(57)【要約】  本発明は、ハウジングを具え、このハウジング内に１つの像と、光学式ユニットと、２つの観察口が設けられている、像、特に立体像を観察するための持ち運び可能な装置に関する。この場合、像は電子制御可能なディスプレイによって生じ、ディスプレイに供される電子像データがハウジングに組み込まれた像メモリによって及び／または外部の像データユニットからインターフェースを経て無線で提供されるような手段が設けられている。装置は単一像または立体像を表示するための場所決定ユニットを付加的に具えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングを具え、このハウジング内に１つの像と、光学式ユニットと、２つの観察口が設けられている、像、特に立体像を観察するための持ち運び可能な装置において、像（９，９′）が電子制御可能なディスプレイ（８）によって生じることと、前記ディスプレイ（８）に供される電子的な像データが、ハウジング（２）に組み込まれた像メモリ（１５，１６）によって及び／または外部の像データユニット（２３）からインターフェース（２２）を経て無線で提供されるような手段が設けられていることを特徴とする装置。
【請求項２】
前記ディスプレイを制御するために、電子制御ユニット（１４）が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記ディスプレイ（８）によって示される前記像（９，９′）が拡大表示及び／または鮮明表示されるように、光学式ユニット（１０）がレンズ装置及び／または反射鏡装置（１１，１２）を具えていることを特徴とする請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
場合によっては携帯電話（２１）と協働して、前記像データが中央像データユニット（２３）からエアインターフェースを経てダウンロード可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置。
【請求項５】
前記像データが演算モデル、特にVRML/X3D-スタンダードの演算モデルによって計算可能であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置。
【請求項６】
前記ハウジング（２）または観察者の場所に依存して、前記ハウジング（２）または観察者の場所に一致する前記像（９，９′）を前記ディスプレイ（８）に割り当てることができるように、場所決定ユニット（２０）が前記ハウジング（２）内に収納されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置。
【請求項７】
観察者の場所を決定するために、前記携帯電話（２１）が存在する基地局によって検知された座標が参照可能であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置。
【請求項８】
前記ディスプレイ（８）が２個のディスプレイセグメント（１３，１３′）を具えた立体ディスプレイとして形成されていることと、立体像（９）が前記ハウジング（２）に組み込まれたコンパス（２０）の方向づけに依存して、連続する像としてリアルタイムで連続して観察場所で生じるような手段が設けられていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置。
【請求項９】
前記像メモリが差込み可能なカード（１６）として形成されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１０】
コンパス（２０）が配向ベクトルの水平成分を決定するための磁気センサとして形成されていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１１】
傾斜センサが前記配向ベクトルの垂直成分を決定するように形成されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の装置。
【請求項１２】
持ち運び可能なハウジング内で生じる像、特に立体像を生成するための方法において、前記ハウジング（２）の現在の場所から、ハウジングの周辺地域を示す複数の像（９）が電子式ディスプレイ（８）によって提供されるような手段が設けられている特徴とする方法。
【請求項１３】
現在の場所が前記ハウジング（２）に組み込まれた前記場所決定装置（２０）によって決定されることと、現在の場所を示す複数の像（９）が前記中央像データユニット（２３）からエアインターフェースを経てダウンロードされることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
組み込まれた前記制御ユニット（１４）によって、設定可能な場所の像が提供されることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジングを具え、このハウジング内に１つの像と、光学式ユニットと、２つの観察口が設けられている、像、特に立体像を観察するための持ち運び可能な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明は更に、持ち運び可能なハウジング内で生じる像、特に対の立体像を生成するための方法に関する。
【０００３】
特許文献１により、像を観察するための持ち運び可能な装置が知られている。この場合、装置のハウジング内には、立体的な像再生のための２個の液晶ディスプレイが設けられている。ハウジングは観察者の頭にセットされるヘルメット状の支持部材として形成されている。公知の装置は制御ユニットを具えている。この制御ユニットによって、通常はケーブルを介して供給される２つのビデオカメラのアナログビデオ信号がデジタル化され、１５０Ｈｚの像フレーム周波数でディスプレイに供給される。持ち運び可能なバーチャルリアリティーシステムの分野に属する公知のこの装置の欠点は、２個の別個のディスプレイが必要であるので、コストが比較的に高いことである。公知の装置は更に、独立して使用することができない。すなわち、別個のシステム、特に像形成装置との信号接続が常に必要である。更に、このようなヘルメットは比較的に取り扱いにくいので、日常の状況での自発行動的な使用が実際的な理由から不可能である。
【０００４】
特許文献２により、対の立体像を観察するための持ち運び可能な装置が知られている。この装置は折畳み可能な厚紙ハウジングを具えている。この厚紙ハウジング内には、２個の長方形の像ウインドウが挿入されている。対の立体写真画像の２つの立体写真が、その立体的な観察のために、像ウインドウに取付けられている。好ましくは組み込まれた観察レンズを具えた２つの観察口が設けられているので、観察者はハウジングの展開した使用状態で立体写真を観察することができる。これは、１つの立体写真の表示しかできない低コストの立体写真観察装置である。
【０００５】
特許文献３により、対の立体像を観察するための持ち運び可能な装置が知られている。この装置は剛性のあるハウジングを具え、このハウジングには、像と光学式ユニットと２つの観察口が収納または取付けられている。ハウジングの側面にはスロットが設けられている。このスロットを通って立体像スライドを挿入することができる。挿入された像スライドが２対の立体像を具えているので、像を観察する際に、所望な三次元効果が発生する。この公知の装置の欠点は、多数の像を表示するために、前記像の提供及び交換のためのコストが比較的に高いことにある。これにより、旅行者は多数の像スライドを一緒に携帯しなければならない。
【０００６】
【特許文献１】ドイツ国特許出願公開第４３３５８９９号明細書
【特許文献２】ドイツ国特許出願公開第１９７０２６２３号明細書
【特許文献３】米国特許第２３１３５６２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の課題は、像を観察するために現在の多数の像が快適にかつ迅速に提供されるように、前記像を観察するための持ち運び可能な装置を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題を解決するために、本発明による装置は、請求項１の前提部分に関連して、像が電子制御可能なディスプレイによって生じることと、前記ディスプレイに供される電子的な像データが、ハウジングに組み込まれた像メモリによって及び／または外部の像データユニットからインターフェースを経て無線で提供されるような手段が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
本発明による装置の特別な利点は、観察者があらゆる場所で複数の現在の像を観察することができることにある。像データは組み込まれたデジタル式像メモリに記憶されているかまたは要求に応じて外部の像データユニットからダウンロードされて像メモリに一時的に記憶される。
【００１０】
請求項２記載の本発明の好ましい実施形態では、前記ディスプレイを駆動する電子制御ユニットが持ち運び可能な装置に組み込まれている。この制御ユニットはマイクロコントローラ及び／またはグラフィックコントローラとして形成可能である。ダウンロードまたは記憶された像データは、例えばJPEGのような従来の像フォーマットで前記ディスプレイに可視化される。前記制御ユニットにはプログラムメモリを付設可能であるので、前記像データを加工または処理するために像プログラムを使用することができる。ディスプレイは従来の液晶ディスプレイまたは有機ベースディスプレイ(OLED)として形成可能である。前記ディスプレイは好ましくは立体像ディスプレイとして形成される。この場合、２個のディスプレイセグメントにはそれぞれ異なる立体像データが割り当てられる。本発明は、変更可能に及びフレキシブルに使用することができる独立して機能する持ち運び可能な像観察ユニットを形成する。
【００１１】
請求項３記載の本発明の他の実施形態では、光学式ユニットがレンズ及び／または反射鏡装置を具えているので、小さな寸法の装置で鮮明な及び／または拡大された像を観察することができる。前記ディスプレイが自己発光ディスプレイとして形成されているので、代替的に光ガイド構造を省略することができる。この場合、前記光学式ユニットは観察口に組み込まれたレンズまたはガラスのみによって形成される。
【００１２】
請求項４記載の本発明の他の実施形態では、前記像データが遠隔地にある中央像データユニットから提供され、エアインターフェースを経て本発明による装置の像メモリにダウンロードされる。これによって、現在の像データを早く見ることができるという利点がある。前記像データは好ましくはプロバイダを経て携帯電話に伝送可能であり、この携帯電話から例えば赤外線インターフェースまたはブルーツース接続部を経て持ち運び可能な装置に転送される。
【００１３】
請求項５記載の本発明の他の実施形態では、像データが演算モデルによって計算される。この場合、モデルスタンダードVLMR/X3Dを使用することができる。特に、ローカルエリアまたは標高データが処理される。これによって、比較的に大きなローカルエリア用の像データが提供される利点がある。この場合、必要なメモリは比較的に小さい。立体像フレームの変化がほとんどリアルタイムで計算可能であるので、変化する画像デテールを比較的に迅速に入手できる。従って、特に、大きなローカルエリア範囲から小さなローカルエリア範囲への縮小またはその逆の拡大を簡単化することができる。
【００１４】
請求項６記載の本発明の他の実施形態では、位置決定装置が前記ハウジングに組み込まれているので、持ち運び可能な装置または観察者の現在の位置を決定することができる。これにより、持ち運び可能な装置または観察者の位置の場所に依存する前記像データを、特定及び選択することができる。そして、位置に依存するこの像データをディスプレイで見ることができるので、観察者は滞在場所近くの環境に関する情報を直接に得る。前記像データは例えば二次元または三次元の形のカードデータである。位置決定装置は例えばGPSレシーバとコンパスモジュールを含むことができる。
【００１５】
請求項７記載の本発明の他の実施形態では、観察者の位置を決定するために、インターフェースを介してハウジングと通信可能な携帯電話を使用することができる。この場合、固定基地局に対する携帯電話の受信が可能である座標域が決定される。これにより、観察者の現在位置に依存する現在位置データを決定することができるという利点がある。この位置データは前記像データの提供を簡単化する。
【００１６】
請求項８記載の本発明の他の実施形態では、対の立体像データを表示するために前記ディスプレイが２個のディスプレイセグメントを具えた立体ディスプレイとして形成されている。立体像ディスプレイにはグラフィックコントローラが付設されているので、多数の像をリアルタイムで生成することができる。これは、観察者が見知らぬ環境で方向確認するために持ち運び可能な装置を利用するときに、有利に使用可能である。持ち運び可能な装置を垂直軸線回りに回動させることにより、周辺環境の様々な道路や様々な部分を示す様々な像データを、観察者の視線方向に依存して見ることができる。
【００１７】
請求項９記載の本発明の他の実施形態では、像メモリがカードフォーマットの差込み可能な付加的な像メモリによって補われるので、観察者の選択された位置に依存して、様々なマップ材料を提供することができる。
【００１８】
本発明の課題は更に、像を生成するための方法を提供することである。それによって、観察者の現在の位置に関する像データを提供することができる。
【００１９】
この課題を解決するために、本発明は請求項１２の前提部分に関連して、ハウジングの現在の位置から、ハウジングの環境を特定する複数の像が電子式ディスプレイによって提供されるような手段が設けられていることを特徴とする。
【００２０】
本発明による方法の特別な利点は、現在の滞在場所に依存して、見知らぬ環境で方向確認を可能にする複数の像が観察者に提供されることにある。
【００２１】
請求項１３記載の本発明による方法の好ましい実施形態では、組み込まれた位置決定装置が観察者の現在の滞在場所を決定することができるので、そこの近い環境地域に関する像データを提供可能である。この像データは前記中央像データユニットからまたは前記ハウジングに組み込まれた像メモリからエアインターフェースを経て提供可能である。
【００２２】
請求項１４記載の本発明による方法の代替の実施形態では、組み込まれた制御ユニットによって、観察者の設定に依存する観察用に任意の像を提供することができる。例えば、観察者は前記中央像データユニットから所望の目的地を特定する複数の像をダウンロードすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、本発明の実施形態を図に基づいて詳しく説明する。
【００２４】
図１に示した持ち運び可能な装置１は好ましくは、ビジネスマンまたは観光客として、見知らぬ環境、特に見知らぬ土地に滞在する観察者に使用される。持ち運び可能な装置１は新しい環境で方向確認するため及び像情報を提供するために役立ち得る。
【００２５】
持ち運び可能な装置１は、米国特許第２３１３５６２号明細書によって公知である持ち運び可能な装置の寸法と同じ寸法の剛性のあるハウジング２を具えている。このハウジング２は幅の狭い前面３に、２つの観察口４を具えている。この観察口内にはそれぞれ１個のレンズ５（ガラス板）が配置されている。前記前面３の観察レンズ５を観察者の目に心地良く当てがうことができるようにするために、前記前面３に接続する前記ハウジング２の下側に、鼻用凹部６が形成されている。
【００２６】
ほぼ直方体の形に形成された前記ハウジング２は更に、幅の広い上面７を有する。この上面は前記前面３に対してほぼ垂直に延設されている。前記上面７は内側に、電子式ディスプレイ８を具えている。このディスプレイは図３ａ，３ｂに示すように像９，９′を表示する働きをする。
【００２７】
光学式ユニット１０は前記観察レンズ５のほかに、ディスプレイ８から発生させられた像光線を前記観察レンズ５に案内するための建物の屋根状に配置された内側ミラー１１及び外側ミラー１２を具えている。前記ミラー１１，１２の配置構造は米国特許第２３１３５６２号明細書に開示されたミラーの配置構造にほぼ一致している。これによって、前記ハウジング２の寸法に比べて大きなディスプレイ面積を、比較的に省スペースで見ることができる。
【００２８】
前記ディスプレイ８は立体像ディスプレイとして形成され、２個のディスプレイセグメント１３，１３′を具えている。このディスプレイセグメントには、対をなす立体像がそれぞれ１つずつ、立体視法に相応して水平及び垂直方向に互いに向き合わせて表示される。例えば、図３ａに示す三次元の立体像９を表示することができる。この立体像は都市の一部または道路の一部の平面図を、所定の高さ位置から３Ｄ効果で示す。立体像ディスプレイ８は１枚の液晶ディスプレイまたは有機ベースディスプレイによって形成可能である。この場合、ディスプレイの個々の要素が立体視的な像データに相応して別々に制御可能である。
【００２９】
像データの加工及び前記ディスプレイ８の制御のために、電子制御ユニット１４が設けられている。この制御ユニットはマイクロコントローラまたは中央処理装置を具えている。立体視的な像データまたは非立体視的な像データを像メモリ１５(EEPROM)に記憶することができる。代替として、像データを拡張カード１６(PCMCIA)に記憶することもできる。この場合、拡張カード１６は従来のカードインターフェース１７を介して前記制御ユニット１４に接続可能である。これにより、前記像メモリ１５の容量を超える更なる像データが供される。この像データは例えば東京、シンガポール、香港等の都市のような予め設定された場所に依存し得る。
【００３０】
像データは一方では、三次元の立体視的な像データとして形成可能であるので、観察者は表示された場所について空間的な印象を受ける。像は例えば場所の写真の表示であってもよいし、例えばJPEGフォーマット等のような従来の像フォーマットで表されていてもよい。前記像データは他方では、図３ｂに示す部分９′に一致する二次元的なカードデータによって形成することもできる。このカードデータは販売業者から道路カードとして提供される。
【００３１】
図３ａの前記立体像９によって、観察者は例えばその現在の滞在場所から立体的な印象を受ける。対応する環境が設定された高さで（例えば２００ｍ）上側から表示されるからである。それによって、観察者はここでは高層建築物として概略的に示してある非常に目立つ建物１８または道路１９をその大きさまたは延長形状に基づいて容易に認識することができる。
【００３２】
本発明は特に現在の滞在場所またはその滞在場所の環境を観察者に像で示すことを可能にする。そのために、前記ハウジング２は場所決定ユニット２０を具えている。この場所決定ユニットは磁気センサとしてあるいは方向決定または装置の配向のためのコンパスとして形成可能である。これによって、三次元空間内で方向づけられた装置の配向ベクトルの水平成分をかなり正確に決定することができる。配向ベクトルの垂直成分を決定するために、傾斜センサを前記場所決定ユニット２０に組み込むことができる。観察者の携帯電話２１と関連して、供される場所データを、GSM網の基地局によって検知される、前記携帯電話２１を含む座標域に限定することができる。その代わりに、GPSレシーバをハウジング内に組み込むこともできる。それによって、前記携帯電話２１との通信のために無線のインターフェース（ブルーツース）２２を使用する必要がなくなる。
【００３３】
観察者または前記ハウジング２の現在の滞在場所に依存して、前記像メモリ１５または拡張カード１６または中央像データユニット２３から、相応に設定された像データを呼び出すことができる。前記中央像データユニット２３は移動通信プロバイダに接続可能である。それによって、データ網２４（GPRS, UMTS）を経て像データを前記携帯電話２１に伝送することができる。前記携帯電話２１での像データのコーディングの後で、像データはブルーツースインターフェース２１を経て前記制御ユニット１４に提供される。空間的な印象を与える像９を見えるようにするために、別個のグラフィックコントローラ２５を経て、立体フォーマットの像データを、場合によってはリアルタイムで立体像ディスプレイ８に転送することができる。これによって、好ましくはハウジングの方向づけに依存して連続像を発生させることもできる。この場合、前記場所決定ユニット２０が方向データを供給するので、観察者の見る方向に依存して、複数の像または連続像を発生させることができる。
【００３４】
前記中央像データユニット２３で前記像９を加工処理することができる。例えば高さ２００ｍまたは道路名称のような付加的な情報２６を記載すことができる。この付加的な情報２６は挿入可能であり、前記像９の情報量を増大することになる。
【００３５】
更に、前記制御ユニット１４にプログラムメモリ２７を付設することができる。このプログラムメモリによって像データプログラムを呼び出すことができる。
【００３６】
前記ハウジング２の電子部品の電源２８として、バッテリまたは燃料電池として形成可能なエネルギー供給ユニット２８が設けられている。
【００３７】
前記制御ユニット１４と他の電子部品は好ましくは論理ボードの形をしたコンパクトなコンポーネントユニット２９として、前記ハウジング２の背面３０に位置決め可能である。論理ボード２９を前記ハウジング２の下面またはハウジング２の前記背面３０に位置決めすると有利である。
【００３８】
前記ハウジング２には更に、マイクロホン３１を組み込むことができる。それによって、ボイスコマンドを入力し、論理ボード内で更に処理することができる。ボイスコマンドは前記像９，９′を選択制御するために役立つ。
【００３９】
ハウジング２の前記背面３０には、電子ユニットをオンオフすることができるオンオフスイッチ３２が設けられている。
【００４０】
観察者はボイスコマンドによって、例えば前記像９を前記ディスプレイ８に表示するレベルを決めることができる。観察者は例えばコマンド“ズーム２００メートル”によって、所定の半径の現在の滞在場所を２００ｍの高さで示す像を要求することができる。上述のように、像データは組み込まれた像メモリ１５，１６から提供可能であるかまたは前記中央像データユニット２３からデータ網によって提供可能である。前記制御ユニット１４は前記場所決定ユニット２０から供給される現在の場所データを考慮して、適当な像を自動的に選択することができる。
【００４１】
その代わりに、予め定められた場所部分に関する任意の像データを選択することもできる。
【００４２】
図示していない代替的な実施の形態では、１個のディスプレイの代わりに、２個のディスプレイが設けられる。この場合、前記光学式ユニット１０の内側と外側のミラー１１，１２が省略される。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】持ち運び可能な装置を上側から見た概略的な斜視図である。
【図２】持ち運び可能な装置の電子構成部品のブロック図である。
【図３ａ】ディスプレイで可視化された三次元的な立体像を示す図である。
【図３ｂ】ディスプレイに表示された二次元的な像を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【国際調査報告】
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