JPH1082970A - 多視者ビデオ表示システム - Google Patents

多視者ビデオ表示システム

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JPH1082970A
JPH1082970A JP9146861A JP14686197A JPH1082970A JP H1082970 A JPH1082970 A JP H1082970A JP 9146861 A JP9146861 A JP 9146861A JP 14686197 A JP14686197 A JP 14686197A JP H1082970 A JPH1082970 A JP H1082970A
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eyes
viewers
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JP9146861A
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Philip Victor Harman
ビクター ハーマン フィリップ
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Xenotech Research Pty Ltd
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Xenotech Research Pty Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】多視者に適した多視者表示システムを提供す
る。 【解決手段】複数の視者のための多視者表示システムで
あって、少なくとも１つの半反射ミラーと、逆反射スク
リーンと、複数の光学イメージング手段とを備え、各視
者にはそれぞれ前記光学イメージング手段が与えられ、
各光学イメージング手段は光路に沿って画像を投影する
ための投影手段と、各視者の目の空間的位置を決定する
ための追従手段と、各視者の移動に応答して前記光路を
修正する合焦手段とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して、複数の視
者に対して複数の画像を、および／または、見られる画
像に３次元（３Ｄ）視覚効果を提供することができる多
視者画像ビューイングシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】多プレーヤービデオアーケードゲーム(m
ultiple player video arcade games)の出現に伴い、複
数の視者に対して複数の２Ｄ画像を提示することができ
るシステムが望まれている。このようなシステムは、多
くの他の分野、例えば教育や訓練にも利用できる。現
在、このようなシステムは、多視者の各人に対して彼ら
自身の表示システムを与え、その個別の画面上に当該視
者が見るべき画像を描画することによってのみ実現する
ことができる。多数の表示システムを設けることは金銭
および不動産の両方の観点から不経済であることが理解
されよう。
【０００３】また、裸眼で見ることができるリアル３Ｄ
画像を生成することができるシステム、好ましくは複数
の視者が見ることができるシステム、を製作するために
多くの試みがなされてきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本願の一出願人は、オ
ーストラリア特許出願第６６７１８／９４において開示
したシステムのような自動立体表示システムを提供しよ
うとしている。このシステムは、特別な眼鏡等を必要と
することなく立体画像を視者に見せることを可能にし
た。しかし、このシステムには幾つかの制約があった。
【０００５】出願人の先のシステムは現実的には単一の
視者に対してのみ適合するものであるということが判明
した。３Ｄ効果を維持するためには、視者の左右の目が
それぞれ立体画像の左右の画像を見ることが必須であ
る。このことは、視者の移動に伴って視者の目の位置が
変化したときにも必要とされる。本出願の先のシステム
は、検出した視者の移動に応じて半反射ミラー(semiref
lective mirror)および投影システム(projection syste
m)を移動させることにより立体画像を維持し、これによ
って効果的に、視者に対して固定されたビューイング装
置を実現した。すなわち、視者に対して立体画像を維持
するためには、ミラー(mirrors)および投影器(projecto
rs)を移動させなければならなかった。これらの構成要
素を正しい向きに維持しなければならないことは、視者
の注意散逸を抑えるために円滑な移動を行うために高価
な部品を必要とし、また、本質的にこのシステムを二人
以上の視者で利用することを困難とした。実際、一人の
視者に対して立体効果を維持するように半反射ミラーを
移動させる必要があったため、その半反射ミラーの方向
を、他の視者が立体画像を見るのに適するようにするこ
とは現実的には困難であった。
【０００６】さらに、半反射ミラーを連続的に移動させ
る必要があったため、必然的に、半反射ミラーはビュー
イング装置の一部を構成し、その中に内蔵された。半反
射ミラーが内蔵されたために、このことは、半反射ミラ
ーおよびスクリーンサイズも現実的な理由により制限さ
れるということを意味した。
【０００７】出願人の先のシステムはまた、効果的に機
能するためには、視者がスクリーンから比較的固定した
距離に位置することを必要とした。しかし、視者は、ス
クリーンからの距離が一定でない位置で画像を見ること
ができることが好ましい。さらに、スクリーンサイズが
制限されていることにより、最良の効果を得るためには
スクリーンから１メーター以内に位置することが必要と
され、このことはさらに多視者の追加を困難とした。
【０００８】したがって、本発明による目的は、上述し
た問題の少なくとも１つを解決する表示システムを提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】このことを念頭におい
て、多視者表示システムが提供される。この多視者表示
システムは、少なくとも１つの半反射ミラーと、逆反射
スクリーン(retroreflective screen)と、複数の光学イ
メージング手段(optical imaging means)とを備え、各
視者にはそれぞれ前記光学イメージング手段が与えら
れ、各光学イメージング手段は、光学経路に沿って画像
を投影するための投影手段と、それぞれの視者の目の空
間的位置を決定する追従(tracking)手段と、各視者の移
動に応じて前記光学経路を変更する合焦(focussing)手
段とを有する。
【００１０】立体画像を得るためには、前記投影手段は
前記光学経路に沿って左目画像および右目画像を投影す
るように構成される。このようにして本発明は自動立体
表示システムを提供するよう構成される。
【００１１】本表示システムは、また、多視者が単一の
ミラーを介して画像を見ることを要求されないように、
複数の半反射ミラーを有してもよい。複数の視者を受容
するに十分なように単一の半反射ミラーを大きくするこ
ともできるが、場合によっては、複数の半反射ミラーを
設けることがより実際的である。勿論、半反射ミラーの
個数は視者の人数と同じである必要はない（ただし、そ
のような構成が好ましい）。
【００１２】他の好適な実施例では、前記逆反射スクリ
ーンは、視者の前にスクリーンを配置しなければならな
い従来の構成と異なり、視者の上空、例えば天井に配置
される。
【００１３】本発明の表示システムは、比較的安価で、
かつ、複数の視者が可変の場所に位置することができ
る、改良された３Ｄ画像を提供することができる。さら
に、本発明は、多視者が必ずしも同じ画像を見ることな
く、同じスクリーンを用いることを可能とする。すなわ
ち、本発明の多視者構成の１つの利点は、多視者が同じ
スクリーンを見ているとしても彼らは同じ画像を見る必
要がない、ということである。異なる視者に対して異な
る画像を単一のスクリーンに描画する能力は、特に、ビ
デオゲーム市場において有利である。
【００１４】さらに、スクリーン上の１つの画像の空間
的位置がそのスクリーン上の少なくとも１つの他の画像
の空間的位置と重なってもよく、さらには、各視者が何
ら実質的な干渉なく彼ら自身の画像を見ることができ
る。
【００１５】左目と右目で見られる画像が同じであれ
ば、その視者には２Ｄ画像が見える、ということが理解
されよう。よって、本発明は、一人の視者の両目に対し
て同一の画像を与えるか、その代わりに、視者の左右の
の目にそれぞれ左目画像および右目画像を与えることに
より、２Ｄと３Ｄの両方を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明の可能な実施例を示す添付
図面を参照することにより、本発明をさらに説明する。
本発明の他の実施例も可能であり、したがって、添付図
面の特殊性が本発明の上記説明の一般性を損なうものと
理解すべきではない。
【００１７】まず、便宜上、本明細書で用いられる幾つ
かの一般的用語を説明する。但し、これらの説明は、各
要素が本発明において実行する機能の一般性を制限しよ
うとするものではない。
【００１８】標準的なテレビ受像機は、単一の２次元
（２Ｄ）画像、すなわち水平（Ｘ）および垂直（Ｙ）の
２つの次元のみを有する画像を生成することができるに
すぎない。３Ｄ画像のためには、レチナール不均衡(ret
inal disparity)、集束(convergence)、遠近調節(accom
odation)および移動視差(motion parallax)の主要深さ
キュー(major depth cues）を用いることにより、 深さ
という別の次元が２Ｄ画像に追加される。
【００１９】デジタルマイクロミラーデバイス（ＤＭ
Ｄ）とは、米国テキサスインスツルメンツ社で開発され
たようなバイナリ空間光変調器である。ＤＭＤは、ＣＭ
ＯＳＳＲＡＭ上に機能的に装着された可動のマイクロミ
ラーのアレイからなる。各ミラーは独立に制御可能であ
り、反射された光を変調してビデオデータの画素をディ
スプレイ上の画素に対応づけるために用いられる。マイ
クロミラーは静電的に制御され、ＯＮミラー素子群から
反射された光をして投影レンズ(projection lens)を透
過させる。
【００２０】眼間距離(Interocular Distance)とは、視
者の両目の間の距離のことである。通常６５ｍｍである
が、この距離は視者によって修正する必要がある。
【００２１】ＫＡＬＡフィルタとは、現在、米国ＣＯＬ
ＯＲＬＩＮＫ社により製造されているようなフィルタで
ある。
【００２２】レンティキュラー・レンズ(lenticular le
ns)は、一般に、並んで直立した半円筒形レンズ群から
なり、光学ビューイングパネルを形成し、これにより、
各レンズが左目用と右目用の２つの画像を形成する。
【００２３】逆反射スクリーンは、入射角に対してほぼ
１８０度で入射光を反射する任意の平坦なまたは湾曲し
た面である。これは、プラスチックポリマーフィルムの
２層間に挟持された一連の微小球状または立方形のガラ
スビーズからなり、大フラットミラーを形成する。この
型のスクリーンは、典型的には１０，０００〜１６，０
００のゲイン(gains)を有し、したがって、低価格・低
輝度の投影システムを使用してもよい。
【００２４】半反射ミラーは、その一表面上に、部分的
反射性と部分的透過性を与える部分ミラーを有する透明
媒体のフラット材からなる。このようなミラーは、視者
と逆反射スクリーンとの間、および、光学合焦システム
(Optical Focusing System)と逆反射スクリーンとの間
に配置される。これは、本表示システムにとって必須の
アイテムである。なぜなら、逆反射スクリーンの特性
は、光を投影源(projection source)へ直接反射させる
にすぎないからである。したがって、半反射ミラーは効
果的に視者の両目を同じ光学軸上に位置させるととも
に、投影された光により視者が逆反射スクリーンの特別
な性質を享受することができる。
【００２５】以下、図面を参照する。前述したように、
本表示システムは複数の光学イメージング手段を有す
る。各光学イメージング手段は、投影された光を、少な
くとも１個の半反射ミラー１２を介して逆反射スクリー
ン１５へ向ける。この投影された画像は入射経路に沿っ
て逆進し再度半反射ミラー１２を通って、視者の両目に
対応する領域に左画像および右画像（立体効果のため
の）を生成する。光学イメージング手段は、３個の主要
素、すなわち投影手段３、追従手段２、および合焦手段
１を有する。
【００２６】図１（ａ），（ｂ）から分かるように、半
反射ミラー１２に対する投影手段３の向きおよび位置は
本発明にとって重要ではなく、投影手段３からの投影光
の方向付けを行う適当な合焦手段１を有することができ
る。投影手段３の位置および向きは、大凡、設計基準お
よび空間的な要請によって決まる。合焦手段１は、投影
手段１とともに設けられるミラー構成、または当業者に
既知の任意の他の構成からなる。重要なことは、投影手
段１から投影された光が複数の視者の両目の位置に向け
られることであり、これが光を反射するミラーによって
実現されるか、あるいは例えば投影手段を動かすモータ
によって実現されるかは本発明にとっては関係のないこ
とである。
【００２７】投影システム３は、１つまたは複数の光源
と、３Ｄ構成における立体画像対を形成するための方法
とにより構成することができる。これらの画像対は、幾
つかの方法により形成することができる。そのひとつ
は、光学合焦システム１が１対の画像を形成するよう投
影光を最適化することができるよう装備された２つのビ
デオ投影器を用いることである。
【００２８】代わりに、ＬＣＤパネルの背後に装備され
たホログラフィック光学要素（ＨＯＥ：Holographic op
tical element)に対してほぼ４５度の角度で投影する単
一の単色光源を用いることもできる。このＬＣＤパネル
は、線順次または時分割多重モードで動作し、２つの投
影画像領域を生成し、レンズを介して投影することがで
きる。光源の位置の変更により画像領域の位置を変化さ
せ、これにより、目追従手段(eyetracking means)２と
組み合わせたときに視者の両目上に両画像を維持させる
方法が提供される。
【００２９】画像対は、高電力、高分解能の単色ＣＲＴ
投影器を用いて生成することもできる。このＣＲＴ投影
器は、視者の両目にそれぞれ対応する２つの光路を形成
するビームスプリッタと協働する。両光路は、ついで、
それぞれの側の２つのＫＡＬＡフィルタを透過し、画像
に色相を付与する。
【００３０】代わりに、米国テキサス・インスツルメン
ツ社により製造されているようなデジタルマイクロミラ
ーデバイス（ＤＭＤ）により単色光源を反射させ、単一
ＣＲＴ投影器と同様の機能を行わせることもできる。
【００３１】画像対を形成する更に他の手段は、２つの
高電力、高分解能の単色ＣＲＴ投影器を用いるものであ
る。両ＣＲＴ投影器は、視者のそれぞれの目に対する２
つのほぼ平行な光路を形成する構成で動作する。両光路
は次に、それぞれの側の２つのＫＡＬＡフィルタを透過
して、画像に色相を付与する。
【００３２】代わりに、２つの単色光源を２つのデジタ
ルマイクロミラーデバイス（ＤＭＤ）で反射させ、つい
で２つのＫＡＬＡフィルタを透過させることにより、２
つのＣＲＴ投影器により２つの独立した投影画像を形成
する。
【００３３】さらに、画像対を生成するための他の手段
として、１対のＬＣＤパネルを用いて、両ＬＣＤパネル
の中心を慣用の眼間距離である約６５ｍｍ離して配置す
るもの、あるいは、電子的に２つの画像領域に分割でき
る単一のＬＣＤパネルを用いるものがある。この、また
はこれらのＬＣＤパネルは単一の単色光源上に装着さ
れ、さらにレンズにより平行化され、２つの投影画像を
生成する。ＬＣＤパネルを移動させることにより、それ
が機械的であれ電子的であれ、目追従手段と組み合わさ
れて、視者の両目に対して画像を維持することができ
る。
【００３４】代わりに、レンティキュラー・レンズの背
後に直接配置されたＬＣＤパネルを介して単色光源を投
影することにより２つの画像領域を形成することもでき
る。レンティキュラー・レンズを機械的に移動させるこ
とにより、目追従手段との組合せで、視者の両目に対し
て画像を維持することができる。
【００３５】視者が２Ｄ画像を見ることが必要であるな
らば、左目画像および右目画像の両方を同じにしなけれ
ばならない。これは、左目および右目に対して２つの同
じ画像を投影することにより、あるいは、この代わりに
視者の両目をカバーする単一の画像を投影することによ
り実現できる。
【００３６】合焦手段１は複数のミラー１１と複数のレ
ンズとを有し、これらの位置は、投影された画像対の光
路の向きを変更できるように機械的または電気的に修正
され、その結果、視者がその居場所を変更したときでも
視者の両目に対応する領域に画像対が維持される。合焦
手段１は、画像対の収束(convergence)または発散(dive
rgence）の要請の変化、さらには視者の位置またはイメ
ージングシステムからの距離が変化するのに伴なう視者
の両目の眼間距離の変化を許容する。この機能は、ヒン
ジ１３に取り付けられ投影手段３から半反射ミラー１２
への光路を調節するために可動であるミラー４の使用に
より、さらに拡張される。
【００３７】代わりに、合焦手段１は、合焦要素の空間
的変位を可能とする機械的又は電気的サーボ機構を内蔵
することにより、投影画像の”ｘ”，”ｙ”または”
ｚ”を視者の両目に対応する領域に位置決めするように
してもよい。これは、視者の両目に対して単一の画像ま
たは同一の左右目画像を向ける必要がある２Ｄビューイ
ングの場合にも有効である。目追従システムからのフィ
ードバック（帰還）により視者の両目の位置が決定され
る。
【００３８】追従手段２は、単に、視者の両目の位置を
連続的に追従できるシステムを意味する。このような一
手段は、半反射ミラー１２の縁の回りに、広間隔の複数
のＩＲ ＬＥＤのパネルを設けるものである。複数のＩ
Ｒ ＬＥＤは、例えば８８０ｎｍの赤外線（ＩＲ ligh
t）を射出する。この赤外線は、視者には見えないが視
者の両目で反射し、目追従カメラ２により検出される。
視者の両目の位置を認識することにより、視者の両目に
対して投影画像を正確に投影することができる。
【００３９】追従手段２に使用されるビデオカメラはＣ
ＣＤまたはビジコン型のものであり、そのレンズは赤外
帯域通過フィルタに対応したものである。視者の顔は赤
外線で照射される。その光源は赤外線ＬＥＤのアレイに
より構成しうる。視者が矯正眼鏡を掛けている場合に
は、赤外線の固有のパターンが視者の眼鏡上に形成され
るように、ＬＥＤアレイはストライプ状のＬＥＤ群で構
成してもよい。ついで、ビデオカメラから得られた視者
の顔の画像は、視者の眼鏡上の反射のパターンのｘ，ｙ
座標を特定するよう処理される。視者が眼鏡を掛けてい
ない場合には、単一または多数の赤外線ＬＥＤ光源を用
いることができる。この場合、この照明光源による視者
の角膜からの反射が、視者の両目のｘ，ｙ位置を決定す
るために用いられる。
【００４０】投影手段３からの合焦した画像は半反射ミ
ラー１２の方向へ向けられる。半反射ミラー１２は、一
面に、部分的反射性かつ部分的透過性の部分ミラー１２
ｂを有し、他面にガラスまたは透明シート１２ｂを有す
る光学要素である。半反射ミラー１２のサイズは、逆反
射スクリーン１５のサイズ、および半反射ミラー１２か
らの視者の距離により決まり、簡便には、逆反射スクリ
ーン１５の面に対してほぼ４５度の角度に配置される。
【００４１】理想的な半反射ミラー１２は、一面におい
て何ら損失または屈折なくそのミラーを光が直接通過
し、かつ他面に投影される光はすべてそのミラーで反射
するものである。しかし、現実には、ある程度の損失が
あり、必要なことは、半反射ミラー１２が光源５からの
十分な光を半反射ミラー１２で逆反射スクリーン１５へ
向けて反射させ、なおかつ、視者が直接的に半反射ミラ
ー１２を通して画像を見ることができるということであ
る。
【００４２】逆反射スクリーン１５の特有の性質により
本表示装置が可能となっている。逆反射スクリーン１５
への入射光は、入射角に対してほぼ１８０度の角度で、
その表面から反射される。換言すれば、投影光はそれ自
身上へ向きを逆転する。図６から分かるように、逆反射
スクリーン１５は多数のガラスビーズ１６により構成す
ることができる。各ビーズ１６の特性は、ビーズに入射
する光がその光の入射角度に対してほぼ１８０度の角度
で元の方向に反射することを可能にする。
【００４３】本表示システム全体は、投影された光と同
じ光軸に沿って視者の目に画像を投影するビューイング
装置として半反射ミラー１２を用いることにより、この
特性を活用する。より小さいスクリーンサイズ（１００
インチ未満）に対しては、逆反射スクリーン１５は平坦
でもよく、さらに大きなスクリーンサイズに対しては、
視者に対する画像の輝度を最適化するために水平および
垂直の両方向にわずかに湾曲させてもよい。
【００４４】３Ｄの用途には、逆反射スクリーン１５上
に半反射ミラー１２を介して１対の画像を投影するイメ
ージングシステムを視者が保持する。画像対は視者の両
目に投影され、そのイメージングシステムの前に座って
いる視者のみが立体画像を見ることができる。目追従シ
ステムはこの視者の目の位置を追従し、サーボ機構を介
して投影光の光路を修正することにより画像対を当該視
者の両目に占有される領域上にとどまるようにする。２
Ｄシステムは、左右の目に対する両画像が同じであると
いうこと以外、同様に動作することが理解されよう。代
わりに、２つの同一の画像を投影するのではなく、両目
に対して単一の画像を投影することも可能である。
【００４５】一用途において光学合焦システム１を使用
しない場合、イメージングシステム内の投影システム要
素の機械的または電気的移動を行うことにより投影画像
対の光路を変更する。光学合焦システム１がイメージン
グシステムに内蔵される場合には、投影画像対の光路
は、光学合焦システム１内の光学要素の機械的または電
気的移動により変更される。
【００４６】逆反射スクリーン１５をイメージングシス
テムととも収納する囲い(enclosure)は必要ないので、
逆反射スクリーン１５のサイズは任意のサイズとするこ
とができる。唯一の制限は投影光の輝度である。
【００４７】視者はイメージングシステムの近くに位置
することが好ましい。でなければ、半反射ミラー１２の
サイズが大きくなりすぎ、かつ目追従システムが視者の
目を追従することが困難になる。イメージングシステム
に対して視者が近接するほど、或る逆反射スクリーン１
５のサイズに対する半反射ミラー１２のサイズは小さく
てよい。対角１００インチの逆反射スクリーン１５に対
して１ｍ四方より小さいサイズの半反射ミラー１２を用
いるイメージングシステムの場合、そのイメージングシ
ステムからの快適な観察距離は６００〜７５０ｍｍであ
る。
【００４８】イメージングシステムの位置を変えること
により、視者は、使用された特定の逆反射スクリーン１
５のサイズおよび光学特定によって決まる最適な観察領
域内の任意の位置で立体画像を見ることができる。
【００４９】逆反射スクリーン１５は、半反射ミラー１
２の角度がスクリーン面に対してほぼ４５度に保たれる
限り、任意の位置に配置してよい。但し、好ましくはそ
れぞれ図６、図７に示すように垂直または水平のいずれ
かに配置すべきである。垂直位置では、例えば壁に掛け
られ、視者はスクリーンの前に居続ける必要がある。一
方、水平に装着されたスクリーンでは、視者は、投影画
像対がスクリーンのエッジに重ならない限り、フロア上
の任意の場所に位置することができる。ある種の用途で
は、逆反射スクリーン１５を水平に装着することは極め
て顕著な効果を奏する。
【００５０】上述したように、逆反射スクリーン１５
は、入射角度に対してほぼ１８０度の角度で入射光の大
半を逆方向に反射させるという特有の性質を有する。多
数の視者が各々自分自身のイメージングシステムおよび
好ましくは自分自身の半反射ミラー１２を保持すれば、
各視者は、他のソースではなく自分自身のシステムから
投影画像を見ることになる。例えば、１０人の人々が逆
反射スクリーン１５に対して目の高さにトーチを掲げ、
各トーチに異なる色の光を放射させたとすると、１０人
すべてが自分の色の光のみを観察することになる。光の
輝度が高すぎると、一般に極度のクロストークが生じ、
不快な視覚現象を助長し、各視者が混合した画像を見る
ことになる。使用される特定の逆反射スクリーン１５に
適合するように投影画像の輝度を最適レベルまで低減す
ることにより、クロストークを最小限に抑えることがで
きる。この構成はまた、１つの逆反射スクリーン１５に
対して多数の画像を投影して、多数の視者が他の視者と
の干渉なしに異なる画像を見ることを可能とする。
【００５１】すなわち、本発明は、複数の視者が必ずし
も同じ画像を見ることなく同時に同じスクリーンを見る
ことを可能にする。さらに、すべての投影画像が３Ｄま
たは２Ｄである必要はない。つまり、ある視者が２Ｄで
画像を見ている状態で、他の視者が３Ｄで画像を見る、
ということが可能となる。
【００５２】この多視者構成のためには、各視者に対し
て光学イメージング手段が設けられ、好ましくは、例え
ば図９に示すように各視者に対して半反射ミラーも設け
られる。動作において、各追従手段はそれぞれの視者の
両目の位置を決定する。各追従手段からのフィードバッ
クは合焦手段により利用され、各視者の投影手段からの
画像が各視者の両目に向けて投影されることを保証す
る。この多視者システムの動作により、複数の視者がそ
れぞれ彼ら自身の画像を見ることが可能になる。これら
の画像が各視者に対して同じかどうかは、問題ではな
く、個々の用途に依存する。例えば、各視者は同じ画像
をみてもよく、あるいは、各視者は全く異なる画像をみ
てもよい。さらには、何人かの視者が同じ画像を見て、
他の視者は異なる画像を見る、ということも可能であ
る。
【００５３】視者は彼ら自身のイメージングシステム光
源を見るので、他の任意の外的に照らされる現実の物体
を３Ｄビデオ背景に対する前景物体として見ることがで
き、場面(scene)を本物のように見せることができる。
【００５４】当業者に明らかであるような変形・変更
は、以上説明した本発明の範囲内にあると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）および図１（ｂ）はイメージングシ
ステムの概略を示す。
【図２】図２（ａ）は光学合焦システムの上面図、図２
（ｂ）は光学合焦システムの側面図を示す。
【図３】図３は半反射ミラーの動作を示す。
【図４】半反射スクリーンの構成を示す。
【図５】下部にイメージングシステムを有する垂直スク
リーンを備えたビュアーシステムを示す。
【図６】他の構成のイメージングシステムを有する垂直
スクリーンを備えたビュアーシステムを示す。
【図７】水平スクリーンを有するビュアーシステムを示
す。
【図８】多視者システムを示す。
【図９】多視者構成の一例を示す。
【符号の説明】
１…合焦手段、２…追従手段、３…投影手段、５…光
源、１２…半反射ミラー、１５…逆反射スクリーン

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】複数の視者のための多視者表示システムで
    あって、少なくとも１つの半反射ミラーと、逆反射スク
    リーンと、複数の光学イメージング手段とを備え、各視
    者にはそれぞれ前記光学イメージング手段が与えられ、
    各光学イメージング手段は光路に沿って画像を投影する
    ための投影手段と、各視者の目の空間的位置を決定する
    ための追従手段と、各視者の移動に応答して前記光路を
    修正する合焦手段とを有する多視者表示システム。
  2. 【請求項２】請求項１に記載の多視者表示システムにお
    いて、少なくとも１つの前記投影手段は、その対応する
    視者に対する光路に沿って左目画像および右目画像を投
    影することにより立体画像を形成するように構成されて
    いる多視者表示システム。
  3. 【請求項３】請求項１に記載の多視者表示システムにお
    いて、少なくとも１つの前記投影手段は、その対応する
    視者に対する光路に沿って同一の左目画像および右目画
    像を投影することにより平面画像(monoscopic image)を
    形成するように構成されている多視者表示システム。
  4. 【請求項４】先行する請求項のいずれかに記載の表示シ
    ステムにおいて、少なくとも１つの前記合焦手段は、投
    影画像を必要な位置へ向けるために再配置することがで
    きる少なくとも１つのレンズを有する表示システム。
  5. 【請求項５】先行する請求項のいずれかに記載の表示シ
    ステムにおいて、少なくとも１つの前記合焦手段は、投
    影画像を必要な位置へ向けるために再配置することがで
    きる少なくとも１つのミラーを有する表示システム。
  6. 【請求項６】先行する請求項のいずれかに記載の表示シ
    ステムにおいて、少なくとも１つの前記追従手段は、赤
    外線帯域通過フィルタと結合されたビデオカメラを有す
    る表示システム。
  7. 【請求項７】請求項６記載の表示システムにおいて、前
    記半反射ミラーは少なくとも１つの赤外線光源を有し、
    該赤外線光源は視者の目に向けられ、赤外光の反射を通
    して前記追従手段が視者の目を追従することを可能とし
    た表示システム。
  8. 【請求項８】先行する請求項のいずれかに記載の多視者
    表示システムにおいて、すべての前記視者に対して単一
    の半反射ミラーが設けられる多視者表示システム。
  9. 【請求項９】請求項１〜７のいずれかに記載の多視者表
    示システムにおいて、各前記視者にそれぞれ半反射ミラ
    ーが設けられる多視者表示システム。
  10. 【請求項１０】先行する請求項のいずれかに記載の表示
    システムにおいて、前記逆反射スクリーンはほぼ垂直方
    向に配置される表示システム。
  11. 【請求項１１】請求項１〜９のいずれかに記載の表示シ
    ステムにおいて、前記逆反射スクリーンはほぼ水平方向
    に配置される表示システム。
  12. 【請求項１２】先行する請求項のいずれかに記載の表示
    システムにおいて、前記逆反射スクリーンは湾曲してい
    る表示システム。
  13. 【請求項１３】先行する請求項のいずれかに記載の表示
    システムにおいて、少なくとも１つの前記光学イメージ
    ング手段はその投影手段から異なる画像を投影する表示
    システム。
  14. 【請求項１４】先行する請求項のいずれかに記載の表示
    システムにおいて、前記半反射ミラーは前記逆反射スク
    リーンに対してほぼ４５度の角度にある表示システム。
  15. 【請求項１５】先行する請求項のいずれかに記載の表示
    システムにおいて、１つの光学イメージング手段からの
    前記逆反射スクリーン上の第１の画像の空間的位置が少
    なくとも１つの他の光学イメージング手段からの第２の
    画像の空間的位置と重なる表示システム。
  16. 【請求項１６】先行する請求項のいずれかに記載の表示
    システムにおいて、少なくとも１つの前記投影手段は、
    光路に沿って単一の画像を投影するように構成され、前
    記単一の画像は一人の視者の両目をカバーすることがで
    きる表示システム。
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