(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液晶表示パネルを一対の偏光板で挟持して構成された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、
観察者が掛けて使用する偏光メガネ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、一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って、第一画像形成領域と第二画像形成領域とを有し、表示される一つのフレーム画像の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右目用画像と左目用画像とを表示させ、フレームの切り替えが、１２０Ｈｚ以上の周期で行われ、フレーム切り替え毎に、前記右目用画像と前記左目用画像の表示された画像形成領域を前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域との間で交互に入れ替えるか、またはそのまま上書きを行い、前記右目用画像と前記左目用画像の表示された画像形成領域を前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域との間で入れ替えるフレームの後に、前記そのまま上書きを行うフレームを１フレームまたは連続する２フレーム以上設け、所定の周期で前記右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を前記第一画像形成領域と第二画像形成領域との間で入れ替えつつ、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されたものであり、
前記バックライトは、フレームの切替えに応じて点灯状態が制御され、前記右目用画像と前記左目用画像の表示された画像形成領域を前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域との間で入れ替えるフレームでは消灯し、前記そのまま上書きを行うフレームでは点灯するよう構成されたものであり、
前記光学手段は、前記液晶表示パネルの前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域とに対応する位置と大きさで、第一偏光領域と第二偏光領域とが配置される構成を有し、前記第一偏光領域と前記第二偏光領域とは、１／２波長板を構成するか、または、それぞれが光学軸の互いに直交する１／４波長板を構成しており、
前記偏光メガネは、右目用メガネ部と左目用メガネ部とを有し、前記右目用画像と前記左目用画像の表示された画像形成領域を前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域との間で入れ替えるフレームの開始タイミングに同期して、前記右目用メガネ部と前記左目用メガネ部との間で位相差状態が切り替わり、前記そのまま上書きを行うフレームでは前記位相差状態の切り替えは行われずに位相差状態が維持されるよう構成されたものであり、
観察者の右目および左目に視差画像を投影することにより立体画像を表示することを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
前記液晶ディスプレイの前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域は、前記液晶ディスプレイの立体画像の表示にかかる全水平ラインのそれぞれに対応するよう設けられており、表示される一つのフレーム画像の水平奇数ラインに前記第一画像形成領域として右目用画像を、偶数水平ラインに前記第二画像形成領域として左目用画像をそれぞれ表示させ、フレーム切り替え毎に、前記右目用画像と前記左目用画像との表示された水平ラインを交互に入れ替えるか、または、そのまま上書きを行って、所定の周期で前記右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を前記第一画像形成領域と第二画像形成領域との間で入れ替えつつ、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されたものであり、
前記バックライトは、前記右目用画像と前記左目用画像の表示された前記水平ラインを交互に入れ替えるタイミングに合わせて点灯状態が制御されるよう構成されたものであり、
前記光学手段は、前記液晶表示パネルの水平ラインに対応する位置と大きさで、一水平ライン毎に第一偏光領域と第二偏光領域とが交互に配置される構成を有し、前記第一偏光領域と前記第二偏光領域とは、１／２波長板を構成するか、または、それぞれが光学軸の互いに直交する１／４波長板を構成しており、
前記偏光メガネは、前記右目用画像と前記左目用画像の表示された前記水平ラインを交互に入れ替えるタイミングに同期して、前記右目用メガネ部と前記左目用メガネ部との間で位相差状態を交互に入れ替え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に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記偏光メガネには赤外線センサが備えられており、前記液晶ディスプレイには赤外線発信装置が備えられており、
前記右目用画像と前記左目用画像の表示された前記画像形成領域を前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域との間で交互に入れ替えるタイミングに同期して、前記赤外線発信装置から赤外線が発信され、これを前記赤外線センサが感知することによって、前記右目用メガネ部と前記左目用メガネ部との間で位相差状態が交互に入れ替わるよう構成された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】
前記偏光メガネは、前記右目用メガネ部と前記左目用メガネ部とがそれぞれ、ＴＮ型液晶素子またはＳＴＮ型液晶素子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１〜３のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
前記偏光メガネは、前記右目用メガネ部と前記左目用メガネ部とがそれぞれ、強誘電性液晶素子または反強誘電性液晶素子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１〜３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１〜５のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【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、液晶ディスプレイを使用した液晶テレビの開発が盛んに行われている。そして、その高性能化に向けた一つの取り組みとして、液晶ディスプレイを使用した立体画像表示装置の開発が進められている。
【０００３】
この液晶表示装置を使用した立体画像表示装置については、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や、レンチキュラレンズ方式や、スイッチバックライト式などが知られている。これらは、表示装置からの映像の観察者において専用のメガネを必要としないという利点があるものの、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水平解像度が低下するなど、画像表示の解像度が一般に低下してしまうという問題点を有し、スイッチバックライト式においては、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】
そして、専用のメガネを使用する方式としては、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、表示画像のちらつきであるフリッカーの発生や、表示画面における輝度の低下や、左右の眼に映る画像に時間差が発生して観察者にとっては自然な画像が得られないという問題点などを有している。
【０００５】
そして、最近では、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、そのような新規な光学手段である二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が配置される。そして、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、この液晶ディスプレイの両面の偏光フィルタのそれぞれを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を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には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に構成する。
【０００７】
すなわち、表示画面の全水平走査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が無く、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には、新規な光学手段として、二つの異なる領域に対向して配され、入射した光の偏光軸を互いに直交させる二つの異なる領域を有する新たな位相差板を用いた立体画像表示装置が開示されている。この立体画像表示装置においては、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、その位相差板とが備えられ、観察者に対して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。そして、広視野角で高解像度の画像を表示することが知られている。
【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ため、左右映像とも垂直解像度が半減してしまうという新たな課題を有している。
【００１２】
また、特許文献２に記載の新たな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の中央に対し、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、フリッカーを無くし、画面において高輝度に維持し、さらに解像度の低下の防止を実現するには、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、フリッカーが無く、画面の輝度が高く、画面の解像度の低下が無い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、液晶表示パネルを一対の偏光板で挟持して構成された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、
観察者が掛けて使用する偏光メガネ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、一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って、第一画像形成領域と第二画像形成領域とを有し、表示される一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、フレーム切り替え毎に、こ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第一画像形成領域と第二画像形成領域との間で交互に入れ替えるか、または、そのまま上書きを行って、所定の周期で前記右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を前記第一画像形成領域と第二画像形成領域との間で入れ替えつつ、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されたものであり、
バックライトは、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タイミングに合わせて点灯状態が制御されるよう構成されたものであり、
光学手段は、液晶表示パネルの第一画像形成領域と第二画像形成領域とに対応する位置と大きさで、第一偏光領域と第二偏光領域とが配置される構成を有し、第一偏光領域と第二偏光領域とは、１／２波長板を構成するか、または、それぞれが光学軸の互いに直交する１／４波長板を構成しており、
偏光メガネは、右目用メガネ部と左目用メガネ部とを有し、右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を第一画像形成領域と第二画像形成領域との間で交互に入れ替えるタイミングに同期して、右目用メガネ部と左目用メガネ部との間で位相差状態が交互に入れ替わるよう構成されたものであり、
観察者の右目および左目に視差画像を投影することにより立体画像を表示することを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００１７】
液晶ディスプレイの第一画像形成領域と第二画像形成領域は、液晶ディスプレイの立体画像の表示にかかる全水平ラインのそれぞれに対応するよう設けられており、表示される一つのフレーム画像の水平奇数ラインに第一画像形成領域として右目用画像を、偶数水平ラインに第二画像形成領域として左目用画像をそれぞれ表示させ、フレーム切り替え毎に、右目用画像と左目用画像との表示された水平ラインを交互に入れ替えるか、または、そのまま上書きを行って、所定の周期で前記右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を前記第一画像形成領域と第二画像形成領域との間で入れ替えつつ、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されたものとし、
バックライトは、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タイミングに合わせて点灯状態が制御されるよう構成されたものであり、
光学手段は、液晶表示パネルの水平ラインに対応する位置と大きさで、一水平ライン毎に第一偏光領域と第二偏光領域とが交互に配置される構成を有し、第一偏光領域と第二偏光領域とは、１／２波長板を構成するか、または、それぞれが光学軸の互いに直交する１／４波長板を構成しており、
偏光メガネは、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タイミングに同期して、メガネの位相差状態を左右で交互に入れ替えるよう構成されたものとすることが好ましい。
【００１８】
また、偏光メガネには赤外線センサが備えられ、液晶ディスプレイには赤外線発信装置が備えられるようにすることが好ましく、
右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を第一画像形成領域と第二画像形成領域との間で交互に入れ替えるタイミングに同期して、赤外線発信装置から赤外線が発信され、これを赤外線センサが感知することによって、右目用メガネ部と左目用メガネ部との間で位相差状態が交互に入れ替わるよう構成することができる。
【００１９】
また、偏光メガネは、右目用メガネ部と左目用メガネ部とがそれぞれ、ＴＮ型液晶素子またはＳＴＮ型液晶素子を用いて構成されたものであることが好ましい。
【００２０】
さらに、偏光メガネは、右目用メガネ部と左目用メガネ部とがそれぞれ、強誘電性液晶素子または反強誘電性液晶素子を用いて構成されたものであることがより好ましい。
【００２１】
また、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ようにすることが好ましい。
【００２２】
特に、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より好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の第１の態様によれば、一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って、フレーム切り替え毎に右目用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、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、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。
【００２４】
よって、従来の立体画像表示装置において、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、解像度を全く減じることなくフル解像度での表示が可能となる。
また、常に左右の絵目の映像が表示されていることから、観視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。
【００２５】
さらに、必要な液晶ディスプレイおよび偏光メガネに使用する液晶素子の応答速度が遅い場合であっても使用できるようになる。一方、液晶素子の応答速度が速い場合は、従来に比べ格段に輝度の高い立体画像表示を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施の形態の立体画像表示装置の構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【図２】本実施の形態の偏光メガネの右目用メガネ部および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る。
【図３】本実施の形態の偏光メガネの右目用メガネ部および左目用メガネ部の別の構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【図４】本実施の形態の立体画像表示装置を使用して立体画像を観察者に認識させる方法を説明する図である。
【図５】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６】本実施の形態の立体画像表示装置の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１は、本実施の形態の立体画像表示装置１の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、光学手段である位相差板８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置１は偏光メガネ１０を備え、立体画像を観察しようとする観察者がこれを掛けて使用し、位相差板８の前面側から画面上の画像を観察する。このとき、液晶ディスプレイ３の筺体には、後述するが、赤外線発信装置９が設けられ、偏光メガネ１０には、その赤外線発信装置９から発射された赤外線を感知する赤外線センサ１１が設けられている。
【００２８】
バックライト２は、観察者から見て立体画像表示装置１の最も奥側に配され、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。なお、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。
【００２９】
液晶ディスプレイ３は、液晶パネル６が一対の偏光板５および偏光板７により挟持されて構成される。
【００３０】
偏光板５は、液晶ディスプレイ３において、液晶パネル６におけるバックライト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し、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り、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。
【００３１】
液晶パネル６は、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウム錫）などからなる透明電極などが配設されたガラス基板により液晶を挟持して構成されたものである。そして、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）モードやＩＰＳ（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ−Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）モードの液晶パネルの使用が可能である。これらはいずれも印加される電圧に従い液晶の配向変化が起こり、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、その透過光量の調節を可能としている。
【００３２】
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重要な構成部材であり、一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。その表示方法について説明すると、まず、液晶パネル６の画像表示部分においては、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。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、図１に示すように、液晶パネル６を水平方向に区切った互い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ている。
【００３３】
そして、例えば、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、フレーム切り替え毎に、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インターレースしたフレーム画像を表示するよう構成されている。
そしてとくに、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とが設けられて構成されている。
【００３４】
したがって、表示される一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、偶数水平ラインに対応する第二画像形成領域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、フレーム切り替え毎に、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、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されている
【００３５】
尚、図１には図示されないが、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。
【００３６】
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より入れ替わり、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。
【００３７】
尚、上述のある一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く、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。
【００３８】
偏光板７は、液晶ディスプレイ６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。
【００３９】
位相差板８は、第一偏光領域３１および第二偏光領域３２を有する。この位相差板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、図１に示すように、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している。
【００４０】
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、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より入れ替わり、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。
【００４１】
そしてとくに、本実施の形態の立体画像表示装置１においては、上述のように、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とが設けられて構成されている。
【００４２】
したがって、位相差板８では、表示される一つのフレーム画像の水平奇数ラインに対応するように第一偏光領域３１が設けられ、偶数水平ラインに対応するように第二偏光領域３２が設けられている。
【００４３】
また、位相差板８の液晶ディスプレイ３に対向する面における第一偏光領域３１と第二偏光領域３２との境界には、図示されない遮光部を設けることも可能である。この遮光部を設けることにより、位相差板８の第一偏光領域３１に隣接する第二偏光領域３２に入射するべき右目用または左目用の画像光のうち、その境界を超えて隣接する第一偏光領域３１に入射する画像光を吸収して遮ることが可能となる。
【００４４】
同様に、遮光部を設けることにより、位相差板８の第二偏光領域３２に隣接する第一偏光領域３１に入射するべき右目用または左目用の画像光のうち、その境界を超えて隣接する第二偏光領域３２に入射する画像光を吸収して遮ることが可能となる。このように、位相差板８に遮光部を設けることにより、立体画像表示装置１から出射される右目用画像光および左目用画像光においてクロストークを生じにくくさせることが可能となる。
【００４５】
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右目用または左目用の画像光が入射するが、この入射した右目用または左目用の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は、入射した右目用または左目用の画像光を右回りの円偏光として出射する。
【００４６】
したがって、第一偏光領域３１を透過した右目用または左目用の画像光と、第二偏光領域３２を透過した、対応する左目用または右目用の画像光とは、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。なお、図１の位相差板８における矢印は、この位相差板８を通過した偏光の回転方向を模式的に示している。
【００４７】
そして、位相差板８を構成する第一偏光領域３１には、光学軸が水平方向（紙面の上方向）から右上４５度方向である１／４波長板が用いられ、第二偏光領域３２には、光学軸が水平方向（紙面の上方向）から左上４５度方向である１／４波長板が用いられる。ここで、光学軸とは、光が第一偏光領域３１または第二偏光領域３２を透過するときの進相軸または遅相軸の一方を指す。
【００４８】
尚、位相差板については、上述のように、光軸が互いに直交する１／４波長板から構成するのみではなく、光学軸が水平方向（紙面の上方向）から右上４５度方向である１／２波長板を第一の偏光領域とし、実質的に位相差の無いガラスや樹脂などの部材を第二の偏光領域とした位相差板とすることも可能である。
【００４９】
その場合、入射する、直線偏光である画像光に対し、位相差板から出射してきた画像光は、透過する位相差板の領域に従い、光軸の９０度回転された直線偏光または光軸が回転されないままの直線偏光となる。したがって、これらの画像光に対し偏光メガネの右目用メガネ部と左目用メガネ部とを上述した液晶素子と偏光板とから適宜構成することによって、それぞれ透過と遮断とを選択することが可能となり、上述と同様の機能を供えた立体画像表示装置を構成することが可能となる。
【００５０】
また、上記立体画像表示装置１は、位相差板８よりも観察者側に、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。
【００５１】
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をかけて観察する。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。
【００５２】
これら右目用メガネ部４１および左目用メガネ部４２は、電気的に駆動が可能であって、互いに液晶の初期の配向状態の異なるＴＮモード液晶素子または強誘電性液晶素子から構成されている。そして、これら液晶素子の駆動装置（図示されない）とともに偏光メガネ１０のフレームに固定されている。
【００５３】
なお、偏光メガネ１０のフレームには、上述したように赤外線センサ１１が備え付けられている。そして、液晶ディスプレイ３におけるフレームの切り替えに同期して液晶ディスプレイ３に備えられた赤外線発信装置９から発信される赤外線を感知して、右目用メガネ部４１および左目用メガネ部４２を構成する上述の液晶素子の駆動を指示する。
【００５４】
すなわち、液晶ディスプレイ３と偏光メガネ１０とにおいては、液晶ディスプレイ３におけるフレームの切り替えに同期して液晶ディスプレイ３に備えられた赤外線発信装置９が同期信号としての役割を果たす赤外線を発信する。そして、この発信された赤外線を偏光メガネ１０の赤外線センサ１１が受信し、これを同期信号として偏光メガネ１０では液晶ディスプレイ３でのフレームの切り替えを感知する。その結果、フレームの切り替えに対応するよう、右目用メガネ部４１および左目用メガネ部４２を構成する上述の液晶素子の駆動が開始される。
【００５５】
尚、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におけるフレームの切り替えと、偏光メガネ１０における左目用メガネ部４１および右目用メガネ部４２を構成する液晶素子の駆動との同期の取り方については、液晶ディスプレイ３の赤外線発信装置９と偏光メガネ１０の赤外線センサ１１とからなるシステムによって実現されるよう構成されている。しかし、こうした赤外線による無線のシステムのほかに、液晶ディスプレイ３の駆動回路と偏光メガネ１０の右目用メガネ部４１および左目用メガネ部４２の駆動装置との間を有線接続して、液晶ディスプレイ３の駆動回路からの指令により右目用メガネ部４１および左目用メガネ部４２の駆動を制御するよう構成することも可能である。
【００５６】
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、電気的に駆動が可能なＴＮ型液晶素子または強誘電性液晶素子を用いて構成されている。
【００５７】
尚、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、電気的に駆動が可能なＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ  Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型液晶素子または反強誘電性液晶素子を用いて構成することも可能である。ＴＮ型液晶素子が、液晶のねじれ角が概ね９０度であるのに対し、ＳＴＮ型液晶素子は、液晶のねじれ角が２７０度程度と大きくされており、液晶の立ち上がり動作の急峻性を高めた液晶素子である。また、反強誘電性液晶素子は反強誘電性相の液晶を用い、非常に高速動作の可能な液晶素子である。
【００５８】
図２は、右目用メガネ部４１および左目用メガネ部４２がＴＮモード液晶素子からなる場合の構成を説明する模式的な分解斜視図である。
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、ＴＮ液晶セル４４ａ、４４ｂと、偏光板４５ａ、４５ｂとをこの順で備え、図示されない駆動装置などとともに、これらがフレームに固定されている。
【００５９】
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と対向した場合において、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）の方向にあり、偏光板４５ａの透過軸が水平方向と平行な方向にある。そして、ＴＮ液晶セル４４ａにおいては、電圧無印加時において入射する直線偏光に対し出射光が左回りに９０度旋光するように液晶の初期配向が形成されている。このとき、上述の駆動装置により駆動され、液晶が配向変化していわゆるＯＮ状態になった場合、このようなＴＮ液晶セル４４ａでの旋光性は失われ、入射光はそのままの特性の直線偏光として出射される。
【００６０】
また、左目用メガネ部４２の１／４波長板４３ｂの光学軸が水平方向から左上４５度（紙面の左上方４５度）の方向にあり、偏光板４５ｂの透過軸が水平方向と平行な方向にある。そして、ＴＮ液晶セル４４ｂにおいては、電圧無印加時において入射する直線偏光に対し出射光が右回りに９０度旋光するよう液晶の初期配向が形成されている。このとき、上述の駆動装置により駆動され、液晶が配向変化していわゆるＯＮ状態になった場合、このようなＴＮ液晶セル４４ａでの旋光性は失われ、入射光はそのままの特性の直線偏光として出射される。
【００６１】
図３は、右目用メガネ部４１’および左目用メガネ部４２’が強誘電性液晶素子からなる場合の偏光メガネの構成を説明する模式的な分解斜視図である。右目用メガネ部４１’および左目用メガネ部４２’を構成する強誘電性液晶素子は表面安定化型強誘電液晶素子である。表面安定化型強誘電液晶素子は応答速度が速く、偏光メガネ１０の右目用メガネ部４１’および左目用メガネ部４２’に用いられた場合、駆動に伴う高速でスムーズな液晶の配向変化が可能となって好ましい。
【００６２】
偏光メガネを構成する別の例である右目用メガネ部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、強誘電性液晶セル４４ａ’、４４ｂ’と、偏光板４５ａ’、４５ｂ’とをこの順で備え、これらが図示されない駆動装置などとともにフレームに固定されている。
【００６３】
このとき、本実施の形態の偏光メガネにおいては、その使用時の観察者５０が偏光メガネをかけ、液晶ディスプレイ３と対向した場合において、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度の方向（紙面の右上方４５度）にあり、偏光板４５ａ’の透過軸が水平方向と平行な方向にある。
【００６４】
そして、強誘電性液晶セル４４ａ’においては、入射する直線偏光に対しそのままの特性で出射させる液晶の配向状態と、９０度左回りに回転させて出射させることが可能な配向状態との二つの安定な配向状態を取ることが可能なように、液晶の初期配向が形成されている。このような二つの安定な配向状態の選択は、上述の駆動装置による適当な極性の電圧の印加によって選択がなされうる。
【００６５】
また、左目用メガネ部４２’の１／４波長板４３ｂ’の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）にあり、偏光板４５ｂ’の透過軸が水平方向と平行な方向にある。
そして、強誘電性液晶セル４４ｂ’においては、入射する直線偏光に対しそのままの特性で出射させる液晶の配向状態と、９０度右回りに回転させて出射させることが可能な配向状態との二つの安定な配向状態を取ることが可能なように、液晶の初期配向が形成されている。このような二つの安定な配向状態の選択は、上述の駆動装置による適当な極性の電圧の印加によって望みの選択がなされる。
【００６６】
本実施の形態の立体画像表示装置１の構成については以上であるが、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。
【００６７】
図４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に認識させる方法を説明する図である。そして、図４（ａ）は、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、図４（ｂ）は、フレームの切り替えにより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。
【００６８】
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、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、まず、右目用画像および左目用画像がそれぞれ形成される。
【００６９】
そして、図４（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。
【００７０】
そして、位相差板８に入射するが、位相差板８の第一偏光領域３１には、右目用画像光が入射する。そして、図４（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４（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。
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の掛ける偏光メガネ１０に入射する。
【００７１】
偏光メガネ１０が、ＴＮモード液晶素子を用いて右目用メガネ部４１および左目用メガネ部４２を構成している場合、ＴＮ液晶セルに適当な電圧を印加して液晶のツイスト状態を解消し、いわゆるＯＮ状態を形成した状態が実現される。その場合、左回りの円偏光であった右目用画像光は、図４（ａ）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回転され、ＯＮ状態のＴＮ液晶セル４４ａと偏光板４５ａをそのまま透過し、観察者５０の右目に届くこととなる。
【００７２】
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４（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戻され、ＯＮ状態のＴＮ液晶セル４４ｂを透過し、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。
【００７３】
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、ＯＮ状態のＴＮ液晶セル４４ｂと偏光板４５ｂをそのまま透過し、観察者５０の左目に届くこととなる。
【００７４】
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戻され、ＯＮ状態のＴＮ液晶セル４４ａを透過し、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。
【００７５】
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をかけ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。
【００７６】
次に、図４（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より入れ替わりが行われ、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には、それぞれ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。
【００７７】
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４（ｂ）に矢印で示すように、後述する偏光板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。
【００７８】
そして、位相差板８に入射するが、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４（ｂ）に矢印で示すように、この入射した左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、入射した右目用画像光を右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の掛ける偏光メガネ１０に入射する。
【００７９】
このとき、偏光メガネ１０が、ＴＮモード液晶素子を用いて右目用メガネ部４１および左目用メガネ部４２を構成している場合、ＴＮ液晶セルには電圧を印加せず、いわゆるＯＦＦ状態である初期配向状態を形成しておく。
その結果、左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４（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、ＯＦＦ状態のＴＮ液晶セル４４ａにおいて９０度さらに回転され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。
【００８０】
一方、左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４（ｂ）に矢印で示すように、水平方向と垂直な直線偏光に回転される。そして、ＯＦＦ状態のＴＮ液晶セル４４ｂにおいて、９０度さらに回転されて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。
【００８１】
また、右回りの円偏光であった右目用画像光は、図４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戻される。そして、ＯＦＦ状態のＴＮ液晶セル４４ａにおいて９０度回転され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。
【００８２】
一方、右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４（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平行な直線偏光に回転される。そして、ＯＦＦ状態のＴＮ液晶セル４４ｂにおいて９０度さらに回転され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。
【００８３】
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、上記のように、液晶ディスプレイ３でのフレームの切り替えに同期させて、位相差状態を左右で交互に入れ替えできるように構成された偏光メガネ１０をかけて立体画像表示装置１を観察することにより、フレーム切り替え毎に右目用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、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、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。
【００８４】
したがって、従来の立体画像表示装置において、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、解像度を全く減じることなくフル解像度での表示が可能となる。
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、常に左右の絵目の映像が表示されていることから、観視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お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。
【００８５】
さらに本実施の形態の立体画像表示装置では、必要な液晶ディスプレイおよび偏光メガネに使用する液晶素子の応答速度が遅い場合であっても使用できるようになる。一方、液晶素子の応答速度が速い場合は、従来にくらべ格段に輝度の高い立体画像表示を得ることができる。
【００８６】
なお、偏光メガネ１０が、強誘電性液晶素子を用いて右目用メガネ部４１’および左目用メガネ部４２’を構成している場合について説明する。強誘電性液晶素子においては上述した選択可能な二つの安定状態のうち、入射する直線偏光に対しそのままの特性で出射させる液晶の配向状態を上述のＴＮモード液晶素子のＯＮ状態と同様に活用することができる。そして、入射直線偏光を９０度左回りまたは９０度右回りに回転させて出射させることが可能な配向状態を上述のＴＮモード液晶素子のＯＦＦ状態と同様に活用することができる。すなわち、強誘電性液晶素子では、電圧印加によるスイッチングが可能で、その結果、所望の選択が可能な二つの安定配向状態を適宜選択することで、偏光メガネ１０がＴＮモード液晶素子を用いて構成されるのと同様の偏光効果を得ることが可能である。
【００８７】
したがって、偏光メガネ１０が、強誘電性液晶素子を用いて右目用メガネ部４１’および左目用メガネ部４２’を構成している場合についても、位相差板１０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をかけ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ことになる。
【００８８】
次に本実施の形態の立体画像表示装置１の動作について説明する。
上述のように、立体画像の表示において、一つ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、上述の光学手段である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にあって、全ての画像情報を表示するためには、フレーム表示画面の全水平走査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、表示する位置をフレーム毎に入れ替えると同時に偏光メガネ１０の右目用メガネ部４１と左目用メガネ部４２の偏光性能を入れ替える方法を用いることが全ての映像情報を表示するために有効である。
【００８９】
しかし、立体画像表示装置１において、上述のような液晶ディスプレイ３を用いた場合、図５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から下の水平ラインに向けて順次画面を上書き更新して行くため、常に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い、その結果、クロストークが多く、立体画像の認識が難しいという問題を有している。尚、図５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。
【００９０】
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、バックライト２の点滅動作を導入し、クロストークの低減を実現している。
【００９１】
図６は、本実施の形態の立体画像表示装置１の動作を示す図である。
【００９２】
本実施の形態の立体画像表示装置１は、上述のように、バックライト２と、液晶ディスプレイ３と、光学手段である位相差板８とをこの順で備えるが、併せて画像出力部６０および表示制御部６１を有し、これらも図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置１は、上述のように、立体画像を観察しようとする観察者が使用する偏光メガネ１０を備えている。
【００９３】
この表示制御部は、画像出力部６０に対し、一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。この指示を受けて画像出力部６０は、例えば、図１で述べた液晶ディスプレイ３を構成する液晶パネル６の第一画像形成領域２１と第二画像形成領域２２とにそれぞれ右目用画像と左目用画像とを出力し表示させる。
【００９４】
そして、フレーム切り替えに毎に、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インターレースしたフレーム画像を表示するようにされているが、上述したクロストークを防止するため、表示制御部６１が画像出力部６０に指示して、一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なわず、そのまま上書きをするように指示し、上書き画像を次の一フレーム期間液晶ディスプレイ３に表示させる。
【００９５】
その際、表示制御部６１は、バックライト２の点滅を同時に制御し、偏光メガネ１０の右目用メガネ部４１と左目用メガネ部４２の偏光状態の切り替えを制御する。バックライト２を点灯させる。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を消灯するように制御する。こうすることで、右目用画像と左目用画像の残像とクロストークは観察者５０に感知されなくなる。
【００９６】
そして、併せて表示制御部６１では、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の開始タイミングに同期させ、液晶ディスプレイ３の筺体に設けられた赤外線発信装置９に指示し、偏光メガネ１０に設けられた赤外線センサ１１に向けて同期信号としての赤外線を発射する。そして、赤外線センサ１１における、この発射された赤外線の感知を契機として、偏光メガネ１０の右目用メガネ部４１と左目用メガネ部４２を構成する、例えばＴＮ液晶セル４４ａ、４４ｂを駆動させる。すなわち、ＴＮ液晶セル４４ａ、４４ｂを駆動し、ＯＮ状態またはＯＦＦ状態となるよう制御して、偏光メガネ１０の右目用メガネ部４１と左目用メガネ部４２の偏光状態の切り替えを制御する。
【００９７】
このとき、液晶ディスプレイ３においては、一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なわず、そのまま上書きがされるが、偏光メガネ１０の右目用メガネ部４１と左目用メガネ部４２の偏光状態の切り替えも対応するように制御される。すなわち、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の開始タイミングに同期させて、偏光メガネ１０の右目用メガネ部４１と左目用メガネ部４２の偏光状態の切り替えを行うが、そのまま上書きを行う以降のフレームにおいては、偏光状態の切り替えは行われず、そのままの偏光状態が維持されるように表示制御部６１により制御される。
【００９８】
こうすることで、フレーム切り替え毎に右目用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、クロストーク無く、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。
【００９９】
なお、上述のように、一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なわず、そのまま上書きをする場合、画像の入れ替え回数が減少し、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り、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。
【０１００】
したがって、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、上述のバックライト２の点滅に由来するフリッカーは観察者に感知されなくなり、また、画像の切り替え可能な回数も多くなって、表示画像も自然なものとなる。
【０１０１】
なお、フレーム周波数を２４０Ｈｚとする場合、バックライトの点滅は１２０Ｈｚ周期で行なわれることになる。そして、偏光メガネ１０の右目用メガネ部４１と左目用メガネ部４２の偏光状態の切り替えは、上書きのためのフレームでは偏光状態の切り替えが行われないため、６０Ｈｚの周期で行われることになる。よって、偏光メガネ１０の右目用メガネ部４１と左目用メガネ部４２の偏光状態の切り替えにより、ちらつきなどが観察者５０に感知される懸念はない。
【０１０２】
また、フレーム周波数を２４０Ｈｚとする場合、フレーム切り替えによって一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３回のフレームでは画像領域の入れ替えを行なわず、そのまま上書きをするように指示し、上書き画像を次の３フレーム期間液晶ディスプレイ３に表示させることも可能である。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、後の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、それが繰り返され、立体画像表示装置１の輝度をより向上することが可能となる。
【０１０３】
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。
【符号の説明】
【０１０４】
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    位相差板
９    赤外線発信装置
１０    偏光メガネ
１１    赤外線センサ
２１    第一画像形成領域
２２    第二画像形成領域
３１    第一偏光領域
３２    第二偏光領域
４１    右目用メガネ部
４２    左目用メガネ部
４３ａ、４３ｂ    １／４波長板    
４４ａ、４４ｂ    ＴＮ液晶セル    
５０    観察者
６０    画像出力部
６１    表示制御部
【図１】
0005603042.tif 000002
【図２】
0005603042.tif 000003
【図３】
0005603042.tif 000004
【図４】
0005603042.tif 000005
【図５】
0005603042.tif 000006
【図６】
0005603042.tif 000007