(57)【要約】  客の空間配向を補償する、立体画像を客に対して表示するためのシステム及び方法が、接眼レンズを含む装置を客に提供することと、客により視認可能な面上に第１の画像及び第２の画像を投影することとを含み、第１の画像は第２の画像の偏光ベクトルに直交する偏光ベクトルを有し、客により視認可能な面に対する客の回転及び並進方向の配向を変化させることと、客から見える画像における歪みを低減させるために、客の回転及び並進方向の配向が変化する間、一方の接眼レンズについての偏光ベクトルと第１の画像についての偏光ベクトルの間、及び、他方の接眼レンズについての偏光ベクトルと第２の画像の偏光ベクトルの間の方向対応性を保持することをさらに含む。【選択図】図１
2013513833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
客の空間配向を補償する、立体画像を前記客に対して表示するための方法であって、
各々が、他方に直交する偏光ベクトルをもつフィルタを有し、それにより、対応して構成された低い減光係数と、他方のレンズを通過するように偏光された光の通過を低減させるように反対に構成された高い減光係数とを有する、接眼レンズを含む装置を客に提供するステップと、
前記客により視認可能な表面上に第１の画像及び第２の画像を投影するステップと、
を含み、前記第１の画像は前記第２の画像の偏光ベクトルに直交する偏光ベクトルを有し、
前記客により視認可能な前記面に対する前記客の回転及び並進方向の配向を変化させるステップと、
前記客から見える前記画像における歪みを低減させるために、前記客の回転及び並進方向の配向が変化する間、前記一方の接眼レンズについての偏光ベクトルと前記第１の画像についての偏光ベクトルの間、及び、前記他方の接眼レンズについての偏光ベクトルと前記第２の画像についての偏光ベクトルの間の方向対応性を保持するステップと、
をさらに含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記第１及び第２の画像の視点を前記客の配向に対応するように変化させるステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記一方の接眼レンズについての偏光ベクトルと前記第１の画像についての偏光ベクトルの間、及び、前記他方の接眼レンズについての偏光ベクトルと前記第２の画像についての偏光ベクトルの間の方向対応性を保持するステップは、前記客の前記配向の回転方向の変化に対応するように投影機上に配置された左側及び右側偏光フィルタを回転させるステップ、又は、前記客の前記配向に対応するように前記接眼レンズ・フィルタを回転させるステップを含み、３つの回転軸が保持されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記客により視認可能な表面上に第１及び第２の画像を投影するステップは、左側及び右側画像投影機を有する画像生成装置を提供するステップを含み、各々の画像投影機は、回転軸の周りを移動可能な左側及び右側偏光フィルタを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記一方の接眼レンズについての偏光ベクトルと前記第１の画像についての偏光ベクトルの間、及び、前記他方の接眼レンズについての偏光ベクトルと前記第２の画像についての偏光ベクトルの間の方向対応性を保持するステップは、前記第１の画像の偏光ベクトルの方向及び前記第２の画像の偏光ベクトルの方向に合致させるように、前記一方の接眼レンズ及び前記他方の接眼レンズの前記画像投影機の右側及び左側偏光フィルタを回転させるステップを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記客により視認可能な前記面に対する前記客の回転及び並進方向の配向を変化させるステップは、既知の配向を有する軌道又は経路を提供するステップを含み、前記軌道は、異なる所定の位置における異なる度合いのロール、ピッチ及びヨーをもたらすことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記客をリアルタイムで追跡するステップをさらに含み、前記客を追跡するステップは、上の前記左側及び右側偏光フィルタと通信するセンサを提供するステップを含み、前記フィルタは、客の動きに応じて回転するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
客の空間配向を補償する、立体画像を前記客に対して表示するためのシステムであって、
各々が、他方に直交する偏光ベクトルをもつフィルタを有し、それにより、対応して構成された低い減光係数と、他方のレンズを通過するように偏光された光の通過を低減させるように反対に構成された高い減光係数とを有する、接眼レンズを含むヘッドウェアと、
前記客により視認可能な面上に第１の画像及び第２の画像を投影するように構成された画像生成装置と、
を含み、前記第１の画像は、前記第２の画像の偏光ベクトルと直交する偏光ベクトルを有し、
前記客により視認可能な前記面に対する前記客の回転及び並進方向の配向を変化させるように構成された客経路が設けられ、
前記客から見える前記画像における歪みを低減させるために、前記客の回転及び並進方向の配向が変化する間、前記一方の接眼レンズについての偏光ベクトルと前記第１の画像についての偏光ベクトルの間、及び、前記他方の接眼レンズについての偏光ベクトルと前記第２の画像についての偏光ベクトルの間の方向対応性が保持されることを特徴とするシステム。
【請求項９】
前記画像生成装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像の視点を前記客の配向に対応するように変化させるようにさらに構成されることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
左側及び右側画像投影機をさらに含み、各々の画像投影機は、回転軸の周りを移動可能な左側及び右側偏光フィルタを含むことを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記画像生成装置は、前記第１の画像及び前記第２の画像の偏光を回転させて、前記客の前記配向の前記回転方向の変化に合致させ、前記一方の接眼レンズについての偏光ベクトルと前記第１の画像についての偏光ベクトルの間、及び、前記他方の接眼レンズについての偏光ベクトルと前記第２の画像についての偏光ベクトルの間の方向対応性を保持することを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１２】
前記左側及び右側偏光フィルタの各々は、前記一方の接眼レンズ及び前記他方の接眼レンズの偏光を回転させ、前記第１の画像の前記偏光ベクトル方向及び前記第２の画像の前記偏光ベクトル方向に合致させることにより、前記一方の接眼レンズについての偏光ベクトルと前記第１の画像についての偏光ベクトルの間、及び、前記他方の接眼レンズについての偏光ベクトルと前記第２の画像についての偏光ベクトルの間の方向対応性を保持するようにさらに構成されることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
前記客経路は、既知の配向を有する軌道又は経路を含み、前記軌道は、異なる所定の位置における異なる度合いのロール、ピッチ及びヨーをもたらすことを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１４】
前記画像投影装置上の前記左側及び右側偏光フィルタと通信する複数のセンサをさらに含み、前記フィルタは、客の動きに応じて回転するように構成されることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１５】
客の空間配向を補償する、立体画像を経路上の客に対して表示するためのシステムであって、
前記客により視認可能な直視型装置と、
前記直視型装置に近接する少なくとも１つのストローブされた直交偏光フィルタと
、
を含み、
前記少なくとも１つのストローブされた直交偏光フィルタは、前記客の回転及び並進方向の配向に対応するように回転し、３次元眼鏡を通して見たときに前記客から見える前記画像の歪みを減少させるように構成されることを特徴とするシステム。
【請求項１６】
前記客経路は、既知の配向を有する軌道又は経路を含み、前記軌道は、異なる所定の位置における異なる度合いのロール、ピッチ及びヨーをもたらすことを特徴とする、請求項１５に記載のシステム。
【請求項１７】
前記直視型装置上の前記ストローブされた直交偏光フィルタと通信する複数のセンサをさらに含み、前記フィルタは、客の動きに応じて回転するように構成されることを特徴とする、請求項１５に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像、及び、それを生成する方法に関する。より具体的には、本発明は、動的かつランダムに配向された視認者に対して立体画像を生成するための装置及び方法に関する。
（関連出願の相互参照）
本出願は、２００９年１２月１５日に出願された、「ＳＹＳＴＥＭ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＦＯＲ  ＰＲＯＤＵＣＩＮＧ  ＳＴＥＲＥＯＳＣＯＰＩＣ  ＩＭＡＧＥＳ」と題する米国特許仮出願第６１／２８６，４６９号に関連し、これに基づく利益を主張するものであり、その内容の全体を、全ての目的のために引用によりここに組み入れる。
【背景技術】
【０００２】
立体画像形成は、３次元（以下、「３Ｄ」）の視覚情報を記録する、又は、深度の錯覚を画像の中にもたらすことができる、任意の技術である。立体視の方法は、青色及び赤色のレンズをそれぞれの側に有する眼鏡の着用を必要とするアナグリフ法、各々のレンズについて異なる偏光方向を有する偏光眼鏡の着用を必要とする偏光法、及び、電気的シャッタが「オン」であるときに、反対側の目が不透明なレンズでブロックされた状態で着用者の右目は右目用の画像のみを見、左目は左目用の画像のみを見るようにコマが繰り返し時分割式に表示される、間隔をおいて同期された電気的シャッタを含む眼鏡の着用を必要とする時分割法に分類される。
【０００３】
ライド及びシミュレーション・システム、とりわけ、モーション・ベース又はシミュレータ技術を組み込んだシステムは、乗り手又は参加者を、３つの直交直線軸及び３つの直交回転軸に沿ってランダムに配向することができる。視覚的表示装置をこのようなシステムに組み込むことは、一般的な方法である。このような投影装置若しくは表示装置、又はその両方を、立体視（３−Ｄ）構成で用いることは、さらに一般的な方法である。立体画像形成を達成する１つの一般的な方法は、別個の左目用画像源及び右目用画像源を用いること、及び、光が観察者に接近したときに、このような画像の光を直交偏光することである。観察者は、左目の画像を右目の視野からフィルタ除去し、同様に右目の画像を左目の視野からフィルタ除去することを意図した偏光フィルタを含む眼鏡を着用する。前述の表示装置がライド又はシミュレーション・システムに持ち込まれず、その結果、表示装置の配向が観察者の配向と合致しないと、この直交偏光及びフィルタ除去技術は実質的に劣化し、結果として得られる立体視効果は失われる。
【０００４】
直線偏光法としても知られる偏光法は、直交偏光フィルタを通して同じスクリーンの上に投影され重ね合わされた２つの画像を含む。一般的に、偏光が保持されるように、銀のスクリーンが用いられる。投影機は、その出力を、デュアル・ヘッドのグラフィック・カードを備えたコンピュータから受け取ることができる。視認者は、典型的には、同じく一対の直交偏光フィルタを含む低費用の眼鏡を着用する。各フィルタは、同様に偏光された光のみを通し、直交偏光された光をブロックするので、各々の目は、一方の画像のみを見、効果が達成される。しかしながら、表示フィルタが傾くと、左右のチャネルの画像が反対側のチャネルに流出するため、現在の直線偏光眼鏡は、視認者に、頭を水平状態に保持することを要求する。
【０００５】
例えば、特許文献１は、観察者の各々が表示部を見るために一対の眼鏡を着用する、隣接した立体画像を見ることを可能にする光学システムを説明する。偏光フィルタが立体画像の各々の前に配置され、これらのフィルタは、各画像をエンコードするために異なる偏光角を有する。各々の接眼鏡は、それぞれの目のついての画像をデコードする偏光フィルタと、両方の立体画像が目の中心窩で融合するのに十分な角度だけ視線をそらせる回転調節可能なプリズムとを含む。回転調節可能なプリズムは、中実のプリズム又はフレネル・プリズムとすることができる。プリズムの回転により、観察者の画像源までの距離に関係なく、観察者が画像の屈折角を調節することが可能になり、従って、観測者が表示される画像の付近を動き回ることが可能になり、かつ、複数の観測者が表示部を見ることが可能になる。これらのシステムは、十分な視野を有するものではなく、おおよそ、観測者の視点からスクリーン又は表示部上の関心ある画像まで延びる軸を中心とする回転位置として定めることができるロール角の変化を修正するものではない。しかしながら、視野の問題を是正するための試みがなされている。
【０００６】
別の例において、特許文献２は、立体視可能な対の画像を生成するための、一対の隣接した画像表示手段を説明する。半透明の鏡及び２つの偏光フィルタが併合して、同一の仮想空間内の２つの画像となり、表示される２つの画像を搬送する光線に対して特有の偏光を与える。ルーバ型フィルタは、表示手段の１つによりもたらされる残像を抑制する。ルーバは、前述の半透明の鏡上に反射した画像だけの通過を可能にする。第２のルーバ型フィルタは、２つの組み合わせられた画像が十分に類似した輝度のものとなるように、第１のルーバ型フィルタがもたらす減衰を補償する。偏光眼鏡を着用している利用者が、様々な方位から立体画像を見ることは可能であるが、この手法は、ロール角（おおよそ、観察者の視点からスクリーン又は表示部上の関心ある画像まで延びる軸を中心とする回転位置）の変化を修正するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第４，７４４，６３３号明細書
【特許文献２】米国特許第５，８５４，７０６号明細書
【０００８】
従って、上述のような過去の装置、システム及び方法は、観察者が表示スクリーンに対して動的に移動したときに、十分に歪みのない画像を提供するものではなない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従って、表示面に対して動的かつランダムに配向された視認者又は視認者の集団のための立体画像表示のシステム及び方法への必要性がある。このように、本開示は、立体画像を生成するためのシステム及び方法を説明する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の実施形態において、本発明は、客の空間配向を補償する、立体画像を客に対して表示するための方法を提供し、この方法は、各々が、他方に直交する偏光ベクトルをもつフィルタを有し、それにより、対応して構成された低い減光係数と、他方のレンズを通過するように偏光された光の通過を低減させるように反対に構成された高い減光係数とを有する、接眼レンズを含む装置を客に提供するステップと、客により視認可能な表面上に第１の画像及び第２の画像を投影するステップとを含み、第１の画像は、第２の画像の偏光ベクトルに直交する偏光ベクトルを有し、客により視認可能な面に対する客の回転及び並進方向の配向を変化させるステップと、客から見える画像における歪みを低減させるために、客の回転及び並進方向の配向が変化する間、一方の接眼レンズについての偏光ベクトルと第１の画像についての偏光ベクトルの間、及び、他方の接眼レンズについての偏光ベクトルと第２の画像についての偏光ベクトルの間の方向の対応性を保持するステップと
をさらに含む。
【００１１】
別の実施形態において、本発明は、客の空間配向を補償する、立体画像を経路上の客に対して表示するためのシステムを提供し、このシステムは、各々が、他方に直交する偏光ベクトルをもつフィルタを有し、それにより、対応して構成された低い減光係数と、他方のレンズを通過するように偏光された光の通過を低減させるように反対に構成された高い減光係数とを有する、接眼レンズを含むヘッドウェアと、客により視認可能な面上に第１の画像及び第２の画像を投影するように構成された画像生成装置とを含み、第１の画像は、第２の画像の偏光ベクトルと直交する偏光ベクトルを有し、客により視認可能な面に対する客の回転及び並進方向の配向を変化させるように構成された客経路が設けられ、客から見える画像における歪みを低減させるために、客の回転及び並進方向の配向が変化する間、一方の接眼レンズについての偏光ベクトルと第１の画像についての偏光ベクトルの間、及び、他方の接眼レンズについての偏光ベクトルと第２の画像についての偏光ベクトルの間の方向対応性が保持される。
【００１２】
別の実施形態において、本発明は、客の空間配向を補償する、立体画像を前記客に対して表示するためのシステムを提供し、このシステムは、客により視認可能な直視型装置と、直視型装置に近接する少なくとも１つのストローブされた直交偏光フィルタとを含み、少なくとも１つのストローブされた直交偏光フィルタは、回転して客の回転及び並進方向の配向に対応し、３次元眼鏡を通して見たときに客から見える画像の歪みを減少させるように構成される。
【００１３】
本開示の他の特徴及び利点は、添付図面に関連して以下の説明を参照することにより明らかになるであろう。
【００１４】
ここで、簡単に添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】３Ｄ立体投影についての視点画像の歪みを補償する方法を組み込んだアミューズメント・ライドの斜視図である。
【図２】客の空間配向を補償する方法を組み込んだ、図１のアミューズメント・パークのライドの斜視図である。
【図３】本発明の実施形態が関係する、テーマパークのアトラクションにおいて立体画像を生成するためのシステムの正面図である。
【図４】表示スクリーンに対して客が配向を変えた、立体画像形成システムの背面図である。
【図５】本発明の更に別の実施形態による、ステップごとの方法を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
幾つかの図を通して、同様の参照文字は、同一の又は対応する構成部品及びユニットを示し、これらの図面は、特に断りのない限り、縮尺通りに描かれてはいない。
【００１７】
本発明の１つの実施形態は、客の空間配向を補償する、立体画像を生成するシステム及び方法を含む。本発明により得られる１つの特別な利点は、客が表示面に対してランダムかつ動的に配向されるアミューズメント・ライドにおける立体画像の現実感を大きく高めることである。本発明により得られる別の利点は、客の配向をリアルタイムで追跡し、それに応じて立体画像を調整する能力である。
【００１８】
添付の図面を参照して以下で説明される、特許請求される本発明の特定の構成及び配置は、例示のみの目的とするものである。特許請求の範囲の精神及び範囲から逸脱することなく、当業者の理解の範囲内にある他の構成及び配置を作製し、使用し、又は販売することが可能である。例えば、本明細書において、本発明の幾つかの実施形態が、テーマパークを参照して説明されるが、当業者であれば、本発明の実施形態は、ウォータパーク等において実施することができることを認識するであろう。
【００１９】
本明細書で用いられる場合、単数形で記述され、「ａ」又は「ａｎ」の語で始まる要素又は機能は、そうした除外が明示的に記述されない限り、複数の要素又は機能を除外しないものとして理解すべきである。さらに、特許請求される本発明の「１つの実施形態」は、同様に記述される機能を組み込む付加的な実施形態の存在を除外するものとして解釈すべきではない。本明細書で用いられる場合、「テーマパークのアトラクション」の限定されない例は、ローラコースター型車両、ログフリューム、又は仮想現実ショー等を含むことができる。本明細書で用いられる場合、「アトラクション」及び「ライド（ｒｉｄｅ）」という用語は交換可能に使用されることに留意されたい。さらに、本明細書で用いられる場合、「ロール（ｒｏｌｌ）」、「ピッチ（ｐｉｔｃｈ）」及び「ヨー（ｙａｗ）」という用語は、飛行力学と最もよく関連付けられる、典型的なＴａｉｔｅ−Ｂｒｙａｎ角を指すことができる。「ロール、ピッチ、及びヨー」はまた、「回転及び並進軸」を指すこともできる。
【００２０】
ここで図１を参照すると、立体画像を生成するシステムを組み込んだアミューズメント・パーク・ライドが、全体を参照番号１００で示される。アミューズメント・ライド４は、軌道６を含む。車両８は、軌道６上に配置され、乗客、即ち客１０のための座席を含む。車両８は、軌道６に沿って移動するための車輪又は他の手段を有する。アミューズメント・ライド４の運転時に、乗客１０を収容している車両８は、軌道６に沿って進み、乗客１０に、その周りの風景の動くツアーを提供する。従って、軌道６は、車両８及びこれに乗っている乗客１０の動きを定める。代替的な実施形態においては、軌道６は、軌道によるのではなく、電子的手段、コンピュータ手段、又は他の手段を介して制御される車両の移動を有する制御経路に置き換えられる。車両８はまた、付加的な移動度を与えるためのモーション・ベース９を含むこともできる。
【００２１】
複数の投影面１２が、車両８の外側に配置される。アミューズメント・ライド４全体を通して、任意の数の投影面１２が存在し得る。投影面１２は、乗客１０に与えられる所望の視覚的効果に応じて、平坦な形状又は湾曲した形状を含む、任意の形状とすることができる。
【００２２】
１つの投影機又は複数の投影機１４が、画像１３を投影面１２に投影する。複数の投影面１２が用いられるときは、各投影面１２に対して別個の投影機１４が用いられる。図示される実施形態において、投影機１４は、後部投影機１４であり、ここで、投影機１４は、投影面１２の背後、即ち、乗客１０が位置する場所とは反対側に配置される。しかしながら、本発明は、前部又は後部の任意の投影方法についても有用である。
【００２３】
図１に示されるように、車両８の乗客１０は、３Ｄ立体眼鏡１６を着用することが好ましい。３Ｄ眼鏡は、乗っている期間全体にわたって着用され、乗客１０に、「仮想世界」が乗客を取り囲んでいるという印象を与える。さらに図１を参照すると、乗客１０は、単一の投影面１２上の投影画像１３を見ているように示される。このアミューズメント・ライド４によって作り出される幻覚は、乗客１０が、投影面１２から自分に向かって突き出し、飛び出てくるように見える仮想画像１８を見ることを可能にする。
【００２４】
ここで図２を参照すると、立体画像を生成するためのシステムを組み込んだアミューズメント・パーク・ライドが、全体を参照番号２００で示される。図１におけるように、アミューズメント・ライドは、乗客即ち客１０のための座席を含む、軌道６上に配置された車両８を備えるが、この特定の実施形態においては、車両８は、矢印２０２で示されるようにロールし、その結果、客は、今は異なる空間配向から画像を見ている。過去の立体画像生成システムにおいては、ロール、ピッチ及びヨーの変化によって客の配向が変化した場合、立体画像は歪むか又は完全に失われる。
【００２５】
本発明の例示的な実施形態において、図３及び図４を参照して示されるように、客の空間配向を、具体的には客のロール、ピッチ及びヨーを補償する、立体画像を客に表示するためのシステムが示される。このシステムは、ヘッドウェア３０２と、２つの画像投影機３０４及び３０６を有する画像生成装置１４と、客経路（図１の参照番号６で示される）とを含むことができる。
【００２６】
この例示的な実施形態において、ヘッドウェアは、第１の接眼レンズ３０８及び第２の接眼レンズ３１０を含む眼鏡１６を備えることができる。各々の接眼レンズ３０８及び３１０は、他方に直交する偏光ベクトルを有するフィルタ３１２及びフィルタ３１４を含むことができ、それにより、各々のレンズは、対応して構成された低い減光係数と、他方のレンズを通過するように偏光された光の通過を減少させるように対向して構成された高い減光係数とを有する。例えば、客が直立しており、０度のピッチを有する場合、フィルタ３１２及びフィルタ３１４は、それぞれ０度及び９０度とすることができる。しかしながら、ライドの経路が変更されると、客のピッチ又はロールは変化し、従って、フィルタの偏光ベクトルも変更する必要がある。しかしながら、客が３０度ロールする場合、フィルタは、元々有していた０度及び９０度ではなく、それぞれ３０度及び１２０度の偏光ベクトルを有するので、フィルタの偏光ベクトルは直交したままである。既知の立体画像形成システムにおいては、このことは画像にとって致命的となるが、以下により詳細に説明されるように、本システムは、客の配向を追跡して客の配向に対応するように、それぞれの立体画像の視点を再配向する画像生成装置を説明する。
【００２７】
画像生成装置１４は、第１の画像投影機３０４及び第２の画像投影機３０６を含むことができる。画像投影機３０４及び画像投影機３０６の各々は、客から視認可能な面１２上に、右側の画像３２０及び左側の画像３２２を投影するための前部投影機又は後部投影機とすることができ、第１の画像投影装置３０４は、第２の画像投影装置３０６の偏光ベクトルに直交する偏光ベクトルを有する。例えば、本発明の例示的な実施形態において、２つの画像投影装置３０４及び３０６は各々、ヘッドウェア３０２の第１の接眼レンズ３０８及び第２の接眼レンズ３１０上の右目偏光フィルタ３１２及び左目偏光フィルタ３１４に対応する、左側偏光フィルタ３１６及び右側偏光フィルタ３１８と呼ばれる偏光フィルタを有する。このように、ヘッドウェア３０２の右目偏光フィルタ３１２及び左目偏光フィルタ３１４は、それぞれ、投影装置３０４の左側偏光フィルタ３１６及び投影装置３０６の右側偏光フィルタ３１８と協働して、第１の画像３２０に関してはヘッドウェア３０２の右目レンズ３０８内に低い減光係数を与え、第２の画像３２２に対してはヘッドウェア３０２の右目レンズ３０８内に高い減光係数を与え、かつ、反対に、第１の画像３２０に対してはヘッドウェア３０２の左目レンズ内に高い減光係数を与え、第２の画像３２２に対してはヘッドウェアの左目レンズ内に低い減光係数を与えるように構成されるので、視認者は、第１の画像３２０及び第２の画像３２２を、主として対応する目だけで見ることになる。
【００２８】
再び図１を参照し、さらに図３を参照すると、客経路６が、客１０から視認可能な面１２に対して客の回転及び並進方向の配向（例えば、ロール、ピッチ及びヨー）を変化させるように設けられ、構成される。客１０がその配向を変更すると、客の回転及び並進方向の配向が変化する間、配向が見かけ上保持されるように、一方の接眼レンズについての偏光ベクトルと第１の画像についての偏光ベクトルの間、及び、他方の接眼レンズについての偏光ベクトルと第２の画像についての偏光ベクトルの間の方向対応性が外見上保持され、これにより、客から見える画像における歪みが低減される。このように、アミューズメント・ライド４にある間、乗客が車両８に乗って進んでいるときに、３Ｄの仮想画像１８は、継ぎ目のない周囲景色の３次元画像のように見える。
【００２９】
再び図３を参照すると、画像源３０４及び画像源３０６が、客の動的空間配向（回転及び並進方向の位置）に対応するように、左側画像３２０及び右側画像３２２についての視点を動的に変えるように構成され、これにより画像偏光フィルタ３１６及び画像偏光フィルタ３１８は、その偏光軸を動的に変えるように構成され、その結果、前述の減光特性は、観察者の偏光されたヘッドウェア３０２において保持される。矢印３２４及び矢印３２６で示されるように、第１のフィルタ３１６及び第２のフィルタ３１８は、軸の周りで回転可能であり得る。例えば、画像源にあるフィルタ３１６及びフィルタ３１８は、ライドが実行している、所定のプログラムされた運動プロファイルに応答して、回転及び／又は並進することができ、眼鏡内のフィルタも同様に回転することができるので、全ての３つの回転軸が変調される。この種類の変調は、各々の装置１４が、他のシステムとの通信、若しくは、計画通りに命令に応答しているかについてのフィードバックなしに実行されるプログラムを有する開ループ、又は、装置１４が、リアルタイムの情報を他の装置から受信し、プログラムされた経路上にあることを自己検証し、かつ、どの位置にいるべきかを確認することができる、閉ループで行うことができる。運動プロファイルが予めプログラムされていない場合、フィルタ３１６及びフィルタ３１８は、運動入力コマンド（例えば、客又は操作者による入力）に応答して変調することができ、又は、例えば、これらに限定されるものではないが、エンコーダ、ストリング・ポテンショメータ、線形電圧差動変圧器、ポールハウゼン・センサ等を含む位置検出器からといった、システムからのフィードバック信号に応答して変調することができる。本発明の随意的な実施形態において、画像投影装置１４は、偏光フィルタ３１６及び偏光フィルタ３１８と一緒に又はこれらとは別個に、偏光ベクトルを動的に再配向するように構成して、立体画像の観察者のランダムな配向の変更を可能にすることができる。
【００３０】
ここで図５を参照すると、客の空間配向を補償する、立体画像を客に表示するための方法を説明するのにより良く役立つフローチャートが示される。このフローチャートは、例示的なステップごとの方法を示すが、当業者であれば、同様の結果を維持しながら、ステップを再構成し、又は、再順序付けできることを理解すべきである。
【００３１】
接眼レンズを含む装置を客に提供するステップ５０２は、各々が互いに直交する偏光ベクトルを有するフィルタを有するフィルタを備えた、２つの接眼レンズを有する眼鏡のようなヘッドウェアを客に提供することを含み、それにより、各々の接眼レンズが、対応して構成される低い減光係数と、画像投影装置により生成された画像を見るときに他方のレンズを通過するように偏光された光の通過を低減させるように対向して構成された高い減光係数とを有する。
【００３２】
客により視認可能な面上に第１の画像及び第２の画像を投影するステップ５０４は、第２の画像の偏光ベクトルと直交する偏光ベクトルを有する第１の画像を投影することを含むことができる。例えば、第１の画像が０度の偏光ベクトルで面の上に投影される場合、第２の画像は、９０度の偏光ベクトルで面の上に投影することができる。偏光ベクトルは、客の配向に応じて変化するように構成されるが、他に対してはほぼ直交したままである。例えば、客が、軌道を下る移動を通じて、その並進方向及び回転方向の配向を変えると、偏光ベクトルは、それぞれ３０度及び１２０度に再配向し得る。
【００３３】
客により視認可能な面に対する客の回転及び並進方向の配向を変化させるステップ５０６は、モーション・ベースを有する車両８を提供し、視点が、軌道により生成される移動に加えて、モーション・ベースによって生成される、ピッチ、ロール、ヨー、持ち上げ（ｈｅａｖｅ）、波動（ｓｕｒｇｅ）及び横揺れ（ｓｕｒｇｅ）により移動できるようにすることを含むことができる。本発明の１つの実施形態として、これらの移動は、視点を所定の間隔で再配向できるように予め定めることができる。随意的な実施形態においては、客の配向がリアルタイムで追跡され、これに応じて、視点をリアルタイムで再配向することができる。
【００３４】
客の回転及び並進方向の配向が変化する間、一方の接眼レンズについての偏光ベクトルと第１の画像についての偏光ベクトルの間、及び、他方の接眼レンズについての偏光ベクトルと第２の画像についての偏光ベクトルの間の方向の対応性を保持して、客から見える画像における歪みを低減させるステップ５０８は、第１の画像及び第２の画像の視点を、客の配向に対応するように変えることによって、偏光フィルタを、従って、画像投影機の偏光ベクトルを再配向し、客のヘッドウェアの偏光レンズにおける減光係数を保持するステップを含むことができる。例えば、図３及び図４を参照して説明されるように、本方法は、各々が、ヘッドウェア３０２の右目偏光フィルタ３１２及び左目偏光フィルタ３１４に対応する、左側偏光フィルタ３１６及び右側偏光フィルタ３１８と呼ばれる偏光フィルタを有する、２つの画像投影装置３０４及び３０６を提供するステップを含むことができる。このように、ヘッドウェア３０２の右目偏光フィルタ３１２及び左目偏光フィルタ３１４は、投影装置３０４及び投影装置３０６の左側偏光フィルタ３１６及び右側偏光フィルタ３１８と協働して、第１の画像３２０に対して、ヘッドウェア３０２の右目レンズ３０８に低い減光係数を与え、第２の画像３２２に対しては、ヘッドウェア３０２の右目レンズ３０８に高い減光係数を与え、かつ、反対に、第１の画像３２０に対して、ヘッドウェア３０２の左目レンズに高い減光係数を与え、第２の画像３２２に対して、ヘッドウェアの左目レンズに低い減光係数を与えるよう構成される。
【００３５】
作動において、客が車両に乗って軌道を動き回る、３−Ｄシミューレタ・ライドにおいては、よりスリルに富んだ体験を与えるために、客の回転及び並進方向の配向（例えば、ロール、ピッチ及びヨー）を変化させることが望ましいことがある。しかしながら、例えば、ロールを変化させることで、画像が歪み、かつ、現実感のより一層乏しいものに見えるようになる。しかしながら、軌道は、全体を通して既知の回転及び並進軸を有するため、複数の画像投影装置を軌道の周りに設置することができ、それらのフィルタが偏光ヘッドウェアの減光特性を保持するように回転し、従って、現実感のある３−Ｄ画像を保持することができる。従って、例えば、軌道レベルで２０度のロールが生じた場合、２０度のシフトを考慮に入れるように、画像投影機の偏光フィルタを再配向する。軌道が再び０度にシフトすると、これに応じて、画像投影装置は、そのフィルタをシフトさせる。
【００３６】
随意的に、客が領域内を自由に歩き回ることができる３−Ｄシミュレータ体験においては、各々の客をリアルタイムで追跡し、画像投影装置により、客の配向を考慮に入れる必要がある。客の追跡は、これらに限定されるものではないが、以下を含む幾つかの方法で達成することができる。：すなわち、客の一人一人にポールハウゼン検知装置器を装着させることができる。；客を１つ又はそれ以上のビデオ・カメラで観察し、画像を顔認識ソフトウェアで後処理することができる。；又は、加速度計及び／又はリング・レーザ式ジャイロスコープ若しくは機械式ジャイロスコープのような軌跡検知装置を含む眼鏡３０２を客に提供することができる。これらのシステムは、３−Ｄ空間における客の配向及びその視点の位置の両方を検知するためのフィードバックを提供する。立体視フィルタの配向は、このデータを用いて制御することができる。個人の視覚体験、又は、集団が相対的に均一の配向であることが期待される体験においては、画像源のフィルタリングを変調させることができる。客ごとにランダムな客の位置決めが可能であるシステムにおいては、変調は、個々の客のヘッドセットにおいて行うことができる。
【００３７】
本発明の別の随意的な実施形態において、画像表示装置が、ＬＣＤ又はプラズマ表示装置等の直視型（ｄｉｒｅｃｔ−ｖｉｅｗ）装置を含むことができる。この実施形態において、直視型装置は、画像生成装置及び画像表示装置の両方である。直視型装置は、装置において能動的であり、客の動きに対応するように回転するが、利用者において受動的である、ストローブされた直交偏光フィルタを含むことができる。例えば、この実施形態において、客は、当技術分野において周知の３Ｄ眼鏡を着用することができる。ストローブされたフィルタは、客の動的空間配向（回転及び並進位置）に対応するように構成されるので、ストローブされた偏光フィルタは、前述の減光特性が観察者の偏光ヘッドウェア３０２において保持されるように、それらの偏光軸を動的に変化させるように構成される。図３を参照して説明されるように、ストローブされたフィルタの各々は、軸を中心として回転することができる。例えば、スクリーンに配置されたフィルタは、ライドが実行している所定のプログラムされた運動プロファイルに応答して回転及び／又は並進することができ、３つの回転軸全てが変調される。図３を参照して説明されるように、この種類の変調は、開ループ又は閉ループでリアルタイムに行うことができる。
【００３８】
本発明の様々な実施形態の特定の特徴は、幾つかの図において示され、他の図においては示されないが、これは単に便宜上のことである。本発明の原理に従って、１つの図の特徴を、他の図のいずれかにおける特徴のいずれか又は全てと結合することができる。本明細書で用いられる「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」及び「備えた（ｗｉｔｈ）」の語は、広くかつ包括的に解釈されるべきであり、いかなる物理的な相互接続にも限定されるものではない。さらに、本明細書で開示されるいかなる実施形態も、唯一の可能な実施形態として解釈されるべきではない。むしろ、変更及び他の実施形態が、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３９】
４：ライド
６：軌道
８：車両
９：モーション・ベース
１０：乗客
１２：投影面
１３、３２０、３２２：画像
１４、３０４、３０６：投影機
１６：眼鏡
１８：仮想画像
１００：アミューズメント・ライド
３０２：ヘッドウェア
３０８：第１の接眼レンズ
３１０：第２の接眼レンズ
３１２：右目偏光フィルタ
３１４：左目偏光フィルタ
３１６：第１の偏光フィルタ
３１８：第２の偏光フィルタ
【図１】
2013513833.tif 000003
【図２】
2013513833.tif 000004
【図３】
2013513833.tif 000005
【図４】
2013513833.tif 000006
【図５】
2013513833.tif 000007
【国際調査報告】
2013513833.tif 000008
2013513833.tif 000009
2013513833.tif 000010