JP2842073B2 - Lenticular screen for stereoscopic vision - Google Patents
Lenticular screen for stereoscopic visionInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、観察者が特別な眼鏡等
を装着することなく、立体像の認識を可能とするために
用いられる立体視用レンチキュラスクリーンに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic lenticular screen used for enabling a viewer to recognize a stereoscopic image without wearing special glasses or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、立体表示への要望が高まってお
り、様々な方式に対する研究が行われている。今日よく
知られた立体表示方法には、両眼視差を利用する方法、
ホログラフィ技術による方法、移動ミラーや移動スクリ
ーンを用いる方法等がある。各々一長一短があるが、最
近では特にレンチキュラスクリーンを用いて両眼視差を
有する画像をそれぞれ左右の目に分離して観察させるこ
とにより立体視を実現する方法が注目されている。この
方法は特別な眼鏡を用いる必要が無いという利点を有し
ている。2. Description of the Related Art In recent years, there has been an increasing demand for three-dimensional display, and research on various systems has been conducted. Well-known stereoscopic display methods today include binocular parallax,
There are a method using a holographic technique, a method using a moving mirror and a moving screen, and the like. Although each has its advantages and disadvantages, recently, a method of realizing stereoscopic vision by separating and observing an image having binocular parallax with the left and right eyes using a lenticular screen, in particular, has attracted attention. This method has the advantage that no special glasses need be used.
【０００３】図５は従来の立体視用レンチキュラスクリ
ーンの一部を拡大した斜視図であり、図６及び図７はこ
の従来の立体視用レンチキュラスクリーンを用いた立体
表示方法の原理を示す平面図である。FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a part of a conventional stereoscopic lenticular screen, and FIGS. 6 and 7 are plan views showing the principle of a stereoscopic display method using the conventional stereoscopic lenticular screen. It is.
【０００４】図５において、従来のレンチキュラスクリ
ーン５０１は縦長のシリンドリカルレンズ５０２を横方
向に多数並べて構成される。Referring to FIG. 5, a conventional lenticular screen 501 is formed by arranging a large number of vertically long cylindrical lenses 502 in a horizontal direction.
【０００５】図６において、レンチキュラスクリーン５
０１は各レンズの焦点面を映像面６０３とし、そこに異
なる方向から見た映像をストライプに分割し周期的に配
置しておく。In FIG. 6, a lenticular screen 5
In reference numeral 01, the focal plane of each lens is set as an image plane 603, and images viewed from different directions are divided into stripes and arranged periodically.
【０００６】図６では、紙面に対し垂直方向に細長いス
トライプが横方向に多数並んでいることになる。観察者
の右眼６０１と左眼６０２の視線がレンチキュラスクリ
ーン５０１に対し異なる角度で入射するため、観察者は
視差のある別々の映像を見ることになり、立体像が感知
される。In FIG. 6, a large number of stripes elongated in the vertical direction with respect to the paper surface are arranged in the horizontal direction. Since the lines of sight of the right eye 601 and the left eye 602 of the observer enter the lenticular screen 501 at different angles, the observer sees different images with parallax, and a stereoscopic image is sensed.
【０００７】図７はレンチキュラスクリーン５０１の裏
面を直接映像面とする図６の構造とは異なり、レンチキ
ュラスクリーン５０１の後方に別の映像面１１０を設け
る構造である。FIG. 7 shows a structure in which another image plane 110 is provided behind the lenticular screen 501, unlike the structure shown in FIG.
【０００８】一般に、表示画面が小さく観察距離が短い
場合は図６の構造が、表示画面が大きく観察距離が長い
場合は図７の構造が採られるが、原理は同じである。レ
ンチキュラスクリーン５０１はアクリル等の一定厚の１
枚板で作製され、各シリンドリカルレンズの曲率半径，
厚み，屈折率は同一である。In general, when the display screen is small and the observation distance is short, the structure shown in FIG. 6 is adopted. When the display screen is large and the observation distance is long, the structure shown in FIG. 7 is adopted, but the principle is the same. Lenticular screen 501 is made of 1
Made of a single plate, the radius of curvature of each cylindrical lens,
The thickness and the refractive index are the same.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の立体視
用レンチキュラスクリーンは、各シリンドリカルレンズ
の曲率半径，厚み，屈折率が同一であるので、周辺部に
おいてシリンドリカルレンズの像面湾曲による焦点面の
ずれが生じるという問題点がある。In the above-mentioned conventional lenticular screen for stereoscopic vision, since the radius of curvature, thickness, and refractive index of each cylindrical lens are the same, the focal plane due to the curvature of field of the cylindrical lens in the peripheral portion. There is a problem that displacement occurs.
【００１０】図６，図７では周辺部でもシリンドリカル
レンズの焦点面と映像面が一致するように示されている
が、実際には以下に述べるように焦点面のずれが生じ
る。FIGS. 6 and 7 show that the focal plane of the cylindrical lens coincides with the image plane even in the peripheral portion. However, in practice, the focal plane is shifted as described below.
【００１１】図８を用いて焦点面のずれについて説明す
る。The displacement of the focal plane will be described with reference to FIG.
【００１２】従来のレンチキュラスクリーン５０１に対
しほぼ中央に観察者視点８０１があるとする。観察者視
点８０１からレンチキュラスクリーン５０１の正面に向
かう光線Ａ１０６は、対応するシリンドリカルレンズに
対しほぼ垂直に入射するが、周辺部に向かう光線Ｂ１０
７では斜めに入射することになる。従来の立体視用レン
チキュラスクリーン５０１では全てのシリンドリカルレ
ンズが形状、厚み、屈折率とも同一であるため、短レン
ズの特性で斜めに入射する光線ほど実際の焦点位置が近
軸の焦点位置よりもレンチキュラスクリーン５０１側に
近づく。It is assumed that an observer's viewpoint 801 is located substantially at the center of the conventional lenticular screen 501. A light beam A106 traveling from the observer's viewpoint 801 toward the front of the lenticular screen 501 is incident almost perpendicularly on the corresponding cylindrical lens, but a light beam B10 traveling toward the peripheral portion.
In No. 7, the light enters obliquely. In the conventional stereoscopic lenticular screen 501, since all cylindrical lenses have the same shape, thickness, and refractive index, a light beam obliquely incident due to the characteristics of a short lens has an actual focal position more lenticular than a paraxial focal position. It approaches the screen 501 side.
【００１３】すなわち、図８中、焦点Ａ１０８は映像面
１１０に合っているが、焦点Ｂ１０９は映像面１１０よ
りもレンチキュラスクリーン５０１側にＺだけずれてい
る。従って、観察者から周辺部はぼけて見えることにな
る。更に大きく焦点位置がずれると、本来見るべき映像
と隣の映像を片側の目で同時に見ることになり、立体視
が妨げられる。このずれ量は、表示画面が大きくなるほ
ど、また観察位置がレンチキュラスクリーンに近づくほ
ど大きくなり、その影響は顕著になる。That is, in FIG. 8, the focus A 108 is on the image plane 110, but the focus B 109 is shifted from the image plane 110 by Z toward the lenticular screen 501. Therefore, the peripheral portion will be blurred by the observer. If the focal position is further shifted, an image to be viewed and an adjacent image are simultaneously viewed with one eye, and stereoscopic vision is hindered. This shift amount becomes larger as the display screen becomes larger and the observation position becomes closer to the lenticular screen, and the effect becomes remarkable.
【００１４】図９は、従来のレンチキュラスクリーンの
位置に対する焦点位置のずれ量Ｚを、光線追跡の手法で
計算した結果の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of the result of calculating the shift amount Z of the focus position with respect to the position of the conventional lenticular screen by a ray tracing technique.
【００１５】図９において、横軸がレンチキュラスクリ
ーンの横方向の位置、縦軸が焦点位置のずれ量Ｚであ
る。レンチキュラスクリーンは対角４０インチ、各シリ
ンドリカルレンズの曲率ｒは２０ｍｍ、屈折率ｎは１．
４９、観察者はスクリーン中央から２ｍ離れた場所に位
置する場合の計算結果である。図９よりレンチキュラス
クリーンの最も周辺では１．３ｍｍのずれが生じる。In FIG. 9, the horizontal axis represents the horizontal position of the lenticular screen, and the vertical axis represents the deviation Z of the focal position. The lenticular screen is 40 inches diagonally, the curvature r of each cylindrical lens is 20 mm, and the refractive index n is 1.
49 shows the calculation result when the observer is located at a position 2 m away from the center of the screen. According to FIG. 9, a shift of 1.3 mm occurs at the outermost periphery of the lenticular screen.
【００１６】本発明の目的は、上記従来技術の課題を解
決するためにシリンドリカルレンズの像面湾曲の影響を
補正し、表示画面が大きい場合、または観察位置がレン
チキュラスクリーンに近い場合でも正常な立体視が可能
となる立体視用レンチキュラスクリーンを提供すること
である。An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the prior art by correcting the influence of the curvature of field of a cylindrical lens, so that a normal stereoscopic image can be obtained even when the display screen is large or the observation position is close to the lenticular screen. An object of the present invention is to provide a stereoscopic lenticular screen that enables visual observation.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】本第１の発明の立体視用
レンチキュラスクリーンは、視差情報を有する複数の画
像をそれぞれ一定幅のストライプに分割し、前記ストラ
イプを周期的に表示した映像面に対応して配置された、
複数の縦長のシリンドリカルレンズからなる立体視用レ
ンチキュラスクリーンに於いて、前記複数の縦長のシリ
ンドリカルレンズは、中央から周辺部の位置に応じて前
記シリンドリカルレンズのそれぞれの曲率半径が段階的
に大きくなるように配置されて構成され、さらに前記シ
リンドリカルレンズの各光軸が互いに平行で前記光軸間
のピッチが一定になるようにほぼ直平面的に配列されて
構成され、尚且つ、前記シリンドリカルレンズの任意の
２組の曲率半径をそれぞれｒ 1 ，ｒ 2 ，屈曲率をｎ、前記
２組のシリンドリカルレンズ間の像面湾曲による焦点位
置のずれ量をＺとするとき、｜ｒ 1 −ｒ 2 ｜＝Ｚ×（ｎ−
１）を満たすべく前記シリンドリカルレンズのそれぞれ
の曲率半径が設定されている According to a first aspect of the present invention, there is provided a stereoscopic lenticular screen which divides a plurality of images having parallax information into stripes each having a fixed width, and displays the stripes on an image plane on which the stripes are periodically displayed. Correspondingly arranged,
In a stereoscopic lenticular screen comprising a plurality of vertically elongated cylindrical lenses, the plurality of vertically elongated cylindrical lenses are used.
Command helical lenses, each of the radius of curvature of the cylindrical lens in accordance with the position of the peripheral portion from the center is formed is disposed stepwise increase Do so that, further the sheet
Each optical axis of the cylindrical lens is parallel to each other and between the optical axes.
Are arranged almost in a plane so that the pitch is constant
And any of the cylindrical lenses
The two sets of radii of curvature are r 1 and r 2 , and the curvature is n.
Focal position due to field curvature between two sets of cylindrical lenses
Assuming that the displacement amount is Z, | r 1 −r 2 | = Z × (n−
1) Each of the cylindrical lenses to satisfy
Has a radius of curvature set
【００１８】本第２の発明の立体視用レンチキュラスク
リーンは、視差情報を有する複数の画像をそれぞれ一定
幅のストライプに分割し、前記ストライプを周期的に表
示した映像面に対応して配置された、複数の縦長のシリ
ンドリカルレンズからなる立体視用レンチキュラスクリ
ーンに於いて、前記シリンドリカルレンズの各光軸が互
いに平行で前記光軸間のピッチが一定になるようにほぼ
直平面的に配列されて構成され、中央から周辺部の位置
に応じて前記シリンドリカルレンズのそれぞれの厚みが
段階的に大きくなっている。The stereoscopic lenticular screen according to the second aspect of the present invention divides a plurality of images having parallax information into stripes each having a fixed width, and is arranged corresponding to an image plane on which the stripes are periodically displayed. In a stereoscopic lenticular screen composed of a plurality of vertically elongated cylindrical lenses, the optical axes of the cylindrical lenses are aligned with each other.
Parallel so that the pitch between the optical axes is almost constant.
The cylindrical lenses are arranged in a straight plane, and the thickness of each of the cylindrical lenses gradually increases in accordance with the position from the center to the peripheral portion.
【００１９】本第３の発明の立体視用レンチキュラスク
リーンは、視差情報を有する複数の画像をそれぞれ一定
幅のストライプに分割し、前記ストライプを周期的にシ
リンドリカルレンズからなる立体視用レンチキュラスク
リーンに於いて、前記シリンドリカルレンズの各光軸が
互いに平行で前記光軸間のピッチが一定になるようにほ
ぼ直平面的に配列されて構成され、中央から周辺部の位
置に応じて前記シリンドリカルレンズのそれぞれの屈曲
率が段階的に小さくなっている。A stereoscopic lenticular screen according to a third aspect of the present invention is a stereoscopic lenticular screen which divides a plurality of images having parallax information into stripes each having a constant width, and periodically divides the stripes with cylindrical lenses. And each optical axis of the cylindrical lens is
Be approximately parallel to each other and keep the pitch between the optical axes constant.
The cylindrical lenses are arranged in a substantially vertical plane, and the bending ratio of each of the cylindrical lenses gradually decreases in accordance with the position from the center to the peripheral portion.
【００２０】そこで、本発明の立体視用レンチキュラス
クリーンでは、前述の焦点ずれを補正するために、レン
チキュラスクリーンの中央から周辺部への位置に応じて
各シリンドリカルレンズの曲率半径、厚み、屈折率を段
階的に変えている。例えば、周辺部では中央部より曲率
半径が大きくなるように作製する。曲率半径が大きいほ
ど近軸の焦点距離は長くなるので、斜め入射した光線に
対しては実際の焦点と映像面の位置が一致する。また、
周辺部でレンチキュラスクリーンの厚みを大きくすれ
ば、焦点距離は変わらないが主点の位置が映像面方向に
ずれるため、曲率半径を変えた場合と同様の効果があ
る。更にレンチキュラスクリーンを中央部と周辺部で屈
折率の異なる材料で作製する。周辺部に中央部より屈折
率の小さい材料を選べば、焦点距離は長くなるため、前
述の２つの構成と同様の効果が生じる。Accordingly, in the stereoscopic lenticular screen of the present invention, in order to correct the above-mentioned defocus, the radius of curvature, the thickness and the refractive index of each cylindrical lens are changed according to the position from the center to the periphery of the lenticular screen. It is changing step by step. For example, it is manufactured so that the radius of curvature is larger at the periphery than at the center. The larger the radius of curvature, the longer the paraxial focal length, so that the obliquely incident light beam has the same actual focal point and image plane position. Also,
Increasing the thickness of the lenticular screen in the peripheral portion does not change the focal length, but shifts the position of the principal point in the direction of the image plane, and thus has the same effect as changing the radius of curvature. Further, a lenticular screen is made of a material having different refractive indices in the central part and the peripheral part. If a material having a smaller refractive index than that of the central portion is selected for the peripheral portion, the focal length becomes longer, so that the same effect as in the above two configurations is produced.
【００２１】[0021]
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。Next, the present invention will be described with reference to the drawings.
【００２２】図１は本第１の発明の立体視用レンチキュ
ラスクリーンの一実施例を示す図である。FIG. 1 is a view showing an embodiment of a lenticular screen for stereoscopic vision according to the first invention.
【００２３】図１において、映像面１１０には、視差の
ある画像を線状に分割したストライプ１０３とストライ
プ１０４とが周期的に並んでいる。In FIG. 1, a stripe 103 and a stripe 104, which are obtained by dividing an image with parallax into a line, are periodically arranged on the image plane 110.
【００２４】図１において、本実施例の立体視用レンチ
キュラスクリーン１０１は、１枚のアクリル板に中央部
に曲率半径ｒ1 のシリンドリカルレンズＡ１０２群を作
製し、左右の周辺部では曲率半径ｒ2 のシリンドリカル
レンズＢ１０３群を作製している。本実施例のレンチキ
ュラスクリーン１０１は、１枚のアクリル板を加工する
ため、場所による厚み，屈折率等の差はない。レンチキ
ュラスクリーン１０１の中央部と周辺部の各近軸の焦点
距離ｆ1 ，ｆ2 は、屈折率をｎとして、 ｆ1 ＝ｒ1 ／（ｎ−１） …（１） ｆ2 ＝ｒ2 ／（ｎ−１） …（２） と表される。ずれ量Ｚを補正するためには、ｆ2 をｆ1
よりＺだけ大きくしておけばよいから、 Ｚ＝ｆ2 −ｆ1 …（３） となる。（１），（２），（３）式より ｒ2 −ｒ1 ＝Ｚ×（ｎ−１） となる。ここで、１．３ｍｍの補正を行うには、Ｚ＝
１．３、ｎ＝１．４９として、 ｒ2 −ｒ1 ＝０．６３７ を得る。すなわち、周辺部の曲率半径を中央部の曲率半
径に対して０．６３７ｍｍ大きくすると、光軸Ａ１０６
に対する焦点Ａ１０８と光線Ｂ１０７に対する焦点Ｂ１
０９は、いずれも映像面１１０に合うようになる。但し
厳密には曲率半径を変えることで、像面湾曲の量自体も
変わってくるため、光線追跡を繰り返して、より正確な
値を得ることもできる。In FIG. 1, a lenticular screen 101 for stereoscopic vision according to the present embodiment is prepared by forming a group of cylindrical lenses A102 having a radius of curvature r 1 in the center of one acrylic plate, and forming a radius of curvature r 2 in the left and right peripheral portions. Are manufactured. Since the lenticular screen 101 of this embodiment processes one acrylic plate, there is no difference in thickness, refractive index, or the like depending on the location. The focal lengths f 1 and f 2 of the paraxial portions of the central portion and the peripheral portion of the lenticular screen 101 are defined as f 1 = r 1 / (n−1) (1) f 2 = r 2 /, where n is the refractive index. (N-1) (2) In order to correct the shift amount Z, f 2 is changed to f 1
Since it is sufficient to make Z larger by Z, Z = f 2 −f 1 (3) From the equations (1), (2) and (3), r 2 −r 1 = Z × (n−1). Here, to perform 1.3 mm correction, Z =
Assuming 1.3 and n = 1.49, r 2 −r 1 = 0.637 is obtained. That is, when the radius of curvature of the peripheral portion is increased by 0.637 mm with respect to the radius of curvature of the central portion, the optical axis A106
A108 for light and B1 for light B107
09 is suitable for the image plane 110. However, strictly speaking, by changing the radius of curvature, the amount of curvature of field itself changes, so that a more accurate value can be obtained by repeating ray tracing.
【００２５】またここでは、簡単のため中央部と周辺部
の２通りしか曲率半径を設定しなかったが、レンチキュ
ラスクリーン１０１の位置に応じて細かく曲率半径を段
階的に設定するとレンチキュラスクリーン１０１全面に
渡って補正を行うことができる。段階的に曲率半径を変
えてレンチキュラスクリーン１０１を作製するために
は、それぞれの曲率半径の切削用バイトを切り替えて作
製すると良い。このため作製工程は複雑にあるが、加工
技術の点では問題は無い。Here, for the sake of simplicity, only two types of radii of curvature, the central portion and the peripheral portion, are set. However, if the radius of curvature is finely set stepwise according to the position of the lenticular screen 101, the entire surface of the lenticular screen 101 is set. Corrections can be made across. In order to manufacture the lenticular screen 101 by changing the radius of curvature in a stepwise manner, it is preferable to switch the cutting tool having each radius of curvature to manufacture. For this reason, the manufacturing process is complicated, but there is no problem in terms of processing technology.
【００２６】図２は本第２の発明の立体視用レンチキュ
ラスクリーンの一実施例を示す図である。 図２におい
て、本実施例のレンチキュラスクリーン２０１の厚みｄ
は中央部に比べて周辺部の方が厚くなっている。シリン
ドリカルレンズの曲率半径は同じであるから、焦点距離
は変わらないが厚みに応じて主点の位置が変化する。FIG. 2 is a view showing an embodiment of a lenticular screen for stereoscopic vision according to the second invention. In FIG. 2, the thickness d of the lenticular screen 201 of the present embodiment is shown.
Is thicker at the periphery than at the center. Since the radius of curvature of the cylindrical lens is the same, the focal length does not change, but the position of the principal point changes according to the thickness.
【００２７】図２において、レンチキュラスクリーン２
０１の中央部の厚みをｄ1 、最も周辺部の厚みをｄ2 と
すると、シリンドリカルレンズの頂点から主点までの距
離Ｌ1 、Ｌ2 はそれぞれ、 Ｌ1 ＝ｄ1 ×（１−（１／ｎ）） …（４） Ｌ2 ＝ｄ2 ×（１−（１／ｎ）） …（５） で表せる。ずれ量Ｚを補正するためには、 Ｚ＝Ｌ2 −Ｌ1 …（６） となれば良い。（４），（５），（６）式より、 ｄ2 −ｄ1 ＝Ｚ／（１−（１／ｎ）） となる。ここで、１．３ｍｍの補正を行うためには、Ｚ
＝１．３、ｎ＝１．４９として、 ｄ2 −ｄ1 ＝３．９５３ を得る。すなわち、周辺部の厚みを中央部の厚みに対し
て３．９５３ｍｍ大きくすると良い。In FIG. 2, the lenticular screen 2
Assuming that the thickness of the central portion of 01 is d 1 and the thickness of the most peripheral portion is d 2 , the distances L 1 and L 2 from the vertex of the cylindrical lens to the principal point are respectively L 1 = d 1 × (1- (1 (1) / N)) (4) L 2 = d 2 × (1- (1 / n)) (5) In order to correct the shift amount Z, Z = L 2 −L 1 (6) From the equations (4), (5), and (6), d 2 −d 1 = Z / (1− (1 / n)). Here, in order to perform the correction of 1.3 mm, Z
= 1.3 and n = 1.49, d 2 −d 1 = 3.953 is obtained. That is, the thickness of the peripheral portion is preferably set to be 3.953 mm larger than the thickness of the central portion.
【００２８】第２の発明の本実施例は、第１の発明の実
施例と同様に、レンチキュラスクリーンの位置に応じて
細かく厚みを段階的に設定した方が全面に渡って補正が
行き届く。厚みの変化は一定厚のアクリル等の板に同じ
材質の相当厚の板を貼り付けることで容易に実現でき
る。また、ここで屈折率の異なる材質を用いても良い。In the second embodiment of the present invention, similarly to the first embodiment of the present invention, when the thickness is finely set stepwise according to the position of the lenticular screen, the correction can be performed over the entire surface. The change in thickness can be easily realized by attaching a plate of the same material to a plate of a certain thickness such as acrylic. Further, materials having different refractive indexes may be used here.
【００２９】図３は本第３の発明の立体視用レンチキュ
ラスクリーンの第１の実施例を示す図である。FIG. 3 is a view showing a first embodiment of the stereoscopic lenticular screen according to the third invention.
【００３０】図３において、本第１の実施例のレンチキ
ュラスクリーン３０１の屈折率ｎが中央部から周辺部に
かけて小さくなっている。このため、シリンドリカルレ
ンズの曲率半径、厚みは同じであるが、焦点距離が変わ
る。In FIG. 3, the refractive index n of the lenticular screen 301 of the first embodiment decreases from the center to the periphery. For this reason, the radius of curvature and the thickness of the cylindrical lens are the same, but the focal length changes.
【００３１】図３でレンチキュラスクリーン３０１の中
央部のＡ部材３０２の屈折率をｎ1、周辺部のＢ部材３
０３の屈折率をｎ2 とすると、 ｆ1 ＝ｒ／（ｎ1 −１） …（７） ｆ2 ＝ｒ／（ｎ2 −１） …（８） と表される。また、屈折率に応じて主点の位置も変化す
る。中央部と周辺部のシリンドリカルレンズの頂点から
主点までの距離Ｌ1 、Ｌ2 は厚みｄを同じとするとそれ
ぞれ、 Ｌ1 ＝ｄ×（１−（１／ｎ1 ） …（９） Ｌ2 ＝ｄ×（１−（１／ｎ2 ） …（１０） で表せる。ずれ量Ｚを補正するために、Ｚ、ｆ1 、
ｆ2 、Ｌ1 、Ｌ2 は Ｚ＝ｆ2 −ｆ1 ＋Ｌ2 −Ｌ1 …（１１） の関係となる。（７），（８），（９），（１０），
（１１）式より、 Ｚ＝ｒ×（１／（ｎ2 −１）−１／（ｎ1 −１）） ＋ｄ×（（１−（１／ｎ2 ））−（１−（１／ｎ1 ））） …（１２） となる。ここで、１．３ｍｍの補正を行うには、Ｚ＝
１．３、ｎ1 ＝１．４９、ｄ＝３ｍｍ、ｒ＝２０ｍｍと
して、 ｎ2 ＝１．４７５ を得る。In FIG. 3, the refractive index of the A member 302 at the center of the lenticular screen 301 is n 1 , and the B member 3 at the periphery is
Assuming that the refractive index of 03 is n 2 , f 1 = r / (n 1 -1) (7) f 2 = r / (n 2 -1) (8) In addition, the position of the principal point changes according to the refractive index. The distances L 1 and L 2 from the vertices of the central and peripheral cylindrical lenses to the principal point are respectively L 1 = d × (1− (1 / n 1 ) (9) L 2, assuming that the thickness d is the same. = D × (1− (1 / n 2 ) (10) In order to correct the shift amount Z, Z, f 1 ,
f 2 , L 1 , and L 2 have the following relationship: Z = f 2 −f 1 + L 2 −L 1 (11) (7), (8), (9), (10),
From the equation (11), Z = r × (1 / (n 2 −1) −1 / (n 1 −1)) + d × ((1− (1 / n 2 )) − (1− (1 / n) 1 ))) ... (12) Here, to perform 1.3 mm correction, Z =
Assuming 1.3, n 1 = 1.49, d = 3 mm, and r = 20 mm, n 2 = 1.475 is obtained.
【００３２】従って図３に示すように、板厚、シリンド
リカルレンズの曲率半径を共通とし、中央部を屈折率
１．４９のＡ部材３０２で、周辺部を屈折率１．４７５
のＢ部材３０２でそれぞれ作製して組み合わせれば、焦
点ずれの補正がなされる。Therefore, as shown in FIG. 3, the plate thickness and the radius of curvature of the cylindrical lens are common, the central part is an A member 302 having a refractive index of 1.49, and the peripheral part is a refractive index of 1.475.
If the B members 302 are manufactured and combined, the defocus is corrected.
【００３３】図４は本第３の発明の立体視用レンチキュ
ラスクリーンの第２の実施例を示す図である。FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the stereoscopic lenticular screen according to the third invention.
【００３４】図３において、仮に設計通りの部材が無い
場合には、図４に示すようにレンチキュラスクリーンの
部材の厚みで調整することができる。In FIG. 3, if there is no member as designed, it can be adjusted by the thickness of the member of the lenticular screen as shown in FIG.
【００３５】図４において、本第２の実施例のレンチキ
ュラスクリーン４０１は中央部を屈折率が１．５９のポ
リカーボネート４０２、周辺部は屈折率が１．４９のア
クリル４０３を使用している。中央部と周辺部の厚みを
同じにすると、周辺部の焦点が補正量以上に長くなって
しまうので、中央部のポリカーボネートの厚みを増やし
て調整を行っている。In FIG. 4, the lenticular screen 401 of the second embodiment uses a polycarbonate 402 having a refractive index of 1.59 at the center and an acrylic 403 having a refractive index of 1.49 at the periphery. If the thickness of the central portion is equal to the thickness of the peripheral portion, the focal point of the peripheral portion becomes longer than the correction amount. Therefore, the adjustment is performed by increasing the thickness of the polycarbonate at the central portion.
【００３６】[0036]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、視差情報
を有する複数の画像をそれぞれ一定幅のストライプに分
割し、ストライプを周期的に表示した映像面に対応して
配置された、複数の縦長のシリンドリカルレンズからな
る立体視用レンチキュラスクリーンに於いて、シリンド
リカルレンズの各光軸が互いに平行で光軸間のピッチが
一定になるようにほぼ直平面に配列されて構成し、中央
から周辺部の位置に応じてシリンドリカルレンズのそれ
ぞれの曲率半径が段階的に大きくなっているか、また
は、シリンドリカルレンズのそれぞれの厚みが段階的に
大きくなっているか、またはシリンドリカルレンズのそ
れぞれの屈折率が段階的に小さくなっていることによ
り、周辺部の焦点ずれを補正することができるので、観
察者に対しレンチキュラスクリーン全面に渡って、従来
より、より立体視を可能にさせることができる効果があ
る。As described above, according to the present invention, a plurality of images each having parallax information are divided into stripes each having a fixed width, and a plurality of stripes are arranged corresponding to an image plane on which the stripes are periodically displayed. in lenticular screen stereoscopic consisting elongated cylindrical lens, Shirindo
The optical axes of the lithical lens are parallel to each other and the pitch between the optical axes is
Constructed are arranged in substantially a straight plane so as to be constant, that of the cylindrical lens from the center according to the position of the peripheral portion
Or Each radius of curvature becomes stepwise larger, or, its respective or thickness becomes stepwise larger, or a cylindrical lens of the cylindrical lens
Since the refractive index of each lens is gradually reduced, it is possible to correct the defocus in the peripheral area, so that the viewer can see more stereoscopically over the entire lenticular screen than before. There is an effect that can be made.
【図１】本第１の発明の立体視用レンチキュラスクリー
ンの一実施例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a lenticular screen for stereoscopic vision according to the first invention.
【図２】本第２の発明の立体視用レンチキュラスクリー
ンの一実施例を示す図である。FIG. 2 is a view showing one embodiment of a stereoscopic lenticular screen according to the second invention.
【図３】本第３の発明の立体視用レンチキュラスクリー
ンの第１の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a first embodiment of the stereoscopic lenticular screen of the third invention.
【図４】本第３の発明の立体視用レンチキュラスクリー
ンの第２の実施例を示す図である。FIG. 4 is a view showing a second embodiment of the stereoscopic lenticular screen of the third invention.
【図５】従来の立体視用レンチキュラスクリーンの一部
を示す図である。FIG. 5 is a view showing a part of a conventional stereoscopic lenticular screen.
【図６】従来の立体視用レンチキュラスクリーンの第１
の例による立体表示の原理を示す図である。FIG. 6 shows a first example of a conventional stereoscopic lenticular screen.
FIG. 4 is a diagram showing the principle of stereoscopic display according to the example of FIG.
【図７】従来の立体視用レンチキュラスクリーンの第２
の例による立体表示の原理を示す図である。FIG. 7 shows a second example of the conventional stereoscopic lenticular screen.
FIG. 4 is a diagram showing the principle of stereoscopic display according to the example of FIG.
【図８】従来の立体視用レンチキュラスクリーンによる
ずれの発生を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing the occurrence of a displacement due to a conventional stereoscopic lenticular screen.
【図９】従来の立体視用レンチキュラスクリーンの位置
に対する焦点位置のずれ量を計算した結果の一例を示す
図である。FIG. 9 is a diagram showing an example of a result of calculating a shift amount of a focus position with respect to a position of a conventional stereoscopic lenticular screen.
１０１，２０１，３０１，４０１，５０１ レンチキ
ュラスクリーン １０２ シリンドリカルレンズＡ １０３ シリンドリカルレンズＢ １０４，１０５ ストライプ １０６ 光線Ａ １０７ 光線Ｂ １０８ 焦点Ａ １０９ 焦点Ｂ １１０ 映像面 ３０２ Ａ部材 ３０３ Ｂ部材 ４０２ ポリカーボネート ４０３ アクリル ５０２ シリンドリカルレンズ ６０１ 左眼 ６０２ 右眼 ６０３ 映像面 ８０１ 観察者視点101, 201, 301, 401, 501 Lenticular screen 102 Cylindrical lens A 103 Cylindrical lens B 104, 105 Stripe 106 Ray A 107 Ray B 108 Focus A 109 Focus B 110 Image plane 302 A member 303 B member 402 Polycarbonate 403 Acrylic 502 Cylindrical Lens 601 Left eye 602 Right eye 603 Image plane 801 Observer viewpoint
Claims (3)
一定幅のストライプに分割し、前記ストライプを周期的
に表示した映像面に対応して配置された、複数の縦長の
シリンドリカルレンズからなる立体視用レンチキュラス
クリーンに於いて、前記複数の縦長のシリンドリカルレ
ンズは、中央から周辺部の位置に応じて前記シリンドリ
カルレンズのそれぞれの曲率半径が段階的に大きくなる
ように配置されて構成され、さらに前記シリンドリカル
レンズの各光軸が互いに平行で前記光軸間のピッチが一
定になるようにほぼ直平面的に配列されて構成され、尚
且つ、前記シリンドリカルレンズの任意の２組の曲率半
径をそれぞれｒ 1 ，ｒ 2 ，屈曲率をｎ、前記２組のシリン
ドリカルレンズ間の像面湾曲による焦点位置のずれ量を
Ｚとするとき、｜ｒ 1 −ｒ 2 ｜＝Ｚ×（ｎ−１）を満たす
べく前記シリンドリカルレンズのそれぞれの曲率半径が
設定されていることを特徴とする立体視用レンチキュラ
スリーン。1. A stereoscopic view comprising a plurality of vertically elongated cylindrical lenses, each of which divides a plurality of images having parallax information into stripes having a fixed width and arranges the stripes corresponding to an image plane on which the stripes are periodically displayed. Lenticular screen, the plurality of vertically elongated cylindrical lenses
Lens is ing large curvatures of radius stepwise in the cylindrical lens in accordance with the position of the peripheral portion from the center
Arranged in such a manner that the cylindrical
The optical axes of the lenses are parallel to each other, and the pitch between the optical axes is one.
Are arranged in a substantially straight plane so as to be constant.
And any two sets of half curvatures of the cylindrical lens.
The diameters are r 1 and r 2 , the bending ratio is n, and the two sets of
The amount of deviation of the focal position due to field curvature between the
When Z, | r 1 −r 2 | = Z × (n−1) is satisfied
The radius of curvature of each of the cylindrical lenses should be
A lenticular lean for stereoscopic vision, which is set .
一定幅のストライプに分割し、前記ストライプを周期的
に表示した映像面に対応して配置された、複数の縦長の
シリンドリカルレンズからなる立体視用レンチキュラス
クリーンに於いて、前記シリンドリカルレンズの各光軸
が互いに平行で前記光軸間のピッチが一定になるように
ほぼ直平面的に配列されて構成され、中央から周辺部の
位置に応じて前記シリンドリカルレンズのそれぞれの厚
みが段階的に大きくなっていることを特徴とする立体視
用レンチキュラスクリーン。2. A stereoscopic view comprising a plurality of vertically elongated cylindrical lenses, each of which divides a plurality of images having parallax information into stripes having a fixed width and is arranged corresponding to an image plane on which the stripes are periodically displayed. Lenticular screen, each optical axis of the cylindrical lens
Are parallel to each other and the pitch between the optical axes is constant.
A lenticular screen for stereoscopic vision, wherein the lenticular screen is configured so as to be arranged in a substantially straight plane, and the thickness of each of the cylindrical lenses gradually increases in accordance with the position from the center to the periphery. .
一定幅のストライプに分割し、前記ストライプを周期的
にシリンドリカルレンズからなる立体視用レンチキュラ
スクリーンに於いて、前記シリンドリカルレンズの各光
軸が互いに平行で前記光軸間のピッチが一定になるよう
にほぼ直平面的に配列されて構成され、中央から周辺部
の位置に応じて前記シリンドリカルレンズのそれぞれの
屈曲率が段階的に小さくなっていることを特徴とする立
体視用レンチキュラスクリーン。3. A plurality of images each having parallax information are divided into stripes each having a fixed width, and the stripes are periodically arranged on a stereoscopic lenticular screen including cylindrical lenses.
Axes are parallel to each other and the pitch between the optical axes is constant
A lenticular for stereoscopic vision, wherein each of the cylindrical lenses has a gradually decreasing bending rate according to the position from the center to the periphery. screen.
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