(57)【要約】  本発明の立体画像表示装置１は、複数の水平ライン２３からなる第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを有する液晶ディスプレイ３と、これら画像形成領域に対応して第一偏光領域３１と第二偏光領域３２を配置した光学手段を有する。フレーム画像は、第一画像形成領域２１に右目用画像を、第二画像形成領域２２に左目用画像を表示し、フレーム切り替え毎に画像形成領域を交互に入れ替えるかまたは上書きされる。第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２の境界線２５は、右目用および左目用画像が表示された第一および第二画像形成領域２１、２２の入れ替えのタイミングに合わせて移動し、対応する光学手段の第一偏光領域３１と第二偏光領域３２では、互いの位相差状態を入れ替えるようにすることで、立体画像表示装置の左右同時視が可能で画像解像度の低下とクロストークが低減される。
2012096032.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素を水平方向に配列してなる水平ラインを、垂直方向に複数並べて構成された液晶パネルと、前記液晶パネルを挟持する一対の偏光板とを有する液晶ディスプレイと、
前記液晶ディスプレイの背面側に配置されたバックライトと、
前記液晶ディスプレイの前面側に設けられた光学手段と、
観察者が着用する偏光メガネと、
前記液晶ディスプレイでの画像表示と前記光学手段の位相差状態とを制御する制御装置とを備えた立体画像表示装置であって、
前記液晶ディスプレイは、前記液晶パネルの連設された複数の前記水平ラインからなる第一画像形成領域と第二画像形成領域とを交互に配置して有し、前記制御装置に制御されて、前記第一画像形成領域は右目用画像および左目用画像のいずれか一方の画像を、前記第二画像形成領域は他方の画像をそれぞれ同時に表示するよう構成されており、
前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域は、
（１）フレーム切り替え毎に右目用画像と左目用画像の入れ替えを行うか、
または、
（２）（１）以外の場合であって、フレームの切り替え時に右目用画像と左目用画像の入れ替えおよび直前のフレームで表示された画像の上書きのいずれか一方を行い、
前記右目用画像と前記左目用画像の入れ替え時に、前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域との間の境界線の移動および維持のいずれかを行って所望の時期に前記境界線が移動するよう構成され、
前記光学手段は、前記液晶パネルの前記各水平ラインに対応する複数の位相差部からなり、
前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域とにそれぞれ対応する範囲に、前記位相差部を複数束ねて成る第一偏光領域と第二偏光領域とが配置され、それぞれが異なる位相差状態を有するとともに、前記右目用画像と前記左目用画像を入れ替えるタイミングに同期して、前記制御装置によりそれぞれの位相差状態が制御されるよう構成されたことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域とは、前記液晶ディスプレイの最上部と最下部に配置されたものを除き、前記境界線の移動の前後で同じ面積となるよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域との間の境界線の移動の時期は、前記第一画像形成領域において、前記右目用画像から前記左目用画像へと入れ替えられる時、および前記左目用画像から前記右目用画像へと入れ替えられる時のいずれか一方であることを特徴とする請求項１または２に記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域との間の前記境界線の移動に対応して、前記光学手段の前記第一偏光領域と前記第二偏光領域との間の境界線が移動するよう構成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域との間の前記境界線の移動は、前記水平ラインの１本ずつによって行われることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域とはそれぞれ、前記液晶パネルの垂直方向に連設された２本から６０本の水平ラインからなる画像形成領域であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
前記光学手段は、前記制御装置により制御されて、前記第一偏光領域と前記第二偏光領域とがそれぞれが異なる位相差状態を有するとともに、前記液晶ディスプレイでの前記右目用画像と前記左目用画像の入れ替えのタイミングに同期して、前記第一偏光領域と前記第二偏光領域との間で位相差状態が入れ替わるよう構成されたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項８】
前記バックライトは、前記右目用画像と前記左目用画像を入れ替えるタイミングに合わせて、前記制御装置によって、全体の点灯状態が制御されるよう構成されたものであることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項９】
前記制御装置は、前記液晶ディスプレイの最上部の前記水平ラインから最下部の前記水平ラインに向け前記水平ライン毎に順次制御して、前記第一画像形成領域および前記第二画像形成領域での前記右目用画像と前記左目用画像との入れ替えを制御するとともに、当該液晶ディスプレイでの制御に同期させ、前記光学手段の最上部の前記位相差部から最下部の前記位相差部に向け前記位相差部毎に順次制御して、前記第一偏光領域および前記第二偏光領域の位相差状態を制御するものであることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１０】
前記光学手段は、対向する表面に透明電極が配設された一対の基板の間に液晶を挟持するとともに、前記液晶を挟持する基板の外側の面に位相差フィルムを設けて構成されたものであることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１１】
前記光学手段は、ＴＮ型液晶素子、ホモジニアス型液晶素子および強誘電性液晶素子からなる群から選ばれるいずれか１つの液晶素子を利用して構成されたものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１２】
前記光学手段を構成する基板は、ポリカーボネイトフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリエーテルスルホンフィルムおよびガラスクロス強化透明フィルムからなる群から選ばれるいずれか１つのフィルムを用いて構成されたものであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１３】
前記液晶ディスプレイにおけるフレームの切り替えは、１２０Ｈｚ以上の周期で行われることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１４】
前記液晶ディスプレイにおけるフレームの切り替えは、２４０Ｈｚ以上の周期で行われることを特徴とする請求項１３に記載の立体画像表示装置。
【請求項１５】
画素を水平方向に配列してなる水平ラインを、垂直方向に複数並べて構成されたプラズマパネルと、前記プラズマパネル上に配置された偏光板とを有するプラズマディスプレイと、
前記プラズマディスプレイの前面側に設けられた光学手段と、
観察者が着用する偏光メガネと、
前記プラズマディスプレイでの画像表示と前記光学手段の位相差状態とを制御する制御装置とを備えた立体画像表示装置であって、
前記プラズマディスプレイは、前記プラズマパネルの連設された複数の前記水平ラインからなる第一画像形成領域と第二画像形成領域とを交互に配置して有し、前記制御装置に制御されて、前記第一画像形成領域は右目用画像および左目用画像のいずれか一方の画像を、前記第二画像形成領域は他方の画像をそれぞれ同時に表示するよう構成されており、
前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域は、
（１）フレーム切り替え毎に右目用画像と左目用画像の入れ替えを行うか、
または、
（２）（１）以外の場合であって、フレームの切り替え時に右目用画像と左目用画像の入れ替えおよび直前のフレームで表示された画像の上書きのいずれか一方を行い、
前記右目用画像と前記左目用画像の入れ替え時に、前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域との間の境界線の移動および維持のいずれかを行って所望の時期に前記境界線が移動するよう構成され、
前記光学手段は、前記プラズマパネルの前記各水平ラインに対応する複数の位相差部からなり、
前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域とにそれぞれ対応する範囲に、前記位相差部を複数束ねて成る第一偏光領域と第二偏光領域とが配置され、それぞれが異なる位相差状態を有するとともに、前記右目用画像と前記左目用画像を入れ替えるタイミングに同期して、前記制御装置によりそれぞれの位相差状態が制御されるよう構成されたことを特徴とする立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面表示パネルを使用した薄型テレビの開発が盛んに行われ、例えば、液晶パネルを使用した液晶テレビの開発が行われている。そして、薄型テレビを高機能化する一つの取り組みとして、立体画像を表示する立体画像表示装置の開発が進められている。【０００３】
液晶パネルからなる液晶ディスプレイを用い、立体画像表示装置を構成する技術については、複数種類の方式が提案されている。例えば、パララックスバリア方式、レンチキュラレンズ方式、スイッチバックライト方式などが知られている。これらは、立体映像を観察する際に専用のメガネを必要としないという利点を有する。しかし、パララックスバリア方式やレンチキュラレンズ方式においては、水平解像度が低下するなど、画像表示の解像度が低下してしまうという問題点を有する。スイッチバックライト方式においては、画像のちらつきであるフリッカーが発生するという不具合を有している。【０００４】
専用のメガネを使用する立体画像の表示方式としては、シャッターメガネ方式が知られている。この方式は、解像度の低下が無く、画像表示装置における表示の視野角も広くなるという利点を有する。しかしながら、この方式は、表示画像がちらつくフリッカーの発生、表示画面における輝度の低下、および左右の眼に映る画像の時間差により観察者は自然な画像を得られないという問題点などを有している。【０００５】
以上の技術に対し、新規な光学的手段を使用して、立体画像を得る立体画像表示装置が提案されている。例えば、特許文献１には、新規な光学手段である２枚の偏光フィルタを用い、専用のメガネを必要としない立体画像表示装置が開示されている。【０００６】
この特許文献１に記載の立体画像表示装置においては、光源の前面左右に、偏光方向が直交する右目用偏光フィルタ部と左目用偏光フィルタ部とが配置される。この各フィルタ部を通過した各光をフレネルレンズで略平行光として液晶ディスプレイに照射する。そして、液晶ディスプレイの両面の偏光フィルタのそれぞれにおいて、１水平ライン毎に、互いに直交する直線偏光フィルタライン部を交互に配置するとともに、光源側と観察者側の対向する直線偏光フィルタライン部も互いに直交する偏光方向とする。そして、液晶ディスプレイの液晶パネルを、２枚の偏光フィルタの透光ラインに合わせて１水平ライン毎に右眼用と左眼用の映像情報を交互に表示するよう構成する。【０００７】
すなわち、特許文献１に記載の立体画像表示装置は、表示画面の全水平ラインを奇数ラインと偶数ラインに分割し、それぞれのラインに左目用および右目用画像を表示してこれらをその新規な光学手段で観察者の左右の目に振り分けて立体画像を表示するものである。【０００８】
この装置によれば、観察者の見る位置が多少左右にずれても立体画像が損なわれることは無い。さらに、パララックスバリア方式やレンチキュラレンズ方式において課題とされた水平解像度が半減してしまう現象は回避することができる。【０００９】
また、特許文献２に記載の立体画像表示装置では、新規な光学手段として、入射した光の偏光軸を互いに直交させるよう二つの異なる偏光領域を有する位相差板を用いる。そして、この立体画像表示装置は、右目用の画像と左目用の画像をそれぞれ異なる領域に表示させる液晶ディスプレイと、その左右画像表示領域に対応するよう配置された上記の位相差板とを備え、観察者に視差画像を投影させて立体画像が得られるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−６３１９９号公報
【特許文献２】特開２００６−２８４８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載の偏光フィルタを用いた立体画像表示装置においては、表示画面の右目用映像信号に従う表示の位置と左目用映像信号に従う表示の位置が常に固定されている。したがって、左右映像とも垂直解像度が半減してしまうという課題を有している。【００１２】
また、特許文献２に記載の新しい位相差板を用いた立体画像表示装置においては、立体表示装置の鉛直方向に対し、ある視野角の位置から観察すると、液晶ディスプレイ上の右目用画像の一部が左目用の１／２波長板を通過して観察者の左目に届いてしまう。すなわち、観察する位置によりクロストークを生じるという新たな課題を有している。【００１３】
したがって、画面での高い輝度を維持しながらフリッカーやクロストークを低減し、さらに解像度の低下を防止するためには、従来の立体画像表示装置では不充分であり、新たな立体画像表示装置が求められている。【００１４】
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、フリッカーとクロストークが低減され、画面の解像度を低下させること無く左右画像の同時視ができる、高輝度の立体画像表示装置を提供することにある。【００１５】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の第１の態様は、画素を水平方向に配列してなる水平ラインを、垂直方向に複数並べて構成された液晶パネルと、その液晶パネルを挟持する一対の偏光板とを有する液晶ディスプレイと、
液晶ディスプレイの背面側に配置されたバックライトと、
液晶ディスプレイの前面側に設けられた光学手段と、
観察者が着用する偏光メガネと、
液晶ディスプレイでの画像表示と光学手段の位相差状態とを制御する制御装置とを備えた立体画像表示装置であって、
液晶ディスプレイは、液晶パネルの連設された複数の水平ラインからなる第一画像形成領域と第二画像形成領域とを交互に配置して有し、制御装置に制御されて、その第一画像形成領域は右目用画像および左目用画像のいずれか一方の画像を、その第二画像形成領域は他方の画像をそれぞれ同時に表示するよう構成されており、
その第一画像形成領域と第二画像形成領域は、
（１）フレーム切り替え毎に右目用画像と左目用画像の入れ替えを行うか、
または、
（２）（１）以外の場合であって、フレームの切り替え時に右目用画像と左目用画像の入れ替えおよび直前のフレームで表示された画像の上書きのいずれか一方を行い、
右目用画像と左目用画像の入れ替え時に、第一画像形成領域と第二画像形成領域との間の境界線の移動および維持のいずれかを行って所望の時期にその境界線が移動するよう構成され、
光学手段は、液晶パネルの各水平ラインに対応する複数の位相差部からなり、
第一画像形成領域と第二画像形成領域とにそれぞれ対応する範囲に、その位相差部を複数束ねて成る第一偏光領域と第二偏光領域とが配置され、それぞれが異なる位相差状態を有するとともに、右目用画像と左目用画像を入れ替えるタイミングに同期して、制御装置によりそれぞれの位相差状態が制御されるよう構成されたことを特徴とする立体画像表示装置に関する。【００１７】
本発明の第１の態様において、第一画像形成領域と第二画像形成領域とは、液晶ディスプレイの最上部と最下部に配置されたものを除き、境界線の移動の前後で同じ面積となるよう構成されることが好ましい。【００１８】
本発明の第１の態様において、第一画像形成領域と第二画像形成領域との間の境界線の移動の時期は、第一画像形成領域において、右目用画像から左目用画像へと入れ替えられる時、および左目用画像から右目用画像へと入れ替えられる時のいずれか一方であることが好ましい。【００１９】
本発明の第１の態様において、第一画像形成領域と第二画像形成領域との間の境界線の移動に対応して、光学手段の第一偏光領域と第二偏光領域との間の境界線が移動するよう構成されることが好ましい。【００２０】
本発明の第１の態様において、第一画像形成領域と第二画像形成領域との間の境界線の移動は、水平ラインの１本ずつによって行われることが好ましい。【００２１】
本発明の第１の態様において、第一画像形成領域と第二画像形成領域とはそれぞれ、液晶パネルの垂直方向に連設された２本から６０本の水平ラインからなる画像形成領域であることが好ましい。【００２２】
本発明の第１の態様において、光学手段は、制御装置により制御されて、第一偏光領域と第二偏光領域とがそれぞれが異なる位相差状態を有するとともに、液晶ディスプレイでの右目用画像と左目用画像の入れ替えのタイミングに同期して、第一偏光領域と第二偏光領域との間で位相差状態が入れ替わるよう構成されることが好ましい。【００２３】
本発明の第１の態様において、バックライトは、右目用画像と左目用画像を入れ替えるタイミングに合わせて、制御装置によって、全体の点灯状態が制御されるよう構成されたものであることが好ましい。【００２４】
本発明の第１の態様において、制御装置は、液晶ディスプレイの最上部の水平ラインから最下部の水平ラインに向け水平ライン毎に順次制御して、第一画像形成領域および第二画像形成領域での右目用画像と左目用画像との入れ替えを制御するとともに、その液晶ディスプレイでの制御に同期させ、光学手段の最上部の位相差部から最下部の位相差部に向け位相差部毎に順次制御して、第一偏光領域および第二偏光領域の位相差状態の制御をするものであることが好ましい。【００２５】
本発明の第１の態様において、光学手段は、対向する表面に透明電極が配設された一対の基板の間に液晶を挟持するとともに、液晶を挟持する基板の外側の面に位相差フィルムを設けて構成されたものであることが好ましい。【００２６】
本発明の第１の態様において、光学手段は、ＴＮ型液晶素子、ホモジニアス型液晶素子および強誘電性液晶素子からなる群から選ばれるいずれか１つの液晶素子を利用して構成されたものであることが好ましい。【００２７】
本発明の第１の態様において、光学手段を構成する基板は、ポリカーボネイトフィルム、トリアセチルセルロースフィルム、シクロオレフィンポリマーフィルム、ポリエーテルスルホンフィルムおよびガラスクロス強化透明フィルムからなる群から選ばれるいずれか１つのフィルムを用いて構成されたものであることが好ましい。【００２８】
本発明の第１の態様において、液晶ディスプレイにおけるフレームの切り替えは、１２０Ｈｚ以上の周期で行われることが好ましい。【００２９】
本発明の第１の態様において、液晶ディスプレイにおけるフレームの切り替えは、２４０Ｈｚ以上の周期で行われることが好ましい。【００３０】
本発明の第２の態様は、画素を水平方向に配列してなる水平ラインを、垂直方向に複数並べて構成されたプラズマパネルと、そのプラズマパネル上に配置された偏光板とを有するプラズマディスプレイと、
プラズマディスプレイの前面側に設けられた光学手段と、
観察者が着用する偏光メガネと、
プラズマディスプレイでの画像表示と光学手段の位相差状態とを制御する制御装置とを備えた立体画像表示装置であって、
プラズマディスプレイは、プラズマパネルの連設された複数の水平ラインからなる第一画像形成領域と第二画像形成領域とを交互に配置して有し、制御装置に制御されて、その第一画像形成領域は右目用画像および左目用画像のいずれか一方の画像を、その第二画像形成領域は他方の画像をそれぞれ同時に表示するよう構成されており、
その第一画像形成領域と前記第二画像形成領域は、
（１）フレーム切り替え毎に右目用画像と左目用画像の入れ替えを行うか、
または、
（２）（１）以外の場合であって、フレームの切り替え時に右目用画像と左目用画像の入れ替えおよび直前のフレームで表示された画像の上書きのいずれか一方を行い、
右目用画像と前記左目用画像の入れ替え時に、第一画像形成領域と第二画像形成領域との間の境界線の移動および維持のいずれかを行って所望の時期にその境界線が移動するよう構成され、
光学手段は、プラズマパネルの各水平ラインに対応する複数の位相差部からなり、
第一画像形成領域と第二画像形成領域とにそれぞれ対応する範囲に、その位相差部を複数束ねて成る第一偏光領域と第二偏光領域とが配置され、それぞれが異なる位相差状態を有するとともに、右目用画像と左目用画像を入れ替えるタイミングに同期して、制御装置によりそれぞれの位相差状態が制御されるよう構成されたことを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明の第１の態様によれば、右目では右目用画像光だけを観察することができ、左目では左目用画像光だけを観察することができることになる。したがって、観察者は、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。【００３２】
そして、本発明の第１の態様によれば、解像度を減じることなくフル解像度での表示が可能となる。
また、右目用および左目用画像が同時に表示されていることから、左右同時視が可能であり、観察者の疲労感を軽減することができる。そして、素早い動きの立体画像を表示する場合に起きる左右の映像のずれ、およびそれに伴う立体視の違和感を低減する効果もある。【００３３】
また、本発明の第１の態様によれば、立体画像表示装置の鉛直方向の中央に対し、ある視野角の位置から観察した場合に、右目用画像の一部が観察者の左目に届いてしまうクロストークを低減することができる。
さらに、本発明の第１の態様によれば、輝度の高い立体画像表示を得ることができる。【００３４】
本発明の第２の態様によれば、左右同時視が可能でフル解像度の表示を実現でき、クロストークを低減して、広視野角で高輝度の立体画像表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本実施の形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【図２】本実施の形態の立体画像表示装置の有する液晶パネルの模式的な平面図である。
【図３】本実施の形態の立体画像表示装置の有する切替位相差板の模式的な平面図である。
【図４】本実施の形態の立体画像表示装置の液晶ディスプレイ部分と切替位相差板部分の模式的な断面図である。
【図５】本実施の形態の立体画像表示装置を構成する液晶パネルの模式的な平面図である。
【図６】本実施の形態の立体画像表示装置を構成する切替位相差板の模式的な平面図である。
【図７】（ａ）〜（ｆ）は、本実施の形態の画像表示例であって、第１フレーム〜第６フレームにおいて液晶パネルと切替位相差板を用いて行う画像表示の例を模式的に説明する図である。
【図８】（ａ）〜（ｄ）は、本実施の形態の画像表示の別の例であって、第１フレーム〜第４フレームにおいて液晶パネルと切替位相差板を用いて行う画像表示の別の例を模式的に説明する図である。
【図９】（ａ）は、従来のパッシブ駆動型液晶表示素子の電極構造を模式的に示す図であり、（ｂ）は、本実施形態の切替位相差板の電極構造を模式的に示す図である。
【図１０】（ａ）は、従来のアクティブ駆動型液晶表示素子の構成を模式的に示す図であり、（ｂ）は、アクティブ駆動型の液晶素子を利用する本実施形態の切替位相差板の主要部の構成を模式的に示す図である。
【図１１】（ａ）は、左目用メガネ部の構成を説明する模式的な分解斜視図であり、（ｂ）は、右目用メガネ部の構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【図１２】（ａ）は、本実施の形態の立体画像表示装置を使用して、ある一つのフレーム画像を観察者に認識させる方法を説明する図であり、（ｂ）は、フレームの切り替えにより画像表示領域が入れ替わった後のフレーム画像を観察者に認識させる方法を説明する図である。
【図１３】（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の切替位相差板の第一の例である切替位相差板の構成と作用について説明する図である。
【図１４】（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の切替位相差板の第二の例である切替位相差板の構成と作用について説明する図である。
【図１５】（ａ）および（ｂ）は、本実施形態の切替位相差板の第三の例である切替位相差板の構成と作用について説明する図である。
【図１６】一般的な液晶ディスプレイの表示方法を説明する図である。
【図１７】（ａ）〜（ｆ）は本実施の形態の立体画像表示装置の第二の動作方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、本実施の形態の立体画像表示装置１の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
図１に示すように、立体画像表示装置１は、バックライト２と、液晶ディスプレイ３と、光学手段である切替位相差板８とをこの順で備える。そして、後述するようにバックライト２と液晶ディスプレイ３と切替位相差板８とをそれぞれ制御する制御装置１２を備える。これらは図示されない筐体に収容される。そして、図１に示すように、立体画像表示装置１は偏光メガネ１０を備える。立体画像を観察する観察者５０は偏光メガネ１０を着用し、切替位相差板８の前面側から液晶ディスプレイ３上の画像を観察する。
以下、立体画像表示装置１の主要構成要素について説明する。
【００３７】
バックライト２は、観察者５０から見て立体画像表示装置１の最も奥側に配置される。そして、立体画像表示装置１で画像を表示している状態（以下、「立体画像表示装置１の使用状態」とも称する。）において、白色の無偏光を偏光板５の一面に向けて均一な光量となるように出射する。尚、本実施形態では、バックライト２に面光源を用いているが、面光源に替えて、例えばＬＥＤなどの点光源と集光レンズとの組み合わせでもよい。この集光レンズの一例は、フレネルレンズシートである。フレネルレンズシートは、一側面に同心上の凹凸するレンズ面を有し、背面側の中心の焦点から入射した光をほぼ平行光として前面側に射出することができる。
【００３８】
図１に示すように、液晶ディスプレイ３は、一対の偏光板５および偏光板７によって挟持された液晶パネル６により構成される。
【００３９】
偏光板５は、液晶ディスプレイ３において、液晶パネル６のバックライト２側に配設される。偏光板５は、透過軸およびその透過軸に直交する吸収軸を有する。したがって、バックライト２から出射した無偏光が入射すると、その無偏光のうち透過軸方向と平行な偏光軸の光を透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の光を遮断する。ここで、偏光軸の方向とは、光における電界の振動方向のことである。偏光板５における透過軸の方向は、図１に矢印で示すように、観察者５０が立体画像表示装置１を見たときの水平方向と平行な方向である。
【００４０】
液晶パネル６は、ガラス基板等の基板により液晶を挟持して構成されたものである。液晶を挟持する側の基板の表面には、画素形成のために所望のパターニングがなされた電極が設けられている。電極はＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウム錫）等の透明導電性の材料からなる。そして、液晶パネル６としては、例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードやＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モード、あるいはＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ  Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）モードのカラー液晶パネルの使用が可能である。これらはいずれも電圧の印加により液晶の配向変化が引き起こされる。そして、液晶パネル６の両面に配設された偏光板５、７の作用と組み合わされて、透過する光量などの調節を可能としている。
【００４１】
そして、液晶パネル６は、立体画像表示装置１において画像形成を担う構成部材であり、１つの画面上で右目用画像と左目用画像とを同時に表示するものである。
【００４２】
図２は、本実施の形態の立体画像表示装置１を構成する液晶パネル６の模式的な平面図である。
液晶パネル６は、図２に示すように、画素（図示されない）を水平方向に配列してなる水平ライン２３を垂直方向に複数並べて構成される。以下、その構成や画像表示機能について説明する。
【００４３】
図１に示すように、液晶パネル６では、ある一つのフレーム画像を形成する場合において、画像表示部分に、境界線２５により水平方向に区切られた第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とが設けられる。これら第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２は、液晶パネル６を水平方向に区切った互いに実質的に同一の面積を有する領域であり、複数の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２が鉛直方向に互い違いに配される。
【００４４】
そして、立体画像表示装置１の液晶ディスプレイ３の液晶パネル６では、表示される一つのフレーム画像の第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とにそれぞれ右目用画像と左目用画像とを表示させ、次の（１）または（２）に示す方法に従い、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２との間で右目用画像と左目用画像の入れ替えを行う。
（１）フレーム切り替え毎に右目用画像と左目用画像の入れ替えを行う。
（２）（１）以外の場合であって、フレームの切り替え時に右目用画像と左目用画像の入れ替えおよび直前のフレームで表示された画像の上書きのいずれか一方を行う（尚、入れ替えを行わずにそれぞれが右目用画像と左目用画像を維持し続ける場合は含まない。）。
その結果、液晶パネル６では、右目用画像と左目用画像がそれぞれインターレースしたフレーム画像を表示することが可能となるよう構成されている。
【００４５】
例えば、本実施の形態の立体画像表示装置１においては、液晶パネル６の画像表示にかかる全水平ラインのそれぞれに対応するよう、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを水平ライン毎に交互に設けて構成することが可能である。
【００４６】
すなわち、本実施の形態の立体画像表示装置１においては、液晶ディスプレイ３の液晶パネル６で表示される一つのフレーム画像の第一画像形成領域２１に対応する水平奇数ラインに、例えば、右目用画像を表示させることができる。一方の第二画像形成領域２２に対応する水平偶数ラインには、左目用画像を表示させることができる。そして、フレーム切り替えに応じて、右目用画像と左目用画像の表示された水平ラインを交互に入れ替え、右目用画像と左目用画像とがインターレースしたフレーム画像を表示するよう構成することができる。
【００４７】
液晶パネル６の駆動は、制御装置１２により制御される。そして、図示されないが、液晶パネル６の周縁には外枠が配されており、液晶パネル６における第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２は、この外枠に支持される。
【００４８】
上述のように、立体画像表示装置１の使用状態において、液晶パネル６の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２には、ある一つのフレーム画像表示時において、例えば、それぞれ右目用画像および左目用画像が生成される。このときに偏光板５を透過した光が液晶パネル６の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２に入射すると、第一画像形成領域２１の透過光は右目用画像の画像光（以下、「右目用画像光」と略称する。）となり、第二画像形成領域２２の透過光は左目用画像の画像光（以下、「左目用画像光」と略称する。）となる。そして、フレームの切り替えに対応して右目用画像と左目用画像の入れ替えが行われる場合、第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２には、それぞれ左目用画像および右目用画像が生成されるようになる。
【００４９】
尚、上述のある１つのフレーム画像表示時における場合の第一画像形成領域２１を透過した右目用画像光および第二画像形成領域２２を透過した左目用画像光は、後述する偏光板７を透過して、それぞれ特定方向の偏光軸を有する直線偏光となる。ここで、それぞれ特定方向の偏光軸とは、互いに同じ方向であってもよい。図１に示す例においては、ともに偏光軸が後述する偏光板７における透過軸の方向と同じ方向である。
【００５０】
偏光板７は、液晶ディスプレイ３における観察者側に配置される。この偏光板７は、上述の場合の第一画像形成領域２１を透過した右目用画像光、および、第二画像形成領域２２を透過した左目用画像光が入射すると、これらのうち偏光軸が透過軸と平行な光を透過し、偏光軸が吸収軸と平行（透過軸に垂直）な光を遮断する。ここで、偏光板７における透過軸の方向は、図１に矢印で示すように、観察者５０が立体画像表示装置１を見たときの水平方向と垂直な方向である。
【００５１】
切替位相差板８は、立体画像表示装置１において液晶ディスプレイ３とともに画像形成を担う主要構成部材である。
図３は、本実施の形態の立体画像表示装置１の有する切替位相差板８の模式的な平面図である。
本実施の形態の切替位相差板８は、水平方向に区切られた位相差部３３が、最上部から最下部に向けて、垂直方向に複数並べられて形成されている。
【００５２】
図３に示すように、切替位相差板８における位相差部３３は、その位置および大きさが、図２の液晶パネル６の水平ライン２３の範囲、すなわち、位置および大きさに対応していることが好ましい。そして、本実施の形態の切替位相差板８は、制御装置１２により制御される。そして、後述するように、液晶パネルの水平ライン２３に対応する位相差部３３毎に、位相差状態の選択や設定など、制御が可能となるように構成されている。
【００５３】
そして、図１に示すように、本実施の形態の切替位相差板８では、液晶パネル６の第一画像形成領域２１に対応する第一偏光領域３１、および第二画像形成領域２２に対応する第二偏光領域３２を設けることが可能である。切替位相差板８における第一偏光領域３１および第二偏光領域３２の位置および大きさは、液晶パネル６の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２の範囲、すなわち、位置および大きさに対応させることができる。第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とは境界線３５により水平方向に区切られる。そして、切替位相差板８では、制御装置１２により制御され、液晶パネル６の第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２との間で右目用画像と左目用画像の入れ替えが行われるタイミングに同期して、第一偏光領域３１および第二偏光領域３２ごとの位相差状態を切り替える制御が可能である。
【００５４】
以下、液晶ディスプレイ３とともに立体画像表示装置１の主要な構成部材である切替位相差板８の構造と、液晶ディスプレイ３と組み合わされてなされる画像の形成について説明する。
【００５５】
図４は、本実施の形態の立体画像表示装置１の液晶ディスプレイ３部分と切替位相差板８部分の模式的な断面図である。
図４に示すように、立体画像表示装置１において、液晶ディスプレイ３と光学手段である切替位相差板８とが積層されて配置されている。このとき、接着剤１０１によって、それらは互いに隙間なく固定されていることが好ましい。
【００５６】
上述のように、液晶ディスプレイ３は、一対の偏光板５および偏光板７により挟持された液晶パネル６を有する。この液晶パネル６は、液晶１０６が一対の基板１０４および基板１０５により挟持されて構成される。そして、その画像表示部分においては、上述した多数の第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とが交互に配置されている。
【００５７】
尚、液晶パネル６の画像表示にかかる全水平ライン２３のそれぞれに対応するよう、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを交互に設けて構成することも可能である。
【００５８】
そして、図４に示すように、切替位相差板８は、対向する一対の基板１１４および基板１１５を有して構成される。基板１１４、１１５のそれぞれの対向する面には、ＩＴＯ等からなる透明電極１１９、１２０が配設されている。透明電極１１９、１２０の上には液晶を配向するための配向膜１１７、１１８が設けられている。すなわち、切替位相差板８は、透明電極１１９、１２０と配向膜１１７、１１８とを備えた一対の基板１１４、１１５により液晶１１６が挟持され構成されている。そのため、切替位相差板８では、基板１１４、１１５上の透明電極１１９、１２０に電圧を印加することにより、液晶１１６の配向変化を誘起することが可能である。
【００５９】
切替位相差板８では、基板１１４、１１５上の透明電極１１９、１２０はパターニングされている。そして、図３に示すように、液晶パネル６の各水平ライン２３に対応する位相差部３３（図４中には図示されない。）が形成される。したがって、図４に示すように、液晶パネル６において第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とが設定された場合、それらに対応する領域毎に液晶１１６の配向状態を変化させることが可能である。このように切替位相差板８では、液晶パネル６の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２の範囲、すなわち、それらの位置および大きさに対応して、それぞれの領域で独立に液晶の配向変化を誘起させることができる。その結果、第一画像形成領域２１に対応する第一偏光領域３１および第二画像形成領域２２に対応する第二偏光領域３２を構成することができる。
【００６０】
切替位相差板８では、観察者５０側である前面側に位相差フィルム１２１が配設されている。切替位相差板８の位相差フィルム１２１は、例えば、観察者５０が液晶ディスプレイ３を正面から見たときの水平方向から右上４５度の方向（図１においては、紙面の右上方４５度）に光学軸がある１／４波長板を構成している。
【００６１】
以上の構成を有することにより、立体画像表示装置１の使用状態においては、ある１つのフレーム画像表示時に、第一偏光領域３１には上述の場合の第一画像形成領域２１を透過した右目用画像光が入射し、第二偏光領域３２には上述の場合の第二画像形成領域２２を透過した左目用画像光が入射する。そして、フレームの切り替えに対応して右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えを行う場合、第一偏光領域３１には第一画像形成領域２１を透過した左目用画像光が入射し、第二偏光領域３２には第二画像形成領域２２を透過した右目用画像光が入射するようになる。
【００６２】
そして、本実施形態の切替位相差板８では、図４に示す構成を有することにより、液晶１１６を配向変化させて、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２の位相差状態をそれぞれ変化させることが可能である。そしてその場合、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とでは互いに独立に位相差状態を変化させることも可能である。したがって、フレームの切り替えに対応して液晶ディスプレイ３で右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われる場合、この入れ替えに同期して、切替位相差板８では第一偏光領域３１および第二偏光領域３２それぞれの位相差状態の切り替えを行うことが可能である。
【００６３】
その場合、例えば、フレームの切り替えに対応する右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われる場合、切り替え前のフレームで第一偏光領域３１が有していた位相差状態を、フレーム切り替え後には第二偏光領域３２が有するようにすることが可能である。また同様に、切り替え前のフレームで第二偏光領域３２が有していた位相差状態を、フレーム切り替え後には第一偏光領域３１が有するようにすることが可能である。
【００６４】
尚、上述のように、本実施の形態の立体画像表示装置１においては、画像表示にかかる全水平ラインの各１本それぞれに対応するよう、液晶パネル６に第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを設けることが可能である。このとき、切替位相差板８では、液晶パネル６の各水平ライン２３に対応する範囲、すなわち、位置および大きさに対応して、透明電極１１９、１２０がパターニングされている。そして、切替位相差板８では、水平方向に区切られた位相差部３３が垂直方向に複数並べられて形成されている。
【００６５】
したがって、液晶パネル６では各水平ライン２３に対応する第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とが形成され、切替位相差板８ではそれらに対応する第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とが形成される。
【００６６】
その場合、液晶ディスプレイ表示される１つのフレーム画像の水平奇数ラインに対応する第一画像形成領域２１と、水平偶数ラインに対応する第二画像形成領域２２とにおいて、例えば、それぞれ右目用画像と左目用画像とを表示させる。そして、フレーム切り替えに応じて、その右目用画像と左目用画像の表示された水平ラインを交互に入れ替える。それに同期させて切替位相差板８での第一偏光領域３１と第二偏光領域３２において、上述と同様の位相差状態の入れ替えを行い、右目用画像と左目用画像がそれぞれインターレースしたフレーム画像を表示するよう構成することができる。
【００６７】
しかしながら、本実施の形態の立体画像表示装置１において、液晶パネル６の画像表示にかかる全水平ラインの各１本それぞれに対応するよう、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを設け、対応するように切替位相差板８の第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とを設けた場合、クロストークの発生が問題となる。
【００６８】
すなわち、立体画像表示装置１の画面を構成する液晶ディスプレイ３の中央鉛直方向からある視野角をもって、観察者５０が立体画像表示装置１上の立体画像を観察する場合がある。本来、ある１つのフレーム画像表示時では、切替位相差板８の第一偏光領域３１には、上述の場合の液晶パネル６の第一画像形成領域２１を透過した右目用画像光のみが入射する必要がある。そして、第二偏光領域３２には、第二画像形成領域２２を透過した左目用画像光のみが入射する必要がある。しかし、上下視野角を大きくとった場合に、液晶パネル６の第一画像形成領域２１を透過した右目用画像光の一部が、本来左目用画像光のみが入射すべき第二偏光領域３２に入射してしまうことがある。そして、そのまま左目用画像光とともに観察者５０の左目に届いてしまうことがある。
【００６９】
したがって、こうしたクロストークの問題を考慮し、液晶パネル６における第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２の形成と、切替位相差板８における第一偏光領域３１および第二偏光領域３２の形成がなされ、さらに構造の改善がなされることが必要となる。
【００７０】
問題となるタイプのクロストークは、液晶パネル６に対応して、切替位相差板８において位相差特性の異なる第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とが互いに隣接するように設けられていることに起因する。
すなわち、上述のように、本実施の形態の立体画像表示装置１の液晶パネル６においては、上から垂直方向に順次、同一面積の第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とが設けられている。そして、それに対応して切替位相差板８の第一偏光領域３１および第二偏光領域３２が互いに隣接するように設けられており、クロストークは立体画像表示装置１の画面の上下方向である視野角以上でもって、観察者５０がその画面上の画像を観察する場合に起こりやすい。
【００７１】
このタイプのクロストークは、切替位相差板８の互いに隣接する第一偏光領域３１と第二偏光領域３２との境界領域で起こる。したがって、これを低減するためには、切替位相差板８において第一偏光領域３１と隣接する第二偏光領域３２との境界領域を減らすことが有効である。
【００７２】
例えば、液晶パネル６がフルＨＤ（Ｆｕｌｌ  Ｈｉｇｈ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）仕様に対応して水平ライン２３が１０８０本である場合、上記したように全水平ライン２３のそれぞれに対応するよう、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを設けることが可能である。その場合、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２は互い違いに５４０個ずつ設けられることになる。そして、切替位相差板８では、液晶パネル６の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２の位置および大きさに対応するように５４０個ずつの第一偏光領域３１および第二偏光領域３２を有することになる。その結果、第一偏光領域３１と隣接する第二偏光領域３２との境界領域は１０７９カ所形成されることになる。
【００７３】
そして、観察者５０がある視野角をもって上方側から立体画像表示装置１の画面を観察する場合、この境界領域のそれぞれでクロストークが発生する。そして、その発生強度は、上記したように、全水平ライン２３のそれぞれに対応するように第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを設けた場合に最も高いものとなる。
【００７４】
図５は、本実施の形態の立体画像表示装置１を構成する液晶パネル６の模式的な平面図である。
したがって、図５に例示するように、本実施の形態の液晶パネル６では、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを複数本の水平ライン２３から構成し、境界線２５を挟んで交互に配置することが好ましい。
【００７５】
図６は、本実施の形態の立体画像表示装置１を構成する切替位相差板８の模式的な平面図である。
【００７６】
そして、図６に示すように、切替位相差板８においても、液晶パネル６の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２の位置および大きさに対応するよう、複数本の位相差部３３から第一偏光領域３１および第二偏光領域３２を形成するようにする。このような構成とすることで、切替位相差板８の第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２の面積は、液晶パネル６で束ねて組にされる水平ライン２３の本数に従い大きくなる。その結果、切替位相差板８において、第一偏光領域３１と隣接する第二偏光領域３２との境界領域、すなわち境界線３５を少なくすることができる。
【００７７】
クロストークを発生させる第一偏光領域３１と隣接する第二偏光領域３２との境界領域を少なくできれば、立体画像表示装置１全体としてはクロストークの発生を低減できる。そして、液晶パネル６の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２を形成するよう束ねて組にされる水平ライン２３の本数の増加に従い、クロストークは抑制され、観察者５０はクロストークを感じにくくなる。
【００７８】
一方で、本実施の形態の立体画像表示装置１において、前述の液晶パネル６で第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを構成するために１つの組にされる水平ライン２３の本数については、制限を設ける必要がある。組にする水平ライン２３の数を大きくして第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを広くしすぎた場合、フリッカーの発生の他、観察者にとって自然な画像が得られないという問題が懸念されるからである。そのため、クロストークを抑えるように１つの組にされる水平ライン２３の数は制限され、切替位相差板８において、第一偏光領域３１と隣接する第二偏光領域３２との境界領域の数を一定のレベル以下に低減することはできない。
【００７９】
また、液晶パネル６において複数本の水平ライン２３から、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを構成し、これらを固定して左目用画像または右目用画像の生成を行った場合、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２との間の境界領域も固定される。その場合、対応する切替位相差板８においても、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２との間の境界領域が固定され、その境界領域で発生するクロストークも固定されてしまうことになる。その結果、表示画面全体の平均的なクロストークは低減するものの、一部の境界領域に生じるクロストークが、画面表示される映像の内容によっては表示のムラとなり、観察者に視認されることがある。
【００８０】
そこで、本実施の形態の立体画像表示装置１では、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２との境界線２５を、例えば、表示フレームごとに変更するようにする。その場合、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２の面積、すなわちそれらを構成する水平ライン２３の本数は、境界線２５の移動の前後で変化しないようにされる。その結果、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２の形成位置は、液晶パネル６の表示画面内で、境界線２５のずれ分に応じて、ずれることになる。そして、対応する切替位相差板８においても、同様に第一偏光領域３１と第二偏光領域３２の形成位置がずれるようにし、液晶パネル６の境界線２５のずれに従い、境界線３５がずれるようにする。境界線３５の移動の前後で、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２の面積は変化しない。
【００８１】
そして、好ましくは、画像を表示するフレームが１個進むごとに、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２との境界線２５を、例えば、下方または上方に順次１水平ラインずつずらすようにする。すなわち、水平ライン２３の１本を単位として、１本ずつ移動させるようにする。そして、境界線２５を順次移動させ、境界線２５のずれが所定の複数ライン数、すなわち、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを構成する水平ライン２３の数に到達したときに、再び境界線２５は最初の表示フレームにおける位置に戻るようにする。
【００８２】
その場合、対応する切替位相差板８においても、画像を表示するフレームが１個進むごとに、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２との境界線２５のずれに対応して、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２との境界線３５を順次１水平ラインずつずらすようにする。そして、境界線３５を順次移動させ、境界線３５のずれが所定の複数ライン数、すなわち、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とを構成する位相差部３３の数に到達したときに、再び境界線３５は最初の表示フレームにおける位置に戻るようにする。
【００８３】
また、別の構成として、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２との境界線２５を順次１水平ラインずつ順送りにせず、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とをランダムに位置変更する。そして、切替位相差板８においても、対応するように第一偏光領域３１と第二偏光領域３２の形成位置を変更する。この場合も第一偏光領域３１と第二偏光領域３２との境界領域は固定されず、上述の場合と同様の効果が得られる。
【００８４】
以上のように、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２との境界線２５を固定せず、移動させることにより、クロストークが発生する場所を表示画面全体に平均的に分布させることができる。その結果、観察者は、よりスムーズでムラの少ない、かつ本来の目的であるクロストークの少ない立体画像表示を観察することができるようになる。
そして、本実施の形態の立体画像表示装置１においては、クロストークの低減により視野角が拡大し、視野角特性が向上する。
【００８５】
以下で、上述したクロストークの低減を実現する本実施の形態の立体画像表示装置１の液晶ディスプレイ３および切替位相差板８の構成とそれらによる画像の形成について、図面を用いて、より詳しく説明する。
【００８６】
上述のように、本実施の形態の立体画像表示装置１の液晶パネル６において、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２は、図５に例示するように、各々独立に制御可能な複数の水平ライン２３からそれぞれ構成されることが好ましい。
そして、上述のフリッカーを抑え、観察者５０にとって自然な画像が得られるように検討を行った結果、液晶パネル６の第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２は、液晶パネル６の垂直方向に連続して並べられた２本から６０本の水平ライン２３により、それぞれ構成されることが好ましいことがわかった。
【００８７】
さらに、立体画像表示装置１においては、液晶パネル６の第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とはそれぞれ、液晶パネル６の垂直方向に連続して並べられた３本から３０本の水平ライン２３により構成される画像形成領域であることがより好ましく、５本から１５本の水平ライン２３により構成される画像形成領域であることが最も好ましい。
【００８８】
その場合、図６に示すように、切替位相差板８においても、液晶パネル６の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２の位置および大きさに対応するよう、例えば３本など、複数本の位相差部３３を１つの組として第一偏光領域３１および第二偏光領域３２を形成する。具体的には、液晶パネル６の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２に対応する位置と大きさで、２本から６０本の位相差部３３により、第一偏光領域３１および第二偏光領域３２を形成するようにする。そして、好ましくは３本から３０本の位相差部３３により、最も好ましくは５本から１５本の位相差部３３により第一偏光領域３１および第二偏光領域３２を形成するようにする。
【００８９】
図５で例示される液晶パネル６では、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２がそれぞれ、例えば、連続して並べられた３本の水平ライン２３から構成されている。そして、図６において例示される切替位相差板８では、図５の液晶パネル６に対応するように、第一偏光形成領域３１と第二偏光領域３２がそれぞれ、例えば、連続して並べられた３本の位相差部３３から構成される。
【００９０】
その結果、液晶パネル６では、上記したある１つのフレーム期間において画像表示を行う場合、液晶パネル６の最上部にある１本目の水平ラインから３本目の水平ラインまでが束ねられて１組となり第一画像形成領域２１を構成する。そして、境界線２５を挟んで４本目の水平ラインから６本目の水平ラインまでが束ねられて１組となって第二画像形成領域２２を構成する。さらに、境界線２５を挟んで７本目の水平ラインから９本目の水平ラインまでが束ねられて第一画像形成領域２１を構成し、１０本目の水平ラインから１２本目の水平ラインまでが束ねられて第二画像形成領域２２を構成する。すなわち、図５に例示された液晶パネル６では、３本ずつの水平ライン２３が順次束ねられてそれぞれ１つの組を構成する。そして、液晶パネル６では、そのそれぞれの組に対応するよう、境界線２５を挟んで、互い違いに複数の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２が配置されている。
【００９１】
そして、切替位相差板８では、ある一つのフレーム期間において画像表示を行う場合、切替位相差板８の最上部にある１本目の位相差部から３本目までが束ねられて一組となり第一偏光領域３１を構成する。そして、境界線３５を挟んで４本目の位相差部３３から６本目までが束ねられて１組となって第二偏光領域３２を構成する。さらに、境界線３５を挟んで７本目の位相差部から９本目までが束ねられて第一偏光成領域３１を構成し、１０本目の位相差部から１２本目までが束ねられて第二偏光領域３２を構成する。すなわち、図６に例示された切替位相差板８では、連設された３本ずつの位相差部３３が順次束ねられてそれぞれ一つの組を構成する。そして、切替位相差板８では、そのそれぞれの組に対応するよう、境界線３５を挟んで、互い違いに複数の第一偏光領域３１および第二偏光領域３２が配置されている。
【００９２】
尚、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを構成する水平ライン２３の本数は、図５に示す３本に限られるわけではなく、上述した好ましい範囲内で、複数の本数から構成することが可能である。すなわち、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを構成する水平ライン２３の本数を５本や１０本とすることなどが可能である。
【００９３】
例えば、液晶パネル６で組にする水平ライン２３が１０本の場合、液晶パネル６の最上部にある１本目の水平ラインから１０本目の水平ラインまでが束ねられて１組となって第一画像形成領域２１を構成する。そして、境界線２５を挟んで、１１本目の水平ラインから２０本目の水平ラインまでが束ねられて１組となって第二画像形成領域２２を構成する。さらに、２１本目の水平ラインから３０本目の水平ラインまでが束ねられて第一画像形成領域２１を構成し、３１本目の水平ラインから４０本目の水平ラインまでが束ねられて第二画像形成領域２２を構成する。そして、その場合、液晶パネル６では１０本ずつの水平ライン２３が順次束ねられ、境界線２５を挟んで、互い違いに複数の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２が配置されることになる。
【００９４】
その場合、切替位相差板８でも、対応するよう、１０本ずつの位相差部３３が順次束ねられ、境界線３５を挟んで、互い違いに複数の第一偏光領域３１および第二偏光領域３２が配置される。
【００９５】
したがって、立体画像表示装置１の使用状態において、ある一つのフレーム画像表示時では、切替位相差板８の第一偏光領域３１には、上述の場合の第一画像形成領域２１を透過した右目用画像光が入射する。そして、第二偏光領域３２には、上述の場合の第二画像形成領域２２を透過した左目用画像光が入射する。そして、フレームの切り替えに対応して液晶パネル６における右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われる場合、切替位相差板８の第一偏光領域３１には、第一画像形成領域２１を透過した左目用画像光が入射するようになる。そして、第二偏光領域３２には、第二画像形成領域２２を透過した右目用画像光が入射するようになる。
【００９６】
図７は、本実施の形態の液晶パネル６と切替位相差板８を用いて行う画像表示例を説明する模式的な断面図である。図７（ａ）〜図７（ｆ）は、第１フレーム〜第６フレームにおいて液晶パネル６と切替位相差板８を用いて行う画像表示の例を模式的に説明する。
【００９７】
図７（ａ）〜図７（ｆ）では、液晶ディスプレイの液晶パネル６において、図５に対応するよう、それぞれ３本の水平ライン２３から、境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃを挟んで第一画像形成領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃと第二画像形成領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃとが形成される例が模式的に示されている。
【００９８】
図８は、本実施の形態の液晶パネル６と切替位相差板８を用いて行う画像表示の別の例を説明する模式的な断面図である。図８（ａ）〜図８（ｄ）は、第１フレーム〜第４フレームにおいて液晶パネル６と切替位相差板８を用いて行う画像表示の別の例を模式的に説明する。
【００９９】
図８（ａ）〜図８（ｄ）においても、液晶ディスプレイ３の液晶パネル６において、図５に対応するよう、それぞれ３本の水平ライン２３から、境界線２５を挟んで第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とが形成される例が模式的に示されている。
図８に示す例では、図８（ａ）のある１つの表示フレーム（以下、第１フレームとも言う。）において、液晶パネル６で、３本ずつの水平ライン２３が順次束ねられてそれぞれ１つの組を構成する。そして、図８（ａ）〜図８（ｄ）に示すように、液晶パネル６では、そのそれぞれの組に対応するよう、境界線２５を挟んで、互い違いに複数の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２が配置されている。
【０１００】
そして、図８（ａ）〜図８（ｄ）に例示された切替位相差板８では、３本ずつの位相差部３３が順次束ねられてそれぞれ１つの組を構成する。そして、切替位相差板８では、そのそれぞれの組に対応するよう、境界線３５を挟んで、互い違いに複数の第一偏光領域３１および第二偏光領域３２が配置されている。
【０１０１】
したがって、第１フレームにおいて、切替位相差板８の第一偏光領域３１には、例えば、第一画像形成領域２１を透過した右目用画像光が入射する。そして、第二偏光領域３２には、第二画像形成領域２２を透過した左目用画像光が入射する。そして、フレームの切り替えに対応して液晶パネル６における右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われる場合、図８（ｂ）の１個進んだ次の表示フレーム（以下、第２フレームとも言う。）では、切替位相差板８の第一偏光領域３１には、第一画像形成領域２１を透過した左目用画像光が入射するようになる。そして、第二偏光領域３２には、第二画像形成領域２２を透過した右目用画像光が入射するようになる。
【０１０２】
そして、図８（ｃ）の次の１個進んだ表示フレーム（以下、第３フレームとも言う。）では、再び液晶パネル６における右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われ、第１フレームと同様、第一画像形成領域２１を透過した右目用画像光が入射する。そして、第二偏光領域３２には、第二画像形成領域２２を透過した左目用画像光が入射する。
【０１０３】
図８（ｄ）のさらに１個進んだ表示フレーム（以下、第４フレームとも言う。）では、切替位相差板８の第一偏光領域３１には、第２フレームと同様、第一画像形成領域２１を透過した左目用画像光が入射するようになる。そして、第二偏光領域３２には、第二画像形成領域２２を透過した右目用画像光が入射するようになる。そして、以降の表示フレームでも同様の画像表示が繰り返される。
【０１０４】
このとき、図８（ａ）〜図８（ｄ）に示すように、液晶パネル６の第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２との間の境界線２５は、液晶パネル６における右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われても液晶パネル６内で常に一定の位置にある。境界線２５は、表示フレームの進行によらず、液晶パネル６内で固定されている。同様に、切替位相差板８の第一偏光領域３１と第二偏光領域３２との間の境界線３５は、液晶パネル６における右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われても切替位相差板８内で常に一定の位置にある。境界線３５も、表示フレームによらず切替位相差板８内で固定されている。その結果、境界線３５近傍の領域で発生するクロストークは固定され、上述した表示のムラが観察者に視認される懸念がある。
【０１０５】
そこで、本実施の形態の立体画像表示装置１では、図７（ａ）〜図７（ｆ）に示すように、フレームの切り替えに対応して右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われる場合に、液晶パネル６の第一画像形成領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃと第二画像形成領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃとの境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃの位置を変更する。
【０１０６】
図７（ａ）〜図７（ｆ）では、液晶ディスプレイ３の液晶パネル６において、図５に対応するよう、それぞれ３本の水平ライン２３から、境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃを挟んで第一画像形成領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃと第二画像形成領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃとが形成される例が模式的に示されている。
【０１０７】
図７に示す例では、図７（ａ）のある１つの表示フレーム（以下、第１フレームとも言う。）において、液晶パネル６で、連設された３本ずつの水平ライン２３が順次束ねられ、それぞれ１つの組が構成される。そして、図７（ａ）〜図７（ｆ）に示すように、液晶パネル６では、そのそれぞれの組に対応するよう、境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃを挟んで、互い違いに複数の第一画像形成領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃおよび第二画像形成領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃが配置されている。
【０１０８】
そして、図７（ａ）〜図７（ｆ）に例示された切替位相差板８では、第１フレームにおいて、連設された３本ずつの位相差部３３が順次束ねられて、それぞれ１つの組を構成する。切替位相差板８では、そのそれぞれの組に対応するよう、境界線３５ａ、３５ｂ、３５ｃを挟んで、互い違いに複数の第一偏光領域３１ａ、３１ｂ、３１ｃおよび第二偏光領域３２ａ、３２ｂ、３２ｃが配置されている。
【０１０９】
立体画像表示装置１では、フレームの切り替えに対応して、液晶パネル６で右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われる場合、適宜タイミングを選択し、液晶パネル６の第一画像形成領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃと第二画像形成領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃとの境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃの位置を変更する。
【０１１０】
その場合、第一画像形成領域２１ａ、２１ｂ、２２ｃと第二画像形成領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃを構成する水平ライン２３の本数は、３本のまま変化しないようにされる。その結果、第一画像形成領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃと第二画像形成領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃの形成位置は、液晶パネル６の表示画面内で、境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃのずれ分に応じて、ずれることになる。対応する切替位相差板８においても、同様に第一偏光領域３１ａ、３１ｂ、３１ｃと第二偏光領域３２ａ、３２ｂ、３２ｃの形成位置がずれるようにし、液晶パネル６の境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃのずれに従い、境界線３５ａ、３５ｂ、３５ｃがずれるようにする。
【０１１１】
尚、例えば、図７（ｃ）〜図７（ｆ）に示す第３フレーム〜第６フレームのように、液晶パネル６において、境界線２５ｂ、２５ｃがずれることにより、液晶パネル６の最上部と最下部の第一画像形成領域２２ｂ、２２ｃでは、構成する水平ラインの本数が３本ではなくなり、他の画像形成領域と面積が異なるものとなることがある。
同様に、切替位相差板８においても、境界線３５ｂ、３５ｃがずれることにより、最上部と最下部の第二偏光領域３２ｂ、３２ｃでは、構成する位相差部３３の本数が３本ではなくなり、他の偏光領域と面積が異なることがある。こうした差異は表示画像全体の中では軽微なものであり、観察者５０にはほとんど感知されることは無い。
【０１１２】
立体画像表示装置１では、画像を表示するフレームの進行に対応して、液晶パネル６の第一画像形成領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃと第二画像形成領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃとの境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃを、下方に順次１水平ラインずつずらすようにする。そして、境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃを１水平ラインずつ順次移動させ、境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃのずれが第一画像形成領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃと第二画像形成領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃとを構成する水平ライン２３の数である３水平ラインに到達したときに、再び境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃは最初の表示フレームにおける位置に戻るようにする。併せて、切替位相差板８においても、同様に境界線３５ａ、３５ｂ、３５ｃを移動させる。
【０１１３】
その結果、立体画像表示装置１では、図７（ａ）に示すように、第１フレームにおいて、切替位相差板８の第一偏光領域３１ａに、第一画像形成領域２１ａを透過した、例えば、右目用画像光が入射する。そして、第二偏光領域３２ａには、第二画像形成領域２２ａを透過した左目用画像光が入射する。次いで、フレームの切り替えに対応して液晶パネル６における右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われる。その場合、図７（ｂ）の１個進んだ次の表示フレーム（以下、第２フレームとも言う。）では、境界線２５ａの位置は変更せず、切替位相差板８の第１フレームと同じ位置にある第一偏光領域３１ａに、第一画像形成領域２１ａを透過した左目用画像光が入射するようになる。そして、第二偏光領域３２ａには、第二画像形成領域２２ａを透過した右目用画像光が入射するようになる。
【０１１４】
図７（ｃ）に示すように、続く１個進んだ表示フレーム（以下、第３フレームとも言う。）では、液晶パネル６における右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われるとともに、境界線２５ｂの移動が行われる。第一画像形成領域２１ｂと第二画像形成領域２２ｂとの境界線２５ｂを、元の位置から下方に１水平ラインずらす。その場合、液晶パネル６での右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えに同期させて、切替位相差板８における第一偏光領域３１ｂと第二偏光領域３２ｂとの境界線３５ｂを、元の位置から下方に１水平ラインずらす。その結果、切替位相差板８の第１フレームと位相差部１本分ずれた位置にある第一偏光領域３１ｂに、第一画像形成領域２１ｂを透過した右目用画像光が入射するようになる。そして、第二偏光領域３２ｂには、第二画像形成領域２２ｂを透過した左目用画像光が入射するようになる。
【０１１５】
図７（ｄ）に示すように、次の１個進んだ表示フレーム（以下、第４フレームとも言う。）では、液晶パネル６における右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われるが、境界線２５ｂの位置は変更されない。したがって、切替位相差板８でも、同様に、境界線３５ｂの位置は変更されない。したがって、第４フレームでは、切替位相差板８の第３フレームと同じ位置にある第一偏光領域３１ｂに、第一画像形成領域２１ｂを透過した左目用画像光が入射するようになる。そして、第二偏光領域３２ｂには、第二画像形成領域２２ｂを透過した右目用画像光が入射するようになる。
【０１１６】
図７（ｅ）に示すように、続く１個進んだ表示フレーム（以下、第５フレームとも言う。）では、再び液晶パネル６における右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われるとともに、第一画像形成領域２１ｃと第二画像形成領域２２ｃとの境界線２５ｃを、第３フレーム時の位置から下方に１水平ラインずらす。その場合、液晶パネル６での右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えに同期させて、切替位相差板８における第一偏光領域３１ｃと第二偏光領域３２ｃとの境界線３５ｃを、第３フレーム時の位置から下方に１水平ラインずらす。
併せて、切替位相板８でも、対応するよう境界線３５ｃの移動が行われる。そして、切替位相差板８の第１フレームと位相差部２本分ずれた位置にある第一偏光領域３１ｃに、第一画像形成領域２１ｃを透過した右目用画像光が入射するようになる。そして、第二偏光領域３２ｃには、第二画像形成領域２２ｃを透過した左目用画像光が入射するようになる。
【０１１７】
図７（ｆ）に示すように、次の１個進んだ表示フレーム（以下、第６フレームとも言う。）では、液晶パネル６における右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われるが、境界線２５ｃの位置は変更されない。したがって、切替位相差板８でも、同様に、境界線３５ｃの位置は変更されない。その結果、切替位相差板８の第５フレームと同じ位置にある第一偏光領域３１ｃに、第一画像形成領域２１ｃを透過した左目用画像光が入射するようになる。そして、第二偏光領域３２ｃには、第二画像形成領域２２ｃを透過した右目用画像光が入射するようになる。
【０１１８】
そして、その次の１個進んだ表示フレーム（以下、第７フレームとも言う。）（図示されない）では、再び液晶パネル６における右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われるとともに、第一画像形成領域２１ｃと第二画像形成領域２２ｃとの境界線２５ｃを、元の位置から下方に１水平ラインずらす。その場合、液晶パネル６での右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えに同期させて、切替位相差板８における第一偏光領域３１ｃと第二偏光領域３２ｃとの境界線３５ｃを、元の位置から下方に１水平ラインずらす。
【０１１９】
その結果、第７フレームでは、第１フレームと比較して、液晶パネル６において境界線２５ａが３水平ラインずれることになり、第１フレーム時の元の位置に戻ることになる。同様に、切替位相差板８においても、境界線３５ａは第１フレーム時の元の位置の戻ることになる。そして、以降、立体画像表示装置１では、液晶ディスプレイ３の液晶パネルと切替位相差板８において、同様の方法の画像形成を繰り返す。
【０１２０】
そうして、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２との境界線２５を固定せず、移動させることにより、クロストークが発生する場所を表示画面全体に平均的に分布させることができる。その結果、観察者５０はよりスムーズでムラの少ない、かつ本来の目的であるクロストークの少ない立体画像表示を観察することができるようになる。
【０１２１】
尚、上記例では、フレームの切り替えに対応して液晶パネル６における右目用画像と左目用画像の画像形成領域の入れ替えが行われる場合、第一画像形成領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃにおいて形成される画像が左目用画像から右目用画像に変更される時にのみ、境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃを移動している。右目用画像から左目用画像に入れ替えられる時には、境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃは移動していない。そのため、第二画像形成領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃにおいては、形成される画像が右目用画像から左目用画像に変更される時にのみ、境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃを移動している。こうすることで、観察者５０は自然な立体画像を観察できる。
【０１２２】
また、別の構成例として、上述のように、第一画像形成領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃと第二画像形成領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃとの境界線２５ａ、２５ｂ、２５ｃを順次１水平ラインずつ順送りにせず、第一画像形成領域２１ａ、２１ｂ、２１ｃと第二画像形成領域２２ａ、２２ｂ、２２ｃとをランダムに位置変更することも可能である。そして、切替位相差板８においても、対応するように第一偏光領域３１ａ、３１ｂ、３１ｃと第二偏光領域３２ａ、３２ｂ、３２ｃの形成位置を変更する。
その場合、具体的には、図７に示す例において、図７（ｅ）の第５フレームと図７（ｆ）の第６フレームにおいてなされる画像形成を、図７（ｃ）の第３フレームと図７（ｄ）の第４フレームでなされる画像形成の先に行うことが可能である。この場合も第一偏光領域３１ａ、３１ｂ、３１ｃと第二偏光領域３２ａ、３２ｂ、３２ｃの境界線３５ａ、３５ｂ、３５ｃの形成位置は固定されず、上述の場合と同様の効果が得られる。
【０１２３】
以上より、本実施の形態の立体画像表示装置１において、液晶ディスプレイ３と切替位相差板８とを用いて行う画像の形成について説明したが、次に、そうした画像形成を実現する切替位相差板８について、具体的な構成例を説明する。
【０１２４】
図４に示したように、本実施の形態の立体画像表示装置１の切替位相差板８は、基板１１４、１１５上の透明電極１１９、１２０に電圧を印加することにより、液晶１１６の配向変化を引き起こすことが可能となるように構成されている。切替位相差板８は、液晶表示ディスプレイに用いられる多様な液晶モードを利用して構成することが可能である。例えば、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶素子、ホモジニアス型液晶素子、または強誘電性液晶素子を利用して構成することが可能である。
【０１２５】
以下で、図４などを用いて本実施形態の切替位相差板８の構成例について説明する。尚、各構成例において共通する部材については便宜上共通する符号を使用して説明する。
【０１２６】
初めに、本実施形態の切替位相差板８の第一の構成例として、ＴＮ型液晶素子を利用した例の製造法と構成について説明する。
ＴＮ型液晶素子を利用した例である切替位相差板８の製造においては、まず、基板１１４、１１５を用意する。基板１１４、１１５としては、ガラス基板を使用することができる。また、基板を薄くして、上述したクロストークの低減効果をより大きくできるよう、ガラス基板より薄い、ガラスクロス強化透明フィルムからなる基板を用いることも可能である。
【０１２７】
次に、それぞれの基板１１４、１１５上にスパッタリング法を用いて透明導電層（たとえばＩＴＯ膜）を厚さ１００ｎｍ〜１４０ｎｍで形成する。その後、透明導電層を、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングすることにより透明電極１１９、１２０を形成する。
【０１２８】
次いで、透明電極１１９、１２０上にスピンコート法を用い、所定のプレチルト角を伴って液晶が水平配向するよう配向膜１１７、１１８を厚さ５０ｎｍの厚さで形成し、その配向膜１１７、１１８にラビング処理を施す。このとき配向膜１１７、１１８へのラビング処理は基板１１４、１１５を対向配置したときにラビング方向が互いに直行するように施す。
【０１２９】
次いで、一対の基板１１４、１１５の基板間距離であるセルギャップが５．２μｍとなるように張り合わせる。具体的には一方の基板上にプラスティックスペーサー（図示されない）を塗布した後、一対の基板１１４、１１５をお互いに対向するように配置し、表示領域の周辺に印刷された熱硬化型の接着剤で硬化させることにより両基板を固定する。
【０１３０】
次いで、基板１１４、１１５の間隙に真空注入法を用いて液晶材料を充填することにより液晶１１６を形成する。ここで液晶材料は屈折率異方性（Δｎ）が０．０９２４のネマティック液晶材料に光学活性物質ＣＢ１５を０．１５ｗｔ％含有させたものを用いる。
以上より、液晶１１６は電圧無印可状態である初期状態において、９０度ねじれ配向の状態となる。したがって、ＴＮ型液晶素子を利用した例である切替位相差板８は、液晶１１６の配向変化の誘起によって、液晶１１６が９０度の旋光性を有する状態とそうした旋光性を有しない状態との二つの状態を切り替えることが可能な切替位相差板８として機能する。尚、ＴＮ型液晶素子を利用した例である切替位相差板８は、液晶１１６が９０度の旋光性を有する場合、偏光軸が水平方向と垂直な方向にある直線偏光として入射した画像光を、水平方向と平行な直線偏光として出射することが可能である。
【０１３１】
次いで、ＴＮ型液晶素子を利用した例である切替位相差板８を画素表示のための上述の液晶ディスプレイ３の画素に合わせて位置合わせを行う。そして、接着剤１０１を介して貼り合わせを行う。
【０１３２】
次に、本実施形態の切替位相差板８の第二の構成例として、ホモジニアス型液晶素子を利用した例の製造法と構成について説明する。
ホモジニアス型液晶素子を利用した例である切替位相差板８の製造においては、まず、基板１１４、１１５を用意する。基板１１４、１１５としては、ガラス基板を使用することができる。また、基板を薄くして、上述したクロストークの低減効果をより大きくできるよう、ガラス基板より薄い、ガラスクロス強化透明フィルムからなる基板を用いることも可能である。
【０１３３】
次いで、それぞれの基板１１４、１１５上にスパッタリング法を用いて透明導電層（たとえばＩＴＯ膜）を厚さ１００ｎｍ〜１４０ｎｍで形成する。その後、透明導電層を、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングすることにより透明電極１１９、１２０を形成する。
【０１３４】
次いで、透明電極１１９、１２０上にスピンコート法を用い、所定のプレチルト角を伴って液晶が水平配向するよう配向膜１１７、１１８を厚さ５０ｎｍの厚さで形成し、その配向膜１１７、１１８にラビング処理を施す。このとき配向膜１１７、１１８へのラビング処理は、基板１１４、１１５を対向配置したときにラビング方向が互いに平行になるように、かつ、配向方向が、観察者５０が立体画像表示装置１を見たときの水平方向から左上４５度の方向（紙面の左上方４５度）にあるように施す。
【０１３５】
次いで、一対の基板１１４、１１５の基板間距離であるセルギャップが１．０３μｍとなるように張り合わせる。具体的には一方の基板上にプラスティックスペーサー（図示されない）を塗布した後、一対の基板１１４、１１５をお互いに対向するように配置し、表示領域の周辺に印刷された熱硬化型の接着剤１０１で硬化させることにより両基板を固定する。
【０１３６】
次いで、基板１１４、１１５の間隙に真空注入法を用いて液晶材料（ＢＬ０３５、Δｎ＝０．２６７、メルク社製）を充填することにより液晶１１６を形成する。こうすることにより、ホモジニアス型液晶素子を利用した切替位相差板８の液晶１１６部分は、位相差値が５５０ｎｍ基準で１／２波長に対応する値となる。したがって、ホモジニアス型液晶素子を利用した切替位相差板８は、偏光領域毎の液晶１１６の配向変化の誘起によって、位相差の無い状態と位相差が１／２波長である１／２波長板の状態との２つの状態を切替ることが可能な切替位相差板８として機能する。次に、ホモジニアス型液晶素子を利用した切替位相差板８を画像表示のための上述の液晶ディスプレイ３の画素にあわせて位置合わせを行う。そして、接着剤１０１を介して貼り合わせを行う。
【０１３７】
さらに、本実施形態の切替位相差板８の第三の構成例として、強誘電性液晶素子を利用した例の製造法と構成について説明する。
強誘電性液晶素子を利用した例である切替位相差板８の製造においては、まず、基板１１４、１１５を用意する。基板１１４、１１５としては、ガラス基板を使用することができる。また、基板を薄くして、上述したクロストークの低減効果をより大きくできるよう、ガラス基板より薄い、ガラスクロス強化透明フィルムからなる基板を用いることも可能である。
【０１３８】
次いで、次にそれぞれの基板１１４、１１５上にスパッタリング法を用いて透明導電層（たとえばＩＴＯ膜）を厚さ１００ｎｍ〜１４０ｎｍで形成する。その後、透明導電層を、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングすることにより透明電極１１９、１２０を形成する。
【０１３９】
次いで、透明電極１１９、１２０上にスピンコート法を用い、液晶が水平配向するよう光配向用の配向膜１１７、１１８を３０ｎｍの厚さで形成し、その配向膜１１７、１１８に光配向技術を適用し水平配向膜を形成する。
【０１４０】
次いで、一対の基板１１４、１１５の基板間距離であるセルギャップが３μｍとなるように張り合わせる。具体的には一方の基板上にプラスティックスペーサー（図示されない）を塗布した後、一対の基板１１４、１１５をお互いに対向するように配置し、表示領域の周辺に印刷された熱硬化型の接着剤１０１で硬化させることにより両基板を固定する。
【０１４１】
次いで、基板１１４、１１５の間隙に真空注入法を用いて強誘電性液晶材料（Δｎ＝０．２５、コーンアングル４５度）を充填することにより液晶１１６を形成する。尚、液晶変調率が７０％程度と想定し、そうした変調率で液晶１１６の位相差が１／２波長となるように液晶のΔｎとセルギャップは選択されている。
【０１４２】
そして、強誘電性液晶素子を利用した切替位相差板８では、電圧の印加の有無により、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２において、互いの液晶１１６の光学軸が４５度ずれるように構成されている。
すなわち、強誘電性液晶素子を利用した切替位相差板８は、偏光領域毎の強誘電性液晶の配向変化の誘起の有無により、第一偏光領域３１の液晶１１６の光学軸は、観察者５０が立体画像表示装置１を見たときの水平方向か、または水平方向から左上４５度の方向（紙面の左上方４５度）となる。そして、第二偏光領域３２では第一偏光領域３１と異なる状態となって、水平方向から左上４５度の方向（紙面の左上方４５度）か、または水平方向となる。
【０１４３】
次に、強誘電性液晶素子を利用した切替位相差板８を画素表示のための上述の液晶ディスプレイ３の画素にあわせて位置合わせを行う。そして、接着剤１０１を介して貼り合わせを行う。
【０１４４】
以上、切替位相差板８の具体的構成例について説明したが、それらが備える透明電極１１９、１２０のパターニングについて説明する。本実施の形態の切替位相差板８に用いられる各種の液晶素子は、従来の表示素子として用いられる場合と比較し、透明電極のパターンを異なる構造とすることが望ましい。
【０１４５】
図９は、液晶素子を構成する電極パターンについて説明する図である。
図９（ａ）は、従来のパッシブ駆動型液晶表示素子３００の電極構造を模式的に示す図であり、図９（ｂ）は、本実施形態の切替位相差板８の電極構造を模式的に示す図である。
図９（ａ）に示すように、従来のパッシブ駆動型液晶表示素子３００では、上部電極３０２と下部電極３０１はそれぞれストライプ状にパターニングされ、それぞれが直交するよう、マトリクス状に設置される。
【０１４６】
一方、図９（ｂ）に示すように、本実施形態の切替位相差板８では、パッシブ駆動を行おうとする場合、上部側の透明電極１２０と下部側の透明電極１１９はそれぞれストライプ状にパターニングされるが、マトリクス状に設置することはなく、平行に配置することが好ましい。
【０１４７】
尚、透明電極１１９、１２０のパターニングについては、液晶パネル６の第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２の大きさと位置関係に対応して大きさを定めてパターニングすることが可能である。すなわち、液晶パネル６においては、水平ライン２３を所望の本数で束ねて１つの組とし、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とを構成する。そして、切替位相差板８では、その第一画像形成領域２１と第二画像形成領域の位置と大きさに対応するよう、透明電極１１９、１２０を適当な大きさにパターニングし、切替位相差板８における第一偏光領域３１と第二偏光領域３２を構成することが可能である。
【０１４８】
また、透明電極１１９、１２０のパターニングについては、液晶パネル６の全水平ライン２３のそれぞれに対応するよう大きさと位置関係を定め、液晶パネル６と同様の電極のパターニングをすることも可能である。そして、液晶パネル６において所望の本数の水平ライン２３を束ねて構成された１つの組に対し、同様の構成の組を透明電極１１９と透明電極１２０とにおいて形成することが可能である。その結果、対応する透明電極１１９の組と透明電極１２０の組とにより、切替位相差板８の第一偏光領域３１や第二偏光領域３２を構成することが可能である。そして、その第一偏光領域３１や第二偏光領域３２の領域毎に、同様の液晶１１６の配向変化を誘起させることが可能である。すなわち、切替位相差板８においてスイッチングを行い、その結果、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とにおいて先の状態と異なる液晶の配向状態を実現することが可能となる。
【０１４９】
また、本実施形態である切替位相差板８はアクティブ駆動型の液晶素子を利用して構成することも可能である。
図１０（ａ）は、従来のアクティブ駆動型液晶表示素子３１０の構成を模式的に示す図であり、図１０（ｂ）は、アクティブ駆動型の液晶素子を利用する本実施形態の切替位相差板８の主要部の構成を模式的に示す図である。
【０１５０】
従来のアクティブ駆動型液晶表示素子３１０では、図１０（ａ）に示すように、走査線３１２と信号線３１１とがそれぞれ直交するよう、マトリクス状に設置され、その交点にアクティブ素子３１３が設けられて画素電極３１４が配置されている。
一方、本実施形態の切替位相差板８では、図１０（ｂ）に示すように、アクティブ駆動型の液晶素子を利用して構成する場合、走査線３２０と信号線３２１とを平行となるよう設置する。そして、上部側の透明電極１２０である画素電極は、具備するアクティブ素子３２３で液晶１１６を駆動することができる最大の横幅を有して横長の構造となることが好ましい。
【０１５１】
そして、アクティブ素子３２３と透明電極１２０の形成については、液晶パネル６の全水平ライン２３のそれぞれに対応するよう大きさと位置関係を定め、透明電極１２０のパターニングを行い、それぞれについてアクティブ素子を設ける。そして、液晶パネル６において束ねて１つの組にされる水平ライン２３の本数の選択に合わせ、アクティブ素子３２３と透明電極１２０の組み合わせを所定数束ねて１つの組にする。そして、その組によって、切替位相差板８の第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とを構成することが可能である。そして、その組毎に同様の駆動を行い、液晶１１６における同様の配向状態の変化を誘起して、切替位相差板８においてスイッチングを行う。その結果、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２で先の状態とは異なる液晶の配向状態を実現することが可能となる。
【０１５２】
以上のように、図１に示す本実施の形態の立体画像表示装置１は、液晶ディスプレイ３および切替位相差板８を用い、クロストークの低減された画像の形成を行うが、観察者５０は偏光メガネ１０を着用して立体画像を観察する。
【０１５３】
次に、本実施の形態の立体画像表示装置１を構成する切替位相差板８の作用と、偏光メガネ１０について、図１、図４、図１１を用いて説明する。
【０１５４】
上述のように、立体画像表示装置１の使用状態において、液晶パネル６の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２には、ある１つのフレーム画像表示時において、例えば、それぞれ右目用画像および左目用画像が生成される。そして、偏光板５を透過した光が液晶パネル６の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２に入射すると、右目用画像光および左目用画像光が形成される。
第一画像形成領域２１を透過した右目用画像光および第二画像形成領域２２を透過した左目用画像光は、偏光板７を透過して、それぞれ特定方向の偏光軸を有する直線偏光となる。ここで、特定方向とは、偏光板７における透過軸の方向と同じ方向である。
【０１５５】
その結果、図４に示すように、切替位相差板８の第一偏光領域３１には、偏光軸が水平方向と垂直な方向にある直線偏光として、例えば、右目用画像光が入射する。そして、液晶１１６における配向状態の選択と位相差フィルム１２１の作用により、この入射した右目用画像光を左回りの円偏光として出射させることが可能である。またその場合、第二偏光領域３２では、同様に液晶１１６における配向状態の選択と位相差フィルム１２１の作用により、入射した左目用画像光を右回りの円偏光として出射させるようにする。
【０１５６】
次に、切替位相差板８においてスイッチングを行い、液晶１１６における配向状態を変化させると、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２で先の状態と異なる液晶の配向状態を実現することになる。その場合、位相差フィルム１２１の作用と併せ、第一偏光領域３１に入射した左目用画像光を右回りの円偏光として出射することが可能である。またその場合、第二偏光領域３２では、同様に液晶１１６における配向状態の選択と位相差フィルム１２１の作用により、入射した右目用画像光を左回りの円偏光として出射するようにする。
【０１５７】
したがって、例えば、第一偏光領域３１を透過した右目用画像光と、第二偏光領域３２を透過した左目用画像光とは、図１に矢印で示すように、その回転方向が互いに逆方向の円偏光となる。尚、図１の切替位相差板８における矢印は、この切替位相差板８を通過した偏光の回転方向を模式的に示している。
【０１５８】
また、立体画像表示装置１は、上記したように、切替位相差板８よりも観察者側に拡散板を配置してもよい。すなわち、切替位相差板８の第一偏光領域３１および第二偏光領域３２を透過した右目用画像光および左目用画像光を水平方向または鉛直方向の少なくとも一方の方向に拡散する拡散板を有してもよい。このような拡散板には、例えば水平方向または鉛直方向に延伸するかまぼこ状の凸レンズ（シリンドリカルレンズ）が複数配されたレンチキュラーレンズシート、または、凸レンズが平面状に複数配されたレンズアレイシートが用いられる。
【０１５９】
立体画像表示装置１により立体画像を観察する場合、観察者５０は、立体画像表示装置１から投影される右目用画像光および左目用画像光を、偏光メガネ１０を着用して観察する。この偏光メガネ１０には、観察者５０の右目側にあたる位置に右目用メガネ部４１が配され、左目側にあたる位置に左目用メガネ部４２が配される。
【０１６０】
図１１は、右目用メガネ部４１および左目用メガネ部４２の構成を説明する模式的な分解斜視図である。そして、図１１（ａ）が左目用メガネ部４２の構成を説明し、図１１（ｂ）が右目用メガネ部４１の構成を説明する。
図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、偏光メガネ１０を構成する右目用メガネ部４１および左目用メガネ部４２は、それぞれ１／４波長板４３ａ、４３ｂと、偏光板４５ａ、４５ｂとをこの順で備え、これらがフレームに固定されている。
【０１６１】
このとき、本実施の形態の偏光メガネ１０においては、その使用時の観察者５０が偏光メガネ１０をかけ、液晶ディスプレイ３と対向した場合、右目用メガネ部４１の１／４波長板４３ａの光学軸が水平方向から右上４５度（紙面の右上方４５度）の方向にある。そして、偏光板４５ａの透過軸が水平方向と平行な方向にある。したがって、立体画像表示装置１の切替位相差板８の第一偏光領域３１および第二偏光領域３２を透過した、それぞれ円偏光である右目用画像光および左目用画像光は、右目用メガネ部４１および左目用メガネ部４２の有する１／４波長板４３ａ、４３ｂに入射し、それらの作用により直線偏光として出射される。
【０１６２】
以上、本実施の形態の立体画像表示装置１の主な構成とそれらの機能について説明した。次に本実施の形態の立体画像表示装置１を使用して、右目用画像光および左目用画像光から、観察者５０に立体画像として認識させる方法について説明する。
【０１６３】
図１２（ａ）および図１２（ｂ）は、本実施の形態の立体画像表示装置１を使用して立体画像を観察者５０に認識させる方法を説明する図である。そして、図１２（ａ）は、ある１つのフレーム画像を観察者５０に認識させる方法を説明する図であり、図１２（ｂ）は、フレームの切り替えにより画像表示領域が入れ替わった後のフレーム画像を観察者５０に認識させる方法を説明する図である。
【０１６４】
観察者５０が、立体画像表示装置１により立体画像を観察するに際し、ある１つのフレーム画像が表示される場合、液晶パネル６の第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２には、上述のようにまず、右目用画像および左目用画像がそれぞれ対応して形成される。
【０１６５】
そして、図１２（ａ）に矢印で示すように、第一画像形成領域２１を透過した右目用画像光および第二画像形成領域２２を透過した左目用画像光は、偏光板７を透過して、それぞれ水平方向と垂直な方向の偏光軸を有する直線偏光となる。
【０１６６】
続いて、切替位相差板８に入射する。このとき、切替位相差板８では液晶１１６の第一偏光領域３１において、偏光板７から入射した直線偏光をそのまま位相差フィルム１２１へと入射させる。そして、第二偏光領域３２においては、水平方向と平行な方向の偏光軸となるように変換して位相差フィルム１２１へと入射させる。
【０１６７】
したがって、右目用画像光が入射した切替位相差板８の第一偏光領域３１では、図１２（ａ）に矢印で示すように、この入射した右目用画像光を左回りの円偏光として出射する。また、第二偏光領域３２では、図１２（ａ）に矢印で示すように入射した左目用画像光を右回りの円偏光として出射する。
【０１６８】
次に、こうして得られた右目用画像光と左目用画像光はそれぞれ観察者５０の着用する偏光メガネ１０に入射する。偏光メガネ１０は、図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、右目用メガネ部４１および左目用メガネ部４２が構成されている。
よって、偏光メガネ１０では、右目用メガネ部４１の備える１／４波長板４３ａを透過して水平方向と平行な直線偏光に回転され、観察者５０の右目に届くこととなる。
【０１６９】
一方、左回りの円偏光である右目用画像光が左目用メガネ部４２に入射した場合、図１２（ａ）に矢印で示すように、左目用メガネ部４２の備える１／４波長板４３ｂを透過して水平方向と垂直な直線偏光に変換される。そして、偏光板４５ｂに入射するが、偏光板４５ｂを透過することができず遮断され、観察者５０の左目には届かない。
【０１７０】
また、右回りの円偏光であった左目用画像光は、左目用メガネ部４２の備える１／４波長板４３ｂを透過して水平方向と平行な直線偏光に変換され、観察者５０の左目に届くことになる。
【０１７１】
一方、右回りの円偏光である左目用画像光が右目用メガネ部４１に入射した場合、右目用メガネ部４１の備える１／４波長板４３ａを透過して水平方向と垂直な直線偏光に変換される。そして、偏光板４５ａに入射するが透過することができずに遮断され、観察者５０の右目には届かないことになる。
【０１７２】
こうして、切替位相差板８の第一偏光領域３１および第二偏光領域３２を透過した右目用画像光および左目用画像光の出射する範囲内において、上記のように、偏光メガネ１０を着用して立体画像表示装置１を観察することにより、右目では右目用画像光だけを観察することができ、左目では左目用画像光だけを観察することができることになる。したがって、観察者５０は、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。
【０１７３】
次に、図１２（ｂ）に示すように、観察者５０が、立体画像表示装置１により立体画像を観察するに際し、上述のように、フレームの切り替えにともなう画像領域の入れ替えが行われた場合について説明する。すなわち、フレーム切り替えの後、液晶パネル６における第一画像形成領域２１および第二画像形成領域２２のそれぞれに左目用画像および右目用画像が形成されるようになった場合について説明する。
【０１７４】
この場合、フレームの切り替えにともなう画像領域の入れ替えに対応して、切替位相差板８では、第一偏光領域３１および第二偏光領域３２の位相差状態の切り替えが行われる。具体的には、第一偏光領域３１では、フレームの切り替え前の第二偏光領域３２の位相差状態と同様の位相差状態に切り替わる。そして、第二偏光領域３２では、フレームの切り替え前の第一偏光領域３１の位相差状態と同様の位相差状態に切り替わる。
【０１７５】
したがって、上述の場合と同様、液晶パネル６における第一画像形成領域２１を透過した左目用画像光および第二画像形成領域２２を透過した右目用画像光は、図１２（ｂ）に矢印で示すように、偏光板７を透過して、それぞれ水平方向と垂直な方向の偏光軸を有する直線偏光となる。
【０１７６】
そして、切替位相差板８に入射するが、切替位相差板８の第一偏光領域３１には、左目用画像光が入射する。そして、図１２（ｂ）に矢印で示すように、この入射した左目用画像光を右回りの円偏光として出射する。また、第二偏光領域３２では、入射した右目用画像光を左回りの円偏光として出射する。
次に、こうして得られた左目用画像光と右目用画像光はそれぞれ観察者５０の着用する偏光メガネ１０に入射する。
【０１７７】
このとき、偏光メガネ１０では、右回りの円偏光である左目用画像光が右目用メガネ部４１に入射した場合、図１２（ｂ）に矢印で示すように、右目用メガネ部４１の備える１／４波長板４３ａを透過して水平方向と垂直な直線偏光に変換され、偏光板４５ａに入射するが透過できずに遮断され、観察者５０の右目には届かないことになる。
【０１７８】
一方、右回りの円偏光である左目用画像光は、左目用メガネ部４２に入射してそれが備える１／４波長板４３ｂを透過し、図１２（ｂ）に矢印で示すように、水平方向と平行な直線偏光に変換され、偏光板４５ｂをそのまま透過し、観察者５０の左目に届くこととなる。
【０１７９】
また、左回りの円偏光であった右目用画像光は、図１２（ｂ）に矢印で示すように、右目用メガネ部４１の備える１／４波長板４３ａを透過して水平方向と平行な直線偏光に変換され、偏光板４５ａをそのまま透過し、観察者５０の右目に届くこととなる。
【０１８０】
一方、左回りの円偏光である右目用画像光が左目用メガネ部４２に入射した場合、図１２（ｂ）の矢印で示すように、左目用メガネ部４２の備える１／４波長板４３ｂを透過して水平方向と垂直な直線偏光に変換され、偏光板４５ｂに入射するが、偏光板４５ｂを透過できず遮断され、観察者５０の左目には届かない。
【０１８１】
こうして、位相差板８の第一偏光領域３１および第二偏光領域３２を透過した左目用画像光および右目用画像光の出射する範囲内において、偏光メガネ１０をかけて立体画像表示装置１を観察することにより、フレーム切り替えに伴い、右目用および左目用画像を形成する領域が入れ替わる画像領域の入れ替えが行われたとしても、右目では右目用画像光だけを観察することができる。そして、左目では左目用画像光だけを観察することができることになる。よって、観察者５０は、常に、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。
【０１８２】
したがって、従来の立体画像表示装置において、右目用および左目用画像を形成する画像領域が固定されていたため、垂直解像度が半減するなど、解像度が低下するのに対して、本実施の形態の立体画像表示装置１は解像度を全く減じることなく、液晶ディスプレイ３の性能をフルに発揮させたフル解像度での表示が可能となる。
【０１８３】
また、従来の立体画像表示装置においては、常に左右の目の映像のいずれか一方しか表示されず、立体を認識する場合の時間差が生じてしまう場合があったが、本実施の形態の立体画像表示装置では、常に左右の目の映像が表示されていることから、観察者の疲労感を軽減することができる。また、激しい動きをしている立体画像の場合に起きる左右の映像のずれに伴う立体視の違和感を生じさせないという効果もある。
【０１８４】
以上、本実施の形態の立体画像表示装置１を使用して、観察者５０に立体画像を認識させる方法について説明したが、次に、その場合における切替位相差板８のより詳細な作用について、上記した具体例に基づき説明する。尚、各具体例において、共通する部材については便宜上同じ符号を使用して説明する。以下、同様である。
【０１８５】
図１３（ａ）および図１３（ｂ）は、本実施形態の切替位相差板８の第一の例であるＴＮ型液晶素子を利用した切替位相差板８の構成と作用について説明する図である。そして、図１３（ａ）では、ある１つのフレーム画像を形成する際の切替位相差板８の作用を示し、図１３（ｂ）では、フレームの切り替えにより画像表示領域が入れ替わった場合のフレーム画像を形成する際の切替位相差板８の作用を示す。
【０１８６】
切替位相差板８の第一の例である、ＴＮ型液晶素子を利用した切替位相差板８では、液晶パネル６における水平ライン２３のそれぞれに対応するように透明電極１１９、１２０のパターニングがされて位相差部３３が形成され、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とが設けられている。よって、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とにおいて独立に、電圧印加による液晶のＯＮ状態選択とＯＦＦ状態選択とが可能であり、それぞれ独立の液晶の配向変化が可能となっている。
【０１８７】
したがって、図１３（ａ）に示すように、液晶ディスプレイ３の偏光板７からの直線偏光２０１がＴＮ型液晶素子を利用した例である切替位相差板８に入射したとき、切替位相差板８の第一偏光領域３１の液晶１１６をＯＮ状態とし、液晶の配向変化を誘起することが可能である。そして、第二偏光領域３２の液晶１１６には電圧印加せず、ＯＦＦ状態とし、液晶の初期配向状態（９０度ツイスト配向）を維持することが可能である。
その結果、直線偏光２０１は、液晶１１６がＯＮ状態の、旋光性の無い第一偏光領域３１をそのまま通過し、直線偏光２０２として位相差フィルム１２１に入射する。
【０１８８】
そして、直線偏光２０１は、液晶１１６がＯＦＦ状態の、旋光性のある第二偏光領域３２で光軸が回転されて水平方向と平行な直線偏光２０３に変換され、位相差フィルム１２１に入射する。
そして、１／４波長板である位相差フィルム１２１の作用により、直線偏光２０２と直線偏光２０３は、それぞれ左回りの円偏光２０４と右回りの円偏光２０５に変換される。
【０１８９】
次に、図１３（ｂ）に示すように、液晶ディスプレイ３の偏光板７からの直線偏光２０６がＴＮ型液晶素子を利用した例である切替位相差板８に入射したとき、切替位相差板８の第一偏光領域３１の液晶１１６には電圧印加せず、ＯＦＦ状態とし、液晶の初期配向状態を維持する。そして、第二偏光領域３２では液晶１１６に電圧を印加して液晶をＯＮ状態とし、液晶の配向変化を誘起する。
【０１９０】
その結果、直線偏光２０６は、旋光性のある第一偏光領域３１で光学軸が回転されて水平方向と平行な直線偏光２０７に変換され、位相差フィルム１２１に入射する。
そして、直線偏光２０６は旋光性の無い第二偏光領域３２をそのまま通過し、直線偏光２０８として位相差フィルム１２１に入射する。
そして、１／４波長板である位相差フィルム１２１の作用により、直線偏光２０７と直線偏光２０８は、それぞれ右回りの円偏光２０９と左回りの円偏光２１０に変換される。
【０１９１】
次に、本実施形態の切替位相差板８の第二の例であるホモジニアス型液晶素子を利用した切替位相差板８の構成と作用について説明する。
図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、本実施形態の切替位相差板８の第二の例であるホモジニアス型液晶素子を利用した切替位相差板８の構成と作用について説明する図である。そして、図１４（ａ）では、ある一つのフレーム画像を形成する際の切替位相差板８の作用を示し、図１４（ｂ）では、フレームの切り替えにより画像表示領域が入れ替わった場合のフレーム画像を形成する際の切替位相差板８の作用を示す。
【０１９２】
ホモジニアス型液晶素子を利用した切替位相差板８では、液晶パネル６における水平ライン２３のそれぞれに対応するように透明電極１１９、１２０のパターニングがされて位相差部３３が形成され、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とが設けられている。よって、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とにおいて独立に、電圧印加による液晶のＯＮ状態選択とＯＦＦ状態選択とが可能であり、それぞれ独立に液晶の配向変化が可能となっている。
【０１９３】
したがって、図１４（ａ）に示すように、液晶ディスプレイ３の偏光板７からの直線偏光２１１がホモジニアス型液晶素子を利用した切替位相差板８に入射したとき、切替位相差板８の第一偏光領域３１の液晶１１６をＯＮ状態とし、液晶の配向変化を誘起することが可能である。そして、第二偏光領域３２の液晶１１６には電圧印加せず、ＯＦＦ状態とし、液晶の初期配向状態を維持することが可能である。
【０１９４】
尚、このとき、ホモジニアス型液晶素子を利用した切替位相差板８は、上述のように、位相差の無い状態と、位相差が１／２波長である状態との２つの状態を切り替えて選択可能な位相差板として機能する。すなわち、ホモジニアス型液晶素子を利用した切替位相差板８では、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２の各偏光領域毎に位相差の無い領域と１／２波長板として作用する領域とを選択することができるように構成される。そして、液晶１１６の初期配向状態は平行配向である。加えて、その配向方向は、図１４（ａ）に示す第二偏光領域３２に示された矢印の方向、および図１４（ｂ）に示す第一偏光領域３１に示された矢印の方向である。すなわち、その配向方向は、水平方向から左上４５度の方向（紙面の左上方４５度）にある。よって、液晶１１６がＯＦＦ状態である図１４（ａ）の第二偏光領域３２および図１４（ｂ）の第一偏光領域３１は、光学軸が左上４５度の方向にある１／２波長板として機能する。
【０１９５】
その結果、直線偏光２１１は位相差の無い第一偏光領域３１をそのまま通過し、直線偏光２１２として位相差フィルム１２１に入射する。
そして、直線偏光２１１は、位相差が１／２波長である第二偏光領域３２で光学軸が回転されて水平方向と平行な直線偏光２１３に変換され、位相差フィルム１２１に入射する。
【０１９６】
そして、１／４波長板である位相差フィルム１２１の作用により、直線偏光２１２と直線偏光２１３は、それぞれ左回りの円偏光２１４と右回りの円偏光２１５に変換される。
【０１９７】
次に、図１４（ｂ）に示すように、液晶ディスプレイ３の偏光板７からの直線偏光２１６がホモジニアス型液晶素子を利用した切替位相差板８に入射したとき、切替位相差板８の第一偏光領域３１の液晶１１６には電圧印加せず、ＯＦＦ状態とし、液晶の初期配向状態を維持する。そして、第二偏光領域３２では液晶１１６に電圧を印加して液晶をＯＮ状態にさせ、液晶の配向変化を誘起する。
【０１９８】
その結果、直線偏光２１６は、位相差のある第一偏光領域３１で光学軸が回転されて水平方向と平行な直線偏光２１７に変換され、位相差フィルム１２１に入射する。
そして、直線偏光２１６は位相差の無い第二偏光領域３２をそのまま通過し、直線偏光２１８として位相差フィルム１２１に入射する。
そして、１／４波長板である位相差フィルム１２１の作用により、直線偏光２１７と直線偏光２１８は、それぞれ右回りの円偏光２１９と左回りの円偏光２２０に変換される。
【０１９９】
次に、本実施形態の切替位相差板８の第三の例である強誘電性液晶素子を利用した切替位相差板８の構成と作用について説明する。
図１５（ａ）および図１５（ｂ）は、本実施形態の切替位相差板８の第三の例である強誘電性液晶素子を利用した切替位相差板８の構成と作用について説明する図である。そして、図１５（ａ）では、ある１つのフレーム画像を形成する際の切替位相差板８の作用を示し、図１５（ｂ）では、フレームの切り替えにより画像表示領域が入れ替わった場合のフレーム画像を形成する際の切替位相差板８の作用を示す。強誘電性液晶素子を利用した切替位相差板８では、異なる極性の電圧の印加により選択可能な２つの安定な液晶配向状態をそれぞれ利用する。
【０２００】
強誘電性液晶素子を利用した切替位相差板８では、液晶パネル６における水平ライン２３のそれぞれに対応して位相差部３３が形成され、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とが設けられている。よって、第一偏光領域３１と第二偏光領域３２とにおいて互いに独立に、電圧印加による液晶の配向変化が可能となっている。
【０２０１】
したがって、図１５（ａ）に示すように、液晶ディスプレイ３の偏光板７からの直線偏光２２１が切替位相差板８に入射したとき、切替位相差板８の第一偏光領域３１の液晶１１６と第二偏光領域３２の液晶１１６のそれぞれに対し、異なる極性の電圧を印加して、異なる配向変化を誘起させることが可能である。そして、第一偏光領域３１の液晶１１６と第二偏光領域３２の液晶１１６とで、２つの異なる方向の配向状態とすることが可能である。その場合、一方の配向方向を、観察者５０が立体画像表示装置１を見たときの水平方向とすることができる。そして、もう一方の配向方向を、観察者５０が立体画像表示装置１を見たときの左上４５度の方向（紙面の左上方４５度）とすることができる。その結果、第一偏光領域３１および第二偏光領域３２は、それぞれ光学軸の方向が異なる１／２波長板として機能する。
【０２０２】
したがって、図１５（ａ）に示すように液晶１１６へのある極性の電圧印加により、第一偏光領域３１では、光学軸が水平方向である１／２波長板として機能する。一方、第二偏光領域３２では、液晶１１６への異なる極性の電圧印加がなされ、光学軸が水平方向から左上４５度の方向（紙面の左上方４５度）である１／２波長板として機能する。
【０２０３】
その結果、直線偏光２２１は第一偏光領域３１をそのまま通過し、直線偏光２２２として位相差フィルム１２１に入射する。
そして、光学軸が水平方向から左上４５度の方向で位相差が１／２波長である第二偏光領域３２において、直線偏光２２１は、自身の光学軸が回転されて水平方向と平行な直線偏光２２３に変換され、位相差フィルム１２１に入射する。
【０２０４】
そして、１／４波長板である位相差フィルム１２１の作用により、直線偏光２２２と直線偏光２２３は、それぞれ左回りの円偏光２２４と右回りの円偏光２２５に変換される。
【０２０５】
次に、図１５（ｂ）に示すように、液晶ディスプレイ３の偏光板７からの直線偏光２２６が、切替位相差板８に入射したとき、切替位相差板８の第一偏光領域３１および第二偏光領域３２の液晶１１６に、同時に、それぞれ上記と極性の異なる電圧を印加して液晶の配向変化を誘起させ、それぞれ上記と異なる方向の配向状態とすることが可能である。
【０２０６】
その結果、電圧印加による液晶１１６の配向方向は、第一偏光領域３１において、観察者５０が立体画像表示装置１を見たときの左上４５度の方向（紙面の左上方４５度）である。一方、第二偏光領域３２においては、観察者５０が立体画像表示装置１を見たときの水平方向である。
したがって、図１５（ｂ）に示すように、第一偏光領域３１では、光学軸が水平方向から左上４５度の方向（紙面の左上方４５度）である１／２波長板として機能する。一方、第二偏光領域３２では、光学軸が水平方向である１／２波長板として機能する。
【０２０７】
その結果、光学軸が水平方向から左上４５度の方向で位相差が１／２波長である第一偏光領域３１において、直線偏光２２６は、自身の光学軸が回転されて水平方向と平行な直線偏光２２７に変換され、位相差フィルム１２１に入射する。一方、直線偏光２２６は第二偏光領域３２をそのまま通過し、直線偏光２２８として位相差フィルム１２１に入射する。
そして、１／４波長板である位相差フィルム１２１の作用により、直線偏光２２７と直線偏光２２８は、それぞれ右回りの円偏光２２９と左回りの円偏光２３０に変換される。
【０２０８】
次に本実施の形態の立体画像表示装置１の画像形成のための動作の詳細について説明する。
上述のように、本実施の形態の立体画像表示装置１は、立体画像の表示をする場合、１つのフレーム画像において右目用画像と左目用画像とを同時に表示する。そして、上述の光学手段である切替位相差板を用いて観察者の左右の目に画像を振り分けて立体画像を表示する方式をとる。その場合、全ての画像情報を表示するため、まず表示画面の垂直方向に連続して並べられた全水平走査ラインを、複数の水平ラインからそれぞれ構成される第一画像形成領域と第二画像形成領域とに分割する。
【０２０９】
そして、第一画像形成領域は右目用画像および左目用画像のいずれか一方の画像を、第二画像形成領域は他方の画像をそれぞれ同時に表示する。そして、フレームの切り替えと適宜対応して左目用画像と右目用画像を表示する画像形成領域を所定の周期で入れ替える。そして、その画像形成領域の入れ替えと同時に、切替位相差板の第一偏光領域および第二偏光領域の位相差の状態を切り替える。こうした方法を用いることが全ての映像情報を表示し、また観察者が観察するために有効である。
【０２１０】
また、左目用画像と右目用画像を表示する画像形成領域の入れ替えと適宜対応して、本実施の形態の立体画像表示装置１では、第一画像形成領域と第二画像形成領域との境界線を変更するようにする。その場合、第一画像形成領域と第二画像形成領域の面積、すなわちそれらを構成する水平ラインの本数は、変化しないようする。その結果、第一画像形成領域と第二画像形成領域の形成位置は、液晶パネルの表示画面内で境界線のずれ分に応じて、ずれることになる。そして、切替位相差板においても、同様に、対応する第一偏光領域と第二偏光領域の形成位置がずれるようにし、それらの境界線がずれるようにする。
【０２１１】
そして、それら境界線のずれは、例えば、液晶パネルの１水平ライン分ずつとし境界線のずれが所定の複数ライン数に到達したときに、再び境界線は最初の表示フレームにおける位置に戻るようにする。こうした方法を用いることにより、クロストークが発生する場所を表示画面全体に平均的に分布させることができ、観察者がクロストークの少ない立体画像表示を観察するために有効である。
【０２１２】
このとき、立体画像表示装置１において上述の液晶ディスプレイ３を用いた場合、図１６に示すように、フレーム画像の情報更新は、画面の上の水平ライン２３から下の水平ライン２３に向けて順次画面を上書き更新していく。そのため、観察者には前の画像と次の新しい画像が同時に見えてしまうことがある。その結果、観察者には本来右目で見るべき画像が左目で見えてしまうなど、立体画像の認識が難しいという問題を有している。図１６は、一般的な液晶ディスプレイの表示方法を説明する図である。
【０２１３】
このような問題に対し、本実施の形態の立体画像表示装置１においては、第一の動作方法例として、バックライト２の点滅動作を導入し、フレーム画像の情報更新にかかる上記問題の低減を実現することが可能である。
【０２１４】
図１に示す本実施の形態の立体画像表示装置１では、制御装置１２が、液晶ディスプレイ３に対し、１つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に出力するよう指示する。この指示を受けて液晶ディスプレイ３では、上述のように、液晶パネル６の第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とにそれぞれ、例えば、右目用画像と左目用画像とを表示させる。そして同時に制御装置１２は切替位相差板８を制御し、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２に対応する第一偏光領域３１と第二偏光領域３２における位相差状態を制御する。
【０２１５】
そして、フレーム切り替え毎に、液晶パネル６と切替位相差板８とを制御し、その右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を交互に入れ替え、右目用画像と左目用画像がそれぞれ互い違いに配置されたフレーム画像を表示することが可能なようにされている。
【０２１６】
しかしながら、上記の問題を防止するため、制御装置１２が制御して、液晶ディスプレイ３において１つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に表示した後、次のフレームでは画像領域の入れ替えを行わないようにすることも可能である。その場合、制御装置１２では、液晶ディスプレイ３に対しそのまま上書きをするように制御し、上書き画像を少なくとも次の１フレーム期間表示させ、対応するように切替位相差板８を制御することができる。
【０２１７】
そして、そうした画像領域の入れ替えまたは上書きを行う際、制御装置１２により、バックライト２の点灯状態を同時に制御することが可能である。すなわち、１つのフレーム画像を表示する期間はバックライト２を点灯させておく。そしてその前後にある、右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を入れ替えるフレームでは、バックライト２を消灯するか、または適当に輝度を低下させるように制御することができる。こうすることで、右目用画像と左目用画像の残像と画像領域の入れ替えに基づく上述の問題を、観察者５０に感知されなくすることが可能となる。
【０２１８】
以上の動作方法をとることで、フレーム切り替えに対応してある定められた周期で右目用画像および左目用画像を形成する領域が入れ替わったとしても、観察者５０は確実に、右目では右目用画像光だけを観察することができ、左目では左目用画像光だけを観察することができることになる。したがって、観察者５０は、画像領域の入れ替えに基づく上述の問題を感知すること無く、常に、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。
【０２１９】
尚、上述のように、１つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に表示した後、次のフレームでは画像領域の入れ替えを行わず、そのまま上書きをする場合、画像の入れ替え回数が減少する。その結果、液晶ディスプレイ３における通常のフレーム周波数６０Ｈｚでは、表示画像のスムーズさが失われてしまう。また、バックライト２においては、フレーム毎に行われるバックライトの点滅が３０Ｈｚの周期で行われることになる。よって、バックライト２の点滅が観察者に感知され、そのことに起因するフリッカーを観察者が感じる懸念がある。
【０２２０】
したがって、液晶ディスプレイ３におけるフレーム周波数を向上させ、例えば、フレーム周波数は１２０Ｈｚ以上とすることが好ましい。そうすることにより、１つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に表示した後、次のフレームでは画像領域の入れ替えを行わず、そのまま上書きをする場合でも、フレーム周波数６０Ｈｚに対応する立体画像の形成が可能となる。その結果、画像の切り替え可能な回数も多くなり、また、フリッカーが観察者５０によって感じられる懸念は無い。さらに、上述のバックライト２の点滅に由来するフリッカーも観察者５０に感知されなくなる。したがって、本実施の形態の立体画像表示装置１により提供される表示画像も自然なものとなる。
【０２２１】
また、本実施の形態の立体画像表示装置１においては、制御装置１２により制御され、液晶ディスプレイ３におけるフレーム周波数を２４０Ｈｚとすることも可能である。その場合、例えば、液晶ディスプレイ３における１つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に表示し、次のフレームでは画像領域の入れ替えを行わず、そのまま上書きをする。そして、さらにその次のフレームでは画像領域の入れ替えを行い、またその後のフレームではそのままの上書きを行う。このようなパターンに従い、制御装置１２によって制御することが可能である。すなわち、フレーム毎に、液晶ディスプレイ３における右目用画像と左目用画像の表示領域の入れ替えとそのままの上書きとをその順番で繰り返すというパターンに従い、制御装置１２によって画像形成の制御をすることが可能である。
【０２２２】
そのような周期での液晶ディスプレイ３上での画像形成を行う場合、フレーム周波数１２０Ｈｚに対応する立体画像の形成が可能となり、画像の切り替え可能な回数も多くなる。その結果、フリッカーが観察者によって感じられる懸念はない。また、バックライト２の点滅も１２０Ｈｚ周期で行われることになる。よって、ちらつきなどが観察者５０に感知される懸念はない。
【０２２３】
また、液晶ディスプレイ３におけるフレーム周波数を２４０Ｈｚとする場合、別の例として、フレーム切り替えによって１つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に表示した後、引き続く３回のフレームでは画像領域の入れ替えを行わず、そのまま上書きをするように制御装置１２によって制御することが可能である。その場合、上書き画像を次の３フレーム期間、液晶ディスプレイ３に表示させ、フレーム周波数６０Ｈｚに対応する立体画像の形成をすることも可能である。
【０２２４】
その場合、最初の１フレーム期間である１／２４０秒間だけ、バックライト２を消灯させ、その後の上書き画像表示を行う、３フレーム期間である３／２４０秒間は、バックライト２を点灯させることができる。この場合、上述した、フレーム毎に液晶ディスプレイ３における右目用画像と左目用画像の表示領域の入れ替えとそのままの上書きとを繰り返すというパターンに比べて、画像領域の入れ替え回数は減ってしまう。しかしながら、それに対応して、バックライトの消灯している期間も減らすことが可能となる。その結果、立体画像表示装置１における立体表示画像の輝度をより向上することが可能となる。
【０２２５】
そして、そのとき、バックライト２の点滅も対応して６０Ｈｚ周期で行われることになる。よって、バックライト２の点滅に由来するフリッカーも観察者５０に感知される懸念は無い。
以上のように、液晶ディスプレイ３におけるフレーム周波数を１２０Ｈｚや２４０Ｈｚなどに向上させることにより、自然で高画質な立体表示画像を楽しむことが可能となる。
【０２２６】
また、上述の問題に対し、本実施の形態の立体画像表示装置１においては、バックライト２の点滅動作を導入すること無く、高輝度を維持したままフレーム画像の情報更新にかかるクロストークの低減を実現することも可能である。
すなわち、第二の動作方法の例として、液晶ディスプレイ３では、フレーム画像の切り替えに際し、液晶ディスプレイ３画面の上側の水平ラインから下側の水平ラインに向けて順次画面を更新して行く。そして、その更新と同期させて切替位相差板８において、対応する位置にある上側の位相差部３３から下側の位相差部３３に向けて順次位相差状態を切り替えていく。このようにすることで、上述した問題を防止することが可能となる。
【０２２７】
図１７（ａ）〜図１７（ｆ）は、本実施の形態の立体画像表示装置１の第二の動作方法を説明する図である。
【０２２８】
図１に示す本実施の形態の立体画像表示装置１の制御装置１２は、上述のように、液晶ディスプレイ３に対し、１つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に出力するよう指示する。そして、この指示を受けて液晶ディスプレイ３は、液晶ディスプレイ３を構成する液晶パネル６において、例えば、次の画像形成を行う。すなわち、図１７（ａ）に示すように、垂直方向に連続して並べられた複数の水平ラインからそれぞれ構成され、互い違いに配置された第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とにそれぞれ右目用画像と左目用画像とを表示させる。
【０２２９】
そして同時に、図１７（ｂ）に示すように、制御装置１２は、切替位相差板８を制御し、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とに対応する第一偏光領域３１と第二偏光領域３２の領域毎において、右目用画像と左目用画像とが観察者５０の右目と左目それぞれに適切に感知されるように位相差状態を選択し制御する。
【０２３０】
尚、図１７（ａ）において、第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とにおいて、矢印が模式的に示されている。この矢印は、その向きにより、出力される右目用画像と左目用画像との区別を表している。したがって、右目用画像を出力している場合は右向き矢印、左目用画像を出力している場合は、左向き矢印で表わされる。このことは、図１７（ｃ）および図１７（ｅ）でも同様である。
【０２３１】
また、後に説明するように、図１７（ｃ）において矢印の表示されていない第一画像形成領域２１ｄでは、当該領域内の水平ラインにおいて右目用画像と左目用画像の切り替えの最中であることを示している。
このことは図１７（ｄ）についても同様であり、第一画像形成領域２１ｄに対応する第一偏光領域３１ｄでは、位相差状態の切り替えの最中であることを表している。
【０２３２】
そして、フレーム切り替えに伴い、液晶パネル６と切替位相差板８とを制御し、その右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を交互に入れ替えるか上書きをし、右目用画像と左目用画像がそれぞれ互い違いに配置されたフレーム画像を表示するようにされている。
【０２３３】
その場合、液晶パネル６においては、その右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を交互に入れ替えるに際し、図１７（ｃ）に示すように、画面の上側の水平ラインから下側の水平ラインに向けて順次画面を更新していく。図１７（ｃ）において、第一画像形成領域２１ｄは、当該領域内の水平ラインにおいて右目用画像と左目用画像を切り替えている最中である領域である。
【０２３４】
このとき、切替位相差板８は、制御装置１２による制御に従い、液晶パネル６における画面全体の入れ替えが終了するまで位相差状態の切り替えを待つことはない。図１７（ｄ）に示すように、切替位相差板８においても連動して第一偏光領域３１の位相差状態と第二偏光領域３２の位相差状態の切り替えを行うことが可能である。
すなわち、液晶パネル６における画像形成のための走査信号に同期する信号の制御により、液晶パネル６における画面の更新にともなって、対応するように切替位相差板８の上側の位相差部から下側の位相差部に向けて順次位相差状態を切り替えていく。そして、図１７（ｄ）に示すように、対応する切替位相差板８の第一偏光領域３１および第二偏光領域３２の位相差状態の切り替えを行う。
【０２３５】
そして、図１７（ｅ）に示すように、液晶パネル６において全画面の画像の更新が終了した際には、図１７（ｆ）に示すように、同時に切替位相差板８の第一偏光領域３１および第二偏光領域３２の全体の位相差状態の切り替えが終了している。
【０２３６】
以上の動作方法をとることで、フレーム切り替えに対応して、ある定められた周期で右目用画像および左目用画像を形成する領域が入れ替わったとしても、観察者５０は常に右目では右目用画像光だけを観察することができ、左目では左目用画像光だけを観察することができることになる。したがって、観察者５０は、画像領域の入れ替えに基づく上述のクロストークを感知すること無く、常に、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。
そして、立体画像表示装置１では、液晶パネル６で右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を入れ替えるフレームにおいてもバックライト２を消灯する必要はない。その結果、立体画像表示装置１では、明るい立体画像表示を得ることが可能となる。
【０２３７】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。例えば、本発明では、立体画像表示装置においてクロストークの発生する領域を減らすとともに、表示画面全体に平均的に分布させることができる。その結果、視野角は拡大され、広い範囲からクロストークの少ない立体画像表示を観察することができる。したがって、切替位相差板およびそれと組み合わされる液晶ディスプレイを構成する基板が厚くなっても、クロストークを発生させない視野角範囲が十分に確保された立体画像表示装置を提供することができる。
【０２３８】
また、液晶パネルからなる液晶ディスプレイの代わりに、プラズマパネルからなるプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を用い、光学手段である上述した切替位相差板と組み合わせ、立体画像表示装置を構成することが可能である。すなわち、図１に示した本実施の形態の立体画像表示装置１において、液晶ディスプレイ３に代え、プラズマパネルとその上に配置された偏光板とからなるＰＤＰを用い、立体画像表示装置を構成することができる。尚、その場合には図１に示したバックライト２は不要となる。
【０２３９】
そして、ＰＤＰを用いた立体画像表示装置においても、ＰＤＰは、液晶ディスプレイ３と同様の、複数の水平ラインからなる第一画像形成領域と第二画像形成領域とを有することができる。ＰＤＰのプラズマパネルでは、液晶パネル６と同様、表示される１つのフレーム画像の第一画像形成領域と第二画像形成領域とにそれぞれ右目用画像と左目用画像とを表示させ、次の（１）または（２）に示す方法に従い、その第一画像形成領域と第二画像形成領域との間で右目用画像と左目用画像の入れ替えを行う。
（１）フレーム切り替え毎に右目用画像と左目用画像の入れ替えを行う。
（２）（１）以外の場合であって、フレームの切り替え時に右目用画像と左目用画像の入れ替えおよび直前のフレームで表示された画像の上書きのいずれか一方を行う（尚、入れ替えを行わずにそれぞれが右目用画像と左目用画像を維持し続ける場合は含まない。）。
【０２４０】
そして、右目用画像と左目用画像の入れ替え時に、その第一画像形成領域と第二画像形成領域との間の境界線の移動および維持のいずれかを行って、所望の時期にその境界線が移動するよう構成することができる。
したがって、ＰＤＰを用いた立体画像表示装置では、ＰＤＰと上述の切替位相差板とを組み合わせ、液晶ディスプレイ３を用いた立体画像表示装置１と同様の立体画像表示装置を構成することができる。
【０２４１】
こうして、例えば、厚さ２ｍｍ〜３ｍｍなど、比較的厚いガラスを使用するＰＤＰを用い、立体画像表示装置を構成することが可能である。すなわち、上記した切替位相差板とＰＤＰとを組み合わせて、高周波駆動に適する高速応答の可能な、ＰＤＰを用いた立体画像表示装置を構成することが可能である。
【符号の説明】
【０２４２】
１    立体画像表示装置
２    バックライト
３    液晶ディスプレイ
５、７、４５ａ、４５ｂ    偏光板
６    液晶パネル
８    切替位相差板
１０    偏光メガネ
１２    制御装置
２１、２１ａ、２１ｂ、２１ｃ、２１ｄ    第一画像形成領域
２２、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ    第二画像形成領域
２３    水平ライン
２５、２５ａ、２５ｂ、２５ｃ、３５、３５ａ、３５ｂ、３５ｃ    境界線
３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ    第一偏光領域
３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ    第二偏光領域
３３    位相差部
４１    右目用メガネ部
４２    左目用メガネ部
４３ａ、４３ｂ    １／４波長板    
５０    観察者
１０１    接着剤
１０４、１０５、１１４、１１５    基板
１０６、１１６    液晶
１１７、１１８    配向膜
１１９、１２０    透明電極
１２１  位相差フィルム
２０１、２０２、２０３、２０６、２０７、２０８、２１１、２１２、２１３、２１６、２１７、２１８、２２１、２２２、２２３、２２６、２２７、２２８    直線偏光
２０４、２０５、２０９、２１０、２１４、２１５、２１９、２２０、２２４、２２５、２２９、２３０    円偏光
３００    パッシブ駆動型液晶表示素子
３０１    下部電極
３０２    上部電極
３１０    アクティブ駆動型液晶表示素子
３１１、３２１    信号線
３１２、３２０    走査線
３１３、３２３    アクティブ素子
３１４    画素電極
【図１】
2012096032.tif 000003
【図２】
2012096032.tif 000004
【図３】
2012096032.tif 000005
【図４】
2012096032.tif 000006
【図５】
2012096032.tif 000007
【図６】
2012096032.tif 000008
【図７】
2012096032.tif 000009
【図８】
2012096032.tif 000010
【図９】
2012096032.tif 000011
【図１０】
2012096032.tif 000012
【図１１】
2012096032.tif 000013
【図１２】
2012096032.tif 000014
【図１３】
2012096032.tif 000015
【図１４】
2012096032.tif 000016
【図１５】
2012096032.tif 000017
【図１６】
2012096032.tif 000018
【図１７】
2012096032.tif 000019
【国際調査報告】
2012096032.tif 000020
2012096032.tif 000021
2012096032.tif 000022