(57)【要約】      （修正有）【課題】簡素な構成でありながら品質の高い立体映像を表示することのできる立体映像投影装置を提供する。【解決手段】画像信号付与手段２０は、画像の左半分が左目用画像、右半分が右目用画像となった画像信号を投影手段２２に与える。投影手段２２は、左半分に左目用投影光２４ａ、右半分に右目用投影光２４ｂを有する投影光を照射し、屈折手段２６は、左目用投影光２４ａ、右目用投影光２４ｂを、それぞれ左右方向に屈折させ、対象面４において左目用画像と右目用画像を重ねて表示する。偏光手段２８の偏光フィルタ２８ａと偏光フィルタ２８ｂにより、第１の偏光特性を持つ左目用画像と、第２の偏光特性を持つ右目用画像は重ねて表示される。ユーザは、左目に第１の偏光特性を持つ偏光フィルタ１０ａ、右目に第２の偏光特性を持つ偏光フィルタ１０ｂをもつメガネ１０をかけることにより、擬似的な立体画像を見ることができる。【選択図】図３
2010276710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象面に表示された画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視するため、前記画像を対象面に表示するための立体映像表示装置であって、
与えられた画像信号に基づいて、第１領域に左目用投影光を、第２領域に右目用投影光を有する投影光を照射する投影手段と、
投影手段から照射された左目用投影光によって対象面に表示される左目用画像と、投影手段から照射された右目用投影光によって対象面に表示される右目用画像とが、対象面において重なって表示されるように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方を屈折させる屈折手段と、
投影手段から照射された左目用投影光が第１の偏光特性を持ち、右目用投影光が第２の偏光特性を持つように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方の偏光特性を変える偏光手段と、
を備えた立体映像投影装置。
【請求項２】
請求項１の立体映像投影装置において、
前記第１領域と第２領域は、投影光を左右に分けて形成され、
前記屈折手段は、前記左目用投影光に対応する第１部分と、前記右目用投影光に対応する第２部分とを有しており、前記第１部分と前記第２部分の境界面近傍においての厚さよりも、前記境界面から離れるにしたがって薄くなるよう構成された透光体によって構成されていることを特徴とする立体映像投影装置。
【請求項３】
請求項２の立体映像投影装置において、
前記偏光手段は、前記透光体の第１部分の表面もしくは内面に第１の偏光特性をもたらす第１の偏光フィルタが設けられ、前記透光体の第２部分の表面もしくは内面に第２の偏光特性をもたらす第２の偏光フィルタが設けられていることを特徴とする立体映像投影装置。
【請求項４】
請求項２または３の立体映像投影装置において、
前記透光体は、前記屈折の度合いが調整可能に構成されていることを特徴とする立体映像投影装置。
【請求項５】
請求項４の立体映像投影装置において、
前記透光体は、前記境界面の一端を中心として回転させ、前記第１部分と第２部分の表面がなす角度を調整可能に構成されていることを特徴とする立体映像投影装置。
【請求項６】
請求項４または５の立体映像投影装置において、
立体映像表示装置から前記対象面までの距離を計測する距離測定手段と、
前記距離測定手段によって測定した距離に応じて、前記透光体の屈折度合いを変更し、前記左目用画像と前記右目用画像が対象面において重なって表示されるように制御する制御手段とをさらに備えた立体映像投影装置。
【請求項７】
請求項４または５の立体映像投影装置において、
第１領域の画像に含まれる特定画像の位置と、第２領域の画像に含まれる特定画像の位置のずれを検出する特定画像ずれ検出手段と、
前記検出した特定画像のずれに基づいて、前記透光体の屈折度合いを変更し、前記左目用画像と前記右目用画像が対象面において重なって表示されるように制御する制御手段とをさらに備えた立体映像投影装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれかの立体映像投影装置において、
前記投影手段と前記対象面との間に、前記投影手段から照射された投影光を左右方向に拡大する拡大手段を備えることを特徴とする立体映像投影装置。
【請求項９】
請求項７の立体映像投影装置において、
前記屈折手段が、拡大手段としての機能も有することを特徴とする立体映像撮影装置。
【請求項１０】
対象面に表示された画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視するため、前記画像を対象面に表示するための立体映像表示装置のための屈折偏光装置であって、
投影光を第１領域と第２領域に分け、第１領域に左目用投影光を、第２領域に右目用投影光を有する投影光を対象面に向けて投影する投影手段から照射された左目用投影光によって対象面に表示される左目用画像と、投影手段から照射された右目用投影光によって対象面に表示される右目用画像とが、対象面において重なって表示されるように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方を屈折させる屈折手段と、
投影部から照射された左目用投影光が第１の偏光特性を持ち、右目用投影光が第２の偏光特性を持つように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方の偏光特性を変える偏光手段と、
を備えた屈折偏光装置。
【請求項１１】
請求項１０の屈折偏光装置において、
前記第１領域と第２領域は、投影光を左右に分けて形成され、
前記屈折手段は、前記左目用投影光に対応する第１部分と、前記右目用投影光に対応する第２部分とを有しており、前記第１部分と前記第２部分の境界面近傍においての厚さよりも、前記境界面から離れるにしたがって薄くなるよう構成された透光体によって構成されていることを特徴とする屈折偏光装置。
【請求項１２】
請求項１１の屈折偏光装置において、
前記偏光手段は、前記透光体の第１部分の表面もしくは内面に第１の偏光特性をもたらす第１の偏光フィルタが設けられ、前記透光体の第２部分の表面もしくは内面に第２の偏光特性をもたらす第２の偏光フィルタが設けられていることを特徴とする屈折偏光装置。
【請求項１３】
請求項１１または１２の屈折偏光装置において、
前記透光体は、前記屈折の度合いが調整可能に構成されていることを特徴とする屈折偏光装置。
【請求項１４】
請求項１３の屈折偏光装置において、
前記透光体は、前記境界面の一端を中心として回転させ、前記第１部分と第２部分の表面がなす角度を調整可能に構成されていることを特徴とする屈折偏光装置。
【請求項１５】
請求項８〜１４のいずれかの屈折偏光装置において、
前記投影手段と前記対象面との間に、前記投影手段から照射された投影光を左右方向に拡大する拡大手段を備えることを特徴とする屈折偏光装置。
【請求項１６】
対象面に表示された画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視する立体映像表示方法であって、
前記投影光を第１領域と第２領域に分け、第１領域に左目用投影光を、第２領域に右目用投影光を有する投影光を対象面に照射し、
照射された左目用投影光によって対象面に表示される左目用画像と、照射された右目用投影光によって対象面に表示される右目用画像とが、対象面において重なって表示されるように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方を屈折させ、
照射された左目用投影光が第１の偏光特性を持ち、右目用投影光が第２の偏光特性を持つように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方の偏光特性を変えること
を特徴とする立体映像投影方法。
【請求項１７】
対象面に重ねて表示された左目用画像と右目用画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視するため、対象物を撮像して、前記左目用画像と右目用画像を記録する立体映像記録装置であって、
第１領域に対象物の左目用画像が、第１領域に隣接する第２領域に対象物の右目用画像が得られるように、対象物からの光を屈折させる屈折手段と、
屈折手段によって得られた第１領域における左目用画像と第２領域における右目用画像を立体映像として記録する記録手段と、
を備えた立体映像記録装置。
【請求項１８】
請求項１７の立体映像記録装置において、
前記対象物からの光を、左右方向に縮小する縮小手段を備えることを特徴とする立体映像記録装置。
【請求項１９】
対象面に重ねて表示された左目用画像と右目用画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視するため、対象物を撮像して、前記左目用画像と右目用画像を生成する立体映像生成装置のための屈折装置であって、
第１領域に対象物の左目用画像が、第１領域に隣接する第２領域に対象物の右目用画像が得られるように、対象物からの光を屈折させる屈折手段、
を備えた立体映像生成装置のための屈折装置。
【請求項２０】
請求項１９の立体映像生成装置のための屈折装置において、
前記対象物からの光を、左右方向に縮小する縮小手段を備えることを特徴とする立体映像生成装置のための屈折装置。
【請求項２１】
対象面に重ねて表示された左目用画像と右目用画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視するため、対象物を撮像して、前記左目用画像と右目用画像を記録する立体映像記録方法であって、
第１領域に対象物の左目用画像が、第１領域に隣接する第２領域に対象物の右目用画像が得られるように、対象物からの光を屈折させ、
得られた第１領域における左目用画像と第２領域における右目用画像を立体映像として記録すること
を特徴とする立体映像記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、立体映像を表示するための装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プロジェクターなどの投影機を用いて、立体視することのできる映像を投影する装置が知られている。その原理は、対象物を左目で見た場合の画像と、右目で見た画像とを記録しておき、その画像を再生する際に、ユーザに対して、その左目に左目用画像、右目に右目用画像を与え、擬似的に立体的な対象物が存在するかのような効果をもたらすところにある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、図１に示すような立体映像投影装置が示されている。左目用の画像を投影するプロジェクター２Ｌと、右目用の画像を投影するプロジェクター２Ｒが設けられている。
【０００４】
左目用画像のためのプロジェクター２Ｌの前には、偏光フィルタ６Ｌが設けられ、垂直偏光成分のみの投影光にして投影がなされる。右目用画像のためのプロジェクター２Ｒの前には、偏光フィルタ６Ｒが設けられ、水平偏光成分のみの投影光にして投影がなされる。これら２つのプロジェクター２Ｌ、２Ｒの投影光は、対象面５において重なって表示されるよう、２つのプロジェクター２Ｌ、２Ｒの投影方向が決定される。
【０００５】
ユーザ８は、立体視用の眼鏡１０をかけて、対象面５に投影された画像を観察する。立体視用眼鏡１０の左目には、垂直偏光成分のみを通過する偏光フィルタが設けられている。したがって、対象面５の画像を観察するユーザの左目には、垂直偏光成分のみで構成される左目用画像だけが与えられる。
【０００６】
一方、立体視用眼鏡１０の右目には、水平偏光成分のみを通過する偏光フィルタが設けられている。したがって、対象面５の画像を観察するユーザの右目には、水平偏光成分のみで構成される右目用画像だけが与えられる。
【０００７】
したがって、ユーザに対して、その左目に左目用画像、右目に右目用画像を与え、擬似的に立体的な対象物が存在するかのような効果をもたらすことができる。
【０００８】
また、画像の１フレーム毎に左目用画像と右目用画像を交互に切り換えて投影し、この切り換えに同期して液晶シャッターによって偏光方向を回転させる方式も知られている。図２に、特許文献２に開示された、かかる方式による立体映像表示装置の原理を示す。プロジェクター２からは、１フレームごとに交互に左目用画像と右目用画像が投影される。
【０００９】
対象面５とプロジェクター２との間には、液晶パネル１２ａと偏光板１２ｂによって構成される液晶シャッター１２が配置されている。偏光板１２ｂによって偏光方向が揃えられる。偏光方向の揃えられた投影光は、シャッター駆動回路１４によって制御される液晶パネル１２ａによって、偏光方向が回転される。
【００１０】
シャッター駆動回路１４は、プロジェクター２と連動し、左目用画像が投影されているときには、液晶パネル１２ａによって投影光の偏光方向を左方向に回転させ、右目用画像が投影されているときには、液晶パネル１２ａによって投影光の偏光方向を右方向に回転させる。
【００１１】
ユーザ８は、立体視用の眼鏡１０をかけて、対象面５に投影された画像を観察する。立体視用眼鏡１０の左目には、左方向回転偏光成分のみを通過する偏光フィルタが設けられている。したがって、対象面５の画像を観察するユーザの左目には、左方向回転成分のみで構成される左目用画像だけが与えられる。
【００１２】
一方、立体視用眼鏡１０の右目には、右方向回転偏光成分のみを通過する偏光フィルタが設けられている。したがって、対象面５の画像を観察するユーザの右目には、右方向回転偏光成分のみで構成される右目用画像だけが与えられる。
【００１３】
したがって、ユーザに対して、その左目に左目用画像、右目に右目用画像を与え、擬似的に立体的な対象物が存在するかのような効果をもたらすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平８−１８２０８５
【特許文献２】特開２０００−４４５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、上記のような従来技術では、次のような問題点があった。特許文献１に記載の装置では、プロジェクターが２台必要であり装置の大型化を招いていた。さらに、２台のプロジェクターによって投影される画像を同期させるためのシステムが必要であり、その構成が複雑化していた。
【００１６】
一方、特許文献２に記載の装置では、プロジェクターは１台で良く、上記のような問題は生じない。しかし、画像のフレーム毎に左目用画像と右目用画像を切り換えるようにしているので、画像にちらつきが生じやすかった。また、画像のフレームに正確に同期させて、液晶シャッター１２による偏光回転方向を制御する必要があり、高い精度の同期処理が求められていた。さらに、左目用画像と右目用画像がフレーム毎に切り替わっている画像を用意しなければならず、特殊な撮像装置ないしは編集装置が必要であった。
【００１７】
この発明は上記のような問題点を解決して、簡素な構成でありながら品質の高い立体映像を表示することのできる立体映像投影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
(1)この発明に係る立体映像投影装置は、対象面に表示された画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視するため、前記画像を対象面に表示するための立体映像表示装置であって、与えられた画像信号に基づいて、第１領域に左目用投影光を、第２領域に右目用投影光を有する投影光を照射する投影手段と、投影手段から照射された左目用投影光によって対象面に表示される左目用画像と、投影手段から照射された右目用投影光によって対象面に表示される右目用画像とが、対象面において重なって表示されるように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方を屈折させる屈折手段と、投影手段から照射された左目用投影光が第１の偏光特性を持ち、右目用投影光が第２の偏光特性を持つように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方の偏光特性を変える偏光手段とを備えている。
【００１９】
第１領域に左目用画像、第２領域に右目用画像を含む画像を、屈折手段によって対象面において重ねて表示させるとともに、左目用画像と右目用画像で異なる偏光特性となるように偏光手段を設けている。したがって、左目用画像と右目用画像を一つの投影手段によって投影することができ、簡素な構成でありながら品質の高い立体映像を表示することができる。
【００２０】
(2)この発明に係る立体映像投影装置は、第１領域と第２領域は、投影光を左右に分けて形成され、屈折手段は、前記左目用投影光に対応する第１部分と、前記右目用投影光に対応する第２部分とを有しており、前記第１部分と前記第２部分の境界面近傍においての厚さよりも、前記境界面から離れるにしたがって薄くなるよう構成された透光体によって構成されていることを特徴としている。
【００２１】
したがって、屈折手段は、左側の画像を右寄りに屈折させ、右側の画像を左寄りに屈折させるので、左目用画像と右目用画像を対象面において重ねて表示することができる。
【００２２】
(3)この発明に係る立体映像投影装置は、偏光手段は、前記透光体の第１部分の表面もしくは内面に第１の偏光特性をもたらす第１の偏光フィルタが設けられ、前記透光体の第２部分の表面もしくは内面に第２の偏光特性をもたらす第２の偏光フィルタが設けられていることを特徴としている。
【００２３】
したがって、偏光手段が屈折手段と一体として設けられているので、両者の配置位置の調節などを行う必要がない。
【００２４】
(4)この発明に係る立体映像投影装置は、透光体が、前記屈折の度合いが調整可能に構成されていることを特徴としている。
【００２５】
したがって、対象面との距離に応じて屈折の度合いを変えることにより、対象面において、左目用画像と右目用画像を適切に重ね合わせて表示することができる。
【００２６】
(5)この発明に係る立体映像投影装置は、透光体が、前記境界面の一端を中心として回転させ、前記第１部分と第２部分の表面がなす角度を調整可能に構成されていることを特徴としている。
【００２７】
したがって、物理的な角度を変化させることで屈折の度合いを変えることができる。
【００２８】
(6)この発明に係る立体映像投影装置は、立体映像表示装置から前記対象面までの距離を計測する距離測定手段と、前記距離測定手段によって測定した距離に応じて、前記透光体の屈折度合いを変更し、前記左目用画像と前記右目用画像が対象面において重なって表示されるように制御する制御手段とをさらに備えている。
【００２９】
したがって、対象面との距離に応じて、左目用画像と右目用画像を適切に重ね合わせて表示するように、自動的に屈折度合いを調整することができる。
【００３０】
(7)この発明に係る立体映像投影装置は、第１領域の画像に含まれる特定画像の位置と、第２領域の画像に含まれる特定画像の位置のずれを検出する特定画像ずれ検出手段と、前記検出した特定画像のずれに基づいて、前記透光体の屈折度合いを変更し、前記左目用画像と前記右目用画像が対象面において重なって表示されるように制御する制御手段とをさらに備えている。
【００３１】
したがって、対象面との距離に応じて、左目用画像と右目用画像を適切に重ね合わせて表示するように、自動的に屈折度合いを調整することができる。
【００３２】
(8)この発明に係る立体映像投影装置は、投影手段と前記対象面との間に、前記投影手段から照射された投影光を左右方向に拡大する拡大手段を備えることを特徴としている。
【００３３】
したがって、通常サイズの画面を左右に分割して左目用画像と右目用画像にし、これを表示する投影手段を用いた場合であっても、対象面に表示された画像を横方向に拡大して、表示画面の縦横比を通常サイズに近づけることができる。
【００３４】
(9)この発明に係る立体映像投影装置は、屈折手段が、拡大手段としての機能も有することを特徴としている。
【００３５】
したがって、別途、拡大手段を設ける必要がなく装置をコンパクト化することができる。
【００３６】
(18)この発明に係る立体映像記録装置は、対象面に重ねて表示された左目用画像と右目用画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視するため、対象物を撮像して、前記左目用画像と右目用画像を記録する立体映像記録装置であって、第１領域に対象物の左目用画像が、第１領域に隣接する第２領域に対象物の右目用画像が得られるように、対象物からの光を屈折させる屈折手段と、屈折手段によって得られた第１領域における左目用画像と第２領域における右目用画像を立体映像として記録する記録手段とを備えている。
【００３７】
したがって、左目用画像と右目用画像を含む立体映像投影のための画像を、記録することができる。
【００３８】
(19)この発明に係る立体映像記録装置は、対象物からの光を、左右方向に縮小する縮小手段を備えることを特徴としている。
【００３９】
したがって、立体映像投影の際に、左右方向に拡大して表示したときに適切な縦横比となるような画像を記録することができる。
【００４０】
この発明において、「投影手段」とは、少なくとも対象面に対して画像信号に基づく投影光を照射する手段をいい、実施形態においては、図５の光源７０、液晶パネル５１Ｂ、５１Ｒ、５１Ｇ、投射レンズ８６がこれに対応する。
【００４１】
「屈折手段」とは、左目用投影光、右目用投影光の少なくともいずれか一方を屈折させる手段をいい、実施形態においては、図５の屈折レンズ４６がこれに対応する。
【００４２】
「偏光手段」とは、左目用投影光、右目用投影光の少なくともいずれか一方の偏光特性を変える手段をいい、実施形態においては、図６の偏光フィルタ４８がこれに対応する。
【００４３】
「距離測定手段」は、実施形態においては、図９の距離測定器１１６がこれに対応する。
【００４４】
「制御手段」は、実施形態においては、たとえば図１１のステップＳ２、Ｓ３がこれに対応する。
【００４５】
「特定画像ずれ検出手段」は、実施形態においては、たとえば第２の実施形態、変形例において、ＣＰＵ１２６が「取り込んだ画像の中央部のマークが重なっているかどうかを判断する」処理がこれに対応する。
【００４６】
「拡大手段」は、実施形態においては、図１２の凸レンズ４７、凹レンズ４９がこれに対応する。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】従来の立体映像投影装置の構成を示す図である。
【図２】従来の立体映像投影装置の構成を示す図である。
【図３】第一の実施形態による立体映像投影装置の原理を示す図である。
【図４】第一の実施形態による立体映像投影装置３０の外観を示す図である。
【図５】第一の実施形態による立体映像投影装置３０の構成を示す図である。
【図６】屈折偏光器３４の構成を示す図である。
【図７】立体画像投影のための画像６０を示す図である。
【図７ａ】屈折レンズ４６の変形例である。
【図８】第二の実施形態による立体映像投影装置３０における屈折偏光器３４の構造を示す図である。
【図９】第二の実施形態による立体映像投影装置３０の外観を示す図である。
【図１０】第二の実施形態による立体映像投影装置３０の制御部のハードウエア構成を示す図である。
【図１１】調整プログラム１３０のフローチャートを示す図である。
【図１２】第三の実施形態による立体映像投影装置３０の原理を示す図である。
【図１３】第三の実施形態における屈折レンズ４６の他の例を示す図である。
【図１４】第四の実施形態による立体映像記録装置１６０の原理を示す図である。
【図１５】第四の実施形態による立体映像記録装置１６０の外観を示す図である。
【図１６】第四の実施形態による立体映像記録装置１６０の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４８】
１．原理
図３にこの発明の一実施形態による立体映像投影装置の原理を示す。投影手段２２は、与えられた画像信号を投影光２４として照射する。画像信号付与手段２０は、画像の左半分が左目用画像、右半分が右目用画像となった画像信号を投影手段２２に与える。したがって、投影手段２２は、第１領域（左半分）に左目用投影光２４ａ、第２領域（右半分）に右目用投影光２４ｂを有する投影光を照射する。照射された左目用投影光２４ａは、対象面５において左目用画像として表示され、右目用投影光２４ｂは、対象面５において右目用画像として表示されることになる。
【００４９】
投影手段２２と対象面５との間には、屈折手段２６、偏光手段２８が設けられている。屈折手段２６は、左目用投影光２４ａ、右目用投影光２４ｂを、それぞれ左右方向に屈折させて、対象面５における左目用画像と右目用画像が重なって表示されるようにする。
【００５０】
偏光手段２８は、左目用投影光２４ａが第１の偏光特性を持つように調整する偏光フィルタ２８ａと、右目用投影光２４ｂが第２の偏光特性を持つように調整する偏光フィルタ２８ｂを有している。
【００５１】
したがって、対象面５においては、第１の偏光特性を持つ左目用画像と、第２の偏光特性を持つ右目用画像が重ねて表示されることになる。
【００５２】
ユーザは、左目に第１の偏光特性を持つ偏光フィルタ１０ａ、右目に第２の偏光特性を持つ偏光フィルタ１０ｂを介在させて（たとえばメガネ１０をかけて）、対象面５の画像を見る。これにより、ユーザに対して、その左目に左目用画像、右目に右目用画像を与え、擬似的に立体的な対象物が存在するかのような効果をもたらすことができる。
２．第一の実施形態
(1)構成と動作
図４に、この発明の一実施形態による立体映像投影装置３０の外観を示す。プロジェクター本体３２（たとえばカシオ社製ＸＪ−５７）の投射レンズ（図示せず）の前に、屈折偏光器３４を設けている。屈折偏光器３４は、屈折レンズ４６の前面に、偏光フィルタ４８を貼り付けて構成されている。なお、この実施形態では、屈折偏光器３４は、プロジェクター本体３２のポケット３に挿入されるようになっており、着脱可能に構成されている。したがって、屈折偏光器３４を取り外すことにより、立体映像を投影せず通常の映像を投影する場合にも用いることができる。
【００５３】
図５を用いて、立体映像投影装置３０の構成を説明する。水銀ランプなどによる光源７０は、白色光を照射する。この白色光は、光学系７２によって均一化される。均一化された白色光は、ダイクロックミラー７４により、青色光成分のみが反射され、赤色成分・緑色成分は透過される。ダイクロックミラー７４によって反射された青色光は、反射ミラー７８によって反射され、液晶パネル５１Ｂに導かれる。液晶パネル５１Ｂは、青色の画像信号によって制御されるので、画像を表示するための青色成分光が生成されることになる。この青色成分の画像光は、クロスダイクロイックプリズム８４に与えられる。
【００５４】
一方、ダイクロックミラー７４を透過した赤色成分・緑色成分の光は、次のダイクロイックミラー７６により、赤色成分のみが反射され、緑色成分は透過される。反射された赤色光は、液晶パネル５１Ｒに導かれる。液晶パネル５１Ｒは、赤色の画像信号によって制御されるので、画像を表示するための赤色成分光が生成されることになる。この赤色成分の画像光は、クロスダイクロイックプリズム８４に与えられる。
【００５５】
また、ダイクロイックミラー７６を透過した緑色光は、反射ミラー８０、８２によって反射され、液晶パネル５１Ｇに導かれる。液晶パネル５１Ｇは、緑色の画像信号によって制御されるので、画像を表示するための緑色成分光が生成されることになる。この緑色成分の画像光は、クロスダイクロイックプリズム８４に与えられる。
【００５６】
クロスダイクロイックプリズム８４は、青色成分、赤色成分、緑色成分の画像光を光学的に合成し、画像表示のための投影光を生成する。生成された投影光は、投射レンズ８６を介して、屈折偏光器３４に導かれる。
【００５７】
図６Ａに、屈折偏光器３４の断面図を示す。図６Ｂは、図６Ａの矢印αから見た図である。図６Ａ、図６Ｂから明らかなように、屈折偏光器３４は、概ね５角柱に形成されている。
【００５８】
前述のように、屈折偏光器３４は、屈折レンズ４６と偏光フィルタ４８を備えている。屈折レンズ４６は、ガラスやプラスチックなどの透明材料から構成されている。また、図６Ａの断面図に示すように、左前面５０ａ、右前面５０ｂは、後面５２に対して角度θの傾斜が設けられ、中央部が最も厚く端部に向かうほど薄くなった形状に構成されている。つまり、図６Ｂに示す左前面５０ａと右前面５０ｂの境界線１４９が厚く、両端部１５１ａ、１５１ｂが薄くなるように形成されている。
【００５９】
屈折レンズ４６の左前面５０ａには左目用偏光フィルタ４８ａが貼り付けられ、右前面５０ｂには右目用偏光フィルタ４８ｂが貼り付けられている。左目用偏光フィルタ４８ａは、偏光板と１／４波長板を重ねた構造となっている。偏光板に対する１／４波長板の遅相軸の角度を適切に選択することにより、後面５２から入射した投影光を左円偏光にするようにされている。右目用偏光フィルタ４８ｂも、偏光板と１／４波長板を重ねた構造となっており、偏光板に対する１／４波長板の遅相軸の角度を適切に選択することにより、後面５２から入射した投影光を右円偏光にするようにされている。
【００６０】
図５に戻って、立体映像投影の詳細を説明する。プロジェクター３２本体の画像入力端子（図示せず）には、ＰＣ（図示せず）などから、立体映像投影装置３０のために生成された立体映像投影用の画像信号が与えられる。
【００６１】
図７に、立体映像投影用の画像６０（青色成分のみ）を一例として示す。画像６０は、全体として、縦横比が３：４（あるいは９：１６）の標準的なサイズである。ただし、左半分の左目用画像６０ａと、右半分の右目用画像６０ｂによって、一つの画像６０が形成されている。このような立体映像投影用の画像を生成する方法については、後述する。
【００６２】
図７は、立体映像投影用の画像６０のうちの青色成分のみを示したものである。図示しないが、赤色成分、緑色成分も、図７と同じように、左半分の左目用画像６０ａと、右半分の右目用画像６０ｂによって、一つの画像６０が形成される。
【００６３】
図７のような画像６０が、図５の立体映像投影装置３０に与えられると、投射レンズ８６からは、画像６０を表示するための投影光２４が照射される。この投影光２４の左半分は、図７の左目用画像６０ａに対応する左目用投影光２４ａとなり、右半分は図７の右目用画像６０ｂに対応する右目用投影光２４ｂとなる。
【００６４】
この投影光２４は、屈折偏光器３４に導かれる。左目用投影光２４ａと右目用投影光２４ｂの境界線（図７の境界線６１に対応）と、屈折偏光器３４（屈折レンズ４６）の境界線１４９とが、一致するように、屈折偏光器３４（屈折レンズ４６）が配置されている。
【００６５】
左目用投影光２４ａは、屈折レンズ４６の左半分に入射する。屈折レンズ４６は、中央部（境界線１４９）が厚くなるように形成されているので、左目用投影光２４ａは、右寄りに屈折されて対象面であるスクリーン４に投影される。図５において、線９０、９１は、屈折レンズ４６によって屈折された左目用投影光の端部を示している。
【００６６】
また、屈折レンズ４６の前面の左半分には、左回転偏光を行う左目用偏光フィルタ４８ａが設けられている。したがって、左目用投影光２４ａによってスクリーン４に表示される左目用画像９２ａは、左回転偏光がなされたものとなる。なお、スクリーン４は、アルミなどの金属材料などで構成されており、その反射光においても偏光状態が維持されるようになっている。
【００６７】
一方、投影光２４のうちの右目用投影光２４ｂは、屈折レンズ４６の右半分に入射する。屈折レンズ４６は、中央部（境界線１４９）が厚くなるように形成されているので、右目用投影光２４ａは、左寄りに屈折されてスクリーン４に投影される。図５において、線９４、９５は、屈折レンズ４６によって屈折された右目用投影光の端部を示している。
【００６８】
また、屈折レンズ４６の前面の右半分には、右回転偏光を行う右目用偏光フィルタ４８ｂが設けられている。したがって、右目用投影光２４ｂによってスクリーン４に表示される右目用画像９２ｂは、右回転偏光がなされたものとなる。
【００６９】
上記のように、左側の左目用投影光２４ａは右寄りに、右側の右目用投影光２４ｂは左寄りに屈折されるので、スクリーン４と立体映像投影装置３０との距離を調節することにより、右目用画像９２ｂと、左目用画像９２ａを、スクリーン４上の同じ位置に重ねて表示することができる。
【００７０】
ユーザは、左目に左回転偏光を透過するフィルタ、右目に右回転偏光を透過するフィルタを有するメガネをかけて、スクリーン４の画像を見ることで、擬似的な立体画像を見ることができる。
【００７１】
(2)変形例
上記実施形態では、屈折レンズ４６の前面５０ａ、５０ｂに、それぞれ、左目用偏光フィルタ４８ａ、右目用偏光フィルタ４８ｂを設けている。しかし、後面５２の左半分に左目用偏光フィルタ４８ａを設け、後面５２の右半分に右目用偏光フィルタ４８ｂを設けるようにしてもよい。また、屈折レンズ４６の内部に、左目用偏光フィルタ４８ａ、右目用偏光フィルタ４８ｂを設けるようにしてもよい。
【００７２】
さらに、上記実施形態では、屈折レンズ４６に偏光フィルタ４８を貼り付けている。しかし、両者を分離して設けてもよい。たとえば、図５の投射レンズ８６の左半分に左目用偏光フィルタ４８ａを設け、右半分に右目用偏光フィルタ４８ｂを設けるようにしてもよい。また、図３に模式的に示すように、両者を分離できるようにして設けてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態では、左目用偏光フィルタ４８ａにより左目用投影光を左回転偏光とし、右目用偏光フィルタ４８ｂにより右目用投影光を右回転偏光としている。しかし、左目用と右目用の投影光の偏光が区別可能な程度に異なっていれば、どのような偏光でもよい。たとえば、左目用投影光を垂直偏光とし、右目用投影光を水平偏光としてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、左半分に左目用投影光、右半分に右目用投影光となるような画像信号を与えている。しかし、左半分に右目用投影光、右半分に左目用投影光となるようにしてもよい。スクリーン４の上では、重なって表示されるからである。さらに、上半分（下半分）に右目用投影光、下半分（上半分）に左目用投影光となるようにしてもよい。
【００７５】
上記実施形態では、屈折偏光器３４を着脱可能に設けている。しかし、立体映像のみを投影する専用機器として、屈折偏光器３４を内蔵するようにしてもよい。なお、屈折偏光器３４を内蔵した上、光学的に光路を切り換えることにより、立体映像と通常の映像を投影するようにしてもよい。
【００７６】
なお、屈折レンズ４６を、図７ａの上段に示すような形状としてもよい。左目用屈折レンズ４６ａの前面は、図７ａ下段に示すように、角度θをもった斜辺を有する直角三角形を並べた形状となっている。右目用屈折レンズ４６ｂの前面は、左目用屈折レンズ４６ａとは逆の形状の直角三角形を並べた形状となっている。
【００７７】
このような形状の屈折レンズ４６を用いれば、回折の影響により画像のぼけや色の分離などが生じる可能性があるが、屈折レンズ４６を薄く形成することができ、装置のコンパクト化を図ることができる。なお、回折の影響を小さくするためには、スクリーン４との距離に応じて、図７ａ下段の寸法ｄを大きくとることが必要である。一般的には、数ｍｍ以上とすることが好ましい。
【００７８】
なお、上記に示した変形例は、他の各実施形態においても適用することができる。
３．第二の実施形態
(1)構成と動作
上記第一の実施形態では、屈折偏光器３４における屈折レンズ４６の角度θ（図６Ａ参照）は固定されていた。したがって、スクリーン４と立体映像投影装置３０との適切な配置距離も固定されていた。
【００７９】
第二の実施形態では、図８に示すように、屈折偏光器３４の角度θを変えることができるようにしている。図８Ａは、角度調整可能な屈折偏光器３４を上から見た図である。この実施形態では、屈折レンズ４６は、左半分の左目用屈折レンズ４６ａと、右半分の右目用屈折レンズ４６ｂに分離されている。ベース部材９８ａの上に左目用屈折レンズ４６ａが固定され、ベース部材９８ｂの上に右目用屈折レンズ４６ｂが固定されている。ベース部材９８ａと９８ｂは、始点１００を中心として回動可能に固定されている。
【００８０】
左目用屈折レンズ４６ａの前面には左目用偏光フィルタ４８ａが、右目用屈折レンズ４６ｂの前面には右目用偏光フィルタ４８ｂが、それぞれ、貼り付けられている。
【００８１】
図８Ｂに、ベース部材９８ａを回動させる機構を示す。ベース部材９８ａは、バネなどの弾性部材１０２によって、矢印１０４の方向に付勢されている。ベース部材９８ａの後端面１０６に接するように、操作ネジ１０８が設けられている。操作ネジ１０８は、雌ねじの設けられたブラケット１１０に螺入されており、ブラケット１１０は、立体映像投影装置３０の筐体に固定されている。操作ネジ１０８は、ギア部１１２を介して、モータ１１４の回転軸に接続されている。したがって、モータ１１４を回転させることにより、ベース部材９８ａの回動位置を制御することができる。なお、ベース部材９８ｂにも同様の機構が設けられており、モータ１１４の回転軸に接続されている。したがって、モータ１１４を回転させることにより、ベース部材９８ａ、９８ｂの回動位置を同時に制御することができる。
【００８２】
図９に、この実施形態による立体映像投影装置３０の外観を示す。図８に示す角度調整可能な屈折偏光器３４が設けられるとともに、たとえば赤外線レーザ距離計や超音波距離計などの距離測定器１１６が設けられている。立体映像投影装置３０を、スクリーン４の前にセットすれば、距離測定器１１６によってスクリーン４までの距離を計測することができる。
【００８３】
図１０に、角度調整を自動的に行うための制御部の構成を示す。ＣＰＵ１２６には、メモリ１２０、距離測定器１１６、モータ１１４、フラッシュメモリ１２８が接続されている。メモリ１２０は、ＣＰＵ１２６のワークエリアとして用いられる。モータ１１４はベース部材９８ａ、９８ｂを回動させるためのものである（図８Ｂ参照）。フラッシュメモリ１２８には、角度調整のための調整プログラム１３０および距離・角度テーブル１３２が記録されている。
【００８４】
図１１に、調整プログラム１３０のフローチャートを示す。ＣＰＵ１２６は、まず、距離測定器１１６から、計測された距離データを取得する（ステップＳ１）。次に、距離・角度テーブル１３２を読み出す。距離・角度テーブル１３２には、スクリーン４までの距離に応じて、左目用画像と右目用画像を同じ位置に重ねて表示するために適した角度θが、予め記録されている。ＣＰＵ１２６は、計測された距離に対応する角度θを、距離・角度テーブル１３２から読み出す（ステップＳ２）。
【００８５】
続いて、ＣＰＵ１２６は、モータ１１４を制御し所定方向に回転させて、角度θとなるようにする（ステップＳ３）。なお、図示していないが、ベース部材９８ａ、９８ｂの位置（角度θに対応する）を検出するセンサが設けられており、ＣＰＵ１２６はこのセンサの出力を見ながら、フィードバック制御によって、ベース部材９８ａ、９８ｂを所望の位置（角度θ）に制御する。
【００８６】
したがって、この実施形態によれば、スクリーン４までの距離に応じて自動的に角度θを調整することができ、スクリーン４までの距離に拘わらず、左目用画像と右目用画像を同じ位置に重ねて表示することができる。
【００８７】
(2)変形例
上記実施形態では、図８に示すような機構にて屈折レンズ４６ａ、４６ｂの実質的な屈折度合いを変えている。しかし、屈折レンズ４６は図６のような構成とし、上面または下面からレーザ光を照射し、当該レーザ光の強度や波長を変えることによって、屈折レンズ４６自体の屈折率を変えるようにしてもよい。
【００８８】
また、屈折レンズ４６の上面と下面、左側面と右側面あるいは前面と後面に電極を設け、当該電極間に印加する電圧を調整することにより屈折の度合いを変化させるようにしてもよい。なお、前面と後面に電極を設ける場合には、透明電極を用いることが好ましい。また、屈折レンズとしては、印加電圧により屈折率が変化する電気光学結晶の一種であるKTN（タンタル酸ニオブ酸カリウム）を用いることができる。
【００８９】
また、上記実施形態では、距離を測定して自動的に屈折度合いを変えるようにしている。しかし、距離測定器１１６を設けず、ユーザが手動で屈折度合いを変えるようにしてもよい。
【００９０】
上記実施形態では、スクリーン４までの距離を測定し、距離に応じて予め定められた角度θとなるように制御を行っている。しかし、距離調節のためのテスト画像（左目用画像と右目用画像のそれぞれの対応する中央部にマークのある画像など）を表示することでこれを行うようにしてもよい。この場合、立体映像投影装置３０には、スクリーン４を撮像するためのＣＣＤカメラを設ける。ＣＣＤカメラによって撮像されたスクリーン４の画像を、ＣＰＵ１２６が取り込む。ＣＰＵ１２６は、取り込んだ画像の中央部のマークが重なっているかどうかを判断する。重なっていなければ、モータ１１４を駆動して屈折度合いを変える。その結果、マークのずれが大きくなれば、モータ１１４の回転方向を反対にする。マークのずれが小さくなれば、ＣＰＵ１２６はその回転方向を維持する。マークが重なれば、ＣＰＵ１２６は、モータ１１４の回転を停止させる。このようにして、自動的に、スクリーン４において左目用画像と右目用画像が同じ位置において重なって表示されるように制御することができる。
【００９１】
また、上記のように特定画像としてマークを表示せず、スクリーン４上の左目用画像の左端（右端）と、右目用画像の左端（右端）を用いて、上記と同様の位置合わせを行ってもよい。
【００９２】
なお、第二の実施形態においては、図８Ａに示すように、ベース部材９８ａ、９８ｂを開くと、中央部分において屈折レンズ４６ａ、４６ｂが機能しない部分が生じてしまう。そこで、屈折レンズとして図７ａに示す形状の薄いものを用いれば、このような問題は少なくなる。
【００９３】
なお、上記に示した変形例は、他の各実施形態においても適用することができる。
４．第三の実施形態
(1)構造と動作
上記の第一および第二の実施形態では、通常のサイズの画像を左半分と右半分に分け、これらを重ねて表示している。したがって、通常のサイズの画像に比べると、横方向のサイズが小さくなった縦長の画面となる。第三の実施形態では、この点を考慮して、横方向のサイズを拡大して表示し、所望の縦横サイズ比の画面（たとえば通常のサイズの画面）とするようにしている。
【００９４】
図１２に、第三の実施形態による立体映像投影装置３０の構成を示す。投射レンズ８６から、左目用投影光２４ａ、右目用投影光２４ｂが照射されるところまでは、第一の実施形態と同じである。この実施形態では、屈折偏光器３４の後面に凸レンズ４７を貼り合わせている。さらに、所定距離を置いて、凹レンズ４９を設けている。
【００９５】
凸レンズ４７、凹レンズ４９ともに、横断面はどの位置でも同じ形状である異形レンズとなっている。したがって、投射レンズ８６から投射された、左目用投影光２４ａ、右目用投影光２４ｂは、縦方向には拡大されず横方向にのみ拡大されることになる。したがって、スクリーン４上には、通常のサイズの画面として表示することが可能である。なお、図１２においては、説明のため、屈折偏光器３４、凸レンズ４７、凹レンズ４９をことさら大きく描いている。
【００９６】
なお、この実施形態においては、立体映像投影装置３０に与える立体映像投影用の画像６０として、横方向のサイズが１／２に縮められたものを用いることが好ましい。たとえば、スクリーン４に、縦横比が３：４のサイズで画像を表示するのであれば、立体映像投影用の画像６０（図７参照）の左半分の左目用画像６０ａは、縦横比３：４にて撮像した画像を横方向に圧縮した（横方向の画像を１／２とする）画像とすればよい。右半分の右目用画像６０ｂについても同様である。
【００９７】
(2)変形例
上記実施形態では、凸レンズ４７、凹レンズ４９によって横方向への拡大を行っている。しかし、図１３Ａに示すように、屈折偏光器３４の屈折レンズ４６自体に拡大作用を持たせるようにしてもよい。この屈折レンズ４６は、左側屈折レンズ４６ａと右側屈折レンズ４６ｂの組合せによって構成されている。
【００９８】
左側屈折レンズ４６ａの詳細を図１３Ｂに示す。後面には凹部５５ａが設けられている。凹部５５ａの面５３ａは所定の曲率半径を有している。面５３ａの描く曲線の点５７ａにおける法線５９ａは、面６３ａに平行である。
【００９９】
左側屈折レンズ４６ａの前面には凸部６５ａが設けられている。凸部６５ａの面６７ａの曲率半径は、面５３ａの曲率半径５３ａより大きくなるように形成されている。面６７ａの描く曲線の点６９ａにおける法線７１ａは、面６３ａに平行ではなく左側に傾いている。
【０１００】
なお、右側屈折レンズ４６ｂは、左側屈折レンズ４６ａと左右対称の形状である。
【０１０１】
図１３Ａに示すように、屈折レンズ４６の凹部５５の左目用屈折レンズ４６ａには、左目用投影光２４ａが入射し、右目用屈折レンズ４６ｂには、右目用投影光２４ｂが入射する。左目用投影光２４ａ、右目用投影光２４ｂは、それぞれ、凹部５５によって、拡大する方向に屈折される。凸部６５ａの法線７１ａは、図１３Ｂに示すように、左方向に傾いているので、拡大する方向に屈折された左目用投影光２４ａは、凸部６５によって右寄りに屈折される。これと反対に、拡大する方向に屈折された右目用投影光２４ｂは、凸部６５によって左寄りに屈折される。
【０１０２】
したがって、屈折レンズ４６とは別に拡大のためのレンズを設けることなく、スクリーン４において、左目用画像と右目用画像を同じ位置に重ねて表示することができる。
【０１０３】
なお、上記では左目用屈折レンズ４６ａと右目用屈折レンズ４６ｂという２つの部材によって屈折レンズ４６を構成したが、単一の部材によって屈折レンズ４６を構成してもよい。
【０１０４】
なお、上記に示した変形例は、他の各実施形態においても適用することができる。
５．第四の実施形態
(1)構造と動作
上記実施形態では、立体映像投影装置３０について説明を行った。このような立体映像投影装置３０に与えるための、図７に示すような画像を生成する装置について以下説明する。
【０１０５】
図１４に、立体映像記録装置１６０の構成図を示す。撮像対象物１５０の立体映像投影用の画像を記録するものとする。記録手段１５４は、与えられた画像を、電気的、光学的、磁気的などの方法によって記録するものである。撮像対象物１５０と記録手段１５４との間には、屈折装置１５２が設けられている。
【０１０６】
屈折装置１５２は、撮像対象物１５０を左目で見た場合の左目用画像光１５６ａが左側に、撮像対象物１５０を右目で見た場合の右目用画像光１５６ｂが右側に得られるように、撮像対象物１５０からの光を屈折させる。屈折装置１５２は、図６の屈折レンズ４６と同じ構造のものを用いることができる。
【０１０７】
記録手段１５４は、屈折装置１５２からの左目用画像光１５６ａ、右目用画像光１５６ｂを受けて、図７に示すように左目用画像６０ａ、右目用画像６０ｂを記録する。
【０１０８】
図１５に、立体映像記録装置１６０の外観を示す。撮像のためのレンズ系１６２の前面に、屈折装置１５２としての屈折レンズ１６４が設けられている。この実施形態では、屈折レンズ１６４は、屈折偏光器３４と同じようにビデオカメラ１６６本体に対して着脱可能に設けられている。したがって、屈折レンズ１６４を取り外し、通常の撮影を行うことができる。
【０１０９】
図１６に、立体映像記録装置１６０の詳細な構造を示す。撮像対象物１５０からの光は、屈折レンズ１６４によって左目用画像光１５６ａ、右目用画像光１５６ｂに分離される。左目用画像光１５６ａ、右目用画像光１５６ｂは、レンズ系１６２を介して、撮像素子（たとえばＣＭＯＳイメージセンサ）１６８に与えられる。したがって、撮像素子１６８は、左目用画像光１５６ａ、右目用画像光１５６ｂを電気信号に変換し、図７に示すような左側に左目用画像６０ａ、右目用に右目用画像６０ｂを有する立体映像投影用の画像６０を生成する。
【０１１０】
ビデオ画像変換回路１７０は、画像６０をビデオ画像形式に変換する。圧縮・伸張回路１７２は、ビデオ形式に変換された画像６０を圧縮し、記録媒体１７４に記録する。以上のようにして、立体映像投影用の画像６０を記録することができる。
【０１１１】
記録された画像を再生する際には、圧縮・伸張回路１７２は、記録媒体１７４に記録された画像データを読み出し、圧縮・伸張回路１７２にて伸張し、ビデオ画像信号として出力する。このビデオ画像信号を、第一から第三の実施形態に示す立体映像投影装置３０にて投影することにより、立体映像の投影を実現することができる。
【０１１２】
なお、立体映像記録装置１６０に用いる屈折レンズ１６４と、立体映像投影装置３０に用いる屈折偏光器３４の屈折レンズ４６は、画像を正確に再現し、立体視を適切に機能させるために、同じ特性を有するものであることが好ましい。さらには、立体映像記録装置１６０に用いる屈折レンズ１６４を撮像後取り外し、撮像した画像を再生する立体映像投影装置３０の屈折レンズ４６として用いることが好ましい。この場合、図４に示すように屈折レンズ４６と偏光フィルタ４８が一体となった構造ではなく、両者を分離可能な構造（たとえば図３において模式的に示すような構造）としておくことが好ましい。
【０１１３】
(2)変形例
上記実施形態では、第一の実施形態から第二の実施形態による立体映像投影装置３０において用いるのに適した立体映像投影用の画像を記録するようにしている。第三の実施形態による立体映像投影装置３０において用いるのに適した画像を記録する場合には、図１２に示す屈折レンズ４６を屈折レンズ１６４として、凸レンズ４７、凹レンズ４９を対象物からの光を左右方向に縮小する縮小手段として、レンズ系１６２の前面に設けるようにする。これにより、横方向のサイズが１／２に縮められた画像を得ることができ、立体映像投影装置３０によって横方向に２倍に拡大された際に、適切な画像としてスクリーン４に表示される。
【０１１４】
なお、上記実施形態では、撮像した立体映像投影用の画像６０を生成した後、これを記録媒体に記録し再生時に読み出して立体映像として投影するようにしている。しかし、生成した立体映像投影用の画像６０を、そのまま立体映像投影装置３０に与えて、あるいは送信して、立体映像を表示するようにしてもよい。
【０１１５】
なお、上記に示した変形例は、他の各実施形態においても適用することができる。
６．その他の実施形態
上記各実施形態では、動画画像を立体視する場合について説明した。しかし、上記の各構成は、静止画像を立体視する場合にも適用することができる。
【０１１６】
なお、上記各実施形態では、屈折手段によって左目用投影光（左目用画像光）、右目用投影光（右目用画像光）の双方を屈折させている。しかし、いずれか一方のみを屈折させるように、屈折手段を設けてもよい。
【０１１７】
上記各実施形態では、屈折手段として透明材料を用いている。しかし、完全な透明でなくとも、透光性を有する材料であればよい。
【０１１８】
なお、屈折レンズ４６の材料としては、ＢＫ７や合成石英などの光学ガラスを用いることができる。ただし、屈折率の高い透明材料を用いることにより、屈折レンズ４６を薄くすることができる。
【図１】
2010276710.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図７ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2010276710.tif 000014
【図１２】
2010276710.tif 000015
【図１３】
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【図１４】
2010276710.tif 000017
【図１５】
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【図１６】
2010276710.tif 000019
【手続補正書】
【提出日】平成22年5月24日(2010.5.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象面に表示された画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視するため、前記画像を対象面に表示するための立体映像表示装置のための屈折偏光装置であって、
投影光を第１領域と第２領域に分け、第１領域に左目用投影光を、第２領域に右目用投影光を有する投影光を対象面に向けて投影する投影手段から照射された左目用投影光によって対象面に表示される左目用画像と、投影手段から照射された右目用投影光によって対象面に表示される右目用画像とが、対象面において重なって表示されるように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方を屈折させる屈折手段と、
投影部から照射された左目用投影光が第１の偏光特性を持ち、右目用投影光が第２の偏光特性を持つように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方の偏光特性を変える偏光手段と、
を備えた屈折偏光装置。
【請求項２】
請求項１の屈折偏光装置において、
前記第１領域と第２領域は、投影光を左右に分けて形成され、
前記屈折手段は、前記左目用投影光に対応する第１部分と、前記右目用投影光に対応する第２部分とを有しており、前記第１部分と前記第２部分の境界面近傍においての厚さよりも、前記境界面から離れるにしたがって薄くなるよう構成された透光体によって構成されていることを特徴とする屈折偏光装置。
【請求項３】
請求項１の屈折偏光装置において、
前記偏光手段は、前記透光体の第１部分の表面もしくは内面に第１の偏光特性をもたらす第１の偏光フィルタが設けられ、前記透光体の第２部分の表面もしくは内面に第２の偏光特性をもたらす第２の偏光フィルタが設けられていることを特徴とする屈折偏光装置。
【請求項４】
請求項１または２の屈折偏光装置において、
前記透光体は、前記屈折の度合いが調整可能に構成されていることを特徴とする屈折偏光装置。
【請求項５】
請求項４の屈折偏光装置において、
前記透光体は、前記境界面の一端を中心として回転させ、前記第１部分と第２部分の表面がなす角度を調整可能に構成されていることを特徴とする屈折偏光装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかの屈折偏光装置において、
前記投影手段と前記対象面との間に、前記投影手段から照射された投影光を左右方向に拡大する拡大手段を備えることを特徴とする屈折偏光装置。
【請求項７】
対象面に表示された画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視するため、前記画像を対象面に表示するための立体映像表示装置であって、
与えられた画像信号に基づいて、第１領域に左目用投影光を、第２領域に右目用投影光を有する投影光を照射する投影手段と、
投影手段から照射された左目用投影光によって対象面に表示される左目用画像と、投影手段から照射された右目用投影光によって対象面に表示される右目用画像とが、対象面において重なって表示されるように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方を屈折させる屈折手段と、
投影手段から照射された左目用投影光が第１の偏光特性を持ち、右目用投影光が第２の偏光特性を持つように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方の偏光特性を変える偏光手段と、
を備えた立体映像投影装置。
【請求項８】
請求項７の立体映像投影装置において、
前記第１領域と第２領域は、投影光を左右に分けて形成され、
前記屈折手段は、前記左目用投影光に対応する第１部分と、前記右目用投影光に対応する第２部分とを有しており、前記第１部分と前記第２部分の境界面近傍においての厚さよりも、前記境界面から離れるにしたがって薄くなるよう構成された透光体によって構成されていることを特徴とする立体映像投影装置。
【請求項９】
請求項８の立体映像投影装置において、
前記偏光手段は、前記透光体の第１部分の表面もしくは内面に第１の偏光特性をもたらす第１の偏光フィルタが設けられ、前記透光体の第２部分の表面もしくは内面に第２の偏光特性をもたらす第２の偏光フィルタが設けられていることを特徴とする立体映像投影装置。
【請求項１０】
請求項８または９の立体映像投影装置において、
前記透光体は、前記屈折の度合いが調整可能に構成されていることを特徴とする立体映像投影装置。
【請求項１１】
請求項１０の立体映像投影装置において、
前記透光体は、前記境界面の一端を中心として回転させ、前記第１部分と第２部分の表面がなす角度を調整可能に構成されていることを特徴とする立体映像投影装置。
【請求項１２】
請求項１０または１１の立体映像投影装置において、
立体映像表示装置から前記対象面までの距離を計測する距離測定手段と、
前記距離測定手段によって測定した距離に応じて、前記透光体の屈折度合いを変更し、前記左目用画像と前記右目用画像が対象面において重なって表示されるように制御する制御手段とをさらに備えた立体映像投影装置。
【請求項１３】
請求項１０または１１の立体映像投影装置において、
第１領域の画像に含まれる特定画像の位置と、第２領域の画像に含まれる特定画像の位置のずれを検出する特定画像ずれ検出手段と、
前記検出した特定画像のずれに基づいて、前記透光体の屈折度合いを変更し、前記左目用画像と前記右目用画像が対象面において重なって表示されるように制御する制御手段とをさらに備えた立体映像投影装置。
【請求項１４】
請求項７〜１３のいずれかの立体映像投影装置において、
前記投影手段と前記対象面との間に、前記投影手段から照射された投影光を左右方向に拡大する拡大手段を備えることを特徴とする立体映像投影装置。
【請求項１５】
請求項１４の立体映像投影装置において、
前記屈折手段が、拡大手段としての機能も有することを特徴とする立体映像撮影装置。
【請求項１６】
対象面に表示された画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視する立体映像表示方法であって、
前記投影光を第１領域と第２領域に分け、第１領域に左目用投影光を、第２領域に右目用投影光を有する投影光を対象面に照射し、
照射された左目用投影光によって対象面に表示される左目用画像と、照射された右目用投影光によって対象面に表示される右目用画像とが、対象面において重なって表示されるように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方を屈折させ、
照射された左目用投影光が第１の偏光特性を持ち、右目用投影光が第２の偏光特性を持つように、左目用投影光または右目用投影光の少なくともいずれか一方の偏光特性を変えること
を特徴とする立体映像投影方法。
【請求項１７】
対象面に重ねて表示された左目用画像と右目用画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視するため、対象物を撮像して、前記左目用画像と右目用画像を記録する立体映像記録装置であって、
第１領域に対象物の左目用画像が、第１領域に隣接する第２領域に対象物の右目用画像が得られるように、対象物からの光を屈折させる屈折手段と、
屈折手段によって得られた第１領域における左目用画像と第２領域における右目用画像を立体映像として記録する記録手段と、
を備えた立体映像記録装置。
【請求項１８】
請求項１７の立体映像記録装置において、
前記対象物からの光を、左右方向に縮小する縮小手段を備えることを特徴とする立体映像記録装置。
【請求項１９】
対象面に重ねて表示された左目用画像と右目用画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視するため、対象物を撮像して、前記左目用画像と右目用画像を生成する立体映像生成装置のための屈折装置であって、
第１領域に対象物の左目用画像が、第１領域に隣接する第２領域に対象物の右目用画像が得られるように、対象物からの光を屈折させる屈折手段、
を備えた立体映像生成装置のための屈折装置。
【請求項２０】
請求項１９の立体映像生成装置のための屈折装置において、
前記対象物からの光を、左右方向に縮小する縮小手段を備えることを特徴とする立体映像生成装置のための屈折装置。
【請求項２１】
対象面に重ねて表示された左目用画像と右目用画像を、第１の偏光特性を持つフィルタを通して左目で見て、第２の偏光特性を持つフィルタを通して右目で見ることにより立体視するため、対象物を撮像して、前記左目用画像と右目用画像を記録する立体映像記録方法であって、
第１領域に対象物の左目用画像が、第１領域に隣接する第２領域に対象物の右目用画像が得られるように、対象物からの光を屈折させ、
得られた第１領域における左目用画像と第２領域における右目用画像を立体映像として記録すること
を特徴とする立体映像記録方法。