(57)【要約】  １つの態様において、本発明は色選択的に光のパラメータをフィルタリングする少なくとも１つのフィルタを備えた投影装置を含む、立体投影システムに関する。色選択的に光のパラメータをフィルタリングする少なくとも１つのフィルタは、第１の波長域または波長域セットの光を透過し、第２の波長域または波長域セットの光を反射するためのスペクトル特性を有する。投影装置は、異なる波長域または波長域セットにおける光間での高速同期切換えのための、例えば回転ホイールまたはスライドフィルタなどの手段を含む。さらなる態様において、第１および第２のフィルタ機構の組み合わせが使用され、第１のフィルタ機構は色選択フィルタまたは色選択リターダなど、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタであり、第２のフィルタ機構は好適には偏光器またはシャッターである、立体投影システムが提供される。
2007509544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
色選択的に光のパラメータをフィルタリングする、少なくとも１つのフィルタを備えた投影装置を含む立体投影システムであって、前記少なくとも１つのフィルタは、第１の波長域または波長域セットの光を透過し、第２の波長域または波長域セットの光を反射または吸収するためのスペクトル特性を有し、前記投影装置は、異なる波長域または異なる波長域セットの光間での高速同期切換えのための手段を含む、立体投影システム。
【請求項２】
第１のスペクトル特性を備えた色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第１のフィルタと、第２のスペクトル特性を備えた色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第２のフィルタとを少なくとも備えた投影装置を含み、前記投影装置は前記少なくとも第１および第２のフィルタ間での高速同期切換えのための手段を含む、請求項１に記載の立体投影システム。
【請求項３】
前記投影装置は左目用の画像と右目用の画像とを投影し、前記立体投影システムは前記左目用の画像と前記右目用の画像間で区別するための受動オブスキュレーション装置をさらに含む、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項４】
前記高速同期切換えのための手段は、少なくとも１セットの前記第１および第２のフィルタを備えた回転ホイールを含む、請求項２または請求項３のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項５】
前記高速同期切換えのための手段は、少なくとも１セットの前記第１および第２のフィルタを備えるスライドフィルタを含む、請求項２または請求項３のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項６】
前記高速同期切換えのための手段は、５ｍｓを下回る切換時間で第１の特性から第２の特性へと切換可能な固体フィルタを含む、請求項２または請求項３のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項７】
前記高速同期切換えのための手段は、切換可能なコレステリックフィルタのスタックを含む、請求項２または請求項３のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのフィルタは、第１の光経路および第２の光経路に光を分割するための第１のフィルタであり、前記高速同期切換えのための手段は、前記第１の光経路において第１のシャッターと前記第２の光経路において第２のシャッターとを含み、前記シャッターの動作は、前記第２のシャッターが開いているときは前記第１のシャッターは閉じ、またその反対であるようにリンクされる、請求項１に記載の立体投影システム。
【請求項９】
前記第１のフィルタのスペクトル特性と実質的に同様の特性を有するさらなるフィルタをさらに含み、前記さらなるフィルタは前記第１および第２の光経路からの光を、組み合わされた光経路上へと組み合わせるためのものである、請求項８に記載の立体投影システム。
【請求項１０】
共通の表示部上に画像を投影するための少なくとも１セットの第１および第２のステレオ投影装置を含み、前記第１および第２のステレオ投影装置のそれぞれは、第１および第２のフィルタ機構の組み合わせが備えられ、前記第１のフィルタ機構は色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタである、立体投影システム。
【請求項１１】
前記色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタは色選択フィルタを含む
、請求項１０に記載の立体投影システム。
【請求項１２】
前記色選択フィルタは吸収フィルタである、請求項１１に記載の立体投影システム。
【請求項１３】
前記色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタは色選択リターダを含む、請求項１０に記載の立体投影システム。
【請求項１４】
前記第２のフィルタ機構は偏光フィルタを含む、請求項１０乃至請求項１３のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項１５】
前記第１および第２のステレオ投影装置の前記偏光フィルタは実質的に直交する偏光状態を有する、請求項１４に記載の立体投影システム。
【請求項１６】
前記偏光フィルタは第１タイプの直線偏光を透過し、第２タイプの直線偏光を反射するタイプである、請求項１５に記載の立体投影システム。
【請求項１７】
前記偏光フィルタは円偏光の第１の利手（ｈａｎｄｉｎｅｓｓ）を透過し、円偏光の第２の利手（ｈａｎｄｉｎｅｓｓ）を反射するタイプである、請求項１５に記載の立体投影システム。
【請求項１８】
前記第２のフィルタ機構はシャッター機構を含む、請求項１０乃至請求項１３のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項１９】
前記第１および第２の受動ステレオ投影装置の色選択的に光のパラメータをフィルタリングする前記フィルタは、そのスペクトル特性において重なり領域を有する、請求項１０乃至請求項１８のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項２０】
受動オブスキュレーション装置をさらに含む、請求項１０乃至請求項１９のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項２１】
前記受動オブスキュレーション装置は、前記第１の投影装置の第１のフィルタ機構と同一の特性を有する第１のフィルタ機構および前記第１の投影装置の第２のフィルタ機構と実質的に同一の特性を有する第２のフィルタ機構を備える第１のガラスと、前記第２の投影装置の第１のフィルタ機構と同一の特性を有する第１のフィルタ機構および前記第２の投影装置の第２のフィルタ機構と実質的に同一の特性を有する第２のフィルタ機構を備えた第２のガラスとを有する１対の眼鏡を含む、請求項２０に記載の立体投影システム。
【請求項２２】
前記第１の投影装置は左目用の画像を投影し、前記第２の投影装置は右目用の画像を投影し、前記投影システムは、前記左目用の画像と前記右目用の画像とを区別するための能動オブスキュレーション装置をさらに含む、請求項１０乃至請求１９のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項２３】
前記第１の投影装置は第１グループの観察者の左目用の第１のセットの画像と第２グループの観察者の左目用の第２のセットの画像とを交互に投影し、前記第２の投影装置は第前記１グループの観察者の右目用の第１のセットの画像と前記第２グループの観察者の右目用の第２のセットの画像とを交互に投影し、前記能動オブスキュレーション装置は、前記第１のセットの画像が表示される際は開いていて、前記第２のセットの画像が表示される際は閉じられるシャッターを含む、請求項２２に記載の立体投影システム。
【請求項２４】
前記投影装置または複数の投影装置から発する複数の信号間の色差を電子的に補うため
の手段をさらに含む、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項２５】
前記投影装置から発する複数の信号間の色差を電子的に補うための前記手段は、左の画像−右の画像に基づいて切換えるための手段を含む、請求項２４に記載の立体投影システム。
【請求項２６】
前記投影装置の最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおけるクロストークを低減するための手段をさらに含む、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項２７】
前記クロストークを低減するための手段は、投影装置の最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおいて、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタを含む、請求項２６に記載の立体投影システム。
【請求項２８】
前記クロストークを低減するための手段は、第１の投影装置の最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおいて色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第１のフィルタと、第２の投影装置の最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおいて色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第２のフィルタとを含み、前記第１および第２のフィルタは、最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおいて重なりを示さない、請求項２６に記載の立体投影システム。
【請求項２９】
色選択的に光のパラメータをフィルタリングする前記第１および第２のフィルタはそれぞれ、１つのノッチフィルタまたは複数のノッチフィルタである、請求項２８に記載の立体投影システム。
【請求項３０】
投影装置は、実質的に平坦なスペクトル分布を有する光源を備える、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項３１】
前記投影装置は１セットのフィルタをさらに備え、前記投影装置の光源とフィルタセットとの組み合わせは、前記少なくとも２つの投影装置によって共通のスクリーン上に投影される光が調節されたオブスキュレーション装置を用いて区別可能であるようにする、請求項３０に記載の立体投影システム。
【請求項３２】
前記少なくとも２つの投影装置のそれぞれの光源とフィルタセットは、前記少なくとも２つの投影装置によって前記共通のスクリーン上に投影される光のスペクトル分布の乗算が実質的にゼロに近いようにする、請求項３１に記載の立体投影システム。
【請求項３３】
前記フィルタセットはステレオフィルタである、請求項３１または請求項３２のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項３４】
前記フィルタセットはカラーフィルタである、請求項３３に記載の立体投影システム。
【請求項３５】
前記調節されたオブスキュレーション装置は１対の眼鏡である、請求項３１乃至請求項３４のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項３６】
前記少なくとも２つの投影装置のそれぞれから投影された光間の色差を電子的に補うための手段をさらに含む、請求項３０乃至請求項３５のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項３７】
前記投影装置はＬＣＤまたはＬＣｏＳ装置である、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項３８】
多重画像ステレオ用途に対して複数のステレオ投影装置を含む、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体投影などの立体画像表示の方法および装置、ならびにその制御方法およびコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
人および多くの動物は同一方向を見る２つの目によって与えられる両眼視力を有する。２つの平行に並んでいるが、離間している目は、同じ場面の２つのわずかに異なる画像を届ける。これは目の間の４ｃｍから６ｃｍの隔たりによるものであり、これにより目はそれぞれ、わずかに異なる視点を有することになる。これらの２つの異なる視点からの画像が脳に送られ、視差と称されるこの相違が奥行きと解釈される。被写体が目に近ければ近いほど、２つの画像間の相違は大きい。２つの画像間の相違から、脳は奥行きの印象を表示することができる。
【０００３】
例えば、立体投影などの立体画像表示は同じ原則に基づいている：つまり、２つのわずかに異なる画像、左目に対するものと右目に対するものは、例えばスクリーン上に投影されるなど、なんらかの手段によって表示される。対応する画像変調システムは、左目が左目画像のみを見て、右目は右目画像のみを見ることを可能とする。
【０００４】
少なくとも４つのタイプの電子ステレオ３Ｄ装置がある：
ａ）ヘルメットマウントディスプレイ（ＨＭＤ）、バーチャルリアリティ（ＶＲ）ヘッドセット、または自動ステレオ表示など、左目および右目が当該画像のみを見ることができるように配置される、２つの異なる画像を生成する装置。
【０００５】
ｂ）ヘッドアップディスプレイ（ＨＵＤ）など、ある距離にある単一の虚像を投影し、通常の方法で両目で見る装置。
【０００６】
ｃ）それぞれの目が表示上に当該画像を見る方法に影響を与えるビューイング眼鏡。この眼鏡は、液晶シャッター眼鏡または偏向器を有してもよいし、赤および緑のフィルタなどのカラーフィルタを含んでもよい。
【０００７】
ｄ）ゴーグルも特別な眼鏡も必要としない、裸眼での３Ｄビューイングを可能とするホログラフィック表示。２つのプロジェクタからの画像が３Ｄ視覚域に合成される。ホログラフィック技術を用いて、１つ、２つまたはそれ以上の視覚域が記録される。追加のプロジェクタを用いて「見回し（ｌｏｏｋ  ａｒｏｕｎｄ）」効果を得ることができる。
【０００８】
ＨＭＤは基本的にはウェアラブルモニターである。立体映像を可能とするために、それぞれの目の前のビーム分割器上に画像を投影する。ＶＲヘッドセットに関しては、小型液晶表示（ＬＣＤ）をそれぞれの目の前に置くことが可能である。
【０００９】
能動ステレオでは、すなわち少なくとも１つの投影装置を使用して一方の目用の画像と他方の目用の画像を交互に投影する場合は、シャッター眼鏡やシャッタースクリーンなどの能動オブスキュレーション装置を通常のＣＲＴ、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）または同等のモニターもしくはプロジェクタと共に使用する。立体映像に必要な２つの画像が順番に表示される。ほんの一瞬、左目専用の画像が表示され、その後、同じ期間右目用の画像が現れる等である。眼鏡の役割は、左目が右目専用の画像を見たり、その反対を防止することである。これを行うために、光はシャッターにより遮断される。シャッターの周波数は、表示された画像の周波数に適合される。このような遮断は、不透明と透
明とで入れ替わるフィルタを有することにより行うことができる。
【００１０】
受動ステレオ表示の原則、すなわち少なくとも１つ、但したいていは例えば２つなど複数の投影装置を使用して、各々が異なる目によって見られることを意図される画像を投影する場合の原則は、異なる光偏光または周波数（色）の相違の原則に基づき得る。例えば、視聴者は受動オブスキュレーション装置、すなわち切換え不能オブスキューション装置、例えば、反対に偏光された２つのレンズまたはフィルタ、左目用のものと右目用のものを含む１対の眼鏡をかける。２つの投影された画像のそれぞれからの光は、異なって偏光され、その対応フィルタのみを通過することができる。画像が単一のプロジェクタを用いて提供される場合は、プロジェクタは、２倍のリフレッシュレートで左目情報と右目情報とを交互にする。プロジェクタのレンズの前のスクリーンは、それぞれの目の画像が１対の受動ステレオ眼鏡のその対応する偏光フィルタのみを通過するように、投影された画像の偏光を交互に行う。画像が２つのプロジェクタを用いて提供される場合は、共に標準のリフレッシュレートで、一方のプロジェクタは左目情報を表示し、他方は右目情報を表示する。各プロジェクタの光学経路に搭載された偏光フィルタにより、確実に正しい情報が１対の受動ステレオ眼鏡におけるその対応フィルタを通過する。プロジェクタがＬＣＤプロジェクタである場合は、それらは内部で偏光され得るので、外部フィルタに対する必要性がなくなり得る。２つのプロジェクタのアプローチは、１つのプロジェクタのアプローチに対して、より高い輝度を提供するという付加価値を有する。
【００１１】
受動オブスキュレーション装置は、能動オブスキュレーション装置に対して、高価でないという利点を有する。３Ｄアニメーションはしばしば多勢の視聴者に対して行われ、その視聴者にオブスキュレーション装置が分配される。オブスキュレーション装置がなくなる傾向がしばしばあり、これはそれらがかなり高価な場合には非常に困ったことであるが、例えば、レンズとして色付けされたプラスチックフィルタを備えた安価な１対の眼鏡であれば、あまり問題ではない。
【００１２】
ＤＥ−１９９２４１６７では、スクリーン上に物体の３Ｄ知覚を可能とする立体画像を生成するための方法が記載されている。この目的で、不連続な透過帯域を有するフィルタが使用され、１つは緑、１つは赤および１つは青である。２つの表示または投影システムは異なるフィルタ、例えば共通の透過範囲を有しないフィルタＡおよびフィルタＢを備え、視聴者が対応するフィルタ、例えば目１の前にはフィルタＡ、目２の前にはフィルタＢを備えた眼鏡を使用すると、立体画像が現れる。しかしながら、実施するのが難しい非常に急峻なフィルタが必要であるということがＤＥ−１９９２４１６７の方法の欠点であり、それぞれの目に示される色に対する波長の差のために、色アーチファクトが投影された画像に表れる。
【００１３】
ＵＳ−４６９２７９２は、左目がパースペクティブの一方の１つのスペクトル成分を受信している間、右目は他方のパースペクティブの他方のスペクトル成分を受信するというように、画像の各パースペクティブのスペクトル成分が順次供給され、交互の期間において左目はそのパースペクティブの他方のスペクトル成分を受信して、一方右目はそのパースペクティブの第１のスペクトル成分を受信する、立体視装置を記載している。画像を生成し、２つのパースペクティブを見るための種々の手段が例示されている。一例は、１つのフレーム中に、例えば第１の目に対するＲ信号ならびに第２の目に対するＧおよびＢ信号を含む複合ＲＧＢ信号であり、一方、後続のフレーム中では、複合ＲＧＢ信号は第２の目に対するＲ信号と第１の目に対するＧおよびＢ信号を含む。視聴者は、ＲＧＢ信号と同期して駆動されるビューイング手段を通して表示スクリーンを見る。ビューイング手段は、２つの回転チューブ状シリンダまたはディスクを含み得、それぞれは、赤を透過して青と緑を遮断する第１のセクターと、赤を遮断して青と緑を透過する第２のセクターとを有し得る。２つのシリンダまたはディスクは、そのシリンダまたはディスクの赤のセクター
が視聴者の左目に対向するとき、他のシリンダまたはディスクの青−緑透過セクターは視聴者の右目に対向するように、同一方向に回転される。
【００１４】
立体画像表示は、とりわけ、例えばキーホール手術、ゲーム環境などの娯楽用途、フライトシミュレータ、船橋シミュレータ、航空管制、ミッションリハーサルシミュレータなどのトレーニング環境、および自動車設計などの大きなデータセットの視覚化に使用され得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
発明の概要
立体投影表示の改善を提供することが本発明の目的である。
【００１６】
上記の目的は、本発明によるシステムによって達成される。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
第１の態様において、本発明は、色選択的に光のパラメータをフィルタリングする少なくとも１つのフィルタを備えた投影装置を含む立体投影システムを提供する。本特許出願における「色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ」とは、色選択的に光の振幅、周波数または偏光などのパラメータをフィルタリングする任意の適切な光学フィルタを意味する。「色選択的に光の振幅をフィルタリングするフィルタ」とは、典型的には色選択フィルタ、すなわち、そこに当たった光の一部の波長または波長域を透過し、光の他の波長または波長域を除去、すなわち反射および／または吸収するフィルタとして既知である。このタイプのフィルタは光学低域通過フィルタ、光学高域通過フィルタまたは光学帯域通過フィルタを含む。「色選択的に光の偏光をフィルタリングするフィルタ」は典型的には、色選択リターダ、すなわち、所定の波長域（単数または複数）内の光の偏光状態を変化させるが、この波長域（単数または複数）外の光の偏光状態は変化させないフィルタとして既知である。「色選択的に光の周波数をフィルタリングするフィルタ」は、蛍光フィルタ、すなわち、第１の波長または波長域からの光を第２の波長または波長域からの光に変換する能動光学エレメントを含むフィルタとして既知である。かかるフィルタを形成するための材料は既知であり、“Ｅｎｅｒｇｙ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｉｎ  ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ”でＮ．Ｌ．Ｖｅｋｓｈｉｎによって記載されている。このように、「色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ」は、例えば、これに限定されないが、色選択フィルタ、色選択リターダおよびコレステリックフィルタを含む。色選択的に光のパラメータをフィルタリングする少なくとも１つのフィルタは、第１の波長域または波長域セットの光を透過し、第２の波長域または波長域セットの光を反射または吸収するためのスペクトル特性を有する。本発明の第１の態様による投影装置は、異なる波長域または異なる波長域セットの光間での高速同期切換えのための手段を含む。
【００１８】
投影装置は、少なくとも、第１のスペクトル特性を備えた色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第１のフィルタと、第２のスペクトル特性を備えた色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第２のフィルタとを含み、投影装置は少なくとも第１および第２のフィルタ間での高速同期切換えのための手段を含み得る。高速同期切換えのための手段は例えば、少なくとも１セットの第１および第２のフィルタを備えた回転ホイールまたはスライドフィルタ、５ｍｓを下回る切換時間で第１の特性から第２の特性へと切換可能な固体フィルタ、または切換可能なコレステリックフィルタのスタックを含み得る。
【００１９】
投影装置は左目用の画像と右目用の画像とを投影し得、この場合、立体投影システムは左目用の画像と右目用の画像間で区別するための受動オブスキュレーション装置をさらに含み得る。
【００２０】
少なくとも１つのフィルタは、第１の光経路および第２の光経路に光を分割するための第１のフィルタ、例えば二色性フィルタであり得、高速同期切換えのための手段は、第１の光経路において第１のシャッターと第２の光経路において第２のシャッターとを含み、シャッターの動作は、第２のシャッターが開いているときは第１のシャッターは閉じ、またその反対であるようにリンクされ得る。立体投影システムは、第１のフィルタのスペクトル特性と実質的に同様の特性を有するさらなるフィルタをさらに含み得、さらなるフィルタは第１および第２の光経路からの光を、組み合わされた光経路上へと組み合わせるためのものである得る。
【００２１】
立体投影システムは、投影装置から発する複数の信号間の色差を電子的に補うための手段をさらに含み得る。その際、投影装置から発する複数の信号間の色差を電子的に補うための手段は、左画像−右画像に基づいて切換えるための手段を含む。
【００２２】
第２の態様において、本発明は、共通の表示部上に画像を投影するための少なくとも１セットの第１および第２のステレオ投影装置を含み、第１および第２のステレオ投影装置のそれぞれは、第１および第２のフィルタ機構の組み合わせが備えられ、第１のフィルタ機構は色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタである、立体投影システムを提供する。第１のフィルタ機構は例えば、吸収フィルタなどの色選択フィルタまたは色選択リターダを含み得る。第２のフィルタ機構は偏光フィルタを含み得る。第１および第２のステレオ投影装置の偏光フィルタは実質的に直交する偏光状態を有し得る、例えば偏光フィルタは、第１のタイプの直線偏光を透過して、第２のタイプの直線偏光を反射するタイプであり得るか、または円偏光の第１の利手（ｈａｎｄｉｎｅｓｓ）を透過し、円偏光の第２の利手（ｈａｎｄｉｎｅｓｓ）を反射するタイプであり得る。代替的に、第２のフィルタ機構はシャッター機構を含み得る。
【００２３】
第１および第２の受動ステレオ投影装置の色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタは、それらのスペクトル特性において重なり領域を有し得る。これは厳格な（ｒｅｓｔｒｉｎｇｉｎｇ）必要条件がフィルタに設定される必要がなくなるので、有利である。
【００２４】
本発明の実施形態による立体投影システムは、受動オブスキュレーション装置をさらに含み得る。受動オブスキュレーション装置は第１の投影装置の第１のフィルタ機構と同一の特性を有する第１のフィルタ機構を備え、第１の投影装置の第２のフィルタ機構と実質的に同一の特性を有する第２のフィルタ機構を備える第１のガラスと、第２の投影装置の第１のフィルタ機構と同一の特性を有する第１のフィルタ機構を備え、第２の投影装置の第２のフィルタ機構と実質的に同一の特性を有する第２のフィルタ機構を備えた第２のガラスとを有する１対の眼鏡を含み得る。
【００２５】
代替的に、第１の投影装置が左目用の画像を投影し、第２の投影装置が右目用の画像を投影する際に、投影システムは、左目用の画像と右目用の画像とを区別するための能動オブスキュレーション装置をさらに含み得る。第１の投影装置は第１グループの観察者の左目用の第１のセットの画像と第２グループの観察者の左目用の第２のセットの画像とを交互に投影し、第２の投影装置は第１グループの観察者の右目用の第１のセットの画像と第２グループの観察者の右目用の第２のセットの画像とを交互に投影し得る。その場合、能動オブスキュレーション装置は、第１のセットの画像が表示される際は開いていて、第２のセットの画像が表示される際は閉じられるシャッターを含む。
【００２６】
本発明の実施形態による立体投影システムは、投影装置（単数または複数）から発する複数の信号間の色差を電子的に補うための手段をさらに含み得る。
【００２７】
本発明の実施形態による立体投影システムは、投影装置の最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおけるクロストークを低減するための手段をさらに含み得る。クロストークを低減するための手段は、投影装置の最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおいて、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタを含み得る。クロストークを低減するための手段はまた、第１の投影装置の最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおいて色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第１のフィルタと、第２の投影装置の最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおいて色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第２のフィルタとを含み得、第１および第２のフィルタは、最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおいて重なりを示し得ない。色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第１および第２のフィルタはそれぞれ、１つのノッチフィルタまたは複数のノッチフィルタであり得る。
【００２８】
本発明の実施形態による立体投影システムは、実質的に平坦なスペクトル分布を有する光源を備える投影装置を有し得る。投影装置は１セットのフィルタをさらに備え得、投影装置の光源とフィルタセットとの組み合わせは、少なくとも２つの投影装置によって共通のスクリーン上に投影される光が、調節されたオブスキュレーション装置を用いて区別可能であるようにし得る。少なくとも２つの投影装置のそれぞれの光源とフィルタセットは、少なくとも２つの投影装置によって共通のスクリーン上に投影される光のスペクトル分布の乗算が実質的にゼロに近いようにし得る。フィルタセットはステレオフィルタ、例えばカラーフィルタであり得る。
【００２９】
調節されたオブスキュレーション装置は１対の眼鏡であり得る。
本発明の実施形態による立体投影システムは、少なくとも２つの投影装置のそれぞれから投影された光間の色差を電子的に補うための手段をさらに含み得る。
【００３０】
本発明の実施形態による立体投影システムは、投影装置がＬＣＤまたはＬＣｏＳ装置であるタイプであり得る。
【００３１】
本発明の実施形態による立体投影システムは、多重画像ステレオ用途に対して複数のステレオ投影装置を含み得る。
【００３２】
本発明のその他の特徴および利点は、例示として本発明の原則を図示する添付された図面と共に以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
好ましい実施形態の詳細な説明
本発明を、特定の実施形態に関して、および所定の図面を参照して説明するが、本発明はこれに限定されず、請求項にのみ限定される。説明される図面は単に概略であり、非限定的である。図面において、エレメントの一部のサイズは強調され得、例示的な目的で一律の縮尺に従わずに描かれている。「含む」という用語が本明細書および請求項において使用される場合、他のエレメントまたは工程を除外するものではない。
【００３４】
さらに、明細書および請求項において第１、第２、第３などの用語は、同様のエレメント間を区別するために使用され、必ずしも順番または時系列の順番を述べるためではない。そのように使用される用語は適切な環境で互いに置き換え可能であり、本明細書に記載される本発明の実施形態は、本明細書で記載されるまたは例示される以外の順番で動作が可能であることを理解するべきである。
（実施形態１）
現在、単一チップデジタルライトプロセッシング（ＤＬＰＴＭ）製品は、３チップＤＬＰおよび液晶表示（ＬＣＤ）製品の安価な代替として人気がある。単一チップＤＬＰプロジェクタでは、画像は１つのデジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）により作成され、色は回転するマルチセグメントカラーホイールを介して反射光を光らせることにより付加される。ＤＬＰ技術を使用することにより、プロジェクタは設計においてより軽量化および小型化されることが可能であり、また２０００：１まで、およびそれを超えるコントラスト比を生成する。予算制約のために、例えばＰｈｉｌｉｐｓから入手可能な超高性能（ＵＨＰＴＭ）ランプまたはＭｉｔｓｕｂｉｓｈｉから入手可能な超高圧（ＳＨＰ）ランプなどの水銀系高圧ショートアーク灯が、一般的にこれらの用途に使用される。これらのランプのスペクトルは、高圧にも関わらず非常に高いピークと穏やかな連続スペクトルにより特徴付けられる。
【００３５】
単一チッププロジェクタ用の上述の系統のランプの予算上の利点にも関わらず、これに限定さないが、本発明による実施形態のいずれかにおける好適には実質的に平坦なスペクトルを有するランプを使用することが好ましく、これは単一チップＤＬＰプロジェクタに限定されない。投影装置に適したランプは概ね、３００ｎｍと７００ｎｍ間の波長域で発光し、
【００３６】
【数１】
2007509544.tif 000003
【００３７】
であるようにスペクトルＳ（λ）を有する。ここで波長λはｎｍで表され、Ｎは１から無限までの範囲が可能である定数を表し、Ｎの値はシステムの品質に直接的な影響を与える。尚、Ｎが１．１から２．５の範囲である場合に実質的に平坦なスペクトルは、好適には完全に平坦なスペクトルに対応する１．１と１．５の間である。実質的に平坦なスペクトルを有するランプの一例は、ＰｅｒｋｉｎＥｌｍｅｒから入手可能なＣｅｒｍａｘ（登録商標）キセノンランプである。このランプは、前述の系統のランプに対して大きな利点を有する。実質的に平坦なスペクトルを有するランプを使用することの利点の１つは、同程度の幅を有する２つの隣接するカラーフィルタは、ほとんど同等の輝度を生じるということであるが、これは必ずしも、フィルタの一方がランプのピークと一致することが可能で他方は一致しないＵＨＰのようなランプに当てはまらない。別の利点は、例えば、キセノンランプのスペクトルは、ランプのライフサイクル中は不変であるというこという事実である。それゆえに、本発明により、実質的に平坦なスペクトルを有するランプを使用することはＵＨＰ−ＳＨＰ系統のランプよりステレオ用途により適しているようである。
【００３８】
実質的に平坦なスペクトル１１を有する、このようなランプ１０は、従来技術のように、また図１に示すように、または本発明の実施形態のように、フィルタＡおよびＢを用いて投影された光スペクトル１１の不連続な分割を利用する立体視技術と組み合わせることができる。各第１のプロジェクタ１４および第２のプロジェクタ１５におけるさらに未定義の各光学系１２および１３のフィルタＡおよびＢの位置は、ｆナンバー、すなわち、口径の有効直径に対する光束のレンズ系の焦点距離の比率が、２つのフィルタＡおよびＢのスペクトル特性において重なりを生じないように選択される。スペクトルの一部分は、プロジェクタ１４および１５内に設置されたのと同様のフィルタＡおよびＢを含む観察者の眼鏡１６などの調節されたオブスキュレーション装置を用いて左目によって見られ、一方右目は残りの情報を見る。単一チップＤＬＰの目的では、重畳された画像を有する２つの隣接するプロジェクタ１４、１５が３Ｄコンテンツを見るのに必要であり、一方の目は第
１のプロジェクタ１４からの画像を見て、第２の目は第２のプロジェクタ１５からの画像のみを見る。２つのプロジェクタ１４、１５間の起こり得る色差は、電子的に補うことができる。
【００３９】
図２では、２つの色域トライアングル２０，２１はそれぞれ、プロジェクタ１４上のフィルタＡプライマリおよびプロジェクタ１５上のフィルタＢプライマリを表す。両システムの白点は異なってくる。しかしながら、『共通の』色域トランアングル２３（斜線トライアングル）だけを使用することにより、２つのプロジェクタ１４、１５間の不一致を補うことが可能である。
【００４０】
すべての行列要素が１以下である行列Ｍは、元のプロジェクタ色域トライアングル２１または２２における特定色（ｒ１、ｇ１、ｂ１）が共通色域トライアングル２３におけるなんらかの『二次』色（ｒ２、ｇ２、ｂ２）に修正可能であるように決定されることができる。このような方法で、元のトライアングル２１、２２は『結果的に生じる』複合トライアングル２３上に投影される。
【００４１】
【数２】
2007509544.tif 000004
【００４２】
原色に対するこの式の転換は図２に示される。第１のプロジェクタ１４のなんらかの座標ベースにおいて（０，０，１００）で示されるプロジェクタ１４からの元の青は行列Ｍにより、同一の座標軸ベースにおいて共通の青（（ｚ，ｙ，１００−ｘ）で示される）に変形される。同様に、第２のプロジェクタ１５のなんらかの座標ベースにおいて（０，０，１００）で示されるプロジェクタ１５からの元の青は行列Ｍ’により、共通の青（（ｚ’，ｙ’，１００−ｘ’）で示される）に変形される。
【００４３】
上述の第１の実施形態は、好適には実質的に平坦なスペクトル１１を有するランプ１０の組み合わせ使用と、ステレオフィルタＡ、Ｂ、すなわちは光の一部の波長または波長域を透過して、他の光の波長または波長域を反射するフィルタの適用に関する。
（実施形態２）
３チップＤＬＰ製品において、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓは３Ｄ投影に適したビット列をサポートしており、左目および右目用の画像は連続的に単一の表示装置に投影される。加えて、一方の目によって見られるように意図された画像ともう一方の目によって見られるように意図された画像とを区別するためには、能動または受動シャッター手段を有するなんらかのビューイングツール（例えば眼鏡、レンズ）が必要とされる。
【００４４】
従来技術では、これはカリフォルニア州のＳｔｅｒｅｏｇｒａｐｈｉｃｓ  ＣｏｍｐａｎｙからのＺ−ｓｃｒｅｅｎ（登録商標）と呼ばれる製品を使用することにより行われ得るが、但し、この製品は偏光を使用して２つの画像を分離しており、左目および右目用の画像間でのより高いクロストークのために、色選択方法が以下の文で説明されるように使用された場合に比べると立体視品質がより低くなる。さらに、偏光によって定義されるステレオは、前方および後方投影両方に対して非偏光解消スクリーン（または、低偏光解消（ｌｏｗｌｙ−ｄｅｐｏｌａｒｉｚｉｎｇ）のもの）を必要とする。その場合、一方は高利得スクリーンに限定される（すなわち、非偏光解消の均等拡散状スクリーンは存在しない）。高利得スクリーンはホットスポット効果およびさらに困難なソフトエッジブレンデ
ィングのような弊害を有し、それゆえに好適ではない。
【００４５】
ＤＥ−１９９２４１６７で説明されるように、不連続帯域で使用される光のスペクトルを分割することが可能である。本発明では、プロジェクタにおけるスペクトル特性Ａ（一方の目に最適化されている）と、スペクトル特性Ｂ（他方の目用）を有するフィルタ間での高速同期切換えによって、右目と左目用の画像が２倍のフィールドレートで１つの信号に複合される、能動ステレオ信号にリンクされることができるプロジェクタを１つだけ使用することが可能となる。高速同期切換えとは、フリッカーを発生しないように、異なるスペクトル特性を有するフィルタ間での切換えが、好適には６０Ｈｚより高い周波数で発生することを意味する。本発明の実施形態によるこのようなプロジェクタは、ステレオ眼鏡などの１対の受動オブスキュレーション装置によって見ることが可能な立体画像を表示する。
【００４６】
前述の２つのフィルタ特性ＡおよびＢ間の高速切換えは以下で示すように行うことができる。この高速切換えは、光がスクリーンに当たる前に行われ、好適には投影装置において行われる。
【００４７】
・色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタの少なくとも１つのセット、従っておそらく複数量ｎのセットを含み、従って一例としてｎは２に等しくなるようにとられる場合、例えば図３に示すようなフィルタＡおよびフィルタＢのようなスペクトル透過を有する回転ホイール３０、または少なくとも１セットのかかるフィルタＡおよびＢを含むスライドフィルタ４０（図４に示すような）のような機械手段。本実施形態および他の実施形態おける「色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ」とは、光の振幅、周波数または偏光を色選択的にフィルタリングする任意の適切な光学フィルタを意味する。「色選択的に光の振幅をフィルタリングするフィルタ」とは典型的には、色選択フィルタ、すなわちそこに当たる一部の波長または波長域を透過して、光の他の波長または波長域を除去、すなわち反射および／または吸収するフィルタとして既知である。このタイプのフィルタは、光学低域通過フィルタ、光学高域通過フィルタまたは光学帯域通過フィルタを含む。「色選択的に光の偏光をフィルタリングするフィルタ」は典型的には、色選択リターダ、すなわち、所定の波長域（単数または複数）内の光の偏光状態を変化させるが、この波長域（単数または複数）外の光の偏光状態は変化させないフィルタとして既知である。「色選択的に光の周波数をフィルタリングするフィルタ」は、蛍光フィルタすなわち第１の波長または波長域からの光を第２の波長または波長域からの光に変換する能動光学エレメントを含むフィルタとして既知である。かかるフィルタを形成するための材料は既知であり、“Ｅｎｅｒｇｙ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｉｎ  ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ”でＮ．Ｌ．Ｖｅｋｓｈｉｎによって記載されている。このように、「色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタは、例えば、これに限定されないが、色選択フィルタ、色選択リターダおよびコレステリックフィルタを含む。
【００４８】
本発明により、図３のカラーホイールまたは図４のスライドフィルタとは異なる機械装置および電子駆動の任意の他の組み合わせも可能である。この機械装置の位置は、例えば、光線と平面の交差点の位置が光線の角度特性を示すが、スクリーンの最終位置との実質的な相互関係がない、開口面に適度に近接したメカニックスの位置付けによって、フィルタＡおよびＢ間での移行の実質的な影響をスクリーン上に見ることができないように選択される。また、『二重映像（ｇｈｏｓｔ）』透過時の電子的『ダークタイム（ｄａｒｋ  ｔｉｍｅｓ）』が適用可能であり、すなわち、移行がフィルタＡからフィルタＢになされているときに、光の一部がフィルタＡを通過し、光の一部はフィルタＢを通過する所定時間があり、これは二重映像（ｇｈｏｓｔ）画像を防止するには遮断される必要があるスクリーン上の混合画像を導入する。この遮断は『ダークタイム（ｄａｒｋ  ｔｉｍｅｓ）』と呼ばれ、すなわち、暗いまたは黒い画像が示される時間である。
【００４９】
・Ｄｉｇｉｌｅｎｓ  Ｉｎｃ．からのＤｉｇｉｆｉｌｔｅｒＴＭなどの固体フィルタ解決策による。これは、現在は、原色の赤、緑および青の間の切換えに使用されるが、同じ概念を使用した別の実施においては、透過または反射特性のスペクトル域を切換えるのにも使用可能であり、好適には未偏光の光に対して、フィルタＡおよびフィルタＢ間で切換可能であり、ＤＬＰプロジェクタ装置の場合には光の最小限の部分しか失われない。図５では同じフィルタ系統ではあるが、必ずしもＤｉｇｉｆｉｌｔｅｒＴＭではない所定のフィルタ５０が時間ｘにおいて所定の波長を透過し、時間ｘ＋ｔにおいて同波長を反射する例が示されている。このフィルタ系統は、所定の特性から別の特性へと短い時間で切換可能であるすべてのフィルタを含む。能動ステレオ周波数は、典型的には１２０Ｈｚ以上に及ぶ。切換時間はそのほんのわずかの部分でなければならない。典型的な既存の能動ステレオ眼鏡は、５ｍｓを下回る切換時間、例えば１ｍｓと３ｍｓとの間の切換時間を有する。本発明では、同様の切換時間が有効であり、切換時間が速ければ速いほどよい（クロストークや、デッドタイムを少なくする）。図５に示される例においては、この切換えは、時間ｔにおける所定の波長の透過から、時間ｘ＋ｔにおけるそれらの波長の反射へと行う。ＤｉｇｉｌｅｎｓからのＤｉｇｉｆｉｌｔｅｒＴＭフィルタまたは前述のコレステリックフィルタの組み合わせは、かかるフィルタの例であるが、本発明はこれに限定されず、他の適切なフィルタも含み得る。
【００５０】
・共にフィルタ特性ＡおよびＢを構成することが可能なように、切換可能な帯域通過を生成する切換可能コレステリックフィルタと帯域消去フィルタとのスタックによる。かかる切換可能もしくは切換え不能なコレステリック帯域消去またはノッチフィルタは、Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ，Ｒｏｌｉｃ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ  Ｌｔｄなどの会社から入手可能である。
【００５１】
現在、Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓは、単一チップ構成において、ＤＬＰ−チップがデータを受信できる速度が第１の目および第２の目専用の画像間で切換えを行うには遅すぎるので、単一チップＤＬＰ用のアナログビット列をサポートしていない。３チップ構成においては、さらなる色情報が含まれる必要がないので、各チップは第１の目に対する信号と第２の目に対する信号との間で、常時、切換可能である。単一チップ構成に関しては、同様にすべての色情報を含まなければならない。現在、ビット奥行き８の色情報を含むためには、１色に対して約７５度の最小カラーホイールセグメントが必要とされる。さらにまた、左右に対する画像を含むことが必要であるとしたら、このセグメントは倍にされて約１５０度にされる必要がある。１５０度の赤、緑および青のセグメントはそれぞれ、４５０度カラーホイールを生じることになり、すなわちこれは不可能である。
【００５２】
しかしながら、今後の開発により、ＤＭＤなどのＤＬＰのより速い切換え、およびチップ上への情報のより早いロードが可能となることは否定できない。いずれ、これは可能となることが予想される。
【００５３】
同じプロジェクタからの発生する２つの信号間、すなわち異なる時間の異なる色域トライアングル６０、６１を示す信号間の色差（原色）は、データ高速処理により電子的に補うことが可能である（図６参照）。上述の方法と同様の信号の処理（実施形態１において）、すなわち、最終色域トライアングル６０への変換が適用され得る。本実施形態の高速色切換えの場合、色域の一致のために色補正が行われる場合、この補正は左の画像−右の画像に基づいて切換える必要がある、すなわち、左目に対する画像に行われる色補正は、右目に対する画像に行われる色補正とは異なることになる。ゆえに、フィルタＡはフィルタＢとは別の補正が必要になり、フィルタは画像フィールド毎に切換えを行うので補正も同じレートで切換えられる必要がある。これは、プロジェクタまたは画像発生器にあるリアルタイム色補正処理装置に２セットの補正因子を交互にロードすることにより、実現可
能である。
【００５４】
色選択的に光のパラメータをフィルタリングする２つのフィルタと切換手段とを使用した実施形態２で記載された発明の別の好適な実施形態が図７に記載される。「色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ」とは、光の振幅、周波数または偏光を色選択的にフィルタリングする、すなわち、一部の色に対してだけ（従って一部の波長または波長域に対して）−入射光の全体スペクトルではなく−入射光の色、周波数または偏光に何らかの変更を行う、任意の適切な光学フィルタを意味する。「色選択的に光の振幅をフィルタリングするフィルタ」とは典型的には、色選択フィルタ、すなわちそこに当たる一部の波長または波長域を透過して、光の他の波長または波長域を除去、すなわち反射および／または吸収するフィルタとして既知である。「色選択的に光の偏光をフィルタリングするフィルタ」は典型的には、色選択リターダ、すなわち、所定の波長域（単数または複数）内の光の偏光状態を変化させるが、この波長域（単数または複数）外の光の偏光状態は変化させないフィルタとして既知である。「色選択的に光の周波数をフィルタリングするフィルタ」は、蛍光フィルタ、すなわち第１の波長または波長域からの光が第２の波長または波長域からの光に変換されるフィルタとして既知である。かかるフィルタを形成するための材料は、Ｎ．Ｌ．Ｖｅｋｓｈｉｎ、“Ｅｎｅｒｇｙ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｉｎ
ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ”から既知である。このように、「色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタは、例えば、これに限定されないが、光学低域通過フィルダ、光学高域域通過フィルタまたは光学帯域通過フィルタなどの色選択フィルタ、色選択リターダおよびコレステリックフィルタを含む。本質的には、本実施形態において、「色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ」は、透過特性の実質的に相補的特性である反射特性を有する色選択の種類である。この場合、吸収または光損失は非常に低い。かかるフィルタの一例は、二色性フィルタである。
【００５５】
上の図はＬＣＤシャッターまたは代替物のような２つのシャッター７１ａ，７１ｂを備えた実施を示す。
【００５６】
ランプ７７および好適には放射面反射鏡７８からの光が実質的に平行な束として単一チップＤＬＰ、３チップＤＬＰプロジェクタまたはＬＣＤプロジェクタの照明光学系７４に向かって送られる。照明光学系７４は、ライトパイプ７９、単一チップＤＬＰプロジェクタの場合はオプションのカラーホイール８０、および本実施例のように１セットのレンズ８１または他のレンズと組み合わされた１セットのフライアイレンズおよびオプションの偏光ビームアレイとを含むことができる。
【００５７】
図の左側に示されるように、ランプ７７からの光は色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第１のフィルタ、例えば、波長の関数で透過特性７２ｂを有する二色性フィルタ７２によって分割される。このフィルタ７２の反射特性（図示せず）は実質的に相補的特性である。
【００５８】
その後、光はそれぞれシャッター７１ａおよび７１ｂを通って２つの経路に従う。
シャッター７１ａおよび７１ｂの動作は、シャッター７１ｂが開いているときはシャッター７１ａが閉じ、またその反対であるようにリンクされ、オプションとしてその間にいくらかのデッドタイムを設ける。シャッター７１ａ、７１ｂの開閉は、プロジェクタにおけるＤＬＰ装置、ＬＣＤまたはＬＣｏＳ（反射型液晶）装置のように、光バルブ（単数または複数）（図示せず）上の左目および右目用の画像の表示に同期される。その関係は、左目用の画像が表示されると、眼鏡類またはオブスキュレーション装置の左目上のフィルタに適合するフィルタ（透過または反射）特性を有するチャネルのシャッター７１ａ、７１ｂが開く。シャッター７１ａ、７１ｂのデューティサイクルは好適には５０％であるが、例えば、これが左右画像の輝度を均等にするのに役立つ場合、それと同時に表示上の左
右画像の表示時間のデューティサイクルが同程度に修正される場合は、その値から外れることも可能である。
【００５９】
シャッター７１ａ、７１ｂを通った後、いくつかミラー配置７６を経て、色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第２のフィルタ、例えば、図の左側に示される透過スペクトラム特性７３ｂを有する二色性フィルタ７３を用いて２つの光経路が組み合わされる。透過スペクトル特性７３ｂは、色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第１のフィルタ、例えば二色性フィルタ７２の透過スペクトル特性７２ｂに匹敵する。透過特性７２ｂおよび７３ｂを掛け合わせて、総フィルタ特性Ａを得る必要があり、フィルタ７２および７３の相補的反射特性を掛け合わせて他方の総フィルタ特性Ｂを得る必要がある。小さな差がフィルタ７２および７３の帯域通過および帯域消去領域に導入される場合は、確実に総フィルタ特性ＡおよびＢは実質的に分割され、公称光線と比較して入射角度上の無視できない差を有する光線に対してさえも、まったくの重なりを示さない。色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタの例であり、例えば図７に示される実施形態において使用可能である二色性または干渉フィルタは、光の入射角度でスペクトル透過および反射特性がシフトする典型的な性質を有する。この性質の源は、かかるフィルタは異なる屈折率を有する多数の層で構成され、これらの層を通って進行する際の光学経路の長さは、種々の入射の角度によって異なってくるという事実である。一例として、公称入射と比較して光入射がやや斜めであれば、透過特性はより低い波長へとシフトすることになる。適切なフィルタを設計する場合およびプロジェクタにおいてそれらを設置するための位置を選択する場合にこの作用が考慮されなければならない。フィルタ上の光入射が大きな変動を有する位置は、好適ではない。
【００６０】
図７の下の部分は、色選択的に光のパラメータをフィルタリングする２つのフィルタ、例えば、２つのチャネルでランプ７７からの光を分割する二色性フィルタ７２、７３を備える同じ基本的な機構を示すが、ここでは１セットのレンズ８２が使用されて、光は回転鏡７５が設置可能な小さな領域に光の焦点を合わせ、回転鏡は対応するチャネルにおいてシャッターとして作用する。上述のように、同じルールがこの種のシャッターに当てはまる、すなわち、シャッターの動作は一方が開いているときは他方は閉まっていて、オプションとしてその間になんらかのデッドタイムがあり、シャッター７５の開閉は能動オブスキュレーション手段と同期される。
（実施形態３）
この実施形態は、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば、相互に重なりを有し、偏光フィルタと組み合わされた色選択フィルタの使用に関する。本実施形態および他の実施形態おける「色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ」とは、光の振幅、周波数または偏光を色選択的にフィルタリングする任意の適切な光学フィルタを意味する。「色選択的に光の振幅をフィルタリングするフィルタ」とは典型的には、色選択フィルタ、すなわちそこに当たる一部の波長または波長域を透過して、光の他の波長または波長域を除去、すなわち反射および／または吸収するフィルタとして既知である。このタイプのフィルタは、光学低域通過フィルタ、光学高域通過フィルタまたは光学帯域通過フィルタを含む。「色選択的に光の偏光をフィルタリングするフィルタ」は典型的には、色選択リターダ、すなわち、所定の波長域（単数または複数）内の光の偏光状態を変化させるが、この波長域（単数または複数）外の光の偏光状態は変化させないフィルタとして既知である。「色選択的に光の周波数をフィルタリングするフィルタ」は、蛍光フィルタすなわち第１の波長または波長域からの光を第２の波長または波長域からの光に変換するフィルタとして既知である。かかるフィルタを形成するための材料は既知であり、Ｎ．Ｌ．Ｖｅｋｓｈｉｎ、“Ｅｎｅｒｇｙ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｉｎ  ｍａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓから既知である。このように、「色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタは、例えば、これに限定されないが、色選択フィルタ、色選択リターダおよびコレステリックフィルタを含む。
【００６１】
波長域の選択に依存した、ＤＥ−１９９２４１６７に記載される立体投影および可視化概念は２つの重大な欠点を有する。
【００６２】
・色選択フィルタは非常に急峻な移行を有しなければならない。フィルタＡおよびＢの帯域通過領域において、プロジェクタのおよび眼鏡類の良好な光出力を確実とするためには透過は非常に高くなければならず、一方、帯域消去領域においては、フィルタＡおよびフィルタＢとの間の重なりを避けるために透過は非常に低くなければならない。かかる重なりは、左目用および右目用の画像間でいわゆるクロストークを生じることになり、これはステレオ効果を落とす。これらの急峻な移行は二色性または干渉フィルタでのみ達成することができるが、これらのフィルタは高い角度依存性を有するという典型的な性質を備える。この角度依存性は眼鏡類の製造と、プロジェクタの光経路におけるフィルタＡまたはＢの位置に大きな制約をもたらす（二色性フィルタは、人が見ているあらゆる方向において目に垂直でなければならない）。
【００６３】
・フィルタＡおよびＢは、それら自身の波長セットおよびそれら自身の典型的色相でプロジェクタのすべての原色チャネルを色サブチャネルに分割する。これは、表示された色の一部に気を散らすような色アーチファクトをもたらす。原色は実施形態１に説明されたように電子的処理により修正可能であるが、これは概ね、プロジェクタの原色の飽和度および色域の低減をもたらす。
【００６４】
本実施形態は、偏光材料と、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば色選択フィルタとの組み合わせを使用して、これらの欠点を避ける。
【００６５】
２つの受動ステレオプロジェクタセットの第１のプロジェクタにおけるフィルタ材料は、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば実質的にフィルタＡに相当する帯域通過領域を備える色選択フィルタＣと組み合わされた偏光フィルタＰ１を含む。偏光フィルタは直線または円偏光型、例えば水平直線偏光フィルタまたは右旋円偏光フィルタであることが可能である。
【００６６】
２つの受動ステレオプロジェクタセットの第２のプロジェクタにおけるフィルタ材料は、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば実質的にフィルタＢに相当する帯域通過領域を備える色選択フィルタＤと組み合わされた偏光フィルタＰ１と実質的に直交する偏光状態を有する偏光フィルタＰ２を含む。
【００６７】
フィルタＡおよびＢに対するフィルタＣとＤの大きな相違点は、フィルタＣおよびＤは故意に重なり領域を示す、換言すると、フィルタＣおよびＤの２つのスペクトルの乗算は完全な可視スペクトル範囲上において実質的にゼロでない。フィルタＣおよびＤのスペクトル特性（波長の関数としてフィルタの透過率または反射率）とそれらの間に生成される重なり８５の例を図８に示す。
【００６８】
かかるプロジェクタと共に使用される眼鏡類またはオブスキュレーション手段は、プロジェクタにおける偏光フィルタＰ１と同一の特性を有する偏光フィルタと、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えばフィルタＣと実質的に同一のフィルタ特性を有する色選択フィルタＣ’とを備えた１つのガラスを含む。他方の目に対する第２のガラスは、プロジェクタにおける偏光フィルタＰ２と同一の特性を有する偏光フィルタと、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えばフィルタＤと実質的に同一のフィルタ特性を有する色選択フィルタＤ’とを含む。色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば、オブスキュレーション手段の第１および第２の側の色選択フィルタＣ’、Ｄ’の特性も、重なり８６を示し得る。
【００６９】
【数３】
2007509544.tif 000005
【００７０】
ここで、ｉｎｔ（ｘ（λ））は全可視波長範囲（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）での関数ｘの積分を表す。
【００７１】
値０．０５および０．５は任意に選択されて、例えば、フィルタＣおよびＣ’はフィルタＣおよびＤ’よりもはるかに良好な適合を有するが、一方で例えばフィルタＣまたはＣ’とＤまたはＤ’との間の重なりが０ではないことを示す。
【００７２】
色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば、色選択フィルタＣおよびＤが互いに重なり合い、そのためにより急峻でないことがあり得るという上記の性質はこれらのフィルタの仕様を緩和する。干渉または二色性フィルタは非常に急峻なフィルタを作るための唯一の実施可能技術であり、例えば「より安価な」吸収フィルタはより急峻でないことは既知である。本発明により、緩和された急峻仕様は対処可能である場合、二色性または干渉フィルタなどの色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタに対する制約を考慮する必要がなく、このように角度依存性である二色性または干渉フィルタの所定の欠点を避けることが可能である。それゆえに、二色性または干渉フィルタを使用するのに制約されずに、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば吸収フィルタに対して別の選択を行うことが可能である。第２の利点は、それでもなお、二色性または干渉フィルタを使用するとしたら、重なりが許されるので、フィルタ透過曲線における特定された移行波長上のトレランス（しばしば「５０％ポイント」とも呼ばれる）をより緩和可能なことである。これらのトレランスは、これらのフィルタの生産過程におけるトレランスから、また、かかる二色性または干渉フィルタの透過特性においてシフトを生じる斜めの入射光の影響から存在し得る。
【００７３】
偏光フィルタと、例えば色選択フィルタなどの色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタとの組み合わせの目的は、両フィルタ技術の性質を共に加えて、左目用の画像と右目用の画像との間により高質の分離を生じ、それによりクロストークの低減を生じ得ることである。
【００７４】
２つのフィルタの特性間での重なり８５を受け入れることに伴う、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば色選択フィルタに関する仕様の緩和は、２つのプロジェクタの原色の相違をより小さくする。
【００７５】
一方では、偏光フィルタに加えて、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば色選択フィルタの使用によって行われる、余分な右目―左目の分離により、画像が偏光解消スクリーン上に表示された際のステレオ分離の品質損失はより低くなる。
【００７６】
フィルタＣおよびＤ、Ｃ’およびＤ’に対するフィルタ特性の例を図８に示す。
この第３の実施形態で説明された方法は、単一および３チップＤＬＰプロジェクタの両方に対して実施可能である。
【００７７】
ＬＣＤまたはＬＣＤｏＳプロジェクタにおいて、この方法はよりうまく使用されることができる。というのは、ＬＣＤおよびＬＣｏＳ装置は共にその動作に偏光された光を必要とするので、プロジェクタを出る光はすでに実質的に偏光されているからである。その場合、偏光フィルタＰ１およびＰ２が存在し得るかまたは、偏光状態を全体的に、または３つの色チャネルにおいて別々に、眼鏡類の左右のガラスに必要とされる偏光状態に修正する１つ以上（１セットの）遅延フィルタで置き換え可能である。
【００７８】
３チップＤＬＰまたは３パネルＬＣＤまたはＬＣｏＳプロジェクタの場合、特性ＣおよびＤを有する、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば色選択フィルタは、３つの異なる色チャネルに設置された３つの別々のフィルタにより形成可能であり、これらは共にプロジェクタでの色の再組み合わせの後に、フィルタ特性ＣおよびＤを形成する。
【００７９】
プロジェクタおよび眼鏡類における、偏光フィルタと色選択フィルタなどの色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタの組み合わせはまた、代替的に、会社Ｒｏｌｉｃから入手可能なので、偏光器またはリターダと帯域通過コレステリックフィルタとの組み合わせによって実現可能である。
（実施形態４）
ＤＥ−１９９２４１６７に記載される色選択フィルタＡおよびＢの重大な欠点は、製造工程により課せられる制約である。フィルタ特性が複雑になればなるほど、必要とされる層が多くなり、そのために生産工程が複雑になる。これにより、非常にコスト高の設計となる。３チップＤＬＰプロジェクタまたは３パネルＬＣＤまたはＬＣｏＳプロジェクタの場合にコストを低減する１つの方法は、実施形態３で言及したように、３つの異なる色チャネルに設置される３つの別々のフィルタを作ることである。
【００８０】
本実施形態は、プロジェクタの光出力に焦点を当てることによりさらにコストを低減する。典型的なプロジェクタの色バランスＲ、Ｇ、Ｂは実質的に２：７：１に近い。これは緑の光の量が赤の光の量の３．５倍であり、青の光の量の７倍であることを意味する。一方では立体プロジェクタに対するクロストークは、他方の目に入射する一方の目専用の光量により決定される。
【００８１】
色選択フィルタなどの色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタで行うのとは異なる立体視方法が使用されるとすると、白い画像が一方の目に提示され、もう一方の目に黒い画像が提示されるとき、クロストークは以下のように計算されることができる。
【００８２】
【数４】
2007509544.tif 000006
【００８３】
ここで、個々のチャネルのクロストークを表すαは、これらの各チャネルで同じであると仮定される。
【００８４】
クロストークを改善する、すなわち低減または除去するために、本発明によると、最高の光出力でチャネルのステレオ品質、すなわち最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色のチャネル、所定の例では緑のチャネルの品質が改善される。本発明の背景にある考えは、クロストークは３つの寄与、つまりそれぞれの色チャネルの１つずつから
成るということである。全体のステレオ品質は、最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）重要な寄与を低減することにより改善可能である。１つのチャネルに集中することにより、はるかに簡単なカラーフィルタを使用可能であり、これは設計およびコスト両方の点から好都合である。
【００８５】
本発明によるこの品質改善は、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えばタイプＧ１の色選択フィルタ、すなわち、例えば２つの立体プロジェクタセットの第１のプロジェクタの緑のチャネルにおいて、緑の光の一部だけを透過させるフィルタ（図９の上部に示す）を挿入することにより実現される。このフィルタＧ１はノッチフィルタ、すなわち、光の波長のスライスを除去するフィルタと見なすことができる。かかるフィルタの設計はＤＥ−１９９２４１６７に記載される色選択フィルタの設計よりもはるかに簡単なので、コストははるかに低くなる。
【００８６】
同一のノッチフィルタＧ１が、説明された第１のプロジェクタに対応した目用のオブスキュレーション装置に付加される。
【００８７】
他方の目の前で、かつ第２のプロジェクタの緑のチャネルでは、ノッチフィルタＧ２（図９の下部に示される）が付加される。緑のチャネルでの透過特性において、２つのフィルタＧ１、Ｇ２間で重なりがないことが必要である。というのはそのときだけクロストークの重大な改善が可能であるからである。クロストーク低減と光の損失との間に妥協がなされ得る。２つのフィルタＧ１およびＧ２との間の隔たりが大きければ大きいほど、クロストークの低減が良好となるが、光の損失は高くなる。最適にクロストークを低減するためには、緑の波長領域全体がカバーされなければならない、すなわち緑のチャネルの光は、フィルタＧ１もしくはフィルタＧ２によってのみ透過されるか、またはそれらのフィルタのいずれにも透過されないようにしなければならない。
【００８８】
２つのノッチフィルタＧ１、Ｇ２間の隔たりが十分に大きいと、クロストークは無視可能となる、すなわち、クロストーク改善チャネル、本例においては緑のチャネルにおけるクロストークを表すβが非常にゼロに近いとすれば、クロストークは以下のように計算可能である。
【００８９】
【数５】
2007509544.tif 000007
【００９０】
色選択的に光のパラメータをフィルタリングする簡単なフィルタ、例えば色選択フィルタを各プロジェクタに１つだけ使用し、Ｇ１は第１のプロジェクタに挿入し、Ｇ２は第２のプロジェクタに挿入することにより、クロストークは３倍以上改善された。各チャネルに適したフィルタを用いた同様の技術は、どの色がクロストークを制限するかに依存して、赤または青のチャネルに適応することもできる。
【００９１】
多数のノッチフィルタを組み合わせて、より複雑な特性を得ることも可能である。これはフィルタリング技術に固有の色ずれを低減するのに興味深いかもしれない。図１０では、２つの立体プロジェクタ間の緑の色ずれを低減するのに、ノッチフィルタＧ３、Ｇ４、Ｇ５の組み合わせが示されている。フィルタ組み合わせＧ３，Ｇ４は一方のプロジェクタの緑のチャネルに挿入され、対応する目の前のオブスキュレーション装置に設置される。
フィルタＧ５は、他方のプロジェクタの緑のチャネルに挿入され、他方の目の前のオブスキュレーション装置に設置される。
【００９２】
１つのチャネルにおける能動ノッチフィルタセットを他のチャネルにおける能動セットと組み合わせることも可能である。
（実施形態５）
本実施形態において、二重の画像受動ステレオ用途が記載される。
【００９３】
単に一例として、立体撮像システムの４つのプロジェクタは以下のように備えられる。
１）偏光フィルタＰ１と色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば色選択フィルタＡとを備えたプロジェクタ１。
【００９４】
２）偏光フィルタＰ１と色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば色選択フィルタＢとを備えたプロジェクタ２。
【００９５】
３）偏光フィルタＰ２と色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば色選択フィルタＡとを備えたプロジェクタ３。
【００９６】
４）偏光フィルタＰ２と色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば色選択フィルタＢとを備えたプロジェクタ４。
【００９７】
観察者は２つのグループに分けられる。
１）両目ガラスの偏光フィルタＰ１を、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば一方の目の色選択フィルタＡと、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば他方の目の色選択フィルタＢと組み合わせた眼鏡類をかけたグループ１。
【００９８】
２）両目ガラスの偏光フィルタＰ２を、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば一方の目の色選択フィルタＡと、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば他方の目の色選択フィルタＢと組み合わせた眼鏡類をかけたグループ２。
【００９９】
この４つのプロジェクタはすべて、１つおよび同一のスクリーンまたは低い偏光解消性を有する投影装置上に画像を投影している。
【０１００】
４つのプロジェクタに対する画像の適切な供給で、第１グループの観察者はプロジェクタ１および２によって投影された１つのステレオ画像を見て、第２グループはプロジェクタ３および４によって投影された別のステレオ画像を見ることになる。フィルタＡおよびＢを用いてランプのスペクトルを２つの波長域または波長域セットに分割せずに、それをより不連続の重ならないスペクトル部分、例えばスペクトルフィルタＡ、Ｂ、Ｃによってそれぞれ得られる第１、第２および第３の波長域または波長域セットに分割することにより、異なる視点の量を２から例えば３以上に増加可能である。そのとき第５および第６のプロジェクタが必要とされ、それは、偏光フィルタＰ１および色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば色選択フィルタＣを備えた第５のプロジェクタ（図示されず）と偏光フィルタＰ２および色選択フィルタＣなどの色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタを備えた第６のプロジェクタである。この考えはまた、実施形態２で説明した投影手段において実施可能であり、フィルタＡおよびＢで構成される高速切換装置の代わりに、３つのフィルタＡ、Ｂ、Ｃまたは３つを上回るフィルタで構成される別の切換装置が使用される。
（実施形態６）
本実施形態では、さらなる二重の画像ステレオ用途を説明する。
【０１０１】
一例として、能動ステレオフレームレート（例えば、９６Ｈｚまたは１２０Ｈｚ）で能動ステレオ画像を表示する能力を備えた２つのプロジェクタを以下のように備える。
【０１０２】
１）色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば色選択フィルタＡを備えたプロジェクタＰ１。
【０１０３】
２）色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ、例えば色選択フィルタＢを備えたプロジェクタＰ２。
【０１０４】
再び、観察者は２つのグループに分割される。グループ１および２は共に、左右の目上にある色選択的に光のパラメータをフィルタリングする異なるフィルタ、例えば、一方の目には色選択フィルタＡおよび他方に目には色選択フィルタＢを備え、かつシャッターシステムを備えた眼鏡類またはオブスキュレーション装置を身につけている。
【０１０５】
１個の画像発生器１４０（図１４参照）または複数の画像発生器は、２つの異なるグループのユーザ用（すなわち、例えば異なる視点から見られる２つのステレオ画像）の２つの能動ステレオ画像信号を発生する。第１の能動ステレオ画像信号は、第１グループの観察者の左目および右目からそれぞれ見るように意図された画像Ｌ１およびＲ１のシーケンスを含み、第２の能動ステレオ画像信号は、第２グループの観察者の左目および右目からそれぞれ見るように意図された画像Ｌ２およびＲ２のシーケンスを含む。電子装置１４２は、左目画像がプロジェクタＰ１に進み、右目画像はプロジェクタＰ２に進むように、４つの異なる画像Ｌ１、Ｌ２、Ｒ１、Ｒ２を正しい順番にする。左目プロジェクタＰ１は色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第１のフィルタ、例えば色選択フィルタＡを備え、右目プロジェクタＰ２は色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第２のフィルタ、例えば色選択フィルタＢを備える。両グループの観察者が上記のように、眼鏡またはオブスキュレーション装置を身につけると、第２セットの画像Ｌ２およびＲ２が表示されているときはオブスキュレーション装置は閉じられるので、第１グループの観察者はＬ１およびＲ１画像のみを見ることになる。第２グループの観察者に関しては、状況は反対である。適切なオブスキュレーション装置を身につけている観察者はすべて、自分の目専用の受動ステレオ画像を見ることになる。
【０１０６】
第１グレープの観察者の眼鏡におけるシャッターは、第１セットの画像が表示されているときは開けられ、第２セットの画像が表示されているときは閉じられる。
【０１０７】
第２グレープの観察者の眼鏡におけるシャッターは、第１セットの画像が表示されているときは閉じられ、第２セットの画像が表示されているときは開けられる。
【０１０８】
その結果、第１グループの観察者は１つの立体画像を見て、第２グループは完全に異なり得る別の立体画像を見る。
（実施形態７）
本実施形態は、コレステリックフィルタに基づいた立体画像を説明する。本実施形態で使用されるコレステリックフィルタは、色選択的に光のパラメータをフィルタリングする特別な種類のフィルタと見なさすことができる。
【０１０９】
実施形態３において、２つのクロストーク低減フィルタ機構を組み合わせることの重要性について述べている。第１のフィルタ機構の使用により残存しているクロストーク、例えば、重なり合っている色選択フィルタの使用による不連続の色帯域は、第２のフィルタ機構、例えば偏光フィルタの使用により低減される。
【０１１０】
本実施形態は、コレステリックフィルタを利用してこれらの２つの機構を組み合わせる。例えばＲｏｌｉｃにより生産されるようなコレステリックフィルタは、所定の波長領域内のある種の円偏光（左旋または右旋）された光を反射し、一方、相補的波長領域における光はすべて透過するように製造され得る。未偏光の光がかかるフィルタに当たると、透過スペクトルは、可視波長λの関数として相対透過Ｔを示す図１１にようになる。ある波長領域においては、図１１の１１１で示されるように未偏光の光は透過され、一方他の波長領域においては、図１１の１１２で示されるように、左旋または右旋いずれかの円偏光された光のみを透過する。ＬＣＤおよびＬＣｏＳプロジェクタにおいては、光は直線的に偏光される。広域四分の一波長リターダを使用することにより、直線偏光が所定の利手（ｈａｎｄｅｄｎｅｓｓ）の円偏光に変換される。プロジェクタの光経路に、図１１で説明された特性を有するコレステリックフィルタを挿入することにより、出射光のスペクトラムは、いずれの偏光がコレステリックフィルタにより反射されるかによって、図１２（ａ）または図１２（ｂ）のようになる。一方のプロジェクタの出射光は、左旋または右旋円偏光され、不連続の透過帯域を有する。一方の目の前に同フィルタを適用し、他方の目の前に相補的フィルタ（偏光および透過の両方）を適用することにより、プロジェクタの光はすべて一方の目に対して透過され、他方に対しては遮断される。立体画像を表示することができるためには、相補的フィルタは第２のプロジェクタの光経路に挿入されなければならない。
【０１１１】
本実施形態の利点は、２つの立体視機構を組み合わせた１つの単一フィルタの使用である。
【０１１２】
この技術を拡張したものが、２つの二重画像ステレオ用途の実施形態である。例えば４つのプロジェクタを以下のように備える（可視波長λの関数として相対透過Ｔを示す、図１３に示すように）。
【０１１３】
１）コレステリックフィルタ１を備えたプロジェクタ１：このプロジェクタは、不連続透過帯域Ｂ１、Ｇ１およびＲ１において左旋円偏光された光１３１を透過する。
【０１１４】
２）コレステリックフィルタ２を備えたプロジェクタ２：このプロジェクタは、不連続透過帯域Ｂ２、Ｇ２およびＲ２において左旋円偏光された光１３２を透過する。
【０１１５】
３）コレステリックフィルタ３を備えたプロジェクタ３：このプロジェクタは、不連続透過帯域Ｂ１、Ｇ１およびＲ１において右旋円偏光された光１３３を透過する。
【０１１６】
４）コレステリックフィルタ４を備えたプロジェクタ４：このプロジェクタは、不連続透過帯域Ｂ２、Ｇ２およびＲ２において右旋円偏光された光１３４を透過する。
【０１１７】
観察者は２つのグループに分けられる。
１）一方の目の前にコレステリックフィルタ１を備え、他方の目の前にコレステリックフィルタ２を備えた眼鏡類をかけたグループ１。
【０１１８】
２）一方の目の前にコレステリックフィルタ３を備え、他方の目の前にコレステリックフィルタ４を備えた眼鏡類をかけたグループ２。
【０１１９】
４つのプロジェクタはすべて、低偏光解消性を有する１つの同じスクリーン上に画像を投影する。
【０１２０】
４つのプロジェクタへの画像の適切な供給で、第１グループの観察者は１つのステレオ
画像を見て、第２グループは別のステレオ画像を見ることになる。
（実施形態８）
本実施形態は、例えば米国コロラド州のＣｏｌｏｒＬｉｎｋ  Ｉｎｃ．からのＣｏｌｏｒＳｅｌｅｃｔ（登録商標）フィルタとして、色選択リターダに基づいて立体画像を説明する。
【０１２１】
実施形態３において、２つのクロストーク低減フィルタ機構を組み合わせることの重要性について述べている。第１のフィルタ機構の使用により残存しているクロストーク、例えば、重なり合っている色選択フィルタの使用による不連続の色帯域は、第２のフィルタ機構、例えば偏光フィルタの使用により低減される。
【０１２２】
本実施形態は色選択リターダを利用してこれらの２つの機構を組み合わせる。色選択リターダは色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタの特別なケースである。例えば、ＣｏｌｏｒＬｉｎｋ  Ｉｎｃにより生産されるような色選択リターダは、所定の波長領域（単数または複数）内の光の偏光状態を変化させるが、この波長領域（単数または複数）外の光の偏光状態は変化させないように製造可能である。かかる色選択リターダ（単数）（または多数の色選択リターダ）を偏光器と組み合わせることにより、プロジェクタの出射光の透過スペクトラムは、例えばプロジェクタで使用される偏光器の向きに依存して、図１５（ａ）または図１５（ｂ）で示されるようになり得る。図１５（ｂ）の偏光２は図１５（ａ）の偏光１に直交している。
【０１２３】
本質的に、第１のプロジェクタの出射光は、不連続の波長域上で所定の偏光状態を有する。第２のプロジェクタの出射光は第１のプロジェクタの出射光と直交する偏光状態を有し、その不連続な透過帯域は第１のプロジェクタの帯域に対して相補的である。
【０１２４】
眼鏡類において色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタと偏光器との組み合わせを使用することにより、２つのクロストーク低減機構が引き出される。これにより、高品質の立体画像がもたらされる。しかしながら、立体画像を得るには、偏光効果のみ、または不連続な透過フィルタ効果のみが使用された眼鏡類構成の使用も可能である。
【０１２５】
本実施形態の利点は、偏光器の変更（図１５における偏光１から偏光２）が、相補的なフィルタ特性を得るのに十分であることである。別の利点は、色選択リターダは、所望のフィルタ特性を得るために容易にスタック可能であることである。
【０１２６】
この技術を拡張したものが、二重画像ステレオ用途の実施形態である。例えば、４つのプロジェクタが以下のように備えられる（可視波長λの関数として相対透過Ｔを示す、図１６に示すように）。
【０１２７】
１）色選択リターダと偏光器Ｐ１を備えるプロジェクタ１：このプロジェクタは、不連続の透過帯域Ｂ１，Ｇ１，およびＲ１において第１の偏光タイプの偏光された光１６１を透過する。
【０１２８】
２）色選択リターダと偏光器Ｐ１を備えるプロジェクタ２：このプロジェクタは、不連続の透過帯域Ｂ２，Ｇ２，およびＲ２において第１の偏光タイプの偏光された光１６２を透過する。
【０１２９】
３）色選択リターダと偏光器Ｐ２を備えるプロジェクタ３：このプロジェクタは、不連続の透過帯域Ｂ１，Ｇ１，およびＲ１において第２の偏光タイプの偏光された光１６３を透過する。
【０１３０】
４）色選択リターダと偏光器Ｐ２を備えるプロジェクタ４：このプロジェクタは、不連続の透過帯域Ｂ２，Ｇ２，およびＲ２において第２の偏光タイプの偏光された光１６４を透過する。
【０１３１】
４つのプロジェクタはすべて、低偏光解消性を有する１つの同じスクリーン上に画像を投影している。
【０１３２】
観察者は２つのグループに分けられる。
１）一方の目の前に偏光器Ｐ１を備え、他方の目の前に偏光器Ｐ２を備え、両眼鏡類フィルタは透過帯域Ｂ１、Ｇ１、Ｒ１を有する、眼鏡類をかけたグループ１。
【０１３３】
２）一方の目の前に偏光器Ｐ１を備え、他方の目の前に偏光器Ｐ２を備え、両眼鏡類フィルタは透過帯域Ｂ２、Ｇ２、Ｒ２を有する、眼鏡類をかけたグループ２。
【０１３４】
４つのプロジェクタへの画像の適切な供給で、第１グループの観察者は１つのステレオ画像を見て、第２グループは別のステレオ画像を見ることになる。
【０１３５】
本発明は好適な実施形態を参照して示され、説明されているが、本発明の範囲および精神から逸脱することなく形態および詳細において種々の変更または修正がなされ得ることは、当業者により理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の第１の実施形態による、実質的に平坦なスペクトルを有するランプとステレオフィルタとを使用した立体投影を示す図である。
【図２】第１および第２のプロジェクタ上の第１および第２のフィルタに対するそれぞれの色域トライアングルと、第１および第２のフィルタをそれぞれ備えた両プロジェクタによって達せられることができる、複合された色域トライアングルとを示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態の実施による立体撮像装置で使用するための異なるスペクトル透過を有する２セットのフィルタを含む回転ホイールを示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態の別の実施による立体撮像装置で使用するための異なるスペクトル透過を有する２セットのフィルタを含むスライドフィルタを示す図である。
【図５】時間ｘで所定の波長または波長セットを透過し、時間ｘ＋ｔで同波長または波長セットを反射するフィルタを示す図である。
【図６】同一プロジェクタから発する２つの信号間の色差をデータの高速処理によって電子的に補うことが可能であることを示す図である。
【図７】プロジェクタにおいて二色性フィルタおよび切換手段またはシャッターと、オブスキュレーション装置において対応する切換手段を使用した立体撮像システムの２つの実施形態を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施形態による立体撮像装置のプロジェクタとオブスキュレーション装置の両方において使用するための２つの重なり合うフィルタのスペクトル特性の一例を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施形態の第１の実施による立体撮像装置において使用するための色選択フィルタの透過特性を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態の別の実施による立体撮像装置において使用するための色選択フィルタの透過特性を示す図である。
【図１１】所定の波長領域内ではある種の円偏光された光は反射するが、相補的な波長領域の光はすべて透過するコレステリックフィルタの透過特性（可視波長λの関数として相対透過Ｔ）を示す図である。
【図１２】図１１のような特性を有するコレステリックフィルタが使用された場合のＬＣＤまたはＬＣｏＳプロジェクタの出射光のスペクトル（可視波長λの関数として相対透過Ｔ）を示す図である。
【図１３】異なるＬＣＤまたはＬＣｏＳプロジェクタにおける異なるコレステリックフィルタの使用を示す図である。
【図１４】本発明の第６の実施形態による立体撮像システムを示す図である。
【図１５】色選択リターダを偏光器と組み合わせた場合の光の透過に及ぼす影響を示す図である。
【図１６】選択リターダと偏光器の組み合わせが使用された場合の二重の画像ステレオ用の複数の投影装置のスペクトルを示す図である。
【図１】
2007509544.tif 000008
【図２】
2007509544.tif 000009
【図３】
2007509544.tif 000010
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2007509544.tif 000014
【図８】
2007509544.tif 000015
【図９】
2007509544.tif 000016
【図１０】
2007509544.tif 000017
【図１１】
2007509544.tif 000018
【図１２】
2007509544.tif 000019
【図１３】
2007509544.tif 000020
【図１４】
2007509544.tif 000021
【図１５】
2007509544.tif 000022
【図１６】
2007509544.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成18年6月21日(2006.6.21)
【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】
色選択的に光のパラメータをフィルタリングする、少なくとも１つのフィルタ（Ａ、Ｂ、５０）を備えた投影装置（１２、１３）を含む立体投影システムであって、前記色選択的フィルタリングは左目および右目用それぞれの立体画像の立体視効果を得るためのものであり、前記少なくとも１つのフィルタ（Ａ、Ｂ、５０）は、第１の波長域または波長域セットの光を透過し、第２の波長域または波長域セットの光を反射または吸収するためのスペクトル特性を有し、前記投影装置（１２、１３）は、異なる波長域または異なる波長域セットの光間での高速同期切換えのための手段を含む、立体投影システム。
【請求項２】
第１のスペクトル特性を備えた色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第１のフィルタ（Ａ）と、第２のスペクトル特性を備えた色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第２のフィルタ（Ｂ）とを少なくとも備えた投影装置（１２、１３）を含み、前記投影装置（１２、１３）は前記少なくとも第１および第２のフィルタ間での高速同期切換えのための手段を含む、請求項１に記載の立体投影システム。
【請求項３】
前記投影装置（１２、１３）は左目用の画像と右目用の画像とを投影し、前記立体投影システムは前記左目用の画像と前記右目用の画像間で区別するための受動オブスキュレーション装置（１６）をさらに含む、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項４】
前記高速同期切換えのための手段は、少なくとも１セットの前記第１および第２のフィルタ（Ａ、Ｂ、５０）を備えた回転ホイール（３０）を含む、請求項２または請求項３のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項５】
前記高速同期切換えのための手段は、少なくとも１セットの前記第１および第２のフィルタ（Ａ、Ｂ、５０）を備えるスライドフィルタ（４０）を含む、請求項２または請求項３のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項６】
前記高速同期切換えのための手段は、５ｍｓを下回る切換時間で第１の特性から第２の特性へと切換可能な固体フィルタを含む、請求項２または請求項３のいずれかに記載の立
体投影システム。
【請求項７】
前記高速同期切換えのための手段は、切換可能なコレステリックフィルタのスタックを含む、請求項２または請求項３のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項８】
前記少なくとも１つのフィルタ（Ａ、Ｂ、５０）は、第１の光経路および第２の光経路に光を分割するための第１のフィルタ（７２）であり、前記高速同期切換えのための手段は、前記第１の光経路において第１のシャッター（７１ａ）と前記第２の光経路において第２のシャッター（７１ｂ）とを含み、前記シャッター（７１ａ、７１ｂ）の動作は、前記第２のシャッター（７１ｂ）が開いているときは前記第１のシャッター（７１ａ）は閉じ、またその反対であるようにリンクされる、請求項１に記載の立体投影システム。
【請求項９】
前記第１のフィルタ（７２）のスペクトル特性と実質的に同様の特性を有するさらなるフィルタ（７３）をさらに含み、前記さらなるフィルタ（７３）は前記第１および第２の光経路からの光を、組み合わされた光経路上へと組み合わせるためのものである、請求項８に記載の立体投影システム。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのフィルタ（Ａ、Ｂ、５０）は、第１のセットの波長域の光を透過し、第２のセットの波長域の光を反射または吸収するためのスペクトル特性を有し、前記少なくとも１つのフィルタ（Ａ、Ｂ、５０）は３原色領域における成分を有する、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項１１】
共通の表示部上に画像を投影するための少なくとも１セットの第１および第２のステレオ投影装置（１４、１５）を含み、前記第１および第２のステレオ投影装置（１４、１５）のそれぞれは、第１および第２のフィルタ機構の組み合わせが備えられ、前記第１のフィルタ機構は色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ（Ａ、Ｂ、５０）であり、前記第１および第２のステレオ投影装置（１４、１５）の前記色選択的フィルタリングは左目および右目用の立体画像の立体視効果を得るためのものである、立体投影システム。
【請求項１２】
前記色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ（Ａ、Ｂ、５０）は色選択フィルタを含む、請求項１１に記載の立体投影システム。
【請求項１３】
前記色選択フィルタは吸収フィルタである、請求項１２に記載の立体投影システム。
【請求項１４】
前記色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタ（Ａ、Ｂ、５０）は色選択リターダを含む、請求項１１に記載の立体投影システム。
【請求項１５】
前記第２のフィルタ機構は偏光フィルタを含み、前記第１および第２のステレオ投影装置の前記偏光フィルタは実質的に直交する偏光状態を有する、請求項１１乃至請求項１４のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項１６】
前記第２のフィルタ機構はシャッター機構を含む、請求項１１乃至請求項１４のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項１７】
前記第１および第２の受動ステレオ投影装置（１４、１５）の色選択的に光のパラメータをフィルタリングする前記フィルタ（Ａ、Ｂ、５０）は、そのスペクトル特性において重なり領域を有する、請求項１１乃至請求項１６のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項１８】
受動オブスキュレーション装置（１６）をさらに含む、請求項１１乃至請求項１７のい
ずれかに記載の立体投影システム。
【請求項１９】
前記受動オブスキュレーション装置（１６）は、前記第１の投影装置（１４）の第１のフィルタ機構と同一の特性を有する第１のフィルタ機構および前記第１の投影装置（１４）の第２のフィルタ機構と実質的に同一の特性を有する第２のフィルタ機構を備える第１のガラスと、前記第２の投影装置（１５）の第１のフィルタ機構と同一の特性を有する第１のフィルタ機構および前記第２の投影装置（１５）の第２のフィルタ機構と実質的に同一の特性を有する第２のフィルタ機構を備えた第２のガラスとを有する１対の眼鏡を含む、請求項１８に記載の立体投影システム。
【請求項２０】
前記第１の投影装置（１４）は左目用の画像を投影し、前記第２の投影装置（１５）は右目用の画像を投影し、前記投影システムは、前記左目用の画像と前記右目用の画像とを区別するための能動オブスキュレーション装置をさらに含む、請求項１１乃至請求１７のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項２１】
前記第１の投影装置（１４）は第１グループの観察者の左目用の第１のセットの画像と第２グループの観察者の左目用の第２のセットの画像とを交互に投影し、前記第２の投影装置（１５）は前記第１グループの観察者の右目用の第１のセットの画像と前記第２グループの観察者の右目用の第２のセットの画像とを交互に投影し、前記能動オブスキュレーション装置は、前記第１のセットの画像が表示される際は開いていて、前記第２のセットの画像が表示される際は閉じられるシャッター（７５）を含む、請求項２０に記載の立体投影システム。
【請求項２２】
前記投影装置または複数の投影装置（１４、１５）から発する複数の信号間の色差を電子的に補うための手段をさらに含む、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項２３】
前記投影装置（１４、１５）から発する複数の信号間の色差を電子的に補うための前記手段は、左の画像−右の画像に基づいて切換えるための手段を含む、請求項２２に記載の立体投影システム。
【請求項２４】
前記投影装置（１４、１５）の最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおけるクロストークを低減するための手段をさらに含む、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項２５】
前記クロストークを低減するための手段は、投影装置の最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおいて、色選択的に光のパラメータをフィルタリングするフィルタを含む、請求項２４に記載の立体投影システム。
【請求項２６】
前記クロストークを低減するための手段は、第１の投影装置の最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおいて色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第１のフィルタと、第２の投影装置の最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおいて色選択的に光のパラメータをフィルタリングする第２のフィルタとを含み、前記第１および第２のフィルタは、最も映像的に（ｐｈｏｔｏｐｉｃａｌｌｙ）寄与する色チャネルにおいて重なりを示さない、請求項２４に記載の立体投影システム。
【請求項２７】
投影装置（１４、１５）は、実質的に平坦なスペクトル分布（１１）を有する光源（１０）を備える、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項２８】
前記投影装置（１４、１５）は１セットのフィルタをさらに備え、前記投影装置（１４、１５）の光源（１０）とフィルタセット（Ａ、Ｂ、５０）との組み合わせは、少なくとも２つの投影装置（１４、１５）によって共通のスクリーン上に投影される光が調節されたオブスキュレーション装置（１６）を用いて区別可能であるようにする、請求項２７に記載の立体投影システム。
【請求項２９】
前記少なくとも２つの投影装置（１４、１５）のそれぞれの前記光源（１０）と前記フィルタセットは（Ａ、Ｂ、５０）、前記少なくとも２つの投影装置（１４、１５）によって前記共通のスクリーン上に投影される光の前記スペクトル分布の乗算が実質的にゼロに近いようにする、請求項２８に記載の立体投影システム。
【請求項３０】
前記フィルタセットはステレオフィルタである、請求項２８または請求項２９のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項３１】
前記フィルタセットはカラーフィルタである、請求項３０に記載の立体投影システム。
【請求項３２】
前記調節されたオブスキュレーション装置（１６）は１対の眼鏡である、請求項２８乃至請求項３１のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項３３】
前記少なくとも２つの投影装置（１４、１５）のそれぞれから投影された光間の色差を電子的に補うための手段をさらに含む、請求項２７乃至請求項３２のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項３４】
多重画像ステレオ用途に対して複数のステレオ投影装置（１４、１５）を含む、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【請求項３５】
前記色選択的フィルタリングは前記左および右目用の画像のための共通色域に達する、前述の請求項のいずれかに記載の立体投影システム。
【国際調査報告】
2007509544.tif 000024
2007509544.tif 000025
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