(57)【要約】【課題】複数の電極間の離間部で発生するクロストークを低減する偏光切り替え装置を提供する。【解決手段】離間して配列された複数の電極２４と、電極２４に電圧を印加しない状態で電極２４に対向する液晶分子で入射された直線偏光の入射光Ｌ１の偏光方向を９０度回転して透過するとともに離間部４２に対向する液晶分子で偏光方向を無回転で透過し、電極２４に所定の電圧を印加した状態で偏光方向を無回転で透過する液晶層２１とを有する偏光切り替え素子２と、電極２４と互い違いに配列された複数の電極３４と、電極３４に電圧を印加しない状態で電極３４に対向する液晶分子で入射された直線偏光Ｌ２の偏光方向を９０度回転して透過するとともに離間部５２に対向する液晶分子で偏光方向を無回転で透過し、電極３４に所定の電圧を印加した状態で偏光方向を無回転で透過する液晶層３１とを有する偏光切り替え素子３とを備える。【選択図】図１
2013190726.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに離間部を介して配列された複数の第１の電極と、
複屈折を生じる液晶分子からなり、前記複数の第１の電極を用いて電圧が印加される領域では、前記第１の電極が所定の第１の電圧印加状態となった場合に該第１の電極に対向する液晶分子を介して入射された直線偏光の偏光方向を９０度回転して透過するとともに、前記第１の電極が所定の第２の電圧印加状態となった場合に該第１の電極に対向する液晶分子を介して前記入射された直線偏光の偏光方向を無回転で透過し、前記複数の第１の電極間の離間部に対向し電圧が印加されない領域では、前記複数の第１の電極間の離間部に対向する液晶分子を介して前記入射された直線偏光の偏光方向を無回転で透過する第１の液晶層と
を有する第１の偏光切り替え手段と、
互いに離間して配列された複数の電極であって、前記複数の第１の電極の離間部に対向する位置に配置され、かつ前記第１の電極に対向する位置を離間部とする複数の第２の電極と、
複屈折を生じる液晶分子からなり、前記複数の第２の電極を用いて電圧が印加される領域では、前記第２の電極が所定の第３の電圧印加状態となった場合に該第２の電極に対向する液晶分子を介して前記第１の偏光切り替え素子から入射した直線偏光の偏光方向を９０度回転して透過するとともに、前記第２の電極が所定の第４の電圧印加状態となった場合に該第２の電極に対向する液晶分子を介して前記第１の偏光切り替え素子から入射した直線偏光の偏光方向を無回転で透過し、前記複数の第２の電極間の離間部に対向し電圧が印加されない領域では、前記複数の第２の電極間の離間部に対向する液晶分子を介して前記第１の偏光切り替え素子から入射した直線偏光の偏光方向を無回転で透過する第２の液晶層と
を有する第２の偏光切り替え手段と
を備えることを特徴とする偏光切り替え装置。
【請求項２】
前記第１の偏光切り替え素子に入射される直線偏光の偏光方向が、前記第１の電極間の前記離間部に対向する液晶分子の配向軸方向及び前記第２の電極間の前記離間部に対向する液晶分子の配向軸方向に平行又は直交である
ことを特徴とする請求項１に記載の偏光切り替え装置。
【請求項３】
前記第１の偏光切り替え素子に入射される直線偏光の偏光方向が、前記第１の電圧印加状態にて前記第１の電極に対向する液晶分子の配向軸方向及び前記第３の電圧印加状態にて前記第２の電極に対向する液晶分子の配向軸方向に対して４５度傾斜している
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の偏光切り替え装置。
【請求項４】
前記第１の電圧印加状態が前記第１の電極に電圧が印加されていない状態であり、
前記第２の電圧印加状態が前記第１の電極に所定の電圧が印加されている状態であり、
前記第３の電圧印加状態が前記第２の電極に電圧が印加されていない状態であり、
前記第４の電圧印加状態が前記第２の電極に所定の電圧が印加されている状態である
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の偏光切り替え装置。
【請求項５】
前記第２の偏光切り替え素子から出射された直線偏光を円偏光に変換する偏光素子をさらに備える
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の偏光切り替え装置。
【請求項６】
第１の画像を表す第１の出射光と前記第１の画像と異なる第２の画像を表す第２の出射光とを時分割で所定周期で出射する出射装置と、
前記出射装置の出射光が直線偏光で入射される請求項１から５のいずれか１項に記載の偏光切り替え装置とを備え、
前記出射装置が前記第１の出射光を出射しているとき、前記第１の偏光切り換え装置が前記第１の電圧印加状態であり、前記第２の偏光切り換え装置が前記第２の電圧印加状態であり、
前記出射装置が前記第２の出射光を出射しているとき、前記第１の偏光切り換え装置が前記第３の電圧印加状態であり、前記第２の偏光切り換え装置が前記第４の電圧印加状態であることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
前記第１の画像が、立体視のための左目用画像であり、
前記第２の画像が、立体視のための右目用画像である
ことを特徴とする請求項６に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏光状態を交互に切り替えて利用する際に用いて好適な偏光切り替え装置及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体視画像を表示するシステムには、１台のプロジェクターを用いて、そのプロジェクターの出射光の偏光方向を左目用と右目用とで交互に切り替えることで、鑑賞者の左目と右目とで別々に画像を見ることができるようにしたものがある（例えば特許文献１参照）。そのようなシステムでは、例えば、１台のプロジェクターから左目用画像と右目用画像とが時分割で交互に切り換えて出射される。そして、プロジェクターから出力された例えば１方向の偏光方向の直線偏光が、偏光切り替え装置に入射される。偏光切り替え装置は、プロジェクター側での左目用画像と右目用画像との切り替え時刻に同期して、入射光の偏光方向を交互に切り替える。そして、この偏光切り替え装置の出射光が所定のスクリーンに投写される。鑑賞者は、偏光方向が左右で異なる検光子を備えた眼鏡を掛け、スクリーンで反射された光を見ることで、左右の目で、左目用画像と右目用画像とを別々に見ることができる。
【０００３】
図１５は、上述したような立体視画像の表示システムの構成例を示した図である。図１５に示した立体視画像の表示システムは、１台のプロジェクター１００と、プロジェクター１００から出射された直線偏光の偏光方向を切り替える偏光切り替え装置２００とから構成されている。プロジェクター１００は、左目用画像と右目用画像とを時分割で交互に切り換えて出射する。その際、プロジェクター１００は、偏光方向を垂直方向（すなわち図１５の水平方向を０°又は１８０°とした場合の９０°の方向）とする一偏光方向の直線偏光で左目用画像光と右目用画像光とを出射する。そして、偏光切り替え装置２００は、プロジェクター１００から出射された直線偏光を入射し、入射した直線偏光の偏光方向を９０°回転するか又は回転せずにそのまま出射する。偏光切り替え装置２００による偏光方向の切り替えは、プロジェクター１００における左目用画像と右目用画像との時分割の切り替え時刻に同期して行われる。偏光切り替え装置２００によって偏光方向が回転されなかった出射光は偏光方向が垂直方向（すなわち偏光方向が９０°）の直線偏光のままである、偏光方向が９０°回転された出射光は偏光方向が水平方向（すなわち偏光方向が１８０°）の直線偏光となる。また、偏光切り替え装置２００は、直線偏光の偏光方向を切り替えた後、さらに直線偏光を円偏光に変換して出射することもできる。この場合、出射光は、右円偏光又は左円偏光に変換される。このような偏光切り替え装置２００としては、例えば特許文献１に記載されているような液晶を利用したものを用いることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１２２６５９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、図１５に示したプロジェクター１００が出射する画像の走査方式には、フレーム単位で画像の書き換えを行う面走査方式と、水平ライン毎に画像を順次に書き換える線走査方式とがある。図１６は、走査方式の違いによる左目用画像と右目用画像の表示状態の違いを示すタイムチャートである。図１６では、左目用画像をＬ画像として網掛けした矩形で示し、右目用画像をＲ画像として白抜きの矩形で示している。面走査方式では、時刻ｔ１、ｔ２及びｔ３で左目用画像と右目用画像とが交互に切り替わっている。したがって、偏光切り替え装置２００は、左目用画像と右目用画像とが交互に切り替わる時刻ｔ１、ｔ２及びｔ３に同期して偏光方向の切り換えを行う。
【０００６】
一方、線走査方式では、例えば時刻ｔ１で新たな左目用画像の走査が開始され、その後、右目用画像が左目用画像で順次に書き換えられていく。また、時刻ｔ２から次の右目用画像の走査が開始され、左目用画像が右目用画像に順次に書き換えられていく。このように線走査方式では、例えば時刻ｔ１から時刻ｔ２までの期間の前半部分や、時刻ｔ２から時刻ｔ３までの期間の前半部分では、１画面中に左目用画像と右目用画像とが混在することになる。そのため、仮に面走査方式の場合と同様に、偏光切り替え装置２００による偏光方向の切り替えを時刻ｔ１、ｔ２及びｔ３で画面単位で行うとすると、左目用画像の一部や右目用画像の一部が誤った偏光方向に変換されてしまい、左目用画像と右目用画像のクロストークが発生することになる。
【０００７】
図１６を参照して説明した線走査方式において発生するクロストークに対しては、対策として、例えば、偏光切り替え装置２００における偏光方向の切り替えを、画像走査に同期して１水平走査線単位（あるいは一定の複数本の水平走査線単位）で部分的に実行する方式が提案されている。例えば、偏光切り替え装置２００において液晶層に電圧を印加する電極を、図１７に示すように複数の矩形状の電極２１１〜２１５から構成し、線走査に同期して順次に、偏光方向を切り替えるようにする。この構成によれば、誤った方向に偏光方向が設定される領域を少なくすることができるので、左目画像と右目画像とのクロストークの発生を低減することができる。ここで、図１７は、偏光切り替え装置２００における複数の電極の配置を模式的に示した図であって、入射光の入射方向から見た正面図である。偏光切り替え装置２００では、電極２１１〜２１５が所定の離間部（すなわち電極間の電極が無い領域）２２１〜２２４をはさんで配置されている。このような偏光切り替え装置２００では、電極２１１〜２１５に順次所定の電圧を印加あるいは無印加とすることで、偏光方向が切り換えられる。
【０００８】
しかしながら、偏光切り替え装置２００を、図１７に示したような複数の電極を用いて構成する場合、電極間の離間部２２１〜２２４には電圧が印加されない。そのため、電極２１１〜２１５に印加する電圧を変化させたとしても、離間部２２１〜２２４には印加電圧の変化が発生しない。したがって、離間部２２１〜２２４で偏光方向の切り替えを行うことができず、これに起因してクロストークが発生する。すなわち、電圧を印加しない場合の出射光の偏光方向は例えば図１８に矢印で示したように、電極２１１〜２１５と、離間部２２１〜２２４とですべて同一方向となる。一方、電圧を印加した場合の出射光の偏光方向は、例えば図１９に矢印で示したようになる。つまり、網掛けして示した電極２１１〜２１５に対応する領域では、偏光方向は図１８に示した電圧無印加の場合と異なる方向に変化する。他方、離間部２２１〜２２４に対応する領域では、偏光方向は図１８に示した場合と同一である。したがって、図１９に示したように、電圧印加時には、離間部２２１〜２２４に対応する領域で偏光方向が誤った方向となり、クロストークが発生することになる。
【０００９】
なお、上記の説明で参照した図１５〜図１９は、本出願人において本発明の背景技術を説明するために作成したものである。
【００１０】
本発明は、上記の事情を考慮してなされたものであり、複数の電極を用いて偏光方向を切り替える際に、電極間の離間部で発生するクロストークを低減することができる偏光切り替え装置及び画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため本発明の偏光切り替え装置は、互いに離間部を介して配列された複数の第１の電極と、複屈折を生じる液晶分子からなり、前記複数の第１の電極を用いて電圧が印加される領域では、前記第１の電極が所定の第１の電圧印加状態となった場合に該第１の電極に対向する液晶分子を介して入射された直線偏光の偏光方向を９０度回転して透過するとともに、前記第１の電極が所定の第２の電圧印加状態となった場合に該第１の電極に対向する液晶分子を介して前記入射された直線偏光の偏光方向を無回転で透過し、前記複数の第１の電極間の離間部に対向し電圧が印加されない領域では、前記複数の第１の電極間の離間部に対向する液晶分子を介して前記入射された直線偏光の偏光方向を無回転で透過する第１の液晶層とを有する第１の偏光切り替え手段と、互いに離間して配列された複数の電極であって、前記複数の第１の電極の離間部に対向する位置に配置され、かつ前記第１の電極に対向する位置を離間部とする複数の第２の電極と、複屈折を生じる液晶分子からなり、前記複数の第２の電極を用いて電圧が印加される領域では、前記第２の電極が所定の第３の電圧印加状態となった場合に該第２の電極に対向する液晶分子を介して前記第１の偏光切り替え素子から入射した直線偏光の偏光方向を９０度回転して透過するとともに、前記第２の電極が所定の第４の電圧印加状態となった場合に該第２の電極に対向する液晶分子を介して前記第１の偏光切り替え素子から入射した直線偏光の偏光方向を無回転で透過し、前記複数の第２の電極間の離間部に対向し電圧が印加されない領域では、前記複数の第２の電極間の離間部に対向する液晶分子を介して前記第１の偏光切り替え素子から入射した直線偏光の偏光方向を無回転で透過する第２の液晶層と
を有する第２の偏光切り替え手段と
を備えることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、第１の偏光切り替え手段と第２の偏光切り替え手段とにおける各電極と各離間部とを互い違いに組み合わせているので、一方の偏光切り替え手段の離間部を透過する直線偏光の偏光方向を、他方の偏光切り替え手段の電極部で９０度回転することが可能となる。よって、電極部を透過する直線偏光の偏光方向を切り替えることで、離間部を透過する直線偏光の偏光方向も切り替えることができ、偏光方向の食い違いを無くして電極間の離間部で発生するクロストークを低減することができる。
【００１３】
また、本発明の偏光切り替え装置の他の態様は、前記第１の偏光切り替え素子に入射される直線偏光の偏光方向が、前記第１の電極間の前記離間部に対向する液晶分子の配向軸方向及び前記第２の電極間の前記離間部に対向する液晶分子の配向軸方向に平行又は直交であることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、例えば液晶分子の配向軸方向を入射光の偏光方向と平行又は垂直にすることで、第１の電極間の離間部と第２の電極間の離間部とに対向する液晶分子への入射光の偏光方向を変化させずに無回転で透過させることができる。
【００１５】
また、本発明の偏光切り替え装置の他の態様は、前記第１の偏光切り替え素子に入射される直線偏光の偏光方向が、前記第１の電圧印加状態にて前記第１の電極に対向する液晶分子の配向軸方向及び前記第３の電圧印加状態にて前記第２の電極に対向する液晶分子の配向軸方向に対して４５度傾斜していることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、第１の電極に対向する液晶分子に入射する直線偏光の偏光方向と、第２の電極に対向する液晶分子に入射する直線偏光の偏光方向とを、ともに液晶分子の配向軸方向に対して４５度傾斜した状態とすることができる。
【００１７】
また、本発明の偏光切り替え装置の他の態様は、前記第１の電圧印加状態が前記第１の電極に電圧が印加されていない状態であり、前記第２の電圧印加状態が前記第１の電極に所定の電圧が印加されている状態であり、前記第３の電圧印加状態が前記第２の電極に電圧が印加されていない状態であり、前記第４の電圧印加状態が前記第２の電極に所定の電圧が印加されている状態であることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、第１の偏光切り替え手段と第２の偏光切り替え手段との両者に所定の電圧を印加した状態と、第１の偏光切り替え手段と第２の偏光切り替え手段との両者に電圧を印加していない状態とを切り替えることで、偏光方向を切り替えることできる。
【００１９】
また、本発明の偏光切り替え装置の他の態様は、前記第２の偏光切り替え素子から出射された直線偏光を円偏光に変換する偏光素子をさらに備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明によれば、入射した直線偏光を、右手偏光又は左手偏光の円偏光に変換することができる。
【００２１】
また、本発明の画像表示装置は、第１の画像を表す第１の出射光と前記第１の画像と異なる第２の画像を表す第２の出射光とを時分割で所定周期で出射する出射装置と、前記出射装置の出射光が直線偏光で入射される上記いずれかに記載の偏光切り替え装置とを備え、前記出射装置が前記第１の出射光を出射しているとき、前記第１の偏光切り換え装置が前記第１の電圧印加状態であり、前記第２の偏光切り換え装置が前記第２の電圧印加状態であり、前記出射装置が前記第２の出射光を出射しているとき、前記第１の偏光切り換え装置が前記第３の電圧印加状態であり、前記第２の偏光切り換え装置が前記第４の電圧印加状態であることを特徴とする。
【００２２】
本発明によれば、異なる画像間のクロストークを低減して、２種類の異なる画像を別々に鑑賞することができる。
【００２３】
また、本発明の画像表示装置の他の態様は、前記第１の画像が、立体視のための左目用画像であり、前記第２の画像が、立体視のための右目用画像であることを特徴とする。
【００２４】
本発明によれば、左目用画像と右目用画像との間のクロストークを低減して、立体視画像を鑑賞することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による偏光切り替え装置の一実施の形態の側面からみた断面構成を示す模式図である。
【図２】図１の偏光切り替え素子２を正面からみた場合の電極と離間部との形状及び配置例を示す模式図である。
【図３】図１の偏光切り替え素子３を正面からみた場合の電極と離間部との形状及び配置例を示す模式図である。
【図４】図１の偏光切り替え装置１における電圧無印加状態での液晶分子の配向軸方向の設定例を説明するための模式図である。
【図５】図１の偏光切り替え素子２の動作例（電極２４に電圧を印加しない場合）を説明するための模式図である。
【図６】図１の偏光切り替え素子２の動作例（電極２４に電圧を印加した場合）を説明するための模式図である。
【図７】図１の偏光切り替え素子３の動作例（電極３４に電圧を印加しない場合）を説明するための模式図である。
【図８】図１の偏光切り替え素子３の動作例（電極３４に電圧を印加した場合）を説明するための模式図である。
【図９】図１に示した偏光切り替え装置１の変形例を示す模式図である。
【図１０】図９の電極４０又は５０を正面からみた場合の形状を示す模式図である。
【図１１】本発明による偏光切り替え装置の他の実施の形態の側面からみた断面構成を示す模式図である。
【図１２】図１１の偏光素子４の動作例（電極２４及び電圧３４に電圧を印加しない場合）を説明するための模式図である。
【図１３】図１１の偏光素子４の動作例（電極２４及び電圧３４に電圧を印加した場合）を説明するための模式図である。
【図１４】本発明による画像表示装置の実施形態の構成例を示す図である。
【図１５】本発明の背景技術としての立体視画像の表示システムを説明するための図である。
【図１６】図１５の立体視画像の表示システムにおける画像走査方式を説明するための図である。
【図１７】図１５の偏光切り替え装置２００の構成例を説明するための図である。
【図１８】図１５の偏光切り替え装置２００の動作例を説明するための図である。
【図１９】図１５の偏光切り替え装置２００の動作例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、図面を参照して本発明による偏光切り替え装置の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態としての偏光切り替え装置１を側面からみた断面構成を模式的に示した図である。図１に示した偏光切り替え装置１は、偏光切り替え素子２と、偏光切り替え素子３とを備えている。偏光切り替え素子２及び偏光切り替え素子３は、液晶の複屈折性を利用して入射光の偏光状態を変化させる液晶光学素子である。本実施形態では、偏光切り替え素子２は、所定の偏光方向の直線偏光である入射光Ｌ１を入射し、液晶層２１などを透過させて、光Ｌ２を出射する。偏光切り替え素子３は、偏光切り替え素子２から出射された光Ｌ２を入射し、液晶層３１などを透過させて、光Ｌ３を出射する。
【００２７】
偏光切り替え素子２は、液晶分子が封入された液晶層２１と、液晶層２１を挟むガラス基板２２及びガラス基板２３とを備えている。ガラス基板２２とガラス基板２３とは互いに平行である。ガラス基板２２の液晶層２１側には、複数の透明電極（以下、単に電極とする）２４が、離間部４２を介して複数設けられている。ガラス基板２３の液晶層２１側には、複数の電極２６が、離間部４２を介して複数設けられている。これらの複数の電極２４と複数の電極２６とは、同一長さの離間部４２を介して、図２に示すように互いに対向するように設けられている。図２は、偏光切り替え素子２を正面方向（すなわち入射光Ｌ１の入射方向）からみて、複数の電極２４と複数の電極２６との対向関係を示す図である。また、複数の電極２４と複数の電極２６とは、偏光切り替え素子２の長手方向全体にわたって形成された矩形状の形状を有し、互いに平行に離間部４２を介して配列されている。なお、複数の電極２４及び複数の電極２６の各電極はそれぞれ独立して電圧印加状態を制御することができ、例えば、図１６を参照して説明したような線走査方式による各水平線の走査時刻に同期して、偏光切り替え素子３が有する複数の電極３４及び電極３６と組み合わせて、電圧印加状態又は電圧無印加状態に順次に切り替えて制御することができる。
【００２８】
複数の電極２４の液晶層２１側には配向膜２５が形成されている。複数の電極２６の液晶層２１側には配向膜２７が形成されている。ガラス基板２２の離間部４２の液晶層２１側には配向膜２８が形成されている。ガラス基板２３の離間部４２の液晶層２１側には配向膜２９が形成されている。電極２４と電極２６とに対向する領域４１内の液晶分子の配向軸の方向は、配向膜２５と配向膜２７とによって設定される。ガラス基板２２上の離間部４２とガラス基板２３上の離間部４２とに対向する領域４３内の液晶分子の配向軸の方向は、配向膜２８と配向膜２９とによって設定される。本実施形態では、配向膜２５及び配向膜２７とによって設定される配向軸の方向と、配向膜２８及び配向膜２９とによって設定される配向軸の方向とは、互いに異なって設定される。配向膜２５、配向膜２７、配向膜２８及び配向膜２９は、例えば、偏光露光機によるマスク露光などの製法で形成することができる。
【００２９】
偏光切り替え素子３は、液晶分子が封入された液晶層３１と、液晶層３１を挟むガラス基板３２及びガラス基板３３とを備えている。ガラス基板３２とガラス基板３３とは互いに平行である。ガラス基板３２の液晶層３１側には、複数の電極３４が、離間部５２を介して複数設けられている。ガラス基板３３の液晶層３１側には、複数の電極３６が、離間部５２を介して複数設けられている。複数の電極３４と複数の電極３６とは、同一長さの離間部５２を介して、図３に示すように互いに対向するように設けられている。図３は、偏光切り替え素子３を正面方向（すなわち入射光Ｌ１及び光Ｌ２の入射方向）からみて、複数の電極３４と複数の電極３６との対向関係を示す図である。また、複数の電極３４と複数の電極３６とは、偏光切り替え素子３の長手方向全体にわたって形成された矩形状の形状を有し、互いに平行に離間部５２を介して配列されている。なお、複数の電極３４及び複数の電極３６の各電極はそれぞれ独立して電圧印加状態を制御することができ、上述したように、例えば、図１６を参照して説明したような線走査方式による各水平線の走査時刻に同期して、偏光切り替え素子２が有する複数の電極２４及び電極２６と組み合わせて、電圧印加状態又は電圧無印加状態に順次に切り替えて制御することができる。
【００３０】
また、偏光切り替え装置１において、偏光切り替え素子２と偏光切り替え素子３とは、複数の電極２４及び複数の電極２６と、複数の電極３４及び複数の電極３６とが、正面方向（すなわち入射光Ｌ１及び光Ｌ２の入射方向）からみて、互い違いとなるように配置されている。すなわち、偏光切り替え素子２の電極２４及び電極２６と、偏光切り替え素子３の離間部５２とは同一形状を有し、対向している。また、偏光切り替え素子３の電極３４及び電極３６と、偏光切り替え素子２の離間部４２とは同一形状を有し、対向している。なお、電極２４及び電極２６と、電極３４及び電極３６とは同一形状であってもよいし、異なる形状であってもよい。
【００３１】
複数の電極３４の液晶層３１側には配向膜３５が形成されている。複数の電極３６の液晶層３１側には配向膜３７が形成されている。ガラス基板３２の離間部５２の液晶層３１側には配向膜３８が形成されている。ガラス基板３３の離間部５２の液晶層３１側には配向膜３９が形成されている。電極３４と電極３６とに対向する領域５１内の液晶分子の配向軸の方向は、配向膜３５と配向膜３７とによって設定される。ガラス基板３２上の離間部５２とガラス基板３３上の離間部５２とに対向する領域５３内の液晶分子の配向軸の方向は、配向膜３８と配向膜３９とによって設定される。本実施形態では、配向膜３５及び配向膜３７とによって設定される配向軸の方向と、配向膜３８及び配向膜３９とによって設定される配向軸の方向とは、互いに異なって設定される。配向膜３５、配向膜３７、配向膜３８及び配向膜３９は、例えば、偏光露光機によるマスク露光などの製法で形成することができる。
【００３２】
なお、図１の偏光切り替え装置１では、電極２４上の配向膜２５と離間部４２上の配向膜２８との面位置（すなわちガラス基板２２などからの高さ）が異なっているが、同一であってもよい。また、電極２６上の配向膜２７と離間部４２上の配向膜２９との面位置も異なっているが同一であってもよい。偏光切り換え素子３の配向膜３５、３７、３８及び３９についても同様である。ｑ
【００３３】
次に、図４を参照して、図１の偏光切り替え装置１における配向膜２５及び配向膜２７〜２９と、配向膜３５及び配向膜３７〜３９とによって設定される液晶分子の配向軸の方向の一例について説明する。図４は、偏光切り替え素子２と偏光切り替え素子３とを入射光Ｌ１の方向からみた正面図であって、液晶層２１と液晶層３１とにおける配向軸の方向を示す模式図である。図４及び他の図では、入射光Ｌ１が、偏光切り替え装置１に対して垂直方向の直線偏光であり、この場合の入射光Ｌ１の偏光方向は９０°であるとしている。また、配向軸の方向や入出射される直線偏光の偏光方向は、入射光Ｌ１の偏光方向である９０°を基準として、図４に矢印で０°、４５°、９０°、１３５°及び１８０°として示したものを用いて説明する。
【００３４】
なお、本願では、スメクティック液晶やネマティック液晶などの液晶分子の長軸方向を配向軸方向と呼んでいる。このスメクティック液晶やネマティック液晶などは、配向軸方向に平行な方向の屈折率が垂直な方向の屈折率と異なるという複屈折性を示す。複屈折性を示す物質に偏光な光を入射した場合、その入射角度によって進相軸と遅相軸の屈折率が異なり各偏光成分に位相差が生じる。ただし、配向軸方向（光学軸方向）に沿って入射した直線偏光などや、配向軸方向に偏光方向が直交又は平行な直線偏光は、各偏光成分に位相差を生じない。したがって、例えば、例えば液晶層に電圧を印加することで入射光の入射方向と液晶分子の配向軸方向とを一致させた場合には、入射光の各偏光成分に位相差は生じず、無回転で出射される。また、例えば、配向軸方向がガラス基板２２やガラス基板３２と平行な方向となるように液晶層２１や液晶層３１内の液晶分子を配向した場合、その配向軸方向に平行な又は直交する偏光方向を有する直線偏光は、その各偏光成分に位相差は生じず、無回転で出射される。これに対し、直線偏光の偏光方向を、配向軸方向から傾斜させて入射した場合、各偏光成分には位相差が発生する。各偏光成分に生じる位相差の大きさは、液晶層の屈折率、液晶層の厚さ、入射光の入射角によって異なる。
【００３５】
図４に示した矢印Ａ〜Ｄで示した配向軸方向は、液晶層２１及び液晶層３１に電圧が印加されていない場合の液晶層２１及び液晶層３１における各領域４１、４３、５１及び５３内の液晶分子の配向軸方向（液晶分子の光学軸の配列方向）である。電極２４、２６、３４及び３６へ電圧が印加されていない場合、電極２４と電極２６との間の領域４１及び電極３４と電極３６との間の領域５１では、入射光Ｌ１の偏光方向と液晶分子の配向軸方向とのなす角度が４５°であり、液晶層２１及び液晶層３１における領域４１及び領域５１を透過した各偏光成分の位相差がλ／２（すなわち１８０°）となるように液晶層２１及び液晶層３１が設定されていることとする。ここでλは１波長を表す。他方、電極２４、２６、３４及び３６へ電圧が印加されている場合、液晶層２１及び液晶層３１における各領域４１及び５１内の液晶分子の配向軸方向は、各電極面に垂直な方向に配列され、入射光Ｌ１の入射方向と一致する。そのため、電圧印加状態では、液晶層２１及び液晶層３１における領域４１及び領域５１を透過した各偏光成分の位相差は０（すなわち０°）となる。すなわち、液晶層２１及び液晶層３１に所定の電圧が印加され入射光Ｌ１の入射方向と液晶の配向軸方向が一致した場合、入射光Ｌ１の偏光方向と配向軸方向とがなす角度とは無関係に、液晶層２１及び液晶層３１における領域４１及び５１を透過した各偏光成分に位相差は発生しない（すなわち偏光方向は回転しない）。
液晶層２１及び液晶層３１における対向する離間部４２の間の領域４３及び対向する離間部５２の間の領域５３では、電極２４、２６、３４及び３６への電圧の印加有り無しに関わらず、入射光Ｌ１の偏光方向と液晶分子の配向軸方向とのなす角度が０°である。
そのため、液晶層２１及び液晶層３１における領域４３及び領域５３を透過した入射光Ｌ１の各偏光成分の位相差は０（すなわち０°）となる。すなわち、液晶層２１及び液晶層３１の電極２４、２６、３４及び３６に所定の電圧が印加される又は印加されないに関わらず、入射光Ｌ１の偏光方向と液晶分子の配向軸方向が一致した場合、液晶層２１及び液晶層３１における領域４３及び５３を透過した各偏光成分に位相差は発生しない（すなわち偏光方向は回転しない）。
【００３６】
図４において、符号Ａを付けた矢印が、電圧無印加時の偏光切り換え素子２の電極２４と電極２６とに対向する領域４１内の液晶分子の配向軸方向を示している。ここで、領域４１の配向軸方向Ａは配向膜２５及び配向膜２７の配向方向である１３５°に設定されている。
【００３７】
また、図４において、符号Ｂを付けた矢印が、偏光切り換え素子２の離間部４２に対向する領域４３内の液晶分子の配向軸方向を示している。ここで、領域４３の配向軸方向Ｂは配向膜２８及び配向膜２９の配向方向である９０°に設定されている。
【００３８】
また、図４において、符号Ｃを付けた矢印が、電圧無印加時の偏光切り換え素子３の電極３４と電極３６とに対向する領域５１内の液晶分子の配向軸方向を示している。ここで、領域５１の配向軸方向Ｃは配向膜３５及び配向膜３７の配向方向である４５°に設定されている。
【００３９】
また、図４において、符号Ｄを付けた矢印が、偏光切り換え素子３の離間部５２に対向する領域５３内の液晶分子の配向軸方向を示している。ここで、領域５３の配向軸方向Ｄは配向膜３８及び配向膜３９の配向方向である９０°に設定されている。
【００４０】
次に、図５〜図８を参照して、図１の偏光切り替え装置１の動作例について説明する。なお、複数の電極２４及び複数の電極２６間の電圧印加状態と、複数の電極３４及び複数の電極３６間の電圧印加状態とは、線走査方式では順次に電極毎に独立して制御される。ただし、ここでは説明を簡単にするため、各電極の電圧印加状態を同時に印加状態又は無印加状態に切り替える場合（すなわち面走査方式の場合）を例に説明を行う。図５は、偏光切り替え素子２の入射光Ｌ１と偏光切り換え素子２から出射する光Ｌ２との状態を示した模式図であり、領域４１に対向する電極２４と電極２６との間に電圧を印加しない場合を示している。図６は、偏光切り替え素子２の入射光Ｌ１と偏光切り換え素子２から出射する光Ｌ２との状態を示した模式図であり、領域４１に対向する電極２４と電極２６との間に所定の電圧を印加した場合を示している。図７は、偏光切り替え素子３へ入射する光Ｌ２と出射光Ｌ３との状態を示した模式図であり、領域５１に対向する電極３４と電極３６との間に電圧を印加しない場合を示している。そして、図８は、偏光切り替え素子３へ入射する光Ｌ２と出射光Ｌ３との状態を示した模式図であり、領域５１に対向する電極３４と電極３６との間に所定の電圧を印加した場合を示している。
【００４１】
なお、本実施形態の偏光切り替え装置１では、入射光Ｌ１の偏光方向を９０°回転させて偏光方向が１８０°の直線偏光の出射光Ｌ３を出射する場合と、偏光方向を回転せずにそのまま偏光方向が９０°の直線偏光の出射光Ｌ３として出射する場合とを切り替える制御を行う。そして、偏光方向を９０°回転させる場合は、偏光切り替え素子２と偏光切り替え素子３とをともに電圧を印加しない状態（すなわち電圧無印加状態）に制御する。他方、偏光方向を回転させない場合は、偏光切り替え素子２と偏光切り替え素子３とをともに電圧を印加した状態（すなわち電圧印加状態）に制御する。
【００４２】
したがって、入射光Ｌ１の偏光方向を９０°回転させる場合には、電圧無印加状態の図５と図７とを組み合わせた動作状態となる。他方、入射光Ｌ１の偏光方向を回転させない場合には、電圧印加状態の図６と図８とを組み合わせた動作状態となる。そこで、偏光切り替え素子３の動作状態を示す図７又は図８では、図５又は図６に示した対応する動作状態で偏光切り替え素子２から出射された出射光を入射する場合の動作例を示している。
【００４３】
図５に示した例は、電極２４と電極２６との間に電圧を印加しない場合、すなわち電圧無印加状態である。この場合、偏光方向が９０°の直線偏光の入射光Ｌ１は、電極２４と電極２６とに対向する領域４１の液晶分子の配向軸方向Ａが１３５°なので、配向軸方向Ａに対して４５°の傾斜角の偏光方向で領域４１に入射する。また、領域４１は、電極２４と電極２６との間に電圧が印加されていない場合、配向軸方向Ａに対して傾斜角４５°の偏光方向で入射された直線偏光の偏光方向を９０°回転して出射する。したがって、領域４１の通過し偏光切り換え素子２から出射する光Ｌ２Ａｏｆｆは、偏光方向が０°（又は１８０°）の直線偏光となる。すなわち、領域４１では、垂直方向の直線偏光の入射光Ｌ１が水平方向の直線偏光の光Ｌ２Ａｏｆｆに変換される。
【００４４】
また、離間部４２に対向する領域４３では、９０°の配向軸方向Ｂが、直線偏光の入射光Ｌ１の偏光方向９０°と平行関係となる。したがって、直線偏光の入射光Ｌ１の各偏光成分には位相差が発生せず、領域４３からは、そのまま偏光方向が９０°の直線偏光の光Ｌ２Ｂｏｆｆが出射する。
【００４５】
これに対し、図６に示した例は、電極２４と電極２６との間に所定の電圧を印加した場合である。すなわち電圧印加状態である。この場合、電極２４と電極２６とに対向する領域４１の配向軸方向Ａは例えば入射光Ｌ１の入射方向に一致する。したがって、直線偏光の入射光Ｌ１の各偏光成分には位相差が発生せず、領域４１からは、そのまま偏光方向が９０°の直線偏光の光Ｌ２Ａｏｎが出射する。
【００４６】
また、離間部４２に対向する領域４３では、９０°の配向軸方向Ｂが、直線偏光の入射光Ｌ１の偏光方向９０°と平行関係となる。したがって、直線偏光の入射光Ｌ１の各偏光成分には位相差が発生せず、領域４３からは、そのまま偏光方向が９０°の直線偏光の光Ｌ２Ｂｏｎが出射する。
【００４７】
一方、図７に示した例は、電極３４と電極３６との間に電圧を印加しない場合、すなわち電圧無印加状態である。この場合、偏光切り替え素子３に対しては、図５に示した電圧無印加状態の偏光切り替え素子２から出射された光Ｌ２が入射される。すなわち、図５に示した偏光方向が０°（又は１８０°）の直線偏光の光Ｌ２Ａｏｆｆが、離間部５２に対向する領域５３に入射する。また、偏光方向が９０°の直線偏光の光Ｌ２Ｂｏｆｆが、電極３４と電極３６とに対向する領域５１に入射する。
【００４８】
この場合、離間部５２に対向する領域５３では、９０°の配向軸方向Ｄが、直線偏光の光Ｌ２Ａｏｆｆの偏光方向０°（又は１８０°）と直交関係となる。したがって、直線偏光の光Ｌ２Ａｏｆｆの各偏光成分には位相差が発生せず、領域５３からは、そのまま偏光方向が０°（又は１８０°）の直線偏光の出射光Ｌ３Ｄｏｆｆが出射する。
【００４９】
また、偏光方向が９０°の直線偏光の光Ｌ２Ｂｏｆｆは、電極３４と電極３６とに対向する領域５１の配向軸方向Ｃが４５°なので、配向軸方向Ｃに対して４５°の傾斜角の偏光方向で領域５１に入射する。また、領域４１は、電極３４と電極３６との間に電圧が印加されていない場合、配向軸方向Ｃに対して傾斜角４５°の偏光方向で入射された直線偏光の偏光方向を９０°回転して出射する。したがって、領域５１の出射光Ｌ３Ｃｏｆｆは、偏光方向が０°（又は１８０°）の直線偏光となる。すなわち、領域５１では、垂直方向の直線偏光の光Ｌ２Ｂｏｆｆが水平方向の直線偏光の出射光Ｌ３Ｃｏｆｆに変換される。
【００５０】
これに対し、図８に示した例は、電極３４と電極３６との間に所定の電圧を印加する場合、すなわち電圧印加状態である。この場合、偏光切り替え素子３に対しては、図６に示した電圧印加状態の偏光切り替え素子２から出射した光Ｌ２が入射される。すなわち、図６に示した偏光方向が９０°の直線偏光の光Ｌ２Ａｏｎが、離間部５２に対向する領域５３に入射する。また、偏光方向が９０°の直線偏光の光Ｌ２Ｂｏｎが、電極３４と電極３６とに対向する領域５１に入射する。この場合、電極３４と電極３６とに対向する領域５１の配向軸方向Ｃは例えば領域５１に入射する光Ｌ２Ｂｏｎの入射方向に一致する。したがって、直線偏光の光Ｌ２Ｂｏｎの各偏光成分には位相差が発生せず、領域５１からは、そのまま偏光方向が９０°の直線偏光の出射光Ｌ３Ｃｏｎが出射する。
【００５１】
また、離間部５２に対向する領域５３では、９０°の配向軸方向Ｄが、直線偏光の光Ｌ２Ａｏｎの偏光方向９０°と平行関係となる。したがって、直線偏光の光Ｌ２Ａｏｎの各偏光成分には位相差が発生せず、領域５３からは、そのまま偏光方向が９０°の直線偏光の出射光Ｌ３Ｄｏｎが出射する。
【００５２】
以上から、図５及び図７に示したように、偏光切り替え素子２と偏光切り替え素子３とをともに電圧を印加しない状態（すなわち電圧無印加状態）に制御することで、偏光方向が９０°の直線偏光の入射光Ｌ１を、偏光方向が０°（又は１８０°）の直線偏光の出射光Ｌ３Ｄｏｆｆ及びＬ３Ｃｏｆｆに変換することができる。
【００５３】
また、図６及び図８に示したように、偏光切り替え素子２と偏光切り替え素子３とをともに所定の電圧を印加した状態（すなわち電圧印加状態）に制御することで、偏光方向が９０°の直線偏光の入射光Ｌ１を、偏光方向が９０°の直線偏光の出射光Ｌ３Ｄｏｎ及びＬ３Ｃｏｎとしてそのまま出射することができる。
【００５４】
以上のように、本実施形態によれば、偏光切り替え素子２と偏光切り替え素子３との各電極と各離間部とを光の通過する方向から見て互い違いに組み合わせているので、一方の偏光切り替え素子２（又は偏光切り替え素子３）の離間部を透過する直線偏光の偏光方向を、他方の偏光切り替え素子３（又は偏光切り替え素子２）の電極部で９０度回転することができる。よって、電極部を透過する直線偏光の偏光方向を切り替えることで、離間部を透過する直線偏光の偏光方向も切り替えることになり、偏光方向の食い違いを無くして電極間の離間部を通過する光で発生するクロストークを低減することができる。
【００５５】
また、本実施形態によれば、例えば液晶分子の配向軸方向を入射光の偏光方向と平行又は直交、又は入射光の入射方向と一致させることで、離間部に対向する液晶分子への入射光の偏光方向を変化させずに無回転で透過させることができる。
【００５６】
また、本実施形態によれば、領域４１の配向軸方向を１３５°、領域５１の配向軸方向を４５°とすることで、偏光切り替え素子２と偏光切り替え素子３両者において、偏光方向が９０°の直線偏光に対して液晶分子の配向軸方向が４５°回転した方向である液晶層でλ／２の位相差を発生することができる。
【００５７】
また、本実施形態によれば、偏光切り替え素子２と偏光切り替え素子３との両者の各電極で、所定の電圧を印加した状態と、電圧を印加していない状態とを切り替えることで、偏光方向を切り替えることできる。
【００５８】
次に、図９及び図１０を参照して、図１に示した偏光切り替え装置１の変形例について説明する。なお、図９において、図１に示したものと同一の構成には同一の符号を用いている。図９に示した偏光切り替え装置１の変形例である偏光切り替え装置１ａは、偏光切り替え素子２ａと、偏光切り替え素子３ａとを備えている。偏光切り替え素子２ａは、図１の偏光切り替え素子２のガラス基板２３側の電極２６を、図１０で網掛けして示したようにガラス基板２３の全面にわたって設けられている電極４０に変更したものである。偏光切り替え素子３ａは、図１の偏光切り替え素子３のガラス基板３３側の電極３６を、図１０で網掛けして示したようにガラス基板３３の全面にわたって設けられている電極５０に変更したものである。また、電極４０には配向膜４７と配向膜４９とが交互に形成されている。また、電極５０には配向膜５７と配向膜５９とが交互に形成されている。なお、領域４４、４５、５４及び５５が、図１の領域４１、４３、５１及び５３にそれぞれ対応している。また、領域４４、４５、５４及び５５の配向軸方向は、それぞれ、図４に示した領域４１、４３、５１及び５３の配向軸方向と同一となるように、配向膜４７、４９、５７及び５９の配向方向が設定されている。
【００５９】
また、図９に示した偏光切り替え装置１ａでは、液晶層２１又は液晶層３１に電圧を印加する場合、電極２４と電極４０との間又は電極３４と電極５０との間に所定の電圧を印加する。また、入射光Ｌ１と、光Ｌ２及び出射光Ｌ３とに係る偏光方向の切り替え動作については、図１の偏光切り替え装置１の場合と同様である。
【００６０】
次に、図１１〜図１３を参照して、本発明による偏光切り替え装置の他の実施形態について説明する。本実施形態の偏光切り替え装置１ｂは、図１を参照して説明した偏光切り替え素子２及び偏光切り替え素子３と、新たに設けた偏光素子４とを備えている。偏光切り替え素子２及び偏光切り替え素子３については図１に示したものと同一である。偏光素子４は、複屈折性を用いて直線偏光と円偏光とを相互に変換するλ／４板である。この場合、偏光素子４は、偏光切り替え素子３のガラス基板３３の出射光側の表面に接して設けられている。偏光切り替え装置１ｂは、直線偏光の入射光Ｌ１を入射し、偏光方向を切り替えて直線偏光の出射光Ｌ３を生成し、さらにこれを円偏光に変換して円偏光Ｌ４を出射する。
【００６１】
図１２は、図１１の偏光切り替え装置１ｂで電極２４と電極２６との間及び電極３４と電極３６との間に電圧を印加しない場合の偏光素子４に入射する出射光Ｌ３と偏光素子４から出射する円編光Ｌ４との関係を示している。図１２の偏光素子４に入射する出射光Ｌ３は、図５及び図７を参照して説明した出射光Ｌ３Ｃｏｆｆ及びＬ３Ｄｏｆｆに対応するものである。また、偏光素子４は、光学軸Ｅ（例えば遅相軸）の方向を４５°として、光学軸Ｅに対して入射する直線偏光の出射光Ｌ３の偏光方向が光学軸Ｅに対して４５°の傾斜角を有している場合に、λ／４（すなわち９０°）の位相差を発生する。この場合、偏光素子４に入射する出射光Ｌ３Ｃｏｆｆ及びＬ３Ｄｏｆｆは偏光方向を０°（又は１８０°）とする直線偏光なので、光学軸Ｅに対して４５°の傾斜を有する偏光方向の光である。したがって、偏光素子４で直線偏光の出射光Ｌ３が円偏光に変換され、偏光素子４から円偏光Ｌ４ｏｆｆが出射される。
【００６２】
一方、図１３は、図１１の偏光切り替え装置１ｂで電極２４と電極２６との間及び電極３４と電極３６との間に所定の電圧を印加した場合の偏光素子４に入射する出射光Ｌ３と偏光素子４から出射する円偏光Ｌ４との関係を示している。図１３の偏光素子４（偏光素子）に入射に入射する出射光Ｌ３は、図６及び図８を参照して説明した出射光Ｌ３Ｃｏｎ及びＬ３Ｄｏｎに対応するものである。また、図１２を参照して説明したように、偏光素子４は、光学軸Ｅ（例えば遅相軸）の方向を４５°として、光学軸Ｅに対して入射する直線偏光の出射光Ｌ３の偏光方向が光学軸Ｅに対して４５°の傾斜角を有している場合に、λ／４（すなわち９０°）の位相差を発生する。この場合、偏光素子４に入射する出射光Ｌ３Ｃｏｎ及びＬ３Ｄｏｎは偏光方向を９０°とする直線偏光なので、光学軸Ｅに対して４５°の傾斜を有することとなる。したがって、偏光素子４で直線偏光の出射光Ｌ３が円偏光に変換され、偏光素子４から円偏光Ｌ４ｏｎが出射される。この円偏光Ｌ４ｏｎと、図１２の円偏光Ｌ４ｏｆｆとは偏光成分の回転方向が異なっている。
【００６３】
本実施形態によれば、入射した直線偏光の入射光Ｌ１を、右回り又は左回りの円偏光Ｌ４に変換することができる。
【００６４】
次に、図１４を参照して、本発明の他の実施形態について説明する。なお、図１、図９や図１１に示したものと同一の構成には同一の符号を用いている。図１４に示した表示システムは、上述した偏光切り替え装置１、偏光切り換え装置１ａ又は偏光切り替え装置１ｂを用いて、立体視画像を表示（あるいは２種類の異なる画像を同時に表示）するシステムを構成したものである。図１４に示した立体視画像の表示システム（画像表示装置）は、１台のプロジェクター１００（出射装置）と、プロジェクター１００から出射された直線偏光の偏光方向を切り替える偏光切り替え装置１又は１ａ（図１４（ａ）の場合）又は偏光切り替え装置１ｂ（図１４（ｂ）の場合）と、偏光切り替え装置１、１ａ又は１ｂを制御する制御装置５とから構成されている。プロジェクター１００は、例えば左目用画像（第１の画像）と右目用画像（第２の画像）とを（あるいは２種類の画像を）時分割で交互に切り換えて出射する。その際、プロジェクター１００は、偏光方向を９０°とする直線偏光の入射光Ｌ１で左目用画像光（第１の出射光）と右目用画像光（第２の出射光）とを（あるいは２種類の画像を）所定周期で出射する。
【００６５】
そして、偏光切り替え装置１、１ａ又は１ｂは、プロジェクター１００から出射された直線偏光の入射光Ｌ１を入射し、入射した直線偏光の偏光方向を９０°回転した出射光Ｌ３ｏｆｆを出射するか若しくは回転せずにそのまま出射光Ｌ３ｏｎとして出射するか、又はさらに円偏光に変換して円偏光Ｌ４ｏｆｆ若しくはＬ４ｏｎを出射する。偏光切り替え装置１、１ａ又は１ｂによる偏光方向の切り替えは、制御装置５によって、プロジェクター１００における左目用画像と右目用画像との時分割の切り替え時刻に同期して行われる。制御装置５は、プロジェクター１００から出力された所定の制御信号（またはプロジェクター１００に入力されるものと同じ左目用画像と右目用画像とを含む画像信号）を入力し、それに基づいて偏光切り替え装置１、１ａ又は１ｂを制御する。制御装置５は、プロジェクター１００から左目用画像又は右目用画像が出射された場合に、走査方式に従って、偏光切り替え素子２及び３において走査線毎に（あるいは複数の走査線または全走査線を単位として）対応する１又は複数の電極２４及び３４に印加する電圧を、所定の電圧又は０（すなわち印加しない状態）に切り替えて制御する。なお、プロジェクター１００による画像の走査方式は、面走査方式であっても、線走査方式であってもよい。
【００６６】
このように、本発明の偏光切り替え装置１（偏光切替え装置）は、偏光切り替え素子２（第１の偏光切り替え手段）と偏光切り替え素子３（第２の偏光切り替え手段）とを備えている。
偏光切り替え素子２は、互いに離間部４２（離間部）を介して配列された複数の電極２４、電極２６（第１の電極）を有する。また、偏光切り替え素子２は、複屈折を生じる液晶分子からなる液晶層２１（第１の液晶層）を有する。液晶層２１のうち、領域４１（前記複数の第１の電極を用いて電圧が印加される領域）では、電極２４、電極２６に電圧が印加されていない状態（前記第１の電極が所定の第１の電圧印加状態）となった場合に該第１の電極に対向する液晶分子を介して入射された直線偏光の偏光方向を９０度回転して透過する。また、液晶層２１のうち、領域４１では、電極２４、電極２６に電圧が印加されている状態（前記第１の電極が所定の第２の電圧印加状態）となった場合に該第１の電極に対向する液晶分子を介して前記入射された直線偏光の偏光方向を無回転で透過する。また、液晶層２１のうち、領域４３（前記複数の第１の電極間の離間部に対向し電圧が印加されない領域）では、前記複数の第１の電極間の離間部に対向する液晶分子を介して前記入射された直線偏光の偏光方向を無回転で透過する。
【００６７】
また、偏光切り替え素子３は、互いに離間して配列された複数の電極であって、前記複数の第１の電極の離間部に対向する位置に配置され、かつ前記第１の電極に対向する位置を離間部５２（離間部）とする複数の電極３４、電極３６（第２の電極）を有する。また、偏光切り替え素子３は、複屈折を生じる液晶分子からなる液晶層３１（第２の液晶層）を有する。液晶層３１のうち、領域５１（前記複数の第２の電極を用いて電圧が印加される領域）では、電極３４、電極３６に電圧が印加されていない状態（前記第２の電極が所定の第３の電圧印加状態）となった場合に該第２の電極に対向する液晶分子を介して前記第１の偏光切り替え素子から入射した直線偏光の偏光方向を９０度回転して透過する。また、液晶層３１のうち、領域５１では、電極３４、電極３６に電圧が印加されている状態（前記第２の電極が所定の第４の電圧印加状態）となった場合に該第２の電極に対向する液晶分子を介して前記第１の偏光切り替え素子から入射した直線偏光の偏光方向を無回転で透過。また、液晶層３１のうち、領域５３（前記複数の第２の電極間の離間部に対向し電圧が印加されない領域）では、前記複数の第２の電極間の離間部に対向する液晶分子を介して前記第１の偏光切り替え素子から入射した直線偏光の偏光方向を無回転で透過する。
【００６８】
本実施形態によれば、鑑賞者は、偏光方向が左右で異なる検光子を備えた眼鏡を掛け、スクリーンで反射された光を見ることで、異なる画像間のクロストークを低減して、２種類の異なる画像を別々に鑑賞することができる。また、本実施形態によれば、立体視画像を投写する場合には、左目用画像と右目用画像との間のクロストークを低減して、立体視画像を鑑賞することができる。
【００６９】
なお、本発明の実施の形態は上記のものに限定されず、例えば、電極の個数を変更したり、偏光切り替え素子２及び３を離間させるのに代えて接触させて設けるようにしたり、配向軸の方向を変更したりする変更を適宜行うことができる。
【符号の説明】
【００７０】
１、１ｂ  偏光切り替え装置
２、３  偏光切り替え素子
４  偏光素子
２１、３１  液晶層
２２、２３、３２、３３  ガラス基板
２４、２６、３４、３６  電極
２５、２７、２８、２９  配向膜
４０、５０  電極
４１、５１  電極に対向する領域
４２、５２  離間部
４３、５３  離間部に対向する領域
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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