JP2001042261A - 立体映像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 視野角度に左右されずに良好な立体映像を見
ることができる立体映像表示装置を提供すること。 【解決手段】 箱状の本体１５０と、２つの映像をそれ
ぞれ表示するための２つの表示画面１１０ａ，１２０ａ
を有し、本体内にて一方の表示画面が水平方向を向き、
他方の表示画面が垂直方向を向いて相互に対向するよう
に配置された２つの表示手段１１０，１２０と、本体内
における２つの表示画面の前にそれぞれ配置され、２つ
の表示手段からの２つの映像を表す２つの映像光を同一
の旋回方向にそれぞれ円偏光する２つの円偏光板１１
１，１２１と、本体内における２つの表示画面間に角度
４５°で傾斜させて配置され、２つの映像光を互いに異
なる旋回方向にそれぞれ円偏光するハーフミラー１３０
と、一方の表示画面に対向して平行に、かつ、他方の表
示画面に対向して垂直となるように本体の側面に配置さ
れた光透過板１５１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、立体に見える映像
を表示することができる装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、立体映像表示装置は、プロジェ
クタ方式の装置とブラウン管方式の装置があり、２つの
映像光源と１つの映像合成面を備えている。各映像光源
には、相互に偏光角が９０°異なる直線偏光フィルタが
それぞれ取付けられている。この直線偏光フィルタとし
ては、例えば水平偏光フィルタと垂直偏光フィルタ、あ
るいは＋４５°偏光フィルタと−４５°偏光フィルタが
用いられている。プロジェクタ方式の立体映像表示装置
の映像合成面としては、スクリーンが用いられ、ブラウ
ン管方式の立体映像表示装置の映像合成面としては、ハ
ーフミラーが用いられている。

【０００３】このような立体映像表示装置は、２つの映
像光源から１つの映像合成面に向けて、視角を左右に異
ならせた２台のカメラで撮影した２つの映像の映像光
を、偏光角をそれぞれ異ならせて照射し、映像合成面上
にて２つの映像を合成して表示するようになっている。

【０００４】そして、観測者は、各映像光の偏光方向に
対応するように左右に偏光フィルタを備えた偏光メガ
ネ、例えば左カメラの映像光を照射する映像光源に水平
偏光フィルタ、右カメラの映像光を照射する映像光源に
垂直偏光フィルタが取付けられているときは、左眼側に
水平偏光フィルタ、右眼側に垂直偏光フィルタを備えた
偏光メガネを着用し、映像合成面上の合成映像を見るこ
とにより、立体映像として認識することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の立体映
像表示装置を用いて観測者が良好な立体映像を見るため
には、観測者は映像合成面上の合成映像を正面から見
て、各映像光の偏光方向と偏光メガネの偏光方向を正確
に合わせる必要がある。このように、従来の立体映像表
示装置では、視野角度が狭く、映像光源の中央からしか
立体映像を見ることができなかった。

【０００６】本発明は、上述した事情から成されたもの
であり、視野角度に左右されずに良好な立体映像を見る
ことができる立体映像表示装置を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、２つの映像を互いに重ね合わせて立体映像を表
示する立体映像表示装置であって、箱状の本体と、前記
２つの映像をそれぞれ表示するための２つの表示画面を
有し、前記本体内にて一方の前記表示画面が水平方向を
向き、他方の前記表示画面が垂直方向を向いて相互に対
向するように配置された２つの表示手段と、前記本体内
における前記２つの表示画面の前にそれぞれ配置され、
前記２つの表示手段からの前記２つの映像を表す２つの
映像光を同一の旋回方向にそれぞれ円偏光する２つの円
偏光板と、前記本体内における前記２つの表示画面間に
角度４５°で傾斜させて配置され、前記２つの映像光を
互いに異なる旋回方向にそれぞれ円偏光するハーフミラ
ーと、前記一方の表示画面に対向して平行に、かつ、前
記他方の表示画面に対向して垂直となるように前記本体
の側面に配置された光透過板とを備えることにより達成
される。

【０００８】上記構成によれば、円偏光を利用して本体
内のハーフミラーに立体映像を表示するようにしている
ので、観測者は、観測位置や偏光方向等を厳密に調整し
なくても、本体正面に位置すれば、良好な立体映像を認
識することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１０】図１は、本発明の立体映像表示装置の実施
形態を示す斜視図である。この立体映像表示装置１００
は、２台のモニタ（表示手段）１１０、１２０とハーフ
ミラー１３０と制御装置（制御手段）１４０が箱状の本
体１５０に内蔵された構成となっており、２つの映像を
互いに重ね合わせて立体映像を表示する装置である。

【００１１】各モニタ１１０、１２０の表示画面１１０
ａ、１２０ａには、円偏光フィルタ（円偏光板）１１
１、１２１がそれぞれ貼着されている。ここで、円偏光
フィルタは、光の振動波の振幅を光の進路に向かって螺
旋状に偏光するフィルタであり、偏光方向を右旋回とす
る右円偏光フィルタと偏光方向を左旋回とする左円偏光
フィルタがある。各モニタ１１０、１２０の表示画面１
１０ａ、１２０ａに貼着されている円偏光フィルタ１１
１、１２１は、偏光方向が同一、例えば右円偏光フィル
タが使用されている。

【００１２】そして、各モニタ１１０、１２０は、本体
１５０内の上部にて、一方の表示画面１１０ａが水平方
向を向き、他方の表示画面１２０ａが垂直方向を向いて
相互に対向するように配置されている。即ち、各モニタ
１１０、１２０は、表示画面１１０ａ、１２０ａ間の開
き角度が約９０°となるように配置されている。ハーフ
ミラー１３０は、例えば片面に金属が蒸着されたガラス
板やアクリル板で成る円偏光板（１／２波長板）と直線
偏光板が相互に貼着されて作成されている。そして、ハ
ーフミラー１３０は、反射率：透過率が５０：５０のハ
ーフミラーであり、各モニタ１１０、１２０の表示画面
１１０ａ、１２０ａ間の中央に角度４５°で傾斜させて
配置されている。

【００１３】制御装置１４０は、入力されるビデオ信号
に基づいて、各モニタ１１０、１２０の表示画面１１０
ａ、１２０ａに表示する映像を制御する装置であり、本
体１５０内の下部に配置されている。尚、制御装置１４
０は、本体１５０の外部に配設するようにしてもよい。
本体１５０は、例えば強化プラスチックや金属板等で作
成されており、側面には例えば強化ガラスで成る透明板
（光透過板）１５１が一方の表示画面１１０ａに対向し
て平行に、かつ、他方の表示画面１２０ａに対向して垂
直となるように配置固定されている。

【００１４】図２は、上記制御装置１４０の構成例を示
すブロック図である。この制御装置１４０は、フィール
ド・スプリット回路１４１、Ｒ（右）フィールド・トゥ
・フレーム回路１４２、Ｌ（左）フィールド・トゥ・フ
レーム回路１４３、左右反転回路１４４、ビデオ・アン
プ１４５、１４６を備えている。ここで、制御装置１４
０に入力されるビデオ信号について説明する。このビデ
オ信号は、立体カメラにより予め撮影された例えばＮＴ
ＳＣ（ＮａｔｉｏｎａｌＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓ
ｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）ビデオ信号である。

【００１５】立体カメラは、水平方向に所定距離離して
配置された２つの撮像手段（Ｒ撮像手段とＬ撮像手段）
を備えており、Ｒ撮像手段とＬ撮像手段で撮影した各映
像を１／６０秒毎に交互に切り換えてＲフィールド信号
とＬフィールド信号とし、１組のＲフィールド信号とＬ
フィールド信号を１／３０秒のフレーム信号としてＶＴ
Ｒ（Ｖｉｄｅｏ Ｔａｐｅ Ｒｅｃｏｒｄｅｒ）等に記
録するようになっている。

【００１６】このような構成において、立体映像表示装
置１００の動作例及び使用例を図２〜図４を参照して説
明する。先ず、図２に示すように、ビデオ信号が、外部
のＶＴＲ等からフィールド・スプリット回路１４１に入
力され、Ｒフィールド信号とＬフィールド信号に分けら
れる。Ｒフィールド信号は、Ｒフィールド・トゥ・フレ
ーム回路１４２に入力されてＲフレーム信号が作成され
る。

【００１７】Ｒフレーム信号は、左右反転回路１４４に
入力されて左右反転Ｒフレーム信号が作成される。この
左右反転Ｒフレーム信号は、Ｒフレーム信号のうち水平
走査毎の信号を左右逆に読み出して作成した信号であ
る。左右反転Ｒフレーム信号は、ビデオ・アンプ１４５
に入力されて増幅され、モニタ１１０に出力される。

【００１８】一方、Ｌフィールド信号は、Ｌフィールド
・トゥ・フレーム回路１４３に入力されてＬフレーム信
号が作成される。このＬフレーム信号は、ビデオ・アン
プ１４６に入力されて増幅され、モニタ１２０に出力さ
れる。尚、左右反転回路１４４を、Ｌ（左）フィールド
・トゥ・フレーム回路１４３とビデオ・アンプ１４６の
間に接続して、Ｌフレーム信号を左右反転するようにし
てもよい。

【００１９】次に、図３に示すように、モニタ１１０か
ら送出される映像光は、円偏光フィルタ１１１を透過す
る際に右旋回に偏光される。右偏光された映像光ＲＢ１
は、水平にハーフミラー１３０に照射され、映像光ＲＢ
１の半分が右偏光のまま水平に透過され、残りの半分が
左偏光されて垂直に反射される。このハーフミラー１３
０で反射された左偏光の映像光ＬＢ１は、左右が反転す
る。

【００２０】一方、モニタ１２０から送出される映像光
は、円偏光フィルタ１２１を透過する際に右旋回に偏光
される。右偏光された映像光ＲＢ２は、垂直にハーフミ
ラー１３０に照射され、映像光ＲＢ２の半分が右偏光の
まま垂直に透過され、残りの半分が左偏光されて水平に
反射される。このハーフミラー１３０で反射された左偏
光の映像光ＬＢ２は、左右が反転する。

【００２１】そして、図４に示すように、観測者Ｐは、
図３の右眼側に左偏光フィルタ１６１、左眼側に右偏光
フィルタ１６２を備えた偏光メガネ１６０を着用し、立
体映像表示装置１００の本体１５０側面脇に着座する。
即ち、モニタ１１０の表示画面１１０ａをハーフミラー
１３０を通して直接的に見ることができ、かつモニタ１
２０の表示画面１２０ａをハーフミラー１３０の反射に
よって間接的に見ることができる位置に着座する。

【００２２】これにより、観測者Ｐは、各モニタ１１
０、１２０がハーフミラー１３０に対して対称形に配置
されているので、直接的に見るモニタ１１０の表示画面
１１０ａと、間接的に見るモニタ１２０の表示画面１２
０ａとが重なって１つに見える。このため、図３に示す
ように、ハーフミラー１３０を透過したモニタ１１０か
らの右偏光の映像光ＲＢ１は、偏光メガネ１６０の左眼
側の右偏光フィルタ１６２を通して観測者Ｐの左眼に入
り、ハーフミラー１３０で反射されたモニタ１２０から
の左偏光の映像光ＬＢ２は、偏光メガネ１６０の右眼側
の左偏光フィルタ１６１を通して観測者Ｐの右眼に入る
ことになるので、観測者Ｐは、ハーフミラー１３０上で
あって透明板１５１の奥に浮かんだ状態の立体映像を認
識することができる。

【００２３】以上の構成の立体映像表示装置１００は、
円偏光を利用しており、偏光メガネ１６０の視軸が幾分
捩れていても、偏光角の偏差としては表れないので、観
測者は、多少の観測位置や視野角度のズレに左右されず
に、良好な立体映像を認識することができる。

【００２４】また、２台のモニタ１１０、１２０、円偏
光フィルタ１１１、１２１及びハーフミラー１３０を利
用して同一映像を表示するようにしているので、簡単な
構成で立体映像を明るく表示することができる。また、
制御装置１４０に左右反転回路１４４を設けて一方のフ
レーム信号を左右反転させるようにしているので、ミラ
ーを新たに追加したり、一方のモニタ１１０または１２
０の偏向を左右反転させる必要がない。従って、構成が
簡単になり、装置コストを低減させることができる。

【００２５】また、各モニタ１１０、１２０の表示画面
１１０ａ、１２０ａに貼着される円偏光フィルタ１１
１、１２１は、同一の円偏光フィルタが使用でき、各観
測者が着用する偏光メガネ１６０も、同一構成の偏光メ
ガネが使用できるため、円偏光フィルタ１１１、１２１
や偏光メガネ１６０の製作コストを低減させることがで
きる。さらに、偏光メガネ１６０は、円偏光フィルタの
みを備えた単純・軽量なものであるため、例えばシャッ
タ方式のメガネに比べて光学的ロスが少なく、観測者の
着用による疲労を低減させることができる。また、偏光
メガネ１６０は、円偏光メガネであるため、直線偏光メ
ガネと違い、メガネの偏光方向を正確に合わせる必要が
なく、どの位置からも立体像を見ることができる。

【００２６】また、上記立体映像表示装置１００にＶＴ
Ｒ等の映像・音声再生機やゲーム機等を組み込むことに
より、家庭内で映画等の各種映像や対戦ゲーム等の各種
ゲーム映像の立体映像を見ることができる装置として提
供することができる。さらに、ミュージアムやイベント
用の低価格な立体映像装置としても最適である。尚、上
述した実施形態では、立体映像表示装置１００の制御装
置１４０に入力されるビデオ信号として、立体カメラに
より予め撮影されたＮＴＳＣビデオ信号を用いている
が、例えば２Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）／３Ｄ変換装置
により３Ｄ化された信号を用いてもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、
視野角度に左右されずに良好な立体映像を見ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の立体映像表示装置の実施形態を示す斜
視図。

【図２】図１の立体映像表示装置の制御装置の構成例を
示すブロック図。

【図３】図１の立体映像表示装置の映像光の挙動を示す
斜視図。

【図４】図１の立体映像表示装置の使用状態を示す側面
図。

【符号の説明】

１００・・・立体映像表示装置、１１０、１２０・・・
モニタ、１１０ａ、１２０ａ・・・表示画面、１１１、
１２１・・・円偏光フィルタ、１３０・・・ハーフミラ
ー、１４０・・・制御装置、１４１・・・フィールド・
スプリット回路、１４２・・・Ｒ（右）フィールド・ト
ゥ・フレーム回路、１４３・・・Ｌ（左）フィールド・
トゥ・フレーム回路、１４４・・・左右反転回路、１４
５、１４６・・・ビデオ・アンプ、１５０・・・本体、
１６０・・・偏光メガネ、１６１・・・左偏光フィル
タ、１６２・・・右偏光フィルタ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの映像を互いに重ね合わせて立体映
   像を表示する立体映像表示装置であって、 箱状の本体と、 前記２つの映像をそれぞれ表示するための２つの表示画
   面を有し、前記本体内にて一方の前記表示画面が水平方
   向を向き、他方の前記表示画面が垂直方向を向いて相互
   に対向するように配置された２つの表示手段と、 前記本体内における前記２つの表示画面の前にそれぞれ
   配置され、前記２つの表示手段からの前記２つの映像を
   表す２つの映像光を同一の旋回方向にそれぞれ円偏光す
   る２つの円偏光板と、 前記本体内における前記２つの表示画面間に角度４５°
   で傾斜させて配置され、前記２つの映像光を互いに異な
   る旋回方向にそれぞれ円偏光するハーフミラーと、 前記一方の表示画面に対向して平行に、かつ、前記他方
   の表示画面に対向して垂直となるように前記本体の側面
   に配置された光透過板とを備えたことを特徴とする立体
   映像表示装置。
2. 【請求項２】 前記２つの映像光を表す２つの映像信号
   のうち一方の映像信号を左右反転し、前記２つの映像信
   号を同期制御して前記２つの表示手段にそれぞれ入力す
   る制御手段を備えた請求項１に記載の立体映像表示装
   置。
3. 【請求項３】 前記制御手段が、前記本体に内蔵されて
   いる請求項２に記載の立体映像表示装置。
4. 【請求項４】 左右異なる旋回方向の円偏光メガネを通
   して前記２つの映像光の合成による前記立体映像を見る
   請求項１に記載の立体映像表示装置。