【手続補正書】
【提出日】平成18年12月15日(2006.12.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
実３Ｄ空間で一組の密に間隔をあけられたデータ点を含んでいる３Ｄデータを表示する方法であって、
（１）前記３Ｄデータのセットを数の空間的な領域に分けるステップであって、各々の前記領域は異なる特性またはデータ値の異なる範囲である前記ステップ、
（２）数の表面か曲線を各々の前記領域の境界に沿う作成するステップであって、各々の前記表面か曲線が前記領域を囲み、分ける前記ステップ、
（３）数の異なる空間的な配分密度の分散した点のセットを作成するステップであって、前記分散した点の各セットが前記領域の１つに対応する前記ステップ、
（４）前記表面、前記曲線および前記分散した点のデータを一組の可視データに集めるステップ、
（５）前記可視データを体積３Ｄディスプレイの使用に実３Ｄ空間に表示するステップ、を含む前記方法。
【請求項２】
前記可視データの作成のステップが元の３Ｄデータに従ってデータに色かグレイ・スケールの記述を割り当てることが含まれ、前記可視データの表示のステップが、
（１）前記可視データを表示可能データに処理するステップであって、前記表示可能データがデータ点の数のサブセットが含まれ、各サブセットが異なる前もって決定された色である前記ステップ、
（２）一組の別のイメージ・パターンを前記表示可能データに従って作成するステップであって、各々の前記別のイメージ・パターンが異なる前もって決定された色、一組のイメージ・フレームを含んでいる前記ステップ、
（３）カラー・ディスプレイ・システムが前記別のイメージ・パターンのイメージ・フレームを順にそして繰り返し表示するステップ、
（４）前記別のイメージ・パターンのイメージ・フレームを順にそして繰り返し表示しかつ実３Ｄ空間の前もって決定された位置で投影する、そして前記別のイメージ・パターンを色またはグレイ・スケールとの体積３Ｄイメージに再び組み合すステップを含む、
請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記別のイメージ・パターンの再び組み合すのステップは下記方法：
「正確な組合わせ」方法は、組み変えられたイメージ・パターンのボクセルのすべての原色の部品が表示空間の同じ位置に同時に現われ、
「空間的組合わせ」方法は、組み変えられたイメージ・パターンのボクセルの各々の原色の部品が表示空間のわずかに異なった位置に同時に現われ、
「時間的組合わせ」方法は、組み変えられたイメージ・パターンのボクセルの各々の原色の部品が表示空間の繰り返された表示順序の別の時に同じ位置で現われ、
「空間的一時間的組合わせ」方法は、組み変えられたイメージ・パターンのボクセルの各々の原色の部品が表示空間の繰り返された表示順序の別の時にそしてわずかに異なった位置で現われる、
のうちの１つを含む請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記カラー・ディスプレイ・システムは下記の色の画像表示手段：
ａ．少なくとも１つのカラー・ピクセル表示パネルであり、前記カラー・ピクセル表示パネルが切替可能な色フィルターの統合された２Ｄ配列を含まれ、
ｂ．２つ以上のモノクローム表示パネル、別の前もって決定された色と照らされるそれぞれ、
ｃ．少なくとも１つのカラー・トライアドの表示パネル、
ｄ．少なくとも１つのフィルム基づかせていたディスプレイ、
のうちの１つを含む請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記カラー・ディスプレイ・システムが少なくとも１つのモノクローム表示パネルを含まれ、
前記実３Ｄ空間のイメージ・フレームを投影し、表示することのステップが、
（１）前記実３Ｄ空間の中の映写幕を繰り返し掃引することのステップであって、前記映写幕が表面の色のトライアドのパターンを含まれ前記ステップ、
（２）前記映写幕にイメージ・フレームを投影し、色のトライアドのパターンへのイメージ・フレームを一直線に並べることのステップを含む、
請求項２記載の方法。
【請求項６】
実３Ｄ空間の色またはグレイ・スケールの３Ｄ表面を表示する方法であって、
（１）前記３Ｄ表面に対応する複数のサブ表面の作成のステップであって、前記サブ表面に前もって決定された色があり、前記３Ｄ表面と同じような３Ｄ形がある前記ステップ、
（２）体積３Ｄディスプレイの表示空間の前記サブ表面を表示し、密接に積み重ねることのステップであって、積み重ねられたサブ表面が統合された表面を形作り、前記統合された表面に前記体積３Ｄディスプレイの少数のボクセルの表面厚さがあり、前記統合された表面が前記３Ｄ表面の形を作り直し、すべての積み重ねられたサブ表面の色の混合物によって前記３Ｄ表面の色かグレイ・スケールを作り直す前記ステップ、
を含む前記方法。
【請求項７】
色の体積３Ｄイメージを表示する方法であって、
（１）カラー・ディスプレイ・システムで順に一組の色のイメージ・フレームを発生させることのステップであって、前記カラー・ディスプレイ・システムが下記色の画像表示の手段：
ａ．少なくとも１つのカラー・ピクセル表示パネルであり、前記カラー・ピクセル表示パネルが切替可能な色フィルターの統合された２Ｄ配列を含まれ、
ｂ．２つ以上のモノクローム表示パネル、別の前もって決定された色と照らされるそれぞれ、
ｃ．少なくとも１つのカラー・トライアドの表示パネル、
ｄ．少なくとも１つのフィルム基づかせていたディスプレイ、
のうちの１つを含む前記ステップ、
（２）各々の前記色のイメージ・フレームを色の切換え手段で複数のサブフレームに分けるステップであって、各々の前記複数のサブフレームに前もって決定された別の色があり、それぞれは時間領域の固定順序で別に広がる前記ステップ、
（３）各々の前記色のイメージ・フレームを順に投影し、各々の前記色のイメージ・フレームの対応するサブフレームを前記固定順序に従う実３Ｄ空間の異なった前もって決定された位置で繰り返し表示するステップ、
を含む前記方法。
【請求項８】
前記色の切換え手段が切替可能な色フィルターかカラー・ホイールを含み、投影のステップが移動スクリーンにプロジェクションが含まれている、請求項７記載の方法。
【請求項９】
（１）順に色のイメージ・フレームの少なくとも１の新しいセットの発生のステップ、
（２）前記新しいセットの各フレームを複数のサブフレームに分けるステップであって、前記新しいセットの各色のイメージ・フレームのサブフレームの数は元のセットの各色のイメージ・フレームのサブフレームの数同じであり、各々の前記新しいセットのサブフレームに前もって決定された別の色があり、それぞれは時間領域の新しい固定順序で別に広がり、前記新しい固定順序が元のセットの固定順序と異なっている前記ステップ、
（３）前記新しい順序に従って前記新しいセットからの各サブフレームを投影し、一組の重ねられたイメージ・フレームを形作るために新しいセットおよび元のセットからの各サブフレームを重ねるステップであって、前記重ねられたイメージ・フレームの各フレームが複数のサブフレームを含み、各々の前記サブフレームに別の色があり、別の一組の色のイメージフレームから起きる前記ステップ、
（４）前記重ねられたイメージ・フレームを実３Ｄ空間の異なった前もって決定された位置で繰り返し投影し、表示するステップ、
さらに含む請求項７記載の方法。
【請求項１０】
体積３Ｄイメージを表示するためのシステムであって、
（１）イメージプロジェクター、
（２）一組の中央およびサイド反射器が付いている回転スクリーンであって、前記反射器が前記スクリーンとの同時性で回る、
（３）前記スクリーンの速度半分ので回る光学インターフェイスの機構であって、下記手段：
ａ．少なくとも１つの９０度の反射器を含む反射器アセンブリであって、前記９０度の反射器が２つの垂直な反射器を含んでいる、
ｂ．少なくとも１つの９０度の反射器および１の４反射器の組み立てを含む反射器アセンブリであって、前記９０度の反射器が２つの垂直な反射器を含まれ、前記４反射器の組み立てが、投射のビームを前記イメージプロジェクターから受け取り、前記９０度の反射器にビームを反映する第１反射器、一緒に元の投射の方向に戻って前記９０度の反射器からのビームを導く第２そして第３反射器を含んでいる、
ｃ．少なくとも１つの５ミラーの組み立てを含む反射器アセンブリであって、前記５ミラーの組み立てが、投射のビームをイメージプロジェクターから受け取り、回転軸線から第２ミラーにビームを反映する第１ミラー、回転軸線の方にビームを送返す第３そして第４ミラー、元の投射の方向に戻ってビームを送る第５ミラーを含んでいる、
ｄ．１対の直交反射器、
ｅ．一組の円柱レンズであって、前記一組の円柱レンズが１方向のイメージを反転されしかし垂直な方向のイメージを正立され、イメージプロジェクターの映写レンズの部品である、
のうちの１つを含む前記光学インターフェイスの機構、
を包含する前記システム。
【請求項１１】
体積３Ｄイメージを表示するためのシステムであって、
（１）軸線について回転する投影スクリーン、
（２）少なくとも１つの表示パネルそして一組の投影装置であって、前記表示パネルおよび投影装置が両方前記スクリーンとの同時性で回り、前記表示パネルが一組の順に２Ｄイメージフレームを表示し、前記投影装置が表示パネルがきちんと照らされるとき前記投影スクリーンに前記表示パネルに表示されるイメージを投影する前記表示パネルおよび投影装置、
（３）前記軸線に沿う表示パネルを照らす静止した光源、
（４）前記表示パネルに制御信号およびイメージ信号を渡すために使用されるスリップ・リング装置、
を包含する前記システム。
【請求項１２】
一組の３Ｄデータを実の空間で表示するための方法であって、
（１）一組の２Ｄイメージフレームを表すデータに前記３Ｄデータを処理することのステップであって、前記２Ｄイメージフレームが、各フレームが実の空間の前もって決定された別の位置に表示され、配られるとき、前記３Ｄデータの体積３Ｄイメージを作り直す前記ステップ、
（２）軸線についての表示平面の回転のステップであって、前記表示平面が固定方向に常に直面し、実３Ｄ空間を通って掃引し、表示体積を定義する前記ステップ、
（３）前記表示平面の順に前記２Ｄイメージフレームの表示のステップであって、各々の前記２Ｄイメージフレームが前記表示体積の前もって決定された別の位置に表示され、配られる、前記２Ｄイメージフレームの表示のステップが回転表示平面に前記２Ｄイメージフレームの投影のステップが含まれている前記ステップ、
を含む前記方法。
【請求項１３】
前記投影のステップは前記表示平面に関して不変２Ｄイメージフレームのサイズ、向きおよび焦点を保つ光学インターフェイスのメカニズムを通って２Ｄイメージフレームの投影のステップがさらに含む請求項１２の方法。
【請求項１４】
一組の３Ｄデータを実の空間で表示するための方法であって、
（１）一組の２Ｄイメージフレームを表すデータに前記３Ｄデータを処理することのステップであって、前記２Ｄイメージフレームが、各フレームが実の空間の前もって決定された別の位置に表示され、配られるとき、前記３Ｄデータの体積３Ｄイメージを作り直す前記ステップ、
（２）２段励起の特性のフォトルミネセンス媒体の提供のステップ、
（３）前記フォトルミネセンス媒体を通して回転動きまたは往復動きの平面の光ビームを周期的に掃引することのステップであって、前記平面の光ビームに２段励起特性に対応する第１の周波数があり、前記フォトルミネセンス媒体を横断し、それにより移動の横断平面を形作る前記ステップ、
（４）光学インターフェイスのメカニズムを通って、前記移動の横断平面に順に前記２Ｄイメージフレームの投影のステップであって、前記光学インターフェイスのメカニズムが前記移動横断の平面に関して投影されたイメージフレームのサイズ、向き及び焦点を不変に保つ、２段励起特性に対応する第２の周波数の光がように投影の光源使用され、それにより各々の前記２Ｄイメージフレームは前記フォトルミネセンス媒体の前もって決定された別の位置で表示される前記ステップ、
を含む前記方法。
【請求項１５】
実３Ｄ空間の３Ｄイメージデータとインタラクトする方法であって、
（１）体積３Ｄディスプレイの使用による実３Ｄ空間の３Ｄイメージの表示のステップであって、前記体積３Ｄディスプレイはコンピュータに接続される前記ステップ、
（２）操作装置の提供のステップであって、前記操作装置が物理的端および仮想端部を備え、前記物理的端が前記体積３Ｄディスプレイの表示体積の外でについて動かすことができ、前記仮想端部が座標データポイントの形でそして物理的端の延長と定義され、前記物理的端のあらゆる１ポイントに関する各々の前記座標データポイントの相対的な位置が固定である前記ステップ、
（３）前記体積３Ｄディスプレイに関する前記物理的端の相対的な位置そしてオリエンテーションを追跡するために位置追跡装置を提供することのステップであって、
前記位置追跡装置が前記コンピュータに接続される前記ステップ、
（４）前記物理的端の位置そしてオリエンテーションと前記仮想端部と前記物理的端間のあらかじめ定義された空間的な関係に従って、仮想端部を定義する体積３Ｄディスプレイに関する各データ点の位置の計算のステップ、
（５）体積３Ｄディスプレイの表示体積の内に置く仮想端部の部分を定め、表示体積の中の仮想端部の前記部分の位置そしてオリエンテーションを定め、それから表示体積の仮想端部の前記部分のイメージをそれに応じて表示するステップ、
（６）仮想端部のイメージと前記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のステップ、
を含む前記方法。
【請求項１６】
おう面鏡を使用して空３Ｄ空間の３Ｄイメージの実像の形成のステップ、空３Ｄ空間の中の前記操作装置の作動のステップ、空３Ｄ空間の中の前記操作装置の仮想端部の表示のステップさらに含む請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記３Ｄ表面は体積の点データを仕切る境界表面、か体積の点データの横断面の表面、または固体の表面を表す請求項６の方法。
【請求項１８】
仮想ツールのメカニズムの作動のステップであって、
前記仮想ツールのメカニズムが座標データの形で前記仮想端部の付属品と定義され、
前記物理的端が前記仮想ツールのメカニズムを制御するための作動装置をさらに含み、
前記作動装置が前記コンピュータと相互作用のための計算機プログラムに接続され、
前記相互作用のための計算機プログラムが前記作動装置で前記仮想ツールのメカニズムの制御のルーチン、前記仮想ツールのメカニズムと３Ｄイメージ間の相互作用のルーチン、と体積３Ｄディスプレイに前記仮想ツールの表示イメージのルーチンをさらに含める
前記ステップ、さらに含む請求項１５の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
【従来の技術】
体積３Ｄディスプレイは、３Ｄイメージを実３Ｄ空間に表示する。体積イメージの中の各「ボクセル」は、想定されるあるべき空間的位置に実際にかつ物理的に位置し、そして光線は、その位置から全方向に向けて直接走行して、実イメージをビューアの眼に形成する。その結果・体積デスプレイは、生理学的及び心理学的な双方の深度キュー（ｄｅｐｔｈ  ｃｕｅｓ）において全ての主要な要素を持ち、かつ特別の眼鏡の必要性なしで多数のビューアによる３６０度の歩き回りビューイング（ｗａｌｋ−ａｒｏｕｎｄ  ｖｉｅｗｉｎｇ）を可能にする。この明細書では、便宜上実３Ｄ空間を占める３Ｄイメージを記述するのに、言葉「体積３Ｄイメージ」か「体積イメージ」が使用されている。体積イメージの中の各「ボクセル」は、想定されるあるべき空間的位置に実際にかつ物理的に位置し、そして光線は、その位置から全方向に向けて直接走行して、実イメージをビューアの眼に形成する。言葉「体積３Ｄディスプレイ」か「体積ディスプレイ」がそのような体積３Ｄイメージを表示することができる表示システムを表すのに使用されている。対照的に、慣習的なＣＲＴのモニターの透視図、または立体表示で画像表示３Ｄ実際に実質空間を占めない。そのような３Ｄイメージは仮想スペースで（ｖｉｒｔｕａｌ  ｓｐａｃｅ）表示される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
これは、多くの２Ｄ表示において用いられている「カラー・トライアッド」技術に似ていて、それは３つのサブピクセルの異なる原色を用いて１つのピクセルを形成する。しかしながら、２Ｄ表示においては、１つのピクセルのためのサブピクセルの数はそれらのサイズにより制限される。体積３Ｄ表示においては、より多くのサブボクセルを置いてより多くのカラー・レベルを生成するための追加のスペースが存在する。３Ｄ対象物の体積イメージは大部分境界表面から成ることが指摘されてきた。従って、各々が異なる原色であるが類似の形状である多数のサブ表面を密接に積み上げることにより、全ての個々のサブ表面の色の混合を有する統合化された表面を生成することができる。図６に図示されるように、可視データの中の表面２２０は、各々が異なる原色である３つのサブ表面６２０Ｒ、６２０Ｇ及び６２０Ｂに処理される。それら３つのサブ表面は密接に積み上げられる。統合化された表面６２０の部分の拡大図６０３に図示されるように、例えば、カラーの青６２０Ｂ−１、６２０Ｂ−２及び６２０Ｂ−３を有する点はサブ表面６２０Ｂの部分を形成する。表面６２０Ｒ及び６２０Ｇの場合も同様である。３つのサブ表面の色の混合は、元のデータのカラーを再び生成する。例えば、点６２０Ｒ−１（赤）、６２０Ｇ−１（緑）及び６２０Ｂ−１（青）の組合わせは、元のデータにおける対応する点２２５のカラーとして、白のように見える。ビューアの視線は表面６２０を視たときほとんどｘｙ平面に平行であり、従ってほとんど矢印６０１により示されるように、サブ表面に対してほとんど垂直であることに注目すべきである。その結果、表面に対して垂直の方向にある表面の「厚さ」の増大は、表面に対して平行の方向において測定される空間的解像度の損失に変換されない。従って、各サブ表面は、空間的解像度に影響を及ぼすことなく幾つかの点の「厚さ」を持つことができる。より多くの点は、カラーのより多くのレベルを結果として生じる。こうして、「カラー・サブ表面」の方法は、「カラー・トライアッド」方法より体積３Ｄイメージのためより多くのカラーを生成することができる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
全体フレーム投影に基づくボリューム・ディスプレイのため・イメージ・パネルのフレーム速度は、ボリュームをスイープする方向におけるイメージ解像度を決定する。図１２の（Ａ）の実施形態は、この限界より高い解像度（ボリュームをスイープする方向において）を有してカラー・イメージを生成することができる。動作概念を以下に説明する。カラー・トライアッド表示パネル１０１０上に表示されたイメージ・パターンの任意の１つのフレームは、３つのサブフレーム、即ち赤パターン、緑パターン及び青パターンを含む。切換え可能なカラー照射システムを用いて、これらの３つのサブフレームを別々にかつ独立して投影することができる。例えば、典型的な切換え可能カラーＦＬＣカラー・フィルタは、およそ１００マイクロ秒の切換え遷移時間（１０ｋＨｚ）を有する。典型的なＦＬＣ表示パネルは、およそ３ｋＨｚのフレーム速度（３０００フレーム／秒）を有する（文献：Ｄｉｐｌａｙｔｅｃｈ）。従って、切換え可能なカラー・フィルタは、ＦＬＣ表示パネルの１フレームの時間内に１Ｒ−Ｇ−Ｂサイクルをランすることができる。３つのこのようなサブシステム１１００Ａ−１１００Ｃを用い、かつこれら３つのサブシステムから投影された各サブフレームを、いずれの瞬間においても、重ね合わされたイメージ・フレームが３つのサブフレームを含むように重ね合わせることにより、各々が異なる表示パネルからでかつ異なる原色であるカラー・体積イメージであって表示パネルのフレーム速度により制限された解像度より３倍高い解像度（即ち、１ボリューム当たりの合計サブフレーム数）を有する前記カラー・体積イメージを生成することができる。典型的な投影シークエンスは次の通りである。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４３】
一般に、この「サブフレーム方法」を用いて、１ボリューム当たりより高いフレーム数を有してカラー・イメージを生成する。しかしながら、この方法は、カラー・イメージの生成に制限されない。必要ならば、スクリーンの運動の方向において更に一層高い解像度を生じるため４以上のカラー・フィルタ・システムを用いることにより、フレームの４以上の細分割を行うことができる。この方法はまた、カラー・トライアッドの表示パネルに制限されない。多重カラー・パターンの可能ないずれの表示パネルも適用することができ、それは、カラー投影システムの第１の実施形態において説明したカラー−ピクセル・ディスプレイ・並びにフィルム・ベースのディスプレイを含む。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
図１４に図示されているように、回転型スクリーン・システムのうちの一つは、３つの主要部分、即ち、回転するスクリーン・ユニット１３３０（スクリーン１３３１、中央反射器１３３２、およびサイドリフレクター１３３３を含み、）、高フレーム速度イメージ投影システム１３１０及び光学的インタフェース機構１３２０を特徴とする。光学的インタフェース機構１３２０は、イメージ・プロジェクタから投影された光学的イメージを表示用スクリーン上へ中継するが、一方スクリーンが回転するとき、投影されたイメージのサイズ、向き及び焦点を不変に保つ。好適な光学的インタフェース機構は、スクリーンの半分の速度で回転する光学的イメージ回転装置である。文献：Ｔｓａｏ他及び文献：Ｔｓａｏ及びＣｈｅｎに開示された好適なインタフェース機構の外に、用いることができる他の幾つかのイメージ回転装置が存在し、それらはドーブ・プリズム（又はＫミラー）及びピーチャン（Ｐｅｃｈａｎ）・プリズムのようなイメージを回転させるプリズムを含む。しかしながら、これらのプリズムは内部の長い光学的経路長を有し、それは投影光学機器にとって有利ではない。１つの好適な光学的インタフェース機構は９０°反射器に基づくものであり、それはイメージをフリップ（ｆｌｉｐ）することができ、従ってイメージ回転装置として用いることができる。図１５に図示されているように。反射器１４１０は、回転軸に沿って到来する光ビームを受け取り、そしてそれを９０°反射器１４２０に送り、その９０°反射器１４２０は、イメージをフリップし、反射器１４３０及び１４４０は、そのビームを回転軸１３０１へ戻す。図１５で示されているように、９０°反射器は９０度の互いにの斜めに整理される２つの平らな反射器を構成する。反射器組立体全体が回転するにつれ、出力イメージは反射器組立体の速度の２倍の速度で回転することになる。好適なシステムにおいては、対称に構成された２組の４反射器セットアップ部から成る形態が用いられている。この構成は、反射器のサイズを低減し、オフ軸の光学的経路長を短くする。プリズムの代わりに前表面ミラーが、重さを低減するため用いられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
文献：Ｔｓａｏはまた、往復運動型スクリーンに基づく幾つかの体積表示システムを開示している。図２１は、往復運動するスクリーンの動きを生じるため滑らかな回転機構を用いる改良された往復運動型スクリーン・システムを図示する。核心となる機構は、一致して回転する２対の回転アーム２０３５Ａ−２０３５Ｄを有する。回転アームは、統合化されたマシン基台（図示せず）に取り付けられ、タイミング・ベルト装置を有するモータ（図示せず）作動されることができる。半透明スクリーン２０３１はその両端部で２つのロッド２０３６に装着され、それら２つロッド２０３６は回転ベアリングを有する２対の回転アームに取り付けられている。アームが回転するにつれ、スクリーンはそれに従って移動し、表示体積２０４０はスクリーンをスイープすることにより生成されることができる。４つの回転アームが一致して回転するので、基本的に回転中にスクリーン及びロッド組立体にストレスが課されない。従って、スクリーン及びロッドは、重さの軽い材料で作ることができる。各回転アームは、適正な重量分布により均衡をとることができる。その結果、回転は、滑らかになり、かつ十分に均衡するようにすることができる。イメージ投影システム２０１０は、イメージ・フレームを光学的インタフェース機構２０２０を介してスクリーン上に投影する。光学的インタフェース機構は、文献：Ｔｓａｏに開示されている機構の１つであり、それはアクチュエータ−センサ・システムを介してスクリーンの動きと同期化されることができる。図２１で示されているように、スクリーンの動きの性質は回転である。スクリーンは軸線について回り、固定方向に直面するスクリーンの表面を常に保つ。機械的に、この回転メカニズムはスライダーおよびクランク軸の使用のような他の往復運動式のメカニズムと比較されたとき簡単、信頼できる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
「バリアフリー」（ＢＡＲＲＩＥＲ−ＦＲＥＥ）体積表示システムの別の実施形態は、「仮想マニピュレータ」を用いて、ユーザがイメージと直接インタラクトすることを可能にする。腕又は指を表示空間に直接伸ばす代わりに、ユーザは、図２５に示されるように、操作装置２４７０を表示ボリューム２４１１の外側で用いる。しかしながら、操作装置は、イメージ・データの形式のみで、物理的形式ではなく定義される「仮想端部」２４７１を有する。位置追跡システム２４６０は、操作装置の３Ｄ位置及び向きを追跡し、従って「仮想端部」の位置及び向きは、システムを制御するコンピュータ２４８０に対して常に知られている。コンピュータが仮想端部のいずれの部分を表示ボリューム２４１１内で検出するとき、仮想端部のその部分の体積３Ｄインタラクト２４７１Ａは、対応する位置及び向きで表示ボリュームの中に表示されるであろう。その結果、ユーザは、あたかもユーザが３Ｄイメージの中に直接伸ばすことができるツールを有するかのように、操作装置を用いることができる。この「仮想マニピュレータ」の概念は３Ｄマウスのような既存の３Ｄ入力システムとは異なることに注目すべきである。３Ｄマウスの動作は、３Ｄマウスとイメージとの間の位置マッピングが相対的であるので、相対的な手と眼との協調に依存している。「仮想マニピュレータ」の動作は、操作装置２４７０と仮想端部間の位置及び向きの絶対的マッピングを用い、従って直接の手と眼との協調を可能にする。それに応じて、仮想マニピュレーターは表示体積の中の世界と外の世界間のユーザ・インタフェースである。仮想マニピュレーターの２部分は２つの世界を機能する。仮想端部は表示体積で動き、イメージを処理できる。物理的端りは手によって握られ、外側について動かすことができる。重大に、仮想端部と物理的端間の空間的な関係が固定の、絶対空間的な関係であるので、ユーザーは仮想端部が実際の物理的端からの物理的な延長であるように物理的端を握り、次に表示体積の中の仮想端部を動かすことができる。ユーザーはこれらのイメージが物理的な物体であるように体積３Ｄイメージを指し、処理できる。対照的に、仮想マニピュレーターの概念は透視図の３Ｄイメージが実質スペースを占めないので、慣習的な２Ｄ表示に適用しない。力フィードバック・システムのような触覚型インタフェースは、「仮想ツール」を作るためこのシステムと統合化されることができる。例えば、図２５に図示されるように、操作装置は、２つの力フィードバック作用点２４７２及び２４７３を有する仮想ピンセットである。ユーザは、２つの指を用いて、２つの作用点を保持しかつ力を加えることができる。「仮想端部」２４７１は、ピンセットの２つの先端部として定義することができ、その２つの先端部は、ユーザが２つの作用点を操作するにつれ動く。次いで、適切なコンピュータ・プログラミング及び制御により、ユーザは、仮想ピンセットを用いて、表示ボリュームの中の体積３Ｄイメージの形式のピックアップの先端部と組織により組織表面２４９０を「持ち上げる」ことができる。「仮想マニピュレータ」の概念はまた、勿論、「体積イメージ・プロジェクタ」に用いることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2000201362.tif 000001