JPS6332517A - 立体映像再生用偏光装置 - 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、時分割的に順次再生される左右眼情報の各偏
光角を互いに異ならしめる立体映像再生用偏光装置に関
し、特にこの立体映像再生用偏光装置における左右眼に
対するコントラスト比のアンバランスを改善するように
したものである。

〈従来の技術） 従来から、偏光という光学的性質を利用することにより
立体映像を再生する各種立体映像再生装置が知られてい
る。

この種装置は、電圧制御偏光素子を用いることにより左
眼情報の偏光角と、右眼情報の偏光角を各々異ならしめ
るとともに、人間の左右の目の前にそれら各漏光角と各
々対応する左仁一対の偏光フィルタを設けることにより
、左眼には左眼情報のみが供給され、右眼には右眼情報
のみが供給されるようにしたものであり、これにより再
生された画像が立体的に見えるようになっている。

すなわち、上記立体映像再生用偏光装置は、例えば第５
図に示す如く液晶等を用いた電圧制御偏光素子１と、偏
光フィルタ（偏光子）２とを備えており、光源３から発
せられた光の中から上記偏光フィルタ２にて所定偏光角
を有する光のみを抽出するとともに、この光を上記電圧
制御偏光素子１にて回転偏光させるようになっている。

そして上記電圧制御偏光素子１は、例えばスイッチング
用の電圧信号Ｓｖの有無によって第５図に示す如く偏光
角を互いに９０°異ならせるようになっている。

また、人間の左右の目の前には、互いに偏光角が９０’
異なる左右一対の偏光フィルタ（検光子）４Ｌ、４Ｒが
設けられており、上記電圧あり部幅光素子１に上記電圧
信＠Ｓｖを印加することにより、この電圧制御偏光素子
１から出射された光がいずれか一方の偏光フィルタ４Ｌ
又は４Ｒを通過して人間の左右いずれか一方の目に到遠
するようになっている。

（発明が解決すべき問題点） 一般に、偏光子の偏光角と、検光子の偏光角とを等しく
すれば電圧信＠Ｓｖを印加した時に光を透過させるネガ
型の液晶シャッタが構成され、偏光子と検光子の各偏光
角が異なれば電圧信号を印加しない時に光を透過させる
ポジ型の液晶シャッタが構成される。

また、ネガ型の液晶シャッタにおいては、電圧信号が印
加されないときに液晶の分子長軸が正しく螺旋状に揃わ
ない場合がある１゜ このため、このようなネガ型の液晶シャッタは、電圧信
号を印加しない時、すなわちこの液晶シャッタが閉状態
にある時に光の遮断を十分に行なえなくなる。

したがって、このネガ型の液晶シャッタのコントラスト
比、すなわちシャッタが開状態の時の明るさと閉状態の
時の明るさの比、がポジ型の液晶シャッタのコントラス
ト比に比して劣り、例えば、実験の結果、ポジ型の液晶
シャッタで４０ｄＢのコントラスト比が得られる場合で
も、ネガ型の液晶シャッタでは１２〜１４ｄＢのコント
ラスト比しか得られないことが判明した。

ところで、上述の如き構成の従来の立体映像再生用偏光
装置において、検光子として機能する左右一対の偏光フ
ィルタ４Ｌ、４Ｒの偏光角は互いに９０’異なっている
。

よって、偏光子として機能する偏光フィルタ２の偏光角
との関係で一方の偏光フィルタ４Ｌはネガ型の液晶シャ
ッタを構成し、他方の偏光フィルタ４Ｒはポジ型の液晶
シャッタを構成することになる。

このため従来の立体映像再生用偏光装置においては、左
右の目に対するコントラスト比がアンバランスになり、
良好な立体画像再生ができなくなるという問題点がある
。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述の如き実情に鑑みてなされたものであり
、左右眼に対するコントラスト比のアンバランスを解消
して、良好な立体画像再生を可能とする立体映像再生用
偏光装置を提供することを目的とする。

そして、この発明はこの目的を達成するために、立体映
像再生用偏光装置を第１図に示す如く、光源１０からの
光１１のなかから所定偏光角の光ｊ２だけを抽出する偏
光フィルタ１１と、この偏光フィルタ１１の出力側にパ
ネル状に整列配置されるとともに所定周期で電圧信号が
印加され、この電圧信号の印加電圧の差異、例えば印加
電圧の有無、に応じて上記光１２の偏光角を各々二値的
に変化させる電圧制御偏光素子１２と、上記電圧信号を
生成してこの電圧信号を上記電圧制御偏光素子１２に印
加する駆動回路１３とから成り、 上記偏光フィルタ１１と複数の電圧制御偏光素子１２を
、上記光源１０からの光１＋をスクリーント１上に集束
させるフォーカスレンズ１５の近傍に配するようにした
立体映像再生用偏光装置において、上記偏光フィルタ１
１及び電圧制御偏光素子１２を各々２群に分割して構成
し、一方の電圧制御］偏光素子１１Ａと他方の電圧制御
偏光素子１１Ｂとに互いに逆相の上記電圧信号８１．３
２を各々供給するとともに、一方の偏光フィルタ１２Ａ
の偏光角と他方の偏光フィルタ１２Ｂの偏光角とを上記
各電圧制御偏光素子１１Ａ、１１Ｂによる偏光角の変化
分だけ異ならしめた立体映像再生用偏光装置を提供する
ものである。

（作　　用） 上述の如き構成の立体映像再生用偏光装置によれば、検
光子としての偏光メガネ（フィルタ）を用いた場合に左
右の目に対して、各々ネガ型とポジ型の両方の液晶シャ
ッタが同時に構成ざ机ることになるため、従来のような
左右の目に対するコントラスト比のアンバランスを解消
することができる。

（実　施　例） 以下、本発明に係る好適な実施例を第１図ないし第４図
を用いて詳細に説明する。

本実施例は、本発明に係る立体映（粂再生用偏光装置を
投ｔＡ型ビデオプロジェクタに用いたものであり、ディ
スクプレーヤ装置２０にて再生されＩζ映象をスクリー
ン２１に映し出すものである。

また、上記ディスクプレーヤ装置２０は、カラーテレビ
ジョン信号である右眼情報と左眼情報とが１フイールド
毎に交互に記録されたディスクＤを再生する。なお、こ
のディスクＤには、人間の両眼に対応して離間した２台
のビデオカメラによって−の被写体を撮影し、各ビデオ
カメラから得られる搬像信号を１フイールド毎に交互に
切り換えることによって右眼情報と左眼情報とが記録さ
れている。

上記ディスクプレーヤ装置２０から出力される右眼情報
及び左眼情報は、映像増幅回路２２を介して上記カラー
テレビジョン信号における三原色Ｒ１Ｇ、Ｂの色復調回
路２３に供給される。そして、この色復調回路２３にて
復調されて出力される三原色の各色信号ＳＲ，Ｓｑ、Ｓ
ａは、これら各色信号ＳＲ，Ｓｑ、Ｓａに応じて各々赤
色、緑色、青色の再生光を発する赤色用ＣＲＴ　（陰極
線管）２４゜緑色用ＣＲＴ２５．及び青色用ＣＲＴ　２
６に各々供給される。

ここで、本実施例において、これら各ＣＲＴ　２４゜２
５、２６は、本発明における光源として殿能するもので
あり、各ＣＲＴ２４．２５．２６から発せられた再生光
は、フォーカスレンズ２７を含む光学系２８を介して前
記スクリーン２１に投影される。そして、各ＣＲＴ２４
．２５．２６からの再生光は、このスクリーン２１上に
て合成されてち眼情報及び左眼情報を立体再生映像とし
て映し出す。

また、上記映像増幅回路２２から出力されるカラーテレ
ビジョン信号は、同期分離回路３０に供給され、同期分
離回路３０から複合同明信号が分離出力される。

そして、この複合同明信号は、水平同明信号分離回路３
１、及び垂直同期信号分離回路３２に供給され、これら
各回路３１．３２は各々水平同期信号Ｈ，５ｙｎｃある
いは垂直同期信号Ｖ、　５ｙｎｃを出力する。

これら水平同期信号■、　５ｙｎｃ、及び垂直向１１１
信号Ｖ、　５ｙｎｃは、各々偏向出力回路３３．３４を
介して上記各ＣＲＴ２４．２５．２６に供給されるよう
になっており、これにより一般的に周知な水平垂直偏向
が行なわれるようになっている。

また、上記垂直同期信号ｖ、　５ｙｎｃは、本発明に係
る立体映像再生用偏光装置を構成する駆動回路３５に供
給される。そして、この駆動回路３５は、供給される垂
直同期信号ｖ、　５ｙｎｃに同期するとともに、１垂直
向期信号毎にハイレベルとローレベルとなる上記電圧信
号Ｓ１を生成して出力する。

一方、上記駆動回路３５とともに本発明を構成する互い
に面積が等しい２枚の偏光フィルタ１１Ａ。

１１３及び２板の電圧制御偏光素子１２Ａ、　１２３は
、図示の如く前記各フォーカスレンズ２７とスクリーン
２１及び各ＣＲＴ２４．２５．２６を各々結ぶ光軸上で
あって、かつ各フォーカスレンズ２７の近傍に各々船首
°されている。

そして、上記２板の電圧制御偏光素子１２Ａｉ２Ｂは、
第３図に示す如く略正方形のパネル状に整列されており
、これら各電圧制御偏光素子１２Ａ。

１２Ｂから成るパネルの面積は、上記フォーカスレンズ
２１を包含し得るような大きさとなっている。

このため、このフォーカスレンズ２７を介して出力され
る光は最大限上記スクリーン２１に到達し得る。

また、上記各電圧制御偏光素子１２Ａ、　１２Ｂの表面
には、第４図に示す如く一対のくし型の電極ａ。

ｂが各々形成されており、一方の電圧制御偏光素子１２
Ａにおける一方の電極ａには上記駆動回路３５から出力
される電圧信号Ｓ１が印加され、他方の電圧制御偏光素
子１２３における一方の電極ａには上記駆動回路３５か
ら出力される電圧信号Ｓ１がインバータ３６を介して電
圧信号Ｓ２として印加されるとともに、各電圧制御偏光
素子１２Ａ、　１２Ｂにおける他方の゛電極すは接地さ
れている。

そして、上記各電圧制御偏光素子１２Ａ、　１２Ｂは、
上記各電圧信号Ｓ１．Ｓ２がハイレベルのとぎと、ロー
レベルのときとで通過する光の偏光角を各々９０’回転
させて二値的に可変する。

なお、上記電圧信号Ｓ２は、インバータ３６による電圧
信号Ｓ１の反転出力信号であるため、各電圧信号Ｓ１．
Ｓ２は互いに逆相の信号となっている。

また、本実施例において、上記各電圧制御ｊｌｌＱ光素
子１２Ａ、　１２Ｂは、各々９０’の旋回角を持つツィ
ステッドネマチック型の液晶を用いて構成されており、
各電圧制御偏光素子１２Ａ、　１２Ｂにおける液晶の配
向方向が互いに９０’異なるように配向処理されている
。

なお、本発明における電圧制御Ｉ偏光素子３７としては
、このような芸能を有するるものであれば液晶素子に限
ることなく、例えばＰＬＺＴ（Ｌｅａｄｌａｎｔｈａｎ
ｕｍ　　Ｚｉｒｃｏｎａｔｅ　　Ｔｉｔａｎａｔｅ　）
素子等を用いたもので−あってもよい。

一方、上記各偏光フィルタ１１Ａ、１１Ｂの各偏光角は
、互いに上記液晶の旋回角すなわち９０°異なっており
、これにより各偏光フィルタ１１Ａ、　１１Ｂの偏光方
向は上記各電圧制御偏光素子１２Ａ、　１２Ｂにおける
配向方向と等しくなるように構成されている。

上述の如きビデオプロジェクタ装置において、上記スク
リーン２１上には１フイールド毎に左眼情報と右眼情報
とが順次交互に映し出される。

また、上記各電圧制御偏光素子１２Ａ　、１２Ｂは、左
右眼情報の切り換えのタイミングに同期して通過させる
光の偏光角を二値的に可変する。このため、上記スクリ
ーン２１に映し出される左眼情報と右眼情報の偏光角は
互いに９０°異なる。

よって、このスクリーン２１を見る人間の目の前に第１
図に示す如く互いに偏光角が９０’異なるとともに、こ
のスクリーン２１に映し出される左右眼情報の各偏光角
に対応する市販の偏光メガネ等の偏光フィルタを設ける
ことにより、この人間の一方の目（左眼）には左眼情報
のみが到達し、他方の目（右眼）には右眼情報のみが到
達することになる。これにより、上記スクリーン２１に
映し出される映像を立体的に見ることができる。

次に上述の如きビデオプロジェクタ装置における電圧制
御偏光素子１２等の動作を具体的に説明する。

まず、上記電圧信ＱＳ＋がハイレベル状態の時、すなわ
ち印加状態の時には、この電圧信号Ｓ１の反転出力信号
である電圧信号Ｓ２はローレベル状態、すなわち無印加
状態となる。

そして、この時上記電圧信号Ｓ１が印加される一方の電
圧制御陽光素子１２Ａにおける液晶の分子長軸は光軸と
平行となっているから、上記一方の偏光フィルタ１１Ａ
を介して入射される光はそのまま出射される。

したがって、この一方の電圧制！ｊｐｃ光素子１２Ａか
ら出射される光は、第１図に示す如くこの一方の偏光フ
ィルタ１１Ａの偏光方向と等しい偏光方向を持つ右眼用
の偏光フィルタ４Ｒを通過し、左眼用の偏光フィルタ４
しにて遮断される。

よって、この場合には、上記一方の偏光フィルタ１１Ａ
と、一方の電圧制御偏光素子１２Ａ及び右眼用の偏光フ
ィルタ４Ｒにてネガ型の液晶シャッタが構成される。

また、この時上記電圧信号Ｓ２が印加されている上記他
方の電圧制御偏光素子１２Ｂは無印加状態であるから、
この電圧制御偏光素子１２Ｂにおける液晶の分子長軸は
、入射側から出射側に９０°ツイストしている。

このため、上記他方の偏光フィルタ１１Ｂを介して入射
される光は９０’ツイストされて出射される。

よって、この他方の電圧制御偏光素子１２Ｂから出射さ
れる光は、上記右眼用の偏光フィルタ４Ｒを通過し、左
眼用の偏光フィルタ４Ｌにて遮断される。

このように本実施例においては、上記電圧信号Ｓ１がハ
イレベル状態かつ、電圧信号＄２がローレベル状態のと
きに、右眼用の偏光フィルタ４Ｒについてネガ型の液晶
シャッタとポジ型の液晶シャッタが同時に形成される。

また、これに対して上記電圧信号＄１がローレベル状態
かつ電圧信号Ｓ２がハイレベル状態のときには、上記一
方の電圧制御偏光素子１２Ａが入射される光を９０°ツ
イストさせて出射し、上記他方の電圧制御１］偏光素子
１２Ｂが入射される光をそのまま出射する。

よって、この場合には、上記各電圧制御偏光素子１２Ａ
、１２Ｂを介して出射される光は、各々左眼用の偏光フ
ィルタ４しを通過するとともに、右眼用の偏光フィルタ
４Ｒにて遮断される。

そして、この場合においては、上記一方の偏光フィルタ
１１Ａと、一方の電圧制御１］偏光素子１２Ａ及び左眼
用の偏光フィルタ４Ｌにてポジ型の液晶シャッタが構成
されるとともに、上記他方の偏光フィルタ１１３と、他
方の電圧制御偏光素子１２Ｂ及び左眼用の偏光フィルタ
４Ｌにてネガ型の液晶シャッタが構成される。

したがって、この場合においても、左眼用の偏光フィル
タ４Ｌについてポジ型の液晶シャッタとネガ型の液晶シ
ャッタとが同時に構成される。

よって、本実施例においては、左右どちらか一方がネガ
型の液晶シャッタで、他方がポジ型の液晶シャッタを各
々構成する場合に比して、両眼に対するコントラスト比
のアンバランスが大幅に改善され、これにより良好な立
体再生画像を１ｑることができる。

なお、本実施例におけるコントラスト比は、ポジ型の液
晶シャッタのみにおけるコントラスト比よりも若干低下
するが、実験の結果、本実施例によっても実用上十分な
コントラスト比を得ることができた。

なお、本実施例では、２板の電圧側＠偏光素子１２Ａ　
、１２Ｂ及び偏光フィルタ１１Ａ　、１１Ｂを略正方形
のパネル状に整列させたが、本発明としては、２枚以上
（例えば４枚、６枚等）の電圧制御偏光素子及び偏光フ
ィルタによって２群に分割構成し、これらを適宜所望す
る形のパネル状に整列させることにより上述の如き効果
を実現することかできる。

また、本願出願人の実験の結果、上記偏光フィルタ１１
及び電圧制御偏光素子１２をフォーカスレンズ２７の出
力側、かつ近傍に配置したときに、各電圧制御偏光素子
１２Ａ　、１２Ｂの継ぎ目が光の干渉によってスクリー
ン２１上に表われず、最も良好な再生画像が得られるこ
とが判明した。

さらに、本実施例では、本発明を投射型ビデオプロジェ
クタに適用したが、本発明を反［１ビデオプロジエクタ
、あるいは透過型ビデオプロジェクタ等に適用しても同
様の効果を奏せしめることができる。

（発明の効果） 上述の説明から明らかなように、本発明は偏光フィルタ
及び電圧制御偏光素子を各々２群に分割して構成し、一
方の電圧制御偏光素子と他方の電圧制御偏光素子とに互
いに逆相の上記電圧信号を各々供給するとともに、一方
の偏光フィルタの偏光角と他方の偏光フィルタの漏光角
とを上記各電圧制御偏光素子による変化分だけ異ならし
めたことにより左右眼に対するコントラスト比のアンバ
ランスを改善することができ、これによって良好な立体
再生画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的構成を示す模式図、第２図は本
発明に係る実施例を示すブロック回路図、第３図は第２
図に示す実施例の偏光フィルタと電圧制御偏光素子及び
フォーカスレンズの各形状及び大小関係を示す図、第４
図は同じく電圧制光素子の要部拡大図、第５図は一般的
な従来・体映像再生用偏光装置を原理的に示す図であ１
０・・・光源、１１・・・偏光フィルタ、１２・・・電
圧ｉ、ＩＩ御輻光素子、１３．３５・・・駆動回路、１
５、２７・・・フォーカスレンズ、１４．２１・・・ス
クリ２４・・・赤色用ＣＲＴ、２５・・・緑色用ＣＲＴ
、２６・・・青色用ＣＲＴ。 特　許　出願人　日本ビクター株式 ％式％

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 光源からの光のなかから所定偏光角の光だけを抽出する
   偏光フィルタと、 この偏光フィルタの出力側にパネル状に整列配置される
   とともに所定周期で電圧信号が印加され、この電圧信号
   の印加電圧の差異に応じて上記光の偏光角を各々二値的
   に変化させる電圧制御偏光素子と、 上記電圧信号を生成してこの電圧信号を上記電圧制御偏
   光素子に印加する駆動回路とから成り、上記偏光フィル
   タと電圧制御偏光素子を、上記光源からの光をスクリー
   ン上に集束させるフォーカスレンズ近傍に配するように
   した立体映像再生用偏光装置において、 上記偏光フィルタ及び電圧制御偏光素子を各々２群に分
   割して構成し、一方の電圧制御偏光素子と他方の電圧制
   御偏光素子とに互いに逆相の上記電圧信号を各々供給す
   るとともに、一方の偏光フィルタの偏光角と他方の偏光
   フィルタの漏光角とを上記各電圧制御偏光素子による偏
   光角の変化分だけ異ならしめたことを特徴とする立体映
   像再生用偏光装置。