JPH0343832B2 - - Google Patents
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- JPH0343832B2 JPH0343832B2 JP56048339A JP4833981A JPH0343832B2 JP H0343832 B2 JPH0343832 B2 JP H0343832B2 JP 56048339 A JP56048339 A JP 56048339A JP 4833981 A JP4833981 A JP 4833981A JP H0343832 B2 JPH0343832 B2 JP H0343832B2
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Description
面観察用スクリーン12
を包含した、テレビジヨン画像観察用スクリーン
の前に位置した視聴者に対し被写体の立体的テレ
ビジヨン画像を表示するための装置。
4 前記投射光学素子9〜11は、屋根形反射鏡
の配列9を含んでいる特許請求の範囲第3項に記
載の立体的テレビジヨン画像表示装置。
5 前記静止半鏡面観察用スクリーン12は凹面
形状を有する特許請求の範囲第3項又は第4項に
記載の立体的テレビジヨン画像表示装置。Apparatus for displaying a stereoscopic television image of a subject to a viewer positioned in front of the television image viewing screen, including a surface viewing screen 12. 4. A stereoscopic television image display device according to claim 3, wherein the projection optical elements 9-11 include an array 9 of roof-shaped reflectors. 5. The stereoscopic television image display device according to claim 3 or 4, wherein the stationary semi-mirror observation screen 12 has a concave shape.
本発明はテレビジヨン、時に標準テレビジヨン
信号を立体的に再生する方法および装置に関す
る。
本発明による三次元テレビジヨン装置は、本願
発明の発明者による1980年11月4日付米国特許第
4231642号の五「立体映画の円形より線形への走
査変換の方法および装置」の基本的光学走査装置
及びスクリーンを使用しているが、フイルムを必
要としない。本発明は、水平面内に円弧状に配置
された固体電荷結合装置液晶光バルブ
(CCDLCLV)等から発生する像の配列を走査す
る。前記の米国特許第4231642号においては画像
面はまつすぐな円筒の面内に含まれている。更
に、本発明においては入力は電子標準のテレビジ
ヨン信号の連続的に変化するN個のテレビジヨン
フレームであり、それは像の配列により順次渦巻
き状に磁気デイスク、テープ、もしくは固体メモ
リに記憶されかつそれよりアクセスされる。フレ
ームは電荷結合装置メモリへ読込まれ、次に液晶
読打像配列へ並列に転送される。こうしてテレビ
ジヨン画像は液晶の時定数により転送後指数的に
減衰するが、転送時間間隔に引き続いて走査され
ることにより強い信号を保証する。光学走査装置
はテレビジヨン信号に同期されている。米国特許
第4231642号では連続的に移動するフイルムの像
を安定化するために、連続回転画像動作補償鏡ド
ラムを必要としている。鏡は回転軸に平行であ
り、フイルムは走査装置と同期していなかつた。
本発明においては、回転ドラムは、N個の画像の
配列の水平面と45°をなす静止ルーフミラー面に
置換されている。それはN個の画像配列も静止し
ていることにより可能となる。米国特許第
4231642号においては、フイルムは一方向に進行
し、正しい3次元の配向と一方向のカメラと被写
体との相対運動のためのシーケンス決定を行なつ
た。本発明は、いずれかの方向へのカメラ対被写
体運動に対し正確に作用する自動感知電子装置を
含んでいる。
本発明は既存の単一チヤネルテレビジヨン帯域
幅を使用した新しい三次元テレビジヨン装置から
なつており、視聴者に眼鏡の使用を必要とせず
(ホログラフ的な」3次元像を与え、視聴者が空
間像を「見廻す」ことができる装置を提供する。
視聴者の目に補助手段を使用することなく、ま
た同時にかつ多数の人々の種々の個々の位置の制
約を受けることなしにシーン(以下被写体と記
す)を見ることができるように、被写体の立体的
に再生することが数十年間も試みられてきた。
比較的多数の被写体の関連像を、高速に運動す
る光学的に作られた垂直空間出口スリツトの後か
ら見るように提示すれば、視差により常時各視聴
者の一方の目が他方の目が見るものを見ることを
防止することを発見した。空気出口スリツトが動
作していると、目は短時間内に完全な像を見るこ
とになる。この間隔を人間の視覚の残像期間以内
とした。実際の結果から断定できるように、脳は
両眼で観察したものを単一の立体像に融合させ
る。
本発明による装置を詳細に考察すれば、視聴者
の一方の目によつて見られる透視像は別々の時点
における個別の垂直線の像情報により構成されて
いる。これらの同じ時点において視聴者の他方の
目は完全に異なる透視図を見ている。両眼は空間
的に一致せず水平に離れているため両眼に対する
正味の透視像は異なつている。像を実体と考えれ
ば、時間的及び空間的に切り離されている。
本発明は標準テレビジヨン信号を立体的に再生
する方法を提供する。そしてそれは次の段階、す
なわち、テレビジヨンカメラと被写体との間に相
対的横方向運動を与え、多数の順次のテレビジヨ
ンフレーム又はフイールドを形成すること、前記
多数の順次のテレビジヨンフレーム又はフイール
ドを画像蓄積場所の配列2に蓄積すること、少な
くとも1つの同一の放射面ユニツトを有し回転す
る走査投射機5〜11により前記画像配列を走査
すること、前記走査投射機5〜11の任意の単一
の投射面ユニツトの走査期間中に、前記画像蓄積
場所の配列2の中の画像蓄積場所のいずれにも、
1つのテレビジヨンフレーム又はフイールドの全
部を蓄積させること、前記走査投射機5〜11の
前記投射面ユニツトが行う連続する走査の走査同
士の間の期間中に、前記画像蓄積場所の配列2の
中の全画像を、次の順次のテレビジヨンフレーム
又はフイールドに進ませること、前記画像蓄積場
所の配列2の中の前記画像配列を半鏡面スクリー
ン12の上に順次投射し、該投射の期間中におけ
る前記走査投射機5〜11の位置を、1つの投射
円50の円弧に沿つて次々と移動させ、かつ、前
記半鏡面スクリーン12は曲面形状を有し、その
曲率半径は前記投射円50の半径と比較して大き
くされていること、前記半鏡面スクリーン12に
より、前記走査投射機5〜11からの入射光を、
垂直方向に散乱させ、かつ、水平方向に反射させ
ること、前記半鏡面スクリーン12からの反射光
及び散乱光を、前記投射円50に本質的に接する
接線14−O−Sと交差させること、前記の交差
する光を前記接線14−O−Sに沿つて移動させ
ること、及び前記走査投射機5〜11の前記投射
面ユニツトが行う連続する走査の走査同士の間の
時間間隔を、視聴者の視覚の残像期間以内とする
ことを含んでいる。
本発明はまたテレビジヨンスクリーンの前に居
る視聴者に対しテレビジヨンを立体的に表示する
装置を提供するものであり、前記装置は、ヒデオ
信号を発生して多数のテレビジヨンフレーム蓄積
場所に蓄積するためのビデオ信号を発生する発生
装置、前記テレビジヨンフレームのそれぞれに対
応した被写体の画像を形成し、かつ、該画像を、
画像配列を蓄積するための多数の画像蓄積場所2
蓄積するための画像形成蓄積装置、少なくとも1
つの同一の投射面ユニツトを有する走査投射機5
〜11、前記走査投射機5〜11と結合された同
期電動機3を調時し、かつ、前記画像蓄積場所2
の中で上記画像を順番に配列するときの調時を行
うための同期信号を、前記ビデオ信号から抽出す
るための同期信号抽出装置、被写体の立体的画像
表示を保持するための画像方向センサ(第7図及
び第8図)、前記走査投射機5〜11の前記投射
面ユニツトのおのおのに載置された光学素子6,
7を通じて、前記画像蓄積場所2を順次に照射す
るための固定ランプ4、前記走査投射機5〜11
に載置され、前記画像蓄積場所2に蓄積された上
記画像を静止した半鏡面観察用スクリーン12の
上に投射するための投射光学素子9〜11、及び
前記の投射された画像を受け取り、入射した投射
光を、横方向に移動する空間出口スリツト13に
向けて送り返すように構成された前記静止半鏡面
観察用スクリーン12とを含んでいる。
第1図は本発明の三次元テレビジヨン受像装置
の一実施例の透視図であり、同装置の主要素子を
示している。本実施例の詳細と可能な変更とは後
続の図面を用いて説明する。第1図において標準
テレビジヨン信号は通常のアンテナ1により受信
されてTV受像機へ送られ、そこで所望のRFチ
ヤネルが選定され、通常のラウドスピーカを駆動
するオーデイオ信号に変換される。このとき水平
および垂直同期信号が発生し、それにより120°円
弧状放射配列2内の個々の電荷結合装置液晶光バ
ルブ(CCDLCLV)によるTVフレームの変調器
(後に参照する米国特許に記載)の調時を行うタ
イミング信号を発生し、同時にモータ3へ同期基
準信号を供給する。更に第7図及び第8図に示す
像方向センサへビデオ信号が供給され、そこで
CCDLCLVの配列に対する後続のTVフレームの
右もしくは左の順次のローデイングが決定され
る。N個の連続したフレーム(Nは後記するよう
に24)に対するビデオ信号に関連したタイミン
グ、CCDLCLVの静止配列のための電力、及び固
定された投射ランプ4のための電力は、電源から
電線を介してこれらの静止した素子へ送られる。
走査器5は同期モータ3と連結されており、
1800rpm(TV同期パルスと同期した30r/s)で
回転する。走査器5は回転軸に対して対照的であ
り、集光レンズアセンブリ6、鏡7、偏光子8、
CCDLCLV2の120°円弧状配列の下に配置された
N個の90°ルーフミラー9の静止円錐状配列、検
光子及び投射レンズアセンブリ10および非球面
状反射鏡11を含んでいる。走査器アセンブリの
詳細を第2A図および第2B図に示す。第2A図
において、固定されたランプ4からの光は集光レ
ンズアセンブリ6により集光され、対称的な鏡7
〔走査器5の上に互いに対称的に配設されている
同様な鏡〕により反射され、8と同様な偏光子を
通過しCCDLCLVの配列2により反射され、次に
N個のルーフミラーの配列9から反射して検光子
及び投射レンズアセンブリ10を通過し、非球面
鏡11から半鏡面のセグメント化されたスクリー
ン12へ反射される。スクリーン12への投射及
びそれからの反射については第3A図及び第3B
図を参照して説明するが、同時に、米国特許第
4231642号に詳記されている。スクリーン12に
向けて投射された光は、すべて垂直空間出口スリ
ツト13に集められる。前記スリツト13は、走
行器5が1/60秒(すなわちTVフイールド期間に
等しい)で半回転する時、1/60秒の間に像観察窓
14を横切つて直線的に移動する。窓14は第1
図に点A及びBで示した対角コーナーを有する。
空気出口スリツト13は窓14の全高を占め、窓
の高さはスクリーン12の垂直散乱角により決定
される。
本発明による三次元テレビジヨン投射装置は、
本願明細書に記載した反射方法のみならず光伝送
の特徴を持つたフレームの画像変調器の配列によ
つて適正に作動するようにすることができる。第
2A図および第2B図は本発明による第1図図示
の立体テレビジヨンプロジエクタの実施例の詳細
図である。第2A図はテレビジヨンプロジエクタ
の側面立面図で第2B図中のA−A断面に沿つた
部分断面図である。第2B図は走査機構を明瞭に
示すために上部右方の1部分を切り払つたテレビ
ジヨンプロジエクタの平面図である。第2A図に
おいて、第1図に示した走査器5の部材20はフ
ランジ21によりモータ3に結合されている。モ
ータ3は走査器5のハウジングのベース22に固
定されており、同ベース22は少なくとも3本の
脚と結合されており、その中の1本が脚23であ
る。走査器5のハウジングは側面24及び25、
頂部26、窓27、頂部28及び29で形成され
ている。回転中心線上にはバツフル30が配置さ
れており、それはスペーサ31を介して保持さ
れ、頂29に設けた同心の穴を通して空気を取り
入れる。空気は図示しない周辺のスロツトを通つ
て円形の走査器ハウジングから出てゆき、走査器
5はランプ冷却フアンの回転子兼テレビジヨン画
像走査器の機能を提供する。説明を簡単化するた
めに、対称的構成の走査器5の半分のみの構成を
有する投射面ユニツトを第2A図に示す。2つの
投射面ユニツトは、走査器5の中心線に対して対
称的に配置されている。走査器5は部材20、集
光レンズ32及び33を含む集光レンズハウジン
グ6、部材20とレンズハウジング6とに結合さ
れた主走査器ストラツト(支桂)34で構成され
ている。第1の表面鏡7か部材20に取り付けら
れている。偏光フイルタ8は固定された全方向投
射ランプ4からの集光光線を十分に通過させるよ
うにストラツト34の穴の上に取りつけられてい
る。投射レンズブラケツト35はストラツト34
に取り付けられ、レンズバレル36はレンズブラ
ケツト35に取り付けられている。レンズバレル
36は検光子37と投射レンズ38とを含んでい
る。投射レンズ38の光軸は走査回転軸及び第1
図の投射スクリーン12に垂直に配設されて台形
ひずみ問題を避けている。走査器5は非球面鏡1
1を含みワイドな水平角画像をスクリーン12へ
投射する。スクリーン12は、第2A図もしくは
第2B図の図示の範囲を越え、第1図および第3
A図に示す通りである。ランプ4はブラケツト3
9により基準固定部材29に取り付けられてい
る。固定ブラケツト40は円錐形ブラケツト41
の支持体を提供する。円錐形ブラケツト41は、
基準固定部材29に対して固定され、一連の平坦
もしくはルーフミラー(軒先面鏡)のセグメント
を含み、その数は変えることができるが(後述す
る基準により)24に選定されており、それは第
1図図示のN個のフレームメモリにより得られる
連続テレビジヨンフレームの数に等しい。24個の
連続したテレビジヨンフレームは、第2A図に参
照番号2で示したCCDLCLV固体の表面上へ変調
される。鏡セグメントを第1図および第2A図に
参照番号9で集合的に示す。円錐形ブラケツト4
1に取り付けられた円錐形部分のまわりの24個の
鏡セグメントは平坦でも90°ルーフミラーでもよ
い。ルーフミラー原理は、米国特許第4089597号
及び1978年9月12日付ウルリツヒ・エム・フリツ
ラーの米国特許第4113367号「ルーフ反射形多角
形走査装置」に詳細に述べられている。ルーフミ
ラーの利点は、鏡の縁部で光レベルが低下して画
像に垂直の黒しまが生じることはなく、光レベル
は一定に保たれ分断が現われることなく連続画像
を生じることである。鏡セグメント9は、変調像
面2の放射状配列に対して、第2A図の走査中心
線のまわりに放射状にずらして配列されており、
24個のフレームの配列の中心(すなわち第12番目
のフレーム)において放射状に一致するか、フレ
ーム11からフレーム1に、またフレーム13か
らフレーム24に向かつて、正確な一致から次第
に偏移し、正確な一致からの最大偏移はフレーム
1とフレーム24とにおいて生じる。このような
鏡セグメント9の配列に与えられる偏移の形態を
プリセツシヨンと称する。像のこの「プリセツシ
ヨン」については、米国特許第4231642号に詳述
されている。像のプリセツシヨンは、被写体の再
生中に、被写体を撮影したもとのカメラの光軸が
プロジエクタの空間出口スリツト13が移動する
ときの軌跡の直線に対して常に垂直になるように
追尾することを確実ならしめる。このように、テ
レビジヨンカメラによる撮影時の水平直線走査と
投射器5の円弧走査との間の差異を補正するため
に、鏡セグメント9の配列に対してプリセツシヨ
ンによるずれが与えられる。この関係を第3A図
(投射装置の基本配置の平面図)に示す。走査プ
ロジエクタPは半径rの軌跡50内を移動する。
垂直散乱特性を有するセグメント化された水平反
射スクリーン12がCを中心とし半径3rの位置に
示されている。スクリーン12は米国特許第
4231642号に詳述されている。いくつかのスクリ
ーンセグメントの中の3個のみを第3A図中の位
置a,b,cに示す。これらの各セグメントは空
間出口スリツト走査窓14と、走査円50の中心
Cを通る走査窓14への垂線との交点Oと、それ
らの各セグメントとの間に引かれた線に対して垂
直である。前述のプリセツシヨンにより、もとの
カメラの光軸の方向の光線が、走査円50に沿つ
たPの位置に無関係に直線PQに沿つて投射され
るとき。線PQbは走査窓14に垂直なbs線上の空
間出口スリツトの位置を示すS点へ反射する。円
錐形ブラケツト41の円錐形部分の上の24個の鏡
の円弧に対するCCDLCLVの配列2の中の24個の
像のプリセツシヨンにより、各走査サイクル中に
第3A図に示した配置が自動的に生じる。
第3A図に示したセグメントは持たないが、一
定垂直断面と、O点に位置する曲率の中心と、プ
ロジエクタ走査軌跡50の半径rの2倍より大き
い半径(約4rが妥当)とを有する別のスクリーン
12aを第3B図の平面図に示してある。このス
クリーンは、1978年5月16日付米国特許第
4089597号の第5図の中のスクリーンについて述
べた特性と同じ特性を持つている。
深く湾曲した凹面スクリーン上への投射に対す
るレンズ修正は1966年12月20日付ジエー・ホール
デイアウスの米国特許第3292491号「画像投射装
置」に詳述されている。
第1図および第2A図の符号2で示した
CCDLCLVアセンブリの配列へクロツク信号、電
力およびビデオ信号を供給するための配線は、走
査器ハウジングの頂部板29の穴およびブラケツ
ト39の穴を通つて入る。頂部板29の穴はラン
プコードのための入口でもある。
テレビジヨンプロジエクタの部品の寸法はある
仮定に基づきかつ幾何学的形状を参照して決める
ことができる。第4図は本発明による三次元TV
プロジエクタの投射配置の平面図を示す。視聴者
の両眼(ELおよびER)が焦点合せできる最寄り
の空間の点は走査円50上のQ点であるとする。
Q点は視聴者の目から視距離Dの位置にある。
1979年型製品の21インチ対角標準CRTテレビジ
ヨンを寸法の基準として使用した場合、窓mnの
幅は420mm(16.8インチ)であり、従つて第4図
においてr=210mm(8.4インチ)であることを意
味する。空間出口スリツトの幅をxとすると、相
似三角形から2r/x=D/2.5=0.4D(但しr,
x,Dの単位はインチとする)であるが、2r/x
=Nは走査窓mnの中の画像の数である。上式よ
りN=0.4D(但しDの単位はインチ)となるが、
経験データによれば、Nの最小値はN=0.2D(但
しDの単位はインチ)である。3m(10フイー
ト)の視距離Dに対してはN=24となり、x=
17.5mm(0.7インチ)である。第5図は垂直スク
リーンセグメント51,51′が基準点oを通る
法線を有する様子を示す。しかしながらスクリー
ン12はC点と同心であることに注目すべきであ
る。窓mnが走査円50の前に示されている。ス
クリーンセグメント51もしくは51′の最大許
容幅を求めるために、走査経路に沿つた任意の所
与の点からのすべてのスクリーン入射光線が常に
空間出口スリツト幅xの範囲内に含まれるという
基準を使用する。第5図からW=x/2=8.75mm
(0.35インチ)(最大値)であることが判る。スク
リーン12内には226要素(最小数)がある。ス
クリーン要素51もしくは51′は、前記米国特
許第4231642号および第4089597号に開示されたよ
うに、水平にブラシされた(垂直散乱特性を与え
るために)ステンレス鋼又は他のプラスチツクの
面で形成することができる。
隣接画像フレームの光学走査及びそれがインタ
ーリーブして立体的光景を形成する態様が米国特
許第4089597号に詳述されている。適正に処理さ
れないと、画像の電子走査が、目に対して、望ま
しくないネツト効果を及ぼすことがある。フイル
ムのフレームは、走査時に、すべての画素を並列
に表わすが、テレビジヨン画像は要素ごとに形成
される。本発明の三次元テレビジヨンの変調媒体
としてCCDLCLVを設定する理由は、それはフイ
ールドを記憶し、次にフイールド全体を並列に転
送する性質を有し、そのためにすべての画像に対
して同一の減衰を与えるためである。本発明によ
る三次元テレビジヨン装置においては、走査及び
減衰期間中に画像を見ることは、望ましくない効
果を視聴者に与えることがある。その理由は、視
聴者の見るものは、光学的走査の中断期間中にス
クリーン上に存在するものと関連しているためで
ある。走査速度は1/30秒間に1回転であるため、
1/90秒間に120度(すなわち24個の画像の配列の
円弧)が走査される。これは1/2160秒、すなわち
463μsの間に1つのフレームを走査することに対
応する。水平線掃引期間は63.5μsであるから、光
学走査器が24個のフレームの配列の上の単一のフ
レームを横切る間に、在来のTVプロジエクタで
は約7本の線が電子的に走査されるのにすぎな
い。非均一な画像の減衰及び部分的な走査の問題
を回避するために、本発明においては、フイール
ド全体の記憶とそれに続く表示装置の配列への像
の並列の転送の方法を採用した。そのためには、
光学走査器はTVの同期信号に対し調時されてい
ることが必要になる。動作が静かである利点のゆ
えに直流サーボモータよりも同期モータが選定さ
れる。
本発明においては、走査器5に対し任意の数の
投射面ユニツトを設けることができるが、テレビ
ジヨンフイールドの連続した走査の間に生じる時
間間隔は1/60秒でなければならない。1つの投射
ユニツトは3600rpmの回転子走査速度を必要とす
るが、2つの投射ユニツトは1800rpmの回転子走
査速度を有している。小面の数が増加すると、回
転子走査速度は低下するが、複雑さと製作コスト
は増大する。家庭用TV装置では2つの投射ユニ
ツトの使用が実用的であろう。
商用テレビジヨンは垂直ブランク期間=1334μs
の間に21本の水平線を使用している。前記の
463μs/フレームの光学走査器走査期間は上記の
ブランク期間に非常に適している。第6図は、
TVのビデオ信号のタイミング波形と、CCDが液
晶読取装置へ並列のフイールドを転送するための
期間と、本発明における情報の走査期間とを示し
ている。フイールドビデオ期間中にCCDに全フ
イールドがロードされる。フイールドビデオの完
了後50〜500μs以内にCCDはフイールド内容の全
部をLCLVへ転送する。光学走査器の同期の問題
に備えて、ロード期間に100μsのガードが続いて
いる。実際上光学走査器は、CCDの転送完了と
次の転送が置きるまでの間はいつでもLCLVを走
査することができるが、なるべく転送期間の後に
近づけてコントラストの高い画像を補償しなけれ
ばならない。液晶の自然減衰時定数により全画像
が(一様に)徐々にうすれてゆく。
本発明はカメラと被写体との間の(左方向又は
右方向の)の相対運動により生じる水平視差に基
づいている。いずれか一方が他方に対して移動し
てればよい。本発明による三次元TVプロジエク
タにおいては、視聴者が空間像に対して横方向に
移動するときは、実際の場面において実際の物体
を見回すかのように像を見回すことになる。米国
特許第4231642号によるフイルムの三次元画像投
射装置においては、同装置は水平の一方向の相対
運動を行なうように設計されている。同一の観察
装置を用いて左右両方向の水平移動に適応させる
ことは困難であつた。注意すべき点は、厳密な水
平方向の運動は必要ではないが、所望の視差を生
じさせるのには水平方向運動成分があることが必
要である。視聴者の目に対し光学的補助手段は必
要としないで、本発明による三次元TVにおいて
は、カメラ/被写体の左右両方向の相対水平運動
成分に対する自動的適合が容易に達成される。そ
れを行なうために、運動方向を感知するための電
子装置(第1図中の像方向センサ)が本発明の装
置に用いられており、第7図及び第8図はその作
用を図解したものである。N個の表示記憶読出し
装置の1つは、論理装置の中に埋込まれた1つ又
は複数の運動方向センサの配列を含んでいる。第
8図はTVフレームの記憶媒体中に配設された5
つのセンサの配列を示す。その詳細を第7図に示
す。CSは中央センサである。CSの右及び左の数
個の画素子(ピクセル)はそれぞれ右及び左のセ
ンサSR−1〜5及びSL−1〜5である。右及び
左のすべてのセンサは、数分の1秒前にCSによ
つて感知された短いサンプルされたビデオ信号の
期間(△t)のマツチした信号シーケンスを待ち
受ける。マツチングが生じると、センサの配列は
カメラ/被写体の相対運動の方向を知り、順次ス
イツチングのプログラムされた指令を出しプロジ
エクタ内のCCDLCLVの円弧の上に右又は左から
配列される画像のスクロールシーケンスを指示す
る。CSを含む水平線に沿つたSL−3とSR−3と
だけを使用する代わりに、第7図のSL1〜SL5
及びSR1〜SR5を使用する理由は、運動の垂直
成分については、水平運動に対するものと同様な
感知適応性を備える必要があるからである。この
構成により被写体は水平方向に対し±45°の角度
の間でテレビジヨンスクリーン上を横方向にどこ
へでも動くことができ、適正な左又は右水平成分
を感知することができる。
CCDLCLVの開示については、ジヤン・グリン
バーグ博士と共同発明者のマイク・ウオールドナ
ー及びジヨー・ジエニーとに対して特許が与えら
れている。それは1980号10月7日付米国特許第
4227201号「表示装置のためのCCD読出し構造」
である。CCDLCLV装置は、2つの基本的な装
置、すなわちCCD部分とLCLV部分とに分かれて
いる。CCD部分において、直列テレビジヨン信
号は、その時点におけるフレームの中のテレビジ
ヨン光景に対応した像の配列に従つた分布を有す
る電荷により構成された並列の像の配列の面に変
換される。ポール・ケイ・ワイマーは、1973年10
月2日付米国特許第3763480号「デイジタル及び
アナログデータ処理装置」と、1975年2月11日付
米国特許第3866209号「電荷転送表示装置」とを
持つている。これらの特許には、LCLVに結合で
きる上記の像の配列の面の電荷を得る方法が記載
されている。基本的なCCDの特許としては、
1972年4月4日付のジヨージ・イー・スミスの米
国特許第3654499号「記憶場所を有する電荷結合
メモリ」がある。テレビジヨン読出し装置の
LCLV部分は、1974年7月16日付のデリー・デイ
ー・ベアードの米国特許第3824002号「交流液晶
光バルブ」と、1977年4月26日付のドナルド・デ
イー・ボスウエルの米国特許第4019807号「ハイ
ブリツド電界効果モードを有する反射形液晶光バ
ルブ」とに記載されている。これらのLCLV特許
に記載されている光導電体及び外部照射再像入力
はCCDの配列で置換される。
1977年8月2日付のマイケル・エヌ・エルンス
トフの1977年2月8日付米国特許第4006968号
「液晶ドツトカラー表示装置」に記載されている
ように、液晶表示マトリクス配列に色を添加する
ことができる。
本発明による三次元TVは、制御光変調器画像
面が減衰を許さず、光学走査期間中単一の光景の
透視像に対する1つのフイールド又はフレームの
全体の表示を保持するならば、同様に適正に作動
する。このような装置は、1970年7月14日付イー
ブス・エインジエル及びジエラード・マリーの米
国特許第3520589号「テレビジヨン用光学リレー」
に記載されたテレビジヨン映写用タイタス光学リ
レーである。この装置を本発明の装置に使用する
ことはコストの点で有効でなく、かつCCDLCLV
と比べて体積、重量及び電力をかなり増大させ
る。
他の固体及びチユーブ形結像面を、反射装置又
は透過装置のいずれかを使用して像配列変調光を
発生するために使用することができる。本願明細
書中には液晶材料がこれらの装置の一つとして示
されている。
N個までの連続したTVフレームを記憶し後続
のTVフレームの順次のスクロール動作を行なわ
せるために使用するメモリは、ランダムアクセス
メモリ(RAM)の完全静止装置により形成する
ことができる。他のタイプのメモリを選定するこ
ともできるが、今日現在ではRAMがテレビジヨ
ンと両立しうる最も速いアクセスを与える。モノ
クロTVの画像を適正にデイジタル化するために
は、画像に適正なグレーシエードを与えるために
画素子(ピクセル)当り少なくとも8ビツトを必
要とする。0.25ミリオンピクセルのTVフレーム
は、フレーム当り2メガビツト、すなわちフイー
ルド当り1メガビツトの記憶装置を必要とする。
本発明においては525mm(21インチ)対角画像に
対して24フレームを用いるので、48メガビツトの
メモリを必要とする。この値はカラーに対しては
3倍となる。次の説明はモノクロの場合について
論じることにするが、それはカラーの場合につい
ては単に記憶回路が3倍になるだけであり、また
図面は簡単化され説明が容易になるからである。
第1表は、第9図、第10図及び第2表の中に記
された記号の意味を示したリストである。第9図
において、RAMメモリ(すなわち、奇数メモリ
チエーンM10〜M40及び偶数メモリチエーンM
1e〜M4e)のおのおのはTVの1つのフイール
ドを含んでいる。TV信号は従来周知の方法で同
期信号、オーデイオ信号及びビデオ信号に分割さ
れる。同期信号は、スイツチ制御用の基準タイミ
ング、メモリアドレツシング、メモリへの読出し
及び書込み指令、並びに光学走査器用サーボモー
タ制御装置への基準信号を与える。メモリの遅延
を補償するための遅延補償装置が備えられてい
る。ビデオ信号はアナログ信号から8ビツトのデ
イジタル信号に変換され、TV波形のタイミング
に従つて、スイツチS1により、奇または偶メモリ
チエーンへスイツチされる。メモリが読出し指令
によりアンロードされると、順次のビデオ信号が
デイジタル信号からアナログ信号へ復帰され、ビ
デオ信号はタイミング論理より送られる制御信号
により制御されるスイツチにより、第6図に示し
たような適正な奇又は偶のシーケンスで
CCDLCLV表示装置であるD1〜DNのCCD部分へ
スイツチされる。タイミング論理は、既述の米国
特許に従つて、24個の表示装置のおのおのに対す
るCCDLCLVの動作のための直列クロツク及び並
列転送クロツクをも供給する。
奇メモリは偶数メモリの読出中に書込まれ、偶
数メモリは奇メモリの読出中に書込まれる。電子
シーケンサのビデオ信号選択スイツチは、第7図
及び第8図に示した像方向センサが感知する像の
運動方向に従つて、左側又は右側から表示装置を
ロードすることができる。
第9図には、明瞭にするために、24段中の4段
のみが示してある。
第2表には、最初の4つのテレビジヨンフイー
ルドについて第9図のメモリの動作シーケンスが
示してある。簡略化のために4個のフイールドの
みについて代表的に示してある。
第1表−第9図、第10図および第2表の凡例
M=ランダムアクセスメモリ(RAM)
M1p=フイールド−1のメモリ内容(奇)
M1e=フイールド−1のメモリ内容(偶)
R=読出し
W=書込み
F=フイールド(TVのフレーム当り2フイール
ドがある場合)
F1p=フイールド−1(奇)
F1e=フイールド−1(偶)
DN=第N番目の表示マトリクスCCDLCLVター
ゲツトの数
R/W=読出し/書込み
A=アドレス
C=制御
D/A=デイジタル/アナログ変換器
SW=スイツチ
CCDLCLV=電荷結合装置液晶光バルブ
e=偶
o=奇
The present invention relates to a method and apparatus for stereoscopic reproduction of television, sometimes standard television signals. A three-dimensional television apparatus according to the present invention is disclosed in U.S. Pat.
No. 4,231,642, No. 5, ``Method and Apparatus for Circular to Linear Scan Conversion of Stereoscopic Cinema'' uses the basic optical scanning device and screen, but does not require film. The present invention scans an array of images generated from a solid state charge coupled device liquid crystal light valve (CCDLCLV) or the like arranged in an arc in a horizontal plane. In the aforementioned US Pat. No. 4,231,642, the image plane is contained within the plane of a straight cylinder. Further, in the present invention, the input is N continuously varying television frames of an electronic standard television signal, which are stored in a spiral manner in sequence on a magnetic disk, tape, or solid state memory by an array of images. accessed more than that. The frames are read into a charge coupled device memory and then transferred in parallel to a liquid crystal readout image array. Thus, the television image decays exponentially after transfer due to the time constant of the liquid crystal, but is scanned following the transfer time interval to ensure a strong signal. The optical scanning device is synchronized to the television signal. U.S. Pat. No. 4,231,642 requires a continuously rotating image motion compensating mirror drum to stabilize a continuously moving film image. The mirror was parallel to the axis of rotation and the film was not synchronized with the scanning device.
In the present invention, the rotating drum is replaced by a stationary roof mirror surface that makes an angle of 45° with the horizontal plane of the array of N images. This is possible because the N image arrays are also stationary. US Patent No.
In No. 4,231,642, the film was advanced in one direction and sequences were determined for correct three-dimensional orientation and relative movement between the camera and the subject in one direction. The present invention includes automatic sensing electronics that act accurately on camera-to-subject motion in either direction. The present invention consists of a new three-dimensional television system that uses existing single-channel television bandwidth to provide the viewer with a three-dimensional (holographic) image without the need for glasses. To provide a device that allows a spatial image to be "looked around." A scene (hereinafter referred to as a subject) can be viewed simultaneously and without the constraints of the various individual positions of a large number of people, without the use of aids to the viewer's eyes. Attempts have been made for several decades to reconstruct objects in three dimensions so that they can be seen (denoted as We have discovered that if the air exit slit is presented as viewed from behind, parallax will prevent each viewer's eye from seeing what the other eye sees at any given time.When the air exit slit is activated, , the eye sees the complete image within a short period of time, which is within the afterimage period of human vision.As can be determined from the actual results, the brain combines what is seen with both eyes into a single image. A closer look at the device according to the invention shows that the perspective image seen by one eye of the viewer is composed of image information of individual vertical lines at different points in time. At the same point in time, the viewer's other eye is seeing a completely different perspective. Because the eyes are not spatially coincident and are separated horizontally, the net perspective for both eyes is different. The present invention provides a method for stereoscopically reproducing standard television signals, which is accomplished in the next step, i.e., between the television camera and the subject. imparting a relative lateral movement to form a plurality of sequential television frames or fields; accumulating said plurality of sequential television frames or fields in an array 2 of image storage locations; at least one identical radiation; scanning said image array by a rotating scanning projector 5-11 having a surface unit; during the scanning of any single projection surface unit of said scanning projector 5-11, said array of image storage locations; In any of the image storage locations in 2.
accumulating an entire television frame or field in the array 2 of image storage locations during the periods between successive scans carried out by the projection surface units of the scanning projectors 5 to 11; advancing all the images of the image into the next sequential television frame or field, successively projecting said image array in said image storage array 2 onto a semi-mirror screen 12, and during the period of said projection. The positions of the scanning projectors 5 to 11 are successively moved along the arc of one projection circle 50, and the semi-mirror screen 12 has a curved shape, the radius of curvature of which is equal to the radius of the projection circle 50. The semi-mirror screen 12 allows the incident light from the scanning projectors 5 to 11 to be
scattering in the vertical direction and reflecting in the horizontal direction; causing the reflected light and scattered light from the semi-specular screen 12 to intersect with a tangent 14-O-S essentially tangent to the projection circle 50; moving the intersecting lights of This includes being within the visual afterimage period. The present invention also provides an apparatus for displaying television stereoscopically to a viewer in front of a television screen, said apparatus generating a video signal and storing it in a number of television frame storage locations. a generating device for generating a video signal for the purpose of displaying a video signal;
Multiple image storage locations 2 for storing image arrays
at least one image forming storage device for storing;
Scanning projector 5 with two identical projection surface units
~11. Timing the synchronous motor 3 coupled to the scanning projector 5~11, and controlling the image storage location 2.
A synchronization signal extraction device for extracting a synchronization signal for timing when arranging the images in order from the video signal, an image direction sensor for holding a three-dimensional image display of the subject ( 7 and 8), an optical element 6 mounted on each of the projection surface units of the scanning projectors 5 to 11,
7, a fixed lamp 4 for sequentially illuminating the image storage location 2, and the scanning projector 5-11.
projection optical elements 9 to 11 for projecting the image stored in the image storage location 2 onto a stationary semi-mirror observation screen 12; and a stationary semi-mirror viewing screen 12 configured to send the projected light back towards a laterally moving spatial exit slit 13. FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the three-dimensional television receiver of the present invention, showing the main elements of the device. Details and possible modifications of this embodiment will be explained using the subsequent drawings. In FIG. 1, a standard television signal is received by a conventional antenna 1 and sent to a TV receiver, where the desired RF channel is selected and converted into an audio signal that drives a conventional loudspeaker. Horizontal and vertical synchronization signals are then generated, which adjust the TV frame modulator (described in the U.S. patents referenced below) by individual charge-coupled device liquid crystal light valves (CCDLCLV) in the 120° arcuate radiating array 2. It generates a timing signal for timing and simultaneously supplies a synchronization reference signal to the motor 3. Furthermore, the video signal is supplied to the image direction sensor shown in FIGS. 7 and 8, where the
The sequential right or left loading of subsequent TV frames for the CCDLCLV array is determined. The timing associated with the video signal for N consecutive frames (N is 24 as described below), the power for the stationary array of CCDLCLVs, and the power for the fixed projection lamp 4 are provided via electrical wires from the power supply. are sent to these stationary elements.
The scanner 5 is connected to a synchronous motor 3,
Rotates at 1800rpm (30r/s synchronized with TV sync pulse). The scanner 5 is symmetrical about the axis of rotation and includes a condenser lens assembly 6, a mirror 7, a polarizer 8,
It includes a stationary conical array of N 90° roof mirrors 9, an analyzer and projection lens assembly 10, and an aspherical reflector 11 arranged under a 120° arcuate array of CCDLCLV2. Details of the scanner assembly are shown in FIGS. 2A and 2B. In FIG. 2A, light from a fixed lamp 4 is focused by a focusing lens assembly 6 and a symmetrical mirror 7.
reflected by [similar mirrors arranged symmetrically to each other above the scanner 5], passed through a polarizer similar to 8 and reflected by array 2 of CCDLCLV, then reflected by array 2 of N roof mirrors. 9, passes through an analyzer and projection lens assembly 10, and is reflected from an aspherical mirror 11 onto a semi-specular segmented screen 12. 3A and 3B for projection onto and reflection from screen 12.
This will be explained with reference to the figure, but at the same time, U.S. Patent No.
Details are given in No. 4231642. All the light projected towards the screen 12 is collected into the vertical spatial exit slit 13. The slit 13 moves linearly across the image observation window 14 during 1/60 seconds when the runner 5 makes a half revolution in 1/60 seconds (ie, equal to the TV field period). Window 14 is the first
It has diagonal corners indicated by points A and B in the figure.
The air outlet slit 13 occupies the entire height of the window 14, the height of which is determined by the vertical scattering angle of the screen 12. The three-dimensional television projection device according to the present invention includes:
Proper operation can be achieved not only by the reflection method described herein but also by the arrangement of frame image modulators with light transmission features. 2A and 2B are detailed views of the embodiment of the stereoscopic television projector shown in FIG. 1 according to the present invention. FIG. 2A is a side elevational view of the television projector, and is a partial sectional view taken along the line AA in FIG. 2B. FIG. 2B is a plan view of the television projector with the top right portion cut away to clearly show the scanning mechanism. In FIG. 2A, the member 20 of the scanner 5 shown in FIG. 1 is connected to the motor 3 by a flange 21. In FIG. The motor 3 is fixed to a base 22 of the housing of the scanner 5, which base 22 is connected to at least three legs, one of which is a leg 23. The housing of the scanner 5 has sides 24 and 25;
It is formed by a top 26, a window 27, and tops 28 and 29. A baffle 30 is arranged on the center line of rotation, which is held through a spacer 31 and admits air through a concentric hole in the top 29. Air exits the circular scanner housing through peripheral slots, not shown, and the scanner 5 serves as both a lamp cooling fan rotor and a television image scanner. To simplify the explanation, a projection surface unit having only a half configuration of the symmetrical scanner 5 is shown in FIG. 2A. The two projection surface units are arranged symmetrically with respect to the center line of the scanner 5. Scanner 5 is comprised of member 20, a condenser lens housing 6 containing condenser lenses 32 and 33, and a main scanner strut 34 coupled to member 20 and lens housing 6. The first surface mirror 7 is attached to the member 20. A polarizing filter 8 is mounted over the hole in the strut 34 to allow sufficient passage of the focused beam from the fixed omnidirectional projection lamp 4. The projection lens bracket 35 is connected to the strut 34
The lens barrel 36 is attached to the lens bracket 35. Lens barrel 36 includes an analyzer 37 and a projection lens 38. The optical axis of the projection lens 38 is the scanning rotation axis and the first
It is disposed perpendicular to the projection screen 12 shown to avoid trapezoidal distortion problems. The scanner 5 is an aspherical mirror 1
1 and projects a wide horizontal angle image onto the screen 12. The screen 12 extends beyond the range shown in FIGS. 2A or 2B and extends beyond the range shown in FIGS.
As shown in Figure A. Lamp 4 is bracket 3
9 is attached to the reference fixing member 29. The fixed bracket 40 is a conical bracket 41
Provides support for. The conical bracket 41 is
It is fixed to a reference fixing member 29 and includes a series of flat or roof mirror segments, the number of which can vary but is selected (according to the criteria described below) to be 24, which is the first equal to the number of consecutive television frames obtained by the N frame memories shown. Twenty-four consecutive television frames are modulated onto the surface of the CCDLCLV solid, designated by reference numeral 2 in FIG. 2A. The mirror segments are collectively designated by the reference numeral 9 in FIGS. 1 and 2A. Conical bracket 4
The 24 mirror segments around the conical section attached to 1 can be flat or 90° roof mirrors. The roof mirror principle is described in detail in U.S. Pat. No. 4,089,597 and U.S. Pat. The advantage of roof mirrors is that the light level does not drop at the edges of the mirror and cause vertical black streaks in the image, but the light level remains constant and produces a continuous image without any visible breaks. The mirror segments 9 are arranged radially offset about the scanning center line in FIG. 2A with respect to the radial arrangement of the modulation image plane 2;
Either there is a radial match at the center of the array of 24 frames (i.e. the 12th frame), or there is a gradual deviation from an exact match from frame 11 to frame 1 and from frame 13 to frame 24, resulting in an exact match. The largest deviations from a perfect match occur in frames 1 and 24. The form of deviation given to the arrangement of mirror segments 9 is called a preset. This "presetting" of images is described in detail in US Pat. No. 4,231,642. Image preset means that during reproduction of the object, the optical axis of the original camera that photographed the object is always tracked perpendicular to the straight line of the trajectory of the movement of the space exit slit 13 of the projector. Make it certain. Thus, in order to compensate for the difference between the horizontal linear scan during imaging by the television camera and the circular arc scan of the projector 5, a preset offset is applied to the arrangement of the mirror segments 9. This relationship is shown in FIG. 3A (a plan view of the basic arrangement of the projection device). The scanning projector P moves within a trajectory 50 of radius r.
A segmented horizontal reflective screen 12 with vertical scattering properties is shown centered at C and at radius 3r. Screen 12 is based on U.S. Patent No.
Details are given in No. 4231642. Only three of the several screen segments are shown at locations a, b, and c in FIG. 3A. Each of these segments is perpendicular to the line drawn between the space exit slit scanning window 14 and the intersection O of the perpendicular to the scanning window 14 passing through the center C of the scanning circle 50 and each of these segments. be. When, due to the preset mentioned above, a ray in the direction of the optical axis of the original camera is projected along the straight line PQ, regardless of the position of P along the scanning circle 50. The line PQb is reflected to point S, which indicates the position of the spatial exit slit on the bs line perpendicular to the scanning window 14. Presetting the 24 images in array 2 of the CCDLCLV to the arc of the 24 mirrors on the conical portion of the conical bracket 41 automatically results in the arrangement shown in FIG. 3A during each scan cycle. . Another segment that does not have the segment shown in FIG. 3A, but has a constant vertical cross section, a center of curvature located at point O, and a radius greater than twice the radius r of the projector scanning trajectory 50 (approximately 4r is reasonable). The screen 12a is shown in plan view in FIG. 3B. This screen is covered by U.S. Patent No. 16 May 1978.
It has the same characteristics as described for the screen in Figure 5 of No. 4089597. Lens modifications for projection onto deeply curved concave screens are detailed in J.H. Haldeius, U.S. Pat. Indicated by reference numeral 2 in Figures 1 and 2A.
Wiring for supplying clock signals, power and video signals to the array of CCDLCLV assemblies enter through holes in the top plate 29 and holes in the bracket 39 of the scanner housing. The hole in the top plate 29 is also the entry point for the lamp cord. The dimensions of the parts of a television projector can be determined based on certain assumptions and with reference to the geometry. Figure 4 shows a three-dimensional TV according to the present invention.
FIG. 3 shows a plan view of a projection arrangement of a projector. It is assumed that the closest spatial point on which the viewer's eyes ( EL and ER ) can focus is point Q on the scanning circle 50.
Point Q is located at a viewing distance D from the viewer's eyes.
Using a 1979 model 21-inch diagonal standard CRT television as a dimensional reference, the width of window mn is 420 mm (16.8 inches), so r = 210 mm (8.4 inches) in Figure 4. It means that. If the width of the space exit slit is x, then from similar triangles 2r/x=D/2.5=0.4D (however, r,
The units of x and D are inches), but 2r/x
=N is the number of images in the scanning window mn. From the above formula, N = 0.4D (however, the unit of D is inches),
According to empirical data, the minimum value of N is N=0.2D (where D is in inches). For a viewing distance D of 3 meters (10 feet), N=24 and x=
It is 17.5mm (0.7 inch). FIG. 5 shows how the vertical screen segments 51, 51' have a normal passing through the reference point o. However, it should be noted that screen 12 is concentric with point C. A window mn is shown in front of the scanning circle 50. To determine the maximum allowable width of the screen segment 51 or 51', we use the criterion that all screen incident rays from any given point along the scanning path are always contained within the spatial exit slit width x. do. From Figure 5, W=x/2=8.75mm
(0.35 inches) (maximum value). There are 226 elements (minimum number) in screen 12. The screen element 51 or 51' is formed of horizontally brushed stainless steel or other plastic surfaces (to provide vertical scattering properties) as disclosed in the aforementioned U.S. Pat. Nos. 4,231,642 and 4,089,597. be able to. Optical scanning of adjacent image frames and their interleaving to form a stereoscopic scene is detailed in US Pat. No. 4,089,597. If not properly processed, electronic scanning of images can have undesirable net effects on the eye. A frame of film represents all the pixels in parallel when scanned, whereas a television image is formed element by element. The reason for setting CCDLCLV as the modulation medium of the three-dimensional television of the present invention is that it has the property of storing fields and then transmitting the entire field in parallel, so that it has the same attenuation for all images. It is to give. In a three-dimensional television apparatus according to the invention, viewing images during the scanning and decay periods may have an undesirable effect on the viewer. The reason is that what the viewer sees is related to what is on the screen during the interruptions in optical scanning. Since the scanning speed is 1 rotation per 1/30 second,
120 degrees (ie, an arc of an array of 24 images) are scanned in 1/90 seconds. This is 1/2160 seconds, i.e.
This corresponds to scanning one frame in 463 μs. The horizontal line sweep period is 63.5 μs, so about 7 lines are electronically scanned in a conventional TV projector while the optical scanner traverses a single frame on an array of 24 frames. It's just a thing. To avoid the problems of non-uniform image attenuation and partial scanning, the present invention employs a method of storage of the entire field and subsequent parallel transfer of the image to the display array. for that purpose,
The optical scanner must be timed to the TV's synchronization signal. Synchronous motors are chosen over DC servo motors because of their quiet operation. In the present invention, any number of projection surface units can be provided for the scanner 5, but the time interval occurring between successive scans of the television field must be 1/60 second. One projection unit requires a rotor scan speed of 3600 rpm, while two projection units have a rotor scan speed of 1800 rpm. Increasing the number of facets reduces rotor scanning speed, but increases complexity and manufacturing cost. In home TV equipment it may be practical to use two projection units. Commercial television has a vertical blank period of 1334 μs.
21 horizontal lines are used in between. the above
An optical scanner scan period of 463 μs/frame is well suited for the blanking period described above. Figure 6 shows
It shows the timing waveform of the TV video signal, the period for the CCD to transfer parallel fields to the liquid crystal reader, and the information scanning period in the present invention. All fields are loaded onto the CCD during the field video period. Within 50-500 μs after completion of the field video, the CCD transfers the entire field contents to the LCLV. A 100 μs guard follows the load period in case of optical scanner synchronization problems. In practice, the optical scanner can scan the LCLV at any time between the completion of a CCD transfer and the start of the next transfer, but it must be done as close to the end of the transfer period to compensate for a high-contrast image. The entire image gradually fades (uniformly) due to the liquid crystal's natural decay time constant. The invention is based on horizontal parallax caused by relative movement (to the left or right) between the camera and the subject. It is sufficient if either one moves relative to the other. In the three-dimensional TV projector according to the present invention, when the viewer moves laterally with respect to the aerial image, he or she looks around the image as if looking around at a real object in a real scene. In the film three-dimensional image projection device according to US Pat. No. 4,231,642, the device is designed for relative movement in one horizontal direction. It was difficult to adapt the same observation device to horizontal movement in both left and right directions. It should be noted that although strictly horizontal motion is not required, there must be a horizontal motion component to produce the desired parallax. Automatic adaptation to the relative horizontal motion components of the camera/subject in both left and right directions is easily achieved in the 3D TV according to the invention without the need for optical aids for the viewer's eyes. To do this, an electronic device for sensing the direction of motion (image direction sensor in FIG. 1) is used in the device of the invention, and FIGS. 7 and 8 illustrate its operation. It is. One of the N display storage and readout devices includes an array of one or more motion direction sensors embedded within the logic device. Figure 8 shows the 5
An array of two sensors is shown. The details are shown in FIG. CS is the central sensor. The few picture elements (pixels) on the right and left of the CS are right and left sensors SR-1-5 and SL-1-5, respectively. All sensors on the right and left listen for a matched signal sequence of short sampled video signal duration (Δt) sensed by the CS a fraction of a second ago. When matching occurs, the sensor array knows the direction of the relative camera/subject motion and issues a programmed command of sequential switching to create a scrolling sequence of images arrayed from the right or left on the arc of the CCDLCLV in the projector. Instruct. Instead of using only SL-3 and SR-3 along the horizontal line containing CS, SL1 to SL5 in Figure 7
The reason for using SR1 to SR5 is that for the vertical component of motion, it is necessary to have similar sensing adaptability as for horizontal motion. This configuration allows the subject to move laterally anywhere on the television screen between angles of ±45° relative to the horizontal and to sense the appropriate left or right horizontal component. A patent has been granted for the disclosure of CCDLCLV to Dr. Jian Greenberg and co-inventors Mike Walldner and Jiyo Jeanie. It is US Patent No. 7, October 1980.
No. 4227201 "CCD readout structure for display devices"
It is. The CCDLCLV device is divided into two basic devices: the CCD part and the LCLV part. In the CCD section, the serial television signal is converted into the surface of an array of parallel images made up of charges having a distribution according to the array of images corresponding to the television scene in the frame at that moment. Paul Kay Weimer October 1973
No. 3,763,480, entitled "Digital and Analog Data Processing Apparatus," dated February 2, 1975, and US Patent No. 3,866,209, "Charge Transfer Display Apparatus," dated February 11, 1975. These patents describe methods for obtaining a charge on the surface of the image array described above that can be coupled to the LCLV. Basic CCD patents include:
There is U.S. Pat. television reading device
The LCLV portion is based on Derry Day Baird's U.S. Pat. "Reflective liquid crystal light valve with field effect mode". The photoconductor and external illumination reimaging inputs described in these LCLV patents are replaced with an array of CCDs. It is possible to add color to a liquid crystal display matrix arrangement, as described in U.S. Pat. No. 4,006,968, issued February 8, 1977, issued to Michael N. can. A three-dimensional TV according to the invention is equally suitable if the controlled light modulator image plane does not allow attenuation and retains the entire display of one field or frame for a perspective image of a single scene during the optical scanning period. It operates. Such a device is disclosed in U.S. Pat.
This is the Titus optical relay for television projection described in . It is not cost effective to use this device in the device of the invention and CCDLCLV
significantly increases volume, weight and power compared to Other solid state and tubular imaging surfaces can be used to generate image array modulated light using either reflective or transmissive devices. Liquid crystal materials are shown herein as one of these devices. The memory used to store up to N consecutive TV frames and to provide sequential scrolling of subsequent TV frames can be formed by a completely static device of random access memory (RAM). Although other types of memory may be selected, RAM currently provides the fastest access compatible with television. Proper digitization of monochrome TV images requires at least 8 bits per picture element (pixel) to give the image proper glaciation. A 0.25 million pixel TV frame requires 2 megabits of storage per frame, or 1 megabit per field.
Since the present invention uses 24 frames for a 525 mm (21 inch) diagonal image, it requires 48 megabits of memory. This value is tripled for color. The following description will discuss the monochrome case because the color case simply triples the storage circuitry and the drawings are simplified to facilitate explanation.
Table 1 is a list showing the meanings of the symbols shown in FIGS. 9, 10, and Table 2. In FIG. 9, RAM memories (i.e., odd memory chains M1 0 to M4 0 and even memory chains M
1e to M4e ) each contains one field of TV. The TV signal is divided into a synchronization signal, an audio signal and a video signal in a manner well known in the art. The synchronization signal provides reference timing for switch control, memory addressing, read and write commands to memory, and reference signals to the servo motor controller for the optical scanner. A delay compensation device is provided to compensate for memory delays. The video signal is converted from an analog signal to an 8-bit digital signal and is switched to an odd or even memory chain by switch S1 according to the timing of the TV waveform. When the memory is unloaded by a read command, the sequential video signal is converted back from digital to analog, and the video signal is converted into a signal as shown in FIG. 6 by a switch controlled by a control signal sent by the timing logic. in proper odd or even sequence
It is switched to the CCD section of D 1 to D N , which is a CCDLCLV display device. The timing logic also provides serial clocks and parallel transfer clocks for the operation of CCDLCLV for each of the 24 displays, in accordance with the aforementioned US patents. Odd memory is written to while reading even memory, and even memory is written to while reading odd memory. The electronic sequencer's video signal selection switch can load the display from the left or right side, depending on the direction of image motion sensed by the image direction sensor shown in FIGS. In FIG. 9, only 4 of the 24 stages are shown for clarity. Table 2 shows the operating sequence of the memory of FIG. 9 for the first four television fields. For simplicity, only four fields are representatively shown. Table 1 - Legend for Figures 9, 10 and 2 M = Random Access Memory (RAM) M 1p = Memory contents of field -1 (odd) M 1e = Memory contents of field -1 (even) R = Read W = Write F = Field (if there are 2 fields per TV frame) F 1p = Field - 1 (odd) F 1e = Field - 1 (even) D N = Number of Nth display matrix CCDLCLV targets R/W=Read/Write A=Address C=Control D/A=Digital/Analog Converter SW=Switch CCDLCLV=Charge Coupled Device Liquid Crystal Light Valve e=Even o=Odd
【表】
第10図は、最初の5つのTVフレームについ
て、かつ24個のマトリクス表示装置の中の8個に
対して、CCDLCLVをロードするためのタイミン
グシーケンスを示している。
本発明による三次元TV受像機の別の実施例に
おいては、前記の全固定メモリ形の代わりに磁気
デイスク63を使用して24個のフレームを記憶し
ている。磁気デイスクを使用した実施例を第11
図に示す。標準の2:1インターレースラスター
走査表示装置は60フイールド/秒(30フレーム/
秒)の速度で作動し、従つて磁気デイスク63の
回転速度は通常3600rpmもしくは1800rpmに設定
されている。これらのデイスク速度により1つの
TVフイーイルド又はフレームが磁気デイスクの
1回転中に記憶できる。2つの最も一般的なデイ
スク回転方法は交流同期モータ及び直流サーボ駆
動モータによる駆動である。本発明の三次元TV
においては、動作が静かなことのために交流同期
モータ3が選定された。モータ3は磁気デイスク
をTV信号に同期させ、CCDLCLVロード時間が
フイールド書込み期間の終りに近づくことを確実
にする。このため磁気デイスク63と光学走査器
5との双方が同一のモータ3によつて駆動され
る。
磁気デイスク記録器の基本的メモリはデイスク
コーテイング材料の残留磁化特性により得られ
る。デイスク上に記録されるデータのパターン
は、電流が書込みヘツド61の巻線を流れる時に
書込みヘツド61により形成される磁気フイール
ドにより確立される。再生中に読出しヘツド62
が移動するデータのパターンを横切ると、磁束の
あるものはヘツドの低リラクタンス通路を通り、
ヘツドの巻線の両端間に書込まれたデータに比例
した電圧を発生する。
第11図は記録及び再生デイスク装置の簡略化
されたブロツク図を示す。N個の書込みヘツド6
1の中の4個と対応する読出しヘツド62及び表
示フレーム2のみが示されている。デイスクトラ
ツク当り2個のTVフイールド、すなわち1個の
TVフレームに基づいた磁気デイスク63のタイ
ミングを注意深く検討すれば、トラツク当り単一
の読出し/書込みヘツドを使用した場合には矛盾
を生じ、所要の24個のトラツクの各々に対して、
デイスク上で180°離して別々の読出し及び書込み
ヘツドを配置した場合には矛盾を生じないことが
判る。従つて奇フイールドを書込んで偶フイール
ドを読出し、またその逆を行なうことができる。
第11図において標準のTVアンテナ60は標準
のTV放送を受信する。通常のTV受像機のRF及
びIF、ビデオ信号増幅器、同期ストリツパ及び
オーデイオ信号弁別器がビデオ信号、同期信号及
びオーデイオ信号を分離し、ビデオ信号は像方向
センサ(第7図及び第8図について説明ずみ)へ
送られ、同期信号はCCDLCLVの配列とモータと
のタイミングをとるのに使用され、オーデイオ信
号は従来のラウドスピーカを駆動するのに使用さ
れる。24個のフレームの表示フレームの
CCDLCLVの配列2を横切る右から左へ又は左か
ら右への画像走査シーケンスのためのスイツチ信
号は、電子式シーケンスビデオ選択スイツチへ送
られ、そこにおいて予めプログラムされたビデオ
スイツチングシーケンスが、24個の一連の画像の
中のどの画像が24個の表示変調器の配列2の中の
どの変調器へ行くべきかを決定する。磁気デイス
ク63はタイミングトラツクヘツド64を含んで
おり、それはモータ3の回転速度を制御するため
のタイミング帰還信号を与える。TVの同期信号
は、モータ回転速度の基準を与え、かつ、
CCDLCLVの配列2に対するクロツクタイミング
信号を与えるための基本タイミング回路の制御を
行なう。磁気デイスク63及び光学走査器5は互
いに連結されて共通のモータ3により駆動され
る。図解を容易にするために光学走査器5は簡略
化して示してある。走査器5の詳細な説明につい
ては、第1図、第2A図、第2B図及び関連した
説明を参照のこと。
順次のTVフレームは、第3表に示したシーケ
ンスでデイスクのトラツク番号へ書込まれ、書込
まれたデイスクのトラツク番号のTVフレームは
第4表に示したシーケンスでデイスクからN個の
表示装置に読み出される。Table 10 shows the timing sequence for loading CCDLCLV for the first five TV frames and for eight of the twenty-four matrix displays. In another embodiment of the three-dimensional TV receiver according to the invention, a magnetic disk 63 is used instead of the all fixed memory type described above to store 24 frames. The 11th example uses a magnetic disk.
As shown in the figure. A standard 2:1 interlaced raster scan display provides 60 fields/second (30 frames/second).
Therefore, the rotational speed of the magnetic disk 63 is normally set to 3600 rpm or 1800 rpm. These disk speeds allow one
A TV field or frame can be stored during one revolution of the magnetic disk. The two most common methods of disk rotation are drive by an AC synchronous motor and a DC servo drive motor. 3D TV of the present invention
In this case, the AC synchronous motor 3 was selected because of its quiet operation. Motor 3 synchronizes the magnetic disk to the TV signal and ensures that the CCDLCLV load time is near the end of the field write period. Therefore, both the magnetic disk 63 and the optical scanner 5 are driven by the same motor 3. The basic memory of a magnetic disk recorder is obtained from the remanent magnetization properties of the disk coating material. The pattern of data recorded on the disk is established by the magnetic field created by write head 61 as current flows through its windings. Read head 62 during playback
traverses the pattern of moving data, some of the magnetic flux passes through the low reluctance path of the head,
It generates a voltage proportional to the data written across the head winding. FIG. 11 shows a simplified block diagram of a recording and reproducing disk device. N write heads 6
Only the read head 62 and display frame 2 corresponding to the four in one are shown. 2 TV fields per disk track, i.e. 1
Careful consideration of magnetic disk 63 timing based on TV frames reveals that using a single read/write head per track would result in a conflict, and for each of the required 24 tracks,
It can be seen that placing separate read and write heads 180 degrees apart on the disk is consistent. It is therefore possible to write odd fields and read even fields and vice versa.
In FIG. 11, a standard TV antenna 60 receives standard TV broadcasts. A typical TV receiver's RF and IF, video signal amplifier, sync stripper, and audio signal discriminator separate the video signal, sync signal, and audio signal, and the video signal is separated by the image direction sensor (see Figures 7 and 8). The synchronization signal is used to time the CCDLCLV array and motor, and the audio signal is used to drive a conventional loudspeaker. 24 frames display frame
The switch signal for a right-to-left or left-to-right image scanning sequence across array 2 of the CCDLCLV is sent to an electronic sequence video selection switch where 24 preprogrammed video switching sequences are selected. determine which image in the series of images should go to which modulator in array 2 of 24 display modulators. Magnetic disk 63 includes a timing track head 64, which provides a timing feedback signal to control the rotational speed of motor 3. The TV synchronization signal provides a reference for the motor rotation speed, and
Controls the basic timing circuit for providing clock timing signals for array 2 of CCDLCLV. The magnetic disk 63 and the optical scanner 5 are connected to each other and driven by a common motor 3. The optical scanner 5 is shown in a simplified manner for ease of illustration. For a detailed description of the scanner 5, see FIGS. 1, 2A, 2B and related descriptions. Sequential TV frames are written to the disk track numbers in the sequence shown in Table 3, and the TV frames of the written disk track numbers are written to N display devices from the disk in the sequence shown in Table 4. is read out.
【表】【table】
【表】
磁気デイスクと同様に少なくとも1個の記録ヘ
ツドとN個の読出しヘツドと、適切なスイツチ制
御論理回路とを有する磁気テープが、三次元TV
のために必要なN個のフレームの記憶を与えかつ
多重表示装置の制御を行なうことができる。
伝送帯域幅が拡大することが許容されれば、カ
メラと被写体との間の横方向の相対運動の要求を
除去することができる。(24台の静止したTVカ
メラからの)24チヤネルの同時送信により上記の
相対運動の必要性を除去することができる。他の
1つの方法は、3つのチヤネル(例えば、第1画
像、第12画像及び第24画像)を送信し、実時間コ
ンピユータ画像処理技術を使用して送信されなか
つた中間の画像を(受像機において)合成するこ
とである。これらの2つの方法によれば、TVカ
メラに対して静止した被写体のリツプ同期の
(lip−synchronized)三次元TVを実現すること
ができる。その場合の欠点は勿論送信帯域幅が増
大することである。[Table] Magnetic tapes, which, like magnetic disks, have at least one recording head, N reading heads, and suitable switch control logic can be used for three-dimensional TV.
It is possible to provide storage for the N frames required for the system and to control multiple display devices. If the transmission bandwidth is allowed to increase, the requirement for relative lateral movement between the camera and the subject can be eliminated. Simultaneous transmission of 24 channels (from 24 stationary TV cameras) can eliminate the need for relative motion described above. Another method is to transmit three channels (e.g., the first image, the 12th image, and the 24th image) and use real-time computer image processing techniques to transmit the intermediate images that were not transmitted (to the receiver). ). According to these two methods, it is possible to realize lip-synchronized three-dimensional TV with a stationary subject relative to the TV camera. The disadvantage in that case, of course, is that the transmission bandwidth increases.
第1図は三次元テレビジヨン装置の一実施例の
ブロツク図である。第2A図は本発明の選ばれた
実施例における光学走査器の部分断面側方立面図
である。第2B図は本発明の一実施例の光学走査
器を示す部分平面図であり、同時に第2A図の側
方立面図に示した断面境界を示す。第3A図は本
発明による三次元テレビジヨン受像機の光学走査
器及びスクリーンの光学的配置を示す簡略化平面
図である。第3B図は第3A図の光学走査器にお
いて使用する別のスクリーンの配置を示す簡略化
平面図である。第4図は本発明において記憶され
るべきテレビジヨンフレームの数量を決定するた
めに使用する投写の配置を示す平面図である。第
5図は本発明においてスクリーン素子の最大寸法
の決定に使用する投写の配置を示す平面図であ
る。第6図は本発明におけるテレビジヨンフレー
ムのそれぞれに対応した24個の画像の配列の中の
1個について、TVビデオ信号のCCDへの蓄積、
CCDからLCLVへの並列転送、及び光学走査器に
よるLCLVの走査のタイミングを示す波形図であ
る。タイミング波形図である。第7図は運動方向
センサの配列を示す図面であり、右方向への運動
に対するマツチングの状況を示す。第8図はテレ
ビジヨンフレームの記憶媒体中における5つの運
動方向センサの配列を示す図面である。第9図は
N個の表示マトリクスターゲツトによりテレビジ
ヨンフイールドのシーケンスをきめるための固体
メモリを含む第1図のNフレームのメモリ及びシ
ーケンス選択装置の構成を示すブロツク図であ
る。第10図は表示のためにCCDをロードする
ためのタイミングシーケンスを示す図面である。
第11図は磁気デイスク技術を使用して24個のフ
レームメモリを得る別の方法を示すブロツク図で
ある。
(符号の説明)、1……アンテナ、2……
CCDLCLVの120°円弧状放射配列、3……同期モ
ータ、4……固定された投射ランプ、5……走査
器、6……集光レンズアセンブリ、7……鏡、8
……偏光子、9……N個のルーフミラーの配列、
10……検光子及び投射レンズアセンブリ、11
……非球面状反射鏡、12……スクリーン、13
……垂直空間出口スリツト、14……像観察窓、
30……バツフル、32,33……集光レンズ、
37……検光子、38……投射レンズ、51,5
1′……垂直スクリーンセグメント。
FIG. 1 is a block diagram of one embodiment of a three-dimensional television apparatus. FIG. 2A is a partially sectional side elevational view of an optical scanner in selected embodiments of the invention. FIG. 2B is a partial plan view of an optical scanner according to one embodiment of the present invention, while also showing the cross-sectional boundaries shown in the side elevation view of FIG. 2A. FIG. 3A is a simplified plan view showing the optical arrangement of the optical scanner and screen of a three-dimensional television receiver according to the present invention. FIG. 3B is a simplified plan view of an alternative screen arrangement for use in the optical scanner of FIG. 3A. FIG. 4 is a plan view showing the projection arrangement used in the present invention to determine the number of television frames to be stored. FIG. 5 is a plan view showing the arrangement of projections used to determine the maximum dimension of the screen element in the present invention. FIG. 6 shows the storage of a TV video signal on a CCD for one of the 24 image arrays corresponding to each television frame in the present invention.
FIG. 3 is a waveform diagram showing the timing of parallel transfer from CCD to LCLV and scanning of LCLV by an optical scanner. It is a timing waveform diagram. FIG. 7 is a drawing showing the arrangement of the motion direction sensors, and shows the matching situation for rightward motion. FIG. 8 is a diagram showing the arrangement of five motion direction sensors in the storage medium of a television frame. FIG. 9 is a block diagram illustrating the structure of the N frame memory and sequence selection apparatus of FIG. 1, including a solid state memory for determining the sequence of the television field by N display matrix targets. FIG. 10 is a diagram showing the timing sequence for loading the CCD for display.
FIG. 11 is a block diagram illustrating another method of obtaining 24 frame memories using magnetic disk technology. (Explanation of symbols), 1... antenna, 2...
120° arc-shaped radial array of CCDLCLV, 3...Synchronous motor, 4...Fixed projection lamp, 5...Scanner, 6...Condensing lens assembly, 7...Mirror, 8
...Polarizer, 9...Array of N roof mirrors,
10... Analyzer and projection lens assembly, 11
...Aspherical reflector, 12...Screen, 13
... Vertical space exit slit, 14 ... Image observation window,
30... Batsuful, 32, 33... Condensing lens,
37... Analyzer, 38... Projection lens, 51,5
1'... Vertical screen segment.
Claims (1)
つて、 テレビジヨンカメラと被写体との間に相対的横
方向運動を与え、多数の順次のテレビジヨンフレ
ーム又はフイールドを形成すること、 前記多数の順次のテレビジヨンフレーム又はフ
イールドを画像蓄積場所の配列2に蓄積するこ
と、 少なくとも1つの同一の放射面ユニツトを有し
回転する走査投射機5〜11により前記画像配列
を走査すること、 前記走査投射機5〜11の任意の単一の投射面
ユニツトの走査期間中に、前記画像蓄積場所の配
列2の中の画像蓄積場所のいずれにも、1つのテ
レビジヨンフレーム又はフイールドの全部を蓄積
させること、 前記走査投射機5〜11の前記投射面ユニツト
が行う連続する走査の走査同士の間の期間中に、
前記画像蓄積場所の配列2の中の全画像を、次の
順次のテレビジヨンフレーム又はフイールドに進
ませること、 前記画像蓄積場所の配列2の中の前記画像配列
を半鏡面スクリーン12の上に順次投射し、該投
射の期間中における前記走査投射機5〜11の位
置を、1つの投射円50の円弧に沿つて次々と移
動させ、かつ、前記半鏡面スクリーン12は曲面
形状を有し、その曲率半径は前記投射円50の半
径と比較して大きくされていること、 前記半鏡面スクリーン12により、前記走査投
射機5〜11からの入射光を、垂直方向に散乱さ
せ、かつ、水平方向に反射させること、 前記半鏡面スクリーン12からの反射光及び散
乱光を、前記投射円50に本質的に接する接線1
4−O−Sと交差させること、 前記の交差する光を前記接線14−O−Sに沿
つて移動させること、及び 前記走査投射機5〜11の前記投射面ユニツト
が行う連続する走査の走査同士の間の時間間隔
を、視聴者の視覚の残像期間以内とすることを包
含した標準テレビジヨン信号の立体的再生方法。 2 前記テレビジヨンカメラと被写体との間の前
記相対的横方向運動の方向を検知して、前記画像
配列に対するテレビジヨンフレーム又はフイール
ドの適正な順序を与えることを更に包含した特許
請求の範囲第1項に記載の標準テレビジヨン信号
の立体的再生方法。 3 テレビジヨン画像観察用スクリーンの前に位
置した視聴者に対し被写体の立体的テレビジヨン
画像を表示するための装置であつて、 多数のテレビジヨンフレーム蓄積場所に蓄積す
るためのビデオ信号を発生する発生装置、 前記テレビジヨンフレームのそれぞれに対応し
た被写体の画像を形成し、かつ、該画像を、画像
配列を蓄積するための多数の画像蓄積場所2に蓄
積するための画像形成蓄積装置、 少なくとも1つの同一の投射面ユニツトを有す
る走査投射機5〜11、 前記走査投射機5〜11と結合された同期電動
機3を調時し、かつ、前記画像蓄積場所2の中で
前記画像を順番に配列するときの調時を行うため
の同期信号を、前記ビデオ信号から抽出するため
の同期信号抽出装置、 被写体の立体的画像表示を保持するための画像
方向センサ(第7図及び第8図)、 前記走査投射機5〜11の前記投射面ユニツト
のおのおのに載置された光学素子6,7を通じ
て、前記画像蓄積場所2を順次に照射するための
固定ランプ4、 前記走査投射機5〜11に載置され、前記画像
蓄積場所2に蓄積された前記画像を静止した半鏡
面観察用スクリーン12の上に投射するための投
射光学素子9〜11、及び 前記の投射された画像を受け取り、入射した投
射光を、横方向に移動する空間出口スリツト13
に向けて送り返すように構成された前記静止半鏡
[Claims] 1. A method for stereoscopic reproduction of a standard television signal, which provides relative lateral movement between a television camera and a subject to form a number of sequential television frames or fields. , storing said plurality of successive television frames or fields in an array 2 of image storage locations; scanning said image array with a rotating scanning projector 5 to 11 having at least one identical emitting surface unit; , during the scanning of any single projection surface unit of said scanning projector 5 to 11, the entirety of one television frame or field is placed in any of the image storage locations in said array 2 of image storage locations. during a period between successive scans performed by the projection surface units of the scanning projectors 5 to 11;
advancing all images in said array 2 of image storage locations to the next sequential television frame or field; sequentially moving said image arrays in said array 2 of image storage locations onto a semi-mirror screen 12; and the positions of the scanning projectors 5 to 11 during the projection period are successively moved along the arc of one projection circle 50, and the semi-mirror screen 12 has a curved shape; The radius of curvature is larger than the radius of the projection circle 50, and the semi-mirror screen 12 scatters the incident light from the scanning projectors 5 to 11 in the vertical direction and in the horizontal direction reflecting the reflected light and scattered light from the semi-specular screen 12 along a tangent 1 essentially tangent to the projection circle 50;
4-O-S, moving the intersecting light along the tangential line 14-O-S, and continuous scanning performed by the projection surface units of the scanning projectors 5 to 11. A method for stereoscopically reproducing a standard television signal, which includes setting the time interval between the signals within the visual afterimage period of a viewer. 2. Claim 1 further comprising sensing the direction of the relative lateral movement between the television camera and the subject to provide proper ordering of television frames or fields for the image array. A method for stereoscopically reproducing a standard television signal as described in 2. 3 A device for displaying a three-dimensional television image of a subject to a viewer positioned in front of a screen for viewing television images, which generates video signals to be stored in a large number of television frame storage locations. a generating device; at least one image forming storage device for forming an image of a subject corresponding to each of said television frames and storing said image in a number of image storage locations 2 for storing an image array; a scanning projector 5-11 having two identical projection surface units, timing a synchronous motor 3 coupled to said scanning projector 5-11, and arranging said images in sequence in said image storage location 2; a synchronization signal extraction device for extracting a synchronization signal for synchronization when performing a timing adjustment from the video signal; an image direction sensor for maintaining a three-dimensional image display of a subject (FIGS. 7 and 8); a fixed lamp 4 for sequentially illuminating the image storage location 2 through an optical element 6, 7 mounted on each of the projection surface units of the scanning projectors 5-11; projection optical elements 9 to 11 for projecting the image placed thereon and stored in the image storage location 2 onto a stationary semi-mirror observation screen 12; Space exit slit 13 that moves the projected light laterally
said stationary half-mirror configured to send back toward
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