JPH0865714A - 立体プロジェクタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 第１光学手段２０、２２、２４及び２６は、
被写体の右目光像及び左目光像を、カメラ１０の横縦比
４：３の撮像部の横方向に２分割した２つの部分に被写
体を９０度回転させて結像し、カメラから得た右目光像
及び左目光像をプロジェクタ５６に供給し、プロジェク
タからの光像を第１光学手段と同様の構成であるが光の
進行方向が逆の第２光学手段２０’、２２’、２４’及
び２６’により９０度回転させて、スクリーン６６上で
重ね合わせて投影する。 【効果】 カメラに結像される被写体像の横縦比は３：
２になるので、スクリーン上で通常の画像の横縦比４：
３に近い立体表示画像を観察できる

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、右目画像及び左目画像
を撮影及び表示して立体表示が可能な立体プロジェクタ
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スクリーンから物体が飛び出すように見
える立体表示は、右目及び左目の視差に相当する量だけ
位置がずれた右目画像及び左目画像を表示スクリーンに
表示し、右目画像及び左目画像を夫々右目及び左目のみ
に伝達させることにより実現される。

【０００３】従来の立体プロジェクタ装置では、通常、
右目用ビデオ・カメラ及び左目用ビデオ・カメラで撮影
して得た右目画像信号及び左画像信号を夫々右目用プロ
ジェクタ及び左目用プロジェクタに供給して右目画像及
び左目画像を再生し、これらの画像は偏光方向が互いに
直交する縦偏光フィルタ及び横偏光フィルタを夫々介し
てスクリーン上に重畳して投影される。観察者は、右目
及び左目用に夫々縦偏光フィルタ及び横偏光フィルタが
配置された眼鏡を介してスクリーンを観察する。右目画
像及び左目画像は、眼鏡により夫々右目及び左目のみに
伝達され、立体画像が観察できる。

【０００４】この様な装置は、立体画像を得るために２
台のビデオ・カメラを必要とするので高価になる。本出
願人による特願平６ー１０３３３４号の明細書には、安
価な構成の立体画像撮像装置が開示されている。図４
は、上記明細書に開示された立体画像撮像装置部分を示
す。この装置では、人間の右目及び左目の間隔に相当す
る距離だけレンズ１００及び１０２は離間される。レン
ズ１００を通過した光は反射鏡１０２及び１０４で反射
され、レンズ１０６を通過した光は反射鏡１０８及び１
１０で反射されて、ビデオ・カメラ１１２に入射する。
レンズ１００を通過した光はビデオ・カメラ１１２の右
半分に結像し、レンズ１０６を通過した光はビデオ・カ
メラ６２の左半分に結像する。ビデオ・カメラ６２から
の直接のビデオ信号又はＶＴＲ１１４で再生されたビデ
オ信号は、プロジェクタ１１６に供給される。プロジェ
クタ１１６の前には配置された第１偏光フィルタ１１８
及び第２偏光フィルタ１２０は、プロジェクタ１１６か
らの左目光像及び右目光像を夫々縦及び横方向に偏光す
る。第１及び第２偏光フィルタ１１８及び１２０の前に
配置されたプリズム１２２は、第１及び第２偏光フィル
タ１１８及び１２０を通過した光像をスクリーン１２４
上で重ね合わせる。観察者は、左目用に縦の偏光フィル
タ、右目用に横の偏光フィルタを有する眼鏡１２６でス
クリーン１２４を観察することにより、右目では右目光
像のみを観察し、左目では左目光像のみを観察するの
で、スクリーン１４上の光像を立体的に観察できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図４の装置では、右目
光像及び左目光像はビデオ・カメラの撮像素子の右及び
左の各半分に夫々結像されるので、各光像の横縦比は、
撮像素子の横縦比と異なる。即ち、ＮＴＳＣ、ＰＡＬ、
ＳＥＣＯＭ等の方式を使用するビデオ・カメラでは、撮
像素子の横縦比は４：３であるので、各光像の横縦比は
２：３となる。したがって、スクリーンに表示される画
像は縦に細長くなり、撮像素子と略相似形である通常の
スクリーン上ではその面積の半分にしか画像を投影でき
ない。また、右目光像及び左目光像を撮像素子の上及び
下の各半分に結像した場合は、各光像の横縦比は４：
１.５になり、横に細長くなる。この様な画像の変形を
補償するために、上記明細書では、円筒レンズを用い
て、ビデオ・カメラの撮像素子に結像する光像を垂直又
は水平方向のみに１／２に圧縮し、プロジェクタで発生
する再生光像を垂直又は水平方向のみに２倍に拡大する
ことが提案されている。しかし、この様に光像を一方向
に１／２又は２倍に変形させる円筒レンズは、特別に製
造しなければならないので、製造コストが高くなり、ま
た、諸収差により画像の劣化が避けられない。

【０００６】したがって、本発明の目的は、４：３の横
縦比に近い横縦比を有する立体画像を表示可能である立
体プロジェクタ装置の提供にある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の立体プ
ロジェクタ装置では、第１光学手段は、被写体の右目光
像及び左目光像を、カメラの横縦比４：３の撮像部の横
方向に２分割した２つの部分に被写体を９０度回転させ
て結像し、カメラから得た右目光像及び左目光像をプロ
ジェクタに供給し、プロジェクタからの光像を第１光学
手段と同様の構成であるが光の進行方向が逆の第２光学
手段により９０度回転させて、スクリーン上で重ね合わ
せて投影する。カメラに結像される被写体像の横縦比は
３：２になるので、スクリーン上で通常の画像の横縦比
４：３に近い立体表示画像を観察できる。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の立体撮像装置の概略図であ
る。ビデオ・カメラ１０は、例えば、ソニー株式会社製
ＤＸＣ−９３０型ビデオ・カメラの如き、従来形式の通
常のＮＴＳＣ方式カメラである。このビデオ・カメラ１
０はレンズ部１２及び本体部１４から成り、本体部１４
内には横縦比４：３の撮像素子が内蔵されている。カメ
ラ１０のレンズ部１２の前にはカメラ・アダプタ１６が
取り付けられる。第アダプタ１６は、匡体１８と、この
匡体内に収容された第１光学手段を構成する４個の三角
プリズム２０、２２、２４及び２６と、プリズム２０及
び２２を角度調整するためのパルスモータ、回転伝達ベ
ルト、ギア等から成る回転駆動手段２８を含む。三角プ
リズム２０、２２、２４及び２６は、三角形が二等辺直
角形である同一のものでよい。

【０００９】匡体１８は直方体形状をし、その一面の中
央に設けた比較的大きな開口３０をレンズ部１２に対応
させて、カメラ１０に取り付けられる。匡体１８の開口
３０を設けた面と反対側の他面には離間して開口３２及
び３４が設けられる。三角プリズム２０及び２２は、回
転駆動手段２８に連結された軸３６及び３８により支持
され、直角三角形の最長辺即ち斜辺を含む矩形面は表面
めっきされて反射面４０及び４２が形成され、開口３２
及び３４を介して入射する光を良好に反射する。プリズ
ム２０及び２２は、被写体までの距離に応じて軸３６及
び３８の周りに回転角度が調節され、入射光を正しくプ
リズム２６に伝達する。

【００１０】プリズム２０及び２２と、プリズム２４及
び２６と、カメラ１０の配置状態を明確にするために、
これらの斜視図を図２に示す。プリズム２４及び２６
は、適当な固定手段により、プリズム２４及び２６の中
間位置に配置される。プリズム２６の直角三角形の斜辺
以外の２辺を夫々含む対面する２つの矩形面は、表面め
っきされて反射面４４及び４６が形成される。プリズム
２６は、その反射面４４及び４６が、プリズム２０及び
２２の反射面４０及び４２で反射された光を受けるよう
に配置される。反射面４４及び４６は、夫々反射面４０
及び４２に対して傾斜する。プリズム２４は、直角三角
形の斜辺を含む矩形面が表面めっきされて反射面４８が
形成され、反射面４８がプリズム２６の反射面４４及び
４６で反射された光を更に反射して、カメラ１０のレン
ズ部１２に伝達するように配置される。

【００１１】図２において、被写体５０の縦方向に位置
が異なる点Ａ及び点Ｂから発せられ開口３２から入射し
た光は、反射面４０、４４及び４８で反射されてカメラ
１０に入射する。ここで、留意すべきは、縦方向に並ん
で進む２つの光が反射面４４で反射されると、横方向に
並ぶ２つの光に変換されることである。上から順に並ん
だ点Ａ及び点Ｂからの光は、横方向に変化されると、点
Ａからの光が点Ｂからの光よりも外側に位置する。点Ａ
及び点Ｂから発せられ開口３４から入射した光も、反射
面４２、４６及び４８で反射され、同様に横方向に並ん
だ光に変換されて、カメラ１０に入射する。この場合
も、点Ａからの光が点Ｂからの光よりも外側に位置す
る。また、横方向に位置が異なる点から発せられた光
は、縦方向に並んだ光に変換される。

【００１２】この様にして、カメラ１０に入射した光
は、レンズ部１２を介してカメラ本体１４内の撮像素子
５２に図３に示す様に光像を結像する。この図は、レン
ズ部１２側から撮像素子５０を見た図である。開口３２
から入射した右目光像及び開口３４から入射した左目光
像は、撮像素子５０の右及び左半分に夫々結像される。
この際、撮像素子上では被写体の下から上に向かう方向
が内側から外側に向かう方向に変換される。同様に、左
から右に向かう方向は、右目光像では下から上に向かう
方向に、左目光像では上から下に向かう方向に変換され
る。従って、横縦比４：３である撮像素子５２の各半分
に結像される被写体像の横縦比は３：２になる。これ
は、特願平６ー１０３３３４号の明細書に記載した横縦
比２：３又は４：１.５の画像に比較して、通常の画面
の横縦比４：３に近い。

【００１３】ビデオ・カメラ１０は、１フィールドに右
目画像及び左目画像が割当られたビデオ信号を生成す
る。このビデオ信号は、必要に応じてビデオ・テープ・
レコーダ（ＶＴＲ）５４に録画される。ビデオ・カメラ
１０からの直接に出力されたビデオ信号又はＶＴＲ５４
から再生されたビデオ信号は、プロジェクタ５６に供給
される。このプロジェクタ５６は、例えば、ソニー株式
会社製ＶＰＬー３５００型である通常のプロジェクタで
ある。プロジェクタ５６の出力レンズ側には、プロジェ
クタ・アダプタ５８が取り付けられる。アダプタ５８
は、匡体６０と、匡体内に収容された第１偏光フィルタ
６２及び第２偏光フィルタ６４と、４個のプリズム２
０’、２２’、２４’及び２６’から成る第２光学手段
と、回転駆動手段２８’とを有する。４個プリズム２
０’、２２’、２４’及び２６’から成る第２光学手段
は４個のプリズム２０、２２、２４及び２６から成る第
１光学手段と、回転駆動手段２８’は回転駆動手段２８
と同一構成である。但し、第２光学手段は、光の進行方
向が第１光学手段と反対である。

【００１４】第１偏光フィルタ６２及び第２偏光フィル
タ６４は、プロジェクタ５６からの左目光像及び右目光
像を受けて、例えば縦及び横方向に夫々偏光する。プリ
ズム２０’、２２’、２４’及び２６’は、第１及び第
２偏光フィルタ６２及び６４を通過した光像をスクリー
ン６６上で重ね合わせる。第２光学手段内では光の経路
は逆方向であるので、スクリーン６６上に投影された光
像の向きは、被写体と同様になる。また、投影された光
像の横縦比は３：２となり、スクリーン６６は通常、横
縦比が４：３であるので、スクリーンの形状に近い立体
画像を投影することができる。

【００１５】従来と同様に、観察者は、左目用に縦の偏
光フィルタ、右目用に横の偏光フィルタを有する眼鏡１
２６（図４）でスクリーン６６を観察することにより、
右目では右目光像のみを観察し、左目では左目光像のみ
を観察するので、スクリーン１４上の光像を立体的に観
察できる。

【００１６】以上、本発明の一実施例について説明した
が、発明の要旨を逸脱することなく種々の変更が可能で
あることは、当業者には明かである。例えば、反射面４
０及び４２はプリズム２０及び２２に表面めっきして形
成したが、平板状の反射鏡であってもよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明の立体プロジェクタ装置では、第
１光学手段は、被写体の右目光像及び左目光像を、カメ
ラの横縦比４：３の撮像部の横方向に２分割した２つの
部分に被写体を９０度回転させて結像し、カメラから得
た右目光像及び左目光像をプロジェクタに供給し、プロ
ジェクタからの光像を第１光学手段と同様の構成である
光の進行方向が逆の第２光学手段により９０度回転させ
て、スクリーンに重畳して投影する。カメラに結像され
る被写体像の横縦比は３：２になるので、スクリーン上
で通常の画像の横縦比４：３に従来よりも近い立体表示
画像を観察できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の立体プロジェクタ装置を示す概略図。

【図２】図１の装置の機能を説明するための斜視図。

【図３】図１の装置で生成される光像を示す概略図。

【図４】従来の立体プロジェクタ装置を示す概略図。

【符号の説明】

１０ カメラ ２０、２２、２４、２６ 第１光学手段 ２０’、２２’、２４’、２６’ 第１光学手段 ５６ プロジェクタ ６２ 第１偏光フィルタ ６４ 第２偏光フィルタ ６６ スクリーン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 横縦比４：３の撮像部を有するカメラ
   と、 被写体の右目光像及び左目光像を、上記撮像部の横方向
   に２分割した２つの部分に上記被写体を９０度回転させ
   て結像する第１光学手段と上記カメラで得た右目光像情
   報及び左目光像情報が供給され、同様の右目光像及び左
   目光像を生成するプロジェクタと、 該プロジェクタからの右目光像を通過させて第１方向に
   偏光する第１偏光フィルタと、 上記プロジェクタからの左目光像を通過させて上記第１
   方向と直角な第２方向に偏光する第２偏光フィルタと、 スクリーンと、 上記第１及び第２偏光フィルタを夫々通過した右目光像
   及び左目光像を９０度回転させて、上記スクリーン上で
   重ね合わせる第２光学手段とを具え、 観察者は、一方に上記第１方向の偏光フィルタ、他方に
   上記第２方向のフィルタを有する眼鏡を介して上記スク
   リーンを観察することを特徴とする立体プロジェクタ装
   置。