JP2874966B2 - 画像の３次元知覚用の再生装置 - Google Patents

画像の３次元知覚用の再生装置

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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は画像の３次元知覚用の再生装置であつて、フ
ラツトな画像スクリーンの前にシリンドリカルレンズを
有し、上記画像スクリーン上には一定のストライプ幅で
相互に入り組んでラスタ化されたステレオ−部分画像が
現われるように構成されている再生装置に関する。
その種従来技術は比較的多数の刊行物に記載されてい
る、例えば、米国特許第4214257号、及び雑誌“Fuaksch
au"第25〜28巻1981年第60〜64頁、殊に第63、64頁、“E
lectronics Australia",1982年７月、第12〜14頁、殊に
14頁、“IEEE Transactions on Consumer Electronics"
第CE−25部、1979年２月、第111〜113頁。
従来技術の諸刊行物から明かなように、ここ多年に亘
つて、特許及び技術専門文献において、３次元テレビの
可能性に鑑みてステレオスコープ的及び他の３次元的作
用効果を生じさせるための種々の光学系、システムが論
じられている。システムのなかには実際上その有用性の
検証されているものもあるが、殊に公衆、公用領域では
これまで広い市場性を得るに至つたものは現われていな
い。
企業−通信の領域においては新たなシステムの導入の
ための前提はより有利なものとなつている。而して、例
えば“Zeitschrift der Tektronix GmbH,Koeln"1987年
６月、第３巻、第１、４頁、において、3D（三次元）−
ステレオ−グラフイツク−ワークステーシヨンについて
報告がなされている。この機器では注視システムは液晶
ステレオスイツチ（LCSS）を有しこのスイツチによつて
は交互に、右側及び左側肉眼に対する画像が夫々別の偏
光で現われるようになる。注視者はそれらの画像を眼鏡
を用いて知覚し、この眼鏡は夫々の肉眼に対して相応に
偏光されたレンズを有する。
これに対して本発明の上位概念の形式の装置はオート
ステレオコープ的システムである。本発明は家庭用に
も、ワークステーシヨンへの装備用にもその種注視装置
の広汎な適用、応用に役立てようとするものである。そ
の場合オースステレオスコープ的可視装置は液晶（LC
D）のみならず、又はプラズマデイスプレイであつても
よい。背景（バツクグラウンド）照明付反射形及び透過
形画像用の機器も、図形的、プリント式、又は写真的表
示形態（形体）を有する。いずれの場合にも前提となる
ものはそれらの表示形体が立体的知覚のため２つの又は
それ以上のステレオパースペクテイブにて作成され、画
像ストライプに分解され、オートステレオスコープ的再
生のため相互に入り組んでラスタ化されることである。
要するに、本発明によれば、静止画像のみならず、動画
像、また、単色及び多色画像が、オートステレオスコー
プ的に知覚可能であるようにするものであり、その際フ
ラツトな画像スクリーンとして、受動的素子、例えば投
写（投影）スクリーンのみならず、能動的なもの、電気
画像信号を用いて制御可能なデイスプレイも使用され得
るようにするのである。
発明が解決しようとする課題 本発明の基礎となる特別な問題とするところは、先に
述べた形式のオートステレオスコープ的システムにおい
て、注視者にとつてできるだけ大きな運動余裕空間を実
現し、ここにおいて再生品質が均一であり、かつ、不鮮
鋭、クロストーク、他の不都合な光学的作用現象が著し
く回避されるものを提供することにある。
西独特許出願公開第3529819号及び西独特許出願公開
第3700523号公報から公知の従来技術はオートステレオ
スコープ的システムにおける構造的手段により幾何光学
的原因に対して対抗的解決法を施す手段に係わる。この
手段によればパララツクス−パノラマグラム用の投影
（投写）装置において投写スクリーン（この上には立体
的に知覚できる画像が大きなサイズで現われる）が、水
平方向で円形に−すなわち注視者から見ておう面状に−
わん曲した状態で、かつ、垂直の側縁のほうに向つては
厚さの増大するように構成される。基本的にそのような
構成法の作用は成程シリンドリカルレンズ−ラスタ板の
材料の屈折率の変化により又は中央から両方の垂直の側
縁に向つてのシリンドリカルレンズのピツチ寸法の変化
によつても生ぜしめられ得る。但し、そのつど最も有利
な構成法はそれらの相互間の交互、交互作用を考慮して
特別に与えられた前提条件及び可能な作製技術に相応し
て選択されねばならないのである。
発明の構成 課題を解決するための手段 上記課題の解決のため本発明によれば、冒頭に述べた
形式の再生装置において、フラツトな画像スクリーンと
シリンドリカルレンズラスタ板が相互に面平行に位置定
め可変に配置されており、更に、上記シリンドリカルレ
ンズ−ラスタ板は水平方向で中央から両側縁に向つて対
称的にその厚さが増大し、当該シリンドリカルレンズの
ピツチ幅が減少していくように構成されているのであ
る。
そのようにして、画像再生の品質及び注視者の運動な
いし動きの自由度に関して最適化が行なわれ得る。この
ことは仮りに次のような場合、条件が生起するならば不
可能である。即ち、一定のパイクセル間隔を有する画像
スクリーン及び同様に一定のピツチ寸法を有するレンズ
ラスタが使用される場合、条件下では不可能である。そ
のような場合において幾何光学の法則によれば、各パイ
クセル及び画像ストライプ対が、画像スクリーンに平行
に延びる平面内でそのつど注視場所からしか見ることが
できないようになる。要するに、注視者には相互に入り
組んでラスタ化された部分画像のパイクセルないし画像
ストライプの知覚が同時には行なわれ得ないようにな
る。
側縁に向つてパイクセルラスタ寸法の変化する画像ス
クリーンの構成によつても光学的作用、現象に関しては
同一画像スクリーンにてシリンドリカルレンズ−ラスタ
板を用いても用いないでも、殆ど改良はなされず、しか
も、製造技術上及びその他の使用上の欠点例えば、画像
表示デイスプレイおよびテキスト表示デイスプレイ並び
に編集作業等の使用上の不都合が存在するのである。3D
（三次元）知覚はたんに主注視方向でしか良好な再生品
質を以て行なわれ得ないこととなる。
上記に関連して、また、以下の２チヤネルないしステ
レオスコープ的再生について述べる詳細技術事項は同様
に多チヤネルないしパノラマグラム再生についても成立
つ。２つより多くの、例えば10の、相互に入り組んでラ
スタ化された垂直に延びる各シリンドリカルレンズごと
のパイクセル−又は画像ストライプによつては注視者に
とつて側方の頭（頸）の動きをすれば異なつたステレオ
−対、すなわちわずかに異なる夫々別の空間（立体）パ
ースペクテイブ、所謂パララツクス−パノラマステレオ
グラムの知覚が可能になる。
本発明の手段によれば、汎用的に使用可能な画像スク
リーンを用い得るようになる。本発明の目的にとつては
フラツトな画像スクリーンの一定のパイクル−ないし画
像ストライプ−ラスタ寸法が維持される。シリンドリカ
ルレンズ−ラスタ板の水平方向にて変化するレンズピツ
チ寸法、及び画像スクリーンとシリンドリカルレンズラ
スタ板との間の多かれ少かれ狭い空隙が、画像スクリー
ンのパイクセル−ないし画像ストライプラスタに対する
レンズラスタの所望のずれにて生ぜしめられる。光学的
補正のための本発明の手段にて見通しのきくすつきりし
た範囲が得られるようにするにはフラツトな画像スクリ
ーンは常に平坦な画像面で構成され、一定の画像ストラ
イプラスタ寸法を確保する必要がある。
本発明の有利な実施形態では１つのフラツトな画像ス
クリーンを有する１つの再生装置に対して少なくとも２
つのシリンドリカルレンズ−ラスタ板が設けられ、その
際、上記ラスタ板は当該厚さ寸法及びピツチ寸法に関し
て相互に構成の異なる構成体の組として、例えば近距離
注視ないし遠距離注視用ないし２つの又は夫々１つの多
チヤネル−オートステレオスコープ的再生用の組構成体
として用いられ得る。ステレオスコープ技術及びパノラ
マグラム再生に対しての必要性並びに条件に従つて、１
つの組のうちの個々のシリンドリカルレンズ−ラスタ板
が交換され得る。そのようにして、近距離／遠距離注視
に関して、相互に著しく異なる注視者距離間隔が可能に
なる。
見易さ、視知覚性の向上を可能による本発明の実施例
によればシリンドリカルレンズ−ラスタ板に調整可能な
保持部材が設けられこの保持部材によつては相互に無関
係に、フラツトな画像スクリーンとシリンドリカルレン
ズ−ラスタ板との間の間隔、並びに、水平方向でのシリ
ンドリカルレンズ−ラスタ板の位置定め（状態）が変化
調整され得る。その種位置定め−すなわち水平方向位置
−及び間隔変化調整度は概して比較的わずかであり、所
定の注視場所ないし間隔に対する微調整を目的とする。
奥行き方向−ないし幅方向−保持部材の調整のためには
当該部材には可制御の、殊に遠隔制御可能な駆動部が配
設されている。そのための制御信号は連続的に注視位置
を検出し評価する自動的に動作する装置から送出され得
る。
本発明の再生装置においてフラツトな画像スクリーン
として適用可能なカラーテレビデイスプレイは夫々１つ
の画点を成す１次色に対する光点に関して特別な形式で
構成されなければならない。この問題は公知の刊行物で
は論じられていないか、不十分にしか論じられていな
い。上記シリンドリカルレンズは画像スクリーンの前
に、垂直に延びるシリンダ軸を以て配置されているの
で、垂直の画像ストライプは夫々相互に別個に知覚され
る。カラーテレビデイスプレイ（このデイスプレイでは
個別の画点に対する３つの１次色の光点が水平方向で隣
接している）では垂直方向に延びるシリンドリカルレン
ズによつて１次色−部分像の知覚がなされるのであり、
本来の意図とする視感、作用である三次元−視知覚がな
されるのではない。
フラツト画像スクリーンとしてカラーテレビデイスプ
レイによる本発明の実施例では３つの１次色r,g,b（赤
／緑／青）に対する光点の配置において１次色が行ごと
に交番し列ごとに個々の画点にまとめられているように
して、それ自体公知の画像スクリーン（例えば“Hitach
i Color TFT",Liquid Crystal Display Module,TM 16 D
Ol HC）が用いられる。要するに、フラツト画像スクリ
ーン上に１つのシリンドリカルレンズの軸に平行に交番
する順序で、ｒ−,g−,b−光点（これら光点は夫々個別
のカラーの垂直方向に延びる画像ストライプに属する）
が位置する。
本発明のそのような実施形態の有利な構成例によれば
画像スクリーンの電子制御部は画像の側方ずれをラスタ
の数単位だけ生じさせる可変の遅延のための装置を有す
る。平均的な遅延に比して当該遅延を減少させれば画像
ストライプ−ラスタ寸法における左方ずれが得られ、高
めれば右方ずれが得られる。これらの手段は有利に、機
械的ずれにより生ぜしめられる上述の現象に対する付加
手段として、また、不本意の偽の（解）像の解消のため
ないし所期の偽の（解）像の形成のため用いられ得る。
図中、本発明の実施のための重要な詳細事項が示して
ある。
次に図を用いて本発明を説明する。
実施例 第１図において空間の３つの方向x,y,zにパースペク
テイブ（斜透、視図的）に示す画像の３次元知覚用の再
生装置はフラツトな画像スクリーン1A,1Pを有し、この
画像スクリーンはケーシング中にｘ−ｙ方向に配置され
ている。画像スクリーン1A（能動的）は例えばカラーテ
レビデイスプレイであり、画像スクリーン1P（受動的）
は例えばプリントされた又は写真的にラスタ化された反
射形ないし透過形画像を含み得る。上記のフラツトな画
像スクリーン1Aないし1P上には夫々隣接し合う画像スト
ライブ対ないし群（グループ）として、垂直方向、−ｙ
方向に−延びる画像ストライプ対ないし群が現われ、そ
れらのストライプはすべて同じ幅を有する。
それらの画像のオートステレオスコープ的知覚のため
シリンドリカルレンズ−ラスタ板２が設けられており、
このラスタ板２はその後面が平坦に形成されており、間
隔Ｄをおいて画像スクリーン1A,1Pの前面に対して面平
行に延びている。上記ラスタ板はその中央３から２つの
垂直側縁4,5に向つて厚さＴが増大するようにかつシリ
ンドリカルレンズ６のピツチ幅Ｐが減少するように形成
されている。よつて、注視者には垂直方向に−ｙ方向に
−延びるシリンドリカルレンズ6a,6b,…を有するラスタ
板２の凹面状にわん曲された前面が表示出現する。シリ
ンドリカルレンズ6aのピツチ幅Ｐは中央３において最大
であり、両側縁4,5に向つてだんだん狭くなつていくの
で、画像スクリーン1A,1P上の画像ストライプと、所属
のシリンドリカルレンズ６との間にずれが生じる。この
ずれにより、ラスタ板２つの側縁4,5に向つて増大しく
厚さＴと相俟つて、幾何光学的補正が行なわれ得、この
補正によつては、画像スクリーン1A,1Pからほぼ一定の
距離間隔のもとでｘ−方向での注視者の側方の頭（頸）
の動きに対して大きな旋回領域つまり大きな自由度でス
テレオ画像及びパララツクス−パノラマグラムの視知覚
が、高い再生品質で、且就中画像側像に向かつてほぼ一
定の再生品質で行なわれ得る。
画像スクリーン1A,1Pとシリンドリカルレンズ−ラス
タ板との間の距離間隔Ｄはｚ方向で可変である。それに
より、画像鮮鋭度調整度が所定の限界内で補正され得
る。そのつどの距離間隔Ｄに無関係にシリンドリカルレ
ンズ−ラスタ板２はｘ方向でも調整幅Sxの限界内で位置
定めされ得る。これにより、所定の注視（観察）位置か
らないしパノラマ−又は注視ゾーンのうちの１つから可
視できるステレオ対特性の視知覚性が最適化され得る。
それらの距離間隔−ないし位置定め状態変化が機械的変
位として奥行方向−保持部材7zないし幅方向保持部材7x
を用いて生ぜしめられ得る、即ち、例えばテレスコープ
式案内体を用いて並びに駆動部材8zないし8x（これは有
利に遠隔制御部を介して作動され得る）によつて上記変
化が生ぜしめられ得る。
画像スクリーン1A,1Pに対してｘ方向での注視距離に
関しての運動の自由度に対する制限、制約が、比較的狭
い限界内で、常に、そのつど所定厚さ−及びピツチ寸法
で構成されたシリンドリカルレンズ−ラスタ板２につい
ても成立つ。画像スクリーン−ワークステーシヨンにて
そのような注視距離がいずれにしろ規則的に維持され
る。この方向での運動の自由度はほぼ光学的距離の0.5
倍と２倍との間になり、次のようにして識別可能であ
る、即ち、ステレオ部分画像間でクロストークが視覚さ
れることにより識別可能である。
上記の「運動の自由度はほぼ光学的距離の0.5倍と２
倍との間になり」に就いて幾らか詳しく説明する。
画像スクリーンからの注射者の最適距離は、具体的な
適用例に依存する、換言すれば、ユーザが例えば画像解
像度に関して出す要求に依存する。画像スクリーンの具
体的構成因子（バイクル大きさ、スクリーンの対角
線）、レンズラスタ板に関してのその配置関係（スクリ
ーンとの所定の間隔をおいた位置関係）及びシリンドリ
カルレンズラスタ板の特異的構成の実現−このシリンド
リカルレンズラスタ板は、水平方向で中央から両側縁に
向かって対称的に増大する板厚及びシリンドリカルレン
ズの減少するピッチ幅を有する−を基にして、注射者
は、或領域範囲内でスクリーンに向かって近づくよう
に、又はそれから離れるように動くことが起こり得、こ
こでそのつど適用例に応じて空間像再生に支障のないよ
うオートステレオスコープ的画像認知、知覚をも実現す
るものである。当該の領域、範囲は、最適注射距離の0.
5〜2.0倍である。許容範囲領域外では、空間像は、側方
の画像スクリーン縁からはじまって“くずれる”のであ
る。注射者が前記の領域範囲内で、画像スクリーンとの
間隔を変化させる場合には、例えば画像スクリーン−作
業場所にとって所要の画像再生品質は十分均一であり、
そして、画像ノイズ、障害は排除される。注視者の運動
領域範囲の大きさ等の情報は、既述のように当該スクリ
ーン及びシリンドリカルレンズラスタ板の具体的パラメ
ータに依存するので、前記の情報は、粗い、おおざっぱ
なデータ情報なのである。注視者が当該の領域範囲を離
脱すると、ステレオ部分画像間でクロストークが認知、
知覚されるべきものである。
屡々著しく異なる注視距離即ち近距離及び遠距離が望
まれる再生装置の場合、相応に仕様選定された複数シリ
ンドリカルレンズ−ラスタ板２が、それぞれ共に必要な
組として配置され得る。そのような組のラスタ板２はケ
ースバイケースで交換されるとよい。それらの板は例え
ば１つの共通のフレームを有してもよいし又はそれぞれ
が調整可能な幅方向−保持部材７付きの固有のフレーム
を有してもよい。ステレオグラム及びパノラマグラム−
再生のため構成された、１組の複数板２は先ず第一にピ
ツチ幅とシリンドリカルレンズ６の数の点で異なる。
前置されたシリンドリカル−レンズの設けられない場
合、本発明の実施例において用いられる画像スクリーン
1Aが、従来手法ですなわちひずみのない2D（２次元）画
像再生のため、また例えばテキスト表示のため使用され
得る、それというのは一定のバイクセル−ないし画像ス
トライプ間隔が２つの用途例に利用されるからである。
本発明の技術手段はオートステレオスコープ的視知覚に
対しての光学的補正に関して、シリンドリカルレンズ−
ラスタ板２の構成及びフラツトな画像スクリーン1A,1P
に対しての位置定め可能性に係わる。
第２図にはそのような光学的補正のため考慮さるべき
パラメータが示してある。フラツトな画像スクリーン1
A,1Pは一定の厚さT1を有する。それの後面には一定の幅
及び一定の相互間隔を以てステレオ部分画像Ra,La,…
…,Rk,Lkに対するパイクセルないし画像ストライプが存
在する。画像スクリーン1A,1Pの材質は屈折率n1を有す
る。
シリンドリカルレンズ−ラスタ板２は平坦な後面を有
し、屈折率n2を有する材質から成り、中央３から両側縁
4,5に向つて厚さT2が増大し、シリンドリカルレンズ6,
…,6kのピツチ幅Paが減少するように構成されている。
画像スクリーン1A,1P及びシリンドリカルレンズ−ラ
スタ板２は面平行に相互間隔Ｄをおいて配置されてい
る。中間空間は空気、屈折率nL＝１で充たされている。
画像スクリーン1A,1Pから間隔Ｅをおいて両肉眼、11
＝注視者の左眼、12＝右眼が位置する。
第２図において上記眼11,12と２つの例として選ばれ
たパイクセル対Ra/La,Rk/Lk間で画像スクリーン1A、1P
上に描かれたビーム（光）経過は次のようなずれを来
す、即ち、当該媒質内で当該場所でのある１つの媒質か
ら他の媒質へ移行の際の光屈折によつて、また、光ビー
ムの距離長によつて生ぜしめられるずれを示す。所望の
光学的補正にはパイクセルないし画像ストライプのすべ
ての対Ra/La,…Rk/Lkから発する光ビームの光学的整
合、対応づけが両眼11,12に対して行なわれることが必
要である。
当該間隔Ｄ、および、シリンドリカルレンズ−ラスタ
板２において夫々厚さT2a,…,T2k及びピツチ幅Pa,…,Pk
は設計仕様上自由に選択可能で、例えば、反復計算によ
つて求められ得る。上記計算は多レンズシステム向けの
幾何光学の法則に従つて行なわれる、即ち、面平行の板
（画像スクリーン1A,1P），面平行の空隙（Ｄ）、平坦
−凸面−レンズ（6a,……,6k）を有するシステム向けの
幾何光学の法則に従つて行なわれる。すべてのシリンド
リカルレンズ6a,…6kに対して曲率半径ｋは夫々同じで
ある。
第３図から明らかなように、本発明の手段はオートス
テレオスコープ的知覚用の再生装置において複数の注視
ゾーン13,……,16に対して光学的補正のための作用を及
ぼし得る。つまり、２〜３人の注視者が同時に画像再生
をオートステレオスコープ的に視覚し得る。ゾーン13に
居る注視者はレンズ6kを介して画像ストライプ又はパイ
クセルの対Rk/Lkを注視する。同じ対Rk/Lkを、隣接する
ゾーン14,15における注視者は、シリンドリカルレンズ6
kの右ないし左に隣接するシリンドリカルレンズ6k＋1/6
k−１を通して知覚する。因みに、注視者が１つの注視
ゾーンの半分の大きさの間隔をおいて側方にずれて位置
する場合には、当該注視者の肉眼11,12により、すべて
のステレオ画像Rk/Lkが、側方にずれて−Lk/Rk−知覚さ
れる。この場合生じる効果は奥行情報の反転に存し、
“偽の（解）像”と称せられる。さらに、上記の作用、
効果はどのように能動的画像スクリーン1Aにて電子的に
可制御のパイクセル−ないし画像ストライプ−ずれを以
て制御され得るかも、既述してある。
第４図及び第５図には先ず、オートステレオスコープ
的システムの重要な詳細事項を示す。カラーテレビデイ
スプレイではフラツトな画像スクリーン1Aにおいて画点
10に対応づけられている１次色赤−ｒ−，緑−ｇ−，青
−ｂ−は垂直方向で隣接しなければならない。そのよう
な画点10は第４図に例えばハツケング（斜線）で示して
ある。さもなければ、１次色−画像ストライプは前置さ
れたシリンドリカルレンズ−ラスタ板２によつて知覚さ
れることとなる。つまり0.3mmの辺長を有する既に市販
の液晶デイスプレイのパイクセル−大きさの場合、ステ
レオ−画像ストライプ対Ｒ、Ｌにはたんに0.6mmしか必
要でない、すなわち高い水平方向分解能、もつて、相応
して良好な奥行き感（効果）が得られる。
第４図に示す、光点マトリクス９を有する画像スクリ
ーンの一部（セクシヨン）には複数画点10から合成され
た垂直方向に延びるステレオ部分画像ストライプＲ、Ｌ
を示す。各画点10は各１つの光点9r,9g,9bを有する。同
じ１次色の光点９は水平方向で隣接している。
第４図の切断線Ｉ−IIにて示すように、シリンドリカ
ルレンズ−ラクタ板２にて各ステレオ部分画像ストライ
プ対R,Lには各１つのシリンドリカルレンズ６が配属さ
れている。これと異なつて第５図において、複数の画像
ストライプ、例えば４つのうちの各１つのステレオ−部
分画像−ストライプ群の、各シリンドリカルレンズ６へ
の対応づけを示す。わかり易くするため、第４図と第５
図には本発明による光学的補正のための手段、すなわ
ち、シリンドリカルレンズ６におけるラスタ板２の厚さ
Ｔ及びピツチ寸法Ｐの変化の様子は示されていない。
第５図はパララツクス−パノラマグラムの視知覚用の
再生装置の様子を示す。図示されているのは４つの部分
画像ストライプU,V,W,Xを有する例である。その場合注
視者は第１の距離からはステレオ画像パースペクテイブ
U/V,V/W,W/X,を知覚でき、比較的短い距離からは当該パ
ーススペクテイブU/W,V/Xを知覚でき、さらにもつと短
い距離間隔からは当該パースペクテイブU/Xを視知覚し
得る。ちなみに、このことは自然における奥行き知覚に
も相応する。換言すれば、対象物からの距離間隔が、短
かければ短い程、奥行き感は益益大になる。
第２図、第３図の説明事項と本発明の各請求項の発明
との対応に就いて補足的に以下説明する。
図２は、静止している個別注視者（眼11,12）に関連
してのシリンドリカルレンズラスタ板の光学的補正の作
用が略示してある。光学的補正は−請求項１に記載され
たように−当該シリンドリカルレンズラスタ板は水平方
向で中央（３）から両側縁（4,5）に向かって対称的に
その厚さ（Ｔ）が増大し（T2a＜T2k）、当該シリンドリ
カルレンズ（６）のピッチ幅（Ｐ）が減少していく（Pa
＞Pk）ように構成れている。但し、“a"はシリンドリカ
ルレンズラスタ板（２）の位置中央（３）を表わし、
“k"は、縁位置（５）での図２中全体的に示した最後の
シリンダレンズを表わす。前述の仕方でのシリンドリカ
ルレンズラスタ板の構成によっては、すべての画像点
の、そして、外部の点のも、適正なイメージング結像が
保証され、このことは、本発明の手段により補正され
た、図示記入された画像点から注視者までのビームの経
路、経過から明らかである。
図２に示すシリンドリカルレンズラスタ板（２）は、
その厚さ（Ｔ）−及びピッチ（Ｐ）−寸法に関して第１
のものとは異なる第２のものと入れ換え、交換すること
ができる。そのパラメータの点で異なるシリンドリカル
レンズラスタ板は、例えば斯様なパラメータを有しそれ
により、一方のラスタ板によってはスクリーン上での画
像の近距離注視領域が、そのラスタ板への追従、追跡に
より注視可能となり、そして、第２のラスタ板−これは
第１のラスタ板と入れ替え、交換される−によっては、
遠距離領域が注視可能となる。相異なる厚さ及びピッチ
寸法を有するラスタ板間の入れ換え、交換及びそれに伴
う注視者の位置の変化（例えば、Ｚ−及びＸ軸方向で0.
5±0.2m、ないし1.5±0.5m、換言すれば前方及び／又は
横方向）は図２には示されていない。
同様に、それを用いて画像スクリーン（1A,1P）とシ
リンドリカルレンズラスタ板（２）との間の間隔（Ｄ）
が不変である調整移動可能な奥行方向−保持体も図２に
示されていない。シリンドリカルレンズラスタ板（２）
の位置を水平方向に、画像スクリーン（1A,1P）に対し
て並行に変化させることも可能である。画像スクリーン
（1A,1P）に対してのシリンドリカルレンズラスタ板
（２）のそのような位置定め状態の変化により、ビーム
経過における変化も惹起されるが、そのような変化は図
２には示されていない、それというのは、冒頭にこの点
に就いて述べたように、シリンドリカルレンズラスタ板
（２）の光学的補正の作用は、静止している個別注視者
に関連付けられているからである。（図示されていな
い）ビーム経過の変化は、ラスタ板の光学的補正によ
り、そしてまたシリンドリカルレンズラスタ板への追
従、追跡により生じるものである。従って、例えば注視
者が、画像スクリーンに対して1mの距離のところにいる
場合、Ｘ−及びＺ−方向で±0.3mの領域範囲内で動くこ
とが可能である。
図３には、静止したシリンドリカルレンズラスタ板
（２）−これは、水平方向に、対称的に、ラスた板の中
央から両方の側縁に向かって増大するシリンダレンズ
（6a,…,6k…）の厚さ及び減少するピッチを有する−を
用いての光学的補正の考慮下での複数の注視者に対する
１つの画像スクリーン（1A,1P）の画点のビーム経路の
様子が示されている。上記において、“a"はラスタ板
（２）の位置（３）を表わす。説明のわかり易さのた
め、シリンドリカルレンズラスタ板（２）と画像スクリ
ーン（1A,1Pとの間の間隔（Ｄ）は零に等しいものとさ
れている。注視者空間において、ないし複数の注視者に
対して複数の個所にて、補正の基本的要件の充足されて
いることが記入されたビーム経過から明らかである。よ
って、そこに、上述の画像再生を実現できる大きな注視
領域範囲が得られるのである。当該の注視領域は、例え
ば、注視者に対して次のようにして実現することもでき
る、即ち、シリンドリカルレンズラスタ板（２）が可動
に構成されているようにするのである。このことは図２
に対しての先に行った説明に対応する、換言すれば多数
の注視者に対して補正が可能であれば、等価的バリエー
ションにて、−今や、運動する注視者に対して−右方か
ら左方へラスタ板を移動させる（追従、追跡する）こと
も可能となる。図３に関していえば、注視者が位置15か
ら側方で位置16へ位置13,14を介して、移動するものと
すると、４つのパイクセル対（Rx,Lx）に亘ってのラス
タ板の追従、追跡を行わざるを得ないこととなる。
発明の効果 本発明によれば、先に述べた形式の画像再生の品質及
び注視者の運動ないし動きの自由度に関して最適化が行
なわれ得るという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
第１図はフラツトな画像スクリーン及びシリンドリカル
レンズを有するオートステレオスコープ的視覚技術用装
置構成図、第２図は注視者の両眼と、知覚さるべき画点
ないし画像ストライプとの間のビーム（光）通過経路及
びフラツト画像スクリーン並びにシリンドリカルレンズ
−ラスタ板を、水平方向に延びる切断平面で切断して示
す断面図、第３図は第２図と類似の段面で、但し一層大
きな断面で、そこにおける所与の注視領域と共に示す断
面図、第４図はフラツト画像スクリーンとしてのカラー
TVデイスプレイの１セクシヨンを示す図及びこの図中に
示す断面線に沿つて断面して示す、ステレオ画像対の3D
（３次元）知覚のための、フラツト画像スクリーン及び
シリンドリカルレンズ−ラスタ板を示す平面図、第５図
は第４図と類似の図でもあるが、カラーTVパララツクス
−パノラマグラムの知覚用のものを示す図である。 1A,1P……フラツト画像スクリーン、２……シリンドリ
カルレンズ−ラスタ板、３……ラスタ板中央、4,5……
ラスタ板側縁、６……シリンドリカルレンズ、

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】画像の３次元知覚用の再生装置であって、
    フラットな画像スクリーンの前にシリンドリカルレンズ
    を有し、上記画像スクリーン上には一定のストライプ幅
    で相互に入り組んでラスタ化されたステレオ−部分画像
    が現れるように構成されている再生装置において、フラ
    ットな画像スクリーン（1A,1P）とシリンドリカルレン
    ズラスタ板（２）が相互に面平行に位置定め可変に配置
    されており、更に、上記シリンドリカルレンズラスタ板
    は水平方向で中央（３）から両側縁（4,5）に向かって
    対称的にその厚さ（Ｔ）が増大し、当該シリンドリカル
    レンズ（６）のピッチ幅（Ｐ）が減少していくように構
    成されていることを特徴とする画像の３次元知覚用の再
    生装置。
  2. 【請求項２】少なくとも２つのシリンドリカルレンズラ
    スタ板（２）が設けられており、該ラスタ板はそれの厚
    さ−（Ｔ）及びそれのピッチ−寸法（Ｐ）に関して相互
    に構成の異なる構成体の組として配置構成されている請
    求項１記載の再生装置。
  3. 【請求項３】可調整の奥行き方向−保持部材（7z）が設
    けられており、この保持部材によってはフラットな画像
    スクリーン（1A,1P）とシリンドリカルレンズラスタ板
    （２）との距離間隔（Ｄ）が変化せしめられ得るように
    構成されており、更に、可調整の幅方向−保持部材（7
    x）が設けられており、この保持部材によっては水平方
    向で、且つフラットな画像スクリーン（1A,1P）に平行
    な状態、位置関係でのシリンドリカルレンズラスタ板
    （２）の可変の位置定め状態（Sx）が変化せしめられ得
    るように構成されており、更に、上記保持部材（7z,7
    x）の調整移動のための可制御駆動部（8z,8x）が設けら
    れている請求項１又は２記載の再生装置。
  4. 【請求項４】３つの１次色（r,g,b）に対する光点
    （９）の配置において行ごとに当該１次色が交番してお
    り列ごとに当該１次色は個々の画点にまとめられている
    ように当該光点配置構成を有するそれ自体公知の画像ス
    クリーン（1A）が設けられている請求項１から３までの
    いずれか１項記載の再生装置。
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