"プロジェクションディスプレイのシステムであって、前記システムは次の特徴:前記システムはイメージの源として空間光変調器、前記空間光変調器を照らすための照明単位、および映写レンズを含み、前記システムはサブパネルプロジェクションモードを含み、前記サブパネルプロジェクションモードでは、前記空間光変調器はサブパネル表示モードで作動する、前記サブパネル表示モードでは、前記空間光変調器の表示区域は複数のサブパネルに分けられる、各々の前記サブパネルは色のイメージの別の原色の部品に属するのイメージに表示する;前記システムの光学レイアウトはサブパネルプロジェクションのレイアウトをみ、前記なサブパネルプロジェクションのレイアウトは前記映写レンズの出力端に一組の二色性の反射板を含み、前記一組の二色性の反射板投影されたサブパネルのイメージの中心を一直線に並べ異なった前記サブパネルのイメージの内容を1つの色のイメージに重ねる、前記照明単位は完全パネル照明モードを含み、前記完全パネル照明モードでは、光源は白色光に前記空間光変調器の表示区域を照らす、前記システムは移動可能なスクリーンおよび引き込み式反射板の単位を含み、前記引き込み式反射板の単位は前記移動可能なスクリーンにまたは外的なターゲットへのプロジェクションを導くことができる、前記移動可能なスクリーンは定常状態または移動状態にプロジェクションを受け取るときある場合もある、こと上記特徴を包含する前記システム。前記システムは前記サブパネルプロジェクションモードと完全パネルプロジェクションモード間の転換のための変換可能なプロジェクション手段を含み、前記変換可能なプロジェクション手段は前記完全パネルプロジェクションモードのための完全パネルプロジェクションのレイアウトと前記サブパネルプロジェクションモードのための前記サブパネルプロジェクションのレイアウトの間で光学レイアウトを転換する、前記完全パネルプロジェクションのレイアウトは前記映写レンズの出力端に反射板を含んでいる、前記変換可能なプロジェクション手段は完全パネル表示モードと前記サブパネル表示モードの間で前記空間光変調器を転換する、前記完全パネル表示モードでは、前記空間光変調器は完全なパネルのイメージを表示する、請求項1記載のシステム。前記照明単位はサブパネル照明モードと前記完全パネル照明モード間の転換のための変換可能な照明手段を含み、前記サブパネル照明モードでは、前記照明単位は別の原色の光に各々の前記サブパネルを照らす、請求項2記載のシステム。前記変換可能な照明手段は完全パネル照明のレイアウトとサブパネル照明レイアウトの間で光学レイアウトを転換する、前記サブパネル照明のレイアウトは光道の順序に次の光学部品を、含める第1集光レンズL1、第2集光レンズL2、開き版、第1中間レンズC1、一組の二色性の反射板、および第2中間レンズC2、前記完全パネルの照明のレイアウトは前記サブパネル照明のレイアウトと同じ光学部品を含んでいる但し例外としては前記第2集光レンズL2および前記開き版は第3集光レンズL2aと取替えられ、前記一組の二色性の反射板は単一反射板と取替えられる、前記変換可能な照明手段は2つの位置間で移動可能である光学機械メカニズムを含んでいる、請求項3記載のシステム。前記第2中間レンズC2は映写レンズでまたはその近辺で位置に前記第1中間レンズC1の中心を投射する、前記サブパネル照明のレイアウトでは、前記第2集光レンズL2は光に前記第1中間レンズC1の中心の近くで位置に照明の一点に集中する、前記完全パネル照明のレイアウトでは、前記第3集光レンズL2aは光に前記第1中間レンズC1の中心でまたはその近辺で位置に照明の一点に集中する、請求項4記載のシステム。前記光源は3つの別の原色の分けられたLED光源を含み、前記変換可能な照明手段は完全パネル照明のレイアウトとサブパネル照明レイアウトの間で光学レイアウトを転換する、前記サブパネル照明のレイアウトは光道の順序に次の光学部品を、含み:前記3つのLED光源から光を集めるための3枚の第1集光レンズC1、一組の異なった原色の光を結合するための二色性の反射板、および前記空間光変調器に前記LED光源のイメージを投射するためのレンズC2、各々の前記LED光源は前記集光レンズC1の1つに関連して一直線に並び、特定の前記サブパネルを覆うために投射される、前記完全パネルの照明のレイアウトは前記サブパネル照明のレイアウトと同じ光学部品を含んでいる但し例外としては3枚の第2集光レンズC1aは前記3枚の第1集光レンズC1を取り替える、各前記第2集光レンズC1aは前記3つのLED光源の1に関連して一直線に並ぶ、各前記LED光源は前記空間光変調器の完全なパネルを覆うために投影される、前記変換可能な照明手段は2つの位置間で移動可能である光学機械メカニズムを含んでいる、請求項3記載のシステム。前記光源はいくつかの密接に詰められたLED光源を含み、前記変換可能な照明手段は完全パネル照明のレイアウトとサブパネル照明レイアウトの間で光学レイアウトを転換する、前記サブパネル照明のレイアウトは前記空間光変調器に前記LED光源のイメージを投射するための第1集光レンズC1およびレンズC2を含み、前記完全パネル照明のレイアウトは前記サブパネル照明のレイアウトと同じ光学部品を含んでいる但し例外としては第2集光レンズC1aは前記第1集光レンズC1を取り替える、インジケータパイプは前記白色光に前記LED光源からの異なった色の光を結合する、前記変換可能な照明手段は2つの位置間で移動可能である光学機械メカニズムを含んでいる、請求項3記載のシステム。前記光源は3つのセットの密接に詰められた多数LED光源を含んでいる、それぞれの前記セットで別の原色を持っている、各前記セットの多数LED光源の1は1つの別の前記サブパネルを照らす、前記サブパネル照明モードでは、それぞれの前記セットの1つのLED光源だけつけられ、各々の前記サブパネルは別の前記セットからの11つのLED光源によって照らされる、前記完全パネルの照明モードでは、すべての前記サブパネルを照らすために、それぞれの前記セットのすべてのLED光源はつけられる。請求項3記載のシステム。前記光源は異なった原色のいくつかのレーザーソースを含み、前記変換可能な照明手段は完全パネル照明のレイアウトとサブパネル照明レイアウトの間で光学レイアウトを転換する、前記完全パネル照明のレイアウトは白いビームに異なった原色のレーザ光線を結合するための第1組の二色性の反射板、前記空間光変調器の完全なパネルを覆う拡大のビームサイズのためのビームエクスパンダーレンズE1aおよびE2を含み、前記サブパネル照明のレイアウトは前記レンズE1aを取り替えるレンズE1および異なった原色の密接に詰められたビームの配列にレーザ光線を変えるための第2組の二色性の反射板を含み、各ビームは前記空間光変調器の別の前記サブパネルをカバーする、前記レンズE1はビームエクスパンダーの拡大の比率を減らす;前記第2組の二色性の反射板は付加的な一組または取り替え前記第1組である。前記変換可能な照明手段は2つの位置間で移動可能である光学機械メカニズムを含んでいる、請求項3記載のシステム。前記移動可能なスクリーンは回転式往復運動式ののメカニズムを含んでいる、請求項3記載のシステム。前記システムは視差障壁のパネルを含み、前記視差障壁のパネルはパネルの選択的な区域の透明な状態と不透明な状態の間で転換することができる、それによりパネルの相対的な位置を変えることができる障壁および観覧の開きの配列を作成する、請求項10記載のシステム。前記システムは深さ制御手段を持っているタッチパッドを含んでいる、前記深さ制御手段は次の手段:1接触位置の下の接触区域を推定し、深さに前記接触区域から推定されるめの計算機プログラム、または2Z-スタイラス、の1含んでいる請求項10記載のシステム。前記システムは第2スクリーンを含んでいる、請求項10記載のシステム。裸眼立体ディスプレイのシステムであって、前記システムは画像表示、視差障壁のパネル、を含み、前記視差障壁のパネルはパネルの選択的な区域の透明な状態と不透明な状態の間で転換することができる、それによりパネルの相対的な位置を変えることができる障壁および観覧の開きの配列を作成する、こと上記特徴を包含する前記システム。前記視差障壁のパネルは一組の障壁状態を順に繰り返し示す、前記一組の障壁状態の各障壁状態では、前記観覧の開きはパネルの別の区域をカバーする、組合せでは、前記一組の障壁状態のすべての障壁状態で示される前記観覧の開きはパネルの完全な区域をカバーする前記画像表示は一組の前記視差障壁のパネルによって示される障壁状態の順序に対応するフィールドフレームを順に表示する、前記視差障壁のパネルを通って見られたとき、前記フィールドフレームは左目にだけ目に見える完全フレームの左目のイメージとして現われる、右目にだけ目に見える完全フレームの右目のイメージとして現われる、左目のイメージおよび右目のイメージは裸眼立体イメージを形作る、請求項14記載のシステム。タッチパッドを使用してコンピューター生成3Dイメージの相互作用の方法であって、相互作用のための接触位置に使用された対応がある深さd提供するために、前記タッチパッドの少なくとも1つの接触位置x、yで深さ制御手段を使用するステップ、前記接触位置の座標、前記深さおよび前もって決定された傾斜変数に従って表示されるべき仮想端の位置そしてオリエンテーションの計算ステップであって、ユーザーの選択によって定められる前記傾斜変数は取付角および傾斜の方向が含まれている、前記計算ステップ、計算された位置およびオリエンテーションに従う前記仮想端の表示ステップ、前記仮想端と前記3Dイメージ間の相互作用のための計算機プログラムの提供ステップ、を含む前記方法。前記タッチパッドはパッドの多数の接触ポイントを感じることができる;前記深さ制御手段は接触区域を推定するために前記接触位置に隣接して接触ポイントの総数を計算するための計算機プログラムを含み、前記深さは前記接触区域から推定される、請求項16記載のシステム。前記深さ制御手段はZ-スタイラスを含んでいる請求項16記載のシステム。タッチパッドの深さ制御のためのスタイラスシステムであって、前記システムはスタイラスボディ、移動可能で相関的で前記スタイラスボディであるスタイラスの中心であって、前記スタイラスの中心がまた参照位置に前記スタイラスの中心を拡張するための復座ばねを含んでいるか、前記スタイラスの中心、前記スタイラスの中心と前記スタイラスボディ間の相対的な変位を検出するための感知の手段、を含む前記システム。V3Dディスプレイの1つの主要なアプリケーション領域は電子ゲームである。普及した電子ゲームシステムは手持ち型か携帯用NintendoDSおよびソニーPSPのような、家基づかせていたビデオゲームシステムNintendoWiiは、ソニーPlayStationおよびマイクロソフトXBox、様々なタイプはのビジネス使用アーケードのゲームシステムを含る。最近、as3DディスプレイはNintendo3DSのような手持ち型のゲーム装置で、使用される。従って、既存のゲームは2D表示のゲームおよびas3D表示のゲームを含んでいる。V3Dディスプレイは新型のゲームおよび新しいゲームの経験可能に新型ゲームのディスプレイを提供する。V3Dディスプレイシステムが2Dイメージおよびas3Dのイメージをまた表示ことはできることは好ましい。従って、ある2Dゲームおよびas3Dのゲームはまだ新しいシステムで遊ぶことができる。あるゲーム装置はユーザーイメージの相互作用のためのタッチパッドtouchpadを含んでいる。従ってV3Dディスプレイシステムがユーザーイメージの相互作用のためにタッチパッドを使用する機能を含んでいることは、また好ましい。相互作用はまたV3Dおよびas3Dモードに相互作用を含めるべきである。あるゲーム装置は第2表示画面を含んでいる。従ってV3Dのディスプレイシステムが第2映写幕の付加を可能にすることは、また好ましい。本発明は次の4つの表示モードで使用することができるプロジェクションのディスプレイを記述する:A後部プロジェクションの2Dディスプレイ、B体積3DV3Dディスプレイ、C視差障壁に基づく裸眼立体3Dディスプレイ、Dプロジェクターディスプレイ。4つの表示モード間の転換はユーザーによって1つから3つの調節のステップただ要求する。システムは更に2D、as3DまたはV3Dのイメージの相互作用のためのタッチパッドを含むことができる。望まれたとき、システムはまた第2表示画面を組み込むことができる。1台のプロジェクターはメインスクリーンおよび第2スクリーン両方のためにようにイメージの源使用される。本発明を記述するために携帯用ディスプレイシステムはように例使用される。但し、記述されていた特徴はまた家基づかせていたシステムに加えることができるまたはシステムをビジネス使用しなさい。図2aはV3Dモード、2Dモード背面映写およびas3Dモードの操作のための構成の本発明を説明する。システムは表示単位280およびプロジェクター単位260を含んでいる。表示単位はスクリーン281および保護カバー285を含んでいる。V3Dモードでは、スクリーンの好まれた動きは回転式往復運動式の動きである。この動きの使用によって、スクリーンの動きトラック2811は基本的に円である。スクリーンは表示体積2812を渡って掃引する。スライダークランクのメカニズムのような他のメカニズムはまた使用することができる。小さいモーターは示されていない動きを運転するために加えることができる。2Dモードおよびas3Dモードでは、スクリーンは動かない。スクリーンの表面はあらゆるモードのz方向に常に直面する。全システムのサイズを減らすためには、プロジェクター単位は図2aに説明されるように表示装置の隣に、置かれる。この位置はスクリーンの1つの端にプロジェクターを置く。プロジェクションのビームが裏側295bからのスクリーンに達するように反射板271はプロジェクション295a、295bの道を折る。反射板271は回転式接合箇所273のエクステンションアーム272に付す。エクステンションアームはプロジェクター単位または代わりに、表示単位にの別の回転式接合箇所274に付す。すなわち、プロジェクションの道のほとんどはシステムパッケージおよびカバーの外面である。この配置の目的は携帯用プロダクトのための全システムのサイズを最小にすることである。使用されないとき外的な反射板221はの下で折ることができる。図2bはプロジェクターモードのシステム構成を説明する。外的な反射板アセンブリ270は折られた下向きにある。外的なディスプレイ表面297へのプロジェクションのビーム295プロジェクト。V3Dイメージがほとんどすべての方向から見ることができるように保護カバー285は基本的に透明である。イメージの対比を増進するためには、灰色の色合いは透明なカバーに加えることができる。プロジェクションのビームが渡るところでプロジェクションのビームの輝度を減らすためには、区域2851に灰色の色合いがない。位置変更の視差障壁のパネル120はカバーの上に置かれ、スクリーン281に平行である。as3Dモードでは裸眼立体3Dイメージを提供するために、この視差障壁のパネルはスクリーンの投影されたイメージを使用する。他のモードでは、視差の障壁のパネルはオフ状態に転換し、他の性能に影響を与えないで基本的に透明、である。第2部参照望まれたとき、透明なタッチパッド283の上は視差障壁のパネルに加えられる。第3部参照望まれたとき、本発明のシステムはメインスクリーンと同時に使用することができる可能にし、イメージの源と同じプロジェクターを使用する第2映写幕を。第4部参照SLM空間光変調器はプロジェクター単位260でイメージの源として使用される。照明の効率および表示の質のために、SLMの照明そしてプロジェクションはサブパネルモードと完全パネルモードの間で変えられる。サブパネルの照明またはプロジェクションモードの使用によって、システムはV3D、2Dおよびas3Dモードで作動できる。完全パネルモードの使用によって、システムは2Dおよびプロジェクターモードで作動できる。モード切り替えスイッチ278および1つか2つの手動スライドバー277は転換をする。光学系の設計は光学部品の簡単な転換のメカニズムそして最低数を可能にする。転換の手段はi光学機械アプローチおよびii速いソリッドステート転換を含んでいる可変的サブパネルの照明の手段によって。第1部参照本発明は次の章部の細部で記述されている:第1部:変換可能な照明およびプロジェクションのレイアウト第2部:位置変更の視差障壁による裸眼立体3Dディスプレイ第3部:ユーザーイメージの相互作用のためにタッチパッドを使用するための方法そしてシステム第4部:二重スクリーンが付いているシステム但し、多重モードのディスプレイシステムに本発明で記述されているすべてのモードがある必要がない。システムは2つか3つのモードただ有することができる。例のために、高いフレーム率SLMのそれはのないシステムまだ2Dモード、as3Dモードおよび2Dプロジェクターモードを有することができる。同様に、視差障壁のパネルのないシステムはまだV3Dモードおよび2Dモードを有することができる。[第1部:変換可能な照明およびプロジェクションのレイアウト][1.1パターン照明の基本原則]V3Dのディスプレイでは、高リゾリューションのV3Dのイメージを形作るために、色の2Dイメージは高いフレーム率で投影されるかまたは表示される必要がある。ほとんどの高いフレーム率SLMsDMDおよびFLCDFLCOSのディスプレイのようなが二進BWピクセルだけを表示できるので、色V3Dのイメージを表示することは挑戦を示す。Tsao米国特許6,961,045日本特許4605337は高いフレーム率で色のイメージフレームを作成する1つのSLMだけの使用を3の代りに可能にするパターン投写技法を記述する。基本的アイデアはSLMのパネルを3つのサブパネルに分け、それぞれR、GおよびBの光を持つ各サブパネルを照らすことであるパターン照明と呼ばれる。プロジェクションで、3つのサブパネルは1つのフレームになるために重ねられる。その結果、各フレームは色を作成するために混合できるR、GおよびB3色の部品3つのサブフレーム有することができる。[1.2Kohler照明のパターン照明]照明の設計に2つの基本的なアプローチがある。Abbeの照明は表示パネルに光源を投射する。Kohlerの照明は映写レンズに光源を投射する。R.E.FisherandB.Tadic-Galeb,OpticalSystemDesign,McGraw-Hill,NY,2000,p.291参照Tsao米国特許6,961,045の図10aではAbbeの照明を使用してパターン照明の1つの例の光学レイアウトを説明し、図14はKohlerの照明の1の例を説明する。本発明では、図9[a]はKohlerの照明を使用してパターン照明の増進された設計を説明する。明快さのために、設計は開かれたレイアウトとして描画される。すなわち、二色性の反射板dichroicreflectordRsとSLMの反射のための道の方向の変更は示されていない。更に、SLMおよびC2間の反射板かTIRプリズム省略される。レイアウトは2レンズをC1およびC2SLM’sのサブパネルに照明パターンを投影するのに使用する。照明のビームはプロジェクションパターンを発生させるために開き版開口プレートAPを照らす。APはC1の焦点平面にあり、SLMはC2の焦点平面にある。ランプの光学は2集光レンズを含んでいるL1およびL2。主要特点は、照明のビーム921が収斂ビームとして開きAPを渡すことであるAbbeの場合の発散するビームの代りに。さらに、照明のビームの収斂ポイント922光源の点620のイメージの位置であるはレンズC1の中心にまたは近いに置かれたり。更に、レンズC1および映写レンズはレンズC2の2つの有限な共役ポイントに922および924およそ置かれる。すなわち、照明のビームの収斂ポイント922は主にc2によって映写レンズに投射される。このように、照明のビームは映写レンズでKohlerの照明を達成するために一点に集中する。一方では、開きAPのイメージはSLMに投射される。一般的な映写レンズが使用されるとき、Kohlerの照明にAbbeの照明よりよい照明の効率がある。図10[a]はAbbeの照明の例を説明する。ランプが図9および10で描写されるが、上で記述されている照明の設計はあらゆる光源に適当である。[1.3パターン照明、LEDsまたはレーザー光源として]単一の白LEDが光源として使用されるとき、照明の光学設計は光源として単一の白いアーク燈を使用してと基本的に同じである。異なった色通常R、GおよびBのLEDsが使用されるとき、主な問題点は異なったサブパネルに異なった色の別のLEDの源からの光を投射する方法をである。Abbeの照明が使用されるとき図3a-bはLEDの配置の例を説明する。開かれたレイアウト。簡単にするために、レイアウトは2色だけ説明する。LEDおよびSLMのサイズが光学の直径に関連して比較的小さければ、図3aの設計は使用することができる。密接に詰められたR、GおよびBLEDは光源R、G、Bパターンとして使用される。2枚のレンズC1およびC2はSLMの対応するR、GおよびBのサブパネルにR、GおよびBLEDのイメージを投射する。図3bは図3a類似している、但し例外としてはLEDsに分かれて、各々の原色に自身の照明レンズがあるC1およびC2。さらに、Bの照明のビームの光軸391は傾けられたパスBのサブパネルの中心映写レンズの方に指すためにである。Rの照明は同じ、示されていなくて。図3a-3bでは、LED装置の出る区域は照明パターンとして使用される。インジケータパイプか混光棒mixingrodLEDからの光を捕獲し、照明パターンのアスペクトレシオを造り直すのに使用することができる。またインジケータパイプが別の、個々のLED装置からの形態の密接に詰められた新しい源に光を持って来るのに使用することができる。図4aおよびbは考えを説明する。代わりに、6つのLED装置2のR、2のG、2のBは図4cで示されているように違った見方の比率に、使用することができる。それに応じて、本発明で、言葉LED光源の1つ以上のLED装置またはインジケータパイプシステムが付いている1つ以上のLED装置によって形作られる光源を含んでいる。概念上、言葉はまた限らない他のどの種類の発光ダイオードへの発散する出る角度の小さい出る区域の光源も、含んでいる。Kohlerの照明が使用されるとき図5aおよびdはLEDの配置の例を説明する。図5aは3収集レンズL1および二色性の反射板の使用によって3つのLED光源S-R、S-G、S-Bの光を結合する。結合された単位580は図9aのランプそしてL1を取り替えることができる白色光の源である。図5dは異なった原色のために分けられた光学を使用し、二色性の反射板を含んでいる。開かれたレイアウト。簡単にするために、レイアウトは2色だけ説明する。別の原色の各道は1枚のレンズC1だけSLMに開きAPのイメージを投射するのに使用する。C1はまた映写レンズに別の一組の共役138および129の使用によって光源138のイメージを投射する。設計図5dでは、レンズC1-BおよびC1-Gは一緒に密接に置かれなければならない。SLMのサイズが小さいとき、これらのレンズの幅は限られなければならない。サブパネルの高さに一致させ、十分な照明を捕獲するためしかしレンズの高さは幅より大きいである必要がある場合もある。この問題を解決するためには、分割レンズtruncatedlensは使用することができる。図5fは別の幅および高さの必要性を満たすために一緒に置かれる3枚の分割レンズLT-R、LT-G、LT-Bを密接に説明する。パターン照明のための光源としてレーザーの使用は後で記述されている。[1.3.12つのサブパネルの使用]一般に、サブパネルの照明およびプロジェクションは3つの原色のために3つのサブパネルを使用する。時として、2つのサブパネルだけ使用することはある特定の利点を有することができる。例えば、にテキサスインスツルメントの0.17HVGA-DMD480x320のピクセルがある。このDMDが3つのサブパネルに分けられれば、各サブパネルは余りに小さいことができる160x320のピクセルを持っている。例えば、NintendoDSに192x256ピクセルがあり、3DSに240x400がある、更に、DMDが既に非常に小さい3.63x2.42mmの作用面積ので小さいサブパネルは照明の光学に付加的な挑戦を示す。このDMDがが2つのサブパネルに分けられれば図6a、それから各サブパネルはQVGAのフォーマットを有することができる。アスペクトレシオ4:3は正方形に近い方にある。サブパネルのサイズは照明をより容易にさせる。サブパネル上の正方形1edの源を投射することもまた可能である。図6bは2つのサブパネルを照らす3つの照明パターンR、GおよびBの1つの例を説明する。3つの原色の1つは1のサブパネルを照らし、残り2原色は他のサブパネルを照らす同時にまたは選択式に。V3Dイメージを表示するために、この配置に3つのサブパネルを使用してよりより少ない色の機能がある。但し、それはゲームのイメージのようなコンピューター生成V3Dのイメージを、表示するのため十分にかなりである。2Dイメージを表示するために、この配置はまだQVGAの解像度で完全の色の容量を提供できる。[1.4変換可能な投射系および方法]多重モードで作動するべきプロジェクターシステムのために光学系はサブパネルのプロジェクションと完全パネルのプロジェクションの間で変える必要がある。[1.4.1光源のタイプか照明のタイプにもかかわらず、光学機械転換]第1設計例図7aは映写レンズの前の2組の反射板を含む変換可能な単位を説明する。1セットはR/G/Bの二色性の反射板DReを含み、他のセットは単一の反射板を含んでいるRe。2組の反射板は滑走平面1610に取付けられる。滑走平面が押上られるとき、明白な反射板はプロジェクションのビームを反映する。これは完全パネルのプロジェクションのためである。この構成では、照明はイメージの源SLMの完全パネル上の順次色である。完全パネルの2Dイメージは投影することができる。滑走の平面が押下げられるとき、二色性の反射板のセットはプロジェクションのビームを反映する。これはサブパネルのプロジェクションのためである。図7bはこの構成の平面図を説明する。図7cはプロジェクションで照明、SLMのイメージの内容およびイメージの形成を説明する。順次色の代りに、SLMの完全パネルはRGBの光か白色光と同時に照らされる。但し、SLMはまだ3つのサブパネルに分けられる。各サブパネルはそれぞれR、GおよびBのサブフレームの内容を表示する。プロジェクションで、二色性の反射板は異なった色の各サブフレームの中心を一直線に並べる。その結果、サブパネル3、2および1のイメージは1つの色フレームになるために重ねる。プロジェクションのビームの不必要な部分は開口絞りの使用によって妨げることができる。この設計、R、GおよびBの光源がLEDの使用のような分かれていれば、照明の光学のレイアウトは変わる必要はない、照明のタイミングだけ変わる順次か同時。光源が単一の白色光であり、順次色装置色車輪のようなが完全パネルのプロジェクションで使用されれば、色車輪はサブパネルのプロジェクションの場合にはわき押される必要がある。滑走の平面1610は2つの位置の間で滑る。図8aおよびbは簡単なメカニズムの例をこのために描写する。滑走の平面1610はハンドルか手動スライドバーを1615備えている。ハンドルを押すことは2つのレール1651および1652で滑るために滑走の平面1610を作る。2つの柵は鋳造物によって製造されればハウジングの重要部分である場合もある。レール1651の2つの端にステップ構造1651cは滑走の平面の2つの位置を決定する。ばねの構造1652bは1652cでレールの表面1652aに対して滑走の平面を押すために下り力を出す、1652dでレール1651の方に滑走の平面を押すために側面力を出す、曲げられた上部の接触表面1651bは滑走表面1651aと接触して滑走の平面を保つ。このように、滑走の平面はオリエンテーションを不変保つすべての時にレールの平行滑走表面と接触してある。一般に、変換可能な単位は2つの位置の間で動かすことができる光学機械メカニズムである。図8cは別の例を説明する。2組の反射板を運ぶ平面1610rは軸線853について回ることができる。回転は2つの位置の間で変換可能な単位を転換する。図7のシステムの1つの欠点は各々の原色の光が完全パネルを照らすので光の1/3だけがサブパネルのプロジェクションで使用されることである。よりよい照明の効率のために、サブパネル/[パネル]の照明と完全パネルの照明間の転換は必要である。[1.4.2Kohlerの照明、光学機械転換]第2設計例図9aおよびbは第2設計を説明する。光源はランプである。照明はKohlerである。図9aは前に記述されてしまったプロジェクション説明した、かサブパネルの照明を。図9bは完全パネルのプロジェクションのシステムを説明する。図9bでは、集光レンズL2a1710bは図9aの集光レンズL2および開き版AP1710aを取り替える。照明1731、1732がSLMの完全なパネルをカバーするようにレンズL2aにより短い焦点距離があり、C1に近い方に置かれる。単一の反射板R11711bは二色性の反射板セットDRs1711aを取り替える。単一の反射板Re1712bは出口の二色性の反射板セットDRe1712aを取り替える。図9cは透視図のシステムを説明するSLMとしてDMDを使用して。システムは3つの変換可能な単位、1710、1711および1712を含んでいる。各単位は図8の滑走の平面である場合もある。これらの滑走の平面は図9aと図9bのレイアウト間の転換を可能にする。単位の滑走の平面は1710および17111つの行為がこの2単位を変えることができるように一緒につなぐことができる。2つのサブパネルだけSLMで定義されれば、設計は類似している、但し例外としては2つの二色性の反射板だけDRsおよびDReで必要である。[1.4.3Abbeの照明、光学機械転換]第3設計例図10aおよびbは第3設計を説明する。光源はランプである。照明はAbbeである。図10aはサブパネルの照明またはプロジェクションのレイアウトを説明する開かれる示されている。図10bは完全パネルのプロジェクションに変えられるシステムを説明する。図9に類似した、設計に3つの変換可能な単位1610a/1610b、1611a/1611bおよび1612a/1612bがある。単位1611a/1611bおよび1612a/1612bは図9の単位1711a/1711bおよび1712a/1712bに類似している。1610aからの1610bへの転換では、集光レンズL2a1610bは図10aの集光レンズL2および開き版AP1610aを取り替える。C1の焦点平面でランプの焦点のより大きいイメージ1621を投射するように、レンズL2aにより長い焦点距離があり、C1から遠くに置かれる。従って、このより大きい光源のイメージはAbbeの照明を達成する1622にSLMの完全なパネルをカバーできる。[1.4.4LED光源、Kohlerの照明、光学機械転換]第4設計例この場合、好まれた照明の解決は図9のレイアウトを使用することであるが図5aの3LED源とランプおよび最初の収集レンズL1を取替える。[1.4.5LED光源、Abbeの照明、光学機械転換][1.4.5.1分けられたLED光源、色を併合する二色性の反射板]第5設計例図11a-11bは透視図のこの設計を説明する。S-R、S-GおよびS-Bは3つのLED光源を表す。レンズC1かC1aおよび他の光学部品の収集の直径と比較されるLEDのサイズは一般に小さい。集まり、結合する光のレイアウトは図5aにと類似している、しかし異なったアラインメントの細部。2-コンデンサーレンズの構造はC1/C1aおよびC2SLMにLED光源イメージを投影する。二色性の反射板はC1とC2の間に3色を結合するために置かれる。2組の滑走の平面810に取付けられる集光レンズ3つのC1および3つのC1aがある。2つの位置の間で平面を滑らせることはLED光源の下で集光レンズとしてC1かC1aを選ぶ、光学アラインメントをはっきり説明するために、二色性の反射板からSLMにレイアウトは簡単である、部品は省略される。図11aはサブパネルの照明の例である。3枚のレンズC1集光レンズとして使用される。レンズC1およびC2の焦点距離にそれぞれf1およびf2次の関係がある:f2/f1=Ma=拡大率=サブパネルのサイズ/LED光源のサイズ。それにより、1つのLED源のイメージは1のサブパネルをカバーできる。さらに、LED光源S-Rの位置は中心線873-Rに関連して左に相殺される。従って、赤い照明パターンIP-Rは中心線873の反対側に投影される。同じような方法では、青い照明パターンIP_Bは反対側に相殺される。光源S-GはC1の軸線で873-G中心線873置かれる。その結果、R、G、Bの照明パターンは対応するサブパネルに一直線に並べることができる。図11bはサブパネルの照明の例である。3枚のレンズC1aはC1を取り替える。この場合、C1aの焦点距離f1aは次の関係から決定される:f2/f1a=Mb=完全パネルのサイズ/LED光源のサイズ。それにより、1つのLED光源のサイズのイメージは完全パネルをカバーできる。C1aレンズの中心軸875-R、875-G、875-Bは対応するLED光源S-R、S-G、S-Bに一直線に並ぶ、すなわち、RおよびBLEDのためのレンズC1aの中心軸875-Rおよび875-Bはシステム中心線873に関連して相殺される。こうすればはSLMの中心に、3色の照明パターンすべて投射される。均質化の光学、そのような蝿目レンズfly’seyelensはC2の前の道に、通常加えることができる。また、レンズC1は効率を集める光を最大にするために1枚以上のレンズを含むかもしれない、そのような場合、C2後またはC1前に焦点平面の位置がそれに応じて訂正されるべきである。これらの訂正は光学系デザイナーに知られ、光線追跡のソフトウェアプログラムを使用して模倣することができる。第6設計例図12は密集したレイアウトの2つのサブパネルの例の設計の透視図を説明する。照明の設計は異なったアラインメントおよびオフセットを除いて図11に基本的に類似している。サブパネルの照明では、GおよびBの照明パターンが同じサブパネルに投影されるようにS-GにおよびS-Bに同じオフセットがある。システムに2つの滑走の平面がある。平面1210を滑らせることは6つの集光レンズを運ぶC1x3およびC1ax3。平面1211を滑らせることは1つの赤二色性の反射板を運ぶ。[1.4.5.2密接に詰められた光源、インジケータパイプが色を併合する]第7設計例図13a-bを見なさい。この設計は、二色性の反射板の代りに、密接に詰められたR、G、Bの光源S-R、S-GおよびS-Bおよび完全パネルの照明のための白色光に色を併合するのにインジケータパイプを使用する。サブパネルの照明図13a、光源SR、S-GおよびSBが密接に詰まるので、2-コンデンサーレンズC1およびC2システムはSLMに光源イメージを直接投射できる。各サブパネルは別の原色のもとによって照らされる。例えば、S-GはサブパネルSP2に投射され、S-RはSP3に投射される。完全パネルの照明図13b、光源からの光はインジケータパイプ混合する色LP-Fによって最初に集められる。インジケータパイプは出力端LP-FOに光を均質にし、配る。すなわち、S-Rだけつけられれば、そしてインジケータパイプの出力端均一赤光を出す。S-Gだけつけば、出力端は均一緑光を出す、1つ以上の源がつけば、色は混合する。インジケータ、パイプの出力端はように新しい光源使用され、SLMに完全パネルを覆うために投影される。その結果、順次色の照明は完全パネルに作ることができる。レイアウトの転換のための滑走の平面1410はC1だけサブパネルのためにおよびC1a、LP-F運ぶ必要がある完全パネルのために。一般に、光源はレンズC1の焦点平面に置かれる。LP-FOはレンズC1aの焦点平面に置かれる。第8設計例図14は同じ設計原理基づくの、2つのサブパネルの例のための実例に説明する。図6bの2つのサブパネル構成は例として使用される。分けられたLED装置がLED-R、LED-GおよびLED-Bおよび第1段階のインジケータパイプシステムLP-R、LPGおよびLP-BはR、GおよびBの光源S-R、S-GおよびS-Bを発生させるのに使用されている。光源すなわち第1段階のインジケータパイプの出力端は長方形の平面1590の中で図14aで示されているように配置される。S-GおよびS-Bは平面のより低い部分に並んで置かれる、およびS-G上部の部分。サブパネルの照明では、第2段階のインジケータパイプLPは別の2つ密接に置かれたインジケータパイプを構成するLP-S1およびLP-S2。LP-S1はS-Rに対応する赤い。LP-S2はS-GおよびS-Bに対応する緑及び青。2つの集光レンズのC1およびC2システムはSLMに新しい光源のイメージLP-S1OおよびLP-S2Oを直接投射する。LP-S1OS-RからはサブパネルSP1におよびLP-S2OS-G/S-BからSP2に投射される。完全パネルの照明では、設計は図13bに基本的に類似している。図14bで示されている、LPにおよびLP-Fに同じ長さがあれば、そして同じC1ように使用することができる。滑走の平面1510である唯一の部品の必要性は2つの第2段階のインジケータパイプである。インジケータパイプの使用によって、第7そして第8設計例に非常に簡単な構成がある。それらは鋳造物によって作ることができる少数の部品だけ使用する。[1.4.6光学機械転換の一般化された記述]照明システムは2つの光学レイアウト、1のサブパネル照明のための光学レイアウトおよび1つの完全パネル照明のための光学レイアウト間で変えることができる。2つのレイアウト間の転換は機械的に2つの位置の間で少なくとも1つの光学小組立部品を動かすことによって行う。照明パターンを発生させるのに開き版が使用されているときサブパネル照明のレイアウトは一組の二色性の反射板を異なったサブパネルに開き版のイメージを導くのに使用する。完全パネルの照明のレイアウトでは、開き版は取除かれ、集光レンズの部品は取り替えられる。Kohlerか近いKohler照明の場合には、ビームが完全パネルをカバーするように新しい集光レンズにより短い焦点距離がある。Abbe照明の場合には、新しい集光レンズは点サイズが完全パネルをカバーするようにより大きい源の点サイズを与える。LED光源が照明パターンとして使用されるとき異なったサブパネルをカバーするためにサブパネル照明のレイアウトでまたはSLMの完全パネルを覆うために完全パネルの照明のレイアウトで、LED光源のイメージは投射される。二色性の反射板かインジケータパイプは混合色に使用することができる。[1.4.7可変的サブパネル照明による、ソリッドステート転換]基本概念は次の通り記述することができる:a1セットの密接に詰められた多数LED光源は各々の原色のために使用される。SLMが2つのサブパネルに分けられれば2つのLED光源。SLMが3つのサブパネルに分けられれば3つのLED光源。b各々の原色の照明では、セットの各LED光源は1つの別のサブパネルに対応する。すなわち、各サブパネルはセットの1つの別のLED光源だけによって照らすことができる。c異なった原色のLED光源からの照明はSLMに併合する。その結果、どのサブパネルでも3つの原色のどれによってでも照らすことができる。従って、このアプローチは可変的サブパネルの照明と呼ぶことができる。サブパネル照明では、各々のセットの1つのLED光源だけつき、1つのサブパネルだけ照らす、各サブパネルは別のセットからの1つのLED光源による別の原色によって照らされる。完全パネルモードでは、各セットのすべてのサブパネルを照らすために、すべてのLED光源はつく。このように、転換は全くソリッドステート切換えである。従って、転換は非常に速くある場合もある。これはまた3つの表示モードのどれとでも第2スクリーンの2Dイメージのほとんど同時表示を並んで可能にする。[1.4.7.1分けられたLED光源、二色性の反射板が色を併合する]第9設計例図15aは3つのサブパネルの例の考えを説明する。これは図11aに類似している、但し例外としては各々の原色に3つの密接に詰められたLED光源があり、3枚のレンズだけC1必要である。図15bはサブパネルモードと完全パネルモードの操作を説明する。第10設計例図16aは2つのサブパネルの例の基本的な光学レイアウトを説明する。各々の原色のLED光源のもとは対応するSLMのサブパネルに投影される。例えば、S-R1のイメージはサブパネルSP1をカバーし、S-R2はSP2を覆う、その結果、異なったLED光源を選択式につけるか、または消すことによって、図16bの異なった照明のシナリオは作成することができる。[1.4.7.2密接に詰められた光源、インジケータパイプが色を併合する第11設計例図17aは2つのサブパネルの例のためのシステムを説明する。システムに2つの別々のLEDモジュール1821、1822がある。各モジュールは異なった原色赤、緑および青の3つの密接に詰められたLED装置を備えている。インジケータパイプシステムはLP1およびLP22つのLEDモジュールからの並んでそして密接に置かれる2つの出力された端LP1OおよびLP2Oに光を導く。インジケータパイプは光を均質にし、混合する。2枚のコンデンサーレンズはC1およびC2サブパネルSP2にLP1Oのイメージを投射し、およびサブパネルSP1にLP2Oを投影する。1.4.7.3密接に詰められたLED、二色性の反射板が色を併合する第12設計例図17bは2つのサブパネルの例のためのシステムを説明する。それは密接に詰められた2x3LEDの源2つのR、2つのGおよび2つのBの1つのモジュール2020を使用する。単一C1レンズおよび単一C2レンズは2コンデンサーレンズ構成を形作る。一組の二色性の反射板DRはSLMに3つの原色の源のイメージを併合する。概念上、この設計は図16aの密集した形態である。それは3の代りに1枚のC1レンズだけ要求する。但し、トレードオフは源のサイズ2x3LED図16aで名C1レンズによって使用される2つのLEDより大きい3倍である。[1.4.8光源としてレーザー]第13設計例完全パネル照明図18c、一組の二色性の反射板は白いビームにR、GおよびBのビームを結合する。ビームエクスパンダーE1aおよびE2はSLMの完全パネルを覆うためにビームサイズを拡大する。サブパネル照明図18bわずかに異なった高さでR、GおよびBのビームを横断するために、二色性の反射板の位置はわずかに変わる。従って、3つのビームは密接に詰められたビーム配列として一直線に並ぶ、レンズE1はE1aを取り替える。レンズE1およびE2はサイズに各対応する1つのサブパネルを覆うためにビームを拡大する。DRsおよびE1の転換は統合された滑走の平面2110を使用し、1つの行為で行うことができる。図18a第14設計例図19a-bを見なさい。一組の二色性の反射板DRs1は1つの白いビームにR、GおよびBのビームを結合する。サブパネル照明図19a、結合された白いビームは第2組の二色性の反射板DRs2によって3つの密接に詰められたビームにDBSの後で分割される。ビームエクスパンダーレンズE1およびE2は各対応する1つのサブパネルを覆うためにビームサイズを拡大する。図19cはセットを通して二色性の反射板のセットの構成、および反射および光線の伝達を説明する。完全パネル照明図19b、単一の反射板R1およびレンズE1aはDRs2/E1を取り替える。E1aにより短い焦点距離があり、E2に近い方に置かれる。その結果、完全パネルをカバーするためにエキスパンダーの拡大率は高められる。図18aのそれに滑走の平らな類似したの切換えに使用することができる。上記の例は2枚の凸レンズを使用するKeplerianのエキスパンダーを使用する。1枚の凹レンズおよび1の凸レンズを使用するガリレイエキスパンダーがまたそれらの設計例で使用することができることを図19dは示す。[第2部:位置変更の視差障壁による裸眼立体3Dディスプレイ][2.1背景および解決するべき問題]あるas3Dのアプローチは方向妨害パララックスバリア方式かレンチキュラーレンズ方式または方向照明LCDの方向背部照明またはビーム集中する光学例えばフレネルレンズを映写幕として使用する。これらのアプローチは本発明に適用しにくい、半透明で、拡散的なLambertianのスクリーンがV3Dモードのために好まれるので、フレネルレンズ、レンチキュラーレンズのスクリーンとして使用することができない。as3DLCDの表示では、視差障壁のマスクは方向照明のためのLCDのパネルの背部に置くことができる。しかしこれは拡散的な背面映写スクリーンに適用することができない。スクリーンに置かれる視差障壁はスクリーンの重要な区域を妨げ、V3Dモードに拡散的なイメージを提供できない。[2.2解決の概要]解決はスクリーンの前の位置変更の視差障壁のパネルを使用し、ディスプレイイメージへ順次フレームを使用することである。位置変更の視差障壁のパネルはパネルの選択的な区域の透明な状態と不透明な状態の間で転換することができる。従って、観覧の開きおよび障壁の配列の位置はパネルで変わることができる。視差障壁のパネルは一組の順に障壁状態を繰り返し示す。各障壁状態では、観覧の開きはパネルの別の区域をカバーする。しかし組合せで、すべての障壁状態で示されるすべての観覧の開きはパネルの完全な区域をカバーする。一組のフィールドフレームfieldframeは視差障壁のパネルによって示される障壁状態の順序に対応する順にスクリーンに表示される。左目によって視差障壁のパネルを通って見られたとき、これらのフィールドフレームは左目にだけ目に見える完全フレームの左目のイメージとして現われる。右目によって見られたとき、これらのフィールドフレームは右目にだけ目に見える完全フレームの右目のイメージとして現われる。左目のイメージおよび右目のイメージは裸眼立体イメージを形作る。このアプローチに次の独特な特徴がある:障壁は広くまたは狭い場合もある。広い障壁が使用されるとき、アラインメントの精密の条件は既存の視差障壁の技術のそれよりより少なく厳密である。障壁が視覺の臨界交照数criticalfusionfrequencyの上の頻度の位置を変えるとき、見えなくなり、眺めを妨げない。このアプローチは簡単で拡散的なスクリーンの背面映写を含むいろいろな種類のディスプレイと、使用することができる。それは障壁のパネルと画像表示間の間隔の広い範囲を可能にする1ミリメートルの下から複数へのcm。従って、障壁のパネルは密接にスクリーンに付す必要はない。それは本発明の多重モードの特徴のために適している。図20aは透視図のシステムの部品そして一般的なレイアウトを説明する。観察者20は障壁のパネル120を通して2Dディスプレイ100のイメージを観察する。障壁のパネルは不透明な部品障壁120Bおよび透明な部品観覧の開き120Pを含んでいる。観覧の開きおよび障壁の配列の位置はパネルで変わることができる。図20bで説明されるように、位置はパネルのフレーム121に関連してP0-P8として示される。障壁120Bは奇数の位置P1、P3、P5およびP7にある。これは便宜上障壁状態Aと呼ばれる。図20cでは、障壁は偶数の位置P0、P2、P4、P6およびP8に転換する。これは便宜上障壁状態Bと呼ばれる。図21は動作原理を説明する。図21aは障壁状態Aで障壁のパネル120が付いているシステムレイアウトの平面図を示す。2Dディスプレイ100は図20aで描写されるように縦方向づけられたイメージのストリップs0-s7に、分けられる。視線210は左目が偶数のイメージのストリップだけs0、s2、s4、s6L-s0、L-s2、L-s4およびL-s6見る、右目が奇数のイメージのストリップだけR-s1、R-s3、R-s5およびR-s7見ることを示す。図21cは図21aに対応する左目と右目の眺めを説明する。障壁のパネルが障壁状態Bに転換するとき、図21bおよび図21dで説明されるように、左目は奇数のストリップだけ見る、右目は偶数のストリップだけ見る。as3Dのイメージの1つのイメージフレームは2つの連続的なフィールドフレームを含んでいる。第1のフィールドフレームフィールドフレームAは図21aおよび図21cに対応する。第2フィールドフレームフィールドフレームBは図21bおよび図21dに対応する。2つのフィールドフレームは臨界交照数>=18Hzより高いで頻度引き続いて表示される。障壁パネルはまた2つのフィールドフレームとの同時性の障壁状態Aと障壁状態Bの間で転換する。その結果、2つのフィールドフレームは観察者の目に1つのイメージとして現われる。左目に、フィールドフレームAの偶数のストリップとフィールドフレームBの奇数のストリップは左目の眺めの完全なフレームに併合する。右目に、フィールドフレームAの奇数のストリップとフィールドフレームBの偶数のストリップは右目の眺めの完全なフレームに併合する。従って、観察者はas3Dのイメージの完全なフレームを見る。図22は更にフィールドフレームのイメージのストリップの配置を説明する。元の立体フレームの組は左目眺めフレーム310Lおよび右目眺めフレーム310Rが含まれている。311LRは左右目の眺めで示されている例の物体である。イメージのストリップのラベルは図20および21のそれらと同じである。[2.3位置変更の障壁]位置変更の視差障壁のパネルを実行する複数の方法がある。[2.3.1液晶シャッター]液晶シャッターの配列は一組の位置変更の視差障壁として使用することができる。異なったタイプの液晶シャッターは使用することができる、次を含んで:TN液晶素子:オフ状態1/2波長リターダブレートに類似しているがある2つの交差させた偏光子の間で挟まれたときに透明な。Pi液晶素子:オフ状態非透過がある2つの交差させた偏光子の間で挟まれたときに。電圧はPi状態に素子を転換する透明な。FLCferroelectric液晶:機能はTN液晶素子に類似しているが、双安定である。PDLCポリマーによって分散させる液晶:オフ状態非透過がある。PDLCを除いて、他の3つのタイプのシャッターは偏光子の使用を要求する。TN液晶素子は最も安い。一般に、TN液晶素子は90-100Hzで転換することができる。例としてTN液晶素子が本発明の原則を説明するのに使用されている。図23はTN液晶シャッターの運営原則を説明する。TN液晶素子は2つの偏光子LPおよびLPAの間で挟まる。2つの偏光子の透過軸線は0度LPTAおよび90度-LPTATAで置かれる。入射光410は偏光子LPを渡し、x軸に平行透過軸線と偏光411なる。オフ状態電圧無し図23a、TN液晶素子は1/2波長リターダブレートのようにする。TN液晶素子の光軸OAは-45度である。その結果、TN液晶素子は90度で光411の偏光軸線を回す。従って、光は検光子LPAを渡すことができる。シャッターは開く。図23bでは、電圧IVcVc-VsI2つの電極に使用される。生じられた電場は液晶のねじれの螺旋形の構造を破壊する。従って、光は偏極状態を変えないで液晶を渡し413、検光子LPAによって妨げられる。シャッターは閉鎖している。例1:障壁パターンは液晶素子にある図24液晶素子の1つのガラス板521Cは単一の電極透明なITOIndiumTinOxideコーティング共電極commonelectrodeと呼ばれるを備えている。他のガラス板521Sは分電極の2グループを備えている。図24[C]は考えを説明する。電圧VsAおよびVsBはそれぞれグループAおよびBのストリップの電極に使用される。共電極Vcに関連するVsAそしてVsBの価値の制御によって、2グループに対応する区域は独自に転換することができる。TN液晶素子配列の2グループの互い違いに転換によって、障壁状態A図21cおよび25の障壁状態B図21dは発生させることができる。このパネルは両方の方向ではたらく。例2:障壁パターンは偏光子ある図25この例は図23に類似している但し例外としては検光子641は模造された検光子である。模造された検光子にそれによりシャッターストリップの2グループを形作る2つの垂直な方向で配置される透過軸線の交互になるストリップが、ある。模造された検光子はモザイクに個々の偏光子のストリップを組み立てることによって作ることができる。このパネルはまた2方向ではたらく。例3:障壁パターンはリターダある図26図26aは基本的に配列の1/2波長リターダ730から図23を加えている。1/2波長リターダの配列はガラス板731に1/2波長リターダのストリップ730a、730b、730cおよび730dを付けることによって組み立てることができる。リターダの配列の光軸は-45度偏光子440の透過軸線に関連する45度に一直線に並ぶ。リターダは90度液晶素子から光の透過軸線を回す。毎に2つの隣接したリターダのストリップ間、分極に効果をもたらさない空地730wがある。その結果、リターダの配列730および光への検光子LPA441の結合された効果は図25の模造された検光子LPA641に類似している。リターダの配列はまた別の厚さのストリップが付いている必要な版として作ることができる。リターダの配列は、図26b示されているように、また偏光子の1つに付けることができる。リターダの配列730はまたTN液晶素子および偏光子440の間に置くことができる。[2.3.2マイクロ機械シャッター]マイクロ機械シャッターはまた使用することができる。2つのタイプのスマートなガラスは使用することができる:1Micro-Blindsand2SuspendedParticledevices。Ref.http://en.wikipedia.org/wiki/Smart_glass[2.42つのオリエンテーションで見ることのための視差障壁のパネル]それはシステムが両方のオリエンテーションのas3Dイメージを表示できれば素晴らしい水平にまたは縦に。[2.4.1方法1:マトリックスの電極構成の液晶素子]図27はマトリックスの電極構成を持っている液晶素子を説明する。これは図24に類似している、但し例外としては他のガラス板521CMの共電極のパターンにまた分電極グループSAおよびSBに関連して垂直な方向で方向づけられるストリップグループCAおよびグループCBの2グループがある。このマトリックスの構造は従来の被動態LCDのマトリックスの電極の構造に類似している。これらの電極のグループは電圧信号VsA、VsB、VcAおよびVcBにそれぞれ接続される図27b。システムが水平に見られるとき、VcAおよびVcBはすべての時に同じ電圧Vcに持って来られる。これは図24のシステムと同じを基本的に働かせる。システムが縦に見られるとき、分電極グループSA/SBおよび共電極グループCA/CBの役割は逆転する。VsAおよびVsBはすべての時に同じ電圧Vsに持って来られる。それにより、障壁のパネルにy方向で方向づけられる障壁のストリップがある。[2.4.2方法2:回転式偏光子ストリップ]図28は図25と基本的に同じである、但し例外としては検光子641Rは回すことができる。従って、障壁のストリップのオリエンテーションは手動で90度検光子を回すことによって変えることができる。[2.4.3方法3:回転式リターダストリップ]代わりに、図26aと同じようなシステムは回転式リターダの版を有することができる。障壁のストリップのオリエンテーションは手動で90度リターダの版を回すことによって変えることができる。[2.4.4方法4:チェッカーボード構成の障壁]図29は2つの状態の間で転換することができるチェッカーボード構成の障壁のパネル170を説明する。170Bは不透明である。170Pは透明である。障壁状態Bは基本的に障壁状態Aの負像である。観覧の原則は同じの前にとである、但し例外としては第2dディスプレイ100で表示される内容は異なっている。図30はフィールドフレームのイメージの単位の配置を説明する。元の立体像の組の左右フレームはそれぞれ多くの正方形に単位を分けられる例えば、L-13は列1、コラム3のイメージの単位を表す。左フレームと右フレームからのイメージの単位はまたチェッカーボード構成で配置される。チェッカーボード構成の液晶シャッター配列は液晶素子の電極か偏光子または検光子模造によってチェッカーボード構成に組み立てることができる。障壁の単位およびイメージの単位はまた長方形である場合もある。[2.5パターン投影が応用である場合の順次フレームの画像配置]図31は一般的なフレーム順序を示す。DMDおよびFLCDFLCOSのために、色はパルス幅変調pulsewidthmodulationを使用してフィールド順次技術fieldsequentialによって発生する。このような場合、別の持続期間の色フィールドフレームおよび異なった原色は次々に表示されるまたは投影される。従って、本発明で記述されているフィールドフレームから短い色フィールドフレームでこれらの区別することは重要非常にある。高いフレーム率SLMがDMDのような使用される異なったサブパネルの配置の下でとき図32は使用されるべきフレーム順序を説明する:aフィールド順次技術を使用して完全パネル。これは図31に類似している。2Dディスプレイに60Hzのフレーム率があれば、as3Dモードのフレーム率は30Hzである。bパターン照明およびサブパネルのスーパーインポーズを使用してSLMの3つのサブパネル。3つのサブパネルが使用されるので、有効なフレーム率は場合aの3倍すなわち90Hzである。cパターン照明およびサブパネルのスーパーインポーズR、G/Bを使用してSLMの2つのサブパネル。有効なフレーム率は場合aの3/2xすなわち45Hzである。[2.6変数および調節]図21aを示して、主要な変数の関係は視線を使用して三角法によって定めることができる。p/d=D/L1pb/2p=L/Ld2pは隣接したL-およびR-のイメージのストリップ間のピッチであり、Pbは2つの隣接した障壁のストリップ間の間隔であり、dは障壁パネル120とディスプレイ100間の間隔であり、Dは左目と右目間の間隔であり、Lは見える距離である。D~65mm、L~300mmのため典型的な:p/d~1/53簡単にするために、pbの値およびpは固定である。けれども異なったユーザーに別のLおよびDがあるかもしれない。そのような場合、ユーザーはd異なったL/Dの式1を満たすために値を収容するように調節できる。図2aのシステムでは、dは手動で表示体積のスクリーン281の位置を変えることによって調節することができる。式2の条件に関して、式4からの:pb=2p/1p/D.1つのピクセル0.2mmのサイズより小さい最適のPbの変化は約0.08mmである。従って、生じられた誤差は1つのピクセルよりより少しである。上記の数はまたチェッカーボードの障壁パネルの場合に適用する。[2.7ボーダー問題および解決]観覧者が理想的な位置20から彼の頭部を横に動かすとき図33aを示して、2つの隣接したイメージのストリップ間の地帯991は新しい目の位置20LAに目に見えるようになる。各Rイメージのストリップの部分は左目に見えるになる。各Lイメージのストリップの部分は右目に見えるになる図33bの991、992。ボーダーを渡るイメージの不連続は見られるかもしれない。この問題へ2つの解決がある場合もある。[2.7.1単純な解決方法:アラインメントマーカー]単純な解決方法は観覧者に一組のマーカーを提供する。観覧者は参照としてマーカーを使用して容易に視線を再調整できる。図34はアラインメントマーカーの方法を説明する。各フィールドフレームの最上のまたは最底891で、白黒交互になるマーカーが付いている横のバンドは表示される。各黒か白マーカーはイメージのストリップの全幅を示す。アラインメントがよいとき、1つの目例えば左目は障壁を通して黒いマーカーだけ見る図34b。次のフィールドフレームでは、障壁状態Bに従う白黒マーカーのスイッチの位置図34d。左目はまだ黒いマーカーだけ見る図34e。その結果、左目の眺めはディスプレイの上で全幅黒いバンドを見る図34g。アラインメントがよくないとき、各々の白いマーカーの部分は目に見える892になる。これはフィールドフレームAおよびB両方で起こる図34cおよびf。その結果、左目の眺めは図34hで示されているように壊れたバンド892を見る。アラインメントのためのマーカーを見るとき、観覧者は1つのマーカーを見るのに目だけ使用する。現在の例では、右目が使用されれば、よいアラインメントは完全白いバンドおよびアラインメントがまた壊れたバンドを示すことを示す図34hの負像。アラインメントのマーカーの機能はソフトウェアかファームウェアでディスプレイ/[表示]プログラムし、ユーザーによって開くか、または閉まることができる。ユーザーが手のディスプレイシステムを握るので、ユーザーは難しさか不快なしで手と目間の調整に使用されるようになることができる。[2.7.2複雑でしかし基本的な解決:]この解決は障壁のストリップを観覧の開きより広く使用する。これは視線のアラインメントのための高められた許容を可能にする。図35aは図33aに類似している但し例外としては変更された障壁のパネル120Mに障壁が観覧の開きより広くある。より狭い観覧の開き120MPはイメージのストリップの目に見える区域213の幅を限る。従って、許容範囲993の中では、ボーダー地帯は目に見えない。図33bはボーダー地帯をカバーするより広い障壁を示す正面図である。図36aは一組の広い位置変更の障壁を発生させるために方法を説明する。パネルにシャッターストリップの配列がある。3つの隣接したシャッターストリップ毎にように1グループ分かれる。例えば、位置p0-0、p0-1およびp0-2はグループ0である。いつでも、あらゆるグループに、同じ相対的な位置の1つのシャッターストリップだけ開いている。例えば、障壁状態1に、位置Pi-0i=0、1、2、3、4のシャッターだけ開いている。従って、毎に2つの隣接した閉鎖したシャッターは1つの広く障壁を形作る。障壁の位置を変えるためには、開いたシャッターの位置はパネルを渡って動く。例えば、障壁状態2で、開いたシャッター位置は位置Pi-1に動くi=0、1、2、3、4。障壁状態3では、開いたシャッター位置は位置Pi-2に動くi=0、1、2、3、4。障壁状態1から障壁状態3には、障壁および観覧の開き1つのストリップの位置pb/3一度に左から右へ動くようである。すなわち、障壁パネルに2の代りに3つの状態がある。その結果、パネルにすべての時に2:1の障壁に開きの幅の比率がある。障壁パネルのどの区域でも時間の1/3のために開いている。2Dディスプレイに表示されるイメージのストリップは障壁の動きとともに動かなければならない。図37は3-状態の視差障壁に対応するL-およびR-イメージの動きをストリップ説明する。図37aは比較のための2-状態の障壁のパネル120を通してイメージのストリップの眺めを示す。図37bは障壁状態1を通して一組のイメージのストリップIS1の概観を示す。便利の場合、2つの場合は障壁のピッチ同じPbを使用する。従って、2つの場合にまたイメージのストリップのピッチが同じpある。アラインメントがよいとき、Pbは眺めの2pと等しいようである。イメージのストリップがまた上の黒くか白のマーカーと描写される。黒いマーカーはL-イメージのストリップを示す。白いマーカーはR-イメージのストリップを示す。2Dディスプレイの左の端105はイメージのストリップの位置の測定のために参照として使用される。障壁状態2に対応する図37cではイメージのストリップは対応する観覧の開きと動く。障壁が障壁状態1から障壁状態2に右にpb/3を動かすので、イメージのストリップIS2はまた端105からの2p/3に対応するpb/3相関的なIS1の間隔によって右に動く。同様に、障壁状態3に対応して、イメージのストリップIS3は端105からの4p/3の間隔によって右に動く。図37d上でから、概念的なイメージストリップマスクISMが定義され、フィールドフレームを作るためにイメージデータを処理するのに使用することができる。ISMはイメージのストリップの部分を定めるために元の実体像フレームの組に覆われるべきである。図38は別の障壁状態に対応するそれぞれ3つISMsを、元の立体フレームの組360Rおよび360Lの例に覆う、説明する。各ISMの位置左の端に関連するすなわち0、2p/3および4p/3は図37から来る。ラベルシステムはISMによって覆われるイメージのストリップを識別する。例えば、イメージのストリップ367はL1-s1意味L-フレーム、ISM1、ストリップs1としてラベルされる。イメージのストリップ368はL2-s2L-フレーム、ISM2、ストリップs1としてラベルされる。イメージのストリップ369はR3-s-1R-フレーム、ISM3、ストリップ-1としてラベルされる。図36bは3つの連続的なフィールドフレームのためのフィールドフレームのイメージのストリップ構成FFISOを説明する。これらのFFISOsは3つのフィールドフレームのための2Dディスプレイで表示されるべきイメージのストリップの内容を表す。FFISO1-3は障壁状態1-3にそれぞれ対応する。イメージのストリップのラベルは図38のラベルを示す。FFISO1-3は一種のフィールドフレームにオペレータとしてそのプロセス元の立体フレームの組画像処理理解することができる。表3はas3Dフレームに元の立体フレームの組の順序の転換のプロシージャを要約したものだ。[2.8多数モードプロジェクションディスプレイの結合]設計例1:図39aは横断面の構造を説明する。視差障壁のパネル120はシステムカバー285の内部または外側で造ることができる。障壁パターンはTN液晶シャッターの電極として造られる。オフ状態では、パネルは透明である。これは第2モードまたはV3Dモードの操作を可能にする。透明なタッチパッド抵抗か投影されたキャパシタンスは上に付けることができる。設計例2:図39bは横断面の構造を説明する。この設計では、障壁パターンは偏光子LPでなされる。検光子LPAは取り外し可能である。as3Dモードでは、検光子は閉まる。2DおよびV3Dモードでは単位を透明にさせるために、検光子は取除かれる。タッチパッドは液晶素子に付けることができる。as3Dモードでは、タッチパッド上の偏光子カバーが、タッチパッド投影されたキャパシタンスタイプを使用するべきであるので。設計例3:この設計は回転式リターダブレート730が付いている図26aの障壁パネルを使用する。TN液晶素子をオフ状態に転換し、45度にリターダブレートを回す2DおよびV3Dモードではパネルを透明にさせる。設計例4:この設計は取り外し可能で外的な障壁のパネルを使用する。障壁パネルを取除くことはシステムが2DおよびV3Dモードで作動するようにする。[第3部:ユーザーイメージの相互作用のためにタッチパッドを使用するための方法そしてシステム][3.1背景および解決するべき問題]Tsao米国パテント第6,765,566はV3Dのイメージと直接相互に作用しているのにユーザーが手持ち型の操作装置を使用することを可能にするシステムを記述する。装置はV3D体積で物理的終りの直接延長が手で握ったように表示される仮想端部を備えている。位置追跡システムは手持ち型操作装置の3D位置そしてオリエンテーションを追跡する。そのようなシステムは一般に高い。一方では、低価格のタッチパッドはモバイル装置および携帯用ゲーム機で今広く利用されている。但し2D位置だけ追跡するように、タッチパッドは設計されている。問題はV3Dおよびas3Dの表示でユーザーイメージの相互作用を行うのに従来のタッチパッドを使用する手段を案出することである。[3.2タッチパッドは変換可能な多重モードのプロジェクションディスプレイで統合した]第2部2.8.1を見なさい。[3.3投影されたキャパシタンスProjectedCapacitanceタッチパッドを使用して]これはApple株式会社のiPhone、iPodTouchおよびiPadで使用されるタイプである。Projectedキャパシタンスタッチパッドは多数の格子ポイントでキャパシタンスの変化を感じることができる電極の格子図形を備えている。接地のコンダクターにより、指または単純かアクティブなスタイラスのようなパッドに触れることへのまたはによって非常に近く移動によって、キャパシタンス変化を引き起こすことができる。密な多数の接触ポイントを検出できるタッチパッドを使用して1本の指以下の接触の面積はソフトウェアかファームウェア接触区域5601図41aの接触格子の数を数えるためにプログラムの適用によって推定することができる。この接触の面積が3D空間に深さの測定を表すのに使用することができる。指が近く動き、やっとパッドに触れるとき、タッチパッドは小さい接触区域を検出する。指の仮想端5710はソフトウェアプログラムによって作成され、仮想端が表示体積を入れ始める5711ことを示すために表示することができる。指がパッドに触れ、接触面積を高めるとき、仮想端は体積により深い5712動かす。このように、私達は3つ自由度のポインター有する。接触位置はx、y位置を定め、接触区域はzの深さを定める。図42a、b指のオリエンテーションは正確に感じることができない。但し、ソフトウェアプログラムはユーザーが選ぶ前もって決定された条件に基づいて推定を与えることができる。例えば右手を使用するためにユーザーが選べばまたは接触ポイントがスクリーンの右の部分にあるとき、そしてソフトウェアプログラム仮想端が左下の方向の方に指すと仮定できる図42b。左手を使用するためにユーザーが選べばまたはとき接触ポイントがスクリーンの左の部分にある、ソフトウェアプログラムは仮想端がより低い正しい方向の方に指すと仮定できる図42c。ユーザーはまた仮想端に好まれた取付角および方向を選ぶことができる。例えば、図42cに、取付角か方向はθm、-y方向である。この傾斜はas3Dモードまたは2Dモードに特に有用である。それらのモードでは、ユーザーの観覧の方向は固定、-zの方向に非常に近い。傾斜なしで、バーチャな端のイメージはユーザーの指かスタイラスによって妨げることができる。2本の指の使用によって、ユーザーはV3D体積の中の物体イメージを選び、落とすことができる。図43一般に、このアプローチは接触の面積か接触の圧力を推定することができるあらゆる種類のタッチパッドを使用して含んでいる。[3.4抵抗Resistiveタッチパッドを使用して]これはNintendoDSで使用されるタイプである。一般に、Resistiveタッチパッドは単一の接触ポイントだけの2D位置の感知でよい。図41bはzの位置を提供することができるZ-スタイラスの概念設計を示す。Z-スタイラスに2つの大部分、ボディ6010および中心6020がある。ユーザーはボディを握り、中心のタッチパッドに触れる。ユーザーがボディを下方6001に押すとき、中心は引き込む。ユーザーがボディを上向きに動かすとき、復座ばね6021は中心をに戻って維持するタッチパッドが付いている接触を押す。電位差計はボディと中心の間で造られる。抵抗ストリップ抵抗器6022は絶縁材の層6024ボディから電気で絶縁される。抵抗ストリップの1つの端6025は接地Z-ワイヤーに接続されて、もう一方の端はZワイヤーに接続される。中心が動くとき中心にその接点が6023Z1ワイヤー抵抗ストリップに沿うスライドある。電圧がワイヤーZに使用される時、Z、Z1およびZ-電圧ディバイダーはなる。Z1の測定の電圧出力はボディと接触ポイント6001間の間隔の同じ測定であるボディに関連して中心の位置の計算を可能にする。従って、私達はzの位置の測定を有する。これは典型的な抵抗タッチパッドで使用される同じ感知のメカニズムである。タッチパッドをZ-スタイラスと結合して、私達にx、y、zの3Dポインターがある。Z-スタイラスがV3D表示体積にまたは図42で記述されているそれらに類似した方法でas3Dの仮想空間でスタイラスの仮想端の挿入の深さを、制御するのに使用することができる。仮想マニピュレーターを作るためには、制御ボタン6011および付加的なワイヤーZ26012は加えられる。ユーザーはボディを握ることができ、押しボタンを制御するのに人差し指を使用する。制御ボタンZ2は簡単な押しボタン2状態である場合もあったりまたはアナログ出力を持つことができる。ゲームソフトウェアはこのZ2仮想端の深さに加えて特徴を制御するのに状態を使用できる。例えば、組の仮想ピンセットまたは爪5714は設計することができる。Z2信号の制御による、ユーザーは仮想物件かアクションフィギュアゲームのつかみ、低下のことができる。図45抵抗タッチパッドがスタイラスと頻繁に使用されるので、Z-スタイラスは既存の製品設計に容易に組み込むことができる。一般に、Z-スタイラスのの概念は図41bで記述されている構造に限られない。一般的な概念はスタイラスに2部があり、接触の深さを測定するのに2部品間の相対的な変位を使用することである。上で記述されているまたas3Dモードまたは3Dイメージの2D表示で仮想マニピュレーターの深さ制御そして概念のための手段は使用することができる。このような場合、仮想端は2Dの透視図のイメージか裸眼立体イメージとして表示される。図44はそのような例のためのシステムの平面図を説明する。[第4部:二重スクリーンが付いているシステム]システムに図40で示されているように第2スクリーン6201がある。外的な反射板221Aはわずかに異なった角度の2つの反射表面ADR1およびADR2を備えている。各々の反射表面は完全パネルが投影されるとき、プロジェクションのビームの異なった半分6211,6212をカバーする。完全なフレームの1つの半分はメインスクリーンに投影され、残りの半分は第2スクリーンに投影される。便宜上、これは分道投射と呼ばれる。プロジェクターのイメージの源例えばSLMは2つのサブパネルに分けられる。1つのサブパネルは1つの半分フレームに対応する。他のサブパネルは他のフレームに対応する。別のイメージか情報は2つの半分フレームで表示することができる。その結果、単一プロジェクターは2つのスクリーンに異なった内容を投影する。"