(57)【要約】【課題】観察される画像の輝度を調整できる画像表示システム及び輝度調整方法を提供すること。【解決手段】画像表示システム１Ａは、画像を表示する表示装置２Ａ（プロジェクター２Ａ）と、画像を形成する光を透過させる透過状態、及び、当該光を遮蔽する遮蔽状態を切り替え可能な透過状態切替手段９１Ｌ，９１Ｒ（左目用調整部９１Ｌ及び右目用調整部９１Ｒ）を有する眼鏡９Ａとを備え、表示装置２Ａ及び眼鏡９Ａのいずれかは、表示装置２Ａにて１フレームの画像が表示される表示期間において透過状態切替手段９１Ｌ，９１Ｒが透過状態にある透過期間の長さを調整する透過期間調整手段５２（タイミング制御部５２）を備える。【選択図】図２
2014021276.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示装置と、
前記画像を形成する光を透過させる透過状態、及び、当該光を遮蔽する遮蔽状態を切り替え可能な透過状態切替手段を有する眼鏡と、を備え、
前記表示装置及び前記眼鏡のいずれかは、
前記表示装置にて１フレームの前記画像が表示される表示期間において前記透過状態切替手段が透過状態にある透過期間の長さを調整する透過期間調整手段を備える
ことを特徴とする画像表示システム。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示システムにおいて、
１フレームの前記画像の表示期間には、当該画像に応じた複数のサブフレームが順次表示され、
前記透過期間調整手段は、前記表示期間において最初の前記サブフレームの表示が完了した時点以降に前記透過期間の開始タイミングを設定する
ことを特徴とする画像表示システム。
【請求項３】
請求項２に記載の画像表示システムにおいて、
前記表示装置は、前記複数のサブフレームのうち、少なくとも１つのサブフレームの階調を他のサブフレームの階調より増減させる階調調整手段を備える
ことを特徴とする画像表示システム。
【請求項４】
請求項３に記載の画像表示システムにおいて、
前記透過期間調整手段は、
前記表示期間において最初の前記サブフレームの表示が完了した時点と、２番目の前記サブフレームの表示が開始される時点との間に前記透過期間の開始タイミングを設定し、
最後の前記サブフレームの表示が完了した時点と、次のフレームを構成する最初の前記サブフレームの表示が開始される時点との間に前記透過期間の終了タイミングを設定し、
前記階調調整手段は、前記複数のサブフレームのうち、最初のサブフレームと最後のサブフレームとで階調を同じとする
ことを特徴とする画像表示システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の画像表示システムにおいて、
前記透過期間調整手段は、フレームごとに前記透過期間の長さを調整する
ことを特徴とする画像表示システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれかに記載の画像表示システムにおいて、
前記透過状態切替手段は、当該透過状態切替手段の光透過率を調整可能に構成され、
前記眼鏡は、前記透過状態切替手段の前記光透過率を調整する透過率調整手段を備える
ことを特徴とする画像表示システム。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれかに記載の画像表示システムにおいて、
前記眼鏡は、前記透過状態切替手段として液晶シャッターを有する
ことを特徴とする画像表示システム。
【請求項８】
画像を表示する表示装置と、前記画像を形成する光を透過させる透過状態、及び、当該光を遮蔽する遮蔽状態を切り替え可能に構成された眼鏡とを備えた画像表示システムを用いて行われ、前記眼鏡を透過する画像の輝度を調整する輝度調整方法であって、
前記表示装置にて１フレームの前記画像が表示される表示期間において、前記眼鏡が有し、かつ、前記画像を形成する光を透過させる透過状態と、当該光を遮蔽する遮蔽状態とを切り替え可能な透過状態切替手段が前記透過状態にある透過期間の長さを調整する
ことを特徴とする輝度調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示システム及び輝度調整方法に関し、特に、画像を表示する表示装置と、観察者に装着される眼鏡とを備えた画像表示システム、及び、当該画像表示システムにて行われる輝度調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、表示された右目用画像及び左目用画像を右目及び左目にてそれぞれ個別に観察することで、立体画像を視認可能な画像表示システムが知られている。このような画像表示システムの構成としては、当該右目用画像及び左目用画像を表示する表示装置と、右目用画像及び左目用画像を観察者の右目及び左目にそれぞれ個別に入射させる画像分離手段を有する眼鏡とを備える構成が一例として挙げられる。そして、このような画像表示システムによる立体画像の観察方式の１つとして、時分割方式が採用された画像表示システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１に記載の画像表示システムでは、表示装置が右目用画像及び左目用画像を交互に表示する。一方、眼鏡に設けられた各液晶シャッターのうち、観察者の右目に応じて設けられた液晶シャッターは、右目用画像の表示時に透過状態となり、左目用画像の表示時に遮蔽状態となる。また、観察者の左目に応じて設けられた液晶シャッターは、左目用画像の表示時に透過状態となり、右目用画像の表示時に遮蔽状態となる。これにより、観察者は、右目用画像及び左目用画像を、右目及び左目によりそれぞれ個別に観察することができ、上記立体画像が視認される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−０２８９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、コントラスト等の画質向上のため、観察される画像の輝度を調整可能な構成が要望されている。これに対し、前述の特許文献１に記載の画像表示装置では、光変調装置に入射される光の光量を減じている。
しかしながら、当該光を出射する光源装置に放電光源ランプが採用されている場合には、光量調整を瞬時に行うことが難しい。また、光変調装置に入射される光の光路上に、当該光変調装置に入射される光量を減じる遮蔽板を設ける構成が考えられる。しかしながら、このような場合、必要に応じて遮蔽板を移動させる構成を設ける必要があり、表示装置の構成が複雑化する。
このため、観察される画像の輝度を調整できる新たな構成が要望されてきた。
【０００６】
本発明の目的は、観察される画像の輝度を調整できる画像表示システム及び輝度調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１態様に係る画像表示システムは、画像を表示する表示装置と、前記画像を形成する光を透過させる透過状態、及び、当該光を遮蔽する遮蔽状態を切り替え可能な透過状態切替手段を有する眼鏡と、を備え、前記表示装置及び前記眼鏡のいずれかは、前記表示装置にて１フレームの前記画像が表示される表示期間において前記透過状態切替手段が透過状態にある透過期間の長さを調整する透過期間調整手段を備えることを特徴とする。
【０００８】
なお、１フレームの画像が表示される表示期間とは、あるフレームの画像の表示が開始されてから、次のフレームの画像の表示が開始されるまでの期間を指す。
ここで、観察者により観察される画像の輝度は、透過状態切替手段を介して画像を観察可能な期間における積算値である。すなわち、１フレームの画像は、当該画像を観察する期間が長いほど明るく観察され、当該期間が短いほど暗く観察される。
このため、透過期間調整手段が、透過状態切替手段が透過状態にある透過期間を調整することで、画像を観察する期間を調整でき、ひいては、当該透過状態切替手段を介して観察される画像の輝度を調整できる。
【０００９】
上記第１態様では、１フレームの前記画像の表示期間には、当該画像に応じた複数のサブフレームが順次表示され、前記透過期間調整手段は、前記表示期間において最初の前記サブフレームの表示が完了した時点以降に前記透過期間の開始タイミングを設定することが好ましい。
【００１０】
ここで、１フレームの画像の表示期間において最初に表示されるサブフレームの形成が完了する前に、透過状態切替手段が遮蔽状態から透過状態に切り替わると、表示装置において画像形成が早い方の領域に、新たに形成するサブフレームの一部が観察され、当該画像形成が遅い方の領域に、直前に形成されたサブフレームの一部が観察されてしまう。
特に、それぞれ異なる第１画像及び第２画像を交互に表示し、第１画像の表示時に、当該第１画像のみを透過させる透過状態切替手段を透過状態とし、第２画像の表示時に、当該第２画像のみを透過させる透過状態切替手段を透過状態とする構成の場合には、第１画像の一部と第２画像の一部とが同時に観察されてしまう。
これに対し、最初のサブフレームの表示が完了した時点では、直前に表示されていたフレームから、新たに表示するフレームのサブフレームに切り替わっている。このため、当該最初のサブフレームの表示が完了した時点以降に透過期間の開始タイミングを設定することで、当該新たに表示するフレームのみを確実に観察できる。
【００１１】
上記第１態様では、前記表示装置は、前記複数のサブフレームのうち、少なくとも１つのサブフレームの階調を他のサブフレームの階調より増減させる階調調整手段を備えることが好ましい。
ここで、前述のように、観察される画像の輝度は、透過状態切替手段を介して画像を観察可能な期間における積算値である。このため、当該透過状態切替手段が透過状態にある透過期間内に形成されるサブフレームの階調を調整することによっても、当該観察される画像の輝度を調整できる。
従って、上記構成により、透過状態切替手段における透過状態及び遮蔽状態の切替に加えて、形成されるサブフレームの階調を調整することで、より細かな輝度調整を行うことができる。
【００１２】
上記第１態様では、前記透過期間調整手段は、前記表示期間において最初の前記サブフレームの表示が完了した時点と、２番目の前記サブフレームの表示が開始される時点との間に前記透過期間の開始タイミングを設定し、最後の前記サブフレームの表示が完了した時点と、次のフレームを構成する最初の前記サブフレームの表示が開始される時点との間に前記透過期間の終了タイミングを設定し、前記階調調整手段は、前記複数のサブフレームのうち、最初のサブフレームと最後のサブフレームとで階調を同じとすることが好ましい。
【００１３】
ここで、前述のように、観察される画像の輝度は、画像を観察可能な期間における積算値であるので、上記のように透過期間の開始タイミング及び終了タイミングを設定した場合、最初のサブフレームと最後のサブフレームとで階調が異なると、観察される画像に輝度のばらつきが生じてしまう。
【００１４】
例えば、１フレームの画像の表示期間に４つのサブフレームを形成するとした場合、上記のように透過期間の開始タイミング及び終了タイミングを設定すると、２番目及び３番目に形成されるサブフレームの全体が同じ時間観察される。しかしながら、最初のサブフレームの形成完了後に透過期間の開始タイミングが設定されているので、当該最初のサブフレームの全体は同じ時間観察されず、画像形成が早い方の領域の観察時間は、遅い方の領域の観察時間に比べて短い。一方、最後のサブフレームの形成完了後に透過期間の終了タイミングが設定されているので、同様に当該最後のサブフレームの全体は同じ時間観察されず、画像形成が遅い方の領域の観察時間は、早い方の領域の観察時間に比べて短い。
このため、最初のサブフレームと最後のサブフレームとの間に階調（輝度）の違いがあると、透過期間内に積算される輝度が、画像形成が速い方の領域と遅い方の領域とで異なり、輝度のばらつきが生じてしまう。
これに対し、上記のように透過期間の開始タイミング及び終了タイミングが設定されている場合で、最初のサブフレームと最後のサブフレームとを同じ階調のサブフレームとすることにより、上記のような輝度のばらつきの発生を抑制できる。
【００１５】
上記第１態様では、前記透過期間調整手段は、フレームごとに前記透過期間の長さを調整することが好ましい。
上記構成によれば、透過期間をフレームごとに調整できるので、例えば、映画等の画像を観察する場合において、シーンごとに画像の輝度調整を行うことができる。また、表示装置が、それぞれ異なる第１画像及び第２画像を交互に表示する場合には、観察される第１画像の輝度と、観察される第２画像の輝度とを異ならせることもできる。一方、右目用画像及び左目用画像を交互に表示する場合に、当該各画像の輝度を容易に合わせることができる。
【００１６】
上記第１態様では、前記透過状態切替手段は、当該透過状態切替手段の光透過率を調整可能に構成され、前記眼鏡は、前記透過状態切替手段の前記光透過率を調整する透過率調整手段を備えることが好ましい。
上記構成によれば、透過期間に観察者の目に入射される画像の輝度をより一層詳細に調整できる他、眼鏡を装着した観察者ごとに当該輝度調整を実施できる。
更に、透過状態切替手段の光透過率を眼鏡側で調整できる場合には、表示装置から当該光透過率を示す情報を送信する必要がない。これによれば、表示装置及び眼鏡の構成及び処理を簡略化できる。更に、光透過率調整による輝度調整を眼鏡ごとに行う場合でも、表示装置から各眼鏡に送信する信号（透過状態への切替タイミング及び遮光状態への切替タイミングを通知する信号）を統一できる。従って、観察者ごとに輝度調整を実施する場合でも、各眼鏡を確実に同期させて動作させることができる。
【００１７】
上記第１態様では、前記眼鏡は、前記透過状態切替手段として液晶シャッターを有することが好ましい。
上記構成によれば、液晶シャッターにより、透過状態切替手段の透過状態と遮蔽状態との切替を比較的速やかに行うことができる。従って、観察される画像の輝度を所望の輝度に調整しやすくすることができる。
【００１８】
また、本発明の第２態様に係る輝度調整方法は、画像を表示する表示装置と、前記画像を形成する光を透過させる透過状態、及び、当該光を遮蔽する遮蔽状態を切り替え可能に構成された眼鏡とを備えた画像表示システムを用いて行われ、前記眼鏡を透過する画像の輝度を調整する輝度調整方法であって、前記表示装置にて１フレームの前記画像が表示される表示期間において、前記眼鏡が有し、かつ、前記画像を形成する光を透過させる透過状態と、当該光を遮蔽する遮蔽状態とを切り替え可能な透過状態切替手段が前記透過状態にある透過期間の長さを調整することを特徴とする。
このような輝度調整方法によれば、前述の画像表示システムと同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の第１実施形態に係る画像表示システムの構成を示す模式図。
【図２】前記第１実施形態におけるプロジェクター及び眼鏡の構成を示すブロック図。
【図３】前記第１実施形態における液晶パネルの駆動方式を説明するための模式図。
【図４】前記第１実施形態における２次元画像表示時での液晶パネルによる画像の形成期間と、各調整部の状態との関係の一例を示す図。
【図５】前記第１実施形態における３次元画像表示時での液晶パネルによる画像の形成期間と、各調整部の状態との関係の一例を示す図。
【図６】前記第１実施形態における３次元画像表示時での液晶パネルによる画像の形成期間と、各調整部の状態との関係の一例を示す図。
【図７】本発明の第２実施形態に係る画像表示システムの構成を示すブロック図。
【図８】前記第２実施形態における３次元画像表示時での液晶パネルによる画像の形成期間と、各調整部の状態との関係の一例を示す図。
【図９】本発明の第３実施形態に係る画像表示システムの構成を示すブロック図。
【図１０】前記第３実施形態における３次元画像表示時での液晶パネルによる画像の形成期間と、各調整部の状態との関係の一例を示す図。
【図１１】前記第３実施形態における３次元画像表示時での液晶パネルによる画像の形成期間と、各調整部の状態との関係の一例を示す図。
【図１２】前記第３実施形態における３次元画像表示時での液晶パネルによる画像の形成期間と、各調整部の状態との関係の一例を示す図。
【図１３】前記第３実施形態における３次元画像表示時での液晶パネルによる画像の形成期間と、各調整部の状態との関係の一例を示す図。
【図１４】本発明の各実施形態の変形における２次元画像表示時での液晶パネルによる画像の形成期間と、各調整部の状態との関係の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る画像表示システム１Ａの構成を示す模式図である。
本実施形態に係る画像表示システム１Ａは、スクリーンＳｃの被投射面に画像を投射して当該画像を表示する表示装置としてのプロジェクター２Ａと、観察者により装着される眼鏡９Ａとを備える。
これらのうち、プロジェクター２Ａは、２次元画像を表示する場合と、第１画像及び第２画像を交互に表示する場合とを切替可能に構成されている。このような第１画像及び第２画像としては、それぞれ視差画像である右目用画像及び左目用画像を例示できる。そして、右目用画像及び左目用画像が交互に表示される場合には、眼鏡９Ａを介して各画像を観察することで、視差により立体視可能な画像（以下「３次元画像」という）を観察できる。
【００２１】
［眼鏡の構成］
図２は、プロジェクター２Ａ及び眼鏡９Ａの構成を示すブロック図である。
眼鏡９Ａは、観察者の右目及び左目に入射される画像の輝度（光量）を調整する。また、上記３次元画像表示時には、当該眼鏡９Ａは、右目用画像を観察者の右目に入射させ、左目用画像を観察者の左目に入射させる画像分離手段としても機能する。
このような眼鏡９Ａは、図２に示すように、右目用調整部９１Ｒ及び左目用調整部９１Ｌと、受信部９２と、駆動制御部９３Ａとを備える。
【００２２】
右目用調整部９１Ｒ及び左目用調整部９１Ｌは、本発明の透過状態切替手段に相当し、右目用調整部９１Ｒは、眼鏡９Ａを装着した観察者の右目に応じて設けられ、左目用調整部９１Ｌは、観察者の左目に応じて設けられる。これら各調整部９１Ｒ，９１Ｌは、本実施形態では、駆動制御部９３Ａにより駆動される液晶シャッターにより構成されている。すなわち、各調整部９１Ｒ，９１Ｌは、線順次駆動の液晶パネルとは異なり、光を透過させる状態（透過状態）と、光をほぼ透過させない状態（遮蔽状態）とを速やかに切替可能な構成とされている。
【００２３】
このような右目用調整部９１Ｒ及び左目用調整部９１Ｌは、詳しくは後述するが、駆動制御部９３Ａによる制御の下、１フレームの画像の表示期間（以下「１フレーム期間」という）において透過状態である期間（透過期間）が調整されることで、観察される１フレームの画像の輝度を調整する。
更に、上記３次元画像表示時における右目用画像の表示期間に、右目用調整部９１Ｒが透過状態となり、左目用調整部９１Ｌが遮蔽状態となることで、当該右目用画像を右目のみに入射させる。また、左目用画像の表示期間に、左目用調整部９１Ｌが透過状態となり、右目用調整部９１Ｒが遮蔽状態となることで、当該左目用画像を左目のみに入射させる。これにより、右目用画像を右目にて、左目用画像を左目にて観察できる。
【００２４】
受信部９２は、プロジェクター２Ａから送信される切替信号を受信する。この切替信号は、右目用調整部９１Ｒ及び左目用調整部９１Ｌの状態（透過状態及び遮蔽状態）を切り替える信号である。詳述すると、当該切替信号は、各調整部９１Ｒ，９１Ｌを透過状態に切り替えるタイミング及び遮蔽状態に切り替えるタイミングを通知し、これにより、当該透過状態が維持される期間が示される。このような受信部９２は、本実施形態では、赤外受光素子等を備え、プロジェクター２Ａから出力された切替信号としての赤外光を受光し、当該信号に電気信号に変換して駆動制御部９３Ａに出力する。
なお、切替信号としては、遮蔽状態から透過状態に切り替えるタイミングと、当該透過状態を維持する期間（透過期間）を示す情報とを含む信号としてもよい。
【００２５】
駆動制御部９３Ａは、受信部９２から入力される信号に基づいて、右目用調整部９１Ｒ及び左目用調整部９１Ｌにオン電圧又はオフ電圧を印加して、当該各調整部９１Ｒ，９１Ｌの状態を切り替える。なお、駆動制御部９３Ａによる右目用調整部９１Ｒの駆動制御と、左目用調整部９１Ｌの駆動制御とは、それぞれ個別に実施可能である。
【００２６】
［プロジェクターの構成］
プロジェクター２Ａは、前述のように、２次元画像を表示する場合と、３次元画像を表示する場合とを切替可能に構成されている。このプロジェクター２Ａは、図２に示すように、表示手段３、送信手段４及び制御手段５Ａを備える。また、図示を省略するが、プロジェクター２Ａは、これらの他に、当該プロジェクター２Ａを構成する電子部品に電力を供給する電源手段や、冷却対象を冷却する冷却手段を備える。
【００２７】
表示手段３は、制御手段５Ａから入力される駆動信号に応じた画像を形成及び投射する。この表示手段３は、光源部３１、光変調部３２及び投射部３３を備える。
光源部３１は、光変調部３２の画像形成領域を照明する。このような光源部３１としては、超高圧水銀ランプ等の光源ランプと、当該光源ランプから出射された光を一方向に揃えて反射させる反射鏡とを有する構成を採用できる他、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及びＬＤ（Laser Diode）等の固体光源を有する構成を例示できる。
【００２８】
光変調部３２は、光源部３１から入射される光を変調する。このような光変調部３２は、本実施形態では、光変調装置としての液晶パネル３２１を有し、当該液晶パネル３２１により、上記駆動信号に応じた画像を形成する。
このような液晶パネル３２１は、図２では図示を省略するが、複数の信号線及び複数の走査線と、当該信号線及び走査線に接続された複数の画素とを有し、１つの走査線に接続された複数の画素により１つのラインが構成される。そして、液晶パネル３２１では、順次選択された走査線に接続された各画素に信号線から電圧が印加される線順次方式により駆動されて、１画面分の画像が形成される。なお、当該液晶パネル３２１の構成及び駆動については、後に詳述する。
投射部３３は、光変調部３２にて形成された画像を、スクリーンＳｃの被投射面上に拡大投射する投射レンズである。この投射部３３は、鏡筒と、当該鏡筒内に配置された複数のレンズとを有する組レンズとして構成されている。
【００２９】
送信手段４は、眼鏡９Ａを制御する信号（例えば切替信号）を送信する。
具体的に、送信手段４は、制御手段５Ａの後述するタイミング制御部５２による制御の下、各調整部９１Ｌ，９１Ｒを透過状態又は遮断状態へ切り替える切替信号を送信する。
なお、本実施形態では、送信手段４は、赤外発光ＬＥＤ（Light Emitting Diode）及び当該赤外発光ＬＥＤを発光させる駆動回路等を備え、前述の切替信号を、発光時間及び発光パターンを変化させることで送信する。
【００３０】
制御手段５Ａは、表示手段３を含むプロジェクター２Ａ全体の動作を制御する他、送信手段４に前述の切替信号を送信させて眼鏡９Ａの動作を制御する。この制御手段５Ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）等が実装された回路基板として構成されている。そして、制御手段５Ａは、当該ＣＰＵがＲＯＭに記憶されたプログラムを実行することで、画像処理部５１Ａ、タイミング制御部５２及び表示制御部５３として機能する。
【００３１】
画像処理部５１Ａは、外部から受信された画像データ（画像信号を含む）を処理し、当該画像データに基づく１フレーム分の画像をフレームメモリー（図示省略）に描画する。このような画像データは、１フレーム毎のデータの集まりによってそれぞれ構成されており、当該画像データには、同期信号（垂直同期信号及び水平同期信号）が含まれている。なお、三次元画像の画像データには、左目用画像のデータ及び右目用画像のデータが含まれている。
【００３２】
タイミング制御部５２は、画像処理部５１Ａにより処理された画像データに含まれる同期信号を読み取る。そして、タイミング制御部５２は、表示制御部５３及び送信手段４に制御信号をそれぞれ出力して、液晶パネル３２１による画像形成タイミングと、送信手段４による前述の切替信号の出力タイミングとを調整する。この際、タイミング制御部５２は、当該同期信号に含まれる垂直同期信号の周波数が整数倍された周波数のサブフレーム同期信号を生成し、当該サブフレーム同期信号を表示制御部５３に出力する。
更に、タイミング制御部５２は、本発明の透過期間調整手段に相当し、当該切替信号の出力タイミングを調整することにより、上記各調整部９１Ｌ，９１Ｒの透過期間をフレームごとに調整し、ひいては、観察者により観察される画像の輝度をフレームごとに調整する。このタイミング制御部５２による透過期間の調整については、後に詳述する。
【００３３】
図３は、液晶パネル３２１の駆動方式を説明するための模式図である。
表示制御部５３は、液晶パネル３２１を線順次方式により駆動させて、画像処理部５１Ａにより描画された画像を当該液晶パネル３２１に形成させる。
具体的に、表示制御部５３は、図３に示すように、タイミング制御部５２から入力される同期信号に基づいて、液晶パネル３２１における最上位の走査線ＳＬ（最初に選択される走査線ＳＬ１）から最下位の走査線ＳＬ（最後に選択される走査線ＳＬｎ）までを順次選択する。そして、表示制御部５３は、選択された走査線ＳＬに接続された各画素に対して、描画された画像の階調に応じた電圧を信号線（図示省略）を介して印加する（画像データを書き込む）。これにより、液晶パネル３２１に形成される画像が更新される。
【００３４】
なお、本実施形態では、表示制御部５３は、画像データに含まれる垂直同期信号により示される１フレーム期間に、同じフレームに基づくサブフレームを複数回形成及び表示させる。
具体的に、所定周波数の画像信号が画像処理部５１に入力される場合、表示制御部５３には、タイミング制御部５２から当該所定周波数を整数倍した周波数のサブフレーム同期信号が入力される。そして、表示制御部５３は、当該サブフレーム同期信号に応じて液晶パネル３２１を駆動させ、１フレーム期間にサブフレームを複数回形成させる。
【００３５】
図４は、２次元画像表示時の液晶パネル３２１による画像の形成期間と、各調整部９１Ｌ，９１Ｒの状態（透過状態及び遮蔽状態）との関係の一例を示す図である。この図４中段においては、液晶パネル３２１における最上位ラインから最下位ラインに向かって、階調に応じた電圧を印加するタイミングが示されている。なお、図４においては、説明の便宜上、入力される画像信号の１周期（１フレーム分の画像データが入力される周期）と、液晶パネル３２１による画像形成の２周期とを同期させているが、これらを必ずしも同期させる必要はない。以降の説明においても同様である。
例えば、図４に示すように、６０Ｈｚの画像信号（１フレームの画像データが入力される期間が１／６０秒である画像信号）が入力される場合、表示制御部５３は、タイミング制御部５２から入力されるサブフレーム同期信号に基づいて、当該画像信号の２倍の周波数である１２０Ｈｚで液晶パネル３２１を駆動させる。そして、１フレーム期間（１／６０秒）内にて、入力されたフレームに応じたサブフレームを２回形成する。この場合、１フレーム分の表示画像は、２つのサブフレームにより構成される。
【００３６】
このようなサブフレームの形成方法としては、例えば、以下の２つの方法がある。
１つ目は、表示制御部５３が、画像処理部５１Ａによりフレームメモリーに描画された１フレーム分の画像を読み込み、上記サブフレームの形成タイミングで、当該画像に基づく電圧を各画素に印加することで、各サブフレームを順次形成させる方法である。
２つ目は、画像処理部５１Ａがフレームメモリーにおいて順次読み込まれる複数の描画領域に、入力されたフレームをそれぞれ描画し、表示制御部５３が、当該各描画領域に描画された画像の読込、及び、上記サブフレームの形成タイミングでの各画素への電圧印加を順次行う方法である。
これらのいずれかの方法を用いた場合でも、１フレーム期間に、複数のサブフレームを形成及び表示できる。
【００３７】
［観察される画像の輝度調整］
上記のように、複数のサブフレームが順次表示される状態で、上記タイミング制御部５２は、１フレーム期間において各調整部９１Ｌ，９１Ｒの透過期間を調整することで、観察される画像の輝度を調整する。
具体的に、タイミング制御部５２が、１フレーム期間において最初に表示されるサブフレーム（第１サブフレーム）の表示完了時から次の１フレーム期間が開始されるまでの間の期間において、各調整部９１Ｌ，９１Ｒが透過状態にある期間を調整することで、観察される画像の輝度を調整する。
なお、サブフレームの表示完了時とは、最下位の走査線ＳＬｎに接続された各画素に、描画された画像に応じた電圧が印加されたタイミング、又は、サブフレームの階調が、描画された画像に応じた階調に完全に切り替わったタイミングとすることができる。
以下、２次元画像を表示する場合及び３次元画像を表示する場合での輝度調整方法について説明する。
【００３８】
［２次元画像表示時における輝度調整］
図４に示した例において、観察される２次元画像の目標輝度を１００％とする場合、タイミング制御部５２は、１フレーム期間において各調整部９１Ｌ，９１Ｒを透過状態とする期間（透過期間）を、当該１フレーム期間における第１サブフレームの表示完了時から次の１フレーム期間が開始されるまでの期間（以下「調整期間」という）の全てとする。
また、観察される画像の目標輝度を０％とする場合、タイミング制御部５２は、上記調整期間における透過期間を０とする。すなわち、上記調整期間の全てで、各調整部９１Ｌ，９１Ｒが遮蔽状態となるようにする。
一方、観察される画像の目標輝度を５０％とする場合、タイミング制御部５２は、上記透過期間を、上記調整期間の５０％に相当する期間とする。
【００３９】
そして、タイミング制御部５２は、送信手段４により、設定した透過期間の開始に合わせて、各調整部９１Ｌ，９１Ｒを遮蔽状態から透過状態に切り替える切替信号を送信させ、当該透過期間の終了に合わせて、各調整部９１Ｌ，９１Ｒを透過状態から遮蔽状態に切り替える切替信号を送信させる。これにより、設定された透過期間のみ、各調整部９１Ｌ，９１Ｒが透過状態となり、観察者により観察される画像の輝度が調整される。
【００４０】
ここで、透過期間の開始タイミング（各調整部９１Ｌ，９１Ｒを透過状態に切り替えるタイミング）は、第１サブフレームの表示完了時に合わせる必要は必ずしもない。しかしながら、各調整部９１Ｌ，９１Ｒが透過状態から遮蔽状態に、また、遮蔽状態から透過状態に完全に切り替わるまでには僅かながら時間を要する。
このため、透過期間の終了タイミングが次の１フレーム期間に近いと、当該次の１フレーム期間において第１サブフレームの表示が開始されているにも関らず、各調整部９１Ｌ，９１Ｒが遮蔽状態に完全には切り替わらない可能性が生じうる。この場合、当該第１サブフレームが混ざった画像が観察されてしまう。
【００４１】
これに対し、透過期間の開始タイミングを第１サブフレームの表示完了時に近づけて、透過期間を可能な限り長くするとともに、当該透過期間の終了タイミング（遮蔽状態への切替タイミング）を次の１フレーム期間の開始時から前倒しすることにより、異なるフレームの画像が混ざって観察されることを防止できる。
同様に、第１サブフレームの表示完了後に、各調整部９１Ｌ，９１Ｒを透過状態としているのは、直前に表示された他のフレームの一部が混ざって観察されることを防止するためである。
【００４２】
しかしながら、２次元画像を表示する場合には、観察者の右目及び左目にて同じ画像が観察されるので、直前のフレームの一部及び直後のフレームの一部が瞬間的に混ざって観察されても、それほど大きな問題とはならない。
このため、他のフレームの一部が混ざって観察される問題を考慮しないのであれば、第１サブフレームの表示開始時から次のフレーム期間の開始時までの間の期間を調整期間として設定し、当該調整期間において上記透過期間を調整することで、右目及び左目により観察される画像の輝度を調整してもよい。
【００４３】
［３次元画像表示時における輝度調整］
図５は、３次元画像表示時の液晶パネル３２１による画像の形成期間と、各調整部９１Ｌ，９１Ｒの状態との関係の一例を示す図である。なお、図５では、液晶パネル３２１を１２０Ｈｚで駆動させた場合の例が示されている。
３次元画像を表示する際には、前述の画像処理部５１Ａは、受信された画像データから右目用画像及び左目用画像を取得して、当該各画像をそれぞれ個別にフレームメモリーに描画する。
一方、表示制御部５３は、フレームメモリーに描画された右目用画像及び左目用画像をそれぞれ取得する。そして、表示制御部５３は、図５に示すように、タイミング制御部５２から入力されるサブフレーム同期信号に基づいて、１フレーム期間に当該右目用画像に応じた複数のサブフレームを形成し、次の１フレーム期間に当該左目用画像に応じた複数のサブフレームを形成する。すなわち、右目用画像と左目用画像とは交互に表示される。
【００４４】
具体的に、本実施形態では、画像処理部５１Ａに６０Ｈｚの画像信号が入力され、表示制御部５３は、前述のサブフレーム同期信号に基づいて液晶パネル３２１を１２０Ｈｚで駆動させる。そして、表示制御部５３は、１フレーム期間に、取得された右目用画像に応じた２つのサブフレームを順次形成させ、次の１フレーム期間に、取得された左目用画像に応じた２つのサブフレームを順次形成させる。これにより、プロジェクター２Ａは、右目用画像と左目用画像とを交互に表示する。
【００４５】
タイミング制御部５２は、右目用画像を表示する１フレーム期間（以下「右目用期間」という）にて最初に表示される第１サブフレームの表示完了後のタイミングで、右目用調整部９１Ｒを透過状態に切り替える切替信号を、送信手段４に送信させる。
また、タイミング制御部５２は、左目用画像を形成する１フレーム期間（以下「左目用期間」という）にて最初に表示される第１サブフレームの表示完了後のタイミングで、左目用調整部９１Ｌを透過状態に切り替える切替信号を、送信手段４に送信させる。
【００４６】
一方、タイミング制御部５２が、右目用期間にて右目用調整部９１Ｒを遮蔽状態に切り替える切替信号を送信手段４に送信させるタイミングは、前述の２次元画像表示時と同様に、観察される画像の目標輝度に応じて調整される。
例えば、観察される右目用画像の目標輝度を１００％とする場合、タイミング制御部５２は、右目用期間における調整部９１Ｒの透過期間を、当該右目用期間の第１サブフレームの表示完了時から次のフレームの表示開始時までの間に設定される期間（以下「右目用調整期間」という）の全てとする。
【００４７】
また、観察される右目用画像の目標輝度を０％とする場合、タイミング制御部５２は、上記右目用調整期間における調整部９１Ｒの透過期間を０とする。すなわち、調整部９１Ｒが上記右目用調整期間の全てで遮蔽状態となるように、透過期間が設定される。
一方、観察される画像の輝度を５０％とする場合、タイミング制御部５２は、右目用調整期間における調整部９１Ｒの透過期間を、当該右目用調整期間の５０％に相当する期間とする。
【００４８】
そして、タイミング制御部５２は、右目用期間における第１サブフレームの表示完了時（右目用調整期間の開始時）に、右目用調整部９１Ｒを透過状態に切り替える切替信号を送信させる。その後、タイミング制御部５２は、上記透過期間の終了時に、右目用調整部９１Ｒを遮蔽状態に切り替える切替信号を送信させる。この右目用期間においては、左目用調整部９１Ｌを透過状態に切り替える切替信号は送信されない。
これにより、右目用期間内に観察者の右目に入射される光の積算値が、右目用調整部９１Ｒの透過期間の長さによって変わるので、観察される右目用画像の輝度が調整される。
なお、左目用期間において最初に表示される第１サブフレームの表示完了時から次の１フレーム期間の開始時までの間に設定される期間（以下「左目用調整期間」という）に対する左目用調整部９１Ｌの透過期間も同様に設定される。また、当該左目用調整部９１Ｌを透過状態に切り替える切替信号、及び、遮蔽状態に切り替える切替信号の送信も同様に行われる。
【００４９】
ここで、３次元画像表示時には、各調整部９１Ｒ，９１Ｌの透過期間の開始タイミング（透過状態に切り替えるタイミング）は、前述のように、第１サブフレームの表示完了後に設定される。
これは、前述の２次元画像表示時とは異なり、３次元画像表示時には、右目用画像を観察者の右目に、左目用画像を左目に入射させる必要があるためである。
例えば、右目用期間における第１サブフレームの表示開始時には、図５に示すように、線順次方式で駆動される液晶パネル３２１の最上位ライン側では、第１サブフレームの階調に応じた電圧が各画素に印加され、当該第１サブフレームの形成が開始されている。しかしながら、この時点での最下位ライン側では、直前の左目用期間における最終サブフレームの階調に応じた電圧が各画素に印加されたままの状態となっている。このため、当該第１サブフレームの形成が完了する前に、右目用調整部９１Ｒが透過状態となると、右目用画像と左目用画像とが混ざった画像が観察されてしまう。このような現象はクロストークと呼ばれるものであり、当該クロストークが生じると、３次元画像を適切に観察できない可能性がある。
これに対し、右目用期間及び左目用期間において、第１サブフレームの表示完了後に各調整部９１Ｒ，９１Ｌの透過期間を設定することで、クロストークの発生を抑制できる。
【００５０】
特に、本実施形態では、上記透過期間の開始タイミングは、第１サブフレームの表示完了時に設定されている。これは、前述のように、透過期間の長さが同じ場合であっても、透過期間の終了タイミングを次のフレーム期間の開始タイミングより可能な限り早めるためである。
すなわち、各調整部９１Ｌ，９１Ｒの状態切替は瞬時には行われず、僅かながら時間を要するので、右目用画像と左目用画像とが混ざった画像が観察されないように（クロストークが発生しないように）、上記透過期間の終了時を次のフレーム期間の開始時より可能な限り前倒ししている。
【００５１】
［他の周波数での液晶パネルの駆動］
図６は、３次元画像表示時の液晶パネル３２１による画像の形成期間と、各調整部９１Ｒ，９１Ｌの状態との関係の一例を示す図である。なお、図６には、液晶パネル３２１を２４０Ｈｚで駆動させる場合の例が示されている。
前述のように、液晶パネル３２１は、入力される画像信号の信号周波数の整数倍で駆動される。このため、図６に示すように、液晶パネル３２１を当該信号周波数の４倍の２４０Ｈｚで駆動させ、１フレーム期間に４つのサブフレームを形成してもよい。
このような場合、液晶パネル３２１を１２０Ｈｚで駆動させた場合と比較すると、１フレーム期間（右目用期間及び左目用期間）の長さは同じであるが、右目用調整期間及び左目用調整期間を長くすることができる。従って、上記透過期間の調整範囲を拡大できるので、液晶パネル３２１を１２０Ｈｚで駆動させる場合に比べ、観察される画像の輝度の調整範囲を広げることができる。
【００５２】
以上説明した本実施形態に係る画像表示システム１Ａによれば、以下の効果がある。
透過期間調整手段としてのタイミング制御部５２が、透過状態切替手段としての右目用調整部９１Ｒ及び左目用調整部９１Ｌの１フレーム期間における透過期間を調整する。これによれば、当該右目用調整部９１Ｒ及び左目用調整部９１Ｌを介して観察される画像の輝度を調整できる。
【００５３】
表示制御部５３は、１フレーム期間に複数のサブフレームを液晶パネル３２１に形成させ、タイミング制御部５２は、右目用期間及び左目用期間において最初に表示される第１サブフレームの表示完了時以降に、対応する調整部９１Ｒ，９１Ｌの透過期間が開始されるタイミングを設定する。
これによれば、例えば、右目用期間における第１サブフレームの表示完了時には、直前に表示されていた左目用画像のサブフレームから、当該第１サブフレーム（すなわち、右目用画像のサブフレーム）に切り替わっている。このため、右目用調整部９１Ｒの透過期間が開始されるタイミングを、右目用期間における第１サブフレームの表示完了時点以降とすることにより、左目用画像が混ざっていない右目用画像を観察することができる。従って、クロストークの発生を抑制できる。左目用期間において透過期間が開始されるタイミングにおいても同様である。
【００５４】
タイミング制御部５２は、フレーム（１フレーム期間）ごとに各調整部９１Ｌ，９１Ｒの透過期間の長さを調整する。これによれば、観察される画像の輝度をフレーム単位で調整できる。また、プロジェクター２Ａが、右目用画像及び左目用画像を交互に表示する場合に、当該各画像の輝度を容易に合わせることができる。一方、プロジェクター２Ａが、それぞれ異なる第１画像及び第２画像を交互に表示する場合には、観察される第１画像の輝度と、観察される第２画像の輝度とを異ならせることもできる。
【００５５】
眼鏡９Ａにおいて、透過状態切替手段としての右目用調整部９１Ｒ及び左目用調整部９１Ｌは、液晶シャッターを備える。これによれば、各調整部９１Ｒ，９１Ｌの透過状態と遮蔽状態との切替を比較的速やかに行うことができる。従って、観察される画像の輝度を所望の輝度に調整しやすくすることができる。
【００５６】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
本実施形態に係る画像表示システムは、前述の画像表示システム１Ａと同様の構成を備えるが、眼鏡に設けられた各調整部の光透過率を調整可能に構成されている点で、当該画像表示システム１Ａと相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００５７】
図７は、本実施形態に係る画像表示システム１Ｂの構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る画像表示システム１Ｂは、図７に示すように、スクリーンＳｃ（図１参照）に画像を投射して表示する表示装置としてのプロジェクター２Ｂと、観察者に装着される眼鏡９Ｂとを備える。
【００５８】
眼鏡９Ｂは、右目用調整部９１Ｒ及び左目用調整部９１Ｌに代えて右目用調整部９４Ｒ及び左目用調整部９４Ｌを、駆動制御部９３Ａに代えて駆動制御部９３Ｂを備え、更に操作部９５を備える他は、前述の眼鏡９Ａと同様の構成及び機能を有する。
右目用調整部９４Ｒ及び左目用調整部９４Ｌは、前述の各調整部９１Ｒ，９１Ｌと同様に、駆動制御部９３Ｂにより動作が制御される液晶シャッターで構成されている。しかしながら、当該各調整部９４Ｌ，９４Ｒは、透過状態と遮蔽状態との切り替えだけでなく、透過状態にある場合の光透過率を調整可能に構成されている。このような各調整部９４Ｌ，９４Ｒの状態及び光透過率は、駆動制御部９３Ｂにより制御される。
【００５９】
操作部９５は、眼鏡９Ｂのフレームに設けられ、各調整部９４Ｌ，９４Ｒの光透過率を調整するための操作を受け付ける。この操作部９５は、当該操作に応じた操作信号を駆動制御部９３Ａに出力する。
駆動制御部９３Ｂは、前述の駆動制御部９３Ａと同様に、受信部９２により受信された切替信号に基づいて、各調整部９４Ｌ，９４Ｒの状態を切り替える。また、駆動制御部９３Ｂは、本発明の透過率調整手段に相当し、各調整部９４Ｌ，９４Ｒを透過状態とする際に、同じく受信部９２により受信された設定信号により示される光透過率に、各調整部９４Ｌ，９４Ｒの光透過率を調整する。更に、駆動制御部９３Ｂは、操作部９５から入力される操作信号に応じて、各調整部９４Ｌ，９４Ｒの光透過率を調整する。すなわち、各調整部９４Ｌ，９４Ｒの光透過率は、観察者が調整することも可能である。
【００６０】
プロジェクター２Ｂは、制御手段５Ａに代えて制御手段５Ｂを備える他は、前述のプロジェクター２Ａと同様の構成及び機能を有する。
制御手段５Ｂは、前述の画像処理部５１Ａ、タイミング制御部５２及び表示制御部５３に加えて、透過率設定部５４を備える。
透過率設定部５４は、各調整部９４Ｌ，９４Ｒの光透過率を設定する設定信号を、送信手段４に送信させる。このような光透過率は、透過率設定部５４が、観察者により設定された表示モード（例えば、ノーマル、シネマ、ダイナミック等）に応じて設定してもよく、画像処理部５１Ａにより描画された画像に基づいて設定してもよい。この場合、例えば、当該画像の平均輝度レベルに基づいて光透過率を設定してもよい。更に、プロジェクター２Ｂに設けられた各種ボタン等の操作手段（図示省略）に対する観察者の入力操作に応じて、光透過率を設定してもよい。
【００６１】
図８は、画像表示システム１Ｂにおける３次元画像表示時における液晶パネル３２１による画像の形成期間と、各調整部９４Ｌ，９４Ｒの状態との関係の一例を示す図である。なお、図８には、液晶パネル３２１を１２０Ｈｚで駆動させる場合の例が示されている。
プロジェクター２Ｂによる３次元画像の表示時に、眼鏡９Ｂの各調整部９４Ｌ，９４Ｒは、透過状態及び遮蔽状態のいずれかに切り替わる。この透過状態に切り替わる際に、各調整部９４Ｌ，９４Ｒは、駆動制御部９３Ｂによる制御の下、光透過率が調整される。
【００６２】
例えば、図８において「目標輝度５０％」と示された箇所の下段に示すように、観察される右目用画像の目標輝度を５０％とする場合には、上記右目用調整期間の全てが右目用調整部９４Ｒの透過期間として設定され、更に当該右目用調整部９４Ｒの光透過率が５０％に設定される。また、観察される左目用画像の目標輝度を５０％とする場合には、左目用調整期間の全てが左目用調整部９４Ｌの透過期間として設定され、更に当該左目用調整部９４Ｌの光透過率が５０％に設定される。更に、当該目標輝度を他の値に設定する場合も、同様に調整期間の全てが、対応する調整部の透過期間として設定され、当該調整部の光透過率が上記他の割合に設定される。
このような各調整部９４Ｌ，９４Ｒの光透過率を調整することによる観察画像の輝度調整は、２次元画像を表示する場合でも同様に実施できる。また、上記光透過率の調整と合わせて、透過期間を調整すれば、より細かな輝度調整を実施できる。
【００６３】
なお、本実施形態に係る画像表示システム１Ｂでは、図８において「目標輝度５０％」と示された箇所の上段に示すように、右目用期間及び左目用期間において、対応する調整部９４Ｌ，９４Ｒの光透過率を１００％とし、上記透過期間を調整することでも、観察される画像の輝度を調整することが可能である。
また、図８の例では、６０Ｈｚの画像信号に対して、液晶パネル３２１を１２０Ｈｚで駆動させ、１フレーム期間に２つのサブフレームを形成した。しかしながら、これに限らず、画像信号の信号周波数の３倍以上の整数倍の周波数で液晶パネル３２１を駆動させ、より多くのサブフレームを形成及び表示させる構成とした場合でも同様である。例えば、液晶パネル３２１を１８０Ｈｚで駆動させて、３つのサブフレームを形成してもよく、２４０Ｈｚで駆動させて、４つのサブフレームを形成してもよい。
【００６４】
以上説明した本実施形態に係る画像表示システム１Ｂによれば、前述の画像表示システム１Ａと同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
右目用調整部９４Ｒ及び左目用調整部９４Ｌは、光透過率を調整可能に構成されている。そして、透過率調整手段としての駆動制御部９３Ｂは、設定された光透過率に、各調整部９４Ｒ，９４Ｌの光透過率を調整する。
これによれば、当該各調整部９４Ｒ，９４Ｌを介して観察される画像の輝度調整を一層詳細に設定できる他、眼鏡９Ｂを装着した観察者ごとに当該輝度調整を実施できる。
【００６５】
更に、駆動制御部９３Ｂは、操作部９５に対する観察者の操作に応じて各調整部９４Ｌ，９４Ｒの光透過率を調整することも可能である。これによれば、眼鏡９Ｂごとに輝度調整を行う場合には、プロジェクター２Ｂから各眼鏡９Ｂに、光透過率を設定する設定信号を送信する必要はない。このため、プロジェクター２Ｂ及び眼鏡９Ｂの構成及び処理を簡略化できる。また、プロジェクター２Ｂが送信する信号を、各調整部９４Ｌ，９４Ｒの状態を切り替える切替信号に統一できるので、観察者ごとに輝度調整を実施する場合でも、各眼鏡９Ｂを確実に同期させて動作させることができる。
【００６６】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
本実施形態に係る画像表示システムは、前述の画像表示システム１Ｂと同様の構成を備える他、更にサブフレームの輝度を調整することで、観察される画像の輝度を調整可能に構成されている。この点で、本実施形態に係る画像表示システムと画像表示システム１Ｂとは相違する。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同一又は略同一である部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
【００６７】
図９は、本実施形態に係る画像表示システム１Ｃの構成を示すブロック図である。
本実施形態に係る画像表示システム１Ｃは、表示装置としてのプロジェクター２Ｃと、眼鏡９Ｂとを備える。また、プロジェクター２Ｃは、制御手段５Ｂに代えて制御手段５Ｃを備える他は、前述のプロジェクター２Ｂと同様の構成及び機能を有し、制御手段５Ｃは、画像処理部５１Ａに代えて画像処理部５１Ｃを備える他は、制御手段５Ｂと同様の構成及び機能を有する。
なお、以下の説明では、説明の便宜上、６０Ｈｚの画像信号がプロジェクター２Ｃにより受信され、表示制御部５３は、当該画像信号の信号周波数の４倍の２４０Ｈｚで液晶パネル３２１を駆動させるものとする。しかしながら、画像信号の信号周波数及び液晶パネル３２１の駆動周波数は、当該数値に限定されるものではない。
【００６８】
図１０〜１３は、３次元画像表示時における液晶パネル３２１による画像の形成期間と、各調整部９４Ｌ，９４Ｒの状態との関係の一例を示す図である。
画像処理部５１Ｃは、前述の画像処理部５１Ａと同様に、画像データを処理し、当該画像データに基づく１フレーム分の画像をフレームメモリー（図示省略）に描画する。この際、画像処理部５１Ｂは、図１０に示すように、１フレーム期間に４つのサブフレームを描画し、これらサブフレームの少なくとも１つの輝度を、画像データに基づく輝度より増減させる。
【００６９】
具体的に、画像処理部５１Ｃは、４つのサブフレームをフレームメモリーに描画する際に、１フレーム期間において最初に表示される第１サブフレームの階調（輝度）と、最後に表示させる第４サブフレーム（最終サブフレーム）の階調とを同じとし、第２サブフレーム及び第３サブフレームの階調を増減させる。
【００７０】
例えば、観察される右目用画像の目標輝度を１００％とする場合、図１０に示すように、右目用期間に表示される第１〜第４サブフレームの輝度を画像データに基づく値とし、上記右目用調整期間の全てを、右目用調整部９４Ｒの透過期間として設定する。この場合に観察される画像は、輝度最大時の画像である。
【００７１】
また例えば、観察される右目用画像の目標輝度を６６％とする場合、図１１に示すように、右目用期間に表示される第１〜第４サブフレームのうち、第１及び第４サブフレームの階調を画像データに基づく値とし、第２サブフレーム及び第３サブフレームの一方の階調を画像データに基づく値とし、他方の階調を最低値（最も暗くなる階調値）とする。また、同様に、右目用調整期間の全てを、右目用調整部９４Ｒの透過期間として設定する。なお、図１１の例では、第２サブフレームの階調を最低値（輝度０％）としている。
このような場合、右目用調整期間の１／３で輝度０％の画像が表示され、残りの２／３で輝度１００％の画像が表示されるので、観察者には、輝度最大時に対して６６％の右目用画像が右目にて観察される。
【００７２】
また例えば、観察される右目用画像の目標輝度を３３％とする場合には、図１２に示すように、右目用期間に表示される第１〜第４サブフレームのうち、第１及び第４サブフレームの階調を最低値とし、第２及び第３サブフレームの一方の階調を画像データに基づく値とし、他方の階調値を最低とする。また、同様に、右目用調整期間の全てを、右目用調整部９４Ｒの透過期間として設定する。なお、図１２の例では、第２サブフレームの階調を最低値（輝度０％）としている。
このような場合、右目用調整期間の１／３で輝度１００％の画像が表示され、残りの２／３で輝度０％の画像が表示されるので、観察者には、輝度最大時に対して３３％の右目用画像が右目にて観察される。
【００７３】
更に、観察される右目用画像の輝度（目標輝度）をより低い値とする場合には、図１３に示すように、右目用期間に表示される第１〜第４サブフレームのうち、第１及び第４サブフレームの階調を最低値とし、第２及び第３サブフレームの輝度を上記図１２に示した輝度より更に低い値とする。また、同様に、右目用調整期間の全てを、右目用調整部９４Ｒの透過期間として設定する。
このような場合、右目用調整期間に右目用調整部９４Ｒを介して右目にて観察される画像は、輝度最大値に対して３３％の右目用画像より更に輝度が低い画像となる。
【００７４】
なお、観察される左目用画像の輝度を調整する場合も同様であり、また、２次元画像を表示する場合でも、同様の輝度調整を実施できる。
従って、サブフレームの輝度を調整することで、観察される画像の輝度調整をより一層詳細に実施できる。
【００７５】
ここで、３次元画像を表示する際に上記サブフレームの輝度調整を行う場合には、第１及び第４サブフレームの輝度は、それぞれ同じとすることが望ましい。
具体的に、右目用調整期間は、第１サブフレームの表示完了時から、次の左目用期間の開始時までの間に設定される期間である。詳述すると、右目用調整期間の開始時は、第１サブフレームの表示完了時から第２サブフレームの表示開始時までの間に設定され、当該右目用調整期間の終了時は、最終サブフレームの表示完了時から次のフレームの表示開始時までの間に設定される。このため、当該右目用調整期間には、第２サブフレーム及び第３サブフレームの形成期間が含まれる。そして、右目用調整部９４Ｒの透過期間が、当該右目用調整期間の全ての期間であると、当該第２サブフレームの全体及び第３サブフレームの全体は、右目用調整部９４Ｒを透過して観察者の右目に入射され、右目用画像の輝度として積算される。更に、第１サブフレーム及び第４サブフレームのそれぞれ一部も右目に入射されて、右目用画像の輝度として積算される。
【００７６】
具体的には、第１サブフレームにおける最上位ライン側の光は、右目に入射される時間が短いが、最下位ライン側の光は、右目に入射される時間が長い。同様に、第４サブフレームにおける最上位ライン側の光は、右目に入射される時間が長いが、最下位ライン側の光は、右目に入射される時間が短い。
これら第１サブフレーム及び第４サブフレームの画像データに対する輝度割合がそれぞれ同じであれば、それぞれ観察される第１サブフレームの一部と第４サブフレームの一部とが相補的に作用する。このため、右目用期間にて観察される右目用画像は、均一な輝度割合の１つのサブフレームを観察した場合と同様に見える。
【００７７】
しかしながら、画像データに対する第１サブフレーム及び第４サブフレームの輝度割合がそれぞれ異なる場合には、観察者の右目にて観察される右目用画像の画像データに対する輝度割合が、最上位ライン側の半分の領域と、最下位ライン側の半分の領域とで異なってしまい、輝度むらの発生要因となる。
これに対し、上記のように、画像データに対する第１サブフレーム及び第４サブフレームの輝度割合をそれぞれ同じとすることにより、右目用期間に右目にて観察される右目用画像の画像データに対する輝度割合を、最上位ライン側の半分の領域と、最下位ライン側の半分の領域とで同じとすることができる。従って、輝度むらの発生を抑制できる。
【００７８】
なお、１フレーム期間に表示されるサブフレームの輝度を調整する際には、各サブフレームの輝度変化は小さい方が望ましい。或いは、当該１フレーム期間の時間経過とともに、低い輝度（階調）のサブフレームから高い輝度のサブフレームへ、或いは、高い輝度のサブフレームから低い輝度のサブフレームへと遷移するように、各サブフレームの輝度を設定することが望ましい。
これは、前後のサブフレーム間の輝度の変化が小さい方が、大きい場合に比べて、液晶パネル３２１の応答性（設定された階調に変化する性能）がよく、設定された階調の画像を適切に形成及び表示できるためである。
【００７９】
以上説明した本実施形態に係る画像表示システム１Ｃによれば、前述の画像表示システム１Ｂと同様の効果を奏することができる他、以下の効果を奏することができる。
プロジェクター２Ｃは、１フレーム期間に形成及び表示される複数のサブフレームのうち、少なくとも１つのサブフレームの階調を他のサブフレームの階調より増減させる階調調整手段としての画像処理部５１Ｃを備える。
ここで、観察される画像の輝度は、１フレーム期間において各調整部９４Ｌ，９４Ｒを介して観察される輝度の積算値である。このため、各調整部９４Ｌ，９４Ｒの透過期間内に形成されるサブフレームの階調（輝度）を調整することによって、観察される画像の輝度を調整できる。従って、より詳細に観察画像の輝度調整を実施できる。
【００８０】
また、タイミング制御部５２は、１フレーム期間における第１サブフレームの表示完了時から第２サブフレームの表示開始時までの間に、対応する調整部の透過期間の開始タイミングを設定し、最終サブフレームの表示完了時から次の１フレーム期間が開始されるまでの間に、当該透過期間の終了タイミングを設定する。そして、階調調整手段としての画像処理部５１Ｃは、第１サブフレームの輝度と最終サブフレームの輝度とをそれぞれ同じとする。
これによれば、３次元画像を表示する際に、右目用調整部９４Ｒを介して右目にて観察される右目用画像、及び、左目用調整部９４Ｌを介して左目にて観察される左目用画像に輝度むらが生じることを抑制できる。
【００８１】
［実施形態の変形］
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態では、表示制御部５３は、受信される画像信号の信号周波数の２倍以上の整数倍の周波数で液晶パネル３２１を駆動させ、１フレーム期間に複数のサブフレームを形成した。しかしながら、これに限らず、１フレーム期間に１つのサブフレームを形成し、右目用調整部９１Ｒ，９４Ｒ及び左目用調整部９１Ｌ，９４Ｒの各透過期間を調整してもよい。
【００８２】
図１４は、２次元画像表示時において右目用調整部９１Ｒ及び左目用調整部９１Ｌを用いた輝度調整の他の例を示す図である。すなわち、図１４は、液晶パネル３２１による画像の形成期間と、各調整部９１Ｒ，９１Ｌの状態との関係の他の例を示す図である。
すなわち、６０Ｈｚの画像信号に対して、当該信号周波数の２倍である１２０Ｈｚで液晶パネル３２１を駆動させる場合、上記画像表示システム１Ａでは、第１サブフレーム及び第２サブフレームを順次形成した。
これに対し、図１４に示すように、第１サブフレームを形成した後、第２サブフレームを形成せずに、当該第１サブフレームを維持させてもよい。
このような場合でも、１フレーム期間における各調整部９１Ｒ，９１Ｌの透過期間を調整することで、前述の画像表示システム１Ａと同様の効果を奏することができる。
なお、右目用調整部及び左目用調整部として、前述の各調整部９４Ｒ，９４Ｌを採用した場合でも同様の効果が得られる。また、３次元画像表示時においても、上記第１サブフレームの表示完了後に、対応する調整部を透過状態とすれば、上記と同様の効果が得られる。
【００８３】
前記各実施形態では、プロジェクター２Ａ〜２Ｃは、第１画像及び第２画像に相当する視差画像である右目用画像及び左目用画像を表示するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、それぞれ関連性のない第１画像及び第２画像を交互に表示してもよい。この場合、第１画像を観察する観察者に装着される眼鏡９Ａ，９Ｂの各調整部を、第１画像の１フレーム期間にて透過状態とし、第２画像の１フレーム期間にて遮蔽状態とすれば、当該観察者は、第１画像のみ観察できる。同様に、第２画像を観察する観察者に装着される眼鏡９Ａ，９Ｂの各調整部を、第２画像の１フレーム期間にて透過状態とし、第１画像の１フレーム期間にて遮蔽状態とすれば、当該観察者は、第２画像のみ観察できる。
【００８４】
前記各実施形態では、最下位ラインに対する電圧印加後、間隔を空けずに最上位ラインに対する電圧印加を実施したが、本発明はこれに限らない。すなわち、最下位ラインに対する電圧印加を実施した後、間隔を空けて、最上位ラインに対する電圧印加を実施してもよい。
【００８５】
前記各実施形態では、右目用調整期間及び左目用調整期間の開始タイミングは、第１サブフレームの表示完了時とした。しかしながら、これに限らず、当該開始タイミングは、当該第１サブフレームの表示完了時から、次の１フレーム期間の開始時までの間に設定されていてもよい。また、各調整期間の終了タイミングも、最終サブフレームの表示完了時から次の１フレーム期間の開始時までの間に設定されていてもよい。
すなわち、各調整部９１Ｌ，９１Ｒ，９４Ｌ，９４Ｒの透過期間の開始タイミング及び終了タイミングは、適宜設定してよい。２次元画像表示時においても同様である。
【００８６】
前記第１実施形態では、１フレーム期間における各調整部９１Ｌ，９１Ｒの透過期間を調整し、前記第２実施形態では、当該透過期間を調整するとともに、各調整部９４Ｌ，９４Ｒの光透過率を調整した。また、前記第３実施形態では、当該透過期間の調整とサブフレームの輝度調整とを実施した。しかしながら、本発明はこれに限らない。すなわち、当該透過期間の調整、光透過率の調整及びサブフレームの輝度調整のそれぞれを実施してもよい。
【００８７】
前記各実施形態では、プロジェクター２Ａ〜２Ｃが有する透過期間調整手段としてのタイミング制御部５２が、各調整部９１Ｌ，９１Ｒ，９４Ｌ，９４Ｒの透過期間を調整するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、当該透過期間を調整する透過期間調整手段を、眼鏡９Ａ，９Ｂが備える構成としてもよい。この場合、当該透過期間調整手段が、操作部９５に対する観察者の操作等に応じて透過期間を設定すればよい。そして、例えば、眼鏡の駆動制御部が、透過状態への切り替えを指示する切替信号に基づいて、対応する調整部を透過状態に切り替え、当該透過期間の終了後に、当該調整部を遮蔽状態に切り替えればよい。
【００８８】
前記各実施形態では、入力される画像信号の周期（１フレーム分の画像データが入力される周期）と、液晶パネル３２１による画像形成周期とを同期させて示したが、前述のように、本発明はこれに限らない。すなわち、これらはずれていてもよい。
【００８９】
前記各実施形態では、光変調部３２は、表示制御部５３により線順次方式にて駆動される液晶パネル３２１を有する構成とした。しかしながら、これに限らず、例えば、マイクロミラーを用いたデバイス等、液晶以外の光変調装置を有する構成としてもよい。比較的書き込み速度が速いデバイスであっても、液晶シャッターにより構成される各調整部９１Ｌ，９１Ｒ，９４Ｌ，９４Ｒの反応速度（状態切替の応答性）の課題等は存在する。このため、書き込み完了後から次画像の書き込み前までを調整期間とすることで、右目用画像と左目用画像との混在を低減する効果が期待できる。
前記各実施形態では、表示装置として、スクリーンＳｃの被投射面上に画像を投射して表示するプロジェクター２Ａ〜２Ｃを挙げたが、本発明はこれに限らない。すなわち、表示装置として、液晶、プラズマ及び有機ＥＬ（Electro-Luminescence）等の各種ディスプレイを採用してもよい。
【００９０】
前記各実施形態では、一度にデータを書き込む走査線（選択される走査線）が１本の場合を説明したが、走査線の本数は１本に限定されない。画像の階調に応じた電圧を記憶するメモリーを走査線複数本に対応する数だけ備えていれば、一度に書き込む走査線を複数にすることができる。例えば、走査線２本分に対応するメモリーを備え、画面を上半分と下半分に分割して、同時に走査線２本ずつにデータの書き込みを行えば、書き込み時間が半分になり、画像の更新周波数を上げることが容易になる。走査線が複数本の場合であっても、１サブフレームの最初に書き込むライン（前述の最上位のライン）と最後に書き込むライン（前述の最下位のライン）が存在する点については、走査線１本の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、画像を表示する表示装置と、眼鏡とを備えた画像表示システムに適用でき、例えば、２次元画像を表示する画像表示システム、右目用画像及び左目用画像を交互に表示する画像表示システム、及び、それぞれ関連しない第１画像及び第２画像を交互に表示する画像表示システムに適用できる。
【符号の説明】
【００９２】
１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…画像表示システム、２Ａ，２Ｂ，２Ｃ…プロジェクター（表示装置）、９Ａ，９Ｂ…眼鏡、５１Ｃ…画像処理部（階調調整手段）、５２…タイミング制御部（透過期間調整手段）、９１Ｌ，９４Ｌ…左目用調整部（透過状態切替手段）、９１Ｒ，９４Ｒ…右目用調整部（透過状態切替手段）、９３Ｂ…駆動制御部（透過率調整手段）。
【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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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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