JPS6360689A - 立体テレビジヨン用遮光制御装置 - 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〕 本発明はテレビ受像機−台で両眼式立体画像を再生する
装置に関し、特にフィールド毎に左右像を交互に表示し
、それに同期して立体テレビジョン表示面と左眼および
右眼との間を交互に遮光させる制御信号を得るようにし
たものである。

［従来の技術］ 従来、立体テレビジョン方式で、立体用左眼および右眼
用の映像信号をフィールド周期毎に交互に表示し、遮光
めがねで立体映像を見る方式がある。

この方式では、画質の面からすれば、十分満足されるも
のではないが、現行テレビジョンの方式および装置を、
そのままの規格で用いることが出来るという大きな利点
がある。

この場合、立体用左眼および右眼用の映像信号をフィー
ルド周期毎に交互に表示しそれに同期して表示面と左眼
および右眼との間を交互に遮光するために、映像信号か
ら得られる同期信号から、左眼および右眼の遮光の制御
信号を得ていた。

従って、立体テレビジョンの映像信号を表示装置に人力
する以前にこの映像信号に付加されている同期信号を分
離して取り出し、めがねの遮光を制御するための制御信
号をつくり出し、遮光装置に供給する附属装置が必要で
あった。

（発明の目的〕 そこで、本発明は上述の点に鑑みて受像機に特別な付属
装置を付加することなく遮光制御信号を簡便に得るよう
にした立体テレビ用めがね遮光制御装置を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このような目的を達成するために、本発明は表示装置の
表示面に立体テレビ用遮光制御装置のための光電変換素
子を装着し、その電気信号により遮光装置を制御する信
号を簡便に且容易に得られるようにする。

すなわち本発明は、立体テレビジョン用左・右像を１つ
の表示面に一定期間毎に切換え表示し、それに同期して
、立体テレビジョン表示面と左眼、および右眼との間を
交互に遮光する立体テレビジョン制御装置において、表
示面上の表示像中の走査線による発光を受光して電気信
号に変換する光電変換手段と、光電変換手段から取出さ
れた電気信号の位相を調整して左・右像の切換えのタイ
ミングを調整する遅延位相調整手段と、遅延位相調整手
段からの出力に応じて一定期間毎に極性を反転させる極
性反転手段と、極性反転手段からの出力により立体テレ
ビジョン表示面と左眼、および右眼との間を交互に遮光
させるための制御信号を取り出す手段とを具えたことを
特徴とする。

（作　用） 本発明によれば受像機の表示装置の表示面の下端部に光
電変換素子を取り付けて、画像の走査線の輝度を受光し
、電気信号の形で取り出す。これを整形して垂直帰線期
間の立上りのタイミング信号を作り、遮光制御信号駆動
回路に送り、フィールド期間毎に切換わる制御信号をつ
くり出すことができる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明による一実施例の構成を示す説明図であ
る。

同図において、１は表示装置、２は立体テレビ用めがね
制御装置の信号発信器、３は立体テレビ用めがね制御装
置の信号受信器、４は立体テレビを観察するめがねであ
る。

第１図（Ａ）は表示装置（ＣＲＴ）１の受像表示面に本
発明の制御装置の信号発信器２を装着し、めがね４に信
号受信器３を装着した使用状態を示すものである“。信
号発信器２からの発信電波ａはめがね４に装着された信
号受信器３に向けて発射される。また、第１図（Ｂ）は
ＣＲＴＩの受像表示面の下端部に信号発信器２を装着し
た状態を示す正面図である。

第２図は本発明による装置の一実施例の構成を示すブロ
ック図である。

第２図（八）は本発明による装置の赤外線あるいは超音
波を用いて遠隔的に制御信号を伝達する場合の一実施例
の構成を示すブロック図、第１図（Ｂ）はそれらの構成
をさらに詳しくしたブロック図である。

図中、５は光電変換素子、６は後で詳述する１２．１３
．１４からなる信号回路、７は発信素子、８は受信素子
、９は後で詳述する１５，１６、．１７．１８からなる
遮光制御信号駆動回路、１０．１１は左用および右用駆
動出力端子、１２は波形整形回路、１３は遅延位相調整
回路、１３ａは可変抵抗器である。

１４は極性反転回路、１４ａはスイッチ、１５は検波整
形回路、１６は信号判別回路、１７は駆動出力回路、１
８は駆動出力位相反転回路である。

光電変換素子５は表示装置１の受像表示面の下端部で、
画像観察のあまり邪魔にならない位置に装着する。

さらに第３図は第２図における各部の動作の１例を示す
波形図である。

まず第２図（Ａ）において、表示装置の下部に装着され
た光電変換素子５の電気信号を信号回路６に人力し、後
述する信号を出力し、超音波もしくは赤外光の信号発信
素子７により、その信号を照射する。この水平照射角度
は観察者の存在する位置を満す範囲の３０°位とする。

つぎに受信素子８で受信した信号は、検波波形整形され
、遮光制御信号駆動回路９に送られ、左右の遮光制御信
号駆動出力ｔｏ、ｔｉを得る。受信の入射角度は受像表
示面を見ている時に受信できるだけの狭い角度で良く１
５°位とする。

さらに第２図（Ｉｌ＞において、信号回路６は光電変換
素子５の電気信号を整形するための波形整形回路１２に
人力し、この出力信号により、モノステーブルマルチか
らなる遅延位相調整回路１３を動作させ、つぎに遅延位
相調整回路１３からの出力信号の後ぶちで極性反転回路
１４を動作させ、その出力信号で発信素子７を変調する
。遅延位相調整回路１３はパルス幅がおよそ０．１〜Ｉ
ｍＳの調整可能な可変抵抗器１３ａをもつ。また、極性
反転回路１４には手動の極性反転用スイッチ１４ａがあ
り、これを押すことにより、極性反転回路１４の出力極
性を反転させることができる。

光電変換素子５の大きさは走査線４本以上にまたがる大
きざの受光面を有しておれば良い。しかし、感度の暗い
像がくる場合（最低レベルでもビームはカットオフ以上
である）でも出力信号が得られる必要がある。この感度
の変化にも対応できるようにするために°、光電変換素
子面の大きさは走査線６〜８木にまたがるようにしてお
けばいずれかの走査線で出力信号が得られる。

また波形整形回路１２にある程度の積分特性をもたせて
おくと動作を確実にすることができる。

像の輝度の状態により２走査線期間位は遅延位相調整回
路１３の出力波形のタイミングがずれることはあるが、
ブランキング期間にくらべて短かいので、映像との位相
をくずすことはない。

なお、暗い像で感度が不十分な場合をさけるために、画
像の下部に一定レベルのマーク像が提示されるように画
像が作成されるようにしてあればなおさら良い。

遮光制御信号駆動回路９は受信素子８の出力信号を検波
整形回路１５で検波、整形して、駆動出力回路１７．１
８に入力し、駆動制御信号１０゜１１を得る。駆動出力
回路１７および１８の出力は信号レベルＯの時に光を透
過し、イ８号レベル１のときはめがねを遮光する。一方
駆動出力位相反転回路１８は駆動出力回路１７の逆相の
出力を出すように設定する。そして、検波出力回路１５
で受信信号が検出できないとき、その出力信号は常に０
となり、一定期間以上Ｏか否かを判別する信号判別回路
Ｉ６の出力により駆動出力位相反転回路１８を制御して
、受信信号がない場合（信号レベルは０となる）は観察
用めがねを常時開放させる。そのため信号判別回路１６
には５００ミリ秒位の時定数の積分回路をもたせ、受信
信号の持続的な存否を判定させる。

第２図（Ａ）および（［１）に示した一実施例の構成の
動作を第３図により説明する。

受像表示しているテレビ映像信号の垂直ブランキング期
間を第３図のａに示す。表示装置の表示面の下部にとり
つけられた光電変換素子５の出力信号は第３図すのよう
にブランキング期間のすこし前（ｉ　ｍｓ以内）に生ず
る。そして、この信号は波形整形回路１２により波形整
形されて第３図Ｃに示すようになり、さらに遅延位相調
整回路１３により波形の幅を可変抵抗器１３ａにより調
整することによって第３図ｄに示す波形となり、ちょう
どブランキング期間内にあとぶちのタイミングを得るよ
うにすることができる。これによって極性反転回路１４
の出力に第３図ｅに示すフィールド期間周期の矩形信号
が得られる。

この信号で超音波もしくは赤外光を変調し、受信素子８
に送る。ここで、受信素子８の出力信号をうけた遮光制
御信号駆動回路９により上述したフィールド期間周期の
矩形信号と逆位相および同位相を持つ遮光制御信号、す
なわち第３図ｆおよびｇの波形を出力する。

以上の説明は観察用めがね４に後で詳述する平行偏光子
法を用いた場合の制御についてのべたが、観察用めがね
４に後述する交差偏光子法を用いても同様に遮光特性を
制御することができる。

第４図は本発明の一実施例の構造の各部配置断換素子、
６は信号回路、７は発振素子、７Ａは指向性用のラッパ
状開口部、１３Ａは可変抵抗器１４Ａは極性反転スイッ
チ、１９は吸盤である。

同図に示すように、光電変換素子５と、信号回路６を構
成する波形整形回路１２、遅延位相調整器１３Ａを持つ
遅延位相調整回路１３、極性反転スイッチ１４Ａを持つ
極性反転回路１４と、発信素子７、およびラッパ状開口
部７Ａとを小型に一体化して組込んだものを吸盤１５に
より表示装置の表示面に装着するようにしたものである
。

以上は、遮光制御信号を表示公認側から観察用めがねへ
伝達する方法として無線による通信手段を主として説明
してきたが、遮光制御信号の伝達方法は、必ずしもこれ
に限定されるものではない。

第５図は本発明による一実施例の表示および遮光の組合
せを示す説明図である。

同図において、第２図と同一の箇所は同一の番号を付し
て、その説明は省略する。

２０は画像側偏光子、２１は眼球側偏光子、２２は液晶
セルである。

７８は遮光制御信号の観察用めがね４への伝達手段であ
り、有線によるもの、赤外線や超音波を用いて遠隔的に
伝達するものが含まれる。

立体テレビの観察用めがね４は偏光子の組合せにより、
それぞれ構成が異なっている。

第５図（八）は画像側偏光子２０、液晶セル２２および
眼球用偏光子２１を左眼用光路と右眼用光路とに別個に
それぞれ備える必要があるため、観察用めがね４にすべ
てを設けなければならない。

第５図（８）は画像側偏光子２０は左右共通に用いるこ
とができるので、表示装置１の表示面上に画像側偏光子
２０を設け、−１左右眼用光路上に別個に液晶セル２２
、眼球側偏光子２１を設けた観察用めがね４で立体視す
ることができる。

第５図（Ｃ）は画像側偏光子２０と、液晶セル２２を共
に表示装置１の表示面上に設け、左右眼用の眼球側偏光
子２１が互いに直交している偏光めがねを観察用めがね
４として用いて、立体視することができる。

この構成が観察する人にとっては、最も簡単で、かつ、
制御信号電圧も一種類しか必要としないという特徴があ
る。

ここで、左および右眼用の光路を遮光制御される遮光装
置について説明する。

すなわち、二つの直線偏光子と偏光を９０°回転させる
液晶セル（例えばＴｗｉｓｔ　Ｎｅｍａｔｉｃ液晶を透
明電極ではさんだＴＮセル）とを組合せて、以下に述べ
る二つの手法で単一の遮光装置を構成することができる
。

まず、第１の方法は、互いにその偏光特性が直交するよ
うに二つの偏光子を光路上に置き、その間に光の偏光方
向を９０°回転させる液晶セル（ＴＮセル）をはさむ。

これを交差偏光子法と云う。

この方法では、光入力側の偏光子により直線偏光された
光は液晶セルを通過する間に９０°その偏光が回転し、
光出力側の偏光子は９０°偏光が回転した光を通過させ
る。一方液晶セルへ制御電圧が印加されると、この液晶
セルの分子配向のねじわが解けて、直線偏光された光の
偏光は液晶セルで回転されないので光出力側の偏光子で
遮ぎられ、遮光される。すなわち、この方法では、液晶
セルに制御電圧が印加されたとき光は遮光される。

第２の方法は、互いにその偏光特性が平行になるように
二つの偏光子を光路上におき、その間に第１の方法と同
じように液晶セルを挟む。これを平行偏光子法と云う。

この方法では第１の方法とは逆に液晶セルに制御電圧が
印加されないとき、光は遮ぎられ、印加されたとき光は
透過する。

立体映像の表示装置の画像を、左眼あるいは右限への光
路上で、画像側偏光子、液晶セル、眼球用偏光子と順に
並んだ遮光装置により、左眼用光路と、右眼用光路とを
交互に遮光して立体映像を観察するためには、上述した
ように偏光子と液晶セルを用いた遮光装置に二つの方法
があるから、それらの組合せで、種々の構成の両眼用遮
光装置が考えられる。

第６図（Ａ）〜（Ｅ）は本発明による一実施例の遮光の
構成例を模式的に示したものである。

第６図（八）およびＣＢ）は画像側偏光子２０．眼球側
偏光子２１共にその偏光特性が左右異なっており、左眼
用光路、右眼用光路それぞれ別個に液晶セル２２を設け
た例で、第６図（八）は交差偏光子法を、第６図（Ｂ）
は平行偏光子法を用いている。

第６図（Ｃ）および（Ｄ）は画像側偏光子２０と、眼球
側偏光子２１との偏光特性が左右共同−であり、左眼用
光路と、右眼用光路とにそれぞれ別個に液晶セル２２を
設けた例である。第６図（Ｃ）は交差偏光子法を第６図
（Ｄ）は平行偏光子法を用いている。

ここにのべた第６図（Ａ）　、　ＣＢ）　、　（Ｃ）お
よび（Ｄ）の四種の構成は左眼用光路と、右眼用光路と
に設けられた二つの液晶セル２２には、互いに逆相の制
御信号電圧が交互に印加される必要がある。

第６図（Ｅ）の構成では、画像側偏光子２０は左右共同
じ偏光特性を有し、かつ左眼用光路、および右眼用光路
共に単一の液晶セル２２を設けた例で、一方の眼の光路
に対しては、交差偏光子法を、他方の眼の光路に対して
は平行偏光子法を適用している。この場合には、液晶セ
ル２２の制御用信号として、二種の逆相の信号を必要と
しない。

〔発明の効果〕

以上から明らかなように、本発明による信号発信器およ
び信号受信器から成る立体テレビ用遮光制御装置によれ
ば、フィールド毎に左右像を切換えて人力し、表示する
ようにすると、受像機としては特別に遮光制御用の信号
（すくなくとも同期信号）をとり出したりしなくて、既
存のまま用いることができる。

表示装置の人力信号は通常のテレビ信号のフィールド毎
に左右像の映像信号が割当てられたものであれば良く、
人力する前に左、右眼遮光を制御する信号を取り出す特
別の付属装置を必要としない。

すなわち、立体像を見るときは観察用めがねを着用し、
まず、遮光の位相が映像の切換えと合致するように（横
のずじが見えないように）位相調整用の抵抗を調整して
合わす。つぎに、左右眼の対応を見て（立体に見えるか
どうか、あるいは画像に右像と石像のなんらかの識別標
示のマーク、例えば左右端に“Ｌ”　　”Ｒ”があれば
、それぞれの片眼で該当のマークのみが見えるかどうか
）、不適合であれば、反転用のスイッチを押して、適合
させることができる。さらに、観察者が視線をテレビ画
像から離したとき（実際には頭を動かす程度）は発振素
子７よりの赤外線または超音波の信号が受信されないた
めに、観察用めがねは左右同時に開放になり、テレビ以
外を見たときにフリッカ−が見えたり、暗くなったりす
ることなく、まわりのものか見られるので、全体として
疲労がすくなくなる効果も期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による一実施例の構成を示すノ第２図は
本発明に°よる装置の一実施例の構成を示すブロック図
、 第３図は第２図における各部の動作の一例を示す波形図
、 第４図は本発明の一実施例の構造を示す説明図、 第５図（Ａ）　、　（Ｂ）　、　（Ｃ）は本発明による
一実施例の表示および遮光の組合せを示す説明図、第６
図（Ａ）〜（Ｅ）は本発明による一実施例の遮光の構成
例を示す模式図である。 １・・・表示装置、 ＩＡ・・・受像管表示面、 ２・・・信号発信器、 ３・・・信号受信器、 ４・・・観察用めがね、 ５・・・光電変換素子、 ６・・・信号回路、 ７・・・発信素子、 ７Ａ・・・ラッパ状開口部、 ８・・・受信素子、 ９・・・遮光制御信号駆動回路、 １０、ＩＩ・・・駆動制御信号、 １２・・・波形整形回路、 １３・・・遅延位相調整回路 １３Ａ・・・可変抵抗器、 １４・・・極性２反転回路、 ＋４Ａ・・・極性反転スイッチ、 １５・・・検波・整形回路、 １６・・・信号判別回路、 １７．１８・・・駆動出力回路、 １９・・・吸盤、 ２０・・・画像側偏光子、 ２１・・・眼球側偏光子、 ２２・・・を夜晶セル、 ７８・・・伝達手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）立体テレビジョン用左・右像を１つの表示面に一定
   期間毎に切換え表示し、それに同期して、立体テレビジ
   ョン表示面と左眼、および右眼との間を交互に遮光する
   立体テレビジョン制御装置において、 前記表示面上の表示像中の走査線による発光を受光して
   電気信号に変換する光電変換手段と、 前記光電変換手段から取出された電気信号の位相を調整
   して前記左・右像の切換えのタイミングを調整する遅延
   位相調整手段と、 前記遅延位相調整手段からの出力に応じて前記一定期間
   毎に極性を反転させる極性反転手段と、 前記極性反転手段からの出力により立体テレビジョン表
   示面と左眼、および右眼との間を交互に遮光させるため
   の制御信号を取り出す手段と を具えたことを特徴とする立体テレビジョン用遮光制御
   装置。 ２）前記極性反転手段と遮光制御信号を取出す手段との
   間に、 前記極性反転手段の出力で変調された信号を発信する発
   信手段と、 前記発信手段からの出力を受信する受信手段とを具えた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の立体テレ
   ビジョン用遮光制御装 置。 ３）前記極性反転手段、または前記遮光制御信号を取り
   出す手段のいずれかに、前記遮光させるための制御信号
   の極性を手動にて反転させる手段を具えたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の立体テレビジョン用遮
   光制御装 置。