(57)【要約】【課題】画像表示装置内の液晶パネルと、偏光を変換する液晶パネルとの液晶配向が変化する速度が異なっても、クロストークの生じない立体画像を鑑賞できる偏光制御装置を提供する。【解決手段】偏光制御装置は、外部装置から時分割に所定周期で供給された右眼用画像の第１出射光と左眼用画像の第２出射光との各々の偏光方向を異なる偏光方向に変換して出射する。前記偏光制御装置は、前記外部装置が前記第１出射光及び前記第２出射光のいずれか一方から他方への切り替え処理を行った時刻からの所定の時間、前記第１出射光及び第２出射光の偏光を第１偏光と偏光方向の９０°異なる第２偏光に変換して出射する第１偏光用液晶パネルと、前記第１偏光を透過する偏光板と、当該偏光板からの前記第１偏光を、互いに異なる偏光方向の第３偏光と第４偏光とに、前記所定周期毎に変換して出射する第２偏光用液晶パネルとを備える。【選択図】図１
2013174871.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
立体視のための視差画像の出射光である右眼用画像の第１出射光と左眼用画像の第２出射光とが外部装置から時分割に所定周期で供給され、前記第１出射光と前記第２出射光との各々の偏光方向を異なる偏光方向に変換して出射する偏光制御装置であり、
前記外部装置の前記第１出射光及び前記第２出射光のいずれか一方から他方への切り替え処理に同期し、前記外部装置が切り替える処理を行った時刻から所定の時間を、前記第１出射光及び第２出射光の偏光を第１偏光と偏光方向の９０°異なる第２偏光に変換して出射する第１偏光用液晶パネルと、
前記第１偏光と同一の偏光方向の透過軸を有する偏光板と、
当該偏光板を通過して入射する前記第１出射光と第２出射光との各々の前記第１偏光を、互いに異なる偏光方向の第３偏光と第４偏光とに、前記所定周期毎に変換して出射する第２偏光用液晶パネルと
を備えることを特徴とする偏光制御装置。
【請求項２】
前記第２偏光用液晶パネルが、
前記右眼用画像の周期の場合、前記第１出射光を前記第１偏光から前記第３偏光へ偏光して出射し、前記左眼用画像の周期の場合、第２出射光を前記第１偏光のまま出射する第１偏光パネルと、
前記右眼用画像の周期の場合、前記第１偏光パネルから出射される前記第１出射光を前記第３偏光のまま出射し、前記左眼用画像の周期の場合、前記第１偏光パネルから出射される前記第２出射光を第１偏光から前記第４偏光へ偏光して出射する第２偏光パネルと
を備えることを特徴とする請求項１に記載の偏光制御装置。
【請求項３】
前記第１偏光が第１直線偏光、前記第２偏光が前記第１直線偏光の偏光軸に対して９０°の角度を有する偏光軸を有する第２直線偏光、前記第３偏光が左円偏光及び右円偏光のいずれか一方、前記第４偏光が左円偏光及び右円偏光の他方であり、
前記第２偏光用液晶パネルが、
前記右眼用画像の周期の場合、前記第１出射光を前記第１偏光のまま出射し、前記左眼用画像の周期の場合、前記第２出射光を前記第１偏光から前記第２偏光に偏光する第１偏光パネルと、
前記第１偏光を前記第３偏光に変換し、前記第２偏光を前記第４偏光に変換する位相差板と
を備えることを特徴とする請求項１に記載の偏光制御装置。
【請求項４】
前記第１偏光が第１直線偏光、前記第２偏光が前記第１直線偏光の偏光軸に対して９０°の角度を有する偏光軸を有する第２直線偏光、前記第３偏光が左円偏光及び右円偏光のいずれか一方、前記第４偏光が左円偏光及び右円偏光の他方であり、
前記第２偏光用液晶パネルが、
前記第１出射光及び前記第２出射光を前記第１偏光から前記第４偏光に偏光して出射する位相差板と、
前記位相差板から出射される第４偏光を、前記右眼用画像の周期の場合、前記第３偏光に偏光して出射し、前記左眼用画像の周期の場合、前記第４偏光のまま出射する第１偏光パネルと
を備えることを特徴とする請求項１に記載の偏光制御装置。
【請求項５】
立体視のための視差画像の出射光である右眼用画像の第１出射光と左眼用画像の第２出射光とを時分割に所定周期で供給する画像表示装置と、
前記右眼用画像の第１出射光を第３偏光で出射し、前記左眼用画像の第２出射光を第３偏光と異なる偏光の第４偏光で出射する請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の偏光制御装置と、
右眼側が前記第１出射光を透過させる特性を有する光学素子を有し、左眼側が前記第２出射光を透過させる特性を有する光学素子を有する観賞用メガネと、
を備える画像表示システム。
【請求項６】
立体視のための視差画像の出射光である右眼用画像の第１出射光と左眼用画像の第２出射光とが外部装置から時分割に所定周期で供給され、前記第１出射光と前記第２出射光との各々の偏光方向を異なる偏光方向に変換して出射する偏光制御装置を制御する偏光制御方法であり、
前記外部装置の前記第１出射光及び前記第２出射光のいずれか一方から他方への切り替え処理に同期し、前記外部装置が切り替える処理を行った時刻から所定の時間を、前記第１出射光及び第２出射光の偏光を前記第１偏光と偏光方向の異なる第２偏光に第１偏光用液晶パネルにより変換して出射する過程と、
第１偏光と同一の偏光方向の透過軸を有する偏光板を通過して入射する前記第１出射光と第２出射光との各々の前記第１偏光を、互いに異なる偏光方向の第３偏光と第４偏光とに、前記所定周期毎に第２偏光用液晶パネルにより変換して出射する過程と
を備えることを特徴とする偏光制御方法。
【請求項７】
立体視のための視差画像の出射光である右眼用画像の第１出射光と左眼用画像の第２出射光とが外部装置から時分割に所定周期で供給され、前記第１出射光と前記第２出射光との各々の偏光方向を異なる偏光方向に変換する偏光制御装置であり、
前記第１出射光及び前記第２出射光の偏光を第１偏光と前記第１偏光とは偏光方向の９０°異なる第２偏光との間で切り替える第１偏光用液晶パネルと、
前記第１偏光液晶パネルから出射された前記第１偏光を透過し前記第２偏光を吸収又は反射する偏光板と、
前記偏光板を透過した前記第１偏光を第３偏光と前記第３偏光とは偏光方向の異なる第４偏光とに、前記所定周期毎に交互に変換する第２偏光用液晶パネルと、
を備え、
前記外部装置の前記第１出射光及び前記第２出射光のいずれか一方から他方への切り替え処理に同期し、前記外部装置が切り替える処理を行った時刻から所定の時間の間は、前記第１偏光用液晶パネルから、前記第２偏光が出射され、前記所定の時間が経過後は、前記第１偏光用液晶パネルから前記第１偏光が出射されるように、前記第１偏光用液晶パネルは、前記第１出射光及び前記第２出射光の偏光方向を変換する
ことを特徴とする偏光制御装置。
【請求項８】
前記第２偏光用液晶パネルが、
前記右眼用画像の周期及び前記左眼用画像の周期のうち一方の場合、前記第１偏光の入射光を前記第３偏光へ変換し、前記右眼用画像の周期及び前記左眼用画像の周期のうち他方の場合、入射した光の偏光方向を変換しない第１偏光パネルと、
前記右眼用画像の周期及び前記左眼用画像の周期のうち前記他方の場合、前記第１偏光の入射光を前記第４偏光へ変換し、前記右眼用画像の周期及び前記左眼用画像の周期のうち前記一方の場合、入射した光の偏光方向を変換しない第２偏光パネルと
を備えることを特徴とする請求項７に記載の偏光制御装置。
【請求項９】
前記第２偏光用液晶パネルが、
前記右眼用画像の周期及び前記左眼用画像の周期のうち一方の場合、入射光の偏光方向を変換せず、前記右眼用画像の周期及び前記左眼用画像の周期のうち他方の場合、入射光の偏光方向を前記入射光の偏光方向とは９０°異なる偏光方向に変換する第１偏光パネルと、
前記第１偏光パネルの光入射側及び光出射側のいずれか一方に配置され、１／４波長の位相差を有する位相差板と
を備えることを特徴とする請求項７に記載の偏光制御装置。
【請求項１０】
立体視のための視差画像の出射光である右眼用画像の第１出射光と左眼用画像の第２出射光とを時分割に所定周期で出射する液晶パネルを備える画像表示装置と、
前記第１出射光と前記第２出射光とのうち一方を第３偏光に変換し、前記第１出射光と前記第２出射光とのうち他方を前記第３偏光と異なる第４偏光に変換する請求項７から請求項９のいずれか一項に記載の偏光制御装置と、
右眼側が前記第１出射光を透過させる特性を有する光学素子を有し、左眼側が前記第２出射光を透過させる特性を有する光学素子を有する観賞用メガネと、
を備えることを特徴とする画像表示システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、３次元の画像表示を行う偏光制御装置、偏光制御方法及び画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、表示画像を立体的に表現する画像表示装置が提案されている（例えば、下記の特許文献１参照）。この技術において、観察者は、右眼と左眼の視点分だけずれた２つの視差画像（後述する右眼用画像及び左眼用画像）をそれぞれの眼で選択的に見ることで、表示画像を立体的に視認できる。また、複数の観察者が互いに異なる方向から投写面を見たときに、複数の観察者で互いに異なる画像を視認できる技術も提案されている。
【０００３】
画像を立体的に表示する方式としては、波長分離方式や時分割方式、偏光方式等が知られている。波長分離方式は、波長が互いに異なる２つの視差画像を投写し、２つの視差画像を波長の違いにより分離して左眼と右眼とに振り分ける方式である。時分割方式や偏光方式は、波長分離方式よりも色再現性の点で有利である。
【０００４】
偏光方式は、画像表示システムにおいて、液晶プロジェクターや液晶表示装置等から出射される光の偏光方向を、偏光制御装置によって偏光方向が互いに異なる２つの視差画像に偏光し、２つの視差画像を偏光方向の違いにより偏光眼鏡等で分離して左眼と右眼とに振り分ける方式である（例えば、特許文献１参照）。この偏光方式では、例えば、プロジェクターからの光が投写面で反射する前後で偏光方向を保持するように、光が散乱しにくいシルバースクリーン等が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平０２−１４４５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の構成においては、１台のプロジェクターを用いて、偏光方式によって立体表示を行うため、画像表示装置としては図８に示す構成となる。プロジェクターＰＪから出射される光Ｌ１は、偏光板１１を透過し、液晶パネル１２を透過してスクリーンＳＲに光Ｌ３が投射されて、画像が拡大して表示される。
ここで、図８の偏光方式においては、画像の立体表示を行うため、時分割で異なる偏光をスクリーンに投射している。
【０００７】
このため、図９に示すように、遅相軸が偏光板１１の透過軸に対して４５°である液晶パネル１２に対し、プロジェクターＰＪが右眼用画像及び左眼用画像の光Ｌ１を順次出射するタイミングに同期させ、時分割に制御電圧を印加する。例えば、制御部１０は、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで右眼用画像がプロジェクターＰＪから出射されるため、液晶パネル１２に対して位相差をλ／４とする制御信号を与える。一方、制御部１０は、時刻ｔ２から時刻ｔ３まで左眼用画像がプロジェクターＰＪから出射されるため、液晶パネル１２に対して位相差を−λ／４とする制御信号を与える。この位相差を変更する処理が時分割で行われる。
【０００８】
これにより、液晶パネル１２は、垂直偏光の光Ｌ２を、λ／４の位相差に制御されると右円偏光（例えば、右眼用画像）として光Ｌ３を出射し、一方、−λ／４の位相差に制御されると左円偏光（例えば、左眼用画像）として光Ｌ３を出射する。このとき、制御部１０は、プロジェクターＰＪに供給される画像データに含まれる右眼用画像データあるいは左眼用画像データを区別する情報によって、位相差を制御する信号を生成して液晶パネル１２に対して出力する。
【０００９】
ここで、偏光板１１は、プロジェクターＰＪから入射する光Ｌ１の偏光を揃えるためのものである。一般的には、プロジェクターＰＪからは垂直偏光として光Ｌ１が出射されるが、一部の成分として水平偏光が含まれている。このため、偏光板１１は、右眼用画像と左眼用画像とのクロストークを防止するため、光Ｌ１における垂直偏光の成分のみを、次段の液晶パネル１２に対して出射する。
【００１０】
メガネ５０は、スクリーンＳＲに表示される画像を、立体画像として見るために、鑑賞者が装着する。液晶パネル１２から出射された光Ｌ３はスクリーンで反射されることにより、右円偏光は左円偏光に変わり、左円偏光は右円偏光に変わるため、この観賞用メガネ５０は、左側ガラス５０Ｌ面に右円偏光（左眼用画像）を透過させる特性を有する光学素子が設けられており、右側ガラス５０Ｒ面に左円偏光（右眼用画像）を透過させる特性を有する光学素子が設けられている。
したがって、鑑賞者は、この観賞用メガネ５０を装着することにより、左眼に左眼用画像が見え、右眼に右眼用画像が見えることで、人間の視覚特性により擬似的に立体画像を鑑賞することができる。
【００１１】
そして、プロジェクターＰＪは、外部装置（不図示）から、右眼用画像データ（あるいは左眼用画像データ）が供給されることで、左眼用画像（あるいは右眼用画像）の光Ｌ１を時分割に処理して出射する。
ここで、プロジェクターＰＪ内で用いられている液晶パネルは、集光された強い光が入射されるため、寿命の問題から耐久性の高い液晶材料を用いた液晶パネルが用いられている。しかしながら、耐久性の高い液晶材料は、信号を与えられてから液晶の配向が変化する時間が長く、徐々に液晶の配向が変化していく。このため、例えば、左眼用画像の出射光Ｌ１から右眼用画像の出射光Ｌ１に完全に変化するまで、図９に示すように、時定数を有して変化することになる。
一方、偏光制御装置１００の液晶パネル１２は、プロジェクターＰＪからの散光された光Ｌ１が入射されるため、それほどの耐久性が必要なく、液晶の配向が変化する時間が速いものが用いられる。
【００１２】
このため、制御部１０は、画像データが右眼用画像データ及び左眼用画像データのいずれか一方から他方に切り替わるタイミングから、時間ΔＴずらして位相差を制御する信号を液晶パネル１２に与えている。
しかしながら、液晶の配向状態によって、画像データが右眼用画像データ及び左眼用画像データのいずれか一方から他方に切り替わるタイミングが異なるため、時間ΔＴを一定とすることができず、この切り替わりのタイミングにおいてクロストークを完全に抑制することはできない。
図９は、説明のために右眼用画像が全面白で左眼用画像が全面黒を表示する際の制御を示す波形図であるが、左眼用画像が黒表示であるにもかかわらず、左眼にクロストークによる右眼用画像の光が入射されてしまい、立体視における画像のにじみの原因となり、表示画像の質を低下させることになる。
【００１３】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、画像表示装置内の液晶パネルと、偏光状態を変換させる液晶パネルとの液晶の配向が変化する速度が異なっていても、クロストークの生じない立体画像を鑑賞することが可能な偏光制御装置、偏光制御方法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】
【００１４】
本発明の偏光制御装置は、立体視のための視差画像の出射光である右眼用画像の第１出射光と左眼用画像の第２出射光とが外部装置から時分割に所定周期で供給され、前記第１出射光と前記第２出射光との各々の偏光方向を異なる偏光方向に変換して出射する偏光制御装置であり、前記外部装置の前記第１出射光及び前記第２出射光のいずれか一方から他方への切り替え処理に同期し、前記外部装置が切り替える処理を行った時刻から所定の時間を、前記第１出射光及び第２出射光の偏光を第１偏光と偏光方向の９０°異なる第２偏光に変換して出射する第１偏光用液晶パネルと、前記第１偏光と同一の偏光方向の透過軸を有する偏光板と、当該偏光板を通過して入射する前記第１出射光と第２出射光との各々の前記第１偏光を、互いに異なる偏光方向の第３偏光と第４偏光とに、前記所定周期毎に変換して出射する第２偏光用液晶パネルとを備えることを特徴とする。
上記構成により、本発明の偏光制御装置は、画像表示装置の内部の液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングと、鑑賞者の装着する観賞用メガネの左右のガラス各々の偏光特性に対し、偏光方向を合わせるための第２偏光用液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングとが異なっていても、画像表示装置が右眼用画像と左眼用画像との切換処理を行うタイミングに同期させ、鑑賞者が認識するクロストークの発生する所定の時間の間をブラック表示（光を透過させない状態）とするため、クロストークの発生する時間における画像の出射光を鑑賞者に出射することがなくなり、鑑賞者の鑑賞する立体視の画像における右眼用画像及び左眼用画像間のクロストークの発生を抑制することができる。
【００１５】
本発明の偏光制御装置は、前記第２偏光用液晶パネルが、前記右眼用画像の周期の場合、前記第１出射光を前記第１偏光から前記第３偏光へ偏光して出射し、前記左眼用画像の周期の場合、第２出射光を前記第１偏光のまま出射する第１偏光パネルと、前記右眼用画像の周期の場合、前記第１偏光パネルから出射される前記第１出射光を前記第３偏光のまま出射し、前記左眼用画像の周期の場合、前記第１偏光パネルから出射される前記第２出射光を第１偏光から前記第４偏光へ偏光して出射する第２偏光パネルとを備えることを特徴とする。
上記構成により、本発明の偏光制御装置は、第１偏光パネルと第２偏光パネルとを用いて、右眼用画像と左眼用画像との各々の偏光特性を、それぞれ第１偏光から第３偏光、第４偏光に変換するため、第１偏光パネルと第２偏光パネルとから、簡易に第２偏光用液晶パネルを構成することができる。
【００１６】
本発明の偏光制御装置は、前記第１偏光が第１直線偏光、前記第２偏光が前記第１直線偏光の偏光軸に対して９０°の角度を有する偏光軸を有する第２直線偏光、前記第３偏光が左円偏光及び右円偏光のいずれか一方、前記第４偏光が左円偏光及び右円偏光の他方であり、前記第２偏光用液晶パネルが、前記右眼用画像の周期の場合、前記第１出射光を前記第１偏光のまま出射し、前記左眼用画像の周期の場合、前記第２出射光を前記第１偏光から前記第２偏光に偏光する第１偏光パネルと、前記第１偏光を前記第３偏光に変換し、前記第２偏光を前記第４偏光に変換する位相差板とを備えることを特徴とする。
上記構成により、本発明の偏光制御装置は、第１偏光パネル（液晶パネル）と、位相差板とを備えるため、第１偏光パネル及び第２偏光パネルの双方ともに液晶パネルを使用するよりも、第２偏光用液晶パネルを安価に構成することができる。
【００１７】
本発明の偏光制御装置は、前記第１偏光が第１直線偏光、前記第２偏光が前記第１直線偏光の偏光軸に対して９０°の角度を有する偏光軸を有する第２直線偏光、前記第３偏光が左円偏光及び右円偏光のいずれか一方、前記第４偏光が左円偏光及び右円偏光の他方であり、前記第２偏光用液晶パネルが、前記第１出射光及び前記第２出射光を前記第１偏光から前記第４偏光に偏光して出射する位相差板と、前記位相差板から出射される第４偏光を、前記右眼用画像の周期の場合、前記第３偏光に偏光して出射し、前記左眼用画像の周期の場合、前記第４偏光のまま出射する第１偏光パネルとを備えることを特徴とする。
上記構成により、本発明の偏光制御装置は、位相差板と、第２偏光パネル（液晶パネル）とを備えるため、第１偏光パネル及び第２偏光パネルの双方ともに液晶パネルを使用するよりも、第２偏光用液晶パネルを安価に構成することができる。
【００１８】
本発明の画像表示システムは、立体視のための視差画像の出射光である右眼用画像の第１出射光と左眼用画像の第２出射光とを時分割に所定周期で供給する画像表示装置と、前記右眼用画像の第１出射光を第３偏光で出射し、前記左眼用画像の第２出射光を第３偏光と異なる偏光の第４偏光で出射する上述されたいずれかの偏光制御装置と、右眼側が前記第１出射光を透過させる特性を有する光学素子を有し、左眼側が前記第２出射光を透過させる特性を有する光学素子を有する観賞用メガネと、を備える。
上記構成により、本発明の画像表示システムは、画像表示装置の内部の液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングと、鑑賞者の装着する観賞用メガネの左右のガラス各々の偏光特性に対し、偏光方向を合わせるための第２偏光用液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングとが異なっていても、画像表示装置が右眼用画像と左眼用画像との切換処理を行うタイミングに同期させ、鑑賞者が認識するクロストークの発生する所定の時間の間をブラック表示とするため、クロストークの発生する時間における画像の出射光を鑑賞者に出射することがなくなり、鑑賞者の鑑賞する立体視の画像における右眼用画像及び左眼用画像間のクロストークの発生を抑制することができる。
【００１９】
本発明の偏光制御方法は、立体視のための視差画像の出射光である右眼用画像の第１出射光と左眼用画像の第２出射光とが外部装置から時分割に所定周期で供給され、前記第１出射光と前記第２出射光との各々の偏光方向を異なる偏光方向に変換して出射する偏光制御装置を制御する偏光制御方法であり、前記外部装置の前記第１出射光及び前記第２出射光のいずれか一方から他方への切り替え処理に同期し、前記外部装置が切り替える処理を行った時刻から所定の時間を、前記第１出射光及び第２出射光の偏光を前記第１偏光と偏光方向の異なる第２偏光に第１偏光用液晶パネルにより変換して出射する過程と、第１偏光と同一の偏光方向の透過軸を有する偏光板を通過して入射する前記第１出射光と第２出射光との各々の前記第１偏光を、互いに異なる偏光方向の第３偏光と第４偏光とに、前記所定周期毎に第２偏光用液晶パネルにより変換して出射する過程とを備えることを特徴とする。
上記構成により、本発明の偏光制御方法は、画像表示装置の内部の液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングと、鑑賞者の装着する観賞用メガネの左右のガラス各々の偏光特性に対し、偏光方向を合わせるための第２偏光用液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングとが異なっていても、画像表示装置が右眼用画像と左眼用画像との切換処理を行うタイミングに同期させ、鑑賞者が認識するクロストークの発生する所定の時間の間をブラック表示とするため、クロストークの発生する時間における画像の出射光を鑑賞者に出射することがなくなり、鑑賞者の鑑賞する立体視の画像における右眼用画像及び左眼用画像間のクロストークの発生を抑制することができる。
【００２０】
本発明の偏光制御装置は、立体視のための視差画像の出射光である右眼用画像の第１出射光と左眼用画像の第２出射光とが外部装置から時分割に所定周期で供給され、前記第１出射光と前記第２出射光との各々の偏光方向を異なる偏光方向に変換する偏光制御装置であり、前記第１出射光及び前記第２出射光の偏光を第１偏光と前記第１偏光とは偏光方向の９０°異なる第２偏光との間で切り替える第１偏光用液晶パネルと、前記第１偏光液晶パネルから出射された前記第１偏光を透過し前記第２偏光を吸収又は反射する偏光板と、前記偏光板を透過した前記第１偏光を第３偏光と前記第３偏光とは偏光方向の異なる第４偏光とに、前記所定周期毎に交互に変換する第２偏光用液晶パネルと、を備え、前記外部装置の前記第１出射光及び前記第２出射光のいずれか一方から他方への切り替え処理に同期し、前記外部装置が切り替える処理を行った時刻から所定の時間の間は、前記第１偏光用液晶パネルから前記第２偏光の光が出射され、前記所定の時間が経過後は、前記第１偏光用液晶パネルから前記第１偏光の光が出射されるように、前記第１偏光用液晶パネルは、前記第１出射光及び前記第２出射光の偏光方向を、変換することを特徴とする。
上記構成により、本発明の偏光制御装置は、外部装置（画像表示装置）の内部の液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングと、第２偏光用液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングとが異なっていても、画像表示装置が右眼用画像と左眼用画像との切換処理を行うタイミングに同期させ、鑑賞者が認識するクロストークの発生する所定の時間の間をブラック表示（光を透過させない状態）とするため、クロストークの発生する時間における画像の出射光を鑑賞者に出射することがなくなり、鑑賞者の鑑賞する立体視の画像における右眼用画像及び左眼用画像間のクロストークの発生を抑制することができる。
【００２１】
本発明の偏光制御装置は、前記第２偏光用液晶パネルが、前記右眼用画像の周期及び前記左眼用画像の周期のうち一方の場合、前記第１偏光の入射光を前記第３偏光へ変換し、前記右眼用画像の周期及び前記左眼用画像の周期のうち他方の場合、入射した光の偏光方向を変換しない第１偏光パネルと、前記右眼用画像の周期及び前記左眼用画像の周期のうち前記他方の場合、前記第１偏光の入射光を前記第４偏光へ変換し、前記右眼用画像の周期及び前記左眼用画像の周期のうち前記一方の場合、入射した光の偏光方向を変換しない第２偏光パネルとを備えることを特徴とする。
上記構成により、本発明の偏光制御装置は、第１偏光パネルと第２偏光パネルとを用いて、右眼用画像と左眼用画像との各々の偏光特性を、それぞれ第１偏光から第３偏光、第４偏光に変換するため、第１偏光パネルと第２偏光パネルとから、簡易に第２偏光用液晶パネルを構成することができる。
【００２２】
本発明の偏光制御装置は、前記第２偏光用液晶パネルが、前記右眼用画像の周期及び前記左眼用画像の周期のうち一方の場合、入射光の偏光方向を変換せず、前記右眼用画像の周期及び前記左眼用画像の周期のうち他方の場合、入射光の偏光方向を前記入射光の偏光方向とは９０°異なる偏光方向に変換する第１偏光パネルと、前記第１偏光パネルの光入射側及び光出射側のいずれか一方に配置され、１／４波長の位相差を有する位相差板とを備えることを特徴とする。
上記構成により、本発明の偏光制御装置は、第１偏光パネル（液晶パネル）と、位相差板とを備えるため、第１偏光パネル及び第２偏光パネルの双方ともに液晶パネルを使用するよりも、第２偏光用液晶パネルを安価に構成することができる。
【００２３】
本発明の画像表示システムは、立体視のための視差画像の出射光である右眼用画像の第１出射光と左眼用画像の第２出射光とを時分割に所定周期で出射する液晶パネルを備える画像表示装置と、前記第１出射光と前記第２出射光とのうち一方を第３偏光に変換し、前記第１出射光と前記第２出射光とのうち他方を前記第３偏光と異なる第４偏光に変換する上述の偏光制御装置と、右眼側が前記第１出射光を透過させる特性を有する光学素子を有し、左眼側が前記第２出射光を透過させる特性を有する光学素子を有する観賞用メガネと、を備えることを特徴とする。
上記構成により、本発明の画像表示システムは、画像表示装置の内部の液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングと、鑑賞者の装着する観賞用メガネの左右のガラス各々の偏光特性に対し、偏光方向を合わせるための第２偏光用液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングとが異なっていても、画像表示装置が右眼用画像と左眼用画像との切換処理を行うタイミングに同期させ、鑑賞者が認識するクロストークの発生する所定の時間の間をブラック表示とするため、クロストークの発生する時間における画像の出射光を鑑賞者に出射することがなくなり、鑑賞者の鑑賞する立体視の画像における右眼用画像及び左眼用画像間のクロストークの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】この発明の第１の実施形態による画像表示システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】第１の実施形態における偏光制御システムにおける制御部１０の偏光制御を行う動作を説明する波形図である。
【図３】本実施形態におけるプロジェクターＰＪ（投射型液晶装置）の一例である３板式の投射型液晶表示装置（液晶プロジェクター）の構成例を示す概略構成図である。
【図４】この発明の第２の実施形態による偏光制御装置を用いて画像の立体視を行う画像表示システムの構成例を示す概略ブロック図である。
【図５】本実施形態における偏光板１１、液晶パネル１２Ａ、液晶パネル１２Ｂ及び偏光液晶パネル１３の配置順序を示す概念図である。
【図６】この発明の第３の実施形態による偏光制御装置を用いて画像の立体視を行う画像表示システムの構成例を示す概略ブロック図である。
【図７】本実施形態における偏光板１１、液晶パネル１２Ｃ、位相差板１２Ｄ及び偏光液晶パネル１３の配置順序を示す概念図である。
【図８】従来例による画像表示システムの構成例を示すブロック図である。
【図９】従来例における偏光制御システムにおける制御部１０の偏光制御を行う動作を説明する波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜第１の実施形態＞
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、この発明の第１の実施形態による偏光制御装置を用いて画像の立体視を行う画像表示システムの構成例を示す概略ブロック図である。本実施形態においては、プロジェクターＰＪを用いて、スクリーンＳＲに対して立体視のための視差画像である左眼用画像及び右眼用画像を、時分割に表示する画像表示システムを一例として説明する。
本実施形態の画像表示システムは、プロジェクターＰＪと、偏光制御装置１と、スクリーンＳＲと、観賞用メガネ５０とを備えている。
【００２６】
プロジェクターＰＪは、外部装置から供給される左眼用画像データと右眼用画像データとを、画像の出射光に変換し、時分割により一定の周期で交互に、右眼用画像と左眼用画像との出射光Ｌ１として出射する。ここで、右眼用画像の出射光を第１出射光Ｌ１Ｒとし、左眼用画像の出射光を第２出射光Ｌ１Ｌとする。プロジェクターＰＪは、偏光方向を同一とした第１出射光Ｌ１Ｒと第２出射光Ｌ１Ｌとを時分割で出射する。
偏光制御装置１は、プロジェクターＰＪから出射される第１出射光Ｌ１Ｒ及び第２出射光Ｌ１Ｌの各々を、互いに偏光方向の異なる偏光光（第３偏光，第４偏光）に偏光し、第１出射光Ｌ１Ｒ及び第２出射光Ｌ１Ｌのいずれか一方から他方へ切り換える間に、所定の時間幅（時間ΔＴｂ）の黒表示を挿入して、第１出射光Ｌ３Ｒ及び第２出射光Ｌ３Ｌを出射する。
【００２７】
スクリーンＳＲは、偏光制御装置１から出射された右眼用第１出射光Ｌ３Ｒ（第３偏光）と、この右眼用第１出射光Ｌ３Ｒ（第３偏光）に対して偏光方向の異なる左眼用第２出射光Ｌ３Ｌ（第４偏光）とが時分割に所定の周期間で交互に投射される。
鑑賞用メガネ５０は、スクリーンＳＲから反射された右眼用第１出射光Ｌ３Ｒの光を透過させる特性の光学素子が設けられた右側用ガラス５０Ｒと、左眼用第２出射光Ｌ３Ｌの光を透過させる特性の光学素子が設けられた左側用ガラス５０Ｌとを備えている。
したがって、鑑賞者は、鑑賞用メガネ５０を装着してスクリーンＳＲを見ることにより、右眼に右眼用画像の右眼用第１出射光Ｌ３Ｒが入射し、左眼に左眼用画像の左眼用第２出射光Ｌ３Ｌが入射することとなり、この視差画像によって擬似的な立体視を行うことができる。 ここで、投射光（右眼用第１出射光Ｌ３Ｒ及び左眼用第２出射光Ｌ３Ｌ）がスクリーンＳＲで反射されることにより、観賞用メガネ５０に入射される投射光は、偏光特性が変化することになる。例えば、投射光が円偏光の場合を考えると、スクリーンＳＲで反射した投射光において、右円偏光が左円偏光に変化し、左円偏光が右円偏光に変化することになる。このため、観賞用メガネ５０は、左側ガラス５０Ｌ面に右円偏光（左眼用画像の第２出射光Ｌ３Ｌ）を透過させる特性を有する光学素子が設けられており、右側ガラス５０Ｒ面に左円偏光（右眼用画像の第１出射光Ｌ３Ｒ）を透過させる特性を有する光学素子が設けられている。また、この光学素子としては、円偏光を直線偏光に変更する位相差板と、所望の直線偏光を透過する偏光板とが設けられている。この位相差板と偏光板とを組み合わせた構成を円偏光板と呼ぶ場合がある。本明細書において、観賞用メガネ５０の左側ガラス５０Ｌ面及び右側ガラス５０Ｒ面に用いる偏光用の光学素子としては、上述した位相差板と偏光板とを組み合わせた円偏光板を含み、所望の円偏光を透過する特性を有する光学素子であれば何を用いても良い。
【００２８】
次に、偏光制御装置１は、制御部１０、偏光液晶パネル１３（第１偏光用液晶パネル）、偏光板１１及び液晶パネル１２（第２偏光用液晶パネル）を備えている。
制御部１０は、プロジェクターＰＪと同様の画像データが供給され、この画像データに含まれる右眼用画像データと左眼用画像データとを識別する識別情報を抽出する。
また、制御部１０は、検出した識別情報により、プロジェクターＰＪ内部において右眼用画像及び左眼用画像のいずれか一方から他方へと出射光Ｌ１を切り換える切換処理が行われる切換タイミングを検出する。ここで、出射光Ｌ１は第１出射光Ｌ１Ｒと第２出射光Ｌ１Ｌとの双方を示す。
【００２９】
そして、制御部１０は、偏光液晶パネル１３及び液晶パネル１２のそれぞれに対して、切換処理が行われるタイミングに同期して、右眼用画像及び左眼用画像のいずれがプロジェクターＰＪから出射されるかを示す制御情報を出力する。
本実施形態においては、プロジェクターＰＪから出射される右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒ及び左眼用画像の第２出射光Ｌ１Ｌの各々が同一の偏光方向、例えば直線偏光における垂直偏光として出射される。なお、本実施形態においては、ｚ軸方向に対して光が伝搬し、ｘ軸方向（図の上下方向）に偏光軸を有する偏光状態を垂直偏光とし、ｙ軸方向（ｘ軸及びｚ軸平面に垂直な方向）に偏光軸を有する偏光状態を水平偏光として説明する。
【００３０】
本実施形態の第１偏光用液晶パネルである偏光液晶パネル１３は、一対の透光性基板に電気光学物質である液晶を密封封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた制御信号に従って、液晶の配向を制御して入射した偏光を変調する。偏光液晶パネル１３は、遅相軸が出射光Ｌ１の偏光方向、すなわち偏光軸に対して４５°の角度を有しており、電圧を印加するか否かにより１／２波長の位相差の発生の有無が制御される。例えば、偏光液晶パネル１３は、電圧を印加するオン状態において１／２波長の位相差が発生し、電圧を印加しないオフ状態において１／２波長の位相差は発生しない。したがって、偏光液晶パネル１３は、通過する垂直偏光（第１偏光）の偏光方向の出射光Ｌ１を、上記制御情報が供給された時刻から、所定の時間の間、偏光軸を９０°回転させた水平偏光（第２偏光）として出射する。
【００３１】
偏光板１１は、プロジェクターＰＪから出射される出射光Ｌ１の偏光方向（第１偏光）と同一の透過軸を有している。
このため、偏光板１１は、偏光液晶パネル１３から出射される出射光Ｌ１のうち、偏光方向が透過軸と同一の偏光光（第１偏光）のみを透過させる。すなわち、偏光板１１は、垂直偏光（第１偏光）のみを透過させ、水平偏光（第２偏光）を吸収あるいは反射させるため、上述した、偏光液晶パネル１３から射出される光を水平偏光（第２偏光）とした所定の時間の間の画像を黒表示の画像とする。これにより、右眼用画像及び左眼用画像のいずれか一方から他方への切り替わりにおける時間領域が黒表示となるため、右眼用画像と左眼用画像とのクロストークの発生が抑制される。
【００３２】
本実施形態の第２偏光用液晶パネルである液晶パネル１２は、一対の透光性基板に電気光学物質である液晶を密封封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた制御信号に従って、液晶の配向を制御して入射した偏光を変調する。液晶パネル１２は、制御部１０から供給される制御情報が含む右眼用画像及び左眼用画像のいずれを表示するかを示す情報により、入射される第１出射光Ｌ１Ｒと第２出射光Ｌ１Ｌとを、偏光方向が互いに異なる偏光光（第３偏光、第４偏光）に変換する。
例えば、液晶パネル１２は、右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒを右円偏光（第３偏光）に、左眼用画像の第２出射光Ｌ１Ｌを左円偏光（第４偏光）に変換して出射する。この場合、スクリーンＳＲで反射した第１出射光Ｌ３Ｒと第２出射光Ｌ３Ｌを鑑賞する鑑賞用メガネ５０において、右眼側ガラス５０Ｒを透過する偏光の偏光方向を左円偏光とし、左眼側ガラス５０Ｌを透過する偏光の偏光方向を右円偏光とする。スクリーンを透過した第１出射光Ｌ３Ｒと第２出射光Ｌ３Ｌを鑑賞する鑑賞用メガネの場合は、右眼側ガラスを透過する偏光の偏光方向を右円偏光とし、左眼側ガラスを透過する偏光の偏光方向を左円偏光とする。
【００３３】
また、液晶パネル１２は、右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒを直線偏光における垂直偏光のまま透過させ、左眼用画像の第２出射光Ｌ１Ｌを水平偏光に変換して出射する構成としてもよい。この場合、鑑賞用メガネ５０において、右眼側ガラス５０Ｒを透過する光の偏光方向を垂直偏光とし、左眼側ガラス５０Ｌを透過する光の偏光方向を水平偏光とする。
【００３４】
次に、図２は、第１の実施形態における偏光制御システムにおける制御部１０の偏光制御を行う動作を説明する波形図である。この図２は、右眼用画像を白表示とし、左眼用画像を黒表示とする画像データが外部装置から供給された場合、第１出射光Ｌ３Ｒにより発生するクロストークによって、鑑賞者の左眼に入射する光量を示している。以下の説明においては、液晶パネル１２は、垂直偏光の偏光方向に対して遅相軸が４５°の角度を有しており、位相を１／４波長遅らせる制御信号が入力された場合は偏光板１１からの第１偏光の出射光Ｌ１の位相を１／４波長遅らせて右円偏光（第３偏光）に、位相を１／４波長進める制御信号が入力された場合は偏光板１１からの第１偏光の出射光Ｌ１の位相を１／４波長進めて左円偏光（第４偏光）に偏光する構成とする。
【００３５】
そして、プロジェクターＰＪには、外部装置（不図示）から、右眼用画像データと左眼用画像データとの各々が、それぞれ周期Ｔ１と周期Ｔ２とで交互に、時分割で供給される。ここで、右眼用画像データには右眼用画像であることを識別する右側識別情報が含まれ、左眼用画像データには左眼用画像であることを識別する左側識別情報が含まれている。これにより、プロジェクターＰＪは、右眼用画像データを右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒとして周期Ｔ１において出射し、一方、左眼用画像データを左眼用画像の第２出射光Ｌ１Ｌとして周期Ｔ２において出射する。
【００３６】
時刻ｔ１：
外部装置は、プロジェクターＰＪに対して、右眼用画像データを出力する。
プロジェクターＰＪは、右眼用画像データが供給されると、この右眼用画像データによって内部の後述する各色用液晶ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの液晶パネルが制御され、当該液晶パネルの液晶配向が変化し、右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒを出射する。
また、制御部１０は、右眼用画像データが供給されることにより、左眼用画像の第２出射光Ｌ１Ｌから右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒに切り換えられるタイミングであることを検出する。
このとき、制御部１０は、左眼用画像の第２出射光Ｌ１Ｌから右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒに切り換えられるタイミングに同期して偏光液晶パネル１３に対して、制御信号として所定の電圧を印加する。
【００３７】
そして、偏光液晶パネル１３は、電圧が印加されることによりオン状態となり、自身の厚さ方向に１／２波長の位相差が発生する。
これにより、偏光液晶パネル１３は、入射される第１出射光Ｌ１Ｒを、垂直偏光から水平偏光（第２偏光）に変換して、出射光Ｌ１’Ｒとして出射する。
このとき、偏光板１１は、偏光液晶パネル１３から入射される出射光Ｌ１’Ｒが水平偏光（第２偏光）であり、自身の透過軸と偏光方向が異なるため、出射光Ｌ１’Ｒを吸収あるいは反射して透過させない。
【００３８】
また、制御部１０は、右眼用画像を出射する周期Ｔ１であるため、位相を１／４波長遅らせる制御信号を、液晶パネル１２に対して出力する。
そして、液晶パネル１２は、位相を１／４波長遅らせる制御信号が入力されるため、位相差を１／４波長とし、垂直偏光（第１偏光）で入射する第１出射光Ｌ２Ｒを、右円偏光（第３偏光）の第１出射光Ｌ３Ｒとして出射する状態とする。
しかしながら、液晶パネル１２は、この時点において、偏光液晶パネル１３から出射された出射光Ｌ１’Ｒが偏光板１１を透過せず、第１出射光Ｌ２Ｒが入射されないため、スクリーンＳＲに投射された画像は、黒表示の状態となる。
従って、プロジェクターＰＪの内部の各色用液晶ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの各液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングと、液晶パネル１２の液晶の配向が変化するタイミングとが異なっていても、時間ΔＴｂの間は偏光制御装置１から光が出射されることがない。この時間ΔＴｂ間の黒表示を挿入することにより、鑑賞者は右眼用画像と左眼用画像とのクロストークを視認しない、又は視認しにくい。
【００３９】
時刻ｔ１＋ΔＴｂ：
次に、制御部１０は、内部のカウンタにより、左眼用画像の第２出射光Ｌ１Ｌから右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒに切り換えられるタイミングから、時間ΔＴｂが経過したことを検出すると、偏光液晶パネル１３に対する電圧の印加を停止する。
これにより、偏光液晶パネル１３は、自身の厚さ方向に１／２波長の位相差が存在しなくなる。したがって、偏光液晶パネル１３は、入射する第１出射光Ｌ１Ｒをそのまま垂直偏光（第１偏光）として出射する。
したがって、偏光板１１は、偏光液晶パネル１３から入射される第１出射光Ｌ１Ｒが垂直偏光（第１偏光）であり、自身の透過軸と偏光方向が同一のため、第１出射光Ｌ１Ｒを透過させて第１出射光Ｌ２Ｒとして出射する。
【００４０】
そして、液晶パネル１２は、位相を１／４波長遅らせる制御信号が入力されているため、位相差を１／４波長とし、垂直偏光（第１偏光）で入射する第１出射光Ｌ２Ｒを、右円偏光（第３偏光）の第１出射光Ｌ３Ｒとして出射する状態とする。
これにより、液晶パネル１２は、スクリーンＳＲに対して、右円偏光（第３偏光）の第１出射光Ｌ３Ｒにより、右眼用画像を投射する。
従って、時間ΔＴｂ経過後は、観賞メガネ５０の右側ガラス５０ＲをプロジェクターＰＪからの第１出射光Ｌ３Ｒが透過し、観賞メガネ５０の左側ガラス５０ＬでプロジェクターＰＪからの第１出射光Ｌ３Ｒが遮断され、鑑賞者は右眼だけで右眼用画像（第１出射光Ｌ３Ｒ）を視認する。
【００４１】
時刻ｔ２：
外部装置は、右用眼画像を表示する周期Ｔ１が終了し、左眼用画像を表示する周期Ｔ２が開始されるため、プロジェクターＰＪに対して、左眼用画像データを出力する。
プロジェクターＰＪは、左眼用画像データが供給されると、この左眼用画像データによって内部の後述する液晶ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの液晶パネルが制御され、当該液晶パネルの液晶配向が変化し、左眼用画像の第２出射光Ｌ１Ｌを出射する。
また、制御部１０は、左眼用画像データが供給されることにより、右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒから左眼用画像の第２出射光Ｌ１Ｌに切り換えられるタイミングであることを検出する。
このとき、制御部１０は、右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒから左眼用画像の第２出射光Ｌ１Ｌに切り換えられるタイミングに同期して偏光液晶パネル１３に対して、制御信号として所定の電圧を印加する。
【００４２】
そして、偏光液晶パネル１３は、電圧が印加されることによりオン状態となり、自身の厚さ方向に１／２波長の位相差が発生する。
これにより、偏光液晶パネル１３は、入射される第２出射光Ｌ１Ｌを、垂直偏光から水平偏光（第２偏光）に変換して、第２出射光Ｌ１’Ｌとして出射する。
このとき、偏光板１１は、偏光液晶パネル１３から入射される出射光Ｌ１’Ｌが水平偏光（第２偏光）であり、自身の透過軸と偏光方向が異なるため、出射光Ｌ１’Ｌを吸収あるいは反射して透過させない。
【００４３】
また、制御部１０は、左眼用画像を出射する周期Ｔ２であるため、位相を１／４波長進ませる制御信号を、液晶パネル１２に対して出力する。
そして、液晶パネル１２は、位相を１／４波長進ませる制御信号が入力されるため、位相差を−１／４波長とし、垂直偏光（第１偏光）で入射する第２出射光Ｌ２Ｌを、左円偏光（第４偏光）の第２出射光Ｌ３Ｌとして出射する状態とする。
しかしながら、液晶パネル１２は、この時点において、偏光液晶パネル１３から出射された出射光Ｌ１’Ｌが偏光板１１を透過せず、第２出射光Ｌ２Ｌが入射されないため、スクリーンＳＲに投射された画像は、黒表示の状態となる。
従って、プロジェクターＰＪの内部の各色用液晶ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの各液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングと、液晶パネル１２の液晶の配向が変化するタイミングとが異なっていても、時間ΔＴｂの間は偏光制御装置１から光が出射されることがない。この時間ΔＴｂ間の黒表示を挿入することにより、鑑賞者はクロストークを視認しない、又は視認しにくい。
【００４４】
時刻ｔ２＋ΔＴｂ：
次に、制御部１０は、内部のカウンタにより、右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒから左眼用画像の第２出射光Ｌ１Ｌに切り換えられるタイミングから、時間ΔＴｂが経過したことを検出すると、偏光液晶パネル１３に対する電圧の印加を停止する。
これにより、偏光液晶パネル１３は、自身の厚さ方向に１／２波長の位相差が存在しなくなる。したがって、偏光液晶パネル１３は、入射する第２出射光Ｌ１Ｌをそのまま垂直偏光（第１偏光）として出射する。
したがって、偏光板１１は、偏光液晶パネル１３から入射される第２出射光Ｌ１Ｌが垂直偏光（第１偏光）であり、自身の透過軸と偏光方向が同一のため、第２出射光Ｌ１Ｌを透過させて第２出射光Ｌ２Ｌとして出射する。
【００４５】
そして、液晶パネル１２は、位相を１／４波長進める制御信号が入力されているため、位相差を−１／４波長とし、垂直偏光（第１偏光）で入射する第２出射光Ｌ２Ｌを、左円偏光（第４偏光）の第２出射光Ｌ３Ｌとして出射する状態とする。
これにより、液晶パネル１２は、スクリーンＳＲに対して、左円偏光（第４偏光）の第２出射光Ｌ３Ｌにより、左眼用画像を投射する。
従って、時間ΔＴｂ経過後は、観賞メガネ５０の右側ガラス５０ＲでプロジェクターＰＪからの第２出射光Ｌ３Ｌが遮断され、観賞メガネ５０の左側ガラス５０ＬをプロジェクターＰＪからの第２出射光Ｌ３Ｌが透過し、鑑賞者は左眼だけで左眼用画像（第２出射光Ｌ３Ｌ）を視認する。
【００４６】
以降、本実施形態による画像表示システムにおいて、右眼用画像を表示する周期Ｔ１及び左眼用画像を表示する周期Ｔ２の各々で、それぞれの周期毎に上述した時刻ｔ１から時刻ｔ２＋ΔＴｂにおける処理が繰り返し行われる。
また、クロストークを低減するために、偏光液晶パネル１３において垂直偏光から水平偏光に変換する（第２偏光を出射する）時間ΔＴｂの長さは、複数の鑑賞者による実験により求められる。すなわち、時間ΔＴｂが長すぎると鑑賞者に視認されるフリッカーノイズが発生し、また時間ΔＴｂが短すぎると鑑賞者に視認されるクロストークノイズが発生することになる。したがって、クロストークノイズが発生し易い画像データを用いて、時間ΔＴｂを変化させる毎に鑑賞者に鑑賞させる。そして、複数の鑑賞者が満足して視認できる立体画像を得られる時間ΔＴｂを決定する。
【００４７】
上述したように、本実施形態は、右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒ及び左用眼画像の第２出射光Ｌ１Ｌのいずれか一方から他方に切り替わるタイミング、すなわち周期Ｔ１及びＴ２のいずれか一方から他方に遷移する際、他方の周期の開始から時間ΔＴｂの間を、偏光液晶パネル１３によって垂直偏光の出射光Ｌ１を、水平偏光（第２偏光）の出射光Ｌ１’として、偏光板１１を透過させずに黒表示の状態とする。
このため、本実施形態によれば、右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒ及び左用眼画像の第２出射光Ｌ１Ｌのいずれか一方から他方に切り替わった後、一方の出射光が他方の周期にしみだすクロストークが無くなり、質の高い立体画像を鑑賞者が鑑賞することができる。
【００４８】
また、本実施形態においては、プロジェクターを用いた３次元画像の画像表示システムを例に説明したが、偏光制御装置を３Ｄ画像表示を行う液晶ＴＶ（テレビジョン）の画面の表示面に装着し、３Ｄ画像表示を行う液晶ＴＶを用いた画像表示システムを構成することが可能である。この場合も、液晶ＴＶから出射される右眼用画像及び左眼用画像の出射光は垂直偏光であることが前提である。
また、本実施形態においては、プロジェクターＰＪから出射される出射光Ｌ１が垂直偏光であり、第１偏光が垂直偏光であり、第２偏光が水平偏光であり、第３偏光が右円偏光であり、第４偏光が左円偏光であるとして説明したが、第１偏光と第２偏光とが互いに異なる偏光方向であり、第３偏光と第４偏光とが互いに異なる偏光方向であれば、直線偏光、楕円偏光、及び円偏光から適宜選択できる。第１偏光と第２偏光とのいずれか一方が第３偏光と第４偏光とのいずれか一方と同じ偏光方向でもよい。
例えば、本実施形態においては、プロジェクターＰＪから出射される出射光が垂直偏光であるとして説明したが、出射光が水平偏光の場合、偏光板１１は水平偏光に透過軸が設定されている。このとき、偏光液晶パネル１３は、時間ΔＴｂ間電圧が印加された際、出射光Ｌ１を水平偏光を垂直偏光に変換する。つまりこの場合は、第１偏光が水平偏光であり、第２偏光が垂直偏光である。また液晶パネル１２も水平偏光（第１偏光）を右円偏光（第３偏光）又は左円偏光（第４偏光）に変換するよう遅延軸が設定される。
【００４９】
また、本実施形態においては、周期Ｔ１及びＴ２の周期の開始から時間ΔＴｂの間は、偏光液晶パネル１３に電圧を印加して、出射光Ｌ１を垂直偏光(第１偏光)から水平偏光（第２偏光）に変換するとして説明したが、これに限定されない。例えば出射光Ｌ１が垂直偏光で偏光板１１が水平偏光（第１偏光）を透過する場合は、周期Ｔ１及びＴ２の周期の開始から時間ΔＴｂの間は、偏光液晶パネル１３は、電圧が印加されず、出射光Ｌ１を垂直偏光（第２偏光）のまま出射し、偏光板１１で垂直偏光(第２偏光を)を遮断し、時間ΔＴｂ経過後は、偏光液晶パネル１３は電圧が印加され、出射光Ｌ１を水平偏光（第１偏光）に変化して出射し、偏光板１１を水平偏光（第１偏光）が透過することができる。
つまり、周期Ｔ１及びＴ２のいずれか一方から他方に遷移する際、他方の周期の開始から時間ΔＴｂの間、偏光液晶パネル１３は第２偏光を出射し、偏光板１１で第２偏光を遮断し、時間ΔＴｂ経過後は、偏光液晶パネル１３は第１偏光を出射し偏光板１１を第１偏光が透過するように、出射光Ｌ１の偏光方向、偏光液晶パネル１３の遅相軸の方向、偏光液晶パネル１３への印加電圧、及び偏光板１１の透過軸の方向が適宜設定できる。
また、本実施形態において、液晶パネル１２が、周期Ｔ１において位相を１／４波長遅らせ、周期Ｔ２において位相を１／４波長進める構成として説明したが、液晶パネル１２が、周期Ｔ１において位相を１／４波長進め、周期Ｔ２において位相を１／４波長遅らせる構成とすることができる。
【００５０】
また、本実施形態において、液晶パネル１２が、周期Ｔ１において位相を１／４波長遅らせ、周期Ｔ２において位相を１／４波長進める構成として説明したが、液晶パネル１２が、周期Ｔ１において位相を１／２波長変化させ、周期Ｔ２においては位相を変化させない構成とすることができる。この場合、周期Ｔ１において液晶パネル１２は入射した第１偏光の光を第３偏光に変換し、周期Ｔ２において液晶パネル１２は入射した第１偏光の光をそのまま第４偏光（つまり第１偏光と第４偏光は同じ偏光方向）として出射する。なお、液晶パネル１２が周期Ｔ１において位相を変化させず、周期Ｔ２において位相を１／２波長変化させる構成とすることもできる。
つまり、液晶パネル１２は、周期Ｔ１では第３偏光を射出し、周期Ｔ２では第４偏光を射出するように、液晶パネル１２の遅相軸の方向、液晶パネル１２の自身の厚さ方向の位相差、液晶パネル１２への印加電圧を適宜設定できる。
【００５１】
次に、図３は本実施形態におけるプロジェクターＰＪ（投射型液晶装置）の一例である液晶ライトバルブを３個用いた、いわゆる３板式の投射型液晶表示装置（液晶プロジェクター）の一例を示す概略構成図である。図中、符号１１００は光源、１１０８はダイクロイックミラー、１１０６は反射ミラー、１１２２，１１２３，１１２４はリレーレンズ、１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂは液晶ライトバルブ、１１１２はクロスダイクロイックプリズム、１１１４は投射レンズ系を示す。
【００５２】
光源１１００は、メタルハライド等のランプ１１０２とランプ１１０２の光を反射するリフレクタ１１０１とから構成されている。青色光・緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８は、光源１１００からの白色光のうちの赤色光を透過させるとともに、青色光と緑色光とを反射する。透過した赤色光は反射ミラー１１０６で反射され、赤色光用液晶ライトバルブ１００Ｒに入射される。ここで、画像データのＲＧＢ（Ｒｅｄ−Ｇｒｅｅｎ−Ｂｌｕｅ）の成分の各々が、赤色光、緑色光、青色光としてそれぞれ制御されている。
なお、光源１１００から射出された光は、光源１１００とダイクロイックミラー１１０８との間に配置された偏光変換装置により、ほぼ一方向の直線偏光に揃えられる。
【００５３】
一方、ダイクロイックミラー１１０８で反射された色光のうち、緑色光は、緑色光反射のダイクロイックミラー１１０８によって反射され、緑色用液晶ライトバルブ１００Ｇに入射される。一方、青色光は、第２のダイクロイックミラー１１０８も透過する。青色光に対しては、光路長が緑色光、赤色光と異なるのを補償するために、入射レンズ１１２２、リレーレンズ１１２３、出射レンズ１１２４を含むリレーレンズ系からなる導光手段１１２１が設けられ、これを介して青色光が青色光用液晶ライトバルブ１００Ｂに入射される。
【００５４】
各液晶ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂは、それぞれ液晶パネルと、当該液晶パネルの光入射側に配置された入射側偏光板と、当該液晶パネルの光出射側に配置された出射側偏光板とを備える。当該液晶パネルは、一対の透光性基板に電気光学物質である液晶を密封封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた画像信号に従って、液晶の配向を制御して入射側偏光板から射出された偏光を変調する。液晶パネルで変調された光のうち出射側偏光板の透過軸と同じ偏光方向の光が出射側偏光板から出射する。
各ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂにより変調された３つの色光はクロスダイクロイックプリズム１１１２に入射する。このプリズムは、４つの直角プリズムが貼り合わされ、その内面に赤色光を反射する第１誘電体多層膜と青色光を反射する第２誘電体多層膜とが十字状に形成されたものである。これらの誘電体多層膜によって３つの色光が合成されて、カラー画像を表す光が形成される。合成された光は、投射光学系である投射レンズ系１１１４によって、偏光制御装置１に対して出射され、この偏光制御装置１を介してスクリーンＳＲ上に出射光Ｌ３が投射され、画像が拡大されて表示される。
【００５５】
ここで、クロスダイクロイックプリズム１１１２での光利用率の劣化を防止するため、緑色光（Ｐ偏光）が他の赤色光（Ｓ偏光）及び青色光（Ｓ偏光）と偏光軸が９０°異なった偏光として、このダイクイロックミラー１１０８から合成光の成分として出射される。
したがって、本実施形態のプロジェクターＰＪとして用いるためには、ダイクイロックミラー１１０８と投射レンズ系１１１４の間、あるいは投射レンズ系１１１４の出射側に、緑色光の偏光軸を９０°回転させる色位相板１１３０を設ける必要がある。図３においては、色位相板１１３０をダイクイロックミラー１１０８と投射レンズ系１１１４の間に配置した例を示している。この色位相板１１３０は、特定の波長帯域、すなわち緑色光の波長帯域の光のみの偏光軸を９０°回転させる機能を有している。このような機能を有する素子としては、例えば米国特許５７５１３８４号明細書に記載されたものが知られている。したがって、本実施形態において、色位相板１１３０は、上述したように、垂直偏光で出射される赤色光及び青色光の偏光軸はそのまま透過させ、水平偏光の緑色光の偏光軸を９０°回転させて垂直偏光に変換し、赤色光、緑色光及び青色光の全てが垂直偏光となった出射光Ｌ１を出射する。なお、色位相板１１３０は、赤色光及び青色光の波長帯域の光のみの偏光軸を９０°回転させる機能を有することもできる。その場合、赤色光、緑色光及び青色光の全てが水平偏光となった出射光Ｌ１を出射する。
【００５６】
＜第２の実施形態＞
次に、図面を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図４は、この発明の第２の実施形態による偏光制御装置を用いて画像の立体視を行う画像表示システムの構成例を示す概略ブロック図である。本実施形態においては、第１の実施形態と同様に、プロジェクターＰＪを用いて、スクリーンＳＲに対して立体視のための視差画像である左眼用画像及び右眼用画像を、時分割に表示する画像表示システムを一例として説明する。
本実施形態の画像表示システムは、プロジェクターＰＪと、偏光制御装置１Ａと、スクリーンＳＲと、観賞用メガネ５０とを備えている。図４において、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。以下、第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる構成及び動作のみを説明する。
【００５７】
図４に示す第２の実施形態の偏光制御装置１Ａにおいて、図１に示す第１の実施形態の偏光制御装置１と異なる点は、液晶パネル１２が液晶パネル１２Ａ及び液晶パネル１２Ｂとに置き換わっている構成である。つまり、第２偏光用液晶パネルが第１偏光パネルとしての液晶パネル１２Ａと第２偏光パネルとしての液晶パネル１２Ｂとを備える。
以下において、垂直偏光（第１偏光）を右円偏光（第３偏光）あるいは左円偏光（第４偏光）に変換する構成を詳細に示している。
本実施形態の第２偏光用液晶パネルの第１偏光パネルである液晶パネル１２Ａは、一対の透光性基板に電気光学物質である液晶を密封封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた制御信号に従って、液晶の配向を制御して入射した偏光を変調する。液晶パネル１２Ａは、垂直偏光の偏光軸に対して、遅延軸が４５°の角度を有しており、電圧が印加されてオン状態となると、パネルの厚さ方向に１／４波長の位相差を発生する（位相が１／４波長遅れる）。
したがって、液晶パネル１２Ａは、オン状態の場合、入射する垂直偏光（第１偏光）の出射光Ｌ２を右円偏光（第３偏光）に変換する。
【００５８】
一方、本実施形態の第２偏光用液晶パネルの第２偏光パネルである液晶パネル１２Ｂは、一対の透光性基板に電気光学物質である液晶を密封封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた制御信号に従って、液晶の配向を制御して入射した偏光を変調する。液晶パネル１２Ｂは、垂直偏光の偏光軸に対して、遅延軸が１３５°の角度を有しており、電圧が印加されてオン状態となると、パネルの厚さ方向に１／４波長の位相差を発生する（位相が１／４波長進む）。
したがって、液晶パネル１２Ｂは、オン状態の場合、入射する垂直偏光（第１偏光）の出射光Ｌ２を左円偏光（第４偏光）に変換する。
【００５９】
次に、図５は本実施形態における偏光板１１、液晶パネル１２Ａ、液晶パネル１２Ｂ及び偏光液晶パネル１３の配置順序を示す概念図である。
プロジェクターＰＪから出射された出射光Ｌ１の伝搬方向Ｐ（矢印Ｐ）の方向に、偏光液晶パネル１３、偏光板１１、液晶パネル１２Ａ、液晶パネル１２Ｂの順番で配列されている。この図５に示すように、偏光液晶パネル１３の遅相軸は垂直偏光の出射光Ｌ１の偏光軸に対して４５°の角度を有している。また、液晶パネル１２Ａの遅相軸は垂直偏光の出射光Ｌ１の偏光軸に対して４５°の角度を有している。液晶パネル１２Ｂの遅相軸は垂直偏光の出射光Ｌ１の偏光軸に対して１３５°（−４５°）の角度を有している。
【００６０】
本実施形態において、制御部１０は、右眼用画像を出射する周期Ｔ１の間、液晶パネル１２Ａに対して電圧を印加してオン状態とし、一方、液晶パネル１２Ｂに対して電圧を印加せずにオフ状態とする。
これにより、液晶パネル１２Ａは、オン状態のために１／４波長の位相差が発生し、入射される第１出射光Ｌ２Ｒを垂直偏光（第１偏光）から右円偏光（第３偏光）に変換して、液晶パネル１２Ｂに対して出射する。
このとき、液晶パネル１２Ｂは、オフ状態のために１／４波長の位相差が発生せず、右円偏光となった第１出射光Ｌ２Ｒを右円偏光の偏光状態で透過させ、右円偏光の第１出射光Ｌ３Ｒとして出射する。
【００６１】
一方、制御部１０は、左眼用画像を出射する周期Ｔ２の間、液晶パネル１２Ａに対して電圧を印加せずにオフ状態とし、一方、液晶パネル１２Ｂに対して電圧を印加してオン状態とする。
これにより、液晶パネル１２Ａは、オフ状態のために１／４波長の位相差が発生せず、垂直偏光の第２出射光Ｌ２Ｌをそのまま透過させて液晶パネル１２Ｂに対して出射する。
このとき、液晶パネル１２Ｂは、オン状態のために１／４波長の位相差が発生し、入射される第２出射光Ｌ２Ｌを垂直偏光（第１偏光）から左円偏光（第４偏光）に変換して、左円偏光の第２出射光Ｌ３Ｌとし出射する。
なお、第３偏光と、第４偏光とは、互いに異なる偏光方向であればよく、直線偏光、楕円偏光、及び円偏光から適宜選択できる。つまり、液晶パネル１２Ａ及び液晶パネル１２Ｂは、周期Ｔ１では偏光制御装置１Ａから第３偏光を射出し、周期Ｔ２では偏光制御装置１Ａから第４偏光を射出するように、液晶パネル１２Ａ及び液晶パネル１２Ｂのそれぞれの遅相軸の角度および液晶パネルへの印加電圧を設定できる。
【００６２】
上述した以外の構成及び処理については、第１の実施形態と同様である。なお、また、液晶パネル１２Ａ及び液晶パネル１２Ｂの配置の順番は、プロジェクターＰＪの光軸に対していずれが先でもかまわない。すなわち、本実施形態においては、液晶パネル１２Ａ、液晶パネル１２Ｂの順番であるが、液晶パネル１２Ｂ、液晶パネル１２Ａの順に配置した構成としても良い。液晶パネル１２Ａ及び液晶パネル１２Ｂは、分離された状態ではなく、貼り合わせた構成として形成しても良い。
【００６３】
上述したように、本実施形態は、第１の実施形態と同様に、右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒ及び左用眼画像の第２出射光Ｌ１Ｌのいずれか一方から他方に切り替わるタイミング、すなわち周期Ｔ１及びＴ２のいずれか一方から他方に遷移する際、他方の周期の開始から時間ΔＴｂの間を、偏光液晶パネル１３によって垂直偏光の出射光Ｌ１を、水平偏光（第２偏光）の出射光Ｌ１’として、偏光板１１を透過させずに黒表示の状態とする。
従って、プロジェクターＰＪの内部の各色用液晶ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの各液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングと、液晶パネル１２Ａ及び液晶パネル１２Ｂの各液晶の配向が変化するタイミングとが異なっていても、時間ΔＴｂの間は偏光制御装置１Ａから光が出射されず、鑑賞者はクロストークを視認しない、又は視認しにくい。
このため、本実施形態によれば、右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒ及び左用眼画像の第２出射光Ｌ１Ｌのいずれか一方から他方に切り替わった後、一方の出射光が他方の周期にしみだすクロストークが無くなり、質の高い立体画像を鑑賞者が鑑賞することができる。
【００６４】
＜第３の実施形態＞
次に、図面を参照して、本発明の第３の実施形態について説明する。図６は、この発明の第３の実施形態による偏光制御装置を用いて画像の立体視を行う画像表示システムの構成例を示す概略ブロック図である。本実施形態においては、第１の実施形態と同様に、プロジェクターＰＪを用いて、スクリーンＳＲに対して立体視のための視差画像である左眼用画像及び右眼用画像を、時分割に表示する画像表示システムを一例として説明する。
本実施形態の画像表示システムは、プロジェクターＰＪと、偏光制御装置１Ｂと、スクリーンＳＲと、観賞用メガネ５０とを備えている。図６において、第１の実施形態と同様の構成については同一の符号を付してある。以下、第３の実施形態において、第１の実施形態と異なる構成及び動作のみを説明する。
【００６５】
図６に示す第３の実施形態の偏光制御装置１Ｂにおいて、図１に示す第１の実施形態の偏光制御装置１と異なる点は、液晶パネル１２が液晶パネル１２Ｃ及び位相差板１２Ｄとに置き換わっている構成である。つまり、第２偏光用液晶パネルが液晶パネル１２Ｃ（第１偏光パネル）と位相差板１２Ｄとを備える。
以下に、垂直偏光（第１偏光）を右円偏光（第３偏光）あるいは左円偏光（第４偏光）に変換する構成を詳細に示している。
本実施形態の第２偏光用液晶パネルの第１偏光パネルである液晶パネル１２Ｃは、一対の透光性基板に電気光学物質である液晶を密封封入したものであり、例えば、ポリシリコンＴＦＴをスイッチング素子として、与えられた制御信号に従って、液晶の配向を制御して入射した偏光を変調する。液晶パネル１２Ｃは、垂直偏光の偏光軸に対して、遅延軸が４５°の角度を有しており、電圧が印加されてオン状態となると、パネルの厚さ方向に１／２波長の位相差を発生する。
したがって、液晶パネル１２Ｃは、オン状態の場合、入射する垂直偏光の出射光Ｌ２の位相軸を９０°回転させて水平偏光に変換して出射し、オフ状態の場合、垂直偏光の出射光Ｌ２を垂直偏光のまま出射する。
【００６６】
一方、位相差板１２Ｄは、垂直偏光の偏光軸に対して、遅延軸が１３５°の角度を有し、かつ、板の厚さ方向に１／４波長の位相差を有している。
したがって、位相差板１２Ｄは、入射する水平偏光を右円偏光に変換し、入射する垂直偏光を左円偏光に変換する。
【００６７】
次に、図７は本実施形態における偏光板１１、液晶パネル１２Ｃ、位相差板１２Ｄ及び偏光液晶パネル１３の配置順序を示す概念図である。
プロジェクターＰＪから出射された第１出射光Ｌ１Ｒの伝搬方向Ｐ（矢印Ｐ）の方向に、偏光液晶パネル１３、偏光板１１、液晶パネル１２Ｃ、位相差板１２Ｄの順番で配列されている。この図７に示すように、偏光液晶パネル１３の遅相軸は垂直偏光の出射光Ｌ１の偏光軸に対して４５°の角度を有している。また、液晶パネル１２Ｃの遅相軸は垂直偏光の出射光Ｌ１の偏光軸に対して４５°の角度を有している。位相差板１２Ｄの遅相軸は垂直偏光の出射光Ｌ１の偏光軸に対して１３５°（−４５°）の角度を有している。
【００６８】
本実施形態において、制御部１０は、右眼用画像を出射する周期Ｔ１の間、液晶パネル１２Ｃに対して電圧を印加してオン状態とする。
これにより、液晶パネル１２Ｃは、オン状態のために１／２波長の位相差が発生し、入射される第１出射光Ｌ２Ｒを垂直偏光（第１偏光）から水平偏光（第２偏光）に変換して、位相差板１２Ｄに対して出射する。
そして、位相差板１２Ｄは、水平偏光（第２偏光）となった第１出射光Ｌ２Ｒを右円偏光（第３偏光）に変換して透過させ、右円偏光（第３偏光）の第１出射光Ｌ３Ｒとして出射する。
【００６９】
一方、制御部１０は、左眼用画像を出射する周期Ｔ２の間、液晶パネル１２Ｃに対して電圧を印加せずにオフ状態とする。
これにより、液晶パネル１２Ｃは、オフ状態のために１／２波長の位相差が発生せず、垂直偏光（第１偏光）の第２出射光Ｌ２Ｌをそのまま透過させて位相差板１２Ｄに対して出射する。
このとき、位相差板１２Ｄは、入射される第２出射光Ｌ２Ｌを垂直偏光（第１偏光）から左円偏光（第４偏光）に変換して、左円偏光（第４偏光）の第２出射光Ｌ３Ｌとし出射する。
上述した以外の構成及び処理については、第１の実施形態と同様である。なお、液晶パネル１２Ｃ及び位相差板１２Ｄは、分離された状態ではなく、貼り合わせた構成として形成しても良い。
【００７０】
また、液晶パネル１２Ｃ及び位相差板１２Ｄの配置の順番は、プロジェクターＰＪの光軸に対していずれが前に配置されてもかまわない。すなわち、本実施形態においては、液晶パネル１２Ｃ、位相差板１２Ｄの順番であるが、位相差板１２Ｄ、液晶パネル１２Ｃの順に配置した構成としても良い。
この位相差板１２Ｄが液晶パネル１２Ｃより前に配置された場合、位相差板１２Ｄは、垂直偏光（第１偏光）で入射される第１出射光Ｌ２Ｒも第２出射光Ｌ２Ｌのいずれも左円偏光（第４偏光）に変換し、液晶パネル１２Ｃへ出射する。液晶パネル１２Ｃは、右眼用画像の第１出射光Ｌ３Ｒを出射する周期Ｔ１の間においてオン状態とされるため、左円偏光（第４偏光）である第１出射光Ｌ２Ｒを右円偏光（第３偏光）に偏光して、右眼用画像の第１出射光Ｌ３Ｒを出射する。また、液晶パネル１２Ｃは、左用画像の第２出射光Ｌ３Ｌを出射する周期Ｔ２の間においてオフ状態とされるため、左円偏光（第４偏光）である第２出射光Ｌ２Ｌを左円偏光（第４偏光）のまま透過させ、第２出射光Ｌ３Ｌとして出射する。
なお、第３偏光と、第４偏光とは、互いに異なる偏光方向であればよく、直線偏光、楕円偏光、及び円偏光から適宜選択できる。つまり、液晶パネル１２Ｃ及び位相差板１２Ｄは、周期Ｔ１では偏光制御装置１Ｂから第３偏光を射出し、周期Ｔ２では偏光制御装置１Ｂから第４偏光を射出するように、液晶パネル１２Ｃ及び位相差板１２Ｄのそれぞれの遅相軸の角度および液晶パネル１２Ｃへの電圧印加のタイミングを設定できる。
【００７１】
上述したように、本実施形態は、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様に、右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒ及び左用眼画像の第２出射光Ｌ１Ｌのいずれか一方から他方に切り替わるタイミング、すなわち周期Ｔ１及びＴ２のいずれか一方から他方に遷移する際、他方の周期の開始から時間ΔＴｂの間を、偏光液晶パネル１３によって垂直偏光の出射光Ｌ１を、水平偏光の出射光Ｌ１’として、偏光板１１を透過させずに黒表示の状態とする。
従って、プロジェクターＰＪの内部の各色用液晶ライトバルブ１００Ｒ，１００Ｇ，１００Ｂの各液晶パネルの液晶の配向が変化するタイミングと、液晶パネル１２Ｃの液晶の配向が変化するタイミングとが異なっていても、時間ΔＴｂの間は偏光制御装置１Ｂからの光が出射されず、鑑賞者はクロストークを視認しない、又は視認しにくい。
このため、本実施形態によれば、右眼用画像の第１出射光Ｌ１Ｒ及び左用眼画像の第２出射光Ｌ１Ｌのいずれか一方から他方に切り替わった後、一方の出射光が他方の周期にしみだすクロストークが無くなり、質の高い立体画像を鑑賞者が鑑賞することができる。
また、上述した各実施形態において、説明を簡単にするため、詳細には記述しなかったが、プロジェクターＰＪを用いる場合、鑑賞者の鑑賞用メガネ５０に入射される偏光光は、スクリーンＳＲで反射して、偏光特性が左右で反転し、かつ左眼用画像及び右眼用画像も反転する。このため、実際には、プロジェクターＰＪからは左右を反転した偏光光により、左右が反転した左眼用画像及び右眼用画像の投射光を出射させるようにする。
【００７２】
また、上述した各実施形態において、プロジェクターＰＪからの出射光Ｌ１の偏光方向、偏光液晶パネル１３，液晶パネル１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの遅相軸の方向、偏光板１１の透過軸の方向、及び位相差板１２Ｄの遅相軸の方向は適宜変更できる。
例えば、偏光板１１の透過軸を水平とした場合は、周期Ｔ１及びＴ２の周期の開始から時間ΔＴｂの間は、偏光液晶パネル１３に電圧を印加せず垂直偏光の出射光Ｌ１は偏光板１１で吸収又は反射され黒表示の状態とする。そして、時間ΔＴｂ経過後は、偏光液晶パネル１３に電圧を印加させ水平偏光の出射光Ｌ１が偏光板１１を透過し画像を投射する状態とすることができる。この場合、偏光板１１を透過した水平偏光を周期Ｔ１と周期Ｔ２とでそれぞれ異なる偏光状態とするように、液晶パネル１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの遅相軸の方向、位相差板１２Ｄの遅相軸の方向、及び液晶パネル１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃへの電圧印加タイミングを設定する。
【００７３】
つまり、周期Ｔ１及びＴ２の周期の開始から時間ΔＴｂの間は、プロジェクターＰＪからの第１出射光Ｌ１Ｒ及び第２出射光Ｌ１Ｌが偏光板１１で吸収又は反射される。そして、時間ΔＴｂ経過後は、プロジェクターＰＪからの第１出射光Ｌ１Ｒ及び第２出射光Ｌ１Ｌが偏光板１１を第１出射光Ｌ２Ｒ及び第２出射光Ｌ２Ｌとして透過するように、プロジェクターＰＪからの第１出射光Ｌ１Ｒ及び第２出射光Ｌ１Ｌの偏光方向、偏光板１１の透過軸、及び偏光液晶パネル１３の遅相軸の方向及び電圧を印加するタイミングを設定する。また、周期Ｔ１及びＴ２の切り替え処理に同期して、偏光板１１を透過した出射光Ｌ２が周期Ｔ１と周期Ｔ２とで偏光状態が異なる出射光Ｌ３に変換されるように、液晶パネル１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃの遅相軸の方向、位相差板１２Ｄの遅相軸の方向、及び液晶パネル１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃへの電圧印加タイミングを設定する。それに合わせて、観賞用メガネ５０は、右眼用画像の光が右眼側ガラス５０Ｒを透過し左眼用画像の光が左眼側ガラス５０Ｌを透過するように構成することができる。
【００７４】
また、図１、図４及び図６における制御部１０の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより偏光制御装置１、１Ａ及び１Ｂの各々における各液晶パネルに電圧を印加させるオンオフ制御を行ってもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。
【００７５】
また、「コンピュータシステム」は、ＷＷＷシステムを利用している場合であれば、ホームページ提供環境（あるいは表示環境）も含むものとする。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【００７６】
以上、この発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【符号の説明】
【００７７】
１，１Ａ，１Ｂ…偏光制御装置
１０…制御部
１１…偏光板
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ…液晶パネル
１２Ｄ…位相差板
１３…偏光液晶パネル
５０…観賞用メガネ
５０Ｌ…左側用ガラス
５０Ｒ…右側用ガラス
ＰＪ…プロジェクター
ＳＲ…スクリーン
【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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