JP2015049263A - Stereoscopic video display device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stereoscopic video display device that enables a stereoscopic video to be displayed at a variety of points of view.SOLUTION: A stereoscopic video display device 1 comprises: a plurality of video projection means 3 that are arranged in a horizontal axis direction; a convex lens 5 that converts light of an element image group projected by the video projection means 3 into parallel light; a half-mirror 7 that reflects light of the element image group emerged from the convex lens 5, and transmits the light of the element image group reflected upon a plane-surface mirror 11 as it is; a lens array 9 that has an element lens disposed on the same plane surface; and the plane-surface mirror 11 that reflects the light of the element image group passing through the lens array 9. The element image group is projected that has a subject captured at a different point of view.

Description

本願発明は、インテグラルフォトグラフィ方式により被写体の立体映像を表示する立体映像表示装置に関する。   The present invention relates to a stereoscopic video display apparatus that displays a stereoscopic video of a subject by an integral photography system.

空間像再生方式の一つとして、インテグラルフォトグラフィ（ＩＰ：Ｉｎｔｅｇｒａｌ Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｙ）が知られている。このＩＰ方式を適用した撮影装置は、複数の要素レンズを二次元配置させたレンズアレイを通して被写体から到来する光束を撮影し、複数の要素画像（要素画像群）を生成する。また、ＩＰ方式を適用した表示装置は、複数の要素画像を表示部に表示させ、この表示部から発せられる光束をレンズアレイに通すことによって、空間に立体映像を表示する。つまり、ＩＰ方式は、表示装置の表示部から到来する光束が、実際の被写体から到来する光束と同じになるように、光の像を再現する表示方式である。   As one of the aerial image reproduction methods, integral photography (IP) is known. An imaging apparatus to which this IP system is applied captures a light flux coming from a subject through a lens array in which a plurality of element lenses are two-dimensionally arranged, and generates a plurality of element images (element image groups). Further, a display device to which the IP system is applied displays a plurality of element images on a display unit, and displays a stereoscopic image in space by passing a light beam emitted from the display unit through a lens array. That is, the IP method is a display method that reproduces an image of light so that the light beam coming from the display unit of the display device is the same as the light beam coming from the actual subject.

ＩＰ方式を適用した表示装置において、視域は、要素画像の大きさ、要素レンズの焦点距離、及び、観察者とレンズアレイとの距離（観察距離）に応じて決まる。視域とは、幾何学的な歪や劣化がない立体映像を表示できる三次元空間の範囲のことである。この視域は、観察距離が一定であれば、要素レンズの密度を高くする又は焦点距離を長くすると、狭くなる。また、視域は、ＩＰ方式の実用性の点において、広い方が好ましい。   In a display device to which the IP system is applied, the viewing zone is determined according to the size of the element image, the focal length of the element lens, and the distance between the observer and the lens array (observation distance). A viewing zone is a range of a three-dimensional space in which a stereoscopic image without geometric distortion or deterioration can be displayed. If the observation distance is constant, the viewing zone becomes narrower when the element lens density is increased or the focal length is increased. Also, a wider viewing zone is preferable in terms of practicality of the IP system.

また、ＩＰ方式を適用した表示装置では、レンズアレイにおける要素レンズの密度を高くすると、立体映像を高精細化できる。さらに、ＩＰ方式を適用した表示装置では、レンズアレイとして、焦点距離が長い要素レンズを用いると、立体映像のぼけを少なくできる。   Further, in the display device to which the IP system is applied, the stereoscopic image can be made high definition by increasing the density of the element lenses in the lens array. Furthermore, in a display device to which the IP system is applied, blurring of a stereoscopic image can be reduced by using an element lens having a long focal length as a lens array.

以上のように、ＩＰ方式では、視域の拡大と立体映像の品質とは相反する関係を有し、これらの両立は容易でない。   As described above, in the IP method, there is a contradictory relationship between the expansion of the viewing zone and the quality of the stereoscopic video, and it is not easy to achieve both.

ところで、従来のＩＰ方式において、立体映像の表示に、高精細化を実現した投写型ディスプレイを使用すれば、画面サイズを大きくしても、高画質を維持することができる。また、投写型ディスプレイは、設置する場所に応じて、画面サイズを大小できるという自由度もある。   By the way, in the conventional IP system, if a projection display realizing high definition is used for displaying stereoscopic images, high image quality can be maintained even if the screen size is increased. In addition, the projection display has a degree of freedom that the screen size can be increased or decreased depending on the installation location.

そこで、前記した投写型ディスプレイの利点に着目し、従来のＩＰ方式に投写型ディスプレイを適用した発明が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載の発明は、観察者側に投写型ディスプレイを配置することで、立体映像の解像度特性の劣化を防止し、設置場所の制限をなくしたものである。   Therefore, paying attention to the advantages of the above-mentioned projection display, an invention in which the projection display is applied to the conventional IP system has been proposed (for example, see Patent Document 1). In the invention described in Patent Document 1, by disposing a projection display on the viewer side, the resolution characteristics of the stereoscopic image are prevented from being deteriorated and the installation place is not limited.

特許第４７４１３９５号公報Japanese Patent No. 4741395

しかし、特許文献１に記載の発明では、要素画像の大きさ、要素レンズの焦点距離及び観察距離がおのずと制限され、立体映像を様々な視点で表示できる程、１つの視域を広くすることが困難である。   However, in the invention described in Patent Document 1, the size of the element image, the focal length of the element lens, and the observation distance are naturally limited, and one viewing area can be widened so that stereoscopic images can be displayed from various viewpoints. Have difficulty.

また、従来のＩＰ方式では、立体映像に対する視域（真の視域）の周囲に、他の視域（偽の視域）が生ずることが知られている。他の視域は、要素画像からの光が、その要素画像に対応する要素レンズに隣接する要素レンズを通ることによって生ずる。つまり、従来のＩＰ方式では、他の視域でも真の視域と同じ立体映像が表示されるに過ぎず、立体映像を様々な視点で表示しているわけでない。   In the conventional IP system, it is known that another viewing zone (false viewing zone) is generated around the viewing zone (true viewing zone) for stereoscopic video. The other viewing zone is caused by the light from the element image passing through the element lens adjacent to the element lens corresponding to the element image. In other words, in the conventional IP system, the same stereoscopic video as the true visual area is only displayed in other visual areas, and the stereoscopic video is not displayed from various viewpoints.

そこで、本願発明は、前記した問題を解決し、立体映像を様々な視点で表示できる立体映像表示装置を提供することを課題とする。   Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a stereoscopic video display device that can display stereoscopic video from various viewpoints.

前記した課題に鑑みて、本願発明に係る一の立体映像表示装置は、被写体が撮影された要素画像群を用いて、インテグラルフォトグラフィ方式により被写体の立体映像を表示する立体映像表示装置であって、複数の映像投射手段と、光学素子と、レンズアレイと、反射部材と、を備えることを特徴とする。   In view of the above-described problems, one stereoscopic video display device according to the present invention is a stereoscopic video display device that displays a stereoscopic video of a subject by an integral photography method using an element image group in which the subject is photographed. And a plurality of image projection means, an optical element, a lens array, and a reflection member.

かかる構成によれば、立体映像表示装置は、複数の映像投射手段が、下記の式（１）を満たすように同一直線上に配置される。そして、立体映像表示装置は、複数の映像投射手段によって、同一直線上の異なる視点で撮影された要素画像群がそれぞれ入力され、入力された要素画像群を投射する。
φ＝ｍｔａｎ−１（ｐ／ｆ） …式（１） According to such a configuration, in the stereoscopic video display device, the plurality of video projection units are arranged on the same straight line so as to satisfy the following expression (1). In the stereoscopic video display device, element image groups photographed from different viewpoints on the same straight line are input by a plurality of video projecting units, and the input element image groups are projected.
φ = mtan −1 (p / f) (1)

この式（１）では、各映像投射手段の光軸とレンズアレイの中心軸とのなす角がφ、反射部材による反射の前後で要素画像群の光が通過する要素レンズの間隔数がｍ（但し、ｍは重複しないように各映像投射手段に予め割り当てられる）、要素レンズの間隔がｐ、要素レンズの焦点距離がｆを表している。   In this equation (1), the angle formed by the optical axis of each image projection means and the central axis of the lens array is φ, and the distance between the element lenses through which light of the element image group passes before and after reflection by the reflecting member is m ( Here, m is assigned in advance to each video projection means so as not to overlap), the distance between the element lenses is p, and the focal length of the element lens is f.

また、立体映像表示装置は、光学素子によって、複数の映像投射手段が投射した要素画像群の光を平行光に変換する。そして、立体映像表示装置は、レンズアレイによって、要素レンズが所定の間隔で同一平面上に配置され、光学素子で変換された要素画像群の光が入射する。さらに、立体映像表示装置は、反射部材によって、レンズアレイを通過した要素画像群の光を、立体映像の表示位置に向けて反射する。これにより、各映像投射手段は、異なる視点の要素画像群が表示される視域をそれぞれ形成することになる。   In addition, the stereoscopic image display device converts the light of the element image group projected by the plurality of image projection means into parallel light by the optical element. In the stereoscopic video display device, element lenses are arranged on the same plane at a predetermined interval by a lens array, and light of an element image group converted by an optical element is incident thereon. Further, the stereoscopic image display device reflects the light of the element image group that has passed through the lens array toward the display position of the stereoscopic image by the reflecting member. Thus, each video projection unit forms a viewing zone in which element image groups of different viewpoints are displayed.

また、前記した課題に鑑みて、本願発明に係る他の立体映像表示装置は、被写体が撮影された要素画像群を用いて、インテグラルフォトグラフィ方式により被写体の立体映像を表示する立体映像表示装置であって、複数の映像投射手段と、レンズアレイと、光学素子と、反射部材と、を備えることを特徴とする。   In view of the above-described problems, another stereoscopic video display device according to the present invention is a stereoscopic video display device that displays a stereoscopic video of a subject by an integral photography method using an element image group in which the subject is photographed. And it is characterized by including a plurality of image projection means, a lens array, an optical element, and a reflective member.

かかる構成によれば、立体映像表示装置は、複数の映像投射手段が、前記した式（１）を満たすように同一直線上に配置される。そして、立体映像表示装置は、複数の映像投射手段によって、同一直線上の異なる視点で撮影された要素画像群がそれぞれ入力され、入力された要素画像群を投射する。   According to this configuration, in the stereoscopic video display device, the plurality of video projection units are arranged on the same straight line so as to satisfy the above-described formula (1). In the stereoscopic video display device, element image groups photographed from different viewpoints on the same straight line are input by a plurality of video projecting units, and the input element image groups are projected.

また、立体映像表示装置は、レンズアレイによって、要素レンズが所定の間隔で同一平面上に配置され、複数の映像投射手段により投射された要素画像群の光が入射する。そして、立体映像表示装置は、光学素子によって、レンズアレイを通過した要素画像群の光を平行光に変換する。さらに、立体映像表示装置は、反射部材によって、光学素子で変換された要素画像群の光を、立体映像の表示位置に向けて反射する。これにより、各映像投射手段は、異なる視点の要素画像群が表示される視域をそれぞれ形成することになる。   In the stereoscopic video display device, element lenses are arranged on the same plane at a predetermined interval by a lens array, and light of an element image group projected by a plurality of video projection units is incident thereon. Then, the stereoscopic image display device converts the light of the elemental image group that has passed through the lens array into parallel light by the optical element. Furthermore, the stereoscopic video display device reflects the light of the elemental image group converted by the optical element toward the display position of the stereoscopic video by the reflecting member. Thus, each video projection unit forms a viewing zone in which element image groups of different viewpoints are displayed.

本願発明に係る立体映像表示装置は、異なる視点の要素画像群が表示される視域をそれぞれ形成するので、異なる視点で被写体の立体映像を表示することができる。   Since the stereoscopic video display apparatus according to the present invention forms viewing zones in which element image groups of different viewpoints are displayed, stereoscopic video of a subject can be displayed from different viewpoints.

本願発明の第１実施形態に係る立体映像表示装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the three-dimensional video display apparatus concerning 1st Embodiment of this invention. 図１の立体映像表示装置の正面図である。FIG. 2 is a front view of the stereoscopic video display device of FIG. 1. （ａ）は図１の映像投射手段の配置を示す上面図であり、（ｂ）は視域の形成を説明するための上面図である。(A) is a top view which shows arrangement | positioning of the image | video projection means of FIG. 1, (b) is a top view for demonstrating formation of a visual field. 間隔数ｍ＝１の場合において、（ａ）は図１の平面鏡で反射される前の主光線を示す上面図であり、（ｂ）は平面鏡で反射された後の主光線を示す上面図である。In the case of the number of intervals m = 1, (a) is a top view showing the principal ray before being reflected by the plane mirror of FIG. 1, and (b) is a top view showing the principal ray after being reflected by the plane mirror. is there. 間隔数ｍ＝２の場合において、（ａ）は図１の平面鏡で反射される前の主光線を示す上面図であり、（ｂ）は平面鏡で反射された後の主光線を示す上面図である。In the case of the number of intervals m = 2, (a) is a top view showing the principal ray before being reflected by the plane mirror of FIG. 1, and (b) is a top view showing the principal ray after being reflected by the plane mirror. is there. （ａ）は図１の立体映像表示装置の側面図であり、（ｂ）は平面鏡で反射される前の主光線を示す側面図であり、（ｃ）は平面鏡で反射された後の主光線を示す側面図であり、（ｄ）は視域の形成を説明するための側面図である。(A) is a side view of the stereoscopic image display device of FIG. 1, (b) is a side view showing a principal ray before being reflected by a plane mirror, and (c) is a principal ray after being reflected by a plane mirror. (D) is a side view for explaining the formation of the viewing zone. 本願発明の第２実施形態に係る立体映像表示装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the three-dimensional video display apparatus concerning 2nd Embodiment of this invention. （ａ）は図７の立体映像表示装置の側面図であり、（ｂ）は平面鏡による反射前後の主光線を示す側面図であり、（ｃ）は視域の形成を説明するための側面図である。(A) is a side view of the stereoscopic image display apparatus of FIG. 7, (b) is a side view showing principal rays before and after reflection by a plane mirror, and (c) is a side view for explaining the formation of a viewing zone. It is. 本願発明の第３実施形態に係る立体映像表示装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the three-dimensional video display apparatus concerning 3rd Embodiment of this invention. 図９の立体映像表示装置において、平面鏡による反射前後の主光線を示す側面図である。FIG. 10 is a side view showing principal rays before and after reflection by a plane mirror in the stereoscopic image display apparatus of FIG. 9. 図９の立体映像表示装置において、（ａ）は両凸レンズを説明するための側面図であり、（ｂ）は片凸レンズを説明するための側面図であり、（ｃ）は凹面鏡を説明するための側面図である。In the stereoscopic image display device of FIG. 9, (a) is a side view for explaining a biconvex lens, (b) is a side view for explaining a single convex lens, and (c) is for explaining a concave mirror. FIG. 本願発明の第４実施形態に係る立体映像表示装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the three-dimensional video display apparatus concerning 4th Embodiment of this invention. 図１２の立体映像表示装置の正面図である。FIG. 13 is a front view of the stereoscopic video display device of FIG. 12. （ａ）は図１２の平面鏡で反射される前の主光線を示す上面図であり、（ｂ）は平面鏡で反射された後の主光線を示す上面図である。FIG. 13A is a top view showing the principal ray before being reflected by the plane mirror of FIG. 12, and FIG. 13B is a top view showing the principal ray after being reflected by the plane mirror. 図１２の立体映像表示装置において、視域の形成を説明するための側面図である。FIG. 13 is a side view for explaining the formation of a viewing zone in the stereoscopic video display device of FIG. 12. 本願発明の第５実施形態に係る立体映像表示装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the three-dimensional video display apparatus concerning 5th Embodiment of this invention. 図１６の立体映像表示装置の正面図である。FIG. 17 is a front view of the stereoscopic video display device of FIG. 16. 図１６の立体映像表示装置において、平面鏡による反射前後の主光線を示す側面図である。FIG. 17 is a side view showing chief rays before and after reflection by a plane mirror in the stereoscopic image display device of FIG. 16. 本願発明の第６実施形態に係る立体映像表示装置の構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the three-dimensional video display apparatus concerning 6th Embodiment of this invention. 図１９の立体映像表示装置の正面図である。FIG. 20 is a front view of the stereoscopic video display device of FIG. 19. 図１９の立体映像表示装置において、平面鏡による反射前後の主光線を示す側面図である。FIG. 20 is a side view showing principal rays before and after reflection by a plane mirror in the stereoscopic video display apparatus of FIG. 19. 図１９の立体映像表示装置において、（ａ）は両凸レンズを説明するための側面図であり、（ｂ）は片凸レンズを説明するための側面図であり、（ｃ）は凹面鏡を説明するための側面図である。19A is a side view for explaining a biconvex lens, FIG. 19B is a side view for explaining a single convex lens, and FIG. 19C is a side view for explaining a concave mirror. FIG.

以下、本願発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、説明を省略した。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In addition, in each embodiment, the same code | symbol was attached | subjected to the member which has the same function, and description was abbreviate | omitted.

（第１実施形態）
［立体映像表示装置の構成］
図１，図２を参照し、本願発明の第１実施形態に係る立体映像表示装置１の構成について、説明する。 (First embodiment)
[Configuration of stereoscopic display device]
With reference to FIG. 1, FIG. 2, the structure of the three-dimensional video display apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

図１の垂直軸が上下方向であり、図２の水平軸が左右方向である。
図１では、映像投射手段３の光軸を一点鎖線で図示し、要素画像群の光が投射される領域を実線で図示した（図７，図９，図１２，図１６，図１９も同様）。
図２では、前方から見るとレンズアレイ９及び平面鏡１１がハーフミラー７に隠れるため、図示していない。
図２では、投射レンズ３ａ及び表示素子３ｂの図示を省略した（図１３，図１７，図２０も同様）。 The vertical axis in FIG. 1 is the vertical direction, and the horizontal axis in FIG. 2 is the horizontal direction.
In FIG. 1, the optical axis of the image projection unit 3 is illustrated by a one-dot chain line, and the region where the light of the element image group is projected is illustrated by a solid line (the same applies to FIGS. 7, 9, 12, 16, and 19. ).
In FIG. 2, since the lens array 9 and the plane mirror 11 are hidden behind the half mirror 7 when viewed from the front, they are not shown.
In FIG. 2, the projection lens 3a and the display element 3b are not shown (the same applies to FIGS. 13, 17, and 20).

図１に示すように、立体映像表示装置１は、被写体が撮影された要素画像群を用いて、ＩＰ方式により被写体の立体映像を表示するものであり、Ｎ台の映像投射手段３と、凸レンズ（光学素子）５と、ハーフミラー７と、レンズアレイ９と、平面鏡（反射部材）１１とを備える。   As shown in FIG. 1, a stereoscopic video display device 1 displays a stereoscopic video of a subject by an IP method using an element image group in which the subject is photographed. N video projection means 3 and a convex lens (Optical element) 5, half mirror 7, lens array 9, and plane mirror (reflecting member) 11.

この立体映像表示装置１は、映像投射手段３から、凸レンズ５を通過し、ハーフミラー７で向きを変えて、レンズアレイ９を通過し、平面鏡１１で反射されるまでの光路（往路）を有している。また、立体映像表示装置１は、平面鏡１１で反射された後、レンズアレイ９及びハーフミラー７を通過し、表示位置に至るまでの光路（復路）を有している。   This stereoscopic image display device 1 has an optical path (outward path) from the image projection means 3 through the convex lens 5, changing the direction by the half mirror 7, passing through the lens array 9, and being reflected by the plane mirror 11. doing. In addition, the stereoscopic image display apparatus 1 has an optical path (return path) from the plane mirror 11 to the display position after passing through the lens array 9 and the half mirror 7.

図１にはユーザＯを図示した。このユーザＯは、立体映像表示装置１が表示する立体映像（不図示）を見る人物である。   FIG. 1 illustrates a user O. This user O is a person who views a stereoscopic video (not shown) displayed by the stereoscopic video display device 1.

映像投射手段３ｎ−１，３ｎ，３ｎ＋１（３）は、外部から入力された要素画像群を投射するものであり、例えば、斜め投射機能を備えた一般的なプロジェクターである（ｎ＝１，２，…，Ｎ：但し、Ｎは２以上の整数）。 The image projection means 3 n−1 , 3 n , 3 n + 1 (3) projects an element image group input from the outside, and is, for example, a general projector having an oblique projection function (n = 1, 2,..., N: where N is an integer of 2 or more.

映像投射手段３は、投射レンズ３ａと、表示素子３ｂとを備える。この投射レンズ３ａは、入力された要素画像群を要素レンズ９ａ（図４）に結像するように調整されている。また、表示素子３ｂは、要素画像群の映像信号に応じた光を出射するマイクロディスプレイデバイスである。   The video projection means 3 includes a projection lens 3a and a display element 3b. The projection lens 3a is adjusted so that the input element image group is imaged on the element lens 9a (FIG. 4). The display element 3b is a micro display device that emits light according to the video signal of the element image group.

図１のように側面視した場合、映像投射手段３は、光軸を下に向けて、凸レンズ５の焦平面上に投射レンズ３ａが位置する。この凸レンズ５の焦平面とは、凸レンズ５の焦点を通って、凸レンズ５の光軸に垂直な平面のことである。図２のように正面視した場合、３台の映像投射手段３が、凸レンズ５の焦平面上であって、左右の同一直線上（つまり、水平軸方向）に配置されている。   When viewed from the side as shown in FIG. 1, in the video projection unit 3, the projection lens 3 a is positioned on the focal plane of the convex lens 5 with the optical axis facing downward. The focal plane of the convex lens 5 is a plane that passes through the focal point of the convex lens 5 and is perpendicular to the optical axis of the convex lens 5. When viewed from the front as shown in FIG. 2, the three image projection means 3 are arranged on the focal plane of the convex lens 5 and on the same straight line on the left and right (that is, in the horizontal axis direction).

ここで、映像投射手段３に入力された要素画像群は、映像投射手段３が配置された左右の直線方向で異なる視点から、被写体が撮影されたものである。これら要素画像群は、例えば、立体映像撮影装置（不図示）により、被写体を異なる視点で撮影したものである。また、これら要素画像群は、コンピュータ（不図示）により、ある視点で被写体が撮影された映像から、異なる視点の要素画像群をＣＧ（Computer Graphics）合成したものでもよい。   Here, the elemental image group input to the video projection unit 3 is obtained by photographing the subject from different viewpoints in the left and right linear directions where the video projection unit 3 is arranged. These elemental image groups are obtained by, for example, photographing a subject from different viewpoints using a stereoscopic video photographing device (not shown). Further, these element image groups may be obtained by CG (Computer Graphics) composition of element image groups of different viewpoints from a video obtained by photographing a subject from a certain viewpoint by a computer (not shown).

凸レンズ５は、映像投射手段３が投射した要素画像群の光を平行光に変換するものである。この凸レンズ５は、図１のように側面視した場合、凸レンズ５の中心軸が映像投射手段３の光軸に一致するように、映像投射手段３の下に配置される。また、凸レンズ５は、映像投射手段３の画角をカバーできる大きさであることが好ましい。   The convex lens 5 converts the light of the element image group projected by the video projection unit 3 into parallel light. When viewed from the side as shown in FIG. 1, the convex lens 5 is disposed below the video projection unit 3 so that the central axis of the convex lens 5 coincides with the optical axis of the video projection unit 3. The convex lens 5 is preferably sized to cover the angle of view of the video projection means 3.

ハーフミラー７は、凸レンズ５から出射された要素画像群の光がレンズアレイ９に入射するように、この要素画像群の光を反射するものである。また、ハーフミラー７は、平面鏡１１で反射された要素画像群の光をそのまま通過させる。従って、ハーフミラー７は、図１に示すように、凸レンズ５及び平面鏡１１の中心軸が直交する位置で、垂直軸に対して斜め４５°に配置される。   The half mirror 7 reflects the light of the element image group so that the light of the element image group emitted from the convex lens 5 enters the lens array 9. Further, the half mirror 7 passes the light of the element image group reflected by the plane mirror 11 as it is. Therefore, as shown in FIG. 1, the half mirror 7 is disposed at an angle of 45 ° with respect to the vertical axis at a position where the central axes of the convex lens 5 and the plane mirror 11 are orthogonal to each other.

レンズアレイ９は、複数の要素レンズ９ａが所定の間隔でレンズ配置面（同一平面）上に配置されたものである。本実施形態では、レンズ配置面は、水平軸方向及び垂直軸方向の平面となる。また、要素レンズ９ａは、要素画像群を構成する要素画像に対応した微小な凸レンズである。例えば、各要素レンズ９ａは、水平軸方向及び垂直軸方向で整列してもよく、互いに半分ずらしてもよい（デルタ配置）。   In the lens array 9, a plurality of element lenses 9a are arranged on a lens arrangement surface (same plane) at a predetermined interval. In the present embodiment, the lens arrangement surface is a plane in the horizontal axis direction and the vertical axis direction. The element lens 9a is a minute convex lens corresponding to an element image that constitutes an element image group. For example, the element lenses 9a may be aligned in the horizontal axis direction and the vertical axis direction, or may be shifted from each other by half (delta arrangement).

レンズアレイ９は、ハーフミラー７で反射された要素画像群の光が入射し、入射した要素画像群の光を平面鏡１１に出射する。また、レンズアレイ９は、平面鏡１１で反射された要素画像群の光が入射し、入射した要素画像群の光をハーフミラー７に出射する。   The lens array 9 receives the light of the element image group reflected by the half mirror 7, and emits the incident light of the element image group to the plane mirror 11. The lens array 9 receives light of the element image group reflected by the plane mirror 11 and emits the incident light of the element image group to the half mirror 7.

平面鏡１１は、レンズアレイ９を通過した要素画像群の光を、立体映像の表示位置に向けて反射するものである。この平面鏡１１は、レンズアレイ９を通過した要素画像群の光がレンズアレイ９にそのまま反射されるように、レンズアレイ９と平行に配置される。また、平面鏡１１は、要素レンズ９ａの焦点距離ｆの１／２だけ、レンズアレイ９から離れている（図４）。   The plane mirror 11 reflects the light of the element image group that has passed through the lens array 9 toward the display position of the stereoscopic video. The plane mirror 11 is arranged in parallel to the lens array 9 so that the light of the element image group that has passed through the lens array 9 is reflected as it is to the lens array 9. The plane mirror 11 is separated from the lens array 9 by 1/2 of the focal length f of the element lens 9a (FIG. 4).

＜視点が異なる立体映像の表示＞
図３〜図５を参照し、視点が異なる立体映像の表示について、説明する（適宜図１，図２参照）。 <Display of stereoscopic images from different viewpoints>
With reference to FIGS. 3 to 5, display of a stereoscopic video with different viewpoints will be described (see FIGS. 1 and 2 as appropriate).

図３では、正面の視点で撮影された被写体Ｔｎと、被写体Ｔｎを左側の視点から撮影した被写体Ｔｎ-１と、被写体Ｔｎを右側の視点から撮影した被写体Ｔｎ＋１とを図示した。また、映像投射手段３の光軸を実線矢印で図示し、要素画像群の光が通過する領域を破線で図示し、レンズアレイ９の中心軸を一点鎖線で図示した。 In Figure 3, the subject T n was taken from the perspective of the front, the subject T n-1 obtained by photographing a subject T n from the left side viewpoint, illustrated the subject T n + 1 obtained by photographing a subject T n from the right viewpoint . In addition, the optical axis of the image projection means 3 is indicated by a solid arrow, the region through which light of the element image group passes is indicated by a broken line, and the central axis of the lens array 9 is indicated by a dashed line.

図３では、投射レンズ３ａ及び表示素子３ｂと、ハーフミラー７との図示を省略した。
図３では、説明を簡易にするため、凸レンズ５をレンズアレイ９の前方に図示した。
図３（ｂ）では、図面を見易くするため、映像投射手段３ｎ−１，３ｎ，３ｎ＋１の図示を省略した。 In FIG. 3, the projection lens 3a, the display element 3b, and the half mirror 7 are not shown.
In FIG. 3, the convex lens 5 is illustrated in front of the lens array 9 in order to simplify the description.
In FIG. 3B, illustration of the image projection means 3 n−1 , 3 n , and 3 n + 1 is omitted for easy understanding of the drawing.

図３（ａ）に示すように、映像投射手段３は、それぞれ、左右方向で異なる視点で被写体Ｔが撮影された要素画像群が入力される。ここで、図３（ａ）及び図３（ｂ）のように、被写体Ｔｎ-１，Ｔｎ，Ｔｎ＋１は、平面鏡１１での反射により、レンズアレイ９の中心軸を挟んで位置関係が逆転する。従って、映像投射手段３には、ユーザＯが自然な立体映像を見られるように、位置関係の逆転を考慮して要素画像群を入力することが好ましい。具体的には、映像投射手段３ｎ−１は、被写体Ｔｎ-１を撮影した要素画像群が入力される。また、映像投射手段３ｎは、被写体Ｔｎを撮影した要素画像群が入力される。また、映像投射手段３ｎ＋１は、被写体Ｔｎ＋１を撮影した要素画像群が入力される。 As shown in FIG. 3A, the image projecting means 3 is inputted with an element image group obtained by photographing the subject T from different viewpoints in the left-right direction. Here, as shown in FIGS. 3A and 3B, the objects T n−1 , T n , and T n + 1 have a positional relationship across the central axis of the lens array 9 due to reflection by the plane mirror 11. Reverse. Therefore, it is preferable to input the element image group to the video projection unit 3 in consideration of the reversal of the positional relationship so that the user O can see a natural stereoscopic video. Specifically, the elemental image group obtained by photographing the subject T n-1 is input to the video projection unit 3 n−1 . The image projection unit 3 n receives an element image group obtained by photographing the subject T n . The image projection unit 3 n + 1 receives an element image group obtained by photographing the subject T n + 1 .

図３（ｂ）に示すように、映像投射手段３は、それぞれ、入力された要素画像群を凸レンズ５の中心軸に向けて投射し、映像投射手段３に対応する視域Ｖを形成する。具体的には、映像投射手段３ｎ−１は、被写体Ｔｎ-１の立体映像が表示された視域Ｖｎ-１を形成する。また、映像投射手段３ｎは、被写体Ｔｎの立体映像が表示された視域Ｖｎを形成する。また、映像投射手段３ｎ＋１は、被写体Ｔｎ＋１の立体映像が表示された視域Ｖｎ＋１を形成する。 As shown in FIG. 3B, the video projection unit 3 projects the input elemental image group toward the central axis of the convex lens 5 to form a viewing zone V corresponding to the video projection unit 3. Specifically, the video projection unit 3 n-1 forms a viewing zone V n-1 in which a stereoscopic video of the subject T n-1 is displayed. The video projection means 3 n forms a viewing zone V n in which a stereoscopic video of the subject T n is displayed. The video projection means 3 n + 1 forms a viewing zone V n + 1 in which a stereoscopic video of the subject T n + 1 is displayed.

図３のように立体映像を表示すため、映像投射手段３は、下記の式（１）を満たすように配置される必要がある。
φ＝ｍｔａｎ−１（ｐ／ｆ） …式（１） In order to display a stereoscopic video as shown in FIG. 3, the video projection means 3 needs to be arranged so as to satisfy the following formula (1).
φ = mtan −1 (p / f) (1)

式（１）のφは、水平軸方向において、映像投射手段３の光軸と、レンズアレイ９の中心軸とのなす角を表す。また、式（１）では、ｐが要素レンズ９ａの間隔（図４）、ｆが要素レンズ９ａの焦点距離を表す。また、式（１）のｍは、平面鏡１１による反射の前後で要素画像群の光（主光線）が通過する要素レンズの間隔数を表す。   Φ in Expression (1) represents an angle formed by the optical axis of the image projection unit 3 and the central axis of the lens array 9 in the horizontal axis direction. In Expression (1), p represents the distance between the element lenses 9a (FIG. 4), and f represents the focal length of the element lens 9a. Further, m in the formula (1) represents the number of element lens intervals through which the light (principal ray) of the element image group passes before and after reflection by the plane mirror 11.

図４（ａ）に示すように、要素レンズ９ａの中心を通過した主光線は、仮想レンズアレイ９に入射する光路を辿る。図４（ｂ）に示すように、この主光線は、実際には仮想レンズアレイ９´に入射せず、平面鏡１１により反射される。このとき、主光線は、水平軸方向において、斜め投射されているため、反射前に通過した要素レンズ９ａではなく、隣接する要素レンズ９ａを通過する。つまり、図４の例では、間隔数ｍ＝１となる。   As shown in FIG. 4A, the principal ray that has passed through the center of the element lens 9 a follows the optical path incident on the virtual lens array 9. As shown in FIG. 4B, the principal ray is not actually incident on the virtual lens array 9 ′, but is reflected by the plane mirror 11. At this time, since the principal ray is projected obliquely in the horizontal axis direction, it passes through the adjacent element lens 9a, not the element lens 9a that has passed before reflection. That is, in the example of FIG. 4, the interval number m = 1.

仮想レンズアレイ９´は、レンズアレイ９が平面鏡１１を挟んで左右対称に位置すると仮想したものであり、仮想要素レンズ９ａ´を備えることとする。
仮想要素レンズ９ａ´は、要素レンズ９ａが平面鏡１１を挟んで左右対称に位置すると仮想したものである。
主光線とは、要素画像群の光のうち、映像投射手段３の投射レンズ３ａの絞りの中心を通過する光の束である。 The virtual lens array 9 ′ is assumed to be virtual when the lens array 9 is positioned symmetrically with the plane mirror 11 in between, and includes a virtual element lens 9a ′.
The virtual element lens 9 a ′ is assumed to be virtual when the element lens 9 a is positioned symmetrically across the plane mirror 11.
The chief ray is a bundle of light that passes through the center of the aperture of the projection lens 3a of the image projection means 3 among the light of the element image group.

図５（ａ）では、要素レンズ９ａの中心を通過した主光線は、水平軸方向において、図４（ａ）よりも斜めで要素レンズ９ａに入射する光路を辿る。図５（ｂ）に示すように、この主光線は、隣接する要素レンズ９ａではなく、２個隣の要素レンズ９ａを通過する。つまり、図５の例では、間隔数ｍ＝２となる。   In FIG. 5A, the principal ray that has passed through the center of the element lens 9a follows an optical path incident on the element lens 9a more obliquely than in FIG. 4A in the horizontal axis direction. As shown in FIG. 5B, this principal ray passes through two adjacent element lenses 9a, not adjacent element lenses 9a. That is, in the example of FIG. 5, the interval number m = 2.

前記した式（１）では、要素レンズ９ａの間隔ｐ及び焦点距離ｆが一定である。このため、間隔数ｍは、映像投射手段３ｎ−１，３ｎ，３ｎ＋１の間で重複しないように予め割り当てる。例えば、凸レンズ５の中心軸上に位置する映像投射手段３（不図示）に、間隔数ｍ＝０を割り当てる。そして、凸レンズ５の中心軸上に位置する映像投射手段３から離れる毎に、間隔数ｍ＝１，２，…と割り当てる。なお、間隔数ｍは、３以上も割り当て可能であることが言うまでもない。 In the above equation (1), the distance p and the focal length f of the element lenses 9a are constant. For this reason, the interval number m is assigned in advance so as not to overlap between the video projection means 3 n−1 , 3 n , and 3 n + 1 . For example, the interval number m = 0 is assigned to the video projection means 3 (not shown) located on the central axis of the convex lens 5. And every time it leaves | separates from the image | video projection means 3 located on the center axis | shaft of the convex lens 5, it assigns with the number of intervals m = 1, 2, ... Needless to say, the interval number m can be assigned to 3 or more.

図４（ａ），図５（ａ）は、要素画像群の光が平面鏡１１で反射された状態を説明するために図示したものである。実際には、要素画像群の光が平面鏡１１で反射されるので、図４（ａ），図５（ａ）の光路を辿ることがない。
図４（ａ）では、主光線を一点鎖線で図示し、仮想レンズアレイ９´を点線で図示した（図５（ｂ）も同様）。 FIGS. 4A and 5A are shown for explaining the state in which the light of the element image group is reflected by the plane mirror 11. Actually, since the light of the element image group is reflected by the plane mirror 11, it does not follow the optical path of FIG. 4 (a) and FIG. 5 (a).
In FIG. 4A, the principal ray is illustrated by a one-dot chain line, and the virtual lens array 9 ′ is illustrated by a dotted line (the same applies to FIG. 5B).

＜視域の形成＞
図６を参照し、立体映像表示装置１における視域の形成について、説明する（適宜図１，図２参照）。
図６では、ハーフミラー７を省略し、映像投射手段３を凸レンズ５の光軸付近に移動させて、要素画像群の光が直進するように図示した（図８，図１０も同様）。 <Formation of viewing zone>
With reference to FIG. 6, the formation of the viewing zone in the stereoscopic video display device 1 will be described (see FIGS. 1 and 2 as appropriate).
In FIG. 6, the half mirror 7 is omitted, and the image projection means 3 is moved to the vicinity of the optical axis of the convex lens 5 so that the light of the element image group goes straight (the same applies to FIGS. 8 and 10).

図６（ａ）に示すように、要素画像群の光は、映像投射手段３から投射され、凸レンズ５及びレンズアレイ９を通過して、平面鏡１１に入射する。このとき、要素画像群の光は、凸レンズ５によって平行光に変換される。図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、平面鏡１１は、仮想レンズアレイ９´に入射する光路を辿る要素画像群の光を、レンズアレイ９に向けて反射する。図６（ｄ）に示すように、視域Ｖは、要素レンズ９ａから出射した要素画像群により、所定の範囲に形成される。   As shown in FIG. 6A, the light of the element image group is projected from the video projection unit 3, passes through the convex lens 5 and the lens array 9, and enters the plane mirror 11. At this time, the light of the element image group is converted into parallel light by the convex lens 5. As shown in FIGS. 6B and 6C, the plane mirror 11 reflects the light of the element image group that follows the optical path incident on the virtual lens array 9 ′ toward the lens array 9. As shown in FIG. 6D, the viewing zone V is formed in a predetermined range by the element image group emitted from the element lens 9a.

図６（ｂ）は、要素画像群の光が平面鏡１１で反射された状態を説明するために図示したものである。実際には、要素画像群の光が平面鏡１１で反射されるので、図６（ｂ）の光路を辿ることがない。   FIG. 6B is a diagram for explaining a state in which the light of the element image group is reflected by the plane mirror 11. Actually, since the light of the element image group is reflected by the plane mirror 11, it does not follow the optical path of FIG.

［作用・効果］
図３に示すように、立体映像表示装置１は、映像投射手段３ｎ−１，３ｎ，３ｎ＋１に対応する視域Ｖｎ−１，Ｖｎ，Ｖｎ＋１をそれぞれ形成する。これによって、立体映像表示装置１は、異なる視点で撮影された被写体Ｔｎ−１，Ｔｎ，Ｔｎ＋１の立体映像を表示することができる。 [Action / Effect]
As shown in FIG. 3, the stereoscopic video display device 1 forms viewing zones V n−1 , V n , and V n + 1 corresponding to the video projection units 3 n−1 , 3 n , and 3 n + 1 , respectively. As a result, the stereoscopic video display device 1 can display a stereoscopic video of the subjects T n−1 , T n , and T n + 1 taken from different viewpoints.

さらに、図１に示すように、立体映像表示装置１は、ハーフミラー７を備えることから、映像投射手段３及び凸レンズ５を垂直軸方向に配置できるため、省スペース化を図ることができる。さらに、立体映像表示装置１は、前面投射型であるため、背面投射型のように拡散板を必要とせず、立体映像の画質劣化を防止することができる。   Furthermore, as shown in FIG. 1, since the stereoscopic video display device 1 includes the half mirror 7, the video projection unit 3 and the convex lens 5 can be arranged in the vertical axis direction, so that space saving can be achieved. Furthermore, since the stereoscopic image display apparatus 1 is a front projection type, it does not require a diffusion plate unlike the rear projection type, and can prevent deterioration in the image quality of the stereoscopic image.

さらに、図３に示すように、立体映像表示装置１は、視域Ｖｎ−１，Ｖｎ，Ｖｎ＋１が水平軸方向で連続するように、映像投射手段３ｎ−１，３ｎ，３ｎ＋１が水平軸方向に配置されることが好ましい。これにより、立体映像表示装置１は、ユーザＯが水平軸方向に移動しても、視域Ｖが途切れることがなく、臨場感が高い立体映像を表示することができる。 Furthermore, as shown in FIG. 3, the stereoscopic image display apparatus 1 is configured to project the video projection means 3 n−1 , 3 n , 3 so that the viewing zones V n−1 , V n , V n + 1 are continuous in the horizontal axis direction. It is preferable that n + 1 is arranged in the horizontal axis direction. Thereby, even if the user O moves in the horizontal axis direction, the stereoscopic video display device 1 can display a stereoscopic video with a high sense of realism without the viewing zone V being interrupted.

（第２実施形態）
[立体映像表示装置の構成]
図７を参照し、本願発明の第２実施形態に係る立体映像表示装置１Ａの構成について、第１実施形態と異なる点を説明する。
立体映像表示装置１Ａは、図１の凸レンズ５の代わりに、凸レンズ１３を備える点が、第１実施形態と異なる。 (Second Embodiment)
[Configuration of stereoscopic image display device]
With reference to FIG. 7, differences from the first embodiment will be described regarding the configuration of the stereoscopic image display apparatus 1 </ b> A according to the second embodiment of the present invention.
The stereoscopic image display apparatus 1A is different from the first embodiment in that it includes a convex lens 13 instead of the convex lens 5 of FIG.

図７に示すように、立体映像表示装置１Ａは、映像投射手段３から、ハーフミラー７で向きを変えて、凸レンズ１３及びレンズアレイ９を通過し、平面鏡１１で反射されるまでの光路（往路）を有している。また、立体映像表示装置１Ａは、平面鏡１１で反射された後、レンズアレイ９と、凸レンズ１３と、ハーフミラー７とを順に通過し、表示位置に至るまでの光路（復路）を有している。   As shown in FIG. 7, the stereoscopic video display device 1 </ b> A changes the direction from the video projection unit 3 with the half mirror 7, passes through the convex lens 13 and the lens array 9, and is reflected by the plane mirror 11 (outward path). )have. In addition, the stereoscopic image display apparatus 1A has an optical path (return path) that passes through the lens array 9, the convex lens 13, and the half mirror 7 in order after being reflected by the plane mirror 11, and reaches the display position. .

凸レンズ１３は、ハーフミラー７で反射された要素画像群の光を平行光に変換し、レンズ配置面に垂直に入射させるものである。この凸レンズ１３は、凸レンズ１３の中心軸がレンズアレイ９の中心軸に一致し、レンズ面が水平軸方向を向くように、レンズアレイ９の前方に配置されている。   The convex lens 13 converts the light of the element image group reflected by the half mirror 7 into parallel light and makes it incident perpendicularly on the lens arrangement surface. The convex lens 13 is disposed in front of the lens array 9 so that the central axis of the convex lens 13 coincides with the central axis of the lens array 9 and the lens surface faces the horizontal axis direction.

凸レンズ１３から出射された要素画像群の光は、レンズアレイ９を通過して、平面鏡１１で全反射され、再びレンズアレイ９を通過する。このとき、凸レンズ１３は、要素画像群の光を、立体映像の表示位置に効果的に集束する。   The light of the element image group emitted from the convex lens 13 passes through the lens array 9, is totally reflected by the plane mirror 11, and passes through the lens array 9 again. At this time, the convex lens 13 effectively focuses the light of the element image group on the display position of the stereoscopic video.

なお、映像投射手段３は、第１実施形態と同様に水平軸方向に配置されるため、詳細な説明を省略する。   Since the video projection unit 3 is arranged in the horizontal axis direction as in the first embodiment, detailed description thereof is omitted.

＜視域の形成＞
図８を参照し、立体映像表示装置１Ａにおける視域の形成について、説明する（適宜図７参照）。 <Formation of viewing zone>
With reference to FIG. 8, the formation of the viewing zone in the stereoscopic image display apparatus 1A will be described (see FIG. 7 as appropriate).

図８（ａ）に示すように、要素画像群の光は、映像投射手段３から投射され、凸レンズ１３及びレンズアレイ９を通過して、平面鏡１１に入射する。このとき、要素画像群の光は、凸レンズ１３によって、平行光に変換される。図８（ｂ）に示すように、要素画像群の光は、仮想レンズアレイ９´に入射する光路を辿り、仮想凸レンズ１３´の焦点距離ｆ０だけ離れた位置に集束する。図８（ｃ）に示すように、視域Ｖは、要素画像群の光が集束した位置の近くに形成される。 As shown in FIG. 8A, the light of the element image group is projected from the video projection unit 3, passes through the convex lens 13 and the lens array 9, and enters the plane mirror 11. At this time, the light of the element image group is converted into parallel light by the convex lens 13. As shown in FIG. 8 (b), the optical element images follows a light path incident on the virtual lens array 9 ', focused at a position apart by the focal length f 0 of the virtual lens 13'. As shown in FIG. 8C, the viewing zone V is formed near the position where the light of the element image group is focused.

仮想凸レンズ１３´は、凸レンズ１３が平面鏡１１を挟んで左右対称に位置すると仮想したものである。
図８（ｂ）の左側部分は、要素画像群の光が平面鏡１１で反射された状態を説明するために図示したものである。実際には、要素画像群の光が平面鏡１１で反射されるので、図８（ｂ）の光路を辿ることがない（図１０，図１８，図２１も同様）。
図８（ｂ）の上方に図示した光は、要素画像内の画素毎の光が辿る光路を表している。一方、図８（ｂ）の下方に図示した光は、要素画像全体の光が辿る光路を表している。 The virtual convex lens 13 ′ is assumed to be virtual when the convex lens 13 is positioned symmetrically with respect to the plane mirror 11.
The left part of FIG. 8B is illustrated for explaining a state in which the light of the element image group is reflected by the plane mirror 11. Actually, since the light of the element image group is reflected by the plane mirror 11, it does not follow the optical path of FIG. 8B (the same applies to FIGS. 10, 18 and 21).
The light illustrated in the upper part of FIG. 8B represents the optical path followed by the light for each pixel in the element image. On the other hand, the light shown in the lower part of FIG. 8B represents an optical path followed by the light of the entire element image.

［作用・効果］
立体映像表示装置１Ａは、第１実施形態と同様の理由により、異なる視点で撮影された被写体の立体映像を表示することができる。さらに、立体映像表示装置１Ａは、第１実施形態と同様の理由により、省スペース化を図ると共に、立体映像の画質劣化を防止することができる。 [Action / Effect]
The stereoscopic video display device 1A can display a stereoscopic video of a subject taken from different viewpoints for the same reason as in the first embodiment. Furthermore, the stereoscopic video display apparatus 1A can save space and prevent deterioration of the quality of the stereoscopic video for the same reason as in the first embodiment.

（第３実施形態）
[立体映像表示装置の構成]
図９を参照し、本願発明の第３実施形態に係る立体映像表示装置１Ｂの構成について、第２実施形態と異なる点を説明する。
立体映像表示装置１Ｂは、図７の凸レンズ１３の代わりに、凸レンズ１５を備える点が、第２実施形態と異なる。 (Third embodiment)
[Configuration of stereoscopic image display device]
With reference to FIG. 9, differences from the second embodiment will be described regarding the configuration of the stereoscopic video display device 1 </ b> B according to the third embodiment of the present invention.
The stereoscopic image display apparatus 1B is different from the second embodiment in that it includes a convex lens 15 instead of the convex lens 13 of FIG.

図９に示すように、立体映像表示装置１Ｂは、映像投射手段３から、ハーフミラー７で向きを変えて、レンズアレイ９及び凸レンズ１５を通過し、平面鏡１１で反射されるまでの光路（往路）を有している。また、立体映像表示装置１Ｂは、平面鏡１１で反射された後、凸レンズ１５と、レンズアレイ９と、ハーフミラー７とを順に通過し、表示位置に至るまでの光路（復路）を有している。   As shown in FIG. 9, the stereoscopic video display apparatus 1 </ b> B changes the direction from the video projection unit 3 with the half mirror 7, passes through the lens array 9 and the convex lens 15, and is reflected by the plane mirror 11 (outward path). )have. In addition, the stereoscopic image display device 1B has an optical path (return path) that passes through the convex lens 15, the lens array 9, and the half mirror 7 in order after being reflected by the plane mirror 11, and reaches the display position. .

凸レンズ１５は、レンズアレイ９を通過した要素画像群の光を平行光に変換し、レンズ配置面に垂直に入射させるものである。この凸レンズ１５は、凸レンズ１５の中心軸がレンズアレイ９の中心軸に一致し、レンズ面が水平軸方向を向くように、レンズアレイ９と平面鏡１１との間に配置されている。   The convex lens 15 converts the light of the element image group that has passed through the lens array 9 into parallel light, and makes it incident perpendicularly on the lens arrangement surface. The convex lens 15 is disposed between the lens array 9 and the plane mirror 11 so that the central axis of the convex lens 15 coincides with the central axis of the lens array 9 and the lens surface faces the horizontal axis direction.

凸レンズ１５から出射された要素画像群の光は、平面鏡１１で全反射され、レンズアレイ９を通過する。このとき、凸レンズ１５は、要素画像群の光を、立体映像の表示位置に効果的に集束する。   The light of the element image group emitted from the convex lens 15 is totally reflected by the plane mirror 11 and passes through the lens array 9. At this time, the convex lens 15 effectively focuses the light of the element image group on the display position of the stereoscopic video.

映像投射手段３は、第２実施形態と同様に水平軸方向に配置されるため、詳細な説明を省略する。   Since the video projection means 3 is arranged in the horizontal axis direction as in the second embodiment, detailed description thereof is omitted.

＜視域の形成＞
図１０を参照し、立体映像表示装置１Ｂにおける視域の形成について、説明する（適宜図９参照）。 <Formation of viewing zone>
With reference to FIG. 10, the formation of the viewing zone in the stereoscopic video display apparatus 1B will be described (see FIG. 9 as appropriate).

図１０に示すように、要素画像群の光は、映像投射手段３から投射され、レンズアレイ９及び凸レンズ１５を通過して、平面鏡１１に入射する。このとき、要素画像群の光は、凸レンズ１５によって、平行光に変換される。そして、要素画像群の光は、仮想レンズアレイ９´に入射する光路を辿り、仮想凸レンズ１５´の焦点距離ｆ０だけ離れた位置に集束する。このようにして、視域は、要素画像群の光が集束した位置の近くに形成される。
仮想凸レンズ１５´は、凸レンズ１５が平面鏡１１を挟んで左右対称に位置すると仮想したものである。 As shown in FIG. 10, the light of the element image group is projected from the video projection unit 3, passes through the lens array 9 and the convex lens 15, and enters the plane mirror 11. At this time, the light of the element image group is converted into parallel light by the convex lens 15. Then, the light of the element image group follows the optical path incident on the virtual lens array 9 ′ and is focused at a position separated by the focal length f 0 of the virtual convex lens 15 ′. In this way, the viewing zone is formed near the position where the light of the element image group is focused.
The virtual convex lens 15 ′ is assumed to be virtual when the convex lens 15 is positioned symmetrically with respect to the plane mirror 11.

＜光学素子の別構成＞
図１１を参照し、立体映像表示装置１Ｂが備える光学素子の別構成について、説明する（適宜図９参照）。 <Another configuration of optical element>
With reference to FIG. 11, another configuration of the optical element included in the stereoscopic video display device 1 </ b> B will be described (see FIG. 9 as appropriate).

立体映像表示装置１Ｂは、凸レンズ１５として、図１１（ａ）の両凸レンズの他、図１１（ｂ）に示すように、平面鏡１１に密着した平凸レンズを備えてもよい。この平凸レンズは、平面側を鏡面加工することにより、平面鏡１１及び凸レンズ１５としての役割を果たすことができる。   The stereoscopic image display apparatus 1B may include a plano-convex lens that is in close contact with the plane mirror 11, as shown in FIG. 11B, in addition to the biconvex lens of FIG. This plano-convex lens can serve as the plane mirror 11 and the convex lens 15 by mirror-finishing the plane side.

図１１（ｃ）に示すように、立体映像表示装置１Ｂは、平面鏡１１及び凸レンズ１５の代わりに、光学素子として、凹面鏡１５ａを備えてもよい。この凹面鏡１５ａの焦点距離は、凸レンズ１５の焦点距離の１／２とする。さらに、立体映像表示装置１Ｂは、凹面鏡１５ａとして、反射面が平面上にそろって形成されたフレネルミラー（不図示）を用いることもできる。   As shown in FIG. 11C, the stereoscopic image display device 1 </ b> B may include a concave mirror 15 a as an optical element instead of the plane mirror 11 and the convex lens 15. The focal length of the concave mirror 15a is ½ of the focal length of the convex lens 15. Furthermore, the stereoscopic image display apparatus 1B can also use a Fresnel mirror (not shown) in which the reflecting surfaces are formed on a flat surface as the concave mirror 15a.

［作用・効果］
立体映像表示装置１Ｂは、第２実施形態と同様の理由により、異なる視点で撮影された被写体の立体映像を表示することができる。さらに、立体映像表示装置１Ｂは、第２実施形態と同様の理由により、省スペース化を図ると共に、立体映像の画質劣化を防止することができる。 [Action / Effect]
The stereoscopic video display device 1B can display a stereoscopic video of a subject taken from different viewpoints for the same reason as in the second embodiment. Furthermore, the stereoscopic video display device 1B can save space and prevent image quality degradation of the stereoscopic video for the same reason as in the second embodiment.

（第４実施形態）
[立体映像表示装置の構成]
図１２，図１３を参照し、本願発明の第４実施形態に係る立体映像表示装置１Ｃの構成について、第１実施形態と異なる点を説明する。
立体映像表示装置１Ｃは、図１の映像投射手段３及び凸レンズ５を水平軸方向に向けて配置し、ハーフミラー７を省略した点が、第１実施形態と異なる。 (Fourth embodiment)
[Configuration of stereoscopic image display device]
With reference to FIG. 12 and FIG. 13, differences from the first embodiment will be described regarding the configuration of the stereoscopic video display device 1 </ b> C according to the fourth embodiment of the present invention.
The stereoscopic image display apparatus 1C is different from the first embodiment in that the image projection means 3 and the convex lens 5 of FIG. 1 are arranged in the horizontal axis direction and the half mirror 7 is omitted.

図１２では、レンズアレイ９の中心軸を破線で図示した（図１６，図１９も同様）。
図１３では、前方から見ると平面鏡１１がレンズアレイ９に隠れるため、図示していない（図１７も同様）。 In FIG. 12, the central axis of the lens array 9 is indicated by a broken line (the same applies to FIGS. 16 and 19).
In FIG. 13, since the plane mirror 11 is hidden behind the lens array 9 when viewed from the front, it is not shown (the same applies to FIG. 17).

図１２に示すように、立体映像表示装置１Ｃは、映像投射手段３から、凸レンズ５及びレンズアレイ９を通過し、平面鏡１１で反射されるまでの光路（往路）を有している。また、立体映像表示装置１Ｃは、平面鏡１１で反射された後、表示位置に至るまでの光路（復路）を有している。   As shown in FIG. 12, the stereoscopic video display device 1 </ b> C has an optical path (outward path) from the video projection unit 3 through the convex lens 5 and the lens array 9 and reflected by the plane mirror 11. In addition, the stereoscopic image display device 1 </ b> C has an optical path (return path) from the plane mirror 11 to the display position.

映像投射手段３は、投射レンズ３ａと、要素画像群を表示する表示素子３ｂとが、いわゆるレンズシフトされた位置関係となっている。図１２に示すように、映像投射手段３は、投射角度が下方向となるように調整されている。つまり、映像投射手段３の光軸は、映像投射手段３の絞りの中心と、凸レンズ５の中心とを通過し、レンズアレイ９及び平面鏡１１が構成する平面の中心に達する。そして、要素画像群の光は、平面鏡１１で反射された後、下方向に視域を形成する。
また、映像投射手段３は、図１３に示すように、第１実施形態と同様に水平軸方向に配置されている。 The image projection means 3 has a so-called lens-shifted positional relationship between the projection lens 3a and the display element 3b for displaying the element image group. As shown in FIG. 12, the video projection means 3 is adjusted so that the projection angle is in the downward direction. That is, the optical axis of the video projection unit 3 passes through the center of the diaphragm of the video projection unit 3 and the center of the convex lens 5 and reaches the center of the plane formed by the lens array 9 and the plane mirror 11. The light of the element image group is reflected by the plane mirror 11 and then forms a viewing zone in the downward direction.
Further, as shown in FIG. 13, the video projection means 3 is arranged in the horizontal axis direction as in the first embodiment.

＜視域の形成＞
図１４，図１５を参照して、立体映像表示装置１Ｃによる視域の形成について、説明する（適宜図１２，図１３参照）。 <Formation of viewing zone>
With reference to FIGS. 14 and 15, the formation of the viewing zone by the stereoscopic image display device 1 </ b> C will be described (see FIGS. 12 and 13 as appropriate).

図１４（ａ）に示すように、要素レンズ９ａの中心を通過した主光線は、仮想レンズアレイ９´に入射する光路を辿る。図１４（ｂ）に示すように、この主光線は、実際には仮想レンズアレイ９´に入射せず、平面鏡１１により反射される。このとき、主光線は、垂直軸方向において、斜め投射されているため、反射前に通過した要素レンズ９ａではなく、隣接する要素レンズ９ａを通過する。   As shown in FIG. 14A, the principal ray that has passed through the center of the element lens 9a follows an optical path that is incident on the virtual lens array 9 ′. As shown in FIG. 14B, this principal ray does not actually enter the virtual lens array 9 ′ but is reflected by the plane mirror 11. At this time, since the principal ray is obliquely projected in the vertical axis direction, it passes through the adjacent element lens 9a, not the element lens 9a that has passed before reflection.

この場合、なす角θは、下記の式（２）で定義される。なす角θは、垂直軸方向において、映像投射手段３の光軸と、レンズアレイ９の中心軸とのなす角である。
θ＝ｔａｎ−１（ｐ／ｆ） …式（２） In this case, the angle θ formed is defined by the following equation (2). The angle θ formed is an angle formed by the optical axis of the image projection unit 3 and the central axis of the lens array 9 in the vertical axis direction.
θ = tan −1 (p / f) (2)

図１５に示すように、立体映像表示装置１Ｃは、前記した数式（２）を満たすことで、映像投射手段３が配置されているのと同じ側に、立体映像を観察可能な視域Ｖを形成することができる。   As shown in FIG. 15, the stereoscopic video display device 1 </ b> C satisfies the above-described mathematical formula (2) so that the viewing area V where the stereoscopic video can be observed is provided on the same side as the video projection unit 3 is arranged. Can be formed.

［作用・効果］
立体映像表示装置１Ｃは、第１実施形態と同様の理由により、異なる視点で撮影された被写体の立体映像を表示することができる。さらに、立体映像表示装置１Ｃは、第１実施形態と同様の理由により、立体映像の画質劣化を防止することができる。さらに、立体映像表示装置１Ｃは、ハーフミラー７を必要としないので、簡易な構成を実現することができる。 [Action / Effect]
The stereoscopic video display device 1 </ b> C can display a stereoscopic video of a subject taken from different viewpoints for the same reason as in the first embodiment. Furthermore, the stereoscopic video display apparatus 1C can prevent the degradation of the quality of the stereoscopic video for the same reason as in the first embodiment. Furthermore, since the stereoscopic image display device 1C does not require the half mirror 7, a simple configuration can be realized.

（第５実施形態）
[立体映像表示装置の構成]
図１６，図１７を参照し、本願発明の第５実施形態に係る立体映像表示装置１Ｄの構成について、第４実施形態と異なる点を説明する。
立体映像表示装置１Ｄは、凸レンズ５をレンズアレイ９の前方に配置した点が、第４実施形態と異なる。 (Fifth embodiment)
[Configuration of stereoscopic image display device]
With reference to FIGS. 16 and 17, the configuration of a stereoscopic video display apparatus 1 </ b> D according to the fifth embodiment of the present invention will be described while referring to differences from the fourth embodiment.
The stereoscopic image display apparatus 1D is different from the fourth embodiment in that the convex lens 5 is arranged in front of the lens array 9.

図１６に示すように、立体映像表示装置１Ｄは、映像投射手段３から、凸レンズ５及びレンズアレイ９を通過し、平面鏡１１で反射されるまでの光路（往路）を有している。また、立体映像表示装置１Ｄは、平面鏡１１で反射された後、表示位置に至るまでの光路（復路）を有している。   As shown in FIG. 16, the stereoscopic video display device 1 </ b> D has an optical path (outward path) from the video projection unit 3 through the convex lens 5 and the lens array 9 and reflected by the plane mirror 11. In addition, the stereoscopic image display apparatus 1D has an optical path (return path) from the reflection by the plane mirror 11 to the display position.

この立体映像表示装置１Ｄは、第４実施形態と同様、平面鏡１１から見て斜めから要素画像群を投射することで、ハーフミラー７を使用することなく、立体映像を観察可能な視域を形成する。   As in the fourth embodiment, this stereoscopic image display device 1D projects a group of element images obliquely as viewed from the plane mirror 11, thereby forming a viewing area in which stereoscopic images can be observed without using the half mirror 7. To do.

図１７に示すように、映像投射手段３は、第４実施形態と同様に水平軸方向に配置されるため、詳細な説明を省略する。
図１７では、前方から見ると、平面鏡１１がレンズアレイ９に隠れるため、図示していない。 As shown in FIG. 17, since the video projection means 3 is arranged in the horizontal axis direction as in the fourth embodiment, detailed description thereof is omitted.
In FIG. 17, since the plane mirror 11 is hidden in the lens array 9 when viewed from the front, it is not shown.

＜視域の形成＞
図１８を参照し、立体映像表示装置１Ｄによる視域の形成について、説明する（適宜図１６，図１７参照）。 <Formation of viewing zone>
With reference to FIG. 18, the formation of the viewing zone by the stereoscopic image display apparatus 1D will be described (see FIGS. 16 and 17 as appropriate).

図１８に示すように、要素画像群の光は、仮想投射レンズ３ａ´から出射され、仮想凸レンズ５´及び仮想レンズアレイ９´を通過して、平面鏡１１に入射する。このとき、要素画像群の光は、仮想凸レンズ５´によって、平行光に変換される。そして、要素画像群の光は、レンズアレイ９に入射する光路を辿り、凸レンズ５の焦点距離ｆ０だけ離れた位置に集束する。このようにして、視域Ｖは、要素画像群の光が集束した位置の近くに形成される。
仮想投射レンズ３ａ´は、投射レンズ３ａが平面鏡１１を挟んで左右対称に位置すると仮想したものである。 As shown in FIG. 18, the light of the element image group is emitted from the virtual projection lens 3 a ′, passes through the virtual convex lens 5 ′ and the virtual lens array 9 ′, and enters the plane mirror 11. At this time, the light of the element image group is converted into parallel light by the virtual convex lens 5 ′. The light of the element image group follows the optical path incident on the lens array 9 and converges at a position separated by the focal length f 0 of the convex lens 5. In this way, the viewing zone V is formed near the position where the light of the element image group is focused.
The virtual projection lens 3 a ′ is virtual when the projection lens 3 a is positioned symmetrically with the plane mirror 11 in between.

［作用・効果］
立体映像表示装置１Ｄは、第４実施形態と同様の理由により、異なる視点で撮影された被写体の立体映像を表示することができる。さらに、立体映像表示装置１Ｄは、第４実施形態と同様の理由により、立体映像の画質劣化を防止し、簡易な構成を実現することができる。 [Action / Effect]
The stereoscopic video display device 1D can display a stereoscopic video of a subject taken from different viewpoints for the same reason as in the fourth embodiment. Furthermore, the stereoscopic video display device 1D can prevent deterioration of the image quality of the stereoscopic video and realize a simple configuration for the same reason as in the fourth embodiment.

（第６実施形態）
[立体映像表示装置の構成]
図１９，図２０を参照し、本願発明の第６実施形態に係る立体映像表示装置１Ｅの構成について、第５実施形態と異なる点を説明する。
立体映像表示装置１Ｄは、凸レンズ５及びレンズアレイ９の位置を入れ替えた点が、第５実施形態と異なる。 (Sixth embodiment)
[Configuration of stereoscopic image display device]
With reference to FIG. 19 and FIG. 20, the difference from the fifth embodiment will be described regarding the configuration of the stereoscopic video display apparatus 1E according to the sixth embodiment of the present invention.
The stereoscopic image display apparatus 1D is different from the fifth embodiment in that the positions of the convex lens 5 and the lens array 9 are switched.

図１９に示すように、立体映像表示装置１Ｅは、映像投射手段３から、レンズアレイ９及び凸レンズ５を通過し、平面鏡１１で反射されるまでの光路（往路）を有している。また、立体映像表示装置１Ｅは、平面鏡１１で反射された後、表示位置に至るまでの光路（復路）を有している。   As shown in FIG. 19, the stereoscopic video display apparatus 1 </ b> E has an optical path (outward path) from the video projection unit 3 through the lens array 9 and the convex lens 5 and reflected by the plane mirror 11. In addition, the stereoscopic image display apparatus 1E has an optical path (return path) from the reflection by the plane mirror 11 to the display position.

この立体映像表示装置１Ｅは、第５実施形態と同様、平面鏡１１から見て斜めから要素画像群を投射することで、ハーフミラー７を使用することなく、立体映像を観察可能な視域を形成する。   Similar to the fifth embodiment, the stereoscopic image display apparatus 1E projects a group of element images obliquely when viewed from the plane mirror 11, thereby forming a viewing area in which stereoscopic images can be observed without using the half mirror 7. To do.

図２０に示すように、映像投射手段３は、第５実施形態と同様に水平軸方向に配置されるため、詳細な説明を省略する。
図２０では、前方から見ると、凸レンズ５及び平面鏡１１がレンズアレイ９に隠れるため、図示していない。 As shown in FIG. 20, since the video projection means 3 is arranged in the horizontal axis direction as in the fifth embodiment, detailed description thereof is omitted.
In FIG. 20, since the convex lens 5 and the plane mirror 11 are hidden in the lens array 9 when viewed from the front, they are not shown.

＜視域の形成＞
図２１を参照し、立体映像表示装置１Ｅによる視域の形成について、説明する（適宜図１９，図２０参照）。 <Formation of viewing zone>
With reference to FIG. 21, the formation of the viewing zone by the stereoscopic image display apparatus 1E will be described (see FIGS. 19 and 20 as appropriate).

図２１に示すように、要素画像群の光は、仮想投射レンズ３ａ´から出射され、仮想レンズアレイ９´及び仮想凸レンズ５´を通過して、平面鏡１１に入射する。このとき、要素画像群の光は、仮想凸レンズ５´によって、平行光に変換される。そして、要素画像群の光は、レンズアレイ９に入射する光路を辿り、凸レンズ５の焦点距離ｆ０だけ離れた位置に集束する。このようにして、視域Ｖは、要素画像群の光が集束した位置の近くに形成される。 As shown in FIG. 21, the light of the element image group is emitted from the virtual projection lens 3a ′, passes through the virtual lens array 9 ′ and the virtual convex lens 5 ′, and enters the plane mirror 11. At this time, the light of the element image group is converted into parallel light by the virtual convex lens 5 ′. The light of the element image group follows the optical path incident on the lens array 9 and converges at a position separated by the focal length f 0 of the convex lens 5. In this way, the viewing zone V is formed near the position where the light of the element image group is focused.

＜光学素子の別構成＞
図２２を参照し、立体映像表示装置１Ｅが備える光学素子の別構成について、説明する（適宜図１９参照）。 <Another configuration of optical element>
With reference to FIG. 22, another configuration of the optical element included in the stereoscopic video display apparatus 1E will be described (see FIG. 19 as appropriate).

立体映像表示装置１Ｅは、凸レンズ（光学素子）５として、図２２（ａ）の両凸レンズの他、図２２（ｂ）に示すように、平面鏡１１に密着した平凸レンズを備えてもよい。この平凸レンズは、平面側を鏡面加工することにより、平面鏡１１及び凸レンズ５としての役割を果たすことができる。   The stereoscopic image display apparatus 1E may include, as the convex lens (optical element) 5, a plano-convex lens that is in close contact with the plane mirror 11, as shown in FIG. 22B, in addition to the biconvex lens in FIG. This plano-convex lens can serve as the plane mirror 11 and the convex lens 5 by mirror-finishing the plane side.

図２２（ｃ）に示すように、立体映像表示装置１Ｅは、平面鏡１１及び凸レンズ５の代わりに、光学素子として、凹面鏡１５ａを備えてもよい。この凹面鏡１５ａの焦点距離は、凸レンズ５の焦点距離の１／２とする。さらに、立体映像表示装置１Ｅは、凹面鏡１５ａとして、反射面が平面上にそろって形成されたフレネルミラー（不図示）を用いることもできる。   As shown in FIG. 22C, the stereoscopic image display apparatus 1 </ b> E may include a concave mirror 15 a as an optical element instead of the plane mirror 11 and the convex lens 5. The focal length of the concave mirror 15a is ½ of the focal length of the convex lens 5. Furthermore, the stereoscopic image display apparatus 1E can also use a Fresnel mirror (not shown) in which the reflecting surfaces are formed on a flat surface as the concave mirror 15a.

［作用・効果］
立体映像表示装置１Ｅは、第５実施形態と同様の理由により、異なる視点で撮影された被写体の立体映像を表示することができる。さらに、立体映像表示装置１Ｅは、第５実施形態と同様の理由により、立体映像の画質劣化を防止し、簡易な構成を実現することができる。 [Action / Effect]
The stereoscopic video display device 1E can display a stereoscopic video of a subject taken from different viewpoints for the same reason as in the fifth embodiment. Furthermore, the stereoscopic video display apparatus 1E can prevent deterioration of the quality of the stereoscopic video and realize a simple configuration for the same reason as in the fifth embodiment.

（変形例）
本願発明に係る立体映像表示装置１〜１Ｅは、前記した実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で変形を加えることができる。 (Modification)
The stereoscopic image display devices 1 to 1E according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and can be modified without departing from the spirit thereof.

前記した各実施形態では、複数の映像投射手段３が水平軸方向に配置されることとして説明したが、他の軸方向（例えば、垂直軸方向）にも配置されてもよい。さらに、複数の映像投射手段３は、水平軸方向及び垂直軸方向というように、互いに直交する２軸方向に配置されてもよい。   In each of the above-described embodiments, the plurality of video projection units 3 are described as being arranged in the horizontal axis direction, but may be arranged in other axial directions (for example, the vertical axis direction). Further, the plurality of video projection means 3 may be arranged in two axial directions orthogonal to each other, such as a horizontal axis direction and a vertical axis direction.

前記した各実施形態では、縦横を含めた全方向に視差を再現するため、要素レンズ９ａを２次元状に配置することとして説明した。しかし、立体映像の利用分野によっては、水平方向のみ視差を再現すればよいこともある。この場合、立体映像表示装置１〜１Ｅでは、各要素画像を垂直方向に短冊状に配置し、要素レンズ９ａとして、水平軸方向のみに屈折させるレンチキュラーレンズを用いてもよい。   In each of the above-described embodiments, it has been described that the element lenses 9a are two-dimensionally arranged in order to reproduce parallax in all directions including vertical and horizontal directions. However, depending on the field of use of stereoscopic video, it may be necessary to reproduce the parallax only in the horizontal direction. In this case, in the stereoscopic image display devices 1 to 1E, each element image may be arranged in a strip shape in the vertical direction, and a lenticular lens that refracts only in the horizontal axis direction may be used as the element lens 9a.

前記した第４施形態から第６実施形態では、なす角θが水平軸方向の角度として説明したが、以下に述べる条件を満たせば、任意方向（例えば、垂直軸方向）でもよい。
要素レンズ９ａの配置パターンは、なす角θを付す方向に間隔ｐだけズレが発生するので、元の配置パターンと一致する条件を満たすことが必要である。また、間隔ｐは、隣接する要素レンズ９ａの間隔ではなく、２個又は３個隣の要素レンズ９ａの間隔でよい。 In the fourth to sixth embodiments, the angle θ formed is described as an angle in the horizontal axis direction. However, an arbitrary direction (for example, the vertical axis direction) may be used as long as the following conditions are satisfied.
Since the arrangement pattern of the element lenses 9a is shifted by the interval p in the direction of the angle θ formed, it is necessary to satisfy a condition that matches the original arrangement pattern. The interval p may be the interval between two or three adjacent element lenses 9a, not the interval between adjacent element lenses 9a.

前記した各実施形態では、光学素子として、凸レンズや凹面鏡を説明したが、ホログラフィック光学素子を用いてもよい。つまり、立体映像表示装置１〜１Ｅは、ホログラフィック光学素子を、透過型又は反射型の集光作用を有する光学素子として用いることができる。   In each of the above-described embodiments, a convex lens or a concave mirror has been described as an optical element, but a holographic optical element may be used. That is, the stereoscopic image display devices 1 to 1E can use the holographic optical element as an optical element having a transmission or reflection type condensing function.

１，１Ａ〜１Ｅ 立体映像表示装置
３，３ｎ−１，３ｎ，３ｎ＋１ 映像投射手段
３ａ 投射レンズ３
５，１３，１５ 凸レンズ（光学素子）
７ ハーフミラー
９ レンズアレイ
９ａ 要素レンズ
１１ 平面鏡（反射部材）
１５ａ 凹面鏡（光学素子） 1 , 1A to 1E 3D image display device 3, 3 n−1 , 3 n , 3 n + 1 image projection means 3 a Projection lens 3
5, 13, 15 Convex lens (optical element)
7 Half mirror 9 Lens array 9a Element lens 11 Plane mirror (reflective member)
15a Concave mirror (optical element)

Claims (7)

被写体が撮影された要素画像群を用いて、インテグラルフォトグラフィ方式により前記被写体の立体映像を表示する立体映像表示装置であって、
同一直線上の異なる視点で撮影された前記要素画像群がそれぞれ入力され、入力された当該要素画像群を投射する、前記同一直線上に配置された複数の映像投射手段と、
前記複数の映像投射手段が投射した要素画像群の光を平行光に変換する光学素子と、
要素レンズが所定の間隔で同一平面上に配置され、前記光学素子で変換された要素画像群の光が入射するレンズアレイと、
前記レンズアレイを通過した要素画像群の光を、前記立体映像の表示位置に向けて反射する反射部材と、を備え、
前記複数の映像投射手段は、前記反射部材による反射の前後で前記要素画像群の光が通過する要素レンズの間隔数ｍが、各映像投射手段で重複しないように予め割り当てられると共に、
前記各映像投射手段の光軸と前記レンズアレイの中心軸とのなす角φが、前記要素レンズの間隔数ｍと、前記要素レンズの間隔ｐと、前記要素レンズの焦点距離ｆとを用いた式φ＝ｍｔａｎ−１（ｐ／ｆ）で表されることを特徴とする立体映像表示装置。 A stereoscopic video display device that displays a stereoscopic video of the subject by an integral photography method using an elemental image group in which the subject is captured,
A plurality of image projecting means arranged on the same straight line, each of which is inputted with the element image group photographed from different viewpoints on the same straight line, and projects the inputted elemental image group;
An optical element that converts the light of the elemental image group projected by the plurality of video projection means into parallel light;
A lens array in which element lenses are arranged on the same plane at a predetermined interval, and light of an element image group converted by the optical element is incident thereon;
A reflection member that reflects the light of the element image group that has passed through the lens array toward the display position of the stereoscopic image, and
The plurality of video projection means are assigned in advance so that the distance m between the element lenses through which the light of the element image group passes before and after reflection by the reflecting member does not overlap with each video projection means,
The angle φ formed by the optical axis of each image projection means and the central axis of the lens array uses the number m of the element lenses, the distance p of the element lenses, and the focal length f of the element lenses. A stereoscopic image display device represented by the formula φ = mtan −1 (p / f). 前記複数の映像投射手段は、前記各映像投射手段の光軸と前記レンズアレイの中心軸とが直交するように配置され、
前記光学素子と前記レンズアレイとの間に配置され、前記光学素子で変換された要素画像群の光が前記レンズアレイに入射するように当該要素画像群の光を反射し、前記反射部材により反射された要素画像群の光を通過させるハーフミラー、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。 The plurality of video projection means are arranged so that an optical axis of each video projection means and a central axis of the lens array are orthogonal to each other.
The element image group light, which is disposed between the optical element and the lens array and converted by the optical element, reflects the element image group light so as to enter the lens array, and is reflected by the reflecting member. The stereoscopic image display apparatus according to claim 1, further comprising a half mirror that allows light of the element image group to pass. 前記複数の映像投射手段は、前記各映像投射手段の光軸と前記レンズアレイの中心軸とが直交するように配置され、
前記複数の映像投射手段と前記光学素子との間に配置され、前記複数の映像投射手段で投射された要素画像群の光が前記光学素子に入射するように当該要素画像群の光を反射し、前記反射部材により反射された要素画像群の光を通過させるハーフミラー、をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の立体映像表示装置。 The plurality of video projection means are arranged so that an optical axis of each video projection means and a central axis of the lens array are orthogonal to each other.
The element image group is disposed between the plurality of image projection means and the optical element, and reflects the light of the element image group so that the light of the element image group projected by the plurality of image projection means enters the optical element. The stereoscopic image display apparatus according to claim 1, further comprising a half mirror that allows light of an elemental image group reflected by the reflecting member to pass therethrough. 被写体が撮影された要素画像群を用いて、インテグラルフォトグラフィ方式により前記被写体の立体映像を表示する立体映像表示装置であって、
同一直線上の異なる視点で撮影された異なる視点の前記要素画像群がそれぞれ入力され、入力された当該要素画像群を投射する、前記同一直線上に配置された複数の映像投射手段と、
要素レンズが所定の間隔で同一平面上に配置され、前記複数の映像投射手段により投射された要素画像群の光が入射するレンズアレイと、
前記レンズアレイを通過した要素画像群の光を平行光に変換する光学素子と、
前記光学素子で変換された要素画像群の光を、前記立体映像の表示位置に向けて反射する反射部材と、を備え、
前記複数の映像投射手段は、前記反射部材による反射の前後で前記要素画像群の光が通過する要素レンズの間隔数ｍが、各映像投射手段で重複しないように予め割り当てられると共に、
前記各映像投射手段の光軸と前記レンズアレイの中心軸とのなす角φが、前記要素レンズの間隔数ｍと、前記要素レンズの間隔ｐと、前記要素レンズの焦点距離ｆとを用いた式φ＝ｍｔａｎ−１（ｐ／ｆ）で表されることを特徴とする立体映像表示装置。 A stereoscopic video display device that displays a stereoscopic video of the subject by an integral photography method using an elemental image group in which the subject is captured,
A plurality of image projecting means arranged on the same straight line, each of which is inputted with the element image group of different viewpoints photographed at different viewpoints on the same straight line, and projects the inputted element image group;
A lens array in which element lenses are arranged on the same plane at a predetermined interval, and light of an element image group projected by the plurality of video projection units is incident;
An optical element that converts the light of the element image group that has passed through the lens array into parallel light;
A reflection member that reflects the light of the elemental image group converted by the optical element toward the display position of the stereoscopic image, and
The plurality of video projection means are assigned in advance so that the distance m between the element lenses through which the light of the element image group passes before and after reflection by the reflecting member does not overlap with each video projection means,
The angle φ formed by the optical axis of each image projection means and the central axis of the lens array uses the number m of the element lenses, the distance p of the element lenses, and the focal length f of the element lenses. A stereoscopic image display device represented by the formula φ = mtan −1 (p / f). 前記複数の映像投射手段は、前記各映像投射手段の光軸と前記レンズアレイの中心軸とが直交するように配置され、
前記複数の映像投射手段と前記レンズアレイとの間に配置され、前記複数の映像投射手段で投射された要素画像群の光が前記レンズアレイに入射するように当該要素画像群の光を反射し、前記反射部材により反射された要素画像群の光を通過させるハーフミラー、をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の立体映像表示装置。 The plurality of video projection means are arranged so that an optical axis of each video projection means and a central axis of the lens array are orthogonal to each other.
The element image group is disposed between the plurality of image projection means and the lens array, and reflects light of the element image group so that light of the element image group projected by the plurality of image projection means enters the lens array. The stereoscopic image display apparatus according to claim 4, further comprising a half mirror that allows light of an elemental image group reflected by the reflecting member to pass therethrough. 前記複数の映像投射手段は、前記各映像投射手段に対応する視域が連続して形成されるように配置されたことを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の立体映像表示装置。   The plurality of video projection units are arranged such that viewing zones corresponding to the video projection units are continuously formed. 3D image display device. 前記複数の映像投射手段は、さらに、前記同一直線に直交する直線上にも配置されたことを特徴とする請求項１から請求項６の何れか一項に記載の立体映像表示装置。   The three-dimensional image display device according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of image projection units are further arranged on a straight line orthogonal to the same straight line.
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