(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像情報を立体視化するシステム（100, 200）であって、
左側部分画像及び右側部分画像（106, 108, 206, 208）を表示する表示面（104, 204）を備えた表示手段（102, 202）であって、該表示手段（102, 202）は前記左側部分画像（106, 206）を、左側観察ビーム路（120, 220）を使用して第１視線方向（144, 244）の前記表示面（104, 204）へ焦点を合わせた観察者（118, 218）の左眼（114, 214）に与え、前記右側部分画像（108, 208）を、右側観察ビーム路（122, 222）を使用して第２視線方向（146, 246）の前記表示面（104, 204）へ焦点を合わせた観察者（118, 218）の右眼（116, 216）に表示する表示手段（102, 202）と、
前記左側及び／又は右側観察ビーム路（120, 220, 122, 222）が内部を進む視覚補助手段（130, 230）と、
を備えたシステム（100, 200）であって、
前記視覚補助手段（130, 230）は、前記左側及び右側観察ビーム路（120, 122, 220, 222）のためにビームコースを調整し、該ビームコースでは、前記左眼及び右眼（114, 116, 214, 216）から前記表示面（104, 204）への方向（136, 236）で、無限遠まで連続する前記左側観察ビーム路（120, 220, 120’, 220’）と無限遠まで連続する前記右側観察ビーム路（122, 222）の間の垂直距離が減少し、前記表示面（104, 204）からの有限距離（C）の位置で最小となり、
前記観察者の左眼からの前記第１視線方向と右眼からの前記第２視線方向は、前記表示面において集束し、
前記表示手段は、前記表示面（104, 204）にある表示ゾーン（111, 211）の第１グループ（107, 207）を備えた前記左側部分画像（106, 206）及び前記表示面（104,204）にある表示ゾーン（113, 213）の第２グループ（109, 209）を備えた前記右側部分画像（108, 208）を生成し、左側および右側観察ビーム路（120, 120', 122, 122', 220, 220', 222, 222'）を使用して左右の眼（114, 116, 214, 216）に前記左側及び右側部分画像（106, 206, 108, 208）を表示し、
これにより、前記第１グループ（107, 207）の前記表示ゾーンが、前記第２グループ（109, 209）の前記表示ゾーンと重なるか、または、前記第１グループ（107, 207）のそれぞれの表示ゾーンが、前記第２グループ（109, 209）の表示ゾーンの少なくとも一つと隣接して配置されることを特徴とするシステム（100, 200）。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムであって、前記左側観察ビーム路（120, 120’, 220, 220’)は、右側観察ビーム路（122, 122’, 222, 222’）と共通の交点（140, 240）を備えることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のシステムであって、
前記左側及び右側観察ビーム路（120, 120’, 122, 122’, 220, 220’, 222, 222’）には光学アセンブリ（124, 224）が配置され、該光学アセンブリ（124, 224）は前記表示ゾーン（111, 211）の第１グループ（107, 207）からの光を、前記左側観察ビーム路（120, 220）において、該左側観察ビーム路（120, 220）が前記表示ゾーン（113, 213）の第２グループ（109, 209）から受ける光と分離し、前記左眼（114, 214）に対しては、前記表示ゾーン（111, 211）の第１グループ（107, 207）からの光が導かれ、前記表示ゾーン（113, 213）の第２グループ（109, 209）からの光は、前記右側観察ビーム路（122, 222）において、該右側観察ビーム路（122, 222）が前記表示ゾーン（111, 211）の第１グループ（107, 207）から受ける光と分離され、前記第２グループ（109, 209）からの光を前記右眼（116, 216）に導くことを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項３に記載のシステムであって、前記表示手段（102）が前記左側及び右側部分画像（106, 108）を異なる偏光を備えて生成しており、前記光学アセンブリ（124）が第１極性フィルタ（126）を備え、該第１極性フィルタ（126）により前記表示ゾーン（111）の第１グループ（107）からの光を、前記左側観察ビーム路（120）において、該左側観察ビーム路（120）が前記表示ゾーン（113）の第２グループ（109）から受ける光と分離し、前記光学アセンブリ（124）は第２偏光フィルタ（128）を備え、該第２偏光フィルタ（128）により前記表示ゾーン（113）の第２グループ（109）からの光を、前記右側観察ビーム路（122）において、該右側観察ビーム路（122）が前記表示ゾーン（113）の第２グループ（109）から供給される光と分離し、又は、
前記表示手段（202）は左側及び右側部分画像（206, 208）を時間連続的に生成し、前記光学アセンブリ（224）は第１可制御シャッタ（226）を含み、該第１可制御シャッタ（226）は前記表示ゾーン（211）の第１グループ（207）から前記左側観察ビーム路（220, 220’）に供給される光を、前記左側観察ビーム路（220,220’）が前記表示ゾーン（213）の第２グループ（209）から供給される光から分離し、前記光学アセンブリ（224）は第２可制御シャッタ（228）を備え、該第２可制御シャッタ（228）は前記表示ゾーン（213）の第２グループ（209）から前記右側観察ビーム路（222, 222’）に供給される光を、前記表示ゾーン（211）の第１グループ（207）により前記右側観察ビーム路（222, 222’）に対して可能となる光から分離し、又は、
光学アセンブリ（324）は、視差バリアとして作用する開口システムを備え、選択された表示ゾーンの前記第１及び第２グループの光を分離し、又は、
前記光学アセンブリはプリズムマトリクス（424）を備え、前記表示ゾーンの第１及び第２グループの光を分離し、該プリズムマトリクス（424）は、垂直方向に延在する多数のプリズム部分を備え、各プリズム部分は、前記表示面に向いたレンズ形状領域、好適には凸型表面を有する円柱レンズ形状領域を備え、又は、
表示手段（502）が左側及び右側部分画像（506, 508）を異なる光色を備えて生成し、光学アセンブリ（524）が第１色フィルタ（526）を備え、該第１色フィルタ（526）より、表示ゾーンの第１グループからの光を、左側観察ビーム路（520）において、前記左側観察ビーム路（520）が表示ゾーンの第２グループから受け取る光と分離し、また前記光学アセンブリ（524）は第２偏光フィルタ（528）を備え、該第２偏光フィルタ（528）により前記表示ゾーンの第２グループからの光を、右側観察ビーム路（522）において、該右側観察ビーム路が（522）が前記表示ゾーンの第２グループから受ける光と分離することを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項３に記載のシステムであって、前記光学アセンブリ（432, 434, 524）が調節可能に構成されており、前記左側及び右側観察ビーム路（420, 422, 520, 522）のコースが、表示面（404, 504）と左右の眼（514, 516）との間で可変であることを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか一項に記載のシステムであって、視覚補助手段（430）が調節可能に構成されており、前記左側及び右側観察ビーム路（420, 420’, 422, 422’）のコースが、前記表示面（404）と左右の眼（414, 416）との間で可変であることを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムであって、前記視覚補助手段（430）と接続した制御装置（435）より、前記左側及び右側観察ビーム路（420, 422, 420’, 422’）において、無限遠に外挿された前記左側観察ビーム路（420, 420'）と無限遠に外挿された前記右側観察ビーム路（422,422’）との間の垂直距離が最小となる、前記表示面（404）からの位置（440）の距離（C, C’）を、前記表示手段（402）上に表示された画像情報に応じて調整可能であることを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項７に記載のシステムであって、前記制御装置（435）は、前記左側及び右側観察ビーム路（420, 422, 420’, 422’）の前記視覚補助手段（430）のプリズム効果P232及びP234を、以下の数式のように調節し、
【数１】
0006026637.tif 000031
その際、PDは観察者（418）の両眼の瞳孔間距離、Eは前記表示面（404）の前記観察者（418）の両眼（414,416）からの距離、Dは前記表示手段（402）により表示された３次元構造の、前記観察者（418）の両眼（414, 416）からの距離であり、前記プリズム効果P232及びP234はcm/mを単位とすることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項３に記載のシステムであって、前記光学アセンブリ（524）を視覚補助手段（530）に一体化したことを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項１〜９の何れか一項に記載のシステムであって、視覚補助手段を眼鏡（530）として構成したことを特徴とするシステム。
【請求項１１】
左右の観察ビーム路（520, 522）を使用して、表示面（504）に３次元画像を可視化する観察者（518）用の眼鏡（530）であって、左側及び右側観察ビーム路（520, 522）が内部を通過可能な光学アセンブリ（524）を備え、該光学アセンブリ（524）は無限遠に調節された前記観察者（518）の左右の眼（514, 516）に対するビームコースを、左側及び右側観察ビーム路（520, 522）のために調節し、該ビームコースにおいては、前記左側及び右側観察ビーム路（520, 522）は共通の焦点面（523）を備え、前記左右の眼（514, 516）から始まり前記焦点面（523）の方向で、無限遠に調節された前記左側観察ビーム路（520）と無限遠に調節された前記右側観察ビーム路（522）との間の垂直距離が減少し、前記焦点面（523）からの有限距離（C）の位置（540）で最小となり、
前記左右の眼からの視線方向は、前記表示面において集束し、
前記左側及び右側観察ビーム路（520, 522）内の前記位置（540）の前記表示面（502）からの距離（C, C'）を調整するため制御装置（539）が提供され、前記表示面（502）上に表示される画像情報に応じて、無限遠に外挿された前記左側観察ビーム路（520）と無限遠に外挿された前記右側観察ビーム路（522）との間の垂直距離が最小となることを特徴とする眼鏡（530）。
【請求項１２】
請求項１１に記載の眼鏡（530）であって、前記制御装置（539）は、前記左側及び右側観察ビーム路（520, 522）のプリズム効果P232及びP234を、以下の数式のように調節し、
【数２】
0006026637.tif 000032
その際、PDは観察者（518）の両眼の瞳孔間距離、Eは前記表示面（502）の前記観察者（518）の両眼からの距離、Dは表示された３次元構造の前記観察者（518）の両眼（514, 516）からの距離であり、前記プリズム効果P232及びP234はcm/mを単位とすることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１１または１２に記載の眼鏡であって、前記光学アセンブリ（524）は前記左側及び右側観察ビーム路（520, 522）のために各プリズム効果（P532, P534）を備え、前記左側観察ビーム路（520）のためのプリズム効果（P532）は、前記右側観察ビーム路（522）のためのプリズム効果（P534）に対し互いに反対のプリズム効果を備えることを特徴とする眼鏡。
【請求項１４】
請求項１１から１３の何れか一項に記載の眼鏡であって、前記光学アセンブリ（524）は、調節可能な屈折力及び／又は可変の非点収差効果及び／又は可制御のプリズム効果を備えることを特徴とする眼鏡。
【請求項１５】
請求項１１〜１４の何れか一項に記載の眼鏡であって、前記表示面はドーム形状で構成され、水平方向の視野角ωが、ω≧１２０°であることを特徴とする眼鏡。
【請求項１６】
立体画像情報を可視化する方法であって、
左側及び右側部分画像を表示する表示面（104）を備えた表示手段（102）を使用し、観察者（118）の左眼（114）に、左側観察ビーム路（120）を使用して第１視線方向（144）の左側部分画像（106）を可視とするステップと、
前記観察者（118）の右眼（116）に、右側観察ビーム路（122）を使用して第２視線方向（146）の右側部分画像（108）を可視とするステップを含む方法であって、
前記観察者の左眼からの前記第１視線方向と右眼からの前記第２視線方向は、前記表示面において集束し、
左右の観察ビーム路（120, 122）のためにビームコースを調整するステップであって、該ビームコースでは、左右の眼（114, 116）から前記表示面（104）への方向で、無限遠に外挿された左側観察ビーム路（120, 120’）と無限遠に外挿された右側の観察ビーム路（122, 122’）の間の垂直距離が減少し、前記表示面（104）からの有限距離（C)の位置で最小となり、
これにより、前記表示手段は、前記表示面（104, 204）にある表示ゾーン（111, 211）の第１グループ（107, 207）を備えた前記左側部分画像（106, 206）及び前記表示面（104,204）にある表示ゾーン（113, 213）の第２グループ（109, 209）を備えた前記右側部分画像（108, 208）を生成し、左側および右側観察ビーム路（120, 120', 122, 122', 220, 220', 222, 222'）を使用して左右の眼（114, 116, 214, 216）に前記左側及び右側部分画像（106, 206, 108, 208）を表示し、且つ、
これにより、前記第１グループ（107, 207）の前記表示ゾーンが、前記第２グループ（109, 209）の前記表示ゾーンと重なるか、または、前記第１グループ（107, 207）のそれぞれの表示ゾーンが、前記第２グループ（109, 209）の表示ゾーンの少なくとも一つと隣接して配置されるステップを特徴とする方法。
【請求項１７】
立体画像情報を可視化する方法であって、
左側及び右側部分画像を表示する表示面（502）を備えた表示手段（504）を使用し、観察者（518）の左眼（114）に、左側観察ビーム路（520）を使用して第１視線方向（144）の左側部分画像（106）を可視とするステップと、
前記観察者（518）の右眼（516）に、右側観察ビーム路（522）を使用して第２視線方向（146）の右側部分画像（108）を可視とするステップを含む方法であって、
前記観察者の左眼からの前記第１視線方向と右眼からの前記第２視線方向は、前記表示面において集束し、
左右の観察ビーム路（520, 522）のためにビームコースを調整するステップであって、該ビームコースでは、左右の眼（514, 516）から前記表示面（502）への方向で、無限遠に調節された左側観察ビーム路（120, 120’）と無限遠に調節された右側の観察ビーム路（122, 122’）の間の垂直距離が減少し、前記表示面（502）からの有限距離（C)の位置で最小となり、
前記左側及び右側観察ビーム路（520, 522）内の前記位置（540）の前記表示面（502）からの距離（C, C'）を調整するため制御装置（539）が提供され、前記表示面（502）上に表示される画像情報に応じて、無限遠に外挿された前記左側観察ビーム路（520）と無限遠に外挿された前記右側観察ビーム路（522）との間の垂直距離が最小となる方法。
【請求項１８】
請求項１７に記載の方法において、
前記左側及び右側観察ビーム路（520, 522）のプリズム効果P232及びP234を、以下の数式のように調節し、
【数３】
0006026637.tif 000033
その際、PDは観察者（518）の両眼の瞳孔間距離、Eは前記表示面（502）の前記観察者（518）の両眼からの距離、Dは表示された３次元構造の前記観察者（518）の両眼（514, 516）からの距離であり、前記プリズム効果P232及びP234はcm/mを単位とすることを特徴とする方法。
【請求項１９】
画像情報を立体視化するシステム（100, 200）であって、
左側部分画像及び右側部分画像（106, 108, 206, 208）を表示する表示面（104, 204）を備えた表示手段（102, 202）であって、該表示手段（102, 202）は前記左側部分画像（106, 206）を、左側観察ビーム路（120, 220）を使用して第１視線方向（144, 244）の前記表示面（104, 204）へ焦点を合わせた観察者（118, 218）の左眼（114, 214）に与え、前記右側部分画像（108, 208）を、右側観察ビーム路（122, 222）を使用して第２視線方向（146, 246）の前記表示面（104, 204）へ焦点を合わせた観察者（118, 218）の右眼（116, 216）に表示する表示手段（102, 202）と、
前記左側及び／又は右側観察ビーム路（120, 220, 122, 222）が内部を進む視覚補助手段（130, 230）と、
を備えたシステム（100, 200）であって、
前記視覚補助手段（130, 230）は、前記左側及び右側観察ビーム路（120, 122, 220, 222）のためにビームコースを調整し、該ビームコースでは、前記左眼及び右眼（114, 116, 214, 216）から前記表示面（104, 204）への方向（136, 236）で、無限遠まで連続する前記左側観察ビーム路（120, 220, 120’, 220’）と無限遠まで連続する前記右側観察ビーム路（122, 222）の間の垂直距離が減少し、前記表示面（104, 204）からの有限距離（C）の位置で最小となり、
前記観察者の左眼からの前記第１視線方向と右眼からの前記第２視線方向は、前記表示面において集束し、
前記左側及び右側観察ビーム路（420, 422，420', 422'）内の前記位置（440）の前記表示面（404）からの距離（C, C'）を調整するため制御装置（435）が提供され、前記表示面（402）上に表示される画像情報に応じて、無限遠に外挿された前記左側観察ビーム路（420, 420'）と無限遠に外挿された前記右側観察ビーム路（422, 422'）との間の垂直距離が最小となることを特徴とするシステム。
【請求項２０】
請求項１９に記載のシステムであって、前記制御装置（435）は、前記左側及び右側観察ビーム路（420, 422, 420', 422'）の前記視覚補助手段（430）のプリズム効果P232及びP234を、以下の数式のように調節し、
【数４】
0006026637.tif 000034
その際、PDは観察者の両眼の瞳孔間距離、Eは前記表示面（404）の前記観察者の両眼からの距離、Dは前記表示手段（402）により表示された３次元構造の前記観察者（418）の両眼（414, 416）からの距離であり、前記プリズム効果P232及びP234はcm/mを単位とすることを特徴とするシステム。
【請求項２１】
画像情報を立体視化するシステム（100, 200）であって、
左側部分画像及び右側部分画像（106, 108, 206, 208）を表示する表示面（104, 204）を備えた表示手段（102, 202）であって、該表示手段（102, 202）は前記左側部分画像（106, 206）を、左側観察ビーム路（120, 220）を使用して第１視線方向（144, 244）の前記表示面（104, 204）へ焦点を合わせた観察者（118, 218）の左眼（114, 214）に与え、前記右側部分画像（108, 208）を、右側観察ビーム路（122, 222）を使用して第２視線方向（146, 246）の前記表示面（104, 204）へ焦点を合わせた観察者（118, 218）の右眼（116, 216）に表示する表示手段（102, 202）と、
前記左側及び／又は右側観察ビーム路（120, 220, 122, 222）が内部を進む視覚補助手段（130, 230）と、
を備えたシステム（100, 200）であって、
前記視覚補助手段（130, 230）は、前記左側及び右側観察ビーム路（120, 122, 220, 222）のためにビームコースを調整し、該ビームコースでは、前記左眼及び右眼（114, 116, 214, 216）から前記表示面（104, 204）への方向（136, 236）で、無限遠まで連続する前記左側観察ビーム路（120, 220, 120’, 220’）と無限遠まで連続する前記右側観察ビーム路（122, 222）の間の垂直距離が減少し、前記観察者（118,218）の位置に対して前記表示手段（104, 204）の後ろに前記表示面（104, 204）から有限距離（C）離れて配置された位置（140, 240）で最小となり、
前記観察者の左眼からの前記第１視線方向と右眼からの前記第２視線方向は、前記表示面において集束することを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像情報を立体視可するシステムに関する。システムは表示手段を備える。表示手段は、左側及び右側部分画像を表示する表示面を備える。左側部分画像は、左側観察ビーム路を使用して第１視線方向の表示面へ焦点を合わせた観察者の左眼に与えられる。右側部分画像は、右側観察ビーム路を使用して第２視線方向の表示面へ焦点を合わせた観察者の右眼に表示手段により表示される。システムは、左側及び／又は右側観察ビーム路が内部を進む視覚補助手段を含む。また本発明は、かかるシステムのための視覚補助手段に関する。更に本発明は発展し、３次元画像を可視化する方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
観察者に対して画像の空間的な視覚印象を生成するには、左眼及び右眼に対して、異なる視野角を備えた２つの部分画像を表示する必要がある。これは、例えばいわゆるステレオスコープにより可能である。ステレオスコープは、左側及び右側部分画像用の表示手段を備え、この表示手段は空間的に互いに分離される。ステレオスコープは、視覚補助手段として作用する光学アセンブリを備える。観察者は光学アセンブリを介して、左側及び右側部分画像を１つの焦点面で見ることが可能となる。
【０００３】
欧州特許出願公開第0 362 692号明細書は、上述の種類の、画像情報を立体視可するシステムを開示する。上述の明細書は観察者のための眼鏡を開示する。この眼鏡は眼鏡のつるに支承され、堅固に接続された光学レンズは２個のプリズムを備える。これらのプリズムにより、観察者が無限遠に調節された眼で、平行する視線方向に有限距離に配置されたスクリーンを見た際に、観察ビーム路の交点は観察者の左右の眼に対して確実にスクリーンの面上に位置する。
【０００４】
３次元画像情報を可視化する既知のシステムには、表示手段により可視化された３次元物体について観察者が知覚する距離が、観察者眼とその眼が適応する焦点面との距離と異なるという問題がある。こうした状況により、多くの人々が身体的な不快感、特にめまいを感じることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】欧州特許出願公開第0 362 692号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、観察者に対して、視的により快適に３次元画像情報を可視とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題は、上述の種類のシステムにより解決される。このシステムにおいては、視覚補助手段により、左右の観察ビーム路のためにビームコースが調整される。ビームコースでは、左右の眼から表示面への方向で、無限遠に調節された左側観察ビーム路と無限遠に調節された右側の観察ビーム路の間の垂直距離が減少し、表示面からの有限距離の位置で最小となる。
【０００８】
本発明は、視覚補助手段により両眼に対してステレオ角度が調節され、ステレオ角度が３次元物体を可視化する表示手段の表示面を自然に観察するステレオ角度に実質的に対応する場合、観察者はシステムにより可視化された３次元物体を視的に高い快適性を感じつつ観察可能であるという構想に基づいている。特に本発明の構想は、無限遠に調節された左右の観察ビーム路の交点の距離が、表示手段により表示された３次元物体構造の位置に対応している場合に、観察者はこの物体構造を心地よく、緊張を感じずに見ることができるという構想に基づいている。
【０００９】
本発明の発展形態においては、左側観察ビーム路は右側の観察ビーム路と共通の交点を備える。
【００１０】
システムにおける表示手段は、好適には左側部分画像が、表示面にある表示ゾーンの第１グループを備えて生成されるよう構成される。右側部分画像はその後、表示面にある表示ゾーンの第２グループを備えて生成される。その際、左側及び右側部分画像は、左右の眼に対して左右の観察ビーム路を使用して表示される。左側及び右側観察ビーム路には光学アセンブリが配置され、光学アセンブリは表示ゾーンの第１グループからの光を、左側観察ビーム路において、この左側観察ビーム路が表示ゾーンの第２グループから受ける光と分離する。従って左眼に対しては、表示ゾーンの第１グループからの光のみが導かれる。同時に、選択された表示ゾーンの第２グループからの光は、右側観察ビーム路において、この右側観察ビーム路が表示ゾーンの第１グループから受ける光と分離される。右側観察ビーム路は表示ゾーンの第２グループからの光を右眼に導く。立体的な画像情報を備えた左側及び右側部分画像を分離するには、画像分割のために既知の全ての方法が、基本的に適している。こうした方法は、例えばWerner Dausien社刊のMutze著、「ABC der Optik（光学のABC）」の135乃至138ページに詳細が記されている。本明細書では、この参照基準の関連する開示内容を、全般的に参照する。
【００１１】
表示手段が左側及び右側部分画像を異なる偏光を備えて生成しており、光学アセンブリが第１偏光フィルタを備え、それにより表示ゾーンの第１グループからの光を、左側観察ビーム路において、左側観察ビーム路が表示ゾーンの第２グループから受ける光と分離し、又光学アセンブリは第２偏光フィルタを備え、それにより表示ゾーンの第２グループからの光を、右側観察ビーム路において、右側観察ビーム路が表示ゾーンの第２グループから供給される光と分離することが好都合である。
【００１２】
しかし表示手段は又、左側及び右側部分画像を時間連続的にも生成可能である。この場合、光学アセンブリは第１可制御シャッタを含む。第１可制御シャッタは表示ゾーンの第１グループから左側観察ビーム路に供給される光を、左側観察ビーム路が表示ゾーンの第２グループから供給される光から分離する。光学アセンブリは第２可制御シャッタを備える。第２可制御シャッタは表示ゾーンの第２グループから右側観察ビーム路に供給される光を、表示ゾーンの第１グループにより右側観察ビーム路に対して可能となる光から分離する。
【００１３】
更に光学アセンブリは、視差バリアとして作用するバリアシステムを備え、選択された表示ゾーンの第１及び第２グループの光を分離することが可能である。光学アセンブリは又、プリズムマトリクスを備え、表示ゾーンの第１及び第２グループの光を分離可能である。プリズムマトリクスは、垂直方向に延在する多数のプリズム部分を備え、各プリズム部分は、表示面に向いた、好適にはレンズ形状領域、特に好適には凸型表面を有する円柱レンズ形状領域を備える。
【００１４】
光学アセンブリが調節可能に構成されており、左側及び右側観察ビーム路のコースが、表示面と左右の眼との間で可変であることが有利である。その場合観察者は、表示面から異なる距離で、３次元の視覚印象を備えた立体的な視覚情報を知覚可能である。また本発明の着想の１つに、光学アセンブリを視覚補助手段に一体化することもある。
【００１５】
好適には、視覚補助手段を調節可能とする。そうすることで、表示手段に表示された画像情報に応じて、左側及び右側観察ビーム路において、無限遠に調節された左側観察ビーム路と無限遠に調節された右側観察ビーム路の間の垂直距離が最小となる位置が変化可能となる。その場合観察者は、視覚補助手段を調節することにより、表示面からの距離が異なってさえいる表示された３次元構造を、システムを使用してリラックスした状態で見ることができる。
【００１６】
そのために視覚補助手段が制御装置と接続し、制御装置により、無限遠に調節された左側観察ビーム路と無限遠に調節された右側観察ビーム路との間の垂直距離が、左側及び右側観察ビーム路において最小となる位置の表示面からの距離を、表示手段上に表示された画像情報に応じて調整可能であることが有利である。このようにして、特に空間内で移動する３次元構造において、画像情報をリラックスした状態で知覚可能である。本発明の着想の１つとして、特に視覚補助手段の水平方向のプリズム効果であるP132及びP134を、左側及び右側観察ビーム路において以下の数式のように調節する。
【００１７】
【数１】
0006026637.tif 000002
【００１８】
【数２】
0006026637.tif 000003
【００１９】
その際、PDは観察者の両眼の瞳孔間距離、Eは表示面からの距離、Dは表示手段により表示された３次元構造の、観察者の両眼からの距離である。またこの場合の本発明の着想の一つとして、光学アセンブリを視覚補助手段に一体化することもある。
【００２０】
発明の着想の１つとして特に、システムにおいて３次元画像情報を可視化する視覚補助手段を、眼鏡として構成することがある。好適には、この眼鏡は眼鏡レンズを備える。眼鏡レンズは互いに反対のプリズム効果を備える。眼鏡レンズの水平方向のプリズム効果が調節可能であるため、観察者は表示面上の３次元構造を、リラックスした状態で見ることが可能であり、表示面からの距離は変更可能である。表示面からの距離が異なる場合に、３次元構造をリラックスした状態で見ることが可能であるよう、制御装置に連結された距離測定手段を眼鏡に一体化し、それにより眼鏡レンズのプリズム効果、及び好適には屈折率、又は他の光学パラメータを、表示面から観察者の両眼の距離に応じて調節することが有利である。
【００２１】
スポーツゴーグル又は保護ゴーグルの様式に従って、眼鏡で眼鏡装用者の眼窩を覆うことにより、拡張された表示面上の広範な視野で３次元画像情報が可視化される。そのために左右の観察ビーム路用の眼鏡の眼鏡レンズは、好適な方法で少なくとも略平行なベースカーブを備えて構成され、平均曲率KはK ≧ 6 dptである。
【００２２】
３次元画像情報を可視化する本発明の方法において、左側及び右側部分画像を表示する表示面を備えた表示手段を使用し、観察者の左眼に、左側観察ビーム路を使用して第１視線方向の左側部分画像を可視とし、観察者の右眼に、右側観察ビーム路を使用して第２視線方向の右側部分画像を可視とする。その際、左側及び右側観察ビーム路のためのビームコースは、左右の眼から表示面への方向で、無限遠に調節された左側観察ビーム路と無限遠に調節された右側の観察ビーム路の間の垂直距離が減少し、表示面からの有限距離の位置で最小、すなわち左右の観察ビーム路において表示面からの有限距離の位置で最小となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
実施形態を概略化して示す図面を参照して、以下に本発明を詳説する。
【図１】３次元画像情報を偏光により表示面上に立体視可する第１システムを示す図である。
【図２】第１システムにおける表示手段の表示面を示す図である。
【図３】３次元画像情報をパルス光により表示面上に立体視可する第２システムを示す図である。
【図４】第２システムにおける表示手段の表示面を示す図である。
【図５】３次元画像情報を視差バリアにより表示面上に立体視可する第３システムを示す図である。
【図６】３次元画像情報をプリズムマトリクスにより表示面上に立体視可する第４システムを示す図である。
【図７】３次元画像情報を、眼鏡として構成された視覚補助手段により表示面上に立体視可する第５システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１は、画像情報を立体視可するシステム100を示す。システム100は表示面104を装備した表示手段102を備える。表示手段102は２層式液晶ディスプレイを含む。こうした２層式液晶ディスプレイは、米国特許出願公開第2006/0203338号明細書が図面により詳述する、液晶ディスプレイに対応する構成を備えることが可能である。従って、上述の明細書の関連する開示は、表示手段102における２層式液晶ディスプレイの構成に関して全体的に参照される。
【００２５】
図２は、表示手段102の表示面104の平面図である。表示手段102は表示面104で立体左側部分画像106及び立体右側部分画像108を生成する。左側部分画像106は、表示ゾーン111の第１グループ107により、２層式液晶ディスプレイの画像ポイント110と共に構成される。画像ポイント110は水平方向の偏光を放射する。右側部分画像108は、２層式液晶ディスプレイの画像ポイント112の第２グループ109からなり、画像ポイント112は垂直方向の偏光を発する。
【００２６】
システム100を使用して、眼球回旋点115, 117に対して瞳孔間距離PDを供えた観察者118の左右の観察者眼114, 116に、左右の観察ビーム路120, 122を備えた左側及び右側部分画像106, 108を写すことが可能である。
【００２７】
システム100は、偏向フィルタ126及び128を装備した光学アセンブリ124を備える。偏向フィルタ126は、左側部分画像106の画像ポイント110からの水平方向の偏光を透過し、右側部分画像108の画像ポイント112からの水平方向光に対しては、偏光フィルタ128を備える。偏光フィルタ128は 、左側部分画像106の画像ポイント110からの光を透過しない。対応して、偏向フィルタ126 は右側部分画像108の画像ポイント112からの光を遮断する。光学アセンブリ124は、左右の観察ビーム路120, 122に配置される。
【００２８】
システム100の光学アセンブリ124は、２層式液晶ディスプレイの画像ポイント110の光を、画像ポイント112の光から分離する。光学アセンブリ124の作用により、画像ポイント110からの光が左側観察者眼114に供給され、右側観察者眼116は、画像ポイント112からの光を表示手段102の表示面104で受ける。
【００２９】
システム100には視覚補助手段130が備わる。視覚補助手段130は第１プリズム132及び第２プリズム134の形状の光学素子を備える。視覚補助手段130は、観察者118の観察者眼114, 116の前に配置される。視覚補助手段130により、左右の観察ビーム路120, 122のためにビームコースが調整される。ビームコースでは、左右の観察者眼114, 116から表示面104への方向136で、無限遠に調節された左側観察ビーム路120, 120’と無限遠に調節された右側の観察ビーム路122, 122’の間の垂直距離が減少する。左右の観察ビーム路120, 122における位置137 は表示面104から垂直方向へ距離Cの位置であり、位置137には無限遠に調節された左側観察ビーム路120及び無限遠に調節された右側観察ビーム路122の交点140が位置する。左側観察ビーム路120の右側観察ビーム路122からの垂直距離A、及び右側観察ビーム路122の左側ビーム路120からの垂直距離Bは、この位置137においても最小となる。
【００３０】
観察者118は、視覚補助手段130により左側及び右側部分画像106, 108が脳内で融合するために、交点140で知覚される構造142を３次元物体として知覚可能である。その際構造142は、観察者118からの見かけ上の距離Dにおいてステレオ角度２θ’で観察される。しかしその際、観察者眼114, 116はステレオ角度２θに対応する視線方向144及び視線方向146で互いに相対して位置しており、ステレオ角度２θのもとで、表示面104上の物体は観察者眼114, 116からの距離Eを備え、生理的に自然な視線方向144, 146で表示面104上に集束される。
【００３１】
プリズム132により、左側観察ビーム路120は角度Δθ １３２＝θ‘−θで偏向される。プリズム134は、右側観察ビーム路122の方向を角度Δθ１３４＝θ−θ’だけ変化させる。
【００３２】
第１プリズム132のプリズム効果は以下の数式 ３で表される。
【数３】
0006026637.tif 000004
第２プリズム134のプリズム効果は以下の数式４で表される。
【数４】
0006026637.tif 000005
その際、第１プリズムの132のプリズム効果と第２プリズム134のプリズム効果は視覚補助手段130において互いに反対である。
【００３３】
本発明の着想に従い、観察者118の表示面104からの与えられた距離E、及び構造142からの所定の距離C、その場合、構造142は左側及び右側部分画像106, 108が融合することで観察者118に知覚されるが、表示面104からのこの距離E及び距離Cに対して、プリズム132, 134のプリズム効果が、以下に述べる関連性において調節される。
【数５】
0006026637.tif 000006
【数６】
0006026637.tif 000007
その際にD:=E+Cが適用される。
【００３４】
こうした条件の下で、観察者118の視野は損なわれず、観察者118のために屈折が不要となる。そのため観察者118は、観察者眼114、116の焦点調節に対応した自然な視線方向144, 146で構造142を観察可能である。その際、前述の数式５及び数式６により示された近似 は、観察者眼114, 116の瞳孔間距離観PDが、距離D及びEに対して小さいという仮定のもとで有効である。
【００３５】
完璧とするために表示手段102を、円偏光を使用して３次元画像情報を表示する基本的に既知の方法で設計することも又可能であることに注目されたい。
【００３６】
図３は、画像情報を立体視可する第２システム200を示す。システム200の構成及び機能が、前述の図１及び図２で詳述されたシステム100の構成及び機能に対応している範囲では、図３に 示されたアセンブリ及び素子は、図１に対応して100だけ増やした符号で表記される。
【００３７】
システム200は、表示面204を備える。図４は、表示手段202の表示面204の平面図である。表示手段202は、表示面204において画像ポイント210, 212を備えた立体左側及び右側部分画像206, 208を交互に時間連続的に生成する。この 場合左側部分画像206は、TFT液晶ディスプレイの画像ポイント210を備えた表示ゾーン211の第１グループ207を備えて構成される。右側部分画像208は、TFT液晶ディスプレイの画像ポイント212の第２グループ209から、表示ゾーン113に構成される。表示ゾーン211が光を放射する場合には、表示ゾーン213からは光を発しない。表示ゾーン211が暗い場合には、表示ゾーン213は反対方向に光を生成する。
【００３８】
システム200は、シャッタ226とシャッタ228を備えた光学アセンブリ224を備える。光学アセンブリ224は表示手段202及び制御装置229に連結される。制御装置229は、表示手段202からTFT液晶ディスプレイの表示ゾーン211, 213の表示状態に関する情報を受け取る。この情報に基づき、シャッタ226及びシャッタ228は、制御装置229により、左側部分画像206の画像ポイント210の光が左側観察者眼214に到達し、右側観察者眼216は右側部分画像208の画像ポイントの光のみを受けるよう調節される。左側部分画像206の画像ポイント210が光を放射する場合、シャッタ228は光を透過しないよう切換えられ、シャッタ226は開放される。右側部分画像206の画像ポイント212が光を発する場合、対応してシャッタ226は透過しないよう切り換えられる。この場合、シャッタ228はこの光を透過する。
【００３９】
プリズム232により、左側観察ビーム路220は角度Δθ２３２＝θ’−θで偏向される。プリズム234は、右側観察ビーム路222の方向を角度Δθ２３４＝θ−θ’だけ変化させる。
【００４０】
ここで、第１プリズム232の形状の光学素子のプリズム効果は以下の数式７で表される。
【数７】
0006026637.tif 000008
プリズム234として構成された、視覚補助手段230における第２光学素子のプリズム効果は以下の数式８で表される。
【数８】
0006026637.tif 000009
第１プリズム232のプリズム効果は、プリズム234のプリズム効果と反対である。
【００４１】
前述の、観察者218の表示面204からの与えられた距離E、及び構造242からの所定の距離C、その場合構造242は左側及び右側部分画像206, 208が融合することで観察者218に知覚されるが、表示面204からのこの距離E及び距離Cに対して、以下の数式９及び数式１０が、システム200におけるプリズム232, 234のプリズム効果に適用される。
【数９】
0006026637.tif 000010
【数１０】
0006026637.tif 000011
その際に以下が適用される。D:=E-C
【００４２】
こうした条件の下で、観察者218の視野は損なわれず、観察者218のために屈折は不要となる。そのため観察者218は、観察者眼214、216の焦点調節に対応した、自然な視線方向244, 246で構造242を観察可能である。その際、前述の数式９及び８により示された近似は、観察者眼214, 216 の瞳孔間距離観PDが、距離D及びEに顕著により小さいという仮定のもとで有効である。
【００４３】
発明者の発見によれば、成人の場合に一般的な瞳孔間距離PD = 65 mmにおいて、画像情報を観察者118, 218の観察者眼114, 116, 214, 216からの距離Eに配置された表示面104, 204上で鮮明に見るためには、視力調節Akが必要である。視力調節Akは、無限遠に調節された眼の屈折力の変化であり、この距離Eに対応するステレオ角度２θは、左右両眼114, 116, 214, 216の視線方向144, 146, 244, 246の光学軸に対して、ステレオ角度２θに対応する総体的なプリズム効果を備え、このプリズム効果は以下の数式１１で表される。
【００４４】
【表１】
0006026637.tif 000012
【００４５】
発明者は、特に以下の事柄を認識した。つまり、観察者118, 218はシステム100, 200を使用して、観察者からの距離E1 = 3.0 mに配置された表示面104, 204において表示された３次元構造140, 240をリラックスした状態で観察可能である。この構造140, 240は距離C1 = 1.10 mを備え、表示面104, 204の観察者118, 218を向いた側の上で観察者118, 218により知覚される。従って、所定のプリズム効果P132,232, P134,234を備えた光学素子が、視覚補助手段130, 230と共に左右の観察ビーム路120, 220, 122, 222に配置された場合、表示面104, 204は、観察者118, 218の眼からの見かけ上の距離D1 = 1.90 mを備える。発明者の発見によれば、左右の眼114, 116, 214, 216のための視覚補助手段130, 230が、以下の表２から導かれる、偏向角Δθ１３２，２３２、Δθ１３４，２３４に対応するプリズム効果P132,232, P134,234を備えた場合、観察者118, 218は疲労せず、リラックスした状態で見ることができる。
【００４６】
【表２】
0006026637.tif 000013
【００４７】
【数１２】
0006026637.tif 000014
【００４８】
【数１３】
0006026637.tif 000015
【００４９】
【数１４】
0006026637.tif 000016
【００５０】
【数１５】
0006026637.tif 000017
【００５１】
距離E1= 3.0 は、観察者が居間でテレビから通常離れる距離に相当する。
【００５２】
従って発明者は、以下の事柄をも認識した。つまり、システム100, 200を使用して、観察者からの距離E2 = 0.5 mに配置された表示面104, 204に表示された３次元構造140, 240をリラックスした状態で観察可能である。左右の眼114, 116, 214, 216のための視覚補助手段130, 230が、以下の表３により導かれるプリズム効果P132,232, P134,234を備えた場合、この構造140, 240は、表示面104, 204の観察者118, 218を向いた側の上に、C2 = -0.40 mの距離で見かけ上位置する。
【００５３】
【表３】
0006026637.tif 000018
【００５４】
【数１６】
0006026637.tif 000019
【００５５】
【数１７】
0006026637.tif 000020
【００５６】
【数１８】
0006026637.tif 000021
【００５７】
【数１９】
0006026637.tif 000022
【００５８】
距離E2= 0.5 mは、観察者が手で持った携帯電話の表示面から通常離れる距離に相当する。
【００５９】
従って発明者は、更に以下の事柄をも認識した。つまり、システム100, 200を使用して、観察者からの距離E3 = 0.6 mに配置された表示面104に表示された３次元構造140, 240をリラックスした状態で観察可能である。左右の眼114, 116, 214, 216のための視覚補助手段130, 230が、以下の表4により導かれるプリズム効果P132,232, P134,234を備えた場合、この構造140, 240は、表示面104, 204の観察者118を向いた側の上に、C3= -0.83 mの距離で見かけ上位置する。
【００６０】
【表４】
0006026637.tif 000023
【００６１】
【数２０】
0006026637.tif 000024
【００６２】
【数２１】
0006026637.tif 000025
【００６３】
【数２２】
0006026637.tif 000026
【００６４】
【数２３】
0006026637.tif 000027
【００６５】
距離E3= 0.6 mは、観察者が市販のコンピュータのモニタの表示面から通常離れる距離に相当する。
【００６６】
図５は、画像情報を立体視可する第３システム300を示す。システム300の構成及び機能が、前述の図１及び図２で詳述されたシステム100の構成及び機能に対応している範囲では、図５に示されたアセンブリ及び素子は、図１に対応して200だけ増やした符号で表記される。
【００６７】
システム300においては、表示手段302の観察者318を向いた側に光学アセンブリ324が配置され、アセンブリ324は視差バリアとして構成される。こうした表示手段302は、３次元画像情報を可視化する視差バリア324を備える。例えば米国特許第7,626,674号はこうした視差バリアを開示しており、本明細書中で開示内容を全般的に参照している。視差バリア324を使用して、図２の左側部分画像106の画像ポイント110から発せられた光が、角度範囲325において遮断される。角度範囲325においては図２の右側部分画像108の画像ポイント112の光が、右眼316に至る。対応して視差バリア324は、図２の右側部分画像108 の画像ポイント112から発せられた光を遮断する。この光は左眼314に至る。
【００６８】
図６は、画像情報を立体視可する第４システム400を示す。システム400の構成及び機能が、前述の図１及び図２で詳述されたシステム100の構成及び機能に対応している範囲では、図６に示されたアセンブリ及び素子は、図１に対応して300だけ増やした符号で表記される。
【００６９】
システム400においては、表示手段402の観察者418を向いた側の上に光学アセンブリ424が配置され、光学アセンブリ424はプリズムマトリクスとして構成される。プリズムマトリクス424を使用して、左側部分画像106の画像ポイント110からの光が、角度範囲425において左側観察者眼414に導かれる。右側観察者眼416は、右側部分画像108の画像ポイント112から発せられた光を、角度範囲427のプリズムマトリクス424を経て受ける。
【００７０】
システム400は、電気光学素子432として構成された光学素子及び電気光学素子434として構成された光学素子を備える。これらのプリズム効果P432,P434は、制御装置435により調節可能である。電気光学素子432,434は、例えば液晶素子として構成可能である。制御装置435により、左側観察ビーム路420が、右側観察ビーム路と交わる交点440を移動可能であり、それにより交点440を表示手段402により表示される３次元構造442の位置と整合可能である。
【００７１】
制御装置435はコンピュータユニット437に接続される。コンピュータユニット437は画像制御ステージを備える。画像制御ステージにより、図２の左側及び右側部分画像106,108の画像ポイント110,112が制御される 。
【００７２】
コンピュータユニット437はコンピュータプログラムを含む。コンピュータプログラムにより、電気光学素子432及び電気光学素子434のプリズム効果Pのための制御変数が制御装置435用に生成される。これにより、左右の観察ビーム路420, 424の交点440が、表示手段402により表示される画像情報に応じて調節される。図６の変更された左右の観察ビーム路420’, 422’が示すように、この場合関連するステレオ角度２θ”を備えた交点440’に伴い、構造442は構造442’へと移動及び変更される。表示手段402により表示された３次元構造が表示面404の前後で移動する場合にも、これにより観察者418はリラックスした状態で見ることが可能である。
【００７３】
変更実施形態においては、システム400は光学アセンブリ430を装備可能であることに注目されたい。光学アセンブリ430は左右の観察ビーム路におけるプリズム効果P432, P434を調節するため、光学素子としてプリズムを含み、このプリズムは左右の観察ビーム路420, 422の光学軸の周りを回転可能である。
【００７４】
また本発明の更なる着想の１つとして、システムにおいて画像情報を立体視可化する視覚補助手段は、この視覚補助手段により大きな視野で３次元画像情報が観察されるよう構成される。水平方向の視野角ω、観察者の表示面からの距離E及び３次元画像情報を可視化する表示手段の表示面の幅Wは、以下の表５の通りである。
【００７５】
【表５】
0006026637.tif 000028
【００７６】
立体画像情報がIMAXドームで可視化される場合、視野角ωはω＝１８０°でさえ適用される。
【００７７】
図７は、視覚補助手段530を備えた、画像情報を立体視可する第５システム500を示す。視覚補助手段530により、IMAXドームに対応するドーム形状で構成された表示手段502の表示面504に表示される画像情報を、大きな視野角で観察可能である。
【００７８】
システム500の構成及び機能が、前述の図１及び図２で詳述されたシステム100の構成及び機能に対応している範囲では、図７ に示されたアセンブリ及び素子は、図１に対応して400だけ増やした符号で表記される。
【００７９】
システム500は、ドーム形状の表示面504を備えた表示手段502を備える。ドーム形状の表示面504上には、投影装置505, 507により、いわゆるアナグリフ法による３次元画像情報が投影される。３次元画像情報は、図２に示すような左側及び右側部分画像106, 108において示される。このアナグリフ法は、Werner Dausien社の1960年刊のMutze著、「ABC der Optik（光学のABC）」の137ページに詳細が記されている。投影装置505の光は、その際赤色フィルタ509を介して導かれる。投影装置507は、緑色フィルタ511を介して光を供給する。赤色フィルタ509及び緑色フィルタ511により、左側及び右側部分画像106, 108は、２つの異なる補色で着色される。
【００８０】
システム500は眼鏡530として構成された視覚補助手段を含む。システム500は、左側観察ビーム路の表示ゾーンの第１グループからの光を、右側観察ビーム路が表示ゾーンの第２グループから受ける光から分離する光学アセンブリ524を備える。光学アセンブリ524は、視覚補助手段530に一体化される。光学アセンブリ524は、この場合眼鏡レンズ531上に配置された赤色フィルタフィルム535、及び眼鏡レンズ533上に位置する緑色フィルタフィルム537を備えて構成される。
【００８１】
眼鏡レンズ531, 533は、電気光学素子として構成される。眼鏡レンズ531,533は、例えば米国特許出願公開第2007/0081126号明細書の図７及び図８に記載の構成を備える。本明細書では、この明細書の開示内容を、全般的に参照している。
【００８２】
眼鏡530は制御装置539を含む。制御装置539により、屈折力及び眼鏡レンズ531, 533のプリズム効果P132, P134を調節可能である。眼鏡レンズ531, 533の屈折力はその際、左右の観察ビーム路520, 522が同一の焦点面523を有するよう制御される。眼鏡530は、制御装置537と接続する距離測定手段549を備える。距離測定手段549は、観察者518の表示面504からの距離Eを検出する。制御装置539はラジオインターフェイス541を備える。ラジオインターフェイス541は、観察者518の視線方向536で計測された、投影装置505, 507を使用して表示面504上に投影された３次元情報の３次元構造542の表示面504からの距離Cに関する情報を、表示手段502から制御装置539へ転送するために使用される。
【００８３】
制御装置539は、コンピュータユニット547を備える。コンピュータユニット547はコンピュータプログラムを含む。コンピュータプログラムは、必要とされる屈折力、及び眼鏡レンズ531, 533が必要とするプリズム効果P532, P534を決定する。それにより観察者518は、無限遠に調節された観察者眼514, 516及びこの眼の状態に対応する視線方向で、表示装置502を使用して可視化された画像情報を、表示面504上の焦点面523でリラックスした状態で見ることができる。
【００８４】
このためにコンピュータユニットは、距離Eから個々の観察者118に必要とされる屈折力を算出し、眼鏡レンズ531, 533のプリズム効果を以下の数式により決定する。
【数２４】
0006026637.tif 000029
【数２５】
0006026637.tif 000030
その場合
D: = E - Cが適用される。
【００８５】
これにより観察者518は、左右の観察ビーム路520, 522を使用して、表示面504に表示された３次元画像情報を左右の眼514, 516で見ることが可能になる。観察ビーム路520, 522は、表示面504からの距離Cを備えたの共通の交点540を備える。
【００８６】
眼鏡530の眼鏡レンズ531, 533により、観察者518にとり、ω＝１２０°である水平方向の視野角ωが可能となる。このために、眼鏡530はスポーツゴーグル又は保護ゴーグルの様式に従って、水平方向のベースカーブ543を備えて構成され、このカーブの平均曲率ｋには、K≧6 dptが適用される。
【００８７】
眼鏡530は、観察者518の眼窩を覆う眼鏡レンズ531, 533を備える。この手段により、観察者518はドーム形状表示面504、非常に広範な視野角ωのもとで観察可能となる。例えば視野角ωは、ω＝１２０°又はω＝１８０°である。
【００８８】
システム500は、左側観察ビーム路の表示ゾーンの第１グループからの光を、右側観察ビーム路が表示ゾーンの第２グループから受ける光から分離する光学アセンブリ524を備える。光学アセンブリ524は、視覚補助手段530に一体化される。光学アセンブリ524は、この場合眼鏡レンズ531上に配置された赤色フィルタフィルム535、及び眼鏡レンズ533上に位置する緑色フィルタフィルム537を備えて構成される。
【００８９】
システム500においては、図１のシステム100に対応して、画像情報は基本的に偏光を使用して表示可能であることに注意されたい。この場合眼鏡530は、表示手段502の光を左右の観察ビーム路520, 522へと分離するため、着色フィルタではなく偏向フィルタを備える。
【００９０】
要約すると、特に本発明の以下の好適な特徴に注意されたい。本発明は、画像情報を立体視可するシステム100, 200に関する。システムは表示手段102, 202を備える。表示手段102, 202は、左側及び右側部分画像106, 108, 206, 208を表示する表示面104, 204を備える。表示手段102, 202は左側部分画像106, 206を、左側観察ビーム路120, 220を使用して第１視線方向144, 244の表示面104, 204へ焦点を合わせた観察者118, 218の左眼114, 214に与える。右側部分画像108, 208は、右側観察ビーム路122, 222を使用して第２視線方向146, 246の表示面104, 204へ焦点を合わせた観察者118, 218の右眼116, 216に表示される。システム100, 200は左側及び／又は右側観察ビーム路120, 220, 122, 222が通過する視覚補助手段130, 230を備える。視覚補助手段100, 200は、左右の観察ビーム路120, 122, 220, 222のためにビームコースを調節する。これら左右の眼114, 116, 214, 216から始まり表示面104, 204に向いた方向136, 236のビームコースにおいては、無限遠に進む左側の観察ビーム路120, 220, 120’, 220’と無限遠に進む右側の観察ビーム路122, 222の間の垂直距離（A）が減少する。表示面104, 204からの距離Cで配置された位置140, 240では、無限遠に進む左右の観察ビーム路120, 122において、距離Aが最小となる。
【符号の説明】
【００９１】
100, 200 システム
102, 202 表示手段
104, 204, 304, 404 表示面
106, 108, 206, 208 部分画像
107, 109, 207, 209 グループ
110, 112, 210, 212 画像ポイント
111, 113, 211, 213 表示ゾーン
114, 116, 214, 216 眼、観察者眼
115, 117 , 215, 217 眼球回旋点
118, 218 観察者
120, 120’, 220, 220’ 観察ビーム路
122, 122’, 222, 222’ 観察ビーム路
124, 126 光学アセンブリ
124, 126 偏向フィルタ
130, 230 視覚補助手段
132, 134, 232, 234 プリズム
136, 236 方向
137, 237 位置
140, 240 交点、構造
142, 242 構造
144, 146 視線方向
202 表示手段
206 部分画像
210, 212 画像ポイント
224, 226, 228 シャッタ
229 制御装置
232, 234 プリズム
244, 246 視線方向
300 システム
314, 316 眼
318 観察者
324 光学アセンブリ
324 視差バリア
400 システム
402 表示手段
414, 416 眼
418 観察者
420, 422 観察ビーム路
420’, 422’ 観察ビーム路
424 光学アセンブリ、プリズムマトリクス
425, 427 角度範囲
430 視覚補助手段
432, 434 素子
435 制御装置
437 コンピュータユニット
440 交点
442, 442’ 構造
500 システム
502 表示手段
504 表示面
505, 507 投影装置
509 赤色フィルタ
511 緑色フィルタ
514, 516 眼
515, 517 眼球回旋点
520, 522 観察ビーム路
523 焦点面
524 光学アセンブリ
530 視覚補助手段、眼鏡
531, 533 眼鏡レンズ
535 フィルタフィルム
536 方向
537 フィルタフィルム
539 制御装置
541 ラジオインターフェイス
543, 545 ベースカーブ
547 コンピュータユニット
549 距離測定手段
【図１】
0006026637.tif 000035
【図２】
0006026637.tif 000036
【図３】
0006026637.tif 000037
【図４】
0006026637.tif 000038
【図５】
0006026637.tif 000039
【図６】
0006026637.tif 000040
【図７】
0006026637.tif 000041