(57)【要約】【課題】  表示画像は観察者には正像として視認されるが、一方、観察者には表示画像は天地左右が逆転した像として視認されることになり、また座標入力装置の入力ペンの操作も一人の観察者のみが可能で、複数名でひとつの表示画像を観察、情報入力を行なう場合は、甚だ不便であった。【解決手段】  複数方向からの画像を視認的同時に一表示領域内で表示する画像表示装置において、複数の画像表示に同期して座標入力装置を制御する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画像を、表示画面に時分割表示することにより視認的同時に一表示領域内で表示すると共に、該表示画面に座標入力装置を配置したことを特徴とする画像表示装置において、該座標入力装置の検出座標軸を該複数の表示画面の時分割表示タイミングと同期して変更する事を特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
パソコンを内蔵、或いはパソコンのインターフェイスを備えたことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は画像表示装置、特に複数の観察者によって同時に使用される画像表示装置に配置された座標入力装置の駆動方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１２に従来の座標入力装置付き画像表示装置の一例を示す。
【０００３】
図において、４００はテーブル形状をした座標入力装置付き画像表示装置で、表示画像４０１を挟んで二人の観察者４０２、４０３が対面してひとつの表示画像を観察すると共に、一人の観察者４０２が該座標入力装置の入力ペン４０４により表示画面に情報入力作業を行なっている。
【０００４】
又、従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２をあげることが出来る。
【特許文献１】特開２０００−２３５４４３号公報
【特許文献２】特開昭６３−４９８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
然しながら、図１２からも分かる様に、表示画像４０１は観察者４０２には正像として視認されるが、一方、観察者４０３には表示画像４０１は天地左右が逆転した像として視認されることになり、また座標入力装置の入力ペン４０４の操作も一人の観察者４０２のみが可能で、複数名でひとつの表示画像を観察、情報入力を行なう場合は、甚だ不便であった。本発明はかかる問題を解決するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
複数の画像を、表示画面に時分割表示することにより視認的同時に一表示領域内で表示すると共に、該表示画面に座標入力装置を配置したことを特徴とする画像表示装置において、該座標入力装置の検出座標軸を該複数の表示画面の時分割表示タイミングと同期して変更する事により複数の観察者が視認的同時に座標入力装置による情報入力作業が可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の実施例１によれば、ライトバルブの画像を投射光学系によりスクリーンに拡大投影する画像表示装置であって、Ｓ偏光、Ｐ偏光の各画像を時分割表示し、Ｓ偏光眼鏡、Ｐ偏光眼鏡を介して該時分割表示された投影画像を観察することにより、複数の観察者が視認的同時に各画像を観察することが可能な画像表示装置において、座標入力装置の座標軸６２、６３を各々Ｓ偏光シャッタ、Ｐ偏光シャッタに同期して切り換えることにより、観察者Ｆ、Ｈはそれぞれの画像５、６に対応したペン入力作業を行なうことができる。
【０００８】
また、本発明の実施例２によれば、二つの画像を交互にＯＮ−ＯＦＦし時分割表示すると共に、各画像に同期して液晶シャッタ眼鏡をＯＮ−ＯＦＦすることにより、複数の観察者が液晶シャッタ眼鏡を介して各画像をそれぞれ視認的同時に観察することが可能な画像表示装置において、座標入力装置の座標軸６６、６７を各々液晶シャッタ眼鏡３３、液晶シャッタ眼鏡３４に同期して切り換えることにより、観察者Ｊ、Ｋはそれぞれの画像３５、３６に対応したペン入力作業を行なうことができる。
【０００９】
更に、本発明の実施例３によれば、本発明による複数の画像表示装置にパソコン接続用のインターフェイスを装備し、パソコンによりインターネットに接続することにより、遠隔地の複数の画像表示機間でのコラボレーション作業が可能となり、また対戦ゲーム等、画像表示機による遠隔地間の操作も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
（実施例１）
図１に本発明の実施例１における画像表示装置の概要を示す。画像表示装置の筐体１の上面に配置されたスクリーン２を挟んで二人の観察者Ｆ、Ｈが対面している。
【００１１】
３は後述するＳ偏光眼鏡、４はＰ偏光眼鏡で５はＳ波画像、６はＰ波画像である。
【００１２】
６０、６１はスクリーン２に配置された後述する座標入力装置の入力ペンで、６２、６３は各々ペン６０、６１に対応した該座標入力装置の座標軸である。
【００１３】
図２は図１に示す画像表示装置の断面図で６８は入力ペン６０、６１に接続された座標入力装置の駆動ユニット、７はスクリーン２の裏面より画像を投影する光学エンジンで図３にその詳細を示す。
【００１４】
図３においてランプハウジング８に収納されたランプ９から発せられた光はフライアイレンズ１０により照明範囲内の光量を均一にされた後ＰＳ変換素子１１によりその偏光方向を一方向に揃えられコンデンサーレンズ１２を介して色分解用の第一のダイクロミラー１３に射出される。
【００１５】
Ｂ成分を反射、Ｒ，Ｇ成分を透過するように構成された前記第一のダイクロミラー１３によって反射されたＢ成分の光は反射ミラー１４を介しＢ用透過型液晶パネル１５に照射される。
【００１６】
一方、前記第一のダイクロミラー１３によって透過されたＧ，Ｒ成分の光は第二のダイクロミラー１６によって分離され、Ｇ成分の光はＧ用透過型液晶パネル１７に照射される。
【００１７】
同様にＲ成分の光はミラー１８、１９を介してＲ用透過型液晶パネル２０に照射される。
【００１８】
ここで２１はＢ，Ｇ用各透過型液晶パネル１５，１７までの光路長とＲ用透過型液晶パネル２０までの光路長の差による光量の減衰を補正するためのコンデンサーレンズである。
【００１９】
Ｒ，Ｇ，Ｂ用各透過型液晶パネルに照射された光は各パネルを通過後Ｒ，Ｇ，Ｂ各画像を形成し、更にＲ，Ｇ，Ｂ用各１／４λ板２２，２３，２４によって、その偏光方向を４５°に揃えられた後、直角プリズム２５によって合成され、投射レンズ２６によってスクリーン２に投影される。
【００２０】
ここで２７、２８は前記直角プリズム２５と投射レンズ２６間に配置されたＳ偏光シャッタ、Ｐ偏光シャッタであり、後述するタイミングで直角プリズム２５から出力される画像光をＳ偏光、Ｐ偏光に分けて投射レンズ２６に出力する。
【００２１】
更に、以下に説明する何れかのタイプの座標入力装置が図１に示すスクリーン２上に配置されている。図９、１０、１１は各々代表的な座標入力装置の概要を示す図で、以下それぞれの動作について説明する。
【００２２】
図９は超音波振動方式の座標入力装置（デジタイザ）の原理的な構成を示している。
【００２３】
符号１０１は図１におけるスクリーン２と兼用したガラス或いはアクリル等などから成る振動伝達板で、振動ペン（入力ペン）１０２から伝達される超音波振動が周辺部で反射されるのを防止するため、シリコンゴムなどから構成された反射防止材１０７に支持されている。
【００２４】
振動伝達板１０１の３つの角部に３個の振動センサ１０３が取り付けられており、超音波振動子駆動回路１０４によって駆動される振動ペン１０２の超音波振動子１０２ａから発生され振動伝達板１０１を介して伝達される超音波振動の弾性波を検出する。
【００２５】
振動伝達板１０１内を伝播する上記弾性波は、振動伝達板１０１上の振動ペン１０２の接触した位置と各振動センサ１０３との距離に応じた遅延時間をかけて各振動センサ１０３に到達する。従って各振動センサ１０３からの信号を信号波形検出回路１０５によって検出して、各振動センサ１０３における遅延時間を測定し、演算制御回路１０６によって各遅延時間に基づく演算により振動伝達板１０１上での振動ペン１０２の接触位置の座標を求めることができる。
【００２６】
図１０は電磁誘導方式の座標入力装置の原理的構成を示している。図１０において、図１におけるスクリーン２と兼用したガラス或いはアクリル等からなるタブレット２０１の表面には、Ｘ軸方向とＹ軸方向に分けてループアンテナ（長方形のコイル）２０２、２０３が多数配置されており、各アンテナの一端は接地され、他端はＸ軸受信回路２０５ないしＹ軸受信回路２０６の切り換えスイッチ２０５ｂないし２０６ｂに接続されている。受信回路２０５、２０６は前記切り換えスイッチとアンプ２０５ａ，２０６ａからなる。図示していない電子ペン（入力ペン）の先端にはコイルとコンデンサから成る共振回路２０４が埋め込まれている。電子ペンは電池を内蔵していない。
【００２７】
切り換えスイッチ２０５ｂないし２０６ｂを介してループアンテナ２０２ないし２０３のそれぞれに対し配置順に走査するように高周波信号源２０７ないし２０８から電子ペンの共振回路２０４の共振周波数に合う高周波電流が順次印加される。それにより各ループアンテナから順次、前記共振周波数の電磁波が放出され、共振回路２０４が共振を起こし、電磁エネルギーを蓄積する。
【００２８】
各ループアンテナは電磁波放出の次の瞬間に切り換えスイッチ２０５ｂないし２０６ｂの切り換えによりアンプ２０５ａないし２０６ａに接続されて受信状態に切り換えられ、電子ペンの共振回路２０４から放出される電磁波を受信し、検出する。
【００２９】
各ループアンテナのうちで電子ペンに最も近いアンテナによる検出信号の強度が最も高いので、順次上記の切り換えの走査により得られるＸ軸受信回路２０５およびＹ軸受信回路２０６それぞれの検出信号の強度分布からタブレット２０１上の電子ペンの指示位置の座標を検出することができる。
【００３０】
図１１は静電容量方式の座標入力装置の原理的構成を示している。この方式では、図１におけるスクリーン２と兼用したガラス或いはアクリル等からなるタブレット３００の上面にタッチパネル３０１が設けられる。ここでは四角形のタッチパネル３０１の表面は全体の抵抗率が均一な導電膜でコーティングされており、その四辺に沿って４本の電極３０２、３０３，３０４，３０５が設けられており、それぞれに符号Ｖで示す電源から電圧が印加される。
【００３１】
入力ペン３０６は導電物からなり、入力ペン３０６でタッチパネル３０１表面の所望のポイント３０７をタッチすると、入力ペン３０６ないしこれを持つ操作者の静電容量により各電極３０２〜３０５から入力ペン３０６に電流が流れ込む。
【００３２】
ここでタッチパネル３０１上のタッチされたポイント３０７のＸ方向、Ｙ方向の位置は入力ペン３０６ないし操作者のインピーダンスＺとは無関係に、Ｘ，Ｙ方向それぞれの両端の電極３０２〜３０５から流れる電流ｉａ，ｉｂ，ｉｃ，ｉｄの値だけで表され、次式によって求めることができる。すなわち、Ｘ方向の電極３０２、３０３間の距離をＲｘ，電極３０２、ポイント３０７間の距離をｒａ，Ｙ方向の電極３０４、３０５間の距離をＲｙ，電極３０５、ポイント３０７間の距離をｒｄとすると、ポイント３０７の
Ｘ方向の検出位置は、ｒａ／ＲＸ＝ｉｂ／（ｉａ＋ｉｂ）
Ｙ方向の検出位置は、ｒｄ／ＲＹ＝ｉｄ／（ｉｃ＋ｉｄ）
である。これによりタッチされたポイント３０７の座標を求めることができる。
【００３３】
図４は前記Ｓ偏光シャッタ２７、Ｐ偏光シャッタ２８のＯＮ−ＯＦＦタイミングと図１に示す座標入力装置の座標軸６２、６３を切り換えるタイミングを示すタイミングチャートで、横軸に時間ｔ、縦軸にＯＮ−ＯＦＦのタイミングを表す。
【００３４】
上記タイミングで図１に示すＳ波画像５及びＰ波画像６を時分割表示することにより、観察者ＦはＳ波偏光眼鏡３を介してＳ波画像５を正像として視認することができる。
【００３５】
同様に観察者ＨもＰ波偏光眼鏡４を介してＰ波画像６を正像として視認することが可能となる。
【００３６】
更に、座標入力装置の座標軸６２、６３を各々Ｓ偏光シャッタ、Ｐ偏光シャッタに同期して切り換えることにより、観察者Ｆ、Ｈはそれぞれの画像５、６に対応したペン入力作業を行なうことができる。
【００３７】
（実施例２）
図５に本発明の実施例２における画像表示装置の概要を示す。画像表示装置の筐体３１の上面に配置されたスクリーン３２を挟んで二人の観察者Ｊ、Ｋが対面している。
【００３８】
３３は観察者Ｊ用の画像３５を観察する為の液晶シャッタ眼鏡、３４は観察者Ｋ用の画像３６を観察する為の液晶シャッタ眼鏡である。
【００３９】
６４、６５はスクリーン２に配置された後述する座標入力装置の入力ペンで、６６、６７は各々ペン６４、６５に対応した該座標入力装置の座標軸である。
【００４０】
図６にスクリーン３２の裏面より画像を投影する光学エンジンの詳細を示す。
【００４１】
図６においてランプハウジング３７に収納されたランプ３８から発せられた光はフライアイレンズ３９により照明範囲内の光量を均一にされた後ＰＳ変換素子４０によりその偏光方向を一方向に揃えられコンデンサーレンズ４１を介して色分解用の第一のダイクロミラー４２に射出される。Ｂ成分を反射、Ｒ，Ｇ成分を透過するように構成された前記第一のダイクロミラー４２によって反射されたＢ成分の光は反射ミラー４３を介しＢ用透過型液晶パネル４４に照射される。
【００４２】
一方、前記第一のダイクロミラー４２によって透過されたＧ，Ｒ成分の光は第二のダイクロミラー４５によって分離され、Ｇ成分の光はＧ用透過型液晶パネル４６に照射される。
【００４３】
同様にＲ成分の光はミラー４７、４８を介してＲ用透過型液晶パネル４９に照射される。
【００４４】
ここで５０はＢ，Ｇ用各透過型液晶パネル４４，４６までの光路長とＲ用透過型液晶パネル４９までの光路長の差による光量の減衰を補正するためのコンデンサーレンズである。
【００４５】
Ｒ，Ｇ，Ｂ用各透過型液晶パネル４４，４６，４９に照射された光は各パネルを通過後Ｒ，Ｇ，Ｂ各画像を形成し、直角プリズム５１によって合成され、投射レンズ５２によってスクリーン３２に投影される。
【００４６】
図７は図５における観察者Ｊ用の画像３５、観察者Ｋ用の画像３６、観察者Ｊ用の液晶シャッタ眼鏡３３及び観察者Ｋ用の液晶シャッタ眼鏡３４各々のＯＮ−ＯＦＦタイミングと図５に示す座標入力装置の座標軸６６、６７を切り換えるタイミングを示すを示すタイミングチャートで、横軸に時間ｔ、縦軸にＯＮ−ＯＦＦのタイミングを表す。
【００４７】
図から分かる様に、画像３５と３６を交互にＯＮ−ＯＦＦし時分割表示すると共に、画像３５、３６に同期して液晶シャッタ眼鏡３３、３４をＯＮ−ＯＦＦすることにより、観察者Ｊは画像３５を、観察者Ｋは画像３６をそれぞれ視認することが可能となる。
【００４８】
更に、座標入力装置の座標軸６６、６７を各々液晶シャッタ眼鏡３３、液晶シャッタ眼鏡３４に同期して切り換えることにより、観察者Ｊ、Ｋはそれぞれの画像３５、３６に対応したペン入力作業を行なうことができる。
【００４９】
（実施例３）
図８は本発明による複数の画像表示装置５３、５４にパソコン接続用のインターフェイス５５，５６を装備し、パソコン５７，５８によりインターネット５９に接続した様子を表す図で、遠隔地の複数の画像表示機間でのコラボレーション作業が可能となる。
【００５０】
また対戦ゲーム等、画像表示機による遠隔地間の操作も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】実施例１における座標入力装置付画像表示装置の概要を示す図。
【図２】図１に示す画像表示装置の断面図。
【図３】光学エンジンの詳細を示す図。
【図４】Ｓ偏光シャッタ、Ｐ偏光シャッタのＯＮ−ＯＦＦタイミング及び座標軸６２，６３の切り換えタイミングを示すタイミングチャート。
【図５】実施例２の画像表示装置の概要を示す図。
【図６】実施例２における光学エンジンの詳細を示す図。
【図７】実施例２における画像表示装置の画像及び液晶シャッタ眼鏡、各々のＯＮ−ＯＦＦタイミング及び座標軸６６，６７の切り換えタイミングを示すタイミングチャート。
【図８】本発明による複数の画像表示装置をパソコンによりインターネットに接続した様子を表す図。
【図９】超音波振動方式の座標入力装置（デジタイザ）の原理的な構成を示す図。
【図１０】電磁誘導方式の座標入力装置の原理的構成を示す図。
【図１１】静電容量方式の座標入力装置の原理的構成を示す図。
【図１２】従来装置例の概要を示す図。
【符号の説明】
【００５２】
１  画像表示装置の筐体
２  スクリーン
３  Ｓ偏光眼鏡
４  Ｐ偏光眼鏡
５  Ｓ波画像
６  Ｐ波画像
７  光学エンジン
３３，３４  液晶シャッタ眼鏡
５５，５６  パソコン接続用のインターフェイス
６０，６１，６４，６５  入力ペン
６２，６３，６６，６７  入力ペンの座標軸
６８  座標入力装置の駆動ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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