JPH03134648A - 立体映像表示装置 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は偏光メガネを用いた２眼式立体映像表示装置お
よびそれに用いる偏光メガネに関する６〔従来の技術〕 視角を異ならせた２台のカメラで撮影した映像光のよう
に、互いに重ね合わせて見ることができる二組の映像光
を導出する二組の映像光源と、組の映像合成面とを備え
、左右異なる偏光方向の偏光メガネを通して二組の映像
光の合成による立体映像を見ることができる２眼式立体
映像表示装置が実用化されている。

従来のこの種の装置は、特開昭６３−３１６０３７号公
報に記載のように、プロジェクタ方式とブラウン管方式
とに大別でき、プロジェクタ方式は映像合成面としてス
クリーンを用い、ブラウン管方式は映像合成面としてハ
ーフミラ−を用いている。

これらの立体映像表示装置は、互いに偏光方向が異なる
偏光フィルタを各映像光源に取り付けることにより、映
像合成面に送出する二組の映像光の偏光方向を異ならせ
ている。すなわち、一方の映像光源に水平直線偏光フィ
ルタを取り付けるとともに、他方の映像光源に垂直直線
偏光フィルタを取り付けた水平／垂直直線偏光方式、あ
るいは各映像光源に＋４５”直線偏光フィルタと一４５
″直線偏光フィルタをそれぞれ取り付けた＋４５°／−
４５′直線偏光方式、あるいは各映像光源に左回り円偏
光フィルタと右回り円偏光フィルタをそれぞれ取り付け
た左回り／右回り円偏光方式により。

二組の映像光の偏光方向を異ならせている。

合成された映像を立体映像として見るためには、各偏光
方向に対応する左右の偏光フィルタを備えた偏光メガネ
を着用する０例えば、水平／垂直直線偏光方式において
、左カメラの映像を送出する映像光源に水平直線偏光フ
ィルタが取り付けられ。

右カメラの映像を送出する映像光源に垂直直線偏光フィ
ルタが取り付けられている場合には、偏光メガネの左眼
側に水平直線偏光フィルタを、右眼側に垂直直線偏光フ
ィルタを、それぞれ用いる。

直線偏光方式の場合、直線偏光フィルタを用いて直線偏
光された映像を良好な立体映像として見るためには、偏
光メガネの偏光角度を各映像光源に取り付けた偏光フィ
ルタに合わせる必要がある。

このため、偏光メガネをかけている頭を傾けた場合や映
像合成面を画面中心からずれた方向から見た場合には、
最適な偏光角からずれてしまうため、良好な立体映像を
見ることはできなくなる。

これに対し、円偏光方式の場合には、円偏光を用いてい
るので偏光角の偏差とはならず、はぼ完全な立体映像と
して見ることができる。

従来のプロジェクタ方式の立体映像表示装置としては、
第１２図に示すような前面投写型プロジェクタが実用化
されている。プロジェクタ１の右眼映像２が供給される
映像光源４と左眼映像３が供給される映像光１５（それ
ぞれＲ，Ｇ、Ｂの映像光送出部からなる）には、偏光方
向が互いに異なる円偏光フィルタ６．７がそれぞれ取り
付けである。すなわち、映像光源４に右回り円偏光フィ
ルタ６を取り付け、映像光源５に左回り円偏光フィルタ
７を取り付けである。映像光源４がら導出される映像光
８は右回り円偏光であり、映像光源５から導出される映
像光９は左回り円偏光である。

二組の映像光８．９は、映像合成面である反射型スクリ
ーンｌＯで合成されるとともに反射される。

ここで１反射により、映像光８は右回り円偏光がら左回
り円偏光になり、映像光９は左回り円偏光から右回り円
偏光になる０円偏光メガネ１１には。

左眼用と右眼用にそれぞれ右回り円偏光フィルタ１２と
左回り円偏光フィルタ１３が取り付けてあり、合成され
た映像光８と映像光９を分離して観視することができる
。

反射型スクリーン１０は、アルミニウム等の金属表面ミ
ラーであり、複屈折の位相差は発生せず。

これにより偏光が変化することがないため、直線偏光方
式および円偏光方式のいずれでも良好な立体映像を見る
ことができる。従って、前面投写型プロジェクタの場合
には、偏光角の偏差による影響がない円偏光方式が最適
である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、背面投写型プロジェクタで立体映像表示装置を
実用化しようとした場合、映像光源と映像合成面との間
に設けられるか、または映像合成面を含む光学素子であ
るミラーや透過型スクリーンにより複屈折が発生して偏
光が変化し、良好な立体映像を見ることができなくなる
場合があることについて、従来技術では配慮されていな
かった。

第１３図は背面投写型プロジェクタの一例を示したもの
で、第１２図に示した前面投写型プロジェクタと比べて
１反射型スクリーンｌＯの代りに透過型スクリーン１４
が用いられ、また光路を折り曲げて光学系を小形にする
ためのミラー１５が追加されている。二つの映像光８．
９は、ミラー１５で反射され、映像合成面である透過型
スクリーン１４で合成される。ここで、ミラー１５によ
る反射によって。

映像光８は右回り円偏光力１ら左回り円偏光になり、映
像光９は左回り円偏光から右回り円偏光になる。

その他は第１２図と同じである。

立体映像を表示しない一般の背面投写型プロジェクタで
は１Ｍ１屈折による光学性能への影響は特に問題となっ
ていない、そのため、透過型スクリーン１４の基板、は
、ポリカーボネート等の複屈折のある樹脂材料で形成さ
れている。また、基板は。

量産性秤優れる押出成型により製造した押出板であるた
め、注形板に比べて複屈折がより大きく発生している。

さらに、透過型スクリーン１４を構成するレンチキュラ
レンズ１６やフレネルレンズ１７は表面がレンズ状やプ
リズム状に加工されているため、加工後に残留する応力
歪みにより複屈折が発生する。さらに、ミラー１５でも
、表面に保護膜や増反射膜等がコーティングされている
ものは複屈折が発生する。このように、背面投写型プロ
ジェクタには、映像光源と映像合成面との間に、ミラー
１５、レンチキュラレンズ１６、フレネルレンズ１７と
いった複屈折の位相差がある光学素子が設けられている
。

従来の装置のように１円偏光を複屈折のある光学素子に
入射させると、これを出射する映像光８゜９は円偏光か
ら楕円偏光に変化し、円偏光メガネ１１を用いて良好な
立体映像を見ることができなくなる。

第１４図は、円偏光の代りに＋４５°／−４５”の直線
偏光を入射させた場合を示したものである。すなわち、
映像光源４に＋４５°直線偏光フイルタ１８を取り付け
、映像光源５に一４５°直線偏光フィルタ１９を取り付
けである。映像光源４から導出される映像光２０は＋４
５″直線偏光であり、映像光源５から導出される映像光
２１は一４５°直線偏光である。

二つの映像光２０．２１はミラー１５で反射され、映像
合成面である透過型スクリーン１４で合成される。

ここで、ミラー１５にての反射により、映像光２０は一
４５°直線偏光になり、映像光２１は＋４５°直線偏光
になる。直線偏光メガネ２２は、左眼用と右眼用にそれ
ぞれ＋４５°直線偏光フイルタ２３と一４５″直線偏光
フィルタ２４とが取り付けてあり１合成された映像光２
０と映像光２１とを分離して観視することができる。し
かし、複屈折の位相差がある光学素子の光学主軸が映像
光源の偏光方向と平行または直角であるとき以外では、
これを射出する映像光２０．２１はそれぞれ直線偏光か
ら楕円偏光に変化し、直線偏光メガネ２２を用いて良好
な立体映像を見ることができなくなる。すなわち、ミラ
ー１５の光学主軸１５ａは、ミラー１５の傾斜方向に垂
直な方向、すなわち傾斜軸に平行な方向に一様に分布し
ており、映像光源４．５の偏光方向と４５°をなす、ま
た、レンチキュラレンズ１６の光学主軸１６ａは、レン
ズ状の加工面が延在する方向に一様に分布しており、映
像光源４．５の偏光方向と４５°をなす。

一方、ミラー１５やレンチキュラレンズ１６は光学主軸
の方向が一様であるのに対して、フレネルレンズ１７は
光学主軸の方向が一様でない。すなわち。

フレネルレンズ１７は、レンズ面が同心円状に加工され
ているため、加工後に残留する応力歪みによる複屈折の
光学主軸１７ａも同心円状に分布し、−様でない、従っ
て、光学主軸１７ａが映像光源４．５の偏光方向と平行
または直角とならない領域が必ず存在することになり、
この領域では良好な立体映像を見ることができなくなる
。

第１５図、第１６図、第１７図は、それぞれ第１２図、
第１３図、第１４図の装置において、白一色の右眼映像
２と黒一色の左眼映像３の合成映像を左眼のみで観視し
たときの様子を示したものである。反射型スクリーンで
は第１５図のように黒一色となるのに対して、透過型ス
クリーンでは第１６図、第１７図のように黒一色とはな
らない。特に、円偏光の場合には、第１６図のように全
体的に右眼映像２の左眼へのもれが大きい、また、＋４
５’　／−４５”の直線偏光の場合には、画面の中心か
ら±４５°の方向の領域ではフレネルレンズ１７の光学
主軸１７ａのみが映像光源４，５の偏光方向と平行また
は直角となるためもれがやや小さいものの、その他の領
域ではもれが大きい、このように、黒一色とならない領
域では良好な立体映像を見ることはできない。

なお、この課題は背面投写型プロジェクタに限ったもの
ではない、前面投写型プロジェクタにおいても、複屈折
の位相差が発生する反射型スクリーン１０を用いた場合
には問題となる。さらには、ブラウン管方式においても
、複屈折の位相差が発生するハーフミラ−を用いた場合
には問題となる。

本発明の目的は、映像光源と映像合成面との間に設けら
れるか、または映像合成面を含む光学素子に複屈折の位
相差があっても、偏光が変化せず良好な立体映像を見る
ことができる立体映像表示装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明では、二組の映像光源
は互いに９０°異なる偏光方向に直線偏光した二組の映
像光を導出するようにするとともに、映像光源と映像合
成面との間に設けられるか、または映像合成面を含む光
学素子であって複屈折の位相差があるもののうち、光学
主軸の方向が一様である光学素子の光学主軸が映像光源
の偏光方向と平行または直角になるように構成する。

上述の、光学素子の光学主軸が映像光源の偏光方向と平
行または直角になるように構成するために、ミラーの傾
斜方向が映像光源の偏光方向と平行または直角になるよ
うに構成する。

また、同じく光学素子の光学主軸が映像光源の偏光方向
と平行または直角になるように構成するために、一方向
に延在するレンズ状またはプリズム状の加工面を連続的
に配置した透過型スクリーンの延在の方向が、映像光源
の偏光方向と平行または直角になるように構成する。

上述の、一方向に延在するレンズ状またはプリズム状の
加工面を連続的に配置した透過型スクリーンの延在の方
向が映像光源の偏光方向と平行または直角になるように
構成するために、透過型スクリーンを１枚または互いに
配列の方向が９０°異なる２枚のレンチキュラレンズを
含む構成とする。

あるいはまた、同じ目的のために、透過型スクリーンを
１枚または互いに配列の方向が９０°異なる２枚のリニ
アフレネルレンズを含む構成とする。

次に、本発明では、上記複屈折の位相差がある光学素子
のうち、光学主軸の方向が一様でない光学素子の位相差
が、光学主軸の方向が一様である光学素子の位相差より
も小さくなるように構成する。

上述の、光学主軸の方向が一様でない光学素子の位相差
が、光学主軸の方向が一様である光学素子の位相差より
も小さくなるように構成するために、その光学素子であ
る透過型スクリーンを構成するフレネルレンズの位相差
が、レンチキュラレンズの位相差よりも小さくなるよう
に構成する。

そして、透過型スクリ・−ンを構成するフレネルレンズ
の位相差が、レンチキュラレンズの位相差よりも小さく
なるように構成するために、フレネルレンズを紫外線硬
化性樹脂の成型により製造し、また、フレネルレンズを
直接切削加工により製造する。

また、本発明では、偏光メガネをかけている観視者が、
頭を傾けた場合や映像合成面を画面中心よりずれた方向
から見た場合にも良好な立体映像を見ることができるよ
うにするために、偏光メガネを左右異なる円偏光方向の
円偏光メガネとし、映像合成面と偏光メガネとの間に複
屈折の光学主軸が映像光源の偏光方向と４５°をなす１
７４波長板を設けた構成とする。

また、同じ目的のために、偏光メガネの偏光フィルタを
メガネフレームに対して回転自在に構成するとともに、
偏光メガネの偏光フィルタを重力または浮力を利用して
立体映像表示装置に対して常に同一角度になるように構
成する。

次に、映像表示装置を利用して独立した二組の映像を観
視するために、二組の映像光源に互いに独立の映像を供
給し、二組の映像光源は互いに異なる偏光の二組の映像
光を導出し、左右同じ偏光方向の偏光メガネを通して二
組の映像光のうちの一方のみを分離して観視する機能を
設けている。

〔作用〕

上記構成により、光学素子に複屈折の位相差があっても
、光学主軸の方向が一様である光学素子の光学主軸に平
行または直角の直線偏光を入射させた場合、これを出射
する映像光は直線偏光のままであるため、良好な立体映
像として見ることができる。

また、傾斜して配置されたミラーの光学主軸は、ミラー
の傾斜方向に垂直な方向、すなわち傾斜軸に平行な方向
である’ｆ’ｓら、ミラーの傾斜方向が映像光源の偏光
方向と平行または直角になるように構成すれば、ミラー
の光学主軸が映像光源の偏光方向と平行または直角にな
るように構成でき、ミラーに複屈折の位相差があっても
、良好な立体映像として見ることができる。

また、レンチキュラレンズやフレネルレンズのように一
方向に延在するレンズ状またはプリズム状の加工面を連
続的に配置した透過型スクリーンの光学主軸は加工面が
延在する方向であるから。

この延在の方向が映像光源の偏光方向と平行または直角
になるように構成すれば、透過型スクリーンの光学主軸
が映像光源の偏光方向と平行または直角になるように構
成でき、透過型スクリーンに複屈折の位相差があっても
、良好な立体映像として見ることができる。

また、透過型スクリーンを、１枚または互いに配列の方
向が９０１異なる２枚のレンチキュラレンズを含む構成
とすれば、それぞれのレンチキュラレンズの光学主軸が
映像光源の偏光方向と平行または直角になるように構成
でき、レンチキュラレンズに複屈折の位相差があっても
、良好な立体映像として見ることができる。

あるいはまた、透過型スクリーンを、１枚または互いに
配列の方向が９０°異なる２枚のリニアフレネルレンズ
を含む構成とすれば、それぞれのリニアフレネルレンズ
の光学主軸が映像光源の偏光方向と平行または直角にな
るように構成でき、リニアフレネルレンズに複屈折の位
相差があっても、良好な立体映像として見ることができ
る。

次に、映像光源の偏光方向と平行または直角にならない
領域が存在するのは光学主軸の方向が一様でない光学素
子においてであるから、光学主軸の方向が一様でない光
学素子の位相差が、光学主軸の方向が一様である光学素
子の位相差よりも小さくなるように構成すれば、さらに
良好な立体映像として見ることができる。

また、フレネルレンズとレンチキュラレンズとを含む構
成の透過型スクリーンにおいては、フレネルレンズは光
学主軸の方向が一様でない光学素子であり、レンチキュ
ラレンズは光学主軸の方向が一様である光学素子である
から、フレネルレンズの位相差が、レンチキュラレンズ
の位相差よりも小さくなるように構成すれば、さらに良
好な立体映像として見ることができる。

また、紫外線硬化性樹脂の成型品はレンチキュラレンズ
に用いられるような押出成型品に比べて加工後に残留す
る応力歪みが小さく位相差の発生が小さいので、フレネ
ルレンズを紫外線硬化性樹脂の成型により製造すれば、
フレネルレンズの位相差が、レンチキュラレンズの位相
差よりも小さくなるように構成でき、さらに良好な立体
映像として見ることができる。

また、直接切削加工品はレンチキュラレンズのような押
出成型品に比べて加工後に残留する応力歪みが小さく位
相差の発生が小さいので、フレネルレンズを直接切削加
工により製造すれば、フレネルレンズの位相差が、レン
チキュラレンズの位相差よりも小さくなるように構成で
き、さらに良好な立体映像として見ることができる。

また、偏光メガネを左右異なる円偏光方向の円偏光メガ
ネとし、映像合成面と偏光メガネとの間に複屈折の光学
主軸が映像光源の偏光方向と４５゜をなす１／４波長板
を設けた構成とすれば、複屈折がある光学素子が設けら
れない映像合成面と偏光メガネとの間を円偏光にするこ
とができるため偏光メガネをかけている観視者が頭を傾
けた場合や映像合成面を画面中心よりずれた方向から見
た場合にも、良好な立体映像を見ることができる。

次に、偏光メガネの偏光フィルタをメガネフレームに対
して回転自在に構成するとともに、偏光メガネの偏光フ
ィルタを、重力または浮力を利用して、立体映像表示装
置に対して常に同一角度になるような構成をとれば、偏
光メガネをかけている観視者が頭を傾けた場合や映像合
成面を画面中心よりずれた方向から見た場合にメガネフ
レームが立体映像表示装置に対して回転しても、偏光メ
ガネの偏光フィルタが最適な偏光角からずれることかな
いため、良好な立体映像を見ることができる。

次に、二組の映像光源に互いに独立の映像を供給し、二
組の映像光源は互いに異なる偏光の二組の映像光を導出
し、左右同じ偏光方向の偏光メガネを通して二組の映像
光のうちの一方のみを分離して観視する機能を設けたの
で、複数の人が一つの映像表示装置を利用して、別々の
二組の映像を〔実施例〕 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。

第１図は本発明の立体映像表示装置である背面投写型プ
ロジェクタの一実施例を示したもので、第１３図、第１
４図に示した従来の背面投写型プロジェクタと比べ、映
像光源４．５には、従来の右回り／左回り円偏光フィル
タ６．７や、＋４５”　／−４５＠直線偏光フイルタ１
８．１９の代りに、水平／垂直直線偏光フィルタ２５．
２６を用いている。

すなわち、映像光源４に垂直直線偏光フィルタ２５を取
り付け、映像光源５に水平直線偏光フィルタ２６を取り
付けである。映像光ｇ４から導出される映像光２７は垂
直直線偏光であり、映像光源５から導出される映像光２
８は水平直線偏光である。二組の映像光２７．２８はミ
ラー１５で反射され、映像合成面である透過型スクリー
ン１４で合成される。ここで、偏光方向が水平／垂直で
あるので、ミラー１５による反射によっても映像光２７
は垂直直線偏光のままであり、映像光２８は水平直線偏
光のままである。直線偏光メガネ２９は、左眼用と右眼
用にそれぞれ水平直線偏光フィルタ３０と垂直直線偏光
フィルタ３１が取り付けてあり、合成された映像光２７
と映像光２８とを分離して観視することができる。

ここで、ミラー１５の光学主軸１５ａは水平方向であり
、映像光源４，５の偏光方向と平行または直角である。

また、レンチキュラレンズ１６の光学主軸１６ａは垂直
方向であり、映像光源４，５の偏光方向と平行または直
角である。なお、フレネルレンズ１７の光学主軸１７ａ
は同心円状に分布しているため、光学主軸１７ａが映像
光源４．５の偏光方向と平行または直角となる領域が画
面の中心から水平または垂直の方向に存在する。

第２図は、第１図の装置において、白一色の右眼映像２
と黒一色の左眼映像３の合成映像を左眼のみで観視した
様子を示したものである。水平／垂直直線偏光フィルタ
２５．２６を用いている第２図は、右回り／左回り円偏
光フィルタ６．７を用いている第１６図や、＋４５°／
−４５″直線偏光フイルタ１８．１９を用いている第１
７図に比べて、もれが小さい、ただし１画面の中心から
±４５°方向の領域では、フレネルレンズ１７の光学主
軸１７ａのみが映像光源４．５の偏光方向と±４５°を
なすためにもれがやや大きいものの、その他の領域では
もれが小さい。このように１画面の大部分が黒一色とな
るため、良好な立体映像を見ることができる。

なお、第１図の装置において、フレネルレンズ１７の複
屈折をレンチキュラレンズ１６の複屈折に比べて十分小
さくすれば１画面全体が黒一色となり。

光学主軸の方向が映像光源の偏光方向と平行または直角
にならない領域でも、さらに良好な立体映像を見ること
ができる。

上記の関係を得るため１例えば、レンチキュラレンズ１
６は複屈折は大きいが量産性に優れる押出成型により製
造し、一方、フレネルレンズ１７は複屈折の小さい注形
基板に紫外線硬化性樹脂を用いた、いわゆる２ｐ法と呼
ばれる光重合（ｐｈｏｔｏ−ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉ
ｏｎ　）法により製造する。あるいは、フレネルレンズ
１７は複屈折の小さい注形基板に、直接切削加工により
製造してもよい。

なお、上記の関係は、フレネルレンズ１７とレンチキュ
ラレンズ１６に限定するものではない、すなわち、フレ
ネルレンズ１７のように光学主軸の方向が一様でない光
学素子の複屈折の位相差が、レンチキュラレンズ１６の
ように光学主軸の方向が一様である光学素子の複屈折の
位相差よりも小さくなるように構成すれば、同様な効果
が得られる。

なお、第１図に示した実施例では、透過型スクリーン１
４をレンチキュラレンズ１６とフレネルレンズ１７によ
る構成としたが、これに限るものではない。

第３図は本発明の立体映像表示装置である背面投写型プ
ロジェクタの他の実施例を示したもので、第１図に示し
た背面投写型プロジェクタと比べ、レンチキュラレンズ
１６とフレネルレンズ１７による構成の透過型スクリー
ン１４の代りに、互いに配列の方向が９０°異なる２枚
のレンチキュラレンズ１６．３２による構成の透過型ス
クリーン３３を用いている。

本実施例では、光学主軸１７ａが同心円状に分布してい
るフレネルレンズ１７を除き、代りに、映像光源４、・
５の偏光方向と平行または直角になるように、光学主軸
３２ａが水平方向であるレンチキュラレンズ３２を設け
たので、光学主軸１５ａ、　１６ａ、　３２ａはすべて
映像光［４，５の偏光方向と平行または直角となる。

第４図は、第３図の装置において、白一色の右眼映像２
と黒一色の左眼映像３の合成映像を左眼のみで明視した
様子を示したものである。２枚のレンチキュラレンズ１
６．３２による構成の透過型スクリーン３３を用いてい
る第４図は、レンチキュラレンズ１６とフレネルレンズ
１７による構成の透過型スクリーン１４を用いている第
２図に比べてさらにもれが小さく、前面投写型プロジェ
クタの場合の第１５図と同程度に画面全体が黒一色とな
るため、良好な立体映像を見ることができる。

第５図は本発明の立体映像表示装置である背面投写型プ
ロジェクタのさらに他の実施例を示したもので、第１図
に示した背面投写型プロジェクタと比べ、レンチキュラ
レンズ１６とフレネルレンズ１７による構成の透過型ス
クリーン１４の代りに、レンチキュラレンズ１６と互い
に配列の方向が９０１異なる２枚のリニアフレネルレン
ズ３４．３５とによる構成の透過型スクリーン３６を用
いている。本実施例では、光学主軸１７ａが同心円状に
分布しているフレネルレンズ１７を除き、代りに、映像
光ｇ４．５の偏光方向と平行または直角になるように、
光学主軸３４ａ、３５ａがそれぞれ水平／垂直方向であ
るリニアフレネルレンズ３４．３５を設けたので、光学
主軸１５ａ、　１６ａ、３４ａ、３５ａはすべて映像光
源４．５の偏光方向と平行または直角となる。さらに、
２枚のリニアフレネルレンズ３４．３５は、１枚のフレ
ネルレンズ１７と同様な光の収束作用を有する。従って
、良好な立体映像を見ることができるとともに、光の収
束作用によって画面周辺の明るさが第３図の装置に比べ
て向上し、第１図の装置と同程度の明るさが得られる。

なお、第１図、第３図および第５図に示した実施例では
、映像光源４．５に取り付けた水平／垂直直線偏光フィ
ルタ２５．２６に対応して水平／垂直直線偏光メガネ２
９を用い八が、これに限るものではない、以下に、その
例を示す。

第６図は本発明の立体映像表示装置である背面投写型プ
ロジェクタのさらに他の実施例を示したもので、第５図
に示した背面投写型プロジェクタと比べ、直線偏光メガ
ネ２９の代りに円偏光メガネ１１を用いるとともに、透
過型スクリーン３６と円偏光メガネ１１との間に、複屈
折の光学主軸３７ａが映像光源４．５の偏光方向と４５
°をなす１／４波長板３７を追加した構成である０本実
施例では、透過型スクリーン３６と円偏光メガネ１１と
の間を円偏光にしても、ここには複屈折がある光学素子
が設けられないため１円偏光が楕円偏光に変化すること
がない。また、円偏光なので、円偏光メガネ１１をかけ
ている観視者が頭を傾けた場合や、透過型スクリーン３
６を画面中心よりずれた方向から見た場合にも、偏光角
のずれは問題なく、良好な立体映像を見ることができる
。

なお、上記のように、偏光メガネをかけている観視者が
頭を傾けた場合や映像合成面を画面中心よりずれた方向
から見た場合にも良好な立体映像を見ることができるの
は、円偏光メガネに限るものではなく、直線偏光メガネ
においても可能である。以下に、その例を示す。

第７図は本発明の立体映像表示装置に用いる直線偏光メ
ガネ２９の一実施例の斜視図を示したもので、第８図は
その主要部の断面図を示したものである１図において、
水平／垂直直線偏光フィルタ３０．３１は、それぞれメ
ガネフレーム３８の空間内に充填した水３９の中に浮遊
して回転自在に構成されている。さらに、水平／垂直直
線偏光フィルタ３０．３１の上部にはうき４０が、また
下部にはおもり４１が、それぞれ設けてあり、重力また
は浮力を利用して常に同一角度になるように動作する。

第９図に示すように５頭を傾けるなどによりメガネフレ
ーム３８が立体映像表示装置に対して回転しても、直線
偏光メガネ２９の水平／垂直直線偏光フィルタ３０．３
１が最適な偏光角からずれることがないため、良好な立
体映像を見ることができる。

なお、立体映像表示装置は、上記のように立体映像を表
示するのが主たる用途であるが、これに限るものではな
い。以下に、その例を示す。

第１０図は本発明の立体映像表示以外の用途に供する映
像表示装置である背面投写型プロジェクタの一実施例を
示したもので、第６図に示した背面投写型プロジェクタ
と比べて、左右異なる偏光方向の円偏光メガネ１１の代
りに、左右同じ偏光方向の円偏光メガネ４２．４３を用
いる。また、各円偏光メガネ４２．４３に対応して、イ
ヤホン４４．４５を装着する。そして、第１映像音声源
４６から映像光源４とイヤホン４４にそれぞれ第１映像
４７と第１音声４８を供給し、第２映像音声源４９から
映像光′ｇ５とイヤホン４５にそれぞれ第２映像５０と
第２音声５１を供給する０本実施例では、二組の映像４
７．５０のうちの一方のみを分離して明視するとともに
、二組の映像４７．５０にそれぞれ対応する音声４８．
５１を独立。

に聴取する機能を設けたので、複数の人が一つの映像表
示装置を利用して別々の二つの映像と音声を同時に視聴
することができる。

本装置によれば、二つの映像光源４．５を備えているの
で、通常の単一の映像を表示することや、二つの映像を
重ねて表示し、これを偏光メガネをはずして見る二とに
より、スーパーインポーズ機能を実現できる。従来のス
ーパーインポーズ機能は映像信号を電気的に合成するこ
とにより実現していたので、二つの映像信号の同期を合
わせる必要があったが、本発明のスーパーインポーズ機
能は映像光を合成することにより実現しているので。

二つの映像信号の同期を合わセる必要がない、また、従
来のスーパーインポーズ機能では、複数の人が全員同一
の画像しか見ることができないが。

本発明のスーパーインポーズ機能は、偏光メガネ４２、
４３のいずれかを装着した人のみが二つの映像４７．５
０のうちの一方のみを分離して見ることができる１例え
ば、第１映像４７に字幕スーパーなしの映画を供給し、
第２映像５０に字幕スーパーを供給すれば、偏光メガネ
４２を装着しない人は字幕スーパー付きの映画を見るこ
とができ、偏光メガネ４２を装着した人のみ字幕スーパ
ーなしの映画を見ることができる。

なお、第１０図に示した実施例では１円偏光メガネ４２
．４３を用いたが、これに限るものではない。

例えば、円偏光メガネの代りに円偏光コンタクトレンズ
を用いてもよい。コンタクトレンズは眼の中で回転する
が、円偏光であるので偏光角のずれは問題ない。さらに
、第１１図に示すように、円偏光フィルタからなる円偏
光ついたて５２．５３を用いてもよい。この場合、メガ
ネやコンタクトレンズを装着する煩わしさがない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、２眼式立体映像表示装置において、映
像光源と映像合成面との間に設けられるか、または映像
合成面を含む光学素子（ミラー透過型スクリーン等）に
複屈折の位相差があっても、観視者は良好な立体映像を
見ることができる。

これにより、従来はそれらの問題があった背面投写型プ
ロジェクタについても、良好な立体映像を見ることがで
きるプロジエクタの実現が可能となる。

また、本発明の立体映像表示装置に用いる偏光メガネは
、偏光メガネの偏光フィルタを常に最適の偏光角に保つ
ことができるので、観視者が頭を傾けた場合や、映像合
成面の画面中心よりずれた方向から見る場合でも、常に
良好な立体映像を見ることが可能となる。

さらに、本発明によれば、複数の人が一つの映像表示装
置を利用して別々の二組の映像を同時に明視するという
機能が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の立体映像表示装置の一実施例を示す斜
視図、第２図は該実施例の効果を説明するためのその透
過型スクリーンの正面図、第３図は本発明の立体映像表
示装置の他の実施例を示す斜視図、第４図は該実施例の
効果を説明するためのその透過型スクリーンの正面図、
第５図および第６図はそれぞれ本発明の立体映像表示装
置のさらに他の実施例を示す斜視図、第７図は本発明の
立体映像表示装置に用いる直線偏光メガネの一実施例を
示す斜視図、第８図および第９図は該直線偏光メガネの
それぞれ要部断面図および正面図、第１Ｏ図および第１
１図はそれぞれ本発明の映像表示装置の実施例を示す斜
視図、第１２図、第１３図および第１４図はそれぞれ従
来の立体映像表示装置の一例を示す斜視図、第１５図、
第１６図および第１７図はそれぞれ第１２図、第１３図
および第１４図中のスクリーンの正面図である。 符号の説明 １・・・プロジェクタ　　　２・・・右眼映像３・・・
左眼映像　　　　　４．５・・・映像光源１１・・・円
偏光メガネ　　　１４・・・透過型スクリーン１５・・
・ミラー　　　　　　１５ａ・・・光学主軸１６・・・
レンチキュラレンズ　１６ａ・・・光学主軸１７・・・
フレネルレンズ　　１７ａ・・・光学主軸２５・・・垂
直直線偏光フィルタ ２６・・・水平直線偏光フィルタ ２７．２８・・・映像光　　　　２９・・・直線偏光メ
ガネ３０・・・水平直線偏光フィルタ ３１・・・垂直直線偏光フィルタ ３２・・・レンチキュラレンズ　３２ａ・・・光学主軸
３３・・・透過型スクリーン ３４・・・リニアフレネルレンズ　３４ａ・・・光学主
軸３５・・・リニアフレネルレンズ　３５ａ・・・光学
主軸３６・・・透過型スクリーン ３７・・・１／４波長板 ３９・・・水 ４１・・・おもり ４４．４５・・・イヤホン ４７・・・第１映像 ４９・・・第２映像音声源 ５１・・・第２音声

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに重ね合わせて見ることができる二組の映像光
   を導出する二組の映像光源と、一組の映像合成面とを備
   え、左右異なる偏光方向の偏光メガネを通して二組の映
   像光の合成による立体映像を見ることができる立体映像
   表示装置において、二組の映像光源は互いに９０゜異な
   る偏光方向に直線偏光した二組の映像光を導出するもの
   であり、映像光源と映像合成面との間に設けられるか、
   または映像合成面を含む光学素子であって複屈折の位相
   差があるもののうち、光学主軸の方向が一様である光学
   素子の光学主軸が映像光源の偏光方向と平行または直角
   になるように構成したことを特徴とする立体映像表示装
   置。 ２、請求項１に記載の立体映像表示装置において、光学
   主軸の方向が一様である光学素子が、傾斜して配置され
   たミラーであり、該ミラーの傾斜方向が映像光源の偏光
   方向と平行または直角になるように構成したことを特徴
   とする立体映像表示装置。 ３、請求項１に記載の立体映像表示装置において、光学
   主軸の方向が一様である光学素子が、一方向に延在する
   レンズ状またはプリズム状の加工面を連続的に配置した
   透過型スクリーンであり、上記延在の方向が映像光源の
   偏光方向と平行または直角になるように構成したことを
   特徴とする立体映像表示装置。 ４、請求項３に記載の立体映像表示装置において、透過
   型スクリーンが、１枚または互いに配列の方向が９０゜
   異なる２枚のレンチキュラレンズを含む構成としたこと
   を特徴とする立体映像表示装置。 ５、請求項３に記載の立体映像表示装置において、透過
   型スクリーンが、１枚または互いに配列の方向が９０゜
   異なる２枚のリニアフレネルレンズを含む構成としたこ
   とを特徴とする立体映像表示装置。 ６、請求項１に記載の立体映像表示装置において、複屈
   折の位相差がある光学素子のうち、光学主軸の方向が一
   様でない光学素子の位相差が、光学主軸の方向が一様で
   ある光学素子の位相差よりも小さくなるように構成した
   ことを特徴とする立体映像表示装置。 ７、請求項６に記載の立体映像表示装置において、複屈
   折の位相差がある光学素子が、フレネルレンズとレンチ
   キュラレンズを含む構成の透過型スクリーンであり、該
   フレネルレンズの位相差が該レンチキュラレンズの位相
   差よりも小さくなるように構成したことを特徴とする立
   体映像表示装置。 ８、請求項７に記載の立体映像表示装置において、フレ
   ネルレンズが、紫外線硬化性樹脂の成型により製造した
   ものであることを特徴とする立体映像表示装置。 ９、請求項７に記載の立体映像表示装置において、フレ
   ネルレンズが、直接切削加工により加工製造したもので
   あることを特徴とする立体映像表示装置。 １０、請求項１に記載の立体映像表示装置において、偏
   光メガネが左右異なる円偏光方向の円偏光メガネであっ
   て、映像合成面と該偏光メガネとの間に、複屈折の光学
   主軸が映像光源の偏光方向と４５゜をなす１／４波長板
   を設けたことを特徴とする立体映像表示装置。 １１、立体映像表示装置に用いる偏光メガネであって、
   偏光メガネの偏光フィルタをメガネフレームに対して回
   転自在に設けるとともに、該偏光フィルタを重力または
   浮力を利用して立体映像表示装置に対して常に同一角度
   になるように構成したことを特徴とする偏光メガネ。 １２、互いに重ね合わせて見ることができる二組の映像
   光を導出する二組の映像光源と、一組の映像合成面とを
   備え、二組の映像光の合成による映像を見ることができ
   る映像表示装置において、二組の映像光源に互いに独立
   の映像を供給し、二組の映像光源は互いに異なる偏光の
   二組の映像光を導出し、左右同じ偏光方向の偏光メガネ
   を通して二組の映像光のうちの一方のみを分離して観視
   する機能を設けたことを特徴とする映像表示装置。