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JP4492208B2 - 3D image playback device - Google Patents

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JP4492208B2
JP4492208B2 JP2004144497A JP2004144497A JP4492208B2 JP 4492208 B2 JP4492208 B2 JP 4492208B2 JP 2004144497 A JP2004144497 A JP 2004144497A JP 2004144497 A JP2004144497 A JP 2004144497A JP 4492208 B2 JP4492208 B2 JP 4492208B2
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JP
Japan
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image
dimensional
light beam
reproducing apparatus
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JP2004144497A
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Japanese (ja)
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隆 久原
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Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
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Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Holo Graphy (AREA)
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Description

本発明は、映像技術分野、アミューズメント分野、エンターテインメント分野、インターネット分野、情報分野、マルチメディア分野、コミュニケーション分野、広告・宣伝分野、医療分野、芸術分野、教育分野、設計支援分野、シミュレーション分野、バーチャルリアリティ、などで使われる三次元表示を可能にする三次元画像再生装置に関する。   The present invention includes video technology field, amusement field, entertainment field, internet field, information field, multimedia field, communication field, advertising field, advertising field, medical field, art field, education field, design support field, simulation field, virtual reality. The present invention relates to a three-dimensional image reproducing apparatus that enables three-dimensional display used in, for example.

従来、三次元画像情報を表示する手段としては、両眼視差を含んだ2枚の絵を右眼で右の画像、左眼で左の画像を見る裸眼実体視平行法、液晶シャッタ付きのメガネや右眼と左眼でそれぞれ違うレンズを用いて見るステレオスコープ、赤と青の色違いの両眼視差絵を赤青メガネを通して画像を見るアナグリフ方式がある。しかし、これらの方法で三次元画像を見る場合には、特殊なメガネや訓練が必要であった。   Conventionally, as means for displaying three-dimensional image information, two images including binocular parallax, a right eye with the right eye, a left eye with the left eye, and a left eye stereoscopic parallel method, glasses with a liquid crystal shutter There are stereoscopes that use different lenses for the right and left eyes, and an anaglyph method that uses binocular parallax pictures with different colors of red and blue to view images through red and blue glasses. However, special glasses and training are required to view 3D images using these methods.

近年、液晶技術の発展により、特殊なメガネを用いずに三次元表示の可能な液晶ディスプレイが次々と発表されている。その殆どが、イメージスプリッター方式の眼鏡なし三次元液晶表示素子、所謂、パララックスバリア方式やレンチキュラレンズ方式の水平視差のみを有する三次元画像表示装置である。パララックスバリア方式やレンチキュラレンズ方式の三次元表示装置では、右眼位置から右眼画像が、左眼位置から左眼画像が見えるように、空間的に画像光路を分離供給して、立体感を生じさせるものである。従って、空間に周期的に右眼位置と左眼位置に画像光路が分離供給されており、その位置がずれると立体が破綻する。このように原理的に水平方向の視差を含んだ画像を供給する為、右眼位置と左眼位置が水平からずれると立体が破綻してしまうという課題がある。従って、長時間、三次元動画像の立体を保ったまま立体視を行おうとすると、空間の定位置に、右眼位置と左眼位置を固定する必要がある。   In recent years, with the development of liquid crystal technology, liquid crystal displays capable of three-dimensional display without using special glasses have been announced one after another. Most of them are three-dimensional image display devices having only a horizontal parallax of a so-called parallax barrier method or lenticular lens method, which are image splitter type glasses-less three-dimensional liquid crystal display elements. In the three-dimensional display device of the parallax barrier method or the lenticular lens method, the image light path is spatially separated and supplied so that the right eye image can be seen from the right eye position and the left eye image can be seen from the left eye position. It is what is generated. Accordingly, image light paths are periodically supplied to the right eye position and the left eye position periodically in the space, and if the position is shifted, the solid is broken. In this way, in principle, since an image including a parallax in the horizontal direction is supplied, there is a problem that a solid is broken if the right eye position and the left eye position are deviated from the horizontal. Therefore, if stereoscopic viewing is performed while maintaining a three-dimensional moving image solid for a long time, it is necessary to fix the right eye position and the left eye position at fixed positions in space.

水平方向の右眼位置と左眼位置のズレに対しては、観察者の眼の位置や顔の位置をセンサーによって特定して、その位置のズレに合わせて、画像光路を制御修正する方法も考案されているが、装置が大掛かりとなリ、眼の位置や顔の位置をセンシングするためにマーカーを観察者に付けなければならないという煩わしさが生じる。   For the horizontal right-eye position and left-eye position deviation, there is a method in which the position of the observer's eyes or face is specified by a sensor, and the image optical path is controlled and corrected according to the deviation of the position. Although it has been devised, the apparatus becomes large and inconvenience arises that a marker must be attached to the observer in order to sense the position of the eyes and the position of the face.

近年、これらの課題を解決する方法として、M. G. Lipmannによって1908年に提案されたインテグラルフォトグラフィを発展させ、フィルムの変わりに、液晶などの二次元表示パネルとピンホールやハエの目レンズアレイを使った三次元の表示方式が、例えば、(特許文献1)において提案されている。
特開2001−275134号公報
In recent years, as a method for solving these problems, M.I. G. The integral photography proposed by Lipmann in 1908 was developed, and instead of the film, a three-dimensional display method using a two-dimensional display panel such as liquid crystal and a pinhole or fly-eye lens array is, for example, ( This is proposed in Patent Document 1).
JP 2001-275134 A

しかし、インテグラルフォトグラフィで滑らかな三次元を表示するには、1つのピンホール又はレンズの中に異なる視差画像を配置する必要がある。例えば水平垂直方向でそれぞれ5視差の画像を表現するには、5×5で25画像が必要となる。従って、二次元表示パネルの解像度は三次元表示をする場合、25分の1の解像度に低下してしまうという課題が有る。   However, in order to display smooth three-dimensional images with integral photography, it is necessary to arrange different parallax images in one pinhole or lens. For example, to express 5 parallax images in the horizontal and vertical directions, 25 images of 5 × 5 are required. Accordingly, there is a problem that the resolution of the two-dimensional display panel is reduced to 1 / 25th resolution when performing three-dimensional display.

このような解像度の低下を防ぐ為に視差画像の数を少なくする方法はあるが、視差画像の数が少なくなればなるほど、滑らか視差の移動が無くなって、立体感が低下する。   There is a method of reducing the number of parallax images in order to prevent such a decrease in resolution, but as the number of parallax images decreases, the smooth parallax does not move and the stereoscopic effect decreases.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、解像度、画質、立体感を向上することが可能な三次元画像再生装置を提供することを目的とする。   SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is to provide a three-dimensional image reproducing apparatus capable of improving resolution, image quality, and stereoscopic effect.

上記課題を解決するため、本発明は、三次元画像情報の表示を二次元表示により行い、人間の網膜との間に光線の光路制御機構を有する三次元画像表示装置であって、三次元画像情報を含んだ光線の光路上の結像面近傍に複数の三次元画像を含んだ光線を二次元面に投影する手段として拡散型体積ホログラムスクリーンを設け、観察者の網膜に直接到達する光線の他に、前記拡散型体積ホログラムスクリーンによって散乱された光線を観察者の網膜に到達させることを特徴とする三次元画像再生装置である。   In order to solve the above-described problems, the present invention provides a three-dimensional image display device that displays three-dimensional image information by two-dimensional display and has a light path control mechanism between a human retina and a three-dimensional image. A diffusion volume hologram screen is provided as a means for projecting a light beam including a plurality of three-dimensional images onto a two-dimensional surface in the vicinity of the imaging plane on the optical path of the light beam including information. In addition, the three-dimensional image reproducing device is characterized in that the light scattered by the diffusion volume hologram screen reaches the retina of the observer.

本発明によると、空間分解能が向上し、画質が向上し、立体感を増すことが可能な三次元画像再生装置を実現することができる。   According to the present invention, it is possible to realize a three-dimensional image reproduction device that can improve spatial resolution, improve image quality, and increase stereoscopic effect.

本願の第1の発明は、三次元画像情報の表示を二次元表示により行い、人間の網膜との間に光線の光路制御機構を有する三次元画像表示装置であって、三次元画像情報を含んだ光線の光路上の結像面近傍に複数の三次元画像を含んだ光線を二次元面に投影する手段として拡散型体積ホログラムスクリーンを設け、観察者の網膜に直接到達する光線の他に、前記拡散型体積ホログラムスクリーンによって散乱された光線を観察者の網膜に到達させることを特徴とする三次元画像再生装置である。   A first invention of the present application is a three-dimensional image display device that displays three-dimensional image information by two-dimensional display and has a light path control mechanism between the human retina and includes three-dimensional image information. In addition to the light beam that directly reaches the retina of the observer, a diffusion volume hologram screen is provided as a means for projecting a light beam including a plurality of three-dimensional images on the two-dimensional surface in the vicinity of the imaging plane on the optical path of the light beam. The three-dimensional image reproducing device is characterized in that light scattered by the diffusion volume hologram screen reaches an observer's retina.

直接網膜に到達する光線の他に、拡散型体積ホログラムスクリーンによって散乱された光線を観察者の網膜に到達させることにより、観察者に新たな視差画像として認識されて空間分解能が向上するため、見かけの画像の画質が向上し、立体感が増幅する。   In addition to the light directly reaching the retina, the light scattered by the diffusive volume hologram screen reaches the viewer's retina, which is recognized as a new parallax image by the viewer and improves the spatial resolution. The image quality of the image is improved and the stereoscopic effect is amplified.

光線の光路制御機構として凸レンズアレイを用いることができ、またピンホールアレイを用いることもできる。   A convex lens array can be used as the optical path control mechanism of the light beam, and a pinhole array can also be used.

三次元画像情報の表示を200dpi以上の解像度を有する表示素子を用いて行うことが好ましい。これにより1つのレンズの再生要素画像10は10×10ピクセルの画像で構成することができ、水平垂直方向の視差数がそれぞれ10視野の滑らかな三次元立体画像を再生することが出来る。   It is preferable to display the three-dimensional image information using a display element having a resolution of 200 dpi or more. As a result, the reproduction element image 10 of one lens can be composed of an image of 10 × 10 pixels, and a smooth three-dimensional stereoscopic image with 10 fields of view in the horizontal and vertical directions can be reproduced.

この表示素子として、液晶パネル、プラズマディスプレイパネル、有機ELパネルを用いることができる。   As this display element, a liquid crystal panel, a plasma display panel, or an organic EL panel can be used.

三次元画像情報を含んだ光線の光路上の結像面近傍に複数の三次元画像を含んだ光線を二次元面に投影する手段として体積ホログラムスクリーンを用いることにより、体積中に分布した屈折率の変動分布により光を回折するため、光が当たることによって鮮明な結像を形成することができる。   Refractive index distributed in the volume by using a volume hologram screen as a means to project a light beam including multiple 3D images onto a 2D surface in the vicinity of the imaging plane on the optical path of the light beam including 3D image information Since the light is diffracted by the fluctuation distribution, a clear image can be formed when the light hits it.

拡散型体積ホログラムスクリーンの材料としてフォトポリマーを用いることができ、また、感光性ゼラチンを用いることもできる。   A photopolymer can be used as the material of the diffusion volume hologram screen, and photosensitive gelatin can also be used.

以下、本発明の実施の形態について、図1から図5を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.

図1に本発明の実施の形態に係る三次元画像再生装置の説明図を示す。この三次元画像再生装置において三次元画像情報の表示を行う方法として、インテグラルフォトグラフィ
方式を採用しており、水平垂直視差画像2を表示する表示素子3と水平垂直視差画像2の各視差画像を空間に結像させるため、凸レンズ4を平面状に集合させた凸レンズアレイ5が配備される。凸レンズ4の焦点付近の結像点6で結像した三次元画像情報は観察者の眼7に入射して、複数の水平垂直視差を含んだ三次元立体画像となる。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a 3D image reproduction apparatus according to an embodiment of the present invention. As a method of displaying 3D image information in this 3D image reproducing apparatus, an integral photography method is adopted, and each parallax image of the display element 3 for displaying the horizontal / vertical parallax image 2 and the horizontal / vertical parallax image 2 is used. Is formed in a space, a convex lens array 5 in which the convex lenses 4 are assembled in a planar shape is provided. The three-dimensional image information formed at the imaging point 6 near the focal point of the convex lens 4 enters the observer's eye 7 and becomes a three-dimensional stereoscopic image including a plurality of horizontal and vertical parallaxes.

ここで、インテグラルフォトグラフィ方式を詳細に説明する。図2にインテグラルフォトグラフィ方式の説明図を示す。インテグラルフォトグラフィはM. G. Lipmannによって1908年に提案されたものであり、その原理は、ハエの目状の凸レンズアレイを用いて、ハエの目状の凸レンズアレイの焦点位置にフィルムを置きそのフィルムの表面にハエの目状の凸レンズ毎の画像を記録し、再生時には、フィルムに記録させたハエの目状の凸レンズ毎の画像を撮影時と同じハエの目状の凸レンズアレイを用いると立体画像が再生するというものである。   Here, the integral photography method will be described in detail. FIG. 2 is an explanatory diagram of the integral photography system. Integral photography G. It was proposed by Lipmann in 1908. The principle is that a fly-eye convex lens array is used to place a film at the focal point of the fly-eye convex lens array, and the fly-eye shape on the surface of the film. When an image for each convex lens is recorded and reproduced, a stereoscopic image is reproduced by using the same fly-eye convex lens array as that used for photographing the image for each fly-shaped convex lens recorded on the film. .

図2に示すように、再生要素画像8を表示するための表示素子9にハエの目状の凸レンズアレイ10の凸レンズ11毎に対応させて表示すると、再生要素画像8は凸レンズ11を介して、元の画像表面の画素位置に対応する結像点12に結像する。そのため、観察者から見ると、実際に結像点12から光線13が発生して、観察者の瞳14に入射する事により、立体感の有る三次元再生画像15が再生される。この立体感の有る三次元再生画像15は実際に空間に結像点12があるため、角度を変えてみても、眼の位置を動かしてみても、立体感の有る三次元再生画像15を安定して見る事が出来る。   As shown in FIG. 2, when the display element 9 for displaying the reproduction element image 8 is displayed corresponding to each convex lens 11 of the fly-shaped convex lens array 10, the reproduction element image 8 passes through the convex lens 11. An image is formed at an imaging point 12 corresponding to the pixel position on the original image surface. Therefore, when viewed from the observer, a light beam 13 is actually generated from the image forming point 12 and is incident on the pupil 14 of the observer, whereby a three-dimensional reproduced image 15 having a stereoscopic effect is reproduced. Since the three-dimensional reproduced image 15 having a three-dimensional effect actually has an image point 12 in the space, the three-dimensional reproduced image 15 having a three-dimensional effect can be stabilized even if the angle is changed or the position of the eye is moved. You can see it.

図1の三次元画像再生装置で用いる表示素子3としては、液晶パネルを採用している。本実施の形態では凸レンズ4の径が1.5mmのものを使用し、水平垂直視差画像2を表示する表示素子3である液晶パネルは解像度が200dpiのものを使用した。これにより1つのレンズの再生要素画像8は10×10ピクセルの画像で構成され、水平垂直方向の視差数がそれぞれ10視野の滑らかな三次元立体画像を再生することが出来る。表示素子3である液晶パネルの解像度が200dpi以下になると自然な立体再生画像を得る事が難しくなる。データ処理時間とのトレードオフになるが出来るだけ自然な三次元立体画像を得るには200〜700dpiの解像度の再生要素画像8を1.5mm以下のレンズで再生することが有効である。再生要素画像8を表示する手段としては液晶パネルの他に、プラズマディスプレイパネル、有機ELパネルを使用することが出来るのは勿論である。   A liquid crystal panel is used as the display element 3 used in the three-dimensional image reproducing apparatus of FIG. In the present embodiment, a convex lens 4 having a diameter of 1.5 mm is used, and a liquid crystal panel which is a display element 3 for displaying a horizontal / vertical parallax image 2 has a resolution of 200 dpi. As a result, the reproduction element image 8 of one lens is composed of an image of 10 × 10 pixels, and a smooth three-dimensional stereoscopic image with 10 fields of view in the horizontal and vertical directions can be reproduced. When the resolution of the liquid crystal panel as the display element 3 is 200 dpi or less, it is difficult to obtain a natural three-dimensional reproduced image. Although it is a trade-off with data processing time, it is effective to reproduce the reproduction element image 8 having a resolution of 200 to 700 dpi with a lens of 1.5 mm or less in order to obtain a natural three-dimensional stereoscopic image. Of course, a plasma display panel and an organic EL panel can be used in addition to the liquid crystal panel as means for displaying the reproduction element image 8.

凸レンズ4の結像点6付近に、複数の三次元画像を含んだ光線を二次元面に投影する手段として、拡散型体積ホログラムスクリーン1を設けた。図3により、本発明の実施の形態に係る拡散型体積ホログラムスクリーンの効果の説明図を詳しく述べる。図3に示すように、表示素子3の水平垂直視差画像2は、凸レンズアレイ5の中の対応する水平垂直視差画像2の直上にある凸レンズ4により凸レンズ4の焦点距離付近の結像点18に結像するが、結像点18の位置から直接、直線で観察者の眼7に入射する光線16は各凸レンズ4に対応して1光線である為、解像度は凸レンズアレイ5の直径に依存して低下する。しかし、結像点18付近で、直接、観察者の眼に入射しない光線17を散乱するための拡散型体積ホログラムスクリーン1を設置する事により、直接眼に入射しない光線17は散乱された光線群19a、19bになる。この光線群19a、19bの内、観察者の眼に入射した光線19aは観察者により新たな視差画像として認識され、これにより空間分解能が向上するため、見かけの画像の画質が向上し、立体感が増幅する。   A diffusion volume hologram screen 1 is provided in the vicinity of the imaging point 6 of the convex lens 4 as means for projecting a light beam including a plurality of three-dimensional images onto a two-dimensional surface. With reference to FIG. 3, an explanatory view of the effect of the diffusion volume hologram screen according to the embodiment of the present invention will be described in detail. As shown in FIG. 3, the horizontal / vertical parallax image 2 of the display element 3 is formed at an image point 18 near the focal length of the convex lens 4 by the convex lens 4 immediately above the corresponding horizontal / vertical parallax image 2 in the convex lens array 5. Although the image is formed, since the light ray 16 incident on the observer's eye 7 in a straight line from the position of the image formation point 18 is one light beam corresponding to each convex lens 4, the resolution depends on the diameter of the convex lens array 5. Will drop. However, by installing the diffusion volume hologram screen 1 for scattering the light beam 17 that does not directly enter the observer's eye near the imaging point 18, the light beam 17 that does not directly enter the eye is scattered. 19a and 19b. Among the light ray groups 19a and 19b, the light ray 19a incident on the observer's eyes is recognized as a new parallax image by the observer, thereby improving the spatial resolution, thereby improving the image quality of the apparent image and improving the stereoscopic effect. Is amplified.

直接目に入射しない光線17を散乱させる拡散板の役割をもつものとしては、擦りガラス、プラスチックの表面を凸凹加工した拡散シート、プラスチックの表面にエンボスホログラム加工を施したホログラム拡散シートなどがあるが、これらの拡散板は材料の凸凹構造の表面により、光をランダムに散乱して結像するため像が全体に散乱光のノイズにより
ボケてしまう。しかし、拡散型体積ホログラムスクリーン1は体積中に分布した屈折率の変動分布により光を回折するため、普段は透明であるが光が当たると鮮明な結像を形成することができる。
Examples of the diffuser plate that scatters the light beam 17 that is not directly incident on the eyes include rubbed glass, a diffusion sheet in which a plastic surface is processed to be uneven, and a hologram diffusion sheet in which an embossed hologram process is applied to the plastic surface. These diffuser plates form an image by randomly scattering light by the surface of the uneven structure of the material, so that the image is totally blurred due to noise of scattered light. However, since the diffusion type volume hologram screen 1 diffracts light by the variation distribution of the refractive index distributed in the volume, it is normally transparent but can form a clear image when it hits the light.

本発明の拡散型体積ホログラムスクリーン1に用いるホログラム素子は、図4に示すごとき露光光学系20により拡散体21をフォトポリマーなどの感光部材22に記録することにより作製されている。   The hologram element used for the diffusion volume hologram screen 1 of the present invention is manufactured by recording a diffuser 21 on a photosensitive member 22 such as a photopolymer by an exposure optical system 20 as shown in FIG.

この製造方法において、レーザー発振器23(例えばNd:YAGレーザー)より発せられたレーザー光24(例えば波長532nm)はビームスプリッタ25により二方向に分割される。一方の光は2枚の反射鏡26を経てエキスパンダ27により発散光となった後、感光部材22に参照光28として投射される。また、他方の光も2枚の反射鏡29を経てエキスパンダ30により発散光となった後、放物面鏡31に導入される。放物面鏡31で反射された光は拡散体21を透過して拡散光となった後、感光部材22に物体光32として投射される。このようにして作製されたホログラム素子を用いた拡散型ホログラムスクリーンにより、直接網膜に到達しない光線を含めた光線を網膜に到達させることができ、高解像度、高画質高立体感を持った三次元立体画像を形成することができる。   In this manufacturing method, laser light 24 (for example, wavelength 532 nm) emitted from a laser oscillator 23 (for example, Nd: YAG laser) is split in two directions by a beam splitter 25. One light passes through two reflecting mirrors 26, becomes divergent light by an expander 27, and is then projected onto the photosensitive member 22 as reference light 28. The other light also passes through the two reflecting mirrors 29 and becomes divergent light by the expander 30 and is then introduced into the parabolic mirror 31. The light reflected by the parabolic mirror 31 passes through the diffuser 21 and becomes diffused light, and then is projected onto the photosensitive member 22 as object light 32. The diffusion hologram screen using the hologram element manufactured in this way allows light, including light that does not directly reach the retina, to reach the retina, and has high resolution, high image quality, and three-dimensionality. A stereoscopic image can be formed.

以上の説明においては、光線の光路制御機構として凸レンズアレイを用いているが、これに限定されるものではなく、ピンホールアレイを用いることもできる。また、拡散型体積ホログラムスクリーンの材料として、フォトポリマーや感光性ゼラチンを用いることができる。   In the above description, the convex lens array is used as the optical path control mechanism of the light beam. However, the present invention is not limited to this, and a pinhole array can also be used. Further, a photopolymer or photosensitive gelatin can be used as a material for the diffusion volume hologram screen.

本発明に係る立体像再生装置は、映像技術分野、アミューズメント分野、エンターテインメント分野、インターネット分野、情報分野、マルチメディア分野、コミュニケーション分野、広告・宣伝分野、医療分野、芸術分野、教育分野、設計支援分野、シミュレーション分野、バーチャルリアリティ、などで使われる三次元表示、立体像再生装置として利用することができる。   The stereoscopic image reproducing apparatus according to the present invention includes a video technology field, an amusement field, an entertainment field, the Internet field, an information field, a multimedia field, a communication field, an advertisement / advertisement field, a medical field, an art field, an education field, and a design support field. It can be used as a 3D display and 3D image reproduction device used in the simulation field, virtual reality, etc.

本発明の実施の形態に係る三次元画像再生装置の説明図Explanatory drawing of the three-dimensional image reproduction apparatus which concerns on embodiment of this invention インテグラルフォトグラフィ方式の説明図Illustration of the integral photography system 本発明の実施の形態に係る拡散型体積ホログラムスクリーンの効果の説明図Explanatory drawing of the effect of the diffusion type volume hologram screen which concerns on embodiment of this invention 本発明の実施の形態に係る拡散型体積ホログラムスクリーンの形成方法の説明図Explanatory drawing of the formation method of the diffusion type | mold volume hologram screen which concerns on embodiment of this invention

符号の説明Explanation of symbols

1 拡散型体積ホログラムスクリーン
2 水平垂直視差画像
3 表示素子
4 凸レンズ
5 凸レンズアレイ
6 結像点
7 観察者の眼
8 再生要素画像
9 表示素子
10 ハエの目状の凸レンズアレイ
11 凸レンズ
12 結像点
13 光線
14 観察者の瞳
15 立体感の有る三次元再生画像
16 眼に入射する光線
17 直接眼に入射しない光線
18 結像点
19a 散乱された光線群
19b 散乱された光線群
20 露光光学系
21 拡散体
22 感光部材
23 レーザー発振器
24 レーザー光
25 ビームスプリッタ
26 反射鏡
27 エキスパンダ
28 参照光
29 反射鏡
30 エキスパンダ
31 放物面鏡
32 物体光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diffusion type volume hologram screen 2 Horizontal / vertical parallax image 3 Display element 4 Convex lens 5 Convex lens array 6 Imaging point 7 Observer eye 8 Reproduction element image 9 Display element 10 Fly-shaped convex lens array 11 Convex lens 12 Imaging point 13 Ray 14 Observer's pupil 15 Three-dimensional reconstructed image with three-dimensional effect 16 Ray incident on the eye 17 Ray not directly incident on the eye 18 Imaging point 19a Scattered light group 19b Scattered light group 20 Exposure optical system 21 Diffusion Body 22 Photosensitive member 23 Laser oscillator 24 Laser beam 25 Beam splitter 26 Reflector 27 Expander 28 Reference beam 29 Reflector 30 Expander 31 Parabolic mirror 32 Object beam

Claims (9)

三次元画像情報の表示を二次元表示により行い、人間の網膜との間に光線の光路制御機構を有する三次元画像表示装置であって、三次元画像情報を含んだ光線の光路上の結像面近傍に複数の三次元画像を含んだ光線を二次元面に投影する手段として拡散型体積ホログラムスクリーンを設け、観察者の網膜に直接到達する光線の他に、前記拡散型体積ホログラムスクリーンによって散乱された光線を観察者の網膜に到達させることを特徴とする三次元画像再生装置。 A three-dimensional image display device that displays three-dimensional image information by two-dimensional display and has a light path control mechanism between the human retina and a light beam including the three-dimensional image information on the optical path. A diffusion volume hologram screen is provided as a means for projecting a light beam including a plurality of three-dimensional images in the vicinity of the surface onto a two-dimensional surface. In addition to the light beam that directly reaches the retina of the observer, the light is scattered by the diffusion volume hologram screen. A three-dimensional image reproduction device characterized in that the emitted light beam reaches the retina of an observer. 前記三次元画像情報の表示を200dpi以上の解像度を有する表示装置を用いて行うことを特徴とする請求項1に記載の三次元画像再生装置。 The three-dimensional image reproduction device according to claim 1, wherein the display of the three-dimensional image information is performed using a display device having a resolution of 200 dpi or more. 前記表示素子は液晶パネルであることを特徴とする請求項2に記載の三次元画像再生装置。 The three-dimensional image reproducing apparatus according to claim 2, wherein the display element is a liquid crystal panel. 前記表示素子はプラズマディスプレイパネルであることを特徴とする請求項2に記載の三次元画像再生装置。 The three-dimensional image reproducing apparatus according to claim 2, wherein the display element is a plasma display panel. 前記表示素子は有機ELパネルであることを特徴とする請求項2に記載の三次元画像再生装置。 The three-dimensional image reproducing apparatus according to claim 2, wherein the display element is an organic EL panel. 前記光線の光路制御機構として凸レンズアレイを用いたことを特徴とする請求項1に記載の三次元画像再生装置。 2. The three-dimensional image reproducing apparatus according to claim 1, wherein a convex lens array is used as an optical path control mechanism for the light beam. 前記光線の光路制御機構としてピンホールアレイを用いたことを特徴とする請求項1に記載の三次元画像再生装置。 2. The three-dimensional image reproducing apparatus according to claim 1, wherein a pinhole array is used as an optical path control mechanism for the light beam. 前記拡散型体積ホログラムスクリーンの材料がフォトポリマーであることを特徴とする請求項1に記載の三次元画像再生装置。 The three-dimensional image reproducing apparatus according to claim 1, wherein the material of the diffusion volume hologram screen is a photopolymer. 前記拡散型体積ホログラムスクリーンの材料が感光性ゼラチンであることを特徴とする請求項1に記載の三次元画像再生装置。 2. The three-dimensional image reproducing apparatus according to claim 1, wherein the material of the diffusion volume hologram screen is photosensitive gelatin.
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