JP2975880B2 - 3D image display device - Google Patents

3D image display device

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JP2975880B2
JP2975880B2 JP7298617A JP29861795A JP2975880B2 JP 2975880 B2 JP2975880 B2 JP 2975880B2 JP 7298617 A JP7298617 A JP 7298617A JP 29861795 A JP29861795 A JP 29861795A JP 2975880 B2 JP2975880 B2 JP 2975880B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、鏡面反射型光変
調器を搭載した立体映像表示装置に関し、特に高輝度の
立体映像表示ができる上、部品点数を減少させることが
できると共に構成を簡単にできるようにした立体映像表
示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a three-dimensional image display device equipped with a specular reflection type optical modulator, and more particularly to a three-dimensional image display device capable of displaying a high-luminance three-dimensional image, reducing the number of parts and simplifying the structure. The present invention relates to a three-dimensional image display device that can be used.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、立体映像表示装置としては、例え
ば図11に示すように、光源1から出射される光を偏光
ビームスプリッター2に入射させ、P波光とS波光との
2つの光に分離し、P波光は例えば右眼用映像を形成す
る液晶パネル18を透過して投写レンズ4に入射させ、
投写レンズ4からスクリーン5の右眼用画素Rに投写
し、S波光は例えば位相差フィルム19で90°回転さ
せてP波光に偏光させた後、例えば左眼用画像を形成す
る別の液晶パネル20を透過して投写レンズ21に入射
させ、投写レンズ21からスクリーン5の左眼用画素L
に投写している。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a stereoscopic image display device, as shown in FIG. 11, for example, light emitted from a light source 1 is made incident on a polarizing beam splitter 2 to be split into two lights of P-wave light and S-wave light. Then, the P-wave light passes through, for example, the liquid crystal panel 18 forming the image for the right eye and is incident on the projection lens 4,
Another liquid crystal panel for projecting from the projection lens 4 to the right-eye pixel R of the screen 5 and rotating the S-wave light to P-wave light by, for example, rotating the phase difference film 19 by 90 ° to form a left-eye image, for example 20 and is incident on the projection lens 21, from the projection lens 21 to the left-eye pixel L of the screen 5.
Is being projected.

【0003】両投写レンズ4・21から投写される映像
が結ばれるスクリーン5の前、又は後、もしくは前後に
レンチキュラレンズ22、パララックスバリアなどを配
置する場合には、これらレンチキュラレンズ22、パラ
ラックスバリアなどによって左眼用映像と右眼用映像と
が分離され、観察者が左右の眼でそれぞれに対応する映
像を見ることにより立体映像を鑑賞できる。
When a lenticular lens 22, a parallax barrier, or the like is disposed before, after, or before or after the screen 5 on which images projected from the projection lenses 4 and 21 are connected, the lenticular lens 22, parallax, etc. The left-eye image and the right-eye image are separated by a barrier or the like, and the observer can view the stereoscopic image by viewing the corresponding images with the left and right eyes.

【0004】また、上記位相差フィルム19を省略し、
スクリーン5にP波光からなる左眼用映像とS波光から
なる右眼用映像とを形成し、観察者が偏光メガネをかけ
て左右の眼でそれぞれに対応する映像を見ることにより
立体映像を鑑賞できるようにしたものもある。
[0004] Further, the retardation film 19 is omitted,
A left-eye image composed of P-wave light and a right-eye image composed of S-wave light are formed on the screen 5, and an observer views the corresponding images with left and right eyes while wearing polarized glasses to view a stereoscopic image. Some have made it possible.

【0005】ところで、最近になって、一平面上にマト
リックス状に多数の微小なミラーを配置し、このミラー
の向きを変化させることにより、所定の方向に反射され
る光をオン/オフする鏡面反射型光変調器が開発されて
いる。
Recently, a large number of minute mirrors are arranged in a matrix on one plane, and by changing the direction of the mirrors, a mirror surface for turning on / off light reflected in a predetermined direction is provided. Reflective light modulators have been developed.

【0006】更に、この鏡面反射型光変調器に2色以上
の入射光を互いに異なる入射角から照射し、鏡面反射型
光変調器の各画素を構成するミラーの傾斜方向を時分割
制御して2色以上の入射光を同じ方向に反射させ、これ
により、各画素の色合成ができるようにしたプロジェク
タ装置(特開平7−209621号公報参照)や、3つ
の鏡面反射型光変調器を用い、各鏡面反射型光変調器で
形成される赤色映像、緑色映像あるいは青色映像をプリ
ズムで合成し、投写レンズを介してカラー映像を投写す
るようにしたプロジェクタ装置(特開平7−36012
号公報参照)が提案されている。
Further, the specular reflection type light modulator is irradiated with incident lights of two or more colors from different incident angles, and the tilt direction of a mirror constituting each pixel of the specular reflection type light modulator is controlled by time division. A projector device (refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-209621) that reflects two or more colors of incident light in the same direction, thereby enabling color synthesis of each pixel, and three specular reflection type light modulators are used. A projector device in which a red image, a green image or a blue image formed by each specular reflection type optical modulator is synthesized by a prism and a color image is projected through a projection lens (Japanese Patent Laid-Open No. 7-36012).
Reference) has been proposed.

【0007】しかし、この鏡面反射型光変調器を用いた
立体映像表示装置はこれまでのところ見当たらない。
However, a stereoscopic image display device using the specular reflection type optical modulator has not been found so far.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述した液晶パネルを
用いる立体映像表示装置によれば、液晶パネル内での光
損失が多く、画面が暗く見えるという問題がある。又、
2つの液晶パネルを用いるので、液晶パネルとこれを制
御する手段を含めた2系統の映像形成手段が必要にな
り、部品点数が多く、構成が複雑になる嫌いがある。
According to the above-mentioned stereoscopic image display apparatus using a liquid crystal panel, there is a problem that a large amount of light is lost in the liquid crystal panel and the screen looks dark. or,
Since two liquid crystal panels are used, two systems of image forming means including a liquid crystal panel and a means for controlling the liquid crystal panel are required, and the number of parts is large, and the configuration tends to be complicated.

【0009】この発明は、上記の事情を鑑みてなされた
ものであり、光損失が少ない鏡面反射型光変調器を搭載
した立体映像表示装置を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a three-dimensional image display device equipped with a specular reflection type optical modulator having small light loss.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明に係る第1の鏡
面反射型光変調器を搭載した立体映像表示装置は、上記
の目的を達成するため、反射面の傾斜角が3つ以上の安
定状態を有する多数の微小鏡面素子を備え、2系統以上
の映像データに応じて時分割で変調される鏡面反射型光
変調器と、この鏡面反射型光変調器に一定の方向から照
明光を入射する光源と、この照明光に対して前記鏡面反
射型光変調器から異なる角度で反射される映像データを
スクリーンに投写する2つ以上の投写光学系とを備え、
この2つ以上の投写光学系を経てスクリーンに投写され
た2系統以上の映像データをスクリーン上で合成して立
体映像を表示させる。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a stereoscopic image display device equipped with a first specular reflection type optical modulator, wherein the reflection angle of the reflection surface is three or more. A mirror-reflective optical modulator that includes a number of micromirror elements having states and is modulated in a time-division manner according to two or more systems of video data, and illumination light is incident on the specular-reflective optical modulator from a fixed direction. A light source, and two or more projection optical systems that project video data reflected at different angles from the specular reflection type light modulator to the illumination light onto a screen,
Two or more systems of video data projected on the screen via the two or more projection optical systems are combined on the screen to display a stereoscopic video.

【0011】光源は投写光学系と重複しないように、例
えば偏光ビームスプリッターで反射させて鏡面反射型光
変調器に入射させる。鏡面反射型光変調器に入射した光
は各微小鏡面素子で反射し、各微小鏡面素子の傾斜角に
対応して異なる角度で偏光ビームスプリッターを透過す
る2つ以上の投写光学系が形成される。
The light source is reflected by, for example, a polarizing beam splitter and made incident on a specular reflection type optical modulator so as not to overlap with the projection optical system. Light incident on the specular reflection type optical modulator is reflected by each microscopic mirror element, and two or more projection optical systems are formed that transmit through the polarizing beam splitter at different angles corresponding to the tilt angles of each microscopic mirror element. .

【0012】ここで、光源から偏光ビームスプリッター
を透過した光は、偏光ビームスプリッターの光源と反対
方向に、偏光ビームスプリッタ及び光源に正対させた反
射鏡を設け、この反射鏡で反射することにより光源側に
反射させ、更に光源で再反射させて偏光ビームスプリッ
ター方向に出射させることにより再利用できるようにな
る。
The light transmitted through the polarizing beam splitter from the light source is provided with a polarizing beam splitter and a reflecting mirror facing the light source in a direction opposite to the light source of the polarizing beam splitter, and reflected by the reflecting mirror. The light is reflected on the light source side, is further reflected on the light source, and is emitted in the direction of the polarizing beam splitter, so that it can be reused.

【0013】又、偏光ビームスプリッターの光源と反対
方向に別の鏡面反射型光変調器を配置し、光源から偏光
ビームスプリッターを透過した光を利用し、この鏡面反
射型光変調器の微小鏡面素子を2系統以上の映像データ
に応じて時分割で変調させて、この照明光に対して前記
鏡面反射型光変調器から異なる角度で反射される映像デ
ータをスクリーンに照射する2つ以上の投写光学系を形
成することができる。この場合には、2枚の鏡面反射型
光変調器が用いられるので、画素数が2倍になり、スク
リーンに投写される映像データの密度を高くして、映像
の解像度を高めることができる。
Further, another specular reflection type optical modulator is disposed in the direction opposite to the light source of the polarization beam splitter, and the light transmitted through the polarization beam splitter from the light source is used. Are time-modulated in accordance with two or more systems of video data, and two or more projection optics irradiate the screen with video data reflected at different angles from the specular reflection type light modulator with respect to the illumination light. A system can be formed. In this case, since two specular reflection type optical modulators are used, the number of pixels is doubled, the density of video data projected on the screen is increased, and the resolution of video can be increased.

【0014】更に、光源の光を第1の偏光ビームスプリ
ッターに入射させ、入射方向と直角の方向に反射させた
後、第2の偏光ビームスプリッター及び第3の偏光ビー
ムスプリッターに入射させて透過させた光に対応する第
1の鏡面反射型光変調器と、第2の偏光ビームスプリッ
ターで反射された光に対応する第2の鏡面反射型光変調
器と、第3の偏光ビームスプリッターで反射された光に
対応する第3の鏡面反射型光変調器とを設けて、スクリ
ーンに投写される映像データの密度を更に高くし、映像
の解像度を更に高めることができる。
Further, the light from the light source is made incident on the first polarizing beam splitter, reflected in a direction perpendicular to the incident direction, and then made incident on the second polarizing beam splitter and the third polarizing beam splitter and transmitted therethrough. A first specular reflection type optical modulator corresponding to the reflected light, a second specular reflection type optical modulator corresponding to the light reflected by the second polarization beam splitter, and reflected by the third polarization beam splitter. And a third specular reflection type light modulator corresponding to the reflected light, whereby the density of video data projected on the screen can be further increased, and the resolution of the video can be further increased.

【0015】立体映像の表示は各投写光学系を介してス
クリーンに投写する映像の偏光方向を異ならせ、観察者
が偏光メガネを着用して立体映像を観察できるようにし
てもよく、各投写光学系を介してスクリーンに投写する
映像の画素を左右交互に並べ、レンチキュラレンズやパ
ララックスバリアを用いて左右分離することによりメガ
ネ無しで立体映像を観察できるようにしてもよい。
For the display of a stereoscopic image, the direction of polarization of the image projected on the screen via each projection optical system may be changed so that the observer can observe the stereoscopic image by wearing polarized glasses. Pixels of an image projected on a screen via a system may be alternately arranged on the left and right sides, and separated left and right using a lenticular lens or a parallax barrier so that a stereoscopic image can be observed without glasses.

【0016】この発明の第2の鏡面反射型光変調器を用
いる立体映像表示装置では、反射面の傾斜角が2つの安
定状態を有する多数の微小鏡面素子が2系統以上の映像
データに応じて時分割で変調される鏡面反射型光変調器
を用いる。この場合にも、同一の入射照明光に対して前
記鏡面反射型光変調器からの2つの傾斜角度に応じて2
つの投写光学系が形成されるが、2つの投写光学系の映
像データが重畳される事を防止するためにこれら2つの
投写光学系が選択的にON−OFFされる。
In the stereoscopic image display apparatus using the second specular reflection type optical modulator according to the present invention, a large number of microscopic mirror elements having a stable state in which the reflection surface has two tilt angles correspond to two or more systems of image data. A specular reflection type optical modulator modulated by time division is used. In this case as well, the same incident illumination light may be applied in two directions according to two inclination angles from the specular reflection type optical modulator.
Although two projection optical systems are formed, these two projection optical systems are selectively turned on and off in order to prevent video data of the two projection optical systems from being superimposed.

【0017】この選択的なON−0FFは、例えば各投
写光学系にシャッター機能を有する光学素子を介在させ
ることにより実現される。
This selective ON-0FF is realized, for example, by interposing an optical element having a shutter function in each projection optical system.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】この発明の実施例を図面に基づい
て具体的に説明すれば、以下の通りである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.

【0019】図1の原理図に示すように、この発明の一
実施例に係る立体映像表示装置は、ランプ及びリフレク
タからなる光源1と、この光源1から出射した光がλ/
4位相差フィルム2を通して入射され、その一部分を透
過させると共に残りの一部分を入射方向に対して90°
異なる方向に反射する偏光ビームスプリッター3と、こ
の偏光ビームスプリッタ3で反射された光を透過する別
のλ/4位相差フィルム4と、この位相差フィルム4を
透過した光が入射される鏡面反射型光変調器5とを備え
ている。
As shown in the principle diagram of FIG. 1, a stereoscopic image display apparatus according to an embodiment of the present invention has a light source 1 comprising a lamp and a reflector, and a light emitted from the light source 1 having a wavelength of λ /
4 The light is incident through the retardation film 2, a part of the light is transmitted, and the other part is 90 ° with respect to the incident direction.
A polarizing beam splitter 3 that reflects light in different directions, another λ / 4 retardation film 4 that transmits light reflected by the polarizing beam splitter 3, and a specular reflection on which light transmitted through the retardation film 4 is incident. Light modulator 5.

【0020】又、この立体映像表示装置は、偏光ビーム
スプリッター3を透過した光を反射する反射鏡6を備
え、この反射鏡6で反射した光を再び偏光ビームスプリ
ッター3を透過させ、更にλ/4位相差フィルム2を通
して光源1に入射させ、光源のリフレクタで再反射させ
て光の利用率を高めるようにしている。
The three-dimensional image display device further comprises a reflecting mirror 6 for reflecting the light transmitted through the polarizing beam splitter 3, and the light reflected by the reflecting mirror 6 is transmitted again through the polarizing beam splitter 3, and the λ / The light enters the light source 1 through the four phase difference film 2 and is reflected again by the reflector of the light source so as to increase the light utilization rate.

【0021】前記鏡面反射型光変調器5は、例えば67
5画素×576ラインに対応する数の微小鏡面素子を備
え、図2に示すように、この微小鏡面素子7が、偏光ビ
ームスプリッター3で反射されて鏡面反射型光変調器5
に入射する光iに直角に対向するフラット状態と、この
フラット状態から図上、左下がりに傾斜する第1の傾斜
状態と、前記フラット状態から図上右下がりに傾斜する
第2の傾斜状態との3つの状態で安定するように制御さ
れる。
The specular reflection type optical modulator 5 includes, for example, 67
As shown in FIG. 2, the micromirror element 7 is reflected by the polarization beam splitter 3 and has a number corresponding to 5 pixels × 576 lines.
A flat state in which the light i is incident at right angles to the light i, a first tilt state inclining from the flat state to the lower left in the figure, and a second tilt state inclining from the flat state to the lower right in the figure. Is controlled so as to be stable in the following three conditions.

【0022】この鏡面反射型光変調器5を制御する制御
手段8は、この鏡面反射型光変調器5が右眼用映像と左
眼用映像との2つの映像データに対応して時分割で光を
変調させるように構成してあればよく、例えば図3に示
すように、アナログビデオ信号をデジタルビデオ信号に
変換するA/D変換回路81、このデジタルビデオ信号
のγ補正をするγ補正回路82、γ補正されたデジタル
ビデオ信号を記憶するフレームメモリ83、クロック回
路84から与えられるクロック信号に基づいてタイミン
グコントローラ84が生成するタイミングでフレームメ
モリ83のデータを読み出し、このフレームメモリ83
のデータに基づいて微小鏡面素子7の状態が図2に示す
3つの状態のいずれかに制御される。
The control means 8 for controlling the specular reflection type optical modulator 5 is arranged such that the specular reflection type optical modulator 5 performs time division in accordance with two image data of a right eye image and a left eye image. An A / D conversion circuit 81 for converting an analog video signal into a digital video signal as shown in FIG. 3, for example, as shown in FIG. 3, a gamma correction circuit for performing gamma correction on the digital video signal 82, a frame memory 83 for storing the γ-corrected digital video signal, and data read from the frame memory 83 at the timing generated by the timing controller 84 based on the clock signal supplied from the clock circuit 84.
The state of the micromirror element 7 is controlled to one of the three states shown in FIG.

【0023】例えば、左眼用映像を形成する左眼用画素
の微小鏡面素子7は左眼用映像が0FFになる時には反
射面が正面を向くフラット状態になり、ONになる時に
は上記第1の傾斜状態になり、入射した光を入射光軸か
ら反時計回り方向に傾いた第1の所定の方向に反射す
る。つまり、左眼用映像がONになる時に左眼用映像の
白点に対応する左眼用画素の微小鏡面素子7(L−0
N)が前記第1の傾斜状態になり、入射した光を第1の
所定の傾斜方向に反射する一方、左眼用映像の黒点に対
応する左眼用画素の微小鏡面素子7(0FF)がフラッ
トになり、入射した光を無効光として入射方向に反射す
ることにより、第1の所定の方向に出射される左眼用映
像が形成される。
For example, the micro-mirror element 7 of the pixel for the left eye that forms the image for the left eye is in a flat state in which the reflection surface faces front when the image for the left eye is 0FF, and when the image for the left eye is turned on, the first mirror element is the first. The light enters an inclined state, and reflects the incident light in a first predetermined direction that is inclined counterclockwise from the incident optical axis. That is, when the image for the left eye is turned on, the microscopic mirror element 7 (L-0) of the pixel for the left eye corresponding to the white point of the image for the left eye
N) enters the first inclined state, and reflects the incident light in a first predetermined inclined direction, while the microscopic mirror element 7 (0FF) of the pixel for the left eye corresponding to the black point of the image for the left eye is turned on. By becoming flat and reflecting the incident light as invalid light in the incident direction, an image for the left eye emitted in the first predetermined direction is formed.

【0024】又、右眼用画素Rは右眼用映像がOFFに
なる時にはフラット状態になり、右眼用映像がONにな
る時には第2の傾斜状態になり、入射した光を入射光軸
から時計回り方向に傾いた第2の所定の方向に反射す
る。つまり、右眼用映像がONになる時に右眼用映像の
白点に対応する右眼用画素の微小鏡面素子7(R−O
N)が前記第1の傾斜状態になり、入射した光を第2の
所定の傾斜方向に反射する一方、右眼用映像の黒点に対
応する右眼用画素の微小鏡面素子7(OFF)がフラッ
トになり、入射光を無効光として入射方向に反射するこ
とにより、第2の所定の方向に出射される右眼用映像が
形成される。
The right-eye pixel R is in a flat state when the right-eye image is turned off, and is in a second inclined state when the right-eye image is turned on. The light is reflected in a second predetermined direction that is inclined clockwise. That is, when the right-eye image is turned on, the microscopic mirror element 7 (RO) of the right-eye pixel corresponding to the white point of the right-eye image
N) is in the first tilt state, and reflects the incident light in the second predetermined tilt direction, while the micro-mirror element 7 (OFF) of the right-eye pixel corresponding to the black point of the right-eye image is turned off. By becoming flat and reflecting the incident light as invalid light in the incident direction, an image for the right eye emitted in the second predetermined direction is formed.

【0025】フラット状態の左眼用画素の微小鏡面素子
7(OFF)に入射した光及びフラット状態の右眼用画
素の微小鏡面素子7(OFF)に入射した光は、第1ま
たは第2の所定の方向とは異なる入射方向に逆行する方
向に反射されるので、右眼用映像のデータとと左眼用映
像のデータとが混交されて映像の解像度を低下させる恐
れはない。
The light incident on the flat mirror element 7 (OFF) of the left-eye pixel and the light incident on the flat mirror element 7 (OFF) of the right-eye pixel are either the first or second. Since the light is reflected in a direction reverse to the incident direction different from the predetermined direction, there is no possibility that the data of the right-eye image and the data of the left-eye image are mixed to lower the resolution of the image.

【0026】なお、この鏡面反射型光変調器5を用いる
場合、同時に左眼用映像と右眼用映像とを形成すること
は可能であるが、各映像の画素数を多くして空間立体解
像度を高めるために、左眼用と右眼用とを半々に分け、
交互に左眼用と右眼用とを入れ替えたり、例えば図8示
すように、全部の画素で交互に左眼用映像と右眼用映像
とを交互に形成することが好ましい。図8おいて+1は
左眼用映像が形成される時期を示し、−1は右眼用映像
が形成される時期を示している。
When the specular reflection type optical modulator 5 is used, it is possible to form a left-eye image and a right-eye image at the same time, but the spatial stereoscopic resolution is increased by increasing the number of pixels of each image. In order to enhance the left eye and right eye split in half,
It is preferable to alternate the left-eye image and the right-eye image alternately, or to alternately form the left-eye image and the right-eye image with all the pixels, for example, as shown in FIG. In FIG. 8, +1 indicates the time when the left-eye image is formed, and -1 indicates the time when the right-eye image is formed.

【0027】この立体映像表示装置には、更に前記第1
の所定の方向に出射される左眼用映像のデータと前記第
2の所定の方向に出射される右眼用映像のデータとをス
クリーンに投写するために、例えば左右1対のミラー9
L・9Rと左右1対の投写レンズ10L・10Rからな
る投写光学系が設けられ、各投写レンズ10L・10R
からスクリーンに左眼用映像と右眼用映像とをそれぞれ
拡大投写させ、両映像を図示しないスクリーン上で合成
することにより立体視できるようにしている。
The three-dimensional image display apparatus further includes the first
In order to project the left-eye image data emitted in the predetermined direction and the right-eye image data emitted in the second predetermined direction onto a screen, for example, a pair of right and left mirrors 9 is projected.
A projection optical system including L.9R and a pair of left and right projection lenses 10L and 10R is provided.
, A left-eye image and a right-eye image are respectively enlarged and projected on a screen, and the two images are combined on a screen (not shown) so that stereoscopic viewing is possible.

【0028】このスクリーンに形成される左眼用映像と
右眼用映像との一方をP波光で形成し、その他方をS波
光で形成する場合には、観察者が偏光メガネを着用する
ことによりスクリーンに形成された左眼用映像と右眼用
映像とから立体映像を観察することができ、又、このス
クリーンに形成される左眼用映像の画素と右眼用映像と
の画素を左右に交互に並べ、レンチキュラレンズやパラ
ラックスバリアを設けることによりスクリーンに形成さ
れた左眼用映像と右眼用映像とからメガネ無しで立体映
像を観察することができる。
When one of the left-eye image and the right-eye image formed on the screen is formed by P-wave light and the other is formed by S-wave light, the observer wears polarized glasses. A stereoscopic image can be observed from the left-eye image and the right-eye image formed on the screen, and the pixels of the left-eye image and the right-eye image formed on the screen can be horizontally shifted. By arranging them alternately and providing a lenticular lens or a parallax barrier, a stereoscopic image can be observed without glasses from the left-eye image and the right-eye image formed on the screen.

【0029】ここで重要なことは、光源1から投写レン
ズ10L・10Rに至る光学系に光損失の大きい液晶パ
ネルが用いられていないことであり、液晶パネルを用い
て立体映像を表示している従来例に比べて格段に輝度の
高い映像が得られることである。又、1枚の鏡面反射型
光変調器5を用いるだけであるので、映像を形成するた
めに2枚の液晶パネルを用いている従来例に比べて、部
品点数を少なくできると共に、制御手段8の構成を簡単
にできるのである。
What is important here is that a liquid crystal panel having a large light loss is not used in the optical system from the light source 1 to the projection lenses 10L and 10R, and a stereoscopic image is displayed using the liquid crystal panel. That is, an image with much higher brightness can be obtained as compared with the conventional example. Further, since only one specular reflection type optical modulator 5 is used, the number of components can be reduced as compared with the conventional example using two liquid crystal panels for forming an image, and the control means 8 can be used. Can be simplified.

【0030】上記の実施例においては、鏡面反射型光変
調装置2の各微小鏡面素子7が3つの位置で安定するよ
うに構成しているが、この発明の他の実施例では、例え
ば図4に示すように、鏡面反射型光変調装置2の各微小
鏡面素子7が2つの位置、即ち、前例における第1の傾
斜状態と第2の傾斜状態とに安定するように構成してい
る。
In the above embodiment, each microscopic mirror element 7 of the specular reflection type optical modulator 2 is configured to be stable at three positions. In another embodiment of the present invention, for example, FIG. As shown in (1), each microscopic mirror element 7 of the specular reflection type optical modulator 2 is configured to be stable at two positions, that is, the first inclined state and the second inclined state in the previous example.

【0031】この場合、黒点となるべき左眼用映像ある
いは右眼用映像の微小鏡面素子7にその反対側の右眼用
映像あるいは左眼用映像の白点となる微小鏡面素子7か
らの光が反射し、映像を乱すおそれが生じる。
In this case, the light from the micro-mirror element 7 which becomes a black point and which is a white point of the right-eye image or left-eye image on the opposite side to the left-eye image or right-eye image micro-mirror element 7 Is reflected, and the image may be disturbed.

【0032】そこで、この場合には、図1に破線で示す
ように、上記投写レンズ10L・10Rの直前にシャッ
ター11L・11Rが配置され、図5ないし図7に示す
ように、鏡面反射型光変調装置2の駆動に同期して交互
にON−OFFさせることにより、左右の映像データが
混交することを防止している。
Therefore, in this case, as shown by broken lines in FIG. 1, shutters 11L and 11R are disposed immediately before the projection lenses 10L and 10R, and as shown in FIGS. By alternately turning on and off in synchronization with the driving of the modulation device 2, the left and right video data are prevented from being mixed.

【0033】なお、図8おいて+1は左眼用映像が形成
される時期を示し、−1は右眼用映像が形成される時期
を示している。又、図7おいて、鏡面反射型光変調器
は”H”の時に左眼用映像Lが形成される時期を、”
L”の時に右眼用映像が形成される時期を示しており、
左眼用映像のシャッター11はSHUTTER Lが”
H”に成るときに閉じられ、”L”になる時に開かれる
ことを示している。又は、右眼用映像用のシャッター1
1は、SHUTTER Rが”H”に成るときに閉じら
れ、”L”になる時に開かれることを示している。
In FIG. 8, +1 indicates the time when the left-eye image is formed, and -1 indicates the time when the right-eye image is formed. In FIG. 7, the time when the left-eye image L is formed when the specular reflection type optical modulator is “H” is “
L "indicates the time when the image for the right eye is formed,
SHUTTER L of the shutter 11 for the left eye image is "
It indicates that the shutter is closed when it becomes “H” and is opened when it becomes “L”, or shutter 1 for the right eye image.
1 indicates that SHUTTER R is closed when it becomes “H” and opened when it becomes “L”.

【0034】この実施例のその他の構成、作用ないし効
果は上記の一実施例のそれらと同様であるので、重複を
避けるためこれらの説明は省略する。
The other structure, operation and effect of this embodiment are the same as those of the above-described embodiment, and therefore, description thereof will be omitted to avoid duplication.

【0035】図9に示すこの発明の又他の実施例では、
前例で反射鏡6の変わりに別のλ/4位相差フィルム1
2と鏡面反射型光変調器13が配置され、偏光ビームス
プリッター3を透過した光を利用して別の映像データを
前記2つの投写光学系に重ねて出力できるようにしてい
る。2つの鏡面反射型光変調器5・13の駆動は互いに
同期させても、時分割的に交互に駆動するようにしても
よい。
In another embodiment of the present invention shown in FIG.
In the previous example, instead of the reflecting mirror 6, another λ / 4 retardation film 1 was used.
2 and a specular reflection type optical modulator 13 are arranged so that different image data can be superimposed on the two projection optical systems and output using the light transmitted through the polarization beam splitter 3. The driving of the two specular reflection type optical modulators 5 and 13 may be synchronized with each other or may be alternately driven in a time-division manner.

【0036】このように2面の鏡面反射型光変調器5・
13を用いれば、左眼用映像及び右眼用映像の画素数を
増加させて映像を高精細にできると共に、映像の輝度を
一層高めることができる。
As described above, the two specular reflection type optical modulators 5.
If 13 is used, the number of pixels of the left-eye image and the right-eye image can be increased to make the image high definition, and the luminance of the image can be further increased.

【0037】この実施例のその他の構成、作用ないし効
果は上記の一実施例のそれらと同様であるので、重複を
避けるためこれらの説明は省略する。
The other structure, operation and effect of this embodiment are the same as those of the above-described embodiment, and therefore, description thereof will be omitted to avoid duplication.

【0038】図10に示すこの発明の更に他の実施例で
は、偏光ビームスプリッター3で反射された光をダイク
ロイックプリズム15によって3つの方向に分離し、そ
れぞれの分離された光に対して鏡面反射型光変調器5・
14・17を対向させてある。各鏡面反射型光変調器5
・14・17はR、G又はBの三原色の左眼用映像及び
右眼用映像を形成して、上述した2つの投写光学系に出
射する。
In still another embodiment of the present invention shown in FIG. 10, the light reflected by the polarizing beam splitter 3 is separated into three directions by a dichroic prism 15, and each of the separated lights is specular reflection type. Optical modulator 5
14 and 17 are opposed to each other. Each specular reflection type optical modulator 5
14 and 17 form an image for the left eye and an image for the right eye of the three primary colors of R, G or B, and output them to the two projection optical systems described above.

【0039】なお、ダイクロイックプリズム15と各鏡
面反射型光変調器5・14・17との間にはλ/4位相
差フィルム4・13・16と対応するカラーフィルター
が配置される。
Incidentally, between the dichroic prism 15 and each of the specular reflection type optical modulators 5, 14, and 17, color filters corresponding to the λ / 4 retardation films 4, 13, and 16 are arranged.

【0040】また、図1の実施例と同様に、偏光ビーム
スプリッター3と光源との間にはλ/4位相フィルム2
が配置され、更に偏光ビームスプリッター3を透過した
光を反射する反射鏡6が配置され、光の利用効率を高め
ている。
As in the embodiment shown in FIG. 1, a λ / 4 phase film 2 is provided between the polarizing beam splitter 3 and the light source.
Are arranged, and a reflecting mirror 6 for reflecting the light transmitted through the polarizing beam splitter 3 is arranged to enhance the light use efficiency.

【0041】この実施例によれば、各鏡面反射型光変調
器5・14・17を同期して、或いは時分割的に駆動す
ることにより、左眼用及び右眼用のカラー映像をスクリ
ーン上に形成することができ、偏光メガネを用いて、或
いはレンチキュラレンズやパララックスバリアを用いて
立体カラー映像を鑑賞することができる。
According to this embodiment, by driving each of the specular reflection type optical modulators 5, 14, 17 synchronously or in a time-division manner, the left-eye and right-eye color images are displayed on the screen. The stereoscopic color image can be viewed using polarized glasses or using a lenticular lens or a parallax barrier.

【0042】この実施例のその他の構成、作用ないし効
果は上記の一実施例のそれらと同様であるので、重複を
避けるためこれらの説明は省略する。
Other configurations, operations and effects of this embodiment are the same as those of the above-described embodiment, and therefore, description thereof will be omitted to avoid duplication.

【0043】[0043]

【発明の効果】以上に説明したように、この発明は、反
射面の傾斜角が3つ以上の安定状態を有する多数の微小
鏡面素子を備え、2系統以上の映像データに応じて時分
割で変調される鏡面反射型光変調器と、この鏡面反射型
光変調器に一定の方向から照明光を入射する光源と、こ
の照明光に対して前記鏡面反射型光変調器から異なる角
度で反射される映像データをスクリーンに照射する2つ
以上の投写光学系とを備え、この2つ以上の投写光学系
を経てスクリーンに照射された2系統以上の映像データ
をスクリーン上で合成して立体映像を表示させるので、
光源と投写レンズとの間に光損失が大きい液晶パネルを
介在させた従来例に比べると光損失が少なく、高輝度の
映像を観察できるようになる。
As described above, the present invention includes a large number of microscopic mirror elements having a stable state in which the reflection surface has three or more inclination angles, and is provided in a time-division manner according to two or more systems of video data. A specular reflection light modulator to be modulated; a light source that emits illumination light to the specular reflection light modulator from a certain direction; and the illumination light is reflected from the specular reflection light modulator at different angles. Two or more projection optical systems for irradiating the screen with video data to be projected, and combining two or more video data illuminated on the screen via the two or more projection optical systems on the screen to form a stereoscopic image. Because it is displayed
Compared to the conventional example in which a liquid crystal panel having a large light loss is interposed between the light source and the projection lens, the light loss is small and a high-luminance image can be observed.

【0044】又、1枚の鏡面反射型光変調器を用いるこ
とにより左眼用映像と右眼用映像とを形成できるので、
2枚の液晶パネルを用いて左眼用映像と右眼用映像とを
形成している従来例に比べると、部品点数を削減するこ
とができると共に小型化を図ることができ、しかも、映
像形成のための制御手段を含めて構成を簡単にできるの
である。
Further, since the left-eye image and the right-eye image can be formed by using one specular reflection type optical modulator,
Compared to the conventional example in which a left-eye image and a right-eye image are formed using two liquid crystal panels, the number of parts can be reduced and the size can be reduced. The configuration can be simplified, including the control means for the control.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.

【図2】この発明の鏡面反射型光変調器の動作を示す原
理図である。
FIG. 2 is a principle diagram showing an operation of the specular reflection type optical modulator of the present invention.

【図3】この発明の鏡面反射型光変調器の制御回路のブ
ロック回路図である。
FIG. 3 is a block circuit diagram of a control circuit of the specular reflection type optical modulator of the present invention.

【図4】この発明の他の鏡面反射型光変調器の動作を示
す原理図である。
FIG. 4 is a principle diagram showing an operation of another specular reflection type optical modulator of the present invention.

【図5】この発明の他の実施例の左眼用映像表示時の動
作を示す原理図である。
FIG. 5 is a principle diagram showing an operation when displaying a left-eye image according to another embodiment of the present invention.

【図6】この発明の他の実施例の右眼用画像表示時の動
作を示す原理図である。
FIG. 6 is a principle diagram showing an operation at the time of displaying a right-eye image according to another embodiment of the present invention.

【図7】この発明の他の実施例の制御タイミング図であ
る。
FIG. 7 is a control timing chart of another embodiment of the present invention.

【図8】この発明の一実施例及び他の実施例の制御タイ
ミング図である。
FIG. 8 is a control timing chart of one embodiment of the present invention and another embodiment.

【図9】この発明の又他の実施例の原理図である。FIG. 9 is a principle view of still another embodiment of the present invention.

【図10】この発明の更に他の実施例の原理図である。FIG. 10 is a principle diagram of still another embodiment of the present invention.

【図11】従来例の構成図である。FIG. 11 is a configuration diagram of a conventional example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 光源 3 偏光ビームスプリッター 5 鏡面反射型光変調器 9L、9R 反射鏡 10L・10R 投写レンズ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light source 3 Polarization beam splitter 5 Specular reflection type light modulator 9L, 9R Reflector 10L, 10R Projection lens

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 反射面の傾斜角が3つ以上の安定状態を
有する多数の微小鏡面素子を備え、2系統以上の映像デ
ータに応じて時分割で変調される鏡面反射型光変調器
と、この鏡面反射型光変調器に一定の方向から照明光を
入射する光源と、この照明光に対して前記鏡面反射型光
変調器から異なる角度で反射される映像データをスクリ
ーンに照射する2つ以上の投写光学系とを備え、この2
つ以上の投写光学系を経てスクリーンに照射された2系
統以上の映像データをスクリーン上で合成して立体映像
を表示させることを特徴とする立体映像表示装置。
1. A specular reflection type optical modulator comprising: a plurality of micromirror elements having a stable state in which a tilt angle of a reflection surface is three or more, and a time-divisionally modulated light modulator according to two or more systems of video data; A light source for inputting illumination light to the specular reflection light modulator from a fixed direction, and two or more light sources for irradiating the screen with image data reflected from the specular reflection light modulator at different angles with respect to the illumination light And a projection optical system of
A stereoscopic video display apparatus, wherein two or more video data illuminated on a screen via one or more projection optical systems are combined on a screen to display a stereoscopic video.
【請求項2】 反射面の傾斜角が2つの安定状態を有す
る多数の微小鏡面素子が2系統以上の映像データに応じ
て時分割で変調される鏡面反射型光変調器と、同一の入
射照明光に対して前記鏡面反射型光変調器からの2つの
傾斜角度に応じて選択的にON−OFFされる2つの投
写光学系を備え、この2つの投写光学系を経てスクリー
ンに照射された2系統以上の映像データをスクリーン上
で合成して立体映像を表示させることを特徴とする立体
映像表示装置。
2. A mirror-reflection type optical modulator in which a large number of micro-mirror elements having two stable tilt angles of a reflection surface are modulated in a time-division manner according to two or more systems of video data, and the same incident illumination. There are provided two projection optical systems that are selectively turned on and off in response to two angles of inclination from the specular reflection type light modulator with respect to light, and are projected onto a screen via the two projection optical systems. A three-dimensional image display device, which combines three or more types of video data on a screen to display a three-dimensional image.
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