JP2007206655A - 立体像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】立体像表示装置3は、プロジェクタ(投影装置)2によって投影され、同一平面上に形成された要素画像群の像からの光を集光する、あるいは、平行光にする凸レンズ(集光光学系)31と、プロジェクタ2からの光を集光する複数の凸レンズ(第1の要素光学レンズ系)L1を同一平面上にアレイ状に配列した第1のレンズ群33と、各々の凸レンズL1に対応し、各々の要素画像の像からの光を、対応する凸レンズL1のみに出射する複数の凸レンズ(第2の要素光学レンズ系)L2を、要素画像群が結像する同一平面上にアレイ状に配列した第2のレンズ群32とを備え、凸レンズ31とプロジェクタ2との距離が凸レンズ31の焦点距離fC以上であることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
[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。
θ=2arctan[DA/(2fA)] …(1)
θ’=2arctan[DP/(2a)] …(2)
DA/fA=DP/a …(3)
θ≦2arctan[DA/(2fA)] …(4)
そして、θ’≒θより、Dp/a≦DA/fAを満たしていればよい。ここで、Dp/a<DA/fA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。
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。
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。
P2=P1(1+fA/V) …(5)
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。
1/fC=1/(a+c)+1/(fA+V−c) …(6)
(a+c):(V+fA−c)=c:(fA−c) …(7)
そして、式(7)から以下の式(8)が得られる。
c=a・fA/(a+V) …(8)
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。
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。
P2=P1(1+b/v) …(9)
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)
Claims (4)
- 複数の要素画像からなる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影装置との距離が当該集光光学系の焦点距離以上であることを特徴とする立体像表示装置。 - 複数の要素画像からなる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影装置との距離が当該集光光学系の焦点距離以上であることを特徴とする立体像表示装置。 - 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影装置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。 - 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影装置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。
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