(57)【要約】【課題】リフレッシュレートを上げることなく、視聴時の輝度低下を抑え、且つ、左右画像のクロストークを大幅に軽減するプロジェクター等を提供する。【解決手段】プロジェクター１００は、第１の入射光の偏光方向を第１の左目用画像情報及び第１の右目用画像情報に基づいて交互に変調するＲ用液晶パネル１２８Ｒと、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒから射出された第１の変調光が照射され、Ｐ偏光の成分を透過させる偏光板１３０Ｒと、偏光板１３０Ｒを透過した第１の透過光が照射され、該第１の透過光の偏光方向をＰ偏光又はＳ偏光に画素単位で制御した第１の出射光を射出するＲ用偏光制御パネル１３２Ｒとを備えている。プロジェクター１００は、偏光制御パネル１３２Ｒにより射出された第１の出射光を用いて映像を投射することができる。【選択図】図１
2012151713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の入射光の偏光を第１の左目用画像情報及び第１の右目用画像情報に基づいて交互に変調する第１の表示パネルと、
前記第１の表示パネルから射出された第１の変調光が照射され、第１の偏光方向の成分を透過させる第１の偏光素子と、
前記第１の偏光素子を透過した第１の透過光が照射され、画素単位で通過光の偏光方向を制御した第１の出射光を射出する第１の偏光制御パネルとを含むことを特徴とするプロジェクター。
【請求項２】
請求項１において、
前記第１の偏光制御パネルは、
前記第１の表示パネルにおいて前記第１の左目用画像情報に基づいて変調される画素について前記第１の偏光方向及び前記第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向の一方の偏光方向に制御し、
前記第１の表示パネルにおいて前記第１の右目用画像情報に基づいて変調される画素について前記第１の偏光方向及び前記第２の偏光方向の他方の偏光方向に制御することを特徴とするプロジェクター。
【請求項３】
請求項１において、
第２の入射光の偏光を第２の左目用画像情報及び第２の右目用画像情報に基づいて交互に変調する第２の表示パネルと、
前記第２の表示パネルから射出された変調光が照射され、前記第１の偏光方向の成分を透過させる第２の偏光素子と、
前記第２の偏光素子を透過した第２の透過光が照射され、画素単位で通過光の偏光方向を制御した第２の出射光を射出する第２の偏光制御パネルと、
前記第１の出射光と前記第２の出射光とを合成した合成光を射出する光合成装置とを含むことを特徴とするプロジェクター。
【請求項４】
請求項３において、
前記第２の表示パネルは、
前記第１の表示パネルが前記第１の左目用画像情報に基づいて変調されているときは前記第２の入射光の偏光を第２の左目用画像情報に基づいて変調し、前記第１の表示パネルが前記第１の右目用画像情報に基づいて変調されているときは前記第２の入射光の偏光方向を第２の右目用画像情報に基づいて変調し、
前記第２の偏光制御パネルは、
前記第２の表示パネルにおいて前記第２の左目用画像情報に基づいて変調される画素について前記第１の偏光方向及び前記第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向の一方の偏光方向に制御し、
前記第２の表示パネルにおいて前記第２の右目用画像情報に基づいて変調される画素について前記第１の偏光方向及び前記第２の偏光方向の他方の偏光方向に制御することを特徴とするプロジェクター。
【請求項５】
第１の入射光の偏光を第１の左目用画像情報及び第１の右目用画像情報に基づいて交互に変調する第１の表示パネルと、
前記第１の表示パネルから射出された第１の変調光が照射され、第１の偏光方向の成分を透過させる第１の偏光素子と、
第２の入射光の偏光を第２の左目用画像情報及び第２の右目用画像情報に基づいて交互に変調する第２の表示パネルと、
前記第２の表示パネルから射出された第２の変調光が照射され、前記第１の偏光方向の成分又前記第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向の成分を透過させる第２の偏光素子と、
前記第１の偏光素子を透過した第１の透過光と前記第２の偏光素子を透過した第２の透過光とを合成する光合成装置と、
前記光合成装置によって合成された合成光の偏光方向を所定の画素領域単位で制御した出射光を射出する偏光制御パネルとを含むことを特徴とするプロジェクター。
【請求項６】
請求項５において、
前記第２の偏光素子は、
前記第１の偏光方向の成分を透過させ、
前記第２の表示パネルは、
前記第１の表示パネルが前記第１の左目用画像情報に基づいて変調されているときは前記第２の入射光の偏光を前記第２の左目用画像情報に基づいて変調し、前記第１の表示パネルが前記第１の右目用画像情報に基づいて変調されているときは前記第２の入射光の偏光方向を前記第２の右目用画像情報に基づいて変調し、
前記偏光制御パネルは、
前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの駆動に同期して、前記合成光の偏光方向を前記第１の偏光方向又は前記第２の偏光方向に画素単位で制御することを特徴とするプロジェクター。
【請求項７】
請求項５において、
前記第２の偏光素子は、
前記第２の偏光方向の成分を透過させ、
前記第２の表示パネルは、
前記第１の表示パネルが前記第１の左目用画像情報に基づいて変調されているときは前記第２の入射光の偏光を前記第２の右目用画像情報に基づいて変調し、前記第１の表示パネルが前記第１の右目用画像情報に基づいて変調されているときは前記第２の入射光の偏光方向を前記第２の左目用画像情報に基づいて変調し、
前記偏光制御パネルは、
前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの駆動に同期して、前記合成光の偏光方向を画素単位で制御することを特徴とするプロジェクター。
【請求項８】
請求項３乃至７のいずれかにおいて、
前記光合成装置の出射側に配置されるλ／４板を含むことを特徴とするプロジェクター。
【請求項９】
請求項１乃至７のいずれか記載のプロジェクターと、
左目と右目で偏光方向が異なる偏光めがねとを含むことを特徴とするプロジェクターシステム。
【請求項１０】
請求項８記載のプロジェクターと、
右目と左目とで円偏光の旋回方向が異なる円偏光めがねとを含むことを特徴とするプロジェクターシステム。
【請求項１１】
請求項９又は１０において、
偏光保存スクリーンを含むことを特徴とするプロジェクターシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プロジェクター、及びこれを用いたプロジェクターシステム等に関し、特に立体映像を表示可能なプロジェクター及びプロジェクターシステム等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、３Ｄ映像は、映像コンテンツの新たな表現方法として注目されている。３Ｄ映像を表示するためには、映像ソースの１フレーム期間内に右目用画像と左目用画像とを交互に表示させながら、右目用映像は視聴者の右目だけに、左目用映像は視聴者の左目だけに見せるようにする必要がある。１台のプロジェクターで３Ｄ映像の表示を実現する場合、例えば液晶シャッターめがねを利用したシステムが考えられる。
【０００３】
図１１に、液晶シャッターめがねを利用した一般的なプロジェクターシステムの構成の概要を示す。図１１は、プロジェクターシステムを構成するプロジェクターとして、いわゆる液晶プロジェクターを採用している。
このプロジェクターシステム１０は、プロジェクター２０と、液晶シャッターめがね５０と、スクリーン６０とを備えている。プロジェクター２０は、光学系３０と、液晶パネル制御部４０と、タイミング生成部４２と、赤外線送信部４４とを備えている。
【０００４】
光学系３０は、光源光から分離された赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）及び青色光（Ｂ）の各色光毎に設けられた偏光板３１Ｒ、３１Ｇ、３１Ｂ、３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂと、液晶パネル３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂと、λ／２板３６Ｒ、３６Ｂとを備えている。偏光板３１Ｒ、３１Ｂ、３３Ｇは、Ｐ偏光の光を透過させる。偏光板３１Ｇ、３３Ｒ、３３Ｂは、Ｓ偏光の光を透過させる。液晶パネル３２Ｒは、偏光板３１Ｒ及び偏光板３３Ｒの間に配置され、液晶パネル３２Ｇは、偏光板３１Ｇ及び偏光板３３Ｇの間に配置され、液晶パネル３２Ｂは、偏光板３１Ｂ及び偏光板３３Ｂの間に配置される。λ／２板３６Ｒは、偏光板３１Ｒの入射側に配置され、赤色光（Ｒ）が入射される。λ／２板３６Ｂは、偏光板３１Ｂの入射側に配置され、青色光（Ｂ）が入射される。
また、光学系３０は、クロスダイクロイックプリズム３４と、投射レンズ３５とを備えている。偏光板３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂが射出した各色光は、クロスダイクロイックプリズム３４において合成されてカラー画像が形成され、投射レンズ３５によりスクリーン６０に投射される。
【０００５】
液晶パネル制御部４０は、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）及び青色光（Ｂ）の各色光毎に、対応する液晶パネルを駆動制御し、色光毎に変調する制御を行う。タイミング生成部４２は、液晶パネル制御部４０の駆動タイミングに対応した液晶シャッタータイミングを生成する。赤外線送信部４４は、タイミング生成部４２によって生成された液晶シャッタータイミングを、液晶シャッターめがね５０に送信する。
【０００６】
液晶シャッターめがね５０は、赤外線受信部５２と、液晶シャッター制御部５４と、液晶シャッター部５６とを備えている。赤外線受信部５２は、赤外線送信部４４によって送信された液晶シャッタータイミングを受信すると、該タイミングを液晶シャッター制御部５４に通知する。液晶シャッター制御部５４は、このタイミングに同期して、液晶シャッター部５６のシャッター制御を行う。
【０００７】
このようなプロジェクターシステム１０において、プロジェクター２０は、右目用画像と左目用画像とを時分割でスクリーン６０に投射する。液晶シャッターめがね５０は、プロジェクター２０と同期して、右目用画像が表示されているときは左目を遮光し、左目用画像が表示されているときは右目を遮光するようにシャッター制御を行う。
【０００８】
ところが、液晶パネル上で画面が変化するとき、画面を構成する全画素が同一タイミングで変化することはなく、画面が切り替わるときに前フレームの画像と次フレームの画像とが混在することになる。
【０００９】
図１２に、液晶パネルの画面の切り替え時の様子を模式的に示す。図１２は、液晶パネル３２Ｒの画面を表す。
例えば図１２に示すように、次フレームの画像の画素が前フレームの画像の画素に順次入れ替わるように液晶パネルの画面が変化する。なお、図１２では、画面の左上から右下へジグザグに変化している例を表しているが、必ずしもこのような順序で画面が切り替わるとは限らない。しかしながら、画面が切り替わるときに前フレームの画像と次フレームの画像とが混在することに変わりがない。
そのため、映像ソースのフレームレートの２倍速のリフレッシュレートで左目用画像と右目用画像とを交互に表示しようとすると、前フレームの画像と次フレームの画像とが混在し、視聴者の右目に左目用画像が入り、視聴者の左目に右目用画像が入る。そのため、左右画像のクロストークが生じてしまう。
【００１０】
そこで、液晶パネルを映像ソースのフレームレートの４倍のリフレッシュレートで駆動することが考えられる。
【００１１】
図１３に、液晶パネルを映像ソースのフレームレートの４倍のリフレッシュレートで駆動する場合の説明図を示す。
この場合、液晶パネルを映像ソースのフレームレートの４倍のリフレッシュレートで駆動し、右目用画像→右目用画像→左目用画像→左目用画像→右目用画像→右目用画像→・・・の順番に表示する。そして、右目用画像と左目用画像とが混在する期間では、液晶シャッターめがね５０の両目のシャッターとも遮光する制御を行う。これにより、右目用画像と左目用画像とが混在する期間で、クロストークを防止することができる。このような液晶シャッターめがね５０のシャッター制御については、例えば特許文献１に開示されている。
【００１２】
また、例えば特許文献２には、左目用画像と右目用画像とを交互に表示するメイン表示パネルと、該メイン表示パネルの前面に位置し、左目用画像又は右目用画像の偏光情報を変更させるサブ表示パネルとを備える立体画像表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００９−４４２９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２０２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献１に開示されているような液晶シャッターめがねのシャッター制御を行うと、図１３に示すように遮光される期間が必要なため、視認される輝度が２Ｄ映像を表示するときの１／４に低下してしまうという問題がある。
また、特許文献２に開示された技術によれば、１画面を構成する行単位で左目用画像又は右目用画像の偏光情報を変更させるため、クロストークが少なからず残る可能性がある。
また、液晶パネルを映像ソースの４倍速等の高速のリフレッシュレートで駆動しようとすると、駆動系や液晶パネルに余計な負担がかかってしまうという問題がある。例えば、液晶パネルは１２０ヘルツ駆動のものが多い一方、映像コンテンツはフレームレートが６０ヘルツのものが多く、２倍速のリフレッシュレートであれば１２０ヘルツ駆動でも問題がない。ところが、４倍速のリフレッシュレートでは、２４０ヘルツ駆動となり、より高速な駆動系が必要となり、従来の液晶パネルの応答限界以上の応答速度で動作させる必要が生ずる。このため、液晶の応答性を高めるための特別な処理を実装したり、応答速度の高い液晶パネルを使用したりする必要がある。
【００１５】
本発明は、以上のような技術的課題に鑑みてなされたものである。本発明の幾つかの態様によれば、リフレッシュレートを上げることなく、視聴時の輝度低下を抑え、且つ、左右画像のクロストークを大幅に軽減するプロジェクター及びプロジェクターシステム等を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
（１）本発明の第１の態様は、プロジェクターが、第１の入射光の偏光を第１の左目用画像情報及び第１の右目用画像情報に基づいて交互に変調する第１の表示パネルと、前記第１の表示パネルから射出された第１の変調光が照射され、第１の偏光方向の成分を透過させる第１の偏光素子と、前記第１の偏光素子を透過した第１の透過光が照射され、画素単位で通過光の偏光方向を制御した第１の出射光を射出する第１の偏光制御パネルとを含む。
【００１７】
本態様においては、第１の左目用画像情報及び第１の右目用画像情報に基づいて交互に変調する第１の表示パネルの出射側に、第１の偏光素子と第１の偏光制御パネルとが備えられている。そして、第１の偏光素子により、第１の表示パネルから射出された第１の変調光のうち第１の偏光方向の成分を透過させる。更に、第１の偏光制御パネルにより、通過光の偏光方向を画素単位で制御した第１の出射光を射出する。この第１の出射光を用いて映像を投影することで、右目用画像の偏光方向と左目用画像の偏光方向とを異ならせることができる。
これにより、左右画像のクロストークを大幅に軽減して立体映像を視聴することができるようになる。このとき、視聴者の両目が遮光される期間が不要となるため、視認輝度は、２Ｄ映像の視聴時の１／２で済む上に、各表示パネルのリフレッシュレートを高速化する必要がなくなる。更に、視聴者は、高価で重量の重い液晶シャッターめがねではなく、安価で軽い偏光めがねを使用して立体映像を視聴することができるので、低コスト化を図ることが可能となる。
【００１８】
（２）本発明の第２の態様に係るプロジェクターは、第１の態様において、前記第１の偏光制御パネルは、前記第１の表示パネルにおいて前記第１の左目用画像情報に基づいて変調される画素について前記第１の偏光方向及び前記第２の偏光方向の一方の偏光方向に制御し、前記第１の表示パネルにおいて前記第１の右目用画像情報に基づいて変調される画素について前記第１の偏光方向及び前記第２の偏光方向の他方の偏光方向に制御する。
本態様によれば、第１の表示パネルにおいて左目用画像が表示される画素と右目用画像が表示される画素とで異なる偏光方向となるように画素単位で制御する簡素な制御により、左右画像のクロストークを大幅に軽減することができるようになる。
【００１９】
（３）本発明の第３の態様に係るプロジェクターは、第１の態様において、第２の入射光の偏光を第２の左目用画像情報及び第２の右目用画像情報に基づいて交互に変調する第２の表示パネルと、前記第２の表示パネルから射出された変調光が照射され、前記第１の偏光方向の成分を透過させる第２の偏光素子と、前記第２の偏光素子を透過した第２の透過光が照射され、画素単位で通過光の偏光方向を制御した第２の出射光を射出する第２の偏光制御パネルと、前記第１の出射光と前記第２の出射光とを合成した合成光を射出する光合成装置とを含む。
本態様によれば、入射光毎に設けられた表示パネル、偏光素子及び偏光制御パネルにより、各出射光を光合成装置で合成し、その合成光を用いて映像を投影することで、右目用画像の偏光方向と左目用画像の偏光方向とを異ならせることができる。
これにより、左右画像のクロストークを大幅に軽減して立体映像を視聴することができるようになる。このとき、視聴者の両目が遮光される期間が不要となるため、視認輝度は、２Ｄ映像の視聴時の１／２で済む上に、各表示パネルのリフレッシュレートを高速化する必要がなくなる。更に、視聴者は、高価で重量の重い液晶シャッターめがねではなく、安価で軽い偏光めがねを使用して立体映像を視聴することができるので、低コスト化を図ることが可能となる。
【００２０】
（４）本発明の第４の態様に係るプロジェクターでは、第３の態様において、前記第２の表示パネルは、前記第１の表示パネルが前記第１の左目用画像情報に基づいて変調されているときは前記第２の入射光の偏光を第２の左目用画像情報に基づいて変調し、前記第１の表示パネルが前記第１の右目用画像情報に基づいて変調されているときは前記第２の入射光の偏光を第２の右目用画像情報に基づいて変調し、前記第２の偏光制御パネルは、前記第２の表示パネルにおいて前記第２の左目用画像情報に基づいて変調される画素について前記第１の偏光方向及び前記第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向の一方の偏光方向に制御し、前記第２の表示パネルにおいて前記第２の右目用画像情報に基づいて変調される画素について前記第１の偏光方向及び前記第２の偏光方向の他方の偏光方向に制御する。
本態様によれば各偏光制御パネルにおいて、対応する表示パネルにおいて左目用画像が表示される画素と右目用画像が表示される画素とで直交する偏光方向となるように画素単位で制御することで、左右画像のクロストークを大幅に軽減することができるようになる。
【００２１】
（５）本発明の第５の態様は、プロジェクターが、第１の入射光の偏光を第１の左目用画像情報及び第１の右目用画像情報に基づいて交互に変調する第１の表示パネルと、前記第１の表示パネルから射出された第１の変調光が照射され、第１の偏光方向の成分を透過させる第１の偏光素子と、第２の入射光の偏光を第２の左目用画像情報及び第２の右目用画像情報に基づいて交互に変調する第２の表示パネルと、前記第２の表示パネルから射出された第２の変調光が照射され、前記第１の偏光方向の成分又前記第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向の成分を透過させる第２の偏光素子と、前記第１の偏光素子を透過した第１の透過光と前記第２の偏光素子を透過した第２の透過光とを合成する光合成装置と、前記光合成装置によって合成された合成光の偏光方向を所定の画素領域単位で制御した出射光を射出する偏光制御パネルとを含む。
【００２２】
本態様によれば、入射光毎に設けられた表示パネル及び偏光素子と、光合成装置と、１つの偏光制御パネルとにより、光合成装置の合成光の偏光方向を画素単位で制御するため、右目用画像の偏光方向と左目用画像の偏光方向とを異ならせることができる。
これにより、左右画像のクロストークを大幅に軽減して立体映像を視聴することができるようになる。このとき、視聴者の両目が遮光される期間が不要となるため、視認輝度は、２Ｄ映像の視聴時の１／２で済む上に、各表示パネルのリフレッシュレートを高速化する必要がなくなる。更に、視聴者は、高価で重量の重い液晶シャッターめがねではなく、安価で軽い偏光めがねを使用して立体映像を視聴することができるので、低コスト化を図ることが可能となる。更にまた、偏光制御パネルが１つで済み、プロジェクターの構成のより一層簡素化に寄与することができるようになる。
【００２３】
（６）本発明の第６の態様に係るプロジェクターでは、第５の態様において、前記第２の偏光素子は、前記第１の偏光方向の成分を透過させ、前記第２の表示パネルは、前記第１の表示パネルが前記第１の左目用画像情報に基づいて変調されているときは前記第２の入射光の偏光を前記第２の左目用画像情報に基づいて変調し、前記第１の表示パネルが前記第１の右目用画像情報に基づいて変調されているときは前記第２の入射光の偏光方向を前記第２の右目用画像情報に基づいて変調し、前記偏光制御パネルは、前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの駆動に同期して、前記合成光の偏光方向を前記第１の偏光方向又は前記第２の偏光方向に画素単位で制御する。
本態様においては、各表示パネルにおいて右目用画像情報に基づいて一斉の変調し、左目用画像情報に基づいて一斉に変調する。そして、偏光制御パネルにおいて、表示パネルの駆動に同期して合成光の偏光方向を画素単位で制御する簡素な制御により、合成光を用いた左右画像のクロストークを大幅に軽減することができるようになる。
【００２４】
（７）本発明の第７の態様に係るプロジェクターでは、第５の態様において、前記第２の偏光素子は、前記第２の偏光方向の成分を透過させ、前記第２の表示パネルは、前記第１の表示パネルが前記第１の左目用画像情報に基づいて変調されているときは前記第２の入射光の偏光を前記第２の右目用画像情報に基づいて変調し、前記第１の表示パネルが前記第１の右目用画像情報に基づいて変調されているときは前記第２の入射光の偏光方向を前記第２の左目用画像情報に基づいて変調し、前記偏光制御パネルは、前記第１の表示パネル及び前記第２の表示パネルの駆動に同期して、前記合成光の偏光方向を画素単位で制御する。
本態様によれば、光合成装置に対して、異なる偏光方向を入射させても、各表示パネルの駆動制御を工夫することで、簡素な制御により、合成光を用いた左右画像のクロストークを大幅に軽減することができるようになる。
【００２５】
（８）本発明の第８の態様に係るプロジェクターは、第３の態様乃至第７の態様のいずれかにおいて、前記光合成装置の出射側に配置されるλ／４板を含む。
本態様によれば、リフレッシュレートを上げることなく、視聴時の輝度低下を抑え、且つ、左右画像のクロストークを大幅に軽減するプロジェクターを提供することができるようになる。更に、視聴者は、首を傾けたり横になったりしても、クロストークなく立体映像を見ることができるプロジェクターを提供することができるようになる。
【００２６】
（９）本発明の第９の態様は、プロジェクターシステムが、第１の態様乃至第７の態様のいずれか記載のプロジェクターと、左目と右目で偏光方向が異なる偏光めがねとを含む。
本態様によれば、リフレッシュレートを上げることなく、視聴時の輝度低下を抑え、且つ、左右画像のクロストークを大幅に軽減するプロジェクターシステムを提供することができるようになる。
【００２７】
（１０）本発明の第１０の態様は、プロジェクターシステムが、第８の態様に記載のプロジェクターと、右目と左目とで円偏光の旋回方向が異なる円偏光めがねとを含む。
本態様によれば、リフレッシュレートを上げることなく、視聴時の輝度低下を抑え、且つ、左右画像のクロストークを大幅に軽減するプロジェクターシステムを提供することができるようになる。更に、視聴者は、首を傾けたり横になったりしても、クロストークなく立体映像を見ることができるプロジェクターシステムを提供することができるようになる。
【００２８】
（１１）本発明の第１１の態様に係るプロジェクターシステムは、第９の態様又は第１０の態様において、偏光保存スクリーンを含む。
本態様によれば、リフレッシュレートを上げることなく、視聴時の輝度低下を抑え、且つ、左右画像のクロストークを大幅に軽減するプロジェクターシステムを提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターシステムの構成例を示す図。
【図２】図１のプロジェクターシステムを構成するプロジェクターの構成の一部を示す図。
【図３】図３（Ａ）は一対のガラス基板間に電圧が印加されていないときのＲ用偏光制御パネルの説明図。図３（Ｂ）は一対のガラス基板間に電圧が印加されているときのＲ用偏光制御パネルの説明図。
【図４】図４（Ａ）は左目用画像から右目用画像に切り替えるときの液晶パネル制御部及び偏光制御パネル制御部の制御例の説明図。図４（Ｂ）は右目用画像から左目用画像に切り替えるときの液晶パネル制御部及び偏光制御パネル制御部の制御例の説明図。
【図５】本実施形態における投射映像と偏光めがねをかけて視聴される画像との関係を示す図。
【図６】第２の実施形態におけるプロジェクターの光学系の構成の一部を示す図。
【図７】第３の実施形態におけるプロジェクターの光学系の構成の一部を示す図。
【図８】第３の実施形態における液晶パネル制御部及び偏光制御パネル制御部の制御例の説明図。
【図９】第４の実施形態におけるプロジェクターシステムの構成例を示す図。
【図１０】第４の実施形態の変形例におけるプロジェクターシステムの構成例を示す図。
【図１１】液晶シャッターめがねを利用した一般的なプロジェクターシステムの構成の概要を示す図。
【図１２】液晶パネルの画面の切り替え時の様子を模式的に示す図。
【図１３】液晶パネルを映像ソースのフレームレートの４倍のリフレッシュレートで駆動する場合の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではない。また以下で説明される構成のすべてが本発明の課題を解決するために必須の構成要件であるとは限らない。
【００３１】
〔第１の実施形態〕
図１に、本発明の第１の実施形態に係るプロジェクターシステムの構成例を示す。
図２に、図１のプロジェクターシステムを構成するプロジェクターの構成の一部を示す。図２において、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第１の実施形態におけるプロジェクターシステム８０は、プロジェクター９０と、偏光めがね２００と、偏光保存スクリーン２１０とを備えている。プロジェクター９０は、光学系１００と、液晶パネル制御部１９０と、偏光制御パネル制御部１９２とを備えている。プロジェクター９０は、光源からの光を画像情報に応じて変調すると共に偏光方向（広義には、偏光状態）を所定の画素領域単位（具体的には、１画素単位）で制御して光学像を形成し、形成された光学像を偏光保存スクリーン２１０に投射する。
【００３２】
光学系１００は、光源１１０、インテグレーターレンズ１１２、１１４、偏光変換素子１１６、重畳レンズ１１８、Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒ、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇ、反射ミラー１２２を備えている。また、光学系１００は、Ｒ用フィールドレンズ１２４Ｒ、Ｇ用フィールドレンズ１２４Ｇ、偏光板１２６Ｒ、１２６Ｇ、１２６Ｂ、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒ、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇ、Ｂ用液晶パネル１２８Ｂ、偏光板１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂを備えている。更に、光学系１００は、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒ、Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇ、Ｂ用偏光制御パネル１３２Ｂ、リレー光学系１４０、クロスダイクロイックプリズム１６０、投射レンズ１７０を備えている。リレー光学系１４０は、リレーレンズ１４２、１４４、１４６、反射ミラー１４８、１５０を備えている。
【００３３】
Ｒ用液晶パネル１２８Ｒ、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇ及びＢ用液晶パネル１２８Ｂは、透過型の液晶表示装置（表示パネル）である。Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒ、Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇ及びＢ用偏光制御パネル１３２Ｂは、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒ、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇ及びＢ用液晶パネル１２８Ｂのうち対応する液晶パネルと同様のものを用いることができる。
【００３４】
赤色光（Ｒ）の光路上において、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒの各画素がＲ用偏光制御パネル１３２Ｒの各画素と対応するように、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒ及びＲ用偏光制御パネル１３２Ｒの位置が調整されている。
同様に、緑色光（Ｇ）の光路上において、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇの各画素がＧ用偏光制御パネル１３２Ｇの各画素と対応するように、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇ及びＧ用偏光制御パネル１３２Ｇの位置が調整されている。
同様に、青色光（Ｂ）の光路上において、Ｂ用液晶パネル１２８Ｂの各画素がＢ用偏光制御パネル１３２Ｂの各画素と対応するように、Ｂ用液晶パネル１２８Ｂ及びＢ用偏光制御パネル１３２Ｂの位置が調整されている。
【００３５】
光源１１０は、例えば超高圧水銀ランプにより構成され、少なくとも赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）及び青色光（Ｂ）を含む光を射出する。インテグレーターレンズ１１２は、光源１１０からの光を複数の部分光に分割するための複数の小レンズを有する。インテグレーターレンズ１１４は、インテグレーターレンズ１１２の複数の小レンズに対応する複数の小レンズを有する。重畳レンズ１１８は、インテグレーターレンズ１１２の複数の小レンズから射出される部分光を各液晶パネル上で重畳する。
【００３６】
また偏光変換素子１１６は、偏光ビームスプリッターアレイと、λ／２板とを有し、光源１１０からの光を略一種類の偏光光に変換する。偏光ビームスプリッターアレイは、インテグレーターレンズ１１２により分割された部分光をＰ偏光とＳ偏光とに分離する偏光分離膜と、偏光分離膜からの光の向きを変える反射膜とを、交互に配列した構造を有する。Ｐ偏光は、光の入射面に対して平行な成分である。Ｓ偏光は、光の出射面に対して垂直な成分である。このような偏光分離膜で分離された２種類の偏光光は、λ／２板によって偏光方向が揃えられる。この偏光変換素子１１６によって略一種類の偏光光に変換された光（Ｓ偏光光）が、重畳レンズ１１８に照射される。
【００３７】
重畳レンズ１１８からの光は、Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒに入射される。Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒは、光路中心軸に対して略４５度傾斜して配置され、赤色光（Ｒ）を反射して、緑色光（Ｇ）及び青色光（Ｂ）を透過させる機能を有する。Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒを透過した光は、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇに照射され、Ｒ用ダイクロイックミラー１２０Ｒにより反射した光は反射ミラー１２２により反射されてＲ用フィールドレンズ１２４Ｒに導かれる。
【００３８】
Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇは、光路中心軸に対して略４５度傾斜して配置され、緑色光（Ｇ）を反射して、青色光（Ｂ）を透過させる機能を有する。Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇを透過した光は、リレー光学系１４０に入射され、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇにより反射した光はＧ用フィールドレンズ１２４Ｇに導かれる。
【００３９】
リレー光学系１４０では、Ｇ用ダイクロイックミラー１２０Ｇを透過した青色光（Ｂ）の光路長と他の赤色光（Ｒ）及び緑色光（Ｇ）の光路長との違いをできるだけ小さくするために、リレーレンズ１４２、１４４、１４６を用いて光路長の違いを補正する。リレーレンズ１４２を透過した光は、反射ミラー１４８によりリレーレンズ１４４に導かれる。リレーレンズ１４４を透過した光は、反射ミラー１５０によりリレーレンズ１４６に導かれる。
【００４０】
Ｒ用フィールドレンズ１２４Ｒに照射された光は、平行光に変換されて、偏光板１２６Ｒに入射される。Ｇ用フィールドレンズ１２４Ｇに照射された光は、平行光に変換されて、偏光板１２６Ｇに入射される。リレーレンズ１４２、１４４、１４６で平行光に変換された光は、偏光板１２６Ｂに入射される。
【００４１】
図２に示すように、偏光板１２６Ｒ、１２６Ｇ、１２６Ｂは、各偏光板に対応して設けられる液晶パネルにＳ偏光の光を照射する。偏光板１２６Ｒ、１２６Ｇ、１２６Ｂからの出射光が照射されるＲ用液晶パネル１２８Ｒ、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇ、及びＢ用液晶パネル１２８Ｂは、液晶パネル制御部１９０からの画像情報に基づいて、それぞれ独立に制御される。各液晶パネルは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された画像形成領域を有し、該画像形成領域では、入力された画像情報に応じて液晶の配向状態が制御される。これにより、各液晶パネルは、対応する偏光板の出射光の偏光を変調することができる。
【００４２】
Ｒ用液晶パネル１２８Ｒ（第１の表示パネル）は、Ｒ用の左目用画像情報（第１の左目用画像情報）及びＲ用の右目用画像情報（第１の右目用画像情報）に基づいて、偏光板１２６ＲからのＳ偏光の入射光（第１の入射光）の偏光を変調する。
Ｒ用液晶パネル１２８Ｒによる変調光（第１の変調光）は、偏光板１３０Ｒに照射される。偏光板１３０Ｒ（第１の偏光素子）は、変調光のＰ偏光成分を透過し、それ以外の成分を吸収する。
偏光板１３０Ｒを透過したＰ偏光（第１の透過光）は、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒ（第１の偏光制御パネル）に照射される。
Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒは、偏光制御パネル制御部１９２からの制御情報に基づいて、画素単位で通過光の偏光方向の回転又は維持が制御され、通過光の偏光方向が制御される。Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒは、偏光方向を、Ｐ偏光又はＳ偏光（第１の偏光方向と直交する第２の偏光方向）に画素単位で制御した出射光（第１の出射光）を射出する。Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒの出射光は、クロスダイクロイックプリズム１６０に照射される。
【００４３】
同様に、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇ（第２の表示パネル）は、Ｇ用の左目用画像情報（第２の左目用画像情報）及びＧ用の右目用画像情報（第２の右目用画像情報）に基づいて、偏光板１２６ＧからのＳ偏光の入射光（第２の入射光）の偏光を変調する。
Ｇ用液晶パネル１２８Ｇによる変調光（第２の変調光）は、偏光板１３０Ｇに照射される。偏光板１３０Ｇ（第２の偏光素子）は、変調光のＰ偏光成分を透過し、それ以外の成分を吸収する。
偏光板１３０Ｇを透過したＰ偏光（第２の透過光）は、Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇ（第２の偏光制御パネル）に照射される。
Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇは、偏光制御パネル制御部１９２からの制御情報に基づいて、画素単位で通過光の偏光方向の回転又は維持が制御され、通過光の偏光方向が制御される。Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇは、偏光方向を、Ｐ偏光又はＳ偏光に画素単位で制御した出射光（第２の出射光）を射出する。Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇの出射光は、クロスダイクロイックプリズム１６０に照射される。
【００４４】
Ｂ用液晶パネル１２８Ｂ（第３の表示パネル）は、Ｂ用の左目用画像情報（第３の左目用画像情報）及びＢ用の右目用画像情報（第３の右目用画像情報）に基づいて、偏光板１２６ＢからのＳ偏光の入射光（第３の入射光）の偏光を変調する。
Ｂ用液晶パネル１２８Ｂによる変調光（第３の変調光）は、偏光板１３０Ｂに照射される。偏光板１３０Ｂ（第３の偏光素子）は、変調光のＰ偏光成分を透過し、それ以外の成分を吸収する。
偏光板１３０Ｂを透過したＰ偏光（第３の透過光）は、Ｂ用偏光制御パネル１３２Ｂ（第３の偏光制御パネル）に照射される。
Ｂ用偏光制御パネル１３２Ｂは、偏光制御パネル制御部１９２からの制御情報に基づいて、画素単位で通過光の偏光方向の回転又は維持が制御され、通過光の偏光方向が制御される。Ｂ用偏光制御パネル１３２Ｂは、偏光方向を、Ｐ偏光又はＳ偏光に画素単位で制御した出射光（第３の出射光）を射出する。Ｂ用偏光制御パネル１３２Ｂの出射光は、クロスダイクロイックプリズム１６０に照射される。
【００４５】
クロスダイクロイックプリズム１６０（光合成装置、色合成装置）は、４つの直角プリズムを貼り合わせて形成され、平面視において略正方形状をなす。クロスダイクロイックプリズム１６０では、直角プリズム同士を貼り合わせた界面に誘電体多層膜が形成され、それぞれがＲ反射ダイクロイックミラー、Ｂ反射ダイクロイックミラーとなるように形成される。
そのため、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒの出射光を図１又は図２に示す方向からクロスダイクロイックプリズム１６０に入射させることで、この出射光のＳ偏光が、クロスダイクロイックプリズム１６０の界面により反射される。
またＧ用偏光制御パネル１３２Ｇの出射光を図１又は図２に示す方向からクロスダイクロイックプリズム１６０に入射させることで、そのままクロスダイクロイックプリズム１６０を透過させることができる。
更に、Ｂ用偏光制御パネル１３２Ｂの出射光を図１又は図２に示す方向からクロスダイクロイックプリズム１６０に入射させることで、この出射光のＳ偏光が、クロスダイクロイックプリズム１６０の界面により反射される。
このようにクロスダイクロイックプリズム１６０は、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒ、Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇ、及びＢ用偏光制御パネル１３２Ｂのそれぞれの出射光を合成した合成光を射出する機能を有する。
投射レンズ１７０は、クロスダイクロイックプリズム１６０の合成光により形成される光学像を、偏光保存スクリーン２１０上に投射する。
【００４６】
ここで、例えばＲ用液晶パネル１２８Ｒを第１の表示パネル、偏光板１３０Ｒを第１の偏光素子、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒを第１の偏光制御パネルとする。また、例えばＧ用液晶パネル１２８Ｇを第２の表示パネル、偏光板１３０Ｇを第２の偏光素子、Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇを第２の偏光制御パネルとする。このとき、プロジェクター９０は、第１の表示パネルと、第１の偏光素子と、第１の偏光制御パネルと、第２の表示パネルと、第２の偏光素子と、第２の偏光制御パネルと、光合成装置とを含むことができる。
【００４７】
偏光めがね２００は、左目と右目で偏光方向が異なる。図１では、偏光めがね２００の左目がＰ偏光を透過し、右目がＳ偏光を透過するものとする。視聴者は、このような偏光めがね２００を装着して偏光保存スクリーン２１０に投射された映像を見ることになる。
【００４８】
図３（Ａ）、図３（Ｂ）に、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒの説明図を示す。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒの動作の概要を表すが、Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇ、及びＢ用偏光制御パネル１３２Ｂの動作も同様である。
【００４９】
Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒは、例えばＶＡ（Vertical Alignment）モードの液晶パネルにより実現される。そのため、偏光制御パネル１３２Ｒは、一対の透明なガラス基板に電気光学物質である液晶が密閉封入された偏光制御領域を有し、該偏光制御領域では、入力された制御情報に応じて液晶の配向状態が制御される。
【００５０】
図３（Ａ）に示すように、一対のガラス基板間に電圧が印加されていないとき、偏光制御パネル１３２Ｒに直線偏光の入射光が入射されると、液晶分子はガラス基板に垂直に配列しているため、通過光の屈折率は等方性の性質を示す。従って、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒの出射光の偏光方向は、入射光の偏光方向と変化しない。
一方、図３（Ｂ）に示すように、一対のガラス基板間に所定の電圧が印加されているとき、液晶分子の向きがガラス基板に対して水平方向に寝てくるので、通過光の屈折率は異方性を示すようになる。このとき生じるリタデーションΔｎ×ｄは、印加電圧Ｖにより制御することができる。印加電圧ＶをΔｎ×ｄ＝λ／２となるように調整すると、出射光の偏光方向は入射光の偏光方向と直交する方向に変化する。
【００５１】
即ち、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒは、電圧印加した画素について偏光方向を回転させ、電圧無印加の画素について偏光方向を維持させる制御が可能となる。このように、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒは、画素単位で通過光の偏光方向の回転又は維持を制御することができ、出射光の偏光方向を画素単位で変更する制御を行うことができる。
【００５２】
なお、図３（Ａ）、図３（Ｂ）では、Ｒ用偏光制御パネル１３２ＲがＶＡモードの液晶パネルで実現される例を説明したが、第１の実施形態は、これに限定されるものではない。例えばＲ用偏光制御パネル１３２Ｒが、ＴＮ（Twisted Nematic）モードの液晶パネルやＳＴＮ（Super Twisted Nematic)モードの液晶パネルで実現されてもよい。ＶＡモードの液晶パネルとは逆に、ＴＮモードの液晶パネルやＳＴＮモードの液晶パネルは、電圧を印加していないとき、Δｎ×ｄ＝約λ／２となるように設計されており、電圧が無印加のとき、出射光の偏光方向は入射光の偏光方向と直交する方向となる。一方、Δｎ×ｄ＝λとなるように電圧を印加すると、出射光の偏光方向は入射光の偏光方向と同じ方向になる。
【００５３】
即ち、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒは、ＶＡモードの液晶パネル、ＴＮモードの液晶パネル又はＳＴＮモードの液晶パネルのいずれの液晶パネルでも実現することができる。いずれの場合でも、偏光制御パネル制御部１９２が、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒの画素毎に印加する電圧を制御することにより、出射光の偏光方向を、入射光の偏光方向に平行にするか、入射光の偏光方向と直交させるかを制御することができるようになる。なお、Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇ及びＢ用偏光制御パネル１３２Ｂについても、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒと同様である。
【００５４】
以上の構成において、図示しない画像生成装置では、色光毎に左目用画像情報と右目用画像情報とが生成される。液晶パネル制御部１９０は、各色の液晶パネルの入射光の偏光方向を、各色光の左目用画像情報と右目用画像情報とに基づき交互に変調する。偏光制御パネル制御部１９２は、対応する液晶パネルの左目用画像情報と右目用画像情報とに基づく駆動に同期して、画素単位で偏光方向を制御する。
【００５５】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）に、液晶パネル制御部１９０及び偏光制御パネル制御部１９２の制御例の説明図を示す。図４（Ａ）は、左目用画像から右目用画像に切り替えるときの液晶パネル制御部１９０及び偏光制御パネル制御部１９２の制御例の説明図を表す。図４（Ｂ）は、右目用画像から左目用画像に切り替えるときの液晶パネル制御部１９０及び偏光制御パネル制御部１９２の制御例の説明図を表す。
【００５６】
液晶パネル制御部１９０は、各色の左目用画像の画像情報（左目用画像情報）に基づいて、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒ、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇ及びＢ用液晶パネル１２８Ｂのそれぞれを同一タイミングで駆動する。
続いて、図４（Ａ）に示すように、液晶パネル制御部１９０は、各色に対応した右目用画像の画像情報（右目用画像情報）に基づいて、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒ、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇ及びＢ用液晶パネル１２８Ｂを同一タイミングで駆動する。例えばＲ用液晶パネル１２８ＲがＲ用の左目用画像情報に基づいて入射光の偏光方向を変調しているときは、Ｇ用液晶パネル１２８ＧはＧ用の左目用画像情報に基づいて入射光の偏光方向を変調する。Ｒ用液晶パネル１２８ＲがＲ用の右目用画像情報に基づいて入射光の偏光方向を変調しているときは、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇは、Ｇ用の右目用画像情報に基づいて入射光の偏光方向を変調する。
【００５７】
このとき、偏光制御パネル制御部１９２は、各色の偏光制御パネルに対応した制御情報に基づいて、各偏光制御パネルを、対応する液晶パネルの駆動タイミングに同期して、偏光方向を画素単位で制御する。具体的には、偏光制御パネル制御部１９２は、対応する液晶パネルの駆動タイミングに同期して、右目用画像が表示されている画素はＳ偏光に偏光し、左目用画像が表示された画素はＰ偏光に偏光するように画素単位で各偏光制御パネルを制御する。
【００５８】
同様に、液晶パネル制御部１９０が、右目用画像の画像情報に基づいて各液晶パネルを駆動した後、図４（Ｂ）に示すように、各色に対応した左目用画像の画像情報に基づいて各液晶パネルを同一タイミングで駆動する。このときも、偏光制御パネル制御部１９２は、制御情報に基づき、対応する液晶パネルの駆動タイミングに同期し、右目用画像が表示されている画素はＳ偏光に偏光し、左目用画像が表示された画素はＰ偏光に偏光するように画素単位で各偏光制御パネルを制御する。
【００５９】
即ち、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒは、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒにおいて左目用画像情報に基づいて変調される画素についてＰ偏光及びＳ偏光の一方の偏光方向に制御することができる。そして、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒは、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒにおいて右目用画像情報に基づいて変調される画素についてＰ偏光及びＳ偏光の他方の偏光方向に制御することができる。
Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇは、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇにおいて左目用画像情報に基づいて変調される画素についてＰ偏光及びＳ偏光の一方の偏光方向に制御することができる。そして、Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇは、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇにおいて右目用画像情報に基づいて変調される画素についてＰ偏光及びＳ偏光の他方の偏光方向に制御することができる。
Ｂ用偏光制御パネル１３２Ｂは、Ｂ用液晶パネル１２８Ｂにおいて左目用画像情報に基づいて変調される画素についてＰ偏光及びＳ偏光の一方の偏光方向に制御することができる。そして、Ｂ用偏光制御パネル１３２Ｂは、Ｂ用液晶パネル１２８Ｂにおいて右目用画像情報に基づいて変調される画素についてＰ偏光及びＳ偏光の他方の偏光方向に制御することができる。
【００６０】
図５に、本実施形態におけるプロジェクター９０により偏光保存スクリーン２１０に投射される投射映像と、偏光めがね２００をかけて視聴される画像との関係を示す。
上記のように画素単位で偏光制御された偏光光を用いて偏光保存スクリーン２１０に投射した映像を、視聴者が偏光めがね２００をかけて視聴する。このとき、視聴者は、右目ではＳ偏光のみの右目用画像、左目ではＰ偏光のみの左目用画像を見ることになる。従って、視聴者は、左右画像のクロストークなく３Ｄ映像を視聴することが可能となる。
【００６１】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、視聴者は、右目ではＳ偏光のみの右目用画像、左目ではＰ偏光のみの左目用画像を見ることができるので、左右画像のクロストークなく３Ｄ映像を視聴することができるようになる。
このとき、視聴者の両目が遮光される期間が不要となるため、視認輝度は、２Ｄ映像の視聴時の１／２で済む上に、各液晶パネルのリフレッシュレートは単純に２倍速でよい。
更に、視聴者は、高価で重量の重い液晶シャッターめがねではなく、安価で軽い偏光めがねを使用して、上記のような３Ｄ映像を視聴することができるようになる。
【００６２】
なお、第１の実施形態では、赤色光（Ｒ）、緑色光（Ｇ）及び青色光（Ｂ）をクロスダイクロイックプリズム１６０において合成したカラー映像を投射するプロジェクターを例に説明したが、これに限定されるものではない。
例えば、クロスダイクロイックプリズム１６０が省略された構成で、３Ｄ映像を投射するプロジェクターであってもよい。この場合、例えばＲ用液晶パネル１２８Ｒ、偏光板１３０Ｒ、及びＲ用偏光制御パネル１３２Ｒを用いて、３Ｄ映像を投射することができる。
或いは、例えば２種類又は４種類の以上の色光を合成したカラー映像を投射するプロジェクターであってもよい。２種類の色光を合成する場合、例えばＲ用液晶パネル１２８Ｒ、偏光板１３０Ｒ、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒ、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇ、偏光板１３０Ｇ、及びＧ用偏光制御パネル１３２Ｇを用いて、３Ｄ映像を投射することができる。
いずれの構成においても、リフレッシュレートを上げることなく、視聴時の輝度低下を抑え、且つ、左右画像のクロストークを大幅に軽減することができる。
【００６３】
〔第２の実施形態〕
第１の実施形態では、色光毎に偏光制御パネルを設ける構成であったが、１つの偏光制御パネルがクロスダイクロイックプリズム１６０の出射側に配置される構成においても同様の効果を得ることができる。
この第２の実施形態におけるプロジェクター及びプロジェクターの構成については、プロジェクターの光学系の一部を除いて、図１とほぼ同様であるため、相違部分についてのみ説明する。
【００６４】
図６に、第２の実施形態におけるプロジェクターの光学系の構成の一部を示す。図６において、図２と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第２の実施形態におけるプロジェクターの構成が第１の実施形態におけるプロジェクターの構成と異なる点は、次の通りである。
第１は、Ｒ用偏光制御パネル１３２Ｒ、Ｇ用偏光制御パネル１３２Ｇ及びＢ用偏光制御パネル１３２Ｂが省略された点である。
第２は、偏光制御パネル１３２が、クロスダイクロイックプリズム１６０の出射側で、投射レンズ１７０の入射側に配置された点である。偏光制御パネル１３２は、図３（Ａ）、図３（Ｂ）で説明したＲ用偏光制御パネル１３２Ｒと同様のものを採用することができる。
【００６５】
即ち、第２の実施形態におけるプロジェクターは、第１の偏光素子としての偏光板１３０Ｒを透過した第１の透過光と第２の偏光素子としての偏光板１３０Ｇを透過した第２の透過光とを合成するクロスダイクロイックプリズム１６０を備えている。そして、偏光制御パネル１３２は、クロスダイクロイックプリズム１６０によって合成された合成光の偏光方向の回転又は維持を所定の画素領域単位（具体的には、１画素単位）で制御した出射光を射出する。
【００６６】
図６に示す構成においても、クロスダイクロイックプリズム１６０に入射する各色光は同じ方向に偏光されるように、偏光板１３０Ｒ、１３０Ｇ、１３０Ｂが配置されている。クロスダイクロイックプリズム１６０の出射光は色合成され、偏光方向が揃った合成光となる。そのため、Ｒ用液晶パネル１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１３０Ｇ及びＢ用液晶パネル１３０Ｂの駆動に同期して偏光制御パネル１３２を制御して、画素毎にＰ偏光か、Ｓ偏光かを制御することができる。具体的には、第１の実施形態と同様に偏光制御パネル１３２は、右目用画像の画素をＳ偏光、左目用画像の画素をＰ偏光とするように偏光制御される。この結果、偏光保存スクリーン２１０に投射された映像を偏光めがね２００で見ることにより、３Ｄ映像を視認することができる。
【００６７】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。しかも、第２の実施形態によれば、偏光制御パネルを各色光に共通で使用することができるので、構成部品の削減に寄与できるようになる。
【００６８】
なお、第２の実施形態においても、例えば２種類又は４種類の以上の色光を合成したカラー映像を投射するプロジェクターであってもよい。２種類の色光を合成する場合、例えばＲ用液晶パネル１２８Ｒ、偏光板１３０Ｒ、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇ、偏光板１３０Ｇ、及び偏光制御パネル１３２を用いて、３Ｄ映像を投射することができる。
【００６９】
〔第３の実施形態〕
第２の実施形態では、クロスダイクロイックプリズム１６０に入射する各色光は同一方向に偏光されていたが、入射する各色光の偏光方向が異なっていてもよい。
この第３の実施形態におけるプロジェクター及びプロジェクターの構成については、プロジェクターの光学系の一部を除いて、第２の実施形態とほぼ同様であるため、相違部分についてのみ説明する。
【００７０】
図７に、第３の実施形態におけるプロジェクターの光学系の構成の一部を示す。図７において、図６と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第３の実施形態におけるプロジェクターの構成が第２の実施形態におけるプロジェクターの構成と異なる点は、次の通りである。
第１は、偏光板１２６Ｒに代えて、偏光板１２６Ｒの偏光方向がＳ偏光からＰ偏光に変更された偏光板１２６Ｒａ、偏光板１３０Ｒに代えて、偏光板１３０Ｒの偏光方向がＰ偏光からＳ偏光に変更された偏光板１３０Ｒａがそれぞれ設けられた点である。
第２は、偏光板１２６Ｂに代えて、偏光板１２６Ｂの偏光方向がＳ偏光からＰ偏光に変更された偏光板１２６Ｂａ、偏光板１３０Ｂに代えて、偏光板１３０Ｂの偏光方向がＰ偏光からＳ偏光に変更された偏光板１３０Ｂａがそれぞれ設けられた点である。
第３は、偏光板１２６Ｒａの入射側にλ／２板１３４Ｒが配置され、偏光板１２６Ｂａの入射側にλ／２板１３４Ｂが配置された点である。λ／２板１３４Ｒは、図１のＲ用フィールドレンズ１２４Ｒと偏光板１２６Ｒａとの間に配置される。λ／２板１３４Ｂは、図１のリレーレンズ１４６と偏光板１２６Ｂａとの間に配置される。
【００７１】
図８に、第３の実施形態における液晶パネル制御部及び偏光制御パネル制御部の制御例の説明図を示す。
第３の実施形態において、液晶パネル制御部は、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒ及びＢ用液晶パネル１２８Ｂと、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇとを、それぞれ左右の異なる画像情報に基づいて変調する。具体的には、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒ（第１の表示パネル）及びＢ用液晶パネル１２８Ｂが各色の左目用画像情報（第１の左目用画像情報）に基づいて変調されているとき、液晶パネル制御部は、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇ（第２の表示パネル）をＧ用の右目用画像情報（第２の右目用画像情報）に基づいて変調する。
また、液晶パネル制御部は、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒ及びＢ用液晶パネル１２８Ｂが各色の右目用画像情報（第１の右目用画像情報）に基づいて変調されているとき、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇを、Ｇ用の左目用画像情報（第２の左目用画像情報）に基づいて変調する。
【００７２】
このとき、偏光制御パネル制御部は、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒ及びＢ用液晶パネル１２８Ｂが左目用画像、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇが右目用画像を変調している画素については、偏光制御パネル１３２は、偏光方向を回転させるように制御（オン制御）する。これにより、偏光制御パネル１３２の通過光の偏光方向が回転し、Ｐ偏光の画素はＳ偏光に変更され、Ｓ偏光の画素はＰ偏光に変更される。
そして、偏光制御パネル制御部は、Ｒ用液晶パネル１２８Ｒ及びＢ用液晶パネル１２８Ｂが右目用画像、Ｇ用液晶パネル１２８Ｇが左目用画像を変調している画素については、偏光制御パネル１３２は、偏光方向を維持させるように制御（オフ制御）する。これにより、Ｐ偏光の画素はそのままＰ偏光として出射され、Ｓ偏光の画素はそのままＳ偏光として出射される。
【００７３】
こうすることで、偏光めがね２００を介して、視聴者の右目には、Ｓ偏光のみの各色の右目用画像が見え、視聴者の左目には、Ｐ偏光のみの各色の右目用画像が見える。従って、第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができるようになる。
【００７４】
〔第４の実施形態〕
第１の実施形態〜第３の実施形態では、視聴者は直線偏光めがねをかけて３Ｄ映像を視聴する例について説明したが、これに限定されるものではない。第４の実施形態では、視聴者は円偏光めがねをかけて３Ｄ映像を視聴することができる。
【００７５】
図９に、第４の実施形態におけるプロジェクターシステムの構成例を示す。図９において、図１と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第４の実施形態におけるプロジェクターシステム８０ａは、プロジェクター９０ａと、円偏光めがね２２０と、偏光保存スクリーン２１０とを備えている。プロジェクター９０ａは、光学系１００ａと、液晶パネル制御部１９０と、偏光制御パネル制御部１９２とを備えている。光学系１００ａの構成が図１の光学系１００の構成と異なる点は、投射レンズ１７０の出射側にλ／４板１３６が配置されている点である。これにより、投射レンズ１７０の出射光である投射光のＰ偏光とＳ偏光は、それぞれ逆方向に旋回する円偏光となる。
【００７６】
円偏光めがね２２０は、右目と左目とで円偏光の旋回方向が異なる。従って、第１の実施形態と同様に、偏光保存スクリーン２１０の３Ｄ映像を投射し、円偏光めがね２２０を介して視聴者が映像を見ると、３Ｄ映像を視認することができる。このとき、視聴者は、首を傾けたり横になったりしても、クロストークなく映像を見ることができるようになる。
【００７７】
なお、図９では、第１の実施形態におけるプロジェクター９０を用いて第４の実施形態におけるプロジェクターシステム８０ａを構成していたが、第２の実施形態又は第３の実施形態におけるプロジェクターを適用してもよい。
【００７８】
〔第４の実施形態の変形例〕
第４の実施形態では、λ／４板１３６を投射レンズ１７０の出射側に配置していたが、これに限定されるものではない。
図１０に、第４の実施形態の変形例におけるプロジェクターシステムの構成例を示す。図１０において、図９と同様の部分には同一符号を付し、適宜説明を省略する。
第４の実施形態の変形例におけるプロジェクターシステム８０ｂは、プロジェクター９０ｂと、円偏光めがね２２０と、偏光保存スクリーン２１０とを備えている。プロジェクター９０ｂは、光学系１００ｂと、液晶パネル制御部１９０と、偏光制御パネル制御部１９２とを備えている。光学系１００ｂの構成が図９の光学系１００ａの構成と異なる点は、クロスダイクロイックプリズム１６０の出射側であって、投射レンズ１７０の入射側に、λ／４板１３６が配置されている点である。λ／４板１３６には、画素単位で偏光制御された合成光が照射される。
【００７９】
本変形例においても、第４の実施形態と同様に、偏光保存スクリーン２１０の３Ｄ映像を投射し、円偏光めがね２２０を介して視聴者が映像を見ると、３Ｄ映像を視認することができる。このとき、視聴者は、首を傾けたり横になったりしても、クロストークなく映像を見ることができるようになる。
【００８０】
以上、本発明に係るプロジェクター及びプロジェクターシステム等を上記のいずれかの実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記のいずれかの実施形態に限定されるものではない。その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００８１】
（１）上記のいずれかの実施形態では、右目用画像をＳ偏光、左目用画像をＰ偏光として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、右目用画像をＰ偏光、左目用画像をＳ偏光としてもよい。
【００８２】
（２）第２の実施形態において、クロスダイクロイックプリズム１６０に対して各色光をＰ偏光に揃えて照射する例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、クロスダイクロイックプリズム１６０に対して各色光をＳ偏光に揃えて照射するようにしてもよい。
【００８３】
（３）上記のいずれかの実施形態では、ＲＧＢのそれぞれに液晶パネルが設けられる構成を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明に係るプロジェクターが、２つの表示パネル（液晶パネル）で構成されてもよい。
【００８４】
（４）上記のいずれかの実施形態では、プロジェクターシステムを構成するプロジェクターが、透過型の液晶パネルを用いた液晶プロジェクターである例を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明に係るプロジェクターが、反射型の液晶パネルを用いたものであってもよい。
【００８５】
（５）上記のいずれかの実施形態では、プロジェクターシステムが、リア投写型のシステムを例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明に係るプロジェクターシステムが、フロント投写型のシステムであってもよい。
【００８６】
（６）第２の実施形態又は第３の実施形態において、レンズを設け、中間像の結像位置に偏光制御パネルを配置するようにしてもよい。このとき、該偏光制御パネルが着脱自在に構成されていてもよい。
【００８７】
（７）上記のいずれかの実施形態において、本発明を、プロジェクター及びプロジェクターシステム等として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、本発明に係る液晶パネルの変調制御方法、偏光制御パネルの制御方法、又はこれらの制御方法の処理手順が記述されたプログラムや、該プログラムが記録された記録媒体であってもよい。
【符号の説明】
【００８８】
１０,８０,８０ａ,８０ｂ…プロジェクターシステム、
２０,９０,９０ａ,９０ｂ…プロジェクター、  ３０,１００…光学系、
３１Ｒ,３１Ｇ,３１Ｂ,３３Ｒ,３３Ｇ,３３Ｂ,１２６Ｒ,１２６Ｒａ,１２６Ｇ,１２６Ｂ,１２６Ｂａ…偏光板、  ３２Ｒ,３２Ｇ,３２Ｂ…液晶パネル、
３４…クロスダイクロイックプリズム、  ３５…投射レンズ、
３６Ｒ,３６Ｂ,１３４Ｒ,１３４Ｂ…λ／２板、  ４０,１９０…液晶パネル制御部、
４２…タイミング生成部、  ４４…赤外線送信部、  ５０…液晶シャッターめがね、
５２…赤外線受信部、  ５４…液晶シャッター制御部、  ５６…液晶シャッター部、
６０…スクリーン、  １１０…光源、  １１２,１１４…インテグレーターレンズ、
１１６…偏光変換素子、  １１８…重畳レンズ、
１２０Ｒ…Ｒ用ダイクロイックミラー、  １２０Ｇ…Ｇ用ダイクロイックミラー、
１２２,１４８,１５０…反射ミラー、  １２４Ｒ…Ｒ用フィールドレンズ、
１２４Ｇ…Ｇ用フィールドレンズ、  １２８Ｒ…Ｒ用液晶パネル（第１の表示パネル）、
１２８Ｇ…Ｇ用液晶パネル（第２の表示パネル）、
１２８Ｂ…Ｂ用液晶パネル（第３の表示パネル）、
１３０Ｒ,１３０Ｒａ…偏光板（第１の偏光素子）、
１３０Ｇ…偏光板（第２の偏光素子）、
１３０Ｂ,１３０Ｂａ…偏光板（第３の偏光素子）、  １３２…偏光制御パネル、
１３２Ｒ…Ｒ用偏光制御パネル（第１の偏光制御パネル）、
１３２Ｇ…Ｇ用偏光制御パネル（第２の偏光制御パネル）、
１３２Ｂ…Ｂ用偏光制御パネル（第３の偏光制御パネル）、  １３６…λ／４板、
１４０…リレー光学系、  １４２,１４４,１４６…リレーレンズ、
１６０…クロスダイクロイックプリズム、  １７０…投射レンズ、
１９２…偏光制御パネル制御部、  ２００…偏光めがね、
２１０…偏光保存スクリーン、  ２２０…円偏光めがね
【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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