(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光の散乱状態と透過状態を切り換え可能な複数の液晶セルを積層した液晶セル群からなり、前記複数の液晶セルに対して時分割で投射された複数の２次元画像から構成される３次元画像を表示するスクリーンと、
２次元画像を生成する空間光変調器と、個々の液晶セルに対応する２次元画像が前記液晶セル群を構成する全ての液晶セルにおいて等拡大率となるように前記２次元画像を拡大する拡大光学系とを備え、前記空間光変調器が生成した２次元画像を前記拡大光学系を通して前記各液晶セルに拡大投射する投射手段と、
前記液晶セル群のうちのいずれか一つの液晶セルのみを散乱状態とし、その散乱状態の液晶セルを順次走査するように前記液晶セル群を駆動するスクリーン駆動手段と、
前記液晶セル群のうちのいずれか一つの液晶セルを散乱状態とするタイミングと散乱状態とした液晶セルに対応する２次元画像を前記投射手段から投射するタイミングとを同期させる同期手段と、を有してなり、
前記拡大光学系が、レンズと該レンズを光軸に沿った方向に移動させることで前記２次元画像の焦点を変化させる移動手段とを備え、
前記同期手段が、前記一つの液晶セルを散乱状態とするタイミングと前記２次元画像を前記投射手段から投射するタイミングに加えて、前記散乱状態の液晶セル上に２次元画像が焦点を結ぶタイミングも同期させるものであり、
３次元の表示対象物の奥行き方向の２次元画像のサンプリング数が前記スクリーンを構成する液晶セル数よりも多く、１つの液晶セルに対してサンプリング箇所を変えた複数の２次元画像データが対応しており、前記複数の２次元画像データを順次時系列的に表示することを特徴とする投射型立体表示装置。
【請求項２】
各々が平板状の液晶セルを複数積層した前記液晶セル群からなるスクリーン全体の外面が球面の少なくとも一部、もしくは一方向に湾曲した曲面をなすことを特徴とする請求項１に記載の投射型立体表示装置。
【請求項３】
前記各液晶セルが液晶を挟持する一対の透明基板を有し、前記液晶セル群を構成する隣接する液晶セルの間が前記透明基板と等しい屈折率を持つ材料で充填されていることを特徴とする請求項１または２に記載の投射型立体表示装置。
【請求項４】
前記液晶セルに用いる液晶が高分子分散型液晶であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の投射型立体表示装置。
【請求項５】
前記液晶セルが、電界無印加時に透明状態、電界印加時に散乱状態のモードで表示を行うことを特徴とする請求項４に記載の投射型立体表示装置。
【請求項６】
前記空間光変調器が、強誘電性液晶を用いた液晶光変調器からなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の投射型立体表示装置。
【請求項７】
１ケージの３次元画像の表示時間がフリッカ防止可能な値に設定され、該３次元画像の表示時間を前記液晶セル群の液晶セルの積層数で割った値である１フレームの２次元画像の表示時間で表示可能な空間光変調器を用いるとともに、前記１フレームの２次元画像の表示時間の値で応答可能な液晶セルを用いることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の投射型立体表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、投射型立体表示装置に関し、特に偏光めがね等を用いることなく、３次元画像が視認可能な投射型立体表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
簡便に立体表示を実現する方法として、従来から二眼式立体表示と呼ばれるものがある。ところが、二眼式立体表示は生理的要因のうち、両眼視差を用いて立体感を得るものであり、偏光めがね等の観察器具を必要とする、長時間使用すると観察者に疲労感が生じる、等の問題がある。そこで、立体画像を実際に表示する方法として、３次元の表示対象物を奥行き方向に標本化（サンプリング）して多数の２次元画像の集合体とし、これらを奥行き方向に再配列することで３次元画像を表示する、いわゆる奥行き標本化の手法がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
奥行き標本化は比較的簡便に立体画像を再現できる方法であり、その点で優れた方法である。しかしながら、従来の方法では、２次元画像を奥行き方向に再配列して３次元画像を再現する際に例えば画像を投射するスクリーンを機械的に振動させるなど、機械的な駆動を用いており、高速性、信頼性等の面で問題があった。
【０００４】
機械的駆動を用いることなく、立体画像を再現する方法として、透明／不透明切り換え式のスクリーンを所定の間隔をあけて配設した表示装置が特開平１１−２１８８４４号公報に開示されている。この表示装置は、高分子分散型液晶を挟持した散乱型液晶セルからなる複数のスクリーンを奥行き方向に所定の間隔をあけて配置しており、画像投影部によって再生される２次元画像を各スクリーンに投影するようになっている。そして、複数のスクリーンのうち、不透明状態とするスクリーンを切り換えることによって２次元画像の表示位置が前後に移動するようになっている。
【０００５】
しかしながら、上記公報に記載の表示装置は、例えば自動車等のインストゥルメントパネルの速度計等の計器表示などに用いることを想定したものである。したがって、画像の表示位置を変化させることによって平面的な表示に奥行き感を演出したり、変化に富んだ表示を行うためのものであり、本来の意味での立体画像を実現するものではない。
【０００６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、偏光めがね等を用いることなく、表示品位に優れた３次元画像を実現することのできる投射型立体表示装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の投射型立体表示装置は、光の散乱状態と透過状態を切り換え可能な複数の液晶セルを積層した液晶セル群からなり、前記複数の液晶セルに対して時分割で投射された複数の２次元画像から構成される３次元画像を表示するスクリーンと、２次元画像を生成する空間光変調器と、個々の液晶セルに対応する２次元画像が前記液晶セル群を構成する全ての液晶セルにおいて等拡大率となるように前記２次元画像を拡大する拡大光学系とを備え、前記空間光変調器が生成した２次元画像を前記拡大光学系を通して前記各液晶セルに拡大投射する投射手段と、前記液晶セル群のうちのいずれか一つの液晶セルのみを散乱状態とし、その散乱状態の液晶セルを順次走査するように前記液晶セル群を駆動するスクリーン駆動手段と、前記液晶セル群のうちのいずれか一つの液晶セルを散乱状態とするタイミングと散乱状態とした液晶セルに対応する２次元画像を前記投射手段から投射するタイミングとを同期させる同期手段と、を有してなり、前記拡大光学系が、レンズと該レンズを光軸に沿った方向に移動させることで前記２次元画像の焦点を変化させる移動手段とを備え、前記同期手段が、前記一つの液晶セルを散乱状態とするタイミングと前記２次元画像を前記投射手段から投射するタイミングに加えて、前記散乱状態の液晶セル上に２次元画像が焦点を結ぶタイミングも同期させることを特徴とする。
【０００８】
本発明の投射型立体表示装置は、基本的には奥行き標本化方式を採用した立体表示装置である。すなわち、３次元の表示対象物を奥行き方向にサンプリングし、投射手段の空間光変調器において時分割した多数の２次元画像とし、これらを液晶セル群からなるスクリーン上で奥行き方向に時系列的に再配列するものである。液晶セル群を構成する液晶セルの使用枚数には限界があるため、それに対応した２次元画像の数も有限の値となるが、人間の目が補間作用を持っているため、連続的な３次元画像が視認される。
【０００９】
画像が投射されるスクリーンでは、スクリーン駆動手段の作用により液晶セル群のうちのいずれか一つの液晶セルのみが散乱状態となり、散乱状態の液晶セルが液晶セル群中で高速に順次走査されていく。そして、ある時点において任意の一つの液晶セルが散乱状態となった時、同期手段の作用によりそのタイミングに合わせて散乱状態の液晶セルに対応した２次元画像が投射手段から投射される。また、２次元画像の表示を行う液晶セルが順次走査されるため、結像位置が動いていくことになるが、投射手段の空間光変調器で生成された２次元画像が上記拡大光学系を通してスクリーンに投射されるので、各液晶セルに対応する２次元画像が全ての液晶セルにおいて等拡大率となり、歪みのない３次元画像として再現される。
【００１０】
本発明の投射型立体表示装置によれば、このような作用により３次元画像をスクリーン上に再現することができる。すなわち、人間の両眼視差の作用を利用したものではないので、偏光めがね等を用いる必要がなく、自然な３次元画像が表示可能な投射型立体表示装置を実現することができる。
【００１１】
前記液晶セル群からなるスクリーンはいかなる形状のものであってもよいが、その全体の外面が球面の少なくとも一部、または一方向に湾曲した曲面をなすことが望ましい。例えば、スクリーン全体を半球状または円柱状の形状とし、球面側または円柱の側面側を観察面とすればよい。この構成によれば、平面状のスクリーンを用いた場合と比べて視野が広く、多人数で観察可能な投射型立体表示装置を実現することができる。
【００１２】
前記各液晶セルが液晶を挟持する一対の透明基板を有するものである場合、前記液晶セル群を構成する隣接する液晶セルの間が前記透明基板と等しい屈折率を持つ材料で充填されていることが望ましい。この構成によれば、液晶セル間で光の屈折が生じることがなく、歪みのない３次元画像が得られる。
【００１３】
また、本発明の投射型立体表示装置においては、１ケージの３次元画像の表示時間をフリッカ防止可能な値に設定したときに、この３次元画像の表示時間を液晶セル群の液晶セルの積層数で割った値である１フレームの２次元画像の表示時間で表示可能な空間光変調器を用いるとともに、１フレームの２次元画像の表示時間の値で応答可能な液晶セルを用いる必要がある。
【００１４】
２次元画像の場合にＸ−Ｙ平面上の順次走査駆動により得られた１画面を「１フレーム」と呼ぶのに対し、３次元画像の場合、Ｘ−Ｙ平面上の１フレームをさらにＺ方向に順次走査して得られた１画面のことを本明細書では「１ケージ」と呼ぶことにする。したがって、立体表示装置においては、３次元画像を表示する１ケージの時間をフリッカを防止し得る値に設定することが望ましい。例えば、１ケージを３２msecとし、Ｚ方向のサンプリング数（これがスクリーンを構成する液晶セルの数となる）を１６とすると、各液晶セルで２次元画像を表示する１フレームに割り当てられる時間は２msecとなる。この場合、２msecで応答可能な液晶セルを使用するとともに、２msecで画像表示可能な空間光変調器を使用することが必要である。
【００１５】
そこで、スクリーンの液晶セルに使用可能な液晶として、例えば高分子分散型液晶を挙げることができる。高分子分散型液晶の使用により２msec程度の高速応答が可能となる。一方、空間光変調器としては、強誘電性液晶を用いた液晶光変調器を用いることができる。強誘電性液晶の使用により２msec程度の高速表示が可能となる。
【００１６】
さらに、液晶セルは電界無印加時に透明状態、電界印加時に散乱状態のモードで表示を行うものを用いることが望ましい。この構成によれば、スクリーンを構成する液晶セル群のうちの１つの液晶セルのみに電界を印加し、残りの液晶セルには電界を印加しないことで１つの液晶セルのみ散乱状態とすることができる。この方法は、１つの液晶セルのみに電界を印加せず、残りの液晶セル全てに電界を印加することで１つの液晶セルのみ散乱状態とする場合に比べて、スクリーンの駆動が容易になる。
【００１７】
また、前記拡大光学系としては、投射レンズとこの投射レンズを光軸に沿った方向に移動させる移動手段とを備えたものを用いることができる。もしくは、スクリーンへの焦点深度を深くしたテレセントリック型拡大光学系（望遠鏡光学系）を用いることもできる。
さらに、３次元の表示対象物の奥行き方向の２次元画像のサンプリング数が前記スクリーンを構成する液晶セル数よりも多く、１つの液晶セルに対してサンプリング箇所を変えた複数の２次元画像データが対応しており、前記複数の２次元画像データを順次時系列的に表示する構成としてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１〜図５を参照して説明する。
図１は本実施の形態の投射型立体表示装置の概略構成を示す図である。本実施の形態の投射型立体表示装置１は、図１に示すように、投射装置２（投射手段）、３次元画像Ｇを表示するスクリーン３、各種駆動回路から概略構成されている。
【００１９】
図１に示す投射装置２において、１０は光源、１３、１４はダイクロイックミラー、１５、１６、１７は反射ミラー、１８は入射レンズ、１９はリレーレンズ、２０は出射レンズ、２２、２３、２４は液晶光変調器（空間光変調器）、２５はクロスダイクロイックプリズム、２６は投射レンズを示す。光源１０は、メタルハライド等のランプ１１とランプの光を反射するリフレクタ１２とから構成されている。青色光（Ｂ）、緑色光（Ｇ）反射用のダイクロイックミラー１３は、光源１０からの光束のうちの赤色光（Ｒ）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１７で反射されて、赤色光用液晶光変調器２２に入射される。一方、ダイクロイックミラー１３で反射された色光のうち、緑色光は緑色光反射用のダイクロイックミラー１４によって反射され、緑色光用液晶光変調器２３に入射される。一方、青色光はダイクロイックミラー１４も透過する。
【００２０】
青色光に対しては、長い光路による光損失を防ぐため、入射レンズ１８、リレーレンズ１９、出射レンズ２０を含むリレーレンズ系からなる導光手段２１が設けられ、これを介して青色光が青色光用液晶光変調器２４に入射される。各光変調器により変調された３つの色光は、クロスダイクロイックプリズム２５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、その内面に赤光を反射する誘電体多層膜と青光を反射する誘電体多層膜とが十字状に形成されている。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２６によってスクリーン３上に投射され、画像が拡大されて表示される。本実施の形態の場合、各液晶光変調器２２，２３，２４には例えば強誘電性液晶を用いた液晶ライトバルブが用いられる。投射装置２には、サンプリングされた２次元画像（後述する）を順次生成するよう各液晶光変調器２２，２３，２４を高速に駆動する液晶ライトバルブ駆動回路４が設けられている。
【００２１】
スクリーン３は、光の散乱状態と透明状態を切り換え可能な１６組の液晶セル５（図１では４組のみ図示する）が積層された液晶セル群からなり、全体として半球状に形成されている。球面側が観察面３ａであり、平坦面側が投射装置からの光が入射される面である。図２はスクリーン３の側断面図である。図２に示すように、液晶層３１を挟持した一対のガラス等の透明基板３２からなる液晶セル５が複数組積層されている。一対の透明基板３２の対向面にはインジウム錫酸化物（Indium Tin Oxide, ＩＴＯ）等の透明導電膜からなる電極３３が全面に形成されており、これら一対の電極３３により液晶層３１に電界が印加される。そして、液晶セル５と液晶セル５の間は透明基板３２と等しい屈折率の材料、例えばＰＭＭＡ等の充填材３４で充填されている。また、観察者側から見てスクリーン３の最前面には充填材３４を介して液晶セル５の透明基板３２と同じ材料からなるトップガラス３５が固定されている。
【００２２】
スクリーン３には、図１に示すように、１６組の液晶セル５のうちのいずれか一つを散乱状態とし、その散乱状態の液晶セル５を順次高速に走査するように液晶セル群を駆動するスクリーン駆動回路６（スクリーン駆動手段）が設けられている。散乱状態となった液晶セル５のみ画像の表示が可能となる。
【００２３】
ここでは、スクリーン３を構成する液晶セル５として、本発明者らが先に開発したJournal of the SID vol.7/1, pp.23-27  に記載のＩＲＩＳ（Internal-Reflection Inverted-Scattering）モードの液晶パネルを採用する。この液晶パネルでは、ＰＤＬＣ（Polymer-Dispersed Liquid Crystal）の一種である高分子分散型液晶を用いており、ポリマー前駆体やモノマーを含有する液晶にＵＶ光を照射することによってポリマー前駆体やモノマーを重合させる。この際、ポリマー前駆体やモノマーが液晶中でゲストとして配向し、この配向状態のまま光重合することでポリマー骨格が特定方向に並んで固定化される。例えば、モノマーとして光感光性のメタクリレート、液晶にはシアノビフェニル系液晶をベースとしたネマティック液晶を用いることができる。
【００２４】
そして、ＵＶ照射条件、液晶材料、ポリマー前駆体やモノマーの材料等を適宜選択することにより液晶とポリマーを屈折率をほぼ一致させた状態で配向させ、光学的に透明な状態とすることができる。つまり、液晶層に電界が印加されない状態（ＯＦＦ状態）で透明状態となる。次に、液晶層に電界が印加されると、液晶は電界に沿って再配向する。ここで電界に追随しないポリマーとの間で屈折率の差異が生じ、入射した光は直進せずに光散乱を受ける。つまり、液晶層に電界が印加された状態（ＯＮ状態）で散乱状態となる。従来一般のＰＤＬＣがＯＦＦ時に散乱、ＯＮ時に透明であったのに対し、ＩＲＩＳモードの液晶パネルはＯＦＦ時に透明、ＯＮ時に散乱となる点が大きな特徴点である。
【００２５】
ここで、図５に示すような３次元の表示対象物１００（直方体）を立体表示する場合、投射装置２においては、この表示対象物１００を投影方向（Ｚ方向）に１６分割してサンプリングした各部分１００ａ（図５では、図示の都合上６分割として示す）を各スクリーン１０１上に投影したときにできる２次元画像１０２が各液晶光変調器により生成され、スクリーンに向けて順次投射される。
【００２６】
また、スクリーン３において２次元画像の表示を行う液晶セル５が順次走査されるため、スクリーン３内で結像位置が動いていくことになる。よって、投射装置２には、投射される画像の焦点を変化させることのできる拡大光学系が必要になる。そこで本実施の形態の場合、投射レンズ２６を光軸に沿う方向に移動させるアクチュエータ７（移動機構）が設けられている。アクチュエータ７として、具体的にはリニアモータやボイスコイルモータ等を用いることができる。そして、スクリーン３の液晶セル５の散乱タイミングに合わせてアクチュエータ７を高速に駆動するためのアクチュエータ駆動回路８が設けられている。
【００２７】
３次元画像を表示する１ケージあたりの描画時間をフリッカ防止可能な３２msecに設定すると、本実施の形態ではＺ方向のサンプリング数（スクリーン３の液晶セル５の数）が１６であるから、各液晶セル５上で２次元画像を表示する１フレームに割り当てられる時間は２msecとなる。本実施の形態の場合、スクリーン３側の液晶セル５に高分子分散型のＩＲＩＳモードの液晶パネルを用いているが、このパネルでは液晶印加電圧を２０Ｖ程度まで上げると応答速度は１msec以下となるため、２msecで充分に応答可能である。また、投射装置２側の空間光変調器２２，２３，２４についても、高速応答可能な強誘電性液晶を用いた液晶ライトバルブを用いているので、２msecで充分に表示可能である。
【００２８】
このように、スクリーン３側の液晶セル５、投射装置２側の空間光変調器２２，２３，２４が個々に２msecで対応可能であるが、スクリーン３では散乱状態の液晶セル５が液晶セル群中で高速に順次走査されていき、ある時点において任意の一つの液晶セル５が散乱状態となった時、散乱状態の液晶セル５に対応した２次元画像が投射装置２から投射されなければならない。したがって、スクリーン３のいずれか一つの液晶セル５を散乱状態とするタイミングと散乱状態の液晶セル５に対応する２次元画像を投射装置２から投射するタイミングとを同期させる必要がある。さらに、その散乱状態の液晶セル５上に２次元画像が焦点を結ぶように投射レンズ２６の動きも同期させる必要がある。そのため、本実施の形態の投射型立体表示装置１では同期信号生成回路９（同期手段）が設けられており、同期信号生成回路９で生成された同期信号SYNCが液晶ライトバルブ駆動回路４、スクリーン駆動回路６、アクチュエータ駆動回路８にそれぞれ供給され、スクリーン３の任意の一つの液晶セル５を散乱状態とするタイミング、その液晶セル５に対応する２次元画像を投射装置２から投射するタイミング、その液晶セル５上に投射レンズ２６が焦点を結ぶタイミングが全て同期する構成となっている。
【００２９】
図４（ａ）、（ｂ）に、本実施の形態の投射型立体表示装置１のタイミングチャートを示す。図４（ａ）に示すように、観察者側から見てスクリーン５の前面側の液晶セル５（ここではＬＣＤ１と記す）から背面側の液晶セル５（ここではＬＣＤ１６と記す）に向けて、１ケージ（３２msec）中の最初の２msec、次の２msec、…というように各液晶セル５をＯＮ状態とする駆動信号がスクリーン駆動回路６から順次供給される。最後の液晶セル（ＬＣＤ１６）に駆動信号が供給されたところで最初の１ケージ期間の描画は終了し、次の１ケージ期間でまた同様の信号が繰り返される。
【００３０】
図４（ｂ）は図４（ａ）の１フレーム分を横方向に拡大したものである。スクリーン３側の液晶セル５への印加電圧の開始をｔ0、終了をｔ2とすると、液晶セル５の応答は時間ｔ1だけ遅れて完了する。したがって、投射装置２側の空間光変調器２２，２３，２４（液晶ライトバルブ：ＬＶ）は時間ｔ1〜時間ｔ2の間で表示を行うように信号が入力される。
【００３１】
本実施の形態の投射型立体表示装置１においては、人間の両眼視差の作用を利用することなく、上記の作用により３次元画像Ｇをスクリーン３上に再現することができる。したがって、偏光めがね等を用いずに、自然な３次元画像が表示可能な投射型立体表示装置を実現することができる。また、スクリーン３を半球状の形状とし、球面側を観察面３ａとしているので、平面状のスクリーンを用いた場合と比べて視野が広くなり、水平方向、上下方向ともに１８０°のどの方向からでも多人数で観察可能な投射型立体表示装置を実現することができる。
【００３２】
また、スクリーン３の液晶セル群を構成する液晶セル５の間が透明基板３２と等しい屈折率を持つ充填材３４で充填されているので、液晶セル５間で光の屈折が生じず、歪みのない３次元画像が得られる。さらに、スクリーン３に２msecで応答可能な液晶セル５を使用し、投射装置２に２msecで画像表示可能な空間光変調器２２，２３，２４を使用し、Ｚサンプリング数を１６としたことで１ケージの描画時間３２msecを実現することができるので、フリッカのない３次元画像を得ることができる。
【００３３】
また本実施の形態の場合、スクリーン３の液晶セル５として電界無印加時に透明状態、電界印加時に散乱状態となるＩＲＩＳモードの高分子散乱型液晶セルを用いているので、１つの液晶セル５のみに電界を印加し、残りの液晶セル５には電界を印加しないことで１つの液晶セル５のみ散乱状態とすることができる。この方法は、１つの液晶セルのみに電界を印加せず、残りの液晶セル全てに電界を印加することで１つの液晶セルのみ散乱状態とする場合に比べて、スクリーン３の駆動が容易になり、スクリーン駆動回路６に負担をかけない方法である。
【００３４】
上の説明では理解を容易にするために、スクリーン３を構成する液晶セル５の組数（１６組）と３次元の表示対象物のＺサンプリング数（１６）を一致させたものとして説明したが、実際にはスクリーンを構成する液晶セルの組数よりもＺサンプリング数を多くしておく、すなわち、１組の液晶セルに対してサンプリング箇所を少しずつ変えた複数の２次元画像データを対応させて持っておく構成とすることが望ましい。この構成において、例えば１組の液晶セルに対して４個の２次元画像データがあったとすると、この４個のデータを順次時系列的に表示するようにすれば、特に動画表示の場合、滑らかな画像を得ることができる。
【００３５】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態の半球状のスクリーン３に代えて、図３に示すようなスクリーン４０を用いてもよい。図３に示すスクリーン４０は複数の液晶セル４１を積層して全体を円柱状とし、円柱の側面を観察面４０ａとしたものである。このスクリーン４０を用いる場合、投射装置２はスクリーン４０の下方または上方（図３では下方）に設置し、投射装置２からの光をスクリーン４０下面または上面の平坦面から入射させることが望ましい。このスクリーン４０によれば、水平方向であれば３６０°のいずれの方向からでも観察可能な投射型立体表示装置を得ることができる。
【００３６】
スクリーンを構成する液晶セルとしては、駆動にかかる負担を考えなければ、上記ＩＲＩＳモードの液晶セルの他、ＮＣＡＰ（Nematic Curvilinear Aligned Phase）型、ＰＮ（Polymer Network）型の液晶セルなどを用いることもできる。投射装置の空間光変調器としては、強誘電性液晶を用いた液晶ライトバルブの他、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）を用いた投射装置を用いることもできる。また拡大光学系としては、テレセントリック型拡大光学系（望遠鏡光学系）を用いてもよい。テレセントリック型拡大光学系はもともと焦点深度自体を深くしたものであるから、上記実施の形態のような投射レンズを移動させるためのアクチュエータ、アクチュエータ駆動回路が不要になる。
【００３７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、偏光めがね等を用いることなく、表示品位に優れた３次元画像が表示可能な投射型立体表示装置を実現することができる。さらに、観察面が球面の少なくとも一部、または一方向に湾曲した曲面をなすスクリーンを用いた場合、平面状のスクリーンを用いた場合と比べて視野が広くなり、広い角度から多人数での観察が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態の投射型立体表示装置を示す概略構成図である。
【図２】  同装置におけるスクリーンの断面図である。
【図３】  同スクリーンの他の例を示す斜視図である。
【図４】  （ａ）スクリーンの各液晶セルへの駆動信号を示すタイミングチャート、（ｂ）液晶セルへの印加電圧、液晶セルの応答、投射装置の液晶ライトバルブの表示信号を示すタイミングチャートである。
【図５】  ３次元画像におけるサンプリングの概念を説明するための図である。
【符号の説明】
１  投射型立体表示装置
２  投射装置（投射手段）
３，４０  スクリーン
４  液晶ライトバルブ駆動回路
５，４１  液晶セル
６  スクリーン駆動回路（スクリーン駆動手段）
７  アクチュエータ（移動機構）
８  アクチュエータ駆動回路
９  同期信号生成回路（同期手段）
２２，２３，２４  液晶光変調器（空間光変調器）
１００  表示対象物
Ｇ  ３次元画像
【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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