JP4993147B2 - 立体映像プロジェクタシステム及び立体映像上映システム用装置並びに立体映像上映システム - Google Patents

Description

本発明は、立体映像上映システムに関し、より具体的には、１プロジェクタ円偏光方式による円偏光フィルタ部を用いる立体映像上映システムに関する。

一般に、立体映像（または３Ｄ映像）を具現する方法は、人間の両目に相異なる映像を照射することである。立体映像表示装置は、このように両目に相異なる映像を照射するために眼鏡の着用が必要であるか否かによって、眼鏡式立体映像表示装置と無眼鏡式（裸眼方式）立体映像表示装置とに分類される。

特に、映画館のような大型スクリーンを使用して上映される立体映像の場合、左右側が互いに直交する方向の偏光レンズを持つ偏光眼鏡を通して、左側映像と右側映像を分離して透過させる偏光方式が主として利用されている。これは、２台のカメラを用いて映像を撮り、これら２つの映像を偏光手段を用いて互いに直交する方向に偏光させ、それらの映像を重ねて一つの画面に表示し、２台のカメラが撮影した映像を、偏光眼鏡を通してそれぞれ左右の目で見ることによって立体映像を具現する方式である。

図１は、立体映像上映のための従来の２プロジェクタ方式システムの構成を示す図である。

上述したような偏光方式により立体映像を上映するために、従来の２プロジェクタ方式システムでは、２台の従来の２次元（２Ｄ）プロジェクタ１，２を用い、一方のプロジェクタ１は左側映像を照射し、他方のプロジェクタ２は右側映像を照射する。これらの映像は、それぞれ偏光方向が直交する偏光フィルタ３，４を通過した後、スクリーン５に照射される。このようにスクリーン５に照射された左側映像と右側映像とが重なり合った映像は、観覧者が着用した偏光眼鏡６の左側映像用レンズ７と右側映像用レンズ８のそれぞれを通して観覧者の左右の目に別々に見えることにより、観覧者に立体感を感じさせる。

このような従来の２プロジェクタ方式立体映像上映システムは、上述したように２台の２次元映像プロジェクタと２枚の偏光板を使用し、さらに周辺装置も含むものであるため、システムの構築費用が非常に高くなる。また、このように２台のプロジェクタを使用するため、映画館などでの映画の上映に必要とされるプロジェクタの数は２倍となり、さらには２台のプロジェクタの位置によって左側映像と右側映像がスクリーンに照射される位置が変わるため、両プロジェクタの位置が正確に調整されないと立体映像の整合度が低下するという問題につながる。

したがって、立体映像上映システムのための１プロジェクタシステムに対する要望が存在し、この要望に応えるため、１台のプロジェクタＬＣＤモジュールの領域を区分する方式のシステム、及び、ＬＣＤシャッターを利用する方式のシステムが開発された。

図２は、立体映像上映のための従来のＬＣＤモジュールの領域区分方式によるシステムの構成を示す図である。

ＬＣＤモジュールの領域区分方式による立体映像上映システムでは、図２に示すように、光源２０１から発生した光を反射鏡２０２を用いて反射させ、この反射光をＬＣＤモジュール２０３に通過させ、ＬＣＤモジュール２０３は、相異なる偏光方向を有する左側映像と右側映像を出力する。この左側映像と右側映像は、集光レンズ２０４を通じてスクリーン２０５に照射される。このようにスクリーン２０５に照射された左側映像と右側映像は、観覧者が着用した偏光眼鏡２０６の左側映像用レンズ２０６ａ及び右側映像用レンズ２０６ｂをそれぞれ通過することによって分離され、観覧者に立体感を感じさせる。

ＬＣＤモジュール２０３に光を通過させることによって左側映像と右側映像が相異なる偏光方向を持つようにする方式について具体的に説明すると、下記の通りである。

ＬＣＤモジュール２０３は、２枚の偏光フィルム２０９，２１０を含み、それぞれの偏光フィルムは、図２に示すように、２つの互いに直交する偏光方向を持つ領域（偏光フィルム２０９では第１偏光領域２０９ａと第２偏光領域２０９ｂの２つの領域、偏光フィルム２１０では第３偏光領域２１０ａと第４偏光領域２１０ｂの２つの領域）が、縦方向に交互に配置されている。これにより、反射鏡２０２より反射された光のうち、左側映像を表示する光は、ＬＣＤモジュール２０３に含まれた一つの偏光フィルム２０９の第１偏光領域２０９ａを通過し、一方、右側映像を表示する光は、同じ偏光フィルム２０９の第１偏光領域２０９ａと９０°の位相差を持つ第２偏光領域２０９ｂを通過して、互いに直交する偏光方向を持つこととなる。その後、それぞれの映像の表示の有無に応じて液晶部を駆動すると、左側映像の光は、偏光フィルム２１０のうち、第１偏光領域２０９ａと９０°の位相差を持つ第３偏光フィルム２１０ａを通過し、一方、右側映像の光は、偏光フィルム２１０のうち、第２偏光領域２０９ｂと９０°の位相差を持つ第４偏光領域２１０ｂを通過して、左側映像と右側映像が互いに直交する偏光方向を持つこととなる。次いで、左側映像及び右側映像の光は、集光レンズ２０４を通過後、スクリーン２０５に上映される。これにより、互いに直交する偏光方向を持つ左側映像と右側映像がスクリーン２０５上に交互に配置され、観覧者の偏光眼鏡２０６を通して別々に認識されることとなる。

ただし、このようにＬＣＤモジュール２０３の領域区分によって立体映像を上映する方式には、上映領域が、左側映像を上映する部分と右側映像を上映する部分に分けられるため、全体的な解像度が低下するという短所がある。すなわち、スクリーン上に上映される各映像の全体の面積が小さくなるため、偏光眼鏡の各レンズを通過した映像の解像度は低くならざるを得ず、大型のスクリーンを持つ映画館などでの利用には限界がある。

また、左側映像と右側映像が正確にそれぞれ定められた領域を通過しないと立体映像の品質劣化につながるという問題がある。このような問題は、左側映像と右側映像を空間的に区分して処理する限り、その発生が避け難いものである。映画館などのように大型のスクリーンに立体映像を上映する場合、プロジェクタの小さな位置不整合により観覧者側における立体映像の整合度が大きく劣化するため、左右の映像がスクリーン上に照射される位置を調整することは簡単ではない。

図３は、立体映像上映のための従来のＬＣＤシャッター方式のシステムの構成を示す図である。

１プロジェクタ方式において左右の映像を空間的に区分することから生じる上述した問題点を解決するために、図３に示す方式では、立体映像のコンテンツを左側映像と右側映像が交互に反復するように製作し、これらにＬＣＤシャッター３０２を用いてそれぞれ異なる偏光方向を持たせるものである。

すなわち、図３に示す方式では、コンテンツ中に左側映像と右側映像が交互に保存されている。プロジェクタ３０１がこのコンテンツによる映像を照射する場合、ＬＣＤシャッター３０２は、プロジェクタ３０１が左側映像を照射するタイミングでは、それに見合う偏光方向を持つように駆動され、プロジェクタ３０１が右側映像を照射するタイミングでは、左側映像のための偏光方向とは異なる偏光方向を持つように駆動される。この動作は、ＬＣＤシャッター３０２を駆動するシャッター駆動部３０３により実施することができる。

ところが、このようにＬＣＤシャッターを用いて立体映像を上映するシステムでは、ＬＣＤシャッターの駆動における応答時間の遅延によって、左側映像と右側映像間のクロストーク（cross talk）が発生するという問題がある。特に、交互に反復される左右の映像の切換時間は人間に感じとれないような程度でなければならず、左右の映像が速く切り換えられる場合、ＬＣＤシャッターの応答時間の遅さは大きな問題になるおそれがある。

また、ＬＣＤシャッターによる左右の映像の偏光率は充分でなく、したがって、偏光率を高めるためのＬＣＤシャッターに代わる技術に対する要望がある。

本発明は、上記問題点を解決するためのもので、その目的は、１プロジェクタ方式の立体映像の上映を円偏光フィルタ部を用いて具現することによって、立体映像の上映に必要なプロジェクタの数を低減できる他、映像間にクロストークが発生しないように左右の映像を時間的に区分することができる立体映像プロジェクタシステム、立体映像上映用装置、並びに立体映像プロジェクタシステム及び立体映像上映用装置を含む立体映像上映システムを提供することにある。

また、本発明の目的は、回転によって左右の映像を選択的に偏光させる円偏光フィルタ部を用いたシステムにおいて、左右の映像の大きさを考慮して円偏光フィルタ部の回転の同期を制御することによって、より優れた品質の立体映像を上映できるシステムを提供することにある。

上記の目的を達成するため、本発明の一実施形態において、偏光方式を用いる立体映像上映システムのための立体映像プロジェクタシステムは、左側映像と右側映像を順次に照射する一つのプロジェクタと、左側映像用偏光フィルタ及び右側映像用偏光フィルタを含む円偏光フィルタ部と、前記円偏光フィルタ部を、前記プロジェクタの前記左側映像の照射と前記右側映像の照射のタイミング同期に合わせて回転させて駆動するフィルタ駆動部と、を含む。

前記立体映像プロジェクタシステムは、前記プロジェクタの前記左側映像の照射及び前記右側映像の照射のタイミング同期を取得して前記フィルタ駆動部に伝達する同期部をさらに含むものであってもよく、また、前記プロジェクタ及び前記円偏光フィルタ部の固定及び位置調整を行なうフレーム部をさらに含むものであってもよい。

前記フレーム部は、前記プロジェクタ及び前記円偏光フィルタ部の位置調整を行なうことによって、２次元（２Ｄ）映像の上映と３次元（３Ｄ）映像の上映を制御するものであってもよい。前記円偏光フィルタ部は、好ましくは、前記左側映像用偏光フィルタと前記右側映像用偏光フィルタとの間の境界部に遮光領域をさらに含むものである。

前記プロジェクタは、前記左側映像と前記右側映像が順次に保存された立体映像用コンテンツを受信し、該立体映像用コンテンツを連続して照射するものであってもよい。前記円偏光フィルタ部は、該円偏光フィルタ部の回転によって、前記プロジェクタが前記左側映像を照射する時に前記左側映像用偏光フィルタが前記プロジェクタの照射口に位置し、前記プロジェクタが前記右側映像を照射する時に前記右側映像用偏光フィルタが前記プロジェクタの前記照射口に位置するように制御されるものであってもよい。

前記円偏光フィルタ部は、前記プロジェクタが前記左側映像を照射する時に前記左側映像用偏光フィルタが前記プロジェクタの照射口に位置するか否か、及び、前記プロジェクタが前記右側映像を照射する時に前記右側映像用偏光フィルタが前記プロジェクタの照射口に位置するか否かを検知するためのセンサーをさらに含むものであってもよい。この場合、前記センサーの位置は、前記プロジェクタから照射される前記左側映像及び前記右側映像の大きさを考慮して決定されることが好ましい。本発明の好ましい一実施形態において、前記円偏光フィルタ部は、前記プロジェクタから照射される前記左側映像及び前記右側映像の大きさを測定するための測定手段、及び前記測定手段の測定値に応じて前記センサーの位置を決定する位置決め手段をさらに含むものである。

本発明の別の実施形態において、左側映像と右側映像を順次に照射する一つのプロジェクタを用いる偏光方式の立体映像上映システム用装置は、左側映像用偏光フィルタ及び右側映像用偏光フィルタを含む円偏光フィルタ部と、前記円偏光フィルタ部を、前記プロジェクタの前記左側映像の照射と前記右側映像の照射のタイミング同期に合わせて回転させて駆動するフィルタ駆動部と、を含む。

この実施形態の場合も、前記立体映像上映システム用装置は、前記プロジェクタの前記左側映像の照射及び前記右側映像の照射のタイミング同期を取得して前記フィルタ駆動部に伝達する同期部をさらに含むものであってもよく、また、前記プロジェクタ及び前記円偏光フィルタ部の固定及び位置調整を行なうフレーム部をさらに含むものであってもよい。

また、前記フレーム部は、前記プロジェクタ及び前記円偏光フィルタ部の位置調整を行なうことによって、２次元（２Ｄ）映像の上映と３次元（３Ｄ）映像の上映を制御するものであってもよい。前記円偏光フィルタ部は、好ましくは、前記左側映像用偏光フィルタと前記右側映像用偏光フィルタとの間の境界部に遮光領域をさらに含むものである。

また、前記円偏光フィルタ部は、該円偏光フィルタ部の回転によって、前記プロジェクタが前記左側映像を照射する時に前記左側映像用偏光フィルタが前記プロジェクタの照射口に位置し、前記プロジェクタが前記右側映像を照射する時に前記右側映像用偏光フィルタが前記プロジェクタの前記照射口に位置するように制御されるものであってもよい。

本発明の別の実施形態による立体映像上映システムは、偏光方式によって左側映像と右側映像を照射する立体映像プロジェクタシステムと、前記左側映像と前記右側映像が照射されるスクリーンと、前記左側映像と前記右側映像が選択的に通過する偏光眼鏡と、を含む立体映像上映システムであって、前記立体映像プロジェクタシステムは、前記左側映像と前記右側映像を順次に照射する一つのプロジェクタと、左側映像用偏光フィルタ及び右側映像用偏光フィルタを含む円偏光フィルタ部と、前記円偏光フィルタ部を、前記プロジェクタの前記左側映像の照射と前記右側映像の照射のタイミング同期に合わせて回転させて駆動するフィルタ駆動部と、を含むことを特徴とする。

上述した本発明の各実施形態によれば、１つのプロジェクタのみを用いているため、映画館などの上映室における使用性が向上し、また、設置費用を減少させることができる。また、ＬＣＤシャッター方式に比べてクロストークを低減させつつ、左右の映像の高い整合度と広い視聴角度を持つ立体映像を上映することができる。

また、フレーム部により円偏光フィルタ部の位置を変更することによって、３Ｄ映像の他に一般の２Ｄ映像も上映でき、かつ、円偏光フィルタ部の左側映像用フィルタと右側映像用フィルタとの間に遮光領域を挿入することによって、クロストークをより減少させることができる。

また、円偏光フィルタ部は、左右の映像の切換時における円偏光フィルタ部の回転位置を、センサーを用いて効率的に検知することができ、特に、センサーの位置を映像の大きさを考慮して設定することによって、立体映像の品質をより向上させることができる。

また、本発明の一実施形態による立体映像上映システム用装置は、既存のプロジェクタの前面に簡単に設置されるため、簡便に利用することができる。

立体映像上映のための従来の２プロジェクタ方式のシステムの構成を示す図である。 立体映像上映のための従来のＬＣＤモジュールの領域区分方式によるシステムの構成を示す図である。 立体映像上映のための従来のＬＣＤシャッター方式のシステムの構成を示す図である。 本発明の一実施形態による１プロジェクタ円偏光フィルタ方式システムに用いられる立体映像プロジェクタシステムの構成を示す図である。 本発明の一実施形態による１プロジェクタ円偏光フィルタ方式システムに用いられる円偏光フィルタ部の好ましい構成を示す図である。 本発明の好ましい一実施形態による円偏光フィルタ部に用いられるセンサー及びこのセンサーの位置を説明するための図である。 本発明の好ましい一実施形態において、円偏光フィルタ部に用いられるセンサーの位置を映像の大きさを考慮して決定する方法を詳細に説明するための図である。 本発明の好ましい一実施形態において、映像の大きさ及びそれに基づくセンサーの位置を効率的に決定するための構成を示す図である。 従来のＬＣＤシャッター方式と本発明の一実施形態による１プロジェクタ円偏光フィルタ方式について、左側映像と右側映像の間に発生するクロストークの程度を比較した図である。 本発明の一実施形態による１プロジェクタ円偏光フィルタ方式立体映像上映システムの全体的な構成を示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態を、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。添付の図面とともに以下に開示される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態を説明するためのものであり、本発明を実施できる唯一の実施形態を示すものではない。

以下の詳細な説明は、本発明の完全な理解を提供するための具体的な細部事項を含む。しかし、本発明がこのような具体的な細部事項なしにも実施され得ることは、当業者には明らかである。場合によっては、本発明の概念が曖昧になるのを避けるために、公知の構造及び装置を省略するか、またはブロック図の形態で示し、本発明の重要な特徴を明瞭にする。また、図面中、同一の構成要素には可能な限り同一の参照符号を付する。

本発明は、１つのプロジェクタにより立体映像を上映するために左側映像と右側映像が順次に照射される方式を利用し、左右の映像をそれぞれ異なるように偏光させるために円偏光フィルタ部を用いることを提案するものである。円偏光フィルタ部を用いて左右の映像をそれぞれ偏光させることによって、ＬＣＤシャッター方式におけるクロストークの問題を低減させることができる。さらに、円偏光フィルタを用いると、直線偏光フィルタを用いる場合に比べて立体映像を視聴できる角度を増加させることができる。

図４は、本発明の一実施形態による１プロジェクタ円偏光フィルタ方式システムに用いられる立体映像プロジェクタシステムの構成を示す図である。

図４に示すように、本発明の一実施形態による立体映像プロジェクタシステムは、左側映像と右側映像を順次に照射する一つのプロジェクタ４０１、左側映像用偏光フィルタ及び右側映像用偏光フィルタを含む円偏光フィルタ部４０２、及び円偏光フィルタ部４０２を、プロジェクタ４０１の左側映像の照射と右側映像の照射のタイミング同期に合わせて回転させて駆動するフィルタ駆動部４０３を含む。また、図４に示すように、プロジェクタ４０１の左側映像の照射と右側映像の照射のタイミング同期を取得してフィルタ駆動部４０３に伝達する同期部４０４をさらに含むものであってもよい。このような立体映像プロジェクタシステムの具体的な動作について説明すると、下記の通りである。

まず、プロジェクタ４０１は、左側映像と右側映像が順次に（または交互に）保存された立体映像用コンテンツを受信し、このコンテンツを連続して照射する。これは、２Ｄ映像を上映するための従来のプロジェクタを、プロジェクタ４０１としてそのまま使用できることを意味する。すなわち、プロジェクタ４０１は、受信した立体映像用コンテンツの情報に従って左側映像と右側映像を順次に照射する。

そして、円偏光フィルタ部４０２は、上述したように、左側映像用偏光フィルタ及び右側映像用偏光フィルタを含み、その回転によって、プロジェクタ４０１が左側映像を照射する時には、左側映像用偏光フィルタがプロジェクタ４０１の照射口に位置し、プロジェクタ４０１が右側映像を照射する時には、右側映像用偏光フィルタがプロジェクタ４０１の照射口に位置するように制御される。このため、同期部４０４は、プロジェクタ４０１に入力される立体映像コンテンツにおける左右の映像の切換タイミングを取得しなければならない。同期部４０４は、取得したタイミング情報に従って円偏光フィルタ部４０２を駆動するタイミングを調整するように、フィルタ駆動部４０２を制御する。このタイミング同期は、立体映像用コンテンツを伝送するためのＨＤ−ＳＤI（High Definition-Serial Digital Interface）ポート、ＧＰIＯポート及びこれらに相当する任意の他のポートから、タイミング同期の情報を含む同期信号を検出するように設定することができる。

また、立体映像プロジェクタシステムは、プロジェクタ４０１及び円偏光フィルタ部４０２の固定及び位置調整を行なうフレーム部（図示せず）をさらに含むものであってもよい。このフレーム部により、プロジェクタ４０１及び／または円偏光フィルタ部４０２の位置を調整して、２Ｄ映像の上映と３Ｄ映像の上映を制御することができる。例えば、２Ｄ映像を上映する場合には、円偏光フィルタ部４０２の位置を下げて、プロジェクタ４０１が照射する映像が円偏光フィルタ部４０２を通過しないように調整することができる。

この立体映像プロジェクタシステムでは、プロジェクタ４０１として既存のプロジェクタをそのまま用いることができるため、円偏光フィルタ部４０２、フィルタ駆動部４０３、（好ましくは）同期部４０４、及び（好ましくは）フレーム部（図示せず）から、本発明の他の実施形態による立体映像上映システム用装置を構成することができる。この立体映像上映システム用装置は、既存のプロジェクタの前面に簡単に設置することができるため、多様なプロジェクタと互換性を持つことができる。

ここで、円偏光フィルタ部４０２の好ましい構成について説明すると、下記の通りである。

図５は、本発明の一実施形態による１プロジェクタ円偏光フィルタ方式システムに用いられる円偏光フィルタ部の好ましい構成を示す図である。

図５に示すように、本発明の一実施形態による円偏光フィルタ部４０２は、左側映像の偏光のための左側映像用フィルタ（図５では“Ｌ”で示す）及び右側映像の偏光のための右側映像用フィルタ（図５では“Ｒ”で示す）を含み、好ましくは、遮光領域４０２ａを含む。

一般に、円偏光フィルタとは、直線偏光フィルタと１／４位相差板を使用することによって入射光を右回りまたは左回りの円偏光に変換できるフィルタのことをいう。円偏光フィルタを用いた立体表示は、上述したように、直線偏光フィルタを使用した場合に比べて観覧者が顔を大きく左右に傾けても、上映される映像を立体視できるという長所があるが、立体画像の左右映像における色のクロストークが発生しやすいという問題も有している。

そこで、図５に示すように、遮光領域４０２ａを挿入することによって、プロジェクタから照射される左側映像と右側映像の切換時における両映像間のクロストークを減少させることができる。このために、遮光領域４０２ａは、プロジェクタの左右の映像が切り換えられる時にプロジェクタの照射口に位置することが好ましい。

また、図５では、一つの円偏光フィルタ部４２０が一つの左側映像用フィルタＬと右側映像用フィルタＲを含むとしたが、これに限定されず、円偏光フィルタ部４２０に含まれる左側映像用フィルタと右側映像用フィルタの数はそれぞれ複数にしてもよい。例えば、一つの円偏光フィルタ部にそれぞれ２つの左側映像用フィルタと右側映像用フィルタが含まれる場合、フィルタ駆動部が円偏光フィルタ部を駆動する速度を、図５に例示した場合に比べて１／２にすることができる。

この際、各フィルタの形状は扇状とし、左側映像用フィルタ及び右側映像用フィルタの数の増加するにつれて、円偏光フィルタ部の中心に対する中心角を減少させることが好ましい。左側映像用フィルタＬ及び右側映像用フィルタＲの中心角が大きい場合、円偏光フィルタ部が回転したときに円偏光フィルタ部と偏光眼鏡との間の偏光角の不一致によって立体映像の品質が劣化することがある。したがって、本発明の好ましい一実施形態では、円偏光フィルタ部において適切な数の左側映像用フィルタＬと右側映像用フィルタＲを同一の扇状に構成することによって中心角を減少させ、偏光角の不一致による立体映像の画質劣化を最小限に抑えるものである。

左側映像用フィルタＬ及び右側映像用フィルタＲの数を増加させる１つの方法は、例えば、Ｌ，Ｒ，Ｌ，Ｒ，・・・のように、左側映像用フィルタＬと右側映像用フィルタＲが交互に反復するように配列するものである。別の方法として、Ｌ，Ｌ，Ｌ，・・・，Ｒ，Ｒ，Ｒ，・・・，Ｒのように、同じ側の映像のためのフィルタが反復した後に、反対側の映像のためのフィルタが反復するように配列する方法もある。このように左側映像用フィルタＬ及び右側映像用フィルタＲを反復させることによって、円偏光フィルタ部と偏光眼鏡の間の偏光角の不一致による立体映像の品質の劣化を防止することもできる。この際、各フィルタ領域は、任意の数だけ反復させることができるが、好ましくは、円偏光フィルタ部内の各フィルタ領域間の間隔によるちらつき（flickering）現象を考慮して、左側映像用フィルタＬ及び右側映像用フィルタＲをそれぞれ６等分するものである。但し、本発明は、この例に限定されるものではなく、偏光方向の不一致の問題とちらつきの問題を合理的に調整するための適切な数に設定することができる。

本発明の一実施形態において、円偏光フィルタ部は、プロジェクタが左側映像を照射する時に左側映像用偏光フィルタがプロジェクタの照射口に位置するか否か、及び、プロジェクタが右側映像を照射する時に右側映像用偏光フィルタがプロジェクタの照射口に位置するか否かを検知するためのセンサーをさらに含むものであってもよい。次に、このような円偏光フィルタ部のセンサーについて、図面を参照しつつより具体的に説明する。

図６は、本発明の好ましい一実施形態において、円偏光フィルタ部に用いられるセンサー及びこのセンサーの位置について説明するための図である。

図６において、プロジェクタから照射される映像６０１ａは、左側映像から右側映像に切り換えられた時点の映像と仮定する（Ｌ→Ｒ）。円偏光フィルタ部４０２'は、映像６０１ａが左側映像から右側映像に切り換えられる時に、プロジェクタの照射口に位置する領域が左側映像用偏光フィルタＬの領域から右側映像用偏光フィルタＲの領域に切り換えられるように、その回転を設定することができる。円偏光フィルタ部４０２’をこのように設定する場合、センサーは、該当の時点に、円偏光フィルタ部４０２’の左側映像用偏光フィルタの領域と右側映像用偏光フィルタの領域の境界が、図６に示すａ−ａ'に位置するか否かを検知するように設定することができる。

ただし、図６からわかるように、プロジェクタから照射される映像６０１ａが左側映像から右側映像に切り換えられる時に、円偏光フィルタ部４０２’の左側映像用偏光フィルタの領域と右側映像用偏光フィルタの領域の境界が図６に示すａ−ａ’に位置する場合、円光フィルタ部４０２’は、プロジェクタが右側映像を照射する一定期間、右側映像を正しく偏光させることができない。すなわち、映像６０１ａの大きさを考慮せずに、左右の映像の切換時における、円偏光フィルタ部４０２’の左側映像用偏光フィルタの領域と右側映像用偏光フィルタの領域の境界位置を設定すると、追加的なクロストークが発生するおそれがある。

そこで、本発明の好ましい一実施形態では、左右の映像の切換時における円偏光フィルタ部の上記境界位置を、映像の大きさを考慮して設定するものである。具体的には、上記の例において、映像６０１ａが左側映像から右側映像に切り換えられる時に、円偏光フィルタ部４０２'の左側映像用偏光フィルタの領域と右側映像用偏光フィルタの領域の境界が、図６のａ−ａ’ではなくｂ−ｂ’に位置するように設定することができる。また、本実施形態では、円偏光フィルタ部４０２’の回転位置を検知するためのセンサー４０２ｂがｂまたはｂ’に配置されるように設定するものである。このようにセンサー４０２ｂの位置を設定することによって、映像６０１ａの大きさに対応する期間に発生するクロストークを防止することができる。

ここで、図６に示す例では、映像の大きさが一定であることを仮定したが、映像は、プロジェクタの種類などに応じて様々な大きさを有する場合があり、次に、この点について説明する。

図７は、本発明の好ましい一実施形態において、円偏光フィルタ部に用いられるセンサーの位置を、映像の大きさを考慮して決定する方法について具体的に説明するための図である。

図７は、プロジェクタから照射される映像が、映像６０１ａ、映像６０１ｂ、及び映像６０１ｃのように様々である場合を例示している。映像が左側映像から右側映像に切り換えられる時の、円偏光フィルタ部４０２''の左側映像用偏光フィルタＬの領域と右側映像用偏光フィルタＲの領域の境界位置の設定は、映像の大きさに応じて変更することができる。この境界位置の変更に従って、センサー４０２ｂの位置も調整することが好ましい。例えば、図７では、映像６０１ａが照射されているときはセンサーをｂまたはｂ’に配置し、映像６０１ｂが照射されているときはセンサーをｃまたはｃ’に配置し、映像６０１ｃが照射されているときはセンサーをｄまたはｄ’に配置することが好ましい。このように、本発明の好ましい一実施形態では、様々な映像の大きさに応じてセンサー位置が調整されるものである。

図８は、本発明の好ましい一実施形態において、映像の大きさ及びこれによるセンサーの位置を効率的に決定するための構成を示す図である。

図７を参照して上述したように、映像の大きさが変更される場合、それに応じてセンサーの位置も調整されることが好ましい。ただし、映画館などで用いられるプロジェクタにおいてセンサー位置の調整が粗い場合、調整位置が不正確になり、結果として立体映像の品質が低下するおそれがある。

したがって、本発明のより好ましい一実施形態による円偏光フィルタ部４０２'''は、図８に示すように、映像の大きさを測定するための測定手段８０１、及び測定手段８０１の測定値に応じてセンサー４０２ｂの位置を決定するための位置決め手段８０２をさらに備えるものである。図８に示す例において、具体的には、測定手段を用いて映像の大きさがそれぞれ０，１，２，３，４，５・・・のように測定されると、センサー４０２ｂは、測定された映像の大きさに応じて、それぞれ０，１，２，３，４，５・・・の位置に配置することができる。

図８では、本発明の好ましい実施形態を説明するために、目盛り形態を用いて映像の大きさとそれに対応するセンサーの位置を定量的に設定する方式を示しているが、本発明において、測定手段及び位置決め手段として、映像の大きさとそれに対応するセンサーの位置を決定できる任意の手段を用いることができる。

以下、上記の本発明の各実施形態による方式を既存のＬＣＤシャッター方式と対比して説明する。

図９は、従来のＬＣＤシャッター方式と本発明の一実施形態による１プロジェクタ円偏光フィルタ方式について、左側映像と右側映像の間に発生するクロストークの程度を比較した図である。

図９の上段の“左”、“右”は、それぞれ、プロジェクタを通して左側映像が照射される時間と右側映像が照射される時間を表す。図９から、このように左側映像と右側映像が交互に照射される場合、図３に示すようなＬＣＤシャッターを用いて各映像を偏光させると、左右の映像の切換時に相対的に大きいクロストークが発生することがわかる。なお、ＬＣＤシャッターは、立上り時間（rising time）に比べて立下り時間（falling time）の応答が遅れることが一般的であり、図９に示す例では、ＬＣＤの立上り時間に左側映像が上映され、立下り時間に右側映像が上映されているため、左側映像から右側映像への切換時に、右側映像から左側映像への切換時よりも大きいクロストークが発生しているが、立ち上がり時間及び立下り時間に上映される映像は、この例とは異なっていてもよい。これに対して、本発明の一実施形態による円偏光フィルタ部を用いる場合、図９に示すように、左側映像と右側映像の切換時に、クロストークはほとんど発生していない。特に、図５に示すような遮光領域を設定しておくと、発生する可能性のあるクロストークをより低減させることができる。

また、図９に示すように、ＬＣＤシャッターを用いる方式では、左側映像または右側映像のいずれか一方の映像の偏光率が、本発明による円偏光方式に比べて低いため、切換時以外の左側映像の照射時間及び右側映像の照射時間に発生するクロストークも、本発明の一実施形態による円偏光フィルタ部を用いる方式に比べて大きいものである。

したがって、本発明によれば、一つのプロジェクタを用いることによって、映画館などの上映室におけるプロジェクタの使用性を最大限に向上させ、立体映像上映のための設置費用を節減できるだけでなく、従来のＬＣＤシャッター方式に比べて、左右の映像の間のクロストークを減少させることによって、より優れた立体映像を具現することができる。

上述した実施形態による円偏光フィルタ部を用いた１プロジェクタ立体映像上映システムを他のシステムと比較し、下記の表１に示す。

上記表１に示すように、本発明による円偏光フィルタ方式は、１プロジェクタ方式が有する上映室での使用性の問題、及び左右映像の整合度の問題を改善し、また、直線偏光フィルタを用いる方式が有する視聴角度の制限の問題を改善し、さらに、ＬＣＤシャッター方式において顕著に発生するクロストークも、大幅に低減するものである。

また、本発明による円偏光フィルタ方式は、２プロジェクタ方式に比べて、円偏光フィルタを使用することから発生する可能性のあるクロストークの問題を有するものの、この問題は、ＬＣＤシャッター方式におけるクロストークの問題と比べて大幅に低いレベルであり、また、図５に示すように、左側映像用フィルタと右側映像用フィルタとの間に遮光領域を設定することによって、ある程度解消することができる。

図１０は、本発明の一実施形態による１プロジェクタ円偏光フィルタ方式立体映像上映システムの全体的な構成を示す図である。

図１０に示すように、本発明の一実施形態による円偏光フィルタ方式立体映像上映システムは、立体映像プロジェクタシステム７０５、スクリーン７０６、及び偏光眼鏡７０７を含む。立体映像プロジェクタシステム７０５は、偏光方式を用いて左側映像と右側映像を照射し、この左側映像と右側映像は、スクリーン７０６に照射される。そして、左側映像と右側映像は、偏光眼鏡７０７を選択的に通過する。

立体映像プロジェクタシステム７０５は、左側映像と右側映像を順次に照射する一つのプロジェクタ７０１、左側映像用偏光フィルタと右側映像用偏光フィルタを含む円偏光フィルタ部７０２、及びこの円偏光フィルタ部７０２をプロジェクタの左側映像の照射と右側映像の照射のタイミング同期に合わせて回転させて駆動するフィルタ駆動部７０３を含むことを特徴とする。これにより、一つのプロジェクタのみを使用して、ＬＣＤシャッター方式に比べてクロストークを大幅に低減させつつ、左右の映像の高い整合度を有し、広い視聴角度を有する立体映像を上映することが可能となる。

以上、当業者が本発明を具現して実施できるように、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明した。上記の説明は、本発明の好ましい実施形態に関連させて本発明を説明するものであるが、添付の特許請求の範囲に記載された本発明の思想及び範囲を逸脱することなく本発明を様々に修正及び変更できることは、当業者には明白である。したがって、本発明は、ここに開示された特定の実施形態に制限されるものではなく、ここに開示された原理及び新規の特徴と一致する最も広い範囲を含むものである。

本発明による円偏光フィルタ部を用いる立体映像上映システムは、１つのプロジェクタのみを用いるものであるため、映画館などの上映室における使用性が向上し、設置費用が低減し、また、ＬＣＤシャッター方式に比べてクロストークを低減さつつ、左右の映像の高い整合度と広い視聴角度を持持つ立体映像が上映可能となる。したがって、本発明による立体映像上映システムは、映画館での立体映像上映のためのシステムとして好適である。

また、本発明による立体映像上映システムは、システム全体として使用可能なだけではなく、立体映像上映システムに含まれ、かつ、プロジェクタ、円偏光フィルタ部、フィルタ駆動部を含む立体映像プロジェクタシステムを独立して利用することができる。さらに、この立体映像上映システム用に従来のプロジェクタをそのまま利用できるため、円偏光フィルタ部及びフィルタ駆動部を、立体映像上映システム用装置として独立して利用することができる。

Claims (15)

1. 立体映像用コンテンツの左側映像と右側映像を順次に照射する一つのプロジェクタと、
   左側映像用偏光フィルタ領域、右側映像用偏光フィルタ領域、及び前記左側映像用偏光フィルタ領域と前記右側映像用偏光フィルタ領域の間に配置される遮光領域を含む円偏光フィルタ部と、
   前記円偏光フィルタ部を、前記プロジェクタの前記左側映像の照射と前記右側映像の照射のタイミング同期に合わせて回転させることにより、前記プロジェクタが前記立体映像用コンテンツの前記左側映像を照射する時に、前記左側映像用偏光フィルタ領域が前記プロジェクタの照射口に位置し、前記プロジェクタが前記立体映像用コンテンツの前記右側映像を照射する時に、前記右側映像用偏光フィルタ領域が前記プロジェクタの前記照射口に位置するように駆動するフィルタ駆動部と、
   前記左側映像用偏光フィルタ領域と前記右側映像用偏光フィルタ領域の境界を検知するように構成され、前記プロジェクタから照射される前記左側映像及び前記右側映像の大きさに応じて位置が調整されるセンサーと、
   を含む立体映像プロジェクタシステム。
2. 前記プロジェクタの前記左側映像の照射と前記右側映像の照射のタイミング同期の情報を取得して前記フィルタ駆動部に伝達する同期部をさらに含む請求項１に記載の立体映像プロジェクタシステム。
3. 前記プロジェクタ及び前記円偏光フィルタ部の固定及び位置調整を行なうフレーム部をさらに含む請求項１に記載の立体映像プロジェクタシステム。
4. 前記フレーム部は、前記プロジェクタ及び前記円偏光フィルタ部の位置調整を行なって、２次元（２Ｄ）映像と３次元（３Ｄ）映像のいずれを上映するかを制御する請求項３に記載の立体映像プロジェクタシステム。
5. 前記立体映像用コンテンツは、前記プロジェクタによって照射される前記左側映像と前記右側映像を順次に含んでおり、前記プロジェクタは、前記立体映像用コンテンツを受信し、前記立体映像用コンテンツの前記左側映像と右側映像を順次に照射する請求項１に記載の立体映像プロジェクタシステム。
6. 前記円偏光フィルタ部は、
   前記プロジェクタから照射される前記左側映像及び前記右側映像の大きさを測定するための測定手段と、
   前記測定手段の測定値に応じて前記センサーの位置を決定するための位置決め手段と、
   をさらに含む請求項１に記載の立体映像プロジェクタシステム。
7. 前記円偏光フィルタ部の前記左側映像用偏向フィルタ領域は、複数の左側映像用偏光フィルタを含み、前記円偏光フィルタ部の前記右側映像用偏向フィルタ領域は、複数の右側映像用偏光フィルタを含む請求項１に記載の立体映像プロジェクタシステム。
8. 前記複数の左側映像用偏光フィルタ及び前記複数の右側映像用偏光フィルタのそれぞれは、前記左側映像用偏光フィルタ及び前記右側映像用偏光フィルタの数が増加するにつれて減少する中心角を有する請求項７に記載の立体映像プロジェクタシステム。
9. 立体映像用コンテンツの左側映像と右側映像を順次に照射する一つのプロジェクタを用いる立体映像上映システム用装置であって、
   左側映像用偏光フィルタ領域、右側映像用偏光フィルタ領域、及び前記左側映像用偏光フィルタ領域と前記右側映像用偏光フィルタ領域の間に配置される遮光領域を含む円偏光フィルタ部と、
   前記円偏光フィルタ部を、前記プロジェクタの前記左側映像の照射と前記右側映像の照射のタイミング同期に合わせて回転させることにより、前記プロジェクタが前記立体映像用コンテンツの前記左側映像を照射する時に、前記左側映像用偏光フィルタ領域が前記プロジェクタの照射口に位置し、前記プロジェクタが前記立体映像用コンテンツの前記右側映像を照射する時に、前記右側映像用偏光フィルタ領域が前記プロジェクタの前記照射口に位置するように駆動するフィルタ駆動部と、
   前記左側映像用偏光フィルタ領域と前記右側映像用偏光フィルタ領域の境界を検知するように構成され、前記プロジェクタから照射される前記左側映像及び前記右側映像の大きさに応じて位置が調整されるセンサーと、
   を含む立体映像上映システム用装置。
10. 前記プロジェクタの前記左側映像の照射と前記右側映像の照射のタイミング同期の情報を取得して前記フィルタ駆動部に伝達する同期部をさらに含む請求項９に記載の立体映像上映システム用装置。
11. 前記プロジェクタ及び前記円偏光フィルタ部の固定及び位置調整を行なうフレーム部をさらに含む請求項１０に記載の立体映像上映システム用装置。
12. 前記フレーム部が前記一つのプロジェクタ及び前記円偏光フィルタ部の位置調整を行なって、２次元（２Ｄ）映像と３次元（３Ｄ）映像のいずれを上映するかを制御する請求項１１に記載の立体映像上映システム用装置。
13. 前記円偏光フィルタ部は、
    前記プロジェクタから照射される前記左側映像及び前記右側映像の大きさを測定するための測定手段と、
    前記測定手段の測定値に応じて前記センサーの位置を決定するための位置決め手段と、
    をさらに含む請求項９に記載の立体映像上映システム用装置。
14. 前記円偏光フィルタ部の前記左側映像用偏向フィルタ領域は、複数の左側映像用偏光フィルタを含み、前記円偏光フィルタ部の前記右側映像用偏向フィルタ領域は、複数の右側映像用偏光フィルタを含んでおり、前記複数の左側映像用偏光フィルタ及び前記複数の右側映像用偏光フィルタのそれぞれは、前記左側映像用偏光フィルタ及び前記右側映像用偏光フィルタの数が増加するにつれて減少する中心角を有する請求項９に記載の立体映像上映システム用装置。
15. 立体映像用コンテンツの左側映像と右側映像を照射する立体映像プロジェクタシステムと、
    前記立体映像用コンテンツの前記左側映像と前記右側映像が照射されるスクリーンと、
    前記立体映像用コンテンツの前記左側映像と前記右側映像が選択的に通過する偏光眼鏡と、を含む立体映像上映システムであって、
    前記立体映像プロジェクタシステムは、
    前記立体映像用コンテンツの前記左側映像と前記右側映像を順次に照射する一つのプロジェクタと、
    左側映像用偏光フィルタ領域、右側映像用偏光フィルタ領域、及び前記左側映像用偏光フィルタ領域と前記右側映像用偏光フィルタ領域の間に配置される遮光領域を含む円偏光フィルタ部と、
    前記円偏光フィルタ部を、前記プロジェクタの前記左側映像の照射と前記右側映像の照射のタイミング同期に合わせて回転させることにより、前記プロジェクタが前記立体映像用コンテンツの前記左側映像を照射する時に、前記左側映像用偏光フィルタ領域が前記プロジェクタの照射口に位置し、前記プロジェクタが前記立体映像用コンテンツの前記右側映像を照射する時に、前記右側映像用偏光フィルタ領域が前記プロジェクタの前記照射口に位置するように駆動するフィルタ駆動部と、
    前記左側映像用偏光フィルタ領域と前記右側映像用偏光フィルタ領域の境界を検知するように構成され、前記プロジェクタから照射される前記左側映像及び前記右側映像の大きさに応じて位置が調整されるセンサーと、
    を含む立体映像上映システム。

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