JPH10510637A - ステレオスコープを利用するビデオ画像を生成するための方法及びその装置 - Google Patents

ステレオスコープを利用するビデオ画像を生成するための方法及びその装置

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JPH10510637A JP9514662A JP51466297A JPH10510637A JP H10510637 A JPH10510637 A JP H10510637A JP 9514662 A JP9514662 A JP 9514662A JP 51466297 A JP51466297 A JP 51466297A JP H10510637 A JPH10510637 A JP H10510637A
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Abstract

(57)【要約】 異なる互いに直交する偏光を有する光を濾波する眼鏡レンズを備える眼鏡(30)を介して、ステレオスコープを利用する画像を認識する観測者の左眼及び右眼に前記光の手段を用いて、ステレオスコープを利用する画像を生成する方法において、2つの成分画像を生成するために少なくともいずれか1つの光源(12;40,42,44)が使用され、この光源は輝度を制御され、実質的に平行且つ偏光を有する光束(10;46,48,50)を放射し、この偏光は前記した2つの直交する偏光のいずれか1つに同一又は低損失で変換可能である。又、前記光束は2つの成分画像の少なくともいずれか1つを表示するためにスクリーン(24)上に走査されることを特徴とする装置。本装置は輝度を制御され、偏光を有し、実質的に平行な光束(10,16;52,54,56)を放射する少なくともいずれか1つの光源(12;40,42,44)と、スクリーン上に両成分画像の少なくともいずれか1つを表示するため、ラスタスキャンによって光束(10,16;52,54,56)を偏向するための映像装置(20,22)を備える。

Description

【発明の詳細な説明】 ステレオスコープを利用するビデオ画像を生成するための方法及びその装置 本発明は互いに直交する偏光を有する光を濾波する眼鏡レンズを備えた眼鏡を 介して、ステレオスコープを利用する画像を認識する観測者の左眼及び右眼に前 記光から成る成分画像の手段を用いて、ステレオスコープを利用した画像を生成 する方法に関する。更に、互いに直交する偏光を有する光を濾波するための2つ の眼鏡レンズを有する眼鏡を介して、画像を認識する観測者の左眼及び右眼に前 記光から成る成分画像の手段を用いて、ステレオスコープを利用する画像を生成 する装置に関する。 画像技術が将来発展することにより、3次元画像の表示が望まれている。3次 元画像はテレビにおける多大な娯楽性に重きを置かれるだけでなく、コンピュー タ支援設計において構成要素を直接見ることができ、又隠れた辺に目印線を用い る2次元表示を回避できるため設計支援ともなり得る。 従来技術における3次元画像の表示は実質的に2つの方法に分けられる。第1 の方法の場合、3次元画像は平面断片画を相前後して位置する多数の平面に投影 することによって実現される。第2の方法の場合、観測者は両眼の視差を利用し て物体を観察することによってのみ3次元両像を認識するということが利用され る。第2の方法(ステレオスコープと呼ばれる)を使用する場合、左眼及び右眼 に両眼の視差による画像が導かれるため、観測者の脳は通常の観測同様、その画 像に表示される物体を3次元として認識する。ステレオスコープを利用する方法 において、通常は特別な眼鏡を使用する。この眼鏡は1つの全体画像を2つの画 像に濾波し、この画像を観測者の左眼又は右眼に導く。 多数の画像平面へ3次元画像を投影する第1の方法は、国際特許出願公開WO 79/00308 A1号及び欧州特許出願公開EP 0 311 843 A2号に記載されている。この画像生成の方法において、特別な眼鏡は使用され な い。しかし、この場合表示される3次元画像は、前記した左眼及び右眼に別々に 2つの画像を導く場合より基本的に多量の情報を必要とする。それ故、近い将来 この方法による装置がビデオ又はテレビ技術に共通に使用されることを期待でき ない。 ステレオスコープを利用する画像を生成する第2の方法も、冒頭で記載した方 法及び装置を用いる。2つの成分画像は異なる互いに直交する偏光を有して生成 され、重畳される。どの観測者に対しても、眼鏡は左眼及び右眼に導かれる成分 画像を偏光フィルタによって濾波する。 この種の方法及び装置はドイツ特許出願公開DE 39 10 420 A1 号、欧州特許出願公開EP 0 328 357 A2号、ドイツ特許発明DE 36 07 629 C2号、ドイツ特許出願公開DE 32 01 837 A1号及びドイツ特許出願公開DE 32 14 327 A1号に開示され ている。観測者のそれぞれの眼に対して2つの確実な両像を表示するために、テ レビ技術において一般的である受像管が使用される。光に由来する画像の有する 偏光が、受像管の前にある偏光フィルタによって、表示される成分画像毎に変化 させられるか、又は2つの受像管上に生成される成分画像が、前記偏光フィルタ によって濾波されるよう重畳して投影される。観測者は2つの異なる偏光を有す る光を濾波する偏光フィルタを備える眼鏡を用いる。この偏光フィルタは前記し た成分画像の一方又は他方を観測者の両眼のいずれか一方又は他方にそれぞれ通 過させる。例えば、距離をおいて異なる2つのカメラを用いて、画像が記録され た場合、観測者によって立体的な画像が認識され得る。 しかし、眼鏡に偏光フィルタを使用し、異なる偏光を有して重畳された成分画 像を濾波することによって、エネルギー損失が生じる。画像を生成する際、この エネルギー損失に注意を払う必要がある。必要なエネルギー量が上昇するため、 大型両面において障害となる温度上昇をもたらす。これによって、冷却すること が必要となり、無駄なエネルギー消費の他に、更に費用がかかる。 ドイツ特許出願公開DE 31 34 649 A1号、ドイツ特許出願公開 DE 32 26 703 A1号、欧州特許出願公開EP 0076 015 A1号、欧州特許出願公開EP 0253 121 A2号及び国際特許出願 公開WO 80/1447 A1号によると、両成分画像は左眼及び右眼に対し て異なる色を有して表示される。眼鏡は色フィルタにより左眼及び右眼に対して 生成される成分画像を選択する。又光を色フィルタで濾波するため、大きなエネ ルギー損失は避けられない。 この技術の場合、更に色フィルタに起因する大きな輝度損失を伴うため、高品 質のステレオスコープを利用するカラー画像は、実現不可能であるという不利な 点がある。なぜなら、色情報は両眼に画像の割り当てをするために必要であるが 、その情報は前記輝度損失によって、既に十分なカラー表示に利用できないから である。 別の装置(ドイツ特許出願公開DE37 29 521 A1号)の場合、左 眼及び右眼への成分画像は周期的に交互に生成され、その際眼鏡を利用すること によって、左眼及び右眼への情報は対応する成分画像の表示に同期して遮断され るため、偏光を有する光を使用する必要がない。上記した技術の見地から、この 技術は低エネルギー損失を実現するのに適するであろう。しかし、この仮定は実 際正しくないことが明らかになった。観測者の眼の反応の速さに対応するために 、眼鏡に設ける絞りの開閉速度は非常に大きくなければならない。更に、機械的 な絞り機構を用いる場合、そこから発生し、障害となる雑音が万一回避されたと しても、実際絞りの候捕となり得る物は、唯一LCDマトリクッスだけである。 、しかし、これは光の僅少量を通過させるだけであるため、同様に大きなエネル ギー損失の原因となる。 この絞りを備える眼鏡を有する技術についての刊行物として、ニューヨークリ ンカーン スクエアにあるソニーシアターの映画フィルム用プロジェクタに関す る記事が、”シュピーゲル”1994年48号の213頁に記載されている。こ のプロジェクタの場合、夜間の打ち上げ用照明としてNASAによって開発された損 失15000ワットのキセノンランプが使用されたにもかかわらず、プロジェ クタへ大きな画像が投影されるため、フィルムの温度負荷は許容できろ範囲に留 まった。その記事にフィルムロールはフォークリフトを使ってのみ交換できると 記されている。この例は現在の技術におけるステレオスコープを利用する大画面 表示による特に大きなエネルギー需要を示し、その限られた使用条件における実 用的でない操作性は、特にそのことを明確にする。 更に、この技術の場合、絞りをそれぞれの眼の前で開くために、絞り制御を備 える眼鏡に制御信号を導かねばならないという不利な点がある。扱いにくいケー ブル接続を除外すると、眼鏡は遠隔操作されることになる。例えば、赤外線を用 いて遠隔操作を行なう場合、眼鏡にかかる費用は非常に高くなる。 ドイツ特許出願公開DE 34 21 652 A1号、ドイツ特許出願公開 DE 31 34 646 A1号、欧州特許出願公開EP 0 282 95 5 A1号、欧州特許出願公開EP 0 336 628 A1号、欧州特許出 願公開EP 0262 955 A1号、国際特許出願公開WO 83/027 06 A1号及び国際特許出願公開WO 84/01680 A1号にステレオ スコープを利用するビデオ画像を生成する装置が記載されてる。これらの場合は 、2つの画像が両眼に直接導かれる。特別な眼鏡が用いられ、ステレオスコープ を利用する2つの成分画像は、この眼鏡によって両眼にプリズム又は鏡を介して 導かれるか、又は直接眼鏡に設けられた小さい受像管上に生成される。 ドイツ特許出願公開DE 31 40 404 A1号に投影及び記録装置が 開示されてる。この装置の場合、レーザ放射による2つの偏光を有する光を利用 して、唯一のレーザ放射によって、2つの画像が異なるLCDマトリックス上に 描かれる。又、別の光源の光による2つの画像もそのLCDマトリックス上に重 なって投影される。レーザ放射の経路に制御可能な偏光装置が置かれ、この偏光 装置は描かれるべき画像毎に一方又は他方いずれか1つの偏光方向の光を通す。 この文献に2つの画像を使用する投影装置又は記録装置が説明されているが、専 門家はその説明をステレオスコープを利用するビデオ画像の生成に関連付けない であろう。なぜなら、単に1つの画像を表示するのに少なくとも2つの光源が使 用されねばならぬこと及び使用される両光源のエネルギーの大部分は、偏光装置 又はLCDマトリックスで熱に変換されることによるからである。 ステレオスコープを利用するビデオ画像を生成するための装置を提示すること 及びその装置を作製することが、本発明の課題である。これは、特に低エネルギ ー損失を実現するステレオスコープを利用するビデオ画像を少ない予算で生成す ることを可能にする。 それぞれの成分画像を生成するために少なくとも1つの光源が使用され、その 光源は輝度を制御され、実質的に平行且つ偏光を有する光束を放射し、この偏光 は2つの直交する偏光のいずれか1つに等しいが、又は低損失にてそれに変換可 能であり、前記光束は少なくともいずれか1つの成分画像を生成するために、受 像管上に走査される冒頭に記載した方法によって、本課題は解決される。 本発明は異なる偏光を有する両画像成分に対して適用され、既に偏光を有する 光源を利用するため、エネルギー損失は極めて僅かである。 本発明はテレビの受像管上に画像を表示することを断念し、電子ビームを受像 管で光に変換することに変わり、光を画像表示に直接使用するため、前記変換時 に発生するエネルギー損失を回避できる。 本発明に基づく方法は、例えば偏光を有する光源から2つの成分画像がそれぞ れの眼に対して別々にスクリーン上に生成されることによって実現される。費用 を軽減するために、発明に基づく方法のより効果的な構成形態が示される。この 構成形態において、両成分画像の生成のために少なくとも1つの前記光源が使用 される。しかし、この光源の光束は互いに直交する偏光の一方又は他方のいずれ か1つに周期的に切換えられるので、両成分画像の生成のためにただ1つの光源 のみが必要とされる。 本発明に基づく方法の別の効果的な構成形態において、光源とスクリーンとの 間の光の伝搬中に互いに直交する偏光を有する光は交互に切換えられる。それ故 、この光束による映像は両成分画像に対してただ1つの映像装置を介して実現さ れ得る。これの特徴は発明に基づく方法を特に僅かな費用で効果的に実現する。 そ の場合、エネルギー損失は映像を生成するただ1つの映像装置で僅かに発生する 。 本発明に基づく装置は画素を用いてビデオ画像を生成するように動作する。こ れらの画素の輝度は光源を介して制御される。本装置における映像装置はスクリ ーンに光束をラスタスキャンする。これによって、画素はテレビ技術おいて受像 管で通常に行われているように連続して発光する。しかし、この映像はここでは 光束の偏向によって実現される。この種の装置には技術的な観点から回転する多 角形状鏡、方向変換鏡又は音響光学変調器が通常用いられる。 本発明に基づく装置の効果的な構成形態における少なくとも1つの光源は、1 つの偏光を有する光束を放射するレーザであり、特にガスレーザ、固体レーザ又 はレーザダイオードである。 市販のレーザの場合、レーザのモード選択時に放射光の偏光は決まる。レーザ において、励起されたレーザ媒質の原子からの放射光は、レーザ媒質を励起する 光波に位相を同じくする。例えば、モード選択において直線偏光が設けれている 場合、その直線偏光は前記位相に一致して結合した左回転及び右回転する励起し た2つの波動によって生じる。又、レーザ媒質中の左回転又は右回転の光量子は 前記位相に一致して励起され、すべての状態が前記位相に一致する直線偏光を有 する光に付け加えられて放射される。レーザ媒質に蓄えられる全体のエネルギー は、個々の光束に定義されるエネルギーに結集されるため、不必要な偏光を有す る光量子のエネルギー損失は無視できる。レーザ周波数において、利用できるレ ーザ媒質全体のエネルギーは、非常に高い偏光度を有する1つの光束に結集され る。 更に、レーザは他の光源に比べて生成される光束が、非常に良好な平行性を有 する利点がある。この利点は光束を平行にするレンズを追加すること及び光束の 輝度を弱める絞りを設けることを必要としないため、鮮明なビデオ画像を実現す る。よって、本装置の構成が簡単な構成になるだけでなく、絞りよるエネルギー 損失も回避できる。 ガスレーザおいて、100:1の比率を有する偏光度が、簡単な構成による試 験装置において実現され、容易に提供され得ることが明らかにされた。この種の ガスレーザはビデオ画像の生成のために連続して駆動され、追加される変調装置 によって輝度を制御される。変調装置は偏光を利用して輝度を制御することも技 術的に可能である。それ故、偏光度は更に高まる。実施例において、変調装置の 後方で光束の偏光度は10の4乗:1に達した。この高い偏光度はビデオ画像の ステレオスコープを利用する表示に対して極めて十分である。 上記したように互いに直交する偏光が2つの成分画像に組込まれることが重要 である。両方の偏光が互いに円偏光又は直線偏光であるが、又は他の楕円偏光で あるかは本質的な問題でない。 本発明に基づく装置の効果的な構成形態において、その光源が直線偏光を有す る光を放射する。その装置がレーザを光源として用いる場合、レーザ媒質中のす べての状態の光子の完全な放射によって、卓越したエネルギー利用が行われる。 更に、直線偏光は他の利点も提供する。例えば、カラーテレビおいて3個の光源 の輝度が混合されるため、色情報を持つ光束を1個のレンズに集束させることが 要求される。このレンズは、例えば鏡を有する。しかし、この鏡による反射はブ リュースターの法則に基づく光の偏光に依存しているため、一般に楕円偏光にお ける輝度損失は考慮されねばならない。直線偏光は不完全反射による損失が本質 的な問題とならないように鏡を設置できる特徴を備える。 入力側の直線偏光を有する光束は、無論必然的に眼鏡のガラスに対して直線偏 光作用を要求しない。これによって、フルネルの平行6面体のように良く知られ る光学要素によって、実質的に輝度損失を伴わず、直線偏光を有する光は偏光素 子による移相によって、円偏光又は楕円偏光に変換されることも可能である。 本発明に基づく効果的な別の構成形態において、両成分画像を生成するために 同一の光源及び映像装置が使用される。本装置において、光束の有する偏光を変 換する1つの装置が、光束の経路に設けられる。この装置を用いて、光束の有す る偏光は直交する偏光の一方又は他方のいずれか1つに切換えられ得る。よって 、更に費用が軽減される。これは異なる光源及び映像装置によって両成分画像を 生 成する装置に対して、光源及び映像装置の数は半減されることに基づく。 偏光変換装置は基本的に放射光束が通るすべての場所に配置され得る。しかし 、発明の効果的な別の構成形態において、光源と映像装置との間において、偏光 変換装置が映像装置の後方でなく、前方に配置される。その配置位置で光束は僅 かに拡張しているのみである。偏光変換装置を映像装置の後方に配置することに 比べて、偏光変換装置において焦点を合わせるための、及び偏光変換装置の後方 で生じることがある光束の散乱を補正するためのレンズを省くことができる利点 が生じる。 更に、偏光変換装置が配置される場所では、映像装置による光束の拡張は殆ど 無く、偏光変換装置の必要の幅は、非常に僅かでよい利点がある。偏光方向の回 転によってカー効果又はポッケルス効果が生じる場合、偏光変換に使用する適切 な電界強度を得るための必要な電圧は僅かである。それ故、この構成の場合、そ れぞれの偏光に対応する回路に要する費用は少ない。 本発明の更に効果的な構成形態において、直線偏光を生成するための光源が設 計され、又偏光変換装置はポッケルスセルを備えている。このポッケルスセルに 電圧が印可されることによって、ポッケルスセルを通過する光の偏光面は回転す る。この種の電気制御される構成要素は、印可電圧に伴って直線偏光を回転させ ながら動作し、速い偏光変換を可能にする。自然に偏光が回転して生じる輝度損 失も考慮する必要がない。 本発明に基づく装置の別の効果的な構成形態において、異なる波長を有する複 数の光源が設けられてる。又、1波長について1つの偏光装置が割り当てられる ため、複数の偏光装置が存在する。それ故、ステレオスコープを利用するカラー 画像は簡単に生成可能となる。それぞれの波長に対して独自に偏光変換装置が設 けられるため、極端に波長に依存した偏光変換装置の使用も可能となる。 本発明に関連する別の構成様態において、複数の光源を使用する場合、偏光変 換装置から出た光は、1つの共通の光束に集束する装置を経て、映像装置によっ てスクリーン上に投影される。これは同期をとるための、及び機械的に困難な構 成を伴う映像装置の追加を省くための効果的な方法である。前記した1つの共通 の光束に集束する装置は、例えば鏡を備える構成であり得る。 以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく述べる。 図1はステレオスコープを利用する画像を生成する実施例を示す。 図2は発明に基づく別の実施例の光源及び偏光装置の配置図である。 図1に示すステレオスコープを利用する画像を生成するための装置において、 投影される基準の光束10は、光源12によって生成される。この光源にはガス レーザが用いられ、このガスレーザは連続して駆動され、直線偏光を有する光を 放射する。 ビデオ画像を表示する画素の輝度情報によって光束10を変調するために、偏 光装置14が使用される。この偏光装置はエッカート デーラー社(エトリンガ ー ストラーセ 5,7516カールスバッド)からモデル番号EOM 307 9として入手可能である。 偏光装置14はポッケルス効果を利用して動作し、電圧が印可されると光源1 2から放射される基準の光10の直線偏光平面を回転する。直線偏光だけを濾波 する偏光フィルタが、偏光装置14の出口に配置される。結果として、偏光装置 14に印可される電圧に依存する異なる輝度を有する光束16が、偏光装置から 出力される。これは疑似変調である。 更に、光束16の経路に回転する鏡20及び回動する鏡22が配置される。こ れらの両鏡を用いて、光束16はスクリーン24上に水平及び垂直に偏向される 。それ故、開示された方法によってビデオ画像はスクリーン24上に現れ、矢印 で示される方向にいる観測者によって認識可能となる。 更に、フレネルレンズ26及びレンズ28が設けられ、これらの両レンズは鏡 20及び鏡22を介してスクリーン24の大きな投影平面上に走査される放射光 を拡散するために、及びフレネルレンズ26に対して大きな角度で侵入する光を 再び観測者の方向へ進路を変えるためにある。よって、スクリーン24は均一に 照射される。 冒頭に記載したステレオスコープを利用して記録された成分画像が、互いに直 交する偏光を有する光によって観測者の左眼及び右眼に届くとき、立体画として 認識される。観測者の左眼及び右眼へそれぞれ2つの成分画像を分離することは 、眼鏡30を利用して行われる。眼鏡の左及び右のガラスは互いに直交する偏光 を有する光のいずれか1方を通す。 偏光を有する光を放射する光源12及び偏光装置14によって、光束16は既 に偏光を有している。それ故、2つの映像装置及び2つの光源12を用いること により、眼鏡30のそれぞれのガラスに適する偏光を有する2つの成分画像が生 成されるため、観測者は眼鏡30を通して立体画を認識する。 しかし、実施例では費用のかからない方法を選んだ。2つの成分画像に対して 、変調装置14と、回転する鏡20及び回動する鏡22を有する映像装置とを備 える同一の光源12が用いられ、又映像装置に入射した光束16は、周期的に切 換えられる。その場合、成分画像が左眼又は右眼に対してスクリーン24上に生 成されるかどうかによって、光束の変調は光束16の偏光に依存して行われる。 偏光を変換するために、偏光変換装置34が設けられ、ポッケルスセルを備え る。ポッケルスセルは変調装置14にも使用される。ただし、偏光変換装置34 の場合、変調装置の出口で偏光フィルタを用いない。 ポッケルス効果によって、偏光変換装置34は入射する直線偏光を有する光束 の偏光を単に回転させる。1番目及び2番目の成分画像に関して、偏光を速く変 換するために、偏光変換装置34は矩形波を用いる制御装置36によって制御さ れ、矩形波のいずれが一方の半周期間に1番目の成分画像の偏光を有する光を通 過させ、又矩形波の他の半周期間に2番目の成分画像の偏光を有する光を通過さ せる。こうして、光束16は1番目及び2番目の成分画像に基づく矩形波に同期 して変調される。 記載した実施例は、1つのレーザから成る光源12を用いて動作し、カラー画 像の表示をできない。 異なる波長を有する3個のレーザを用いて、ステレオスコープを利用するカ ラー画像を生成することも可能である。 最も簡単な方法を以下に記載する。これは3個の異なる波長を有する光源によ り、光源12が置換えられること及び従来技術に開示されているように3つの放 射は、例えば鏡を用いて1つの共通の平行な光束に集束されることである。偏光 変換が波長に依存して行われるとき、偏光変換装置34の種類によっては、偏光 変換は困難である。 3個の光源40,42,44に対して、前記した障害に対処する特に有効な放射 に対する制御は、その光源にレーザを用いることであり、図2を用いて詳しく述 べる。生成された光束46,48,50は、再び変調装置52,54,56に導かれ 、輝度を制御される。それぞれの変調された光束は、続いて偏光変換装置58, 60,62へ誘導される。既に、偏光変換装置34に関して述べたように、これ ら偏光変換装置において、ステレオスコープを利用する画像を生成するために、 偏光は同一の方法で制御される、即ち1番目及び2番目の成分画像の輝度は同期 して制御される。偏光変換装置58,60,62を経て、光束は鏡64,66,68 を備える鏡構成体で共通の光束16に集束され、図1に示すようにスクリーン2 4上にビデオ画像として走査されて、表示される。 鏡64,66,68は2色性ミラーを用いることができる。しかし、この場合一 般に反射と透過の状態は偏光に依存するということが、これらの鏡の設計におい て考慮され得るべきである。特に、誘電体多層膜反射鏡がこれに適する。これら の鏡は薄い層での干渉による反射又は透過する分割光を特定の波長で全反射又は 全透過するように設計可能である。誘電体多層膜反射鏡の層の寸法を決めること 及び層を構成する物質を決めることは、特にこの種の層がレンズのコーティング に応用されることから専門家に良く知られている。 記載された実施例は、ステレオスコープを利用するビデオ画像を表示するため の簡単なビデオシステムを示す。スクリーン24の映像装置に対する距離が大き くとられること及びレンズ28が適切に設計されることの少なくともいずれか一 方の実施において、特にこのシステムはステレオスコープ利用する大きな画像の 投影に適する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 互いに直交する異なった偏光を有する光を濾波する眼鏡レンズを備える眼 鏡(30)を介して、ステレオスコープを利用する画像を認識する観測者の左眼 及び右眼に前記光の手段を用いて、ステレオスコープを利用する画像を生成する 方法において、2つの成分画像を生成するために少なくともいずれか1つの光源 (12;40,42,44)が使用され、この光源は輝度を制御され、実質的に平 行且つ偏光を有する光束(10;46,48,50)を放射し、この偏光は前記した 互いに直交する異なった偏光のいずれか1つに同一又は低損失にて変換可能であ り、又前記光束は2つの成分画像の少なくともいずれか1つを生成するためにス クリーン(24)上に走査されることを特徴とする装置。 2. 両成分画像を生成するために、同一の少なくともいずれか1つの光源(1 2;40,42,44)が使用され、ただし光束(10;16;46,48,50) は周期的に互いに直交する偏光を有する光の一方又は他方のいずれか1つに切換 えられる請求項1に記載の装置。 3. 互いに直交する偏光の前記切換えは、光の拡散の観点から光源(12;4 0,42,449の後方且つスクリーンの前で行われる請求項2に記載の装置。 4. 2つの偏光を有す光をそれぞれ濾波する眼鏡ガラスを備える眼鏡(30) を介して、ステレオスコープを利用する画像が、観測者によって認識され、互い に直交する異なる偏光を有する光から成る2つの成分画像の手段を用いて、ステ レオスコープを利用する画像を生成する装置において、輝度を制御され、偏光を 有し、実質的に平行な光束(10,16;52,54,56)を放射する少なくとも いずれか1つの光源(12;40,42,44)と、2つの成分画像の少なくとも い ずれか1つをスクリーン上に投影するために、光束(10,16;52,54,5 6)をラスタスキャンするための少なくとも1つの映像装置(20,22)とを 備えることを特徴とする装置。 5. 少なくともいずれか1つの光源(12;40,42,46)は偏光を有する 光束(10;46,48;50)を放射するレーザであり、特にこのレーザはガス レーザ、固体レーザ又はレーザダイオードである請求項4に記載の装置。 6. 光源(12;40,42,46)は直線偏光を有する光を放射する請求項4 又は5に記載の装置。 7. 2つの成分画像を生成するために同一の光源(12;40,42,46)及 び同一の映像装置(20,22)が設けられ、ただし光束(16,46,48,5 0)の経路に偏光変換装置(34;58,60,62)が配置されるため、光束( 16,46,48,50)の偏光は直交する偏光の一方又は他方のいずれか1つに 切換えられる請求項4乃至6のいずれか1項に記載の装置。 8. 偏光変換装置(34;58,60,62)は光源(12;40,42,44)と 映像装置(20,22)の間に配置される請求項7に記載の装置。 9. 光源(12;40,42,44)は直線偏光を有する光を生成するために設 計され、又偏光変換装置(34;58,60,62)はポッケルスセルを備えると ともに、電圧が印可されることに伴って、進行する光の偏光面を回転させる請求 項7又は8に記載の装置。 10. 異なる波長を有する複数の光源(40,42,44)と、この光源の放射 するそれぞれの波長の光に対して、それぞれ1つの偏光変換装置(58,60,6 2)が設けられる請求項3乃至9のいずれか1項に記載の装置。 11. 偏光変換装置(58,60,62)から出た光を1つの光束(16)に集 束するための装置が設けられ、この光束は映像装置(20,22)によってスク リーン(24)上に投影される請求項10に記載の装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019225233A1 (ja) * 2018-05-25 2019-11-28 ソニー株式会社 映像表示装置

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19626096C1 (de) * 1996-06-28 1997-06-19 Siemens Nixdorf Inf Syst Verfahren zur dreidimensionalen Bilddarstellung auf einer Großbildprojektionsfläche mittels eines Laser-Projektors
DE19726860C1 (de) * 1997-06-24 1999-01-28 Ldt Gmbh & Co Verfahren und Vorrichtung zur Darstellung eines Videobildes sowie ein Herstellungsverfahren für die Vorrichtung
DE19902110C2 (de) * 1999-01-20 2001-08-30 Schneider Laser Technologies Videoprojektionssystem zur Projektion von mehreren Einzelbildern
US6801263B2 (en) * 2000-04-10 2004-10-05 Sony Corporation Liquid crystal display, liquid crystal device and liquid crystal display system
WO2004088995A1 (en) * 2003-03-31 2004-10-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Autostereoscopic display
DE102004063491B4 (de) * 2004-12-23 2006-12-14 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Stereoprojektor, Projektionssystem und Verfahren zum Projizieren einer Stereo-Abbildung
JP2010513981A (ja) * 2006-12-18 2010-04-30 トムソン ライセンシング 色域画像映写機及び色域画像映写法
JP5727140B2 (ja) * 2006-12-18 2015-06-03 トムソン ライセンシングThomson Licensing 交互の光偏光のための回転半透明シリンダーを有する二次元/三次元プロジェクター
WO2008076114A1 (en) * 2006-12-19 2008-06-26 Thomson Licensing High resolution dmd projection system
WO2008076113A1 (en) * 2006-12-19 2008-06-26 Thomson Licensing Wide color gamut high resolution dmd projection system
US8272749B2 (en) 2007-04-25 2012-09-25 Thomson Licensing High resolution segmented 3D projection system
US8696135B2 (en) * 2007-06-25 2014-04-15 Thomson Licensing Video recording prevention system
EP2520967B1 (en) * 2008-09-04 2014-03-19 Laser Light Engines, Inc. Stereoscopic projection system
TWI449509B (zh) * 2009-01-09 2014-08-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 數位相框及在其中顯示照片的方法
JP2011048070A (ja) * 2009-08-26 2011-03-10 Sanyo Electric Co Ltd 光学素子、光学ユニットおよび投写型映像表示装置
EP2568322A3 (en) * 2011-09-09 2013-07-31 Octrolix BV 3D-projection device with planar integrated optical circuit

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1272583B (de) * 1965-04-09 1968-07-11 Philips Patentverwaltung Verfahren zur photooptischen Aufzeichnung bzw. Speicherung von aus Einzelsymbolen bestehenden Informationen
GB8321727D0 (en) * 1983-08-12 1983-09-14 Brightad Ltd Producing stereoscopic images
US4623219A (en) * 1985-04-15 1986-11-18 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Real-time high-resolution 3-D large-screen display using laser-activated liquid crystal light valves
JPS63306417A (ja) * 1987-06-09 1988-12-14 Nippon Kayaku Co Ltd 立体視映像投影方法
US4978202A (en) * 1989-05-12 1990-12-18 Goldstar Co., Ltd. Laser scanning system for displaying a three-dimensional color image
EP0473343B1 (en) * 1990-08-20 1995-11-22 Sony Corporation Direct viewing picture image display apparatus
DE4125241C2 (de) * 1991-07-26 1998-08-06 Michael Dipl Phys Sollinger Laserprojektor
JPH06194603A (ja) * 1992-12-24 1994-07-15 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 表示装置
US5537476A (en) * 1994-11-21 1996-07-16 International Business Machines Corporation Secure viewing of display units by image superposition and wavelength separation

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019225233A1 (ja) * 2018-05-25 2019-11-28 ソニー株式会社 映像表示装置
US11435595B2 (en) 2018-05-25 2022-09-06 Sony Corporation Image display apparatus

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US5903304A (en) 1999-05-11

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