JP2007517236A - 重なり合う画像を表示する多面ディスプレー - Google Patents

Abstract

本発明はカラー画像を表示する多層ディスプレー（１）に関し、該多層ディスプレー（１）は光源（２）と、第１画像（８）を表示するよう配置された第１画像スクリーン（３）と、を具備しており、該第１画像スクリーン（３）は該光源（２）と重なり合い、かつそれと実質的に平行に置かれており、そして該多層ディスプレー（１）は第２画像（８）を表示するよう配置された第２の半透明画像スクリーンを具備しており、該第２画像スクリーン（４）は該光源（２）と直角な視認軸線に沿い空間的に分離して置かれ、該第１画像スクリーン（３）と実質的に平行に置かれ、かつそれと重なり合っており、該第１画像スクリーン（３）は該第１画像（８）の少なくとも１部分が透明状態と第１表象状態とで交互に生ずるよう制御可能であり、該第２画像スクリーン（４）は該第２画像（８）の少なくとも１部分が、該第１画像スクリーン（３）と同期しながら、遮光状態と第２表象状態とで交互に生ずるよう制御可能である。

Description

本発明は画像（images）を表示（display）するための多面ディスプレー（multi-plane display）に関する。本発明は更に多面ディスプレー上に画像を表示する方法に関する。

多面ディスプレーは当該技術で現在公知である。それらは、通常、平面状（planar）とすることが出来る光源（light source）と、空間的或いは３次元的特性を有する画像を表示するよう同時的に制御され得る複数の、相互に隔てられ（interspaced）、重なり合う（overlapping）、半透明画像スクリーン（translucent image screens）と、を有する。

多面ディスプレーの例は特許文献１に説明されている。

この様なディスプレーは娯楽、ゲーム用の様な種々の目的で使用されることが可能であるが、又１つの３次元図（one three dimensional view）で重なり合う図式情報（graphical information）を示すことが望まれる軍事的応用に於ける様な複雑な情報を示すためにも使用可能である。

通常該複数の画像スクリーンは液晶ディスプレー（liquid crystal displays）（ＬＣＤ’ｓ）を有する。これらのＬＣＤ’ｓは白黒又はカラーディスプレーとすることが出来る。

該複数の画像スクリーンは光源を使って見ることが出来て、そこでは該画像スクリーンは該光源と視認者（viewer）の間に置かれる。該光源は該画像スクリーンの近くに平行に置かれたＬＣＤバックライティングデバイスの様に平面状とすることが出来るが、又該光源は日光、又は視線内に置かれ、該画像スクリーンを通して見ることが出来て日光で照明された背景、とすることが出来る（but the light source can also be the daylight or a daylight lit background placed in the line of sight and viewable through the image screens）。

多面ディスプレー上でカラーを表示する時、各画像スクリーンは複数の画像を表してもよい。第１画像スクリーン上の第１表象（first appearance）を有する第１画像（first image）は、第２画像スクリーン上に第２表象を有する第２画像により遮光（occluded）されてもよい。表象はカラー（colour）又はグレイトーン（grey tone）であってもよい。表象は透明（transparent）から完全な飽和（full saturation）までに及ぶ明るさ（brightness）を有しても良く、例えばカラーの赤（colour red）の場合、透明から完全に飽和した赤（fully saturated red）まで、或いはグレイトーンの場合、透明から黒までを有しても良く、ここで該黒は該光源が該画像スクリーンにより完全に遮光されることを意味する。表象は又パターンを有してもよく、該パターンはテクスチャー（texture）を表してもよい。

最終画像は、該ディスプレーの前面に対して主として直角の視点から見る時、第１及び第２画像が重なり合うところでは、該第１及び第２表象の混合表象（mixed appearance）に対応する表象を示す。

カラーでは、該混合表象は該第１画像のカラー成分（colour components）の、該第２画像のカラーによる吸収（absorption）又は引き算（subtraction）で生ずる。グレイトーンでは、該重なり合う画像部分の表象はより暗く（darker）なる。

パターンでは、該重なり合う部分は混合したパターンを有する様に見える（appear）。

この方法で画像を異なる平面又は画像スクリーン上に表示する時、重なり合う画像部分の表象はかくして干渉（interfere）するが、それは半透明スクリーンの相互作用のためである。例えば、黒い画像のトップ上に白い画像を表示する（display a white image on top of a black image）ことは出来ない。
国際公開第ＷＯ０１１５１２７号パンフレット

本発明の目的は、視認位置からは重なり合い、そして該画像の該重なり合いに関係なくそれらの表象を保持する少なくとも２つの画像スクリーン上に画像を同時に（simultaneously）表示出来る多層ディスプレー（multi-layer display）を提供することである。

本発明に依れば該目的は多層ディスプレーにより達成されるが、該多層ディスプレーは光源と、第１の半透明画像スクリーンと、を具備しており、該第１画像スクリーンは、該光源と重なり合いかつそれと実質的に平行に置かれ、第１画像を表示するよう配置され、第１表象、例えば、カラー、グレイトーン及びパターンの少なくとも１つ、を有しており、そして該第１スクリーンは透明状態（transparent state）、正常表象状態（normal appearance state）及び遮光された状態（occluded state）の１つで該第１画像を表示することが可能であり、該ディスプレーは更に第２の半透明画像スクリーンを具備しており、該第２画像スクリーンは該光源に直角の視認軸線（viewing axis）に沿って空間的分離されて置かれ、該第１画像スクリーンと実質的に平行でそしてそれと重なり合って置かれ、第２画像を表示するよう配置され、第２表象、例えば、カラー、グレイトーン及びパターンの少なくとも１つ、を有しており、該第２スクリーンは該第２画像を透明状態、正常表象状態及び遮光された状態の１つで表示することが可能であり、そして該第１画像スクリーンは該第１画像の少なくとも１部分を透明状態と正常表象状態の間で交互に起こらせるよう制御可能であり、そして該第２画像スクリーンは該第２画像の少なくとも１部分を遮光された状態と正常表象状態の間で該第１画像スクリーンと同期して交互に起こらせるよう制御可能であり、そして該第１画像の該正常表象状態は該第２画像の該遮光された状態と同時に起こり、該第１画像の該透明な状態は該第２画像の該正常表象状態と同時起こる。

本発明のこの実施例に依れば、通常該光源に直角な軸線に大体沿っている視点からは重なり合う該第１及び第２画像スクリーン上に表示された画像はそれらの正しい表象を保持する。画像は不透明体（opaque）として見える。望ましくない干渉は起こらない。その様なので例え白い画像でも黒い画像のトップ上に正しく現れ得る。

視認者により感知されるフリッカー（flicker）を最小化するために画像又は該画像スクリーンの部分の交互動作（alternation）は、好ましくは２０Ｈｚから以上の速度で、速くなければならない。フリッカーの現象は、例えば、陰極線管（cathod ray tubes）を使うテレビジョンセット又はデータモニター（data monitor）で良く知られている。

該第１画像を該正常表象状態で表示する間、該第１画像スクリーンは少なくとも該第１画像スクリーンの該第１画像に属さない部分を遮光するよう制御可能である、本発明の第１実施例は、一緒に見られる時該画像の背景がより暗く見える利点を有する。この方法で、その重なり合う画像の画像明るさと表象保存との間のトレードオフ（trade-off）が達成される。

該第２画像を正常表象状態で表示する間、該第２画像スクリーンが少なくとも該第２画像スクリーンの該第２画像に属さない部分を遮光するよう制御可能である本発明の第２の好ましい実施例は又、一緒に見られる時該画像の背景がより暗く見える利点を有する。この実施例では最も良く感知される結果が得られる。第１と第２画像そして画像と背景の間の輝度比（luminance ratio）は最も良く保存されるが、それは組み合わされた画像スクリーンを通して見える全ての特徴（all features visible through the combined image screen）が被遮光（occluded）又は”黒（black）”と混ぜられるからである。

組み合わされた第１及び第２実施例は、一緒に見られた時、遮光されて又は黒く見える背景をもたらすが、該第１及び第２画像はそれらの保存された表象と重なり合って見える（the first and second image appear overlapping with their appearance preserved）。重なり合う画像のカラーの飽和は最適に補存され、そして又該背景が遮光された儘なので、フリッカーはより少ない。

該第１及び第２画像スクリーンが、該光源に直角の視認軸線に沿って視認可能な時、該第１及び第２画像の重なり合う部分のみを同期的に交互に起こらせるよう配置された本発明のなお更に進んだ実施例では、交互動作を要する範囲は最小化され、それにより該画像スクリーンのフリッカーを実質的に減ずる。

更に、該第１及び第２画像スクリーンの間に置かれた、少なくとも１つの中間画像スクリーンを具備しており、該少なくとも１つの中間画像スクリーンが、該第１画像スクリーン上の該第１画像と少なくとも部分的に重なり合い、そして該第２画像スクリーン上の該画像により少なくとも部分的に重なり合わされる、第３画像を表示するよう制御可能である、本発明のなお更に進んだ実施例では、２つより多い層又は画像スクリーンでのより複雑な画像組み合わせも表示することが可能である。

正常表象状態の該第１画像及び遮光された状態の該第２画像と同時に、該第３画像が遮光された状態で表示可能であり、そして透明状態の該第１画像及び遮光された状態の該第２画像と同時に、該第３画像が正常表象状態で表示可能であり、そして透明状態の該第１画像及び正常表象状態の該第２画像と同時に、該第３画像が透明状態で表示可能であり、そして該第１、第２及び第３画像の同時状態が同期的に可変である（the simultaneous states of the first second and third images are alterable synchronously）、本発明のなお更に進んだ実施例では、それらの表象を保持する２つより多くの重なり合う画像を表示することが可能である。

本発明に依れば、該目的は多層ディスプレー上にカラー画像を表示する方法により達成されるが、該多層ディスプレーは光源と、第１半透明画像スクリーンと、を具備しており、該第１画像スクリーンは、該光源と重なり合いかつそれと実質的に平行に置かれ、第１画像を表示するよう配置され、第１表象、例えば、カラー、グレイトーン及びパターンの少なくとも１つ、を有しており、そして該第１スクリーンは透明状態、正常表象状態及び遮光状態の１つで該第１画像を表示することが可能であり、そして該多層ディスプレーは又第２半透明画像スクリーンを具備しており、該第２画像スクリーンは該光源に直角の視認軸線に沿って空間的に分離されて置かれ、該第１画像スクリーンと実質的に平行でそしてそれと重なり合って置かれ、第２画像を表示するよう配置され、第２表象、例えば、カラー、グレイトーン及びパターンの少なくとも１つ、を有しており、該第２スクリーンは該第２画像を透明状態、正常表象状態及び遮光された状態の１つで表示することが可能であり、該方法は該第１画像の少なくとも１部分を透明状態と正常表象状態の間で交互に起こらせる過程と、該第２画像の少なくとも１部分を遮光された状態と正常表象状態の間で同期的に交互に起こらせる過程と、を具備する。

本発明のこの実施例に依れば、通常は該光源に直角の軸線に大体沿う視点からは重なり合う該第１及び第２画像スクリーン上に表示された画像は、それらの正しい表象を保持する。画像は不透明体として見える。望ましくない干渉は起こらない。その様なので例え白い画像でも黒い画像のトップ上に正しく現れ得る。

本発明の第３の実施例では、更に、該第１画像が該正常表象状態で表示される時、該第１画像スクリーンの少なくとも該第１画像に属さない部分を遮光する過程を具備する。この方法で、該重なり合う画像の画像明るさと表象保存との間のトレードオフが達成される。

本発明の第４の実施例では、更に、
該第２画像が該正常表象状態で表示される時、該第２画像スクリーンの少なくとも該第２画像に属さない部分を遮光する過程を具備しており、一緒に見られた時、該画像の背景がより暗く見える利点をも有する。

組み合わされた該第３及び第４実施例は、一緒に見られた時、遮光され又は黒く見える背景を与えるが、該第１及び第２画像はそれらの保存された表象と重なり合って見える。重なり合う画像のカラー飽和は最適に保存される。

本発明のより進んだ実施例では、更に、
該視点から視認可能な時、該第１及び第２画像の重なり合う部分のみを該第１及び第２画像スクリーン内で同期的に交互に起こらせる過程を具備しており、交互動作を要する範囲は最小化され、それにより該画像スクリーンのフリッカーを実質的に減じる。

本発明のより進んだ実施例では、更に、
該第１及び第２画像スクリーン間に置かれた、少なくとも１つの中間画像スクリーン上に第３画像を表示する過程を具備しており、該第３画像は該第１画像スクリーン上の第１画像と少なくとも部分的に重なり合い、該第２画像スクリーン上の該画像により少なくとも部分的に重なり合わされており、２つより多い層又は画像スクリーンでもっと複雑な画像組み合わせも表示することが出来る。

本発明のより進んだ実施例では更に、正常表象状態の該第１画像及び遮光された状態の該第２画像と同時に、遮光された状態の該第３画像を表示する過程と、
透明状態の該第１画像及び遮光された状態の該第２画像と同時に、正常表象状態の該第３画像を表示する過程と、
透明状態の該第１画像及び正常表象状態の該第２画像と同時に、透明状態の該第３画像を表示する過程と、を具備しており、第１、第２及び第３画像の同時の状態が同期的に変更可能であり、それらの表象を保持する２つより多い重なり合った画像を表示することが出来る。

本発明は、各面が、液晶ディスプレーとすることが出来る画像スクリーンを有する、当該技術で公知の、何等かの多面カラーディスプレー（multi-plane colour display）で具体化出来る。しかしながら、本発明は、各画像スクリーンが透明などんな種類の多面ディスプレーにも適用される。

図１は従来技術の多数面ディスプレーの基本構造を示す。

光源２は構造的には該ディスプレー１の部分であってもよいが、これは必ずしもそうでない場合もある。又光源２は該ディスプレー１から遠い発光する又は光を反射する面（light emitting or light reflecting surface）とすることも出来る。

該ディスプレー１は更に、大体平行に置かれ、視認者の位置１３からは重なり合う少なくとも第１及び第２画像スクリーン３及び４を有する。該画像スクリーン３，４の相対位置は該視認者の位置１３と該光源２の間である。該画像スクリーン３，４は該視点（viewing point）１３と該光源２の間の視認軸線（viewing axis）１４に実質的に直角に置かれる。

該画像スクリーン３，４は透明で、カラー及びグレイトーンの少なくとも１つでの表象を有する画像を表示するのに適合している。更に、該画像スクリーン３，４は全体的に又は部分的に遮光されることが出来て、それは、視認者位置から該光源２に向かって見た時、該画像スクリーン３，４の何れかの遮光された部分が黒として見えることを意味する。この様な画像スクリーン３，４は液晶（ＬＣＤ’ｓ）とすることが出来るが、他の技術も可能である。

該画像スクリーン３，４は支持手段５によりディスプレー内へ構造的に一体化出来る。該支持手段５はサポート（support）、支え棒（props）、フレーム、他を有してもよい。該画像スクリーン間の相対距離は該画像スクリーンダイアメーター（image screen diameter）により変わってもよく、本発明用には本質的ではない。画像が重なり合った様に見られ得ることが本質的である。

追加支持手段５を使って追加の画像スクリーンが該画像スクリーン３，４に設置されてもよい。

図２は多面ディスプレーを制御するための基本的アーキテクチャー（basic architecture）を示す。

各画像スクリーン３，４は、それぞれ各画像スクリーンに接続され、それと協力する制御デバイス（control device）６により、電子的に制御可能である。制御デバイス６は画像スクリーン３，４間で共有されてもよい。該制御デバイス６は画像発生器（image generator）７に接続され得る。この画像発生器７は画像を発生するよう配置されたコンピュータ又はＰＣであってもよい。コンピュータはプロセサー、メモリーそしてグラフイックスアダプター（graphics adaptor）を有し、該プロセサーは該グラフイックスアダプターの制御を行うようプログラムされ得る。ディスプレー１と画像発生器７の間の接続は配線されても（hard-wired）、又は無線式（wireless）でもよい。種々の実施例が当業者には可能であり、容易に利用出来る。

図３ａ−３ｃは従来技術による２画像スクリーン上の２画像の表示を示す。

図３ａは第１表象を有し、第１パターンにより描かれ、第１画像スクリーン３上に表示された、第１画像８を別個に示し、図３ｂは第２表象を有し、第２パターンにより描かれ、第２画像スクリーン４上に表示された、第２画像９を別個に示す。

図３ｃは視認者の位置１３から見た、重なり合う該２つの画像スクリーン３と４を示し、該画像８と９も重なり合っている。画像９は画像８のトップ上にあるよう見えるが、重なり合う部分１０での該画像８の表象は画像９の表象により干渉され、何故ならば両画像スクリーン３と４は透明だからである。

図４ａ−４ｅは本発明の２つの画像スクリーン上の２画像の表示を示す。

図４ａは、第１画像スクリーン３上に表示された、第１パターンにより描かれた正常表象状態の、第１表象を有する第１画像８を示す。

図４ｂは、第２画像スクリーン４上に表示された、第２表象であるが、遮光状態での第２表象を有する、第２画像９を示す。

図４ｃは、第１画像スクリーン３上に表示された、第１表象であるが、透明状態での第１表象を有する、第１画像８を示す。

図４ｄは、第２画像スクリーン４上に表示された、第２パターンにより描かれた正常表象状態での、第２表象を有する第２画像９を示す。

スクリーン３と４は、図４ａと４ｂに示す画像８と９の状態が第１の時間フレーム内で同時に起こるように制御される。

スクリーン３と４は、更に、図４ｃと４ｄに示す画像８と９の状態が第２の時間フレーム内で同時に起こるように制御される。

図４ａと４ｂの画像８と９の状態を有する時間フレームは、図４ｃと４ｄの画像８と９の状態を有する時間フレームと同期的に交互に起こらされる。

図４ｅは視認者位置１３から見た、重なり合う２画像スクリーン３と４を示すが、画像８と９は部分的に重なり合い、画像９は画像８のトップの上にあるよう見られ、そして該重なり合う部分１０内の２画像の表象は干渉しない。

図５ａ−５ｅは本発明の好ましい実施例の２つの画像スクリーン上の２画像の表示を示す。

図５ａは、第１画像スクリーン３上に表示された、第１パターンにより描かれた正常表象状態での、第１表象を有する第１画像８を示す。

図５ｂは、第２画像スクリーン４上に表示された、第２表象であるが、遮光状態での第２表象を有する、第２画像９を示す。

図５ｃは、第１画像スクリーン３上に表示された、第１表象であるが、透明状態での第第１表象を有する、第１画像８を示す。

図５ｄは、第２画像スクリーン４上に表示された遮光された背景を有し、第２パターンにより描かれた正常表象状態での、第２表象を有する第２画像９を示す。

該スクリーン３と４は、図５ａと５ｂで示される画像８と９の状態が第１の時間フレーム内で同時に起こるように、制御される。

該スクリーン３と４は更に、図５ｃと５ｄで示される画像８と９の状態が第２の時間フレーム内で同時に起こるように、制御される。

図５ａと５ｂの画像８と９の状態を有する時間フレームが、図５ｃと５ｄの画像８と９の状態を有する時間フレームと、同期的に交互に起こらされる。

ここに示されないが本発明の実施例でもある、変形（variant）は正常表象状態の画像８を有する図５ａの場合でスクリーン３の背景を遮光することである。図５ｅの組み合わせ画像は画像８と９を有する黒の又は遮られた背景を備えるよう見え、画像９は画像８のトップの上に見える。

この実施例の、図４ａ−４ｅで開示された本発明との差は、画像スクリーン４の非画像部分１１が図５ｂに示す透明と図５ｄに示す被遮光との間で交互に起こらされることである。

図５ｅで示された結果は１）背景として感知されるもの、組み合わされた画像スクリーン３と４の非画像部分がより暗いこと、そして２）対象が適当な遮光を有して現れることである。

画像スクリーン４の交互に起こる部分を減ずるために、画像スクリーン４の非画像部分の１部分のみを交互に起こらせることが可能である。画像スクリーン４の交互に起こる部分のこの削減により、フリッカーの減少が感知される。

もし画像スクリーン４の該非画像部分の１部分が交互に起こらされるなら、画像スクリーン４の交互に起こらない非画像部分（non-alternating and non-image part）は、画像スクリーン４の交互に起こる非画像部分（alternating non-image part）１１の明るさレベルと比肩される明るさレベルに保持されることが出来る。

図６ａ−６ｅは本発明のもう１つの実施例による２画像スクリーン上の２画像の表示を示す。

図６ａは第１画像スクリーン３上に表示された、第１パターンにより描かれた正常表象状態の、第１表象を有する第１画像８を示す。

図６ｂは第２画像スクリーン４上に表示された、第２表象であるが、遮光された状態の画像９の重なり合う部分、を有する第２画像９を示す。

図６ｃは第１画像スクリーン３上に表示された、第１表象であるが、透明状態の画像８の重なり合う部分、を有する第１画像８を示す。

図６ｄは第２画像スクリーン４上に表示された、第２パターンにより描かれた正常表象状態の第２表象を有する第２画像９を示す。

スクリーン３と４は、図６ａと６ｂに示す画像８と９の状態が第１時間フレーム内で同時に起こるよう制御される。

該スクリーン３と４は、更に図６ｃと６ｄに示す画像８と９の状態が第２時間フレーム内で同時に起こるよう制御される。

図５ａと５ｂの画像８と９の状態を有する時間フレームは図６ｃと６ｄの画像８と９の状態を有する時間フレームと同期的に交互に起こらされる。

この実施例では、画像８と９の重なり合う部分のみが交互に起こらされ、それにより交互に起こらされるべき画像スクリーン３，４による面積を最小化する。

画像８，９の非重なり合い部分１２は明るさについて修正され得るので、画像８，９の各々について均一な明るさ分布が感知され得る。

本発明は２つより多い画像スクリーンで使用されることも可能である。

図７ａ−７ｊは本発明のもう１つの実施例により３つの画像スクリーン上の３画像の表示を示す。

それ自身の制御器を有する中間画像スクリーン（intermediate image screen）１５は第１及び第２スクリーン３，４の間に置かれる。

図７ａは、第１画像スクリーン３上に表示された、第１パターンにより描かれた正常表象状態での第１表象を有する第１画像８を示す。

図７ｂは中間画像スクリーン１５上に表示された、第３表象であるが遮光状態でのそれを有する第３画像１６を示す。

図７ｃは第２画像スクリーン４上に表示された、第２表象であるが、遮光状態でのそれを有する第２画像９を示す。

図７ｄは第１画像スクリーン３上で表示された、第１表象であるが、透明状態でのそれを有する第１画像８を示す。

図７ｅは中間画像スクリーン１５上に表示された、第３パターンにより描かれた正常表象状態での、第３表象を有する第３画像１６を示す。

図７ｆは第２画像スクリーン４上に表示された、第２表象であるが、遮光状態でのそれを有する第２画像９を示す。

図７ｇは第１画像スクリーン３上に表示された、第１表象であるが、透明状態でのそれを有する第１画像８を示す。

図７ｈは中間画像スクリーン１５上に表示された、第３表象であるが、透明状態でのそれを有する第３画像１６を示す。

図７ｉは第２画像スクリーン４上に表示された、第２パターンにより描かれた正常表象状態での第２表象を有する第２画像９を示す。

該スクリーン３，４及び１５は図７ａ、７ｂ及び７ｃで示す画像８，９及び１６の状態が第１時間フレームで同時に起こるよう、制御される。

該スクリーン３，４及び１５は更に、図７ｄ、７ｅ及び７ｆで示す画像８，９及び１６の状態が第２時間フレームで同時に起こるよう、制御される。

該スクリーン３，４及び１５は更に図７ｇ、７ｈ及び７ｉで示す画像８，９及び１６の状態が第３時間フレームで同時に起こるよう、制御される。

図７ａ、７ｂ及び７ｃでの画像８及び９の状態を有する時間フレームは、図７ｄ，７ｅ及び７ｆの画像８及び９の状態を有する時間フレームと、そして図７ｇ、７ｈ及び７ｉの画像８及び９の状態を有する時間フレームと、同期的に連続して交互に起こされる。

最終画像は図７ｊで示され、そこでは画像９は画像１６と８のトップ上に現れ、画像１６は画像８のトップ上に現れる。

画像状態が変えられる順序は任意に選ぶことが出来る。

当業者は中間の重なり合う画像１６を有する、少なくとも２つの中間スクリーン１５を備える一般的場合を容易に導き出すことが出来る。

交互に起こる動作は重なり合う画像間でのみ起こらねばならない。

中間スクリーン１５上では、画像１６は、該中間スクリーンの背後のスクリーンが正常表象状態の画像を示しつつある時は遮光状態で示される。

中間スクリーン１５上では、画像１６は、該中間スクリーンの前のスクリーンが正常表象状態で画像を示しつつある時透明状態で示される。

中間スクリーン１５上では、画像１６は、該中間スクリーンの前又は背後の何等の他のスクリーンも正常な表象状態で画像を示さない時正常表象状態で示される。

該’前’及び’背後’の意向は視認者の視点１３から解釈されるべきである。

本発明は要求される交互に起こる機能（alternating function required）を行うために画像発生器７を配置することにより実現出来る。コンピュータを使用する場合は、該交互に起きる機能用にグラフイックスアダプター（graphics adaptor）を配置することも可能である。更に、ここで上記説明の実施例に依り該交互に起きる機能用に制御デバイス６を配置することも可能である。

画像又はその部分を交互に起こらせることにより、視認者は該交互に起こる画像又はその部分をフリッカリング（flickering）として感知するかも知れない。

この現象を防止するために、該交互に起きる周波数は出来るだけ高くすべきである。約２０Ｈｚの交互に起きる速度は、表示された重なり合う画像が最早干渉しないように適切に動作するのに充分であることが本発明の実験から分かった。しかしながら、この速度ではフリッカーが強く感知される。より高い速度、２画像スクリーン用で好ましくは７０Ｈｚ以上で、普通の視認者は何等フリッカーを感知しない。

複数の重なり合う画像対が表示されるべき場合、各対は種々のタイミングで、又は種々の速度で交互に起こらされることが可能である。又種々のカップルの交互に起こる速度が時間的に、例えば、ランダムに、変わることも可能である。

従来技術の多面ディスプレーの基本構造を示す。 従来技術の多面ディスプレーを制御する基本的アーキテクチャーを示す。 従来技術による２画像スクリーン上の２画像の表示を示す。 本発明による２画像スクリーン上の２画像の表示を示す。 本発明の好ましい実施例の２画像スクリーン上の２画像の表示を示す。 本発明のもう１つの実施例の２画像スクリーン上の２画像の表示を示す。 本発明のもう１つの実施例の３画像スクリーン上の３画像の表示を示す。

全ての図面で表象、カラー又はグレイトーンは技術的な理由でパターンにより表されている。与えられた実施例は表象を考えて読まれるべきで、図面内のパターンで読まれるべきでない。

Claims (12)

1. 重なり合う画像を表示する多層ディスプレー（１）に於いて、該多層ディスプレー（１）が、
   ・光源（２）と、
   ・第１の半透明画像スクリーン（３）と、を具備しており、該第１画像スクリーン（３）は、該光源（２）と重なり合いかつそれと実質的に平行に置かれ、第１画像（８）を表示するよう配置され、第１表象、例えば、カラー、グレイトーン及びパターンの少なくとも１つ、を有しており、そして該第１スクリーン（３）は該第１画像（８）を、透明状態、正常表象状態及び遮光された状態の１つで表示することが出来るのであり、該多層ディスプレー（１）は又、
   ・第２の半透明画像スクリーン（４）を具備しており、該第２画像スクリーン（４）は該光源に直角の視認軸線（１４）に沿って空間的に分離して置かれ、該第１画像スクリーン（３）と実質的に平行にかつそれと重なり合って置かれ、第２画像（９）を表示するよう配置され、第２表象、例えば、カラー、グレイトーン及びパターンの少なくとも１つ、を有しており、該第２スクリーン（４）は該第２画像（９）を、透明状態、正常表象状態そして遮光された状態の１つで表示することが出来るが、
   該第１画像スクリーン（３）は該第１画像（８）の少なくとも部分を透明状態と正常表象状態の間で交互に起こらせるよう制御可能であり、そして第２画像スクリーン（４）は該第２画像（８）の少なくとも部分を遮光された状態と正常表象状態の間で、該第１画像スクリーン（３）と同期して交互に起こらせるよう制御可能であり、そして該第１画像（８）の該正常な表象状態は該第２画像（９）の該遮光された状態と同時に起こり、該第１画像（８）の該透明状態は該第２画像（９）の該正常表象状態と同時に起こることを特徴とする該多層ディスプレー。
2. 該第１画像スクリーン（３）は、該正常な表象状態で該第１画像を表示している間、該第１画像スクリーン（３）の少なくとも１部分を遮光するよう制御可能であり、該第１画像スクリーン（３）の該少なくとも１部分は該正常な表象状態の該第１画像（８）に属さないことを特徴とする請求項１の該多層ディスプレー（１）。
3. 該第２画像スクリーン（４）は、該正常な表象状態で該第２画像を表示している間、該第２画像スクリーン（４）の少なくとも１部分を遮光するよう制御可能であり、該第２画像スクリーン（４）の該少なくとも１部分は該正常な表象状態の該第２画像（９）に属さないことを特徴とする請求項１又は２の該多層ディスプレー（１）。
4. 該第１及び第２画像スクリーン（４）は、該視点（１３）から該光源（２）の方へ見た時、該第１及び第２画像（８，９）の該重なり合う部分（１０）のみを、該第１画像スクリーン（３）と同期して交互に起こらせるよう配置されていることを特徴とする請求項１の該多層ディスプレー（１）。
5. 更に、該第１及び第２画像スクリーン（３，４）の間の置かれた少なくとも１つの中間画像スクリーン（１５）を具備しており、該少なくとも１つの中間スクリーン（１５）は第３の画像（１６）を表示するよう制御可能であり、該第３の画像は該第１の画像スクリーン（３）上の該第１画像（８）と少なくとも部分的に重なり合っており、かつ該第２画像スクリーン（４）上の該画像により少なくとも部分的に重なり合わされていることを特徴とする前記請求項の何れかの該多層ディスプレー（１）。
6. 該第３画像（１６）は、正常表象状態の該第１画像（８）及び遮光された状態の第２画像（９）と同時に遮光された状態で表示可能であり、そして該第３画像（１６）は透明状態の該第１画像（８）及び遮光された状態の第２画像（９）と同時に正常表象状態で表示可能であり、そして該第３画像（１６）は透明状態の該第１画像（８）及び正常表象状態の第２画像（９）と同時に透明状態で表示可能であり、そして該第１、第２及び第３画像（８，９，１６）の該同時の状態は同期的に変化可能であることを特徴とする請求項５の該多層ディスプレー（１）。
7. 多層ディスプレー（１）上にカラー画像を表示する方法であるが、
   ・該多層ディスプレー（１）は光源（２）と第１の半透明の画像スクリーン（３）とを有しており、該第１画像スクリーン（３）は該光源（２）と重なり合いかつそれと実質的に平行に置かれ、第１画像（８）を表示するよう配置され、第１表象、例えば、カラー、グレイトーン及びパターンの少なくとも１つを有しており、そして該第１スクリーン（３）は該第１画像（８）を透明状態、正常表象状態及び遮光された状態の１つで表示することが可能であり、そして該多層ディスプレー（１）は又、第２の半透明画像スクリーン（４）を有しており、該第２画像スクリーン（４）は該光源に直角な視認軸線（１４）に沿って空間的に分離して置かれ、そして該第１画像スクリーン（３）と実質的に平行で重なり合うよう置かれており、第２画像（９）を表示するよう配置され、第２表象、例えば、カラー、グレイトーン及びパターンの少なくとも１つ、を有しており、該第２スクリーン（４）は該第２画像（９）を透明状態、正常表象状態及び遮光された状態の１つで表示することが可能であるが、
   該方法が、
   該第１画像（８）の少なくとも１部分を透明状態と正常表象状態の間で交互に起こらせる過程と、該第２画像（８）の少なくとも１部分を遮光された状態と正常表象状態の間で同期的に交互に起こらせる過程と、を具備しており、該第１画像（８）の該正常な表象状態は該第２画像（９）の該遮光された状態と同時に起こり、該第１画像（８）の該透明な状態は該第２画像（９）の該正常な表象状態と同時に起こることを特徴とする該方法。
8. 更に、
   ・該第１画像（８）が該正常な表象状態で表示される時、該第１画像（８）に属さない該第１画像スクリーン（３）の少なくとも１部分を遮光する過程を具備することを特徴とする請求項７の該方法。
9. 更に、
   ・該第２画像（９）が該正常な表象状態で表示される時、該第２画像（９）に属さない該第２画像スクリーン（４）の少なくとも１部分を遮光する過程を具備することを特徴とする請求項７又は８の該方法。
10. 更に、
    ・該視点（１３）から視認可能な様な、該第１及び第２画像（８，９）の該重なり合う部分のみを該第１及び第２画像スクリーン（３，４）内で同期的に交互に起こらせる過程を具備することを特徴とする請求項７の該方法。
11. 更に、
    ・該第１及び第２画像スクリーン（３，４）の間に置かれた、少なくとも１つの中間画像スクリーン（１５）上で第３画像（１６）を表示する過程を具備しており、該第３画像（１６）は該第１画像スクリーン（３）上の第１画像（８）と少なくとも部分的に重なり合っており、そして該第３画像（１６）は該第２画像スクリーン（４）上の該画像（９）により少なくとも部分的に重なり合わされていることを特徴とする前記請求項７−１０の何れかの該方法。
12. 更に、
    ・正常な表象状態の該第１画像（８）及び遮光された状態の該第２画像（９）と同時に遮光された状態の該第３画像（１６）を表示する過程と、
    ・透明状態の該第１画像（８）及び遮光された状態の該第２画像（９）と同時に正常な表象状態の該第３画像（１６）を表示する過程と、
    ・透明状態の該第１画像（８）及び正常な表象状態の該第２画像（８）と同時に透明状態の該第３画像（１６）を表示する過程と、を具備しており、該第１、第２及び第３画像（８，９，１６）の該同時の状態は同期的に変化可能であることを特徴とする請求項１１の該方法。

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