【手続補正書】
【提出日】平成16年12月24日(2004.12.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元空間を実質的に取り囲む内面を有するスクリーンと、
第一の映像を投影する第一の投影手段と、
前記三次元空間内に配置された第一の凸面を有する第一の鏡であって、前記第一の投影手段によって投影される前記第一の映像を反射して、前記スクリーンの内面に亘って放射するものとを含むことを特徴とする映像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、前記三次元空間がほぼ球形であることを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、前記第一の凸面が楕円面をもつ幾何形状又は球面をもつ幾何形状のいずれか一つであることを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、
前記スクリーンは、外側表面を有し、かつ、半透明材料で構成され、前記スクリーンの内面上に放射された前記第一の映像が該スクリーンの外側表面に現れるようにすることを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項２に記載の装置であって、
更に、前記スクリーンに装着されると共に、前記第一の投影手段を実質的に囲繞するベースを具備することを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置において、
前記三次元空間はほぼ球形であり、更に、
前記第一の凸面が楕円面の幾何形状又は球面の幾何形状のいずれか一つを有することを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置において、前記スクリーンが実質上不透明であることを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項１に記載の装置において、
前記スクリーンが開口を有し、
前記第一の投影手段が実質的に閉じた前記三次元空間の外側に存在し、
前記第一の投影手段が前記スクリーンの開口を通して前記第一の鏡の第一の凸面へ前記第一の映像を投影することを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項１に記載の装置において、
前記第一の投影手段が実質的に前記三次元空間内に存在することを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の装置において、前記三次元空間がほぼ球形であることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の装置において、
前記スクリーンが中心軸を有する中空の球状に形成され、
前記第一の投影手段及び第一の鏡が前記中心軸に沿って存在することを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の装置であって、
更に、前記スクリーン内面で反射された光を吸収するために、前記三次元空間内に配置された光遮蔽体であって、前記第一の映像が前記第一の投影手段と第一の鏡の間においてとる光路の一部を取り囲むものを具備することを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１に記載の装置であって、更に、
第二の映像を投影する第二の投影手段と、
前記三次元空間内に配置される第二の凸面を有する第二の鏡と、
前記ほぼ閉じた三次元空間内に取り付けられ、前記第二の投影手段により投影された前記第二の映像を、前記第二の鏡の第二の凸面上に反射する第三の鏡を含み、
前記スクリーン内面上に前記第二の映像を反射して放射するために、前記第二の鏡が配設されていることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の装置において、
前記第一の映像が反射されて、前記スクリーン内面の一方の半分に亘って放射され、そして、前記第二の映像が反射されて、前記スクリーンの他方の半分に亘って放射されることを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置において、前記スクリーンがほぼ球形であることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置において、
前記スクリーンが外側表面を有し、かつ、半透明材料で構成され、前記スクリーン内面上に放射された前記第一の映像及び第二の映像が該スクリーンの外側表面に現れることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の装置であって、
更に、前記第一の投影手段及び第二の投影手段を実質的に囲繞するベースを具備し、前記スクリーンが前記ベースに支持されており、且つ、前記第一及び第二の投影機が前記第一及び第二の映像を投影するための少なくとも一つの開口を有することを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の装置において、
前記三次元空間が、中心軸を有するほぼ球形であり、
前記第一の鏡が前記第一の投影手段と第二の鏡の間に存在した状態で、前記第一の投影手段及び前記第一の鏡並びに前記第二の鏡が、前記中心軸に沿って存在し、
該第二の投影手段が、前記中心軸に交差する光路に沿って前記第二の映像を指向することを特徴とする装置。
【請求項１９】
映像表示装置であって、
ほぼ半球形の空間を確定する内面を有する実質的に半球形のスクリーンと、
前記半球形空間内に置かれた第一の鏡と、
第一の映像を前記第一の鏡上に投影する第一の投影手段であって、前記第一の鏡が前記第一の映像を反射するものと、
前記第一の鏡により反射された前記第一の映像を反射して、前記スクリーンの内面上に亘って放射するために、前記半球内に置かれる第二鏡であって、第一の凸面を有するものを有することを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１９に記載の装置において、前記第一凸面が楕円面をもつ幾何形状又は球面をもつ幾何形状のいずれか一つであることを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項１９に記載の装置において、
前記半球形スクリーンが外側表面を有しており、且つ、半透明材料で構成され、前記スクリーン内面上に反射されて放射された前記第一の映像が前記スクリーンの外側表面上に現れることを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項１９に記載の装置であって、更に、
第二の映像を投影するための第二の投影手段と、
前記半球形空間内に置かれ、前記投影手段により投影された前記第二の映像を反射する第三の鏡と、
第二の凸面を有し前記半球内に置かれる第四の鏡であって、前記第三の鏡によって反射された前記第二の映像を反射して、前記スクリーンの内面上に亘って放射する第四の鏡を有することを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項２２に記載の装置において、
前記第一の映像が反射されて、前記スクリーン内面の一方の半分に亘って放射され、更に、前記第二の映像が反射されて、前記内面の他方の半分に亘って放射されることを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項２２に記載の装置において、
前記スクリーンが外側表面を有しており、且つ、半透明物質で形成され、前記スクリーン内面上に放射された前記第一及び第二の映像が前記スクリーンの外側表面に現れることを特徴とする装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
米国特許第４，４２７，２７４号は球体外部に配置された二台の投影機を使用する前方投影システムを記載しているが、それは球体の両対向側面の開口を通して、対向する半球の内面上に映像を投影する。同様の原理を使用する後方投影システムは、球形をした後方投影スクリーン面のほとんど全部に亘って表示像を作成することができよう。しかし、そのようなシステムは、球体の対向端に外付けされた投影機を使用するが、それはディスプレイの外観を損ねる。美観上、球体の一端のみに外付けされた投影機を使用するシステムが好ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
発明の要約
本発明に基づく投影システムは、三次元空間を実質的に取り囲む内面を有する前方投影用あるいは後方投影用のスクリーン上に表示像を作成する。本投影システムは、三次元空間内に配置した凸面鏡を使用して投影機が作成した映像を反射する。この凸面鏡はスクリーンの内面に亘って映像を放射する。スクリーンが半透明材料で形成されている場合、映像はスクリーンの外側表面に現れ、それが取り囲まれた空間の外部から見ることができる。スクリーンの内面が不透明である場合、スクリーンの内面上にできた映像を前記三次元空間の内部から見ることができる。投影機によって作成される映像に予め適切な歪みを与えておき、それがスクリーンに投影されたときに正確な映像となって現れるようにしてスクリーン及び放射鏡の幾何学形状によって引き起こされるいかなる歪みをも補償する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
発明の詳細な説明
図１は、本発明に基づくシステム１０の立断面図であり、このシステム１０は、単一の投影機を使用して、好適には、実質的に球形の空間１７を取り囲む中空球状の三次元スクリーン１４の外側表面１２に映像を作成するものである。スクリーン１４はベース１６の上に載置される。ベース１６内に設けた投影機１８が、スクリーン１４の開口１９を通して上向きに、スクリーン１４に取り付けられた取付板２６から下方へ延びる棒２４に懸架された鏡２２の下面２０に向かって映像を投影する。投影機１８及び開口１９並びに鏡２２は、スクリーン１４の共通軸沿いに存在する。鏡２２の凸状の下面２０が投影された像を反射し、その像をスクリーン１４のほぼ全内面２７に放射する。スクリーン１４は半透明であるので、スクリーンのうちで鏡２２あるいはベース１６によりぼかされる投影軸線沿いの領域２８及び３０を除くほぼ全部の外側表面１２に、その映像が現れる。システム１０の高さが十分にある場合には、スクリーンの隣に立つ人間は、上部領域２８における映像の途切れに気づかない。凸面鏡２２の鏡面は球形の幾何形状若しくは楕円形の幾何形状のいずれでもよい。凸状虚焦点面を有する投影機レンズに関連して使用される球面鏡、あるいは平面状虚焦点面を有する投影機に関連して使用される楕円面鏡は、適当な深度の焦点をもっており、像が現れるスクリーン１４上のどこでも明瞭な表示像を与える。必要であれば、スクリーンと放射鏡の幾何学形状とに起因して生じるいかなる歪みをも補償すべく、投影機１８によって作成された映像は予め適切に歪めておき、スクリーン１４上に投影されたときに正確な映像が現れるようにすることができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
図１は投影機１８から出た投影光が鏡の下面２０に至る光路３４と、反射された光が鏡の下面２０からスクリーン内面２７に至る光路３６とを例示している。スクリーンの内面２７がわずかに反射する仕上げになっていると、スクリーンの内面２７に当たった光のごく一部は反射され、半透明材料のスクリーンを通過して外に出ることはない。反射光のほとんどは光路３８を通って黒い円筒状の光遮蔽体４０に向かうが、この光遮蔽体４０はベース１６から鏡２２向けて上に延出し、投影機１８から出る光線を取り囲む。光遮蔽体４０は、前記内面２７から反射される光を吸収し、その光がスクリーン内面２７の他の部分に達してゴースト映像を発生することを防ぐ。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
図２及び図３は、それぞれ、図１に示す鏡２２を取り付けるための別のシステムの平面図と立断面図である。図１に示すようにスクリーン１４の内面２７に取り付けられたプレート２６から下方に延出する棒２４に鏡２２を懸架するよりも、図２及び図３に示す別の取り付けシステムは、光遮蔽体４０から上方へ延びる中央の棒５２を使用して鏡２２を下から支持する。この支持棒５２はそれ自体が、投影光の妨害を最小限にとどめるように整合された光遮蔽体４０内に、薄いフィン５３によって支持される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図４は、ベース７６上に載置された半透明の球形スクリーン７０を有する投影システム６０を示すが、これは多くの点で図１のシステム１０に類似する。しかしながら、投影システム６０は、ベース７６内において一台の投影機ではなく二台の投影機６２及び６４を使用して、より明るい表示像を与える。ベース７６から上に延出する中央の棒７３に支持された鏡６６の下側の凸面は、投影機６２から来る光線を、主としてスクリーン７０の下半球６８の内面上に亘って放射する。スクリーン７０の頂点内面に取り付けた第二の鏡７２は、投影機６４から来る光線を、上向きにされた第３の鏡６７の凸面に向かって反射するように傾斜を有しており、この鏡６７がその映像を主としてスクリーン７０の上半球７４の内面上に亘って放射する。投影機６２及び鏡６６，６７，７２は、スクリーン７０によって取り囲まれた空間の垂直軸に沿って存在するが、一方、投影機６４はその軸線からずれており、その光線を、該垂直軸と鏡７２の位置で交差する光路に向かわせる。好適な実施の形態では、投影機６２，６４は、ベース７６内に設置したコンピュータ７８によって制御されるディジタル投影機である。しかし、投影機６２及び６４は、任意の種類の投影機でよい。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
図８は、本発明の別の実施の形態の略式立断面図であり、この実施の形態は壁１１２上に装着された半透明の半球形スクリーン１１０の外側表面上に表示像を作成するものである。スクリーン１１０の下端部の背後において壁１１２に埋め込まれた投影機１１４が、スクリーン１００の内部の鏡１１６に向かって映像を投影する。鏡１１６は、壁１１２上に装着された凸面鏡１１８に向かって映像を反射し、この凸面鏡１１８がスクリーン１１０の内面のうちの下半分に亘って映像を放射する。スクリーン１１０上端部の背後において壁１１２に埋め込まれた別の投影機１２０が、鏡１２２に第二の映像を投影し、この鏡１２２がその映像を鏡１１８に向かって反射する。鏡１１８は、スクリーン１１０内面のうちの上半分に亘ってその第二の映像を放射する。凸面鏡１１８と組み合わせた図８の二台の投影機は、図７の単一投影機半球システムによって提供されるものよりももっと明るく、より精細な映像を半球形スクリーン１１０上に提供する。複式投影機の利点を結合して明るさと精細さを得るために、二台以上の投影機を単一の凸面鏡又は一対の凸面鏡へ向けて投影させることができることは明白であろう。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2004530148.tif 000001