投射する。後者の画像は、トラッキングミラー２１５により、レンズ２１７に反射される。したがって、投射レンズ装置２１７から投射される光学信号全体には、双方の立体画像が含まれている。したがって、光学信号全体を、光学焦点調整システム１８により、観察位置に焦点を合わせることができ、焦点を合わされた画像は、左の画像フィールドと右の画像フィールドとに分離させられる。投射レンズ装置２１７は、看者の眼の任意の通常の動きに順応するのに十分に大きな、投影された画像を生成するために十分なサイズを有しており、これにより、半反射鏡６６を揺動させる必要性およびプロジェクタ１４、１６を水平方向に動かす必要性がなくなる。アイトラッキングモジュール２４は、看者の眼を追従して、投射レンズ装置２１７上の二つの画像フィールドの間の分割（split）が、看者の両眼の間に位置し、これにより、３次元効果を維持することを保証する。投射された分割の位置は、垂直なプロジェクタ１６の光学信号を部分的に妨げることができ、或いは、水平なプロジェクタ１４からの光学信号を反射可能なトラッキングミラー２１５の面の大きさを減少させることができるトラッキングミラー２１５の動きにより制御される。これにより、レンズ装置２１７上の二つの投射された画像フィールドの間の分割が水平方向に動かされる。本発明のトラッキングシステムの関連する他の実施例においては、トラッキングミラー２１５は、第８図に示すような、不動のセグメント化されたミラー２３０に置き換えられる。投射レンズ装置２１７の上面に隣接して、かつ、これと平行に、シャッタユニット２３３が配置されている。他のタイプの電気光学的なシャッタユニット或いは電気機械的なシャッタを択一的に用いることが可能であることは明らかであるが、ここに記載するシャッタユニットは、液晶表示装置（ＬＣＤ）のタイプである。セグメント化されたミラー２３０は、各プロジェクタの光学信号の光軸に対して４５°に配置され、双方の光学パスの光軸を横断するのが好ましい。第９ａ図は、セグメント化されたミラー２３０の部分図であり、同図には、鏡面が、全反射セグメント２３１と全透過セグメントつまり透明セグメント２３２とを有する複数のストリップにセグメント化されている状態が示されている。垂直なプロジェクタ１６により投影された画像（画像Ａ）は、透明セグメント２３２を通過してＬＣＤシャッタユニット２３３に向かい、その一方、水平なプロジェクタ１４により投射された画像（画像Ｂ）は、反射セグメント２３１から反射されてＬＣＤシャッタユニット２３３に向かう。不動のセグメント化されたミラーは、光学信号の光軸に対して４５°に配置されているため、セグメント２３１、２３２は、台形状であり、ＬＣＤシャッタユニット２３３上に投射される画像が、少なくとも略長方形であり、台形状とはならないことを保証している。各台形状のセグメントのより狭い側の端部は、セグメント化されたミラー２３０の上縁に位置している。各ストリップの間には、狭い略三角形の非反射の不透明なストリップ２３５が設けられ、セグメントのエッジを画定している。セグメント化されたミラー２３０の各セグメントの幅“Ｄ”は、理諭的には、眼の間隔の偶数分の１であり、典型的には、看者の眼の間隔の約４分の１である。第９ｂ図は、少なくとも略長方形の、複数のＬＣＤシャッタ２３４を示す、ＬＣＤシャッタユニット２３３の部分略平面図である。シャッタ２３４は、すべて同じ幅を有している。各ＬＣＤシャッタ２３４の間には、狭い不透明なストリップ２３６が設けられている。各ＬＣＤシャッタ２３４は、セグメント化されたミラー２３０の対応する透明なセグメント２３２を通って投射される光学信号、或いは、セグメント化されたミラー２３０の対応する反射セグメント２３１から反射される光学信号を制御する。透明のストリップ２３６の機能は、隣接する投射されたセグメントからのぼけている縁部が所定のシャッタセグメント上に照射されるのを防止することにある。各ＬＣＤシャッタ２３４により、それぞれに投射された画像が、シャッタユニット２３４を通過して、投射レンズ装置２１７に向かうことができる。しかしながら、ＬＣＤシャッタ２３４が駆動されたときに、該ＬＣＤシャッタは不透明となり、投射された画像の通過を妨げる。看者の頭の位置にしたがって、一方の眼は、透明セグメント２３２から投射された画像Ａを見て、他方の眼は、反射セグメント２３１から反射された画像Ｂを見るであろう。ＬＣＤシャッタユニット２３３は、看者により見られているセグメントのそれそれの両側のセグメントを覆うための不透明なシャッタを与えるように駆動され、投影された画像Ａ、Ｂの間のクロストークが生じないことを保証する。どちらの眼がどのセグメントを見ているかにしたがって、プロジェクタにより投射される画像を反転し、左眼が左の画像のみを見て、右眼が右の画像のみを見ることを保証することができる。投射レンズ装置２１７は、ガラスまたはプラスチックの単数或いは複数のエレメントを有していても良い。或いは、投射レンズ装置２１７は、少なくとも略長方形のレンズセグメントにより形成され、これらセグメント全てが同一の光軸を有し、レンズセグメントが、これらの長手方向のエッジに沿って互いに隣接して位置し、レンズ装置２１７を構成していても良い。シャッタユニット２３３により、一時に、光学信号がレンズ装置２１７の所定のセグメントのみを通過するため、このようなセグメント化されたレンズ装置２１７を使用することができる。このようなレンズ装置は、非常に安価に製造されるであろう。プロジェクタ１４、１６は、投射すべき画像がカラー液晶表示装置（ＬＣＤ）の投射パネル上に形成されるようなＬＣＤタイプのものであっても良い。しかしながら、それぞれの管が画像全体のうちのある異なる色の成分を投射し、色を合成して最終的な画像を形成するような、三管のプロジェクタを使用することにより、投射された画像の解像度およびコントラストを改善することができる。しかしながら、管の各々からの光学信号は、別個に、光学焦点調整システム１８により焦点を合わせられるため、光学焦点調整システム１８は、３つの別個の画像を、プロジェクタの管から、異なる観察位置に焦点合わせするであろう。このため、ＬＣＤプロジェクタを、ＬＣＤプロジェクタに単に置き換えることは不可能である。三管のプロジェクタにより、それぞれの眼に対して、単一の焦点を形成することを保証するために、管は第１０図に示すように構成されている。この例示する構成において、青を投射する管２２０は、赤を反射するダイクロイックミラー２２５および緑を反射するダイクロイックミラー２２６を経るように光学信号を投射する。ダイクロイックミラーは、特定の帯域のスペクトルのエネルギーを反射して、他の全てを通過させるような、色を選択する鏡である。赤を投射する管２２１は、赤を反射するダイクロイックミラー２２５に隣接して配置され、管２２１の光学信号は、ミラー２２５により反射され、青を投射する管２２０からの光学信号と同一のパスに沿って進む。同様に、緑を投射する管２２２からの光学信号は、緑を反射するダイクロイックミラー２２６により反射され、上述した光学信号と同一のパスに沿って進む。第１０図における管２２２は、３つの管の光学パスの長さを同じにするように配置されている。これにより、光学焦点調整システム１８により焦点調整可能な、単一の多色画像が生成される。管の位置を、対応するダイクロイックミラーの変化に応じて交換することができるため、これは、例示的な配置にすぎない。或いは、多少の光のロスが許される場合には、ダイクロイックミラーの代わりに半反射鏡を用いることができる。各管のレンズは、通常は、管のそれぞれの前に配置することができる。しかしながら、これらレンズは、最後のミラー２２６の前方に位置する単一のレンズに置き換えることができるであろう。最後に、上述したもの以外の他のタイプのプロジェクタユニットを用いることも可能である。３次元の間隔を人々に与える二つの主たる生理学上の度合のキュー（physiolo gical depthcues）は、ステレオデイスパリティ（stereo disparity）および焦点である。しかしながら、３次元システムは、単に、ステレオディスパリティの情報を与えるだけである。一般的な３次元システムに関する問題点は、仮想的な物体が看者に接近するように動くときに、看者が３次元システムにより与えられるステレオディスパリティの情報を生理的に受け入れられなくなるのにしたがって、３次元効果が失われ、物体が、二つの画像に“分裂する”ことである。この画像が分裂するという現象は、焦点の度合のキュー（depth cue）と、ステレオディスパリティの度合のキューとの間の矛盾が大きすぎるときに生じる。プロジェクタの焦点面が制御可能であり、これにより、二つの度合のキューを収束させる場合には、この制限をほぼ克服することができる。本発明にかかる表示ユニット１０、１１０は、各プロジェクタユニットの焦点を制御することにより、この目的を達成している。再帰反射鏡からの反射光の性質のため、プロジェクタの角度を変更するために焦点をぼかすことにより、有効焦点面を移動可能であることが見出される。したがって、プロジェクタ１４、１６の焦点を制御することにより、種々の投射の有効焦点面を得ることができる。表示される画像の“平均距離（average distance）”の詳細が、ディジタルビデオプロセッサへの入力信号とともに符号化可能であり、かつ、立体画像の再生中に、プロジェクタユニットの焦点制御が、プロジェクタ１４、１６の焦点を制御するために与えられ得ることは明らかである。本発明にかかる立体映像表示ユニット１０は、表示ユニット１０の光学的性能が、看者の（所定の可視ウィンドウ内の）動きにより損なわれることがないという利点を有している。第２に、表示ユニット１０の光学的効率が、従来の立体映像システムよりも著しく大きいため、スクリーンのサイズをより大きくすることが可能であり、かつ、周囲光が大きい状態でのディスプレイのコントラストを改善することが可能となる。また、再帰反射鏡６４を使用することにより、ほぼ完全な球面鏡を、比較的安価に、シミュレートすることができる。さらに、再帰反射の金属化された基体８０の要素の精密さは、再帰反射鏡６４が球面鏡をシミュレートする再の細密さほど臨界的なものではない。添付する請求の範囲に画定するように、当業者に自明であろう変更が、本発明の範囲に含まれるであろう。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９４年１２月７日【補正内容】明細書立体映像表示ユニット本発明は、全般的には、可視画像の３次元の視覚効果を与えるためのシステムに関するものであり、より詳細には、立体映像表示ユニットに関するものである。可視画像の３次元の視覚効果を与えるための多くのシステムが知られている。これらシステムの多くは、可視画像の所望の“３次元（３Ｄ）”効果を生成するために、偏光眼鏡の使用を必要としている。しかしながら、そのような画像を見るための特殊な眼鏡が必要であることは、一般的に不便であるため、そのような眼鏡を必要としないシステムを開発するための試みがなされている。このようなシステムは、受動的な格子および動的な格子、レンチキュラーレンズおよびミラーアレイなどの部品を一体化させて、裸眼により見ることができる画像の３次元効果を生成している。しかしながら、これらシステムに関連する共通の問題には、不明瞭な画像のちらつき、低い画像の輝度、および、看者が画像を受けるために正確に位置していなければならないことが含まれる。たとえば、オーストラリア特許第６３６２２８号（Thorn EMI PLC）においては、単一の陰極管からの光或いは物体からの反射光が、レトロレフレクタおよびビームスプリッタからなる構成を通過して、はっきりとした３次元画像として見るための、空間に浮いている画像を生成するような３次元画像装置が開示されている。この３次元効果は、平坦な画像の認識の原因となるキュー（cue）の強さを減少させることにより生成される。しかしながら、実際には、この装置により与えられる３次元効果はごく些細なものであり、かつ、画像はぼんやりとしており、その輝度が低く、したがって、見ることが困難であることがわかっている。したがって、本発明の目的は、上述した問題の少なくとも一つを克服する立体映像ユニットを提供することにある。上述した点を考慮して、立体画像の左の画像フィールドおよび右の画像フィールドにそれぞれ対応する光学信号を投影するための、二つの投影ユニットと、外部の観察位置で、少なくとも二つの焦点領域に、二つの画像フィールドの焦点を合わせるための光学焦点調整システムとを有し、少なくとも一人の看者が、前記観察位置に位置するときに、左の画像フィールドおよび右の画像フィの投影ユニットは、それぞれからの光学信号の光軸が初期的に互いに少なくとも９０°に照射されるように取り付けられている。セグメント化されたミラーは、前記投影ユニットの各々から投射される光学信号の光軸に対して少なくとも略４５°に配置され、前記セグメント化されたミラーの全透過セグメントにより、前記投影ユニットの一方から投射された光学信号が、通過できるようになっており、前記セグメント化されたミラーの全反射セグメントは、前記投影ユニットの他方から投射された光学信号を、その光軸が、前記投影ユニットの一方から投射された光学信号の光軸と少なくとも略平行なパスに沿って反射するように構成されている。投射レンズ装置により投射された信号全体は、前記半反射鏡に向けられ、前記シャッタユニットは、前記セグメント化されたミラーの各セグメントに反射され或いはこれを透過した光学信号を、選択的に遮断して、前記看者の眼のそれぞれに、画像フィールドの一方が与えられるように構成され、前記シャッタユニットは、前記トラッキングシステムに制御されるように構成されている。上述した好ましい構成においては、全透過ミラーセグメントおよび全反射ミラーセグメントが、台形状であり、かつ、非反射の不透明な領域により分離されている。さらに、隣接する前記シャッタのそれぞれの間に、不透明なストリップが設けられているのが好ましい。上述した好ましい構成において用いられる投射レンズ装置は、少なくとも略長方形の複数のレンズセグメントにより形成され、前記セグメントの全てが、同一の光軸を有するとともに、前記レンズセグメントが、その長手方向のエッジに沿って互いに隣接するように配置され、レンズ装置を形成するのが好ましい。上述した好ましい構成において、前記投影ユニットから投射された光学信号は、前記第１の全反射鏡および第２の全反射鏡により、前記半反射鏡に向けられ、前記全反射鏡が、互いに、少なくとも略９０°の角度で配置されていても良い。また、前記光学焦点調整システムの範囲に延びるフードを備え、外部反射が画像に悪影響を与えるのを防止するように構成されていても良い。投影ユニットの焦点を制御するための投影ユニット焦点調整制御手段を備えているのが好ましく、これにより、投射された立体画像の有効焦点面が変化する。これにより、フィールドの３次元の深さを大きくしつつ、高いステレオディスパ１６、光学焦点調整ユニット１８、二つのオーディオスピーカ２０、２２、および、アイトラッキングモジュール（eye tracking module）２４を備えた立体映像表示ユニット１０の第1の実施例が示されている。アイトラッキングユニット２４は、看者の頭の空間的な位置を測定することにより、密接な関係を経て看者の両眼の空間的な位置を測定する。キャビネット１２は、垂直から略４５°傾けられて配置された前面ウィンドウ３０を有している。この前面ウィンドウ３０は、略透明である。キャビネットは、略箱状であり、前面ウィンドウ３０の近傍で、その最上部の水平な縁部が面取りされている。したがって、キャビネット１２は、頂部３２、背部３４、前部３６および二つの側部３８、４０を有している。スピーカ２０、２２およびアイトラッキングモジュール２４は、キャビネット１２の前部３６に配置されている。スピーカ２０は、側部３８に隣接して配置され、スピーカ２２は、側部４０に隣接して配置されている。アイトラッキングモジュール２４は、典型的には、スピーカ２０とスピーカ２２との間に配置されている。ビデオプロジェクタ１４、１６は、キャリッジ５０に取り付けられ、かつ、典型的には、頂部３２および背部３４に隣接してキャビネット１２内に位置している。したがって、プロジェクタ１４、１６は、これらの投射レンズ５４とともに、下方に向けられている。光学焦点調整システム１８は、再帰反射鏡（retroreflective mirror）６４および半反射鏡（semi-reflective mirror）６６を有している。第１のミラー６０および第２のミラー６２は、従来の全反射する平面鏡（full yreflective planar mirror）である。第１のミラー６０は、ビデオプロジェクタ１４および１６により投射される光学信号に対して約４５°に配置されている。第２のミラー６２は、第１のミラー６０に対して約９０°に配置されている。半反射鏡６６の最大効率は、約５０％反射で約５０％透過である。好ましい実施例において、再帰反射鏡６４は、ビデオプロジェクタ１４、１６により投射される光学信号に略平行に配置されている。半反射鏡６６は、再帰反射鏡に対して略４５°に配置されている。半反射鏡６６は、その上縁にヒンジ６８を有し、矢印７０に請求の範囲１．立体画像の左の画像フィールドおよび右の画像フィールドにそれそれ対応する光学信号を投影するための、二つの投影ユニットと、外部の観察位置で、少なくとも二つの焦点領域に、二つの画像フィールドの焦点を合わせるための光学焦点調整システムとを有し、少なくとも一人の看者が、前記観察位置に位置するときに、左の画像フィールドおよび右の画像フィールドが、看者のそれぞれの眼に、焦点を合わせられるように構成された立体映像表示ユニットであって、前記光学焦点調整システムが、少なくとも一つの再帰反射鏡と、前記少なくとも一つの再帰反射鏡に対してある角度をもって配置された半反射鏡とを備え、前記半反射鏡が、部分的に反射し、かつ、部分的に透過性を有するように構成され、前記光学信号が、前記少なくとも一つの再帰反射鏡と前記半反射鏡との間で反射され、前記観察位置に向かうように構成されたことを特徴とする立体映像表示ユニット。２．前記光学信号の少なくとも一部分が、前記半反射鏡から前記再帰反射鏡に反射され、前記光学信号が、引き続き、前記再帰反射鏡から反射されて、前記半反射鏡を介して、前記観察位置に達するように構成されたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の表示ユニット。３．看者の頭或いは眼の空間的な位置を測定するためのトラッキングシステムを備えたことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の表示ユニット。４．前記投影ユニットが、ｘ軸方向の動きに関する前記投影ユニットの位置を変化させるためのキャリジに取り付けられ、前記ｘ軸に関する前記投影ユニットの位置の調整が、前記トラキングシステムにより制御され、前記投影ユニットの相対位置により、前記ｘ軸に平行な方向の看者の動きが追従されるように構成されたことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の表示ユニット。５．前記半反射鏡が、前記X軸に平行な軸線まわりを揺動し、これにより、前記半反射鏡と前記少なくとも一つの再帰反射鏡との間の角度が制御され、前記半反射鏡の角度位置の調整が、前記トラッキングシステムにより制御され、前記半反射鏡の相対角度位置により、前記ｘ軸方向の動きに垂直なｙ軸方向の動き

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ

Claims

【特許請求の範囲】１．立体画像の左の画像フィールドおよび右の画像フィールドにそれそれ対応する光学信号を投影するための、少なくとも二つの投影ユニットと、外部の観察位置で、少なくとも二つの焦点領域に、二つの画像フィールドの焦点を合わせるための光学焦点調整システムとを有し、少なくとも一人の看者が、前記観察位置に位置するときに、左の画像フィールドおよび右の画像フィールドが、看者のそれぞれの眼に、焦点を合わせられるように構成された立体映像表示ユニットであって、前記光学焦点調整システムが、少なくとも一つの再帰反射鏡と、前記少なくとも一つの再帰反射鏡に対してある角度をもって配置された半反射鏡とを備え、前記半反射鏡が、部分的に反射し、かつ、部分的に透過性を有するように構成され、前記光学信号が、前記少なくとも一つの再帰反射鏡と前記半反射鏡との間で反射され、前記観察位置に向かうように構成されたことを特徴とする立体映像表示ユニット。２．前記光学信号の少なくとも一部分が、前記半反射鏡から前記再帰反射鏡に反射され、前記光学信号が、引き続き、前記再帰反射鏡から反射されて、前記半反射鏡を介して、前記観察位置に達するように構成されたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の表示ユニット。３．看者の頭或いは眼の空間的な位置を測定するためのトラッキングシステムを備えたことを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の表示ユニット。４．前記投影ユニットが、ｘ軸方向の動きに関する前記投影ユニットの位置を変化させるためのキャリジに取り付けられ、前記ｘ軸に関する前記投影ユニットの位置の調整が、前記トラキングシステムにより制御され、前記投影ユニットの相対位置により、前記ｘ軸に平行な方向の看者の動きが追従されるように構成されたことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の表示ユニット。５．前記半反射鏡が、前記ｘ軸に平行な軸線まわりを揺動し、これにより、前記半反射鏡と前記少なくとも一つの再帰反射鏡との間の角度が制御され、前記半反射鏡の角度位置の調整が、前記トラッキングシステムにより制御され、前記半反射鏡の相対角度位置により、前記ｘ軸方向の動きに垂直なｙ軸方向の動きに平行な、前記看者の動きが追従されるように構成されたことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の表示ユニット。６．第２の再帰反射鏡を備え、前記半反射鏡を通過する光学信号の少なくとも一部分が、前記第２の再帰反射鏡から反射され、前記光学信号が、引き続き、半反射鏡から反射されて、前記観察位置に達するように構成されたことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第５項の何れか一項に記載の表示ユニット。７．少なくとも二つの投影ユニットを備えた立体映像ユニットであって、前記投影ユニットが、投射される光学信号の光軸が少なくとも略平行となるように配置されたことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第６項の何れか一項に記載の表示ユニット。８．二つの投影ユニットを備えた表示ユニットであって、前記投影ユニットが、投射される光学信号の光軸が初期的に互いに少なくとも略９０°に投射されるように配置され、さらに、前記投影ユニットの一方の光学信号に対して少なくとも略４５°に配置され、前記光学信号を、前記投影ユニットの他方から前記半反射鏡への光学信号の光軸に対して少なくとも略平行な光軸を有するパスに沿って指向する全反射鏡を備え、前記投影ユニットの各々の光学信号の光軸が、前記看者の眼の間の距離と少なくとも略等しい距離だけ離間していることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第６項の何れか一項に記載の表示ユニット。９．前記投影ユニットの各々が、長方形の投射レンズを有し、これにより、前記投影ユニットが、細長い焦点パターンを生成するように構成されたことを特徴とする請求の範囲第４項に記載の表示ユニット。 10．二つの投影ユニットを備えた表示ユニットであって、各投影ユニットから投射される光学信号の光軸を選択的に横断するように配置された、移動可能に指示された全反射トラッキングミラーと、前記投影ユニットの双方からの光学信号が投射される投射レンズ装置とを備え、前記二つの投影ユニットが、それぞれからの光学信号の光軸が初期的に互いに少なくとも略９０°になるように取り付けられ、前記トラッキングミラーが、前記投影ユニットの各々から投射される光学信号の光軸に対して少なくとも略４５°に配置され、前記投影ユニットのうちの一方の光学信号を、その光軸が前記投影ユニットのうちの他方の光学信号の光軸に少なくとも略平行なパスに沿って、選択的に反射し、かつ、前記トラッキングミラーが、前記他方の投影ユニットの光学信号の少なくとも一部分を選択的に遮断し、および／または、前記一方の投影ユニットの光学信号の少なくとも一部分を選択的に反射し、前記トラッキングミラーの動きが、前記トラッキングシステムにより制御され、前記投射レンズ装置により投射された光学信号全体が、前記半反射鏡に向けられるように構成されたことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の表示ユニット。 11．二つの投影ユニットを備えた表示ユニットであって、全透過セグメントにより分離された複数の全反射セグメントを有するセグメント化されたミラーと、前記投影ユニットの各々からの光学信号が投射される投射レンズ装置と、選択的に不透明な複数のシャッタを有するシャッタユニットとを備え、前記シャッタユニットが、前記投射レンズ装置と平行に、かつ、これに隣接して支持され、前記セグメント化されたミラーおよび前記シャッタユニットが、前記投影ユニットの各々から投射される光学信号を横断するように配置され、前記二つの投影ユニットが、それぞれからの光学信号の光軸が初期的に互いに少なくとも９０°に照射されるように取り付けられ、前記セグメント化されたミラーが、前記投影ユニットの各々から投射される光学信号の光軸に対して少なくとも略４５°に配置され、前記セグメント化されたミラーの全透過セグメントにより、前記投影ユニットの一方から投射された光学信号が、通過できるようになっており、前記セグメント化されたミラーの全反射セグメントは、前記投影ユニットの他方から投射された光学信号を、その光軸が前記投影ユニットの一方から投射された光学信号の光軸と少なくとも略平行なパスに沿って反射し、前記投射レンズ装置により投射された信号全体が、前記半反射鏡に向けられ、前記シャッタユニットが、前記セグメント化されたミラーの各セグメントに反射され或いはこれを透過した光学信号を、選択的に遮断して、前記看者の眼のそれぞれに、画像フィールドの一方が与えられるように構成され、前記シャッタユニットが、前記トラッキングシステムに制御されるように構成されたことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の表示ユニット。 12．前記全反射ミラーセグメントおよび前記全透過ミラーセグメントが、台形状であり、かつ、非反射の不透明な領域により分離されていることを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の表示ユニット。 13．隣接する前記シャッタのそれぞれの間に、不透明なストリップが設けられたことを特徴とする請求の範囲第１１項または第１２項に記載の表示ユニット。 14．前記投射レンズ装置が、少なくとも略長方形の複数のレンズセグメントにより形成され、前記セグメントの全てが、同一の光軸を有するとともに、前記レンズセグメントが、その長手方向のエッジに沿って互いに隣接するように配置され、レンズ装置を形成するように構成されたことを特徴とする請求の範囲第１０項ないし第１３項の何れか一項に記載の表示ユニット。 15．前記投影ユニットから投射された光学信号が、前記第１の全反射鏡および第２の全反射鏡により、前記半反射鏡に向けられ、前記全反射鏡が、互いに、少なくとも略９０°の角度で配置されていることを特徴とする請求の範囲第１項ないし第１４項の何れか一項に記載の表示ユニット。 16．前記光学焦点調整システムの範囲に延びるフードを備え、外部反射が画像に悪影響を与えるのを防止するように構成されたことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第１５項の何れか一項に記載の表示ユニット。 17．前記投影ユニットの焦点を制御するための投影ユニット焦点調整制御手段を備え、これにより、投射された立体画像の有効焦点面を変化されるように構成されたことを特徴とする請求の範囲第１項ないし第１６項の何れか一項に記載の表示ユニット。