CN102193206A - 图像显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种图像显示装置，用于良好地视觉确认图像。显示控制装置(291)交替切换使第1光调制装置(250A)形成第1图像光并且使第2光调制装置(250B)形成第2图像光的第1期间、以及使第1光调制装置(250A)形成第2图像光并且使第2光调制装置(250B)形成第1图像光的第2期间。偏振光控制装置(293)控制偏振光切换装置(26)的动作，在第1期间中，将来自第1光调制装置的第1图像光切换成第1偏振光，并将来自第2光调制装置的第2图像光切换成第2偏振光，在第2期间中，将来自第1光调制装置(250A)的第2图像光切换成第2偏振光，并将来自第2光调制装置(250B)的第1图像光切换成第1偏振光。

Description

图像显示装置

技术领域

本发明涉及图像显示装置。

背景技术

以往，已知有一种利用色合成光学装将由具有液晶面板等的3个光调制装置调制后的R(红)、G(绿)、B(蓝)各色光合成而投影到屏幕上，使观察者立体观察屏幕上的投影图像的图像显示装置(例如参照专利文献1)。

在专利文献1所记载的图像显示装置中，3个光调制装置对形成左眼用的图像光的第1期间、和形成右眼用的图像光的第2期间交替切换。

另外，该图像显示装置中，在色合成光学装置的光路下游侧具有偏振滤波器等，在第1期间将从色合成光学装置射出的各图像光转换成规定的偏振光状态，在第2期间转换成与上述规定的偏振光状态不同的偏振光状态。

然后，观察者通过偏振光眼镜，用左眼仅视觉确认上述规定的偏振光状态的各图像光(左眼用的图像光)，用右眼仅视觉确认与上述规定的偏振光状态不同的偏振光状态的各图像光(右眼用的图像光)，由此对投影图像立体观察。

然而，还公知有一种在通过色合成光学装置进行各色光的合成时，利用S偏振光以及P偏振光的特性，来抑制各色光的光量损失的技术(例如参照专利文献2)。

在专利文献2所记载的技术中构成为，相对于色合成光学装置中的以近似X字状交叉的一对电介质多层膜，G色光以P偏振光入射，R、B的各色光以S偏振光入射。

即，由于G色光相对于一对电介质多层膜作为P偏振光入射，所以能有效地透过一对电介质多层膜，使得光量的损失减少。另一方面，由于R、B的各色光相对于一对电介质多层膜作为S偏振光入射，所以被一对电介质多层膜有效地反射，使得光量的损失减少。

[专利文献1]日本特开2001-174750号公报

[专利文献2]日本特开2005-43913号公报

但是，在专利文献1所记载的图像显示装置中，以从3个光调制装置射出的各图像光是相同的直线偏振光为前提而构成。

因此，在在专利文献1所记载的图像显示装置中使用了专利文献2所记载的技术的情况下，会产生以下的问题。

即，由于从3个光调制装置中的一个光调制装置射出的图像光、和从其他光调制装置射出的图像光是相互正交的偏振光方向的各直线偏振光，所以即使利用偏振滤波器等转换偏振光状态，也不能转换成完全相同的偏振光状态。

例如，在第1期间，利用偏振滤波器等将从一个光调制装置射出的左眼用的图像光转换成上述规定的偏振光状态，将从其他光调制装置射出的左眼用的图像光转换成与上述规定的偏振光状态不同的偏振光状态。因此，导致在第1期间中，观察者通过偏振光眼镜，在用左眼视觉确认从一个光调制装置射出的左眼用图像光的同时，用右眼视觉确认从其他光调制装置射出的左眼用图像光。在第2期间也同样。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够良好地视觉确认图像的图像显示装置。

本发明的图像显示装置具有将形成的图像光以偏振光方向相互正交的各直线偏振光分别射出的第1光调制装置以及第2光调制装置，其特征在于，具备：偏振光切换装置，其切换来自上述第1光调制装置以及上述第2光调制装置的各图像光的偏振光状态；显示控制装置，其控制上述第1光调制装置以及上述第2光调制装置的动作；和偏振光控制装置，其控制上述偏振光切换装置的动作；上述显示控制装置交替切换使上述第1光调制装置形成第1图像光并且使上述第2光调制装置形成第2图像光的第1期间、以及使上述第1光调制装置形成上述第2图像光并且使上述第2光调制装置形成上述第1图像光的第2期间，上述偏振光控制装置在上述第1期间中，将来自上述第1光调制装置的上述第1图像光切换成第1偏振光，并且，将来自上述第2光调制装置的上述第2图像光切换成与上述第1偏振光不同的第2偏振光，在上述第2期间中，将来自上述第1光调制装置的上述第2图像光切换成上述第2偏振光，并且，将来自上述第2光调制装置的上述第1图像光切换成上述第1偏振光。

在本发明中，图像显示装置具备上述的偏振光切换装置、显示控制装置以及偏振光控制装置。由此，即使来自第1光调制装置的图像光和来自第2光调制装置的图像光是相互正交的偏振光方向的各直线偏振光，也能够将由第1光调制装置、第2光调制装置形成的第1图像光全部切换成第1偏振光，将由第1光调制装置、第2光调制装置形成的第2图像光全部切换成第2偏振光。

例如，如果将第1图像光以及第2图像光分别设为左眼用的图像光以及右眼用的图像光，则观察者通过偏振光眼镜，用左眼仅视觉确认左眼用的图像光，用右眼仅视觉确认右眼用的图像光，能够良好地立体观察图像。

而且，在第1期间以及第2期间双方中，由于总是形成第1图像光以及第2图像光双方，所以例如与在第1期间中形成第1图像光、在第2期间中形成第2图像光的以往构成相比，能够视觉确认没有闪烁的自然的图像。

优选在本发明的图像显示装置中，具备将来自上述第1光调制装置以及上述第2光调制装置的各直线偏振光转换成圆偏振光的圆偏振光转换装置。

在本发明中，由于利用圆偏振光转换装置将来自第1光调制装置以及第2光调制装置的各直线偏振光转换成圆偏振光，所以例如即使在佩戴了使用直线偏振光进行左右图像光的分离的偏振光眼镜的观察者将头倾斜的情况下，右眼用的图像光也不会漏入到左眼中，左眼用的图像光也不会漏入到右眼中，能够良好地立体观察图像。

优选在本发明的图像显示装置中，具备：显示装置主体，其具有上述第1光调制装置、上述第2光调制装置以及上述显示控制装置；和图像选择装置，其与上述显示装置主体独立地构成，具有使上述第1图像光透过的第1透过部、以及使上述第2图像光透过的第2透过部；上述偏振光切换装置及上述偏振光控制装置被设置于上述显示装置主体。

在本发明中，由于偏振光切换装置以及偏振光控制装置被设置于显示装置主体，所以能够使用通用的偏振光眼镜等作为图像选择装置。即，由于在第1光调制装置以及第2光调制装置的控制和偏振光切换装置的控制中取得同步，所以不需要使用红外线等，可实现图像显示装置整体构造的简化。

优选在本发明的图像显示装置中，具备：显示装置主体，其具有上述第1光调制装置、上述第2光调制装置以及上述显示控制装置；和图像选择装置，其与上述显示装置主体独立地构成，具有使上述第1图像光透过的第1透过部、以及使上述第2图像光透过的第2透过部；上述偏振光切换装置及上述偏振光控制装置被设置于上述图像选择装置。

在本发明中，由于偏振光切换装置以及偏振光控制装置被设置于图像选择装置，所以能够使用通用的投影仪等作为显示装置主体。即，在通用的投影仪等中，只要变更第1光调制装置以及第2光调制装置的控制构造即可，不需要追加部件。

附图说明

图1是表示第1实施方式中的图像显示装置的使用方式的立体图。

图2是示意性地表示第1实施方式中的投影仪的内部构成的俯视图。

图3是将图2的一部分放大后的图，是表示通过光学装置的各色光的偏振光状态的图。

图4是表示第1实施方式中的控制装置的构成的框图。

图5是表示从第1实施方式中的光学装置射出并到达偏振光眼镜的各色光的偏振光状态的图。

图6是示意性地表示第2实施方式中的偏振光切换装置的构成的俯视图。

图7是表示从第2实施方式中的光学装置射出并到达偏振光眼镜的各色光的偏振光状态的图。

图8是示意性地表示第3实施方式中的图像显示装置的构成的图。

图9是表示第3实施方式中的控制装置的构成的框图。

图10是表示第3实施方式中的偏振光眼镜的构成的框图。

图11是表示从第3实施方式中的光学装置射出并到达偏振光眼镜的各色光的偏振光状态的图。

图12是示意性地表示第4实施方式中的图像显示装置的构成的图。

图13是表示从第4实施方式中的光学装置射出并到达偏振光眼镜的各色光的偏振光状态的图。

附图标记：1-图像显示装置，2-投影仪(显示装置主体)，3-偏振光眼镜(图像选择装置)，20-相位差板(圆偏振光转换装置)，26-偏振光切换装置(圆偏振光转换装置)，31-左眼用透过部(第1透过部)，32-右眼用透过部(第2透过部)，33-偏振光切换装置，35、293-单元驱动部(偏振光控制装置)，250A-第1光调制装置，250B-第2光调制装置，291-显示控制装置。

具体实施方式

〔第1实施方式〕

以下，基于附图对本发明的第1实施方式进行说明。

〔图像显示装置的构成〕

图1是表示第1实施方式中的图像显示装置1的使用方式的立体图。

图像显示装置1在反射型的屏幕Sc上显示投影图像，并且，使观察者立体观察投影图像。该图像显示装置1如图1所示，具备：作为显示装置主体的投影仪2、和作为图像选择装置的偏振光眼镜3。

〔投影仪的构成〕

图2是示意性地表示投影仪2的内部构成的俯视图。

投影仪2如图1或者图2所示，由构成封装的封装壳体2A、收纳在封装壳体2A内部的光学单元2B以及控制装置2C(图2)大致构成。

光学单元2B在控制装置2C的控制下，形成基于图像信息(图像数据)的图像并对其进行投射。

该光学单元2B如图2所示，具备：具有光源灯211以及反射器212的光源装置21；具有透镜阵列221、222、偏振光转换元件223以及叠加透镜224的照明光学装置22；具有二向色镜(dichroic mirrors)231、232以及反射镜233的色分离光学装置23；具有入射侧透镜241、中继透镜243以及反射镜242、244的中继光学装置24；具有3个液晶面板251、3个入射侧偏光板252、3个出射侧偏光板253、两个1/2波长板254以及作为色合成光学装置的交叉二向棱镜255的光学装置25；偏振光切换装置26；作为投射光学装置的投射镜头27；和在内部收纳上述各光学元件21～26并且支承投射镜头27的光学元件用框体28。

而且，在光学单元2B中，通过上述的构成，从光源装置21射出并经由照明光学装置22的光束被色分离光学装置23分离成R、G、B的3个色光。并且，分离后的各色光根据图像信息分别被各液晶面板251调制。调制后的各色光(各图像光)被棱镜255合成，经由偏振光切换装置26，由投射镜头27向屏幕Sc投射。

图3是将图2的一部分放大后的图，是表示通过光学装置25的各色光的偏振光状态的图。

在本实施方式中，入射到光学装置25的R、G、B的各色光如下所述，一边改变偏振光方向一边行进。

其中，以下在图2中，将具有与纸面正交的偏振光方向的直线偏振光记载为第1直线偏振光S，将与第1直线偏振光S的偏振光方向正交、在图2中具有与纸面平行的偏振光方向的直线偏振光记载为第2直线偏振光P。

而且，以下为了便于说明，将R色光侧的液晶面板251、入射侧偏光板252、出射侧偏光板253、以及1/2波长板254分别设为251R、252R、253R、254R(参照图3)。G色光侧及B色光侧也同样记载(参照图3)。

首先，从光源装置21射出的光束的几乎全部被偏振光转换元件223转换成第1直线偏振光S。然后，从偏振光转换元件223射出的光束被色分离光学装置23分离成各色光，如图3所示，各色光作为第1直线偏振光S入射到光学装置25中。

3个入射侧偏光板252具有与被偏振光转换元件223统一的光束的偏振光方向大致相同方向的透过轴。即，入射到光学装置25中的各色光(第1直线偏振光S)如图3所示，偏振光方向不改变地从各入射侧偏光板252作为第1直线偏振光S射出。

3个出射侧偏光板253具有相对于入射侧偏光板252的透过轴以照明光轴A(图2)为中心旋转了90°的透过轴。即，从各入射侧偏光板252射出、并经由各液晶面板251入射到各出射侧偏光板253的各色光如图3所示，从各出射侧偏光板253作为第2直线偏振光P射出。

这里，1/2波长板254如图2或图3所示，在R、B的各色光侧，被配设在各出射侧偏光板253R、253B与棱镜255之间。

即，如图3所示，从各出射侧偏光板253射出的R、G、B的各色光(第2直线偏振光P)中只有R、B的各色光被1/2波长板254R、254B转换成第1直线偏振光S。

棱镜255如图3所示，具有俯视下以近似X字状交叉的一对电介质多层膜255A、255B。一方的电介质多层膜255A用于反射R色光，另一方的电介质多层膜255B用于反射B色光，通过这些的电介质多层膜255A、255B使R、B的各色光曲折，与G色光的行进方向一致，由此3个色光被合成。

这里，由于入射到棱镜255的各色光中的G色光作为第2直线偏振光P入射到棱镜255中，所以以P偏振光向各电介质多层膜255A、255B入射。即，G色光有效地透过各电介质多层膜255A、255B，提高了光的利用效率。

另一方面，由于R、B的各色光被1/2波长板254R、254B转换成第1直线偏振光S，所以以S偏振光向各电介质多层膜255A、255B入射。即，R、B的各色光被各电介质多层膜255A、255B有效地反射，光的利用效率提高。

而且，从棱镜255射出的第2直线偏振光P的G色光与第1直线偏振光S的R、B的各色光在入射到偏振光切换装置26后，被投射镜头27投射。

其中，上述的R色光侧的各部件251R、252R、253R、254R以及B色光侧的各部件251B、252B、253B、254B相当于本发明涉及的第1光调制装置250A(图3)，G色光侧的各部件251G、252G、253G相当于本发明涉及的第2光调制装置250B(图3)。

偏振光切换装置26由在电压施加的状态(ON状态)与电压非施加的状态(OFF状态)下将Δnd(相位差)在3λ/4与λ/4之间切换的液晶单元构成。

作为这样的液晶单元，例如可例示IPS(In Plane Switching)方式的液晶单元。

另外，偏振光切换装置26具体将在后面叙述，具有将经由各液晶面板251后的各直线偏振光S、P转换成圆偏振光的功能，相当于本发明涉及的圆偏振光转换装置。

图4是表示控制装置2C的构成的框图。

控制装置2C具有CPU(Central Processing Unit)等，控制各液晶面板251以及偏振光切换装置26的动作。该控制装置2C如图4所示，具有：显示控制装置291、定时控制器292和作为偏振光控制装置的单元驱动部293。

定时控制器292读取后述的图像ROM291A中存储的图像数据所包含的同步信号，取得面板驱动部291C以及单元驱动部293的同步。

显示控制装置291控制各液晶面板251的动作。该显示控制装置291具有图像ROM(Read Only Memory)291A、信号处理部291B和面板驱动部291C。

图像ROM291A对各液晶面板251上显示的图像数据进行存储。这里，图像数据由左眼用图像数据和右眼用图像数据构成。而且，这些左眼用图像数据以及右眼用图像数据由每1帧的数据的集合分别构成。并且，1帧量的左眼用图像数据以及右眼用图像数据分别由R信号、G信号、B信号构成。

信号处理部291B适当地读出图像ROM291A中存储的图像数据(左眼用图像数据以及右眼用图像数据)，将这些图像数据转换成各色信号，向面板驱动部291C输出。

然后，面板驱动部291C基于从信号处理部291B输出的各信号，驱动各液晶面板251。

单元驱动部293将偏振光切换装置26设为ON状态或者OFF状态，切换偏振光切换装置26的Δnd。

〔偏振光眼镜的构成〕

偏振光眼镜3是观察者佩戴的眼镜，如图1或者图3所示，具有作为第1透过部的左眼用透过部31、和作为第2透过部的右眼用透过部32。

左眼用透过部31如图3所示，具有层叠了相位差薄膜311和左眼用偏振光薄膜312的构成。

相位差薄膜311是Δnd被设定为λ/4的相位差薄膜。而且，相位差薄膜311按照在偏振光眼镜3被观察者佩戴，以便左眼用透过部31以及右眼用透过部32沿水平方向并列的状态下，将左旋的圆偏振光转换成第1直线偏振光S，并且，将右旋的圆偏振光转换成第2直线偏振光P的方式，被设定了光学轴的朝向。

左眼用偏振光薄膜312相对于相位差薄膜311位于观察者侧，在上述的状态下，构成为透光轴与第2直线偏振光P的偏振光方向成为同一方向。

右眼用透过部32如图3所示，具有层叠了相位差薄膜321和右眼用偏振光薄膜322的构成。

相位差薄膜321是与相位差薄膜311相同的构成。

右眼用偏振光薄膜322在上述的状态下，构成为透过轴与第1直线偏振光S的偏振光方向成为同一方向。

〔图像显示装置的动作〕

接下来，对于上述的图像显示装置1的动作进行说明。

图5是表示从光学装置25射出并到达偏振光眼镜3的各色光的偏振光状态的图。具体而言，图5(A)是表示第1期间中的偏振光状态的图，图5(B)是表示第2期间中的偏振光状态的图。

控制装置2C将以下所示的第1期间以及第2期间例如以60Hz的周期交替切换，以时分方式控制各液晶面板251的动作。而且，控制装置2C与各液晶面板251的时分方式的驱动同步，控制偏振光切换装置26的动作。

〔第1期间〕

首先，在第1期间中，信号处理部291B以及单元驱动部293如下述那样动作。

即，信号处理部291B从图像ROM291A读出右眼用图像数据，将构成右眼用图像数据的R信号、G信号、B信号中的R信号以及B信号向面板驱动部291C输出。

然后，面板驱动部291C基于R信号以及B信号，驱动液晶面板251R、251B。

另外，信号处理部291B从图像ROM291A读出左眼用图像数据，将构成左眼用图像数据的R信号、G信号、B信号中的G信号向面板驱动部291C输出。

然后，面板驱动部291C基于G信号，驱动液晶面板251G。

因此，在第1期间中，如图5(A)所示，由各液晶面板251R、251B显示右眼用图像(形成第1图像光)，由液晶面板251G显示左眼用图像(形成第2图像光)。

而且，单元驱动部293不向偏振光切换装置26施加电压，设成OFF状态。

通过以上的动作，在第1期间中，各色光从棱镜255射出时直到到达偏振光眼镜3为止，偏振光状态如下述那样变化。

首先，从棱镜255射出的R、B的各色光(第1直线偏振光S)如图5(A)所示，由于通过从OFF状态的偏振光切换装置26透过，偏移了λ/4相位，所以被转换成右旋的圆偏振光(第1偏振光)。

另外，透过了偏振光切换装置26的R、B的各色光(右旋的圆偏振光)由投射镜头27投射到屏幕Sc上，通过被屏幕Sc反射，转换成左旋的圆偏振光，到达偏振光眼镜3。

到达偏振光眼镜3的R、B的各色光(左旋的圆偏振光)在右眼用透过部32中，由于通过从相位差薄膜321透过而偏移λ/4相位，所以被转换成第1直线偏振光S，从右眼用偏振光薄膜322透过，由观察者的右眼视觉确认。

另外，到达偏振光眼镜3的R、B的各色光在左眼用透过部31中，通过如上述那样透过相位差薄膜311而转换成第1直线偏振光S，被左眼用偏振光薄膜312遮挡。

另一方面，从棱镜255射出的G色光(第2直线偏振光P)如图5(A)所示，与上述的R、B的各色光不同，在偏振光切换装置26中转换成左旋的圆偏振光(第2偏振光)，通过被屏幕Sc反射而转换成右旋的圆偏振光，被右眼用透过部32遮挡，仅透过左眼用透过部31。

因此，在第1期间中，R、B的各色光(右眼用图像)仅被观察者的右眼视觉确认，G色光(左眼用图像)仅被观察者的左眼视觉确认。

〔第2期间〕

接下来，在第2期间中，信号处理部291B以及单元驱动部293如下述那样动作。

即，信号处理部291B与上述的第1期间相反，如图5(B)所示，通过面板驱动部291C使各液晶面板251R、251B显示左眼用图像(形成第2图像光)，使液晶面板251G显示右眼用图像(形成第1图像光)。

而且，单元驱动部293对偏振光切换装置26施加电压，设成ON状态。

通过以上的动作，在第2期间中，各色光从棱镜255射出时直到到达偏振光眼镜3为止，偏振光状态如下述那样变化。

首先，从棱镜255射出的R、B的各色光(第1直线偏振光S)如图5(B)所示，由于通过从ON状态的偏振光切换装置26透过，偏移λ3/4相位，所以被转换成左旋的圆偏振光(第2偏振光)。

透过偏振光切换装置26的R、B的各色光(左旋的圆偏振光)与上述第1期间中的G色光同样，如图5(B)所示，通过被屏幕Sc反射而转换成右旋的圆偏振光，被右眼用透过部32遮挡，仅透过左眼用透过部31。

另一方面，从棱镜255射出的G色光(第2直线偏振光P)如图5(B)所示，与上述的R、B的各色光不同，在偏振光切换装置26中转换成左旋的圆偏振光(第1偏振光)，通过被屏幕Sc反射而转换成右旋的圆偏振光，被左眼用透过部31遮挡，仅透过右眼用透过部32。

因此，在第2期间中，R、B的各色光(左眼用图像)仅被观察者的左眼视觉确认，G色光(右眼用图像)仅被观察者的右眼视觉确认。

根据上述的第1实施方式，具有以下的效果。

在本实施方式中，由于图像显示装置1具有偏振光切换装置26、显示控制装置291以及单元驱动部293，所以即使来自第1光调制装置250A的R、B的各色光、与来自第2光调制装置250B的G色光是相互正交的偏振光方向的各直线偏振光S、P，也能将由第1光调制装置250A和第2光调制装置250B形成的右眼用的图像光全部切换成第1偏振光，将由第1光调制装置250A和第2光调制装置250B形成的左眼用的图像光全部切换成第2偏振光。因此，观察者通过偏振光眼镜3，用左眼仅视觉确认左眼用的图像光，用右眼仅视觉确认右眼用的图像光，能够良好地立体观察投影图像。

而且，在第1期间及第2期间双方中，由于总是形成左眼用的图像光及右眼用的图像光双方，所以例如与在第1期间中形成左眼用的图像光、在第2期间中形成右眼用的图像光的以往构成相比，能够视觉确认没有闪烁的自然的图像。

并且，由于利用偏振光切换装置26将来自第1光调制装置250A以及第2光调制装置250B的各直线偏振光S、P转换成圆偏振光，所以例如即使是佩戴了偏振光眼镜3的观察者将头倾斜的情况下，也不会使右眼用的图像光漏入到左眼中、左眼用的图像光漏入到右眼中，能够良好地立体观察图像。

另外，由于偏振光切换装置26以及单元驱动部293被设置于投影仪2，所以能够使用通用的偏振光眼镜3。即，由于在第1光调制装置250A以及第2光调制装置250B的控制与偏振光切换装置26的控制中取得同步，所以不需要使用红外线等，可实现图像显示装置1整体构造的简化。

[第2实施方式]

接下来，基于附图对本发明的第2实施方式进行说明。

在以下的说明中，对与上述第1实施方式同样的构造以及相同部件标注同一附图标记，并省略或者简化其详细的说明。

图6是示意性地表示第2实施方式中的偏振光切换装置26的构成的图。具体而言，图6是与图3对应的图。

相对于上述第1实施方式，本实施方式的图像显示装置1如图6所示，不同点在于偏振光切换装置26由双体构成。而且，与偏振光切换装置26由双体构成相伴，偏振光切换装置26的控制构造与上述第1实施方式不同。其他的构成与上述第1实施方式相同。

偏振光切换装置26如图6所示，由第1液晶单元26A和第2液晶单元26B的双体构成。

第1液晶单元26A由以ON状态与OFF状态将Δnd在0与λ/4之间切换的液晶单元构成。

第2液晶单元26B由以ON状态与OFF状态将Δnd在0与3λ/4之间切换的液晶单元构成，相对于第1液晶单元26A，被配设在光路下游侧。

接下来，对第2实施方式中的图像显示装置1的动作进行说明。

图7是表示从光学装置25射出并到达偏振光眼镜3的各色光的偏振光状态的图。具体而言，图7(A)、图7(B)是与图5(A)、图5(B)对应的图。

其中，由于各液晶面板251的控制方法与上述第1实施方式相同，所以下面针对偏振光切换装置26的控制方法进行说明。

〔第1期间〕

在第1期间中，单元驱动部293不对第1液晶单元26A施加电压，设成OFF状态，并且，对第2液晶单元26B施加电压，设成ON状态。

通过以上的动作，在第1期间中，各色光从棱镜255射出时直到到达偏振光眼镜3为止，偏振光状态如下述那样变化。

其中，如图5及图7所示，由于从屏幕Sc反射时直到到达偏振光眼镜3为止的各色光的偏振光状态与上述第1实施方式相同，所以，下面仅对透过第1液晶单元26A及第2液晶单元26B时的各色光的偏振光状态进行说明。后述的第2期间也同样。

即，从棱镜255射出的R、B的各色光(第1直线偏振光S)如图7(A)所示，由于通过从OFF状态的第1液晶单元26A透过，偏移3/4相位，所以被转换成右旋的圆偏振光。

另外，透过了第1液晶单元26A的R、B的各色光(右旋的圆偏振光)由于在ON状态的第2液晶单元26B中Δnd为0，所以维持偏振光状态而保持右旋的圆偏振光(第1偏振光)原样透过。

另一方面，从棱镜255射出的G色光(第2直线偏振光P)与上述的R、B的各色光不同，如图7(A)所示，在第1液晶单元26A中被转换成左旋的圆偏振光，在第2液晶单元26B中保持左旋的圆偏振光(第2偏振光)原样透过。

〔第2期间〕

在第2期间中，单元驱动部293对第1液晶单元26A施加电压，设成ON状态，并且，不对第2液晶单元26B施加电压，设成OFF状态。

然后，从棱镜255射出的R、B的各色光(第1直线偏振光S)如图7(B)所示，由于在ON状态的第2液晶单元26A中Δnd为0，所以维持偏振光状态而保持第1直线偏振光S原样透过。

另外，透过了第1液晶单元26A的R、B的各色光(第1直线偏振光S)由于通过从OFF状态的第1液晶单元26B透过，偏移3/4相位，所以被转换成左旋的圆偏振光(第2偏振光)。

另一方面，从棱镜255射出的G色光(第2直线偏振光P)与上述的R、B的各色光不同，如图7(B)所示，在第1液晶单元26A中保持第2直线偏振光P原样透过，在第2液晶单元26B中被转换成右旋的圆偏振光(第1偏振光)。

如上述的第2实施方式那样，即使是将偏振光切换装置26用第1液晶单元26A及第2液晶单元26B的双体构成的情况，也能够享受与上述第1实施方式同样的效果。

[第3实施方式]

接下来，基于附图对本发明的第3实施方式进行说明。

在以下的说明中，对与上述第1实施方式同样的构造以及相同部件标注同一附图标记，并省略或者简化其详细的说明。

图8是示意性地表示第3实施方式中的图像显示装置1的构成的图。具体而言，图8是与图3对应的图。

相对于上述第1实施方式，本实施方式的图像显示装置1如图8所示，不同点在于作为投影仪2的构成，代替偏振光切换装置26而设置相位差板20，并在偏振光眼镜3上设置了偏振光切换装置33。而且，通过如上述那样构成，使得偏振光切换装置33的控制构造与上述第1实施方式不同。其他的构成与上述第1实施方式同样。

相位差板20是将Δnd设定为λ/4的相位差板。而且，相位差板20按照将第1直线偏振光S转换成右旋的圆偏振光，并且，将第2直线偏振光P转换成左旋的圆偏振光的方式，设定了光学轴的朝向。

而且，相位差板20相当于本发明涉及的圆偏振光转换装置。

图9是表示第3实施方式中的控制装置2C的构成的框图。

第3实施方式的控制装置2C如图9所示，代替单元驱动部293而具有发送部294。

发送部294发送与第1期间及第2期间的开始定时有关的信号。

在本实施方式中，虽然发送部294省略了具体的图示，但由红外发光LED(Light Emitting Diode)、以及使该红外发光LED发光的驱动电路等构成，通过使发光时间、发光模式变化，来发送与第1期间以及第2期间的开始定时有关的信息。

图10是表示第3实施方式中的偏振光眼镜3的构成的框图。

第3实施方式的偏振光眼镜3如图8或图10所示，代替在上述第1实施方式中说明的相位差薄膜311、321而设有两个偏振光切换装置33，并且，具有接收部34和作为偏振光控制装置的单元驱动部35。

偏振光切换装置33由以ON状态和OFF状态将Δnd在3λ/4和λ/4之间切换的液晶单元构成。

接收部34接收从发送部294发送的信号。

在本实施方式中，虽然接收部34省略了具体的图示，但由红外受光元件等构成，接收从发送部294射出的红外光，将其转换成信号，并向单元驱动部35输出。

单元驱动部35根据来自接收部34的信号，将偏振光切换装置33设为ON状态或者OFF状态，对偏振光切换装置33的Δnd进行切换。

接下来，对第3实施方式中的图像显示装置1的动作进行说明。

图11是表示从光学装置25射出并到达偏振光眼镜3的各色光的偏振光状态的图。具体而言，图11(A)、图11(B)是与图5(A)、图5(B)对应的图。

其中，由于各液晶面板251的控制方法与上述第1实施方式相同，所以下面对偏振光切换装置33的控制方法进行说明。

〔第1期间〕

单元驱动部35基于来自接收部34的信号，判断第1期间的开始定时，在该开始定时不对偏振光切换装置33施加电压而设成OFF状态。

通过以上的动作，在第1期间中，各色光从棱镜255射出时直到到达偏振光眼镜3为止，偏振光状态如下述那样变化。

即，从棱镜255射出的R、B的各色光(第1直线偏振光S)如图11(A)所示，由于通过从相位差板20透过，偏移λ/4相位，所以被转换成右旋的圆偏振光，并且，通过被屏幕Sc反射而转换成左旋的圆偏振光，到达偏振光眼镜3。

到达了偏振光眼镜3的R、B的各色光(左旋的圆偏振光)在右眼用透过部32中，由于通过从OFF状态的偏振光切换装置33透过而偏移λ/4相位，所以转换成第1直线偏振光S(第1偏振光)，透过右眼用偏振光薄膜322，由观察者的右眼视觉确认。

另外，到达了偏振光眼镜3的R、B的各色光在左眼用透过部31中，通过如上述那样透过OFF状态的偏振光切换装置33而转换成第1直线偏振光S，被左眼用偏振光薄膜312遮挡。

另一方面，从棱镜255射出的G色光(第2直线偏振光P)与上述的R、B的各色光不同，在相位差板20中被转换成左旋的圆偏振光，基于被屏幕Sc反射而转换成右旋的圆偏振光，通过从OFF状态的偏振光切换装置33透过，转换成第2直线偏振光P(第2偏振光)，在右眼用透过部32中被遮挡，仅透过左眼用透过部31。

因此，在第1期间中，与上述第1实施方式同样，R、B的各色光(右眼用图像)仅被观察者的右眼视觉确认，G色光(左眼用图像)仅被观察者的左眼视觉确认。

〔第2期间〕

单元驱动部35基于来自接收部34的信号，判断第2期间的开始定时，在该开始定时对偏振光切换装置33施加电压而设成ON状态。

通过以上的动作，在第2期间中，各色光从棱镜255射出时直到到达偏振光眼镜3为止，偏振光状态如下述那样变化。

其中，如图11所示，由于从棱镜255射出时到屏幕Sc反射时为止的各色光的偏振光状态与第1期间相同，所以下面对于到达偏振光眼镜3后的各色光的偏振光状态进行说明。

即，到达了偏振光眼镜3的R、B的各色光(左旋的圆偏振光)由于通过从ON状态的偏振光切换装置33透过而偏移3λ/4相位，所以转换成第2直线偏振光S(第2偏振光)，被右眼用偏振光薄膜322遮挡，仅透过左眼用偏振光薄膜312。

另一方面，到达了偏振光眼镜3的G色光(右旋的圆偏振光)通过从上述ON状态的偏振光切换装置33透过而转换成第1直线偏振光S(第1偏振光)，被左眼用偏振光薄膜312遮挡，仅透过右眼用偏振光薄膜322。

因此，在第2期间中与上述第1实施方式相同，R、B的各色光(左眼用图像)仅被观察者的左眼视觉确认，G色光(右眼用图像)仅被观察者的右眼视觉确认。

根据上述的第3实施方式，除了与上述第1实施方式相同的效果以外，还具有以下的效果。

在本实施方式中，由于偏振光切换装置33以及单元驱动部35被设置于偏振光眼镜3，所以可以使用通用的投影仪作为投影仪2。即，在通用的投影仪中，只要变更第1光调制装置250A以及第2光调制装置250B的控制构造即可，不需要追加部件。

[第4实施方式]

接下来，基于附图对本发明的第4实施方式进行说明。

在以下的说明中，对与上述第1实施方式相同的构造以及相同部件标注相同的附图标记，并省略或者简化其详细的说明。

图12是示意性地表示第4实施方式中的图像显示装置1的构成的图。具体而言，图12是与图3对应的图。

相对于上述第1实施方式，本实施方式的图像显示装置1的不同之处在于，改变了偏振光切换装置26的构成，并且变更了偏振光眼镜3的构成。其他的构成与上述第1实施方式相同。

第4实施方式中的偏振光切换装置26由以ON状态和OFF状态将Δnd在0和λ/2之间切换的液晶单元构成。

另外，第4实施方式中的偏振光眼镜3如图12所示，相对于上述第1实施方式，省略了相位差薄膜311、321。

而且，左眼用偏振光薄膜312与上述第1实施方式不同，透过轴构成为与第1直线偏振光S的偏振光方向成为相同方向。

并且，右眼用偏振光薄膜322也同样，与上述第1实施方式不同，透过轴构成为与第2直线偏振光P的偏振光方向成为相同方向。

接下来，对第4实施方式中的图像显示装置1的动作进行说明。

图13是表示从光学装置25射出并到达偏振光眼镜3的各色光的偏振光状态的图。具体而言，图13(A)、图13(B)是与图5(A)、图5(B)对应的图。

其中，由于各液晶面板251的控制方法与上述第1实施方式相同，所以下面对偏振光切换装置26的控制方法进行说明。

〔第1期间〕

在第1期间中，单元驱动部293不对偏振光切换装置26施加电压而设成OFF状态。

通过以上的动作，在第1期间中，各色光从棱镜255射出时直到到达偏振光眼镜3为止，偏振光状态如下述那样变化。

即，从棱镜255射出的R、B的各色光(第1直线偏振光S)如图13(A)所示，由于通过从OFF状态的偏振光切换装置26透过，偏移λ/2相位，所以被转换成第2直线偏振光P(第1偏振光)。

而且，透过了偏振光切换装置26的R、B的各色光(第2直线偏振光P)在被屏幕Sc反射后，在左眼用透过部31中被遮挡，仅透过右眼用透过部32。

另一方面，从棱镜255射出的G色光(第2直线偏振光P)如图13(A)所示，通过透过上述偏振光切换装置26而被转换成第1直线偏振光S(第2偏振光)。

然后，透过了偏振光切换装置26的G色光(第1直线偏振光S)在被屏幕Sc反射后，在右眼用透过部32中被遮挡，仅透过左眼用透过部31。

因此，在第1期间中，与上述第1实施方式相同，R、B的各色光(右眼用图像)仅被观察者的右眼视觉确认，G色光(左眼用图像)仅被观察者的左眼视觉确认。

〔第2期间〕

在第2期间中，单元驱动部293对偏振光切换装置26施加电压而设成ON状态。

通过以上的动作，在第2期间中，各色光从棱镜255射出时直到到达偏振光眼镜3为止，偏振光状态如下述那样变化。

即，从棱镜255射出的R、B的各色光(第1直线偏振光S)如图13(B)所示，由于在ON状态的偏振光切换装置26中Δnd为0，所以维持偏振光状态而保持第1直线偏振光S(第2偏振光)原样透过。

然后，透过偏振光切换装置26后的R、B的各色光(第1直线偏振光S)在被屏幕Sc反射后，在右眼用透过部32中被遮挡，仅透过左眼用透过部31。

另一方面，从棱镜255射出的G色光(第2直线偏振光P)如图13(B)所示，与上述的R、B的各色光相同，维持偏振光状态而保持第2直线偏振光P(第1偏振光)原样透过偏振光切换装置26。

然后，透过偏振光切换装置26后的G色光(第2直线偏振光P)在被屏幕Sc反射后，在左眼用透过部31中被遮挡，仅透过右眼用透过部32。

因此，在第2期间中，与上述第1实施方式相同，R、B的各色光(左眼用图像)仅被观察者的左眼视觉确认，G色光(右眼用图像)仅被观察者的右眼视觉确认。

即使是如上述的第4实施方式那样构成的情况，也能享受与上述第1实施方式相同的效果。

另外，本发明并不限定于上述的实施方式，能够实现本发明的目的的范围下的变形、改进等都包含在本发明中。

在上述各实施方式中，将本发明涉及的图像显示装置作为使观察者立体观察投影图像的图像显示装置而构成，但并不限于此。例如，也可以构成为将第1图像光及第2图像光设为内容不同的图像光，对两个图像光投影来显示两个投影图像的双显示装置。

在构成为这样的双显示装置的情况下，作为偏振光眼镜3，只要设置在左右设置了左眼用透过部31的偏振光眼镜、以及在左右设置了右眼用透过部32的偏振光眼镜这两个种类即可。

在上述各实施方式中，偏振光切换装置26、33的构成并不限于在上述各实施方式中说明的构成。即，并不限于液晶单元，也可以采用其他的构成、或组合了液晶单元和相位差板等的构成。

在上述各实施方式中，作为图像显示装置1，仅举出了采用前投射型投影仪2的例子，但本发明也可以成为采用了具有屏幕，并从该屏幕的背面侧进行投射的后型投影仪的构成。

产业上的可利用性

本发明可在使用投影仪或偏振光眼镜来立体观察图像的图像显示装置中利用。

Claims (4)

1.一种图像显示装置，其特征在于，具有将形成的图像光以偏振光方向相互正交的各直线偏振光分别射出的第1光调制装置以及第2光调制装置，该图像显示装置具备：

偏振光切换装置，其切换来自上述第1光调制装置以及上述第2光调制装置的各图像光的偏振光状态；

显示控制装置，其控制上述第1光调制装置以及上述第2光调制装置的动作；和

偏振光控制装置，其控制上述偏振光切换装置的动作；

上述显示控制装置交替切换使上述第1光调制装置形成第1图像光并且使上述第2光调制装置形成第2图像光的第1期间、以及使上述第1光调制装置形成上述第2图像光并且使上述第2光调制装置形成上述第1图像光的第2期间，

上述偏振光控制装置在上述第1期间中，将来自上述第1光调制装置的上述第1图像光切换成第1偏振光，并且，将来自上述第2光调制装置的上述第2图像光切换成与上述第1偏振光不同的第2偏振光，

在上述第2期间中，将来自上述第1光调制装置的上述第2图像光切换成上述第2偏振光，并且，将来自上述第2光调制装置的上述第1图像光切换成上述第1偏振光。

2.根据权利要求1所述的图像显示装置，其特征在于，

具有将来自上述第1光调制装置以及上述第2光调制装置的各直线偏振光转换成圆偏振光的圆偏振光转换装置。

3.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，具备：

显示装置主体，其具有上述第1光调制装置、上述第2光调制装置以及上述显示控制装置；和

图像选择装置，其与上述显示装置主体独立地构成，具有使上述第1图像光透过的第1透过部、以及使上述第2图像光透过的第2透过部；

上述偏振光切换装置以及上述偏振光控制装置被设置于上述显示装置主体。

4.根据权利要求1或2所述的图像显示装置，其特征在于，具备：

显示装置主体，其具有上述第1光调制装置、上述第2光调制装置以及上述显示控制装置；和

图像选择装置，其与上述显示装置主体独立地构成，具有使上述第1图像光透过的第1透过部、以及使上述第2图像光透过的第2透过部；

上述偏振光切换装置以及上述偏振光控制装置被设置于上述图像选择装置。

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