JP3142316B2 - 動画立体像表示装置 - Google Patents

動画立体像表示装置

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JP3142316B2 JP03215167A JP21516791A JP3142316B2 JP 3142316 B2 JP3142316 B2 JP 3142316B2 JP 03215167 A JP03215167 A JP 03215167A JP 21516791 A JP21516791 A JP 21516791A JP 3142316 B2 JP3142316 B2 JP 3142316B2
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祐二 小林
直久 向坂
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Hamamatsu Photonics KK
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は動画立体像表示装置に係
り、特に詳細には、左右で偏光方向が90度異なる立体
視用眼鏡(いわゆる偏光眼鏡)で立体像を視認可能にす
る装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
特開昭63−114493号に示された立体視用眼鏡に
よる立体像表示装置が知られている。これは、一定の同
期信号に従って送られてくる動画をCRTに表示し、C
RTの前面に偏光板を配置し、同期信号で偏光方向を9
0°切り換えて立体視用眼鏡で観察するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の従来技
術では、表示光の輝度がCRTの輝度に制限されてしま
い、また像の拡大や縮小表示が容易でない欠点があっ
た。一方、特開昭59−163662号の技術では三次
元表示を行なうことができず、また、いわゆるマルチプ
レックスホログラムでは観察者が移動しなければならな
い欠点がある。また、レンズ板三次元画像装置では、レ
ンティキュラ板のような微細なレンズ板を必要としてし
まう。
【0004】本発明は、かかる従来技術の欠点を解決す
るためになされたもので、拡大および縮小が可能な立体
像を、鮮明に表示可能な動画立体像表示装置を提供する
ことを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、観察者の左右
の目に対応する一対の撮像手段で被写体を撮像し、撮像
された入力画像にもとづく光学像を再構成することによ
り、偏光方向が左右で直交する立体視用眼鏡で前記観察
者が被写体の動画立体像を視認するように構成された動
画立体像表示装置において、左右の目に対応する入力画
像を可干渉光学像として表示する可干渉像表示手段と、
可干渉光学像と参照光の干渉パターンを生成し、この干
渉パターンを左右の入力画像に対応して交互に空間光変
調手段に記録し表示するホログラム記録手段と、左右の
入力画像に対応した光学像を、空間光変調手段から交互
に偏光方向を直交させて読み出す読み出し手段とを備
え、この読み出された光学像を立体視用眼鏡で観察する
ようにしたことを特徴とする。
【0006】
【作用】本発明によれば、左右の目に対応する入力画像
(例えばCRTなどの表示画像)が可干渉光学像にさ
れ、参照光との干渉パターンが記録および表示される。
そして、このホログラム記録された干渉パターンが、左
右の入力画像に対応して、偏光方向を90°切り換えて
交互に読み出されるので、立体視用眼鏡を用いることに
より、立体像を視認できる。
【0007】
【実施例】以下、添付図面により、本発明のいくつかの
実施例を説明する。
【0008】図1は第1実施例の構成図である。被写体
1を撮影するカメラ2L,2Rは、人間の左右の目に対
応しており、この入力画像は表示装置であるCRT−
L,CRT−Rでディスプレイされる。このCRT−
R,Lの入力画像は結像レンズ3R,3LによってFL
C(強誘電性液晶)−SLM(空間光変調管)−R,L
に結像される。このSLM−R,Lの入力画像の書き込
みおよび消去のタイミングは、図示しない制御信号によ
ってなされており、消去は光源(発光ダイオード)であ
るLED−R,Lの点灯によりなされる。
【0009】上記の構成によって可干渉像表示のための
装置が構成され、この可干渉像が下記の読み出し光学系
によって読み出され、干渉パターンが形成される。すな
わちレーザ光源4からの直線偏光レーザビームは、AO
偏光器(AO−1)、コリメートレンズ41およびハー
フミラーHM−1,2を介してSLM−R,Lに入射さ
れている。ここで、AO−1はCRT−L,Rと同期し
て動作し、従ってSLM−L,RにはCRT−L,Rの
帰線期間だけレーザビームが照射されるようになってい
る。
【0010】上記構成による可干渉像によって、FLC
−SLM−Hに参照光との干渉パターンが形成される。
すなわち、SLM−L,Rから読み出された可干渉像
は、HM−2および検光子5を介してSLM−Hに入射
されるようになっており、他方、レーザ光源4からの直
線偏光レーザビームはHM−1で分岐され、参照光とし
てSLM−Hに入射される。このSLM−Hにおける書
き込みおよび消去についても、図示しない制御信号でコ
ントロールされ、その消去については、LED−Hの点
灯でなされる。
【0011】上記構成によるSLM−Hの干渉パターン
は、レーザ光源6からの直線偏光レーザビームの照射に
より読み出され、立体視用眼鏡7により観察される。す
なわち、SLM−Hへの直線偏光レーザビームの照射は
AO−2によりオン,オフ制御される。コリメートレン
ズ61の前方に設けられた偏光方向切換器(FLC−
P)は、レーザ光源6からの直線偏光レーザビームの偏
光面を直角に切り換えるもので、これにより、偏光方向
が左右で90°異なる立体視用眼鏡7による立体像の視
認が可能になっている。
【0012】次に、上記実施例の装置による作用を、図
2のタイムチャートを参照して説明する。
【0013】図2に示す通り、CRT−L,Rはいわゆ
るインターレス方式の表示を行なっており、1フレーム
が2フィールドで構成されている。そして、SLM−
L,Rでは一方の書き込み(W)中に他方の消去(E)
を行なうようになっており、この消去に対応してLED
−L,Rが点灯されている。
【0014】一方、SLM−Hの書き込み(W)および
消去(E)は、CRT−L,Rの帰線期間中に実行さ
れ、この消去に対応してLED−Hが点灯している。ま
た、このSLM−Hへの書き込み(W)すなわちSLM
−L,Hからの読み出しは、AO−1によってコントロ
ールされ、SLM−Hからの読み出しはAO−2によっ
てコントロールされ、これに同期してFLC−Pによる
レーザ光源6からSLM−Hへの読み出し光(直線偏光
レーザビーム)の偏光方向が切り換えられている。この
ため、立体視用眼鏡7を介して、左右交互に光学イメー
ジが観察者に与えられるようになっている。
【0015】以下、時間の流れを追って、動作を詳細に
説明する。
【0016】まず、第1フレームの第1フィールドで
は、CRT−L,Rに左右の入力画像が表示され、これ
がSLM−L,Rに入力される。ここで、LED−Rは
点灯しているので、可干渉像はSLM−Lのみに形成さ
れる。
【0017】帰線期間になると、LED−Hが点灯され
てSLM−Hが消去され、次にAO−1がONとなっ
て、直線偏光レーザビームがレーザ光源4からSLM−
L,Rに照射される。このとき、可干渉像はSLM−L
のみに保持されているので、これがSLM−Lに書き込
まれる。同時に、HM−1を介してレーザ光源4から参
照光がSLM−Hに入射されているので、人間の左目に
対応する干渉パターンがSLM−Hに形成される。
【0018】次に、第2フィールドに入ると、AO−2
がONになってレーザ光源6からの直線偏光レーザビー
ムが読み出し光としてSLM−Hに入射され、出力光は
立体視用眼鏡7に入射される。このとき、FLC−Pに
よって偏光方向が立体視用眼鏡7の左側を通過するよう
にされているので、左側の入力画像のみが観察者の左目
に入力される。これと同時に、第2フィールドにおいて
は、SLM−Rへの書き込みがなされており、SLM−
LについてはLED−Lの点灯によって、第1フィール
ドの入力画像が消去されている。
【0019】しかる後、帰線期間に入ると、左右が逆に
なって上記の動作が繰り返される。すなわち、SLM−
Hには人間の右目に対応する干渉パターンが形成され、
次の第2フレームに入ると、SLM−Hからの右目の像
(第1フレームの第2フィールドの像)の読み出しがさ
れる。このとき、FLC−Pによって読み出し用の直線
偏光レーザビームは、偏光方向が切り換えられているの
で、右側の入力画像のみが観察者の右目に入力される。
【0020】上記の動作によって、図3に示すように、
被写体1の像はホログラムのように三次元的に観察され
る。被写体1の像は、テレビ信号のレートで右目と左目
で分離して観察されるので、これは三次元の動画とな
る。この動画は電送することができ、しかも図3の実像
の位置にスクリーン(図示せず)を置けば、通常の映画
のように反射光で観察することもできる。
【0021】次に、本発明の第2実施例を図4および図
5により説明する。
【0022】図4はその構成図である。第1実施例と異
なる点は、入力画像を表示するCRTも1個(CRT−
LR)とされ、かつ可干渉像を表示するSLMも1個
(SLM−LR)とされている点である。なお、カメラ
2L,Rからの画像信号を切り換えてCRT−LRに送
るために、左右信号切替器9が設けられている。
【0023】図5はその動作を示すタイミングチャート
である。CRT−LRにおいては、インターレス方式の
表示がされており、第1フィールドでは右目用のカメラ
2Rによる入力画像の表示、第2フィールドでは左目用
のカメラ2Lによる入力画像の表示がされている。この
実施例によれば、構成を簡単にすることが可能になる。
【0024】なお、カラーの表示を行なうときには、
R,G,Bの各色ごとにシステムを構成すればよい。
【0025】
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明によ
れば、左右の目に対応する入力画像(例えばCRTなど
の表示画像)が可干渉光学像にされ、参照光との干渉パ
ターンが記録および表示される。そして、このホログラ
ム記録された干渉パターンが、左右の入力画像に対応し
て、偏光方向を90°切り換えて交互に読み出されるの
で、立体視用眼鏡を用いることにより、立体像を視認で
きる。このため、構成が簡単であって、容易に電送可能
な立体像を表示できる。また、立体ホログラムのような
映像を得ることができるし、スクリーン表示も可能にな
る。本発明の装置は、部分的な欠損やゴミ等にも強く、
耐雑音性も高いという特徴がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係る動画立体像表示装置の構成図
である。
【図2】その作用を示すタイムチャートである。
【図3】その作用を示す斜視図である。
【図4】第2実施例に係る動画立体像表示装置の構成図
である。
【図5】その作用を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
1…被写体 2L…左目用のカメラ 2R…右目用のカメラ CRT−L…左目用の入力画像表示装置 CRT−R…右目用の入力画像表示装置 CRT−LR…左右の両目の入力画像表示装置 SLM−L…左目用の可干渉像記録、表示用のFLC−
SLM SLM−R…右目用の可干渉像記録、表示用のFLC−
SLM SLM−LR…左右目の両用の可干渉像記録、表示用の
FLC−SLM 4…レーザ光源 5…検光子 SLM−H…干渉パターン FLC−P…偏光方向切換器 AO−1,2…AO偏光器 7…立体視用眼鏡 9…左右信号切替器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04N 13/00 - 15/00 G03H 1/00 - 5/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 観察者の左右の目に対応する一対の撮像
    手段で被写体を撮像し、撮像された入力画像にもとづく
    光学像を再構成することにより、偏光方向が左右で直交
    する立体視用眼鏡で前記観察者が前記被写体の動画立体
    像を視認するように構成された動画立体像表示装置にお
    いて、 左右の目に対応する前記入力画像を可干渉光学像として
    表示する可干渉像表示手段と、 前記可干渉光学像と参照光の干渉パターンを生成し、こ
    の干渉パターンを前記左右の入力画像に対応して交互に
    空間光変調手段に記録し表示するホログラム記録手段
    と、 前記左右の入力画像に対応した光学像を、前記空間光変
    調手段から交互に偏光方向を直交させて読み出す読み出
    し手段とを備え、 この読み出された光学像を前記立体視用眼鏡で観察する
    ようにしたことを特徴とする動画立体像表示装置。
  2. 【請求項2】 前記可干渉像表示手段と前記空間光変調
    手段は、記録された像を所定の時間保持し、読み出しの
    後に消去するよう構成されている請求項1記載の動画立
    体像表示装置。
  3. 【請求項3】 前記可干渉像表示手段と前記空間光変調
    手段は、強誘電性液晶を含んで構成された空間光変調管
    を有する請求項1記載の動画立体像表示装置。
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