JPH09187573A - 仮想空間体験装置、画面用窓枠および映像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搭乗者に現実の空間内を移動しているような
感覚を与えることができると共に、多種多様なソフトを
得ることのできる撮影映像が利用でき、複数人が同時に
楽しむことが可能な仮想空間体験装置を提供する。 【解決手段】 搭乗者が搭乗できるカプセル２４と、カ
プセル２４を運動させる運動機構と、カプセル２４の窓
２６に相当する部分に、カプセル２４室内で映像を見る
ことができるように搭載されたディスプレイ装置２８
と、ディスプレイ装置２８によって表示される映像が撮
影された視点の動きに合わせてカプセル２４が作動する
ように前記運動機構を制御する制御装置とを具備する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、仮想空間体験装
置、画面用窓枠および映像システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、バーチャルリアリティの研究や装
置の開発が盛んに行われている。バーチャルリアリティ
とは、コンピュータプログラムにより製作された映像に
より、人間に仮想空間を与える技術である。例えば、ゲ
ーム機で行われているように、ゴーグルのような眼鏡を
かけると、その視界にはバーチャルリアリティで作られ
た仮想空間が映る。そして、その仮想空間の場面に合わ
せて運動するゲーム機に乗っている人は、その運動によ
って発生した加速度を感じ、さらに臨場感が与えられ
る。このようにして、ゲーム機に乗っている人は、まさ
に仮想現実の世界を体験をできるのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バーチ
ャルリアリティは、映像を制作するためにコンピュータ
グラフィックを用いていおり、そのプログラムの作成に
は、多大な労力を必要とする。すなわち、バーチャルリ
アリティのソフトであるコンピュータグラフィックの作
成には、作成期間の長期化と高コスト化が避けられず、
ソストを多種多彩に充実させることは難しいという課題
がある。また、コンピュータグラフィックによる映像
は、アニメーション的であり、リアリティ（現実味）の
面からは十分ではないという課題があった。また、バー
チャルリアリティは、映像を見るためにゴーグル状の眼
鏡をつける。確かに本人は仮想空間に入ることができる
かもしれないが、自分一人であるという隔絶した感覚を
ぬぐえない。つまり他人と物事が相談できない状態であ
り、これを究極まで進めると意識が変調をきたすおそれ
が発生する。

【０００４】また、従来の映像を表示するテレビ等の画
面表示手段にあっては、画面が平面であるため、画像に
奥行きを感じられないという課題があった。従って、そ
のような画面表示手段を利用しても、仮想空間を好適に
創出できないという課題がある。

【０００５】そこで、本発明の目的は、搭乗者に現実の
空間内を移動しているような感覚を与えることができる
と共に、多種多様なソフトを得ることのできる撮影映像
が利用でき、複数人が同時に楽しむことが可能な仮想空
間体験装置を提供することにある。また、本発明の目的
は、簡単な構成によって、画像に奥行きを感じることが
可能な画面用窓枠を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため次の構成を備える。すなわち、本発明は、搭
乗者が搭乗できるカプセルと、該カプセルを運動させる
運動機構と、前記カプセルの窓に相当する部分に、該カ
プセル室内で映像を見ることができるように搭載された
ディスプレイ装置と、前記ディスプレイ装置によって表
示される映像が撮影された視点の動きに合わせて前記カ
プセルが運動するように前記運動機構を制御する制御装
置とを具備する。

【０００７】また、本発明は、搭乗者が搭乗できるカプ
セルと、該カプセルを運動させる運動機構と、該運動機
構を搭乗者によって操作できるように、カプセル内部に
配設された操縦装置と、前記カプセルの窓に相当する部
分に、該カプセル室内で映像を見ることができるように
搭載されたディスプレイ装置と、前記操縦装置の操作に
よって作動する運動機構の動作に合わせて映像を連動さ
せる映像制御装置とを具備することにもある。

【０００８】また、前記ディスプレイ装置によって表示
される映像面が、前記カプセルの壁に設けられた窓の外
側に所定の間隔を置いて配されると共に、該窓の開口よ
りも大きな面積を備えることで、搭乗者の視点が移動し
ても窓の開口全面に映像を見ることができ、より好適な
臨場感が与えられる。

【０００９】また、前記運動機構が、第１の方向へ平行
に配設された１対の第１軸固定ガイドと、前記第１の方
向に対して直角な第２の方向へ平行に配設された１対の
第２軸固定ガイドと、前記第１軸固定ガイドと平行に配
され、各端部がそれぞれ前記第２軸固定ガイドへ移動可
能に連繋され、第２軸固定ガイドに沿って前記第２の方
向へ移動可能な第１軸移動ガイドと、前記第２軸固定ガ
イドと平行に配され、各端部がそれぞれ前記第１軸固定
ガイドへ移動可能に連繋され、第１軸固定ガイドに沿っ
て前記第１の方向へ移動可能な第２軸移動ガイドと、前
記カプセルが連結され、前記第１軸固定ガイドと第２軸
固定ガイドに囲繞されて成る矩形平面内において、前記
第１軸移動ガイドと第２軸移動ガイド上を前記第１の方
向および第２の方向へ移動可能な移動体と、前記第１軸
移動ガイドを移動させる駆動機構と、前記第２軸移動ガ
イドを移動させる駆動機構とを備えることで、カプセル
を好適に運動させることができる。

【００１０】また、前記カプセルが、前記移動体に、前
記運動機構の一部となる旋回装置および昇降装置を介し
て連結されていることで、回転方向および上下方向の運
動を好適に得ることができる。

【００１１】また、前記運動機構を搭乗者によって操作
できるように、カプセル内部に操縦装置が配設されてい
ることで、搭乗者が仮想空間の世界に好適に参加でき
る。

【００１２】また、本発明にかかる画面用窓枠は、画面
から所定の間隔をおいて該画面を臨む窓を形成すべく枠
状に設けられ、前記画面を見る者が位置する所定の範囲
内では前記窓内には前記画面以外が見えないように、前
記窓の大きさが前記画面よりも小さく設けられているこ
とを特徴とする。

【００１３】また、前記画面用窓枠において、別体に設
けられた画面表示手段へ装着可能に、装着用部材が一体
に形成されていることで、既存のテレビ等にも好適に適
用できる。また、前記画面用窓枠が、画面表示手段の本
体外壁部と一体に形成されていることで、効率よく安価
に製造できる。

【００１４】また、画面表示手段が壁に組み込まれ、該
画面表示手段の画面に対して、前記画面用窓枠が設けら
れたこと、或いは、前記画面用窓枠に、格子またはレン
ズが設けられていることで、通常の外に開くことのでき
る窓のような感覚を得ることができ、臨場感を向上でき
る。

【００１５】また、本発明は、以上に説明してきた画面
用窓枠を有することを特徴とする画面表示手段にもあ
る。

【００１６】また、本発明は、近接する位置において、
別々の方向へ向けて配設された複数の映像収録用カメラ
と、該複数の映像収録用カメラを用いて収録した映像を
記録する映像記録媒体と、該映像記録媒体の映像記録を
再生する再生装置と、該再生装置によって再生した映像
を、前記複数の映像収録用カメラの各方向に対応させた
各位置で表示する複数の画面表示手段と、該複数の画面
表示手段の各画面から所定の間隔をおいて該画面を臨む
窓を形成すべく枠状に設けられ、前記画面を見る者が位
置する所定の範囲内では前記窓内には前記画面以外が見
えないように、前記窓の大きさが前記画面よりも小さく
設けられた画面用窓枠とを具備することを特徴とする映
像システムにもある。

【００１７】また、近接する位置において、別々の方向
へ向けて配設された複数の映像収録用カメラと、該複数
の映像収録用カメラを用いて収録した映像情報を送信す
る送信装置と、該送信装置によって送信された映像情報
を受信する受信装置と、該受信装置によって得た映像情
報を映像に再生し、前記複数の映像収録用カメラの各方
向に対応させた各位置で表示する複数の画面表示手段
と、該複数の画面表示手段の各画面から所定の間隔をお
いて該画面を臨む窓を形成すべく枠状に設けられ、前記
画面を見る者が位置する所定の範囲内では前記窓内には
前記画面以外が見えないように、前記窓の大きさが前記
画面よりも小さく設けられた画面用窓枠とを具備するこ
とを特徴とする映像システムであることで、送信装置と
して通信衛星を利用できるなど、マルチメディアを利用
して臨場感のある仮想空間を好適に創出できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施例につ
いて添付図面と共に詳述する。図１は本発明の一実施例
を示す仮想空間体験装置の斜視図である。本実施例で
は、第１軸の方向をＸ軸の方向とし、第２軸の方向をＹ
軸の方向とする。１０ａ、１０ｂは一対のＸ軸枠辺であ
り、矩形状の枠体の４辺のうちＸ軸の方向へ平行に配設
された２辺である。各Ｘ軸枠辺１０ａ、１０ｂには、Ｘ
軸の方向に平行に配された第１軸固定ガイドであるＸ軸
固定ガイド（図示せず）が内蔵されている。また、１２
ａ、１２ｂは一対のＹ軸枠辺であり、矩形枠の４辺のう
ち前記Ｘ軸の方向に対して直角なＹ軸の方向へ平行に配
設された２辺である。各Ｙ軸枠辺１２ａ、１２ｂには、
Ｙ軸の方向に平行に配された第２軸固定ガイドであるＹ
軸固定ガイド（図示せず）が内蔵されている。この一対
のＸ軸枠辺１０ａ、１０ｂおよび一対のＹ軸枠辺１２
ａ、１２ｂは、一体的に全体として矩形の枠体２２を形
成している。矩形の枠体２２は、その各角部に対応して
配設された柱１４によって支持されている。

【００１９】１６はＸ軸移動ガイドであり、Ｘ軸固定ガ
イドと平行に配され、各端部がそれぞＹ軸固定ガイドへ
移動可能に連繋され、Ｙ軸固定ガイドに沿って前記Ｙ軸
の方向へ移動可能な第１軸移動ガイドとして作動する。
具体的には断面ロの字状のビーム部材の両端に移動片１
７、１７が固定されて、Ｘ軸移動ガイド１６が形成され
ている。移動片１７、１７は各Ｙ軸固定ガイドに沿って
移動するように、各Ｙ軸固定ガイドに連繋されている。
また、１８はＹ軸移動ガイドであり、Ｙ軸固定ガイドと
平行に配され、各端部がそれぞれＸ軸固定ガイドへ移動
可能に連繋され、Ｘ軸固定ガイドに沿って前記Ｘ軸の方
向へ移動可能な第２軸移動ガイドとして作動する。具体
的には断面ロの字状のビーム部材の両端に移動片１９、
１９が固定されて、Ｙ軸移動ガイド１８が形成されてい
る。移動片１９、１９は各Ｘ軸固定ガイドに沿って移動
するように、各Ｘ軸固定ガイドに連繋されている。な
お、第１軸移動ガイド（Ｘ軸移動ガイド１６）と第２軸
移動ガイド（Ｙ軸移動ガイド１８）については、本実施
例のように剛性のある長尺のビーム状のものでもよい
し、移動体に挿通されるシャフト状のものでもよい。移
動ガイドの詳細な構成については、ビーム状のものは図
１０および図１１に基づき、シャフト状のものは図６〜
図９に基づいて後述する。

【００２０】２０は移動体であり、Ｘ軸移動ガイド１６
と、Ｙ軸移動ガイド１８に沿って移動可能に連繋され、
前記Ｘ軸固定ガイドとＹ軸固定ガイドを内蔵する矩形の
枠体２２に囲繞されて成る矩形平面内において、前記Ｘ
軸の方向およびＹ軸の方向へ移動できる。以上の構成に
よって２次元運動機構が構成されている。本実施例の移
動体２０のＸ軸移動ガイド１６およびＹ軸移動ガイド１
８との連繋の具体的な構成については、図１０、１１に
基づいて後述する。なお、移動体２０は、Ｘ軸移動ガイ
ド１６を移動させる駆動機構、およびＹ軸移動ガイド１
８を移動させる駆動機構によって駆動される。その駆動
機構は適宜選択的に採用することができ、具体例につい
ては２次元運動機構全体の詳細と共に図６〜図９に基づ
いて後述する。

【００２１】２４はカプセルであり、搭乗者が搭乗でき
る内部空間２５（図２参照）を有している。２４ａは出
入のためのドアであり、このドア２４ａを閉じることで
内部空間２５を密閉でき、外界と隔絶した空間にするこ
とができる。５０は旋回装置であり、５２は昇降装置で
ある。旋回装置５０は移動体２０の下部に固定され、そ
の旋回装置５０の下部に昇降装置５２が固定され、その
昇降装置５２の下部にカプセル２４が固定されている。
このようにして、カプセル２４が、移動体２０に、前記
運動機構の一部となる旋回装置５０および昇降装置５２
を介して連結されている。旋回装置５０によって、カプ
セル２４はθ方向へ回転（Ｚ軸に平行な軸線を中心とす
る回転）できる。また、昇降装置５２は、本実施例では
テレスコープ式の構造を備えており、カプセル２４を上
下方向であるＺ方向（Ｘ軸およびＹ軸に直交する方向）
へ運動させることができる。テレスコープ式にすると、
装置をコンパクト化できるが、他の昇降装置を搭載して
もよいのは勿論である。なお、移動体２０に連結される
運動機構としては、旋回装置５０および昇降装置５２と
共に、カプセル２４のＺ軸に対する角度を変更する角度
調整機構等を加えたものを採用してもよい。

【００２２】また、図２に示すように、カプセル２４の
窓２６に相当する部分には、カプセル２４室内で映像を
見ることができるようにディスプレイ装置２８の一部で
ある映像発生装置２９が搭載されている。２７は透明板
であり、例えばガラスで形成されている。また、２９ａ
は映像面であり、この映像面２９ａに映像が写し出され
る。また、ディスプレイ装置２８の一部として音響装置
が搭載されており、その音響装置の構成要素であるスピ
ーカー３０が配設されている。また、風、香りを送る送
風機３２或いは、その送風機３２に連通し、室内の温湿
度を調整する冷暖房装置（図示せず）等が搭載されてい
る。そして、映像発生装置２９によって表示される映像
が撮影された視点の動きに合わせてカプセル２４が運動
するように前記運動機構を制御する制御装置（図示せ
ず）が設けられている。この制御装置は映像発生装置２
９による映像に連動して運動機構を制御するだけでな
く、上記の音響装置（スピーカー３０）および送風機３
２等を制御する。

【００２３】次にディスプレイ装置２８について、図３
および図４に基づいて詳細に説明する。ディスプレイ装
置２８の映像発生装置２９によって表示される映像面２
９ａが、カプセル２４の壁に設けられた窓２６の外側に
所定の間隔を置いて配されると共に、その窓２６の開口
よりも大きな面積を備えている。例えば図３に示すよう
に、ディスプレイ装置２８は、カプセル２４内の搭乗者
の視点Ｅがθの角度範囲で移動しても、搭乗者は窓２６
の開口全面に映像を見ることができる構造となってい
る。すなわち、搭乗者の視点の移動に伴い映像面の視角
が部分的に広がり、あたかも現実の窓から現実の風景を
覗いているような感覚を与えることができる。上記のよ
うな効果を得るために、映像面２９ａの大きさと窓２６
の開口の大きさとの関係、および映像面２９ａと窓２６
の間隔の関係等を適宜設定すればよい。例えば、窓２６
の大きさＭが小さくなると視野は狭くなり、映像面２９
ａの大きさＬが小さくても搭乗者の視角の内に入る。ま
た、窓２６の厚さｈが大きくても、同様にカプセル２４
内の搭乗者からの視野は狭くなり、映像面２９ａの大き
さＬが小さくても搭乗者の視角の内に入る。映像面２９
ａの幅Ｌを大きくすれば、コストが高くなるが、臨場感
を向上できる。

【００２４】また、図３の実施例のように各窓２６毎に
映像を発生させる構成でもよいが、図４に示すように複
数の窓２６ａ、２６ｂについて、ひとつの映像発生装置
５４で映像を発生してもよい。これによれば、映像面２
９ａを拡大でき、各窓における搭乗者の視角を広げるこ
とが可能であり、リアリティに優れ、映像発生装置５４
の数を減らすことができるためコストを低減することも
可能である。また、映像発生装置５４は映写機である。
映像発生装置としては、図２および図３の実施例のよう
なブラウン管（ＣＲＴ）を採用してもよいし、フォノグ
ラフ（立体映像）を発生する装置等を利用してもよい。

【００２５】また、３４は操作盤であり、操縦装置の一
部を成す。この操作盤３４の操作レバー３４ａ、および
操作ボタン等を、搭乗者３６が椅子３８に座り、操作す
ることができる。このように、運動機構を搭乗者によっ
て操作できるように、カプセル２４の内部に操縦装置が
配設されていることで、搭乗者が仮想空間の世界に好適
に参加できる。また、４０はショックアブソーバ付の脚
である。この脚４０によって、常時は運動機構によって
吊られた状態のカプセル２４が、降下して地面に接地す
る際、その衝撃を吸収できる。この衝撃吸収作用は臨場
感を出すためにも利用できる。

【００２６】以上の構成からなる仮想空間体験装置によ
れば、ディスプレイ装置２８によって表示される映像が
撮影された視点の動きに合わせて、すなわち映像の動き
に合わせてカプセル２４が運動するように制御装置（コ
ンピュータ）によって運動機構が制御される。このた
め、搭乗者は現実の空間内を移動しているような感覚を
得る。図５に示すように、カプセル内にて直線のリアリ
ティを出す場合には、直径の大きな円軌道Ｒを前述した
運動機構で動作させる。本実施例のような２次元運動機
構を使用すれば、大きな重量のカプセル２４を好適且つ
容易に移動させることができる。カプセル２４の円軌道
Ｒの動作速度がある一定値以下にするか、或いは円軌道
Ｒの半径を大きくすると遠心力が大きくならないから、
カプセル２４内の窓２６から見える映像が直進の映像で
あれば、カプセル２４内の搭乗者は、直進のリアリティ
感覚を得る。また、運動機構が制御され、カプセル２４
の円軌道Ｒを外れるように動作すれば、図５に示すよう
な右方向の加速度Ｓ、左方向の加速度Ｔを得ることがで
き、搭乗者はあたかも各方向に移動したように感じる。

【００２７】このような運動機構の動作は、予め設定さ
れたプログラムによってコンピュータで制御され、映像
の動きと連動されればよい。このように映像の動きに対
応させて運動機構を作動させる仮想空間体験装置のシス
テムは、従来のバーチャルリアリティのシステムとは異
なる。つまり、従来のバーチャルリアリティでは、コン
ピュータグラフィックを用いる前提があり、コンピュー
タを中心にしたシステムである。これに対し、映像の動
きに対応させて運動機構等を作動させる仮想空間体験装
置は、映像および音響を中心にしたシステムであり、バ
ーチャル・リアリティ（ｖｉｒｔｕａｌ ｒｅａｌｉｔ
ｙ）に対して、バーチャル・オーディオ・ビジョン（ｖ
ｉｒｔｕａｌ ａｕｄｉｏ ｖｉｓｉｏｎ）と呼ぶべき
ものである。

【００２８】また、運動機構の動作は、搭乗者が操作レ
バー３４ａを操作することによって制御されてもよい。
例えば、搭乗者が、操作レバーを右行き、左行きと操作
することによってなされてもよい。この場合は、映像制
御装置（図示せず）によって、操縦装置の操作によって
作動する運動機構の動作に合わせて映像を連動させれば
よい。映像はバーチャルリアリティのシステムと同様に
コンピュータグラフィックを用いればよいが、同時に多
方向について撮影でき、撮影された映像をデジタル信号
化でき、立体的な空間の情報を得ることのできるカメラ
および情報処理手段を用いて取材すれば、撮影映像でも
よい。こうすることにより、搭乗者が仮想空間の世界に
好適に参加できる。

【００２９】次に、本発明に利用できる２次元運動機構
の具体的な実施例について図６と共に説明する。１０２
は基台であり、中央部がくり抜かれた矩形枠状に形成さ
れている。１０６ａ、１０６ｂは第１軸のラックであ
り、それぞれ基台１０２上に固定されている。第１軸の
ラック１０６ａ、１０６ｂは、第１軸の方向の一例であ
るＸ軸方向へ平行に配設されている。１０４ａ、１０４
ｂは第２軸のラックであり、それぞれ基台１０２上に固
定されている。第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂは、
第２軸の方向の一例であるＹ軸方向へ平行に配設されて
いる。１１０ａ、１１０ｂは第１軸固定ガイドであり、
それぞれ基台１０２上に固定されている。第１軸固定ガ
イド１１０ａ、１１０ｂは、第１軸のラック１０６ａ、
１０６ｂの内側に設けられ、Ｘ軸方向へ平行に配設され
ている。１０８ａ、１０８ｂは第２軸固定ガイドであ
り、それぞれ基台１０２上に固定されている。第２軸固
定ガイド１０８ａ、１０８ｂは、第２軸のラック１０４
ａ、１０４ｂの内側に設けられ、Ｙ軸方向へ平行に配設
されている。

【００３０】１１２ａ、１１２ｂは第１の平行移動体で
あり、第２軸固定ガイド１０８ａ、１０８ｂへ摺動可
能、かつ上方へ抜脱不能に嵌合されている。従って、第
１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂは第２軸固定ガイド
１０８ａ、１０８ｂに沿って第２軸のラック１０４ａ、
１０４ｂと平行にＹ軸方向へ移動可能になっている。１
１４ａ、１１４ｂは第２の平行移動体であり、第１軸固
定ガイド１１０ａ、１１０ｂへ摺動可能、かつ上方へ抜
脱不能に嵌合されている。従って、第２の平行移動体１
１４ａ、１１４ｂは第１軸固定ガイド１１０ａ、１１０
ｂに沿って第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂと平行に
Ｘ軸方向へ移動可能になっている。

【００３１】１１６ａ、１１６ｂは第１のパイプであ
り、Ｘ軸方向へ平行に配されている。第１のパイプ１１
６ａ、１１６ｂの両端は、第１の平行移動体１１２ａ、
１１２ｂへ固定されている。この第１のパイプ１１６
ａ、１１６ｂと第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂと
が連結されて一体化されることで、全体として前記第１
軸移動ガイドが構成されている。１１８は第１のシャフ
トであり、Ｘ軸方向へ配されている。第１のシャフト１
１８は金属シャフトである。第１のシャフト１１８は、
第１のパイプ１１６ａおよび第１の平行移動体１１２
ａ、１１２ｂへ回転可能に挿通されている。第１のシャ
フト１１８の両端部は第１の平行移動体１１２ａ、１１
２ｂの外側へ突出している。第１の平行移動体１１２
ａ、１１２ｂの外側へ突出している第１のシャフト１１
８の外周面には止輪が嵌着されており、第１のシャフト
１１８の軸線方向の移動を規制している。

【００３２】１２０は第２のシャフトであり、Ｘ軸方向
へ配されている。第２のシャフト１２０も金属シャフト
である。第２のシャフト１２０は、第１のパイプ１１６
ｂおよび第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂへ回転可
能に挿通されている。第２のシャフト１２０の両端部は
第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂの外側へ突出して
いる。第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂの外側へ突
出している第２のシャフト１２０の外周面には止輪が嵌
着されており、第２のシャフト１２０の軸線方向の移動
を規制している。なお、第１のシャフト１１８および第
２のシャフト１２０が第１の平行移動体１１２ａ、１１
２ｂへ挿通されているので、第１の平行移動体１１２ａ
と１１２ｂが一体にＹ軸方向へ移動可能になっている。
また、第１のパイプ１１６ａ、１１６ｂ内には潤滑剤１
１７（例えばグリス）が充填されており、第１のシャフ
ト１１８、第２のシャフト１２０と第１のパイプ１１６
ａ、１１６ｂとの間の磨耗および騒音の発生を防止して
いる。

【００３３】１２２ａ、１２２ｂは第１のピニオンギア
であり、それぞれ第１のシャフト１１８の各端部へ固定
されている。第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂ
は、第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂへそれぞれ転動
可能に噛合されている。従って、第１の平行移動体１１
２ａ、１１２ｂがＹ軸方向へ移動すると、第１のピニオ
ンギア１２２ａ、１２２ｂは、第１のシャフト１１８と
一体に回転し、第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂ上を
転動する。１２４ａ、１２４ｂは第２のピニオンギアで
あり、それぞれ第２のシャフト１２０の端部へ固定され
ている。第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂも、第
２軸のラック１０４ａ、１０４ｂへそれぞれ転動可能に
噛合されている。従って、第１の平行移動体１１２ａ、
１１２ｂがＹ軸方向へ移動すると、第２のピニオンギア
１２４ａ、１２４ｂも、第２のシャフト１２０と一体に
回転し、第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂ上を転動す
る。

【００３４】１２６ａ、１２６ｂは第２のパイプであ
り、Ｙ軸方向へ平行に配されている。第２のパイプ１２
６ａ、１２６ｂの両端は、第２の平行移動体１１４ａ、
１１４ｂへ固定されている。この第２のパイプ１２６
ａ、１２６ｂと第１の平行移動体１１４ａ、１１４ｂと
が連結されて一体化されることで、全体として前記第２
軸移動ガイドが構成されている。１２８は第３のシャフ
トであり、Ｙ軸方向へ配されている。第３のシャフト１
２８は金属シャフトである。第３のシャフト１２８は、
第２のパイプ１２６ａおよび第２の平行移動体１１４
ａ、１１４ｂへ回転可能に挿通されている。第３のシャ
フト１２８の両端部は第２の平行移動体１１４ａ、１１
４ｂの外側へ突出している。第２の平行移動体１１４
ａ、１１４ｂの外側へ突出している第３のシャフト１２
８の外周面には止輪が嵌着されており、第３のシャフト
１２８の軸線方向の移動を規制している。

【００３５】１３０は第４のシャフトであり、Ｙ軸方向
へ配されている。第４のシャフト１３０も金属シャフト
である。第４のシャフト１３０は、第２のパイプ１２６
ｂおよび第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂへ回転可
能に挿通されている。第４のシャフト１３０の両端部は
第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂの外側へ突出して
いる。第２の平行移動体１１４ａ、１１４ｂの外側へ突
出している第４のシャフト１３０の外周面には止輪が嵌
着されており、第４のシャフト１３０の軸線方向の移動
を規制している。なお、第３のシャフト１２８および第
４のシャフト１３０が第２の平行移動体１１４ａ、１１
４ｂへ挿通されているので、第２の平行移動体１１４ａ
と１１４ｂが一体にＸ軸方向へ移動可能になっている。
また、第２のパイプ１２６ａ、１２６ｂ内にも潤滑剤１
１７（例えばグリス）が充填されており、第３のシャフ
ト１２８、第４のシャフト１３０と第２のパイプ１２６
ａ、１２６ｂとの間の磨耗および騒音の発生を防止して
いる。

【００３６】１３２ａ、１３２ｂは第３のピニオンギア
であり、それぞれ第３のシャフト１２８の各端部へ固定
されている。第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂ
は、第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂへそれぞれ転動
可能に噛合されている。従って、第２の平行移動体１１
４ａ、１１４ｂがＸ軸方向へ移動すると、第３のピニオ
ンギア１３２ａ、１３２ｂは、第３のシャフト１２８と
一体に回転し、第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂ上を
転動する。１３４ａ、１３４ｂは第４のピニオンギアで
あり、それぞれ第４のシャフト１３０の各端部へ固定さ
れている。第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂも、
第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂへそれぞれ転動可能
に噛合されている。従って、第２の平行移動体１１４
ａ、１１４ｂがＸ軸方向へ移動すると、第４のピニオン
ギア１３４ａ、１３４ｂも、第４のシャフト１３０と一
体に回転し、第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂ上を転
動する。

【００３７】１４６は移動体であり、第１のパイプ１１
６ａ、１１６ｂおよび第２のパイプ１２６ａ、１２６ｂ
上を移動可能になっている。従って、第１の平行移動体
１１２ａ、１１２ｂがＹ軸方向へ移動に伴って、移動体
１４６はＹ軸方向へ移動する。一方、第２の平行移動体
１１４ａ、１１４ｂがＸ軸方向へ移動すると、移動体１
４６はその動きに伴ってＸ軸方向へ移動する。移動体１
４６へ前記カプセル２４を連結することにより、当該カ
プセル２４のＸ−Ｙ方向の運動（位置決め）が可能にな
る。なお、本実施例では移動体１４６を第１のパイプ１
１６ａ、１１６ｂおよび第２のパイプ１２６ａ、１２６
ｂ上を移動可能にしたが、直接第１のシャフト１１８、
第２のシャフト１２０、第３のシャフト１２８および第
４のシャフト１３０上を移動可能にしてもよい。

【００３８】次に、図６の２次元運動機構１００の駆動
機構について図６および図７に基づいて説明する。第１
軸移動ガイドを移動させる駆動機構は、第１の平行移動
体１１２ａに搭載された第１のサーボモータ４００と、
第１のモータ４００の回転を伝達して、第１のシャフト
１１８および第２のシャフト１２０を同方向へ回転させ
るための第１の伝達部材とから構成されている。第１の
伝達部材は、第１のモータ４００の出力軸４０２へ固定
された第１のタイミングプーリ４０４ａ、４０４ｂと、
第１のシャフト１１８および第２のシャフト１２０へ固
定された第２のタイミングプーリ４０６ａ、４０６ｂ
と、第１のタイミングプーリ４０４ａ、４０４ｂと第２
のタイミングプーリ４０６ａ、４０６ｂとの間に掛け渡
された第１のタイミングベルト４０８ａ、４０８ｂとか
ら構成されている。

【００３９】一方、第２軸移動ガイドを移動させる駆動
機構は、第２の平行移動体１１４ａに搭載された第２の
サーボモータ４１０と、第２のモータ４１０の回転を伝
達して、第３のシャフト１２８および第４のシャフト１
３０を同方向へ回転させるための第２の伝達部材とから
構成されている。第２の伝達部材は、第２のモータ４１
０の出力軸４１２へ固定された第３のタイミングプーリ
４１４ａ、４１４ｂと、第３のシャフト１２８および第
４のシャフト１３０へ固定された第４のタイミングプー
リ４１６ａ、４１６ｂと、第３のタイミングプーリ４１
４ａ、４１４ｂと第４のタイミングプーリ４１６ａ、４
１６ｂとの間に掛け渡された第２のタイミングベルト４
１８ａ、４１８ｂとから構成されている。

【００４０】第１のモータ４００を駆動すると、第１の
シャフト１１８と第２のシャフト１２０が同方向へ回転
する。同じく、第２のモータ４１０を駆動すると、第３
のシャフト１２８と第４のシャフト１３０が同方向へ回
転する。このシャフト１１８、１２０、１２８、１３０
の回転により、第１の平行移動体１１２ａ、１１２ｂは
同速度でＹ軸方向へ同期移動し、第２の平行移動体１１
４ａ、１１４ｂは同速度でＸ軸方向へ同期移動する。そ
の結果、移動体１４６をＸ−Ｙ方向へ移動させることが
できる。なお、図６の実施例では、第１のモータ４００
で同時にシャフト１１８、１２０を回転させ、第２のモ
ータ４１０で同時にシャフト１２８、１３０を回転させ
たが、モータ４００、４１０で１本のシャフトを回転さ
せ、他方は自由回転可能にしてもよい。

【００４１】続いて図８および図９を参照して図６に示
した第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂ、第２のピ
ニオンギア１２４ａ、１２４ｂについて詳細に説明す
る。第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂ、第４のピ
ニオンギア１３４ａ、１３４ｂについては、第１のピニ
オンギア１２２ａ、１２２ｂ、第２のピニオンギア１２
４ａ、１２４ｂと同一の構造を備えるので説明を省略す
る。第１のピニオンギア１２２ａは、図８および図９に
明示されるように、第１のシャフト１１８の端部へ外嵌
されると共に、固定ネジ５０を締めつけることにより第
１シャフト５２は固定されている。図示しないが、第１
ピニオンギア１２２ｂも同様に第１のシャフト１１８の
他方の端部へ固定されている。第２のピニオンギア１２
４ａ、１２４ｂも同様に第２のシャフト１２０の各端部
へ同様に固定されている。第１のピニオンギア１２２
ａ、１２２ｂは、第１のシャフト１１８へ予め軸線に対
して第１の周方向の一例である矢印Ａ方向のトーション
（捩じれ力）が加えられ、ラック１０４ａ、１０４ｂへ
歯合されている。一方、第２のピニオンギア１２４ａ、
１２４ｂは、第２のシャフト１２０へ予め軸線に対して
第２の周方向の一例である矢印Ｂ方向のトーションが加
えられ、ラック１０４ａ、１０４ｂへ歯合されている。

【００４２】第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂを
平行移動体１１２ａ、１１２ｂへ挿入した第１のシャフ
ト１１８へ固定するための一方法について説明する。ま
ず、第１のピニオンギア１２２ｂをラック１０４ｂへ噛
合させた状態で固定ネジ５０を締めつけ、第１のシャフ
ト１１８へ固定する。この状態で、ラック１０４ａと噛
合している第２のピニオンギア１２２ａの固定ネジ５０
を緩め、第１のシャフト１１８が第１のピニオンギア１
２２ａに対してフリーに回動可能にする。この状態で、
例えばトルクレンチを用いて第１のシャフト１１８へ矢
印Ａ方向のトーションを加える。このトーションを加え
た状態を保持しつつ第１のピニオンギア１２２ａの固定
ネジ５０を締めつけることにより、両方の第１のピニオ
ンギア１２２ａ、１２２ｂが第１のシャフト１１８へ固
定される。

【００４３】同様に、第２のピニオンギア１２４ａ、１
２４ｂを、平行移動体１１２ａ、１１２ｂへ挿通した第
２のシャフト１２０へ固定するための一方法を説明す
る。まず、第２のピニオンギア１２４ｂをラック１０４
ｂへ噛合させた状態で固定ネジ５０を締めつけ、第２の
シャフト１２０へ固定する。この状態で、ラック１０４
ａと噛合している第２のピニオンギア１２４ａの固定ネ
ジ５０を緩め、第２のシャフト１２０が第２のピニオン
ギア１２４ａに対してフリーに回動可能にする。この状
態で、例えばトルクレンチを用いて第２のシャフト１２
０へ矢印Ｂ方向のトーションを加える。このトーション
を加えた状態を保持しつつ第２のピニオンギア１２４ａ
の固定ネジ５０を締めつけることにより、両方の第２の
ピニオンギア１２４ａ、１２４ｂが第２のシャフト１２
０へ固定される。第３のピニオンギア１３２ａ、１３２
ｂ、第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂについても
同様に第３のシャフト１２８、第４のシャフト１３０へ
固定される。

【００４４】すなわち、第１のピニオンギア１２２ａ、
１２２ｂは、第１のシャフト１１８へ予め軸線に対して
第１の周方向のトーション（捩じり力）が加えられた状
態で第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂへ噛合されてい
る。一方、第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂは、
第２のシャフト１２０へ予め軸線に対し、前記第１の周
方向と反対の第２の周方向のトーションが加えられた状
態で第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂへ噛合されてい
る。第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂは、第３の
シャフト１２８へ予め軸線に対して第３の周方向のトー
ションが加えられた状態で第１軸のラック１０６ａ、１
０６ｂへ噛合されている。一方、第４のピニオンギア１
３４ａ、１３４ｂは、第４のシャフト１３０へ予め軸線
に対して前記第３の周方向と反対の第４の周方向のトー
ションが加えられた状態で第１軸のラック１０６ａ、１
０６ｂへ噛合されている。なお、第１のシャフト１１８
および第２のシャフト１２０へ加えられるトーションの
大きさは、第１のシャフト１１８と第２のシャフト１２
０の太さが同じであれば、同程度とし、当該太さに応じ
て値を選択すればよい。また、第３のシャフト１２８お
よび第４のシャフト１３０へ加えられるトーションの大
きさも、第３のシャフト１２８と第４のシャフト１３０
の太さが同じであれば、同程度とし、当該太さに応じて
値を選択すればよい。

【００４５】第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂ
が、第１のシャフト１１８へ第１の周方向のトーション
が加えられた状態で第２軸のラック１０４ａ、１０４ｂ
へ噛合されることにより、第１のピニオンギア１２２ａ
には常時第２の周方向の戻りトーションが作用する。同
様に、第１のピニオンギア１２２ｂには常時第１の周方
向の戻りトーションが作用する。一方、第２のピニオン
ギア１２４ａ、１２４ｂが、第２のシャフト１２０へ第
２の周方向のトーションが加えられた状態で第２軸のラ
ック１０４ａ、１０４ｂへ噛合されることにより、第２
のピニオンギア１２４ａには常時第１の周方向の戻りト
ーションが作用する。同様に、第２のピニオンギア１２
４ｂには常時第２の周方向の戻りトーションが作用す
る。

【００４６】第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂ
が、第３のシャフト１２８へ第３の周方向のトーション
が加えられた状態で第１軸のラック１０６ａ、１０６ｂ
へ噛合されることにより、第３のピニオンギア１３２ａ
には常時第４の周方向の戻りトーションが作用する。同
様に、第３のピニオンギア１３２ｂには常時第３の周方
向の戻りトーションが作用する。一方、第４のピニオン
ギア１３４ａ、１３４ｂが、第４のシャフト１３０へ第
４の周方向のトーションが加えられた状態で第１軸のラ
ック１０６ａ、１０６ｂへ噛合されることにより、第４
のピニオンギア１３４ａには常時第３の周方向の戻りト
ーションが作用する。同様に、第４のピニオンギア１３
４ｂには常時第４の周方向の戻りトーションが作用す
る。

【００４７】従って、第１のピニオンギア１２２ａと第
２のピニオンギア１２４ａの歯面は、互いに逆方向の戻
りトーションにより第２軸のラック１０４ａの歯面へ押
接される。同様に、第１のピニオンギア１２２ｂと第２
のピニオンギア１２４ｂの歯面は、互いに逆方向の戻り
トーションにより第２軸のラック１０４ｂの歯面へ押接
される。この第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂと
第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂの歯面が第２軸
のラック１０４ａ、１０４ｂの歯面へ常時押接されるこ
とにより、第１のピニオンギア１２２ａ、１２２ｂおよ
び第２のピニオンギア１２４ａ、１２４ｂと第２軸のラ
ック１０４ａ、１０４ｂとの間のバックラッシュが除去
される。その結果、Ｘ軸方向に対する第１のパイプ１１
６ａ、１１６ｂ、第１のシャフト１１８および第２のシ
ャフト１２０の傾きが防止される。

【００４８】一方、第３のピニオンギア１３２ａと第４
のピニオンギア１３４ａの歯面は、互いに逆方向の戻り
トーションにより第１軸のラック１０６ａの歯面へ押接
される。同様に、第３のピニオンギア１３２ｂと第４の
ピニオンギア１３４ｂの歯面は、互いに逆方向の戻りト
ーションにより第１軸のラック１０６ｂの歯面へ押接さ
れる。この第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂと第
４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂの歯面が第１軸の
ラック１０６ａ、１０６ｂの歯面へ常時押接されること
により、第３のピニオンギア１３２ａ、１３２ｂおよび
第４のピニオンギア１３４ａ、１３４ｂと第１軸のラッ
ク１０６ａ、１０６ｂとの間のバックラッシュが除去さ
れる。その結果、Ｙ軸方向に対する第２のパイプ１２６
ａ、１２６ｂ、第３のシャフト１２８および第４のシャ
フト１３０の傾きが防止される。上記のバックラッシュ
除去により、移動体１４６および、移動体１４６に搭載
された被搭載物のＸ−Ｙ方向の位置を極めて高精度に位
置決め可能となる。なお、本実施例では、Ｘ軸方向とＹ
軸方向へ互いに逆方向のトーションが予め溜め込まれた
２本の平行なシャフトをそれぞれ配設したが、各方向の
シャフト数は２本に限定されず、互いに逆方向のトーシ
ョンが予め溜め込まれた複数対の平行シャフトを用いて
もよい。

【００４９】次に、図１の実施例の移動体２０が、Ｘ軸
移動ガイド１６とＹ軸移動ガイド１８とに沿って移動可
能に連繋されている部分の実施例について、図１０およ
び図１１に基づいて詳細に説明する。移動体２０は、ブ
ロック状で、且つＸ軸に直交する断面形状がロの字状に
形成されており、Ｘ軸方向に貫通する貫通孔２０ａを有
している。その貫通孔２０ａにＸ軸移動ガイド１６が挿
通され、移動体２０とＸ軸移動ガイド１６が連繋されて
いる。そして、移動体２０の上面で、貫通孔２０ａに直
交する方向（Ｙ軸方向）にＹ軸移動ガイド１８が連繋さ
れている。６０ａ、６０ｂはリニアガイドであり、Ｘ軸
移動ガイド１６の下面にその長手方向に沿って固定され
ている。６２ａ、６２ｂはスライド部材であり、貫通孔
２０ａの底面２０ｂ上に固定されていると共に、アリ溝
でリニアガイド６０ａ、６０ｂに嵌まり、移動体２０を
リニアガイド６０ａ、６０ｂに沿って直線移動可能にＸ
軸移動ガイド１６へ連繋させている。６４ａ、６４ｂは
リニアガイドであり、Ｙ軸移動ガイド１８の下面にその
長手方向に沿って固定されている。６６ａ、６６ｂはス
ライド部材であり、移動体２０の上面に固定されている
と共に、アリ溝でリニアガイド６４ａ、６４ｂに嵌ま
り、移動体２０をリニアガイド６６ａ、６６ｂに沿って
直線移動可能にＹ軸移動ガイド１８へ連繋させている。

【００５０】Ｘ軸移動ガイド１６とＹ軸移動ガイド１８
は、断面ロの字状で内部が中空であり、軽量であるが剛
性の高いビーム構造になっている。従って、耐荷重強度
を向上できると共に、軽量であるため高速運動性能を向
上できる。また、Ｘ軸移動ガイド１６の中空には、図６
の実施例と同一の効果を奏する第１のシャフト１１８お
よび第２のシャフト１２０が挿通されており、トーショ
ン（捩じり）効果によって、Ｘ軸移動ガイド１６の両端
を好適に同期運動させ、バックラッシュを除去してい
る。また、Ｙ軸移動ガイド１８の中空には、図６および
図９の実施例と同一の効果を奏する第３のシャフト１２
８および第４のシャフト１３０が挿通されており、トー
ション（捩じり）効果によって、Ｙ軸移動ガイド１８の
両端を好適に同期運動させ、バックラッシュを除去して
いる。以上のような移動体２０と、Ｘ軸移動ガイド１６
およびＹ軸移動ガイド１８の構造、およびその連繋構造
によれば、カプセル２４のような重量物でも、好適に吊
り下げたり、或いは支持した状態で運動させることがで
きる。

【００５１】カプセル２４を運動させるために、図１お
よび図６〜図１１に示したような２次元運動機構を使用
すれば、以下のような利点がある。上記の２次元運動機
構の特徴は、４辺荷重支持、４辺駆動方式にある。この
構造によりカプセル２４等の搭載能力はクレーンのよう
な片持ち支持構造に比べ理論上７６倍の剛性を発揮し、
薄型でコンパクトである。また、十字状のビーム交差点
に移動体２０が位置し、その移動体２０に搭載されたカ
プセル２４のローリング（横揺れ）が阻止できる。ま
た、４辺駆動方式は動作の精度を向上させると共に、ビ
ームにかかる負荷モーメントを低減しているので急加減
速に耐え、高速運動性能に優れている。つまり、制御装
置（コンピュータ）からの指示命令を忠実にカプセルに
伝えることができる。カプセル内に搭乗している乗客
は、優れた動作的臨場感を得ることができる。また、上
記の２次元運動機構は、４辺荷重支持、４辺駆動方式で
あるため、その構造上長いストローク（例えば７ｍや１
０ｍ）を設定することが可能である。これにより、前述
したような直進をしているような感覚を得ることができ
る。さらに、上記の２次元運動機構は、スクエア（四
角）であり、立方体の一面（通常は上面）に組み込むこ
とが容易にでき、その立方体を一つのユニット化するこ
とにより、この装置をたくさん効率良く設置し易い。ま
たこれは、平面的だけでなく、立体的に積み上げること
も可能である。また、四角な立方体は、効率良く運搬す
ることができ、装置移設の簡便性を生む等のシステムの
形状的優位性をもっている。

【００５２】本発明の仮想空間体験装置によれば、撮影
映像を使用できる。撮影映像はこれから取材するもの、
また現在までに蓄積されたもの等豊富にある。また、ロ
ーコストであり多様性に富み、映像の素材も多岐にわた
る。従って、経済的、技術的に仮想空間体験の目的を簡
易に達成できる。また、映像もコンピュータグラフィッ
クに比べ鮮明であり、リアリティを好適に表現できる。
また、バーチャルリアリティのようにゴーグル状の眼鏡
をつける必要ははく、複数の人が一緒に楽しめ、隔絶感
を解消でき、参加意識を向上できる。また、カプセルに
搭乗者を入れることで、視覚だけでなく、その他の五
感、例えば、聴覚を刺激する音響効果、嗅覚を刺激する
香りの効果、および触覚を刺激する風、温度の効果にお
いて、小空間であるため、低コストで好適に制御でき、
臨場感を好適に向上できる。

【００５３】また、本発明によれば、前述したような仮
想空間体験装置に限らず、例えば次のような分野、(1)
．訓練用シュミレーション装置（飛行機のパイロッ
ト、宇宙飛行士、自動車の運転の訓練用等）、(2) ．マ
ルチメデア進展に伴った使用法（経営戦略システム、デ
ータ管理システム、商品企画システム等）、(3) ．アミ
ューズメント装置（ゲーム装置の他に種々の体験装置、
映画産業）、および(4) ．教育分野（歴史教育、地理教
育、科学教育、実験教育）で利用できる。

【００５４】次に、本発明にかかる画面用窓枠および映
像システムの好適な実施の形態について添付図面と共に
詳述する。図１２は本発明の一実施例を示す画面用窓枠
を有する画面表示手段の中央横断面図である。また、図
１３は図１２の画面用窓枠（単体）を示す斜視図であ
り、図１４は図１３の画面用窓枠の中央縦断面図であ
る。２１０はテレビであり、画面表示手段の一例である
（図１２には内部機構を省略して示してある）。２１２
は画面であり、映像を映すガラス面によって構成されて
いる。２１４は画面用窓枠であり、画面２１２から所定
の間隔をおいて画面２１２を臨む窓２１６を形成すべく
枠状に設けられている。また、画面２１２を見る者が位
置する所定の範囲（視角範囲θ）内では窓内には画面２
１２以外が見えないように、窓２１６の大きさが画面２
１２よりも小さく設けられている。

【００５５】画面用窓枠２１４の詳細な形態は、図１２
〜１４に明かなように、前面部２１４ａ、窓枠の内側周
面を形成する折り返し部２１４ｂ、側壁部２１４ｃ、装
着用側壁部２１４ｄからなる。また、前面部２１４ａの
内縁部２１４ｅは、ガラス窓のフレームを模して窓らし
く見せるため、段差をつけて形成してある。この画面用
窓枠２１４をテレビ２１０の画面の前に装着するには、
図１２のように装着用側壁部２１４ｄを、側壁部２１４
ｃの内面に凸条に設けられたリブの端面２１４ｆがテレ
ビ２１０の前縁に突き当たるまでテレビ２１０に外嵌さ
せて押し込むことによって容易に行うことができる。ま
た、この画面用窓枠２１４は、比較的単純な形状であ
り、容易且つ安価に成形できる。例えば、樹脂によって
一体成形できる。上下方向に型開する樹脂成形金型、ま
たは加熱され軟化した樹脂板を一つの型面へ吸引して成
形する真空樹脂成形型によって成形が可能である。従っ
て、この本実施例は、例えば、市販テレビ（映像画面）
に容易に取り付けることができる簡易取り付けタイプと
して好適な形態となっている。

【００５６】画面用窓枠２１４による基本的な効果は、
奥行きのある画像、或いは立体的画像であるように画面
２１２を見る者に感じさせる点にある。そのように、奥
行きのある画像に感じるのは、画面２１２を見る者があ
たかも本当の窓から外の景色を見ているように錯覚する
からである。すなわち、上述したように、画面２１２の
大きさに比べて窓２１６が一回り小さく形成され、画面
２１２と窓枠（窓枠の厚さＴとして見える前記折り返し
部２１４ｂを含む）との間には所定の距離間隔Ｄがあ
り、所定の視角範囲θで、窓２１６から画面２１２を斜
めの位置から覗いても、窓２１６の一方向について視角
が広がるにもかかわらず、窓２１６内には画面２１２以
外のものが見えないためである。

【００５７】なお、設置される条件に合わせて上記のよ
うな効果を好適に得るためには、画面２１２の大きさと
窓２１６の開口の大きさとの関係、および画面２１２と
窓２１６の間隔の関係等を適宜設定すればよい。例え
ば、窓２１６の大きさ（幅）Ｍが小さくなると視野は狭
くなり、画面２１２の大きさ（幅）Ｌが小さくても見る
者の視角の内に入る。また、窓２１６の厚さＴが大きく
ても、同様に見る者からの視野は狭くなり、画面２１２
の幅Ｌが小さくても見る者の視角の内に入る。画面２１
２の幅Ｌを大きくすれば、コストが高くなるが、臨場感
を向上できる。

【００５８】また、この画面用窓枠２１４による奥行き
を感じる効果は、遠景を写し出した画像の場合に、近く
を写した画像と比較してより良好に発生する。また、窓
２１６の内側に格子を取り付けることによって、奥行き
を感じる効果を向上できる。格子とは、縦および／また
は横に取り付けられたさんや、網状等のものを含む。こ
のように格子を配すると、見る者の目の焦点を画面２１
２の手前にも合わすことが可能になって、格子の奥の画
面２１２に表示された画像にさらなる奥行きを感じる。

【００５９】また、窓２１６の内側空間にレンズを挿入
して、そのレンズを介して画面上の画像が縮小された状
態に見えるようにすれば、その画像からさらなる奥行き
を感じることが可能である。窓２１６の空間に挿入され
るレンズとしては、透明平板に細かな凹凸を同心円状に
形成した平面状レンズを利用できる。

【００６０】さらに、窓２１６には、例えば、格子、カ
ーテン等の窓における付属部材を配設することで、通常
の外に開くことのできるガラス窓等に似せることがで
き、窓２１６から見える画像によりリアリティを持たせ
ることができる。

【００６１】また、本発明の画面用窓枠２１４を用いる
ことで、映像の鮮明度を向上させることが可能である。
この効果は、画面用窓枠２１４によって外乱光を遮断す
るフード効果にあり、周囲が明るい場所であっても、周
囲が暗い中でテレビを見るように鮮明な画像を見ること
ができる。さらに、画面２１２自体から発する光による
乱反射を防止するように、画面用窓枠２１４の外からは
見えない部分（フード裏面）を黒色等に着色すれば、前
記フード効果をより向上できる。このフードの効果は、
反射光によって鮮明度が低下し易い液晶テレビに、非常
に有効である。

【００６２】さらに、画面用窓枠２１４に、画面２１２
に光をあてる照明装置を、画面２１２を見る者からは見
えないように内蔵し（画面用窓枠２１４の裏側に取り付
け）、その照明装置によって画面２１２に、所定の色或
いは所定の光度に適宜調整した光を、積極的に照射して
もよい。これによって、窓から現実の景色を見ている際
の霞がかった淡い感覚等、現実の景色の中で生じている
乱反射を模すことができ、より現実的な臨場感を得るこ
とができる。

【００６３】次に、図１５および図１６に基づいて他の
実施例について説明する。画面用窓枠２１４Ａが、画面
表示手段の一例であるＰＤＰ２２０（図１５には内部機
構を省略して示してある）の本体外壁部２２２と一体に
形成されている。この画面用窓枠２１４Ａも、図１２〜
１４に示した実施例の画面用窓枠２１４と同様に、前面
部２１４ａ、窓枠の内側周面を形成する折り返し部２１
４ｂ、側壁部２１４ｃを備えている。この形態からなる
画面用窓枠２１４Ａによっても、前述した画面用窓枠２
１４と同様の効果を奏すると共に、本体外壁部２２２と
一体に形成されているため、効率よく安価に製造でき
る。なお、図１５の実施例では、ＰＤＰ２２０に適用し
た場合について説明したが、本発明はこれに限られるこ
となく、図１６のように既存のテレビ等にも適用できる
のは勿論である。ところで、ＰＤＰとは、プラズマ・デ
スプレイ・パネル（プラズマ表示装置）のことであり、
大型で薄型、高解像度の映像発生装置として実用化され
つつある。

【００６４】次に、図１７に基づいて映像システムにか
かる実施例について説明する。図１７に示すように、部
屋２５２の壁面、例えば東西南北の４面に、画面用窓枠
を有する画面表示手段（以下、「バーチャル・ウインド
ウ２５０」という）が組み込まれた状態で設置されてい
る。この複数のバーチャル・ウインドウ２５０・・・に
対応させて映像を収録する。近接する位置において、複
数の映像収録用カメラ（例えば、ビデオカメラ２３０）
を別々の方向へ向けて配設して映像等を収録する。例え
ば、ビデオカメラ４台２３０・・・を東西南北に向け、
同時に映像と音響を収録する。よりリアリティを求める
ならば、５ｍ角の部屋２５２であれば、４台のビデオカ
メラ２３０・・・を５ｍ角の４辺に東西南北方向に向け
て映像・音響を収録する。

【００６５】２３２は映像記録媒体であり、ビデオカメ
ラ２３０を用いて収録した映像を記録する。この映像記
録媒体２３２としては、例えば、ＣＤがある。２３４は
再生装置であり、映像記録媒体２３２の映像記録を再生
する。前記バーチャル・ウインドウ２５０は、再生装置
２３４によって再生した映像を、各ビデオカメラ２３０
・・・の撮影方向に対応させた各位置で表示する画面表
示手段である。このバーチャル・ウインドウ２５０に
は、前述した形態と同等の画面用窓枠が設けられてお
り、同等の効果を奏する。

【００６６】また、本発明は、上記のように映像を映像
記録媒体２３２を介して供給するものに限定されること
はなく、放送局、衛星通信を利用することも可能であ
る。２３６は送信装置であり、各ビデオカメラ２３０・
・・を用いて収録した映像情報を送信する。例えば、ビ
デオカメラ２３０を用いて撮影した場所から放送局へ情
報を送る通信手段２３７、放送局の地上局２５４、或い
は通信衛星２５６に相当する。２３８は受信装置であ
り、送信装置２３６によって送信された映像情報を受信
し、得た映像情報をバーチャル・ウインドウ２５０の画
面表示手段で映像に再生するよう、その映像情報を画面
表示手段に供給する。多チャンネル化の可能な衛星放送
の４チャンネル分を利用し、ある場所の東西南北の映像
を４台のバーチャル・ウインドウ２５０で表示すれば、
室内にいる者は、リアルタイムで全く別の環境空間を仮
想的に体験できる。

【００６７】この映像システムによれば、例えば、人が
この回りを歩くと、東・・南・・西・・北と部屋２５２
に設置されたバーチャル・ウインドウ２５０・・・に映
るであろうし、足音等の音響もそのように移動し、より
大きな臨場感を得ることができる。なお、ウインドウの
数やそれに対応したビデオカメラは４個に限定されるも
のではなく、１個でも、２個でも、６個でも良い。風呂
場のような小さな閉塞空間の部屋では１個でもこのよう
な仮想的な臨場感が得られる。また、画面表示手段が壁
２４０に組み込まれ、その画面表示手段の画面に対し
て、画面用窓枠２１４Ｂが設けられたことで、通常の壁
に設けられた窓のような感覚を得ることができ、リアリ
ティを向上できる。なお、画面用窓枠２１４Ｂは、より
現実味をおびさせるため、ガラス板を入れたものとすれ
ばよい。また、格子やカーテンを取り付けて、より通常
のガラス窓に近い雰囲気を出すこともできる。

【００６８】このように、バーチャル・ウインドウ２５
０が設けられた部屋である仮想環境体験室（以下、「バ
ーチャル・ルーム」という）によって、室内をバーチャ
ル（仮想）空間にすることができる。このバーチャル・
ルームは、レストラン、喫茶店、サルーン、病室、待合
い室等で、好適に適用できる。また、本発明は、映画
館、劇場等の大型タイプは館内設備として取り付けるこ
とも可能であり、その他のアミューズメント装置への適
用も可能である。アミューズメント装置としては、遊技
場やゲームセンター等の遊戯・ゲーム装置、或いは映画
館、劇場全体をバーチャル空間にしたものがある。大型
の施設に適用すれば、各壁面のバーチャル・ウインドウ
が大きくなるので、その際には投射映像装置を使用すれ
ばよい。

【００６９】この発明に適用されるべき画面表示手段の
代表例としては、映像発生装置がある。映像発生装置と
しては、普及型テレビ、高品位テレビ（ハイビジョン
等）、液晶テレビ、前述したＰＤＰ（プラズマ・デスプ
レイ・パネル）、さらには投射映像等（図４参照）があ
る。映像・音響ソフトの提供方法としては、使用する部
屋の特質等により、映像・音響ソフトを多様化し、レー
ザーディスク等で供給する方法がある。また、最近は衛
星放送（ディレクトＴＶ、パーフェクトＴＶ等２００Ｃ
Ｈとか３００ＣＨの放送技術）で２４時間環境ビデオ放
送を送信するシステムも実用化されつつあり、これらの
映像・音響ソフトを使用してもよく、様々なソフトを活
用できる。

【００７０】また、以上の画面表示手段の他には、写真
等の静止画像、フィルム状の写真にバックライトを当て
て表示する静止画像等があり、それらにも本発明の画面
用窓枠は好適に適用できる。以上、本発明につき好適な
実施例を挙げて種々説明してきたが、本発明はこの実施
例に限定されるものではなく、発明の精神を逸脱しない
範囲内で多くの改変を施し得るのは勿論のことである。

【００７１】

【発明の効果】本発明の仮想空間体験装置によれば、デ
ィスプレイ装置によって表示される映像が撮影された視
点の動きに合わせてカプセルが運動するように制御装置
によって運動機構が制御される。このため、搭乗者が現
実に空間内を移動しているような感覚を得ることができ
ると共に、多種多様なソフトを得ることができる撮影映
像が利用でき、複数人が同時に楽しめるという著効を奏
する。また、本発明の画面用窓枠によれば、画面を見る
者が位置する所定の範囲内では窓内には画面以外が見え
ないように、窓の大きさが画面よりも小さく設けられて
いる。このため、簡単な構成であるが、画像に奥行きを
感じることができるという著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す斜視図。

【図２】本発明のカプセルの一実施例を示す断面図。

【図３】本発明のディスプレイ装置の一実施例を示す断
面図。

【図４】本発明のディスプレイ装置の一実施例を示す断
面図。

【図５】本発明の仮想空間体験装置の使用状態を示す平
面図。

【図６】本発明にかかる２次元運動機構の一実施例を示
す平面図。

【図７】図６の実施例の駆動機構を示す側面図。

【図８】図６の２次元運動機構の第１のピニオンギア、
第２のピニオンギア近傍を示す部分側面図。

【図９】図６の２次元運動機構の第１のピニオンギア近
傍の詳細を示す部分断面図。

【図１０】図１の実施例の移動体の移動ガイドとの連繋
状態を示す断面図。

【図１１】図１０のＡ−Ａ断面図。

【図１２】本発明にかかる画面用窓枠が画面表示手段に
装着された状態を示す断面図。

【図１３】図１２の実施例の画面用窓枠を示す斜視図。

【図１４】図１３の画面用窓枠を示す中央縦断面図。

【図１５】本発明にかかる画面用窓枠を有する画面表示
手段の一例を示す斜視図。

【図１６】本発明にかかる画面用窓枠を有する画面表示
手段の他の例を示す斜視図。

【図１７】本発明にかかる映像システムを説明する模式
図。

【符号の説明】

１０ａ、１０ｂ Ｘ軸枠辺 １２ａ、１２ｂ Ｙ軸枠辺 １６ Ｘ軸移動ガイド １８ Ｙ軸移動ガイド ２０ 移動体 ２４ カプセル ２６ 窓 ２８ ディスプレイ装置 ２９ 映像発生装置 ２９ａ 映像面 ３０ スピーカー ３２ 送風機 ３４ 操作盤 ５０ 旋回装置 ５２ 昇降装置 ２１０ テレビ ２１２ 画面 ２１４ 画面用窓枠 ２１４Ａ 画面用窓枠 ２１４Ｂ 画面用窓枠 ２１６ 窓 ２２０ ＰＤＰ ２３０ ビデオカメラ ２３２ 映像記録媒体 ２３４ 再生装置 ２３６ 送信装置 ２３８ 受信装置 ２５０ バーチャル・ウインドウ

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搭乗者が搭乗できるカプセルと、 該カプセルを運動させる運動機構と、 前記カプセルの窓に相当する部分に、該カプセル室内で
   映像を見ることができるように搭載されたディスプレイ
   装置と、 前記ディスプレイ装置によって表示される映像が撮影さ
   れた視点の動きに合わせて前記カプセルが作動するよう
   に前記運動機構を制御する制御装置とを具備することを
   特徴とする仮想空間体験装置。
2. 【請求項２】 搭乗者が搭乗できるカプセルと、 該カプセルを運動させる運動機構と、 該運動機構を搭乗者によって操作できるように、カプセ
   ル内部に配設された操縦装置と、 前記カプセルの窓に相当する部分に、該カプセル室内で
   映像を見ることができるように搭載されたディスプレイ
   装置と、 前記操縦装置の操作によって運動する運動機構の動作に
   合わせて映像を連動させる映像制御装置とを具備するこ
   とを特徴とする仮想空間体験装置。
3. 【請求項３】 前記ディスプレイ装置によって表示され
   る映像面が、前記カプセルの壁に設けられた窓の外側に
   所定の間隔を置いて配されると共に、該窓の開口よりも
   大きな面積を備えることを特徴とする請求項１または２
   記載の仮想空間体験装置。
4. 【請求項４】 前記運動機構が、 第１の方向へ平行に配設された１対の第１軸固定ガイド
   と、 前記第１の方向に対して直角な第２の方向へ平行に配設
   された１対の第２軸固定ガイドと、 前記第１軸固定ガイドと平行に配され、各端部がそれぞ
   れ前記第２軸固定ガイドへ移動可能に連繋され、第２軸
   固定ガイドに沿って前記第２の方向へ移動可能な第１軸
   移動ガイドと、 前記第２軸固定ガイドと平行に配され、各端部がそれぞ
   れ前記第１軸固定ガイドへ移動可能に連繋され、第１軸
   固定ガイドに沿って前記第１の方向へ移動可能な第２軸
   移動ガイドと、 前記カプセルが連結され、前記第１軸固定ガイドと第２
   軸固定ガイドに囲繞されて成る矩形平面内において、前
   記第１軸移動ガイドと第２軸移動ガイド上を前記第１の
   方向および第２の方向へ移動可能な移動体と、 前記第１軸移動ガイドを移動させる駆動機構と、 前記第２軸移動ガイドを移動させる駆動機構とを備える
   ことを特徴とする請求項１、２または３記載の仮想空間
   体験装置。
5. 【請求項５】 前記カプセルが、前記移動体に、前記運
   動機構の一部となる旋回装置および昇降装置を介して連
   結されていることを特徴とする請求項４記載の仮想空間
   体験装置。
6. 【請求項６】 画面から所定の間隔をおいて該画面を臨
   む窓を形成すべく枠状に設けられ、前記画面を見る者が
   位置する所定の範囲内では前記窓内には前記画面以外が
   見えないように、前記窓の大きさが前記画面よりも小さ
   く設けられていることを特徴とする画面用窓枠。
7. 【請求項７】 別体に設けられた画面表示手段へ装着可
   能に、装着用部材が一体に形成されていることを特徴と
   する請求項６記載の画面用窓枠。
8. 【請求項８】 画面表示手段の本体外壁部と一体に形成
   されていることを特徴とする請求項６記載の画面用窓
   枠。
9. 【請求項９】 画面表示手段が壁に組み込まれ、該画面
   表示手段の画面に対して設けられたことを特徴とする請
   求項６記載の画面用窓枠。
10. 【請求項１０】 格子またはレンズが設けられているこ
    とを特徴とする請求項６、７、８または９記載の画面用
    窓枠。
11. 【請求項１１】 請求項６、７、８、９、または１０記
    載の画面用窓枠を有することを特徴とする画面表示手
    段。
12. 【請求項１２】 近接する位置において、別々の方向へ
    向けて配設された複数の映像収録用カメラと、 該複数の映像収録用カメラを用いて収録した映像を記録
    する映像記録媒体と、 該映像記録媒体の映像記録を再生する再生装置と、 該再生装置によって再生した映像を、前記複数の映像収
    録用カメラの各方向に対応させた各位置で表示する複数
    の画面表示手段と、 該複数の画面表示手段の各画面から所定の間隔をおいて
    該画面を臨む窓を形成すべく枠状に設けられ、前記画面
    を見る者が位置する所定の範囲内では前記窓内には前記
    画面以外が見えないように、前記窓の大きさが前記画面
    よりも小さく設けられた画面用窓枠とを具備することを
    特徴とする映像システム。
13. 【請求項１３】 近接する位置において、別々の方向へ
    向けて配設された複数の映像収録用カメラと、 該複数の映像収録用カメラを用いて収録した映像情報を
    送信する送信装置と、 該送信装置によって送信された映像情報を受信する受信
    装置と、 該受信装置によって得た映像情報を映像に再生し、前記
    複数の映像収録用カメラの各方向に対応させた各位置で
    表示する複数の画面表示手段と、 該複数の画面表示手段の各画面から所定の間隔をおいて
    該画面を臨む窓を形成すべく枠状に設けられ、前記画面
    を見る者が位置する所定の範囲内では前記窓内には前記
    画面以外が見えないように、前記窓の大きさが前記画面
    よりも小さく設けられた画面用窓枠とを具備することを
    特徴とする映像システム。