JP6232229B2 - 3D image display device - Google Patents
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Description
本願発明は、インテグラルフォトグラフィ方式により被写体の立体映像を表示する立体映像表示装置に関する。 The present invention relates to a stereoscopic video display apparatus that displays a stereoscopic video of a subject by an integral photography system.
空間像再生方式の一つとして、インテグラルフォトグラフィ(IP:Integral Photography)が知られている。このIP方式を適用した撮影装置は、複数の要素レンズを二次元配置させたレンズアレイを通して被写体から到来する光束を撮影し、複数の要素画像(要素画像群)を生成する。また、IP方式を適用した表示装置は、複数の要素画像を表示部に表示させ、この表示部から発せられる光束をレンズアレイに通すことによって、空間に立体映像を表示する。つまり、IP方式は、表示装置の表示部から到来する光束が、実際の被写体から到来する光束と同じになるように、光の像を再現する表示方式である。 As one of the aerial image reproduction methods, integral photography (IP) is known. An imaging apparatus to which this IP system is applied captures a light flux coming from a subject through a lens array in which a plurality of element lenses are two-dimensionally arranged, and generates a plurality of element images (element image groups). Further, a display device to which the IP system is applied displays a plurality of element images on a display unit, and displays a stereoscopic image in space by passing a light beam emitted from the display unit through a lens array. That is, the IP method is a display method that reproduces an image of light so that the light beam coming from the display unit of the display device is the same as the light beam coming from the actual subject.
IP方式を適用した表示装置において、視域は、要素画像の大きさ、要素レンズの焦点距離、及び、観察者とレンズアレイとの距離(観察距離)に応じて決まる。視域とは、幾何学的な歪や劣化がない立体映像を表示できる三次元空間の範囲のことである。この視域は、観察距離が一定であれば、要素レンズの密度を高くする又は焦点距離を長くすると、狭くなる。また、視域は、IP方式の実用性の点において、広い方が好ましい。 In a display device to which the IP system is applied, the viewing zone is determined according to the size of the element image, the focal length of the element lens, and the distance between the observer and the lens array (observation distance). A viewing zone is a range of a three-dimensional space in which a stereoscopic image without geometric distortion or deterioration can be displayed. If the observation distance is constant, the viewing zone becomes narrower when the element lens density is increased or the focal length is increased. Also, a wider viewing zone is preferable in terms of practicality of the IP system.
また、IP方式を適用した表示装置では、レンズアレイにおける要素レンズの密度を高くすると、立体映像を高精細化できる。さらに、IP方式を適用した表示装置では、レンズアレイとして、焦点距離が長い要素レンズを用いると、立体映像のぼけを少なくできる。 Further, in the display device to which the IP system is applied, the stereoscopic image can be made high definition by increasing the density of the element lenses in the lens array. Furthermore, in a display device to which the IP system is applied, blurring of a stereoscopic image can be reduced by using an element lens having a long focal length as a lens array.
以上のように、IP方式では、視域の拡大と立体映像の品質とは相反する関係を有し、これらの両立は容易でない。 As described above, in the IP method, there is a contradictory relationship between the expansion of the viewing zone and the quality of the stereoscopic video, and it is not easy to achieve both.
ところで、従来のIP方式において、立体映像の表示に、高精細化を実現した投写型ディスプレイを使用すれば、画面サイズを大きくしても、高画質を維持することができる。また、投写型ディスプレイは、設置する場所に応じて、画面サイズを大小できるという自由度もある。 By the way, in the conventional IP system, if a projection display realizing high definition is used for displaying stereoscopic images, high image quality can be maintained even if the screen size is increased. In addition, the projection display has a degree of freedom that the screen size can be increased or decreased depending on the installation location.
そこで、前記した投写型ディスプレイの利点に着目し、従来のIP方式に投写型ディスプレイを適用した発明が提案されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の発明は、観察者側に投写型ディスプレイを配置することで、立体映像の解像度特性の劣化を防止し、設置場所の制限をなくしたものである。
Therefore, paying attention to the advantages of the above-mentioned projection display, an invention in which the projection display is applied to the conventional IP system has been proposed (for example, see Patent Document 1). In the invention described in
しかし、特許文献1に記載の発明では、要素画像の大きさ、要素レンズの焦点距離及び観察距離がおのずと制限され、立体映像を様々な視点で表示できる程、1つの視域を広くすることが困難である。
However, in the invention described in
また、従来のIP方式では、立体映像に対する視域(真の視域)の周囲に、他の視域(偽の視域)が生ずることが知られている。他の視域は、要素画像からの光が、その要素画像に対応する要素レンズに隣接する要素レンズを通ることによって生ずる。つまり、従来のIP方式では、他の視域でも真の視域と同じ立体映像が表示されるに過ぎず、立体映像を様々な視点で表示しているわけでない。 In the conventional IP system, it is known that another viewing zone (false viewing zone) is generated around the viewing zone (true viewing zone) for stereoscopic video. The other viewing zone is caused by the light from the element image passing through the element lens adjacent to the element lens corresponding to the element image. In other words, in the conventional IP system, the same stereoscopic video as the true visual area is only displayed in other visual areas, and the stereoscopic video is not displayed from various viewpoints.
そこで、本願発明は、前記した問題を解決し、立体映像を様々な視点で表示できる立体映像表示装置を提供することを課題とする。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems and provide a stereoscopic video display device that can display stereoscopic video from various viewpoints.
前記した課題に鑑みて、本願発明に係る一の立体映像表示装置は、被写体が撮影された要素画像群を用いて、インテグラルフォトグラフィ方式により被写体の立体映像を表示する立体映像表示装置であって、複数の映像投射手段と、光学素子と、レンズアレイと、反射部材と、を備えることを特徴とする。 In view of the above-described problems, one stereoscopic video display device according to the present invention is a stereoscopic video display device that displays a stereoscopic video of a subject by an integral photography method using an element image group in which the subject is photographed. And a plurality of image projection means, an optical element, a lens array, and a reflection member.
かかる構成によれば、立体映像表示装置は、複数の映像投射手段が、下記の式(1)を満たすように同一直線上に配置される。そして、立体映像表示装置は、複数の映像投射手段によって、同一直線上の異なる視点で撮影された要素画像群がそれぞれ入力され、入力された要素画像群を投射する。
φ=tan−1(mp/f) …式(1)
According to such a configuration, in the stereoscopic video display device, the plurality of video projection units are arranged on the same straight line so as to satisfy the following expression (1). In the stereoscopic video display device, element image groups photographed from different viewpoints on the same straight line are input by a plurality of video projecting units, and the input element image groups are projected.
φ = tan −1 ( mp / f) Equation (1)
この式(1)では、各映像投射手段の光軸とレンズアレイの中心軸とのなす角がφ、反射部材による反射の前後で要素画像群の光が通過する要素レンズの間隔数がm(但し、mは重複しないように各映像投射手段に予め割り当てられる)、要素レンズの間隔がp、要素レンズの焦点距離がfを表している。 In this equation (1), the angle formed by the optical axis of each image projection means and the central axis of the lens array is φ, and the distance between the element lenses through which the light of the element image group passes before and after reflection by the reflecting member is m ( Here, m is assigned in advance to each video projection means so as not to overlap), the distance between the element lenses is p, and the focal length of the element lens is f.
また、立体映像表示装置は、光学素子によって、複数の映像投射手段が投射した要素画像群の光を平行光に変換する。そして、立体映像表示装置は、レンズアレイによって、要素レンズが所定の間隔で同一平面上に配置され、光学素子で変換された要素画像群の光が入射する。さらに、立体映像表示装置は、反射部材によって、レンズアレイを通過した要素画像群の光を、立体映像の表示位置に向けて反射する。これにより、各映像投射手段は、異なる視点の要素画像群が表示される視域をそれぞれ形成することになる。
ここで、複数の映像投射手段が、各映像投射手段の光軸とレンズアレイの中心軸とが直交するように配置され、複数の映像投射手段と光学素子又はレンズアレイとの間にハーフミラーを備える。
In addition, the stereoscopic image display device converts the light of the element image group projected by the plurality of image projection means into parallel light by the optical element. In the stereoscopic video display device, element lenses are arranged on the same plane at a predetermined interval by a lens array, and light of an element image group converted by an optical element is incident thereon. Further, the stereoscopic image display device reflects the light of the element image group that has passed through the lens array toward the display position of the stereoscopic image by the reflecting member. Thus, each video projection unit forms a viewing zone in which element image groups of different viewpoints are displayed.
Here, the plurality of video projection units are arranged so that the optical axis of each video projection unit and the central axis of the lens array are orthogonal to each other, and a half mirror is provided between the plurality of video projection units and the optical element or the lens array. Prepare.
また、前記した課題に鑑みて、本願発明に係る他の立体映像表示装置は、被写体が撮影された要素画像群を用いて、インテグラルフォトグラフィ方式により被写体の立体映像を表示する立体映像表示装置であって、複数の映像投射手段と、レンズアレイと、光学素子と、反射部材と、を備えることを特徴とする。 In view of the above-described problems, another stereoscopic video display device according to the present invention is a stereoscopic video display device that displays a stereoscopic video of a subject by an integral photography method using an element image group in which the subject is photographed. And it is characterized by including a plurality of image projection means, a lens array, an optical element, and a reflective member.
かかる構成によれば、立体映像表示装置は、複数の映像投射手段が、前記した式(1)を満たすように同一直線上に配置される。そして、立体映像表示装置は、複数の映像投射手段によって、同一直線上の異なる視点で撮影された要素画像群がそれぞれ入力され、入力された要素画像群を投射する。 According to this configuration, in the stereoscopic video display device, the plurality of video projection units are arranged on the same straight line so as to satisfy the above-described formula (1). In the stereoscopic video display device, element image groups photographed from different viewpoints on the same straight line are input by a plurality of video projecting units, and the input element image groups are projected.
また、立体映像表示装置は、レンズアレイによって、要素レンズが所定の間隔で同一平面上に配置され、複数の映像投射手段により投射された要素画像群の光が入射する。そして、立体映像表示装置は、光学素子によって、レンズアレイを通過した要素画像群の光を平行光に変換する。さらに、立体映像表示装置は、反射部材によって、光学素子で変換された要素画像群の光を、立体映像の表示位置に向けて反射する。これにより、各映像投射手段は、異なる視点の要素画像群が表示される視域をそれぞれ形成することになる。
ここで、複数の映像投射手段が、各映像投射手段の光軸とレンズアレイの中心軸とが直交するように配置され、複数の映像投射手段とレンズアレイとの間にハーフミラーを備える。
In the stereoscopic video display device, element lenses are arranged on the same plane at a predetermined interval by a lens array, and light of an element image group projected by a plurality of video projection units is incident thereon. Then, the stereoscopic image display device converts the light of the elemental image group that has passed through the lens array into parallel light by the optical element. Furthermore, the stereoscopic video display device reflects the light of the elemental image group converted by the optical element toward the display position of the stereoscopic video by the reflecting member. Thus, each video projection unit forms a viewing zone in which element image groups of different viewpoints are displayed.
Here, the plurality of video projection means are arranged so that the optical axis of each video projection means and the central axis of the lens array are orthogonal to each other, and a half mirror is provided between the plurality of video projection means and the lens array.
本願発明に係る立体映像表示装置は、異なる視点の要素画像群が表示される視域をそれぞれ形成するので、異なる視点で被写体の立体映像を表示することができる。 Since the stereoscopic video display apparatus according to the present invention forms viewing zones in which element image groups of different viewpoints are displayed, stereoscopic video of a subject can be displayed from different viewpoints.
以下、本願発明の各実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、説明を省略した。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings as appropriate. In addition, in each embodiment, the same code | symbol was attached | subjected to the member which has the same function, and description was abbreviate | omitted.
(第1実施形態)
[立体映像表示装置の構成]
図1,図2を参照し、本願発明の第1実施形態に係る立体映像表示装置1の構成について、説明する。
(First embodiment)
[Configuration of stereoscopic display device]
With reference to FIG. 1, FIG. 2, the structure of the three-dimensional
図1の垂直軸が上下方向であり、図2の水平軸が左右方向である。
図1では、映像投射手段3の光軸を一点鎖線で図示し、要素画像群の光が投射される領域を実線で図示した(図7,図9,図12,図16,図19も同様)。
図2では、前方から見るとレンズアレイ9及び平面鏡11がハーフミラー7に隠れるため、図示していない。
図2では、投射レンズ3a及び表示素子3bの図示を省略した(図13,図17,図20も同様)。
The vertical axis in FIG. 1 is the vertical direction, and the horizontal axis in FIG. 2 is the horizontal direction.
In FIG. 1, the optical axis of the
In FIG. 2, since the
In FIG. 2, the
図1に示すように、立体映像表示装置1は、被写体が撮影された要素画像群を用いて、IP方式により被写体の立体映像を表示するものであり、N台の映像投射手段3と、凸レンズ(光学素子)5と、ハーフミラー7と、レンズアレイ9と、平面鏡(反射部材)11とを備える。
As shown in FIG. 1, a stereoscopic
この立体映像表示装置1は、映像投射手段3から、凸レンズ5を通過し、ハーフミラー7で向きを変えて、レンズアレイ9を通過し、平面鏡11で反射されるまでの光路(往路)を有している。また、立体映像表示装置1は、平面鏡11で反射された後、レンズアレイ9及びハーフミラー7を通過し、表示位置に至るまでの光路(復路)を有している。
This stereoscopic
図1にはユーザOを図示した。このユーザOは、立体映像表示装置1が表示する立体映像(不図示)を見る人物である。
FIG. 1 illustrates a user O. This user O is a person who views a stereoscopic video (not shown) displayed by the stereoscopic
映像投射手段3n−1,3n,3n+1(3)は、外部から入力された要素画像群を投射するものであり、例えば、斜め投射機能を備えた一般的なプロジェクターである(n=1,2,…,N:但し、Nは2以上の整数)。 The image projection means 3 n−1 , 3 n , 3 n + 1 (3) projects an element image group input from the outside, and is, for example, a general projector having an oblique projection function (n = 1, 2,..., N: where N is an integer of 2 or more.
映像投射手段3は、投射レンズ3aと、表示素子3bとを備える。この投射レンズ3aは、入力された要素画像群を要素レンズ9a(図4)に結像するように調整されている。また、表示素子3bは、要素画像群の映像信号に応じた光を出射するマイクロディスプレイデバイスである。
The video projection means 3 includes a
図1のように側面視した場合、映像投射手段3は、光軸を下に向けて、凸レンズ5の焦平面上に投射レンズ3aが位置する。この凸レンズ5の焦平面とは、凸レンズ5の焦点を通って、凸レンズ5の光軸に垂直な平面のことである。図2のように正面視した場合、3台の映像投射手段3が、凸レンズ5の焦平面上であって、左右の同一直線上(つまり、水平軸方向)に配置されている。
When viewed from the side as shown in FIG. 1, in the
ここで、映像投射手段3に入力された要素画像群は、映像投射手段3が配置された左右の直線方向で異なる視点から、被写体が撮影されたものである。これら要素画像群は、例えば、立体映像撮影装置(不図示)により、被写体を異なる視点で撮影したものである。また、これら要素画像群は、コンピュータ(不図示)により、ある視点で被写体が撮影された映像から、異なる視点の要素画像群をCG(Computer Graphics)合成したものでもよい。
Here, the elemental image group input to the
凸レンズ5は、映像投射手段3が投射した要素画像群の光を平行光に変換するものである。この凸レンズ5は、図1のように側面視した場合、凸レンズ5の中心軸が映像投射手段3の光軸に一致するように、映像投射手段3の下に配置される。また、凸レンズ5は、映像投射手段3の画角をカバーできる大きさであることが好ましい。
The
ハーフミラー7は、凸レンズ5から出射された要素画像群の光がレンズアレイ9に入射するように、この要素画像群の光を反射するものである。また、ハーフミラー7は、平面鏡11で反射された要素画像群の光をそのまま通過させる。従って、ハーフミラー7は、図1に示すように、凸レンズ5及び平面鏡11の中心軸が直交する位置で、垂直軸に対して斜め45°に配置される。
The
レンズアレイ9は、複数の要素レンズ9aが所定の間隔でレンズ配置面(同一平面)上に配置されたものである。本実施形態では、レンズ配置面は、水平軸方向及び垂直軸方向の平面となる。また、要素レンズ9aは、要素画像群を構成する要素画像に対応した微小な凸レンズである。例えば、各要素レンズ9aは、水平軸方向及び垂直軸方向で整列してもよく、互いに半分ずらしてもよい(デルタ配置)。
In the
レンズアレイ9は、ハーフミラー7で反射された要素画像群の光が入射し、入射した要素画像群の光を平面鏡11に出射する。また、レンズアレイ9は、平面鏡11で反射された要素画像群の光が入射し、入射した要素画像群の光をハーフミラー7に出射する。
The
平面鏡11は、レンズアレイ9を通過した要素画像群の光を、立体映像の表示位置に向けて反射するものである。この平面鏡11は、レンズアレイ9を通過した要素画像群の光がレンズアレイ9にそのまま反射されるように、レンズアレイ9と平行に配置される。また、平面鏡11は、要素レンズ9aの焦点距離fの1/2だけ、レンズアレイ9から離れている(図4)。
The
<視点が異なる立体映像の表示>
図3〜図5を参照し、視点が異なる立体映像の表示について、説明する(適宜図1,図2参照)。
<Display of stereoscopic images from different viewpoints>
With reference to FIGS. 3 to 5, display of a stereoscopic video with different viewpoints will be described (see FIGS. 1 and 2 as appropriate).
図3では、正面の視点で撮影された被写体Tnと、被写体Tnを左側の視点から撮影した被写体Tn-1と、被写体Tnを右側の視点から撮影した被写体Tn+1とを図示した。また、映像投射手段3の光軸を実線矢印で図示し、要素画像群の光が通過する領域を破線で図示し、レンズアレイ9の中心軸を一点鎖線で図示した。
In Figure 3, the subject T n was taken from the perspective of the front, the subject T n-1 obtained by photographing a subject T n from the left side viewpoint, illustrated the subject T n + 1 obtained by photographing a subject T n from the right viewpoint . Further, the optical axis of the image projection means 3 is indicated by a solid arrow, the region through which light of the element image group passes is indicated by a broken line, and the central axis of the
図3では、投射レンズ3a及び表示素子3bと、ハーフミラー7との図示を省略した。
図3では、説明を簡易にするため、凸レンズ5をレンズアレイ9の前方に図示した。
図3(b)では、図面を見易くするため、映像投射手段3n−1,3n,3n+1の図示を省略した。
In FIG. 3, the
In FIG. 3, the
In FIG. 3B, illustration of the image projection means 3 n−1 , 3 n , and 3 n + 1 is omitted for easy understanding of the drawing.
図3(a)に示すように、映像投射手段3は、それぞれ、左右方向で異なる視点で被写体Tが撮影された要素画像群が入力される。ここで、図3(a)及び図3(b)のように、被写体Tn-1,Tn,Tn+1は、平面鏡11での反射により、レンズアレイ9の中心軸を挟んで位置関係が逆転する。従って、映像投射手段3には、ユーザOが自然な立体映像を見られるように、位置関係の逆転を考慮して要素画像群を入力することが好ましい。具体的には、映像投射手段3n−1は、被写体Tn-1を撮影した要素画像群が入力される。また、映像投射手段3nは、被写体Tnを撮影した要素画像群が入力される。また、映像投射手段3n+1は、被写体Tn+1を撮影した要素画像群が入力される。
As shown in FIG. 3A, the
図3(b)に示すように、映像投射手段3は、それぞれ、入力された要素画像群を凸レンズ5の中心軸に向けて投射し、映像投射手段3に対応する視域Vを形成する。具体的には、映像投射手段3n−1は、被写体Tn-1の立体映像が表示された視域Vn-1を形成する。また、映像投射手段3nは、被写体Tnの立体映像が表示された視域Vnを形成する。また、映像投射手段3n+1は、被写体Tn+1の立体映像が表示された視域Vn+1を形成する。
As shown in FIG. 3B, the
図3のように立体映像を表示するため、映像投射手段3は、下記の式(1)を満たすように配置される必要がある。
φ=tan−1(mp/f) …式(1)
For that displays a stereoscopic image as illustrated in FIG. 3, the image projection means 3 need to be arranged so as to satisfy the equation (1) below.
φ = tan −1 ( mp / f) Equation (1)
式(1)のφは、水平軸方向において、映像投射手段3の光軸と、レンズアレイ9の中心軸とのなす角を表す。また、式(1)では、pが要素レンズ9aの間隔(図4)、fが要素レンズ9aの焦点距離を表す。また、式(1)のmは、平面鏡11による反射の前後で要素画像群の光(主光線)が通過する要素レンズの間隔数を表す。
Φ in Expression (1) represents an angle formed by the optical axis of the
図4(a)に示すように、要素レンズ9aの中心を通過した主光線は、仮想レンズアレイ9に入射する光路を辿る。図4(b)に示すように、この主光線は、実際には仮想レンズアレイ9´に入射せず、平面鏡11により反射される。このとき、主光線は、水平軸方向において、斜め投射されているため、反射前に通過した要素レンズ9aではなく、隣接する要素レンズ9aを通過する。つまり、図4の例では、間隔数m=1となる。
As shown in FIG. 4A, the principal ray that has passed through the center of the
仮想レンズアレイ9´は、レンズアレイ9が平面鏡11を挟んで左右対称に位置すると仮想したものであり、仮想要素レンズ9a´を備えることとする。
仮想要素レンズ9a´は、要素レンズ9aが平面鏡11を挟んで左右対称に位置すると仮想したものである。
主光線とは、要素画像群の光のうち、映像投射手段3の投射レンズ3aの絞りの中心を通過する光の束である。
The
The
The chief ray is a bundle of light that passes through the center of the aperture of the
図5(a)では、要素レンズ9aの中心を通過した主光線は、水平軸方向において、図4(a)よりも斜めで要素レンズ9aに入射する光路を辿る。図5(b)に示すように、この主光線は、隣接する要素レンズ9aではなく、2個隣の要素レンズ9aを通過する。つまり、図5の例では、間隔数m=2となる。
In FIG. 5A, the principal ray that has passed through the center of the
前記した式(1)では、要素レンズ9aの間隔p及び焦点距離fが一定である。このため、間隔数mは、映像投射手段3n−1,3n,3n+1の間で重複しないように予め割り当てる。例えば、凸レンズ5の中心軸上に位置する映像投射手段3(不図示)に、間隔数m=0を割り当てる。そして、凸レンズ5の中心軸上に位置する映像投射手段3から離れる毎に、間隔数m=1,2,…と割り当てる。なお、間隔数mは、3以上も割り当て可能であることが言うまでもない。
In the above equation (1), the distance p and the focal length f of the
図4(a),図5(a)は、要素画像群の光が平面鏡11で反射された状態を説明するために図示したものである。実際には、要素画像群の光が平面鏡11で反射されるので、図4(a),図5(a)の光路を辿ることがない。
図4(a)では、主光線を一点鎖線で図示し、仮想レンズアレイ9´を点線で図示した(図5(b)も同様)。
FIGS. 4A and 5A are shown for explaining the state in which the light of the element image group is reflected by the
In FIG. 4A, the principal ray is illustrated by a one-dot chain line, and the
<視域の形成>
図6を参照し、立体映像表示装置1における視域の形成について、説明する(適宜図1,図2参照)。
図6では、ハーフミラー7を省略し、映像投射手段3を凸レンズ5の光軸付近に移動させて、要素画像群の光が直進するように図示した(図8,図10も同様)。
<Formation of viewing zone>
With reference to FIG. 6, the formation of the viewing zone in the stereoscopic
In FIG. 6, the
図6(a)に示すように、要素画像群の光は、映像投射手段3から投射され、凸レンズ5及びレンズアレイ9を通過して、平面鏡11に入射する。このとき、要素画像群の光は、凸レンズ5によって平行光に変換される。図6(b)及び図6(c)に示すように、平面鏡11は、仮想レンズアレイ9´に入射する光路を辿る要素画像群の光を、レンズアレイ9に向けて反射する。図6(d)に示すように、視域Vは、要素レンズ9aから出射した要素画像群により、所定の範囲に形成される。
As shown in FIG. 6A, the light of the element image group is projected from the
図6(b)は、要素画像群の光が平面鏡11で反射された状態を説明するために図示したものである。実際には、要素画像群の光が平面鏡11で反射されるので、図6(b)の光路を辿ることがない。
FIG. 6B is a diagram for explaining a state in which the light of the element image group is reflected by the
[作用・効果]
図3に示すように、立体映像表示装置1は、映像投射手段3n−1,3n,3n+1に対応する視域Vn−1,Vn,Vn+1をそれぞれ形成する。これによって、立体映像表示装置1は、異なる視点で撮影された被写体Tn−1,Tn,Tn+1の立体映像を表示することができる。
[Action / Effect]
As shown in FIG. 3, the stereoscopic
さらに、図1に示すように、立体映像表示装置1は、ハーフミラー7を備えることから、映像投射手段3及び凸レンズ5を垂直軸方向に配置できるため、省スペース化を図ることができる。さらに、立体映像表示装置1は、前面投射型であるため、背面投射型のように拡散板を必要とせず、立体映像の画質劣化を防止することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 1, since the stereoscopic
さらに、図3に示すように、立体映像表示装置1は、視域Vn−1,Vn,Vn+1が水平軸方向で連続するように、映像投射手段3n−1,3n,3n+1が水平軸方向に配置されることが好ましい。これにより、立体映像表示装置1は、ユーザOが水平軸方向に移動しても、視域Vが途切れることがなく、臨場感が高い立体映像を表示することができる。
Furthermore, as shown in FIG. 3, the stereoscopic
(第2実施形態)
[立体映像表示装置の構成]
図7を参照し、本願発明の第2実施形態に係る立体映像表示装置1Aの構成について、第1実施形態と異なる点を説明する。
立体映像表示装置1Aは、図1の凸レンズ5の代わりに、凸レンズ13を備える点が、第1実施形態と異なる。
(Second Embodiment)
[Configuration of stereoscopic image display device]
With reference to FIG. 7, differences from the first embodiment will be described regarding the configuration of the stereoscopic
The stereoscopic
図7に示すように、立体映像表示装置1Aは、映像投射手段3から、ハーフミラー7で向きを変えて、凸レンズ13及びレンズアレイ9を通過し、平面鏡11で反射されるまでの光路(往路)を有している。また、立体映像表示装置1Aは、平面鏡11で反射された後、レンズアレイ9と、凸レンズ13と、ハーフミラー7とを順に通過し、表示位置に至るまでの光路(復路)を有している。
As shown in FIG. 7, the stereoscopic
凸レンズ13は、ハーフミラー7で反射された要素画像群の光を平行光に変換し、レンズ配置面に垂直に入射させるものである。この凸レンズ13は、凸レンズ13の中心軸がレンズアレイ9の中心軸に一致し、レンズ面が水平軸方向を向くように、レンズアレイ9の前方に配置されている。
The
凸レンズ13から出射された要素画像群の光は、レンズアレイ9を通過して、平面鏡11で全反射され、再びレンズアレイ9を通過する。このとき、凸レンズ13は、要素画像群の光を、立体映像の表示位置に効果的に集束する。
The light of the element image group emitted from the
なお、映像投射手段3は、第1実施形態と同様に水平軸方向に配置されるため、詳細な説明を省略する。
Since the
<視域の形成>
図8を参照し、立体映像表示装置1Aにおける視域の形成について、説明する(適宜図7参照)。
<Formation of viewing zone>
With reference to FIG. 8, the formation of the viewing zone in the stereoscopic
図8(a)に示すように、要素画像群の光は、映像投射手段3から投射され、凸レンズ13及びレンズアレイ9を通過して、平面鏡11に入射する。このとき、要素画像群の光は、凸レンズ13によって、平行光に変換される。図8(b)に示すように、要素画像群の光は、仮想レンズアレイ9´に入射する光路を辿り、仮想凸レンズ13´の焦点距離f0だけ離れた位置に集束する。図8(c)に示すように、視域Vは、要素画像群の光が集束した位置の近くに形成される。
As shown in FIG. 8A, the light of the element image group is projected from the
仮想凸レンズ13´は、凸レンズ13が平面鏡11を挟んで左右対称に位置すると仮想したものである。
図8(b)の左側部分は、要素画像群の光が平面鏡11で反射された状態を説明するために図示したものである。実際には、要素画像群の光が平面鏡11で反射されるので、図8(b)の光路を辿ることがない(図10,図18,図21も同様)。
図8(b)の上方に図示した光は、要素画像内の画素毎の光が辿る光路を表している。一方、図8(b)の下方に図示した光は、要素画像全体の光が辿る光路を表している。
The virtual
The left part of FIG. 8B is illustrated for explaining a state in which the light of the element image group is reflected by the
The light illustrated in the upper part of FIG. 8B represents the optical path followed by the light for each pixel in the element image. On the other hand, the light shown in the lower part of FIG. 8B represents an optical path followed by the light of the entire element image.
[作用・効果]
立体映像表示装置1Aは、第1実施形態と同様の理由により、異なる視点で撮影された被写体の立体映像を表示することができる。さらに、立体映像表示装置1Aは、第1実施形態と同様の理由により、省スペース化を図ると共に、立体映像の画質劣化を防止することができる。
[Action / Effect]
The stereoscopic
(第3実施形態)
[立体映像表示装置の構成]
図9を参照し、本願発明の第3実施形態に係る立体映像表示装置1Bの構成について、第2実施形態と異なる点を説明する。
立体映像表示装置1Bは、図7の凸レンズ13の代わりに、凸レンズ15を備える点が、第2実施形態と異なる。
(Third embodiment)
[Configuration of stereoscopic image display device]
With reference to FIG. 9, differences from the second embodiment will be described regarding the configuration of the stereoscopic
The stereoscopic
図9に示すように、立体映像表示装置1Bは、映像投射手段3から、ハーフミラー7で向きを変えて、レンズアレイ9及び凸レンズ15を通過し、平面鏡11で反射されるまでの光路(往路)を有している。また、立体映像表示装置1Bは、平面鏡11で反射された後、凸レンズ15と、レンズアレイ9と、ハーフミラー7とを順に通過し、表示位置に至るまでの光路(復路)を有している。
As shown in FIG. 9, the stereoscopic
凸レンズ15は、レンズアレイ9を通過した要素画像群の光を平行光に変換し、レンズ配置面に垂直に入射させるものである。この凸レンズ15は、凸レンズ15の中心軸がレンズアレイ9の中心軸に一致し、レンズ面が水平軸方向を向くように、レンズアレイ9と平面鏡11との間に配置されている。
The
凸レンズ15から出射された要素画像群の光は、平面鏡11で全反射され、レンズアレイ9を通過する。このとき、凸レンズ15は、要素画像群の光を、立体映像の表示位置に効果的に集束する。
The light of the element image group emitted from the
映像投射手段3は、第2実施形態と同様に水平軸方向に配置されるため、詳細な説明を省略する。 Since the video projection means 3 is arranged in the horizontal axis direction as in the second embodiment, detailed description thereof is omitted.
<視域の形成>
図10を参照し、立体映像表示装置1Bにおける視域の形成について、説明する(適宜図9参照)。
<Formation of viewing zone>
With reference to FIG. 10, the formation of the viewing zone in the stereoscopic
図10に示すように、要素画像群の光は、映像投射手段3から投射され、レンズアレイ9及び凸レンズ15を通過して、平面鏡11に入射する。このとき、要素画像群の光は、凸レンズ15によって、平行光に変換される。そして、要素画像群の光は、仮想レンズアレイ9´に入射する光路を辿り、仮想凸レンズ15´の焦点距離f0だけ離れた位置に集束する。このようにして、視域は、要素画像群の光が集束した位置の近くに形成される。
仮想凸レンズ15´は、凸レンズ15が平面鏡11を挟んで左右対称に位置すると仮想したものである。
As shown in FIG. 10, the light of the element image group is projected from the
The virtual
<光学素子の別構成>
図11を参照し、立体映像表示装置1Bが備える光学素子の別構成について、説明する(適宜図9参照)。
<Another configuration of optical element>
With reference to FIG. 11, another configuration of the optical element included in the stereoscopic
立体映像表示装置1Bは、凸レンズ15として、図11(a)の両凸レンズの他、図11(b)に示すように、平面鏡11に密着した平凸レンズを備えてもよい。この平凸レンズは、平面側を鏡面加工することにより、平面鏡11及び凸レンズ15としての役割を果たすことができる。
The stereoscopic
図11(c)に示すように、立体映像表示装置1Bは、平面鏡11及び凸レンズ15の代わりに、光学素子として、凹面鏡15aを備えてもよい。この凹面鏡15aの焦点距離は、凸レンズ15の焦点距離の1/2とする。さらに、立体映像表示装置1Bは、凹面鏡15aとして、反射面が平面上にそろって形成されたフレネルミラー(不図示)を用いることもできる。
As shown in FIG. 11C, the stereoscopic
[作用・効果]
立体映像表示装置1Bは、第2実施形態と同様の理由により、異なる視点で撮影された被写体の立体映像を表示することができる。さらに、立体映像表示装置1Bは、第2実施形態と同様の理由により、省スペース化を図ると共に、立体映像の画質劣化を防止することができる。
[Action / Effect]
The stereoscopic
(第4実施形態)
[立体映像表示装置の構成]
図12,図13を参照し、本願発明の第4実施形態に係る立体映像表示装置1Cの構成について、第1実施形態と異なる点を説明する。
立体映像表示装置1Cは、図1の映像投射手段3及び凸レンズ5を水平軸方向に向けて配置し、ハーフミラー7を省略した点が、第1実施形態と異なる。
(Fourth embodiment)
[Configuration of stereoscopic image display device]
With reference to FIG. 12 and FIG. 13, differences from the first embodiment will be described regarding the configuration of the stereoscopic
The stereoscopic
図12では、レンズアレイ9の中心軸を破線で図示した(図16,図19も同様)。
図13では、前方から見ると平面鏡11がレンズアレイ9に隠れるため、図示していない(図17も同様)。
In FIG. 12, the central axis of the
In FIG. 13, since the
図12に示すように、立体映像表示装置1Cは、映像投射手段3から、凸レンズ5及びレンズアレイ9を通過し、平面鏡11で反射されるまでの光路(往路)を有している。また、立体映像表示装置1Cは、平面鏡11で反射された後、表示位置に至るまでの光路(復路)を有している。
As shown in FIG. 12, the stereoscopic
映像投射手段3は、投射レンズ3aと、要素画像群を表示する表示素子3bとが、いわゆるレンズシフトされた位置関係となっている。図12に示すように、映像投射手段3は、投射角度が下方向となるように調整されている。つまり、映像投射手段3の光軸は、映像投射手段3の絞りの中心と、凸レンズ5の中心とを通過し、レンズアレイ9及び平面鏡11が構成する平面の中心に達する。そして、要素画像群の光は、平面鏡11で反射された後、下方向に視域を形成する。
また、映像投射手段3は、図13に示すように、第1実施形態と同様に水平軸方向に配置されている。
The image projection means 3 has a so-called lens-shifted positional relationship between the
Further, as shown in FIG. 13, the video projection means 3 is arranged in the horizontal axis direction as in the first embodiment.
<視域の形成>
図14,図15を参照して、立体映像表示装置1Cによる視域の形成について、説明する(適宜図12,図13参照)。
<Formation of viewing zone>
With reference to FIGS. 14 and 15, the formation of the viewing zone by the stereoscopic
図14(a)に示すように、要素レンズ9aの中心を通過した主光線は、仮想レンズアレイ9´に入射する光路を辿る。図14(b)に示すように、この主光線は、実際には仮想レンズアレイ9´に入射せず、平面鏡11により反射される。このとき、主光線は、垂直軸方向において、斜め投射されているため、反射前に通過した要素レンズ9aではなく、隣接する要素レンズ9aを通過する。
As shown in FIG. 14A, the principal ray that has passed through the center of the
この場合、なす角θは、下記の式(2)で定義される。なす角θは、垂直軸方向において、映像投射手段3の光軸と、レンズアレイ9の中心軸とのなす角である。
θ=tan−1(p/f) …式(2)
In this case, the angle θ formed is defined by the following equation (2). The angle θ formed is an angle formed by the optical axis of the
θ = tan −1 (p / f) (2)
図15に示すように、立体映像表示装置1Cは、前記した数式(2)を満たすことで、映像投射手段3が配置されているのと同じ側に、立体映像を観察可能な視域Vを形成することができる。
As shown in FIG. 15, the stereoscopic
[作用・効果]
立体映像表示装置1Cは、第1実施形態と同様の理由により、異なる視点で撮影された被写体の立体映像を表示することができる。さらに、立体映像表示装置1Cは、第1実施形態と同様の理由により、立体映像の画質劣化を防止することができる。さらに、立体映像表示装置1Cは、ハーフミラー7を必要としないので、簡易な構成を実現することができる。
[Action / Effect]
The stereoscopic
(第5実施形態)
[立体映像表示装置の構成]
図16,図17を参照し、本願発明の第5実施形態に係る立体映像表示装置1Dの構成について、第4実施形態と異なる点を説明する。
立体映像表示装置1Dは、凸レンズ5をレンズアレイ9の前方に配置した点が、第4実施形態と異なる。
(Fifth embodiment)
[Configuration of stereoscopic image display device]
With reference to FIGS. 16 and 17, the configuration of a stereoscopic
The stereoscopic
図16に示すように、立体映像表示装置1Dは、映像投射手段3から、凸レンズ5及びレンズアレイ9を通過し、平面鏡11で反射されるまでの光路(往路)を有している。また、立体映像表示装置1Dは、平面鏡11で反射された後、表示位置に至るまでの光路(復路)を有している。
As shown in FIG. 16, the stereoscopic
この立体映像表示装置1Dは、第4実施形態と同様、平面鏡11から見て斜めから要素画像群を投射することで、ハーフミラー7を使用することなく、立体映像を観察可能な視域を形成する。
As in the fourth embodiment, this stereoscopic
図17に示すように、映像投射手段3は、第4実施形態と同様に水平軸方向に配置されるため、詳細な説明を省略する。
図17では、前方から見ると、平面鏡11がレンズアレイ9に隠れるため、図示していない。
As shown in FIG. 17, since the video projection means 3 is arranged in the horizontal axis direction as in the fourth embodiment, detailed description thereof is omitted.
In FIG. 17, since the
<視域の形成>
図18を参照し、立体映像表示装置1Dによる視域の形成について、説明する(適宜図16,図17参照)。
<Formation of viewing zone>
With reference to FIG. 18, the formation of the viewing zone by the stereoscopic
図18に示すように、要素画像群の光は、仮想投射レンズ3a´から出射され、仮想凸レンズ5´及び仮想レンズアレイ9´を通過して、平面鏡11に入射する。このとき、要素画像群の光は、仮想凸レンズ5´によって、平行光に変換される。そして、要素画像群の光は、レンズアレイ9に入射する光路を辿り、凸レンズ5の焦点距離f0だけ離れた位置に集束する。このようにして、視域Vは、要素画像群の光が集束した位置の近くに形成される。
仮想投射レンズ3a´は、投射レンズ3aが平面鏡11を挟んで左右対称に位置すると仮想したものである。
As shown in FIG. 18, the light of the element image group is emitted from the
The
[作用・効果]
立体映像表示装置1Dは、第4実施形態と同様の理由により、異なる視点で撮影された被写体の立体映像を表示することができる。さらに、立体映像表示装置1Dは、第4実施形態と同様の理由により、立体映像の画質劣化を防止し、簡易な構成を実現することができる。
[Action / Effect]
The stereoscopic
(第6実施形態)
[立体映像表示装置の構成]
図19,図20を参照し、本願発明の第6実施形態に係る立体映像表示装置1Eの構成について、第5実施形態と異なる点を説明する。
立体映像表示装置1Dは、凸レンズ5及びレンズアレイ9の位置を入れ替えた点が、第5実施形態と異なる。
(Sixth embodiment)
[Configuration of stereoscopic image display device]
With reference to FIG. 19 and FIG. 20, the difference from the fifth embodiment will be described regarding the configuration of the stereoscopic
The stereoscopic
図19に示すように、立体映像表示装置1Eは、映像投射手段3から、レンズアレイ9及び凸レンズ5を通過し、平面鏡11で反射されるまでの光路(往路)を有している。また、立体映像表示装置1Eは、平面鏡11で反射された後、表示位置に至るまでの光路(復路)を有している。
As shown in FIG. 19, the stereoscopic
この立体映像表示装置1Eは、第5実施形態と同様、平面鏡11から見て斜めから要素画像群を投射することで、ハーフミラー7を使用することなく、立体映像を観察可能な視域を形成する。
Similar to the fifth embodiment, the stereoscopic
図20に示すように、映像投射手段3は、第5実施形態と同様に水平軸方向に配置されるため、詳細な説明を省略する。
図20では、前方から見ると、凸レンズ5及び平面鏡11がレンズアレイ9に隠れるため、図示していない。
As shown in FIG. 20, since the video projection means 3 is arranged in the horizontal axis direction as in the fifth embodiment, detailed description thereof is omitted.
In FIG. 20, since the
<視域の形成>
図21を参照し、立体映像表示装置1Eによる視域の形成について、説明する(適宜図19,図20参照)。
<Formation of viewing zone>
With reference to FIG. 21, the formation of the viewing zone by the stereoscopic
図21に示すように、要素画像群の光は、仮想投射レンズ3a´から出射され、仮想レンズアレイ9´及び仮想凸レンズ5´を通過して、平面鏡11に入射する。このとき、要素画像群の光は、仮想凸レンズ5´によって、平行光に変換される。そして、要素画像群の光は、レンズアレイ9に入射する光路を辿り、凸レンズ5の焦点距離f0だけ離れた位置に集束する。このようにして、視域Vは、要素画像群の光が集束した位置の近くに形成される。
As shown in FIG. 21, the light of the element image group is emitted from the
<光学素子の別構成>
図22を参照し、立体映像表示装置1Eが備える光学素子の別構成について、説明する(適宜図19参照)。
<Another configuration of optical element>
With reference to FIG. 22, another configuration of the optical element included in the stereoscopic
立体映像表示装置1Eは、凸レンズ(光学素子)5として、図22(a)の両凸レンズの他、図22(b)に示すように、平面鏡11に密着した平凸レンズを備えてもよい。この平凸レンズは、平面側を鏡面加工することにより、平面鏡11及び凸レンズ5としての役割を果たすことができる。
The stereoscopic
図22(c)に示すように、立体映像表示装置1Eは、平面鏡11及び凸レンズ5の代わりに、光学素子として、凹面鏡15aを備えてもよい。この凹面鏡15aの焦点距離は、凸レンズ5の焦点距離の1/2とする。さらに、立体映像表示装置1Eは、凹面鏡15aとして、反射面が平面上にそろって形成されたフレネルミラー(不図示)を用いることもできる。
As shown in FIG. 22C, the stereoscopic
[作用・効果]
立体映像表示装置1Eは、第5実施形態と同様の理由により、異なる視点で撮影された被写体の立体映像を表示することができる。さらに、立体映像表示装置1Eは、第5実施形態と同様の理由により、立体映像の画質劣化を防止し、簡易な構成を実現することができる。
[Action / Effect]
The stereoscopic
(変形例)
本願発明に係る立体映像表示装置1〜1Eは、前記した実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で変形を加えることができる。
(Modification)
The stereoscopic
前記した各実施形態では、複数の映像投射手段3が水平軸方向に配置されることとして説明したが、他の軸方向(例えば、垂直軸方向)にも配置されてもよい。さらに、複数の映像投射手段3は、水平軸方向及び垂直軸方向というように、互いに直交する2軸方向に配置されてもよい。
In each of the above-described embodiments, the plurality of
前記した各実施形態では、縦横を含めた全方向に視差を再現するため、要素レンズ9aを2次元状に配置することとして説明した。しかし、立体映像の利用分野によっては、水平方向のみ視差を再現すればよいこともある。この場合、立体映像表示装置1〜1Eでは、各要素画像を垂直方向に短冊状に配置し、要素レンズ9aとして、水平軸方向のみに屈折させるレンチキュラーレンズを用いてもよい。
In each of the above-described embodiments, it has been described that the
前記した第4施形態から第6実施形態では、なす角θが水平軸方向の角度として説明したが、以下に述べる条件を満たせば、任意方向(例えば、垂直軸方向)でもよい。
要素レンズ9aの配置パターンは、なす角θを付す方向に間隔pだけズレが発生するので、元の配置パターンと一致する条件を満たすことが必要である。また、間隔pは、隣接する要素レンズ9aの間隔ではなく、2個又は3個隣の要素レンズ9aの間隔でよい。
In the fourth to sixth embodiments, the angle θ formed is described as an angle in the horizontal axis direction. However, an arbitrary direction (for example, the vertical axis direction) may be used as long as the following conditions are satisfied.
Since the arrangement pattern of the
前記した各実施形態では、光学素子として、凸レンズや凹面鏡を説明したが、ホログラフィック光学素子を用いてもよい。つまり、立体映像表示装置1〜1Eは、ホログラフィック光学素子を、透過型又は反射型の集光作用を有する光学素子として用いることができる。
In each of the above-described embodiments, a convex lens or a concave mirror has been described as an optical element, but a holographic optical element may be used. That is, the stereoscopic
1,1A〜1E 立体映像表示装置
3,3n−1,3n,3n+1 映像投射手段
3a 投射レンズ3
5,13,15 凸レンズ(光学素子)
7 ハーフミラー
9 レンズアレイ
9a 要素レンズ
11 平面鏡(反射部材)
15a 凹面鏡(光学素子)
1 , 1A to 1E 3D
5, 13, 15 Convex lens (optical element)
7
15a Concave mirror (optical element)
Claims (5)
同一直線上の異なる視点で撮影された前記要素画像群がそれぞれ入力され、入力された当該要素画像群を投射する、前記同一直線上に配置された複数の映像投射手段と、
前記複数の映像投射手段が投射した要素画像群の光を平行光に変換する光学素子と、
要素レンズが所定の間隔で同一平面上に配置され、前記光学素子で変換された要素画像群の光が入射するレンズアレイと、
前記レンズアレイを通過した要素画像群の光を、前記立体映像の表示位置に向けて反射する反射部材と、を備え、
前記複数の映像投射手段は、前記反射部材による反射の前後で前記要素画像群の光が通過する要素レンズの間隔数mが、各映像投射手段で重複しないように予め割り当てられると共に、
前記各映像投射手段の光軸と前記レンズアレイの中心軸とのなす角φが、前記要素レンズの間隔数mと、前記要素レンズの間隔pと、前記要素レンズの焦点距離fとを用いた式φ=tan−1(mp/f)で表され、
前記複数の映像投射手段は、前記各映像投射手段の光軸と前記レンズアレイの中心軸とが直交するように配置され、
前記光学素子と前記レンズアレイとの間に配置され、前記光学素子で変換された要素画像群の光が前記レンズアレイに入射するように当該要素画像群の光を反射し、前記反射部材により反射された要素画像群の光を通過させるハーフミラー、を備えることを特徴とする立体映像表示装置。 A stereoscopic video display device that displays a stereoscopic video of the subject by an integral photography method using an elemental image group in which the subject is captured,
A plurality of image projecting means arranged on the same straight line, each of which is inputted with the element image group photographed from different viewpoints on the same straight line, and projects the inputted elemental image group;
An optical element that converts the light of the elemental image group projected by the plurality of video projection means into parallel light;
A lens array in which element lenses are arranged on the same plane at a predetermined interval, and light of an element image group converted by the optical element is incident thereon;
A reflection member that reflects the light of the element image group that has passed through the lens array toward the display position of the stereoscopic image, and
The plurality of video projection means are assigned in advance so that the distance m between the element lenses through which the light of the element image group passes before and after reflection by the reflecting member does not overlap with each video projection means,
The angle φ formed by the optical axis of each image projection means and the central axis of the lens array uses the number m of the element lenses, the distance p of the element lenses, and the focal length f of the element lenses. It is represented by the formula φ = tan −1 ( mp / f) ,
The plurality of video projection means are arranged so that an optical axis of each video projection means and a central axis of the lens array are orthogonal to each other.
The element image group light, which is disposed between the optical element and the lens array and converted by the optical element, reflects the element image group light so as to enter the lens array, and is reflected by the reflecting member. A stereoscopic image display device comprising: a half mirror that allows light of the element image group that has been transmitted to pass therethrough.
同一直線上の異なる視点で撮影された前記要素画像群がそれぞれ入力され、入力された当該要素画像群を投射する、前記同一直線上に配置された複数の映像投射手段と、
前記複数の映像投射手段が投射した要素画像群の光を平行光に変換する光学素子と、
要素レンズが所定の間隔で同一平面上に配置され、前記光学素子で変換された要素画像群の光が入射するレンズアレイと、
前記レンズアレイを通過した要素画像群の光を、前記立体映像の表示位置に向けて反射する反射部材と、を備え、
前記複数の映像投射手段は、前記反射部材による反射の前後で前記要素画像群の光が通過する要素レンズの間隔数mが、各映像投射手段で重複しないように予め割り当てられると共に、
前記各映像投射手段の光軸と前記レンズアレイの中心軸とのなす角φが、前記要素レンズの間隔数mと、前記要素レンズの間隔pと、前記要素レンズの焦点距離fとを用いた式φ=tan −1 (mp/f)で表され、
前記複数の映像投射手段は、前記各映像投射手段の光軸と前記レンズアレイの中心軸とが直交するように配置され、
前記複数の映像投射手段と前記光学素子との間に配置され、前記複数の映像投射手段で投射された要素画像群の光が前記光学素子に入射するように当該要素画像群の光を反射し、前記反射部材により反射された要素画像群の光を通過させるハーフミラー、を備えることを特徴とする立体映像表示装置。 A stereoscopic video display device that displays a stereoscopic video of the subject by an integral photography method using an elemental image group in which the subject is captured,
A plurality of image projecting means arranged on the same straight line, each of which is inputted with the element image group photographed from different viewpoints on the same straight line, and projects the inputted elemental image group;
An optical element that converts the light of the elemental image group projected by the plurality of video projection means into parallel light;
A lens array in which element lenses are arranged on the same plane at a predetermined interval, and light of an element image group converted by the optical element is incident thereon;
A reflection member that reflects the light of the element image group that has passed through the lens array toward the display position of the stereoscopic image, and
The plurality of video projection means are assigned in advance so that the distance m between the element lenses through which the light of the element image group passes before and after reflection by the reflecting member does not overlap with each video projection means,
The angle φ formed by the optical axis of each image projection means and the central axis of the lens array uses the number m of the element lenses, the distance p of the element lenses, and the focal length f of the element lenses. Represented by the formula φ = tan −1 (mp / f),
The plurality of video projection means are arranged so that an optical axis of each video projection means and a central axis of the lens array are orthogonal to each other.
The element image group is disposed between the plurality of image projection means and the optical element, and reflects the light of the element image group so that the light of the element image group projected by the plurality of image projection means enters the optical element. , the reflecting member by reflected half mirror that transmits light of a component image group, characterized by obtaining Bei a standing body image display device.
同一直線上の異なる視点で撮影された前記要素画像群がそれぞれ入力され、入力された当該要素画像群を投射する、前記同一直線上に配置された複数の映像投射手段と、
要素レンズが所定の間隔で同一平面上に配置され、前記複数の映像投射手段により投射された要素画像群の光が入射するレンズアレイと、
前記レンズアレイを通過した要素画像群の光を平行光に変換する光学素子と、
前記光学素子で変換された要素画像群の光を、前記立体映像の表示位置に向けて反射する反射部材と、を備え、
前記複数の映像投射手段は、前記反射部材による反射の前後で前記要素画像群の光が通過する要素レンズの間隔数mが、各映像投射手段で重複しないように予め割り当てられると共に、
前記各映像投射手段の光軸と前記レンズアレイの中心軸とのなす角φが、前記要素レンズの間隔数mと、前記要素レンズの間隔pと、前記要素レンズの焦点距離fとを用いた式φ=tan−1(mp/f)で表され、
前記複数の映像投射手段は、前記各映像投射手段の光軸と前記レンズアレイの中心軸とが直交するように配置され、
前記複数の映像投射手段と前記レンズアレイとの間に配置され、前記複数の映像投射手段で投射された要素画像群の光が前記レンズアレイに入射するように当該要素画像群の光を反射し、前記反射部材により反射された要素画像群の光を通過させるハーフミラー、を備えることを特徴とする立体映像表示装置。 A stereoscopic video display device that displays a stereoscopic video of the subject by an integral photography method using an elemental image group in which the subject is captured,
Different perspectives in the captured pre Symbol element images on the same straight line are inputted, respectively, to project the element image group input, and a plurality of image projection means that is disposed on the same straight line,
A lens array in which element lenses are arranged on the same plane at a predetermined interval, and light of an element image group projected by the plurality of video projection units is incident;
An optical element that converts the light of the element image group that has passed through the lens array into parallel light;
A reflection member that reflects the light of the elemental image group converted by the optical element toward the display position of the stereoscopic image, and
The plurality of video projection means are assigned in advance so that the distance m between the element lenses through which the light of the element image group passes before and after reflection by the reflecting member does not overlap with each video projection means,
The angle φ formed by the optical axis of each image projection means and the central axis of the lens array uses the number m of the element lenses, the distance p of the element lenses, and the focal length f of the element lenses. It is represented by the formula φ = tan −1 ( mp / f) ,
The plurality of video projection means are arranged so that an optical axis of each video projection means and a central axis of the lens array are orthogonal to each other.
The element image group is disposed between the plurality of image projection means and the lens array, and reflects light of the element image group so that light of the element image group projected by the plurality of image projection means enters the lens array. A stereoscopic image display device comprising: a half mirror that allows light of an elemental image group reflected by the reflecting member to pass therethrough.
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