本発明は、透過型電子ディスプレイに対するスイートスポットユニットのスイートスポットを追跡する方法及び装置に関する。本発明の目的は、この種のディスプレイにおける照度の均一性及び再現品質を向上することである。ディスプレイは、画像マトリクス（４）に加え、照明マトリクス（１）及び再現エレメントから構成されるスイートスポットユニットを含む。少なくとも１つの観察者の目（６）の位置が逆方向レイトレーシングを使用して制御ユニットにより判定されると、前記観察者の目（６）に対して規定されたスイートスポット（５）を準備するために、照明マトリクス（１）の照明エレメント（ＬＥ）を活性化するためのアドレス情報は位置データから提供される。再現品質を向上するために、追加の光コンポーネントは、逆方向レイトレーシング処理に対して光路において使用される。制御ユニットは、観察者の観察角度（ａ）に加え、所定の角度範囲で散乱又は回折エレメントの規定の角度（θ）を検出及び考慮する。これにより、追加のアドレスデータが照明エレメント（ＬＥ）に対して活性化され、規定されたスイートスポット（５）は均一に照明される。
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立体表示機器は、レンズ状素子のような光学的なディレクトリ素子（21）を有し、切り替え状態のいずれかにおいて、例えば共振インピーダンス（22）を導入することにより得られるオーバードライブ電圧は、2Ｄと3Ｄの状態間の切り替え速度を向上させる。

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本発明は、画像の３次元表示と２次元表示を選択して行う組立物に関する。本発明による組立物は、多数の画素を持つ画像再生装置（１）を備え、これらの画素は、事前指定された割り当てにより、シーン／対象物／テキストごとに１つまたは複数の像からなる情報を表示する。またこの組立物は、観察者の視線方向（Ｂ）に見て画像再生装置（１）の背後に配置されたフィルタアレイ（２）と、観察者の視線方向に見て画像再生装置（１）の背後、かつフィルタアレイ（２）の前に配置された第１の拡散層（３）とを備える。この第１の拡散層は、透明状態と拡散状態を選択して切り替え可能である。またこの組立物は、観察者の視線方向（Ｂ）に見て画像再生装置（１）の前、かつこの画像再生装置の直接上に第２の拡散層（４）を備え、この第２の拡散層は好ましくは反射防止つや消しコーティングに相当する。この組立物の場合、フィルタ要素が次のように配置される。すなわち、第１の拡散層（３）が透明状態にあるとき、画像再生装置（１）から放射される光の伝播方向が事前に指定されていて、この伝播方向は、第２の拡散層（４）にほとんど影響されないように、そしてまた第１の拡散層（３）が拡散状態にあるときは、フィルタアレイ（２）を透過する光の組織化が、透過状態のときよりも減少するように配置される。
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従来のＬＣディスプレイを使用してコンピュータが生成したビデオホログラムを符号化及び再構成する方法及び装置は、最低解像度のホログラフィックアレイ（３）の電子制御可能な画素を使用して、可能な限りちらつき及びクロストークがなく、リアルタイムに、大面積で双方の眼に対して同時に、３次元シーンをホログラフィックに再構成することを目的とする。この方法は、画素アレイ（３）による変調後、線光源（１）により放出された垂直コヒーレント光をビューウィンドウ（８_r、８_l）に撮像するために光集束手段（２）を利用する。シーンのホログラフィック再構成（１１）は、画素における回折を使用して観察者の双方の眼に対するビューウィンドウ（８_r、８_l）から見えるようにされる。本発明によると、制御可能な画素は画素列（１５、１６）に配置され、画素列（１５、１６）は、観察者の眼（Ｒ、Ｌ）の双方に対して同一シーンの別個のホログラムを符号化する。ここで、このホログラムは、垂直方向に一次元であり、水平方向に交互配置される。画素列に平行に構成される分離エレメントを含む画像分離手段（７）は、一方の眼に対して各々の画素列（１５、１５’又は１６、１６’）を開放し、他方の眼に対して各々の画素列を覆う。
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イメージ中の各ボクセルの輝度及びクロミナンスのレベルを変えることに加えて、多焦点３次元イメージを表示するために、イメージ内の物体の視距離が変えられる。ボクセルの焦点距離は、各物体の固定視深度を指示する深さマップによって決定される。イメージが見られるとき、見る人の眼の遠近調節と両眼共同運動の間に自然の対応関係がある。イメージに表示されたボクセルの焦点距離は、例えば、１つ又は複数の動的可変焦点ミラー又はレンズ、異なる焦点距離を有する複数の固定焦点ミラー又はレンズ、異なる焦点距離範囲を有する複数の異なる長さの光路、又は、少なくとも１つの空間光変調器を使用して変調される。イメージを生成するために使用される光は、光が焦点変調される前か後かのどちらかで２つの直交方向に走査される。
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光路長調整装置（５３）は、２つの光学素子の間の物理的な経路長の電気光学的制御を可能にするものであり、規定の画像ボリューム内に虚像を発生する三次元表示装置内の光路長の調整に使用するのに適している。この調整装置は、入力光路と出力光路との間の光路長を変化させるものであり、光路に沿って交互に配された複数の第１の光学素子（６１）および複数の第２の光学素子であって、上記各第１の光学素子が、当該各第１の光学素子を通過する光ビームの偏光状態を決定し、上記各第２の光学素子が、当該各第２の光学素子に入射する光ビームを、入射光ビームの選択された偏光状態に依存して、選択的に透過又は反射する、複数の第１の光学素子および複数の第２の光学素子を有している。入力ビームが上記光路を進むときの上記光路長は、入力ビームの反射を生じさせる特定の第２の光学素子を選択することによって、変更することができ、上記反射した入力ビームは上記出力光路に現れる。
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３次元画像のディスプレイ装置は、定義された影像空間内に仮想画像を生成する。この装置は、２次元画像を生成するための２次元画像のディスプレイパネルと；影像空間の仮想画像に、２次元画像を投影する第１の合焦要素と；影像空間内で仮想画像の位置を変更するように、ディスプレイパネルと投影する第１の合焦要素との間の有効光路長を変更する手段と；を含む。この有効光路長は、可変の焦点距離のレンズ、２次元ディスプレイパネルの相対的な動作、及び、第１の合焦要素により、又は、他の光学要素を、有効光路長を変更する光路へ導入することにより、変更されてもよい。
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3次元体積測定像を生成するためのディスプレイ装置は、画定された像体積内で疑似像を生成するため、ディスプレイパネルと集光素子との間の物理的光路長の電気光学的制御が可能な光路長調節器を組み込む。調節器は、入射光路長と射出光路長との間の光路長を変化させる。そして調節器は、入射光路のビームの偏光状態を選択する第1偏光スイッチ及び、複屈折性を有し、その性質でビームが通り抜ける、異なる長さのうちの少なくとも2つの可能な有効光路を画定する光学素子を有する。それは、入射ビームの選択された偏光状態に従った、当該少なくとも2つの可能な有効光路のうちの選択された1つに沿って入射ビームを通過させ、選択された光路に沿って進行する、当該射出光路上の射出光ビームを与えるためである。
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本発明は、画像が生成された瞬間に画像捕捉手段から獲得されたリアルタイム画像を簡単かつ非常に効果的な３次元ビューイング効果で表示し、それによって、観察者が大きさ、距離及び奥行きを適切に認識して精細、精密な動きを実行することを可能にさせる、リアルタイム画像又は静止画像の３次元立体視システムに関する。 （もっと読む）

本発明はカラー画像を表示する多層ディスプレー（１）に関し、該多層ディスプレー（１）は光源（２）と、第１画像（８）を表示するよう配置された第１画像スクリーン（３）と、を具備しており、該第１画像スクリーン（３）は該光源（２）と重なり合い、かつそれと実質的に平行に置かれており、そして該多層ディスプレー（１）は第２画像（８）を表示するよう配置された第２の半透明画像スクリーンを具備しており、該第２画像スクリーン（４）は該光源（２）と直角な視認軸線に沿い空間的に分離して置かれ、該第１画像スクリーン（３）と実質的に平行に置かれ、かつそれと重なり合っており、該第１画像スクリーン（３）は該第１画像（８）の少なくとも１部分が透明状態と第１表象状態とで交互に生ずるよう制御可能であり、該第２画像スクリーン（４）は該第２画像（８）の少なくとも１部分が、該第１画像スクリーン（３）と同期しながら、遮光状態と第２表象状態とで交互に生ずるよう制御可能である。
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自動立体表示装置は、画素平面に行列状に配置される画素アレイを含む空間光変調器と、連続する画素列から公称ウインドウ平面における２つ又はそれ以上の観察ウインドウのうちの連続する観察ウインドウへ光を導くことができる空間多重化視差要素とを備える。画素は、ギャップを間に有する画素開口を含み、画素列間のギャップは画素列に実質的に平行に延びる。画素の配置は、空間多重化視差要素によって画素平面に形成される公称ウインドウ平面における公称の人間の瞳孔の像の強度プロファイルを考慮して設計され、ウインドウ平面において移動する見る人によって観察される空間的に導出されるちらつきの量を低減する。１つの配置において、画素開口は、上記強度プロファイルの代表幅に等しいピッチで繰り返す。別の配置において、画素列に平行な画素開口の全高は、画素開口の中心に対して画素開口の縁部に向かって増加するプロファイルを有する。

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