JP3994995B2 - 表示装置及びその撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示された映像を、その周囲を周りながら、見ていくと、表示対象の異なる側面を見ることができて立体視を可能とした表示装置及びその撮像装置に関する。

私達、特に若者の間ではアイドル写真やスナップ写真など、本人、知人、有名人の静止画を持ち歩き、いつでもその姿を見て楽しむことが一般化している。これらの写真は、有名人の写真は購入するものの、自分達が主役の写真は自分のカメラで撮影したり、街頭に設置される撮影装置で撮影される。この撮影装置としては、身分証明書用の撮影装置や娯楽施設等に設置される自動撮影装置などがある。

これらの撮影装置は、撮影ボックス内の所定の位置で撮影すれば所定の大きさの写真やシール付の写真を得ることができる。しかし、これらの写真は平面的なものであり、立体的な映像であれば更に利用者の心を掴む製品を提供することができる。特に、静止画だけでも個人が気軽に持ち歩けるサイズで立体映像を表示する表示装置が有効である。

一方、立体映像を写す表示装置としては、回転するスクリーンを用いて、立体画像を表示するようにした大型の表示装置が提案されている。その一例として、三次元の物体を表わす三次元画像データから、この物体をその周囲の各方向から見たときのこの物体の二次元画像のデータを作成し（なお、かかる三次元画像データから二次元画像データを作成する際、見えない部分のデータを消去する隠面消去処理が行なわれる）、これを回転するスクリーン上に順番に投影するものであるが、回転によるスクリーンの向きの変化とともに、これに投影する二次元画像を順次変えていくものである。これによると、ある一点からこのスクリーンを見た場合、このスクリーンの回転を速くすることにより、そこに表示される画像は徐々に変化する。このように画像表示が行なわれることにより、視覚の残像効果でもって、スクリーンの投影画像が三次元画像に見えるようにしたものである（例えば、特許文献１参照）。

また、この特許文献１に記載の技術のように、スクリーンを回転させて二次元画像を投影し、三次元画像が得られるようにする場合、投影する二次元画像の照度分布が均一とすると、スクリーンに投影された画像では、スクリーンの回転軸側に比べてこの回転軸からはなれるほど照度が低下し、照度分布が不均一となるが、これを防止するために、投影する二次元画像の照度分布を不均一にし、スクリーンに投影された画像の照度分布を均一にするようにした技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、表示対象を異なる視点から撮影して夫々スライド画像を作成し、回転するスクリーンがこれらの視点を順次向く毎に、この該当する視点から撮影して得られたスライド画像を投影する構成とし、スクリーンの回転速度を３００〜６００回転／分程度に高めることにより、肉眼の残像が誘起してスクリーン上に擬似的な三次元画像を形成させるようにしたり、表示対象をその周囲を一周移動するカメラで連続的に撮像することにより、その撮像画像の円筒フィルムを作成し、かかる円筒フィルムの画像を順次読み取り、その画像を円筒フィルムの読み取りに同期して回転するミラーを介して空間の位置に結像させ、このミラーの回転速度を充分高めることにより、肉眼の残像によって三次元の空間浮遊画像を生じさせたりする技術も提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開２００１ー１０３５１５

特開２００２ー２７５０４ 特開２００２ー２７１８２０

ところで、上記特許文献１，２に記載の技術は、残像を利用して立体視ができるようにしたものであるから、ほぼ同時にわずかに異なる画像が表示されるようにすることが必要である。このためには、充分多くの二次元画像が必要となり、その作成に非常な手間と時間がかかるし、かかる二次元画像のデータを保持するメモリも大容量のものが必要となる。また、スクリーンを高速に回転させることが必要であることから、このスクリーンの向きに対応した二次元画像を精度良くスクリーンに投影させることが必要であり、スクリーンの回転とこのスクリーンへの二次元画像の投影タイミングとの同期を高い精度で維持することが必要となる。

また、上記特許文献３に記載の技術も、高速に回転するスクリーンに二次元のスライド画像を投影することにより、あるいは高速に回転するミラーで周辺の空間位置に円筒フィルムから読み取った二次元画像を結像させることにより、肉眼の残像が作用するようにして、三次元画像に見えるようにするものである。このスライド画像をスクリーンに投影する場合には、上記の特許文献１，２に記載の技術と同様、スクリーンが上記の視点に向いたとき、これに該当するスライド画像をこのスクリーンに投影することが必要であるが、スクリーンが高速に回転するものであるから、スライド画像のスクリーンへの投影のタイミングに非常に高い精度が要求されることになる。

上記特許文献３に記載の技術において、上記の円筒フィルムから読み取った二次元画像を用いて三次元の画像表示をする場合には、かかる円筒フィルムが画像を順次読み取るための複雑な手段が必要となるし、また、この円筒フィルムから読み取った画像は空間中に結像させるものであるから、この結像位置でしか鮮明な三次元画像を見ることができず、見る位置が非常に限られたものとなる。
このような立体画像を表示するものにあっては、気軽に立体画像を撮影し、この立体画像をいつでも、どこでも見ることが困難であった。
そこで、この本発明の目的は、立体画像をいつでも、どこでも見ることができる小型の簡易型表示装置、及びその簡易型表示装置で使用される撮影装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、このシステムは、スライドフィルムを作成する撮影ボックスと、このスライドフィルムを簡易型表示装置に収納し、光源からスライドフィルムに投影した投影光を、回転軸の同心円上にリング状に配置されるミラー群を介して前記回転軸Ｐを中心に回転するスクリーンに投影して、このスクリーンに立体映像を表示する簡易型表示装置とで構成される。

具体的には、表示装置は、回転するスクリーンと、スクリーンを回転させる駆動部と、スクリーンの周囲に配置される複数のミラー群と、スクリーンに投影する画像のスライドフィルムを収納するスライドフィルム収納部と、画像を投影するための光源とを備え、スクリーンは視野角制御手段を備え、光源はスクリーンの回転軸の延長線の一方に配置され、複数のミラー群は、スクリーンの回転軸の延長線の他方であって、前記スクリーンに対して偏心した位置に、各ミラーがスクリーンに向く傾斜角を持つように回転軸を中心とする円錐面状に配置され、スライドフィルム収納部は光源とスクリーンの間に配置され、スライドフィルムの画像が複数のミラー群を介してスクリーンに投影されるように構成される。

本発明によれば、立体画像をいつでも、どこでも見ることができる小型の簡易型表示装置が提供される。また、立体画像を簡単に撮影することができる撮影装置が提供される。

以下、図１から図１５を参照して、本発明に係る実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の説明では同一部位や矢印などは同一符号を持って示し、重複した説明を省略する。図１から図１３が第１の実施形態を示し、図１４が第２の実施の形態、図１５が第３の実施の形態を示している。

（第１の実施の形態）
図１から図１２は第１の実施の形態に係る簡易型表示システムである。先ず、図１を参照して、この実施の形態の概略構成を説明する。図１はこの実施の形態に係る簡易型表示システムの概念図である。
図１において、この実施の形態に係る簡易型表示システムは、街頭や娯楽施設などに設置される撮影ボックス１００と、この撮影ボックス１００で作成されたスライドフィルム２００を基に立体画像を表示する簡易型表示装置３００とを含んでいる。この他、別途大量に作成されるスライドフィルムの自動販売機５００や、前記簡易型表示装置３００を販売する自動販売機５５０が用意されている。

この簡易型表示システムの１つの特徴は立体画像を簡単に表示できるスライドフィルム２００にある。このスライドフィルム２００は、撮影対象物（利用者）の周囲で撮影された複数のコマ映像２０２を透光性シート２０１にリング状に配列したものである。このシステムでは、前記スライドフィルム２００を前記撮影ボックス１００を介して簡単に作成し、この作成したスライドフィルム２００を前記簡易型表示装置３００にセットすることで立体画像を簡単に見ることができる。これにより、自分や友達などの立体画像を手軽に撮影し、これを手軽にみることができる。

また、この簡易型表示システムの他の１つの特徴は、前記スライドフィルム２００を作成する撮影ボックス１００の構造にある。この実施の形態では、利用者が座る椅子の周囲に等間隔に配置される複数のカメラ１０１で前記利用者を撮影し、この撮影された複数の画像を前記スライドフィルム２００に焼き付けるプリンタを備えている。このシステムでは、前記撮影ボックス１００の自動化を図ることにより、撮影した画像（スライドフィルム２００）を自動販売機のように取り扱って購入することができる。

また、この簡易型表示システムの他の１つの特徴は、前記スライドフィルム２００をもとに立体画像を表示する簡易型表示装置３００にある。この簡易型表示装置３００は、回転するスクリーン３０１に対して、このスクリーン３０１の周囲に配置される多角形ミラー３０２を介して、前記スライドフィルム２００を透過した投影光を投影する構造を備えている。これにより、前記撮影ボックス１００で撮影された複数の画像が前記回転するスクリーン３０１に、その周囲から投影するので、スクリーン３０１上に立体画像を再現することができる。

更に、この実施の形態では、前記スライドフィルム２００を前記簡易型表示装置３００のスライドフィルム収納部３０３に簡単に着脱することができるので、このスライドフィルム収納部３０３に多様なスライドフィルム２００を装着することで任意の立体画像を取得できる。したがって、このシステムで有名人のスライドフィルム２００を大量生産すれば前記自動販売機５００で簡単に購入でき、そのスライドフィルム２００をこの簡易型表示装置３００に簡単に入れかえることができて、その立体画像をブロマイド写真のように見ることができる。

更に、前記簡易型表示装置３００は、スクリーン３０１と、このスクリーン３０１を回転させる駆動部３０４と、複数のミラー群（多角形ミラー３０２）で構成しているため、構造が簡単で、しかも、安価で、かつ小型にすることができる。このため缶飲料程度の大きさに設定できるので、前記缶飲料と同様な自動販売機５５０でこの簡易型表示装置３００を販売することが可能となる。

また、この簡易型表示システムの他の１つの特徴は、前記回転するスクリーンに視認性を向上する工夫を施した点にある。この構造は、後で図６から図９を参照して詳細に説明する。その概略構造は、図６に示す例では、前記スクリーン３０１の投写映像面３０５に、入射した光に対して水平方向には再帰性反射、垂直方向には拡散反射する特性をもつ指向性反射スクリーン３７０と、利用者にとって不要な反射光や外交を防ぐための視野角制限フィルタ３５０とを備えている。また、図７に示す例では、前記スクリーン３０１の投写映像面３０５に、スクリーン板状部材３５１および遮光性のフィン３５２からなり、隣のコマ映像２０２を見せないように制限する前記視野角制限フィルタを設けている。

この実施の形態では、利用者は、前記スクリーン３０１の周囲の特定される方向から、この方向に対応したコマ映像２０２を見ることとなる。ここで、隣のコマ映像２０２が同時に見えてしまうと、先のコマ映像２０２を明確に視認することができない。そこで、この実施形態では、隣のコマ映像２０２を見せないように制限する視野角制限手段を設けている。なお、抽象的なコマ映像は特に設ける必要はない。

以下、図２から図１３を参照して、この実施の形態に係る簡易型表示システムを更に詳細に説明する。図２から図９が簡易型表示装置の説明図、図１０から図１２が撮影ボックスの説明図、図１３が簡易型表示装置の外観図である。
先ず、図２から図９及び図１３を参照して簡易型表示装置を説明する。図２は簡易型表示装置の配置構成図であり、（ａ）図が各部の配置図、（ｂ）図が光学系の説明図である。図３はスライドフィルムの平面図である。図４は簡易型表示装置における利用者の視角方向を示す表示装置の平面図である。図５は立体映像を示すコマ映像図である。図６はスクリーンの断面図である。図７は簡易型表示装置における視野角制限フィルタの詳細図である。図８は簡易型表示装置における指向性反射スクリーンの部分拡大斜視図ある。図９は簡易型表示装置における利用者の表示画像の見える範囲を説明する平面図である。図１３は、簡易型表示装置の外観図であり、（ａ）図が平面図、（ｂ）図が底面図、（ｃ）図が正面図、(ｅ)図が右側面図、（ｆ）図が概略断面図である。

図２において、この簡易表示装置３００は、前記駆動部３０４を介して回転する前記スクリーン３０１と、このスクリーン３０１の回転軸Ｐの延長線の一方に配置される光源３０６と、前記回転軸Ｐの延長線の他方に配置される多角形ミラー（ミラー群）３０２と、前記光源３０６とスクリーン３０１との間に前記スライドフィルム２００を収納するスライドフィルム収納部３０３と、前記光源３０６の投影光を前記多角形ミラー（ミラー群）３０２に結像させるレンズ部３０７とを含んで構成される。

更に、簡易型表示装置３００は、前記各部の他に、前記光源３０６に電源を供給する電源部３０８と、この電源部３０８と前記光源３０６の結線の間に配置されて、前記光源のＯＮ、ＯＦＦを行う電源スイッチ３０９とを備えている。
この実施の形態は、前記回転軸Ｐを上下方向とし、前記光源３０６をその下方に、前記多角形ミラー３０２を上方に配置している。また、前記駆動部３０４は、その回転軸を前記回転軸Ｐと一致させ、前記スクリーン３０１の上方に配置されている。

前記スクリーン３０１は、駆動部３０４によって連続的またはステップ的に回転駆動される。このスクリーン３は、薄い板状の外観を備え、その一方の面に映像を表示する投写映像面３０５を備え、この投写映像面３０５の周囲に配置される前記多角形ミラー（ミラー群）３０２から提供される映像光を受けて、前記投写映像面３０５に映像を表示することができる。この実施の形態では、回転するスクリーン３０１に表示される映像の残像現象を利用して、利用者に映像を視認させる。

例えば、この実施の形態では、このスクリーン３０１の周囲から異なる映像を投射する。このスクリーン３０１の周囲に在る利用者がある特定の方向からスクリーン３０１を見た場合、この利用者は、自分の視線と直交する投写映像面３０５の角度、即ち、利用者に対して正対する投写映像面３０５に表示される映像を見ることになる。一方、利用者が異なる方向からスクリーンを見ると、前記特定の方向と異なる角度の投写映像面３０５に表示される映像を見ることとなる。この実施の形態では、前記投写映像面３０５の周囲から異なる映像を投影するので、前記利用者は、前記特定の方向からみた映像と異なる映像を見ることとなる。つまり、利用者はスクリーン３０１の見る角度に応じて異なる映像をみることとなる。したがって、ある撮影物の周囲から撮影した映像を、このスクリーン３０１の周囲から投影すると、この利用者は立体映像をみることができる。

一方、スクリーン３０１の周囲から異なる映像を投影すると、隣接する映像が見えてしまう課題が生じるので、この課題を解決するために、図６〜図９を用いて後述するような視野角制御手段を備えている。
前記多角形ミラー３０２は、前記回転軸Ｐを中心とする同心円上に配置される複数のミラーから構成されミラー群である。この多角形ミラー３０２は、スクリーン３０１の視認性を確保するため、上方または下方に偏心して配置される。つまり、前記スクリーン３０１を見る利用者は前記スクリーン３に対して正対する方がよい。したがって、前記多角形ミラー３０２は、このスクリーン３０１に対して正対する利用者を避けた位置、例えば、上方、または下方の同心円上に複数のミラー群を配置している。

更に、前記多角形ミラー３０２は、前記スクリーン３０１に対して偏心した位置に取り付けられるために、各ミラーは偏心した方向から前記スクリーン３０１に向くような傾斜角を持って配置される。そして、各ミラーはそれぞれ前記中心軸Ｐに向かった角度に設定されている。このため、この実施の形態の多角形ミラー３０２は前記中心軸Ｐを中心とする同じ半径の円軌跡上にリング状に配置された複数のミラーから構成された円錐面状のミラー群となる。

前記光源３０６は、前記スライドフィルム２００に投光することで、前記多角形ミラー３０２の個々のミラーに対応したスライドフィルム２００のコマ映像２０２を投影する。この光源３０６は、前記回転軸Ｐの一方側に配置される。そして、この実施の形態では、１個の光源３０６を採用しているので、前記回転軸Ｐ上に配置している。このため、前記多角形ミラー３０２に同じ条件（光路距離）で投影することができる。ここで、前記光源３０６は１個に限定されるものではない。例えば、複数の前記光源を採用する場合は、前記中心軸Ｐの同心円上に配置すれば、前記１個の場合と同様な前記条件で投影することができる。

また、この実施の形態では、前記光源３０６から前記多角ミラー３０２に直接投影しているので、前記回転軸Ｐの一方に光源、他方に多角形ミラー３０２を配置している。しかし、図示しない補助ミラーを用いることにより、回転軸Ｐの一方に光源３０６と多角形ミラー３０２を配置し、前記回転軸Ｐの他方に補助ミラーを設けて、前記光源３０６から発する投影光を前記補助ミラーで屈折させて前記多角形ミラー３０２に提供する構造でもよい。

前記スライドフィルム収納部３０３は、前記光源３０６とスクリーン３０１との間の回転軸Ｐ上に配置される。前記スライドフィルム２００にはリング状のコマ映像２０２が付されているので、このコマ映像２０２の中心が前記回転軸Ｐと一致し、更に、このコマ映像２０２が前記回転軸Ｐの円周上となり、かつ、コマ映像２０２の各映像が前記多角形ミラーの各ミラーに対応するように、このスライドフィルム収納部３０３を介してセットされる。

図１に示すように、この実施の形態では、簡易型表示装置３００の筐体３２０の周側面に挿入スリット３２１を形成し、この挿入スリット３２１から前記スライドフィルム収納部３０３にスライドフィルム２００を挿入することで、このスライドフィルム２００が所定の姿勢でセットされるようにしている。特に、この実施の形態では、前記スライドフィルム２００の外形状を矩形状とすることで、このスライドフィルム２００が所定の姿勢で前記スライドフィルム収納部３０３内にセットされ、前記コマ映像の各映像が前記多角形ミラーのそれぞれのミラーに合うように設定している。
なお、図１において、前記簡易型表示装置３００は、筐体３２０の外形状を円柱形状とし、その筐体３２０の上部の周囲に前記スクリーン３０１を見るための窓３２２を設けている。

図２に戻り、この実施の形態では、前記スライドフィルム２００に光源３０６からの投影光を効率よく、かつ前記スライドフィルム２００を通過した投影光の映像が前記スクリーン３０１にピントがあうようにレンズ部３０７を配置している。このレンズ部３０７は、前記スライドフィルム２００の光源側に配置される第１のレンズ群３０７ａと、前記スライドフィルム２００と前記スクリーン３０１との間に配置される第２のレンズ群３０７ｂとで構成される。この２つのレンズ群はいずれも回転軸Ｐ上に配置される。なお、図２においては、説明を簡単にするために２つのレンズ群を１個の凸レンズで図示しているが、これに限定されるものではなく、複数のレンズで、あるいは凹レンズとの組み合わせて構成してもよい。

この簡易型表示装置３００によれば、前記光源３０６から投影される投影光Ｑは、前記第１のレンズ群３０７ａを介して前記スライドフィルム２００に提供され、更に、第２のレンズ群３０７ｂを介して前記多角形ミラー３０２に至る。この多角形ミラー３０２に提供される投影光は、前記多角形ミラー３０２の各ミラー毎に映像が提供されるので、各ミラーに設定された角度に対応して前記回転するスクリーン３０１にそれぞれの映像を投影する。

次に、図３を参照して、前記スライドフィルム２００を具体的に説明する。図３において、この実施の形態では、１個の前記光源３０６を中心軸Ｐ上に配置しているので、前記スライドフィルム２００で投影する映像は、前記スクリーン３を避けるように、リング状に配列された複数のコマ映像Ｇａ〜Ｇｈで構成される。この実施の形態に係るこれらコマ映像Ｇａ〜Ｇｈは夫々、同じ物体をその周囲の異なる位置から見たときの映像である。例えば、コマ映像Ｇａがこの物体の正面から見たコマ映像とすると、コマ映像Ｇｅが同じこの物体を真後ろから見た映像であり、これらコマ映像Ｇａ〜Ｇｈの投写映像面での位置はこの物体を見る位置に対応している。これらコマ映像Ｇａ〜Ｇｈは夫々多角形ミラー３０２の別々のミラーで反射され、スクリーン３０１に投影される。
この結果、図４に示すように、スクリーン３０１をその周囲から見る方向ａ〜ｈに応じて、このスクリーン３０１に異なるコマ映像Ｇａ〜Ｇｈが表示されることになる。

図５において、コマ映像Ｇａ〜Ｇｈは夫々図４に示すａ〜ｈ方向から見た場合のスクリーン３に投影される映像であり、例えば、ａ方向からスクリーン３０１を見た場合、このスクリーン３０１の投写映像面３０５がこのａ方向に向いたとき、ａ図がこのスクリーン３０１に表示されて見ることができる。同様に、ｅ方向からスクリーン３０１を見た場合、このスクリーン３０１の投写映像面３０５がこのｅ方向に向いたとき、ｅ図がこのスクリーン３０１に表示されて見ることができる。

次に、図６〜図９を参照してスクリーン３０１二視野角制限手段を設けた例を具体的に説明する。
図７（ａ）は図１におけるスクリーン３０１に視野角制限手段を設けた一具体例の一部を示す断面図、同図（ｂ）はその斜視図であって、３５１はスクリーン板状部材、３５２は遮光性のフィンである。

同図（ａ），（ｂ）において、スクリーン３０１は、スクリーン板状部材３５１の両面に、複数の遮光性のフィン３５２からなる視野角制限フィルタが設けられている。これらフィン３５２は、例えば、厚さが１００〜２００μｍ程度であって、スクリーン３０１での画素の寸法程度、例えば、０．５〜２ｍｍ程度のピッチで設けられており、図３に示す映像が投写されたとき、いずれの方向からこのスクリーン３０１を見ても、多角形ミラー３０２の隣りのミラーで投影されるコマ映像（隣りのコマ映像）が遮光されて、その方向毎に該当するミラーで投影されたコマ映像だけが見えるようにするものである。

視野角制限フィルタは、遮光性のフィン３５２により、視野角を制限して隣りのコマ映像が見えないようにするものであるが、視野制限角度（可視範囲）に応じて、フィン３５２の高さが設定される。ここで、視野制限角度は、±３６０゜／（一周のコマ映像数×４）程度が与えられる。例えば、投写映像のコマ映像数が、図２に示すように、８コマである場合には、視野制限角度（可視範囲）は±１１．２゜（＝±３６０゜／（８×４））程度であり、このためのフィン３５２の高さは３．２〜１３ｍｍ程度である。また、１０コマの場合には、視野制限角度は±９．０゜（＝±３６０゜／（１０×４））程度であり、このためのフィン３５２の高さは３．２〜１３ｍｍ程度である。また、１６コマである場合には、視野制限角度（可視範囲）は±５．６゜（＝±３６０゜／（１６×４））程度であり、このためのフィン３５２の高さは５〜２０ｍｍ程度である。

あるいはまた、視野制限角度が±１１．２゜（８コマの場合）程度の場合、１．９〜１３ｍｍ程度の厚さの、また、視野制限角度が±５．６゜（１６コマの場合）程度の場合、３〜２０程度の厚さの夫々透明フィルムまたは透明基板（図示せず）の中に、フィン３５２と同じ作用をする５０〜２００μｍ程度の厚さの遮光仕切り（図示せず）を０．３〜２ｍｍ程度のピッチで挿入した構成とすることもできる。また、これ以外にも、視野角制限方向に集光させるシリンドリカルレンズを配置した構成としてもよい。

図１におけるスクリーン３０１に視野角制限手段を設けたの他の具体例としては、特開平１１ー２５８６９７号公報に記載されるような指向性反射スクリーン材を用いるようにしてもよい。図６はかかる指向性反射スクリーン材を用いた視野角制限フィルタ付きスクリーンを示す断面図であって、３７０は指向性反射材スクリーン、３５０は視野角制限フィルタである。また、図８は図６における指向性反射材スクリーン３７０の構成を示す斜視図であって、３７１はコーナミラーシート、３７２はレンチキュラーシートである。

図６において、この具体例は、指向性反射材スクリーン３７０に視野角制限フィルタ３５０が設けられた構成をなしている。指向性反射材スクリーン３７０は、図８に示すように、コーナーミラーシート３７１とレンチキュラーシート３７２とで構成されており、入射した光に対して水平方向には再帰性反射、垂直方向には、拡散反射をする特性を持っていて、入射角が±４５゜以内で入射した光を入射してきた方向へ反射する。即ち、この指向性反射材スクリーン３７０がこれを見ている人に正対した状態から左右±４５゜の範囲内で回転する間、この人は同じ映像を見ることができる。従って、かかる指向性反射材スクリーン３７０を用いたスクリーン３０１は、図７に示す構成の視野角制限手段を用いたスクリーン３０１に比べて、所定の方向に反射可能な入力角の範囲が広いため、反射
光量が多く、その結果、図７に示す構成のスクリーン３０１を用いた場合に比べて、明るい映像が得られることになる。

しかし、指向性反射材スクリーン３７０だけを用いたのでは、光の入射する角度によっては、入射してきた方向とは異なる方向に反射してしまう場合もあり、その結果、見る方向によっては、複数の方向からのコマ映像が重なり合って見えてしまうこともある。そこで、このような他の方向からの反射光を防ぎ、見る人が方向に応じたコマ映像だけを見ることができるようにするために、図６に示すように、視野角制限フィルタ３５０も設けているものである。この視野角制限フィルタ３５０は、図７に示す視野角制限フィルタと同様、細かいピッチでフィンを配列した構造をなすものである。指向性反射材スクリーン３７０の表面に、視野角制限フィルタ（視野角制限光学系）３５０を貼り付けることにより、近隣からのコマ映像の反射光が遮光されてａ〜ｈ方向（図４）からは、図９に示すように、正しい方向からのコマ映像のみが表示されてこれのみを見ることができるようになる。

その結果、簡易型表示装置３００を回してあるいは、表示装置の周りをめぐって、見る方向をａ，ｂ，ｃ，……，ｈと変えていくと、その見る方向毎にその見る方向に応じた物体のコマ映像Ｇａ〜Ｇｈ（図５）のみを見ることが可能となり、容易に異方向からの映像を楽しめるという効果が得られる。また、指向性反射材スクリーン３７０を２枚背中合わせに接着し、夫々の指向性反射材スクリーン３７０の表面に視野角制限フィルタ３５０を貼り合わせることにより、両面タイプの視野角制限フィルタ付きスクリーン３０１を作ることができる。両面タイプの視野角制限フィルタ付きスクリーン３０１を用いる場合、片面タイプの視野角制限フィルタ付きスクリーン３０１と違って、スクリーンが１回転する間に２回ある方向の鏡から投影された映像を見ることになり、より明るい映像を見ることができる。

図１３において、ここで示す簡易型表示装置３００の外観は一実施例にすぎずこの形状に限定されるものではない。前記したように、この簡易型表示装置３００は、回転軸Ｐを中心としたリング状の多角形ミラー３０２を採用しているので、その筐体３２０は多角形ミラー３０２の外周寸法を直径とする円柱形状としている。円柱形状の上部には透明な窓３２２が設けられ、この窓３２２を介して回転するスクリーン３０１を見ることができる。また、底面には電源部３０８を交換する電池蓋３２３が設けられている。

そして、この実施の形態では、筐体３２０の側面に設けた挿入スリット３２１から前記スライドフィルム２００を挿入し、電源スイッチ３０９をＯＮ状態とすることで、前記スクリーン３０１が回転するとともに、前記光源３０６から投影光が投影されて前記スクリーン３０１に映る立体像をみることができる。
この実施の形態の簡易型表示装置３００によれば、缶飲料程度の大きさに設定されているので、携帯性が良好で、しかも、自動販売機５５０での販売が容易である。

次に、図１０から図１２を参照して撮影ボックス１００を詳細に説明する。図１０は撮影ボックスの概念図である。図１１は撮影ボックスの装置構成図である。図１２は撮影ボックスの撮影フロー図である。
図１０において、撮影ボックス１００は、人の立体画像を専門撮影するものである。撮影ボックス１００の中心には利用者が座る椅子(撮影対象設置部)１０２が設置され、この椅子１０２を中心とする同心円内に複数のカメラ１０１が設置されている。この撮影ボックス１００内には操作パネル１０３が設けられ、この操作パネル１０３を介して利用者の立体画像を撮影して、この撮影画像を前記スライドフィルム２００としてプリントすることができる。

図１１は、撮影ボックス１００の装置構成図である。この撮影ボックス１００は、この撮影ボックスを統括的に制御する制御部１１０と、操作ガイダンスや撮影される画像をモニタできる表示装置１２０と、前記制御部１１０に操作指示を与える前記操作パネル１０３と、撮影料金を徴収する集金装置１３０と、撮影された画像をスライドフィルム２００としてプリントするフイルムプリンタ１４０を含んで構成される。
この実施の形態では、街頭やゲームセンタなどに設置される自動機を想定して構成されている。したがって、この実施の形態では集金装置１３０を備えている。しかし、必ずしも自動機を前提としなくともよい。

次に、図１２を参照して、自動機で構成される撮影ボックス１００の動作フローを説明する。先ず、この撮影ボックス１００は図示しない照明などが設置された個室で構成されているので、この個室の入り口から撮影ボックス１００内に入り前記椅子１０３に座って、料金を投入する（ステップ１５１）。利用者が椅子１０３に座ることにより、利用者は同心円状に配置された複数のカメラ１０１の中心位置と成る。利用者の前面には前記操作パネル１０３と表示装置１２０と集金装置１３０とフイルムプリンタ１４０の図示しないフイルム排出口が設けられている。更に、前記表示装置１２０には、現金を投入するガイダンスと操作ガイダンスが表示されている。

利用者が前記集金装置１３０に定められた料金を投入すると、制御部１１０は撮影フローを開始する。そして、図示しない照明を点灯するとともに、前記表示装置１２０に椅子の高さ調整などの操作ガイダンスを表示させるとともに、表示画面の一部に高さ調整用のモニタウインドウを表示する(ステップ１５１)。前記モニタウインドウには、調整用の枠などが施されており、利用者はこのモニタウインドウに表示される自分の正面画像を前記枠内に入れるように前記椅子１０２の高さを調整することができる。

利用者が高さ調整を行って、高さ調整完了の指示を前記操作パネルから行うと、前記制御部１１０は前記表示装置１２０に複数のカメラ１０１で撮影された複数の画像をリアルタイムでモニター表示する(ステップ１５２)。利用者は、周囲から撮影された画像を見ることで髪の乱れなどを整えることができる。

前記制御部１１０は、前記前記操作パネル１０３から撮影指示を受け付けて、撮影を行う(ステップ１５３)。撮影に当たっては、操作指示を受けて所定時間経過後撮影する。前記制御部１１０は撮影が完了すると、撮影結果を前記表示装置１２０に表示する(ステップ１５４)とともに、取り直しを行うか否かの操作ガイダンスを表示する。利用者が前記操作パネル１０３で取り直しを選択すると、制御部１１０はステップ１５１に戻って、操作ガイダンスを表示し、取り直しを行わないを選択すると前記スライドフィルム２００をプリントアウトして(ステップ１５６)、工程を終了する。

なお、前記取り直し工程は、所定の回数行うこととし、所定の回数経過すると最終の撮影画像をプリントアウトするか、今までの撮影画像を選択させてプリントアウトする。
このように、この撮影ボックス１００によれば、極一般に普及している証明写真用の撮影装置と同様な手軽さで立体画像を表示するためのベースとなる前記スライドフィルム２００を作成（購入）することができる。

（第２の実施の形態）
次に、図１４を参照して、第2の実施の形態に係る簡易型表示装置３００を説明する。図１４は簡易型表示装置の配置構成図であり、（ａ）図が各部の配置図、（ｂ）図が光学系の説明図である。この実施の形態の大きな特徴の１つは、複数組の光源３０６とレンズ部３０７を備え、スライドフィルム２００にプリントされたコマ映像２０２の各映像毎に、あるいは、幾つかの映像毎に投影する点にある。

つまり、図１４に示すように、この実施の形態では、回転軸Ｐの同心円状に複数の光源３０６を備えるとともに、これに対応した第1のレンズ群３０７ａと第２のレンズ群３０７ｂから成るレンズ部３０７を複数個設けている。したがって、コマ映像２０２の各映像は、それぞれ独自の光源３０６により投稿されるので、光量が得られやすく、ピントなども合わせやすいので鮮明な画像や明るい画像を得ることができる。あるいは、光源３０６を、例えば、ＬＥＤなどの小型のもに置き換えることができるので、省電力にできる。更には装置全体を軽量、小型化できる。

（第３の実施の形態）
図１５を参照して、第３の実施の形態に係る簡易型表示装置３００を説明する。図１５は簡易型表示装置の配置構成図であり、（ａ）図が各部の配置図、（ｂ）図が光学系の説明図である。この実施の形態の大きな特徴の１つは、リング状のスライドフィルム２５０を採用して、光源３０６を回転軸Ｐの周囲に配置した点にある。

つまり、この実施の形態で採用するスライドフィルム２５０は、コマ映像２０２が一列に繋がったリング状のものを採用する。そして、簡易型表示装置３００ａでは、回転軸Ｐの同心円状に前記リング状のスライドフィルム２５０が位置するようにセットする。そして、前記スライドフィルム２５０の外側の同心円上に複数の光源３０６を等間隔に配置する。また、前記光源３０６に対応して設けられる複数の前記レンズ部３０７は、前記光源３０６とスライドフィルム２５０の間に配置される第１のレンズ群３０７ａと、前記スライドフィルム２５０とスクリーン３０１との間に配置される第２のレンズ群３０７ｂとで構成する。

即ち、この実施の形態では、回転軸Ｐで回転するスクリーン３０１を中心に、同心円上に等間隔に配置される複数の第２のレンズ群３０７ｂと、同心円上に配置されるリング状のスライドフィルム２５０と、同心円上に等間隔に配置される複数の第１のレンズ群３０７ａと、同心円上に等間隔に配置される複数の光源３０６とを、斜め下方または斜め上方に向かって放射状に配置させている。

前記スライドフィルム２５０は、リング状と説明したが、必ずしもリング状に形成する必要はない。例えば、映像が一列に並んだ帯状にプリントし、これをスライドフィルム収納部３０３にリング状となるようにセットすればよい。このように、帯状に形成することで、極一般的なスライドフィルムフイルムのように形成することができるので、前記フイルムプリンタ１４０のプリントが容易である。また、撮影ボックスにおいても、椅子１０２の回りに１台のカメラを移動可能な構造とし、所定位置でシャタをきるようにすれば、複数のカメラを使わなくとスライドフィルムを作成することができる。

この実施の形態によれば、回転軸Ｐの周囲に各装置を配置する構造としているので、回転軸Ｐの軸方向の長さを短くすることができるので、筐体が扁平な簡易型表示装置３００とすることができる。また、複数の光源を採用しているので、前記第２の実施の形態と同様な効果を得ることができる。更にまた、多角形ミラー３０２などのミラーによる投影光路を屈折させないので、位置あわせや、製造時の精度維持が容易である。

第１の実施の形態に係る簡易型表示システムの概念図である。 第１の実施の形態に係る簡易型表示装置の配置構成図である。 第１の実施の形態に係る簡易型表示装置のスライドフィルムの平面図である。 第１の実施の形態に係る簡易型表示装置における利用者の視角方向を示す表示装置の平面図である。 第１の実施の形態に係る立体映像を示すコマ映像図である。 第１の実施の形態に係る簡易型表示装置における視野角制限手段の一具体例を示す図である。 第１の実施の形態に係る簡易型表示装置における視野角制限手段の他の具体例を示す図である。 第１の実施の形態に係る簡易型表示装置における指向性反射スクリーンの部分拡大斜視図ある。 第１の実施の形態に係る簡易型表示装置における利用者の表示画像の見える範囲を説明する平面図である。 第１の実施の形態に係る撮影ボックスの概念図である。 第１の実施の形態に係る撮影ボックスの装置構成図である。 第１の実施の形態に係る撮影ボックスの撮影フロー図である。 第１の実施の形態に係る簡易型表示装置の外観図である。 第２の実施の形態に係る簡易型表示装置の配置構成図である。 第３の実施の形態に係る簡易型表示装置の配置構成図である。

符号の説明

１００…撮影ボックス、１０１…カメラ、１０２…椅子、１０３…操作パネル、１１０…制御部、１２０…表示装置、１３０…集金装置、１４０…フイルムプリンタ、２００…スライドフィルム、２０１…透光性シート、２０２…コマ映像、２５０…スライドフィルム、３００…簡易型表示装置、３０１…スクリーン、３０２…多角形ミラー、３０３…スライドフィルム収納部、３０４…駆動部、３０５…投写映像面、３０６光源、３０７…レンズ部、３０７ａ…第１のレンズ群、３０７ｂ…第２のレンズ群、３０８…電源部、３０９…電源スイッチ、３２０…筐体、３２１…挿入スリット、３２２…窓、３５０…視野角制限フィルタ、３５１…スクリーン板状部材、３５２…遮光性のフィン、３７０…指向性反射スクリーン、３７１…コーナミラーシート、３７２…レンチキュラーシート、５００…スライドフィルムの自動販売機、５５０…自動販売機、Ｐ…回転軸、Ｑ…投影光。

Claims (4)

1. 回転するスクリーンと、前記スクリーンを回転させる駆動部と、前記スクリーンの周囲に配置される複数のミラー群と、前記スクリーンに投影する画像のスライドフィルムを収納するスライドフィルム収納部と、前記画像を投影するための光源とを備え、
   前記スクリーンは視野角制御手段を備え、
   前記光源は前記スクリーンの回転軸の延長線の一方に配置され、
   前記複数のミラー群は、前記スクリーンの回転軸の延長線の他方であって、前記スクリーンに対して偏心した位置に、各ミラーが前記スクリーンに向く傾斜角を持つように前記回転軸を中心とする円錐面状に配置され、
   前記スライドフィルム収納部は前記光源と前記スクリーンの間に配置され、
   前記スライドフィルムの画像が前記複数のミラー群を介して前記スクリーンに投影されるように構成されることを特徴とする表示装置。
2. 前記スライドフィルム収納部と前記複数のミラー群との間に、前記画像のピントを合わせるためのレンズ部を備えることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記スライドフィルム収納部は、スライドフィルムを着脱可能に構成されていることを
   特徴とする請求項１または２に記載の表示装置。
4. 前記光源および前記レンズ部を投影する前記画像の数に応じて複数備えることを特徴と
   する請求項２または３に記載の表示装置。

Images