JPH043046A - 立体投影型ディスプレイ方法 - Google Patents

立体投影型ディスプレイ方法

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JPH043046A
JPH043046A JP2102882A JP10288290A JPH043046A JP H043046 A JPH043046 A JP H043046A JP 2102882 A JP2102882 A JP 2102882A JP 10288290 A JP10288290 A JP 10288290A JP H043046 A JPH043046 A JP H043046A
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lenticular lens
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projectors
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JP2102882A
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Shinji Tetsuya
信二 鉄谷
Morihito Ishibashi
石橋 守人
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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Nippon Telegraph and Telephone Corp
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  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Overhead Projectors And Projection Screens (AREA)
  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] この装置は、立体を必要とする分野、立体テレビ、立体
ビデオ、遠隔地間で相互に通信する立体テレビ電話、眼
鏡店、床屋、衣類の販売店等で、自分の姿を確認するた
めに使用する装置等に使用可能な立体投影型ディスプレ
イ方法に関するものである。
〔従来の技術] 従来、3次元画像を表示する手段は、偏光眼鏡または時
分割シャッタ眼鏡を使用し、ディスブレイ上にフィール
ド毎に表示された映像と同期して左目、右目に入射する
映像信号を選択することによっていた。この方式では、
眼鏡が不可欠で煩わしいだけでなく、相互に観察者の姿
を見ながら会話するテレビ電話では眼鏡を掛けた相手の
映像が表示されるため、自然性が著しく損なわれる欠点
があった。
これを解決するために、眼鏡を用いずに3次元画像を表
示するレンティキュラレンズ方式が提案されている(大
越孝敬:三次元画像工学、産業図書)。
第4図はその構成を示す図である。異なる4方向からの
カメラ3 (3−1,3−2,3−3,3−4)の出力
を4台の影像用のプロジェクタ2(2−1,2−2,2
−3,2−4)に入力させてレンティキュラレンズシー
ト1に向けて投影し、レンティキュラレンズシート1は
透過・型スクリーンを使用しているので、レンティキュ
ラレンズシート1を挟んでプロジェクタ2と観察者Mは
反対側に位置することになる。なお、Oは対象物を示す
第5図は立体に見える原理を示したもので、異なる4方
向の画像をプロジェクタ2でレンテイキュラレンズシー
ト1に向けて投影する。レンテイキュラレンズシート1
は2枚のレンテイキュラレンズシートIA、IBを張り
合せて、その間に拡散層4を設けである。拡散層4の位
置はレンティキュラレンズ1の概ね焦点面になるように
しである。レンティキュラレンズシート1の特徴は、投
影した像がプロジェクタ2でレンティキュラレンズシー
ト1に投影した距離と同じ距離に、投影したそのままの
像が再現されることである。プロジェクタ2を両眼間隔
に並べであると再現像5(5−1,5−2,5−3,5
−4)も観察距離で両眼間隔に再現される。その位置に
観察者Mがいると、第5図の例ではプロジェクタ2−2
.2−3の像を見ている。投影された再現像5−2と5
−3に映像視差があるので、観察者Mは立体像を見るこ
とができる。
[発明が解決しようとする課題1 上記に示す従来型の投影タイプは、拡大率に応じて画像
が暗くなる問題がある。2次元像を再現する場合は、そ
の問題を解決する手段として、第6図(a)、(b)に
示すような画像の繋ぎ合わせで、投影する画像を分割し
て、複数のプロジェクタ2を用いて明るくする手段を取
っている。投影像は拡散スクリーン6で拡散されるため
、観察者Mは画像全体を見ることができる。一方、レン
ティキュラレンズシート1を用いた立体表示の場合は、
投影された画像がレンティキュラレンズシート1を通る
と、その画像は指向性を持って観察者Mの方に進む。そ
のため、全投影器による全体像の一部しか見えず、大部
分は各投影像が重なって見えるという問題点があった。
すなわち、立体像の場合には単にプロジェクタ2を増加
させただけでは不可であった。
この発明は、上記の問題点を解決し、眼鏡を使用せず、
明るい画像で安定した立体像の確保を可能とする立体投
影型ディスプレイ方法を提供することを目的とする。
[課題を解決するための手段] この発明にかかる立体投影型ディスプレイ方法は、水平
方向に並べたM個のカメラと、M個のカメラの各入力画
像を水平方向にp個、垂直方法にq個の画像に分割し、
分割された1つの画像を1台の映像プロジェクタにそれ
ぞれ対応させ、M個のカメラの入力画像の分割された内
の同一の位置のものを1つのグループG (p、q)と
し、グループG (p、q)のM個の画像を水平方向に
並べたM個のプロジェクタに対応させ、水平方向に並ん
だ隣り合うグループの位置をプロジェクタの投影距離で
レンティキュラレンズシートのメインローブを第1サイ
ドロープの間隔に合わせ、各グループの投影器をレンテ
ィキュラレンズシートに向けて投影するようにしたもの
である。
さらに、レンティキュラレンズシートを張り合せたダブ
ルレンティキュラレンズシートを使用する場合に、第1
のレンティキュラレンズシートと第2のレンティキュラ
レンズシートに対して異なる焦点距離、異なるピッチを
用いるものである。
[作用1 この発明においては、複数個のカメラで搬影された画像
はそれぞれ分割され、分割された画像はそれぞれのプロ
ジェクタから所定の条件を満たすようにして投影され、
レンティキュラレンズシートを介して観察者に立体像を
与える。
レンティキュラレンズシートとして2枚のレンティキュ
ラレンズシートを合わせたダブルレンティキュラレンズ
シートを使用し、その焦点距離とピッチを変えることで
投影距離と観察距離の自由度が増す。
[実施例] 第1図はこの発明の一実施例を示す斜視図である。4個
のカメラ(図示せず)を使用して、その1つのカメラ入
力を4分割して、その最小に分割した画像に1台のプロ
ジェクタをあてがう。プロジェクタの全台数としては、
4(カメラの方向数)×4C分割数)=16台のプロジ
ェクタを使用することになる。各カメラの画像は、この
例では4分割されるが、左上、右上、左下、右下をそれ
ぞれ(1) 、 +2) 、 (31、(4)の位置と
し、各カメラの分割画像の同一の位置を担当するプロジ
ェクタを1つの群としてプロジェクタ群8を一般的に表
現するとG (p、q)となる。1つのカメラ2−1の
入力は、図中の各プロジェクタ群G(1,1)、G (
1,2)、G (2,1)、G (2,2)の (1)
の位置で4分割して投影されている。プロジェクタ群G
 (1,1)、G (1゜2)、G (2,1)、G 
(2,2)の繋ぎ合わせ投影で全体図を表現する。この
原理を第2図に示す。
第2図(a)はこの明細書で使用する言葉の定義を説明
する図であり、レンティキュラレンズシート11を単レ
ンズに置き換えて示したもので、交点9から射出した光
は交点9の真上のレンズを通るものを主ローブ、その左
右のレンズを通るものを第10−ブ、さらにその左右を
通るものを第20−ブとする。
第2図(b)は4方向からの画像を各4分割して表して
、レンティキュラレンズシート11゜11′を通して分
割された画像を1つに繋ぎ合わせて4方向の画像に変換
するものである。第2図(b)は、第1図の4分割の内
、上部の2分割のものを示している。プロジェクタの投
影画角をθとし、プロジェクタ群G (1,1)の (
4)の位置投影画角θの最大を線(光線)13.13’
で表し、同様にプロジェクタ群G (1’、 2)の 
(4)の位置投影画角θの最大をla(光線)14.1
4’で表している。プロジェクタ群G(1,1)の(4
)の位置とプロジェクタ群G (1,2)の (4)の
位置で投影した像の繋ぎ目である端部12は、前記2台
のプロジェクタから投影された画像の端部を表しており
、端部12を通る光線13.14は主ローブ(真下にな
いが特に定義だけの問題である)と第10−プの関係に
あるようにする。投影サイズと投影画角θが決まれば、
前記の条件を満足するようにレンティキュラレンズシー
ト11のレンズの焦点距離とピッチ(反比例の関係)を
決めればよい。
具体的には、第2図(c)から求めることができる。投
影画角をθ、投影サイズをW、レンティキュラレンズシ
ート11の焦点距離をf、ピッチをPとしたとき、 P : fW/ 2  jan (θ/2):w/2の
式より求めることができる。
また、レンティキュラレンズシート11′の設計におい
て、観察者Mの立体視域10を設定すれば、レンティキ
ュラレンズシート11′の主ローブと第1サイドロープ
(例えば光線15.16)が観察距離Sでの立体視域1
0の幅ZになるようにレンズのピッチP′と焦点距離f
′を求めればよい。具体的には、第2図(C)から以下
の式を満足すればよい。
S:Z=f’  :P’ レンティキュラレンズシート11と11′との焦点距1
111f、 f’およびピッチp、p’は異なる値を用
いても良い。異なる焦点距離を用いることで、投影距離
f、f’と観察距離Sの設計に自由度が増す。第2図(
b)において、観察者Mは(3)と(4)の位置の画像
を見て立体視を行っている。
なお、上記の説明では、4方向の説明であったが、2方
向以上であれば幾つでもよい。さらに、画像分割を4分
割にしたが、2分割以上であれば全て適用できる。
第3図は反射型のレンティキュラレンズシート18を用
いた例である。レンティキュラレンズシート18の裏面
には反射型拡散層17を設けである。プロジェクタ群8
として、プロジェクタ群G(1,1)とG (1,2)
との関係は第2図の場合と同様に主ローブと第10−ブ
の関係を保つようにレンズの焦点距離とピッチを決める
。この場合図示はしてないが、観察者Mの立体視の見る
位置は、概ね投影位置と同じ距離から見ることになる。
[発明の効果〕 この発明は、以上説明したように、水平方向に並べたM
個のカメラと、M個のカメラの各入力画像を水平方向に
p個、垂直方法にq個の画像に分割し、分割された1つ
の画像を1台の映像プロジェクタにそれぞれ対応させ、
M個のカメラの入力画像の分割された内の同一の位置の
ものを1つのグループG (p、q)とし、グループG
 (p。
q)のM個の画像を水平方向に並べたM個のプロジェク
タに対応させ、水平方向に並んだ隣り合うグループの位
置をプロジェクタの投影距離でレンティキュラレンズシ
ートのメインローブを第1サイドロープの間隔に合わせ
、各グループの投影器をレンティキュラレンズシートに
向けて投影するようにしたので、従来のレンティキュラ
レンズシートを用いる方法のように投影距離が大きくて
装置の全体が大きくなり、投影像が暗くなるということ
がなく、画像を分割して投影距離を短くして装置を小さ
くでき、サイドロープを考慮した適当な投影位置を選択
することによりノイズのないクリアな立体像を見ること
ができる。
また、ダブルレンティキュラレンズシートを用いる場合
には、張り合せる第1.第2のl/ンティキュラレンズ
シートの焦点距離とピッチを異ならせることによって投
影距離と観察距離の自由度が増す利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例の要部の斜視図、第2図(
a)〜(C)はこの発明の原理説明図、第3図はこの発
明の他の実施例を示す要部の平面図、第4図は従来方式
を説明する斜視図、第5図は従来方式の立体像が得られ
ることを説明する平面図、第6図(a)、(b)は従来
方式における問題点を説明するための図である。 図中、1はレンティキュラレンズシート、2はプロジェ
クタ、3はカメラ、4は拡散層、5は再現像、6は透過
型スクリーン、8はプロジェクタ群、9は光点、10は
立体視域、11はレンティキュラレンズシート、15.
16は光線、17は反射型拡散層、18はレンティキュ
ラレンズシート、Mは観察者、Oは対象物である。 第1図 M  ml酒 第 図 U U 第 図 ]b し〉ティNユラト〉ズシート 第 図(0 第 図 A 1B

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)かまぼこ状の構成からなるレンティキュラレンズ
    シートを用いて立体画像を表示する方法において、水平
    方向に並べたM個のカメラと、前記M個のカメラの各入
    力画像を水平方向にp個、垂直方法にq個の画像に分割
    し、分割された1つの画像を1台のプロジェクタにそれ
    ぞれ対応させ、M個のカメラの入力画像の分割された内
    の同一の位置のものを1つのグループG(p、q)とし
    、前記グループG(p、q)のM個の画像を水平方向に
    並べたM個のプロジェクタに対応させ、水平方向に並ん
    だ隣り合うグループの位置をプロジェクタの投影距離で
    レンティキュラレンズシートのメインローブを第1サイ
    ドロープの間隔に合わせ、各グループの投影器を前記レ
    ンティキュラレンズシートに向けて投影することを特徴
    とする立体投影型ディスプレイ方法。
  2. (2)請求項(1)に記載の立体投影型ディスプレイ方
    法において、レンティキュラレンズシートとして、第1
    と第2のレンティキュラレンズシートを2枚張り合せた
    ダブルレンティキュラレンズシートを使用する場合に、
    前記第1のレンティキュラレンズシートと第2のレンテ
    ィキュラレンズシートに対して異なる焦点距離、異なる
    ピッチのものを用いることを特徴とする立体投影型ディ
    スプレイ方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5982538A (en) * 1994-01-28 1999-11-09 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Stereoscopic image projection apparatus and telecentric zoom lens
JP2003004905A (ja) * 2001-06-18 2003-01-08 Toppan Printing Co Ltd 両面レンズシートとそれを用いたリア型プロジェクションスクリーンおよび表示装置
JP2008299219A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Ricoh Co Ltd 反射型スクリーン、表示システム
US7648243B2 (en) 2005-01-31 2010-01-19 Samsung Electronics Co., Ltd Stereoscopic projection system

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JP2008299219A (ja) * 2007-06-01 2008-12-11 Ricoh Co Ltd 反射型スクリーン、表示システム

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