JP2005175644A - 映像合成装置および映像合成装置を駆動する映像駆動装置並びに映像合成装置の映像を投影する透過性パネル並びに映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のプロジェクタを光軸が平行となるように配置すると共に、出射される光軸は一致され、常に調整をする必要のない映像合成装置と、その映像合成装置の投影に使用される映像駆動装置並びに透過性パネルと、この映像合成装置を利用した立体映像投影システムを提供する。
【解決手段】映像合成装置は、第１の光源と、第１の光源前に配置される第１の偏光板と、第１の偏光板を通過した第１の光を反射する反射鏡と、第１の光源と光軸が平行となるよう配置されて第１の光源と偏光面が９０度回転した偏光制御部を備える第２の光源と、第２の光源前に配置される第２の偏光板と、第２の光源と反射鏡の前に配置されて第１の光を反射させるとともに第２の偏光板を通過した第２の光を透過させる透過反射鏡とからなり、反射鏡の光路端が第１の光源との先端近傍を通過するよう配置され、第２の光源の光路端に反射鏡の端部が配置される。
【選択図】図１

Description

本発明は、設置と取り扱いが容易な映像合成装置と、その映像合成装置を駆動するための映像駆動装置と、この映像合成装置を投影するのに適した透過性パネルと、これらの映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムに関するものである。

立体映像を実現する手法において、偏光と偏光メガネを利用して左右の目に異なる画像を見せて立体感を得るものがある。この場合、２つのプロジェクタを用いて偏光の異なる映像を投影させて、偏光メガネで視差を有する２つの映像から立体感が得られる。この２つのプロジェクタの映像を歪無く、重ねあわせるためには光軸を一致する装置が提案されている。

例えば、（特許文献１）では、メタルハライドからの照明光がビームスプリッタに入射され、もう一方のメタルハライドランプからの照明光もビームスプリッタに入射されいずれもスクリーン上に投写される。ビームスプリッタ入射後は、同じ光軸を通過し明るい立体映像が得られる。

また、（特許文献２）では、２台の液晶プロジェクタの映像光線をビームスプリッタに入射させてスクリーン３０に投写している。標準仕様の液晶プロジェクタをしようすることで、コストが削減でき、映像の輝度が高く、コントラストの高い映像が得る。

しかし、いずれの出願においても、光源を互いの光軸が垂直であるために限定された空間で用いる場合には制限が生じていた。一方、プロジェクタを２台積層して、空間を有効利用しながら光量の高い立体映像について提案がなされている。

例えば、（特許文献３）では、透過型スクリーンを水平に設置し、２台のプロジェクタから偏光の異なる映像がスクリーンに投写される。図に示されるように、プロジェクタを積層することで、コンパクトな投写装置となりうる。

その他、複数のプロジェクタで投影する装置として特開２００２−６３９４号公報も提案されている。この発明では、筐体の内部に複数のプロジェクタを備え、反射鏡で反射させてプロジェクタに投影させている。

また、立体映像を投影する方法として、偏光フィルタを使用する方法以外にも（特許文献４）のように、２台のプロジェクタと立体視用メガネの左右のレンズの前に同期する２組のシャッタを配置する方法が開示されている。
特開平７−３２７２４３号公報 特開平１０−１４８７９６号公報 特開２０００−１２２１７５号公報 特開２００１−１２５０４２号公報 特開平７−３２７２４３号公報 特開平１０−１４８７９６号公報 特開平１０−１４８７９６号公報 特開２００２−６３９４号公報 特開２００１−１２５０４２号公報

しかしながら、（特許文献５）や（特許文献６）のように２台以上のプロジェクタを光軸が垂直となるように配置するとコンパクトに配置するのが困難であった。このため、十分なスペースが確保できない場合には、設置が制限される。

また、立体映像を容易に得るために輝度が高くかつ調整の必要性の低いプロジェクション装置が提供されていない。すなわち、特開平７−３２７２４３号や（特許文献７）を同一の筐体に収納すると筐体サイズが大型化するためコンパクトにまとめる事が難しい。一方、（特許文献８）や（特許文献９）のように配置すると光軸を同一線上に配置することは反射鏡の端部やプロジェクタのレンズや偏光フィルタの端部がプロジェクタからの光線と干渉するため、２台のプロジェクタの光線の光軸を重ね合わせるのが困難であった。また、プロジェクタ本体にレンズシフト機能が必要となり、機械が複雑化して価格が上昇するとともに、調整の必要性が生じる。

さらに、立体映像を投影するスクリーンは一般に不透明であるものが多く、このため、開放感が得られにくくまたスクリーン外の実物との親和性が低くリアリティに欠けていた。

そして、立体映像装置を駆動する装置としてパーソナルコンピュータを利用すれば安価ではあるが、更なる簡易な装置が求められていた。しかも、投写データの変更が容易に行なえる必要性があった。

また、立体映像に対して視聴者の操作により映像に対する視点や被写体と視聴者の位置を映像上で自由に制御することが求められていた。さらに、同時に複数の視聴者がそれぞれ別の視点から立体映像を見ることができるようにすることでよりリアリティを高めることへの要求があった。さらに、同一スクリーン前に存在する視聴者だけでなく、遠隔地にいる視聴者が、同時に自ら自身の映像を含めて立体映像として閲覧する要求もあった。

そこで、本発明は、上記の課題を解決すべく、複数のプロジェクタを光軸が平行となるように配置すると共に、出射される光軸は一致され、常に調整をする必要のない映像合成装置と、その映像合成装置の投影に使用される映像駆動装置並びに透過性パネルと、この映像合成装置を利用した立体映像投影システムの提供にある。

前記の課題を解決するため、請求項１の映像合成装置は、第１の光源と、第１の光源前に配置される第１の偏光板と、第１の偏光板を通過した第１の光を反射する反射鏡と、第１の光源と光軸が平行となるよう配置されて第１の光源と偏光面が９０度回転した偏光制御部を備える第２の光源と、第２の光源前に配置される第２の偏光板と、第２の光源と反射鏡の前に配置されて第１の光を反射させるとともに第２の偏光板を通過した第２の光を透過させる透過反射鏡とからなり、反射鏡の光路端が第１の光源との先端近傍を通過するよう配置され、第２の光源の光路端に反射鏡の端部が配置される。

請求項２の映像駆動装置は、第１の光源と、反射鏡と、第２の光源と、透過反射鏡とが予めフレームに固定されることを特徴とする請求項１記載の映像合成装置に映像信号を発信する駆動装置であって、光源と接続される駆動部と、ネットワークへの接続部と、各部を制御するＣＰＵ部と、一時記憶情報を記録したＲＡＭ部と、命令入力を行なうための入力部と、信号を出力する出力部と、映像データと制御プログラムとを記録するハードディスクとを有し、制御プログラムはあらかじめ定められた他の駆動装置へ同期信号を送付又は受信して制御信号を同期させて、映像プログラムの再生信号を駆動部より送出する。

請求項３の映像駆動装置は、請求項１記載の映像合成装置に映像信号を発信する駆動装置であって、光源と接続される複数の映像駆動部と、各部を制御するＣＰＵ部と、一時記憶情報を記録したＲＡＭ部と、入力装置と接続される入力部と、外部メモリ装置を挿入してデータの読込みと記録が可能なリードライタ部と、制御プログラムを記録するハードディスクと、デジタルデータから音声信号へ変換する音声駆動部とを有し、制御プログラムは入力装置からの制御信号にしたがって、前記リードライタ部に挿入された外部メモリ装置に記録される立体映像データを読み出して各偏光成分に分離して各前記映像駆動部に送出させ、同時に音声データを音声駆動部へ送出する。

請求項４の透過性パネルは、請求項１記載の映像合成装置の前方に配置されて、光透過性の素材で構成されて、所定の間隔で光透過部と光半透過部が水平方向で交互に設けられる。

請求項５の立体映像投影システムは、透過性パネルと、透過性パネルに映像が投影されるように配置される請求項１記載の映像合成装置と、映像合成装置と接続されて映像合成装置を駆動する複数の映像駆動装置とから構成され、透過性パネルに立体映像を投射する。

請求項６の立体映像投影システムは、複数の透過性パネルと、透過性パネルに映像が投影されるように配置される請求項１記載の複数の映像合成装置と、映像合成装置と接続されて映像合成装置を駆動する複数の映像駆動装置と、映像駆動装置と接続されて映像駆動装置を制御するコントロールサーバとから構成され、複数の透過性パネルに同期の取れた立体映像を投射する。

請求項７の立体映像投影システムは、複数の壁面等に立体映像が投影される立体映像投影用室の底面とこの底面の３方向とを囲み壁面として立設配置される４枚の透過性パネルと、底面と３方向の各透過性パネルから所定の距離に設けられる反射鏡と、その反射鏡を介して底面と３方向の各透過性パネルに映像が投影されるように配置される請求項１記載の映像合成装置と、映像合成装置と接続されて映像合成装置を駆動する複数の映像駆動装置と、映像駆動装置と接続されて映像駆動装置を制御するコントロールサーバとから構成され、４枚の透過性パネルに同期の取れた立体映像を投射する。

請求項８の立体映像投影システムは、コントロールサーバと接続されて音声信号をスピーカに分配する３次元音響装置と、さらに３次元音響装置に接続されて四隅上方に配置されるスピーカと、コントロールサーバと接続されて入出力信号をアナログ・デジタル変換するインターフェース装置と、インターフェース装置と接続されてスピーカの下部に配置される風力発生装置と、インターフェース装置と接続されるマニュピレータとから構成されて、マニュピレータの指示方向と指示時間から映像対象と、音声位置情報と、風力発生強度を制御するプログラムを備える。

請求項９の立体映像投影システムは、鉛直方向に対して上向きに傾斜した透過性パネルの上部と、鉛直方向に対して下向きに傾斜した透過性パネルの下部とが接続される投影部と、投影部の背後の上部並びに投影部の下部に設けられる反射鏡と、その反射鏡を介して上部傾斜透過性パネルと下部傾斜透過性パネルに映像が投影されるように配置される２組の映像合成装置と、映像合成装置と接続されて映像合成装置を駆動する複数の映像駆動装置と、四隅上方に配置されるスピーカと、スピーカの下部に配置される風力発生装置と、映像駆動装置と接続されて映像駆動装置を制御するコントロールサーバとから構成され、２枚の透過性パネルに同期の取れた立体映像を投射する。

請求項１０の立体映像投影システムは、コントロールサーバと接続されて音声信号をスピーカとヘッドフォンとに分配する３次元音響装置と、さらに３次元音響装置に接続されて室内に配置されるスピーカと、コントロールサーバと接続されて入出力信号をアナログ・デジタル変換するインターフェース装置と、インターフェース装置と接続されて偏光レンズとシャッタ機能を備えるメガネと、インターフェース装置と接続されてメガネの位置を検出するメガネの位置検出装置とから構成されて、位置検出装置の検出するメガネの位置情報より各メガネから見える映像データを算出するプログラムと、算出された映像データから立体映像を投射することを特徴とする。

請求項１１の立体映像投影システムは、シャッタを有する第１メガネおよび第２偏光メガネとが、第１メガネのシャッタ開放時には第２偏光メガネのシャッタが遮蔽されて、映像駆動装置が第１メガネ用映像を送出し、第２偏光メガネのシャッタ開放時には第１メガネのシャッタが遮蔽されて、映像駆動装置が第２偏光メガネ用映像を送出するプログラムを備えることを特徴とする。

請求項１２の立体映像投影システムは、シャッタを有する第１メガネに対応して、シャッタを有する第１映像合成装置と、第１映像合成装置を駆動する第１映像駆動装置とがコントロールサーバと接続され、シャッタを有する第２偏光メガネに対応して、シャッタを有する第２映像合成装置と、第２映像合成装置を駆動する第２映像駆動装置とがコントロールサーバと接続され、第１メガネならびに第１映像合成装置のシャッタと、第２偏光メガネ並びに第２映像合成装置のシャッタとが交互に開閉するプログラムを有することを特徴とする。

請求項１３の立体映像投影システムは、第１映像合成装置並びに第２映像合成装置のシャッタの開閉に代わり、第１映像駆動装置並びに第２映像駆動装置が第１メガネ、第２偏光メガネの開閉に同期して映像の放出を開始及び停止することを特徴とする。

請求項１４の立体映像投影システムは、コントロールサーバはさらに立体テレビカメラと、マイクと、ネットワークに接続されて通信を制御するコントロールサーバと接続されて、立体映像の投影と立体映像の撮影とを同時に行なうことができる。

請求項１５の立体映像投影システムは、複数の立体映像投影システム同士をネットワーク経由で接続することで遠隔地の映像を立体映像で投射する。

本発明に係る立体映像投影システムは、映像駆動装置からのデータを受信してスクリーンに投影する映像合成装置を、予め光軸を計算したセットボックスの中に右目用映像生成プロジェクタと左目用映像生成プロジェクタとミラーを納める構成とする。これによって、高精細な３次元表示システムの設置が容易になる。

本発明は、映像駆動装置からのデータを受信してスクリーンに投影する映像合成装置を、予め光軸を計算したセットボックスの中に右目用映像生成プロジェクタと左目用映像生成プロジェクタとミラーを納める構成とする。これによって、高精細な３次元表示システムの設置が容易になる。

本発明は、映像駆動装置が、右目用映像と左目用映像の信号作成し、それを同期させる。ＰＣを使って立体映像を作成することにより、低価格の立体映像投影システムの実現が可能となる。

本発明は、２台の映像駆動装置を一体化する。ここで、映像駆動部は、例えばビデオカードのことである。また、音声駆動部は例えばサウンドカードのことである。これによって、設置が容易で手軽に移動できる立体映像投影システムの実現が可能となる。

本発明は、スクリーンとして、光透過性素材を所定の間隔で光透過部と光半透過部が水平方向に交互に設けられる透過性パネルを用いる。これによって、スクリーンの向こうが透けて見える開放感のある映像を得ることができる。

本発明は、スクリーンとして複数の透過性パネルと、複数の映像合成装置と、複数の映像駆動装置とが設置され、マニピュレータの操作情報に基づいて、コントロールサーバが立体映像、音響、風を制御する。これによって、鑑賞者は臨場感を体験できる。ここで、マニピュレータは、例えばジョイスティックである。

本発明は、２枚の透過性パネルと２組の映像合成装置を備える立体映像投影システムを構成する。これによって、狭い空間でも容易に臨場感あふれる立体映像を実現できる。

本発明は、偏光レンズと液晶シャッタ機能を備える偏光メガネをかけた二人の鑑賞者の位置を位置検出装置が検出し、第１偏光メガネと第２偏光メガネのシャッタが交互に開閉することによって、各メガネにその位置情報に合わせて独立した立体映像を投射する。これによって、二人の鑑賞者が位置の変化に合わせた別々の立体映像を鑑賞することが可能となる。

本発明は、ネットワークで結ばれた二つの地点に３Ｄカメラ及びマイクが備えられ、利用者をビデオに撮りながら相手の情報を受信することによって、利用者が相手の立体映像を見ながら会話することができ、同時にバーチャルヒューマンの立体映像をも鑑賞できる。

以上のように、本発明にかかる映像合成装置および映像駆動装置、透過性パネル並びにそれらを有する立体映像投影システムは、低価格で設置が容易な上、高精細な３次元映像を実現できるため、システム全体の実用性が高まり、教育、エンターテインメント、ビジネスなど様々な分野でその利用が提案されている。

例えば、立体視による３次元没入空間の中で利用者が等身大のバーチャルヒューマン、すなわち、予め録画された人間の立体映像、又は、コンピュータグラフィクスによる人間又はキャラクターの説明を聞くことで現実感の高い分散能動型ストーリー空間が実現でき、さらに複数人の生徒が協調しながら一緒に学ぶことができる協調学習空間も実現できる。これらは、体験型教育及び協調学習のツールとして有用である。さらに、オンラインコンテンツ配信の新しいビジネスモデルも提案することができる。

また、博物館や美術館などでは、学芸員に代わってバーチャルヒューマンが数ヵ国語で展示品の説明をすることができる。具体的には、明治村などで、展示施設案内を簡単なボタン操作により多言語で、しかも展示施設に関係のある登場人物の立体画像を登場させて行うことができる。また、モーターショー等、ビジネス関連の展示会のプレゼンテーションや店頭での商品説明も、バーチャルヒューマンにより行うことができる。さらに、万博での利用も提案されている。

以下、本発明の実施の形態について図１乃至図２２を参照して説明する。

本発明の実施例として７個の実施例を示し、第１の実施例において本発明に係る立体映像合成装置と、第一の立体映像駆動装置と、透過性パネルを示す。第２の実施例において、第二の映像駆動装置を利用した立体映像投影システムを示し、更に第３から第７の実施例において各立体映像投影システムの変形例について示す。

図１及び図１７を用いて、第１の実施例を説明する。

図１には、立体映像を投写する立体映像合成装置２と、立体映像信号を生成する立体映像駆動装置３４、３６と、立体映像用の透過性パネル２６を示す。

立体映像合成装置２は、全体フレーム４の中央部に上段フレーム１２が架設され、全体フレーム４の下部に下段フレーム１０が架設される。上段フレーム１２上に第一のプロジェクタ６が配置され、下段フレーム１０上に第二のプロジェクタ８が配置される。第一のプロジェクタ６のレンズ部にはｓ偏光素子２２が装着され、第二のプロジェクタ８のレンズ部にはｐ偏光素子２４が装着される。第一のプロジェクタ６のレンズ部の正面に反射ミラー１４が斜め下向きに設けられ、照射光が下向きに反射するように配置される。

第二のプロジェクタ８のレンズ部の正面であって、反射ミラー１４の下部に透過ミラー１６が設けられ、反射ミラー１４の照射光と第二のプロジェクタ８との照射光の光軸が一致するように配置される。照射光は全体フレーム４のレンズ開放側の側面２０に設けられた開口部から投射される。

一方、透過ミラー１６の下部にも開口部を設けることで下向きにも放射可能である。

ここで、側面２０においてより大口径の投写像をえるためには、反射ミラー１４の反射光とｓ偏光素子２２とが干渉しない角度とする必要がある。また、第二のプロジェクタ８からの投写光に対しては、反射ミラー１４との下端とが干渉しないようにする必要がある。

これに対して、光を投写する透過性パネル２６は、ガラス又はアクリル製樹脂から構成される屈折率が低く、透明性の高い素材を使用する。この透明板上に所定の間隔で水平方向に長い不透明部を有するフィルムを接着して水平方向に、透明部と不透明部とが交互に連続するよう構成される。フィルムの他に、レーザまたは、砂等により不透明部を加工されたガラスであってもよい。透過性パネル２６は、その大きさとして、人間を実物大で表示する縦型のパネルとして、高さ１８００〜２０００ｍｍ、幅１０００〜１１００ｍｍの大きさや、映画等再生用としてアスペクト比１６：９の５０〜８０ｉｎｃｈスクリーンとすることができ、その投写距離は２２００〜２６００ｍｍとされる。

次に、映像駆動装置３４、３６は、例えば市販のパーソナルコンピュータで構成可能であり、各部を制御及び数値計算可能な中央演算処理装置３８と、電源投入時のみ高速に読み出しと書込みが可能なＲＡＭ４０と、磁気等により大量の情報を読み込み書込み可能であり、電源遮断時も記憶保持可能なＨＤＤ４２と、ディスプレイやスピーカやプリンタ等、その他の出力装置を再生するための出力部４４と、キーボードやマウス、マイク、カメラ等の入力装置と接続される入力部４６と、出力部のうちプロジェクタ６、８に接続される映像インターフェース４８と、ネットワークと接続するためのＬＡＮカードや、モデム等のインターフェース４７と、これらを相互に接続するバス部４９とが互いに接合するよう構成される。ＬＡＮカードや、モデム等のインターフェース４７は、ハブ５０を介して接続される。

以上のように構成される映像駆動装置３４、３６は、それぞれＨＤＤ４２の内部に再生用データが予め保管される。

予めＨＤＤ４２に記録される画像再生プログラムが再生用データを再生し、ドライバプログラムが映像インターフェース４８を制御して映像駆動信号をディスプレイに送出し、さらに音声信号を出力部４４へ送出する。

ここで、同期プログラムが一方の装置３４から他方の装置３６へ同期信号をＬＡＮカードや、モデム等のインターフェース４７は、ハブ５０経由で送出する。送出された信号を受ける他方の装置３６は、応答同期受領信号を送出し、一方の装置３４が受信して同期がとれ、その状態を両方の装置が同期し再送することで映像が表示される。

第１の映像駆動装置及び第２の映像駆動装置が同期をとる際のフローを図１７を用いて説明する。

映像がスタートすると（Ａ２）、第１映像駆動装置から第２映像駆動装置へ同期信号が送信される（Ａ４）。第２映像駆動装置がその同期信号を受信して、第１映像駆動装置へ返信する（Ａ６）。第１映像駆動装置が受信したことが確認されると（Ａ８）、第１映像駆動装置がスタートする（Ａ１０）。所定時間後、再び同期信号を第２映像駆動装置へ送信する（Ａ１２）。その同期信号を第２映像駆動装置が受信し、第１映像駆動装置へ返信する（Ａ１４）。同期がとれているかどうか判断し（Ａ１６）、同期がとれていない場合は差分修正する（Ａ１８）。

図２及び図１８を用いて、本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置の第２の実施例を説明する。第１の実施例との大きな違いは、映像駆動装置が一台から構成される点である。

図２には、一体となった立体映像駆動装置６０と、映像合成装置２と、透過性パネル２６が示されている。映像合成装置２の内部及び透過パネル２６は、第一実施例と同様に構成される。

立体映像駆動装置６０は、メモリカードから映像データを抽出する等各部を制御及び数値演算可能な中央演算処理装置ＣＰＵ６８と、電源投入時のみ高速に読み出しと書き込みが可能なＲＡＭ７０と、磁気等により大量の情報を読み込み書込み可能であり、電源遮断時も記憶保持可能なＨＤＤ７２と、メモリカードを挿入するリードライタ部７４と、ＣＰＵ６８からの描画命令を解釈して蓄積し、プロジェクタへ信号を出力するビデオカードＬ６２及びＲ６４と、ＣＰＵから音声合成命令を解釈して蓄積し、スピーカへ出力するサウンドカード７８と、これらを相互に接続するバス部６６とが互いに接合するよう構成される。

予めＨＤＤ７２に記録される画像再生プログラムが再生用データを再生し、ビデオカードＬ、Ｒ６２、６４により映像駆動信号をプロジェクタ６，８に出力し、さらにサウンドカード７８により音声信号を出力する。さらに、入力部７６は電気接続線で立体映像駆動装置６０と接続される。入力部７６は、言語選択ボタン８８，９０，９２，９４及びＰＡＧＥボタン８４，８６の入力装置８０と、接続される入力部７６と、から構成される。言語選択ボタン８８、９０，９２、９４は、言語毎に分かれたメモリカード内のディレクトリの言語を選択するためのボタンであり、ボタンに対応するディレクトリがメモリカード内に存在する。

ここで、指示番号８４、８６は、ＰＡＧＥボタンであって、ＰＡＧＥ番号８４を選択すると、同一ディレクトリ内のアルファベット順で次の文字の付いたファイルを選択し、ＰＡＧＥ番号８６を選択した場合はアルファベット順で先の文字の付いたファイルを選択する。

ここで、メモリカードには、例えばメモリスティック（登録商標）、ＳＤメモリカード（登録商標）、コンパクトフラッシュ（登録商標）、スマートメディア（登録商標）等の半導体不揮発性メモリから構成されてもよい。

図１８には、メモリカードが挿入されてから立体映像が再生されるまでのフローを示す。

メモリカードには、特定の順序毎にディレクトリ構造を持ちながら、各作品につき左目用映像データと右目用映像データと音響データが、予め記録されている。このカードがリードライタ部７４へ挿入されることで読み書き可能となる（Ｂ２）。入力装置８０のＰＡＧＥボタン８４を選択すると、所定の順序の第１のディレクトリが選択されて、内部のデータがリードライタ部７４によって読み出される（Ｂ４）ディレクトリは例えば言語選択ボタン８８、９０、９２、９４によって言語の選択ができ、また、ＰＡＧＥボタン８４によって再生及び次のファイルの選択が可能となる。ファイルが選択されると（Ｂ６）、リードライタ部７４により音声データと左目用映像データと右目用映像データが抽出される（Ｂ８）。ＣＰＵの制御によりバス部６６経由して映像がビデオカードＬ、Ｒ６２、６４に送出され、音声データはサウンドカード７８に送出される（Ｂ１０）。ビデオカード映像信号が映像合成装置２に送信され（Ｂ１２）、映像として投射され、透過性パネル２６に再生される（Ｂ１４）。音声では、サウンドカード７８からスピーカ９５に出力されて再生される。再び言語選択ボタンによる入力があるかどうか判定し、入力がある場合はＢ４へ戻り、ない場合はＢ１８へ進む（Ｂ１６）。ＰＡＧＥボタンによる再生入力があるかどうか判定し、再生入力がある場合はＢ６へ戻り、ない場合はＢ１４へ戻る（Ｂ１８）。

図３から図５及び図１９を用いて、本発明に係る映像合成装置を利用した立体映像投影システムであって、インタラクティブタイプの立体映像投影システムを説明する。ここでは、鑑賞者の一人がジョイスティックを操作して、映像に対する視点や被写体と鑑賞者との位置を変化させ、その情報に合わせて立体映像及び音響、風を変化させるものである。

映像合成装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄの内部の構成は第一の実施例と同様である。またここでは、第一の実施例と同様２台の映像駆動装置を用いる。

図３は、鑑賞者がジョイスティック１３２、１３４を操作しながら立体映像を鑑賞する様子を示している。

４台の映像合成装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄが鑑賞室の前面、左右の壁面、及び床面に配置され、それぞれの前方に斜めにミラー３１、３５、３７、３３が配置され、４つのスクリーンが鑑賞者の前面、左右の壁面、及び床面に配置されている。また、スピーカ１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０が四隅上方及び鑑賞者の前方の６カ所に設置され、風力発生装置が四隅上方のスピーカ１１０、１１４、１１６、１１８の下方に設置されている。さらに、最前列の座席の両側にジョイスティック１３２、１３４が設けられている。

図４は、ジョイスティックを備えた立体映像投影システムのブロック図を示している。

ジョイスティック１３２，１３４と風力発生装置１２４，１２６，１２８，１３０はインターフェース装置１２２と接続され、スピーカ１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０は３次元音響装置１０８と接続されている。インターフェース装置１２２及び３次元音響装置１０８はコントロールサーバ１０４に接続され、コントロールサーバ１０４は映像駆動装置３４ａ、３６ａ、３４ｂ、３６ｂ、３４ｃ、３６ｃ、３４ｄ、３６ｄと接続されている。コントロールサーバ１０４にモニター１０６が接続されている。映像駆動装置３４ａ、３６ａは立体映像合成装置４ａと接続され、映像駆動装置３４ｂ、３６ｂは立体映像合成装置４ｂと接続され、映像駆動装置３４ｃ、３６ｃは立体映像合成装置４ｃと接続され、映像駆動装置３４ｄ、３６ｄは立体映像合成装置４ｄと接続されている。

図５は、映像合成装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、ミラー３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ、透過性パネル１０１、１０３、１０５の位置関係を上から見た図と、及び床面に投射する映像合成装置４ｃとミラー３１及びスクリーン１０５を横から見た図とを示している。

図１９には、鑑賞者がジョイスティック１３２、１３４を操作してからその情報が立体映像、立体音響、風向き並びに風量を制御して変化を生じさせるまでのフローを示している。鑑賞者の一人がジョイスティック１３２，１３４を操作すると、その操作信号をジョイスティック１３２，１３４が検出し、インターフェース装置１２２に送信する（Ｃ２）。その操作信号を受信したインターフェース装置１２２がコントロールサーバに信号を送信する（Ｃ４）。コントロールサーバ１０４が受信し（Ｃ６）、立体映像駆動装置３４ａ、３６ａ、３４ｂ、３６ｂ、３４ｃ、３６ｃ、３４ｄ、３６ｄが３次元データを受信する（Ｃ８）。鑑賞者の前面、左右の壁面、及び床面の透過性パネル１０１、１０３、１０５の映像に対する視点や被写体と鑑賞者とジョイスティックの方向と操作時間から移動方向や移動距離から移動者のＸ、Ｙ、Ｚ座標とＸ、Ｙ、Ｚ方向の速度と加速度を算出して、そのデータが４つの映像合成装置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄのそれぞれに２機ずつ接続された立体映像駆動装置３４ａ、３６ａ、３４ｂ、３６ｂ、３４ｃ、３６ｃ、３４ｄ、３６ｄに送信される（Ｃ１２）。前面の立体映像駆動装置３４ａ及び３６ａを例にとって説明すると、立体映像駆動装置３４ａ、３６ａが受信した位置、速度、加速度についての３次元データをさらに両眼視差を考慮して計算し、右目用と左目用に分けて映像データを作成し、同期をとる（Ｃ２２）。その同期信号をプロジェクタ８ａ、６ａからなる映像合成装置が受信し（Ｃ２４）、立体映像が前面の透過性パネルに投影される（Ｃ２６）。他の３つの立体映像駆動装置についても同様である。

さらにコントロールサーバ１０４が、受信した３次元データに基づいて、立体音響データ及び風向き並びに風量に関するデータを計算し、それぞれを３次元音響装置１０８と、インターフェース装置１２２とに送信する（Ｃ１２）。３次元音響装置１０８は、スピーカ１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０に音声信号を送信し（Ｃ１４）、スピーカ１１０，１１２，１１４、１１６が音声を再生する（Ｃ１６）。インターフェース装置１２２は、受信した３次元データに基づいて風力発生装置１２４、１２６、１２８、１３０へ電力を供給し（Ｃ１８）、風力発生装置が送風する（Ｃ２０）。

ここで、立体音響とは、イーサネット（登録商標）利用の多チャンネル・高品質音響伝送により、音が自然な方向感で聞こえてくるように、すなわち音像定位効果があるように、各スピーカへ信号を定め、高音質信号伝送により建物全体への放送と部分空間の拡声及び局所拡声が同時にできる音響効果のことである。この実施例では、音質が優れかつ広い範囲に拡声できるスピーカを用いており、しかもスピーカは複数箇所まで音像定位を実現するＤＳＰを内蔵している。

また、風力発生装置は、映像内容及び映像に対する鑑賞者の視点及び位置により風向及び風量を制御された信号を受け取って、それに従って風を発生させるファンである。風向を変える手段としては、例えば、ファンの前部に取り付けられたルーバーである。

図６〜８及び図２０を用いて、狭い場所で２枚のスクリーンのみで立体映像を実現する方法を説明する。

映像合成装置１８８、１９０の内部の構成及び映像駆動装置の構造は第１の実施例と同様である。

図６は、２枚のスクリーンを用いた鑑賞室１６０の様子を示している。

鑑賞室１６０の前面の上部及び下部に映像合成装置を配置し、鑑賞室１６０の前部天井面及び床面に平行にミラー１７４、１８４を配置する。映像がミラー１７４、１８４で反射される先に透過性パネル１６２、１６４を設ける。透過性パネル１６２、１６４は鉛直方向に対してそれぞれ斜め上向き及び斜め下向きにその下辺及び上辺を接するように配置される。スピーカ１６６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６、が鑑賞室１６０の四隅上方及び前部に２カ所に設置され、その四隅上方のスピーカ１６６、１６８、１７０、１７２の下方に風力発生装置１７８、１８０、１８２、１８４に設置される。

図７は、鑑賞室１６０を横から見た図を示している。

図８は、２台の映像合成装置を有する立体映像投影システムのブロック図を示している。

コントロールサーバ１９２は３次元音響装置１６５、インターフェース装置１７７、映像駆動装置１９４及び１９６、１９８及び１９９と接続されている。映像駆動装置１９４、１９６は映像合成装置１９０と接続され、映像駆動装置１９８、１９９は映像合成装置１８８と接続されている。インターフェース装置１６５はスピーカ１６６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６と接続され、インターフェース装置１７７は風力発生装置１７８、１８０、１８２、１８４と接続されている。

図２０を用いて、立体映像の３次元データを取り込んでから再生するまでのフローについて説明する。

コントロールサーバ１９２が立体映像の３次元データを受信する（Ｄ６）。受信した３次元データを立体映像駆動装置１９４、１９６、１９８、１９９に送信すると同時に、その３次元データに基づいて立体音響データ及び風向・風量データを計算し、３次元音響装置１６５及びインターフェース装置１７７に送信する。立体映像駆動装置１９４、１９６、１９８、１９９は、受信した３次元データをさらに両眼視差を考慮して計算し、右目用映像と左目用映像に分けて、同期をとる（Ｄ１６）。その同期信号を立体映像合成装置が受信し（Ｄ１８）、前面の透過性パネル１６２，１６４上に立体映像を再生する（Ｄ２０）。３次元音響装置１６５は、受信した３次元データ及び立体音響データに基づいて、スピーカ１６６，１６８、１７０、１７２、１７４、１７６に音声信号を送信し（Ｄ８）、スピーカ１６６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６が音声を再生する（Ｄ１０）。インターフェース装置１７７は、受信した３次元データに基づいて風力発生装置１７８，１８０、１８２、１８４に電力を供給し（Ｄ１２）、風力発生装置１７８、１８０、１８２、１８４が風を発生させる（Ｄ１４）。

図９から１１及び図２１を用いて、二人の鑑賞者が同時に独立した立体映像を鑑賞できるシステムを説明する。

図９では、二人の鑑賞者Ａ、Ｂは偏光レンズ及び液晶シャッタの機能を持つ偏光メガネ２１４、２１６をかけている。鑑賞室の各面前方に複数の映像合成装置２００が配置され、その前方に複数のミラー２０２が配置され、その上方に複数のスクリーン２０４が配置される。

ここで、偏光メガネには位置検出装置２３８、２４０、２４２、２４４が組み込まれ、鑑賞者の位置座標が映像合成装置にフィードバックされて元映像データにマトリクス演算を施して、立体映像を生成するものである。

図１０は、二つの偏光メガネと位置検出装置を備えた立体映像投影システムのブロック図を示している。

偏光メガネ２１４、２１６と位置検出装置２３８、２４０、２４２、２４４はインターフェース装置２３２と接続され、インターフェース装置２３２は、コントロールサーバ２２６及び３次元音響装置２３０と接続されている。３次元音響装置２３０はスピーカ２２７、２２８、２２９、２３１、２３３、２３５及びヘッドフォン２３４、２３６と接続されている。コントロールサーバ２２６は、映像駆動装置２２２ａ、２２４ａ、２２２ｂ、２２４ｂ、２２２ｃ、２２４ｃ、２２２ｄ、２２４ｄ、２２２ｅ、２２４ｅと接続されている。映像駆動装置２２２ａ、２２４ａは映像合成装置２００ａと、映像駆動装置２２２ｂ、２２４ｂは映像合成装置２００ｂと、映像駆動装置２２２ｃ、２２４ｃは映像合成装置２００ｃと、映像駆動装置２２２ｄ、２２４ｄは映像合成装置２００ｄと、映像駆動装置２２２ｅ、２２４ｅは映像合成装置２００ｅとそれぞれ接続されている。

図１１は、偏光メガネ２１４、２１６の液晶シャッタと映像合成装置２００の時間に対する開閉の様子を示している。第１偏光メガネ２１４および第２偏光メガネ２１６とが、第１偏光メガネ２１４のシャッタ開放時には第２偏光メガネ２１６のシャッタが遮蔽されて、映像駆動装置２２２ａ、２２４ａ、２２２ｂ、２２４ｂ、２２２ｃ、２２４ｃ、２２２ｄ、２２４ｄ、２２２ｅ、２２４ｅが第１偏光メガネ２１４用映像を送出し、第２偏光メガネ２１６のシャッタ開放時には第１偏光メガネ２１４のシャッタが遮蔽されて、映像駆動装置２２２ａ、２２４ａ、２２２ｂ、２２４ｂ、２２２ｃ、２２４ｃ、２２２ｄ、２２４ｄ、２２２ｅ、２２４ｅが第２偏光メガネ用映像を送出するプログラムを備える立体映像投影システムを示している。ここで、映像合成装置２００は常時開いており、１／６０秒毎に第１偏光メガネ用映像と第２偏光メガネ用映像を交互に投影している。

図２１は、鑑賞者の位置信号を検出してから偏光メガネの同期シャッタが駆動するまでのフローを示している。

電源を入れると（Ｅ２）、鑑賞者の位置信号が検出され（Ｅ４）、その信号と、立体映像を映し出すための３次元データとをコントロールサーバ２２６が受信し、計算する（Ｅ１０）。映像及び音声の同期をとり、同期信号を送出し（Ｅ１２）、立体映像駆動装置２２２ａ、２２４ａ、２２２ｂ、２２４ｂ、２２２ｃ、２２４ｃ、２２２ｄ、２２４ｄ、２２２ｅ、２２４ｅと３次元音響装置２２７、２２８、２２９、２３１、２３３、２３５に送信する。さらに、偏光メガネ２１４、２１６の液晶シャッタと映像駆動装置の映像の同期をとる（Ｅ１４）。再び鑑賞者が移動すると位置検出装置２３８、２４０、２４２、２４４が鑑賞者の位置を検出する（Ｅ４）。立体映像駆動装置２２２ａ、２２４ａ、２２２ｂ、２２４ｂ、２２２ｃ、２２４ｃ、２２２ｄ、２２４ｄ、２２２ｅ、２２４ｅは、受信した３次元データを立体映像合成装置２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ、２００ｅに送信する（Ｅ２０）。立体映像合成装置２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ、２００ｅが信号を受信し（Ｅ２２）、立体映像が再生される（Ｅ２４）。３次元音響装置２３０は、受信した３次元データ及び立体音響データに基づいて、スピーカ２２７、２２８、２２９、２３１、２３３、２３５に音声信号を送信し（Ｅ１７）、スピーカ２２７、２２８、２２９、２３１、２３３、２３５で音声が再生される（Ｅ１８）。ここで、３次元データとは、鑑賞者のメガネの位置とその移動速度と方向から定まる。左目用映像データと右目用映像データを意味する。特にメガネの向いている方向にある透過性パネルの描画用データを意味する。

図９及び図１２、１３及び図２１を用いて、二人の鑑賞者が同時に独立した立体映像を鑑賞できるシステムである第５実施例の変形例を説明する。

図９では、二人の鑑賞者Ａ、Ｂが偏光レンズ及び液晶シャッタの機能を持つ偏光メガネ２１４、２１６をかけている。鑑賞室の各面前方に複数の映像合成装置２００が配置され、その前方に複数のミラー２０２が配置され、その上方に複数のスクリーン２０４が配置される。ここでは図示していないが、各面前方の映像合成装置２００は、各面２台ずつ配置されている。

図１２は、二つの偏光メガネと位置検出装置を備えた立体映像投影システムのブロック図を示している。

偏光メガネ２１４、２１６と位置検出装置２３８、２４０、２４２、２４４はインターフェース装置２３２と接続され、インターフェース装置２３２は、コントロールサーバ２２６及び３次元音響装置２３０と接続されている。３次元音響装置２３０はスピーカ２２７、２２８、２２９、２３１、２３３、２３５及びヘッドフォン２３４、２３６と接続されている。コントロールサーバ２２６は、映像駆動装置２５２ａ、２５４ａ、２５２ｂ、２５４ｂ、２５２ｃ、２５４ｃ、２５２ｄ、２５４ｄ、２５２ｅ、２５４ｅ、２５２ｆ、２５４ｆ、２５２ｇ、２５４ｇ、２５２ｈ、２５４ｈ、２５２ｉ、２５４ｉ、２５２ｊ、２５４ｊと接続されている。映像駆動装置２５２ａ、２５４ａは映像合成装置２５０ａと、映像駆動装置２５２ｂ、２５４ｂは映像合成装置２５０ｂと、映像駆動装置２５２ｃ、２５４ｃは映像合成装置２５０ｃと、映像駆動装置２５２ｄ、２５４ｄは映像合成装置２５０ｄと、映像駆動装置２５２ｅ、２５４ｅは映像合成装置２５０ｅ、映像駆動装置２５２ｆ、２５４ｆは映像合成装置２５０ｆと、映像駆動装置２５２ｇ、２５４ｇは映像合成装置２５０ｇと、映像駆動装置２５２ｈ、２５４ｈは映像合成装置２５０ｈと、映像駆動装置２５２ｉ、２５４ｉは映像合成装置２５０ｉと、映像駆動装置２５２ｊ、２５４ｊは映像合成装置２５０ｊとそれぞれ接続されている。

図１３は、液晶シャッタを有する偏光メガネ２１４、２１６と、液晶シャッタを有する映像合成装置２５０ａ、２５０ｂの時間に対する開閉の様子を示している。第１偏光メガネ２１４のシャッタ開放時には第２偏光メガネ２１６のシャッタが遮蔽されて、第１映像合成装置２５０ａの液晶シャッタが開放され、第２映像合成装置２５０ｂの液晶シャッタが遮断される。第２偏光メガネ２１６のシャッタ開放時には第１偏光メガネ２１４のシャッタが遮蔽されて、第２映像合成装置２５０ｂの液晶シャッタが開放され、第１映像合成装置２５０ａの液晶シャッタが遮断される。第１映像駆動装置２５２ａ、２５４ａ、２５２ｃ、２５４ｃ、２５２ｅ、２５４ｅ、２５２ｇ、２５４ｇ、２５２ｉ、２５４ｉは、常時第１偏光メガネ用映像を送出しており、第２映像駆動装置２５２ｂ、２５４ｂ、２５２ｄ、２５４ｄ、２５２ｆ、２５４ｆ、２５２ｈ、２５４ｈ、２５２ｊ、２５４ｊは、常時第２偏光メガネ用映像を送出している。

図２１は、鑑賞者の位置信号を検出してから偏光メガネの同期シャッタが駆動するまでのフローを示している。

電源を入れると（Ｅ２）、鑑賞者の位置信号が検出され（Ｅ４）、その信号と、立体映像を映し出すための３次元データとをコントロールサーバ２２６が受信し、計算する（Ｅ１０）。映像及び音声の同期をとり、同期信号を送出し（Ｅ１２）、立体映像駆動装置２５２ａ、２５４ａ、２５２ｂ、２５４ｂ、２５２ｃ、２５４ｃ、２５２ｄ、２５４ｄ、２５２ｅ、２５４ｅ、２５２ｆ、２５４ｆ、２５２ｇ、２５４ｇ、２５２ｈ、２５４ｈ、２５２ｉ、２５４ｉ、２５２ｊ、２５４ｊと３次元音響装置２２７、２２８、２２９、２３１、２３３、２３５に送信する。さらに、偏光メガネ２１４、２１６の液晶シャッタと映像駆動装置の映像の同期をとる（Ｅ１４）。再び鑑賞者が移動すると位置検出装置２３８、２４０、２４２、２４４が鑑賞者の位置を検出する（Ｅ４）。立体映像駆動装置２５２ａ、２５４ａ、２５２ｂ、２５４ｂ、２５２ｃ、２５４ｃ、２５２ｄ、２５４ｄ、２５２ｅ、２５４ｅ、２５２ｆ、２５４ｆ、２５２ｇ、２５４ｇ、２５２ｈ、２５４ｈ、２５２ｉ、２５４ｉ、２５２ｊ、２５４ｊは、受信した３次元データを立体映像合成装置２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄ、２５０ｅ、２５０ｆ、２５０ｇ、２５０ｈ、２５０ｉ、２５０ｊに送信する（Ｅ２０）。立体映像合成装置２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄ、２５０ｅ、２５０ｆ、２５０ｇ、２５０ｈ、２５０ｉ、２５０ｊが信号を受信し（Ｅ２２）、立体映像が再生される（Ｅ２４）。３次元音響装置２３０は、受信した３次元データ及び立体音響データに基づいて、スピーカ２２７、２２８、２２９、２３１、２３３、２３５に音声信号を送信し（Ｅ１７）、スピーカ２２７、２２８、２２９、２３１、２３３、２３５で音声が再生される（Ｅ１８）。

また、前記図１３で、第１偏光メガネ２１４の液晶シャッタが開放されていて第２偏光メガネ２１６の液晶シャッタが遮断されている時、第１映像駆動装置２５２ａ、２５４ａ、２５２ｃ、２５４ｃ、２５２ｅ、２５４ｅ、２５２ｇ、２５４ｇ、２５２ｉ、２５４ｉが第１偏光メガネ用映像を送出しており、第２映像駆動装置２５２ｂ、２５４ｂ、２５２ｄ、２５４ｄ、２５２ｆ、２５４ｆ、２５２ｈ、２５４ｈ、２５２ｊ、２５４ｊは何も映像を送出せず、第１偏光メガネ２１６の液晶シャッタが遮断されていて第２偏光メガネ２１６の液晶シャッタが開放されている時は、第２映像駆動装置２５２ｂ、２５４ｂ、２５２ｄ、２５４ｄ、２５２ｆ、２５４ｆ、２５２ｈ、２５４ｈ、２５２ｊ、２５４ｊは第２偏光メガネ用映像を送出しており、第１映像駆動装置２５２ａ、２５４ａ、２５２ｃ、２５４ｃ、２５２ｅ、２５４ｅ、２５２ｇ、２５４ｇ、２５２ｉ、２５４ｉは何の映像も送出しない、というプログラムを備える立体映像投影システムとしても同じ映像が得られる。ここでは、第１映像合成装置２５０ａ及び第２映像合成装置２５０ｂは常時開放されている。この場合、図２１のフローチャートのＥ１４では、偏光メガネ２１４、２１６の液晶シャッタと映像駆動装置２５２ａ、２５４ａ、２５２ｂ、２５４ｂ、２５２ｃ、２５４ｃ、２５２ｄ、２５４ｄ、２５２ｅ、２５４ｅ、２５２ｆ、２５４ｆ、２５２ｇ、２５４ｇ、２５２ｈ、２５４ｈ、２５２ｉ、２５４ｉ、２５２ｊ、２５４ｊが同期をとっている。

図１４から１６及び図２２を用いて、別々の場所にいて二人の利用者Ａ、Ｂが相手とバーチャルヒューマンの両方の立体映像を見ながら通話するシステムを説明する。

図１４は、利用者Ａ３００ａがいる第一地点の様子を示している。偏光メガネ３０６ａをかけた利用者Ａ３００ａが立体映像鑑賞空間にいる。映像合成装置２５５ａ、２５６ａが設置されている。鑑賞室の天井に透過性パネル２９４ａを設置し、マイク２７４ａ及びカメラ２７０ａ、２７２ａ、３次元ビデオモニタ２６６ａ、２６８ａが取り付けられている。また、スピーカ２７６ａ、２７８ａ、２８０ａ、２８１ａが鑑賞室四隅上方に設置されている。透過性パネル２９４ａには利用者Ｂの立体映像３０４ａとバーチャルヒューマンの立体映像３０２ａが投影されていて、同時に利用者Ａ３００ａはカメラ２７０ａ、２７２ａで撮影されている。

図１５は、利用者Ｂ３０４ｂがいる第二地点の様子を示しており、スタジオＡと同様の構成となっている。透過性パネル２９４ｂには利用者Ａの立体映像３００ｂとバーチャルヒューマンの立体映像３０２ｂが投影されていて、利用者Ｂ３０４ｂはスタジオＢの立体映像鑑賞空間にいて、カメラ２７０ｂ、２７２ｂで撮影されている。

図１６は両地点での立体映像投影システムのブロック図を示している。

スタジオＡのマイク２７４ａとカメラ２７０ａ、２７２ａは、ＡＶコントロール２６４ａと接続されており、カメラ２７０ａ、２７２ａはモニター２６６ａ、２６８ａと接続されている。ＡＶコントロール２６４ａはコントロールサーバ２６２ａ及びスピーカ２７６ａ、２７８ａ、２８０ａ、２８１ａと接続されている。映像駆動装置２５７ａ、２５８ａはコントロールサーバ２６２ａ、及び映像合成装置２５５ａと接続されており、映像駆動装置２５９ａ、２６０ａはコントロールサーバ２６２ａ、及び映像合成装置２５６ａと接続されている。コントロールサーバ２６２ａはネットワーク２８８と接続されている。

スタジオＢのマイク２７４ｂとカメラ２７０ｂ、２７２ｂは、ＡＶコントロール２６４ｂと接続されており、カメラ２７０ｂ、２７２ｂはモニター２６６ｂ、２６８ｂと接続されている。ＡＶコントロール２６４ｂはコントロールサーバ２６２ｂ及びスピーカ２７６ｂ、２７８ｂ、２８０ｂ、２８１ｂと接続されている。映像駆動装置２５７ｂ、２５８ｂはコントロールサーバ２６２ｂ、及び映像合成装置２５５ｂと接続されており、映像駆動装置２５９ｂ、２６０ｂはコントロールサーバ２６２ｂ、及び映像合成装置２５６ｂと接続されている。スタジオＡ及びスタジオＢのコントロールサーバ２６２ａ及び２６２ｂは、ネットワーク２８８を介して接続されている。

ここで、カメラ２７０ａ、２７２ａは２台からなる立体用カメラであり、それぞれ右目用映像と左目用映像を撮影している。カメラ２７０ｂ、２７２ｂも同様である。モニター２６６ａ、２６８ａはそれぞれカメラ２７０ａ、２７２ａが撮影した映像を映し出していて、右目用映像と左目用映像を出力している。モニター２６６ｂ、２６８ｂはそれぞれカメラ２７０ｂ、２７２ｂが撮影した映像を映し出していて、右目用映像と左目用映像を出力している。

図２２は、相手側の情報がネットワークを経由して利用者に伝わり、バーチャルヒューマンの立体映像と共に相手の立体映像が再生されるまでのフローを示している。

スタジオＡでは、マイク２７４ａとカメラ２７０ａ、２７２ａで利用者Ａの音声と画像を取込み（Ｆ２）、３Ｄビデオモニタ２６６ａ，２６８ａからコントロールサーバ２６２ａへ出力する（Ｆ４）。同時にコントロールサーバ２６２ａが音声と画像の同期信号を作成し（Ｆ６）、利用者Ａの情報をネットワークを介して利用者Ｂのコントロールサーバ２６２ｂに送信する（Ｆ８）。バーチャルヒューマンの立体映像と音声プログラムの実行が開始されると（Ｆ１０）、コントロールサーバ２６２ａはバーチャルヒューマンの立体映像を映し出すための３次元データを取り込み（Ｆ１１）、利用者Ｂのデータを利用者Ｂのコントロールサーバ２６２ｂから受信する（Ｆ１４）。バーチャルヒューマンの３次元データと利用者Ｂのデータを、コントロールサーバ２６２ａから立体映像駆動装置２５７ａ、２５８ａ、２５９ａ、２６０ａが受信し（Ｆ１６）、さらに、映像合成装置２５５ａ、２５６ａが受信して（Ｆ１８）、利用者Ｂとバーチャルヒューマンの立体映像が再生される（Ｆ２０）。また、コントロールサーバ２６２ａから３次元音響装置が映像と同期された音声信号を受信し（Ｆ１２）、音声が再生される（Ｆ１４）。

スタジオＢでも同様に、コントロールサーバ２６２ｂは，マイク２７４ｂとカメラ２７０ｂ、２７２ｂから取り込んだ利用者Ｂの情報を（Ｆ２２）、ネットワークを介して利用者Ａのコントロールサーバ２６２ａに送信すると同時に（Ｆ２８）、利用者Ａのデータとバーチャルヒューマンのデータを受信し（Ｆ３０）、それを立体映像駆動装置２５７ｂ、２５８ｂ、２５９ｂ、２６０ｂが受信し（Ｆ３６）、さらに立体映像合成装置２５５ｂ、２５６ｂが受信し（Ｆ３８）、立体映像が再生される（Ｆ４０）。コントロールサーバ２６２ｂから音声データを３次元音響装置が受信し（Ｆ３２）、再生する（Ｆ３４）。

本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置の第１の実施例の構成図である。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置の第２の実施例の構成図を示す。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第３の実施例における実施図である。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第３の実施例を示すブロック図である。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第３の実施例における映像合成装置と反射鏡のレイアウト図を示す。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第４の実施例における実施図を示す。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第４の実施例における映像合成装置と反射鏡のレイアウト図を示す。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第４の実施例におけるブロック図を示す。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第５の実施例を示す実施図を示す。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第５の実施例を示すブロック図である。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第５の実施例における映像合成装置と立体視用メガネのタイミング図である。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第６の実施例を示すブロック図である。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第６の実施例における映像合成装置と立体視用メガネのタイミング図である。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第７の実施例における第一地点の実施図である。 本本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第７の実施例における第二地点の実施図である。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第７の実施例を示すブロック図である。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置の第１の実施例を示すフローチャートである。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置の第２の実施例を示すフローチャートである。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過パネルを有する立体映像投影システムの第３の実施例を示すフローチャートである。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過パネルを有する立体映像投影システムの第４の実施例を示すフローチャートである。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第５の実施例を示すフローチャートである。 本発明に係る映像合成装置と映像駆動装置と透過性パネルとを有する立体映像投影システムの第７の実施例を示すフローチャートである。

符号の説明

２ 立体映像合成装置
４ 全体フレーム
４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ 映像合成装置
６ 第一のプロジェクタ
８ 第二のプロジェクタ
６ａ、８ａ プロジェクタ
１０ 下段フレーム
１２ 上段フレーム
１４ 反射ミラー
１６ 透過ミラー
２０ レンズ開放側の側面
２２ ｓ偏光素子
２４ ｐ偏光素子
２６ 透過性パネル
３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ ミラー
３１、３３ ミラー
３４、３６ 立体映像駆動装置
３４ａ、３６ａ、３４ｂ、３６ｂ、３４ｃ、３６ｃ、３４ｄ、３６ｄ 映像駆動装置
３５、３７ ミラー
３８ 中央演算処理装置
４０ ＲＡＭ
４２ ＨＤＤ
４４ 出力部
４６ 入力部
４７ インターフェース
４８ 映像インターフェース
４９ バス部
５０ ハブ
６０ 立体映像駆動装置
６２ ビデオカードＬ
６４ ビデオカードＲ
６６ バス部
６８ 中央演算処理装置ＣＰＵ
７０ ＲＡＭ
７２ ＨＤＤ
７４ リードライタ部
７６ 入力部
７８ サウンドカード
８０ ＰＡＧＥボタンの入力装置
８４、８６ ＰＡＧＥボタン
８８、９０、９２、９４ 言語選択ボタン
９５ スピーカ
１０１、１０３、１０５ 透過性パネル
１０４ コントロールサーバ
１０６ モニター
１０８ ３次元音響装置
１１０、１１２、１１４、１１６、１１８、１２０ スピーカ
１２２ インターフェース装置
１２４、１２６、１２８、１３０ 風力発生装置
１３２、１３４ ジョイスティック
１６０ 鑑賞室
１６２、１６４ 透過性パネル
１６５ ３次元音響装置
１６６、１６８、１７０、１７２、１７４、１７６ スピーカ
１７４，１８４ ミラー
１７７ インターフェース装置
１７８、１８０、１８２、１８４ 風力発生装置
１８８、１９０ 映像合成装置
１９２ コントロールサーバ
１９４、１９６、１９８、１９９ 映像駆動装置
２００ 映像合成装置
２００ａ、２００ｂ、２００ｃ、２００ｄ、２００ｅ 映像合成装置
２０２ ミラー
２０４ スクリーン
２１４ 第１偏光メガネ
２１６ 第２偏光メガネ
２２２ａ、２２４ａ、２２２ｂ、２２４ｂ、２２２ｃ、２２４ｃ、２２２ｄ、２２４ｄ、２２２ｅ、２２４ｅ 映像駆動装置
２２６ コントロールサーバ
２２７、２２８、２２９、２３１、２３３、２３５ スピーカ
２３０ ３次元音響装置
２３２ インターフェース装置
２３４、２３６ ヘッドフォン
２３８、２４０、２４２、２４４ 位置検出装置
２５０ａ、２５０ｂ、２５０ｃ、２５０ｄ、２５０ｅ、２５０ｆ、２５０ｇ、２５０ｈ、２５０ｉ、２５０ｊ 映像合成装置
２５２ａ、２５４ａ、２５２ｃ、２５４ｃ、２５２ｅ、２５４ｅ、２５２ｇ、２５４ｇ、２５２ｉ、２５４ｉ 第１映像駆動装置
２５２ｂ、２５４ｂ、２５２ｄ、２５４ｄ、２５２ｆ、２５４ｆ、２５２ｈ、２５４ｈ、２５２ｊ、２５４ｊ 第２映像駆動装置
２５５ａ、２５６ａ 映像合成装置
２５５ｂ、２５６ｂ 映像合成装置
２５７ａ、２５８ａ、２５９ａ、２６０ａ 映像駆動装置
２５７ｂ、２５８ｂ、２５９ｂ、２６０ｂ 映像駆動装置
２５７ａ、２５８ａ、２５９ａ、２６０ａ 映像駆動装置
２５７ｂ、２５８ｂ、２５９ｂ、２６０ｂ 映像駆動装置
２６２ａ コントロールサーバ
２６２ｂ コントロールサーバ
２６４ａ ＡＶコントロール
２６４ｂ ＡＶコントロール
２６６ａ、２６８ａ ３次元ビデオモニタ
２６６ｂ、２６８ｂ ３次元ビデオモニタ
２７０ａ、２７２ａ カメラ
２７０ｂ、２７２ｂ カメラ
２７４ａ マイク
２７４ｂ マイク
２７６ａ、２７８ａ、２８０ａ、２８１ａ スピーカ
２７６ｂ、２７８ｂ、２８０ｂ、２８１ｂ スピーカ
２８８ ネットワーク
２９４ａ 透過性パネル
３００ａ 利用者Ａ
３００ｂ 利用者Ａの立体映像
３０２ａ バーチャルヒューマンの立体映像
３０２ｂ バーチャルヒューマンの立体映像
３０４ａ 利用者Ｂの立体映像
３０４ｂ 利用者Ｂ
３０６ａ 偏光メガネ

Claims (15)

1. 第１の光源と、
   第１の光源前に配置される第１の偏光板と、第１の偏光板を通過した第１の光を反射する反射鏡と、
   第１の光源と光軸が平行となるよう配置されて第１の光源と偏光面が９０度回転した偏光制御部を備える第２の光源と、第２の光源前に配置される第２の偏光板と、
   第２の光源と反射鏡の前に配置されて第１の光を反射させるとともに第２の偏光板を通過した第２の光を透過させる透過反射鏡とからなり、
   反射鏡の光路端が第１の光源との先端近傍を通過するよう配置され、第２の光源の光路端に反射鏡の端部が配置される映像合成装置。
2. 第１の光源と、反射鏡と、第２の光源と、透過反射鏡とが予めフレームに固定されることを特徴とする請求項１記載の映像合成装置に映像信号を発信する駆動装置であって、光源と接続される駆動部と、ネットワークへの接続部と、各部を制御するＣＰＵ部と、一時記憶情報を記録したＲＡＭ部と、命令入力を行なうための入力部と、信号を出力する出力部と、映像データと制御プログラムとを記録するハードディスクとを有し、制御プログラムはあらかじめ定められた他の駆動装置へ同期信号を送付又は受信して制御信号を同期させて、前記映像プログラムの再生信号を駆動部より送出する映像駆動装置。
3. 請求項１記載の映像合成装置に映像信号を発信する駆動装置であって、光源と接続される複数の映像駆動部と、各部を制御するＣＰＵ部と、一時記憶情報を記録したＲＡＭ部と、入力装置と接続される入力部と、外部メモリ装置を挿入してデータの読込みと記録が可能なリードライタ部と、制御プログラムを記録するハードディスクと、デジタルデータから音声信号へ変換する音声駆動部とを有し、制御プログラムは入力装置からの制御信号にしたがって、前記リードライタ部に挿入された外部メモリ装置に記録される立体映像データを読み出して各偏光成分に分離して各前記映像駆動部に送出させ、同時に音声データを前記音声駆動部へ送出する映像駆動装置。
4. 請求項１記載の映像合成装置の前方に配置されて、光透過性の素材で構成されて、所定の間隔で光透過部と光半透過部が水平方向で交互に設けられる透過性パネル。
5. 透過性パネルと、前記透過性パネルに映像が投影されるように配置される請求項１記載の映像合成装置と、前記映像合成装置と接続されて前記映像合成装置を駆動する複数の映像駆動装置とから構成され、透過性パネルに立体映像を投射する立体映像投影システム。
6. 複数の透過性パネルと、前記透過性パネルに映像が投影されるように配置される請求項１記載の複数の映像合成装置と、前記映像合成装置と接続されて前記映像合成装置を駆動する複数の映像駆動装置と、映像駆動装置と接続されて前記映像駆動装置を制御するコントロールサーバとから構成され、複数の透過性パネルに同期の取れた立体映像を投射する立体映像投影システム。
7. 複数の壁面等に立体映像が投影される立体映像投影用室の底面とこの底面の３方向とを囲み壁面として立設配置される４枚の透過性パネルと、前記底面と３方向の前記各透過性パネルから所定の距離に設けられる反射鏡と、その反射鏡を介して前記底面と３方向の前記各透過性パネルに映像が投影されるように配置される請求項１記載の映像合成装置と、前記映像合成装置と接続されて前記映像合成装置を駆動する複数の映像駆動装置と、映像駆動装置と接続されて前記映像駆動装置を制御するコントロールサーバとから構成され、４枚の透過性パネルに同期の取れた立体映像を投射する立体映像投影システム。
8. コントロールサーバと接続されて音声信号をスピーカに分配する３次元音響装置と、さらに前記３次元音響装置に接続されて四隅上方に配置されるスピーカと、コントロールサーバと接続されて入出力信号をアナログ・デジタル変換するインターフェース装置と、前記インターフェース装置と接続されてスピーカの下部に配置される風力発生装置と、前記インターフェース装置と接続されるマニュピレータとから構成されて、マニュピレータの指示方向と指示時間から映像対象と、音声位置情報と、風力発生強度を制御するプログラムを備えた請求項７記載の立体映像投影システム。
9. 鉛直方向に対して上向きに傾斜した透過性パネルの上部と、鉛直方向に対して下向きに傾斜した透過性パネルの下部とが接続される投影部と、投影部の背後の上部並びに投影部の下部に設けられる反射鏡と、その反射鏡を介して前記上部傾斜透過性パネルと前記下部傾斜透過性パネルに映像が投影されるように配置される請求項１記載の２組の映像合成装置と、前記映像合成装置と接続されて前記映像合成装置を駆動する複数の映像駆動装置と、四隅上方に配置されるスピーカと、前記スピーカの下部に配置される風力発生装置と、映像駆動装置と接続されて前記映像駆動装置を制御するコントロールサーバとから構成され、２枚の透過性パネルに同期の取れた立体映像を投射する立体映像投影システム。
10. コントロールサーバと接続されて音声信号をスピーカとヘッドフォンとに分配する３次元音響装置と、さらに前記３次元音響装置に接続されて室内に配置されるスピーカと、コントロールサーバと接続されて入出力信号をアナログ・デジタル変換するインターフェース装置と、前記インターフェース装置と接続されて偏光レンズとシャッタ機能を備えるメガネと、前記インターフェース装置と接続されて前記メガネの位置を検出するメガネの位置検出装置とから構成されて、位置検出装置の検出するメガネの位置情報より各メガネから見える映像データを算出するプログラムと、算出された映像データから立体映像を投射することを特徴とする請求項７記載の立体映像投影システム。
11. シャッタを有する第１メガネおよび第２偏光メガネとが、第１メガネのシャッタ開放時には第２偏光メガネのシャッタが遮蔽されて、映像駆動装置が第１メガネ用映像を送出し、第２偏光メガネのシャッタ開放時には第１メガネのシャッタが遮蔽されて、映像駆動装置が第２偏光メガネ用映像を送出するプログラムを備えることを特徴とする請求項１０記載の立体映像投影システム。
12. シャッタを有する第１メガネに対応して、シャッタを有する第１映像合成装置と、第１映像合成装置を駆動する第１映像駆動装置とがコントロールサーバと接続され、シャッタを有する第２偏光メガネに対応して、シャッタを有する第２映像合成装置と、第２映像合成装置を駆動する第２映像駆動装置とがコントロールサーバと接続され、第１メガネならびに第１映像合成装置のシャッタと、第２偏光メガネ並びに第２映像合成装置のシャッタとが交互に開閉するプログラムを有することを特徴とする立体映像投影システム。
13. 第１映像合成装置並びに第２映像合成装置のシャッタの開閉に代わり、第１映像駆動装置並びに第２映像駆動装置が第１メガネ、第２偏光メガネの開閉に同期して映像の放出を開始及び停止することを特徴とする立体映像投影システム。
14. コントロールサーバはさらに立体テレビカメラと、マイクと、ネットワークに接続されて通信を制御するコントロールサーバと接続されて、立体映像の投影と立体映像の撮影とを同時に行なうことのできる請求項６記載の立体映像投影システム。
15. 請求項１２記載の複数の立体映像投影システム同士をネットワーク経由で接続することで遠隔地の映像を立体映像で投射する立体映像投影システム。

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