JPH07288851A - 立体プロジェクタ装置 - Google Patents

立体プロジェクタ装置

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JPH07288851A
JPH07288851A JP6103334A JP10333494A JPH07288851A JP H07288851 A JPH07288851 A JP H07288851A JP 6103334 A JP6103334 A JP 6103334A JP 10333494 A JP10333494 A JP 10333494A JP H07288851 A JPH07288851 A JP H07288851A
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JP
Japan
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image
eye
projector
optical
screen
Prior art date
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Pending
Application number
JP6103334A
Other languages
English (en)
Inventor
Takanari Nabeshima
隆成 鍋▲島▼
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Tektronix Japan Ltd
Original Assignee
Sony Tektronix Corp
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Publication date
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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来の安価なNTSCテレビジョン・カメラ
及びプロジェクタをそのまま使用して立体プロジェクタ
装置を実現する。 【構成】 第1光学手段12により、被写体の右目光像
及び左目光像をビデオ・カメラ10の撮像素子のほぼ半
分ずつに結像させる。プロジェクタ32は、ビデオ・カ
メラからの電気信号に応じて光像を再生する。第1及び
第2偏光フィルタ38、40は、このプロジェクタから
の光像のほぼ半分ずつを通過させて第1方向及び第2方
向に偏光する。第2光学手段42は、これら偏光フィル
タで偏光した光像をスクリーン44上で重ね合わせる。
観察者は、一方の片目が第1方向の偏光フィルタで、他
方の片目が第2方向の偏光フィルタである眼鏡46を介
してスクリーンを観察する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、安価なハードウエアを
利用して立体表示が可能な立体プロジェクタ装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】立体表示装置は、観察者の右目及び左目
の視差を利用して、観察者からの距離応じてずれた右目
用光像及び左目用光像を表示スクリーン上に表示し、画
像がこの表示スクリーンから飛び出して、立体的に見え
るようにする装置である。この立体表示装置は、娯楽
や、種々の模擬設計などのバーチャル・リアリティに利
用されている。特に、立体プロジェクタ装置は、大きな
スクリーンに立体画像を表示するために、一度の多くの
観察者が観察でき、プレゼンテーションや教育現場に最
適である。
【0003】従来の立体プロジェクタ装置の1つ(第1
従来例)では、右目用ビデオ・カメラ及び左目用ビデオ
・カメラで撮影して得た右目画像及び左目画像信号や、
コンピュータで編集出力されたを右目画像及び左目画像
信号を、夫々専用の右目用プロジェクタ及び左目用プロ
ジェクタで再生し、これら再生画像スクリーン上で重な
るようにしている。この際、右目用プロジェクタの光出
力及び左目用プロジェクタの光出力を、偏光角が90度
異なる縦偏光フィルタ及び横偏光フィルタで夫々偏光す
る。よって、スクリーン上に表示された右目用光像は縦
偏光されており、左目用光像は横偏光されている。一
方、観察者は、一方の片目が縦偏光フィルタで、他方の
片目が横偏光フィルタである眼鏡を介してスクリーンを
観察するので、スクリーン上の右目用画像は、観察者の
右目のみで見え、左目用画像は観察者の左目のみで見
え、右目画像及び左目画像のずれに応じて、その奥行き
が異なって見える。よって、立体画像が観察される。
【0004】また、別の従来の立体プロジェクタ装置
(第2従来例)では、1台のプロジェクタの光像出力端
に、偏光角の切り替え可能な可変偏光フィルタを設けて
いる。プロジェクタが、右目用光像及び左目用光像をT
V信号のフィールド(又はフレーム)毎に交互に発生す
る一方、この光像の切り替えに同期して、即ち、フィー
ルド(又はフレーム)毎に可変偏光フィルタの偏光角を
交互に切り替えている。よって、例えば、右目用光像が
縦偏光され、左目光像が横偏光されて、スクリーンに投
影される。第1従来例と同様の眼鏡を用いてスクリーン
を観察すると、立体表示を体験できる。この装置は、本
願出願人が、4190オプション33型プロジェクショ
ン・システムとして製造販売している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】第1従来例では、2台
のビデオ・カメラ及び2台のプロジェクタが必要なた
め、その構成が高価となる。一方、第2従来例では、右
目画像及び左目画像が交互に表示されるために、単位時
間当たりのフィールド数が通常の2倍必要となり、立体
プロジェクタ装置の周波数帯域が広くなければならな
い。また、フィールド毎に偏光角の切り替え可能な偏光
フィルタが必要であり、第2従来例でも構成が高価にな
る。
【0006】したがって、本発明の目的は、安価な従来
装置を用いて実現できる立体プロジェクタ装置の提供に
ある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明の立体プロジェク
タ装置では、第1光学手段により、被写体の右目光像を
ビデオ・カメラの撮像素子のほぼ半分に結像させると共
に、この被写体の左目光像をビデオ・カメラの撮像素子
の残りのほぼ半分に結像させる。プロジェクタは、ビデ
オ・カメラからの電気信号に応じて光像を再生する。第
1偏光フィルタは、このプロジェクタからの光像のほぼ
半分を通過させて第1方向に偏光し、第2偏光フィルタ
は、プロジェクタからの光像の残りのほぼ半分を通過さ
せて、第1方向と異なる第2方向に偏光する。第2光学
手段は、第1偏光フィルタ通過した光像及び第2偏光フ
ィルタを通過した光像をスクリーン上で重ね合わせる。
観察者は、一方の片目が第1方向の偏光フィルタで、他
方の片目が第2方向の偏光フィルタである眼鏡を介して
スクリーンを観察する。
【0008】
【作用】本発明によれば、異なる偏光角で偏光された右
目光像及び左目光像が投影されたスクリーンを偏光フィ
ルタの眼鏡により観察するので、観察者の右目及び左目
には、右目光像及び左目光像が夫々観察される。よっ
て、立体表示が可能となる。また、1つのフィールドを
左右又は上下に分割して、各フィールドの半分ずつに右
目画像及び左目画像を割り当ているので、第1及び第2
光学手段以外は、従来の安価なNTSCテレビジョン・
カメラ及びプロジェクタをそのまま使用できる。
【0009】
【実施例】図1は、本発明の好適な実施例の概略図であ
る。ビデオ・カメラ10は、従来形式の通常のNTSC
カメラであり、例えば、ソニー株式会社製DXC−93
0型ビデオ・カメラを利用できる。このビデオ・カメラ
10のレンズの前に、アダプタとしての第1光学手段1
2を取り付ける。この第1光学手段12は、被写体の右
目光像をビデオ・カメラ10内の撮像素子のほぼ半分に
結像させると共に、被写体の左目光像をビデオ・カメラ
10内の同じ撮像素子の残りのほぼ半分に結像させるも
のである。このため、被写体からの右目用光像を受ける
レンズ16と、同一の被写体からの左目用光像を受ける
レンズ18とをアダプタ本体14に設ける。レンズ16
及び18間の距離は、人間の標準的な右目及び左目の間
隔を考量して決定する。なお、ビデオ・カメラ10の撮
像素子は、例えば、CCD撮像素子である。
【0010】右目用レンズ16からの光は、反射鏡20
及び22に反射されて、ビデオ・カメラ10に入射す
る。同様に、左目用レンズ18からの光も、反射鏡24
及び26に反射されて、ビデオ・カメラ10に入射す
る。レンズ16から反射鏡20及び22を介してビデオ
・カメラ10の撮像素子までの光の通過距離と、レンズ
18から反射鏡24及び26を介してビデオ・カメラ1
0の撮像素子までの光の通過距離とは、レンズ16及び
18の焦点距離と、ビデオ・カメラ10内の光学系の特
性とを考慮して、右目光像及び左目光像が撮像素子の右
半分及び左半分に結像するように設定する。この状態を
図2に示す。図2のAは、被写体を示し、Bは、ビデオ
・カメラ10の撮像素子上の光像を示す。なお、図で
は、便宜上、右目光像を点線で示す。
【0011】ビデオ・カメラ10の撮像素子が図2Bに
示す光像を受けるので、その出力電気信号(ビデオ信
号)は、1フィールド内に右目画像と左目画像とは分割
されて割り当てられている。なお、ビデオ・カメラ10
は、インターレース方式であっても、非インターレース
方式であってもよい。ビデオ・カメラ10からのビデオ
信号は、必要に応じて、録画再生装置であるビデオ・テ
ープ・レコーダ(VTR)30に録画される。このVT
R30も、特別な仕様を必要とせず、通常のVTRをそ
のまま使用できる。
【0012】ビデオ・カメラ10からの直接のビデオ信
号、又はVTR30から再生されたビデオ信号をプロジ
ェクタ32に供給する。このプロジェクタ32も通常の
プロジェクタであり、例えば、ソニー株式会社製VPL
−3500型プロジェクタをそのまま使用できる。しか
し、プロジェクタ32の出力レンズ側には、プロジェク
タ・アダプタ34を設ける。このアダプタ34は、アダ
プタ本体36内に配置され、プロジェクタ32からの光
像のほぼ左半分を通過させる第1偏光フィルタ38と、
プロジェクタ32からの光像の残りのほぼ半分(右半
分)を通過させる第2偏光フィルタ40とを具えてい
る。すなわち、プロジェクタ32が発生する光像は、図
2のBに示すように、右半分が右光像で、左半分が左光
像である。そして、第1偏光フィルタ38が左光像を、
第1方向、例えば縦(垂直)に偏光し、第2偏光フィル
タ40が右光像を、第1方向と異なる第2方向、例えば
横(水平)に偏光する。
【0013】アダプタ34は、更に第2光学手段42も
具えており、この第2光学手段42は、第1偏光フィル
タ34を通過した光像と、第2光フィルタ40を通過し
た光像をスクリーン44上で重ね合わせる。このスクリ
ーン44上での光像を図2のCに示す。このような作用
を行う第2光学手段は、プリズムを用いて構成でき、そ
の一例として、株式会社ケンコー製特殊効果用フィルタ
「バリミラージュ」を使用できる。観察者は、一方の片
目が第1方向の偏光フィルタで、他方の片目が第2方向
の偏光フィルタである眼鏡46を介してスクリーン44
を観察することにより、右目では右光像のみを観察し、
左目では左光像のみを観察するので、スクリーン4上の
光像を立体的に観察できる。なお、右目光像及び左目光
像の各々の横方向の幅は、通常の2分の1になるので、
その合成光像の幅、即ち、再現できる被写体の水平方向
の幅も通常の2分の1である。
【0014】上述の実施例では、テレビジョンのフィー
ルドを水平ラインと同じ方向に2分割して、左目光像及
び右目光像を配置したが、水平ラインに対して垂直方向
に2分割して配置することも可能である。この状態を図
3に示す。Aが被写体を示し、Bがビデオ・カメラ10
の撮像素子上の光像状態及びプロジェクタ32の出力光
像状態を示す。そして、Cがスクリーン44上の光像状
態を示す。この場合、再現できる被写体の垂直方向の高
さが通常の2分の1になる。このようにするには、ビデ
オ・カメラ10側において、第1光学手段12内に、プ
リズムなどを設けて右目光像及び左目光像の結像位置を
変更すればよい。また、プロジェクタ32側において
は、第2光学手段42を90度回転させればよい。
【0015】右目光像及び左目光像を、同一フィールド
の左右に配置する場合や上下に配置する場合に、再現で
きる被写体の幅や高さが通常の半分になってしまう。そ
こで、棒状の凹レンズ、凸レンズ、凹状反射鏡、凸状反
射鏡などを用いて、ビデオ・カメラ10の撮像素子に結
像する光像を垂直方向のみ又は水平方向のみに半分に圧
縮し、プロジェクタ32が発生する再生光像を垂直方向
のみ又は水平方向のみに2倍に拡大してもよい。このよ
うな処理により、スクリーン上に再生された光像の幅及
び高さを従来のプロジェクタの再生光像と同じにでき
る。この状態の内、垂直方向の圧縮及び拡大の場合を図
4に示す。図4は、垂直方向に圧縮されたBを除いて図
3と同じである。なお、この際、垂直方向又は水平方向
の分解能は通常の分解能の2分の1になるが、これら右
目画像及び左目画像は観察者において重ね合わせれるの
で、観察者は分解能の低下を極端に感じることがない。
【0016】上述は、本発明の好適な実施例についての
説明であり、本発明の要旨を逸脱することなく種々の変
更及び変形が可能である。例えば、図1では、第1光学
手段が反射鏡を用いているが、プリズムを用いて同じ作
用を達成してもよい。また、画像信号発生手段として、
第1光学手段及びビデオ・カメラを用いる代わりに、コ
ンピュータを用いて、1フレームの画像のほぼ半分に右
目画像を有し、残りのほぼ半分に左目画像を有する画像
信号を発生してもよい。この場合、元の画像は、ビデオ
・カメラで録画したものを用い、特殊効果装置としての
コンピュータで加工してもよい。また、コンピュータ・
グラフィック装置を用いて、元の画像自体を作成しても
よい。
【0017】
【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、1つのフ
ィールドを左右又は上下に分割して、各フィールドの半
分ずつに右目画像及び左目画像を割り当ているので、従
来の安価なNTSCテレビジョン・カメラ及びプロジェ
クタをそのまま使用できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の好適な実施例を説明する図である。
【図2】本発明の好適な実施例の動作を説明する図であ
る。
【図3】本発明の他の実施例の動作を説明する図であ
る。
【図4】本発明の更に他の実施例の動作を説明する図で
ある。
【符号の説明】
10 ビデオ・カメラ 12 第1光学手段 30 録画再生装置 32 プロジェクタ 38 第1偏光フィルタ 40 第2偏光フィルタ 42 第2光学手段 44 スクリーン 46 眼鏡

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光像を電気信号に変換するビデオ・カメ
    ラと、 被写体の右目光像を上記ビデオ・カメラの撮像素子のほ
    ぼ半分に結像させると共に、上記被写体の左目光像を上
    記ビデオ・カメラの撮像素子の残りのほぼ半分に結像さ
    せる第1光学手段と、 上記ビデオ・カメラからの電気信号に応じて光像を再生
    するプロジェクタと、 該プロジェクタからの光像のほぼ半分を通過させて第1
    方向に偏光する第1偏光フィルタと、 上記プロジェクタからの光像の残りのほぼ半分を通過さ
    せて、上記第1方向と異なる第2方向に偏光する第2偏
    光フィルタと、 スクリーンと、 上記第1偏光フィルをタ通過した光像及び上記第2偏光
    フィルタを通過した光像を上記スクリーン上で重ね合わ
    せる第2光学手段とを具え、 観察者は、一方の片目が上記第1方向の偏光フィルタ
    で、他方の片目が上記第2方向の偏光フィルタである眼
    鏡を介して上記スクリーンを観察することを特徴とする
    立体プロジェクタ装置。
  2. 【請求項2】 上記右目光像及び上記左目目光像は、上
    記撮像素子のほぼ右半分及び左半分の領域に結像するこ
    とを特徴とする請求項1の立体プロジェクタ装置。
  3. 【請求項3】 上記右目光像及び上記左目目光像は、上
    記撮像素子のほぼ上半分及び下半分の領域に結像するこ
    とを特徴とする請求項1の立体プロジェクタ装置。
  4. 【請求項4】 上記カメラからの電気信号を電気的に録
    画し、再生して上記プロジェクタに供給する録画再生装
    置を更に具えたことを特徴とする請求項1の立体プロジ
    ェクタ装置。
  5. 【請求項5】1フレームの画像のほぼ半分に右目画像を
    有し、残りのほぼ半分に左目画像を有する画像信号を発
    生する画像信号発生手段と、 該画像信号発生手段からの画像信号に応じて光像を再生
    するプロジェクタと、 該プロジェクタからの光像のほぼ半分を通過させて第1
    方向にに偏光する第1偏光フィルタと、 上記プロジェクタからの光像の残りのほぼ半分を通過さ
    せて上記第1方向と異なる第2方向に偏光する横偏光フ
    ィルタと、 スクリーンと、 上記第1偏光フィルタを通過した光像及び上記第2偏光
    フィルタを通過した光像を上記スクリーン上で重ね合わ
    せる光学手段とを具え、 観察者は、一方の片目が上記第1方向の偏光フィルタ
    で、他方の片目が上記第2方向の偏光フィルタである眼
    鏡を介して上記スクリーンを観察することを特徴とする
    立体プロジェクタ装置。
JP6103334A 1994-04-18 1994-04-18 立体プロジェクタ装置 Pending JPH07288851A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10155164A (ja) * 1996-11-21 1998-06-09 N H K Technical Service:Kk ステレオ・テレビジョン・システムおよび立体表示方法
WO2005096637A1 (de) * 2004-04-01 2005-10-13 Stefan Schrodt 3-d projektionssystem

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10155164A (ja) * 1996-11-21 1998-06-09 N H K Technical Service:Kk ステレオ・テレビジョン・システムおよび立体表示方法
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