JPH0868962A - Device and method for reproducing stereoscopic video - Google Patents

Device and method for reproducing stereoscopic video

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Publication number
JPH0868962A
JPH0868962A JP6227280A JP22728094A JPH0868962A JP H0868962 A JPH0868962 A JP H0868962A JP 6227280 A JP6227280 A JP 6227280A JP 22728094 A JP22728094 A JP 22728094A JP H0868962 A JPH0868962 A JP H0868962A
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JP
Japan
Prior art keywords
liquid crystal
image
crystal panel
eye
panel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6227280A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kaneyasu Ookawa
金保 大川
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP6227280A priority Critical patent/JPH0868962A/en
Publication of JPH0868962A publication Critical patent/JPH0868962A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

PURPOSE: To eliminate the need of spectacles such as polarizing spectacles. CONSTITUTION: This device is provided with a liquid crystal panel 4 for reproducing a video, a first liquid crystal driver for actuating the panel 4 and white fluorescent tubes 9 and 10 disposed on the back surface side of the panel 4 and set for illuminating the panel 4. An optical system for illumination 3 is disposed between the tubes 9 and 10 and the panel 4. Plural liquid crystal shutters 11 are disposed at a position where the image thereof is enlarged and formed in front of the panel 4 on the optical path of the optical system 3. By a second liquid crystal driver, the shutters 11 are alternately actuated synchronously with a picture frame displayed on the panel 4. When a picture for a left eye is displayed, a light beam is made incident only on the crystal lens 7 of the left eye. On the contrary, when a picture for a right eye is displayed, the light beam is made incident only on the crystal lens 5 of the right eye.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、立体映像を再生する装
置および方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for reproducing stereoscopic video.

【０００２】[0002]

【従来の技術】従来、特開平４−１７７２３１号公報に
は、白色光源とハーフミラーと合成用ダイクロイックミ
ラーとカラー液晶ライトバルブとを備え、２枚のカラー
液晶ライトバルブによって縦波と横波でそれぞれ異なる
画像を作製し、投影することにより立体画像を得る投射
型液晶ビデオプロジェクタが開示されている。2. Description of the Related Art Conventionally, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-177231 has a white light source, a half mirror, a dichroic mirror for synthesis, and a color liquid crystal light valve. There is disclosed a projection type liquid crystal video projector that obtains a stereoscopic image by producing different images and projecting the images.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
においては、左画像を縦波でスクリーンに投影するとと
もに、右画像を横波でスクリーンに投影し、映像を見る
者は左眼に縦波を通す偏光板、右眼に横波を通す偏光板
を用いた偏光眼鏡をかけ、左眼では左画像のみを、右眼
では右画像のみを見ることにより立体投影画像を得るも
のである。したがって、立体映像を得るには常に偏光眼
鏡が必要となり、これをかける煩わしさがあった。However, in the above prior art, the left image is projected on the screen by the longitudinal wave and the right image is projected on the screen by the transverse wave so that the viewer of the image sees the longitudinal wave on the left eye. A stereoscopic projection image is obtained by wearing polarizing glasses using a polarizing plate that transmits light and a polarizing plate that transmits transverse waves to the right eye, and seeing only the left image with the left eye and only the right image with the right eye. Therefore, in order to obtain a stereoscopic image, polarized glasses are always required, and it is troublesome to wear them.

【０００４】本発明は、かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので、請求項１および２に係る発明は、偏光眼
鏡等の眼鏡を不要とする立体映像再生装置および再生方
法を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of such conventional problems, and the inventions according to claims 1 and 2 provide a stereoscopic image reproducing apparatus and a reproducing method which do not require glasses such as polarized glasses. With the goal.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するために、請求項１に係る発明は、映像を再生する
ための液晶パネルと、該液晶パネルを動作するための第
１の液晶ドライバと、液晶パネルの背面側に配設され該
液晶パネルを照明するための光源と、該光源と液晶パネ
ルとの間に配設された照明用光学系と、該照明用光学系
の光路上においてその像が液晶パネルの前方で拡大結像
する位置に配設された複数の液晶シャッタと、該液晶シ
ャッタを液晶パネル上で表示される画像フレームと同期
させて交互に動作させるための第２の液晶ドライバとか
ら立体映像再生装置を構成した。In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 provides a liquid crystal panel for reproducing an image and a first liquid crystal driver for operating the liquid crystal panel. A light source disposed on the back side of the liquid crystal panel for illuminating the liquid crystal panel, an illumination optical system disposed between the light source and the liquid crystal panel, and on an optical path of the illumination optical system. A plurality of liquid crystal shutters arranged at a position where the image is enlarged and imaged in front of the liquid crystal panel, and a second liquid crystal shutter for alternately operating the liquid crystal shutters in synchronization with an image frame displayed on the liquid crystal panel. A stereoscopic video playback device was constructed from the LCD driver.

【０００６】請求項２に係る発明は、液晶パネルに映像
信号を与えるとともに、該液晶パネルの背面側に配設さ
れた照明用光学系と複数の液晶シャッタにより観察者の
瞳の位置に液晶シャッタの像を拡大結像し、かつ前記複
数の液晶シャッタを前記液晶パネル上で表示される画像
フレームと同期させて交互に動作させることを特徴とす
る立体映像再生方法である。According to a second aspect of the present invention, a liquid crystal shutter is provided at the position of the observer's pupil by applying a video signal to the liquid crystal panel and using an illumination optical system and a plurality of liquid crystal shutters arranged on the back side of the liquid crystal panel. Is enlarged, and the plurality of liquid crystal shutters are alternately operated in synchronism with the image frame displayed on the liquid crystal panel.

【０００７】図１は、本発明の基本原理を説明するため
の光路図である。図１において、１は照明用の光源、２
は２個の開口を有する複開口板、３は照明用光学系、４
は映像を再生する液晶パネル、５および６はそれぞれ観
察者の右眼水晶体および右眼網膜、７および８はそれぞ
れ観察者の左眼水晶体および左眼網膜である。前記複開
口板２は、照明用光学系３により観察者の瞳位置にその
像が形成されるように光源１と照明用光学系３との間に
配設されている。また、液晶パネル４は、ビデオ信号に
より左眼用画像と右眼用画像を交互に表示するためのも
ので、照明用光学系３よりも前面（観察者側）に配設さ
れ、図示を省略した液晶ドライバにより動作されるよう
になっている。FIG. 1 is an optical path diagram for explaining the basic principle of the present invention. In FIG. 1, 1 is a light source for illumination, and 2
Is a double aperture plate having two apertures, 3 is an illumination optical system, 4
Is a liquid crystal panel for reproducing an image, 5 and 6 are an observer's right eye lens and right eye retina, and 7 and 8 are an observer's left eye lens and left eye retina, respectively. The multi-aperture plate 2 is arranged between the light source 1 and the illumination optical system 3 so that the illumination optical system 3 forms an image thereof at the pupil position of the observer. Further, the liquid crystal panel 4 is for alternately displaying a left-eye image and a right-eye image by a video signal, is arranged in front of the illumination optical system 3 (observer side), and is not shown. It is operated by the LCD driver.

【０００８】ここで、図１において、複開口板２の右側
開口（図１では上側開口）の中心、右端（図１では上
端）、左端（図１では下端）をそれぞれＬ0 、Ｌ1 、Ｌ
2 とし、左側開口（図１では下側開口）の中心、右端
（図１では上端）、左端（図１では下端）をそれぞれＲ
0 、Ｒ1 、Ｒ2 とする。また、液晶パネル４の表示範囲
の中心、右端（図１では上端）、左端（図１では下端）
をそれぞれＰ0 、Ｐ1 、Ｐ2 とする。さらに、右眼水晶
体５の中心、左端（図１では下端）、右端（図１では上
端）をそれぞれＲ0'、Ｒ1'、Ｒ2'とし、左眼水晶体７の
中心、左端（図１では下端）、右端（図１では上端）を
それぞれＬ0'、Ｌ1'、Ｌ2'とする。Here, in FIG. 1, the center, right end (upper end in FIG. 1) and left end (lower end in FIG. 1) of the right opening (upper opening in FIG. 1) of the multi-opening plate 2 are L 0 , L 1 , respectively. L
2 , the center of the left opening (lower opening in FIG. 1), the right end (upper end in FIG. 1) and the left end (lower end in FIG. 1) are respectively R
0 , R 1 and R 2 . Further, the center of the display range of the liquid crystal panel 4, the right end (upper end in FIG. 1), the left end (lower end in FIG. 1)
Are P 0 , P 1 and P 2 , respectively. Further, the center, left end (lower end in FIG. 1) and right end (upper end in FIG. 1) of the right eye crystalline lens 5 are respectively defined as R 0 ′, R 1 ′ and R 2 ′, and the center and left end (lower end in FIG. 1) of the left eye crystalline lens 7 are defined. ) And the right end (upper end in FIG. 1) are L 0 ′, L 1 ′, and L 2 ′, respectively.

【０００９】この状態において、複開口板２の像が観察
者の瞳位置に形成される作用を光線を用いて説明する。
複開口板２の右側開口の中心Ｌ0 を通り、液晶パネル４
のＰ0 、Ｐ1 、Ｐ2 を通る光線をそれぞれＬ0 Ｐ0 、Ｌ
0 Ｐ1 、Ｌ0 Ｐ2 とすれば、これらは全て左眼水晶体７
の中心Ｌ0'を通る。また、複開口板２の右側開口の右端
Ｌ1 を通り、Ｐ0 、Ｐ1 、Ｐ2 を通る光線をそれぞれＬ
1 Ｐ0 、Ｌ1 Ｐ1 、Ｌ1 Ｐ2 とすれば、これらは全て左
眼水晶体７の左端Ｌ1'を通る。同様に、複開口板２の左
端Ｌ2 を通り、Ｐ0 、Ｐ1 、Ｐ2 を通る光線をそれぞれ
Ｌ2 Ｐ0 、Ｌ2Ｐ1 、Ｌ2 Ｐ2 とすれば、これらは全て
左眼水晶体７の右端Ｌ2'を通る。すなわち、複開口板２
の右側開口（図１では上側開口）の拡大像が左眼水晶体
７の瞳位置に形成される。In this state, the action of forming an image of the double aperture plate 2 at the position of the observer's pupil will be described using light rays.
The liquid crystal panel 4 passes through the center L 0 of the right side opening of the multi-aperture plate 2.
Of rays passing through P 0 , P 1 and P 2 of L 0 P 0 and L
If 0 P 1 and L 0 P 2 are used, these are all left eye lens 7
Passes through the center L 0 'of. Further, light rays passing through the right end L 1 of the right side opening of the multi-aperture plate 2 and passing through P 0 , P 1 and P 2 are respectively L
Assuming 1 P 0 , L 1 P 1 and L 1 P 2 , these all pass through the left end L 1 ′ of the left eye lens 7. Similarly, if the rays passing through the left end L 2 of the double aperture plate 2 and passing through P 0 , P 1 and P 2 are L 2 P 0 , L 2 P 1 and L 2 P 2 , respectively, these are all left eye. It passes through the right end L2 'of the crystalline lens 7. That is, the double aperture plate 2
An enlarged image of the right side aperture (upper side aperture in FIG. 1) of is formed at the pupil position of the left eye crystalline lens 7.

【００１０】一方、複開口板２の左側開口の中心Ｒ0 を
通り、液晶パネル４のＰ0 、Ｐ1 、Ｐ2 を通る光線をそ
れぞれＲ0 Ｐ0 、Ｒ0 Ｐ1 、Ｒ0 Ｐ2 とすれば、これら
は全て右眼水晶体５の中心Ｒ0'を通る。また、複開口板
２の左側開口の右端Ｒ1 を通り、Ｐ0 、Ｐ1 、Ｐ2 を通
る光線をそれぞれＲ1 Ｐ0 、Ｒ1 Ｐ1 、Ｒ1 Ｐ2 とすれ
ば、これらは全て右眼水晶体５の左端Ｒ1'を通る。同様
に、複開口板２の左側開口の左端Ｒ2 を通り、Ｐ0 、Ｐ
1 、Ｐ2 を通る光線をそれぞれＲ2 Ｐ0 、Ｒ2Ｐ1 、Ｒ
2 Ｐ2 とすれば、これらは全て右眼水晶体５の右端Ｒ2'
を通る。すなわち、複開口板２の左側開口（図１では下
側開口）の拡大像が右眼水晶体５の瞳位置に形成され
る。On the other hand, rays passing through the center R 0 of the left side opening of the multi-aperture plate 2 and passing through P 0 , P 1 and P 2 of the liquid crystal panel 4 are R 0 P 0 , R 0 P 1 and R 0 P 2 respectively. If so, they all pass through the center R 0 ′ of the lens 5 of the right eye. Further, if the rays passing through the right end R 1 of the left side opening of the multi-aperture plate 2 and passing through P 0 , P 1 and P 2 are R 1 P 0 , R 1 P 1 and R 1 P 2 respectively, these are all It passes through the left end R1 'of the right eye lens 5. Similarly, passing through the left end R 2 of the left side opening of the multi-aperture plate 2, P 0 , P
Rays passing through 1 and P 2 are R 2 P 0 , R 2 P 1 and R, respectively.
2 P 2 , these are all the right end R 2 ′ of the lens 5 of the right eye.
Pass through. That is, an enlarged image of the left side opening (lower side opening in FIG. 1) of the multi-aperture plate 2 is formed at the pupil position of the right eye crystalline lens 5.

【００１１】次に、この状態で観察者が水晶体の屈折力
を調節して視点を液晶パネル４に合わせると、網膜６，
８上に液晶パネル４上に表示される映像が結像する。こ
の作用を光線を用いて説明する。液晶パネル４の中心Ｐ
0 を通る光線Ｌ0 Ｐ0 、Ｌ1Ｐ0 、Ｌ2 Ｐ0 はいずれも
左眼網膜８上の中心ＬＰ0 に集光し、光線Ｒ0 Ｐ0 、Ｒ
1 Ｐ0 、Ｒ2 Ｐ0 はいずれも右眼網膜６上の中心ＲＰ0
に集光する。また、液晶パネル４の右端Ｐ1 を通る光線
Ｌ0 Ｐ1 、Ｌ1 Ｐ1 、Ｌ2 Ｐ1 はいずれも左眼網膜８上
の点ＬＰ1 に集光し、光線Ｒ0 Ｐ1 、Ｒ1 Ｐ1 、Ｒ2 Ｐ
1 はいずれも右眼網膜６上の点ＲＰ1 に集光する。さら
に、液晶パネル４の左端Ｐ2 を通る光線Ｌ0 Ｐ2 、Ｌ1
Ｐ2 、Ｌ2 Ｐ2 はいずれも左眼網膜８上の点ＬＰ2 に集
光し、光線Ｒ0 Ｐ2 、Ｒ1 Ｐ2 、Ｒ2 Ｐ2 はいずれも右
眼網膜６上の点ＲＰ2 に集光する。Next, in this state, when the observer adjusts the refractive power of the crystalline lens to adjust the viewpoint to the liquid crystal panel 4, the retina 6,
An image displayed on the liquid crystal panel 4 is imaged on the display 8. This action will be described using light rays. Center P of liquid crystal panel 4
The light rays L 0 P 0 , L 1 P 0 , and L 2 P 0 passing through 0 are all focused on the center LP 0 on the left-eye retina 8 and the light rays R 0 P 0 , R
1 P 0 and R 2 P 0 are both the center RP 0 on the right-eye retina 6.
Focus on. Further, all of the light rays L 0 P 1 , L 1 P 1 , and L 2 P 1 passing through the right end P 1 of the liquid crystal panel 4 are condensed at a point LP 1 on the left-eye retina 8 and the light rays R 0 P 1 , R 1 P 1 , R 2 P
1 Both focused on a point RP 1 on the right eye retina 6. Further, the light rays L 0 P 2 , L 1 passing through the left end P 2 of the liquid crystal panel 4
Both P 2 and L 2 P 2 are focused on a point LP 2 on the left-eye retina 8, and the light rays R 0 P 2 , R 1 P 2 and R 2 P 2 are all on the right-eye retina 6 at a point RP. Focus on 2 .

【００１２】このようにして、網膜６，８上に液晶パネ
ル４上に表示される映像の像が形成される。ここで重要
なことは、複開口板２の右側開口を通る光線からなる光
束のみにより左眼網膜８上に像が形成され、左側開口を
通る光線からなる光束のみにより右眼網膜６上に像が形
成されることである。In this way, the image of the image displayed on the liquid crystal panel 4 is formed on the retinas 6 and 8. What is important here is that an image is formed on the left-eye retina 8 only by the light flux consisting of the light rays passing through the right side aperture of the double aperture plate 2, and an image is formed on the right eye retina 6 only by the light flux consisting of the light rays passing through the left side aperture. Is formed.

【００１３】なお、以上は説明の都合上、複開口板２を
用いて説明したが、本発明においては、この複開口板２
の替わりに複数の液晶シャッタを配設し、該液晶シャッ
タを液晶パネル上で表示される画像フレーム（左眼用と
右眼用の画像を交互に記録してある映像の各フレーム）
と同期させて、図示しない液晶ドライバにより、交互に
動作させることにより、立体映像を観察するものであ
る。For the sake of convenience of explanation, the double aperture plate 2 is used in the above description. However, in the present invention, the double aperture plate 2 is used.
A plurality of liquid crystal shutters are provided instead of the above, and the liquid crystal shutters display the image frames on the liquid crystal panel (each frame of the image in which the images for the left eye and the right eye are alternately recorded).
The three-dimensional image is observed by synchronizing with, and alternately operating by a liquid crystal driver (not shown).

【００１４】[0014]

【実施例】【Example】

［実施例１］図２は実施例１の立体映像再生装置におけ
る光路図である。図２において、９および１０は液晶パ
ネル４を照明するための白色蛍光管、１１は２分割液晶
シャッタである。２分割液晶シャッタ１１は、図３に示
すように、左眼用液晶セル１１ａと右眼用液晶セル１１
ｂとを有するものであり、両セルの境界と中心軸Ｃが交
わるように配設されている。その他の構成は図１に示す
ものと同様であり、図１と同一符号を用いて示す。図示
を省略した液晶ドライバにより動作される２分割液晶シ
ャッタ１１は、その拡大像が照明用光学系３により、観
察者の右眼水晶体５および左眼水晶体７の瞳位置に形成
される位置に配設されている。また、白色蛍光管９およ
び１０は、２分割液晶シャッタ１１の背面側に中心軸Ｃ
に対して対称に、かつこれらの中心を発し液晶パネル４
の表示範囲の中心Ｐ0 を通る光線が前記瞳の中心でそれ
ぞれＲ0'およびＬ0'で交わるものとした時のＲ0'とＬ0'
との間の距離が人間の瞳孔距離の平均値（約６２ｍｍ）
になるように離して配設されている。[Embodiment 1] FIG. 2 is an optical path diagram in the stereoscopic image reproducing apparatus of Embodiment 1. In FIG. 2, 9 and 10 are white fluorescent tubes for illuminating the liquid crystal panel 4, and 11 is a two-divided liquid crystal shutter. As shown in FIG. 3, the two-part liquid crystal shutter 11 includes a left-eye liquid crystal cell 11 a and a right-eye liquid crystal cell 11.
b, and is arranged so that the boundary between both cells and the central axis C intersect. Other configurations are the same as those shown in FIG. 1, and the same reference numerals as in FIG. 1 are used. The two-divided liquid crystal shutter 11 operated by a liquid crystal driver (not shown) is arranged at a position where the enlarged image is formed by the illumination optical system 3 at the pupil positions of the right eye lens 5 and the left eye lens 7 of the observer. It is set up. Further, the white fluorescent tubes 9 and 10 are provided with a central axis C on the back side of the two-divided liquid crystal shutter 11.
Symmetrically with respect to and emitting from these centers, the liquid crystal panel 4
R in the center ray passing through the center P 0 of the display range of the pupil of each 0 'and L 0' R 0 when as the the meeting at 'and L 0'
Is the average value of the human pupil distance (about 62 mm)
Are arranged apart from each other.

【００１５】本発明の共通の作用説明は前述のように種
々の光線を用いて行ったので、本実施例以後は軸上の主
光線（Ｒ0 Ｐ0 およびＬ0 Ｐ0 ）のみを用いて説明す
る。２分割液晶シャッタ１１は、液晶パネル４上に左眼
用の画像が表示される時に、左眼用液晶セル１１ａの透
過率が最大となり、かつ右眼用液晶セル１１ｂの透過率
が０となるように、一方、右眼用の画像が表示される時
に、左眼用液晶セル１１ａの透過率が０となり、かつ右
眼用液晶セル１１ｂの透過率が最大となるように、図示
しない液晶ドライブにより動作されるようになってい
る。これにより、左眼用の画像が表示される時には白色
蛍光管９のみで照明されることになり、光線は左眼水晶
体７のみに入射し、右眼水晶体５には入射しない（光線
Ｌ0 Ｐ0）。逆に、右眼用の画像が表示される時には白
色蛍光管１０のみで照明されることになり、光線は右眼
水晶体５のみに入射し、左眼水晶体７には入射しない
（光線Ｒ0 Ｐ0 ）。したがって、液晶パネル４上で左眼
用と右眼用の画像を交互に記録してある映像を再生する
ことにより、立体映像を観察することができる。Since the explanation of the common operation of the present invention has been made by using various rays as described above, only the axial principal rays (R 0 P 0 and L 0 P 0 ) will be used after the present embodiment. explain. When the image for the left eye is displayed on the liquid crystal panel 4, the two-part liquid crystal shutter 11 has the maximum transmittance of the liquid crystal cell 11a for the left eye and the transmittance of 0 for the liquid crystal cell 11b for the right eye. On the other hand, when the image for the right eye is displayed, the liquid crystal drive (not shown) is set so that the transmittance of the liquid crystal cell 11a for the left eye becomes 0 and the transmittance of the liquid crystal cell 11b for the right eye becomes maximum. It is designed to be operated by. As a result, when the image for the left eye is displayed, it is illuminated only by the white fluorescent tube 9, and the light ray is incident only on the left eye crystalline lens 7 and not on the right eye crystalline lens 5 (light ray L 0 P 0 ). On the contrary, when the image for the right eye is displayed, it is illuminated only by the white fluorescent tube 10, and the light ray enters only the right eye crystalline lens 5 and does not enter the left eye crystalline lens 7 (light ray R 0 P 0 ). Therefore, a stereoscopic image can be observed by reproducing an image in which images for the left eye and images for the right eye are alternately recorded on the liquid crystal panel 4.

【００１６】本実施例によれば、特に構成が簡単な装置
で、偏光眼鏡等を用いることなく容易に立体映像を得る
ことができる。According to the present embodiment, it is possible to easily obtain a stereoscopic image with a device having a particularly simple structure without using polarizing glasses or the like.

【００１７】［実施例２］本実施例は多人数で同時に立
体映像を観察することができるようにした例を示す。図
４は実施例２の立体映像再生装置における光路図であ
る。図４において、１２は液晶パネル４を照明するため
の面光源、１３は多分割液晶シャッタである。多分割液
晶シャッタ１３は、図５に示すように、左眼用液晶セル
１３ａと右眼用液晶セル１３ｂとを交互にして５対配列
し、さらに両端の領域に透明体１３ｃを配列し、これを
一体としてなるものである。多分割液晶シャッタ１３
は、その拡大像が照明用光学系３により瞳平面１４上に
形成される位置に配設され、面光源１２は多分割液晶シ
ャッタ１３の背面側に配設されている。[Embodiment 2] This embodiment shows an example in which a large number of people can simultaneously observe stereoscopic images. FIG. 4 is an optical path diagram in the stereoscopic image reproducing apparatus of the second embodiment. In FIG. 4, 12 is a surface light source for illuminating the liquid crystal panel 4, and 13 is a multi-divided liquid crystal shutter. As shown in FIG. 5, the multi-divided liquid crystal shutter 13 has five pairs of liquid crystal cells 13a for the left eye and liquid crystal cells 13b for the right eye arranged alternately, and transparent bodies 13c arranged at both end regions. Is integrated. Multi-divided liquid crystal shutter 13
Is disposed at a position where the enlarged image is formed on the pupil plane 14 by the illumination optical system 3, and the surface light source 12 is disposed on the back side of the multi-segment liquid crystal shutter 13.

【００１８】多分割液晶シャッタ１３は、液晶パネル４
上に左眼用の画像が表示される時に、左眼用液晶セル１
３ａの透過率が最大となり、かつ右眼用液晶セル１３ｂ
の透過率が０となるように、一方、右眼用の画像が表示
される時に、左眼用液晶セル１３ａの透過率が０とな
り、かつ右眼用液晶セル１３ｂの透過率が最大となるよ
うに、図示しない液晶ドライバにより動作される。これ
により、左眼用の画像が表示される時には、左眼用液晶
セル１３ａの中心を通り液晶パネル４の中心Ｐ0を通る
各軸上主光線Ｌ0 Ｐ0 と瞳平面１４との交点１４Ｌ1 〜
１４Ｌ5 を各々中心とする左眼用液晶セル１３ａの拡大
像が形成される。また、右眼用の画像が表示される時に
は、右眼用液晶セル１３ｂの中心を通り液晶パネル４の
中心Ｐ0 を通る軸上主光線Ｒ0 Ｐ0 と瞳平面１４との交
点１４Ｒ1 〜１４Ｒ5 を各々中心とする右眼用液晶セル
１３ｂの拡大像が形成される。前記交点は、左側（図４
において下側）から１４Ｌ1 、１４Ｒ1 、１４Ｌ2 、１
４Ｒ2 、１４Ｌ3 、１４Ｒ3、１４Ｌ4 、１４Ｒ4 、１
４Ｌ5 、１４Ｒ5 の順に存在し、隣り合う交点の間隔が
人間の瞳孔距離の平均値（約６２ｍｍ）になるように、
多分割液晶シャッタ１３のセルの配列ピッチが定められ
ている。The multi-divided liquid crystal shutter 13 is used for the liquid crystal panel 4.
When the image for the left eye is displayed above, the liquid crystal cell for the left eye 1
3a has the maximum transmittance, and the right-eye liquid crystal cell 13b
On the other hand, when the image for the right eye is displayed, the transmittance of the liquid crystal cell for left eye 13a becomes 0 and the transmittance of the liquid crystal cell for right eye 13b becomes maximum so that Thus, it is operated by a liquid crystal driver (not shown). As a result, when the image for the left eye is displayed, the intersection 14L of the axial plane principal ray L 0 P 0 passing through the center of the liquid crystal cell 13a for the left eye and the center P 0 of the liquid crystal panel 4 with the pupil plane 14. 1 ~
An enlarged image of the left-eye liquid crystal cell 13a centered on each of 14L 5 is formed. When an image for the right eye is displayed, the intersection 14R 1 of the axial principal ray R 0 P 0 passing through the center of the liquid crystal cell 13b for the right eye and the center P 0 of the liquid crystal panel 4 and the pupil plane 14 is. An enlarged image of the right-eye liquid crystal cell 13b centered on 14R 5 is formed. The intersection is on the left side (see FIG.
From the lower side) to 14L 1 , 14R 1 , 14L 2 , 1
4R 2 , 14L 3 , 14R 3 , 14L 4 , 14R 4 , 1
4L 5 and 14R 5 are present in this order, and the interval between adjacent intersections is the average value of the human pupil distance (about 62 mm).
The array pitch of the cells of the multi-divided liquid crystal shutter 13 is determined.

【００１９】したがって、液晶パネル４上で左眼用と右
眼用の画像を交互に記録してある映像を再生しながら観
察者の両方の瞳の中心を隣り合う２つの前記左右一対の
交点にそれぞれ一致させることにより立体映像を観察す
ることができる。また、両端の交点（１４Ｌ1 および１
４Ｒ5 ）より外側で観察することにより常に透明体１３
ｃを透過する光で照明された映像、すなわち通常の映像
を観察することができる。Therefore, while the images for the left eye and the right eye are alternately recorded on the liquid crystal panel 4, the centers of both pupils of the observer are reproduced at the two adjacent left and right intersections. It is possible to observe a stereoscopic image by making them match. Also, the intersection of both ends (14L 1 and 1
4R 5 ) Observe outside of the transparent body 13
An image illuminated with light passing through c, that is, a normal image can be observed.

【００２０】なお、本実施例では５人で同時観察するこ
とができるが、上下方向には制限がないため、上下方向
に瞳の位置を変化させることにより実際にはこれ以上の
人数でも同時観察することが可能である。つまり、本実
施例では、偏光眼鏡等を用いることなく多人数で容易に
立体映像の観察ができる。In this embodiment, five people can simultaneously observe, but since there is no limitation in the vertical direction, the number of pupils can be simultaneously observed by changing the position of the pupil in the vertical direction. It is possible to That is, in the present embodiment, a stereoscopic image can be easily observed by a large number of people without using polarizing glasses or the like.

【００２１】［実施例３］図６は実施例３の立体映像再
生装置における光路図である。図６において、１５は複
数の白色蛍光管９の像を多分割液晶シャッタ１３上に形
成するための照明補助レンズである。実施例２と同一構
成の多分割液晶シャッタ１３は、その拡大像が照明用光
学系３により瞳球面１６上に形成される位置に配設され
ている。なお、球面に像を形成するためには照明用光学
系３の設計で対応できる。[Third Embodiment] FIG. 6 is an optical path diagram in a stereoscopic image reproducing apparatus according to a third embodiment. In FIG. 6, reference numeral 15 is an illumination auxiliary lens for forming images of the plurality of white fluorescent tubes 9 on the multi-divided liquid crystal shutter 13. The multi-divided liquid crystal shutter 13 having the same configuration as that of the second embodiment is arranged at a position where an enlarged image thereof is formed on the pupil spherical surface 16 by the illumination optical system 3. It should be noted that the illumination optical system 3 can be designed to form an image on a spherical surface.

【００２２】多分割液晶シャッタ１３は、液晶パネル４
上に左眼用の画像が表示される時に、左眼用液晶セル１
３ａの透過率が最大となり、かつ右眼用液晶セル１３ｂ
の透過率が０となるように、一方、右眼用の画像が表示
される時に、左眼用液晶セル１３ａの透過率が０とな
り、右眼用液晶セル１３ｂの透過率が最大となるよう
に、図示しない液晶ドライバにより動作される。これに
より、左眼用の画像が表示される時には、左眼用液晶セ
ル１３ａの中心を通り液晶パネル４の中心Ｐ0 を通る各
軸上主光線Ｌ0 Ｐ0 と瞳球面１６との交点１６Ｌ1 〜１
６Ｌ5 を各々中心とする左眼用液晶セル１３ａの拡大像
が形成される。また、右眼用の画像が表示される時に
は、右眼用液晶セル１３ｂの中心を通り液晶パネル４の
中心Ｐ0 を通る軸上主光線Ｒ0 Ｐ0 と瞳球面１６との交
点１６Ｒ1 〜１６Ｒ5 を各々中心とする右眼用液晶セル
１３ｂの拡大像が形成される。The multi-divided liquid crystal shutter 13 is used for the liquid crystal panel 4.
When the image for the left eye is displayed above, the liquid crystal cell for the left eye 1
3a has the maximum transmittance, and the right-eye liquid crystal cell 13b
On the other hand, when the image for the right eye is displayed, the transmittance of the liquid crystal cell for the left eye 13a becomes 0 and the transmittance of the liquid crystal cell for the right eye 13b becomes maximum. Further, it is operated by a liquid crystal driver (not shown). As a result, when the image for the left eye is displayed, the intersection 16L between the axial principal ray L 0 P 0 passing through the center of the liquid crystal cell 13a for the left eye and the center P 0 of the liquid crystal panel 4 and the pupil spherical surface 16. 1 to 1
A magnified image of the left-eye liquid crystal cell 13a centered on 6L 5 is formed. Further, when the image for the right eye is displayed, the intersection point 16R 1 between the axial principal ray R 0 P 0 passing through the center of the liquid crystal cell 13b for the right eye and the center P 0 of the liquid crystal panel 4 and the pupil spherical surface 16 is. An enlarged image of the liquid crystal cell for right eye 13b centered on 16R 5 is formed.

【００２３】実施例２と同様にして、前記交点は、左側
（図６において下側）から１６Ｌ1、１６Ｒ1 、１６Ｌ
2 、１６Ｒ2 、１６Ｌ3 、１６Ｒ3 、１６Ｌ4 、１６Ｒ
4 、１６Ｌ5 、１６Ｒ5 の順に存在し、隣り合う交点の
間隔が人間の瞳孔距離の平均値（約６２ｍｍ）になるよ
うに、多分割液晶シャッタ１３のセルの配列ピッチが定
められている。隣り合うＬ0 Ｐ0 の交点およびＲ0 Ｐ0
の交点にそれぞれ観察者の左眼の瞳および右眼の瞳の中
心をそれぞれ一致させ、液晶パネル４上で、左眼用と右
眼用の画像を交互に記録してある映像を再生することに
より立体映像を観察することができるようになってい
る。また、両端の交点（１６Ｌ1 および１６Ｒ5 ）より
外側で観察することにより、常に透明体１３ｃを透過す
る光で照明された映像、すなわち通常の映像として観察
することができる。Similar to the second embodiment, the intersections are 16L 1 , 16R 1 and 16L from the left side (lower side in FIG. 6).
2 , 16R 2 , 16L 3 , 16R 3 , 16L 4 , 16R
4 , 16L 5 , 16R 5 are present in this order, and the array pitch of the cells of the multi-divided liquid crystal shutter 13 is determined so that the interval between adjacent intersections becomes the average value of the human pupil distance (about 62 mm). The intersection of adjacent L 0 P 0 and R 0 P 0
The center of the pupil of the left eye and the center of the pupil of the right eye of the observer are respectively made to coincide with the intersection point of, and the image on which the images for the left eye and the image for the right eye are alternately recorded is reproduced on the liquid crystal panel 4. Allows you to view stereoscopic images. Further, by observing outside the intersections (16L 1 and 16R 5 ) at both ends, it is possible to always observe as an image illuminated by the light transmitted through the transparent body 13c, that is, a normal image.

【００２４】なお、白色蛍光管９の数は、多分割液晶シ
ャッタ１３の分割数と同数にする必要はない。また、多
分割液晶シャッタ１３の形状を水平方向に湾曲させるこ
とにより、瞳球面１６を球面でなく、水平方向に湾曲し
た円筒面を形成することもできる。The number of white fluorescent tubes 9 need not be the same as the number of divisions of the multi-divided liquid crystal shutter 13. Further, by curving the shape of the multi-divided liquid crystal shutter 13 in the horizontal direction, it is possible to form the pupil spherical surface 16 as a cylindrical surface curved in the horizontal direction instead of the spherical surface.

【００２５】本実施例によれば、実施例２と同様の効果
が得られるうえに、多数の白色蛍光管９を用いることが
できるので明るい映像が得られる。According to this embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained, and since a large number of white fluorescent tubes 9 can be used, a bright image can be obtained.

【００２６】［実施例４］図７は実施例４の立体映像再
生装置における光路図である。図７において、１７は照
明効率を良くするための反射板で、高反射率の金属板が
用いられ、その形状は白色蛍光管９からの光を効率よく
拡散するように定められている。１８は微小サイズの多
数の液晶セルを平面配置した空間フィルタであり、液晶
シャッタとして使用されるものである。この空間フィル
タ１８は外部からの信号で中心軸上を照明用光学系３の
空間フィルタ１８側の焦点位置から照明用光学系３の位
置まで任意に移動停止ができる構造となっている（図示
省略）。また、空間フィルタ１８は、各液晶セル毎にシ
ャッタのオン、オフを予め設定されている条件に従って
行うことにより任意の空間フィルタを形成することがで
きる。[Fourth Embodiment] FIG. 7 is an optical path diagram in a stereoscopic image reproducing apparatus according to a fourth embodiment. In FIG. 7, reference numeral 17 denotes a reflector for improving the illumination efficiency, which is a metal plate having a high reflectance, and its shape is determined so as to efficiently diffuse the light from the white fluorescent tube 9. Reference numeral 18 denotes a spatial filter in which a large number of minute liquid crystal cells are arranged in a plane and is used as a liquid crystal shutter. The spatial filter 18 has a structure in which movement from the focal point on the central axis of the illumination optical system 3 to the position of the illumination optical system 3 can be arbitrarily stopped on the central axis by a signal from the outside (not shown). ). Further, the spatial filter 18 can form an arbitrary spatial filter by turning on and off the shutter for each liquid crystal cell according to preset conditions.

【００２７】この空間フィルタ１８の特性を２種類設定
し（実施例２および実施例３で使用した多分割液晶シャ
ッタ１３の左眼用液晶セル１３ａを透過し、かつ右眼用
液晶セル１３ｂを透過しない特性、および右眼用液晶セ
ル１３ｂを透過し、かつ左眼用液晶セル１３ａを透過し
ない特性）、左眼用の画像が表示される時に、前者の特
性となり、右眼用の画像が表示される時に後者の特性と
なるように、図示しない液晶ドライバにより動作する。
以後の動作は実施例３と同様である。Two kinds of characteristics of the spatial filter 18 are set (transmitted through the liquid crystal cell 13a for the left eye and transmitted through the liquid crystal cell 13b for the right eye of the multi-divided liquid crystal shutter 13 used in Embodiments 2 and 3). Characteristics, and the characteristics that the liquid crystal cell 13b for the right eye is transmitted and the liquid crystal cell 13a for the left eye is not transmitted), when the image for the left eye is displayed, it becomes the former characteristic and the image for the right eye is displayed. The liquid crystal driver (not shown) operates so that the latter characteristic will be obtained when it is performed.
The subsequent operation is similar to that of the third embodiment.

【００２８】ただし、本実施例においては、液晶パネル
４と観察者との距離を図示しない操作パネルにより入力
すると、これに応じて、前記図示しない液晶ドライバの
設定条件が変更され、実施例３と同様に観察者の瞳面上
で隣り合うＬ0 Ｐ0 の交点およびＲ0 Ｐ0 の交点の距離
が人間の瞳孔距離の平均値（約６２ｍｍ）になるよう
に、空間フィルタ１８の左眼用液晶セルおよび右眼用液
晶セルに相当する部分の幅が変更されるとともに、照明
用光学系３により前記観察者の瞳面上に空間フィルタ１
８の拡大像が形成されるように、空間フィルタ１８が中
心軸上を照明用光学系３の空間フィルタ１８側の焦点位
置から照明用光学系３の位置までの間で移動されるもの
である。However, in the present embodiment, when the distance between the liquid crystal panel 4 and the observer is input through the operation panel (not shown), the setting conditions of the liquid crystal driver (not shown) are changed accordingly, and the third embodiment is different. Similarly, for the left eye of the spatial filter 18, the distance between the intersection of L 0 P 0 and the intersection of R 0 P 0 adjacent to each other on the observer's pupil plane becomes the average value (about 62 mm) of the human pupil distance. The widths of the portions corresponding to the liquid crystal cell and the liquid crystal cell for the right eye are changed, and the spatial filter 1 is placed on the pupil plane of the observer by the illumination optical system 3.
The spatial filter 18 is moved on the central axis from the focus position on the spatial filter 18 side of the illumination optical system 3 to the position of the illumination optical system 3 so that an enlarged image of 8 is formed. .

【００２９】本実施例によれば、実施例２と同様の効果
に加え、再生装置が小型であるとともに、観察者の位置
を自由に設定することができる。According to the present embodiment, in addition to the same effect as the second embodiment, the reproducing apparatus is small and the position of the observer can be freely set.

【００３０】[0030]

【発明の効果】以上のように、請求項１および請求項２
に係る立体映像再生装置および再生方法によれば、偏光
眼鏡等の眼鏡を用いることなく、立体映像を容易に観察
できる。As described above, claim 1 and claim 2 are as follows.
According to the three-dimensional image reproducing apparatus and the three-dimensional image reproducing method of the third aspect, it is possible to easily observe a three-dimensional image without using glasses such as polarized glasses.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の基本原理を説明するための光路図であ
る。FIG. 1 is an optical path diagram for explaining a basic principle of the present invention.

【図２】実施例１の立体映像再生装置における光路図で
ある。FIG. 2 is an optical path diagram in the stereoscopic image reproducing device according to the first embodiment.

【図３】実施例１の立体映像再生装置における２分割液
晶シャッタを示す正面図である。FIG. 3 is a front view showing a two-divided liquid crystal shutter in the stereoscopic image reproducing device according to the first embodiment.

【図４】実施例２の立体映像再生装置における光路図で
ある。FIG. 4 is an optical path diagram of a stereoscopic image reproducing device according to a second embodiment.

【図５】実施例２における立体映像再生装置における多
分割液晶シャッタを示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing a multi-divided liquid crystal shutter in a stereoscopic image reproducing device according to a second embodiment.

【図６】実施例３の立体映像再生装置における光路図で
ある。FIG. 6 is an optical path diagram in a stereoscopic image reproducing device according to a third embodiment.

【図７】実施例４の立体映像再生装置における光路図で
ある。FIG. 7 is an optical path diagram of a stereoscopic image reproducing device according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 光源 ３ 照明用光学系 ４ 液晶パネル ５ 右眼水晶体 ６ 右眼網膜 ７ 左眼水晶体 ８ 左眼網膜 ９，１０ 白色蛍光管 １１ ２分割液晶シャッタ １２ 面光源 １３ 多分割液晶シャッタ １４ 瞳平面 １５ 照明補助レンズ １６ 瞳球面 １７ 反射板 １８ 空間フィルタ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 light source 3 illumination optical system 4 liquid crystal panel 5 right eye lens 6 right eye retina 7 left eye lens 8 left eye retina 9,10 white fluorescent tube 11 two-divided liquid crystal shutter 12 surface light source 13 multi-divided liquid crystal shutter 14 pupil plane 15 illumination Auxiliary lens 16 Spherical pupil 17 Reflector 18 Spatial filter

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 映像を再生するための液晶パネルと、該
液晶パネルを動作するための第１の液晶ドライバと、液
晶パネルの背面側に配設され該液晶パネルを照明するた
めの光源と、該光源と液晶パネルとの間に配設された照
明用光学系と、該照明用光学系の光路上においてその像
が液晶パネルの前方で拡大結像する位置に配設された複
数の液晶シャッタと、該液晶シャッタを液晶パネル上で
表示される画像フレームと同期させて交互に動作させる
ための第２の液晶ドライバとからなる立体映像再生装
置。1. A liquid crystal panel for reproducing an image, a first liquid crystal driver for operating the liquid crystal panel, and a light source arranged on the back side of the liquid crystal panel for illuminating the liquid crystal panel. An illuminating optical system arranged between the light source and the liquid crystal panel, and a plurality of liquid crystal shutters arranged at a position on the optical path of the illuminating optical system where an image is enlarged and formed in front of the liquid crystal panel. And a second liquid crystal driver for alternately operating the liquid crystal shutter in synchronization with the image frame displayed on the liquid crystal panel. 【請求項２】 液晶パネルに映像信号を与えるととも
に、該液晶パネルの背面側に配設された照明用光学系と
複数の液晶シャッタにより観察者の瞳の位置に液晶シャ
ッタの像を拡大結像し、かつ前記複数の液晶シャッタを
前記液晶パネル上で表示される画像フレームと同期させ
て交互に動作させることを特徴とする立体映像再生方
法。2. A liquid crystal panel is provided with a video signal, and an image of the liquid crystal shutter is enlarged and formed at the position of an observer's pupil by an illumination optical system and a plurality of liquid crystal shutters arranged on the back side of the liquid crystal panel. The stereoscopic image reproducing method is characterized in that the plurality of liquid crystal shutters are alternately operated in synchronization with image frames displayed on the liquid crystal panel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2004046788A1 (en) * 2002-11-20 2004-06-03 Seijiro Tomita Light source device for image display device
WO2013114890A1 (en) * 2012-02-03 2013-08-08 パナソニック株式会社 Image pick-up device and distance measuring device

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