JPS61144691A - 立体デイスプレイ装置 - 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、異なる波長のレーザビームを用いてスクリー
ンに画像を走査投影し、透過波長の異なる眼鏡を用いて
立体像を観察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６図及び第７図に示す構成が知られている
。第６図に於いては、２台のスライド投影器や映写ｉ３
１．３２に、それぞれ波長（色）又は偏光特性の異なる
フィルタ３３．３４を設け、そのフィルタ３３．３４を
介して左眼用画像と右眼用画像とをスクリーン３５に合
成するように同時に投影し、フィルタ３３．３４と同様
なフィルタからなる眼鏡３６を用いてスクリーン３５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、立体像を観察することができるものである。

又第７図に於いては、投写型の陰極線管３７に波長（色
）又は偏光特性の異なるフィルタ３８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３９に投影し、観察者は、フィルタ３８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
４０によりスクリーン３９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６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７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、フリフカが大
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６図及び第７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、それぞれ異なる波長
のレーザビームを出力する第１及び第２のレーザ光源と
、これらの第１及び第２のレーザ光源からのレーザビー
ムをそれぞれ左眼用画像データ及び右限用画像データに
よって強度変調する第１及び第２の光変調器と、これら
の第１及び第２の光変調器により強度変調されたそれぞ
れのレーザビームをスクリーン上に回転多面鏡等による
走査投影する二次元光偏向器とを備えたものである。

〔作用〕

異なる波長のレーザビームをそれぞれ左眼用画像データ
及び右眼用画像データによって強度変調して、スクリー
ンに走査投影することにより、左眼用画像と右眼用画像
とは異なる色の画像としてスクリーンに表示されること
になるから、それを透過波長特性の異なるレンズからな
る眼鏡を用いて観察すると、左限用画像と右眼用画像と
を分離して見ることができるので、立体感を得ることが
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、ＩＡ、ＩＢはそれぞれ波長の異なるレーザビーム
を出力する第１及び第２のレーザ光源、２Ａ、２Ｂは第
１及び第２の光変調器、３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂは二次
元光偏向器を構成する回転多面鏡、５はスクリーン、６
は色眼鏡、６Ａ、６Ｂはレーザ光源の波長に対応した透
過波長特性を有するレンズである。第１のレーザ光源Ｉ
Ａは、例えば、波長６４７．１　ｎ　ｍのＫｒイオンレ
ーザ、第２のレーザ光源ＩＢは、例えば、波長４８８　
ｎｍのＡｒイオンレーザである。文筆１及び第２の光変
調器２Ａ、２Ｂは、超音波光変調器であり、例えば、光
変調器２Ａは左眼用画像データに従って駆動され、レー
ザ光源ＩＡがらのレーザビームの強度変調を行い、光変
調器２Ｂは右眼用画像データに従って駆動され、レーザ
光源ＩＢからのレーザビームの強度変調を行うものであ
る。

二次元光偏向器は、回転多面鏡３Ａ、３Ｂ、４Ａ、４Ｂ
により構成され、回転多面鏡３Ａ、３Ｂにより光変調器
２Ａ、２Ｂで強度変調されたレーザビームの主走査が行
われ、回転多面鏡４Ａ、４Ｂによりレーザビームの副走
査が行われて、スクリーン５上に、例えば、波長６４７
．１ｎｍのレーザビームによる左眼用画像と、波長４８
８ｎｍのレーザビームによる右眼用画像とが合成された
状態で表示されることになる。

色眼鏡６のレンズ６Ａを、波長６４７．１ｎｍの光を透
過し、波長４８８ｎｍの光を遮断する光透過特性とし、
レンズ６Ｂを、波長６４７．１ｎｍの光を遮断し、波長
４８８ｎｍの光を遮断する光透過特性とすると、スクリ
ーン５上に合成された状態で表示された左眼用画像と右
眼用画像とを分離して観察することができるから、立体
感を得ることができる。

スクリーン５の大きさを、１．２　Ｘ　１．２　ｍとし
、二次元光偏向器の主走査偏向点からスクリーン５まで
の距離を約３ｍとし、又スクリーン５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５２５Ｘ５
２５画素で構成した場合、主走査回転多面鏡（回転多面
鏡３Ａ、３Ｂ）は２４面体鏡で、３９３７５ｒｐｍの回
転数、又副走査回転多面鏡（回転多面鏡４Ａ、４Ｂ）は
３０面鏡で、１２０ｒｐｍの回転数となり、表示画像の
変調周波数は約１０Ｍ）（ｚ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３Ａ、３Ｂ、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５に投影された画像を観察する場合に、左眼
用画像を表示する波長λ１のレーザビームと、右眼用画
像を表示する波長λ２のレーザビームとに対応して、色
眼鏡６の左眼用レンズ６Ａと右眼用レンズ６Ｂとの光透
過特性は、第２図又は第３図に示す特性を有するもので
ある。第２図に於いては、左眼用レンズ６Ａは、波長λ
菫を透過し、波長λ２を遮断する短波長遮断フィルタ特
性を有するものを使用し、右眼用レンズ６Ｂは、波長λ
２を透過し、波長λ１を遮断する長波長遮断フィルタ特
性を有するものを使用するものである。又第３図に於い
ては、左眼用レンズ６Ａとして、波長λ１を中心とした
光帯域フィルタ特性を有するものを使用し、右眼用レン
ズ６Ｂとして、波長λ２を中心とした光帯域フィルタ特
性を有するものを使用するものである。

このような色眼鏡６を用いてスクリーン５上の画像を観
察することにより、左眼用画像と右眼用画像とを分離す
ることができるので、立体像をみることができることに
なる。

第４図は駆動制御部の要部ブロック図であり、１０．１
１は左眼用画像データ及び右眼用画像データであって、
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
をステレオ形式で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１２．１３は１画面分
の画像データを蓄積するバッファメモリ、１４゜１５は
１走査線の画像データを蓄積するラインメモリ、１６．
１７は第１図に於ける第１及び第２の光変調器に対応す
る光変調器、１８はタイミング制御回路、１９は副走査
同期信号発生部、２０は続出タイミング制御回路、２１
は主走査同期信号発生部である。

左眼用画像データ１０と右眼用画像データ１１とは、バ
ッファメモリ１２．１３にそれぞれ加えられて１画面分
蓄積され、１走査線分がラインメモリ１４．１５に転送
され、ラインメモリ１４゜１５から読出された画像デー
タに従って光変調器１６．１７が制御されて、レーザ光
源ＩＡ、ＩＢからのレーザビームの強度変調が行われる
。又副走査同期信号発生部１９は、二次元光偏向器の回
転多面鏡４Ａ、４Ｂの回転駆動に同期した信号を発生し
、タイミング制御回路１８及び主走査同期信号発生部２
１に制御信号を加えるものであり、タイミング制御回路
１８により、左眼用画像データ１０及び右眼用画像デー
タ１１の制御、例えば、ＴＶカメラの水平、垂直同期の
タイミング制御が行われる。

続出タイミング制御回路２０は、主走査同期信号発生部
２１からの左眼用及び右眼用の主走査同期信号により、
バッファメモリ１２．１４及びラインメモリ１４．１５
の続出タイミング信号を出力するものであり、続出タイ
ミング信号に従ってラインメモリ１４．１５から読出さ
れた画像データに従って前述のように光変調器１６．１
７が制御される。

第５図は本発明の他の実施例の要部説明図であり、二次
元光偏向器の構成を簡単化できる実施例である。即ち、
回転多面鏡３は、光変調器２Ａで強度変調されたレーザ
光源ＩＡからのレーザビームと、光変調器２Ｂで強度変
調されたレーザ光源ＩＢからのレーザビームとについて
同時に主走査を行い、又回転多面鏡４により副走査を行
うことになる。この場合、回転多面鏡３に於けるレーザ
ビームの入射位置間の距離りを、観察者の両眼距離とす
ることが可能であるから、スクリーンに左眼用画像と右
眼用画像とを両眼距離りで表示することができ、それに
よって、等倍無歪立体像を観察することが可能となる。

又レーザ光源ＩＡ、１Ｂが２個であっても、主走査用の
回転多面鏡３と副走査用の回転多面鏡４とはそれぞれ１
個ですむから、二次元光偏向器の構成が簡単化されるこ
とになる。

レーザ光源ＩＡ、ＩＢとしては、前述のＫｒイオンレー
ザとＡｒイオンレーザとの組合せ以外に、各種の波長の
レーザビームを出力するレーザ光源を組合せることがで
きるものであり、例えば、Ｈｅ−Ｎｅレーザ（波長６３
２．８ｎｍ）　、Ａｒレーザ（波長５１４．５ｎｍ）　
、Ｈｅ−Ｃｄレーザ（波長４４１．６ｎｍ）、ＧａＡｌ
Ａｓレーザ（半導体レーザ、波長７００ｎｍ）等を任意
に組合せることが可能である。

〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明は、それぞれ異なる波長λ
篇、λ２のレーザビームを出力する第１及び第２のレー
ザ光源ＩＡ、ＩＢと、これらのレーザ光源ＩＡ、ＩＢか
らのレーザビームをそれぞれ左眼用画像データ及び右眼
用画像データによって強度変調する第１及び第２の光変
調器２Ａ、２Ｂと、これらの光変調器２Ａ、２Ｂにより
強度変調されたレーザビームをスクリーン５上に走査投
影する回転多面鏡３．３Ａ、３Ｂ、４．４Ａ、４Ｂ等か
らなる二次元光偏向器とを備えたものであり、フィルタ
を用いてスクリーン５に投影するものではないので、光
損失が少なく高輝度表示が可能であり、且つスクリーン
５に対する観察位置に依存しないで立体像を見ることが
できる利点がある。

更に、左眼用画像と右眼用画像とを異なる単一波長のレ
ーザビームを用いて表示するものであるから、それらの
波長λｈ　λ２の選択により比較的簡単な色眼鏡６でも
って左眼用画像と右眼用画像とを分離して観察すること
ができ、それによってクロストークのない立体像を観察
することができる利点がある。

文筆１及び第２のレーザ光源ＩＡ、ＩＢ等に対して共用
化した主走査用及び副走査用の回転多面鏡３，４により
二次元光偏向器を構成した場合は、部品点数も少なく、
それによって調整個所も少−なくなるので、経済的な構
成となる利点がある。

又その場合、両眼の距離に近似した距離で左眼用画像と
右眼用画像とをスクリーン５上に表示することも可能と
なる利点がある。

【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図及び第３図
は色眼鏡の光透過特性の説明図、第４図は本発明の実施
例の駆動制御部のブロック図、第５図は本発明の他の実
施例の要部説明図、第６図及び第７図は従来の立体ディ
スプレイ装置の説明図である。 ＩＡ、ＩＢはレーザ光源、２Ａ、２Ｂは光変調器、３．
３Ａ、３Ｂは主走査用の回転多面鏡、４．４Ａ、４Ｂは
副走査用の回転多面鏡、５はスクリーン、６は色眼鏡で
ある。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）それぞれ異なる波長のレーザビームを出力する第
   １及び第２のレーザ光源と、該第１及び第２のレーザ光
   源からのレーザビームをそれぞれ左眼用画像データ及び
   右眼用画像データによって強度変調する第１及び第２の
   光変調器と、該第１及び第２の光変調器により強度変調
   されたそれぞれのレーザビームをスクリーン上に走査投
   影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。
2. （２）前記二次元光偏向器は、前記第１及び第２のレー
   ザ光源と前記第１及び第２の光変調器に対して、共用化
   された主走査用と副走査用との回転多面鏡により構成さ
   れていることを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記
   載の立体ディスプレイ装置。