JPH0432671Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 この考案は、異なる方向から撮影した物体の画
像を、それぞれ右目と左目とに入力させ、立体画
像を得る立体画像再生装置に関する。

従来の技術 従来の立体画像再生装置には、たとえば第４図
に示したような装置がある。この装置は、カマボ
コ形の微小なレンズが集合して成るレンチキユラ
ーシート１の下に短冊形の画像Ａ，Ｂを配置する
ことによつて構成されている。

画像Ａ，Ｂは、それぞれ同一の被写体を異なる
方向から撮影した画像を短冊形にカツトしたもの
であり、レンチキユラーシートのカマボコ形レン
ズに対応して一対づつ設けられている。また、画
像Ａ，Ｂとレンチキユラーシートとの位置関係
は、観察者の右目ER及び左目ELが図示した予定
観察位置にある場合に、レンズの屈折力によつて
右目ERには画像Ａからの光束、左目ELには画像
Ｂからの光束が入力されるよう設定されており、
これによつて観察者は立体感のある画像を観察す
ることができる。

考案が解決しようとする課題 しかしながら、上述した従来の立体画像再生装
置では、レンチキユラーシートのレンズの屈折力
によつて画像Ａ，Ｂの見える範囲を限定している
ため、眼の位置が僅かにズレても両画像がダブつ
て見えてしまい、立体画像として観察できる範囲
が狭いという問題点があつた。なお、この観察範
囲は、各画像の幅に対応しており、幅狭めること
で範囲を広げることはできるが、あまり幅を狭め
ると当然像の明るさも落ちるため、一定の画像質
を維持するためには上記のように装置と眼とのず
れに対する許容量は本質的に小さく限定されてい
る。

ところで、本発明者は、第５図に示したよう
に、２つのプリズム２，３を利用して２つの画像
からの光束をそれぞれ右目ERと左目ELとに入力
させる立体画像再生装置を既に提案している。こ
の装置は、プリズムの臨界角を利用して２つの画
像からの光束の出射角度を限定しているため、眼
と装置とがずれた場合にも右目ERには画像Ａか
ら、左目ELには画像Ｂからの光束が入力され、
立体画像として観察できる範囲が上述したレンチ
キユラーシートを利用したものより広い。

しかし、画像の大きさに対応したプリズムが必
要となるため、装置が厚くなり、また、眼幅より
広い画像を観察することができないという問題が
ある。

考案の目的 この考案は、上述した問題点に鑑みてなされた
ものであり、眼と装置との位置関係において立体
画像として観察できる範囲が広く、しかも全体と
して薄型で、眼幅より広い画像を観察することが
できる立体画像再生装置の提供を目的とする。

課題を解決するための手段 この考案に係る立体画像再生装置は、予定観察
位置にある両眼を結ぶ線分を基線と定義した場
合、基線の中央を基線を含む基線断面内の焦点と
する正レンズ部を設け、この正レンズ部の下に、
一対のプリズムから成るプリズム部を基線方向に
沿つて複数並列して設け、第１プリズムに、第１
画像に対向する第１入力面と、空気層に接した第
１画像からの光束の一部を正レンズ側へ内面反射
させる第１斜面とを形成し、第２プリズムに、第
２画像に対向する第２入力面と、第１斜面に対し
て空気層を挟んで対向すると共に、第２画像から
の光束の一部を透過させて第１プリズムを介して
正レンズに入射される第２斜面とを形成し、か
つ、第１、第２斜面の臨界角を、基線断面内で正
レンズの光軸方向を境に第１画像からの光束と第
２画像からの光束とが異なる角度で正レンズに入
射するよう設定したことを特徴とするものであ
る。

実施例 以下、この考案を図面に基づいて説明する。第
１図〜第３図はこの考案の一実施例を示したもの
である。

まず、第１図に示したように予定観察位置にあ
る観察者の右目ERと左目ELとを結ぶ線分を基線
ｌと定義し、その中点をＭとする。

この立体画像再生装置は、基線ｌを含む基線断
面内の焦点が中点Ｍに一致する正レンズ部として
のシンリンダーフレネルレンズFLと、このフレ
ネルレンズFLの母線方向ｂ（第３図参照）に長
く、基線方向に沿つて並列する７つのプリズム部
PR，PR，……とから構成されている。

それぞれのプリズム部PRは、第２図に拡大し
て示したように空気層AIを挟んで対向する第１，
第２プリズム１０，２０と、母線方向ｂに長い短
冊形の第１，第２画像Ａ，Ｂとから構成されてい
る。

また、第１プリズム１０は、フレネルレンズ
FLに対向する観察面１１と、第１画像Ａに対向
する第１入力面１２、及び空気層AIに接する第
１斜面１３とを有する斜角45°の直角プリズムで
ある。

第２プリズム２０は、第２画像Ｂに対向して観
察面１１と平行な第２入力面２１と、第１斜面１
３と平行に対向する第２斜面２２とを有する第１
プリズム１０と対称形状の直角プリズムである。

なお、両プリズム１０，２０は、ｄ線における
臨界角が45°となるよう、すなわち屈折率nd＝
１／sin45°＝1.41421となるような硝材から形成さ
れている。

画像Ａ，Ｂは、それぞれ異なる位置から被写体
を撮影したステレオ画像、例えば写真を短冊形に
カツトしたものであり、各プリズム部について一
対づつ設けられている。但し、後述するように第
１画像Ａからの光束は一回反射してフレネルレン
ズFLに入射するのに対し、第２画像Ｂからの光
束は反射せずに入射するため、両画像は互いに反
転像であることを要する。

次に、上記構成により立体画像再生装置の作用
を説明する。

第１図は、基線ｌを含みフレネルレンズFLの
母線ｂと直交する基線断面に沿う説明図であり、
以下、この基線断面内での説明を行なう。

フレネルレンズFLは、基線断面内での焦点が
基線ｌの中点Ｍに一致するように構成されている
ため、中点Ｍを通る光線はフレネルレンズFLの
光軸と平行になり、第１プリズム２０の観察面１
１に対して垂直となる。

第１画像Ａからの光束は、第１斜面１３によつ
て臨界角より大きな入射角度を有する部分、すな
わち一点鎖線で示した中点Ｍを通る光線より大き
な入射角度を有する部分がフレネルレンズFL側
へ反射される。反射された光束は観察面１１から
射出し、フレネルレンズFLを介して基線ｌの中
点Ｍより図中右側にのみ達する。

一方、第２画像Ｂからの光束は、第２斜面２２
によつて臨界角より小さな入射角度を有する部
分、すなわち一点鎖線で示した光線より小さな入
射角度を有する部分が第２斜面２２を透過する。
透過した光束は、第１斜面に再び入射して観察面
１１から射出し、フレネルレンズFLを介して中
点Ｍより図中左側にのみ達する。

従つて、第１画像Ａからの光束は右目ERにの
み入力され、第２画像Ｂからの光束は左目ELに
のみ入力されるため、観察者は両目でそれぞれ異
なる像を見ることとなり、両画像を前述したよう
なステレオ画像とすることにより、立体画像を観
察することができる。

また、観察者の各眼に入射する光束をプリズム
の臨界角を利用して制限する構成としたため、観
察者の眼が予定観察位置から多少ズレたとして
も、両画像がダブつて見えることがなく、立体画
像の観察を続けることができる。

なお、上記の実施例では、正レンズ部がプリズ
ム部とは独立して設けられた例についてのみ述べ
たが、第１プリズムの観察面１１を上凸形状とし
て正レンズと一体化してもよい。また、正レンズ
部としてシリンダーフレネルレンズを用いたが、
必ずしもこれに限定されず、通常の非フレネルレ
ンズを用いてもよいことはもちろん、球面レンズ
を用いてもよい。

考案の効果 以上、説明してきたようにこの考案の立体画像
再生装置は、個々のプリズム部をプリズムの臨界
角の利用によつて右目用、左目用の画像からの光
束を異なる角度で射出させる構成とし、しかもこ
れらの光束を正レンズ部で観察者の右目、左目に
入力されるように構成したため、従来より観察位
置の範囲が広くなり、多少観察位置がズレた場合
でも画像が重なつて見えることが無く、また、眼
幅より広い画像を視認することもできる。

更に、プリズム部を複数としたため、装置の厚
さを小さく押さえることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る立体画像再生装置の一
実施例を示す基線断面内での説明図、第２図は第
１図に示したプリズム部の拡大図、第３図は第１
図に示したシリンダーフレネルレンズの平面図、
第４図及び第５図は従来の立体画像再生装置の説
明図である。 FL……フレネルレンズ（正レンズ部）、PR…
…プリズム部、１０……第１プリズム、１２……
第１入力面、１３……第１斜面、２０……第２プ
リズム、２１……第２入力面、２２……第２斜
面、Ａ……第１画像、Ｂ……第２画像、ｌ……基
線、Ｍ……中点。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 予定観察位置にある両眼を結ぶ基線の中央を該
   基線を含む基線断面内の焦点とする正レンズ部
   と、それぞれ第１、第２プリズムを有して前記基
   線方向に沿つて並列して設けられた複数のプリズ
   ム部とを備え、前記第１プリズムは、第１画像に
   対向する第１入力面と、空気層に接して前記第１
   画像からの光束の一部を前記正レンズ側へ内面反
   射させる第１斜面とを有し、前記第２プリズム
   は、第２画像に対向する第２入力面と、前記第１
   斜面に対して空気層を挟んで対向すると共に、前
   記第２画像からの光束の一部を透過させて前記第
   １プリズムを介して前記正レンズに入射させる第
   ２斜面とを有し、前記第１、第２斜面は、基線断
   面内で前記正レンズの光軸方向を境に第１画像か
   らの光束と第２画像からの光束とが異なる角度で
   前記正レンズに入射するよう臨界角が設定されて
   いることを特徴とする立体画像再生装置。