JP5631235B2 - 透過光選択装置、立体画像表示装置及び立体画像表示方法 - Google Patents
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Description
なお、偏光は、直線偏光である場合のP偏光とS偏光、円偏光である場合の右回りと左回りというようにそれぞれ直交する2種類の光に分けられる。また、電磁波としての性質から、光も干渉現象を起こすが、同じ種類の光であると、波同士が強めあったり弱めあったりする干渉が起こり易くなる。この干渉のし易さを表す指標の1つにコヒーレンス度がある。
上述のように、従来の技術は、右目用画像と左目用画像とを偏光方向で選択するため、元々は直交する2種類の光であったところを、片方の目では必ず1種類の光が選択されて見ることになる。このため、光波の干渉が起こって、スペックル又はシンチレーションによる画像のちらつきが大きくなるという課題があった。
このような画像のちらつきは、画像表示装置の光源としてコヒーレンス度の高いレーザやLED(Light Emitting Diode)を用いた場合、又は画像表示装置が投写倍率の大きいプロジェクタであったり、プロジェクションテレビである場合等に顕著になる。
図1は、この発明の実施の形態1による立体画像表示装置の構成を示す図である。図1において、実施の形態1の立体画像表示装置1は、観察者が、透過光選択装置2を通して見ることで、画像表示装置3の画面6上の画像が立体的に表示されて見える装置である。
透過光選択装置2は、画像表示装置3の画面6上に表示された左目用画像の画像光7aと右目用画像の画像光7bから観察者の左目Aと右目Bへの光を選択的に透過させる装置であり、例えば観察者がかける眼鏡の形で形成される。
画像表示装置3は、左目用画像に対応する偏光方向の画像光7aと、これに偏光方向が直交する右目用画像に対応した画像光7bとを画面6上に表示する装置である。
第1の光選択部2aは、偏光フィルタ4aと位相差フィルム5Aからなり、第2の光選択部2bは、偏光フィルタ4bと位相差フィルム5Bからなる。
偏光フィルタ4aは、画像表示装置3の画面6に表示された画像光7a,7bのうち、観察者の左目用の画像光7aをその偏光方向により選択的に透過させる機能を有し、偏光フィルタ4bは、観察者の右目用の画像光7bをその偏光方向により選択的に透過させる機能を有する。つまり、偏光フィルタ4aを透過する画像光7aは、偏光フィルタ4bを透過できず、反対に偏光フィルタ4bを透過する画像光7bは、偏光フィルタ4aを透過できない。なお、偏光フィルタ4a,4bの各偏光方向は互いに直交する関係にある。
第1の位相差フィルム領域5aと第2の位相差フィルム領域5bとは、偏光透過軸の方向が互いに異なり、位相差が与えられた透過光の偏光方向は、第1の位相差フィルム領域5aと第2の位相差フィルム領域5bとで互いに異なる。なお、以降では、第1及び第2の位相差フィルム領域5a,5bの偏光透過軸の方向が互いに直交するように配置した場合について説明する。
透過光選択装置2Aは、画像表示装置3で表示された左目用画像の画像光7aと右目用画像の画像光7bから観察者の左目Aと右目Bへの光を選択的に透過させる装置であり、第1の光選択部2c及び第2の光選択部2dを備える。
第1の光選択部2cは偏光フィルタ4aと位相差フィルム5A’からなり、第2の光選択部2dは偏光フィルタ4bと位相差フィルム5B’からなる。
第2の光選択部2dの位相差フィルム5B’では、第1及び第2の位相差フィルム領域5a,5bが、フィルム面を上下に分割した略同一な面積の領域にそれぞれ配置される。
このように、第1及び第2の位相差フィルム領域5a,5bの形状又は配置には様々な態様が考えられる。なお、図1及び図2において、透過光選択装置2,2Aを観察者が掛ける眼鏡として構成した場合を示したが、これに限定されるものではない。例えば、第1の光選択部2c及び第2の光選択部2dを設けたプレート状のものでもよく、望遠鏡のような形であってもかまわない。
特に、偏光フィルタと位相差フィルムの間に空気層があると、各々と空気の屈折率は大きく異なるために、界面において、光のフレネル反射による損失が発生する。
そこで、偏光フィルタと位相差フィルムを一体に形成すれば、フレネル反射による損失を低減することができる。
以降では、実施の形態1の透過光選択装置の構成については図1を参照する。ただし、図2の構成であっても、同様な原理で画像表示がなされる。
第1の光選択部2aでは、偏光フィルタ4aによって画像表示装置3で表示された左目用画像の画像光7aが選択的に透過される。一方、画像光7aと直交する偏光方向の右目用画像の画像光7bは、第2の光選択部2bの偏光フィルタ4bで選択的に透過される。
同様に、位相差フィルム5Bにおいても、第1の位相差フィルム領域5aは、右目用画像の画像光7b(例えばS偏光)が入射されると、円偏光(例えば左回り)の第1の右目用画像光8a’を透過する。一方、第2の位相差フィルム領域5bでは、右目用画像の画像光7b(例えばS偏光)が入射されると、円偏光(例えば右回り)の第2の右目用画像光8b’を透過する。従って、第1の右目用画像光8a’と第2の右目用画像光8b’とは偏光方向が直交関係になる。
従来の透過光選択装置である偏光眼鏡では、本発明における左目用の偏光フィルタ4aと右目用の偏光フィルタ4bを備えているが、上述のような位相差フィルム5A,5Bを備えていない。このため、観察者の左目では、偏光フィルタ4aを透過した直線偏光(例えばP偏光)の画像光7aのみが観測され、右目では、偏光フィルタ4bを透過した直線偏光(例えばS偏光)の画像光7bのみが観測される。
従って、コヒーレンス度を低減するには、揃っている偏光方向を様々な向きにしてそれらを混ぜればよい。
この透過光選択装置2において、画像表示装置3から出射された少なくとも一方の偏光方向の画像光を観察者の右目用画像及び左目用画像として透過させるにあたり、観察者の目に入射させる右目用画像及び左目用画像の各画像光が、複数の異なる偏光方向の光が混在した光になるよう位相差を与える。
このようにすることで、複数の異なる偏光方向の画像光が網膜に到達するまでに偏光状態が空間的に混ざり合ってコヒーレンス度が低減する。このため、人間の目という光学系に起因するスペックルノイズ、主観的なスペックルを低減でき、画像のちらつきによる画像劣化を低減することが可能となる。
これに対し、本発明では、特定の偏光のみを抽出した後に、偏光の種類を再度増やして混ぜることにより、コヒーレンス度を低減している。
図3は、この発明の実施の形態2による立体画像表示装置の構成を示す図であり、上記実施の形態1の図1と同一又はこれに相当する構成要素には同一符号を付している。図3において、実施の形態2の立体画像表示装置1Bは、観察者が、透過光選択装置2Bを通して見ることで、画像表示装置3の画面6上の画像が立体的に表示されて見える装置である。透過光選択装置2Bは、画像表示装置3の画面6上に表示された左目用画像の画像光7aと右目用画像の画像光7bから観察者の左目Aと右目Bへの光を選択的に透過させる装置であり、例えば観察者がかける眼鏡の形で形成される。
第1の光選択部2eは、偏光フィルタ4aと位相差フィルム5cからなり、第2の光選択部2fは、偏光フィルタ4bと位相差フィルム5cからなる。
偏光フィルタ4aは、上記実施の形態1と同様に、画像表示装置3の画面6に表示された画像光7a,7bのうち、観察者の左目用の画像光7aをその偏光方向により選択的に透過させる機能を有し、偏光フィルタ4bは、観察者の右目用の画像光7bをその偏光方向により選択的に透過させる機能を有する。なお、偏光フィルタ4a,4bの各偏光方向は互いに直交する関係にある。
位相差フィルム5cは、フィルム内で偏光透過軸が空間的にばらついている、すなわち偏光透過軸が揃っていない位相差フィルムである。例えば、フィルム内の残留応力が空間的にばらついているものであればよく、適度に厚みのある、押し出しによって成形されたシート状樹脂、具体的にはPET(PolyEthylene Terephthalate)等を用いる。
実施の形態2では、第1の光選択部2e及び第2の光選択部2fの双方が1種類の位相差フィルム5cを用いて構成される。
偏光フィルタと位相差フィルムの間に空気層があると、各々と空気の屈折率は大きく異なるために、界面において、光のフレネル反射による損失が発生する。
そこで、偏光フィルタと位相差フィルムを一体に形成すれば、フレネル反射による損失を低減することができる。
第1の光選択部2eでは、偏光フィルタ4aによって画像表示装置3で表示された左目用画像の画像光7aが選択的に透過される。一方、画像光7aと直交する偏光方向の右目用画像の画像光7bは、第2の光選択部2fの偏光フィルタ4bで選択的に透過される。
偏光フィルタ4aを透過した画像光7aは、位相差フィルム5cによって位相差を与えられ、偏光方向が変わる。同様に、偏光フィルタ4bを透過した画像光7bは、位相差フィルム5cによって位相差を与えられ、偏光方向が変わる。
同様に、第2の光選択部2fの偏光フィルタ4bを透過した画像光7bは、位相差フィルム5cのフィルム面への入射領域ごとに偏光状態が変わり、第1の右目用画像光8a’及び第2の右目用画像光8b’としてそれぞれ透過する。第1の右目用画像光8a’と第2の右目用画像光8b’は、互い偏光状態が異なっている。
同様に、第1の右目用画像光8a’と第2の右目用画像光8b’は、観察者の右目Bの瞳から網膜へ伝搬する間に空間的に偏光状態が混ざり合い、右目用画像光のコヒーレンス度が低減する。これにより、コヒーレンス度に起因したスペックル等の画像劣化を低減することができる。
この構成においても、上述のように、透過光選択装置2Bが、左目用画像の画像光7aと右目用画像の画像光7bから、観察者の左目Aと右目Bへの光を選択的に透過させるので、図3の構成と同様の効果を得ることができる。また、画像表示装置3Aを上記実施の形態1による立体画像表示装置に適用しても、同様の効果を得ることができる。
この透過光選択装置2Bにおいて、画像表示装置3Aから出射された少なくとも一方の偏光方向の画像光を観察者の右目用画像及び左目用画像として透過させるとともに、観察者の目に入射させる右目用画像及び左目用画像の各画像光が、複数の異なる偏光方向の光が混在した光になるよう位相差を与える。
このようにすることで、網膜に到達するまでに偏光方向が直交する画像光の偏光状態が空間的に混ざり合ってコヒーレンス度が低減するため、人間の目という光学系に起因するスペックルノイズ、主観的なスペックルが低減し、画像のちらつきによる画像劣化を低減することが可能となる。
また、第1の位相差フィルム領域5aと第2の位相差フィルム領域5bが不要で、1種類の位相差フィルム5cを用いるので、透過光選択装置2Bの構成を簡略化することができる。
図5,6は、この発明の実施の形態3による立体画像表示装置の構成を示す図であり、図5が時刻t=t1の場合を示しており、図6が時刻t1からシャッタの切り替わり時間が経過して時刻t=t2になった場合を示している。図5,6において、上記実施の形態1,2と同一又はこれに相当する構成要素には同一符号を付している。
図5,6において、実施の形態3の立体画像表示装置1Dは、観察者が、透過光選択装置2Cを通して見ることにより、画像表示装置3Bの画面6上の画像が立体的に表示されて見える装置である。また、画像表示装置3Bは、内部の表示制御部(不図示)によって偏光方向が互いに直交する画像光7a,7bを時系列に交互に表示する。
また、透過光選択装置2Cは、観察者の左目Aと右目Bにそれぞれ対応する2つの光選択部である、第1の光選択部2g、第2の光選択部2h、通信部10b及び制御部11bを備える。通信部10bは、画像表示装置3Bに設けた通信部10aと通信を行う構成部である。通信部10a,10bの通信方式には、例えば赤外線通信や、Bluetooth(登録商標)等の短距離無線通信を用いてもよい。制御部11aは、偏光方向が互いに直交する画像光7a,7bを表示するタイミングを示す時系列情報を上記表示制御部から取得し、通信部10aを介して当該時系列情報を透過光選択装置2Cへ通知する構成部である。
偏光フィルタ4aは、上記実施の形態1と同様に、画像表示装置3の画面6に表示された画像光7a,7bをその偏光方向により選択的に透過させる機能を有する。また、位相差フィルム5cは、上記実施の形態2と同様に、フィルム内で偏光透過軸が空間的にばらついている位相差フィルムである。
制御部11bは、シャッタ12a,12bの偏光透過軸の方向の回転を制御する構成部であり、通信部10bを介して画像表示装置3B側から受信した時系列情報に基づいて、シャッタ12a,12bの偏光透過軸の方向を回転させる。
先ず、制御部11aが、画像表示装置3Bの表示制御部によって偏光方向が互いに直交する画像光7a,7bが表示されるタイミングを示す時系列情報を、上記表示制御部から取得し、通信部10aを介して当該時系列情報を透過光選択装置2Cへ通知する。
透過光選択装置2Cの制御部11bは、通信部10bを介して受信した上記時系列情報が示す表示タイミングに同期させてシャッタ12a,12bの偏光透過軸の方向の回転を制御する。
ここで、シャッタ12aは、偏光フィルタ4aに平行な偏光透過軸であるので、画像光7aが透過され、シャッタ12bでは、偏光フィルタ4aに直交する偏光透過軸であるので、画像光7aが透過されない。
なお、第1の左目用画像光8aと第2の左目用画像光8bが、観察者の左目Aの瞳から網膜へ伝搬する間に空間的に偏光状態が混ざり合うことにより、直交した偏光を持つことになって左目用画像光のコヒーレンス度が低減する。
位相差フィルム5cを透過した第1の右目用画像光8a’と第2の右目用画像光8b’は、観察者の右目Bの瞳から網膜へ伝搬して観察される。このとき、観察者の右目Bのみに画像光7aが観察され、左目Aには画像光7aが到達しない。
なお、第1の右目用画像光8a’と第2の右目用画像光8b’が、観察者の右目Bの瞳から網膜へ伝搬する間に空間的に偏光状態が混ざり合うことにより、直交した偏光を持つことになって右目用画像光のコヒーレンス度が低減する。
なお、図5及び図6のいずれの場合においても、偏光フィルタ4aを透過した後の画像光7aは、偏光方向が揃うため、コヒーレンス度が高い。従って、そのままではコヒーレンス度の増加に伴うスペックルノイズが増加する。
そこで、偏光フィルタで特定の偏光のみを抽出した後は、上記実施の形態1,2と同様に位相差フィルムを用いて再度偏光の種類を増やして混ぜ合わせることにより、コヒーレンス度を低減する。これにより、スペックルノイズを低減でき、画像劣化を抑制することができる。
このようにすることで、網膜に到達するまでに偏光方向が互いに異なる画像光の偏光状態が空間的に混ざり合ってコヒーレンス度が低減するため、人間の目という光学系に起因するスペックルノイズ、主観的なスペックルが低減し、画像のちらつきによる画像劣化を低減することが可能となる。
図7,8は、この発明の実施の形態4による立体画像表示装置の構成を示す図であり、図7が時刻t=t1の場合を示しており、図8が時刻t1からシャッタの切り替わり時間が経過して時刻t=t2になった場合を示している。図7,8において、上記実施の形態1,2と同一又はこれに相当する構成要素には同一符号を付している。
図7,8において、実施の形態4の立体画像表示装置1Eは、観察者が、透過光選択装置2Dを通して見ることにより、画像表示装置3B’の画面6上の画像が立体的に表示されて見える装置である。また、画像表示装置3B’は、上記実施の形態3と異なり、内部の表示制御部(不図示)により一定の偏光方向の画像光7aを時系列に交互に表示する。
また、透過光選択装置2Dは、観察者の左目Aと右目Bにそれぞれ対応する2つの光選択部である、第1の光選択部2i、第2の光選択部2j、通信部10b及び制御部11bを備える。通信部10bは、画像表示装置3B’に設けた通信部10aと通信を行う構成部である。通信部10a,10bの通信方式には、例えば赤外線通信や、Bluetooth(登録商標)等の短距離無線通信を用いてもよい。制御部11aは、一定の偏光方向の画像光7aを表示するタイミングを示す時系列情報を上記表示制御部から取得し、通信部10aを介して当該時系列情報を透過光選択装置2Dへ通知する構成部である。
シャッタ12a,12bは、偏光透過軸の方向を90度毎に回転可能な偏光子であり、画像表示装置3B’で表示された一定の偏光方向の画像光の透過を開閉するシャッタとして機能する。制御部11bは、シャッタ12a,12bの偏光透過軸の方向の回転を制御する構成部であり、通信部10bを介して画像表示装置3B側から受信した上記時系列情報に基づいて、シャッタ12a,12bの偏光透過軸の方向を回転させる。
先ず、制御部11aが、画像表示装置3B’の表示制御部によって一定の偏光方向の画像光7aが表示されるタイミングを示す時系列情報を上記表示制御部から取得し、通信部10aを介して当該時系列情報を透過光選択装置2Dへ通知する。
透過光選択装置2Dの制御部11bは、通信部10bを介して受信した上記時系列情報が示す表示タイミングに同期させてシャッタ12a,12bの偏光透過軸の方向の回転を制御する。
ここで、シャッタ12aは、画像光7aの偏光方向に合致した偏光透過軸であるので、画像光7aが透過され、シャッタ12bでは、画像光7aの偏光方向に直交する偏光透過軸であるので、画像光7aが透過されない。
なお、第1の左目用画像光8aと第2の左目用画像光8bが、観察者の左目Aの瞳から網膜へ伝搬する間に空間的に偏光状態が混ざり合うことにより、直交した偏光を持つことになって左目用画像光のコヒーレンス度が低減する。
位相差フィルム5cを透過した第1の右目用画像光8a’と第2の右目用画像光8b’は、観察者の右目Bの瞳から網膜へ伝搬して観察される。このとき、観察者の右目Bのみに画像光7aが観察され、左目Aには画像光7aが到達しない。
なお、第1の右目用画像光8a’と第2の右目用画像光8b’が、観察者の右目Bの瞳から網膜へ伝搬する間に空間的に偏光状態が混ざり合うことにより、直交した偏光を持つことになって右目用画像光のコヒーレンス度が低減する。
なお、図7及び図8のいずれの場合においても、シャッタ12a,12bを透過した後の画像光7aは偏光方向が揃うため、コヒーレンス度が高い。従って、そのままではコヒーレンス度の増加に伴うスペックルノイズが増加する。
そこで、シャッタ12a,12bで特定の偏光を抽出した後は、上記実施の形態1,2と同様に位相差フィルムを用いて再度偏光の種類を増やして混ぜ合わせることにより、コヒーレンス度を低減する。これにより、スペックルノイズを低減でき、画像劣化を抑制することができる。
このようにすることでも、網膜に到達するまでに偏光方向が互いに異なる画像光の偏光状態が空間的に混ざり合ってコヒーレンス度が低減するため、人間の目という光学系に起因するスペックルノイズ、主観的なスペックルが低減し、画像のちらつきによる画像劣化を低減することが可能となる。
図9は、この発明の実施の形態5による立体画像表示装置の構成を概略的に示す図である。図9に示す立体画像表示装置は、観察者が、透過光選択装置2を通して見ることで、後述する画像表示装置3C,3Dの画面6上の画像が立体的に表示されて見える装置である。ここで、透過光選択装置2は、上記実施の形態1〜4に示したいずれかの透過光選択装置2〜2Dであり、画像表示装置3C,3Dの画面6上に表示された画像光から観察者の左目Aと右目Bへの光を選択的に透過させる。
また、画像表示装置3C,3Dは、上記実施の形態3,4と同様に透過光選択装置2に設けた通信部10b(不図示)と通信を行う通信部10aを備える。画像表示装置3C,3Dが時系列に左目用画像と右目用画像を交互に表示する場合には、画像表示装置3C,3Dが左目用画像と右目用画像を表示するタイミングを示す時系列情報を、通信部10aを介して透過光選択装置2へ通知することにより、上記実施の形態3,4と同様にして、画像光の選択を行うことができる。
例えば、透過光選択装置2を眼鏡状に形成した場合には、観察者がこれを掛けると、透過光選択装置2が観察者の視線と同等の高さになるので、画面6の中心線上の装置部分が好ましいが、画面6の裏側に通信部10aを設けてもよい。
空間光変調器13aは、投写光7Aの偏光を制御する構成部であり、投写光学系13bからの光に偏光変調を施して互いに直交する偏光方向の投写光7Aを生成する。投写光学系13bは、照明光学系13cからの照明光を使用して表示画像の投写光7Aを生成する光学系である。照明光学系13cは、光源13dで発光された光を元に照明光を生成する光学系である。光源13dは、少なくとも3原色に相当する異なる3つの波長帯の光を発光する光源であり、複数のレーザ光源やLED等で構成される。
フレネルレンズスクリーン16は、プロジェクタ13からの投写光7Aを観察者側に曲げるフレネル光学素子であり、フレネルレンズ基板16aと出光面側フレネルレンズ16bから構成される。光拡散部17は、フレネルレンズスクリーン16で観察者側に曲げられた投写光7Aに発散角度を与えて拡散させる構成部であり、レンズ要素17aと光拡散シート17bから構成される。
また、反射鏡15は、プロジェクタ13からの投写光7Aを透過型スクリーン14へ導く構成部である。
プロジェクタ13からの投写光7Aは、反射鏡15により透過型スクリーン14へ反射される。透過型スクリーン14では、フレネルレンズスクリーン16によって投写光7Aが観察者側に曲げられ、光拡散部17により発散角度が与えられて広がった画像光7が観察者方向へ伝搬し、透過光選択装置2を通して観察者の左目A及び右目Bに観測される。
これにより、観察者からは、画面6に相当する透過型スクリーン14に映った画像が立体的に表示されて見える。なお、画像光7は、観察者の右目Bの瞳から網膜へ伝搬する間に空間的に偏光状態が混ざり合って、左目用画像及び右目用画像光の各コヒーレンス度が低減するので、スペックルノイズ等による画像劣化を低減させた画像表示を実現することができる。
図11は、実施の形態5による画像表示装置の他の構成を示す図であり、図10に示した構成と同一な構成要素には同一符号を付して説明を省略する。図11において、画像表示装置3Dは、プロジェクタ13、透過型スクリーン14A及び反射鏡15Aを備えて構成される。透過型スクリーン14Aは、プロジェクタ13からの投写光7Aが投写されるスクリーンであり、フレネルレンズスクリーン16A及び光拡散部17を備える。なお、フレネルレンズスクリーン16Aと光拡散部17は、接着剤等で一体に貼り合わせた構成にしてもよい。
また、反射鏡15は、プロジェクタ13からの投写光7Aを透過型スクリーン14Aへ導く構成部である。
ここで、入光面側全反射と屈折の混合式フレネルレンズ16c−1は、入光面側全反射式フレネルレンズ16c−2と、入光された光束を屈折のみ出光面方向に偏光する屈折式フレネルレンズとが、1つのプリズム内に混合されたフレネルレンズである。
入光面側全反射式フレネルレンズ16c−2は、入光された光束を対面で全反射させて出光面方向へ偏光するフレネルレンズである。
入光面側部分全反射式フレネルレンズ16c−3は、入光面側全反射式フレネルレンズ16c−2の谷を出光面に平行とした入光面側部分全反射式フレネルレンズである。
また、レンズ形状を工作する都合からプリズム先端の一部分が入射光線と略平行に欠けていてもよい。
透過型スクリーン14Aにおいて、フレネルレンズスクリーン16Aは、プロジェクタ13の特性に応じて選択され、光拡散部17は、視野角やスクリーンの輝度等の光学特性に応じて選択されることから、別々に設計製作され、各々独立に選択されることが多い。従って、透過型スクリーン14Aにおけるフレネルレンズスクリーン16Aと光拡散部17は、光学的な特性上切り離して考えてよい。
図12は、この発明の実施の形態6による立体画像表示装置の構成を概略的に示す図である。図12に示す立体画像表示装置は、観察者が、透過光選択装置2を通して見ることで、後述する画像表示装置3E,3Fの画面6上の画像が立体的に表示されて見える装置である。ここで、透過光選択装置2は、上記実施の形態1〜4に示したいずれかの透過光選択装置2〜2Dであり、画像表示装置3E,3Fの画面6上に表示された画像光から観察者の左目Aと右目Bへの光を選択的に透過させる。
また、画像表示装置3E,3Fは、上記実施の形態3,4と同様に透過光選択装置2に設けた通信部10b(不図示)と通信を行う通信部10aを備える。画像表示装置3E,3Fが時系列に左目用画像と右目用画像を交互に表示する場合には、画像表示装置3E,3Fが左目用画像と右目用画像を表示するタイミングを示す時系列情報を、通信部10aを介して透過光選択装置2へ通知することにより、上記実施の形態3,4と同様にして、画像光の選択を行うことができる。
例えば、透過光選択装置2を眼鏡状に形成した場合には、観察者がこれを掛けると、透過光選択装置2が観察者の視線と同等の高さになるので、画面6の中心線上の装置部分が好ましいが、画面6の裏側に通信部10aを設けてもよい。
照明部18aからの光は、光拡散部20を介して光拡散された後に、光変調素子19が配置された表示画面へ照射される。光変調素子19は、映像信号変調部23に制御された駆動回路21a,21bで駆動して、照明部18aからの光が画像となるように空間的に変調し、画像光7を生成する。この画像光7が観察者方向へ伝搬して、透過光選択装置2を通して観察者の左目A及び右目Bに観測される。
Claims (5)
- 画像表示装置と観察者との間に設けられ、当該画像表示装置で互いに直交する偏光方向で表示された画像の画像光を前記偏光方向に応じて選択的に透過する観察者用の透過光選択装置において、
前記偏光方向のいずれか一方の画像光を透過する第1の偏光フィルタ及び前記第1の偏光フィルタを透過した光に位相差を与えて複数の偏光方向の光が混在した光として観察者側へ出射する第1の位相差フィルムを有する第1の光選択部と、
前記第1の偏光フィルタと偏光透過軸の方向が直交関係にある第2の偏光フィルタ及び前記第2の偏光フィルタを透過した光に位相差を与えて複数の偏光方向の光が混在した光として前記観察者側へ出射する第2の位相差フィルムを有する第2の光選択部とを備え、
前記偏光フィルタを前記画像表示装置側、前記位相差フィルムを前記観察者側に配置して一体に形成したことを特徴とする透過光選択装置。 - 前記画像表示装置から互いに直交する偏光方向の画像をそれぞれ表示するタイミングを受信する通信部と、
前記第1の光選択部で前記第1の偏光フィルタと前記第1の位相差フィルムの間に設けられ、偏光透過軸を直交する方向に交互に切り替え可能な第1のシャッタと、
前記第2の光選択部で前記第2の偏光フィルタと前記第2の位相差フィルムの間に設けられ、偏光透過軸を直交する方向に交互に切り替え可能な第2のシャッタと、
前記通信部で受信された表示タイミングに応じて、前記第1及び前記第2のシャッタの偏光透過軸の切り替えを制御する制御部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の透過光選択装置。 - 前記第1及び前記第2の位相差フィルムは、偏光透過軸の方向が異なる領域を少なくとも2つ以上有することを特徴とする請求項1または請求項2記載の透過光選択装置。
- 偏光方向が互いに直交する画像光を出射する画像表示装置と、請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の透過光選択装置とを備えた立体画像表示装置。
- 画像表示装置で互いに直交する偏光方向で表示された画像の画像光を、前記画像表示装置と観察者との間に設けられた観察者用の透過光選択装置で前記偏光方向に応じて選択的に透過させて、前記観察者に当該画像を立体表示する立体画像表示方法において、
前記透過光選択装置内で空気層を介さずに、前記画像表示装置から出射された少なくとも一方の偏光方向の画像光を前記観察者の右目用画像及び左目用画像として透過させるにあたり、前記観察者の目に入射させる右目用画像及び左目用画像の各画像光が、複数の異なる偏光方向の光が混在した光になるよう位相差を与えることを特徴とする立体画像表示方法。
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