JPH03121694A

JPH03121694A - 映像表示装置

Info

Publication number: JPH03121694A
Application number: JP2179511A
Authority: JP
Inventors: Hajime Sudo; 肇須藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1989-07-11
Filing date: 1990-07-09
Publication date: 1991-05-23
Also published as: EP0408003A3; EP0408003A2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、ビデオ信号を、偏光特性を用いて映像化する
映像表示装置に関し、観察者に対して偏光の方向を任意
に変える手段を具備している映像表示装置に関する。

（従来の技術）一般に、高い場所や放射線強度の大きい原子炉等の危険
な場所における作業を人間に換わって遠隔ロボットにお
いて行う技術が開発されて来ている。

そこで、遠隔地からロボットを正確にコントロールする
ために、その遠隔地の状況を正確に認識することが非常
に重要となってくる。そのため、観察者が、複数のモニ
タテレビ等の映像表示装置を見て状況を判断してコント
ロールする装置が知られている。

特に、立体的に映像を判断しなければならない場合、最
近では、右目および左目と偏光を切り換えて表示する立
体映像用モニタを偏光眼鏡をかけて立体映像として観察
するシステムが用いられている。

しかしながら、上記立体映像システムと、液晶表示など
の他の種類の映像装置とを併用する場合、以下の如くの
問題が生じるものであった。

すなわち、液晶表示装置では偏光を用いて画像の色彩や
明るさの調節を行っており、観察者の眼には偏光のかか
った映像が示されるものである。

従って、双方の偏光方向を配慮しないと立体映像の観察
者がかけている偏光眼鏡のために、液晶表示方式の偏光
が遮られてしまい、このとき観察者は、液晶表示の画面
が極端に暗くなる１画面にスジが入ってしまう等により
良好な映像を得ることができないものであった。

特にこの映像は、前記双方の偏光の種類が同一の場合、
即ち、直線偏光同士あるいは円偏光同士のときでは、相
互の干渉現象があるので、顕著である。

また、前記の問題は、立体映像システムと液晶型映像表
示装置の組合せに限らず、複数の液晶型映像表示装置を
用いる場合、これらの偏光の向きが揃っていない時にも
生じる問題である。

なお、前記偏光の方向は、映像表示装置が製造される段
階ですでに決定されていることが殆んどであり、ユーザ
が容易に内部構成などを変更してこれにより対処できる
ものではなかった。

（発明が解決しようとする課題）前述のように、立体視など偏光を用いた映像と液晶など
の偏光を利用した表示方式との併用や、偏光を利用した
複数の映像表示装置を観察する際に、観察者はこれらの
偏光の方向の相違によっては必ずしも明瞭な映像が観察
できるものではなかった。

本発明の目的は、如何なる偏光の方向が表示される場合
であっても、観察者に明瞭な映像を表示できるように工
夫された簡易な構成の映像表示装置を提供することであ
る。

［発明の構成コ（課題を解決するための手段）前記課題を解決するための本発明の特徴は、ビデオ信号
を偏光特性を用いて映像化する映像表示装置において、
観察者に対する偏光の方向を変換する偏光方向矯正手段
を備えたことである。

（作用）映像表示装置によって示される偏光映像が、観察者にと
って明瞭に観察できない方向の偏光であっても、観察者
は、偏光方向矯正手段により出力する偏光映像が観察者
に対し観察の容易な偏光の方向に変更することができる
。

これによって、いかなる偏光方向の映像表示装置を多数
併用しても、観察者は、常に明瞭な映像を観察できるも
のである。

（実施例）第１図は、この発明の第１実施例の概略を示したもので
ある。

この第１図では、観察者１が、直線偏光方式の偏光眼鏡
３を掛けて立体映像用のモニタ５を観察しながら、同時
に２台の液晶型映像表示装置７゜９を用いて被観察物２
の観察作業を行う映像システムにおける構成を例示した
ものである。

立体映像用モニタ５は、ビデオ信号１１の１フイ一ルド
周期（例えば１／６０秒）毎に右眼用映像１３と左眼用
映像１５を交互に表示する。

この立体映像用モニタ３の前面には偏光切替器１７が装
着されており、偏光切替制御装置１９によって前記フィ
ールド周期に同期するように表示画像を直線偏光で偏調
する。

この第１実施例では、右眼用映像１３は縦偏光に、左眼
用映像１５は横偏光に、それぞれ変調される（第１図で
は、便宜的に縦波と横波とによってそれぞれ模式的に図
示した）。

偏光眼鏡３の右眼には縦型偏光板２１が、又、左眼には
横型偏光板２３がそれぞれ取付けられ（第１図では偏光
の方向を便宜的にスダレ状に示している）、立体映像用
モニタ３から出方する映像を、それぞれ該当する側の眼
に送り込む。

このような立体方式では、観察者は必ず時系列的に左右
眼用映像２５を観察するが、切替周期が十分に短ければ
、同時に表示されたのと同様の効果があり、立体映像と
して観察できる。

重量や電力で制限を受ける環境では、この第１図のよう
に液晶型映像表示装置７．９を用いる場合が多いが、こ
こでは補助映像の観察手段としてこれらを用いている。

液晶型映像表示装置７．９では、偏光的手段により画像
の色彩、明度の表現を行っているが、図示例のものは、
一方の液晶型映像表示装置７ではビデオ信号２７を画像
として表示する際、反時計方向に４５＠傾いた直線偏光
映像２９が表示され、他方の液晶型映像表示装置９では
ビデオ信号３１を画像として表示する際、時計方向に４
５″傾いた直線偏光映像３３が表示される。

そして、このような映像２９．３３をそのまま前記偏光
眼鏡３をかけて観察すると、偏光方向が異なるため、光
が遮られるので、左右いずれの眼に対しても色彩と明る
さが劣化した映像として堤供されることになってしまう
。

そこで、前記液晶型表示装置７．９の画面の直前に偏光
方向矯正装置３５．３７　（偏光方向矯正手段）を設け
、この偏光方向矯正装置３５．３７によって直線偏光映
像２９．３３の偏光の方向を共に縦方向に変換する。そ
れにより、矯正後の映像３９．４１は、偏光眼Ｍ３の縦
型偏光板２１を劣化なく通過でき、観察者１の右眼で色
彩と明るさが十分に揃ったものとして観察される。

偏光方向矯正装置３５．３７としては、種々のものが考
えられるが、図示例では、λ／２波長板４３．４５を、
回転ホルダ４７．４９で回転可能に保持した構成として
いる。

このλ／２波長板４３．４５は、直線偏光を光軸に沿っ
て回転させる性質を有している。すなわち、上述の例で
は、一方の偏光方向矯正装置３５のλ／２波長板４３を
反時計方向へ手動で２２゜５″回転させれば、直線偏光
映像２９の偏光方向は縦方向となり、他方の偏光方向矯
正装置３７のλ／２波長板４５を時計方向へ２２．５″
回転させれば、直線偏光映像３３の偏光方向も、縦方向
となる。これによって、矯正後の映像３９．４１は偏光
眼鏡３の縦型偏光板２１と一致することになる。

勿論、矯正後の映像を横偏光として偏光眼鏡３の横型偏
光板２３と一致させる様に上記λ／２波長板４３．４５
を回転調節することも可能であり、観察者が観察し易い
方向に設定すれば良いことは云うまでもない。

実用上では、第２図に示す如くに、観察者１の左側にあ
る映像表示装置７の映像３９は観察者の左眼で、右側に
あるものは右眼で、それぞれ観察できるように直線偏光
映像２９の偏光方向を横方向に、直線偏光映像３３の偏
光方向を縦方向に調整することが望ましい。

第３図は、この発明の第２実施例を示している。

前記第１実施例では、観察者１は右眼のみで液晶型映像
表示装置７，９の映像を観察していたが、この第２実施
例では、左右の眼で観察できるように構成している。

液晶型映像表示装置７と偏光方向矯正装置３５は、前記
第１実施例と同一のものを用いており、λ／２波長板４
３と回転ホルダ４７の前又は後に偏光切替器５１が取付
けられた構成である。

この偏光切替器５１は、原理的には第１実施例の立体映
像用モニタ５に設けである偏光切替器１７と同一のもの
で、直線偏光の位相を外部信号５３により９０＠回転さ
せる性質を有している。

従って、例えば偏光切替器制御部５５によってビデオ信
号５７のフィールド周期（例えば１／６０秒）やフレー
ム周期（例えば１／３ｏ秒）に同期させてこの偏光切替
器５１を駆動すれば、第１図に示したシステムにおける
観察者１に対して、この周期毎に右眼での観察可能な縦
偏光方向映像５９と左眼での観察可能なＭＲ偏光方向映
像６１とが交互に出ることになり、観察者１の両眼への
負担を平均化できる。

すなわち、この第３図の実施例の方式を、前記第１図の
実施例の左右の液晶型映像表示装置７又は９にそれぞれ
適用すれば、観察者１の両眼の負担は平均化される。

なお、前記実施例において、液晶型映像表示装置７又は
９は、実際には偏光方向矯正装置３５又は３７に互いに
密着した構造となっており、第１図、第２図、第３図で
は説明の便宜のため、離して示している。

なお、以上の２例では、偏光の種類として直線偏光のみ
を例にして説明したが、円偏光方式の映像表示装置を使
用する場合では、以下の如くの方法がある。

すなわち、第１図に示す第１実施例において、液晶型映
像表示装置７，９および立体映像用モニタ５がすべて円
偏光方式の場合は、第１実施例と同様に、液晶型映像表
示装置７，９よりの円偏光映像の偏光方向を調節すれば
良好な映像を得ることができる。

また、第１図に示す実施例において、液晶型映像表示装
置７．９が円偏光で立体映像用モニタ５が直線偏光の場
合は、円偏光と直線偏光とは基本的には干渉しないため
、第１実施例と同様に、液晶型映像表示装置７．９より
の円偏光映像の偏光方向を調節すればさらに良好な映像
を得ることができる。

また、λ／４の波長板を通過させることによって直線偏
光を円偏光に、また７、円偏光を直線偏光に変換するこ
とができる。

従って、第１図に示す第１実施例の液晶型映像表示装置
７，９の偏光方向矯正装置３５．３７の各々にλ／４波
長板を加えることにより、この、直線偏光映像２９．３
３は円偏光に変換され、さらに、λ／２波長板４３．４
５によってその偏光方向が調節されるようになる。従っ
て、この場合、前述した如くにさらに良好な映像を得る
ことができる。

なお、上記の実施例においては液晶型映像表示装置７，
９を立体カメラの如く構成しているが、液晶型映像表示
装置７．９は単に映像を表示するばかりでなく、通常の
コンピュータの端末のように文字を表示するものとして
利用することもできる。この場合、両者は独立した情報
を表示できるようにしてもよいことは言うまでもない。

［発明の効果］以上述べたように本発明によれば、いろいろな種類の偏
光特性を利用した様々な映像表示表示装置を併用しても
、相互の干渉を回避できて、観察者に色彩や明るさの劣
化を伴わない良好な映像を提供することが可能となった
。

従って、これらの映像を用いて監視作業や遠隔操作を行
えば、高い作業信頼性の確保と作業時間の短縮が図られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施した映像表示装置を含む映像シ
ステムを示す概略構成図、第２図は、第１図に示した映像表示装置における他の偏
光方向調節状態を示す概略構成図、第３図は、本発明に
従う映像表示装置の他の実施例の概略構成図である。１・・・観察者２・・・被観察物３・・・偏光眼鏡５・・・立体映像用モニタ７．９・・・液晶型映像表示装置１１．２７，３１．５７・・・ビデオ信号１３・・・右
眼用映像１５・・・左眼用映像１７．５１・・・偏光切替器１９．５５・・・偏光切替制御装置２１・・・縦型偏光板２３・・・横型偏光板２５・・・左右眼用映像２９．３３・・・直線偏光映像３５．３７・・・偏光方向強制装置（偏光方向矯正手段
）３９．４１．５９．６１・・・映像４３．４５・・・λ／２波長板４７．４９・・・回転ホルダ５３・・・外部信号

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ビデオ信号を偏光特性を用いて映像化して、観察
者に表示する映像表示装置において、上記観察者に表示される映像の偏光の方向を変換する偏
光方向矯正手段を具備したことを特徴とする映像表示装
置。
（２）前記映像表示装置が、直線偏光映像を表示する液
晶型映像表示装置から成ることを特徴とする請求項１に
記載の映像表示装置。
（３）前記偏光方向矯正手段が、上記直線偏光映像の偏
光方向を変えるため回転自在に支持されたλ／２波長板
から成ることを特徴とする請求項２記載の映像表示装置
。
（４）前記映像表示装置が、さらに、上記観察者に表示
される映像の偏光の種類を変換する変換手段を有してい
ることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
（５）前記変換手段が、直線偏光と円偏光との間の変換
を行うλ／４波長板から成ることを特徴とする請求項４
に記載の映像表示装置。