JP2004333561A - Stereoscopic image display device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、立体画像表示装置に係り、特に色分離により立体表示を行う立体画像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、眼鏡を使用して立体視を得る立体画像表示方式には、アナグリフ方式、偏光眼鏡方式、および時分割液晶方式がある。
まず、アナグリフ方式は、左右の画像をそれぞれ青色Bと赤色R(互いに補色関係にあることが必要)で構成し、それら構成した左右画像を青色Bと赤色Rの眼鏡をかけてそれぞれ観察することで、立体視を可能にしている。
【0003】
また、偏光眼鏡方式は,直交した偏光素子の組み合わせによる遮光効果を利用して左眼用画像と右眼用画像とに分離するもので、この方式は2台のプロジェクタを使用してそれぞれ左眼用画像と右眼用画像を同時に表示する。
この方式は、色再現性がよく、カラーの動画像表示が可能である等の利点がある。
【0004】
また、時分割方式は、1台のテレビの画像表示面に、フィールド周期(1/60)sec ごとに左眼用画像と右眼用画像を交互に表示させ、これと同期してシャッタ眼鏡を開閉して立体画像を観察する方式である。この方式は、眼鏡を傾けて画面を観察しても立体画像として観察することができという利点がある。
【0005】
【非特許文献1】
映像情報メディア学会編「ハイビジョンディスプレイ技術」、コロナ社から1997年9月1日刊行。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の各立体画像表示方式は、それぞれに固有の利点を有する一方、以下に説明する問題点を有している。
まず、アナグリフ方式では、左右の画像をそれぞれ青色Bと赤色Rで構成するのでモノクロ画像しか観察することができないという問題点がある。
【0007】
また、偏光眼鏡方式では、透過率の低い偏光フィルタ(通常40%前後)を用いるため画像が暗い。また、直線偏光の場合、左眼用画像と右眼用画像とで互いに直交した偏光を利用するので、観察者が眼鏡を傾けて画面を観察すると左右画像のクロストークが発生し、立体画像として観察することができなくなってしまう。円偏光の場合は眼鏡を傾けても左右分離に変化はないが、画像プロジェクタで投写した場合に、スクリーンの反射の影響で色のクロストークが発生してしまうという問題点がある。
【0008】
また、時分割方式では、フリッカーが発生し易く、飛び越し走査方式の表示装置を使用すると、垂直解像度が半分に落ちるという問題点がある。
【0009】
本発明の目的は,上述した問題点、すなわち、モノクロ画像しか観察できなかったり、画像が暗くなったり、観察者が眼鏡を傾けて画面を観察すると立体画像として観察できなかったり、色のクロストークが発生したり、あるいは、飛び越し走査方式では垂直解像度が半分に落ちるといった問題点を解決した立体画像表示装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明立体画像表示装置は、立体画像を表示するための左眼用画像表示装置と右眼用画像表示装置のそれぞれが、青、緑、赤のうち少なくとも1つの色光を分離して得られた左眼用画像と右眼用画像を表示するようにしたことを特徴とするものである。
【0011】
また、本発明立体画像表示装置は、前記青、緑、赤のうち少なくとも1つの色光を分離するにあたっては互いに波長の短い領域と長い領域とに分離するようにしたことを特徴とするものである。
【0012】
また、本発明立体画像表示装置は、立体画像を表示するための左眼用画像表示装置と右眼用画像表示装置の一方が青、緑、赤の各色光の波長の短い領域を、他方が青、緑、赤の各色光の波長の長い領域をそれぞれ表示するようにしたことを特徴とするものである。
【0013】
また、本発明立体画像表示装置は、立体画像を表示するための左眼用画像表示装置と右眼用画像表示装置の一方が青、赤の各色光の波長の短い領域と緑の色光の波長の長い領域を、他方が青、赤の各色光の波長の長い領域と緑の色光の波長の短い領域をそれぞれ表示するようにしたことを特徴とするものである。
【0014】
また、本発明立体画像表示装置は、立体画像を表示するための左眼用画像表示装置と右眼用画像表示装置の一方が青の色光と緑の色光の波長の短い領域を、他方が赤の色光と緑の色光の波長の長い領域をそれぞれ表示するようにしたことを特徴とするものである。
【0015】
また、本発明立体画像表示装置は、左眼用画像表示装置と右眼用画像表示装置とを液晶プロジェクタによりそれぞれ構成したことを特徴とするものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照し、発明の実施の形態に基づいて本発明を詳細に説明する。
本発明立体画像表示装置は、原理的には、アナグリフ方式と同様、色分離により立体表示を行うものであるが、アナグリフ方式ではモノクロの立体画像しか観察できなかったのに対し、本発明によればカラー動画像の立体視が可能になる。
【0017】
本発明を説明するに先立ち、本発明の基礎となる技術について説明する。
図1は、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)を用いたカラープロジェクタの一構成例を示している。なお、この種のカラープロジェクタは周知であり、例えば、映像情報メディア学会編「ハイビジョンディスプレイ技術」(非特許文献1参照)の 136頁に、図4.23 3板ミラー順次方式の投写光学系構成例として記載されている。
【0018】
図1において、光源1から発生した光(白色光)はダイクロイックミラー2で青Bの色光のみが分離反射され、その反射された色光はさらに反射ミラー3で青B用の液晶表示ディスプレイ4に導かれ、強度変調される(正確に言うならば、液晶表示ディスプレイ4に表示された画像の輝度レベルによって強度変調される)。なお、図1では、示していないけれども、光源1から発生した光は面走査光となっており、各液晶表示ディスプレイ4,6,7の画像表示面を走査している。
【0019】
ダイクロイックミラー2で反射される色光は青Bのみで、それ以外の色光はダイクロイックミラー2を透過してダイクロイックミラー5で赤Rの色光のみが分離反射され、その反射された色光は赤R用の液晶表示ディスプレイ6に導かれ、強度変調される。ダイクロイックミラー5を透過した色光は緑Gであり、緑G用の液晶表示ディスプレイ7に導かれ、強度変調される。
【0020】
液晶表示ディスプレイ4で強度変調された青Bの色光は、ダイクロイックミラー8,9を透過し、投写レンズ10によってスクリーン11上に青B画像を表示する。また、液晶表示ディスプレイ6で強度変調された赤Rの色光は、ダイクロイックミラー8で反射された後ダイクロイックミラー9を透過し、投写レンズ10によってスクリーン11上に赤R画像を表示する。また、液晶表示ディスプレイ7で強度変調された緑Gの色光は、反射ミラー12とダイクロイックミラー9で反射された後投写レンズ10によってスクリーン11上に緑G画像を表示する。
【0021】
以上のように、光源1から発性した白色光は、ダイクロイックミラー2,5で青B、緑G、赤Rの各色光に分離される(青Bの色光はダイクロイックミラー2で反射され、緑Gの色光はダイクロイックミラー5を透過し、赤Rの色光はダイクロイックミラー5で反射される)。
【0022】
図2は、青B、緑G、赤Rの各色光の変調レベルが一定であるとしたとき、この液晶ディスプレイを用いたカラープロジェクタのスクリーン11上の青B、緑G、赤Rの各色光成分を、横軸に波長をとって示している。
ここで、青B、緑G、赤Rの各色光成分は、通常、それぞれ400nm〜500nm,500nm〜600nm,600nm〜700nmの波長領域を占めている。
【0023】
図3は、液晶ディスプレイを用いたカラープロジェクタを2台使用し、スクリーン11上で両プロジェクタの投写画像を重ね合わせるようにした画像表示装置の一構成例を示している。
図3において、左眼用カラープロジェクタ13と右眼用カラープロジェクタ14には、それぞれ左眼用カラー画像信号と右眼用カラー画像信号が供給される。これら左眼用カラー画像信号と右眼用カラー画像信号は、立体カメラで撮像され、あるいは立体画像が記録された記録媒体から再生された信号であってもよい。供給された左眼用カラー画像信号と右眼用カラー画像信号は、それぞれ青B信号、赤R信号、緑G信号の各色光に分離され、上述の液晶表示ディスプレイ4,6,7(図1参照)に画像を表示するために使われる。
【0024】
しかし、人がスクリーン11上で重ね合わされた画像を見て、立体視として認識するためには、左眼で左眼用カラー画像を、右目で右眼用カラー画像をというように、左眼用と右眼用のカラー画像を区別して見なければならない。
ところが、スクリーン11上の青B、緑G、赤Rの各色光成分が図2に示すように、左眼用カラー画像と右眼用カラー画像とについて全く同じ波長スペクトル領域を有していると、如何なる眼鏡を使用しても左右眼用のカラー画像を区別して見ることはできない。
【0025】
そこで、本発明立体画像表示装置は、スクリーン11上で重ね合わされた画像を見るに際して、左眼用のカラー画像と右眼用のカラー画像を区別して見るにはどうしたらよいかについて、鋭意検討した結果、本発明に到ったものである。
すなわち、本発明立体画像表示装置では、立体画像を表示するための左眼用画像表示装置と右眼用画像表示装置のそれぞれが、青、緑、赤のうちの少なくとも1つの色光を分離して得られた一方および他方を表示するようにして左眼用のカラー画像と右眼用のカラー画像を区別して見ることができるようにした。
【0026】
図4(a),(b)は、本発明立体画像表示装置における色光分離の第1の実施形態を示している。
本実施形態では、図2に示す青B、緑G、赤Rの各色光(それぞれ、400nm〜500nm,500nm〜600nm,600nm〜700nm)を、ほぼ中央の波長位置(それぞれ、例えば、450nm,550nm,650nm)で分離し、図4(a)に示すように、各色光について波長の短い領域(それぞれ、青B400nm〜450nm、緑G500nm〜550nm、赤R600nm〜650nm)のみで構成したカラー画像を得て、左眼用カラープロジェクタ13によってスクリーン15上に投写する(図3参照)ようにする。
【0027】
また、本実施形態では、図2に示す青B、緑G、赤Rの各色光(それぞれ、400nm〜500nm,500nm〜600nm,600nm〜700nm)を、ほぼ中央の波長位置(それぞれ、例えば、450nm,550nm,650nm)で分離し、図4(b)に示すように、各色光について波長の長い領域(それぞれ、青B450nm〜500nm、緑G550nm〜600nm、赤R650nm〜700nm)のみで構成したカラー画像を得て、右眼用カラープロジェクタ14によってスクリーン15上に投写する(図3参照)ようにする。
【0028】
スクリーン15上に投写されたカラー画像から立体視を得るには、左眼で左眼用カラープロジェクタ13によって投写された画像のみが見え、右眼で右眼用カラープロジェクタ14によって投写された画像のみが見えるように、左眼には青B、緑G、赤Rの各色光の波長の短い領域(それぞれ、青B400nm〜450nm、緑G500nm〜550nm、赤R600nm〜650nm)、すなわち、図4(a)に示す各色光のみを透過し、右眼には青B、緑G、赤Rの各色光の波長の長い領域(それぞれ、青B450nm〜500nm、緑G550nm〜600nm、赤R650nm〜700nm)、すなわち、図4(b)に示す各色光のみを透過するような眼鏡を装着する。
【0029】
このように、図2に示す青B、緑G、赤Rの各色光を、ほぼ中央の波長位置で分離し、各色光について波長の短い領域のみで構成したカラー画像(図4(a)参照)を得るには、図1におけるダイクロイックミラー2の分光透過特性を450nm以上の色光を透過するようにし、ダイクロイックミラー5の分光透過特性を600nm〜650nmの色光を反射するようにし、ダイクロイックミラー8の分光透過特性を600nm以下の色光を透過するようにし、そしてダイクロイックミラー9の分光透過特性を500nm〜550nmの色光を反射するようにすればよい。
【0030】
また、図2に示す青B、緑G、赤Rの各色光を、ほぼ中央の波長位置で分離し、各色光について波長の長い領域のみで構成したカラー画像(図4(b)参照)を得るには、図1におけるダイクロイックミラー2の分光透過特性を500nm以上の色光を透過するようにし、ダイクロイックミラー5の分光透過特性を650nm〜700nmの色光を反射するようにし、ダイクロイックミラー8の分光透過特性を600nm以下の色光を透過するようにし、そしてダイクロイックミラー9の分光透過特性を550nm〜600nmの色光を反射するようにし、そして反射ミラー3を450nm以下の色光を透過するダイクロイックミラーに置き換えるようにすればよい。
【0031】
一般に、ダイクロイックミラーは、ガラス基板上に誘電体多層膜を積層して形成され、誘電体多層膜の種類、厚さにより、反射、透過する光の波長が決まるが、本発明は、ダイクロイックミラーの作り方に関するものではないので、左右眼用カラープロジェクタ14,15に使用するのダイクロイックミラーの仕様例をあげたところで、第1の実施形態の説明を終わる。
【0032】
図5(a),(b)は、本発明立体画像表示装置における色光分離の第2の実施形態を示している。
本実施形態では、図2に示す青B、緑G、赤Rの各色光(それぞれ、400nm〜500nm,500nm〜600nm,600nm〜700nm)を、ほぼ中央の波長位置(それぞれ、例えば、450nm,550nm,650nm)で分離し、図5(a)に示すように、青Bと赤Rの各色光については波長の短い領域(それぞれ、青B400nm〜450nm、赤R600nm〜650nm)のみ、緑Gの色光については波長の長い領域(緑G550nm〜600nm)のみでそれぞれ構成したカラー画像を得て、左眼用カラープロジェクタ13によってスクリーン15上に投写する(図3参照)ようにする。
【0033】
また、本実施形態では、図2に示す青B、緑G、赤Rの各色光(それぞれ、400nm〜500nm,500nm〜600nm,600nm〜700nm)を、ほぼ中央の波長位置(それぞれ、例えば、450nm,550nm,650nm)で分離し、図5(b)に示すように、青Bと赤Rの各色光については波長の長い領域(それぞれ、青B450nm〜500nm、赤R650nm〜700nm)のみ、緑Gの色光については波長の短い領域(緑G500nm〜550nm)のみでそれぞれ構成したカラー画像を得て、右眼用カラープロジェクタ14によってスクリーン15上に投写する(図3参照)ようにする。
【0034】
本実施形態においても、スクリーン15上に投写されたカラー画像から立体視を得るには、左眼で左眼用カラープロジェクタ13によって投写された画像のみが見え、右眼で右眼用カラープロジェクタ14によって投写された画像のみが見えるように、左眼には青B、赤Rの各色光の波長の短い領域(それぞれ、青B400nm〜450nm、赤R600nm〜650nm)、および緑Gの色光の波長の長い領域(緑G550nm〜600nm)、すなわち、図5(a)に示す各色光のみを透過し、右眼には青B、赤Rの各色光の波長の長い領域(それぞれ、青B450nm〜500nm、赤R650nm〜700nm)、および緑Gの色光の波長の短い領域(緑G500nm〜550nm)、すなわち、図5(b)に示す各色光のみを透過するような眼鏡を装着する。
【0035】
このように、図2に示す青B、緑G、赤Rの各色光を、ほぼ中央の波長位置で分離し、青Bと赤Rの各色光については波長の短い領域のみ、緑Gの色光については波長の長い領域のみで構成したカラー画像(図5(a)参照)を得るには、図1におけるダイクロイックミラー2の分光透過特性を450nm以上の色光を透過するようにし、ダイクロイックミラー5の分光透過特性を600nm〜650nmの色光を反射するようにし、ダイクロイックミラー8の分光透過特性を600nm以下の色光を透過するようにし、そしてダイクロイックミラー9の分光透過特性を550nm〜600nmの色光を反射するようにすればよい。
【0036】
また、図2に示す青B、緑G、赤Rの各色光を、ほぼ中央の波長位置で分離し、青Bと赤Rの各色光については波長の長い領域のみ、緑Gの色光については波長の短い領域のみで構成したカラー画像(図5(b)参照)を得るには、図1におけるダイクロイックミラー2の分光透過特性を500nm以上の色光を透過するようにし、ダイクロイックミラー5の分光透過特性を600nm〜650nmの色光を反射するようにし、ダイクロイックミラー8の分光透過特性を600nm以下の色光を透過するようにし、そしてダイクロイックミラー9の分光透過特性を500nm〜550nmの色光を反射するようにし、そして反射ミラー3を450nm以下の色光を透過するダイクロイックミラーに置き換えようにすればよい。
【0037】
図6(a),(b)は、本発明立体画像表示装置における色光分離の第3の実施形態を示している。
本実施形態では、図2に示す青B、緑G、赤Rの各色光(それぞれ、400nm〜500nm,500nm〜600nm,600nm〜700nm)のうち、緑Gの色光のみをほぼ中央の波長位置(例えば、550nm)で分離し、図6(a)に示すように、青Bの色光のすべての領域(青B400nm〜500nm)と緑Gの色光の波長の短い領域(緑G500nm〜550nm)のみで構成したカラー画像を得て、左眼用カラープロジェクタ13によってスクリーン15上に投写する(図3参照)ようにする。
【0038】
また、本実施形態では、図2に示す青B、緑G、赤Rの各色光(それぞれ、400nm〜500nm,500nm〜600nm,600nm〜700nm)のうち、緑Gの色光のみをほぼ中央の波長位置(例えば、550nm)で分離し、図6(b)に示すように、赤Rの色光のすべての領域(赤R600nm〜700nm)と緑Gの色光の波長の長い領域(緑G550nm〜600nm)のみで構成したカラー画像を得て、右眼用カラープロジェクタ14によってスクリーン15上に投写する(図3参照)ようにする。
【0039】
本実施形態においても、スクリーン15上に投写されたカラー画像から立体視を得るには、左眼で左眼用カラープロジェクタ13によって投写された画像のみが見え、右眼で右眼用カラープロジェクタ14によって投写された画像のみが見えるように、左眼には青Bの色光のすべての領域(青B400nm〜500nm)と緑Gの色光の波長の短い領域(緑G500nm〜550nm)、すなわち、図6(a)に示す各色光のみを透過し、右眼には赤Rの色光のすべての領域(赤R600nm〜700nm)と緑Gの色光の波長の長い領域(緑G550nm〜600nm)、すなわち、図6(b)に示す各色光のみを透過するような眼鏡を装着する。
【0040】
このように、図2に示す青B、緑G、赤Rの各色光のうち、緑Gの色光のみをほぼ中央の波長位置で分離し、青Bの色光のすべての領域と緑Gの色光の波長の短い領域のみで構成したカラー画像(図6(a)参照)を得るには、図1におけるダイクロイックミラー2の分光透過特性を500nm以上の色光を透過するようにし、ダイクロイックミラー9の分光透過特性を500nm〜550nmの色光を反射するようにすればよい。なお、本実施形態では、左眼用カラープロジェクタ13よって赤Rの色光は投写しないので、ダイクロイックミラー5、液晶表示ディスプレイ6、およびダイクロイックミラー8は不要である。
【0041】
また、図2に示す青B、緑G、赤Rの各色光のうち、緑Gの色光のみをほぼ中央の波長位置で分離し、赤Rの色光のすべての領域と緑Gの色光の波長の長い領域のみで構成したカラー画像(図6(b)参照)を得るには、図1におけるダイクロイックミラー5の分光透過特性を600nm〜700nmの色光を反射するようにし、ダイクロイックミラー8を反射ミラーに置き換え、ダイクロイックミラー9の分光透過特性を550nm〜600nmの色光を反射するようにすればよい。なお、本実施形態では、右眼用カラープロジェクタ14よって青Bの色光は投写しないので、ダイクロイックミラー2、反射ミラー3、液晶表示ディスプレイ4は不要である。
【0042】
以上説明したように、本発明立体画像表示装置は、立体画像を表示するための左眼用画像表示装置と右眼用画像表示装置のそれぞれが、青B、緑G、赤Rのうち少なくとも1つの色光を分離して得られた一方および他方を表示するようにして左眼用のカラー画像と右眼用のカラー画像を区別して見ることができるようにした点に、特徴があり、そのため、本発明は、上述した実施形態に限られるものでなく、各種変形して実施し得るものである。
【0043】
例えば、第1の実施形態について言えば、青B、緑G、赤Rの各色光について波長の短い領域のみで構成したカラー画像を得て、左眼用カラープロジェクタ13によってスクリーン15上に投写し、また、波長の長い領域のみで構成したカラー画像を得て、右眼用カラープロジェクタ14によってスクリーン15上に投写するものとしたが、これは、青B、緑G、赤Rの各色光について波長の長い領域のみで構成したカラー画像を得て、左眼用カラープロジェクタ13によってスクリーン15上に投写し、また、波長の短い領域のみで構成したカラー画像を得て、右眼用カラープロジェクタ14によってスクリーン15上に投写するものとしてもよく、要するに、左右画像の表示に関し波長の短い領域と長い領域とを入れ換えてもよい。
これは、第1,2の実施形態についてもそのままあてはまることである。
【0044】
また、上述した実施形態では、ダイクロイックミラー(ミラー板に対し45°入射で反射、透過が行われる)を用いて青B、緑G、赤Rの各色光の分離を行ったが、これは、垂直入射型の色フィルタを用いて行ってもよいこと勿論である。
【0045】
また、上述した実施形態では、液晶ディスプレイを用いたカラープロジェクタにより立体画像表示装置を構成したが、これは、例えば、陰極線菅(CRT:Cathode Ray Tube)を用いたカラープロジェクタにより立体画像表示装置を構成してもよく、液晶ディスプレイに限られるものではない。
【0046】
また、最後に、本発明立体画像表示装置はプロジェクタタイプの立体画像表示装置でなくてもよいこと勿論である。
【0047】
【発明の効果】
従来のアナグリフ方式による立体画像表示方式ではカラー画像の立体視が得られなかったのに対し、本発明によれば、同じ色分離に基づくものであっても、左眼用画像と右眼用画像がともにカラー画像で構成されるため、カラー画像(動画)の立体視が得られる。
【0048】
また、本発明によれば、色フィルタを用いて左眼用画像と右眼用画像とを分離するようにしているので、観察者が眼鏡を傾けて画面を観察しても左右画像の分離の状態は変化せず、従って、立体視の状態が変化することもない(直線偏光フィルタを用いた偏光眼鏡方式では、左右画像の分離の状態が変化する)。
【0049】
また、上述した第1,2の実施形態により立体画像表示装置を構成するようにすれば、その装置を立体画像表示装置として使用しない場合には、青B、緑G、赤Rの各色光を色再現の広い6色表示として使用することができる。従って、立体画像表示に際して、左眼用画像表示装置と右眼用画像表示装置にそれぞれ表示される画像を重ねると青B、緑G、赤Gの3色表示であるが、立体画像表示でないときには、表示される各色はより彩度の高い色となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】液晶ディスプレイを用いたカラープロジェクタの一構成例を示している。
【図2】青B、緑G、赤Rの各色光の変調レベルが一定であるとしたとき、この液晶ディスプレイを用いたカラープロジェクタのスクリーン上の青B、緑G、赤Rの各色光成分を、横軸に波長をとって示している。
【図3】液晶ディスプレイを用いたカラープロジェクタを2台使用し、スクリーン上で両プロジェクタの投写画像を重ね合わせるようにした画像表示装置の一構成例を示している。
【図4】本発明立体画像表示装置における色光分離の第1の実施形態を示している。
【図5】本発明立体画像表示装置における色光分離の第2の実施形態を示している。
【図6】本発明立体画像表示装置における色光分離の第3の実施形態を示している。
【符号の説明】
1 光源
2,5,8,9 ダイクロイックミラー
3,12 反射ミラー
4,6,7 液晶表示ディスプレイ
10 投写レンズ
11 スクリーン
13 左右眼用カラープロジェクタ
14 右眼用カラープロジェクタ
15 スクリーン[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a three-dimensional image display device, and more particularly to a three-dimensional image display device that performs three-dimensional display by color separation.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, there are an anaglyph system, a polarized glasses system, and a time-division liquid crystal system as stereoscopic image display systems for obtaining stereoscopic vision using glasses.
First, in the anaglyph method, the left and right images are composed of blue B and red R, respectively (need to have a complementary color relationship), and the composed left and right images are observed with blue B and red R glasses, respectively. This enables stereoscopic vision.
[0003]
The polarizing glasses method separates an image for the left eye and an image for the right eye by using a light shielding effect by a combination of orthogonal polarizing elements. In this method, two projectors are used to separate the left eye image and the right eye image, respectively. And the right-eye image are displayed simultaneously.
This method has advantages such as good color reproducibility and display of color moving images.
[0004]
In the time-division method, a left-eye image and a right-eye image are alternately displayed on the image display surface of one television every field period (1/60) sec. This is a method of opening and closing to observe a stereoscopic image. This method has an advantage that a stereoscopic image can be observed even when observing the screen while tilting the glasses.
[0005]
[Non-patent document 1]
"High Definition Display Technology", edited by the Institute of Image Information and Television Engineers, published September 1, 1997 by Corona.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
Each of the above-mentioned conventional stereoscopic image display methods has its own advantages, but also has the following problems.
First, the anaglyph method has a problem that only the monochrome image can be observed since the left and right images are composed of blue B and red R, respectively.
[0007]
Further, in the polarized glasses method, an image is dark because a polarizing filter having low transmittance (usually around 40%) is used. In addition, in the case of linearly polarized light, since images orthogonal to each other are used for the left-eye image and the right-eye image, crosstalk between the left and right images occurs when the observer observes the screen by tilting the glasses, and as a stereoscopic image. You will not be able to observe. In the case of circularly polarized light, there is no change in left and right separation even if the glasses are tilted, but there is a problem that when projected by an image projector, color crosstalk occurs due to the reflection of the screen.
[0008]
Further, in the time-division method, flicker easily occurs, and when a display device of the interlaced scanning method is used, there is a problem that the vertical resolution is reduced to half.
[0009]
An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, that is, only a monochrome image can be observed, an image becomes dark, an observer cannot observe a stereoscopic image when observing a screen by tilting glasses, or has a problem of color crosstalk. It is an object of the present invention to provide a three-dimensional image display device which solves the problem that image generation occurs or the vertical resolution is reduced to half in the interlaced scanning method.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the three-dimensional image display device of the present invention is configured such that each of the left-eye image display device and the right-eye image display device for displaying a three-dimensional image has at least one color light of blue, green, and red. , And a left-eye image and a right-eye image obtained by separating are displayed.
[0011]
Further, the three-dimensional image display device of the present invention is characterized in that at least one of the blue, green, and red color lights is separated into a region having a short wavelength and a region having a long wavelength. .
[0012]
Further, in the three-dimensional image display device of the present invention, one of the left-eye image display device and the right-eye image display device for displaying a three-dimensional image has an area where the wavelengths of the blue, green, and red color lights are short, and the other has an area. It is characterized in that regions of long wavelengths of blue, green, and red light are displayed, respectively.
[0013]
Further, in the stereoscopic image display device of the present invention, one of the left-eye image display device and the right-eye image display device for displaying a three-dimensional image has a short wavelength region of each of blue and red color light and a wavelength of green color light. Are displayed, and the other region displays a region where the wavelengths of the blue and red color lights are long and a region where the wavelength of the green color light is short.
[0014]
Further, in the three-dimensional image display device of the present invention, one of the left-eye image display device and the right-eye image display device for displaying a three-dimensional image has an area where the wavelengths of blue color light and green color light are short, and the other has a red color area. In this case, the regions having the long wavelengths of the green light and the green light are displayed.
[0015]
Further, the stereoscopic image display device of the present invention is characterized in that the left-eye image display device and the right-eye image display device are each configured by a liquid crystal projector.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments with reference to the accompanying drawings.
The three-dimensional image display device of the present invention, in principle, performs three-dimensional display by color separation similarly to the anaglyph method, but the anaglyph method can observe only a monochrome three-dimensional image. For example, stereoscopic viewing of a color moving image becomes possible.
[0017]
Prior to describing the present invention, the technology underlying the present invention will be described.
FIG. 1 shows a configuration example of a color projector using a liquid crystal display (LCD). This type of color projector is well known. For example, on page 136 of “High Definition Display Technology” edited by the Institute of Image Information and Television Engineers (see Non-Patent Document 1), a projection optical system configuration of FIG. It is described as an example.
[0018]
In FIG. 1, light (white light) generated from a light source 1 is separated and reflected only by blue dichroic light by a
[0019]
The color light reflected by the
[0020]
The blue B color light whose intensity is modulated by the liquid crystal display 4 passes through the dichroic mirrors 8 and 9 and displays a blue B image on a screen 11 by the
[0021]
As described above, the white light emitted from the light source 1 is separated by the
[0022]
FIG. 2 shows that when the modulation levels of the blue B, green G, and red R color lights are constant, the blue B, green G, and red R light colors on the screen 11 of the color projector using this liquid crystal display. The components are shown with wavelength on the horizontal axis.
Here, each color component of blue B, green G, and red R occupies the wavelength region of 400 nm to 500 nm, 500 nm to 600 nm, and 600 nm to 700 nm, respectively.
[0023]
FIG. 3 shows an example of the configuration of an image display device in which two color projectors using a liquid crystal display are used and the projection images of the two projectors are superimposed on a screen 11.
In FIG. 3, a left-eye color image signal and a right-eye color image signal are supplied to a left-
[0024]
However, in order for a person to see an image superimposed on the screen 11 and recognize it as stereoscopic vision, a left-eye color image is displayed by the left eye, a right-eye color image is displayed by the right eye, and so on. And the right eye color image.
However, as shown in FIG. 2, each of the blue B, green G, and red R color light components on the screen 11 has exactly the same wavelength spectrum region for the left-eye color image and the right-eye color image. Even if any kind of glasses is used, it is not possible to distinguish between the left and right color images.
[0025]
Therefore, the stereoscopic image display device of the present invention has earnestly studied how to distinguish the left-eye color image and the right-eye color image when viewing the superimposed images on the screen 11. As a result, the present invention has been achieved.
That is, in the three-dimensional image display device of the present invention, each of the left-eye image display device and the right-eye image display device for displaying a three-dimensional image separates at least one color light of blue, green, and red. The obtained one and the other are displayed so that the left-eye color image and the right-eye color image can be distinguished and viewed.
[0026]
FIGS. 4A and 4B show a first embodiment of color light separation in the stereoscopic image display device of the present invention.
In the present embodiment, each of blue (B), green (G), and red (R) color lights (400 nm to 500 nm, 500 nm to 600 nm, and 600 nm to 700 nm) shown in FIG. 2 is placed at a substantially central wavelength position (450 nm and 550 nm, respectively). , 650 nm) to obtain a color image composed only of short wavelength regions (
[0027]
In the present embodiment, each of the blue (B), green (G), and red (R) color lights (400 nm to 500 nm, 500 nm to 600 nm, and 600 nm to 700 nm) shown in FIG. , 550 nm, 650 nm), and as shown in FIG. 4B, a color image composed only of long wavelength regions (blue B 450 nm to 500 nm, green G 550 nm to 600 nm, and red R 650 nm to 700 nm, respectively) for each color light. And is projected on the
[0028]
In order to obtain a stereoscopic view from the color image projected on the
[0029]
In this manner, the color images of blue B, green G, and red R shown in FIG. 2 are separated at substantially the center wavelength position, and each color light is composed of only a short wavelength region (see FIG. 4A). 1), the spectral transmission characteristic of the
[0030]
Further, a color image (see FIG. 4B) in which each of the blue B, green G, and red R color lights shown in FIG. 2 is separated at a substantially central wavelength position and each color light is composed of only a region having a long wavelength. In order to obtain this, the spectral transmission characteristic of the
[0031]
In general, a dichroic mirror is formed by laminating a dielectric multilayer film on a glass substrate, and the type and thickness of the dielectric multilayer film determines the wavelength of reflected and transmitted light. Since it does not relate to the method of making, the specification of the dichroic mirror used for the
[0032]
FIGS. 5A and 5B show a second embodiment of color light separation in the stereoscopic image display device of the present invention.
In the present embodiment, each of blue (B), green (G), and red (R) color lights (400 nm to 500 nm, 500 nm to 600 nm, and 600 nm to 700 nm) shown in FIG. 2 is placed at a substantially central wavelength position (450 nm and 550 nm, respectively). , 650 nm), and as shown in FIG. 5 (a), for the blue B and red R color lights, only the short wavelength regions (
[0033]
In the present embodiment, each of the blue (B), green (G), and red (R) color lights (400 nm to 500 nm, 500 nm to 600 nm, and 600 nm to 700 nm) shown in FIG. , 550 nm, and 650 nm), and as shown in FIG. 5B, only the long wavelength regions (blue B 450 nm to 500 nm and red R 650 nm to 700 nm) of the green G for each of the blue B and red R light beams. With respect to the color light, a color image composed of only a short wavelength region (
[0034]
Also in the present embodiment, in order to obtain a stereoscopic view from the color image projected on the
[0035]
In this way, the blue B, green G, and red R color lights shown in FIG. 2 are separated at substantially the center wavelength position, and the blue G and red R color lights are green G color light only in the short wavelength region. In order to obtain a color image composed of only a region having a long wavelength (see FIG. 5A), the spectral transmission characteristic of the
[0036]
In addition, the blue B, green G, and red R color lights shown in FIG. 2 are separated at substantially the center wavelength position, and the blue B and red R color lights are only in the long wavelength region, and the green G color light is In order to obtain a color image composed of only a short wavelength region (see FIG. 5B), the spectral transmission characteristic of the
[0037]
FIGS. 6A and 6B show a third embodiment of color light separation in the stereoscopic image display device of the present invention.
In the present embodiment, of the blue B, green G, and red R color lights (400 nm to 500 nm, 500 nm to 600 nm, and 600 nm to 700 nm, respectively) shown in FIG. For example, as shown in FIG. 6A, only the region of blue B color light (
[0038]
Further, in the present embodiment, of the blue B, green G, and red R color lights (400 nm to 500 nm, 500 nm to 600 nm, and 600 nm to 700 nm, respectively) shown in FIG. As shown in FIG. 6B, all the regions of red R color light (
[0039]
Also in the present embodiment, in order to obtain a stereoscopic view from the color image projected on the
[0040]
In this way, of the blue B, green G, and red R color lights shown in FIG. 2, only the green G color light is separated at substantially the center wavelength position, and the entire region of the blue B color light and the green G color light are separated. In order to obtain a color image (see FIG. 6A) composed only of the short wavelength region, the spectral transmission characteristics of the
[0041]
Further, of the blue B, green G, and red R color lights shown in FIG. 2, only the green G color light is separated at a substantially central wavelength position, and the entire region of the red R color light and the wavelength of the green G color light are separated. In order to obtain a color image (see FIG. 6 (b)) composed only of a long region, the spectral transmission characteristic of the dichroic mirror 5 in FIG. 1 is set to reflect color light of 600 nm to 700 nm, and the dichroic mirror 8 is set to a reflecting mirror. And the spectral transmission characteristics of the dichroic mirror 9 may reflect color light of 550 nm to 600 nm. In the present embodiment, the blue light is not projected by the right-
[0042]
As described above, in the stereoscopic image display device of the present invention, each of the left-eye image display device and the right-eye image display device for displaying a stereoscopic image has at least one of blue B, green G, and red R. There is a feature in that one and the other obtained by separating the two color lights are displayed so that the left-eye color image and the right-eye color image can be distinguished and viewed. The present invention is not limited to the embodiments described above, but can be implemented with various modifications.
[0043]
For example, in the first embodiment, a color image composed of only a short wavelength region is obtained for each color light of blue B, green G, and red R, and projected on the
This is true for the first and second embodiments.
[0044]
In the above-described embodiment, each of the blue B, green G, and red R light beams is separated using a dichroic mirror (reflected and transmitted at a 45 ° incidence to the mirror plate). Of course, it may be performed using a vertical incidence type color filter.
[0045]
In the above-described embodiment, the three-dimensional image display device is configured by a color projector using a liquid crystal display. However, this is, for example, a three-dimensional image display device configured by a color projector using a cathode ray tube (CRT). It may be configured and is not limited to a liquid crystal display.
[0046]
Finally, it goes without saying that the stereoscopic image display device of the present invention may not be a projector-type stereoscopic image display device.
[0047]
【The invention's effect】
According to the present invention, a stereoscopic image display method using the conventional anaglyph method cannot obtain a stereoscopic view of a color image. Are both constituted by color images, so that a stereoscopic view of a color image (moving image) can be obtained.
[0048]
Further, according to the present invention, the left-eye image and the right-eye image are separated by using a color filter. Therefore, even if the observer observes the screen by tilting the glasses, the left and right images can be separated. The state does not change, and therefore, the state of stereoscopic vision does not change (the state of separation of the left and right images changes in the polarizing glasses system using the linear polarizing filter).
[0049]
In addition, when the stereoscopic image display device is configured according to the first and second embodiments, when the device is not used as a stereoscopic image display device, each color light of blue B, green G, and red R is emitted. It can be used as a six-color display with wide color reproduction. Therefore, when displaying a three-dimensional image, when the images displayed on the left-eye image display device and the right-eye image display device are respectively superimposed, the three-color display of blue B, green G, and red G is performed. , Each displayed color is a color with higher saturation.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a configuration example of a color projector using a liquid crystal display.
FIG. 2 assumes that the modulation level of each of blue B, green G, and red R is constant, and that each of blue B, green G, and red R light components on a screen of a color projector using this liquid crystal display. Is shown with the wavelength on the horizontal axis.
FIG. 3 shows an example of the configuration of an image display device in which two color projectors using a liquid crystal display are used, and the projection images of the two projectors are superimposed on a screen.
FIG. 4 shows a first embodiment of color light separation in the stereoscopic image display device of the present invention.
FIG. 5 shows a second embodiment of color light separation in the stereoscopic image display device of the present invention.
FIG. 6 shows a third embodiment of color light separation in the stereoscopic image display device of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
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