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TW201326906A - 立體影像投影裝置、立體影像投影方法、及立體影像投影系統 - Google Patents

立體影像投影裝置、立體影像投影方法、及立體影像投影系統 Download PDF

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TW201326906A
TW201326906A TW101133559A TW101133559A TW201326906A TW 201326906 A TW201326906 A TW 201326906A TW 101133559 A TW101133559 A TW 101133559A TW 101133559 A TW101133559 A TW 101133559A TW 201326906 A TW201326906 A TW 201326906A
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TW
Taiwan
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image
light
optical system
image projection
image light
Prior art date
Application number
TW101133559A
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English (en)
Inventor
Hideyoshi Horimai
Mitsuteru Inoue
Pang Boey Lim
Original Assignee
Nat Univ Corp Toyohashi Univ T
Holymine Corp
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Publication date
Application filed by Nat Univ Corp Toyohashi Univ T, Holymine Corp filed Critical Nat Univ Corp Toyohashi Univ T
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Abstract

本發明旨在提供一種立體影像投影裝置、立體影像投影方法及立體影像投影系統，其中立體影像投影裝置1A包含：轉變光學系10A，包含板狀第1光學構件11，該第1光學構件具有影像光L入射之入射面11p及出射面11r，轉變影像光L之行進方向C1，俾出射面11r中影像光L之出射方向C1與出射面11r呈既定角度；旋轉驅動部20，以出射面11r上的既定點為旋轉中心，沿出射面11r旋轉驅動轉變光學系10A；及影像投影部30A，沿包含旋轉中心之旋轉軸RA直立設置，將自轉變光學系10A出射之影像光L之行進方向C1轉變為沿與旋轉軸RA相交之面之第1方向，並使自轉變光學系10A出射之影像光L沿順著旋轉軸RA之第2方向擴散。

Description

立體影像投影裝置、立體影像投影方法、及立體影像投影系統
本發明係關於使立體影像投影之立體影像投影裝置、立體影像投影方法及立體影像投影系統。
自以往，為顯示真實度高之影像，已研發出將物體三維影像顯示於空間之影像顯示系統。作為如此之系統例，專利文獻1中記載有記錄全像圖時預先決定之方向投影影像之立體影像投影裝置。此立體影像投影裝置對應觀察者位置之變化顯示再現性高之立體影像。
【先前技術文献】 【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2009-222787號公報
然而，專利文獻1記載之立體影像投影裝置於旋轉朝既定方向出射之影像光而形成之空間區域顯示立體影像。因此，傾向於顯示立體影像之區 域被限定。
在此，鑒於以上情事，本發明之目的在於提供一種立體影像投影裝置、立體影像投影方法及立體影像投影系統，可輕易擴張立體影像可目視確認之區域。
本發明之一側面之立體影像投影裝置包含：轉變光學系，包含板狀之第1光學構件，該第1光學構件具有影像光入射之入射面及在該入射面相反側之出射面，轉變該影像光之行進方向，俾於該出射面該影像光之出射方向與該出射面呈既定角度；旋轉驅動部，以該出射面上的既定點為旋轉中心，沿該出射面旋轉驅動該轉變光學系；及影像投影部，沿包含該旋轉中心之旋轉軸直立設置，將自該轉變光學系出射之該影像光之行進方向轉變為沿與該旋轉軸相交之面之第1方向，並使自該轉變光學系出射之該影像光順著沿該旋轉軸之第2方向擴散。
且本發明之另一側面之立體影像投影方法使影像光自藉由旋轉驅動部旋轉驅動之轉變光學系朝影像投影部投影以獲得立體影像，其特徵在於包含：分割程序，將使相對於物體之視點在相互不同位置變化而獲得之各複數原影像分別沿該原影像之一方向分割以形成分割影像；選擇程序，根據該轉變光學系之旋轉角度，及投影於該影像投影部之該影像光在該影像投影部之位置自複數該分割影像中選擇該分割影像；結合程序，組合經選擇之該分割影像以製作用來產生該影像光之投影影像；及投影程序，產生反映該投影影像之該影像光，藉由該轉變光學系將其投影於該影像投影部；且該投影程序中，自以脈衝狀連續出射該影像光之影像光出射部朝該轉變光學系出射該 影像光，藉由包含具有該影像光入射之入射面及在該入射面相反側之出射面之板狀光學構件，為使該出射面中該影像光之出射方向與該出射面呈既定角度，轉變該影像光之行進方向之轉變光學系轉變該影像光之行進方向，以該出射面上的既定點為旋轉中心，沿該出射面旋轉驅動該轉變光學系，朝沿包含該旋轉中心之旋轉軸直立設置，將自該轉變光學系出射之該影像光之行進方向轉變為順著與該旋轉軸相交之面之第1方向，並使自該轉變光學系出射之該影像光沿順著該旋轉軸之第2方向擴散之影像投影部出射該影像光。
且本發明之又一側面之立體影像投影系統包含：影像製作部，使用令相對於物體之視點在相互不同位置變化而獲得之複數原影像製作投影影像；影像光出射部，以脈衝狀連續出射反映該投影影像之影像光；轉變光學系，包含具有該影像光入射之入射面及在該入射面相反側之出射面之板狀光學構件，轉變該影像光之行進方向，俾該出射面中該影像光之出射方向與該出射面呈既定角度；旋轉驅動部，以該出射面上的既定點為旋轉中心，沿該出射面旋轉驅動該轉變光學系；及影像投影部，沿包含該旋轉中心之旋轉軸直立設置，將自該轉變光學系出射之該影像光之行進方向轉變為順著與該旋轉軸相交之面之第1方向，並使自該轉變光學系出射之該影像光沿順著該旋轉軸之第2方向擴散；且該投影影像由沿該原影像之一方向分割該原影像之複數分割影像構成，根據該轉變光學系之旋轉角度，及投影於該影像投影部之該影像光在該影像投影部之位置選擇該分割影像。
依此立體影像投影裝置、立體影像投影方法及立體影像投影系統，轉變光學系轉變影像光之行進方向。此轉變光學系以既定點為旋轉中心旋 轉。因此，影像光伴隨著轉變光學系旋轉，繞著旋轉軸掃描並同時投影於影像投影部。又，影像投影部將投影之影像光之行進方向轉變為第1方向。此第1方向對應影像投影部上的位置與朝該位置之入射角度。因此，若影像光在影像投影部上掃描並同時投影，即可對應影像投影部上的位置及朝該位置之入射角度，朝相互不同方向投影影像光。因此，可投影對應觀察者視點之影像，故可顯示立體影像。如此，藉由使用轉變光學系與影像投影部，可在遠離轉變光學系之寬闊區域產生立體影像。且影像投影部使投影之影像光沿一方向擴散。藉此，可沿一方向擴張立體影像可目視確認之區域。因此，可輕易擴張立體影像可目視確認之區域。
影像投影部亦可包含繞射光柵。依此影像投影部，僅將自特定方向入射之影像光朝第1方向轉變方向。因此，即使光自影像光入射方向以外之方向朝影像投影部入射，亦不轉變方向為朝第1方向前進之光。因此，可抑制干擾光對影像投影部反射眩光導致立體影像之目視確認性降低。
影像投影部亦可係包含繞射光柵之反射型全像圖。依此影像投影部，可抑制干擾光對影像投影部反射眩光導致立體影像之目視確認性降低。
該影像投影部亦可係包含繞射光柵之透射型全像圖。依此影像投影部，可抑制干擾光對影像投影部反射眩光導致立體影像之目視確認性降低。且依此影像投影部，可顯示立體影像俾與實際存在之物體重疊。
影像投影部亦可包含朝第1方向反射影像光之反射板，與使影像光沿第2方向擴散之擴散板，並堆疊反射板與擴散板。依此構成，可輕易形成影像投影部。
擴散板亦可係包含複數柱狀透鏡之凸鏡狀透鏡。依此構成，可使影像光沿一方向擴散。
亦可於擴散板透鏡面設置反射板。依此構成，可一體化擴散板與反射 板之功能。
轉變光學系亦可更包含第2光學構件，該第2光學構件轉換該影像光為平行光並朝該第1光學構件之該入射面出射經轉換為該平行光之該影像光。
轉變光學系亦可更包含第3光學構件，該第3光學構件朝該影像投影部出射沿第3方向收斂之該影像光，該第3方向係順著與該旋轉軸正交之面且與該第1光學構件之該出射面中之該出射方向正交之方向。
依此轉變光學系，可縮小影像光中央附近之光與影像光端部附近之光之間，自轉變光學系至影像投影部之距離差。因此，可抑制起因於自轉變光學系至影像投影部之距離差之立體影像變形之發生。且轉變光學系亦可係分別組合第1~第3光學構件功能之透射型全像圖。且轉變光學系亦可係分別組合第1~第3光學構件功能之反射型全像圖。
影像投影部亦可呈沿垂直於旋轉軸之方向彎曲之形狀。依如此之構成，可放大影像光投影之範圍。藉此，可朝與影像光擴散之方向正交之方向，亦即進深方向投影影像光。因此，可更擴張立體影像可目視確認之區域。
依本發明之立體影像投影裝置、立體影像投影方法及立體影像投影系統，可輕易擴張立體影像可目視確認之區域。
A1~A4‧‧‧角度
AL、AP‧‧‧光軸
C1‧‧‧出射方向(行進方向)
C3a、C3b、C3‧‧‧第1方向
C4、D1~D3‧‧‧方向
C5‧‧‧出射方向
C6‧‧‧第3方向
Da~Dc‧‧‧箭頭
Dd~De‧‧‧反射方向
Dp、Dr‧‧‧方向
E1、E2‧‧‧範圍
L1~L3‧‧‧影像光之一部分
L‧‧‧影像光
M1、M2、M4、M5‧‧‧端點
M3、M6‧‧‧中點
OL‧‧‧物體光
P1‧‧‧假想面
Pa~Pc‧‧‧位置
Pa、Pd、Pe‧‧‧點
R1、R2‧‧‧距離差
RA‧‧‧旋轉軸
RL‧‧‧參照光
S1‧‧‧分割程序
S2‧‧‧選擇程序
S3、S5‧‧‧結合程序
S4、S7‧‧‧投影程序
V‧‧‧觀察者
φ1‧‧‧入射角度
φ2‧‧‧反射角度
1、1A~1C‧‧‧立體影像投影裝置
2‧‧‧影像製作部
3‧‧‧影像光出射部
3a‧‧‧控制部
3b‧‧‧投影機
4‧‧‧反射鏡
10A、10B‧‧‧轉變光學系
11‧‧‧第1光學構件
11p‧‧‧入射面
11r‧‧‧出射面
11a‧‧‧旋轉基準用構件
12‧‧‧第2光學構件
13‧‧‧第3光學構件
20‧‧‧旋轉驅動部
21‧‧‧控制台
22‧‧‧伺服放大器
23‧‧‧旋轉驅動機構
24‧‧‧編碼器
30、30A~30D‧‧‧影像投影部
31‧‧‧基部
31p‧‧‧表面
31r‧‧‧背面
32、32b‧‧‧反射板
33‧‧‧擴散板(凸鏡狀透鏡)
33a‧‧‧柱狀透鏡
33p‧‧‧透鏡面
33r‧‧‧非透鏡面
35‧‧‧立體影像
36、38‧‧‧光學片
36a、38a‧‧‧感光性片
37‧‧‧透鏡片
41‧‧‧物體
42a~42c、43a~43c、44a~44c‧‧‧分割影像
42~44‧‧‧原影像
90‧‧‧立體影像投影裝置
91‧‧‧影像光出射部
92‧‧‧轉變光學系
92a‧‧‧第1光學部
92b‧‧‧第2光學部
92c‧‧‧擴散板
92p‧‧‧擴散板之表面
93‧‧‧旋轉驅動部
94‧‧‧空間區域
95‧‧‧立體影像
100A~100C‧‧‧立體影像投影系統
圖1係用來說明包含第1實施形態之立體影像投影裝置之立體影像投影系統構成之方塊圖。
圖2係用來說明圖1立體影像投影系統構成之構成圖。
圖3係用來說明圖1影像投影部之圖。
圖4係用來說明圖1影像投影部之圖。
圖5係用來說明第1實施形態立體影像投影方法主要程序之流程圖。
圖6(a)(b)係用來說明第1實施形態立體影像投影方法一程序之圖。
圖7係用來說明第1實施形態立體影像投影方法一程序之圖。
圖8(a)~(c)係用來說明第1實施形態立體影像投影裝置效果之圖。
圖9係用來說明第1實施形態立體影像投影裝置效果之圖。
圖10係用來說明第1實施形態立體影像投影裝置效果之圖。
圖11係用來說明包含第2實施形態立體影像投影裝置之立體影像投影系統構成之方塊圖。
圖12係用來說明圖11影像投影部之圖。
圖13係用來說明圖11立體影像投影裝置動作之圖。
圖14係用來說明製造圖12影像投影部之方法之圖。
圖15係用來說明第3實施形態立體影像投影裝置動作之圖。
圖16係用來說明製造第3實施形態影像投影部之方法之圖。
圖17係用來說明包含第4實施形態立體影像投影裝置之立體影像投影系統構成之方塊圖。
圖18係用來說明圖17立體影像投影裝置動作之圖。
圖19(a)(b)係用來說明圖17立體影像投影裝置效果之圖。
圖20係用來說明第1實施形態影像投影部變形例之圖。
圖21係用來說明比較例立體影像投影裝置之圖。
以下，參照附圖並同時詳細說明依本發明之立體影像投影裝置、立體影像投影方法及立體影像投影系統之實施形態。又，圖式說明中對同一要素賦予同一符號，省略重複之說明。
第1實施形態
圖1及圖2係用來說明包含第1實施形態立體影像投影裝置1A之立體 影像投影系統100A構成之圖。圖1係用來說明立體影像投影系統100A構成之方塊圖。圖2係用來說明立體影像投影系統100A構成之圖。如圖1及圖2所示，立體影像投影系統100A包含立體影像投影裝置1A、影像製作部2及影像光出射部3。
影像製作部2製作投影影像。所謂投影影像係由影像光出射部3投影之影像。所謂影像光係由影像光出射部3照射，反映投影影像之光。投影影像製作程序後述。配置影像製作部2之位置不特別限定，但第1實施形態中係配置於立體影像投影裝置1A下側。影像製作部2中使用包含例如資料記錄裝置、作業用記憶體及CPU等之電腦。
影像光出射部3產生影像光L，朝立體影像投影裝置1A出射。此影像光L根據由影像製作部2製作之投影影像產生。影像光出射部3配置於立體影像投影裝置1A下側。影像光出射部3亦可配置於立體影像投影裝置1A上側。影像光出射部3包含控制部3a及投影機3b。
自立體影像投影裝置1A對控制部3a逐次輸入顯示後述旋轉角度之位置資料。控制部3a根據此位置資料朝投影機3b輸出投影影像。
投影機3b根據投影影像產生影像光L，朝立體影像投影裝置1A出射。投影機3b中使用可將反映投影影像之影像光L以脈衝狀連續出射之元件。例如可使用內建有德州儀器公司製數位微鏡裝置(DMD)之投影機。以立體影像裝置1產生立體影像時，每當例如後述轉變光學系10A恰旋轉0.7度即投影影像光L。產生立體動態影像時，於1秒期間內投影30格影像光L。因此，投影機3b至少於1秒期間內可投影15000格影像光L。
立體影像投影系統100A包含光軸調整用反射鏡4。反射鏡4將自影像光出射部3出射之影像光L朝立體影像投影裝置1A導光。反射鏡4配置於投影機3b之光軸AP及立體影像投影裝置1A之光軸AL交叉之位置(參照圖2)。立體影像投影系統100A雖包含反射鏡4，但立體影像投影系統100A 亦可不包含反射鏡4。例如，不包含反射鏡4之立體影像投影系統中，亦可配置影像光出射部3，俾投影機3b之光軸AP重疊於立體影像投影裝置1A之光軸AL。
立體影像投影裝置1A包含轉變光學系10A、旋轉驅動部20及影像投影部30A。
轉變光學系10A轉變自投影機3b出射之影像光L之行進方向。轉變光學系10A可藉由旋轉驅動部20旋轉，藉此使行進方向經轉變之影像光L朝旋轉方向偏移，使影像光L朝影像投影部30A出射。轉變光學系10A包含第1光學構件11及第2光學構件12。第1光學構件11及第2光學構件12自影像光出射部3側起依第2光學構件12、第1光學構件11之|順序配置。
第1光學構件11係轉變影像光L行進方向之偏折光學板。第1光學構件11呈影像光L可透射之圓板狀形狀。第1光學構件11包含入射面11p及出射面11r。入射面11p係影像光L入射之一面。出射面11r在入射面11p之相反側，係影像光L出射之一面。第1光學構件11轉變影像光L之行進方向，俾於出射面11r影像光L之出射方向C1與出射面11r呈既定角度A1。既定角度根據影像投影部30A之形狀、大小或是影像投影部30A與轉變光學系10A之位置關係設定。第1實施形態中，既定角度A1為68度。
第1實施形態中，第1光學構件11係例如可將入射光之行進方向轉變為既定方向之線性稜鏡板。線性稜鏡板係將稜鏡並設在平面上之板狀光學構件。設定線性稜鏡板，俾稜鏡與稜鏡之間之間距在1mm以下。第1實施形態線性稜鏡板之間距為0.3mm。
第1光學構件11可由可將影像光L之行進方向恰轉變既定角度之1個線性稜鏡板構成，亦可組合複數線性稜鏡板構成。第1實施形態之第1光學構件11由可將影像光L之行進方向恰轉變22度之1片線性稜鏡板構成。
第1光學構件11以第1光學構件11之中心為旋轉中心，藉由旋轉驅動部20旋轉驅動。藉此，影像光L之出射方向C1沿旋轉方向偏移。
第1光學構件11包含旋轉基準用構件11a。旋轉基準用構件11a係用來取得第1光學構件11旋轉角度之基準。旋轉基準用構件11a係以等間隔方式配置於例如圓板狀第1光學構件11之外周緣之凸部。
第2光學構件12將影像光L轉換為平行光。第2光學構件12配置於沿立體影像投影裝置1A入射影像光之光軸AL較第1光學構件11更朝影像光出射部3側。亦即，影像光L通過第2光學構件12後，朝第1光學構件11入射。第1實施形態中，第2光學構件12係可將自焦點出射之光轉換為平行光之菲涅爾透鏡。菲涅爾透鏡係將一般透鏡分割為平行區域之透鏡。菲涅爾透鏡包含在平行直線上形成之複數透鏡，故將自焦點出射之影像光L轉換為平行光。第1實施形態之菲涅爾透鏡中，例如外徑為300mm，焦點距離為600mm。於第2光學構件12使用菲涅爾透鏡，藉此可減少第2光學構件12之厚度。
旋轉驅動部20朝一方向旋轉驅動轉變光學系10A。旋轉驅動部20以出射面11r上的中心為旋轉軸RA使轉變光學系10A沿出射面11r旋轉。旋轉驅動部20包含控制台21、伺服放大器22、旋轉驅動機構23及編碼器24。
控制台21對伺服放大器22輸出驅動信號。且控制台21根據自後述編碼器24輸出之數值計算第1光學構件11之旋轉角度，對影像光出射部3之控制部3a輸出顯示該旋轉角度之位置資料。伺服放大器22根據自控制台21輸出之驅動信號以所希望之角速度旋轉驅動旋轉驅動機構23。旋轉驅動機構23藉由來自外部之電力之供給以所希望之角速度旋轉轉變光學系10A。如此之旋轉驅動機構23可藉由電氣馬達及皮帶傳動、齒輪等實現。編碼器24取得根據第1光學構件11旋轉基準用構件11a之數值，對控制台21輸出。
圖3及圖4係用來說明影像投影部30A構成之圖。影像投影部30A朝既定方向反射影像光L，並朝一方向(第2方向)使影像光L擴散。在此，所謂第1實施形態中之一方向係沿旋轉軸RA之方向。影像投影部30A沿包含旋轉中心之旋轉軸RA直立設置，呈朝垂直於旋轉軸RA之方向彎曲之形狀。影像投影部30A中，在基部31上堆疊有反射板32及擴散板33。參照圖4即知，在基部31上形成反射板32，在反射板32上形成擴散板33。
基部31包含影像光L投影之表面31p、在表面31p相反側之背面31r。基部31中，例如係光學上透明之構件之PMMA(丙烯酸)或PC(聚碳酸脂)可使用玻璃。若自旋轉軸RA之方向觀察基部31即知其呈既定曲線狀形狀。既定曲線係例如作為圓錐曲線之圓、橢圓、拋物線或雙曲線。第1實施形態中基部31之形狀係將直徑600mm之圓筒之一部分切開之形狀。基部31形成既定曲線朝旋轉軸RA方向延伸，朝垂直於旋轉軸RA之方向彎曲之形狀。
反射板32反射朝影像投影部30A入射之影像光L。此反射板32中，可使用例如係合成樹脂製反射材之丙烯酸反射鏡。
擴散板33使影像光L順著沿旋轉驅動部20旋轉軸RA之方向(第2方向)擴散。在反射板32上配置擴散板33。此擴散板33係包含例如複數柱狀透鏡(cylindrical lens)33a之凸鏡狀透鏡(lenticular lens)。凸鏡狀透鏡包含柱狀透鏡33a之曲面露出之透鏡面33p及在透鏡面33p相反側之非透鏡面33r。
柱狀透鏡33a延伸之方向與旋轉軸RA之方向交叉。且凸鏡狀透鏡中配置有例如每1吋160根柱狀透鏡33a(LPI=160)。使用例如光學黏接用雙面膠帶在基部31反射板32上張貼凸鏡狀透鏡。第1實施形態中，張貼成非透鏡面33r與反射板32對向。為張貼凸鏡狀透鏡，作為例如雙面膠帶，可使用日東電工公司製光學用透明黏著片LUCIACS(註冊商標)CS9621T或是LUCIACS(註冊商標)CS9622T。
其次，說明關於立體影像投影方法。圖5係顯示第1實施形態立體影像投影方法主要程序之流程圖。第1實施形態之立體影像拍攝方法包含分割程序S1、選擇程序S2、結合程序S3及投影程序S4。
首先，準備原影像。圖6(a)係用來說明準備原影像之程序之圖。原影像係使針對物體之視點在相互不同之位置變化而得之影像。圖6(a)中作為一例，顯示正視物體41，在往右旋轉方向60度、往左旋轉方向60度之範圍內，於每60度即拍攝之，藉此獲得原影像42~44之例。將所拍攝之原影像42~44輸入影像製作部2。又，原影像亦可係以例如實際存在之物體41為投影對象，藉由數相位機等拍攝物體41而得之影像。且亦可係藉由電腦繪圖產生投影對象之影像。且亦可係將藉由攝影機等拍攝之影像朝影像製作部2即時輸入者。
其次，實施分割原影像42~44之程序(S1：分割程序)。圖6(b)係用來說明分割原影像之程序之圖。此程序S1中，將輸入影像製作部2之各原影像42~44分別沿原影像42~44之一方向分割，產生分割影像。所謂本實施形態一方向係原影像之縱方向。分割數根據例如影像投影部30A之形狀或是大小設定。圖6(b)中原影像雖分割為3個，但實際分割數亦可在3個以上，例如分割數亦可在16以上。此分割數無特別上限。
接著，自分割影像選擇既定影像(S3：選擇程序)。既定影像根據轉變光學系10A之旋轉角度，與投影於影像投影部30A之影像光L之位置選擇。
更詳細說明關於選擇程序S3。自第1光學構件11投影於影像投影部30A之影像光L由影像投影部30A之反射板32反射。此時，反射板32具有沿基部31形狀之曲面，故影像光L於每一投影在影像投影部30A之位置Pa~Pc朝不同方向反射。另一方面，因轉變光學系10A旋轉影像光L之位置移動。因此移動相對於反射板32之入射角度分別於位置Pa~Pc變化。因此，影像光L對應每一轉變光學系10A之旋轉角度朝不同方向反射。又， 作為產生朝不同方向反射之各影像光L之影像，選擇由自各方向觀察到的原影像所形成之影像。
例如參照圖7即知，自轉變光學系10A出射之影像光L之一部分L1以對應針對影像投影部30A之入射角度φ1之反射角度φ2朝方向D1反射。因此，影像光L之一部分L1需反映自方向D1觀察物體41之投影影像。因此，選擇分割原影像42之分割影像42a~42c中任一者。
且自轉變光學系10A出射之影像光L之一部分L2朝方向D2反射。因此，影像光L一部分L2需反映自方向D2觀察物體41之投影影像。因此，選擇分割原影像43之分割影像43a~43c中任一者。
又，自轉變光學系10A出射之影像光L另一部分L3朝方向D3反射。因此，影像光L之一部分L3需反映自方向D3觀察物體41之投影影像。因此，選擇分割原影像43之分割影像44a~44c中任一者。
接著，結合選擇之分割影像(S5：結合程序)。此程序S5中，結合選擇之分割影像而形成1個結合投影影像。
又，將結合投影影像輸入影像光出射部3，將反映結合投影影像之影像光L投影於影像投影部30A(S7：投影程序)。投影程序S4中，將影像光L經由轉變光學系10A投影於影像投影部30A。藉由以上程序投影立體影像。
已說明關於藉由分割程序S1、選擇程序S2及結合程序S3產生投影於影像投影部30A之結合投影影像之程序。近年來，影像處理裝置(影像處理板)性能相當高，故亦可使此等程序S1、S2、S3運算法則化，以軟體(運算法則)自動處理而產生結合投影影像。
說明關於比較例之立體影像投影裝置之問題點。圖21係用來說明比較例之立體影像投影裝置90效果之圖。立體影像投影裝置90包含影像光出 射部91、轉變光學系92及旋轉驅動部93。轉變光學系92包含第1光學部92a、第2光學部92b及擴散板92c。第1光學部92a將影像光L轉換為平行光。第2光學部92b轉變轉換為平行光之影像光L之行進方向。擴散板92c使行進方向經轉變之影像光L朝既定方向擴散。亦即，立體影像投影裝置90在未包含影像投影部30A之點，及轉變光學系92包含擴散板92c之點，與第1實施形態之立體影像投影裝置1A相異。
立體影像投影裝置90經由轉變光學系92將自影像光出射部91出射之影像光L加以投影。如此，影像光L之行進方向轉變，且以方向經轉變之狀態旋轉。因此，於三角錐形狀之空間區域94投影立體影像95。依如此之立體影像投影裝置90，投影立體影像95之區域被限制於空間區域94。空間區域94形成於擴散板92c之表面92p附近，故難以實現立體影像95在空中漂浮般之投影。
另一方面，依第1實施形態之立體影像投影裝置1A，轉變光學系10A將影像光L之行進方向轉變為既定方向，故伴隨著轉變光學系10A旋轉影像光L繞著旋轉軸RA掃描並同時投影於影像投影部30A。此影像投影部30A具有反射板32，故經投影之影像光L以對應入射角之反射角被反射。此轉變光學系10A由旋轉驅動部20旋轉驅動，故影像投影部30A中影像光L之被投影位置朝旋轉方向移動。如此，藉由使用轉變光學系10A與影像投影部30A，可於遠離轉變光學系10A之寬闊區域產生立體影像35。
在此參照圖8。圖8係用來說明立體影像投影裝置1A效果之圖。圖8(a)顯示在既定旋轉角度下一部分影像光L之行進方向。影像光L於影像投影部30A之既定點Pa，以對應入射角之反射角被反射，朝箭頭Da方向前進。接著，圖8(b)顯示自圖8(a)之狀態轉變光學系10A恰旋轉一定角度時一部分影像光L之行進方向。此時，於點Pa被反射之影像光L以對應入射角之反射角被反射，朝箭頭Db方向前進。且圖8(c)顯示自圖8(b)之狀態轉變光學系10A恰旋轉一定角度時一部分影像光L之行進方向。此時，於點Pa被反射之影像光L以對應入射角之反射角被反射，朝箭頭Dc方向前進。如 此，被投影位置一旦移動影像光L即自影像投影部30A朝相互不同方向被反射。因此，可顯示立體影像。
圖9係用來說明立體影像投影裝置1A效果之圖。立體影像投影裝置1A中，影像投影部30A之擴散板33使被投影之影像光L朝一方向擴散。配置第1實施形態之擴散板33，俾柱狀透鏡33a延伸之方向Dr與旋轉軸RA交叉。藉此，由影像投影部30A反射之影像光L順著沿旋轉軸RA之方向Dp擴散，故可使立體影像35可目視確認之垂直方向之區域朝沿旋轉軸RA之方向擴張。因此，可輕易擴張立體影像35可目視確認之垂直方向之區域。
顯示立體影像35之區域形成於由影像投影部30A包圍之區域。自轉變光學系10A恰脫離既定距離配置影像投影部30A，故可在自轉變光學系10A沿旋轉軸RA之方向脫離之位置顯示立體影像35。因此，可實現立體影像35在空中漂浮般之投影。
圖10係用來自另一觀點說明立體影像投影裝置1A效果之圖。立體影像投影裝置1A之影像投影部30A呈沿垂直於旋轉軸RA之方向彎曲之形狀。因此，自影像投影部30A反射之影像光L投影於由影像投影部30A包圍之區域。更詳細而言，自影像投影部30A反射之影像光L投影於由影像投影部30A、包含來自點Pd之影像光L之反射方向Dd之面，及包含來自點Pe之影像光L之反射方向De之面所包圍之區域。因此，可將立體影像可目視確認之區域朝所謂進深方向擴張。因此，可更擴張立體影像可目視確認之區域。
點Pd係自旋轉軸RA方向觀察影像投影部30A時影像投影部30A之一端。自點Pd朝相互不同方向反射影像光L。此經反射之影像光L中，具有自影像投影部30A脫離之方向成分之方向係反射方向Dd。且點Pe係自旋轉軸RA方向觀察影像投影部30A時影像投影部30A之另一端。自點Pe反射之影像光L中，具有自影像投影部30A脫離之方向成分之方向係反射 方向De。
且依包含立體影像投影裝置1A之立體影像投影系統100A，轉變光學系10A中使影像光L之行進方向轉變為既定方向，故伴隨著轉變光學系10A旋轉影像光L繞著旋轉軸RA掃描並同時投影於影像投影部30A。此影像投影部30A具有反射板32，故所投影之影像光L以對應入射角之反射角被反射。此轉變光學系10A由旋轉驅動部20旋轉驅動，故影像投影部30A中影像光L之被投影位置朝旋轉方向移動。該被投影位置一旦移動，相對於影像投影部30A影像光L之入射角即變化，伴隨著入射角之變化反射角亦變化。又，投影之影像光L反映根據轉變光學系10A之旋轉角度，及因旋轉角度投影於影像投影部30A之影像光L在影像投影部30A之位置所選擇之選擇影像所構成之投影影像。因此，朝相互不同方向投影對應該方向之影像光L，故即使觀察者之位置變化亦可顯示再現性高之立體影像。如此，藉由使用轉變光學系10A與影像投影部30A，可於遠離轉變光學系10A之寬闊區域產生立體影像35。又，影像投影部30A之擴散板33使投影之影像光L朝一方向擴散。藉此，由影像投影部30A反射之影像光L朝一方向擴散，故可使顯示立體影像35之區域朝一方向擴張。因此，可輕易擴張顯示立體影像35之區域。
第2實施形態
其次，說明包含第2實施形態立體影像投影裝置1B之立體影像投影系統100B。如圖11所示，第2實施形態之立體影像投影裝置1B在不包含反射板32及擴散板33，代之以影像投影部30B包含形成繞射光柵之光學片36之點上，與第1實施形態之立體影像投影裝置1A相異。第2實施形態之立體影像投影裝置1B之其他構成與第1實施形態之立體影像投影裝置1A相同。以下，詳細說明關於影像投影部30B。
如圖12所示，影像投影部30B包含基部31及光學片36。形成繞射光柵之光學片36張貼於基部31表面31p。在此，光學片36可使用例如全像圖。全像圖係使用全像照相技術記錄光資訊之媒體。一旦對此全像圖照射 光，即藉由構成全像圖之繞射光柵產生光之繞射，產生再現係記錄於全像圖之光資訊之光強度與相位之光。
如圖13所示，光學片36中，可使用反射型全像圖(李卜曼型全像圖，reflection hologram)。此光學片36中，以與自轉變光學系10A出射之影像光L朝相同方向前進之光為參照光RL，記錄物體光OL之資訊。記錄於光學片36之物體光OL係自影像投影部30B背面31r入射之光。亦即，作為物體光OL，記錄有朝沿相對於旋轉軸RA正交之面之第1方向C3a前進，並朝沿旋轉軸RA之方向C4(第2方向)擴散之光。因此，若自與參照光RL相同方向使光朝此光學片36入射，即可再現與物體光OL具有相同資訊之光。亦即，若自與參照光RL相同方向使光朝此光學片36入射，即可再現朝相對於旋轉軸RA正交之面內第1方向C3前進，並朝沿旋轉軸RA之方向C4擴散之光。此時，設定自轉變光學系10A出射之影像光L之出射方向C5，與因影像投影部30B轉變方向之影像光L之行進方向C3a之間之角度A3在90°以下。
其次，說明係反射型全像圖之光學片36之製造方法。如圖14所示，準備記錄全像圖之感光性片36a，貼在基部31表面31p。其次，於基部31背面31r配置具有凸鏡狀透鏡之透鏡片37。又，自基部31背面31r側照射物體光OL，並自基部31表面31p側照射參照光RL。物體光OL係垂直於基部31背面31r而入射之平行光。參照光RL係相對於基部31表面31p呈既定角度入射之平行光。又，既定角度作為一例自31p表面起算為22度。此等物體光OL與參照光RL一旦朝感光性片36a入射，對應物體光OL與參照光RL導致之干涉條紋之繞射光柵即由感光性片36a記錄。藉由以上順序，可製造係反射型全像圖之光學片36。且由立體影像投影裝置1B顯示彩色立體影像時，藉由分別以紅、綠、藍雷射光多重曝光參照光RL及物體光OL製造光學片36。
又，光學片36之製造方法不由上述方法限定。例如，亦可使用由本案發明人發明之全像圖製作裝置(特開平11-249536號公報)所記載之裝置製造 光學片36。且光學片36亦可在曝光製作後張貼於基部31。
其次，說明關於使用第2實施形態之立體影像投影裝置1B之立體影像投影方法。影像投影裝置1B中，僅影像投影部30B包含係反射型全像圖之光學片36之點與影像投影裝置1A相異。因此，使用立體影像投影裝置1B之立體影像投影方法內，可使用第1實施形態中詳細說明之立體影像投影方法。
依第2實施形態之立體影像投影裝置1B，轉變光學系10A將影像光L之行進方向轉變為既定方向，故伴隨著轉變光學系10A旋轉影像光L繞著旋轉軸RA掃描並同時投影於影像投影部30B。此影像投影部30B包含係反射型全像圖之光學片36。因此，投影之影像光L被轉變為與記錄於光學片36之物體光OL之行進方向相同之方向C3a，並朝沿旋轉軸RA之方向C4擴散。此轉變光學系10A由旋轉驅動部20旋轉驅動，故影像投影部30B中影像光L之被投影位置朝旋轉方向移動。此第1方向C3a對應影像投影部30B上之位置與影像光L朝該位置之入射角度。因此，影像光L若在影像投影部30B上掃描並同時投影，影像光L即會對應影像投影部30B上之位置及對該位置之入射角度，朝相互不同方向投影。因此，可投影對應觀察者V之視點之影像，故可顯示立體影像35。且可藉由使用轉變光學系10A與影像投影部30B，於遠離轉變光學系10A之寬闊區域產生立體影像35。
依第2實施形態之立體影像投影裝置1B，影像投影部30B包含係反射型全像圖之光學片36。依此光學片36，光自與參照光RL相同方向入射時，可再現與物體光OL具有相同資訊之光。亦即，僅對應自轉變光學系10A出射之影像光L，將此影像光L轉變為沿第1方向C3a前進，並朝沿旋轉軸RA之方向C4擴散之光。因此，即使光自影像光L入射方向以外之方向朝影像投影部30B入射，亦不會轉變為朝第1方向C3a前進，並朝方向C4擴散之光。因此，可抑制干擾光對影像投影部30B反射眩光導致立體影像35之目視確認性降低。
且若選定黑色構件為基部31，或使背面31r或是表面31p為黑色，即可提升背景對比故可更提高立體影像35之目視確認性。
依第2實施形態之立體影像投影裝置1B，影像投影部30B不包含擴散板33。因此，可抑制因擴散板33繞射而發生之色分散的產生，故可抑制立體影像35顏色不均之發生。
且依第2實施形態之立體影像投影裝置1B，影像投影部30B不包含擴散板33，且僅影像光L來自入射方向之光轉變為朝方向C4擴散之光，故可製作透明的影像投影部30B。藉此觀察者V可觀察顯示於影像投影部30B前或內側空間之3維立體影像，並亦可透射觀察在影像投影部30B相反側之物體或景色。
第3實施形態
其次，說明第3實施形態之立體影像投影裝置。第3實施形態之立體影像投影裝置在不包含反射板32及擴散板33，代之以影像投影部30C包含形成繞射光柵之光學片38之特點上與第1實施形態之立體影像投影裝置1A相異。且第3實施形態之立體影像投影裝置在不包含係反射型全像圖之光學片36，代之以包含係透射型全像圖(transmission hologram)之光學片38之特點上與第2實施形態之立體影像投影裝置1B相異。第3實施形態之立體影像投影裝置其他構成與第1及第2實施形態之立體影像投影裝置1A、1B相同。以下，詳細說明關於包含光學片38之影像投影部30C。
如圖15所示，影像投影部30C包含基部31及光學片38。基部31中，可使用係光學上透明之構件之PMMA或PC或玻璃。形成繞射光柵之光學片38張貼於基部31表面31p。在此，光學片38中使用透射型全像圖。此光學片38中，以朝與自轉變光學系10A出射之影像光L相同方向前進之光為參照光RL，記錄物體光OL之資訊。作為記錄於光學片38之物體光OL，記錄自基部31表面31p側入射，且朝沿與旋轉軸RA正交之面之第1方向C3b前進，並朝沿旋轉軸RA之方向C4擴散之光(參照圖16)。因此，一旦 自與參照光RL相同方向使光朝此光學片38入射，即可再現與物體光OL具有相同資訊之光。亦即，一旦自與參照光RL相同方向使影像光L朝此光學片38入射，即可再現沿第1方向C3b前進，並沿方向C4擴散之影像光L。此時，設定自轉變光學系10A出射之影像光L之出射方向C5，與因影像投影部30C方向經轉變之影像光L之行進方向C3b之間之角度A4在90°以上。
其次，說明係透射型全像圖之光學片38之製造方法。如圖16所示，準備記錄透射型全像圖之感光性片38a，張貼於基部31表面31p。其次，於基部31表面31p側配置具有凸鏡狀透鏡之透鏡片37，俾脫離感光性片38a。又，自基部31表面31p側照射物體光OL，並自基部31表面31p側照射參照光RL。朝感光性片38a入射之物體光OL係自透鏡片37照射，且與基部31正交並朝一方向擴散之光。參照光RL係相對於基部31表面31p呈既定角度A2入射之平行光。又，既定角度A2作為一例為68度。藉由以上順序，可製造係透射型全像圖之光學片38。且由立體影像投影裝置顯示彩色立體影像時，以紅、綠、藍雷射光分別多重曝光參照光RL及物體光OL，藉此製造光學片38。或是亦可藉由僅使用單色雷射，調整參照光RL與物體光OL各角度以分別修正紅、綠、藍之布喇格匹配角度之多重曝光製造光學片38。且光學片38亦可在曝光製作後張貼於基部31。
其次，說明關於使用第3實施形態之立體影像投影裝置1C之立體影像投影方法。立體影像投影裝置1C僅立體影像投影部30C包含係透射型全像圖之光學片38之特點與影像投影裝置1A相異。因此，使用第3實施形態之立體影像投影裝置之立體影像投影方法中，可使用第1實施形態中已詳細說明之立體影像投影方法。更詳細而言，選擇程序S3(參照圖5及圖7)中，產生透射影像投影部30C之影像光L時，選擇對應自基部31背面31r觀察立體影像35之觀察者V之視線方向之影像。
依第3實施形態之立體影像投影裝置，與第1實施形態之立體影像投影裝置1A相同，可於遠離轉變光學系10A之寬闊區域產生立體影像35。
且依第3實施形態之立體影像投影裝置，包含係透射型全像圖之光學片38。因此，第3實施形態之立體影像投影裝置可抑制因干擾光反射眩光導致立體影像35之目視確認性降低。且第3實施形態之立體影像投影裝置可抑制立體影像35發生顏色不均。
且依第3實施形態之立體影像投影裝置，可顯示成實際存在之物體，與再生之立體影像35重疊。
第4實施形態
其次，說明包含第4實施形態之立體影像投影裝置1C之立體影像投影系統100C。第4實施形態之立體影像投影裝置1C在轉變光學系10B更包含第3光學構件13之特點上與第1實施形態之立體影像投影裝置1A相異。第4實施形態之立體影像投影裝置1C其他構成與第1實施形態之立體影像投影裝置1A相同。以下詳細說明關於包含第3光學構件13之轉變光學系10B。
如圖17所示，轉變光學系10B除第1光學構件11及第2光學構件12外，更包含第3光學構件13。轉變光學系10B中，自影像光出射部3側起，依序配置第2光學構件12、第1光學構件11及第3光學構件13。第3光學構件13固定於第1光學構件11出射面11r。因此，第3光學構件13與第1光學構件11之旋轉同步以旋轉軸RA為中心旋轉。
如圖18所示，第3光學構件13係使作為平行光之影像光L僅朝一方向收斂之柱狀透鏡。第3光學構件13沿第3方向C6使影像光L收斂。在此，第3方向C6係由正交於旋轉軸RA之假想面P1所包含，且與第1光學構件11出射面11r中之出射方向C1正交之方向。自第3光學構件13出射而到達影像投影部30A之影像光L在影像投影部30A上僅沿第3方向C6收斂。因此，到達影像投影部30A之影像光L在影像投影部30A上不順著沿旋轉軸RA之方向C4收斂。
又，第3光學構件13之柱狀透鏡宜使用如菲涅爾透鏡般將曲面透鏡分割為平行區域，具有在平行直線上形成之複數透鏡之平板型柱狀透鏡。
其次，說明關於使用第4實施形態之立體影像投影裝置1C之立體影像投影方法。影像投影裝置1C僅在轉變光學系10B包含係柱狀透鏡之第3光學構件13之特點上與影像投影裝置1A相異。亦即，僅在影像投影部30A上影像光L僅沿第3方向C6收斂之特點與影像投影裝置1A相異。因此，使用立體影像投影裝置1C之立體影像投影方法中，可使用第1實施形態中已詳細說明之立體影像投影方法。更詳細而言，選擇程序S3(參照圖5及圖7)中，產生因影像投影部30A方向轉變之影像光L時，選擇對應自基部31表面31p側觀察立體影像35之觀察者V之視線方向之影像。
比較並同時說明不包含第3光學構件13之第1實施形態之轉變光學系10A之作用效果，與包含第3光學構件13之轉變光學系10B之作用效果。圖19(a)係用來說明不包含第3光學構件13之第1實施形態之轉變光學系10A之作用效果之圖。如圖19(a)所示，影像光L朝影像投影部30A出射。因此，對在影像投影部30A上包含端點M1、M2及中點M3之範圍E1照射影像光L。影像投影部30A呈彎曲成包圍旋轉軸RA之形狀時，在自轉變光學系10A出射之影像光L到達端點M1、M2止之距離，與到達中點M3止之距離之間會產生距離差R1。亦即，影像投影部30A彎曲，故影像光L中心部附近之光需較影像光L端部附近之光恰往前伸長距離差R1。此距離差R1大時，有時於再生之立體影像35會產生變形。
圖19(b)係用來說明包含第3光學構件13之第4實施形態之轉變光學系10B之作用效果之圖。如圖19(b)所示，自第4實施形態之轉變光學系10B出射之影像光L沿第3方向C6收斂。因此，對在影像投影部30A上包含端點M4、M5及中點M6之範圍E2照射影像光L。此範圍E2較第1實施形態之範圍E1狹窄。因此，可縮小自轉變光學系10B出射之影像光L到達端點M4、M5止之距離，與到達中點M6止之距離之距離差R2。因此，可 抑制再生之立體影像35變形。
包含此第3光學構件13之轉變光學系10B可適用於第1實施形態之立體影像投影裝置1A、第2實施形態之立體影像投影裝置1B、第3實施形態之立體影像投影裝置中任一者。
且抑制因影像投影部30A彎曲導致立體影像變形之構成不限定於包含第3光學構件13之構成。例如，亦可自轉變光學系10A出射預先變形之影像光，俾影像光L在彎曲之影像投影部30A上投影時不發生變形而投影影像。例如，計算表示變形之矩陣，使該矩陣之反矩陣乘影像資料。藉由此方法，可獲得在彎曲之影像投影部30A上正確顯示之影像資料。
又，上述實施形態顯示立體影像投影裝置1A~1C、立體影像投影方法及立體影像投影系統100A~100C之一例。立體影像投影裝置1A~1C、立體影像投影方法及立體影像投影系統100A~100C不限於上述實施形態。在不變更申請專利範圍所記載之要旨之範圍內，亦可使立體影像投影裝置1A~1C、立體影像投影方法及立體影像投影系統100A~100C變形，或適用於其他者。
第2光學構件12中雖可使用菲涅爾透鏡，但不由其限定。第2光學構件12中，亦可使用與可轉換影像光L為平行光之菲涅爾透鏡不同之光學構件。例如，亦可製作具有第2光學構件12功能之全像圖使用之。
第1光學構件11中雖使用線性稜鏡板，但不由其限定。第1光學構件11中，亦可使用與可轉換影像光L行進方向為既定方向之線性稜鏡板不同之光學構件。例如，亦可製作具有第1光學構件11功能之全像圖使用之。
擴散板33中，雖使用凸鏡狀透鏡，但不由其限定。擴散板33中，亦可使用與可使所投影之影像光L朝既定方向擴散之凸鏡狀透鏡不同之光學構件。例如，亦可係稜鏡間距微細之稜鏡板。
影像投影部30A亦可係具有圖20所示之構成之影像投影部30D。影像投影部30D在基部31背面31r上張貼有具有複數柱狀透鏡33a之凸鏡狀透鏡33。影像投影部30D中，張貼凸鏡狀透鏡33之非透鏡面33r俾與基部31背面31r對向。又，在凸鏡狀透鏡33透鏡面33p上設有反射板32b。如此之反射板32b可藉由蒸鍍鋁形成。又，基部31與凸鏡狀透鏡33亦可一體形成。且亦可係自凸鏡狀透鏡33側照射影像光L之形態。
立體影像投影裝置1A~1C將自包含投影機3b之影像光出射部3出射之影像光L投影於影像投影部30A~30D。投影於影像投影部30A~30D之影像光不由其限定。亦可藉由使係具有指向性之光之雷射光入射例如記錄全像圖之媒體產生影像光。
立體影像投影裝置1A~1C中，包含投影機3b之影像光出射部3及影像製作部2配置於影像投影部(螢幕)30鉛直下方側。且轉變光學系10A、10B及旋轉驅動部20配置於影像投影部30A~30D鉛直下方側。立體影像投影裝置不由此配置限定。亦可配置影像製作部2、影像光出射部3、轉變光學系10A、10B及旋轉驅動部20於影像投影部30A~30D鉛直上方側。例如，亦可配置影像製作部2、影像光出射部3、轉變光學系10A、10B及旋轉驅動部20於頂棚，影像光L自投影機3b經由轉變光學系10A、10B投影於影像投影部30A~30D。
且可製作具有第1光學構件11、第2光學構件12、第3光學構件13之功能之全像圖使用之，亦可於一片全像圖多重曝光，分別組合此等者之功能以製作並使用之。
且亦可作為反射型全像圖製作第1光學構件11、第2光學構件12，第3光學構件13以控制光之行進方向。此時，配置影像光出射部3於影像投影部30A~30D鉛直上方側，配置轉變光學系10A、10B及旋轉驅動部20於影像投影部30A~30D鉛直下方側。或是亦可配置影像光出射部3於影像 投影部30A~30D鉛直下方側，配置轉變光學系10A、10B及旋轉驅動部20於影像投影部30A~30D鉛直上方側。
立體影像投影裝置1A~1C中雖設置轉變光學系10A、10B，俾立體影像投影裝置1A~1C之光軸AL順著鉛直方向，但立體影像投影裝置不由此設置限定。亦可配置立體影像投影裝置1A~1C之轉變光學系10A、10B，俾轉變光學系10A、10B之光軸AL與鉛直方向交叉。例如，亦可配置轉變光學系10A、10B，俾光軸AL順著水平方向。此時，配置影像投影部30A~30D，俾呈順著垂直於沿水平方向之旋轉軸RA之方向彎曲之形狀。
亦可為在汽車儀表板上投影立體影像而使用立體影像投影裝置1A~1C。此時，影像光自嵌入儀表板內部之影像產生部及影像投影部出射，藉由設置在儀表板上之影像投影部投影立體影像。此時，亦可使用前側玻璃作為影像投影部基部。此時，於前側玻璃形成反射板及擴散板。且在前側玻璃貼上具有繞射光柵之光學片。
亦可為在展示場、電影院或劇場等舞台或螢幕上投影立體影像而使用立體影像投影裝置1A~1C。且亦可將其組裝構成以立體影像顯示為其附加價值之商品。
【產業上利用性】
依本發明，可提供立體影像可目視確認之區域經擴張之立體影像投影裝置、立體影像投影方法及立體影像投影系統100A~100C。
A1‧‧‧角度
AL‧‧‧光軸
C1‧‧‧出射方向(行進方向)
L‧‧‧影像光
RA‧‧‧旋轉軸
1A‧‧‧立體影像投影裝置
2‧‧‧影像製作部
3‧‧‧影像光出射部
3a‧‧‧控制部
3b‧‧‧投影機
4‧‧‧反射鏡
10A‧‧‧轉變光學系
11‧‧‧第1光學構件
11p‧‧‧入射面
11r‧‧‧出射面
11a‧‧‧旋轉基準用構件
12‧‧‧第2光學構件
20‧‧‧旋轉驅動部
21‧‧‧控制台
22‧‧‧伺服放大器
23‧‧‧旋轉驅動機構
24‧‧‧編碼器
30A‧‧‧影像投影部
31‧‧‧基部
32‧‧‧反射板
33‧‧‧擴散板(凸鏡狀透鏡)
100A‧‧‧立體影像投影系統

Claims (15)

  1. 一種立體影像投影裝置，包含：轉變光學系，包含板狀之第1光學構件，該第1光學構件具有影像光入射之入射面及在該入射面相反側之出射面，轉變該影像光之行進方向，俾於該出射面該影像光之出射方向與該出射面呈既定角度；旋轉驅動部，以該出射面上的既定點為旋轉中心，沿該出射面旋轉驅動該轉變光學系；及影像投影部，沿包含該旋轉中心之旋轉軸直立設置，將自該轉變光學系出射之該影像光之行進方向轉變為沿與該旋轉軸相交之面之第1方向，並使自該轉變光學系出射之該影像光順著沿該旋轉軸之第2方向擴散。
  2. 如申請專利範圍第1項之立體影像投影裝置，其中該影像投影部包含繞射光柵。
  3. 如申請專利範圍第2項之立體影像投影裝置，其中該影像投影部係包含該繞射光柵之反射型全像圖。
  4. 如申請專利範圍第2項之立體影像投影裝置，其中該影像投影部係包含該繞射光柵之透射型全像圖。
  5. 如申請專利範圍第1項之立體影像投影裝置，其中該影像投影部包含：反射板，朝該第1方向反射該影像光；及擴散板，使該影像光沿該第2方向擴散；且該反射板與該擴散板堆疊。
  6. 如申請專利範圍第5項之立體影像投影裝置，其中該擴散板係包含複數柱狀透鏡之凸鏡狀透鏡。
  7. 如申請專利範圍第6項之立體影像投影裝置，其中 於該擴散板之透鏡面設有該反射板。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項之立體影像投影裝置，其中該轉變光學系更包含第2光學構件，該第2光學構件轉換該影像光為平行光並朝該第1光學構件之該入射面出射經轉換為該平行光之該影像光。
  9. 如申請專利範圍第1至8項中任一項之立體影像投影裝置，其中該轉變光學系更包含第3光學構件，該第3光學構件朝該影像投影部出射沿第3方向收斂之該影像光，該第3方向係順著與該旋轉軸正交之面且與該第1光學構件之該出射面中之該出射方向正交之方向。
  10. 如申請專利範圍第1至9項中任一項之立體影像投影裝置，其中該影像投影部呈順著垂直於該旋轉軸之方向彎曲之形狀。
  11. 如申請專利範圍第1項之立體影像投影裝置，其中該轉變光學系包含繞射光柵。
  12. 一種立體影像投影方法，使影像光自藉由旋轉驅動部旋轉驅動之轉變光學系朝影像投影部投影以獲得立體影像，其特徵在於包含：分割程序，將使相對於物體之視點在相互不同位置變化而獲得之各複數原影像分別沿該原影像之一方向分割以形成分割影像；選擇程序，根據該轉變光學系之旋轉角度，及投影於該影像投影部之該影像光在該影像投影部之位置自複數該分割影像中選擇該分割影像；結合程序，組合經選擇之該分割影像以製作用來產生該影像光之投影影像；及投影程序，產生反映該投影影像之該影像光，藉由該轉變光學系將其投影於該影像投影部；且該投影程序中，自以脈衝狀連續出射該影像光之影像光出射部朝該轉變光學系出射該 影像光，藉由包含具有該影像光入射之入射面及在該入射面相反側之出射面之板狀光學構件，為使該出射面中該影像光之出射方向與該出射面呈既定角度，轉變該影像光之行進方向之轉變光學系轉變該影像光之行進方向，以該出射面上的既定點為旋轉中心，沿該出射面旋轉驅動該轉變光學系，朝沿包含該旋轉中心之旋轉軸直立設置，將自該轉變光學系出射之該影像光之行進方向轉變為順著與該旋轉軸相交之面之第1方向，並使自該轉變光學系出射之該影像光沿順著該旋轉軸之第2方向擴散之影像投影部出射該影像光。
  13. 如申請專利範圍第12項之立體影像投影方法，其中該影像投影部中堆疊有下列者：反射板，反射自該轉變光學系出射之該影像光；及擴散板，使該影像光沿一方向擴散。
  14. 一種立體影像投影系統，包含：影像製作部，使用令相對於物體之視點在相互不同位置變化而獲得之複數原影像製作投影影像；影像光出射部，以脈衝狀連續出射反映該投影影像之影像光；轉變光學系，包含具有該影像光入射之入射面及在該入射面相反側之出射面之板狀光學構件，轉變該影像光之行進方向，俾該出射面中該影像光之出射方向與該出射面呈既定角度；旋轉驅動部，以該出射面上的既定點為旋轉中心，沿該出射面旋轉驅動該轉變光學系；及影像投影部，沿包含該旋轉中心之旋轉軸直立設置，將自該轉變光學系出射之該影像光之行進方向轉變為順著與該旋轉軸相交之面之第1方向，並使自該轉變光學系出射之該影像光沿順著該旋轉軸之第2方向擴散；且該投影影像由沿該原影像之一方向分割該原影像之複數分割影像構成， 根據該轉變光學系之旋轉角度，及投影於該影像投影部之該影像光在該影像投影部之位置選擇該分割影像。
  15. 如申請專利範圍第14項之立體影像投影系統，其中該影像投影部堆疊有下列者：反射板，反射自該轉變光學系出射之該影像光；及擴散板，使該影像光沿一方向擴散。
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