JPH08186849A

JPH08186849A - 立体視覚装置

Info

Publication number: JPH08186849A
Application number: JP7000465A
Authority: JP
Inventors: Naoki Kamaya; 直樹釜谷; Yoshiki Shirochi; 義樹城地
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1995-01-06
Filing date: 1995-01-06
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】スクリーンを見る位置に極端な制限がなく、
しかも立体感のある映像を偏光眼鏡なしで簡単に楽しむ
ことができる立体視覚装置を提供する。【構成】立体視差装置１は、左，右の液晶リアプロジ
ェクタ２Ｌ，２Ｒと、ＬＤプレーヤ８Ｌ，８Ｒと、スク
リーン１０とで構成されている。このスクリーン１０の
中央部を構成する拡散板１１を挾むようにしてその表，
裏面側にレンチキュラーレンズ１２と偏光板１３とが配
置されている。このレンチキュラーレンズ１２のかまぼ
こ状の１つの凸部の幅の１ピッチに対して幅１／２ピッ
チの横方向の一偏光方向の偏光素子１３Ｒと、同じ幅の
縦方向の一偏光方向の偏光素子１３Ｌが交互に配列さ
れ、拡散板１１の背面に貼り付けられている。そして、
このスクリーン１０の背面１０ｂから２台の液晶リアプ
ロジェクタ２Ｌ，２Ｒによりストライプ状の映像７Ｌ，
７Ｒが投影される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、偏光眼鏡を用いるこ
となく立体映像を観察することができる立体視覚装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、偏光眼鏡なしで立体映像を観察
できる立体視覚装置として、レンチキュラーレンズやイ
メージスプリッタを用いるものが知られている。これら
を、図９，図１０によって具体的に説明する。図９は、
ダブルレンチキュラーレンズ方式の立体視覚装置１００
であり、左眼と右眼の視差（２眼視差）を利用して立体
視するものである。この立体視差装置１００は、左右の
液晶プロジェクタ１０１Ｌ，１０Ｒでストライプ状の映
像を拡散板（スクリーン）１１０に投射し、この拡散板
１１０を挾むようにしてその前後に配置された一対のレ
ンチキュラーレンズ（かまぼこをいくつも並べたような
断面形状のレンズ）１１１，１１１で左眼用と右眼用の
映像１１２Ｌ，１１２Ｒに分離するものである。この各
レンチキュラーレンズ１１１の光学的特性により、観察
者Ａからは左眼用の映像１１２Ｌは左眼だけに、右眼用
の映像１１２Ｒは右眼だけに見え、立体感のある映像が
鑑賞できる。これにより、特殊な偏光眼鏡を用いること
なく、立体感のある映像を楽しむことができる。尚、図
９中１０２Ｌ，１０２Ｒはビデオディスク（ＬＤ）プレ
ーヤであり、１０３はそのシステムコントローラであ
る。

【０００３】図１０は、イメージスプリッタ方式の立体
視覚装置２００であり、左眼と右眼の視差を利用して画
像の立体感を出すものである。この立体視覚装置２００
のＬＣＤ（液晶ディスプレイ）２０１には、１画素ごと
に左眼用の映像２１２Ｌと右眼用の映像２１２Ｒを交互
に、ストライプ状に表示するようになっている。この左
眼用の映像２１２Ｌと右眼用の映像２１２Ｒを、ＬＣＤ
２０１上に貼り付けたイメージスプリッタ２１０で分離
する。このイメージスプリッタ２１０はガラス板の上に
ストライプ状の遮光部２１０ａを設けたものであり、こ
のストライプの間隔（遮光部２１０ａと開口部２１０ｂ
の間隔）を調節することで、ちょうど左眼は左眼用の映
像２１２Ｌだけ、右眼は右眼用の映像２１２Ｒだけを見
るようにする。これにより、特殊な偏光眼鏡を用いるこ
となく、立体感のある映像を楽しむことができる。尚、
図１０中２０２はバックライトである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図９に
示すダブルレンチキュラーレンズ方式の立体視覚装置１
００では、レンズの光学的性質から画面が立体的に見え
る位置が極端に限定されてしまい、この視点限定位置を
外れると画面が見えなくなってしまう欠点があった。そ
の結果、観察者Ａは、画面を見ている間は頭の位置を見
える限定位置に調整して固定していなくてはならず、そ
の作業等が煩雑であった。さらに、２台の液晶ビデオプ
ロジェクタ１０１Ｌ，１０Ｒの位置等を厳密に配置しな
ければならず、設置や設置場所の移動等の作業が煩雑で
あった。

【０００５】また、図１０に示すイメージスプリッタ方
式の立体視覚装置２００では、前記ダブルレンチキュラ
ーレンズ方式と同様に、画面を見る位置がずれると、左
右の眼に向けた映像に食い違いが生じて立体感のある映
像が得られず、画面を見る位置に極端な制限があった。

【０００６】そこで、この発明は、スクリーンを見る位
置に極端な制限がなく、しかも立体感のある映像を極め
て簡単に楽しむことができる立体視覚装置を提供するも
のである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】スクリーンの背面に、縦
方向のストライプ状に左眼用の映像と右眼用の映像を交
互に配するようにプロジェクタで投影し、これを前方の
光学部材により左眼用は左眼に、右眼用は右眼により見
て偏光眼鏡なしで立体視するようにした立体視覚装置に
おいて、上記スクリーンの背面側に上記各映像のストラ
イプのピッチに合わせて隣と直交する偏光方向を持つ偏
光部材をストライプ状に配設し、この偏光方向に合わせ
た偏光を持つ左眼は左眼用の、右眼は右眼用の投影光を
上記プロジェクタでスクリーンに投影するように構成し
てある。

【０００８】

【作用】スクリーンの背面側に隣と直交する偏光方向を
持つ偏光部材をストライプ状に配設したので、スクリー
ンを見る位置に極端な制限がなく、しかも立体感のある
映像が偏光眼鏡なしで極めて簡単に観賞される。

【０００９】

【実施例】以下、この発明の実施例を図面と共に詳述す
る。

【００１０】図１，図３において、１はレンチキュラー
レンズ方式の立体視覚装置であり、観察者Ａの左眼Ｌと
右眼Ｒの視差を利用してスクリーン１０上の映像を立体
視するものである。即ち、この立体視差装置１は、左，
右の液晶ビデオプロジェクタ２Ｌ，２Ｒでストライプ状
の映像（投影光）７Ｌ，７Ｒをスクリーン１０の背面１
０ｂ側に投射し、このスクリーン１０の中央部を構成す
る拡散板１１を挾むようにしてその前，後部に配置され
たレンチキュラーレンズ（光学部材）１２と偏光板（偏
光部材）１３で左眼用の映像（投影光）７Ｌと右眼用の
映像（投影光）７Ｒに分離するものである。

【００１１】レンチキュラーレンズ１２はかまぼこをい
くつも並べたような断面形状になっていて、拡散板１１
の表面に接着剤等で貼り付けされている。このレンチキ
ュラーレンズ１２のかまぼこ状の１つの凸部の幅を１ピ
ッチ（図２，３中符号Ｐで示す）とする。偏光板１３
は、レンチキュラーレンズ１２の１ピッチ（Ｐ）に対し
て幅１／２ピッチ（２／Ｐ）の横方向の一偏光方向の偏
光素子１３Ｒと、同じ幅の縦方向の一偏光方向の偏光素
子１３Ｌが交互に配列され、拡散板１１の背面に接着剤
等で貼り付けされている。

【００１２】そして、このスクリーン１０の背面１０ｂ
から上記２台の液晶ビデオプロジェクタ２Ｌ，２Ｒによ
りストライプ状の映像７Ｌ，７Ｒが投射されるようにな
っている。この各液晶ビデオプロジェクタ２Ｌ，２Ｒの
筐体内には、後側から前側の投影レンズ３にかけて光源
としてのハロゲンランプ４と反射鏡４ａと偏光方向が縦
方向の第１の偏光板５ａと液晶素子（ＬＣＤ）６と偏光
方向が横方向の第２の偏光板５ｂをそれぞれ内蔵してい
る。また、左側の液晶ビデオプロジェクタ２Ｌの投影レ
ンズ３側には１／２波長板７を配置してある。この左側
の液晶ビデオプロジェクタ２Ｌからの左眼用の投影光７
Ｌの偏光方向は、１／２波長板７により偏光方向が９０
°回転し縦方向となる。ゆえに左眼用の投影光７Ｌはス
クリーン１０の偏光板１３の各偏光素子１３Ｌは通過す
るが、偏光板１３の各偏光素子１３Ｒは通過しないよう
になっている。さらに、右側の液晶ビデオプロジェクタ
２Ｒからの右眼用の投影光７Ｒの偏光方向は横方向であ
り、ゆえに右眼用の投影光７Ｒはスクリーン１０の偏光
板１３の各偏光素子１３Ｒは通過するが、偏光板１３の
各偏光素子１３Ｌは通過しないようになっている。

【００１３】また、図１，図３中符号８Ｌ，８Ｒはビデ
オディスクプレーヤであり、コード８を介して左側の液
晶ビデオプロジェクタ２Ｌには左眼用の画像信号を、右
側の液晶ビデオプロジェクター２Ｒには右眼用の画像信
号を供給するようになっている。各ビデオディスクプレ
ーヤ８Ｌ，８Ｒにはそれぞれ左眼用、右眼用の図示しな
いビデオディスク（ＬＤ）が入っており、各ビデオディ
スクプレーヤ８Ｌ，８Ｒはリモートコントローラ９を操
作することにより同時に時間のずれなく再生を始めるよ
うになっている。

【００１４】以上実施例の立体視覚装置１によれば、図
３に示すように、観察者Ａは右眼Ｒで、右側の液晶ビデ
オプロジェクタ２Ｒが投影した右眼用の映像７Ｒがスク
リーン１０の偏光板１３の各偏光素子１３Ｒを通過し、
スクリーン１０の拡散板１１で結像した右眼用の画像を
見ている。同様に、観察者Ａは左眼Ｌで、左側の液晶ビ
デオプロジェクタ２Ｌが投影した左眼用の映像７Ｌがス
クリーン１０の偏光板１３の各偏光素子１３Ｌを通過
し、スクリーン１０の拡散板１１で結像した左眼用の画
像を見ている。即ち、スクリーン１０の偏光板１３とレ
ンチキュラーレンズ１２の光学的特性により、観察者Ａ
からは左眼用の映像７Ｌは左眼Ｌだけに、右眼用の映像
７Ｒは右眼Ｒだけに見え、立体感のある映像を鑑賞する
ことができる。これにより、特殊な偏光眼鏡を用いるこ
となく、立体感のある映像を極めて簡単に楽しむことが
できる。

【００１５】また、レンチキュラーレンズ１２のかまぼ
こ状の各凸部の１ピッチに対して偏光板１３の偏光方向
が横方向の偏光素子１３Ｒと縦方向の偏光素子１３Ｌを
それぞれ配列したので、スクリーン１０を見る位置の範
囲が広がり、しかも立体感のある映像を偏光眼鏡なしで
極めて簡単に観賞することができる。その結果、従来の
ダブルレンチキュラーレンズ方式の立体視覚装置１００
のように、レンズの光学的性質から画面が立体的に見え
る位置が極端に限定されることがなく、観察者Ａは従来
のように頭の位置を調整したり固定したりすることな
く、スクリーン１０の広範囲の位置から立体感のある画
面を極めて容易に見ることができる。さらに、２台のビ
デオ液晶プロジェクター２Ｌ，２Ｒの設置位置等も従来
のように厳密に配置する必要がなく、設置や設置場所の
移動等の作業を極めて簡易に行うことができて利用範囲
を飛躍的に広げることができる。

【００１６】図４は、前記実施例の他の態様を示すもの
である。図４に示すように、スクリーン１０の拡散板１
１の背面には偏光方向が縦方向の偏光板（偏光部材）１
３が貼り付けられている。さらに、この偏光板１３の背
面側の図３の偏光方向が横方向の偏光素子１３Ｒに相当
するところには１／２波長板１４が配置されており、こ
れら偏光板１３と１／２波長板１４が組み合わさって横
方向の偏光を通すようにしたので、結局は上記図３と同
じ働きをする。また、拡散板１１の背面全部に偏光板１
３を貼り、これに更に１／２波長板１４をストライプ状
に貼ることにより、大変製造しやすいものである。

【００１７】図５は、前記実施例の別の態様を示すもの
である。図４に示す縦方向の偏光板（偏光部材）１３の
背面の１／２波長板１４の両コーナ部側（偏光の縦，横
の境部分）には細くて黒いストライプ１５がごく薄く印
刷されている。これにより、左，右眼用の映像７Ｌ，７
Ｒが境からはみ出して画像や色が隣に滲み出ることがな
く、画面の境における色のにじみをなくすことができ
る。

【００１８】図６は、前記実施例の更に別の態様を示す
ものである。図６に示すスクリーンは、図２に示す偏光
板（偏光部材）１３の横方向の偏光素子１３Ｒと縦方向
の偏光素子１３Ｌの境を光を吸収する黒い層状のもの
（光を吸収する帯）１６を挾んだものである。この効果
は、図５に示す別の態様と同じである。ここで黒い層状
のもの１６のかわりに、偏光板１３の表ないし裏の各偏
光素子１３Ｒ，１３Ｌの境に細く黒いストライプを印刷
してもよい。また、これを印刷する位置は拡散板１１の
表面の拡散板１１とレンチキュラーレンズ１２の間でも
よい。

【００１９】図７は、他の実施例のイメージスプリッタ
方式の立体視覚装置１′を示す。この立体視覚装置１′
は、レンチキュラーレンズ１２の代わりにイメージスプ
リッタ（光学部材）１２′をスクリーン１０の拡散板１
１側に配置したものである。このイメージスプリッター
１２′はガラス板の上にストライプ状の遮光部１２ａを
設けたものであり、このストライプの間隔（遮光部１２
ａと開口部１２ｂの間隔）を調節することで、ちょうど
左眼Ｌは左眼用の映像７Ｌだけ、右眼Ｒは右眼用の映像
７Ｒだけを見るようになっており、前記実施例と同様に
特殊な偏光眼鏡を用いることなく、立体感のある映像を
極めて簡単に楽しむことができる。

【００２０】図８は、別の実施例の立体視覚装置１″を
示す。この立体視覚装置１″は、１台の液晶ビデオプロ
ジェクタ２により図１に示す前記実施例と同構成のスク
リーン１０の裏面１０ｂからその映像（投影光）１７を
投影するようになっている。液晶ビデオプロジェクタ２
の投影レンズ３の前方にはＦＬＣ（強誘電体液晶）１８
を配置してある。このＦＬＣ１８の電圧をドライブ回路
１９によりオン／オフすることにより、スクリーン１０
への投影光１７の偏光方向を９０°回したり、もとのま
まで通過させたりできるようになっている。そして、液
晶ビデオプロジェクタ２にコード８を介して接続されて
いるＶＴＲ２０でフィールド毎に左眼，右眼に相当する
画像が入っている図示しないソフトを再生し、液晶ビデ
オプロジェクタ２で投影する際にＦＬＣ１８によりスク
リーン１０上に左右が正しく投影されるように投影光１
７の偏光方向をフィールド毎に切り換える。これによ
り、前記各実施例と同様の効果を奏すると共に、立体視
覚装置１″の全体構造がより簡単となる利点がある。

【００２１】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、スク
リーンの背面に、縦方向のストライプ状に左眼用の映像
と右眼用の映像を交互に配するようにプロジェクタで投
影し、これを前方の光学部材により左眼用は左眼に、右
眼用は右眼により見て偏光眼鏡なしで立体視するように
した立体視覚装置において、上記スクリーンの背面側に
上記各映像のストライプのピッチに合わせて隣と直交す
る偏光方向を持つ偏光部材をストライプ状に配設し、こ
の偏光方向に合わせた偏光を持つ左眼は左眼用の、右眼
は右眼用の投影光を上記プロジェクタでスクリーンに投
影するように構成したので、スクリーンを見る位置に従
来のような極端な制限がなく、しかも立体感のある映像
を偏光眼鏡なしで極めて簡単に観賞することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す立体視覚装置の斜視
図。

【図２】上記立体視覚装置に用いられるスクリーンの拡
大斜視図。

【図３】上記立体視覚装置を用いて立体視している状態
を示す説明図。

【図４】上記立体視覚装置の他の態様を示す説明図。

【図５】上記立体視覚装置の別の態様を示す説明図。

【図６】上記立体視覚装置の更に別の態様のスクリーン
を示す拡大斜視図。

【図７】他の実施例の立体視覚装置の構成図。

【図８】別の実施例の立体視覚装置の斜視図。

【図９】従来のダブルレンチキュラーレンズ方式の立体
視覚装置の説明図。

【図１０】従来のイメージスプリッタ方式の立体視覚装
置の説明図。

【符号の説明】

１，１′，１″…立体視覚装置２，２Ｌ，２Ｒ…プロジェクタ７Ｌ…左眼用の投影光７Ｒ…右眼用の投影光１０，１０′…スクリーン１０ｂ…背面１２…レンチキュラーレンズ（光学部材）１２′イメージスプリッタ（光学部材）１３…偏光板（偏光部材）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリーンの背面に、縦方向のストライ
プ状に左眼用の映像と右眼用の映像を交互に配するよう
にプロジェクタで投影し、これを前方の光学部材により
左眼用は左眼に、右眼用は右眼により見て偏光眼鏡なし
で立体視するようにした立体視覚装置において、上記ス
クリーンの背面側に上記各映像のストライプのピッチに
合わせて隣と直交する偏光方向を持つ偏光部材をストラ
イプ状に配設し、この偏光方向に合わせた偏光を持つ左
眼は左眼用の、右眼は右眼用の投影光を上記プロジェク
タでスクリーンに投影するように構成したことを特徴と
する立体視覚装置。
【請求項２】請求項１記載の立体視覚装置において、
上記前方の光学部材としてレンチキュラーレンズを用い
たことを特徴とする立体視覚装置。
【請求項３】請求項１記載の立体視覚装置において、
上記前方の光学部材としてイメージスプリッタを用いた
ことを特徴とする立体視覚装置。
【請求項４】請求項１ないし３までのいずれかに記載
の立体視覚装置において、上記偏光部材として互いに直
交する偏光方向の偏光板を配設したことを特徴とする立
体視覚装置。
【請求項５】請求項１ないし３までのいずれかに記載
の立体視覚装置において、上記スクリーンの背面全体に
偏光部材としての偏光板を配し、この偏光板の背面に偏
光方向を９０°回転させる性質のある層をストライプの
一つおきに配したことを特徴とする立体視覚装置。
【請求項６】請求項１ないし５までのいずれかに記載
の立体視覚装置において、上記各ストライプの境に光を
吸収する帯を設けたことを特徴とする立体視覚装置。