JPH04353818A - 立体画像表示装置 - Google Patents
立体画像表示装置Info
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- JPH04353818A JPH04353818A JP3128067A JP12806791A JPH04353818A JP H04353818 A JPH04353818 A JP H04353818A JP 3128067 A JP3128067 A JP 3128067A JP 12806791 A JP12806791 A JP 12806791A JP H04353818 A JPH04353818 A JP H04353818A
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- stereoscopic image
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は立体画像表示装置、特に
左右の視差画像で変調され、左右でそれぞれ異なる回転
方向を持つ円偏光された光像をこれらの円偏光の検光子
を介して観察者の左右の眼で観察させることにより立体
画像を表示する立体画像表示装置に関するものである。
左右の視差画像で変調され、左右でそれぞれ異なる回転
方向を持つ円偏光された光像をこれらの円偏光の検光子
を介して観察者の左右の眼で観察させることにより立体
画像を表示する立体画像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】立体画像の原理は、よく知られているよ
うに、観察者の左右の視野を隔離し、観察者の左右の視
野にそれぞれ右眼用と左眼用の視差を持つ画像を入射さ
せることにより、立体画像を観察させるものである。
うに、観察者の左右の視野を隔離し、観察者の左右の視
野にそれぞれ右眼用と左眼用の視差を持つ画像を入射さ
せることにより、立体画像を観察させるものである。
【０００３】右眼用および左眼用の画像を分離する方法
として、左右の画像の色を異ならせ、これとそれぞれ補
色関係にある色に着色した光透過材料を左右レンズとし
て装着した眼鏡を用いる方法が古くから知られているが
、この方法ではカラー画像を扱うことができない。
として、左右の画像の色を異ならせ、これとそれぞれ補
色関係にある色に着色した光透過材料を左右レンズとし
て装着した眼鏡を用いる方法が古くから知られているが
、この方法ではカラー画像を扱うことができない。
【０００４】カラー立体画像を得るための左右画像の分
離方法としては、観察者に左右でそれぞれ異なる偏光方
向をもつ偏光板を装着した眼鏡をかけさせる方法が知ら
れている。
離方法としては、観察者に左右でそれぞれ異なる偏光方
向をもつ偏光板を装着した眼鏡をかけさせる方法が知ら
れている。
【０００５】たとえば、左右の眼のための画像の偏光方
向を互いに直交方向とするか、円偏光の場合にはそれぞ
れの回転方向を逆方向とする。そして、左右の眼に対応
する偏光方向を有する画像のみをそれぞれ入射すること
により、立体画像を観察させることができる。
向を互いに直交方向とするか、円偏光の場合にはそれぞ
れの回転方向を逆方向とする。そして、左右の眼に対応
する偏光方向を有する画像のみをそれぞれ入射すること
により、立体画像を観察させることができる。
【０００６】立体画像の表示、あるいは投影手段として
は、フィルム、プロジェクタを用いる方法の他、ＣＲＴ
や、ＬＣＤ（液晶表示器）を用いる方法が知られている
。
は、フィルム、プロジェクタを用いる方法の他、ＣＲＴ
や、ＬＣＤ（液晶表示器）を用いる方法が知られている
。
【０００７】このうち、ＣＲＴを用いる方法には、次の
ように種々の問題がある。
ように種々の問題がある。
【０００８】まず、偏光板を使用することにより、画像
の輝度が５０％以上低下してしまう。
の輝度が５０％以上低下してしまう。
【０００９】また、左右の画像をそれぞれ別のＣＲＴに
投影する場合には、装置が大型なものになる。
投影する場合には、装置が大型なものになる。
【００１０】そこで、左右の画像を時分割で１つのＣＲ
Ｔに投影することも考えられるが、フリッカなどを抑制
し、通常のＣＲＴと同等の品質を得るためには、この場
合には画像信号のフレームレートを倍にする必要があり
、したがって画像信号の処理系を新たに設計／製作しな
ければならず、高コストとなる。
Ｔに投影することも考えられるが、フリッカなどを抑制
し、通常のＣＲＴと同等の品質を得るためには、この場
合には画像信号のフレームレートを倍にする必要があり
、したがって画像信号の処理系を新たに設計／製作しな
ければならず、高コストとなる。
【００１１】一方、ＬＣＤを用いる方法では、ＬＣＤに
もともと含まれている偏光板を利用することにより、別
の偏光板を必要とせず、画像の輝度の低下を生じること
がない。また、一般的にいってＬＣＤはＣＲＴに比べ、
小型軽量かつ簡単安価であり、左右の画像にそれぞれ別
のＬＣＤを用いても装置が大型、あるいは高価となる問
題がない。
もともと含まれている偏光板を利用することにより、別
の偏光板を必要とせず、画像の輝度の低下を生じること
がない。また、一般的にいってＬＣＤはＣＲＴに比べ、
小型軽量かつ簡単安価であり、左右の画像にそれぞれ別
のＬＣＤを用いても装置が大型、あるいは高価となる問
題がない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、立体画
像の投影にＬＣＤを用いる方法には、ＣＲＴ方式に比べ
種々の利点を有するが、ＬＣＤの構造に起因する特有の
問題がある。
像の投影にＬＣＤを用いる方法には、ＣＲＴ方式に比べ
種々の利点を有するが、ＬＣＤの構造に起因する特有の
問題がある。
【００１３】特開昭６３−７４０２７号公報には、互い
に偏光方向を直交させた２枚のＬＣＤを互いに９０°の
角度で向き合うように配置し、さらに、この中央部に４
５°の角度でハーフミラーを置き、ハーフミラーを介し
て左右レンズの偏光方向の直交する眼鏡をかけた観察者
に観察させる構造が開示されている。
に偏光方向を直交させた２枚のＬＣＤを互いに９０°の
角度で向き合うように配置し、さらに、この中央部に４
５°の角度でハーフミラーを置き、ハーフミラーを介し
て左右レンズの偏光方向の直交する眼鏡をかけた観察者
に観察させる構造が開示されている。
【００１４】ここでは、ＬＣＤの偏光板を利用すること
により、たとえば、ＣＲＴと偏光フィルタを用いる従来
方式に比して偏光板が不要になるという利点が認識され
ている。
により、たとえば、ＣＲＴと偏光フィルタを用いる従来
方式に比して偏光板が不要になるという利点が認識され
ている。
【００１５】しかし、偏光方向の異なるＬＣＤに左右の
画像を表示する場合の問題は全く認識されていない。す
なわち、２つのＬＣＤのうち、一方の偏光方向を他のＬ
ＣＤに対して９０°回転させると、この表示画像は明暗
が反転した画像となり、他方の画像とともに観察したと
しても正常な画像を観察することはできない。
画像を表示する場合の問題は全く認識されていない。す
なわち、２つのＬＣＤのうち、一方の偏光方向を他のＬ
ＣＤに対して９０°回転させると、この表示画像は明暗
が反転した画像となり、他方の画像とともに観察したと
しても正常な画像を観察することはできない。
【００１６】この問題を回避するには、２つのＬＣＤに
異なる構造を持たせる必要がある。たとえば、２つのＬ
ＣＤの偏光子および検光子を構成する偏光板の偏光方向
を互いに直交するようにまた、液晶の配向方向もそれぞ
れ直交するように構成しなければならない。このように
ＬＣＤを構成することにより、装置の製造コストが増大
してしまう。
異なる構造を持たせる必要がある。たとえば、２つのＬ
ＣＤの偏光子および検光子を構成する偏光板の偏光方向
を互いに直交するようにまた、液晶の配向方向もそれぞ
れ直交するように構成しなければならない。このように
ＬＣＤを構成することにより、装置の製造コストが増大
してしまう。
【００１７】また、上記のように、左右視差像の偏光方
向を直交として、観察（あるいは投影）させる方式では
、観察者の頭の傾きにより左右の画像のクロストークが
発生するため、観察者の姿勢を制約するという問題があ
る。
向を直交として、観察（あるいは投影）させる方式では
、観察者の頭の傾きにより左右の画像のクロストークが
発生するため、観察者の姿勢を制約するという問題があ
る。
【００１８】本発明の課題は、以上のＬＣＤに特有の問
題を排除し、ＬＣＤやその駆動系の改造、設計変更など
を必要とせず、小型軽量かつ簡単安価な立体映像表示装
置を提供することにある。
題を排除し、ＬＣＤやその駆動系の改造、設計変更など
を必要とせず、小型軽量かつ簡単安価な立体映像表示装
置を提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明においては、左右の視差画像で変調され、
左右でそれぞれ異なる回転方向を持つ円偏光の光像をこ
れらの円偏光方向に対応する検光子を介して観察者の左
右の眼で観察させることにより立体画像を表示する立体
画像表示装置において、左右の視差画像をそれぞれ表示
する直線偏光板の偏光方向が同一な第１および第２の液
晶表示器と、この第１および第２の液晶表示器前方に配
置された１／４波長板と、第１および第２の液晶表示器
前方の１／４波長板を透過した円偏光光像を、一方は透
過させ、他方は反射させることにより観察者ないし投影
スクリーン方向に導く半透過鏡からなる構成、あるいは
、左右の視差画像をそれぞれ表示する直線偏光板の偏光
方向が同一な第１および第２の液晶表示器と、第１また
は第２の液晶表示器のいずれかの光像の直線偏光方向を
９０°回転させる１／２波長板と、この１／２波長板を
透過した第１または第２の液晶表示器の光像と、１／２
波長板を透過しない第２または第１の液晶表示器の光像
を一方は透過させ、他方は反射させることにより観察者
ないし投影スクリーン方向に導くとともに両者の直線偏
光方向が直交するように変換する偏光ビームスプリッタ
と、この偏光ビームスプリッタの出射光を円偏光に変換
する１／４波長板からなる構成、あるいは、前記液晶表
示器を、偏光子ないし検光子としての第１の偏光板と、
透明電極により所定の配向を持つように駆動される液晶
と、検光子ないし偏光子としての第２の偏光板から構成
し、前記第１および（または）第２の偏光板上に直線偏
光方向が互いに直交する第１および第２の領域を交互に
形成し、これら第１および第２の領域に対応する液晶の
電極を駆動することによりそれぞれ左右の視差画像を空
間分割表示し、表示画像を円偏光に変換する１／４波長
板を介して観察または投影する構成を採用した。
めに、本発明においては、左右の視差画像で変調され、
左右でそれぞれ異なる回転方向を持つ円偏光の光像をこ
れらの円偏光方向に対応する検光子を介して観察者の左
右の眼で観察させることにより立体画像を表示する立体
画像表示装置において、左右の視差画像をそれぞれ表示
する直線偏光板の偏光方向が同一な第１および第２の液
晶表示器と、この第１および第２の液晶表示器前方に配
置された１／４波長板と、第１および第２の液晶表示器
前方の１／４波長板を透過した円偏光光像を、一方は透
過させ、他方は反射させることにより観察者ないし投影
スクリーン方向に導く半透過鏡からなる構成、あるいは
、左右の視差画像をそれぞれ表示する直線偏光板の偏光
方向が同一な第１および第２の液晶表示器と、第１また
は第２の液晶表示器のいずれかの光像の直線偏光方向を
９０°回転させる１／２波長板と、この１／２波長板を
透過した第１または第２の液晶表示器の光像と、１／２
波長板を透過しない第２または第１の液晶表示器の光像
を一方は透過させ、他方は反射させることにより観察者
ないし投影スクリーン方向に導くとともに両者の直線偏
光方向が直交するように変換する偏光ビームスプリッタ
と、この偏光ビームスプリッタの出射光を円偏光に変換
する１／４波長板からなる構成、あるいは、前記液晶表
示器を、偏光子ないし検光子としての第１の偏光板と、
透明電極により所定の配向を持つように駆動される液晶
と、検光子ないし偏光子としての第２の偏光板から構成
し、前記第１および（または）第２の偏光板上に直線偏
光方向が互いに直交する第１および第２の領域を交互に
形成し、これら第１および第２の領域に対応する液晶の
電極を駆動することによりそれぞれ左右の視差画像を空
間分割表示し、表示画像を円偏光に変換する１／４波長
板を介して観察または投影する構成を採用した。
【００２０】
【作用】以上の構成のうち、半透過鏡を用いる第１の構
成によれば、１／４波長板により同一方向の円偏光され
た左右視差像を形成し、これらを半透過鏡でそれぞれ反
射、透過することにより一方の円偏光の回転方向を反転
させることにより、立体画像の左右視差像の分離が可能
となる。
成によれば、１／４波長板により同一方向の円偏光され
た左右視差像を形成し、これらを半透過鏡でそれぞれ反
射、透過することにより一方の円偏光の回転方向を反転
させることにより、立体画像の左右視差像の分離が可能
となる。
【００２１】また、偏光ビームスプリッタを用いる第２
の構成によれば、半透過鏡の場合よりも光量のロスを大
きく向上できる。この場合には、円偏光への変換は偏光
ビームスプリッタ出射後に行なわれる。
の構成によれば、半透過鏡の場合よりも光量のロスを大
きく向上できる。この場合には、円偏光への変換は偏光
ビームスプリッタ出射後に行なわれる。
【００２２】また、単一の液晶表示器上で左右視差像を
空間分割表示し、それらの直線偏光方向を互いに直交と
し、その後方向の異なる円偏光に変換する第３の構成に
よれば、フラットな単板型の立体画像表示装置を容易に
実現できる。
空間分割表示し、それらの直線偏光方向を互いに直交と
し、その後方向の異なる円偏光に変換する第３の構成に
よれば、フラットな単板型の立体画像表示装置を容易に
実現できる。
【００２３】
【実施例】以下、図面に示す実施例に基づき、本発明を
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００２４】＜ハーフミラーを用いた実施例＞図１に本
発明を採用した立体画像表示装置の構造を示す。図１に
おいて符号１１および１２は、それぞれ左右の眼のため
の視差を持つ画像を表示するためのＬＣＤであり、この
ＬＣＤ１１、１２の前方には１／４波長板１３、１／４
波長板１４が配置してある。
発明を採用した立体画像表示装置の構造を示す。図１に
おいて符号１１および１２は、それぞれ左右の眼のため
の視差を持つ画像を表示するためのＬＣＤであり、この
ＬＣＤ１１、１２の前方には１／４波長板１３、１／４
波長板１４が配置してある。
【００２５】ＬＣＤ１１、１２としては、液晶ＴＶに使
用されているようなモノクロあるいはカラーのドットマ
トリクス表示が行なえるものを使用し、これらの表示面
は（したがって１／４波長板１３、１４も）図示のよう
にそれぞれ直交する方向に向けて向き合っており、ＬＣ
Ｄ１１、１２の光軸の直交する領域にはハーフミラー１
５を配置してある。ハーフミラー１５の配置方向は、図
示のようにＬＣＤ１１、１２の光軸とそれぞれ４５°の
関係にある。
用されているようなモノクロあるいはカラーのドットマ
トリクス表示が行なえるものを使用し、これらの表示面
は（したがって１／４波長板１３、１４も）図示のよう
にそれぞれ直交する方向に向けて向き合っており、ＬＣ
Ｄ１１、１２の光軸の直交する領域にはハーフミラー１
５を配置してある。ハーフミラー１５の配置方向は、図
示のようにＬＣＤ１１、１２の光軸とそれぞれ４５°の
関係にある。
【００２６】ＬＣＤおよびハーフミラーの配置関係のみ
は、前述の特開昭６３−７４０２７号公報におけるもの
と全く同じであるが、ＬＣＤ１１、１２の構成、および
１／４波長板１３、１４が用いられている点が異なる。
は、前述の特開昭６３−７４０２７号公報におけるもの
と全く同じであるが、ＬＣＤ１１、１２の構成、および
１／４波長板１３、１４が用いられている点が異なる。
【００２７】すなわち、本実施例では、ＬＣＤ１１、お
よび１２には全く同じものを使用する。したがって、Ｌ
ＣＤ１１、および１２の表示光像の直線偏光方向は全く
同じである。また、ＬＣＤ１１、１２の駆動系は従来の
ＬＣＤのものと全く同じでよく、単に左眼および右眼用
の視差画像の画像信号をそのまま同期入力すればよい（
反射される側の画像の上下あるいは左右は反転しておく
必要がある）。また、ＬＣＤ１１、および１２としては
、液晶ＴＶなどをそのまま利用することも考えられる。
よび１２には全く同じものを使用する。したがって、Ｌ
ＣＤ１１、および１２の表示光像の直線偏光方向は全く
同じである。また、ＬＣＤ１１、１２の駆動系は従来の
ＬＣＤのものと全く同じでよく、単に左眼および右眼用
の視差画像の画像信号をそのまま同期入力すればよい（
反射される側の画像の上下あるいは左右は反転しておく
必要がある）。また、ＬＣＤ１１、および１２としては
、液晶ＴＶなどをそのまま利用することも考えられる。
【００２８】ＬＣＤ１１、１２の前方には、１／４波長
板１３、１４が配置されており、これによりＬＣＤ１１
、１２の視差画像によりそれぞれ変調された表示光像は
円偏光される。
板１３、１４が配置されており、これによりＬＣＤ１１
、１２の視差画像によりそれぞれ変調された表示光像は
円偏光される。
【００２９】そして、ハーフミラー１５を介して一方の
ＬＣＤ１１の画像を透過画像として、また、他方のＬＣ
Ｄ１２の画像を反射画像として観察すれば、これらの光
像の円偏光方向は一方が左回転、他方が右回転となる。
ＬＣＤ１１の画像を透過画像として、また、他方のＬＣ
Ｄ１２の画像を反射画像として観察すれば、これらの光
像の円偏光方向は一方が左回転、他方が右回転となる。
【００３０】一方、観察者は、１枚の１／４波長板１７
の後方に、互いに直線偏光方向が直交した左右の目のた
めの直線偏光板１８ａ、および１８ｂを重ねて配置した
観察眼鏡１６をかける。
の後方に、互いに直線偏光方向が直交した左右の目のた
めの直線偏光板１８ａ、および１８ｂを重ねて配置した
観察眼鏡１６をかける。
【００３１】１／４波長板１７は、左右視差像の回転方
向の異なる円偏光をそれぞれ直交する偏光方向を持つ直
線偏光に戻すため、直線偏光板１８ａ、１８ｂを介した
画像は、それぞれ左眼用、および右眼用に分離され、観
察者の左右の眼にそれぞれ入射する。
向の異なる円偏光をそれぞれ直交する偏光方向を持つ直
線偏光に戻すため、直線偏光板１８ａ、１８ｂを介した
画像は、それぞれ左眼用、および右眼用に分離され、観
察者の左右の眼にそれぞれ入射する。
【００３２】なお、ＬＣＤ１１、１２の背面には、必要
に応じて蛍光灯や、ＥＬ素子、その他の照明を配置する
ことができる。また、適当な照明が可能であれば、ＬＣ
Ｄ１１、１２は反射型の素子であってもよい。
に応じて蛍光灯や、ＥＬ素子、その他の照明を配置する
ことができる。また、適当な照明が可能であれば、ＬＣ
Ｄ１１、１２は反射型の素子であってもよい。
【００３３】このような構造は、ＬＣＤを用い、極めて
小型軽量かつ簡単安価に構成でき、眼科検査装置、コン
ピュータディスプレイ、ビデオゲーム装置などにおいて
カラーあるいはモノクロの立体画像表示するために使用
できる。
小型軽量かつ簡単安価に構成でき、眼科検査装置、コン
ピュータディスプレイ、ビデオゲーム装置などにおいて
カラーあるいはモノクロの立体画像表示するために使用
できる。
【００３４】上記構成によれば、ＬＣＤ１１、および１
２には全く同じものを使用でき、従来と全く同様のＬＣ
Ｄ素子および駆動系をＬＣＤ１１、１２のために用いる
ことができる。また、ＬＣＤ１１および１２内部の偏光
板の偏光方向は同じであるから、反転画像を補正する手
段を必要としない。
２には全く同じものを使用でき、従来と全く同様のＬＣ
Ｄ素子および駆動系をＬＣＤ１１、１２のために用いる
ことができる。また、ＬＣＤ１１および１２内部の偏光
板の偏光方向は同じであるから、反転画像を補正する手
段を必要としない。
【００３５】上記のように、円偏光の光像を１／４波長
板１７、直線偏光板１８からなる観察眼鏡１６を介して
観察する方式では、直線偏光板のみを使用する方式のよ
うに観察者の頭の傾きによって左右の画像のクロストー
クを生じることがない。
板１７、直線偏光板１８からなる観察眼鏡１６を介して
観察する方式では、直線偏光板のみを使用する方式のよ
うに観察者の頭の傾きによって左右の画像のクロストー
クを生じることがない。
【００３６】なお、表示光像は、直接観察するだけでな
く、スクリーンなどに投影することもできるが、表示光
量の点では後述の実施例のほうが有利である。
く、スクリーンなどに投影することもできるが、表示光
量の点では後述の実施例のほうが有利である。
【００３７】＜ビームスプリッタを用いた実施例＞図２
に異なる実施例を示す。図２では、ＬＣＤ１１、１２の
配置および駆動方式は図１と同じであるが、ＬＣＤ１１
、１２の構造、ハーフミラーのかわりに偏光ビームスプ
リッタ（ＰＢＳ）２３を用いること、偏光手段の配置、
および投影方式が異なっている。
に異なる実施例を示す。図２では、ＬＣＤ１１、１２の
配置および駆動方式は図１と同じであるが、ＬＣＤ１１
、１２の構造、ハーフミラーのかわりに偏光ビームスプ
リッタ（ＰＢＳ）２３を用いること、偏光手段の配置、
および投影方式が異なっている。
【００３８】本実施例では、ポリクロマチック偏光ビー
ムスプリッタ２３を使用するため、ＬＣＤ１１、１２は
検光子として作用する表側の偏光板を外したものを使用
できる。
ムスプリッタ２３を使用するため、ＬＣＤ１１、１２は
検光子として作用する表側の偏光板を外したものを使用
できる。
【００３９】偏光ビームスプリッタ２３は、図１のハー
フミラー１５と透過／反射方向が同じになるように配置
され、偏光ビームスプリッタ２３の透過光で観察される
ＬＣＤ１１〜偏光ビームスプリッタ２３には１／４波長
板を配置せず、偏光ビームスプリッタ２３の出射面に１
／４波長板２２を配置する。一方、反射光で観察される
ＬＣＤ１２〜偏光ビームスプリッタ２３間には半波長板
２１を配置する。
フミラー１５と透過／反射方向が同じになるように配置
され、偏光ビームスプリッタ２３の透過光で観察される
ＬＣＤ１１〜偏光ビームスプリッタ２３には１／４波長
板を配置せず、偏光ビームスプリッタ２３の出射面に１
／４波長板２２を配置する。一方、反射光で観察される
ＬＣＤ１２〜偏光ビームスプリッタ２３間には半波長板
２１を配置する。
【００４０】なお、ＬＣＤ１１、１２のサイズは、偏光
ビームスプリッタ２３のサイズより小さくなければなら
ない。このような小型のＬＣＤとしては、ビデオカメラ
の（カラー）ビューファインダなどに使用されているも
のを用いることができる。
ビームスプリッタ２３のサイズより小さくなければなら
ない。このような小型のＬＣＤとしては、ビデオカメラ
の（カラー）ビューファインダなどに使用されているも
のを用いることができる。
【００４１】偏光ビームスプリッタ２３からの出射光像
は、レンズ２４を介してディフューザ２５上に任意の倍
率で投影され、このディフューザ２５上の画像は、図１
と同じ観察眼鏡１６をかけた観察者により観察される。
は、レンズ２４を介してディフューザ２５上に任意の倍
率で投影され、このディフューザ２５上の画像は、図１
と同じ観察眼鏡１６をかけた観察者により観察される。
【００４２】図２の構成では、ＬＣＤ１１、１２から出
射される光像は、表側の偏光板を省略しているために直
交する２方向の偏光成分を有する。
射される光像は、表側の偏光板を省略しているために直
交する２方向の偏光成分を有する。
【００４３】これらのうち、表示光像の情報を有する光
の偏光方向を図の紙面に平行とすると、ＬＣＤ１１の光
像は偏光ビームスプリッタ２３を透過する際にこの図の
紙面に平行な偏光方向を持つ表示光像のみが取り出され
る。
の偏光方向を図の紙面に平行とすると、ＬＣＤ１１の光
像は偏光ビームスプリッタ２３を透過する際にこの図の
紙面に平行な偏光方向を持つ表示光像のみが取り出され
る。
【００４４】一方、偏光ビームスプリッタ２３の透過光
の偏光方向を上記のとおりとすると、偏光ビームスプリ
ッタ２３の反射光の偏光方向は紙面と垂直方向のみとな
る。
の偏光方向を上記のとおりとすると、偏光ビームスプリ
ッタ２３の反射光の偏光方向は紙面と垂直方向のみとな
る。
【００４５】したがって、本実施例では、ＬＣＤ１１と
同じ直線偏光方向（紙面に水平）を持つ表示光像を偏光
ビームスプリッタ２３の反射光の偏光方向に合わせるた
めに、半波長板２１がＬＣＤ１２の前面に配置されてい
る。
同じ直線偏光方向（紙面に水平）を持つ表示光像を偏光
ビームスプリッタ２３の反射光の偏光方向に合わせるた
めに、半波長板２１がＬＣＤ１２の前面に配置されてい
る。
【００４６】このようにして、互いに直交した直線偏光
方向をもつ左右の視差光像が、偏光ビームスプリッタ２
３から出射され、１／４波長板２２により、それぞれ異
なる回転方向を持つように円偏光され、レンズ２４を介
してディフューザ２５に投影される。
方向をもつ左右の視差光像が、偏光ビームスプリッタ２
３から出射され、１／４波長板２２により、それぞれ異
なる回転方向を持つように円偏光され、レンズ２４を介
してディフューザ２５に投影される。
【００４７】画像の観察には、図１のものと全く同じ観
察眼鏡１６を使用する。
察眼鏡１６を使用する。
【００４８】図２の構造では、図１の実施例により得ら
れる効果の他、偏光ビームスプリッタ２３には、ハーフ
ミラーのような光量のロスがなく、高輝度の表示が行な
える利点がある。
れる効果の他、偏光ビームスプリッタ２３には、ハーフ
ミラーのような光量のロスがなく、高輝度の表示が行な
える利点がある。
【００４９】また、偏光ビームスプリッタ２３がＬＣＤ
１１、１２の検光子を兼用するため、構造がシンプルで
あり、簡単安価に構成できる利点がある。
１１、１２の検光子を兼用するため、構造がシンプルで
あり、簡単安価に構成できる利点がある。
【００５０】なお、レンズ２４、ディフューザ２５を用
いず、図１と同様に直接画像を観察してもよいが、レン
ズ２４、ディフューザ２５により大きな画面による表示
が可能となる。
いず、図１と同様に直接画像を観察してもよいが、レン
ズ２４、ディフューザ２５により大きな画面による表示
が可能となる。
【００５１】また、図２のディフューザ２５（透過型ス
クリーン）は、図３に示すように反射型スクリーン２６
に置換できる。反射型スクリーン２６によれば、より大
面積のスクリーンも実現できる。図３の反射型スクリー
ン２６以外の構成は図２と全く同じである。
クリーン）は、図３に示すように反射型スクリーン２６
に置換できる。反射型スクリーン２６によれば、より大
面積のスクリーンも実現できる。図３の反射型スクリー
ン２６以外の構成は図２と全く同じである。
【００５２】以上では、ＬＣＤ１１、１２の表側の偏光
板（検光子）は省略するものとしたが、特に取り外さな
くても動作原理や光量の点では変化がないし、既存のＬ
ＣＤを利用する場合には取り外さない方が安価に構成で
きる場合も考えられる。
板（検光子）は省略するものとしたが、特に取り外さな
くても動作原理や光量の点では変化がないし、既存のＬ
ＣＤを利用する場合には取り外さない方が安価に構成で
きる場合も考えられる。
【００５３】＜空間分割ＬＣＤを用いた実施例＞上記実
施例では、いずれもＬＣＤを２つ使用しなければならず
、ラップトップ、ノートブック型のコンピュータなどで
は必須のフラットな立体画像表示装置を構成するには無
理がある。
施例では、いずれもＬＣＤを２つ使用しなければならず
、ラップトップ、ノートブック型のコンピュータなどで
は必須のフラットな立体画像表示装置を構成するには無
理がある。
【００５４】そこで、立体画像を形成する左右の画像を
同一のＬＣＤで表示する方法が考えられるが、従来の時
分割による方法は、前述のように映像信号の加工が必要
であり、電子回路が複雑になる問題がある。
同一のＬＣＤで表示する方法が考えられるが、従来の時
分割による方法は、前述のように映像信号の加工が必要
であり、電子回路が複雑になる問題がある。
【００５５】したがって、本実施例では、同一のＬＣＤ
上で左右の画像を空間分割により表示することを考える
。
上で左右の画像を空間分割により表示することを考える
。
【００５６】図４は、本発明によるＬＣＤの積層構造を
示している。図示の各層は、図の後方から偏光板３１、
透明電極３２、カラーフィルタ３３、偏光板３４、およ
び１／４波長板３５を示す。
示している。図示の各層は、図の後方から偏光板３１、
透明電極３２、カラーフィルタ３３、偏光板３４、およ
び１／４波長板３５を示す。
【００５７】駆動用の２枚の透明電極３２の間には、液
晶３６を積層する。カラーフィルタ３３は、図示のよう
にＲ、Ｇ、Ｂの３原色をストライプ状に配列したもので
ある。
晶３６を積層する。カラーフィルタ３３は、図示のよう
にＲ、Ｇ、Ｂの３原色をストライプ状に配列したもので
ある。
【００５８】偏光板３４は、図示のようにカラーフィル
タ３３の配列方向とは直交する方向に水平偏光部Ｈおよ
び垂直偏光部Ｖを交互にかつストライプ状に配列したも
のである。なお、後部の偏光板３１の偏光方向は、水平
偏光部Ｈおよび垂直偏光部Ｖのいずれかと同じとする。
タ３３の配列方向とは直交する方向に水平偏光部Ｈおよ
び垂直偏光部Ｖを交互にかつストライプ状に配列したも
のである。なお、後部の偏光板３１の偏光方向は、水平
偏光部Ｈおよび垂直偏光部Ｖのいずれかと同じとする。
【００５９】上記構成において、偏光板３４の偏光方向
の直交する水平偏光部Ｈおよび垂直偏光部Ｖの領域にそ
れぞれ対応する位置の液晶３６を駆動して左右の視差画
像を空間分割して表示する。
の直交する水平偏光部Ｈおよび垂直偏光部Ｖの領域にそ
れぞれ対応する位置の液晶３６を駆動して左右の視差画
像を空間分割して表示する。
【００６０】このために、水平偏光部Ｈおよび垂直偏光
部Ｖの領域に対応する透明電極３２の電極を、あたかも
図１〜３のＬＣＤの２個に対応するように結線するか、
マイクロプロセッサなどを用いた画像制御ソフトウェア
により左右の画像の振り分けを行なうことにより容易に
行なえる。
部Ｖの領域に対応する透明電極３２の電極を、あたかも
図１〜３のＬＣＤの２個に対応するように結線するか、
マイクロプロセッサなどを用いた画像制御ソフトウェア
により左右の画像の振り分けを行なうことにより容易に
行なえる。
【００６１】このように構成され、駆動されるＬＣＤの
前方に、１／４波長板３５を配置し、図１に示したのと
同じ観察眼鏡１６を介して観察することにより、立体画
像を得ることができる。
前方に、１／４波長板３５を配置し、図１に示したのと
同じ観察眼鏡１６を介して観察することにより、立体画
像を得ることができる。
【００６２】この構成では、ＬＣＤ１枚で単板型の立体
画像表示装置を構成できるため、装置をきわめてコンパ
クトに構成でき、ラップトップ、ノートブック型のコン
ピュータなどに好適なフラットな単板型の立体画像表示
装置を構成することができる。また、駆動回路の構成は
従来のＬＣＤと同じでよく、時分割制御などの複雑なハ
ードウェアを必要としない。また、図１〜図３の実施例
のように左または右の一方の視差像の上下（あるいは左
右の）反転は不要である。
画像表示装置を構成できるため、装置をきわめてコンパ
クトに構成でき、ラップトップ、ノートブック型のコン
ピュータなどに好適なフラットな単板型の立体画像表示
装置を構成することができる。また、駆動回路の構成は
従来のＬＣＤと同じでよく、時分割制御などの複雑なハ
ードウェアを必要としない。また、図１〜図３の実施例
のように左または右の一方の視差像の上下（あるいは左
右の）反転は不要である。
【００６３】なお、上記構成においては、後部の偏光板
３１の偏光方向は、水平偏光部Ｈおよび垂直偏光部Ｖの
いずれかと同じとした。この場合には、水平偏光部Ｈお
よび垂直偏光部Ｖの対応位置に表示される左右いずれか
の視差像の明暗が反転するので、左右いずれかの視差像
のうちいずれかの画像信号を反転画像に変換して入力す
る必要がある。
３１の偏光方向は、水平偏光部Ｈおよび垂直偏光部Ｖの
いずれかと同じとした。この場合には、水平偏光部Ｈお
よび垂直偏光部Ｖの対応位置に表示される左右いずれか
の視差像の明暗が反転するので、左右いずれかの視差像
のうちいずれかの画像信号を反転画像に変換して入力す
る必要がある。
【００６４】この問題を回避するには、後部の偏光板３
１も偏光板３４同様に水平偏光部Ｈおよび垂直偏光部Ｖ
を交互に配置したストライプ構造とし、そのパターンを
偏光板３４と反転させておく構成とするとよい。これに
より画像信号の明暗反転処理は必要なくなる。
１も偏光板３４同様に水平偏光部Ｈおよび垂直偏光部Ｖ
を交互に配置したストライプ構造とし、そのパターンを
偏光板３４と反転させておく構成とするとよい。これに
より画像信号の明暗反転処理は必要なくなる。
【００６５】なお、上記実施例において例示したＬＣＤ
やハーフミラー、ビームスプリッタなどの配置方向は一
例にすぎず、必要に応じて変更可能である。例えば、図
４の構成では、偏光板３４のストライプ構造は縦方向に
図示されているが、この方向を、画像信号の走査線方向
に一致させるようにすれば、左右の視差像を合成する画
像処理が容易になる。
やハーフミラー、ビームスプリッタなどの配置方向は一
例にすぎず、必要に応じて変更可能である。例えば、図
４の構成では、偏光板３４のストライプ構造は縦方向に
図示されているが、この方向を、画像信号の走査線方向
に一致させるようにすれば、左右の視差像を合成する画
像処理が容易になる。
【００６６】さらに、以上ではＬＣＤは透過光で照明す
るものとしたが、反射型のものでも同様の原理を適用で
きるのはいうまでもない。
るものとしたが、反射型のものでも同様の原理を適用で
きるのはいうまでもない。
【００６７】
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明によれ
ば、 左右の視差画像で変調され、左右でそれぞれ異
なる回転方向を持つ円偏光の光像をこれらの円偏光方向
に対応する検光子を介して観察者の左右の眼で観察させ
ることにより立体画像を表示する立体画像表示装置にお
いて、左右の視差画像をそれぞれ表示する直線偏光板の
偏光方向が同一な第１および第２の液晶表示器と、この
第１および第２の液晶表示器前方に配置された１／４波
長板と、第１および第２の液晶表示器前方の１／４波長
板を透過した円偏光光像を、一方は透過させ、他方は反
射させることにより観察者ないし投影スクリーン方向に
導く半透過鏡からなる構成、あるいは、左右の視差画像
をそれぞれ表示する直線偏光板の偏光方向が同一な第１
および第２の液晶表示器と、第１または第２の液晶表示
器のいずれかの光像の直線偏光方向を９０°回転させる
１／２波長板と、この１／２波長板を透過した第１また
は第２の液晶表示器の光像と、１／２波長板を透過しな
い第２または第１の液晶表示器の光像を一方は透過させ
、他方は反射させることにより観察者ないし投影スクリ
ーン方向に導くとともに両者の直線偏光方向が直交する
ように変換する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビー
ムスプリッタの出射光を円偏光に変換する１／４波長板
からなる構成、あるいは、前記液晶表示器を、偏光子な
いし検光子としての第１の偏光板と、透明電極により所
定の配向を持つように駆動される液晶と、検光子ないし
偏光子としての第２の偏光板から構成し、前記第１およ
び（または）第２の偏光板上に直線偏光方向が互いに直
交する第１および第２の領域を交互に形成し、これら第
１および第２の領域に対応する液晶の電極を駆動するこ
とによりそれぞれ左右の視差画像を空間分割表示し、表
示画像を円偏光に変換する１／４波長板を介して観察ま
たは投影する構成を採用しているので、液晶表示器を用
いることにより小型軽量かつ簡単安価に実施でき、その
場合液晶表示器やその駆動系に特殊な構造のものを使用
する必要がなく、さらに、左右の視差画像を１枚の液晶
表示器に空間分割して表示する構造では、さらに装置を
小型軽量かつ簡単安価に実施でき、ラップトップ、ノー
トブック型のコンピュータなどに好適なフラットな単板
型の立体画像表示装置を容易に実現でき、また、時分割
方式などにおけるように複雑な電子回路を必要としない
などの優れた効果を有する。
ば、 左右の視差画像で変調され、左右でそれぞれ異
なる回転方向を持つ円偏光の光像をこれらの円偏光方向
に対応する検光子を介して観察者の左右の眼で観察させ
ることにより立体画像を表示する立体画像表示装置にお
いて、左右の視差画像をそれぞれ表示する直線偏光板の
偏光方向が同一な第１および第２の液晶表示器と、この
第１および第２の液晶表示器前方に配置された１／４波
長板と、第１および第２の液晶表示器前方の１／４波長
板を透過した円偏光光像を、一方は透過させ、他方は反
射させることにより観察者ないし投影スクリーン方向に
導く半透過鏡からなる構成、あるいは、左右の視差画像
をそれぞれ表示する直線偏光板の偏光方向が同一な第１
および第２の液晶表示器と、第１または第２の液晶表示
器のいずれかの光像の直線偏光方向を９０°回転させる
１／２波長板と、この１／２波長板を透過した第１また
は第２の液晶表示器の光像と、１／２波長板を透過しな
い第２または第１の液晶表示器の光像を一方は透過させ
、他方は反射させることにより観察者ないし投影スクリ
ーン方向に導くとともに両者の直線偏光方向が直交する
ように変換する偏光ビームスプリッタと、この偏光ビー
ムスプリッタの出射光を円偏光に変換する１／４波長板
からなる構成、あるいは、前記液晶表示器を、偏光子な
いし検光子としての第１の偏光板と、透明電極により所
定の配向を持つように駆動される液晶と、検光子ないし
偏光子としての第２の偏光板から構成し、前記第１およ
び（または）第２の偏光板上に直線偏光方向が互いに直
交する第１および第２の領域を交互に形成し、これら第
１および第２の領域に対応する液晶の電極を駆動するこ
とによりそれぞれ左右の視差画像を空間分割表示し、表
示画像を円偏光に変換する１／４波長板を介して観察ま
たは投影する構成を採用しているので、液晶表示器を用
いることにより小型軽量かつ簡単安価に実施でき、その
場合液晶表示器やその駆動系に特殊な構造のものを使用
する必要がなく、さらに、左右の視差画像を１枚の液晶
表示器に空間分割して表示する構造では、さらに装置を
小型軽量かつ簡単安価に実施でき、ラップトップ、ノー
トブック型のコンピュータなどに好適なフラットな単板
型の立体画像表示装置を容易に実現でき、また、時分割
方式などにおけるように複雑な電子回路を必要としない
などの優れた効果を有する。
【図１】本発明による立体画像表示装置の光学系の第１
の実施例を示した説明図である。
の実施例を示した説明図である。
【図２】本発明による立体画像表示装置の光学系の第２
の実施例を示した説明図である。
の実施例を示した説明図である。
【図３】本発明による立体画像表示装置の光学系の第３
の実施例を示した説明図である。
の実施例を示した説明図である。
【図４】本発明による立体画像表示装置の異なるＬＣＤ
の実施例を示した説明図である。
の実施例を示した説明図である。
１１ ＬＣＤ
１２ ＬＣＤ
１３ １／４波長板
１４ １／４波長板
１５ ハーフミラー
１６ 観察眼鏡
１７ １／４波長板
１８ 直線偏光板
２１ 半波長板
２２ １／４波長板
２３ 偏光ビームスプリッタ
２４ レンズ
２５ ディフューザ
２６ 反射型スクリーン
３１ 偏光板
３２ 透明電極
３３ カラーフィルタ
３４ 偏光板
３５ １／４波長板
Claims (4)
- 【請求項１】 左右の視差画像で変調され、左右でそ
れぞれ異なる回転方向を持つ円偏光の光像をこれらの円
偏光方向に対応する検光子を介して観察者の左右の眼で
観察させることにより立体画像を表示する立体画像表示
装置において、左右の視差画像をそれぞれ表示する直線
偏光板の偏光方向が同一な第１および第２の液晶表示器
と、この第１および第２の液晶表示器前方に配置された
１／４波長板と、第１および第２の液晶表示器前方の１
／４波長板を透過した円偏光光像を、一方は透過させ、
他方は反射させることにより観察者ないし投影スクリー
ン方向に導く半透過鏡からなることを特徴とする立体画
像表示装置。 - 【請求項２】 左右の視差画像で変調され、左右でそ
れぞれ異なる回転方向を持つ円偏光された光像をこれら
の円偏光の検光子を介して観察者の左右の眼で観察させ
ることにより立体画像を表示する立体画像表示装置にお
いて、左右の視差画像をそれぞれ表示する直線偏光板の
偏光方向が同一な第１および第２の液晶表示器と、第１
または第２の液晶表示器のいずれかの光像の直線偏光方
向を９０°回転させる１／２波長板と、この１／２波長
板を透過した第１または第２の液晶表示器の光像と、１
／２波長板を透過しない第２または第１の液晶表示器の
光像を一方は透過させ、他方は反射させることにより観
察者ないし投影スクリーン方向に導くとともに両者の直
線偏光方向が直交するように変換する偏光ビームスプリ
ッタと、この偏光ビームスプリッタの出射光を円偏光に
変換する１／４波長板からなることを特徴とする立体画
像表示装置。 - 【請求項３】 左右の視差画像で変調され、左右でそ
れぞれ異なる回転方向を持つ円偏光の光像をこれらの円
偏光方向に対応する検光子を介して観察者の左右の眼で
観察させることにより立体画像を表示する立体画像表示
装置において、前記液晶表示器を、偏光子ないし検光子
としての第１の偏光板と、透明電極により所定の配向を
持つように駆動される液晶と、検光子ないし偏光子とし
ての第２の偏光板から構成し、前記第１および（または
）第２の偏光板上に直線偏光方向が互いに直交する第１
および第２の領域を交互に形成し、これら第１および第
２の領域に対応する液晶の電極を駆動することによりそ
れぞれ左右の視差画像を空間分割表示し、表示画像を円
偏光に変換する１／４波長板を介して観察または投影す
ることを特徴とする立体画像表示装置。 - 【請求項４】 前記液晶表示器が所定のパターン原色
領域を配列されたカラーフィルタを有し、対応する原色
領域の電極を駆動することによりカラー立体画像を表示
することを特徴とする請求項３に記載の立体画像表示装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3128067A JPH04353818A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 立体画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3128067A JPH04353818A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 立体画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04353818A true JPH04353818A (ja) | 1992-12-08 |
Family
ID=14975642
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3128067A Pending JPH04353818A (ja) | 1991-05-31 | 1991-05-31 | 立体画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04353818A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996037796A1 (fr) * | 1995-05-24 | 1996-11-28 | Olympus Optical Co., Ltd. | Systeme d'endoscope stereoscopique et systeme de captage d'image televisuelle |
| JP2008521064A (ja) * | 2004-11-23 | 2008-06-19 | ファーガソン パテント プロパティーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 偏光方法を有する立体液晶ディスプレイ（ｌｃｄ） |
| JP2012501483A (ja) * | 2008-09-02 | 2012-01-19 | レッド ローバー カンパニー，リミテッド | 立体映像ディスプレイ装置および立体映像ディスプレイシステム |
| WO2012030091A2 (ko) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | 유한회사 마스터이미지 쓰리디 아시아 | 입체영상 상영 시스템과 이를 위한 입체영상 플레이어 및 입체영상용 프로젝터 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3128067A patent/JPH04353818A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996037796A1 (fr) * | 1995-05-24 | 1996-11-28 | Olympus Optical Co., Ltd. | Systeme d'endoscope stereoscopique et systeme de captage d'image televisuelle |
| US6606113B2 (en) | 1995-05-24 | 2003-08-12 | Olympus Optical Co., Ltd. | Stereoscopic endocsope system and TV imaging system for endoscope |
| JP2008521064A (ja) * | 2004-11-23 | 2008-06-19 | ファーガソン パテント プロパティーズ リミテッド ライアビリティ カンパニー | 偏光方法を有する立体液晶ディスプレイ（ｌｃｄ） |
| JP2012501483A (ja) * | 2008-09-02 | 2012-01-19 | レッド ローバー カンパニー，リミテッド | 立体映像ディスプレイ装置および立体映像ディスプレイシステム |
| US8687052B2 (en) | 2008-09-02 | 2014-04-01 | Redrover Co., Ltd. | Stereoscopic image display device, polarizing film and panel and stereoscopic image display system containing the film and panel |
| WO2012030091A2 (ko) * | 2010-08-31 | 2012-03-08 | 유한회사 마스터이미지 쓰리디 아시아 | 입체영상 상영 시스템과 이를 위한 입체영상 플레이어 및 입체영상용 프로젝터 |
| WO2012030091A3 (ko) * | 2010-08-31 | 2012-04-26 | 유한회사 마스터이미지 쓰리디 아시아 | 입체영상 상영 시스템과 이를 위한 입체영상 플레이어 및 입체영상용 프로젝터 |
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