[發明專利]用于三維圖像的可視化系統

有效

• 申請號: 201380018341.5
• 申請日: 2013-03-06
• 公開（公告）號: CN104303092B
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: P.帕切爾;R.澤斯納
• 申請（專利權）人: 卡爾蔡司光學國際有限公司
• 主分類號: G02B27/22
• 分類號: G02B27/22;G02B27/26;G02C7/08;G02C7/12;G02C7/14
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;劉春元

本發明涉及一種用于立體可視化圖像信息的系統（100）。該系統具有顯示裝置（102），該顯示裝置具有用于顯示左和右部分圖像（106、108）的顯示面（104）。顯示裝置（102）在第一視向（114）上利用左觀察光路（120）為觀察者（118）的聚焦到顯示面（104）上的左眼（114）提供左部分圖像（106）。右部分圖像（108）在第二視向（146）上利用右觀察光路（122）被顯示給觀察者（118）的聚焦到顯示面（104）上的右眼（116）。該系統（100）包含由左和/或右觀察光路（120、122）通過的助視器（130）。根據本發明，助視器（100）為左和右觀察光路（120、120）調整射束分布，在該射束分布中延伸到無窮遠的左觀察光路（120、120'）與延伸到無窮遠的右觀察光路（122）的垂直間距（A）從左眼和右眼（114、116）出發在指向顯示面（104）的方向（136）上減小。在延伸到無窮遠的左和右觀察光路（120、122）中的與顯示面（104）以偏差（C）布置的位置（140）處，該間距（A）具有最小值。

技術領域

本發明涉及一種用于立體可視化圖像信息的系統。該系統具有顯示裝置，該顯示裝置具有用于顯示左部分圖像和右部分圖像的顯示面。該顯示裝置在第一視線方向上利用左觀察光路將左部分圖像提供給觀察者的聚焦到顯示面上的左眼。右部分圖像利用該顯示裝置在第二視向上利用右觀察光路被顯示給觀察者的聚焦到顯示面上的右眼。該系統包含由左觀察光路和/或右觀察光路通過的助視器。本發明也涉及用于這種系統的助視器。此外，本發明也涉及一種用于可視化三維圖像的方法。

背景技術

對于在觀察者處產生圖像信息的空間視覺印象來說需要為左眼和右眼以不同的觀察角度顯示兩個部分圖像。這例如利用所謂的立體鏡是可能的。在立體鏡中存在用于左部分圖像和右部分圖像的顯示裝置，左部分圖像和右部分圖像在空間上彼此分離。立體鏡具有用作助視器的光學組件，觀察者可以通過該光學組件在焦平面中觀察左部分圖像和右部分圖像。

從EP 0 362 692 A2中已知了一種開頭所述類型的用于立體可視化圖像信息的系統。在該文獻中描述了用于觀察者的眼鏡，在該眼鏡中通過支承架保持的彼此剛性連接的光學玻璃鏡片包括兩個棱鏡。這些棱鏡確保，在觀察者用適應于無窮遠的眼睛和平行的視向注視布置在有限距離處的顯示屏時，觀察者的左眼和右眼的觀察光路的交點位于顯示屏的平面中。

在已知的用于可視化三維圖像信息的系統中存在如下問題：利用顯示裝置可視化的三維對象的由觀察者所察覺到的距離與觀察者眼睛到觀察者眼睛所調節到的那個焦平面的距離不同。該情況在許多人中造成身體不適，尤其是眩暈感覺。

發明內容

本發明的任務是以改善的視覺舒適性為觀察者實現三維圖像信息的可視化。

該任務利用開頭所述類型的系統來解決，在該系統中助視器為左和右觀察光路調整射束分布（Strahlverlauf），在該射束分布中外推到無窮遠的左觀察光路與外推到無窮遠的右觀察光路的垂直間距從左眼和右眼出發在指向顯示面的方向上減小，并且在具有與顯示面的有限間距的位置處具有最小值。

在此，本發明所基于的構思在于，在針對眼睛借助助視器調整立體角時，觀察者可以以高視覺舒適性觀察利用該系統可視化的三維對象，其中所述立體角基本上對應于可視化三維對象的顯示裝置的顯示面以自然的方式被觀看的立體角。尤其，本發明的構思是，當對于向無窮遠外推的左和右觀察光路的交點的偏差而言位置對應于利用顯示裝置顯示的三維對象結構時，對于觀察者而言能夠實現該對象結構的舒適的放松的觀看。

在本發明的改進方案中，左觀察光路與右觀察光路有共同的交點。