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JPH09189884A - Stereoscopic image reproducer - Google Patents

Stereoscopic image reproducer

Info

Publication number
JPH09189884A
JPH09189884A JP8018389A JP1838996A JPH09189884A JP H09189884 A JPH09189884 A JP H09189884A JP 8018389 A JP8018389 A JP 8018389A JP 1838996 A JP1838996 A JP 1838996A JP H09189884 A JPH09189884 A JP H09189884A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
exit pupil
reflecting mirror
reflecting
parallax
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.)
Pending
Application number
JP8018389A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiyuki Sudo
敏行 須藤
Takasato Taniguchi
尚郷 谷口
Hiroaki Hoshi
宏明 星
Hideki Morishima
英樹 森島
Kazutaka Inoguchi
和隆 猪口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP8018389A priority Critical patent/JPH09189884A/en
Publication of JPH09189884A publication Critical patent/JPH09189884A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a stereoscopic image reproducer whose optical system is small and which has a wide observable area. SOLUTION: This device has an image projecting means 1 projecting parallactic images, a reflection mirror group in which plural pieces of reflection mirrors 4 having forms which are thin in the horizontal direction and are long in the vertical direction and having condensing characteristics in the vertical direction and being rotatable around vertical revolving shafts are arranged side by side and a control means controlling rotations of plural reflection mirrors and also generating parallactic images to input them to the image projecting part 1. At the time of forming an exit pupil by making the parallactic image displayed in the image projecting means 1 almost form on the reflection group and by making luminous fluxes reflected by respective reflection mirrors 4 cross at almost the same place in the horizontal direction while rotating respective reflection mirrors 4 with the control means, the control means moves the formation position of the exit pupil back and forth periodically in the horizontal direction and also inputs parallactic images having different positions of visual point to the image projecting means 1 according to the formation positions of the exit pupil.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は立体像再生装置に関
し、特に画像投影手段に表示する視差画像からの光束を
反射して形成する射出瞳を視差画像と共に時間的に変化
させることにより、立体像の観察可能域を広くする立体
像再生装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic image reproducing apparatus, and more particularly, to a stereoscopic image by temporally changing the exit pupil formed by reflecting the light flux from the parallax image displayed on the image projection means together with the parallax image. The present invention relates to a stereoscopic image reproducing device that widens the observable range.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、立体像表示方法として様々な方法
が試みられてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, various methods have been tried as a stereoscopic image display method.

【0003】このうち特殊なメガネを使用しない「メガ
ネなし」の立体像表示方法として、例えば特開平5-2525
39号公報に開示されている大凸レンズ方式と呼ばれるも
のがある。上記公報においては、大口径の凸レンズやシ
リンドリカルレンズを用い、複数の視差画像を複数の視
点から観察できる立体像表示方法が開示されている。
Among these, as a stereoscopic image display method of "without glasses" without using special glasses, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 5-2525
There is a so-called large convex lens method disclosed in Japanese Patent No. 39. The above-mentioned publication discloses a stereoscopic image display method in which a plurality of parallax images can be observed from a plurality of viewpoints by using a large-diameter convex lens or a cylindrical lens.

【0004】図27は、このうち凸レンズを用いた従来の
立体像再生装置の説明図である。図27(A) は複数の視差
画像を入力する方法の説明図である。この入力方法にお
いてはa からb までの関心領域内に存在する立体物が小
型の凸レンズ群m1〜mn によって撮像面上に結像してい
る。即ち、 立体物は第1 のレンズm1によって撮像面上のa1からb1の領域に結像、 第2 のレンズm2によって撮像面上のa2からb2の領域に結像、 ... というように立体物は第 n(n は自然数)のレンズmn
よって撮像面上のanからbnの領域にそれぞれ独立に結像
しており、それらを記録することにより複数の視差画像
の入力を行うことが出来る。
FIG. 27 is an explanatory view of a conventional stereoscopic image reproducing apparatus using a convex lens among them. FIG. 27 (A) is an explanatory diagram of a method of inputting a plurality of parallax images. In this input method, the three-dimensional object existing in the region of interest from a to b is imaged on the imaging surface by the small convex lens groups m 1 to m n . That is, imaging, in the region of b 2 from a 2 on the imaging surface in the region of b 1 from a 1 on the image pickup surface imaging, the second lens m 2 three-dimensional object by the first lens m 1. three-dimensional object and so .. we are focused respectively independently in the area of the n (n is a natural number) lens m n b n from a n on the image pickup surface by the plurality of parallax by recording them You can input images.

【0005】図27(B) は上記の方法で得た視差画像を用
いて立体像を表示する方法を示している。上記の n枚の
視差画像をCRT 等の表示器上の同一平面上に並べて平面
画像として表示し、同様に同一平面上に並べた小型凸レ
ンズ群にて各々の視差画像を大型凸レンズの光学的実効
位置に結像させる。
FIG. 27B shows a method of displaying a stereoscopic image by using the parallax image obtained by the above method. The above n pieces of parallax images are arranged on the same plane on a display such as a CRT and displayed as a plane image.Each parallax image is similarly arranged on the same plane and each parallax image is converted into an optical effect of a large convex lens. Focus on the position.

【0006】さらに、この大型凸レンズの焦点距離はf
であるが、大型凸レンズの光学的実効位置と小型凸レン
ズ群の光学的実効位置とは2f離れて設定しているため、
大型凸レンズをはさんで小型凸レンズ群とは反対の方向
に2f離れた位置に隣合って並ぶ小型凸レンズ群の瞳の
像、すなわち射出瞳が形成される。よって、観察者はこ
の射出瞳群の近傍より大型凸レンズを観察すれば、眼の
位置によって異なる視差画像を観察することが可能とな
り、両眼でこの観察を行えば立体視が得られる。
Further, the focal length of this large convex lens is f
However, since the optical effective position of the large convex lens and the optical effective position of the small convex lens group are set 2f apart,
An image of the pupils of the small convex lens groups, that is, the exit pupils, which are arranged next to each other at a position 2f apart from the small convex lens group in the direction opposite to the small convex lens group, is formed. Therefore, the observer can observe different parallax images depending on the positions of the eyes by observing the large convex lens near the exit pupil group, and stereoscopic vision can be obtained by performing the observation with both eyes.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上記の従来の「メガネ
なし」の立体像表示方法には次のような問題点が存在す
る。
The above-mentioned conventional method of displaying stereoscopic images without "glasses" has the following problems.

【0008】図27でわかるように、この方法においては
凸レンズ群の射出瞳と、観察者側にできる画像形成光の
射出瞳とが結像関係にあるため、立体像観察可能範囲と
凸レンズ群の射出瞳の存在範囲とは比例関係にあり、よ
り観察域の広い立体像観察装置を構成するためには、凸
レンズ群の数を増やすか、個々の凸レンズ径を大きくし
なくてはならない。これは装置の大型化、高価格化につ
ながってしまう。
As can be seen from FIG. 27, in this method, the exit pupil of the convex lens group and the exit pupil of the image forming light formed on the observer side have an image-forming relationship, so that the stereoscopic image observable range and the convex lens group are In order to construct a stereoscopic image observation device having a wider observation area, the number of convex lens groups must be increased or the diameter of each convex lens must be increased in order to construct a stereoscopic image observation device having a wider observation area. This leads to an increase in the size and cost of the device.

【0009】本発明は、光学系が小型で、観察可能域の
極めて広い立体像再生装置の提供を目的とする。
It is an object of the present invention to provide a stereoscopic image reproducing apparatus having a small optical system and an extremely wide observable range.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明の立体像再生装置
は、 (1−1) 視差画像を表示して投影する画像投影手段
と、水平方向には細く、垂直方向には長い形状で垂直方
向に集光特性を有し、垂直な回転軸の回りに回動可能な
反射鏡を水平方向に複数個並置した反射鏡群と、該複数
の反射鏡を回転制御すると共に視差画像を生成して該画
像投影手段に入力する制御手段とを有し、該画像投影手
段に表示した視差画像を該反射鏡群上に略結像させ、各
反射鏡を該制御手段により回転して各反射鏡が反射する
光束を水平面内において略同一個所で交差させて射出瞳
を形成する際、該制御手段は該射出瞳の形成位置を水平
方向に周期的に往復移動させると共に該射出瞳の形成位
置に応じて視点位置の異なる視差画像を該画像投影手段
に入力すること等を特徴としている。
The stereoscopic image reproducing apparatus of the present invention comprises: (1-1) image projection means for displaying and projecting a parallax image, and a vertical shape with a thin shape in the horizontal direction and a long shape in the vertical direction. Which has a condensing characteristic in a direction, and which has a plurality of reflecting mirrors arranged side by side in the horizontal direction and which can rotate around a vertical rotation axis, and controls the rotation of the plurality of reflecting mirrors and generates a parallax image. And a control means for inputting to the image projecting means, the parallax image displayed on the image projecting means is substantially formed on the reflecting mirror group, and each reflecting mirror is rotated by the controlling means. When forming the exit pupil by intersecting the light fluxes reflected by the light flux at substantially the same position in the horizontal plane, the control means cyclically reciprocates the formation position of the exit pupil in the horizontal direction and at the formation position of the exit pupil. Accordingly, parallax images having different viewpoint positions can be input to the image projection means. It is characterized and the like.

【0011】特に、 (1−1−1) 前記画像投影手段は前記反射鏡から前
記射出瞳までの光路外に設置している。 (1−1−2) 前記反射鏡の反射面が凹面である。 (1−1−3) 前記反射鏡の反射面がフレネル反射面
である。 (1−1−4) 前記反射鏡群の回転軸の張る面を曲面
とするように該反射鏡群を配置する。 (1−1−5) 前記反射鏡群の前記画像投影手段側に
該反射鏡群をカバーする大きさの凸レンズを設けた。 (1−1−6) 前記画像投影手段を複数個水平方向に
並べて設置し、各画像投影手段からの光束により形成さ
れる各射出瞳の位置に応じて視点位置の異なる視差画像
の信号を前記制御手段より各画像投影手段に入力する。 (1−1−7) 前記射出瞳の水平方向の幅が50mm以下
である。 (1−1−8) 前記射出瞳の水平方向の往復移動の周
期が1/30秒以下である。こと等を特徴としている。
In particular, (1-1-1) the image projecting means is installed outside the optical path from the reflecting mirror to the exit pupil. (1-1-2) The reflecting surface of the reflecting mirror is a concave surface. (1-1-3) The reflecting surface of the reflecting mirror is a Fresnel reflecting surface. (1-1-4) The reflecting mirror group is arranged such that the surface on which the rotation axis of the reflecting mirror group extends is a curved surface. (1-1-5) A convex lens having a size that covers the reflecting mirror group is provided on the image projection means side of the reflecting mirror group. (1-1-6) A plurality of the image projecting means are arranged side by side in the horizontal direction, and signals of parallax images having different viewpoint positions according to the positions of the exit pupils formed by the light beams from the image projecting means are provided. Input from the control means to each image projection means. (1-1-7) The width of the exit pupil in the horizontal direction is 50 mm or less. (1-1-8) The horizontal reciprocating period of the exit pupil is 1/30 seconds or less. It is characterized by

【0012】更に、本発明の立体像再生装置は、 (1−2) 視差画像を表示して投影する画像投影手段
と、水平方向には細く、垂直方向には長い形状で垂直方
向に集光特性を有する反射面を四面有し、垂直な回転軸
の回りに回動可能な四角柱型の反射鏡を水平方向に複数
個並置した反射鏡群と、該複数の反射鏡を回転制御する
と共に視差画像を生成して該画像投影手段に入力する制
御手段とを有し、該画像投影手段に表示した視差画像を
該反射鏡群上に略結像させ、各反射鏡を該制御手段によ
り回転して各反射鏡が反射する光束を水平面内において
略同一個所で交差させて射出瞳を形成する際、該制御手
段は該射出瞳の形成位置を水平方向に移動させると共に
該射出瞳の形成位置に応じて視点位置の異なる視差画像
を該画像投影手段に入力すること等を特徴としている。
Further, the stereoscopic image reproducing apparatus of the present invention comprises (1-2) image projecting means for displaying and projecting a parallax image, and a shape that is thin in the horizontal direction and long in the vertical direction and focuses in the vertical direction. A reflecting mirror group having a plurality of quadrangular prism type reflecting mirrors arranged side by side in the horizontal direction, which has four reflecting surfaces having characteristics and is rotatable around a vertical rotation axis, and controls the rotation of the plurality of reflecting mirrors. Control means for generating a parallax image and inputting it to the image projection means. The parallax image displayed on the image projection means is substantially formed on the reflecting mirror group, and each reflecting mirror is rotated by the control means. When forming the exit pupil by intersecting the light beams reflected by the respective reflecting mirrors at substantially the same position in the horizontal plane, the control means moves the formation position of the exit pupil in the horizontal direction and at the same time the formation position of the exit pupil. Input parallax images with different viewpoint positions to the image projection means according to It is characterized in Rukoto like.

【0013】特に、 (1−2−1) 前記画像投影手段は前記反射鏡から前
記射出瞳までの光路外に設置している。 (1−2−2) 前記反射面がフレネル反射面である。 こと等を特徴としている。
In particular, (1-2-1) the image projecting means is installed outside the optical path from the reflecting mirror to the exit pupil. (1-2-2) The reflective surface is a Fresnel reflective surface. It is characterized by

【0014】更に、本発明の立体像再生装置は、 (1−3) 視差画像を表示して投影する画像投影手段
と、垂直方向に集光特性を有し、垂直な回転軸の回りに
回動可能な反射鏡を水平方向及び垂直方向に2次元的に
複数個配置した反射鏡群と、該複数の反射鏡を回転制御
すると共に視差画像を生成して該画像投影手段に入力す
る制御手段とを有し、該画像投影手段に表示した視差画
像を該反射鏡群上に略結像させ、各反射鏡を該制御手段
により回転して各反射鏡が反射する光束を水平面内にお
いて略同一個所で交差させて射出瞳を形成する際、該制
御手段は該射出瞳の形成位置を水平方向に周期的に往復
移動させると共に該射出瞳の形成位置に応じて視点位置
の異なる視差画像を該画像投影手段に入力すること等を
特徴としている。
Further, the stereoscopic image reproducing apparatus of the present invention comprises (1-3) image projection means for displaying and projecting a parallax image, and a light collecting characteristic in the vertical direction, which is rotated around a vertical rotation axis. A reflecting mirror group in which a plurality of movable reflecting mirrors are two-dimensionally arranged in the horizontal direction and the vertical direction, and control means for controlling the rotation of the plurality of reflecting mirrors and for generating a parallax image to input to the image projecting means. And a parallax image displayed on the image projecting means is substantially formed on the reflecting mirror group, and each reflecting mirror is rotated by the control means so that the light flux reflected by each reflecting mirror is substantially the same in a horizontal plane. When forming the exit pupil by intersecting at the points, the control means cyclically reciprocates the formation position of the exit pupil in the horizontal direction, and at the same time, the parallax image having different viewpoint positions according to the formation position of the exit pupil. It is characterized by inputting into the image projection means.

【0015】特に、 (1−3−1) 前記画像投影手段は前記反射鏡から前
記射出瞳までの光路外に設置している。 (1−3−2) 前記反射鏡の反射面が凹面である。 (1−3−3) 前記反射鏡の反射面がフレネル反射面
である。 (1−3−4) 前記反射鏡群の前記画像投影手段側に
該反射鏡群をカバーする大きさの凸レンズを設けた。 (1−3−5) 前記画像投影手段を複数個水平方向に
並べて設置し、各画像投影手段からの光束により形成さ
れる各射出瞳の位置に応じて視点位置の異なる視差画像
の信号を前記制御手段より各画像投影手段に入力する。 (1−3−6) 前記射出瞳の水平方向の幅が50mm以下
である。 (1−3−7) 前記射出瞳の水平方向の往復移動の周
期が1/30秒以下である。こと等を特徴としている。
In particular, (1-3-1) the image projecting means is installed outside the optical path from the reflecting mirror to the exit pupil. (1-3-2) The reflecting surface of the reflecting mirror is a concave surface. (1-3-3) The reflecting surface of the reflecting mirror is a Fresnel reflecting surface. (1-3-4) A convex lens having a size that covers the reflecting mirror group is provided on the image projection means side of the reflecting mirror group. (1-3-5) A plurality of the image projecting means are arranged side by side in the horizontal direction, and the signals of the parallax images whose viewpoint positions are different according to the position of each exit pupil formed by the light flux from each image projecting means are provided. Input from the control means to each image projection means. (1-3-6) The width of the exit pupil in the horizontal direction is 50 mm or less. (1-3-7) The cycle of the horizontal reciprocating movement of the exit pupil is 1/30 seconds or less. It is characterized by

【0016】更に、本発明の立体像再生装置は、 (1−4) 視差画像を表示して投影する画像投影手段
と、水平断面が楔状で水平方向には細く、垂直方向には
長い形状で垂直な回転軸の回りに回動可能なプリズムを
水平方向に複数個並置したプリズム群と、凸レンズと、
該複数のプリズムを回転制御すると共に視差画像を生成
して該画像投影手段に入力する制御手段とを有し、該画
像投影手段に表示した視差画像を該プリズム群を介して
該凸レンズの上に略結像させ、各プリズムを該制御手段
により回転して該凸レンズが屈折する光束を水平面内に
おいて略同一個所で交差させて射出瞳を形成する際、該
制御手段は該射出瞳の形成位置を水平方向に周期的に往
復移動させると共に該射出瞳の形成位置に応じて視点位
置の異なる視差画像を該画像投影手段に入力すること等
を特徴としている。
Further, the stereoscopic image reproducing apparatus of the present invention comprises (1-4) image projection means for displaying and projecting a parallax image, and a horizontal cross section having a wedge shape, thin in the horizontal direction, and long in the vertical direction. A prism group in which a plurality of prisms rotatable around a vertical rotation axis are juxtaposed in the horizontal direction, and a convex lens,
Control means for controlling the rotation of the plurality of prisms, generating a parallax image and inputting the parallax image to the image projection means, and displaying the parallax image on the image projection means on the convex lens via the prism group. When forming substantially an image, each prism is rotated by the control means, and the light flux refracted by the convex lens intersects at approximately the same position in the horizontal plane to form the exit pupil, the control means determines the formation position of the exit pupil. It is characterized by periodically reciprocating in the horizontal direction and inputting a parallax image having different viewpoint positions according to the formation position of the exit pupil to the image projection means.

【0017】特に、 (1−4−1) 前記射出瞳の水平方向の幅が50mm以下
である。 (1−4−2) 前記射出瞳の水平方向の往復移動の周
期が1/30秒以下である。こと等を特徴としている。
(1-4-1) In particular, the horizontal width of the exit pupil is 50 mm or less. (1-4-2) The cycle of the horizontal reciprocating movement of the exit pupil is 1/30 seconds or less. It is characterized by

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】図 1は本発明の立体像再生装置の
実施形態1の要部概略図である。又、図 3は本実施形態
の水平断面図及び垂直断面図である。図において、水平
方向をX 方向、垂直方向をY 方向としている。図中、1
は画像投影部(画像投影手段)であり、一般的なプロジ
ェクター(投影機)と同様の構成を有しており、画像信
号生成部3 にて生成された視差画像の信号を入力し、CR
T やLCD (液晶表示装置)等の画像表示手段上に視差画
像として表示し、その視差画像を画像投影部1 の投影光
学系によって他の表示面上に拡大投影する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 1 of a stereoscopic image reproducing apparatus of the present invention. 3 is a horizontal sectional view and a vertical sectional view of this embodiment. In the figure, the horizontal direction is the X direction and the vertical direction is the Y direction. In the figure, 1
Is an image projecting unit (image projecting unit), which has the same configuration as a general projector (projector), and receives the signal of the parallax image generated by the image signal generating unit 3 and CR
The image is displayed as a parallax image on an image display means such as T or LCD (liquid crystal display device), and the parallax image is enlarged and projected onto another display surface by the projection optical system of the image projection unit 1.

【0019】4 は回転鏡(反射鏡)であり、水平方向に
は微小な幅を持ち、垂直方向には長い反射面を有し、垂
直な回転軸を中心に回転できるように構成している。こ
の回転鏡4 は図 3(B) の垂直断面図に示すように複数の
反射面を順次傾けて設けたフレネル反射面を持っている
(図 3(B) では垂直方向に7つの部分反射ミラーで構成
しているが、実際には上下方向に微小な幅の多数の部分
反射ミラーで構成する)。
Reference numeral 4 denotes a rotating mirror (reflecting mirror), which has a minute width in the horizontal direction and a long reflecting surface in the vertical direction, and is configured to rotate about a vertical rotation axis. . This rotating mirror 4 has a Fresnel reflecting surface in which a plurality of reflecting surfaces are sequentially inclined as shown in the vertical sectional view of FIG. 3 (B) (in FIG. 3 (B), there are seven partial reflecting mirrors in the vertical direction). In fact, it is composed of a large number of partial reflection mirrors with a minute width in the vertical direction).

【0020】そして複数の回転鏡4 を水平方向に並置し
て回転鏡群(反射鏡群)40を構成している。各回転鏡4
の回転軸は図 3に示すように全て一つの平面上に配置し
ていて、回転軸の片端は図 2に示すようにモーター6 に
よって、もう一方の端はベアリング6bによって支持して
いる。各回転鏡4 はモーター6 によって、それぞれ独立
に任意の角度だけ回転させることができる。
A plurality of rotating mirrors 4 are arranged side by side in the horizontal direction to form a rotating mirror group (reflecting mirror group) 40. Each rotating mirror 4
As shown in Fig. 3, all the rotating shafts of Fig. 3 are arranged on one plane. One end of the rotating shaft is supported by the motor 6 and the other end is supported by the bearing 6b as shown in Fig. 2. Each rotating mirror 4 can be independently rotated by a motor 6 by an arbitrary angle.

【0021】5 はブラックストライプであり、回転鏡間
の隙間をカバーしている。回転鏡群40、ブラックストラ
イプ5 、モーター6 、ベアリング6b等は画像形成光の指
向性を動的に制御する光束反射ユニット2 の一要素を構
成している。
Reference numeral 5 denotes a black stripe, which covers the gap between the rotating mirrors. The rotating mirror group 40, the black stripe 5, the motor 6, the bearing 6b, and the like constitute one element of the light flux reflecting unit 2 that dynamically controls the directivity of image forming light.

【0022】7 はモーター駆動回路であり、回転鏡4 を
回転するモーター6 に信号を送って回転鏡4 を所定角度
回転する。8 は同期回路であり、画像信号生成部3 が生
成する視差画像を画像投影部1 が投影するタイミングに
同期してモーター駆動回路7に所定信号を送って回転鏡
群40を構成する各回転鏡4 の回転を適切に制御する。
A motor drive circuit 7 sends a signal to a motor 6 for rotating the rotary mirror 4 to rotate the rotary mirror 4 by a predetermined angle. Reference numeral 8 denotes a synchronization circuit, which sends a predetermined signal to the motor drive circuit 7 in synchronization with the timing when the parallax image generated by the image signal generation unit 3 is projected by the image projection unit 1, and each rotary mirror that constitutes the rotary mirror group 40. Properly control the rotation of 4.

【0023】モーター駆動回路7 、同期回路8 、画像信
号生成部3 等は制御手段の一要素を構成している。
The motor drive circuit 7, the synchronizing circuit 8, the image signal generator 3 and the like constitute one element of the control means.

【0024】前記画像投影部1 によって投影される画像
の表示面は回転鏡の軸群によって張られる平面と一致す
るよう設定している。ただし、ブラックストライプ5 の
存在する平面は、後述の理由により上記軸群によって張
られる平面よりも上記画像投影部1 から遠い側にずらし
て設定している。
The display surface of the image projected by the image projection unit 1 is set to coincide with the plane stretched by the axis group of the rotating mirror. However, the plane in which the black stripes 5 are present is set to be shifted to the side farther from the image projection unit 1 than the plane stretched by the axis group for the reason described later.

【0025】次に、本実施形態において全系の射出瞳を
形成し、それを水平方向に往復移動する作用について図
3、図 5、図 6、図 7を用いて説明する。
Next, the operation of forming the exit pupil of the entire system in this embodiment and reciprocating it horizontally will be described.
This will be described with reference to FIGS. 3, 5, 6, and 7.

【0026】図 3(A) 、図 5(A) 、図 6(A) 、図 7はあ
る時刻における画像投影部1 の光学系と、光束反射ユニ
ット2 の回転鏡群40の状態を、本実施形態の鉛直上方よ
り見た図となっている。図中9 は画像投影部1 の投影レ
ンズ、10はこの投影レンズの射出瞳、11は投影された画
像(視差画像)、E は観察者の瞳で、ERは該観察者の右
眼、ELは左眼である。
FIGS. 3 (A), 5 (A), 6 (A) and 7 show the states of the optical system of the image projection unit 1 and the rotating mirror group 40 of the light flux reflecting unit 2 at a certain time. It is the figure seen from the vertical upper part of an embodiment. In the figure, 9 is the projection lens of the image projection unit 1, 10 is the exit pupil of this projection lens, 11 is the projected image (parallax image), E is the observer's pupil, E R is the observer's right eye, E L is the left eye.

【0027】図 3(A) の状態において、各回転鏡4 はい
ずれも中心から水平方向に離れるほど、内側に大きく傾
いており、巨視的にみると回転鏡群40は図 4に示すよう
に凹の円筒鏡と略等価な効果を与える。そして1つ1つ
の回転鏡4 は垂直方向にも図3(B) に示すように凹の円
筒鏡と略等価の効果を与えるので、結局回転鏡群40は全
体として凹面鏡と略等価な効果を与える。
In the state of FIG. 3 (A), each of the rotary mirrors 4 is inclined inward as it is further away from the center in the horizontal direction, and when viewed macroscopically, the rotary mirror group 40 is as shown in FIG. The effect is almost equivalent to that of a concave cylindrical mirror. Each rotating mirror 4 also exerts an effect substantially equivalent to that of a concave cylindrical mirror in the vertical direction as shown in FIG. 3 (B), so that the rotating mirror group 40 as a whole has an effect substantially equivalent to that of a concave mirror. give.

【0028】そして、制御手段は各反射鏡を夫々の回転
軸の回りに回転制御して、各反射鏡が反射する光束を水
平面内で図中の10A'の位置で交差させ、射出瞳を形成す
る。又、垂直面内では反射光が観察者の瞳が設定される
10A'の位置に収束するようにフレネル反射面を設定して
いる。これにより画像11を形成する光束はすべて射出瞳
10A'を通って出て行くため、射出瞳10A'内に眼を置くこ
とにより、画像11全体をけられなく観察することができ
る。
Then, the control means controls the rotation of the respective reflecting mirrors about their respective rotation axes so that the light fluxes reflected by the respective reflecting mirrors intersect at the position of 10 A 'in the figure in the horizontal plane, and the exit pupil is changed. Form. In the vertical plane, the reflected light sets the observer's pupil.
The Fresnel reflection surface is set so as to converge at the position of 10 A '. As a result, all the light flux forming the image 11 exits the pupil.
10 A 'for exiting through the exit pupil 10 A' by placing the eye in the image 11 can be observed without vignetting whole.

【0029】ただし、射出瞳10A'の水平方向の幅は標準
的な人間の眼の幅(約60mm〜65mm)よりも小さく設定し
ているので、一度に両眼で画像11を観察することはでき
ない。
However, since the width of the exit pupil 10 A 'in the horizontal direction is set smaller than the width of the standard human eye (about 60 mm to 65 mm), observe the image 11 with both eyes at once. I can't.

【0030】上記図 3(A) の状態を時刻t=t0の状態とす
る。各回転鏡4 は時間の経過とともに同一方向に回転し
ていき、時刻t=t1において図 5(A) のような状態とな
る。このとき、回転鏡群40は図 5(B) のような偏心した
凹面鏡と略等価な効果を与え、射出瞳10B'の形成位置は
図に示すようにt=t0の時よりも右方向(X 方向)に移動
する。
The state of FIG. 3A is set to the state at time t = t 0 . Each rotating mirror 4 rotates in the same direction as time passes, and becomes a state as shown in FIG. 5 (A) at time t = t 1 . At this time, the rotating mirror group 40 provides an effect substantially equivalent to that of the eccentric concave mirror as shown in FIG. 5 (B), and the formation position of the exit pupil 10 B 'is on the right side as compared with the time of t = t 0 as shown in the figure. Move in the direction (X direction).

【0031】さらに時間が経過して時刻t=t2となると、
各回転鏡4 はさらに回転し図 6(A)のような状態とな
る。このとき、回転鏡群40は図 6(B) のような偏心した
凹面鏡と略等価な効果を与え、射出瞳10C'の収束位置は
図に示すように最も右方向に移動する。
When further time elapses and time t = t 2 ,
Each of the rotating mirrors 4 further rotates, and the state shown in FIG. 6 (A) is obtained. At this time, the rotating mirror group 40 provides an effect substantially equivalent to that of the eccentric concave mirror as shown in FIG. 6 (B), and the convergence position of the exit pupil 10 C 'moves to the rightmost as shown in the figure.

【0032】このとき回転鏡4 の回転速度は一旦0 とな
った後、各回転鏡4 は逆方向に回転運動し始める。
At this time, the rotational speed of the rotary mirrors 4 once becomes 0, and then each rotary mirror 4 starts to rotate in the opposite direction.

【0033】そして回転鏡群40は時刻t=t3において図 5
(A) の状態を取り、次いで時刻t=t4において図 3(A) の
状態を、時刻t=t5では図 5(A) を左右逆にした状態をと
り、次いで時刻t=t6では図 6(A) を左右逆にした図 7の
状態をとる。ここでは射出瞳10D'が最も左に形成されて
いる。各回転鏡4 の回転速度はここで一旦0 となった
後、各回転鏡4 は又逆方向に回転運動し始める。時刻t=
t7では図 5(A) を左右逆にした状態をとり、次いで時刻
t=t8では再び図 3(A) の状態を取る。
[0033] The rotating mirror group 40 at time t = t 3 5
(A), then at time t = t 4 , the state of Figure 3 (A) is taken, at time t = t 5 , the state of Figure 5 (A) is reversed, and then at time t = t 6 Then, take the state of Fig. 7 which is the reverse of Fig. 6 (A). Here, the exit pupil 10 D 'is formed at the far left. The rotation speed of each rotary mirror 4 once becomes 0 here, and then each rotary mirror 4 starts to rotate in the opposite direction. Time t =
At t 7 , the state shown in Fig. 5 (A) is reversed, and then the time
At t = t 8 , the state shown in Fig. 3 (A) is taken again.

【0034】このように制御手段は各回転鏡4 の状態
を、図 3(A) →図 6(A) →図 3(A) →図 7→図 3(A) と
回転制御し、射出瞳10' を図中の観察者の瞳位置近傍で
水平方向に周期的に往復移動させる。
In this way, the control means controls the rotation of the state of each rotary mirror 4 in the order of FIG. 3 (A) → FIG. 6 (A) → FIG. 3 (A) → FIG. 7 → FIG. 10 'is periodically reciprocated horizontally in the vicinity of the observer's pupil position in the figure.

【0035】なお、各回転鏡4 は上記の射出瞳10' の往
復移動を約30Hz以上の速い周期で繰り返すように駆動す
るので、回転鏡4 の回転も射出瞳の移動も観察者の眼は
認識することができない。
Since each of the rotating mirrors 4 is driven so as to repeat the reciprocating movement of the exit pupil 10 'at a fast cycle of about 30 Hz or more, the rotation of the rotating mirror 4 and the movement of the exit pupil are not observed by the observer's eye. I can't recognize.

【0036】図 8は回転鏡4 が回転したときの画像11の
虚像11' の形成状態の説明図である。図は光束反射ユニ
ット2 の水平断面図である。例えば、図 8(A) のよう
に、いずれの回転鏡も画像11と平行なままの場合、画像
11の像は回転鏡4 の軸群によって張られる平面に結像す
るので、回転鏡4 による虚像11’は画像11と同じ位置に
形成される。
FIG. 8 is an explanatory view of the formation state of the virtual image 11 'of the image 11 when the rotary mirror 4 is rotated. The drawing is a horizontal sectional view of the light flux reflecting unit 2. For example, if both rotating mirrors remain parallel to image 11 as shown in Figure 8 (A),
Since the image of 11 is formed on the plane stretched by the axis group of the rotating mirror 4, the virtual image 11 ′ by the rotating mirror 4 is formed at the same position as the image 11.

【0037】一方、図 8(B) に示すように、各回転鏡が
画像11に対して或る角度を持っている状態の時には画像
11の回転鏡4 による虚像11’は、それぞれの回転鏡4 の
領域に分割され、各回転鏡4 の回転軸を中心に回転移動
して形成される。このように、画像11はもともと1枚の
連続した画像であるが、各回転鏡4 の独立した回転によ
り、その連続性は失われる。
On the other hand, as shown in FIG. 8B, when each rotating mirror has a certain angle with respect to the image 11,
A virtual image 11 ′ of the rotating mirrors 4 of 11 is divided into regions of the rotating mirrors 4 and is formed by rotating around the rotation axis of each rotating mirror 4. Thus, the image 11 is originally one continuous image, but its continuity is lost due to the independent rotation of each rotating mirror 4.

【0038】しかし、各回転鏡4 間の不連続な領域をカ
バーするブラックストライプ5 の面積は回転鏡4 の反射
面の面積に比べてきわめて小さくしているので、分割さ
れた各虚像もその向きを変えているだけで、もとの画像
と略同じものが観察者に見えているから、観察者は画像
11’の不連続性をほとんど認識することができず、画像
11とほぼ等価な画像を見ることになる。
However, since the area of the black stripe 5 covering the discontinuous area between the rotating mirrors 4 is extremely small compared to the area of the reflecting surface of the rotating mirror 4, each divided virtual image also has its direction. By just changing the image, the observer can see what is almost the same as the original image.
I could hardly recognize the discontinuity of 11 ', and the image
You will see an image almost equivalent to 11.

【0039】次に、本実施形態において上記の射出瞳の
移動を利用して、立体像を再生する作用について説明す
る。本実施形態による立体像の再生において最も特徴的
なのは、射出瞳10' の移動にあわせて、投影する画像11
を変化させる点である。図 3(A) のt=t0の時の画像11を
画像11A 、図 5(A) のt=t1の時の画像11を画像11B とす
ると、これらの画像としては或る立体(観察物)を異な
る2つの視点から観察した2つの視差画像(いわゆるス
テレオペア)を用いる。
Next, the operation of reproducing a stereoscopic image by utilizing the movement of the exit pupil in the present embodiment will be described. The most characteristic feature of the reproduction of the stereoscopic image according to the present embodiment is that the image 11 to be projected is projected in accordance with the movement of the exit pupil 10 '.
Is the point to change. If the image 11 at t = t 0 in FIG. 3 (A) is image 11 A and the image 11 at t = t 1 in FIG. 5 (A) is image 11 B , these images have a certain solid shape. Two parallax images (so-called stereo pairs) obtained by observing an (observed object) from two different viewpoints are used.

【0040】前述したように、射出瞳10' の幅は眼の幅
(約60mm〜65mm)よりも小さく設定しているので、一度
に両眼で同じ画像11を観察することはできない。よって
観察者は時間的に前後して右眼と左眼とで異なる画像を
観察することになる。
As described above, since the width of the exit pupil 10 'is set smaller than the width of the eye (about 60 mm to 65 mm), the same image 11 cannot be observed by both eyes at the same time. Therefore, the observer observes different images for the right eye and the left eye in time sequence.

【0041】例えば、図 3(A) に示すように、t=t0の時
は観察者の左眼ELの近傍に射出瞳10A'が形成されるの
で、画像11として左眼用の視差画像11A を表示し、t=t1
の時は図 5(A) に示すように観察者の右眼ERの近傍に射
出瞳10B'が形成されるので、画像11として右眼用の視差
画像11B を表示する。
For example, as shown in FIG. 3 (A), when t = t 0 , the exit pupil 10 A 'is formed near the left eye E L of the observer, so that the image 11 for the left eye is formed. Display parallax image 11 A , t = t 1
At this time, as shown in FIG. 5 (A), the exit pupil 10 B ′ is formed in the vicinity of the observer's right eye E R , and therefore the right-eye parallax image 11 B is displayed as the image 11.

【0042】一般に、人間は立体知覚の要因の多くを両
眼視差に頼っているので、上記のようにきわめて短時間
の内に右眼と左眼にそれぞれ独立に視差画像11A,11B
呈示されると、観察者は残像効果によって立体を認識す
ることができる。射出瞳位置、観察者の瞳位置が別の位
置の場合も、同様にそれぞれに対応する視差画像表示を
行えば立体像再生が可能である。
In general, since humans rely on binocular parallax for most of the factors of stereoscopic perception, parallax images 11 A and 11 B are independently obtained for the right eye and the left eye within an extremely short time as described above. When presented, the observer can recognize the solid by the afterimage effect. Even when the exit pupil position and the observer's pupil position are different positions, it is possible to reproduce a stereoscopic image by displaying parallax images corresponding to the respective positions.

【0043】特に、このとき観察される立体像の自然さ
を増すために、観察時の条件と視差画像生成の条件とは
一致させるのが望ましい。
In particular, in order to increase the naturalness of the stereoscopic image observed at this time, it is desirable that the observation condition and the parallax image generation condition are matched.

【0044】つまり、射出瞳10' の形成位置に応じて物
体観察の視点位置の異なる視差画像の信号を画像信号生
成部3 より画像投影部1 に入力して視差画像を投影する
のである。
That is, the signals of the parallax images whose viewpoint positions for object observation are different according to the formation position of the exit pupil 10 'are input from the image signal generation unit 3 to the image projection unit 1 to project the parallax images.

【0045】たとえば、図 3(A) の時は、図 9で示すよ
うに視点位置12A から物体13を観察した視差画像を画像
11A として投影し、図 5(A) の時は、図 9中の視点位置
12Bから物体13を観察した視差画像を画像11B として投
影するのである。
For example, in the case of FIG. 3A, a parallax image obtained by observing the object 13 from the viewpoint position 12 A as shown in FIG.
Projected as 11 A. In Fig. 5 (A), the viewpoint position in Fig. 9
The parallax image obtained by observing the object 13 from 12 B is projected as the image 11 B.

【0046】このような方法で射出瞳10' の形成位置に
対応して視点位置12A 〜12D から物体13を観察した視差
画像11A 〜11D の投影を行えば、観察者の眼の位置に応
じた適切な視差を有する立体像再生が可能となる。
If the parallax images 11 A to 11 D obtained by observing the object 13 from the viewpoint positions 12 A to 12 D corresponding to the formation positions of the exit pupil 10 ′ are projected by such a method, the eyes of the observer can be projected. It is possible to reproduce a stereoscopic image having an appropriate parallax according to the position.

【0047】上記の視差画像群を生成する手段として
は、多眼カメラで立体を撮影する方法や、コンピュータ
ーなどで人工的に3次元グラフィックスを視点変換しな
がら生成する方法がある。
As the means for generating the parallax image group, there are a method of photographing a solid by a multi-lens camera and a method of artificially converting the viewpoint of three-dimensional graphics by a computer or the like.

【0048】次に、上記光束反射ユニット2 のブラック
ストライプ5 の役割について図10を用いて説明する。
Next, the role of the black stripes 5 of the light flux reflecting unit 2 will be described with reference to FIG.

【0049】図10は実施形態1の光束反射ユニット2 の
構成説明図であり、一部の水平断面図である。図中14は
画像11を形成する光束を示している。図10(A) に示すよ
うに各回転鏡4 の間にほとんど隙間がない場合、図中丸
で囲んだ部分のように、14の反射光線の一部が隣り合う
ミラーによって遮られ、観察者に観察されないという問
題が発生する。光線遮蔽の度合いは各回転鏡の傾き角、
観察者の観察位置によって変化するため、画像のむらや
明るさの違いとなって観察者に知覚されやすい。
FIG. 10 is a view for explaining the structure of the light flux reflecting unit 2 of the first embodiment, and is a partial horizontal sectional view. Reference numeral 14 in the drawing denotes a light flux forming the image 11. When there is almost no gap between the rotating mirrors 4 as shown in Fig. 10 (A), a part of 14 reflected rays are blocked by the adjacent mirrors, as shown by the circled area in the figure, and are seen by the observer. The problem of not being observed occurs. The degree of light shielding is the tilt angle of each rotating mirror,
Since it changes depending on the observer's observation position, the image is likely to be perceived by the observer due to unevenness in image and difference in brightness.

【0050】そこで、実施形態1では図10(B) に示すよ
うに各回転鏡4 の幅をせまくし、生じた隙間をブラック
ストライプ5 で埋める構成としている。このとき、ブラ
ックストライプ5 を回転鏡の軸群によって張られる平面
に一致させると、図10(A) 同様の問題が生じるので、ブ
ラックストライプ5 は回転鏡4 に干渉しない程度に、観
察者から遠い側にずらして配置する。
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 10 (B), the width of each rotary mirror 4 is narrowed, and the resulting gap is filled with the black stripes 5. At this time, if the black stripe 5 is aligned with the plane stretched by the axis group of the rotating mirror, the same problem as in Fig. 10 (A) occurs, so that the black stripe 5 is far from the observer so as not to interfere with the rotating mirror 4. Place it to the side.

【0051】また、ブラックストライプ5 の加工の手間
を省くため、図10(C) に示すように1枚の黒色のボード
5'を回転鏡群40の背後に配置する構成をとることもでき
る。
Also, in order to save the labor of processing the black stripe 5, one black board as shown in FIG. 10 (C).
It is also possible to adopt a configuration in which 5 ′ is arranged behind the rotary mirror group 40.

【0052】なお、画像11の画素構造とブラックストラ
イプ5 の構造とはできるだけ一致させ、投影される画像
11の有効表示面積を稼ぐようにする。
It should be noted that the pixel structure of the image 11 and the structure of the black stripe 5 are made to match as much as possible, and the projected image
Try to earn 11 effective display areas.

【0053】本実施形態の回転鏡4 はモーター6 により
ガルバノ運動する構成であるが、回転鏡の形状・駆動方
法についてもこの他の構成をとることが可能である。例
えばモーターの駆動を簡略化するために、一方向への回
転運動のみを行う構成としてもよい。このとき、回転鏡
を両面ミラーとすると、画像表示(反射)に寄与する時
間が増え、フリッカー低減や輝度の向上が図れる。
The rotary mirror 4 of the present embodiment has a configuration in which the motor 6 makes a galvano motion, but the configuration and the driving method of the rotary mirror can also have other configurations. For example, in order to simplify the driving of the motor, it may be configured to perform only rotational movement in one direction. At this time, if the rotating mirror is a double-sided mirror, the time that contributes to image display (reflection) increases, and flicker can be reduced and brightness can be improved.

【0054】図11は実施形態1の派生例1の配置側面図
である。実施形態1では、光束反射ユニット2 に対して
画像投影部1 と観察者とは同じ側に存在する。よって、
射出瞳10' の結像が画像投影部1 によって妨げられない
ように構成する必要がある。そこで本派生例では、図11
に示すように横方向からみて、画像投影部1 の画像投影
時の光軸L と光束反射ユニット2 を垂直ではなく、「あ
おり」のついた光学配置として、反射光束の光軸L'を画
像投影部1 とは異なる方向として、画像投影部1 が立体
画像観察の邪魔にならないようにしている。つまり、画
像投影部1 を回転鏡から射出瞳10' までの光路外に設置
するのである。
FIG. 11 is a layout side view of the first derivative of the first embodiment. In the first embodiment, the image projection unit 1 and the viewer are on the same side of the light flux reflecting unit 2. Therefore,
It is necessary that the image formation of the exit pupil 10 'is not disturbed by the image projection unit 1. Therefore, in this derivative example, FIG.
When viewed from the lateral direction, the optical axis L of the image projection unit 1 at the time of image projection and the light flux reflection unit 2 are not vertical, but the optical arrangement L with a “tilt” is used to image the optical axis L ′ of the reflected light flux as shown in The direction different from that of the projection unit 1 is set so that the image projection unit 1 does not interfere with stereoscopic image observation. That is, the image projection unit 1 is installed outside the optical path from the rotating mirror to the exit pupil 10 '.

【0055】また、回転鏡4 の代わりに多面体ミラーを
用いることができる。図12は実施形態1の派生例2の要
部概略図である。この派生例は回転鏡として4面の反射
面4a,4b,4c,4d を持つ四角柱ミラー(反射鏡)42を複数
個水平方向に並置した回転鏡群(反射鏡群)を用いたも
のである。図12(A) は水平断面図、図12(B) は垂直断面
図である。反射面4a〜4d はいずれも同じ形状をしてお
り、図 3(B) で説明したようなフレネル反射面となって
いる。
Instead of the rotating mirror 4, a polyhedral mirror can be used. FIG. 12 is a schematic view of a main part of a second derivative example of the first embodiment. In this derivative example, a rotating mirror group (reflecting mirror group) in which a plurality of square prism mirrors (reflecting mirrors) 42 each having four reflecting surfaces 4a, 4b, 4c, 4d are arranged side by side in the horizontal direction is used as a rotating mirror. is there. FIG. 12 (A) is a horizontal sectional view, and FIG. 12 (B) is a vertical sectional view. The reflecting surfaces 4a to 4d have the same shape, and are Fresnel reflecting surfaces as described in FIG. 3 (B).

【0056】図13は本発明の立体像再生装置の実施形態
2の要部概略図である。又、図14は実施形態2の光束反
射ユニット2 の説明図であり、図14(A) はその正面図、
図14(B) はその水平断面図である。
FIG. 13 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 2 of the stereoscopic image reproducing apparatus of the present invention. 14 is an explanatory view of the light flux reflecting unit 2 of the second embodiment, and FIG. 14 (A) is a front view thereof,
FIG. 14 (B) is a horizontal sectional view thereof.

【0057】本実施形態は実施形態1の回転鏡を垂直方
向に分割し、反射面を有する回転鏡(反射鏡)を水平方
向及び垂直方向に2次元的に配置して回転鏡群(反射鏡
群)を構成したものである。このように構成すれば、モ
ーター1個あたりの負荷が小さくてすむ効果が得られ
る。
In this embodiment, the rotary mirror of the first embodiment is divided in the vertical direction, and rotary mirrors (reflecting mirrors) each having a reflecting surface are two-dimensionally arranged in the horizontal direction and the vertical direction. Group). According to this structure, the load per motor can be reduced.

【0058】このような構成をとるためには、駆動用の
モーター6 を個々の回転鏡の回転軸上に配置するのは困
難なので、図14に示すように光束反射ユニット2 の裏側
(観察者から遠い側)にモーター6 を置き、ベアリング
6bを各回転鏡間に配置する構成にすることで容易に実現
できる。
In order to take such a structure, it is difficult to dispose the driving motor 6 on the rotation axis of each rotating mirror. Therefore, as shown in FIG. Motor 6 (on the side far from the
This can be easily realized by arranging 6b between the rotating mirrors.

【0059】さらに、各回転鏡の回転速度と上記射出瞳
10' の結像状態は密接な関係がある。上記のように各ミ
ラーの回転角を任意に与えられる構成の場合、任意の時
刻におけるミラーの角度を最適化して(各ミラーの回転
角度を非等速として)、射出瞳10' の結像性能を向上さ
せることができるが、射出瞳10' の結像性能よりもミラ
ー駆動の容易性を優先するならば、或る一瞬間における
ミラー角度のみを最適化して、あとはすべての回転鏡の
回転速度が等しくなるような構成にしても良い。
Further, the rotation speed of each rotating mirror and the exit pupil
The image formation state of 10 'is closely related. In the case of the configuration in which the rotation angle of each mirror is arbitrarily given as described above, the angle of the mirror at any time is optimized (the rotation angle of each mirror is set as a non-constant velocity), and the imaging performance of the exit pupil 10 'is However, if the ease of mirror driving is prioritized over the imaging performance of the exit pupil 10 ', only the mirror angle at a certain moment is optimized and the rest of the rotation of the rotating mirrors is reduced. You may make it the structure that speed becomes equal.

【0060】図15は本発明の立体像再生装置の実施形態
3の要部概略図である。本実施形態は画像投影部1 を2
つ水平方向に並べて設置して、射出瞳10' の形成範囲を
広げて、観察可能域をより広くしたものである。画像投
影部以外の構成は実施形態1と同じであるが、画像信号
生成部3 は2つの画像投影部1A,1B に並列に、夫々形成
される射出瞳10A'、10B' の位置に対応する視差画像の信
号を送出する機能を有している。
FIG. 15 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 3 of the stereoscopic image reproducing apparatus of the present invention. In this embodiment, the image projection unit 1 has two units.
They are arranged side by side in the horizontal direction to widen the formation range of the exit pupil 10 'and widen the observable range. The configuration other than the image projecting unit is the same as that of the first embodiment, but the image signal generating unit 3 has two exiting pupils 10 A ′ and 10 B ′ formed in parallel with the two image projecting units 1 A and 1 B , respectively. It has a function of transmitting a parallax image signal corresponding to a position.

【0061】図16は本実施形態の作用説明図である。図
は本実施形態を鉛直上方より見た図である。2つの画像
投影部1Aと1Bの構成は同一であるが、夫々が投影する画
像11A、11B はともに光束反射ユニット2 の各回転鏡の回
転軸で張られる面上に結像する。本実施形態では画像投
影部1A,1B の射出瞳10A、10B が2つ存在するため、画像
11A、11B を形成した光束の射出瞳10A'、10B' もまた2つ
存在する。回転鏡4 が回転するとこの射出瞳10A'、10B'
は共に移動し、例えば回転鏡4 が図 5(A) のような状態
となった時には図17に示す位置に移動する。
FIG. 16 is an explanatory view of the operation of this embodiment. The figure is a view of the present embodiment as viewed from above in the vertical direction. The two image projection units 1 A and 1 B have the same configuration, but the images 11 A and 11 B projected by the two image projection units 1 A and 1 B are both formed on the surface stretched by the rotation axis of each rotating mirror of the light flux reflecting unit 2. . In the present embodiment, since there are two exit pupils 10 A and 10 B of the image projection units 1 A and 1 B , the image
There are also two exit pupils 10 A 'and 10 B ' of the light flux forming 11 A and 11 B. When the rotating mirror 4 rotates, the exit pupils 10 A 'and 10 B '
Move together, and move to the position shown in FIG. 17 when, for example, the rotary mirror 4 becomes the state shown in FIG. 5 (A).

【0062】この時、画像信号生成部3 は上記の射出瞳
10A'、10B' の各位置に対応した視点位置からの視差画像
を選択してその信号を各画像投影部1A,1B に送出する。
At this time, the image signal generation unit 3 uses the above-mentioned exit pupil.
A parallax image from the viewpoint position corresponding to each position of 10 A 'and 10 B ' is selected and its signal is sent to each image projection unit 1 A , 1 B.

【0063】この作用により画像投影部1A,1B が1つの
時と同様に立体像の再生が可能となる。本実施形態では
2つの画像投影部1A,1B で観察可能域上に射出瞳を2つ
形成して射出瞳を移動させるので、回転鏡4 を画像投影
部が1つの時と同様に駆動すれば、射出瞳10' の形成範
囲はより広くなるので、立体像再生時の観察可能域は拡
大される。
With this operation, it is possible to reproduce a stereoscopic image as in the case where the image projection units 1 A and 1 B are one. In this embodiment, since two exit pupils are formed in the observable area by the two image projection units 1 A and 1 B and the exit pupil is moved, the rotating mirror 4 is driven in the same manner as when the single image projection unit is used. If so, the formation range of the exit pupil 10 'becomes wider, so that the observable range at the time of reproducing the stereoscopic image is expanded.

【0064】或は、画像投影部が1つの時と同じ観察可
能域を確保するのに各回転鏡の最大回転角度が半分で済
む。
Alternatively, in order to secure the same observable area as when one image projection unit is used, the maximum rotation angle of each rotary mirror is half.

【0065】次に、射出瞳10' の結像性能の改善につい
て説明する。
Next, the improvement of the imaging performance of the exit pupil 10 'will be described.

【0066】本発明の各実施形態の水平断面において
は、フレネルミラー(反射型フレネルレンズ)の原理と
同様に、各回転鏡4 の幅が十分小さければ、各回転鏡の
反射面の集合を、巨視的に1枚の形状可変な凹面ミラー
と近似することができる。しかし、実際には回転鏡4 を
ごく微小なものにするのは困難なので、以下のように構
成すれば、射出瞳10' の結像性能を向上させることがで
きる。
In the horizontal section of each embodiment of the present invention, similar to the principle of the Fresnel mirror (reflection type Fresnel lens), if the width of each rotating mirror 4 is sufficiently small, the set of reflecting surfaces of each rotating mirror is It can be macroscopically approximated to a single deformable concave mirror. However, in practice, it is difficult to make the rotating mirror 4 extremely small, and thus the imaging performance of the exit pupil 10 ′ can be improved by configuring as follows.

【0067】第1の方法としては、各回転鏡4 の回転軸
の張る面を平面ではなく図18に示すように曲面とし、同
時に画像11の結像面を回転軸の張る曲面にそって湾曲さ
せる。こうすることにより、反射面の巨視的な光学的パ
ワーを、より1枚の凹面鏡に近くすることができ、しか
も、投影画像11と回転軸とが殆ど合致しているので、回
転鏡4 の回転によっても画像11の回転移動が発生せず、
「ぶれ」が観察されない。
As a first method, the surface on which the rotation axis of each rotary mirror 4 extends is not a flat surface but a curved surface as shown in FIG. 18, and at the same time, the image plane of the image 11 is curved along the curved surface on which the rotation axis extends. Let By doing so, the macroscopic optical power of the reflecting surface can be made closer to that of one concave mirror, and since the projected image 11 and the rotation axis almost match, the rotation of the rotary mirror 4 The image 11 does not rotate,
"Blur" is not observed.

【0068】第2の方法としては、図19に示すように各
回転鏡の個々の反射面を凹面鏡形状とする。個々の反射
面が平面の場合、1つの反射面に関しては集光作用がな
いので、結像性能が劣化する。しかし図19のように個々
の反射面を凹面で構成すれば、個々の回転鏡からの反射
光束も集光するため、結像性能を向上させることができ
る。
As a second method, as shown in FIG. 19, each reflecting surface of each rotating mirror has a concave mirror shape. When each reflecting surface is a flat surface, there is no condensing function for one reflecting surface, so the imaging performance deteriorates. However, if each reflecting surface is formed as a concave surface as shown in FIG. 19, the reflected light flux from each rotating mirror is also collected, so that the imaging performance can be improved.

【0069】第3の方法としては、図20に示すように、
光束反射ユニット2 の近傍に回転鏡群40をカバーする大
口径の凸レンズ20を設け、画像11はこの凸レンズ20を通
して回転鏡4 上に結像する。例えば、図20のように、各
回転鏡がすべて画像11の結像面に平行で、1枚の平面鏡
と等価な状態にあるとき、射出瞳10' は、凸レンズ20の
光学的パワーのみによって元の射出瞳10と同軸上に結像
する。この結像は図21に示すように凸レンズ20を 2枚用
いた光学系による結像と等価で、いずれの系でも画像11
から射出瞳10' までの距離L10 は等しい。
As a third method, as shown in FIG.
A large-diameter convex lens 20 that covers the rotary mirror group 40 is provided in the vicinity of the light flux reflection unit 2, and the image 11 is imaged on the rotary mirror 4 through the convex lens 20. For example, as shown in FIG. 20, when all the rotating mirrors are parallel to the image plane of the image 11 and are in a state equivalent to one plane mirror, the exit pupil 10 ′ is formed only by the optical power of the convex lens 20. The image is formed coaxially with the exit pupil 10 of. This image formation is equivalent to image formation by an optical system using two convex lenses 20 as shown in FIG.
To the exit pupil 10 'is equal to L10.

【0070】またこの場合、射出瞳10' の移動のための
各回転鏡4 の駆動は、すべて等速で同位相(任意の時刻
における角度がすべて同じ)とすることができる。図22
は、この様子を図示したものである。回転鏡群40を構成
する各回転鏡4 の傾きは全て同じである。回転鏡群40に
よる反射で画像11の位置は全く変化しないが、出射する
光束の主光線の向きのみが変わる。この結像は図23に示
すように凸レンズ20を2枚用い、かつプリズム21で主光
線の方向を偏向した光学系による結像と等価となる。
Further, in this case, the driving of the respective rotating mirrors 4 for moving the exit pupil 10 'can be made to be all at the same speed and in the same phase (all angles are the same at arbitrary times). Fig. 22
Shows this situation. The tilts of the rotary mirrors 4 constituting the rotary mirror group 40 are all the same. The position of the image 11 does not change at all due to the reflection by the rotating mirror group 40, but only the direction of the principal ray of the emitted light beam changes. This image formation is equivalent to image formation by an optical system in which two convex lenses 20 are used and the direction of the principal ray is deflected by a prism 21, as shown in FIG.

【0071】上記のような構成をとれば、たとえ回転鏡
4 の幅が微小なものでなくとも、射出瞳10' の結像性能
を向上させることができ、かつ回転鏡4 の駆動を単純に
する等の効果がある。
With the above configuration, even if the rotating mirror
Even if the width of 4 is not very small, the imaging performance of the exit pupil 10 'can be improved, and the driving of the rotating mirror 4 can be simplified.

【0072】図24は本発明の立体像再生装置の実施形態
4の要部概略図である。図は本実施形態を鉛直上方より
見たものである。本実施形態は水平断面が楔状で水平方
向には細く、垂直方向には長い回転プリズムを水平方向
に複数個並置した回転プリズム群を介して画像投影部1
に表示した視差画像からの光束を偏向して凸レンズの上
に略結像させ、各回転プリズムを制御手段を介して垂直
軸の回りに回転して凸レンズが屈折する光束を水平面内
の略同一個所で交差させて射出瞳を形成するようにして
いる。回転プリズムを回転させる機構、制御手段の構成
は実施形態1と同じである。
FIG. 24 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 4 of the stereoscopic image reproducing apparatus of the present invention. The figure is a view of the present embodiment as seen from vertically above. In the present embodiment, the image projecting unit 1 is provided through a rotary prism group in which a plurality of rotary prisms are arranged side by side in the horizontal direction, in which the horizontal cross section is wedge-shaped, thin in the horizontal direction, and long in the vertical direction.
The light flux from the parallax image displayed in Figure 3 is deflected to form an image on the convex lens, and each rotary prism is rotated around the vertical axis via the control means to refract the light flux refracted by the convex lens at substantially the same position in the horizontal plane. The intersection is crossed at to form the exit pupil. The structures of the mechanism for rotating the rotating prism and the control means are the same as those in the first embodiment.

【0073】図中、22は水平断面が楔状で水平方向には
細く、鉛直方向に長い回転プリズム(プリズム)であ
り、実施形態1の回転鏡4 と同じように垂直な回転軸の
回りに回転できる。そして多数の回転プリズム22で回転
プリズム群(プリズム群)41を構成している。20は凸レ
ンズである。
In the figure, reference numeral 22 denotes a rotating prism (prism) which has a wedge-shaped horizontal cross section, is thin in the horizontal direction, and is long in the vertical direction, and rotates around a vertical rotation axis like the rotating mirror 4 of the first embodiment. it can. A large number of rotating prisms 22 constitutes a rotating prism group (prism group) 41. 20 is a convex lens.

【0074】本実施形態の画像投影部1 は凸レンズ20の
光軸外、水平方向にずれた位置に置き、あおり光学系の
配置で側方から画像(視差画像)11を投影する。
The image projection unit 1 of the present embodiment is placed outside the optical axis of the convex lens 20 and at a position shifted in the horizontal direction, and projects an image (parallax image) 11 from the side by the arrangement of the tilt optical system.

【0075】本実施形態の作用を説明する。画像投影部
1 からの光束は回転プリズム群41によって部分的に異な
った角度で偏向され、凸レンズ20の上に画像11を結像す
る。凸レンズ20に入射する光束はあたかも射出瞳10" か
ら来たように入射するので、凸レンズ20はこれらの光束
を収束して位置10' に射出瞳を結像する。
The operation of this embodiment will be described. Image projection unit
The light flux from 1 is partially deflected by the rotating prism group 41 at different angles to form an image 11 on the convex lens 20. Since the light flux incident on the convex lens 20 is incident as if it came from the exit pupil 10 ″, the convex lens 20 converges these light fluxes and forms an image of the exit pupil at the position 10 ′.

【0076】つまり、回転プリズム群41は射出瞳10を射
出瞳10" に光学変換する手段となっている。
That is, the rotating prism group 41 serves as means for optically converting the exit pupil 10 into the exit pupil 10 ".

【0077】更に、回転プリズム群41の各回転プリズム
22は独立に回転できるので、制御手段は時間の経過と共
に図中、反時計回りに回転制御して、図25に示すように
射出瞳10' を図中、上方に移動させたり、図中、時計回
りに回転制御して、図26に示すように射出瞳10' を図
中、下方に移動させたりする。
Further, each rotating prism of the rotating prism group 41
Since 22 can be rotated independently, the control means controls the rotation counterclockwise in the figure with the passage of time to move the exit pupil 10 'upward in the figure as shown in FIG. By controlling the rotation clockwise, the exit pupil 10 'is moved downward in the figure as shown in FIG.

【0078】同時に制御手段は射出瞳10' の形成位置に
応じて視点位置の異なる視差画像を選んでその信号を画
像投影部1 に入力して視差画像を投影させる。
At the same time, the control means selects a parallax image having a different viewpoint position according to the formation position of the exit pupil 10 'and inputs the signal to the image projection unit 1 to project the parallax image.

【0079】本実施形態によれば、画像投影部1 を画像
観察面の背面(観察者から見て反対の方向)に配置する
ことができ、且つこれまでの実施形態と同様に投影され
る画像11の変化に応じて射出瞳10' の位置を高速に往復
移動させることができ、観察可能域を広くして立体画像
を再生することができる。
According to the present embodiment, the image projection unit 1 can be arranged on the back surface of the image observation surface (in the direction opposite to the observer's side), and the image projected in the same manner as in the previous embodiments. The position of the exit pupil 10 'can be reciprocated at high speed according to the change of 11, and the observable range can be widened to reproduce a stereoscopic image.

【0080】[0080]

【発明の効果】本発明は以上の構成により、光学系が小
型で、かつ観察可能域の極めて広い立体像再生装置を達
成できる。
As described above, the present invention can achieve a stereoscopic image reproducing apparatus having a small optical system and an extremely wide observable range by the above-mentioned structure.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の立体像再生装置の実施形態1の要部
概略図
FIG. 1 is a schematic view of a main part of a stereoscopic image reproducing device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 実施形態1の光束反射ユニット2 の詳細図FIG. 2 is a detailed view of the light flux reflecting unit 2 according to the first embodiment.

【図3】 実施形態1の水平断面図及び垂直断面図 時刻t=t0における説明図FIG. 3 is a horizontal cross-sectional view and a vertical cross-sectional view of the first embodiment, an explanatory view at time t = t 0

【図4】 時刻t=t0における回転鏡群40の等価光学系の
説明図
FIG. 4 is an explanatory diagram of an equivalent optical system of the rotating mirror group 40 at time t = t 0 .

【図5】 実施形態1の時刻t=t1における説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of the first embodiment at time t = t 1 .

【図6】 実施形態1の時刻t=t2における説明図FIG. 6 is an explanatory diagram of the first embodiment at time t = t 2 .

【図7】 実施形態1の時刻t=t6における説明図FIG. 7 is an explanatory diagram of the first embodiment at time t = t 6 .

【図8】 回転鏡が回転したときの虚像の形成状態の説
明図
FIG. 8 is an explanatory diagram of a virtual image formation state when the rotating mirror rotates.

【図9】 視差画像の形成方法の説明図FIG. 9 is an explanatory diagram of a method of forming a parallax image.

【図10】 実施形態1の光束反射ユニットの構成説明
FIG. 10 is an explanatory diagram of a configuration of a light flux reflecting unit according to the first embodiment.

【図11】 実施形態1の派生例1の配置側面図FIG. 11 is an arrangement side view of a derivative example 1 of the first embodiment.

【図12】 実施形態1の派生例2の光束反射ユニット
の断面図 反射面を4面持つ四角柱ミラーを回転鏡に用いた例の水
平断面図
FIG. 12 is a cross-sectional view of a light flux reflecting unit of a second derivative of the first embodiment. A horizontal cross-sectional view of an example in which a quadrangular prism mirror having four reflecting surfaces is used as a rotating mirror.

【図13】 本発明の立体像再生装置の実施形態2の要
部概略図
FIG. 13 is a schematic view of a main part of a stereoscopic image reproducing apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図14】 実施形態2の光束反射ユニット2 の説明図FIG. 14 is an explanatory diagram of a light flux reflecting unit 2 according to a second embodiment.

【図15】 本発明の立体像再生装置の実施形態3の要
部概略図
FIG. 15 is a schematic view of a main part of a third embodiment of a stereoscopic image reproducing device of the invention.

【図16】 実施形態3の作用説明図FIG. 16 is an operation explanatory diagram of the third embodiment.

【図17】 実施形態3の作用説明図FIG. 17 is an explanatory diagram of the operation of the third embodiment.

【図18】 各回転鏡の回転軸の張る面を曲面とする実
施形態
FIG. 18 is an embodiment in which the surface on which the rotation axis of each rotating mirror extends is a curved surface.

【図19】 各回転鏡の反射面を凹面鏡形状とする実施
形態
FIG. 19 is an embodiment in which the reflecting surface of each rotating mirror has a concave mirror shape.

【図20】 光束反射ユニットの近傍に大口径の凸レン
ズ20を設ける実施形態
FIG. 20 is an embodiment in which a large-diameter convex lens 20 is provided in the vicinity of the light flux reflection unit.

【図21】 図20と等価な光学系の説明図21 is an explanatory diagram of an optical system equivalent to FIG.

【図22】 図20の実施形態の場合、射出瞳10' の移動
のための各回転鏡の駆動は、すべて等速で同位相ででき
る説明図
22 is an explanatory diagram in which, in the case of the embodiment of FIG. 20, all the rotating mirrors for moving the exit pupil 10 'can be driven at a constant speed and in the same phase.

【図23】 図22の光学系と等価の光学系の説明図23 is an explanatory diagram of an optical system equivalent to the optical system of FIG.

【図24】 本発明の立体像再生装置の実施形態4の要
部概略図
FIG. 24 is a schematic view of the essential portions of Embodiment 4 of the stereoscopic image reproducing apparatus of the present invention.

【図25】 実施形態4の作用説明図FIG. 25 is an operation explanatory view of the fourth embodiment.

【図26】 実施形態4の作用説明図FIG. 26 is an operation explanatory view of the fourth embodiment.

【図27】 従来の立体像再生装置の説明図FIG. 27 is an explanatory diagram of a conventional stereoscopic image reproducing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画像投影部(画像投影手段) 2 光束反射ユニット 3 画像信号生成部 4 回転鏡(反射鏡) 5 ブラックストライプ 6 モーター 6b ベアリング 7 モーター駆動回路 8 同期回路 9 投影レンズ 10 投影レンズの射出瞳 10’ 全系の射出瞳 11 投影された画像 11’ 回転鏡上に形成される画像の虚像 12 観察視点 13 物体 14 画像11を形成する光束 20 凸レンズ 21 プリズム 22 回転プリズム 40 回転鏡群(反射鏡群) 41 回転プリズム群 42 四角柱ミラー EL ,ER 観察者の左眼、右眼 E 観察者の眼 L 画像投影部の画像投影時の光軸 L’ 反射光束の光軸DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image projection unit (image projection means) 2 Luminous flux reflection unit 3 Image signal generation unit 4 Rotating mirror (Reflecting mirror) 5 Black stripe 6 Motor 6b Bearing 7 Motor drive circuit 8 Synchronization circuit 9 Projection lens 10 Projection lens exit pupil 10 ' Exit pupil of whole system 11 Projected image 11 'Virtual image of image formed on rotating mirror 12 Observation viewpoint 13 Object 14 Light flux forming image 11 20 Convex lens 21 Prism 22 Rotating prism 40 Rotating mirror group (reflecting mirror group) 41 rotating prism group 42 square prism mirrors E L , E R observer's left eye, right eye E observer's eye L optical axis at the time of image projection of the image projection unit L'optical axis of reflected light flux

フロントページの続き (72)発明者 森島 英樹 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 猪口 和隆 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内Front page continuation (72) Inventor Hideki Morishima 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Kazutaka Inoguchi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. Within

Claims (23)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 視差画像を表示して投影する画像投影手
段と、水平方向には細く、垂直方向には長い形状で垂直
方向に集光特性を有し、垂直な回転軸の回りに回動可能
な反射鏡を水平方向に複数個並置した反射鏡群と、該複
数の反射鏡を回転制御すると共に視差画像を生成して該
画像投影手段に入力する制御手段とを有し、 該画像投影手段に表示した視差画像を該反射鏡群上に略
結像させ、各反射鏡を該制御手段により回転して各反射
鏡が反射する光束を水平面内において略同一個所で交差
させて射出瞳を形成する際、 該制御手段は該射出瞳の形成位置を水平方向に周期的に
往復移動させると共に該射出瞳の形成位置に応じて視点
位置の異なる視差画像を該画像投影手段に入力すること
を特徴とする立体像再生装置。
1. An image projection means for displaying and projecting a parallax image, and a shape which is thin in the horizontal direction and long in the vertical direction and has a light condensing characteristic in the vertical direction, and is rotated around a vertical rotation axis. And a control unit that controls the rotation of the plurality of reflecting mirrors and generates a parallax image and inputs the parallax image to the image projecting unit. A parallax image displayed on the means is formed substantially on the reflecting mirror group, each reflecting mirror is rotated by the control means, and the luminous flux reflected by each reflecting mirror is crossed at substantially the same position in the horizontal plane to form an exit pupil. At the time of formation, the control means periodically reciprocates the formation position of the exit pupil in the horizontal direction and inputs a parallax image having a different viewpoint position to the image projection means according to the formation position of the exit pupil. Characteristic stereoscopic image reproducing device.
【請求項2】 前記画像投影手段は前記反射鏡から前記
射出瞳までの光路外に設置していることを特徴とする請
求項1の立体像再生装置。
2. The stereoscopic image reproducing apparatus according to claim 1, wherein the image projecting means is installed outside the optical path from the reflecting mirror to the exit pupil.
【請求項3】 前記反射鏡の反射面が凹面であることを
特徴とする請求項1又は2の立体像再生装置。
3. The stereoscopic image reproducing apparatus according to claim 1, wherein the reflecting surface of the reflecting mirror is a concave surface.
【請求項4】 前記反射鏡の反射面がフレネル反射面で
あることを特徴とする請求項1又は2の立体像再生装
置。
4. The stereoscopic image reproducing device according to claim 1, wherein the reflecting surface of the reflecting mirror is a Fresnel reflecting surface.
【請求項5】 前記反射鏡群の回転軸の張る面を曲面と
するように該反射鏡群を配置することを特徴とする請求
項4の立体像再生装置。
5. The stereoscopic image reproducing device according to claim 4, wherein the reflecting mirror group is arranged such that a surface of the reflecting mirror group on which a rotation axis extends is a curved surface.
【請求項6】 前記反射鏡群の前記画像投影手段側に該
反射鏡群をカバーする大きさの凸レンズを設けたことを
特徴とする請求項4又は5の立体像再生装置。
6. The three-dimensional image reproducing apparatus according to claim 4, wherein a convex lens having a size that covers the reflecting mirror group is provided on the image projection means side of the reflecting mirror group.
【請求項7】 前記画像投影手段を複数個水平方向に並
べて設置し、各画像投影手段からの光束により形成され
る各射出瞳の位置に応じて視点位置の異なる視差画像の
信号を前記制御手段より各画像投影手段に入力すること
を特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の立体
像再生装置。
7. A plurality of the image projecting means are arranged side by side in the horizontal direction, and a signal of a parallax image having a different viewpoint position according to the position of each exit pupil formed by the light flux from each image projecting means is provided to the control means. The stereoscopic image reproducing device according to claim 1, wherein the stereoscopic image reproducing device further inputs the image to each image projecting unit.
【請求項8】 前記射出瞳の水平方向の幅が50mm以下で
あることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記
載の立体像再生装置。
8. The stereoscopic image reproducing apparatus according to claim 1, wherein the horizontal width of the exit pupil is 50 mm or less.
【請求項9】 前記射出瞳の水平方向の往復移動の周期
が1/30秒以下であることを特徴とする請求項1〜8のい
ずれか1項に記載の立体像再生装置。
9. The stereoscopic image reproducing device according to claim 1, wherein the horizontal reciprocating period of the exit pupil is 1/30 seconds or less.
【請求項10】 視差画像を表示して投影する画像投影
手段と、水平方向には細く、垂直方向には長い形状で垂
直方向に集光特性を有する反射面を四面有し、垂直な回
転軸の回りに回動可能な四角柱型の反射鏡を水平方向に
複数個並置した反射鏡群と、該複数の反射鏡を回転制御
すると共に視差画像を生成して該画像投影手段に入力す
る制御手段とを有し、 該画像投影手段に表示した視差画像を該反射鏡群上に略
結像させ、各反射鏡を該制御手段により回転して各反射
鏡が反射する光束を水平面内において略同一個所で交差
させて射出瞳を形成する際、 該制御手段は該射出瞳の形成位置を水平方向に移動させ
ると共に該射出瞳の形成位置に応じて視点位置の異なる
視差画像を該画像投影手段に入力することを特徴とする
立体像再生装置。
10. An image projection means for displaying and projecting a parallax image, and four reflecting surfaces having a shape that is thin in the horizontal direction and long in the vertical direction and has a light collecting property in the vertical direction, and a vertical rotation axis. A group of a plurality of quadrangular prism-shaped reflecting mirrors that are rotatable around the horizontal direction, and a control that controls the rotation of the plurality of reflecting mirrors and also generates a parallax image and inputs it to the image projection means. Means for forming a parallax image displayed on the image projecting means on the reflecting mirror group and rotating each reflecting mirror by the control means so that a light flux reflected by each reflecting mirror is substantially in a horizontal plane. When the exit pupil is formed by intersecting at the same position, the control means moves the formation position of the exit pupil in the horizontal direction, and at the same time, the parallax image having different viewpoint positions depending on the formation position of the exit pupil is projected by the image projection means. A stereoscopic image reproducing device characterized by inputting to.
【請求項11】 前記画像投影手段は前記反射鏡から前
記射出瞳までの光路外に設置していることを特徴とする
請求項10の立体像再生装置。
11. The stereoscopic image reproducing apparatus according to claim 10, wherein the image projection means is installed outside the optical path from the reflecting mirror to the exit pupil.
【請求項12】 前記反射面がフレネル反射面であるこ
とを特徴とする請求項10又は11の立体像再生装置。
12. The stereoscopic image reproducing device according to claim 10, wherein the reflecting surface is a Fresnel reflecting surface.
【請求項13】 視差画像を表示して投影する画像投影
手段と、垂直方向に集光特性を有し、垂直な回転軸の回
りに回動可能な反射鏡を水平方向及び垂直方向に2次元
的に複数個配置した反射鏡群と、該複数の反射鏡を回転
制御すると共に視差画像を生成して該画像投影手段に入
力する制御手段とを有し、 該画像投影手段に表示した視差画像を該反射鏡群上に略
結像させ、各反射鏡を該制御手段により回転して各反射
鏡が反射する光束を水平面内において略同一個所で交差
させて射出瞳を形成する際、 該制御手段は該射出瞳の形成位置を水平方向に周期的に
往復移動させると共に該射出瞳の形成位置に応じて視点
位置の異なる視差画像を該画像投影手段に入力すること
を特徴とする立体像再生装置。
13. An image projecting means for displaying and projecting a parallax image and a reflecting mirror having a light collecting characteristic in the vertical direction and rotatable about a vertical rotation axis in two dimensions in the horizontal and vertical directions. A plurality of reflecting mirrors, and a control unit that controls the rotation of the plurality of reflecting mirrors and generates a parallax image and inputs the parallax image to the image projection unit, and the parallax image displayed on the image projection unit. Is formed substantially on the reflecting mirror group, each reflecting mirror is rotated by the control means, and the luminous flux reflected by each reflecting mirror is intersected at substantially the same position in the horizontal plane to form an exit pupil. Means for periodically reciprocating the formation position of the exit pupil in the horizontal direction and inputting a parallax image having different viewpoint positions to the image projection means according to the formation position of the exit pupil. apparatus.
【請求項14】 前記画像投影手段は前記反射鏡から前
記射出瞳までの光路外に設置していることを特徴とする
請求項13の立体像再生装置。
14. The stereoscopic image reproducing apparatus according to claim 13, wherein the image projection means is installed outside the optical path from the reflecting mirror to the exit pupil.
【請求項15】 前記反射鏡の反射面が凹面であること
を特徴とする請求項13又は14の立体像再生装置。
15. The stereoscopic image reproducing apparatus according to claim 13, wherein the reflecting surface of the reflecting mirror is a concave surface.
【請求項16】 前記反射鏡の反射面がフレネル反射面
であることを特徴とする請求項13又は14の立体像再
生装置。
16. The stereoscopic image reproducing device according to claim 13, wherein the reflecting surface of the reflecting mirror is a Fresnel reflecting surface.
【請求項17】 前記反射鏡群の前記画像投影手段側に
該反射鏡群をカバーする大きさの凸レンズを設けたこと
を特徴とする請求項16の立体像再生装置
17. A stereoscopic image reproducing apparatus according to claim 16, wherein a convex lens having a size covering the reflecting mirror group is provided on the image projecting means side of the reflecting mirror group.
【請求項18】 前記画像投影手段を複数個水平方向に
並べて設置し、各画像投影手段からの光束により形成さ
れる各射出瞳の位置に応じて視点位置の異なる視差画像
の信号を前記制御手段より各画像投影手段に入力するこ
とを特徴とする請求項13〜17のいずれか1項に記載
の立体像再生装置。
18. A plurality of said image projecting means are arranged side by side in the horizontal direction, and a signal of a parallax image whose viewpoint position is different depending on the position of each exit pupil formed by the light flux from each image projecting means is said control means. The stereoscopic image reproducing device according to any one of claims 13 to 17, characterized in that the image is input to each image projection unit.
【請求項19】 前記射出瞳の水平方向の幅が50mm以下
であることを特徴とする請求項13〜18のいずれか1
項に記載の立体像再生装置。
19. The horizontal width of the exit pupil is 50 mm or less, as claimed in any one of claims 13 to 18.
The stereoscopic image reproducing device according to the item.
【請求項20】 前記射出瞳の水平方向の往復移動の周
期が1/30秒以下であることを特徴とする請求項13〜1
9のいずれか1項に記載の立体像再生装置。
20. The horizontal reciprocal movement cycle of the exit pupil is 1/30 seconds or less.
9. The stereoscopic image reproducing device according to any one of 9 above.
【請求項21】 視差画像を表示して投影する画像投影
手段と、水平断面が楔状で水平方向には細く、垂直方向
には長い形状で垂直な回転軸の回りに回動可能なプリズ
ムを水平方向に複数個並置したプリズム群と、凸レンズ
と、該複数のプリズムを回転制御すると共に視差画像を
生成して該画像投影手段に入力する制御手段とを有し、 該画像投影手段に表示した視差画像を該プリズム群を介
して該凸レンズの上に略結像させ、各プリズムを該制御
手段により回転して該凸レンズが屈折する光束を水平面
内において略同一個所で交差させて射出瞳を形成する
際、 該制御手段は該射出瞳の形成位置を水平方向に周期的に
往復移動させると共に該射出瞳の形成位置に応じて視点
位置の異なる視差画像を該画像投影手段に入力すること
を特徴とする立体像再生装置。
21. An image projection means for displaying and projecting a parallax image, and a horizontal prism having a wedge-shaped horizontal section, thin in the horizontal direction, and long in the vertical direction and rotatable about a vertical rotation axis. A plurality of prisms juxtaposed in the same direction, a convex lens, and a control unit that controls the rotation of the plurality of prisms and generates a parallax image and inputs the parallax image to the image projection unit. An image is formed substantially on the convex lens through the prism group, each prism is rotated by the control means, and the light flux refracted by the convex lens intersects at approximately the same position in the horizontal plane to form an exit pupil. At this time, the control means periodically reciprocates the formation position of the exit pupil in the horizontal direction and inputs a parallax image having a different viewpoint position to the image projection means according to the formation position of the exit pupil. Standing up Image reproducing apparatus.
【請求項22】 前記射出瞳の水平方向の幅が50mm以下
であることを特徴とする請求項21の立体像再生装置。
22. The stereoscopic image reproducing apparatus according to claim 21, wherein the horizontal width of the exit pupil is 50 mm or less.
【請求項23】 前記射出瞳の水平方向の往復移動の周
期が1/30秒以下であることを特徴とする請求項21又は
22の立体像再生装置。
23. The stereoscopic image reproducing apparatus according to claim 21, wherein the horizontal reciprocating period of the exit pupil is 1/30 seconds or less.
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