JPH09265056A - 立体画像表示装置 - Google Patents
立体画像表示装置Info
- Publication number
- JPH09265056A JPH09265056A JP8049528A JP4952896A JPH09265056A JP H09265056 A JPH09265056 A JP H09265056A JP 8049528 A JP8049528 A JP 8049528A JP 4952896 A JP4952896 A JP 4952896A JP H09265056 A JPH09265056 A JP H09265056A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid crystal
- screen
- light
- crt
- display device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/12—Picture reproducers
- H04N9/31—Projection devices for colour picture display, e.g. using electronic spatial light modulators [ESLM]
- H04N9/3141—Constructional details thereof
- H04N9/3147—Multi-projection systems
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
- G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
- G02B30/22—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
- G02B30/24—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type involving temporal multiplexing, e.g. using sequentially activated left and right shutters
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
- H04N13/337—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using polarisation multiplexing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
- H04N13/341—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using temporal multiplexing
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/398—Synchronisation thereof; Control thereof
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N5/00—Details of television systems
- H04N5/74—Projection arrangements for image reproduction, e.g. using eidophor
- H04N5/7408—Direct viewing projectors, e.g. an image displayed on a video CRT or LCD display being projected on a screen
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
- H04N13/106—Processing image signals
- H04N13/15—Processing image signals for colour aspects of image signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
- H04N13/106—Processing image signals
- H04N13/161—Encoding, multiplexing or demultiplexing different image signal components
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
- H04N13/106—Processing image signals
- H04N13/167—Synchronising or controlling image signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
- H04N13/189—Recording image signals; Reproducing recorded image signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/324—Colour aspects
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
- H04N13/30—Image reproducers
- H04N13/363—Image reproducers using image projection screens
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N19/00—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals
- H04N19/50—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding
- H04N19/597—Methods or arrangements for coding, decoding, compressing or decompressing digital video signals using predictive coding specially adapted for multi-view video sequence encoding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、立体表示装置において立体感を阻
害する原因となる左右画像のクロストークを改善した部
品で構成した立体画像表示装置。 【構成】 左右画像信号発生装置1からの信号を倍速回
路20を用いて画像圧縮を行い帰線区間を多く生成し、
CRT4の残光特性を改善すると共に、液晶シャッタ6
の応答特性やコントラスト比、反射ミラー7上でのP波
とS波の反射率の違い及びスクリーン10の材料の異方
性の影響等が要因のクロストークを改善するため、各部
品毎の特性を改善し、システムを構成した。
害する原因となる左右画像のクロストークを改善した部
品で構成した立体画像表示装置。 【構成】 左右画像信号発生装置1からの信号を倍速回
路20を用いて画像圧縮を行い帰線区間を多く生成し、
CRT4の残光特性を改善すると共に、液晶シャッタ6
の応答特性やコントラスト比、反射ミラー7上でのP波
とS波の反射率の違い及びスクリーン10の材料の異方
性の影響等が要因のクロストークを改善するため、各部
品毎の特性を改善し、システムを構成した。
Description
【0001】
【0001】
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、立体表示装置において
立体感を阻害する原因となる左右画像のクロストークを
改善した立体画像表示装置に関するものである。
立体感を阻害する原因となる左右画像のクロストークを
改善した立体画像表示装置に関するものである。
【0003】
【0002】
【0004】
【従来の技術】従来より、両眼視差に基づく偏光を用い
た投写型立体映像装置の一般的なものとして、ミラーを
用いた背面投写方式がある。図25に示す投写型立体映
像装置はR.G.B用のCRTによる3管式背面投写方
式による投写型立体装置の一例を示している。図25に
おいて、符号1は左右画像信号発生装置で左眼用画像信
号と右眼用画像信号を個別に用意し、これらの画像信号
を1フィールド毎に左右交互に並べ替えて構成した画像
信号発生装置である。符号2は切替回路で前段から送ら
れて来る左眼用画像信号又は右眼用画像信号の、任意の
一方を選択し、後段の画像表示装置4(例えばCRT)
へ出力する。また、この切替回路にはR.G.Bの色信
号と水平同期信号及び垂直同期信号を映像信号から分離
する回路が含まれている。この切替動作は、同期信号発
生装置3から出力される同期信号によって制御され、1
フィールド毎に右眼用画像と左眼用画像が交互に画像表
示装置4に表示される。符号5は偏光板で画像表示装置
4の出力画像光を、所定の偏光軸を有する直線偏光にす
るものである。
た投写型立体映像装置の一般的なものとして、ミラーを
用いた背面投写方式がある。図25に示す投写型立体映
像装置はR.G.B用のCRTによる3管式背面投写方
式による投写型立体装置の一例を示している。図25に
おいて、符号1は左右画像信号発生装置で左眼用画像信
号と右眼用画像信号を個別に用意し、これらの画像信号
を1フィールド毎に左右交互に並べ替えて構成した画像
信号発生装置である。符号2は切替回路で前段から送ら
れて来る左眼用画像信号又は右眼用画像信号の、任意の
一方を選択し、後段の画像表示装置4(例えばCRT)
へ出力する。また、この切替回路にはR.G.Bの色信
号と水平同期信号及び垂直同期信号を映像信号から分離
する回路が含まれている。この切替動作は、同期信号発
生装置3から出力される同期信号によって制御され、1
フィールド毎に右眼用画像と左眼用画像が交互に画像表
示装置4に表示される。符号5は偏光板で画像表示装置
4の出力画像光を、所定の偏光軸を有する直線偏光にす
るものである。
【0005】
【0003】また、符号6は偏光シャッタ(例えば液晶
シャッタ)で外部からの制御信号によって入射直線偏光
の偏光軸を互いに直交する二方向に旋転させることがで
きる。この液晶シャッタ6は、同期信号発生装置から出
力される同期信号によって制御され、右画像が画像表示
装置4に表示されているときの液晶シャッタからの出射
画像光の偏光軸と、左画像が画像表示装置4に表示され
ているときの液晶シャッタからの出射画像光の偏光軸が
互いに直交する二方向を向くように制御される。このよ
うな構造により右眼用画像の画像光と左眼用の画像光
が、互いに直交する偏光軸を有することになる。画像表
示装置4から出射される画像信号は、上記のように左右
画像が互いに直交する偏光軸を持たされた画像信号とし
てミラー7に照射され、反射されてレンチキュラーシー
ト8とフレネルレンズ9から構成されるスクリーン10
に投写される。この立体画像表示装置を用いて、左右画
像を融合して、立体像を視認するには、右眼前に右眼用
画像の出力画像光のもつ偏光軸に平行な偏光軸を有する
偏光フィルタを、左眼前に左眼用画像のもつ偏光軸に平
行な偏光軸を有する偏光フィルタを各1枚設けた偏光眼
鏡11により、右眼には右眼用画像のみを、左眼には左
眼用画像のみを視認させることによって、左右画像を1
つの立体視像として融合させることができる。
シャッタ)で外部からの制御信号によって入射直線偏光
の偏光軸を互いに直交する二方向に旋転させることがで
きる。この液晶シャッタ6は、同期信号発生装置から出
力される同期信号によって制御され、右画像が画像表示
装置4に表示されているときの液晶シャッタからの出射
画像光の偏光軸と、左画像が画像表示装置4に表示され
ているときの液晶シャッタからの出射画像光の偏光軸が
互いに直交する二方向を向くように制御される。このよ
うな構造により右眼用画像の画像光と左眼用の画像光
が、互いに直交する偏光軸を有することになる。画像表
示装置4から出射される画像信号は、上記のように左右
画像が互いに直交する偏光軸を持たされた画像信号とし
てミラー7に照射され、反射されてレンチキュラーシー
ト8とフレネルレンズ9から構成されるスクリーン10
に投写される。この立体画像表示装置を用いて、左右画
像を融合して、立体像を視認するには、右眼前に右眼用
画像の出力画像光のもつ偏光軸に平行な偏光軸を有する
偏光フィルタを、左眼前に左眼用画像のもつ偏光軸に平
行な偏光軸を有する偏光フィルタを各1枚設けた偏光眼
鏡11により、右眼には右眼用画像のみを、左眼には左
眼用画像のみを視認させることによって、左右画像を1
つの立体視像として融合させることができる。
【0006】尚、上記の説明の中で、偏光板及び偏光眼
鏡を直線偏光の事例で説明したが左右回転の円偏光によ
る偏光モードを用いて構成しても良い。
鏡を直線偏光の事例で説明したが左右回転の円偏光によ
る偏光モードを用いて構成しても良い。
【0007】
【0004】
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述した投写型立体映
像装置において、画像表示装置から送出された画像信号
は液晶シャッタ、反射ミラーそして、スクリーン等のよ
うに多くの部品によって構成されていることから、これ
らの部品が保有する特性によって立体映像装置として最
も重要な立体感を阻害する残光特性やクロストークが問
題になる。即ち、(1)画像表示装置としてのCRTの
残光特性が左右の分離度を悪化させ、(2)液晶シャッ
タの応答速度やコントラスト比がクロストークを悪化さ
せ、(3)反射ミラー上でP波及びS波の反射率が異な
り、直線偏光の軸ずれと光の位相差が生じるため左右の
分離度が低下し、(4)スクリーンにおいては材質の光
学異方性の影響を受け、立体感が損なわれる等は全て左
右眼に対する残像現象、分離度及びクロストーク現象等
の形で現れ立体画像の画質及び立体感が損なわれる。
像装置において、画像表示装置から送出された画像信号
は液晶シャッタ、反射ミラーそして、スクリーン等のよ
うに多くの部品によって構成されていることから、これ
らの部品が保有する特性によって立体映像装置として最
も重要な立体感を阻害する残光特性やクロストークが問
題になる。即ち、(1)画像表示装置としてのCRTの
残光特性が左右の分離度を悪化させ、(2)液晶シャッ
タの応答速度やコントラスト比がクロストークを悪化さ
せ、(3)反射ミラー上でP波及びS波の反射率が異な
り、直線偏光の軸ずれと光の位相差が生じるため左右の
分離度が低下し、(4)スクリーンにおいては材質の光
学異方性の影響を受け、立体感が損なわれる等は全て左
右眼に対する残像現象、分離度及びクロストーク現象等
の形で現れ立体画像の画質及び立体感が損なわれる。
【0009】
【0005】
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、左右両眼視差を持つ左右の立体映像信号
のRGB信号を1フィールド毎に交互に出力する立体映
像信号出力手段と、立体映像信号出力手段よりのRGB
信号が各々供給されるCRTと、CRTよりの映像光を
投写するスクリーンと、液晶シャッタと該液晶シャッタ
の入射側と出射側に配置される偏光板ならびに液晶シャ
ッタを駆動する駆動手段とからなり前記左右の立体映像
に対応して交互に開閉するシャッタ装置とを備え、シャ
ッタ装置を通して前記左右の立体映像信号による立体画
像を視認するようにした立体画像表示装置において、C
RTは、時刻tに対する光強度yを示す残光特性y=f
(t)が、 s1/s2≧100 且つ、 f(0)/10>f(1.3) (但し、
決するために、左右両眼視差を持つ左右の立体映像信号
のRGB信号を1フィールド毎に交互に出力する立体映
像信号出力手段と、立体映像信号出力手段よりのRGB
信号が各々供給されるCRTと、CRTよりの映像光を
投写するスクリーンと、液晶シャッタと該液晶シャッタ
の入射側と出射側に配置される偏光板ならびに液晶シャ
ッタを駆動する駆動手段とからなり前記左右の立体映像
に対応して交互に開閉するシャッタ装置とを備え、シャ
ッタ装置を通して前記左右の立体映像信号による立体画
像を視認するようにした立体画像表示装置において、C
RTは、時刻tに対する光強度yを示す残光特性y=f
(t)が、 s1/s2≧100 且つ、 f(0)/10>f(1.3) (但し、
【0011】
【数1】n1=(t1−t0)/Δt
【0012】
【数2】n2=(t3−t2)/Δt t0は前記CRTに対して前記映像信号の供給が停止し
た時刻、t1はt0後所定時間経過したときの時刻、t
2はt1後所定時間経過したときの時刻、t3はt2後
所定時間経過したときの時刻)を満たす特性を有すると
共に、液晶シャッタは、応答速度が1m秒以下且つCR
Tの発光スペクトルの中心波長において液晶シャッタの
入射側と出射側に配置される偏光板による偏光面が同一
回転及び逆回転モード或いは平行及び直交モード共に白
黒コントラストが100:1以上且つ液晶パネルのセル
ギャップが3μm以下を満たす特性を有し、さらに投写
型表示装置のスクリーンはフレネルレンズとレンチキュ
ラーシートを含み、レンチキュラーシートは光入射の偏
光状態が該レンチキュラーシートによって位相差を発生
しない方向に配置されていることを特徴とする。
た時刻、t1はt0後所定時間経過したときの時刻、t
2はt1後所定時間経過したときの時刻、t3はt2後
所定時間経過したときの時刻)を満たす特性を有すると
共に、液晶シャッタは、応答速度が1m秒以下且つCR
Tの発光スペクトルの中心波長において液晶シャッタの
入射側と出射側に配置される偏光板による偏光面が同一
回転及び逆回転モード或いは平行及び直交モード共に白
黒コントラストが100:1以上且つ液晶パネルのセル
ギャップが3μm以下を満たす特性を有し、さらに投写
型表示装置のスクリーンはフレネルレンズとレンチキュ
ラーシートを含み、レンチキュラーシートは光入射の偏
光状態が該レンチキュラーシートによって位相差を発生
しない方向に配置されていることを特徴とする。
【0013】
【0006】この場合、CRTよりの映像光線を反射ミ
ラーで反射し、この反射光をスクリーンに投写するよう
に構成されており、反射ミラーは、その基底ガラス上に
金属膜を設けると共に、金属膜上に2層の誘電体膜を設
け、各誘電体の膜厚及び屈折率を所定の値に設定し、映
像光線の入射角が0度〜65度の範囲内のとき、P波と
S波との位相差が−45度〜45度の範囲内であること
を特徴とする。
ラーで反射し、この反射光をスクリーンに投写するよう
に構成されており、反射ミラーは、その基底ガラス上に
金属膜を設けると共に、金属膜上に2層の誘電体膜を設
け、各誘電体の膜厚及び屈折率を所定の値に設定し、映
像光線の入射角が0度〜65度の範囲内のとき、P波と
S波との位相差が−45度〜45度の範囲内であること
を特徴とする。
【0014】
【0007】そして、この金属膜はアルミニウム膜であ
り、2層の誘電体膜はアルミニウム膜上に設けた第1の
誘電体膜としてSi Oを含む層を用い、第1の誘電体膜
上に設けた第2の誘電体膜としてMg F2 を含む層を用
いことを特徴とする。
り、2層の誘電体膜はアルミニウム膜上に設けた第1の
誘電体膜としてSi Oを含む層を用い、第1の誘電体膜
上に設けた第2の誘電体膜としてMg F2 を含む層を用
いことを特徴とする。
【0015】
【0008】更に、この2層の誘電体膜は各々Ti2O3
、ZR O2 、Y2 O3 、Si O、Si O2 及びMg F2
よりなる群から選択される少なくとも一種類の化学物
を含有することを特徴とする。
、ZR O2 、Y2 O3 、Si O、Si O2 及びMg F2
よりなる群から選択される少なくとも一種類の化学物
を含有することを特徴とする。
【0016】
【0009】一方、映像信号の水平走査周波数に比して
高い周波数にて水平走査する手段を備えたことを特徴と
する。
高い周波数にて水平走査する手段を備えたことを特徴と
する。
【0017】
【0010】また、スクリーンに用いられるフレネルレ
ンズ及びレンチキュラーシートは共にその光弾性係数が
小さい材料にて構成されていることを特徴とする。
ンズ及びレンチキュラーシートは共にその光弾性係数が
小さい材料にて構成されていることを特徴とする。
【0018】
【0011】そして、表示装置としてのCRTはRGB
の3管よりなり、この各CRTの前面に各々前記液晶シ
ャッタとその入射側に配置される偏光板が配置され、前
記左右の映像信号のRGBが各々対応するCRTに供給
され、各CRTよりの画像が各々液晶シャッタを通して
光学的に合成されて前記スクリーンに投写されるもので
あって、前記RGBの各CRTの発光スペクトルの中心
波長と対応する液晶シャッタの最低透過率とを一致させ
るようにしたことを特徴とする。
の3管よりなり、この各CRTの前面に各々前記液晶シ
ャッタとその入射側に配置される偏光板が配置され、前
記左右の映像信号のRGBが各々対応するCRTに供給
され、各CRTよりの画像が各々液晶シャッタを通して
光学的に合成されて前記スクリーンに投写されるもので
あって、前記RGBの各CRTの発光スペクトルの中心
波長と対応する液晶シャッタの最低透過率とを一致させ
るようにしたことを特徴とする。
【0019】
【0012】また、左右両眼視差を持つ左右の立体映像
信号のRGB信号を1フレーム毎に交互に出力する立体
映像信号出力手段と、立体映像信号出力手段よりのRG
B信号が各々供給されるCRTと、CRTよりの映像光
を投写するスクリーンと、液晶シャッタと該液晶シャッ
タの入射側と出射側に配置される偏光板ならびに液晶シ
ャッタを駆動する駆動手段とからなり左右の立体映像に
対応して交互に開閉するシャッタ装置とを備え、CRT
とスクリーンを含む投写型立体画像表示装置単体を縦方
向および/または横方向に対して複数個併設させて投写
型立体画像表示装置本体を構成し、該表示装置本体は、
スクリーンを継合せスクリーンとして該スクリーンを含
むスクリーン組立体を本体スクリーンの前面に設置し、
このスクリーン組立体の継合せスクリーンを吊持状態で
且つ左右スクリーンの継目をセンター合せしてスクリー
ン組立体のフレームに支持し、このフレームに十字形の
遮光枠を取付け、この遮光枠の少なくとも水平遮光枠に
スクリーンの継目に整合するように位置調整可能に遮光
板を取付けて成り、CRTは、時刻tに対する光強度y
を示す残光特性y=f(t)が、 s1/s2≧100 且つ、 f(0)/10>f(1.3) (但し、
信号のRGB信号を1フレーム毎に交互に出力する立体
映像信号出力手段と、立体映像信号出力手段よりのRG
B信号が各々供給されるCRTと、CRTよりの映像光
を投写するスクリーンと、液晶シャッタと該液晶シャッ
タの入射側と出射側に配置される偏光板ならびに液晶シ
ャッタを駆動する駆動手段とからなり左右の立体映像に
対応して交互に開閉するシャッタ装置とを備え、CRT
とスクリーンを含む投写型立体画像表示装置単体を縦方
向および/または横方向に対して複数個併設させて投写
型立体画像表示装置本体を構成し、該表示装置本体は、
スクリーンを継合せスクリーンとして該スクリーンを含
むスクリーン組立体を本体スクリーンの前面に設置し、
このスクリーン組立体の継合せスクリーンを吊持状態で
且つ左右スクリーンの継目をセンター合せしてスクリー
ン組立体のフレームに支持し、このフレームに十字形の
遮光枠を取付け、この遮光枠の少なくとも水平遮光枠に
スクリーンの継目に整合するように位置調整可能に遮光
板を取付けて成り、CRTは、時刻tに対する光強度y
を示す残光特性y=f(t)が、 s1/s2≧100 且つ、 f(0)/10>f(1.3) (但し、
【0020】
【数1】n1=(t1−t0)/Δt
【0021】
【数2】n2=(t3−t2)/Δt t0は前記CRTに対して前記映像信号の供給が停止し
た時刻、t1はt0後所定時間経過したときの時刻、t
2はt1後所定時間経過したときの時刻、t3はt2後
所定時間経過したときの時刻)を満たす特性を有すると
共に、液晶シャッタは、応答速度が1m秒以下且つCR
Tの発光スペクトルの中心波長において液晶シャッタの
入射側と出射側に配置される偏光板による偏光面が同一
回転及び逆回転モード或いは平行及び直交モード共に白
黒コントラストが100:1以上且つ液晶パネルのセル
ギャップが3μm以下を満たす特性を有し、さらに投写
型表示装置のスクリーンはフレネルレンズとレンチキュ
ラーシートを含み、レンチキュラーシートは光入射の偏
光状態が該レンチキュラーシートによって位相差を発生
しない方向に配置されていることを特徴とする。
た時刻、t1はt0後所定時間経過したときの時刻、t
2はt1後所定時間経過したときの時刻、t3はt2後
所定時間経過したときの時刻)を満たす特性を有すると
共に、液晶シャッタは、応答速度が1m秒以下且つCR
Tの発光スペクトルの中心波長において液晶シャッタの
入射側と出射側に配置される偏光板による偏光面が同一
回転及び逆回転モード或いは平行及び直交モード共に白
黒コントラストが100:1以上且つ液晶パネルのセル
ギャップが3μm以下を満たす特性を有し、さらに投写
型表示装置のスクリーンはフレネルレンズとレンチキュ
ラーシートを含み、レンチキュラーシートは光入射の偏
光状態が該レンチキュラーシートによって位相差を発生
しない方向に配置されていることを特徴とする。
【0022】
【0013】
【0023】
【作用】本発明の立体画像表示装置によれば、規定値以
下の残光特性を有するCRTを用い、液晶シャッタの応
答速度を規定値以下にすると共に、CRTの発光スペク
トルの中心波長において液晶シャッタの入射側と出射側
に配置された各偏光板の偏光面が同一回転及び逆回転モ
ード或いは平行及び直交モード共に白黒コントラストが
規定値以下とし、更にレンチキュラーシートは光入射の
偏光状態がそのレンチキュラーシートによって位相差を
発生しない方向に配置されているものを使用し、反射ミ
ラー上でP波及びS波の反射率の相違による、直線偏光
の軸ずれと光の位相差が生じない材料を採用することで
立体画像の画質を阻害する残像現象やクロストークの発
生を立体画像表示装置のシステム全体として改善するこ
とが可能である。
下の残光特性を有するCRTを用い、液晶シャッタの応
答速度を規定値以下にすると共に、CRTの発光スペク
トルの中心波長において液晶シャッタの入射側と出射側
に配置された各偏光板の偏光面が同一回転及び逆回転モ
ード或いは平行及び直交モード共に白黒コントラストが
規定値以下とし、更にレンチキュラーシートは光入射の
偏光状態がそのレンチキュラーシートによって位相差を
発生しない方向に配置されているものを使用し、反射ミ
ラー上でP波及びS波の反射率の相違による、直線偏光
の軸ずれと光の位相差が生じない材料を採用することで
立体画像の画質を阻害する残像現象やクロストークの発
生を立体画像表示装置のシステム全体として改善するこ
とが可能である。
【0024】
【0014】
【0025】
【実施例】図1は本発明における立体画像表示装置を示
した実施例である。尚、従来例と同一の部分には同一の
符号を付している。図1において符号1は左右画像信号
発生装置。符号20は倍速回路で映像信号を倍速にする
ために設けている。この倍速回路20からのRGB信号
出力を立体映像信号出力手段としての切替回路12で切
替えている。この倍速回路20に関しては図3を用いて
後で詳細に説明することとする。また、符号4はCRT
で、符号5は偏光板でCRTの出力画像光を、所定の偏
光軸を有する直線偏光にするものである。また、符号6
は液晶シャッタで開閉手段としてのシャッタ駆動回路3
4からの制御信号によって入射直線偏光の偏光軸を互い
に直交する二方向に旋転させる。そして、符号7はミラ
ーで、符号10はレンチキュラーシート8とフレネルレ
ンズ9から構成されるスクリーンであり、符号11は偏
光眼鏡である。
した実施例である。尚、従来例と同一の部分には同一の
符号を付している。図1において符号1は左右画像信号
発生装置。符号20は倍速回路で映像信号を倍速にする
ために設けている。この倍速回路20からのRGB信号
出力を立体映像信号出力手段としての切替回路12で切
替えている。この倍速回路20に関しては図3を用いて
後で詳細に説明することとする。また、符号4はCRT
で、符号5は偏光板でCRTの出力画像光を、所定の偏
光軸を有する直線偏光にするものである。また、符号6
は液晶シャッタで開閉手段としてのシャッタ駆動回路3
4からの制御信号によって入射直線偏光の偏光軸を互い
に直交する二方向に旋転させる。そして、符号7はミラ
ーで、符号10はレンチキュラーシート8とフレネルレ
ンズ9から構成されるスクリーンであり、符号11は偏
光眼鏡である。
【0026】本発明は立体画像の画質を阻害する残像現
象やクロストークに対する改善実施例を述べるが、実施
例が立体画像表示装置のシステム全体に及ぶため発生要
因の構成部品に対して一つ一つ個々に説明することにす
る。
象やクロストークに対する改善実施例を述べるが、実施
例が立体画像表示装置のシステム全体に及ぶため発生要
因の構成部品に対して一つ一つ個々に説明することにす
る。
【0027】
【0015】(1)CRT部 表示装置としてのCRTは、図2に示すような残光特性
を有している。図2のグラフで縦軸はCRTの光強度
を、横軸はCRTの照射を停止した時からの時間経過を
示している。図2中の曲線はCRTの残光特性で、時間
の関数としてy=f(t)で表されるものとする。そし
て、CRTが時刻t0で照射を停止してからのCRTの
残光が時間経過と共に徐々に減衰する様子を示してい
る。
を有している。図2のグラフで縦軸はCRTの光強度
を、横軸はCRTの照射を停止した時からの時間経過を
示している。図2中の曲線はCRTの残光特性で、時間
の関数としてy=f(t)で表されるものとする。そし
て、CRTが時刻t0で照射を停止してからのCRTの
残光が時間経過と共に徐々に減衰する様子を示してい
る。
【0028】CRTが時刻t0で照射を停止する。その
後、時間が経過し時刻t1に到るまでの光強度を微小区
間△tで積分した時の光強度量の面積をs1とする。ま
た、同様に時刻t2から時刻t3に至までの光強度を微
小区間△tで積分した時の光強度量の面積をs2とす
る。この時、s1に比べs2が小さいということはCR
Tが照射を停止して光が視認されなくなるまでの時間が
短いことであり、残光特性が小さいことを意味してい
る。
後、時間が経過し時刻t1に到るまでの光強度を微小区
間△tで積分した時の光強度量の面積をs1とする。ま
た、同様に時刻t2から時刻t3に至までの光強度を微
小区間△tで積分した時の光強度量の面積をs2とす
る。この時、s1に比べs2が小さいということはCR
Tが照射を停止して光が視認されなくなるまでの時間が
短いことであり、残光特性が小さいことを意味してい
る。
【0029】
【0016】そこで本出願人は s1/s2≧100及びf(0)/10>f(1.3) 即ち、面積s1と面積s2の比が100以上であり、且
つ時刻t0で照射を停止した時の光強度量の1/10の
値よりも経過時間がf(1.3)即ち、1.3msの時
の光強度量の方が小さい。という上記の条件を満足する
CRTを用いれば、左右眼に対する残像現象がCRTの
残光特性によって影響を受け無いことを見出した。
つ時刻t0で照射を停止した時の光強度量の1/10の
値よりも経過時間がf(1.3)即ち、1.3msの時
の光強度量の方が小さい。という上記の条件を満足する
CRTを用いれば、左右眼に対する残像現象がCRTの
残光特性によって影響を受け無いことを見出した。
【0030】また、上述した残光特性を有するCRTで
構成すると共に、電気回路で改善する方法として、垂直
方向の画像を圧縮する方法がある。これは右眼用フィー
ルド画面と左眼用フィールド画面との間に空白の画像領
域を設け、この空白の画像領域期間の時間内に前フィー
ルド画面の残像を取去る方法で、図3に示した映像信号
の倍速回路20を用いて構成することができるので、図
3を用いて先ず倍速回路20の動作説明をする。
構成すると共に、電気回路で改善する方法として、垂直
方向の画像を圧縮する方法がある。これは右眼用フィー
ルド画面と左眼用フィールド画面との間に空白の画像領
域を設け、この空白の画像領域期間の時間内に前フィー
ルド画面の残像を取去る方法で、図3に示した映像信号
の倍速回路20を用いて構成することができるので、図
3を用いて先ず倍速回路20の動作説明をする。
【0031】
【0017】図3において、符号21は入力端子で映像
信号が供給される。入力端子21はY/C分離回路22
に接続され、ここでY(輝度信号)とC(色信号)に分
離される。分離されたY信号とC信号は色差復調回路2
3で更にY信号、色差信号のPr信号(R−Y)とPb
信号(B−Y)及び同期信号のV(垂直同期信号)とH
(水平同期信号)を分離する。Y信号、Pr信号及びP
b信号は各々LPF24a〜24cを経てA/D(アナ
ログ/デジタル)変換回路25でデジタル信号に変換さ
れる。このA/D変換回路25a〜25cの出力信号は
フレームメモリ26a、26bに記録され、その後CP
U33からの指令で出力され、次段のD/A(デジタル
/アナログ)変換回路27a〜27cで再びアナログに
変換された後、LPF28a〜28cを経てRGB復調
器29に供給され、ここでRGBの3原色が復調され出
力端子30に出力される。
信号が供給される。入力端子21はY/C分離回路22
に接続され、ここでY(輝度信号)とC(色信号)に分
離される。分離されたY信号とC信号は色差復調回路2
3で更にY信号、色差信号のPr信号(R−Y)とPb
信号(B−Y)及び同期信号のV(垂直同期信号)とH
(水平同期信号)を分離する。Y信号、Pr信号及びP
b信号は各々LPF24a〜24cを経てA/D(アナ
ログ/デジタル)変換回路25でデジタル信号に変換さ
れる。このA/D変換回路25a〜25cの出力信号は
フレームメモリ26a、26bに記録され、その後CP
U33からの指令で出力され、次段のD/A(デジタル
/アナログ)変換回路27a〜27cで再びアナログに
変換された後、LPF28a〜28cを経てRGB復調
器29に供給され、ここでRGBの3原色が復調され出
力端子30に出力される。
【0032】
【0018】一方、水平同期信号(H)はPLL回路3
1に供給され、水平同期信号(H)に同期した約22M
Hzのクロック周波数を得ている。また、水平同期信号
(H)は別に設けられたPLL回路32に供給され、水
平同期信号(H)に同期した約25MHzのクロック周
波数を得ている。PLL回路31及びPLL回路32の
出力は、各々CPU33を経てA/D変換回路25、フ
レームメモリ26及びD/A変換回路27に信号処理用
のクロック信号として供給される。水平同期信号(H)
及び垂直同期信号(V)はCPU33から出力され、出
力端子35、36に供給される。また、シャッタ駆動信
号は垂直同期信号(V)出力に接続されたシャッタ駆動
回路34で作られ、出力端子37に出力される。
1に供給され、水平同期信号(H)に同期した約22M
Hzのクロック周波数を得ている。また、水平同期信号
(H)は別に設けられたPLL回路32に供給され、水
平同期信号(H)に同期した約25MHzのクロック周
波数を得ている。PLL回路31及びPLL回路32の
出力は、各々CPU33を経てA/D変換回路25、フ
レームメモリ26及びD/A変換回路27に信号処理用
のクロック信号として供給される。水平同期信号(H)
及び垂直同期信号(V)はCPU33から出力され、出
力端子35、36に供給される。また、シャッタ駆動信
号は垂直同期信号(V)出力に接続されたシャッタ駆動
回路34で作られ、出力端子37に出力される。
【0033】
【0019】図4(a)に示す映像信号は、図1に示し
た左右両眼視差をもつ左右の映像信号が1フィールド
(フィールド周波数60Hz)毎に交互に出力される左
右画像信号発生装置1の出力信号を示しており、説明を
明らかにするため例えば右眼用1、左1眼用、右眼用
2、左眼用2・・・のように表示して配列した場合を示
している。この映像信号を倍速回路20の入力端子21
に供給すると、映像信号はY/C分離回路22及び色差
復調回路23で輝度信号と2つの色差信号とに分離さ
れ、各々PLL回路31より得られた水平同期信号に同
期したクロック(約22MHz)周波数でA/D変換さ
れる。これを前記クロック周波数でフレームメモリにフ
レーム単位(2フィールド)で書き込む。これを前記ク
ロック周波数の2倍の周波数のクロックで各フィールド
のデータを各々2回読み出すことにより、フィールド周
波数が2倍になり、図4(b)に示すように右眼用1、
左眼用1、右眼用1、左眼用1、右眼用2、左眼用2、
右眼用2、左眼用2・・・で読み出されることになる。
これをD/A変換回路27でデジタル/アナログ変換し
た後、LPF28を経てRGB復調回路29でRGB信
号を発生させ、出力端子30に出力する。
た左右両眼視差をもつ左右の映像信号が1フィールド
(フィールド周波数60Hz)毎に交互に出力される左
右画像信号発生装置1の出力信号を示しており、説明を
明らかにするため例えば右眼用1、左1眼用、右眼用
2、左眼用2・・・のように表示して配列した場合を示
している。この映像信号を倍速回路20の入力端子21
に供給すると、映像信号はY/C分離回路22及び色差
復調回路23で輝度信号と2つの色差信号とに分離さ
れ、各々PLL回路31より得られた水平同期信号に同
期したクロック(約22MHz)周波数でA/D変換さ
れる。これを前記クロック周波数でフレームメモリにフ
レーム単位(2フィールド)で書き込む。これを前記ク
ロック周波数の2倍の周波数のクロックで各フィールド
のデータを各々2回読み出すことにより、フィールド周
波数が2倍になり、図4(b)に示すように右眼用1、
左眼用1、右眼用1、左眼用1、右眼用2、左眼用2、
右眼用2、左眼用2・・・で読み出されることになる。
これをD/A変換回路27でデジタル/アナログ変換し
た後、LPF28を経てRGB復調回路29でRGB信
号を発生させ、出力端子30に出力する。
【0034】
【0020】一方、偏向回路に対しては映像信号の同期
信号から偏向電流を発生させるが、偏向電流はPLL回
路31よりクロックから水平同期周波数(H)の2倍の
水平周波数(31.5kHz)を得て水平偏向電流を生
成し出力端子35から出力する。また、同様に垂直同期
周波数(V)の2倍の垂直周波数(フィールド周波数1
20Hz)を得て垂直偏向電流を生成し、出力端子36
から出力する。また、液晶シャッタ6の駆動信号は垂直
同期信号(V)出力から検出し、シャッタ駆動回路34
を経て出力端子37に出力される。
信号から偏向電流を発生させるが、偏向電流はPLL回
路31よりクロックから水平同期周波数(H)の2倍の
水平周波数(31.5kHz)を得て水平偏向電流を生
成し出力端子35から出力する。また、同様に垂直同期
周波数(V)の2倍の垂直周波数(フィールド周波数1
20Hz)を得て垂直偏向電流を生成し、出力端子36
から出力する。また、液晶シャッタ6の駆動信号は垂直
同期信号(V)出力から検出し、シャッタ駆動回路34
を経て出力端子37に出力される。
【0035】では、この倍速回路20を用いて垂直方向
を圧縮する方法を説明する。
を圧縮する方法を説明する。
【0036】先ず、上述したようにPLL回路31から
の約22MHzを書き込みクロックとしてフレームメモ
リに対する書き込みを行い、読み出し側は水平同期信号
に同期する別のPLL回路32によるクロックの周波数
を映像信号に水平同期周波数の2倍の水平周波数よりも
高い周波数(約25MHz)で読み出す。
の約22MHzを書き込みクロックとしてフレームメモ
リに対する書き込みを行い、読み出し側は水平同期信号
に同期する別のPLL回路32によるクロックの周波数
を映像信号に水平同期周波数の2倍の水平周波数よりも
高い周波数(約25MHz)で読み出す。
【0037】
【0021】本来約22MHzのクロック周波数で書き
込み・読み出した場合は正規の1フレームが復調される
ようになっているが、書き込みのクロック周波数よりも
速いクロック周波数で読み出すため、図5(a)のよう
に垂直方向が圧縮された状態になる。即ち、本来のCR
Tの視認領域以内に1フレームの画像が圧縮される。こ
の圧縮された1フレームの画像に対し、正規の1フィー
ルド毎の同期信号で同期させることで、図5(a)の斜
線部分以外は黒レベルの映像信号になり、画像が圧縮さ
れた状態で同期する。この圧縮された画面に対してコン
バーゼンスを調整して画面を縦方向に広げていることに
よって、図5(b)のように斜線部分以外の映像信号を
CRTの画面上の視認領域外に追いやることができ、通
常の画面を構成することができる。ここで新たに生じた
斜線部分以外の領域は、通常テレビジョンにおいて帰線
時間として設けられている部分と同じものであり、観察
者が認識できない部分である。このように画像圧縮によ
って新たに設けられた帰線時間によって、1フィールド
終了後のCRTの残光が減衰するに十分な時間を帰線時
間の中で確保することが可能である。
込み・読み出した場合は正規の1フレームが復調される
ようになっているが、書き込みのクロック周波数よりも
速いクロック周波数で読み出すため、図5(a)のよう
に垂直方向が圧縮された状態になる。即ち、本来のCR
Tの視認領域以内に1フレームの画像が圧縮される。こ
の圧縮された1フレームの画像に対し、正規の1フィー
ルド毎の同期信号で同期させることで、図5(a)の斜
線部分以外は黒レベルの映像信号になり、画像が圧縮さ
れた状態で同期する。この圧縮された画面に対してコン
バーゼンスを調整して画面を縦方向に広げていることに
よって、図5(b)のように斜線部分以外の映像信号を
CRTの画面上の視認領域外に追いやることができ、通
常の画面を構成することができる。ここで新たに生じた
斜線部分以外の領域は、通常テレビジョンにおいて帰線
時間として設けられている部分と同じものであり、観察
者が認識できない部分である。このように画像圧縮によ
って新たに設けられた帰線時間によって、1フィールド
終了後のCRTの残光が減衰するに十分な時間を帰線時
間の中で確保することが可能である。
【0038】尚、本発明による実施例では映像信号を倍
速で処理しているため、帰線時間を通常よりも多く設け
ても画面に違和感を与える事はない。また、映像信号を
倍速処理することによって、立体画像特有のフリッカが
改善される。
速で処理しているため、帰線時間を通常よりも多く設け
ても画面に違和感を与える事はない。また、映像信号を
倍速処理することによって、立体画像特有のフリッカが
改善される。
【0039】
【0022】(2)液晶シャッタ 図6に液晶セル40の構造を示した。符号42はガラス
板、符号43は透明電極、符号44は液晶そして、符号
45は偏向板である。また、符号41は左右直交する偏
光軸を有する眼鏡(偏光メガネ)である。
板、符号43は透明電極、符号44は液晶そして、符号
45は偏向板である。また、符号41は左右直交する偏
光軸を有する眼鏡(偏光メガネ)である。
【0040】また、図7は偏光メガネ41と液晶セル4
0及び液晶セルの旋光との関係を表にしたものである。
図中図7(a)は液晶セル40が無印加状態にあり、且
つ偏光メガネと偏光板の偏光軸が直交している場合の状
態を示したもので、光が透過していないことを示してい
る。この図7(a)のグラフは縦軸に光の透過率(図中
矢印の方向が透過率が大きくなる)を、横軸に光の波長
の関係で示している。同様に液晶セルに印加電圧がな
く、通過状態にあり、且つ偏光メガネと偏光板の偏光軸
が平行している場合の状態を図7(b)に示している
が、波長に関係なく光が透過している。
0及び液晶セルの旋光との関係を表にしたものである。
図中図7(a)は液晶セル40が無印加状態にあり、且
つ偏光メガネと偏光板の偏光軸が直交している場合の状
態を示したもので、光が透過していないことを示してい
る。この図7(a)のグラフは縦軸に光の透過率(図中
矢印の方向が透過率が大きくなる)を、横軸に光の波長
の関係で示している。同様に液晶セルに印加電圧がな
く、通過状態にあり、且つ偏光メガネと偏光板の偏光軸
が平行している場合の状態を図7(b)に示している
が、波長に関係なく光が透過している。
【0041】
【0023】また、液晶セルが90度旋光されている場
合で、偏光眼鏡と偏光板の偏光軸が直交している場合の
状態を図7(c)に示した。この場合も波長に関係なく
光が透過している。同様に、液晶セルが90度旋光され
ている場合で、偏光メガネと偏光板の偏光軸が平行して
いる場合の状態を図7(d)に示した。この状態は、理
想的には図7(a)のように全波長に対して透過率が小
さくなることが望ましいが、実際には透過率は波長に対
して図示のような特性を有する。即ち、液晶セルを90
度旋光させた場合は光の波長の一部(A部)に光が透過
しない或いはしにくい領域を持つ透過スペクトルが存在
する。この透過スペクトルは液晶セル40のギャップ幅
で変化する要素を持っている。
合で、偏光眼鏡と偏光板の偏光軸が直交している場合の
状態を図7(c)に示した。この場合も波長に関係なく
光が透過している。同様に、液晶セルが90度旋光され
ている場合で、偏光メガネと偏光板の偏光軸が平行して
いる場合の状態を図7(d)に示した。この状態は、理
想的には図7(a)のように全波長に対して透過率が小
さくなることが望ましいが、実際には透過率は波長に対
して図示のような特性を有する。即ち、液晶セルを90
度旋光させた場合は光の波長の一部(A部)に光が透過
しない或いはしにくい領域を持つ透過スペクトルが存在
する。この透過スペクトルは液晶セル40のギャップ幅
で変化する要素を持っている。
【0042】本発明による実施例では図8に示したよう
に、RGBの発光スペクトルの特性と液晶セル40の透
過スペクトルのA部が一致するようにギャップ幅を設定
した液晶シャッタ6で構成した。また、液晶シャッタの
応答速度を1m秒以下及びCRTの発光スペクトルの中
心波長において偏光板の平行及び直交モード共に白黒の
コントラストが100対1以上になるように、反強誘電
性液晶を用いて構成した。尚、図7に示す特性はTFT
液晶やTN液晶などのように電圧を印加しない状態と印
加した状態とで0度旋光と90度旋光の各状態となる液
晶セルについて説明したが、前述の反強誘電性液晶セル
を用いた場合には、負電圧を印加したときと正電圧を印
加したときで0度旋光と90度旋光状態となるので、正
負の電圧を印加する。
に、RGBの発光スペクトルの特性と液晶セル40の透
過スペクトルのA部が一致するようにギャップ幅を設定
した液晶シャッタ6で構成した。また、液晶シャッタの
応答速度を1m秒以下及びCRTの発光スペクトルの中
心波長において偏光板の平行及び直交モード共に白黒の
コントラストが100対1以上になるように、反強誘電
性液晶を用いて構成した。尚、図7に示す特性はTFT
液晶やTN液晶などのように電圧を印加しない状態と印
加した状態とで0度旋光と90度旋光の各状態となる液
晶セルについて説明したが、前述の反強誘電性液晶セル
を用いた場合には、負電圧を印加したときと正電圧を印
加したときで0度旋光と90度旋光状態となるので、正
負の電圧を印加する。
【0043】
【0024】(3)反射ミラー 本出願人は反射ミラーに関し、先に特願平6−3883
8号として出願した。本発明による反射ミラーは、この
先の出願に開示されたものにより構成される。以下に反
射ミラーに使用されるコーティング膜の膜厚及び種類を
決定するための理由を説明する。
8号として出願した。本発明による反射ミラーは、この
先の出願に開示されたものにより構成される。以下に反
射ミラーに使用されるコーティング膜の膜厚及び種類を
決定するための理由を説明する。
【0044】金属面で光が反射されると、その位相がP
波S波との変化する。反射光のP波及びS波の位相差δ
(P−S)は、次のように表される。
波S波との変化する。反射光のP波及びS波の位相差δ
(P−S)は、次のように表される。
【0045】 δ(P−S)=f(n1 、θ1 、n2 、k) 即ち、位相差δ(P−S)は、n1 、θ1 、n2 、kの
関数で表される。ここで、n1 が、入射側の物質の屈折
率であり、θ1 が、金属面への入射角であり、n2 が、
金属の実屈折率であり、kが、金属における屈折光の吸
収係数である。
関数で表される。ここで、n1 が、入射側の物質の屈折
率であり、θ1 が、金属面への入射角であり、n2 が、
金属の実屈折率であり、kが、金属における屈折光の吸
収係数である。
【0046】上記のように、ミラーでの反射後のP波及
びS波の光の位相差があると反射光の偏光状態が楕円形
状となり、得られる映像の左右の分離度が低下する。こ
のため、上記位相差が最小となるように金属表面の膜物
質の屈折率及び膜厚を選択し、反射ミラーを構成する。
びS波の光の位相差があると反射光の偏光状態が楕円形
状となり、得られる映像の左右の分離度が低下する。こ
のため、上記位相差が最小となるように金属表面の膜物
質の屈折率及び膜厚を選択し、反射ミラーを構成する。
【0047】
【0025】本発明によるミラー設計では、CRTの赤
色・緑色・青色の発光特性の強い波長(赤色:633n
m、緑色:533nm又は537.8nm、青色:44
1・6nm近傍にピークを持つ)で位相差、及びP波並
びにS波の反射率の差が大きくならないように多層コー
ティングし、直線偏光が崩れないようにしている。
色・緑色・青色の発光特性の強い波長(赤色:633n
m、緑色:533nm又は537.8nm、青色:44
1・6nm近傍にピークを持つ)で位相差、及びP波並
びにS波の反射率の差が大きくならないように多層コー
ティングし、直線偏光が崩れないようにしている。
【0048】以上のように、P波及びS波のミラーでの
反射率が相違すると、直線偏光の軸がずれ、分離度が低
下してしまう。このため、反射率の位相差が最小となる
ように反射ミラーを構成する。 (ア)反射膜に用いる金属の選択 図9に、入射角を変えた場合の、波長に対するP波とS
波との位相差を示す。ここで、図9(a)は、金属とし
て金(Au )を用いたときの金属反射面での反射特性で
あり、図9(b)は、金属として銀(Ag )を用いたと
きの金属反射面での反射特性であり、図9(c)は、金
属としてアルミニウム(Al )を用いたときの金属反射
面での反射特性である。
反射率が相違すると、直線偏光の軸がずれ、分離度が低
下してしまう。このため、反射率の位相差が最小となる
ように反射ミラーを構成する。 (ア)反射膜に用いる金属の選択 図9に、入射角を変えた場合の、波長に対するP波とS
波との位相差を示す。ここで、図9(a)は、金属とし
て金(Au )を用いたときの金属反射面での反射特性で
あり、図9(b)は、金属として銀(Ag )を用いたと
きの金属反射面での反射特性であり、図9(c)は、金
属としてアルミニウム(Al )を用いたときの金属反射
面での反射特性である。
【0049】
【0026】入射角を変えたときのP波とS波との位相
差は、金属の実屈折率及び吸収係数に依存して変化す
る。これらは、各金属毎に変化するため、図9(a)〜
(c)に示すように各金属毎に異なる。上記で説明した
ように、反射光の偏光状態が楕円形状とならずに、得ら
れる画像の左右の分離度の低下を防ぐためには、ミラー
での反射後のP波及びS波の位相差が少ないことが好ま
しい。このため、図9から明らかなように、入射角を変
化させた場合の、波長に変化に対するP波及びS波の位
相差の小さいものは、Ag 又はAl であり、実験的にア
ルミニウムAl がより位相差が小さかった。
差は、金属の実屈折率及び吸収係数に依存して変化す
る。これらは、各金属毎に変化するため、図9(a)〜
(c)に示すように各金属毎に異なる。上記で説明した
ように、反射光の偏光状態が楕円形状とならずに、得ら
れる画像の左右の分離度の低下を防ぐためには、ミラー
での反射後のP波及びS波の位相差が少ないことが好ま
しい。このため、図9から明らかなように、入射角を変
化させた場合の、波長に変化に対するP波及びS波の位
相差の小さいものは、Ag 又はAl であり、実験的にア
ルミニウムAl がより位相差が小さかった。
【0050】図10に、各金属における波長に対する反
射率の変化を示す。上記で説明したように、直接偏光の
軸が崩れないようにするには、P波及びS波の反射率の
差が大きくならないようにすることが好ましい。図10
に示すように、可視領域の波長に対する反射率の変化の
小さい金属は、Ag 、Al 、Rn であるが、一般的に反
射ミラーの場合は、高反射率の方が好ましく、Ag 又は
Al が好適である。
射率の変化を示す。上記で説明したように、直接偏光の
軸が崩れないようにするには、P波及びS波の反射率の
差が大きくならないようにすることが好ましい。図10
に示すように、可視領域の波長に対する反射率の変化の
小さい金属は、Ag 、Al 、Rn であるが、一般的に反
射ミラーの場合は、高反射率の方が好ましく、Ag 又は
Al が好適である。
【0051】
【0027】以上、図9及び図10からAg 又はAl が
好適であるが、Al の方が位相特性が良く、且つ膜蒸着
が容易であるため、本実施例では、反射膜に用いられる
金属としてAl を用いる。 (ロ)誘電体膜の形成 Al 上に誘電体膜を設け、Al 面での反射で発生したP
波及びS波の位相差を打ち消すように、誘電体物質の選
択(屈折率の選択)及び膜厚の設定を行い、広い入射角
の範囲でP波とS波の位相差を最小にする。
好適であるが、Al の方が位相特性が良く、且つ膜蒸着
が容易であるため、本実施例では、反射膜に用いられる
金属としてAl を用いる。 (ロ)誘電体膜の形成 Al 上に誘電体膜を設け、Al 面での反射で発生したP
波及びS波の位相差を打ち消すように、誘電体物質の選
択(屈折率の選択)及び膜厚の設定を行い、広い入射角
の範囲でP波とS波の位相差を最小にする。
【0052】基本的に、特定波長λ0 での特性を改善す
るためには、入射角θ0 を変化させた際の光路の変化
が、特定波長λ0 において位相の変化として打ち消し合
うように屈折率を選択する。このようにして、入射角を
変えても、波長λ0 の反射波におけるP波とS波の位相
差を最小にすることができる。図11に、1層のAl 膜
と1層の誘電体膜とからなる反射ミラーの断面図を示
す。
るためには、入射角θ0 を変化させた際の光路の変化
が、特定波長λ0 において位相の変化として打ち消し合
うように屈折率を選択する。このようにして、入射角を
変えても、波長λ0 の反射波におけるP波とS波の位相
差を最小にすることができる。図11に、1層のAl 膜
と1層の誘電体膜とからなる反射ミラーの断面図を示
す。
【0053】
【0028】図11において、空気層(屈折率:n0 )
と誘電体膜(屈折率:n1 )との境界面での反射波と、
誘電体膜(屈折率:n1 )と金属膜(屈折率:n2 )と
の境界面での反射波との光路差(P0 −P1 )を求め
る。図11より、 P0 =AD =2d1 ・n0 ・sinθ1 ・sinθ0 /cosθ1 P1 =AB+BC =2・d1 ・n1 /cosθ1 となる。ここで、θ0 は入射角、θ1 は屈折角、d1 は
誘電体膜の膜厚である。
と誘電体膜(屈折率:n1 )との境界面での反射波と、
誘電体膜(屈折率:n1 )と金属膜(屈折率:n2 )と
の境界面での反射波との光路差(P0 −P1 )を求め
る。図11より、 P0 =AD =2d1 ・n0 ・sinθ1 ・sinθ0 /cosθ1 P1 =AB+BC =2・d1 ・n1 /cosθ1 となる。ここで、θ0 は入射角、θ1 は屈折角、d1 は
誘電体膜の膜厚である。
【0054】以上により、光路差(P0 −P1 )は、 P0 −P1 =2・d1 ・n1 (1−(n0 ・sinθ0
/n1 )2 )1/2 と求まる。
/n1 )2 )1/2 と求まる。
【0055】
【0029】ここで、一例として、波長λ0 の光に対す
る誘電体膜の光学膜厚をλ0 /4とすると、 d1 ・n1 =λ0 /4 であるから、 光路差=P0 −P1 =λ0 /2・(1−(n0 ・sinθ0 /n1 )2 )1/2 となる。垂直入射の場合、 光路差=λ0 /2 である。
る誘電体膜の光学膜厚をλ0 /4とすると、 d1 ・n1 =λ0 /4 であるから、 光路差=P0 −P1 =λ0 /2・(1−(n0 ・sinθ0 /n1 )2 )1/2 となる。垂直入射の場合、 光路差=λ0 /2 である。
【0056】
【0030】図12及び図13に、誘電体膜の光学膜厚
をλ0 /4に固定して、屈折率n1 を変化させた場合の
入射角特性を示す。図12において、(a)は誘電体の
屈折率が2.20の時であり、(b)は誘電体の屈折率
が1.74の時であり、(c)は誘電体の屈折率が1.
44の時である。また、図13は誘電体の屈折率が1.
37の時である。図12の(a)〜(c)及び図13に
移行するにつれて、即ち、誘電体の屈折率n1 を小さく
した方が節付近での入射角を変えた場合の位相差の変化
が小さくなることを確かめた。ここで、「節」とは、入
射角を変化させた場合であっても、位相差に変化がない
点(図12(a)〜(c)及び図13において各曲線が
交差している点)をいう。以下、同様である。従って、
所定の波長λ0 付近での入射角特性を良好なものとする
には、目的の波長λ0 と節とが一致するように屈折率の
低い誘電体の膜厚を変化させることが好ましい。このよ
うに構成することで、広い入射角の範囲でP波とS波の
位相差を最小に抑えることができる。
をλ0 /4に固定して、屈折率n1 を変化させた場合の
入射角特性を示す。図12において、(a)は誘電体の
屈折率が2.20の時であり、(b)は誘電体の屈折率
が1.74の時であり、(c)は誘電体の屈折率が1.
44の時である。また、図13は誘電体の屈折率が1.
37の時である。図12の(a)〜(c)及び図13に
移行するにつれて、即ち、誘電体の屈折率n1 を小さく
した方が節付近での入射角を変えた場合の位相差の変化
が小さくなることを確かめた。ここで、「節」とは、入
射角を変化させた場合であっても、位相差に変化がない
点(図12(a)〜(c)及び図13において各曲線が
交差している点)をいう。以下、同様である。従って、
所定の波長λ0 付近での入射角特性を良好なものとする
には、目的の波長λ0 と節とが一致するように屈折率の
低い誘電体の膜厚を変化させることが好ましい。このよ
うに構成することで、広い入射角の範囲でP波とS波の
位相差を最小に抑えることができる。
【0057】上記誘電体膜(以下、「第1誘電体」と称
する。)の上部にもう1層の誘電体膜(以下、「第2誘
電体」と称する。)を設け、λ0 とは別の波長λ1 でも
位相差を最小にする。
する。)の上部にもう1層の誘電体膜(以下、「第2誘
電体」と称する。)を設け、λ0 とは別の波長λ1 でも
位相差を最小にする。
【0058】
【0031】図14及び図15に、誘電体膜が2層の場
合の入射特性を示す。ここで、(a)は第1誘電体の屈
折率が1.74で、第2誘電体の屈折率が2.20の時
であり、(b)は第1誘電体の屈折率が1.74で、第
2誘電体の屈折率が1.44の時であり、(c)は第1
誘電体の屈折率が1.44で、第2誘電体の屈折率が
1.37の時である。また、図15は第1誘電体の屈折
率が1.74で、第2誘電体の屈折率が1.37の時で
ある。先ず、図14の(a)、(b)及び図15を対比
する。この時、図14の(a)から(b)、図14
(b)から図15に移行するにつれて、即ち、第1誘電
体の屈折率を1.74に固定し、第2誘電体の屈折率を
次第に小さくしていくと、節付近での入射角を変えた場
合の位相差の変化が小さくなることを確かめた。
合の入射特性を示す。ここで、(a)は第1誘電体の屈
折率が1.74で、第2誘電体の屈折率が2.20の時
であり、(b)は第1誘電体の屈折率が1.74で、第
2誘電体の屈折率が1.44の時であり、(c)は第1
誘電体の屈折率が1.44で、第2誘電体の屈折率が
1.37の時である。また、図15は第1誘電体の屈折
率が1.74で、第2誘電体の屈折率が1.37の時で
ある。先ず、図14の(a)、(b)及び図15を対比
する。この時、図14の(a)から(b)、図14
(b)から図15に移行するにつれて、即ち、第1誘電
体の屈折率を1.74に固定し、第2誘電体の屈折率を
次第に小さくしていくと、節付近での入射角を変えた場
合の位相差の変化が小さくなることを確かめた。
【0059】
【0032】次に、図14の(c)と図15とを対比す
る。即ち、第2誘電体の屈折率が共に1.37であり、
第1誘電体の屈折率が1.44の場合と1.74の場合
の対比である。この場合には、第1誘電体の屈折率が大
きい時、即ち、図15の場合が好適であることを確かめ
た。
る。即ち、第2誘電体の屈折率が共に1.37であり、
第1誘電体の屈折率が1.44の場合と1.74の場合
の対比である。この場合には、第1誘電体の屈折率が大
きい時、即ち、図15の場合が好適であることを確かめ
た。
【0060】以上より、第2誘電体の屈折率n2 を第1
誘電体の屈折率n1 に対して小さく設定すると、節付近
での入射角を変えた場合の位相差の変化が小さくなるこ
とを確かめた。従って、所定の波長λ1 付近での入射角
特性を良好なものとするには、目的の波長λ1 と節とが
一致するように、第1誘電体よりの屈折率の低い第2誘
電体の膜厚を変化させることが好ましい。このように構
成することで、更に広い入射角の範囲でP波とS波との
位相差を最小に抑えることができる。
誘電体の屈折率n1 に対して小さく設定すると、節付近
での入射角を変えた場合の位相差の変化が小さくなるこ
とを確かめた。従って、所定の波長λ1 付近での入射角
特性を良好なものとするには、目的の波長λ1 と節とが
一致するように、第1誘電体よりの屈折率の低い第2誘
電体の膜厚を変化させることが好ましい。このように構
成することで、更に広い入射角の範囲でP波とS波との
位相差を最小に抑えることができる。
【0061】
【0033】上記のように、CRTの赤色、緑色、青色
の発光特性の強い波長(赤色:633nm、緑色:53
3nm又は537.8nm、青色:441.6nm)で
位相差が大きくならないように多層コーティングし、直
線偏光が崩れないようにすることが好ましい。図16
に、第2誘電体の屈折率を1.37に固定し、第1誘電
体の屈折率を変化させた場合の入射特性を示す。ここ
で、(a)は第1誘電体の屈折率が1.44の時であ
り、(b)は第1誘電体の屈折率を1.74の時であ
り、(c)は第1誘電体の屈折率を2.20の時であ
る。図16より、(c)の場合が、節と節との間におけ
る入射角の変化に対する位相差の変化が最も小さいこと
を確かめた。即ち、誘電体の組み合わせとしては、第2
誘電体の屈折率よりも第1誘電体の屈折率の方が大き
く、且つ第1誘電体の屈折率と第2誘電体の屈折率との
差が大きいことが好適であることを確かめた。
の発光特性の強い波長(赤色:633nm、緑色:53
3nm又は537.8nm、青色:441.6nm)で
位相差が大きくならないように多層コーティングし、直
線偏光が崩れないようにすることが好ましい。図16
に、第2誘電体の屈折率を1.37に固定し、第1誘電
体の屈折率を変化させた場合の入射特性を示す。ここ
で、(a)は第1誘電体の屈折率が1.44の時であ
り、(b)は第1誘電体の屈折率を1.74の時であ
り、(c)は第1誘電体の屈折率を2.20の時であ
る。図16より、(c)の場合が、節と節との間におけ
る入射角の変化に対する位相差の変化が最も小さいこと
を確かめた。即ち、誘電体の組み合わせとしては、第2
誘電体の屈折率よりも第1誘電体の屈折率の方が大き
く、且つ第1誘電体の屈折率と第2誘電体の屈折率との
差が大きいことが好適であることを確かめた。
【0062】
【0034】尚、P波とS波との位相差を小さくするた
めに多層膜の誘電体層も考えられるが、この場合は膜の
製造コストが高くなると共に、そのコスト高に見合う性
能が得られないために適切ではない。また、3層以上の
誘電体層を設けた場合には節を外れた部分での位相の変
化が2層に比較し大きくなるため、2層が最適である。
映像光線の入射角は0度〜65度の範囲内であることが
好ましい。65度以上であると、装置が大型になり過
ぎ、0度以下ということは現実に起こり得ないからであ
る。また、P波とS波との位相差は−45度〜45度の
範囲内であることが好ましい。−45度以下、又は45
度以上であると、立体感を認識することができず、明瞭
度の低いぼやけた画像となってしまうからである。尚、
投射源が液晶プロジェクタであっても、背面投写装置と
して本反射ミラーを用いることで同一の効果が得られ
る。図17に以上の条件を考慮して構成した本発明によ
る反射ミラーの膜構成を示す。
めに多層膜の誘電体層も考えられるが、この場合は膜の
製造コストが高くなると共に、そのコスト高に見合う性
能が得られないために適切ではない。また、3層以上の
誘電体層を設けた場合には節を外れた部分での位相の変
化が2層に比較し大きくなるため、2層が最適である。
映像光線の入射角は0度〜65度の範囲内であることが
好ましい。65度以上であると、装置が大型になり過
ぎ、0度以下ということは現実に起こり得ないからであ
る。また、P波とS波との位相差は−45度〜45度の
範囲内であることが好ましい。−45度以下、又は45
度以上であると、立体感を認識することができず、明瞭
度の低いぼやけた画像となってしまうからである。尚、
投射源が液晶プロジェクタであっても、背面投写装置と
して本反射ミラーを用いることで同一の効果が得られ
る。図17に以上の条件を考慮して構成した本発明によ
る反射ミラーの膜構成を示す。
【0063】
【0035】先ず、上記(イ)より、使用する金属の材
料としてAl を使用する。次に、上記(ロ)より、2層
のコーティング膜の構成として、第1誘電体の屈折率を
1.74とし、第2誘電体の屈折率を1.37とするの
が一例である。また、一般に材料としては、Ti2O3 、
ZR O2 (n=2.05)、Y2 O3 (n=1.8
7)、Si O(n=1.90)、Si O2 (n=1.4
6)、Mg F2 (n=1.37)の6種類が挙げられ、
上層は低い屈折率の材料で構成され、金属膜に近い下層
は高い屈折率の材料で構成される。更に、上層、下層の
それぞれを、上記6種類の材料単独又はこれらの2種類
以上からなる混合物でその屈折率と膜厚を考慮して構成
することもできる。
料としてAl を使用する。次に、上記(ロ)より、2層
のコーティング膜の構成として、第1誘電体の屈折率を
1.74とし、第2誘電体の屈折率を1.37とするの
が一例である。また、一般に材料としては、Ti2O3 、
ZR O2 (n=2.05)、Y2 O3 (n=1.8
7)、Si O(n=1.90)、Si O2 (n=1.4
6)、Mg F2 (n=1.37)の6種類が挙げられ、
上層は低い屈折率の材料で構成され、金属膜に近い下層
は高い屈折率の材料で構成される。更に、上層、下層の
それぞれを、上記6種類の材料単独又はこれらの2種類
以上からなる混合物でその屈折率と膜厚を考慮して構成
することもできる。
【0064】
【0036】尚、材料の選択は、膜と金属層とのはがれ
易さ、膜の吸湿性、材料的強度、製造方法の容易性等を
総合的に考慮する。また、ここに示されている材料の屈
折率は単なる一例であって、蒸着、コーティング時の空
気混入によるバルク密度の相違により異なる。具体的に
は、上述した図12〜図16を参照して、反射ミラーの
膜厚及びその屈折率とから、3色R、G、BのCRTの
発光特性の強い波長の部分でP波とS波の位相差が大き
くならないようにする。即ち、RとG、GとBの波長の
クロスポイントで位相差を零とすることが反射ミラーの
反射膜として好ましい。上記条件を満たす反射膜を図1
7に例示するが、これは、あくまで一例であって上記条
件を満たす限りにおいて、反射膜の材料の膜厚及び屈折
率を種々変更できることは勿論のことである。
易さ、膜の吸湿性、材料的強度、製造方法の容易性等を
総合的に考慮する。また、ここに示されている材料の屈
折率は単なる一例であって、蒸着、コーティング時の空
気混入によるバルク密度の相違により異なる。具体的に
は、上述した図12〜図16を参照して、反射ミラーの
膜厚及びその屈折率とから、3色R、G、BのCRTの
発光特性の強い波長の部分でP波とS波の位相差が大き
くならないようにする。即ち、RとG、GとBの波長の
クロスポイントで位相差を零とすることが反射ミラーの
反射膜として好ましい。上記条件を満たす反射膜を図1
7に例示するが、これは、あくまで一例であって上記条
件を満たす限りにおいて、反射膜の材料の膜厚及び屈折
率を種々変更できることは勿論のことである。
【0065】
【0037】(4)スクリーン 図1に示すようにスクリーン10は画像表示装置4から
の投射光を集光するフレネルレンズ9と、集光された光
を水平方向に適宜拡散するためのレンチキュラーシート
8より構成されている。背面投射型では光がスクリーン
10を透過するため、スクリーン材質の光学異方性の影
響を受け、立体感が損なわれるという問題があったが、
本件の問題を解決する事例として特開平3−89236
号公報に開示されている。この特開平3−89236号
公報が開示した内容によれば、背面投射型立体映像装置
における光源(投写装置からの光)と偏光眼鏡までの間
に介在するスクリーンの理想的な位相特性は図18のよ
うに要約される。
の投射光を集光するフレネルレンズ9と、集光された光
を水平方向に適宜拡散するためのレンチキュラーシート
8より構成されている。背面投射型では光がスクリーン
10を透過するため、スクリーン材質の光学異方性の影
響を受け、立体感が損なわれるという問題があったが、
本件の問題を解決する事例として特開平3−89236
号公報に開示されている。この特開平3−89236号
公報が開示した内容によれば、背面投射型立体映像装置
における光源(投写装置からの光)と偏光眼鏡までの間
に介在するスクリーンの理想的な位相特性は図18のよ
うに要約される。
【0066】
【0038】図18において、A欄は光源とスクリーン
からの出射光が共に円偏光の場合で、無限大のコントラ
スト比が得られるスクリーンの光位相差はNを正負の整
数としてNπラジアンである。B欄は光源が円偏光、ス
クリーンからの出射光が直線偏光の場合で、光位相差の
値は(Nπ±π/2)ラジアンとなる。同様にC、D欄
は、光源が共に直線偏光、スクリーンからの出射光が各
々、直線偏光、円偏光となる場合で、各々に対応するN
π、(Nπ±π/2)ラジアンとなる。E欄は、光源で
ある直線偏光の偏光面がスクリーンまでの光学系の光学
主軸と一致いる場合で、上記光位相差にかかわりなく理
想的な直線偏光出力が得られる。いま、左眼用の光が右
眼用偏光板を通過した後の強度をI1c(不要光)、右
眼用の光が右眼用偏光板を通過した後の強度をI2c
(必要光)とし、スクリーンで受けた光位相差を△δと
すると、 I1c=a2 sin2 (△δ/2) ・・・(1) I2c=a2 sin2 (△δ/2+π/2)・・・(2) となる。
からの出射光が共に円偏光の場合で、無限大のコントラ
スト比が得られるスクリーンの光位相差はNを正負の整
数としてNπラジアンである。B欄は光源が円偏光、ス
クリーンからの出射光が直線偏光の場合で、光位相差の
値は(Nπ±π/2)ラジアンとなる。同様にC、D欄
は、光源が共に直線偏光、スクリーンからの出射光が各
々、直線偏光、円偏光となる場合で、各々に対応するN
π、(Nπ±π/2)ラジアンとなる。E欄は、光源で
ある直線偏光の偏光面がスクリーンまでの光学系の光学
主軸と一致いる場合で、上記光位相差にかかわりなく理
想的な直線偏光出力が得られる。いま、左眼用の光が右
眼用偏光板を通過した後の強度をI1c(不要光)、右
眼用の光が右眼用偏光板を通過した後の強度をI2c
(必要光)とし、スクリーンで受けた光位相差を△δと
すると、 I1c=a2 sin2 (△δ/2) ・・・(1) I2c=a2 sin2 (△δ/2+π/2)・・・(2) となる。
【0067】
【0039】ここで△δは図18に示した理想値からの
ずれを示し、また、各添字のcは円偏光を指し、直線偏
光の場合には上記添字を1とする。これにより、コント
ラスト比は式(3)のようになる。
ずれを示し、また、各添字のcは円偏光を指し、直線偏
光の場合には上記添字を1とする。これにより、コント
ラスト比は式(3)のようになる。
【0068】 I2c/I1c=cot2 (△δ/2) ・・・(3) コントラスト比を10以上にするスクリーンの上記光位
相差△δの値は0.2πラジアン以下、コントラスト比
を30以上にする△δの値は0.11πラジアン以下、
また、コントラスト比を50以上にする△δの値は0.
09πラジアン以下である。通常、立体映像として鑑賞
可能なコントラスト比の限界は10、良好な立体像を得
るには30以上、完全な立体像には50以上が必要とさ
れている。従って、上記光位相差△δは少なくとも0.
2ラジアン以下とする必要がある。
相差△δの値は0.2πラジアン以下、コントラスト比
を30以上にする△δの値は0.11πラジアン以下、
また、コントラスト比を50以上にする△δの値は0.
09πラジアン以下である。通常、立体映像として鑑賞
可能なコントラスト比の限界は10、良好な立体像を得
るには30以上、完全な立体像には50以上が必要とさ
れている。従って、上記光位相差△δは少なくとも0.
2ラジアン以下とする必要がある。
【0069】
【0040】以上の内容から、スクリーンに対する入射
光と反射光が共に直線偏光、或いは共に円偏光の場合
は、スクリーンを含む光学系の光位相差δを、Nを0を
含む正負の整数として、 (N−0.2)π≦δ≦(N+0.2)π ラジアンの範囲内に入るようにし、また、入射光と出射
光が各々直線偏光と円偏光、或いはその逆の場合は、上
記δを、Nを0を含む正負の整数として、 (N±1/2−0.2)π≦δ≦(N±1/2+0.
2)π ラジアンの範囲内に入るようにし、少なくとも、10以
上のコントラスト比が得られるようにする。
光と反射光が共に直線偏光、或いは共に円偏光の場合
は、スクリーンを含む光学系の光位相差δを、Nを0を
含む正負の整数として、 (N−0.2)π≦δ≦(N+0.2)π ラジアンの範囲内に入るようにし、また、入射光と出射
光が各々直線偏光と円偏光、或いはその逆の場合は、上
記δを、Nを0を含む正負の整数として、 (N±1/2−0.2)π≦δ≦(N±1/2+0.
2)π ラジアンの範囲内に入るようにし、少なくとも、10以
上のコントラスト比が得られるようにする。
【0070】
【0041】(5)スクリーンの目地 所で、図1や図23に示す投射型画像表示装置を複数台
用意し、これらを縦方向および/または横方向に対して
複数台並設させ、1つの画面を構成するようにした表示
装置が提案されている。かかる表示装置によれば容易に
大画面を構成できる。そこで、図1に示すような本発明
にかかる立体画像表示装置を複数台並設させて1つの画
面を構成し、これに立体画像を表示する場合について図
19を用いて説明する。図19(a)に示すように、例
えば、4つの投射型画像表示装置40を上下左右に積層
し、各投射型画像表示装置40の前面に各々スクリーン
41を形成している。これらのスクリーン41はレンチ
キュラーシート43とフレネルレンズ44とを重ね合わ
せている。
用意し、これらを縦方向および/または横方向に対して
複数台並設させ、1つの画面を構成するようにした表示
装置が提案されている。かかる表示装置によれば容易に
大画面を構成できる。そこで、図1に示すような本発明
にかかる立体画像表示装置を複数台並設させて1つの画
面を構成し、これに立体画像を表示する場合について図
19を用いて説明する。図19(a)に示すように、例
えば、4つの投射型画像表示装置40を上下左右に積層
し、各投射型画像表示装置40の前面に各々スクリーン
41を形成している。これらのスクリーン41はレンチ
キュラーシート43とフレネルレンズ44とを重ね合わ
せている。
【0071】
【0042】また、隣接するスクリーン41との接合の
方法は、図19(b)に示すように、フレネルレンズ4
4とレンチキュラーシート43を重ね合わせた端部にフ
レーム45、45を取付け、接合させる。そして、この
フレーム45にパネル板47をネジ46によって取付け
ることにより、隣接するスクリーンを接合させている。
しかし、上述したスクリーン41の接合構造では隣接す
るCRT等の画像表示装置から投射された光がフレーム
45やパネル板47に遮光され、スクリーン41面上に
十文の目地が生ずる。偏向眼鏡を装着して立体画像を見
る人にとって、この目地の存在が気になると共に、目地
自体は立体画像ではないため、立体感(特に画像の飛び
出し感)が阻害される。5336号)で開示したもので
ある。
方法は、図19(b)に示すように、フレネルレンズ4
4とレンチキュラーシート43を重ね合わせた端部にフ
レーム45、45を取付け、接合させる。そして、この
フレーム45にパネル板47をネジ46によって取付け
ることにより、隣接するスクリーンを接合させている。
しかし、上述したスクリーン41の接合構造では隣接す
るCRT等の画像表示装置から投射された光がフレーム
45やパネル板47に遮光され、スクリーン41面上に
十文の目地が生ずる。偏向眼鏡を装着して立体画像を見
る人にとって、この目地の存在が気になると共に、目地
自体は立体画像ではないため、立体感(特に画像の飛び
出し感)が阻害される。5336号)で開示したもので
ある。
【0072】
【0043】図20は上述の不具合を解消すべく成され
た本発明の実施例を示している。本発明の実施例は本出
願人が、先に特願平4−104802号(特公平6−1
05336号)で開示したものである。
た本発明の実施例を示している。本発明の実施例は本出
願人が、先に特願平4−104802号(特公平6−1
05336号)で開示したものである。
【0073】図20は、例えば、2台のCRTユニット
を上下に積層し、右側用の投射型画像表示装置50R及
び左側用の投射型画像表示装置50Lを密着配置し、4
つの投射型画像表示装置による大型画面の実施例の一例
であり、その前面に一体となったスクリーン組立体51
を配置する様子を示している。そして、本発明の実施例
に用いるスクリーン組立体51の構造を図21を用いて
説明する。
を上下に積層し、右側用の投射型画像表示装置50R及
び左側用の投射型画像表示装置50Lを密着配置し、4
つの投射型画像表示装置による大型画面の実施例の一例
であり、その前面に一体となったスクリーン組立体51
を配置する様子を示している。そして、本発明の実施例
に用いるスクリーン組立体51の構造を図21を用いて
説明する。
【0074】
【0044】図21(a)はスクリーン52の構成を示
したもので、4枚の矩形のフレネルレンズ53a、53
a・・・53aを貼り合せて形成したフレネルレンズ板
53に、左右のレンチキュラーシート54a、54aを
継合せて形成したレンチキュラーシート54を両面テー
プ55を介して貼り合せてある。また、スクリーン52
の上辺はアクリル材による支持バー56が貼り付けら
れ、スクリーン52全体を吊持可能に構成している。
したもので、4枚の矩形のフレネルレンズ53a、53
a・・・53aを貼り合せて形成したフレネルレンズ板
53に、左右のレンチキュラーシート54a、54aを
継合せて形成したレンチキュラーシート54を両面テー
プ55を介して貼り合せてある。また、スクリーン52
の上辺はアクリル材による支持バー56が貼り付けら
れ、スクリーン52全体を吊持可能に構成している。
【0075】また、図21(b)はスクリーン組立体5
1の組立て方法を示したもので、スクリーン組立体51
は矩形のフレーム57を備え、スクリーン52がフレー
ム57の枠内に収納される。即ち、スクリーン52の支
持バー56に凹状のスクリーン吊板58を勘合させスク
リーン52をフレーム57の天面に吊持状態にする。
1の組立て方法を示したもので、スクリーン組立体51
は矩形のフレーム57を備え、スクリーン52がフレー
ム57の枠内に収納される。即ち、スクリーン52の支
持バー56に凹状のスクリーン吊板58を勘合させスク
リーン52をフレーム57の天面に吊持状態にする。
【0076】
【0045】スクリーン52の後側には垂直枠59と水
平枠60からなる十字形の黒色遮光枠61が設けられス
クリーン吊板58と共にフレーム57内面に固定され
る。また、スクリーン52の上面部以外の面は、複数の
垂直スクリーン押え62及び水平スクリーン押え63に
よってフレーム57に固定されている。
平枠60からなる十字形の黒色遮光枠61が設けられス
クリーン吊板58と共にフレーム57内面に固定され
る。また、スクリーン52の上面部以外の面は、複数の
垂直スクリーン押え62及び水平スクリーン押え63に
よってフレーム57に固定されている。
【0077】図21(b)に示すように、スクリーン5
2の背面は、十字形の黒色遮光枠61によって4つの区
域に区分され、各区域に対応してCRTユニットが4個
設けられている。これらCRTユニットからの投射光が
互いに交差しないように十字形の黒色遮光枠61が上下
左右の投射光を遮光し画像の重なり合いを防ぐようにな
っている。
2の背面は、十字形の黒色遮光枠61によって4つの区
域に区分され、各区域に対応してCRTユニットが4個
設けられている。これらCRTユニットからの投射光が
互いに交差しないように十字形の黒色遮光枠61が上下
左右の投射光を遮光し画像の重なり合いを防ぐようにな
っている。
【0078】
【0046】図22は、上述した画像の重なり合いを防
ぐ方法を示したもので、スクリーン52のレンチキュラ
ーシート54とフレネルレンズ板53との重ね合せ面上
で、且つ左右継目線V上の点Pに至る光線Lよりも左右
の継目線Vに近い位置の光線を遮断するようにすれば良
い。即ち左右の継目線Vはセンター合せを確実に行え
ば、黒色遮光枠61の垂直枠59の前面に遮光部材64
を取付けることによって、左右のCRTユニットから投
射された光の重なりがなくなり、目地が発生しない。こ
の時の遮光部材64の先端厚さTはCRTユニットの透
視角、フレネルレンズの厚さ等から例えば約1.5mm
程度である。
ぐ方法を示したもので、スクリーン52のレンチキュラ
ーシート54とフレネルレンズ板53との重ね合せ面上
で、且つ左右継目線V上の点Pに至る光線Lよりも左右
の継目線Vに近い位置の光線を遮断するようにすれば良
い。即ち左右の継目線Vはセンター合せを確実に行え
ば、黒色遮光枠61の垂直枠59の前面に遮光部材64
を取付けることによって、左右のCRTユニットから投
射された光の重なりがなくなり、目地が発生しない。こ
の時の遮光部材64の先端厚さTはCRTユニットの透
視角、フレネルレンズの厚さ等から例えば約1.5mm
程度である。
【0079】また、水平枠60に対しても上記の方法を
講ずることにより上下継目線Hにおいても目地が発生す
ることがない。
講ずることにより上下継目線Hにおいても目地が発生す
ることがない。
【0080】
【0047】尚、本出願人が、特願平4−104802
号(特公平6−105336号)で開示した内容は、ス
クリーン組立体の目地が温度及び湿度によって変化する
のを防止する方法を実施例で示しているが、スクリーン
組立体の構成を本発明の実施例に適用することができ
る。
号(特公平6−105336号)で開示した内容は、ス
クリーン組立体の目地が温度及び湿度によって変化する
のを防止する方法を実施例で示しているが、スクリーン
組立体の構成を本発明の実施例に適用することができ
る。
【0081】尚、特願平4−104802号(特公平6
−105336号)で開示されているように、水平枠6
0の図示せぬ遮光板を外部から調整するようにしても、
本発明の効果を損なうものではない。
−105336号)で開示されているように、水平枠6
0の図示せぬ遮光板を外部から調整するようにしても、
本発明の効果を損なうものではない。
【0082】
【0048】図23は、本発明による立体画像表示装置
の第2実施例を示したブロック図であり、図1に示した
第1実施例と異なる点は、第1実施例において液晶シャ
ッタ6を画像表示装置4に設けたのに対し、第2実施例
では偏光眼鏡11に液晶シャッタを内蔵した液晶シャッ
タ付偏光眼鏡13としたことである。このため、シャッ
タ駆動回路34からの制御信号は配線を介して液晶シャ
ッタ付偏光眼鏡13に供給される。この液晶シャッタ付
偏光眼鏡13は、上述の(2)液晶シャッタの項で詳細
に説明した特性を有する液晶シャッタを用いているの
で、第1実施例の場合と同様の効果を得ることができ
る。
の第2実施例を示したブロック図であり、図1に示した
第1実施例と異なる点は、第1実施例において液晶シャ
ッタ6を画像表示装置4に設けたのに対し、第2実施例
では偏光眼鏡11に液晶シャッタを内蔵した液晶シャッ
タ付偏光眼鏡13としたことである。このため、シャッ
タ駆動回路34からの制御信号は配線を介して液晶シャ
ッタ付偏光眼鏡13に供給される。この液晶シャッタ付
偏光眼鏡13は、上述の(2)液晶シャッタの項で詳細
に説明した特性を有する液晶シャッタを用いているの
で、第1実施例の場合と同様の効果を得ることができ
る。
【0083】また、図24は、本発明による立体画像表
示装置の第3実施例を示したブロック図であり、図23
に示した第2実施例と異なる点は、第2実施例において
偏光板5を画像表示装置4側に設けたのに対し、第3実
施例では液晶シャッタの両面を2枚の偏光板で挟み込ん
だ構造の立体画像用眼鏡14としたことである。第1及
び第2実施例において、画像表示装置4側に用いた偏光
板5の偏光特性に対して、液晶シャッタ6の偏光特性及
び偏光眼鏡11の偏光特性を合せ込む必要があったが、
第3実施例では液晶シャッタと2枚の偏光板が一体の構
成されていることから、立体画像用眼鏡14単独で左右
映像の分離度の良い部品とすることができるので、別の
立体画像表示装置に対しても常に最良の立体映像を得る
ことができる。その他に関しては第2実施例と同一であ
り、説明を省略する。
示装置の第3実施例を示したブロック図であり、図23
に示した第2実施例と異なる点は、第2実施例において
偏光板5を画像表示装置4側に設けたのに対し、第3実
施例では液晶シャッタの両面を2枚の偏光板で挟み込ん
だ構造の立体画像用眼鏡14としたことである。第1及
び第2実施例において、画像表示装置4側に用いた偏光
板5の偏光特性に対して、液晶シャッタ6の偏光特性及
び偏光眼鏡11の偏光特性を合せ込む必要があったが、
第3実施例では液晶シャッタと2枚の偏光板が一体の構
成されていることから、立体画像用眼鏡14単独で左右
映像の分離度の良い部品とすることができるので、別の
立体画像表示装置に対しても常に最良の立体映像を得る
ことができる。その他に関しては第2実施例と同一であ
り、説明を省略する。
【0084】
【0049】
【0085】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれば
立体画像表示装置を構成するCRTやシャッタ装置、ス
クリーン等の個別部品に対して、残光特性やクロストー
ク等立体映像を阻害する要因に関係する特性を改善した
部品で構成することによって、左右映像の分離度の良い
立体映像が得られる立体画像表示装置を提供することが
できる。
立体画像表示装置を構成するCRTやシャッタ装置、ス
クリーン等の個別部品に対して、残光特性やクロストー
ク等立体映像を阻害する要因に関係する特性を改善した
部品で構成することによって、左右映像の分離度の良い
立体映像が得られる立体画像表示装置を提供することが
できる。
【図1】本発明による立体画像表示装置の第1実施例を
示したブロック図。
示したブロック図。
【図2】CRTの残光特性図。
【図3】本発明の実施例に用いられる倍速回路図。
【図4】左右画像信号を示した図。
【図5】本発明の実施例に用いられる画像圧縮の様子を
を示した図。
を示した図。
【図6】本発明の実施例に用いられる液晶セルの模式
図。
図。
【図7】液晶セルの状態における偏光眼鏡と偏光板との
関係図。
関係図。
【図8】液晶パネルの透過スペクトルとCRTのRGB
波長スペクトルを示した図。
波長スペクトルを示した図。
【図9】反射ミラーのP波とS波の位相関係を示した図
【図10】各金属における波長に対する反射率の変化を
示す図。
示す図。
【図11】Al層と誘電体1層とからなる反射ミラーの
断面図。
断面図。
【図12】反射ミラーにおける誘電体膜の光学膜厚をλ
0 /4に固定して、屈折率n1 を変化させた場合の入射
角特性を示す図。
0 /4に固定して、屈折率n1 を変化させた場合の入射
角特性を示す図。
【図13】反射ミラーにおける誘電体膜の光学膜厚をλ
0 /4に固定して、屈折率n1 を1.37とした場合の
入射角特性を示す図。
0 /4に固定して、屈折率n1 を1.37とした場合の
入射角特性を示す図。
【図14】反射ミラーにおける誘電体層が2層の場合で
屈折率n1 及び屈折率n2 を変化させた場合の入射特性
を示す図。
屈折率n1 及び屈折率n2 を変化させた場合の入射特性
を示す図。
【図15】反射ミラーにおける誘電体層が2層の場合で
屈折率n=1.741 、屈折率n2 =1.37とした場
合の入射特性を示す図。
屈折率n=1.741 、屈折率n2 =1.37とした場
合の入射特性を示す図。
【図16】反射ミラーにおける第2誘電体の屈折率を
1.37に固定し、第1誘電体の屈折率を変化させた場
合の入射特性を示す図。
1.37に固定し、第1誘電体の屈折率を変化させた場
合の入射特性を示す図。
【図17】本発明における実施例で用いた反射ミラーの
膜構造を示す図。
膜構造を示す図。
【図18】スクリーンの理想的な光学系の光位相差を示
す図。
す図。
【図19】立体画像表示装置を4台並設させて1つの画
面を構成し、これに立体画像を表示する場合の従来例に
よるスクリーンの構成図。
面を構成し、これに立体画像を表示する場合の従来例に
よるスクリーンの構成図。
【図20】立体画像表示装置を4台並設させて1つの画
面を構成し、これに立体画像を表示する場合の本発明に
よるスクリーンの構成図。
面を構成し、これに立体画像を表示する場合の本発明に
よるスクリーンの構成図。
【図21】本発明の実施例に用いるスクリーン組立体の
組立図。
組立図。
【図22】本発明の実施例のスクリーン組立体に用いる
遮光部材の構造図。
遮光部材の構造図。
【図23】本発明による立体画像表示装置の第2実施例
を示したブロック図。
を示したブロック図。
【図24】本発明による立体画像表示装置の第3実施例
を示したブロック図。
を示したブロック図。
【図25】従来例における立体画像表示装置を示す図。
1・・・左右画像信号発生装置 2、12・・・切替え回路 3・・・同期信号発生回路 4・・・画像表示装置 5・・・偏光板 6・・・液晶シャッタ 7・・・ミラー 8・・・レンチキュラーシート 9・・・フレネルレンズ 10・・スクリーン 11・・偏光眼鏡 13・・液晶シャッタ付偏光眼鏡 14・・立体画像用眼鏡 20・・倍速回路 34・・シャッタ駆動回路
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年9月10日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、立体表示装置において
立体感を阻害する原因となる左右画像のクロストークを
改善した立体画像表示装置に関するものである。
立体感を阻害する原因となる左右画像のクロストークを
改善した立体画像表示装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、両眼視差に基づく偏光を用い
た投写型立体映像装置の一般的なものとして、ミラーを
用いた背面投写方式がある。図25に示す投写型立体映
像装置はR.G.B用のCRTによる3管式背面投写方
式による投写型立体装置の一例を示している。図25に
おいて、符号1は左右画像信号発生装置で左眼用画像信
号と右眼用画像信号を個別に用意し、これらの画像信号
を1フィールド毎に左右交互に並べ替えて構成した画像
信号発生装置である。符号2は切替回路で前段から送ら
れて来る左眼用画像信号又は右眼用画像信号の、任意の
一方を選択し、後段の画像表示装置4(例えばCRT)
へ出力する。また、この切替回路にはR.G.Bの色信
号と水平同期信号及び垂直同期信号を映像信号から分離
する回路が含まれている。この切替動作は、同期信号発
生装置3から出力される同期信号によって制御され、1
フィールド毎に右眼用画像と左眼用画像が交互に画像表
示装置4に表示される。符号5は偏光板で画像表示装置
4の出力画像光を、所定の偏光軸を有する直線偏光にす
るものである。
た投写型立体映像装置の一般的なものとして、ミラーを
用いた背面投写方式がある。図25に示す投写型立体映
像装置はR.G.B用のCRTによる3管式背面投写方
式による投写型立体装置の一例を示している。図25に
おいて、符号1は左右画像信号発生装置で左眼用画像信
号と右眼用画像信号を個別に用意し、これらの画像信号
を1フィールド毎に左右交互に並べ替えて構成した画像
信号発生装置である。符号2は切替回路で前段から送ら
れて来る左眼用画像信号又は右眼用画像信号の、任意の
一方を選択し、後段の画像表示装置4(例えばCRT)
へ出力する。また、この切替回路にはR.G.Bの色信
号と水平同期信号及び垂直同期信号を映像信号から分離
する回路が含まれている。この切替動作は、同期信号発
生装置3から出力される同期信号によって制御され、1
フィールド毎に右眼用画像と左眼用画像が交互に画像表
示装置4に表示される。符号5は偏光板で画像表示装置
4の出力画像光を、所定の偏光軸を有する直線偏光にす
るものである。
【0003】また、符号6は偏光シャッタ(例えば液晶
シャッタ)で外部からの制御信号によって入射直線偏光
の偏光軸を互いに直交する二方向に旋転させることがで
きる。この液晶シャッタ6は、同期信号発生装置から出
力される同期信号によって制御され、右画像が画像表示
装置4に表示されているときの液晶シャッタからの出射
画像光の偏光軸と、左画像が画像表示装置4に表示され
ているときの液晶シャッタからの出射画像光の偏光軸が
互いに直交する二方向を向くように制御される。このよ
うな構造により右眼用画像の画像光と左眼用の画像光
が、互いに直交する偏光軸を有することになる。画像表
示装置4から出射される画像信号は、上記のように左右
画像が互いに直交する偏光軸を持たされた画像信号とし
てミラー7に照射され、反射されてレンチキュラーシー
ト8とフレネルレンズ9から構成されるスクリーン10
に投写される。この立体画像表示装置を用いて、左右画
像を融合して、立体像を視認するには、右眼前に右眼用
画像の出力画像光のもつ偏光軸に平行な偏光軸を有する
偏光フィルタを、左眼前に左眼用画像のもつ偏光軸に平
行な偏光軸を有する偏光フィルタを各1枚設けた偏光眼
鏡11により、右眼には右眼用画像のみを、左眼には左
眼用画像のみを視認させることによって、左右画像を1
つの立体視像として融合させることができる。尚、上記
の説明の中で、偏光板及び偏光眼鏡を直線偏光の事例で
説明したが左右回転の円偏光による偏光モードを用いて
構成しても良い。
シャッタ)で外部からの制御信号によって入射直線偏光
の偏光軸を互いに直交する二方向に旋転させることがで
きる。この液晶シャッタ6は、同期信号発生装置から出
力される同期信号によって制御され、右画像が画像表示
装置4に表示されているときの液晶シャッタからの出射
画像光の偏光軸と、左画像が画像表示装置4に表示され
ているときの液晶シャッタからの出射画像光の偏光軸が
互いに直交する二方向を向くように制御される。このよ
うな構造により右眼用画像の画像光と左眼用の画像光
が、互いに直交する偏光軸を有することになる。画像表
示装置4から出射される画像信号は、上記のように左右
画像が互いに直交する偏光軸を持たされた画像信号とし
てミラー7に照射され、反射されてレンチキュラーシー
ト8とフレネルレンズ9から構成されるスクリーン10
に投写される。この立体画像表示装置を用いて、左右画
像を融合して、立体像を視認するには、右眼前に右眼用
画像の出力画像光のもつ偏光軸に平行な偏光軸を有する
偏光フィルタを、左眼前に左眼用画像のもつ偏光軸に平
行な偏光軸を有する偏光フィルタを各1枚設けた偏光眼
鏡11により、右眼には右眼用画像のみを、左眼には左
眼用画像のみを視認させることによって、左右画像を1
つの立体視像として融合させることができる。尚、上記
の説明の中で、偏光板及び偏光眼鏡を直線偏光の事例で
説明したが左右回転の円偏光による偏光モードを用いて
構成しても良い。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した投写型立体映
像装置において、画像表示装置から送出された画像信号
は液晶シャッタ、反射ミラーそして、スクリーン等のよ
うに多くの部品によって構成されていることから、これ
らの部品が保有する特性によって立体映像装置として最
も重要な立体感を阻害する残光特性やクロストークが問
題になる。即ち、(1)画像表示装置としてのCRTの
残光特性が左右の分離度を悪化させ、(2)液晶シャッ
タの応答速度やコントラスト比がクロストークを悪化さ
せ、(3)反射ミラー上でP波及びS波の反射率が異な
り、直線偏光の軸ずれと光の位相差が生じるため左右の
分離度が低下し、(4)スクリーンにおいては材質の光
学異方性の影響を受け、立体感が損なわれる等は全て左
右眼に対する残像現象、分離度及びクロストーク現象等
の形で現れ立体画像の画質及び立体感が損なわれる。
像装置において、画像表示装置から送出された画像信号
は液晶シャッタ、反射ミラーそして、スクリーン等のよ
うに多くの部品によって構成されていることから、これ
らの部品が保有する特性によって立体映像装置として最
も重要な立体感を阻害する残光特性やクロストークが問
題になる。即ち、(1)画像表示装置としてのCRTの
残光特性が左右の分離度を悪化させ、(2)液晶シャッ
タの応答速度やコントラスト比がクロストークを悪化さ
せ、(3)反射ミラー上でP波及びS波の反射率が異な
り、直線偏光の軸ずれと光の位相差が生じるため左右の
分離度が低下し、(4)スクリーンにおいては材質の光
学異方性の影響を受け、立体感が損なわれる等は全て左
右眼に対する残像現象、分離度及びクロストーク現象等
の形で現れ立体画像の画質及び立体感が損なわれる。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するために、左右両眼視差を持つ左右の立体映像信号
のRGB信号を1フィールド毎に交互に出力する立体映
像信号出力手段と、立体映像信号出力手段よりのRGB
信号が各々供給されるCRTと、CRTよりの映像光を
投写するスクリーンと、液晶シャッタと該液晶シャッタ
の入射側と出射側に配置される偏光板ならびに液晶シャ
ッタを駆動する駆動手段とからなり前記左右の立体映像
に対応して交互に開閉するシャッタ装置とを備え、シャ
ッタ装置を通して前記左右の立体映像信号による立体画
像を視認するようにした立体画像表示装置において、C
RTは、時刻tに対する光強度yを示す残光特性y=f
(t)が、 s1/s2≧100 且つ、 f(0)/10>f(1.3) (但し、
決するために、左右両眼視差を持つ左右の立体映像信号
のRGB信号を1フィールド毎に交互に出力する立体映
像信号出力手段と、立体映像信号出力手段よりのRGB
信号が各々供給されるCRTと、CRTよりの映像光を
投写するスクリーンと、液晶シャッタと該液晶シャッタ
の入射側と出射側に配置される偏光板ならびに液晶シャ
ッタを駆動する駆動手段とからなり前記左右の立体映像
に対応して交互に開閉するシャッタ装置とを備え、シャ
ッタ装置を通して前記左右の立体映像信号による立体画
像を視認するようにした立体画像表示装置において、C
RTは、時刻tに対する光強度yを示す残光特性y=f
(t)が、 s1/s2≧100 且つ、 f(0)/10>f(1.3) (但し、
【数1】 n1=(t1−t0)/Δt
【数2】 n2=(t3−t2)/Δt t0は前記CRTに対して前記映像信号の供給が停止し
た時刻、t1はt0後所定時間経過したときの時刻、t
2はt1後所定時間経過したときの時刻、t3はt2後
所定時間経過したときの時刻)を満たす特性を有すると
共に、液晶シャッタは、応答速度が1m秒以下且つCR
Tの発光スペクトルの中心波長において液晶シャッタの
入射側と出射側に配置される偏光板による偏光面が同一
回転及び逆回転モード或いは平行及び直交モード共に白
黒コントラストが100:1以上且つ液晶パネルのセル
ギャップが3μm以下を満たす特性を有し、さらに投写
型表示装置のスクリーンはフレネルレンズとレンチキュ
ラーシートを含み、レンチキュラーシートは光入射の偏
光状態が該レンチキュラーシートによって位相差を発生
しない方向に配置されていることを特徴とする。
た時刻、t1はt0後所定時間経過したときの時刻、t
2はt1後所定時間経過したときの時刻、t3はt2後
所定時間経過したときの時刻)を満たす特性を有すると
共に、液晶シャッタは、応答速度が1m秒以下且つCR
Tの発光スペクトルの中心波長において液晶シャッタの
入射側と出射側に配置される偏光板による偏光面が同一
回転及び逆回転モード或いは平行及び直交モード共に白
黒コントラストが100:1以上且つ液晶パネルのセル
ギャップが3μm以下を満たす特性を有し、さらに投写
型表示装置のスクリーンはフレネルレンズとレンチキュ
ラーシートを含み、レンチキュラーシートは光入射の偏
光状態が該レンチキュラーシートによって位相差を発生
しない方向に配置されていることを特徴とする。
【0006】この場合、CRTよりの映像光線を反射ミ
ラーで反射し、この反射光をスクリーンに投写するよう
に構成されており、反射ミラーは、その基底ガラス上に
金属膜を設けると共に、金属膜上に2層の誘電体膜を設
け、各誘電体の膜厚及び屈折率を所定の値に設定し、映
像光線の入射角が0度〜65度の範囲内のとき、P波と
S波との位相差が−45度〜45度の範囲内であること
を特徴とする。
ラーで反射し、この反射光をスクリーンに投写するよう
に構成されており、反射ミラーは、その基底ガラス上に
金属膜を設けると共に、金属膜上に2層の誘電体膜を設
け、各誘電体の膜厚及び屈折率を所定の値に設定し、映
像光線の入射角が0度〜65度の範囲内のとき、P波と
S波との位相差が−45度〜45度の範囲内であること
を特徴とする。
【0007】そして、この金属膜はアルミニウム膜であ
り、2層の誘電体膜はアルミニウム膜上に設けた第1の
誘電体膜としてSiOを含む層を用い、第1の誘電体膜
上に設けた第2の誘電体膜としてMgF2を含む層を用
いことを特徴とする。
り、2層の誘電体膜はアルミニウム膜上に設けた第1の
誘電体膜としてSiOを含む層を用い、第1の誘電体膜
上に設けた第2の誘電体膜としてMgF2を含む層を用
いことを特徴とする。
【0008】更に、この2層の誘電体膜は各々Ti2O
3、ZRO2、Y2O3、SiO、SiO2及びMgF
2よりなる群から選択される少なくとも一種類の化学物
を含有することを特徴とする。
3、ZRO2、Y2O3、SiO、SiO2及びMgF
2よりなる群から選択される少なくとも一種類の化学物
を含有することを特徴とする。
【0009】一方、映像信号の水平走査周波数に比して
高い周波数にて水平走査する手段を備えたことを特徴と
する。
高い周波数にて水平走査する手段を備えたことを特徴と
する。
【0010】また、スクリーンに用いられるフレネルレ
ンズ及びレンチキュラーシートは共にその光弾性係数が
小さい材料にて構成されていることを特徴とする。
ンズ及びレンチキュラーシートは共にその光弾性係数が
小さい材料にて構成されていることを特徴とする。
【0011】そして、表示装置としてのCRTはRGB
の3管よりなり、この各CRTの前面に各々前記液晶シ
ャッタとその入射側に配置される偏光板が配置され、前
記左右の映像信号のRGBが各々対応するCRTに供給
され、各CRTよりの画像が各々液晶シャッタを通して
光学的に合成されて前記スクリーンに投写されるもので
あって、前記RGBの各CRTの発光スペクトルの中心
波長と対応する液晶シャッタの最低透過率とを一致させ
るようにしたことを特徴とする。
の3管よりなり、この各CRTの前面に各々前記液晶シ
ャッタとその入射側に配置される偏光板が配置され、前
記左右の映像信号のRGBが各々対応するCRTに供給
され、各CRTよりの画像が各々液晶シャッタを通して
光学的に合成されて前記スクリーンに投写されるもので
あって、前記RGBの各CRTの発光スペクトルの中心
波長と対応する液晶シャッタの最低透過率とを一致させ
るようにしたことを特徴とする。
【0012】また、左右両眼視差を持つ左右の立体映像
信号のRGB信号を1フレーム毎に交互に出力する立体
映像信号出力手段と、立体映像信号出力手段よりのRG
B信号が各々供給されるCRTと、CRTよりの映像光
を投写するスクリーンと、液晶シャッタと該液晶シャッ
タの入射側と出射側に配置される偏光板ならびに液晶シ
ャッタを駆動する駆動手段とからなり左右の立体映像に
対応して交互に開閉するシャッタ装置とを備え、CRT
とスクリーンを含む投写型立体画像表示装置単体を縦方
向および/または横方向に対して複数個併設させて投写
型立体画像表示装置本体を構成し、該表示装置本体は、
スクリーンを継合せスクリーンとして該スクリーンを含
むスクリーン組立体を本体スクリーンの前面に設置し、
このスクリーン組立体の継合せスクリーンを吊持状態で
且つ左右スクリーンの継目をセンター合せしてスクリー
ン組立体のフレームに支持し、このフレームに十字形の
遮光枠を取付け、この遮光枠の少なくとも水平遮光枠に
スクリーンの継目に整合するように位置調整可能に遮光
板を取付けて成り、CRTは、時刻tに対する光強度y
を示す残光特性y=f(t)が、 s1/s2≧100 且つ、 f(0)/10>f(1.3) (但し、
信号のRGB信号を1フレーム毎に交互に出力する立体
映像信号出力手段と、立体映像信号出力手段よりのRG
B信号が各々供給されるCRTと、CRTよりの映像光
を投写するスクリーンと、液晶シャッタと該液晶シャッ
タの入射側と出射側に配置される偏光板ならびに液晶シ
ャッタを駆動する駆動手段とからなり左右の立体映像に
対応して交互に開閉するシャッタ装置とを備え、CRT
とスクリーンを含む投写型立体画像表示装置単体を縦方
向および/または横方向に対して複数個併設させて投写
型立体画像表示装置本体を構成し、該表示装置本体は、
スクリーンを継合せスクリーンとして該スクリーンを含
むスクリーン組立体を本体スクリーンの前面に設置し、
このスクリーン組立体の継合せスクリーンを吊持状態で
且つ左右スクリーンの継目をセンター合せしてスクリー
ン組立体のフレームに支持し、このフレームに十字形の
遮光枠を取付け、この遮光枠の少なくとも水平遮光枠に
スクリーンの継目に整合するように位置調整可能に遮光
板を取付けて成り、CRTは、時刻tに対する光強度y
を示す残光特性y=f(t)が、 s1/s2≧100 且つ、 f(0)/10>f(1.3) (但し、
【数1】n1=(t1−t0)/Δt
【数2】n2=(t3−t2)/Δt t0は前記CRTに対して前記映像信号の供給が停止し
た時刻、t1はt0後所定時間経過したときの時刻、t
2はt1後所定時間経過したときの時刻、t3はt2後
所定時間経過したときの時刻)を満たす特性を有すると
共に、液晶シャッタは、応答速度が1m秒以下且つCR
Tの発光スペクトルの中心波長において液晶シャッタの
入射側と出射側に配置される偏光板による偏光面が同一
回転及び逆回転モード或いは平行及び直交モード共に白
黒コントラストが100:1以上且つ液晶パネルのセル
ギャップが3μm以下を満たす特性を有し、さらに投写
型表示装置のスクリーンはフレネルレンズとレンチキュ
ラーシートを含み、レンチキュラーシートは光入射の偏
光状態が該レンチキュラーシートによって位相差を発生
しない方向に配置されていることを特徴とする。
た時刻、t1はt0後所定時間経過したときの時刻、t
2はt1後所定時間経過したときの時刻、t3はt2後
所定時間経過したときの時刻)を満たす特性を有すると
共に、液晶シャッタは、応答速度が1m秒以下且つCR
Tの発光スペクトルの中心波長において液晶シャッタの
入射側と出射側に配置される偏光板による偏光面が同一
回転及び逆回転モード或いは平行及び直交モード共に白
黒コントラストが100:1以上且つ液晶パネルのセル
ギャップが3μm以下を満たす特性を有し、さらに投写
型表示装置のスクリーンはフレネルレンズとレンチキュ
ラーシートを含み、レンチキュラーシートは光入射の偏
光状態が該レンチキュラーシートによって位相差を発生
しない方向に配置されていることを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明の立体画像表示装置によれば、規定値以
下の残光特性を有するCRTを用い、液晶シャッタの応
答速度を規定値以下にすると共に、CRTの発光スペク
トルの中心波長において液晶シャッタの入射側と出射側
に配置された各偏光板の偏光面が同一回転及び逆回転モ
ード或いは平行及び直交モード共に白黒コントラストが
規定値以下とし、更にレンチキュラーシートは光入射の
偏光状態がそのレンチキュラーシートによって位相差を
発生しない方向に配置されているものを使用し、反射ミ
ラー上でP波及びS波の反射率の相違による、直線偏光
の軸ずれと光の位相差が生じない材料を採用することで
立体画像の画質を阻害する残像現象やクロストークの発
生を立体画像表示装置のシステム全体として改善するこ
とが可能である。
下の残光特性を有するCRTを用い、液晶シャッタの応
答速度を規定値以下にすると共に、CRTの発光スペク
トルの中心波長において液晶シャッタの入射側と出射側
に配置された各偏光板の偏光面が同一回転及び逆回転モ
ード或いは平行及び直交モード共に白黒コントラストが
規定値以下とし、更にレンチキュラーシートは光入射の
偏光状態がそのレンチキュラーシートによって位相差を
発生しない方向に配置されているものを使用し、反射ミ
ラー上でP波及びS波の反射率の相違による、直線偏光
の軸ずれと光の位相差が生じない材料を採用することで
立体画像の画質を阻害する残像現象やクロストークの発
生を立体画像表示装置のシステム全体として改善するこ
とが可能である。
【0014】
【実施例】図1は本発明における立体画像表示装置を示
した実施例である。尚、従来例と同一の部分には同一の
符号を付している。図1において符号1は左右画像信号
発生装置。符号20は倍速回路で映像信号を倍速にする
ために設けている。この倍速回路20からのRGB信号
出力を立体映像信号出力手段としての切替回路12で切
替えている。この倍速回路20に関しては図3を用いて
後で詳細に説明することとする。また、符号4はCRT
で、符号5は偏光板でCRTの出力画像光を、所定の偏
光軸を有する直線偏光にするものである。また、符号6
は液晶シャッタで開閉手段としてのシャッタ駆動回路3
4からの制御信号によって入射直線偏光の偏光軸を互い
に直交する二方向に旋転させる。そして、符号7はミラ
ーで、符号10はレンチキュラーシート8とフレネルレ
ンズ9から構成されるスクリーンであり、符号11は偏
光眼鏡である。本発明は立体画像の画質を阻害する残像
現象やクロストークに対する改善実施例を述べるが、実
施例が立体画像表示装置のシステム全体に及ぶため発生
要因の構成部品に対して一つ一つ個々に説明することに
する。
した実施例である。尚、従来例と同一の部分には同一の
符号を付している。図1において符号1は左右画像信号
発生装置。符号20は倍速回路で映像信号を倍速にする
ために設けている。この倍速回路20からのRGB信号
出力を立体映像信号出力手段としての切替回路12で切
替えている。この倍速回路20に関しては図3を用いて
後で詳細に説明することとする。また、符号4はCRT
で、符号5は偏光板でCRTの出力画像光を、所定の偏
光軸を有する直線偏光にするものである。また、符号6
は液晶シャッタで開閉手段としてのシャッタ駆動回路3
4からの制御信号によって入射直線偏光の偏光軸を互い
に直交する二方向に旋転させる。そして、符号7はミラ
ーで、符号10はレンチキュラーシート8とフレネルレ
ンズ9から構成されるスクリーンであり、符号11は偏
光眼鏡である。本発明は立体画像の画質を阻害する残像
現象やクロストークに対する改善実施例を述べるが、実
施例が立体画像表示装置のシステム全体に及ぶため発生
要因の構成部品に対して一つ一つ個々に説明することに
する。
【0015】(1)CRT部 表示装置としてのCRTは、図2に示すような残光特性
を有している。図2のグラフで縦軸はCRTの光強度
を、横軸はCRTの照射を停止した時からの時間経過を
示している。図2中の曲線はCRTの残光特性で、時間
の関数としてy=f(t)で表されるものとする。そし
て、CRTが時刻t0で照射を停止してからのCRTの
残光が時間経過と共に徐々に減衰する様子を示してい
る。CRTが時刻t0で照射を停止する。その後、時間
が経過し時刻t1に到るまでの光強度を微小区間Δtで
積分した時の光強度量の面積をs1とする。また、同様
に時刻t2から時刻t3に至までの光強度を微小区間Δ
tで積分した時の光強度量の面積をs2とする。この
時、s1に比べs2が小さいということはCRTが照射
を停止して光が視認されなくなるまでの時間が短いこと
であり、残光特性が小さいことを意味している。
を有している。図2のグラフで縦軸はCRTの光強度
を、横軸はCRTの照射を停止した時からの時間経過を
示している。図2中の曲線はCRTの残光特性で、時間
の関数としてy=f(t)で表されるものとする。そし
て、CRTが時刻t0で照射を停止してからのCRTの
残光が時間経過と共に徐々に減衰する様子を示してい
る。CRTが時刻t0で照射を停止する。その後、時間
が経過し時刻t1に到るまでの光強度を微小区間Δtで
積分した時の光強度量の面積をs1とする。また、同様
に時刻t2から時刻t3に至までの光強度を微小区間Δ
tで積分した時の光強度量の面積をs2とする。この
時、s1に比べs2が小さいということはCRTが照射
を停止して光が視認されなくなるまでの時間が短いこと
であり、残光特性が小さいことを意味している。
【0016】そこで本出願人は s1/s2≧100及びf(0)/10>f(1.3) 即ち、面積s1と面積s2の比が100以上であり、且
つ時刻t0で照射を停止した時の光強度量の1/10の
値よりも経過時間がf(1.3)即ち、1.3msの時
の光強度量の方が小さい。という上記の条件を満足する
CRTを用いれば、左右眼に対する残像現象がCRTの
残光特性によって影響を受け無いことを見出した。ま
た、上述した残光特性を有するCRTで構成すると共
に、電気回路で改善する方法として、垂直方向の画像を
圧縮する方法がある。これは右眼用フィールド画面と左
眼用フィールド画面との間に空白の画像領域を設け、こ
の空白の画像領域期間の時間内に前フィールド画面の残
像を取去る方法で、図3に示した映像信号の倍速回路2
0を用いて構成することができるので、図3を用いて先
ず倍速回路20の動作説明をする。
つ時刻t0で照射を停止した時の光強度量の1/10の
値よりも経過時間がf(1.3)即ち、1.3msの時
の光強度量の方が小さい。という上記の条件を満足する
CRTを用いれば、左右眼に対する残像現象がCRTの
残光特性によって影響を受け無いことを見出した。ま
た、上述した残光特性を有するCRTで構成すると共
に、電気回路で改善する方法として、垂直方向の画像を
圧縮する方法がある。これは右眼用フィールド画面と左
眼用フィールド画面との間に空白の画像領域を設け、こ
の空白の画像領域期間の時間内に前フィールド画面の残
像を取去る方法で、図3に示した映像信号の倍速回路2
0を用いて構成することができるので、図3を用いて先
ず倍速回路20の動作説明をする。
【0017】図3において、符号21は入力端子で映像
信号が供給される。入力端子21はY/C分離回路22
に接続され、ここでY(輝度信号)とC(色信号)に分
離される。分離されたY信号とC信号は色差復調回路2
3で更にY信号、色差信号のPr信号(R−Y)とPb
信号(B−Y)及び同期信号のV(垂直同期信号)とH
(水平同期信号)を分離する。Y信号、Pr信号及びP
b信号は各々LPF24a〜24cを経てA/D(アナ
ログ/デジタル)変換回路25でデジタル信号に変換さ
れる。このA/D変換回路25a〜25cの出力信号は
フレームメモリ26a、26bに記録され、その後CP
U33からの指令で出力され、次段のD/A(デジタル
/アナログ)変換回路27a〜27cで再びアナログに
変換された後、LPF28a〜28cを経てRGB復調
器29に供給され、ここでRGBの3原色が復調され出
力端子30に出力される。
信号が供給される。入力端子21はY/C分離回路22
に接続され、ここでY(輝度信号)とC(色信号)に分
離される。分離されたY信号とC信号は色差復調回路2
3で更にY信号、色差信号のPr信号(R−Y)とPb
信号(B−Y)及び同期信号のV(垂直同期信号)とH
(水平同期信号)を分離する。Y信号、Pr信号及びP
b信号は各々LPF24a〜24cを経てA/D(アナ
ログ/デジタル)変換回路25でデジタル信号に変換さ
れる。このA/D変換回路25a〜25cの出力信号は
フレームメモリ26a、26bに記録され、その後CP
U33からの指令で出力され、次段のD/A(デジタル
/アナログ)変換回路27a〜27cで再びアナログに
変換された後、LPF28a〜28cを経てRGB復調
器29に供給され、ここでRGBの3原色が復調され出
力端子30に出力される。
【0018】一方、水平同期信号(H)はPLL回路3
1に供給され、水平同期信号(H)に同期した約22M
Hzのクロック周波数を得ている。また、水平同期信号
(H)は別に設けられたPLL回路32に供給され、水
平同期信号(H)に同期した約25MHzのクロック周
波数を得ている。PLL回路31及びPLL回路32の
出力は、各々CPU33を経てA/D変換回路25、フ
レームメモリ26及びD/A変換回路27に信号処理用
のクロック信号として供給される。水平同期信号(H)
及び垂直同期信号(V)はCPU33から出力され、出
力端子35、36に供給される。また、シャッタ駆動信
号は垂直同期信号(V)出力に接続されたシャッタ駆動
回路34で作られ、出力端子37に出力される。
1に供給され、水平同期信号(H)に同期した約22M
Hzのクロック周波数を得ている。また、水平同期信号
(H)は別に設けられたPLL回路32に供給され、水
平同期信号(H)に同期した約25MHzのクロック周
波数を得ている。PLL回路31及びPLL回路32の
出力は、各々CPU33を経てA/D変換回路25、フ
レームメモリ26及びD/A変換回路27に信号処理用
のクロック信号として供給される。水平同期信号(H)
及び垂直同期信号(V)はCPU33から出力され、出
力端子35、36に供給される。また、シャッタ駆動信
号は垂直同期信号(V)出力に接続されたシャッタ駆動
回路34で作られ、出力端子37に出力される。
【0019】図4(a)に示す映像信号は、図1に示し
た左右両眼視差をもつ左右の映像信号が1フィールド
(フィールド周波数60Hz)毎に交互に出力される左
右画像信号発生装置1の出力信号を示しており、説明を
明らかにするため例えば右眼用1、左1眼用、右眼用
2、左眼用2・・・のように表示して配列した場合を示
している。この映像信号を倍速回路20の入力端子21
に供給すると、映像信号はY/C分離回路22及び色差
復調回路23で輝度信号と2つの色差信号とに分離さ
れ、各々PLL回路31より得られた水平同期信号に同
期したクロック(約22MHz)周波数でA/D変換さ
れる。これを前記クロック周波数でフレームメモリにフ
レーム単位(2フィールド)で書き込む。これを前記ク
ロック周波数の2倍の周波数のクロックで各フィールド
のデータを各々2回読み出すことにより、フィールド周
波数が2倍になり、図4(b)に示すように右眼用1、
左眼用1、右眼用1、左眼用1、右眼用2、左眼用2、
右眼用2、左眼用2・・・で読み出されることになる。
これをD/A変換回路27でデジタル/アナログ変換し
た後、LPF28を経てRGB復調回路29でRGB信
号を発生させ、出力端子30に出力する。
た左右両眼視差をもつ左右の映像信号が1フィールド
(フィールド周波数60Hz)毎に交互に出力される左
右画像信号発生装置1の出力信号を示しており、説明を
明らかにするため例えば右眼用1、左1眼用、右眼用
2、左眼用2・・・のように表示して配列した場合を示
している。この映像信号を倍速回路20の入力端子21
に供給すると、映像信号はY/C分離回路22及び色差
復調回路23で輝度信号と2つの色差信号とに分離さ
れ、各々PLL回路31より得られた水平同期信号に同
期したクロック(約22MHz)周波数でA/D変換さ
れる。これを前記クロック周波数でフレームメモリにフ
レーム単位(2フィールド)で書き込む。これを前記ク
ロック周波数の2倍の周波数のクロックで各フィールド
のデータを各々2回読み出すことにより、フィールド周
波数が2倍になり、図4(b)に示すように右眼用1、
左眼用1、右眼用1、左眼用1、右眼用2、左眼用2、
右眼用2、左眼用2・・・で読み出されることになる。
これをD/A変換回路27でデジタル/アナログ変換し
た後、LPF28を経てRGB復調回路29でRGB信
号を発生させ、出力端子30に出力する。
【0020】一方、偏向回路に対しては映像信号の同期
信号から偏向電流を発生させるが、偏向電流はPLL回
路31よりクロックから水平同期周波数(H)の2倍の
水平周波数(31.5kHz)を得て水平偏向電流を生
成し出力端子35から出力する。また、同様に垂直同期
周波数(V)の2倍の垂直周波数(フィールド周波数1
20Hz)を得て垂直偏向電流を生成し、出力端子36
から出力する。また、液晶シャッタ6の駆動信号は垂直
同期信号(V)出力から検出し、シャッタ駆動回路34
を経て出力端子37に出力される。では、この倍速回路
20を用いて垂直方向を圧縮する方法を説明する。先
ず、上述したようにPLL回路31からの約22MHz
を書き込みクロックとしてフレームメモリに対する書き
込みを行い、読み出し側は水平同期信号に同期する別の
PLL回路32によるクロックの周波数を映像信号に水
平同期周波数の2倍の水平周波数よりも高い周波数(約
25MHz)で読み出す。本来約22MHzのクロック
周波数で書き込み・読み出した場合は正規の1フレーム
が復調されるようになっているが、書き込みのクロック
周波数よりも速いクロック周波数で読み出すため、図5
(a)のように垂直方向が圧縮された状態になる。即
ち、本来のCRTの視認領域以内に1フレームの画像が
圧縮される。この圧縮された1フレームの画像に対し、
正規の1フィールド毎の同期信号で同期させることで、
図5(a)の斜線部分以外は黒レベルの映像信号にな
り、画像が圧縮された状態で同期する。この圧縮された
画面に対してコンバーゼンスを調整して画面を縦方向に
広げていることによって、図5(b)のように斜線部分
以外の映像信号をCRTの画面上の視認領域外に追いや
ることができ、通常の画面を構成することができる。こ
こで新たに生じた斜線部分以外の領域は、通常テレビジ
ョンにおいて帰線時間として設けられている部分と同じ
ものであり、観察者が認識できない部分である。このよ
うに画像圧縮によって新たに設けられた帰線時間によっ
て、1フィールド終了後のCRTの残光が減衰するに十
分な時間を帰線時間の中で確保することが可能である。
尚、本発明による実施例では映像信号を倍速で処理して
いるため、帰線時間を通常よりも多く設けても画面に違
和感を与える事はない。また、映像信号を倍速処理する
ことによって、立体画像特有のフリッカが改善される。
信号から偏向電流を発生させるが、偏向電流はPLL回
路31よりクロックから水平同期周波数(H)の2倍の
水平周波数(31.5kHz)を得て水平偏向電流を生
成し出力端子35から出力する。また、同様に垂直同期
周波数(V)の2倍の垂直周波数(フィールド周波数1
20Hz)を得て垂直偏向電流を生成し、出力端子36
から出力する。また、液晶シャッタ6の駆動信号は垂直
同期信号(V)出力から検出し、シャッタ駆動回路34
を経て出力端子37に出力される。では、この倍速回路
20を用いて垂直方向を圧縮する方法を説明する。先
ず、上述したようにPLL回路31からの約22MHz
を書き込みクロックとしてフレームメモリに対する書き
込みを行い、読み出し側は水平同期信号に同期する別の
PLL回路32によるクロックの周波数を映像信号に水
平同期周波数の2倍の水平周波数よりも高い周波数(約
25MHz)で読み出す。本来約22MHzのクロック
周波数で書き込み・読み出した場合は正規の1フレーム
が復調されるようになっているが、書き込みのクロック
周波数よりも速いクロック周波数で読み出すため、図5
(a)のように垂直方向が圧縮された状態になる。即
ち、本来のCRTの視認領域以内に1フレームの画像が
圧縮される。この圧縮された1フレームの画像に対し、
正規の1フィールド毎の同期信号で同期させることで、
図5(a)の斜線部分以外は黒レベルの映像信号にな
り、画像が圧縮された状態で同期する。この圧縮された
画面に対してコンバーゼンスを調整して画面を縦方向に
広げていることによって、図5(b)のように斜線部分
以外の映像信号をCRTの画面上の視認領域外に追いや
ることができ、通常の画面を構成することができる。こ
こで新たに生じた斜線部分以外の領域は、通常テレビジ
ョンにおいて帰線時間として設けられている部分と同じ
ものであり、観察者が認識できない部分である。このよ
うに画像圧縮によって新たに設けられた帰線時間によっ
て、1フィールド終了後のCRTの残光が減衰するに十
分な時間を帰線時間の中で確保することが可能である。
尚、本発明による実施例では映像信号を倍速で処理して
いるため、帰線時間を通常よりも多く設けても画面に違
和感を与える事はない。また、映像信号を倍速処理する
ことによって、立体画像特有のフリッカが改善される。
【0022】(2)液晶シャッタ 図6に液晶セル40の構造を示した。符号42はガラス
板、符号43は透明電極、符号44は液晶そして、符号
45は偏向板である。また、符号41は左右直交する偏
光軸を有する眼鏡(偏光メガネ)である。この液晶セル
40において、セルギャップ(液晶44の厚さ)を3μ
m以下とする。また、図7は偏光メガネ41と液晶セル
40及び液晶セルの旋光との関係を表にしたものであ
る。図中図7(a)は液晶セル40が無印加状態にあ
り、且つ偏光メガネと偏光板の偏光軸が直交している場
合の状態を示したもので、光が透過していないことを示
している。この図7(a)のグラフは縦軸に光の透過率
(図中矢印の方向が透過率が大きくなる)を、横軸に光
の波長の関係で示している。同様に液晶セルに印加電圧
がなく、通過状態にあり、且つ偏光メガネと偏光板の偏
光軸が平行している場合の状態を図7(b)に示してい
るが、波長に関係なく光が透過している。
板、符号43は透明電極、符号44は液晶そして、符号
45は偏向板である。また、符号41は左右直交する偏
光軸を有する眼鏡(偏光メガネ)である。この液晶セル
40において、セルギャップ(液晶44の厚さ)を3μ
m以下とする。また、図7は偏光メガネ41と液晶セル
40及び液晶セルの旋光との関係を表にしたものであ
る。図中図7(a)は液晶セル40が無印加状態にあ
り、且つ偏光メガネと偏光板の偏光軸が直交している場
合の状態を示したもので、光が透過していないことを示
している。この図7(a)のグラフは縦軸に光の透過率
(図中矢印の方向が透過率が大きくなる)を、横軸に光
の波長の関係で示している。同様に液晶セルに印加電圧
がなく、通過状態にあり、且つ偏光メガネと偏光板の偏
光軸が平行している場合の状態を図7(b)に示してい
るが、波長に関係なく光が透過している。
【0023】また、液晶セルが90度旋光されている場
合で、偏光眼鏡と偏光板の偏光軸が直交している場合の
状態を図7(c)に示した。この場合も波長に関係なく
光が透過している。同様に、液晶セルが90度旋光され
ている場合で、偏光メガネと偏光板の偏光軸が平行して
いる場合の状態を図7(d)に示した。この状態は、理
想的には図7(a)のように全波長に対して透過率が小
さくなることが望ましいが、実際には透過率は波長に対
して図示のような特性を有する。即ち、液晶セルを90
度旋光させた場合は光の波長の一部(A部)に光が透過
しない或いはしにくい領域を持つ透過スペクトルが存在
する。この透過スペクトルは液晶セル40のギャップ幅
で変化する要素を持っている。本発明による実施例では
図8に示したように、RGBの発光スペクトルの特性と
液晶セル40の透過スペクトルのA部が一致するように
ギャップ幅を設定した液晶シャッタ6で構成した。ま
た、液晶シャッタの応答速度を1m秒以下及びCRTの
発光スペクトルの中心波長において偏光板の平行及び直
交モード共に白黒のコントラストが100対1以上にな
るように、反強誘電性液晶を用いて構成した。尚、図7
に示す特性はTFT液晶やTN液晶などのように電圧を
印加しない状態と印加した状態とで0度旋光と90度旋
光の各状態となる液晶セルについて説明したが、前述の
反強誘電性液晶セルを用いた場合には、負電圧を印加し
たときと正電圧を印加したときで0度旋光と90度旋光
状態となるので、正負の電圧を印加する。
合で、偏光眼鏡と偏光板の偏光軸が直交している場合の
状態を図7(c)に示した。この場合も波長に関係なく
光が透過している。同様に、液晶セルが90度旋光され
ている場合で、偏光メガネと偏光板の偏光軸が平行して
いる場合の状態を図7(d)に示した。この状態は、理
想的には図7(a)のように全波長に対して透過率が小
さくなることが望ましいが、実際には透過率は波長に対
して図示のような特性を有する。即ち、液晶セルを90
度旋光させた場合は光の波長の一部(A部)に光が透過
しない或いはしにくい領域を持つ透過スペクトルが存在
する。この透過スペクトルは液晶セル40のギャップ幅
で変化する要素を持っている。本発明による実施例では
図8に示したように、RGBの発光スペクトルの特性と
液晶セル40の透過スペクトルのA部が一致するように
ギャップ幅を設定した液晶シャッタ6で構成した。ま
た、液晶シャッタの応答速度を1m秒以下及びCRTの
発光スペクトルの中心波長において偏光板の平行及び直
交モード共に白黒のコントラストが100対1以上にな
るように、反強誘電性液晶を用いて構成した。尚、図7
に示す特性はTFT液晶やTN液晶などのように電圧を
印加しない状態と印加した状態とで0度旋光と90度旋
光の各状態となる液晶セルについて説明したが、前述の
反強誘電性液晶セルを用いた場合には、負電圧を印加し
たときと正電圧を印加したときで0度旋光と90度旋光
状態となるので、正負の電圧を印加する。
【0024】(3)反射ミラー 本出願人は反射ミラーに関し、先に特願平6−3883
8号として出願した。本発明による反射ミラーは、この
先の出願に開示されたものにより構成される。以下に反
射ミラーに使用されるコーティング膜の膜厚及び種類を
決定するための理由を説明する。金属面で光が反射され
ると、その位相がP波S波との変化する。反射光のP波
及びS波の位相差δ(P−S)は、次のように表され
る。 δ(P−S)=f(n1、θ1、n2、k) 即ち、位相差δ(P−S)は、n1、θ1、n2、kの
関数で表される。ここで、n1が、入射側の物質の屈折
率であり、θ1が、金属面への入射角であり、n2が、
金属の実屈折率であり、kが、金属における屈折光の吸
収係数である。上記のように、ミラーでの反射後のP波
及びS波の光の位相差があると反射光の偏光状態が楕円
形状となり、得られる映像の左右の分離度が低下する。
このため、上記位相差が最小となるように金属表面の膜
物質の屈折率及び膜厚を選択し、反射ミラーを構成す
る。
8号として出願した。本発明による反射ミラーは、この
先の出願に開示されたものにより構成される。以下に反
射ミラーに使用されるコーティング膜の膜厚及び種類を
決定するための理由を説明する。金属面で光が反射され
ると、その位相がP波S波との変化する。反射光のP波
及びS波の位相差δ(P−S)は、次のように表され
る。 δ(P−S)=f(n1、θ1、n2、k) 即ち、位相差δ(P−S)は、n1、θ1、n2、kの
関数で表される。ここで、n1が、入射側の物質の屈折
率であり、θ1が、金属面への入射角であり、n2が、
金属の実屈折率であり、kが、金属における屈折光の吸
収係数である。上記のように、ミラーでの反射後のP波
及びS波の光の位相差があると反射光の偏光状態が楕円
形状となり、得られる映像の左右の分離度が低下する。
このため、上記位相差が最小となるように金属表面の膜
物質の屈折率及び膜厚を選択し、反射ミラーを構成す
る。
【0025】本発明によるミラー設計では、CRTの赤
色・緑色・青色の発光特性の強い波長(赤色:633n
m、緑色:533nm又は537.8nm、青色:44
1・6nm近傍にピークを持つ)で位相差、及びP波並
びにS波の反射率の差が大きくならないように多層コー
ティングし、直線偏光が崩れないようにしている。以上
のように、P波及びS波のミラーでの反射率が相違する
と、直線偏光の軸がずれ、分離度が低下してしまう。こ
のため、反射率の位相差が最小となるように反射ミラー
を構成する。 (ア)反射膜に用いる金属の選択 図9に、入射角を変えた場合の、波長に対するP波とS
波との位相差を示す。ここで、図9(a)は、金属とし
て金(Au)を用いたときの金属反射面での反射特性で
あり、図9(b)は、金属として銀(Ag)を用いたと
きの金属反射面での反射特性であり、図9(c)は、金
属としてアルミニウム(Al)を用いたときの金属反射
面での反射特性である。
色・緑色・青色の発光特性の強い波長(赤色:633n
m、緑色:533nm又は537.8nm、青色:44
1・6nm近傍にピークを持つ)で位相差、及びP波並
びにS波の反射率の差が大きくならないように多層コー
ティングし、直線偏光が崩れないようにしている。以上
のように、P波及びS波のミラーでの反射率が相違する
と、直線偏光の軸がずれ、分離度が低下してしまう。こ
のため、反射率の位相差が最小となるように反射ミラー
を構成する。 (ア)反射膜に用いる金属の選択 図9に、入射角を変えた場合の、波長に対するP波とS
波との位相差を示す。ここで、図9(a)は、金属とし
て金(Au)を用いたときの金属反射面での反射特性で
あり、図9(b)は、金属として銀(Ag)を用いたと
きの金属反射面での反射特性であり、図9(c)は、金
属としてアルミニウム(Al)を用いたときの金属反射
面での反射特性である。
【0026】入射角を変えたときのP波とS波との位相
差は、金属の実屈折率及び吸収係数に依存して変化す
る。これらは、各金属毎に変化するため、図9(a)〜
(c)に示すように各金属毎に異なる。上記で説明した
ように、反射光の偏光状態が楕円形状とならずに、得ら
れる画像の左右の分離度の低下を防ぐためには、ミラー
での反射後のP波及びS波の位相差が少ないことが好ま
しい。このため、図9から明らかなように、入射角を変
化させた場合の、波長に変化に対するP波及びS波の位
相差の小さいものは、Ag又はAlであり、実験的にア
ルミニウムAlがより位相差が小さかった。図10に、
各金属における波長に対する反射率の変化を示す。上記
で説明したように、直接偏光の軸が崩れないようにする
には、P波及びS波の反射率の差が大きくならないよう
にすることが好ましい。図10に示すように、可視領域
の波長に対する反射率の変化の小さい金属は、Ag、A
l、Rnであるが、一般的に反射ミラーの場合は、高反
射率の方が好ましく、Ag又はAlが好適である。
差は、金属の実屈折率及び吸収係数に依存して変化す
る。これらは、各金属毎に変化するため、図9(a)〜
(c)に示すように各金属毎に異なる。上記で説明した
ように、反射光の偏光状態が楕円形状とならずに、得ら
れる画像の左右の分離度の低下を防ぐためには、ミラー
での反射後のP波及びS波の位相差が少ないことが好ま
しい。このため、図9から明らかなように、入射角を変
化させた場合の、波長に変化に対するP波及びS波の位
相差の小さいものは、Ag又はAlであり、実験的にア
ルミニウムAlがより位相差が小さかった。図10に、
各金属における波長に対する反射率の変化を示す。上記
で説明したように、直接偏光の軸が崩れないようにする
には、P波及びS波の反射率の差が大きくならないよう
にすることが好ましい。図10に示すように、可視領域
の波長に対する反射率の変化の小さい金属は、Ag、A
l、Rnであるが、一般的に反射ミラーの場合は、高反
射率の方が好ましく、Ag又はAlが好適である。
【0027】以上、図9及び図10からAg又はAlが
好適であるが、Alの方が位相特性が良く、且つ膜蒸着
が容易であるため、本実施例では、反射膜に用いられる
金属としてAlを用いる。 (ロ)誘電体膜の形成 Al上に誘電体膜を設け、Al面での反射で発生したP
波及びS波の位相差を打ち消すように、誘電体物質の選
択(屈折率の選択)及び膜厚の設定を行い、広い入射角
の範囲でP波とS波の位相差を最小にする。基本的に、
特定波長λ0での特性を改善するためには、入射角θ0
を変化させた際の光路の変化が、特定波長λ0において
位相の変化として打ち消し合うように屈折率を選択す
る。このようにして、入射角を変えても、波長λ0の反
射波におけるP波とS波の位相差を最小にすることがで
きる。図11に、1層のAl膜と1層の誘電体膜とから
なる反射ミラーの断面図を示す。
好適であるが、Alの方が位相特性が良く、且つ膜蒸着
が容易であるため、本実施例では、反射膜に用いられる
金属としてAlを用いる。 (ロ)誘電体膜の形成 Al上に誘電体膜を設け、Al面での反射で発生したP
波及びS波の位相差を打ち消すように、誘電体物質の選
択(屈折率の選択)及び膜厚の設定を行い、広い入射角
の範囲でP波とS波の位相差を最小にする。基本的に、
特定波長λ0での特性を改善するためには、入射角θ0
を変化させた際の光路の変化が、特定波長λ0において
位相の変化として打ち消し合うように屈折率を選択す
る。このようにして、入射角を変えても、波長λ0の反
射波におけるP波とS波の位相差を最小にすることがで
きる。図11に、1層のAl膜と1層の誘電体膜とから
なる反射ミラーの断面図を示す。
【0028】図11において、空気層(屈折率:n0)
と誘電体膜(屈折率:n1)との境界面での反射波と、
誘電体膜(屈折率:n1)と金属膜(屈折率:n2)と
の境界面での反射波との光路差(P0−P1)を求め
る。図11より、 P0=AD =2d1・n0・sinθ1・sinθ0/cosθ1 P1=AB+BC =2・d1・n1/cosθ1 となる。ここで、θ0は入射角、θ1は屈折角、d1は
誘電体膜の膜厚である。以上により、光路差(P0−P
1)は、 P0−P1=2・d1・n1(1−(n0・sinθ0
/n1)2)1/2 と求まる。
と誘電体膜(屈折率:n1)との境界面での反射波と、
誘電体膜(屈折率:n1)と金属膜(屈折率:n2)と
の境界面での反射波との光路差(P0−P1)を求め
る。図11より、 P0=AD =2d1・n0・sinθ1・sinθ0/cosθ1 P1=AB+BC =2・d1・n1/cosθ1 となる。ここで、θ0は入射角、θ1は屈折角、d1は
誘電体膜の膜厚である。以上により、光路差(P0−P
1)は、 P0−P1=2・d1・n1(1−(n0・sinθ0
/n1)2)1/2 と求まる。
【0029】ここで、一例として、波長λ0の光に対す
る誘電体膜の光学膜厚をλ0/4とすると、 d1・n1=λ0/4 であるから、 光路差=P0−P1 =λ0/2・(1−(n0・sinθ0/n1)2)1/2) となる。垂直入射の場合、 光路差=λ0/2 である。
る誘電体膜の光学膜厚をλ0/4とすると、 d1・n1=λ0/4 であるから、 光路差=P0−P1 =λ0/2・(1−(n0・sinθ0/n1)2)1/2) となる。垂直入射の場合、 光路差=λ0/2 である。
【0030】図12及び図13に、誘電体膜の光学膜厚
をλ0/4に固定して、屈折率n1を変化させた場合の
入射角特性を示す。図12において、(a)は誘電体の
屈折率が2.20の時であり、(b)は誘電体の屈折率
が1.74の時であり、(c)は誘電体の屈折率が1.
44の時である。また、図13は誘電体の屈折率が1.
37の時である。図12の(a)〜(c)及び図13に
移行するにつれて、即ち、誘電体の屈折率n1を小さく
した方が節付近での入射角を変えた場合の位相差の変化
が小さくなることを確かめた。ここで、「節」とは、入
射角を変化させた場合であっても、位相差に変化がない
点(図12(a)〜(c)及び図13において各曲線が
交差している点)をいう。以下、同様である。従って、
所定の波長λ0付近での入射角特性を良好なものとする
には、目的の波長λ0と節とが一致するように屈折率の
低い誘電体の膜厚を変化させることが好ましい。このよ
うに構成することで、広い入射角の範囲でP波とS波の
位相差を最小に抑えることができる。上記誘電体膜(以
下、「第1誘電体」と称する。)の上部にもう1層の誘
電体膜(以下、「第2誘電体」と称する。)を設け、λ
0とは別の波長λ1でも位相差を最小にする。
をλ0/4に固定して、屈折率n1を変化させた場合の
入射角特性を示す。図12において、(a)は誘電体の
屈折率が2.20の時であり、(b)は誘電体の屈折率
が1.74の時であり、(c)は誘電体の屈折率が1.
44の時である。また、図13は誘電体の屈折率が1.
37の時である。図12の(a)〜(c)及び図13に
移行するにつれて、即ち、誘電体の屈折率n1を小さく
した方が節付近での入射角を変えた場合の位相差の変化
が小さくなることを確かめた。ここで、「節」とは、入
射角を変化させた場合であっても、位相差に変化がない
点(図12(a)〜(c)及び図13において各曲線が
交差している点)をいう。以下、同様である。従って、
所定の波長λ0付近での入射角特性を良好なものとする
には、目的の波長λ0と節とが一致するように屈折率の
低い誘電体の膜厚を変化させることが好ましい。このよ
うに構成することで、広い入射角の範囲でP波とS波の
位相差を最小に抑えることができる。上記誘電体膜(以
下、「第1誘電体」と称する。)の上部にもう1層の誘
電体膜(以下、「第2誘電体」と称する。)を設け、λ
0とは別の波長λ1でも位相差を最小にする。
【0031】図14及び図15に、誘電体膜が2層の場
合の入射特性を示す。ここで、(a)は第1誘電体の屈
折率が1.74で、第2誘電体の屈折率が2.20の時
であり、(b)は第1誘電体の屈折率が1.74で、第
2誘電体の屈折率が1.44の時であり、(c)は第1
誘電体の屈折率が1.44で、第2誘電体の屈折率が
1.37の時である。また、図15は第1誘電体の屈折
率が1.74で、第2誘電体の屈折率が1.37の時で
ある。先ず、図14の(a)、(b)及び図15を対比
する。この時、図14の(a)から(b)、図14
(b)から図15に移行するにつれて、即ち、第1誘電
体の屈折率を1.74に固定し、第2誘電体の屈折率を
次第に小さくしていくと、節付近での入射角を変えた場
合の位相差の変化が小さくなることを確かめた。
合の入射特性を示す。ここで、(a)は第1誘電体の屈
折率が1.74で、第2誘電体の屈折率が2.20の時
であり、(b)は第1誘電体の屈折率が1.74で、第
2誘電体の屈折率が1.44の時であり、(c)は第1
誘電体の屈折率が1.44で、第2誘電体の屈折率が
1.37の時である。また、図15は第1誘電体の屈折
率が1.74で、第2誘電体の屈折率が1.37の時で
ある。先ず、図14の(a)、(b)及び図15を対比
する。この時、図14の(a)から(b)、図14
(b)から図15に移行するにつれて、即ち、第1誘電
体の屈折率を1.74に固定し、第2誘電体の屈折率を
次第に小さくしていくと、節付近での入射角を変えた場
合の位相差の変化が小さくなることを確かめた。
【0032】次に、図14の(c)と図15とを対比す
る。即ち、第2誘電体の屈折率が共に1.37であり、
第1誘電体の屈折率が1.44の場合と1.74の場合
の対比である。この場合には、第1誘電体の屈折率が大
きい時、即ち、図15の場合が好適であることを確かめ
た。以上より、第2誘電体の屈折率n2を第1誘電体の
屈折率n1に対して小さく設定すると、節付近での入射
角を変えた場合の位相差の変化が小さくなることを確か
めた。従って、所定の波長λ1付近での入射角特性を良
好なものとするには、目的の波長λ1と節とが一致する
ように、第1誘電体よりの屈折率の低い第2誘電体の膜
厚を変化させることが好ましい。このように構成するこ
とで、更に広い入射角の範囲でP波とS波との位相差を
最小に抑えることができる。
る。即ち、第2誘電体の屈折率が共に1.37であり、
第1誘電体の屈折率が1.44の場合と1.74の場合
の対比である。この場合には、第1誘電体の屈折率が大
きい時、即ち、図15の場合が好適であることを確かめ
た。以上より、第2誘電体の屈折率n2を第1誘電体の
屈折率n1に対して小さく設定すると、節付近での入射
角を変えた場合の位相差の変化が小さくなることを確か
めた。従って、所定の波長λ1付近での入射角特性を良
好なものとするには、目的の波長λ1と節とが一致する
ように、第1誘電体よりの屈折率の低い第2誘電体の膜
厚を変化させることが好ましい。このように構成するこ
とで、更に広い入射角の範囲でP波とS波との位相差を
最小に抑えることができる。
【0033】上記のように、CRTの赤色、緑色、青色
の発光特性の強い波長(赤色:633nm、緑色:53
3nm又は537.8nm、青色:441.6nm)で
位相差が大きくならないように多層コーティングし、直
線偏光が崩れないようにすることが好ましい。図16
に、第2誘電体の屈折率を1.37に固定し、第1誘電
体の屈折率を変化させた場合の入射特性を示す。ここ
で、(a)は第1誘電体の屈折率が1.44の時であ
り、(b)は第1誘電体の屈折率を1.74の時であ
り、(c)は第1誘電体の屈折率を2.20の時であ
る。図16より、(c)の場合が、節と節との間におけ
る入射角の変化に対する位相差の変化が最も小さいこと
を確かめた。即ち、誘電体の組み合わせとしては、第2
誘電体の屈折率よりも第1誘電体の屈折率の方が大き
く、且つ第1誘電体の屈折率と第2誘電体の屈折率との
差が大きいことが好適であることを確かめた。
の発光特性の強い波長(赤色:633nm、緑色:53
3nm又は537.8nm、青色:441.6nm)で
位相差が大きくならないように多層コーティングし、直
線偏光が崩れないようにすることが好ましい。図16
に、第2誘電体の屈折率を1.37に固定し、第1誘電
体の屈折率を変化させた場合の入射特性を示す。ここ
で、(a)は第1誘電体の屈折率が1.44の時であ
り、(b)は第1誘電体の屈折率を1.74の時であ
り、(c)は第1誘電体の屈折率を2.20の時であ
る。図16より、(c)の場合が、節と節との間におけ
る入射角の変化に対する位相差の変化が最も小さいこと
を確かめた。即ち、誘電体の組み合わせとしては、第2
誘電体の屈折率よりも第1誘電体の屈折率の方が大き
く、且つ第1誘電体の屈折率と第2誘電体の屈折率との
差が大きいことが好適であることを確かめた。
【0034】尚、P波とS波との位相差を小さくするた
めに多層膜の誘電体層も考えられるが、この場合は膜の
製造コストが高くなると共に、そのコスト高に見合う性
能が得られないために適切ではない。また、3層以上の
誘電体層を設けた場合には節を外れた部分での位相の変
化が2層に比較し大きくなるため、2層が最適である。
映像光線の入射角は0度〜65度の範囲内であることが
好ましい。65度以上であると、装置が大型になり過
ぎ、0度以下ということは現実に起こり得ないからであ
る。また、P波とS波との位相差は−45度〜45度の
範囲内であることが好ましい。−45度以下、又は45
度以上であると、立体感を認識することができず、明瞭
度の低いぼやけた画像となってしまうからである。尚、
投射源が液晶プロジェクタであっても、背面投写装置と
して本反射ミラーを用いることで同一の効果が得られ
る。図17に以上の条件を考慮して構成した本発明によ
る反射ミラーの膜構成を示す。
めに多層膜の誘電体層も考えられるが、この場合は膜の
製造コストが高くなると共に、そのコスト高に見合う性
能が得られないために適切ではない。また、3層以上の
誘電体層を設けた場合には節を外れた部分での位相の変
化が2層に比較し大きくなるため、2層が最適である。
映像光線の入射角は0度〜65度の範囲内であることが
好ましい。65度以上であると、装置が大型になり過
ぎ、0度以下ということは現実に起こり得ないからであ
る。また、P波とS波との位相差は−45度〜45度の
範囲内であることが好ましい。−45度以下、又は45
度以上であると、立体感を認識することができず、明瞭
度の低いぼやけた画像となってしまうからである。尚、
投射源が液晶プロジェクタであっても、背面投写装置と
して本反射ミラーを用いることで同一の効果が得られ
る。図17に以上の条件を考慮して構成した本発明によ
る反射ミラーの膜構成を示す。
【0035】先ず、上記(イ)より、使用する金属の材
料としてAlを使用する。次に、上記(ロ)より、2層
のコーティング膜の構成として、第1誘電体の屈折率を
1.74とし、第2誘電体の屈折率を1.37とするの
が一例である。また、一般に材料としては、Ti2O
3、ZRO2(n=2.05)、Y2O3(n=1.8
7)、SiO(n=1.90)、SiO2(n=1.4
6)、MgF2(n=1.37)の6種類が挙げられ、
上層は低い屈折率の材料で構成され、金属膜に近い下層
は高い屈折率の材料で構成される。更に、上層、下層の
それぞれを、上記6種類の材料単独又はこれらの2種類
以上からなる混合物でその屈折率と膜厚を考慮して構成
することもできる。
料としてAlを使用する。次に、上記(ロ)より、2層
のコーティング膜の構成として、第1誘電体の屈折率を
1.74とし、第2誘電体の屈折率を1.37とするの
が一例である。また、一般に材料としては、Ti2O
3、ZRO2(n=2.05)、Y2O3(n=1.8
7)、SiO(n=1.90)、SiO2(n=1.4
6)、MgF2(n=1.37)の6種類が挙げられ、
上層は低い屈折率の材料で構成され、金属膜に近い下層
は高い屈折率の材料で構成される。更に、上層、下層の
それぞれを、上記6種類の材料単独又はこれらの2種類
以上からなる混合物でその屈折率と膜厚を考慮して構成
することもできる。
【0036】尚、材料の選択は、膜と金属層とのはがれ
易さ、膜の吸湿性、材料的強度、製造方法の容易性等を
総合的に考慮する。また、ここに示されている材料の屈
折率は単なる一例であって、蒸着、コーティング時の空
気混入によるバルク密度の相違により異なる。具体的に
は、上述した図12〜図16を参照して、反射ミラーの
膜厚及びその屈折率とから、3色R、G、BのCRTの
発光特性の強い波長の部分でP波とS波の位相差が大き
くならないようにする。即ち、RとG、GとBの波長の
クロスポイントで位相差を零とすることが反射ミラーの
反射膜として好ましい。上記条件を満たす反射膜を図1
7に例示するが、これは、あくまで一例であって上記条
件を満たす限りにおいて、反射膜の材料の膜厚及び屈折
率を種々変更できることは勿論のことである。
易さ、膜の吸湿性、材料的強度、製造方法の容易性等を
総合的に考慮する。また、ここに示されている材料の屈
折率は単なる一例であって、蒸着、コーティング時の空
気混入によるバルク密度の相違により異なる。具体的に
は、上述した図12〜図16を参照して、反射ミラーの
膜厚及びその屈折率とから、3色R、G、BのCRTの
発光特性の強い波長の部分でP波とS波の位相差が大き
くならないようにする。即ち、RとG、GとBの波長の
クロスポイントで位相差を零とすることが反射ミラーの
反射膜として好ましい。上記条件を満たす反射膜を図1
7に例示するが、これは、あくまで一例であって上記条
件を満たす限りにおいて、反射膜の材料の膜厚及び屈折
率を種々変更できることは勿論のことである。
【0037】(4)スクリーン 図1に示すようにスクリーン10は画像表示装置4から
の投射光を集光するフレネルレンズ9と、集光された光
を水平方向に適宜拡散するためのレンチキュラーシート
8より構成されている。このフレネルレンズ9とレンチ
キュラーシート8は共にその光弾性係数が小さい材料に
て構成されている。また、レンチキュラーシート8は、
このレンチキュラーシートに形成されているレンチキュ
ラーレンズの方向とレンチキュラーシート8に入射され
る光の方向とが一致するように配置され、入射された光
の偏光状態がレンチキュラーシート8によって位相差を
生じないようにする。さらに、背面投射型では投射装置
から出射された左目用と右目用の光はそれぞれ前記スク
リーン部材を通過する際にその複屈折性により位相歪を
受け、左目の中に右目用の光成分が入ったりあるいは右
目の中に左目用の光成分が入ったりすると立体感が損な
われる。そこで、このような所望光と不要光との比をコ
ントラスト比として定義し、その値が小さいほど立体感
が低下することになる。本件の問題を解決する事例とし
て特開平3−89236号公報に開示されている。この
特開平3−89236号公報が開示した内容によれば、
背面投射型立体映像装置における光源(投写装置からの
光)と偏光眼鏡までの間に介在するスクリーンの理想的
な位相特性は図18のように要約される。
の投射光を集光するフレネルレンズ9と、集光された光
を水平方向に適宜拡散するためのレンチキュラーシート
8より構成されている。このフレネルレンズ9とレンチ
キュラーシート8は共にその光弾性係数が小さい材料に
て構成されている。また、レンチキュラーシート8は、
このレンチキュラーシートに形成されているレンチキュ
ラーレンズの方向とレンチキュラーシート8に入射され
る光の方向とが一致するように配置され、入射された光
の偏光状態がレンチキュラーシート8によって位相差を
生じないようにする。さらに、背面投射型では投射装置
から出射された左目用と右目用の光はそれぞれ前記スク
リーン部材を通過する際にその複屈折性により位相歪を
受け、左目の中に右目用の光成分が入ったりあるいは右
目の中に左目用の光成分が入ったりすると立体感が損な
われる。そこで、このような所望光と不要光との比をコ
ントラスト比として定義し、その値が小さいほど立体感
が低下することになる。本件の問題を解決する事例とし
て特開平3−89236号公報に開示されている。この
特開平3−89236号公報が開示した内容によれば、
背面投射型立体映像装置における光源(投写装置からの
光)と偏光眼鏡までの間に介在するスクリーンの理想的
な位相特性は図18のように要約される。
【0038】図18において、A欄は光源とスクリーン
からの出射光が共に円偏光の場合で、無限大のコントラ
スト比が得られるスクリーンの光位相差はNを正負の整
数としてNπラジアンである。B欄は光源が円偏光、ス
クリーンからの出射光が直線偏光の場合で、光位相差の
値は(Nπ±π/2)ラジアンとなる。同様にC、D欄
は、光源が共に直線偏光、スクリーンからの出射光が各
々、直線偏光、円偏光となる場合で、各々に対応するN
π、(Nπ±π/2)ラジアンとなる。E欄は、光源で
ある直線偏光の偏光面がスクリーンまでの光学系の光学
主軸と一致いる場合で、上記光位相差にかかわりなく理
想的な直線偏光出力が得られる。いま、左眼用の光が右
眼用偏光板を通過した後の強度をI1c(不要光)、右
眼用の光が右眼用偏光板を通過した後の強度をI2c
(必要光)とし、スクリーンで受けた光位相差をΔδと
すると、 I1c=a2sin2(Δδ/2) ・・・ (1) I2c=a2sin2(Δδ/2+π/2) ・・・ (2) となる。
からの出射光が共に円偏光の場合で、無限大のコントラ
スト比が得られるスクリーンの光位相差はNを正負の整
数としてNπラジアンである。B欄は光源が円偏光、ス
クリーンからの出射光が直線偏光の場合で、光位相差の
値は(Nπ±π/2)ラジアンとなる。同様にC、D欄
は、光源が共に直線偏光、スクリーンからの出射光が各
々、直線偏光、円偏光となる場合で、各々に対応するN
π、(Nπ±π/2)ラジアンとなる。E欄は、光源で
ある直線偏光の偏光面がスクリーンまでの光学系の光学
主軸と一致いる場合で、上記光位相差にかかわりなく理
想的な直線偏光出力が得られる。いま、左眼用の光が右
眼用偏光板を通過した後の強度をI1c(不要光)、右
眼用の光が右眼用偏光板を通過した後の強度をI2c
(必要光)とし、スクリーンで受けた光位相差をΔδと
すると、 I1c=a2sin2(Δδ/2) ・・・ (1) I2c=a2sin2(Δδ/2+π/2) ・・・ (2) となる。
【0039】ここでΔδは図18に示した理想値からの
ずれを示し、また、各添字のcは円偏光を指し、直線偏
光の場合には上記添字を1とする。これにより、コント
ラスト比は式(3)のようになる。 I2c/I1c=cot2 (Δδ/2) ・・・ (3) コントラスト比を10以上にするスクリーンの上記光位
相差Δδの値は0.2πラジアン以下、コントラスト比
を30以上にする△δの値は0.11πラジアン以下、
また、コントラスト比を50以上にするΔδの値は0.
09πラジアン以下である。通常、立体映像として鑑賞
可能なコントラスト比の限界は10、良好な立体像を得
るには30以上、完全な立体像には50以上が必要とさ
れている。従って、上記光位相差Δδは少なくとも0.
2ラジアン以下とする必要がある。
ずれを示し、また、各添字のcは円偏光を指し、直線偏
光の場合には上記添字を1とする。これにより、コント
ラスト比は式(3)のようになる。 I2c/I1c=cot2 (Δδ/2) ・・・ (3) コントラスト比を10以上にするスクリーンの上記光位
相差Δδの値は0.2πラジアン以下、コントラスト比
を30以上にする△δの値は0.11πラジアン以下、
また、コントラスト比を50以上にするΔδの値は0.
09πラジアン以下である。通常、立体映像として鑑賞
可能なコントラスト比の限界は10、良好な立体像を得
るには30以上、完全な立体像には50以上が必要とさ
れている。従って、上記光位相差Δδは少なくとも0.
2ラジアン以下とする必要がある。
【0040】以上の内容から、スクリーンに対する入射
光と反射光が共に直線偏光、或いは共に円偏光の場合
は、スクリーンを含む光学系の光位相差δを、Nを0を
含む正負の整数として、 (N−0.2)π≦δ≦(N+0.2)π ラジアンの範囲内に入るようにし、また、入射光と出射
光が各々直線偏光と円偏光、或いはその逆の場合は、上
記δを、Nを0を含む正負の整数として、 (N±1/2−0.2)π≦δ≦(N±1/2+0.
2)π ラジアンの範囲内に入るようにし、少なくとも、10以
上のコントラスト比が得られるようにする。
光と反射光が共に直線偏光、或いは共に円偏光の場合
は、スクリーンを含む光学系の光位相差δを、Nを0を
含む正負の整数として、 (N−0.2)π≦δ≦(N+0.2)π ラジアンの範囲内に入るようにし、また、入射光と出射
光が各々直線偏光と円偏光、或いはその逆の場合は、上
記δを、Nを0を含む正負の整数として、 (N±1/2−0.2)π≦δ≦(N±1/2+0.
2)π ラジアンの範囲内に入るようにし、少なくとも、10以
上のコントラスト比が得られるようにする。
【0041】(5)スクリーンの目地 所で、図1や図23に示す投射型画像表示装置を複数台
用意し、これらを縦方向および/または横方向に対して
複数台並設させ、1つの画面を構成するようにした表示
装置が提案されている。かかる表示装置によれば容易に
大画面を構成できる。そこで、図1に示すような本発明
にかかる立体画像表示装置を複数台並設させて1つの画
面を構成し、これに立体画像を表示する場合について図
19を用いて説明する。図19(a)に示すように、例
えば、4つの投射型画像表示装置40を上下左右に積層
し、各投射型画像表示装置40の前面に各々スクリーン
41を形成している。これらのスクリーン41はレンチ
キュラーシート43とフレネルレンズ44とを重ね合わ
せている。
用意し、これらを縦方向および/または横方向に対して
複数台並設させ、1つの画面を構成するようにした表示
装置が提案されている。かかる表示装置によれば容易に
大画面を構成できる。そこで、図1に示すような本発明
にかかる立体画像表示装置を複数台並設させて1つの画
面を構成し、これに立体画像を表示する場合について図
19を用いて説明する。図19(a)に示すように、例
えば、4つの投射型画像表示装置40を上下左右に積層
し、各投射型画像表示装置40の前面に各々スクリーン
41を形成している。これらのスクリーン41はレンチ
キュラーシート43とフレネルレンズ44とを重ね合わ
せている。
【0042】また、隣接するスクリーン41との接合の
方法は、図19(b)に示すように、フレネルレンズ4
4とレンチキュラーシート43を重ね合わせた端部にフ
レーム45、45を取付け、接合させる。そして、この
フレーム45にパネル板47をネジ46によって取付け
ることにより、隣接するスクリーンを接合させている。
しかし、上述したスクリーン41の接合構造では隣接す
るCRT等の画像表示装置から投射された光がフレーム
45やパネル板47に遮光され、スクリーン41面上に
十文の目地が生ずる。偏向眼鏡を装着して立体画像を見
る人にとって、この目地の存在が気になると共に、目地
自体は立体画像ではないため、立体感(特に画像の飛び
出し感)が阻害される。
方法は、図19(b)に示すように、フレネルレンズ4
4とレンチキュラーシート43を重ね合わせた端部にフ
レーム45、45を取付け、接合させる。そして、この
フレーム45にパネル板47をネジ46によって取付け
ることにより、隣接するスクリーンを接合させている。
しかし、上述したスクリーン41の接合構造では隣接す
るCRT等の画像表示装置から投射された光がフレーム
45やパネル板47に遮光され、スクリーン41面上に
十文の目地が生ずる。偏向眼鏡を装着して立体画像を見
る人にとって、この目地の存在が気になると共に、目地
自体は立体画像ではないため、立体感(特に画像の飛び
出し感)が阻害される。
【0043】図20は上述の不具合を解消すべく成され
た本発明の実施例を示している。本発明の実施例は本出
願人が、先に特願平4−104802号(特公平6−1
05336号)で開示したものである。図20は、例え
ば、2台のCRTユニットを上下に積層し、右側用の投
射型画像表示装置50R及び左側用の投射型画像表示装
置50Lを密着配置し、4つの投射型画像表示装置によ
る大型画面の実施例の一例であり、その前面に一体とな
ったスクリーン組立体51を配置する様子を示してい
る。そして、本発明の実施例に用いるスクリーン組立体
51の構造を図21を用いて説明する。
た本発明の実施例を示している。本発明の実施例は本出
願人が、先に特願平4−104802号(特公平6−1
05336号)で開示したものである。図20は、例え
ば、2台のCRTユニットを上下に積層し、右側用の投
射型画像表示装置50R及び左側用の投射型画像表示装
置50Lを密着配置し、4つの投射型画像表示装置によ
る大型画面の実施例の一例であり、その前面に一体とな
ったスクリーン組立体51を配置する様子を示してい
る。そして、本発明の実施例に用いるスクリーン組立体
51の構造を図21を用いて説明する。
【0044】図21(a)はスクリーン52の構成を示
したもので、4枚の矩形のフレネルレンズ53a、53
a・・・53aを貼り合せて形成したフレネルレンズ板
53に、左右のレンチキュラーシート54a、54aを
継合せて形成したレンチキュラーシート54を両面テー
プ55を介して貼り合せてある。また、スクリーン52
の上辺はアクリル材による支持バー56が貼り付けら
れ、スクリーン52全体を吊持可能に構成している。ま
た、図21(b)はスクリーン組立体51の組立て方法
を示したもので、スクリーン組立体51は矩形のフレー
ム57を備え、スクリーン52がフレーム57の枠内に
収納される。即ち、スクリーン52の支持バー56に凹
状のスクリーン吊板58を勘合させスクリーン52をフ
レーム57の天面に吊持状態にする。
したもので、4枚の矩形のフレネルレンズ53a、53
a・・・53aを貼り合せて形成したフレネルレンズ板
53に、左右のレンチキュラーシート54a、54aを
継合せて形成したレンチキュラーシート54を両面テー
プ55を介して貼り合せてある。また、スクリーン52
の上辺はアクリル材による支持バー56が貼り付けら
れ、スクリーン52全体を吊持可能に構成している。ま
た、図21(b)はスクリーン組立体51の組立て方法
を示したもので、スクリーン組立体51は矩形のフレー
ム57を備え、スクリーン52がフレーム57の枠内に
収納される。即ち、スクリーン52の支持バー56に凹
状のスクリーン吊板58を勘合させスクリーン52をフ
レーム57の天面に吊持状態にする。
【0045】スクリーン52の後側には垂直枠59と水
平枠60からなる十字形の黒色遮光枠61が設けられス
クリーン吊板58と共にフレーム57内面に固定され
る。また、スクリーン52の上面部以外の面は、複数の
垂直スクリーン押え62及び水平スクリーン押え63に
よってフレーム57に固定されている。図21(b)に
示すように、スクリーン52の背面は、十字形の黒色遮
光枠61によって4つの区域に区分され、各区域に対応
してCRTユニットが4個設けられている。これらCR
Tユニットからの投射光が互いに交差しないように十字
形の黒色遮光枠61が上下左右の投射光を遮光し画像の
重なり合いを防ぐようになっている。
平枠60からなる十字形の黒色遮光枠61が設けられス
クリーン吊板58と共にフレーム57内面に固定され
る。また、スクリーン52の上面部以外の面は、複数の
垂直スクリーン押え62及び水平スクリーン押え63に
よってフレーム57に固定されている。図21(b)に
示すように、スクリーン52の背面は、十字形の黒色遮
光枠61によって4つの区域に区分され、各区域に対応
してCRTユニットが4個設けられている。これらCR
Tユニットからの投射光が互いに交差しないように十字
形の黒色遮光枠61が上下左右の投射光を遮光し画像の
重なり合いを防ぐようになっている。
【0046】図22は、上述した画像の重なり合いを防
ぐ方法を示したもので、スクリーン52のレンチキュラ
ーシート54とフレネルレンズ板53との重ね合せ面上
で、且つ左右継目線V上の点Pに至る光線Lよりも左右
の継目線Vに近い位置の光線を遮断するようにすれば良
い。即ち左右の継目線Vはセンター合せを確実に行え
ば、黒色遮光枠61の垂直枠59の前面に遮光部材64
を取付けることによって、左右のCRTユニットから投
射された光の重なりがなくなり、目地が発生しない。こ
の時の遮光部材64の先端厚さTはCRTユニットの透
視角、フレネルレンズの厚さ等から例えば約1.5mm
程度である。また、水平枠60に対しても上記の方法を
講ずることにより上下継目線Hにおいても目地が発生す
ることがない。
ぐ方法を示したもので、スクリーン52のレンチキュラ
ーシート54とフレネルレンズ板53との重ね合せ面上
で、且つ左右継目線V上の点Pに至る光線Lよりも左右
の継目線Vに近い位置の光線を遮断するようにすれば良
い。即ち左右の継目線Vはセンター合せを確実に行え
ば、黒色遮光枠61の垂直枠59の前面に遮光部材64
を取付けることによって、左右のCRTユニットから投
射された光の重なりがなくなり、目地が発生しない。こ
の時の遮光部材64の先端厚さTはCRTユニットの透
視角、フレネルレンズの厚さ等から例えば約1.5mm
程度である。また、水平枠60に対しても上記の方法を
講ずることにより上下継目線Hにおいても目地が発生す
ることがない。
【0047】尚、本出願人が、特願平4−104802
号(特公平6−105336号)で開示した内容は、ス
クリーン組立体の目地が温度及び湿度によって変化する
のを防止する方法を実施例で示しているが、スクリーン
組立体の構成を本発明の実施例に適用することができ
る。尚、特願平4−104802号(特公平6−105
336号)で開示されているように、水平枠60の図示
せぬ遮光板を外部から調整するようにしても、本発明の
効果を損なうものではない。
号(特公平6−105336号)で開示した内容は、ス
クリーン組立体の目地が温度及び湿度によって変化する
のを防止する方法を実施例で示しているが、スクリーン
組立体の構成を本発明の実施例に適用することができ
る。尚、特願平4−104802号(特公平6−105
336号)で開示されているように、水平枠60の図示
せぬ遮光板を外部から調整するようにしても、本発明の
効果を損なうものではない。
【0048】図23は、本発明による立体画像表示装置
の第2実施例を示したブロック図であり、図1に示した
第1実施例と異なる点は、第1実施例において液晶シャ
ッタ6を画像表示装置4に設けたのに対し、第2実施例
では偏光眼鏡11に液晶シャッタを内蔵した液晶シャッ
タ付偏光眼鏡13としたことである。このため、シャッ
タ駆動回路34からの制御信号は配線を介して液晶シャ
ッタ付偏光眼鏡13に供給される。この液晶シャッタ付
偏光眼鏡13は、上述の(2)液晶シャッタの項で詳細
に説明した特性を有する液晶シャッタを用いているの
で、第1実施例の場合と同様の効果を得ることができ
る。また、図24は、本発明による立体画像表示装置の
第3実施例を示したブロック図であり、図23に示した
第2実施例と異なる点は、第2実施例において偏光板5
を画像表示装置4側に設けたのに対し、第3実施例では
液晶シャッタの両面を2枚の偏光板で挟み込んだ構造の
立体画像用眼鏡14としたことである。第1及び第2実
施例において、画像表示装置4側に用いた偏光板5の偏
光特性に対して、液晶シャッタ6の偏光特性及び偏光眼
鏡11の偏光特性を合せ込む必要があったが、第3実施
例では液晶シャッタと2枚の偏光板が一体の構成されて
いることから、立体画像用眼鏡14単独で左右映像の分
離度の良い部品とすることができるので、別の立体画像
表示装置に対しても常に最良の立体映像を得ることがで
きる。その他に関しては第2実施例と同一であり、説明
を省略する。
の第2実施例を示したブロック図であり、図1に示した
第1実施例と異なる点は、第1実施例において液晶シャ
ッタ6を画像表示装置4に設けたのに対し、第2実施例
では偏光眼鏡11に液晶シャッタを内蔵した液晶シャッ
タ付偏光眼鏡13としたことである。このため、シャッ
タ駆動回路34からの制御信号は配線を介して液晶シャ
ッタ付偏光眼鏡13に供給される。この液晶シャッタ付
偏光眼鏡13は、上述の(2)液晶シャッタの項で詳細
に説明した特性を有する液晶シャッタを用いているの
で、第1実施例の場合と同様の効果を得ることができ
る。また、図24は、本発明による立体画像表示装置の
第3実施例を示したブロック図であり、図23に示した
第2実施例と異なる点は、第2実施例において偏光板5
を画像表示装置4側に設けたのに対し、第3実施例では
液晶シャッタの両面を2枚の偏光板で挟み込んだ構造の
立体画像用眼鏡14としたことである。第1及び第2実
施例において、画像表示装置4側に用いた偏光板5の偏
光特性に対して、液晶シャッタ6の偏光特性及び偏光眼
鏡11の偏光特性を合せ込む必要があったが、第3実施
例では液晶シャッタと2枚の偏光板が一体の構成されて
いることから、立体画像用眼鏡14単独で左右映像の分
離度の良い部品とすることができるので、別の立体画像
表示装置に対しても常に最良の立体映像を得ることがで
きる。その他に関しては第2実施例と同一であり、説明
を省略する。
【0049】
【発明の効果】以上述べてきたように、本発明によれば
立体画像表示装置を構成するCRTやシャッタ装置、ス
クリーン等の個別部品に対して、残光特性やクロストー
ク等立体映像を阻害する要因に関係する特性を改善した
部品で構成することによって、左右映像の分離度の良い
立体映像が得られる立体画像表示装置を提供することが
できる。
立体画像表示装置を構成するCRTやシャッタ装置、ス
クリーン等の個別部品に対して、残光特性やクロストー
ク等立体映像を阻害する要因に関係する特性を改善した
部品で構成することによって、左右映像の分離度の良い
立体映像が得られる立体画像表示装置を提供することが
できる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮▲崎▼隆治 東京都大田区大森西4丁目15番5号 パイ オニア株式会社大森工場内 (72)発明者 泉 宏和 東京都大田区大森西4丁目15番5号 パイ オニア株式会社大森工場内
Claims (8)
- 【請求項1】 左右両眼視差を持つ左右の立体映像信号
のRGB信号を1フィールド毎に交互に出力する立体映
像信号出力手段と、 前記立体映像信号出力手段よりのRGB信号が各々供給
されるCRTと、 前記CRTよりの映像光を投写するスクリーンと、 液晶シャッタと該液晶シャッタの入射側と出射側に配置
される偏光板ならびに液晶シャッタを駆動する駆動手段
とからなり前記左右の立体映像に対応して交互に開閉す
るシャッタ装置とを備え、 前記液晶シャッタ装置を通して前記左右の立体映像信号
による立体画像を視認するようにした立体画像表示装置
において、 前記CRTは、時刻tに対する光強度yを示す残光特性
y=f(t)が、 s1/s2≧100 且つ、 f(0)/10>f(1.3) (但し、 【数1】 n1=(t1−t0)/Δt 【数2】 n2=(t3−t2)/Δt t0は前記CRTに対して前記映像信号の供給が停止し
た時刻、t1はt0後所定時間経過したときの時刻、t
2はt1後所定時間経過したときの時刻、t3はt2後
所定時間経過したときの時刻)を満たす特性を有すると
共に、 前記液晶シャッタは、 応答速度が1m秒以下且つ前記CRTの発光スペクトル
の中心波長において前記液晶シャッタの入射側と出射側
に配置される偏光板による偏光面が同一回転及び逆回転
モード或いは平行及び直交モード共に白黒コントラスト
が100:1以上且つ液晶パネルのセルギャップが3μ
m以下を満たす特性を有し、 さらに前記投写型表示装置のスクリーンはフレネルレン
ズとレンチキュラーシートを含み、レンチキュラーシー
トは光入射の偏光状態が該レンチキュラーシートによっ
て位相差を発生しない方向に配置されていることを特徴
とする立体画像表示装置。 - 【請求項2】 請求項1において、前記CRTよりの映
像光線を反射する反射ミラーを備え、 この反射光を前記スクリーンに投写するように構成され
てなり、 前記反射ミラーは、その基底ガラス上に金属膜を設ける
と共に、当該金属膜上に2層の誘電体膜を設け、各誘電
体の膜厚及び屈折率を所定の値に設定し、前記映像光線
の入射角が0度〜65度の範囲内のとき、P波とS波と
の位相差が−45度〜45度の範囲内であることを特徴
とする立体画像表示装置。 - 【請求項3】 請求項2において、前記金属膜はアルミ
ニウム膜であり、前記2層の誘電体膜は前記アルミニウ
ム膜上に設けた第1の誘電体膜としてSi Oを含む層を
用い、前記第1の誘電体膜上に設けた第2の誘電体膜と
してMg F2 を含む層を用いことを特徴とした立体画像
表示装置。 - 【請求項4】 請求項2において、前記2層の誘電体膜
は各々Ti2 O3 、ZR O2 、Y2 O3 、Si O、Si
O2 及びMg F2 よりなる群から選択される少なくとも
一種類の化学物を含有することを特徴とする立体画像表
示装置。 - 【請求項5】 請求項1において、前記立体映像信号の
水平走査周波数に比して高い周波数にて水平走査する手
段を備えたことを特徴とする立体画像表示装置。 - 【請求項6】 請求項1において、前記フレネルレンズ
及びレンチキュラーシートは共にその光弾性係数が小さ
い材料にて構成されていることを特徴とする立体画像表
示装置。 - 【請求項7】 請求項1において、前記CRTはRGB
の3管よりなり、この各CRTの前面に各々前記液晶シ
ャッタとその入射側に配置される偏光板が配置され、前
記左右の映像信号のRGBが各々対応するCRTに供給
され、各CRTよりの画像が各々液晶シャッタを通して
光学的に合成されて前記スクリーンに投写されるもので
あって、前記RGBの各CRTの発光スペクトルの中心
波長と対応する液晶シャッタの最低透過率とを一致させ
るようにしたことを特徴とする立体画像表示装置。 - 【請求項8】 左右両眼視差を持つ左右の立体映像信号
のRGB信号を1フレーム毎に交互に出力する立体映像
信号出力手段と、 前記立体映像信号出力手段よりのRGB信号が各々供給
されるCRTと、 前記CRTよりの映像光を投写するスクリーンと、 液晶シャッタと該液晶シャッタの入射側と出射側に配置
される偏光板ならびに液晶シャッタを駆動する駆動手段
とからなり前記左右の立体映像に対応して交互に開閉す
るシャッタ装置とを備え、 前記液晶シャッタ装置を通して前記左右の立体映像信号
による立体画像を視認するようにした立体画像表示装置
において、 前記CRTとスクリーンを含む投写型立体画像表示装置
単体を縦方向および/または横方向に対して複数個併設
させて投写型立体画像表示装置本体を構成し、 該表示装置本体は、 前記スクリーンを継合せスクリーンとして該スクリーン
を含むスクリーン組立体を本体スクリーンの前面に設置
し、 このスクリーン組立体の継合せスクリーンを吊持状態で
且つ左右スクリーンの継目をセンター合せしてスクリー
ン組立体のフレームに支持し、このフレームに十字形の
遮光枠を取付け、この遮光枠の少なくとも水平遮光枠に
スクリーンの継目に整合するように位置調整可能に遮光
板を取付けて成り、 前記CRTは、時刻tに対する光強度yを示す残光特性
y=f(t)が、 s1/s2≧100 且つ、 f(0)/10>f(1.3) (但し、 【数1】n1=(t1−t0)/Δt 【数2】n2=(t3−t2)/Δt t0は前記CRTに対して前記映像信号の供給が停止し
た時刻、t1はt0後所定時間経過したときの時刻、t
2はt1後所定時間経過したときの時刻、t3はt2後
所定時間経過したときの時刻)を満たす特性を有すると
共に、 前記液晶シャッタは、 応答速度が1m秒以下且つ前記CRTの発光スペクトル
の中心波長において前記液晶シャッタの入射側と出射側
に配置される偏光板による偏光面が同一回転及び逆回転
モード或いは平行及び直交モード共に白黒コントラスト
が100:1以上且つ液晶パネルのセルギャップが3μ
m以下を満たす特性を有し、 さらに前記投写型表示装置のスクリーンはフレネルレン
ズとレンチキュラーシートを含み、レンチキュラーシー
トは光入射の偏光状態が該レンチキュラーシートによっ
て位相差を発生しない方向に配置されていることを特徴
とする立体画像表示装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8049528A JPH09265056A (ja) | 1995-07-14 | 1996-02-13 | 立体画像表示装置 |
US08/678,588 US5726703A (en) | 1995-07-14 | 1996-07-12 | Stereoscopic image display system |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7-201323 | 1995-07-14 | ||
JP20132395 | 1995-07-14 | ||
JP2728896 | 1996-01-22 | ||
JP8-27288 | 1996-01-22 | ||
JP8049528A JPH09265056A (ja) | 1995-07-14 | 1996-02-13 | 立体画像表示装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09265056A true JPH09265056A (ja) | 1997-10-07 |
Family
ID=27285727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8049528A Pending JPH09265056A (ja) | 1995-07-14 | 1996-02-13 | 立体画像表示装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5726703A (ja) |
JP (1) | JPH09265056A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6441119B1 (en) * | 1999-09-20 | 2002-08-27 | Hoya Corporation | Optical materials having good ultraviolet absorbability and method for producing them |
JP2006003823A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Victor Co Of Japan Ltd | 3次元画像鑑賞システム |
WO2012157666A1 (ja) | 2011-05-16 | 2012-11-22 | 富士フイルム株式会社 | 視差画像表示装置、視差画像生成方法、及び視差画像プリント |
US8571304B2 (en) | 2007-01-10 | 2013-10-29 | Real Image Corp. | Method and apparatus for generating stereoscopic image from two-dimensional image by using mesh map |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10178564A (ja) * | 1996-10-17 | 1998-06-30 | Sharp Corp | パノラマ画像作成装置及び記録媒体 |
KR100220888B1 (ko) * | 1997-01-18 | 1999-09-15 | 박호군 | 이동 개구를 이용한 다시야 3차원 영상 구현 방법 및 시스템 |
NO308925B1 (no) * | 1999-03-15 | 2000-11-13 | Dimension Technologies As | FremgangsmÕte og apparat for stereoprojeksjon av bilder |
FI117146B (fi) * | 2001-06-18 | 2006-06-30 | Karri Tapani Palovuori | Suljintoimintoon perustuva laitteisto stereo- tai monikanavakuvan projisoimiseksi |
FI117810B (fi) * | 2001-06-18 | 2007-02-28 | Karri Palovuori | Pulssitukseen perustuva laitteisto stereo- tai monikanavakuvan projisoimiseksi |
US7907150B2 (en) * | 2003-08-09 | 2011-03-15 | Doubleshot, Inc. | Method of fusion or merging imagery data for improved visual perception using monoscopic and stereographic fusion and retinal decay techniques |
US8339444B2 (en) * | 2007-04-09 | 2012-12-25 | 3M Innovative Properties Company | Autostereoscopic liquid crystal display apparatus |
US8659641B2 (en) * | 2007-05-18 | 2014-02-25 | 3M Innovative Properties Company | Stereoscopic 3D liquid crystal display apparatus with black data insertion |
US8379080B2 (en) * | 2007-07-06 | 2013-02-19 | Texas Instruments Incorporated | Method for reducing stereoscopic phase-lag distortion under motion in a 3-dimensional video display |
CA2684513A1 (en) * | 2008-11-17 | 2010-05-17 | X6D Limited | Improved performance 3d glasses |
US8581969B2 (en) * | 2008-12-11 | 2013-11-12 | Nvidia Corporation | Single display system and method for displaying stereoscopic content |
KR20130002798A (ko) * | 2011-06-29 | 2013-01-08 | 삼성전자주식회사 | 3d 디스플레이 장치 및 이에 적용되는 3d 디스플레이 방법 |
KR20140003145A (ko) * | 2012-06-29 | 2014-01-09 | 삼성디스플레이 주식회사 | 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법 |
US20140185610A1 (en) * | 2013-01-03 | 2014-07-03 | Qualcomm Incorporated | Selectively patching erasures in circiut-switched calls whose frame erasure rate rises above a threshold by establishing and synchronizing a voip stream |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4021846A (en) * | 1972-09-25 | 1977-05-03 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Liquid crystal stereoscopic viewer |
US5311220A (en) * | 1992-06-10 | 1994-05-10 | Dimension Technologies, Inc. | Autostereoscopic display |
US5428366A (en) * | 1992-09-09 | 1995-06-27 | Dimension Technologies, Inc. | Field sequential color illumination system for liquid crystal display |
-
1996
- 1996-02-13 JP JP8049528A patent/JPH09265056A/ja active Pending
- 1996-07-12 US US08/678,588 patent/US5726703A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6441119B1 (en) * | 1999-09-20 | 2002-08-27 | Hoya Corporation | Optical materials having good ultraviolet absorbability and method for producing them |
JP2006003823A (ja) * | 2004-06-21 | 2006-01-05 | Victor Co Of Japan Ltd | 3次元画像鑑賞システム |
US8571304B2 (en) | 2007-01-10 | 2013-10-29 | Real Image Corp. | Method and apparatus for generating stereoscopic image from two-dimensional image by using mesh map |
WO2012157666A1 (ja) | 2011-05-16 | 2012-11-22 | 富士フイルム株式会社 | 視差画像表示装置、視差画像生成方法、及び視差画像プリント |
US10171799B2 (en) | 2011-05-16 | 2019-01-01 | Fujifilm Corporation | Parallax image display device, parallax image generation method, parallax image print |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5726703A (en) | 1998-03-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPH09265056A (ja) | 立体画像表示装置 | |
JP3509338B2 (ja) | 反射形lcd投射装置の光学系 | |
US5798819A (en) | Projection-display apparatus and method providing improved brightness of projected color image | |
US5612797A (en) | Liquid crystal projection display systems | |
US6517209B2 (en) | Color-separating prism utilizing reflective filters and total internal reflection | |
US20140063466A1 (en) | Projection apparatus | |
US5200857A (en) | Color separation/synthetic optical system including two dichroic mirrors angled for correction of astigmatism | |
JPH02106792A (ja) | 画像投射装置 | |
JP3554520B2 (ja) | 画像表示装置 | |
JP3490886B2 (ja) | 投影型画像表示装置 | |
JPH08220634A (ja) | 背面投射型プロジェクタ− | |
US5907373A (en) | Projection type color image display device | |
JP3015714B2 (ja) | 立体映像表示装置 | |
JP2828451B2 (ja) | 液晶プロジェクタ装置,それに用いる偏光子及びその偏光子を用いる偏光顕微鏡 | |
JP2796653B2 (ja) | 投影型液晶表示装置 | |
JP2939860B2 (ja) | 投影型液晶表示装置 | |
JPH04221920A (ja) | 光学装置 | |
JPH05341254A (ja) | 投写形液晶表示装置およびそれに用いる光学素子 | |
JP2893083B2 (ja) | 投影型液晶表示装置 | |
JPH08122695A (ja) | 映像装置 | |
JPH10260474A (ja) | 背面投写型表示装置 | |
JPH06138478A (ja) | 2層型液晶表示装置およびそれを用いた投写型表示装置 | |
JP2678957B2 (ja) | 投影型液晶表示装置 | |
JPH08220521A (ja) | 液晶プロジェクタ | |
JP2827653B2 (ja) | 投影型液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040413 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040817 |