JPH09505158A

JPH09505158A - 改善された明瞭性と対照性をもつ映像の被写界深度の観察用の技術

Info

Publication number: JPH09505158A
Application number: JP7515178A
Authority: JP
Inventors: ペティット，トニー; ロース，スタニスロー
Original assignee: ペティット，トニー; ロース，スタニスロー
Priority date: 1993-11-23
Filing date: 1994-11-22
Publication date: 1997-05-20
Anticipated expiration: 2016-06-18
Also published as: AU5215698A; CA2175200A1; AU701137B2; AU1292695A; JP3177518B2; DK0730752T3; AU685207B2; ATE172034T1; CA2175200C; ES2124998T3; EP0730752A1; DE69413839T2; EP0730752B1; US5774260A; DE69413839D1; WO1995014953A1; US5400177A

Abstract

(57)【要約】被写界深度の映像を観察するためのスクリーンが開示される。このスクリーンは平坦な映像と観察者の間に装着される湾曲したプリズム状のスクリーンを包含する。観察される映像を拡大し深度情報を強化するために追加の光学要素を設けることが可能である。まぶしさおよびその他の周囲光の影響を減少させるために光フードを設けることが可能である。スクリーンを反射防止用の被膜によりスクリーンを被覆することにより、周囲光からの追加の保護を設けることか可能である。映像をより小なる映像要素へ再構成することによりビデオ映像等についての映像品質が実現される。本発明は医学的および産科学的映像形成、例えばソノグラム、筋骨格の映像形成、血管映像形成、血管造影、血管形成、歯科診察、カテーテル検査、耳科検察、内視鏡診察、腹腔鏡診察、骨盤診察、および関節鏡診察に特別の応用を見出すことが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】改善された明瞭性と対照性をもつ映像の被写界深度の観察用の技術発明の背景本発明は被写界深度（depth of field）の映像を観察する技術に関する。より特定的には、本発明は湾曲したプリズム状のスクリーンであって、平坦形式の映像における深さの手掛かりを利用して、観察者が真実の映像に存在する被写界深度の要素の大部分を観察することを可能にするもの、に関する。さらに本発明は、映像における粒状物を減少させ、映像における対照性を増大させ明瞭性を改善する技術に関する。最近において、静止写真、テレビジョン、フイルム、ビデオ等のための、光学的または電子工学的に案内される被写界深度のシステムの幾つかが存在する。これらの最近のシステムは、代表的には、人間の眼の立体視の法則にもとづいており、それにおいては、眼の距離でとられた２つの個別の映像が観察者のそれぞれの眼に個別に提供される。これらの形式のシステムの実例は第１〜第４図に関連させて以下に記述される。第１図を参照すると、立体視の映像を発生させる知られている１つの技術は、写真映像の立体視の一対であるａおよびａ’、および半レンズの一対である１および１’を利用する。動作において、半レンズ１および１’は、観察者が融合した立体視の映像ｃを観察するようにさせ、該立体視の映像は目に見える深度の情報を包含する。その結果として、観察者は融合した映像に３次元効果を知覚する。第２図は、映画等のための３次元映像を発生させるのに有用な１つのシステムを示す。フイルム映像の一対ａおよびａ’は、レンズ３および３’ により、それぞれ偏光フイルタ５および５’を通して、金属のノンデポラライズ性のスクリーン７へ投影される。観察者は適切な偏光眼鏡９を装用し、該偏光眼鏡は観察者の眼の各々が対応するフイルムの映像ａまたはａ’を見ることを可能にする。その結果として、３次元的な効果のために、融合した立体視の目に見える映像ｃが、観察者により“見られ”るのである。立体視の映像を発生する第３の知られている装置が第３図に示される。ビデオカメラ11および11’の立体視の一対は、点ｆにおいて収斂しビデオカメラの映像ａおよびａ’をそれぞれ発生、それにより、ビデオスクリーン15上の同時の表示が行われる。シヤツタ17および17’の一対は、観察者によりビデオ表示を交互に観察することを可能にする。任意の与えられた時点においては、１つの眼のみが映像に対して露出する。その結果として、観察者は映像において３次元効果を知覚する。立体視の映像を発生させる幾つかの技術は特許文献に記載されている。例えば、ShanksによるPCT出願番号WO81／01201は、光景の歪んだ平面の映像を生成させ、鞍形状の表面上の歪んだ映像の観察により光景の３次元表現を生じさせるシステムを記述している。その他の技術は、例えば、MooreによるUSP2889739，Ewald によるUSP2891444，YanoによるUSP4078854，HoyerによるUSP4158481，BonnetによるUSP4621897，SheimanによるUSP4772094およびUSP4871233、およびGreen et al.によるUSP4927238に記述されている。これらの先行技術の各々は、立体視の、３次元の深度の法則にもとづいている。第４図を参照すると、観察者Ｖの眼は点ｂに収束する。深度の法則の１つの例として、収束の点ｂより近くに置かれた物体は点ｃにおいて左に偏位しているように見える。収束の点ｂより遠くに置かれた物体は点ｄにおいて右に偏位しているように見える。現在の３次元像形成システムは、眼の立体視をかなり効果的に模擬するか、１つの立体視の対について２つの映像を生成するために特殊なカメラのアタッチメント、２つのカメラ配置、または他の手段を必要とする。立体視の対の映像は、観察時において該映像を分離する装置を必要とし、それにより観察者の各眼が立体視の対の１つの映像だけを見ることができるようになる。特殊なカメラシステムおよびその他の設備を必要とすることにより、３次元において映像を標的とし記録することは困難なことであり、特別な眼鏡、アイシヤツタ、またはそれに類似する装置を必要とすることにより観察は制限される。３次元の観察システムは複雑であり、普通にはからくりであると考えられており、観察時において眼に過労を生じさせ、また、高価である。したがって、これらシステムは、任意の継続期間の間、公共のまたは商業的な映画およびビデオの市場に受入れられてきたものではない。また、ビデオの小なるスクリーンの映像をより大なるスクリーン映像に拡大する設計の幾つかが特許文献に記載されている。例えばUSP2449886およびUSP50610 52がこのようなシステムを開示している。これらの設計の各々は、正のレンズ、またはフレネルレンズと組合わされたレンズを使用することにもとづいており、各技術は光学的システムをビデオモニタスクリーンの前面の近傍に設置するようになっている。このレンズは小なる焦点距離をもつよう設計され、これは歪みを生じさせる可能性があり、その理由は映像の倍率が中心部と周縁部とで均一でないからである。さらに、拡大用レンズの同心状設計であるフレネルレンズは、映像の解像度を低下させることにより映像の劣化を生じさせる可能性がある。USP5 061052によれば、記述されているシステムは、制限された手段の各個が、大形のテレビジョンセットを購入する必要なしに、大形のテレビジョン映像により提供される娯楽および教育を享受することが可能になることを意図している。しかし、このような小形のスクリーン映像から大形のスクリーン映像への従来のテレビジョン拡大は歪んだ映像および貧弱な映像を生じさせる可能性があり、その理由は、特に、これらのシステムは映像の構成する走査されたビデオの線のラスタを拡大するからである。線が拡大されると、映像は品質が低下し、歪みを生じ、眼の過労をもたらす可能性がある。従来技術のこれらのおよびその他の不利益点は、本発明により克服される。発明の簡単な目的およびサマリー本発明の一次的な目的は、従来の立体視の映像形成システムに関連する欠点のない被写界深度の映像を提供することにある。本発明の他の１つの目的は、映像の深度の要素の大部分を有して深度の空間に平面状の映像を表示する技術を提供することにある。本発明の他の１つの目的は、眼に有害な粒子、雑音、および照射が低減された映像を提供することにある。本発明の他の１つの目的は、対照性が増大され明瞭性が改善された映像を提供することにある。本発明の他の１つの目的は、任意の寸法のビデオモニタ上のビデオ映像の被写界深度の観察を実現することにある。本発明の他の１つの目的は、深度の手掛かりを光学的に向上させ、観察される映像に関する追加の詳細な情報を光学的に提供するよう設計されたシステムを提供することにある。本発明の他の１つの目的は、観察者の眼の集中と収束を分離する映像の拡大技術を提供することにある。本発明のさらに他の１つの目的は、1.5×ないし2.0×より大ではなく、測定可能な拡大の歪みより小である任意の寸法のテレビジョンスクリーン映像を、走査線の間の空間の可視度を拡大することなしに、拡大する技術を提供することにある。簡潔には、好適な実施例は、スクリーンを含む１つのシステムにおいて前記の目的を達成するのであり、このスクリーンは、観察者が、平坦な映像に存在する深度の手掛かりを、あたかも真実の深さの情報を提供するかのように解釈するようにさせる。本発明による種々の実施例は湾曲したプリズム状のスクリーンを包含し、該スクリーンは観察者と観察されるべき平坦な映像の間に配置されることが可能である。湾曲したレンズ状のスクリーンもまた利用可能である。映像を原のビデオ映像における走査線の数よりも大なる数の解像線へ再構成することにより、ビデオ映像について、減少した粒子性および改善された対照性と明瞭性が提供されることが可能である。プリズム状のスクリーンの近傍に配置された増倍用レンズにより、像の拡大と映像品質の向上が実現されることが可能である。映像品質を向上させ、映像の対照性を改善し、まぶしさを減少させるために、スクリーンに反射防止用の被膜を設けることが可能であり、スクリーンは深度の情報を強化するために傾けられることが可能である。さらに、集中と収束の分離を強化し追加の映像拡大を追加するために、本発明の他の実施例は、プリズム状スクリーンへの補足として特別に設計された増倍用レンズを利用する。このレンズは眼の集中と収束の分離を始動させることを援助し、すなわち、プリズム状スクリーンと組合わされるとそれをより強力なものにする。レンズの特別の設計に依存して、観察される映像は1.5×から2.0×まで拡大され、同時にビデオ走査線の拡大されたラスタが生ずることが防止される。観察される映像を拡大されたラスタから免がれさせることは、プリズム状のスクリーンにより遂行され、該スクリーンは好適には、各ビデオ走査線についての３個の微小形のプリズムを包含する。その結果として、各ラスタのビデオ走査線は１／２ないし１／３に分割され、それによりラスタ線の可視度の相当の低減がもたらされる。以下に詳細に記述されるように、本発明によれば、プリズム状のスクリーンは、システムにおける追加の光学要素の選択に依存して、平坦状、または湾曲状、いずれかの構造であることが可能である。図面の簡単な説明本発明の前記の目的、および、追加の目的、技術特徴、および利点は、添付の図面を参照しての好適な実施例についての以下の詳細な記述により明らかにされるであろう。添付図面において、第１図は、静止写真に用いられる従来形の３次元観察用のシステムの概略的な図、第２図は、偏光されたフイルム／スクリーニングの配置および偏光された観察用の眼鏡を包含する従来形の３次元観察用のシステムの概略的な図、第３図は、ビデオカメラのステレオ式の対および観察用シヤツタ配置を利用する従来形の３次元観察用のビデオ観察用のシステムの概略的な図、第４図は、３次元の立体視の証明を図解する図、第５図は、本発明による被写界深度のスクリーンの第１の好適な具体例の透視図であって、被写界深度の湾曲したプリズム状スクリーンを含むもの、第６図は、本発明による被写界深度のスクリーンの第２の具体例の透視図、第７図は、本発明により構成される被写界深度のスクリーンの他の１つの具体例の透視図、第８図は、後方投射スクリーン観察システムとともに用いられるための、本発明による被写界深度のスクリーンの透視図、第９図は、静止映像観察技術とともに用いられるための、本発明による被写界深度のスクリーンの透視図、第10図は、好適な被写界深度のスクリーンの、第５図の線10−10に沿う断面図、第11図は、好適な被写界深度のスクリーンの断面図であって、ビデオモニタの中心を観察している観察者を図解するもの、第13〜第21図は、本発明に関連して有用な、映像の深度の手掛かりの例を図解する図、第22図は、深度の手掛かりに関連して立体視の形態を図解する図、第23図は、脳の視神経交差の領域で交差する左右の視神経を概略的に図解する図、第24図は、ビデオモニタスクリーン等において眼および脳が平坦な映像を知覚する態様を図解する図、第25図は、本発明により提供される深度の映像を眼および脳が知覚する態様を図解する図、第26図は、レンズを含み、本発明により構成された、他の例の被写界深度のスクリーンの透視図、第27図は、第26図の線27−27による断面図、第28図は、第26図および第27図の被写界深度のスクリーンの上面図であって、焦点の相違を図解するもの、第29図は、映像解像用の400本の走査線を有するビデオモニタスクリーンを図解する図、第30図は、第29図のビデオモニタスクリーンの走査線が見えなくなる観察距離を証明する図、第31図は、本発明による被写界深度用の配置を証明する図であって、ビデオモニタスクリーンの走査線が見えなくなる観察距離が減少させられるもの、第32図（ａ）および第32図（ｂ）は、本発明による被写界深度のスクリーンの、拡大側断面図およびそれに対応する正面図、第33図（ａ）は、ビデオスクリーンの解像線の拡大図であって、垂直線の映像を示す図、第33図（ｂ）は、ビデオスクリーン解像線の拡大図であって、本発明により、より小なる要素に再構成された第33図（ａ）の垂直線映像を図解するもの、第34図（ａ）および（ｂ）は、400本の映像解像の走査線をもつビデオモニタスクリーン、および本発明により1200本の映像解像の線へ再構成されたビデオモニタスクリーンを図解する図、第35図（ａ）は、下方へ移動する水平線の映像をもつビデオスクリーン解像の線を図解する図、第35図（ｂ）は、第35図（ａ）の下方へ移動する水平線映像を図解する図であって、本発明により２つの下方へ移動する水平線の映像へ再構成されたもの、第36図（ａ）および第36図（ｂ）は、移動可能の「粒子」要素をもつビデオスクリーン解像の線、および本発明により２つのより小なる映像へ再構成された粒子要素を図解する図、第37図は、被写界深度のスクリーンがビデオ表示を反射光から保護する態様を図解する図、第38図は、脳の視覚機能に関係させて、被写界深度のスクリーンを図解する図、第39図は本発明の他の実施例を図解する図、第40図は、本発明に関連して有用である、好適な製作技術を図解する図、第41図は、拡大用レンズ204を包含する本発明を図解する図、第42図は、平凸形のレンズが映像を拡大する態様を図解する図、第43図は、本発明の一観点により、平凸形のレンズがビデオ映像を拡大する態様を図解する図、第44図は、拡大用レンズ204が観察されたビデオ映像の深度の手掛かりを向上させる態様を図解する図、第45図Ａは、ビデオスクリーンの前方にあるプリズム状スクリーンの場所を図解する図、第45図Ｂは、レンズ204がプリズム状スクリーンを前方に置かれる、本発明の一実施例を図解する図、第45図Ｃは、レンズ204 および湾曲したプリズム状スクリーン“PR”が配置される、本発明の一実施例を図解する図、第45図Ｄは、レンズ204およびレンズ204の平坦な表面に適用されたプリズム状スクリーン“PR”が設けられる、本発明の一実施例を図解する図、第45図Ｅは、レンズＬ４を通る光通路“ｅ”およびプリズム状スクリーン“PR ”の単一のプリズムが設けられる、本発明の一実施例を図解する図、第45図Ｆは、本発明の一実施例を図解する図であって、光通路“ｅ”が角度をもつレンズ204およびレンズに積層されたプリズム状スクリーンPRの単一のプリズムを通過するようになっているもの、第45図Ｇは、プリズム状スクリーンがレンズ204へ積層された他の具体例を図解する図であって、プリズムおよびレンズ204の角度が第45図Ｆの場合から変化させられるもの、第46図Ａは、レンズ204がBK７ガラスで作られる、本発明の一実施例を図解する図、第46図Ｂは、レンズ204が高屈折率のSK16ガラスで作られる、本発明の他の実施例を図解する図、第47図は、レンズ204が液状の高屈折率充填物を充填された中空の光学的構造として設計される、本発明の他の実施例を図解する図、第48図は、レンズ204が平行な透明プレートで置換される、本発明の一実施例を図解する図、第48図Ａは、プリズム状スクリーン“PR”が透明プレートの後方に置かれる、本発明の一実施例を図解する図、第49図は、プリズム状スクリーン“PR”が平行な透明プレートに装着される、本発明の一実施例を図解する図、第49図Ａは、平行な透明プレートをもつ本発明の一実施例を図解する図であって、観察者の眼が、ビデオスクリーンＳ１の前方に出現する仮想的ビデオ映像Ｓ２を観察する態様を証明するもの、第50図は、平行な透明プレートをもつ本発明の一実施例を図解する図であって、該透明プレートは中空であり液状の高屈折率充填物が充填されているものである。好適実施例の詳細な記述本発明は以下において特定の好適な実施例に関連して記述されるが、本発明はこの記述された実施例には限定されないことが理解されるべきである。例えば、好適な実施例は医学的映像形成システムに関連させて記述されるが、本発明の応用はまた、飛行模擬システム、仮想現実の表示、計算機援助形の設計のシステム、監視用のシステム、および、映像のフィールド深さおよび／または改善された映像の明瞭性および対照性が重要であるその他の環境において見出されることが可能である。医学的映像形成システムにおける幾つかの追加の応用もまた利用可能である。例えば、本発明は、医学的および産科的な映像形成、例えばソノグラム、筋骨格の映像形成、血管映像形成、血管造影、血管形成、歯科診察、カテーテル検査、耳科診察、内視鏡診察、腹腔鏡診察、骨盤診察、および関節鏡診察に応用を見出すことが可能である。応用のその他の領域は、熟練した専門家には、容易に明らかなことであろう。第５図を参照すると、標準の13インチまたは19インチのビデオモニタ21は、ビデオスクリーン23を包含する。湾曲した、被写界深度のスクリーン25が、ビデオスクリーン23の前方に形成される。下記においてより詳細に記述されるように、被写界深度のスクリーン25は、好適には、被写界深度のスクリーン25の内表面の幅を横切って延びる水平のマイクロプリズムの複数を有する多プリズム状の構造である。湾曲した被写界深度のスクリーン25はフレーム27内に保持されることが可能であり、このフレームはビデオモニタ21に組込まれている。フレーム27はビデオスクリーンとモニタの外壁の間の空間を覆い、好適には、ビデオモニタ21上の調整つまみおよび制御部へのアクセスを可能にするよう設計されている。被写界深度のスクリーン25の頂部 28および底部29は黒色のマスクを備えることが可能であり、この黒色のマスクにより被写界深度のスクリーン25の背後における外界の先が減少させられる。ビデオモニタへの装着物として別個のフィールド深さのスクリーンを設けることの代りに、被写界深度のスクリーンが製造時にビデオモニタと一体化されることが可能である。被写界深度のスクリーン25は、好適には光学級のプラスチックで作られ、好適にはビデオモニタの各走査線について少くとも３個の水平プリズム26を包含する。理想的には、スクリーンは１インチ当り60プリズムと１インチ当り160プリズムの間のプリズム密度を包含することが可能である。プリズム密度の増大にともない改善された結果が一般的に得られるであろう。しかし、スクリーンの製作は、プリズム密度の増大にともないより複雑かつ高価になる可能性がある。被写界深度のスクリーン25の製作に有用な１つの材料は、不透明度が１％より小で体積吸収度が50dB／ｍより小であるポリカーボネートの薄葉状材料である。ポリカーボネートの薄葉は好適には、0.018インチ±0.003インチのキャリパー、少くとも260°Ｆの歪み温度、および相当に高度の引張り強度を有する。その代りとして、光学級の、アクリンその他の透明プラスチックまたはガラス材料を用いることも可能である。マイクロプリズム26は、任意の適切な技術例えば切断、切削、モールド、等により形成されることが可能である。第40図に関連して詳細に記述される好適な製作技術において、スクリーン材料の透明なシートはマイクロプリズムを形成するようフライス加工される。次いで、フライス加工されたシートは研摩され、反射防止用被膜で被覆される。反射防止用光学的被膜は、映像の品質を向上させ、対照性を増大させ、また、映像のまぶしさとゴースト発生を減少させる。用途に応じて、プリズムは対称的また非対称的であることが可能であり、相互に60°ないし120°の角度をもつ、側面を有することが可能である。次いで、シートの側部は、フレーム27内へ嵌入され、それにより、使用に際して、該側部はビデオスクリーン23に隣接する。スクリーンは被写界深度のスクリーンの中央部へ向ってビデオスクリーンから湾曲し、中央の線においてビデオスクリーンから最大の距離に達するようになる。19インチのビデオモニタのスクリーンについては、被写界深度のスクリーンは中央の線においてビデオスクリーンから約７インチの位置にある。プリズム状スクリーンの曲率は種々の角度例えばｘ，ｙ，およびｚからの観察を可能にし、深度の効果を復元するのに相当の役割を果たす。第６図を参照すると、被写界深度のスクリーンの第２の具体例が図解され、このものは被写界深度の高精度の観察における医学的用途に特に適しており、この被写界深度の高精度の観察は歯科診察、身体内部診察および手術、骨および関節の診察および手術、血管造影、血管形成、およびカテーテル診察をともなうものである。このような医学的用途は多くの場合、明るく照明され、モニタが光で包囲されている部屋で、ただし観察か角度ｘ’，ｙ’，ｚ’のより狭い範囲に制限されている部屋で、モニタを観察することを必然的にともなう。この具体例はまた、テレビジョン、ビデオ、または計算機のモニタにおいて観察される、商業デザイン応用の高精度の被写界深度の観察に用いられることに特に適している。第６図に示されるように、被写界深度のプリズム状スクリーン25は光隠蔽用のフード31に嵌合され、該光隠蔽用のフードはスクリーンを頂部、底部、および側部から遮蔽する。さらに、被写界深度のスクリーン25をモニタの前方の光から保護するために、前面フレームが設けられることが可能である。前面フレーム33の寸法は、適用および観察の条件に依存する。例えば、スクリーンの前方に幾つかの光が存在する場合は、比較的大なる前面フレーム33を設けることが望ましい可能性がある。しかし、これは利用可能な観察角度ｘ’，ｙ’ ，ｚ’を許容不可能な程度に減少させる可能性がある。したがって、調整可能な前面フレーム33は観察条件をより良く制御するような観察を行うことを可能にする。或る医学的操作においては、探知素子は、19インチの観察用モニタ上においてすら、小さい映像を提供するにとどまる。例えば、涙液管の内視鏡診察に用いられる探知素子は、19インチのビデオモニタ上で直径２インチより小なる円形の映像を提供する。このような場合には、被写界深度のスクリーンを、映像の利用可能な部分の前面にのみ配置することが好適である。第７図は、大形のビデオスクリーン23上における小形の映像34の被写界深度の観察の配置を図解する。一対の垂直なブラケット35および37が、フィールド深さスクリーン25を支持するためにビデオモニタ21に装着される。１つの選択形態として、被写界深度のスクリーン25は相互に重積された湾曲したプリズムシートの一対から形成されることが可能である。涙液管の内視鏡診察の操作において代表的である２インチの円形の映像34について、被写界深度のスクリーン25は、好適には、ビデオスクリーン23から約２インチ延びている。また、この応用において、垂直の支持ブラケットの内部部分は約３インチ離隔している。凸出した映像例えば映画または写真スライドを観察するのに有用である被写界深度の観察の配置が第８図に概略的に示されている。投射器41は、後方スクリーンに投射される映像を、スクリーン43上に集束する。次いでこの映像は被写界深度のスクリーン45を通して観察される。このような配置は腹部内視鏡診察（身体内部）の手術のスライド映像の被写界深度の観察に特に適している。静止写真に関連して有用な被写界深度の観察用の配置が第９図に図解される。それに示されるように、写真49は湾曲したプリズム状のスクリーン51を通して観察され被写界深度が実現されることが可能である。この配置は、例えば、不動産、逃亡犯罪者、失踪人物、事故、保険、および静止写真を含む法廷証拠報告に用途が見出されることが可能である。第10図は、本発明による、湾曲したプリズム状のスクリーンの一部の断面図を示す。使用に際しては、矢印で表わされるように、観察者は被写界深度のプリズム状スクリーン25を通して、ビデオスクリーン23またはその他の物体を観察することが可能である。図示される、プリズム状スクリーンにおいては、直角のプリズムが、点Ｒ，Ｓ、およびＴの間の90°の角度により、スクリーンの内表面上において規定される。プリズムは好適には60°と95°の間の角度で形成されるが、 60°ないし120°の範囲において変動することが可能である。プリズムは、観察者の観察の角度および映像の寸法に依存して、45°までの範囲において上方向へまたは下方向へ傾くことが可能である。より特定的には、第 10図を参照することができるように、線Ｐは、被写界深度のスクリーンの平坦な外表面に垂直である。線Ｂはプリズムを規定する角度を２等分する。線の間の角度はプリズムの傾きの度合いを決定する。例えば点Ｒ，Ｓ’，Ｔ’により規定されるプリズムはａ°だけ下方向に傾いている。被写界深度のスクリーンにおいて形成されるプリズムの数は、ビデオスクリーンの寸法および観察者が存在する位置までの距離により変動する。ビデオモニタについては、プリズム線の数は、少くともモニタ上のビデオ走査線の数に等しい。しかし、プリズムの数は、好適には、ビデオ映像の線当り約３個のプリズムからその２ないし３倍の数までの範囲において変動し、その結果として１インチ当り60のプリズム線から、１インチ当り160のプリズム線またはそれより多いプリズム線という状態にみちびかれる。第11図を参照すると、被写界深度のスクリーン25は上方向へａ°だけ傾いた非対称のプリズムを包含する。この傾きにより、ビデオスクリーン23の中心を見ている観察者Ｖは、ビデオスクリーン23の実際のレベルより下方向へ偏位したビデオスクリーン映像23’を見ることになる。同様に、下方向へ傾いたプリズムは、スクリーン映像を上方向へ偏位するようにさせることが可能である。そのような偏位は、例えば、ビデオモニタが観察者の眼のレベルの上方または下方に設置された場合に、希望される可能性がある。第12図は、第11図の構成の透視図を示す。湾曲したプリズム状スクリーン25を通して観察するとき、ビデオモニタ23上の平坦な映像は湾曲した映像23’として見られる。したがって、観察者の眼は、映像23’における点53から点55へ移動するとき、集中および収束を変化させることを余儀なくさせられる。その結果として、観察者の脳は、受理した映像データにより“混乱”させられ、平坦な映像に包含された、映像の深度の手掛かりを分析することを開始する。これらの映像の深度の手掛かりは、写真であるか電子工学的な記録であるかいずれの場合でも、あらゆる平坦な映像に或る程度存在する。心理学的手掛かりとして分類される深度の手掛かりの例が、第13ないし第21図に関連させて以下に論じられる。これらの心理学的手掛かりは、観察者の眼の立体視および収束の能力には無関係に、知覚される。第13図において、物体Ｏ₁およびＯ₂は同じ寸法を有するが、眼からの、それぞれの距離のために、相異なる寸法の網膜映像を投影する。図解されるように、物体Ｏ₁は、眼の視野において、物体Ｏ₂の場合より大なる角度を張る。一般的に、同じ寸法の物体は、眼に近いほど、より大に、眼から遠いほど、より小に見えるのである。第14図は、心理学的な深度の手掛かりとして、直線状の透視観察の効果を図解する。前方位置から遠方位置へ延びる道路のような物体は、観察者から後退するにつれて小さくなるように見える。現在の形状から延びる線は、水平線上では１つの点に相会するように見える。第15図は、深度の手掛かりとしての介挿または重複の役割を図解する。簡単に述べると、他の物体の前方に置かれた物体は遠方にある物体の一部を覆う。脳は、物体の相対的な深さのこの表示を、容易に解釈する。第16図は、深度の手掛かりとしての空中の透視観察を図解する。明るい照明のなかに置かれた極めて遠くの物体はやわらかく軽い外観を有する。空気中の塵埃の粒子は、物体と観察者の間で光を散乱させ、したがって、遠方にある物体の対照性を減少させる。第17図に示されるように、光と影は脳が物体の深度を解釈することを助ける。例えば、物体の影の角度は光源に対する物体の相対的位置をあらわす。さらに、照明は、物体のどの面が凸面であり、どの面が凹面であるかの知覚を提供する。織目状の勾配は、追加の深度の手掛かりを提供する。第18図を参照すると、近傍の物体Ｏ₁の織目は見えるが、遠方の物体Ｏ₂の織目は見えない。その結果として、頭脳は、織目が見える物体を比較的近傍にあるものと解釈する。第19図および第20図は、深度の手掛かりを提供するにあたっての運動パララックスの役割を図解する。第19図を参照すると、観察者が大なる矢印の方向に前進するという観点においては、（例えば、移動車両等から撮影されたビデオにおいて）、近傍の物体は、遠方の物体より迅速に移動するように見える。同様に、第20図におけるように観察者が大なる矢印の方向に右から左へ走査するとき、前方の位置にある物体は遠方にある物体より迅速に視野を横切って移動し、その場合に脳に相対的距離の表示を提供する。第21図を参照すると、赤色（レッド）の物体は青色（ブルー）の物体より近くに見える。青色は、空の色として知覚されるが、距離の表示として集積される。第22図は深度の知覚における立体視の役割を図解する。立体視は眼の角度収束能力にもとづいており、脳が左眼で観察される映像と右眼で観察される像を相違を検出するために比較することを許容する。眼の収束の点Ｃの距離Ｄ_Cより近い物体Ｏ₁は距離Ｄ_Lだけ左へ「偏位」される。同様に、収束の距離Ｄ_Cより遠い物体Ｏ₃は収束の点Ｃに対し距離Ｄ₂だけ右へ偏位されたように見える。立体視は、心理学的な深度の手掛かりと連系して働き、脳により充分に理解可能な深度の関係をもつ映像を規定する。しかし、深度の手掛かりは、立体視とは無関係に、作動して脳内に深度の知覚を作り出すことができる。本発明は、深度の手掛かりのこの特性を利用する。深度の手掛かりは、全体として、深度が眼によりどのように知覚されるかを、学習された、および生まれつき、の両方の脳により理解することである。この理解は、対象物が形状と深度において現れる態様、および対象物の映像が脳の記憶部内に記録される方法、にもとづいている。大なる範囲において、これらの深度の手掛かりは人間の視覚の進化の１つの結果であり、人間生活において共通に経験される環境に結合されている。したがって、水面下の深度の知覚は、しばしば、誤解をみちびくのであり、その理由は、それが人間の経験において共通な環境ではないからである。したがって、水面下の深度の手掛かりは、人間の脳によって完全には理解可能なものではない。同様に、外部空間における深度の知覚は、誤解をみちびくものであると予期されることが可能であり、その理由は、それが人間により不慣れな環境であるからである。人間の脳は、視覚の過程にひんぱんに影響を及ぼし、または視覚の過程をひんぱんに補正する。１つの例として、眼は代表的には、水平方向には約180°、垂直方向には約150°の視野をカバーする。視野内に鼻が存在するにもかかわらず、人はそれに気づかないのであり、すなわち、脳が鼻の存在の埋合わせを行っているのである。脳が視覚を補正する方法の例として、人が眼を閉じていても深さの知覚が維持されているということがある。すなわち、一方の眼を閉じていても、立体視の欠如にもかかわらず、知覚される映像は、完全に平坦なものへ変化することはない。人が遠くへ伸ばした両腕において、対応する手の指を合わせることができることは簡単な事柄である。１方の眼を閉じていても、単に僅かに困難性が増大するだけで、このことができるが、その理由は、脳が、立体視の欠如により喪失した深度の要素を復元するからである。観察の過程が第23図および第24図を参照して詳細に記述される。右および左の視神経61および63は脳の視神経交差の領域65で交差する。神経ファイバのざっと 70パーセントが反対側の脳葉へ向って視神経交差領域を横切る。残りの神経ファイバは、眼と同じ側における脳のローブに接続される。その結果、１つの眼の観察は決して真に１つの眼の観察ではないのであり、その理由は、脳の両方の半球が各々の眼から信号を受理するからである。この部分的な「二重視覚」は、深度の手掛かりの要素に対する追加の支持を提供し、この追加の支持は、収束のように、脳の両方の半球へ伝達される。本発明は、映像の収斂の情報を混乱させまたは誤解させ、脳が平坦な映像において利用可能である深度の手掛かりの分析により、喪失した深度の知覚の情報を取り戻すよう余儀なくされることを利用する。本発明による湾曲したプリズム状スクリーンを通して平坦な映像から観察される深度の要素は、部分的に真実のものとして脳に知覚される。本発明によれば、脳が、脳に映像が平坦であることを知らせる眼の収束の情報なしに、深度の手掛かりを知覚させることを可能にする。第24図を参照すると、平坦な映像は標準の平坦なビデオスクリーン上に現出する。観察者の眼がスクリーン上の点Ａから点Ａ₁へ移動しても、収束は変化しない。さらに、眼は同じ距離に集中されるよう維持されている。一定の収束および集中は、脳に、観察される映像は平坦であると知らせる。好適な実施例においては、平坦なビデオスクリーン23の前方に置かれる湾曲したプリズム状スクリーン25は、観察者が湾曲した映像67を見るようにさせる。この方法により、観察者の眼の収束は、眼が映像上の点から点へ移動するにつれ変動し、脳に対し観察される映像は平坦ではないと表示する。しかし、映像要素の立体視による「偏位」は、脳のために、どの映像がよく近くどの映像がより遠いかを規定することに利用可能なものではない。それにもかかわらず、競合する映像情報を調停するため、脳は、映像に残る深度の要素を解釈し、復元させた深度の要素で映像を構築する。やや好適な実施例が第26〜第28図を参照して記述される。第26図は湾曲したレンズ形のスクリーン71の透視図であって、レンズがビデオスクリーン23の前面において湾曲する被写界深度のスクリーンの表面に置かれるものを示す。第27図は、第26図の線27−27による断面図であり、ビデオスクリーン23に対するレンズの位置を図解する。図示されるように、レンズ形のスクリーン71は、一般的にビデオモニタの走査線に平行に配置される複数の水平の円筒状のレンズ73を包含する。湾曲したレンズ状のスクリーン71の中心点における焦点距離は側部における焦点距離とは相違する。第28図を参照すると、スクリーンの中心における焦点距離は距離Ａであらわされ、側部における焦点距離は距離Ｂであらわされる。フィールドスクリーンの深度にわたる焦点距離の相違を補償するために、レンズは、変化する曲率またはジオプターをもって形成される。好適にはレンズのジオプターは、焦点距離の関数であり、スクリーンの中心から各縁部の連続体に沿い変動する。作動に際して、レンズ形スクリーン71はビデオ映像を湾曲しおよび拡大し、知覚される映像において被写界深度の情報を発生させる。しかし、レンズ状スクリーンは、比較的煩雑なものであり製作に費用がかかるものである傾向にある。さらに、観察者は、相当に狭い範囲内の観察距離に制限される。被写界深度の情報の提供に加えて、本発明は観察される映像の品質を向上させることを助ける。この品質の向上は、視覚の光学的考慮と共に、生理学的および心理学的観点にもとづく。簡単に述べるは、本発明は、知覚される映像における鮮鋭性と対照性を増大させることにより観察されるビデオ映像の品質を向上させる。さらに、例えば、電子工学的な「雑音」および「粒子」の大部分は、フイルムからビデオテープへ移転した映像から消滅させられることが可能である。第29図を参照すると、被写界深度のスクリーン25のプリズム構造は、微小形の水平グリッド配置のように見えるのであり、この配置はビデオ映像の線をより小なる要素へ再構成する。被写界深度の観察を提供しない平坦なスクリーンの場合であっても、ビデオ映像の線をより小なる要素へ再構成することにより改善された、映像品質を得ることが可能である。 400本の映像解像度を有する19インチのビデオスクリーン23を観察する場合は、走査線は第30図における距離ｘまでから見える。しかし、第31図を参照すると、 1200本の解像度を有する被写界深度のスクリーンは、映像解像の線が見えなくなる距離をｘ／２へ減少させる。したがって、観察者は、個々の走査線を見ることなく映像をより精密に観察することができる。被写界深度のスクリーン25の拡大された側断面図が第32図（ａ）に示される。第32図（ｂ）は、第32図（ａ）の被写界深度のスクリーンの対応する正面図である。第32図（ａ）に示されるように、マイクロプリズム26は相互に垂直方向に配置されている。第32図（ｂ）の正面図からは、マイクロプリズム26は水平線により分離されているように見える。極めて近接して観察すると、水平の線は顕微鏡的なグリッドのように見える。以下において詳細に記述されるように、この顕微鏡的なグリッドは観察される映像の品質を改善する。第33図（ａ）および第33図（ｂ）を参照すると、垂直の線Ｌ₁は、標準のビデオスクリーン上で観察されるもの、および被写界深度のスクリーンを通して観察されるもの、それぞれとして示される。第33図（ｂ）にみられるように、被写界深度のスクリーンは、垂直の線Ｌ₁の映像の線をより小なる分割された要素へ分割する。例えば、第34図（ａ）および第34図（ｂ）を参照すると、400本の映像解像度(第34図(ａ))をもつ標準のビデオ映像は、1200本の解像度(第34図(ｂ))をもつ被写界深度のスクリーンを通して観察されることが可能である。原のビデオ映像の各々のビデオ映像の解像の線は、被写界深度のスクリーンの２つのプリズムを通して観察される。したがって、ビデオスクリーン上の原の映像の垂直の線の要素は、被写界深度のプリズムにより１／２に分割される。前記されるように、この効果は、映像の解像の線が観察者に見える距離を減少させる。第35図（ａ）は、矢印の方向に下方方向へ移動する水平のビデオ映像の線Ｈ₁ を図解する。第35図（ｂ）は、被写界深度のスクリーンを通して観察される同じ水平のビデオ映像の線を図解する。図から見られるように、水平の線は、被写界深度のスクリーンにより２つのより小なる線に分割される。映像は、下方方向へ移動するにともない、プリズムの線の１つの溝から次位へと「切換え」られる。その結果、水平の線Ｈ₁は、次位のプリズム溝に再出現する前に一瞬消滅し、その場合に、次第にはっきりし、次第に消える態様であるようにみえる。映像の信号が中断される頻度は、知覚される映像の鮮鋭性および対照性を改善する。ビデオ映像は、線状に配置された多数の画素を包含する。これらの画素は、選択的に照明されてビデオ映像を形成する。しかし、ビデオ映像における粒子または雑音は、幾つかの画素をみたところランダムであるよう照明されているようにさせ、それによりビデオ映像を歪ませ、そして鮮鋭性および安定性が減少するようにさせる。本発明により、ビデオ映像を再構成することは映像の雑音または粒子の要素の効果を生じ、それにより知覚されるビデオ映像を改善する。粒子の要素Ｇは、標準のビデオスクリーン上で観察されるものとして第36図（ａ）に示される。プリズム状の被写界深度のスクリーンを通して観察されるとき、同じ粒子要素は、第36図（ｂ）に示されるようにより小なる粒子要素Ｇ₁およびＧ₂へ再構成される。より特定的には、ビデオ走査線75は被写界深度のスクリーンにより、２つのプリズム状スクリーン線の要素75’および75''へ分割される。暗い帯域区分線75'''は線要素75’と75''を分離する。個々の線要素Ｇ₁およびＧ₂の寸法が比較的小であることにより、粒子は、映像が脳によりつぎ合わされると見えにくくなり、したがって鮮鋭性が増大した映像を提供する。小形の粒子要素は、単一の要素として知覚される傾向にあり、その場合にその間にある空白の空間が知覚されることはない。その結果、被写界深度のスクリーンは観察される映像の解像度を改善する。映像の対照性を向上させるためには、ビデオスクリーンの前方にある明るい物体および光源からの光反射は除去されるべきである。このことは、例えば、作動中の部屋の環境であって代表的には明るく照明されているものにおいては、特に重要である。本発明の他の観点によれば、被写界深度のスクリーン上に反射防止用の被膜が設けられ、被写界深度のスクリーンの外面から反射する光、スクリーンのプリズムにおいて反射される光、および被写界深度のスクリーンを通り平坦なビデオスクリーンから反射する光をなくすことを助ける。好適には、被写界深度のスクリーンの前面、背面の両方に、反射防止用の被膜が適用される。この被膜は、理想的には適用可能な波長領域にわたり約0.4％より小なる反射率Ｒを有する広帯域の反射防止用の被膜である。波長領域にわたる散乱および吸収による損失は、好適には、0.25％より小である。さらに、反射防止用の被膜は、水、アセトン、アルコール、洗浄剤、および大半の酸に不溶のものであるべきである。第37図に示されるように、反射防止用の被膜で被覆された被写界深度のスクリーン25はビデオスクリーン23の前方に置かれる。ビデオスクリーンに指向される光ビームＬは点Ａにおいて、被写界深度のスクリーンに射突し、その大量の部分が反射防止用の被膜に吸収される。したがって、光が観察者の眼へ反射帰還することはない。これに加えて、光はビデオスクリーン23へ到達することが妨げられ、映像の対照性の増大へみちびかれる。約言すれば、反射防止用の被膜で被覆すると、被写界深度のスクリーンは、不所望の光Ａ’がビデオスクリーン23に到達することを妨げる遮蔽として働く。もちろん、追加の遮蔽を、例えば第６図の遮光用のフード 31を設けることにより実現することが可能である。前記の技術特徴および利点に加えて、本発明はビデオスクリーンを長時間観察することに起因する眼の疲労を減少させることを援助する。New England Journa l of Medicineにより1993年に報告された医学的および科学的研究によれば、長時間の計算機の使用に関連する眼の疲労は、映像がぼやけること、眼が赤くなること、明るい物体を過度に感知すること、まばたきによる眼表面の浄化能力の低下に起因するいらだち、集中能力の低下、眼のなかの焼けるような感覚、および頭痛をもたらす可能性がある。人が、計算機のスクリーン上の平坦な映像を任意の長期間見ていると、眼が緊張して張力を増大させる傾向になることが示されてきている。さらに、まばたきの頻度が正常の割合の３分の１に減少することが可能である。まぶたは、まばたきをするとき、風防ガラス用のワイパのように効果的に働く。まぶたの運動は、湿気を作動開始させ、該湿気はバクテリアによる炎症を除去することを援助し、さらに眼の表面を洗浄する。また、まばたきは、視覚を制御する脳の一部に短かい休息の期間を与えることを可能にする。医学的および労働場所の研究は、眼の疲労およびそれに関連する効果が計算機操作者にとっての主要な課題であることを示してきており、この場合該計算機操作者は、数時間計算機を使用した後には、生産性が極めて低下する傾向にあるのである。本発明は眼の疲労に関連する問題点を低減させることを援助する。再び第12図を参照すると、映像が被写界深度のスクリーンを通して観察されると、収束と集中の距離は、眼が映像の種々の点へ移動するにつれ、一定ではなくなる。その結果、平坦な映像を観察することによる問題点は低減する。被写界深度のスクリーンは、反射光を80パーセントまたはそれより多く減少させ、まばたきを増加させるよう正常の映像における深度の大部分を復元し、眼の疲労をみちびく緊張を緩和し、および眼が正常の被写界深度の観察の場合により類似するように機能することを援助することにより、眼の疲労を減少させることを助ける。本発明による被写界深度のスクリーンの作動の概要が、第38図と関連させて記述される。被写界深度のスクリーンは、平坦な映像のビデオスクリーン23の前方に置かれたスクリーン25を通して映像を観察している眼により知覚される映像要素への脳の応答により、改善された映像を提供する。知覚される映像に対する被写界深度のスクリーン25の効果の特徴が以下に記述される。（Ａ）平坦なビデオスクリーンは、正規の立体視の映像において出現するような、目に見える不一致を出現させない。しかし、観察者が被写界深度のスクリーンを通して平坦な映像を見るとき、観察者の眼の収束は、眼が映像上の点から点へ移動するにつれ変動する。このことは、映像が平坦でないという信号を脳に送出する。その結果、脳は映像に存在する深度の手掛かりを分析し、立体視の欠落により喪失した深さの要素を加える。（Ｂ）脳の視神経交差の領域を横切る視神経は、深度の手掛かりの情報を脳の両方の半球へ供給する。部分的な「二重ビジョン」が提供されるが、その理由は、視神経の一部のみ（約70％）が視神経交差の領域を横切って反対の半球に到達するからである。本発明は、被写界深度の映像を提供することを援助するために、結果として得られる深度の手掛かりの支持を利用する。（Ｃ）知覚される映像における深度の手掛かりは、類似の物件についての記憶の経験により補足される。これらの記憶の経験は、生得のものであるとともに学習されるものである。そのような記憶の経験は、例えば、脳の運動深度部79または脳の色深度部81に記憶されることが可能である。ビジョンの過程は、より完全に映像を理解するための記憶の経験と連携して、眼（深度の手掛かりを含む）により観察される映像を分析する。（Ｄ）多プリズムのスクリーンにより生成されるグリッド状の映像は、粒子の映像および電子工学的雑音をより小なる要素へ再構成し、該より小なる要素は、知覚される映像において組合わされる。結果として得られる映像は、改善された鮮鋭性を有する。（Ｅ）平坦な映像を深度の映像へ変化させることにより、被写界深度のスクリーンは、まぶたがまばたきの割合を正常に近い値に維持するよう、まぶたに強制し、それにより眼の疲労およびいらだちを低減させる。まばたきはまた、脳のビジョン指令部83が短時間休息することを許容する。被写界深度のスクリーン上の反射防止用の被膜は、まぶしさを最小にすることにより、眼の緊張をさらに低減させる。さらに、反射防止用の被膜は、映像の対照性を増大させ、より真実性のある映像を提供する。本発明の、他の実施例、およびこれらの特性に関係する作動が第39図に関連させて記述されるが、この第39図は音響的映像生成用のプローブからの映像の表示に関係する。音響的映像生成用の、例えばエコー・ソナー形、音響形、または超音波形の装置が数多くの技術的応用において用いられる。そのような応用のうちで極めて重要なものの１つは、人体の内部を検査するための、Ｘ線映像生成に代るべき安全な代替技術である。しかし代表的には、そのような応用は、内部器官のような対象物の影像を投射する、形状を明瞭に規定するというよりむしろ、比較的貧弱な品質の映像を提供する。さらに、これらの映像は多くの場合、増幅された電子的雑音により極度に歪ませられている。そのような映像の読解は、多くの実行および経験を必要とし、しかも或る程度の解釈を必然的にともなうのである。第39図においては、ビデオモニタ123は映像Ｖ１を発生させる。二重の被写界深度のスクリーン125がビデオモニタ123の前方に配置され、フレーム131上に相互に隣接して装着される湾曲したプリズム状のスクリーン127および129の一対を包含する。図示されるように、二重のスクリーン125は内方のスクリーン127と外方のスクリーン129を包含する。スクリーン127および129は、好適には、垂直の中心線において距離Ｄだけ隔離されている。19インチのビデオモニタについては、値Ｄは約２インチであることが可能である。フレーム131は相互交換可能であることが可能であり、第５図および第６図に関連して論じられた被写界深度のハウジングに嵌込まれるに適合することが可能である。作動に際して内方のプリズム状スクリーン127はビデオ映像の400本の解像線の各々を３本の線、すなわち２本の映像線と１本の分割線、へ再構成する。結果としての1200本の線は外方のプリズム状スクリーン129により追加の解像線へさらに再構成される。したがって表示される音響的映像は、極めて小形の要素へ再構成され粒子は実質的に減少させられる。二重のプリズム状スクリーン125の曲線はまたは観察される映像が影の深度の手掛かりに視覚的な記憶の経験を補足したものに従い分析されるようにする。その結果、内部器官等の知覚された映像の形状はより容易に見られる。人間の心臓の音響的映像を標準のビデオモニタ上で観察するとき、スクリーンは電子工学的雑音による騒音を発生する。この雑音は担当の医師が心臓を効果的に検査することを極めて困難にするが、それは映像が絶えず分裂するからである。しかし同じ音響的映像は、第33図の二重のプリズム状スクリーンを通して観察されると、医師に、心臓の形状の映像のみならず心室および心臓弁の構造に関するより明瞭な情報をも提供する。ソノグラム、反響心臓運動図およびMRIの映像の被写界深度の観察を向上させるために、ブルーフィルターであって汚損シフト68透過率52％のもの、がプリズム状スクリーン127の後方に設置されることができる。本発明によるプリズム状スクリーンを製作する好適な工程が第40図に関連して論じられる。もちろん、製作技術は、用途の特定の要求およびプリズム状スクリーン用に選択される透明材料により異なる。プラスチックのスクリーン材料の連続状のシートまたはフイルム131はコンベヤまたはその他の適切な輸送装置に沿って進行させられることが可能である。熱風が供給ホース133を通してプラスチックのシート131上に配置される分配用充填部135へ供給される。熱風はプリズムが切断により形成される前にプラスチック材料を軟化し、結果として形成されるプリズムを光学的により明瞭にし、研摩の工程を追加する必要がないようにする。標準のフライス盤のアーム137は、スクリーンの材料131にプリズム線141を切削するために従来のダイヤモンド切削工具139を備える。フライス盤のアーム137 は、正方形のプリズムが希望されない場合は、角度ａだけ傾けられることが可能である。フライス盤のアーム137は、任意の標準のフライス盤の一部であることが可能であり、好適には計算機制御の下に作動する。フライス加工の工程の速度を高めるために、フライス加工の工具は、工具を100,000rpmにまで駆動するタービンにより作動させられることが可能である。湾曲したプリズム状スクリーン用のプリズム構造の製作用の他の工程は、回転ドラムを構成することを必然的にともない、回転ドラムの下を加熱されたプラスチックのシートまたはフイルムが通過させられる。回転ドラムはグリッドのパターンを包含し、該グリッドのパターンは、軟化されたプラスチックが回転ドラムの下方を通過するとき軟化されたプラスチック内へ圧入されてプリズム構造を形成させる。スクリーンが冷却されてしまった後は、スクリーンは光学級へまで研摩されるべきである。次いでシートは所定寸法に切断され、適切なフレーム内に設置される。プリズムの線の切削に続いて、シート131は、従来の態様で反射防止用被膜を適用するため、被覆用電極143と145の間を通過する。反射防止用被膜が適切に形成された後、シートは所定長さに切断され、フレーム内に装着され、前記されるような用途に供される。 19インチまたは13インチの医学用ビデオモニタに装着される場合の本発明の他の実施例が、観察者が２インチの直径のマイクロ内視鏡映像であって1.5×ないし2.0×に拡大されたものを観察することを可能にするために設計されている。この映像はまた、観察者に、詳細度がより低いビデオ映像においては認識できない、改善された解像度、向上した映像の詳細度および映像深度の手掛かりをもって、改善された解像度をもって見られるのである。腹部内視鏡／内視鏡の手術の過程において、ビデオ映像は患者の身体の内部から19インチまたは13インチのビデオモニタへ直接に伝送される。マイクロ光ファイバ映像伝達路を通して観察されるマイクロ内視鏡診察は、特に重要である。映像は代表的には比較的に低い明るさの環境において撮像され、19インチの医学的モニタ上に現われる最終的映像は直径わずかに２インチであり、多くの場合、雑音が多く、比較的貧弱な解像品質という特徴を有する。耳下腺涙液導管、涙液用の管、胸部探査および再建手術、脊柱の不整列、脳および神経系の脳神経外科、内耳、鼻、および咽喉（耳鼻咽喉科学）、再建プラスチック手術、輸卵管診察、婦人科診察、再生産遺伝学、および最小に侵襲的な獣医外科診察に用いられるマイクロ内視鏡診察は、直径0.3mmないし3.0mmの範囲の光ファイバの束を有する光学的観察装置を用いて遂行される。これらの困難な観察は、人体の外科診察についての改善の新しい道路を開設したのである。そのような診察は、大なる手術の区域を開く必要をなくし、極めて小さく狭い身体の開口の内部に到達し該内部を観察することを可能にする。そのような診察はまた、患者の精神的不快感、ストレス、および感染の危険性を低減させ、また、患者が大抵の場合迅速に回復することを可能にする。種々のマイクロ診察における、レンズ、光ファイバ、ビデオカメラ、高解像度のビデオモニタ、および実際の技術の最近の進化にもかかわらず、ビデオモニタへ伝達される映像品質は多くの場合、依然として貧弱である。比較的貧弱な品質は、観察される映像の寸法が小さいことに起因するだけでなく、映像の鮮鋭度および明瞭度が貧弱であることにも起因する。このことは、光ファイバ導路の終端にあるレンズが、映像の撮像される環境において、最小で１インチの１／50の直径のものであることの結果である。光ファイバを通して伝達される２インチのマイクロ映像は、比較的小さい、暗い映像としてビデオカメラへ焦点形成させられる。映像は19インチのモニタスクリーンの高さのわずか１／６の高さのものであり、モニタスクリーンの面のわずか１／40を占有するにすぎない。しかし19インチのモニタはマイクロ内視鏡診察に関与する大抵の外科医により選択されるモニタであり、それは13インチのモニタにおいてはマイクロ映像はわずかに直径1.5インチであるからである。そのように小さい映像ではマイクロ診察は多くの場合極めて困難である。 19インチと13インチの両方の医学用ビデオモニタの映像は、同じ成分すなわち映像画素で構成される（映像を形成する走査線のラスタを形成する小さい電子工学的な点）。19インチと13インチの両方のビデオモニタは同じく200本の走査解像線を包含する。ビデオスクリーンの幅にわたり走行するラスタ走査線は、約1. 0mmの高さ、すなわち１インチの１／25であり、ラスタ線の間の間隔は正常には0 .5mmすなわち１インチの１／50である。線の厚さおよび線間の間隔は基本的映像解像の200本の走査線を作り出し、この走査線はビデオモニタのスクリーンを頂部から底部までにわたり満たす。ビデオ映像をフイルム映像と比較すると、ビデオ映像の解像度は１／15の比率で低い。高品質の写真レンズは通常、100倍の比率で高い解像度で（1.0mmあたり 100本）製作される。正常の内視鏡ビデオシステムは、映像を全寸法のビデオスクリーンに投影する。これは、このシステムが光ファイバ光導路の１／24インチの直径に制限されず、観察区域を照明するための強力な光源を装備しているからである。しかし、このことは、マイクロ内視鏡の映像形成システムにおいては実現することはできない。マイクロ内視鏡のビデオシステムは外科技術における電子工学的および光学的な現状打開策であり、それは涙液管および脊髄管のような人体の小さい、封じ込められた区域の映像形成が行われることを可能にする。しかし、映像の貧弱な品質とその２インチの直径寸法は、用途と有効性を制限してきた。この理由のために、本発明は、従来のテレビジョンスクリーンの拡大スクリーンシステムの欠陥に対する相当の改善を達成したのであり、マイクロ内視鏡技術の進展であり、このことは、ビデオモニタのスクリーン上で観察される場合の、被写界深度の映像の拡大された、品質向上されたものに対する外科医の要求を解決することを助けるものである。好適な実施例が医学的映像形成のシステムに関連させて記述されてきたが、本発明の応用はまた、６インチないし36インチの寸法の範囲にあるガスおよび石油のライン、および下水用の監視システム、建築物構造の検査、機械的モータの内部の検査、軍事および警察用の熱センサによる夜間の観察、軍事および商船用の船舶水線下の監視、スマート爆弾の試験、ビデオモニタ、商用テレビジョンにおいて観察される外方宇宙における伝送、任意の将来の高解像度テレビジョンシステム、およびその他の環境であって映像の拡大、被写界深度および／または改善された映像の明瞭性および対照性が重要であるもの、において見出されることが可能である。熟練した技術者にとっては、その他の応用の区域は容易に明らかであろう。第41図を参照すると、19インチのビデオモニタ201はビデオスクリーン202を包含する。ハウジング205は、ビデオスクリーン202の前方に取り付けられており、装着された被写界深度のプリズム状スクリーン203を包含する。スクリーン203はフレーム203Ａ内に組立てられている。前記されるように、被写界深度のスクリーンは複数の水平マイクロプリズムを有する多プリズム状の構造のものであり、この水平マイクロプリズムは被写界深度のスクリーン203の内面の幅にわたり延びている。被写界深度のスクリーンのより詳細な説明のためには、第５〜第12図、第25〜36図、および第39図およびそれにともなう明細書記述へ、特別の参照がなされる。ハウジング205の前方部分に置かれる拡大用レンズ204は、より強い深度の手掛かりの向上を提供し、映像をより容易に観察できるよう拡大する。２インチの直径のマイクロ映像に関しては、拡大は2.0×を超えない。全スクリーンビデオ映像に関しては、拡大は１ .５×を超えない。この具体例によれば、プリズム状スクリーン203とレンズ204 は、単一の光学システムとして設計されている。プリズム状スクリーンが無いと、レンズ204は、映像とともにラスタ走査線も拡大する可能性があり、映像を受容不可能なものにする。レンズ204が無い場合の前記されたプリズム状スクリーンは、映像を1.5×ないし2.0×に拡大することを行なわない。ハウジング205は、光学要素をビデオモニタの前面に取り付ける。好適には、ハウジングの前部および後部は、それぞれ前方および後方の強化ガラスの窓で封止され、この強化ガラス窓は反射防止用の被膜で処理されている。レンズ204はアクリル樹脂の平凸形のレンズである可能性があり、このものは集中および収束の分離を実現するよう設計されている。レンズ204の焦点距離は、比較的長く、好適には約30インチであるが、有利であるには、10インチないし40インチの範囲であることが可能である。レンズ204は好適にはビデオスクリーンから約５インチのところに装着される。プリズム状スクリーン203は、追加の集中および収束の情報を提供し、ビデオのラスタ線の寸法を１／３に縮小するために、レンズ204とビデオスクリーンの間に置かれる。プリズム状スクリーンは、好適には、ビデオスクリーンの近傍において、プリズムレンズの行列がビデオの走査線と平行になるように装着される。ハウジングの内方部分は、好適には、観察される映像を周囲光および反射光から隔離するために黒色にされ、このことはまた深度の手掛かりを強化することを助ける。好適には、ハウジングの外側の前方の部分は黒色のフレームを包含し、この黒色のフレームは、光学的な前面の窓をハウジングの内方へ向って５°ないし10°だけ傾け、それによりガラス窓の前方に存在する可能性のある明るい物体の反射光および周囲光を除去することを助ける。観察者の眼が深度の手掛かりを知覚する態様が特に第13ないし第22図を参照しつつ記述された。さらに、プリズム状のスクリーンがビデオ走査線のラスタを減少させる態様が第31図ないし第36図Ｂを参照しつつ記述される。現在の具体例においては、平凸形のレンズ204は、プリズム状スクリーンと組合わされると、深度の手掛かりの向上のレンズとして働く。スクリーン203とレンズ204は単一の光学システム203−204として設計されたものである。第42図は、平凸形のレンズがビデオ映像の拡大する方法を図解する。観察される物体Ｏ₁はレンズＬにより拡大され、拡大された物体の映像Ｏ₂を生成する。好適な実施例においては、レンズまでの眼の観察の距離は可変であり、レンズの焦点距離は好適には比較的に長い焦点距離である。第43図は、長い焦点距離のレンズが本発明において用いられる態様を図解する。好適な実施例においては、仮想的な映像Ｓ２に対するビデオスクリーンＳ１の拡大は、762mmの焦点距離を有しビデオスクリーンから126mmの距離に置かれる25 インチ直径のレンズにより遂行される。レンズの設計の一次的な目的は、ビデオ映像における深度の手掛かりを強化することにあるから、拡大は1.5×として低い度合いに維持され、この拡大の度合いは映像拡大に起因する歪みの範囲より低いものである。第44図は、深度の手掛かりが向上させられる態様を図解する。光ビームがガラスまたはプラスチックの透明な構造体を通過するとき、この構造体の屈折率および厚さに依存して、映像はより短かい距離において焦点形成する。構造が平凸形のレンズであると、映像は、レンズの厚さがより大であるレンズの中心における短かくされた距離“ａ”のところであってレンズがより厚いところにおいて集点形成する。レンズのより薄い周辺部分を通過する光は“ｂ”において焦点形成する。屈折率が1.5163であるBK７ガラスを用いることにより光ビームの実効長さはBK７ガラスの厚さの約１／３だけ縮小させられ、レンズの縁部においてはより小になる。スクリーンＳ１の場所における平面状の映像ｐは、レンズ204を通して、僅かに湾曲した映像Ｓ２として見られる。この追加された曲率は、眼により知覚される集中と収束の距離を分離し、平面状の映像に存在する深度の手掛かりを向上させる。第44図に示されるように、レンズ４の中央部を通過する光ビームａはレンズの厚さｔ_aに遭遇する。他方において、光ビームｂは、減少した厚さｔ_bを有するレンズ４の周辺部を通過する。レンズは焦点が、BK７ガラスの映像を横切って、ほぼｘ＝ｔ_a／３−ｔ_b／３だけ変位する（偏位する）ようにさせる。偏位“Ｘ ”は、平面状のビデオ映像ｐに対して、眼の集中と収束の一致しない読みを生じさせる。レンズに起因する映像の偏位は、プリズム状スクリーンに対し前記の場合と同様な効果を与える。単一の光学システムに組合わされるレンズとプリズム状スクリーンは、集中と収束の変位の増大を生じさせ、このことは眼の収斂能力を減殺し、観察者に対しビデオ映像は平坦であると表示する。このことは、脳が、深度の手掛かりが真の深度であると知覚されるよう深度を分析することを可能にする。第45図Ａは、プリズム状スクリーンPR、ビデオスクリーンＳ１、および仮想映像Ｓ２の配置を図解する。仮想映像Ｓ２はビデオスクリーンＳ１の背後において、角度αだけ下方へ偏位するようにみえる。この映像偏位はまたプリズム状スクリーン角度βの傾きに関係している。角度βの代表的な値は、ほぼ60°であることが可能である。第45図Ｂは、第45図Ａの光学システムであって、レンズＬと組合わされて単一の光学システムを構成するもの、を図解する。結果としての仮想映像Ｓ２は拡大され、より強い集中と収斂の変位を生じさせ、それにより、より強い深度の手掛かりの効果の向上を生じさせる。さらに、前記されるように、特に第29図〜第36図ｂを参照して、プリズム状スクリーンPRは、好適には、各ビデオ走査線について３個の超小形のプリズムを包含する。その結果、各ラスタビデオ走査線は３個に分割され、それにより、ラスタビデオ走査線の可視性の相当の低減を生じさせる。第45図Ｃは、第45図Ｂに示されるものに類似する設計の形態であって、プリズム状スクリーンPRは水平軸に沿い側部から側部へ湾曲しているもの、を図解する。湾曲したプリズム状スクリーンPRを収容するため、レンズＬは球状から非球状へ変化させられ、プリズム状スクリーンの湾曲に追従するよう設計されている。この配置は、映像の観察の角度を増大させるために、映像の歪みを補正する。第45図Ｄは、第45図Ｂの配置に類似する他の形態の側面図を図解する。第45図Ｄに示されるように、プリズム状スクリーンPRは、任意の知られた技術により平凸形のレンズＬの平面状表面に直接に適用されることが可能である。例えば、マイクロプリズムは、レンズ204の表面に直接、高精度で、蝕刻、圧延、またはフライス加工されることが可能である。その代りに、プリズムは、レンズに適切に、機械的または化学的に付着させられることが可能である。Ｓ１はビデオ映像、Ｓ２は拡大されたビデオ映像である。第45図Ｅは、レンズ204およびプリズム状スクリーンPRの単一のプリズム部分により指向されつつある光ビームを図解する。レンズ204からの光ビームは角度 β上のプリズムに進入し、それにより、レンズ204の焦点距離および屈折率に従い、プリズム状スクリーンの設計の角度αを補正する。第45図Ｆは、プリズム状スクリーンPRに直接に積層され、接着され、圧延され、蝕刻され、またはフライス加工されたレンズ204の部分を示す。明瞭にするために、プリズム状スクリーンの一部だけが図解される。プリズム状スクリーンは 45°のプリズム角度を有し、レンズ204の平面状表面は観察の角度から60°傾いている。第45図Ｇは他の具体例を示し、この具体例においてはプリズム状スクリーンPRは60°のプリズム角度を有し、レンズの平面状表面は観察の角度から75° 傾いている。観察の軸が水平の場合には、レンズ４は、好適には、プリズム角度が増大するにつれより直立の位置に置かれる。第46図Ａ、第46図Ｂ、および第46図Ｃは、レンズの種々の設計を示す。第46図Ａは第45図のシステムに関連して記述されたものと同じレンズ204を図解する。第46図Ｂにおいては、レンズ204は、BK７ガラス（1.5163の屈折率を有する）で作られる代りに、より大なる屈折率1.6204を有するSK16ガラスで作られる。レンズはまた、比較的大なる屈折率を有するアクリルおよびポリカーボネートのプラスチック材料で作られることができる。比較的大なる屈折率を有する材料を用いることにより、中心の厚さ（第46図Ｂ）、したがってレンズの重量を減少させることができる。第47図は、第45図Ｂのレンズに類似する中空の平凸形のレンズの１つの設計を図解する。レンズは、中空の、モールドされ、切断され、そして研摩された要素として製作され、次いでこのものは高屈折率の液体を充填されて封止される。高屈折率の液体の漏洩を防止するための縁部の封止に困難をともなうが、この設計は、原価的に有利であり、システム全体の重量を減少させる。第48図を参照すると、ビデオ映像の拡大が希望されず必要でもない場合、レンズ204は、例えば１インチの厚さをもつ光学的に平坦なプレートＦで置換されることが可能である。この厚いプレートは、レンズ204 に類似する態様で作動し、その場合に透明プレートを通過する光ビームの長さをガラスの厚さの約１／３だけ縮小させる（Ｘ＝Ｄ₁−Ｄ₂）。第８図Ａに図解されるように、仮想の映像Ｓ２はビデオスクリーンＳ１の前方にみえる。平凸形のレンズを利用するシステムの場合のように、第48図Ａのシステムは、集中の収束の変位を生じさせ、このことは観察される映像の深度の手掛かりを向上させる。第49図および第49図Ａは、第48図におけるプレートを図解し、このプレートは透明プレートＦの平坦な表面に適用されたプリズム状スクリーンの表面PRを有する。第50図は光学的に平坦なプレートが中空のモールドされまたは切削されたプレートで置換されたものを示し、このものは高屈折率の液体が充填されて封止される。本発明の原理、好適な実施例、および作動態様が前記において記述された。しかし保護が求められる発明は開示された特定の形式に制限されると考えられるべきではなく、その理由はそれらは限定のためではなく説明のためと解釈すべきであるからである。発明の精神を逸脱することなく、当業者により変形および変化がなされることが可能である。例えば本発明は、ビデオスクリーンの映像の観察に制限されるものではなく、記録された深度の手掛かりを包含する任意の映像の観察に用いられることが可能である。そのような映像は、コンピュータの映像、高解像度テレビジョンの映像、映写されるフイルムの映像、静止写真およびスライド、透明陽画、印刷された映像および美術作品を包含する。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９６年１月１５日【補正内容】明細書第48図は、レンズ204が平行な透明プレートで置換された、本発明の一実施例を図解する図、第48図Ａは、プリズム状スクリーン“PR”が透明プレートの後方に置かれた、本発明の一実施例を図解する図、第49図は、プリズム状スクリーン“PR”が平行な透明プレートに装着された、本発明の一実施例を図解する図、第49図Ａは、平行な透明プレートをもつ本発明の一実施例を図解する図であって、観察者の眼が、ビデオスクリーンＳ１の前方に出現する仮想的ビデオ映像Ｓ２を観察する態様を証明するもの、第50図は、平行な透明プレートをもつ本発明の一実施例を図解する図であって、該透明プレートは中空であり液状の高屈折率充填物が充填されているものである。好適実施例の詳細な記述本発明は以下において特定の好適な実施例に関連して記述されるが、本発明はこの記述された実施例には限定されないことが理解されるべきである。例えば、好適な実施例は医学的映像形成システムに関連させて記述されるが、本発明の応用はまた、飛行模擬システム、仮想現実の表示、計算機援助形の設計のシステム、監視用のシステム、および、映像のフィールド深さおよび／または改善された映像の明瞭性および対照性が重要であるその他の環境において見出されることが可能である。医学的映像形成システムにおける幾つかの追加の応用もまた利用可能である。例えば、本発明は、医学的および産科的な映像形成、例えばソノグラム、筋骨格の映像形成、血管映像形成、血管造影、血管形成、歯科診察、カテーテル検査、耳科診察、内視鏡診察、腹腔鏡診察、骨盤診察、および関節鏡診察に応用を見出すことが可能である。応用のその他の領域は、熟練した専門家には、容易に明らかなことであろう。第５図を参照すると、標準の13インチ（33cm）または19インチ（48cm）のビデオモニタ21は、ビデオスクリーン23を包含する。フィールドスクリーン25の湾曲した深さは、ビデオスクリーン23の前方に形成される。下記においてより詳細に記述されるように、被写界深度のスクリーン25はの深度は、好適には、被写界深度のスクリーン25の内表面の幅を横切って延びる水平のマイクロプリズムの複数を有する多プリズム状の構造である。湾曲した被写界深度のスクリーン25はフレーム27内に保持されることが可能であり、このフレームはビデオモニタ21に組込まれている。フレーム27はビデオスクリーンとモニタの外壁の間の空間を覆い、好適には、ビデオモニタ21上の調整つまみおよび制御部へのアクセスを可能にするよう設計されている。被写界深度のスクリーン25の頂部28および底部29は黒色のマスクを備えることが可能であり、この黒色のマスクにより被写界深度のスクリーン25の背後における外界の光が減少させられる。ビデオモニタへの装着物として別個のフィールド深さのスクリーンを設けることの代りに、被写界深度のスクリーンが製造時にビデオモニタと一体化されることが可能である。被写界深度のスクリーン25は、好適には光学級のプラスチックで作られ、好適にはビデオモニタの各走査線について少くとも３個の水平プリズム26を包含する。理想的には、スクリーンは１インチ当り60プリズム（23.6／cm）と１インチ当り160プリズム（70／cm）の間のプリズム密度を包含することが可能である。プリズム密度の増大にともない改善された結果が一般的に得られるであろう。しかし、スクリーンの製造は、プリズム密度の増大にともないより複雑かつ高価になる可能性がある。被写界深度のスクリーン25の製造に有用な１つの材料は、不透明性が１％より小で体積吸収性が50dB／ｍより小であるポリカーボネートの薄葉状材料である。ポリカーボネートの薄葉は好適には、0.018インチ± 0.003インチ( 0.046cm±0.008cm)のカリパー、少くとも260°Ｆの歪み温度、および相当に高度の引張り強度を有する。その代りとして、光学級の、アクリンその他の透明プラスチックまたはガラス材料を用いることも可能である。マイクロプリズム26は、任意の適切な技術例えば切断、切削、モールド、等により形成されることが可能である。第40図に関連して詳細に記述される好適な製作技術において、スクリーン材料の透明なシートはマイクロプリズムを形成するようシーリング加工される。次いで、シーリング加工されたシートは研摩され、反射防止用被膜で被覆される。反射防止用光学的被膜は、映像の品質を向上させ、対照性を増大させ、また、映像のまぶしさとゴースト発生を減少させる。用途に応じて、プリズムは対称的また非対称的であることが可能であり、相互に60° ないし120°の角度をもつ、側面を有することが可能である。次いで、シートの側部は、フレーム27内へ嵌入され、それにより、使用に際して、該側部はビデオスクリーン23に隣接する。スクリーンは被写界深度のスクリーンの中央部へ向ってビデオスクリーンから湾曲し、中央の線においてビデオスクリーンから最大の距離に達するようになる。19インチ（48cm）のビデオモニタのスクリーンについては、被写界深度のスクリーンは中央の線においてビデオスクリーンから約７インチ（17.8cm）の位置にある。プリズム状スクリーンの曲率は種々の角度例えばｘ，ｙ，およびｚからの観察を可能にし、深度の効果を復元するのに相当の役割を果たす。第６図を参照すると、被写界深度のスクリーンの第２の具体例が図解され、このものは被写界深度の高精度の観察における医学的用途に特に適しており、この被写界深度の高精度の観察は歯科診察、身体内部診察および手術、骨および関節の診察および手術、血管造影、血管形成、およびカテーテル診察をともなうものである。このような医学的用途は多くの場合、明るく照明され、モニタが光で包囲されている部屋で、ただし観察が角度ｘ’，ｙ’，ｚ’のより狭い範囲に制限されている部屋で、モニタを観察することを必然的にともなう。この具体例はまた、テレビジョン、ビデオ、または計算機のモニタにおいて観察される、商業デザイン応用の高精度の被写界深度の観察に用いられることに特に適している。第６図に示されるように、被写界深度のプリズム状スクリーン25は光隠蔽用フード31に嵌合され、該光隠蔽用フードはスクリーンを頂部、底部、および側部から遮蔽する。さらに、被写界深度のスクリーン25をモニタの前方の光から保護するために、前面フレームが設けられることが可能である。前面フレーム33の寸法は、適用および観察の条件に依存する。例えば、スクリーンの前方に幾つかの光が存在する場合は、比較的大なる前面フレーム33を設けることが望ましい可能性がある。しかし、これは利用可能な観察角度ｘ’，ｙ’ ，ｚ’を許容不可能な程度に減少させる可能性がある。したがって、調整可能な前面フレーム33は観察条件をより良く制御するような観察を行うことを可能にする。或る医学的操作においては、探知素子は、19インチ（48cm）の観察用モニタ上においてすら、小さい映像を提供するにとどまる。例えば、涙液管の内視鏡診察に用いられる探知素子は、19インチ（48cm）のビデオモニタ上で直径２インチ（ 2.51cm）より小なる円形の映像を提供する。このような場合には、被写界深度のスクリーンを、映像の利用可能な部分の前面にのみ配置することが好適である。第７図は、大形のビデオスクリーン23上における小形の映像34の被写界深度の観察の配置を図解する。一対の垂直なブラケット35および37が、フィールド深さスクリーン25を支持するためにビデオモニタ21に装着される。１つの選択形態として、被写界深度のスクリーン25は相互に重積された湾曲したプリズムシートの一対から形成されることが可能である。涙液管の内視鏡診察の操作において代表的である２インチ（5.1cm）の円形の映像34について、被写界深度のスクリーン2 5は、好適には、ビデオスクリーン23から約5.1cm延びている。また、この応用において、垂直の支持ブラケットの内部部分は約7.6cm離隔している。凸出した映像例えば映画または写真スライドを観察するのに有用である被写界深度の観察の配置が第８図に概略的に示されている。投射器41は、後方スクリーンに投射される映像を、スクリーン43上に集束する。次いでこの映像は被写界深度のスクリーン45を通して観察される。このような配置は腹部内視鏡診察（身体内部）の手術のスライド映像の被写界深度の観察に特に適している。静止写真に関連して有用な被写界深度の観察用の配置が第９図に図解される。それに示されるように、写真49は湾曲したプリズム状のスクリーン51を通して観察され被写界深度が実現されることが可能である。この配置は、例えば、不動産、逃亡犯罪者、失踪人物、事故、保険、および静止写真を含む法廷証拠報告に用途が見出されることが可能である。第10図は、本発明による、湾曲したプリズム状のスクリーンの一部の断面図を示す。使用に際しては、矢印で表わされるように、観察者は被写界深度のプリズム状スクリーン25を通して、ビデオスクリーン23またはその他の物体を観察することが可能である。図示される、プリズム状スクリーンにおいては、直角のプリズムが、点Ｒ，Ｓ、およびＴの間の90°の角度により、スクリーンの内表面上において規定される。プリズムは好適には60°と95°の間の角度で形成されるが、60°ないし12 0°の範囲において変動することが可能である。プリズムは、観察者の観察の角度および映像の寸法に依存して、45°までの範囲において上方向へまたは下方向へ傾くことが可能である。より特定的には、第 10図を参照することができるように、線Ｐは、被写界深度のスクリーンの平坦な外表面に垂直である。線Ｂはプリズムを規定する角度を２等分する。線の間の角度はプリズムの傾きの度合いを決定する。例えば点Ｒ，Ｓ’，Ｔ’により規定されるプリズムはａ°だけ下方向に傾いている。被写界深度のスクリーンにおいて形成されるプリズムの数は、ビデオスクリーンの寸法および観察者が存在する位置までの距離により変動する。ビデオモニタについては、プリズム線の数は、少くともモニタ上のビデオ走査線の数に等しい。しかし、プリズムの数は、好適には、ビデオ映像の線当り約３個のプリズムからその２ないし３倍の数までの範囲において変動し、その結果として１インチ当り60（23.6／cm）のプリズム線から、１インチ当り160（70／cm）のプリズム線またはそれより多いプリズム線という状態にみちびかれる。第11図を参照すると、被写界深度のスクリーン25は上方向へａ°だけ傾いた非対称のプリズムを包含する。この傾きにより、ビデオスクリーン23の中心を見ている観察者Ｖは、ビデオスクリーン23の実際のレベルより下方向へ偏位したビデオスクリーン映像23’を見ることになる。同様に、下方向へ傾いたプリズムは、スクリーン映像を上方向へ偏位するようにさせることが可能である。そのような偏位は、例えば、ビデオモニタが観察者の眼のレベルの上方または下方に設置された場合に、希望される可能性がある。第12図は、第11図の構成の透視図を示す。湾曲したプリズム状スクリーン25を通して観察するとき、ビデオモニタ23上の平坦な映像は湾曲した映像23’として見られる。したがって、観察者の眼は、映像23’における点53から点55へ移動するとき、焦点および収斂を変化させることを余儀なくさせられる。その結果として、観察者の頭脳は、受理した映像データにより“混乱”させられ、平坦な映像に包含された、映像の深度の手掛かりを分析することを開始する。これらの映像の深度の手掛かりは、写真であるか電子工学的な記録であるかいずれの場合でも、あらゆる平坦な映像に或る程度存在する。心理学的手掛かりとして分類される深さの手掛かりの例が、第13ないし第21図に関連させて以下に論じられる。これらの心理学的手掛かりは、観察者の眼の立体視および収斂の能力には無関係に、知覚される。第13図において、物体Ｏ₁およびＯ₂は同じ寸法を有するか、眼からの、それぞれの距離のために、相異なる寸法の網膜映像を投影する。二重の被写界深度のスクリーン125がビデオモニタ123の前方に配置され、フレーム131上に相互に隣接して装着される湾曲したプリズム状のスクリーン127および 129の一対を包含する。図示されるように、二重のスクリーン125は内方のスクリーン127と外方のスクリーン129を包含する。スクリーン127および129は、好適には、垂直の中心線において距離Ｄだけ隔離されている。19インチ（48cm）のビデオモニタについては、値Ｄは約２インチ(5.1cm)であることが可能である。フレーム131は相互交換可能であることが可能であり、第５図および第６図に関連して論じられた被写界深度のハウジングに嵌込まれるに適合することが可能である。作動に際して内方のプリズム状スクリーン127はビデオ映像の400本の解像線の各々を３本の線、すなわち２本の映像線と１本の分割線、へ再構成する。結果としての1200本の線は外方のプリズム状スクリーン129により追加の解像線へさらに再構成される。したがって表示される音響的映像は、極めて小形の要素へ再構成され粒子は実質的に減少させられる。二重のプリズム状スクリーン125の曲線はまた、観察される映像が影の深度の手掛かりに視覚的な記憶の経験を補足したものに従い分析されるようにする。その結果、内部器官等の知覚された映像の形状はより容易に見られる。人間の心臓の音響的映像を標準のビデオモニタ上で観察するとき、スクリーンは電子工学的雑音による騒音を発生する。この雑音は担当の医師が心臓を効果的に検査することを極めて困難にするが、それは映像が絶えず分裂するからである。しかし同じ音響的映像は、第33図の二重のプリズム状スクリーンを通して観察されると、医師に、心臓の形状の映像のみならず心室および心臓弁の構造に関するより明瞭な情報をも提供する。ソノグラム、反響心臓運動図およびMRIの映像の被写界深度の観察を向上させるために、ブルーフィルターであって汚損シフト68透過率52％のもの、がプリズム状スクリーン127の後方に設置されることができる。本発明によるプリズム状スクリーンを製作する好適な工程が第40図に関連して論じられる。もちろん、製作技術は、用途の特定の要求およびプリズム状スクリーン用に選択される透明材料により異なる。プラスチックのスクリーン材料の連続状のシートまたはフイルム131はコンベヤまたはその他の適切な輸送装置に沿って進行させられることが可能である。熱風が供給ホース133を通してプラスチックのシート131上に配置される分配用充填部135へ供給される。熱風はプリズムが切断により形成される前にプラスチック材料を軟化し、結果として形成されるプリズムを光学的により明瞭にし、研摩の工程を追加する必要がないようにする。標準のフライス盤のアーム137は、スクリーンの材料131にプリズム線141を切削するために従来のダイヤモンド切削工具139を備える。フライス盤のアーム137 は、正方形のプリズムが希望されない場合は、角度ａだけ傾けられることが可能である。フライス盤のアーム137は、任意の標準のフライス盤の一部であることが可能であり、好適には計算機制御の下に作動する。フライス加工の工程の速度を高めるために、フライス加工の工具は、工具を100,000rpmにまで駆動するタービンにより作動させられることが可能である。湾曲したプリズム状スクリーン用のプリズム構造の製作用の他の工程は、回転ドラムを構成することを必然的にともない、回転ドラムの下を加熱されたプラスチックのシートまたはフイルムが通過させられる。回転ドラムはグリッドのパターンを包含し、該グリッドのパターンは、軟化されたプラスチックが回転ドラムの下方を通過するとき軟化されたプラスチック内へ圧入されてプリズム構造を形成させる。スクリーンが冷却されてしまった後は、スクリーンは、光学級へまで研摩されるべきである。次いでシートは所定寸法に切断され、適切なフレーム内に設置される。プリズムの線の切削に続いて、シート131は、従来の態様で反射防止用被膜を適用するため、被覆用電極143と145の間を通過する。反射防止用被膜が適切に形成された後、シートは所定長さに切断され、フレーム内に装着され、前記されるような用途に供される。 19インチ（48cm）または13インチ（33cm）の医学用ビデオモニタに装着される場合の本発明の他の実施例が、観察者が２インチ(5.１cm)の直径のマイクロ内視鏡映像であって1.5×ないし2.0×に拡大されたものを観察することを可能にするために設計されている。この映像はまた、観察者に、詳細度がより低いビデオ映像においては認識できない、改善された解像度、向上した映像の詳細度および映像深度の手掛かりをもって、改善された解像度をもって見られるのである。腹部内視鏡／内視鏡の手術の過程において、ビデオ映像は患者の身体の内部から19インチ（48cm）または13インチ（33cm）のビデオモニタへ直接に伝送される。マイクロ光ファイバ映像伝達路を通して観察されるマイクロ内視鏡診察は、特に重要である。映像は代表的には比較的に低い明るさの環境において撮像され、 19インチの医学的モニタ上に現われる最終的映像は直径わずかに２インチ(5.1cm )であり、多くの場合、雑音が多く、比較的貧弱な解像品質という特徴を有する。耳下腺涙液導管、涙液用の管、胸部探査および再建手術、脊柱の不整列、脳および神経系の脳神経外科、内耳、鼻、および咽喉（耳鼻咽喉科学）、再建プラスチック手術、輸卵管診察、婦人科診察、再生産遺伝学、および最小に侵襲的な獣医外科診察に用いられるマイクロ内視鏡診察は、直径0.3mmないし3.0mmの範囲の光ファイバの束を有する光学的観察装置を用いて遂行される。これらの困難な観察は、人体の外科診察についての改善の新しい道路を開設したのである。そのような診察は、大なる手術の区域を開く必要をなくし、極めて小さく狭い身体の開口の内部に到達し該内部を観察することを可能にする。そのような診察はまた、患者の精神的不快感、ストレス、および感染の危険性を低減させ、また、患者が大抵の場合迅速に回復することを可能にする。種々のマイクロ診察における、レンズ、光ファイバ、ビデオカメラ、高解像度のビデオモニタ、および実際の技術の最近の進化にもかかわらず、ビデオモニタへ伝達される映像品質は多くの場合、依然として貧弱である。比較的貧弱な品質は、観察される映像の寸法が小さいことに起因するだけでなく、映像の鮮鋭度および明瞭度が貧弱であることにも起因する。このことは、光ファイバ導路の終端にあるレンズが、映像の撮像される環境において、最小で１インチの１／50の直径のものであることの結果である。光ファイバを通して伝達される5.1cmのマイクロ映像は、比較的小さい、暗い映像としてビデオカメラへ焦点形成させられる。映像は19インチ（48cm）のモニタスクリーンの高さのわずか１／６の高さのものであり、モニタスクリーンの面のわずか１／40を占有するにすぎない。しかし19インチ（48cm）のモニタはマイクロ内視鏡診察に関与する大抵の外科医により選択されるモニタであり、それは 13インチ（33cm）のモニタにおいてはマイクロ映像はわずかに直径1.5インチであるからである。そのように小さい映像ではマイクロ診察は多くの場合極めて困難である。 19インチ（48cm）と13インチ（33cm）の両方の医学用ビデオモニタの映像は、同じ成分すなわち映像画素で構成される（映像を形成する走査線のラスタを形成する小さい電子工学的な点）。19インチ（48cm）と13インチ（33cm）の両方のビデオモニタは同じく200本の走査解像線を包含する。ビデオスクリーンの幅にわたり走行するラスタ走査線は、約1.0mm の高さ、すなわち１インチの１／25であり、ラスタ線の間の間隔は正常には0.5m mすなわち１インチの１／50である。線の厚さおよび線間の間隔は基本的映像解像の200本の走査線を作り出し、この走査線はビデオモニタのスクリーンを頂部から底部までにわたり満たす。ビデオ映像をフイルム映像と比較すると、ビデオ映像の解像度は１／15の比率で低い。高品質の写真レンズは通常、100倍の比率で高い解像度で(1.0mmあたり1 00本)製作される。正常の内視鏡ビデオシステムは、映像を全寸法のビデオスクリーンに投影する。これは、このシステムが光ファイバ光導路の１／24インチ(0.1cm)の直径に制限されず、観察区域を照明するための強力な光源を装備しているからである。しかし、このことは、マイクロ内視鏡の映像形成システムにおいては実現することはできない。マイクロ内視鏡のビデオシステムは外科技術における電子工学的および光学的な現状打開策であり、それは涙液管および脊髄管のような人体の小さい、封じ込められた区域の映像形成が行われることを可能にする。しかし、映像の貧弱な品質とその5.1cmの直径寸法は、用途と有効性を制限してきた。この理由のために、本発明は、従来のテレビジョンスクリーンの拡大スクリーンシステムの欠陥に対する相当の改善を達成したのであり、マイクロ内視鏡技術の進展であり、このことは、ビデオモニタのスクリーン上で観察される場合の、被写界深度の映像の拡大された、品質向上されたものに対する外科医の要求を解決することを助けるものである。好適な実施例が医学的映像形成のシステムに関連させて記述されてきたが、本発明の応用はまた、６インチ（15.2cm）ないし36インチ（91.4cm）の寸法の範囲にあるガスおよび石油のライン、および下水用の監視システム、建築物構造の検査、機械的モータの内部の検査、軍事および警察用の熱センサによる夜間の観察、軍事および商船用の船舶水線下の監視、スマート爆弾の試験、ビデオモニタ、商用テレビジョンにおいて観察される外方宇宙における伝送、任意の将来の高解像度テレビジョンシステム、およびその他の環境であって映像の拡大、被写界深度および／または改善された映像の明瞭性および対照性が重要であるもの、において見出されることが可能である。熟練した技術者にとっては、その他の応用の区域は容易に明らかであろう。第41図を参照すると、19インチ（48cm）のビデオモニタ201はビデオスクリーン202を包含する。ハウジング205は、ビデオスクリーン202の前方に取り付けられており、装着された被写界深度のプリズム状スクリーン203を包含する。スクリーン203はフレーム２03Ａ内に組立てられている。前記されるように、被写界深度のスクリーンは複数の水平マイクロプリズムを有する多プリズム状の構造のものであり、この水平マイクロプリズムは被写界深度のスクリーン203の内面の幅にわたり延びている。被写界深度のスクリーンのより詳細な説明のためには、第５〜第12図、第25〜36図、および第39図およびそれにともなう明細書記述へ、特別の参照がなされる。ハウジング205の前方部分に置かれる拡大用レンズ204は、より強い深度の手掛かりの向上を提供し、映像をより容易に観察できるよう拡大する。２インチ(5.1 cm)の直径のマイクロ映像に関しては、拡大は2.0×を超えない。全スクリーンビデオ映像に関しては、拡大は1.5×を超えない。この具体例によれば、プリズム状スクリーン203とレンズ204は、単一の光学システムとして設計されている。プリズム状スクリーンが無いと、レンズ204は、映像とともにラスタ走査線も拡大する可能性があり、映像を受容不可能なものにする。レンズ 204が無い場合の前記されたプリズム状スクリーンは、映像を1.5×ないし2.0× に拡大することを行なわない。ハウジング205は、光学要素をビデオモニタの前面に取り付ける。好適には、ハウジングの前部および後部は、それぞれ前方および後方の強化ガラスの窓で封止され、この強化ガラス窓は反射防止用の被膜で処理されている。レンズ204はアクリル樹脂の平凸形のレンズである可能性があり、このものは集中および収束の分離を実現するよう設計されている。レンズ204の焦点距離は、比較的長く、好適には約30インチ（76.2cm）であるが、有利であるには、10インチ（25.4cm）ないし40インチ(101.6cm)の範囲であることが可能である。レンズ204は好適にはビデオスクリーンから約５インチのところに装着される。プリズム状スクリーン203は、追加の集中および収束の情報を提供し、ビデオのラスタ線の寸法を１／３に縮小するために、レンズ204とビデオスクリーンの間に置かれる。プリズム状スクリーンは、好適には、ビデオスクリーンの近傍において、プリズムレンズの行列がビデオの走査線と平行になるように装着される。ハウジングの内方部分は、好適には、観察される映像を周囲光および反射光から隔離するために黒色にされ、このことはまた深度の手掛かりを強化することを助ける。好適には、ハウジングの外側の前方の部分は黒色のフレームを包含し、この黒色のフレームは、光学的な前面の窓をハウジングの内方へ向って５°ないし10°だけ傾け、それによりガラス窓の前方に存在する可能性のある明るい物体の反射光および周囲光を除去することを助ける。観察者の眼が深度の手掛かりを知覚する態様が特に第13ないし第22図を参照しつつ記述された。さらに、プリズム状のスクリーンがビデオ走査線のラスタを減少させる態様が第31図ないし第36図Ｂを参照しつつ記述される。現在の具体例においては、平凸形のレンズ204は、プリズム状スクリーンと組合わされると、深度の手掛かりの向上のレンズとして働く。スクリーン 203とレンズ204は単一の光学システム203−204として設計されたものである。第42図は、平凸形のレンズがビデオ映像の拡大する方法を図解する。観察される物体Ｏ₁はレンズＬにより拡大され、拡大された物体の映像Ｏ₂を生成する。好適な実施例においては、レンズまでの眼の観察の距離は可変であり、レンズの焦点距離は好適には比較的に長い焦点距離である。第43図は、長い焦点距離のレンズが本発明において用いられる態様を図解する。好適な実施例においては、仮想的な映像Ｓ２に対するビデオスクリーンＳ１の拡大は、762mmの焦点距離を有しビデオスクリーンから126mmの距離に置かれる25 インチ直径のレンズにより遂行される。レンズの設計の一次的な目的は、ビデオ映像における深度の手掛かりを強化することにあるから、拡大は1.5×として低い度合いに維持され、この拡大の度合いは映像拡大に起因する歪みの範囲より低いものである。第44図は、深度の手掛かりが向上させられる態様を図解する。光ビームがガラスまたはプラスチックの透明な構造体を通過するとき、この構造体の屈折率および厚さに依存して、映像はより短かい距離において焦点形成する。構造が平凸形のレンズであると、映像は、レンズの厚さがより大であるレンズの中心における短かくされた距離“ａ”のところであってレンズがより厚いところにおいて集点形成する。レンズのより薄い周辺部分を通過する光は“ｂ”において焦点形成する。屈折率が1.5163であるBK７ガラスを用いることにより光ビームの実効長さは BK７ガラスの厚さの約１／３だけ縮小させられ、レンズの縁部においてはより小になる。スクリーンＳ１の場所における平面状の映像ｐは、レンズ204を通して、僅かに湾曲した映像Ｓ２として見られる。この追加された曲率は、眼により知覚される集中と収束の距離を分離し、平面状の映像に存在する深度の手掛かりを向上させる。第44図に示されるように、レンズ４の中央部を通過する光ビームａはレンズの厚さｔ_aに遭遇する。他方において、光ビームｂは、減少した厚さｔ_bを有するレンズ４の周辺部を通過する。レンズは焦点が、BK７ガラスの映像を横切って、ほぼｘ＝ｔ_a／３−ｔ_b／３だけ変位する（偏位する）ようにさせる。偏位“Ｘ ”は、平面状のビデオ映像ｐに対して、眼の集中と収束の一致しない読みを生じさせる。レンズに起因する映像の偏位は、プリズム状スクリーンに対し前記の場合と同様な効果を与える。単一の光学システムに組合わされるレンズとプリズム状スクリーンは、集中と収束の変位の増大を生じさせ、このことは眼の収斂能力を減殺し、観察者に対しビデオ映像は平坦であると表示する。このことは、脳が、深度の手掛かりが真の深度であると知覚されるよう深度を分析することを可能にする。第45図Ａは、プリズム状スクリーンPR、ビデオスクリーンＳ１、および仮想映像Ｓ２の配置を図解する。仮想映像Ｓ２はビデオスクリーンＳ１の背後において、角度αだけ下方へ偏位するようにみえる。この映像偏位はまた、プリズム状スクリーン角度βの傾きに関係している。角度βの代表的な値は、ほぼ60°であることが可能である。第45図Ｂは、第45図Ａの光学システムであって、レンズＬと組合わされて単一の光学システムを構成するもの、を図解する。結果としての仮想映像Ｓ２は拡大され、より強い集中と収斂の変位を生じさせ、それにより、より強い深度の手掛かりの効果の向上を生じさせる。さらに、前記されるように、特に第29図〜第36図ｂを参照して、プリズム状スクリーン PRは、好適には、各ビデオ走査線について３個の超小形のプリズムを包含する。その結果、各ラスタビデオ走査線は３個に分割され、それにより、ラスタビデオ走査線の可視性の相当の低減を生じさせる。第45図Ｃは、第45図Ｂに示されるものに類似する設計の形態であって、プリズム状スクリーンPRは水平軸に沿い側部から側部へ湾曲しているもの、を図解する。湾曲したプリズム状スクリーンPRを収容するため、レンズＬは球状から非球状へ変化させられ、プリズム状スクリーンの湾曲に追従するよう設計されている。この配置は、映像の観察の角度を増大させるために、映像の歪みを補正する。第45図Ｄは、第45図Ｂの配置に類似する他の形態の側面図を図解する。第45図Ｄに示されるように、プリズム状スクリーンPRは、任意の知られた技術により平凸形のレンズＬの平面状表面に直接に適用されることが可能である。例えば、マイクロプリズムは、レンズ204の表面に直接、高精度で、蝕刻、圧延、またはフライス加工されることが可能である。その代りに、プリズムは、レンズに適切に、機械的または化学的に付着させられることが可能である。Ｓ１はビデオ映像、Ｓ２は拡大されたビデオ映像である。第45図Ｅは、レンズ204およびプリズム状スクリーンPRの単一のプリズム部分により指向されつつある光ビームを図解する。レンズ204からの光ビームは角度 β上のプリズムに進入し、それにより、レンズ204の焦点距離および屈折率に従い、プリズム状スクリーンの設計の角度αを補正する。第45図Ｆは、プリズム状スクリーンPRに直接に積層され、接着され、圧延され、蝕刻され、またはフライス加工されたレンズ204の部分を示す。明瞭にするために、プリズム状スクリーンの一部だけが図解される。プリズム状スクリーンは45°のプリズム角度を有し、レンズ204の平面状表面は観察の角度から60°傾いている。第45図Ｇは他の具体例を示し、この具体例においてはプリズム状スクリーンPRは60°のプリズム角度を有し、レンズの平面状表面は観察の角度から75°傾いている。観察の軸が水平の場合には、レンズ４は、好適には、プリズム角度が増大するにつれより直立の位置に置かれる。第46図Ａ、第46図Ｂ、および第46図Ｃは、レンズの種々の設計を示す。第46図Ａは第45図のシステムに関連して記述されたものと同じレンズ204を図解する。第46図Ｂにおいては、レンズ204は、BK７ガラス（1.5163の屈折率を有する）で作られる代りに、より大なる屈折率1.6204を有するSK16ガラスで作られる。レンズはまた、比較的大なる屈折率を有するアクリルおよびポリカーボネートのプラスチック材料で作られることができる。比較的大なる屈折率を有する材料を用いることにより、中心の厚さ（第46図Ｂ）、したがってレンズの重量を減少させることができる。第47図は、第45図Ｂのレンズに類似する中空の平凸形のレンズの１つの設計を図解する。レンズは、中空の、モールドされ、切断され、そして研摩された要素として製作され、次いでこのものは高屈折率の液体を充填されて封止される。高屈折率の液体の漏洩を防止するための縁部の封止に困難をともなうが、この設計は、原価的に有利であり、システム全体の重量を減少させる。第48図を参照すると、ビデオ映像の拡大が希望されず必要でもない場合、レンズ204は、例えば１インチの厚さをもつ光学的に平坦なプレートＦで置換されることが可能である。この厚いプレートは、レンズ204に類似する態様で作動し、その場合に透明プレートを通過する光ビームの長さをガラスの厚さの約１／３だけ縮小させる（Ｘ＝Ｄ₁− Ｄ₂）。第８図Ａに図解されるように、仮想の映像Ｓ２はビデオスクリーンＳ１の前方にみえる。平凸形レンズを利用するシステムの場合のように、第48図Ａのシステムは、集中と収斂の変位を生じさせ、このことは観察される映像の深度の手掛かりを向上させる。第49図および第49図Ａは、第48図におけるプレートを図解し、このプレートは透明プレートＦの平坦な表面に適用されたプリズム状スクリーンの表面PRを有する。第50図は光学的に平坦なプレートが中空のモールドされまたは切削されたプレートで置換されたものを示し、このものは高屈折率の液体が充填されて封止される。本発明の原理、好適な実施例、および作動態様が前記において記述された。しかし保護が求められる発明は開示された特定の形式に制限されると考えられるべきではなく、その理由はそれらは限定のためではなく説明のためと解釈すべきであるからである。発明の精神を逸脱することなく、当業者により変形および変化がなされることが可能である。例えば本発明は、ビデオスクリーンの映像の観察に制限されるものではなく、記録された深度の手掛かりを包含する任意の映像の観察に用いられることが可能である。そのような映像は、コンピュータの映像、高解像度テレビジョンの映像、映写されるフイルムの映像、静止写真およびスライド、透明陽画、印刷された映像および美術作品を包含する。請求の範囲１．立体視の代りに、知覚した深度の手掛かりの交換により映像における深度を復元するための映像の再構成による平坦な映像の被写界深度の観察用の装置において、該装置は、平坦な映像と観察者の間に位置する第１の透明スクリーン（25，45，51，71， 127，203）であって、中央部と２つの側部を有し、幅に関して湾曲しており、この湾曲はスクリーンの中央部の平坦な映像からの距離がスクリーンの側部の平坦な映像からの距離より大である態様であるもの、および、該第１の透明スクリーン内に形成されスクリーンの幅にわたり水平に延びている第１の複数の光学要素（26，73）であって、その各々が相互に垂直方向に間隔づけられるもの、を具備する装置。２．該光学要素は該第１の透明スクリーンの幅にわたり延びているプリズム（ 26）である、請求の範囲１記載の装置。３．該プリズム（26）は直線１インチ当り60プリズム（23.6プリズム／cm）ないし直線１インチ当り160プリズム（70プリズム／cm）の密度で設けられている、請求の範囲２記載の装置。４．該プリズム（26）の側部は60°ないし95°の角度を規定する、請求の範囲２または３記載の装置。５．該プリズム（26）は０°ないし±40°の角度で傾いている、請求の範囲４記載の装置。６．該プリズムは対称形のものである、請求の範囲４記載の装置。７．該光学要素は円筒状のレンズ（73）であり、該レンズは、第１の透明スクリーンの幅にわたり平坦な映像からのスクリーンの距離の関数として変化する屈折性を有する、請求の範囲１記載の装置。８．該第１の透明スクリーン用のフレーム（27，131，203Ａ）を具備し、該フレームはビデオモニタ上にスクリーンを装着するに適合している、請求の範囲１〜７のいずれかに記載の装置。９．該フレームは、第１の透明スクリーンおよび平坦な映像を周囲光から遮蔽する光フード（31）を包含する、請求の範囲８記載の装置。 10．該第１の透明スクリーンは反射防止用の被膜を包含する、請求の範囲１〜９のいずれかに記載の装置。 11．該第１の透明スクリーン(127)に近接する第２の透明スクリーン(129)を具備し、該第２の透明スクリーンは該第２の透明スクリーン内に形成され該第２の透明スクリーンの幅にわたり水平に延びる複数の光学要素（26，73）を包含し、該光学要素の各々は相互に垂直に間隔づけられている、請求の範囲１記載の装置。 12．該第１の複数の光学要素および該第２の複数の光学要素の少くとも１つはプリズム（26）を具備する請求の範囲11記載の装置。 13．該第１の透明スクリーンおよび該第２の透明スクリーンの少なくとも１つは反射防止用の被膜を包含する、請求の範囲12記載の装置。 14．立体視の代りに、知覚した深度の手掛かりの交換により映像における深度を復元するための映像の再構成による平坦な映像の被写界深度の観察用の装置において、該装置は、平坦な映像と観察者の間に位置する透明スクリーン(203)であって、該透明スクリーン内に形成される複数のマイクロプリズム（26）を包含しスクリーンの幅のわたり水平に延び、該マイクロプリズム（26）の各々が相互に垂直方向に間隔づけられるもの、および、該透明スクリーンと観察者の間に位置する光学要素(204)であって、該透明スクリーンを通って伝達される光の有効な通路を調整するように作動可能であるもの、を有することを特徴とする装置。 15．該光学要素は平凸形のレンズである、請求の範囲14記載の装置。 16．該レンズは少なくとも10インチ（25.4cm）の焦点距離を有する、請求の範囲15記載の装置。 17．該焦点距離は約30インチ（76.2cm）である、請求の範囲16記載の装置。 18．該マイクロプリズム（26）は30°ないし80°の範囲の角度を形成し、該凸形のレンズは観察される映像を約1.5ないし2.0倍に拡大する、請求の範囲15記載の装置。 19．該光学要素は間隔をおく平行な面を有する透明プレートである、請求の範囲14記載の装置。 20．該透明プレートの間隔をおいた面の間に、少なくとも1.5の屈折率をもつ液状の材料が存在する、請求の範囲19記載の装置。 21．該透明スクリーンは、スクリーンの幅にわたり湾曲し、該光学要素は非球面の凸形のレンズである、請求の範囲14記載の装置。 22．該光学要素は該透明スクリーンの一部として設けられている、請求の範囲 14記載の装置。 23．該光学要素は平凸形のレンズであり、該平行なマイクロプリズムはレンズの平坦な面内に形成される、請求の範囲22記載の装置。 24．該マイクロプリズムは40°ないし90°の範囲の角度を形成し、該レンズは観察の軸に垂直な軸に対し60°ないし30°傾いている、請求の範囲23記載の装置。 25．該マイクロプリズムは40°ないし５°の範囲の角度を形成し、該レンズは観察の軸に垂直な軸に対し60°ないし90°傾いている、請求の範囲23に記載の装置。 26．該光学要素は間隔をおく平行の面を有する透明プレートであり、該複数の平行なマイクロプリズムはプレートの平凸形の面内に形成される、請求の範囲22 記載の装置。【図１】【図２】【図３】【図４】【図５】【図６】【図７】【図８】【図９】【図１０】【図１１】【図１２】【図１３】【図１４】【図１５】【図１６】【図１７】【図１８】【図１９】【図２０】【図２１】【図２２】【図２３】【図２４】【図２５】【図２６】【図２７】【図２８】【図２９】【図３０】【図３１】【図３２】【図３３】【図３４】【図３５】【図３６】【図３７】【図３８】【図３９】【図４０】【図４１】【図４２】【図４３】【図４４】【図４５】【図４５】【図４５】【図４５】【図４６】【図４７】【図４８】【図４９】【図４８】【図４９】【図５０】【手続補正書】【提出日】１９９６年１０月１７日【補正内容】（１）特許法第184条の８による補正書翻訳文第８頁第３行の「スクリーン127および129の一対」の次へ下記を加入する。『であって各々が内方の表面の幅にわたって延びる複数の水平マイクロプリズム 26および26′をそれぞれ有するもの』（２）請求の範囲（特許法第184条の８による補正書翻訳文第20頁第１行〜第23 頁第６行）を添付書類のとおりに補正する。（３）第39図を添付書類のとおりに補正する。請求の範囲１．立体視の代りに、知覚した深度の手掛かりの交換により映像における深度を復元するための映像の再構成による平坦な映像の被写界深度の観察用の装置において、該装置は、平坦な映像と観察者の間に位置する第１の透明スクリーン（25，45，51，71， 127，203）であって、中央部と２つの側部を有し、幅に関して湾曲しており、この湾曲はスクリーンの中央部の平坦な映像からの距離がスクリーンの側部の平坦な映像からの距離より大である態様であるもの、および、該第１の透明スクリーン内に形成されスクリーンの幅にわたり水平に延びている第１の複数の光学要素（26，73）であって、その各々が相互に垂直方向に間隔づけられるもの、を具備する装置。２．該光学要素は該第１の透明スクリーンの幅にわたり延びているプリズム（ 26）である、請求の範囲１記載の装置。３．該プリズム（26）は直線１インチ当り60プリズム（23.6プリズム／cm）ないし直線１インチ当り160プリズム（70プリズム／cm）の密度で設けられている、請求の範囲２記載の装置。４．該プリズム（26）の側部は60°ないし95°の角度を規定する、請求の範囲２または３記載の装置。５．該プリズム（26）は０°ないし±40°の角度で傾いている、請求の範囲４記載の装置。６．該プリズムは対称形のものである、請求の範囲４記載の装置。７．該光学要素は円筒状のレンズ（73）であり、該レンズは、第１の透明スクリーンの幅にわたり平坦な映像からのスクリーンの距離の関数として変化する屈折性を有する、請求の範囲１記載の装置。８．該第１の透明スクリーン用のフレーム（27，131，203Ａ）を具備し、該フレームはビデオモニタ上にスクリーンを装着するに適合している、請求の範囲１〜７のいずれかに記載の装置。９．該フレームは、第１の透明スクリーンおよび平坦な映像を周囲光から遮蔽する光フード（31）を包含する、請求の範囲８記載の装置。 10．該第１の透明スクリーンは反射防止用の被膜を包含する、請求の範囲１〜９のいずれかに記載の装置。 11．該第１の透明スクリーン（127）に近接する第２の透明スクリーン（129）を具備し、該第２の透明スクリーンは該第２の透明スクリーン内に形成され該第２の透明スクリーンの幅にわたり水平に延びる第２の複数の光学要素（26′）を包含し、該光学要素の各々は相互に垂直に間隔づけられている、請求の範囲１記載の装置。 12．該第１の複数の光学要素および該第２の複数の光学要素の少くとも１つはプリズム（26）を具備する請求の範囲11記載の装置。 13．該第１の透明スクリーンおよび該第２の透明スクリーンの少なくとも１つは反射防止用の被膜を包含する、請求の範囲12記載の装置。 14．立体視の代りに、知覚した深度の手掛かりの交換により映像における深度を復元するための映像の再構成による平坦な映像の被写界深度の観察用の装置において、該装置は、平坦な映像と観察者の間に位置する透明スクリーン（203）であって、該透明スクリーン内に形成される複数のマイクロプリズム（26）を包含しスクリーンの幅のわたり水平に延び、該マイクロプリズム（26）の各々が相互に垂直方向に間隔づけられるもの、および、該透明スクリーンと観察者の間に位置する光学要素（204）であって、該透明スクリーンを通って伝達される光の有効な通路を調整するように作動可能であるもの、を有することを特徴とする装置。 15．該光学要素は平凸形のレンズである、請求の範囲14記載の装置。 16．該レンズは少なくとも10インチ（25.4cm）の焦点距離を有する、請求の範囲15記載の装置。 17．該焦点距離は約30インチ（76.2cm）である、請求の範囲16記載の装置。 18．該マイクロプリズム（26）は30°ないし80°の範囲の角度を形成し、該凸形のレンズは観察される映像を約1.5ないし2.0倍に拡大する、請求の範囲15記載の装置。 19．該光学要素は間隔をおく平行な面を有する透明プレートである、請求の範囲14記載の装置。 20．該透明プレートの間隔をおいた面の間に、少なくとも1.5の屈折率をもつ液状の材料が存在する、請求の範囲19記載の装置。 21．該透明スクリーンは、スクリーンの幅にわたり湾曲し、該光学要素は非球面の凸形のレンズである、請求の範囲14記載の装置。 22．該光学要素は該透明スクリーンの一部として設けられている、請求の範囲 14記載の装置。 23．該光学要素は平凸形のレンズであり、該複数のマイクロプリズムはレンズの平坦な面内に形成される、請求の範囲22記載の装置。 24．該マイクロプリズムは40°ないし90°の範囲の角度を形成し、該レンズは観察の軸に垂直な軸に対し60°ないし30°傾いている、請求の範囲23記載の装置。 25．該マイクロプリズムは40°ないし５°の範囲の角度を形成し、該レンズは観察の軸に垂直な軸に対し60°ないし90°傾いている、請求の範囲23に記載の装置。 26．該光学要素は間隔をおく平行の面を有する透明プレートであり、該複数のマイクロプリズムはプレートの平坦な面内に形成される、請求の範囲22記載の装置。【図３９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者ロース，スタニスローアメリカ合衆国，ニューヨーク 10954, ナンベット，44 ノルマンディービレッジ 44

Claims

【特許請求の範囲】１．立体視の代りに、知覚した深度の手掛かりる交換により映像における深度を復元するための映像の再構成による平坦な映像の被写界深度の観察用の装置であって、該装置は、平坦な映像と観察者の間に位置する第１の透明スクリーンであって、中央部と２つの側部を有し、幅に関して湾曲しており、この湾曲はスクリーンの中央部の平坦な映像からの距離がスクリーンの側部の平坦な映像からの距離より大である態様であるもの、および、該第１の透明スクリーン内に形成されスクリーンの幅にわたり水平に延びている第１の複数の光学要素であって、その各々が相互に垂直方向に間隔づけられるもの、を具備する装置。２．該光学要素は該第１の透明スクリーンの幅にわたり延びているプリズムである、請求の範囲１記載の装置。３．該プリズムは直線１インチ当り60プリズムないし直線１インチ当り160プリズムの密度で設けられている、請求の範囲２記載の装置。４．該プリズムの側部は60°ないし95°の角度を規定する、請求の範囲３記載の装置。５．該プリズムは０°ないし±40°の角度で傾いている、請求の範囲４記載の装置。６．該プリズムは対称形のものである、請求の範囲４記載の装置。７．該プリズムの側部は60°ないし95°の角度を規定する、請求の範囲２記載の装置。８．該プリズムは０°ないし±40°の角度で傾いている、請求の範囲７記載の装置。９．該プリズムは対称形のものである、請求の範囲７記載の装置。 10．該光学要素は円筒状のレンズであり、該レンズは、第１の透明スクリーンの幅にわたり平坦な映像からのスクリーンの距離の関数として変化する屈折性を有する、請求の範囲１記載の装置。 11．該第１の透明スクリーン用のフレームを具備し、該フレームはビデオモニタ上にスクリーンを装着するに適合している、請求の範囲１記載の装置。 12．該フレームは、第１の透明スクリーンおよび平坦な映像を周囲光から遮蔽する光フードを包含する、請求の範囲11記載の装置。 13．該第１の透明スクリーンは反射防止用の被膜を包含する、請求の範囲12記載の装置。 14．該第１の透明スクリーンに近接する第２の透明スクリーンを具備し、該第２の透明スクリーンは該第２の透明スクリーン内に形成され該第２の透明スクリーンの幅にわたり水平に延びる複数の光学要素を包含し、該光学要素の各々は相互に垂直に間隔づけられている、請求の範囲１記載の装置。 15．該第１の複数の光学要素および該第２の複数の光学要素の少くとも１つはプリズムを具備する請求の範囲14記載の装置。 16．該第１の透明物体および第２の透明物体の少なくとも１つは反射防止用の被膜を包含する、請求の範囲15記載の装置。 17．該第１の透明スクリーンは反射防止用の被膜を包含する、請求の範囲１記載の装置。 18．立体視の代りに、知覚した深さの手掛かりの交換により映像における深度を復元するための映像の再構成による平坦な映像の被写界深度の観察用の装置であって、該装置は、平坦な映像と観察者の間に位置するフレーム、該フレーム内に設けられ中央部と２つの側部を有する第１の透明スクリーンであって、スクリーンの幅にわたり湾曲しており、この湾曲は、スクリーンの中央部の平坦な映像からの距離がスクリーンの側部の平坦な映像からの距離より大であるようスクリーンの中央部が配置される態様であるもの、該第１の透明スクリーン内に形成されスクリーンの幅にわたり水平に延びる第１の複数の光学要素であって、該光学要素の各々が相互に垂直方向に間隔づけられるもの、該第１の透明スクリーンに隣接して該フレーム内に設けられた第２の透明スクリーンであって、中央部と２つの側部を有し、スクリーンの幅にわたり湾曲しており、この湾曲は、スクリーンの中央部の平坦な映像からの距離がスクリーンの側部の平坦な映像からの距離より大であり、映像から該第１の透明スクリーンの中心までの距離より大であるようスクリーンの中央部が配置されるもの、および、該第２の透明スクリーン内に形成されスクリーンの幅にわたり水平に延びる第２の複数の光学要素であって、該光学要素の各々が相互に垂直方向に間隔づけられるもの、を具備する装置。 19．該第１の複数の光学要素および該第２の複数の光学要素の少なくとも１つはプリズムを具備する、請求の範囲18記載の装置。 20．該プリズムは直線１インチ当り60プリズムないし直線１インチ当り160プリズムの密度で設けられている、請求の範囲19記載の装置。 21．該プリズムの側部は60°ないし95°の角度を規定する、請求の範囲19記載の装置。 22．該プリズムは０°ないし±40°の角度で傾いている、請求の範囲19記載の装置。 23．該プリズムは対称形のものである、請求の範囲19記載の装置。 24．該フレームは光フードを包含し、該光フードは該第１の透明スクリーン、該第２の透明スクリーン、および該平坦な映像を周囲光から遮蔽する、請求の範囲18記載の装置。 25．該第１の透明スクリーンおよび該第２の透明スクリーンの少なくとも１つは反射防止用の被膜を包含する、請求の範囲18記載の装置。 26．該平坦な映像はソノグラムの映像、反響心臓記録装置映像、および磁気共鳴形の映像のうちの１つである、請求の範囲18記載の装置。 27．該第１の透明スクリーンに隣接して設けられるブルーフイルタをさらに包含する、請求の範囲18記載の装置。 28．立体視の代りに、知覚した深度の手掛かりの交換により映像における深度を復元するための映像の再構成による平坦な映像の被写界深度の観察用の装置であって、該装置は、平坦な映像と観察者の間に位置する透明スクリーンであって、該透明スクリーン内に形成されスクリーンの幅にわたり水平に延びる複数のマイクロプリズムを包含し、該マイクロプリズムの各々は、相互に垂直方向に間隔づけられるもの、および、該透明スクリーンと観察者の間に位置する光学要素であって、該透明スクリーンを通って伝達される光の実効的な通路を調整するために作動可能であるもの、を具備する装置。 29．該光学要素は平板状の凸形のレンズである、請求の範囲28記載の装置。 30．該レンズは少なくとも10インチの焦点距離を有する、請求の範囲29記載の装置。 31．該焦点距離は約20インチである、請求の範囲30記載の装置。 32．該マイクロプリズムは30°ないし80°の範囲の角度を形成せし、該凸形レンズは観察される映像を約1.5ないし2.0倍に拡大する、請求の範囲29に記載の装置。 33．該光学要素は間隔をおいた平行の面を有する透明なプレートである、請求の範囲28記載の装置。 34．少なくとも1.5の屈折率をもつ液体材料が該透明なプレートの間隔をおいた面の間に配置されている、請求の範囲33記載の装置。 35．該透明スクリーンはスクリーンの幅にわたり湾曲しており、該光学要素は非球面の凸形のレンズである、請求の範囲28記載の装置。 36．該光学要素が該透明スクリーンの一部として設けられている、請求の範囲 28記載の装置。 37．該光学要素は平凸形レンズであり、該複数の平行のマイクロプリズムはレンズの平坦な表面内に形成されている、請求の範囲36記載の装置。 38．該マイクロプリズムは40°ないし90°の範囲の角度を形成し、該レンズは観察の軸に垂直な軸に対し60°ないし30°の角度で傾いている、請求の範囲37記載の装置。 39．該マイクロプリズムは40°ないし５°の範囲の角度を形成し、該レンズは観察の軸に垂直な軸に対し60°ないし90°の角度で傾いている、請求の範囲37記載の装置。 40．該光学要素は間隔をおいた平行の面を有する透明なプレートであり、該複数の平行なマイクロプリズムはプレートの平坦な面内に形成されている、請求の範囲36記載の装置。