圖像顯示板的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的目的是提供能實現(xiàn)流暢地移動的虛擬動態(tài)圖像，設(shè)置于位置檢測的目標(biāo)物的圖像顯示板。該圖像顯示板設(shè)置于位置檢測的目標(biāo)物3000，其是層疊通過排列多個平凸透鏡而構(gòu)成的平凸透鏡板和圖像形成層而成的，且構(gòu)成為能夠從平凸透鏡的具有凸形狀的一側(cè)將在圖像形成層上形成的圖像觀察為伴有移動的虛像。其特征在于，用于與上述平凸透鏡作用來顯示虛像104A、104B的多個虛像觀察用圖像，以與各上述平凸透鏡大致一對一地對應(yīng)的方式反復(fù)形成，平凸透鏡的水平方向的排列間距長度與虛像觀察用圖像的水平方向的間距長度不同，相差在10%以下的范圍內(nèi)，并且平凸透鏡的垂直方向的排列間距長度與虛像觀察用圖像的垂直方向的間距長度不同，相差在10%以下的范圍內(nèi)，相對于視覺辨認(rèn)目標(biāo)物3000的角度的變位θ，能夠觀察到平滑移動的虛像104A、104B。
【專利說明】圖像顯不板
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及圖像顯示板，特別涉及通過下述虛像能夠檢測出目標(biāo)物相對于攝像頭的位置的圖像顯示板，該虛像基于柱面透鏡或者平凸透鏡與圖像而形成，且伴有移動。
【背景技術(shù)】
[0002]目前存在有:利用在機器人的頭部或手部設(shè)置的攝像頭對目標(biāo)物進(jìn)行拍攝，檢測出目標(biāo)物相對于攝像頭的位置、攝像頭相對于目標(biāo)物的位置，掌握機器人與目標(biāo)物的位置關(guān)系的方法。例如，存在有:利用設(shè)置于機器人的攝像頭對在目標(biāo)物上所設(shè)置的棒狀突起物進(jìn)行拍攝，并對拍攝圖像上的突起物的像進(jìn)行解析，由此進(jìn)行位置檢測的方法。此外，還存在有:利用紅外線傳感器對機器人的位置進(jìn)行解析的方法。
[0003]另一方面，存在有這樣一種圖像顯示板，即:通過利用觀察者的視覺，能夠?qū)D像觀察為伴有移動、或者移動及變形的運動(moving)、變畫(changing)等虛像的圖像顯示板。圖像顯示板由柱狀透鏡板和圖像形成層構(gòu)成，該柱狀透鏡板是通過排列多個柱面透鏡而構(gòu)成的。
[0004]圖26A和圖26B是現(xiàn)有公知的圖像顯示板的說明圖。圖26A是表示柱狀透鏡的基本特性的說明圖，圖26B是表示柱狀透鏡的基本原理的概略說明圖。在構(gòu)成柱狀透鏡板5001的柱面透鏡5002的與具有凸形狀的面相反的面上配置有圖像形成層5003，從透鏡一側(cè)能夠虛擬動態(tài)地觀察圖像。通過將分割圖像5004A?5004D配置成條紋狀，能夠觀察到立體圖像以及變畫圖像，其中該變畫圖像是通過觀察者(觀察者的右眼5006和左眼5007)改變觀察角度使得圖像看上去在變動的變畫圖像。圖27是現(xiàn)有公知的圖像顯示板5009的說明圖。(A)是現(xiàn)有公知的圖像顯示板5009的截面說明圖，(B)是圖像形成層5003的俯視圖。在形成于圖像形成介質(zhì)5008上的圖像形成層5003上，形成有將多個原始圖像A、B、C、D分割成條紋狀后的圖像。圖27是針對各透鏡以規(guī)定寬度分割了圖像的例子。通過觀察者改變觀察角度，使得圖像看上去在變動，從而一旦移動視線則在某個位置可以看到A圖像、在某個位置可以看到B圖像、在某個位置可以看到C圖像、在某個位置可以看到D圖像。
[0005]另外，專利文獻(xiàn)I中公開了以下技術(shù)，即、構(gòu)成為將多個原始圖像分割成條紋狀，并作為一幅圖像，在觀察角度不同而能夠看到不同的圖案時，使凸透鏡的間距的邊界與圖像的分割邊界一致。專利文獻(xiàn)2中公開了以下技術(shù):針對各透鏡而將左眼用圖像和右眼用圖像分割成規(guī)定寬度的長方形薄片，排列成交織狀，由此觀察到虛擬的可變圖像。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0007]專利文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開2003-344807號公報
[0009]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-044213號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]對于在目標(biāo)物上設(shè)置突起物來進(jìn)行位置檢測的方法，存在著位置檢測的精度在突起物的正面附近低這樣的問題。雖然使用長的突起物、細(xì)的突起物會提高精度，但是，如果加長，則突起物本身會妨礙機器人作業(yè)，即使較細(xì)也必須具有突起物自身的空間。此外，由于突起物本身存在重量，因此，在例如粘貼于壁面來使用等情況下，不能長時間固定而需要時不時地進(jìn)行維護，耗費勞力和時間。而且，由于突起物需要空間，會影響作業(yè)，假如與突起物相撞，則可能發(fā)生破損或者其他事故。此外，在利用紅外線傳感器進(jìn)行位置檢測的情況下，還存在著紅外線系統(tǒng)本身價格高，成本上升這樣的問題。
[0011]此外，關(guān)于使用了柱狀透鏡的運動、變畫等視覺效果，在一定范圍的觀察視點內(nèi)，則能觀察到單一圖像，接著，如果改變觀察視點的角度而超過一定范圍，則能夠觀察到下一個圖像。這樣，形成隨著觀察角度變化能夠觀察到依次不同的圖像的結(jié)構(gòu)。此時，對于隨著角度變化而依次觀察到的圖像，通過設(shè)計伴有人物、動物的動作、放大、縮小、變形的適當(dāng)?shù)膭赢嫳憩F(xiàn)，能夠得到猶如正在觀察動畫那樣的視覺效果。雖然現(xiàn)有技術(shù)的圖像顯示板能夠觀察到眼球的虛像，但是，當(dāng)改變觀察角度來移動視線時，圖像看上去是以一格一格地變化的圖像的方式移動。對于觀察者而言，不是流暢地變動，而是隨著角度變化，虛像看上去在跳來跳去，存在不協(xié)調(diào)這樣的問題。
[0012]本發(fā)明的目的是鑒于這樣的問題，提供以下位置檢測用圖像顯示板，該圖像顯示板能實現(xiàn)流暢地移動的虛擬動態(tài)圖像，只要設(shè)置一次，就大體上不需要維護，而且外形薄重量輕、價格低廉。
[0013]本發(fā)明的圖像顯示板設(shè)置于位置檢測的目標(biāo)物，其是層疊圖像形成層和通過排列多個柱面透鏡而構(gòu)成的柱狀透鏡板而成的，且構(gòu)成為從上述柱狀透鏡板的上述柱面透鏡的具有凸形狀的一側(cè)能夠?qū)⒃谏鲜鰣D像形成層上形成的圖像觀察為伴有移動的虛像，其特征在于，在上述圖像形成層上以與各上述柱面透鏡大致一對一地對應(yīng)的方式反復(fù)形成有用于與上述柱面透鏡作用來顯示單個或者多個上述虛像的多個虛像觀察用圖像，上述柱面透鏡的排列間距長度與在上述圖像形成層上反復(fù)形成的上述虛像觀察用圖像的間距長度不同，相差在10%以下的范圍內(nèi)，相對于視覺辨認(rèn)目標(biāo)物的角度的變位，能夠觀察到平滑地移動的虛像。
[0014]本發(fā)明的圖像顯示板設(shè)置于位置檢測的目標(biāo)物，其是層疊圖像形成層和通過排列多個平凸透鏡而構(gòu)成的平凸透鏡板而成的，且構(gòu)成為從上述平凸透鏡板的上述平凸透鏡的具有凸形狀的一側(cè)能夠?qū)⒃谏鲜鰣D像形成層上形成的圖像觀察為伴有移動的虛像，其特征在于，在上述圖像形成層上以與各上述平凸透鏡大致一對一地對應(yīng)的方式反復(fù)形成有用于與上述平凸透鏡作用來顯示單個或者多個上述虛像的多個虛像觀察用圖像，上述平凸透鏡的水平方向的排列間距長度與在上述圖像形成層上反復(fù)形成的上述虛像觀察用圖像的水平方向的間距長度不同，相差在10%以下的范圍內(nèi)，并且，上述平凸透鏡的垂直方向的排列間距長度與在上述圖像形成層上反復(fù)形成的上述虛像觀察用圖像的垂直方向的間距長度不同，相差在10%以下的范圍內(nèi)，相對于視覺辨認(rèn)目標(biāo)物的角度的變位，能夠觀察到平滑移動的虛像。
[0015]也可以構(gòu)成為，具有:從上述柱面透鏡的具有凸形狀的一側(cè)、或者從上述平凸透鏡的具有凸形狀的一側(cè)能夠觀察到的基準(zhǔn)引導(dǎo)部。
[0016]也可以構(gòu)成為，相對于視覺辨認(rèn)目標(biāo)物的角度的變位，能夠觀察到多個虛像，該多個虛像具有移動量不同的特性和移動方向不同的特性中的至少任意一個特性。[0017]還可以構(gòu)成為，能夠觀察到多個虛像，該多個虛像具有形狀不同的特性和顏色不同的特性中的至少任意一個特性。
[0018]發(fā)明效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，能夠得到:能實現(xiàn)流暢地移動的虛擬動態(tài)圖像，并且能降低不協(xié)調(diào)感來進(jìn)行觀察的位置檢測用圖像顯示板。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]圖1是本實施方式的圖像顯示板的截面圖。
[0021]圖2是本實施方式的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)說明圖。(A)是柱狀透鏡板的截面說明圖，(B)是圖像形成層的俯視圖。
[0022]圖3是本實施方式的圖像顯示板的俯視圖。
[0023]圖4是本實施方式的虛像說明圖。
[0024]圖5是其他實施方式I的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0025]圖6是圖像6b的間距長度計測的說明圖。
[0026]圖7是其他實施方式I的虛像說明圖。
[0027]圖8是其他實施方式2的圖像顯示板的截面圖。
[0028]圖9是其他實施方式3的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0029]圖10是圖像形成層的俯視圖。
[0030]圖11是其他實施方式4的圖像顯示板的截面圖。
[0031]圖12A是其他實施方式4的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0032]圖12B是圖像形成層的俯視圖。
[0033]圖13是其他實施方式4的虛像的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0034]圖14是其他實施方式4的虛像的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0035]圖15是其他實施方式5的圖像顯示板的圖像形成層的俯視圖。
[0036]圖16A是其他實施方式6的圖像顯示板的圖像形成層的俯視圖。
[0037]圖16B是其他實施方式6的圖像顯示板的圖像形成層的俯視圖。
[0038]圖17是其他實施方式7的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0039]圖18是表示柱狀透鏡板的聚焦的形態(tài)的要部截面圖。
[0040]圖19A是其他實施方式8的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0041]圖19B是原圖像113Xa及原圖像113Xb的說明圖。
[0042]圖19C是靜止虛像觀察用圖像組的制作例子。
[0043]圖19D是靜止虛像觀察用圖像組的制作例子。
[0044]圖19E是圖像113b的間距長度計測的說明圖。
[0045]圖20是其他實施方式8的虛像的結(jié)構(gòu)說明圖。
[0046]圖21是其他實施方式8的應(yīng)用例子的說明圖。
[0047]圖22A是表示使用了本發(fā)明的圖像顯示板的位置檢測系統(tǒng)SI的概念圖。
[0048]圖22B是圖像顯示板1000的截面圖。
[0049]圖23A是攝像頭位置和拍攝圖像的說明圖。
[0050]圖23B是攝像頭位置和拍攝圖像的說明圖。[0051]圖23C是攝像頭位置和拍攝圖像的說明圖。
[0052]圖23D是攝像頭位置和拍攝圖像的說明圖。
[0053]圖24A是拍攝圖像的例子。
[0054]圖24B是其他結(jié)構(gòu)的圖像顯示板的拍攝圖像的例子。
[0055]圖24C是其他結(jié)構(gòu)的圖像顯示板的拍攝圖像的例子。
[0056]圖24D是具有基準(zhǔn)引導(dǎo)部的圖像顯不板的例子。
[0057]圖24E是具有基準(zhǔn)引導(dǎo)部的圖像顯示板的例子。
[0058]圖25是表示使用了本發(fā)明的圖像顯示板的位置檢測系統(tǒng)S2的概念圖。
[0059]圖26A是表示柱狀透鏡的基本特性的說明圖。
[0060]圖26B是表示柱狀透鏡的基本原理的概略說明圖。
[0061]圖27是構(gòu)成現(xiàn)有公知的圖像顯示板的圖像顯示層的說明圖。
【具體實施方式】
[0062]參照附圖來說明本發(fā)明的圖像顯示板。對設(shè)置于位置檢測的目標(biāo)物(后面說明)的圖像顯示板的各種實施例進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0063]圖1是本實施方式中的圖像顯示板的截面圖。
[0064]柱狀透鏡板I和圖像形成層3是形成圖像顯示板100的必要結(jié)構(gòu)。本實施方式中，對在紙張等圖像形成介質(zhì)2上形成了圖像形成層3的例子進(jìn)行說明。以下，對構(gòu)成圖像顯示板100的各層進(jìn)行說明。
[0065]柱狀透鏡板I是并列配置多個柱面透鏡Ia而構(gòu)成的。在附圖上方示出構(gòu)成柱狀透鏡板I的柱面透鏡la。柱狀透鏡板I的材料只要是以往用于圖像顯示板的透鏡板即可，沒有特別限定，可以使用PET (聚對苯二甲酸乙二酯)、PP、PETG (乙二醇改性-聚對苯二甲酸乙二酯)、丙烯酸樹脂、丙烯酸酯系樹脂等透明樹脂材料。
[0066]圖像形成介質(zhì)2設(shè)置在柱狀透鏡板I的柱面透鏡Ia的沒有凸形狀的一側(cè)，在柱狀透鏡板I側(cè)形成有圖像形成層3。圖像形成介質(zhì)2的材料只要是以往使用于圖像顯示板的圖像形成介質(zhì)即可，沒有特別限定，可以使用涂層紙、合成紙、雙膠紙、含磨木漿紙張、樹脂浸潰紙、層壓紙、敷金屬紙、印刷用銅版紙、記錄用銅版紙等紙張、聚對苯二甲酸乙二酯薄膜、聚乙烯薄膜、聚丙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜等塑料薄膜、金屬箔或者它們的復(fù)合體等。圖像形成介質(zhì)2的材料可以根據(jù)圖像顯示板100所要求的強度、用途等適當(dāng)選擇。
[0067]圖像形成層3是通過印刷或者轉(zhuǎn)印等而形成有作為虛像觀察用圖像的圖案、文字等的圖像3a的層。圖像形成層3設(shè)置在圖像形成介質(zhì)2的柱狀透鏡板I側(cè)。圖像形成層3的材料只要是能夠與圖像形成介質(zhì)2緊密結(jié)合的材料即可，沒有特別限定，例如，可以使用現(xiàn)有公知的墨水材料等。墨水材料可以是畜光墨水、突光墨水等。
[0068]另外，柱狀透鏡板I和設(shè)置有圖像形成層3的圖像形成介質(zhì)2的層疊方法是，根據(jù)圖像形成介質(zhì)2和圖像形成層3的材料而使用周知的粘接或者黏合等方法。只要使柱狀透鏡板I和圖像形成層3保持透明性來進(jìn)行層疊即可。即、觀察者(觀察者的眼睛E)從柱狀透鏡板I的柱面透鏡Ia的具有凸形狀的一側(cè)能夠觀察到形成于圖像形成層3的圖像3a即可。具體而言，只要能夠觀察到基于在圖像形成層3上形成的圖像3a而形成的伴有移動或者伴有移動和變形的虛像即可。此外，圖像形成層3可以直接形成在柱狀透鏡板I的與具有柱面透鏡Ia的面相反一側(cè)的面上。另外，詳細(xì)說明在后面使用圖8來進(jìn)行。
[0069]圖2是本實施方式的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)說明圖。圖2 (A)是柱狀透鏡板的截面說明圖，圖2 (B)是圖像形成層的俯視圖。圖3是本實施方式的圖像顯示板的俯視圖。[0070]圖1和圖2 (A)的例子中，示出了:觀察者沿箭頭方向移動視線而改變觀察角度時，觀察者從各柱面透鏡Ia的正上方觀察時的各柱面透鏡Ia聚焦的形態(tài)。柱面透鏡Ia的焦平面位于圖像形成層3。換而言之，柱面透鏡Ia構(gòu)成為使得焦點位于圖像3a。另外，實際上，并不僅限于從正上方觀察，觀察者通過改變觀察角度，能夠確認(rèn)流暢的虛像的移動或者移動和變形。
[0071]如圖2 (B)所示，圖像形成層3上形成有多個圖像3a。圖2 (A)和圖2 (B)的例子中，圖像3a以與柱面透鏡Ia大致一對一地對應(yīng)的方式反復(fù)形成。6個眼球的圖像3a分別與柱面透鏡Ia對應(yīng)。
[0072]柱面透鏡Ia的排列間距長度A與圖像3a的間距長度B之差的比率構(gòu)成為處于大于0%小于等于10%的范圍。
[0073]在圖2所示的例子中，構(gòu)成為柱面透鏡Ia的排列間距長度A與圖像3a的間距長度B不同，并且構(gòu)成為柱面透鏡Ia的排列間距長度A與圖像3a的間距長度B之差的比率在10%以下。
[0074]在圖像3a的間距長度B比柱面透鏡Ia的排列間距長度A小的情況下(A>B)，觀察者可以立體地觀察到基于柱面透鏡Ia和圖像3a而形成的虛像4沉于柱狀透鏡板I的下方。并且，如果使視線向右移動，則虛像4看上去也向右移動，如果向左移動，則虛像4看上去也向左移動。即、虛像4看上去向與視線移動方向相同的方向移動。
[0075]在圖像3a的間距長度B比柱面透鏡Ia的排列間距長度A大的情況下(A〈B)，觀察者可以立體地觀察到基于柱面透鏡Ia和圖像3a而形成的虛像4浮于柱狀透鏡板I的上方。并且，如果使視線向右移動，則虛像4看上去向左移動，如果使視線向左移動，則虛像4看上去向右移動。即、虛像4看上去向與視線移動方向相反的方向移動。
[0076]圖3所示的虛像4的間距長度X基于式(I)來決定。虛像4在柱面透鏡Ia的排列方向的寬度y基于式(2)來決定。另外，A是柱面透鏡Ia的排列間距長度，B是圖像3a的間距長度，C是圖像3a在柱面透鏡Ia的排列方向的寬度(橫向尺寸)。此外，虛像4在與柱面透鏡Ia的排列方向垂直的方向的高度z (縱向尺寸)與圖像3a在與柱面透鏡Ia的排列方向垂直的方向的高度D (縱向尺寸)相同(式(3))。
[0077]【關(guān)系式I】
A2
[0078]Λ =…式⑴

/I X < '
[0079]…式⑵
[0080]Z=D …式(3)
[0081]這樣，通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)整、變更柱面透鏡Ia的排列間距長度Α、圖像3a的間距長度
B、圖像3a在柱面透鏡Ia的排列方向的寬度C、圖像3a的高度D，能夠基于上述式(I)至式
(3)自由地設(shè)定所觀察到的虛像4的尺寸。
[0082]圖4是本實施方式的虛像的說明圖。當(dāng)觀察者改變觀察角度而移動視線時，能夠從柱狀透鏡板I的上方將基于形成于圖像形成層3的圖像3a和柱面透鏡Ia而形成的虛像4觀察為虛擬動態(tài)圖像。
[0083]具體而言，圖像3a的間距長度B比柱面透鏡Ia的排列間距長度A小的情況下(A>B)，可以立體地觀察到虛像4沉于柱狀透鏡板I的下方。此外，隨著觀察者的視線移動，能夠?qū)⑻撓?觀察為流暢地變動的虛像。
[0084]另一方面，圖像3a的間距長度B比柱面透鏡Ia的排列間距長度A大的情況下(A〈B)，可以立體地觀察到虛像4浮于柱狀透鏡板I的上方。此外，隨著觀察者的視線移動，能夠?qū)⑻撓?觀察為流暢地變動的虛像。
[0085]另外，在式(I)和式(2)中，IA-B的值越小，相對于觀察者視線移動的變動速度越快。因此，優(yōu)選根據(jù)圖像顯示板100的使用狀態(tài)，即、鑒于實際的觀察者視線移動的速度等來設(shè)定IA-Bl的值。換而言之，優(yōu)選設(shè)定為:當(dāng)觀察者移動視線來觀察虛像4時，虛像4的移動速度與視線移動的速度一致。
[0086]根據(jù)本實施方式，在圖像形成層3上以與柱狀透鏡板I的柱面透鏡Ia大致一對一地對應(yīng)的方式反復(fù)形成有用于與柱面透鏡Ia作用來顯示虛像的多個圖像3a。并且，構(gòu)成為柱面透鏡Ia的排列間距長度A與圖像3a的間距長度B之差不同，且構(gòu)成為柱面透鏡Ia的排列間距長度A與圖像3a的間距長度B之差的比率在10%以下，因此，能夠?qū)崿F(xiàn)可以觀察到伴有流暢的移動或者移動及變形的虛像4的圖像顯示板。另外，由于圖像3a的尺寸(寬度C、高度D)都在幾十μ m?幾十mm左右，因此不必使用專用的設(shè)備等，能夠使用通用設(shè)備(例如，通用的印刷裝置、轉(zhuǎn)印裝置，通用的圖像軟件)等來在圖像形成介質(zhì)2上印刷、轉(zhuǎn)印圖像形成層3。
[0087]使用柱面透鏡Ia的排列間距長度A為330 μ m至345 μ m的柱狀透鏡板I的情況下，進(jìn)一步優(yōu)選構(gòu)成為柱面透鏡Ia的排列間距長度A與圖像3a的間距長度B之差的比率在0.1%至4%的范圍內(nèi)。
[0088]此外，圖像3a被反復(fù)形成，使得與柱面透鏡Ia大致一對一地對應(yīng)，但是，因為柱面透鏡Ia的排列間距長度A與圖像3a的間距長度B不同，因此對應(yīng)位置漸漸地錯開。因此，準(zhǔn)確來講，柱面透鏡Ia與圖像3a不是一對一地對應(yīng)。柱面透鏡Ia的排列間距長度A與圖像3a的間距長度B不同而使得能夠觀察到流暢的虛像。
[0089](圖像顯示板的實施例)
[0090]對實際的圖像顯示板的實施例進(jìn)行說明。對觀察眼球的虛像時的各部的設(shè)計例子進(jìn)行說明。
[0091]圖像顯示板的各構(gòu)成部的尺寸如下:柱狀透鏡板I的厚度:0.45mm、柱面透鏡Ia的排列間距長度Α:336 μ m、圖像3a的間距長度B:330 μ m、間距長度A與間距長度B之差:6 μ m、圖像3a的寬度C: 225 μ m、圖像3a的高度D: 12.7mm、虛像4的間距長度x: 19mm、虛像4的寬度y: 12.7mm、虛像4的高度z: 12.7mm。
[0092](其他實施方式I)
[0093]其它實施方式I的圖像顯示板是能夠觀察到I個虛像的結(jié)構(gòu)。另外，與上述實施方式相同的結(jié)構(gòu)省略說明。
[0094]圖5是其它實施方式I的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)說明圖，示出了柱狀透鏡板5的各柱面透鏡5a與圖像6a和6b的對應(yīng)關(guān)系。圖6是圖像6b的間距長度計測的說明圖。圖7是其它實施方式I的虛像的說明圖。柱狀透鏡板5的結(jié)構(gòu)與上述柱狀透鏡板I相同，因此省略說明。
[0095]在圖像形成層6上形成有作為虛像觀察用圖像組的規(guī)定數(shù)量的圖像。圖像組的中央附近的圖像6a是沒有欠缺的圖像，除了中央附近的圖像6a之外的其它圖像6b在中央附近的圖像6a —側(cè)具有欠缺部6c。圖像6a和6b形成為與柱面透鏡5a大致一對一地對應(yīng)。
[0096]在圖5的例子中，圖像組由中央附近的圖像6a、具有欠缺部6c的10個圖像6b共計11個圖像構(gòu)成。從圖像6a起越遠(yuǎn)離圖中的左右，圖像6b的欠缺部6c越大。另外，在圖5中，示出了 I個中央附近的圖像6a的情況，但是，中央附近的圖像6a的數(shù)量也可以是多個。
[0097]圖像6a和6b與上述實施方式一樣,形成為與柱面透鏡5a大致一對一地對應(yīng)。并且，構(gòu)成為，柱面透鏡5a的排列間距長度A與圖像6a及6b的間距長度B之差的比率在大于0%小于等于10%的范圍內(nèi)。另外，圖像6a與圖像6b間的間距長度B、以及圖像6b間的間距長度B均為假定圖像6b上沒有欠缺部6c時的間距長度B (圖6)。
[0098]此外，被觀察到的虛像7的寬度y和z基于上述式(2)和式(3)來決定。寬度C和D為假定圖像6b上沒有欠缺部6c時的寬度C和D(圖6)。根據(jù)沒有欠缺的圖像6a求解寬度C和D的情況下，設(shè)定圖像6a的橫向尺寸為寬度C、縱向尺寸為高度D。
[0099]另外，圖像形成層6可以形成于圖像形成介質(zhì)(未圖示)，也可以像后述的其它實施方式2那樣直接形成于柱狀透鏡板5。將圖像形成層6形成于圖像形成介質(zhì)的情況下，圖像形成介質(zhì)的結(jié)構(gòu)以上述圖像形成介質(zhì)2為準(zhǔn)。
[0100]根據(jù)以上說明的結(jié)構(gòu)，如圖7所示，能夠?qū)崿F(xiàn)能觀察到僅I個虛像7的圖像顯示板200。觀察者改變觀察角度來移動視線時，基于形成于圖像形成層6的圖像6a及6b以及柱面透鏡5a，能夠?qū)⒅醒氲膱D像被突出表現(xiàn)出來的I個虛像7觀察為虛擬動態(tài)圖像。
[0101](圖像顯示板的實施例)
[0102]對其他實施方式I的實際的圖像顯示板的實施例進(jìn)行說明。針對僅觀察到一個眼球的虛像的情況下的各部的設(shè)計例子進(jìn)行說明。
[0103]圖像顯示板的各結(jié)構(gòu)部的尺寸如下:柱狀透鏡板的厚度:0.45mm、柱面透鏡5a的排列間距長度A: 336 μ m、圖像6a與圖像6b間(以及圖像6b間)的間距長度B: 330 μ m、間距長度A與間距長度B之差:6 μπι、圖像6a (以及6b)的寬度C: 225 μ m、圖像6a (以及6b)的高度D: 12.7mm、虛像7的寬度y: 12.7mm、虛像7的高度z: 12.7mm。
[0104](其他實施方式2)
[0105]圖8是其它實施方式2的圖像顯示板的截面圖。其它實施方式2的圖像顯示板300是柱狀透鏡板上設(shè)置圖像形成層的結(jié)構(gòu)。
[0106]如圖8所示，圖像顯示板300設(shè)置為:柱狀透鏡板8與圖像形成層9為必要結(jié)構(gòu)。柱狀透鏡板8的結(jié)構(gòu)與上述柱狀透鏡板I 一樣，因此省略說明。
[0107]圖像形成層9是通過印刷或者轉(zhuǎn)印等而形成有作為虛像觀察用圖像的圖案、文字等的圖像9a的層。圖像形成層9設(shè)置于柱狀透鏡板8的柱面透鏡8a的與具有凸形狀的面相反側(cè)的面。圖像形成層9的材料只要是能夠與柱狀透鏡板8緊密結(jié)合的材料即可，沒有特別限定，例如，使用現(xiàn)有公知的墨水材料等。墨水材料可以是畜光墨水、突光墨水等。
[0108]在圖像形成層9上反復(fù)形成有多個圖像9a，使得與柱面透鏡8a大致一對一地對應(yīng)。構(gòu)成為柱面透鏡8a的排列間距長度與圖像9a的間距長度不同，并且，構(gòu)成為柱面透鏡8a的排列間距長度與圖像9a的間距長度之差的比率在10%以下。其它結(jié)構(gòu)與上述圖像形成層3或者圖像形成層6 —樣，因此省略說明?？梢韵襁@樣在柱狀透鏡板8上直接形成圖像形成層3或者圖像形成層6。
[0109](其他實施方式3)
[0110]可以將本發(fā)明的圖像顯示板與立體觀察板組合。作為其它實施方式3，說明將圖像顯示板與立體觀察板組合時的實施方式。
[0111]圖9是其它實施方式3的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)說明圖。圖10是圖像形成層的俯視圖。圖9示出了圖像顯示板400的截面。圖像顯示板400由虛像顯示部40a和被觀察像顯示部40b構(gòu)成。
[0112]虛像顯示部40a由與被觀察像顯示部40b共用的柱狀透鏡板10、與被觀察像顯示部40b共用的圖像形成介質(zhì)11、圖像形成層12構(gòu)成。被觀察像顯示部40b由與虛像顯示部40a共用的柱狀透鏡板10、與虛像顯示部40a共用的圖像形成介質(zhì)11、圖像形成層13構(gòu)成。
[0113]柱狀透鏡板10的結(jié)構(gòu)與上述柱狀透鏡板I 一樣，圖像形成介質(zhì)11的結(jié)構(gòu)與上述圖像形成介質(zhì)2 —樣，圖像形成層12的結(jié)構(gòu)與上述圖像形成層3或者圖像形成層6 —樣，因此省略說明。在圖9、圖10的例子中，圖像形成層12上形成有作為虛像觀察用圖像的圖像 12a。
[0114]圖像形成介質(zhì)11是虛像顯示部40a和被觀察像顯示部40b共用的圖像形成介質(zhì)。構(gòu)成為在柱狀透鏡板10側(cè)形成圖像形成層12和13。圖像形成介質(zhì)11的其它結(jié)構(gòu)與上述圖像形成介質(zhì)2 —樣，因此省略說明。
[0115]被觀察像顯示部40b具有現(xiàn)有公知的柱狀透鏡顯示體的結(jié)構(gòu)和效果。被觀察像顯示部40b的圖像形成層13是通過印刷或者轉(zhuǎn)印等而形成有與虛像觀察用圖像(本實施方式中圖像12a)不同的單個或者多個其它圖像的層。所謂其它圖像是作為立體觀察用圖像、變畫用圖像、動畫用圖像等的圖案及文字等圖像。在圖10的例子中，與柱狀透鏡板10的柱面透鏡IOa作用來顯示被觀察像的左眼用圖像13a和右眼用圖像13b被配置為條紋狀。圖像形成層13的材料只要是能夠與圖像形成介質(zhì)11緊密結(jié)合的材料，則沒有特別限定，例如，可以使用現(xiàn)有公知的墨水材料等。
[0116]柱狀透鏡板10與圖像形成介質(zhì)11的層疊方法是，根據(jù)圖像形成介質(zhì)11和圖像形成層12和13的材料而使用周知的粘接或者黏合等方法。柱狀透鏡板10與圖像形成層12和13只要能保持透明性來層疊即可。
[0117]觀察者改變從柱狀透鏡板10的上方觀察的角度而移動視線時，在虛像顯示部40a，圖像形成層12的圖像與柱面透鏡IOa作用而能夠觀察到虛像，在被觀察像顯示部40b，圖像形成層13的圖像與柱面透鏡IOa作用而能夠觀察到被觀察像。
[0118]如以上說明那樣，能夠構(gòu)成:將可以觀察到虛像的虛像顯示部40a和可以觀察到被觀察像的被觀察像顯示部40b進(jìn)行組合后的圖像顯示板400。另外，在圖9和圖10中為了使說明和圖示簡單化，以2個虛像顯示部40a和3個被觀察像顯示部40b的情況為例子進(jìn)行了說明。但是，也可以根據(jù)圖像顯示板的設(shè)計來組合所希望的數(shù)量(多個或者單個)的虛像顯示部40a和所希望的數(shù)量(多個或者單個)的被觀察像顯示部40b。[0119]根據(jù)其它實施方式3的圖像顯示板400，使虛像顯示部40a和被觀察像顯示部40b由同一圖像形成介質(zhì)11構(gòu)成，因此能夠?qū)崿F(xiàn)更簡易并且穩(wěn)定的板。例如，在制作表現(xiàn)歌舞伎演員的面部(臉)的圖像顯示板時，由虛像顯示部40a形成兩眼部分，由被觀察像顯示部40b形成兩眼以外的部分，由此能夠表現(xiàn)出僅兩眼流暢地移動的立體的歌舞伎演員的面部。
[0120]另外，在圖9和圖10中，被觀察像顯示部40b采用現(xiàn)有公知的柱狀透鏡顯示體的結(jié)構(gòu)，構(gòu)成為圖像形成層13的圖像和柱面透鏡IOa作用而能夠觀察到立體的被觀察像。但是，本發(fā)明并不限于此。例如，也可以將插圖、臉部等圖像、臉部照片等不是與柱面透鏡作用而產(chǎn)生立體圖像、變畫圖像等的特殊效果的圖像而是二維圖像作為被觀察像顯示部40b。例如，二維圖像可以是作為虛像顯示部40a的背景的圖像。例如，在用于位置檢測的情況下，也可以是用于使攝像頭識別圖像顯示板的條形碼、二維碼等識別圖像。采用二維圖像的情況下，被觀察像顯示部40b可以不構(gòu)成柱狀透鏡板10。
[0121](其他實施方式4)
[0122]也可以使用平凸透鏡板來構(gòu)成本發(fā)明的圖像顯示板。作為其它實施方式4，說明使用平凸透鏡板時的實施方式。
[0123]圖11是其它實施方式4的圖像顯示板的截面圖。圖像顯示板500形成為:平凸透鏡板15和圖像形成層17為必要結(jié)構(gòu)。在此，對在紙張等圖像形成介質(zhì)上形成圖像形成層16的例子進(jìn)行說明。以下，對構(gòu)成圖像顯示板500的各層進(jìn)行說明。
[0124]平凸透鏡板15通過以蜂巢方式或者正方形方式排列多個平凸透鏡15a而構(gòu)成。在平凸透鏡板15上構(gòu)成的平凸透鏡15a表示于圖面上方。平凸透鏡板15的材料只要是使用于現(xiàn)有圖像顯示板的透鏡板即可，沒有特別限定，可以使用PET (聚對苯二甲酸乙二酯)、PP、PETG (乙二醇改性-聚對苯二甲酸乙二酯)、丙烯酸樹脂、丙烯酸酯系樹脂等透明樹脂材料。
[0125]圖像形成介質(zhì)16設(shè)置于平凸透鏡板15的平凸透鏡15a的沒有凸形狀的一側(cè)，平凸透鏡板15側(cè)形成有圖像形成層16。圖像形成介質(zhì)16的其它結(jié)構(gòu)與上述圖像形成介質(zhì)2一樣，因此省略說明。
[0126]圖像形成層17是通過印刷或者轉(zhuǎn)印等而形成有作為虛像觀察用圖像的圖案及文字等的圖像17a的層。圖像形成層17設(shè)置于圖像形成介質(zhì)16的平凸透鏡板15側(cè)。圖像形成層3的材料只要是能夠與圖像形成介質(zhì)2緊密結(jié)合的材料即可，沒有特別限定，例如，可以使用現(xiàn)有公知的墨水材料等。墨水材料可以是蓄光墨水、熒光墨水等。圖像形成層17的其它結(jié)構(gòu)與上述圖像形成層3 —樣，因此省略說明。
[0127]平凸透鏡15a的焦平面位于圖像形成層17。換而言之，平凸透鏡15a構(gòu)成為焦點位于圖像17a。另外，平凸透鏡板15和設(shè)有圖像形成層17的圖像形成介質(zhì)16的層疊方法是，根據(jù)圖像形成介質(zhì)16和圖像形成層17的材料可以使用周知的粘接或者黏合等方法。平凸透鏡板15和圖像形成層17只要能夠保持透明性來層疊即可。即、只要觀察者從平凸透鏡板15的平凸透鏡15a的具有凸形狀的一側(cè)能夠觀察到圖像形成層17上形成的圖像17a即可。具體而言，只要能夠觀察到基于在圖像形成層17上形成的圖像17a而形成的伴有移動或者移動和變形的虛像即可。
[0128]圖12A是其它實施方式4的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)說明圖。圖12A是平凸透鏡板的俯視圖，圖12B是圖像形成層的俯視圖。圖13和圖14是其它實施方式4的虛像的結(jié)構(gòu)說明圖。[0129]平凸透鏡板15上形成有多個平凸透鏡15a。圖12A是以蜂巢方式排列的平凸透鏡板15的例子。如圖12B所示，圖像形成層17上形成有多個圖像17a。圖像17a被反復(fù)形成，使得與平凸透鏡15a大致一對一地對應(yīng)。圖12A和圖12B的例子中，30個眼球的圖像17a分別與平凸透鏡15a對應(yīng)。
[0130]構(gòu)成為平凸透鏡15a的排列間距長度與圖像17a的間距長度不同，并且，構(gòu)成為平凸透鏡15a的排列間距長度與圖像17a的間距長度之差的比率在10%以下。圖12A和圖12B的例子中，構(gòu)成為平凸透鏡15a的圖中橫向(水平方向)的排列間距長度A1與圖像17a的圖中橫向間距長度B1不同，并且，構(gòu)成為其差的比率在10%以下，平凸透鏡15a的圖中縱向(垂直方向)的排列間距長度A2與圖像17a的圖中橫向間距長度B2不同，而且，構(gòu)成為其差的比率在10%以下。
[0131]圖像17a的間距長度B1 (B2)比平凸透鏡15a的排列間距長度A1 (A2)小的情況下(A1)B1及4油2)，觀察者能夠立體地觀察到基于平凸透鏡15a和圖像17a而形成的虛像18沉于平凸透鏡板15的下方。并且，如果如圖13所示那樣使視線向右移動，則虛像18看上去也向右移動，如果向左移動，則虛像18看上去也向左移動。S卩、虛像18看上去向與視線移動方向相同的方向變動。
[0132]圖像17a的間距長度B1 (B2)比平凸透鏡15a的排列間距長度A1 (A2)大的情況下(A1U1 &A2〈B2)，觀察者能夠立體地觀察到基于平凸透鏡15a和圖像17a而形成的虛像18浮于平凸透鏡板15的上方。并且，如果使視線向右移動，則虛像18看上去向左移動，如果使視線向左移動，則虛像18看上去向右移動。S卩、虛像18看上去向與視線移動方向相反的方向變動。另外，為了觀察到流暢地移動的虛像，平凸透鏡15a的排列間距長度A在195 μπι至180μ m的情況下，最好構(gòu)成為:平凸透鏡15a的排列間距長度A與圖像17a的間距長度B之差的比率不同，在0.01%至5%的范圍內(nèi)。根據(jù)視線移動的方向的不同更具體地進(jìn)行說明。要在與視線移動方向相同的方向上觀察到平滑變動的虛像18的情況下，優(yōu)選圖像17a的間距長度B在平凸透鏡15a的排列間距長度A的99.99%至95.00%，進(jìn)一步優(yōu)選在99.50%至97.00%的范圍內(nèi)。要在與視線移動方向相反的方向上觀察到平滑變動的虛像18的情況下，優(yōu)選圖像17a的間距長度B在平凸透鏡15a的排列間距長度A的100.01%至105.00%,進(jìn)一步優(yōu)選在100.50%至103.00%的范圍內(nèi)。
[0133]如圖13和圖14所示，當(dāng)觀察者改變觀察角度而移動視線時，從平凸透鏡板15的上方能夠觀察到基于在圖像形成層17上形成的圖像17a和平凸透鏡15a而形成的虛像18。圖13示出了沿水平方向移動視線時的虛像18的形態(tài)。圖14示出了沿垂直方向移動視線時的虛像18的形態(tài)。
[0134]圖13所示的虛像18的間距長度X1基于式(I)來決定。虛像18的水平方向的寬度Y1基于式(2)來決定。此時，A是平凸透鏡15a的排列間距長度A1, B是圖像17a的水平方向的間距長度B1, C是圖像17a的水平方向的寬度C1 (橫向尺寸)。
[0135]圖14所示的虛像18的間距長度X2基于式(I)來決定。虛像18的垂直方向的寬度y2基于式(2)來決定。此時，A是平凸透鏡15a的排列間距長度A2, B是圖像17a的垂直方向的間距長度B2, C是圖像17a的垂直方向的高度C2 (縱向尺寸)。
[0136]另外，在式(I)和式(2)中，IA-B的值越小，相對于觀察者視線移動的變動速度越快。因此，優(yōu)選根據(jù)圖像顯示板500的使用狀態(tài)，S卩、鑒于實際的觀察者視線移動的速度等，設(shè)定IA-B I的值。換而言之，優(yōu)選為觀察者移動視線來觀察虛像18時，虛像18的移動速度設(shè)定為與視線移動的速度一致。
[0137]通過以上說明的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)即使使用平凸透鏡板也能觀察到流暢地移動的虛像的圖像顯示板500。觀察者改變觀察角度而移動視線時，能夠觀察到基于在圖像形成層17上形成的圖像17a和平凸透鏡15a而形成的虛像18。
[0138]另外，雖然圖像形成層17形成于圖像形成介質(zhì)16，但是也可以按照上述其它實施方式2而直接形成于平凸透鏡板15的與具有平凸透鏡的面相反側(cè)的面。此外，圖像顯示板500也可以按照上述其它實施方式3與現(xiàn)有公知的立體觀察板組合，構(gòu)成為通過立體圖像或者變畫圖像或者動畫圖像或者它們的組合的作用而能夠觀察到被觀察像。此時，圖像17a起到本發(fā)明的虛像觀察用圖像的作用。
[0139]此外，圖像顯示板500也可以按照上述其它實施方式I構(gòu)成能夠觀察到僅I個虛像的圖像顯示板。以下，作為其它實施方式5來詳細(xì)說明。
[0140](其他實施方式5)
[0141]對使用平凸透鏡板觀察到僅I個虛像時的圖像形成層進(jìn)行說明。另外，平凸透鏡板和圖像形成介質(zhì)采用與其它實施方式4同樣的結(jié)構(gòu)。
[0142]圖15是其它實施方式5的圖像顯示板的圖像形成層的俯視圖。
[0143]圖像形成層19上形成有作為虛像觀察用圖像組的規(guī)定數(shù)量的圖像19a和1%。圖像組的中央附近的圖像19a是沒有欠缺的圖像，除了中央附近的圖像19a之外的其它圖像19b在中央附近的圖像19a側(cè)具有欠缺部19c。圖像19a和19b形成為與平凸透鏡(未圖示)大致一對一地對應(yīng)。
[0144]在圖15的例子中，圖像組由中央附近的圖像19a和具有欠缺部19c的多個圖像19b構(gòu)成。離圖像19a越遠(yuǎn)，圖像19b的欠缺部19c越大。另外，圖15中示出了中央附近的圖像19a為I個的情況，但是中央附近的圖像19a的數(shù)量也可以是多個。
[0145]平凸透鏡的排列間距長度與圖像19a和19b的間距長度構(gòu)成為不同，并且，構(gòu)成為平凸透鏡的排列間距長度與圖像19a及19b的間距長度之差的比率在10%以下。具體而言，平凸透鏡的水平方向的排列間距長度A1與圖像19a的水平方向的間距長度B1構(gòu)成為不同，構(gòu)成為其差的比率在10%以下。此外，構(gòu)成為平凸透鏡的垂直方向的排列間距長度A2與圖像19a的垂直方向的間距長度B2不同，構(gòu)成為其差的比率在10%以下。另外，圖像19a與圖像19b間的間距長度B1和B2、圖像19b間的間距長度B1和B2設(shè)定為假定圖像19b上沒有欠缺部19c時的圖像19b間的間距長度B1和B2。
[0146]虛像(未圖示)的水平方向的間距長度X1基于式(I)來決定。虛像的水平方向的寬度Y1基于式(2)來決定。此時，A是平凸透鏡的排列間距長度A1, B是圖像19a及19b的水平方向的間距長度B1, C是圖像19a的水平方向的寬度C1 (橫向尺寸)。
[0147]另外，虛像(未圖示)的垂直方向的間距長度X2基于式(I)來決定。虛像的垂直方向的寬度y2基于式(2)來決定。此時，A是平凸透鏡的排列間距長度A2, B是圖像19a及19b的垂直方向的間距長度B2, C是圖像19a及19b的垂直方向的高度C2 (縱向尺寸)。
[0148]通過以上說明的結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)即使使用平凸透鏡板也能夠觀察到流暢地移動的僅I個虛像的圖像顯示板。觀察者改變觀察角度而移動視線時，基于在圖像形成層19上形成的圖像19a和19b以及平凸透鏡，能夠觀察到中央的圖像被突出表現(xiàn)出來的I個虛像。[0149]另外，上述實施方式可以分別進(jìn)行組合來實施。例如，關(guān)于其它實施方式3，也可以按照其它實施方式2將圖像形成層直接設(shè)置于柱狀透鏡板的柱面透鏡的與具有凸形狀的面相反側(cè)的面。此外，關(guān)于其它實施方式4、其它實施方式5，也可以按照其它實施方式2將圖像形成層直接設(shè)置于平凸透鏡板的平凸透鏡的與具有凸形狀的面相反側(cè)的面。
[0150]上述實施方式中，對將眼球作為虛像觀察用圖像的例子進(jìn)行了說明，但是不限于眼球，還能夠觀察基于各種圖案及文字等的圖像的虛像。特別是，作為虛像觀察用圖像，如果使用閉上的眼球的圖像和睜開的眼球的圖像，則能夠觀察到眼睛睜閉這樣的伴有變形的虛像。其它，如果將張開的嘴的圖像和閉上的嘴的圖像、或者花開的圖像和花閉合的圖像等作為虛像觀察用圖像，則能夠?qū)崿F(xiàn)伴有移動及變形的多種多樣的虛像。以下，使用圖16對將箭頭圖像作為虛像觀察用圖像的情況進(jìn)行說明。
[0151](其他實施方式6)
[0152]圖16A和圖16B是其它實施方式6的圖像顯示板的圖像形成層的俯視圖。圖16A和圖16B是將箭頭作為虛像觀察用圖像的圖像形成層的例子。
[0153]圖16A所示的圖像形成層20上形成有作為虛像觀察用圖像的多個圖像20a。圖像20a被反復(fù)形成，使得與柱狀透鏡板的柱面透鏡(未圖示)大致一對一地對應(yīng)。柱面透鏡的排列間距長度與圖像20a的間距長度B構(gòu)成為不同，構(gòu)成為其差的比率在10%以下。另外，圖像形成層20可以形成于圖像形成介質(zhì)(未圖示)，也可以如其它實施方式2那樣直接形成于柱狀透鏡板。在將圖像形成層20形成于圖像形成介質(zhì)的情況下，圖像形成介質(zhì)的結(jié)構(gòu)與上述圖像形成介質(zhì)2相同。
[0154]作為虛擬動態(tài)圖像，從柱面透鏡的上方能夠觀察到基于圖像20a和柱面透鏡而形成的箭頭所示的虛像。此外，通過適當(dāng)調(diào)整、變更柱面透鏡的排列間距長度、圖像20a的間距長度B、圖像20a的柱面透鏡的排列方向的寬度C、圖像20a的高度D，基于上述式(I)至式(3)能夠自由地設(shè)定被觀察到的虛像的尺寸。
[0155]圖16B所示的圖像形成層21上形成有作為虛像觀察用圖像的多個圖像21a。圖像21a的結(jié)構(gòu)與圖像20a的結(jié)構(gòu)一樣，因此省略說明。
[0156]作為虛擬動態(tài)圖像，從柱面透鏡的上方能夠觀察到基于圖像21a和柱面透鏡(未圖示)而形成的箭頭所示的虛像。另外，通過適當(dāng)調(diào)整、變更柱面透鏡的排列間距長度、圖像20a的間距長度B、圖像21a的柱面透鏡的排列方向的寬度C、圖像21a的高度D，基于上述式(I)至式(3 )能夠自由地設(shè)定被觀察到的虛像的尺寸。
[0157]圖像20a (或者圖像21a)的間距長度B比柱面透鏡的排列間距長度A (未圖示)小的情況下(A>B)，觀察者能夠立體地觀察到基于柱面透鏡和圖像20a (或者圖像21a)而形成的箭頭所示的虛像沉于柱狀透鏡板的下方。并且，如果使視線向右移動，則箭頭所示的虛像看上去也向右移動，如果向左移動，則箭頭所示的虛像看上去也向左移動。S卩、箭頭所示的虛像看上去向與視線移動方向相同的方向移動。箭頭所示的虛像看上去與人的行進(jìn)方向一同向相同的方向移動，因此能夠有效地用于行進(jìn)方向引導(dǎo)。
[0158]另一方面，圖像20a (或者圖像21a)的間距長度B比柱面透鏡的排列間距長度A(未圖示)大的情況下(A〈B)，觀察者能夠立體地觀察到基于柱面透鏡和圖像20a (或者圖像21a)而形成的箭頭所示的虛像浮于柱狀透鏡板的上方。此時，觀察者可以看到圖像20a(或者圖像21a)旋轉(zhuǎn)了 180度的形狀的虛像。并且，如果使視線向右移動，則箭頭所示的虛像看上去向左移動，如果使視線向左移動，則箭頭所示的虛像看上去向右移動。即、箭頭所示的虛像看上去沿與視線移動的方向相反的方向移動。能夠有效地用于向與行進(jìn)方向相反的方向引導(dǎo)人的引導(dǎo)。
[0159]也可以構(gòu)成為在柱狀透鏡板的上方設(shè)置其他透鏡。以下，參照附圖進(jìn)行說明。
[0160](其他實施方式7)
[0161]其它實施方式7的圖像顯示板是在柱狀透鏡板的上方設(shè)置其他透鏡的結(jié)構(gòu)。其他透鏡例如是平凸透鏡、凹凸透鏡、菲涅爾透鏡等。另外，關(guān)于與上述實施方式相同的結(jié)構(gòu)，省略說明。
[0162]圖17是其它實施方式7的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)說明圖。圖17是圖像顯示板的截面圖，圖17所示的圖像顯示板600設(shè)置為:柱狀透鏡板61、圖像形成層63、作為其它凸透鏡的平凸透鏡64為必要結(jié)構(gòu)。
[0163]柱狀透鏡板61構(gòu)成為并列配置多個柱面透鏡61a。圖像形成介質(zhì)62設(shè)置于柱狀透鏡板61的柱面透鏡61a的不具有凸形狀的一側(cè)，柱狀透鏡板61側(cè)形成有圖像形成層63。圖像形成層63是通過印刷或者轉(zhuǎn)印等而形成有作為虛像觀察用圖像的圖案及文字等的圖像63a的層。圖像形成層63設(shè)置于圖像形成介質(zhì)62的柱狀透鏡板61偵U。
[0164]平凸透鏡64設(shè)置于柱狀透鏡板61的柱面透鏡61a的具有凸形狀的一側(cè)。平凸透鏡64在與柱狀透鏡板61相反一側(cè)(圖中上方)具有凸形狀。平凸透鏡64的材料沒有特別限定，可以使用玻璃、PET (聚對苯二甲酸乙二酯)、PP、PETG (乙二醇改性-聚對苯二甲酸乙二酯)、丙烯酸樹脂、丙烯酸酯系樹脂等透明樹脂材料。
[0165]圖18是表示柱狀透鏡板的聚焦的形態(tài)的要部截面圖。構(gòu)成為柱面透鏡61a的單獨的焦點聚焦于圖像形成層63的下方。通過這樣的柱面透鏡61a與平凸透鏡64的作用，構(gòu)成為來自平凸透鏡64的上方的焦點位于在圖像形成層63上形成的圖像63a。
[0166]柱狀透鏡板61的其他結(jié)構(gòu)與上述柱狀透鏡板I 一樣。另外，圖像形成介質(zhì)62的結(jié)構(gòu)與上述圖像形成介質(zhì)2 —樣，圖像形成層63的結(jié)構(gòu)與上述圖像形成層3或者圖像形成層6 一樣。
[0167]如以上說明的那樣，柱狀透鏡板61的柱面透鏡61a的具有凸形狀的一側(cè)設(shè)置有作為其它凸透鏡的平凸透鏡64，構(gòu)成為通過平凸透鏡64和柱面透鏡61a，使得焦點位于圖像63。由此，通過構(gòu)成為在基于虛像進(jìn)行位置檢測的情況下具有其他透鏡，而使平凸透鏡64與圖像顯示板600平行地變位來對中心位置進(jìn)行微調(diào)，由此能夠?qū)μ撓竦奈恢眠M(jìn)行微調(diào)。另外，可以防止觀察者直接接觸柱狀透鏡板61的柱面透鏡61a表面，從而具有作為保護部件的效果。此外，在是眼球的虛像的情況下，可以利用平凸透鏡64的形狀構(gòu)成視覺及觸覺上接近眼球的圖像顯示板600。
[0168]另外，在圖17的例子中，構(gòu)成為圖像顯示板600的平凸透鏡64距離柱狀透鏡板61的柱面透鏡61a為規(guī)定距離，但是，本發(fā)明平凸透鏡也可以接觸配置于柱面透鏡上。
[0169]在其他實施方式7中，對使用平凸透鏡的例子進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限于平凸透鏡。只要能夠與柱面透鏡共同作用而使焦點聚焦于圖像形成層的圖像上，則也可以使用例如凸形狀的玻璃板、塑料板、凹凸透鏡、菲涅爾透鏡等。另外，也可以基于上述其他實施方式2，將圖像形成層直接形成于柱狀透鏡板。此外，也可以構(gòu)成為，基于上述其他實施方式3，與現(xiàn)有公知的立體觀察板進(jìn)行組合，通過立體圖像或者變畫圖像或者動畫圖像或者它們的組合作用而能觀察到被觀察像。進(jìn)而，也可以基于上述其他實施方式4及5，使用平凸透鏡板。另外，在其他實施方式7中，構(gòu)成為平凸透鏡的凸面處于與柱狀透鏡板相反的一偵儀圖中上方)，但是，只要能夠與柱面透鏡共同作用而使焦點聚焦于圖像形成層的圖像上，則也可以構(gòu)成為平凸透鏡的凸面處于柱狀透鏡板側(cè)(圖中下方)。在基于上述其他實施方式4及5來使用平凸透鏡板的情況下，既可以使平凸透鏡的凸面位于平凸透鏡板的相反側(cè)，也可以使其位于平凸透鏡板側(cè)。
[0170](其他實施方式8)
[0171]其它實施方式8的圖像顯示板構(gòu)成為能夠使隨著視線移動而流暢地變動的虛像靜止。另外，關(guān)于與上述實施方式相同的結(jié)構(gòu)，省略說明。
[0172]圖19A是其它實施方式8的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)說明圖。示出了柱狀透鏡板111的各柱面透鏡11 la、圖像113a及113b的對應(yīng)關(guān)系。另外，柱狀透鏡板111的結(jié)構(gòu)與上述柱狀透鏡板I 一樣，因此省略說明。
[0173]在圖像形成層113上形成有作為虛像觀察用圖像組的規(guī)定數(shù)量的圖像113a及113b。虛像觀察用圖像組具有由規(guī)定數(shù)量(例如幾十個)的靜止虛像觀察用圖像構(gòu)成的靜止虛像觀察用圖像組。作為靜止虛像觀察用圖像的圖像113b是用于構(gòu)成能夠使虛像靜止的圖像。圖19A的例子中，為了圖示簡單化，將由8個圖像113b構(gòu)成的靜止虛像觀察用圖像組形成于虛像觀察用圖像組的兩端部。圖像113a和113b被反復(fù)形成，使得與柱面透鏡Ia大致一對一地對應(yīng)。
[0174]對圖像113b進(jìn)行說明。圖19B是原圖像113Xa和原圖像113Xb的說明圖。圖19C和圖19D是靜止虛像觀察用圖像組的制作例子。另外，在圖像形成層113上形成的虛像觀察用圖像之中不是靜止虛像觀察用圖像的圖像113a與上述圖像3a是同樣的結(jié)構(gòu)，因此省略說明。
[0175]圖19B的例子中，圖像113b由黑圓和白圓兩個要素構(gòu)成。圖像113b的原圖像113X由作為黑圓的源的原圖像113Xa和作為白圓的源的原圖像113Xb構(gòu)成。相對于原圖像113Xa和原圖像Xb的每一個，圖像113b分別形成欠缺部113c和擴展部113d，并縮小到規(guī)定尺寸。
[0176]針對原圖像113X定義出有多條輔助線113e。例如，定義出有:構(gòu)成靜止虛像觀察用圖像組的圖像113b的數(shù)量的輔助線113e、和用于在圖像113b上制作擴展部113d的輔助線113e。圖19A的情況下，圖像形成層113的左端的靜止虛像觀察用圖像組由6個圖像113b構(gòu)成，因此，定義出有:6條輔助線113e、和用于制作擴展部113d的2條輔助線113e共計8條輔助線(輔助線113e (l)、113e (2)、113e (3)、...113e (8))。使各輔助線等間隔或者不等間隔排列。
[0177]另外，在圖像113b上制作的擴展部113d制作在圖像113a側(cè)。因此，構(gòu)成圖像形成層113的左側(cè)的靜止虛像觀察用圖像組的圖像113b使用輔助線113e (I)來制作擴展部113d，構(gòu)成圖像形成層113的右側(cè)的靜止虛像觀察用圖像組的圖像113b使用輔助線113e(8)來制作擴展部113d。因此，構(gòu)成圖像形成層113的左側(cè)的靜止虛像觀察用圖像組的圖像113b不使用輔助線113e (8)，因而也可以只定義出從頭起的7條輔助線113e (I)?113e
(7)。另外，構(gòu)成圖像形成層113的右側(cè)的靜止虛像觀察用圖像組的圖像113b不使用輔助線113e (1)，因此也可以只定義出從頭起的7條輔助線113e (2)?113e (8)。為了使說明簡單化，不管是構(gòu)成左右哪一側(cè)的靜止虛像觀察用圖像組的圖像113b，都針對在原圖像113X上引出8條輔助線的情況進(jìn)行說明。
[0178]另外，在此，以用于制作擴展部113d的2條輔助線113e (I)和輔助線113e (8)為原圖像113X的切線的例子進(jìn)行說明。另外，在以下的說明中，有時將輔助線113e (I)?
(8)的全部或者任何一條稱作輔助線113e。
[0179]圖19C和圖19D是靜止虛像觀察用圖像組的制作例子。圖19C是圖19A所示的圖像形成層113的左側(cè)的靜止虛像觀察用圖像組的制作例子，圖19D是圖19A所示的圖像形成層113的右側(cè)的靜止虛像觀察用圖像組的制作例子。關(guān)于圖19C和圖19D所示的靜止虛像觀察用圖像組，分別以由6個圖像113b構(gòu)成的情況為例進(jìn)行說明。另外，輔助線113e和后述的交點P用于定義欠缺部113c和擴展部113d，在圖像形成層113上未畫出。
[0180]首先，參照圖19C對圖像形成層113的左側(cè)的靜止虛像觀察用圖像組的制作例子進(jìn)行說明。首先，制作構(gòu)成靜止虛像觀察用圖像組的圖像113b的數(shù)量的原圖像113X。圖19C的例子中制作6個原圖像113X (C-1)0另外，圖19C的(C-l)、(C-2)中，為了容易觀察各線，將原圖像113X挖空來表示出。
[0181]基于從輔助線113e (2)?113e (7)與原圖像113X的交點向輔助線113e (I)引出的垂線，使各原圖像113X變形。圖19C的例子中，關(guān)于各原圖像113X，基于從各輔助線113e (2)?113e (7)與各原圖像113X的交點P向輔助線113e (I)引出的垂線，分別使各原圖像113X變形(C-2)。圖19C的例子中，原圖像113X由原圖像113Xa和113Xb構(gòu)成。因此，原圖像113Xa的情況下，基于從各輔助線113e (2)?113e (7)與各原圖像113Xa的交點P向輔助線113e (I)引出的垂線，使各原圖像113Xa變形。同樣，原圖像113Xb的情況下，基于從各輔助線113e (2)?113e (7)與各原圖像113Xb的交點P向輔助線113e (I)引出的垂線，使各原圖像113Xb變形。
[0182]更具體而言，關(guān)于6個原圖像113X中靠圖像113a最近的原圖像113X(圖19C中，最右側(cè)的原圖像113X)，從輔助線113e (2)與原圖像113Xa的2個交點P向輔助線113e
(I)引垂線。
[0183]關(guān)于靠圖像113a第二近的原圖像113X，從輔助線113e (3)與原圖像113Xa的2個交點P向輔助線113e (I)引垂線。
[0184]關(guān)于靠圖像113a第三近的原圖像113X，從輔助線113e (4)與原圖像113Xa的2個交點P向輔助線113e (I)引垂線。
[0185]關(guān)于靠圖像113a第四近的原圖像113X，從輔助線113e (5)與原圖像113Xa的2個交點P向輔助線113e (I)引垂線。并且，還從輔助線113e (5)與原圖像113Xb的2個交點P向輔助線113e (I)引垂線。
[0186]關(guān)于靠圖像113a第五近的原圖像113X，從輔助線113e (6)與原圖像113Xa的2個交點P向輔助線113e (I)引垂線。并且，還從輔助線113e (6)與原圖像113Xb的2個交點P向輔助線113e (I)引垂線。
[0187]關(guān)于靠圖像113a第六近的原圖像113X，S卩、關(guān)于圖中最左側(cè)的原圖像113X，從輔助線113e (7)與原圖像113Xa的2個交點P向輔助線113e (I)引垂線。
[0188]這樣，基于輔助線113e (I)和垂線，使原圖像113X變形。圖19C (C_3)的例子中，基于輔助線113e (I)與垂線，使原圖像113X變形。原圖像113X在圖像113a側(cè)(圖19C中右側(cè))具有擴展部113d。更具體而言，通過輔助線113e (I)和垂線制作擴展部113d。[0189]位于虛像觀察用圖像組的左端部側(cè)的至少I個以上的圖像113b，在與作為虛像觀察用圖像的圖像113a和圖像113b所排列的方向垂直的垂直方向上的兩端部具有欠缺部113c。圖19C (C-3)的例子中，在原圖像113Xa的情況下，具有交點P的輔助線113e
(2)?113e (7)位于比原圖像113Xa的中央靠左側(cè)的位置的情況下(換而言之，位于比原圖像113Xa的中央離圖像113a遠(yuǎn)的一側(cè)的情況下)，在原圖像113Xa的上下具有欠缺部113c。同樣，在原圖像113Xb的情況下，具有交點P的輔助線113e (2)?113e (7)位于比原圖像113Xb的中央靠左側(cè)的位置的情況下(換而言之，位于比原圖像113Xa的中央離圖像113b遠(yuǎn)的一側(cè)的情況下)，在原圖像113Xb的上下具有欠缺部113c。
[0190]然后，將變形后的原圖像113X縮小到規(guī)定尺寸，制作圖像113b (C-4)。圖19C(C-4)的例子中，制作6個圖像113b。
[0191]接著，參照圖19D，對圖像形成層113的右側(cè)的靜止虛像觀察用圖像組的制作例子進(jìn)行說明。首先，制作構(gòu)成靜止虛像觀察用圖像組的圖像113b的數(shù)量的原圖像113X。圖19D的例子中制作6個原圖像113X (D-1)0另外，圖19D的(D_1)、(D_2)中，為了容易觀察各線，將原圖像113X挖空來表示出。
[0192]基于從輔助線113e (7)?113e (2)與原圖像113X的交點向輔助線113e (8)引出的垂線，使各原圖像113X變形。圖19D的例子中，關(guān)于各原圖像113X，基于從各輔助線113e (7)?113e (2)與各原圖像113X的交點P向輔助線113e (8)引出的垂線，使各原圖像113X分別變形(D-2)。圖19D的例子中，原圖像113X由原圖像113Xa和113Xb構(gòu)成。因此，基于從各輔助線113e (7)?113e (2)與各原圖像113Xa的交點P向輔助線113e (8)引出的垂線，使各原圖像113Xa變形?；趶母鬏o助線113e (7)?113e (2)與各原圖像113Xb的交點P向輔助線113e (8)引出的垂線，使各原圖像113Xb變形。
[0193]更具體而言，關(guān)于6個原圖像113X中靠圖像113a最近的原圖像113X (圖19D中最左側(cè)的原圖像113X)，從輔助線113e (7)與原圖像113Xa的2個交點P向輔助線113e
(8)引垂線。
[0194]關(guān)于靠圖像113a第二近的原圖像113X，從輔助線113e (6)與原圖像113Xa的2個交點P向輔助線113e (8)引垂線。并且，還從輔助線113e (6)與原圖像113Xb的2個交點P向輔助線113e (8)引垂線。
[0195]關(guān)于靠圖像113a第三近的原圖像113X，從輔助線113e (5)與原圖像113Xa的2個交點P向輔助線113e (8)引垂線。并且，還從輔助線113e (5)與原圖像113Xb的2個交點P向輔助線113e (8)引垂線。
[0196]關(guān)于靠圖像113a第四近的原圖像113X，從輔助線113e (4)與原圖像113Xa的2個交點P向輔助線113e (8)引垂線。
[0197]關(guān)于靠圖像113a第五近的原圖像113X，從輔助線113e (3)與原圖像113Xa的2個交點P向輔助線113e (8)引垂線。
[0198]關(guān)于靠圖像113a第六近的原圖像113X，S卩、圖中最右側(cè)的原圖像113X，從輔助線113e (2)與原圖像113Xa的2個交點P向輔助線113e (8)引垂線。
[0199]這樣，基于輔助線113e (8)與垂線，使原圖像113X變形。圖19D (D_3)的例子中，基于輔助線113e (8)與垂線，使原圖像113X變形。原圖像113X在圖像113a側(cè)(圖19D中左側(cè))具有擴展部113d。更具體而言，通過輔助線113e (8)和垂線來制作擴展部113d。[0200]位于虛像觀察用圖像組的右端部側(cè)的至少I個以上的圖像113b，在與圖像113a和圖像113b所排列的方向垂直的垂直方向上的兩端部具有欠缺部113c。圖19D (D-3)的例子中，在是原圖像113Xa的情況下，具有交點P的輔助線113e (7)?113e (2)位于比原圖像113Xa的中央靠右側(cè)的位置的情況下(換而言之，位于相比原圖像113Xa的中央遠(yuǎn)離圖像113a的一側(cè)的情況下)，在原圖像113Xa的上下具有欠缺部113c。同樣，在是原圖像113Xb的情況下，具有交點P的輔助線113e (7)?113e (2)位于比原圖像113Xb的中央靠右側(cè)的位置的情況下(換而言之，位于相比原圖像113Xa的中央遠(yuǎn)離圖像113a的一側(cè)的情況下)，在原圖像113Xb的上下具有欠缺部113c。
[0201]接著，將變形后的原圖像113X縮小到規(guī)定尺寸，制作圖像113b (D-4)。圖19C(D-4)的例子中制作6個圖像113b。
[0202]利用如上所述那樣制作出的圖像113b，在圖像形成層113上形成靜止虛像觀察用圖像組(圖19A)。
[0203]圖像113a和113b與上述實施方式一樣，形成為與柱面透鏡Illa大致一對一地對應(yīng)。并且，構(gòu)成為柱面透鏡Illa的排列間距長度A與圖像113a及113b的間距長度B之差不同，而且，構(gòu)成為柱面透鏡Ia的排列間距長度A與圖像3a的間距長度B之差的比率在10%以下。另外，圖像113a與圖像113b間的間距長度B和圖像113b間的間距長度B設(shè)定為假定圖像113b上沒有欠缺部113c或者沒有擴展部113d時的間距長度B。此外，寬度C和D設(shè)定為假定圖像113b上沒有欠缺部113c時的寬度C及D (圖19E)。
[0204]另外，圖像形成層113也可以不形成于圖像形成介質(zhì)(未圖示)，也可以如其它實施方式2那樣，直接形成于柱狀透鏡板111。在將圖像形成層113形成于圖像形成介質(zhì)的情況下，圖像形成介質(zhì)的結(jié)構(gòu)以上述圖像形成介質(zhì)2為準(zhǔn)。
[0205]如以上說明的那樣，構(gòu)成為在虛像觀察用圖像組的端部具有由規(guī)定數(shù)量的圖像113b構(gòu)成的靜止虛像觀察用圖像組，圖像113b具有擴展部，因此能夠使伴隨視線移動而流暢地變動的虛像114靜止(停止)在規(guī)定位置。圖20是虛像的結(jié)構(gòu)說明圖。(A-1)?(A-4)表示使視線在圖像顯示板1100上向右移動時的虛像的移動。當(dāng)使視線在圖像顯示板1100上向右移動時，虛像114向右移動((A-l)—(A-2))，即使進(jìn)一步使視線向右移動，虛像也不移動而是靜止((A-3)和(A-4))。(B-1)?(B-4)表示使視線在圖像顯示板1100上向左移動時的虛像的移動。當(dāng)使視線在圖像顯示板1100上向左移動時，虛像114向左移動((B-1)—(B-2 ) )，S卩使進(jìn)一步使視線向左移動，虛像也不移動而是靜止((B-3 )和(B-4 ))。通過這樣構(gòu)成由圖像113b構(gòu)成的靜止虛像觀察用圖像組，能夠?qū)崿F(xiàn)能觀察到靜止的虛像的圖像顯示板。
[0206]另外，上述實施方式中，以將制作擴展部113d的輔助線113e (I)(圖19C)和輔助線113e (8)(圖19D)作為原圖像113X的切線的情況為例進(jìn)行了說明，但是，本發(fā)明不限于此。圖21是其它實施方式8的應(yīng)用例子的說明圖。圖21的例子中，在從原圖像113X離開的位置定義了輔助線113e (I)。接著，基于從輔助線113e (2)?113e (7)與原圖像113X的交點P向輔助線113e (I)引出的垂線，使原圖像X變形。這樣，通過在從原圖像113X離開的位置定義輔助線113e (1)，能夠形成更大的擴展部113d。
[0207]圖19C的例子中，當(dāng)使視線在圖像顯示板1100上向左移動時，虛像靜止。虛像靜止后進(jìn)一步使視線向左繼續(xù)移動時，靜止的虛像變得不可見。但是，圖21的例子中圖像113b具有更寬的擴展部113d，因此虛像靜止后，進(jìn)一步使視線向左繼續(xù)移動的情況下，與圖19C所示的圖像113b的情況相比，能夠持續(xù)觀察到長時間靜止的虛像。
[0208]另外，上述實施方式中，使用輔助線113e說明了具有欠缺部113c及擴展部113d的圖像113b的制作例子，但是，本發(fā)明不限于此。為了實現(xiàn)靜止的虛像，作為靜止虛像觀察用圖像的圖像113b只要構(gòu)成為至少具有欠缺部113c和擴展部113d即可。
[0209]另外，上述實施方式中，構(gòu)成為在虛像觀察用圖像組的兩端部具有由規(guī)定數(shù)量的圖像113b構(gòu)成的靜止虛像觀察用圖像組，但是，也可以構(gòu)成為僅在一個端部側(cè)具有由圖像113a構(gòu)成的靜止虛像觀察用圖像組。例如，圖19A中構(gòu)成為僅在圖像113a的左側(cè)具有靜止虛像觀察用圖像組時，能夠構(gòu)成為如果使視線在圖像顯示板1100上向右移動，則虛像114不靜止而持續(xù)變動，如果使視線向右移動，則虛像114向左移動，之后靜止。
[0210]此外，上述實施方式中，構(gòu)成為在圖像形成層113上具有不是靜止虛像觀察用圖像的作為虛像觀察用圖像的圖像113a，但是，即使沒有圖像113a也能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。
[0211 ] 此外，上述實施方式中，關(guān)于原圖像113Xa和Xb形成了欠缺部113c和擴展部113d后縮小到規(guī)定尺寸的方法進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明不限于此。也可以在將原圖像113X縮小到規(guī)定尺寸后再形成欠缺部113c和擴展部113d。
[0212]此外，上述實施方式中，作為在圖像113b上形成欠缺部113c和擴展部113d的方法，使用了原圖像113X，但是，本發(fā)明不限于此。只要是能夠在圖像113b上形成欠缺部113c和擴展部113d，則形成方法是不受限定的。
[0213](位置檢測系統(tǒng)的實施例)
[0214]對將在上述各實施方式中說明的圖像顯示板用于位置檢測的情況進(jìn)行說明。在本實施方式中，以用于位置檢測系統(tǒng)的情況為例進(jìn)行說明，在該位置檢測系統(tǒng)中，將圖像顯示板安裝于目標(biāo)物，并對該圖像顯示板進(jìn)行拍攝，檢測出目標(biāo)物與攝像頭位置的位置關(guān)系。
[0215]圖22A是表示使用了本發(fā)明的圖像顯示板的位置檢測系統(tǒng)SI的概念圖。在位置檢測系統(tǒng)SI中，將圖像顯示板1000安裝于目標(biāo)物3000，利用在機器人(未圖示)等上安裝的攝像頭2000，對安裝于目標(biāo)物3000的圖像顯示板1000進(jìn)行拍攝。所拍攝的圖像從攝像頭2000經(jīng)由線纜2001被取入到由計算機等構(gòu)成的位置檢測裝置2002。被取入到位置檢測裝置2002內(nèi)的圖像被圖像取得部2003提取出圖像顯示板1000部分的拍攝圖像，運算部2004基于映現(xiàn)在拍攝圖像上的虛像來計算目標(biāo)物3000與攝像頭2000的相對位置關(guān)系，檢測出目標(biāo)物3000的位置。
[0216]圖像顯示板1000只要是上述實施方式中說明的圖像顯示板的結(jié)構(gòu)以及將它們加以組合后的結(jié)構(gòu)，則哪種結(jié)構(gòu)都可以，但是，在此，以使用平凸透鏡板構(gòu)成能夠觀察到虛像的圖像顯示板為例進(jìn)行說明。
[0217]圖22B是圖像顯示板1000的截面圖，是平凸透鏡IOla與圖像103A、103B的對應(yīng)說明圖。在圖像形成層103上，通過印刷或者轉(zhuǎn)印等形成有作為虛像觀察用圖像的多個圖像103A及103B。圖像103A及圖像103B被反復(fù)形成，使得分別與平凸透鏡IOla大致一對一地對應(yīng)。此外，對于在本實施方式中說明的圖像顯示板1000，以圖像103A的間距在平凸透鏡IOla的垂直方向及水平方向(X方向、y方向)上相同，且圖像103B的間距在平凸透鏡IOla的垂直方向及水平方向上也相同的情況為例進(jìn)行說明。圖像顯示板1000的其他結(jié)構(gòu)與上述圖像顯示板500 —樣，因而省略說明。[0218]可以觀察到基于平凸透鏡IOla和圖像103A而形成的虛像104A以及基于圖像103B而形成的虛像104B，并對它們進(jìn)行拍攝。平凸透鏡IOla的各間距長度為式(4)至式
(7)所示的關(guān)系。在攝像頭2000的位置相對于目標(biāo)物3000在X方向上變化(移動)時，拍攝虛像104A、104B也在X方向上移動的圖像，在攝像頭2000的位置相對于目標(biāo)物3000在y方向上變化(移動)時，拍攝虛像104A、104B也在y方向上移動的圖像。因此，基于圖像103A而形成的虛像104A，與基于圖像103B而形成的虛像104B相比，伴隨攝像頭位置變化而產(chǎn)生的虛像移動的移動速度變快(式(8))。根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，圖像顯示板1000，相對于視覺辨認(rèn)目標(biāo)物的角度Θ的變位，能夠分別觀察到不同精度(移動量)的虛像104A(+標(biāo)記)、104B(〇標(biāo)記)。優(yōu)選根據(jù)所希望的位置檢測精度設(shè)定平凸透鏡101a、圖像103AU03B的各間距。
[0219][關(guān)系式2]
[0220] 圖像103A的間距長度〈平凸透鏡IOla的排列間距長度...式(4)
[0221]圖像103B的間距長度〈平凸透鏡IOla的排列間距長度...式(5)
[0222]圖像103B的間距長度 < 圖像103A的間距長度...式(6)
[0223]I平凸透鏡IOla的間距長度-圖像103A的間距長度|〈 |平凸透鏡IOla的間距長度-圖像103B的間距長度1...式(7)
[0224]虛像104B的移動速度〈虛像104A的移動速度...式(8)
[0225]圖23A是攝像頭位置與拍攝圖像的說明圖，是與攝像頭位置的X方向移動相關(guān)的說明圖。拍攝圖像2005 (X (-1)),2005 (x (0)),2005 (x (I))是由攝像頭2000拍攝并由圖像取得部2003提取出的圖像。在由攝像頭2000在與圖像顯示板1000垂直(角度Θ =0)的位置(攝像頭位置2000 (X (O)))拍攝的拍攝圖像2005 (X (O))中，虛像104A和104B在圖像中央重疊。攝像頭2000在X方向上移動(攝像頭位置2000 (X (I))、攝像頭位置2000(X (-1)))時，拍攝圖像2005 (X (I))、拍攝圖像2005 (x (_1))中的虛像104A及104B也在與攝像頭的移動方向相同的方向上移動。運算部2004基于虛像104A的位置與虛像104B的位置之差Λ X，計算目標(biāo)物3000與攝像頭2000關(guān)于X方向的相對位置關(guān)系，檢測出攝像頭2000的位置。
[0226]y方向也一樣。圖23B是攝像頭位置與拍攝圖像的說明圖，是攝像頭位置的關(guān)于y方向移動的說明圖。在由攝像頭2000在與圖像顯示板1000垂直(角度θ=0)的位置(攝像頭位置2000 (y (O)))拍攝的拍攝圖像2005 (y (O))中，虛像104A與104B在圖像中央重疊。在攝像頭2000在y方向上移動(攝像頭位置2000 (y (I))、攝像頭位置2000 (y(-1)))時，拍攝圖像2005 (y (I))、拍攝圖像2005 (y (_1))中的虛像104A和104B也在與攝像頭的移動方向相同的方向上移動。運算部2004基于虛像104A的位置與虛像104B的位置之差Λ y，計算目標(biāo)物3000與攝像頭2000關(guān)于y方向的相對位置關(guān)系，檢測出攝像頭2000的位置。
[0227]另外，雖然以圖像103A的間距在平凸透鏡IOla的垂直方向及水平方向(X方向、y方向)上相同，且圖像103B的間距在平凸透鏡IOla的垂直方向及水平方向上也相同的情況為例進(jìn)行了說明，但是，也可以構(gòu)成為不同。此外，在此，雖然基于兩個虛像的位置之差Δχ檢測出攝像頭位置，但是，在虛像為一個的情況下，可以基于從在攝像頭位置2000 (X (O))(或者攝像頭位置2000 (y (O)))所拍攝的拍攝圖像2005 (x (O))(或者拍攝圖像2005 (y
(O)))的基準(zhǔn)位置離開的移動距離之差來檢測出攝像頭位置?；鶞?zhǔn)位置例如采用拍攝圖像的中央、四角、基準(zhǔn)引導(dǎo)部(后面說明）等。在以下的說明中也一樣。
[0228]利用以上結(jié)構(gòu)，可以在位置檢測系統(tǒng)S1中利用以下圖像顯示板1000，該圖像顯示 板1000被設(shè)置于位置檢測的目標(biāo)物3000，在圖像形成層103上以與各平凸透鏡101a大致 一對一地對應(yīng)的方式反復(fù)形成有用于與平凸透鏡101a作用來顯示虛像104A及104B的多 個圖像103A及103B，平凸透鏡101a的水平方向的排列間距長度與圖像的水平方向的間距 長度不同，相差在10%以下的范圍內(nèi)，并且平凸透鏡101a的垂直方向的排列間距長度與圖 像103A及103B的垂直方向的間距長度不同，相差在10%以下的范圍內(nèi)，相對于視覺辨認(rèn)目 標(biāo)物的角度9的變位，能夠觀察到平滑移動的虛像104A及104B。由于圖像顯示板1000重 量輕，并且呈板狀，因此，即使是目標(biāo)物3000較小的部件(例如、僅幾cm)，也能夠通過粘貼 小尺寸(例如幾_見方）的圖像顯示板1000等來安裝使用，因而能夠用作節(jié)省空間性優(yōu)異 的位置檢測基準(zhǔn)。另外，如果使用能夠反復(fù)粘揭的粘接劑，則能夠構(gòu)成為自由地拆裝。
[0229]此外，在上述結(jié)構(gòu)中，通過在與攝像頭的移動方向相同的方向上移動的精度不同 的兩個虛像104A及104B來檢測出攝像頭位置，但是，也可以構(gòu)成為通過在與攝像頭的移動 方向相同的方向上移動的虛像和在相反的方向上移動的虛像來檢測出攝像頭位置。例如， 當(dāng)構(gòu)成為使圖像103B的間距長度比平凸透鏡101a的排列間距長度大時，能夠觀察到基于 平凸透鏡101a和圖像103B的虛像104B并進(jìn)行拍攝。并且，當(dāng)攝像頭2000的位置相對于 目標(biāo)物3000沿x方向的正向變化(移動）時，104B被拍攝沿x方向的反向移動的圖像，當(dāng)攝 像頭2000的位置相對于目標(biāo)物3000沿y方向的正向變化(移動）時，104B被拍攝沿y方向 的反向移動的圖像。
[0230]圖23C是攝像頭位置與拍攝圖像的說明圖，是使用能夠觀察到移動方向分別不同 的兩個虛像的圖像顯示板時攝像頭位置的關(guān)于x方向移動的說明圖。拍攝圖像2005 (x (_1))、2005 (x (0))、2005 (x (1))是由攝像頭2000拍攝并由圖像取得部2003提取出 的圖像。當(dāng)攝像頭2000在x方向上移動（攝像頭位置2000 (x (1))、攝像頭位置2000 (x (-1)))時，拍攝圖像2005 (x (1))、拍攝圖像2005 (x (_1))中的虛像104A (+標(biāo)記）在 與攝像頭的移動方向相同的方向上移動，虛像104 (〇標(biāo)記）在與攝像頭的移動方向相反的 方向上移動。運算部2004基于虛像104A的位置與虛像104B的位置之差A(yù) x，計算目標(biāo)物 3000與攝像頭2000的關(guān)于x方向的相對位置關(guān)系，檢測出攝像頭2000位置。y方向也一 樣。圖23D是攝像頭位置變化與拍攝圖像的說明圖，是使用能夠觀察到移動方向分別不同 的兩個虛像的圖像顯示板時攝像頭位置的關(guān)于y方向移動的說明圖。當(dāng)攝像頭2000在y 方向上移動(攝像頭位置2000 (y (1))、攝像頭位置2000 (y (_1)))時，拍攝圖像2005 (y (1))、拍攝圖像2005 (y (-1))中的虛像104A (+標(biāo)記)在與攝像頭的移動方向相同的方向 上移動，虛像104B (〇標(biāo)記）在與攝像頭的移動方向相反的方向上移動。運算部2004基于 虛像104A的位置與虛像104B的位置之差A(yù) y,計算目標(biāo)物3000與攝像頭2000的關(guān)于y方 向的相對位置關(guān)系，檢測出攝像頭2000位置。
[0231]與上述虛像104A及104B在相同方向上移動的情況（圖23A、圖23B)相比，即使在 攝像頭2000的移動量更小的情況下，也能夠得到虛像104A及104B的較大的位置差A(yù)x、 Ay,因此能夠?qū)崿F(xiàn)更高精度的攝像頭位置檢測。
[0232]圖24A是拍攝圖像的一個例子，是在使用能夠觀察到移動方向分別不同的兩個虛 像的圖像顯示板的情況下（圖23C、圖23D)，攝像頭位置移動到A方向（x方向為-1、y方向為I)時拍攝的拍攝圖像2005 (X (_l)、y (I))。
[0233]圖24B至圖24E是使用其他結(jié)構(gòu)的圖像顯示板的情況下的拍攝圖像的例子。例如，能夠基于拍攝圖像檢測出攝像頭位置是否超出規(guī)定范圍。圖像顯示板的虛像的間距根據(jù)式(I)來決定。因此，可以以以下方式構(gòu)成虛像的間距，即、在攝像頭2000的位置處于規(guī)定位置時才能夠確認(rèn)到拍攝圖像2005中基于同一圖像而形成的多個虛像。圖24B是確認(rèn)到兩個虛像104A的拍攝圖像2005的一個例子。在拍攝了圖24B的拍攝圖像2005時，可知攝像頭位置在y方向上超出了規(guī)定范圍。不必等待運算部2004進(jìn)行的攝像頭位置的定量計算，就能夠瞬間檢測出攝像頭2000超出了規(guī)定范圍，因此能夠?qū)M(jìn)一步提高設(shè)置了攝像頭2000的機器人(未圖示)的安全性等發(fā)揮作用。
[0234] 另外，虛像的標(biāo)記什么樣都可以。至此以使用+標(biāo)記和〇標(biāo)記兩個標(biāo)記的情況為例進(jìn)行了說明，但是，如圖24C所示，兩個+標(biāo)記的虛像也可以。此時，構(gòu)成為能夠判別一個+標(biāo)記的虛像與另一個+標(biāo)記的虛像。例如,構(gòu)成為2個虛像相對于視覺辨認(rèn)目標(biāo)物3000的角度的變位具有不同的移動量(精度、速度)，或者相對于視覺辨認(rèn)目標(biāo)物3000的角度的變位，移動方向不同。另外，也可以構(gòu)成為以不同的形狀(尺寸)構(gòu)成2個虛像，或者以不同的顏色構(gòu)成2個虛像。也可以將它們加以組合。
[0235]另外，也可以在圖像顯示板1000上設(shè)置基準(zhǔn)引導(dǎo)部。圖24D是設(shè)置有基準(zhǔn)引導(dǎo)部2006的圖像顯示板1000的俯視圖?；鶞?zhǔn)引導(dǎo)部2006設(shè)置在圖像顯示板1000的平凸透鏡IOla的具有凸形狀的一側(cè)。此外，只要是從平凸透鏡IOla的具有凸形狀的一側(cè)能夠觀察到基準(zhǔn)引導(dǎo)部2006，則設(shè)置位置沒有限定。在沒有因透鏡作用而引起的基準(zhǔn)引導(dǎo)部本身的變化的情況下，或者即使有變化，只要在規(guī)定的容許范圍內(nèi)，則也可以在平凸透鏡IOla中、平凸透鏡IOla下設(shè)置基準(zhǔn)引導(dǎo)部2006。根據(jù)虛像104A與基準(zhǔn)引導(dǎo)部2006的位置關(guān)系，能夠計算攝像頭位置。另外，圖24E示出了基準(zhǔn)引導(dǎo)部2006的其他例子。也可以將基準(zhǔn)引導(dǎo)部2006設(shè)置為圖24E所示那樣的計測引導(dǎo)線。如果計測引導(dǎo)線采用以攝像頭位置在χ方向(或者I方向)上移動規(guī)定量時為I個刻度等的結(jié)構(gòu)，則即使不進(jìn)行運算部2004的運算，用戶基于所提示的拍攝圖像，也能夠瞬間定量地確定攝像頭位置。
[0236]另外，也可以是，圖像取得部2003在從自攝像頭2000取得的圖像提取圖像顯示板部分時，賦予(重疊)與基準(zhǔn)引導(dǎo)部相當(dāng)?shù)膱D像(基準(zhǔn)引導(dǎo)部圖像)并顯示于位置檢測裝置2002的顯示部(未圖示)，或者利用打印機(未圖示)打印來提示用戶。用戶能夠基于映現(xiàn)于所提示的拍攝圖像的虛像104A和基準(zhǔn)引導(dǎo)部2006來把握攝像頭移動，或者定量地確定攝像頭位置。
[0237]對于位置檢測系統(tǒng)SI，以使用平凸透鏡板的圖像顯示板為例進(jìn)行了說明，但是，也可以將使用柱狀透鏡板的圖像顯示板用于位置檢測系統(tǒng)。所使用的圖像顯示板的具體結(jié)構(gòu)為在上述各實施方式中說明的結(jié)構(gòu)。
[0238]圖25是表示使用了本發(fā)明的圖像顯示板的位置檢測系統(tǒng)S2的概念圖。使用了在X方向上排列有柱面透鏡的柱狀透鏡板的圖像顯示板4000A、在y方向上排列有柱面透鏡的柱狀透鏡板4000B安裝于目標(biāo)物3000。其他結(jié)構(gòu)與位置檢測系統(tǒng)SI 一樣，因此省略說明。圖像顯示板4000A能夠觀察到具有不同特性的兩個虛像104A (A)及104B (A)，基于由圖像顯示板4000A觀察到的兩個虛像104A (A)及104B (A)的位置之差Λ χ，能夠計算攝像頭位置的χ方向的位置。圖像顯示板4000Β也能夠觀察到具有不同特性的兩個虛像104Α (B)及104B (B)，基于由圖像顯示板4000B觀察到的兩個虛像104A (B)及104B (B)的位置之差Λ y，能夠計算攝像頭位置的y方向的位置。由各圖像顯示板4000A、圖像顯示板4000B分別觀察到的兩個虛像104A (A)及104B (A)、104A (B)及104B (B)，相對于視覺辨認(rèn)目標(biāo)物3000的角度Θ的變位，分別以不同的精度(移動量)或者/以及在不同的方向上移動。在要僅檢測目標(biāo)物3000與攝像頭2000的χ方向的相對位置的情況下，可以只把圖像顯示板4000A安裝于目標(biāo)物3000，在要僅檢測y方向的相對位置的情況下，可以只把圖像顯示板4000B安裝于目標(biāo)物3000。
[0239]根據(jù)以上結(jié)構(gòu)，能夠在位置檢測系統(tǒng)S2中利用以下圖像顯示板4000A(4000B)，該圖像顯示板4000A (4000B)設(shè)置于位置檢測的目標(biāo)物3000， 在圖像形成層上以與各柱面透鏡大致一對一地對應(yīng)的方式形成有用于與柱面透鏡作用來顯示虛像的多個圖像，柱面透鏡的排列間距長度與在圖像形成層上反復(fù)形成的圖像的間距長度不同，相差在10%以下的范圍內(nèi)，相對于視覺辨認(rèn)目標(biāo)物3000的角度的變位，能夠觀察到平滑地移動的虛像104A (A)及104B (A) (104A (B)及104B (B))。在各圖像顯示板4000A、4000B上僅設(shè)置一個虛像的情況下，可以基于從拍攝圖像的基準(zhǔn)位置離開的移動距離之差，檢測出攝像頭位置?；鶞?zhǔn)位置采用例如、拍攝圖像的中央、四角、基準(zhǔn)引導(dǎo)部等?；鶞?zhǔn)引導(dǎo)部只要從柱面透鏡的具有凸形狀的一側(cè)能夠觀察到，則設(shè)置位置沒有限定。
[0240]可以對以上使用圖1至圖25進(jìn)行了說明的各實施方式分別加以組合來構(gòu)成。另外，在各實施方式中，圖示出了柱狀透鏡板或者平凸透鏡板與具有圖像形成層的圖像形成介質(zhì)相接觸而構(gòu)成的例子，但是，本發(fā)明也可以構(gòu)成為，柱狀透鏡板或者平凸透鏡板與具有圖像形成層的圖像形成介質(zhì)相距規(guī)定距離。此外，在柱狀透鏡板或者平凸透鏡板與具有圖像形成層的圖像形成介質(zhì)之間，也可以存在不妨礙規(guī)定的虛擬動態(tài)圖像表現(xiàn)的任意介質(zhì)。
[0241]本發(fā)明的應(yīng)用范圍并不限定于上述實施方式。對于表現(xiàn)虛擬動態(tài)圖像來進(jìn)行位置檢測的圖像顯示板，本發(fā)明應(yīng)用廣泛。例如可以將本發(fā)明的圖像顯示板應(yīng)用于醫(yī)療/產(chǎn)業(yè)用機器人等各種作業(yè)用機器人的位置檢測。
[0242]符號說明
[0243][163]100、200、300、400、500、600、1000、4000Α、4000Β...圖像顯示板
[0244]1、5、8、10、61、71...柱狀透鏡板
[0245]la、5a、8a、10a、61a...柱面透鏡
[0246]2、8、11、16、62、102...圖像形成介質(zhì)
[0247]3、6、9、12、13、17、19、20、21、63、103...圖像形成層
[0248]3a、6a、6b、12a、17a、19a、19b、20a、21b、63a、103A、103B...圖像(虛像觀察用圖像)
[0249]113b...圖像(虛像觀察用圖像、靜止虛像觀察用圖像)
[0250]13a、13b...圖像(其他圖像)
[0251]6c、19c、113c...欠缺部
[0252]113d…擴展部
[0253]4、7、18、114、104A、104B、104A (A)、104B (A)、104A (B)、104B (B)...虛像
[0254]15、101...平凸透鏡板
[0255]15a、101a...平凸透鏡
[0256]64...平凸透鏡(其他透鏡)[0257]2000...攝像頭
[0258]2002...位置檢測裝置
[0259]2005...拍攝圖像
[0260]2006...基準(zhǔn)引導(dǎo)部
【權(quán)利要求】
1.一種圖像顯示板，該圖像顯示板設(shè)置于位置檢測的目標(biāo)物，其是層疊圖像形成層和通過排列多個柱面透鏡而構(gòu)成的柱狀透鏡板而成的，且構(gòu)成為從上述柱狀透鏡板的上述柱面透鏡的具有凸形狀的一側(cè)能夠?qū)⒃谏鲜鰣D像形成層上形成的圖像觀察為伴有移動的虛像，其特征在于， 在上述圖像形成層上以與各上述柱面透鏡大致一對一地對應(yīng)的方式反復(fù)形成有用于與上述柱面透鏡作用來顯示單個或者多個上述虛像的多個虛像觀察用圖像， 上述柱面透鏡的排列間距長度與在上述圖像形成層上反復(fù)形成的上述虛像觀察用圖像的間距長度不同，相差在10%以下的范圍內(nèi)， 相對于視覺辨認(rèn)目標(biāo)物的角度的變位，能夠觀察到平滑地移動的虛像。
2.一種圖像顯示板，該圖像顯示板設(shè)置于位置檢測的目標(biāo)物，其是層疊圖像形成層和通過排列多個平凸透鏡而構(gòu)成的平凸透鏡板而成的，且構(gòu)成為從上述平凸透鏡板的上述平凸透鏡的具有凸形狀的一側(cè)能夠?qū)⒃谏鲜鰣D像形成層上形成的圖像觀察為伴有移動的虛像，其特征在于， 在上述圖像形成層上以與各上述平凸透鏡大致一對一地對應(yīng)的方式反復(fù)形成有用于與上述平凸透鏡作用來顯示單個或者多個上述虛像的多個虛像觀察用圖像， 上述平凸透鏡的水平方向的排列間距長度與在上述圖像形成層上反復(fù)形成的上述虛像觀察用圖像的水平方向的間距長度不同，相差在10%以下的范圍內(nèi)，并且，上述平凸透鏡的垂直方向的排列間距長度與在上述圖像形成層上反復(fù)形成的上述虛像觀察用圖像的垂直方向的間距長度不同，相差在10%以下的范圍內(nèi)， 相對于視覺辨認(rèn)目標(biāo)物的角度的變位，能夠觀察到平滑移動的虛像。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的圖像顯示板，其特征在于， 具有:從上述柱面透鏡的具有凸形狀的一側(cè)、或者從上述平凸透鏡的具有凸形狀的一側(cè)能夠觀察到的基準(zhǔn)引導(dǎo)部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任意一項所述的圖像顯示板，其特征在于， 相對于視覺辨認(rèn)目標(biāo)物的角度的變位，能夠觀察到多個虛像，該多個虛像具有移動量不同的特性和移動方向不同的特性中的至少任意一個特性。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任意一項所述的圖像顯示板，其特征在于， 能夠觀察到多個虛像，該多個虛像具有形狀不同的特性和顏色不同的特性中的至少任意一個特性。
【文檔編號】G02B27/22GK103492945SQ201280018745
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2012年4月20日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月22日
【發(fā)明者】湯本好英, 大森和志 申請人:來百客股份有限公司