(57)【要約】      （修正有）【課題】平面スクリーンに映る２Ｄ画面又は映像を見る際に、３Ｄの立体的視覚的効果が得られるメガネの提供。【解決手段】本体、左右のレンズコンポーネント５Ｒ，５Ｌから構成され、レンズコンポーネントは光学屈折を通して視差のプラス、マイナスに対応した各々、ハイ立体、ロー立体の観察モードのどれか一つを提供する。【選択図】図６
2020024423.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本光学3D立体メガネは本体、左右のレンズコンポーネントを含み、且つ
(a)  左レンズで平面スクリーンに映る2D画面を見る際に、左目が感知する同画面の偏移映像位置はが真実空間の平面スクリーンにおける同画面の実際位置と違う。
(b)  右レンズで平面スクリーンに映る2D画面を見る際に、右目が感知する同画面の偏移映像位置はが真実空間の平面スクリーンにおける同画面の実際位置と違う。
(c)  左右両眼の偏移映像位置に空間的差異が存在する。
(d)  左右両眼の偏移映像によって下記の観察モードのどちらか一つを形成する。
プラス視差ハイ立体観察モード
プラス視差ロー立体観察モード
マイナス視差ハイ立体観察モード
マイナス視差ロー立体観察モード
なお、平面スクリーンに映る2D画面が3D立体映像に看取られる。
【請求項２】
請求項1のメガネは、レンズコンポーネントは左右共少なくとも一つの光学キッドを有する。
【請求項３】
光学3D立体メガネは、本台、左右のレンズコンポーネントから構成する。そのうち、レンズコンポーネントが左右とも少なくとも一つの光学キッドを有し、その光学キッドの屈折作用により、平面観察の負效応が低まり、平面スクリーンに映る2D画面を3Dの立体映像に看取ることができる。
【請求項４】
請求項2と3のメガネは、少なくとも一つの光学キッドが光学プリズム、レンズ、曲面レンズ、平面レンズから構成されている。
【請求項５】
請求項2、3、4のメガネは、少なくとも一つの光学キッドがガラス、樹脂、プラスチック、コロイド物又は他の組合材料によって作られている。
【請求項６】
請求項2、3、5のメガネは、少なくとも一つの光学キッドが分離の間隔を有する三プリズムから構成される。
【請求項７】
請求項2〜6メガネは、少なくとも一つ光学キッドが設定の角度に傾斜し、且当該傾角を調節する装置を有する。
【請求項８】
根据請求項2〜7のメガネは、その光学キッドに屈折率がない。
【請求項９】
本光学3D立体メガネは本体、左右のレンズコンポーネントを含み、そのうち
（a）レンズコンポーネントは左右共に、分離の間隔を有する二つ又はそれ以上の三プリズムから構成される。
（b）レンズコンポーネントは二つ又はそれ以上の三プリズム構造の一つである。
（c）プラス視差ハイ立体、或いはいはプラス視差ロー立体の観察モードにより、平面スクリーンに映る2D画面が3D立体映像に見えるような視覚を提供する。
【請求項１０】
請求項9のメガネは、二つ又はそれ以上の三形プリズムが全て屈折率がない。
【請求項１１】
請求項9〜10のメガネは、二つ又はそれ以上の三プリズムはガラス、樹脂、プラスチック、コロイド物及び他の組合材料によって作られている。
【請求項１２】
請求項9〜11のメガネは、二つ又はそれ以上の三プリズムが予定の傾斜角度に設定され、そして少なくとも最外端の三プリズムの傾斜角度が調節できる装置を有する。
【請求項１３】
請求項1〜12のメガネは、プラス視差ハイ立体の観察モードである。
【請求項１４】
請求項1〜12のメガネは、プラス視差ロー立体の観察モードである。
【請求項１５】
請求項6〜14のメガネは、光学キッドの間隔空間を調節する装置を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件は光学立体メガネに関する発明で、正確的には一種の調節可能な光学立体メガネに関する発明である。このメガネを利用して平面スクリーンの二次元映像（以下、2D映像と称す）を見る場合に、三次元映像（以下、3D映像と称す）の立体的視覚が感じられる。
【背景技術】
【０００２】
自然空間のすべての景物は、人間の目で3Dという立体的映像に映られる。それは人間の頭脳が目に映る生画像を両眼の視差、視野、空間透視、大气透視、運動感覚などの影響要素を加えて総合処理をした視覚というものである。これらの影響要素のうち、一番重要なのは両眼の視差である。
人間の頭脳が両眼それぞれの視網膜に映った偏移映像（offset Image）を一つに融合することは通常「視覚」と呼ばれる。図1（a）、1（d）、1（e）が示したように、人間の両眼が瞳（左目はL、右目はRでそれぞれ表示される）の間隔1（成人なら通常60〜65ｍｍ程度のもの）を隔てて水平に対称し、ものを見る際の極小の視角差により、それぞれの視網膜に映像偏移（images offset）、即ち「視差」を形成する。二つの偏移映像はほぼ一様であるが差異があり、それは片目が見た視覚情報が別の片目に全部捉えていないからである。
頭脳は二つの偏移映像を融合する際にその共通の部分を採択すると共に、極小の差異を添加する。人間が映画やテレビを見る際の3D視覚は正にこの極小の差異から生まれたものである。要するに、両眼の視差があるからこそ、頭脳は真実の3D空間の景物の相対的位置と立体感を感知できたのである。
【０００３】
現在、水平視差 （horizontal parallax）の原理に基づく3D立体映像の技術が多様に開発されている。人間の両眼は等高の位置にある故、水平の視差（x-軸）のみあり、垂直の視差（perpendicular parallax）（y-軸）がない。平面スクリーン（例えば映画スクリーンなど）に映る常規の3D映像を見る際に、両眼の働きが真実空間にある景物を見る際にと違い、平面スクリーンに集光する両眼が視覚空間の景物に焦点を集めて空間的視差が生じてくる。通常、視差は両本の視線を沿う視覚位置の差であるが、その視差によって人間の頭脳が平面スクリーンに映る景物を視覚空間にある立体景物に感知する訳である。
【０００４】
通常の立体映像の景物が両眼と平面スクリーンの間に映された場合は、マイナス視差効果と言い、平面スクリーンの奥に映される場合は、プラス視差効果と言われる。
マイナス視差効果の景物はクリーンの平面から浮き上がる感じで、プラス視差効果の景物はスクリーンの平面に陥る感じである。
映像の立体的視覚を感じるため、特殊的3D立体メガネ（i）か3D立体スクリーン（ii）を利用しなければならない。前者の場合は分色（anaglyph）メガネ、偏振光（polarized）メガネ、LEDメガネ、シャッターメガネ（shuttered）、映像分離（split image=スクリーンに隣り合う二つの映像が移される）メガネなどがあり、後者の場合はレンズ状（lenticular）スクリーン、交錯画面（interleaved）スクリーン、流程分離スクリーン、自適応立体テレビなどがある。
【０００５】
通常の3D立体映像は両眼の感知過程を模擬して空間的凹凸が感じられるように作られている。図1（b）に示したように、両眼の間隔に関する距離を離れて等高に設置された二台の撮影機（L1、R1）で人の両眼を模擬して場面の景物の空間的深度を撮影する。観衆が通常の3D立体メガネ、或いは特殊な3D立体スクリーンを利用して撮影の場面を見る際に、二台の偏移映像が左目と右目の視網膜にそれぞれ成像（=imaging。以下も同）し、頭脳の融合処理によって景物に対する立体的視覚を生み出してくる。
【０００６】
図1（c）は通常の3D映像製作の基本概念を説明するものである。上の半分は真実空間300で、下の半分は視覚空間400である。真実空間300においては、図1（b） に示した二台の撮影機（L1、R1）を使って空間位置の違う三つの景物10、11、12を撮る。視覚空間400においては、人の目（L、R）が平面スクリーン4によって撮影機（L1、R1）が撮った景物10、11、12の偏移映像を観察する。
真実空間300においては、撮影機L1とR1との間隔が変化可能な立体基準間隔2で、被撮景物は10、11、12としている。二台の撮影機（L1、R1）を調節し、それぞれ水平軸線と60、61の夾角を挟み、且つ景物11に集光するようにする。
なお、視覚空間400においては、撮影機（L1、R1）が撮った景物10、11、12の偏移映像を映す。この際に、両眼の間隔は1とし、景物11の像点は平面スクリーン4に位置する（これは撮影機L1、R1が集光し、且つ真実空間300の景物11に集合しているからである）ので、ゼロ視差を形成する。
このような観察の様式はゼロ視差観察モード30と定義される。景物10の偏移映像（10L、10R）がスクリーン4の前方に位置すれば、左目Lの偏移映像10Lが右側にあり、右目Rの偏移映像10Rが左側にある状況になる。この状況では両眼（L、R）の視線がそれぞれ内側に斜視しなければ集合できない。
この偏移映像（10L、10R）がスクリーン4の前方に位置する際の観察様式はマイナス視差観察モード31と定義される。特別な説明がない限り、以下は縦向を目の視線方向（Z軸）と定義する。
景物12の偏移映像（12L、12R）がスクリーン4の後方に位置すれば、左目Lの偏移映像12Lが左側に、右目Rの偏移映像12Rが右側に位置し、この状況においては両眼（L、R）の視線がそれぞれ外側に斜視しなければ集合できない。この偏移映像（12L、12R）がスクリーン4の後方に位置する観察の様式はプラス視差観察モード32と定義される。
【０００７】
特製の3D立体メガネを利用し、或いは特殊のスクリーンで上記の撮影機（L1、R1）が撮った映像を見れば、立体的視覚が感じられる。即ち特制の3Dメガネ又は特殊のスクリーンから提供した空間視差の映像情報を受ければ、頭脳では直ちに立体的視覚が感知される。これは特製メガネ又は特殊スクリーンに濾過された左目の視網膜の左目映像と右目の視網膜の右目映像が頭脳の融合と処理によって立体的視覚を産み出したからである。
但し、通常の立体映像を見る場合、時々過度視差、過度集合、過度拡散、及び両眼の視差融合限界を超過する原因で、目の疲労（eyestrain）、目まい（dizziness）、頭痛（headache）、嘔吐（vomiting）などの不具合が起される。なお、集合と拡散の頻繁な切換えが映像の変形（deformity）や失真（distortion）、二重像（ghosting）の原因にともなる。
【０００８】
視覚空間400においては、平面スクリーン4の後方に位置する二つの偏移映像（12L、12R）の間隔が両眼の瞳距1を超えて過度拡散が発生し、両視線（L、R）の外側への極端な斜視は左目映像12Lと右目映像12Rの効果的融合を制限し、視覚的疲労と困憊を起こす（図1（d））。
【０００９】
視覚空間400においては、平面スクリーン4の前方に位置する二つの偏移映像（10L、10R）の集合点が目（R、L）に迫り過ぎて視線（L、R）の過度集合が発生し、両視線（L、R）の内側への極端な斜視は左目映像10Lと右目映像10Rの効果的融合を制限し、視覚的疲労と困憊を起こす（図1（e））。
【００１０】
立体映像は通常前期製作と後期製作と二つの段階で完成される。前期においては、二台の撮影機（L1、R1）より素材を撮影し、そして後期には水平視差と立体視覚の原理に基づいて素材のデジタル化処理をする。その過程で素材の景物を幾つかの層面（通常は4〜8層）に分けて表現する。この流れは2D映像から3D立体映像への転換にも用いられている。
【００１１】
通常の3D立体映像の製作は大量の人力と費用がかかり、また普通の3Dメガネ又はスクリーンで立体映像を見る際に、層分の失真が発生し、空間立体感に対する人の目の自然感知が真実のまま表現できない。立体景物に対する人の目の感知は空間の自然連続の延長であり、無限の層面区分でその景物を再現する必要がある。なお、何度も言ったように、通常の3D映像製作は両眼の過度な収縮又は拡散を避け切れず、困憊、目まい、頭痛、吐き気などの視覚的ストレスを起す問題がある。
【発明の概要】
【００１２】
本発明は上記課題の解决を目指して、平面スクリーンの2D映像が3D映像に見えるような立体的視覚を感じさせる光学立体メガネを提案している。
本発明が提案した調節可能な光学立体メガネは本体、左右のレンズコンポーネントからなり、レンズを通して平面スクリーンに映る2D映像を見る際に、
（a）左側のレンズコンポーネントの働きで左目が見取った左目の偏移映像が平面スクリーンに映る2D映像と位置が違う。
（b）右側のレンズコンポーネントの働きで右目が見取った右目の偏移映像が平面スクリーンに映る2D映像と位置が違う。
（c）左右の目が感知した左右の偏移映像の位置に空間的差異がある。
（d）本発明のメガネを使って見取った左右両眼の偏移映像により、プラス視差ハイ立体、プラス視差ロー立体、マイナス視差ハイ立体及びマイナス視差ロー立体と計4種の観察モードが形成され、これらの観察モードの効用によって平面スクリーンに映る2D画面を見る際に、3Dの立体的視覚が感じられる。
ここで特にご注意頂きたいのは、本発明の光学立体メガネでみる平面スクリーンの2D映像は普通の2D画面であり、通常の3D化への転換と処理が一切必要としないことである。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
以下は添付各イラストについての簡単な説明であり、本発明の特徴をより分かりやすく解説している。
【図１（ａ）】立体感を形成する瞳の距離に関する説明
【図１（ｂ）】撮影機2台による変化可能な立体の基準間隔
【図１（ｃ）】水平視差に関わる観察モード
【図１（ｄ）】観察の過度拡散
【図１（ｅ）】観察の過度収縮
【図２（ａ）】立体基準間隔の調節による観察モードの変化
【図２（ｂ）】フォーカスの変更による観察モードの変化
【図３】ガリレイ望遠鏡を利用する観察
【図４（ａ）】本発明の調節可能な光学立体メガネの使用例（背面から）
【図４（ｂ）】図4（a）の光学立体メガネ（左側から）
【図４（ｃ）】図4（a）の光学立体メガネ（正面から）
【図４（ｄ）】図4（a）の光学立体メガネ（右側から）
【図５】図4（a）の光学立体メガネの構造
【図６】図4（a）の光学立体メガネ（上面から）
【図７】複数の光学キッドからなる光学立体メガネのレンズコンポーネント（左右）
【図８（ａ）】プラス視差によるハイ立体観察モード；
【図８（ｂ）】マイナス視差によるハイ立体観察モード
【図８（ｃ）】プラス視差によるロー体観察モード
【図８（ｄ）】マイナス視差によるロー立体観察モード
【図９（ａ）】水平軸と夾角する矩形プリズムによる空間景物の観察効果
【図９（ｂ）】水平軸と夾角する別の矩形プリズムによる空間景物の観察効果
【図１０】水平軸と夾角する一対の矩形プリズムで平面スクリーンを見るプラス視差ハイ立体観察モード
【図１１】水平軸と夾角する一対の矩形プリズムで平面スクリーンを見るプラス視差ロー立体観察モード
【図１２】三プリズム観で平面スクリーンを見る観察モード
【図１３】別の三プリズムで平面スクリーンを見る観察モード
【図１４】間隔の食違いによる二つの三プリズムの視覚差異
【図１５】本発明の光学立体メガネの左右レンズの実用例、及び当該メガネで平面スクリーンを見るゼロ視差ハイ立体観察モード
【図１６】本発明の光学立体メガネの左右レンズの実用例、及び当該メガネで平面スクリーンを見るゼロ視差ロー立体観察モード
【図１７】六つの三プリズムからなる本発明の光学立体メガネの左右レンズの実用例、及び当該メガネで平面スクリーンを見るプラス視差ハイ立体観察モード
【図１８】六つの三プリズムからなる本発明の光学立体メガネの左右レンズの実用例、及び当該メガネで平面スクリーンを見るプラス視差ロー立体観察モード
【図１９】六つの三プリズムからなる本発明の光学立体メガネの左右レンズの実用例、及び当該メガネで平面スクリーンを見るプラス視差ハイ立体観察モード
【図２０】六つの三プリズムからなる本発明の光学立体メガネの左右レンズの実用例、及び当該メガネで平面スクリーンを見るプラス視差ロー立体観察モード
【図２１】八つの三プリズムからなる本発明の光学立体メガネの左右レンズの実用例、及び当該メガネで平面スクリーンを見るプラス視差ハイ立体観察モード
【図２２】八つの三プリズムからなる本発明の光学立体メガネの左右レンズの実用例、及び当該メガネで平面スクリーンを見るプラス視差ロー立体観察モード
【図２３】八つの三プリズムからなる本発明の光学立体メガネの左右レンズの実用例、及び当該メガネで平面スクリーンを見るプラス視差ハイ立体観察モード
【図２４】八つの三プリズムからなる本発明の光学立体メガネの左右レンズの実用例、及び当該メガネで平面スクリーンを見るプラス視差ロー立体観察モード
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図2（a）から、二台の撮影機（L1、R1）の変化可能な立体基準間隔2を調整することで立体メガネで見る平面スクリーン4の視覚的立体感を動態的に改変できると分かる。
図2（a）は真実空間（300、301、302）及びそれと相対応する視覚空間（400、401、402）の観察モードを示した。真実空間（300、301、302）においては、二台の撮影機（L1、R1）が変化可能な立体基準間隔2に設置されて三つの空間景物（10、11、12）を撮影し、両眼（L、R）は光学立体メガネ5を通して平面スクリーン4に映るこれらの景物（10、11、12）を見る際の視覚空間（400、401、402）における成像及びその時の観察モードを説明した。
図2（a）が示したように、変化可能な立体基準間隔2の長さは視覚立体空間の三つの景物（10、11、12）の空間的奥行きと直接の関連がある。
例えば、真実空間（300）にある二台の撮影機（L1、R1）の変化可能な立体基準間隔2が真実空間（301）にある二台の撮影機（L1、R1）の変化可能な立体基準間隔2より小さければ、三つの景物（10、11、12）の視覚空間（400、401）における空間的奥行きが同様の関係を有するが、視覚空間（401）における三つの景物（10、11、12）の空間的奥行きと比べ、視覚空間（400）における三つの景物（10、11、12）の空間的奥行きが更に小さい。
三つの景物（10、11、12）の変化可能な立体基準間隔2と空間的奥行きのこのような直接的関係が真実空間（301、302）と対応する視覚空間（401、402）にも現れている。だから、真実空間において変化可能な立体基準間隔2を増やせば、視覚空間の景物成像の空間的深度も増えると分かる。
【００１５】
図2（b）は二台の撮影機の集合点の調整で、立体メガネを通して見るスクリーンスクリーン4に映る映像の立体成像効果が改変できることを解説している。
（i）真実空間（303、304、305）で同じ変化可能な立体基準間隔2を有する二台の撮影機（L1、R1）で二つの空間景物（10、12）を撮影する。
（ii）両眼（L、R）がメガネ5を通してスクリーン4に映る二つの景物（10、12）を見る際の視覚空間（403、404、405）における成像及びその観察モード。
二台の撮影機（L1、R1）と水平軸との挟角（60、61）を調整して集合点を変える。図2（b）が示したように、集合を増やすことで（例えば真実空間において二台の撮影機（L1、R1）と水平軸との挟角（60、61）を拡大する）、景物（10、12）の成像を平面スクリーン4の前方からその後方に移す。
真実空間303においては、二台の撮影機（L1、R1）が互いに平行し且つ水平軸との挟角が90°とし、視覚空間403における景物（10、12）が平面スクリーン4の前方に成像する。
真実空間304においては、撮影機（L1、R1）と水平軸との挟角が（60、61）とし、且つ景物12の前方に集合するが、視覚空間404中において景物（10、12）が平面スクリーン4の近くに成像する。
真実空間305においては、撮影機（L1、R1）が真実空間304の挟角（60、61）より大きい挟角に設置され、且つ景物（10、12）の前方に集合する。視覚空間405においては景物（10、12）が平面スクリーン4の後方に成像する。
【００１６】
両眼の視差と空間の視差とは、3Dの立体的視覚の実現にとって最も重要な要素である。
本発明の光学立体メガネは二次元平面の表面（以下、「平面スクリーン」と称す。例えば映画スクリーンや、テレビとコンピュータのディスプレー、ゲームプレーヤーや平面PC、携帯電話の液晶表示部など）に映る2D画面が3D立体映像に見えるような観察手段を提案した。本発明のメガネを通して平面スクリーンに映る2D画面を見れば、両眼の空間的立体感知を喚起し、空間の連続を自然に延長させ、脳裏で3Dの立体的視覚と空間的奥行き、即ち3Dの立体観察が実現できる。本発明の光学立体メガネは通常3D立体映像を見る際に、空間的層分感を解消するだけでなく、2D画面を3D立体映像にする転換と製作の手間がすべて省かる。
【００１７】
図4（a）〜（d）、図5、図6が示すように、本発明の光学立体メガネ5は掛け心地の良い本体7と左右のレンズコンポーネント（5L、5R）から構成さる。そのうち左右のレンズコンポーネント（5L、5R）がそれぞれ複数の光学プリズム、レンズ、平面鏡、曲面鏡から組合わせたもの（以下、「光学キッド」と称す）である。光学キッドは光学ガラス、プラスチック、樹脂など軽質で高透明、高屈折率の光学材料で加工され、材料の状態として固体、液体、コロイド物質を含むがそれに限られない。画像の失真を防ぐ配慮から、屈折率無し、色差無し、頂角があまり大きくない材質を精選している。
【００１８】
複数の光学キッドの屈折が重ねて両眼の視線を狂わし、2D映像の観察に空間的位移を発生させる。図8（a）〜8（d）が示す二つの光学キッドは屈折作用で四種の観察モードを提供し、平面スクリーン4の二次元映像でも3D映像を見るような立体的視覚を作り出す。それに光学キッドの屈折率調節を通してベストの視差融合が実現できる。
光学立体メガネ5は両眼が平面スクリーンに集光する際のゼロ視差による3D立体視覚への影響を消除できる。光学立体メガネ5で平面スクリーン4の2D映像を見る際に、両眼が空間の位移による偏移映像を感知し、それぞれ左右の視網膜に成像し、頭脳の連続融合によって空間差異を有する二つの偏移映像を生成する。その空間的視差によって両眼が3Dの立体視覚を感知し、そして連続の立体視覚空間を形成する。
【００１９】
2D映像与3D立体映像の違いとして、2D映像の景点は各自の水平軸坐標（X）と垂直軸坐標（Y）以外に、平面スクリーン4の位置（真実空間にあるスクリーン4の位置）を表示する共通の縦向軸坐標（Z）がある。
3D立体映像は、平面スクリーン4の2D映像の観察にない空間の奥行き、又は立体の透視（即ち縦向軸坐標の変量）が存在する。
真実空間の景物の立体的視覚は、両眼の集合点と焦点が共に景物に集光し、両眼の視差によって空間景物の3D坐標に対する頭脳の感知に表現される。
平面スクリーン4の2D画面に対する観察は、両眼の集合点と焦点が共に平面スクリーンの表面に集光し、そのゼロ視差によって頭脳が平面景物の二次元坐標しか感知されず、たとえ頭脳が空間透視、相対運動、運動視差など他の空間的情報を感知したとしても、ゼロ視差から生まれた強烈な平面感受が完全に塗り潰し切れない。
通常、ゼロ視差の存在で、頭脳がスクリーン4の2D映像を3D立体映像に感知することを拒み勝ちで、言わば「平面観察效用」と言いう現象がある。ところが何か補助道具を介して平面スクリーン4の二次元映像を見る際に、空間的視差が発生し、平面観察效用が軽減乃至消除される。図3が示すように、レンズコンポーネント（5L、5R）の光学キッドの作用で、ガリレイ望遠鏡を使用する際と似通う観察効果が生じ、光学キッドが所要するフィクションの成像が生まれ、平面観察效用が軽減又は消除され、3Dの立体的視覚が感知されてくる。
【００２０】
長時間の着用による目のストレスを軽減するために、立体メガネ5のレンズコンポーネント（5L、5R）は調節可能な立体基準間隔2を採用し、図2（a）が示す真実空間301と対応の視覚空間401の奥行きに適った観察モードと最適の集合点により、図2（b）が示す真実空間305と対応の視覚空間405のプラス視差観察モードを提供する。
なお、理想的レンズコンポーネント（5L、5R）としては、両眼を最適の調節範囲内に集合させ、程度まちまちの視差を提供して様々な観察ニーズを満足させると共に、図1（d）が示す過度拡散による目の外側への過度の斜視、又は図1（e）が示す過度集合による目の内側への斜視が防げるようなものでなければならない。
【００２１】
左右のレンズコンポーネント（5L、5R）はメガネの本台7に内蔵し、プラス視差ハイ立体、プラス視差ロー立体、マイナス視差ハイ立体とマイナス視差ロー立体のどちらか一つの観察モードを提供して理想的3D立体視覚を造営するものでなければならない。上記各観察モードについては図8（a）〜8（d）において詳しく説明する。
【００２２】
図6は光学立体メガネ5の具体実施例である。
左レンズコンポーネント5Lの光学キッドが外部三プリズム102、中間三プリズム101と内部三プリズム100をそれぞれ一つ有し、相互の間隔が90、96とされる。
一方、右レンズコンポーネント5Rの光学キッドも外部三プリズム112、中間三プリズム111と内部三プリズム110をそれぞれ一つ有し、相互の間隔が91と97とされる。
他に間隔96、97の空間調節に用いるオプション装置38と、光学キッド102、112の挟角60、61を調節するオプション装置39がある。
これらの装置で立体メガネ5の水平視差と垂直視差を最適に調節し、2D画面を見る際のゼロ視差による影響を軽減若しくは完全消除ができる。
【００２３】
調節装置38はメガネの枠の両側に設置され、レンズコンポーネント（5L、5R）と隣接する。装置は一つの軸に沿って移動（例えば上下の移動）して三プリズム（100、101）と（110、111）の間隔空間96、97を調節し、スクリーンの空間的位移と集合点を最適にする。
調節装置39はメガネの本台7に設置され、一つの軸に沿って移動（例えば前後の移動）してレンズコンポーネント（5L、5R）の外側三プリズム（102、112）の角度（60、61）を調節し、スクリーンの空間的位移と集合点を最適にする。
中間と内側の三プリズム（100、101）と（110、111）の空間的間隔（96、97）が調節装置38によってゼロに調節された時、三プリズム（100、101）と（110、111）との組合わせが矩形のプリズム構造に変わる。この状態においては、外側三プリズム（102、112）の変化可能な角度（60、61）を微調整することでも成像スクリーンの空間的位移と集合点の調節が実現できる。
【００２４】
図7は本発明の光学立体メガネの左右のレンズコンポーネント（5L、5R）の構造の見取図である。左レンズコンポーネント5Lの光学キッドは1000、2000、3000、4000…で表示され、右レンズコンポーネント5Rの光学キッドは1001、2001、3001、4001…で表示される。商業的応用性の配慮から、レンズコンポーネント（5L、5R）の内部の光学キッドが0から100まで有り得る。但し、左右のレンズコンポーネント（5L、5R）の光学キッド数が同時にゼロであることはあり得ない。
【００２５】
図8（a）と8（d）は、光学立体メガネ5を通して平面スクリーン4の2D映像を見る際の立体的視覚を実現する四種の観察モードを示している。うち、両眼の間隔が1とする。左目Lが左レンズコンポーネント5Lを通して画面を見る際に、目に映った映像が左目の視網膜6に、右目Rが右レンズコンポーネント5Rを通して画面を見る際に、映像が右目の視網膜7にそれぞれ定着する。像点10〜13はスクリーン4に表示される2D画面の一部分である。
像点20〜21は、左レンズコンポーネント5Lを通して対応の像点10と11を見る際に左目視網膜6に定着したものであり、像点22〜23は右レンズコンポーネント5Rを通して対応の像点12と13を見る際に右目視網膜7に定着したものである。
【００２６】
図8（a）は水平視差と垂直視差と関連する一種のプラス視差ハイ立体観察モードである。左目の視網膜6と右目の視網膜7がスクリーン4の後方に位置し、後向きの垂直位移を形成する。左目の視網膜6と右目の視網膜7は同様の縦向軸（Z）の坐標を有し（あるいは有しない）、視網膜6が視網膜7の後方に定位でき、逆に視網膜7が視網膜6の後方に定位することもできる。
なお、左目Lがスクリーン4の像点10と11を見る際に、左目の視網膜6に定着する像点20と21が右への水平位移が発生し、右目Rがスクリーン4の像点12と13を見る際に、右目の視網膜７に定着する像点22と23が左への水平位移が発生する。
【００２７】
図8（b）は水平視差と垂直視差と関連する一種のプラス視差ハイ立体観察モードである。左目の視網膜6と右目の視網膜7がスクリーン4の前方に位置し、前向きの垂直位移を形成する。左目の視網膜6と右目の視網膜7は同様の縦向軸（Z）の坐標を有し（あるいは有しない）、視網膜6が視網膜7の前方に定位でき、逆に視網膜7が視網膜6の前方に定位することもできる。
なお、左目Lがスクリーン4の像点10と11を見る際に、左目の視網膜6に定着する像点20と21が右への水平位移が発生し、右目Rがスクリーン4の像点12と13を見る際に、右目の視網膜７に定着する像点22と23が左への水平位移が発生する。
【００２８】
図8（c）は水平視差と垂直視差と関連する一種のプラス視差ロー立体観察モードである。左目の視網膜6と右目の視網膜7がスクリーン4の背後に位置し、後向きの垂直位移を形成する。左目の視網膜6と右目の視網膜7は同様の縦向軸（Z）の坐標を有し（あるいは有しない）、視網膜6が視網膜7の後方に定位でき、逆に視網膜7が視網膜6の後方に定位することもできる。
なお、左目Lがスクリーン4の像点10と11を見る際に、左目の視網膜6に定着する像点20と21が左への水平位移が発生し、右目Rがスクリーン4の像点12と13を見る際に、右目の視網膜７に定着する像点22と23が右への水平位移が発生する。
【００２９】
図8（d）は水平視差と垂直視差と関連する一種のマイナス視差ロー立体観察モードである。左目の視網膜6と右目の視網膜7がスクリーン4の前方に位置し、前向きの垂直位移を形成する。左目の視網膜6と右目の視網膜7は同様の縦向軸（Z）の坐標を有し（あるいは有しない）、視網膜6が視網膜7の前方に定位でき、逆に視網膜7が視網膜6の前方に定位することもできる。
なお、左目Lがスクリーン4の像点10と11を見る際に、左目の視網膜6に定着する像点20と21が左への水平位移が発生し、右目Rがスクリーン4の像点12と13を見る際に、右目の視網膜７に定着する像点22と23が右への水平位移が発生する。
【００３０】
図8（a）が示すプラス視差ハイ立体視覚は最優先の観察モードである。図8（c）が示すプラス視差ロー立体視覚は次の優先観察モードとして画面の寸法が制限されたときだけ選択する。でなければ、図1（d）が示す視覚拡散による目の外側への過度な斜視が発生し兼ねない。
図8（b）が示すマイナス視差ハイ立体視覚は、図8（c）のプラス視差ロー立体観察モードの候補として、画面が極少の近距離景物に制限されたときに限って使用する。でなければ、図1（e）が示す視覚集合による目の内側への過度な斜視が発生し兼ねない。
図8（d）が示すマイナス視差弱立体視覚はビリの観察モードとして、画面の寸法と近距離景物が全て制限されたときしか使用しない。でなければ、図1（d）が示す視覚拡散による目の外側への過度な斜視と図1（e）が示す視覚集合による目の内側への過度な斜視が発生し兼ねない。
【００３１】
図8（a）〜8（d）が示す極端な情況においては、左レンズコンポーネントが希望の観察モードとなり、或いは右目に見える像点12、13と像点22、23と重合して、右目がゼロ視差（即ち水平視差と垂直視差が共にゼロである）となる時に使用する観察モードである。この時、左目が左レンズコンポーネントを通して正常に観察できるが、右目が裸眼同様で、即ち右レンズを使用せずに観察することになる。
同様に、右レンズコンポーネントが希望の観察モードとなり、或いは左目に見える像点10、11と像点20、21と重合して、左目がゼロ視差となる時に使用する観察モードである。この時、右目が右レンズコンポーネントを通して正常に観察できるが、左目が裸眼同様で、即ち左レンズを使用せずに観察することになる。
【００３２】
光学立体メガネ5で平面スクリーン4の2D映像を見る際に、視網膜に空間的位移が発生して図8（a）〜8（d）が示した観察モードの一つを形成する。レンズコンポーネント（5L、5R）の光学キッドは屈折率のないものが望ましい。屈折率で色像差、色散と変形などの現象が起こり、特に長時間に着用すれば視覚の疲労が発生し兼ねないからである。プリズムと平面鏡は屈折率がないため、光学透鏡、曲面鏡の組合せに勝る光学キッドとされている。
【００３３】
立体メガネ5のレンズコンポーネント（5L、5R）は光学プリズムの光学キッドを採用する。平面鏡よりプリズムの組合せは物理的空間の少く占用するため、優先の光学キッドとされる。なお、光学メガネ5の厚さを減少するため、通常大屈折率で薄い光学キッド優先に選択する。大屈折率による色散を減小するため、違う屈折率と違う頂角のプリズムを混用して色散を均衡させる方法もある。
【００３４】
レンズコンポーネント（5L、5R）は複数のプリズムでその光学キッドを構成すれば、雑散光がより効果的に分離、濾過され、雑散光による影響を減少できる。裸眼で平面スクリーンの映像を見る際に背景光や雑散光の影響を受けることが多いが、レンズコンポーネント（5L、5R）で見る平面スクリーンの2D映像が裸眼で見る際により、画面が更に艶やかで明晰に見える観察効果が得る。
【００３５】
以上で言うように、図8（a）〜8（d）が示す観察モードは各種の光学キッドからなる光学レンズコンポーネント（5L、5R）によって実現したと分かる。このレンズコンポーネント（5L、5R）の具体的実施例については、下記の図10、図11及び図15〜24と相俟って更に解説したい。
【００３６】
傾角60、61に置かれた矩形プリズム100を通して空間景物を見る際に、視線に偏移が発生し、3Dの立体覚を感知するのに必要とされる空間的視差を提供した。図9（a）〜9（b）が示すように、光学キッド100、101は水平軸と一定の傾角を挟んで置かれる矩形プリズムから構成され、傾角60が反時針回りに回転するに対し、傾角61が時針回りに回転する。
光学キッド100、101を通して空間の像点10、11、12を見る際に、光学キッドの屈折作用によって視線経路40、41、42に偏移が生じ、対応の像点20、21、22の空間位移が発生する。その空間的位移は水平的位移720と垂直的位移820を含む。だからと言って、傾角に放置する矩形プリズム100は空間位移の成像を生成でき、且つ光学立体メガネのレンズコンポーネント（5R、5L）において光学キッドとして図8（a）〜8（d）の観察モードの実現に役立つ。他に説明がない限り、以下は矩形プリズムを二つのメイン光学平面が互いに平行するプリズムと定義している。
【００３７】
光学の原理に基づき、矩形プリズム100を通して景物を見る際に、以下の情景が発生し得る。視線の経路が矩形プリズム100と垂直する時（即ち図9（a）の傾角60=0°or180°）は、偏移が発生しない。一方、図9（a）が示すように、90°＞傾角60＞0°の時に、屈折によって視線の経路が右側に偏移し、水平位移が右へ、垂直位移が後への成像が発生する。90°＜傾角60＜180°の時に、屈折によって視線の経路が左側に偏移し、水平位移が左へ、垂直位移が後への成像が発生すると分かる。
【００３８】
図10が示す実施例において、左レンズコンポーネント（5L）の光学キッドは矩形プリズム100で、水平軸に沿って反時針回りの傾角60を設置し、右レンズコンポーネント（5R）の光学キッドは矩形プリズム110で、水平軸に沿って時針回りの傾角61を設置する。
レンズコンポーネント（5L、5R）を通して平面スクリーン4の2D映像を見る際に、左目Lに見えた像点10、11が右への水平位移（720、721）が発生し、像点20、21が視網膜6に定着する。右目Rに見えた像点12、13が左への水平位移（722、723）が発生し、像点22、23が視網膜7に定着する。
左目視網膜6と右目視網膜7が全てスクリーン4の後方に位置すれば、後向きの垂直位移820、822が発生する。だから、本実施例が図8（a）が示すプラス視差ハイ立体観察モードに表現される。
【００３９】
図11が示す実施例において、左レンズコンポーネント（5L）の光学キッドは矩形プリズム100で、水平軸に沿って時針回りの傾角60を設置し、右レンズコンポーネント（5R）の光学キッドは矩形プリズム110で、水平軸に沿って反時針回りの傾角61を設置する。
レンズコンポーネント（5L、5R）を通して平面スクリーン4の2D映像を見る際に、左目Lに見えた像点10、11が右への水平位移（720、721）が発生し、像点20、21が視網膜6に定着する。右目Rに見えた像点12、13が左への水平位移（722、723）が発生し、像点22、23が視網膜7に定着する。
左目視網膜6と右目視網膜7が全てスクリーン4の後方に位置すれば、後向きの垂直位移820、822が発生する。だから、本実施例が図8（c） が示すプラス視差ロー立体観察モードに表現される。
【００４０】
図12が示す光学キッドは水平軸に沿って放置した頂角70の三プリズム100である。三プリズム100を通して平面スクリーン4の三つの像点10、11、12を見る際に、屈折作用によって発生した視線の経路40、41、42の空間的偏移が、視網膜6の対応の像点20、21、22で示される。因みに空間的位移は左向きの水平位移720、721、722と後向きの垂直位移810を含む。
【００４１】
図13が示す光学キッドは水平軸に沿って放置した頂角70の三プリズム100である。三プリズム100を通して平面スクリーン4の三つの像点10、11、12を見る際に、屈折作用によって発生した視線の経路40、41、42の空間的偏移が、視網膜6の対応の像点20、21、22で示される。因みに空間的位移は右向きの水平位移720、721、722と後向きの垂直位移810を含む。
【００４２】
別途説明がない限り、本発明で言う三プリズムは二つのメイン光学平面、若しくはその延長線がある頂角に相交差するプリズムと定義されている。
図12と図13が示した三プリズム100の像点の空間位移は、三プリズムが立体メガネ5レンズコンポーネント（5L、5R）の光学キッドに用いられて図8（a）〜8（d）の観察モードが実現できることを表明した。
光学の原理に基づき、三プリズム100を通して景物を見る際に、以下の情景が発生し得る。水平軸から反時計回りに回転する頂角70が0°又は180°に接近し、且つ入射する視線光路が三プリズム100の底面と垂直する際には、屈折が発生しない。
だが、図12が示すように、水平軸から反時計回りに回転する頂角70が、0°＜頂角70＜90°となる場合に、屈折作用によって水平位移が左への偏移、垂直位移が後への偏移が発生する。
図13が示すように、水平軸から反時計回りに回転する頂角70が、90°＜頂角70＜180°となる場合に、屈折作用によって水平位移が右への偏移、垂直位移が後への偏移が発生する。
だから、水平軸線の頂角に対する三プリズム100の変化で空間位移の変更が実現できると分かる。
【００４３】
光学立体メガネ5のレンズコンポーネント（5L、5R）の光学キッドは、図14の左図が示すような、頂角70を有する三プリズム100（頂角71の三プリズム101の対面に放置し、間隔空間が96とする）、或いは図14の右図が示すような、頂角70を有する三プリズム110（頂角71の三プリズム111の対面に放置し、間隔空間が97とする）を含むことができる。図14の左図と右図の違いは空間間隔97が空間間隔96より大きいことである。
光学キッド100と101を通して像点10、11を見る際に、屈折作用によって視線経路40、41に空間的偏移が発生し、対応の像点が20、21である。空間的位移は水平位移720、721の左への偏移であり、垂直の位移がない。なお、光学キッド110と111を通して像点12、13を見る際に、屈折作用によって視線経路42、43に空間的偏移が発生し、対応の像点が22、23である。空間的位移は水平位移722、723の左への偏移であり、垂直的位移が発生しない。
図14の左図と右図を比較して分かることは、同じ構造において、間隔空間の大きい方（96より97の間隔空間が大きい）がより大きな水平位移が発生する（720、721より722、723の水平位移が大きい）。だから、間隔空間（96、97）の調節を通して水平位移、つまり水平視差の調整を実現することができる（図6が示す調節機構38を参照）。
【００４４】
図15が示す実施例において、左レンズコンポーネント5Lの光学キッドには、間隔96と頂角70、71とする対置の三プリズム100、101が含まれ、右レンズコンポーネント5Rの光学キッドには、間隔97と頂角75、76とする対置の三プリズム110、111が含まれる。
中心軸線に対称して設置するレンズコンポーネント5Lと5Rは、空間間隔96と97が「∨」の形状を呈する。
左レンズコンポーネント5Lを通して像点10、11を見る際に、像点20、21に示したように、屈折作用によって視線経路40Lと41Lが右へ偏移し、右向きの水平位移（720、721）が発生し、垂直的位移は発生しない。右レンズコンポーネント5Rを通して像点12、13を見る際に、像点22、23に示したように屈折作用によって視線経路42R、43Rが左へ偏移し、左向きの水平位移（722、723）が発生し、垂直的位移は発生しない。
だから、本実施例はゼロ視差ハイ立体の観察モードを表現する例である。
【００４５】
図16が示す実施例において、左レンズコンポーネント5Lの光学キッドには間隔96と頂角70、71とする対置の三プリズム100、101が含まれ、右レンズコンポーネント5Rの光学キッドには間隔97と頂角75、76とする対置の三プリズム110、111が含まれる。
中心軸線に対称して設置するレンズコンポーネント5Lと5Rは、空間間隔96と97が「∧」の形状を呈する。
左レンズコンポーネント5Lを通して像点10、11を見る際に、像点20、21に示したように、屈折作用によって視線経路40Lと41Lが左へ偏移し、左向きの水平位移（720、721）が発生し、垂直的位移は発生しない。右レンズコンポーネント5Rを通して像点12、13を見る際に、像点22、23に示したように、屈折作用によって視線経路42R、43Rが右へ偏移し、右向きの水平位移（722、723）が発生し、垂直的位移は発生しない。
だから、本実施例はゼロ視差ロー立体の観察モードの表現例と分かる。
【００４６】
図15と図16の実施例の基本的違いについては、レンズコンポーネント（5L、5R）を置き換えて左目の映像と右目の映像を比較すれば、
（i）三プリズム（100、101及110、111）の組合の如何によって立体観察モード（ハイ立体科ロー立体か）が决められる。
（ii）空間間隔の変化で水平位移の様式が変わり、空間間隔96、97共ゼロになったとき、レンズコンポーネント（5L、5R）は矩形プリズムに変わると分かる。
【００４７】
図15と図16が示すように、左レンズコンポーネント5Lの完全構造（例えば光学キッド100、101と空間間隔96）と右レンズコンポーネント5Rの完全構造（例えば光学キッド110、111と空間間隔97）は図10と図11が示す傾角（60、61）に置けば、空間視差を改変することができる。このような変化によって図8（a）のプラス視差ハイ立体観察モード、或いは図8（c）のプラス視差ロー立体観察モードが実現できる。
【００４８】
図17が示す実施例のおいて、左レンズコンポーネント5Lの光学キッドは100、101、102と三つの三プリズムの組合わせから構成される。具体的には、頂角72と変化可能角60を有する三プリズム102を、図15に示した頂角70、71と空間間隔96とする対置の三プリズム100、101の頂点に置き、空間間隔90で三プリズム102と101を仕切る構造である。
右レンズコンポーネント5Rは、頂角75、76、77と変化可能角61、空間間隔97と91とする三プリズム110、111、112から構成され、且つ中心軸線の両側で左レンズコンポーネントと鏡像的に対称するものである。
左レンズコンポーネント5Lを通して平面スクリーン4の2D画面の像点10、11を見る際に、屈折作用によって視線経路40Lと41Lに空間的偏移が生じ、左目視網膜6と対応する像点20、21が示すように、左目映像が右への水平位移（720、721）が発生した。
右レンズコンポーネント5Rを通して平面スクリーン4の2D画面の像点12、13を見る際に、屈折作用によって視線経路42Rと43Rが空間的偏移が生じ、右目視網膜7と対応する像点23、24が示すように、右目映像が左への水平位移（722、723）が発生した。
左右の視網膜の6と7共、平面スクリーン4の後方に位置すれば、後向きの垂直位移（820、822）が発生する。
だから、本実施例は如図8（a）に示したプラス視差ハイ立体観察モードの表現例と分かる。
【００４９】
図18に示した実施例において、頂角72の三プリズム102と頂角77の三プリズム112を除いてレンズコンポーネント（5L、5R）と図17に示した実施例とはほぼ同様である。
左レンズコンポーネント5Lを通して平面スクリーン4の2D画面の像点10、11を見る際に、屈折作用によって視線経路40L、41Lに空間的偏移が生じ、左目視網膜6と対応する像点20、21が示すように、左目映像が左向きの水平位移（720、721）が発生した。
右レンズコンポーネント5Rを通して平面スクリーン4の2D画面の像点12、13を見る際に、屈折作用によって視線経路42R、43Rに空間的偏移が生じ、右目視網膜7と対応する像点23、24が示すように、右目映像が右向きの水平位移（722、723）が発生した。
左右の視網膜の6と7共、平面スクリーン4の後方に位置すれば、後向きの垂直位移（820、822）が発生する。
だから、本実施例は如図8（c）に示したプラス視差ロー立体観察モードの表現例と分かる。
【００５０】
図19が示す実施例において、左レンズコンポーネント5Lの光学キッドは100、101、102と三つの三プリズムの組合わせから構成される。具体的には、頂角72と変化可能角60を有する三プリズム102を、図16に示した頂角70、71と空間間隔96とする対置の三プリズム100、101の頂点に置き、空間間隔90で三プリズム102と101を仕切る構造である。
右レンズコンポーネント5Rは頂角75、76、77と変化可能角61、空間間隔97と91とする三プリズム110、111、112から構成され、且つ中心軸線の両側で左レンズコンポーネントと鏡像的に対称するものである。
左レンズコンポーネント5Lを通して平面スクリーン4の2D画面の像点10、11を見る際に、屈折作用によって視線経路40Lと41Lに空間的偏移が生じ、左目視網膜6と対応する像点20、21が示すように、左目映像が右への水平位移（720、721）が発生した。
右レンズコンポーネント5Rを通して平面スクリーン4の2D画面の像点12、13を見る際に、屈折作用によって視線経路42Rと43Rに空間的偏移が生じ、右目視網膜7と対応する像点23、24が示すように、右目映像に左への水平位移（722、723）が発生した。
左右の視網膜の6と7共、平面スクリーン4の後方に位置すれば、後向きの垂直位移（820、822）が発生する。
【００５１】
だから、本実施例は如図8（a）に示したプラス視差ハイ立体観察モードの表現例と分かる。
図20に示した実施例において、頂角72の三プリズム102と頂角77の三プリズム112を除いてレンズコンポーネント（5L、5R）が図19に示した実施例とはほぼ同様である。
左レンズコンポーネント5Lを通して平面スクリーン4の2D画面の像点10、11を見る際に、屈折作用によって視線経路40L、41Lに空間的偏移が生じ、左目視網膜6と対応する像点20、21が示すように、左目映像が左向きの水平位移（720、721）が発生した。
右レンズコンポーネント5Rを通して平面スクリーン4の2D画面の像点12、13を見る際に、屈折作用によって視線経路42R、43Rに空間的偏移が生じ、右目視網膜7と対応する像点23、24が示すように、右目映像に右向きの水平位移（722、723）が発生した。
左右の視網膜の6と7共、平面スクリーン4の後方に位置すれば、後向きの垂直位移（820、822）が発生する。
だから、本実施例は如図8（c）に示したプラス視差ロー立体観察モードの表現例と分かる。
【００５２】
図17と図19は図8（a）が示すプラス視差ハイ立体観察モードの実施例である。
この二つの実施例においては、仮に頂角70、71、72、75、76、77、変化可能角60と61、空間間隔90、91、96、97が全て同じとし、視線経路が図17の光学キッド100、101、102を通したら、全て右向きの水平位移が発生した点に注意して欲しい。
だが、図19が示す実施例においては、視線経路が光学キッド100、101、102を通してから、光学キッド100、101に左向きの水平位移が、光学キッド102に右向きの水平位移がそれぞれ発生し、且つ光学キッド100、101で発生した水平位移と部分的に相殺した。
本発明においてこのような多重效応が「抵消」と呼ばれる。
視線経路（光路）と空間視差を比較して図17の実施例は図19より空間視差がもっと大きいと分る。これは図17の実施例は図19の実施例のような相殺の効用がないからである。結論として図17は図19よりハイ立体観察の効果が優れている。
【００５３】
図18と図20は図8（a）が示すプラス視差ロー立体観察モードの実施例である。
この二つの実施例においては、仮に頂角70、71、72、75、76、77、変化可能角60と61、空間間隔90、91、96、97が全て同じとし、視線経路が図18の光学キッド100、101、102を通したら、全て左向きの水平位移が発生した点に注意して欲しい。
だが、図20が示す実施例においては、視線経路が光学キッド100、101、102を通してから、光学キッド100、101に右向きの水平位移が、光学キッド102に左向きの水平位移がそれぞれ発生し、且つ光学キッド100、101で発生した水平位移と部分的に相殺した。
視線経路（光路）と空間視差を比較して図18の実施例は図20より空間視差がもっと大きいと分る。これは図18の実施例は図20の実施例のような相殺の効用がないからである。結論として図18は図20よりロー立体観察の効果が優れている。
【００５４】
図21が示す実施例のおいては、左レンズコンポーネント5Lの光学キッドが頂角70、71、72、73と、変化可能角60と、相互間隔90、92、96とする四つの三プリズム（100、101、102、103）との組合わせから構成される。
具体的には、頂角73の三プリズム103を、図17に示した左レンズコンポーネントの下方、三プリズム103と101の空間間隔92に置く構造である。
右レンズコンポーネント5Rは頂角75、76、77、78と変化可能角61、空間間隔91、93と97とする四つの三プリズム110、111、112、113から構成され、且つ中心軸線を挟んで左レンズコンポーネントと鏡像的に対称するものである。
左レンズコンポーネント5Lを通して平面スクリーン4の2D画面の像点10を見る際に、屈折作用によって視線経路40Lに空間的偏移が生じ、左目視網膜6と対応する像点20が示すように、左目映像が右への水平位移720が発生した。
右レンズコンポーネント5Rを通して平面スクリーン4の2D画面の像点12を見る際に、屈折作用によって視線経路42Rに空間的偏移が生じ、右目視網膜7と対応する像点22が示すように、右目映像に左への水平位移722が発生した。
左右の視網膜の6と7共、平面スクリーン4の後方に位置すれば、後向きの垂直位移（820、822）が発生する。
だから、本実施例は如図8（a）に示したプラス視差ハイ立体観察モードの表現例と分かる。
【００５５】
図22が示す実施例において、左レンズコンポーネント5Lの光学キッドは頂角70、71、72、73と、変化可能角60と、相互間隔90、92、96とする100、101、102、103の四つの三プリズムの組合わせから構成される。
具体的には、頂角73の三プリズム103を、図18に示した左レンズコンポーネントの下方に置き、空間間隔92で三プリズム103と10０を仕切る構造である。
右レンズコンポーネント5Rは頂角75、76、77、78と変化可能角61、空間間隔91とする110、111、112、113の四つの三プリズムから構成され、且つ中心軸線を挟んで左レンズコンポーネントと鏡像的に対称するものである。
左レンズコンポーネント5Lを通して平面スクリーン4の2D画面の像点10を見る際に、屈折作用によって視線経路40Lに空間的偏移が生じ、左目視網膜6と対応する像点20が示すように、左目映像が左への水平位移720が発生した。
右レンズコンポーネント5Rを通して平面スクリーン4の2D画面の像点12を見る際に、屈折作用によって視線経路42Rに空間的偏移が生じ、右目視網膜7と対応する像点22が示すように、右目映像に右への水平位移722が発生した。
左右の視網膜の6と7共、平面スクリーン4の後方に位置すれば、後向きの垂直位移（820、822）が発生する。
だから、本実施例は如図8（c）に示したプラス視差ロー立体観察モードの表現例と分かる。
【００５６】
図23に示した実施例において、頂角73の三プリズム103と頂角77の三プリズム113を除いてレンズコンポーネント（5L、5R）が図21に示した実施例とはほぼ同様である。
左レンズコンポーネント5Lを通して平面スクリーン4の2D画面の像点10を見る際に、屈折作用によって視線経路40Lに空間的偏移が生じ、左目視網膜6と対応する像点20が示すように、左目映像が右向きの水平位移720が発生した。
右レンズコンポーネント5Rを通して平面スクリーン4中2D画面の像点12を見る際に、屈折作用によって視線経路42Rに空間的偏移が生じ、右目視網膜7と対応する像点22が示すように、右目映像に左向きの水平位移722が発生した。
左右の視網膜の6と7共、平面スクリーン4の後方に位置すれば、後向きの垂直位移（820、822）が発生する。
だから、本実施例は如図8（a）に示したプラス視差ハイ立体観察モードの表現例と分かる。
【００５７】
図24 に示した実施例において、頂角73の三プリズム103と頂角78 の三プリズム113を除いてレンズコンポーネント（5L、5R）が図21に示した実施例とはほぼ同様である。
左レンズコンポーネント5Lを通して平面スクリーン4の2D画面の像点10を見る際に、屈折作用によって視線経路40Lに空間的偏移が生じ、左目視網膜6と対応する像点20が示すように、左目映像が左向きの水平位移720が発生した。
右レンズコンポーネント5Rを通して平面スクリーン4中2D画面の像点12を見る際に、屈折作用によって視線経路42Rに空間的偏移が生じ、右目視網膜7と対応する像点22が示すように、右目映像に右向きの水平位移722が発生した。
左右の視網膜の6と7共、平面スクリーン4の後方に位置すれば、後向きの垂直位移（820、822）が発生する。
だから、本実施例は如図8（c）に示したプラス視差ロー立体観察モードの表現例と分かる。
【００５８】
図21と図23は図8（a）が示すプラス視差ハイ立体観察モードの実施例である。
この二つの実施例においては、仮に頂角70、71、72、73、75、76、77、78と、変化可能角60と61と、空間間隔90、91、92、93、96、97が全て同じとし、視線経路40Lが図21の光学キッド100、101、102、103を通す際に、全て右向きの水平位移が発生し、視線経路40Rが図21の光学キッド110、111、112和113を通す際に、全て左向きの水平位移が発生した点に注意して欲しい。
だが、図23が示す実施例においては、視線経路40Lが光学キッド100、101、102、103を通す際に、左向きの水平位移が発生したのが光学キッド103だけで、光学キッド100、101、102は右向きの水平位移が発生し、且つ光学キッド103で発生した左向きの水平位移と部分的に相殺した。
一方、視線経路40Rが光学キッド110、111、112、113を通す際に、右向きの水平位移が発生したのが光学キッド113だけで、光学キッド110、111、112は左向きの水平位移が発生し、且つ光学キッド103で発生した右向きの水平位移と部分的に相殺した。
視線経路（光路）と空間視差を比較して図21の実施例は図23の実施例より空間視差が大きいと分る。
これは図21の実施例は図23の実施例のような相殺の効用がないからである。結論として図21は図23よりロー立体観察の効果が優れている。
【００５９】
図22と図24は図8（c）が示すプラス視差ロー立体観察モードの実施例である。
この二つの実施例においては、仮に頂角70、71、72、73、75、76、77、78と、変化可能角60と61と、空間間隔90、91、92、93、96、97が全て同じとし、視線経路40Lが図21の光学キッド100、101、102、103を通す際に、全て左向きの水平位移が発生し、視線経路40Rが図21の光学キッド110、111、112和113を通す際に、全て右向きの水平位移が発生した点に注意して欲しい。
だが、図24が示す実施例においては、視線経路40Lが光学キッド100、101、102、103を通す際に、右向きの水平位移が発生したのが光学キッド103だけで、光学キッド100、101、102は左向きの水平位移が発生し、且つ光学キッド103で発生した右向きの水平位移と部分的に相殺した。
一方、視線経路40Rが光学キッド110、111、112、113を通す際に、左向きの水平位移が発生したのが光学キッド113だけで、光学キッド110、111、112は右向きの水平位移が発生し、且つ光学キッド103で発生した左向きの水平位移と部分的に相殺した。
視線経路（光路）と空間視差を比較して図22の実施例は図24より空間視差がもっと大きいと分る。
これは図22の実施例は図24の実施例のような相殺の効用がないからである。結論として図22は図24よりロー立体観察の効果が優れている。
【００６０】
図10、図17、図19、図21、図23が示した各実施例は、何れも図8（a）が示すプラス視差ハイ立体観察モードが実現できる。うち図10が示す実施例は物理的空間を多く占用し且つその光学キッド100、110の中心角が一部の視線経路を遮って観察の死角が存在する欠陥がある。
なお、図17の実施例が図19より3D立体視覚が更に良いこと、図21の実施例が図23より3D立体視覚が更に良いことが分かった。なお、図17と比べ、図21の実施例がより多くの光学キッドを有し、それによる立体メガネがもっと厚くて重たいと分かった。
ところが、図21が図17より、水平位移が更に大きい。一部の応用では図21の実施例図17以上の良い選択になる。
注意すべきところは、図17の実施例の充分に大きい屈折率である。その屈折率の強みに頼って図17が潜在的商業応用の分野において最優先に選択されるかもしれない。
【００６１】
本報告のレンズコンポーネント（5L、5R）が光学立体メガネの代表的な実用案例であるが、本発明ではそれ以外の既知の光学キッドの組合わせも含まれている。条件はこれらの組合わせが平面スクリーン4に映る2D画面又は映像を見る際に、3Dの立体的視覚が実現できることである。最優先の選択は図8（a）が示したプラス視差ハイ立体観察モードを提供するもので、二位の選択は図8（c）が示したプラス視差ロー立体の観察モードを提供するものである。
【００６２】
本報告は光学立体メガネの製造原理と取扱い方法を含むがそれに限られることはない。
【００６３】
本報告の凡例は本発明の目的を説明、検討するための文献として、本発明の原理と仕組みが最も分かり易く、最も実用な解説を提供したが、光学立体メガネの詳細な構造を掲示することよりも、本発明のコンセプトを使読者に伝えることを目的としている。本発明関する記述や請求項が他の多くの目的に用いられ、これらの応用と用途が悉く保護の範囲内のものであると理解して頂きたい。
本報告の説明と見取り図は関連分野の技術者に本発明の原理と実際的応用を理解させ、本発明の技術が多様な応用に採択され活用される所願から敢えて発表したものである。だから本報告が掲示した実施例が完全無欠なものとは言えず、本発明の範囲もそれに限られるものではなく、別添の請求項並びにこの類の請求項に授権された全範囲内に確定すべきものと理解してほしい。
【図１（ａ）】
2020024423.tif 000003
【図１（ｂ）】
2020024423.tif 000004
【図１（ｃ）】
2020024423.tif 000005
【図１（ｄ）】
2020024423.tif 000006
【図１（ｅ）】
2020024423.tif 000007
【図２（ａ）】
2020024423.tif 000008
【図２（ｂ）】
2020024423.tif 000009
【図３】
2020024423.tif 000010
【図４（ａ）】
2020024423.tif 000011
【図４（ｂ）】
2020024423.tif 000012
【図４（ｃ）】
2020024423.tif 000013
【図４（ｄ）】
2020024423.tif 000014
【図５】
2020024423.tif 000015
【図６】
2020024423.tif 000016
【図７】
2020024423.tif 000017
【図８（ａ）】
2020024423.tif 000018
【図８（ｂ）】
2020024423.tif 000019
【図８（ｃ）】
2020024423.tif 000020
【図８（ｄ）】
2020024423.tif 000021
【図９（ａ）】
2020024423.tif 000022
【図９（ｂ）】
2020024423.tif 000023
【図１０】
2020024423.tif 000024
【図１１】
2020024423.tif 000025
【図１２】
2020024423.tif 000026
【図１３】
2020024423.tif 000027
【図１４】
2020024423.tif 000028
【図１５】
2020024423.tif 000029
【図１６】
2020024423.tif 000030
【図１７】
2020024423.tif 000031
【図１８】
2020024423.tif 000032
【図１９】
2020024423.tif 000033
【図２０】
2020024423.tif 000034
【図２１】
2020024423.tif 000035
【図２２】
2020024423.tif 000036
【図２３】
2020024423.tif 000037
【図２４】
2020024423.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】令和1年10月23日(2019.10.23)
【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】
光学３Ｄ立体眼鏡であって、
ハウジングと、
左レンズ組立部品と右レンズ組立部品と、
を備え、
平面スクリーン上に示された２Ｄ画像を前記光学３Ｄ立体眼鏡を通じて観ると、観察者が３Ｄ立体画像を感知することができ、且つ、
（ａ）前記左レンズ組立部品と前記右レンズ組立部品は、少なくとも１つの光学素子を含む少なくとも１つのレンズ組立部品を有し、
（ｂ）前記レンズ組立部品が１つを超える前記光学素子により構成されている場合、（ｉ）前記光学素子は重ねられ、視野方向に沿って並べられ、（ｉｉ）少なくとも１つの前記光学素子は他の前記光学素子からセパレートスペースにより離れて配置され、（ｉｉｉ）前記光学素子は前記視野方向に対し、一定の角度に傾斜して設けられ、
（ｃ）前記光学素子による屈折により視野経路を屈折し、視認された２Ｄ画像の空間変位を生じ、
（ｄ）前記セパレートスペースの調節及び／又は前記一定の角度の調節は、感知された前記空間変位に影響を及ぼし、
（ｅ）左レンズ組立部品は左目を誘発して感知される前記２Ｄ画像のオフセット現像の位置と真実空間におけるフラットスクリーンにある前記２Ｄ画像の実際位置とは異なり、
（ｆ）右レンズ組立部品は右目を誘発して感知される前記２Ｄ画像のオフセット現像の位置と真実空間におけるフラットスクリーンに表示する前記２Ｄ画像の実際位置とは異なり、
（ｇ）左目のオフセット現像の位置と右目のオフセット現像の位置との間には視線方向に沿って空間的差異が存在し、
（ｈ）左目オフセット現像と右目オフセット現像により、空間的視差を誘導し、観察者に平面スクリーンに表示される２Ｄ画像を３Ｄ立体画像に感知させ、少なくとも、プラス視差ハイ立体観察モード、プラス視差ロー立体観察モード、マイナス視差ハイ立体観察モード、及びマイナス視差ロー立体観察モードのうちの何れか１つの観察モードになる
ことを特徴とする光学３Ｄ立体眼鏡。
【請求項２】
観察者が眼精疲労を生じることなく、平面スクリーン上に映された２Ｄ画像を快適な３Ｄ立体視と認識するのに十分なレベルの両眼転導を生じることを特徴とする請求項１に記載の光学３Ｄ立体眼鏡。
【請求項３】
前記光学素子の屈折は、前記光学３Ｄ立体眼鏡の平面視効果を減少又は消失させる視差を生じ、これにより、観察者の空間的奥行き、相対運動及び相対位置等の空間深度感を促進することを特徴とする請求項１に記載の光学３Ｄ立体眼鏡。
【請求項４】
前記光学素子は、光学プリズムレンズ、メガネレンズ、曲面ミラー、平面ミラーレンズまたはこれらを組み合わせたものであることを特徴とする請求項１に記載の光学３Ｄ立体眼鏡。
【請求項５】
前記光学素子は、ガラス、樹脂、プラスチック、またはコロイド又はこれらの組み合わせから選択される材料を用いて製造されることを特徴とする請求項１に記載の光学３Ｄ立体眼鏡。
【請求項６】
空間視差調節を実現するため前記セパレートスペースの量を調節する調節機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の光学３Ｄ立体眼鏡。
【請求項７】
空間視差調節を実現するため予め設定した前記光学素子の角度を調節する調節機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の光学３Ｄ立体眼鏡。
【請求項８】
前記左レンズ組立部品と前記右レンズ組立部品は、屈折度が無いことを特徴とする請求項１に記載の光学３Ｄ立体眼鏡。
【請求項９】
視差の最適な結合は、前記光学素子の屈折率を調節することにより得られることを特徴とする請求項１に記載の光学３Ｄ立体眼鏡。
【外国語明細書】
2020024423000001.pdf