JP4741395B2 - 3D image display device - Google Patents

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Description

本発明は、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 device that displays stereoscopic video.

従来、立体映像を表示する方式、特に、立体映像を観察者が観察する時に特殊なメガネを用いない方式(以下、従来のメガネなし方式という)の開発・検討が盛んに行われている。従来のメガネなし方式の多くは、ホログラフィ方式を除くと、通常の2次元の映像情報を表示する液晶等のフラットパネル型表示装置の表示部の前面に、レンチキュラースクリーン、パララックスバリア等を配置して構成したものである。   2. Description of the Related Art Conventionally, development and examination of a method for displaying a stereoscopic image, in particular, a method that does not use special glasses when a viewer observes the stereoscopic image (hereinafter referred to as a conventional method without glasses) has been actively conducted. Many conventional glasses-less methods, except for the holography method, have a lenticular screen, parallax barrier, etc. placed in front of the display part of a flat panel display device such as a liquid crystal that displays normal two-dimensional video information. It is configured.

これら従来のメガネなし方式では、2眼方式、つまり、左右眼に相当する2種の視差画像を提供するように構成するだけではなく、3眼以上の多眼方式、つまり、3種以上の視差画像を提供するように構成することが可能である。   These conventional glasses-free methods are not only configured to provide two types of parallax images corresponding to the right and left eyes, but also a multi-view method of three or more eyes, that is, three or more types of parallax. It can be configured to provide an image.

従来のメガネなし方式の中で、2次元的にレンズやピンホールを配置した方式(以下、レンズ板方式という)があり、任意の視点(観察点)から自由に見られる立体映像方式の一つとして、平面上に配列された凸レンズ群或いはピンホール群を用いた、いわゆるインテグラルフォトグラフィ(以下,IP方式という)が知られている。   Among conventional glasses-free methods, there is a method in which lenses and pinholes are two-dimensionally arranged (hereinafter referred to as a lens plate method), which is one of the stereoscopic image methods that can be viewed freely from any viewpoint (observation point). For example, so-called integral photography (hereinafter referred to as IP method) using a convex lens group or a pinhole group arranged on a plane is known.

ここで、レンズ群を用いたIP方式、すなわちIP方式によるIP装置について、図22、図23および図24を参照して説明する。図22に示すように、IP装置101は、被写体Hの要素画像群(複数の要素画像)を撮像して、立体再生像(立体映像)として表示するもので、この被写体Hに対向して同一平面上に配置した複数の凸レンズ103、103、103、・・・、103からなるレンズ群103と、このレンズ群103によって結像する被写体Hの要素画像群を撮像する写真フィルム105とを備えている。なお、このIP装置101において、a側をレンズ群103の前方、b側をレンズ群103の後方とし、要素画像をY、Y、Y、・・・、Yとする。 Here, an IP system using a lens group, that is, an IP apparatus using the IP system will be described with reference to FIGS. 22, 23, and 24. FIG. As shown in FIG. 22, the IP device 101 captures an element image group (a plurality of element images) of the subject H and displays it as a stereoscopic reproduction image (stereoscopic image). A photographic film 105 for imaging a lens group 103 composed of a plurality of convex lenses 103 1 , 103 2 , 103 3 ,..., 103 n arranged on a plane, and an elemental image group of the subject H imaged by the lens group 103. And. Incidentally, in the IP device 101, the front lens group 103 and a side, the b-side and rear of the lens group 103, the element image Y 1, Y 2, Y 3 , ···, and Y n.

また、図23に示すように、IP装置101は、被写体Hの要素画像群が撮像されている写真フィルム105を現像し、この現像した写真フィルム105を、レンズ群103に対して撮像したときと同じ位置になるように配置している。そして、この状態でレンズ群103の前方から観察者が写真フィルム105を観察すると、立体再生像(立体映像)Sを観察することができる。ここで、観察者から観察される立体再生像Sについて言及しておくと、立体再生像Sの映像情報(輝度と色)は撮影時に被写体Hをレンズ群103側から見たものとなるが、立体再生像Sの奥行き(凹凸)は撮影時には表示時の観察者位置に相当する方向から見たものとなる。このため、観察される立体再生像Sは被写体Hの正しい立体像とはならず、奥行きが反転した像(逆奥行き像)となる。   Also, as shown in FIG. 23, the IP device 101 develops a photographic film 105 on which an elemental image group of the subject H is imaged, and the developed photographic film 105 is imaged on the lens group 103. They are placed in the same position. In this state, when an observer observes the photographic film 105 from the front of the lens group 103, a stereoscopic reproduction image (stereoscopic image) S can be observed. Here, referring to the stereoscopic reproduction image S observed by the observer, the video information (luminance and color) of the stereoscopic reproduction image S is obtained by viewing the subject H from the lens group 103 side at the time of shooting. The depth (unevenness) of the three-dimensional reproduced image S is viewed from the direction corresponding to the observer position at the time of display at the time of shooting. For this reason, the observed three-dimensional reproduced image S is not a correct three-dimensional image of the subject H, but an image whose depth is inverted (reverse depth image).

従来、この逆奥行き像を生じないようにするために、図23で表示される立体再生像Sを再度撮像し、この再度撮像した立体再生像(再撮像立体再生像)を図23のようにして、表示する必要がある。なお、再撮像立体再生像は、電子的な処理によって得ることができる。この電子的な処理とは、各凸レンズ103、103、103、・・・、103の光軸位置を中心に点対称になるように、要素画像を変換することである。なお、この変換の詳細については、非特許文献1によって開示されている。 Conventionally, in order not to generate the reverse depth image, the stereoscopic reproduction image S displayed in FIG. 23 is captured again, and the stereoscopic reproduction image (recaptured stereoscopic reproduction image) captured again is as shown in FIG. Need to be displayed. Note that the re-captured stereoscopic reproduction image can be obtained by electronic processing. This electronic processing is to convert the element image so as to be point-symmetric about the optical axis position of each convex lens 103 1 , 103 2 , 103 3 ,..., 103 n . Details of this conversion are disclosed in Non-Patent Document 1.

IP装置101のレンズ群103と写真フィルム105との位置を入れ替えると共に、これら再撮像または電子的な処理を施して、逆奥行き像を回避するようにして得られた要素画像群を用いて表示を行うと、図24に示したように、c側、すなわち、被写体Hを撮像した際の撮像側から観察した場合と同様に、正しい奥行きを持つ立体再生像が得られる。   The positions of the lens group 103 and the photographic film 105 of the IP device 101 are switched, and re-imaging or electronic processing is performed to display using the element image group obtained so as to avoid the reverse depth image. As a result, as shown in FIG. 24, a stereoscopic reproduction image having a correct depth can be obtained as in the case of observation from the c side, that is, the imaging side when the subject H is imaged.

また、凸レンズ103、103、103、・・・、103の代わりに、特許文献1で開示されているファイバー光学系を用いれば、再撮像および電子的な処理も不要とすることができる。 Further, if the fiber optical system disclosed in Patent Document 1 is used instead of the convex lenses 103 1 , 103 2 , 103 3 ,..., 103 n , re-imaging and electronic processing may be unnecessary. it can.

なお、IP方式において、要素画像群を、電子的な手段によって表示する場合、要素画像を多数表示する必要があるため、高精細映像を表示可能なLCD(液晶ディスプレイ:Liquid Crystal Display)等を用いて、このLCDの表示面側にレンズ板を置く方式が採用されている。   In addition, in the IP system, when an element image group is displayed by electronic means, it is necessary to display a large number of element images. Therefore, an LCD (Liquid Crystal Display) or the like capable of displaying high-definition video is used. Thus, a method of placing a lens plate on the display surface side of the LCD is employed.

また、IP方式において、要素画像群を表示するのに、当該要素画像群を直接表示する直視型のFPDを用いるのではなく、当該要素画像群を、映像投射手段を用いてスクリーンに投射し、投射側の反対側にレンズ板を置いて、このレンズ板とスクリーンとが対向している側の反対側(観察側)から観察することにより、投射した要素画像群(投射型の映像)を複数つなぎあわせて解像度(総画素数)の向上を図った例も報告されている(例えば、非特許文献2参照)。   Further, in the IP method, instead of using a direct view type FPD that directly displays the element image group to display the element image group, the element image group is projected onto a screen using video projection means, By placing a lens plate on the opposite side of the projection side and observing from the opposite side (observation side) of the lens plate and the screen facing each other, a plurality of projected element image groups (projection-type images) can be obtained. An example in which the resolution (total number of pixels) is improved by connecting them together has also been reported (see Non-Patent Document 2, for example).

一般に、IP方式では、要素画像群の中で、ある要素画像に着目した場合、レンズ板を構成するレンズ群の中に対応する1つのレンズ(凸レンズ)が存在する。そして、立体再生像(立体映像)を観察者が観察する際には、当該観察者は、各々のレンズを通して、対応する各々の要素画像の一部を観察する。   In general, in the IP system, when attention is paid to a certain element image in the element image group, there is one corresponding lens (convex lens) in the lens group constituting the lens plate. When the observer observes the stereoscopic reproduction image (stereoscopic image), the observer observes a part of each corresponding element image through each lens.

このため、IP方式では、要素画像の大きさ、レンズの焦点距離により、立体再生像の観察可能な範囲(視域)が決定される。ちなみに、要素画像は、レンズからおおよそ焦点距離隔てた位置に表示される。ここで、レンズ板の各レンズの位置と要素画像との関係について、図25を参照して説明する。例えば、レンズ板の各レンズの位置と要素画像との関係は、各レンズの光軸と対応する要素画像の中心とが一致するように、且つ、レンズ相互の間隔と要素画像相互の間隔とを同一にするように配置される。   For this reason, in the IP method, the observable range (viewing zone) of the stereoscopic reproduction image is determined by the size of the element image and the focal length of the lens. Incidentally, the element image is displayed at a position approximately spaced from the lens by the focal length. Here, the relationship between the position of each lens of the lens plate and the element image will be described with reference to FIG. For example, the relationship between the position of each lens on the lens plate and the element image is such that the optical axis of each lens coincides with the center of the corresponding element image, and the distance between the lenses and the distance between the element images are Arranged to be the same.

この図25に示した例ではこの方法とは異なり、ある特定の観察距離Vにおいて、観察者が立体再生像を観察可能な領域の幅Wが最大になるように、レンズ板の各レンズ間隔に対し、要素画像の間隔を若干大きくするように各要素画像の配置が決定されている(例えば、非特許文献3参照)。   In the example shown in FIG. 25, unlike this method, the distance between the lenses of the lens plate is set so that the width W of the region where the observer can observe the three-dimensional reproduction image is maximized at a specific observation distance V. On the other hand, the arrangement of the element images is determined so as to slightly increase the interval between the element images (see, for example, Non-Patent Document 3).

また、図26に示したように、立体再生像を観察可能な領域の幅W以外に、観察者は、ある要素画像に対し、対応するレンズと隣接したレンズとによって再生される立体再生像を、隣接視域において観察することができる。なお、逆方向(図26において、下側(観察者から見て左側))に隣接するレンズとした場合には、一方方向(図26において、上側(観察者から見て右側)だけではなく逆方向にも、また、レンズが二次元的に配置される場合には、左右方向だけではなく、上下方向に隣接したレンズを通して立体再生像を観察することができる。   Further, as shown in FIG. 26, in addition to the width W of the region where the stereoscopic reproduction image can be observed, the observer can reproduce the stereoscopic reproduction image reproduced by the corresponding lens and the adjacent lens with respect to a certain element image. Can be observed in the adjacent viewing zone. When the lens is adjacent to the opposite direction (lower side in FIG. 26 (left side as viewed from the observer)), it is not only in one direction (in FIG. 26, upper side (right side as viewed from the observer)). When the lens is arranged two-dimensionally in the direction, a stereoscopic reproduction image can be observed not only in the left-right direction but also through lenses adjacent in the up-down direction.

さらに、IP方式では、1つ隣のレンズではなく、2個、3個、・・・、N個隔てた位置にあるレンズを通しても、立体再生像を観察することができ、別の視域を形成する可能性が生じる。このように、IP方式では、予め設計(想定)した視域(正しい視域)の他に、当該視域の周辺に多数の視域が生じる。   Furthermore, in the IP system, a three-dimensional reproduction image can be observed not through the next lens but through two, three,..., N separated lenses. The possibility of forming arises. As described above, in the IP system, in addition to the viewing area (correct viewing area) designed (assumed) in advance, a large number of viewing areas are generated around the viewing area.

そして、従来のIP方式では、予め設計した視域以外に、当該視域の周辺に新たな視域が生じることで、複数の人数で同時に立体再生像を観察することができるというメリットが生じる反面、予め設計した視域以外の周辺の視域では幾何学的な歪みを伴う場合がある。また、2つの視域の境界を跨ぐような位置で、立体再生像を観察した場合、当該立体再生像の奥行きが反転してしまう、いわゆる、逆視が生じてしまうことがあり、正しい立体再生像を再現する観点からすると、正しい視域でのみ観察できることが好ましい。   In addition to the predesigned viewing zone, a new viewing zone is created around the viewing zone in the conventional IP method, but there is a merit that a stereoscopic reproduction image can be observed simultaneously by a plurality of persons. In the peripheral viewing area other than the pre-designed viewing area, geometric distortion may occur. In addition, when a stereoscopic reproduction image is observed at a position that crosses the boundary between two viewing zones, the depth of the stereoscopic reproduction image may be reversed, so-called reverse viewing may occur, and correct stereoscopic reproduction may occur. From the viewpoint of reproducing an image, it is preferable that observation is possible only in the correct viewing zone.

ところで、従来のIP方式において、立体再生像を表示するのに、投写型のディスプレイを使用することができれば、当該投写型のディスプレイは高性能化に伴って高画質が実現されているので、画面サイズを大きくする、すなわち、表示する立体再生像を大きくしても、高画質を維持することができる。また、投写型のディスプレイを設置する場所に応じて、画面サイズを大きくまたは小さく調整して使用することができる自由度がある。   By the way, in the conventional IP system, if a projection display can be used to display a three-dimensional reproduction image, the projection display realizes high image quality as performance increases. Even if the size is increased, that is, the stereoscopic reproduction image to be displayed is enlarged, high image quality can be maintained. Further, there is a degree of freedom in which the screen size can be adjusted to be larger or smaller depending on the location where the projection display is installed.

ちなみに、投写型のディスプレイによって通常の映像を表示する場合、当該映像を表示する投写の仕方には、映像を表示する表示画面となるスクリーンの前面から投射する前面投写型とスクリーンの背面から投射する背面投写型との2種類がある。IP方式では、立体再生像を表示する表示画面に近接するようにレンズ板を配置する必要があるため、使用する投写型のディスプレイは背面投写型に限定される。
特開平10−150675号公報 山田光穂 「インテグラル立体テレビ」、月刊ディスプレイ、vol.7、No.6、p.29−34、2001年6月 電子情報通信学会論文誌 D−II Vol.J87−D−II,No.12,pp.2198−2208 Analysis of resolution limitation of integral photography,J.Opt.Soc.Am.A Vol.15,No.8(1998) pp.2064 Fig10および式(29)
By the way, when displaying a normal image on a projection display, the projection method for displaying the image is to project from the front projection type that projects from the front of the screen, which is the display screen that displays the image, and from the back of the screen. There are two types: rear projection type. In the IP system, since it is necessary to dispose a lens plate so as to be close to a display screen for displaying a stereoscopic reproduction image, the projection display to be used is limited to the rear projection type.
JP-A-10-150675 Mitsuho Yamada “Integral 3D TV”, Monthly Display, vol. 7, no. 6, p. 29-34, June 2001 IEICE Transactions D-II Vol. J87-D-II, no. 12, pp. 2198-2208 Analysis of resolution limitation of integral photography, J. et al. Opt. Soc. Am. A Vol. 15, no. 8 (1998) p. 2064 FIG. 10 and formula (29)

しかしながら、この背面投写型のディスプレイでは、映像を表示する表示画面となるスクリーンを、プラズマディスプレイや液晶ディスプレイ等の直視型の表示画面と同様に扱えるため、使い勝手がよいが、以下に述べる問題がある。   However, this rear projection type display is easy to use because it can be used in the same way as a direct-view type display screen such as a plasma display or a liquid crystal display, as a display screen for displaying an image. However, there are the following problems. .

背面投写型のディスプレイにおいて、映像を表示する表示画面となるスクリーンは一般に透過型であり、等方性の拡散層を有していることから、解像度の低下が避けられないといった問題がある。また、スクリーンを挟んで観察位置と反対側に映像投射手段が設置されているので、当該映像投射手段の設置スペースを確保しなければならず、当該背面投写型のディスプレイを設置する設置場所が限定されてしまうといった問題がある。   In a rear projection type display, a screen serving as a display screen for displaying an image is generally a transmission type and has an isotropic diffusion layer, so that there is a problem that a reduction in resolution is unavoidable. In addition, since the image projection means is installed on the opposite side of the observation position across the screen, the installation space for the image projection means must be secured, and the installation location for installing the rear projection display is limited. There is a problem of being done.

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、立体再生像の解像度特性の劣化を防止することができ、設置場所が限定されることのない立体映像表示装置を提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a stereoscopic video display apparatus that solves the above-described problems, can prevent the resolution characteristics of the stereoscopic reproduction image from being deteriorated, and does not limit the installation location.

前記課題を解決するため、請求項1または2に記載の立体映像表示装置は、インテグラルフォトグラフィ方式により立体映像を構成するための複数の要素画像からなる要素画像群を投射する映像投射手段から、所定位置に配置した平面鏡を介して反射して、前記立体映像を観察する観察位置までの光路を有する立体映像表示装置であって、第一レンズ群と、レンズと、を備える構成とした。なお、請求項1では、レンズを投射する光路の所定位置に配置し、請求項2では、第一レンズ群に対面する位置に配置した。 In order to solve the above-described problem, the stereoscopic video display device according to claim 1 or 2 includes a video projection unit that projects an elemental image group including a plurality of elemental images for constituting a stereoscopic video by an integral photography method. A stereoscopic image display device that has an optical path to an observation position for observing the stereoscopic image reflected by a plane mirror disposed at a predetermined position, and includes a first lens group and a lens. In claim 1, the lens is disposed at a predetermined position of the optical path for projecting the lens, and in claim 2, the lens is disposed at a position facing the first lens group.

かかる構成によれば、立体映像表示装置は、映像投射手段によって、立体映像を構成する要素画像群を投射する。そして、立体映像表示装置は、この投射した光路上において、要素画像群を成す光線群が入射して、平面鏡に出射する位置であると共に、平面鏡から反射した光線群を観察位置に向かって出射する位置に、要素画像に対応した視野レンズおよび要素レンズとして作用するレンズ系を一平面上に複数配列した第一レンズ群を配置している。また、立体映像表示装置は、当該光路上の所定位置に、要素画像群を成す光線群を、当該光線群の主光線が互いに平行な光線群とするレンズを配置している。なお、このレンズを配置する光路上の所定位置は、映像投射手段から投射された要素画像群を成す光線群が入射する位置でもよいし、第一レンズ群から出射した光線群が入射する位置でもよい。さらに、このレンズの形態は、両凸レンズでもよいし、平面鏡に密着するようにした平凸レンズでもよい。   According to such a configuration, the stereoscopic video display apparatus projects the element image group constituting the stereoscopic video by the video projection unit. Then, the stereoscopic image display device is a position where the light beam group forming the element image group is incident on the projected optical path and is emitted to the plane mirror, and the beam group reflected from the plane mirror is emitted toward the observation position. A first lens group in which a field lens corresponding to an element image and a plurality of lens systems acting as element lenses are arranged on one plane is arranged at a position. In addition, the stereoscopic image display device has a lens in which a light beam group forming an element image group is set at a predetermined position on the optical path as a light beam group in which principal rays of the light beam group are parallel to each other. The predetermined position on the optical path where the lens is arranged may be a position where a light beam group forming an element image group projected from the video projection unit is incident, or a position where a light beam group emitted from the first lens group is incident. Good. Furthermore, the form of this lens may be a biconvex lens or a plano-convex lens that is in close contact with a plane mirror.

請求項に記載の立体映像表示装置は、インテグラルフォトグラフィ方式により立体映像を構成するための複数の要素画像からなる要素画像群を投射する映像投射手段から、所定位置に配置した凹面鏡を介して反射して、前記立体映像を観察する観察位置までの光路を有する立体映像表示装置であって、第一レンズ群を備える構成とした。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a stereoscopic video display apparatus including a concave mirror disposed at a predetermined position from a video projection unit that projects an element image group including a plurality of element images for constituting a stereoscopic video by an integral photography method. And a stereoscopic image display apparatus having an optical path to an observation position for observing the stereoscopic image, the first lens group being provided.

かかる構成によれば、立体映像表示装置は、映像投射手段によって、立体映像を構成する要素画像群を投射する。そして、立体映像表示装置は、この投射した光路上において、要素画像群を成す光線群が入射して、凹面鏡に出射する位置であると共に、凹面鏡から反射した光線群を観察位置に向かって出射する位置に、要素画像に対応した視野レンズおよび要素レンズとして作用するレンズ系を一平面上に複数配列した第一レンズ群を配置している。   According to such a configuration, the stereoscopic video display apparatus projects the element image group constituting the stereoscopic video by the video projection unit. Then, the stereoscopic image display device is a position where the light ray group constituting the element image group is incident on the projected optical path and is emitted to the concave mirror, and the light ray group reflected from the concave mirror is emitted toward the observation position. A first lens group in which a field lens corresponding to an element image and a plurality of lens systems acting as element lenses are arranged on one plane is arranged at a position.

請求項4または5に記載の立体映像表示装置は、インテグラルフォトグラフィ方式により立体映像を構成するための複数の要素画像からなる要素画像群を投射する映像投射手段から、所定位置に配置したハーフミラーおよび平面鏡を介し、前記ハーフミラーで光路の向きを変えて前記平面鏡で反射し、再び前記ハーフミラーを透過して観察される前記立体映像の観察位置までの光路を有する立体映像表示装置であって、第一レンズ群と、レンズと、を備える構成とした。なお、請求項4では、レンズを映像投射手段とハーフミラーの間となる光路の所定位置に配置し、請求項5では、第一レンズ群に対面する位置に配置した。 The stereoscopic image display device according to claim 4 or 5 is a half image arranged at a predetermined position from a video projection unit that projects an element image group including a plurality of element images for constituting a stereoscopic image by an integral photography method. A stereoscopic image display device having an optical path to an observation position of the stereoscopic image that is reflected through the half mirror, reflected through the half mirror, and reflected through the half mirror via a mirror and a plane mirror. The first lens group and the lens are provided. In claim 4, the lens is disposed at a predetermined position on the optical path between the image projection means and the half mirror, and in claim 5, the lens is disposed at a position facing the first lens group.

かかる構成によれば、立体映像表示装置は、映像投射手段によって、立体映像を構成する要素画像群を投射する。そして、立体映像表示装置は、この投射した光路上において、要素画像群を成す光線群が入射して、平面鏡に出射する位置であると共に、平面鏡から反射した光線群を観察位置に向かって出射する位置に、要素画像に対応した視野レンズおよび要素レンズとして作用するレンズ系を一平面上に複数配列した第一レンズ群を配置している。また、立体映像表示装置は、当該光路上の所定位置に、要素画像群を成す光線群を、当該光線群の主光線が互いに平行な光線群とするレンズを配置している。なお、このレンズを配置する光路上の所定位置は、映像投射手段から投射された要素画像群を成す光線群が入射する位置でもよいし、第一レンズ群から出射した光線群が入射する位置でもよい。さらに、このレンズの形態は、両凸レンズでもよいし、平面鏡に密着するようにした平凸レンズでもよい。この立体映像表示装置では、ハーフミラーを備えたことで、映像投射手段を第一レンズ群の背後(立体映像を観察者が観察する観察位置の反対側)に設置せずに、観察位置から見た場合、右側または左側に設置することができ、当該装置を設置する際の奥行きの設置スペースを節約できる。   According to such a configuration, the stereoscopic video display apparatus projects the element image group constituting the stereoscopic video by the video projection unit. Then, the stereoscopic image display device is a position where the light beam group forming the element image group is incident on the projected optical path and is emitted to the plane mirror, and the beam group reflected from the plane mirror is emitted toward the observation position. A first lens group in which a field lens corresponding to an element image and a plurality of lens systems acting as element lenses are arranged on one plane is arranged at a position. In addition, the stereoscopic image display device has a lens in which a light beam group forming an element image group is set at a predetermined position on the optical path as a light beam group in which principal rays of the light beam group are parallel to each other. The predetermined position on the optical path where the lens is arranged may be a position where a light beam group forming an element image group projected from the video projection unit is incident, or a position where a light beam group emitted from the first lens group is incident. Good. Furthermore, the form of this lens may be a biconvex lens or a plano-convex lens that is in close contact with a plane mirror. In this stereoscopic image display device, since the half mirror is provided, the image projection means is not installed behind the first lens group (opposite to the observation position where the observer observes the stereoscopic image), and is viewed from the observation position. In this case, it can be installed on the right side or the left side, and the installation space of the depth when installing the device can be saved.

請求項4に記載の立体映像表示装置は、インテグラルフォトグラフィ方式により立体映像を構成するための複数の要素画像からなる要素画像群を投射する映像投射手段から、所定位置に配置したハーフミラーおよび凹面鏡を介し、前記ハーフミラーで光路の向きを変えて前記凹面鏡で反射し、再び前記ハーフミラーを透過して観察される前記立体映像の観察位置までの光路を有する立体映像表示装置であって、第一レンズ群を備える構成とした。 The stereoscopic video display device according to claim 4 includes a half mirror disposed at a predetermined position from a video projection unit that projects an element image group including a plurality of element images for constituting a stereoscopic video by an integral photography method. A stereoscopic image display device having an optical path to an observation position of the stereoscopic image that is reflected through the concave mirror, reflected by the concave mirror, reflected through the concave mirror, and transmitted through the half mirror again through a concave mirror, The first lens group is provided.

かかる構成によれば、立体映像表示装置は、映像投射手段によって、立体映像を構成する要素画像群を投射する。そして、立体映像表示装置は、この投射した光路上において、要素画像群を成す光線群が入射して、凹面鏡に出射する位置であると共に、凹面鏡から反射した光線群を観察位置に向かって出射する位置に、要素画像に対応した視野レンズおよび要素レンズとして作用するレンズ系を一平面上に複数配列した第一レンズ群を配置している。   According to such a configuration, the stereoscopic video display apparatus projects the element image group constituting the stereoscopic video by the video projection unit. Then, the stereoscopic image display device is a position where the light ray group constituting the element image group is incident on the projected optical path and is emitted to the concave mirror, and the light ray group reflected from the concave mirror is emitted toward the observation position. A first lens group in which a field lens corresponding to an element image and a plurality of lens systems acting as element lenses are arranged on one plane is arranged at a position.

請求項1、2、4、5に記載の発明によれば、要素画像群を投射する際に、観察者が立体映像を観察する側から行っており、背面から投射していないので、立体再生像の解像度特性の劣化を防止することができ、しかも、観察者が観察する側に映像投射手段が配置されることになるので、例えば、前面投射型のディスプレイのように映像投射手段を天井等に設置すれば、装置を設置する際に当該装置の奥行きを確保する必要がなく、設置場所が限定されることがない。 According to the first , second, fourth , and fifth aspects of the invention, when projecting the element image group, since the observer is performing from the side of observing the stereoscopic video and not projecting from the back, the stereoscopic reproduction is performed. Deterioration of the resolution characteristics of the image can be prevented, and the image projection means is arranged on the side observed by the observer. For example, the image projection means is installed on the ceiling like a front projection display. If installed, it is not necessary to secure the depth of the device when the device is installed, and the installation location is not limited.

請求項3、6に記載の発明によれば、光線群を反射させるのに、平面鏡の代わりに凹面鏡を用いることで、レンズを省略することができ、さらに、装置を設置する際に当該装置の奥行きを確保する必要がなく、設置場所が限定されることがない。 According to the third and sixth aspects of the invention, the lens can be omitted by using the concave mirror instead of the plane mirror to reflect the light beam group. There is no need to secure depth, and the installation location is not limited.

次に、本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
これより、立体映像表示装置について、6つの実施形態(第一実施形態〜第六実施形態)について説明する。各実施形態の構成を説明し、続いて動作を説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate.
From this, 6 embodiment (1st embodiment-6th embodiment) is described about a stereoscopic video display apparatus. The configuration of each embodiment will be described, and then the operation will be described.

(立体映像表示装置[第一実施形態]の構成)
図1は、立体映像表示装置(第一実施形態)の概略図である。この図1に示すように、立体映像表示装置1は、IP原理に基づいて、入力された(または生成された)要素画像群により立体映像を表示するものであって、映像投射手段3と、凸レンズ(レンズ)5と、ハーフミラー7と、第一レンズ群9と、平面鏡11とを備えている。
(Configuration of stereoscopic image display apparatus [first embodiment])
FIG. 1 is a schematic diagram of a stereoscopic image display apparatus (first embodiment). As shown in FIG. 1, a stereoscopic video display device 1 displays a stereoscopic video by an input (or generated) element image group based on the IP principle, and includes a video projection unit 3, A convex lens (lens) 5, a half mirror 7, a first lens group 9, and a plane mirror 11 are provided.

そして、この立体映像表示装置1は、立体映像を構成するための複数の要素画像からなる要素画像群を投射する映像投射手段3から、所定位置に配置したハーフミラー7および平面鏡11を介し、ハーフミラー7で光路の向きを変えて平面鏡11で反射し、再びハーフミラー7を透過して観察される立体映像の観察位置までの光路を有している。   The stereoscopic video display device 1 is configured to transmit half of a half-image mirror 7 and a plane mirror 11 disposed at predetermined positions from a video projection unit 3 that projects an element image group including a plurality of element images for forming a stereoscopic image. The direction of the optical path is changed by the mirror 7, the light is reflected by the plane mirror 11, and has an optical path to the observation position of the stereoscopic image observed through the half mirror 7 again.

映像投射手段3は、入力された要素画像群により構成される2次元映像を投射するものである。なお、要素画像群は、表示される立体映像が逆奥行き像になることを回避するために、処理が施されたもの、或いは、逆奥行き像を回避するような撮像方法に従って取得されたものである。   The video projecting means 3 projects a two-dimensional video composed of the input elemental image group. Note that the element image group is one that has been processed in order to avoid a stereoscopic image to be displayed as a reverse depth image, or acquired according to an imaging method that avoids a reverse depth image. is there.

凸レンズ5は、映像投射手段3で投射された要素画像群を成す光線群を、主光線が互いに平行な光線群(以下、平行光線群とする)にするものである。この凸レンズ5は、大口径、映像投射手段3の近傍に配置された際に映像投射手段3の画角をカバーできる大きさを備えている。なお、この凸レンズ5で平行光線群にする光線群において、主光線とは、映像投射手段3の投射レンズ(図示せず)の絞りの中心を通過する光の束である。   The convex lens 5 turns the light ray group forming the elemental image group projected by the video projection unit 3 into a light ray group in which principal rays are parallel to each other (hereinafter referred to as a parallel light ray group). The convex lens 5 has a large aperture and a size that can cover the angle of view of the video projection means 3 when placed in the vicinity of the video projection means 3. In the light ray group which is made into a parallel light ray group by the convex lens 5, the principal ray is a bundle of light passing through the center of the stop of the projection lens (not shown) of the image projection means 3.

ハーフミラー7は、凸レンズ5から出射された平行光線群を、第一レンズ群9が構成する平面に垂直に入射するように方向を変換すると共に、当該平行光線群が反射された反射光を透過するものである。   The half mirror 7 changes the direction of the parallel light beam emitted from the convex lens 5 so as to be perpendicularly incident on the plane formed by the first lens group 9 and transmits the reflected light reflected by the parallel light beam group. To do.

第一レンズ群9は、平行光線群(要素画像群)に含まれる1つ1つの要素画像に対応するように複数の微小な視野レンズが一平面上に配列されたもので、ハーフミラー7で方向が変換された平行光線群およびこの平行光線群が反射された反射光を透過するものである。なお、ハーフミラー7で方向が変換され、この第一レンズ群9に入射する平行光線群は、映像投射手段3の投射レンズ(図示せず)の作用により、当該第一レンズ群9が構成する平面上に要素画像が結像するように予め調整されている。また、この平行光線群の主光線のうち、当該第一レンズ群9を構成する各視野レンズの中央に入射する成分は、レンズの中央を透過した後も互いに平行であり、透過した後に平面鏡11で反射した反射光も当該第一レンズ群9が構成する平面に対して、垂直に入射することになる。   The first lens group 9 includes a plurality of minute field lenses arranged on one plane so as to correspond to each element image included in the parallel light group (element image group). The parallel light beam whose direction has been changed and the reflected light reflected by the parallel light beam are transmitted. Note that the parallel light ray group whose direction is changed by the half mirror 7 and incident on the first lens group 9 is constituted by the first lens group 9 by the action of a projection lens (not shown) of the image projection means 3. It is adjusted in advance so that the element image is formed on the plane. In addition, the components incident on the center of each field lens constituting the first lens group 9 among the principal rays of the parallel light group are parallel to each other even after passing through the center of the lens, and after passing through the plane mirror 11. The reflected light reflected at 1 is also incident perpendicular to the plane formed by the first lens group 9.

平面鏡11は、第一レンズ群9を通過した平行光線群(要素画像群)を反射させ、この反射させた反射光を、再び第一レンズ9に入射するものである。なお、この平面鏡11で反射された反射光は、互いに平行な光線であり、第一レンズ群9が構成する平面に垂直に入射し、当該第一レンズ群9およびハーフミラー7を透過し、観察者Oが立体映像を観察する方向に進む。   The plane mirror 11 reflects the parallel light beam group (element image group) that has passed through the first lens group 9, and the reflected light that has been reflected enters the first lens 9 again. The reflected light reflected by the plane mirror 11 is a light beam parallel to each other, is incident perpendicularly to the plane formed by the first lens group 9, passes through the first lens group 9 and the half mirror 7, and is observed. The person O proceeds in the direction of observing the stereoscopic image.

これまで、この立体映像表示装置1において、映像投射手段3で投射された要素画像群の中で、凸レンズ5、ハーフミラー7を介して、第一レンズ9の各視野レンズの中心を透過する光線(主光線)について説明してきたが、ここで、図2を参照して、第一レンズ9の各視野レンズを透過する主光線以外の周辺の光線を含めて一連の作用(光線群の進行方向等)を詳細に説明する。   Up to now, in the stereoscopic image display apparatus 1, the light beam that passes through the center of each field lens of the first lens 9 through the convex lens 5 and the half mirror 7 in the elemental image group projected by the video projection means 3. (Chief ray) has been described. Here, referring to FIG. 2, a series of actions including the peripheral rays other than the chief ray that pass through each field lens of the first lens 9 (the traveling direction of the ray group) Etc.) will be described in detail.

図2(a)は、映像投射手段で投射された要素画像群を成す光線群が凸レンズ、第一レンズ群を介して、平面鏡に至るまでを示した図である。なお、この図2(a)では、ハーフミラー7を省略して、要素画像群を成す光線群が直進するように図示している。この図2(a)に示すように、映像投射手段3の射出瞳の位置は、凸レンズ5の焦点距離fになるように設計されている。この射出瞳の中心から投射される要素画像群を成す光線群の中で、主光線群(主光線の束)が互いに平行な平行光線群になる。 FIG. 2A is a diagram showing a group of light beams forming an elemental image group projected by the video projection unit up to a plane mirror via a convex lens and a first lens group. In FIG. 2A, the half mirror 7 is omitted, and the light beam group constituting the element image group is shown to travel straight. As shown in FIG. 2A, the position of the exit pupil of the video projection means 3 is designed to be the focal length f 0 of the convex lens 5. Among the light ray groups forming the element image group projected from the center of the exit pupil, the principal ray group (bundle of principal rays) becomes a parallel ray group parallel to each other.

図2(b)および図2(c)は、第一レンズ群および平面鏡付近における光線群を示した図である。図2(b)に示すように、第一レンズ群9および平面鏡11は、当該第一レンズ群9を構成する視野レンズ9aの焦点距離fの1/2(f/2)隔てて配置されている。そして、図2(b)および図2(c)に示すように、平面鏡11では、平行光線群を反射する際に、あたかも、当該平面鏡11を挟んで第一レンズ群9と左右対称となるレンズ群が存在して、このレンズ群を透過するような光線群を、反射光として出射している。なお、図2(b)では、第一レンズ群9と左右対称となるレンズ群を点線で図示している。   FIG. 2B and FIG. 2C are views showing a light beam group in the vicinity of the first lens group and the plane mirror. As shown in FIG. 2B, the first lens group 9 and the plane mirror 11 are arranged with a distance of 1/2 (f / 2) of the focal length f of the field lens 9a constituting the first lens group 9. Yes. As shown in FIGS. 2B and 2C, when the plane mirror 11 reflects the parallel light beam group, it is as if left and right symmetrical with the first lens group 9 with the plane mirror 11 in between. There is a group, and a group of light rays that pass through the lens group is emitted as reflected light. In FIG. 2B, a lens group that is symmetric with respect to the first lens group 9 is indicated by a dotted line.

そして、第一レンズ群9の各視野レンズ9aの位置に結像した要素画像は、点線で示したレンズ群の各レンズに集光し、当該要素画像群内の位置に応じた角度をもって、平面鏡11から出射されている。すなわち、第一レンズ群9と左右対称となるレンズ群はIP方式における要素レンズとして作用することになる。図2(c)では、この作用を平面鏡11の反射光として図示したものであり、要素画像群を投射した投射側から見て同じ側に視域が形成されることになる。   Then, the element image formed at the position of each field lens 9a of the first lens group 9 is condensed on each lens of the lens group indicated by a dotted line, and has a plane mirror with an angle corresponding to the position in the element image group. 11 is emitted. That is, the lens group that is symmetrical with the first lens group 9 acts as an element lens in the IP system. In FIG. 2C, this action is illustrated as reflected light of the plane mirror 11, and a viewing zone is formed on the same side as viewed from the projection side on which the element image group is projected.

また、図2(d)は、立体映像表示装置による視域形成の様子を示した図である。この図2(d)に示すように、第一レンズ群9を構成する各視野レンズ9aから出射される要素画像群によって構成される角度範囲に視域が形成される。   FIG. 2D is a diagram showing a state of viewing zone formation by the stereoscopic video display device. As shown in FIG. 2D, a viewing zone is formed in an angular range constituted by elemental image groups emitted from the field lenses 9a constituting the first lens group 9.

このように、図1に示した立体映像表示装置1によれば、前面(要素画像群の投射側であり、且つ、立体映像の観察側)から要素画像群を投射することで、立体映像(IP立体映像)を観察することができ、且つ、従来の装置のように、拡散板を用いた場合に発生するような解像度が劣化することのない立体映像が得られる。   As described above, according to the stereoscopic video display device 1 shown in FIG. 1, by projecting the element image group from the front surface (the projection side of the element image group and the observation side of the stereoscopic image), the stereoscopic image ( IP stereoscopic video) can be observed, and a stereoscopic video that does not deteriorate in resolution as in the case of using a diffuser plate can be obtained as in a conventional apparatus.

なお、この立体映像表示装置1では、縦横を含めた全方向に視差を再現することが可能なように、第一レンズ群9を構成する視野レンズを2次元状に配置した構成を想定している。しかし、立体映像を利用する利用分野によっては、水平方向のみ視差を実現すればよい場合がある。この場合、各要素画像を垂直方向に短冊状に配置し、第一レンズ群9の各視野レンズを、水平方向のみに屈折作用のあるレンチキュラーレンズを用いるものとする。この場合さらに、垂直方向のみの拡散特性を有する拡散シートまたはピッチが十分に細かい水平方向の配列を持ったレンチキュラーレンズシートを用いる。   The stereoscopic image display device 1 assumes a configuration in which the field lenses constituting the first lens group 9 are two-dimensionally arranged so that parallax can be reproduced in all directions including the vertical and horizontal directions. Yes. However, depending on the field of use in which stereoscopic video is used, it may be necessary to realize parallax only in the horizontal direction. In this case, each element image is arranged in a strip shape in the vertical direction, and each field lens of the first lens group 9 is a lenticular lens having a refractive action only in the horizontal direction. In this case, a diffusion sheet having diffusion characteristics only in the vertical direction or a lenticular lens sheet having a horizontal arrangement with a sufficiently fine pitch is used.

(立体映像表示装置[第一実施形態]の動作)
次に、図3に示すフローチャートを参照して、立体映像表示装置1の動作を説明する(適宜、図1参照)。
まず、立体映像表示装置1は、映像投射手段3によって、入力された要素画像群を、凸レンズ5に投射する(ステップS1)。続いて、立体映像表示装置1は、凸レンズ5によって、要素画像群を成す光線群を、平行光線群とし、ハーフミラー7によって、当該平行光線群の進行方向を変換する(ステップS2)。
(Operation of stereoscopic image display device [first embodiment])
Next, the operation of the stereoscopic video display apparatus 1 will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 3 (see FIG. 1 as appropriate).
First, the stereoscopic video display apparatus 1 projects the input elemental image group onto the convex lens 5 by the video projection unit 3 (step S1). Subsequently, the stereoscopic image display apparatus 1 uses the convex lens 5 to convert the light beam group forming the element image group into a parallel light beam group, and converts the traveling direction of the parallel light beam group with the half mirror 7 (step S2).

そして、立体映像表示装置1は、第一レンズ群9によって、平行光線群を透過させ、平面鏡11によって、当該平行光線群を反射して(ステップS3)、この反射した反射光を第一レンズ群9およびハーフミラー7を透過させることで、立体映像を表示する(ステップS4)。   Then, the stereoscopic image display apparatus 1 transmits the parallel light beam group by the first lens group 9, reflects the parallel light beam group by the plane mirror 11 (step S <b> 3), and uses this reflected reflected light as the first lens group. 9 and the half mirror 7 are transmitted to display a stereoscopic image (step S4).

(立体映像表示装置[第二実施形態]の構成)
次に、図4を参照して、立体映像表示装置(第二実施形態)の構成を説明する。図4は、立体映像表示装置(第二実施形態)の概略図である。この図4に示すように、立体映像表示装置1Aは、IP原理に基づいて、入力された(または生成された)要素画像群により立体映像を表示するものであって、映像投射手段3と、ハーフミラー7と、第一レンズ群9と、平面鏡11と、凸レンズ13とを備えている。図1に示した立体映像表示装置1と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
(Configuration of stereoscopic image display device [second embodiment])
Next, the configuration of the stereoscopic video display device (second embodiment) will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a schematic diagram of a stereoscopic video display device (second embodiment). As shown in FIG. 4, the stereoscopic video display device 1 </ b> A displays a stereoscopic video by an input (or generated) element image group based on the IP principle, and includes a video projection unit 3, A half mirror 7, a first lens group 9, a plane mirror 11, and a convex lens 13 are provided. The same components as those of the stereoscopic video display device 1 shown in FIG.

凸レンズ13は、図1に示した凸レンズ5を、第一レンズ群9に近接した位置に配置したものである。この凸レンズ13は、映像投射手段3から投射された要素画像群を成す光線群の主光線を、第一レンズ群9が構成する平面上に垂直に入射するようにするものである。   The convex lens 13 is obtained by arranging the convex lens 5 shown in FIG. 1 at a position close to the first lens group 9. The convex lens 13 makes the principal rays of the light ray group forming the elemental image group projected from the video projection means 3 vertically incident on the plane formed by the first lens group 9.

この凸レンズ13により第一レンズ群9に入射した光線群は、当該第一レンズ群9を経由して、平面鏡11で全反射され、全反射された反射光は、再び第一レンズ群9に入射する。この場合に、光線群が平面鏡11で反射した反射光は凸レンズ13により再び集束作用を受けるので、観察者が立体映像を観察する観察位置に、効果的に視域が集束することになる。なお、この凸レンズ13によって、集束作用を受けた反射光を集束反射光という。   The light beam incident on the first lens group 9 by the convex lens 13 is totally reflected by the plane mirror 11 via the first lens group 9, and the totally reflected light is incident on the first lens group 9 again. To do. In this case, the reflected light reflected by the plane mirror 11 is again focused by the convex lens 13, so that the viewing zone is effectively focused on the observation position where the observer observes the stereoscopic image. Note that the reflected light that has been focused by the convex lens 13 is referred to as focused reflected light.

これら、立体映像表示装置1Aの一連の作用(光線群の進行方向等)について、図5を参照して説明する(適宜、図4参照)。
図5(a)は、映像投射手段で投射された要素画像群を成す光線群が凸レンズ、第一レンズ群を介して、平面鏡に至るまでを示した図である。なお、この図5(a)では、ハーフミラー7を省略して、要素画像群を成す光線群が直進するように図示している。この図5(a)に示すように、映像投射手段3の射出瞳の位置は、凸レンズ5の焦点距離fになるように設計されている。この射出瞳の中心から投射される要素画像群を成す光線群の中で、主光線群(主光線の束)が互いに平行な平行光線群になる。
A series of actions (such as the traveling direction of the light beam) of the stereoscopic image display apparatus 1A will be described with reference to FIG. 5 (see FIG. 4 as appropriate).
FIG. 5A is a diagram showing a group of light beams forming an elemental image group projected by the video projection unit up to a plane mirror via a convex lens and a first lens group. In FIG. 5A, the half mirror 7 is omitted, and the light beam group forming the element image group is shown to travel straight. As shown in FIG. 5A, the position of the exit pupil of the image projection means 3 is designed to be the focal length f 0 of the convex lens 5. Among the light ray groups forming the element image group projected from the center of the exit pupil, the principal ray group (bundle of principal rays) becomes a parallel ray group parallel to each other.

この図5(a)において、第一レンズ群9と平面鏡11とは、当該第一レンズ群9を構成する視野レンズ9aの焦点距離fの1/2(f/2)離れて配置されている。   In FIG. 5A, the first lens group 9 and the plane mirror 11 are arranged at a distance of 1/2 (f / 2) of the focal length f of the field lens 9a constituting the first lens group 9. .

なお、この立体映像表示装置1Aにおいて、映像投射手段3によって投射される要素画像群は、映像投射手段3の投射レンズ3aの作用により、第一レンズ群9が構成する平面上に結像するように調整されている。さらに、第一レンズ群9が構成する平面上に結像する像のサイズは、各要素画像が当該第一レンズ群9を構成する各視野レンズのサイズに予め調整されている。   In this stereoscopic video display device 1A, the elemental image group projected by the video projection unit 3 is formed on the plane formed by the first lens group 9 by the action of the projection lens 3a of the video projection unit 3. Has been adjusted. Further, the size of the image formed on the plane formed by the first lens group 9 is adjusted in advance so that each element image is the size of each field lens that forms the first lens group 9.

図5(b)は、凸レンズ、第一レンズ群および平面鏡付近における光線群について、平面鏡の反射作用を示した図である。この図5(b)に示すように、平面鏡11の反射作用によって当該平面鏡11で反射した光線群は、再び第一レンズ群9および凸レンズ13の作用を受ける。すなわち、平面鏡11では、平行光線群を反射する際に、あたかも、当該平面鏡11を挟んで第一レンズ群9および凸レンズ13と左右対称となるレンズ群およびレンズが存在して、このレンズ群およびレンズを透過するような光線群を、反射光として出射している。すなわち、第一レンズ群9および凸レンズ13と左右対称となるレンズ群およびレンズは、IPの原理における要素レンズおよび出射側に配置される集光レンズとして作用する。   FIG. 5B is a diagram showing the reflecting action of the plane mirror with respect to the convex lens, the first lens group, and the light beam group in the vicinity of the plane mirror. As shown in FIG. 5B, the light beam group reflected by the plane mirror 11 by the reflection action of the plane mirror 11 is again subjected to the actions of the first lens group 9 and the convex lens 13. That is, in the plane mirror 11, when reflecting a parallel light beam group, there exists a lens group and a lens which are symmetrical with the first lens group 9 and the convex lens 13 with the plane mirror 11 interposed therebetween. A light ray group that passes through the light is emitted as reflected light. That is, the lens group and the lens which are symmetrical with the first lens group 9 and the convex lens 13 act as an element lens in the IP principle and a condenser lens arranged on the emission side.

そして、第一レンズ群9の各視野レンズ9aの位置に結像した要素画像は、点線で示したレンズ群の各レンズに集光し、当該要素画像群内の位置に応じた角度をもって、平面鏡11から出射されている。   Then, the element image formed at the position of each field lens 9a of the first lens group 9 is condensed on each lens of the lens group indicated by a dotted line, and has a plane mirror with an angle corresponding to the position in the element image group. 11 is emitted.

この図5(b)において、平面鏡11の左側に図示した部分は、光線群が当該平面鏡11にて反射した後の様子を示したものである(実際には平面鏡11で反射してしまうので、この図5(b)はあくまでも原理の説明上示したものである)。この部分は、第一レンズ群9および凸レンズ13と左右対称となるレンズ群およびレンズを透過した後の光線群を示している。このうち、上方に示した光線群は要素画像内の1つの画素がどのような経路をとるかを、下方に示した光線群は1つの要素画像全体がどのような経路をとるかを示している。この光線群は、凸レンズ13と左右対称となるレンズの作用を受け、焦点距離f離れた位置に集束し、この集束した位置付近に視域を形成する。この集束した位置付近に形成される視域を、図5(c)に示す。なお、図5(c)は、平面鏡で光線群が反射した際の視域について示した図である。 In FIG. 5B, the portion illustrated on the left side of the plane mirror 11 shows a state after the light beam group is reflected by the plane mirror 11 (in fact, it is reflected by the plane mirror 11; FIG. 5 (b) is merely shown for explanation of the principle). This portion shows a lens group that is bilaterally symmetric with the first lens group 9 and the convex lens 13 and a light beam group that has passed through the lens. Of these, the ray group shown at the top shows what path one pixel in the element image takes, and the ray group shown at the bottom shows what path the whole element image takes. Yes. This light ray group is subjected to the action of a lens that is symmetrical to the convex lens 13 and converges at a position away from the focal distance f 0 , and forms a viewing zone near the converged position. The viewing zone formed in the vicinity of this converged position is shown in FIG. In addition, FIG.5 (c) is the figure shown about the viewing zone when a light ray group reflects with a plane mirror.

この図5(c)に示すように、平面鏡11で反射した反射光は、第一レンズ群9を構成する視野レンズ9aにおいてそれぞれ要素画像に対して要素レンズとして作用し、凸レンズ13によって、一定幅の視域を構成する。   As shown in FIG. 5 (c), the reflected light reflected by the plane mirror 11 acts as an element lens for each element image in the field lens 9 a constituting the first lens group 9, and has a constant width by the convex lens 13. Configure the viewing zone.

この立体映像表示装置1Aによれば、前面(要素画像群の投射側であり、且つ、立体映像の観察側)から要素画像群を投射することで、立体映像(IP立体映像)を観察することができ、且つ、従来の装置のように、拡散板を用いた場合に発生するような解像度が劣化することのない立体映像が得られる。   According to this stereoscopic video display device 1A, the stereoscopic video (IP stereoscopic video) is observed by projecting the elementary image group from the front surface (the projection side of the elementary image group and the stereoscopic video viewing side). In addition, as in the conventional apparatus, a stereoscopic image can be obtained in which the resolution is not deteriorated as occurs when a diffusion plate is used.

なお、この立体映像表示装置1Aでは、縦横を含めた全方向に視差を再現することが可能なように、第一レンズ群9を構成する視野レンズを2次元状に配置した構成を想定している。しかし、立体映像を利用する利用分野によっては、水平方向のみ視差を実現すればよい場合がある。この場合、第一レンズ群9を垂直方向に短冊状に配置し、第一レンズ群9の各視野レンズを、水平方向のみに屈折作用のあるレンチキュラーレンズを用いるものとする。この場合さらに、垂直方向のみの拡散特性を有する拡散シートまたはピッチが十分に細かい水平方向の配列を持ったレンチキュラーレンズシートを用いる。   The stereoscopic image display apparatus 1A assumes a configuration in which the field lenses constituting the first lens group 9 are two-dimensionally arranged so that parallax can be reproduced in all directions including vertical and horizontal directions. Yes. However, depending on the field of use in which stereoscopic video is used, it may be necessary to realize parallax only in the horizontal direction. In this case, the first lens group 9 is arranged in a strip shape in the vertical direction, and each field lens of the first lens group 9 is a lenticular lens having a refractive action only in the horizontal direction. In this case, a diffusion sheet having diffusion characteristics only in the vertical direction or a lenticular lens sheet having a horizontal arrangement with a sufficiently fine pitch is used.

(立体映像表示装置[第二実施形態]の動作)
次に、図6に示すフローチャートを参照して、立体映像表示装置1Aの動作を説明する(適宜、図4参照)。
まず、立体映像表示装置1Aは、映像投射手段3によって、入力された要素画像群を、ハーフミラー7に投射する(ステップS11)。続いて、立体映像表示装置1Aは、ハーフミラー7によって、当該光線群の進行方向を変換する(ステップS12)。
(Operation of stereoscopic image display device [second embodiment])
Next, the operation of the stereoscopic video display apparatus 1A will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 6 (see FIG. 4 as appropriate).
First, the stereoscopic video display apparatus 1A projects the input elemental image group onto the half mirror 7 by the video projection unit 3 (step S11). Subsequently, the stereoscopic image display apparatus 1 </ b> A converts the traveling direction of the light beam group by the half mirror 7 (step S <b> 12).

そして、立体映像表示装置1Aは、凸レンズ13および第一レンズ群9によって、光線群を透過させ、平面鏡11によって、当該光線群を反射して(ステップS13)、この反射した反射光を第一レンズ群9、凸レンズ13およびハーフミラー7を透過させることで、立体映像を表示する(ステップS14)。なお、この立体映像表示装置1Aでは、反射光が凸レンズ13を透過する際に集束し、集束反射光となって、観察側に出射されることになる。   Then, the stereoscopic image display apparatus 1A transmits the light beam group by the convex lens 13 and the first lens group 9, reflects the light beam group by the plane mirror 11 (step S13), and reflects the reflected light reflected by the first lens. A stereoscopic image is displayed by transmitting through the group 9, the convex lens 13 and the half mirror 7 (step S14). In this stereoscopic image display apparatus 1A, the reflected light is converged when passing through the convex lens 13, and becomes converged reflected light and is emitted to the observation side.

(立体映像表示装置[第三実施形態]の構成)
次に、図7を参照して、立体映像表示装置(第三実施形態)の構成を説明する。図7は、立体映像表示装置(第三実施形態)の概略図である。この図7に示すように、立体映像表示装置1Bは、IP原理に基づいて、入力された(または生成された)要素画像群により立体映像を表示するものであって、映像投射手段3と、ハーフミラー7と、第一レンズ群9と、凸レンズ15と、平面鏡11とを備えている。図1に示した立体映像表示装置1と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
(Configuration of stereoscopic image display device [third embodiment])
Next, with reference to FIG. 7, the configuration of the stereoscopic video display device (third embodiment) will be described. FIG. 7 is a schematic diagram of a stereoscopic video display device (third embodiment). As shown in FIG. 7, the stereoscopic video display device 1B displays a stereoscopic video by an input (or generated) elemental image group based on the IP principle, and includes video projection means 3, A half mirror 7, a first lens group 9, a convex lens 15, and a plane mirror 11 are provided. The same components as those of the stereoscopic video display device 1 shown in FIG.

凸レンズ15は、図1に示した凸レンズ5を、平面鏡11に密接して設けられたものである。この凸レンズ15は、映像投射手段3から投射された要素画像群を成す光線群の主光線を、第一レンズ群9を経由した後に、平面鏡11が構成する平面上に垂直に入射するようにするものである。   The convex lens 15 is a lens in which the convex lens 5 shown in FIG. This convex lens 15 causes the principal rays of the light ray group forming the elemental image group projected from the video projecting means 3 to be incident perpendicularly on the plane formed by the plane mirror 11 after passing through the first lens group 9. Is.

なお、この凸レンズ15を透過した光線群は、平面鏡11で反射後、再び凸レンズ15を通り、ここで、光線群の主光線は、集束作用を受けた後、第一レンズ群9を再度経由して、観察者が位置する観察位置に効果的に集束する。ここで、図8を参照して、これら一連の作用(光線群の進行方向等)を詳細に説明する。   The light beam transmitted through the convex lens 15 is reflected by the plane mirror 11 and then passes again through the convex lens 15. Here, the chief rays of the light beam group undergo a focusing action and then pass through the first lens group 9 again. Thus, it is effectively focused on the observation position where the observer is located. Here, with reference to FIG. 8, a series of these actions (such as the traveling direction of the light group) will be described in detail.

図8はハーフミラーの作用を含めて(反射作用を考慮せず)、立体映像表示装置の作用を説明した図である。なお、図8では、当該ハーフミラー7の図示を省略している。この図8に示すように、立体映像表示装置1Bにおいて、映像投射手段3の射出瞳の位置は、大口径の凸レンズ15の焦点距離になるように配置されている。   FIG. 8 is a diagram illustrating the operation of the stereoscopic image display device including the operation of the half mirror (without considering the reflection operation). In FIG. 8, the half mirror 7 is not shown. As shown in FIG. 8, in the stereoscopic video display device 1 </ b> B, the position of the exit pupil of the video projection unit 3 is arranged to be the focal length of the large-diameter convex lens 15.

そして、この映像投射手段3で投射する要素画像群は、当該映像投射手段3の投射レンズ3aの作用により、第一レンズ群9の位置に結像するように調整されている。なお、結像する要素画像の像サイズは、当該第一レンズ群9を構成する各視野レンズ9aに対応するように調整されている。   The element image group projected by the video projection unit 3 is adjusted to form an image at the position of the first lens group 9 by the action of the projection lens 3 a of the video projection unit 3. The image size of the elemental image to be formed is adjusted so as to correspond to each field lens 9 a constituting the first lens group 9.

これによって、映像投射手段3で投射される光線群の複数の主光線(主光線群)は、凸レンズ15を経由した後、互いに平行になり、この状態で平面鏡11において反射作用を受ける。そして、平面鏡11で反射された主光線群は、観察者が位置する観察位置に向けて、第一レンズ群9と等価であり、左右対称となる仮想的なレンズからの焦点距離において視域を形成し、当該仮想的なレンズの作用により集束する。   As a result, the plurality of principal rays (principal ray group) of the light ray group projected by the image projection means 3 pass through the convex lens 15 and become parallel to each other, and in this state, are subjected to the reflection action in the plane mirror 11. Then, the principal ray group reflected by the plane mirror 11 is equivalent to the first lens group 9 toward the observation position where the observer is located, and the viewing zone is set at a focal length from a virtual lens that is symmetric. Formed and focused by the action of the virtual lens.

ここで、立体映像表示装置1Bにおいて、凸レンズ15の作用を実現する手段について、図9を参照して説明する(適宜、図7参照)。図9では、ハーフミラー7(図7)の反射作用および透過作用を含めた形式で且つ当該ハーフミラー7の図示を省略している。   Here, means for realizing the action of the convex lens 15 in the stereoscopic image display apparatus 1B will be described with reference to FIG. 9 (see FIG. 7 as appropriate). In FIG. 9, the half mirror 7 is omitted in a form including the reflection action and the transmission action of the half mirror 7 (FIG. 7).

凸レンズ15は、図9(a)に示したように、両凸レンズの他、図9(b)に示したように、平凸レンズとして構成し、平面側を鏡面加工することにより、平面鏡11(図7)と凸レンズ15の作用を同時に有すことができる。   As shown in FIG. 9A, the convex lens 15 is configured as a plano-convex lens as shown in FIG. 9B in addition to the biconvex lens, and the plane side is mirror-finished so that the plane mirror 11 (FIG. 7) and the function of the convex lens 15 can be provided simultaneously.

また、図9(c)に示したように、凸レンズ15を用いずに、平面鏡11(図7)の代わりに、焦点距離が凸レンズ15の焦点距離の1/2である凹面鏡15aによって構成することができる。さらに、図示をしていないが、凹面鏡15aには、反射面が平面上にそろって形成されるフレネルミラーを用いることもできる。   Further, as shown in FIG. 9C, the convex lens 15 is not used, and instead of the plane mirror 11 (FIG. 7), a concave mirror 15a whose focal length is ½ of the focal length of the convex lens 15 is used. Can do. Further, although not shown, the concave mirror 15a may be a Fresnel mirror having a reflective surface formed on a flat surface.

この立体映像表示装置1Bによれば、前面(要素画像群の投射側であり、且つ、立体映像の観察側)から要素画像群を投射することで、立体映像(IP立体映像)を観察することができ、且つ、従来の装置のように、拡散板を用いた場合に発生するような解像度が劣化することのない立体映像が得られる。   According to this stereoscopic video display device 1B, a stereoscopic video (IP stereoscopic video) is observed by projecting the elementary image group from the front surface (the projection side of the elementary image group and the stereoscopic video viewing side). In addition, as in the conventional apparatus, a stereoscopic image can be obtained in which the resolution is not deteriorated as occurs when a diffusion plate is used.

なお、この立体映像表示装置1Bでは、縦横を含めた全方向に視差を再現することが可能なように、第一レンズ群9を構成する視野レンズを2次元状に配置した構成を想定している。しかし、立体映像を利用する利用分野によっては、水平方向のみ視差を実現すればよい場合がある。この場合、各要素画像を垂直方向に短冊状に配置し、第一レンズ群9の各視野レンズを、水平方向のみに屈折作用のあるレンチキュラーレンズを用いるものとする。この場合さらに、垂直方向のみの拡散特性を有する拡散シートまたはピッチが十分に細かい水平方向の配列を持ったレンチキュラーレンズシートを用いる。   Note that this stereoscopic image display device 1B assumes a configuration in which the field lenses constituting the first lens group 9 are two-dimensionally arranged so that parallax can be reproduced in all directions including vertical and horizontal directions. Yes. However, depending on the field of use in which stereoscopic video is used, it may be necessary to realize parallax only in the horizontal direction. In this case, each element image is arranged in a strip shape in the vertical direction, and each field lens of the first lens group 9 is a lenticular lens having a refractive action only in the horizontal direction. In this case, a diffusion sheet having diffusion characteristics only in the vertical direction or a lenticular lens sheet having a horizontal arrangement with a sufficiently fine pitch is used.

(立体映像表示装置[第三実施形態]の動作)
次に、図10に示すフローチャートを参照して、立体映像表示装置1Bの動作を説明する(適宜、図7参照)。
まず、立体映像表示装置1Bは、映像投射手段3によって、入力された要素画像群を、ハーフミラー7に投射する(ステップS21)。続いて、立体映像表示装置1Bは、ハーフミラー7によって、当該光線群の進行方向を変換する(ステップS22)。
(Operation of stereoscopic image display device [third embodiment])
Next, the operation of the stereoscopic video display device 1B will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 10 (see FIG. 7 as appropriate).
First, the stereoscopic video display apparatus 1B projects the input elemental image group onto the half mirror 7 by the video projection unit 3 (step S21). Subsequently, the stereoscopic image display apparatus 1B converts the traveling direction of the light beam group by the half mirror 7 (step S22).

そして、立体映像表示装置1Bは、第一レンズ群9および凸レンズ15によって、光線群を透過させ、平面鏡11によって、当該光線群を反射して(ステップS23)、この反射した反射光を凸レンズ15、第一レンズ群9およびハーフミラー7を透過させることで、立体映像を表示する(ステップS24)。なお、この立体映像表示装置1Bでは、反射光が凸レンズ15を透過する際に集束し、集束反射光となって、観察側に出射されることになる。   Then, the stereoscopic image display apparatus 1B transmits the light beam group by the first lens group 9 and the convex lens 15, reflects the light beam group by the plane mirror 11 (step S23), and reflects the reflected light to the convex lens 15, A stereoscopic image is displayed by transmitting through the first lens group 9 and the half mirror 7 (step S24). In this stereoscopic image display device 1B, the reflected light is converged when passing through the convex lens 15, and becomes converged reflected light that is emitted to the observation side.

(立体映像表示装置[第四実施形態]の構成)
次に、図11を参照して、立体映像表示装置(第四実施形態)の構成を説明する。図11は、立体映像表示装置(第四実施形態)の概略図である。この図11に示すように、立体映像表示装置1Cは、IP原理に基づいて、入力された(または生成された)要素画像群により立体映像を表示するものであって、映像投射手段3と、凸レンズ5と、第一レンズ群9と、平面鏡11とを備えている。図1に示した立体映像表示装置1と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
(Configuration of stereoscopic image display apparatus [fourth embodiment])
Next, with reference to FIG. 11, the configuration of the stereoscopic video display device (fourth embodiment) will be described. FIG. 11 is a schematic diagram of a stereoscopic video display device (fourth embodiment). As shown in FIG. 11, the stereoscopic video display device 1 </ b> C displays a stereoscopic video by an input (or generated) element image group based on the IP principle, and includes a video projection unit 3, A convex lens 5, a first lens group 9, and a plane mirror 11 are provided. The same components as those of the stereoscopic video display device 1 shown in FIG.

そして、この立体映像表示装置1Cは、立体映像を構成するための複数の要素画像からなる要素画像群を投射する映像投射手段3から、所定位置に配置した平面鏡11を介して反射して、立体映像を観察する観察位置までの光路を有している。   The stereoscopic image display apparatus 1C reflects the image from the image projection unit 3 that projects an element image group including a plurality of element images for forming a stereoscopic image through a plane mirror 11 arranged at a predetermined position, and It has an optical path to an observation position for observing an image.

この立体映像表示装置1Cでは、前面投写型の構成、映像投射手段3から要素画像群を投射する方向を、立体映像を観察する方向と同じ方向に保ったままで、図1に示した立体映像表示装置1の構成から、ハーフミラー7を省略するようにしたものである。
なお、この立体映像表示装置1Cでは、映像投射手段3によって、要素画像群により構成される2次元映像を投射すると、当該2次元映像を構成する光線群が、大口径の凸レンズ5によって、当該光線群の主光線群が互いに平行なものになる。
In this stereoscopic video display device 1C, the front projection type configuration, the direction in which the element image group is projected from the video projection means 3 is maintained in the same direction as the direction in which the stereoscopic video is observed, and the stereoscopic video display shown in FIG. The half mirror 7 is omitted from the configuration of the apparatus 1.
In this stereoscopic video display device 1C, when a two-dimensional video composed of elemental image groups is projected by the video projection means 3, the light beams constituting the two-dimensional video are reflected by the convex lens 5 having a large diameter. The principal ray groups of the group are parallel to each other.

また、この映像投射手段3では、投射レンズ3aと2次元映像を表示するマイクロディスプレイデバイスとの配置関係が、いわゆるレンズシフトされた関係となっており、映像投射の画角が下方向(図11中)に偏った投射作用を有するように構成されている。そして、映像投射手段3によって投射される2次元映像の有効画角の中央を示す直線(一点鎖線)をこの場合の光軸とすると、この光軸は映像投射手段3の絞りの中心と、凸レンズ5の中心とを通り、第一レンズ群9および平面鏡11が構成する平面の中心に達するものとしている。   Further, in this video projection means 3, the arrangement relationship between the projection lens 3a and the micro display device for displaying the two-dimensional video is a so-called lens shifted relationship, and the angle of view of the video projection is downward (FIG. 11). It is configured to have a projection action biased to the middle. Then, if a straight line (dashed line) indicating the center of the effective field angle of the two-dimensional image projected by the video projection unit 3 is an optical axis in this case, this optical axis is the center of the diaphragm of the video projection unit 3 and a convex lens. 5, and reaches the center of the plane formed by the first lens group 9 and the plane mirror 11.

そして、この場合の光軸と、第一レンズ群9および平面鏡11が構成する平面とがなす角度θは、後記する一定の条件を満たしている。この条件の下で、平面鏡11で反射された光線群は、図11に示したように、画面の斜め上方(図11中)から2次元映像を投射した場合には、斜め下方(図11中)に、立体映像が観察可能な視域を形成することとなる。   In this case, the angle θ formed by the optical axis and the plane formed by the first lens group 9 and the plane mirror 11 satisfies a certain condition described later. Under this condition, as shown in FIG. 11, the light beam group reflected by the plane mirror 11 is obliquely below (in FIG. 11) when a two-dimensional image is projected from an obliquely upward direction (in FIG. 11) of the screen. ), A viewing zone where a stereoscopic image can be observed is formed.

ここで、図12を参照して、第一レンズ群9および平面鏡11の作用を詳細に説明する(適宜、図11参照)。
ここでは、映像投射手段3から凸レンズ5を経由して、第一レンズ群9に達した光線群のうち、第一レンズ群9を構成する視野レンズ9aの中心を通る主光線に着目して、第一レンズ群9および平面鏡11の作用を詳細に説明する。
Here, the operation of the first lens group 9 and the plane mirror 11 will be described in detail with reference to FIG. 12 (see FIG. 11 as appropriate).
Here, paying attention to the principal ray passing through the center of the field lens 9a constituting the first lens group 9 out of the light ray group reaching the first lens group 9 from the image projection means 3 via the convex lens 5, The operation of the first lens group 9 and the plane mirror 11 will be described in detail.

図12(a)は、主光線が平面鏡で反射される直前を、図12(b)は、当該主光線が平面鏡で反射された直後を示した図である。この図12に示したように、第一レンズ群9と平面鏡11とは、第一レンズ群9を構成する視野レンズ9aの焦点距離fの1/2(f/2)だけ隔てて配置されている。   FIG. 12A shows a state immediately before the principal ray is reflected by the plane mirror, and FIG. 12B shows a state immediately after the principal ray is reflected by the plane mirror. As shown in FIG. 12, the first lens group 9 and the plane mirror 11 are spaced apart by 1/2 (f / 2) of the focal length f of the field lens 9a constituting the first lens group 9. Yes.

第一レンズ群9を構成する視野レンズ9aの中心を通る主光線が、当該第一レンズ群9を通過し、平面鏡11で反射して再び第一レンズ群9に達したとき、当該主光線は、当初通過した視野レンズではなく、隣接する視野レンズを通過する。これを満たす各θの条件は、θ=tan−1(p/f) ・・・数式(1)
である。
When the principal ray passing through the center of the field lens 9a constituting the first lens group 9 passes through the first lens group 9, is reflected by the plane mirror 11 and reaches the first lens group 9 again, the principal ray is , It passes through the adjacent field lens, not the field lens that originally passed. The condition of each θ satisfying this is θ = tan −1 (p / f) (1)
It is.

この数式(1)において、fは第一レンズ群9を構成する視野レンズの焦点距離であり、pは反射前の当該主光線が通過した視野レンズと反射後に当該主光線が通過した視野レンズの間隔を示している。   In Equation (1), f is the focal length of the field lens constituting the first lens group 9, and p is the field lens through which the principal ray has passed before reflection and the field lens through which the principal ray has passed after reflection. Shows the interval.

この数式(1)を満たすように、立体映像表示装置1Cを構成することで、映像投射手段3が配置されているのと同じ側に、図13に示すように、立体映像を観察可能な視域を形成することができる。
この立体映像表示装置1Cによれば、前面(要素画像群の投射側であり、且つ、立体映像の観察側)から要素画像群を投射することで、立体映像(IP立体映像)を観察することができ、且つ、従来の装置のように、拡散板を用いた場合に発生するような解像度が劣化することのない立体映像が得られる。
By constructing the stereoscopic video display device 1C so as to satisfy this mathematical formula (1), as shown in FIG. 13, on the same side where the video projection means 3 is arranged, the stereoscopic video display device 1C can be viewed. A zone can be formed.
According to this stereoscopic video display device 1C, a stereoscopic video (IP stereoscopic video) is observed by projecting the elementary image group from the front surface (the projection side of the elementary image group and the stereoscopic video viewing side). In addition, as in the conventional apparatus, a stereoscopic image can be obtained in which the resolution is not deteriorated as occurs when a diffusion plate is used.

なお、この立体映像表示装置1Cでは、縦横を含めた全方向に視差を再現することが可能なように、第一レンズ群9を構成する視野レンズを2次元状に配置した構成を想定している。しかし、立体映像を利用する利用分野によっては、水平方向のみ視差を実現すればよい場合がある。この場合、各要素画像を垂直方向に短冊状に配置し、第一レンズ群9の各視野レンズを、水平方向のみに屈折作用のあるレンチキュラーレンズを用いるものとする。この場合さらに、垂直方向のみの拡散特性を有する拡散シートまたはピッチが十分に細かい水平方向の配列を持ったレンチキュラーレンズシートを用いる。   Note that this stereoscopic image display device 1C assumes a configuration in which the field lenses constituting the first lens group 9 are two-dimensionally arranged so that parallax can be reproduced in all directions including vertical and horizontal directions. Yes. However, depending on the field of use in which stereoscopic video is used, it may be necessary to realize parallax only in the horizontal direction. In this case, each element image is arranged in a strip shape in the vertical direction, and each field lens of the first lens group 9 is a lenticular lens having a refractive action only in the horizontal direction. In this case, a diffusion sheet having diffusion characteristics only in the vertical direction or a lenticular lens sheet having a horizontal arrangement with a sufficiently fine pitch is used.

(立体映像表示装置[第四実施形態]の動作)
次に、図14に示すフローチャートを参照して、立体映像表示装置1Cの動作を説明する(適宜、図11参照)。
まず、立体映像表示装置1Cは、映像投射手段3によって、入力された要素画像群を、凸レンズ5に投射する(ステップS31)。続いて、立体映像表示装置1Cは、凸レンズ5および第一レンズ群9によって、光線群を透過させ、平面鏡11によって、当該光線群を反射して(ステップS32)、この反射した反射光を、第一レンズ群9を透過させることで、立体映像を表示する(ステップS33)。
(Operation of stereoscopic image display device [fourth embodiment])
Next, the operation of the stereoscopic video display apparatus 1C will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 14 (see FIG. 11 as appropriate).
First, the stereoscopic video display device 1C projects the input elemental image group onto the convex lens 5 by the video projection unit 3 (step S31). Subsequently, the stereoscopic image display apparatus 1C transmits the light beam group by the convex lens 5 and the first lens group 9, reflects the light beam group by the plane mirror 11 (step S32), and converts the reflected light that has been reflected into the first reflected light. A stereoscopic image is displayed by transmitting through one lens group 9 (step S33).

(立体映像表示装置[第五実施形態]の構成)
次に、図15を参照して、立体映像表示装置(第五実施形態)の構成を説明する。図15は、立体映像表示装置(第五実施形態)の概略図である。この図15に示すように、立体映像表示装置1Dは、IP原理に基づいて、入力された(または生成された)要素画像群により立体映像を表示するものであって、映像投射手段3と、凸レンズ5と、第一レンズ群9と、平面鏡11とを備えている。図1に示した立体映像表示装置1と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
(Configuration of stereoscopic image display apparatus [fifth embodiment])
Next, with reference to FIG. 15, the configuration of the stereoscopic video display device (fifth embodiment) will be described. FIG. 15 is a schematic diagram of a stereoscopic video display device (fifth embodiment). As shown in FIG. 15, the stereoscopic video display device 1D displays a stereoscopic video by an input (or generated) group of element images based on the IP principle. A convex lens 5, a first lens group 9, and a plane mirror 11 are provided. The same components as those of the stereoscopic video display device 1 shown in FIG.

この立体映像表示装置1Dでは、凸レンズ5を第一レンズ群9の直前に配置したものであり、第四実施形態と同様に、平面鏡11から見て斜めから要素画像群を構成する2次元映像を映像投射手段3が投射することで、ハーフミラーを使用することなく、立体映像を観察可能な視域を形成したものである。なお、この立体映像表示装置1Dでは、角度θの条件も第四実施形態と同様に設定されている。   In this stereoscopic image display device 1D, the convex lens 5 is disposed immediately before the first lens group 9, and similarly to the fourth embodiment, a two-dimensional image constituting the element image group is obliquely viewed from the plane mirror 11. By projecting by the video projection means 3, a viewing zone in which a stereoscopic video can be observed is formed without using a half mirror. In the stereoscopic image display apparatus 1D, the condition for the angle θ is set in the same manner as in the fourth embodiment.

ここで、立体映像表示装置1Dによる視域の形成の様子を図16に示す。この図16に示すように、反射の作用により、凸レンズ5は2つ存在するのと同等であり、その間隔は実際には十分に小さくなるようにレンズ群9に近接して配置されている。このため、装置全体の光軸(1点鎖線で示す)は反射の前後でいずれも凸レンズ5の中心を通ると考えられる。また、この図16に示すように、映像投射手段3が配置されているのと同じ側で且つ平面鏡11から見て当該映像投射手段3が配置されている逆の方向(図16中、下方向)に、立体映像を観察可能な視域を形成することができる。   Here, FIG. 16 shows how the viewing zone is formed by the stereoscopic video display apparatus 1D. As shown in FIG. 16, due to the action of reflection, the number of convex lenses 5 is equivalent to that of two, and the distance between them is actually set close to the lens group 9 so as to be sufficiently small. For this reason, it is considered that the optical axis of the entire apparatus (indicated by a one-dot chain line) passes through the center of the convex lens 5 before and after reflection. Further, as shown in FIG. 16, on the same side as the video projection means 3 is arranged and in the reverse direction in which the video projection means 3 is arranged as viewed from the plane mirror 11 (downward direction in FIG. 16). ), A viewing zone where a stereoscopic image can be observed can be formed.

(立体映像表示装置[第五実施形態]の動作)
次に、図17に示すフローチャートを参照して、立体映像表示装置1Dの動作を説明する(適宜、図15参照)。
まず、立体映像表示装置1Dは、映像投射手段3によって、入力された要素画像群を、凸レンズ5に投射する(ステップS41)。続いて、立体映像表示装置1Dは、凸レンズ5および第一レンズ群9によって、光線群を透過させ、平面鏡11によって、当該光線群を反射して(ステップS42)、この反射した反射光を、第一レンズ群9を透過させることで、立体映像を表示する(ステップS43)。
(Operation of stereoscopic image display device [fifth embodiment])
Next, the operation of the stereoscopic video display apparatus 1D will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 17 (see FIG. 15 as appropriate).
First, the stereoscopic video display apparatus 1D projects the input elemental image group onto the convex lens 5 by the video projection unit 3 (step S41). Subsequently, the stereoscopic image display apparatus 1D transmits the light beam group by the convex lens 5 and the first lens group 9, reflects the light beam group by the plane mirror 11 (step S42), and reflects the reflected light reflected by the first lens group 9D. A stereoscopic image is displayed by transmitting through one lens group 9 (step S43).

(立体映像表示装置[第六実施形態]の構成)
次に、図18を参照して、立体映像表示装置(第六実施形態)の構成を説明する。図18は、立体映像表示装置(第六実施形態)の概略図である。この図18に示すように、立体映像表示装置1Eは、IP原理に基づいて、入力された(または生成された)要素画像群により立体映像を表示するものであって、映像投射手段3と、第一レンズ群9と、凸レンズ5と、平面鏡11とを備えている。図1に示した立体映像表示装置1と同様の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。
(Configuration of stereoscopic image display apparatus [sixth embodiment])
Next, with reference to FIG. 18, the configuration of the stereoscopic video display device (sixth embodiment) will be described. FIG. 18 is a schematic diagram of a stereoscopic video display device (sixth embodiment). As shown in FIG. 18, the stereoscopic video display device 1E displays a stereoscopic video by an input (or generated) element image group based on the IP principle, and includes video projection means 3, A first lens group 9, a convex lens 5, and a plane mirror 11 are provided. The same components as those of the stereoscopic video display device 1 shown in FIG.

この立体映像表示装置1Eでは、凸レンズ5を平面鏡11の直前に配置したものであり、第四実施形態および第五実施形態と同様に、平面鏡11から見て斜めから要素画像群を構成する2次元映像を映像投射手段3が投射することで、ハーフミラーを使用することなく、立体映像を観察可能な視域を形成したものである。なお、この立体映像表示装置1Eでは、角度θの条件も第四実施形態と同様に設定されている。   In this stereoscopic image display apparatus 1E, the convex lens 5 is disposed immediately before the plane mirror 11, and similarly to the fourth embodiment and the fifth embodiment, the two-dimensional image forming the element image group obliquely as viewed from the plane mirror 11. By projecting the video by the video projection means 3, a viewing zone in which a stereoscopic video can be observed without using a half mirror is formed. In this stereoscopic image display device 1E, the condition of the angle θ is also set as in the fourth embodiment.

ここで、立体映像表示装置1Eによる視域の形成の様子を図19に示す。この図19に示すように、反射の作用により、凸レンズ5は2つ存在するのと同等であり、その間隔は実際には十分に小さくなるようにレンズ群9に近接して配置されている。このため、装置全体の光軸(1点鎖線で示す)は反射の前後でいずれも凸レンズ5の中心を通ると考えられる。また、この図19に示すように、映像投射手段3が配置されているのと同じ側で且つ平面鏡11から見て当該映像投射手段3が配置されている逆の方向(図19中、下方向)に、立体映像を観察可能な視域を形成することができる。   Here, FIG. 19 shows how the viewing zone is formed by the stereoscopic video display apparatus 1E. As shown in FIG. 19, due to the action of reflection, the number of convex lenses 5 is equivalent to that of two, and the distance between them is actually set close to the lens group 9 so as to be sufficiently small. For this reason, it is considered that the optical axis of the entire apparatus (indicated by a one-dot chain line) passes through the center of the convex lens 5 before and after reflection. Further, as shown in FIG. 19, on the same side as where the video projection means 3 is arranged and in the opposite direction when the video projection means 3 is arranged as viewed from the plane mirror 11 (downward direction in FIG. 19). ), A viewing zone where a stereoscopic image can be observed can be formed.

また、図20(a)に示すように、凸レンズ5として、平面鏡と密着した両凸レンズを用いてもよいし、図20(b)に示すように、凸レンズ5として、平面側に鏡面を形成した平凸レンズ鏡を用いてもよい。
さらに、図20(c)に示すように、凸レンズ5および平面鏡11の代わりとして、凹面鏡15aを用いてもよい。これらの場合、立体映像表示装置1Eと同様の効果が得られる。
Further, as shown in FIG. 20A, a biconvex lens that is in close contact with the plane mirror may be used as the convex lens 5, or as shown in FIG. 20B, a mirror surface is formed on the plane side as the convex lens 5. A plano-convex lens mirror may be used.
Furthermore, as shown in FIG. 20C, a concave mirror 15a may be used instead of the convex lens 5 and the plane mirror 11. In these cases, the same effect as that of the stereoscopic image display apparatus 1E can be obtained.

(立体映像表示装置[第六実施形態]の動作)
次に、図21に示すフローチャートを参照して、立体映像表示装置1Eの動作を説明する(適宜、図18参照)。
まず、立体映像表示装置1Eは、映像投射手段3によって、入力された要素画像群を、第一レンズ群9に投射する(ステップS51)。続いて、立体映像表示装置1Eは、第一レンズ群9および凸レンズ5によって、光線群を透過させ、平面鏡11によって、当該光線群を反射して(ステップS52)、この反射した反射光を、第一レンズ群9を透過させることで、立体映像を表示する(ステップS53)。
(Operation of stereoscopic image display apparatus [sixth embodiment])
Next, the operation of the stereoscopic video display apparatus 1E will be described with reference to the flowchart shown in FIG. 21 (see FIG. 18 as appropriate).
First, the stereoscopic video display device 1E projects the input elemental image group onto the first lens group 9 by the video projection unit 3 (step S51). Subsequently, the stereoscopic image display apparatus 1E transmits the light beam group by the first lens group 9 and the convex lens 5, reflects the light beam group by the plane mirror 11 (Step S52), A stereoscopic image is displayed by transmitting through one lens group 9 (step S53).

なお、第四実施形態から第六実施形態までに記載した立体映像表示装置1C、1D、1Eの映像投射手段3と第一レンズ群9とによって角度θの形成される方向は、図面上では、上下方向としているが、左右方向、斜め方向のどの方向でもよい。   The direction in which the angle θ is formed by the video projection means 3 and the first lens group 9 of the stereoscopic video display devices 1C, 1D, and 1E described in the fourth to sixth embodiments is shown in the drawing. Although it is set as the up-down direction, any direction of the left-right direction and the diagonal direction may be used.

ただし、第一レンズ群9のパターン(レンズの配置パターン)は、角度θを付す方向に当該間隔pのズレを発生するが、パターン全体を、角度θを付す方向に間隔pずらした場合、もとのパターンと一致する条件を満たすことが必要である。この条件を満たせば、角度θを付す方向はどの方向でもよい。また、ずらしの量(間隔)pは、レンズ同士が最も近接する量ではなく、2つまたは3つの隣のレンズのずれ量でよい。この場合、角度θが大きな値となる。   However, the pattern of the first lens group 9 (lens arrangement pattern) generates a shift of the interval p in the direction of attaching the angle θ, but if the entire pattern is shifted by the interval p in the direction of attaching the angle θ, It is necessary to satisfy the conditions that match the pattern. If this condition is satisfied, the direction for attaching the angle θ may be any direction. Further, the shift amount (interval) p is not the amount that the lenses are closest to each other, but may be the shift amount between two or three adjacent lenses. In this case, the angle θ is a large value.

また、立体映像表示装置1〜1Eで用いられている凸レンズ5、13、15や、代替えの構成として示した凹面鏡の代わりに、ホログラフィック光学素子により集光作用を与えることで、このホログラフィック光学素子を透過型また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。   Further, instead of the convex lenses 5, 13, 15 used in the stereoscopic image display devices 1 to 1E and the concave mirror shown as an alternative configuration, a holographic optical element gives a light condensing action, thereby holographic optics. The element can be used as an optical element having a transmissive or reflective condensing function.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、本実施形態において、視域の形成については、各々図示された視域、すなわち、設計された視域だけが形成され、正しい視域以外の隣接視域は発生しない。一般的に隣接視域では、厳密に幾何学的に正しくない立体映像が再生され、また、観察者が複数の視域を跨いで立体映像を観察した場合には、いわゆる逆視が発生するため、隣接視域が発生しないということは、こういった現象を防止することができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, in the present embodiment, regarding the formation of the viewing zones, only the viewing zones shown in the drawing, that is, the designed viewing zones are formed, and adjacent viewing zones other than the correct viewing zones do not occur. In general, a stereoscopic image that is strictly geometrically incorrect is reproduced in the adjacent viewing zone, and so-called reverse viewing occurs when a viewer observes a stereoscopic video across multiple viewing zones. The fact that the adjacent viewing zone does not occur can prevent such a phenomenon.

本発明の実施形態に係る立体映像表示装置(第一実施形態)の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the three-dimensional video display apparatus (1st embodiment) which concerns on embodiment of this invention. 立体映像表示装置(第一実施形態)の一連の作用(光線群の進行方向等)について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a series of effects | actions (the advancing direction of a light ray group, etc.) of a three-dimensional video display apparatus (1st embodiment). 図1に示した立体映像表示装置(第一実施形態)の動作を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed operation | movement of the three-dimensional video display apparatus (1st embodiment) shown in FIG. 本発明の実施形態に係る立体映像表示装置(第二実施形態)の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the three-dimensional video display apparatus (2nd embodiment) which concerns on embodiment of this invention. 立体映像表示装置(第二実施形態)の一連の作用(光線群の進行方向等)について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a series of effects | actions (the advancing direction of a light ray group, etc.) of a three-dimensional video display apparatus (2nd embodiment). 図4に示した立体映像表示装置(第二実施形態)の動作を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed operation | movement of the three-dimensional video display apparatus (2nd embodiment) shown in FIG. 本発明の実施形態に係る立体映像表示装置(第三実施形態)の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the three-dimensional video display apparatus (3rd embodiment) which concerns on embodiment of this invention. 立体映像表示装置(第三実施形態)の一連の作用(光線群の進行方向等)について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a series of effects | actions (traveling direction etc. of a light ray group) of a three-dimensional video display apparatus (3rd embodiment). 立体映像表示装置(第三実施形態)における凸レンズのバリエーションを示した図である。It is the figure which showed the variation of the convex lens in a three-dimensional video display apparatus (3rd embodiment). 図7に示した立体映像表示装置(第三実施形態)の動作を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed operation | movement of the three-dimensional video display apparatus (3rd embodiment) shown in FIG. 本発明の実施形態に係る立体映像表示装置(第四実施形態)の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the three-dimensional video display apparatus (4th embodiment) which concerns on embodiment of this invention. 立体映像表示装置(第四実施形態)の一連の作用(光線群の進行方向等)について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a series of effects | actions (the advancing direction etc. of a light ray group) of a three-dimensional video display apparatus (4th embodiment). 立体映像表示装置(第四実施形態)における視域について示した図である。It is the figure shown about the visual field in a three-dimensional video display apparatus (4th embodiment). 図11に示した立体映像表示装置(第四実施形態)の動作を示したフローチャートである。12 is a flowchart showing an operation of the stereoscopic video display apparatus (fourth embodiment) shown in FIG. 11. 本発明の実施形態に係る立体映像表示装置(第五実施形態)の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the three-dimensional video display apparatus (5th embodiment) which concerns on embodiment of this invention. 立体映像表示装置(第五実施形態)の一連の作用(光線群の進行方向等)について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a series of effects | actions (the advancing direction etc. of a light ray group) of a three-dimensional video display apparatus (5th embodiment). 図15に示した立体映像表示装置(第五実施形態)の動作を示したフローチャートである。16 is a flowchart showing an operation of the stereoscopic video display apparatus (fifth embodiment) shown in FIG. 本発明の実施形態に係る立体映像表示装置(第六実施形態)の概略を示した図である。It is the figure which showed the outline of the three-dimensional video display apparatus (6th embodiment) which concerns on embodiment of this invention. 立体映像表示装置(第六実施形態)の一連の作用(光線群の進行方向等)について説明するための図である。It is a figure for demonstrating a series of effects | actions (the advancing direction of a light ray group, etc.) of a three-dimensional video display apparatus (6th embodiment). 立体映像表示装置(第六実施形態)における凸レンズのバリエーションを示した図である。It is the figure which showed the variation of the convex lens in a three-dimensional video display apparatus (6th embodiment). 図18に示した立体映像表示装置(第六実施形態)の動作を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed operation | movement of the three-dimensional video display apparatus (6th embodiment) shown in FIG. 従来のIP装置の概略図である。It is the schematic of the conventional IP apparatus. 従来のIP装置の概略図である。It is the schematic of the conventional IP apparatus. 従来のIP装置の概略図である。It is the schematic of the conventional IP apparatus. 従来のIP装置による視域について示した図である。It is the figure shown about the visual field by the conventional IP apparatus. 従来のIP装置による視域について示した図である。It is the figure shown about the visual field by the conventional IP apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

1、1A、1B、1C、1D、1E 立体映像表示装置
3 映像投射手段
5、13、15 凸レンズ(レンズ)
15a 凹面鏡
7 ハーフミラー
9 第一レンズ群
11 平面鏡
1, 1A, 1B, 1C, 1D, 1E 3D image display device 3 Image projection means 5, 13, 15 Convex lens (lens)
15a Concave mirror 7 Half mirror 9 First lens group 11 Plane mirror

Claims (6)

インテグラルフォトグラフィ方式により立体映像を構成するための複数の要素画像からなる要素画像群を投射する映像投射手段から、所定位置に配置した平面鏡までの投射する光路を介して反射して、前記平面鏡から前記立体映像を観察する観察位置までの観察する光路を有する立体映像表示装置であって、
前記光路上において、前記要素画像群を成す光線群が入射して、前記平面鏡に出射する位置であると共に、前記平面鏡から反射した前記光線群を前記観察位置に向かって出射する位置に配置され、前記要素画像に対応した視野レンズおよび要素レンズとして作用するレンズ系を一平面上に複数配列した第一レンズ群と、
前記投射する光路上の所定位置に配置され、前記要素画像群を成す光線群を、当該光線群の主光線が、前記投射する光路において互いに平行な光線群とする光線群とするレンズと、を備え
前記光路は、前記映像投射手段の光軸と、前記平面反射鏡が構成する平面とがなす角度θにより前記映像投射手段から前記平面鏡までを投射する光路と、
前記角度θに入射して前記平面鏡から反射されて前記観察位置までを観察する光路とを有することを特徴とする立体映像表示装置。
Reflecting through a projecting optical path from the image projection means for projecting an element image group consisting of a plurality of element images for constituting a stereoscopic image by the integral photography method to the plane mirror arranged at a predetermined position, the plane mirror a stereoscopic image display device having a viewing light path to an observation position for observing the stereoscopic image from,
On the optical path, a light beam group constituting the element image group is incident and is emitted to the plane mirror, and is disposed at a position to emit the light beam group reflected from the plane mirror toward the observation position. A first lens group in which a field lens corresponding to the element image and a plurality of lens systems acting as element lenses are arranged on one plane;
A lens that is arranged at a predetermined position on the light path to be projected , and that forms a light ray group that forms the element image group, and whose principal light rays are light groups that are parallel to each other in the light path to be projected. Prepared ,
The optical path is an optical path for projecting from the image projection unit to the plane mirror by an angle θ formed by an optical axis of the image projection unit and a plane formed by the plane reflection mirror;
A stereoscopic image display device comprising: an optical path that is incident on the angle θ and is reflected from the plane mirror to observe the observation position .
インテグラルフォトグラフィ方式により立体映像を構成するための複数の要素画像からなる要素画像群を投射する映像投射手段から、所定位置に配置した平面鏡までの投射する光路を介して反射して、前記平面鏡から前記立体映像を観察する観察位置までの観察する光路を有する立体映像表示装置であって、
前記光路上において、前記要素画像群を成す光線群が入射して、前記平面鏡に出射する位置であると共に、前記平面鏡から反射した前記光線群を前記観察位置に向かって出射する位置に配置され、前記要素画像に対応した視野レンズおよび要素レンズとして作用するレンズ系を一平面上に複数配列した第一レンズ群と、
前記光路上の所定位置に配置され、前記要素画像群を成す光線群を、当該光線群の主光線が、前記投射する光路において互いに平行な光線群とし、前記反射鏡から反射されて前記観察する光路において集光する光線群とするレンズと、を備え
前記光路は、前記映像投射手段の光軸と、前記平面反射鏡が構成する平面とがなす角度θにより前記映像投射手段から前記平面鏡までを投射する光路と、
前記角度θに入射して前記平面鏡から反射されて前記観察位置までを観察する光路とを有することを特徴とする立体映像表示装置。
Reflecting through a projecting optical path from the image projection means for projecting an element image group consisting of a plurality of element images for constituting a stereoscopic image by the integral photography method to the plane mirror arranged at a predetermined position, the plane mirror a stereoscopic image display device having a viewing light path to an observation position for observing the stereoscopic image from,
On the optical path, a light beam group constituting the element image group is incident and is emitted to the plane mirror, and is disposed at a position to emit the light beam group reflected from the plane mirror toward the observation position. A first lens group in which a field lens corresponding to the element image and a plurality of lens systems acting as element lenses are arranged on one plane;
The light beam group arranged at a predetermined position on the optical path and forming the element image group is a light beam group in which the principal rays of the light beam group are parallel to each other in the light path to be projected and reflected from the reflecting mirror to perform the observation. comprising a lens for a ray group for focusing in the optical path of the,
The optical path is an optical path for projecting from the image projection unit to the plane mirror by an angle θ formed by an optical axis of the image projection unit and a plane formed by the plane reflection mirror;
A stereoscopic image display device comprising: an optical path that is incident on the angle θ and is reflected from the plane mirror to observe the observation position .
インテグラルフォトグラフィ方式により立体映像を構成するための複数の要素画像からなる要素画像群を投射する映像投射手段から、所定位置に配置した凹面鏡までの投射する光路を介して反射して、前記凹面鏡から前記立体映像を観察する観察位置までの観察する光路を有する立体映像表示装置であって、
前記光路上において、前記要素画像群を成す光線群が入射して、前記凹面鏡に出射する位置であると共に、前記凹面鏡から反射した前記光線群を前記観察位置に向かって出射する位置に配置され、前記要素画像に対応した視野レンズおよび要素レンズとして作用するレンズ系を一平面上に複数配列した第一レンズ群を備え、
前記光路は、前記映像投射手段の光軸と、前記第1レンズ群が構成する平面とがなす角度θにより前記映像投射手段から前記凹面鏡までを投射する光路と、
前記角度θに入射して前記凹面鏡から反射されて前記観察位置までを観察する光路とを有することを特徴とする立体映像表示装置。
From the image projecting means for projecting an elemental image group including a plurality of elemental images for constituting a stereoscopic image by integral photography method, and reflected through the optical path for projecting up to the concave mirror which is disposed at a predetermined position, the concave mirror a stereoscopic image display device having a viewing light path to an observation position for observing the stereoscopic image from,
On the optical path, the light beam group forming the element image group is incident and is emitted to the concave mirror, and is disposed at a position to emit the light beam reflected from the concave mirror toward the observation position, A first lens group in which a field lens corresponding to the element image and a plurality of lens systems acting as element lenses are arranged on one plane,
The optical path projects from the image projection means to the concave mirror by an angle θ formed by the optical axis of the image projection means and the plane formed by the first lens group;
A stereoscopic image display apparatus comprising: an optical path that is incident on the angle θ and is reflected from the concave mirror to observe the observation position .
インテグラルフォトグラフィ方式により立体映像を構成するための複数の要素画像からなる要素画像群を投射する映像投射手段から、所定位置に配置したハーフミラーおよび平面鏡を介し、前記ハーフミラーで光路の向きを変えて前記平面鏡で反射し、再び前記ハーフミラーを透過して観察される前記立体映像の観察位置までの光路を有する立体映像表示装置であって、
前記光路上において、前記要素画像群を成す光線群が入射して、前記平面鏡に出射する位置であると共に、前記平面鏡から反射した前記光線群を前記観察位置に向かって出射する位置に配置され、前記要素画像に対応した視野レンズおよび要素レンズとして作用するレンズ系を一平面上に複数配列した第一レンズ群と、
前記映像投射手段からハーフミラーまでの光路上の所定位置に配置され、前記要素画像群を成す光線群を、当該光線群の主光線が、前記光路において互いに平行な光線群とするレンズと、を備えることを特徴とする立体映像表示装置。
From the image projection means for projecting an element image group consisting of a plurality of element images for constituting a stereoscopic image by the integral photography method , the direction of the optical path is determined by the half mirror via a half mirror and a plane mirror arranged at a predetermined position. A stereoscopic image display device having an optical path to the observation position of the stereoscopic image that is reflected by the plane mirror and is transmitted again through the half mirror,
On the optical path, a light beam group constituting the element image group is incident and is emitted to the plane mirror, and is disposed at a position to emit the light beam group reflected from the plane mirror toward the observation position. A first lens group in which a field lens corresponding to the element image and a plurality of lens systems acting as element lenses are arranged on one plane;
A lens that is arranged at a predetermined position on the optical path from the image projection means to the half mirror and that forms the element image group, and whose principal rays are parallel to each other in the optical path. A stereoscopic video display device comprising:
インテグラルフォトグラフィ方式により立体映像を構成するための複数の要素画像からなる要素画像群を投射する映像投射手段から、所定位置に配置したハーフミラーおよび平面鏡を介し、前記ハーフミラーで光路の向きを変えて前記平面鏡で反射し、再び前記ハーフミラーを透過して観察される前記立体映像の観察位置までの光路を有する立体映像表示装置であって、
前記光路上において、前記要素画像群を成す光線群が入射して、前記平面鏡に出射する位置であると共に、前記平面鏡から反射した前記光線群を前記観察位置に向かって出射する位置に配置され、前記要素画像に対応した視野レンズおよび要素レンズとして作用するレンズ系を一平面上に複数配列した第一レンズ群と、
前記平面鏡から観察位置までの光路上の所定位置に配置され、前記要素画像群を成す光線群を、当該光線群の主光線が、前記ハーフミラーから平面鏡に向かう光路において互いに平行な光線群とし、前記反射鏡から反射されて前記観察位置に向かう光路において集光する光線群とするレンズと、を備えることを特徴とする立体映像表示装置。
From the image projection means for projecting an element image group consisting of a plurality of element images for constituting a stereoscopic image by the integral photography method , the direction of the optical path is determined by the half mirror via a half mirror and a plane mirror arranged at a predetermined position. A stereoscopic image display device having an optical path to the observation position of the stereoscopic image that is reflected by the plane mirror and is transmitted again through the half mirror,
On the optical path, a light beam group constituting the element image group is incident and is emitted to the plane mirror, and is disposed at a position to emit the light beam group reflected from the plane mirror toward the observation position. A first lens group in which a field lens corresponding to the element image and a plurality of lens systems acting as element lenses are arranged on one plane;
Is arranged at a predetermined position on the optical path to the viewing position from said plane mirror, a group of light beams forming the element images, the principal ray of the light beam group, and parallel light ray groups to each other in the optical path towards the plane mirror from the half-mirror A stereoscopic image display apparatus comprising: a lens that is a light beam group that is collected in an optical path reflected from the reflecting mirror toward the observation position .
インテグラルフォトグラフィ方式により立体映像を構成するための複数の要素画像からなる要素画像群を投射する映像投射手段から、所定位置に配置したハーフミラーおよび凹面鏡を介し、前記ハーフミラーで光路の向きを変えて前記凹面鏡で反射し、再び前記ハーフミラーを透過して観察される前記立体映像の観察位置までの光路を有する立体映像表示装置であって、
前記光路上において、前記要素画像群を成す光線群が入射して、前記凹面鏡に出射する位置であると共に、前記凹面鏡から反射した前記光線群を前記観察位置に向かって出射する位置に配置され、前記要素画像に対応した視野レンズおよび要素レンズとして作用するレンズ系を一平面上に複数配列した第一レンズ群を備えることを特徴とする立体映像表示装置。
From the image projection means for projecting an element image group consisting of a plurality of element images for constituting a stereoscopic image by the integral photography system , the direction of the optical path is determined by the half mirror via a half mirror and a concave mirror arranged at a predetermined position. A stereoscopic image display device having an optical path to the observation position of the stereoscopic image that is reflected by the concave mirror and then transmitted again through the half mirror,
On the optical path, the light beam group forming the element image group is incident and is emitted to the concave mirror, and is disposed at a position to emit the light beam reflected from the concave mirror toward the observation position, A stereoscopic image display device comprising: a first lens group in which a field lens corresponding to the element image and a plurality of lens systems acting as element lenses are arranged on one plane.
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