JPH0432671Y2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0432671Y2 JPH0432671Y2 JP4075288U JP4075288U JPH0432671Y2 JP H0432671 Y2 JPH0432671 Y2 JP H0432671Y2 JP 4075288 U JP4075288 U JP 4075288U JP 4075288 U JP4075288 U JP 4075288U JP H0432671 Y2 JPH0432671 Y2 JP H0432671Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- prism
- slope
- positive lens
- baseline
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 18
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
この考案は、異なる方向から撮影した物体の画
像を、それぞれ右目と左目とに入力させ、立体画
像を得る立体画像再生装置に関する。[Detailed Description of the Invention] Industrial Application Field This invention relates to a three-dimensional image reproducing device that obtains a three-dimensional image by inputting images of an object photographed from different directions to the right eye and the left eye, respectively.
従来の技術
従来の立体画像再生装置には、たとえば第4図
に示したような装置がある。この装置は、カマボ
コ形の微小なレンズが集合して成るレンチキユラ
ーシート1の下に短冊形の画像A,Bを配置する
ことによつて構成されている。BACKGROUND ART Conventional three-dimensional image reproduction devices include, for example, a device as shown in FIG. This device is constructed by arranging rectangular images A and B under a lenticular sheet 1 made up of a collection of semicylindrical minute lenses.
画像A,Bは、それぞれ同一の被写体を異なる
方向から撮影した画像を短冊形にカツトしたもの
であり、レンチキユラーシートのカマボコ形レン
ズに対応して一対づつ設けられている。また、画
像A,Bとレンチキユラーシートとの位置関係
は、観察者の右目ER及び左目ELが図示した予定
観察位置にある場合に、レンズの屈折力によつて
右目ERには画像Aからの光束、左目ELには画像
Bからの光束が入力されるよう設定されており、
これによつて観察者は立体感のある画像を観察す
ることができる。 Images A and B are images of the same subject taken from different directions and cut into rectangular shapes, and are provided in pairs corresponding to the semicylindrical lenses of the lenticular sheet. In addition, the positional relationship between images A and B and the lenticular sheet is such that when the observer's right eye ER and left eye EL are at the planned observation positions shown in the diagram, the right eye ER is moved from image A to the right eye ER due to the refractive power of the lens. The luminous flux from image B is set to be input to the left eye EL,
This allows the viewer to view an image with a three-dimensional effect.
考案が解決しようとする課題
しかしながら、上述した従来の立体画像再生装
置では、レンチキユラーシートのレンズの屈折力
によつて画像A,Bの見える範囲を限定している
ため、眼の位置が僅かにズレても両画像がダブつ
て見えてしまい、立体画像として観察できる範囲
が狭いという問題点があつた。なお、この観察範
囲は、各画像の幅に対応しており、幅狭めること
で範囲を広げることはできるが、あまり幅を狭め
ると当然像の明るさも落ちるため、一定の画像質
を維持するためには上記のように装置と眼とのず
れに対する許容量は本質的に小さく限定されてい
る。Problems to be Solved by the Invention However, in the conventional three-dimensional image reproduction device described above, the visible range of images A and B is limited by the refractive power of the lens of the lenticular sheet, so the position of the eye is slightly Even if the two images are shifted, the two images will appear to be duplicated, resulting in a problem that the range that can be observed as a three-dimensional image is narrow. Note that this observation range corresponds to the width of each image, and it is possible to widen the range by narrowing the width, but if the width is narrowed too much, the brightness of the image will naturally decrease, so it is necessary to maintain a certain image quality. As mentioned above, the tolerance for misalignment between the device and the eye is inherently small and limited.
ところで、本発明者は、第5図に示したよう
に、2つのプリズム2,3を利用して2つの画像
からの光束をそれぞれ右目ERと左目ELとに入力
させる立体画像再生装置を既に提案している。こ
の装置は、プリズムの臨界角を利用して2つの画
像からの光束の出射角度を限定しているため、眼
と装置とがずれた場合にも右目ERには画像Aか
ら、左目ELには画像Bからの光束が入力され、
立体画像として観察できる範囲が上述したレンチ
キユラーシートを利用したものより広い。 By the way, the present inventor has already proposed a three-dimensional image reproducing device that utilizes two prisms 2 and 3 to input light beams from two images to the right eye ER and the left eye EL, respectively, as shown in FIG. are doing. This device uses the critical angle of the prism to limit the exit angle of the luminous flux from the two images, so even if the eye and the device are misaligned, the right eye ER will receive image A, and the left eye EL will receive image A. The luminous flux from image B is input,
The range that can be observed as a three-dimensional image is wider than that using the lenticular sheet described above.
しかし、画像の大きさに対応したプリズムが必
要となるため、装置が厚くなり、また、眼幅より
広い画像を観察することができないという問題が
ある。 However, since a prism corresponding to the size of the image is required, there is a problem that the device becomes thick and it is impossible to observe an image wider than the interpupillary distance.
考案の目的
この考案は、上述した問題点に鑑みてなされた
ものであり、眼と装置との位置関係において立体
画像として観察できる範囲が広く、しかも全体と
して薄型で、眼幅より広い画像を観察することが
できる立体画像再生装置の提供を目的とする。Purpose of the invention This invention was created in view of the above-mentioned problems, and the positional relationship between the eye and the device allows for a wide range of stereoscopic images to be observed, and the overall thinness allows for the observation of images wider than the width of the eyes. The purpose of the present invention is to provide a stereoscopic image reproducing device that can reproduce images.
課題を解決するための手段
この考案に係る立体画像再生装置は、予定観察
位置にある両眼を結ぶ線分を基線と定義した場
合、基線の中央を基線を含む基線断面内の焦点と
する正レンズ部を設け、この正レンズ部の下に、
一対のプリズムから成るプリズム部を基線方向に
沿つて複数並列して設け、第1プリズムに、第1
画像に対向する第1入力面と、空気層に接した第
1画像からの光束の一部を正レンズ側へ内面反射
させる第1斜面とを形成し、第2プリズムに、第
2画像に対向する第2入力面と、第1斜面に対し
て空気層を挟んで対向すると共に、第2画像から
の光束の一部を透過させて第1プリズムを介して
正レンズに入射される第2斜面とを形成し、か
つ、第1、第2斜面の臨界角を、基線断面内で正
レンズの光軸方向を境に第1画像からの光束と第
2画像からの光束とが異なる角度で正レンズに入
射するよう設定したことを特徴とするものであ
る。Means for Solving the Problems The three-dimensional image reproducing device according to this invention, when a line segment connecting both eyes at a scheduled observation position is defined as a base line, is configured to set the center of the base line as the focal point in the cross section of the base line including the base line. A lens section is provided, and below this positive lens section,
A plurality of prism parts each consisting of a pair of prisms are provided in parallel along the base line direction, and the first prism is
A first input surface facing the image and a first slope that internally reflects a part of the luminous flux from the first image in contact with the air layer toward the positive lens side are formed, and the second prism faces the second image. a second input surface that faces the first slope with an air layer in between, and a second slope that allows a part of the light beam from the second image to pass through and enter the positive lens via the first prism. and the critical angles of the first and second slopes are set so that the light flux from the first image and the light flux from the second image are positive at different angles with the optical axis direction of the positive lens as the boundary within the baseline cross section. It is characterized by being set so that it enters the lens.
実施例
以下、この考案を図面に基づいて説明する。第
1図〜第3図はこの考案の一実施例を示したもの
である。Examples This invention will be explained below based on the drawings. 1 to 3 show an embodiment of this invention.
まず、第1図に示したように予定観察位置にあ
る観察者の右目ERと左目ELとを結ぶ線分を基線
lと定義し、その中点をMとする。 First, as shown in FIG. 1, a line segment connecting the right eye ER and left eye EL of the observer at the planned observation position is defined as a base line l, and the midpoint thereof is defined as M.
この立体画像再生装置は、基線lを含む基線断
面内の焦点が中点Mに一致する正レンズ部として
のシンリンダーフレネルレンズFLと、このフレ
ネルレンズFLの母線方向b(第3図参照)に長
く、基線方向に沿つて並列する7つのプリズム部
PR,PR,……とから構成されている。 This three-dimensional image reproducing device includes a thin Linder Fresnel lens FL as a positive lens portion whose focal point in a base line cross section including the base line l coincides with the midpoint M, and a generatrix direction b of this Fresnel lens FL (see Fig. 3). Seven long prism parts arranged in parallel along the base line direction
It consists of PR, PR,...
それぞれのプリズム部PRは、第2図に拡大し
て示したように空気層AIを挟んで対向する第1,
第2プリズム10,20と、母線方向bに長い短
冊形の第1,第2画像A,Bとから構成されてい
る。 As shown in the enlarged view in Fig. 2, each prism part PR has a first,
It is composed of second prisms 10 and 20, and first and second images A and B that are rectangular in shape and long in the generatrix direction b.
また、第1プリズム10は、フレネルレンズ
FLに対向する観察面11と、第1画像Aに対向
する第1入力面12、及び空気層AIに接する第
1斜面13とを有する斜角45°の直角プリズムで
ある。 Further, the first prism 10 is a Fresnel lens.
It is a right-angle prism having an oblique angle of 45° and having an observation surface 11 facing the FL, a first input surface 12 facing the first image A, and a first slope 13 in contact with the air layer AI.
第2プリズム20は、第2画像Bに対向して観
察面11と平行な第2入力面21と、第1斜面1
3と平行に対向する第2斜面22とを有する第1
プリズム10と対称形状の直角プリズムである。 The second prism 20 has a second input surface 21 facing the second image B and parallel to the observation surface 11, and a first slope 1.
3 and a second slope 22 facing parallel to each other.
This is a right-angled prism that is symmetrical to the prism 10.
なお、両プリズム10,20は、d線における
臨界角が45°となるよう、すなわち屈折率nd=
1/sin45°=1.41421となるような硝材から形成さ
れている。 Note that both prisms 10 and 20 are arranged so that the critical angle at the d-line is 45°, that is, the refractive index nd=
It is made of a glass material such that 1/sin45°=1.41421.
画像A,Bは、それぞれ異なる位置から被写体
を撮影したステレオ画像、例えば写真を短冊形に
カツトしたものであり、各プリズム部について一
対づつ設けられている。但し、後述するように第
1画像Aからの光束は一回反射してフレネルレン
ズFLに入射するのに対し、第2画像Bからの光
束は反射せずに入射するため、両画像は互いに反
転像であることを要する。 Images A and B are stereo images taken of the subject from different positions, such as photographs cut into strips, and one pair is provided for each prism section. However, as will be described later, the light flux from the first image A is reflected once and enters the Fresnel lens FL, whereas the light flux from the second image B is incident without being reflected, so both images are reversed. It must be a statue.
次に、上記構成により立体画像再生装置の作用
を説明する。 Next, the operation of the stereoscopic image reproducing device with the above configuration will be explained.
第1図は、基線lを含みフレネルレンズFLの
母線bと直交する基線断面に沿う説明図であり、
以下、この基線断面内での説明を行なう。 FIG. 1 is an explanatory diagram along a baseline cross section that includes the baseline l and is orthogonal to the generatrix b of the Fresnel lens FL,
Below, explanation will be given within this baseline cross section.
フレネルレンズFLは、基線断面内での焦点が
基線lの中点Mに一致するように構成されている
ため、中点Mを通る光線はフレネルレンズFLの
光軸と平行になり、第1プリズム20の観察面1
1に対して垂直となる。 Since the Fresnel lens FL is configured such that the focal point within the baseline cross section coincides with the midpoint M of the baseline l, the light ray passing through the midpoint M becomes parallel to the optical axis of the Fresnel lens FL, and the first prism 20 observation planes 1
It is perpendicular to 1.
第1画像Aからの光束は、第1斜面13によつ
て臨界角より大きな入射角度を有する部分、すな
わち一点鎖線で示した中点Mを通る光線より大き
な入射角度を有する部分がフレネルレンズFL側
へ反射される。反射された光束は観察面11から
射出し、フレネルレンズFLを介して基線lの中
点Mより図中右側にのみ達する。 The part of the light flux from the first image A that has an incident angle larger than the critical angle due to the first slope 13, that is, the part that has an incident angle larger than the ray passing through the midpoint M indicated by the dashed line, is on the Fresnel lens FL side. reflected to. The reflected light beam exits from the observation surface 11 and reaches only the right side in the figure from the midpoint M of the base line l via the Fresnel lens FL.
一方、第2画像Bからの光束は、第2斜面22
によつて臨界角より小さな入射角度を有する部
分、すなわち一点鎖線で示した光線より小さな入
射角度を有する部分が第2斜面22を透過する。
透過した光束は、第1斜面に再び入射して観察面
11から射出し、フレネルレンズFLを介して中
点Mより図中左側にのみ達する。 On the other hand, the light flux from the second image B is
Accordingly, a portion having an incident angle smaller than the critical angle, that is, a portion having an incident angle smaller than the light ray indicated by the dashed line is transmitted through the second slope 22.
The transmitted light flux enters the first slope again, exits from the observation surface 11, and reaches only the left side in the figure from the midpoint M via the Fresnel lens FL.
従つて、第1画像Aからの光束は右目ERにの
み入力され、第2画像Bからの光束は左目ELに
のみ入力されるため、観察者は両目でそれぞれ異
なる像を見ることとなり、両画像を前述したよう
なステレオ画像とすることにより、立体画像を観
察することができる。 Therefore, the light flux from the first image A is input only to the right eye ER, and the light flux from the second image B is input only to the left eye EL, so the observer sees different images with both eyes, and both images By converting the image into a stereo image as described above, a three-dimensional image can be observed.
また、観察者の各眼に入射する光束をプリズム
の臨界角を利用して制限する構成としたため、観
察者の眼が予定観察位置から多少ズレたとして
も、両画像がダブつて見えることがなく、立体画
像の観察を続けることができる。 In addition, because the configuration uses the critical angle of the prism to limit the light flux that enters each eye of the observer, even if the observer's eyes are slightly shifted from the intended observation position, the two images will not appear duplicated. , it is possible to continue observing 3D images.
なお、上記の実施例では、正レンズ部がプリズ
ム部とは独立して設けられた例についてのみ述べ
たが、第1プリズムの観察面11を上凸形状とし
て正レンズと一体化してもよい。また、正レンズ
部としてシリンダーフレネルレンズを用いたが、
必ずしもこれに限定されず、通常の非フレネルレ
ンズを用いてもよいことはもちろん、球面レンズ
を用いてもよい。 In addition, in the above embodiment, only an example in which the positive lens part was provided independently of the prism part was described, but the observation surface 11 of the first prism may have an upwardly convex shape and be integrated with the positive lens. In addition, although a cylinder Fresnel lens was used as the positive lens part,
The present invention is not necessarily limited to this, and it goes without saying that a normal non-Fresnel lens may be used, and a spherical lens may also be used.
考案の効果
以上、説明してきたようにこの考案の立体画像
再生装置は、個々のプリズム部をプリズムの臨界
角の利用によつて右目用、左目用の画像からの光
束を異なる角度で射出させる構成とし、しかもこ
れらの光束を正レンズ部で観察者の右目、左目に
入力されるように構成したため、従来より観察位
置の範囲が広くなり、多少観察位置がズレた場合
でも画像が重なつて見えることが無く、また、眼
幅より広い画像を視認することもできる。Effects of the Invention As explained above, the three-dimensional image reproducing device of this invention has a structure in which the individual prism parts emit light beams from the images for the right eye and the image for the left eye at different angles by utilizing the critical angle of the prism. In addition, the system is configured so that these light beams are input to the observer's right and left eyes through the positive lens, making the range of observation positions wider than before, and even if the observation positions are slightly shifted, the images appear to overlap. In addition, it is possible to visually recognize images that are wider than the distance between the eyes.
更に、プリズム部を複数としたため、装置の厚
さを小さく押さえることができる。 Furthermore, since there are a plurality of prism parts, the thickness of the device can be kept small.
第1図はこの考案に係る立体画像再生装置の一
実施例を示す基線断面内での説明図、第2図は第
1図に示したプリズム部の拡大図、第3図は第1
図に示したシリンダーフレネルレンズの平面図、
第4図及び第5図は従来の立体画像再生装置の説
明図である。
FL……フレネルレンズ(正レンズ部)、PR…
…プリズム部、10……第1プリズム、12……
第1入力面、13……第1斜面、20……第2プ
リズム、21……第2入力面、22……第2斜
面、A……第1画像、B……第2画像、l……基
線、M……中点。
FIG. 1 is an explanatory diagram within a baseline cross section showing an embodiment of the three-dimensional image reproducing device according to this invention, FIG. 2 is an enlarged view of the prism section shown in FIG. 1, and FIG.
A top view of the cylinder Fresnel lens shown in the figure,
FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams of a conventional stereoscopic image reproduction device. FL...Fresnel lens (positive lens part), PR...
... Prism section, 10... First prism, 12...
First input surface, 13...first slope, 20...second prism, 21...second input surface, 22...second slope, A...first image, B...second image, l... ...baseline, M...midpoint.
Claims (1)
基線を含む基線断面内の焦点とする正レンズ部
と、それぞれ第1、第2プリズムを有して前記基
線方向に沿つて並列して設けられた複数のプリズ
ム部とを備え、前記第1プリズムは、第1画像に
対向する第1入力面と、空気層に接して前記第1
画像からの光束の一部を前記正レンズ側へ内面反
射させる第1斜面とを有し、前記第2プリズム
は、第2画像に対向する第2入力面と、前記第1
斜面に対して空気層を挟んで対向すると共に、前
記第2画像からの光束の一部を透過させて前記第
1プリズムを介して前記正レンズに入射させる第
2斜面とを有し、前記第1、第2斜面は、基線断
面内で前記正レンズの光軸方向を境に第1画像か
らの光束と第2画像からの光束とが異なる角度で
前記正レンズに入射するよう臨界角が設定されて
いることを特徴とする立体画像再生装置。 A positive lens part whose focal point is the center of a baseline connecting both eyes at a scheduled observation position in a baseline cross section including the baseline, and a first prism and a second prism, which are arranged in parallel along the baseline direction. the first prism has a first input surface facing the first image, and the first prism in contact with an air layer.
The second prism has a first slope that internally reflects a part of the light flux from the image toward the positive lens, and the second prism has a second input surface facing the second image, and the first slope.
a second slope facing the slope with an air layer in between, and transmitting a part of the luminous flux from the second image to enter the positive lens via the first prism; 1. The critical angle of the second slope is set so that the light flux from the first image and the light flux from the second image enter the positive lens at different angles with the optical axis direction of the positive lens as a boundary within the baseline cross section. A stereoscopic image reproduction device characterized by:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4075288U JPH0432671Y2 (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4075288U JPH0432671Y2 (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01142940U JPH01142940U (en) | 1989-09-29 |
JPH0432671Y2 true JPH0432671Y2 (en) | 1992-08-06 |
Family
ID=31267214
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4075288U Expired JPH0432671Y2 (en) | 1988-03-28 | 1988-03-28 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0432671Y2 (en) |
-
1988
- 1988-03-28 JP JP4075288U patent/JPH0432671Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01142940U (en) | 1989-09-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3526157B2 (en) | Directional reflective screen and image display device | |
US3657981A (en) | Direct orthoscopic stereo panoramagram camera | |
US6765545B2 (en) | Stereoscopic image display system using polarization characteristics of a liquid crystal device panel | |
KR20060096228A (en) | 2d and 3d image switching display system | |
US2403733A (en) | Stereoscopic optical system | |
US4385316A (en) | Image projection system | |
US5040871A (en) | Imaging system | |
JPH095503A (en) | Optical imaging device | |
JPH06123853A (en) | Optical device | |
EP1699246A2 (en) | Display | |
JP3647118B2 (en) | Stereoscopic image display device | |
JP2004533650A5 (en) | ||
CN110286493B (en) | Stereoscopic projection device based on double gratings | |
JPH0432671Y2 (en) | ||
JPH0432672Y2 (en) | ||
CN211905883U (en) | Multi-viewpoint aerial imaging device | |
JP3576630B2 (en) | Projection type stereoscopic image display device | |
JPH10221642A (en) | Image display device | |
JP2000275736A (en) | Directional reflection screen and image display device | |
US4630913A (en) | Extended depth-of-field 3-D camera | |
JP3577577B2 (en) | Aerial stereoscopic device | |
JP3661494B2 (en) | Directional reflective screen and image display device | |
CN211905884U (en) | 360-degree aerial imaging device | |
JPH07140419A (en) | Stereoscopic method, stereoscopic spectacles used for the same, and its manufacture | |
JP2000275755A (en) | Picture display device and directional reflection screen |