JPS61144690A

JPS61144690A - 立体デイスプレイ装置

Info

Publication number: JPS61144690A
Application number: JP59266388A
Authority: JP
Inventors: 文隆安部
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1984-12-19
Filing date: 1984-12-19
Publication date: 1986-07-02

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、スクリーンに投影された大画面の画像を立体
像として見ることができる立体ディスプレイ装置に関す
るものである。

〔従来の技術〕

従来、スクリーン投影型の立体ディスプレイ装置として
、例えば、第４図及び第５図に示す構成が知られている
。第４図に於いては、２台のスライド投影器や映写機１
１．１２に、それぞれ波長（色）又は偏光特性の異なる
フィルタ１３．１４を設け、そのフィルタ１３．１４を
介して左眼用画像と右眼用画像とをスクリーン１５に合
成するように同時に投影し、フィルタ１３．１４と同様
なフィルタからなる眼鏡１６を用いてスクリーン１５を
観察し、左眼用画像と右眼用画像とを分離することによ
り、立体像として見ることができるものである。

又第５図に於いては、投写型の陰極線管１７に波長（色
）又は偏光特性の異なるフィルタ１８を設けるか或いは
時間分割によって、左眼用画像と右眼用画像とを区別し
てスクリーン１９に投影し、観察者は、フィルタ１８或
いは時間分割に同期して開閉するシャッタを用いた眼鏡
２０によりスクリーン１９を観察し、左眼用画像と右眼
用画像とを分離して見ることによって、立体感を得るも
のである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第４図に示す従来例に於いては、左眼用と右眼用との写
真フィルムを作成する必要があるので、その製作に多く
の時間を要すると共に、実時間で画像を表示できない欠
点がある。又第５図に示す従来例に於いては、シャッタ
による左右眼用画像分離を用いた場合に、フリッカが大
きくなって、良好な立体感を得ることが困難である。更
に、第４図及び第５図に示す両方の従来例に於いて、フ
ィルタを用いて左右眼用画像分離を行う場合に、フィル
タによる光量損失が大きく、大画面に投影した場合に、
画面が暗くなる欠点があった。

本発明は、前述の従来の欠点を改善することを目的とす
るものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の立体ディスプレイ装置は、直線偏光特性を有す
る単一色のレーザビームを出射するレーザ光源或いは複
数色のレーザビームを出射する複数のレーザ光源と、こ
のレーザビームを入力画像信号に対応して強度変調を行
う第１の光変調器と、偏光面が直交する方向に回転する
ように位相変調する第２の光変調器と、強度変調及び位
相変調されたレーザビームをスクリーン上に二次元的に
偏向走査して、左右眼用画像を表示する為の二次元光偏
向器とを備えたものである。

〔作用〕

レーザビームは、高輝度、高指向性、単一波長、直線偏
光特性を有するものであるから、左右眼用画像に対応し
て強度変調９位相変調されてスクリーンに投影されて、
偏光特性の異なる左眼用画像と右眼用画像とが同時的に
表示され、偏光眼鏡を用いてスクリーンを観察すること
により、左眼用画像と右眼用画像とを分離できるので、
立体像をみることができ、フィルタ等を用いないので、
明るい大画面を得ることができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して、本発明の実施例について詳細に説
明する。

第１図は本発明の一実施例の説明図であり、単一色のレ
ーザ光源を用いた場合についてのものである。同図に於
いて、１はレーザ光源、２．３は第１及び第２の光変調
器、４は二次元光偏向器、４ａ、４ｂは回転多面鏡、５
は偏光眼鏡、５ａ。

５ｂは偏光特性が異なる偏光レンズ、６はスクリーンで
ある。レーザ光源Ｉば、例えば、４８８ｎｍの直線偏光
を有するＡｒイオンレーザ装置を用いることができるも
のであり、出射されるレーザビームの電界ベクトル振動
面（光の進行方向と電界ベクトルを含む面）が垂直方向
である。

レーザ光源ｌからのレーザビームは第１の光変調器２に
入射されるものであり、この光変調器２は、例えば、超
音波光変調器であり、入力された左眼用及び右眼用の画
像信号に対応してレーザビームの強度変調が行われる。

文筆２の光変調器３は、例えば、電気光学効果による位
相変調器であり、第１の光変調器と同期して駆動される
ものであって、例えば、左眼用画像の場合には、入射レ
ーザビームの偏光方向に対して、９０”方向を回転させ
、右眼用画像のレーザビームに対しては、そのまま通過
させるように制御する。従って、第２の光変調器３では
、光量の制御は行われないので、単なる透過損失のみと
なる。

二次元光偏向器４は、回転多面鏡４ａ、４ｂから構成さ
れ、回転多面鏡４ａにより水平方向の走査が行われ、回
転多面鏡４ｂにより垂直方向の走査が行われるので、ス
クリーン６上にレーザビームの二次元走査が行われるこ
とになる。そして、スクリーン６上では、レーザビーム
の直線偏光特性は保持され、左眼用画像は水平方向に電
界ベクトル振動面を有し、又右限用画像は、左眼用画像
と９０゛異なる垂直方向電界ベクトル振動面を有するも
のとなる。

スクリーン６の大きさを、１．２　Ｘ　１．２　ｍとし
、二次元光偏向器４の主走査偏向点からスクリーン６ま
での距離を約３ｍとし、又スクリーン６上に毎秒３０フ
レーム（インクレース方式）を１フレーム当り５２５Ｘ
５２５画素で構成した場合、主走査回転多面鏡（回転多
面鏡４ａ）は２４面体鏡で、３９３７５ｒｐｍの回転数
、副走査回転多面鏡（回転多面鏡４ｂ）は３０面鏡で、
１２Ｑｒｐｍの回転数となり、表示画像の変調周波数は
約１０ＭＨｚを要することになる。

この時、左眼用画像と右眼用画像とのデータ作成は、人
間の眼に相当するように水平方向に間隔をおいて配置さ
れた２台のＴＶカメラで構成することができる。又プロ
セッサにより両眼の視差を考慮したコンピュータ・グラ
フィックス画像データを用いることもできる。又画像デ
ータ変調タイミングは、糸巻形の画面歪を防止する為に
、スクリーン６の走査位置に合わせた不等クロック周期
で行うことが好適である。このような制御は、回転多面
鏡４ａ、４ｂの回転位置を検出して、プロセッサ等に於
いて演算処理する構成で容易に実行することができる。

スクリーン６に投影された画像を観察する場合に、左眼
用画像と右眼用画像とを分離して観察する為、偏光眼鏡
５の左眼用の偏光レンズ５ａは、水平方向に電界ベクト
ル振動面を有する光を透過できる直線偏光フィルタとし
、右眼用の偏光レンズ５ｂは、垂直方向に電界ベクトル
振動面を有する光を透過できる直線偏光フィルタとする
ものであり、左右眼に対して視差を有する画像を観察で
きることから、この偏光眼鏡５を用いてスクリーン６上
を観察することにより立体像を見ることができる。

第２図は駆動制御部の要部ブロック図であり、２１．２
２は左眼用データ及び右眼用データであって、前述のよ
うに、左眼用と右眼用とのＴＶカメラとすることができ
る。又それらのＴＶカメラで撮像した画像信号を蓄積し
たデータとすることもできる。又左眼用と右眼用とのコ
ンピュータ・グラフィックス画像データとすることもで
きる。

又２３は切換回路、２４は切換タイミング等を制御する
制御回路、２５は（２）で示すように第１の光変調器２
を駆動する為のドライバ、２６は（３）で示すように第
２の光変調器３を駆動する為のドライバである。

左眼用データ２１が切換回路２３からドライバ２５に切
換出力された時、制御回路２４からの切換制御信号がド
ライバ２６に加えられ、ドライバ２５により第１の光変
調器２は左眼用データ２１に従ったレーザビームの強度
変調を行うことになり、又ドライバ２６により第２の光
変調器３は、偏光方向を９０°回転させる。次に切換回
路２３により右眼用データ２２がドライバ２５に切換出
力された時、制御回路２４からの切換制御信号がドライ
バ２６に加えられ、ドライバ２５により第１の光変調器
２は右眼用データ２２に従ったレーザビームの強度変調
を行うことになり、又ドライバ２６により第２の光変調
器３は、入射レーザビームの偏光方向をそのまま出力さ
せる。

従って、左眼用データ２１に従って強度変調されたレー
ザビームは、偏光方向が９０’回転されてスクリーン６
に走査投影され、又右眼用データ２２に従って強度変調
されたレーザビームは、偏光方向が入射レーザビームと
同じ方向で出力され、スクリーン６に走査投影されて、
偏光特性が異なる左眼用画像と右眼用画像とが表示され
ることになる。

第３図は本発明の他の実施例の説明図であり、ｌａ、ｌ
ｂ、ｌｃは例えば、赤Ｒ２緑Ｇ、青Ｂのそれぞれの波長
のレーザビームを出射するレーザ光源、２ａ、２ｂ、２
ｃは第１の光変調器、３ａ、３ｂ、３ｃは第２の光変調
器、４は二次元光偏向器、４ａ、４ｂは回転多面鏡、６
はスクリーン、７ａ、７ｂ、７ｃは光路変換と合成とを
行う光路変換素子である。

赤色レーザ光源としては、波長６４７．１ｎｍのＫｒイ
オンレーザ、緑色レーザ光源としては、波長５１４．５
ｎｍのＡｒイオンレーザ、青色レーザ光源としては、波
長４７６．５ｎｍのＡｒイオンレーザを用いることがで
きる。各レーザ光源１ａ。

ｌｂ、ｌｃから出射されたレーザビームは、左眼用及び
右眼用のＲ，Ｇ、　Ｂ対応の画像信号に従って第１の光
変調器２ａ、　　２ｂ、　　２ｃにより強度変調を受け
、第２の光変調器３ａ、３ｂ、３ｃにより、左眼用と右
眼用とに従って偏光方向が相互に９０°となるように変
調される。

光路変換素子？ａ、７ｂ、７ｃは、ダイクロイックプリ
ズム又はハーフミラ−等により構成されて、第２の光変
調器３ａ、３ｂ、３ｃからのレーザビームを同一光路と
して、二次元光偏向器４の回転多面鏡４ａに入射させる
ものである。そして、回転多面鏡４ａ、４ｂにより二次
元走査が行われて、スクリーン６上に左眼用と右眼用と
のカラー画像が表示されることになる。このスクリーン
６を第１図に示す実施例と同様な偏光眼鏡を用いて観察
することにより、立体カラー画像を見ることができる。

第１の光変調器２，２　ａｔ　　２　ｂ、２　ｃ及び第
２の光変調器３，３ａ、３ｂ、３ｃの駆動については、
例えば、左眼用と右眼用とを１ライン毎に切換えるか、
又はインタレース方式の場合に奇数ラインフレームと偶
数ラインフレーム毎に切換えるように、時間的に区別し
て表示する場合は、第１の光変調器２，２ａ、２ｂ、２
ｃは、左眼用又は右眼用の画像データを選択して強度変
調を行うように駆動され、第２の光変調器３．３ａ、３
ｂ。

３ｃは、左眼用と右眼用との切換タイミングに対応して
、偏光方向の切換えを行うように駆動されることになる
。

又左眼用と右眼用との画像が時間的に混在する場合は、
それらを同時に表示する必要があり、その為に、第１の
光変調器２．２ａ、２ｂ、２Ｃは、左眼用画像信号と右
眼用画像信号との合成した信号に従って強度変調するよ
うに駆動され、文筆２の光変調器３．３ａ、３ｂ、３ｃ
は、偏光方向が、例えば、左眼用画像に対して９０”回
転、右限用画像に対してＯ゛、共通画像に対して４５゜
回転させるように駆動される。それによって、共通画像
は両眼に同じ輝度として入射されることになり、且つ左
右眼用画像の偏光特性が９０°異なることにより、分離
して観察することができることになる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明は、直線偏光特性を有する
単一色のレーザビームを出射するレーザ光源１或いは複
数色のレーザビームを出射する複数のレーザ光源１．ｌ
ａ、Ｉｂ、ｌｃと、このレーザビームを入力された画像
信号に対応して強度変調を行う第１の光変調器２，２ａ
、２ｂ、２ｃと、偏光面が直交する方向に回転するよう
に位相変調する第２の光変調器３．３ａ、３ｂ、３ｃと
、スクリーン６上に二次元的にレーザビームを偏向走査
する二次元光偏向器４とを備えたものであり、フィルタ
等を用いないので、スクリーン６上に偏光特性の異なる
左右眼用の画像を高輝度表示することが可能となり、又
レーザビーム位置の調整も容易であり、スクリーン６上
に投影表示された画像を偏光眼鏡を用いて観察すること
により、立体像を見ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の説明図、第２図は駆動制御
部の要部ブロック図、第３図は本発明の他の実施例の説
明図、第４図及び第５図は従来の立体ディスプレイ装置
の説明図である。１、ｌａ、ｌｂ、ｌｃはレーザ光源、２，２ａ＋　　２
ｂ＋　　２ｃは第１の光変調器、３．３ａ、３ｂ、３ｃ
は第２の光変調器、４は二次元光偏向器、４ａ、４ｂは
回転多面鏡、５は偏向眼鏡、６はスクリーン、？ａ、７
ｂ、７ｃは光路変換素子である。第１図第２図第３図第４図第５図　− ｍ＝−７／゛

Claims

【特許請求の範囲】

直線偏光特性を有する単一或いは複数色のレーザビーム
を出射するレーザ光源と、該レーザ光源からのレーザビ
ームの強度変調を行う第１の光変調器と、偏光面が直交
する方向に回転するように位相変調する第２の光変調器
と、該第２の光変調器で位相変調されたレーザビームを
スクリーン上に二次元的に偏向走査する二次元光偏向器
とを備えたことを特徴とする立体ディスプレイ装置。