JPH09265070A - 立体画像表示装置 - Google Patents
立体画像表示装置Info
- Publication number
- JPH09265070A JPH09265070A JP8099454A JP9945496A JPH09265070A JP H09265070 A JPH09265070 A JP H09265070A JP 8099454 A JP8099454 A JP 8099454A JP 9945496 A JP9945496 A JP 9945496A JP H09265070 A JPH09265070 A JP H09265070A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- crystal display
- light
- display device
- wavelength band
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Liquid Crystal (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡易な構成で、小型・軽量にして、高解像度
且つ低コストのカラーの立体画像表示装置を得ること。 【解決手段】 光源からの光束を偏光ビーム・スプリッ
タにより光束１と光束２に分割し、該光束１を液晶表示
器１に表示する視差画像１により変調し、該光束２を液
晶表示器２に表示する視差画像２により変調した後、夫
々偏光状態の異なる該光束１と該光束２を光束合成手段
により１つの光束にして投射レンズを介してスクリーン
に投射する際、該液晶表示器１及び該液晶表示器２は夫
々前記各視差画像を少なくとも２つの波長帯域の色成分
視差画像に分割したものを所定の順序で時分割により表
示し、波長帯域可変フィルタは両色成分視差画像の表示
に同期して両光束の夫々において、該色成分の所属する
波長帯域の光を透過させる。
且つ低コストのカラーの立体画像表示装置を得ること。 【解決手段】 光源からの光束を偏光ビーム・スプリッ
タにより光束１と光束２に分割し、該光束１を液晶表示
器１に表示する視差画像１により変調し、該光束２を液
晶表示器２に表示する視差画像２により変調した後、夫
々偏光状態の異なる該光束１と該光束２を光束合成手段
により１つの光束にして投射レンズを介してスクリーン
に投射する際、該液晶表示器１及び該液晶表示器２は夫
々前記各視差画像を少なくとも２つの波長帯域の色成分
視差画像に分割したものを所定の順序で時分割により表
示し、波長帯域可変フィルタは両色成分視差画像の表示
に同期して両光束の夫々において、該色成分の所属する
波長帯域の光を透過させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は立体画像表示装置に
関し、特に左眼及び右眼用の視差画像をスクリーンに投
影してカラーで３次元立体画像を表示するのに好適なも
のである。
関し、特に左眼及び右眼用の視差画像をスクリーンに投
影してカラーで３次元立体画像を表示するのに好適なも
のである。
【０００２】
【従来の技術】現在、立体画像を表示するプロジェクシ
ョンTVの方式として、例えば特開平7-87529 号公報に開
示しているように、２台のプロジェクションTV装置を並
列に並べ、１つのスクリーン上に２つの視差画像を投射
する方法が一般的である。左右の両眼視差に応じた２つ
の視差画像は、それぞれのプロジェクションTVから独立
にスクリーンに投射し、それの光はその偏光状態により
左右の視差画像にコーディングされている。例えば直線
偏光を利用する場合は直線偏光の方位角を変え（通常直
交する直線偏光）、円偏光を利用する場合は、その回転
方向により、左右の視差画像をコーディングする。観察
者は偏光保持スクリーンからの散乱光を、偏光眼鏡をか
けて観察することにより立体画像を観察することができ
る。
ョンTVの方式として、例えば特開平7-87529 号公報に開
示しているように、２台のプロジェクションTV装置を並
列に並べ、１つのスクリーン上に２つの視差画像を投射
する方法が一般的である。左右の両眼視差に応じた２つ
の視差画像は、それぞれのプロジェクションTVから独立
にスクリーンに投射し、それの光はその偏光状態により
左右の視差画像にコーディングされている。例えば直線
偏光を利用する場合は直線偏光の方位角を変え（通常直
交する直線偏光）、円偏光を利用する場合は、その回転
方向により、左右の視差画像をコーディングする。観察
者は偏光保持スクリーンからの散乱光を、偏光眼鏡をか
けて観察することにより立体画像を観察することができ
る。
【０００３】また、２台のプロジェクションTVを並列に
並べることによる装置の大型化、高コスト化を解決する
ため、特開平5-73116 号公報に開示されているように、
偏光を利用して照明光学系、投影光学系を共通化する装
置等も提案されている。
並べることによる装置の大型化、高コスト化を解決する
ため、特開平5-73116 号公報に開示されているように、
偏光を利用して照明光学系、投影光学系を共通化する装
置等も提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】特開平5-73116 号公報
に開示されている装置はモノクロの表示器を使ったモノ
クロの立体表示装置であるため、簡易な装置構成であ
る。同公報には液晶装置を赤緑青に夫々２個づつ使用し
てカラー化を実現するとの記載があるが、液晶装置をこ
のように多数用いればプロジェクションTVの大型化・複
雑化は避けられない。
に開示されている装置はモノクロの表示器を使ったモノ
クロの立体表示装置であるため、簡易な装置構成であ
る。同公報には液晶装置を赤緑青に夫々２個づつ使用し
てカラー化を実現するとの記載があるが、液晶装置をこ
のように多数用いればプロジェクションTVの大型化・複
雑化は避けられない。
【０００５】現実には、特開平7-87529 号公報に開示さ
れるが如く、１台のプロジェクションTV自体で、解像度
を確保するため、いわゆる３板式と呼ばれるRGB それぞ
れに応じた３つのモノクロ表示器を複数のダイクロイッ
クミラーもしくはダイクロイックプリズムで構成される
色分解合成系内に配置する方式をとっている。そのた
め、装置サイズが大きく、かつ重いものとなっている。
さらにそれを２台並べて配置するため、立体表示装置と
しての大きさは非常に大きく、重いものとなり、高コス
トのものとなってしまっていた。
れるが如く、１台のプロジェクションTV自体で、解像度
を確保するため、いわゆる３板式と呼ばれるRGB それぞ
れに応じた３つのモノクロ表示器を複数のダイクロイッ
クミラーもしくはダイクロイックプリズムで構成される
色分解合成系内に配置する方式をとっている。そのた
め、装置サイズが大きく、かつ重いものとなっている。
さらにそれを２台並べて配置するため、立体表示装置と
しての大きさは非常に大きく、重いものとなり、高コス
トのものとなってしまっていた。
【０００６】また、２台のプロジェクションTVからの投
影画像をスクリーン上でレジストレーション合わせを行
わうために、装置の表示面の半画素程度の精度の調整機
構が必要であり、プロジェクションTV自体が大きく重い
場合は、調整がより難しくなり、さらにコストを高くす
るという問題点を有していた。
影画像をスクリーン上でレジストレーション合わせを行
わうために、装置の表示面の半画素程度の精度の調整機
構が必要であり、プロジェクションTV自体が大きく重い
場合は、調整がより難しくなり、さらにコストを高くす
るという問題点を有していた。
【０００７】本発明の目的は、簡易な構成で、小型・軽
量にして、高解像度且つ低コストのカラーの立体画像表
示装置の提供である。
量にして、高解像度且つ低コストのカラーの立体画像表
示装置の提供である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の立体画像表示装
置は、 （１−１） 光源からの光束を第１の偏光ビーム・スプ
リッタ・プリズムにより夫々偏光状態の異なる第１の光
束と第２の光束に分割し、該第１の光束を第１の液晶表
示器に表示する第１の視差画像により変調し、該第２の
光束を第２の液晶表示器に表示する第２の視差画像によ
り変調した後、夫々偏光状態の異なる該第１の光束と該
第２の光束を光束合成手段により１つの光束にして投射
レンズを介して投射することにより該第１及び第２の視
差画像をスクリーンに結像させる際、該第１の液晶表示
器及び該第２の液晶表示器は夫々前記各視差画像を少な
くとも２つの波長帯域の色成分視差画像に分割したもの
を所定の順序で時分割により表示することを繰り返し、
少なくとも１つの波長帯域可変フィルタは該第１の視差
画像の色成分視差画像表示に同期して該第１の光束の
内、該色成分の所属する波長帯域の光を透過させ且つ該
第２の視差画像の色成分視差画像表示に同期して該第２
の光束の内、該色成分の所属する波長帯域の光を透過さ
せること等を特徴としている。
置は、 （１−１） 光源からの光束を第１の偏光ビーム・スプ
リッタ・プリズムにより夫々偏光状態の異なる第１の光
束と第２の光束に分割し、該第１の光束を第１の液晶表
示器に表示する第１の視差画像により変調し、該第２の
光束を第２の液晶表示器に表示する第２の視差画像によ
り変調した後、夫々偏光状態の異なる該第１の光束と該
第２の光束を光束合成手段により１つの光束にして投射
レンズを介して投射することにより該第１及び第２の視
差画像をスクリーンに結像させる際、該第１の液晶表示
器及び該第２の液晶表示器は夫々前記各視差画像を少な
くとも２つの波長帯域の色成分視差画像に分割したもの
を所定の順序で時分割により表示することを繰り返し、
少なくとも１つの波長帯域可変フィルタは該第１の視差
画像の色成分視差画像表示に同期して該第１の光束の
内、該色成分の所属する波長帯域の光を透過させ且つ該
第２の視差画像の色成分視差画像表示に同期して該第２
の光束の内、該色成分の所属する波長帯域の光を透過さ
せること等を特徴としている。
【０００９】特に、 （１−１−１） 前記第１の液晶表示器及び第２の液晶
表示器はいずれも透過型の液晶表示器であり、前記波長
帯域可変フィルタは透過型液晶カラーフィルタであり、
前記光束合成手段は第２の偏光ビーム・スプリッタ・プ
リズムである。 （１−１−２） 前記第１の偏光ビーム・スプリッタ・
プリズムから前記第２の偏光ビーム・スプリッタ・プリ
ズムの間の前記第１の光束の光路に前記第１の液晶表示
器及び第１の波長帯域可変フィルタを、前記第２の光束
の光路に前記第２の液晶表示器及び第２の波長帯域可変
フィルタを配置している。 （１−１−３） 前記光源から前記第１の偏光ビーム・
スプリッタ・プリズムの間の光路に前記波長帯域可変フ
ィルタを配置している。 （１−１−４） 前記第１の液晶表示器と前記第２の液
晶表示器とは同期を取って前記視差画像を表示してい
る。 （１−１−５） 前記第１の液晶表示器及び第２の液晶
表示器はいずれも反射型の液晶表示器であり、前記波長
帯域可変フィルタは透過型液晶カラーフィルタであり、
前記光束合成手段は前記第１の偏光ビーム・スプリッタ
・プリズムである。 （１−１−６） 前記光源から前記第１の偏光ビーム・
スプリッタ・プリズムの間の光路に前記波長帯域可変フ
ィルタを配置している。 （１−１−７） 前記第１の液晶表示器と前記第２の液
晶表示器とは同期を取って前記視差画像を表示してい
る。 （１−１−８） 前記第１の液晶表示器及び前記第２の
液晶表示器と前記第１の偏光ビームスプリッタの間に夫
々位相板を設けた。こと等を特徴としている。
表示器はいずれも透過型の液晶表示器であり、前記波長
帯域可変フィルタは透過型液晶カラーフィルタであり、
前記光束合成手段は第２の偏光ビーム・スプリッタ・プ
リズムである。 （１−１−２） 前記第１の偏光ビーム・スプリッタ・
プリズムから前記第２の偏光ビーム・スプリッタ・プリ
ズムの間の前記第１の光束の光路に前記第１の液晶表示
器及び第１の波長帯域可変フィルタを、前記第２の光束
の光路に前記第２の液晶表示器及び第２の波長帯域可変
フィルタを配置している。 （１−１−３） 前記光源から前記第１の偏光ビーム・
スプリッタ・プリズムの間の光路に前記波長帯域可変フ
ィルタを配置している。 （１−１−４） 前記第１の液晶表示器と前記第２の液
晶表示器とは同期を取って前記視差画像を表示してい
る。 （１−１−５） 前記第１の液晶表示器及び第２の液晶
表示器はいずれも反射型の液晶表示器であり、前記波長
帯域可変フィルタは透過型液晶カラーフィルタであり、
前記光束合成手段は前記第１の偏光ビーム・スプリッタ
・プリズムである。 （１−１−６） 前記光源から前記第１の偏光ビーム・
スプリッタ・プリズムの間の光路に前記波長帯域可変フ
ィルタを配置している。 （１−１−７） 前記第１の液晶表示器と前記第２の液
晶表示器とは同期を取って前記視差画像を表示してい
る。 （１−１−８） 前記第１の液晶表示器及び前記第２の
液晶表示器と前記第１の偏光ビームスプリッタの間に夫
々位相板を設けた。こと等を特徴としている。
【００１０】
【発明の実施の形態】図1 は本発明の実施形態１の要部
概略図である。同図において、 1は光源であり、例え
ば、放物面鏡傘付きのメタル・ハライドランプで構成す
る。 2は照明用のコリメータ・レンズ、 3はバンドパス
フィルタであり、赤外光・紫外光をカットして可視光を
透過する。 4は第１の偏光ビーム・スプリッタ・プリズ
ム（以下、偏光ビーム・スプリッタ・プリズムをPBS と
記す）、12は第２の偏光ビーム・スプリッタ・プリズム
である。
概略図である。同図において、 1は光源であり、例え
ば、放物面鏡傘付きのメタル・ハライドランプで構成す
る。 2は照明用のコリメータ・レンズ、 3はバンドパス
フィルタであり、赤外光・紫外光をカットして可視光を
透過する。 4は第１の偏光ビーム・スプリッタ・プリズ
ム（以下、偏光ビーム・スプリッタ・プリズムをPBS と
記す）、12は第２の偏光ビーム・スプリッタ・プリズム
である。
【００１１】5a、5bはそれぞれ第１、第２の液晶表示器
であり（以下、液晶表示器をLCD と略記する）、透過型
の液晶表示器、例えば、アスペクト比3:4 で対角線長３
インチのツイスト・ネマティック型LCD で構成する。な
お、LCD 5aは例えば左眼用の視差画像を赤色、緑色、青
色成分に分割した色成分視差画像（以下、色成分視差画
像の総称をRGB 視差画像、赤色、緑色、青色の色成分を
R,G,B と略記する）を無彩色で表示し、LCD 5bは右眼用
の視差画像を赤色、緑色、青色成分に分割したRGB 視差
画像を無彩色で表示する。その際、両LCD は上記RGB 視
差画像を所定の順序で時系列により表示することを繰り
返す。なお、本明細書を通じて第１の液晶表示器に表示
する右又は左の視差画像を第１の視差画像とし、第２の
液晶表示器に表示する他方の視差画像を第２の視差画像
とする。
であり（以下、液晶表示器をLCD と略記する）、透過型
の液晶表示器、例えば、アスペクト比3:4 で対角線長３
インチのツイスト・ネマティック型LCD で構成する。な
お、LCD 5aは例えば左眼用の視差画像を赤色、緑色、青
色成分に分割した色成分視差画像（以下、色成分視差画
像の総称をRGB 視差画像、赤色、緑色、青色の色成分を
R,G,B と略記する）を無彩色で表示し、LCD 5bは右眼用
の視差画像を赤色、緑色、青色成分に分割したRGB 視差
画像を無彩色で表示する。その際、両LCD は上記RGB 視
差画像を所定の順序で時系列により表示することを繰り
返す。なお、本明細書を通じて第１の液晶表示器に表示
する右又は左の視差画像を第１の視差画像とし、第２の
液晶表示器に表示する他方の視差画像を第２の視差画像
とする。
【００１２】7a、7bはそれぞれ第１、第２の透過型液晶
カラーフィルタ（第１、第２の波長帯域可変フィルタ。
以下、透過型液晶カラーフィルタをCFと記す）である。
図2はCF7a,7b の構成模式図である。これらの構成は、
例えば、論文「New multicolor Liquid crystal displa
y sn that use a twisted nematic electro-opticalcel
l」 Terry J.Sheffer,J.Appl.Phys.,Vol.44,No.11,1973,
p4799-4803 に開示されている。
カラーフィルタ（第１、第２の波長帯域可変フィルタ。
以下、透過型液晶カラーフィルタをCFと記す）である。
図2はCF7a,7b の構成模式図である。これらの構成は、
例えば、論文「New multicolor Liquid crystal displa
y sn that use a twisted nematic electro-opticalcel
l」 Terry J.Sheffer,J.Appl.Phys.,Vol.44,No.11,1973,
p4799-4803 に開示されている。
【００１３】CF7a,7b は1 枚の偏光シートP1を挟んで 2
枚のツイスト・ネマティック型の液晶パネルC1、C2 及び
2 枚の位相板R1、R2 を図に示す順に重ねて配置してい
る。この透過型液晶カラーフィルタCF7a,7b は印可電圧
によって液晶パネルの偏光角を制御した場合の偏光角に
よる透過波長帯域の変化を利用して透過波長を制御す
る。即ち、CF7a,7b は２枚の液晶パネルC1、C2 のオン、
オフを組み合わせることにより４つの状態が作り出せ、
これによって透過波長帯域をR,G,B の3 原色に対応させ
ることができるデバイスである。具体的にはC1オン、C2
オフで青色波長帯域B が透過し、C1オフ、C2オンで緑色
波長帯域G が透過し、C1、C2 共にオフで赤色波長帯域R
が透過する。これによってLCD 5a,5b に表示するRGB 視
差画像に同期してこのRGB 視差画像の所属する波長帯域
の光を透過させるフィルタの役割を果たす。
枚のツイスト・ネマティック型の液晶パネルC1、C2 及び
2 枚の位相板R1、R2 を図に示す順に重ねて配置してい
る。この透過型液晶カラーフィルタCF7a,7b は印可電圧
によって液晶パネルの偏光角を制御した場合の偏光角に
よる透過波長帯域の変化を利用して透過波長を制御す
る。即ち、CF7a,7b は２枚の液晶パネルC1、C2 のオン、
オフを組み合わせることにより４つの状態が作り出せ、
これによって透過波長帯域をR,G,B の3 原色に対応させ
ることができるデバイスである。具体的にはC1オン、C2
オフで青色波長帯域B が透過し、C1オフ、C2オンで緑色
波長帯域G が透過し、C1、C2 共にオフで赤色波長帯域R
が透過する。これによってLCD 5a,5b に表示するRGB 視
差画像に同期してこのRGB 視差画像の所属する波長帯域
の光を透過させるフィルタの役割を果たす。
【００１４】CF7a,7b の偏光角は２値でよいため印可電
圧はオン・オフだけでよく、液晶パネルに画素構造やTF
T 構造は不要で、単純な透明電極だけを備えておれば良
く、製造は容易である。位相板R1、R2 は液晶パネルC1、C
2 をRGB 透過特性に最適化した場合に残る透過光の偏光
状態（楕円偏光）を補償し、これを直線偏光に変換する
ことにより全体の透過率の向上、各RGB 波長帯域の透過
・不透過の特性を高めてコントラストを向上させること
が可能となる。なお、CF7a,7b の液晶パネルの諸特性を
偏光状態も含めて最適化すれば位相板R1、R2 の無い構成
も可能である。
圧はオン・オフだけでよく、液晶パネルに画素構造やTF
T 構造は不要で、単純な透明電極だけを備えておれば良
く、製造は容易である。位相板R1、R2 は液晶パネルC1、C
2 をRGB 透過特性に最適化した場合に残る透過光の偏光
状態（楕円偏光）を補償し、これを直線偏光に変換する
ことにより全体の透過率の向上、各RGB 波長帯域の透過
・不透過の特性を高めてコントラストを向上させること
が可能となる。なお、CF7a,7b の液晶パネルの諸特性を
偏光状態も含めて最適化すれば位相板R1、R2 の無い構成
も可能である。
【００１５】9a、9bはそれぞれλ/2波長板、10a 、10b
はそれぞれ第１、第２のミラー、13は投射レンズ、40は
偏光保持特性のスクリーンである。
はそれぞれ第１、第２のミラー、13は投射レンズ、40は
偏光保持特性のスクリーンである。
【００１６】14は光源駆動回路、15a 、15b はそれぞれ
第１及び第２のCF駆動回路、17a 、17b はそれぞれ第１
及び第２のLCD 駆動回路、19a 、19b はそれぞれ第１及
び第２の時間圧縮回路、21a 、21b はそれぞれ第１、第
２の映像信号入力端子である。( 以下、対をなす要素を
同時に記す際には前記の”第１及び第２の”を省略して
記す) 。次に本実施形態の作用について説明する。先
ず、LCD 5a,5b へRGB 視差画像を表示するまでを説明す
る。第１の映像信号入力端子21a に左眼用の視差画像の
RGBビデオ信号を入力し、第２の映像信号入力端子21b
に右眼用の視差画像の RGBビデオ信号を入力する。RGB
ビデオ信号はフィールド周波数60Hzのインタレースの信
号である。次いで時間圧縮回路19a、19b は入力された左
右視差画像のR,G,Bの各ビデオ信号を時系列に並び替
え、かつフィールド周波数を３倍の180Hz に変換する。
LCD 駆動回路17a,17b はこの左右それぞれの圧縮された
信号を受け取り、それぞれに対応するLCD 5a,5b に、時
系列でR,G,B の視差画像を順次表示するのである。
第１及び第２のCF駆動回路、17a 、17b はそれぞれ第１
及び第２のLCD 駆動回路、19a 、19b はそれぞれ第１及
び第２の時間圧縮回路、21a 、21b はそれぞれ第１、第
２の映像信号入力端子である。( 以下、対をなす要素を
同時に記す際には前記の”第１及び第２の”を省略して
記す) 。次に本実施形態の作用について説明する。先
ず、LCD 5a,5b へRGB 視差画像を表示するまでを説明す
る。第１の映像信号入力端子21a に左眼用の視差画像の
RGBビデオ信号を入力し、第２の映像信号入力端子21b
に右眼用の視差画像の RGBビデオ信号を入力する。RGB
ビデオ信号はフィールド周波数60Hzのインタレースの信
号である。次いで時間圧縮回路19a、19b は入力された左
右視差画像のR,G,Bの各ビデオ信号を時系列に並び替
え、かつフィールド周波数を３倍の180Hz に変換する。
LCD 駆動回路17a,17b はこの左右それぞれの圧縮された
信号を受け取り、それぞれに対応するLCD 5a,5b に、時
系列でR,G,B の視差画像を順次表示するのである。
【００１７】なお、本実施形態ではLCD 5a,5b にツイス
ト・ネマティック型LCD を用いているが、これでは180H
z の高速駆動が難しいので、表示画面を上下方向に例え
ば３つの領域に分割し、これら複数の領域を同時に駆動
する画面分割駆動を行っており、そのための信号処理も
LCD 駆動回路17a,17b で行っている。
ト・ネマティック型LCD を用いているが、これでは180H
z の高速駆動が難しいので、表示画面を上下方向に例え
ば３つの領域に分割し、これら複数の領域を同時に駆動
する画面分割駆動を行っており、そのための信号処理も
LCD 駆動回路17a,17b で行っている。
【００１８】なお、LCD 5a,5b のフィールドおよび画面
分割駆動の同期信号はLCD 駆動回路17a,17b から与えら
れる。
分割駆動の同期信号はLCD 駆動回路17a,17b から与えら
れる。
【００１９】一方、光源駆動回路14により光源１から連
続的に射出する光はコリメータ・レンズ 2によってほぼ
平行な光束に変換され、可視域のバンドパス・フィルタ
3により、LCD 5a,5b およびCF7a,7b にとってリーク電
流の原因や熱源となる赤外や紫外の不要の波長帯を除去
した光束L1を得る。
続的に射出する光はコリメータ・レンズ 2によってほぼ
平行な光束に変換され、可視域のバンドパス・フィルタ
3により、LCD 5a,5b およびCF7a,7b にとってリーク電
流の原因や熱源となる赤外や紫外の不要の波長帯を除去
した光束L1を得る。
【００２０】基本的に無偏光の光束L1はPBS4に入射し
て、PBS4によりP、S 成分の２つの直線偏光の光束（第１
の光束、第２の光束）に分割される。PBS4により反射さ
れるS偏光光束（第１の光束）は、λ/2波長板9aによっ
てP 偏光光束に変換され、左眼用のCF7aに入射する。
て、PBS4によりP、S 成分の２つの直線偏光の光束（第１
の光束、第２の光束）に分割される。PBS4により反射さ
れるS偏光光束（第１の光束）は、λ/2波長板9aによっ
てP 偏光光束に変換され、左眼用のCF7aに入射する。
【００２１】CF7aは第１のLCD 駆動回路17a から第１の
CF駆動回路15a を介して与えられる信号によりLCD 5aに
表示するRGB 視差画像の所属する波長帯域の光を透過す
るように制御しているので、第１の光束はこれを透過し
て着色し、LCD 5aを照射する。着色した第１の光束はLC
D 5a上のRGB 視差画像によって変調され、第１のミラー
10a を介してPBS 12に入射するP 偏光光束L2a となる。
CF駆動回路15a を介して与えられる信号によりLCD 5aに
表示するRGB 視差画像の所属する波長帯域の光を透過す
るように制御しているので、第１の光束はこれを透過し
て着色し、LCD 5aを照射する。着色した第１の光束はLC
D 5a上のRGB 視差画像によって変調され、第１のミラー
10a を介してPBS 12に入射するP 偏光光束L2a となる。
【００２２】一方、PBS4を透過したP 偏光光束（第２の
光束）は、λ/2波長板9bによってS偏光に変換され、右
眼用のCF7bに入射する。
光束）は、λ/2波長板9bによってS偏光に変換され、右
眼用のCF7bに入射する。
【００２３】CF7bは第２のLCD 駆動回路17b から第２の
CF駆動回路15b を介して与えられる信号によりLCD 5bに
表示しているRGB 視差画像の所属する波長帯域の光を透
過するように制御しているので、第２の光束はこれを透
過して着色し、LCD 5bを照射する。着色した第２の光束
はLCD 5b上のRGB 視差画像によって変調され、第２のミ
ラー10b を介してPBS 12に入射するS 偏光光束L2b とな
る。
CF駆動回路15b を介して与えられる信号によりLCD 5bに
表示しているRGB 視差画像の所属する波長帯域の光を透
過するように制御しているので、第２の光束はこれを透
過して着色し、LCD 5bを照射する。着色した第２の光束
はLCD 5b上のRGB 視差画像によって変調され、第２のミ
ラー10b を介してPBS 12に入射するS 偏光光束L2b とな
る。
【００２４】左右のRGB 視差画像により変調された２つ
の光束L2a,L2b はPBS 12により合成され、直交した偏光
成分より構成される光束L3となる。そして、投射レンズ
13により、LCD 5a,5b 上の左右のRGB 視差画像はスクリ
ーン40上に光束L3で夫々拡大されて結像する。本実施形
態では第２の偏光ビーム・スプリッタ・プリズムPBS12
が光束合成手段として作用している。
の光束L2a,L2b はPBS 12により合成され、直交した偏光
成分より構成される光束L3となる。そして、投射レンズ
13により、LCD 5a,5b 上の左右のRGB 視差画像はスクリ
ーン40上に光束L3で夫々拡大されて結像する。本実施形
態では第２の偏光ビーム・スプリッタ・プリズムPBS12
が光束合成手段として作用している。
【００２５】CF7a,7b は、前記のLCD 5a,5b の高速駆動
のための画面分割に対応しての画面を３分割して画面分
割駆動を行っている。又、CF7a,7b のフィールドおよび
画面分割駆動の同期信号はLCD 駆動回路17a,17b からCF
駆動回路15a,15b に与え、LCD5a,5bと同様にCF7a,7b を
画面分割して駆動する。
のための画面分割に対応しての画面を３分割して画面分
割駆動を行っている。又、CF7a,7b のフィールドおよび
画面分割駆動の同期信号はLCD 駆動回路17a,17b からCF
駆動回路15a,15b に与え、LCD5a,5bと同様にCF7a,7b を
画面分割して駆動する。
【００２６】このようにしてCF7a,7b とLCD5a,5bによ
り、空間的にも時間的にも一致した左右それぞれのRGB
視差画像が、R,G,B の色付きの時系列画像としてスクリ
ーン40に投影される。R,G,B の各フィールド周波数は18
0Hz であるから、R,G,B の色付きの画像が重なったフル
カラー画像としてのフィールド周波数は60Hzとなり、フ
リッカの無い良好なフルカラーの視差画像を表示するこ
とができる。
り、空間的にも時間的にも一致した左右それぞれのRGB
視差画像が、R,G,B の色付きの時系列画像としてスクリ
ーン40に投影される。R,G,B の各フィールド周波数は18
0Hz であるから、R,G,B の色付きの画像が重なったフル
カラー画像としてのフィールド周波数は60Hzとなり、フ
リッカの無い良好なフルカラーの視差画像を表示するこ
とができる。
【００２７】上記のように、左右のRGB 視差画像は偏光
状態を変えて、夫々独立に且つ高速時系列で投影される
ので、観察者は偏光眼がねをかけることによりフルカラ
ーの立体画像を観察する事ができる。
状態を変えて、夫々独立に且つ高速時系列で投影される
ので、観察者は偏光眼がねをかけることによりフルカラ
ーの立体画像を観察する事ができる。
【００２８】本実施形態によればLCD5a,5bにデルタ配列
やストライプ配列等のモザイク型のカラー・フィルタが
不要なため、LCD5a,5bの全画素を各R,G,B 視差画像の表
示に使用できる。これにより、モノクロと同等の解像
度、つまりモザイク型に比べ３倍の解像度を得ることが
できる。
やストライプ配列等のモザイク型のカラー・フィルタが
不要なため、LCD5a,5bの全画素を各R,G,B 視差画像の表
示に使用できる。これにより、モノクロと同等の解像
度、つまりモザイク型に比べ３倍の解像度を得ることが
できる。
【００２９】本実施形態では、光源1 からの光を２つの
偏光に２等分し、それぞれの光をLCD5a,5b上の左右のRG
B 視差画像の照明に用い、さらにこれらの光を一つにし
て投影するため、従来の２台のプロジェクションTVを用
いる場合に比べ、光源、コリメータレンズ、投射レンズ
は夫々１つで左右の視差画像の投影に共通して使える。
そこで部品点数が減り、装置サイズ・重量が略半減す
る。
偏光に２等分し、それぞれの光をLCD5a,5b上の左右のRG
B 視差画像の照明に用い、さらにこれらの光を一つにし
て投影するため、従来の２台のプロジェクションTVを用
いる場合に比べ、光源、コリメータレンズ、投射レンズ
は夫々１つで左右の視差画像の投影に共通して使える。
そこで部品点数が減り、装置サイズ・重量が略半減す
る。
【００３０】又、画像投射に際して左右のプロジェクシ
ョンTVの調整工程がはぶけ、LCD5a,5bのレジストレーシ
ョンを最初に調整すれば以後レジストレーション調整は
不要である。又光の利用効率も２倍になる。従って小型
軽量で低コスト、かつ低消費電力を特徴とする立体画像
表示装置を達成する。
ョンTVの調整工程がはぶけ、LCD5a,5bのレジストレーシ
ョンを最初に調整すれば以後レジストレーション調整は
不要である。又光の利用効率も２倍になる。従って小型
軽量で低コスト、かつ低消費電力を特徴とする立体画像
表示装置を達成する。
【００３１】さらに、本実施形態の構成では、λ/2波長
板9a,9b を用いて偏光変換を行うことにより、PBS4,PBS
12 の分光特性・偏光特性のトレランスを緩和すること
ができる。すなわち左右それぞれの光束L2a,L2b の光路
がPBS4,PBS 12 に対し反射・透過特性を含め偏光的に対
称であるため、同じ特性のPBS を使えば特性を補償する
ことができるからである。
板9a,9b を用いて偏光変換を行うことにより、PBS4,PBS
12 の分光特性・偏光特性のトレランスを緩和すること
ができる。すなわち左右それぞれの光束L2a,L2b の光路
がPBS4,PBS 12 に対し反射・透過特性を含め偏光的に対
称であるため、同じ特性のPBS を使えば特性を補償する
ことができるからである。
【００３２】また、本実施形態ではPBS4とPBS 12により
LCD 5a,5b を挟んでいるため、従来LCD の両面に必要で
あった偏光シートを本質的に不要にしている。つまり、
左右の視差画像を偏光を用いて分離するため、同じく偏
光を用いて画像を表示するLCD と部品を共有することが
できるのである。
LCD 5a,5b を挟んでいるため、従来LCD の両面に必要で
あった偏光シートを本質的に不要にしている。つまり、
左右の視差画像を偏光を用いて分離するため、同じく偏
光を用いて画像を表示するLCD と部品を共有することが
できるのである。
【００３３】さらにCF7a,7b においても、従来３枚の偏
光シートが必要であったが、本実施形態の構成において
はPBS 4 があるため、入射側の偏光シートを本質的に不
要にしている。
光シートが必要であったが、本実施形態の構成において
はPBS 4 があるため、入射側の偏光シートを本質的に不
要にしている。
【００３４】本実施形態の構成原理に基づけば、光路上
でLCD5a,5bとCF7a,7b の順番を代えることも可能であ
る。その場合は、PBS 12をCF7a,7b の射出側の偏光シー
トとして用いることができる。
でLCD5a,5bとCF7a,7b の順番を代えることも可能であ
る。その場合は、PBS 12をCF7a,7b の射出側の偏光シー
トとして用いることができる。
【００３５】図3 は本発明の実施形態２の要部概略図で
ある。本実施形態は実施形態１に比べて透過型液晶カラ
ーフィルタと波長板をバンドパスフィルタ3 と第１の偏
光ビーム・スプリッタPBS4の間に設けた点が異なってい
る。図3 において図1 と同じ部番の要素は実施形態１と
同じ構成である。
ある。本実施形態は実施形態１に比べて透過型液晶カラ
ーフィルタと波長板をバンドパスフィルタ3 と第１の偏
光ビーム・スプリッタPBS4の間に設けた点が異なってい
る。図3 において図1 と同じ部番の要素は実施形態１と
同じ構成である。
【００３６】図中、23a,23b は夫々第１及び第２の時間
圧縮回路であるが、両回路は同期を取って動作する。25
はCF駆動回路である。27は透過型液晶カラーフィルタ
（波長帯域可変フィルタ）であり、図2 の構成の射出側
に偏光シートを付加した構成としている。28はλ/4波長
板である。
圧縮回路であるが、両回路は同期を取って動作する。25
はCF駆動回路である。27は透過型液晶カラーフィルタ
（波長帯域可変フィルタ）であり、図2 の構成の射出側
に偏光シートを付加した構成としている。28はλ/4波長
板である。
【００３７】本実施形態の作用を説明する。図3 におい
て、映像信号入力端子21a,21b にそれぞれ左右の両眼視
差を持った画像のビデオ信号を入力する。時間圧縮回路
23a,23b は実施形態１と同様に入力された左右視差画像
のR,G,B 信号を時系列に並び替え、且つフィールド周波
数を3 倍の180Hz に変換するが、その際、本実施形態で
は同期回路によりこれら２つの時間圧縮回路23a,23b の
出力信号間の同期を取る。
て、映像信号入力端子21a,21b にそれぞれ左右の両眼視
差を持った画像のビデオ信号を入力する。時間圧縮回路
23a,23b は実施形態１と同様に入力された左右視差画像
のR,G,B 信号を時系列に並び替え、且つフィールド周波
数を3 倍の180Hz に変換するが、その際、本実施形態で
は同期回路によりこれら２つの時間圧縮回路23a,23b の
出力信号間の同期を取る。
【００３８】LCD 駆動回路17a,17b は同期された映像信
号を受け取り、それぞれLCD 5a,5bにR,G,B 視差画像を
時系列で同期して表示する。
号を受け取り、それぞれLCD 5a,5bにR,G,B 視差画像を
時系列で同期して表示する。
【００３９】本実施形態ではバンドパスフィルタ3 の後
にCF27を配置し、 光束L1の光路でLCD5a,5bに表示するR,
G,B の視差画像と同期してR,G,B の波長特性を時分割で
光束L1に与える。CF27の射出光束は直線偏光であるの
で、λ/4波長板28により円偏光に変換され、PBS4でP,S
成分の２つの直線偏光の光束（第１の光束、第２の光
束）に分割する。
にCF27を配置し、 光束L1の光路でLCD5a,5bに表示するR,
G,B の視差画像と同期してR,G,B の波長特性を時分割で
光束L1に与える。CF27の射出光束は直線偏光であるの
で、λ/4波長板28により円偏光に変換され、PBS4でP,S
成分の２つの直線偏光の光束（第１の光束、第２の光
束）に分割する。
【００４０】PBS4で反射されたS 偏光光束（第１の光
束）は、LCD 5aを透過し、第１のミラー10a を介してPB
S 12にS 偏光の光束L5a のまま入射する。
束）は、LCD 5aを透過し、第１のミラー10a を介してPB
S 12にS 偏光の光束L5a のまま入射する。
【００４１】一方PBS4を透過したP 偏光光束（第２の光
束）は、LCD 5bを透過し第２のミラー10b を介してPBS
12に入射するP 偏光の光束L5b となる。
束）は、LCD 5bを透過し第２のミラー10b を介してPBS
12に入射するP 偏光の光束L5b となる。
【００４２】左右のRGB 視差画像で変調された２つの光
束L5a,L5b はPBS 12により合成され、直交した偏光成分
より構成される光束L6となる。そして、投射レンズ13に
より、LCD 5a,5b 上の左右のRGB 視差画像はスクリーン
40上に光束L6で夫々拡大されて結像する。
束L5a,L5b はPBS 12により合成され、直交した偏光成分
より構成される光束L6となる。そして、投射レンズ13に
より、LCD 5a,5b 上の左右のRGB 視差画像はスクリーン
40上に光束L6で夫々拡大されて結像する。
【００４３】CF27は、前記のLCD 5a,5b の高速駆動のた
めの画面分割に対応して画面を３つに分割して画面分割
駆動を行っている。又、CF27のフィールドおよび画面分
割駆動の信号は第１のLCD 駆動回路17a からCF駆動回路
25を介して与えられ、LCD5a,5bと同様にCF27を画面分割
して駆動する。
めの画面分割に対応して画面を３つに分割して画面分割
駆動を行っている。又、CF27のフィールドおよび画面分
割駆動の信号は第１のLCD 駆動回路17a からCF駆動回路
25を介して与えられ、LCD5a,5bと同様にCF27を画面分割
して駆動する。
【００４４】このようにしてCF27とLCD5a,5bにより、空
間的にも時間的にも一致した左右それぞれのRGB 視差画
像が、R,G,B の色付きの時系列画像としてスクリーン40
に投影される。R,G,B の各フィールド周波数は180Hz で
あるから、R,G,B の色付きの画像が重なったフルカラー
画像としてのフィールド周波数は60Hzとなり、フリッカ
の無い良好なフルカラーの視差画像を表示することがで
きる。
間的にも時間的にも一致した左右それぞれのRGB 視差画
像が、R,G,B の色付きの時系列画像としてスクリーン40
に投影される。R,G,B の各フィールド周波数は180Hz で
あるから、R,G,B の色付きの画像が重なったフルカラー
画像としてのフィールド周波数は60Hzとなり、フリッカ
の無い良好なフルカラーの視差画像を表示することがで
きる。
【００４５】上記のように、左右のRGB 視差画像は偏光
状態を変えて、夫々独立に且つ高速時系列で投影される
ので、観察者は偏光眼がねをかけることによりフルカラ
ーの立体画像を観察する事ができる。
状態を変えて、夫々独立に且つ高速時系列で投影される
ので、観察者は偏光眼がねをかけることによりフルカラ
ーの立体画像を観察する事ができる。
【００４６】このように本実施形態では、光源からの光
をまずCF27で時系列に色分解し、その光をLCD5a,5bの照
明に共通に使うので、LCD5a,5bに与える映像信号の同期
は正確にとる必要がある。
をまずCF27で時系列に色分解し、その光をLCD5a,5bの照
明に共通に使うので、LCD5a,5bに与える映像信号の同期
は正確にとる必要がある。
【００４７】本実施形態は実施形態１に比べ光の利用効
率が下がるが、CFとその駆動回路の部品点数を減らす効
果がある。
率が下がるが、CFとその駆動回路の部品点数を減らす効
果がある。
【００４８】さらに本実施形態では波長板も１枚に減
り、しかもλ/4波長板と位相差が少なくて済むため分散
特性上有利になる。
り、しかもλ/4波長板と位相差が少なくて済むため分散
特性上有利になる。
【００４９】又、CF27中の液晶パネルC1、C2 の配向方向
が自由に選べる場合、CF27からの射出光束の偏光方向を
PS両偏光の中間の45°の方位にすれば、PBS4によりLCD5
a,5bへの光の強度の分配比を等しくすることができ、λ
/4波長板28が不要となり、構成部品を更に減らすことが
できる。
が自由に選べる場合、CF27からの射出光束の偏光方向を
PS両偏光の中間の45°の方位にすれば、PBS4によりLCD5
a,5bへの光の強度の分配比を等しくすることができ、λ
/4波長板28が不要となり、構成部品を更に減らすことが
できる。
【００５０】また、本実施形態においてはPBS4,PBS 12
の補償を行わないが、透過型液晶カラーフィルタCFや波
長板がLCD 5a,5b 近傍に無いため、投射レンズ13のバッ
クフォーカスを短くすることができ、さらなる小型・軽
量化が図れると共に、投射レンズ13の収差補正がしやす
くなり結像性能を向上させることができる。又、場合に
よれば投射レンズ13のNAを上げて、より明るい立体画像
表示装置を達成することができる。
の補償を行わないが、透過型液晶カラーフィルタCFや波
長板がLCD 5a,5b 近傍に無いため、投射レンズ13のバッ
クフォーカスを短くすることができ、さらなる小型・軽
量化が図れると共に、投射レンズ13の収差補正がしやす
くなり結像性能を向上させることができる。又、場合に
よれば投射レンズ13のNAを上げて、より明るい立体画像
表示装置を達成することができる。
【００５１】図4 は本発明の実施形態３の要部概略図で
ある。本実施形態は液晶表示器として反射型の液晶表示
器を用いた実施形態である。図4 において図3 と同じ部
番の要素は実施形態２と同じ構成である。
ある。本実施形態は液晶表示器として反射型の液晶表示
器を用いた実施形態である。図4 において図3 と同じ部
番の要素は実施形態２と同じ構成である。
【００５２】図中、30a,30b は夫々第１及び第２の液晶
表示器 (LCD)であり、反射型のネマティック型LCD で構
成している。又第１の偏光ビーム・スプリッタ・プリズ
ムPBS4はこれまでの実施形態と異なった向きで配置して
いる。
表示器 (LCD)であり、反射型のネマティック型LCD で構
成している。又第１の偏光ビーム・スプリッタ・プリズ
ムPBS4はこれまでの実施形態と異なった向きで配置して
いる。
【００５３】本実施形態の作用を説明する。図4 におい
て、映像信号入力端子21a,21b に供給された左右の両眼
視差を持った画像のビデオ信号は実施形態２と同様の処
理を受け、同期が揃ったRGB 視差画像の映像信号とし
て、反射型のLCD 30a,30b に与えられ、LCD 30a,30b に
夫々左右のRGB 視差画像が表示される。なお、本実施形
態でもLCD 30a,30b の夫々の画面を３分割して画面分割
駆動を行って、LCD を高速で駆動しているいる。
て、映像信号入力端子21a,21b に供給された左右の両眼
視差を持った画像のビデオ信号は実施形態２と同様の処
理を受け、同期が揃ったRGB 視差画像の映像信号とし
て、反射型のLCD 30a,30b に与えられ、LCD 30a,30b に
夫々左右のRGB 視差画像が表示される。なお、本実施形
態でもLCD 30a,30b の夫々の画面を３分割して画面分割
駆動を行って、LCD を高速で駆動しているいる。
【００５４】一方、光源1 から出てコリメータレンズ2
を通過して略平行光束となった光束はバンドパスフィル
タ 3を透過して光束L1となり、次いで実施形態２と同様
に駆動されるCF27によりLCD 30a,30b に表示されるRGB
視差画像の所属する波長帯域の光のみ透過されてPBS4に
入射する。そしてPBS4により反射光L7（第１の光束）と
透過光L8（第２の光束）とに分割される。
を通過して略平行光束となった光束はバンドパスフィル
タ 3を透過して光束L1となり、次いで実施形態２と同様
に駆動されるCF27によりLCD 30a,30b に表示されるRGB
視差画像の所属する波長帯域の光のみ透過されてPBS4に
入射する。そしてPBS4により反射光L7（第１の光束）と
透過光L8（第２の光束）とに分割される。
【００５５】偏光子としてのPBS4からのS 偏光の光束L7
はLCD30aに入射し、その反射光束L7' は空間的に偏光変
調され、その P偏光成分のみが検光子としてのPBS4を透
過し光束L9の一成分となる。
はLCD30aに入射し、その反射光束L7' は空間的に偏光変
調され、その P偏光成分のみが検光子としてのPBS4を透
過し光束L9の一成分となる。
【００５６】同様に偏光子としてのPBS4からのP 偏光の
光束L8はLCD30bに入射し、その反射光束L8' は空間的に
偏光変調され、検光子としての PBS 4で反射されて光束
L9のS 偏光成分となる。
光束L8はLCD30bに入射し、その反射光束L8' は空間的に
偏光変調され、検光子としての PBS 4で反射されて光束
L9のS 偏光成分となる。
【００５７】２つのRGB 視差画像で変調された２つの光
束 L7',L8'は検光子としてのPBS4により合成され、直交
した偏光成分より構成される光束L9となり、投射レンズ
13により、LCD 30a,30b 上の左右のRGB 視差画像はスク
リーン40上に光束L9で夫々拡大されて結像する。本実施
形態では第１の偏光ビーム・スプリッタ・プリズムPBS4
が光束合成手段として作用している。
束 L7',L8'は検光子としてのPBS4により合成され、直交
した偏光成分より構成される光束L9となり、投射レンズ
13により、LCD 30a,30b 上の左右のRGB 視差画像はスク
リーン40上に光束L9で夫々拡大されて結像する。本実施
形態では第１の偏光ビーム・スプリッタ・プリズムPBS4
が光束合成手段として作用している。
【００５８】CF27は、LCD 30a,30b の高速駆動のための
画面分割に対応して画面を３分割して画面分割駆動を行
っている。又、CF27のフィールドおよび画面分割駆動の
信号は第１のLCD 駆動回路17a からCF駆動回路25を介し
て与えられ、LCD 30a,30b と同様にCF27を画面分割して
駆動している。
画面分割に対応して画面を３分割して画面分割駆動を行
っている。又、CF27のフィールドおよび画面分割駆動の
信号は第１のLCD 駆動回路17a からCF駆動回路25を介し
て与えられ、LCD 30a,30b と同様にCF27を画面分割して
駆動している。
【００５９】このようにしてCF27とLCD 30a,30b によ
り、空間的にも時間的にも一致した左右それぞれのRGB
視差画像が、R,G,B の色付きの時系列画像としてスクリ
ーン40に投影される。R,G,B の各フィールド周波数は18
0Hz であるから、R,G,B の色付きの画像が重なったフル
カラー画像としてのフィールド周波数は60Hzとなり、フ
リッカの無い良好なフルカラーの視差画像を表示するこ
とができる。
り、空間的にも時間的にも一致した左右それぞれのRGB
視差画像が、R,G,B の色付きの時系列画像としてスクリ
ーン40に投影される。R,G,B の各フィールド周波数は18
0Hz であるから、R,G,B の色付きの画像が重なったフル
カラー画像としてのフィールド周波数は60Hzとなり、フ
リッカの無い良好なフルカラーの視差画像を表示するこ
とができる。
【００６０】以上のように、左右のRGB 視差画像は偏光
状態を変えて、夫々独立に且つ高速時系列で投影される
ので、観察者は偏光眼がねをかけることによりフルカラ
ーの立体画像を観察することができる。
状態を変えて、夫々独立に且つ高速時系列で投影される
ので、観察者は偏光眼がねをかけることによりフルカラ
ーの立体画像を観察することができる。
【００６１】本実施形態は開口率が高く明るい表示器で
ある反射型の液晶表示器を用いることで、これまでの実
施形態に比べ、より明るい立体画像表示装置を達成す
る。
ある反射型の液晶表示器を用いることで、これまでの実
施形態に比べ、より明るい立体画像表示装置を達成す
る。
【００６２】また、１つのPBS4に偏光子、検光子を兼ね
させることで、部品点数を大幅に低減することができ、
小型・軽量、低コストの立体画像表示装置を実現でき
る。
させることで、部品点数を大幅に低減することができ、
小型・軽量、低コストの立体画像表示装置を実現でき
る。
【００６３】さらに、図からも明らかなように投射レン
ズ13とLCD30a,30bをこれまでの実施形態より近付けられ
るため、さらなる小型・軽量化が図れると共に、投射レ
ンズ13の収差補正がしやすくなり結像性能を向上させる
ことができる。又、場合によれば投射レンズ13のNAを上
げて、より明るい立体画像表示装置を達成することがで
きる。
ズ13とLCD30a,30bをこれまでの実施形態より近付けられ
るため、さらなる小型・軽量化が図れると共に、投射レ
ンズ13の収差補正がしやすくなり結像性能を向上させる
ことができる。又、場合によれば投射レンズ13のNAを上
げて、より明るい立体画像表示装置を達成することがで
きる。
【００６４】図5 は本発明の実施形態４の要部概略図で
ある。本実施形態は実施形態３のLCD30a,30bに替わって
LCD31aとλ/4波長板29a 及びLCD31bとλ/4波長板29b の
ペアに置換したものである。図5 において図4 と同じ部
番の要素は実施形態３と同じ構成である。
ある。本実施形態は実施形態３のLCD30a,30bに替わって
LCD31aとλ/4波長板29a 及びLCD31bとλ/4波長板29b の
ペアに置換したものである。図5 において図4 と同じ部
番の要素は実施形態３と同じ構成である。
【００６５】図中、29a,29b は夫々λ/4波長板（位相
板）である。31a,31b は液晶表示器(LCD) であり、反射
型の高分子分散液晶素子で構成している。高分子分散液
晶素子は、粒子状に集合した液晶分子の配向方向によ
り、粒子径レベルの微視的屈折率の異方性を制御できる
もので、それにより粒子のまわりの媒質との屈折率差を
変化させ、粒子による光の散乱・回折を起こさせる。そ
して、光の散乱能を制御することで反射してくる光の強
度を変調することができ、これを画素毎に行って画像を
表示する。その特性は基本的には入射偏光に依らないた
め、本実施形態のように円偏光入射でも十分な表示能力
をしめす。
板）である。31a,31b は液晶表示器(LCD) であり、反射
型の高分子分散液晶素子で構成している。高分子分散液
晶素子は、粒子状に集合した液晶分子の配向方向によ
り、粒子径レベルの微視的屈折率の異方性を制御できる
もので、それにより粒子のまわりの媒質との屈折率差を
変化させ、粒子による光の散乱・回折を起こさせる。そ
して、光の散乱能を制御することで反射してくる光の強
度を変調することができ、これを画素毎に行って画像を
表示する。その特性は基本的には入射偏光に依らないた
め、本実施形態のように円偏光入射でも十分な表示能力
をしめす。
【００６６】本実施形態の作用を説明する。映像入力端
子21a,21b に左右の両眼視差を持った画像のビデオ信号
を入力し、該視差画像をRGB 視差画像に分割してLCD31
a,31bに表示する作用は実施形態３と同じである。
子21a,21b に左右の両眼視差を持った画像のビデオ信号
を入力し、該視差画像をRGB 視差画像に分割してLCD31
a,31bに表示する作用は実施形態３と同じである。
【００６７】光源1 からの光束はコリメータレンズ2 に
より略平行な光束に変換され、次いで、バンドパスフィ
ルタ3 によって不要な赤外光・紫外光が除去された光束
L1となってCF27へ入射する。
より略平行な光束に変換され、次いで、バンドパスフィ
ルタ3 によって不要な赤外光・紫外光が除去された光束
L1となってCF27へ入射する。
【００６８】CF27はLCD31a,31bに表示するR,G,B の視差
画像と同期して光束L1中のR,G,B の波長帯域の光をLCD
側へ透過させる。CF27の射出光束は直線偏光であるの
で、この光束はλ/4波長板28により円偏光に変換してPB
S4に入射させる。そしてPBS4でP,S 成分の２つの直線偏
光の光束（第１の光束、第２の光束）に分割する。
画像と同期して光束L1中のR,G,B の波長帯域の光をLCD
側へ透過させる。CF27の射出光束は直線偏光であるの
で、この光束はλ/4波長板28により円偏光に変換してPB
S4に入射させる。そしてPBS4でP,S 成分の２つの直線偏
光の光束（第１の光束、第２の光束）に分割する。
【００６９】PBS4で反射されたS 偏光光束L10 （第１の
光束）は、λ/4波長板29a により右回り円偏光L11 に変
換されてLCD31aに入射して、ここで変調されて反射され
る。LCD31aで散乱を受けずに反射してきた光は左回りの
円偏光の光束L11'となリ、λ/4波長板29a により P偏光の
光束L10'に変換され、PBS4を透過して光束L14 の一成分
となる。
光束）は、λ/4波長板29a により右回り円偏光L11 に変
換されてLCD31aに入射して、ここで変調されて反射され
る。LCD31aで散乱を受けずに反射してきた光は左回りの
円偏光の光束L11'となリ、λ/4波長板29a により P偏光の
光束L10'に変換され、PBS4を透過して光束L14 の一成分
となる。
【００７０】同様に、PBS4を透過した P偏光光束L12
（第２の光束）は、λ/4波長板29b により左回り円偏光
L13 に変換されて LCD31b に入射して、ここで変調され
て反射される。LCD31bで反射してきた光は右回り円偏光
の光束L13'となり、λ/4波長板29b でS 偏光の光束L12'
に変換され、PBS4で反射されて光束L14 の一成分とな
る。
（第２の光束）は、λ/4波長板29b により左回り円偏光
L13 に変換されて LCD31b に入射して、ここで変調され
て反射される。LCD31bで反射してきた光は右回り円偏光
の光束L13'となり、λ/4波長板29b でS 偏光の光束L12'
に変換され、PBS4で反射されて光束L14 の一成分とな
る。
【００７１】左右のRGB 視差画像で変調された２つの光
束 L10',L12'は検光子としてのPBS4により合成され、直
交した偏光成分より構成される光束L14 となり、投射レ
ンズ13により、LCD 31a,31b 上の左右のRGB 視差画像は
スクリーン40上に光束L14 で夫々拡大されて結像する。
本実施形態の第１の偏光ビーム・スプリッタ・プリズム
PBS4は光束合成手段として作用している。
束 L10',L12'は検光子としてのPBS4により合成され、直
交した偏光成分より構成される光束L14 となり、投射レ
ンズ13により、LCD 31a,31b 上の左右のRGB 視差画像は
スクリーン40上に光束L14 で夫々拡大されて結像する。
本実施形態の第１の偏光ビーム・スプリッタ・プリズム
PBS4は光束合成手段として作用している。
【００７２】CF27は、LCD 31a,31b の高速駆動のための
画面分割に対応して画面を３分割して画面分割駆動を行
っている。又、CF27のフィールドおよび画面分割駆動の
信号は第１のLCD 駆動回路17a からCF駆動回路25を介し
て与えられ、LCD 31a,31b と同様にCF27を画面分割して
駆動する。
画面分割に対応して画面を３分割して画面分割駆動を行
っている。又、CF27のフィールドおよび画面分割駆動の
信号は第１のLCD 駆動回路17a からCF駆動回路25を介し
て与えられ、LCD 31a,31b と同様にCF27を画面分割して
駆動する。
【００７３】このようにしてCF27とLCD 31a,31b によ
り、空間的にも時間的にも一致した左右それぞれのRGB
視差画像が、R,G,B の色付きの時系列画像としてスクリ
ーン40に投影される。R,G,B の各フィールド周波数は18
0Hz であるから、R,G,B の色付きの画像が重なったフル
カラー画像としてのフィールド周波数は60Hzとなり、フ
リッカの無い良好なフルカラーの視差画像を表示するこ
とができる。
り、空間的にも時間的にも一致した左右それぞれのRGB
視差画像が、R,G,B の色付きの時系列画像としてスクリ
ーン40に投影される。R,G,B の各フィールド周波数は18
0Hz であるから、R,G,B の色付きの画像が重なったフル
カラー画像としてのフィールド周波数は60Hzとなり、フ
リッカの無い良好なフルカラーの視差画像を表示するこ
とができる。
【００７４】以上のように、左右のRGB 視差画像は偏光
状態を変えて、夫々独立に且つ高速時系列で投影される
ので、観察者は偏光眼がねをかけることによりフルカラ
ーの立体画像を観察することができる。
状態を変えて、夫々独立に且つ高速時系列で投影される
ので、観察者は偏光眼がねをかけることによりフルカラ
ーの立体画像を観察することができる。
【００７５】このように、本実施形態は偏光を利用して
性能向上を達成しているが、基本的に偏光特性を用いな
い高分子の液晶表示器を用いて本実施形態と等価の立体
画像表示装置を構成することも可能であり、本実施形態
同様の効果を得ることができる。
性能向上を達成しているが、基本的に偏光特性を用いな
い高分子の液晶表示器を用いて本実施形態と等価の立体
画像表示装置を構成することも可能であり、本実施形態
同様の効果を得ることができる。
【００７６】
【発明の効果】本発明は以上の構成により、簡易な構成
で、小型・軽量にして、高解像度且つ低コストのカラー
の立体画像表示装置を達成する。
で、小型・軽量にして、高解像度且つ低コストのカラー
の立体画像表示装置を達成する。
【図１】 本発明の実施形態１の要部概略図
【図２】 実施形態１の透過型液晶カラーフィルタの構
成模式図
成模式図
【図３】 本発明の実施形態２の要部概略図
【図４】 本発明の実施形態３の要部概略図
【図５】 本発明の実施形態４の要部概略図
1・・・・・光源 2・・・・・コリメータレンズ 3・・・・・バンドパスフィルター 5a、5b・・・第１及び第２の液晶表示器(LCD) 7a、7b・・・透過型液晶カラー・フィルタ( 第１及び第
２の波長帯域可変フィルタ、CF) 4、12 ・・・第１及び第２の偏光ビーム・スプリッタ・
プリズム（PBS ） 9a、9b・・・1/2 波長板 10a、10b ・・第１及び第２のミラー 13・・・・・投射レンズ 14・・・・・光源駆動回路 15a、15b ・・第１及び第２のCF駆動回路 17a、17b ・・第１及び第２のLCD 駆動回路 19a、19b ・・第１及び第２の時間圧縮回路 21a、21b ・・第１及び第２の映像信号入力端子 23a、23b ・・第１及び第２の時間圧縮回路 25・・・・・CF駆動回路 27・・・・・透過型液晶カラー・フィルタ( 波長帯域可
変フィルタ、CF) 28・・・・・λ/4波長板 30a,30b ・・反射型の液晶表示器(LCD) 31a,31b ・・反射型の液晶表示器(LCD) 40・・・・・スクリーン
２の波長帯域可変フィルタ、CF) 4、12 ・・・第１及び第２の偏光ビーム・スプリッタ・
プリズム（PBS ） 9a、9b・・・1/2 波長板 10a、10b ・・第１及び第２のミラー 13・・・・・投射レンズ 14・・・・・光源駆動回路 15a、15b ・・第１及び第２のCF駆動回路 17a、17b ・・第１及び第２のLCD 駆動回路 19a、19b ・・第１及び第２の時間圧縮回路 21a、21b ・・第１及び第２の映像信号入力端子 23a、23b ・・第１及び第２の時間圧縮回路 25・・・・・CF駆動回路 27・・・・・透過型液晶カラー・フィルタ( 波長帯域可
変フィルタ、CF) 28・・・・・λ/4波長板 30a,30b ・・反射型の液晶表示器(LCD) 31a,31b ・・反射型の液晶表示器(LCD) 40・・・・・スクリーン
Claims (9)
- 【請求項１】 光源からの光束を第１の偏光ビーム・ス
プリッタ・プリズムにより夫々偏光状態の異なる第１の
光束と第２の光束に分割し、該第１の光束を第１の液晶
表示器に表示する第１の視差画像により変調し、該第２
の光束を第２の液晶表示器に表示する第２の視差画像に
より変調した後、夫々偏光状態の異なる該第１の光束と
該第２の光束を光束合成手段により１つの光束にして投
射レンズを介して投射することにより該第１及び第２の
視差画像をスクリーンに結像させる際、 該第１の液晶表示器及び該第２の液晶表示器は夫々前記
各視差画像を少なくとも２つの波長帯域の色成分視差画
像に分割したものを所定の順序で時分割により表示する
ことを繰り返し、 少なくとも１つの波長帯域可変フィルタは該第１の視差
画像の色成分視差画像表示に同期して該第１の光束の
内、該色成分の所属する波長帯域の光を透過させ且つ該
第２の視差画像の色成分視差画像表示に同期して該第２
の光束の内、該色成分の所属する波長帯域の光を透過さ
せることを特徴とする立体画像表示装置。 - 【請求項２】 前記第１の液晶表示器及び第２の液晶表
示器はいずれも透過型の液晶表示器であり、前記波長帯
域可変フィルタは透過型液晶カラーフィルタであり、前
記光束合成手段は第２の偏光ビーム・スプリッタ・プリ
ズムであることを特徴とする請求項１の立体画像表示装
置。 - 【請求項３】 前記第１の偏光ビーム・スプリッタ・プ
リズムから前記第２の偏光ビーム・スプリッタ・プリズ
ムの間の前記第１の光束の光路に前記第１の液晶表示器
及び第１の波長帯域可変フィルタを、前記第２の光束の
光路に前記第２の液晶表示器及び第２の波長帯域可変フ
ィルタを配置していることを特徴とする請求項２の立体
画像表示装置。 - 【請求項４】 前記光源から前記第１の偏光ビーム・ス
プリッタ・プリズムの間の光路に前記波長帯域可変フィ
ルタを配置していることを特徴とする請求項２の立体画
像表示装置。 - 【請求項５】 前記第１の液晶表示器と前記第２の液晶
表示器とは同期を取って前記視差画像を表示しているこ
とを特徴とする請求項４の立体画像表示装置。 - 【請求項６】 前記第１の液晶表示器及び第２の液晶表
示器はいずれも反射型の液晶表示器であり、前記波長帯
域可変フィルタは透過型液晶カラーフィルタであり、前
記光束合成手段は前記第１の偏光ビーム・スプリッタ・
プリズムであることを特徴とする請求項１の立体画像表
示装置。 - 【請求項７】 前記光源から前記第１の偏光ビーム・ス
プリッタ・プリズムの間の光路に前記波長帯域可変フィ
ルタを配置していることを特徴とする請求項６の立体画
像表示装置。 - 【請求項８】 前記第１の液晶表示器と前記第２の液晶
表示器とは同期を取って前記視差画像を表示しているこ
とを特徴とする請求項６又は７の立体画像表示装置。 - 【請求項９】 前記第１の液晶表示器及び前記第２の液
晶表示器と前記第１の偏光ビームスプリッタの間に夫々
位相板を設けたことを特徴とする請求項６〜８のいずれ
か１項に記載の立体画像表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8099454A JPH09265070A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 立体画像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8099454A JPH09265070A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 立体画像表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09265070A true JPH09265070A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=14247783
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8099454A Pending JPH09265070A (ja) | 1996-03-28 | 1996-03-28 | 立体画像表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09265070A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100385879B1 (ko) * | 2000-10-26 | 2003-06-02 | 엘지전자 주식회사 | 액정 프로젝터의 광학계 |
| WO2011106567A2 (en) * | 2010-02-24 | 2011-09-01 | Mothew, Neil | Waveplate compensation in projection polarization conversion system |
| CN103019013A (zh) * | 2011-09-28 | 2013-04-03 | 苏州智能泰克有限公司 | 一种偏光式投影显示装置 |
| EP3059631A1 (en) * | 2015-02-23 | 2016-08-24 | Nokia Technologies OY | Apparatuses and methods for providing light |
-
1996
- 1996-03-28 JP JP8099454A patent/JPH09265070A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100385879B1 (ko) * | 2000-10-26 | 2003-06-02 | 엘지전자 주식회사 | 액정 프로젝터의 광학계 |
| WO2011106567A2 (en) * | 2010-02-24 | 2011-09-01 | Mothew, Neil | Waveplate compensation in projection polarization conversion system |
| WO2011106567A3 (en) * | 2010-02-24 | 2012-01-12 | Mothew, Neil | Waveplate compensation in projection polarization conversion system |
| US8328362B2 (en) | 2010-02-24 | 2012-12-11 | Reald Inc. | Waveplate compensation in projection polarization conversion system |
| US8540372B2 (en) | 2010-02-24 | 2013-09-24 | Reald Inc. | Waveplate compensation in projection polarization conversion systems |
| CN103019013A (zh) * | 2011-09-28 | 2013-04-03 | 苏州智能泰克有限公司 | 一种偏光式投影显示装置 |
| EP3059631A1 (en) * | 2015-02-23 | 2016-08-24 | Nokia Technologies OY | Apparatuses and methods for providing light |
| WO2016135376A1 (en) * | 2015-02-23 | 2016-09-01 | Nokia Technologies Oy | Apparatuses and methods for providing light |
| US10209611B2 (en) | 2015-02-23 | 2019-02-19 | Nokia Technologies Oy | Apparatuses and methods for providing light |
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