JPH1114937A - Color stereoscopic image display device - Google Patents
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- Liquid Crystal (AREA)
- Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)
- Holo Graphy (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は垂直方向に係る視差
情報を放棄したホログラムデータを用いるカラー立体画
像表示装置に係り、読出し光の利用効率を高めて高輝度
な表示を実現すると共に、高解像度化や広い観察視域の
確保の要求に対しても簡単で安価な構造での対応を可能
にするための改善に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color stereoscopic image display apparatus using hologram data in which parallax information in the vertical direction is abandoned. The present invention relates to an improvement for enabling a simple and inexpensive structure to cope with a demand for a larger size and a wider observation visual field.
【0002】[0002]
【従来の技術】最近のカラー立体画像の再生技術とし
て、動画像の再生を可能にするために、読出し光をホロ
グラムデータで変調して空間的に合成する方式の表示装
置の研究・開発が注目されているが、その装置の基本的
構成としては、次のような方式が提案・試作されてい
る。2. Description of the Related Art As a recent color stereoscopic image reproducing technique, attention has been paid to research and development of a display apparatus that modulates readout light with hologram data and spatially synthesizes the same in order to enable reproduction of a moving image. However, the following method has been proposed and prototyped as the basic configuration of the device.
【0003】先ず、図6に示す装置の構成は、3色(R,
G,B)の読出し光を独立した透過型空間光変調部でそれ
ぞれ合成する方式を採用している。光源(図示せず)から
得られる白色レーザビームは対物レンズ51とピンホール
板52を組み合わせたスペイシャルフィルタによって乱れ
のない波面の発散光とされ、その光をコリメータレンズ
53で平行光束に変換される。次に、前記の平行光束は2
枚のダイクロイックミラー54,55とミラー56によって3
色の読出し光に分光され、ここではR色及びG色の読出
し光はそのまま対応色に係る各透過型空間光変調部57,5
8へ、B色の読出し光はミラー59で方向変換されてB色
に係る透過型空間光変調部60へ入射せしめられる。ここ
に、各透過型空間光変調部57,58,60は透過型で構成され
ており、共通電極と液晶層と画素電極を配列させたアク
ティブマトリクス基板を積層させた構造を有し、各アク
ティブマトリクス基板の画素電極が電極駆動回路61と走
査回路62から印加される駆動信号(Rd,Gd,Bd)と走査信号
(Rs,Gs,Bs)によって駆動されて液晶層の光透過率が画素
単位で変化せしめられる。但し、前記の駆動信号(Rd,G
d,Bd)はホログラムデータに対応したものであり、フレ
ームメモリ63に対して転送・蓄積されるホログラムデー
タを制御回路64によって電極駆動回路61へ読出して作成
され、R,G,Bの各読出し光はその駆動信号(Rd,Gd,Bd)
に基づいた変調を受けて各色毎の立体画像を結像するた
めの空間光となる。そして、変調後の各色の空間光はハ
ーフミラー65a,65bと集光レンズ66からなる合成光学系
によって合成され、その結果、集光レンズ66の焦点付近
にホログラムデータに対応したカラー立体画像が表示さ
れる。尚、ホログラムデータが動画像表示用のものであ
る場合には、結像せしめられた立体画像が動画像になる
ことは当然である。First, the configuration of the apparatus shown in FIG.
G, B) read light is combined by independent transmission-type spatial light modulators. A white laser beam obtained from a light source (not shown) is converted into a divergent light wavefront without disturbance by a spatial filter combining an objective lens 51 and a pinhole plate 52, and the light is collimated by a collimator lens.
At 53, it is converted into a parallel light beam. Next, the parallel light flux is 2
3 pieces of dichroic mirrors 54, 55 and mirror 56
The readout lights of the R and G colors are separated into the readout lights of the colors.
To 8, the readout light of B color is changed in direction by the mirror 59 and is made incident on the transmission type spatial light modulator 60 for B color. Here, each of the transmissive spatial light modulators 57, 58, and 60 is of a transmissive type, and has a structure in which an active matrix substrate on which a common electrode, a liquid crystal layer, and a pixel electrode are arranged is stacked, Driving signals (Rd, Gd, Bd) and scanning signals applied to the pixel electrodes of the matrix substrate from the electrode driving circuit 61 and the scanning circuit 62
Driven by (Rs, Gs, Bs), the light transmittance of the liquid crystal layer is changed for each pixel. However, the drive signal (Rd, G
d, Bd) correspond to the hologram data, and are created by reading the hologram data transferred / stored in the frame memory 63 to the electrode drive circuit 61 by the control circuit 64, and read each of R, G, and B. Light is the driving signal (Rd, Gd, Bd)
, And becomes spatial light for forming a stereoscopic image for each color. The spatial light of each color after modulation is combined by a combining optical system including the half mirrors 65a and 65b and the condenser lens 66. As a result, a color stereoscopic image corresponding to the hologram data is displayed near the focal point of the condenser lens 66. Is done. When the hologram data is for displaying a moving image, it is natural that the formed three-dimensional image becomes a moving image.
【0004】ところで、前記の3色合成方式によると分
光光学系(54〜56,59)と透過型空間光変調部(57,58,60)
が3系統になって全体の構成が大規模になると共に、各
光路の位置合わせ等に極めて高度な位置精度が要求され
る。また、三次元画像は平面画像と比較して情報量が膨
大になり、ホログラムデータを蓄積するフレームメモリ
63に大容量のものを要すると共に、動画像表示ではデー
タ転送・処理を非常に高速化しなければならない。By the way, according to the three-color combining method, the spectral optical system (54 to 56, 59) and the transmission type spatial light modulator (57, 58, 60) are used.
Are three systems, the whole configuration becomes large-scale, and extremely high positional accuracy is required for the alignment of each optical path and the like. In addition, the amount of information of a three-dimensional image is enormous compared to a two-dimensional image, and a frame memory for storing hologram data.
63 requires a large capacity, and in moving image display, the data transfer and processing must be extremely fast.
【0005】そこで、図7に示すように、分光光学系と
透過型空間光変調部を1系統にまとめると共に、垂直方
向の視差情報を放棄したホログラムデータを用いて再生
を行なう装置が提案されている。但し、同図において、
透過型空間光変調部1はその概略的構造が断面図で示さ
れている。この装置では、透過型空間光変調部1がR,
G,Bに対応した色画素電極をそれぞれ水平方向へ整列
させており、各画素電極列を垂直方向へR,G,Bの順で
周期的に併設させた構成を有している。そして、前記の
装置と同様にスペイシャルフィルタで処理されてコリメ
ータレンズ53で平行光束とされた光を透過型のホログラ
フィックカラーフィルタ71を介して透過型空間光変調部
1へ入射させるが、そのカラーフィルタ71には、透過型
空間光変調部1の各画素電極列に対応した水平方向の領
域毎にホログラム要素が記録されており、その各ホログ
ラム要素がR,G,Bの光のみを選択的に回折して対応す
る各画素電極列に線状集束させる。従って、図8(垂直
方向に関する光学的作用を示す概念図)及び図9(水平方
向に関する光学的作用を示す概念図)に示すように、カ
ラーフィルタ71への入射光は各ホログラム要素部分で
R,G,Bの選択光になると共に、各選択光が垂直方向に
のみ集束されて透過型空間光変調部1における対応色の
画素電極列に沿って線状に集光する。次に、透過型空間
光変調部1ではホログラムデータに基づいて各画素毎に
入射光を変調するが、前記のようにそのデータは垂直方
向の視差情報を放棄したものであるため、図8及び図9
に示されるように、透過型空間光変調部1から出射され
るR,G,Bの各変調光は、水平方向に関しては三次元的
に色合成して結像せしめられるが(図9参照)、垂直方向
に関してはレンティキュラレンズを透過型空間光変調部
1の各画素電極列に対応した態様で併設させたレンティ
キュラ板72の位置に集光せしめられ、各レンティキュラ
レンズによって垂直方向に拡散される(図8参照)。これ
は、垂直方向の視差情報を放棄することによりホログラ
ムデータのデータ量は大幅に低減できるが、再生像は水
平方向にのみ奥行き情報が提示されており、垂直方向に
ついては平面的情報しか提示されていないため、観察者
が再生像を見上げたり見下ろしたりした場合に所謂非点
収差によるボケが生じることになり、レンティキュラ板
72で視域角を大きくしてその問題をできる限り解消する
ものである。Therefore, as shown in FIG. 7, an apparatus has been proposed in which a spectral optical system and a transmission type spatial light modulator are combined into one system, and reproduction is performed using hologram data in which vertical parallax information is abandoned. I have. However, in the figure,
The schematic structure of the transmissive spatial light modulator 1 is shown in a sectional view. In this device, the transmission type spatial light modulator 1 has R,
The color pixel electrodes corresponding to G and B are aligned in the horizontal direction, and each pixel electrode row is periodically arranged in the vertical direction in the order of R, G and B. The light that has been processed by the spatial filter and converted into a parallel light beam by the collimator lens 53 is transmitted through a transmission-type holographic color filter 71 in the same manner as in the above-described device.
In the color filter 71, hologram elements are recorded for each horizontal region corresponding to each pixel electrode row of the transmission type spatial light modulator 1, and the hologram elements are R, G , B alone are selectively diffracted and linearly focused on the corresponding pixel electrode rows. Therefore, as shown in FIG. 8 (conceptual diagram showing the optical action in the vertical direction) and FIG. 9 (conceptual view showing the optical action in the horizontal direction), the light incident on the color filter 71 , G, and B, and the respective selection lights are converged only in the vertical direction and condensed linearly along the pixel electrode rows of the corresponding color in the transmissive spatial light modulator 1. Next, the transmissive spatial light modulator 1 modulates the incident light for each pixel based on the hologram data. However, since the data has abandoned the vertical parallax information as described above, FIG. FIG.
As shown in (1), the R, G, and B modulated lights emitted from the transmissive spatial light modulator 1 are three-dimensionally color-combined and imaged in the horizontal direction (see FIG. 9). In the vertical direction, a lenticular lens is used for the transmission type spatial light modulator.
The light is condensed at the position of the lenticular plate 72 provided in a manner corresponding to each of the pixel electrode rows, and is diffused in the vertical direction by each lenticular lens (see FIG. 8). This is because although the amount of hologram data can be greatly reduced by discarding the vertical parallax information, the depth information is presented only in the horizontal direction in the reproduced image, and only planar information is presented in the vertical direction. When the observer looks up or looks down at the reproduced image, blurring due to so-called astigmatism occurs, and the lenticular plate
The problem is solved as much as possible by increasing the viewing angle at 72.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】前記のように、図7に
示したカラー立体画像表示装置によると、ホログラフィ
ックカラーフィルタ71を適用したことによって光学系が
簡素化されて小型化が図れ、また垂直方向の視差情報を
放棄してホログラムデータのデータ量を大幅に低減化し
ながら、レンティキュラ板72を使用することで非点収差
によるボケも実用上支障のない範囲まで抑制することを
可能にしている。As described above, according to the color stereoscopic image display device shown in FIG. 7, the use of the holographic color filter 71 simplifies the optical system, thereby achieving downsizing. By discarding vertical parallax information and greatly reducing the amount of hologram data, the use of the lenticular plate 72 makes it possible to suppress blur due to astigmatism to a range that does not hinder practical use. I have.
【0007】しかし、その装置に用いたカラーフィルタ
71によると、各ホログラム要素において対応色の光を線
状集束させるが、他の色の光は吸収してしまうために読
出し光として寄与せず、結果的に全体として読出し光の
利用効率が1/3になってしまう。However, the color filter used in the device
According to 71, although the light of the corresponding color is linearly focused in each hologram element, the light of the other color is absorbed and thus does not contribute as read light, and as a result, the utilization efficiency of the read light is 1 as a whole. / 3.
【0008】また、再生像に高い解像度が要求される場
合には、透過型空間光変調部の画素電極を高密度に配設
・構成し、それに対応させてカラーフィルタ71のホログ
ラム要素を密に記録することになるが、それらは半導体
製造プロセスやホログラム製造プロセスによって比較的
容易に製造できても、レンティキュラ板72についてはそ
のレンズピッチp(図8参照)や深度分解数等を高精度に
製作することが非常に困難となる。When a high resolution is required for the reproduced image, the pixel electrodes of the transmission type spatial light modulator are arranged and configured at a high density, and the hologram elements of the color filter 71 are densely arranged in correspondence with the arrangement. Although they can be recorded, they can be manufactured relatively easily by a semiconductor manufacturing process or a hologram manufacturing process. However, the lens pitch p (see FIG. 8) and the depth resolution number of the lenticular plate 72 can be accurately determined. It is very difficult to manufacture.
【0009】その拡散板スクリーンの課題について、図
10のようにレンティキュラ板のレンズ81のピッチを一
周期分に係るR,G,Bの入射光を全て含む態様で設定
し、一括して拡散させるようにする方式が考えられる
が、その方式ではレンティキュラ板のレンズピッチが小
さくなることを回避できても、R,G,Bの各光の拡散範
囲が相違するためにカラー画像として観察することがで
きない。Regarding the problem of the diffuser screen, as shown in FIG. 10, the pitch of the lens 81 of the lenticular plate is set so as to include all the R, G, and B incident lights corresponding to one period, and the light is diffused collectively. Although it is possible to make the lens pitch of the lenticular plate small, it is possible to observe as a color image because the diffusion ranges of R, G, and B light are different. Can not do.
【0010】そこで、本発明は、図7の基本構成を有す
るカラー立体画像表示装置において、カラーフィルタと
拡散板スクリーンを工夫し、より高輝度で高解像度な再
生画像をより簡単で安価な構成で得られるようにするこ
とを目的として創作された。Therefore, the present invention provides a color stereoscopic image display device having the basic configuration shown in FIG. 7 in which a color filter and a diffuser screen are devised so that a reproduced image with higher brightness and higher resolution can be obtained with a simpler and less expensive configuration. It was created for the purpose of obtaining it.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】この発明は、少なくとも
2波長の輝線スペクトルを含む光を射出する光源と、前
記光源の光から選択される2波長以上の輝線スペクトル
を中心とした各波長帯域に対応する色画素電極をそれぞ
れ水平方向へ整列させると共に各色の画素電極列を垂直
方向へ周期的に併設せしめ、垂直方向に係る視差情報を
放棄したホログラムデータに対応する信号を各色画素電
極に印加して光変調層を駆動させる空間光変調部と、前
記光源と前記空間光変調部の間に配置され、前記光源か
らの入射光を回折・分光して前記の各波長帯域の光を前
記空間光変調部における対応色の各画素電極列へ線状集
束させる透過型ホログラフィックフィルタと、前記空間
光変調部によって垂直方向面に平面的画像として結像せ
しめられる変調光を垂直方向に拡散させ、水平方向に関
して立体的画像として結像せしめられる変調光を透過さ
せる拡散板スクリーンとを具備したカラー立体画像表示
装置において、前記透過型ホログラフィックフィルタ
を、前記空間光変調部における各周期分の色画素電極列
領域に対応する各入射面領域へ入射する光を一括して回
折・分光し、その分光した各波長帯域の光を前記空間光
変調部における対応色の各画素電極列へ線状集束させる
ホログラフィックフィルタとして構成し、前記拡散板ス
クリーンを、前記空間光変調部における各画素電極列か
ら得られる各色の変調光を各周期分単位で集光させて垂
直方向面に平面的画像として結像せしめる第一の光学的
機能と、その各結像点の光を垂直方向に拡散させる第二
の光学的機能を具備させたホログラフィックスクリーン
として構成したことを特徴とするカラー立体画像表示装
置に係る。According to the present invention, there is provided a light source that emits light having at least two wavelengths of emission line spectra, and a wavelength band centered on at least two emission line spectra selected from the light of the light source. The corresponding color pixel electrodes are aligned in the horizontal direction, and the pixel electrode rows of each color are periodically arranged in the vertical direction, and a signal corresponding to hologram data in which the parallax information in the vertical direction is abandoned is applied to each color pixel electrode. A spatial light modulator for driving a light modulating layer, and a spatial light modulator disposed between the light source and the spatial light modulator, diffracting and dispersing incident light from the light source to convert the light of each wavelength band into the spatial light. A transmissive holographic filter that linearly converges each pixel electrode row of a corresponding color in the modulating unit, and modulated light that is formed as a planar image on a vertical plane by the spatial light modulating unit. A diffusion plate screen that transmits modulated light that is diffused in the vertical direction and formed as a three-dimensional image in the horizontal direction, wherein the transmission-type holographic filter is disposed in the spatial light modulator. The light incident on each incident surface region corresponding to the color pixel electrode row region for each period is collectively diffracted and separated, and the separated light of each wavelength band is converted into a pixel electrode of a corresponding color in the spatial light modulator. The diffuser screen is configured as a holographic filter that linearly converges into columns, and the diffuser screen is formed by condensing modulated light of each color obtained from each pixel electrode column in the spatial light modulator in units of each cycle and forming the screen on a vertical plane. A holograph having a first optical function of forming an image as a planar image and a second optical function of vertically diffusing light at each image forming point. Tsu according to the color stereoscopic image display apparatus characterized by being configured as a click screen.
【0012】また、前記拡散板スクリーンには、前記の
第一及び第二の光学的機能に併せて、水平方向に関して
結像する立体的画像の視域角を拡大させる第三の光学的
機能も具備させると有効である。In addition to the first and second optical functions, the diffusing plate screen also has a third optical function of enlarging the viewing angle of a three-dimensional image formed in the horizontal direction. It is effective to have it.
【0013】この発明では、透過型ホログラフィックフ
ィルタで回折・分光される各色の光は、空間光変調部に
おける各周期分の色画素電極列領域に対応する各入射面
領域へ入射する全ての光の全てを対象として分光された
ものであり、光源の光をほぼ100%利用しているため
に、高輝度な再生画像を得ることが可能になる。According to the present invention, the light of each color diffracted and divided by the transmission type holographic filter is all light incident on each incident surface area corresponding to the color pixel electrode array area for each cycle in the spatial light modulator. , And the light from the light source is used almost 100%, so that a high-luminance reproduced image can be obtained.
【0014】また、拡散板スクリーンに適用されたホロ
グラフィックスクリーンは、第一及び第二の光学的機能
によって色合成と垂直拡散(垂直方向の視域角の拡大)を
行うが、この場合には第一の光学的機能によって色合成
された結像点の位置で第二の光学的機能による垂直方向
への拡散を行なっており、図10に示したレンティキュ
ラ板による各色の変調光の拡散条件のように各色につい
て拡散範囲が異なってしまうことがなく、カラー再生像
を正常に結像させることができる。そして、この拡散板
スクリーンはホログラムで構成されるため、高解像度が
要求される場合においても精度の確保や製造が容易であ
る。Further, the holographic screen applied to the diffuser screen performs color synthesis and vertical diffusion (expansion of the viewing angle in the vertical direction) by the first and second optical functions. In this case, Diffusion in the vertical direction is performed by the second optical function at the position of the image forming point where the color is synthesized by the first optical function. The diffusion condition of the modulated light of each color by the lenticular plate shown in FIG. As described above, the diffusion range does not differ for each color, and a color reproduction image can be formed normally. And since this diffuser screen is formed of a hologram, it is easy to ensure accuracy and manufacture even when high resolution is required.
【0015】ところで、一般に、虚像再生形の投写形ホ
ログラフィにおいては、図11に示すように、物体情報
を記録するホログラムの幅が視野幅:W又は視域幅:Dの
何れか小さい方よりも大きくなっていなければならな
い。この発明において、ホログラムデータに基づいて駆
動される空間光変調部は図11のホログラムに相当する
ことになるが、物体の視野幅:Wが大きくなると視域幅:
Dが小さくなるため、広い観察視域を得るには空間光変
調部のサイズを大きくする必要がある。即ち、再生像に
一定の解像度を確保しながら視野幅の大きな物体を広い
視域で観察できるようにするには、それだけ大きなデー
タ量が必要になる。そこで、この発明では、拡散板スク
リーンに対して、前記の第一及び第二の光学的機能と共
に、水平方向に関して結像する立体的画像の視域角を拡
大させる第三の光学的機能を複合的に具備させ、小さい
サイズの空間光変調部を用いながら視域角を大きく確保
することを可能にしている。In general, in the projection holography of the virtual image reproduction type, as shown in FIG. 11, the width of the hologram for recording the object information is smaller than the smaller one of the visual field width: W or the visual field width: D. Must be big. In the present invention, the spatial light modulator driven based on the hologram data corresponds to the hologram of FIG. 11, but when the visual field width: W of the object increases, the visual field width:
Since D becomes smaller, it is necessary to increase the size of the spatial light modulator in order to obtain a wide observation viewing range. That is, a large amount of data is required to enable an object having a large field of view to be observed in a wide viewing area while securing a fixed resolution in a reproduced image. Therefore, in the present invention, the diffuser screen is combined with the first and second optical functions and the third optical function of expanding the viewing angle of a stereoscopic image formed in the horizontal direction. In this way, it is possible to ensure a large viewing angle while using a small-sized spatial light modulator.
【0016】尚、この発明は空間光変調部が透過型であ
るか反射型であるかを問わずに適用でき、透過型の場合
には、透過型ホログラフィックフィルタと空間光変調部
と拡散板スクリーンを基板が平行となる関係で一軸上に
配列し、空間光変調部を通過した各色の変調光を拡散板
スクリーンに入射させる構成とし、反射型の場合には、
透過型ホログラフィックフィルタによる各色の線状集束
光を空間光変調部へ斜め方向から入射させ、空間光変調
部で反射された各色の変調光を拡散板スクリーンへ入射
させる構成とする。The present invention can be applied irrespective of whether the spatial light modulator is a transmission type or a reflection type. In the case of the transmission type, the transmission type holographic filter, the spatial light modulator, and the diffusion plate are used. The screen is arranged on one axis in a relationship that the substrate is parallel, and the modulated light of each color that has passed through the spatial light modulator is made to enter the diffuser screen, and in the case of the reflection type,
The linearly converged light of each color by the transmission type holographic filter is made to enter the spatial light modulator from an oblique direction, and the modulated light of each color reflected by the spatial light modulator is made to enter the diffuser screen.
【0017】[0017]
【発明の実施の形態】以下、本発明のカラー立体画像表
示装置の実施形態を図1から図5及び図12と図13を
用いて詳細に説明する。先ず、図1は実施形態に係る装
置の概略的構成図を示し、(A)は装置の光学系を水平方
向から見た図、(B)は垂直方向から見た図に相当し、
(B)については透過型空間光変調部1がG色の画素電極
列に沿った概略的構造が断面図で示されている。そし
て、同図に示されるように、この実施形態に係る装置
は、その光学的要素の配置関係や透過型空間光変調部1
の駆動系、及びその駆動が垂直方向の視差情報を放棄し
たホログラムデータでなされる点において、従来技術に
係る図7の装置と同様であり、ここではそれらの構成や
作用に関する具体的な説明を省略する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a color stereoscopic image display apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. 1 to 5 and FIGS. First, FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of the device according to the embodiment, (A) is a diagram of the optical system of the device as viewed from the horizontal direction, (B) is a diagram as viewed from the vertical direction,
FIG. 3B is a cross-sectional view showing a schematic structure of the transmissive spatial light modulator 1 along the pixel electrode row of G color. Then, as shown in the figure, the device according to this embodiment includes the arrangement relationship of the optical elements and the transmission type spatial light modulator 1.
7 is similar to the apparatus of FIG. 7 according to the prior art in that the drive system and the drive are performed by hologram data in which vertical parallax information is abandoned. Omitted.
【0018】この実施形態の特徴は、(1) 透過型空間光
変調部1へ読出し光を回折・分光して入射させる透過型ホ
ログラフィックカラーフィルタ2の光学的機能と、(2)
透過型空間光変調部1でホログラムデータに基づいて変
調された結像光を拡散させる拡散板スクリーン3がホロ
グラムで構成されており、特殊な光学的機能を複合的に
具備させている点にある。The features of this embodiment include (1) an optical function of a transmission type holographic color filter 2 for diffracting and dispersing a reading light into a transmission type spatial light modulator 1 and (2)
The diffusion plate screen 3 for diffusing the imaging light modulated based on the hologram data in the transmission-type spatial light modulator 1 is formed of a hologram, and has a special optical function in combination. .
【0019】第1の特徴であるカラーフィルタ2の回折・
分光機能は図2を用いて説明される。カラーフィルタ2
には、コリメータレンズ53による平行光束が入射する
が、今、透過型空間光変調部1のR,G,Bに係る画素電
極列22r,22g,22bの垂直方向の一周期分を対象として、
その一周期分の画素電極列22r,22g,22bに対応したカラ
ーフィルタ2における水平方向の微小ホログラム要素21
をとると、そのホログラム要素21は、その入射面領域(a
bcdで示される水平方向に長い帯状面領域)に入射する平
行光束をR,G,Bの各色の波長帯域別に異なる角度で回
折・分光し、分光した各色の光を透過型空間光変調部1の
対応色に係る画素電極列22r,22g,22bの中心に沿って線
状集束させる。そして、カラーフィルタ2の全体は、透
過型空間光変調部1の各一周期分の画素電極列22r,22g,2
2bに対応した各ホログラム要素21で構成されており、各
ホログラム要素21単位で対応する画素電極列22r,22g,22
bへ各色(R,G,B)の線状集束光を読出し光として入射
させる。The first characteristic, diffraction of the color filter 2
The spectral function will be described with reference to FIG. Color filter 2
, A parallel light beam by the collimator lens 53 is incident, but now, for one period in the vertical direction of the pixel electrode rows 22r, 22g, 22b related to R, G, B of the transmission type spatial light modulator 1,
The horizontal micro hologram element 21 in the color filter 2 corresponding to the pixel electrode rows 22r, 22g, 22b for one cycle
, The hologram element 21 has its entrance surface area (a
The parallel luminous flux incident on the horizontally long band-shaped surface area indicated by bcd) is diffracted and separated at different angles for each wavelength band of each of R, G, and B, and the separated light of each color is transmitted through the transmission-type spatial light modulator 1. Are focused linearly along the centers of the pixel electrode rows 22r, 22g, and 22b for the corresponding colors. The entire color filter 2 is composed of the pixel electrode rows 22r, 22g, 2 for one cycle of the transmission type spatial light modulator 1.
Each of the hologram elements 21 corresponding to 2b is composed of a corresponding one of the pixel electrode rows 22r, 22g, 22 corresponding to each hologram element 21.
Linear focused light of each color (R, G, B) is made incident on b as readout light.
【0020】従って、このカラーフィルタ2によると、
回折によって僅かな損失を生じるものの、ほぼ100%
に近い光利用効率で各色の読出し光を透過型空間光変調
部1側へ入射させることができる。即ち、従来の装置で
適用されていたカラーフィルタ71は、図8に示すよう
に、各ホログラム要素部分がその入射面への入射光を選
択的にR,G,Bの線状集束光として透過型空間光変調部
1側へ射出させていたために1/3の光利用効率でしか読
出し光が得られていなかったが、この実施形態のカラー
フィルタ2では極めて高い効率で読出し光を得ることが
可能になる。Therefore, according to the color filter 2,
Almost 100%, though slight loss due to diffraction
The readout light of each color can be made incident on the transmission-type spatial light modulator 1 with a light utilization efficiency close to. That is, in the color filter 71 applied in the conventional apparatus, as shown in FIG. 8, each hologram element portion selectively transmits light incident on its incident surface as R, G, B linear focused light. Type spatial light modulator
Since the light was emitted to the one side, the readout light was obtained only with the light use efficiency of 1/3. However, the color filter 2 of this embodiment can obtain the readout light with extremely high efficiency.
【0021】第2の特徴である拡散板スクリーン3の複
合的な光学的機能は図3及び図4を用いて説明される。
先ず、図3はその拡散板スクリーン3の3色合成機能と
垂直拡散機能を等価的な光学系として示し、概念的に
は、透過型空間光変調部1で変調された垂直方向に係る
各周期分の各色の光を垂直方向にのみ集束させて水平な
線上に結像させる線状集束用レンズアレイ31と、そのレ
ンズアレイ31による焦点位置に配置され、その各微小レ
ンズ31aの併設ピッチの3倍のピッチで垂直方向拡散用
のレンティキュラレンズ32aを併設したレンティキュラ
板32とからなる。そして、垂直方向の各周期分に係る
R,G,Bの各変調光は線状集束用レンズアレイ31の各微
小レンズ31aに入射するが、それらの変調光は前記周期
単位でレンティキュラ板32の対応したレンティキュラレ
ンズ32aの中央線上に一旦集束・結像せしめられ、レンテ
ィキュラレンズ32aによって垂直方向に拡散される。The composite optical function of the diffuser screen 3, which is the second feature, will be described with reference to FIGS.
First, FIG. 3 shows the three-color combining function and the vertical diffusion function of the diffuser screen 3 as an equivalent optical system. Conceptually, each cycle in the vertical direction modulated by the transmission type spatial light modulator 1 is shown. Linear focusing lens array 31 that focuses the light of each color only in the vertical direction and forms an image on a horizontal line, and 3 of the adjacent pitch of the microlenses 31a arranged at the focal position of the lens array 31. A lenticular plate 32 provided with a lenticular lens 32a for vertical diffusion at a double pitch. Then, the R, G, and B modulated lights related to the respective periods in the vertical direction are incident on the respective microlenses 31a of the linear focusing lens array 31, and the modulated lights are transmitted to the lenticular plate 32 in the aforementioned cycle unit. Is once focused and imaged on the center line of the corresponding lenticular lens 32a, and is diffused in the vertical direction by the lenticular lens 32a.
【0022】次に、図4は拡散板スクリーン3の視域角
拡大機能を等価的な光学系として示す。透過型空間光変
調部1では各色の画素電極列に印加されるホログラムデ
ータに対応した信号に基づいて入射光を変調し、水平方
向に関しては各色の変調光を三次元的な再生像として結
像させる。その場合、拡散板スクリーン3は、図4に示
すように、その全体がシリンドリカルレンズ33と等価な
光学的機能も併有しており、水平方向に関して結像位置
へ集束する光をその位置よりも手前側の位置に結像させ
る。従って、透過型空間光変調部1によって結像せしめ
られる再生像の水平方向に関する視域角θ1は、この拡
散板スクリーン3の機能によって拡大された視域角θ2
(>θ1)を有する再生像として結像する。Next, FIG. 4 shows the function of expanding the viewing angle of the diffuser screen 3 as an equivalent optical system. The transmissive spatial light modulator 1 modulates incident light based on signals corresponding to hologram data applied to the pixel electrode rows of each color, and forms a three-dimensional reproduced image of the modulated light of each color in the horizontal direction. Let it. In this case, as shown in FIG. 4, the diffuser screen 3 has an optical function equivalent to that of the cylindrical lens 33 as a whole, so that the light focused on the image forming position in the horizontal direction is more than that position. An image is formed at a position on the near side. Therefore, the viewing angle θ1 in the horizontal direction of the reproduced image formed by the transmission type spatial light modulator 1 is the viewing angle θ2 enlarged by the function of the diffusion plate screen 3.
(> Θ1).
【0023】その結果、ホログラムデータの提示する物
体が視野幅の大きなものであっても大きな視域幅で観察
できることになり、透過型空間光変調部のサイズが小さ
くても観察視域をより広く確保できる。換言すれば、解
像度を同一レベルに維持しながら観察視域を広くとる場
合に、従来では、透過型空間光変調部の画素数を増加さ
せて透過型空間光変調部のサイズを水平方向に大きくし
ていたためにホログラムデータのデータ量がそれだけ増
大したが、この拡散板スクリーン3を用いると、データ
量を大きくせずに観察視域を広くとることが可能にな
る。As a result, even if the object presented by the hologram data has a large field of view, it can be observed with a large viewing range, and even if the size of the transmissive spatial light modulator is small, the viewing range is widened. Can be secured. In other words, when the observation viewing area is widened while maintaining the same resolution, conventionally, the number of pixels of the transmissive spatial light modulator is increased to increase the size of the transmissive spatial light modulator in the horizontal direction. Although the data amount of the hologram data has increased correspondingly, the use of the diffuser screen 3 makes it possible to widen the observation viewing area without increasing the data amount.
【0024】そして、前記のカラーフィルタ2と拡散板
スクリーン3は共にホログラムによって作成されている
が、それぞれフォトポリマー等を感光材料として、ホロ
グラフィ記録技術を駆使することで実現できる。先ず、
カラーフィルタ2については、ピンホールからの発散光
を参照光とし、物体光が透過型空間光変調部1の各画素
電極列22r,22g,22bへ線状集束する光束であることか
ら、各ホログラム要素21単位でR,G,Bの各波長につい
て前記の発散性参照光と線状集束光を干渉させる光学系
を組み立てて、干渉縞を記録すればよい。The color filter 2 and the diffusion plate screen 3 are both formed by holograms, but can be realized by making full use of a holographic recording technique using a photopolymer or the like as a photosensitive material. First,
For the color filter 2, the divergence light from the pinhole is used as the reference light, and the object light is a light flux that linearly converges to each of the pixel electrode rows 22r, 22g, and 22b of the transmission-type spatial light modulator 1. It is sufficient to assemble an optical system that causes the divergent reference light and the linear focused light to interfere with each other for each of the R, G, and B wavelengths in units of the element 21, and record the interference fringes.
【0025】一方、拡散板スクリーン3については、図
12に示されるような光学系によって干渉縞が記録され
る。同図において、3aは干渉縞の記録によって拡散板ス
クリーン3となる感光材板、45はマスク板、46はスリッ
ト板、47はシリンドリカルレンズであり、感光材板3aの
片面側に参照光を、他面側にはシリンドリカルレンズ47
とスリット板46とマスク板45を順次通過して得られる物
体光を照射させることによって干渉縞が記録される。但
し、その記録は参照光と物体光をそれぞれR,G,Bに順
次選択して実行される。On the other hand, with respect to the diffusion plate screen 3, interference fringes are recorded by an optical system as shown in FIG. In the figure, 3a is a photosensitive material plate which becomes the diffusion plate screen 3 by recording interference fringes, 45 is a mask plate, 46 is a slit plate, 47 is a cylindrical lens, and a reference light is provided on one side of the photosensitive material plate 3a, On the other side, a cylindrical lens 47
Then, by irradiating the object light obtained by sequentially passing through the slit plate 46 and the mask plate 45, interference fringes are recorded. However, the recording is performed by sequentially selecting the reference light and the object light as R, G, and B, respectively.
【0026】ここに、物体光は、シリンドリカルレンズ
47で水平方向にのみ集束せしめられ、その焦点を通過し
た後に、スリット板46の水平方向に形成されている微細
幅のスリット46aで回折されることで垂直方向への発散
光とされる。そして、図12に示すように、シリンドリ
カルレンズ47の焦点とスリット板46の距離は、図4で説
明した等価的なシリンドリカルレンズ33の焦点距離に相
当するように設定されており、また、図13に示すよう
に、各スリット46aによる発散光の拡がりを図3で説明
した線状集束用レンズアレイ31における一周期分(R,
G,B)の微小レンズ31aがなす垂直方向の範囲に制限す
るようにスリット板46とマスク板45の間隔が設定されて
いる。次に、マスク板45については、図3の線状集束用
レンズアレイ31における各微小レンズ31aの垂直方向の
幅に相当するスリット45aが前記の一周期分に対応する
ピッチで形成されており、図13に示すように、その各
スリット45aを介してスリット板46側から得られる発散
光を感光材板3a側へ通過させる。尚、図12と図13で
は理解し易く表現するためにマスク板45と感光材板3aの
間に間隔が介在するかの如く描かれているが、実際には
両板45,3aが密着せしめられる。従って、図13に示す
状態で、参照光と物体光をR色の光として感光材板3a
に干渉縞を記録する、マスク板45を1/3周期分(即
ち、微小レンズ31aの垂直方向の幅であってスリット45a
の幅に相当)だけ垂直方向へ移動させた状態で、参照光
と物体光をG色の光として感光材板3aに干渉縞を記録す
る、マスク板45を1/3周期分だけ垂直方向へ移動さ
せた状態で、参照光と物体光をB色の光として感光材板
3aに干渉縞を記録する、マスク板45を1/3周期分だ
け垂直方向へ移動させての記録を行うという手順を繰
り返してゆくことにより、上記の3色合成機能と垂直拡
散機能と視域角拡大機能を具備した拡散板スクリーン3
を高精度で効率よく製作することができる。Here, the object light is a cylindrical lens
The light is converged only in the horizontal direction at 47, and after passing through the focal point, is diffracted by the slit 46a having a fine width formed in the horizontal direction of the slit plate 46 to be divergent light in the vertical direction. As shown in FIG. 12, the distance between the focal point of the cylindrical lens 47 and the slit plate 46 is set to correspond to the equivalent focal length of the cylindrical lens 33 described in FIG. As shown in FIG. 3, the spread of the divergent light due to each slit 46a corresponds to one period (R, R) in the linear focusing lens array 31 described with reference to FIG.
The distance between the slit plate 46 and the mask plate 45 is set so as to limit the vertical range defined by the G, B) microlenses 31a. Next, in the mask plate 45, slits 45a corresponding to the vertical width of each minute lens 31a in the linear focusing lens array 31 of FIG. 3 are formed at a pitch corresponding to the one cycle, As shown in FIG. 13, the divergent light obtained from the slit plate 46 side is passed through the respective slits 45a to the photosensitive material plate 3a side. In FIGS. 12 and 13, for ease of understanding, it is illustrated as if an interval is present between the mask plate 45 and the photosensitive material plate 3a. However, in actuality, the two plates 45 and 3a are closely attached. Can be Therefore, in the state shown in FIG. 13, the reference light and the object light are converted into R-color light, and the photosensitive material plate 3a
The interference fringes are recorded on the mask plate 45 for one-third period (that is, the slit 45a having a width in the vertical direction of the minute lens 31a).
The reference light and the object light are G-color light and the interference fringes are recorded on the photosensitive material plate 3a while the mask plate 45 is moved vertically in the vertical direction by one-third period. While moving, the reference light and the object light are converted into B color light
By repeating the procedure of recording interference fringes in 3a and moving the mask plate 45 in the vertical direction by one-third period for recording, the above three-color combining function, vertical diffusion function, and viewing area Diffuser screen 3 with angle magnifying function
Can be manufactured with high precision and efficiency.
【0027】この実施形態のカラー立体画像表示装置で
は、以上のようにカラーフィルタ2と拡散板スクリーン3
に特徴をもたせて再生像を得ているが、ホログラムデー
タは垂直方向の視差情報を放棄したものであるため、図
5の(A)と(B)に示すように、水平方向に関しては視域
角を拡大させた態様で拡散板スクリーン3より観察位置
側に3次元の再生像41として結像するが、垂直方向に関
しては像42が拡散板スクリーン3の位置に2次元的に結
像されていると共にその各結像点で光が拡散されてい
る。従って、従来技術において説明したように、原理的
には、観察者の眼の垂直方向への移動に対して完全な立
体画像として結像しておらず、非点収差によるボケが生
じるのであるが、拡散板スクリーン3の垂直方向への拡
散機能によって観察者の瞳に入射してその知覚に寄与す
る光はほんの一部(斜線領域に相当)であり、観察者から
見ると垂直方向に深い焦点深度が得られるため、余程奥
行きの大きい像を表示しない限り、観察者は水平方向に
関する結像位置Pに眼の焦点を合わせることができる。
即ち、一種の視覚的錯覚を利用するものであるが、実用
上は全く問題がない程度の3次元カラー立体画像を再生
表示させることが可能である。また、水平方向に関して
拡大された視域角θ2が得られていることにより、小さ
いサイズの透過型空間光変調部1で大きな観察視域が構
成できることの利点は上記のとおりである。In the color stereoscopic image display apparatus of this embodiment, as described above, the color filter 2 and the diffuser screen 3
However, since the hologram data is obtained by discarding the parallax information in the vertical direction, the hologram data has a visual field in the horizontal direction as shown in FIGS. 5A and 5B. An image is formed as a three-dimensional reconstructed image 41 on the observation position side from the diffuser screen 3 in a mode in which the angle is enlarged, but in the vertical direction, an image 42 is formed two-dimensionally at the position of the diffuser screen 3. And the light is diffused at each image point. Therefore, as described in the related art, in principle, the image is not formed as a complete stereoscopic image with respect to the vertical movement of the observer's eye, and blur due to astigmatism occurs. The light that enters the pupil of the observer due to the diffusion function of the diffuser screen 3 in the vertical direction and contributes to the perception is only a part (corresponding to the shaded area), and when viewed from the observer, a deep vertical focus Since the depth is obtained, the observer can focus his or her eyes on the image forming position P in the horizontal direction, unless an image having a too large depth is displayed.
In other words, although a kind of visual illusion is used, it is possible to reproduce and display a three-dimensional color stereoscopic image of practically no problem. Further, the advantage that the viewing spatial angle θ2 enlarged in the horizontal direction is obtained, so that the transmission spatial light modulator 1 having a small size can form a large viewing viewing zone is as described above.
【0028】尚、この実施形態では、カラーフィルタ2
でR,G,Bの3色に分光し、後段の光学系においてもそ
の3色を扱ってカラー立体画像を再生表示させている
が、2波長の輝線スペクトルを中心とした各波長帯域の
光(2色の光)によっても擬似的なカラー立体画像を再生
表示することは可能であり、原理的には2波長帯域以上
の光であれば足りる。また、この実施形態では透過型空
間光変調部1を用いた構成について説明したが、その光
学的原理は反射型空間光変調部を用いるカラー立体画像
表示装置についても同様に適用でき、その場合には、カ
ラーフィルタと拡散板スクリーンを反射型空間光変調部
の反射面側に設け、カラーフィルタで分光・集束された
各色の光を反射型空間光変調部の対応色に係る各画素電
極列へ斜め方向から入射させ、各画素電極列で反射され
た変調光を拡散板スクリーンへ入射させる配置構成とな
る。In this embodiment, the color filter 2
In the optical system in the subsequent stage, the three-color image is treated and the color stereoscopic image is reproduced and displayed. However, the light in each wavelength band centered on the two-wavelength emission line spectrum. It is also possible to reproduce and display a simulated color stereoscopic image by using (two colors of light), and in principle, light having two or more wavelength bands is sufficient. In this embodiment, the configuration using the transmission-type spatial light modulator 1 has been described. However, the optical principle can be similarly applied to a color stereoscopic image display device using a reflection-type spatial light modulator. Is provided with a color filter and a diffuser screen on the reflection surface side of the reflection type spatial light modulation unit, and the light of each color spectrally and focused by the color filter is transmitted to each pixel electrode row related to the corresponding color of the reflection type spatial light modulation unit. The arrangement is such that the modulated light reflected from each pixel electrode row is made incident on the diffuser screen in an oblique direction.
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明のカラー立体画像表示装置は、以
上の構成を有していることにより、次のような効果を奏
する。請求項1の発明は、透過型ホログラフィックフィ
ルタに具有させた光学的機能によって光源の光の利用効
率を高めて高輝度な再生画像の表示を可能にすると共
に、拡散板スクリーンを第一及び第二の光学的機能を有
したホログラフィックスクリーンで構成したことによっ
て、高い解像度が要求される場合においても精度の確保
や製造を容易にし、ホログラムデータの垂直方向の視差
情報の放棄を補って高精度なカラー立体画像を知覚させ
ることを可能にする。請求項2の発明は、拡散板スクリ
ーンに第三の光学的機能を具有させることで、所望の解
像度条件の下で透過型空間光変調部のサイズの拡大を伴
わずに(ホログラムデータのデータ量を増大させずに)、
広い観察視域が得られるようにする。The color stereoscopic image display apparatus of the present invention has the following effects by having the above configuration. The invention according to claim 1 enhances the use efficiency of light of a light source by an optical function provided in a transmission type holographic filter, enables display of a high-brightness reproduced image, and includes a first and a second diffuser screen. By using a holographic screen with two optical functions, high accuracy is ensured and manufacturing is easy even when high resolution is required. It is possible to perceive various color stereoscopic images. According to the second aspect of the present invention, by providing the third optical function to the diffuser screen, it is possible to increase the size of the hologram data without enlarging the size of the transmission-type spatial light modulator under a desired resolution condition. Without increasing),
Ensure that a wide viewing field is obtained.
【図1】本発明のカラー立体画像表示装置の実施形態に
係る概略的構成図である。但し、(A)は装置の光学系を
水平方向から見た図、(B)は垂直方向から見た図に相当
する。FIG. 1 is a schematic configuration diagram according to an embodiment of a color stereoscopic image display device of the present invention. Here, (A) corresponds to a diagram of the optical system of the apparatus viewed from the horizontal direction, and (B) corresponds to a diagram of the optical system viewed from the vertical direction.
【図2】カラーフィルタの回折・分光機能を説明するた
めの図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a diffraction / spectral function of a color filter.
【図3】拡散板スクリーンの3色合成機能と垂直拡散機
能を等価的な光学系で示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a three-color combining function and a vertical diffusion function of a diffusion plate screen using an equivalent optical system.
【図4】拡散板スクリーンの視域角拡大機能を等価的な
光学系で示した図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a viewing angle widening function of a diffuser screen using an equivalent optical system.
【図5】結像した再生像とその像の観察状態を示す図で
ある。FIG. 5 is a view showing a reproduced image formed and an observation state of the image.
【図6】従来のカラー立体画像表示装置(R,G,Bの各
色の光を独立した透過型空間光変調部で変調して合成す
る方式)の概略的構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a conventional color stereoscopic image display apparatus (a method in which light of each color of R, G, and B is modulated by an independent transmission-type spatial light modulator and combined).
【図7】従来のカラー立体画像表示装置(分光光学系と
透過型空間光変調部を1系統にまとめた方式)の概略的
構成図である。FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a conventional color stereoscopic image display device (a system in which a spectral optical system and a transmission type spatial light modulator are integrated into one system).
【図8】図7のカラー立体画像表示装置における垂直方
向に関する光学的作用を示す概念図である。8 is a conceptual diagram showing an optical action in a vertical direction in the color stereoscopic image display device of FIG.
【図9】図7のカラー立体画像表示装置における水平方
向に関する光学的作用を示す概念図である。9 is a conceptual diagram showing an optical action in a horizontal direction in the color stereoscopic image display device of FIG.
【図10】拡散板スクリーンについて各周期分に係る
R,G,Bの集束光を一括して拡散させるレンティキュラ
レンズを用いる場合の拡散状態を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a diffusion state when a lenticular lens that diffuses R, G, and B condensed light for each period is used for the diffusion plate screen in a lump.
【図11】ホログラムの幅と物体の視野幅と物体の視域
幅との関係を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing a relationship among a hologram width, a field width of an object, and a viewing zone width of the object.
【図12】実施形態に係る拡散板スクリーン(ホログラ
フィックスクリーン)を製造するための光学系を示す図
である。FIG. 12 is a diagram showing an optical system for manufacturing a diffuser screen (holographic screen) according to the embodiment.
【図13】実施形態に係る拡散板スクリーンの製造状態
を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a manufacturing state of the diffuser screen according to the embodiment.
1,57,58,60…透過型空間光変調部、2,71…透過型ホログ
ラフィックカラーフィルタ、3,72…拡散板スクリーン、
3a…感光材板、21…微小ホログラム要素、22r,22g,22b
…画素電極列、31…線状集束用レンズアレイ、31a…微
小レンズ、32…レンティキュラ板、32a,81…レンティキ
ュラレンズ、33,,47…シリンドリカルレンズ、41…3次
元の再生像、42…2次元の再生像、45…マスク板、45a,
46a…スリット、46…スリット板、51…対物レンズ、52
…ピンホール板、53…コリメータレンズ、54,55…ダイ
クロイックミラー、56,59…ミラー、61,61'…電極駆動
回路、62,62'…走査回路、63,63'…フレームメモリ、6
4,64'…制御回路、65a,65b…ハーフミラー、66…集光レ
ンズ。1,57,58,60… Transmissive spatial light modulator, 2,71… Transmissive holographic color filter, 3,72… Diffusion plate screen,
3a: photosensitive material plate, 21: micro hologram element, 22r, 22g, 22b
... Pixel electrode array, 31 ... Linear focusing lens array, 31a ... Micro lens, 32 ... Lenticular plate, 32a, 81 ... Lenticular lens, 33,47 ... Cylindrical lens, 41 ... Three-dimensional reconstructed image, 42 ... two-dimensional reconstructed image, 45 ... mask plate, 45a,
46a: slit, 46: slit plate, 51: objective lens, 52
... pinhole plate, 53 ... collimator lens, 54, 55 ... dichroic mirror, 56, 59 ... mirror, 61, 61 '... electrode drive circuit, 62, 62' ... scanning circuit, 63, 63 '... frame memory, 6
4,64 ': control circuit, 65a, 65b: half mirror, 66: condenser lens.
Claims (2)
む光を射出する光源と、前記光源の光から選択される2
波長以上の輝線スペクトルを中心とした各波長帯域に対
応する色画素電極をそれぞれ水平方向へ整列させると共
に各色の画素電極列を垂直方向へ周期的に併設せしめ、
垂直方向に係る視差情報を放棄したホログラムデータに
対応する信号を各色画素電極に印加して光変調層を駆動
させる空間光変調部と、前記光源と前記空間光変調部の
間に配置され、前記光源からの入射光を回折・分光して
前記の各波長帯域の光を前記空間光変調部における対応
色の各画素電極列へ線状集束させる透過型ホログラフィ
ックフィルタと、前記空間光変調部によって垂直方向面
に平面的画像として結像せしめられる変調光を垂直方向
に拡散させ、水平方向に関して立体的画像として結像せ
しめられる変調光を透過させる拡散板スクリーンとを具
備したカラー立体画像表示装置において、前記透過型ホ
ログラフィックフィルタを、前記空間光変調部における
各周期分の色画素電極列領域に対応する各入射面領域へ
入射する光を一括して回折・分光し、その分光した各波
長帯域の光を前記空間光変調部における対応色の各画素
電極列へ線状集束させるホログラフィックフィルタとし
て構成し、前記拡散板スクリーンを、前記空間光変調部
における各画素電極列から得られる各色の変調光を各周
期分単位で集光させて垂直方向面に平面的画像として結
像せしめる第一の光学的機能と、その各結像点の光を垂
直方向に拡散させる第二の光学的機能を具備させたホロ
グラフィックスクリーンとして構成したことを特徴とす
るカラー立体画像表示装置。1. A light source that emits light including at least two wavelengths of emission line spectra, and a light source selected from light from the light source.
Color pixel electrodes corresponding to each wavelength band centered on the emission line spectrum of the wavelength or more are aligned in the horizontal direction, and pixel electrode rows of each color are periodically arranged in the vertical direction,
A spatial light modulator that drives a light modulation layer by applying a signal corresponding to hologram data that has abandoned vertical disparity information to each color pixel electrode, and is disposed between the light source and the spatial light modulator, A transmission holographic filter that diffracts and disperses the incident light from the light source and linearly focuses the light of each wavelength band to each pixel electrode row of the corresponding color in the spatial light modulator, and the spatial light modulator. A diffusing plate screen for diffusing modulated light formed as a two-dimensional image on a vertical surface in the vertical direction and transmitting modulated light formed as a three-dimensional image in the horizontal direction. The transmission type holographic filter collectively collects light incident on each incident surface region corresponding to the color pixel electrode array region for each period in the spatial light modulator. And a holographic filter that linearly converges the separated light of each wavelength band to each pixel electrode row of the corresponding color in the spatial light modulator, and forms the diffuser screen by the spatial light modulator. The first optical function of condensing modulated light of each color obtained from each pixel electrode row in the unit in units of each cycle and forming an image as a planar image on a vertical plane, and the light at each image forming point A color stereoscopic image display device comprising a holographic screen having a second optical function of vertically diffusing.
的機能と第二の光学的機能に併せて、水平方向に関して
結像する立体的画像の視域角を拡大させる第三の光学的
機能も具備させたホログラフィックスクリーンとして構
成した請求項1のカラー立体画像表示装置。2. A third optical system for expanding a viewing angle of a three-dimensional image formed in a horizontal direction by combining a diffuser screen with the first optical function and the second optical function. The color stereoscopic image display device according to claim 1, wherein the color stereoscopic image display device is configured as a holographic screen having functions.
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