JP2017532812A - 立体画像投影装置及び立体視メガネ - Google Patents

Abstract

本発明は、立体画像投影装置及び立体視メガネを提供している。当該立体画像投影装置は、第１の広スペクトル光及び第２の広スペクトル光を順次に生成するための光源システムと、前記第１の広スペクトル光を、異なる波長を有する第１の波長光及び第２の波長光に分光し、前記第２の広スペクトル光を、異なる波長を有する第３の波長光及び第４の波長光に分光するための分光装置と、第１の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第２の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように同時に制御すると共に、第３の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第４の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように同時に制御するための制御装置とを備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、光学技術分野に関し、特に、立体画像投影装置及び立体視メガネに関するものである。

波長の光は、同じ赤色光又は緑色光又は青色光であっても、主波長が異なり、即ち、左目に入る赤色光と右目に入る赤色光、左目に入る緑色光と右目に入る緑色光、左目に入る青色光と右目に入る青色光は、同じ色で異なるスペクトルの光であるが、メガネのフィルタリングの機能により、左右目は、異なる主波長の光を受け取り、左目及び右目は何れも三原色光を受け取る。図１aに示すように、Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５は、左目（又は右目）の三原色スペクトルであり、Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６は、右目（又は左目）の三原色スペクトルであり、図１ｂに示すように、１０７は、立体メガネ左目（又は右目）レンズの透過曲線である。これにより、三原色Ｐ１、Ｐ３、Ｐ５からなる色域空間は、１０７透過曲線を有するレンズを介して、左目（又は右目）のみに見られ、三原色Ｐ２、Ｐ４、Ｐ６からなる色域空間は、１０８透過曲線を有するレンズを介して、右目（又は左目）のみに見られ、左右目の画像が大脳により重ね合わせてから、立体効果が形成される。

通常、このような技術での表示デバイスの表示原理は、図２に示す通りである。一定の時間帯で、光源２０１は、左目に見られるＰ１、Ｐ３、Ｐ５のような光を発生し、色合成装置２０２に入射させ、赤色、緑色、青色の光に分光してＳＬＭ（Spatial Light Modulator、空間光変調器）２０３、ＳＬＭ２０４、ＳＬＭ２０５に入射させ、ＳＬＭにより画像変調された後、色合成装置２０６に入射させ、さらに投影レンズ２０７により出力され、左目に見られるようになる。別の時間帯で、光源２０１は、右目に見られるＰ２、Ｐ４、Ｐ６のような光を発生し、色合成装置２０２に入射させ、赤色、緑色、青色の光に分光してＳＬＭ２０３、ＳＬＭ２０４、ＳＬＭ２０５に入射させ、ＳＬＭにより画像変調された後、色合成装置２０６に入射させ、さらに投影レンズ２０７により出力され、右目に見られるようになる。

左目Ｚ及び右目Ｙに見られる画像の時系列図は、図３に示す通りである。ここから分かるように、同一の時間帯で、明暗が激しく切り替わる光は、観察者の１つの目のみに見られるため、目の疲労を引き起こし易い。

上記に鑑み、本発明は、同一の時間帯で、明暗が激しく切り替わる光は、観察者の１つの目のみに見られるため、目の疲労を引き起こし易い従来技術の課題を解決するための立体画像投影装置及び立体視メガネを提供している。

上述した目的を実現するために、本発明は、以下の技術案を提供している。
立体画像投影装置であって、第１の広スペクトル光及び第２の広スペクトル光を順次に生成するための光源システムと、前記第１の広スペクトル光を、異なる波長を有する第１の波長光及び第２の波長光に分光し、前記第２の広スペクトル光を、異なる波長を有する第３の波長光及び第４の波長光に分光するための分光装置と、第１の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第２の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように制御すると共に、第３の波長光が前記左目の画像における対応する色を表示し、第４の波長光が前記右目の画像における対応する色を表示するように制御するための制御装置とを備える。

好ましくは、立体画像投影装置は、左目の画像における対応する色を表示する前記第１の波長光と右目の画像における対応する色を表示する前記第２の波長光を同時に変調し、左目の画像における対応する色を表示する前記第３の波長光と右目の画像における対応する色を表示する前記第４の波長光を同時に変調するための光変調装置を更に備える。

好ましくは、前記第１の波長光及び第２の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、前記第３の波長光及び第４の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光である。

好ましくは、前記光源システムは、励起光を発するための第１の光源を備える固体光源と、少なくとも２つの発光領域を有する波長変換装置とを備え、前記発光領域は、波長変換材料が設けられ、前記励起光の光通路に順次に配置され、前記励起光を吸収し前記第１の広スペクトル光及び前記第２の広スペクトル光を順次に生成する。

好ましくは、前記光源システムは、第５の波長光を発するための第２の光源と、第６の波長光を発するための第３の光源とを更に備え、前記第５の波長光と前記第６の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光である。

好ましくは、前記制御装置は、さらに、左目の画像における対応する色を表示する第５の波長光が左目に入り、右目の画像における対応する色を表示する第６の波長光が右目に入るように制御することに用いられる。

好ましくは、前記分光装置は、第１のプリズム、第２のプリズム及び第３のプリズムを備え、前記第１のプリズムと第２のプリズムとの境界面は、前記第５の波長光又は前記第６の波長光を対応する光変調装置に順次に伝送するための第１の膜層を有し、前記第２のプリズムと第３のプリズムとの境界面は、前記第１の広スペクトル光を、異なる波長を有する第１の波長光及び第２の波長光に分光し、前記第２の広スペクトル光を、異なる波長を有する第３の波長光及び第４の波長光に分光し、対応する光変調装置にそれぞれ伝送するための第２の膜層を有する。

好ましくは、前記光変調装置は、前記第５の波長光及び前記第６の波長光を順次に処理する第１の光変調装置と、前記第１の波長光及び前記第３の波長光を順次に処理する第２の光変調装置と、前記第２の波長光及び前記第４の波長光を順次に処理する第３の光変調装置とを備える。

好ましくは、前記第１の広スペクトル光は、赤色光であり、前記第２の広スペクトル光は、緑色光であり、前記第５の波長光及び前記第６の波長光は、青色光である。

立体画像投影装置であって、
第１の波長光、第２の波長光、第３の波長光及び第４の波長光を順次に生成するための光源システムと、
第１の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第２の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように順次に制御し、第３の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第４の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように順次に制御するための制御装置とを備える。

好ましくは、前記光源システムは、さらに、第５の波長光及び第６の波長光を生成することに用いられる。

好ましくは、前記制御装置は、さらに、第５の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第６の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように順次に制御することに用いられる。

好ましくは、立体画像投影装置は、前記第１の波長光、前記第２の波長光、前記第３の波長光、前記第４の波長光、前記第５の波長光及び前記第６の波長光を順次に変調するための光変調装置を更に備える。

好ましくは、前記光源システムは、励起光を発するための固体光源と、少なくとも６つの発光領域を有する波長変換装置とを備え、前記発光領域は、波長変換材料が設けられ、前記発光領域は、前記励起光の光通路に順次に配置され、前記励起光を吸収し第１の波長光、第２の波長光、第３の波長光、第４の波長光、第５の波長光及び第６の波長光を順次に生成する。

好ましくは、前記第１の波長光及び前記第２の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、前記第３の波長光及び前記第４の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、前記第５の波長光及び前記第６の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光である。

好ましくは、前記第１の波長光及び前記第４の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、前記第２の波長光及び前記第５の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、前記第３の波長光及び前記第６の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光である。

好ましくは、前記光源システムは、固体光源と、少なくとも６つの領域を有するカラーホイールとを備え、少なくとも３つの前記領域はＰ光を透過させることに用いられ、少なくとも３つの前記領域はＳ光を透過させることに用いられ、前記Ｐ光は三原色を含み、前記Ｓ光は三原色を含む。

立体視メガネであって、上述の何れか１つに記載の立体画像投影装置により投影された立体画像を表示することに用いられる。

従来技術に比べ、本発明に係る技術案は、以下のメリットを有する。
本発明に係る立体画像投影装置及び立体視メガネは、第１の広スペクトル光を、第１の波長光及び第２の波長光に分光し、第２の広スペクトル光を、第３の波長光及び第４の波長光に分光し、第１の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第２の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように制御すると共に、第３の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第４の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように制御する。同じタイミングで、観察者は、左目が第１の波長光又は第３の波長光を見られ、右目が第２の波長光又は第４の波長光を見られるため、観察者は、左目及び右目が光線を同時に受けることができることで、目の疲労を緩和した。

本発明に係るもう１つの立体画像投影装置及び立体視メガネは、第１の波長光、第２の波長光、第３の波長光及び第４の波長光を順次に生成し、第１の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第２の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように順次に制御し、第３の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第４の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように順次に制御する。本発明に係る立体画像投影装置は、左目の画像における対応する色を表示する第１の波長光が左目に入るように制御し、その後、右目の画像における対応する色を表示する第２の波長光が右目に入るように制御し、そして、左目の画像における対応する色を表示する第３の波長光が左目に入るように制御し、右目の画像における対応する色を表示する第４の波長光が右目に入るように制御する。これにより、観察者の左目又は右目に見られる光の切り替わり速度が高まり、さらに、目の疲労を緩和することができる。

本発明の実施例又は従来技術の技術案をより明確に説明するために、以下、実施例又は従来技術を説明する時に必要な図面を簡単に説明する。当然ながら、以下の図面は、本発明の実施例に過ぎず、当業者は、進歩性の労働をせずに、これらの図面から他の図面を得ることもできる。

は、従来の立体画像投影システムにおいて左右目に入った光線の波形図である。 は、従来の立体画像投影システムに合わせる立体メガネの左右目の透過曲線である。 は、従来の立体画像投影システムの構造模式図である。 は、従来技術において左目Ｚ及び右目Ｙに見られた画像の時系列の図である。 は、本発明の実施例１に係る立体画像投影装置の構造模式図である。 は、本発明の実施例１に係る分光装置の構造模式図である。 は、本発明の実施例１に係る第１の広スペクトル光λ１及び第２の広スペクトル光λ２の波形図である。 は、本発明の実施例１において左目Ｚ及び右目Ｙに入った画像の時系列の図である。 は、本発明の実施例２に係る立体画像投影装置の構造模式図である。 は、本発明の実施例２に係る波長変換装置の発光領域の分布図である。 は、本発明の実施例２において左目Ｚ及び右目Ｙに入った画像の時系列の図である。 は、本発明の実施例３に係る波長変換装置の発光領域の分布図である。 は、本発明の実施例３において左目Ｚ及び右目Ｙに入った画像の時系列の図である。

以下、本発明の実施例の図面を参照しながら、本発明の実施例の技術案を明確に完全に説明する。当然ながら、これらの実施例は、本発明の一部の実施例に過ぎず、全ての実施例ではない。当業者が本発明の実施例に基づいて進歩性の労働をせずに得られた全ての他の実施例は、何れも本発明の特許請求の範囲に属する。

本発明に記載の光変調装置は、ＤＭＤ（Digital Micro mirror Device、ディジタルマイクロミラーデバイス）、ＬＣＯＳ（Liquid Crystal On Silicon、シリコン上の液晶）、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display、液晶ディスプレイ）を備えるが、これらに限らない。
本発明では、説明の便利上、以下の実施例は、主に光変調装置がＤＭＤであるとして説明するが、本発明の保護範囲を制限しない。ここで、ＬＣＯＳ又はＬＣＤは、赤色、緑色、青色の三原色を含むＰ光を変調して左目に入れて、赤色、緑色、青色の三原色を含むＰ光を変調して右目に入れる。

実施例１
本実施例は、立体画像投影装置を提供している。その立体画像投影装置は、図４に示すように、光源システム４０と、分光装置５０と、制御装置６０と、光変調装置とを備え、当該光変調装置は、第１の光変調装置７０１、第２の光変調装置７０２及び第３の光変調装置７０３を備える。

光源システム４０は、第１の広スペクトル光λ１及び第２の広スペクトル光λ２を順次に生成し、即ち、一定の時間帯で第１の広スペクトル光λ１を生成し、別の時間帯で第２の広スペクトル光λ２を生成することに用いられる。分光装置５０は、前記第１の広スペクトル光λ１を、異なる波長を有する第１の波長光λ１０と第２の波長光λ１１に分光し、前記第２の広スペクトル光λ２を、異なる波長を有する第３の波長光λ２０と第４の波長光λ２１に分光し、ここで、第１の波長光λ１０及び第２の波長光λ１１は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、第３の波長光λ２０及び第４の波長光λ２１は、同じ色で異なるスペクトルの光である。

制御装置６０は、第１の波長光λ１０が左目の画像における対応する色を表示し、第２の波長光λ１１が右目の画像における対応する色を表示するように同時に制御すると共に、第３の波長光λ２０が左目の画像における対応する色を表示し、第４の波長光λ２１が右目の画像における対応する色を表示するように同時に制御することに用いられる。光変調装置は、左目の画像における対応する色を表示する第１の波長光λ１０及び右目の画像における対応する色を表示する第２の波長光λ１１を同時に変調すると共に、左目の画像における対応する色を表示する第３の波長光λ２０及び右目の画像における対応する色を表示する第４の波長光λ２１を同時に変調することに用いられる。

これに基づき、本実施例に係る立体画像投影装置により、観察者の左目及び右目は光線を同時に見ることができ、左目が受けた三原色の主波長と右目が受けた三原色の主波長とは異なり、左目が受けた画像と右目が受けた画像とは異なるため、左右目が画像を受けた後、画像が脳により合成され、立体画像が形成される。本実施例では、左目及び右目は、画像の光信号を同時に受けることができるため、左右目が頻繁に切り換え、目に損害し、目の疲労を引き起こし易いということは避けることができる。

具体的には、本実施例における光源システム４０は、固体光源と、波長変換装置とを備え、固体光源は、励起光を発する第１の光源４０１を備え、波長変換装置４０２は、少なくとも２つの発光領域を有し、各前記発光領域には、蛍光体である波長変換材料が設けられている。波長変換装置４０２が駆動装置４０３の駆動により回転することにより、前記発光領域が順次に前記励起光の光通路に位置し、前記励起光を吸収し第１の広スペクトル光λ１及び第２の広スペクトル光λ２を順次に生成する。本実施例においては、第１の広スペクトル光λ１は、赤色光であり、第２の広スペクトル光λ２は、緑色光であるが、当然ながら、本発明は、これらに限らない。例えば、他の実施例においては、第１の広スペクトル光は、青色光であってもよく、第２の広スペクトル光は、黄色光であってもよく、青色光及び黄色光により画像表示用の白色光を合成する。例えば、光源システム４０は、青色光、マゼンタ光、黄色光を順次に生成することにも用いられる。当然ながら、光源システム４０は、光を補充するための白色光を生成し、画像表示の輝度を更に高めることができる。

第１の広スペクトル光λ１が赤色光であり、第２の広スペクトル光λ２が緑色光である場合、三原色の原理により、光源システム４０は、第５の波長光λ３を発する第２の光源４０４と、第６の波長光λ４を発する第３の光源４０５とを更に備え、ここで、第５の波長光λ３及び第６の波長光λ４は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、即ち、主波長が異なり色が同じな単色光であり、青色光であることが好ましい。ここで、第１の光源４０１、第２の光源４０４及び第３の光源４０５は、少なくとも１つのレーザー又は発光ダイオードを備える。

分光装置５０は、Ｐｈｉｌｉｐｓプリズム構造を備えるが、当然ながら、他の実施例においては、他の構造の分光装置を用いても良く、本発明はこれに限らない。本実施例においては、図５に示すように、分光装置５０は、第１のプリズム５０１と、第２のプリズム５０２と、第３のプリズム５０３とを備える。第１のプリズム５０１と第２のプリズム５０２との境界面は、前記第５の波長光λ３又は第６の波長光λ４を対応する光変調装置に順次に伝送する第１の膜層５０４を有し、即ち、図５に示すように、第５の波長光λ３又は第６の波長光λ４は、反射膜である第１の膜層５０４に順次に入射した場合、第１の膜層５０４は、第５の波長光λ３又は第６の波長光λ４を対応する光変調装置に反射し、即ち、第１の光変調装置７０１に順次に反射する。

第２のプリズム５０２と第３のプリズム５０３との境界面は、第２の膜層５０５を有し、第２の膜層５０５は、第１の広スペクトル光λ１を、異なる波長を有する第１の波長光λ１０及び第２の波長光λ１１に分光し、第２の広スペクトル光λ２を、異なる波長を有する第３の波長光λ２０及び第４の波長光λ２１に分光し、各波長光を対応する光変調装置に伝送することに用いられる。

ここで、第２の膜層５０５は、波長選択分光膜であり、即ち、一定の波長範囲の光を透過し、他の波長の範囲の光を反射することができる。例えば、第１の広スペクトル光λ１及び第２の広スペクトル光λ２の波形図は、図６に示す通りである。光源システム４０から順次に生成した第１の広スペクトル光λ１は波長の範囲が、約６００ｎｍ〜７００ｎｍであり、第２の広スペクトル光λ２は波長の範囲が、約５００ｎｍ〜６００ｎｍであり、第２の膜層５０５は、反射又は透過により、第１の広スペクトル光λ１を、約６００ｎｍ〜６５０ｎｍの波長の範囲の第１の波長光λ１０及び約６５０ｎｍ〜７００ｎｍの波長の範囲の第２の波長光λ１１に分光し、第２の広スペクトル光λ２を、約５００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長の範囲の第３の波長光λ２０及び約５５０ｎｍ〜６００ｎｍの波長の範囲の第４の波長光λ２１に分光する。当然ながら、上述の波長の範囲の分割は、１つの実施形態に過ぎず、本発明はこれに限らない。

図５に示すように、透過又は反射後の第１の波長光λ１０は、第２の光変調装置７０２に入り、反射又は透過後の第２の波長光λ１１は、第３の光変調装置７０３に入り、透過又は反射後の第３の波長光λ２０は、第２の光変調装置７０２に入り、反射又は透過後の第４の波長光λ２１は、第３の光変調装置７０３に入る。

即ち、本実施例においては、第１の光変調装置７０１は、第５の波長光λ３と第６の波長光λ４を順次に処理し、第２の光変調装置７０２は、第１の波長光λ１０と第３の波長光λ２０を順次に処理し、第３の光変調装置７０３は、第２の波長光λ１１と第４の波長光λ２１を順次に処理する。

また、制御装置６０は、投影システムに入力されたビデオ又は画像データに基づき、左目及び右目に入った各フレームの画像のシーケンスを取得する。また、本実施例においては、制御装置６０は、第１の波長光、即ち赤色光λ１０が左目の画像における対応する色を表示するように制御すると同時に、第２の波長光、即ち赤色光λ１１が右目に入り右目の画像における対応する色を表示するように制御し、第３の波長光、即ち緑色光λ２０が左目に入り左目の画像における対応する色を表示するように制御すると同時に、第４の波長光、即ち緑色光λ２１が右目に入り右目の画像における対応する色を表示するように制御し、第５の波長光、即ち青色光λ３が左目に入り左目の画像における対応する色を表示するように制御すると同時に又は次の時間帯で、第６の波長光、即ち青色光λ４が左目に入り右目の画像における対応する色を表示するように制御する。しかし、本実施例においては、光変調装置及び分光装置の構造の制限で、第５の波長光、即ち青色光λ３が左目に入り左目の画像における対応する色を表示するように制御し、そして、次の時間帯で第６の波長光、青色光λ４が右目に入り右目の画像における対応する色を表示するように制御することが好ましい。

本実施例においては、左目Ｚに入った光線及び右目Ｙに入った光線の時系列図は、図７に示す通り、左目Ｚに入った赤色光と右目Ｙに入った赤色光の時系列は同じ、左目Ｚに入った緑色光と右目Ｙに入った緑色光の時系列は同じ、左目Ｚに入った青色光と左目Ｚに入った赤色光又は緑色光の時系列は同じであるが、当然ながら、異なっても良く。同じ目に入った青色光、赤色光及び緑色光の間の時間差が十分に小さければ、人間の脳の幻影の持続の作用で１フレームの画像を合成し、人間の脳により、左右目の僅かな波長差を有する２つのフレームの画像を立体画像に合成することができる。

本技術案においては、制御装置６０は、図７の斜線付きのＲ、Ｇ、Ｂ光で1フレームの画像を表示し、空白領域のＲ、Ｇ、Ｂで他の１フレームの画像を表示するように、左目の画像及び右目の画像の色の表示を同時に制御し、ここで、斜線付きの光は、１つの目に入り、空白領域の光は、もう１つの目に入る。本実施例の技術案により、時系列で、同じタイミングに左目及び右目が同時に光を受けることができるため、同じタイミングに１つの目のみには光が入り、もう１つの目には光が入らず、両目が頻繁に明暗を切り替えることにより目に損害する又は疲労を引き起こすことは避けられる。

本実施例に係る立体画像投影装置は、第１の広スペクトル光を、第１の波長光及び第２の波長光に分光し、第２の広スペクトル光を、第３の波長光及び第４の波長光に分光し、第１の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第２の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように同時に制御すると共に、第３の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第４の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように同時に制御する。同じタイミングに、観察者は、左目が第１の波長光又は第３の波長光が見え、右目が第２の波長光又は第４の波長光が見えるため、観察者は、左目及び右目が光線を同時に受けることができ、目の疲労を緩和することができる。

実施例２
本実施例は立体画像投影装置を提供している。その立体画像投影装置は、図８に示すように、光源システム８０と、制御装置８１と、光変調装置８２とを備える。

光源システム８０は、第１の波長光λ５、第２の波長光λ６、第３の波長光λ７及び第４の波長光λ８を順次に生成することに用いられ、ここで、第１の波長光λ５及び第２の波長光λ６は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、例えば、青色光又は赤色光又は緑色光であり、第３の波長光λ７及び第４の波長光λ８は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、例えば、黄色光又は緑色光又は赤色光である。制御装置８１は、第１の波長光λ５が左目に入り左目の画像における対応する色を表示し、第２の波長光λ６が右目に入り右目の画像における対応する色を表示し、第３の波長光λ７が左目に入り左目の画像における対応する色を表示し、第４の波長光λ８が右目に入り右目の画像における対応する色を表示するように順次に制御する。左目の画像における対応する色を表示する赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂが順次に左目に入るように制御した後、右目の画像における対応する色を表示する赤色光Ｒ、緑色光Ｇ及び青色光Ｂが順次に右目に入るように制御する方法に比べて、本実施例に係る立体画像投影システムでは、観察者の左目及び右目に見られる光線の切り替え速度が高まり、目の疲労を緩和することができる。

第１の波長光λ５及び第２の波長光λ６が赤色光であり、第３の波長光λ７及び第４の波長光λ８が緑色光である場合、光源システム８０は、第５の波長光λ９及び第６の波長光λ１０を生成することにも用いられ、第５の波長光λ９及び第６の波長光λ１０は、青色光であり、このとき、制御装置８１は、第５の波長光λ９が左目に入り左目の画像における対応する色を表示し、第６の波長光λ１０が右目に入り右目の画像における対応する色を表示するように制御することにも用いられ、これにより、三原色の原理により、左目又は右目に入った赤色光、緑色光及び青色光を後続の光合成装置に伝送し、画像表示用の白色光を合成する。

具体的には、光源システム８０は、固体光源８０１と、波長変換装置８０２とを備える。固体光源８０１は、励起光を発するための少なくとも１つのレーザー又は発光ダイオードを備える。波長変換装置８０２は、少なくとも６つの発光領域を備え、各前記発光領域には、蛍光体である波長変換材料が設けられている。波長変換装置８０２は、駆動装置８０３の駆動により回転することにより、各発光領域が順次に前記励起光の光通路に位置し、前記励起光を吸収し第１の波長光λ５、第２の波長光λ６、第３の波長光λ７、第４の波長光λ８、第５の波長光λ９及び第６の波長光λ１０を順次に生成する。

波長変換装置８０２の発光領域の分布は、図９に示す通りである。波長変換装置８０２が時計回りに回転する場合、発光領域Ｒ-Ｚは、励起光を吸収し、左目に入る第１の波長光λ５、即ち赤色光λ５を生成し、発光領域Ｒ-Ｙは、励起光を吸収し、右目に入る第２の波長光λ６、即ち赤色光λ６を生成し、発光領域Ｇ-Ｚは、励起光を吸収し、左目に入る第３の波長光λ７、即ち緑色光λ７を生成し、発光領域Ｇ-Ｙは、励起光を吸収し、左目に入る第４の波長光λ８、即ち緑色光λ８を生成し、発光領域Ｂ-Ｚは、励起光を吸収し、左目に入る第５の波長光λ９、即ち青色光λ９を生成し、発光領域Ｂ-Ｙは、励起光を吸収し、右目に入る第６の波長光λ１０、即ち青色光λ１０を生成する。

光源システム８０から生成した第１の波長光λ５〜第６の波長光λ１０は、光変調装置により変調されることで、異なる光に異なる諧調を持たせ、さらに、左目に入る左目の画像及び右目に入る右目の画像の全体の輝度を制御する。本実施例では、１つだけの光変調装置７２を有する。

本実施例においては、左目Ｚ及び右目Ｙに入った画像の時系列図は、図１０に示す通りである。制御装置８１は、左目の画像における対応する色を表示する赤色光λ５が左目Ｚに入り、右目の画像における対応する色を表示する赤色光λ６が右目Ｙに入り、左目の画像における対応する色を表示する緑色光λ７が左目Ｚに入り、右目の画像における対応する色を表示する緑色光λ８が右目Ｙに入り、左目の画像における対応する色を表示する青色光λ９が左目Ｚに入り、右目の画像における対応する色を表示する青色光λ１０が右目Ｙに入るように順次に制御する。赤色光λ５と赤色光λ６、緑色光λ７と緑色光λ８、青色光λ９と青色光λ１０は、僅かな波長差を有し、その波長差が蛍光体の異なる種類により実現することができるため、人間の脳により合成された後、観察者は立体画像を見ることができる。

本実施例に係る立体画像投影装置は、左目に入る赤色光、右目に入る赤色光、左目に入る緑色光、右目に入る緑色光、左目に入る青色光、及び右目に入る青色光を順次に生成し、左目の画像における対応する色を表示する赤色光が左目に入り、右目の画像における対応する色を表示する赤色光が右目に入り、左目の画像における対応する色を表示する緑色光が左目に入り、右目の画像における対応する色を表示する緑色光が右目に入り、左目の画像における対応する色を表示する青色光が左目に入り、右目の画像における対応する色を表示する青色光が右目に入るように順次に制御する。これにより、観察者の左目又は右目に見られる光の切り替え速度が高まり、さらに目の疲労を緩和することができる。

実施例３
本実施例に係る立体画像投影装置は、実施例２に係る立体画像投影装置とほぼ同じであるが、両者の相違は、本実施例の波長変換装置における各発光領域の蛍光体が異なり、順次に生成した光も異なるという点にある。

具体的には、本実施例における波長変換装置の発光領域の分布は、図１１に示す通りである。波長変換装置が時計回りに回転する場合、発光領域Ｂ-Ｚは、励起光を吸収し、左目に入る第１の波長光λ５、即ち青色光λ５を生成し、発光領域Ｇ-Ｙは、励起光を吸収し、右目に入る第２の波長光λ６、即ち緑色光λ６を生成し、発光領域Ｒ-Ｚは、励起光を吸収し、左目に入る第３の波長光λ７、即ち赤色光λ７を生成し、発光領域Ｂ-Ｙは、励起光を吸収し、右目に入る第４の波長光λ８、即ち青色光λ８を生成し、発光領域Ｇ-Ｚは、励起光を吸収し、左目に入る第５の波長光λ９、即ち緑色光λ９を生成し、発光領域Ｒ-Ｙは、励起光を吸収し、右目に入る第６の波長光λ１０、即ち赤色光λ１０を生成する。

光変調装置は、第１の波長光〜第６の波長光を変調し、左目Ｚ及び右目Ｙに入った画像の時系列図は、図１２に示す通りである。制御装置は、左目の画像における対応する色を表示する青色光λ５が左目Ｚに入り、右目の画像における対応する色を表示する緑色光λ６が右目Ｙに入り、左目の画像における対応する色を表示する赤色光λ７が左目Ｚに入り、右目の画像における対応する色を表示する青色光λ８が右目Ｙに入り、左目の画像における対応する色を表示する緑色光λ９が左目Ｚに入り、右目の画像における対応する色を表示する赤色光λ１０が右目Ｙに入るように順次に制御する。赤色光λ５と赤色光λ６、緑色光λ７と緑色光λ８、青色光λ９と青色光λ１０は、僅かな波長差を有し、その波長差が蛍光体の異なる種類により実現することができるため、人間の脳により合成された後、観察者は立体画像を見ることができる。

本実施例に係る立体画像投影装置は、左目に入る青色光、右目に入る緑色光、左目に入る赤色光、右目に入る青色光、左目に入る緑色光、及び右目に入る赤色光を順次に生成し、左目の画像における対応する色を表示する青色光が左目に入り、右目の画像における対応する色を表示する緑色光が右目に入り、左目の画像における対応する色を表示する赤色光が左目に入り、右目の画像における対応する色を表示する青色光が右目に入り、左目の画像における対応する色を表示する緑色光が左目に入り、右目の画像における対応する色を表示する赤色光が右目に入るように順次に制御する。これにより、観察者の左目又は右目に見られる光の切り替え速度が高まり、さらに、目の疲労を緩和することができる。

実施例４
本実施例は、立体視メガネを提供している。その立体視メガネは、上述の何れか１つの実施例における立体画像投影装置により投影された画像を表示するものである。当該メガネは、観察者の左目に対応する第１のレンズと、観察者の右目に対応する第２のレンズとを備える。第１のレンズは、左目に入る必要のある光線を透過させ、左目に入る必要のない光を反射させ、第２のレンズは、右目に入る必要のある光線を透過させ、右目に入る必要のない光を反射させる。第１のレンズ及び第２のレンズは、同時に又は順次に光線を透過させることができるため、観察者から立体画像を見る時の目の疲労を緩和することができる。

本明細書においては、各実施例を段階的に説明し、各実施例については、他の実施例との相違を主に説明し、各実施例の間の同じ又は似た部分は互いに参照すれば良い。

当業者は、本発明を実現又は使用することができるように、上述した実施例を説明した。これらの実施例に対する様々な変更は、当業者にとって明らかである。本発明に定義の一般的な原理は、本発明の特許請求の範囲から逸脱しなければ、他の実施例で実現することができる。よって、本発明は、本明細書に記載の実施例に限らず、本明細書に公開の原理及び新規的な特徴と一致する最も広い範囲を含む。

Claims (18)

1. 第１の広スペクトル光及び第２の広スペクトル光を順次に生成するための光源システムと、
   前記第１の広スペクトル光を、異なる波長を有する第１の波長光及び第２の波長光に分光し、前記第２の広スペクトル光を、異なる波長を有する第３の波長光及び第４の波長光に分光するための分光装置と、
   第１の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第２の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように同時に制御すると共に、第３の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第４の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように同時に制御するための制御装置とを備えることを特徴とする立体画像投影装置。
2. 左目の画像における対応する色を表示する前記第１の波長光と右目の画像における対応する色を表示する前記第２の波長光を同時に変調し、左目の画像における対応する色を表示する前記第３の波長光と右目の画像における対応する色を表示する前記第４の波長光を同時に変調するための光変調装置を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の立体画像投影装置。
3. 前記第１の波長光及び第２の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、前記第３の波長光及び第４の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であることを特徴とする請求項２に記載の立体画像投影装置。
4. 前記光源システムは、励起光を発するための第１の光源を備える固体光源と、少なくとも２つの発光領域を有する波長変換装置とを備え、前記発光領域は、波長変換材料が設けられ、前記励起光の光通路に順次に配置され、前記励起光を吸収し前記第１の広スペクトル光及び前記第２の広スペクトル光を順次に生成することを特徴とする請求項３に記載の立体画像投影装置。
5. 前記光源システムは、第５の波長光を発するための第２の光源と、第６の波長光を発するための第３の光源とを更に備え、前記第５の波長光と前記第６の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であることを特徴とする請求項４に記載の立体画像投影装置。
6. 前記制御装置は、さらに、左目の画像における対応する色を表示する第５の波長光が左目に入り、右目の画像における対応する色を表示する第６の波長光が右目に入るように制御することに用いられることを特徴とする請求項５に記載の立体画像投影装置。
7. 前記分光装置は、第１のプリズム、第２のプリズム及び第３のプリズムを備え、前記第１のプリズムと第２のプリズムとの境界面は、前記第５の波長光又は第６の波長光を対応する光変調装置に順次に伝送するための第１の膜層を有し、前記第２のプリズムと第３のプリズムとの境界面は、前記第１の広スペクトル光を、異なる波長を有する第１の波長光及び第２の波長光に分光し、前記第２の広スペクトル光を、異なる波長を有する第３の波長光及び第４の波長光に分光し、対応する光変調装置にそれぞれ伝送するための第２の膜層を有することを特徴とする請求項６に記載の立体画像投影装置。
8. 前記光変調装置は、
   前記第５の波長光及び前記第６の波長光を順次に処理する第１の光変調装置と、
   前記第１の波長光及び前記第３の波長光を順次に処理する第２の光変調装置と、
   前記第２の波長光及び前記第４の波長光を順次に処理する第３の光変調装置とを備えることを特徴とする請求項７に記載の立体画像投影装置。
9. 前記第１の広スペクトル光は、赤色光であり、前記第２の広スペクトル光は、緑色光であり、前記第５の波長光及び第６の波長光は、青色光であることを特徴とする請求項８に記載の立体画像投影装置。
10. 第１の波長光、第２の波長光、第３の波長光及び第４の波長光を順次に生成するための光源システムと、
    第１の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第２の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように順次に制御し、第３の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第４の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように順次に制御するための制御装置とを備えることを特徴とする立体画像投影装置。
11. 前記光源システムは、さらに、第５の波長光及び第６の波長光を生成することに用いられることを特徴とする請求項１０に記載の立体画像投影装置。
12. 前記制御装置は、さらに、第５の波長光が左目の画像における対応する色を表示し、第６の波長光が右目の画像における対応する色を表示するように順次に制御することに用いられることを特徴とする請求項１１に記載の立体画像投影装置。
13. 前記第１の波長光、第２の波長光、第３の波長光、第４の波長光、第５の波長光及び第６の波長光を順次に変調するための光変調装置を更に備えることを特徴とする請求項１２に記載の立体画像投影装置。
14. 前記光源システムは、励起光を発するための固体光源と、少なくとも６つの発光領域を有する波長変換装置とを備え、前記発光領域は、波長変換材料が設けられ、前記発光領域は、前記励起光の光通路に順次に配置され、前記励起光を吸収し第１の波長光、第２の波長光、第３の波長光、第４の波長光、第５の波長光及び第６の波長光を順次に生成することを特徴とする請求項１３に記載の立体画像投影装置。
15. 前記第１の波長光及び第２の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、前記第３の波長光及び第４の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、前記第５の波長光及び第６の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であることを特徴とする請求項１４に記載の立体画像投影装置。
16. 前記第１の波長光及び第４の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、前記第２の波長光及び第５の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であり、前記第３の波長光及び第６の波長光は、同じ色で異なるスペクトルの光であることを特徴とする請求項１４に記載の立体画像投影装置。
17. 前記光源システムは、固体光源と、少なくとも６つの領域を有するカラーホイールとを備え、少なくとも３つの前記領域はＰ光を透過させることに用いられ、少なくとも３つの前記領域はＳ光を透過させることに用いられ、前記Ｐ光は三原色を含み、前記Ｓ光は三原色を含むことを特徴とする請求項１３に記載の立体画像投影装置。
18. 請求項１〜１７の何れか１つに記載の立体画像投影装置により投影された立体画像を表示することを特徴とする立体視メガネ。

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