JP2586490B2 - 立体映像表示装置 - Google Patents

立体映像表示装置

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JP2586490B2 JP62152534A JP15253487A JP2586490B2 JP 2586490 B2 JP2586490 B2 JP 2586490B2 JP 62152534 A JP62152534 A JP 62152534A JP 15253487 A JP15253487 A JP 15253487A JP 2586490 B2 JP2586490 B2 JP 2586490B2
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  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は立体映像表示装置に関する。
〔発明の概要〕
同旋回方向の円偏光フィルタを備える二つの映像光源
の画像をハーフミラーによる透過と反射で合成して、左
右の旋回方向が異なる偏光メガネでハーフミラーの表裏
両面から見るようにし、広い水平視野角と広い観賞エリ
アを確保した立体映像表示装置である。
〔従来の技術〕
視角を異ならせた2台のカメラで撮影した映像を夫々
送出する2つの映像光源と1つの映像合成面とを備え、
各映像光源から偏光角が異なる2つの映像光を映像合成
面に向けて送出し、映像合成面において1つの映像に合
成するようにした立体映像表示装置が実用化されてい
る。
実用化されている立体映像表示装置はプロジェクタ方
式とブラウン管方式とに大別でき、プロジェクタ方式な
映像合成面としてスクリーンを用い、ブラウン管方式は
映像合成面としてハーフミラーを用いている。
これらの立体映像表示装置は、偏光角が90゜異なる直
線偏光フィルタを各映像光源に取付けることにより、映
像合成面に送出する2つの映像光の偏光角を互いに90゜
異ならせている。即ち、一方の映像光源に水平偏光フィ
ルタを取付けると共に他方の映像光源に垂直偏光フィル
タを取付けた水平/垂直偏光方式、或いは各映像光源に
+45゜偏光フィルタと−45゜偏光フィルタとを夫々取付
けた+45゜/−45゜偏光方式を採用されている。
合成された映像を立体映像として見るために、各偏光
方向に対応する左右の偏光フィルタを備える偏光メガネ
を着用する。即ち、例えば左カメラの映像を送出する映
像光源に水平偏光フィルタが取付けられ、右カメラの映
像を送出する映像光源に垂直偏光フィルタが取付けられ
ている場合には、偏光メガネの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夫々用いる。
〔発明が解決しようとする問題点〕
直線偏光フィルタを用いて直線偏光された映像を良好
な立体映像として見るためには、偏光メガネの偏光角度
を各映像光源に取付けた偏光フィルタに合せる必要があ
る。偏光角を最適に合せるためには合成映像を正面から
見るようにしなければならず、従って多人数で見る場
合、正面からずれると、良好な立体映像を見ることがで
きなくなる。
像光源と偏光メガネとの偏光角度のずれによる立体感
の低下を改善するために視角に影響されない円偏光フィ
ルタを使用したものが知られている(特開昭61−177889
号公報)。
本発明は、このような公知のものよりも更に観賞エリ
アが広く、多人数で観賞するに適したコンパクトな立体
映像表示装置を提供することを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の立体映像表示装置は、第1図、第2図に示す
ように、各表示面A(1a)及びB(2a)に同旋回方向の
円偏光フィルタ8、9を備え、各表示面をハーフミラー
3の表裏に所定角度で面した略対称に配置した2つの映
像光源(ブラウン管1、2)を備える。ハーフミラー3
の一方の面から表示面Aの透過画像及び表示面Bの反射
画像を重ね合わせて見ると共に、ハーフミラー3の他方
の面から表示面Bの透過画像及び表示面Aの反射画像を
重ね合わせて見るために、左右の旋回方向が異なる偏光
メガネ15、16を使用する。
〔作用〕
ハーフミラー3の両面を利用して両側から立体画像を
見ることができ観賞エリアが倍増する。映像光源として
は視差のある右カメラ及び左カメラの画像を利用する。
円偏光フィルタ8、9は同旋回方向であるが、反射画像
の旋回方向が反転しているので、左右の旋回方向が異な
る偏光メガネで左右の像を分離して見ることができる。
ハーフミラーの後面から見た画像は前面から見た画像に
対し鏡像関係であるが、右目で左画像、左目で右画像を
見るように偏光メガネを構成することにより後面からで
も立体感は正しく再現される。偏光メガネの左右の旋回
方向の配置は、ハーフミラーの前面から見る場合でも後
面から見る場合でも同一であり、同一の偏光メガネでハ
ーフミラーのいずれの方向からも鑑賞できる。円偏光の
採用により、偏光メガネの視角が画面中心軸から外れて
も偏光角の偏差とならず、広い水平視野角が得られる。
〔実施例〕
第1図は本発明の一実施例を示す立体映像表示装置の
構成図である。
この立体映像表示装置は映像光源として2台のブラウ
ン管1、2を用い、2つの映像光をハーフミラー3で合
成する。各ブラウン管1、2はハーフミラー3の前面3a
側と後面3b側とに夫々対称形に配置されている。第2図
に示すように各ブラウン管1、2は夫々の表示面1a、2a
を上方に約45度傾け、かつハーフミラー3を間にして対
面させてある。
ハーフミラー3は入射光の半分を透過し、半分を反射
させる。従ってハーフミラー3の前面3a側から見る場
合、ハーフミラー3を通して表示面1aを直接見ることが
できると共に、ハーフミラー3によって反射された表示
面2aを見ることができる。ハーフミラー3の後面3b側か
ら見る場合はこの逆に、表示面2aを直接見ると共に表示
面1aの反射画面を見ることになる。各ブラウン管1、2
はハーフミラー3に対して対称形に配置されているの
で、直接見る表示面1a(2a)と反射した表示面2a(1a)
とが重なって一つに見える。
ハーフミラー3で反射した像は左右が反転して見える
ので、偏向の極性を変えて例えばブラウン管2の水平走
査を画面に向って右から左に反転させてある。これによ
りハーフミラー3の前面3a側からブラウン管1、2の二
画面1a、2aの正常な合成映像を見ることができる。また
ハーフミラー3の後面3b側からはブラウン管1、2共に
左右が反転した合成映像を見ることができる。
第3図に示すように表示面1a、2aの前に偏光フィルタ
を取付けて、各表示面1a、2aから送出する映像光を偏光
している。本実施例においては偏光フィルタとして円偏
光フィルタ8、9を用いている。円偏光フィルタ8、9
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
とがある。
円偏光光線は第3図に示すようにハーフミラー3で反
射した時に旋回方向が逆転する。即ち、例えば表示面1
a、2aに取付けた偏光フィルタ8、9が共に右円偏光フ
ィルタである場合について説明する。この場合、表示面
1aから送出される映像光12と表示面2aから送出される映
像光13は共に右旋回(右ねじ方向)しながらハーフミラ
ー3に向かって進行する。ハーフミラーの前面3a側から
は、表示面1aから送出され且つハーフミラー3を通過し
た右旋回の透過光12aと、表示面2aから送出され且つハ
ーフミラー3で反射した左旋回の反射光13bとを見るこ
とになる。
反対にハーフミラーの後面3b側からは、表示面1aから
送出され且つハーフミラー3で反射された左旋回の反射
光12bと、表示面2aから送出され且つハーフミラー3を
通過した右旋回の透過光13aとを見ることになる。
画面1a、2aに表示する映像は完全に同じ映像ではな
く、第1図に示すように例えば或る被写体6を、視角が
異なる二台のビデオカメラ4、5で撮影した映像を表示
してある。従って、ハーフミラー3の前面3a側から見る
場合は、右眼に左旋回偏光フィルタ15Lが配設され、左
眼に右旋回偏光フィルタ15Rが配設された偏光メガネ15
を使用する。これにより左眼で表示面1aに表示された左
カメラ5からの映像(右旋回)だけを見ると共に、右眼
で表示面2aに表示され且つハーフミラー3で反射された
右カメラ4からの映像(左旋回)だけを見ることにな
り、表示された合成映像を立体像として見ることができ
る。
一方、反対側の後面3b側から見る場合も、左旋回偏光
フィルタ16L(右眼)と右旋回偏光フィルタ16R(左眼)
とを用いた。上記メガネ15と全く同一の偏光メガネ16を
使用する。後面3b側から見ると、表示面2aに表示され且
ハーフミラー3を通した右カメラ4の映像(右旋回)を
左眼で見ると共に、表示面1aに表示され且つハーフミラ
ー3で反射された左カメラ5の映像(左旋回)を右眼で
見ることになる。ところが後面3bから見る合成映像は既
述のように左右反転していて、右カメラ4で見た像が電
気的な左右反転により左カメラ5側から見た像のように
見え、左カメラ5で見た像が鏡像反転により右カメラ4
側から見た像のように見える。従って映像として左右逆
転しているが、立体感(奥行き感)は正しく見える。
即ち本実施例の立体映像表示装置は、映像光12、13を
円偏光しているので合成映像をハーフミラー3の前面3a
側から見る場合も後面3b側から見る場合も全く同一の偏
光メガネ15、16を使用して見ることができる。またブラ
ウン管1、2の前面に夫々取付ける偏光フィルタ8、9
は偏光方向が例えば右旋回の同じフィルタでよい。
なお従来の直線偏光フィルタを使用した場合には、ハ
ーフミラー3の前面3a側から見る場合と後面3b側から見
る場合とで、偏光メガネの偏光角を左右逆にしたものを
必要とし、またブラウン管1、2の前面に偏光角が互い
に異なる偏光フィルタを必要とする。
従来の如く、直線偏光フィルタを使用して合成映像を
立体映像として良好に見るためには、画像の偏光角と偏
光メガネの偏光角とをほぼ完全に合わせて角度ずれが生
じないようにする必要がある。従って合成映像を眼の高
さで真正面から見る必要があり、見る位置が真正面から
ずれるに従って偏光角の角度ずれが大きくなる。
本実施例のように2つのブラウン管1、2を夫々斜め
上方に向け、且つ従来のように直線偏光フィルタ17aを
取り付けて合成映像を見るようにした場合、見る位置が
真正面からずれると、角度ずれが特に発生しやすい。即
ち、表示面1aを斜め上方に向けてブラウン管1を配置し
てあっても真正面から正対して見れば第4図Aに示すよ
うに画面の水平又は垂直の偏光角は偏光メガネ17と合致
する。表示面1aを見る角度が画面中心軸からずれるに従
って第4図Bに示すように、水平及び垂直方向に関しメ
ガネ17の各偏光角に対して角度ずれが急激に生じる。直
線偏光の場合は偏光角の偏差となるので、角度ずれが発
生すると右眼だけに入るべき映像光が左眼にも入り、左
眼だけに入るべき映像光が右眼にも入って立体感が急激
に低下する。ところが円偏光であれば偏光メガネの視軸
が幾分ねじれていても、偏光角の偏差としては現われな
いので、画面中心からかなりずれた方向から見ても立体
映像としての異和感および画質劣化は少ない。従って本
実施例で示したように2つのブラウン管1、2を対面さ
せて配置して、水平方向に広い視野角(第1図において
線分26aと26bとの間及び線分27aと27bとの間)を得るよ
うにした場合特に有効である。
なお第5図に示すようにプロジェクタ20を用いて立体
映像表示装置を構成する場合には、映像合成面がスクリ
ーン(図示せず)であるので、一方の映像光源21と他方
の映像光源22(夫々R、G、Bの映像光送出部より成
る)とに偏光方向が互いに異なる偏光フィルタを夫々取
付ける。即ち、例えば映像光源21に左円偏光フィルタ23
を取付け、映像光源22に右円偏光フィルタ24を取付け
る。この参考例ではスクリーンの前後から映像を見るこ
とはできないので、観賞エリアは制限される。
〔発明の効果〕
本発明は上述のように、表示面A及びBに同旋回方向
の円偏光フィルタを用い、左右の旋回方向が異なる偏光
メガネを用いて、ハーフミラーの両面から立体映像を見
るようにしたので、観賞エリアが倍増すると共に、円偏
光の採用により、偏光メガネの視角が画面中心軸から外
れても偏光角の偏差とならず、広い水平視野角が得られ
る。従って、多人数で観賞するに適したコンパクトな立
体映像表示装置が得られる。なおハーフミラーのいずれ
の方向から見る場合でも、左右の旋回方向の配置が同一
の円偏光メガネを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す立体映像システムの構
成図、第2図は立体映像表示装置の側面図、第3図は各
映像光の旋回方向を説明するための斜視図、第4図Aは
ブラウン管を正面から見た状態を示す正面図、第4図B
はブラウン管を斜めから見た状態を示す斜視図、第5図
は参考例としてのプロジェクタの斜視図である。 なお図面に用いた符号において、 1,2……ブラウン管 3……ハーフミラー 8,9……円偏光フィルタ 12,13……映像光 15,16……偏光メガネ である。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】各表示面A及びBに同旋回方向の円偏光フ
    ィルタを備え、上記表示面をハーフミラーの表裏に所定
    角度で面して略対称に配置した2つの映像光源と、 上記ハーフミラーの一方の面から上記表示面Aの透過画
    像及び上記表示面Bの反射画像を重ね合わせて見ると共
    に、上記ハーフミラーの他方の面から上記表示面Bの透
    過画像及び上記表示面Aの反射画像を重ね合わせて見る
    ための、左右の旋回方向が異なる偏光メガネとを具備す
    ることを特徴とする立体映像表示装置。
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