JP5478445B2 - 裸眼立体視ディスプレイ - Google Patents
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Description
出射手段と、出射手段からの光線を集光する光学手段が複数並んだ集光光学手段と、集光光学手段と複数の出射手段との間に、該出射手段からの光線の広がりを大きくする拡散光学手段と、を備え、
拡散光学手段の設置位置は、複数の出射手段の焦点深度を含めた結像範囲と、集光光学手段の焦点深度範囲との、共通する範囲内であることを特徴とする態様を備える裸眼立体視ディスプレイが開示される。
集光光学デバイスとしてマイクロレンズアレイを用い,拡散デバイスとして拡散板を用い,映像投影装置としてプロジェクタを用いる場合の実施例について図1を用いて説明する。
なお、本実施例において、プロジェクタの結像範囲がマイクロレンズアレイ2の焦点深度に比べて広いため、拡散板7を設置する位置は、プロジェクタからの光線の結像位置を含むプロジェクタの焦点深度範囲内であり,マイクロレンズアレイ2の焦点位置を含む焦点深度範囲内であればよい。
次に、集光光学デバイスとしてレンチキュラレンズを用いる実施例について、図2を用いて説明する。図2では、図1のマイクロレンズアレイのかわりに、レンチキュラレンズシートを2枚(図中20、21)を用いている。拡散板は2枚利用し、レンチキュラレンズシート20の焦点位置に拡散板22を、レンチキュラレンズシート21の焦点位置に拡散板23を設置している。プロジェクタの結像範囲(プロジェクタからの光線の結像位置を含むプロジェクタの焦点深度範囲)はレンチキュラレンズの焦点距離に比べて十分広いため、プロジェクタ結像範囲内にレンチキュラレンズシート20、21、拡散板22、23を設置するようにすればよい。
別の実施例として、集光光学デバイスとして、回折効果を利用したホログラフィック光学素子を用いてもよい。ホログラフィック光学素子は上記のレンチキュラレンズのように利用することも可能であり、2方向の集光光学デバイスを組み合わせ、一枚のシートとして製作することも可能である。そのため、拡散板は一枚となり、ホログラフィック光学素子の焦点位置に設置するようにすればよい。
次に、拡散板の拡散角度を位置によって変える実施例について、図5(a)を用いて説明する。この図では、中央の3台のプロジェクタから光線が出射されている領域を50で表現しているが、プロジェクタの重畳数が場所によって異なるように設置されていることを示している。すなわち、領域55は3台のプロジェクタからの光線が重畳されているが、領域56は2台分、領域57は1台分のプロジェクタからの光線しか存在しない。
次に、拡散板を集光光学デバイスと視点との間にも設置する方法について、図6を用いて説明する。本実施例では、マイクロレンズアレイ2と視点の間にも拡散板61を設置する。
2 マイクロレンズアレイ
7 拡散板
20、21 レンチキュラレンズシート
22、23 拡散板
36、51、52、53 偏向支点
Claims (6)
- 出射手段と、
前記出射手段からの光線を集光する光学手段が複数並んだ集光光学手段と、
前記集光光学手段と前記複数の出射手段との間に、該出射手段からの光線の広がりを大
きくする拡散光学手段と、を備え、
前記拡散光学手段の設置位置は、
前記複数の出射手段の焦点深度を含めた結像範囲と、前記集光光学手段の焦点深度範囲
との、共通する範囲内であり、
前記集光光学手段により一つの出射手段からの複数の画素の光線が集光され,交差する
領域を偏向支点と呼ぶとき、複数の出射手段による生成される偏向支点のうち、隣り合う
偏向支点の隙間が、人間の知覚分解能以下となるように、前記の拡散光学手段は、該出射
手段から出射光線を広げる拡散角を有する
ことを特徴とする裸眼立体視ディスプレイ。 - 請求項1に記載の裸眼立体視ディスプレイにおいて,
前記拡散手段の拡散角度をδ、当該裸眼立体視ディスプレイの視距離をL、観察者の角
度分解能をα、出射手段の結像した1画素の大きさをd、 画素へ結像する光線の結像角度
をθ、偏向支点間の距離をP、集光光学手段の焦点距離をfとしたとき,
前記拡散角度δが以下の式を満たす
δ >= 2 x tan-1{(P - d - L x tan(α)) / (2 x f)} - θ
ことを特徴とする裸眼立体視ディスプレイ。 - 請求項1または2に記載の裸眼立体視ディスプレイにおいて,
前記の集光光学手段はマイクロレンズアレイを用いる
ことを特徴とする裸眼立体視ディスプレイ。 - 請求項1または2に記載の裸眼立体視ディスプレイにおいて,
前記の集光光学手段はレンチキュラレンズシート2枚を用い、
レンチキュラレンズシートそれぞれに対し、拡散光学手段を設置する
ことを特徴とする裸眼立体視ディスプレイ。 - 請求項1に記載の裸眼立体視ディスプレイにおいて,
前記の集光光学手段はホログラフィック光学素子を用いる
ことを特徴とする裸眼立体視ディスプレイ。 - 請求項1に記載の裸眼立体視ディスプレイにおいて,
前記集光光学手段と視点との間に,第二の拡散光学手段を設置する
ことを特徴とする裸眼立体視ディスプレイ。
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