JP4728825B2 - 3D image display device - Google Patents

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Description

本発明は、立体像の映像を表示する技術に係り、特に、IP(Integral Photography;インテグラルフォトグラフィ)方式の立体像表示装置に関する。   The present invention relates to a technique for displaying a stereoscopic image, and more particularly to an IP (Integral Photography) type stereoscopic image display apparatus.

近年、立体像の映像を表示する立体映像方式として、偏光メガネやシャッタメガネ等を用いない方式の開発・検討が盛んに行われている。これらの多くは、ホログラフィ方式を除くと、通常の2次元の映像を表示する液晶などのフラットパネル型の表示部に、レンチキュラースクリーン、パララックスバリア、ピンホールもしくは2次元レンズ配列を組み合わせたものである。これらはメガネを用いないで立体映像が観察できるとともに、左右眼に相当する2種の視差画像を表示する2眼方式だけでなく、3眼以上の多眼方式を構成することが可能である。   2. Description of the Related Art In recent years, development and examination of methods that do not use polarized glasses, shutter glasses, and the like have been actively conducted as stereoscopic image methods for displaying stereoscopic images. Most of these, except for the holography method, are a combination of a flat panel display such as a liquid crystal display that displays normal two-dimensional images, a lenticular screen, a parallax barrier, a pinhole, or a two-dimensional lens array. is there. These are capable of observing a stereoscopic image without using glasses, and can form not only a binocular system that displays two types of parallax images corresponding to the left and right eyes, but also a multi-view system of 3 or more eyes.

そして、従来、レンズ板(レンズアレイ)を用いる方式(レンズ板方式)は、レンズ板としてピンホールやレンズを2次元的に配列したものを用い、任意の視点から見られる立体映像方式の1つであるIP方式として知られている。   Conventionally, a method using a lens plate (lens array) (lens plate method) uses one in which pinholes and lenses are two-dimensionally arranged as a lens plate, and is one of stereoscopic video methods that can be viewed from an arbitrary viewpoint. It is known as an IP system.

以下、図10を参照して、このIP方式においてレンズ板を用いる場合について説明する。図10は、従来のIP方式を説明するための説明図、(a)は、従来のIP方式によってIP画像を撮影する装置の構成を模式的に示す模式図、(b)は、従来のIP方式によって立体像を表示する装置の構成を模式的に示す模式図である。   Hereinafter, a case where a lens plate is used in this IP method will be described with reference to FIG. FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the conventional IP system, (a) is a schematic diagram schematically showing a configuration of an apparatus for taking an IP image by the conventional IP system, and (b) is a conventional IP system. It is a schematic diagram which shows typically the structure of the apparatus which displays a three-dimensional image by a system.

図10(a)に示すように、撮影装置100は、同一平面上にアレイ状に配列された複数のレンズ(凸レンズ)l、l、…からなるレンズ群(レンズ板)101と、このレンズ群101の後ろに設置された撮像部102とから構成され、レンズ群101の前に設置された被写体Sを撮影する。この撮像部102には、各レンズl、l、…によって被写体Sの像I、I、…が形成され、撮影される。ここで撮影された被写体Sの像I、I、…の各々の画像を要素画像という。   As shown in FIG. 10A, the photographing apparatus 100 includes a lens group (lens plate) 101 including a plurality of lenses (convex lenses) l, l,... Arranged in an array on the same plane, and the lens group. The imaging unit 102 is installed behind the camera 101, and the subject S installed in front of the lens group 101 is photographed. In this imaging unit 102, images I, I,... Of the subject S are formed by the lenses 1, 1,. Each image I, I,... Of the subject S photographed here is called an element image.

次に、図10(b)に示すように、表示装置110は、撮影装置100[図10(a)]のレンズ群101と同じレンズ群111(レンズl’、l’、…)と、レンズ群111の後ろに撮像部102と同じ位置に設置された表示部112とから構成され、撮影装置100によって撮影された画像を表示部112に表示すると、レンズ群111の前方の観察者Oからは被写体Sの立体再生像S’を観察できる。ここで観察者Oから観察される立体再生像S’の映像情報(輝度と色)は、撮影時に被写体Sをレンズ群101や撮像部102の側(後ろ側)から見たものとなり、奥行き(凹凸)は撮影時に観察者Oの側(前側)から見たものとなる。そのため、被写体Sの正しい立体像とはならず、奥行きが反転した立体再生像S’(逆奥行き像)となる。   Next, as shown in FIG. 10B, the display device 110 includes a lens group 111 (lenses l ′, l ′,...) That is the same as the lens group 101 of the photographing apparatus 100 [FIG. When the image captured by the photographing apparatus 100 is displayed on the display unit 112, the display unit 112 includes a display unit 112 installed behind the group 111 at the same position as the imaging unit 102. A stereoscopic reproduction image S ′ of the subject S can be observed. Here, the video information (brightness and color) of the stereoscopic reproduction image S ′ observed from the observer O is obtained by viewing the subject S from the lens group 101 or the imaging unit 102 side (rear side) at the time of shooting, and the depth ( (Unevenness) is viewed from the observer O side (front side) during photographing. Therefore, the stereoscopic image does not become a correct stereoscopic image of the subject S, but becomes a stereoscopic reproduction image S ′ (reverse depth image) whose depth is inverted.

これを解決するためには、表示装置110によって表示される立体再生像S’を、撮影装置100で再度撮影し、ここで撮影された要素画像群を表示装置110で表示する必要がある。また、立体再生像S’の再撮影の過程を電子的な変換処理によって行うことも可能である。すなわち、各々の要素画像を、対応する各レンズl、l、…の光軸の位置を中心に点対称になるように反転させる。この要素画像の変換処理を図形の変換として行うことが報告されている(非特許文献1参照)。また、撮影装置100のレンズl、l、…にファイバー光学系を用いることで光学的に画像を反転させる方法が開示されている(特許文献1参照)。この方法によれば、再撮影や電子的な変換処理が不要になる。   In order to solve this, it is necessary to capture the stereoscopic reproduction image S ′ displayed by the display device 110 again by the imaging device 100 and display the element image group captured here on the display device 110. It is also possible to perform the process of re-photographing the stereoscopic reproduction image S ′ by electronic conversion processing. That is, each element image is inverted so as to be point-symmetric about the position of the optical axis of each corresponding lens l, l,. It has been reported that this element image conversion processing is performed as graphic conversion (see Non-Patent Document 1). Further, a method is disclosed in which an image is optically inverted by using a fiber optical system for the lenses l, l,... Of the photographing apparatus 100 (see Patent Document 1). According to this method, re-photographing and electronic conversion processing are not required.

更に、要素画像群の表示を電気的な手段によって行う場合には、要素画像群を多数表示するために高精細の映像の表示が可能なLCD(Liquid Crystal Display;液晶ディスプレイ、図示せず)を図10(b)の表示部112の位置に設置する。   Further, when displaying the element image group by electrical means, an LCD (Liquid Crystal Display; liquid crystal display, not shown) capable of displaying a high-definition image for displaying a large number of element image groups is provided. It is installed at the position of the display unit 112 in FIG.

また、直視型のFPD(Flat Panel Display;フラットパネルディスプレイ)を用いるのではなく、スクリーン(図示せず)に要素画像群を投影し、投影した側の背面側にレンズ群(図示せず)を設置することとしてもよい。このとき、背面側からレンズ群を介して要素画像群を観察することで、観察者Oは立体映像を観察することができる。そして、投影される画像を複数つなぎ合わせて解像度(総画素数)の向上を図った例が報告されている(非特許文献2参照)。なお、IP方式の表示装置では、レンズ群をスクリーンに近接して設置する必要があるため、背面からの投射に限定される。   Also, instead of using a direct view type FPD (Flat Panel Display), an element image group is projected on a screen (not shown), and a lens group (not shown) is provided on the back side of the projected side. It is good also as installing. At this time, the observer O can observe a stereoscopic image by observing the element image group from the back side through the lens group. An example in which a plurality of projected images are connected to improve resolution (total number of pixels) has been reported (see Non-Patent Document 2). Note that the IP display device is limited to projection from the back surface because the lens group needs to be installed close to the screen.

ここで、背面投射型映像装置(プロジェクタ)及び映像が投射されるスクリーンについて説明する。プロジェクタ(図示せず)は、液晶表示パネルのような電子的な表示デバイスを表示手段として備え、この表示手段に表示された映像を投射レンズを介してスクリーン(図示せず)に投影して結像させる。スクリーンは拡散特性を有し、投影された映像はプロジェクタの反対側から観察される。ここで、拡散板(スクリーン)としてすりガラス状のものを用いることができる。この拡散板は、等方性の拡散性を持ち、広い範囲にわたって観察可能な範囲である視域を確保することができる一方で、光量が不足する。また、通常は水平方向の視域確保が重要となることから、拡散板としてレンチキュラレンズスクリーンを用いることができる。この拡散板は、水平方向のみの拡散特性を有する。   Here, a rear projection type image device (projector) and a screen on which an image is projected will be described. The projector (not shown) includes an electronic display device such as a liquid crystal display panel as display means, and projects and displays an image displayed on the display means on a screen (not shown) via a projection lens. Let me image. The screen has a diffusing characteristic, and the projected image is observed from the opposite side of the projector. Here, a ground glass-like thing can be used as a diffusion plate (screen). This diffusing plate has isotropic diffusibility and can secure a viewing zone that is an observable range over a wide range, but the amount of light is insufficient. In addition, since it is usually important to secure the viewing zone in the horizontal direction, a lenticular lens screen can be used as the diffusion plate. This diffusion plate has diffusion characteristics only in the horizontal direction.

また、図11に示すように、視域内の光量を確保するため、スクリーンCが、プロジェクタPからの光を集光する集光レンズとしてフレネルレンズlfを有し、更に、等方性の拡散層(拡散板B1)と、レンチキュラレンズスクリーンのような水平方向への拡散材(拡散板B2)とを拡散板として有するものも用いられている。なお、図11は、背面投射型映像装置とスクリーンの構造の例を模式的に示す模式図である。   Further, as shown in FIG. 11, in order to secure the amount of light in the viewing zone, the screen C has a Fresnel lens if as a condensing lens for condensing light from the projector P, and isotropic diffusion layer. A diffusion plate having a diffusion plate (diffusion plate B1) and a horizontal diffusion material (diffusion plate B2) such as a lenticular lens screen is also used. FIG. 11 is a schematic diagram schematically showing an example of the structure of the rear projection type video apparatus and the screen.

このような背面投写型のプロジェクタPとスクリーンCの構成を、図10に示すIP方式の表示装置110の表示部112に適用することで、表示部112が直視型の表示画面の場合と同様にして立体再生像S’を表示することができる。ここで、IP方式の表示装置110では、要素画像群を表示部112に高精細に表示する必要があることから、要素画像群が投射されるスクリーン上において、通常の2D映像の表示に必要な性能以上に精細度を確保する必要がある。ここで、このスクリーンの拡散板としてレンチキュラレンズスクリーンを用いた場合には、レンチキュラレンズのピッチにより解像度が制限されるため好ましくない。一方、スクリーンの拡散板に等方性の拡散材を用いることは可能であり、解像度特性を高めた拡散材をプロジェクタのスクリーンに使用した例が報告されている(非特許文献2参照)。   Such a configuration of the rear projection projector P and the screen C is applied to the display unit 112 of the IP display device 110 shown in FIG. 10, so that the display unit 112 is the same as the case of the direct-view display screen. The stereoscopic reproduction image S ′ can be displayed. Here, in the IP display device 110, since it is necessary to display the element image group on the display unit 112 with high definition, it is necessary for normal 2D video display on the screen on which the element image group is projected. It is necessary to secure a finer definition than the performance. Here, when a lenticular lens screen is used as the diffusion plate of the screen, the resolution is limited by the pitch of the lenticular lens, which is not preferable. On the other hand, it is possible to use an isotropic diffusing material for the screen diffusing plate, and an example in which a diffusing material with improved resolution characteristics is used for the screen of a projector has been reported (see Non-Patent Document 2).

更に、IP方式の表示装置110では、図12(a)に示すように、1つの要素画像Gmにレンズ群111の中の1つのレンズlmが対応し、観察者Oはそのレンズlmを通して要素画像Gmの一部を観察する。図12は、要素画像とレンズと視域との関係を説明するための説明図、(a)は、要素画像とレンズの配置によって決定される視域を模式的に示す模式図、(b)は、偽の視域の例を模式的に示す模式図である。   Furthermore, in the IP display device 110, as shown in FIG. 12A, one lens image lm in the lens group 111 corresponds to one element image Gm, and the observer O transmits the element image through the lens lm. Observe part of Gm. FIG. 12 is an explanatory diagram for explaining the relationship between the element image, the lens, and the viewing area, FIG. 12A is a schematic diagram schematically showing the viewing area determined by the arrangement of the element image and the lens, and FIG. These are the schematic diagrams which show typically the example of a false visual field.

ここで、要素画像Gmとレンズlmはおおよそレンズlmの焦点距離fだけ隔てて配置されるため、要素画像Gmの大きさと焦点距離fとによって視域が決定される。そして、ある特定の観察距離において視域の幅が最大となる要素画像Gmの幅と配置とが報告されている(非特許文献3参照)。 Here, since the element image Gm and the lens lm are approximately spaced apart by the focal distance f A of the lens lm, the viewing zone is determined by the size of the element image Gm and the focal distance f A. And the width | variety and arrangement | positioning of the element image Gm from which the width | variety of a visual field becomes the maximum in a specific observation distance are reported (refer nonpatent literature 3).

また、図12(b)に示すように、要素画像Gmを、対応するレンズlmに隣接したレンズ(図12ではレンズlm−1、lm+1)を介しても、観察者Oは立体像(図示せず)を観察することができる。なお、図12(b)では、要素画像Gmに対応するレンズlmと左右に隣接するレンズlm−1、lm+1から見た場合について示したが、例えば上下に隣接するレンズ(図示せず)や、複数個隣に位置するレンズからも要素画像Gmを観察でき、視域(偽の視域)を形成する可能性が生じる。このように、表示装置110では、本来の設計による正しい視域だけでなく、周辺に多数の偽の視域が形成される。
特開平10−150675号公報(段落番号0010〜0076) 山田光穂、「インテグラル立体テレビ」、月間ディスプレイ、vol.7、No.6、p.29−34、2001年6月 廖洪恩、外6名「マルチプロジェクションintegral Videography三次元画像表示装置の開発」、電子情報通信学会論文誌、Vol.J87-D-II、No.12、pp.2198-2208、2004 H. Hoshino, et al., "Analysis of resolution limitation of integral photography", Journal of the Optical Society of America, A, Vol.15, No.8, pp.2059〜2065, 1998
Also, as shown in FIG. 12B, the observer O can also obtain a stereoscopic image (not shown) by passing the element image Gm through lenses adjacent to the corresponding lens lm (lens lm−1, lm + 1 in FIG. 12). Can be observed. FIG. 12B shows the case where the lens lm corresponding to the element image Gm is viewed from the left and right adjacent lenses lm−1 and lm + 1, but for example, a vertically adjacent lens (not shown), The element image Gm can be observed from a plurality of adjacent lenses, and there is a possibility of forming a viewing zone (false viewing zone). As described above, in the display device 110, not only a correct viewing zone according to the original design but also a number of false viewing zones are formed in the periphery.
JP-A-10-150675 (paragraph numbers 0010 to 0076) Mitsuho Yamada, “Integral 3D TV”, Monthly Display, vol. 7, no. 6, p. 29-34, June 2001 Jung-Hong, 6 others "Development of multi-projection integral videography 3D image display device", IEICE Transactions, Vol.J87-D-II, No.12, pp.2198-2208, 2004 H. Hoshino, et al., "Analysis of resolution limitation of integral photography", Journal of the Optical Society of America, A, Vol.15, No.8, pp.2059-2065, 1998

しかしながら、IP方式の表示装置では生成される立体映像において十分な解像度を確保するためには各要素画像の解像度を十分高くする必要がある一方で、複数の人数で立体像を観察可能にするためには、通常の十数インチから20インチ程度の画面サイズではなく、50インチから100インチあるいはそれ以上の画面サイズが必要となる。そして、現在おもに用いられている直視型のディスプレイでは大画面化と解像度の確保との両立は図れない。   However, in order to ensure a sufficient resolution in the generated stereoscopic video in the IP display device, it is necessary to increase the resolution of each element image, while allowing a plurality of people to observe a stereoscopic image. Requires a screen size of 50 inches to 100 inches or more instead of the usual screen size of about 10 to 20 inches. And, with a direct-view display that is mainly used at present, it is impossible to achieve both a large screen and a sufficient resolution.

また、プロジェクタによって要素画像をスクリーンに投射する場合には、大画面化は容易であるが、スクリーンの拡散板を通過するときに光線が広がるために、解像度の低下が避けられない。そのため、解像度に劣化の生じないスクリーンが望まれていた。   In addition, when an element image is projected onto a screen by a projector, it is easy to enlarge the screen, but since the light beam spreads when passing through the diffusion plate of the screen, a reduction in resolution is inevitable. Therefore, a screen that does not cause deterioration in resolution has been desired.

また、偽の視域が生じることで、複数の人数で同時に立体像を観察することが可能になるという利点もあるが、偽の視域から観察すると、観察される立体像に幾何学的な歪みが生じたり、視域の境界を挟んで観察した場合には奥行きが反転するという、いわゆる逆視が生じたりする。よって、正しい立体像を再現するためには、正しい視域での観察に限定できることが望ましい。そのため、設計対象である視域のみで観察可能とし、他の派生的に生じる偽の視域については見えないようにするなどの制限が必要とされていた。   In addition, since the false viewing zone is generated, there is an advantage that a stereoscopic image can be observed simultaneously by a plurality of persons. However, when observed from the false viewing zone, the observed stereoscopic image has a geometrical shape. Distortion occurs, or so-called reverse vision, in which the depth is reversed when observed across the boundary of the viewing zone. Therefore, in order to reproduce a correct stereoscopic image, it is desirable that the observation can be limited to the correct viewing zone. For this reason, there is a need for a restriction such that observation can be performed only in the viewing zone that is the design target, and other derivative false viewing zones cannot be seen.

本発明は、前記従来技術の問題を解決するために成されたもので、プロジェクタから投影された要素画像群の解像度を劣化させず、かつ、偽の視域が生じないIP方式の立体像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and does not deteriorate the resolution of the element image group projected from the projector, and does not produce a false viewing zone. An object is to provide an apparatus.

前記問題を解決するため、請求項1に記載の立体像表示装置は、インテグラルフォトグラフィ方式の撮像装置によって撮像された複数の要素画像からなる要素画像群を表示する表示手段と、前記表示手段から入射した光を投射する投射レンズと、を備え、前記要素画像群を投影して同一平面上に前記要素画像群の像を形成する投影装置からの光が入射されて、立体像を表示する立体像表示装置であって、前記投影装置からの光を集光する、あるいは、平行光にする集光光学系と、各々の前記要素画像の像からの光が入射され、当該像の各々の点からの光を集光する、あるいは、平行光にする複数の第1の要素光学レンズ系を、当該第1の要素光学レンズ系の光軸及び前記集光光学系の光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した第1のレンズ群とを備え、前記集光光学系と前記投射レンズとの距離が当該集光光学系の焦点距離以上であり、前記第1の要素光学レンズ系の口径をD 、前記集光光学系と前記第1の要素光学レンズ系との間の距離をb、前記投射レンズの口径をD 、前記投射レンズと前記集光光学系との間の距離をa、とした場合において、D /b≦D /aの関係を満たすこととした。 In order to solve the above problem, the stereoscopic image display apparatus according to claim 1 includes a display unit that displays an element image group including a plurality of element images captured by an integral photography type imaging apparatus, and the display unit. A projection lens that projects the light incident from the projector, and projects light from the projection device that projects the element image group and forms an image of the element image group on the same plane, thereby displaying a stereoscopic image. A stereoscopic image display device that collects light from the projection device, or condensing optical system that converts the light into parallel light, and light from each of the elemental images is incident, and each of the images A plurality of first element optical lens systems that collect light from a point or make parallel light are orthogonal to the optical axis of the first element optical lens system and the optical axis of the condensing optical system. Arranged in an array on the same plane And a lens group, the focusing distance of the optical system and the projection lens Ri der focal distance or more of the condensing optical system, the first the aperture of the lens component system D A, wherein the condensing When the distance between the optical system and the first element optical lens system is b, the aperture of the projection lens is D P , and the distance between the projection lens and the condensing optical system is a, The relationship of D A / b ≦ D P / a was satisfied .

かかる構成によれば、立体像表示装置は、集光光学系によって投影装置からの発散する光を集光する、あるいは、平行光にするとともに、ある平面上に形成された複数の要素画像の像からの光がそれぞれ対応する第1の要素光学レンズ系に入射する。これによって、観察者が第1のレンズ群を介して複数の要素画像の像の一部を観察することで、立体像表示装置は、投影された要素画像によって示される立体像を観察者に対して表示することができる。また、立体表示装置は、D /b≦D /aの関係を満たすことで、偽の視域の発生を制限することができる。 According to such a configuration, the stereoscopic image display device collects the divergent light from the projection device by the condensing optical system, or converts the light into parallel light, and images of a plurality of element images formed on a certain plane. Are incident on the corresponding first element optical lens systems. As a result, the observer observes a part of the images of the plurality of element images via the first lens group, so that the stereoscopic image display device displays the stereoscopic image indicated by the projected element image to the observer. Can be displayed. In addition, the stereoscopic display device can limit generation of a false viewing zone by satisfying the relationship of D A / b ≦ D P / a.

更に、請求項2に記載の立体像表示装置は、インテグラルフォトグラフィ方式の撮像装置によって撮像された複数の要素画像からなる要素画像群を表示する表示手段と、前記表示手段から入射した光を投射する投射レンズと、を備え、前記要素画像群を投影して同一平面上に前記要素画像群の像を形成する投影装置からの光が入射されて、立体像を表示する立体像表示装置であって、前記投影装置からの光を集光する、あるいは、平行光にする集光光学系と、各々の前記要素画像の像からの光が入射され、当該像の各々の点からの光を集光する、あるいは、平行光にする複数の第1の要素光学レンズ系を、当該第1の要素光学レンズ系の光軸及び前記集光光学系の光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した第1のレンズ群と、各々の第1の要素光学レンズ系に対応し、各々の前記要素画像の像から入射された光を、対応する第1の要素光学レンズ系のみに出射する複数の第2の要素光学レンズ系を、当該第2の要素光学レンズ系の光軸及び前記集光光学系の光軸に対して直交し、かつ、前記要素画像群の像が形成される同一平面上に、アレイ状に配列した第2のレンズ群とを備え、前記集光光学系と前記投射レンズとの距離が当該集光光学系の焦点距離以上であり、前記投射レンズの口径をD 、前記投射レンズと前記第2の要素光学レンズ系との間の距離をa、前記第1の要素光学レンズ系及び前記第2の要素光学レンズ系の口径をD 、前記集光光学系の焦点距離をf 、とした場合において、D /a≦D /f の関係を満たすこととした。 Furthermore, the stereoscopic image display device according to claim 2 is a display unit that displays an element image group including a plurality of element images picked up by an integral photography type imaging device, and light incident from the display unit. and a projection lens for projecting, is incident light from the projection device for forming an image of the element images on the same plane by projecting the element images, stereoscopic image display device for displaying a stereoscopic image A light collecting optical system for condensing the light from the projection device or making it a parallel light, and light from the image of each of the element images are incident, and the light from each point of the image is incident A plurality of first element optical lens systems for condensing or collimating light are on the same plane orthogonal to the optical axis of the first element optical lens system and the optical axis of the condensing optical system. A first lens group arranged in an array, and each A plurality of second element optical lens systems that emit light incident from each of the element image images only to the corresponding first element optical lens system, Second array arranged in an array on the same plane that is orthogonal to the optical axis of the second element optical lens system and the optical axis of the condensing optical system and on which an image of the element image group is formed. lens and a group, the distance between the condensing optical system and the projection lens Ri der focal distance or more of the condensing optical system, the diameter of D P of the projection lens, the projection lens and the second the distance between the lens component system a, the first lens component system and the aperture of the second lens component system D a, if the focal length of the focusing optical system is f a, and Therefore, the relationship of D P / a ≦ D A / f A is satisfied .

かかる構成によれば、立体像表示装置は、集光光学系によって、投影装置からの発散する光を集光する、あるいは、平行光にする。また、投影装置から出射した光は第2のレンズ群に入射して、各々の第2の要素光学レンズ系の位置に要素画像の像を形成する。そして、立体像表示装置は、各々の第2の要素光学レンズ系によって入射した光を屈折させて、対応する第1の要素光学レンズ系のみに対して出射する。これによって、観察者が第1のレンズ群を介して複数の要素画像の像の一部を観察することで、立体像表示装置は、投影された要素画像によって示される立体像を観察者に対して表示することができる。   According to such a configuration, the stereoscopic image display device condenses the divergent light from the projection device or makes it parallel light by the condensing optical system. Further, the light emitted from the projection device enters the second lens group, and forms an element image at the position of each second element optical lens system. Then, the stereoscopic image display apparatus refracts the incident light by each of the second element optical lens systems and emits only to the corresponding first element optical lens system. As a result, the observer observes a part of the images of the plurality of element images via the first lens group, so that the stereoscopic image display device displays the stereoscopic image indicated by the projected element image to the observer. Can be displayed.

また、請求項3に記載の立体像表示装置は、請求項2に記載の立体像表示装置において、前記第1のレンズ群における前記第1の要素光学レンズ系の配列間隔と、前記第2のレンズ群における前記第2の要素光学レンズ系の配列間隔とが同一であり、前記集光光学系が、前記第1のレンズ群と、前記第2のレンズ群との間に設けられ、前記集光光学系と前記投射レンズとの距離が当該集光光学系の焦点距離より大きいこととした。 A stereoscopic image display device according to a third aspect is the stereoscopic image display device according to the second aspect, wherein an arrangement interval of the first element optical lens systems in the first lens group, and the second An arrangement interval of the second element optical lens systems in the lens group is the same, and the condensing optical system is provided between the first lens group and the second lens group, and The distance between the optical optical system and the projection lens is greater than the focal length of the condensing optical system.

かかる構成によれば、立体像表示装置は、投影装置から出射した光は第2のレンズ群に入射して、各々の第2の要素光学レンズ系に要素画像の像を形成する。そして、立体像表示装置は、各々の第2の要素光学レンズ系によって入射した光を屈折する。更に、立体像表示装置は、集光光学系によって第2の要素光学レンズ系からの出射した光を集光する。そして、この光は第1のレンズ群に入射する。ここで、集光光学系は、投影装置から当該集光光学系の焦点距離より遠い位置に設置されるため、この集光光学系から出射した光は収束する。これによって、観察者から各々の第1の要素光学レンズ系を介して要素画像が見られる領域のすべてが重複する領域である視域を広くすることができる。   According to this configuration, in the stereoscopic image display device, the light emitted from the projection device enters the second lens group, and forms an image of the element image on each second element optical lens system. Then, the stereoscopic image display device refracts the incident light by each second element optical lens system. Further, the stereoscopic image display device condenses the light emitted from the second element optical lens system by the condensing optical system. This light is incident on the first lens group. Here, since the condensing optical system is installed at a position far from the focal length of the condensing optical system from the projection apparatus, the light emitted from the condensing optical system converges. Accordingly, it is possible to widen the viewing zone, which is a region where all of the regions where the element images are seen from the observer via the respective first element optical lens systems overlap.

更に、請求項4に記載の立体像表示装置は、請求項2に記載の立体像表示装置において、前記第1のレンズ群における前記第1の要素光学レンズ系の配列間隔が、前記第2のレンズ群における前記第2の要素光学レンズ系の配列間隔より狭く、前記第2のレンズ群が、前記第1のレンズ群と前記集光光学系との間に設けられ、前記集光光学系と前記投射レンズとの距離が当該集光光学系の焦点距離より大きいこととした。 Furthermore, the stereoscopic image display device according to claim 4 is the stereoscopic image display device according to claim 2, wherein an arrangement interval of the first element optical lens systems in the first lens group is set to the second element group. Narrower than the arrangement interval of the second element optical lens systems in the lens group, the second lens group is provided between the first lens group and the condensing optical system, The distance from the projection lens is greater than the focal length of the condensing optical system.

かかる構成によれば、立体像表示装置は、集光光学系によって投影装置からの発散する光を集光し、集光光学系から出射した光は第2のレンズ群に入射して、各々の第2の要素光学レンズ系に要素画像の像を形成する。そして、立体像表示装置は、各々の第2の要素光学レンズ系によって入射した光を屈折して、対応する第1の要素光学レンズ系のみに出射する。ここで、集光光学系は、投影装置から当該集光光学系の焦点距離より遠い位置に設置されるため、この集光光学系から出射した光は収束する。これによって、観察者から各々の第1の要素光学レンズ系を介して要素画像が見られる領域のすべてが重複する領域である視域を広くすることができる。   According to such a configuration, the stereoscopic image display device condenses the light diverging from the projection device by the condensing optical system, and the light emitted from the condensing optical system is incident on the second lens group, An image of the element image is formed on the second element optical lens system. Then, the stereoscopic image display apparatus refracts the light incident by each of the second element optical lens systems and emits only to the corresponding first element optical lens system. Here, since the condensing optical system is installed at a position far from the focal length of the condensing optical system from the projection apparatus, the light emitted from the condensing optical system converges. Accordingly, it is possible to widen the viewing zone, which is a region where all of the regions where the element images are seen from the observer via the respective first element optical lens systems overlap.

本発明に係る立体像表示装置では、以下のような優れた効果を奏する。請求項1に記載の発明によれば、投影装置によって要素画像を投影した場合においても拡散板を用いないで立体像を表示することができるため、要素画像の解像度を低下させず、高品質な立体像を表示することができる。そして、投影装置によって要素画像を投影するため、大画面化することもできる。   The stereoscopic image display device according to the present invention has the following excellent effects. According to the first aspect of the present invention, since a stereoscopic image can be displayed without using a diffusion plate even when an element image is projected by the projection device, the resolution of the element image is not lowered and high quality is achieved. A stereoscopic image can be displayed. Since the element image is projected by the projection device, the screen can be enlarged.

請求項2に記載の発明によれば、投影装置によって要素画像を投影した場合においても拡散板を用いないで立体像を表示することができるため、要素画像の解像度を低下させず、高品質な立体像を表示することができる。そして、投影装置によって要素画像を投影するため、大画面化することもできる。更に、第2の要素光学レンズ系が、要素画像の像からの光を、対応する第1の要素光学レンズ系のみに出射するため、光量が確保できるとともに、偽の視域の発生を抑制することができる。   According to the second aspect of the present invention, since a stereoscopic image can be displayed without using a diffusion plate even when an element image is projected by the projection device, the resolution of the element image is not lowered and high quality is achieved. A stereoscopic image can be displayed. Since the element image is projected by the projection device, the screen can be enlarged. Furthermore, since the second element optical lens system emits light from the image of the element image only to the corresponding first element optical lens system, the amount of light can be secured and the occurrence of false viewing zones can be suppressed. be able to.

請求項3及び請求項4に記載の発明によれば、偽の視域の発生を抑制することができるとともに、視域の広い立体像表示装置とすることができる。そのため、観察者は立体像表示装置によって表示される立体像を広い範囲から観察することができる。   According to the third and fourth aspects of the invention, the generation of a false viewing zone can be suppressed, and a stereoscopic image display device with a wide viewing zone can be provided. Therefore, the observer can observe the stereoscopic image displayed by the stereoscopic image display device from a wide range.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[立体像表示システムの構成(第一の実施の形態)]
まず、図1を参照して、本発明の第一の実施の形態である立体像表示装置3を備える立体像表示システム1の構成について説明する。図1は、本発明の第一の実施の形態である立体像表示装置を備える立体像表示システムの構成を模式的に示した模式図である。なお、ここでは、表示手段21に表示された複数の要素画像の中のある要素画像の中心における画素からの光の光路を模式的に図示した。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Configuration of stereoscopic image display system (first embodiment)]
First, with reference to FIG. 1, the structure of the three-dimensional image display system 1 provided with the three-dimensional image display apparatus 3 which is 1st embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a stereoscopic image display system including a stereoscopic image display device according to the first embodiment of the present invention. Here, an optical path of light from a pixel at the center of a certain element image among a plurality of element images displayed on the display unit 21 is schematically illustrated.

立体像表示システム1は、要素画像群を投射し、立体像を表示するものである。立体像表示システム1は、プロジェクタ2と、立体像表示装置3とを備える。   The stereoscopic image display system 1 projects a group of element images and displays a stereoscopic image. The stereoscopic image display system 1 includes a projector 2 and a stereoscopic image display device 3.

プロジェクタ(投影装置)2は、要素画像群を投射するものである。プロジェクタ2は、表示手段21と、投射レンズ22とを備える。   The projector (projection device) 2 projects an element image group. The projector 2 includes a display unit 21 and a projection lens 22.

表示手段21は、例えば、液晶表示パネルや微小ミラーデバイス(DMD:Digital Micromirror Device、DLP:Digital Light Processing)のような電子的な表示デバイスである。この表示手段21には、要素画像群が入力されて表示される。そして、ここで表示された要素画像群からの光は、投射レンズ22に入射する。   The display means 21 is, for example, an electronic display device such as a liquid crystal display panel or a micromirror device (DMD: Digital Micromirror Device, DLP: Digital Light Processing). On this display means 21, an element image group is inputted and displayed. The light from the element image group displayed here is incident on the projection lens 22.

投射レンズ22は、表示手段21から入射した光を立体像表示装置3に対して投射するものである。ここで投射レンズ22は、例えば、凸レンズ等から構成される。   The projection lens 22 projects the light incident from the display unit 21 onto the stereoscopic image display device 3. Here, the projection lens 22 is composed of, for example, a convex lens.

なお、要素画像群は、IP方式によって立体像を表示するための画像であり、後記する立体像表示装置3の第1のレンズ群33及び第2のレンズ群32の各々のレンズに対応する複数の要素画像を有する。この要素画像群は、例えば、図10に示すような従来のIP方式の撮影装置によって撮影されたものであってもよいし、コンピュータグラフィックスによって生成されたものであってもよい。そして、プロジェクタ2は背面投射するため、要素画像には必要な反転処理が施されているものとする。   The element image group is an image for displaying a stereoscopic image by the IP system, and a plurality of element images corresponding to each of the first lens group 33 and the second lens group 32 of the stereoscopic image display device 3 to be described later. Have element images. For example, the group of element images may be captured by a conventional IP imaging apparatus as shown in FIG. 10 or may be generated by computer graphics. Since the projector 2 performs rear projection, it is assumed that necessary reversal processing is performed on the element image.

立体像表示装置3は、プロジェクタ2から投射された要素画像群の光から立体像を表示するものである。ここで、立体像表示装置3は、凸レンズ31と、第2のレンズ群32と、第1のレンズ群33とを備える。   The stereoscopic image display device 3 displays a stereoscopic image from the light of the element image group projected from the projector 2. Here, the stereoscopic image display device 3 includes a convex lens 31, a second lens group 32, and a first lens group 33.

凸レンズ(集光光学系)31は、プロジェクタ2から入射した光を集光するものである。この凸レンズ31は、投射レンズ22と同一の光軸A上に設けられ、投射レンズ22から投射された光のすべてが当該凸レンズ31に入射する。ここでは、凸レンズ31は、投射レンズ22から当該凸レンズ31の焦点距離fだけ隔てた位置に設置されることとした。これによって、投射レンズ22の主点を通った光は、この凸レンズ31によって平行光に変換される。 The convex lens (condensing optical system) 31 condenses the light incident from the projector 2. The convex lens 31 is provided on the same optical axis A as the projection lens 22, and all of the light projected from the projection lens 22 enters the convex lens 31. Here, the convex lens 31 is installed at a position separated from the projection lens 22 by the focal length f C of the convex lens 31. Thereby, the light passing through the principal point of the projection lens 22 is converted into parallel light by the convex lens 31.

第2のレンズ群32は、プロジェクタ2から投射された要素画像の像が形成され凸レンズ31の光軸Aに直交する同一平面上に、アレイ状に配列された複数の凸レンズL2、L2、…から構成される。   The second lens group 32 includes a plurality of convex lenses L2, L2,... Arranged in an array on the same plane orthogonal to the optical axis A of the convex lens 31 on which an image of an element image projected from the projector 2 is formed. Composed.

凸レンズ(第2の要素光学レンズ系)L2は、プロジェクタ2から投射され、凸レンズ31を介して入射した光を、後記する第1のレンズ群33の、対応する凸レンズL1のみに出射するものである。ここで、各々の凸レンズL2は、プロジェクタ2の表示手段21に表示された複数の要素画像の各々に対応し、更に、第1のレンズ群33の複数の凸レンズL1の各々に対応する。また、凸レンズL2は、対応する凸レンズL1と光軸方向に当該凸レンズL1の焦点距離fだけ隔てた位置に設置される。更に、ここでは、第1のレンズ群33の凸レンズL1の配列間隔と、第2のレンズ群32の凸レンズL2の配列間隔とが等しい、つまり、凸レンズL2と、対応する凸レンズL1との口径が同一であり、また、凸レンズL2と、対応する凸レンズL1との光軸(図示せず)も一致することとした。更に、凸レンズL2は、投射レンズ22から投射距離aだけ隔てた位置に設置され、各々の凸レンズL2の内部には、対応する要素画像の像(実像)が形成される。この要素画像の像の配列間隔と、対応する凸レンズL1、L2の配列間隔は一致し、かつ、凸レンズL1、L2の光軸は、対応する要素画像の中心を通るものとする。 The convex lens (second element optical lens system) L2 emits light projected from the projector 2 and incident via the convex lens 31 only to the corresponding convex lens L1 of the first lens group 33 described later. . Here, each convex lens L2 corresponds to each of the plurality of element images displayed on the display means 21 of the projector 2, and further corresponds to each of the plurality of convex lenses L1 of the first lens group 33. Further, lens L2 is placed in spaced by the focal length f A of the corresponding convex lens L1 and the lens L1 in the optical axis direction position. Further, here, the arrangement interval of the convex lenses L1 of the first lens group 33 is equal to the arrangement interval of the convex lenses L2 of the second lens group 32, that is, the apertures of the convex lens L2 and the corresponding convex lens L1 are the same. In addition, the optical axes (not shown) of the convex lens L2 and the corresponding convex lens L1 are also matched. Furthermore, the convex lens L2 is installed at a position separated from the projection lens 22 by a projection distance a, and a corresponding element image (real image) is formed inside each convex lens L2. It is assumed that the arrangement interval of the element images matches the arrangement interval of the corresponding convex lenses L1 and L2, and the optical axes of the convex lenses L1 and L2 pass through the center of the corresponding element image.

以下、図1から図3を参照して、凸レンズL2が、入射した光の光路の方向付けをして、この光を第1のレンズ群33の、対応する凸レンズL1のみに出射させる条件について説明する。図2は、対応する凸レンズL1、L2に入射する光の光路を模式的に示した模式図、(a)は、要素画像の中心における画素からの光が入射した場合の光路を模式的に示した模式図、(b)は、要素画像の中心以外の画素からの光が入射した場合の光路を模式的に示した模式図である。図3は、本発明の第一の実施の形態である立体像表示装置の、対応する凸レンズL1、L2に入射及び出射する光線群を模式的に示した模式図である。   Hereinafter, with reference to FIGS. 1 to 3, a description will be given of conditions under which the convex lens L2 directs the optical path of incident light and emits the light only to the corresponding convex lens L1 of the first lens group 33. To do. FIG. 2 is a schematic diagram schematically showing an optical path of light incident on the corresponding convex lenses L1 and L2, and (a) schematically shows an optical path when light from a pixel at the center of the element image is incident. FIG. 6B is a schematic diagram schematically showing an optical path when light from pixels other than the center of the element image is incident. FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing a group of light rays that enter and exit the corresponding convex lenses L1 and L2 of the stereoscopic image display apparatus according to the first embodiment of the present invention.

まず、表示手段21に表示された、複数の要素画像の中のある要素画像のひとつの画素について着目すると、この画素から出射し、投射レンズ22の中心を通った光(主光線)は、この投射レンズ22から焦点距離fだけ隔てて設けられた凸レンズ31によって屈折し、光軸Aに平行な光となる。また、この画素から出射し、投射レンズ22を通った光線群は、凸レンズ31によって屈折し、光軸Aに平行な主光線を中心として進行し、凸レンズL2の内部の一点で収束する。その後、凸レンズL2に入射した主光線は、凸レンズL2よって屈折し、凸レンズL1の焦点距離fだけ隔てて設けられた凸レンズL1の中心を通る。また、凸レンズL2の一点に収束した光線群は凸レンズL2によって屈折して、凸レンズL1の中心を通る主光線を中心に拡散して、凸レンズL1に入射する。 First, when attention is paid to one pixel of a certain element image among a plurality of element images displayed on the display means 21, light (chief ray) emitted from this pixel and passing through the center of the projection lens 22 is The light is refracted by a convex lens 31 provided at a focal distance f C away from the projection lens 22 to become light parallel to the optical axis A. Further, a light ray group emitted from this pixel and passed through the projection lens 22 is refracted by the convex lens 31, travels around a principal ray parallel to the optical axis A, and converges at one point inside the convex lens L2. Thereafter, the principal ray incident on the convex lens L2 is refracted by the convex lens L2, and passes through the center of the convex lens L1 provided at a focal distance f A of the convex lens L1. Further, the light ray group converged on one point of the convex lens L2 is refracted by the convex lens L2, diffused around the principal ray passing through the center of the convex lens L1, and incident on the convex lens L1.

ここで、例えば、図2(a)に示すように、ある凸レンズL2の内部に形成された要素画像の像の中心の点からの光は、そのまま透過して光軸Aを中心として拡散し、凸レンズL1に入射する。また、図2(b)に示すように、凸レンズL2の内部に形成された要素画像の像の中心以外の点からの光は、凸レンズL2の中心からの偏移に応じて屈折し、凸レンズL1の中心を通る主光線を中心として拡散し、凸レンズL1に入射する。   Here, for example, as shown in FIG. 2 (a), light from the center point of the image of the element image formed inside a certain convex lens L2 is transmitted as it is and diffused around the optical axis A, The light enters the convex lens L1. As shown in FIG. 2B, light from a point other than the center of the image of the element image formed inside the convex lens L2 is refracted in accordance with the deviation from the center of the convex lens L2, and the convex lens L1. Diffusing around the principal ray passing through the center of the lens, and entering the convex lens L1.

そして、図3に示すように、凸レンズL2の内部に形成された要素画像の像の各点から出射する光線群の拡散する角度θにおいて以下の式(1)が成立する場合に、凸レンズL2から出射する光線群が対応する凸レンズL1のみに入射し、かつ、この凸レンズL1の全面に入射する。ここで、Dは、凸レンズL1、L2の口径とする。
θ=2arctan[D/(2f)] …(1)
Then, as shown in FIG. 3, when the following expression (1) is established at the angle θ at which the light rays emitted from each point of the element image formed inside the convex lens L2 are diffused, the convex lens L2 The outgoing light group enters only the corresponding convex lens L1 and enters the entire surface of the convex lens L1. Here, D A is the aperture of the convex lenses L1 and L2.
θ = 2 arctan [D A / (2f A )] (1)

一方、凸レンズL2の内部に形成された要素画像の像の各点に入射する光線群の収束する角度θ’は、以下の式(2)によって表される。ここで、Dは、投射レンズ22(図1参照)の射出瞳の径(口径)とする。
θ’=2arctan[D/(2a)] …(2)
On the other hand, the convergence angle θ ′ of the light ray group incident on each point of the elemental image formed inside the convex lens L2 is expressed by the following equation (2). Here, D P is the diameter of the exit pupil of the projection lens 22 (see FIG. 1) (diameter).
θ ′ = 2 arctan [D P / (2a)] (2)

そして、凸レンズL2の内部に形成された要素画像の像のひとつの点に着目すると、入射する光線群の収束する角度θ’と、出射する光線群の拡散する角度θは、ほぼ同一と考えてよいため、式(1)と式(2)とから、θ’=θ、すなわち、以下の式(3)を満たすように凸レンズL2を設計し、かつ、凸レンズL1の焦点距離fだけ凸レンズL1、L2を光軸方向に離隔させて配置することで、凸レンズL2は、入射した光を対応する凸レンズL1のみに出射することができる。
/f=D/a …(3)
Focusing on one point of the image of the element image formed inside the convex lens L2, the angle θ ′ at which the incident light group converges and the angle θ at which the outgoing light group diffuses are considered to be substantially the same. Therefore, from the expressions (1) and (2), the convex lens L2 is designed so that θ ′ = θ, that is, the following expression (3) is satisfied, and the focal length f A of the convex lens L1 is increased. , L2 are spaced apart in the optical axis direction, and the convex lens L2 can emit the incident light only to the corresponding convex lens L1.
D A / f A = D P / a (3)

ここで、従来の直視型のディスプレイを用いる場合やスクリーンに要素画像を投射する場合には、ディスプレイやスクリーンの表面から様々な方向に拡散して出射した光が、レンズ群の対応するレンズとそれ以外の複数のレンズとに入射する。しかし、立体像表示装置3では、凸レンズL2の内部に形成された要素画像の像の各々の点からの光はすべて、対応する凸レンズL1に出射するため、光量が確保できるとともに、偽の視域の発生を抑制することができる。更に、拡散板を設けなくても、凸レンズL2からの光を凸レンズL1の全面に過不足なく入射させることができるため、要素画像群の解像度が劣化しない。   Here, when using a conventional direct-view display or projecting an elemental image on the screen, the light diffused and emitted in various directions from the surface of the display or screen is reflected by the corresponding lens of the lens group and the corresponding lens. It enters into a plurality of other lenses. However, in the stereoscopic image display device 3, since all the light from each point of the elemental image formed inside the convex lens L2 is emitted to the corresponding convex lens L1, the light quantity can be secured and the false viewing zone Can be suppressed. Furthermore, since the light from the convex lens L2 can be incident on the entire surface of the convex lens L1 without excess or shortage without providing a diffusion plate, the resolution of the element image group does not deteriorate.

ここで、凸レンズL2からの光をすべて凸レンズL1に入射させるためには、以下の式(4)を満たしていればよい。
θ≦2arctan[D/(2f)] …(4)
そして、θ’≒θより、D/a≦D/fを満たしていればよい。ここで、D/a<D/fであるときには、凸レンズL1の周縁に光が入射しない領域が生じ、凸レンズL1の周縁部に非発光の部分が生じるが、凸レンズL2の内部に結像した要素画像からの光が、対応する凸レンズL1以外、例えば、対応する凸レンズL1に隣接する凸レンズL1に入射しない点では、式(3)が成り立つ場合と同様である。
Here, in order to make all the light from the convex lens L2 enter the convex lens L1, it is only necessary to satisfy the following expression (4).
θ ≦ 2 arctan [D A / (2f A )] (4)
Then, from θ′≈θ, it is sufficient that D p / a ≦ D A / f A is satisfied. Here, when D p / a <D A / f A , a region where light does not enter is generated at the peripheral edge of the convex lens L1, and a non-light-emitting portion is generated at the peripheral edge of the convex lens L1, but is connected to the inside of the convex lens L2. It is the same as the case where Formula (3) is satisfied in that the light from the imaged elemental image does not enter other than the corresponding convex lens L1, for example, the convex lens L1 adjacent to the corresponding convex lens L1.

図1に戻って説明を続ける。第1のレンズ群33は、凸レンズ31の光軸Aに直交する同一平面上に、アレイ状に配列された複数の凸レンズL1、L1、…から構成される。なお、凸レンズ31の光軸A上に、第2のレンズ群32及び第1のレンズ群33の中心がくるように設置される。   Returning to FIG. 1, the description will be continued. The first lens group 33 includes a plurality of convex lenses L1, L1,... Arranged in an array on the same plane orthogonal to the optical axis A of the convex lens 31. It should be noted that the second lens group 32 and the first lens group 33 are placed so that the centers of the second lens group 32 and the first lens group 33 are on the optical axis A of the convex lens 31.

凸レンズ(第1の要素光学レンズ系)L1は、対応する凸レンズL2から入射した要素画像の像の各々の点からの光を、集光する、あるいは、平行光にするものである。なお、ここでは、凸レンズL1の焦点距離fと凸レンズL2の焦点距離fとが等しいこととし、凸レンズL1が、対応する凸レンズL2から入射した要素画像の像の各々の点からの光を平行光にする場合について説明する。しかし、凸レンズL1の焦点距離fが、凸レンズL1と凸レンズL2の距離より小さいこととし、観察位置において光が主光線を中心に収束するようにしてもよい。 The convex lens (first element optical lens system) L1 collects light from each point of the image of the element image incident from the corresponding convex lens L2 or makes it parallel light. Here, the possible and the focal length f B of the focal length f A and lens L2 convex lens L1 are equal, parallel convex lens L1 is, the light from each of the image of the incident element image from a corresponding lens L2 point The case of using light will be described. However, the focal length f A of the convex lens L1 may be smaller than the distance between the convex lens L1 and the convex lens L2, and the light may converge around the principal ray at the observation position.

ここで、凸レンズL2の内部の要素画像の像のひとつの点に着目すると、図2(a)及び(b)に示すように、凸レンズL1に入射した光の主光線はそのまま直進し、凸レンズL1に入射した光線群は主光線と同じ傾きを持つ平行光となって出射する。そして、この傾きは、着目する点の凸レンズL2における中心からの偏移量に応じて定まる。   Here, focusing on one point of the elemental image inside the convex lens L2, as shown in FIGS. 2A and 2B, the chief ray of the light incident on the convex lens L1 goes straight as it is, and the convex lens L1. The ray group incident on the beam is emitted as parallel light having the same inclination as the principal ray. This inclination is determined according to the amount of deviation from the center of the point of interest in the convex lens L2.

このようにして、各凸レンズL1からは、対応する要素画像からの光が、凸レンズL2における中心からの偏移量に応じた傾きの平行光となって出射して、一定の角度の視域を形成する。そして、立体像表示システム1全体としては、図4に示すような、すべての凸レンズL1の視域の共通領域としての視域が形成される。図4は、立体像表示システムの視域を模式的に示す模式図である。   In this way, from each convex lens L1, the light from the corresponding element image is emitted as parallel light with an inclination corresponding to the amount of deviation from the center in the convex lens L2, and a viewing area of a certain angle is obtained. Form. The entire stereoscopic image display system 1 forms a viewing area as a common area of the viewing areas of all the convex lenses L1 as shown in FIG. FIG. 4 is a schematic diagram schematically showing the viewing zone of the stereoscopic image display system.

なお、第2のレンズ群32は、各凸レンズL2が接する境界における一定領域(例えば、口径の外側10%)に黒色の塗料が塗布されるなどして遮光されることとしてもよい。このようにすることで、再生される立体像(図示せず)のコントラストの低下を防ぐことができる。   The second lens group 32 may be shielded from light by applying a black paint to a certain region (for example, 10% outside the aperture) at the boundary where each convex lens L2 contacts. By doing in this way, the fall of the contrast of the reproduced stereo image (not shown) can be prevented.

また、凸レンズ31の焦点距離fを、プロジェクタ2の投射距離aに近い値とし、当該凸レンズ31と第2のレンズ群32とを隣接させて設置することとしてもよい。このように設置することで、立体像表示装置3の大きさを小さくすることができるが、立体像表示装置3の大きさに制限がない場合には、凸レンズ31と、第2のレンズ群32とを離して設置することとしてもよい。 Further, the focal distance f C of the convex lens 31 may be set to a value close to the projection distance a of the projector 2, and the convex lens 31 and the second lens group 32 may be installed adjacent to each other. By installing in this way, the size of the stereoscopic image display device 3 can be reduced. However, when the size of the stereoscopic image display device 3 is not limited, the convex lens 31 and the second lens group 32 are provided. It is good also as installing separately.

[立体像表示システムの動作(第一の実施の形態)]
次に、図1を参照して、本発明における立体像表示システム1が、立体像を表示する動作について説明する。
[Operation of stereoscopic image display system (first embodiment)]
Next, with reference to FIG. 1, the operation | movement which the three-dimensional image display system 1 in this invention displays a three-dimensional image is demonstrated.

まず、プロジェクタ2の表示手段21に要素画像群を表示する。そうすると、表示手段21からの光は、投射レンズ22に入射する。この光は、投射レンズ22によって投射され、立体像表示装置3は、凸レンズ31によって、投射された光を収束する。そして、各々の要素画像の像が、対応する凸レンズL2の内部に形成される。   First, the element image group is displayed on the display means 21 of the projector 2. Then, the light from the display unit 21 enters the projection lens 22. This light is projected by the projection lens 22, and the stereoscopic image display device 3 converges the projected light by the convex lens 31. Then, an image of each element image is formed inside the corresponding convex lens L2.

更に、各凸レンズL2の内部に形成された要素画像の像からの光は、凸レンズL2によって、光路の方向付けがなされ、第1のレンズ群33の、対応する凸レンズL1のみに入射する。そして、凸レンズL2内部の要素画像の像からの光は、凸レンズL2における中心からの偏移量に応じた傾きの平行光となって凸レンズL1から出射する。以上の動作によって、立体像表示システム1は、要素画像群によって示される立体像を表示することができる。   Further, the light from the elemental image formed inside each convex lens L2 is directed to the optical path by the convex lens L2, and is incident only on the corresponding convex lens L1 of the first lens group 33. The light from the elemental image inside the convex lens L2 is emitted from the convex lens L1 as parallel light having an inclination corresponding to the amount of deviation from the center of the convex lens L2. Through the above operation, the stereoscopic image display system 1 can display a stereoscopic image indicated by the element image group.

[立体像表示システムの構成(第二の実施の形態)]
次に、図5を参照して、本発明の第二の実施の形態である立体像表示装置3Aを備える立体像表示システム1Aの構成について説明する。図5は、本発明の第二の実施の形態である立体像表示装置を備える立体像表示システムの構成を模式的に示した模式図である。なお、ここでは、表示手段21の表示された複数の要素画像の中のある要素画像の中心における画素からの光の光路を模式的に図示した。図5に示すように、立体像表示システム1Aは、要素画像群を投射し、立体像を表示するものである。
[Configuration of stereoscopic image display system (second embodiment)]
Next, the configuration of a stereoscopic image display system 1A including the stereoscopic image display device 3A according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a stereoscopic image display system including the stereoscopic image display device according to the second embodiment of the present invention. Here, the optical path of light from the pixel at the center of a certain element image among the plurality of element images displayed on the display unit 21 is schematically illustrated. As shown in FIG. 5, the stereoscopic image display system 1 </ b> A projects a group of element images and displays a stereoscopic image.

立体像表示システム1Aは、立体像表示装置3に代えて立体像表示装置3Aを備える。立体像表示システム1A内のプロジェクタ2は、図1に示したものと同一であるので、同一の符号を付し、説明を省略する。   The stereoscopic image display system 1 </ b> A includes a stereoscopic image display device 3 </ b> A instead of the stereoscopic image display device 3. Since the projector 2 in the stereoscopic image display system 1A is the same as that shown in FIG. 1, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

立体像表示装置3Aは、プロジェクタ2から投射された要素画像群の光から立体像を表示するものである。ここで、立体像表示装置3Aは、凸レンズ31に代えて凸レンズ31Aを、第1のレンズ群33に代えて第1のレンズ群33Aを備える。立体像表示装置3A内の第2のレンズ群32は、図1に示したものと同一であるので、同一の符号を付し、説明を省略する。   The three-dimensional image display device 3 </ b> A displays a three-dimensional image from the light of the element image group projected from the projector 2. Here, the stereoscopic image display device 3 </ b> A includes a convex lens 31 </ b> A instead of the convex lens 31, and a first lens group 33 </ b> A instead of the first lens group 33. Since the second lens group 32 in the stereoscopic image display device 3A is the same as that shown in FIG. 1, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

凸レンズ(集光光学系)31Aは、プロジェクタ2から入射した光を集光するものである。この凸レンズ31Aは、投射レンズ22と同一の光軸A上に設けられ、投射レンズ22から投射された光のすべてが当該凸レンズ31Aに入射する。ここで、投射レンズ22と凸レンズ31Aとの距離は、当該凸レンズ31Aの焦点距離fより大きい。そして、この凸レンズ31Aに関して、投射レンズ22の位置及び視域が形成される位置は共役の位置になる。すなわち、投射レンズ22の像が視域の位置に形成される位置関係となる。 The convex lens (condensing optical system) 31A condenses the light incident from the projector 2. The convex lens 31A is provided on the same optical axis A as the projection lens 22, and all of the light projected from the projection lens 22 enters the convex lens 31A. Here, the distance between the projection lens 22 and the convex lens 31A is larger than the focal length f C of the convex lens 31A. And regarding this convex lens 31A, the position of the projection lens 22 and the position where the viewing zone is formed are conjugate positions. In other words, the positional relationship is such that the image of the projection lens 22 is formed at the viewing zone position.

第1のレンズ群33Aは、凸レンズ31Aの光軸Aに直交する同一平面上に、アレイ状に配列された複数の凸レンズ(第1の要素光学レンズ系)L1A、L1A、…から構成される。ここでは、第1のレンズ群33Aの凸レンズL1Aの配列間隔P1は、第2のレンズ群32の凸レンズL2の配列間隔P2より小さく設定され、以下の式(5)が成り立つ。なお、fは、凸レンズL1の焦点距離であり、凸レンズL1Aと凸レンズL2との光軸方向の距離と一致する。また、Vは、凸レンズL1Aから視域までの光軸方向の距離である。
P2=P1(1+f/V) …(5)
The first lens group 33A includes a plurality of convex lenses (first element optical lens systems) L1A, L1A,... Arranged in an array on the same plane orthogonal to the optical axis A of the convex lens 31A. Here, the arrangement interval P1 of the convex lenses L1A of the first lens group 33A is set smaller than the arrangement interval P2 of the convex lenses L2 of the second lens group 32, and the following equation (5) is established. Note that f A is the focal length of the convex lens L1, and coincides with the distance in the optical axis direction between the convex lens L1A and the convex lens L2. V is the distance in the optical axis direction from the convex lens L1A to the viewing zone.
P2 = P1 (1 + f A / V) (5)

そして、凸レンズ31Aの光軸A上に、第2のレンズ群32及び第1のレンズ群33Aの中心がくるように設置され、凸レンズL1Aはそれぞれ1つの凸レンズL2に対応している。また、凸レンズL1Aが、光軸Aから当該光軸Aに直交する方向に離れた位置にあるほど、当該凸レンズL1Aに対応する凸レンズL2は、当該凸レンズL1Aに対して光軸Aに直交する方向に更に離れた位置に設置される。   The second lens group 32 and the first lens group 33A are placed on the optical axis A of the convex lens 31A so that the centers of the second lens group 32 and the first lens group 33A correspond to one convex lens L2. The convex lens L2 corresponding to the convex lens L1A is in a direction perpendicular to the optical axis A with respect to the convex lens L1A as the convex lens L1A is located away from the optical axis A in the direction orthogonal to the optical axis A. It is installed at a further distance.

そして、投射レンズ22と凸レンズ31Aとを当該凸レンズ31Aの焦点距離fより大きい距離だけ離して設置するとともに、第1のレンズ群33Aの凸レンズL1Aの配列間隔P1を、第2のレンズ群32の凸レンズL2の配列間隔P2より小さく設定して、凸レンズL1A、L2を対応する要素画像の中心における画素からの光の主光線上に配置することで、対応する凸レンズL1A及び凸レンズL2の組の各々によって形成される視域は、配列間隔P1及び配列間隔P2が等しい場合に比べて、光軸Aよりに傾く。そのため、すべての凸レンズL1A及び凸レンズL2の視域の共通領域としての視域が広くなる。 Then, the projection lens 22 and the convex lens 31A are set apart from each other by a distance larger than the focal length f C of the convex lens 31A, and the arrangement interval P1 of the convex lenses L1A of the first lens group 33A is set to the second lens group 32. By setting the convex lenses L1A and L2 on the principal ray of the light from the pixel at the center of the corresponding element image, by setting it smaller than the arrangement interval P2 of the convex lenses L2, each pair of the corresponding convex lens L1A and convex lens L2 The formed viewing zone is inclined with respect to the optical axis A as compared with the case where the arrangement interval P1 and the arrangement interval P2 are equal. Therefore, the viewing area as a common area of all the convex lenses L1A and L2 is widened.

このような立体像表示装置3Aとすることで、広い視域を確保できるとともに、拡散板を用いないため解像度が劣化せず、更に、前記の式(4)を満たすように凸レンズL1Aを設計することで、偽の視域が生じない立体像表示システム1Aとすることができる。   By adopting such a stereoscopic image display device 3A, a wide viewing zone can be secured, and since the diffuser plate is not used, the resolution does not deteriorate, and the convex lens L1A is designed so as to satisfy the above expression (4). Thus, the stereoscopic image display system 1A in which a false viewing zone does not occur can be obtained.

[立体像表示システムの構成(第三の実施の形態)]
次に、図6を参照して、本発明の第三の実施の形態である立体像表示装置3Bを備える立体像表示システム1Bの構成について説明する。図6は、本発明の第三の実施の形態である立体像表示装置を備える立体像表示システムの構成を模式的に示した模式図である。なお、ここでは、表示手段21の表示された複数の要素画像の中のある要素画像の中心における画素からの光の光路を模式的に図示した。図6に示すように、立体像表示システム1Bは、要素画像群を投射し、立体像を表示するものである。
[Configuration of stereoscopic image display system (third embodiment)]
Next, with reference to FIG. 6, the structure of the three-dimensional image display system 1B provided with the three-dimensional image display apparatus 3B which is 3rd embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 6 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a stereoscopic image display system including the stereoscopic image display device according to the third embodiment of the present invention. Here, the optical path of light from the pixel at the center of a certain element image among the plurality of element images displayed on the display unit 21 is schematically illustrated. As shown in FIG. 6, the stereoscopic image display system 1 </ b> B projects a group of element images and displays a stereoscopic image.

立体像表示システム1Bは、立体像表示装置3に代えて立体像表示装置3Bを備える。立体像表示システム1B内のプロジェクタ2は、図1に示したものと同一であるので、同一の符号を付し、説明を省略する。   The stereoscopic image display system 1 </ b> B includes a stereoscopic image display device 3 </ b> B instead of the stereoscopic image display device 3. Since the projector 2 in the stereoscopic image display system 1B is the same as that shown in FIG. 1, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

立体像表示装置3Bは、プロジェクタ2から投射された要素画像群の光から立体像を表示するものである。ここで、立体像表示装置3Bは、凸レンズ31に代えて凸レンズ31Bを備える。立体像表示装置3B内の第2のレンズ群32及び第1のレンズ群33は、図1に示したものと同一であるので、同一の符号を付し、説明を省略する。   The three-dimensional image display device 3 </ b> B displays a three-dimensional image from the light of the element image group projected from the projector 2. Here, the stereoscopic image display device 3 </ b> B includes a convex lens 31 </ b> B instead of the convex lens 31. The second lens group 32 and the first lens group 33 in the stereoscopic image display device 3B are the same as those shown in FIG.

凸レンズ(集光光学系)31Bは、第2のレンズ群32から入射した光を集光するものである。この凸レンズ31Bは、投射レンズ22と同一の光軸A上に設けられ、投射レンズ22から投射されて第2のレンズ群32を通過した光のすべてが当該凸レンズ31Bに入射する。ここで、投射レンズ22と凸レンズ31Bとの距離は、当該凸レンズ31Bの焦点距離fより大きく、更に、凸レンズ31Bは、第2のレンズ群32と第1のレンズ群33との間に設置される。 The convex lens (condensing optical system) 31B condenses the light incident from the second lens group 32. The convex lens 31B is provided on the same optical axis A as the projection lens 22, and all of the light projected from the projection lens 22 and passed through the second lens group 32 enters the convex lens 31B. Here, the distance between the projection lens 22 and the convex lens 31B is larger than the focal length f C of the convex lens 31B, and the convex lens 31B is installed between the second lens group 32 and the first lens group 33. The

ここで、第1のレンズ群33の凸レンズL1の配列間隔と、第2のレンズ群32の凸レンズL2の配列間隔は等しく、かつ、投射レンズ22によって投射された要素画像群の像は、第2のレンズ群32に形成される。そして、凸レンズ31Bの光軸A上に、第2のレンズ群32及び第1のレンズ群33の中心がくるように設置され、凸レンズL1はそれぞれ1つの凸レンズL2に対応している。   Here, the arrangement interval of the convex lenses L1 of the first lens group 33 is equal to the arrangement interval of the convex lenses L2 of the second lens group 32, and the image of the element image group projected by the projection lens 22 is the second The lens group 32 is formed. And it installs so that the center of the 2nd lens group 32 and the 1st lens group 33 may come on the optical axis A of the convex lens 31B, and each convex lens L1 respond | corresponds to one convex lens L2.

そして、凸レンズ31Bの焦点距離をfとすると、投射レンズ22の位置と視域の位置とが共役の関係になり、以下の式(6)が成り立つ。
1/f=1/(a+c)+1/(f+V−c) …(6)
If the focal length of the convex lens 31B is f C , the position of the projection lens 22 and the position of the viewing zone are in a conjugate relationship, and the following equation (6) is established.
1 / f C = 1 / (a + c) + 1 / (f A + V−c) (6)

そして、各要素画像の像の中心は凸レンズL2の中心と一致し、表示手段21上の各要素画像の中心から投射レンズ22の中心を通った光は、凸レンズL2の中心を通り、凸レンズ31Bによって屈折して光軸Aよりに向きを変える。そして、この光が、凸レンズL1の中心を通った後に視域の中心に至るようにすることで、観察者(図示せず)が、第1のレンズ群33を介して第2のレンズ群32の内部に形成された要素画像群の像を見ることができる。   The center of the image of each element image coincides with the center of the convex lens L2, and the light passing through the center of the projection lens 22 from the center of each element image on the display means 21 passes through the center of the convex lens L2 and is projected by the convex lens 31B. Refract and change direction from optical axis A. Then, by allowing the light to pass through the center of the convex lens L1 and then reach the center of the viewing zone, an observer (not shown) can pass the second lens group 32 through the first lens group 33. The image of the group of element images formed inside can be seen.

そして、第2のレンズ群32を通過した光を、凸レンズ31Bによって集光させることで、各々の凸レンズL2からの光が光軸Aよりに向きを変えて屈折するため、各々凸レンズL1によって形成される視域は、図1に示す立体像表示装置3と比べて、光軸Aよりに傾く。そのため、すべての凸レンズL1の視域の共通領域としての視域が広くなる。   Then, the light passing through the second lens group 32 is condensed by the convex lens 31B, so that the light from each convex lens L2 changes its direction from the optical axis A and is refracted. Therefore, each light is formed by the convex lens L1. The viewing zone is inclined with respect to the optical axis A as compared with the stereoscopic image display device 3 shown in FIG. Therefore, the viewing zone as a common region of the viewing zones of all the convex lenses L1 is widened.

そして、投射レンズ22と、凸レンズ31Bと、第2のレンズ群32と、第1のレンズ群33との位置関係から、以下の式(7)が成り立つ。
(a+c):(V+f−c)=c:(f−c) …(7)
そして、式(7)から以下の式(8)が得られる。
c=a・f/(a+V) …(8)
From the positional relationship among the projection lens 22, the convex lens 31B, the second lens group 32, and the first lens group 33, the following expression (7) is established.
(A + c) :( V + f A −c) = c: (f A −c) (7)
Then, the following equation (8) is obtained from the equation (7).
c = a · f A / (a + V) (8)

そして、凸レンズL1と凸レンズL2は間隔fで固定されており、第2のレンズ群32から前記の式(8)を満たす距離cだけ離れた位置に凸レンズ31Bを設置することで、凸レンズL1、L1、…の配列間隔及び凸レンズL2、L2、…の配列間隔が等しい、同一の形状の第1のレンズ群33及び第2のレンズ群32を用いることができる。 The lens L1 and lens L2 are fixed at intervals f A, by spaced a distance c which satisfies the equation (8) of the second lens group 32 is placed a convex lens 31B, a convex lens L1, The first lens group 33 and the second lens group 32 having the same shape, in which the arrangement interval of L1,... And the arrangement interval of the convex lenses L2, L2,.

このような立体像表示装置3Bとすることで、広い視域を確保できるとともに、拡散板を用いないため解像度が劣化せず、更に、前記の式(4)を満たすように凸レンズL1を設計することで、偽の視域が生じない立体像表示システム1Bとすることができる。   By adopting such a stereoscopic image display device 3B, a wide viewing zone can be secured, and since the diffuser plate is not used, the resolution does not deteriorate, and the convex lens L1 is designed so as to satisfy the above expression (4). Thus, the stereoscopic image display system 1B in which a false viewing zone does not occur can be obtained.

[立体像表示システムの構成(第四の実施の形態)]
次に、図7及び図8を参照して、本発明の第四の実施の形態である立体像表示装置3Cを備える立体像表示システム1Cの構成について説明する。図7は、本発明の第四の実施の形態である立体像表示装置を備える立体像表示システムの構成を模式的に示した模式図である。図8は、凸レンズ31Cと、1つの凸レンズL1に入射する光を模式的に示した模式図である。なお、図7では、各要素画像の中心における画素から出射し、投射レンズ22の中心を通る光の光路を点線で、各要素画像の境界付近の画素から出射し、投射レンズ22の中心を通る光の光路を実線で示した。また、ここでは、第1のレンズ群33において、6個の凸レンズL1が縦に配列されている場合を示したが、凸レンズL1の数はこれに限定されない。図7に示すように、立体像表示システム1Cは、要素画像群を投射し、立体像を表示するものである。
[Configuration of stereoscopic image display system (fourth embodiment)]
Next, with reference to FIG.7 and FIG.8, the structure of the stereoscopic image display system 1C provided with the stereoscopic image display apparatus 3C which is the 4th Embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 7 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a stereoscopic image display system including the stereoscopic image display device according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 8 is a schematic diagram schematically showing light incident on the convex lens 31C and one convex lens L1. In FIG. 7, light is emitted from the pixel at the center of each element image and passes through the center of the projection lens 22 with a dotted line, and is emitted from a pixel near the boundary of each element image, and passes through the center of the projection lens 22. The light path is indicated by a solid line. Although the case where the six convex lenses L1 are vertically arranged in the first lens group 33 is shown here, the number of the convex lenses L1 is not limited to this. As shown in FIG. 7, the stereoscopic image display system 1 </ b> C projects a group of element images and displays a stereoscopic image.

立体像表示システム1Cは、立体像表示装置3に代えて立体像表示装置3Cを備える。立体像表示システム1C内のプロジェクタ2は、図1に示したものと同一であるので、同一の符号を付し、説明を省略する。   The stereoscopic image display system 1 </ b> C includes a stereoscopic image display device 3 </ b> C instead of the stereoscopic image display device 3. Since the projector 2 in the three-dimensional image display system 1C is the same as that shown in FIG. 1, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

立体像表示装置3Cは、プロジェクタ2から投射された要素画像群の光から立体像を表示するものである。ここで、立体像表示装置3Cは、第2のレンズ群32を備えず、凸レンズ31に代えて凸レンズ31Cを備える。立体像表示装置3C内の第1のレンズ群33は、図1に示したものと同一であるので、同一の符号を付し、説明を省略する。   The stereoscopic image display device 3 </ b> C displays a stereoscopic image from the light of the element image group projected from the projector 2. Here, the stereoscopic image display device 3 </ b> C does not include the second lens group 32 but includes a convex lens 31 </ b> C instead of the convex lens 31. Since the first lens group 33 in the stereoscopic image display device 3C is the same as that shown in FIG. 1, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

凸レンズ(集光光学系)31Cは、投射レンズ22から入射した光を集光するものである。この凸レンズ31Cは、投射レンズ22と同一の光軸(図示せず)上に設けられ、投射レンズ22から投射された光のすべてが当該凸レンズ31Cに入射する。ここで、投射レンズ22と凸レンズ31Cとの距離は、当該凸レンズ31Cの焦点距離fに等しく、更に、ここでは、凸レンズ31Cは、光路上において第1のレンズ群33の前に設置されることとした。 The convex lens (condensing optical system) 31C condenses the light incident from the projection lens 22. The convex lens 31C is provided on the same optical axis (not shown) as the projection lens 22, and all of the light projected from the projection lens 22 enters the convex lens 31C. Here, the distance between the projection lens 22 and the convex lens 31C is equal to the focal length f C of the convex lens 31C, and here, the convex lens 31C is installed in front of the first lens group 33 on the optical path. It was.

また、ここでは、投射レンズ22の投射距離aと、凸レンズ31Cの焦点距離fは等しく、投射レンズ22によって投射された要素画像群の像は、凸レンズ31Cの内部に形成される。そして、投射レンズ22の光軸上に、凸レンズ31C及び第1のレンズ群33の中心がくるように設置され、要素画像の像の各々は1つの凸レンズL1に対応している。 Here, the projection distance a of the projection lens 22 is equal to the focal length f C of the convex lens 31C, and the image of the element image group projected by the projection lens 22 is formed inside the convex lens 31C. The center of the convex lens 31C and the first lens group 33 is placed on the optical axis of the projection lens 22, and each of the elemental images corresponds to one convex lens L1.

そして、投射レンズ22の中心を通る光線群に着目すると、この光線群は、凸レンズ31Cによって屈折して光軸に平行になって出力される。そして、この光線群は、第1のレンズ群33に入射して、各凸レンズL1の集光作用により後焦点位置で様々な角度を持つ光線となり、視域が形成される。   When attention is paid to the light ray group passing through the center of the projection lens 22, this light ray group is refracted by the convex lens 31C and output in parallel with the optical axis. Then, this light ray group enters the first lens group 33 and becomes light rays having various angles at the back focal position by the condensing action of each convex lens L1, thereby forming a viewing zone.

ここで、図8を参照(適宜図7参照)して、1つの要素画像の像と、この要素画像の像に対応する凸レンズL1とについて説明する。図8に示すように、凸レンズ31C内の要素画像の像の各画素は、投射レンズ22の口径に応じた角度範囲の入射光の結像によって形成されるが、凸レンズ31Cの出力側では、この光線群の主光線はすべて光軸と平行になり、その周囲に入射光とほぼ同じ角度範囲を持つ光線群が出射する。そのため、要素画像の周辺部の光の一部は対応する凸レンズL1に入射しないものの、立体像表示装置3Cを、凸レンズ31Cと、1つのレンズ群(第1のレンズ群33)とで構成できるとともに、拡散板を用いないため解像度が劣化しない。   Here, referring to FIG. 8 (refer to FIG. 7 as appropriate), an image of one element image and the convex lens L1 corresponding to the image of the element image will be described. As shown in FIG. 8, each pixel of the elemental image in the convex lens 31C is formed by imaging incident light in an angle range corresponding to the aperture of the projection lens 22. On the output side of the convex lens 31C, this pixel is formed. All of the principal rays of the ray group are parallel to the optical axis, and a ray group having substantially the same angular range as the incident light is emitted around the principal ray. Therefore, although a part of the light in the peripheral part of the element image does not enter the corresponding convex lens L1, the stereoscopic image display device 3C can be configured by the convex lens 31C and one lens group (first lens group 33). The resolution is not deteriorated because no diffusion plate is used.

なお、要素画像の像と凸レンズL1との距離bは、凸レンズL1の焦点距離fとほぼ等しく、凸レンズL1は、要素画像の各々の点からの光を観察者側に集光する、あるいは、平行光にする作用を持つ。また、偽の視域の発生をある程度制限するためには、D/b≦D/aを満たすことが望ましい。更に、凸レンズ31Cは凸レンズL1のプロジェクタ2側に設置されても観察者(図示せず)側に設置されてもよい。 Incidentally, the distance b between the image and the lens L1 of the element image, approximately equal to the focal length f A of the convex lens L1, lens L1 focuses the light from each point element image to the observer's side, or, Has the effect of parallel light. In order to limit the occurrence of false viewing zones to some extent, it is desirable to satisfy D A / b ≦ D p / a. Furthermore, the convex lens 31C may be installed on the projector 2 side of the convex lens L1 or on the observer (not shown) side.

[立体像表示システムの構成(第五の実施の形態)]
次に、図9を参照して、本発明の第五の実施の形態である立体像表示装置3Dを備える立体像表示システム1Dの構成について説明する。図9は、本発明の第五の実施の形態である立体像表示装置を備える立体像表示システムの構成を模式的に示した模式図である。なお、図9では、各要素画像の中心における画素から出射し、投射レンズ22の中心を通る光の光路を点線で、各要素画像の境界付近の画素から出射し、投射レンズ22の中心を通る光の光路を実線で示した。また、ここでは、第1のレンズ群33Dにおいて、6個の凸レンズL1Dが縦に配列されている場合を示したが、凸レンズL1Dの数はこれに限定されない。図9に示すように、立体像表示システム1Dは、要素画像群を投射し、立体像を表示するものである。
[Configuration of stereoscopic image display system (fifth embodiment)]
Next, a configuration of a stereoscopic image display system 1D including a stereoscopic image display device 3D according to the fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a schematic diagram schematically showing a configuration of a stereoscopic image display system including the stereoscopic image display device according to the fifth embodiment of the present invention. In FIG. 9, light is emitted from the pixel at the center of each element image and passes through the center of the projection lens 22 with a dotted line, and is emitted from a pixel near the boundary of each element image, and passes through the center of the projection lens 22. The light path is indicated by a solid line. In addition, here, the case where the six convex lenses L1D are vertically arranged in the first lens group 33D is shown, but the number of the convex lenses L1D is not limited to this. As shown in FIG. 9, the stereoscopic image display system 1D projects a group of element images and displays a stereoscopic image.

立体像表示システム1Dは、立体像表示装置3に代えて立体像表示装置3Dを備える。立体像表示システム1D内のプロジェクタ2は、図1に示したものと同一であるので、同一の符号を付し、説明を省略する。   The stereoscopic image display system 1D includes a stereoscopic image display device 3D instead of the stereoscopic image display device 3. Since the projector 2 in the stereoscopic image display system 1D is the same as that shown in FIG. 1, the same reference numerals are given and the description thereof is omitted.

立体像表示装置3Dは、プロジェクタ2から投射された要素画像群の光から立体像を表示するものである。ここで、立体像表示装置3Dは、第2のレンズ群32を備えず、凸レンズ31に代えて凸レンズ31Dを、第1のレンズ群33に代えて第1のレンズ群33Dを備える。   The stereoscopic image display device 3 </ b> D displays a stereoscopic image from the light of the elemental image group projected from the projector 2. Here, the stereoscopic image display device 3 </ b> D does not include the second lens group 32, and includes a convex lens 31 </ b> D instead of the convex lens 31 and a first lens group 33 </ b> D instead of the first lens group 33.

凸レンズ(集光光学系)31Dは、投射レンズ22から入射した光を集光するものである。この凸レンズ31Dは、投射レンズ22と同一の光軸(図示せず)上に設けられ、投射レンズ22から投射された光のすべてが当該凸レンズ31Dに入射する。ここで、投射レンズ22と凸レンズ31Dとの距離は、当該凸レンズ31Dの焦点距離fより大きく、ここでは、投射レンズ22の投射距離aと、投射レンズ22と凸レンズ31Dとの距離は等しいこととした。そして、投射レンズ22によって投射された要素画像群の像は、凸レンズ31Dの内部に形成される。 The convex lens (condensing optical system) 31D condenses the light incident from the projection lens 22. The convex lens 31D is provided on the same optical axis (not shown) as the projection lens 22, and all of the light projected from the projection lens 22 enters the convex lens 31D. Here, the distance between the projection lens 22 and the convex lens 31D is greater than the focal length f C of the convex lens 31D, here, a projection distance a of the projection lens 22, the distance between the projection lens 22 and the convex lens 31D is equal to that with did. And the image of the element image group projected by the projection lens 22 is formed inside the convex lens 31D.

更に、凸レンズ31Dは、光路上において第1のレンズ群33Dの前に設置される。そして、この凸レンズ31Dに関して、投射レンズ22の位置及び視域が形成される位置は共役の位置になる。すなわち、投射レンズ22の像が視域の位置に形成される位置関係となる。   Further, the convex lens 31D is installed in front of the first lens group 33D on the optical path. And regarding this convex lens 31D, the position of the projection lens 22 and the position where the viewing zone is formed are conjugate positions. In other words, the positional relationship is such that the image of the projection lens 22 is formed at the viewing zone position.

第1のレンズ群33Dは、凸レンズ31Dの光軸(図示せず)に直交する同一平面上に、アレイ状に配列された複数の凸レンズ(第1の要素光学レンズ系)L1D、L1D、…から構成される。そして、投射レンズ22の光軸上に、凸レンズ31D及び第1のレンズ群33Dの中心がくるように設置され、凸レンズ31D内部に形成された要素画像の像の各々は1つの凸レンズL1Dに対応している。ここでは、第1のレンズ群33Dの凸レンズL1Dの配列間隔P1は、各々の要素画像の像の配列間隔P2より小さく設定され、以下の式(9)が成り立つ。なお、bは、凸レンズ31Dと第1のレンズ群33Dとの距離である。また、Vは、凸レンズL1Dから視域までの光軸方向の距離である。
P2=P1(1+b/v) …(9)
The first lens group 33D includes a plurality of convex lenses (first element optical lens systems) L1D, L1D,... Arranged in an array on the same plane orthogonal to the optical axis (not shown) of the convex lens 31D. Composed. The center of the convex lens 31D and the first lens group 33D is placed on the optical axis of the projection lens 22, and each element image formed inside the convex lens 31D corresponds to one convex lens L1D. ing. Here, the arrangement interval P1 of the convex lenses L1D of the first lens group 33D is set smaller than the arrangement interval P2 of the image of each element image, and the following equation (9) is established. Note that b is the distance between the convex lens 31D and the first lens group 33D. V is the distance in the optical axis direction from the convex lens L1D to the viewing zone.
P2 = P1 (1 + b / v) (9)

そして、凸レンズ31Dの光軸上に、要素画像群の像及び第1のレンズ群33Dの中心がくるように設置され、凸レンズL1Dが、光軸から当該光軸に直交する方向に離れた位置にあるほど、当該凸レンズL1Dに対応する要素画像の像は、当該凸レンズL1Dに対して光軸に直交する方向に更に離れた位置に形成される。   Then, the image of the element image group and the center of the first lens group 33D are placed on the optical axis of the convex lens 31D, and the convex lens L1D is located at a position away from the optical axis in the direction orthogonal to the optical axis. The more the element image corresponding to the convex lens L1D is formed at a position further away from the convex lens L1D in the direction perpendicular to the optical axis.

そして、投射レンズ22と凸レンズ31Dとを当該凸レンズ31Dの焦点距離fより大きい距離だけ離して設置するとともに、第1のレンズ群33Dの凸レンズL1Dの配列間隔P1を、各々の要素画像の像の配列間隔P2より小さく設定して、凸レンズL1Dを対応する要素画像の中心における画素からの光の主光線上に配置することで、対応する凸レンズL1Dの各々によって形成される視域は、配列間隔P1及び配列間隔P2が等しい場合に比べて、光軸よりに傾く。そのため、すべての凸レンズL1Dの視域の共通領域としての視域が広くなる。 Then, a projection lens 22 and the convex lens 31D with installed off by the focal length f C is greater than the distance between the convex lens 31D, the arrangement interval P1 of the convex lens L1D of the first lens group 33D, the image of each element image By setting the convex lens L1D on the principal ray of light from the pixel at the center of the corresponding element image by setting it smaller than the arrangement interval P2, the viewing zone formed by each corresponding convex lens L1D is arranged at the arrangement interval P1. Compared with the case where the arrangement interval P2 is equal, the optical axis is inclined. Therefore, the viewing zone as a common region of the viewing zones of all the convex lenses L1D is widened.

このような立体像表示装置3Dとすることで、広い視域を確保できる。また、立体像表示装置3Dを、凸レンズ31Dと、1つのレンズ群(第1のレンズ群33D)とで構成できるとともに、拡散板を用いないため解像度が劣化しない。   A wide viewing zone can be secured by using such a stereoscopic image display device 3D. In addition, the stereoscopic image display device 3D can be configured by the convex lens 31D and one lens group (first lens group 33D), and the resolution is not deteriorated because the diffusion plate is not used.

なお、要素画像の像と凸レンズL1Dとの距離bは、凸レンズL1Dの焦点距離fとほぼ等しく、凸レンズL1Dは、要素画像の各々の点からの光を観察者側に集光する、あるいは、平行光にする作用を持つ。また、偽の視域の発生をある程度制限するためには、D/b≦D/aを満たすことが望ましい。更に、凸レンズ31Dは凸レンズL1Dのプロジェクタ2側に設置されても観察者(図示せず)側に設置されてもよい。 Incidentally, the distance b between the image and the convex lens L1D element image substantially equal to the focal length f A of the convex lens L1D, convex lens L1D condenses light from each point element image to the observer's side, or, Has the effect of parallel light. In order to limit the occurrence of false viewing zones to some extent, it is desirable to satisfy D A / b ≦ D p / a. Furthermore, the convex lens 31D may be installed on the projector 2 side or the observer (not shown) side of the convex lens L1D.

なお、ここで説明した第1のレンズ群33、33A、33D及び、第2のレンズ群32は、水平方向及び鉛直方向に集光作用を有する凸レンズL1(L1A、L1D)、L2を2次元方向に配列することとしたが、一方向に集光作用を持つレンズ(図示せず)を一方向に配列した第1のレンズ群及び第2のレンズ群(図示せず)としてもよい。例えば、水平方向に集光作用を有するレンズ(図示せず)を水平方向に配列したレンチキュラーレンズシートからなる第1のレンズ群及び第2のレンズ群(図示せず)としてもよい。このとき、要素画像群の結像位置には垂直方向に拡散作用を有する垂直拡散板(図示せず)が配置される。この垂直拡散板は、垂直方向のみに拡散特性があるようにビーム整形されたホログラフィックディフューザ(図示せず)、もしくは、垂直方向に屈折作用のあるレンチキュラーレンズシートを用いることができる。なお、垂直方向のみに拡散作用を有する垂直拡散板を設置した場合には、立体作用を生じる水平方向の特性に影響を与えず、解像度の低下は生じない。   The first lens group 33, 33A, 33D and the second lens group 32 described here are arranged in a two-dimensional direction by using convex lenses L1 (L1A, L1D), L2 having a condensing function in the horizontal direction and the vertical direction. However, it is also possible to use a first lens group and a second lens group (not shown) in which lenses (not shown) having a light collecting effect in one direction are arranged in one direction. For example, a first lens group and a second lens group (not shown) made of a lenticular lens sheet in which lenses (not shown) having a condensing function in the horizontal direction are arranged in the horizontal direction may be used. At this time, a vertical diffusion plate (not shown) having a diffusing action in the vertical direction is disposed at the image formation position of the element image group. As this vertical diffusion plate, a holographic diffuser (not shown) which is beam-shaped so as to have diffusion characteristics only in the vertical direction, or a lenticular lens sheet having a refractive action in the vertical direction can be used. Note that when a vertical diffusion plate having a diffusing action only in the vertical direction is installed, the horizontal characteristics that cause a three-dimensional effect are not affected, and resolution is not reduced.

更に、特許請求の範囲に記載の集光光学系、第1の要素光学レンズ系及び第2の要素光学レンズ系が、それぞれ、凸レンズ31、凸レンズL2及び凸レンズL1(L1A、L1D)からなることとしたが、例えば、光ファイバレンズ等のレンズからなることとしてもよいし、複数のレンズを組み合わせて構成されることとしてもよい。   Furthermore, the condensing optical system, the first element optical lens system, and the second element optical lens system described in the claims are each composed of a convex lens 31, a convex lens L2, and a convex lens L1 (L1A, L1D). However, for example, it may be composed of a lens such as an optical fiber lens, or may be configured by combining a plurality of lenses.

本発明の第一の実施の形態である立体像表示装置を備える立体像表示システムの構成を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the structure of the three-dimensional image display system provided with the three-dimensional image display apparatus which is 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施の形態である立体像表示装置の、対応する凸レンズL1、L2に入射する光の光路を模式的に示した模式図、(a)は、要素画像の中心における画素からの光が入射した場合の光路を模式的に示した模式図、(b)は、要素画像の中心以外の画素からの光が入射した場合の光路を模式的に示した模式図である。The schematic diagram which showed typically the optical path of the light which injects into the corresponding convex lenses L1 and L2 of the three-dimensional image display apparatus which is 1st embodiment of this invention, (a) is from the pixel in the center of an element image. FIG. 5B is a schematic diagram schematically illustrating an optical path when light from pixels other than the center of the element image is incident. FIG. 本発明の第一の実施の形態である立体像表示装置の、対応する凸レンズL1、L2に入射及び出射する光線群を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the light ray group which injects and radiate | emits to corresponding convex lens L1, L2 of the three-dimensional image display apparatus which is 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施の形態である立体像表示装置を備える立体像表示システムの視域を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the visual field of a three-dimensional image display system provided with the three-dimensional image display apparatus which is 1st embodiment of this invention. 本発明の第二の実施の形態である立体像表示装置を備える立体像表示システムの構成を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the structure of the three-dimensional image display system provided with the three-dimensional image display apparatus which is 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施の形態である立体像表示装置を備える立体像表示システムの構成を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the structure of the three-dimensional image display system provided with the three-dimensional image display apparatus which is 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施の形態である立体像表示装置を備える立体像表示システムの構成を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the structure of the three-dimensional image display system provided with the three-dimensional image display apparatus which is the 4th embodiment of this invention. 本発明の第四の実施の形態である立体像表示装置の凸レンズ31Cと、1つの凸レンズL1に入射する光を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the light which injects into the convex lens 31C of the three-dimensional image display apparatus which is the 4th embodiment of this invention, and one convex lens L1. 本発明の第五の実施の形態である立体像表示装置を備える立体像表示システムの構成を模式的に示した模式図である。It is the schematic diagram which showed typically the structure of the three-dimensional image display system provided with the three-dimensional image display apparatus which is 5th embodiment of this invention. 従来のIP方式を説明するための説明図、(a)は、従来のIP方式によってIP画像を撮影する装置の構成を模式的に示す模式図、(b)は、従来のIP方式によって立体像を表示する装置の構成を模式的に示す模式図である。An explanatory diagram for explaining a conventional IP system, (a) is a schematic diagram schematically showing a configuration of an apparatus that captures an IP image by the conventional IP system, and (b) is a stereoscopic image by the conventional IP system. It is a schematic diagram which shows typically the structure of the apparatus which displays this. 背面投射型映像装置とスクリーンの構造の例を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the example of a structure of a rear projection type video apparatus and a screen. 従来のIP方式の表示装置における要素画像とレンズと視域との関係を説明するための説明図、(a)は、要素画像とレンズの配置によって決定される視域を模式的に示す模式図、(b)は、偽の視域の例を模式的に示す模式図である。Explanatory drawing for demonstrating the relationship between the element image in a conventional IP type display apparatus, a lens, and a viewing zone, (a) is a schematic diagram which shows typically the viewing zone determined by arrangement | positioning of an element image and a lens. (B) is a schematic diagram which shows typically the example of a false visual field.

符号の説明Explanation of symbols

2 プロジェクタ(投影装置)
3、3A、3B、3C、3D 立体像表示装置
31、31A、31B、31C、31D 凸レンズ(集光光学系)
32 第2のレンズ群
L2 凸レンズ(第2の要素光学レンズ系)
33、33A、33D 第1のレンズ群
L1、L1A、L1D 凸レンズ(第1の要素光学レンズ系)
2 Projector (Projector)
3, 3A, 3B, 3C, 3D stereoscopic image display device 31, 31A, 31B, 31C, 31D Convex lens (condensing optical system)
32 2nd lens group L2 Convex lens (2nd element optical lens system)
33, 33A, 33D First lens group L1, L1A, L1D Convex lens (first element optical lens system)

Claims (4)

インテグラルフォトグラフィ方式の撮像装置によって撮像された複数の要素画像からなる要素画像群を表示する表示手段と、前記表示手段から入射した光を投射する投射レンズと、を備え、前記要素画像群を投影して同一平面上に前記要素画像群の像を形成する投影装置からの光が入射されて、立体像を表示する立体像表示装置であって、
前記投影装置からの光を集光する、あるいは、平行光にする集光光学系と、
各々の前記要素画像の像からの光が入射され、当該像の各々の点からの光を集光する、あるいは、平行光にする複数の第1の要素光学レンズ系を、当該第1の要素光学レンズ系の光軸及び前記集光光学系の光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した第1のレンズ群と、を備え、
前記集光光学系と前記投射レンズとの距離が当該集光光学系の焦点距離以上であり、
前記第1の要素光学レンズ系の口径をD 、前記集光光学系と前記第1の要素光学レンズ系との間の距離をb、前記投射レンズの口径をD 、前記投射レンズと前記集光光学系との間の距離をa、とした場合において、D /b≦D /aの関係を満たすことを特徴とする立体像表示装置。
A display means for displaying an element image group composed of a plurality of element images imaged by an integral photography system imaging device; and a projection lens for projecting light incident from the display means ; A stereoscopic image display device that displays a stereoscopic image by receiving light from a projection device that projects and forms an image of the element image group on the same plane,
A condensing optical system for condensing the light from the projection device or making it into parallel light;
A plurality of first element optical lens systems that receive light from each image of the element image and collect light from each point of the image or convert the light into parallel light include the first element. An optical lens system and a first lens group arranged in an array on the same plane orthogonal to the optical axis of the condensing optical system,
Ri Der distance is more than the focal length of the focusing optical system and the focusing optical system and the projection lens,
The aperture of the first element optical lens system is D A , the distance between the condensing optical system and the first element optical lens system is b, the aperture of the projection lens is D P , the projection lens and the A stereoscopic image display device satisfying a relationship of D A / b ≦ D P / a , where a is the distance to the condensing optical system .
インテグラルフォトグラフィ方式の撮像装置によって撮像された複数の要素画像からなる要素画像群を表示する表示手段と、前記表示手段から入射した光を投射する投射レンズと、を備え、前記要素画像群を投影して同一平面上に前記要素画像群の像を形成する投影装置からの光が入射されて、立体像を表示する立体像表示装置であって、
前記投影装置からの光を集光する、あるいは、平行光にする集光光学系と、
各々の前記要素画像の像からの光が入射され、当該像の各々の点からの光を集光する、あるいは、平行光にする複数の第1の要素光学レンズ系を、当該第1の要素光学レンズ系の光軸及び前記集光光学系の光軸に対して直交する同一平面上にアレイ状に配列した第1のレンズ群と、
各々の第1の要素光学レンズ系に対応し、各々の前記要素画像の像から入射された光を、対応する第1の要素光学レンズ系のみに出射する複数の第2の要素光学レンズ系を、当該第2の要素光学レンズ系の光軸及び前記集光光学系の光軸に対して直交し、かつ、前記要素画像群の像が形成される同一平面上に、アレイ状に配列した第2のレンズ群と、
を備え、
前記集光光学系と前記投射レンズとの距離が当該集光光学系の焦点距離以上であり、
前記投射レンズの口径をD 、前記投射レンズと前記第2の要素光学レンズ系との間の距離をa、前記第1の要素光学レンズ系及び前記第2の要素光学レンズ系の口径をD 、前記集光光学系の焦点距離をf 、とした場合において、D /a≦D /f の関係を満たすことを特徴とする立体像表示装置。
A display means for displaying an element image group composed of a plurality of element images imaged by an integral photography system imaging device; and a projection lens for projecting light incident from the display means ; A stereoscopic image display device that displays a stereoscopic image by receiving light from a projection device that projects and forms an image of the element image group on the same plane,
A condensing optical system for condensing the light from the projection device or making it into parallel light;
A plurality of first element optical lens systems that receive light from each image of the element image and collect light from each point of the image or convert the light into parallel light include the first element. A first lens group arranged in an array on the same plane orthogonal to the optical axis of the optical lens system and the optical axis of the condensing optical system;
A plurality of second element optical lens systems corresponding to each first element optical lens system and emitting light incident from the image of each element image only to the corresponding first element optical lens system. , Arranged in an array on the same plane perpendicular to the optical axis of the second element optical lens system and the optical axis of the condensing optical system and on which the image of the element image group is formed. Two lens groups;
With
Ri Der distance is more than the focal length of the focusing optical system and the focusing optical system and the projection lens,
The aperture of the projection lens is D P , the distance between the projection lens and the second element optical lens system is a, and the apertures of the first element optical lens system and the second element optical lens system are D A stereoscopic image display device satisfying a relationship of D P / a ≦ D A / f A where A is the focal length of the condensing optical system is f A.
前記第1のレンズ群における前記第1の要素光学レンズ系の配列間隔と、前記第2のレンズ群における前記第2の要素光学レンズ系の配列間隔とが同一であり、
前記集光光学系が、前記第1のレンズ群と、前記第2のレンズ群との間に設けられ、
前記集光光学系と前記投射レンズとの距離が当該集光光学系の焦点距離より大きいことを特徴とする請求項2に記載の立体像表示装置。
The arrangement interval of the first element optical lens system in the first lens group and the arrangement interval of the second element optical lens system in the second lens group are the same,
The condensing optical system is provided between the first lens group and the second lens group;
The stereoscopic image display device according to claim 2, wherein a distance between the condensing optical system and the projection lens is larger than a focal length of the condensing optical system.
前記第1のレンズ群における前記第1の要素光学レンズ系の配列間隔が、前記第2のレンズ群における前記第2の要素光学レンズ系の配列間隔より狭く、
前記第2のレンズ群が、前記第1のレンズ群と前記集光光学系との間に設けられ、
前記集光光学系と前記投射レンズとの距離が当該集光光学系の焦点距離より大きいことを特徴とする請求項2に記載の立体像表示装置。
An arrangement interval of the first element optical lens systems in the first lens group is narrower than an arrangement interval of the second element optical lens systems in the second lens group;
The second lens group is provided between the first lens group and the condensing optical system;
The stereoscopic image display device according to claim 2, wherein a distance between the condensing optical system and the projection lens is larger than a focal length of the condensing optical system.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8780188B2 (en) * 2008-06-27 2014-07-15 Koninklijke Philips N.V. Autostereoscopic display device
JP2010169847A (en) 2009-01-22 2010-08-05 Sony Corp Spatial image display
JP2013054210A (en) * 2011-09-05 2013-03-21 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> Condenser lens for stereoscopic image display device and stereoscopic image display device
JP6202806B2 (en) * 2012-11-16 2017-09-27 オリンパス株式会社 Virtual image display device
JP6088318B2 (en) * 2013-03-28 2017-03-01 日本放送協会 Stereoscopic image acquisition apparatus and stereoscopic image acquisition method
JP7395322B2 (en) * 2019-11-11 2023-12-11 三星電子株式会社 3D display device, 3D display method, and shooting method

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