JPH09503355A - 解像度を向上した立体光学映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 立体光学映像は、映像コンポーネント２４，２４′，２４″の構成（これは、各特定時間に左映像視界を右映像視界と組合わせて画定する）で、表示スクリーン１０上に発生される。可変透明度シャッタコンポーネント２８，２８′，２８″が、映像表示スクリーンの前方に配置されて、観察位置３０を、シャッタコンポーネントの表示スクリーンとは反対側に画定することにより、各映像視界は、一方の眼だけで観察されることができる。左眼映像視界を画定する映像コンポーネント２４″が右眼映像視界を画定する映像コンポーネント２４′と周期的に変換され、そして、シャッタコンポーネント２８′，２８″の透明度が、映像コンポーネント２４′，２４″の変換時に変換されることにより、それぞれの眼には、通常供給されるよりは２倍の解像度を有する映像が観察される。異なる観察位置からの観察は、映像スクリーンとシャッタコンポーネント間のコンポーネントおよび／または距離を調節することにより、可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】 解像度を向上した立体光学映像表示装置 発明の背景 本発明は、一般的には立体光学映像表示装置に係り、更に詳細には、可変透明 度シャッタコンポーネントを有する前記形式の装置に関する。 立体光学映像表示装置は、観察者の左右の両眼に異なる映像を与えることによ り、両眼を協働させて、三次元的立体感の合成映像を提供する。 この種の従来の立体光学映像表示装置は、米国特許の、ヤコブソンの第６２４ ，０４２号、ローゼンブルームの第２，９７４，５６２号、ラトリフ二世の第３ ，２７２，０６９号、ラトリフ二世の第３，４３９，９７２号、ガラカニーの第 ４，８０７，９６５号、アイヘンラウの第４，７１７，９４９号、アイヘンラウ の第４，８２９，３６５号およびアイヘンラウの第５，０３６，３８５号の各公 報に開示されている。 発明の概要 本発明は、下記のような、すなわち、映像を表示する映像表示スクリーンと； 左眼映像および右眼映像を、各特定時間に左眼映像視界を右眼映像視界と組み合 わせて画定する映像コンポーネントの構成で、表示スクリーン上に発生させる表 示装置と；映像表示スクリーンの前方に位置する可変透明度シャッタコンポーネ ントを有するシャッタ装置であって、観察位置をこのシャッタ装置の表示スクリ ーンの反対側に画定するシャッタ装置と；および、シャッタコンポーネントの透 明度を制御することにより、左眼映像視界を観察位置における観察者の右眼観察 から減衰し、右眼映像視界を前記観察者の左眼観察から減衰し、左眼映像視界を 前記観察者の左眼で観察可能とし、および右眼映像視界を前記観察者の右眼で観 察可能とするシャッタ装置とからなる立体光学映像表示装置において、表示装置 は、左眼映像視界を画定する映像コンポーネントを、右眼映像視界を画定する映 像コンポーネントと時々交換するよう適用され；そして，制御装置は、映像コン ポーネントが交換される際にシャッタコンポーネントの透明度を変化することに より、前記交換に際して、シャッタ装置は、左眼映像視界を前記観察者の右眼観 察から減衰し、右眼映像視界を前記観察者の左眼観察から減衰し、左眼映像視界 を前記観察者の左眼で観察可能とし、および右眼映像視界を前記観察者の右眼で 観察可能とするよう適用されることを特徴とする立体光学映像表示装置を提供す る。 本発明に係る装置は、更に、種々の観察位置からの観察を可能とするため、前 記観察者の表示スクリーンに関する位置パラメータを計測する装置と、シャッタ コンポーネント、映像コンポーネントおよび／または表示スクリーンとシャッタ コンポーネント間の距離を調節することにより、観察者の位置を、前記計測パラ メータに従って画定することができる装置とを含むことができる。 また、別の態様によれば、本発明に係る装置は、映像表示と観察位置との間に 配置される可変透明度シャッタコンポーネントを有するシャッタ装置を提供し、 そしてこの装置においては、前記装置はシャッタコンポーネントを構成する複数 の可変透過率要素配列を含み、前記配列は映像表示から異なる距離で互いに平行 に配置されると共に、この配列にはこれを個別に制御する制御装置が結合され、 そしてこれにより、前記シャッタコンポーネントが選択された少なくとも１つの 前記個別配列からのみ形成されるよう構成されている。 本発明のその他の特徴は、好適実施例に関する詳細な説明に関連して以下説明 される。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に係る立体光学映像表示装置の好適実施例を示す線図である。 図２は、図１に示す装置の表示スクリーンに表示された映像における個々の映 像コンポーネントの、複数の表示要素からなる構成を示す説明図である。 図３は、図１に示す映像表示装置のシャッタ装置における個々のシャッタ要素 の、複数の可変透過率要素からなる構成を示す説明図である。 図４は、図１に示す映像表示装置におけるシャッタ装置の好適実施例を説明す る部分図である。 図５Ａおよび５Ｂは、図１に示す映像表示装置の、連続周期中における立体光 学映像解像特性を示す（相対寸法は誇張されている）説明図である。 図６は、図１に示す映像表示装置において、表示スクリーンとシャッタコンポ ーネント間の間隔を表示スクリーンと観察者間の間隔の計測変化に対応して調整 する一実施例を示す（相対寸法は誇張されている）説明図である。 図７は、図１に示す映像表示装置において、表示スクリーンとシャッタコンポ ーネント間の間隔を表示スクリーンと観察者間の間隔の計測変化に対応して調整 する別の実施例を示す（相対寸法は誇張されている）説明図である。 図８は、図１に示す映像表示装置のシャッタ装置におけるシャッタコンポーネ ントの横方向位置を、観察者の位置の計測横方向変化に対応して調整する一実施 例を示す（相対寸法は誇張されている）説明図である。 図９は、図１に示す映像表示装置の表示スクリーン上における映像コンポーネ ントの横方向位置を、観察者の位置の計測横方向変化に対応して調整する一実施 例を示す（相対寸法は誇張されている）説明図である。 図１０は、図１に示す映像表示装置において、同一映像視界の映像コンポーネ ント間のスペースおよび表示スクリーンとシャッタコンポーネント間の間隔を、 観察者の両眼間の間隔に従って調整する一実施例を示す（相対寸法は誇張されて いる）説明図である。 詳細な説明 図１を参照すると、本発明に係る立体光学映像表示装置の好適実施例は、映像 表示スクリーン１０、シャッタ装置１２、制御器１４、表示作動回路１６、シャ ッタ作動回路１８および一対の位置パラメータ計測装置２０を含む。 映像表示装置スクリーン１０は、ビデオスクリーン、液晶表示（ＬＣＤ）、螢 光体発光表示等からなる。図２を参照すると、映像表示装置スクリーン１０は、 単色性ビデオ表示スクリーンの個別螢光体小点または色彩ビデオ表示スクリーン の３色セット螢光体小点等からなる複数の表示要素２２を含む。映像表示装置ス クリーン１０で表示される映像の映像コンポーネント２４は、複数の表示要素２ ２から構成される。 図３を参照すると、シャッタ装置１２は、液晶表示に含まれるような可変透過 率要素２６の配列２５を含む。シャッタコンポーネント２８は、複数の可変透過 率要素２６から構成され、従ってこの各シャッタコンポーネント２８は、制御信 号を可変透過率要素２６に適用することによって制御される可変透明度特性を有 する。シャッタコンポーネント２８は、映像表示スクリーン１０の前面に配置さ れ、シャッタ装置１２の表示スクリーン１０とは反対側に観察位置３０を画定す る。 或る好適実施例によれば、図４に示すように、シャッタ装置１２は、シャッタ コンポーネント２８を構成するための、複数の可変透過率要素２６配列２５を含 む。配列２５は、映像表示スクリーン１０から互いに異なる距離で平行に配置さ れ、そしてこの各配列は、制御器１４およびシャッタ差動回路１８で個々に制御 されることにより、シャッタコンポーネント２８が、選択された１つだけの個別 配列２５から形成されて、観察位置３０を画定するよう構成されている。代案と しての実施例では、シャッタコンポーネント２８は、選択された複数の個別配列 ２５から構成されて、観察位置３０を画定している。 制御器１４はマイクロプロセッサを含み、そして、立体光学映像情報入力信号 ３２に対応して制御信号３４を表示作動回路１６に供給することにより、前記回 路を介し、前記制御信号に対応して、左眼映像および右眼映像を、映像コンポー ネント２４の構成（これは、各特定時間に左眼映像視界を右眼映像視界と組合わ せて画定する）で、表示スクリーン１０上に発生せしめる。図５Ａおよび５Ｂを 参照すると、左眼映像視界の映像コンポーネントは“Ｌ”で表示され、一方右眼 映像視界の映像コンポーネントは“Ｒ”で表示されている。 制御器１４は、制御信号３６をシャッタ作動回路１８に供給し、そしてこの回 路は、前記制御信号に対応してシャッタコンポーネント２８の透明度を制御する ことにより、左眼映像視界を観察位置３０における観察者の右眼観察から減衰し 、右眼映像視界を前記観察者の左眼観察から減衰し、左眼映像視界を前記観察者 の左眼で観察可能とし、および右眼映像視界を前記観察者の右眼で観察可能とす る。 再び、図５Ａを参照すると、映像表示スクリーン１０、映像コンポーネント２ ４，２４′、２４″、シャッタコンポーネント２８，２８′，２８″、観察位置 ３０およびこの観察位置３０における観察者の両眼間隔の間における概略の寸法 関係は、下記式、すなわち （式１） ｙ／（ｘ＋ｙ）＝ｂ／ａ、 （式２） ｂ／ｃ＝ｘ／（ｘ＝ｙ）、 （式３） １／ｂ＝１／ａ＋１／ｃ、および （式４） ａ／ｘ＝ｃ／ｙ、 によって概略的に決定される。なおここで、ａは映像コンポーネント２４の幅、 ｂはシャッタコンポーネント２８の幅、ｃは観察者の両眼距離、ｘは映像表示ス クリーン１０からシャッタコンポーネント２８までの間隔、およびｙはシャッタ コンポーネント２８から観察位置３０までの間隔をそれぞれ示す。 制御器１４は、制御作動回路１６に制御信号を供給することにより、図５Ａお よび５Ｂに示すように、左眼映像視界を画定する映像コンポーネントＬを右眼映 像視界を画定する映像コンポーネントＲに、周期的に変換するよう適用される。 図５Ａの映像コンポーネントＬ、Ｒと図５Ｂの変換映像コンポーネントＬ、Ｒの 双方が表示される周期間隔は、観察者が１つの映像を視認する間隔よりも小さい 。 左眼映像視界を画定する映像コンポーネントＬを右眼映像視界を画定する映像 コンポーネントＲと変換すると共に、シャッタコンポーネント２８，２８′，２ ８″の透明度を変更して、図５Ａの映像コンポーネントＬ、Ｒと図５Ｂの変換映 像コンポーネントＬ、Ｒとの双方を、観察者が、１つの映像を視認する周期より も小さい周期で観察できるようにすることにより、本発明に係る装置は、各眼に 、前記周期の第一期間中の一映像視界を画定するスペース内の映像コンポーネン トと、前記周期の次周期における第一期間中の一映像視界の映像コンポーネント を分離されたスペース内の映像コンポーネントとを観察させて、前記周期内に、 前記各眼が、従来技術で提供されるよりは２倍の解像度を有する映像を観察でき るようにする。 制御器１４は、また、シャッタ作動回路１８に制御信号３６を供給するよう適 用されて、図５Ａおよび５Ｂに示すように、映像コンポーネント２４が変換され る際にシャッタコンポーネント２８の透明度を変化することにより、このシャッ タ装置の変換に際して、左眼映像視界を観察者の右眼観察から減衰し、右眼映像 視界を観察者の左眼観察から減衰し、左眼映像視界を観察者の左眼で観察可能と し、および右眼映像視界を観察者の右眼で観察可能とする。 図５Ａおよび５Ｂを参照すると、（ａ）少なくとも１つのシャッタコンポーネ ント２８が、左眼映像視界の１つの映像コンポーネント２４に関する観察者の右 眼による観察と、右眼映像視界の１つの映像コンポーネント２４′に関する観察 者の左眼による観察とを同時に減衰し、そして、観察位置３０から見て、左眼映 像視界の前記１つの映像コンポーネント２４は右眼映像視界の前記１つの映像コ ンポーネント２４′の左側に隣接位置されており、（ｂ）少なくとも１つのシャ ッタコンポーネント２８′が、左眼映像視界の１つの映像コンポーネント２４″ に関する観察者の左眼による観察と、右眼映像視界の１つの映像コンポーネント ２４′に関する観察者の右眼による観察とを同時に可能とし、そして、観察位置 ３０から見て、左眼映像視界の前記１つの映像コンポーネント２４″は右眼映像 視界の前記１つの映像コンポーネント２４′の右側に隣接位置されており、（ｃ ）左眼映像視界の少なくとも１つの映像コンポーネント２４″に関する観察位置 ３０からの観察が、観察者の右眼に対しては１つのシャッタコンポーネント２８ ″を介して減衰されると同時に、観察者の左眼に対しては別のシャッタコンポー ネント２８′を介して可能とされ、そして、観察位置３０から見て、１つのシャ ッタコンポーネント２８″は別の前記シャッタコンポーネント２８′の右側に隣 接位置されており、（ｄ）右眼映像視界の少なくとも１つの映像コンポーネント ２４′に関する観察位置３０からの観察が、観察者の左眼に対しては１つのシャ ッタコンポーネント２８を介して減衰されると同時に、観察者の右眼に対しては 別のシャッタコンポーネント２８′を介して可能とされ、そして、観察位置３０ から見て、１つのシャッタコンポーネント２８″は別の前記シャッタコンポーネ ント２８′の右側に隣接位置されている、ことが理解される。 本発明に係る立体光学映像表示装置の使用に際しては、観察者はその位置を変 更することがあるので、観察者の表示スクリーン１０に関する位置パラメータが 位置パラメータ計測装置２０で計測され、そして、制御器１４が、前記計測パラ メータに従い制御信号を供給することにより、シャッタコンポーネント２８、映 像コンポーネント２４および／または映像スクリーン１０とシャッタコンポーネ ント２８間の距離が調節され、そして観察位置３０が画定される。一対の位置パ ラメータ計測装置２０が、映像スクリーン１０の両側端縁部に隣接して配置され 、そしてこれらは、これら装置２０から観察者までの距離および／または観察者 に対する角度を計測することができる装置を全て含むことができる。この種の装 置２０は、レーザビーム距離測定装置を含む。代案としてのこの種の装置２０は 、レーダ、可聴周波数領域を越えるソナー、赤外線、インダクタンスおよびキャ パシタンス等の中の１つまたはそれ以上を使用する距離測定装置を含む。制御器 １４は、計測装置２０からの計測信号を処理して表示スクリーン１０から観察者 までの距離および観察者の表示スクリーン１０に関する横方向位置を計算し、そ してこの計算に基づき、前記各調節を達成する前記信号を、それぞれ表示作動回 路１６およびシャッタ作動回路１８に供給するよう発生する。 表示スクリーンと観察者間の距離の変化が計測装置２０で計測されると、制御 器１４は、計測信号に対応して制御信号を発生することにより、表示スクリーン １０と観察者間の計測距離の増加に対しては表示スクリーン１０とシャッタコン ポーネント２８間の間隔を増大し、一方、表示スクリーンと観察者間の計測距離 の減少に対しては表示スクリーン１０とシャッタコンポーネント２８間の間隔を 減少する。表示スクリーン１０とシャッタコンポーネント２８間の間隔は、表示 スクリーン１０および／またはシャッタコンポーネント２８を移動することによ り効果的に変更される。 図６には、表示スクリーン１０とシャッタコンポーネント２８間の間隔が、シ ャッタコンポーネント２８を固定表示スクリーン１０から更に離間することによ り、表示スクリーン１０と観察者間の計測距離の増加に対応して増大される場合 の実施例が示されており、そして図においては、表示スクリーン１０およびシャ ッタコンポーネント２８の最初の視線および最初の位置は実践で、一方シャッタ コンポーネント２８′の変更視線および変更位置は破線で示されている。シャッ タコンポーネント２８のこのような移動は、図４に示すシャッタ装置１２におい て、制御信号３６をシャッタ作動回路１８に供給して、シャッタコンポーネント ２８′を、固定表示スクリーン１０からより離間されている可変透過率要素２６ 配列２５から選択的に構成せしめることにより達成することができる。代案とし ては、単一配列のシャッタ装置１２の位置が、制御器１４から供給される制御信 号に対応して前記配列２５を移動する装置（図示せず）を介して調節される。 図７には、表示スクリーン１０とシャッタコンポーネント２８間の間隔が、表 示スクリーン１０を固定シャッタコンポーネントから更に離間することにより、 表示スクリーン１０と観察者間の計測距離の増加に対応して増大される場合の実 施例が示されており、そして図においては、表示スクリーン１０およびシャッタ コンポーネント２８の最初の視線および最初の位置は実践で、一方表示スクリー ン１０′の変更視線および変更位置は破線で示されている。表示スクリーン１０ の位置は、制御器１４から供給される制御信号に対応して表示スクリーン１０を 移動する装置（図示せず）を介して調節される。 表示スクリーン１０に対する観察者の横方向位置の変化が計測装置２０で計測 されると、制御器１４は、計測信号３８に対応して、表示作動回路１６および／ またはシャッタ作動回路１８に供給される制御信号３４および／または３６を発 生することにより、シャッタコンポーネント２８および映像コンポーネント２４ の横方向関係位置を変更する。 図８には、シャッタコンポーネント２８と映像コンポーネント２４の横方向関 係配置が、シャッタコンポーネント２８の横方向位置を固定映像スクリーン２４ に対して変更することにより、観察者位置の計測横方向変化に対応して変更され る場合の実施例が示されており、そして図においては、表示スクリーン１０およ びシャッタコンポーネント２８の最初の視線および最初の位置は実践で、一方シ ャッタコンポーネント２８′の変更視線および変更位置は破線で示されている。 図８の実施例においては、制御器１４は、以前の計測観察者位置に対して観察者 が右側へ移動したことを指示する計測信号３８に対応して制御信号３６を発生し そしてこれをシャッタ作動回路１８へ供給することにより、少なくとも幾つかの シャッタコンポーネント２８を右側へ移動させる。シャッタコンポーネント２８ のこのような右側への移動は、当該シャッタコンポーネント２８の左および右側 の端縁部がその最初の位置から所定数の可変等価率要素２６（図４）だけ右側へ 位置されるようシャッタコンポーネント２８の構成を調節せしめる制御信号３６ を発生することにより達成される。 図９には、シャッタコンポーネント２８と映像コンポーネント２４の横方向関 係配置が、映像コンポーネント２４の横方向位置を固定シャッタコンポーネント ２８に対して変更することにより、観察者位置の計測横方向変化に対応して変更 される場合の実施例が示されており、そして図においては、表示スクリーン１０ およびシャッタコンポーネント２８の最初の視線および最初の位置は実践で、一 方映像コンポーネント２４′の変更視線および変更位置は破線で示されている。 図９の実施例においては、制御器１４は、以前の計測観察者位置に対して観察者 が右側へ移動したことを指示する計測信号３８に対応して制御信号３６を発生し そしてこれをシャッタ作動回路１８へ供給することにより、少なくとも幾つかの 映像コンポーネント２４を右側へ移動させる。映像コンポーネント２４のこのよ うな右側への移動は、当該映像コンポーネント２４の左および右側の端縁部がそ の最初の位置から所定数の螢光体小点２２（図３）だけ左側へ位置されるよう映 像コンポーネント２４の構成を調節せしめる制御信号３４を発生することにより 達成される。 制御器１４は、また、同一映像視界の少なくとも一組の映像コンポーネント２ ４、２４′間のスペースを、映像スクリーン１０と観察者間の距離の計測増加に 対応して増大すると共に、同一映像視界の少なくとも一組の映像コンポーネント ２４、２４′間のスペースを、映像スクリーン１０と観察者間の距離の計測減少 に対応して減少するように適用される。 制御器１４は、また更に、同一映像視界に対する少なくとも一組のシャッタコ ンポーネント２８、２８″間のスペースを、映像スクリーン１０と観察者間の距 離の計測増加に対応して増大すると共に、同一映像視界に対する少なくとも一組 のシャッタコンポーネント２８、２８″間のスペースを、映像スクリーン１０と 観察者間の距離の計測減少に対応して減少するように適用される。 観察者の両眼の間の間隔は次の観察者で変更されることがあるので、制御器１ ４は、制御信号３４，３６を映像差動回路１６およびシャッタ作動回路１６へそ れぞれ供給することにより、同一映像視界の映像コンポーネント２４間のスペー スおよび表示スクリーン１０とシャッタコンポーネント２８間の距離の双方を、 観察者の両眼の間の間隔に従ってセットする。制御信号３４，３６は、キーパッ ド４２等の入力装置から供給される初期化信号４０に対応して調節されるが、こ の初期化信号４０は、観察者に操作されて、映像スクリーン１０上の映像が観察 位置の観察者の焦点に合致されるまで調節される。所定の観察者に焦点が一旦合 致されると、この焦点は、前記所定の観察者用の特定初期化信号として爾後の使 用のためにメモリ（図示せず）内に貯蔵される。 現在の観察者の両眼の間の間隔が、予め画定されている観察位置３０に関して 、先の観察者の両眼の間の間隔と異なる場合には、制御器１４は、所期化信号４ ０に対応して、一方では、映像作動回路１６へ供給される制御信号３４を発生す ることにより、現在の観察者の両眼の間の間隔が先の観察者の両眼の間の間隔よ り大きい場合には同一映像視界の映像コンポーネント２４間のスペースを減少し 、また現在の観察者の両眼の間の間隔が先の観察者の両眼の間の間隔より小さい 場合には同一映像視界の映像コンポーネント２４間のスペースを増大し、他方で は、シャッタ作動回路１８へ供給される制御信号３６を発生することにより、現 在の観察者の両眼の間の間隔が先の観察者の両眼の間の間隔より大きい場合には 映像スクリーン１０とシャッタコンポーネント２８間の距離を減少し、また現在 の観察者の両眼の間の間隔が先の観察者の両眼の間の間隔より小さい場合には映 像スクリーンとシャッタコンポーネント２８間の距離を増大する。 図１０には、同一映像視界の映像コンポーネント２４間のスペースを、現在の 観察者の両眼の間の間隔が先の観察者の両眼の間の間隔より小さいことに従って 減少し、また映像スクリーン１０とシャッタコンポーネント２８間の距離を、現 在の観察者の両眼の間の間隔が先の観察者の両眼の間の間隔より小さいことに従 って減少する（シャッタコンポーネント２８を移動して固定映像スクリーン１０ へより近接させることにより）実施例が示されており、そして図においては、表 示スクリーン１０、映像コンポーネント２４およびシャッタコンポーネント２８ の最初の視線および最初の位置は実線で、一方映像コンポーネント２４´および シャッタコンポーネント２８′の変更視線および変更位置は破線で示されている 。 このような、同一映像視界の映像コンポーネント２４間のスペースの減少は、 映像コンポーネント２４の構成を調節する制御信号３４、すなわち、調節された 映像コンポーネント２４′の左および右端縁部間には僅かの螢光体小点２２（図 ３）を存在せしめ、また、調節された映像コンポーネント２４′の、映像スクリ ーン１０に対する外側（左および右）端縁部は、最初の映像コンポーネント２４ の外側端縁部よりも映像スクリーン１０の中心へ近接して位置せしめる制御信号 を発生することにより達成される。 このような、シャッタコンポーネント２８の移動は、図４に示すシャッタ装置 １２において、制御信号３６をシャッタ作動回路１８に供給して、シャッタコン ポーネント２８を、固定表示スクリーン１０からより離間されている可変透過率 要素２６配列２５から選択的に構成せしめることにより達成することができる。 代案としては、単一配列のシャッタ装置１２の位置が、制御器１４から供給され る制御信号に対応して前記配列２５を移動する装置（図示せず）を介して調節さ れる。 前述した説明には、多くの特定が含まれているが、これらは、本発明の範囲を 限定するものではなく、単なる好適実施態様の実施例として理解されるべきであ る。別の変形態様が可能であり、また、本発明の範囲は、前記実施例によってで はなく、特許請求の範囲およびその合法的等価によって決定されるべきである。

【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年３月９日 【補正内容】 ３．左眼映像視界の前記１つの映像コンポーネントは、前記観察位置から見て、 右眼映像視界の前記１つの映像コンポーネントの左側に隣接位置されることを特 徴とする請求項２記載の装置。 ４．少なくとも１つのシャッタコンポーネントが、左眼映像視界の１つの映像 コンポーネントに対する前記観察者の左眼による観察と、右眼映像視界の１つの 映像コンポーネントに対する前記観察者の右眼による観察とを同時に可能とする することを特徴とする請求項１記載の装置。 ５．左眼映像視界の前記少なくとも１つの映像コンポーネントは、前記観察位 置から見て、右眼映像視界の前記１つの映像コンポーネントの右側に隣接位置す ることを特徴とする請求項４記載の装置。 ６．左眼映像視界の少なくとも１つの映像コンポーネントに対する前記観察位 置からの観察が、前記観察者の右眼に対しては１つの前記シャッタコンポーネン トによって減衰されると同時に前記観察者の左眼に対しては別の前記シャッタコ ンポーネントによって可能とされることを特徴とする請求項１記載の装置。 ７．１つの前記シャッタコンポーネントは、前記観察位置から見て、別の前記 シャッタコンポーネントの右側に隣接位置されることを特徴とする請求項６記載 の装置。 ８．右眼映像視界の少なくとも１つの映像コンポーネントに対する前記観察位 置からの観察が、前記観察者の左眼に対しては１つの前記シャッタコンポーネン トによって減衰されると同時に前記観察者の右眼に対しては別の前記シャッタコ ンポーネントによって可能とされることを特徴とする請求項１記載の装置。 ９．１つの前記シャッタコンポーネントは、前記観察位置から見て、別の前記 シャッタコンポーネントの左側に隣接位置されることを特徴とする請求項８記載 の装置。 【手続補正書】特許法第１８４条の８ 【提出日】１９９５年８月２３日 【補正内容】 明細書 解像度を向上した立体光学映像表示装置 発明の背景 本発明は、一般的には立体光学映像表示装置に係り、更に詳細には、可変透明 度シャッタコンポーネントを有する前記形式の装置に関する。 立体光学映像表示装置は、観察者の左右の両眼に異なる映像を与えることによ り、両眼を協働させて、三次元的立体感の合成映像を提供する。 この種の従来の立体光学映像表示装置は、米国特許の、ヤコブソンの第６２４ ，０４２号、ローゼンブルームの第２，９７４，５６２号、ラトリフ二世の第３ ，２７２，０６９号、ラトリフ二世の第３，４３９，９７２号、ガラカニーの第 ４，８０７，９６５号、アイヘンラウの第４，７１７，９４９号、アイヘンラウ の第４，８２９，３６５号およびアイヘンラウの第５，０３６，３８５号の各公 報に開示されている。 発明の概要 本発明は、下記のような、すなわち、映像を表示する映像表示スクリーンと； 左眼映像および右眼映像を、各特定時間に左眼映像視界を右眼映像視界と組み合 わせて画定する映像コンポーネントの構成で、表示スクリーン上に発生させる表 示装置と；映像表示スクリーンの前方に位置する可変透明度シャッタコンポーネ ントを有するシャッタ装置であって、観察位置をこのシャッタ装置の表示スクリ ーンの反対側に画定するシャッタ装置と；および、シャッタコンポーネントの透 明度を制御することにより、左眼映像視界を観察位置における観察者の右眼観察 から減衰し、右眼映像視界を前記観察者の左眼観察から減衰し、左眼映像視界を 前記観察者の左眼で観察可能とし、および右眼映像視界を前記観察者の右眼で観 察可能とするシャッタ装置とからなる立体光学映像表示装置において、表示装置 は、左眼映像視界を画定する映像コンポーネントを、右眼映像視界を画定する映 像コンポーネントと時々自律的に交換するよう適用され；そして，制御装置は、 映像コンポーネントが交換される際にシャッタコンポーネントの透明度を変化す ることにより、前記交換に際して、シャッタ装置は、左眼映像視界を前記観察者 の右眼観察から減衰し、右眼映像視界を前記観察者の左眼観察から減衰し、左眼 映像視界を前記観察者の左眼で観察可能とし、および右眼映像視界を前記観察者 の右眼で観察可能とするよう適用されることを特徴とする立体光学映像表示装置 を提供する。 本発明に係る装置は、更に、種々の観察位置からの観察を可能とするため、前 記観察者の表示スクリーンに関する位置パラメータを計測する装置と、シャッタ コンポーネント、映像コンポーネントおよび／または表示スクリーンとシャッタ コンポーネント間の距離を調節することにより、観察者の位置を、前記計測パラ メータに従って画定することができる装置とを含むことができる。 また、別の態様によれば、本発明に係る装置は、映像表示と観察位置との間に 配置される可変透明度シャッタコンポーネントを有するシャッタ装置を提供し、 そしてこの装置においては、前記装置はシャッタコンポーネントを構成する複数 の可変透過率要素配列を含み、前記配列は映像表示から異なる距離で互いに平行 に配置されると共に、この配列にはこれを個別に制御する制御装置が結合され、 そしてこれにより、前記シャッタコンポーネントが選択された少なくとも１つの 前記個別配列からのみ形成されるよう構成されている。 本発明のその他の特徴は、好適実施例に関する詳細な説明に関連して以下説明 される。 図面の簡単な説明 図１は、本発明に係る立体光学映像表示装置の好適実施例を示す線図である。 図２は、図１に示す装置の表示スクリーンに表示された映像における個々の映 像コンポーネントの、複数の表示要素からなる構成を示す説明図である。 図３は、図１に示す映像表示装置のシャッタ装置における個々のシャッタ要素 の、複数の可変透過率要素からなる構成を示す説明図である。 図４は、図１に示す映像表示装置におけるシャッタ装置の好適実施例を説明す る部分図である。 請求の範囲 １．映像を表示する映像表示スクリーンと、 左眼映像と右眼映像を、各特定時間に左眼映像視界を右眼映像視界と組み合わ せて画定する映像コンポーネントの構成で、表示スクリーン上に発生させる表示 装置と、 映像表示スクリーンの前方に位置する可変透明度シャッタコンポーネントを有 するシャッタ装置であって、観察位置をこのシャッタ装置の表示スクリーンの反 対側に画定するシャッタ装置と、および シャッタコンポーネントの透明度を制御することにより、左眼映像視界を観察 位置における観察者の右眼観察から減衰し、右眼映像視界を前記観察者の左眼観 察から減衰し、左眼映像視界を前記観察者の左眼で観察可能とし、および右眼映 像視界を前記観察者の右眼で観察可能とするシャッタ装置とからなる立体光学映 像表示装置において、 表示装置は、左眼映像視界を画定する映像コンポーネントを、右眼映像視界を 画定する映像コンポーネントと時々自律的に交換するよう適用され、そして 制御装置は、映像コンポーネントが交換される際にシャッタコンポーネントの 透明度を変化することにより、映像コンポーネントの前記交換に際して、シャッ タ装置は、左眼映像視界を前記観察者の右眼観察から減衰し、右眼映像視界を前 記観察者の左眼観察から減衰し、左眼映像視界を前記観察者の左眼で観察可能と し、および右眼映像視界を前記観察者の右眼で観察可能とするよう適用されるこ とを特徴とする立体光学映像表示装置。 ２．少なくとも１つの前記シャッタコンポーネントが、左眼映像視界の１つの 映像コンポーネントに対する前記観察者の右眼による観察と、右眼映像視界の１ つの映像コンポーネントに対する前記観察者の左眼による観察とを同時に減衰す ることを特徴とする請求項１記載の装置。 １０．更に 前記観察者の映像スクリーンに対する位置パラメータを計測する装置と、およ び シャッタコンポーネント、映像コンポーネントおよび／または表示スクリーン とシャッタコンポーネント間の距離を調節することにより、観察位置を、前記計 測パラメータに従って画定する装置と、を含むことを特徴とする請求項１記載の 装置。 １１．調節装置は、表示スクリーンとシャッタコンポーネント間の距離を、表 示スクリーンと前記観察者間の距離の計測増加に対応して増加すると共に、表示 スクリーンとシャッタコンポーネント間の距離を、表示スクリーンと前記観察者 間の前記距離の計測減少に対応して減少するよう適用されることを特徴とする請 求項１０記載の装置。 １２．調節装置は、少なくとも幾つかのシャッタコンポーネントを、最初の計 測観察者位置に関して、前記観察者の右側への計測移動に対応して左側へ移動す るために適用されることを特徴とする請求項１０記載の装置。 １３．調節装置は、少なくとも幾つかの映像コンポーネントを、最初の計測観 察者位置に関して、前記観察者の左側への計測移動に対応して左側へ移動するた めに適用されることを特徴とする請求項１０記載の装置。 １４．調節装置は、前記左眼映像視界の少なくとも一組の前記映像コンポーネ ント間のスペースと前記右眼映像視界の少なくとも一組の前記映像コンポーネン ト間のスペースを、映像スクリーンと前記観察者間の距離の計測増加に対応して 増加すると共に、前記左眼映像視界の少なくとも一組の前記映像コンポーネント 間のスペースと前記右眼映像視界の少なくとも一組の前記映像コンポーネント間 のスペースを、映像スクリーンと前記観察者間の前記距離の計測減少に対応して 減少するよう適用されることを特徴とする請求項１０記載の装置。 １５．調節装置は、少なくとも一組の前記シャッタコンポーネント間のスペー スを、映像スクリーンと前記観察者間の距離の計測増加に対応して増加すると共 に、少なくとも一組の前記シャッタコンポーネント間のスペースを、映像スクリ ーンと前記観察者間の前記距離の計測減少に対応して減少するよう適用されるこ とを特徴とする請求項１０記載の装置。 １６．更に 所定映像視界の映像コンポーネント間のスペースと映像スクリーンおよびシャ ッタコンポーネント間の距離との双方を、前記観察者の両眼間の距離に対応して セットするための装置を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。 １７．セット装置は、前記左眼映像視界の映像コンポーネント間のスペースお よび前記右眼映像視界の少なくとも一組の前記映像コンポーネント間のスペース を、現在の前記観察者の両眼間の距離が最初の前記観察者の両眼間の距離より大 きい場合には減少し、前記左眼映像視界の映像コンポーネント間のスペースおよ び前記右眼映像視界の少なくとも一組の前記映像コンポーネント間のスペースを 、現在の前記観察者の両眼間の距離が最初の前記観察者の両眼間の距離より小さ い場合には増大し、映像スクリーンおよびシャッタコンポーネント間の距離を、 前記現在の観察者の両眼間の距離が前記最初の観察者の両眼間の距離より大きい 場合には減少し、そして、映像スクリーンおよびシャッタコンポーネント間の距 離を、前記現在の観察者の両眼間の距離が前記最初の観察者の両眼間の距離より 小さい場合には増加するよう適用されることを特徴とする請求項１６記載の装置 。 １８．映像スクリーンは映像要素の配列を含み、そして 個別１つの前記映像コンポーネントは複数の前記映像要素から構成されること を特徴とする請求項１記載の装置。 １９．更に、前記個々の映像コンポーネントの前記構成を調節するための装置 を含むことを特徴とする請求項１８記載の装置。 ２０．シャッタ装置は可変透過率要素の配列を含み、そして 個別１つの前記シャッタコンポーネントは複数の前記可変透過率要素から構成 されることを特徴とする請求項１８記載の装置。 ２１．シャッタ装置は可変透過率要素の配列を含み、そして 個別１つの前記シャッタコンポーネントは複数の前記可変透過率要素から構成 されることを特徴とする請求項１記載の装置。 ２２．更に、前記個々のシャッタコンポーネントの前記構成を調節するための 装置を含むことを特徴とする請求項２１記載の装置。 ２３．シャッタ装置は、シャッタコンポーネントを構成するための複数配列の 可変透過率要素を含み、前記配列は、映像表示スクリーンから互いに異なる距離 で平行に配置され、そしてこの前記配列は、制御装置で個々に制御されることに より、シャッタコンポーネントが、選択された少なくとも１つの個別前記配列だ けから構成されて、前記観察位置を画定することを特徴とする請求項１記載の装 置。 ２４．映像表示と観察位置の間に配置される可変透過率コンポーネントを有す るシャッタ装置において、 シャッタコンポーネントを構成するための可変透過率コンポーネントの複数配 列が、映像表示スクリーンから互いに異なる距離で平行に配置され、そして 制御装置が、前記配列に結合されてこの配列を個々に制御することにより、シ ャッタコンポーネントが、選択された少なくとも１つの個別前記配列から構成さ れて、前記観察位置を画定することを特徴とするシャッタ装置。 ２５．制御装置が適用されて、左眼映像視界を画定する映像コンポーネントを 右眼映像視界を画定する映像コンポーネントと交換すると同時にシャッタコンポ ーネントの透明度を変化し、そしてこの場合、映像コンポーネントと変換映像コ ンポーネントの双方が前記観察者のそれぞれの眼で観察され得る時間は、前記観 察者が１つの映像を視認する時間より小さいことを特徴とする請求項１記載の装 置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．映像を表示する映像表示スクリーンと、 左眼映像と右眼映像を、各特定時間に左眼映像視界を右眼映像視界と組み合わ せて画定する映像コンポーネントの構成で、表示スクリーン上に発生させる表示 装置と、 映像表示スクリーンの前方に位置する可変透明度シャッタコンポーネントを有 するシャッタ装置であって、観察位置をこのシャッタ装置の表示スクリーンの反 対側に画定するシャッタ装置と、および シャッタコンポーネントの透明度を制御することにより、左眼映像視界を観察 位置における観察者の右眼観察から減衰し、右眼映像視界を前記観察者の左眼観 察から減衰し、左眼映像視界を前記観察者の左眼で観察可能とし、および右眼映 像視界を前記観察者の右眼で観察可能とするシャッタ装置とからなる立体光学映 像表示装置において、 表示装置は、左眼映像視界を画定する映像コンポーネントを、右眼映像視界を 画定する映像コンポーネントと時々交換するよう適用され、そして 制御装置は、映像コンポーネントが交換される際にシャッタコンポーネントの 透明度を変化することにより、前記交換に際して、シャッタ装置は、左眼映像視 界を前記観察者の右眼観察から減衰し、右眼映像視界を前記観察者の左眼観察か ら減衰し、左眼映像視界を前記観察者の左眼で観察可能とし、および右眼映像視 界を前記観察者の右眼で観察可能とするよう適用されることを特徴とする立体光 学映像表示装置。 ２．少なくとも１つの前記シャッタコンポーネントが、左眼映像視界の１つの 映像コンポーネントに対する前記観察者の右眼による観察と、右眼映像視界の１ つの映像コンポーネントに対する前記観察者の左眼による観察とを同時に減衰す ることを特徴とする請求項１記載の装置。 ３．左眼映像視界の前記１つの映像コンポーネントは、前記観察位置から見て 、右眼映像視界の前記１つの映像コンポーネントの左側に隣接位置されることを 特徴とする請求項２記載の装置。 ４．少なくとも１つのシャッタコンポーネントが、左眼映像視界の１つの映像 コンポーネントに対する前記観察者の左眼による観察と、右眼映像視界の１つの 映像コンポーネントに対する前記観察者の右眼による観察とを同時に可能とする することを特徴とする請求項１記載の装置。 ５．左眼映像視界の前記少なくとも１つの映像コンポーネントは、前記観察位 置から見て、右眼映像視界の前記１つの映像コンポーネントの右側に隣接位置す ることを特徴とする請求項４記載の装置。 ６．左眼映像視界の少なくとも１つの映像コンポーネントに対する前記観察位 置からの観察が、前記観察者の右眼に対しては１つの前記シャッタコンポーネン トによって減衰されると同時に前記観察者の左眼に対しては別の前記シャッタコ ンポーネントによって可能とされることを特徴とする請求項１記載の装置。 ７．１つの前記シャッタコンポーネントは、前記観察位置から見て、別の前記 シャッタコンポーネントの右側に隣接位置されることを特徴とする請求項６記載 の装置。 ８．右眼映像視界の少なくとも１つの映像コンポーネントに対する前記観察位 置からの観察が、前記観察者の左眼に対しては１つの前記シャッタコンポーネン トによって減衰されると同時に前記観察者の右眼に対しては別の前記シャッタコ ンポーネントによって可能とされることを特徴とする請求項１記載の装置。 ９．１つの前記シャッタコンポーネントは、前記観察位置から見て、別の前記 シャッタコンポーネントの左側に隣接位置されることを特徴とする請求項８記載 の装置。 １０．更に 前記観察者の映像スクリーンに対する位置パラメータを計測する装置と、およ び シャッタコンポーネント、映像コンポーネントおよび／または表示スクリーン とシャッタコンポーネント間の距離を調節することにより、観察位置を、前記計 測パラメータに従って画定する装置と、を含むことを特徴とする請求項１記載の 装置。 １１．調節装置は、表示スクリーンとシャッタコンポーネント間の距離を、表 示スクリーンと前記観察者間の距離の計測増加に対応して増加すると共に、表示 スクリーンとシャッタコンポーネント間の距離を、表示スクリーンと前記観察者 間の前記距離の計測減少に対応して減少するよう適用されることを特徴とする請 求項１０記載の装置。 １２．調節装置は、少なくとも幾つかのシャッタコンポーネントを、最初の計 測観察者位置に関して、前記観察者の右側への計測移動に対応して右側へ移動す るために適用されることを特徴とする請求項１０記載の装置。 １３．調節装置は、少なくとも幾つかの映像コンポーネントを、最初の計測観 察者位置に関して、前記観察者の左側への計測移動に対応して左側へ移動するた めに適用されることを特徴とする請求項１０記載の装置。 １４．調節装置は、同一映像視界の少なくとも一組の前記映像コンポーネント 間のスペースを、映像スクリーンと前記観察者間の距離の計測増加に対応して増 加すると共に、同一映像視界の少なくとも一組の前記映像コンポーネント間のス ペースを、映像スクリーンと前記観察者間の前記距離の計測減少に対応して減少 するよう適用されることを特徴とする請求項１０記載の装置。 １５．調節装置は、同一映像視界に対する少なくとも一組の前記シャッタコン ポーネント間のスペースを、映像スクリーンと前記観察者間の距離の計測増加に 対応して増加すると共に、同一映像視界に対する少なくとも一組の前記シャッタ コンポーネント間のスペースを、映像スクリーンと前記観察者間の前記距離の計 測減少に対応して減少するよう適用されることを特徴とする請求項１０記載の装 置。 １６．更に 同一映像視界の映像コンポーネント間のスペースと映像スクリーンおよびシャ ッタコンポーネント間の距離との双方を、前記観察者の両眼間の距離に対応して セットするための装置を含むことを特徴とする請求項１記載の装置。 １７．セット装置は、同一映像視界の映像コンポーネント間のスペースを、現 在の前記観察者の両眼間の距離が最初の前記観察者の両眼間の距離より大きい場 合には減少し、同一映像視界の映像コンポーネント間のスペースを、現在の前記 観察者の両眼間の距離が最初の前記観察者の両眼間の距離より小さい場合には増 大し、映像スクリーンおよびシャッタコンポーネント間の距離を、前記現在の観 察者の両眼間の距離が前記最初の観察者の両眼間の距離より大きい場合には減少 し、そして、映像スクリーンおよびシャッタコンポーネント間の距離を、前記現 在の観察者の両眼間の距離が前記最初の観察者の両眼間の距離より小さい場合に は増加するよう適用されることを特徴とする請求項１６記載の装置。 １８．映像スクリーンは映像要素の配列を含み、そして 個々の前記映像コンポーネントは複数の前記映像要素から構成されることを特 徴とする請求項１記載の装置。 １９．更に、前記個々の映像コンポーネントの前記構成を調節するための装置 を含むことを特徴とする請求項１８記載の装置。 ２０．シャッタ装置は可変透過率要素の配列を含み、そして 個々の前記シャッタコンポーネントは複数の前記可変透過率要素から構成され ることを特徴とする請求項１８記載の装置。 ２１．シャッタ装置は可変透過率要素の配列を含み、そして 個々の前記シャッタコンポーネントは複数の前記可変透過率要素から構成され ることを特徴とする請求項１記載の装置。 ２２．更に、前記個々のシャッタコンポーネントの前記構成を調節するための 装置を含むことを特徴とする請求項２１記載の装置。 ２３．シャッタ装置は、シャッタコンポーネントを構成するための複数配列の 可変透過率要素を含み、前記配列は、映像表示スクリーンから互いに異なる距離 で平行に配置され、そしてこの前記配列は、制御装置で個々に制御されることに より、シャッタコンポーネントが、選択された少なくとも１つの個別前記配列だ けから構成されて、前記観察位置を画定することを特徴とする請求項１記載の装 置。 ２４．映像表示と観察位置の間に配置される可変透過率コンポーネントを有す るシャッタ装置において、 シャッタコンポーネントを構成するための可変透過率コンポーネントの複数配 列が、映像表示スクリーンから互いに異なる距離で平行に配置され、そして 制御装置が、前記配列に結合されてこの配列を個々に制御することにより、シ ャッタコンポーネントが、選択された少なくとも１つの個別前記配列から構成さ れることを特徴とするシャッタ装置。