JP6315385B2 - Projection-type image display device - Google Patents

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JP6315385B2 JP2015043692A JP2015043692A JP6315385B2 JP 6315385 B2 JP6315385 B2 JP 6315385B2 JP 2015043692 A JP2015043692 A JP 2015043692A JP 2015043692 A JP2015043692 A JP 2015043692A JP 6315385 B2 JP6315385 B2 JP 6315385B2
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むつみ 篠井
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Description

本発明は、映像を投射するプロジェクタで、連続的な運動視差のある裸眼3D(3次元)映像を表示可能な投射型映像表示装置に関する。   The present invention relates to a projection-type image display apparatus capable of displaying a naked-eye 3D (three-dimensional) image having continuous motion parallax with a projector that projects an image.

観察者の視点位置に応じて異なった映像を表示する裸眼3Dディスプレイは、3Dメガネ等の特殊なデバイスを使用することなくリアルな映像を観察することができ、エンターテインメントや映像コミュニケーション等で極めて重要な技術である。   A naked-eye 3D display that displays different images depending on the viewpoint position of the observer can observe realistic images without using special devices such as 3D glasses, which is extremely important for entertainment and video communication. Technology.

レンチキュラーレンズにより、方向に応じて異なる画像を表示する表示装置が開示されている(例えば、特許文献1参照)。   A display device that displays different images depending on directions using a lenticular lens is disclosed (for example, see Patent Document 1).

鋭い指向性の画像を提示することにより、視点位置の変化に追随して滑らかに変化する画像を提示する手法が開示されている(例えば、非特許文献1参照)。この手法では、多数のプロジェクタと映像ソースが必要であり、表示装置の構成は大規模である。多数の映像ソースが必要ということは、実写の場合で特殊な映像処理を行わない場合映像ソースの数だけカメラが必要となる。そこで、できるだけ少ない指向性数で視点移動に対してなめらかに変化する映像を提示することが求められていた。   There has been disclosed a method of presenting an image that changes smoothly following a change in viewpoint position by presenting a sharp directional image (see, for example, Non-Patent Document 1). This method requires a large number of projectors and video sources, and the configuration of the display device is large. The fact that a large number of video sources are necessary means that in the case of live-action shooting, cameras are required as many as the number of video sources when special video processing is not performed. Therefore, it has been required to present a video that changes smoothly with respect to viewpoint movement with as few directivities as possible.

上記の課題を解決するために、人間の視覚特性を考慮し、隣接カメラの映像を適切に混合することで、比較的少ない数のカメラでも連続的な運動視差(視点移動に対する映像のなめらかな変化)が得られることが示されている(例えば、特許文献2参照)。   In order to solve the above problems, considering the human visual characteristics, by appropriately mixing the images of adjacent cameras, even with a relatively small number of cameras, continuous motion parallax (smooth change of the image with respect to viewpoint movement) ) Is obtained (see, for example, Patent Document 2).

特開2012−237798号公報JP 2012-237798 A 特開2014−138306号公報JP 2014-138306 A

岩澤 昭一郎,“世界初!200インチ自然裸眼立体視ディスプレイによる立体視の実現”,pp.1−4,NICT NEWS No.410,2011年11月Shoichiro Iwasawa, “The world's first! Realization of stereoscopic vision with 200-inch natural autostereoscopic display”, pp. 1-4, NICT NEWS No. 410, November 2011

しかしながら、特許文献2の発明による表示装置では、2眼式の3D表示とヘッドトラッキングを使用して実現することになり、3Dメガネという専用の器具を装着しなければいけないという問題がある。また、多人数で同時に同じ映像を鑑賞することができないという問題もある。   However, the display device according to the invention of Patent Document 2 is realized by using binocular 3D display and head tracking, and there is a problem that a special instrument called 3D glasses must be attached. Another problem is that many people cannot watch the same video at the same time.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、専用の器具を用いることなく、多人数で同時に3D画像を鑑賞することができる投射型映像表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a projection type video display apparatus that allows a large number of people to view 3D images simultaneously without using a dedicated instrument.

本発明は、レンズを挟んで映像を見る観察者と反対側に前記映像を投射する複数のプロジェクタを備え、前記観察者側の視点で前記複数のプロジェクタが投射した映像のうち2つ以上の映像を同時に見ることができるようにしたことを特徴とする。   The present invention includes a plurality of projectors that project the image on the side opposite to an observer who views the image with a lens interposed therebetween, and two or more images out of images projected by the plurality of projectors from the viewpoint on the observer side It is characterized in that it can be seen at the same time.

本発明は、前記観察者の視点を移動させた場合に、重なり合って見える2つ以上のプロジェクタが投射する映像の各プロジェクタの光量の比率の合計が一定であることを特徴とする。   The present invention is characterized in that when the viewpoint of the observer is moved, the total of the ratios of the light amounts of the projectors of the images projected by two or more projectors that appear to overlap each other is constant.

本発明は、前記プロジェクタの絞りの開口部の透過率が、前記観察者から見える場所によって異なることを特徴とする。   The present invention is characterized in that the transmittance of the aperture of the aperture of the projector varies depending on the place where the viewer can see.

本発明は、前記絞りの開口部の透過率が、垂直方向には均一で、水平方向には透過率が線形に変化していることを特徴とする。   The present invention is characterized in that the transmittance of the aperture of the diaphragm is uniform in the vertical direction and linearly varies in the horizontal direction.

本発明は、前記プロジェクタの絞りをひし形の形状とし、前記レンズに縦方向に光を拡散する異方性拡散体をさらに備えたことを特徴とする。   The present invention is characterized in that the diaphragm of the projector has a rhombus shape, and the lens further includes an anisotropic diffuser that diffuses light in the vertical direction.

本発明は、前記プロジェクタの映像を前記異方性拡散体に結像するよう前記プロジェクタの焦点が調整されていることを特徴とする。   The present invention is characterized in that the focus of the projector is adjusted so as to form an image of the projector on the anisotropic diffuser.

本発明は、前記レンズの焦点距離が、前記プロジェクタの絞りを観察視点位置に結像するように設定されていることを特徴とする。   The present invention is characterized in that the focal length of the lens is set so as to form an image of the aperture of the projector at an observation viewpoint position.

本発明によれば、専用の器具を身につける必要がなく、多人数で同時に3D画像を鑑賞することができるという効果が得られる。   According to the present invention, there is no need to wear a dedicated instrument, and an effect that a large number of people can view 3D images at the same time is obtained.

本発明の第1実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of 1st Embodiment of this invention. 図1に示すプロジェクタ1〜9のレンズ12に設けた絞りの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the aperture stop provided in the lens 12 of the projectors 1-9 shown in FIG. 図1に示すプロジェクタの配置の説明図である。It is explanatory drawing of arrangement | positioning of the projector shown in FIG. 観察者の横方向の位置と、各プロジェクタからの輝度の割合を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the ratio of the brightness | luminance from each position of an observer's horizontal direction, and each projector. 観察する角度に応じた輝度の分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the brightness | luminance according to the angle to observe. 観察する角度に応じた輝度の分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the brightness | luminance according to the angle to observe. 本発明の第2実施形態による投射型映像表示装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the projection type video display apparatus by 2nd Embodiment of this invention. プロジェクタ1〜9のレンズ12に設けた絞りの説明図である。It is explanatory drawing of the aperture provided in the lens 12 of the projectors 1-9. プロジェクタ1〜9の配置例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the example of arrangement | positioning of the projectors 1-9. 絞り開口と上下方向への広がりのコンボリューションとなるような輝度分布を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows luminance distribution which becomes convolution of a diaphragm aperture and the expansion to an up-down direction.

<第1実施形態>
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態による投射型映像表示装置を説明する。図1は同実施形態の構成を示すブロック図である。この図において、第1のレンズ20(プロジェクタに備えるレンズと区別するため、第1のレンズと称する)の観察者30から見て反対側に複数のプロジェクタ1〜9を設け、レンズ12を介した映像を観察者が見る構造である。
<First Embodiment>
Hereinafter, a projection-type image display apparatus according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the embodiment. In this figure, a plurality of projectors 1 to 9 are provided on the opposite side of the first lens 20 (referred to as the first lens to distinguish it from the lens provided for the projector) as viewed from the observer 30 and the lens 12 is interposed. This is a structure in which an observer views an image.

なお、本図では分かりやすくするため、一部のプロジェクタ(ここでは、プロジェクタ2、3、5、6、8、9)を破線で記載している。また複数のプロジェクタ1〜9はハーフミラー(非図示)により、光軸な同一面内となるように設計されている。プロジェクタ1〜9は発光画像による表示部11とレンズ12を備え、発光画像の像を所定の位置に結像する。図1に示すようにプロジェクタ1〜9の光軸はそれぞれ異なっている。   For the sake of simplicity, some projectors (here, projectors 2, 3, 5, 6, 8, and 9) are indicated by broken lines in the drawing. The plurality of projectors 1 to 9 are designed to be in the same plane with the optical axis by a half mirror (not shown). The projectors 1 to 9 are provided with a display unit 11 and a lens 12 based on a light emission image, and form an image of the light emission image at a predetermined position. As shown in FIG. 1, the optical axes of the projectors 1 to 9 are different.

第1のレンズ20はプロジェクタ1〜9のレンズ12の絞りを観察者側のある1面に結像する。観察者30はこの面に視点があるとき本装置の効果を最も享受できるが、前後方向に多少移動してもその効果は損なわれない。また、プロジェクタ1〜9のレンズ12は観察者30が像を感じるべき奥行き位置に結像するように焦点を合わせてある。   The first lens 20 images the diaphragm of the lens 12 of the projectors 1 to 9 on one surface on the viewer side. The observer 30 can enjoy the effect of the present apparatus most when the viewpoint is on this plane, but the effect is not impaired even if the observer 30 moves slightly in the front-rear direction. The lenses 12 of the projectors 1 to 9 are focused so as to form an image at a depth position where the observer 30 should feel the image.

次に、図2を参照して、プロジェクタ1〜9のレンズ12に設けた絞りの構成を説明する。図2はプロジェクタ1〜9のレンズ12に設けた絞りの構成を示す説明図である。プロジェクタ1〜9の絞りのレンズ12を図2に示すように、鉛直方向には一定の透過率で、水平方向には線形に透過率が変化するものを使用した。このような光学特性は、ガラス基板に光吸収性の材料や反射性の材料を場所により異なる厚さで蒸着したり、材料の面積を変えて蒸着したりすることにより実現できる。   Next, referring to FIG. 2, the configuration of the diaphragm provided in the lens 12 of the projectors 1 to 9 will be described. FIG. 2 is an explanatory diagram showing a configuration of a diaphragm provided on the lens 12 of the projectors 1 to 9. As shown in FIG. 2, the lenses 12 of the diaphragms of the projectors 1 to 9 have a constant transmittance in the vertical direction and linearly change in the horizontal direction. Such optical characteristics can be realized by vapor-depositing a light-absorbing material or a reflective material on a glass substrate with a different thickness depending on the location, or by changing the area of the material.

次に、図3を参照して、図1に示すプロジェクタ1〜9の配置を説明する。図3はプロジェクタの配置を示す説明図である。プロジェクタ1〜9の筐体の図示は省略してある。水平方向に隣接するプロジェクタの絞りが半分ずつ重なるようにハーフミラーにより合成されるようになっている。   Next, the arrangement of the projectors 1 to 9 shown in FIG. 1 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the arrangement of the projectors. The housings of the projectors 1 to 9 are not shown. The projectors are combined by a half mirror so that the apertures of projectors adjacent in the horizontal direction overlap each other by half.

次に、図4を参照して、観察者の横方向の位置と、各プロジェクタからの輝度の割合を説明する。図4は、観察者30の横方向の位置と、各プロジェクタ1〜9からの輝度の割合を示す説明図である。観察者30の位置に絞りの像が結像されているので、各プロジェクタ1〜9からの光の分布は絞りの透過率に比例する。図4では絞りの像が重なってわかりにくくなるため便宜的に絞りを上下にずらして記載してあるが、絞りは半分ずつずれているので、各視点位置から見た画像は絞りからの光の重ね合わせとなり図4の下記グラフに示されるように、光量の合計は一定値でプロジェクタ間の比率が線形に変化することとなる。   Next, with reference to FIG. 4, the horizontal position of the observer and the ratio of luminance from each projector will be described. FIG. 4 is an explanatory diagram showing the horizontal position of the observer 30 and the ratio of luminance from the projectors 1 to 9. Since the image of the stop is formed at the position of the observer 30, the distribution of light from each projector 1 to 9 is proportional to the transmittance of the stop. In FIG. 4, the aperture images overlap for the sake of convenience and are described as being shifted up and down for convenience. However, since the aperture is shifted by half, the image viewed from each viewpoint position is the light from the aperture. As shown in the following graph of FIG. 4, the total amount of light is a constant value, and the ratio between the projectors changes linearly.

本構成では、2つの映像のクロストークを積極的に発生させており、一般の3D表示では2重像が著しく画質を低下させるが、隣接する表示画像間の差が小さい場合に、視点移動に対し連続的な映像変化を示す。出願人が既に出願している特願2013−266751号に示されると同様な現象により、隣接するカメラ間の視差が小さい映像を提示することによりなめらかな運動視差を裸眼で提示することができる。   In this configuration, crosstalk between two images is actively generated, and in a general 3D display, a double image remarkably deteriorates in image quality, but when the difference between adjacent display images is small, the viewpoint is moved. On the other hand, continuous video changes are shown. As shown in Japanese Patent Application No. 2013-266751 already filed by the applicant, smooth motion parallax can be presented with the naked eye by presenting an image with small parallax between adjacent cameras.

ここで、特願2013−266751号に記載されている現象について簡単に説明する。図5は、観察する角度に応じた輝度の分布を示す図である。すなわち、図5は、投射型映像表示装置の表示特性を示す図である。縦軸は、指向性画像の輝度を示す。横軸は、指向性画像を観察する角度(観察角度)を示す。最上段は、プロジェクタ1による画像の輝度の分布を示す。上から2段目は、プロジェクタ2による画像の輝度の分布を示す。上から3段目は、プロジェクタ3による画像の輝度の分布を示す。最下段は、プロジェクタ1〜3による画像の輝度の分布を示す。   Here, the phenomenon described in Japanese Patent Application No. 2013-266751 will be briefly described. FIG. 5 is a diagram illustrating a luminance distribution according to an observation angle. That is, FIG. 5 is a diagram illustrating display characteristics of the projection type video display device. The vertical axis represents the luminance of the directional image. The horizontal axis indicates the angle (observation angle) at which the directional image is observed. The top row shows the luminance distribution of the image by the projector 1. The second row from the top shows the luminance distribution of the image by the projector 2. The third row from the top shows the luminance distribution of the image by the projector 3. The bottom row shows the luminance distribution of the images by the projectors 1 to 3.

プロジェクタ2による画像の輝度は、表示領域2−2を二等分する観察角度で、最も高い値となっている。一方、プロジェクタ2による画像の輝度は、画像を観察する角度に応じて直線的に低くなり、表示領域2−2に隣接する表示領域2−1を二等分する観察角度で、所定閾値以下(例えば、輝度値0)となっている。また、プロジェクタ2による画像の輝度は、画像を観察する角度に応じて直線的に低くなり、表示領域2−2に隣接する表示領域2−3を二等分する観察角度で、所定閾値以下となっている。   The brightness of the image by the projector 2 is the highest value at the observation angle that bisects the display area 2-2. On the other hand, the brightness of the image by the projector 2 decreases linearly according to the angle at which the image is observed, and is an observation angle that bisects the display area 2-1 adjacent to the display area 2-2. For example, the luminance value is 0). Further, the luminance of the image by the projector 2 decreases linearly according to the angle at which the image is observed, and is an observation angle that bisects the display area 2-3 adjacent to the display area 2-2 and is equal to or less than a predetermined threshold value. It has become.

プロジェクタ1による画像の輝度と、プロジェクタ3による画像の輝度とについても同様である。例えば、図5に示すように、プロジェクタ2に着目すると、表示領域2−2の中心において輝度が最大値を示し、隣接する表示領域2−1及び2−3の中心で0となりその間の輝度変化は線形となっている。   The same applies to the brightness of the image by the projector 1 and the brightness of the image by the projector 3. For example, as shown in FIG. 5, when paying attention to the projector 2, the luminance shows the maximum value at the center of the display region 2-2, becomes 0 at the center of the adjacent display regions 2-1 and 2-3, and the luminance change therebetween. Is linear.

図6は、二つの画像の加重平均と輪郭位置の関係を示す図である。隣接視点間での画像のずれの幅が3[arc min.]程度の小さい値となるように指向性画像を表示した場合には図6に示すように輪郭位置が加重比が0〜1の間では直線的かつ連続的に変化するため、視点位置にあった適切な輪郭位置の画像が生成された。すなわち、画像のずれが小さい二つの画像を線形に変化する比率で結ぶことにより、忠実に中間視点の画像が知覚される。   FIG. 6 is a diagram illustrating the relationship between the weighted average of two images and the contour position. The width of the image shift between adjacent viewpoints is 3 [arc min. When the directional image is displayed so as to have a small value, the contour position changes linearly and continuously when the weight ratio is 0 to 1, as shown in FIG. An image of an appropriate contour position was generated. That is, an intermediate viewpoint image is faithfully perceived by connecting two images having a small image shift at a linearly changing ratio.

混合部が、表示領域2−1〜2−3について、プロジェクタ1〜9毎の指向性画像の輝度の分布を、線形の混合比率で混合することにより、表示領域2−1〜2−3が滑らかに連結されることになる。なお、混合比率は、輝度の分布が線形変化する比率に限る必要は無く、視点移動に対する画像の変化が許容範囲であれば、線形変化からはずれた滑らかな輝度の分布を用いてもよい。   The mixing unit mixes the luminance distribution of the directional images for the projectors 1 to 9 with respect to the display areas 2-1 to 2-3 at a linear mixing ratio, so that the display areas 2-1 to 2-3 are changed. It will be connected smoothly. The mixing ratio is not necessarily limited to a ratio in which the luminance distribution changes linearly, and a smooth luminance distribution deviating from the linear change may be used as long as the change in the image with respect to the viewpoint movement is within an allowable range.

絞りとして水平方向だけでなく、垂直方向にも線形変化するグラデーションの透過率をもつ絞りを使用し、ハーフミラー等で重畳することで上下方向にも絞りの像を半分ずつずらして提示することで、水平、垂直共に滑らかな運動視差を表現可能な表示装置を実現できることはいうまでもない。   By using a diaphragm with gradation transmittance that linearly changes not only in the horizontal direction but also in the vertical direction as the diaphragm, and by superimposing with a half mirror etc., the image of the diaphragm is shifted by half in the vertical direction and presented. It goes without saying that a display device capable of expressing smooth motion parallax both horizontally and vertically can be realized.

<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態による投射型映像表示装置を説明する。図7は第2実施形態による投射型映像表示装置の構成を示すブロック図である。第2実施形態による投射型映像表示装置では、第1のレンズ20の観察者30から見て反対側に複数のプロジェクタ(ここでは、プロジェクタ1〜9)を設け、第1のレンズ20および拡散体40を介した映像を観察者30が見る構造である。
Second Embodiment
Next, a projection display apparatus according to a second embodiment of the invention will be described. FIG. 7 is a block diagram showing a configuration of a projection type video display apparatus according to the second embodiment. In the projection display apparatus according to the second embodiment, a plurality of projectors (here, projectors 1 to 9) are provided on the opposite side of the first lens 20 as viewed from the observer 30, and the first lens 20 and the diffuser are provided. This is a structure in which the viewer 30 sees an image through 40.

なお、本図では分かりやすくするためプロジェクタの一部は破線で表現している。プロジェクタ1〜9は発光画像による表示素子111とレンズ12を具備し、発光画像の像を所定の位置に結像する。第1のレンズ20はプロジェクタ1〜9のレンズの絞りを観察者側のある1面に結像する。観察者30はこの面に視点があるとき本装置の効果を最も享受できるが、前後方向に多少移動してもその効果は損なわれない。また、プロジェクタ1〜9のレンズ12は、レンズ12と第1のレンズ20との間に配置された拡散体40に結像するように焦点を合わせる。   In this figure, a part of the projector is represented by a broken line for easy understanding. The projectors 1 to 9 include a display element 111 and a lens 12 based on a light emission image, and form an image of the light emission image at a predetermined position. The first lens 20 forms an image of the diaphragm of the projectors 1 to 9 on a certain surface on the viewer side. The observer 30 can enjoy the effect of the present apparatus most when the viewpoint is on this plane, but the effect is not impaired even if the observer 30 moves slightly in the front-rear direction. Further, the lens 12 of the projectors 1 to 9 is focused so as to form an image on the diffuser 40 disposed between the lens 12 and the first lens 20.

拡散体40は垂直方向に光を拡散し水平方向には光を拡散しない異方性拡散体として水平方向1度垂直方向60度の拡散体を使用した。第1のレンズ20としては、2枚の凸レンズの組を使用し、拡散体40をその中間に配置した。第1のレンズの2枚目は図示を省略している。   The diffuser 40 used was a diffuser having a horizontal direction of 1 degree and a vertical direction of 60 degrees as an anisotropic diffuser that diffuses light in the vertical direction and does not diffuse light in the horizontal direction. As the first lens 20, a set of two convex lenses was used, and the diffuser 40 was disposed in the middle. The second lens of the first lens is not shown.

次に、プロジェクタ1〜9のレンズ12に設けた絞りについて説明する。図8は、図7に示すプロジェクタ1〜9のレンズ12に設けた絞りの説明図である。プロジェクタ1〜9の絞りのレンズを図8に示すように、水平方向に対し、垂直方向の開口量が線形に変化する構造のものを使用した。このような光学特性は、金属板等の不透明な板に穴加工を施すことにより容易に実現できる。   Next, the diaphragm provided on the lens 12 of the projectors 1 to 9 will be described. FIG. 8 is an explanatory diagram of the diaphragm provided on the lens 12 of the projectors 1 to 9 shown in FIG. As shown in FIG. 8, the lenses of the projectors 1 to 9 have a structure in which the opening amount in the vertical direction changes linearly with respect to the horizontal direction. Such optical characteristics can be easily realized by drilling holes in an opaque plate such as a metal plate.

また、絞り形状は図8(a),(b),(c)のように様々な形状が可能だが、(a)のように周辺部で上下方向の中心を使用する形状が、レンズの口径を最大限有効に使うことができる。図8(a;ひし形)、(b;平行四辺形)、(c;三角形)において、鉛直方向には開口部の長さを表している。   In addition, the aperture shape can be various as shown in FIGS. 8A, 8B, and 8C, but the shape that uses the center in the vertical direction at the periphery as shown in FIG. Can be used as effectively as possible. In FIG. 8 (a; diamond), (b: parallelogram), (c: triangle), the length of the opening is shown in the vertical direction.

次に、プロジェクタ1〜9の配置例を説明する。図9はプロジェクタ1〜9の配置例を示す説明図である。ここでは、プロジェクタ1〜9の筐体の図示は省略してある。水平方向に隣接するプロジェクタ1〜9の絞りが垂直方向に半分ずつ重なるように配置した。   Next, an arrangement example of the projectors 1 to 9 will be described. FIG. 9 is an explanatory diagram showing an arrangement example of the projectors 1 to 9. Here, illustration of the housings of the projectors 1 to 9 is omitted. The projectors 1 to 9 adjacent in the horizontal direction are arranged so that the apertures of the projectors 1 to 9 overlap each other in the vertical direction.

この構成では、プロジェクタ1〜9からの光が垂直方向に拡散されるので、観察者30がいる面に結像される像も垂直方向に拡散される。すなわち、絞り開口と上下方向への広がりのコンボリューションとなり、図10に示すような輝度分布となる。この輝度のグラデーションの輝度は絞りの垂直方向の開口に比例するので、図8に示したような開口を使用すれば線形のグラデーションとなる。したがって、図4と同様の効果を奏することができ、水平方向に滑らかな運動視差を表現することができる。   In this configuration, since the light from the projectors 1 to 9 is diffused in the vertical direction, the image formed on the surface on which the observer 30 is also diffused in the vertical direction. In other words, it becomes a convolution that expands in the vertical direction with the aperture opening, resulting in a luminance distribution as shown in FIG. Since the luminance gradation is proportional to the aperture in the vertical direction of the stop, a linear gradation can be obtained by using the aperture as shown in FIG. Therefore, the same effect as in FIG. 4 can be obtained, and smooth motion parallax can be expressed in the horizontal direction.

本願のレンズは単レンズだけに限定されるものではなく、組み合わせレンズ、フレネルレンズ、グリンレンズ、ゾーンプレート等光を結像するレンズ機能をもつものであればよいこととは言うまでもない。   Needless to say, the lens of the present application is not limited to a single lens, and may be any lens having a lens function for imaging light, such as a combination lens, a Fresnel lens, a green lens, and a zone plate.

本願の拡散体40は第一のレンズ20の手前に設置しても奥に配置しても、第1レンズを構成するレンズ群の間に配置してもよい。また、異方性拡散体としてLSD(Light Shaping Diffuser、レンズ拡散板)を使用したがレンチキュラーレンズ等を使用してもよい。
なお、図1、図7においては、観察者30は1人の場合を示しているが、観察者30が複数人であってもよい。この場合であっても同時に同様に映像を鑑賞することが可能となる。
The diffuser 40 of the present application may be installed in front of or behind the first lens 20, or may be arranged between the lens groups constituting the first lens. In addition, although LSD (Light Shaping Diffuser) is used as the anisotropic diffuser, a lenticular lens or the like may be used.
1 and FIG. 7 show the case where there is one observer 30, but there may be a plurality of observers 30. Even in this case, it is possible to view the video at the same time.

以上説明したように、前述した投射型映像表示装置により、少数の指向性映像ソースで3Dメガネのような特殊なデバイスを装着することなしに多人数で同時使用可能ななめらかな運動視差を提示可能な裸眼3D表示装置を実現することができる。   As described above, the projection-type video display device described above can present smooth motion parallax that can be used simultaneously by many people without wearing special devices such as 3D glasses with a small number of directional video sources. A naked-eye 3D display device can be realized.

前述した実施形態における投射型映像表示装置の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD−ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、PLD(Programmable Logic Device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等のハードウェアを用いて実現されるものであってもよい。   You may make it implement | achieve all or one part of the projection type video display apparatus in embodiment mentioned above with a computer. In that case, a program for realizing this function may be recorded on a computer-readable recording medium, and the program recorded on this recording medium may be read into a computer system and executed. Here, the “computer system” includes an OS and hardware such as peripheral devices. The “computer-readable recording medium” refers to a storage device such as a flexible medium, a magneto-optical disk, a portable medium such as a ROM and a CD-ROM, and a hard disk incorporated in a computer system. Furthermore, the “computer-readable recording medium” dynamically holds a program for a short time like a communication line when transmitting a program via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. In this case, a volatile memory inside a computer system serving as a server or a client in that case may be included and a program held for a certain period of time. Further, the program may be a program for realizing a part of the above-described functions, and may be a program capable of realizing the functions described above in combination with a program already recorded in a computer system. It may be realized using hardware such as PLD (Programmable Logic Device) or FPGA (Field Programmable Gate Array).

以上、図面を参照して本発明の実施の形態を説明してきたが、上記実施の形態は本発明の例示に過ぎず、本発明が上記実施の形態に限定されるものではないことは明らかである。したがって、本発明の技術思想及び範囲を逸脱しない範囲で構成要素の追加、省略、置換、その他の変更を行ってもよい。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been described with reference to drawings, the said embodiment is only the illustration of this invention, and it is clear that this invention is not limited to the said embodiment. is there. Therefore, additions, omissions, substitutions, and other modifications of the components may be made without departing from the technical idea and scope of the present invention.

多人数で同時に3D画像を鑑賞することが不可欠な用途に適用できる。   It can be applied to applications where it is essential to view 3D images simultaneously by a large number of people.

1〜9・・・プロジェクタ、11、111・・・表示部、12・・・レンズ、20・・・第1のレンズ、30・・・観察者、40・・・拡散体   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1-9 ... Projector, 11, 111 ... Display part, 12 ... Lens, 20 ... 1st lens, 30 ... Observer, 40 ... Diffuser

Claims (6)

レンズを挟んで映像を見る観察者と反対側に前記映像を投射する複数のプロジェクタを備え、
前記観察者側の視点で前記複数のプロジェクタが投射した映像のうち2つ以上の映像を同時に見ることができるようにし
前記レンズの焦点距離が、前記プロジェクタの絞りを観察視点位置に結像するように設定されており、
前記2つ以上の映像は、前記観察視点位置において所定の割合で混合されることを特徴とする投射型映像表示装置。
A plurality of projectors for projecting the image on the opposite side of the observer viewing the image across the lens;
Allowing two or more images among the images projected by the plurality of projectors to be viewed simultaneously from the viewpoint on the viewer side ,
The focal length of the lens is set so as to form an image at the observation viewpoint position of the aperture of the projector,
The projection-type image display apparatus, wherein the two or more images are mixed at a predetermined ratio at the observation viewpoint position .
前記観察者の視点を移動させた場合に、重なり合って見える2つ以上のプロジェクタが投射する映像の各プロジェクタの光量の比率の合計が一定であることを特徴とする請求項1に記載の投射型映像表示装置。   2. The projection type according to claim 1, wherein, when the viewpoint of the observer is moved, a total of the ratios of the light amounts of the projectors of images projected by two or more projectors that appear to overlap each other is constant. Video display device. 前記プロジェクタの絞りの開口部の透過率が、前記観察者から見える場所によって異なることを特徴とする請求項1または2に記載の投射型映像表示装置。   The projection type image display apparatus according to claim 1, wherein the transmittance of the aperture of the aperture of the projector varies depending on a place where the observer can see. 前記絞りの開口部の透過率が、垂直方向には均一で、水平方向には透過率が線形に変化していることを特徴とする請求項3記載の投射型映像表示装置。   4. A projection type image display apparatus according to claim 3, wherein the transmittance of the aperture of the diaphragm is uniform in the vertical direction and linearly changes in the horizontal direction. 前記プロジェクタの絞りをひし形の形状とし、前記レンズに縦方向に光を拡散する異方性拡散体をさらに備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の投射型映像表示装置。   3. The projection display apparatus according to claim 1, further comprising an anisotropic diffuser for diffusing light in a longitudinal direction on the lens, wherein the diaphragm of the projector has a rhombus shape. 前記プロジェクタの映像を前記異方性拡散体に結像するよう前記プロジェクタの焦点が調整されていることを特徴とする請求項5記載の投射型映像表示装置。   6. The projection type image display apparatus according to claim 5, wherein a focus of the projector is adjusted so as to form an image of the projector on the anisotropic diffuser.
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