JP2994967B2 - 立体映像表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＣＲＴ等の通常のモニタ
表示装置に立体映像を表示することが出来る立体映像表
示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、立体映像を表示する場合、液晶表
示装置等に左眼用の映像を構成する画素と右眼用の映像
を構成する画素とを水平方向に交互に表示し、該画素か
らの光をレンチキュラレンズやパララックスバリア等に
より左右に分離することにより立体映像を表示したり、
あるいは表示装置に左眼用の映像と右眼用の映像とを時
間的に交互に表示し、この交互の表示に同期して左右の
覗き窓の開閉を行う液晶シャッターメガネを観察者に装
着させることにより観察者に立体映像を認識させてい
る。

【０００３】しかしながら、前者の場合、左右の画素か
らの光を正確に左右に分離するためには、レンチキュラ
レンズやパララックスバリアを表示画面の前方に精密に
配置する必要があり、また、ＣＲＴにおいては左右の画
素を水平方向に交互に正確に表示することは困難であ
る。

【０００４】また、後者の場合、左眼用の映像と右眼用
の映像とを交互に表示するための回路構成が必要であ
り、しかも左右の映像に同期して開閉を行う液晶シャッ
ターメガネも必要であり、コスト的に問題がある。

【０００５】上述の問題点を解決するものとして、例え
ば特開平６−６２４３５号公報には、通常のモニタ表示
装置に左眼用の映像と右眼用の映像とを分割して表示
し、その分割された映像を立体鏡を介して観察すること
により観察者が立体映像を表示する表示装置が示されて
いる。尚、前記立体鏡は観察者が立体映像を認識し易い
ように、左右の映像を光学的に左右に圧縮し、該左右の
映像が観察者の左右の眼に対して同一方向から入射する
ようにするためのものである。

【０００６】しかしながら、この公報の方法において
も、通常のモニタ表示装置も用いて立体映像を表示する
ことは可能であるが、立体鏡を介してしか立体映像を観
察することは出来ず、同時に立体映像を認識することが
出来る人数が少ないという問題がある。また、立体鏡を
複数設けるとしても、左右の映像が分離して表示されて
いるため、左右の映像が観察者の左右の眼に対して同一
方向から入射する位置は限られており、同時に多数の人
が立体映像を観察することは実質的に困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来例の
欠点に鑑み為されたものであり、ＣＲＴ等の通常使用さ
れるモニタ表示装置を用いて容易に立体映像を表示する
ことが出来る立体映像表示装置を提供することを目的と
するものである。

【０００８】更に、本発明は立体映像を観察出来る位置
が広く、同時に多くの人が立体映像を観察することが出
来る立体映像表示装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の立体映像表示装
置は、表示面が第１の表示領域と第２の表示領域とによ
り構成され、該第１の表示領域には左眼用、右眼用の映
像のうち一方の映像が表示され、前記第２の表示領域に
は他方の映像が表示されるモニタ表示装置と、前記モニ
タ表示装置の表示面の前方に配置され、前記第１の表示
領域の前方と前記第２の表示領域の前方とでは互いに偏
光軸が異なる偏光板と、前記偏光板を通過した一方の映
像の光と他方の映像の光とを合成して出射する第１の光
学手段と、前記第１の光学手段により合成された光のう
ち一方の映像の光を通過させる第１の偏光窓と他方の映
像の光を通過させる第２の偏光窓とを備える偏光メガネ
とからなることを特徴とする。

【００１０】

【００１１】また、本発明の立体映像表示装置は、元に
なる左右の映像情報を夫々水平方向に画像圧縮して前記
モニタ表示装置に出力する水平圧縮回路と、前記モニタ
表示装置の第１、第２の表示領域より出射された左右の
映像の光を水平方向に広げて出射する第２の光学手段と
を設けたことを特徴とする。

【００１２】更に、本発明の立体映像表示装置は、前記
偏光板と前記第１の光学手段と前記第２の光学手段とを
一体化し、前記モニタ表示装置に着脱自在なアダプタと
したことを特徴とする。

【００１３】また、本発明の立体映像表示装置は、前記
第２の光学手段がフレネルレンズ板であることを特徴と
する。

【００１４】また、本発明の立体映像表示装置は、前記
第１の光学手段が、垂直方向にストライプ状に延びる直
角プリズムを水平方向に多数配列して出光側の面を形成
した光学素子であることを特徴とする。

【００１５】

【００１６】

【作用】上記構成によれば、表示装置側では左眼用の映
像と右眼用の映像とを夫々分離して表示するだけ良い。
また、第１の光学手段により左眼用の映像の光と右眼用
の映像の光とが合成されるため、観察者の左右の眼に夫
々、同じ向きより左右の映像の光が入射する立体映像認
識可能位置が広くなる。

【００１７】また、水平圧縮回路によりモニタ表示装置
の第１、第２の表示領域に左右の映像を水平圧縮して表
示し、その表示された左右の映像の光を第２の光学手段
により左右に広げて出射することにより、観察者は元の
映像と同じアスペクト比で、しかも画面サイズの大きい
立体映像を認識することが出来る。

【００１８】また、偏光板と第１の光学手段、あるいは
偏光板と第１、第２の光学手段を一体化してアダプタと
することにより、アダプタ装着時は立体映像を表示し、
アダプタ離脱時は平面映像を表示することが可能とな
る。

【００１９】また、第１の光学手段を出光側の面が多数
の直角プリズムにより形成されている光学素子により構
成することにより、モニタ表示装置に表示された左眼用
の映像の光と右眼用の映像の光とを略完全に合成した状
態で出射することが可能となる。

【００２０】また、第２の光学手段をフレネレルレンズ
板により構成することにより、左眼用の映像の光と右眼
用の映像の光とを、略均等に水平方向に広げることが出
来る。

【００２１】また、モニタ表示装置をＣＲＴとすること
により、該モニタ表示装置を通常のテレビジョンモニタ
やパソコンモニタにより構成することが可能となる。

【００２２】

【実施例】以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例に
ついて詳細に説明する。

【００２３】図１は本実施例の立体映像表示装置の概略
構成を示す図である。

【００２４】図中、１は通常のブラウン管（ＣＲＴ）に
より構成されているモニタ表示装置であり、該表示装置
１の表示面のうち左側半分の第１の表示領域２ａには左
眼用の映像が表示され、右側半分の第２の表示領域２ｂ
には右眼用の映像が表示される。前記左眼用の映像と右
眼用の映像とは観察者が立体映像を認識することが出来
るだけの両眼視差を有する。

【００２５】前記モニタ表示装置１の表示面の前方には
偏光板３が配置されている。前記偏光板３は前記第１の
表示領域２ａの前方に位置する第１の偏光部３ａと第２
の表示領域２ｂの前方に位置する第２の偏光部３ｂとに
より構成されている。前記第１の偏光部３ａの偏光軸と
前記第２の偏光板３ｂの偏光軸とは互いに直交してい
る。

【００２６】前記偏光板３の前方には屋根型プリズム板
４が配置されている。前記屋根型プリズム板４の偏光板
３側の面（入光側の面）４ａは平面状であり、偏光板３
と反対側の面（出光側の面）４ｂは、垂直方向にストラ
イプ状に延びる直角プリズムを水平方向に微小ピッチで
多数配列してなる。

【００２７】また、図中、５は観察者が装着する偏光メ
ガネであり、該偏光メガネ５の左側の覗き窓である第１
の偏光窓５ａの偏光軸は前記偏光板３の第１の偏光部３
ａの偏光軸と同じ向きであり、右側の覗き部である第２
の偏光窓５ｂの偏光軸は前記偏光板３の第２の偏光部３
ｂの偏光軸と同じ向きである。

【００２８】図２は本実施例の立体映像表示装置におい
て観察者が立体映像を立体映像を認識する原理を示す図
である。

【００２９】モニタ表示装置１の第１の表示領域２ａか
ら出射した左眼用の映像の光６Ｌは偏光板３の第１の偏
光部３ａにより第１の偏光方向（例えばＰ波）のみが通
過し、屋根型プリズム板４に入射する。一方、モニタ表
示装置１の第２の表示領域２ｂから出射した右眼用の映
像の光６Ｒは偏光板３の第２の偏光部３ｂにより第２の
偏光方向（例えばＳ波）のみが通過し、屋根型プリズム
板４に入射する。

【００３０】前記屋根型プリズム板４に入射した左右の
映像の光６Ｌ、６Ｒは、該屋根型プリズム板４内で合成
された後、出射側の面４ｂの屈折作用により、前記モニ
タ表示装置１の表示面と直交する方向に進行する。

【００３１】観察者は偏光メガネ５を掛けた状態でモニ
タ表示装置１の表示面を屋根型プリズム板４を介して正
面より観察する。この時、偏光メガネ５の第１の偏光窓
５ａを通過して観察者の左眼７Ｌに入射する光は、前記
第１の偏光部３ａを通過した左眼用の映像の光６Ｌだけ
であり、右眼用の映像の光６Ｒは前記第１の偏光窓５ａ
により遮光される。また、偏光メガネ５の第２の偏光窓
５ｂを通過して観察者の右眼７Ｒに入射する光は、前記
第２の偏光窓３ｂを通過した右眼用の映像の光６Ｒであ
り、左眼用の映像の光６Ｌは前記第２の偏光窓５ｂによ
り遮光される。

【００３２】従って、観察者は左眼７Ｌではモニタ表示
装置１に映し出された左眼用の映像のみを認識し、右眼
７Ｒではモニタ表示装置１に映し出された右眼用の映像
のみを認識する。そして、この時、左眼用の映像の光６
Ｌと右眼用の映像の光６Ｒとは、屋根型プリズム板４に
より合成され、同一方向から観察者の左右の眼６Ｌ、６
Ｒに入射するため、観察者は立体映像を良好に認識する
ことが出来る。

【００３３】図３は本実施例の立体映像表示装置におけ
るモニタ表示装置１への映像情報の伝送構成を示すブロ
ック図である。

【００３４】図中、８Ｌは左眼用の映像情報源、８Ｒは
右眼用の映像情報源であり、該左右の映像情報源８Ｌ、
８Ｒは共にレーザディスク装置やＶＴＲ等により構成さ
れている。９は前記左右の映像情報源８Ｌ、８Ｒの動作
の同期を取る同期コントローラ、１０は前記左右の映像
情報源８Ｌ、８Ｒから出力された左右の映像信号を合成
する映像合成回路である。

【００３５】前記映像情報源８Ｌ、８Ｒから出力された
左右の映像信号は、映像合成回路１０により、左眼用の
映像が表示画面の左側半分に表示され、右眼用の映像が
表示画面の右側半分に表示されるように信号処理され、
前記モニタ表示装置１に供給される。

【００３６】これにより、前述したように前記モニタ表
示装置１の表示面の第１の表示領域１ａには映像情報源
８Ｌから供給された左眼用の映像が表示され、第２の表
示領域１ｂには映像情報源８Ｒから供給された右眼用の
映像が表示される。

【００３７】上述のような本実施例の立体映像表示装置
では、ＣＲＴ等の通常のモニタ表示装置１の表示面の左
右に左眼用の映像と右眼用の映像とを分離して表示し、
前記表示面の前方に偏光板３と屋根型プリズム板４を配
置すれば、観察者は偏光メガネ５を掛けるだけで立体映
像を観察することが出来る。この時、前記偏光板３及び
屋根型プリズム板４の配置は、従来のレンチキュラレン
ズやパララックスバリアのように画素ピッチの単位で精
密に行う必要は無く、簡単に配置することが出来る。こ
のため、前記偏光板３及び屋根型プリズム板４を一体化
したアダプタを構成し、観察者が立体映像を観察する際
に前記アダプタをモニタ表示装置１の表示面に装着する
構成も容易に可能である。

【００３８】また、左眼用の映像の光６Ｌと右眼用の映
像の光６Ｒとは屋根型プリズム板４により合成された状
態で同一方向に出射されるため、観察者はモニタ表示装
置１の表示面の前方に位置すれば、観察者の左右の眼に
は常に同一方向より前記左眼用の映像の光６Ｌと前記右
眼用の映像の光６Ｒとが入射する。このため、観察者が
立体映像を容易に認識することが出来、しかも立体映像
の観察可能位置が広くなる。また、同時に多数の人が立
体映像を観察することが出来るようになる。

【００３９】図４は他の実施例の立体映像表示装置の全
体構成の概略を示す図である。

【００４０】図中、１１は映像情報源８Ｌ、８Ｒから出
力された各映像信号を、各映像を水平方向に１／２に圧
縮する水平圧縮回路である。即ち、画面の縦横のアスペ
クト比が３：４の映像情報が映像情報源８Ｌ、８Ｒから
出力された場合、前記水平圧縮回路１１により各映像情
報はアスペクト比が３：２になるように水平方向に圧縮
される。

【００４１】１２はモニタ表示装置１の表示面から偏光
板３を通過して入射した光を、水平方向に２倍に拡大し
て出射するフレネルレンズ板である。尚、前記フレネル
レンズ板１２は、入射した光を垂直方向に対してはその
ままである。

【００４２】この他の実施例の場合、モニタ表示装置１
の表示面の第１の表示領域２ａ、第２の表示領域２ｂに
は夫々、映像情報源８Ｌ、８Ｒに記録されている元の映
像情報と比べて、水平方向に１／２に圧縮された縦長の
映像が表示されるが、前記第１、第２の表示領域２ａ、
２ｂに映し出された映像の光は、フレネルレンズ板１２
により水平方向に２倍に拡大されて出射され、観察者の
左右の眼７Ｌ、７Ｒに入射するので、観察者が認識する
映像は映像情報源８Ｌ、８Ｒに記録されている元の映像
と同じアスペクト比になる。

【００４３】以上のように他の実施例の立体映像表示装
置では、上述の実施例の効果に加えて、左右の映像をモ
ニタ表示装置１にの第１、第２の表示領域２ａ、２ｂに
表示する際には、各映像を水平方向に１／２に圧縮して
表示するため、第１、第２の表示領域１ａ、１ｂの形状
に合わせて映像が表示され、モニタ表示装置１の表示面
の全域を有効に利用することが出来、しかも、この表示
された映像の光はフレネルレンズ板１２により水平方向
に２倍に拡大されるため、観察者は映像情報源８Ｌ、８
Ｒに記録されている元の映像に等しい、正しい縦横比の
立体映像を認識することが出来る。尚、この他の実施例
では、偏光板３、屋根型プリズム板４及びフレネルレン
ズ板１２を一体化してアダプタを構成すれば良い。

【００４４】また、上述の実施例では、モニタ表示装置
１の第１の表示領域２ａに左眼用の映像を表示し、第２
の表示領域２ｂに右眼用の映像を表示しているが、それ
とは逆に、第１の表示領域２ａに右眼用の映像を表示
し、第２の表示領域２ｂに左眼用の映像を表示しても良
い。この場合、偏光メガネ５の偏光窓５ａ、５ｂの偏光
方向を、上記実施例に対して逆にすれば良い。

【００４５】また、上述の実施例では、元の左右の映像
情報を映像情報源８Ｌ、８Ｒより得ているが、通常のテ
レビジョン放送により送られてくる２次元映像信号を、
フィールド遅延等により３次元映像信号に変換したもの
でも良い。

【００４６】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成で通常のモ
ニタ表示装置に立体映像を表示することが出来る立体映
像表示装置を提供し得る。

【００４７】また、本発明によれば、立体映像を良好に
認識出来る位置が広くなり、同時に多くの人が立体映像
を観察することが出来る立体映像表示装置を提供し得
る。

【００４８】また、本発明によれば、元の映像のアスペ
クト比を変えること無く、画面サイズの大きい立体映像
表示装置を提供し得る。

【００４９】また、本発明によれば、アダプタの外すこ
とにより、モニタ表示装置が通常の平面映像の表示装置
としても機能することが可能である立体映像表示装置を
提供し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の立体映像表示装置の要部の概略構成を
示す図である。

【図２】本発明の立体映像表示装置における映像の光の
通過状態を示す図である。

【図３】本発明の立体映像表示装置の全体構成の概略を
示す正面図である。

【図４】本発明の他の実施例の立体映像表示装置の全体
構成の概略を示す図である。

【符合の説明】

１ モニタ表示装置 ２ａ 第１の表示領域 ２ｂ 第２の表示領域 ３ 偏光板 ３ａ 第１の偏光部 ３ｂ 第２の偏光部 ４ 屋根型プリズム板（第１の光学手段） ５ 偏光メガネ ５ａ 第１の偏光窓 ５ｂ 第２の偏光窓 ６Ｌ 左眼要の映像の光 ６Ｒ 右眼要の映像の光 １１ 水平圧縮回路 １２ フレネルレンズ板（第２の光学手段）

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表示面が第１の表示領域と第２の表示領
   域とにより構成され、該第１の表示領域には左眼用、右
   眼用の映像うち一方の映像が表示され、前記第２の表示
   領域には他方の映像が表示されるモニタ表示装置と、前
   記モニタ表示装置の表示面の前方に配置され、前記第１
   の表示領域の前方と前記第２の表示領域の前方とでは互
   いに偏光軸が異なる偏光板と、前記偏光板を通過した一
   方の映像の光と他方の映像の光とを合成して出射する第
   １の光学手段と、前記第１の光学手段により合成された
   光のうち一方の映像の光を通過させる第１の偏光窓と他
   方の映像の光を通過させる第２の偏光窓とを備える偏光
   メガネとからなる立体映像表示装置であって、 元になる左右の映像情報を夫々水平方向に画像圧縮して
   前記モニタ表示装置に出力する水平圧縮回路と、前記モ
   ニタ表示装置の第１、第２の表示領域より出射された左
   右の映像の光を水平方向に広げて出射する第２の光学手
   段とを備えていることを特徴とする立体映像表示装置。
2. 【請求項２】 前記偏光板と前記第１の光学手段と前記
   第２の光学手段とを一体化し、前記モニタ表示装置に着
   脱自在なアダプタとしたことを特徴とする請求項１記載
   の立体映像表示装置。
3. 【請求項３】 前記第２の光学手段がフレネルレンズ板
   であることを特徴とする請求項１または２記載の立体映
   像表示装置。
4. 【請求項４】 前記第１の光学手段が、垂直方向にスト
   ライプ状に延びる直角プリズムを水平方向に多数配列し
   て出光側の面を形成した光学素子であることを特徴とす
   る請求項１、２または３記載の立体映像表示装置。