(57)【要約】【課題】投射された２つの異なる偏光映像を重ねるために非常に困難な調整を行うことなく３次元映像を投射することが可能な３次元表示装置を提供する。【解決手段】３次元表示装置１は、透過する光を画像情報に基づいて変調する液晶ライトバルブ２、入射する光を右目に対応した偏光板３ａが偏光させる向きと、左目に対応した偏光板３ｂが偏光させる向きと、に交互に偏光させる方向を切り換える入射偏光部８、入射する光を右目に対応した偏光板３ｂが偏光させる向きと、左目に対応した偏光板３ａが偏光させる向きと、に交互に偏光させる方向を切り換える出射偏光部９、入射偏光部８および出射偏光部９の偏光させる方向が切り換わるタイミングと、液晶ライトバルブ２に表示される画像が右目用と左目用との画像で切り換わるタイミングと、を同期させる制御回路１１、を備えている。【選択図】図１
2007233123.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右で透過軸の異なる眼鏡を通して見ることによって立体視することが可能な映像を表示する３次元表示装置であって、
光を照射する光源部と、
前記光源部より入射した光を偏光させる方向を、所定の向きと前記所定の向きと直交する向きとに交互に切り換える入射偏光部と、
前記入射偏光部より入射した光を画像情報に基づいて変調する画像発生手段と、
前記画像発生手段より入射した光を偏光させる方向を、前記所定の向きと前記所定の向きと直交する向きとに交互に偏光させる出射偏光部と、
前記入射偏光部および前記出射偏光部が偏光させる方向を切り換えるタイミングと、前記画像発生手段が表示する映像を切り換えるタイミングと、を同期させる制御部と、
を備えた３次元表示装置。
【請求項２】
前記入射偏光部および前記出射偏光部は、互いに直交する透過軸を有する２種類の偏光板によって形成されている、
請求項１に記載の３次元表示装置。
【請求項３】
前記偏光板は、互いに直交する透過軸を有する偏光板を交互にかつ連続的に組み合わせて形成される無端状の帯状偏光板であり、
内周側に画像発生手段が位置するように配置された前記帯状偏光板を周方向に回転させ、前記入射偏光部および前記出射偏光部に対して相対的に移動させる駆動部をさらに備えている、
請求項２に記載の３次元表示装置。
【請求項４】
前記帯状偏光板は環状に形成されている、
請求項３に記載の３次元表示装置。
【請求項５】
前記光源部から照射される光を３色に分離する光分割手段と、
前記３色に対応する光を合成する光合成手段と、
をさらに備えており、
前記画像発生手段は、前記３色に分離された光に対して画像を提供するそれぞれの画像発生部を有している、
請求項１から４のいずれか１項に記載の３次元表示装置。
【請求項６】
前記帯状偏光板の周方向の移動経路に沿って配置されている受発光素子をさらに備えている、
請求項３または４に記載の３次元表示装置。
【請求項７】
前記駆動部は、流体軸受を使用したモータである、
請求項３または４に記載の３次元表示装置。
【請求項８】
前記画像発生手段は、液晶表示装置である、
請求項１から７のいずれか１項に記載の３次元表示装置。
【請求項９】
前記制御部は、画像を記憶するための記憶部を有している、
請求項１から８のいずれか１項に記載の３次元表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、液晶ライトバルブ等の画像発生手段を用いて互いに直交する２つの偏光光を生成し、それらを合成して投映する３次元（３Ｄ）表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、パソコン画像やDVDなどのビデオ映像をスクリーンに拡大して投映する機能を持った表示装置は、光源等の光学エンジンと液晶ライトバルブ（液晶表示パネル）とを備えたものが一般的に普及している。
さらに、透過軸方向が左右で互いに異なる偏光眼鏡を通して見ることで立体視可能な映像、すなわち、左右の視差を持たせた映像を互いに直交する２つの偏光光を用いて投射するプロジェクタ（特許文献１、特許文献２）が開示されている。
特許文献１においては、特許文献１の図５が示すように、２台の表示装置が、左右の視差を持たせた映像を互いに直交する２つの偏光光と映出し、合成してスクリーンに投映する。また、特許文献２は、特許文献２の図１が示すように、１台の表示装置に光学エンジンを２組搭載したような態様において、左右の視差を持たせた映像を互いに直交する２つの偏光光と映出し、合成してスクリーンに投映する。そして、特許文献１および特許文献２に係る表示装置が投映する映像は、偏光眼鏡を通して見ることによって立体視することを可能としている。
【特許文献１】特開２００３−１８５９６９号公報（平成１５年７月３日公開）
【特許文献２】特開平１０−６９０１２号公報（平成１０年３月１０日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の３次元表示装置では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、特許文献１は、偏光を用いてスクリーンに３次元映像を映出し表示させるために２台の表示装置を使用しているので、それぞれの表示装置から投射される投射映像を１つの映像に組み合わせる必要がある。ところが、これらの投射映像を重ねる調整は非常に困難であり、精度良く２つの画面を重ねることができない場合は、精細な３次元映像が提供できない。また、特許文献２においても、偏光プリズム部での２つの光学エンジンの画像の位置合わせが非常に困難であるため、特許文献１と同様に、精度良く２つの画面を重ねることができない場合には精細な３次元映像が提供できない。
本発明の課題は、投射された２つの異なる偏光映像を重ねるために非常に困難な調整を行うことなく３次元映像を投射することが可能な３次元表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
第１の発明に係る３次元表示装置は、左右で透過軸の異なる眼鏡を通して見ることによって立体視することが可能な映像を表示する３次元表示装置であって、光源部と、入射偏光部と、画像発生手段と、出射偏光部と、制御部と、を備えている。光源部は、光を照射する。入射偏光部は、光源部より入射した光を偏光させる方向を、所定の向きと所定の向きと直交する向きとに交互に切り換える。画像発生手段は、入射偏光部より入射した光を画像情報に基づいて変調する。出射偏光部は、画像発生手段より入射した光を偏光させる方向を、所定の向きと所定の向きと直交する向きとに交互に偏光させる。制御部は、入射偏光部および出射偏光部が偏光させる方向を切り換えるタイミングと、画像発生手段が表示する映像を切り換えるタイミングと、を同期させる。
ここでは、透過する光を画像情報に基づいて変調する画像発生手段の入射側と出射側に、偏光させる方向を交互に切り換える入射偏光部と出射偏光部とを配置している。そして、入射偏光部および出射偏光部が偏光させる方向を切り換えるタイミングと、画像発生手段が表示する画像を切り換えるタイミングと、を制御部によって同期させる。なお、ここで言う３次元表示装置は、投射型の３次元表示装置も含む。
ここで、一般的に左右で互いに透過軸が異なる偏光眼鏡を介して立体視することができる画像を表示するためには、所定の視差を有する右目用と左目用の映像を互いに直交する向きに偏光させた映像を生成し、これらを同一面に合成する必要がある。
【０００５】
従来、このような表示を可能にする３次元表示装置においては、独立した２台の表示装置を用いて、所定の視差を有する右目用と左目用の映像を互いに透過軸の向きが直交する偏光板等を介して投射することによって互いに直交する向きに偏光させた映像を生成し、これらを同一面に合成していた。しかし、２つの独立した表示装置から投射される映像を同一面に合成することは非常に困難であった。そして、独立した２台の表示装置が投射する画像の合成に際して、これらの調整が不十分であった場合には、精細な３次元映像が提供できない。さらに、特許文献２においては、光学エンジンが投射レンズを除いても２台分使用するために表示装置２台分のコストがかかり、装置自身も大きくなるといった問題があった。
そこで、本発明の３次元表示装置においては、透過する光を画像情報に基づいて変調する画像発生手段、透過する光を偏光させる方向を右目に対応した向きと、前述の右目に対応した向きと互いに直交する向きとなる左目に対応した向きと、において交互に切り換える入射偏光部、透過する光の偏光させる方向を右目に対応した向きと、前述の右目に対応した向きと互いに直交する向きとなる左目に対応した向きと、において交互に切り換える出射偏光部、入射偏光部および出射偏光部が右目または左目に対応した向きに偏光させる方向を切り換えるタイミングと、画像発生手段に表示する右目用の画像と左目用との画像を切り換えるタイミングと、を同期させるための制御部、を備えている。そして、ある方向に偏光された右目用の映像と右目用の画像に直交する方向に偏光された左目用の映像とを短い時間で交互に連続的に映出することによって、例えば、左右で透過軸方向の異なる偏光眼鏡を使用する等して、３次元の映像を見ることを可能としている。
【０００６】
なお、入射偏光部と出射偏光部で偏光させる向きは、画像発生手段の種類に基づいて決められており、入射偏光部と出射偏光部が互いに同じ向きの場合もあれば、互いに直交する場合もある。
これにより、光源部から画像発生手段を経て投射されるまでの光の経路は、右目用映像も左目用映像も同じとなる。このために、２つの映像を合成するためのコンバージェンス、画面サイズ、投射する画像の上下左右の位置、フォーカス等の調整、ディストーションの補正をする必要がなくなる。さらに、２つの映像の画素のずれを６ドット以内に調整するといった精度面における調整も必要がなくなる。
この結果、投射された２つの異なる偏光映像を重ねるために非常に困難な調整を行うことなく３次元映像を投映することが可能となる。
第２の発明に係る３次元表示装置は、第１の発明に係る３次元表示装置であって、入射偏光部および出射偏光部は、互いに直交する透過軸を有する２種類の偏光板によって形成されている。
ここでは、入射偏光部および出射偏光部は、右目または左目に対応する向きに偏光させるために、互いに直交する透過軸を有する２種類の偏光板によって形成されている。
【０００７】
これにより、例えば、入射偏光部および出射偏光部を形成する偏光板を、互いに直交する透過軸を持つ２種類の偏光板で交互に切り換えることで、入射偏光部および出射偏光部を透過する光を偏光させることが可能となる。また、例えば、偏光板を偏光軸の異なる２枚の偏光板を組み合わせた帯状の偏光板で入射偏光部および出射偏光部を形成し、この偏光板を左右に移動させることで入射偏光部および出射偏光部を透過する光を偏光させることも可能となる。
この結果、入射偏光部および出射偏光部を透過する光を容易に偏光させることが可能になる。
第３の発明に係る３次元表示装置は、第２の発明に係る３次元表示装置であって、偏光板は、互いに直交する透過軸を有する偏光板を交互にかつ連続的に組み合わせて形成される無端状の帯状偏光板であって、内周側に画像発生手段が位置するように配置された帯状偏光板を周方向に回転させ、入射偏光部および出射偏光部に対して相対的に移動させる駆動部をさらに備えている。
ここでは、互いに直交する透過軸を有する偏光板を交互にかつ連続的に組み合わせて形成される無端状の帯状偏光板が、内周側に画像発生手段が位置するように配置されている。そして、駆動部が帯状偏光板を周方向に回転させて、入射偏光部および出射偏光部に対して帯状偏光板を相対的に移動させている。
【０００８】
これにより、入射偏光部および出射偏光部を形成する偏光板が、互いに直交する透過軸を持つ２種類の偏光板で交互に切り換わるため、入射偏光部および出射偏光部を透過する光の偏光軸もこれに合わせて切り換わるようになる。さらに、駆動部によって帯状偏光板を周方向に回転させて入射偏光部および出射偏光部に対して相対的に移動させるとき、入射偏光部を形成する偏光板が切り換わるタイミングで、出射偏光板を形成する偏光板も切り換わるように帯状偏光板を形成することによって、入射偏光部および出射偏光部において偏光させる向きを切り換えるタイミングを合わせている。
この結果、入射偏光部および出射偏光部を透過する光を容易に偏光させることが可能になるとともに、入射偏光部と出射偏光部とにおいて偏光させる向きを切り換えるタイミングを容易に同期させることができる。
第４の発明に係る３次元表示装置は、第３の発明に係る３次元表示装置であって、帯状偏光板は環状に形成されている。
ここでは、内周側に画像発生手段が位置するように配置された帯状偏光板の形状が環状である。
これにより、内周側に画像発生手段が位置するように配置する帯状偏光板の全長を短く形成することが可能であるので、３次元表示装置を省スペースに設計することが可能となる。
【０００９】
第５の発明に係る３次元表示装置は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る３次元表示装置であって、光分割手段と、光合成手段と、をさらに備えている。光分割手段は、光源部から照射される光を３色に分離する。光合成手段は、３色に対応する光を合成する。そして、画像発生手段は、３色に分離された光に対して画像を提供するそれぞれの画像発生部を有している。
ここでは、例えば、ダイクロイックミラー等の光分割手段で光を３原色に分割し、分割された光にそれぞれに対応する画像発生手段である画像発生部が、それぞれの光を画像情報に基づいて変調する。そして、光合成手段は、それぞれの画像発生部から出射される光を合成し映像を投射する。
これにより、カラーフィルタ等を利用することなく、直接Ｒ・Ｇ・Ｂの光源に分離することができるので光利用効率のロスが小さくすることができ、明るい映像を提供することが可能となる。
第６の発明に係る３次元表示装置は、第３または第４の発明に係る３次元表示装置であって、帯状偏光板の周方向の移動経路に沿って配置されている受発光素子をさらに備えている。
【００１０】
ここでは、受発光素子が、帯状偏光板の周方向の移動経路に沿って配置されている。例えば、赤外線を発光する機能と赤外線を受光する機能を有するフォトセンサが移動経路に沿って配置し、例えば、右目用に該当する偏光板に反射層を取り付けることによって、フォトセンサが右目用に該当する偏光板を検知することが可能となる。
これにより、画像発生手段が、右目用または左目用の画像を表示したときに、入射偏光部および出射偏光部にそれぞれ所定の偏光板が確実に配置されるように同期を取ることが可能となる。
第７の発明に係る３次元表示装置は、第３または第４の発明に係る３次元表示装置であって、駆動部は、流体軸受を使用したモータである。
ここでは、駆動部が、流体軸受を使用したモータによって形成されている。
ここで、３次元表示装置は、画像発生手段の１コマの表示タイミングが短いほど高画質な映像を再現することが可能である。ところが、本発明における３次元表示装置においては、画像発生手段の１コマの表示タイミングに合わせて、入射偏光部および出射偏光部の偏光させる向きを変える必要がある。このため、帯状偏光板の移動速度を向上させるために、駆動部の最大回転数を上げる必要がある。
【００１１】
これにより、駆動部が、例えば、ベアリング等を使用したモータによって形成されている場合に比べて、最大回転数を上げることができるので、画像発生手段における表示タイミングを短く設定することが可能となる。
この結果、より鮮明な画像を提供することが可能となる。
第８の発明に係る３次元表示装置は、第１から第７の発明のいずれか１つに係る３次元表示装置であって、画像発生手段は、液晶表示装置である。
ここでは、画像発生手段が、液晶表示パネルである。
これにより、電気信号により容易に文字や絵の画像を生成することが可能となる。
第９の発明に係る３次元表示装置は、第１から第８の発明のいずれか１つに係る３次元表示装置であって、制御部は、画像を記憶するための記憶部を有している。
ここでは、入射偏光部および出射偏光部が偏光させる方向を切り換えるタイミングと、画像発生手段が表示する映像を切り換えるタイミングと、を同期させるための制御部が、画像を記憶するための記憶部を有している。
これにより、仮に、入射偏光部および出射偏光部が偏光させる方向を切り換えるタイミングと、画像発生手段が表示する映像を切り換えるタイミングと、の同期にずれが発生した場合においても、記憶部に記憶した画像信号を映出することによって対応することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
第１の発明に係る３次元表示装置によれば、投射された２つの異なる偏光映像を重ねるために非常に困難な調整を行うことなく３次元映像を投映することが可能となる。
第２の発明に係る３次元表示装置によれば、入射偏光部および出射偏光部を透過する光を容易に偏光させることが可能になる。
第３の発明に係る３次元表示装置によれば、入射偏光部および出射偏光部を透過する光を容易に偏光させることが可能になるとともに、入射偏光部と出射偏光部とにおいて偏光させる向きを切り換えるタイミングを容易に同期させることができる。
第４の発明に係る３次元表示装置によれば、内周側に画像発生手段が位置するように配置する帯状偏光板の全長を短く形成することが可能であるので、３次元表示装置を省スペースに設計することが可能となる。
第５の発明に係る３次元表示装置によれば、カラーフィルタ等を利用することなく、直接Ｒ・Ｇ・Ｂの光源に分離することができるので光利用効率のロスを小さくすることができ、明るい映像を提供することが可能となる。
第６の発明に係る３次元表示装置によれば、画像発生手段が、右目用または左目用の画像を表示したときに、入射偏光部および出射偏光部にそれぞれ所定の偏光板が確実に配置されるように同期を取ることが可能となる。
【００１３】
第７の発明に係る３次元表示装置によれば、より鮮明な画像を提供することが可能となる。
第８の発明に係る３次元表示装置によれば、電気信号により容易に文字や絵の画像を生成することが可能となる。
第９の発明に係る３次元表示装置によれば、入射偏光部および出射偏光部が偏光させる方向を切り換えるタイミングと、画像発生手段が表示する映像を切り換えるタイミングと、の同期にずれが発生した場合においても、記憶部に記憶した画像信号を映出することによって対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
［第１の実施形態］
本発明の一実施形態に係る３次元表示装置１について、図１〜図３を用いて説明すれば以下の通りである。
［３次元表示装置１の全体構成］
３次元表示装置１は、偏光眼鏡を通して見ることによって３次元映像を表示することが可能な映像を表示する装置であって、図１、図２に示すように、液晶ライトバルブ（画像発生手段）２と、帯状偏光板３と、支持体４・５と、モータ６と、光源部７と、入射偏光部８と、出射偏光部９と、投射レンズ１０と、制御回路（制御部）１１と、フォトセンサ（受発光素子）１２と、メモリ回路（記憶部）１３と、を備えている。
液晶ライトバルブ２は、液晶を用いた画像発生手段である。帯状偏光板３は、ある方向に透過軸を持つ可撓性の偏光板３ａと、偏光板３ａが有する透過軸に直交する透過軸をもつ可撓性の偏光板３ｂと、を交互にかつ連続的に組み合わせた無端状で帯状の偏光板である。そして、帯状偏光板３は、内周側に液晶ライトバルブ２が位置するように配置されており、回転可能な支持体４・５に支持されている。さらに、帯状偏光板３は、モータ６の駆動に伴う支持体４の回転によって液晶ライトバルブ２の入射側と出射側に沿ってそれぞれ移動可能に構成されている。これにより、光源部７と液晶ライトバルブ２との間に帯状偏光板３が介された入射偏光部８が、液晶ライトバルブ２と投射レンズ１０との間に帯状偏光板３が介された出射偏光部９が、それぞれ形成される。さらに、液晶ライトバルブ２が、ツイストネマティック（ＴＮ）液晶であり無電位入力時に白画面を表示する液晶表示パネルの場合、帯状偏光板３は、入射偏光部８に配置される偏光板の透過軸の向きと、出射偏光部９に配置される偏光板の透過軸の向きと、が互いに直交となるように構成される（例えば、入射偏光部８に偏光板３ａ、出射偏光部９に偏光板３ｂ）。
【００１５】
このような３次元表示装置１の構成において、モータ６により支持体４を回転させ、帯状偏光板３を連続的に移動させることによって、液晶ライトバルブ２に対して２つの異なる偏光方向（偏光板３ａが有する偏光軸の向きと偏光板３ｂが有する偏光軸の向き）の光を交互にかつ連続的に照射することができる。そのときに、制御回路１１は、液晶ライトバルブ２の入射偏光部８においてある方向の透過軸をもつ偏光板（例えば、偏光板３ａ）が位置したときには右目用の画像を、また、前述の透過軸に直交する透過軸をもつ偏光板（例えば、偏光板３ｂ）が位置したときには左目用の画像を表示するように制御する。そして、液晶ライトバルブ２が、入射する光をそれぞれ変調し、投射レンズ１０が、光をスクリーン（図示せず）へ映出する。ユーザは、このようにして映出される映像を、左右透過軸方向の異なる偏光眼鏡をかけることによって３次元映像を見ることが可能となる。
３次元表示装置１おいては、図２に示すように、対角が０．７インチ（横方向２２．１５ｍｍ×縦方向１２．４５ｍｍ）の液晶ライトバルブ２に対して光源部７より照射される光は、投射レンズ１０のＦナンバー（例えば、ｆ２．０）に合わせるために、最大像高および全方向より１１度で入射させる。このとき、帯状偏光板３を通過した光が液晶ライトバルブ２に入射し、さらに、液晶ライトバルブ２から投射レンズ１０に入射した光をスクリーンに映出できることができる範囲は、液晶ライトバルブ２の表面と帯状偏光板３との距離が５．５ｍｍのとき、帯状偏光板３の面上において、縦方向：１４．６ｍｍ、横方向：２４．２ｍｍとなる。従って、帯状偏光板３の高さは、最低でも１４．６ｍｍは必要である。
【００１６】
液晶ライトバルブ２が、右目用、左目用の画像をおのおの１／３０秒で切り換えるとき、帯状偏光板３が右目用と左目用とに対応する偏光板をそれぞれ１枚で構成（例えば、右目用が偏光板３ａ、左目用が偏光板３ｂ）し、支持体４と支持体５との間隔を８０ｍｍ、支持体４・５の直径を２０ｍｍとしたとき、支持体４・５は、約６４００ｒｐｍで回転させる必要がある。液晶ライトバルブ２において、通常のＮＴＳＣの信号方式では、１コマの表示タイミングは１／６０であるが、ＰＡＬ方式になると１／５０となる。従って、左右交互に１／３０ずつの映像信号の切り換えることで十分に鮮明な３次元映像が得られる。このとき、帯状偏光板３の全長は約１４２．８ｍｍであり、右目用の偏光板３ａと左目用の偏光板３ｂとの長さはそれぞれ７１．４ｍｍである。
また、支持体４・５の間隔を変化させずに表示タイミングを１／３０より小さくしたい場合は、支持体４・５の回転数を上記１２８００ｒｐｍに変化させることで１／６０の表示タイミングを実現させることができる。ただし、ボールベアリング、スリーブベアリングを使用したモータの回転能力から考えると、上記回転数の２倍、すなわち、帯状偏光板３の全長が２８０ｍｍの場合、１２８００ｒｐｍの回転数がほぼ限界である。ただし、エア、流体軸受け等を使用したモータを使用することで回転数を上げることができる。このことから、本実施形態では、流体軸受け等を使用したモータを採用している。
【００１７】
本実施形態の３次元表示装置１においては、右目用および左目用の偏光板３ａ・３ｂの継ぎ目部３ｃ通過時の信号を液晶ライトバルブ２に伝えないように、帯状偏光板３の継ぎ目部３ｃに光を全く通さない長さ２４．２ｍｍの黒色のシートを結合させている。この継ぎ目部３ｃの影響は、支持体４と支持体５との間隔を広げれば広げるほど低減させることができるが、その代わり支持体４・５の回転数を上げる必要がある。
次に、液晶ライトバルブ２が右目用または左目用の画像を表示したときに、入射偏光部８および出射偏光部９にそれぞれ所定の偏光板３ａ・３ｂが配置されるように同期を取るための方法を図３を用いて以下に説明する。なお、ここでは、液晶ライトバルブ２が、無電位入力時に白画面を表示する液晶表示パネルにおいて、右目用の画像が表示されたときに、入射偏光部８に配置される偏光板が偏光板３ａ、出射偏光部９に配置される偏光板が偏光板３ｂとなるように形成された帯状偏光板３を例に挙げる。
本実施形態の３次元表示装置１では、図１に示すように、帯状偏光板３を形成する右目用偏光板３ａの幅方向における下端部に１〜２ｍｍ幅のアルミ蒸着により赤外光を反射する反射層３ｄを形成し、フォトセンサ１２を帯状偏光板３の移動経路に沿った１箇所に反射層３ｄと対向するように設置する。フォトセンサ１２は、赤外光を自ら発光する機能および赤外線を受光する機能を持ち、赤外光の受光の有無を電気信号に変換している。そして、フォトセンサ１２は、右目用偏光板３ａの反射層３ｄが正面を通過するときのみ赤外光が反射層３ｄで反射されることで赤外線を受光する。これにより、制御回路１１は、右目用の偏光板（例えば、偏光板３ａ）と左目用の偏光板（例えば、偏光板３ｂ）とが切り換わるタイミングを正しく検出することができる。つまり、フォトセンサ１２が、継ぎ目部３ｃを検出して一定時間経過したとき、継ぎ目部３ｃにおいて切り換わった偏光板（例えば、偏光板３ａ）が、液晶ライトバルブ２の正面、すなわち、入射偏光部８に配置されるようになる。このようなフォトセンサ１２の機能および帯状偏光板３の位置関係等の情報から、図３に示すように、制御回路１１は、入射偏光部８に配置される偏光板および出射偏光部９に配置される偏光板に合わせて、右目用および左目用の画像の切り換えを行う。すなわち、制御回路１１が、入射偏光部８および出射偏光部９に適切な偏光板が配置されるタイミングと右目用および左目用の画像の切り換えを行うタイミングとを同期させる。
【００１８】
例えば、右目用の偏光板３ａが、液晶ライトバルブ２の前面に配置、すなわち、入射偏光部に偏光板３ａが配置されたとき、右目用の画像を表示させるタイミングなのに、実際に液晶ライトバルブ２に入力されようとしているのが左目用の画像信号であった場合には、３次元映像を表示できない。そのような場合は、制御回路１１が、左目用の画像信号を電気的なメモリ回路１３に書き込むよう制御する。そして、左目用の偏光板３ｂが液晶ライトバルブ２の前面に配置されたときにメモリ回路１３より左目用画像信号を取り出し、液晶ライトバルブ２に左目用の画像を映出するように制御している。すなわち、図３に示すように、制御回路１１は、フォトセンサ１２の出力（赤外光の受光の有無）に同期させ、右目用と左目用の信号を出力する。ところが、フォトセンサ１２の出力と画像信号にずれがある場合は、制御回路１１は、メモリ回路１３に画像信号を一度記録し、タイミングをあわせて記録した画像信号を出力する。そして、制御回路１１から出力された信号より液晶ライトバルブ２動作用の信号を出力して所望の画像を表示する。
本実施形態の３次元表示装置１では、上記に示した３次元表示装置１の構成および制御回路１１が行う制御によって、右目用と左目用との異なる偏光の映像を交互にかつ連続的に表示させることが可能となる。これにより、投射された２つの異なる偏光映像を重ねるために非常に困難な調整を行うことなく、位置ずれのない高精細な３次元映像を投映することができる。
【００１９】
［３次元表示装置１の特徴］
（１）
本実施形態の３次元表示装置１は、図１に示すように、透過する光を画像情報に基づいて変調する液晶ライトバルブ２、入射する光を右目に対応した偏光板３ａが偏光させる向きと、左目に対応した偏光板３ｂが偏光させる向きと、に交互に偏光させる方向を切り換える入射偏光部８、入射する光を右目に対応した偏光板３ｂが偏光させる向きと、左目に対応した偏光板３ａが偏光させる向きと、に交互に偏光させる方向を切り換える出射偏光部９、入射偏光部８および出射偏光部９の偏光させる方向が切り換わるタイミングと、液晶ライトバルブ２に表示される画像が右目用と左目用との画像で切り換わるタイミングと、を同期させる制御回路１１、を備えている。
これにより、従来、独立した２台の表示装置から生成される映像を合成していたので、光源部から液晶ライトバルブを経て投射されるまでの光の経路が右目用映像と左目用映像とで異なっていたのに対し、本発明の３次元表示装置１は、光源部７から液晶ライトバルブ２を経て投射されるまでの光の経路が右目用映像と左目用映像とで同一にすることができる。
【００２０】
この結果、投射された２つの異なる偏光映像を重ねるために非常に困難な調整を行うことなく３次元映像を投映することが可能となる。
さらに、光源部７から液晶ライトバルブ２を経て投射されるまでの光の経路が右目用映像と左目用映像とで同一にすることで、２台分の表示装置を使用する場合に比べてコストを縮減できるとともに、装置のサイズを小さくすることができる。
（２）
本実施形態の３次元表示装置１では、図１に示すように、互いに直交する透過軸を有する偏光板３ａ・３ｂによって形成されている。
これにより、入射偏光部８および出射偏光部９を形成する偏光板３を、互いに直交する透過軸を持つ２種類の偏光板３ａ・３ｂで交互に切り換えることによって、入射偏光部８および出射偏光部９を透過する光の偏光軸もこれに合わせて切り換えることができる。このため、入射偏光部８および出射偏光部９を透過する光を容易に偏光させることが可能になる。
（３）
本実施形態の３次元表示装置１では、図１に示すように、入射偏光部８および出射偏光部９が、互いに直交する透過軸を有する偏光板３ａ・３ｂを交互にかつ連続的に組み合わせて形成される無端状の帯状偏光板３によって形成されている。また、入射偏光部８および出射偏光部９において交互に偏光させる方向を切り換えるために、帯状偏光板３を入射偏光部８および出射偏光部９に対して相対的に移動させるためのモータ６を備えている。
【００２１】
これにより、入射偏光部８および出射偏光部９を形成する偏光板３が、互いに直交する透過軸を持つ２種類の偏光板３ａ・３ｂで交互に切り換わるため、入射偏光部８および出射偏光部９を透過する光の偏光軸もこれに合わせて切り換えることができる。このため、入射偏光部８および出射偏光部９を透過する光を容易に偏光させることが可能になる。さらに、モータ６によって帯状偏光板３を入射偏光部８および出射偏光部９に対して相対的に移動させるとき、入射偏光部８を形成する偏光板が切り換わる（例えば、偏光板３ａから偏光板３ｂに切り換わる）タイミングで、出射偏光部９を形成する偏光板も切り換わる（例えば、偏光板３ｂから偏光板３ａに切り換わる）ように帯状偏光板３を形成することによって、入射偏光部８と出射偏光部９とにおいて偏光させる向きを切り換えるタイミングを容易に同期させることができる。
（４）
本実施形態の３次元表示装置１では、図１に示すように、フォトセンサ１２が、帯状偏光板の周方向の移動経路に沿って配置されている。そして、フォトセンサ１２は、赤外線を発光する機能と赤外線を受光する機能を有しており、例えば、入射偏光部８において右目用に該当する偏光板３ａに反射層３ｄを取り付けることによって、右目用に該当する偏光板３ａを検知することが可能となる。
【００２２】
これにより、液晶ライトバルブ２が、入射偏光部８に偏光板３ａ、出射偏光部９に偏光板３ｂが配置されたときに、確実に右目用の画像が表示されるように同期を取ることが可能となる。また同様に、入射偏光部８に偏光板３ｂ、出射偏光部９に偏光板３ａが配置されたときには、確実に左目用の画像が表示されるように同期を取ることが可能となる。
（５）
本実施形態の３次元表示装置１は、モータ６に、流体軸受を使用している。
これにより、例えば、ベアリング等を使用したモータに比べて、最大回転数を上げることができるので、液晶ライトバルブ２における表示タイミングを短く設定することが可能となることから、より鮮明な画像を提供することが可能となる。
（６）
本実施形態の３次元表示装置１は、画像発生手段として液晶ライトバルブ２を採用している。
これにより、電気信号により容易に文字や絵の画像を生成することが可能となる。
（７）
本実施形態の３次元表示装置１は、入射偏光部８および出射偏光部９において偏光板３ａ／３ｂを切り換えるタイミングと、液晶ライトバルブ２が表示する映像を切り換えるタイミングと、を同期させるための制御回路１１が、画像を記憶するためのメモリ回路１３を有している。
【００２３】
これにより、仮に、入射偏光部８および出射偏光部９において偏光板３ａ／３ｂを切り換えるタイミングと、液晶ライトバルブ２が表示する映像を切り換えるタイミングと、の同期にずれが発生した場合においても、メモリ回路１３に記憶した画像信号を映出することによって対応することが可能となる。
［第２の実施形態］
本発明の一実施形態に係る３板式プロジェクタ装置（３次元表示装置）３０について、図４、図５を用いて説明すれば以下の通りである。なお、上記実施形態１において説明した部材と共通の機能を有する部材についての詳細は、ここではその説明を省略し、液晶ライトバルブ（画像発生手段、画像発生部）３１ａ〜３１ｃや帯状偏光板３３等の構成が異なる部分について説明を行う。
［プロジェクタ装置３０の全体構成］
プロジェクタ装置３０は、偏光眼鏡を通して見ることによって３次元映像を表示することが可能な映像を表示する装置であって、図４、図５に示すように、ダイクロイックミラー（光分割手段）４４と、液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃと、クロスダイクロイックプリズム（光合成手段）３２と、帯状偏光板３３と、支持体３４ａ・３４ｂ・３４ｃ・３４ｄと、モータ（駆動部）３６と、光源部３７と、入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃと、出射偏光部３９と、投射レンズ４０と、制御回路（制御部）４１と、フォトセンサ（受発光素子）４２と、メモリ回路（記憶部）４３と、を備えている。
【００２４】
液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃは、それらの液晶ライトバルブの映像を合成するクロスダイクロイックプリズム３２と組み合わされて、略立方体状に組み立てられている。帯状偏光板３３は、ある方向に透過軸を持つ可撓性の偏光板３３ａと、偏光板３３ａが有する透過軸に直交する透過軸をもつ可撓性の偏光板３３ｂと、を交互にかつ連続的に組み合わせた無端状で帯状の偏光板であって、液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃおよびクロスダイクロイックプリズム３２の周囲を取り巻くように配置されており、回転可能な支持体３４ａ・３４ｂ・３４ｃ・３４ｄに支持されている。そして、帯状偏光板３３は、モータ３６の駆動に伴う支持体３４ａの回転によって液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃの入射側およびクロスダイクロイックプリズム３２の出射側に沿ってそれぞれ移動可能に構成されている。これにより、光源部３７と液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃとの間に帯状偏光板３３が介された入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃと、液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃと投射レンズ４０との間に帯状偏光板３３が介された出射偏光部３９、が形成される。
ここで、偏光板３３ａは、第１の実施形態における偏光板３ａ、偏光板３３ｂは、第１の実施形態における偏光板３ｂと同じ向きの透過軸を有している。また、本実施形態のプロジェクタ装置３０においては、液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃが、無電位入力時に黒画面を表示するタイプとして以下の説明を行う。
【００２５】
このようなプロジェクタ装置３０の構成において、モータ３６により支持体３４ａを回転させ、帯状偏光板３３を連続的に移動させることによって、それぞれの液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃに２つの異なる偏光方向（偏光板３３ａが有する偏光軸の向きと偏光板３３ｂが有する偏光軸の向き）の光を交互にかつ連続的に照射することができる。そのときに、液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃの入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃに、ある方向の透過軸をもつ偏光板（例えば、偏光板３３ａ）が位置した時には右目用の映像を、また、前述の透過軸と互いに直交する透過軸をもつ偏光板（例えば、偏光板３３ｂ）が位置したときには左目用の映像を表示するように制御回路４１が制御する。そして、クロスダイクロイックプリズム３２により液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃから出射された映像は合成され、帯状偏光板３３を介してスクリーン（図示せず）に映出される。
また、入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃおよび出射偏光部３９に適切な偏光板が配置されるタイミングと右目用および左目用の映像の切り換えを行うタイミングとを同期させる方法は、第１の実施形態で述べた３次元表示装置１と同様に、制御回路４１が行う。すなわち、例えば、右目用偏光板３３ａの幅方向における下端部に光を反射するような反射層３３ｄを形成し、フォトセンサ４２を帯状偏光板３３の運動経路に沿って１箇所に配置することによって実現可能である。
【００２６】
本実施形態のプロジェクタ装置３０では、上記に示したプロジェクタ装置３０の構成および制御回路４１が行う制御によって、ＲＧＢ用の３枚の液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃを用いた場合であっても、右目用と左目用との異なる偏光の映像を交互にかつ連続的に表示させることが可能となる。これにより、投射された２つの異なる偏光映像を重ねるために非常に困難な調整を行うことなく、位置ずれのない高精細な３次元映像を投映することができる。
［プロジェクタ装置３０の特徴］
（１）
本実施形態のプロジェクタ装置３０は、図４、図５に示すように、透過する光を画像情報に基づいて変調する液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃ、透過する光を右目に対応した偏光板３３ａが偏光させる向きと、左目に対応した偏光板３３ｂが偏光させる向きと、に交互に偏光させる方向を切り換える入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃ、透過する光を右目に対応した偏光板３３ａが偏光させる向きと、左目に対応した偏光板３３ｂが偏光させる向きと、に交互に偏光させる方向を切り換える出射偏光部３９、入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃおよび出射偏光部３９の偏光させる方向が切り換わるタイミングと、液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃに表示される画像が右目用と左目用との画像で切り換わるタイミングと、を同期させる制御回路４１、を備えている。
【００２７】
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、光源部３７から液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃを経て投射されるまでの光の経路が右目用映像と左目用映像とで同一にすることができるという効果を得ることができる。
さらに、光源部３７から液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃを経て投射されるまでの光の経路が右目用映像と左目用映像とで同一にすることで、２台分の表示装置を使用する場合に比べてコストを縮減できるとともに、装置のサイズを小さくすることができる。
（２）
本実施形態のプロジェクタ装置３０では、図４、図５に示すように、互いに直交する透過軸を有する偏光板３３ａ・３３ｂによって形成されている。
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃおよび出射偏光部３９を透過する光を容易に偏光させることができる効果を得ることができる。
（３）
本実施形態のプロジェクタ装置３０では、図４、図５に示すように、入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃおよび出射偏光部３９が、互いに直交する透過軸を有する偏光板３３ａ・３３ｂを交互にかつ連続的に組み合わせて形成される無端状の帯状偏光板５３によって形成されている。また、入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃおよび出射偏光部３９において交互に偏光させる方向を切り換えるために、帯状偏光板３３を入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃおよび出射偏光部３９に対して相対的に移動させるためのモータ３６を備えている。
【００２８】
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃおよび出射偏光部３９を透過する光を容易に偏光させることができる効果および入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃと出射偏光部３９とにおいて偏光させる向きを切り換えるタイミングを容易に同期させることができる効果を得ることができる。
（４）
本実施形態のプロジェクタ装置３０は、図４、図５に示すように、ダイクロイックミラー４４等の光分割手段で光を３原色Ｒ・Ｇ・Ｂに分割し、分割された光Ｒ・Ｇ・Ｂにそれぞれに対応する液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃが、画像情報に基づいてそれぞれ入力する光を変調している。そして、クロスダイクロイックプリズム３２は、それぞれの液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃから出射される光を合成し映像を投射している。
これにより、カラーフィルタ等を利用することなく、直接Ｒ・Ｇ・Ｂの光源に分離することができるので光利用効率のロスを小さくすることができ、明るい映像を提供することが可能となる。
（５）
本実施形態のプロジェクタ装置３０では、図４、図５に示すように、フォトセンサ４２が、帯状偏光板３３の周方向の移動経路に沿って配置されている。そして、フォトセンサ４２は、赤外線を発光する機能と赤外線を受光する機能を有しており、例えば、右目用に該当する偏光板３３ａに反射層３３ｄを取り付けることによって、右目用に該当する偏光板３３ａを検知することが可能となる。
【００２９】
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃが、入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃおよび出射偏光部３９に所定の偏光板が配置されたときに、確実に所定の画像が表示されるように同期を取ることができるという効果を得ることができる。
（６）
本実施形態のプロジェクタ装置３０は、モータ３６に、流体軸受を使用している。
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、より鮮明な画像を提供することができるという効果を得ることができる。
（７）
本実施形態のプロジェクタ装置３０は、画像発生手段として液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃを採用している。
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、電気信号により容易に文字や絵の画像を生成できるという効果を得ることができる。
（８）
本実施形態のプロジェクタ装置３０は、入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃおよび出射偏光部３９において偏光板３３ａ／３３ｂを切り換えるタイミングと、液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃが表示する映像を切り換えるタイミングと、を同期させるための制御回路４１が、画像を記憶するためのメモリ回路４３を有している。
【００３０】
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、入射偏光部３８ａ・３８ｂ・３８ｃおよび出射偏光部３９と液晶ライトバルブ３１ａ・３１ｂ・３１ｃとの同期にずれが発生した場合でも対応することができるという効果を得ることができる。
［第３の実施形態］
本発明の一実施形態に係る３次元表示装置５０について、図６を用いて説明すれば以下の通りである。
本発明の一実施形態に係る３次元表示装置５０について、図６を用いて説明すれば以下の通りである。なお、上記実施形態１において説明した部材と共通の機能を有する部材についての詳細は、ここではその説明を省略し、液晶ライトバルブ（画像発生手段）５２や帯状偏光板５３等の構成が異なる部分について説明を行う。
［３次元表示装置５０の全体構成］
３次元表示装置５０は、偏光眼鏡を通して見ることによって３次元映像を表示することが可能な映像を表示する装置であって、図６に示すように、液晶ライトバルブ５２と、帯状偏光板５３と、モータ５６と、光源部５７と、入射偏光部５８と、出射偏光部５９と、投射レンズ６０と、制御回路（制御部）６１と、フォトセンサ（受発光素子）６２と、メモリ回路（記憶部）６３と、を備えている。
【００３１】
液晶ライトバルブ５２は、液晶を用いた画像発生手段である。帯状偏光板５３は、ある方向に透過軸を持つ剛性の偏光板５３ａと、偏光板５３ａが有する透過軸に直交する透過軸をもつ剛性の偏光板５３ｂと、を交互にかつ連続的に組み合わせた無端状で環状の帯状偏光板５３であって、内周側に液晶ライトバルブ５２が位置するように配置されている。そして、帯状偏光板５３は、モータ５６の駆動に伴って間欠的あるいは連続的に回転できるように構成されている。これにより、光源部５７と液晶ライトバルブ５２との間に帯状偏光板５３が介された入射偏光部５８と、液晶ライトバルブ５２と投射レンズ６０との間に帯状偏光板５３が介された出射偏光部５９と、が形成される。
ここで、偏光板５３ａは、第１の実施形態における偏光板３ａ、偏光板５３ｂは、第１の実施形態における偏光板３ｂと同じ向きの透過軸を有している。また、本実施形態の３次元表示装置５０においては、液晶ライトバルブ５２が、無電位入力時に黒画面を表示する液晶表示パネルとして以下の説明を行う。
このような３次元表示装置５０の構成において、モータ５６により帯状偏光板５３を回転させ、帯状偏光板５３を連続的に回転させることによって、液晶ライトバルブ５２に２つの異なる偏光方向（偏光板５３ａが有する偏光軸の向きと偏光板５３ｂが有する偏光軸の向き）の光を交互にかつ連続的に照射することができる。そのときに、液晶ライトバルブ５２の入射偏光部５８に、ある方向の透過軸をもつ偏光板（例えば、偏光板５３ａ）が位置した時には右目用の画像を、また、前述の透過軸と互いに直交する透過軸をもつ偏光板（例えば、偏光板５３ｂ）が位置したときには左目用の画像を表示するように制御回路６１が制御する。そして、液晶ライトバルブ５２が、それぞれ入射する光を変調し、投射レンズ６０が、スクリーン（図示せず）へ映出する。
【００３２】
このようにして映出される映像を、左右透過軸方向の異なる偏光眼鏡を通して見ることによって３次元映像を表示することが可能となる。
また、入射偏光部５８および出射偏光部５９に適切な偏光板が配置されるタイミングと右目用および左目用の映像の切り換えを行うタイミングとを同期させる方法は、第１の実施形態で述べた３次元表示装置１と同様に、制御回路（制御部）が行う。すなわち、例えば、右目用偏光板５３ａの幅方向における下端部に光を反射するような反射層５３ｄを形成し、フォトセンサ６２を帯状偏光板５３の運動経路に沿って１箇所に配置することによって実現可能である。
本実施形態の３次元表示装置５０では、上記に示した３次元表示装置５０の構成および制御回路６１が行う制御によって、右目用と左目用との異なる偏光の映像を交互にかつ連続的に表示させることが可能となる。これにより、投射された２つの異なる偏光映像を重ねるために非常に困難な調整を行うことなく、位置ずれのない高精細な３次元映像を投映することができる。
［３次元表示装置５０の特徴］
（１）
本実施形態の３次元表示装置５０は、図６に示すように、透過する光を画像情報に基づいて変調する液晶ライトバルブ５２、透過する光を右目に対応した偏光板５３ａが偏光させる向きと、左目に対応した偏光板５３ｂが偏光させる向きと、に交互に偏光させる方向を切り換える入射偏光部５８、透過する光を右目に対応した偏光板５３ａが偏光させる向きと、左目に対応した偏光板５３ｂが偏光させる向きと、に交互に偏光させる方向を切り換える出射偏光部５９、入射偏光部５８および出射偏光部５９の偏光させる方向が切り換わるタイミングと、液晶ライトバルブ５２に表示される画像が右目用と左目用との画像で切り換わるタイミングと、を同期させる制御回路６１、を備えている。
【００３３】
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、光源部５７から液晶ライトバルブ５２を経て投射されるまでの光の経路が右目用映像と左目用映像とで同一にすることができるという効果を得ることができる。
さらに、光源部５７から液晶ライトバルブ５２を経て投射されるまでの光の経路が右目用映像と左目用映像とで同一にすることで、２台分の表示装置を使用する場合に比べてコストを縮減できるとともに、装置のサイズを小さくすることができる。
（２）
本実施形態の３次元表示装置５０では、図６に示すように、互いに直交する透過軸を有する偏光板５３ａ・５３ｂによって形成されている。
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、入射偏光部５８および出射偏光部５９を透過する光を容易に偏光させることができる効果を得ることができる。
（３）
本実施形態の３次元表示装置５０では、図６に示すように、入射偏光部５８および出射偏光部５９が、互いに直交する透過軸を有する偏光板５３ａ・５３ｂを交互にかつ連続的に組み合わせて形成される無端状の帯状偏光板５３によって形成されている。また、入射偏光部５８および出射偏光部５９において交互に偏光させる方向を切り換えるために、帯状偏光板５３を入射偏光部５８および出射偏光部５９に対して相対的に移動させるためのモータ５６を備えている。
【００３４】
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、入射偏光部５８および出射偏光部５９を透過する光を容易に偏光させることができる効果および入射偏光部５８と出射偏光部５９とにおいて偏光させる向きを切り換えるタイミングを容易に同期させることができる効果を得ることができる。
（４）
本実施形態の３次元表示装置５０は、図６に示すように、内周側に液晶ライトバルブ５２が位置するように配置された帯状偏光板５３の形状が環状である。
これにより、内周側に液晶ライトバルブ５２が位置するように配置する帯状偏光板５３の全長を短く形成することが可能であるので、３次元表示装置５０を省スペースに設計することが可能となる。
（５）
本実施形態の３次元表示装置５０は、図６に示すように、フォトセンサ６２が、帯状偏光板５３の周方向の移動経路に沿って配置されている。そして、フォトセンサ６２は、赤外線を発光する機能と赤外線を受光する機能を有しており、例えば、入射偏光部５８において右目用に該当する偏光板５３ａに反射層５３ｄを取り付けることによって、右目用に該当する偏光板５３ａを検知することが可能となる。
【００３５】
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、液晶ライトバルブ５２が、入射偏光部５８および出射偏光部５９に所定の偏光板が配置されたときに、確実に所定の画像が表示されるように同期を取ることができるという効果を得ることができる。
（６）
本実施形態の３次元表示装置５０は、モータ５６に、流体軸受を使用している。
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、より鮮明な画像を提供することができるという効果を得ることができる。
（７）
本実施形態の３次元表示装置５０は、画像発生手段として液晶ライトバルブ５２を採用している。
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、電気信号により容易に文字や絵の画像を生成できるという効果を得ることができる。
（８）
本実施形態の３次元表示装置５０は、入射偏光部５８および出射偏光部５９において偏光板５３ａ／５３ｂを切り換えるタイミングと、液晶ライトバルブ５２が表示する映像を切り換えるタイミングと、を同期させるための制御回路６１が、画像を記憶するためのメモリ回路６３を有している。
【００３６】
これにより、第１の実施形態に係る３次元表示装置１と同様に、入射偏光部５８および出射偏光部５９と液晶ライトバルブ５２との同期にずれが発生した場合でも対応することができるという効果を得ることができる。
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
（Ａ）
第１から第３の実施形態における３次元表示装置またはプロジェクタ装置では、入射偏光部および出射偏光部が、互いに直交する透過軸を有する偏光板を交互にかつ連続的に組み合わせて形成される無端状の帯状偏光板によって形成されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、入射偏光部および出射偏光部において、互いに直交する透過軸を有する偏光板を２枚並べて形成した矩形偏光板を形成し、この矩形偏光板を用いて入射偏光部および出射偏光部を独立して形成してもよい。この場合、入射偏光部および出射偏光部を、上記の矩形偏光板における２枚の偏光方向の異なる偏光板を連続的に交互に入れ換えることによって形成し、入射する光を偏光させる向きを変えてもよい。この場合も、第１から第３の実施形態に係る３次元表示装置またはプロジェクタ装置と同様の効果を得ることができる。
【００３７】
（Ｂ）
第１から第３の実施形態における３次元表示装置またはプロジェクタ装置では、入射偏光部において右目用画像に対応する偏光板を偏光板３ａと同じ透過軸の向きを有する偏光板、左目用画像に対応する偏光板を偏光板３ｂと同じ透過軸の向きを有する偏光板とした例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、入射偏光部において右目用画像に対応する偏光板を偏光板３ｂと同じ透過軸の向きを有する偏光板、左目用画像に対応する偏光板を偏光板３ａと同じ透過軸の向きを有する偏光板としてもよい。この場合も、第１から第３の実施形態に係る３次元表示装置またはプロジェクタ装置と同様の効果を得ることができる。
（Ｃ）
第１の実施形態における３次元表示装置では、帯状偏光板が、互いに直交する透過軸を有する１枚の偏光板３ａと１枚の偏光板３ｂとで形成された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、帯状偏光板が、互いに直交する透過軸を有する２枚ずつの偏光板や、３枚ずつの偏光板で形成する等、互いに直交する透過軸を有する偏光板を交互にかつ連続的に組み合わせることができるのであれば、偏光板を構成する枚数は問わない。ただし、第１の実施形態における３次元表示装置の構成で示したように、帯状偏光板を通過した光が液晶ライトバルブに入射し、さらに、液晶ライトバルブから投射レンズに入射した光をスクリーンに映出できることができる範囲等により、帯状偏光板におけるサイズ等の構成条件は制限される。なお、第２および第３の実施形態においても、同様である。
【００３８】
（Ｄ）
第１から第３の実施形態における３次元表示装置およびプロジェクタ装置では、制御回路を、入射偏光部および出射偏光部において偏光される向きが切り換わるタイミングに同期して、液晶ライトバルブに表示する画像を切り換えるように制御した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、制御回路は、液晶ライトバルブが液晶ライトバルブに表示する画像を切り換わるタイミングに同期して、入射偏光部および出射偏光部において偏光させる向きを切り換えるように制御してもよい。この場合も、第１から第３の実施形態に係る３次元表示装置またはプロジェクタ装置と同様の効果を得ることができる。
（Ｅ）
第１実施形態における３次元表示装置では、液晶ライトバルブが、無電位入力時に白画面を表示する液晶表示パネルの例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、液晶ライトバルブが、無電位入力時に黒画面を表示する液晶表示パネルであってもよい。このとき、出射側には入射側の透過軸と平行な透過軸、すなわち、入射偏光部に偏光板３ａが配置されたときには出射偏光部には偏光板３ａ、あるいは、入射偏光部に偏光板３ｂが配置されたときには出射偏光部に偏光板３ｂが配置されるように帯状偏光板を形成すれば、第１の実施形態に係る３次元表示装置と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
（Ｆ）
第２または第３の実施形態における３次元表示装置またはプロジェクタ装置は、液晶ライトバルブが、無電位入力時に黒画面を表示する液晶表示パネルの例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、液晶ライトバルブが、無電位入力時に白画面を表示する液晶表示パネルであってもよい。このとき、出射側には入射側の透過軸と互いに直交する透過軸、すなわち、入射偏光部に偏光板３３ａ（５３ａ）が配置されたときには出射偏光部には偏光板３３ｂ（５３ｂ）、あるいは、入射偏光部に偏光板３３ｂ（５３ｂ）が配置されたときには出射偏光部に偏光板３３ａ（５３ａ）が配置されるように帯状偏光板を形成すれば、第２または第３の実施形態に係る３次元表示装置またはプロジェクタ装置と同様の効果を得ることができる。
（Ｇ）
第１の実施形態における３次元表示装置では、右目用および左目用の偏光板３ａ・３ｂの継ぎ目部通過時の信号を液晶ライトバルブに伝えないように、継ぎ目部に光を全く通さない長さ２４．２ｍｍの黒色のシートを結合させた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４０】
例えば、右目用、左目用の偏光板の継ぎ目部が液晶ライトバルブの前を通過するときは、液晶ライトバルブに映像を表示させないように信号を無入力になるようにしてもよい。この場合も、第１の実施形態に係る３次元表示装置と同様の効果を得ることができる。
（Ｈ）
第１から第３の実施形態の３次元表示装置およびプロジェクタ装置では、フォトセンサが、反射層によって反射された自らが発光する赤外線を受光して所望の偏光板３ａを検知する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、自らが発光する赤外線を受光できなくなるタイミングを検知して偏光板３ｂを検知してもよい。この場合も、第１から第３の実施形態に係る３次元表示装置またはプロジェクタ装置と同様の効果を得ることができる。また、偏光板を透過軸の向きあるいは反射層を検知できる受発光素子であればフォトセンサ以外であってもよい。
（Ｉ）
第１の実施形態における３次元表示装置では、流体軸受けを使用したモータを例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、モータとしてボールベアリング、スリーブベアリングを使用したモータ等を使用することも可能である。ただし、流体軸受けを使用したモータは、ボールベアリングやスリーブベアリングを使用したモータと比較して、最大回転数を上げることができる点や駆動時の静粛性において有効であることから、流体軸受けを使用したモータを採用することが望ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明に係る３次元表示装置においては、１組の光学エンジンで、異なる２つの異なる方向に偏光された映像を合成して位置ずれのない高精細な３次元映像を表示させることができ、他の方式に比べ構成が簡素化されているため小型化、低価格化、持ち運びが可能であることから液晶等を用いた３次元表示装置に対して広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の第１の実施形態における３次元表示装置の斜視図。
【図２】本発明の第１の実施形態における３次元表示装置の平面図。
【図３】図１の３次元表示装置に含まれる制御回路１１が形成するブロック図。
【図４】本発明の第２の実施形態におけるプロジェクタ装置の全体平面図。
【図５】図４のプロジェクタ装置に含まれる液晶ライトバルブ周辺を拡大した斜視図。
【図６】本発明の第３の実施形態における３次元表示装置の斜視図。
【符号の説明】
【００４３】
１        ３次元表示装置
２        液晶ライトバルブ（画像発生手段）
３        帯状偏光板
３ａ      偏光板
３ｂ      偏光板
３ｃ      継ぎ目部
３ｄ      反射層
４        支持体
５        支持体
６        モータ（駆動部）
７        光源部
８        入射偏光部
９        出射偏光部
１０      投射レンズ
１１      制御回路（制御部）
１２      フォトセンサ（受発光素子）
１３      メモリ回路（記憶部）
３０      プロジェクタ装置（３次元表示装置）
３１ａ    液晶ライトバルブ（画像発生手段、画像発生部）
３１ｂ    液晶ライトバルブ（画像発生手段、画像発生部）
３１ｃ    液晶ライトバルブ（画像発生手段、画像発生部）
３２      クロスダイクロイックプリズム（光合成手段）
３３      帯状偏光板
３３ａ    偏光板
３３ｂ    偏光板
３３ｄ    反射層
３４ａ    支持体
３４ｂ    支持体
３４ｃ    支持体
３４ｄ    支持体
３６      モータ（駆動部）
３７      光源部
３８ａ    入射偏光部
３８ｂ    入射偏光部
３８ｃ    入射偏光部
３９      出射偏光部
４０      投射レンズ
４１      制御回路（制御部）
４２      フォトセンサ（受発光素子）
４３      メモリ回路（記憶部）
４４      ダイクロイックミラー（光分割手段）
５０      ３次元表示装置
５２      液晶ライトバルブ（画像発生手段）
５３      帯状偏光板
５３ａ    偏光板
５３ｂ    偏光板
５３ｄ    反射層
５６      モータ（駆動部）
５７      光源部
５８      入射偏光部
５９      出射偏光部
６０      投射レンズ
６１      制御回路（制御部）
６２      フォトセンサ（受発光素子）
６３      メモリ回路（記憶部）
【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】
2007233123.tif 000007
【図６】
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