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立体画像表示装置

国内特許コード P130009240
整理番号 S2011-1201-N0
掲載日 2013年5月9日
出願番号 特願2011-218909
公開番号 特開2013-080028
登録番号 特許第5793743号
出願日 平成23年10月3日(2011.10.3)
公開日 平成25年5月2日(2013.5.2)
登録日 平成27年8月21日(2015.8.21)
発明者
  • 掛谷 英紀
  • 澤田 進平
出願人
  • 国立大学法人 筑波大学
発明の名称 立体画像表示装置
発明の概要 【課題】視野角が広く運動視差が滑らかな立体像を高い解像度で結像させる立体画像表示装置を提供する。
【解決手段】要素画像を表示するディスプレイパネル10と、要素画像をディスプレイパネル10に表示させるディスプレイ制御器と、ディスプレイパネル10に表示された要素画像の光を入射して立体像を結像させる複数の要素レンズから成るレンズアレイ12とを備え、要素レンズは、ディスプレイパネル10に表示された要素画像よりも小さいサイズに形成され、レンズアレイ12の中心に配置される要素レンズ以外の各要素レンズは、正面視したとき幾何的中心とは異なる位置に光学的レンズ中心が配置されており、レンズアレイ12は、光学的レンズ中心の配置がそれぞれ異なる複数の要素レンズを、入射した要素画像光が所定の位置で集光するように配置させていることを特徴とする。
【選択図】図6
従来技術、競合技術の概要


図1は、インテグラルイメジングによる立体像の表示を示す説明図である。この図は、立体像を結像させる装置の概略構成を示したもので、複数の要素画像を表示するディスプレイパネル101、複数の要素レンズからなるレンズアレイ102、レンズアレイ102を通過した各画像光を集光し、観察者105の視界内に立体像104を結像させる大口径レンズ103を備えている。



一般的なレンズアレイを構成する要素レンズは、レンズ中心とレンズ形状の中心が一致するように形成されている。また、例えば特願2004-252008号公報には、要素レンズの中心と画像表示パネルの画素の中心とを一致させ、雑音成分の視覚感動を抑える構成が開示されている。上記のレンズアレイ102も、ディスプレイパネル101に表示される各要素画像の中心と、各要素レンズのレンズ中心即ちレンズ形状中心が一致するように配置されている。
また、上記のように要素画像の中心と要素レンズのレンズ中心とを一致させるため、一般的には要素レンズを要素画像と同じサイズに形成し、ディスプレイパネル101の各要素画像に対応するようにそれぞれの要素レンズを配置してレンズアレイ102を構成している。
ここで例示したインテグラルイメジングは、視点数を増やして結像する立体像の視野角を広くするとともに観察者の運動視差を滑らかにした場合には解像度が低下するという性質を有する。

産業上の利用分野


本発明は、裸眼にて立体画像を視ることができる立体画像表示装置に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
要素画像を表示するディスプレイパネルと、
前記要素画像を前記ディスプレイパネルに表示させるディスプレイ制御器と、
前記ディスプレイパネルに表示された要素画像の光を入射して立体像を結像させる複数の要素レンズから成るレンズアレイと、
を備え、
前記要素レンズは、
前記ディスプレイパネルに表示された要素画像よりも小さいサイズに形成され、
前記レンズアレイの中心に配置される要素レンズ以外の各要素レンズは、正面視したとき幾何的中心とは異なる位置に光学的レンズ中心が配置されており、
前記レンズアレイは、
前記光学的レンズ中心の配置がそれぞれ異なる複数の前記要素レンズを、前記入射した要素画像光が所定の位置で集光するように配置させている
ことを特徴とする立体画像表示装置。

【請求項2】
前記レンズアレイを構成する複数の要素レンズは、同じ凸レンズの各部分から切り出されて形成されている
ことを特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。

【請求項3】
複数の要素画像を表示するディスプレイパネルと、
前記各要素画像を前記ディスプレイパネルに表示させるディスプレイ制御器と、
前記ディスプレイパネルに表示された各要素画像の光をそれぞれ入射する複数の要素レンズから成るレンズアレイと、
前記レンズアレイからの光を入射して立体像を結像させる大口径レンズと、
を備え、
前記要素レンズは、
前記ディスプレイパネルに表示された要素画像よりも小さいサイズに形成され、
正面視したとき幾何的中心とは異なる位置に光学的レンズ中心が配置されており、
前記レンズアレイは、
前記光学的レンズ中心の配置がそれぞれ異なる複数の前記要素レンズを備え、
前記各要素レンズに入射したそれぞれの要素画像光を前記大口径レンズへ出射するように前記各要素レンズを配置させている
ことを特徴とする立体画像表示装置。

【請求項4】
前記レンズアレイは、
前記ディスプレイパネルの表示面から前記要素レンズの焦点距離だけ離れた位置に配置され、
前記要素レンズは、
前記ディスプレイパネルに表示された要素画像の中心を前記レンズアレイの配置位置へ平行移動させたときに、前記光学的レンズ中心が前記要素画像の中心と同位置となるように形成されている
ことを特徴とする請求項3に記載の立体画像表示装置。

【請求項5】
前記ディスプレイパネルは、多層化された複数の表示面を備え、
前記ディスプレイ制御器は、前記複数の表示面に複数の実像となるそれぞれの要素画像を表示させて粗インテグラルボリュメトリックイメジングによる立体像の提示を行う
ことを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
産業区分
  • 写真映画
  • テレビ
  • ファクシミリ
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2011218909thum.jpg
出願権利状態 登録
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