JPH08322067A - Three-dimensional information reproducer - Google Patents
Three-dimensional information reproducerInfo
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- JPH08322067A JPH08322067A JP7125346A JP12534695A JPH08322067A JP H08322067 A JPH08322067 A JP H08322067A JP 7125346 A JP7125346 A JP 7125346A JP 12534695 A JP12534695 A JP 12534695A JP H08322067 A JPH08322067 A JP H08322067A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は３次元情報再生装置に
関し、特殊な眼鏡を必要とせずに立体画像を再生可能な
３次元情報再生装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional information reproducing apparatus, and more particularly to a three-dimensional information reproducing apparatus capable of reproducing a stereoscopic image without requiring special glasses.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、３次元空間を行き交う光線の状
態、即ち光線の進行方向及び強度を再生する方式の３次
元情報再生装置が知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known a three-dimensional information reproducing apparatus of a system which reproduces the state of a ray passing through a three-dimensional space, that is, the traveling direction and intensity of the ray.
【０００３】この３次元情報再生装置は、微小レンズを
２次元に配列したフライアイレンズあるいは２次元のピ
ンホールアレイと写真技術とを組み合わせて、立体写真
の作成技術として応用されてきた。This three-dimensional information reproducing apparatus has been applied as a technique for producing a three-dimensional photograph by combining a fly-eye lens in which minute lenses are two-dimensionally arranged or a two-dimensional pinhole array with a photographic technique.
【０００４】本件出願人は、特願平６−３７３３６号と
して、フラットディスプレイパネルとシリンドリカルレ
ンズアレイとを組み合わせた３次元情報再生装置を出願
している。The applicant of the present application has filed a Japanese Patent Application No. 6-37336 for a three-dimensional information reproducing apparatus in which a flat display panel and a cylindrical lens array are combined.
【０００５】図８は、この３次元情報再生装置の基本構
成を示す図であり、図において、１００ａは、フラット
ディスプレイパネル１００と、その表示面上に配置され
たシリンドリカルレンズアレイ１０２とから構成されて
いる。FIG. 8 is a diagram showing the basic structure of this three-dimensional information reproducing apparatus. In the figure, 100a is composed of a flat display panel 100 and a cylindrical lens array 102 arranged on the display surface thereof. ing.
【０００６】該フラットディスプレイパネル１００は、
被写体のフーリエ変換像を合成した像が表示されるよう
になっている。ここで、上記被写体のフーリエ変換像
は、専用の特殊な３次元情報入力装置、あるいはビデオ
カメラを水平方向に移動しながらフーリエ変換像を撮る
撮像装置などで得ることができる。また、もちろんコン
ピュータによる演算処理により、上記のようなフーリエ
変換像に対する画像信号を作成することもできる。The flat display panel 100 is
An image in which the Fourier transform image of the subject is combined is displayed. Here, the Fourier transform image of the subject can be obtained by a special special three-dimensional information input device or an image pickup device that takes a Fourier transform image while moving the video camera in the horizontal direction. Further, of course, an image signal for the above-mentioned Fourier transform image can be created by a calculation process by a computer.
【０００７】また、シリンドリカルレンズアレイ１０２
は、各シリンドリカルレンズ１０２ａ、１０２ｂ、１０
２ｃ、…を、ピッチｐの間隔で、上記パネル１００の表
示画面の水平方向に並べてなる構成となっている。Also, the cylindrical lens array 102
Are the cylindrical lenses 102a, 102b, 10
2c, ... Are arranged in the horizontal direction of the display screen of the panel 100 at intervals of the pitch p.
【０００８】ここでは、例えば、各シリンドリカルレン
ズ１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ、…に対して、フラッ
トディスプレイパネル１００上の画素１０１を５列割リ
当てるとする。この場合、各画素から放射された光は、
その対応するシリンドリカルレンズに入射され、そのレ
ンズ中心と画素とを結ぶ方向に該光は進行する。Here, for example, it is assumed that the pixels 101 on the flat display panel 100 are divided into five columns for each of the cylindrical lenses 102a, 102b, 102c, .... In this case, the light emitted from each pixel is
The light is incident on the corresponding cylindrical lens, and the light travels in the direction connecting the lens center and the pixel.
【０００９】即ち、１つのシリンドリカルレンズに対し
て、表示画面上の垂直方向の画素列を５列割り当てる
と、５つの方向の光を再現可能となる。That is, if five pixel rows in the vertical direction on the display screen are assigned to one cylindrical lens, light in five directions can be reproduced.
【００１０】このようにして、点灯する画素を選択する
ことにより、再現される光の進行方向を選び、点灯する
画素から放射される光の量を調整することにより再現さ
れる光の光量を制御する。In this way, by selecting the pixel to be lit, the traveling direction of the reproduced light is selected, and the amount of light emitted from the lit pixel is adjusted to control the amount of reproduced light. To do.
【００１１】このような画素の点灯制御が、上記フーリ
エ変換像に対応する画像信号に基づいて全画素に対して
行われると、再現したい立体像、つまり例えば被写体の
立体像が上記３次元情報再生装置１００ａにより再現さ
れることとなる。When such pixel lighting control is performed for all pixels based on the image signal corresponding to the Fourier transform image, a stereoscopic image to be reproduced, that is, a stereoscopic image of a subject is reproduced as the three-dimensional information. It will be reproduced by the device 100a.
【００１２】ところで、現在実用化されているフラット
ディスプレイパネルにおけるカラーフィルタの配列は、
デルタ配列とストライプ配列の２種類がある。By the way, the arrangement of the color filters in the flat display panel currently in practical use is as follows.
There are two types, delta arrangement and stripe arrangement.
【００１３】図９はストライプ配列のフラットディスプ
レイパネルを示しており、図中、１００は、このカラー
フィルタの配列がストライプ配列であるパネルで、この
パネル１００では、３色の力ラーフィルタ１０３ａ、１
０３ｂ、１０３ｃが水平方向に一定順序で繰り返し並べ
られており、３色分のカラーフィルタが１組となって画
素１つ分のカラーフィルタ部分１０３となっている。FIG. 9 shows a striped array flat display panel. In the figure, 100 is a panel in which the array of color filters is a striped array.
03b and 103c are repeatedly arranged in a fixed order in the horizontal direction, and a set of color filters for three colors constitutes one color filter portion 103 for one pixel.
【００１４】また、このフラットディスプレイパネル１
００では、上記個々のカラーフィルタに対応して絵素が
設けられており、３色のカラーフィルタに対応する３つ
の絵素の組み合わせを１画素として、例えば水平方向に
６４０の画素が、垂直方向に４８０の画素が配列されて
いる。なお、通常、画素の数は水平方向の列の方が垂直
方向の列より多くしてある。Also, this flat display panel 1
In 00, picture elements are provided corresponding to the individual color filters, and a combination of three picture elements corresponding to the three color filters is defined as one pixel, and for example, 640 pixels in the horizontal direction are arranged in the vertical direction. 480 pixels are arrayed. Note that the number of pixels in the horizontal row is usually larger than that in the vertical row.
【００１５】また、デルタ配列は、３色のカラーフィル
タが三角形の各頂点に配置されるものであり、この配列
のパネルでは、上記ストライプ配列のものと同様に、３
色のカラーフィルタに対応する３つの絵素により１画素
が構成されるが、水平方向には、上記１画素に対応する
３色のカラーフィルタのうちの２つのカラーフィルタが
並ぶこととなる。Further, in the delta arrangement, color filters of three colors are arranged at the respective vertices of a triangle, and in the panel of this arrangement, as in the case of the above-mentioned stripe arrangement, there are three arrangements.
One pixel is made up of three picture elements corresponding to color filters, but two color filters of the three color filters corresponding to the above-mentioned one pixel are arranged in the horizontal direction.
【００１６】このように、従来のフラットディスプレイ
パネルでは、カラーフィルタがストライプ配列であるか
デルタ配列であるかに関わらず、カラーフィルタが水平
方向に並ぶこととなる。As described above, in the conventional flat display panel, the color filters are arranged in the horizontal direction regardless of the stripe arrangement or the delta arrangement of the color filters.
【００１７】図１０は、図８に示す３次元情報再生装置
１００ａにおいて、カラーフィルタが水平方向に並んだ
フラットディスプレイパネルを用いた場合の立体像への
影響について説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the influence on a stereoscopic image when a flat display panel in which color filters are arranged in the horizontal direction is used in the three-dimensional information reproducing apparatus 100a shown in FIG.
【００１８】図において、１００は、色の異なるカラー
フィルタが水平方向に並んだフラットディスプレイパネ
ルである。なお、この図では、フラットディスプレイパ
ネルとしては、各色のカラーフィルタに対応する絵素の
み模式的に示しており、その他の構成、例えば液晶表示
デバイスの基板や液晶層等は、説明の都合上省略してい
る。In the figure, 100 is a flat display panel in which color filters of different colors are arranged in the horizontal direction. It should be noted that in this figure, as the flat display panel, only the picture elements corresponding to the color filters of each color are schematically shown, and other configurations, such as the substrate and the liquid crystal layer of the liquid crystal display device, are omitted for convenience of description. are doing.
【００１９】このフラットディスプレイパネル１００で
は、シリンドリカルレンズアレイ１０２を構成する個々
のシリンドリカルレンズ１０２ａには、４つの垂直方向
の画素列が対応しており、１つのシリンドリカルレンズ
１０２ａに対応する画素として、画素１０１があり、こ
の画素１０１は、赤，緑，青のそれぞれのカラーフィル
タに対応する絵素１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃからな
る。In this flat display panel 100, four columns of pixels in the vertical direction correspond to the individual cylindrical lenses 102a forming the cylindrical lens array 102, and pixels are arranged as pixels corresponding to one cylindrical lens 102a. 101, and this pixel 101 is composed of picture elements 101a, 101b, and 101c corresponding to red, green, and blue color filters, respectively.
【００２０】また、この画素１０１に表示されるフーリ
エ変換像は、立体像を形成するためのある方向の光の色
を含めた強度情報をもっている。The Fourier transform image displayed on the pixel 101 has intensity information including the color of light in a certain direction for forming a stereoscopic image.
【００２１】しかし、該シリンドリカルレンズアレイ１
０２のレンズ作用方向と絵素１０１ａ、１０１ｂ、１０
１ｃの並びの方向とが一致する場合には、図１０に示さ
れるように、シリンドリカルレンズ１０２ａに対する各
絵素の水平方向の位置の違いにより、赤色対応の絵素１
０１ａからの赤色光線１０４ａ、緑色対応の絵素１０１
ｂからの緑色光線１０４ｂ、青色対応の絵素１０１ｃか
らの青色光線１０４ｃでは、その進行方向が異なったも
のとなる。However, the cylindrical lens array 1
02 lens action direction and picture elements 101a, 101b, 10
When the arrangement directions of 1c are the same, as shown in FIG. 10, due to the difference in the horizontal position of each pixel with respect to the cylindrical lens 102a, the red corresponding pixel 1
The red light ray 104a from 01a and the picture element 101 corresponding to green color
The traveling direction of the green light ray 104b from b is different from that of the blue light ray 104c from the blue corresponding picture element 101c.
【００２２】本来、３次元情報再生装置に対して所定の
位置にいる観測者に対して、上記各光線１０４ａ〜１０
４ｃとも同じ方向の光として再現したいが、このように
色によって少しずつ、再現された光線の方向が異なり、
各色の立体像が離れて再生されると、観測者は、立体像
として色分離された像を見ることになる。Originally, for the observer at a predetermined position with respect to the three-dimensional information reproducing apparatus, each of the light beams 104a-10
I want to reproduce the light in the same direction with 4c, but the direction of the reproduced light is slightly different depending on the color like this,
When the three-dimensional images of the respective colors are reproduced separately, the observer sees the color-separated image as the three-dimensional image.
【００２３】このような課題に対する対応策として、特
願平６−３７３３６号に添付の明細書には、図１１に示
すように、フラットディスプレイパネルを、その水平方
向には同一色のカラーフィルタを配列し、その垂直方向
には、異なる色のカラーフィルタ１０３ａ、１０３ｂ、
１０３ｃを所定の順序で繰り返し配列した構成とするこ
とが記載されている。As a countermeasure against such a problem, in the specification attached to Japanese Patent Application No. 6-37336, as shown in FIG. 11, a flat display panel and a color filter of the same color in the horizontal direction are provided. The color filters 103a, 103b of different colors are arranged in the vertical direction.
It is described that the 103c is repeatedly arranged in a predetermined order.
【００２４】そして、このような構造のパネルを実現す
るには、新たに上記のようなカラーフィルタの配列をも
つパネルを作製するか、図９で示されるパネルを９０°
回転して用いるかの方法を取らなければならない。Then, in order to realize a panel having such a structure, a panel having a color filter array as described above is newly prepared or the panel shown in FIG.
You have to take the method of rotating and using.
【００２５】ところが、新しいパネルを作製するという
対応案は、新しいカラーフィルタを作製することは勿論
のこと、パネルを新たに設計し直して、駆動回路等も見
直す必要があり、容易ではない。However, the countermeasure for producing a new panel is not easy because it is necessary to redesign the panel and re-examine the driving circuit as well as to produce a new color filter.
【００２６】また、現行パネルを回転する方法は容易に
実現できるが、水平画素数が減少して表示画面の縦横比
が変わり、縦長の画面となる。３次元情報再生装置とし
てはなるべく水平画素数を多くとり、横長の画面となる
のが望ましいのにも拘らず、この方法では、表示画面の
縦横比が逆になり好ましくない。Although the method of rotating the current panel can be easily realized, the number of horizontal pixels is reduced and the aspect ratio of the display screen is changed, resulting in a vertically long screen. Although it is desirable for the three-dimensional information reproducing apparatus to have as many horizontal pixels as possible and have a horizontally long screen, this method is not preferable because the aspect ratio of the display screen is reversed.
【００２７】上述のような課題は、上述したフラットデ
ィスプレイパネルにフーリエ変換像を表示して、その表
示画面からの光線により立体像を再生する３次元再生方
式に限らず、レンチキュラ方式の画像表示装置にも含ま
れている。The above-mentioned problems are not limited to the three-dimensional reproduction system in which the Fourier transform image is displayed on the above-mentioned flat display panel and the three-dimensional image is reproduced by the light rays from the display screen, and the image display device of the lenticular system is also used. Is also included.
【００２８】このレンチキュラ方式とは、異なる地点か
ら撮像した２枚の２次元の視差画像を垂直方向に細長く
短冊状に刻み、該２枚の視差画像の短冊状部分を交互に
合成した２次元の実像を各短冊状部分毎に、水平方向に
配列されている各シリンドリカルレンズに対して割り当
て、シリンドリカルレンズの作用によって、ある空間上
に２枚の２次元の視差画像を再構成するものであり、こ
の方式により再構成されたそれぞれの視差画像を左右の
目で見れば、被写体の立体視ができるというものであ
る。The lenticular method is a two-dimensional parallax image obtained by picking up two two-dimensional parallax images captured from different points in the vertical direction in a strip shape, and synthesizing the strip portions of the two parallax images alternately. A real image is assigned to each cylindrical lens arranged in the horizontal direction for each strip-shaped portion, and two two-dimensional parallax images are reconstructed in a certain space by the action of the cylindrical lens. By viewing the respective parallax images reconstructed by this method with the left and right eyes, it is possible to stereoscopically view the subject.
【００２９】この方式も、上記フーリエ変換像を用いる
３次元再生方式と同様に、レンズ作用方向とカラーフィ
ルタの配列方向とが一致すれば、色ずれを含んだ立体像
が再生される。これに対して、特開昭６３−２４８２９
３号公報においても、上記レンチキュラ方式の画像表示
装置について上記図８に示す３次元情報再生装置と同
様、図１２に示すようにカラーフィルタを、その色の異
なるもの、つまりカラーフィルタＲ1 ，Ｒ2 、Ｇ1 ，Ｇ
2 、Ｂ1 ，Ｂ2 の配列方向が、レンズＬのレンズ作用が
働く方向に対して垂直になるように配列する方法が開示
されている。Also in this method, as in the three-dimensional reproduction method using the Fourier transform image, if the lens action direction and the color filter arrangement direction match, a stereoscopic image including color shift is reproduced. On the other hand, JP-A-63-24829
Also in Japanese Patent Laid-Open No. 3, in the same manner as the three-dimensional information reproducing apparatus shown in FIG. 8 in the lenticular type image display apparatus, color filters having different colors, that is, color filters R 1 and R 1 are used as shown in FIG. 2 , G 1 , G
There is disclosed a method of arranging 2 , B 1 and B 2 so that the arranging direction is perpendicular to the direction in which the lens action of the lens L works.
【００３０】[0030]
【発明が解決しようとする課題】上述したように、現在
実用化されているフラットディスプレイパネルを３次元
情報再生装置に通常の状態で用いると、レンズ作用とカ
ラーフィルタの並び方向が一致するので、再生された像
に色分離が起こる。As described above, when the flat display panel currently put into practical use is used in a three-dimensional information reproducing apparatus in a normal state, the lens action and the arranging direction of the color filters coincide with each other. Color separation occurs in the reproduced image.
【００３１】これに対して、図１１に示されるようなカ
ラーフィルタの配列をもったフラットディスプレイパネ
ルを用いた従来例がある。これは、新たにパネルを作製
すること、電極、トランジスタなどの能動素子、カラー
フィルタを作り直すことは勿論のこと、駆動回路も見直
す必要があり、多額の費用を必要とする。On the other hand, there is a conventional example using a flat display panel having an array of color filters as shown in FIG. This requires a new panel, active elements such as electrodes and transistors, and a color filter, as well as the drive circuit, which requires a large amount of cost.
【００３２】また、カラーフィルタが水平方向に並んだ
通常のフラットディスプレイパネルを９０°回転させ
て、使用する従来例がある。これは、この姿勢での水平
画素の数を減少させることになる。また、表示画面の縦
横比が変わり、縦長の画面となる。３次元情報再生装置
としては、垂直方向よりも水平方向の立体感が重要であ
り、水平画素数をなるべく多くとり、横長の画面にする
のが望ましいが、この従来例は満足できるものではな
い。There is also a conventional example in which a normal flat display panel having color filters arranged in the horizontal direction is rotated by 90 ° and used. This will reduce the number of horizontal pixels in this pose. Further, the aspect ratio of the display screen is changed, resulting in a vertically long screen. For a three-dimensional information reproducing apparatus, the stereoscopic effect in the horizontal direction is more important than in the vertical direction, and it is desirable to take as many horizontal pixels as possible to obtain a horizontally long screen, but this conventional example is not satisfactory.
【００３３】また、レンチキュラ方式においても、上記
の従来例と同様に通常のフラットディスプレイパネルを
９０°回転させて用いる従来例がある。これも同様に上
記の課題を有する。Also in the lenticular system, there is a conventional example in which an ordinary flat display panel is rotated by 90 ° like the conventional example described above. This also has the above problems.
【００３４】本発明は上記のような問題点を解決するた
めになされたもので、カラーフィルタが水平方向に並ん
だフラットディスプレイパネルを用いても、再生像に色
分離が起こらない３次元情報再生装置を得ることを目的
とする。The present invention has been made to solve the above problems, and three-dimensional information reproduction in which color separation does not occur in a reproduced image even when a flat display panel in which color filters are arranged in a horizontal direction is used. The purpose is to obtain the device.
【００３５】[0035]
【課題を解決するための手段】この発明（請求項１）に
係る３次元情報再生装置は、画像表示を行うための光を
発生する光源と、複数の画素からなる表示画面を有し、
該光源からの光を変調して、立体画像情報を有する画像
を該表示画面上に表示する画像表示手段とを備えてい
る。A three-dimensional information reproducing apparatus according to the present invention (Claim 1) has a light source for generating light for displaying an image, and a display screen including a plurality of pixels.
Image display means for modulating the light from the light source to display an image having stereoscopic image information on the display screen.
【００３６】そして、上記３次元情報再生装置は、該表
示画面上に表示された表示画像を、該表示画面上の画素
毎に分けて集光して投影する第１の光学手段と、該第１
の光学手段による投影光が照射されて、その投影面上に
各画素に対応した投影画像が形成される画像形成部と、
該画像形成部に形成された投影画像から、該立体画像情
報に対応した立体画像を再生する第２の光学手段とを備
えている。そのことにより上記目的が達成される。The above-mentioned three-dimensional information reproducing apparatus further comprises first optical means for converging and projecting a display image displayed on the display screen for each pixel on the display screen. 1
An image forming unit that is irradiated with projection light by the optical means of, and forms a projection image corresponding to each pixel on the projection surface,
Second optical means for reproducing a stereoscopic image corresponding to the stereoscopic image information from the projection image formed on the image forming unit. Thereby, the above object is achieved.
【００３７】この発明（請求項２）は、請求項１の３次
元情報再生装置において、前記第１の光学手段と前記画
像形成部との間に配置され、透光部と非透光部とを有す
るマスクを備え、前記表示画面上の各画素からの投影光
に絞りをかけるようにしたものである。According to a second aspect of the present invention, in the three-dimensional information reproducing apparatus of the first aspect, the three-dimensional information reproducing apparatus is arranged between the first optical means and the image forming section, and has a light transmitting portion and a non-light transmitting portion. And a projection light from each pixel on the display screen is narrowed down.
【００３８】この発明（請求項３）は、請求項１記載の
３次元情報再生装置において、前記第１の光学手段とし
て、シリンドリカルレンズを前記表示画面における垂直
方向の各画素列に対応するよう配列してなるシリンドリ
カルレンズアレイを用いたものである。According to the present invention (claim 3), in the three-dimensional information reproducing device according to claim 1, as the first optical means, a cylindrical lens is arranged so as to correspond to each pixel column in the vertical direction on the display screen. A cylindrical lens array formed by using the above is used.
【００３９】この発明（請求項４）は、請求項１の３次
元情報再生装置において、前記第１及び第２の光学手段
の両方あるいは一方を、該光学手段を構成する所定の画
素に対応する個々のレンズ間に配置された、光を遮る遮
光部材を有する構造としたものである。According to the present invention (claim 4), in the three-dimensional information reproducing apparatus according to claim 1, both or one of the first and second optical means corresponds to a predetermined pixel forming the optical means. The structure has a light blocking member that is disposed between individual lenses and blocks light.
【００４０】この発明（請求項５）は、請求項１の３次
元情報再生装置において、前記第１の光学手段として、
回折格子を前記表示画面における垂直方向の各画素列に
対応するよう配列してなる回折格子部材を用いたもので
ある。The present invention (Claim 5) is, in the three-dimensional information reproducing apparatus of Claim 1, as the first optical means.
The diffraction grating member is formed by arranging the diffraction grating so as to correspond to each pixel column in the vertical direction on the display screen.
【００４１】この発明（請求項６）は、請求項１の３次
元情報再生装置において、前記光源と前記画像表示手段
の間に配置され、該光源から出射された画像表示用光を
平行光に変換する集光レンズを備えたものである。According to the present invention (claim 6), in the three-dimensional information reproducing apparatus according to claim 1, the image display light emitted from the light source is collimated, the light being arranged between the light source and the image display means. It is equipped with a condenser lens for conversion.
【００４２】[0042]
【作用】この発明（請求項１）においては、画像表示手
段の表示画面上に表示された立体画像情報を含む画像
を、第１の光学手段により、表示画面上の画素毎に集光
して投影するようにしたから、１つの画素における各色
のカラーフィルタに対応する絵素での表示画像が上記投
影領域上ではほぼ同じ位置に合成されることとなる。In the present invention (claim 1), the image containing the stereoscopic image information displayed on the display screen of the image display means is condensed by the first optical means for each pixel on the display screen. Since the projection is performed, the display image of the picture element corresponding to the color filter of each color in one pixel is combined at substantially the same position on the projection area.
【００４３】このため、上記投影領域上の投影画像から
は、第２の光学手段により、各色のカラーフィルタに対
応する立体像が、これらがずれることなくほぼ重なるよ
う再生されることとなり、再生像における色ずれを回避
することができる。Therefore, from the projected image on the projection area, the stereoscopic images corresponding to the color filters of the respective colors are reproduced by the second optical means so that the stereoscopic images substantially overlap with each other without any displacement, and the reproduced image. It is possible to avoid the color shift in.
【００４４】この発明（請求項２）においては、第１の
光学手段と画像形成部の間に、透光部と非透光部を有す
るマスクを配置し、前記表示画面上の各画素からの投影
光に絞りをかけるようにしたので、画像形成部に投影さ
れる、各色の絵素に対応する投影画像が重なっている投
影領域を抽出して、色ずれのない鮮明な再生像を得るこ
とが可能となる。In the present invention (claim 2), a mask having a light-transmitting portion and a non-light-transmitting portion is arranged between the first optical means and the image forming portion, and a mask from each pixel on the display screen is arranged. Since the projection light is narrowed down, it is possible to obtain a clear reconstructed image without color misregistration by extracting the projection area where the projection images corresponding to the picture elements of each color are projected onto the image forming unit. Is possible.
【００４５】この発明（請求項３）においては、第１の
光学手段をシリンドリカルレンズアレイで構成したの
で、各画素に対応する表示画像の投影光を効率よく集め
ることができ、明るい再生像を得ることができる。In the present invention (Claim 3), since the first optical means is constituted by the cylindrical lens array, the projection light of the display image corresponding to each pixel can be efficiently collected, and a bright reproduced image can be obtained. be able to.
【００４６】この発明（請求項４）においては、前記第
１及び第２の光学手段の両方あるいは一方を、該光学手
段を構成する所定の画素に対応する個々のレンズ間に配
置された、光を遮る遮光部材を有する構造としたので、
該各レンズ間での光の交差を防ぎ、色ずれのない鮮明な
再生像を得ることができる。According to the present invention (claim 4), the light is arranged such that either or both of the first and second optical means are arranged between individual lenses corresponding to predetermined pixels forming the optical means. Since it has a structure that has a light blocking member that blocks
It is possible to prevent light from crossing between the lenses and obtain a clear reproduced image without color shift.
【００４７】この発明（請求項５）においては、第１の
光学手段を、回折格子を複数配列してなる回折格子部材
から構成したので、第１の光学手段としてレンズアレイ
を用いたものと比べて、光学系の軽量化、薄型化を図る
ことができる。In the present invention (Claim 5), since the first optical means is composed of the diffraction grating member in which a plurality of diffraction gratings are arranged, a comparison is made with a lens array as the first optical means. Thus, the weight and thickness of the optical system can be reduced.
【００４８】この発明（請求項６）においては、光源と
画像表示手段の間に、該光源から出射された光を平行光
に変換するレンズを配置したので、各画素に対応する表
示画像の投影光の交差を防ぎ、色ずれのない鮮明な再生
像を得ることができる。In the present invention (claim 6), since the lens for converting the light emitted from the light source into parallel light is arranged between the light source and the image display means, the display image corresponding to each pixel is projected. It is possible to prevent light from crossing and obtain a clear reproduced image without color shift.
【００４９】[0049]
【実施例】以下、本発明の実施例を図について説明す
る。 （実施例１）図１は本発明の第１の実施例による３次元
情報再生装置の基本構成を示す断面図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a sectional view showing the basic structure of a three-dimensional information reproducing apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【００５０】図において、１１０は本実施例の３次元情
報再生装置で、画像表示を行うための光を発生する光源
６と、複数の画素からなる表示画面を有し、該光源から
の光を変調して、立体画像情報を有する画像を該表示画
面上に表示するフラットディスプレイパネル（画像表示
手段）１とを備えており、上記光源６と該パネル１の間
には、該光源６から出射された画像表示用光を平行光に
変換する集光レンズ４が配置されている。In the figure, reference numeral 110 denotes a three-dimensional information reproducing apparatus of this embodiment, which has a light source 6 for generating light for displaying an image and a display screen composed of a plurality of pixels. A flat display panel (image display means) 1 that modulates and displays an image having stereoscopic image information on the display screen is provided. Between the light source 6 and the panel 1, the light source 6 emits light. A condenser lens 4 for converting the image display light thus converted into parallel light is arranged.
【００５１】そして、さらに上記３次元情報再生装置１
１０は、該表示画面上に表示された表示画像を、該表示
画面上の画素毎に分けて集光して投影する集光シリンド
リカルレンズアレイ（第１の光学手段）３と、該レンズ
アレイ３による投影光が照射されて、その投影面上に各
画素に対応した投影画像が形成される拡散板（画像形成
部）５と、該拡散板５に形成された投影画像から、該立
体画像情報に対応した立体像を再生するシリンドリカル
レンズアレイ（第２の光学手段）２とを備えている。Further, the above-mentioned three-dimensional information reproducing apparatus 1
Reference numeral 10 denotes a condensing cylindrical lens array (first optical means) 3 that condenses and projects a display image displayed on the display screen for each pixel on the display screen, and the lens array 3 Of the stereoscopic image information from the diffusion plate (image forming unit) 5 on which the projection image corresponding to each pixel is formed by irradiating the projection light by the And a cylindrical lens array (second optical means) 2 that reproduces a stereoscopic image corresponding to.
【００５２】ここで、上記フラットディスプレイパネル
１には液晶パネル、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）
パネル、プラズマディスプレイ、微小真空管を用いた真
空マイクロデバイス、あるいは平板ＣＲＴなど、表示面
が平面であるディスプレイが用いられる。Here, the flat display panel 1 includes a liquid crystal panel and EL (electroluminescence).
A display having a flat display surface such as a panel, a plasma display, a vacuum microdevice using a micro vacuum tube, or a flat panel CRT is used.
【００５３】また、このフラットディスプレイパネル１
は、カラーフィルタが水平方向に並んだ現行用いられる
カラー表示パネルである。カラーフィルタは通常３色で
構成されていて、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）あるい
はシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の組
み合わせが用いられる。例えば、絵素１ａ、絵素１ｂ、
絵素１ｃをそれぞれ、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
カラーフィルタに対応する絵素とすると、これらの１組
の３つの絵素１ａ〜１ｃにより１画素が構成される。な
お図１では、このパネル１については、絵素の構成のみ
示しており、その他の具体的な構成は、説明の都合上省
略している。Also, this flat display panel 1
Is a currently used color display panel in which color filters are arranged horizontally. The color filter is usually composed of three colors, and a combination of red (R), green (G), blue (B) or cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) is used. For example, picture element 1a, picture element 1b,
When each of the picture elements 1c is a picture element corresponding to a red (R), green (G), and blue (B) color filter, one pixel is configured by one set of these three picture elements 1a to 1c. . Note that, in FIG. 1, only the configuration of picture elements is shown for the panel 1, and other specific configurations are omitted for convenience of description.
【００５４】上記シリンドリカルレンズアレイ２と集光
用シリンドリカルレンズアレイ３は、アクリル、塩化ビ
ニル等の透明なプラスチック材料の表面に凹凸をつけ、
かまぼこ状の細長いレンズ２ａ，３ａを並べて構成した
ものであり、それぞれのレンズアレイ２，３において、
各レンズ２ａ，３ａの焦点距離は同一となっている。ま
たこれらは、ガラス、プラスチックの透明平板に屈折率
分布を持たせることにより、形成することもできる。な
お、上記第１及び第２の光学手段は、表示画面の水平方
向にレンズ作用を有するものであればよく、シリンドリ
カルレンズアレイに限定されるものではなく、通常のレ
ンズアレイでもよい。The cylindrical lens array 2 and the condensing cylindrical lens array 3 are made of a transparent plastic material such as acrylic or vinyl chloride, and are provided with irregularities on the surface thereof.
It is configured by arranging elongated lenses 2a and 3a in a semi-cylindrical shape. In each lens array 2 and 3,
The focal lengths of the lenses 2a and 3a are the same. They can also be formed by providing a transparent flat plate of glass or plastic with a refractive index distribution. The first and second optical means are not limited to the cylindrical lens array as long as they have a lens action in the horizontal direction of the display screen, and may be a normal lens array.
【００５５】ここで、上記集光用シリンドリカルレンズ
アレイ３では、その各シリンドリカルレンズ３ａは、上
記表示画面における垂直方向の各画素列に対応するよう
配列されており、またシリンドリカルレンズアレイ２で
は、その各シリンドリカルレンズ２ａは、４つの画素に
対応するよう配列されている。Here, in the condensing cylindrical lens array 3, the respective cylindrical lenses 3a are arranged so as to correspond to the respective pixel columns in the vertical direction on the display screen, and in the cylindrical lens array 2, Each cylindrical lens 2a is arranged so as to correspond to four pixels.
【００５６】また、上記拡散板５は、集光用シリンドリ
カルレンズアレイ３の各レンズ３ａの焦点距離の近傍に
置かれている。The diffusion plate 5 is placed near the focal length of each lens 3a of the condensing cylindrical lens array 3.
【００５７】上記集光レンズ４はフラットディスプレイ
パネル１全体に光を照射させなければならないため、大
口径のものとなる。そこで、該集光レンズ４はプラスチ
ック材料からなる薄型のフレネルレンズが適している。
また、レンズ作用は紙面と平行な平面内だけにあればよ
いので、この集光レンズ４はシリンドリカルレンズでよ
い。The condenser lens 4 has a large diameter because the entire flat display panel 1 must be irradiated with light. Therefore, as the condenser lens 4, a thin Fresnel lens made of a plastic material is suitable.
Further, since the lens action only needs to be in a plane parallel to the paper surface, this condenser lens 4 may be a cylindrical lens.
【００５８】また上記光源６は点光源、あるいは紙面に
垂直な方向に細長い線光源を用いている。The light source 6 is a point light source or a linear light source elongated in the direction perpendicular to the paper surface.
【００５９】次に作用効果について説明する。集光レン
ズ４の焦点距離にある光源６から出射された光は、レン
ズ４の作用により平行光に変換される。その平行光は垂
直にフラットディスプレイパネル１に入射される。フラ
ットディスプレイパネル１では、入射されてきた光に対
して、立体像形成用の画像データに基づいて色変調と強
度変調を行う。これによって、パネル１の表示画面上に
は、再生されるべき画像のフーリエ変換像が各画素領域
に表示される。Next, the function and effect will be described. The light emitted from the light source 6 at the focal length of the condenser lens 4 is converted into parallel light by the action of the lens 4. The parallel light is vertically incident on the flat display panel 1. The flat display panel 1 performs color modulation and intensity modulation on incident light based on image data for forming a stereoscopic image. As a result, the Fourier transform image of the image to be reproduced is displayed in each pixel area on the display screen of the panel 1.
【００６０】そうすると、集光用シリンドリカルレンズ
アレイ３の各レンズ３ａの焦点距離近傍に拡散板５が配
置されているため、フラットディスプレイパネル１を透
過した平行光は、集光用シリンドリカルレンズアレイ３
の作用によって、拡散板５上に画素毎に集光させて投影
される。この時、拡散板５上の集光点５ａでは、Ｒ、
Ｇ、Ｂの各色の投影光が混色して、１点あるいは小さな
領域に集中した状態となっている。Then, since the diffuser plate 5 is arranged in the vicinity of the focal length of each lens 3a of the condensing cylindrical lens array 3, parallel light transmitted through the flat display panel 1 is condensed by the condensing cylindrical lens array 3.
By the action of, the light is condensed and projected for each pixel on the diffusion plate 5. At this time, at the focusing point 5a on the diffusion plate 5, R,
The projection lights of the colors G and B are mixed and concentrated in one point or a small area.
【００６１】そして、該拡散板５上に投影された各画素
に対応する投影画像は、シリンドリカルレンズ２の作用
により、立体像として再生される。The projected image corresponding to each pixel projected on the diffusion plate 5 is reproduced as a stereoscopic image by the action of the cylindrical lens 2.
【００６２】次に、本実施例における３次元画像情報再
生の原理を図２を用いて説明する。図２は前記フラット
ディスプレイパネル１の情報が投影された拡散板５と、
シリンドリカルレンズアレイ２の断面図を示し、図１に
示されているその他のものは省略されている。Next, the principle of reproducing the three-dimensional image information in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 shows a diffusion plate 5 on which information of the flat display panel 1 is projected,
A sectional view of the cylindrical lens array 2 is shown, and other elements shown in FIG. 1 are omitted.
【００６３】図１に示したように、フラットディスプレ
イパネル１上の１組の絵素１ａ、１ｂ、１ｃから出た光
は例えば、図２の拡散板５上の輝点５ａ1 に集光され
る。すなわち、フラットディスプレイパネル１の各画素
の位置と透過度を反映して、拡散板５上に１点１点明る
さの異なる輝点が並んで生成される。As shown in FIG. 1, the light emitted from the pair of picture elements 1a, 1b, 1c on the flat display panel 1 is focused on, for example, the bright spot 5a 1 on the diffusion plate 5 in FIG. It That is, reflecting the position and transparency of each pixel of the flat display panel 1, bright points having different brightness are generated side by side on the diffusion plate 5.
【００６４】図１と同様に、拡散板５上に形成される輝
点４個に対して、シリンドリカルレンズアレイ２の１つ
のレンズが対応するとする。輝点５ａ1 から５ａ4 には
レンズ２ａが、輝点５ａ5 から５ａ8 にはレンズ２ｂ
が、輝点５ａ9 から５ａ12にはレンズ２ｃが対応する。
ここで、輝点から発せられた光は散乱光と考えてよい。
シリンドリカルレンズアレイ２の各レンズ２ａ、２ｂ、
２ｃの焦点距離は同じ、ほぼ焦点位置に拡散板５が置か
れているので、このような配置から、例えば輝点５ａ3
から発せられた光は、輝点５ａ3とレンズ２ａの主点１
２ａを結ぶ方向にレンズ２ａの幅のもつ平行光７（図１
参照）になって出射される。なお、図２ではその平行光
を実線１１ａで代表させて表している。図２では光線を
描きやすくするために、縦横の縮尺率を変えて表してお
り、このため、再生される光は幅の広い光という印象を
与えるが、実際はそれ程ではない。Similar to FIG. 1, it is assumed that one lens of the cylindrical lens array 2 corresponds to four bright spots formed on the diffusion plate 5. The bright spots 5a 1 to 5a 4 have the lens 2a, and the bright spots 5a 5 to 5a 8 have the lens 2b.
However, the lens 2c corresponds to the bright spots 5a 9 to 5a 12 .
Here, the light emitted from the bright spot may be considered as scattered light.
Each lens 2a, 2b of the cylindrical lens array 2,
The focal lengths of 2c are the same, and since the diffuser plate 5 is placed at almost the focal position, from this arrangement, for example, the bright spot 5a 3
The light emitted from the bright spot 5a 3 and the principal point 1 of the lens 2a
The parallel light 7 having the width of the lens 2a in the direction connecting the 2a (see FIG.
(See) and emitted. In FIG. 2, the parallel light is represented by a solid line 11a. In FIG. 2, in order to make it easier to draw the light beam, the vertical and horizontal scale ratios are changed, and thus the reproduced light gives the impression that it is a wide light, but it is not so much in reality.
【００６５】このように輝点とレンズの主点の相対的な
位置関係から、出射される光の出射方向が規定される。
同様に、輝点５ａ6 とレンズ２ｂの主点１２ｂの相対位
置関係から光線１１ｂが再生される。このような光線の
再生が複数のレンズについて行われる。In this way, the emission direction of the emitted light is defined by the relative positional relationship between the bright spot and the principal point of the lens.
Similarly, light rays 11b is reproduced from the relative positional relationship of the principal point 12b of the bright point 5a 6 and the lens 2b. Such reproduction of light rays is performed for a plurality of lenses.
【００６６】図２に示すＣ側から観察者がこれらの光線
群１１を観察すると、実際には拡散板５から手前にしか
光は出ていないが、観察者はその認識はなく、光線が交
わる再生点Ａから出てきた光と感じ、奥行き感を感じ
る。そして多数のレンズにより再生点が無数に再現され
ることにより、立体像が観察されることとなる。When the observer observes these light ray groups 11 from the C side shown in FIG. 2, light is actually emitted only from the front side of the diffuser plate 5, but the observer does not recognize it and the light rays intersect. I feel the light coming out from the playback point A, and I feel a sense of depth. Then, the reproduction points are reproduced innumerably by a large number of lenses, so that a stereoscopic image is observed.
【００６７】このような構成の本実施例では、フラット
ディスプレイパネル１の表示画面上に表示された立体画
像情報を含む画像を、集光シリンドリカルレンズアレイ
３により、表示画面上の画素毎に集光して拡散板５上に
投影するようにしたので、１つの画素における各色のカ
ラーフィルタに対応する絵素１ａ，１ｂ，１ｃでの表示
画像が上記拡散板５上ではほぼ同じ位置に合成されるこ
ととなる。In this embodiment having such a configuration, the image containing the stereoscopic image information displayed on the display screen of the flat display panel 1 is condensed by the condensing cylindrical lens array 3 for each pixel on the display screen. Since the image is projected onto the diffuser plate 5, the display images of the picture elements 1a, 1b and 1c corresponding to the color filters of the respective colors in one pixel are combined at substantially the same position on the diffuser plate 5. It will be.
【００６８】このため、上記拡散板５上の投影画像から
は、シリンドリカルレンズアレイ２により、各色の絵素
に対応する立体像がずれることなくほぼ重なるよう再生
されることとなり、再生像における色ずれを回避するこ
とができる。Therefore, the projected image on the diffuser plate 5 is reproduced by the cylindrical lens array 2 so that the three-dimensional images corresponding to the picture elements of the respective colors are substantially overlapped with each other, and the color deviation in the reproduced image is caused. Can be avoided.
【００６９】また、フラットディスプレイパネル１によ
る表示画像を投影する第１の光学手段として、シリンド
リカルレンズアレイを用いているので、各画素に対応す
る表示画像の投影光を効率よく集めることができ、明る
い再生像を得ることができる。Further, since the cylindrical lens array is used as the first optical means for projecting the display image on the flat display panel 1, it is possible to efficiently collect the projection light of the display image corresponding to each pixel, which is bright. A reproduced image can be obtained.
【００７０】さらに、光源６とフラットディスプレイパ
ネル１の間に、該光源６から出射された光を平行光に変
換する集光レンズ４を配置しているので、各画素に対応
する表示画像の投影光の交差を防ぐことができる。Further, since the condenser lens 4 for converting the light emitted from the light source 6 into parallel light is arranged between the light source 6 and the flat display panel 1, the display image corresponding to each pixel is projected. It can prevent light from crossing.
【００７１】なお、このようなフラットディスプレイパ
ネル１に表示される立体情報をもった画像データは、コ
ンピュータで作成することができる。また、専用の特殊
カメラを用意すれば、実物の被写体から立体情報をもっ
た画像データを得ることができる。Image data having stereoscopic information displayed on the flat display panel 1 can be created by a computer. If a special camera for exclusive use is prepared, it is possible to obtain image data having stereoscopic information from a real subject.
【００７２】また、上記シリンドリカルレンズアレイ２
の１つのレンズに割り当てる画素の数は４つに限定され
るものでない。Also, the cylindrical lens array 2 is used.
The number of pixels assigned to one lens is not limited to four.
【００７３】さらに、集光用シリンドリカルレンズアレ
イ３やシリンドリカルレンズアレイ２は、個々のシリン
ドリカルレンズに対応するスリットを有する部材に置き
換えることができる。但し、いずれもレンズアレイの方
が光の利用効率がよく、クロストークが少ないので、明
るく鮮明な画像が得られる。Furthermore, the condensing cylindrical lens array 3 and the cylindrical lens array 2 can be replaced with members having slits corresponding to the individual cylindrical lenses. However, in both cases, the lens array has higher light utilization efficiency and less crosstalk, so that a bright and clear image can be obtained.
【００７４】（実施例２）図３は本発明の第２の実施例
による３次元情報再生装置の基本構成を示す断面図であ
り、図において、図１と同一符号は第１の実施例の３次
元情報再生装置１１０と同じ構成要素を示す。(Embodiment 2) FIG. 3 is a sectional view showing a basic structure of a three-dimensional information reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 denote those of the first embodiment. The same components as the three-dimensional information reproducing device 110 are shown.
【００７５】１２０は本実施例の３次元情報再生装置
で、上記第１の実施例と同様、光源６と、該光源からの
光を用いて立体画像情報を有する画像を表示するフラッ
トディスプレイパネル１と、該表示画面上に表示された
表示画像を投影する集光シリンドリカルレンズアレイ３
と、該投影光により投影画像が形成される拡散板５と、
該投影画像から、該立体画像情報に対応した立体像を再
生するシリンドリカルレンズアレイ２とを備えている。Reference numeral 120 denotes the three-dimensional information reproducing apparatus of this embodiment, which is similar to the first embodiment, and includes the light source 6 and the flat display panel 1 for displaying an image having stereoscopic image information by using the light from the light source. And a condensing cylindrical lens array 3 for projecting a display image displayed on the display screen
And a diffusion plate 5 on which a projection image is formed by the projection light,
And a cylindrical lens array 2 for reproducing a stereoscopic image corresponding to the stereoscopic image information from the projected image.
【００７６】ここで、上記フラットディスプレイパネル
１には、第１の実施例のものと同様、３色の絵素１ａ、
１ｂ、１ｃが水平方向に並んだ現行のカラー表示パネル
を用いている。Here, the flat display panel 1 has three color picture elements 1a, as in the first embodiment.
The current color display panel in which 1b and 1c are arranged horizontally is used.
【００７７】本実施例では、光源６とフラットディスプ
レイパネル１との間には、第１実施例の集光レンズ４は
配置しておらず、フラットディスプレイパネル１には、
平行光ではなく、通常のランダムな方向をもつ光源６か
らの光を投射するようにしている。In this embodiment, the condenser lens 4 of the first embodiment is not arranged between the light source 6 and the flat display panel 1, and the flat display panel 1 is
Instead of parallel light, the light from the light source 6 having a normal random direction is projected.
【００７８】そして、本実施例では、上記拡散板５のフ
ラットディスプレイパネル１側に、該拡散板５に近接さ
せて、各画素に対応する透光部２１ａとそれ以外の非透
光部２１ｂからなるブラックマスク１２１を配置し、該
集光シリンドリカルレンズアレイ１からの各画素に対応
した投影光に絞りがかかるようにしている。In the present embodiment, the diffusion plate 5 is provided on the flat display panel 1 side in the vicinity of the diffusion plate 5 from the transparent portion 21a corresponding to each pixel and the other non-transparent portion 21b. The black mask 121 is formed so that the projection light corresponding to each pixel from the condensing cylindrical lens array 1 is focused.
【００７９】次に作用効果について説明する。Next, the function and effect will be described.
【００８０】上記フラットディスプレイパネル１により
その表示画面上に表示されたフーリエ変換像の合成像
が、上記集光シリンドリカルレンズアレイ３、拡散板５
及びシリンドリカルレンズアレイ２により立体像として
再生される基本的な動作は、上記第１の実施例と同様に
行われるので、ここではその詳細な説明は省略する。The composite image of the Fourier transform image displayed on the display screen by the flat display panel 1 is the condensing cylindrical lens array 3 and the diffusing plate 5.
The basic operation of reproducing a stereoscopic image by the cylindrical lens array 2 and the cylindrical lens array 2 are performed in the same manner as in the first embodiment, and therefore detailed description thereof is omitted here.
【００８１】次に、上記マスクの作用について説明す
る。Next, the operation of the mask will be described.
【００８２】図４は本実施例において、１つの画素の各
絵素から出射された光線が混ざる様子を模式的に示して
いる。FIG. 4 schematically shows how the light rays emitted from the picture elements of one pixel are mixed in this embodiment.
【００８３】図において、２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、
フラットディスプレイパネル１の表示画面上での、各絵
素１ａ，１ｂ，１ｃを代表する発光点である。そして、
集光用シリンドリカルレンズアレイ３の１つのレンズ３
ａが上記３つの発光点２３ａ〜２３ｃに対応しており、
各発光点２３ａ，２３ｂ，２３ｃはレンズ３ａにより結
像面２３に結像されるとする。また、該レンズ３ａとこ
の結像面２３との間には、上記拡散板５の投影面２０が
位置している。In the figure, 23a, 23b and 23c are
It is a light emitting point on the display screen of the flat display panel 1 that represents each of the picture elements 1a, 1b, 1c. And
One lens 3 of the condensing cylindrical lens array 3
a corresponds to the three light emitting points 23a to 23c,
It is assumed that the light emitting points 23a, 23b, and 23c are imaged on the image plane 23 by the lens 3a. Further, the projection surface 20 of the diffusion plate 5 is located between the lens 3a and the image plane 23.
【００８４】上記絵素１ａに対応する発光点２３ａから
出た光は放射状に広がり、レンズ３ａにより投影面２０
上を広い領域にわたって照射する。これと同様に、絵素
１ｂ，１ｃに対応する発光点２３ｂ及び２３ｃから出た
光も同様に、投影面２０上を広い領域にわたって照射す
る。The light emitted from the light emitting point 23a corresponding to the picture element 1a spreads radially and is projected by the lens 3a.
Illuminate the top over a large area. Similarly, light emitted from the light emitting points 23b and 23c corresponding to the picture elements 1b and 1c also illuminates a wide area on the projection surface 20.
【００８５】これにより、投影面２０の中央部で、上記
３つの発光点から出た光が混じることとなる。As a result, the lights emitted from the three light emitting points are mixed in the central portion of the projection surface 20.
【００８６】このため、上記マスクの開口部（透光部）
２１ａを、上記３つの発光点から出た光が重なる領域に
合わせて配置しておくと、拡散板５上の投影面に投影さ
れる各画素の投影光は、各画素を構成する３つの絵素１
ａ〜１ｃに対応する投影光，つまり各色の投影光が完全
に重なったものとなる。Therefore, the opening (light transmitting portion) of the mask is formed.
If 21a is arranged in accordance with the area where the lights emitted from the above three light emitting points are overlapped, the projection light of each pixel projected on the projection surface on the diffuser plate 5 is the three pictures forming each pixel. Element 1
The projection lights corresponding to a to 1c, that is, the projection lights of the respective colors are completely overlapped.
【００８７】つまり、図に示すように開口部２１ａでは
３色の光が完全に混合しており、開口部２１ａ以外の部
分の光は、非透光部２１ｂにより遮光される。That is, as shown in the figure, the three colors of light are completely mixed in the opening 21a, and the light other than the opening 21a is blocked by the non-transparent portion 21b.
【００８８】なお、図４では発光点を各絵素の代表点と
したが、各絵素全体にわたって考えても基本的に同じ
で、３色の光が混合する投影面２０上の領域の大きさが
変わるだけである。また、上記投影面２０上で３色の光
が重なる領域の大きさはレンズ３ａと投影面２０の間の
距離で調整することができる。In FIG. 4, the light emitting point is the representative point of each picture element, but it is basically the same when considering the whole picture element, and the size of the area on the projection surface 20 where the three colors of light are mixed is the same. It only changes. Further, the size of the region where the three colors of light overlap on the projection surface 20 can be adjusted by the distance between the lens 3 a and the projection surface 20.
【００８９】このように本実施例では、拡散板５のフラ
ットディスプレイパネル１側に透光部２１ａと非透光部
２１ｂを有するマスク１２１を配置したので、フラット
ディスプレイパネル１に平行光を投射しなくても、各絵
素１ａ〜１ｃから出た３色の光を拡散板５の投影面２０
上で完全に混合させることができ、上記第１の実施例に
おける集光レンズ４を不要とでき、これにより装置の軽
量化，薄型化を図ることも可能となる。As described above, in this embodiment, since the mask 121 having the transparent portion 21a and the non-transparent portion 21b is arranged on the flat display panel 1 side of the diffusion plate 5, parallel light is projected on the flat display panel 1. Even if there is no light, the three colors of light emitted from each of the picture elements 1a to 1c can be projected onto the projection surface 20 of the diffusion plate 5.
The above can be completely mixed, and the condenser lens 4 in the first embodiment can be dispensed with, which makes it possible to reduce the weight and thickness of the device.
【００９０】なお、上記ブラックマスク１２１は、拡散
板５上に形成することができ、該拡散板５と一体とする
ことができる。The black mask 121 can be formed on the diffusion plate 5 and can be integrated with the diffusion plate 5.
【００９１】また、本実施例の３次元情報再生装置にお
いても、上記第１の実施例と同様、上記集光用シリンド
リカルレンズアレイ３及びシリンドリカルレンズアレイ
２は、スリットアレイに置き換えることができることは
言うまでもない。Also in the three-dimensional information reproducing apparatus of the present embodiment, it goes without saying that the condensing cylindrical lens array 3 and the condensing cylindrical lens array 2 can be replaced with slit arrays as in the first embodiment. Yes.
【００９２】（実施例３）図５は本発明の第３の実施例
による３次元情報再生装置の基本構成を示す断面であ
る。図において、図１及び図３と同一符号は、上記第１
及び第２の実施例の３次元情報再生装置と同じ構成要素
を示している。(Third Embodiment) FIG. 5 is a sectional view showing the basic structure of a three-dimensional information reproducing apparatus according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 and FIG.
And the same components as those of the three-dimensional information reproducing apparatus of the second embodiment are shown.
【００９３】１３０は本実施例の３次元情報再生装置
で、上記第２の実施例と同様、フラットディスプレイパ
ネル１と、シリンドリカルレンズアレイ１３２と、集光
用シリンドリカルレンズアレイ１３３と、拡散板５と、
ブラックマスク１２１と、光源６とから構成される。Reference numeral 130 denotes the three-dimensional information reproducing apparatus of this embodiment, which is similar to the second embodiment, and includes the flat display panel 1, the cylindrical lens array 132, the condensing cylindrical lens array 133, and the diffuser plate 5. ,
It is composed of a black mask 121 and a light source 6.
【００９４】そして、本実施例では、上記集光用シリン
ドリカルレンズアレイ１３３は、これを構成する各レン
ズ１３３ａの間に遮光部材１３３ｂを配置した構造とな
っており、またシリンドリカルレンズアレイ１３２も、
該レンズアレイ１３３と同様、これを構成する各レンズ
１３２ａの間に遮光部材１３２ｂを配置した構造となっ
ている。In this embodiment, the condensing cylindrical lens array 133 has a structure in which the light blocking member 133b is arranged between the respective lenses 133a constituting the condensing cylindrical lens array 133, and the cylindrical lens array 132 is also
Similar to the lens array 133, it has a structure in which a light blocking member 132b is arranged between each lens 132a constituting the lens array 133.
【００９５】該遮光部材１３３ｂ，１３２ｂは、光を透
過させない材料からなり、上記各レンズアレイ１３３，
１３２は、細長い柱状のレンズ１３３ａ，１３２ａの側
面に遮光材料を膜状に形成して、各レンズを貼り合わせ
ることにより得ることができる。The light-shielding members 133b and 132b are made of a material that does not transmit light, and each of the lens arrays 133 and 133 is
132 can be obtained by forming a light-shielding material in a film shape on the side surfaces of the elongated columnar lenses 133a and 132a and bonding the lenses together.
【００９６】次に作用効果について説明する。Next, the function and effect will be described.
【００９７】各絵素１ａ、１ｂ、１ｃから出た異なる色
成分をもった光が混合される原理は図３に示す第２の実
施例の３次元情報再生装置１２０と同じであるので、そ
の説明は省略する。Since the principle of mixing lights having different color components emitted from the respective picture elements 1a, 1b, 1c is the same as that of the three-dimensional information reproducing apparatus 120 of the second embodiment shown in FIG. The description is omitted.
【００９８】次に本実施例の特有の作用効果について説
明する。Next, the function and effect peculiar to this embodiment will be described.
【００９９】特に、図３に示す３次元情報再生装置１２
０では、フラットディスプレイパネル１に対して、光源
６からのランダムな光を照射しているために、集光用シ
リンドリカルレンズアレイ３やシリンドリカルレンズア
レイ２では、隣接するシリンドリカルレンズ間で、投影
光が入り乱れる。Particularly, the three-dimensional information reproducing apparatus 12 shown in FIG.
In 0, since the flat display panel 1 is irradiated with random light from the light source 6, in the condensing cylindrical lens array 3 and the cylindrical lens array 2, the projection light is emitted between the adjacent cylindrical lenses. Confused.
【０１００】すなわち、ある画素を透過した光がこれに
対応するレンズを通らずに、隣のレンズを通ることがあ
り、クロストークが発生する。この結果、再生された像
の鮮明さが損なわれるという課題がある。That is, the light transmitted through a certain pixel may pass through the adjacent lens without passing through the corresponding lens, causing crosstalk. As a result, there is a problem in that the sharpness of the reproduced image is impaired.
【０１０１】これに対し本実施例では、集光用シリンド
リカルレンズアレイ３及びシリンドリカルレンズアレイ
２の各レンズ間に遮光部材１３３ｂ，１３２ｂを介在さ
せているので、これらのレンズアレイの各レンズには、
対応した画素の投影光だけが入射されるようになる。こ
のため、上記第２実施例の３次元情報再生装置における
クロストークを回避することができ、再生像が不鮮明に
なるのを防ぐことができる。On the other hand, in this embodiment, since the light shielding members 133b and 132b are interposed between the lenses of the condensing cylindrical lens array 3 and the cylindrical lens array 2, the lenses of these lens arrays are
Only the projection light of the corresponding pixel will be incident. Therefore, it is possible to avoid crosstalk in the three-dimensional information reproducing apparatus of the second embodiment and prevent the reproduced image from becoming unclear.
【０１０２】（実施例４）図６は本発明の第４の実施例
による３次元情報再生装置の基本構成を示す断面図であ
り、図において、図１と同一符号は、第１の実施例の３
次元情報再生装置１１０と同じ構成要素を示す。(Embodiment 4) FIG. 6 is a sectional view showing the basic structure of a three-dimensional information reproducing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. In the figure, the same symbols as those in FIG. 1 denote the first embodiment. Of 3
The same components as the dimensional information reproducing apparatus 110 are shown.
【０１０３】１４０は本実施例の３次元情報再生装置
で、これは、上記第１の実施例における集光用シリンド
リカルレンズアレイ３に代えて、フラットディスプレイ
パネル１の表示画面上に表示された表示画像を投影する
集光用回折格子板１４１を用い、拡散板５のフラットデ
ィスプレイパネル１側にブラックマスク１４２を配置し
たものである。Reference numeral 140 denotes a three-dimensional information reproducing apparatus of this embodiment, which is a display displayed on the display screen of the flat display panel 1 in place of the condensing cylindrical lens array 3 of the first embodiment. A diffraction grating plate 141 for condensing an image is used, and a black mask 142 is arranged on the flat display panel 1 side of the diffusion plate 5.
【０１０４】上記回折格子板１４１では、フラットディ
スプレイパネル１の個々の画素毎に、これを構成する絵
素１ａ、１ｂ、１ｃに対応して、回折格子４１ａ、減光
フィルタ４１ｂ、及び回折格子４１ｃが並べられてい
る。In the diffraction grating plate 141, for each pixel of the flat display panel 1, the diffraction grating 41a, the neutral density filter 41b, and the diffraction grating 41c corresponding to the picture elements 1a, 1b, and 1c constituting the pixel. Are lined up.
【０１０５】また、上記ブラックマスク１４２は、上記
各画素に対応する、画素領域に比べて十分小さい面積の
透光部４２ａを有しており、該透光部以外の領域は非透
光部４２ｂとなっている。Further, the black mask 142 has a light-transmitting portion 42a corresponding to each of the pixels and having an area sufficiently smaller than the pixel region, and a region other than the light-transmitting portion has a non-light-transmitting portion 42b. Has become.
【０１０６】次に作用効果について説明する。集光レン
ズ４の焦点距離にある光源６から出射された光は、レン
ズ４の作用により平行光に変換される。その平行光は垂
直にフラットディスプレイパネル１に入射される。フラ
ットディスプレイパネル１では、入射されてきた光に対
して、立体像形成用の画像データに基づいて色変調と強
度変調を行う。これによって、パネル１の表示画面上に
は、再生されるべき画像のフーリエ変換像が各画素領域
に表示される。Next, the function and effect will be described. The light emitted from the light source 6 at the focal length of the condenser lens 4 is converted into parallel light by the action of the lens 4. The parallel light is vertically incident on the flat display panel 1. The flat display panel 1 performs color modulation and intensity modulation on incident light based on image data for forming a stereoscopic image. As a result, the Fourier transform image of the image to be reproduced is displayed in each pixel area on the display screen of the panel 1.
【０１０７】そうすると、フラットディスプレイパネル
１を透過した平行光は、フラットディスプレイパネル１
の表示画面側に配置した回折格子板１４１と、上記拡散
板５の手前に配置したブラックマスク１４２の作用によ
り、拡散板５上に画素毎に集光して投影される。この
時、拡散板５上の、上記各透光部４２ａに対応する領域
では、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の投影光が混色して小さな領域
に集中した状態となっている。Then, the parallel light transmitted through the flat display panel 1 becomes
By the action of the diffraction grating plate 141 arranged on the display screen side and the black mask 142 arranged in front of the diffuser plate 5, each pixel is condensed and projected on the diffuser plate 5. At this time, in the areas corresponding to the respective light transmitting portions 42a on the diffusion plate 5, the projection lights of the colors R, G, B are mixed and concentrated in a small area.
【０１０８】そして、該拡散板５上に投影された各画素
に対応する投影画像は、シリンドリカルレンズ２の作用
により、立体像として再生される。The projected image corresponding to each pixel projected on the diffusion plate 5 is reproduced as a stereoscopic image by the action of the cylindrical lens 2.
【０１０９】次に、本実施例における３次元情報再生の
原理を図７を用いて説明する。図７は、フラットディス
プレイパネル１の各絵素を透過した光が混合される様子
を説明するための図であり、フラットディスプレイパネ
ル１と、回折格子板１４１と、ブラックマスク１４２の
１部を示している。Next, the principle of three-dimensional information reproduction in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a diagram for explaining how light transmitted through each picture element of the flat display panel 1 is mixed, showing a part of the flat display panel 1, the diffraction grating plate 141, and the black mask 142. ing.
【０１１０】図中、１０は、フラットディスプレイパネ
ル１における１つの画素に対応する部分であり、該画素
を構成する１組の絵素、つまり赤色，緑色，青色に対応
する絵素１ａ、１ｂ、１ｃが配置されている。In the figure, 10 is a portion corresponding to one pixel in the flat display panel 1, and a set of picture elements constituting the pixel, that is, picture elements 1a, 1b corresponding to red, green and blue, 1c is arranged.
【０１１１】４１は、上記回折格子板１４１の１画素に
対応する部分であり、上記１画素を構成する３つの絵素
のうち中央に位置するもの，つまり緑色の絵素１ｂに対
応する部分には減光フィルタ４１ｂが、その両側にはそ
れぞれ、赤色の絵素１ａ，青色の絵素１ｃに対向して回
折格子４１ａ，４１ｃが配置されている。Reference numeral 41 denotes a portion corresponding to one pixel of the diffraction grating plate 141, which is located in the center of the three picture elements forming the one pixel, that is, a portion corresponding to the green picture element 1b. Is provided with a neutral density filter 41b, and diffraction gratings 41a and 41c are arranged on both sides thereof so as to face the red picture element 1a and the blue picture element 1c, respectively.
【０１１２】４２は、上記ブラックマスク１４２の１画
素に対応する部分であり、上記緑色の絵素１ｂに対応す
る部分が透光部４２ａとなっており、その両側の、赤色
の絵素１ａ，青色の絵素１ｃに対向する部分は非透光部
４２ｂとなっている。Reference numeral 42 is a portion corresponding to one pixel of the black mask 142, and a portion corresponding to the green picture element 1b is a light transmitting portion 42a, and red picture elements 1a on both sides thereof are provided. The portion facing the blue picture element 1c is the non-translucent portion 42b.
【０１１３】このような構成では、フラットディスプレ
イパネル１の各絵素で変調を受けた平行な光が、回折格
子板１４１に垂直に入射すると、上記回折格子４１ａ，
４１ｃでの光の偏向作用により、各絵素を通過した光が
混合されることとなる。In such a configuration, when the parallel light modulated by each picture element of the flat display panel 1 is incident vertically on the diffraction grating plate 141, the diffraction grating 41a,
The light that has passed through the picture elements is mixed due to the action of deflecting the light at 41c.
【０１１４】すなわち、赤色の絵素１ａ，及び青色の絵
素１ｃからの光は、回折格子４１ａ、及び回折格子４１
ｃの偏向作用によって偏向されて、ブラックマスク１４
２の開口部（透光部）４２ａに導かれる。また、減光フ
ィルタ４１を通過した緑色の絵素１ｂからの光はそのま
ま直進して上記ブラックマスク１４２の開口部４２ａに
至る。これにより拡散板５上には、上記各絵素１ａ〜１
ｃからの光が混合されて照射されることとなる。That is, the light from the red picture element 1a and the blue picture element 1c is emitted from the diffraction grating 41a and the diffraction grating 41, respectively.
The black mask 14 is deflected by the deflection action of c.
The light is guided to the second opening (transparent portion) 42a. Further, the light from the green picture element 1b that has passed through the neutral density filter 41 goes straight on to reach the opening 42a of the black mask 142. As a result, the above-mentioned picture elements 1a to 1 are formed on the diffusion plate 5.
The light from c will be mixed and irradiated.
【０１１５】また、上記回折格子４１ａ，４１ｃでは、
偏向される１次光と、直進する０次光が存在するので、
直進する０次光は、上記ブラックマスク１４２の非透光
部（遮光部）にて遮断されることとなる。In the diffraction gratings 41a and 41c,
Since there are polarized first-order light and straight-forward zero-order light,
The 0th-order light that travels straight is blocked by the non-transmissive portion (light-shielding portion) of the black mask 142.
【０１１６】なお、上記回折格子４１ａ，４１ｃでは、
入射された光の全てが１次光となるわけではなく、０次
光及びその他の光になるので、入射光に対して１次光の
光量は減少している。そのため、回折格子４１ａ及び４
１ｃによる回折光と、減光フィルタ４１ｂの透過光の強
度が等しくなるように、減光フィルタ４１ｂの減光率を
設定する必要がある。In the diffraction gratings 41a and 41c,
Not all of the incident light is primary light, but is 0-order light and other light, so the amount of primary light is reduced with respect to the incident light. Therefore, the diffraction gratings 41a and 4a
It is necessary to set the extinction ratio of the neutral density filter 41b so that the diffracted light by 1c and the transmitted light of the neutral density filter 41b have the same intensity.
【０１１７】また、回折格子の回折角には波長特性があ
るので、回折格子４１ａは、入射される赤色の絵素１ａ
からの光に応じたものとし、回折格子４１ｃは、入射さ
れる青色の絵素１ｃからの光に応じたものとしており、
回折格子４１ａと４１ｃでは特性が異なっている。厳密
に言えば、赤色の光にしても波長分布をもっているの
で、回折格子４１ａによって、開口部４１ａ上で波長分
離が見られる。しかし、それは実用上問題とならない程
度である。Further, since the diffraction angle of the diffraction grating has a wavelength characteristic, the diffraction grating 41a is adapted to make the incident red picture element 1a.
And the diffraction grating 41c responds to the incident light from the blue picture element 1c.
The diffraction gratings 41a and 41c have different characteristics. Strictly speaking, even red light has a wavelength distribution, so that wavelength separation can be seen on the opening 41a by the diffraction grating 41a. However, that is not a practical problem.
【０１１８】さらに、上記回折格子４１ａ、４１ｃとし
ては、表面に凹凸をつけた位相型の回折格子が回折効率
が高く適している。また、回折格子は透明プラスチック
材料に凹凸を形成して構成できるので、大量生産が可能
で、安価に作製することができる。しかも回折格子は厚
さを必要としないので、薄くすることができ、装置の軽
量化にも有効である。Further, as the diffraction gratings 41a and 41c, a phase type diffraction grating having an uneven surface is suitable because of high diffraction efficiency. Further, since the diffraction grating can be formed by forming irregularities on a transparent plastic material, it can be mass-produced and can be manufactured at low cost. Moreover, since the diffraction grating does not need to be thick, it can be made thin, which is effective in reducing the weight of the device.
【０１１９】このように本実施例では、フラットディス
プレイパネル１の各絵素を透過した色成分の異なる光を
集光用の回折格子板１４１及びブラックマスク１４２を
通して拡散板５上で混合させるようにしたので、上記表
示画面上の表示画像を投影する光学手段としてレンズア
レイを用いた上記第１〜第３の実施例のものと比べて、
光学系の軽量化、薄型化を図ることができる効果があ
る。As described above, in this embodiment, the lights having different color components transmitted through the respective picture elements of the flat display panel 1 are mixed on the diffusion plate 5 through the diffraction grating plate 141 for condensing and the black mask 142. Therefore, as compared with the first to third embodiments using the lens array as the optical means for projecting the display image on the display screen,
There is an effect that the weight and thickness of the optical system can be reduced.
【０１２０】なお、上記各実施例では、フラットディス
プレイパネル１にて表示されたフーリエ変換像から、図
２に示す原理により立体像を再生する３次元情報再生装
置について説明したが、本発明は、その他の原理に基づ
く３次元情報再生装置、例えば視差画像方式の３次元情
報再生装置にも適応することができる。In each of the above embodiments, the three-dimensional information reproducing apparatus for reproducing a stereoscopic image from the Fourier transform image displayed on the flat display panel 1 according to the principle shown in FIG. 2 has been described. The present invention can also be applied to a three-dimensional information reproducing device based on other principles, for example, a parallax image type three-dimensional information reproducing device.
【０１２１】（実施例５）図１３は本発明の第５の実施
例による視差画像（レンチキュラ）方式の３次元情報再
生装置の基本構成を示す断面図、図１４は、該３次元情
報再生装置におけるフラットディスプレイパネル１を駆
動する方式を説明するための図である。(Fifth Embodiment) FIG. 13 is a sectional view showing the basic structure of a parallax image (lenticular) type three-dimensional information reproducing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention, and FIG. 14 is a sectional view showing the three-dimensional information reproducing apparatus. 6 is a diagram for explaining a method of driving the flat display panel 1 in FIG.
【０１２２】図において、図１と同一符号は、第１の実
施例の３次元情報再生装置１１０と同じ構成要素を示
し、１５０は本実施例のレンチキュラ方式の３次元情報
再生装置である。この３次元情報再生装置１５０は、上
記第１の実施例におけるシリンドリカルレンズアレイ２
に代えて、これとは各シリンドリカルレンズと画素との
対応関係が異なるシリンドリカルレンズアレイ１５２を
用い、フラットディスプレイパネル１に、右目用の画像
と左目用の画像を１画素ずつ交互に表示するようにした
ものである。In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same components as those of the three-dimensional information reproducing apparatus 110 of the first embodiment, and 150 is the lenticular type three-dimensional information reproducing apparatus of the present embodiment. The three-dimensional information reproducing apparatus 150 is the same as the cylindrical lens array 2 in the first embodiment.
Instead of this, a cylindrical lens array 152 in which the correspondence between each cylindrical lens and pixel is different is used, and the image for the right eye and the image for the left eye are alternately displayed on the flat display panel 1 pixel by pixel. It was done.
【０１２３】すなわち、１５１ａは左目用の画像信号を
供給するＬ駆動回路、１５１ｂは右目用の画像信号を供
給するＲ駆動回路であり、フラットディスプレイパネル
１の表示画面上に水平方向に並ぶ画素１０ａ，１０ｂに
は、上記Ｌ駆動回路の出力と上記Ｒ駆動回路の出力を交
互に接続している。That is, 151a is an L drive circuit for supplying an image signal for the left eye, and 151b is an R drive circuit for supplying an image signal for the right eye, which are pixels 10a arranged in a horizontal direction on the display screen of the flat display panel 1. , 10b are alternately connected to the output of the L drive circuit and the output of the R drive circuit.
【０１２４】また上記シリンドリカルレンズアレイ１５
２では、フラットディスプレイパネル１の表示画面の隣
接する２つの画素に対して、１つのシリンドリカルレン
ズ１５２ａが対応するよう構成されている。Also, the cylindrical lens array 15
In No. 2, one cylindrical lens 152a corresponds to two adjacent pixels on the display screen of the flat display panel 1.
【０１２５】このような構成のレンチキュラ方式の３次
元情報再生装置では、図１と同じ構成をもつフラットデ
ィスプレイパネル１に右目用の画像と左目用の画像が１
画素ずつ交互に表示画面上に表示されると、それぞれの
画像は、集光用シリンドリカルレンズアレイ３の作用に
よって、拡散板５上に画素毎に集光させて投影される。
この時、拡散板５上の集光点５ａでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの各
色の投影光が混色して、１点あるいは小さな領域に集中
した状態となっている。In the lenticular-type three-dimensional information reproducing apparatus having such a configuration, the flat display panel 1 having the same configuration as in FIG. 1 has one image for the right eye and one image for the left eye.
When the pixels are alternately displayed on the display screen, the respective images are condensed and projected on the diffusion plate 5 for each pixel by the action of the condensing cylindrical lens array 3.
At this time, at the condensing point 5a on the diffuser plate 5, the projection lights of R, G, and B colors are mixed and concentrated in one point or a small area.
【０１２６】そして、該拡散板５上に投影された各画素
に対応する投影画像は、シリンドリカルレンズアレイ２
の作用によって、ある空間に右目用の画像と左目用の画
像が隣り合って投影される。そこに観察者が右目、左目
をもってくると、観察者は立体像を観察することができ
る。Then, the projection image corresponding to each pixel projected on the diffusion plate 5 is the cylindrical lens array 2
By the action of, the image for the right eye and the image for the left eye are projected side by side in a certain space. When the observer brings his right eye and left eye there, the observer can observe a stereoscopic image.
【０１２７】この方式においても、フラットディスプレ
イパネル１の表示画面上に表示された左目用画像及び右
目用画像を集光用シリンドリカルレンズアレイ３により
拡散板に１度投影させるようにしているため、１つの画
素における各色のカラーフィルタに対応する絵素１ａ，
１ｂ，１ｃでの表示画像が上記拡散板５上ではほぼ同じ
位置に合成されることとなり、これにより色分離の起こ
らない立体像を再生することができる。Also in this method, the left-eye image and the right-eye image displayed on the display screen of the flat display panel 1 are projected once on the diffuser plate by the condensing cylindrical lens array 3. A pixel 1a corresponding to the color filter of each color in one pixel,
The display images of 1b and 1c are combined at almost the same position on the diffuser plate 5, so that a stereoscopic image without color separation can be reproduced.
【０１２８】なお、この実施例では、フラットディスプ
レイパネル１の表示画面上に表示された画像を、集光用
シリンドリカルレンズアレイ３により拡散板５上に投影
するようにしたが、この投影には、上記第４の実施例に
おける回折格子板を用いてもよい。In this embodiment, the image displayed on the display screen of the flat display panel 1 is projected on the diffuser plate 5 by the condensing cylindrical lens array 3. The diffraction grating plate in the fourth embodiment may be used.
【０１２９】[0129]
【発明の効果】以上のように、本発明（請求項１）の３
次元情報再生装置によれば、画像表示手段の表示画面上
に表示された立体画像情報を含む画像を、第１の光学手
段により、表示画面上の画素毎に集光して投影するよう
にしたので、１つの画素における各色のカラーフィルタ
に対応する絵素での表示画像が上記投影領域上ではほぼ
同じ位置に合成されることとなり、これにより上記表示
画面に表示される立体画像情報を含む画像から、色ずれ
のない立体像を再現することができる。As described above, according to the present invention (Claim 1),
According to the three-dimensional information reproducing apparatus, the image including the stereoscopic image information displayed on the display screen of the image display unit is condensed and projected for each pixel on the display screen by the first optical unit. Therefore, the display image of the picture element corresponding to the color filter of each color in one pixel is combined at almost the same position on the projection area, and as a result, the image including the stereoscopic image information displayed on the display screen is displayed. Therefore, it is possible to reproduce a stereoscopic image without color shift.
【０１３０】本発明（請求項２）の３次元情報再生装置
によれば、第１の光学手段と画像形成部の間に、透光部
と非透光部を有するマスクを配置し、前記表示画面上の
各画素からの投影光に絞りをかけるようにしたので、画
像形成部に投影される、各色の絵素に対応する投影画像
が重なっている投影領域を抽出して、色ずれのない鮮明
な再生像を得ることが可能となる。このため、フラット
ディスプレイパネルに平行光を照射させる必要がなくな
り、該平行光を形成するための集光レンズを省くことが
できる効果がある。According to the three-dimensional information reproducing apparatus of the present invention (Claim 2), a mask having a light-transmitting portion and a non-light-transmitting portion is arranged between the first optical means and the image forming portion, and the display is performed. Since the projection light from each pixel on the screen is narrowed down, there is no color misregistration by extracting the projection area that is projected on the image forming unit and overlaps the projection image corresponding to each color picture element. It is possible to obtain a clear reproduced image. Therefore, there is no need to irradiate the flat display panel with parallel light, and there is an effect that a condenser lens for forming the parallel light can be omitted.
【０１３１】本発明（請求項３）の３次元情報再生装置
によれば、画像表示手段の表示画面上に表示された立体
画像情報を含む画像を、シリンドリカルレンズアレイに
より表示画面上の画素毎に集光して投影するようにした
ので、各画素に対応する表示画像の投影光を効率よく集
めることができ、明るい再生像を再現することができる
効果がある。According to the three-dimensional information reproducing apparatus of the present invention (Claim 3), the image including the stereoscopic image information displayed on the display screen of the image display means is arranged by the cylindrical lens array for each pixel on the display screen. Since the light is condensed and projected, the projection light of the display image corresponding to each pixel can be efficiently collected, and a bright reproduced image can be reproduced.
【０１３２】本発明（請求項４）の３次元情報再生装置
によれば、表示画像の投影光を集光する前記第１及び第
２の光学手段の両方あるいは一方を、該光学手段を構成
する所定の画素に対応する個々のレンズ間に配置され
た、光を遮る遮光部材を有する構造としたので、各レン
ズ間での光の交差を防ぎ、鮮明で色ずれの発生しない再
生像を再現することができる効果がある。According to the three-dimensional information reproducing apparatus of the present invention (Claim 4), the first and / or second optical means for condensing the projection light of the display image constitutes the optical means. Since it has a structure that has a light blocking member that blocks light, which is arranged between individual lenses corresponding to predetermined pixels, it prevents light from crossing between the lenses and reproduces a reproduced image that is clear and does not cause color misregistration. There is an effect that can be.
【０１３３】本発明（請求項５）の３次元情報再生装置
によれば、画像表示手段の表示画面上に表示された立体
画像情報を含む画像を、回折格子板により表示画面上の
画素毎に集光して投影するようにしたので、光学系を軽
量化でき、また本装置を安価に作製することができると
いう効果がある。According to the three-dimensional information reproducing apparatus of the present invention (Claim 5), the image including the stereoscopic image information displayed on the display screen of the image display means is formed by the diffraction grating plate for each pixel on the display screen. Since the light is condensed and projected, there is an effect that the weight of the optical system can be reduced and the device can be manufactured at low cost.
【０１３４】本発明（請求項６）の３次元情報再生装置
によれば、光源から出射された光を平行光に変換するレ
ンズを備えたので、光源からの光を変調する画像形成手
段，該画像形成手段を通過した光を投影する光学系等
で、各画素に対応する表示画像の投影光が交差するのを
防ぐことができ、これにより鮮明な再生像を再現するこ
とができる効果がある。According to the three-dimensional information reproducing apparatus of the present invention (Claim 6), since the lens for converting the light emitted from the light source into the parallel light is provided, the image forming means for modulating the light from the light source, It is possible to prevent the projection light of the display image corresponding to each pixel from crossing in an optical system or the like that projects the light that has passed through the image forming means, and thus it is possible to reproduce a clear reproduced image. .
【図１】本発明の第１の実施例による３次元情報再生装
置の基本構成を模式的に示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view schematically showing the basic structure of a three-dimensional information reproducing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】上記第１の実施例の３次元情報再生装置におけ
る立体像再生の原理を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of reproducing a stereoscopic image in the three-dimensional information reproducing apparatus of the first embodiment.
【図３】本発明の第２の実施例による３次元情報再生装
置の基本構成を模式的に示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view schematically showing the basic structure of a three-dimensional information reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
【図４】上記第２の実施例による３次元情報再生装置に
おいて、光線が混合する様子を表す図である。FIG. 4 is a diagram showing how light rays are mixed in the three-dimensional information reproducing apparatus according to the second embodiment.
【図５】本発明の第３の実施例による３次元情報再生装
置の基本構成を模式的に示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view schematically showing the basic structure of a three-dimensional information reproducing apparatus according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第４の実施例による３次元情報再生装
置の基本構成を模式的に示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view schematically showing the basic structure of a three-dimensional information reproducing apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.
【図７】上記第４の実施例の３次元情報再生装置におい
て、光線が混合する様子を表す図である。FIG. 7 is a diagram showing how light rays are mixed in the three-dimensional information reproducing apparatus of the fourth embodiment.
【図８】従来の３次元情報再生装置の基本構成を模式的
に示す断面図である。FIG. 8 is a sectional view schematically showing the basic configuration of a conventional three-dimensional information reproducing apparatus.
【図９】図８に示す３次元情報再生装置に用いられるフ
ラットディスプレイパネルのカラーフィルタの配列パタ
ーンを示す図である。9 is a diagram showing an array pattern of color filters of a flat display panel used in the three-dimensional information reproducing apparatus shown in FIG.
【図１０】図８に示す３次元情報入力装置において、再
生される光線の様子を表す図である。FIG. 10 is a diagram showing a state of a light beam reproduced in the three-dimensional information input device shown in FIG.
【図１１】従来の別の３次元情報再生装置に用いられる
フラットディスプレィパネルのカラーフィルタの配列パ
ターンを示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an array pattern of color filters of a flat display panel used in another conventional three-dimensional information reproducing apparatus.
【図１２】従来のさらに別の３次元情報再生装置に用い
られるフラットディスプレイパネルのカラーフィルタの
配列パターンを示す図である。FIG. 12 is a diagram showing an array pattern of color filters of a flat display panel used in still another conventional three-dimensional information reproducing apparatus.
【図１３】本発明の第５の実施例による３次元情報再生
装置の基本構成を模式的に示す断面図である。FIG. 13 is a sectional view schematically showing the basic structure of a three-dimensional information reproducing apparatus according to a fifth embodiment of the present invention.
【図１４】上記第５の実施例の３次元情報再生装置に用
いられるフラットディスプレイパネルの駆動方式を説明
するための図である。FIG. 14 is a diagram for explaining a driving system of a flat display panel used in the three-dimensional information reproducing device of the fifth embodiment.
１ フラットディスプレイパネル １ａ，１ｂ，１ｃ 絵素 ２，１３２ シリンドリカルレンズアレイ ２ａ，３ａ，１３２ａ，１３３ａ シリンドリカルレン
ズ ３，１３３ 集光用シリンドリカルレンズアレイ ４ 集光レンズ ５ 拡散板 ５ａ 集光点 ６ 光源 １２ａ 主点 ２０ 投影面 ２１ａ，４２ａ 透光部 ２１ｂ，４２ｂ 非透光部 ２３ 結像面 ２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 発光点 ４１ａ，４１ｃ 回折格子 ４１ｂ 減光フィルタ １１０，１２０，１３０，１４０，１５０ ３次元情報
再生装置 １２１，１４２ ブラックマスク １３２ｂ，１３３ｂ 遮光部材 １４１ 回折格子板 １５１ａ 左目用の駆動回路 １５１ｂ 右目用の駆動回路1 Flat display panel 1a, 1b, 1c Picture element 2,132 Cylindrical lens array 2a, 3a, 132a, 133a Cylindrical lens 3,133 Condensing cylindrical lens array 4 Condensing lens 5 Diffusing plate 5a Condensing point 6 Light source 12a Main Point 20 Projection surface 21a, 42a Light transmitting portion 21b, 42b Non-light transmitting portion 23 Imaging surface 23a, 23b, 23c Light emitting point 41a, 41c Diffraction grating 41b Neutral density filter 110, 120, 130, 140, 150 3D information reproduction Devices 121 and 142 Black masks 132b and 133b Light-shielding member 141 Diffraction grating plate 151a Left eye drive circuit 151b Right eye drive circuit
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 賀好 宣捷 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シ ャープ株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Nobuaki Kayoshi 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka-shi, Osaka
Claims (6)
と、 複数の画素からなる表示画面を有し、該光源からの光を
変調して、立体画像情報を有する画像を該表示画面上に
表示する画像表示手段と、 該表示画面上に表示された表示画像を、該表示画面上の
画素毎に分けて集光して投影する第１の光学手段と、 該第１の光学手段による投影光が照射されて、その投影
面上に各画素に対応した投影画像が形成される画像形成
部と、 該画像形成部に形成された投影画像から、該立体画像情
報に対応した立体像を再生する第２の光学手段とを備え
た３次元情報再生装置。1. A light source for generating light for displaying an image, and a display screen including a plurality of pixels, wherein light from the light source is modulated to display an image having stereoscopic image information on the display screen. The image display means for displaying on the display screen, the first optical means for converging and projecting the display image displayed on the display screen for each pixel on the display screen, and the first optical means. An image forming unit that is irradiated with projection light to form a projection image corresponding to each pixel on the projection surface, and a stereoscopic image corresponding to the stereoscopic image information is formed from the projection image formed in the image forming unit. A three-dimensional information reproducing apparatus having a second optical unit for reproducing.
いて、 前記第１の光学手段と前記画像形成部との間に配置さ
れ、透光部と非透光部とを有するマスクを備え、 前記表示画面上の各画素からの投影光に絞りをかけるよ
うにした３次元情報再生装置。2. The three-dimensional information reproducing apparatus according to claim 1, further comprising a mask disposed between the first optical unit and the image forming unit, the mask having a light transmitting portion and a non-light transmitting portion. A three-dimensional information reproducing apparatus adapted to narrow down the projection light from each pixel on the display screen.
いて、 前記第１の光学手段は、シリンドリカルレンズを、前記
表示画面における垂直方向の各画素列に対応するよう配
列してなるシリンドリカルレンズアレイである３次元情
報再生装置。3. The three-dimensional information reproducing apparatus according to claim 1, wherein the first optical unit has a cylindrical lens array in which cylindrical lenses are arranged so as to correspond to each pixel row in the vertical direction on the display screen. A three-dimensional information reproducing device.
いて、 前記第１及び第２の光学手段の両方あるいは一方は、該
光学手段を構成する所定の画素に対応する個々のレンズ
の間に配置された、光を遮る遮光部材を有している３次
元情報再生装置。4. The three-dimensional information reproducing apparatus according to claim 3, wherein either or both of the first and second optical means are provided between individual lenses corresponding to predetermined pixels forming the optical means. A three-dimensional information reproducing apparatus having a light blocking member that blocks light.
いて、 前記第１の光学手段は、回折格子を、前記表示画面にお
ける垂直方向の各画素列に対応するよう配列してなる回
折格子部材である３次元情報再生装置。5. The three-dimensional information reproducing apparatus according to claim 1, wherein the first optical unit has a diffraction grating member in which diffraction gratings are arranged so as to correspond to respective pixel columns in the vertical direction on the display screen. A three-dimensional information reproducing device.
いて、 前記光源と前記画像表示手段の間に配置され、該光源か
ら出射された画像表示用光を平行光に変換する集光レン
ズを備えた３次元情報再生装置。6. The three-dimensional information reproducing apparatus according to claim 1, further comprising a condenser lens which is arranged between the light source and the image display means and converts image display light emitted from the light source into parallel light. A three-dimensional information reproducing device provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7125346A JPH08322067A (en) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | Three-dimensional information reproducer |
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|---|---|---|---|
| JP7125346A JPH08322067A (en) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | Three-dimensional information reproducer |
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|---|---|
| JPH08322067A true JPH08322067A (en) | 1996-12-03 |
Family
ID=14907849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7125346A Withdrawn JPH08322067A (en) | 1995-05-24 | 1995-05-24 | Three-dimensional information reproducer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08322067A (en) |
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- 1995-05-24 JP JP7125346A patent/JPH08322067A/en not_active Withdrawn
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