JP3515994B2 - Electric field sensor using liquid crystal and stereoscopic moving image recording / reproducing device using the same - Google Patents
Electric field sensor using liquid crystal and stereoscopic moving image recording / reproducing device using the sameInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、液晶を用いた電場
・電磁波センサ、及び、そのセンサを１次元・２次元配
列して構成されるラインセンサ・イメージセンサ、更
に、そのイメージセンサを用いた立体動画記録再生装置
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses an electric field / electromagnetic wave sensor using liquid crystal, a line sensor / image sensor configured by arranging the sensors one-dimensionally / two-dimensionally, and further using the image sensor. The present invention relates to a stereoscopic video recording / reproducing device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】液晶は多くの場合、光を透過／遮断する
アクチュエータ（特に、表示装置）として使用されてい
るが、センサとして用いる方法も種々考案されている。
しかし、その多くは、温度により物性が変化する点に着
目した温度センサ、又は、温度変化と電磁場の変化とを
組み合わせた電場／磁場センサとして利用するものであ
る。2. Description of the Related Art Liquid crystals are often used as actuators (particularly, display devices) that transmit / block light, but various methods of using them as sensors have been devised.
However, most of them are used as a temperature sensor focusing on the point that the physical properties change depending on the temperature, or as an electric field / magnetic field sensor combining the temperature change and the electromagnetic field change.
【０００３】例えば、特開平６−２８９３９９号には、
電場の変化に感応する液晶セルが開示されている。この
液晶セルは、透明基板−透明電極層−液晶配向膜なる積
層構造を有する板２枚を、液晶配向膜を内側にして対向
させ、その間に強誘電性液晶を封入して成るものであ
り、両液晶配向膜の少なくとも一方を光励起性を有する
ものとしている（段落０００４）。この液晶セルに閾値
以上の直流電圧を印加しつつ等方相温度より徐々に冷却
すると、強誘電性液晶は分子の自発分極の方向が揃った
均一な配向状態となる。次に、先に印加したのと逆方向
に閾値以下の直流電圧を印加しておく。この逆バイアス
電圧印加状態で、透明基板に、記録信号に従って局所的
に光を照射すると、光が照射された部分では配向膜中の
光励起性樹脂が励起され、それに接した部分の強誘電性
液晶の分極反転が誘起される。その結果、光照射部と非
照射部とでは液晶分子長軸方向が異なり、クロスニコル
の液晶分子長軸の角度を調整することにより、光非照射
部分で暗の状態、光照射部は液晶分子が傾いて明の状態
となる記録が形成される（段落００１４〜００１５）。For example, Japanese Patent Laid-Open No. 6-289399 discloses that
A liquid crystal cell is disclosed which is sensitive to changes in the electric field. In this liquid crystal cell, two plates having a laminated structure of transparent substrate-transparent electrode layer-liquid crystal alignment film are made to face each other with the liquid crystal alignment film inside, and a ferroelectric liquid crystal is sealed between them. At least one of the two liquid crystal alignment films has photoexcitability (paragraph 0004). When the liquid crystal cell is gradually cooled below the isotropic phase temperature while applying a DC voltage equal to or higher than the threshold value, the ferroelectric liquid crystal becomes in a uniform alignment state in which the directions of spontaneous polarization of molecules are aligned. Next, a DC voltage equal to or less than the threshold value is applied in the opposite direction to that applied previously. When the transparent substrate is locally irradiated with light in accordance with the recording signal in the state where the reverse bias voltage is applied, the photoexcitable resin in the alignment film is excited in the part irradiated with the light, and the ferroelectric liquid crystal in the part in contact therewith is excited. Polarization inversion is induced. As a result, the liquid crystal molecule long axis direction is different between the light-irradiated part and the non-irradiated part. A recording is formed in which the light is inclined and becomes bright (paragraphs 0014 to 0015).
【０００４】次に、立体動画の記録・再生に関しては、
特開平１０−２２２０４５号にカラーの立体動画記録再
生装置が開示されている。この装置では、３原色のパル
スレーザ光源を用いて、時分割で各色毎の物体光／参照
光の干渉縞画像を形成し、それを光電撮像素子で記録す
る。記録されたデータは、同様に３原色パルスレーザを
用いて時分割で各色毎に再生することにより、カラーの
動画として再生される。Next, regarding recording / reproducing of a three-dimensional moving image,
Japanese Patent Laid-Open No. 10-222045 discloses a color stereoscopic moving image recording / reproducing apparatus. In this apparatus, a pulse laser light source of three primary colors is used to form an interference fringe image of object light / reference light for each color in a time division manner, and the interference fringe image is recorded by a photoelectric image pickup device. Similarly, the recorded data is reproduced as a color moving image by time-divisionally reproducing each color using the three primary color pulse lasers.
【０００５】また、特開平１１−６９８３号には、格子
毎に光の回折状態を変えることのできる可変回折格子を
使用し、その可変回折格子を画像情報に応じて移動させ
ることにより動画像を再生するという考え方が示されて
いる。In Japanese Patent Laid-Open No. 11-6983, a variable diffraction grating capable of changing the diffraction state of light is used for each grating, and a moving image is displayed by moving the variable diffraction grating according to image information. The idea of playing is shown.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】特開平６−２８９３９
９号に記載の液晶セルでは、等方相温度以上の高温で予
め閾値以上の直流電圧を印加することにより一方向に配
向された強誘電性液晶分子は、等方相温度以下の温度に
冷却されることにより、その状態で固定されている。そ
の後、光を照射することにより、その照射された部分の
配向が変化し、これにより情報が記録される。すなわ
ち、この液晶セルは記録デバイスであり、時々刻々変化
する電場を検出するセンサとしては使用できない。[Patent Document 1] Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-28939
In the liquid crystal cell described in No. 9, ferroelectric liquid crystal molecules oriented in one direction by applying a DC voltage above a threshold value at a high temperature above the isotropic phase temperature are cooled to a temperature below the isotropic phase temperature. By doing so, it is fixed in that state. Then, by irradiating with light, the orientation of the irradiated portion is changed, whereby information is recorded. That is, this liquid crystal cell is a recording device and cannot be used as a sensor for detecting an electric field that changes from moment to moment.
【０００７】本出願の第１発明では、液晶を用いた電場
センサを提供する。この発明は、当然、電磁波センサ、
ラインセンサ、イメージセンサ等に応用可能である。The first invention of the present application provides an electric field sensor using liquid crystal. This invention is, of course, an electromagnetic wave sensor,
It can be applied to line sensors, image sensors, and the like.
【０００８】立体動画の記録・再生に関しては、特開平
１０−２２２０４５号の装置では干渉パターンの記録に
は通常の光電撮像素子を使用し、記録された干渉パター
ンからのカラー動画の再生の場面でのみ液晶パネルを用
いている。すなわち、記録と再生とに別個の装置を用い
ており、装置が複雑であるとともに、両装置間の特性の
マッチング等の調整が難しいという問題点を有してい
る。Regarding the recording / reproducing of a stereoscopic moving image, in the apparatus of Japanese Patent Laid-Open No. 10-222045, a normal photoelectric image pickup device is used for recording an interference pattern, and a color moving image is reproduced from the recorded interference pattern. Only uses a liquid crystal panel. That is, since separate devices are used for recording and reproduction, there is a problem that the device is complicated and it is difficult to adjust characteristics matching between both devices.
【０００９】本出願の第２発明は、上記原理を用いた２
次元配列液晶パネルを使用することにより、その液晶パ
ネルだけで立体動画の記録及び再生を行い得る装置を提
供するものである。A second invention of the present application uses the above-mentioned principle.
An object of the present invention is to provide a device capable of recording and reproducing a three-dimensional moving image only by using the three-dimensional array liquid crystal panel.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】第１発明に係る電場セン
サは、１対の平板電極間に液晶を入れ、両平板電極間に
直流電圧を印加して液晶分子を平板電極に垂直な方向に
配向させておき、平板電極に略平行な電場が印加された
際に生じる液晶分子の配向の偏移に起因する両平板電極
間の静電容量又は電気抵抗の変化を検出することによ
り、該印加電場を検出することを特徴とするものであ
る。An electric field sensor according to a first aspect of the present invention is characterized in that a liquid crystal is put between a pair of plate electrodes and a DC voltage is applied between the plate electrodes to direct liquid crystal molecules in a direction perpendicular to the plate electrodes. By applying a change in capacitance or electric resistance between the flat plate electrodes caused by a shift in the alignment of liquid crystal molecules that occurs when an electric field that is substantially parallel to the flat plate electrode is applied in advance. It is characterized by detecting an electric field.
【００１１】液晶分子１１は電気分極を有する棒状分子
であるため、両平板電極１２，１３間に直流電圧を印加
することにより、液晶分子１１は平板電極１２，１３に
垂直な方向に配向する（図１（ａ））。この状態で、平
板電極１２，１３により形成される電場に対して傾斜し
た方向の電場を印加すると、液晶分子１１の配向が偏移
する（図１（ｂ））。液晶分子１１の配向が偏移すると
両平板電極１２，１３間の静電容量及び電気抵抗が変化
するため、いずれかの物理量の変化を既知の適宜の回路
で検出することにより電場の変化を検出することができ
る。Since the liquid crystal molecule 11 is a rod-shaped molecule having electric polarization, the liquid crystal molecule 11 is oriented in a direction perpendicular to the plate electrodes 12 and 13 by applying a DC voltage between the plate electrodes 12 and 13 ( FIG. 1 (a)). In this state, when an electric field in a direction inclined with respect to the electric field formed by the plate electrodes 12 and 13 is applied, the alignment of the liquid crystal molecules 11 shifts (FIG. 1 (b)). When the orientation of the liquid crystal molecules 11 shifts, the capacitance and electric resistance between the flat plate electrodes 12 and 13 change. Therefore, a change in the electric field is detected by detecting a change in either physical quantity with a known appropriate circuit. can do.
【００１２】外部電場により液晶分子１１の配向が偏移
した状態から、元の、平板電極１２，１３に垂直な方向
に配向した状態（原状態）に復帰する時間は、液晶自体
の物性と平板電極１２，１３間に印加する直流電圧の大
きさに依存するが、復帰時間が十分短い（応答性の高
い）液晶を使用し、十分高い直流電圧を印加しておくこ
とにより、高速の電場変化に対しても追従できるセンサ
とすることができる。電磁波は横波であり、その電場は
電磁波の進行方向に対して垂直な方向に振幅を有するた
め、本発明に係る電場センサは、略垂直方向から照射さ
れる電磁波に感応するセンサとしても使用することがで
きる。The time required to return from the state in which the orientation of the liquid crystal molecules 11 is deviated by an external electric field to the original state (original state) in the direction perpendicular to the plate electrodes 12 and 13 is the physical properties of the liquid crystal itself and the plate. Although it depends on the magnitude of the DC voltage applied between the electrodes 12 and 13, a liquid crystal with a sufficiently short recovery time (high responsiveness) is used and a sufficiently high DC voltage is applied, so that a high-speed electric field change can be achieved. It is possible to use a sensor that can follow the above. An electromagnetic wave is a transverse wave, and its electric field has an amplitude in a direction perpendicular to the traveling direction of the electromagnetic wave. Therefore, the electric field sensor according to the present invention can also be used as a sensor sensitive to an electromagnetic wave emitted from a substantially vertical direction. You can
【００１３】電磁波の周波数が高くなるにつれ、液晶分
子の配向は電場の変化に十分に追従することが難しくな
るが、この場合には、電磁波に起因する液晶分子の振動
を両電極間の静電容量の変化又は電気抵抗の変化により
検出する方法に切り替えればよい。As the frequency of the electromagnetic wave becomes higher, it becomes difficult for the orientation of the liquid crystal molecules to sufficiently follow the change of the electric field. In this case, the vibration of the liquid crystal molecules caused by the electromagnetic wave is caused by the electrostatic discharge between the electrodes. It is sufficient to switch to a method of detecting by a change in capacitance or a change in electric resistance.
【００１４】赤外線、可視光は電磁波の一種であるた
め、当然、上記電磁波センサは光センサ（赤外線センサ
を含む）としても使用することができる。この場合に
は、平板電極にはＩＴＯ（酸化錫をドープした酸化イン
ジウム）膜等の透明電極を用いる。Since infrared rays and visible light are types of electromagnetic waves, the electromagnetic wave sensor can naturally be used as an optical sensor (including an infrared sensor). In this case, a transparent electrode such as an ITO (indium oxide doped with tin oxide) film is used as the plate electrode.
【００１５】この平板電極を微細な独立の部分電極（セ
ル）に分割して１次元的に配列することによりラインセ
ンサとなり、２次元的に配列することによりイメージセ
ンサとなる。これらラインセンサ及びイメージセンサ
は、静的なイメージはもちろん、動的に変化するイメー
ジも検出することができる動画センサである。The flat plate electrode is divided into minute independent partial electrodes (cells) and arranged one-dimensionally to form a line sensor, and two-dimensionally to form an image sensor. These line sensors and image sensors are moving image sensors that can detect not only static images but also dynamically changing images.
【００１６】第２発明である立体動画記録再生装置は、
このイメージセンサとしての液晶パネルで干渉パターン
を記録するとともに、同じ液晶パネルを干渉パターンの
再生スクリーンとしても使用し、これにより立体動画を
再生する。すなわち、装置としては、まず、上記イメー
ジセンサである液晶パネルの両平板電極の内面を互いに
平行な方向の液晶配向膜とする。次に、コヒーレント光
源と、コヒーレント光源からの光を２分割する光分割手
段と、イメージセンサから出力されるイメージ信号を記
録する記録手段とを設ける。A stereoscopic moving image recording / reproducing apparatus according to the second invention is
The liquid crystal panel as the image sensor records the interference pattern, and the same liquid crystal panel is also used as a reproduction screen for the interference pattern to reproduce a three-dimensional moving image. That is, in the device, first, the inner surfaces of both plate electrodes of the liquid crystal panel, which is the image sensor, are liquid crystal alignment films parallel to each other. Next, a coherent light source, a light splitting unit that splits the light from the coherent light source into two, and a recording unit that records the image signal output from the image sensor are provided.
【００１７】この装置において、立体動画の記録は次の
ようにして行う。光源からのコヒーレント光を光分割手
段により２分割し、一方の分割光を被写体に照射し、他
方の分割光を参照光としてイメージセンサに照射する。
被写体に照射された分割光の一部は被写体の表面で反射
され、物体光としてイメージセンサに到達する。イメー
ジセンサ上において、物体光と参照光とは干渉パターン
を形成する。この干渉パターンは、被写体の立体情報を
含んでいる。この干渉パターンをイメージセンサで検出
し、電気信号として記録手段に記録する。以上が本発明
の装置による立体画像の記録の原理である。上記の通
り、第１発明に係るイメージセンサは（２次元）動画を
検出することができるため、動的に変化する干渉パター
ンを時々刻々と記録することにより、立体動画の記録が
可能となる。In this apparatus, recording of a three-dimensional moving image is performed as follows. The coherent light from the light source is divided into two by the light dividing means, one of the divided lights is applied to the subject, and the other of the divided lights is applied to the image sensor as the reference light.
A part of the split light emitted to the subject is reflected by the surface of the subject and reaches the image sensor as object light. On the image sensor, the object light and the reference light form an interference pattern. This interference pattern contains the stereoscopic information of the subject. This interference pattern is detected by the image sensor and recorded in the recording means as an electric signal. The above is the principle of recording a stereoscopic image by the apparatus of the present invention. As described above, since the image sensor according to the first aspect of the present invention can detect a (two-dimensional) moving image, it is possible to record a three-dimensional moving image by recording the dynamically changing interference pattern every moment.
【００１８】立体動画の再生は、上記とほぼ逆の行程で
行われる。すなわち、記録された干渉パターンを上記の
液晶パネルで逐次再生し、そこに参照光を照射すること
により、観察者からは立体動画が再生されたように観察
される。The reproduction of the three-dimensional moving image is performed in the reverse order of the above. That is, the recorded interference pattern is sequentially reproduced by the above liquid crystal panel, and the reference light is applied to the reproduced interference pattern, so that a stereoscopic moving image is viewed as being reproduced by an observer.
【００１９】本発明の立体動画記録再生装置は、カラー
化することも可能である。すなわち、装置としては、上
記に加え、各原色用の３個のコヒーレント光源と、各コ
ヒーレント光源からの光を時分割で逐次通過させるチョ
ッパを設ける。The three-dimensional moving image recording / reproducing apparatus of the present invention can also be colorized. That is, in addition to the above, the apparatus is provided with three coherent light sources for each primary color and a chopper for sequentially passing the light from each coherent light source in time division.
【００２０】記録時は、チョッパにより３原色のコヒー
レント光を高速で順次切り替えて通過させる。チョッパ
を通過した１色のコヒーレント光は上記原理で液晶パネ
ルにその色の干渉パターンを形成し、電気信号として記
録される。これを３色順次切り替えて逐次記録すること
により、カラー立体動画が記録される。At the time of recording, the coherent light beams of the three primary colors are sequentially switched at high speed by a chopper to pass therethrough. The coherent light of one color that has passed through the chopper forms an interference pattern of that color on the liquid crystal panel according to the above principle, and is recorded as an electric signal. A color stereoscopic moving image is recorded by sequentially switching the three colors and sequentially recording the three colors.
【００２１】再生時は、記録時のタイミングに同期して
チョッパを制御することにより、各色毎の立体画像を高
速で順次再生する。これにより、観察者からはカラーの
立体動画が再生されたように観察される。During reproduction, the chopper is controlled in synchronism with the timing at the time of recording, so that the stereoscopic image of each color is sequentially reproduced at high speed. As a result, the observer observes that a color stereoscopic moving image is reproduced.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】第２発明の実施の形態を図２〜図
４により説明する。図３に示すように、本装置は、コヒ
ーレント光源としてのレーザ光源３１、それを２分割す
るビームスプリッタ３２、レーザビームの径を拡大させ
るエキスパンダ３３，３４、イメージ記録及び再生装置
としての液晶パネル３５、干渉パターンを記録する記録
装置３６、そして全体の動作を制御する制御装置３７等
から成る。液晶パネル３５は、光の干渉パターンを記録
するために、各セルの大きさが０．３〜１μｍ程度のも
のを用いる。この液晶パネル３５の各セルでは、図２に
示すように、内側の両配向膜１４，１５の配向方向は平
行となっている。この理由は再生の説明のところで述べ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the second invention will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 3, the present apparatus includes a laser light source 31 as a coherent light source, a beam splitter 32 that divides it into two, expanders 33 and 34 that expand the diameter of the laser beam, and a liquid crystal panel as an image recording and reproducing apparatus. 35, a recording device 36 for recording the interference pattern, and a control device 37 for controlling the overall operation. The liquid crystal panel 35 has a size of each cell of about 0.3 to 1 μm in order to record an interference pattern of light. In each cell of the liquid crystal panel 35, as shown in FIG. 2, the alignment directions of the inner alignment films 14 and 15 are parallel to each other. The reason for this will be described in the description of reproduction.
【００２３】本装置によるモノクロ立体動画の記録方法
を図３により説明する。光源３１から出射されたレーザ
光はビームスプリッタ３２で２分割され、一方は被写体
３８に照射され、他方はミラー３９を介して液晶パネル
３５に照射される。被写体３８に照射された分割光は被
写体３８により反射され、一部の反射光（物体光）が液
晶パネル３５に到達する。どちらもコヒーレント光の分
割光である物体光と参照光は元は同位相であるが、液晶
パネル３５面では物体光は被写体３８表面の反射位置と
液晶パネル３５との間の距離に応じた位相変化を有して
おり、参照光と重畳されることにより、その情報を含ん
だ干渉パターンを液晶パネル３５面に生成する。生成さ
れた干渉パターンは、液晶パネル３５により検出され、
電気信号に変換されて記録装置３６に記録される。各コ
マの記録速度を通常の動画記録と同程度（３０Ｈｚ程
度）とすることにより、立体動画が記録される。A method of recording a monochrome stereoscopic moving image by this apparatus will be described with reference to FIG. The laser light emitted from the light source 31 is divided into two by the beam splitter 32, one of which is applied to the subject 38 and the other of which is applied to the liquid crystal panel 35 via the mirror 39. The split light emitted to the subject 38 is reflected by the subject 38, and a part of the reflected light (object light) reaches the liquid crystal panel 35. In both cases, the object light and the reference light, which are split lights of the coherent light, originally have the same phase, but on the surface of the liquid crystal panel 35, the object light has a phase corresponding to the distance between the reflection position on the surface of the subject 38 and the liquid crystal panel 35. By having a change and being superposed on the reference light, an interference pattern including the information is generated on the surface of the liquid crystal panel 35. The generated interference pattern is detected by the liquid crystal panel 35,
It is converted into an electric signal and recorded in the recording device 36. A stereoscopic moving image is recorded by setting the recording speed of each frame to the same level as that of normal moving image recording (about 30 Hz).
【００２４】再生は、同じ装置を用いて図４に示すよう
に行われる。記録された立体動画の各コマのデータによ
り液晶パネル３５を駆動し、液晶パネル３５に記録時と
同じ干渉パターンを再生する。前記の通り、液晶パネル
３５の各セルの内面両側の配向膜１４，１５の配向方向
は平行となっているため、電圧を印加しない状態では液
晶分子１１は配向膜１４，１５の配向方向に整列してい
る（図２（ａ））。両側の電極（透明電極）１２，１３
に所定値以上の直流電圧を印加することにより、分極を
有する液晶分子１１は電場の方向に整列する（図２
（ｂ））。両状態では、セル（液晶層）に垂直な方向の
屈折率が異なるため、液晶パネル３５には屈折率の違い
による干渉パターンが再生される。Reproduction is carried out using the same device as shown in FIG. The liquid crystal panel 35 is driven by the data of each frame of the recorded stereoscopic moving image, and the same interference pattern as that at the time of recording is reproduced on the liquid crystal panel 35. As described above, since the alignment directions of the alignment films 14 and 15 on both sides of the inner surface of each cell of the liquid crystal panel 35 are parallel, the liquid crystal molecules 11 are aligned in the alignment directions of the alignment films 14 and 15 when no voltage is applied. (Fig.2 (a)). Electrodes on both sides (transparent electrodes) 12, 13
By applying a DC voltage equal to or higher than a predetermined value to the liquid crystal molecules 11, polarized liquid crystal molecules 11 are aligned in the direction of the electric field (FIG. 2).
(B)). In both states, since the refractive index in the direction perpendicular to the cell (liquid crystal layer) is different, the interference pattern due to the difference in the refractive index is reproduced on the liquid crystal panel 35.
【００２５】干渉パターンが再生されている液晶パネル
３５にレーザ光源３１からコヒーレント光（読み取り
光）を照射すると、読み取り光は干渉パターンに応じて
回折し、これにより観察者には元の立体像（動画）が観
察される。When the liquid crystal panel 35 in which the interference pattern is reproduced is irradiated with coherent light (reading light) from the laser light source 31, the reading light is diffracted according to the interference pattern, whereby the observer sees the original stereoscopic image ( Video) is observed.
【００２６】なお、上記説明では干渉パターンを一旦記
録装置３６に記録し、その後それを読み出して再生する
ものとしたが、もちろん、本装置を２セット（或いはそ
れ以上）用意し、一方で記録、他方で再生を行うことに
よりライブで立体動画を電送（放送）することも可能で
ある。In the above description, the interference pattern is temporarily recorded in the recording device 36, and then read and reproduced. However, it is needless to say that two sets (or more) of this device are prepared while recording the On the other hand, it is also possible to transmit (broadcast) a stereoscopic video live by performing reproduction on the other hand.
【００２７】カラー立体動画記録再生装置は上記とほぼ
同様の構成を有するが、この装置では図５に示すよう
に、光源として赤、緑、青の３原色のレーザ光源５１，
５２，５３を使用し、それらをビームチョッパ５４によ
り高速でチョッピングして、１色ずつ順番に通過させ
る。ビームチョッパ５４を通過したレーザビームは、上
記のモノクロ動画記録再生装置と同様に液晶パネル３５
上に干渉パターンを生成する。各干渉パターンの記録の
際には、その画像（コマ）を形成する際に用いられた色
のデータを付加しておく。The color three-dimensional moving image recording / reproducing apparatus has almost the same structure as the above, but in this apparatus, as shown in FIG. 5, laser light sources 51 of three primary colors of red, green and blue are used as light sources.
52 and 53 are used, and they are chopped at high speed by a beam chopper 54, and are sequentially passed one by one. The laser beam that has passed through the beam chopper 54 is the same as in the monochrome moving image recording / reproducing apparatus described above, and the liquid crystal panel 35.
Generate an interference pattern on top. When recording each interference pattern, data of the color used when forming the image (frame) is added.
【００２８】なお、赤のレーザ光源としてはＧａＡｓ系
の半導体レーザ、緑のレーザ光源としてはＺｎＳｅ系の
半導体レーザ、そして、青のレーザ光源としてはＧａＮ
系の半導体レーザを使用することができる。GaAs semiconductor laser is used as the red laser light source, ZnSe semiconductor laser is used as the green laser light source, and GaN is used as the blue laser light source.
A system semiconductor laser can be used.
【００２９】再生時には、その色データに基き、液晶パ
ネル３５上への干渉パターンの再生に同期してビームチ
ョッパ５４を制御し、記録時と同じ色のレーザ（読み取
り光）がビームチョッパ５４を通過して液晶パネル３５
上に照射されるようにする。この３原色の切り替えを高
速で行うことにより、観察者には、元と同じ色を再現し
たカラー立体動画が観察される。During reproduction, the beam chopper 54 is controlled on the basis of the color data in synchronization with the reproduction of the interference pattern on the liquid crystal panel 35, and the laser (reading light) of the same color as during recording passes through the beam chopper 54. Then the liquid crystal panel 35
Make sure it is illuminated. By switching these three primary colors at high speed, the observer observes a color stereoscopic moving image that reproduces the same color as the original.
【図１】 第１発明の電場センサの動作原理の説明図。FIG. 1 is an explanatory view of the operating principle of the electric field sensor of the first invention.
【図２】 第２発明の立体動画記録再生装置で用いる液
晶パネルの各セルの動作原理の説明図。FIG. 2 is an explanatory diagram of an operation principle of each cell of the liquid crystal panel used in the stereoscopic moving image recording / reproducing apparatus of the second invention.
【図３】 第２発明によるモノクロ立体動画記録再生装
置の記録時の説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram during recording of the monochrome stereoscopic moving image recording / reproducing apparatus according to the second invention.
【図４】 モノクロ立体動画記録再生装置の再生時の説
明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of a monochrome stereoscopic moving image recording / reproducing device during reproduction.
【図５】 カラー立体動画記録再生装置の光源付近の概
略構成図。FIG. 5 is a schematic configuration diagram in the vicinity of a light source of a color stereoscopic video recording / reproducing device.
１１…液晶分子 １２，１３…平板電極 １４，１５…液晶配向膜 ３１…レーザ光源 ３２…ビームスプリッタ ３３，３４…エキスパンダ ３５…液晶パネル ３６…記録装置 ３７…制御装置 ３８…被写体 ３９…ミラー ５１，５２，５３…３原色レーザ光源 ５４…ビームチョッパ 11 ... Liquid crystal molecule 12, 13 ... Plate electrodes 14, 15 ... Liquid crystal alignment film 31 ... Laser light source 32 ... Beam splitter 33, 34 ... Expander 35 ... Liquid crystal panel 36 ... Recording device 37 ... Control device 38 ... Subject 39 ... Mirror 51, 52, 53 ... 3 primary color laser light source 54 ... Beam chopper
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｎ 15/00 Ｈ０４Ｎ 15/00 (72)発明者 岡本 晃一 京都市左京区吉田本町 京都大学ベンチ ャー・ビジネス・ラボラトリー内 (72)発明者 川上 養一 京都市左京区吉田本町 京都大学大学院 工学研究科電気電子工学科内 (56)参考文献 特開 平８−75799（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−30089（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−178125（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G02B 27/22 G02F 1/13 H04N 13/04 G01R 19/00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI H04N 15/00 H04N 15/00 (72) Inventor Koichi Okamoto Yoshida Honcho, Sakyo-ku, Kyoto City Within the Kyoto University Bencher Business Laboratory (72 ) Inventor Yoichi Kawakami Yoshida Honcho, Sakyo-ku, Kyoto City Kyoto University Graduate School of Engineering, Department of Electrical and Electronic Engineering (56) References JP-A-8-75799 (JP, A) JP-A-7-30089 (JP, A) Special Kai 57-178125 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 27/22 G02F 1/13 H04N 13/04 G01R 19/00
Claims (2)
割され、内面が互いに平行な配向方向を有する配向膜と
した１対の平板透明電極間に液晶を入れ、両平板電極間
に直流電圧を印加して液晶分子を平板電極に垂直な方向
に配向させておき、到来した光の電場成分により生じる
液晶分子の配向の変化に起因する両平板電極間の静電容
量又は電気抵抗の変化を画素毎に検出することにより画
素毎の光の強度を検出するイメージセンサ液晶パネル
と、 b)コヒーレント光源と、 c)コヒーレント光源からの光を２分割する光分割手段
と、 d)該イメージセンサ液晶パネルからのイメージ信号を記
録する記録手段とを備え、 コヒーレント光を光分割手段により２分割し、一方の分
割光を被写体に照射して反射してきた物体光と他方の分
割光である参照光との干渉パターンを該イメージセンサ
液晶パネルで検出し、電気信号として記録手段に記録す
るとともに、記録された干渉パターンを該イメージセン
サ液晶パネルで再生し、そこにコヒーレント光を照射す
ることにより立体動画を再生することを特徴とする立体
動画記録再生装置。1. A) A liquid crystal is inserted between a pair of flat plate transparent electrodes which are divided into a large number of two-dimensionally arranged pixel regions and whose inner surfaces are alignment films having alignment directions parallel to each other. The liquid crystal molecules are aligned in the direction perpendicular to the plate electrodes by applying a DC voltage, and the capacitance or electric resistance between the plate electrodes is changed due to the change in the alignment of the liquid crystal molecules caused by the electric field component of the incoming light. An image sensor liquid crystal panel that detects the intensity of light for each pixel by detecting a change for each pixel, b) a coherent light source, c) a light splitting unit that splits the light from the coherent light source into two, and d) the image. A recording means for recording an image signal from the sensor liquid crystal panel, the coherent light is divided into two by the light dividing means, and one of the divided lights is the object light reflected by the subject and the other is the divided light. With light The interference pattern of the image sensor liquid crystal panel is detected and recorded in the recording means as an electric signal, and the recorded interference pattern is reproduced by the image sensor liquid crystal panel, and a coherent light is irradiated onto the interference pattern to produce a three-dimensional moving image. A stereoscopic video recording / reproducing device characterized by reproducing.
あって、コヒーレント光源が各原色用の３個のコヒーレ
ント光源から成り、かつ、各コヒーレント光源からの光
を時分割で逐次通過させるチョッパを備え、 記録時はチョッパ通過光を高速で切り替えて上記干渉パ
ターンを各色毎に逐次記録するとともに、再生時は記録
時のタイミングに同期してチョッパを制御し、各色毎の
立体画像を高速で再生することによりカラーの立体動画
を再生することを特徴とするカラー立体動画記録再生装
置。2. The three-dimensional moving image recording / reproducing apparatus according to claim 1, wherein the coherent light source is composed of three coherent light sources for each primary color, and the light from each coherent light source is sequentially passed in a time division manner. When recording, the chopper passing light is switched at high speed to sequentially record the above interference patterns for each color, and at the time of reproduction, the chopper is controlled in synchronization with the timing at the time of recording, and the stereoscopic image for each color is generated at high speed. A color stereoscopic moving image recording / reproducing apparatus, which reproduces a color stereoscopic moving image by reproducing.
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| JP13488099A JP3515994B2 (en) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Electric field sensor using liquid crystal and stereoscopic moving image recording / reproducing device using the same |
| US10/277,189 US6629762B2 (en) | 1999-05-14 | 2002-10-22 | Electric field sensor using liquid crystal and three-dimensional movie player/recorder using the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13488099A JP3515994B2 (en) | 1999-05-14 | 1999-05-14 | Electric field sensor using liquid crystal and stereoscopic moving image recording / reproducing device using the same |
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| JP2000321310A JP2000321310A (en) | 2000-11-24 |
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