(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の偏光により生成される第１の偏光画像と、前記第１の偏光とは偏光成分が異なる第２の偏光により生成される第２の偏光画像とを空間的に合成して表示する表示手段と、
前記第１および第２の偏光画像のそれぞれについて、複数の異なる画像を時分割で多重表示させる表示制御手段と、
前記複数の異なる画像のうちの任意に選択された選択画像に対応する偏光画像のみを選択的に透過する光シャッタと、を有し、
前記表示制御手段は、前記第１および第２の偏光画像として、前記複数の異なる画像をランダムに表示させ、
前記光シャッタは、前記選択画像の表示期間において、前記第１および第２の偏光のうちの、前記選択画像の生成に用いた偏光を透過し、他方の偏光を遮断し、前記選択画像の表示期間以外の期間は、前記第１および第２の偏光を遮断する画像表示システム。
【請求項２】
第１の偏光により生成される第１の偏光画像と、前記第１の偏光とは偏光成分が異なる第２の偏光により生成される第２の偏光画像とを空間的に合成して表示する表示手段と、
前記第１および第２の偏光画像のそれぞれについて、複数の異なる画像を時分割で多重表示させる表示制御手段と、
前記複数の異なる画像のうちの任意に選択された選択画像に対応する偏光画像のみを選択的に透過する光シャッタと、を有し、
前記複数の異なる画像のそれぞれは、時間的に融合されることにより１つの連続する画像を形成する複数の分解画像からなり、
前記表示制御手段は、前記複数の分解画像を前記第１および第２の偏光画像に振り分けて表示させ、
前記光シャッタは、前記選択画像の表示期間において、前記第１および第２の偏光のうちの、前記選択画像の生成に用いた偏光を透過し、他方の偏光を遮断し、前記選択画像の表示期間以外の期間は、前記第１および第２の偏光を遮断する画像表示システム。
【請求項３】
前記表示制御手段は、前記複数の異なる画像の偏光と切り替わりのタイミングを示す制御信号を出力し、
前記光シャッタは、前記制御信号に基づいて前記選択画像の表示期間を特定する、請求項１または２に記載の画像表示システム。
【請求項４】
前記表示手段は、前記複数の異なる画像の偏光と切り替わりのタイミングを示す制御信号を出力し、
前記光シャッタは、前記制御信号に基づいて前記選択画像の表示期間を特定する、請求項１または２に記載の画像表示システム。
【請求項５】
前記表示制御手段は、前記第１および第２の偏光画像のそれぞれにおいて、３つ以上の異なる画像を時分割で多重表示させる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示システム。
【請求項６】
前記表示制御手段は、前記第１の偏光画像として多重表示される画像と前記第２の偏光画像として多重表示される画像とを一定の表示周期毎に入れ替える、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の画像表示システム。
【請求項７】
第１の偏光により生成される第１の偏光画像と、前記第１の偏光とは偏光成分が異なる第２の偏光により生成される第２の偏光画像とを空間的に合成して表示する表示手段を制御する画像制御装置であって、
前記第１および第２の偏光画像のそれぞれについて、複数の異なる画像を時分割で多重表示させる表示制御部と、
前記複数の異なる画像の偏光と切り替わりのタイミングを示す制御信号を出力する制御信号生成部と、を有し、
前記表示制御部は、前記第１および第２の偏光画像として、前記複数の異なる画像をランダムに表示させる画像制御装置。
【請求項８】
第１の偏光により生成される第１の偏光画像と、前記第１の偏光とは偏光成分が異なる第２の偏光により生成される第２の偏光画像とを空間的に合成して表示する表示手段を制御する画像制御装置であって、
前記第１および第２の偏光画像のそれぞれについて、複数の異なる画像を時分割で多重表示させる表示制御部と、
前記複数の異なる画像の偏光と切り替わりのタイミングを示す制御信号を出力する制御信号生成部と、を有し、
前記複数の異なる画像のそれぞれは、時間的に融合されることにより１つの連続する画像を形成する複数の分解画像からなり、
前記表示制御部は、前記複数の分解画像を前記第１および第２の偏光画像に振り分けて表示させる画像制御装置。
【請求項９】
前記表示制御部は、前記第１および第２の偏光画像のそれぞれにおいて、３つ以上の異なる画像を時分割で多重表示させる、請求項７または８に記載の画像制御装置。
【請求項１０】
前記表示制御部は、前記第１の偏光画像として多重表示される画像と前記第２の偏光画像として多重表示される画像とを一定の表示周期毎に入れ替える、請求項７または８に記載の画像制御装置。
【請求項１１】
第１の偏光により生成される第１の偏光画像と、前記第１の偏光とは偏光成分が異なる第２の偏光により生成される第２の偏光画像とを空間的に合成して表示する表示手段にて、前記第１および第２の偏光画像のそれぞれについて、複数の異なる画像を時分割で多重表示させ、
前記第１および第２の偏光画像として、前記複数の異なる画像をランダムに表示させ、
光シャッタにて、前記複数の異なる画像のうちの任意に選択された選択画像に対応する偏光画像のみを選択的に透過させ、
前記選択画像の表示期間において、前記第１および第２の偏光のうちの、前記選択画像の生成に用いた偏光を透過させ、他方の偏光を遮断させ、前記選択画像の表示期間以外の期間は、前記第１および第２の偏光を遮断させる画像制御方法。
【請求項１２】
第１の偏光により生成される第１の偏光画像と、前記第１の偏光とは偏光成分が異なる第２の偏光により生成される第２の偏光画像とを空間的に合成して表示する表示手段にて、前記第１および第２の偏光画像のそれぞれについて、複数の異なる画像を時分割で多重表示させ、
前記複数の異なる画像のそれぞれは、時間的に融合されることにより１つの画像を形成する複数の分解画像からなり、該複数の分解画像を前記第１および第２の偏光画像に振り分けて表示させ、
光シャッタにて、前記複数の異なる画像のうちの任意に選択された選択画像に対応する偏光画像のみを選択的に透過させ、
前記選択画像の表示期間において、前記第１および第２の偏光のうちの、前記選択画像の生成に用いた偏光を透過させ、他方の偏光を遮断させ、前記選択画像の表示期間以外の期間は、前記第１および第２の偏光を遮断させる画像制御方法。
【請求項１３】
前記表示手段にて、前記複数の異なる画像の偏光と切り替わりのタイミングを示す制御信号を出力させ、
前記光シャッタにて、前記制御信号に基づいて前記選択画像の表示期間を特定させる、請求項１１または１２に記載の画像制御方法。
【請求項１４】
前記第１および第２の偏光画像のそれぞれにおいて、３つ以上の異なる画像を時分割で多重表示させる、請求項１１または１２に記載の画像制御方法。
【請求項１５】
前記第１の偏光画像として多重表示される画像と前記第２の偏光画像として多重表示される画像とを一定の表示周期毎に入れ替える、請求項１１または１２に記載の画像制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示システムに関し、特に、多重表示された異なる複数の画像から所望の情報を選択して観察することができる画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビやパーソナルコンピュータのモニターなどのディスプレイに情報を表示して観賞する場合、主にひとつの情報をディスプレイに表示している。ユーザが異なる種類の情報を表示して入手する場合には、チャンネルを切り替えたり、アプリケーションソフトのウィンドウを切り替えたりしている。この場合、ユーザがひとりだけで利用している場合、あるいは複数の人が全て同じ情報を見たい場合には問題がないが、各々が同時に異なる情報を見たいという要求には応えられない。ひとつの表示面に複数の画面を表示するには、例えば表示面を２つに分割する２画面表示や複数のウィンドウでアプリケーションソフトを開くマルチウィンドウにより可能ではあるが、ひとつひとつの画面サイズが小さくなるばかりでなく、見たい画面以外の画面が横に表示されていると煩わしいという問題がある。【０００３】
一方、最近では公共スペースに大型ディスプレイを設置し、情報を提供するというサービスが広く用いられるようになってきている。しかし、大勢の人にひとつの情報しか提供できないのでは、情報伝達の効率が低く、多様化しているユーザの要求を満たすことはできない。【０００４】
ひとつの表示面に複数の情報を多重化して表示し、複数のユーザが各々所望の情報を選択して観察することができる画像多重表示システムが提案されており、このシステムは、そのようなユーザの要求に応えることができる。【０００５】
画像多重表示システムの一例として、特開昭６２−６５５８０号公報（以下、特許文献１と記す。）には、ひとつの表示面に複数の情報を時分割的に表示するシステムが記載されている。ユーザは所望の情報の表示に同期して開閉するシャッタ眼鏡をかけて観察する。さらに、特許文献１には、偏光成分が異なる第１および第２の偏光画像を同一画面上に時分割表示するシステムが記載されている。このシステムでは、第１の偏光のみを透過する偏光眼鏡を掛けたユーザは、第１の偏光画像を観察することができ、第２の偏光のみを透過する偏光眼鏡を掛けたユーザは、第２の偏光画像を観察することができる。【０００６】
特開昭６２−９１９２６号公報（以下、特許文献２と記す。）には、投影タイプの表示装置で構成される二重放映システムが記載されている。投影タイプの表示装置を用いると、１台の表示装置で時分割的に偏光方向を切り替えること以外にも、２台の投影装置を使って、２つの偏光画像をスクリーン上で合成することが可能になる。この場合もユーザは偏光眼鏡を掛けて観察する。【０００７】
画像多重表示システムではないが、偏光眼鏡に関連した技術として、特開平５−３２３２６７号公報（以下、特許文献３と記す。）には、偏光方向可変手段を具備した偏光眼鏡が開示されている。特許文献１と２の偏光眼鏡では、選択する偏光方向に応じて眼鏡を掛け直さなければならないが、この技術を用いるとひとつの眼鏡で偏光画像を選択できる。
【発明の概要】
【０００８】
特許文献１の時分割の技術を用いて情報の種類の数を増やす場合、ひとつの情報表示期間をそのままにして、単純に数だけ増やす、すなわち時分割のサイクル周期を長くする、言い換えるとひとつの情報表示のフレーム周波数を低くすると、不都合が生じる。人間の眼が感じるフリッカの関係によれば、フレーム周波数を５０Ｈｚ程度以上にしないと、フリッカを感じる。つまり、情報の種類の数を増やすには、個々の情報表示期間を短くしなければならない。しかしながら、ディスプレイの表示更新周期を短くするには、高速表示という点において技術的限界があるので、時分割数が制限される。
【０００９】
一方、特許文献１や特許文献２、さらには特許文献３の偏光の技術を利用する場合には、直交する偏光成分しか利用できない。すなわち、２つの情報しか多重化できない。
【００１０】
さらに、今後は、多くの情報を表示するという要求に加えて、コンテンツを保護するという観点や、情報に価値を付加するという観点からも、ビデオカメラ等による表示情報の撮影を困難にする表示システムが新たに求められる。当然のことながら、上記の関連技術ではこのような要求に応えることはできない。
【００１１】
本発明の目的は、上記課題を解決し、より多くの画像を多重表示し、特定の人が所望の画像を選択して観察することが可能な画像表示システム、画像制御装置、画像制御方法および光シャッタを提供することにある。
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の画像表示システムは、第１の偏光により生成される第１の偏光画像と、前記第１の偏光とは偏光成分が異なる第２の偏光により生成される第２の偏光画像とを空間的に合成して表示する表示手段と、前記第１および第２の偏光画像のそれぞれについて、複数の異なる画像を時分割で多重表示させる表示制御手段と、前記複数の異なる画像のうちの任意に選択された選択画像に対応する偏光画像のみを選択的に透過する光シャッタと、を有することを特徴とする。
【００１３】
本発明の画像制御装置は、第１の偏光により生成される第１の偏光画像と、前記第１の偏光とは偏光成分が異なる第２の偏光により生成される第２の偏光画像とを空間的に合成して表示する表示手段を制御する画像制御装置であって、前記第１および第２の偏光画像のそれぞれについて、複数の異なる画像を時分割で多重表示させる表示制御部と、前記複数の異なる画像の切り替わりのタイミングを示す制御信号を出力する制御信号生成部と、を有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の画像制御方法は、第１の偏光により生成される第１の偏光画像と、前記第１の偏光とは偏光成分が異なる第２の偏光により生成される第２の偏光画像とを空間的に合成して表示する表示手段にて、前記第１および第２の偏光画像のそれぞれについて、複数の異なる画像を時分割で多重表示させ、光シャッタにて、前記複数の異なる画像のうちの任意に選択された選択画像に対応する偏光画像のみを選択的に透過させることを特徴とする。
【００１５】
本発明の第１の光シャッタは、第１の偏光を透過し、前記第１の偏光とは偏光成分が異なる第２の偏光を遮断する第１の偏光分離状態と、前記第２の偏光を透過し、前記第１の偏光を遮断する第２の偏光分離状態との間で状態の切り替えが行われる液晶パネル部と、外部から供給される制御信号に基づいて、前記液晶パネル部における前記第１および第２の偏光分離状態の切り替えを制御する液晶駆動部と、を有することを特徴とする。
【００１６】
本発明の第２の光シャッタは、第１の偏光を透過し、前記第１の偏光とは偏光成分が異なる第２の偏光を遮断する第１の偏光分離状態と、前記第２の偏光を透過し、前記第１の偏光を遮断する第２の偏光分離状態と、前記第１および第２の偏光をともに遮断する第３の偏光分離状態との間で状態の切り替えが行われる液晶パネル部と、外部から供給される制御信号に基づいて、前記液晶パネル部における前記第１乃至第３の偏光分離状態の切り替えを制御する液晶駆動部と、を有することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態である画像表示システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示す画像表示システムの動作原理を説明するための図である。
【図３】明るい画像と暗い画像を交互に表示する場合における、臨界融合周波数とコントラスト比および平均輝度との関係を示す特性図である。
【図４】図１に示す画像表示システムを構成する表示手段の第１の構成例を示すブロック図である。
【図５】図１に示す画像表示システムを構成する表示手段の第２の構成例を示すブロック図である。
【図６】図１に示す画像表示システムを構成する表示手段の第３の構成例を示すブロック図である。
【図７Ａ】図６に示す表示手段を構成する液晶パネル部のカラーフィルタの平面図である。
【図７Ｂ】図６に示す表示手段を構成する液晶パネル部の一方の偏光フィルタの平面図である。
【図７Ｃ】図６に示す表示手段を構成する液晶パネル部の他方の偏光フィルタの平面図である。
【図８Ａ】Ｐ偏光フィルタおよびＳ偏光フィルタを市松状に配置した偏光フィルタの一例を示す模式図である。
【図８Ｂ】Ｐ偏光フィルタおよびＳ偏光フィルタを市松状に配置した偏光フィルタの別の例を示す模式図である。
【図９】図１に示す画像表示システムを構成する光シャッタの第１の構成例を示すブロック図である。
【図１０Ａ】図９に示す光シャッタの第１の偏光分離状態を示す模式図である。
【図１０Ｂ】図９に示す光シャッタの第２の偏光分離状態を示す模式図である。
【図１０Ｃ】図９に示す光シャッタの第３の偏光分離状態を示す模式図である。
【図１１】図１に示す画像表示システムを構成する光シャッタの第２の構成例を示すブロック図である。
【図１２】図１１に示す光シャッタの駆動部および液晶パネル部の電極部を示すブロック図である。
【図１３】図１に示す画像表示システムにて行われるマルチチャンネル表示の一例を説明するための図である。
【図１４】図１に示す画像表示システムにて行われる２チャンネル偏光入れ替え表示の一例を説明するための図である。
【図１５】図１に示す画像表示システムにて行われる多チャンネル偏光入れ替え表示の一例を説明するための図である。
【図１６】図１に示す画像表示システムにて行われるランダム表示の一例を説明するための図である。
【図１７】図１に示す画像表示システムにて行われる多チャンネル分散表示の一例を説明するための図である。
【図１８】図１に示す画像表示システムを構成する、１／４波長板を用いた表示手段の一例を示す模式図である。
【図１９】図１に示す画像表示システムを構成する、１／４波長板を用いた光シャッタの一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  表示制御手段
１１  画像変換部
１３  表示手段
１４  光シャッタ
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明における一実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２０】
図１は、本発明の一実施形態である画像表示システムの構成を示すブロック図である。
【００２１】
図１を参照すると、本実施形態の画像表示システムは、表示手段１３と、表示手段１３における画像の表示動作を制御する表示制御手段１と、表示手段１３にて表示された画像（静止画または動画）を観察するための光シャッタ１４とを有する。
【００２２】
表示手段１３は、第１の偏光により生成される第１の偏光画像と、第１の偏光とは偏光成分が異なる第２の偏光により生成される第２の偏光画像とを空間的に合成して表示する。第１、第２の偏光は、例えばＰ、Ｓ偏光に対応する。
【００２３】
複数の異なる画像の画像信号が表示制御手段１に供給される。表示制御手段１は、これら複数の異なる画像を第１の偏光画像あるいは第２の偏光画像のどちらで表示するかを決定し、さらに割り振られた複数の画像を時分割的に多重化する際の順序を決定する。その結果に基づき、表示制御手段１は、複数の異なる画像信号から第１の偏光画像信号と第２の偏光画像信号を生成する。これら第１および第２の画像信号は、表示制御手段１から表示手段１３へ出力される。つまり、表示手段１３は、それぞれ複数の異なる画像が時分割多重された第１の偏光画像と第２偏光画像とを空間的に多重化して表示する。
【００２４】
さらに、表示制御手段１は、時分割多重した複数の異なる画像がどちらの偏光画像であるかを示し、かつどのタイミングで切り替わるかを示す制御信号を生成し、その制御信号を光シャッタ１４へ出力する。
【００２５】
ここで、複数の異なる画像信号は、例えば、外部の映像処理装置またはシステム内に設けられた映像処理回路から表示制御手段１に供給される。このとき、複数の異なる画像信号は、それぞれの画像信号ごとに複数の伝送路で供給されても良いし、圧縮や多重化されることにより、少ない伝送路で供給されても良い。
【００２６】
光シャッタ１４は、表示手段１３に表示される時間的および空間的に多重化された複数の異なる画像のうち特定の画像光のみを選択して透過することで、観察者が所望の画像を観賞できる光シャッタである。光シャッタ１４は、例えば、めがねのレンズ部分が光シャッタになっているめがねタイプのものが用いられるが、光シャッタ１４の形状は、特に限定されるものではない。
【００２７】
なお、図１には光シャッタ１４は１つしか示されていないが、観察者の数に応じて複数の光シャッタ１４を設けてもよい。
【００２８】
次に、本実施形態の画像表示システムにおける多重表示動作を説明する。
【００２９】
図２は、図１に示した画像表示システムの動作原理を説明するためのタイミングチャートである。図２に示す例は、第１画像、第２画像、第３画像および第４画像の４つの異なる画像を多重表示する動作の例である。以下では、光シャッタ１４としてめがねタイプのものを掛けた観察者が第１画像を観察する場合の動作を説明する。
【００３０】
表示制御手段１は、４つの異なる画像を、第１の偏光画像であるＰ偏光画像と、第２の偏光画像であるＳ偏光画像のどちらで表示するかを決定し、さらに時分割で多重化する際の順序を決定し、図２に示すタイミングで表示手段１３に４つの異なる画像を多重表示させる。
【００３１】
表示制御手段１は、１フレームを２つのサブフレームで時分割多重し、第１画像と第３画像をＰ偏光画像として、一方、第２画像と第４画像をＳ偏光画像として図２に示す順序で表示手段１３に表示させる。
【００３２】
最初のサブフレームにおいて、表示手段１３はＰ偏光による第１画像を表示し、かつ、Ｓ偏光による第２画像を表示する。これを第１の表示状態とする。このとき光シャッタ１４は、めがね（Ｐ偏光）がＯＮの状態でＰ偏光成分を透過し、めがね（Ｓ偏光）がＯＦＦの状態でＳ偏光成分を遮断する。したがって、光シャッタ１４のめがねを掛けた観察者は、めがね有知覚画像に示すように第１画像を知覚する。一方、光シャッタ１４のめがねを掛けていない観察者は、めがね無知覚画像に示すように第１画像と第２画像が合成された２重画像を知覚する。
【００３３】
次のサブフレームにおいて、表示手段１３はＰ偏光による第３画像を表示し、かつ、Ｓ偏光による第４画像を表示する。これを第２の表示状態とする。このとき光シャッタ１４は、めがね（Ｐ偏光）がＯＦＦの状態でＰ偏光成分を遮断し、めがね（Ｓ偏光）もＯＦＦの状態でＳ偏光成分を遮断する。したがって、光シャッタ１４のめがねを掛けた観察者は、めがね有知覚画像に示すように何も知覚できない。一方、光シャッタ１４のめがねを掛けていない観察者は、めがね無知覚画像に示すように第３画像と第４画像が合成された２重画像を知覚する。
【００３４】
これらの状態を１フレームとし、例えば６０Ｈｚで繰り返すと、図２中の右下に示すように、光シャッタ１４のめがねを掛けていない観察者は、第１画像から第４画像までの４つの画像が重畳された４重画像を知覚する。一方、光シャッタ１４のめがねを掛けた観察者は、第１画像のみを知覚できる、すなわち第１画像のチャンネルを選択できる。
【００３５】
光シャッタ１４において、最初のサブフレームのＳ偏光のみをＯＮにすると、第２画像が光シャッタ１４を透過し、２番目のサブフレームのＰ偏光のみをＯＮにすると、第３画像が光シャッタ１４を透過し、そして２番目のサブフレームのＳ偏光のみをＯＮにすると、第４画像が光シャッタ１４を透過する。この場合、観察者は所望の画像を選択して観察することができる。
【００３６】
すなわち、ひとつの表示面に４つの画像を多重化して表示し、複数のユーザが各々所望の情報を選択して観察することができる。
【００３７】
ここで、１フレーム期間である表示周期Ｔは、第１画像乃至第４画像、および第１画像と第３画像、または第２画像と第４画像、あるいは第１の表示状態と第２の表示状態の平均輝度およびコントラスト比により規定される臨界融合周波数（Critical  Fusion  Frequency）以上で切り替わる周期である。以下に、臨界融合周波数について説明する。
【００３８】
一般に、明るい画像と暗い画像を交互に表示する場合、ある周波数以上で、人間の目には、それら画像が融合された画像が知覚される（「光工学ハンドブック」、ｐｐ１４９−１５０、朝倉書店）。この周波数を、臨界融合周波数と呼ぶ。テレビジョンの表示規格では、この臨界融合周波数に基づいて表示周波数が規定されている。例えば、ＮＴＳＣの表示周期は６０Ｈｚ、ＰＡＬの表示周期は５０Ｈｚである。
【００３９】
逆に、臨界融合周波数以下で画像の明暗が繰り返されると、観察者は、ちらつき（フリッカ）を知覚し、不快になる。これは、眼精疲労の原因となる。
【００４０】
臨界融合周波数は、交互に表示される２枚の画像のコントラスト比と平均輝度により決まる。交互に表示される２枚の画像のうち、明るい画像の輝度値をＩ１、暗い画像の輝度値をＩ２とすると、これら画像のコントラスト比Ｃと平均輝度ＩAVは、それぞれ以下の式により与えられる。
【００４１】
［数１］
Ｃ＝（Ｉ１−Ｉ２）÷（Ｉ１＋Ｉ２）
ＩAV＝（Ｉ１＋Ｉ２）÷２
【００４２】
図３は、明るい画像と暗い画像を交互に表示する場合における、臨界融合周波数とコントラスト比および平均輝度との関係を示す特性図である。縦軸はコントラスト比を示し、横軸は時間周波数（Ｈｚ）を示す。
【００４３】
図３に示すように、臨界融合周波数は、２枚の画像のコントラスト比と、それら画像全体での平均輝度により異なる。例えば、コントラスト比Ｃが０．５である場合（明るい画像と暗い画像の輝度比が３：１の場合）で、平均輝度ＩAVが低い場合（ＩAV＝０．２１ｃｄ／ｍ2）は、周波数が１２Ｈｚ程度で、２枚の画像が融合する。一方、平均輝度ＩAVが高い場合（ＩAV＝２７０ｃｄ／ｍ2）は、２枚の画像が融合するためには、周波数を５０Ｈｚ程度まで上げる必要がある。
【００４４】
本実施形態の画像表示システムにおいては、光シャッタ１４のめがねを掛けている観察者とめがねを掛けていない観察者について、状況が異なる。図２の例において、めがねを掛けた観察者の場合は、どちらか一方のサブフレームの画像は黒画面となるので、コントラスト比が高い条件となる。一方、めがねを掛けていない観察者の場合は、４枚の画像が重畳されるので、平均輝度が高い条件となる。特に、第１の表示状態と第２の表示状態の明暗が大きい場合には、コントラストが高い条件にもなる。
【００４５】
以上の点を考慮して、本実施形態の画像表示システムにおいては、表示周期Ｔは、４枚の画像のコントラスト比と重畳された画像全体での平均輝度とから決まる臨界融合周波数以上の周期とされる。好ましくは、本実施形態の画像表示システムは、図３に示したような特性図に関する特性データを格納した記憶部（不図示）を備える。表示制御手段１は、その特性データを参照して、第１画像と第３画像（または第２画像と第４画像）、および第１の表示状態と第２の表示状態の間でコントラスト比が最も１に近い領域（明暗の差が最も大きな領域）における臨界融合周波数を求める。そして、表示制御手段１は、その求めた臨界融合周波数以上の表示周期Ｔ内で、表示手段１３における第１および第２の表示状態の切り替えが行われるような多重化画像を生成する。
【００４６】
これにより、表示手段１３にて表示された、第１画像と第３画像（または第２画像と第４画像）は、常に、時間的に融合されることになる。さらに、光シャッタ１４を通さないで見る場合は、第１の表示状態における、第１画像と第２画像が空間的に融合された２重画像と、第２の表示状態における、第３画像と第４画像が空間的に融合された２重画像とが時間的に融合された４重画像が知覚される。
【００４７】
ここで、Ｐ偏光のみを透過する光フィルタを用いて表示手段１３の表示画像を見た場合は、Ｐ偏光による第１、第３画像が時間的に融合された２重画像が知覚される。また、Ｓ偏光のみを透過する光フィルタを用いて表示手段１３の表示画像を見た場合は、Ｓ偏光による第２、第４画像が時間的に融合された２重画像が知覚される。
【００４８】
また、１つのサブフレームの瞬間だけを捉えるようにカメラで撮影した場合、第１画像と第２画像が合成された２重画像、または第３画像と第４画像が合成された２重画像が撮影されることになる。
【００４９】
光シャッタ１４を通して見る場合に限り、第１の表示状態において、Ｐ偏光の第１画像が知覚され、第２の表示状態において、黒画像が知覚される。したがって、表示期間Ｔにおいては、Ｐ偏光の第１画像と黒画像とが時間的に融合された画像、すなわち第１画像のみがちらつくことなく知覚される。
【００５０】
なお、図２に示した１フレーム期間内において、第１の表示状態と第２の表示状態は、どのようなタイミングで切り替えてもよい。また、１フレーム期間内において、第１の表示状態がｎ（ｎは正の整数）回実行され、第２の表示状態がｍ（ｍは正の整数）回実行されてもよい。さらに、１フレーム期間内において、第１および第２の表示状態の切り替えが複数回行われてもよい。
【００５１】
また、臨界融合周波数は、第１画像と第３画像（または第２画像と第４画像）の間のコントラスト比の大きさによって変化する。具体的には、コントラスト比が大きい場合は、臨界融合周波数は高くなり、反対に、コントラスト比が小さい場合は、臨界融合周波数は低くなる。このことから、表示制御手段１は、第１画像と第３画像（または第２画像と第４画像）の間のコントラスト比の大きさ（または両画像の明るさ）に応じて、表示周期Ｔを変更してもよい。
【００５２】
次に、表示手段１３の具体的な構成について説明する。
【００５３】
（表示手段１３の第１の構成例）
図４は、図１に示した画像表示システムを構成する表示手段１３の第１の構成例を示すブロック図である。
【００５４】
図４を参照すると、表示手段１３は、第１の偏光画像と第２の偏光画像とを空間的に合成して表示することが可能な表示手段の一実施形態であって、２台のＤＬＰ（Digital  light  processing）プロジェクタ１４１Ａ、１４１Ｂを備える。ＤＬＰは、テキサス・インスツルメンツ社の登録商標である。
【００５５】
入射する光のうちＰ偏光成分のみを透過する偏光板１４２Ａが、ＤＬＰプロジェクタ１４１Ａの出射部に設けられている。入射する光のうちＳ偏光成分のみを透過する偏光板１４２Ｂが、ＤＬＰプロジェクタ１４１Ｂの出射部に設けられている。
【００５６】
図２に示した第１画像、第２画像、第３画像および第４画像の４つの異なる画像を多重表示する場合を例にとって説明する。
【００５７】
ＤＬＰプロジェクタ１４１Ａは、図１に示した表示制御手段１から、図２に示したＰ偏光画像に関する画像信号を受信し、第１画像および第３画像が時間的に多重化された画像をスクリーン１４３上に投射する。この投射画像は、Ｐ偏光成分の画像である。
【００５８】
一方、ＤＬＰプロジェクタ１４１Ｂは、図１に示した表示制御手段１から図２に示したＳ偏光画像に関する画像信号を受信し、第２画像および第４画像を時間的に多重化した画像をスクリーン１４３上に投射する。この投射画像は、Ｓ偏光成分の画像である。
【００５９】
ＤＬＰプロジェクタ１４１Ａと１４１Ｂからスクリーン１４３上に画像を同時に投射することで、スクリーン１４３上には、Ｐ偏光成分の画像とＳ偏光成分の画像が空間的に合成されて表示されることになる。
【００６０】
このようにして、スクリーン１４３上には、Ｐ偏光による第１画像を表示し、かつ、Ｓ偏光による第２画像を表示する第１の表示状態と、Ｐ偏光による第３画像を表示し、かつ、Ｓ偏光による第４画像を表示する第２の表示状態が繰り返して表示される。
【００６１】
（表示手段１３の第２の構成例）
図５は、図１に示した画像表示システムを構成する表示手段１３の第２の構成例を示すブロック図である。
【００６２】
図５を参照すると、表示手段１３は、第１の偏光画像と第２の偏光画像とを空間的に合成して表示することが可能な表示手段の一実施形態であって、２台の液晶プロジェクタ１５１Ａ、１５１Ｂを備える。
【００６３】
液晶プロジェクタ１５１Ａは、光源１５２Ａと、この光源１５２Ａからの光の進行方向に設けられた、Ｓ偏光板１５３Ａ、液晶パネル１５４ＡおよびＰ偏光板１５５Ａとを有する。
【００６４】
一方、液晶プロジェクタ１５１Ｂは、光源１５２Ｂと、この光源１５２Ｂからの光の進行方向に設けられた、Ｐ偏光板１５３Ｂ、液晶パネル１５４ＢおよびＳ偏光板１５５Ｂとを有する。
【００６５】
図２に示した第１画像、第２画像、第３画像および第４画像の４つの異なる画像を多重表示する場合を例にとって説明する。
【００６６】
液晶プロジェクタ１５１Ａは、図１に示した表示制御手段１から、図２に示したＰ偏光画像に関する画像信号を受信し、第１画像および第３画像が時間的に多重化された画像をスクリーン１５６上に投射する。この投射画像は、Ｐ偏光成分の画像である。
【００６７】
一方、液晶プロジェクタ１５１Ｂは、図１に示した表示制御手段１から図２に示したＳ偏光画像に関する画像信号を受信し、第２画像および第４画像が時間的に多重化された画像をスクリーン１５６上に投射する。この投射画像は、Ｓ偏光成分の画像である。
【００６８】
液晶プロジェクタ１５１Ａと１５１Ｂからスクリーン１５６上に画像を同時に投射することで、スクリーン１５６上には、Ｐ偏光成分の画像とＳ偏光成分の画像が空間的に合成されて表示されることになる。
【００６９】
このようにして、スクリーン１５６上には、Ｐ偏光による第１画像を表示し、かつ、Ｓ偏光による第２画像を表示する第１の表示状態と、Ｐ偏光による第３画像を表示し、かつ、Ｓ偏光による第４画像を表示する第２の表示状態が繰り返して表示される。
【００７０】
（表示手段１３の第３の構成例）
図６は、図１に示した画像表示システムを構成する表示手段の第３の構成例を示すブロック図である。
【００７１】
図６を参照すると、表示手段１３は、第１の偏光画像と第２の偏光画像とを空間的に合成して表示することが可能な表示手段の一実施形態であって、１台の液晶画像表示装置で構成される。
【００７２】
液晶画像表示装置は、カラーフィルタ１６１、偏光フィルタ１６２、液晶を透明電極部材で挟持した液晶部１６３、および偏光フィルタ１６４を順次積層してなる液晶パネル部と、この液晶パネル部を照明するためのバックライト１６５とを有する。カラーフィルタ１６１は、偏光フィルタ１６２と液晶部１６３の間、または偏光フィルタ１６４と液晶部の間にあってもよい。
【００７３】
図７Ａ〜図７Ｃは、液晶パネル部を説明するための図である。図７Ａは、カラーフィルタ１６１の平面図、図７Ｂは偏光フィルタ１６２の平面図、図７Ｃは偏光フィルタ１６４の平面図である。
【００７４】
画像表示の原理は既存の液晶表示装置と同様である。図には示されていない駆動回路から各サブピクセル１６７の液晶に画像信号に応じた電圧をそれぞれ印加することにより、各サブピクセル１６７の液晶の状態を変化させる。バックライト１６５からの照明光は、偏光フィルタ１６４で直線偏光となり、偏光フィルタ１６２によって、サブピクセル１６７ごとの液晶の状態変化に応じて光の透過が制限されるので、その明暗によって画像が形成される。
【００７５】
本構成において、既存の液晶表示装置と異なる点は、偏光フィルタ１６２と１６４の構成と、第１の偏光画像と第２の偏光画像とを空間的に合成して表示している点である。
【００７６】
既存の液晶表示装置では、赤、緑、青用の３個のサブピクセルで１個の画素を構成しているのに対し、本構成では、６個のサブピクセル１６７からなる画素１６６が２次元に配列されている。すなわち、１個の画素のうち奇数行のサブピクセル１６７に第１の偏光画像を表示し、偶数行のサブピクセル１６７に第２の偏光画像を表示することにより、空間的に画像を多重表示する。
【００７７】
具体的に説明すると、画素１６６を構成するサブピクセル１６７は、２行３列の配置になっている。図７Ａに示すように、１行目の３つのサブピクセル１６７のうち、左側のサブピクセル１６７には、Ｂ用フィルタ１６８Ｃが形成され、中央のサブピクセル１６７には、Ｇ用フィルタ１６８Ｂが形成され、右側のサブピクセル１６７には、Ｒ用フィルタ１６８Ａが形成されている。２行目の３つのサブピクセル１６７にも、Ｂ用フィルタ１６８Ｃ、Ｇ用フィルタ１６８Ｂ、およびＲ用フィルタ１６８Ａが同様な配置で形成されている。
【００７８】
偏光フィルタ１６２は、図７Ｂに示すように、サブピクセル１６７の行毎に、ライン状のＰ偏光フィルタ１６２Ａとライン状のＳ偏光フィルタ１６２Ｂを交互に配置したものである。この偏光フィルタ１６２においては、奇数行のサブピクセル１６７に対応する領域では、Ｐ偏光成分の光のみが透過し、偶数行のサブピクセル１６７に対応する領域では、Ｓ偏光成分の光のみが透過する。
【００７９】
偏光フィルタ１６４は、図７Ｃに示すように、サブピクセル１６７の行毎に、ライン状のＳ偏光フィルタ１６４Ａとライン状のＰ偏光フィルタ１６４Ｂを交互に配置したものである。この偏光フィルタ１６４においては、奇数行のサブピクセル１６７に対応する領域では、Ｓ偏光成分の光のみが透過し、偶数行のサブピクセル１６７に対応する領域では、Ｐ偏光成分の光のみが透過する。
【００８０】
上記のように構成された液晶パネル部に、バックライト１６５からの光が照射される。バックライト１６５からの光は、液晶パネル部の偏光フィルタ１６４側から入射する。液晶パネル部では、奇数行のサブピクセル１６７によりＰ偏光画像を形成し、偶数行のサブピクセルによりＳ偏光画像を形成する。
【００８１】
液晶画像表示装置は、図１に示した表示制御手段１から、図２に示したＰ偏光画像に関する画像信号とＳ偏光画像に関する画像信号とを受信する。液晶画像表示装置は、不図示の駆動回路により、第１画像および第３画像が時間的に多重化された画像を奇数行のサブピクセルに表示することで、Ｐ偏光成分の画像を形成し、第２画像および第４画像が時間的に多重化された画像を偶数行のサブピクセルに表示することで、Ｓ偏光成分の画像を形成する。
【００８２】
このようにして、液晶画像表示装置上には、Ｐ偏光による第１画像を表示し、かつ、Ｓ偏光による第２画像を表示する第１の表示状態と、Ｐ偏光による第３画像を表示し、かつ、Ｓ偏光による第４画像を表示する第２の表示状態が繰り返して表示される。
【００８３】
なお、図７Ｂおよび図７Ｃに示した偏光フィルタ１６２、１６４において、Ｐ偏光フィルタ１６２Ａ、１６４Ｂ、およびＳ偏光フィルタ１６４Ｂ、１６４Ａの配置は他の配置であってもよい。例えば、Ｐ偏光フィルタ１６２Ａ、１６４Ｂ、およびＳ偏光フィルタ１６４Ｂ、１６４Ａの配置は、市松状の配置としてもよい。
【００８４】
図８Ａおよび図８Ｂに、Ｐ偏光フィルタおよびＳ偏光フィルタを市松状に配置した偏光フィルタ１６２、１６４の例を示す。偏光フィルタ１６２では、画素１６６を構成する２行３列のサブピクセルのうち、１行目の１列目のサブピクセル、２行目の２列目のサブピクセル、１行目の３列目のサブピクセルに対応する領域に、Ｐ偏光フィルタ１６２Ａが形成され、残りの３つのサブピクセルに対応する領域に、Ｓ偏光フィルタ１６２Ｂが形成されている。一方、偏光フィルタ１６４では、画素１６６を構成する２行３列のサブピクセルのうち、１行目の１列目のサブピクセル、２行目の２列目のサブピクセル、１行目の３列目のサブピクセルに対応する領域に、Ｓ偏光フィルタ１６４Ａが形成され、残りの３つのサブピクセルに対応する領域に、Ｐ偏光フィルタ１６４Ｂが形成されている。
【００８５】
液晶画像表示装置は、不図示の駆動回路により、第１画像および第３画像が時間的に多重化された画像をP偏光フィルタ１６２Ａに対応するサブピクセルに表示することで、Ｐ偏光成分の画像を形成し、第２画像および第４画像が時間的に多重化された画像をＳ偏光フィルタ１６２Ｂに対応するサブピクセルに表示することで、Ｓ偏光成分の画像を形成する。
【００８６】
このような市松状の配置においても、液晶画像表示装置上に、Ｐ偏光による第１画像を表示し、かつ、Ｓ偏光による第２画像を表示する第１の表示状態と、Ｐ偏光による第３画像を表示し、かつ、Ｓ偏光による第４画像を表示する第２の表示状態を繰り返して表示することが可能である。
【００８７】
以上説明した表示手段１３の第３の構成例において、偏光フィルタ１６２、１６４は、Ｐ偏光とＳ偏光の直線偏光フィルタを図７Ｂ、図７Ｃ、あるいは図８Ａ、図８Ｂに示したストライプ状あるいは市松状に配列させた構成としても良い。例えば、偏光フィルタ１６２、１６４として、Ｐ偏光の直線偏光フィルタ上に１／２波長板をストライプ状あるいは市松状に配列させて形成することによってその部分をＳ偏光フィルタとして作用させるものをそれぞれ用いても良い。さらに、偏光フィルタ１６４に直線偏光フィルタを用い、偏光フィルタ１６２として直線偏光フィルタ上に１／２波長板をストライプ状あるいは市松状に配列させて形成したものを用いても、同様に第１の偏光画像と第２の偏光画像とを空間的に合成して表示することが可能である。
【００８８】
次に、光シャッタ１４について説明する。
【００８９】
図２に示したように、第１画像から第４画像までの４つの画像が重畳された４重画像のうち、光シャッタ１４のめがねを掛けた観察者は、光シャッタ１４が最初のサブフレームのＰ偏光画像だけを透過し、２番目のサブフレームのＰ偏光画像とＳ偏光画像を共に遮蔽すると第１画像を知覚でき、最初のサブフレームのＳ偏光画像だけを透過し、２番目のサブフレームのＰ偏光画像とＳ偏光画像を共に遮蔽すると第２画像を知覚できる。また、光シャッタ１４のめがねを掛けた観察者は、光シャッタ１４が最初のサブフレームのＰ偏光画像とＳ偏光画像を共に遮蔽し、２番目のサブフレームのＰ偏光画像だけを透過すると第３画像を知覚でき、２番目のサブフレームのＳ偏光画像だけを透過すると第４画像を知覚できる。
【００９０】
つまり、光シャッタ１４は、Ｐ偏光画像を透過し、Ｓ偏光画像を遮断する第１の偏光分離状態と、Ｐ偏光画像を遮断し、Ｓ偏光画像を透過する第２の偏光分離状態と、さらにＰ偏光画像およびＳ偏光画像をともに遮断する第３の偏光分離状態の３つの偏光分離状態を切り替えることになる。
【００９１】
（光シャッタ１４の第１の構成例）
図１０Ａ〜図１０Ｃは、光シャッタ１４の第１の構成例の動作を説明するための図である。
【００９２】
光シャッタ１４は、液晶１８４Ａと、Ｐ偏光板１８６Ａと、液晶１８４Ｂと、Ｐ偏光板１８６Ｂとが順に配置され、液晶１８４Ａ側から画像光が入射するように構成されている。なお、簡単のため、液晶に電圧を印加するための透明電極や駆動回路、制御回路等は省略している。図１０Ａは第１の偏光分離状態を示す模式図、図１０Ｂは第２の偏光分離状態を示す模式図、図１０Ｃは第３の偏光分離状態を示す模式図である。
【００９３】
ここで、液晶１８４ＡがＯＮのとき、入射した光は、その偏光状態を維持したまま液晶１８４Ａを透過し、液晶１８４ＡがＯＦＦのとき、入射した光は、その偏光方向が９０度回転して液晶１８４Ａを透過するものとする。液晶１８４Ｂについても同様である。
【００９４】
図１０Ａは、液晶１８４Ａと１８４Ｂが共にオン状態とされた場合である。Ｐ偏光画像は液晶１８４Ａにおいて、偏光状態を維持したまま透過するのでＰ偏光板１８６Ａを透過する。一方、Ｓ偏光画像も液晶１８４Ａにおいて、偏光状態を維持したまま透過するが、偏光方向が直交しているので、Ｐ偏光板１８６Ａを透過することができず遮断される。Ｐ偏光板１８６Ａを透過したＰ偏光画像は、液晶１８４Ｂにおいても偏光状態が維持され、Ｐ偏光板１８６Ｂを透過する。したがって、光シャッタ１４は、Ｐ偏光画像を透過し、Ｓ偏光画像を遮断する第１の偏光分離状態となる。
【００９５】
図１０Ｂは、液晶１８４Ａがオフ状態で、液晶１８４Ｂがオン状態とされた場合である。Ｐ偏光画像は液晶１８４Ａにおいて、偏光方向が９０度回転してＳ偏光となって透過するので、Ｐ偏光板１８６Ａを透過することができず、遮断される。一方、Ｓ偏光画像は液晶１８４Ａにおいて、偏光方向が９０度回転してＰ偏光となって透過するので、Ｐ偏光板１８６Ａを透過する。Ｐ偏光板１８６Ａを透過したＳ偏光画像は、液晶１８４Ｂにおいても偏光状態が維持され、Ｐ偏光板１８６Ｂを透過する。したがって、光シャッタ１４は、Ｐ偏光画像を遮断し、Ｓ偏光画像を透過する第２の偏光分離状態となる。
【００９６】
図１０Ｃは、液晶１８４Ａ、１８４Ｂが共にオフ状態とされた場合である。Ｐ偏光画像は液晶１８４Ａにおいて、偏光方向が９０度回転してＳ偏光となって透過するので、Ｐ偏光板１８６Ａを透過することができず、遮断される。一方、Ｓ偏光画像は液晶１８４Ａにおいて、偏光方向が９０度回転してＰ偏光となって透過するので、Ｐ偏光板１８６Ａを透過する。Ｐ偏光板１８６Ａを透過したＳ偏光画像は、液晶１８４Ｂにおいて偏光方向が９０度回転して再びＳ偏光となって透過するので、Ｐ偏光板１８６Ｂを透過することができず、遮断される。したがって、光シャッタ１４は、Ｐ偏光画像およびＳ偏光画像を共に遮断する第３の偏光分離状態となる。
【００９７】
図には示していないが、液晶１８４Ａがオン状態で、液晶１８４Ｂがオフ状態とされた場合には、Ｐ偏光画像は液晶１８４Ａにおいて、偏光状態を維持したまま透過するのでＰ偏光板を透過する。一方、Ｓ偏光画像も液晶１８４Ａにおいて、偏光状態を維持したまま透過するが、偏光方向が直交しているので、Ｐ偏光板１８６Ａを透過することができず、遮断される。Ｐ偏光板１８６Ａを透過したＰ偏光画像は、液晶１８４Ｂにおいて偏光方向が９０度回転してＳ偏光となって透過するので、Ｐ偏光板１８６Ｂを透過することができず、遮断される。したがって、光シャッタ１４は、図１０Ｃに示した状態と同様にＰ偏光画像およびＳ偏光画像を共に遮断する第３の偏光分離状態となる。つまり、液晶１８４Ａのオンオフの状態にかかわらず、液晶１８４Ｂがオフであれば、光シャッタ１４は、Ｐ偏光画像およびＳ偏光画像を共に遮断する第３の偏光分離状態となる。
【００９８】
図１０Ａから図１０Ｃに示した光シャッタ１４における第１乃至第３の偏光分離状態の切り替えタイミングは、表示制御手段１によって、図２に示した第１乃至第４の画像の表示タイミングと同期している。したがって、光シャッタ１４を通じて表示手段１３の表示画像を見た場合は、選択した画像のみが知覚されることとなる。光シャッタ１４を用いない場合は、第１乃至第４画像が空間的および時間的に融合された画像が知覚されることとなる。
【００９９】
なお、図１０Ａから図１０Ｃに示した光シャッタ１４において、Ｐ偏光板１８６Ａ、１８６Ｂの代わりにＳ偏光板を用いても、上記と同様な動作を実現することができる。この場合は、液晶１８４Ａ、１８４Ｂが共にオン状態とされた場合に、光シャッタが第２の偏光分離状態となる。液晶１８４Ａがオフ状態とされ、液晶１８４Ｂがオン状態とされた場合は、光シャッタは第１の偏光分離状態となる。液晶１８４Ａ、１８４Ｂが共にオフ状態とされた場合は、光シャッタは第３の偏光分離状態となる。他にもＰ偏光板とＳ偏光板の組み合わせでも、Ｓ偏光板とＰ偏光板の組み合わせでも、液晶１８４Ａ、１８４Ｂの状態制御によって同様の動作を実現できる。さらに、液晶１８４Ａ、１８４ＢはＯＮのときに入射光の偏光方向が９０度回転して透過し、液晶１８４Ａ、１８４ＢがＯＦＦのときに入射光の偏光状態を維持したまま透過するものを使用しても、Ｐ偏光板とＳ偏光板を適宜選択することによって、同様の動作を実現でき、様々な実施形態が可能である。
【０１００】
図９は、光シャッタ１４の第１の構成例の具体的な構成を示すブロック図である。
【０１０１】
図９に示す光シャッタ１４は、第１乃至第３の偏光分離状態の切り替えが可能な光シャッタであって、液晶パネル部４と、この液晶パネル部４を駆動する液晶駆動部５と、画像選択入力部２００とを有する。
【０１０２】
液晶駆動部５は、制御信号受信部１８１と液晶駆動回路１８２Ａ、１８２Ｂを有する。液晶パネル部４は、液晶１８４Ａを２枚の透明電極１８３Ａ、１８５Ａで挟持した液晶パネル４Ａと、液晶１８４Ｂを２枚の透明電極１８３Ｂ、１８５Ｂで挟持した液晶パネル４Ｂと、液晶パネル４Ａの出射面側に配置されたＰ偏光板１８６Ａと、液晶パネル４Ｂの出射面側に配置されたＰ偏光板１８６Ｂとを有する。表示手段１３からの偏光画像が入射する側に液晶パネル４Ａが配置され、液晶パネル４Ａの出射面側に、液晶パネル４Ｂが配置されている。
【０１０３】
制御信号受信部１８１は、表示制御手段１から制御信号を受信する。表示制御手段１からの制御信号は、表示手段１３における複数の異なる画像がどちらの偏光画像であり、かつどのタイミングで表示されるのかを示す信号である。制御信号受信部１８１は、受信した制御信号と光シャッタ１４のめがねを掛けた観察者が画像選択入力部２００によりどの画像を選択したかを示す入力信号に基づいて、サブフレームごとに図１０Ａ〜図１０Ｃに示した３つの偏光分離状態から１つの偏光分離状態を決定し、液晶パネル４Ａ用の第１の駆動制御信号および液晶パネル４Ｂ用の第２の駆動制御信号を生成する。第１の駆動制御信号は、液晶駆動回路１８２Ａに供給され液晶パネル４Ａを駆動し、第２の駆動制御信号は、液晶駆動回路１８２Ｂに供給され液晶パネル４Ｂを駆動する。
【０１０４】
このような光シャッタ１４は、表示手段１３に表示される時間的および空間的に多重化された複数の異なる画像のうち特定の画像光のみを選択して透過することができ、観察者は所望の画像を観賞できる。
【０１０５】
なお、図９に示した構成において、有線を介して制御信号を受信しても良いし、赤外線や無線によって送られてきた制御信号を受信しても良い。
【０１０６】
画像選択入力部２００や液晶駆動部５は、めがねに内蔵せず、別ユニットとして設けても良い。例えば、画像選択入力部２００はテレビのリモコンと同様に構成しても良い。
【０１０７】
さらに、どの画像を選択したかを示す信号を画像選択入力部２００から制御信号受信部１８１に入力する構成の他に、どの画像を選択したかを示す信号を画像選択入力部２００から表示制御手段１に入力し、複数の異なる画像のうち選択した画像がどちらの偏光画像であり、かつどのタイミングで表示されるのかを示す信号を生成したものを制御信号として、表示制御手段１から個々のめがねの制御信号受信部１８１に送信する構成でも構わない。
【０１０８】
（光シャッタ１４の第２の構成例）
図１１と図１２は、液晶パネル部６と液晶駆動部７と画像選択入力部２００とから構成される光シャッタ１４の第２の構成例を示す模式図である。図１１は液晶パネル部６の構成を示し、液晶パネル６Ａと偏光フィルタ１９３と１９４とから構成される。図１２は、図１１に示す液晶パネル６Ａの電極部の構成図および液晶駆動部７のブロック図である。
【０１０９】
図１１に示すように、液晶パネル部６は、液晶１９０を２枚の透明電極１９１、１９２で挟持した液晶パネル６Ａと、この液晶パネル６Ａの入射面側に配置された偏光フィルタ１９３と、この液晶パネル６Ａの出射面側に配置された偏光フィルタ１９４とを有する。また、図１２に示すように、透明電極１９１は、マトリクス状に配置された複数の画素電極を備える。これら画素電極は、Ｐ画素電極１９１Ａと、Ｓ画素電極１９１Ｂとを含み、Ｐ画素電極１９１ＡおよびＳ画素電極１９１Ｂは、市松状に配置されている。
【０１１０】
偏光フィルタ１９３は、Ｐ偏光フィルタ１９３ＡとＳ偏光フィルタ１９３Ｂを有し、液晶パネル６ＡのＰ画素電極１９１Ａに対応する領域にＰ偏光フィルタ１９３Ａが、Ｓ画素電極１９１Ｂに対応する領域にＳ偏光フィルタ１９３Ｂが市松状に配置されている。
【０１１１】
偏光フィルタ１９４も、Ｐ偏光フィルタ１９４ＡとＳ偏光フィルタ１９４Ｂを有するが、液晶パネル６ＡのＰ画素電極１９１Ａに対応する領域にはＳ偏光フィルタ１９４Ｂが市松状に配置され、Ｓ画素電極１９１Ｂに対応する領域にはＰ偏光フィルタ１９４Ａが市松状に配置されている。
【０１１２】
液晶パネル６Ａの各画素がＯＮのときには画素電極に電圧を印加せず、液晶１９０に入射した光はその偏光方向が９０度回転し、各画素がＯＦＦのときには画素電極に電圧を印加して、液晶１９０に入射した光は偏光状態を維持するものとする。
【０１１３】
この構成において、液晶パネル部６にＰ偏光画像とＳ偏光画像が同時に入射すると、偏光フィルタ１９３によって、Ｐ偏光画像はＰ偏光フィルタ１９３Ａの領域のみを透過し、Ｓ偏光画像はＳ偏光フィルタ１９４Ｂの領域のみを透過する。
【０１１４】
それぞれの画像は液晶１９０に入射する。Ｐ画素電極１９１ＡとＳ画素電極１９１Ｂに印加する電圧によって、液晶１９０の状態が変化するので、それぞれの画像は、偏光フィルタ１９４を透過するか否かを独立に制御することができる。
【０１１５】
すなわち、Ｐ画素がＯＮでＳ画素がＯＦＦのときにＰ偏光画像のみが液晶パネル部６を透過し、Ｐ画素がＯＦＦでＳ画素がＯＮのときにＳ偏光画像のみが透過し、そしてＰ画素とＳ画素が共にＯＦＦのときにはＰ偏光画像とＳ偏光画像の両者とも透過しない。
【０１１６】
つまり、図９と図１０Ａ〜図１０Ｃに示した第１の構成例が２枚の液晶パネル４Ａと４Ｂを用いているのに対し、本第２の構成例では、１枚の液晶パネルに２種類の画素電極を備えることによって、Ｐ偏光画像を透過し、Ｓ偏光画像を遮断する第１の偏光分離状態と、Ｐ偏光画像を遮断し、Ｓ偏光画像を透過する第２の偏光分離状態と、さらにＰ偏光画像およびＳ偏光画像をともに遮断する第３の偏光分離状態の３つの偏光分離状態を切り替えることができる。
【０１１７】
液晶駆動部７は、制御信号受信部１９５と、液晶駆動回路１９６とを備える。
【０１１８】
制御信号受信部１９５は、表示制御手段１から制御信号を受信する。表示制御手段１からの制御信号は、表示手段１３における複数の異なる画像がどちらの偏光画像であり、かつどのタイミングで表示されるのかを示す信号である。制御信号受信部１９５は、受信した制御信号と光シャッタ１４のめがねを掛けた観察者が画像選択入力部２００によりどの画像を選択したかを示す入力信号に基づいて、サブフレームごとに３つの偏光分離状態から１つの偏光分離状態を決定し、液晶パネル６Ａ用のＰ画素電極駆動制御信号およびＳ画素電極駆動制御信号を生成する。Ｐ画素電極駆動制御信号は、液晶駆動回路１９６に供給され液晶パネル６ＡのＰ画素電極１９１Ａを駆動し、Ｓ画素電極駆動制御信号は、液晶駆動回路１９６に供給され液晶パネル６ＡのＳ画素電極を駆動する。
【０１１９】
このように駆動される光シャッタ１４は、表示手段１３に表示される時間的および空間的に多重化された複数の異なる画像のうち特定の画像光のみを選択して透過することができ、観察者は所望の画像を観賞できる。
【０１２０】
なお、光シャッタ１４は、観察者の目の前に配置されるものであって、Ｐ画素電極１９１ＡとＳ画素電極１９１Ｂは、表示手段１３が表示するそれぞれのＰ偏光画像とＳ偏光画像の各画素と１対１に対応するものではない。観察者の目の瞳（直径数ｍｍ）の大きさに対して、少なくとも複数のＰ画素電極１９１ＡとＳ画素電極１９１Ｂが配置されるように形成すると、液晶パネル部６の各画素は、Ｐ偏光画像、Ｓ偏光画像それぞれの画像全体に対して光シャッタとして作用する。
【０１２１】
偏光フィルタ１９３、１９４は、Ｐ偏光とＳ偏光の直線偏光フィルタを図１１に示した市松状に配列させたものでも良いし、例えばＰ偏光の直線偏光フィルタに１／２波長板を市松状に配列させて形成することによってその部分をＳ偏光フィルタとして作用させるものでも良い。
【０１２２】
本構成例の光シャッタ１４によれば、液晶パネル部は１つでよいので、２つの液晶パネル部を備える第１の構成例の光シャッタと比較して、液晶パネル部が少ない分、光シャッタをより軽量・薄型にすることができる。
【０１２３】
また、本構成例の光シャッタ１４は、Ｐ偏光画像とＳ偏光画像を独立に選択して透過させるという制御ができるので、必ずしも図２に示したようにＰ偏光画像とＳ偏光画像のサブフレームを同期させて表示しなくても良い。
【０１２４】
以上説明した本実施形態の画像表示システムによれば、第１および第２の偏光画像を空間的に多重化して表示するとともに、第１および第２の偏光画像のそれぞれで異なる複数の画像を時分割で多重化して表示する。したがって、特許文献１、２に記載のものに比べて、第１および第２の偏光画像のそれぞれで異なる複数の画像を時分割で多重化して表示することができる分、表示できる画像の数が多くなり、より多くの画像情報を提供することができる。
【０１２５】
また、表示手段１３の選択画像の表示タイミングに同期して、光シャッタ１４の偏光分離状態を制御する構成は、特許文献１に記載された光シャッタに比べて、偽造することが困難である。光シャッタ１４の代わりに、偏光フィルタのメガネをかけて見ただけでは、第１画像と第３画像、もしくは第２画像と第４画像が合成された２重画像を観察することになる。また、カメラ、あるいはビデオカメラのシャッタを切ったとしても、第１画像と第２画像、もしくは第３画像と第４画像が合成された画像が撮影されることになる。さらに、液晶シャッタメガネをかけただけではどちらの偏光画像に所望の画像があるかが判別できないことに加えて、そもそも画像表示のタイミングがわからなければ、１つの画像を選択することは難しい。さらに、光シャッタ１４の第２の構成例においては、Ｐ偏光画像とＳ偏光画像のサブフレームを同期させて表示しなくても良いので、光シャッタ１４を用いないと、所望の画像がどこにあるのかを判別することが、より困難となる。
【０１２６】
したがって、本実施形態の画像表示システムによれば、光シャッタ１４を有している人にのみ複数の画像情報の中から所望の画像情報を選択して入手することができるサービスを提供することが可能になるとともに、ビデオカメラ等で撮影されることを困難にすることができるので、コンテンツ保護という観点からも有用であるという効果もある。
【０１２７】
上述した本実施形態の画像表示システムにおいて、多チャンネル画像の表示形態は、図２に示したものに限定されるものではない。多チャンネル画像の表示には、種々の表示形態がある。以下に、本実施形態の画像表示システムにおいて実施可能な多チャンネル画像の表示動作について説明する。
【０１２８】
（１）マルチチャンネル表示：
マルチチャンネル表示では、図２に示した４つの異なる画像を表示する場合に限定されるものではなく、１フレーム期間、すなわち表示周期Ｔ内において、表示手段１３がＰ偏光画像として３つ以上のチャンネル画像を時分割で多重表示し、Ｓ偏光画像として３つ以上のチャンネル画像を時分割で多重表示する。表示手段１３に６つ以上のチャンネル画像が表示され、観察者は光シャッタ１４を用いて所望の画像を選択して観ることができる。
【０１２９】
マルチチャンネル表示の一例として、図１３に６チャンネル画像の多重表示例を示す。図１３に示す例では、表示手段１３の表示周期Ｔ内において、第１乃至第３のサブフレーム期間Ｔ１〜Ｔ３を設け、Ｐ偏光画像として第１、第３、第５画像を、Ｓ偏光画像として第２、第４、第６画像をそれぞれ表示する。以下の説明では、第１画像を選択チャンネル画像とする場合の動作を説明する。
【０１３０】
第１のサブフレーム期間Ｔ１において、表示手段１３には、Ｐ偏光により第１画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第２画像が表示される。また、第１のサブフレーム期間Ｔ１において、光シャッタ１４は、Ｐ偏光成分を透過し、かつ、Ｓ偏光成分を遮断する。この場合、表示手段１３に表示されたＰ偏光である第１画像のみが光シャッタ１４を透過する。したがって、第１のサブフレーム期間Ｔ１においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１画像となる（図１３のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合は、表示手段１３に表示された、Ｐ偏光の第１画像およびＳ偏光の第２画像の空間合成画像を観察することになる（めがね無知覚画像）。
【０１３１】
第２のサブフレーム期間Ｔ２において、表示手段１３では、Ｐ偏光により第３画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第４画像が表示される。また、第２のサブフレーム期間Ｔ２において、光シャッタ１４は、Ｓ偏光成分およびＰ偏光成分を共に遮断する。したがって、第２のサブフレーム期間Ｔ２においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、黒色の画像となる。なお、光シャッタ１４を用いない場合は、表示手段１３に表示された、Ｐ偏光の第３画像およびＳ偏光の第４画像の空間合成画像を観察することになる。
【０１３２】
第３のサブフレーム期間Ｔ３において、表示手段１３では、Ｐ偏光により第５画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第６画像が表示される。また、第３のサブフレーム期間Ｔ３においても、光シャッタ１４は、Ｓ偏光成分およびＰ偏光成分を共に遮断する。したがって、第３のサブフレーム期間Ｔ３においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、黒色の画像となる。なお、光シャッタ１４を用いない場合は、表示手段１３に表示された、Ｐ偏光の第５画像およびＳ偏光の第６画像の空間合成画像を観察することになる。
【０１３３】
これらの状態を１フレームとし、例えば６０Ｈｚで繰り返すと、図１３の右下の知覚画像に示すように、光シャッタ１４のめがねを用いていない観察者は、第１画像から第６画像までの６つの画像が重畳された６重画像を知覚する。一方、光シャッタ１４のめがねを掛けた観察者は第１画像のみを知覚できる、すなわち第１画像のチャンネルを選択できる。
【０１３４】
ここで、Ｐ偏光のみを透過する光フィルタを用いて表示手段１３の表示画像を見た場合は、Ｐ偏光による第１、第３、第５画像が時間的に融合された３重画像が知覚される。また、Ｓ偏光のみを透過する光フィルタを用いて表示手段１３の表示画像を見た場合は、Ｓ偏光による第２、第４、第６画像が時間的に融合された３重画像が知覚される。
【０１３５】
また、１つのサブフレームの瞬間だけを捉えるようにカメラで撮影した場合、第１画像と第２画像が合成された２重画像、または第３画像と第４画像が合成された２重画像、あるいは第５画像と第６画像が合成された２重画像が撮影されることになる。
【０１３６】
つまり、光シャッタ１４を通して見る場合に限り、第１画像のみが知覚される。
【０１３７】
したがって、本実施形態の画像表示システムによれば、光シャッタ１４を有している人にのみ複数の画像情報の中から所望の画像情報を選択して入手することができるサービスを提供することが可能になる。また、ビデオカメラ等で撮影されることを困難にすることができるので、コンテンツ保護という観点からも有用である。
【０１３８】
（２）２チャンネル偏光入れ替え表示：
以下に、コンテンツ保護という観点で有用な偏光入れ替え表示について説明する。
【０１３９】
図１４に２つの画像を多重表示するとともにフレームごとに偏光を入れ替える２チャンネル偏光入れ替え表示の例を示す。
【０１４０】
２チャンネル偏光入れ替え表示では、表示周期Ｔ内において、第１および第２のサブフレーム期間Ｔ１、Ｔ２を設け、表示手段１３は、Ｐ偏光画像として第１画像と第２画像を時分割で多重表示し、Ｓ偏光画像として第２画像と第１画像を時分割で多重表示する。
【０１４１】
以下の説明では、第１画像を選択チャンネル画像とする場合の動作を説明する。
【０１４２】
第１のサブフレーム期間Ｔ１において、表示手段１３には、Ｐ偏光により第１画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第２画像が表示される。また、第１のサブフレーム期間Ｔ１において、光シャッタ１４は、Ｐ偏光成分を透過し、かつ、Ｓ偏光成分を遮断する。この場合、表示手段１３に表示されたP偏光である第１画像のみが光シャッタ１４を透過する。したがって、第１のサブフレーム期間Ｔ１においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１画像となる（図１４のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、めがね無知覚画像に示すように第１画像と第２画像が合成された２重画像となる。
【０１４３】
第２のサブフレーム期間Ｔ２において、表示手段１３では、Ｐ偏光により第２画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第１画像が表示される。また、第２のサブフレーム期間Ｔ２において、光シャッタ１４は、Ｓ偏光成分を透過し、かつ、Ｐ偏光成分を遮断する。したがって、第２のサブフレーム期間Ｔ２においても、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１画像となる（図１４のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、めがね無知覚画像に示すように第１画像と第２画像が合成された２重画像となる。
【０１４４】
表示周期Ｔにおいて、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１のサブフレーム期間Ｔ１における第１画像と、第２のサブフレーム期間Ｔ２における第１画像が時間的に融合された画像となる。一方、表示周期Ｔにおいて、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、第１のサブフレーム期間Ｔ１における第１、第２画像の空間合成画像と、第２のサブフレーム期間Ｔ２における第１、第２画像の空間合成画像とが時間的に融合された２重画像となる。
【０１４５】
これらの状態を１フレームとし、例えば６０Ｈｚで繰り返すと、図１４の右下の知覚画像に示すように、光シャッタ１４のめがねを用いていない観察者は、第１画像と第２画像の２つの画像が重畳された２重画像を知覚する。一方、光シャッタ１４のめがねを掛けた観察者は第１画像のみを知覚できる、すなわち第１画像のチャンネルを選択できる。
【０１４６】
ここで、Ｐ偏光のみを透過する光フィルタを用いて表示手段１３の表示画像を見た場合は、Ｐ偏光による第１、第２画像が時間的に融合された２重画像が知覚される。また、Ｓ偏光のみを透過する光フィルタを用いて表示手段１３の表示画像を見た場合は、Ｓ偏光による第１、第２画像が時間的に融合された２重画像が知覚される。
【０１４７】
また、１つのサブフレームの瞬間だけを捉えるようにカメラで撮影した場合、第１画像と第２画像が合成された２重画像が撮影されることになる。
【０１４８】
つまり、光シャッタ１４を通して見る場合に限り、第１画像のみが知覚される。
【０１４９】
したがって、本実施形態の画像表示システムによれば、光シャッタ１４を有している人にのみ複数の画像情報の中から所望の画像情報を選択して入手することができるサービスを提供することが可能になる。また、ビデオカメラ等で撮影されることを困難にすることができるので、コンテンツ保護という観点からも有用である。
【０１５０】
（３）多チャンネル偏光入れ替え表示：
偏光入れ替え表示は、上述した２つの画像を多重表示する場合に限らず、より多くの画像を多重表示する場合にも適用できる。
【０１５１】
多チャンネル偏光入れ替え表示では、表示周期Ｔにおいて、表示手段１３は、Ｐ偏光画像として複数の画像を時分割で多重表示し、Ｓ偏光画像として別の複数の画像を時分割で多重表示するとともに、表示周期Ｔ毎に、複数の画像をＰ偏光画像として表示する場合とＳ偏光画像として表示する場合とを交互に繰り返す。
【０１５２】
多チャンネル偏光入れ替え表示の一例として、図１５に４つの画像を多重表示するとともにフレームごとに表示する偏光を入れ替える４チャンネル偏光入れ替え表示の例を示す。
【０１５３】
図１５に示す例では、表示手段１３の表示周期Ｔ内において、第１および第２のサブフレーム期間Ｔ１、Ｔ２を設け、表示手段１３は、Ｐ偏光画像として第１画像と第３画像を時分割で多重表示し、Ｓ偏光画像として第２画像と第４画像を時分割で多重表示する。次の表示周期Ｔにおいて表示手段１３は、Ｐ偏光画像として第２画像と第４画像を時分割で多重表示し、Ｓ偏光画像として第１画像と第３画像を時分割で多重表示する。このように表示周期Ｔごとに４つの画像の表示する偏光を切り替える。
【０１５４】
以下の説明では、第１画像を選択チャンネル画像とする場合の動作を説明する。
【０１５５】
１つめの表示周期Ｔにおいては、以下のような表示動作が行われる。
【０１５６】
第１のサブフレーム期間Ｔ１において、表示手段１３には、Ｐ偏光により第１画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第２画像が表示される。また、第１のサブフレーム期間Ｔ１において、光シャッタ１４は、Ｐ偏光成分を透過し、かつ、Ｓ偏光成分を遮断する。この場合、表示手段１３に表示されたＰ偏光である第１画像のみが光シャッタ１４を透過する。したがって、第１のサブフレーム期間Ｔ１においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１画像となる（図１５のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、めがね無知覚画像に示すように第１画像と第２画像が合成された２重画像となる。
【０１５７】
第２のサブフレーム期間Ｔ２において、表示手段１３では、Ｐ偏光により第３画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第４画像が表示される。また、第２のサブフレーム期間Ｔ２において、光シャッタ１４は、Ｓ偏光成分およびＰ偏光成分をともに遮断する。したがって、第２のサブフレーム期間Ｔ２においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は黒画像となる（図１５のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、めがね無知覚画像に示すように第３画像と第４画像が合成された２重画像となる。
【０１５８】
２つめの表示周期Ｔにおいては、以下のような表示動作が行われる。
【０１５９】
第１のサブフレーム期間Ｔ１において、表示手段１３では、Ｐ偏光により第２画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第１画像が表示される。また、第１のサブフレーム期間Ｔ１において、光シャッタ１４は、Ｓ偏光成分を透過し、かつ、Ｐ偏光成分を遮断する。この場合、表示手段１３に表示されたＳ偏光である第１画像のみが光シャッタ１４を透過する。したがって、第１のサブフレーム期間Ｔ１においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１画像となる（図１５のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、めがね無知覚画像に示すように第１画像と第２画像が合成された２重画像となる。
【０１６０】
第２のサブフレーム期間Ｔ２において、表示手段１３では、Ｐ偏光により第４画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第３画像が表示される。また、第２のサブフレーム期間Ｔ２において、光シャッタ１４は、Ｓ偏光成分およびＰ偏光成分をともに遮断する。したがって、第２のサブフレーム期間Ｔ２においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は黒画像となる（図１５のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、めがね無知覚画像に示すように第３画像と第４画像が合成された２重画像となる。
【０１６１】
上記２つの表示周期Ｔを合わせた期間において、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１画像と黒画像が繰り返して時間的に融合された画像、すなわち第１画像となる。一方、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、第１乃至第４画像が時間的に融合された画像、すなわち４重画像となる。
【０１６２】
これらの状態を１フレームとし、例えば６０Ｈｚで繰り返すと、図１５の右下の知覚画像に示すように、光シャッタ１４のめがねを用いていない観察者は、第１画像乃至第４画像の４つの画像が重畳された４重画像を知覚する。一方、光シャッタ１４のめがねを掛けた観察者は第１画像のみを知覚できる、すなわち第１画像のチャンネルを選択できる。
【０１６３】
ここで、Ｐ偏光またはＳ偏光のみを透過する光フィルタを用いて表示手段１３の表示画像を見た場合も、第１乃至第４画像が時間的に融合された画像、すなわち４重画像となる。つまり、Ｐ偏光とＳ偏光とを切り替えて画像を時分割で表示することで、図２の場合の２重画像に比べて、画像の判別をより困難にすることができる。
【０１６４】
また、１つのサブフレームの瞬間だけを捉えるようにカメラで撮影した場合、第１画像と第２画像が合成された２重画像、または第３画像と第４画像が合成された２重画像が撮影されることになる。つまり、光シャッタ１４を通して見る場合に限り、第１画像のみが知覚される。
【０１６５】
したがって、本実施形態の画像表示システムによれば、光シャッタ１４を有している人にのみ複数の画像情報の中から所望の画像情報を選択して入手することができるサービスを提供することが可能になる。また、ビデオカメラ等で撮影されることを困難にすることができるので、コンテンツ保護という観点からも有用である。
【０１６６】
（４）ランダム表示：
これまでの実施形態では、表示周期毎に複数の画像をそれぞれ同じ順序で表示したが、これに限らず、表示周期ごとに複数の画像を表示する順序をランダムに変更しても良い。もちろん、Ｐ偏光画像で表示するかＳ偏光画像で表示するのかも任意である。
【０１６７】
ランダム表示の一例として、図１６に４つの画像を多重表示するとともに、表示順序と偏光を入れ替えるランダム表示の例を示す。図１６に示す例では、表示手段１３の表示周期Ｔ内において、第１および第２のサブフレーム期間Ｔ１、Ｔ２を設け、表示手段１３は、Ｐ偏光画像として第１画像と第２画像を時分割で多重表示し、Ｓ偏光画像として第３画像と第４画像を時分割で多重表示する。次の表示周期Ｔにおいて表示手段１３は、Ｐ偏光画像として第３画像と第４画像を時分割で多重表示し、Ｓ偏光画像として第２画像と第１画像を時分割で多重表示する。このように、第１画像と第２画像についてフレーム毎に表示順序と偏光を切り替える。
【０１６８】
以下の説明では、第１画像を選択チャンネル画像とする場合の動作を説明する。
【０１６９】
１つめの表示周期Ｔにおいては、以下のような表示動作が行われる。
【０１７０】
第１のサブフレーム期間Ｔ１において、表示手段１３には、Ｐ偏光により第１画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第３画像が表示される。また、第１のサブフレーム期間Ｔ１において、光シャッタ１４は、Ｐ偏光成分を透過し、かつ、Ｓ偏光成分を遮断する。この場合、表示手段１３に表示されたＰ偏光である第１画像のみが光シャッタ１４を透過する。したがって、第１のサブフレーム期間Ｔ１においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１画像となる（図１６のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、めがね無知覚画像に示すように第１画像と第２画像が合成された２重画像となる。
【０１７１】
第２のサブフレーム期間Ｔ２において、表示手段１３では、Ｐ偏光により第２画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第４画像が表示される。また、第２のサブフレーム期間Ｔ２において、光シャッタ１４は、Ｓ偏光成分およびＰ偏光成分を遮断する。したがって、第２のサブフレーム期間Ｔ２においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、黒色の画像となる（図１６のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、めがね無知覚画像に示すように第２画像と第４画像が合成された２重画像となる。
【０１７２】
２つめの表示周期Ｔにおいては、以下のような表示動作が行われる。
【０１７３】
第１のサブフレーム期間Ｔ１において、表示手段１３では、Ｐ偏光により第３画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第２画像が表示される。また、第１のサブフレーム期間Ｔ１において、光シャッタ１４は、Ｓ偏光成分およびＰ偏光成分を遮断する。したがって、第１のサブフレーム期間Ｔ１においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、黒色の画像となる（図１６のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、めがね無知覚画像に示すように第３画像と第２画像が合成された２重画像となる。
【０１７４】
第２のサブフレーム期間Ｔ２において、表示手段１３では、Ｐ偏光により第４画像が表示され、かつ、Ｓ偏光により第１画像が表示される。また、第２のサブフレーム期間Ｔ２において、光シャッタ１４は、Ｐ偏光成分を透過し、かつ、Ｓ偏光成分を遮断する。したがって、第２のサブフレーム期間Ｔ２においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１画像となる（図１６のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、めがね無知覚画像に示すように第４画像と第１画像が合成された２重画像となる。
【０１７５】
上記２つの表示周期Ｔを合わせた期間において、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１画像と黒画像が繰り返して時間的に融合された画像、すなわち第１画像となる。一方、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、第１乃至第４画像が時間的に融合された画像、すなわち４重画像となる。
【０１７６】
これらの状態を１フレームとし、例えば６０Ｈｚで繰り返すと、図１６の右下の知覚画像のように、光シャッタ１４のめがねを用いていない観察者は、第１画像乃至第４画像の４つの画像が重畳された４重画像を知覚する。一方、光シャッタ１４のめがねを掛けた観察者は第１画像のみを知覚できる、すなわち第１画像のチャンネルを選択できる。
【０１７７】
ここで、Ｐ偏光またはＳ偏光のみを透過する光フィルタを用いて表示手段１３の表示画像を見た場合も、第１乃至第４画像が時間的に融合された画像、すなわち４重画像となる。つまり、Ｐ偏光とＳ偏光とを切り替えて画像を時分割で表示することで、図２の場合の２重画像に比べて、画像の判別をより困難にすることができる。
【０１７８】
また、１つのサブフレームの瞬間だけを捉えるようにカメラで撮影した場合、第１画像と第３画像が合成された２重画像、または第２画像と第４画像が合成された２重画像、または第３画像と第４画像が合成された２重画像、または第４画像と第１画像が合成された２重画像が撮影されることになる。
【０１７９】
さらに、第１画像が表示されるタイミングは不規則になるので、偏光フィルタとビデオカメラを用いたとしても第１画像を常に撮影することは困難である。
【０１８０】
つまり、光シャッタ１４を通して見る場合に限り、第１画像のみが知覚される。
【０１８１】
したがって、本実施形態の画像表示システムによれば、光シャッタ１４を有している人にのみ複数の画像情報の中から所望の画像情報を選択して入手することができるサービスを提供することが可能になる。また、ビデオカメラ等で撮影されることを困難にすることができるので、コンテンツ保護という観点からも有用である。
【０１８２】
（５）多チャンネル分散表示：
カメラを用いて画像を撮影されるのを防止する技術として、分散画像表示が有効である。分散画像表示は、１枚の画像を１フレームで表示するのではなく、複数の画像に分解し時間的にずらせて異なるフレームで表示する。観察者は複数の画像が時間的に融合して完成した画像を見ることができる。一方、カメラを用いてある瞬間のフレームを撮影しただけでは分解された一部の画像しか撮影できないので、完成した画像が得られない。分散画像としては、色成分により分解した画像（ＲＧＢの各色成分の分解画像）、階調特性に基づいて分解した画像、市松状の格子などの空間的パターンにより分解した画像、さらにはドットにより分解した画像およびそれらを組み合わせて分解した画像などがある。
【０１８３】
分散画像を表示する場合、分解した画像を複数のサブフレームを用いて表示するので、本発明のようにより多くの画像を表示できる表示システムに適用すると効果的である。さらに、複数の分散画像をフレームごとに偏光を変えて表示する多チャンネル分散表示は、撮影防止によりいっそうの効果が得られる。
【０１８４】
多チャンネル分散表示では、複数の画像のそれぞれを、時間的に融合されることにより１つの完成した画像を形成する複数の分散画像に分解し、それぞれの分散画像を第１偏光画像および第２偏光画像に振り分け、第１偏光画像および第２偏光画像について、それぞれ異なる画像の分散画像を時分割で多重表示する。
【０１８５】
多チャンネル分散表示の一例として、図１７に２つの画像それぞれの分散画像を多重して表示する例を示す。図１７に示す例では、第１画像は、第１画像（Ｉ１−１）と第１画像（Ｉ１−２）に分解される。また、第２画像は、第２画像（Ｉ２−１）と第２画像（Ｉ２−２）に分解される。表示手段１３の表示周期Ｔ内において、第１および第２のサブフレーム期間Ｔ１、Ｔ２を設け、表示手段１３は、Ｐ偏光画像として第１画像（Ｉ１−１）と第２画像（Ｉ２−１）を時分割で多重表示し、Ｓ偏光画像として第２画像（Ｉ２−２）と第１画像（Ｉ１−２）を時分割で多重表示する、というようにサブフレームごとに分散画像の表示する偏光を切り替える。以下の説明では、第１画像を選択チャンネル画像とする場合の動作を説明する。
【０１８６】
第１のサブフレーム期間Ｔ１において、表示手段１３には、Ｐ偏光により第１画像（Ｉ１−１）が表示され、かつ、Ｓ偏光により第２画像（Ｉ２−２）が表示される。また、第１のサブフレーム期間Ｔ１において、光シャッタ１４は、Ｐ偏光成分を透過し、かつ、Ｓ偏光成分を遮断する。この場合、表示手段１３に表示されたＰ偏光である第１画像（Ｉ１−１）のみが光シャッタ１４を透過する。したがって、第１のサブフレーム期間Ｔ１においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１画像（Ｉ１−１）となる（図１７のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、第１画像（Ｉ１−１）と第２画像（Ｉ２−２）が合成された２重画像となる（図１７のめがね無知覚画像）。
【０１８７】
第２のサブフレーム期間Ｔ２において、表示手段１３では、Ｐ偏光により第２画像（Ｉ２−１）が表示され、かつ、Ｓ偏光により第１画像（Ｉ１−２）が表示される。また、第２のサブフレーム期間Ｔ２において、光シャッタ１４は、Ｓ偏光成分を透過し、かつ、Ｐ偏光成分を遮断する。この場合、表示手段１３に表示されたＳ偏光である第１画像（Ｉ１−２）のみが光シャッタ１４を透過する。したがって、第２のサブフレーム期間Ｔ２においては、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１画像（Ｉ１−２）となる（図１７のめがね有知覚画像）。なお、光シャッタ１４を用いない場合は、第１画像（Ｉ１−２）と第２画像（Ｉ２−１）が合成された２重画像となる（図１７のめがね無知覚画像）。
【０１８８】
表示周期Ｔにおいて、光シャッタ１４を用いた場合の知覚画像は、第１のサブフレーム期間Ｔ１における第１画像（Ｉ１−１）と、第２のサブフレーム期間Ｔ２における第１画像（Ｉ１−２）が時間的に融合された画像、すなわち第１画像となる。一方、表示周期Ｔにおいて、光シャッタ１４を用いない場合の知覚画像は、第１のサブフレーム期間Ｔ１における第１画像（Ｉ１−１）と第２画像（Ｉ２−２）の空間合成画像と、第２のサブフレーム期間Ｔ２における第２画像（Ｉ２−１）と第１画像（Ｉ１−２）の空間合成画像とが時間的に融合された画像、すなわち第１画像と第２画像の２重画像となる。
【０１８９】
これらの状態を１フレームとし、例えば６０Ｈｚで繰り返すと、図１７の右下の知覚画像に示すように、光シャッタ１４のめがねを用いていない観察者は、第１画像と第２画像の２つの画像が重畳された２重画像を知覚する。一方、光シャッタ１４のめがねを掛けた観察者は第１画像のみを知覚できる、すなわち第１画像のチャンネルを選択できる。
【０１９０】
ここで、Ｐ偏光のみを透過する光フィルタを用いて表示手段１３の表示画像を見た場合は、Ｐ偏光による第１画像（Ｉ１−１）と第２画像（Ｉ２−１）が時間的に融合された２重画像が知覚される。また、Ｓ偏光のみを透過する光フィルタを用いて表示手段１３の表示画像を見た場合は、Ｓ偏光による第２画像（Ｉ２−２）と第１画像（Ｉ１−２）が時間的に融合された２重画像が知覚される。
【０１９１】
また、１つのサブフレームの瞬間だけを捉えるようにカメラで撮影した場合、第１画像（Ｉ１−１）と第２画像（Ｉ２−２）が合成された２重画像、または第１画像（Ｉ１−２）と第２画像（Ｉ２−１）が合成された２重画像が撮影されることになる。
【０１９２】
さらに、偏光フィルタとカメラを用いてある瞬間のどちらか一方の偏光画像を捉えたとしても、それは分解された画像であるので、完成された画像を撮影することは困難である。同様に、偏光フィルタとビデオカメラを用いたとしても、分散画像の一方の画像は異なる偏光で表示しているので、完成された画像を撮影するのは、より困難である。
【０１９３】
つまり、光シャッタ１４を通して見る場合に限り、第１画像のみが知覚される。
【０１９４】
したがって、本実施形態の画像表示システムによれば、光シャッタ１４を有している人にのみ複数の画像情報の中から所望の画像情報を選択して入手することができるサービスを提供することが可能になる。また、ビデオカメラ等で撮影されることを困難にすることができるので、コンテンツ保護という観点からも有用である。
【０１９５】
以上説明した本実施形態の表示システムは本発明の一例であって、その構成は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更することができる。
【０１９６】
上述したマルチチャンネル表示、２チャンネル偏光入れ替え表示、多チャンネル偏光入れ替え表示、ランダム表示、および多チャンネル分散表示の各表示動作において、他の動作を組み合わせることも可能である。
【０１９７】
上記説明において、第１の偏光画像としてＰ偏光画像、第２の偏光画像としてＳ偏光画像を用いているが、これに限らず、第１の偏光画像としてＳ偏光画像、第２の偏光画像としてＰ偏光画像を用いても同様の構成を実現できる。さらに、Ｐ偏光やＳ偏光のような直線偏光を用いるのではなく、円偏光を用いても良い。例えば、第１の偏光画像として右回り円偏光画像、第２の偏光画像として左回り円偏光画像を用いても良い。直線偏光を用いた場合に比べて、円偏光を用いた場合の方が、表示手段１３に対して光シャッタ１４を傾けて用いることができるので、より好ましい。この場合、例えば図１８に示すように、図４に示した表示手段１３の偏光板１４２Ａ、１４２Ｂの光の出射面側に、直線偏光から所望の円偏光が得られるようにそれぞれ１／４波長板１４４Ａ、１４４Ｂを配置する。一方、図１９に示すように、図９に示した光シャッタ１４の光の入射面側に円偏光から所望の直線偏光に戻すように１／４波長板１８７を配置すれば良い。他の構成についても同様である。
【０１９８】
以上説明した各実施形態は、本発明の一実施例であり、その構成は、適宜に変更することができる。
【０１９９】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。本発明の構成および動作については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、当業者が理解し得る様々な変更を行うことができる。
【０２００】
本発明によれば、第１および第２の偏光画像が空間的に合成されて表示され、第１および第２の偏光画像のそれぞれについて複数の異なる画像が時分割で多重表示されるので、特許文献１や特許文献２に記載されたものに比べて、より多くの画像を提供することが可能であり、特定の観察者はその中から所望の情報を選択して観察することができる。
【０２０１】
この出願は、２００８年１０月２０日に出願された日本出願特願２００８−２６９９６２を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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