JPS59210436A - ３次元投影装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は３次元投影装置に関する。

（背景技術） 通希、ステレ゛オ（立体）投影は、異なる２つの特定な
点から取出された２つの像をそれらがスクリーン上に重
なるように投影するものである。そし−Ｃａ者は、右目
で右の特定点から取出された像のみを見て、左目で左の
特定点から取出された像のみを見ることができるごとき
装置を通してスクリーンを見る。戒名の脳は２つの像の
遠近的な違いを判断し、戒名はシーン（風足、背景、場
面等）の奥行を感知する。戒名の左目及び右目がそれぞ
れ左側像及び右側像を見るようにする装置は、一般的に
はめがねまたはゴーグルの形をとり、これは顔に接近さ
せて装着しなければならない。

これらの装置は光または時間を基にした原理に従って動
作する。光を基にした原理によるシステムでは、プロジ
ーフタは６像に対して異なった色の光または異なった偏
光を使用し、またビューイング装置（ビューア−）には
、正しい像を各々の［１に通過させかつ不良な像の光の
大部分を５波するカラーフィルタまたは偏光フィルタが
装着される。光学的ステレオシステムは装置が低コスト
であるという利点を有するが、一般的には完全な像の分
離を行なうことができず、カラーフィルタを用いた場合
には像の色が劣化するという欠点がある。時間を基とす
る原理によるシステムでは、プロジェクタのシャッター
機構により左目像と右Ｌｉ像を交互に投影する。戒名の
ビューイングにおける一対のシャッターは、プロジェク
タのシャッターと同期し、左目が左目像のみをながめ、
右目が右Ｌｉ像のみをながめることを可能にする。この
アプローチは非常に良好な像の分離を与えるが、同期方
法によりシャッターを作動させるためにケーブルにより
ビューア−を中央制御部と接続しなければならず、一般
的にかなり複雑で高価なビューア−を心霊とする。

（発明の課題） 本発明の中心となる特徴は、密着させて装着するゴーグ
ルまたはめがねを使用しないで、戒名の各々の口が３次
元シーンを認識させる正しい像を見るように、異なるビ
ューポイントから取出された２つ以上の像を投影する、
時間を基とする方法にある。本発明の付加的な特徴は、
２以」二の像を使用する場合、戒名の頭の動きにより、
与えられる像に変化が生じ、この変化は戒名が実際のシ
ーンを見るとき頭を動かしている間に見られる変化によ
く擬したものとなることである。

以下に記載するように、木発１！ＩＩの特徴は、３次元
像を投影するシステムであって、スクリーンと、該スク
リーン」二に連続像を投影するために設けられる投影手
段と、戒名とスクリーンの間において戒名の視線内に設
けられるビューア一手段とを具備し、該ビューア一手段
が、垂直スリットの形成されたマスクを有し、前記垂直
スリットは、戒名の各日に異なった像をＨ４するために
像の変化と調和しかつ投影された像の周装数と同期する
ような速さで戒名の視線に対して直角な方向に移動可能
である。

戒名とスクリーン上の整合された−続き（シーケンス）
の遠近画（ｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅ　ｖｉｅ曾Ｓ）との
間にて水平方向に移動する垂直スリフトの必要性は、原
理的には、スクリーンに近接した平面と戒名の顔に近接
した平面との間の任意の点におけるスリットにより満足
される。更に、１以上のスリット及び整合した−続きの
像を結合することにより全体のシーンを形成することが
可能である。

本発明の概念の範囲内での全ての可能な組合わせを論す
ることを試みるよりむしろ、２つの極端な例、両方とも
実質的に実用的重要性を有するものを提示する。

第１の例では、ｌシーケンスの遠近画がスクリーンにま
たは陰極線管−Ｉ−に投影され、各観者は、彼の顔から
適当な距離、例えば１〜２フイート　（約３０〜１３０
　ｃｍ　）離れたビューア−を通してスクリーンを見る
。ビューア−はスクリーン−１１（７）像と回期して水
平力向に移動する弔−の垂直スリットを含んでいる。こ
の実施例は、特に、多数の戒名が同一の大きなスクリー
ンをそれぞれのビューア−を通してながめるごとき劇場
的適用に適する。各戒名は、同じようにシーンをながめ
、ビューア−のスコープ内で頭を動かすことにより、ケ
ーえられる全シーケンスの遠近画にアクセスできる。

第２の例では、全体のシーンは多数（例えば１００〜２
００個）の小さなセグメントより構成され、各セグメン
トは水平方向に振動するスリット及び整合された遠近画
の組より成る。スリ、７トは典型的にはスクリーンと０
．１〜０．２インチ（約２．５〜５．１　ｍｍ　）程度
離れている。この実施例は、特に、小さいスクリーン、
すなわち１人または少人数の戒名に対するビデオまたは
背面投影フィルムに適用される。全部のビューインク位
置が等しく良好とは限らないので少人数の戒名にサービ
スされる。なお、スクリーン及びビューア−はほとんど
回−面内にあるので、戒名は単に３次元像が提供される
スクリーンを見ているごとき感じを受ける。実験に基づ
くと、その効果はホログラムをながめる場合に似ている
がそれより優れてｌ／Ｘる。

本発明の概念は、ビデオゲーム、コンピュータグラフィ
ックディスプレ仁娯楽用テレビ、小スクリーンスライド
投影及びモーションピクチャーに適用可能である。

各戒名が自身のビューア−を有する適用におｌ、Ｘて、
ビュー７一手段は、すぐ後の席にすわっている人がスク
リーンをながめることができるように座席の後部位置に
設けられるごとく構成された装置を具備する。装置は直
角方向の調整が行なえるように、すなわち座席の列と平
行な方向、座席にすわっている人に対して前後方向、及
び座ｆＶにすわっている人の身長に従い目の高さに対し
て垂直方向に調整可能である。更に、装置は観客席の傾
斜を考慮して水平軸のまわりを回転０ｆ能となっている
。装置は、支持アーム」−に設けられた細長の矩形フレ
ームを有しており、その長手軸は視線と直角となってい
る。支持アームは前述の直角方向の連動及び回転運動を
与える。フレームは、投影された像の周波数と同期する
速度で視線に対してＨｆｒ直に移動可能な所定幅の移動
式垂直スリットの形をなすシャッタ一手段を支持する。

特に、シャンクー−ｒ段は、：ｉｔＺ行に塵量し暇直に
配されたスピントルー１−にて支持されるエンドレスベ
ルトを右する。スピンドルは、フレームにより支持され
、該フレー１１は戒名がウィンドウを通してスクリーン
を見ることができるところのウィンドウをなす開口と、
ウィンドウと対向しかつウィンドウの両端に対して対称
的に位置する幅狭で垂直に配されたスロットを有してい
る。スピンドルは適当な手段により回転し、スロットの
動きがスクリーン上に投影された像の周波数と同期する
ごとき速さで、スロットを含むベルトを左から右の方向
に移動させ、ウィンドウを含むベルトを右から左の方向
に移動させる。

左から右へ周期的に移動する機械的スリ７Ｉ・の例は本
発明の概念を例示しているにすきないことが理解される
。左から右への周期的連動または振動圧動は、スリット
の動きが像の動きと調和している限り有用である。更に
、ＩＩ丁動スリットの効果を形成するごとき方法でスク
リーンをマスクするあらゆる装置、すなわち機械的装置
、光学的装置、エレクトロオプティカル装置等は本発明
の見地内にある。

数名の戒名に共通の１つのスクリーンがあてがわれるよ
うな適用においては、ビューア−は外観的にスクリーン
の一体部分となるごとくスクリーンと結合され観者には
他のビューイング補助装置は必要でなくなる。このビュ
ーア−は特に拡散スクリーン及び該スクリーンの両側に
設けられた２つのマスクを具備し、各マスクは、垂直に
配向し平行に離間配置された複数のスリットを含んでい
る。スリット間には不透明領域が存在しかつスクリーン
−１１の異なった遠近画から同一の像の少なくとも２つ
の画を投影するための手段が設けられている。スリット
及びプロジェクタは、観者のｉ」が両眼間の距離だけ離
れていることにより生じる視差のために、観者の一方の
目が１つの画像をながめ他方の［１が別の画像をながめ
るごとく設けられる。スリント間の距離だけ水平方向に
ビューア−を振動する手段が設けられている。完全な振
動サイクルの間、全てのスリン）・の集合体の動きは観
者の各日に完全な像を与える全スクリーン領域に曾−っ
て描写を行なう。振動サイクル速度は走査プロセスを感
知する目の能力を超える速度であり、全体の効果は観者
の各日に完全ではあるが異なった画像を同時に与えるご
ときものである。各画像は若干異なった遠近画からもの
であるので、観者はオリジナルシーンの３次元像を感知
する。

像をスクリーン−ににある形ｊ１１で投影するための手
段はモーションピクチャープロジェクタであって良い。

場合によっては、マスクをプリズムレンズもしくはレン
チキュラーレンズのアレイから構成し、スリットより広
い幅の光路をイ・Ｉ与し、これにより光透過率が大でよ
り明るい画像を４＝Ｊ与することもできる。スクリーン
及びモーションピクチャープロジェクタに代えて陰極線
管を使用しても良い。この場合、陰極線管の面に近接し
、かつそれと平行に設けられた単一のマスクが使用され
、陰極線管の電子回路の発振と調和させてマスクを振動
するための手段が設けられる。

（発明の構成及び作用） 第１図には、映写用スクリーンｌＯ１映写室１２、映写
用スクリーンと向いあっている座席の列１４、及び各列
の各座席の後部に支持されその後ろの列の座席に座って
いる人が使用するためのビューイング装置（ビューア−
）１６が示されている。

各ビューイング装置１６は、第４図に示すように、アー
ムの形をした支持装置２ｏ＋；取付けられた細長の矩形
フレーム１８を具備しており、フレーＡ　１８の長手軸
は観者の視線と直角に、すなわち映写用スクリーンｌ（
ｌの面と平行となっている。ビューイング装置１６は、
図中矢印で示すように観者に対して横方向、前後方向及
び垂直力１１・口こ移動させることができる。更に、ビ
ューインク装置１６は水平ピン２２上にて支持装置２ｏ
に取付けられ、通常前後に傾斜している座席の傾斜を補
償するため水平軸のまわりを回転することができるよう
になている。

フレーム１８内には、横方向に離間し垂直に配されたス
ピンドル２４−２４が設けられており（第１１図）、そ
のうちの一方またはｌ１ｉｖ方は図外の手段により駆動
される。スピンドル２４の−にには、矩形のウィンドウ
２８及び垂直に配された所定幅のス１ルｙ　ｌ’　３０
　とがそれぞれ形成された連続ベルｉ・状をなすシャン
ク−装置２６が設けられている。スリット３０はウィン
ドウ２８の対向端間の中央に位置している。ベルトは、
開ｌ」３４を、ｒｊするマスクプレート３２の後方のス
ピンドル２４上に設けられている。

ビューイング装置１６の機能を第１２ａ図、第１２ｂｆ
Ｍ、＠１２ｃ図、第１２ｄ図に示す。第１２ａ図には開
口３４の左手側に位置しているスリｙ）３０が示されて
いる。この位置では、ウィンドウ２８により開口３４の
左手側に位置するスリ・ント３゜を通してスクリーンの
映像を見ることができる。

ビューイング装置１６が左から右へ移動するとき、左か
ら右へ移動するスリンｈ　３０は、ウィンドウ２８を通
して見ている観者がスクリーンの狭い連続した領域を見
るようにスクリーンを走査する。第２２ｃ図は開口３４
の右手側におけるスリット３０を示し、第１２ｄ図はス
クリーンがダークの間右から左へ移動するスリン）・３
ｏを示す。

スピンドル２４は、約８０フイート／秒（約２４．４ｍ
／秒）の速度であるスクリーン上の像の投影周波数と同
期させてスリット３ｏを移動させるごとき速度で駆動さ
れる。この速度は、戒名が連続したオフセットビ。−を
同時に見ているような感じを与える速さで戒名の視界を
交互に露出及びブロックさせるのに十分な速度であり、
このようにして所望の立体効果が得られる。

第２図はビューイング装置１６及びスクリーンｌＯに対
する戒名の視線を示１．ている。ここでＬ及びＲはそれ
ぞれ戒名の左ｌ］及び右ト１を示し、Ａ３、Ｂ、　、Ｃ
，、Ｄ、　、はビューイングゾーンを示す。

このようなシステムの可能な組合せは次の通りである。

［」Ｒ−ビューＡ、Ｌ−１；Ｉ　Ｌ　−−−（単眼）ｌ
Ｊ　Ｒ−ビューＢ□−１−ＩＬ−ビューＡ、−（ステ１
７オ）［Ｉ　Ｒ−ビューＣ＋ＩＩＬ−ビューア３１（ス
テ１／オ）に）Ｒ−ヒ゛ニーＤ、Ｌ−目Ｌ−ヒユーＣ２
−（ステレオ）ｌ−１Ｒ−−−１−Ｉ　Ｌ−ビューＤ１
−（単眼）第３図は、Ｌ及びＲで示される戒名の［１に
対するビューイング装置１６のｃｑ動ススリント３ｏ示
す。スリット３０は戒名に対して横方向に動どので、戒
名の左目はＸで示される視野に制限され、右目はＹで示
される視野に制限されることが分かる。

複数の像、すなわち同一のシーンの異なった遠近画を前
述の可動スリットと組合せて投影することが望ましい。

このため、第５図及び第６図に示すように、４つのスト
リップ状フィルム３４が４つのレンズ３６及び４つのシ
ャッター３８と関連こせて使用される。各ストリップ状
フィルムは回しシーンの別々の遠近画を記録する。ごの
フォー−ビュー９システム（ｆｏｕｒ　ｖｉｅｗ　ｓｙ
ｓｔｅｍ　）においては、例えば、４つのモーションフ
レーム（こま）の遠近画が順次投影され、そしてモーシ
ョンフレームが前送りされ、次の４つのモーションフレ
ームが＋ｎｎｎｎ形される。このパターンが１秒あたり
　３０モーシヨンフレームの速度すなわち全体で１２０
　フレームの割合で繰返される。この投影のシーケンス
を第７図に示す。投影シーケンスは次のとおりである。

（以下余白） フレーム　　　　　旦ユ。

Ｉ　　　　　　　　　　　　Ａ １　　　　　　　　　　　　　Ｂ Ｉ　　　　　　　　　　　　Ｃ ■　　　　　　　　　　　　Ｄ ２　　　　　　　　　　　　Ａ Ｂ ２　　　　　　　　　　　　Ｃ ２Ｄ ３　　　　　　　　　　　　Ａ Ｂ ３　　　　　　　　　　　　Ｃ ３Ｄ 場合によっては、第８ａ図〜第８ｆ図に示すごとく４つ
の遠近画をラプスシーケンス（１ａｐｓｅｓｅｑｕｅｎ
ｃｅ　）するために、投影された像をシャットすること
が望ましい。

ＩＩ丁動ススリトとｍ１合されたラプスシーケンスは、
第９ａ図〜第８ｄ図に示す組合せをグーえる。

遠近画が全スクリーンに亘って同時に変化するシ’）　
７　ルシーケンスとは反対のラプスシーケンスによれば
、第１０ａ図及びｆｆｌｌＯｂ図に示すように、ビュー
イング装置を戒名の顔面から敲して配置することがｔｉ
Ｊ能で、これは視聴者の快適さ及び受は入れ易さを作り
出す重要な要素となる。

戒名の各日では、像の遠近画は、水平に横切って走査す
る垂直なパー状の光により網）模上に描写される。約３
０走査／秒の高速走査により残像が全体像の錯覚像（イ
リュージョン）を与えるようになる。従って戒名は走査
に気がっかない。

ノ１（末的技術思想は、戒名の各日がわずかに異なった
遠近自を見ることにより３次元錯覚像が与えられるよう
に、戒名の前の水平方静リットとスクリーンににおける
遠近画のラプスシーケンスの水平方向の変化とを整合す
ることである。このシステムのユニークな見地は次のも
のを含んでいる。

（１）戒名か頭を動かすことによりアクセスできる多数
の遠近画を投影する能力。これにより対象の周囲を見る
ことが回部となる効果が与えられる。

（２）締めつけられた感じを避けかつ劇場的雰囲気を保
つためにめがねまたはゴーグルから解除されること（ラ
プスシーケンスの特色はビューインク装置を使用者の７
１う方に正しく位置させることをｒ＋ｆ能とする）。こ
の特徴は、使用者が装置を該装置の一般的な保護ガラス
ウィンドウと置換されるごときデバイスを介してながめ
るごとき３次元ビデオディスプレイまたはビデオゲーム
に対しても有用である。

（３）連続的な遠近変化の錯覚像が誘起されるように連
続する画像間のトランジション（移り変わり　）をアレ
ンジできる可能性。

実験結果は、実際にこのことが映像間の遠近画変化の適
当な選１ノーにより達成出来ることを示す。

もしこれが達成されないならば、使用者は両方の１−１
ともトランジションを見ない快適な位置を選択しなけれ
ばならなくなる。このことは、その効果はあまり顕著で
はないがＦ４１］でピケットフェンス（杭用）を通して
ながめるために快適な位置を選択することと似ている。

全体として、この概念は、従来のステレオ投影に対して
大きな進歩を与えるものであり、多くの点においてホロ
グラムの能力と等しいかもしくはそれを超えるものであ
ると思われる。＃に、レーザの照光がホログラムに対し
て黄求される場合にも自然光を利用して投影することが
できる。これはスタジオでの作業及び屋外での一般的撮
影を可能にする。

ビューイング装置１６は、ビデオゲーム、データ表示装
置等に適用可能であり、また動的画像及び静的画像に適
用回部である。

ｊｕｌ場での適用と同様な単一スリントビューア−１６
を用いたビデオ適用は、シャッターと同期させた連続的
遠近画の水平移動ラプスシーケンスを必要とする。ライ
ブアクションビデオは、シーンをとらえるマルチレンズ
フィルムカメラに似たマルチレンズビデオカメラを用い
る。このカメラと捉来のカメラとの間の大きな違いは、
走査が垂直であるということである。マルチビデオカメ
ラの像は電子的に結合されて陰極線管スクリーン上にラ
ップディソルブ・シーケンスを形成する（第１３図）。

垂直走査は適当な映像比においてう・ンプディンルブ・
シーケンスを促進するために必要である。

第１３図は、ビデオゲームまたはデータ表示装置値がカ
メラの代わりとなる非劇場的達用のための３次元像投影
を示す。

第１４ａ図はデータ表示装置またはビデオゲームへの適
用を示し、第１４ｂ図は一般的なビデオビューイングへ
の適用を示す。

静止画像は、１アクシヨンフレ一次につき１画像のとき
に比べて何度も同じ遠近画が重ねてシーケンス（ラップ
シーケンス）される点を除き、動画像と全く同じように
投影される。静止画像はマルチレンズカメラにより、あ
るいは１個のカメラを用いて多くの遠近図からの−続き
の露出により得られる。

前述のビューア−は、特に、立体投影の主体が＋ＨＩ場
用スクリーンに投影されるごとき劇場における各人の使
用に対して適用されるが、このビ゛ユーアーにより達成
される立体映像効果は、スフ１ノーンとビューア−を組
合せることにより共通のスクリーンに対して何人かの戒
名による使用のために達成される。

フィルム媒体の形において実用化されかつそのシンプル
さのために幅広い適用か１可能となったこの発明の概念
の一実施例は、映写スクリーンから数分の１インチ蘭れ
たところに設けられたマルチスリット振動型ビューア−
を使用する。このビ゛ユーアーは外観がスクリーンと一
体の部分として見え、戒名は他のビューイング補助装置
を必要としない。

第１５図はフィルム像を投影するために適用された木実
施例の平面図を示す。多数のプロジエクタ４０（本例で
は４つのプロジェクタ４０Ａ、４０Ｂ、　　４０Ｇ、４
０Ｄ）が、映写用スクリーン４２の後側に４つのフィル
ム像Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄを臣ね合わせるために配置δされて
いる。戒名はスクリーンの反対側から像をながめる。２
つのは（同じマスり４４．４６が拡散スクリーン４２の
映像面に対して平行に設けられている。各マスク４４．
４６は光を通過させる幅狭で垂直な多数のスリット４８
を含み、これらのスリット４８の間には不透明領域５゜
が存在している。スクリーン及びマスクは振動中横５２
に連結され、振動機構５２はスクリーン及びマスクを１
つのユニットとしてそれらを約２スリット分のスペース
の周期的ストロークで水平移動させる。動用波数は概ね
フリッカ−周波数以上、例えば２５〜３０サイクル／秒
であるのが好ましい。図示の如く、戒名の右目Ｒはプロ
ジェクタ４０Ａの像点Ａに対応するスクリーン上の像ａ
をながめ、左目りはプロジェクタ４０Ｃの像点Ｃに対応
するスクリーン上の像Ｃをながめる。

フィルム像Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄは右外側、右内側、左内側、
左外側から記録されており、これにより同じシーンの−
続きの遠近画が提供される。図示のシステムの全体的機
ス駈は、戒名の目がその位置に対して適当なオリジナル
シーンの遠近像をながめるように、戒名に対して−続き
の映像を再生し提供することである。ｆｆ５１５図の例
では、戒名の右目Ｒは像Ａをながめ、左目りは像Ｃをな
がめる。戒名が動くとき、戒名のｌ」は、見掛けの遠近
１がオリジナルシーンをながめるときと同様に変化する
ような異なった遠近画を見とる。図示のごとき４つの遠
近画では山間のトランジションは戒名にしばしば感知さ
れる。遠近画の数を増加させかつ隣接の山間の遠近の差
異を少なくすると、戒名の観察位置の関数としての遠近
変化は連続的なものとして感知されはじめる。カメラ位
置を１インチ（約２．５４　ｃＩｌ）増加させた場合の
８つの遠近画を用いた実験は遠近の連続的な変化の良好
な錯覚像を示す。

第１６図はビデオ像に適用された一体（インテグラル）
スクリーン概念の実施例の平面図を示す。複数の幅狭の
スリット５６を含む１つの機械的に走査するマスク５４
が陰極線管ＣＲＴの前面に平行に設けられ、手段６０に
より振動される（第１６ａ図）。スリット５６の間には
不透明領域５８が存在している。陰極線管ＣＲＴは、フ
ィルム媒体への適用における投影像Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄと類
似した垂直イメージストライプＡ、Ｂ、Ｃ，Ｄが形成さ
れるように作動する。これらのストライブは、それらが
マスクスリットに対して一定位置を保持するようにマス
クの機械的動作と調和して電子的に走査される。ストラ
イブが動くとき、それらの像の内容は、各走査サイクル
において“Ａ”ストライブの組が画Ａの完全像を描写し
、°“Ｂ　１１ストライプの組が画Ｂの完全像を描写し
、−ｍ−というように変化する。フィルム媒体における
適用と同様に、各イメージストライプ（Ａ、Ｂ、Ｃ１Ｄ
）は左から右へかけて隔たっている４つの視点からのオ
リジナル物体の像である。第１６図に示すように、戒名
の右目ＲはイメージストライプＡをながめ、左目はイメ
ージストライプＣをながめる。第１ｅａ図はこのシステ
ムを図式的に示すもので、同図においてオスシレータ６
０はスクリーン及び陰極線管ＣＲＴの電子回路を駆動す
る。

第１８ｂ図はマスク内のスリット５８に対する陰極線管
上の像Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの関係を示すものである。

ビデオへの適用は実像の３次元画像を一提供することに
のみ限定されるものではない。コンピュータにより形成
した像を見ることもできる。また、工学用コンピュータ
の助けによりデザインを表示する装置、ビデオゲーム、
医学用像または科学データの表示装置に使用することも
可能である。原理的には実在的なものにしろ空想的なも
のにしろあらゆる３次元像をこのシステムにより見るこ
とが可能となる。

一体スクリーンの概念は、数人の戒名に同時に２つの画
像のステレオ映画像を提供するため；異なった視覚位置
における戒名に対して全体的に異なった２次元もしくは
３次元像を提供するため：あるいは１人の戒名が頭の動
きのみにより異なった情報のこまにアクセスできるよう
にするために適用することができる。

多量の静止画像及び動画像がステレオペア像の形で記録
されて存在し、このタイプの像を写真化または処理する
ための設備が利用される。また、ＴＶチャンネルの能力
は、特にケーブルシステムにおいて、２つの像Ａ、Ｂを
同時に送信することを可能とする。このため、第１７図
に示す一体スクリーンの概念は実際的使用に適用可能と
なる。

このシステムは、Ｂ、、Ｂ２．Ｂ３で示される１以上の
位置における戒名がスクリーン上にステレオ像Ａ、Ｂを
見ることができるように、その間に不透明領域６６が存
在している複数のスリット６４を含むマスク６２を看し
ている。少なくとも両眼間距離のスペースを有するダー
ク領域６８によって、右目で左目像をながめ左目で右目
像をながめるような反転したステレオ像を戒名が見るこ
とを防止するのが望ましい。反転したステレオ情報の奥
行はその他の情報の奥行と相反しかつこのような場合戒
名の視覚系は入力と調和しないので、反転した状態は戒
名をわずられせ困惑させてしまう。実際にはダーク領域
６８をできるだけ狭くし反転ステレオが影響が防止され
るべきであり、かつビューインクゾーンは載置にとって
快適なスペースをもって分散されなくてはならない。こ
のようにすると、満足な画像がダーク領域以外のいたる
ところで見ることができ、ステレオ画像は像Ａ及びＢが
隣接している好ましい領域において見ることができる。

マスク及びイメージストリップの走査は第１ｅａ図に関
する記載のごとく行なわれる。

第１８図は一体スクリーンシステムの平面図を示し、該
システムは像間にダーク領域７２を有し、２人の戒名Ｂ
１及びＢ２の各々が異なったステレオ像を同時に見るこ
とを可能とする。このシステムは、各プレーヤにその見
ている位置により決まる異なったフィールドが与えられ
るごとき２人プレーヤ式ビデオゲームに適用できる。図
示のように、陰極線管ＣＲＴは像ｌ及び２を与−え、６
像は画Ａ及びＢより成る。マスク７４はスリット７６を
含み、スリット７６の間には不透明領域７８が存在する
。イメージストリップの走査は第１ｅａ図に関する記載
と同様になされる。

より一般的な意味において、一本発明の概念により考え
られる種類の装置は、戒名の目の位置の関数として変化
する像を提供する。そして戒名がわずかに頭を動かすだ
けで見ることができるデータページを選択できるごとき
データ表示装置に適用１１丁能である。

以↓−１」−記の概念の変形及び特殊な適用はビデオに
基づいたシステムに対して図示してきたが、それらはフ
ィルム媒体に対しても同様に可能となる。

光の９０％以上がスリットマスクの不透明部分において
失なわれるので、第１５図に示すような一体スクリーン
概念において適当な像の１ｊるさを得るためには高重力
（実験モデルでは１０　Ｘ　　１５インチ（２５，４ｘ
　３Ｂ、１　ｃｍ　）のスクリーンに対して１画面あた
り３００ワツト）が必要とされる。第１Ｓ図はレンチキ
ュラーマスクを用いた一体スクリーン概念の部分平面図
を示す。スクリーン８２の両側のレンチキュラーマスク
は、＠　１５図に示すマスク内のスリットに代えて光損
失を減少させるために設けられ、低電力の投影または同
じ電力レベルであっても大きなスクリーンに対する使用
仕様を０工能とする。

プリズムレンズまたはレンチキュラ一レンズは、スリッ
トより幅が実質的に大きいイメージパス（径路）８Ｂを
与える。そしてレンズはスリットの場合に比べより多く
の投影光をスクリーンへ通過させ、かつ実質的に隣りの
ストライプと重ならない幅狭のストライプが形成される
ように光を集める。同一の像の細部（ｄｅｔａｉｌ　）
は、プリズムレンズを同じ幅のスリットと置き換えたと
きにスクリーン上に投影されるものと同じものが幅狭の
ストライプ内に含まれる。しかし、同一像の細部は投影
側プリズムレンズにより幅狭のストライプ内にアナルモ
ルフイ・ンクに圧縮されてｌ、）る。

投影側のプリズムレンズの焦点Ｆがレンズからスクリー
ンまでの距離よりも大きいことは重要である。焦点がス
クリーン面内にあるならば同一像の細部は失なわれ、ま
た焦点距離がスクリーンの面までの距離よりも小さいな
らばストライプの像は反転する。戒名側のプリズムレン
ズは圧縮された像を戒名のために通常の割合に拡大する
役割をする。正味の効果はスリットによるものと木質的
に同じであるが、光透過の効率がより良好となる。

プリズムマスク及びスクリーンは、政治の目にその位置
の関数として異なった像を与えるために、前述と同様、
調和して振動する。振動がないときでもスリットマスク
を用いた場合よりも大きなスクリーン領域が像を映すが
、政治のｆｉ１膜上に滑らかな゛シームレス“像を走査
できるように振動があるのが好ましい。

良好な像の質を確保するために細部の設計に対する注意
が必要である。プリズムレンズまたは拡散層における劣
悪な解像度は、圧縮されたイメージストライブ中の細部
を回復不能に損失させる。

同様に、過度の圧縮及び再拡大は細部を損失せしめる。

理論的には、円柱形のプリズムレンズの存在は、スクリ
ーン内のレンズに対して８０°回転したプロジェクタ」
二の円柱形の補正レンズを必要とする。大部分の適用に
対しては、特にプロジェクタの焦点距離がスクリーン内
のプリズムレンズの焦点距離に比べて非常に長い適用に
対しては、」１記のことは実際には必要ではなくなる。

機械的理由のため、この発明において使用されるスクリ
ーンの振動速度が一定ではなくなり、その結果イメージ
フィールドを横切る像の明るさが変化することがある。

特にサイクルの遅い部分は速い部分よりもはっきりとし
た明るさとなる。これに対する補正は、振動と調和させ
て光源の明るさを変化させて一定の有効な明るさにする
ことである。この補正を行なうだめの手段は、シャッタ
ー、可変濃度フィルター、及び光源強度を電気的に制御
する回路を含む。

あらゆる場合において、像の光強度を振動スクリーンの
動きと同期させて変化させ、政治の位置から見て一定の
有効な明るさにすることができる。

これまで示してきた投影システムはＸアレイ（配列）で
ある。政治の視点は水平面内においては動きに従って遠
近的に変化し、垂直方向においては動きに対して一定と
なる。これはほとんどの実際的な適用に対しては適当で
あると思われる。なお、この発明は、水平及び垂直の遠
近変化がともに記録され提供されるようなケースにも適
用ｎｆ能である。

ｐＪＳ２０図はＸ−Ｙ遠近画表示に適用される投影シス
テムを示す。Ｘ−Ｙアレイ内の９つの投影レンズＳＯは
一体（インテグラル）ビューアー−スクリーン９２の後
部に９つの像を投影する。一体ビューアーースクリーン
８２はその中心部に拡散層８４を有し、その前面及び裏
面に球面レンズ９８のアレイ　９６を有する。レンズ９
８は前側と後側が良く合わされており、光学的中心から
拡散層ｓ４までの距離よりも長い焦点距離を有している
。レンズの透明な動作領域はレンズの開口に等しい幅ま
で不透明な領域により分離されている。ビューアーース
クリーン８２は、レンズの開口が全体のビューイング領
域に−司って走査するように円形パターン内を旋回され
る。

インテグラルＸ−Ｙスクリーンの機俤は第１８図のレン
チキュラーインテグラルスクリーンの機能と非常に類似
している。プロジェクタ側の球面レンズは各投影レンズ
からの像を拡散層上の小さい四角に圧縮する。図示の例
では３×３パターンに圧縮された９つの隣接像がアレイ
内の各レンズと関連させて示しである。戒名側のアレイ
内のレンズは政治の視点の関数とし゛Ｃ適当な像を選択
し、それを拡大する。そしてスクリーンの走査により全
ビューイング領域に亘って像が描写される。正味の効果
は、スクリーンのビューイング領域のいたるところで政
治の動きとともに自然な遠近変化が行なわれるごときも
のである。

オリジナルシーンのフィルム像はＸ及びＹ位置の両方に
おいて変化するカメラのビューポイントにより得られな
ければならない。この発明の概念の変形例に対しては最
小２×２７レイの４つの像が要求される。Ｘアレイシス
テムによる実験に基づいて、８Ｘ８アレイの６４個の像
が良＆ｆな結果を与える。理論的には、このアプローチ
はビデオによっても達成できるが、￥際には、必要な情
報能力の量は特別な情況下以外では過度となると思われ
る。

幅広い意味で言えば上記の構成にて実施された本発明の
概念は以下のことを組合せて成る。

ｄ）フィルム像、電子データ等の形で１つの対象の２以
」二の画像（実像または合成像）を描写する情報。実質
的に観者に１つの画像を与えることのできるいずれかの
方法は情報記録、情報蓄積及び伝送の候補となる。

ｂ）像情報を観者が光学的に見ることのできる情報に変
換するための光学的プロジェクタまたは陰極線管のごと
き手段。

Ｃ）観者の目により受取られる情報が当該光学装置に対
する目の空間位置の関数となるように光をチャンネル化
する視差を用いた単一のまたはアレイ状の光学装置。

ｄ）画像の全フィールドが観者に与えられるように視差
装置を操作する走査機構。走査速度は連続画の錯覚像を
与えるのに十分急速である。機械的機構またはオプトエ
レクトロニクス機構が使用可能な手段である。

ｅ）観者が完全かつコヒーレントな像をながめられるよ
うに走査機構のサイクルによって可視的形状に変換され
た情報を調和させる手段。

【図面の簡単な説明】

第１図は映写用スクリーン、スクリーン上に像を投影す
るための映写室、スクリーンと面する座席の列、及び劇
場（または映像を見るための講堂利用堵がビューア−を
通してスクリーンを見ることができるように座席列中の
各座席の後部に設けられたビューイング装置をそれぞれ
示す図、第２図はスクリーン、ビューイング装置及び利
用者の目の相対的位置を示す平面図、第３図はビューイ
ング装置の助力により得られた画面の異なったフィール
ドを示す、ビューイング装置のシャッターの一部を通し
てみた一部水平断面図、第４図はビューイング装置及び
該装置を直角方向に移動させかつ水平軸のまわりに回転
させるだめの据付けを示す斜視図、第５図は４つの遠近
画を記録するために４０のストリップ状フィルムを有す
るカメラシステムの平面図、第６図は第５図のシステム
の拡大図、第７図は順に投影された４つの遠近画の使用
を示す図、第８ａ図〜第８ｆ図は４つの′遠近画のラッ
プシーケンスを示す図１、第８ａ図〜第９ｄ図は移動ス
リットと組合せたラップシーケンスを示す図、第］Ｏａ
図及び第１０ｂ図はシリアルシーケンスとは反対のラッ
プシーケンスを示す図、第１１図は遠近画のシャッタ一
手段を示す図、第１２ａ図〜第１２ｄ図はシャッターが
視線を横切って移動するときのウィンドウ及びスリット
の一連の位置を示す図、第１３図はビデオシステムにお
けるビューア−の使用を示す図、第１４ａ図及び第１４
ｂ図はテレビジョンチューブを有するビューア−の構成
を示す図、第１５図はスクリーン及びビューア−がモー
ションピクチャープロジェクションのために組合されて
いる一部スクリーンービューアーの＝ｒｚ面図、第１６
図は陰極線管がモーションピクチャープロジェクタに代
えて使用されている一部スクリーンービューアーの平面
図、第１１３ａ図はスクリーンを振動させる手段と陰極
線管電子回路を有する陰極線管及びスクリーンを示す図
、第１ｆｉｂ図は陰極線管の一部と陰極線管上にイメー
ジストリップが示されている、スリットが形成されたマ
スクを示す図、第１７図は２つの像を同時に伝送するよ
うに設計された陰極線管システムに対する一部スクリー
ンの概念を示す平面図、第１８図は２人の観者が同時に
異なった映像を見ることができるようにした一部スクリ
ーンの概念を示す平面図、第１９図はレンチキュラーマ
スクシステムの一部平面図、第２０図はＸ−Ｙ遠近投影
に適用された投影システムを示す図。 １０−ｍ−映写用スクリーン、 １２−ｍ−映写室、　　１４−一一座席列、１６−−−
　ビューイング装置、 ２０−ｍ−支持装置、　２４−ｍ−スピンドル、２８−
ｍ−ウイントウ、　３ｏ−一一スリット、３２−−−マ
スク、 ３４−ｍ−ストリップ状フィルム、 ３６−−−レンズ、　　３８−−−シャッター、４０−
ｍ−プロジェクタ、 ４２−ｍ＝拡散スクリーン、　　４４−ｍ−マスク、４
６−−−マスク、　　　４８−ｍ−スリット、５０−ｍ
＝不透明領域、５２−ｍ−振動機構、５４−ｍ−マスク
、　　　５６−−−スリント、５８−ｍ＝不透明領域、
６０−一一オスジレータ、６２−−−マスク、　　　６
４−ｍ−スリ１．ト、６ローーー不透明領域、７４−ｍ
−マスク、７ローーースリツト、　　７８−−一不透明
領域、８０−ｍ−レンズ、　　　８２−−−スクリＴン
、８６−−−イメージパス、 ９０−−一投影レンズ、 ９２−−−一体ビューアーースクリーン、９４−ｍ−拡
散層、　　　９６−−−アレイ、９８−−−レンズ。 特許出願人 ジー　ビー　キルビイ　ミーチャム 特許出願代理人 弁理士　　山木唐− 図面の浄書（内容に変更なし） に゛デー ＦＩＧ、９ａ　　ＦＩＧ、９ｂ　　　　　　　ＦＩＧ、
９ｃ　　　　ＦＩＧ、９ｄビち−　　　　　　　　　　
　ビ七 ＦＩＧ、　ｌ○ｏ　　　　　　　　　　　　ＦＩＧ、　
ｌ○ｂＦＩＧ、　＋２ｂ ＦＩＧ、　＋２ｄ １””　　ｋｊｌｌ　　補　止　書（自発）１１和５９
年５月　２［−１ り冒１庁長官　　若　杉　和　大　殿 １、中１件の表示 ＋１／（和５８年特５′１．］卯第２４４．９５４号２
、発明の名称 ３次元投影装置 ３、補正をする渚 ・１・１件との関係　　特許用ｊ願人 氏　名　　ジー　ヒー　キルビイ　ミーチャム４、代理
人 ！ズｌ　ｌｌ’ｌｉ及び委任状 （２）委任状及び訳文を別紙のとおり提出する。 ２０５−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）垂直に配された孔を含む不透明なマスクを有する
   ビューア−と、複数の異なった遠近画より同一シーンの
   少なくとも２つの垂直に配向した像が投影されるスクリ
   ーンと、前記孔を先ず第１の横方向に移動させ次いで第
   ２の横方向に移動させるために１１１記不透明なマスク
   を前記像の焦点面に対して横方向に移動させる手段とを
   具備し、観者の各日がある特定の点より得られた複数の
   異なった遠近画をそれぞれながめ、各遠近画は時間的及
   び空間的に連続な像の錯覚像を与えるのに十分な速さで
   走査することにより形成されることを特徴とする３次元
   像投影装置。 （２）複数のビューア−と１つの共通のスクリーンを具
   備し、前記複数のビューア−が座席にすわっている人の
   それぞれの使用のために座席数分だけ設けられている、
   ｌωＩ場において使用される特許請求の範囲第１項記載
   の装置。 （３）後部に前記ビューア−が設けられている座席の後
   ろの座席に座っている人が前記ビューア−をそれぞれ使
   用できるように座席の後部に前記ビューア−を設ける手
   段を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の装置。 （４）前記ビューア−を設けるための前記手段が前記ビ
   ューア−の直角方向の運動を与える特許請求の範囲第３
   項記載の装置。 （５）前記像を形成する手段が２以−Ｌのモーションピ
   クチャープロジェクタより成る特許請求の範囲第１項記
   載の装置。 （８）前記ビューア−が、離間した平行なスピンドル上
   に支持されたエンドレスベルトを具備し、スピンドル間
   のベルトの両側部分の進行方向が〃いに平行でかつ前記
   スクリーン面に平行であり、前記ベルトが前記ベルトの
   長さ方向に位置するはぐ矩形状の細長い開口と該開口の
   両端部の間に位置する比較的幅狭で垂直に配向したスリ
   ットとを有し、前記ベルトが前記スリットを左から右及
   び右から左へ横方向に前記スクリーンを横切って移動さ
   せるように駆動される特許請求の範囲第１項記載の装置
   。 （７）前記像を形成するための手段が陰極線管スクリー
   ンである特許請求の範囲第１項記載の装置。 （８）２つの不透明なマスクを含むビューア−と、該２
   つのマスクの間に設けられた拡散スクリーンとを有し、
   前記マスクが横方向に離間し垂直に配された複数の透光
   性スリットを含み、これらのスリットの間に不透明領域
   が存在し、前記スリ７Ｉ・の幅がそれらの間に存在する
   不透明領域の幅よりも小さく、更に、スクリーン」二に
   異なった複数の遠近画から同一の像の少なくとも２つの
   連続する＋ｐ直に配向した画面を形成する手段及び前記
   ビューア−をスリット間の距離だけ振動させる手段を具
   備し、観者の各日がある特定の点より得られた複数の異
   なった遠近画をそれぞれながめ、各遠近画は時間的及び
   空間的に連続な像の錯覚像を与えるのに十分な速さで走
   査することにより形成されることを特徴とする３次元像
   投影装置。 （９）画面を形成する前記手段が、前記スクリーンの一
   方側の前記マスク中の前記スリットを通して前記像を前
   記スクリーン上に投影するように設けられた複数のモー
   ションピクチャープロジェクタを具備する特許請求の範
   囲第８項記載の装置。 （１０）異なった画面が前記プロジェクタの焦点面内に
   位置する特許請求の範囲第９項記載の装置。 （１１）間に拡散スクリーンが設けられている２列の横
   方向に間隔をおいて配置される光透過レンズ群を含むビ
   ューア−を具備し、レンズ間のスペースが不透明であり
   、前記ヒューアーより離間して設けられかつ複数の異な
   った遠近画からの同一像の少なくとも２つの垂直に配向
   された画面を形成するための手段及び前記ビューア−を
   前記不透明　　　　゛なスペースの幅よりも大きい距離
   だけ先ず第１の横方向に並進移動させ次いで第２の横方
   向に並進移動させる手段を具備し、観者の各日がある特
   定の点より得られた複数の異なった遠近画をそれぞれな
   がめ、各遠近画は量的及び空間的に連続な像の錯覚像を
   与えるのに十分な速さで走査することにより形成される
   ことを特徴とする３次元像投影装置。 （１２）前記プロジェクタの焦点面が前記スクリーンの
   前方側に位置する特許請求の範囲第１１項記載の装置。 （１３）陰極線管スクリーンと、該スクリーンに対して
   離間して平行に設けられた単一のマスクを具備し、該マ
   スクが、横方向に離間し垂直に配向した複数のスリット
   を具備し、更に前記マスク及び陰極線管の電子回路を調
   和させて振動する手段を具備することを特徴とする３次
   元投影装置。 （１４）前記陰極線管のｉ［子回路が複数の異なった遠
   近画から同一シーンの垂直に配向した連続画面を与える
   特許請求の範囲第１３項記載の装置。 （１５）前記陰極線管の電子回路が２人の異なった観者
   に対して２つの異なった像を与える特許請求の範囲１３
   項記載の装置。 （１６）拡散スクリーンを間に有する２列の球面レンズ
   群を含むビューア−を具備し、前記レンズを一介する光
   路の幅が前記レンズ間の不透明な領域の幅よりも大きく
   、更に複数の異なった遠近画から同一像の少なくとも２
   つの連続する垂直配向及び２つの水平配向の画面を前記
   スクリーン上に形成する手段及び前記ビューア−を光路
   間の距離だけ振動させる手段とを具備し、観者の各日が
   ある特定の点より得られた複数の異なった遠近画をそれ
   ぞれながめ、各遠近画は時間的及び空間的に連続な像の
   錯覚像を与えるのに十分な速さで走査することにより形
   成されることを特徴とする３次元像投影装置。 （１７）スクリーンとビューア−を組合せて具備し、前
   記ビューア−が光透過スリットを含むマスクとを崩し、
   更に複数の異なった遠近画から同一のシーンの少なくと
   も２つの垂直に配向した像を前記スクリーン上に投影す
   る手段と及び前記マスクを左から右及び右から左に横方
   向に移動させるために前記ビューア−を移動させる丁段
   とを具備し、観者の各日がある特定の点より得られた複
   数の異なった遠近画をそれぞれながめ、各遠近画は時間
   師友び空間的に連続な像の錯覚像を与えるのに十分な速
   さで走査することにより形成されることを特徴とする３
   次元像投影装置。 （Ｉ８）像の光強度が振動するスクリーンの動きと同期
   し、戒名の視点からみたとき一定の有効な明るさを達成
   する特許請求の範囲第８項記載の装置。 （１８）像の光強度が振動するスクリーンの動きと同期
   し、戒名の視点からみたとき一定の有効な明るさを達成
   する特許請求の範囲第１１項記載の装置。 （２０）像の光強度が振動するスクリーンの動きと同期
   し、戒名の視点からみたとき一定の有効な明るさを達成
   する特許請求の範囲第１３項記載の装置。