JP4660117B2 - 正立変倍レンズ及びそれを用いた立体的二次元画像表示装置並びにリアプロジェクタ - Google Patents
正立変倍レンズ及びそれを用いた立体的二次元画像表示装置並びにリアプロジェクタ Download PDFInfo
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Description
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、異なる二種類のレンズアレイを作る必要のない正立変倍レンズ及びそれを用いた立体的二次元画像表示装置並びにリアプロジェクタを提供し、もって、正立変倍レンズの製作を簡略化させ、製造コストの低減を図ることを目的とする。
図2は本発明に係る正立変倍レンズの構成図である。なお、本明細書中において光線は左から右に伝搬するものとし、説明の都合上、レンズの左側を「レンズ前側」、レンズの右側を「レンズ後側」と称する。
隣接する第一マイクロ凸レンズ23aの中心間の距離は第一ピッチP1に形成され、隣接する第二マイクロ凸レンズ23bの中心間の距離は第一ピッチP1と異なる第二ピッチP2に形成されている。
図3は本発明に係る正立変倍レンズを用いた立体的二次元画像表示装置の概略構成図、図4は図3に示した立体的二次元画像表示装置の変形例を表す概略構成図である。
本実施の形態による立体的二次元画像表示装置200は、二次元画像を表示する画像表示面31aを備えた表示部33と、画像表示面31aに離間配置される上記の正立変倍レンズ100とを備える。立体的二次元画像表示装置200は、基本動作として、画像表示面31aから出射する光を正立変倍レンズ100によって結像し、立体的二次元画像35を表示する。
図5は本発明に係る正立変倍レンズを用いたリアプロジェクタの概略構成図である。
この実施の形態によるリアプロジェクタ400は、上記した立体的二次元画像表示装置200の立体画像表示面37に相当する面に、透過型投写スクリーン51を配設して、二次元画像55を結像して表示させる他は、上記の立体的二次元画像表示装置200と略同一に構成される。
なお、上記した実施の形態による立体的二次元画像表示装置200、リアプロジェクタ400において、図6(a)に示すように、立体的二次元画像35、二次元画像55を拡大表示させる構成のものでは、図6(b)に示すように、正立変倍レンズ100と立体的二次元画像35、二次元画像55との間にさらに凹レンズ61を設けてもよい。このような構成とすることで、周辺に広がる光を正面へ屈折させ、画像周辺部での見えを良好にすることができる。立体的二次元画像35の場合は、浮き出し感が多少低下する可能性がある。
また、本発明に係る立体的二次元画像表示装置200、リアプロジェクタ400では、図7(a)に示すように、周辺に広がる光によって立体的二次元画像35、二次元画像55を表示できるので、表示部33、正立変倍レンズ100等を接触させることなく配置することで、複数の立体的二次元画像35、二次元画像55を連続させることができ、特に図7(b)に示すようなマルチ画面63の場合には画面境界における縁63a、63bを目立たなくし、滑らかに隣接した画像を繋げることができる。
さらに、本発明による立体的二次元画像表示装置200、リアプロジェクタ400は、図8(a)に示すように表示部33と正立変倍レンズ100との面積を同一とすると、光の取り込めない領域(図中、X印)が生じるため、図8(b)に示すように、正立変倍レンズ100を表示部33より大きく形成し、光取り込み領域(図中、白丸印)を増大させることが好ましい。これにより、立体的二次元画像35、二次元画像55の画像周辺部の明るさ低下を防止することができる。
23a、23b、43a、43b マイクロ凸レンズ
31a 画像表示面
33 表示部
51 透過型投写スクリーン
100、300 正立変倍レンズ
200 立体的二次元画像表示装置
400 リアプロジェクタ
A 前面
B 後面
O 光軸
P1 第一ピッチ
P2 第二ピッチ
Claims (5)
- 一方の面に複数の第一マイクロ凸レンズをアレイ状に配置するとともに、他方の面に複数の第二マイクロ凸レンズをアレイ状に配置した二つの同一のレンズアレイ半体を、一方の前記レンズアレイ半体の前記第二マイクロ凸レンズと、他方の前記レンズアレイ半体の前記第一マイクロ凸レンズとを対面するように重ね合わせた正立変倍レンズであって、
隣接する前記第一マイクロ凸レンズの中心間の距離である第一ピッチと、隣接する前記第二マイクロ凸レンズの中心間の距離である第二ピッチとが異なり、
前記レンズアレイ半体の中心に位置する前記第一マイクロ凸レンズと前記第二マイクロ凸レンズとは、それらの光軸が一致し、中心から外れて位置する前記第一マイクロ凸レンズと前記第二マイクロ凸レンズとは、それらの光軸のズレの大きさが、前記第一マイクロ凸レンズの前記第一ピッチの半分以下であり、
一方の前記レンズアレイ半体の中心に位置する前記第一マイクロ凸レンズと他方の前記レンズアレイ半体の中心に位置する前記第二マイクロ凸レンズとは、それらの光軸が一致し、中心から外れて位置する前記第一マイクロ凸レンズと前記第二マイクロ凸レンズとは、それらの光軸のズレの大きさが、前記第一マイクロ凸レンズの前記第一ピッチの半分以下であることを特徴とする正立変倍レンズ。 - 対面する前記第一マイクロ凸レンズと前記第二マイクロ凸レンズとが接していることを特徴とする請求項1記載の正立変倍レンズ。
- 前記第一マイクロ凸レンズの曲率半径と、前記第二マイクロ凸レンズの曲率半径が異なっていることを特徴とする請求項1記載の正立変倍レンズ。
- 二次元画像を表示する画像表示面を備えた表示部と、
前記画像表示面に離間配置され前記画像表示面から出射する光を結像させて、立体的二次元画像を空間に表示する正立変倍レンズとを備えた立体的二次元画像表示装置であって、
前記正立変倍レンズは、一方の面に複数の第一マイクロ凸レンズをアレイ状に配置するとともに、他方の面に複数の第二マイクロ凸レンズをアレイ状に配置した二つの同一のレンズアレイ半体を、一方の前記レンズアレイ半体の前記第二マイクロ凸レンズと、他方の前記レンズアレイ半体の前記第一マイクロ凸レンズとを対面するように重ね合わせ、隣接する前記第一マイクロ凸レンズの中心間の距離である第一ピッチと、隣接する前記第二マイクロ凸レンズの中心間の距離である第二ピッチとが異なり、前記レンズアレイ半体の中心に位置する前記第一マイクロ凸レンズと前記第二マイクロ凸レンズとは、それらの光軸が一致し、中心から外れて位置する前記第一マイクロ凸レンズと前記第二マイクロ凸レンズとは、それらの光軸のズレの大きさが、前記第一マイクロ凸レンズの前記第一ピッチの半分以下であり、一方の前記レンズアレイ半体の中心に位置する前記第一マイクロ凸レンズと他方の前記レンズアレイ半体の中心に位置する前記第二マイクロ凸レンズとは、それらの光軸が一致し、中心から外れて位置する前記第一マイクロ凸レンズと前記第二マイクロ凸レンズとは、それらの光軸のズレの大きさが、前記第一マイクロ凸レンズの前記第一ピッチの半分以下であることを特徴とする立体的二次元画像表示装置。 - 二次元画像を表示する画像表示面を備えた表示部と、
前記画像表示面に離間配置され前記画像表示面から出射する光を結像させて、二次元画像を透過型投写スクリーンに表示する正立変倍レンズとを備えたリアプロジェクタであって、
前記正立変倍レンズは、一方の面に複数の第一マイクロ凸レンズをアレイ状に配置するとともに、他方の面に複数の第二マイクロ凸レンズをアレイ状に配置した二つの同一のレンズアレイ半体を、一方の前記レンズアレイ半体の前記第二マイクロ凸レンズと、他方の前記レンズアレイ半体の前記第一マイクロ凸レンズとを対面するように重ね合わせ、隣接する前記第一マイクロ凸レンズの中心間の距離である第一ピッチと、隣接する前記第二マイクロ凸レンズの中心間の距離である第二ピッチとが異なり、前記レンズアレイ半体の中心に位置する前記第一マイクロ凸レンズと前記第二マイクロ凸レンズとは、それらの光軸が一致し、中心から外れて位置する前記第一マイクロ凸レンズと前記第二マイクロ凸レンズとは、それらの光軸のズレの大きさが、前記第一マイクロ凸レンズの前記第一ピッチの半分以下であり、一方の前記レンズアレイ半体の中心に位置する前記第一マイクロ凸レンズと他方の前記レンズアレイ半体の中心に位置する前記第二マイクロ凸レンズとは、それらの光軸が一致し、中心から外れて位置する前記第一マイクロ凸レンズと前記第二マイクロ凸レンズとは、それらの光軸のズレの大きさが、前記第一マイクロ凸レンズの前記第一ピッチの半分以下であることを特徴とするリアプロジェクタ。
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