JP2003202519A - Stereoscopic image display device - Google Patents

Stereoscopic image display device

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JP2003202519A
JP2003202519A JP2001401806A JP2001401806A JP2003202519A JP 2003202519 A JP2003202519 A JP 2003202519A JP 2001401806 A JP2001401806 A JP 2001401806A JP 2001401806 A JP2001401806 A JP 2001401806A JP 2003202519 A JP2003202519 A JP 2003202519A
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JP2001401806A
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Hideki Morishima
Tsutomu Ozaka
勉 尾坂
英樹 森島
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Canon Inc
キヤノン株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem wherein there is possibility to cause cross-talking in a conventional stereoscopic image display device. <P>SOLUTION: The stereoscopic image display device is provided with an image display means 1 for alternately displaying right and left parallax images in time division, first and second polarizing elements 2, 4 alternately having first and second polarization action areas (a), (b) whose action to polarization is respectively fixed in the right and left direction, a polarization conversion element 3 capable of switching first and second states whose action to polarization is mutually different and converting the polarization direction of image light from almost the whole display surface of the image display means 1, and a polarization conversion control means 11 for switching the state of the element 3 so as to be synchronized with the display switching of parallax images in the means 1. The element 3 is divided into a plurality of polarization conversion parts 3a to 3d so that respective parts 3a to 3d are independently switched to the first and second states by the control means 11. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、立体画像を観察させることが可能な立体画像表示装置に関し、特にテレビ、ビデオ、コンピュータモニタ、ゲームマシンなどにおいて立体画像表示を行うのに好適なものに関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION [0001] [Technical Field of the Invention The present invention relates to a stereoscopic image display device capable of observing a stereoscopic image, particularly television, video, computer monitor, the three-dimensional image in a game machine on suitable to perform the display. 【0002】 【従来の技術】従来、立体画像表示装置としては、特許第2778543号や第2882393号公報等にて開示されているものがある。 [0002] Conventionally, as a stereoscopic image display device, there is disclosed in Japanese Patent No. 2778543 Patent and No. 2,882,393 Publication. これら公報にて開示の立体画像表示装置の一例としては、両眼視差情報を有する右眼用画像と左眼用画像を時間的に交互に表示する表示装置と、表示装置の前面に前後して配置された、表示装置に表示された表示画像の上下方向と平行な方向に長いストライプ状に光を透過させる領域と光を遮蔽する領域とが交互に形成されている第1および第2のパララックスバリアと、観察者の右眼からは右眼用画像のみがかつ左眼からは左眼用画像のみが観察されるように、右眼用画像と左眼用画像の表示切り換えに同期して、第1のパララックスバリアと第2のパララックスバリアの少なくとも一方を表示画像の左右方向に移動させる移動機構とを備えている。 These An example of disclosure of the stereoscopic image display apparatus in Japanese, a display device for displaying the right-eye and left-eye images having binocular parallax information alternately in time, back and forth in front of the display device arranged, the vertical direction and the first and second p-region to transmit light in a direction parallel to the long stripes and the region for shielding the light are alternately formed in the display image displayed on the display device and a parallax barrier, so that only the left eye image is observed from only and left image for the right eye from the viewer's right eye, in synchronization with the display switching of the right eye image and a left eye image , and a moving mechanism for moving in the lateral direction of the first parallax barrier and the second parallax barrier of at least one display image. 【0003】また、上記公報にて開示の立体画像表示装置は、例えば、両眼視差情報を有する右眼用画像と左眼用画像を時間的に交互に表示する表示装置と、表示装置の前面に配置された、表示装置に表示された表示画像の上下方向と平行な方向に長いストライプ状に光を透過させる領域と光を遮蔽する領域とが交互に形成されているパララックスバリアと、パララックスバリアの前面または表示装置とパララックスバリアとの間に配置された、 [0003] The disclosures of the three-dimensional image display device in the above publication, for example, a display device for displaying the temporally alternating image and a left eye image for the right eye having a binocular disparity information, the front of the display device and the parallax barrier and the region for shielding region and a light which transmits light are formed alternately arranged, long stripes in the vertical direction parallel to the direction of the display image displayed on the display device in the para disposed between the parallax barrier of the front or display device and a parallax barrier,
表示装置に表示された表示画像の上下方向と平行な方向に長いストライプ状に光を透過させる領域と光を遮蔽する領域とが交互に形成され、かつ、それらの領域を互いに反転させることが可能な電子式シャッタアレイとを備え、電子式光シャッタアレイにおいて、観察者の右眼からは右眼用画像のみがかつ左眼からは左眼用画像のみが観察されるように、右眼用画像と左眼用画像の表示切り換えに同期して上記光を透過させる領域と光を遮蔽する領域とが切り換えられるようになっている。 An area for shielding region and a light transmitting light in long stripes in the vertical direction parallel to the direction of the display image displayed on the display device are formed alternately, and can be reversed those regions with each other such electronic and a shutter array, the electronic light shutter array so that only the left eye image is observed from only and left image for the right eye from the observer's right eye, the right eye image in synchronization with the display switching of the left-eye image is adapted to be switched and the region for shielding the region and a light that transmits the light with. 【0004】これらの立体画像表示装置により、観察者がいわゆる3Dメガネを掛けなくても立体画像を観察することが可能となる。 [0004] These three-dimensional image display device, even an observer is not multiplied by the so-called 3D glasses it is possible to observe a stereoscopic image. 【0005】 【発明が解決しようとする課題】このように、従来の立体画像表示装置では、パララックスバリアを左右の視差画像の表示切換えに同期するように水平方向に振動させたり、視差画像の表示切換えに同期するように電子式シャッタアレイの各縦ストライプ状の領域に電圧をオン/ [0005] [INVENTION Problem to be Solved] Thus, the conventional stereoscopic image display apparatus, or be vibrated in the horizontal direction so as to synchronize the parallax barrier display switching of the left and right parallax images, parallax images on a voltage to each vertical stripe-shaped region of the electronic shutter array so as to synchronize with the display switching /
オフして画像光の偏光状態を変えたりすることによって、左右の視差画像が観察者の左眼と右眼とにより交互に観察されることになる。 By changing the polarization state of the image light is turned off, so that the left and right parallax images are observed alternately by the left and right eyes of the observer. 【0006】しかしながら、表示装置は一般に点走査又は線走査によって画像を順次描いていく構成になっているため、表示装置における視差画像の走査途中やパララックスバリアの移動途中や電子式シャッタアレイの切換え途中に左右の視差画像が部分的に混じり合う現象、所謂クロストークが発生するおそれがある。 However, a display for the device is in a sequentially drawn will constitute an image generally by a point scan or line scan, switching of mobile middle or electronic shutter array in the middle scan of parallax images and a parallax barrier in the display device phenomenon that the right and left parallax images miscible in part on the way there is a possibility that so-called crosstalk occurs. 【0007】なお、本出願人は、パララックスバリアを水平方向に振動させる構成の問題点であるアクチュエータなどの部材の増加や移動量制御の困難性および上記電子式シャッタを用いる場合の電極構造や電気回路の複雑化を解消するために、左右の視差画像を時分割で交互に表示する画像表示手段と、それぞれ偏光に対する作用が固定された第1および第2の偏光作用領域を左右方向に交互に有する第1および第2の偏光素子と、互いに偏光に対する作用が異なる第1および第2の状態に切り換え可能であり、画像表示手段の表示面略全体からの画像光の偏光方向を変換する偏光変換素子と、画像表示手段における視差画像の表示切り換えに同期するよう偏光変換素子の状態を切り換える偏光変換制御手段とを有する立体画像表示装置を [0007] The present applicant has Ya electrode structure when difficulty of growth and movement amount control member such as an actuator which is a problem of construction for vibrating the parallax barrier in the horizontal direction and using the electronic shutter to reduce the complexity of the electrical circuits, alternating image display means for displaying alternately in time division left and right parallax images, the first and second polarization action area action is fixed for each polarization in the lateral direction first and second polarizing element having the a switchable into the first and second states effects are different for each other polarization, the polarization converting the polarization direction of the image light from the display surface substantially entire image display means a conversion element, a stereoscopic image display device having a polarization conversion control means for switching the state of the polarization conversion element to be synchronized to the display switching of the parallax images in the image display means 案している。 It is draft. 【0008】但し、この本出願人提案の立体画像表示装置においても、画像表示手段における表示画像の切り換え途中や偏光変換素子の状態切り換え途中でのクロストークを減少させることにより、より高性能な立体画像表示装置とすることができる。 [0008] However, in the stereoscopic image display device of this present applicant proposed, by reducing the cross-talk state switching in the middle of being switched and the polarization conversion element in the display image in the image display unit, higher performance solid It may be an image display device. 【0009】 【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために、本発明の立体画像表示装置は、左右の視差画像を時分割で交互に表示する画像表示手段と、それぞれ偏光に対する作用が固定された第1および第2の偏光作用領域を左右方向に交互に有する第1および第2の偏光素子と、互いに偏光に対する作用が異なる第1および第2の状態に切り換え可能であり、画像表示手段の表示面略全体からの画像光の偏光方向を変換する偏光変換素子と、 [0009] In order to solve the above object, according to an aspect of the stereoscopic image display device of the present invention includes an image display means for displaying alternately in time division left and right parallax images, for each polarization first and second polarizing element having alternating first and second polarization action area action is fixed in the lateral direction, a effect on polarization mutually switchable in different first and second states, a polarization conversion element for converting the polarization direction of the image light from the display surface substantially entire image display unit,
画像表示手段における視差画像の表示切り換えに同期するよう偏光変換素子の状態を切り換える偏光変換制御手段とを有し、偏光変換素子が複数の偏光変換部に分割されており、偏光変換制御手段によって複数の偏光変換部をそれぞれ第1および第2の状態に独立に切り換えるようにしている。 And a polarization conversion control means for switching the state of the polarization conversion element to be synchronized to the display switching of the parallax images in the image display means, the polarization conversion element is divided into a plurality of polarization conversion unit, a plurality by the polarization conversion control means are the polarization conversion unit and to each switch independently to the first and second states. 【0010】これにより、画像表示手段の視差画像が切り換わっていく(点又は線走査により画像が書き換えられていく)のに伴って順次複数の偏光変換部の状態を変化させることが可能となり、立体画像の一部にしかクロストークが発生しないようにすることが可能となる。 [0010] This makes it possible to vary the parallax images cut behalf go (point or line scanning by image rewritten in going) sequential plurality along with the polarization conversion unit state of the image display means, crosstalk becomes possible to prevent the occurrence only some of the stereoscopic image. このため、本願第1の発明は、立体画像の全体にクロストークが発生する従来のものに比べてクロストークを軽減することに有効である。 Thus, the first invention is effective to reduce crosstalk as compared with the conventional one in the entire of the stereoscopic image crosstalk occurs. 【0011】具体的には、例えば、各偏光変換部を、上記第1の状態において、画像表示手段から発せられ、第1の偏光素子における第1の偏光作用領域を透過して第2の偏光素子における第1の偏光作用領域に入射した光と第1の偏光素子における第2の偏光作用領域を透過して第2の偏光素子における第2の偏光作用領域に入射した光とを第2の偏光素子を観察者側に透過する偏光状態とするとともに、他の光を第2の偏光素子を観察者側に透過しない偏光状態とし、第2の状態において、画像表示手段から発せられ、第1の偏光素子における第2の偏光作用領域を透過して第2の偏光素子における第1の偏光作用領域に入射した光と第1の偏光素子における第1 [0011] Specifically, for example, each polarization conversion unit, in the first state, emitted from the image display means, the second polarized light transmitted through the first polarizing region of action of the first polarizing element the in element 1 of the polarization action area light and the first incident on the second of the polarizing element polarizing function area transmitted by light and the second incident on the second polarizing region of action of the second polarizing element with a polarization state transmitted through the polarizing element on the viewer side, and the polarization state does not transmit other lights a second polarizing element on the observer side, in the second state, it emitted from the image display means, first first in the light of the first polarization element is transmitted through the second polarizing region of action incident on the first polarizing working region of the second polarizing element in the polarization element
の偏光作用領域を透過して第2の偏光素子における第1 The first of the second polarizing element is transmitted through the polarization action region of
の偏光作用領域に入射した光とを第2の偏光素子を観察者側に透過する偏光状態とするとともに、他の光を第2 As well as the light incident on the polarization action region of the polarization state transmitted through the second polarizing element on the viewer side, the other light second
の偏光素子を観察者側に透過しない偏光状態とするものとし、これら第1の状態と第2の状態とを偏光変換部ごとに切り換え可能とする。 Polarizing elements shall polarization state which does not transmit to the viewer side, to allow switching between these first and second states for each polarization conversion unit. 【0012】また、本願第2の発明の立体画像表示装置は、照明手段によるバックライトを受けて画像表示が可能であるとともに、左右の視差画像を時分割で交互に表示する画像表示手段と、それぞれ偏光に対する作用が固定された第1および第2の偏光作用領域を左右方向に交互に有する第1および第2の偏光素子と、互いに偏光に対する作用が異なる第1および第2の状態に切り換え可能であり、画像表示手段の表示面略全体からの画像光の偏光方向を変換する偏光変換素子と、画像表示手段における視差画像の表示切り換えに同期するよう偏光変換素子の状態を切り換える偏光変換制御手段と、画像表示手段および偏光変換制御手段の動作に対する所定のタイミングで照明手段を点灯する照明制御手段とを有する。 Further, the stereoscopic image display device of the second aspect of the invention, together with a possible image display receives the backlight according to the illumination means, image display means for displaying alternately in time division left and right parallax images, first and second polarizing element acts on the polarization each having alternating first and second polarizing region of action which is fixed in the lateral direction, action on polarization switchable to different first and second states to each other , and the polarization conversion element for converting the polarization direction of the image light from the display surface substantially entire image display unit, the polarization conversion control means for switching the state of the polarization conversion element to be synchronized to the display switching of the parallax images in the image display means If, and an illumination control means for lighting the illuminating means at a predetermined timing for the operation of the image display unit and the polarization converter control unit. 【0013】これにより、例えば画像表示手段において視差画像のうち一方の全体が表示され、かつ前記偏光変換素子の状態の切り換えが完了した状態での所定のタイミングで照明手段を点灯させることが可能となる。 [0013] Thus, for example, the overall one of the parallax images in the image display unit is displayed, and can turn on the illuminating means at a predetermined timing in a state where the switching of the state of the polarization conversion element is completed with Become. このため、本願第2の発明は、視差画像の切り換え(書き換え)途中や偏光変換素子の状態切り換え途中で画像表示手段がバックライト照明されることによるクロストークを軽減することに有効である。 Therefore, the second aspect of the invention is effective in reducing the crosstalk caused by switching (rewriting) the middle or state is being switched by the image display means of the polarization conversion element parallax images is illuminated backlight. 【0014】また、本願第3の発明の立体画像表示装置は、照明手段によるバックライトを受けて画像表示が可能であるとともに、左右の視差画像を時分割で交互に表示する画像表示手段と、それぞれ偏光に対する作用が固定された第1および第2の偏光作用領域を左右方向に交互に有する第1および第2の偏光素子と、互いに偏光に対する作用が異なる第1および第2の状態に切り換え可能であり、画像表示手段の表示面略全体からの画像光の偏光方向を変換する偏光変換素子と、画像表示手段における視差画像の表示切り換えに同期するよう偏光変換素子の状態を切り換える偏光変換制御手段と、照明手段を制御する照明制御手段とを有し、偏光変換素子が複数の偏光変換部に分割されているとともに、照明手段が複数設けられており、 Further, the stereoscopic image display device of the third aspect of the invention, together with a possible image display receives the backlight according to the illumination means, image display means for displaying alternately in time division left and right parallax images, first and second polarizing element acts on the polarization each having alternating first and second polarizing region of action which is fixed in the lateral direction, action on polarization switchable to different first and second states to each other , and the polarization conversion element for converting the polarization direction of the image light from the display surface substantially entire image display unit, the polarization conversion control means for switching the state of the polarization conversion element to be synchronized to the display switching of the parallax images in the image display means When, and a lighting control means for controlling the illumination means, with the polarization conversion element is divided into a plurality of polarization conversion unit, the illumination means are provided in plural, 光変換制御手段によって複数の偏光変換部の状態をそれぞれ独立して切り換え、照明制御手段によって複数の照明手段をそれぞれ独立に制御するようにしている。 Switching independently plurality of states of polarization conversion unit by the light conversion control means, so as to control independently the plurality of illumination means by the illumination control unit. 【0015】これにより、例えば、複数の照明手段のうち、画像表示手段における視差画像の表示が切換え途中である部分又は偏光変換部に対応する部分に対して設けられている照明手段を消灯させることが可能となる。 [0015] Thus, for example, among the plurality of illumination means, it turns off the illuminating means displaying parallax images in the image display means is provided for parts corresponding to the parts or polarization converting unit is in the middle switching it is possible. このため、本願第3の発明は、クロストークを軽減させることおよび輝度の明るい立体画像を表示することに有効である。 Therefore, the third aspect of the invention is effective to display a bright stereoscopic image with that and luminance reducing crosstalk. 【0016】さらに、本願第4の発明の立体画像表示装置は、画像ソース信号に応じた画像を表示する画像表示手段と、それぞれ偏光に対する作用が固定された第1および第2の偏光作用領域を左右方向に交互に有する第1 Furthermore, the stereoscopic image display device of the fourth aspect of the invention, an image display means for displaying an image corresponding to the image source signal, the first and second polarizing region of action which is fixed action for each polarization first with the left-right direction alternately
および第2の偏光素子と、互いに偏光に対する作用が異なる第1および第2の状態に切り換え可能であり、画像表示手段の表示面略全体からの画像光の偏光方向を変換する偏光変換素子と、画像表示手段における視差画像の表示切り換えに同期するよう前記偏光変換素子の状態を切り換える偏光変換制御手段と、画像ソース信号として左右の視差画像を表示させるための信号(3次元画像信号)が入力されたときは画像表示手段に左右の視差画像を交互に表示させ、視差を持たない画像を表示させるための信号(2D画像信号)が入力されたときはその視差を持たない画像を複数回連続して表示させる表示制御手段とを有する。 A and the second polarizing element is switchable to the first and second state effects are different for each other polarization, a polarization conversion element for converting the polarization direction of the image light from the display surface substantially entire image display unit, a polarization conversion control means for switching the state of the polarization conversion element to be synchronized to the display switching of the parallax images in the image display means, a signal for displaying the right and left parallax images as an image source signal (3-dimensional image signal) is input is displayed alternately right and left parallax images on the image display unit when a, continuous multiple times an image having no parallax when a signal for displaying an image having no parallax (2D image signal) is input and a display control means for displaying Te. 【0017】これにより、3次元表示のための視差画像のみならず通常の2次元画像をも良好に表示でき、視差画像と2次元画像の表示切り換えを自動的に行える立体画像表示装置を実現することが可能となる。 [0017] Thus, also favorably display the normal two-dimensional image not parallax images only for the three-dimensional display, realizing a stereoscopic image display device capable of performing display switching of the parallax image and the two-dimensional images automatically it becomes possible. 【0018】 【発明の実施の形態】(原理説明)図1は、本発明の立体画像表示装置の基本構成を示す斜視図である。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Principle description) Fig. 1 is a perspective view showing a basic configuration of a stereoscopic image display device of the present invention. 以下、 Less than,
この図を用いて下記実施形態における立体画像表示の原理について説明する。 The principle of stereoscopic image display in the following embodiments will be described with reference to FIG. 【0019】画像表示手段であるCRT等のディスプレイ1には、観察者の左右の眼の位置に相当する2視点に対する視差画像(左眼用画像および右眼用画像)が時分割で交互に表示される。 [0019] The display 1 such as a CRT is an image display unit, the display alternately in time division parallax image (left-eye image and the right-eye image) for two viewpoints corresponding to the position of the left and right eyes of the observer It is. 【0020】ディスプレイ1は、左右の視差画像を時分割で交互に表示してもフリッカーが目立たないように十分速い画像書き換え性能、例えば120Hzでの画像書き換えが可能な性能を有するものを用いるのがよい。 The display 1 is sufficiently fast image rewriting performance as flicker be displayed alternately in a time-division left and right parallax images is not noticeable, for example to use one having an image rewritable possible performance at 120Hz good. 【0021】ディスプレイ1の前面には、第1の偏光素子2、偏光変換素子3および第2の偏光素子4が配置されている。 [0021] On the front face of the display 1, the first polarizing element 2, the polarization conversion element 3 and the second polarizing element 4 is disposed. 第1および第2の偏光素子2,4は、図2に詳しく示すように、縦(上下方向に延びる)ストライプ状で光学軸(透過する偏光の方向)が互いに直交する2 First and second polarizing elements 2, as shown in detail in FIG. 2, (extending vertically) vertical optical axis in stripes (the direction of the polarized light transmitted through) are perpendicular to each other 2
種類の偏光板(偏光作用領域a,b)を交互に水平(左右)方向に配置して構成されている。 Type polarizing plate (polarizing action area a, b) it is formed by arranging the horizontal (lateral) direction alternately. なお、偏光作用領域a,bはいずれも偏光作用が固定された(後述する偏光変換素子3のように偏光作用が変化しない)ものである。 The polarization effect regions a, b are both polarization action is fixed (polarization effect as a polarization conversion element 3 to be described later does not change) is intended. 【0022】偏光変換素子3は、FLC等、印加電圧を切り換えることで十分高速に状態が変化する液晶層を、 The polarization conversion element 3, FLC such as a liquid crystal layer whose state is changed fast enough by switching the applied voltage,
透明電極およびカバーガラスで挟んで構成され、所定方向の偏光成分の位相を、上記所定方向に直交する方向の偏光成分の位相に対して、屈折率の異方性と液晶層の厚さによって定められた値だけ遅延させる状態と位相差を与えない状態とを切り換えられるものである。 Is configured by sandwiching a transparent electrode and a cover glass, determined the phase of the polarization component in a predetermined direction, with respect to the predetermined direction of polarization component in a direction orthogonal to the phase, by the thickness of the anisotropic liquid crystal layer having a refractive index only values ​​that are those that are switched state to delay and the state of not giving a phase difference. 本実施形態では、偏光変換素子3として、遅延後の位相差がπとなるものが用いられている。 In the present embodiment, as the polarization conversion element 3, which phase difference after delay is π it is used. 【0023】この偏光変換素子3の状態切換えは、ディスプレイ1での左右の視差画像の表示切換えと同期して行われる。 The state switching of the polarization conversion element 3 is performed in synchronization with the display switching of right and left parallax images on the display 1. 例えば、ディスプレイ1から出力される画像信号の垂直同期信号を偏光変換素子3の切換信号として用いることができる。 For example, it is possible to use a vertical synchronizing signal of the video signal output from the display 1. As the switching signal of the polarization conversion element 3. この場合、垂直同期信号から切換信号を作る電気回路5から偏光変換素子に切換信号が送られる。 In this case, the switching signal is sent from the electric circuit 5 to produce a switching signal from the vertical synchronizing signal to the polarization conversion element. 【0024】図3は、偏光変換素子3をFLC(強誘電液晶:Ferroelectric Liquid Crystal)で構成した際の原理説明図である。 [0024] Figure 3, the polarization conversion element 3 a FLC (ferroelectric liquid crystal: Ferroelectric Liquid Crystal) is an explanatory view of the principle of the time of constructing at. FLCは、液晶が安定な2状態をとることが知られているが、安定な第1の状態の液晶のダイレクターをdirect1、安定な第2の状態のダイレクターをdirect2 とする。 FLC is a liquid crystal is known to take two stable states, the liquid crystal directors of the stable first state direct1, and direct2 the directors of a stable second state. θは、2つのダイレクターのなす角度である。 θ is the angle between the two directors. 【0025】FLCは、ダイレクター方向およびこれに直交する方向に光学軸を有している。 The FLC has an optical axis in a direction perpendicular to the director direction and thereto. FLCは、その材料によりダイレクター間の角度θ、2軸方向の屈折率差Δnが異なるが、現在ダイレクター間の角度θは、20 FLC, the angle between the director by the material theta, the refractive index difference Δn of two axial directions are different, the angle theta between the current director, 20
゜から50゜程度、屈折率差Δnは、0.1程度の材料が知られている。 ° from about 50 °, the refractive index difference Δn, it is known of about 0.1 of the material. 【0026】屈折率差Δn=0.1の材料により、位相変換素子を構成した場合、使用する画像光の中心波長の5倍の厚さの液晶層を用いればちょうどπの位相差が得られる。 [0026] The material having a refractive index difference [Delta] n = 0.1, case where the phase conversion element, a phase difference of exactly π by using the liquid crystal layer 5 times the thickness of the central wavelength of the image light to be used is obtained . 【0027】図3においてダイレクターdirect1に対して偏光方向が角度α傾いている直線偏光ρ1がこの偏光変換素子を透過すると、FLCがダイレクターdirect1 [0027] linear polarization ρ1 the polarization direction is tilted an angle α with respect to the director direct1 3 is transmitted through the polarization conversion element, FLC is director direct1
である状態の場合、ダイレクターdirect1に対して角度αだけ逆に傾いた方向に偏光方向がある直線偏光ρ2に変換される。 For state is to be converted into linearly polarized light ρ2 that the polarization directions in the direction inclined to the reverse angle α with respect to the director direct1. 【0028】一方、FLCがダイレクターdirect2である第2の状態にある時、直線偏光ρ1が偏光変換素子を透過すると、ダイレクターdirect2に対してα−θ傾いている直線偏光ρ3に変換される。 On the other hand, when in the second state FLC is director Direct2, when linearly polarized light ρ1 is transmitted through the polarization conversion element, it is converted into linearly polarized light ρ3 that alpha-theta inclined relative director Direct2 . 【0029】直線偏光ρ3とダイレクターdirect1との傾きは、 θ−(α−θ)=2・θ−α であり、直線偏光ρ2とρ3の偏光のなす角は、 2・θ−α+α=2・θ となる。 The slope of the linearly polarized light ρ3 and director direct1 is, θ- (α-θ) = a 2 · θ-α, the angle of polarization of the linearly polarized light ρ2 and ρ3 is, 2 · θ-α + α = 2 - the θ. また、透過後の直線偏光のなす角度は、入射光の偏光方向に関わらず、ダイレクター間のなす角θの2 Further, the angle of the linearly polarized light after transmission, regardless of the polarization direction of the incident light, the second angle θ between directors
倍となる。 Twice to become. 【0030】ここでθ=45゜となるようなFLC材料を選べば、入射光の偏光方向に関わらずFLCの第1と第2の状態で射出する光を互いに直交する直線偏光とすることができる。 [0030] be selected here theta = 45 ° becomes such FLC materials, to be linearly polarized light and orthogonal to each other the light emitted by the first and second states of the FLC regardless polarization direction of the incident light it can. 【0031】本実施形態において、ダイレクター間のなす角をθ=45゜とし、画像光の中心波長を、例えば6 In the present embodiment, the angle between the directors and theta = 45 °, the center wavelength of the image light, for example 6
00nmに対して位相差πを与えるように液晶層の厚さを設定し、2つのダイレクターのうち1つの方向が図2 Set the thickness of the liquid crystal layer so as to provide a phase difference π relative nm, one direction of the two directors FIG
で示した偏光素子2,4の垂直方向の光学軸に一致するものとする。 And a match in the vertical direction of the optical axis of the polarizing elements 2 shown in. 【0032】本実施形態における各構成部材の働きを、 The functions of the components in this embodiment,
本実施形態の立体画像表示装置の平面図である図4および図5を用いて説明する。 Will be described with reference to FIGS. 4 and 5 is a plan view of a stereoscopic image display device of the present embodiment. なお、図1と共通する構成部材には図1と同一符号を付す。 Constituent members common to Figure 1 are denoted by the same reference numerals as in FIG. 1. 【0033】図4は、偏光変換素子3のダイレクターが垂直方向であり、垂直および水平方向の直線偏光に対して偏光方向を変えない状態のときの説明図である。 [0033] Figure 4, the directors of the polarization conversion element 3 is vertically is an explanatory view of a state without changing the polarization direction with respect to the vertical and horizontal linearly polarized light. ディスプレイ1は、右眼画像を表示する。 Display 1 displays the right eye image. このとき画像光はランダム偏光である。 Image light this time is randomly polarized light. 【0034】次に、画像光は、第1の偏光素子2に入射し、その際に入射する縦ストライプ状領域が領域aであれば水平方向の直線偏光成分のみが、領域bであれば垂直方向の直線偏光成分のみが透過する。 Next, the image light is first incident on the polarization element 2, only linearly polarized light component in the horizontal direction if the vertical stripe region area a that is incident at that time, the vertical if the region b only linearly polarized light component in the direction is transmitted. 【0035】第1の偏光素子2を透過した画像光は、偏光表示素子3を透過するが、図4の状態では偏光表示素子3を透過しても、画像光において、直交する偏光成分に位相差が与えられることはなく、画像光は、第1の偏光素子2を透過した時点と同一の偏光分布を持っている。 The image light transmitted through the first polarizing element 2 is transmitted through the polarizing display element 3, even through the polarization display device 3 in the state of FIG. 4, the image light, position the orthogonal polarization components retardation never given the image light has the same polarization distribution and the time that has passed through the first polarizing element 2. 【0036】次に、画像光が第2の偏光素子4に入射する際、第1の偏光素子2で領域aを透過して水平方向の直線偏光になっている画像光のうち、第2の偏光素子4 Next, when the image light is incident on the second polarizing element 4, among the image light that is a horizontal direction of the linearly polarized light transmitted through the region a in the first polarizing element 2, the second polarizing element 4
の領域aに入射する画像光のみが第2の偏光素子4を透過し、第2の偏光素子4の領域bに入射した画像光は吸収される。 Only the image light incident on the area a is transmitted through the second polarizing element 4, image light incident on the area b of the second polarizing element 4 is absorbed. 【0037】同様に、第1の偏光素子2で領域bを透過し、垂直方向の直線偏光になっている画像光のうち第2 [0037] Similarly passes through the first polarizing element 2 in the region b, the second out of the image light that is vertically linearly polarized light
の偏光素子7の領域bに入射する画像光のみが第2の偏光素子4を透過し、第2の偏光素子の領域aに入射した画像光は吸収される。 Only the image light entering the in the region b of the polarizing element 7 is transmitted through the second polarizing element 4, the image light incident on the area a of the second polarizing element is absorbed. 【0038】第1および第2偏光素子2,4の縦ストライプ状領域a,bの水平ピッチをそれぞれ適正に決めておくと、画像光は観察者の右眼位置にのみ到達し、左眼位置には到達しないようにすることができる。 The vertical stripe region a of the first and second polarizing elements 2, when the horizontal pitch of b keep properly determined respectively, the image light reaches only the right eye position of the observer, the left eye position it can be prevented from reaching the. 【0039】図5は、ダイレクターが垂直方向から45 [0039] FIG. 5, the director from the vertical direction 45
゜傾いており、垂直および水平方向の直線偏光をそれぞれ直交する直線偏光に変換する状態のときの説明図である。 DEG is inclined is an explanatory view of the state converting vertical and horizontal linearly polarized light into linearly polarized light perpendicular to each other. ディスプレイ1は左眼画像を表示する。 Display 1 displays the left-eye image. このとき画像光はランダム偏光である。 Image light this time is randomly polarized light. 【0040】次に、画像光は、第1の偏光素子2に入射し、その際に入射する縦ストライプ状領域が領域aであれば水平方向の直線偏光成分のみが、領域bであれば垂直方向の直線偏光成分のみが透過する。 Next, the image light is first incident on the polarization element 2, only linearly polarized light component in the horizontal direction if the vertical stripe region area a that is incident at that time, the vertical if the region b only linearly polarized light component in the direction is transmitted. 【0041】第1の偏光素子2を透過した画像光は、偏光表示素子3を透過する際、位相差πが与えられ、画像光は、第1の偏光素子2を透過した時点と直交する直線偏光成分のみを持つ偏光分布を持っている。 The image light transmitted through the first polarizing element 2, when passing through the polarizing display element 3 is given a phase difference π is the image light linearly perpendicular to the time that has passed through the first polarizing element 2 have polarization distribution having only polarized components. 【0042】次に、画像光が第2の偏光素子4に入射する際、第1の偏光素子2で領域aを透過し、更に偏光変換素子3を透過して垂直方向の直線偏光になっている画像光のうち、第2の偏光素子4の領域bに入射する画像光のみが第2の偏光素子4を透過し、第2の偏光素子の領域aに入射した画像光は吸収される。 Next, when the image light is incident on the second polarizing element 4, the region a in the first polarizing element 2 passes, becomes vertical linearly polarized light further passes through the polarization conversion element 3 of the image light have only image light incident on the area b of the second polarizing element 4 passes through the second polarizing element 4, the image light incident on the area a of the second polarizing element is absorbed. 【0043】同様に、第1の偏光素子2で領域bを透過し、更に偏光変換素子3を透過して水平方向の直線偏光になっている画像光のうち、第2の偏光素子の領域aに入射する画像光のみが第2の偏光素子4を透過し、第2 [0043] Similarly, the first polarizing element 2 in the region b transmitted further out of the image light that is a linearly polarized light in the horizontal direction is transmitted through the polarization conversion element 3, the area a of the second polarizing element only the image light incident on the transmitted through the second polarizing element 4, the second
の偏光素子の領域bに入射した画像光は吸収される。 Of image light incident on the area b of the polarizing element is absorbed. 結果的に画像光は、観察者の左眼位置にのみ到達し、右眼位置には到達しない。 Consequently the image light reaches only the left eye position of the observer and does not reach the right eye position. 【0044】本実施形態では、ディスプレイ1が右眼画像を表示する1/120秒の間、偏光変換素子3は透過光に対して直交する偏光成分に位相差を与えないように制御され、ディスプレイ1が左眼画像を表示する1/1 [0044] In this embodiment, during 1/120 seconds display 1 displays the right-eye image, the polarization conversion element 3 is controlled not give a phase difference to the polarization components orthogonal to the transmitted light display 1/1 to 1 displays the left-eye image
20秒の間、偏光変換素子3は、透過光に対して直交する偏光成分に位相差πを与えるように制御され、1/1 During the 20 seconds, the polarization conversion element 3 is controlled so as to provide a phase difference π polarization component orthogonal to the transmitted light, 1/1
20秒ごとにこの過程を繰り返す。 Repeat this process every 20 seconds. 【0045】このため、観察者は、1/120秒ごとに、右眼のみでの右眼画像の観察と左眼のみでの左眼画像の観察とを高速で繰り返すことになり、これにより立体画像の観察を行うことができる。 [0045] Therefore, the viewer, will be repeated every 1/120 seconds, the left-eye image only by observation and left of the right-eye image only with the right eye observation and at a high speed, thereby stereoscopic it can be observed in the image. 【0046】なお、各1/120秒期間においてディスプレイ1の画面上のすべての画素からの画像光は、観察者の左右どちらかの眼に到達しており、一般に知られている立体画像表示方法であるパララックスバリアやレンチキュラなどを用いた方法のように画像表示素子の画素の一部が観察者の左右どちらかの眼により視認されない状態は起こらない。 [0046] Note that the image light from all the pixels on the screen of the display 1 in each 1/120 second period will have reached the left or right eye of the observer, the stereoscopic image display method which is generally known some of the pixels of the image display device is not visually recognized by the left or right eye of the observer state does not occur as a parallax barrier or a method using, for example, lenticular is. 【0047】ここで、本明細書中の各実施形態において、表示される視差画像の切換えに同期して画像光の偏光を変化させる偏光変換素子は、基本的には、前述したように画面全体からの画像光に対して異なる位相差を時分割で与える素子である。 [0047] Here, in each of the embodiments herein, a polarization conversion element for changing the polarization of synchronism with the image light to the switching of the parallax images displayed is basically the entire screen as described above is a device that gives a time division different phase difference with respect to image light from. 【0048】但し、以下に説明する一部の実施形態では、この偏光変換素子を複数の偏光変換部に分割し、偏光変換部ごとに偏光変換状態の切り換えが行えるように構成されている。 The However, in some embodiments described below divide the polarization converting element to the plurality of the polarization conversion unit are configured so as to perform the switching of the polarization conversion state every polarization conversion section. 【0049】後に詳しく述べるように、本明細書中の各実施形態では、偏光によって所謂ダブルバリアを形成し、時分割でこのダブルバリアを切り換えるのと同期して左右の視差画像をディスプレイなどの画像表示素子で切り換えて観察面で分離して表示する。 The later As detailed above, in the embodiments herein, the image such as by the polarization forms a so called double barrier, the right and left parallax images in synchronism with switching the double barrier in a time-division display displayed separated by observation plane is switched by the display device. これにより、画像表示素子のすべての画素による視差画像を観察者に表示して立体画像を視認させるものである。 Thus, those to visually recognize a stereoscopic image by displaying a parallax image by all of the pixels of the image display device to the observer. 【0050】(第1実施形態)第1実施形態では、上記原理説明の欄において説明した構成の立体画像表示光学装置において、偏光変換素子を複数の偏光変換部に分割し、さらにこの偏光変換素子と画像表示との同期をとる方法について説明する。 [0050] (First Embodiment) In the first embodiment, in the stereoscopic image display optical system having the configuration described in the section above describing the principle divides the polarization conversion element into a plurality of polarization conversion unit, further the polarization conversion element It describes a method of synchronizing the image display with. 【0051】CRTやLCD等の一般的な画像表示手段は、表示画面の上から下へと走査が行われる。 The CRT and general image display means such as LCD is scanning is performed from the top to the bottom of the display screen. CRTのような走査方式を点順次走査方式、LCDのような走査方式を線順次走査方式という。 Scanning method dot sequential scanning method similar to the CRT, scanning method such as that the line sequential scanning system LCD. 【0052】本実施形態では、CRTやプラズマディスプレイ等の点順次或いは線順次走査方式のディスプレイを用いている。 [0052] In the present embodiment uses the display dot sequential or line sequential scanning system such as a CRT or a plasma display. (1)第1実施形態の立体画像表示装置の構成図6は本実施形態の立体画像表示装置の構成図である。 (1) Configuration FIG. 6 of the stereoscopic image display device of the first embodiment is a configuration diagram of a stereoscopic image display device of the present embodiment.
図中の3-1は偏光状態を電気的な信号で切り換える偏光変換素子である。 3-1 in the figure are the polarization conversion element for switching a polarization state in an electrical signal. 偏光変換素子3-1は所定の時間を要して二値の状態に切り換えることができる。 The polarization conversion element 3-1 can be switched to the state of the binary takes a predetermined time. 二値の一方で右視差画像を表示し、他方で左視差画像を表示する。 Display right parallax images in one of a binary, it displays a left parallax images on the other hand. また、偏光変換素子3-1は、後述するように複数の偏光変換部に分割されている点が、図1で説明した偏光変換素子3と異なる。 The polarization conversion element 3-1, that is divided into a plurality of polarization conversion unit as described later, different from the polarization conversion element 3 described in FIG. 【0053】9は画像表示駆動部であり、ディスプレイ1に右眼用の視差画像と左眼用の視差画像とを交互に表示させるようディスプレイ1を駆動する。 [0053] 9 is an image display driving unit to drive the display 1 so as to display alternately a parallax image for parallax image and the left eye for the right eye on the display 1. 【0054】6は分割構成された偏光変換素子3-1の各偏光変換部の偏光変換状態を切り換えるたるめの偏光変換素子駆動部である。 [0054] 6 denotes a polarization conversion element driving unit of Me barrel for switching the polarization conversion states of the polarization conversion section of the polarization conversion element 3-1 divided configuration. 【0055】7は表示映像信号から偏光変換素子3-1の駆動に必要な同期信号を生成する同期信号生成部である。 [0055] 7 is a synchronizing signal generator for generating a synchronizing signal required for driving the polarization conversion element 3-1 from the display video signal. 【0056】8は視差画像として表示するための映像ソース信号を発生する映像信号発生部であり、コンピュータや立体テレビジョン立体画像表示装置等により構成され、右眼用と左眼用の視差画像のソース信号を交互に発生するものであれば特に制限はない。 [0056] 8 is a video signal generator for generating a video source signal for displaying a parallax image is constituted by a computer or a stereoscopic television stereoscopic image display device or the like, the parallax image for the right eye and the left eye It is not particularly limited as long as it generates a source signal alternately. 【0057】(2)偏光変換素子3-1および偏光変換素子駆動部6の説明図7は偏光変換素子3-1の駆動を説明した詳細説明図である。 [0057] (2) Description 7 of the polarization conversion element 3-1 and the polarization converter driving unit 6 is a detailed explanatory diagram for explaining the driving of the polarization conversion element 3-1. 図中、3-1a〜3-1dは偏光変換素子を所定数に分割した偏光変換部であり、偏光変換部ごとに独立に偏光変換状態の切り換えが行える。 In the figure, 3-1A~3-1d is polarization conversion section obtained by dividing the polarization converter into a predetermined number, allows the switching of the polarization conversion state independently for each polarization conversion section. 【0058】10a〜10dは上述した偏光変換素子駆動部6内に設けられた、上記複数の偏光変換部3-1a〜 [0058] 10a~10d is provided in the polarization conversion element driving unit 6 described above, the plurality of polarization conversion unit 3-1a~
3-1dに電圧の印加を行う駆動素子であり、トランジスタ等で構成される。 A driving element for application of a voltage to 3-1d, formed by the transistors and the like. 11は同じく偏光変換素子駆動部6 11 likewise the polarization converter driver 6
内に設けられた、偏光変換部3-1a〜3-1dのそれぞれの偏光変換状態の切り換えを同期信号に基づいて制御する偏光変換制御回路であり、論理回路やマイコン等で構成される。 It provided within a polarization conversion control circuit for controlling based on the respective switched synchronization signal of the polarization conversion state of the polarization conversion unit 3-1A~3-1d, composed of a logic circuit or a microcomputer or the like. 【0059】なお、視差画像の表示タイミングに対する各偏光変換部の偏光変換状態の切り換えタイミングを調整する同期調整回路を設けてもよい。 [0059] It is also possible to provide a synchronization adjustment circuit for adjusting the switching timing of the polarization conversion states of the polarization conversion unit for the display timing of the parallax images. 【0060】(3)偏光変換部3-1a〜3-1dと画像表示との同期(その1) 図8は、偏光変換部3-1a〜3-1dと画像表示との同期について説明するための図である。 [0060] (3) synchronization and polarization conversion section 3-1a~3-1d and the image display (1) Fig. 8, for explaining the synchronization between the polarization conversion unit 3-1a~3-1d and image display it is a diagram of. なお、図8では、左眼用画像が右眼用画像に切り換わる過程を示している。 In FIG. 8, the left-eye image is illustrating a process of switching to the right-eye image. 【0061】状態(a)では、表示画面の略全体で右眼用画像を表示している。 [0061] In state (a), the display image for the right eye in substantially the entire display screen. すべての偏光変換部3-1a〜3 All of the polarization conversion unit 3-1a~3
-1dも表示画像に対応して右眼視差用の偏光変換状態(図では単に偏光状態と記載する)Rに制御される。 -1d also (simply referred to as the polarization state in the figure) the polarization conversion state for the right eye parallax corresponding to the display image is controlled to be R. 【0062】状態(b)から(d)は、表示画像が上からの走査により書き換えられている途中の状態を示している。 [0062] Condition (b) from (d) shows a state in which the display image is rewritten by scanning from above. この間、偏光変換部3-1a〜3-1dも上からの走査に応じて偏光変換状態が順次切り換えられていく。 During this time, the polarization conversion state in response to a scan from above polarization conversion section 3-1a~3-1d will be sequentially switched. 【0063】状態(e)は、左眼用画像に完全に書き換わり、左眼用画像の全体が表示された状態を示している。 [0063] Condition (e) is completely rewritten in the left-eye image, and shows a state in which the whole of the left-eye image is displayed. なお、左眼用画像から右眼用画像に切り換えるときは、図8に示す視差画像と偏光変換状態の関係を逆にすればよい。 Incidentally, when switching from the left eye image to the right eye image may be reversed relationship of the polarization conversion state parallax image shown in FIG. 【0064】(4)偏光変換部3-1a〜3-1dと画像表示との同期(その2) 図9は、図8の状態(b)と状態(c)との間の状態を示す図である。 [0064] (4) synchronized with the polarization conversion unit 3-1a~3-1d and the image display (2) 9 is a diagram showing a state between the state of FIG. 8 (b) and the state (c) I am. 表示画像の走査は上から下へと行われるため、図9で示す状態が生じる。 Since the scanning of the display image is performed from top to bottom, it occurs the state shown in FIG. 【0065】また、偏光変換部3-1a〜3-1dはその応答に所定時間が必要である。 [0065] The polarization conversion unit 3-1a~3-1d is required predetermined time in the response. このことから図9で示すような状態では、偏光変換素子(偏光変換部3-1a〜3-1 In the state shown in FIG. 9 this reason, the polarization conversion element (polarization converting unit 3-1a~3-1
d)の応答時間を考慮して画像の走査よりも先に偏光変換部における偏光変換状態の切り換え制御を行う。 Considering the response time of d) performing switching control of the polarization conversion state in the polarization conversion unit before the scanning of the image. 図9 Figure 9
では、偏光変換部3-1bが画像の走査よりも先行して偏光変換状態が切り換わる。 In switches the polarization conversion state polarization conversion section 3-1b is ahead of the scan image. 【0066】図10は、図9で用いた偏光変換素子3よりも更に応答速度の遅いものを用いた場合に、画像の走査よりも先に偏光変換部における偏光変換状態の切り換え制御を行う例を示したものである。 [0066] Example 10 is performed in the case of using the slower response speed than the polarization conversion element 3 used in FIG. 9, before the scanning of the image switching control of the polarization conversion state in the polarization converter unit It shows the. この場合は、図9 In this case, 9
の場合よりも遅い偏光変換素子の応答時間を考慮して、 Taking into account the response time of the slow polarization conversion element than in,
画像の走査に対して複数の偏光変換部の偏光変換状態の切り換えを先行して行っている。 It is performed prior to switching of the polarization conversion states of the polarization conversion unit to the scanning of the image. 図10では、偏光変換部3-1b,3-1cの偏光変換状態の切り換えを先行して行っている。 In Figure 10, the polarization conversion section 3-1b, is conducted prior to switching of the polarization state of conversion 3-1c. 【0067】(5)クロストークの発生する領域図9の場合では、偏光変換部3-1bの部分にクロストークが発生する。 [0067] (5) In the case of area Figure 9 the occurrence of crosstalk is crosstalk occurs in a portion of the polarization conversion section 3-1b. クロストークの発生する場所は、画像表示と偏光変換部の偏光変換状態の切り換わりタイミングに左右される。 Places where crosstalk is dependent on the switched timing of the polarization conversion state of the image display and the polarization conversion unit. クロストークの発生領域の最大は偏光変換部3-1bの領域となる。 Greatest generation region of the crosstalk becomes an area of ​​the polarization conversion unit 3-1b. 【0068】また、図10の場合は、偏光変換部3-1 [0068] Also, in the case of FIG. 10, the polarization conversion unit 3-1
b,3-1cで最大のクロストークが発生する領域となる。 b, a maximum of crosstalk is a region that occur in 3-1c. 【0069】このように、本実施形態では、表示画面の全体ではなく、画面の一部にのみクロストークが発生する。 [0069] Thus, in this embodiment, not the entire display screen, cross-talk occurs only in a part of the screen. そして、このクロストーク領域は、画像の走査(書き換え)及び偏光変換部の切り換えと共に移動する。 Then, the cross-talk region is scanned images (rewrite) and move with the switching of the polarization conversion unit. このため、偏光変換部の分割数を細かくするほど、よりクロストークが目立たなくなる。 Therefore, the more finely divided the number of the polarization conversion unit, more crosstalk is less conspicuous. 【0070】(6)表示画像の書き換え走査が水平の場合図6〜図10では、画像の書き換え切り走査が上から下へと順次行われる構成であり、テレビジョンモニタやコンピュータモニタでは一般的である。 [0070] (6) In case Figure 6-10 rewriting scanning of a display image is horizontal, a configuration in which rewriting cutting scanned image is sequentially performed from top to bottom, it is common in the television monitor or computer monitor is there. しかし、表示モニタのアスペクト比を横長から縦長にするために、モニタの画像表示部を90°回転させ、画像は通常の天地の向きとなるように変換して表示するものがある。 However, in order to vertically the aspect ratio of the display monitor from the landscape, an image display portion of the monitor rotate 90 °, the image is intended to display the converted such that the normal top-and-bottom direction. この場合は、画像の書き換え切り走査は水平方向に順次行われることになる。 In this case, rewriting cutting scanned image will be sequentially performed in the horizontal direction. 【0071】図11は画像の書き換え切り走査が水平方向に行われる場合の説明図である。 [0071] Figure 11 is a diagram for describing a case where rewriting cutting scanned image is performed in the horizontal direction. 上下方向走査の場合との差異は、画像の書き換えと同様に、偏光変換素子3 The difference between the case of vertical scanning, similar to the rewriting of the image, the polarization conversion element 3
-1も水平方向に複数の偏光変換部に分割され、上述したのと同様に画像表示の書き換えと同期して偏光変換状態の切り換え制御が行われる。 -1 is also divided into a plurality of polarization conversion unit in the horizontal direction, switching control of the polarization conversion state is performed in synchronism with the rewriting similarly image display as described above. 【0072】(7)第1実施形態の特徴と効果本実施形態では、偏光変換素子を複数の偏光変換部に分割して構成し、視差画像表示の書き換え走査と同期してそれぞれの偏光変換部の偏光変換状態の切り換えを独立して制御することで、クロストークが軽減された立体画像表示が可能となる。 [0072] (7) In the features and advantages the present embodiment of the first embodiment, constituted by dividing the polarization conversion element into a plurality of polarization conversion unit, each of the polarization conversion unit in synchronism with the rewriting scanning of a display parallax images of by independently controlling the switching of the polarization conversion state, thereby enabling stereoscopic image display crosstalk is alleviated. なお、本装置では、偏光素子2, In this apparatus, the polarization element 2,
4や偏光変換素子3,3-1といった光学部材の反射等によってもクロストークが発生するため、上述した偏光変換部3a〜3d,3-1a〜3-1dと画像表示との同期制御を行っても、ある程度のクロストークは存在する。 Since crosstalk occurs by 4 and the reflection of an optical member such as a polarization conversion element 3, 3-1, the polarization conversion section 3a~3d described above, the synchronization control between 3-1a~3-1d and image display performed also, to a certain extent of cross-talk exist. 【0073】しかし、上述した偏光変換部3a〜3d, [0073] However, the polarization conversion section 3a~3d described above,
3-1a〜3-1dと画像表示との同期制御を行うことによってクロストークは確実に軽減されるため、クロストークの少ない立体画像表示を行うことができる。 Because crosstalk is reliably reduced by performing synchronous control between 3-1a~3-1d and image display, it is possible to perform stereoscopic images having small display crosstalk. 【0074】また、本実施形態では説明の簡単のため、 [0074] Furthermore, for simplicity of explanation in this embodiment,
偏光変換素子3,3-1の分割数を4としたが更に細分化した方が効果的なことは明らかであり、最大、ディスプレイ1の走査線分まで分割可能である。 And the division number of the polarization conversion element 3, 3-1 and 4 but it is clear, further better to subdivision is effective, can be divided up, until the scan line of the display 1. 【0075】(第2実施形態)第2実施形態では、画像表示手段として液晶ディスプレイのような透過型空間変調素子とバックライトからなる表示装置を用い、そのバックライトを点灯制御する構成について説明する。 [0075] (Second Embodiment) In a second embodiment, using the display device as an image display means comprising a transmissive spatial modulator device and the backlight such as a liquid crystal display, a configuration of the lighting control the backlight . 【0076】(1)立体画像表示装置の構成の説明図12は第2実施形態の立体画像表示装置の構成図である。 [0076] (1) illustration of a structure of a stereoscopic image display apparatus 12 is a configuration diagram of a stereoscopic image display device of the second embodiment. 第1の実施形態との差異について述べる。 It describes differences from the first embodiment. 第2実施形態に用いられている偏光変換素子3-2は、第1実施形態のように分割されていないものであり、上述した原理説明のように単一の構成となっている。 Polarization conversion element 3-2 is used in the second embodiment, which is not divided as in the first embodiment, it has a single configuration as of the principles described above. 【0077】図中の21は液晶ディスプレイであり、透過型空間変調素子21dと照明光源であるバックライト21bとから構成されている。 [0077] 21 in the figure is a liquid crystal display, and a transmission type spatial modulation element 21d and backlight 21b is an illumination light source. 22は同期信号生成部であり、偏光変換素子3-2を駆動する同期信号の他にバックライト21bの点灯制御を行うための同期信号を発生する。 22 is a synchronous signal generator, for generating a synchronization signal for controlling lighting of the backlight 21b in addition to the synchronization signal driving the polarization conversion element 3-2. 【0078】23はバックライト駆動部であり、バックライト21bの点灯駆動を行う。 [0078] 23 is a backlight drive section performs lighting drive of the backlight 21b. バックライト21bが蛍光管で構成される場合は、高電圧且つ高周波で駆動する、所謂インバータ駆動が行われる。 If the backlight 21b is composed of a fluorescent tube is driven at a high voltage and high frequency, a so-called inverter drive is carried out. 【0079】図13は液晶ディスプレイ21の詳細説明図である。 [0079] Figure 13 is a detailed explanatory view of a liquid crystal display 21. 24は液晶を電気的な信号で制御可能な空間変調素子である表示パネル、25はドレインドライバ、 Display panel 24 is a controllable spatial light modulator with an electrical signal to the liquid crystal, 25 denotes a drain driver,
26はゲートドライバ、27はバックライト21bとしての蛍光管である。 26 denotes a gate driver, is 27 is a fluorescent tube as a backlight 21b. 【0080】図13では蛍光管が1本で構成されているが、同時に点灯制御できれば、複数本存在してもよい。 [0080] Although in FIG. 13 fluorescent tubes is constituted by one, if the lighting control simultaneously may be a plurality of presence. 【0081】(2)バックライト点灯制御の説明図14は本実施形態におけるバックライト点灯制御を説明するタイミングチャートである。 [0081] (2) Description 14 of the backlight lighting control is a timing chart illustrating the backlight control in this embodiment. 本タイミングチャートは、右視差表示フレームと左視差表示フレームとが交互に繰り返し制御される様子を示している。 This timing chart shows how the right parallax display frame and the left parallax display frame is repeatedly alternately controlled. 【0082】図中の(a)は、表示パネル24の画像書き込みタイミングを表している。 [0082] In view of (a) represents an image writing timing of the display panel 24. 表示パネル24がTF Display panel 24 TF
T構造であれば、一旦、信号を書き込めば1フレーム程度は表示画像を保持できる。 If T structure, once, one frame about Writing a signal can hold the display image. 本実施形態では所定の1フレーム分の時間より短い画像書き込み時間としている。 It is shorter image write time than the predetermined one frame time in the present embodiment. 【0083】図中の(b)は、偏光変換素子3-2の偏光変換状態を示すものであり、偏光変換素子3-2は右視差偏光状態と左視差変更状態とに交互に制御される。 [0083] In view of (b) is shows the polarization conversion state of the polarization conversion element 3-2 is controlled alternately in the polarization conversion element 3-2 and the right parallax polarization and left parallax changes state . 図中の(c)は蛍光管27の点灯と消灯を示している。 (C) in the figure indicates the turning on and off of the fluorescent tube 27. 【0084】(3)第2実施形態の特徴と効果図14のタイミングチャートに示すように、本実施形態では、液晶ディスプレイ21(表示パネル24)での画像書き込み(書き換え)が完了し、且つ偏光変換素子3 [0084] (3) As shown in characteristic and timing chart of the effect 14 of the second embodiment, in this embodiment, the image write (rewrite) of the liquid crystal display 21 (display panel 24) is complete, and the polarization conversion element 3
の偏光変換状態の切り換えも完了している間での所定のタイミングでのみバックライト(蛍光管27)21bの点灯を行う。 Performs lighting of the backlight (fluorescent tubes 27) 21b only at a predetermined timing while the even switching of the polarization conversion state is completed. このような制御を行うことで、液晶ディスプレイ21での画像書き換え期間中と偏光変換素子3-2 By performing such control, the polarization conversion element 3-2 and the image rewriting period of a liquid crystal display 21
での偏光変換状態の切り換わり期間中のクロストークを軽減できる。 Crosstalk in switched period of the polarization state of conversion in can be reduced. 【0085】(第3実施形態)上記第2実施形態ではバックライトの点灯制御を行うことでクロストークの少ない立体画像表示装置を構成したが、フレーム表示毎にバックライトの点灯制御を行うために、表示画像が暗くなるおそれがある。 [0085] (Third Embodiment) above was constructed crosstalk less stereoscopic image display device by controlling lighting of the backlight in the second embodiment, in order to perform the lighting control of the backlight for each frame display , there is a possibility that the display image becomes dark. そしてこの問題を解消するには、非常に高輝度のバックライトが必要である。 And to solve this problem, it requires a very high luminance backlight. 【0086】そこで、第3実施形態では、偏光変換素子3-1を第1実施形態と同様に分割制御するとともに、バックライト光源を複数設けてそれぞれ独立に制御することで、上記問題を解消できるものである。 [0086] In the third embodiment, the polarization conversion element 3-1 controls divided as in the first embodiment, by controlling each independently providing a plurality of back light sources, you can solve the above problems it is intended. 【0087】(1)立体画像表示装置の構成の説明図15は本実施形態の立体画像表示装置で用いられる液晶ディスプレイの説明図である。 [0087] (1) illustration 15 of a configuration of a stereoscopic image display apparatus is an explanatory view of a liquid crystal display used by the stereoscopic image display device of the present embodiment. 偏光変換素子3-1は第 The polarization conversion element 3-1 first
1実施形態と同様に複数の偏光変換部3-1a〜3-1dに分割されており、偏光変換部ごとに偏光変換状態の切り換えが制御される。 1 embodiment is divided into a plurality of polarization conversion unit 3-1a~3-1d like the switching of the polarization conversion state is controlled for each polarization conversion unit. 【0088】図中の24a〜24dは、表示パネル24 [0088] 24a~24d in the figure, the display panel 24
上における偏光変換部3-1a〜3-1dに対応する領域を示しており、画面領域24aは偏光変換部3-1aに、画面領域24bは偏光変換部3-1bに、画面領域24cは偏光変換部3-1cに、画面領域24dは偏光変換部3-1 Indicates the region corresponding to the polarization conversion section 3-1a~3-1d on, the screen region 24a to the polarization conversion section 3-1a, the screen region 24b on the polarization conversion section 3-1b, screen area 24c is polarized the conversion unit 3-1c, the screen area 24d are polarization conversion section 3-1
dに対応する。 Corresponding to the d. 【0089】バックライト31a〜31dは偏光変換部3-1a〜3-1dの数に対応して複数設けられており、それぞれが単独に点灯および消灯の制御がなされる。 [0089] The backlight 31a~31d is provided with a plurality corresponding to the number of the polarization conversion unit 3-1A~3-1d, the control of turning on and off each alone made. 【0090】バックライト31aは表示パネル24の画面領域24aを、バックライト31bは画面領域24b [0090] The screen area 24a of the backlight 31a is display panel 24, backlight 31b is screen area 24b
を、バックライト31cは画面領域24cを、バックライト31dは画面領域24dをそれぞれ照明する。 The backlight 31c is a screen region 24c, the backlight 31d illuminates the screen area 24d, respectively. 【0091】なお、液晶ディスプレイの他の構成および偏光変換素子およびその駆動回路の構成は、第1実施形態と同様である。 [0091] Incidentally, other configurations and the polarization converter and a driving circuit for a liquid crystal display configuration is the same as the first embodiment. 【0092】(2)液晶ディスプレイ21と偏光変換素子3-1の制御の説明図16は本実施形態におけるバックライト点灯と視差画像の書き換えと偏光変換素子の切り換え制御とを説明するタイミングチャートである。 [0092] (2) is an illustration 16 of a control of the liquid crystal display 21 and the polarization conversion element 3-1 is a timing chart for explaining the switching control of the rewriting and the polarization conversion element backlight and the parallax images in the present embodiment . 【0093】本タイミングチャートは、1フレームの説明であるが、右視差表示フレームと左視差表示フレームとは交互に繰り返し制御される。 [0093] The timing chart is the description of one frame is controlled alternately repeating the right parallax display frame and the left parallax display frame. 【0094】図中の(a)は、表示パネル24における画像の書き込みタイミングを表している。 [0094] In view of (a) represents the timing of writing an image on the display panel 24. また、図中の(b)は偏光変換部3-1a〜3-1dにおける偏光変換状態を示しており、表示パネル24の表示画像に応じて右視差偏光(変換)状態と左視差偏光(変換)状態とが交互に切り換わるように制御される。 Further, (b) in the figure shows the polarization conversion state in the polarization conversion unit 3-1A~3-1d, right parallax polarization (conversion) according to the display image of the display panel 24 state and left parallax polarization (conversion ) state and is controlled to switch alternately. 図中の(c)はバックライト31a〜31dの点灯と消灯を示している。 (C) in the figure indicates the turning on and off of the backlight 31 a to 31 d. 【0095】なお、視差画像の表示切り換えタイミングに対するバックライトの点灯消灯タイミングを調整する照明同期調整回路を設けてもよい。 [0095] It is also possible to provide a lighting synchronization adjustment circuit for adjusting the lighting off timing of the backlight for the display switching timing of the parallax images. 【0096】(3)第3実施形態の特徴と効果図16のタイミングチャートに示すように、本実施形態では液晶ディスプレイ(表示パネル24)における画像の走査(表示)部分に対応する偏光変換部の偏光変換状態の切り換えとバックライト消灯とを同期して制御する。 [0096 (3) As shown in the timing chart of characteristics and effects 16 according to the third embodiment, in this embodiment of the polarization conversion unit that corresponds to scanning (display) portion of the image in the liquid crystal display (display panel 24) to synchronously controlling the switching of the polarization conversion state and the backlight turns off. すなわち、液晶ディスプレイにおける画像書き換え中で、かつ偏光変換部での偏光変換状態の切り換わり中はバックライトを消灯する。 That is, in the display redrawing in liquid crystal displays, and in the switching of the polarization state of conversion by the polarization conversion unit turns off the backlight. 一方、画像の走査(表示) On the other hand, the scanning of the image (display)
部分に対応しない他のバックライトを点灯させる。 And it turns on the other backlight that does not correspond to the parts. 【0097】このような制御を行うことで、本来クロストークが発生し易い画像の走査部分および偏光変換部の偏光変換状態の切り換え部分からのクロストークの発生を軽減でき、表示輝度の明るい立体画像表示装置を提供できる。 [0097] By performing such control, can reduce the occurrence of crosstalk from the switching portion of the polarization conversion state of the scanning part and the polarization converter unit of easy image original crosstalk occurs, display brightness bright stereoscopic image It can provide a display device. 【0098】(第4実施形態)コンピュータ環境或いはテレビジョン信号などの2次元画像の映像ソースは3次元映像ソースよりも非常に多く普及している。 [0098] Video source 2-dimensional images, such as Fourth Embodiment computer environment or television signal is popular numerous than 3D video source. このため、立体画像表示装置においても、2次元画像の映像ソースを表示できることが望ましい。 Therefore, also in stereoscopic image display device, it is desirable to be able to view the video source of the two-dimensional image. 【0099】また、立体画像表示装置の1つの画面上に2次元画像と3次元画像とが混在する場合もある。 [0099] There are also cases where the 2D and 3D images on a single screen of the stereoscopic image display device are mixed. この場合、2次元表示領域に視差のない画像を表示すれば容易に実現可能であるため、ここでは2次元画像と3次元画像とが混在した画像も3次元画像に含める。 In this case, since the two-dimensional display area can be easily realized by displaying the image without parallax, where also image and 2D images and 3D images are mixed including 3-dimensional image. 【0100】第4実施形態では、立体画像表示に加え、 [0100] In the fourth embodiment, in addition to the stereoscopic image display,
一般の2次元表示画可能な装置構成について述べる。 It describes the two-dimensional display image can be device configuration of a general. 【0101】(1)映像ソースの説明NTSC方式等のテレビジョンシステムを上記原理説明において述べた立体画像表示装置に利用する場合、NT [0102] (1) When using the television system such as described NTSC system of a video source on the stereoscopic image display apparatus described in the above principle explanation, NT
SC方式のテレビジョン信号がインターレース方式であるため、偶数フィールドに右視差画像および左視差画像の一方を、奇数フィールドに他方を割り当てるフィールド順次方式がある。 Since the television signal of the SC method is interlaced with one of the right parallax image and a left parallax images even field, a field sequential system assigns the other to the odd field. 【0102】しかし、テレビジョン信号のフィールド順次方式はそれぞれ視差画像の表示周波数が半分になってフリッカーが目立つことになり、解像度も半分になるために立体画像表示装置の映像ソースとしては好ましくない。 [0102] However, results in the flicker is noticeable halved display frequency of field sequential Each parallax image of a television signal, not preferred because the resolution becomes half as the video source of the stereoscopic image display apparatus. 【0103】また、ノンインターレース方式では、右視差画像フレームと左視差画像フレームを交互に表示するフレーム順次方式が用いられる。 [0103] In the non-interlaced frame sequential system is used alternately displays right parallax image frame and the left parallax image frame. フレーム順次方式は、 Frame sequential method,
コンピュータに立体表示用グラフィックス回路を実装して画像の倍速表示が行われフリッカーを改善している。 Speed ​​display of an image is improved flicker performed implements graphics circuit for three-dimensional display to the computer. 【0104】(2)立体画像表示装置の構成の説明図17は本実施形態の立体画像表示装置の構成図である。 [0104] (2) Description 17 of a configuration of a stereoscopic image display device is a configuration diagram of a stereoscopic image display device of the present embodiment. 立体画像の表示系は第1から第3実施形態の何れでもよいが、図17には第1実施形態の立体画像の表示系と同じものを示している。 Display system of the stereoscopic image may be any of the first to third embodiments, in FIG. 17 shows the same as the display system of the stereoscopic image of the first embodiment. 【0105】ここでは第1実施形態との差異について述べる。 [0105] Here we describe the difference from the first embodiment. 図中の40は、外部から入力された映像ソース信号が2次元であれば2D映像信号発生部43に、3次元であれば3D映像信号発生部42に接続を切り換える2 40 in the figure, switches the connection to the 2D image signal generating unit 43 when the video source signal inputted from the outside the two-dimensional, the 3D image signal generating unit 42 as long as a three-dimensional 2
D/3D切り換え部である。 A D / 3D switching unit. 【0106】41は映像ソース信号が2次元か3次元かを判断する2D/3D判断部である。 [0106] 41 is 2D / 3D determination unit that determines whether the video source signal is a two-dimensional or three-dimensional. 【0107】44はフレームメモリであり、2D映像信号の蓄積に用いられる。 [0107] 44 is a frame memory, used for storing the 2D image signal. 【0108】(2)映像ソース信号と2D/3D判断部41の説明映像ソース信号は主にテレビジョン用信号とコンピュータ用信号がある。 [0108] (2) Description video source signal of the video source signal and the 2D / 3D determination unit 41 are primarily in the television signal and computer signal. テレビジョン信号の代表的なものは、 Typical examples of the television signal,
NTSCやPAL等があり、同期信号や映像信号が規定されている。 There is NTSC or PAL, etc., the synchronization signal and video signal are defined. このため、その信号パターンを解析すれば、テレビジョン信号、すなわち2次元信号であることが判断できる。 Therefore, by analyzing the signal pattern, it can be determined to be a television signal, i.e. 2-dimensional signals. 【0109】コンピュータ用の映像信号も数種類存在するが、フレーム周波数は人間がフリッカーを感じない程度に設定されているため、同期信号の周波数を検出すれば、通常の2次元信号か否かの判断ができる。 [0109] Several kinds exist video signals for computer, because the frame frequency is set to the extent that humans do not feel flicker, by detecting the frequency of the synchronizing signal, or a determination whether a normal two-dimensional signal can. また、2 In addition, 2
次元信号と3次元信号とが混在するコンピュータ立体画像表示装置の場合は、2次元信号と3次元信号の判別用インターフェースを設けてもよい。 For a computer three-dimensional image display device in which a dimensional signal and 3D signal coexist may also be provided discrimination interface 2D signal and 3D signal. 【0110】また、設定スイッチによって観察者が2次元表示と3次元表示とを選択的に設定することも可能である。 [0110] It is also possible to observer selectively setting the two-dimensional display and three-dimensional display by set switches. 【0111】(3)2D映像信号発生部43の説明本表示方式で2次元映像を表示する場合は、ディスプレイ1を倍速で駆動する必要がある。 [0111] (3) When displaying a 2D image in the description the present display method of the 2D image signal generating unit 43, it is necessary to drive the display 1 at double speed. 通常の2次元表示信号では倍速駆動ができないため、フレームメモリ44で1画像分を蓄え、連続して倍速出力することで2次元表示が可能となる。 Since the normal two-dimensional display signal can not double-speed driving, stored and one image in the frame memory 44, it is possible to two-dimensional display by successively double speed output. 【0112】(4)第4の実施形態の特徴と効果:このように、2D/3D判断部41、2D/3D切り換え部40、2D映像信号発生部43およびフレームメモリ4 [0112] (4) features and effects of the fourth embodiment: In this way, 2D / 3D determination unit 41,2D / 3D switching unit 40,2D image signal generating unit 43 and the frame memory 4
3を追加することで、既存の2次元映像ソースの表示および2次元表示と3次元表示との自動切り換えが可能な立体画像表示装置を実現することができる。 3 By adding, it is possible to realize a stereoscopic image display apparatus automatically switchable capable of displaying the existing two-dimensional image source and the two-dimensional display and three-dimensional display. 【0113】 【発明の効果】以上説明したように、本願第1の発明によれば、偏光変換素子を分割し、分割した偏光変換部ごとに視差画像の表示切り換えと同期して制御することで、クロストークの少ない立体画像表示を行うことができる。 [0113] As has been described in the foregoing, according to the first aspect of the invention, by dividing the polarization conversion element, controls divided for each polarization conversion unit in synchronization with the display switching of the parallax images it can be carried out with little stereoscopic image display crosstalk. 【0114】また、本願第2の発明によれば、視差画像の表示切り換えと偏光変換素子の状態切り換え動作に対して所定のタイミングでバックライトの点灯制御を行うことができるので、視差画像の切り換え(書き換え)途中や偏光変換素子の状態切り換え途中で画像表示手段がバックライト照明されることによるクロストークを軽減することができる。 [0114] Further, according to the second invention, it is possible to perform lighting control of the backlight at a predetermined timing with respect to the state switching operation of the display switching a polarization converter of the parallax image, switching between parallax images (rewrite) the middle or state is being switched by the image display means of the polarization conversion element can be reduced crosstalk due be illuminated backlight. 【0115】また、本願第3の発明によれば、複数の照明手段のうち、画像表示手段における視差画像の表示が切換え途中である部分又は偏光変換部に対応する部分に対して設けられている照明手段を消灯させることができるので、クロストークを軽減させることおよび輝度の明るい立体画像を表示することができる。 [0115] Further, according to the third invention, among the plurality of lighting means, the display of the parallax images are provided for parts corresponding to the parts or polarization converting unit is in the middle switching in the image display means since the illumination means can be turned off, it is possible to display a bright stereoscopic image with that and luminance reducing crosstalk. 【0116】さらに、本願第4の発明によれば、3次元表示のための視差画像のみならず通常の2次元画像をも良好に表示でき、視差画像と2次元画像の表示切り換えを自動的に行える立体画像表示装置を実現することができる。 [0116] Further, according to the fourth aspect of the invention, the normal two-dimensional image not parallax images only for the three-dimensional display can be favorably displayed, automatically display switching of the parallax images and the two-dimensional image it is possible to realize a stereoscopic image display device capable.

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の立体画像表示装置の基本構成を示す斜視図である。 It is a perspective view showing a basic configuration of a stereoscopic image display apparatus BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [Figure 1] present invention. 【図2】上記立体画像表示装置に用いられる偏光素子の構成を示す正面図である。 2 is a front view showing a configuration of a polarization element used in the stereoscopic image display apparatus. 【図3】上記立体画像表示装置に用いられる偏光変換素子をFLCで構成した場合の原理説明図である。 3 is an explanatory view of the principle of the case where the polarization conversion element used in the stereoscopic image display apparatus in FLC. 【図4】上記立体画像表示装置の平面図である。 4 is a plan view of the stereoscopic image display apparatus. 【図5】上記立体画像表示装置の平面図である。 5 is a plan view of the stereoscopic image display apparatus. 【図6】本発明の第1実施形態の立体画像表示装置構成図である。 6 is a stereoscopic image display device configuration diagram of a first embodiment of the present invention. 【図7】上記第1実施形態で用いられる偏光変換素子駆動部の詳細説明図である。 7 is a detailed illustration of the polarization conversion element driving unit used in the first embodiment. 【図8】上記第1実施形態で用いられる偏光変換素子と表示画像の同期に関する説明図である。 8 is an explanatory diagram relating to synchronization of the polarization converter and the display image used in the first embodiment. 【図9】上記第1実施形態で用いられる偏光変換素子と表示画像の同期に関する説明図である。 9 is an explanatory diagram relating to synchronization of the polarization converter and the display image used in the first embodiment. 【図10】上記第1実施形態で用いられる偏光変換素子と表示画像の同期に関する説明図である。 10 is an explanatory diagram relating to synchronization of the polarization converter and the display image used in the first embodiment. 【図11】上記第1実施形態の変形例(画像の走査方向が水平方向である場合)の偏光変換素子と表示画像の同期に関する説明図である。 11 is an explanatory diagram relating to synchronization of the polarization converter and the display image of a modification of the first embodiment (when the scanning direction of the image is a horizontal direction). 【図12】本発明の第2実施形態の立体画像表示装置構成図である。 12 is a stereoscopic image display device configuration diagram of a second embodiment of the present invention. 【図13】上記第2実施形態に用いられる液晶ディスプレイの詳細図である。 13 is a detailed view of a liquid crystal display used in the second embodiment. 【図14】上記第2実施形態における動作タイミングチャートである。 14 is an operation timing chart in the second embodiment. 【図15】本発明の第3実施形態の立体画像表示装置における液晶ディスプレイおよび偏光変換素子の説明図である。 15 is an explanatory view of a liquid crystal display and the polarization converter in the stereoscopic image display device of the third embodiment of the present invention. 【図16】上記第3実施形態における動作タイミングチャートである。 16 is an operation timing chart in the third embodiment. 【図17】本発明の第4実施形態である立体画像表示装置(2D表示可能な立体画像表示装置)の構成図である。 17 is a configuration diagram of a stereoscopic image display apparatus according to a fourth embodiment of the present invention (2D displayable stereoscopic image display device). 【符号の説明】 1 ディスプレイ2 第1の偏光素子3,3-1,3-2 偏光変換素子3a〜3d, 3-1a〜3-1d偏光変換部4 第2の偏光素子5 電気回路10a〜10d 駆動素子21 液晶ディスプレイ24 表示パネル27,31a〜31d バックライト(蛍光管) [Description of Reference Numerals] 1 display 2 first polarizing element 3,3-1,3-2 polarization converter 3a~3d, 3-1a~3-1d polarization conversion section 4 the second polarizing element 5 electrical circuits 10a~ 10d drive element 21 liquid crystal display 24 display panel 27,31a~31d backlight (fluorescent tube)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 左右の視差画像を時分割で交互に表示する画像表示手段と、 それぞれ偏光に対する作用が固定された第1および第2 Claims 1. A image display means for displaying alternately in time division right and left parallax images, the first and second the action for each polarization is fixed
    の偏光作用領域を左右方向に交互に有する第1および第2の偏光素子と、 互いに偏光に対する作用が異なる第1および第2の状態に切り換え可能であり、前記画像表示手段の表示面略全体からの画像光の偏光方向を変換する偏光変換素子と、 前記画像表示手段における視差画像の表示切り換えに同期するよう前記偏光変換素子の状態を切り換える偏光変換制御手段とを有し、 前記偏光変換素子が複数の偏光変換部に分割されており、 前記偏光変換制御手段は、前記複数の偏光変換部をそれぞれ前記第1および第2の状態に独立に切り換えることを特徴とする立体画像表示装置。 The first and second polarizing element having a polarizing function area alternately in the lateral direction is switchable to the first and second state effects are different for each other polarization, from the display surface substantially entirety of the image display means a polarization conversion element for converting the polarization direction of the image light, and a polarization conversion control means for switching the state of the polarization conversion element to be synchronized to the display switching of the parallax images in the image display means, the polarization conversion element is divided into a plurality of polarization conversion unit, wherein the polarization conversion control means, the stereoscopic image display apparatus characterized by switching independently of the plurality of polarization conversion unit to each of the first and second states. 【請求項2】 前記偏光変換素子において、前記複数の偏光変換部が前記画像表示手段の視差画像の切り換わり方向に順次並んでいることを特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。 2. A the polarization conversion element, the stereoscopic image display apparatus according to claim 1, wherein the plurality of polarization conversion unit is characterized in that it successively arranged in the switched direction parallax image of the image display means. 【請求項3】 前記画像表示手段による視差画像の表示タイミングに対する前記制御手段による前記各偏光変換部の状態の切り換えタイミングを調整する同期調整手段を有することを特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。 3. The solid according to claim 1, characterized in that it comprises a synchronization adjustment unit for adjusting the switching timing of the state of each polarization conversion unit by the control means for the display timing of the parallax image by the image display means image display device. 【請求項4】 前記偏光変換制御手段は、前記画像表示手段による視差画像の表示タイミングに対して先行するように前記複数の偏光変換部を制御することを特徴とする請求項3に記載の立体画像表示装置。 Wherein said polarization conversion control means, solid according to claim 3, wherein the controller controls the plurality of polarization conversion unit to precedes the timing of displaying parallax images by the image display means image display device. 【請求項5】 前記各偏光変換部は、 前記第1の状態において、前記画像表示手段から発せられ、前記第1の偏光素子における第1の偏光作用領域を透過して前記第2の偏光素子における第1の偏光作用領域に入射した光と前記第1の偏光素子における第2の偏光作用領域を透過して前記第2の偏光素子における第2 Wherein said each polarization conversion unit, wherein in the first state, emitted from the image display means, the first of said transmitted through the first polarizing region of action of the polarizing element and the second polarizing element first in the first of the light incident on the polarization action area is transmitted through the second polarizing region of action of the first polarizing element and the second polarizing element in 2
    の偏光作用領域に入射した光とを前記第2の偏光素子を観察者側に透過する偏光状態とするとともに、他の光を前記第2の偏光素子を観察者側に透過しない偏光状態とし、 前記第2の状態において、前記画像表示手段から発せられ、前記第1の偏光素子における第2の偏光作用領域を透過して前記第2の偏光素子における第1の偏光作用領域に入射した光と前記第1の偏光素子における第1の偏光作用領域を透過して前記第2の偏光素子における第1 The addition to the light incident on the polarization action area and the polarization state transmitted to the observer side of the second polarizing element, the polarization state does not transmit other lights on the viewer side of the second polarizing element, in the second state, emitted from the image display means, the light incident on the first first polarization working region of the second polarization effects the passes through the region second polarizing element in the polarization element first in the second polarizing element transmits through the first polarization action region of the first polarizing element
    の偏光作用領域に入射した光とを前記第2の偏光素子を観察者側に透過する偏光状態とするとともに、他の光を前記第2の偏光素子を観察者側に透過しない偏光状態とすることを特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。 With a polarization state that transmits the light entering the polarization action area of ​​the viewer side of the second polarizing element, the polarization state does not transmit other lights on the viewer side of the second polarizing element the stereoscopic image display device according to claim 1, characterized in that. 【請求項6】 前記第1および第2の偏光素子のうち少なくとも一方が透過する光の位相を変化させる作用を有するとともに、これら第1および第2の偏光素子の第1 With 6. has the effect of changing the phase of light, at least one of transmit one of the first and second polarizing element, the first of the first and second polarizing element
    および第2の偏光作用領域がそれぞれ相互に共通する第1の光学軸方向とこの第1の光学軸方向に直交する第2 And second the second polarization action region is orthogonal to the first optical axis and the first optical axis common to each other, respectively
    の光学軸方向を有しており、 前記第1および第2の偏光素子における第1の偏光作用領域が前記第1の光学軸方向の偏光成分に対して前記第2の光学軸方向の偏光成分に与える位相差と、前記第1 Has optical axis direction, the polarization components of the first and second of said second optical axis direction first polarization action area in the polarization element with respect to the polarization component of the first optical axis and a phase difference provided to the first
    および第2の偏光素子における第2の偏光作用領域が前記第1の光学軸方向の偏光成分に対して前記第2の光学軸方向の偏光成分に与える位相差とが略πであることを特徴とする請求項5に記載の立体画像表示装置。 And characterized by a phase difference is substantially π second polarizing working region of the second polarizing element has on the polarization components of the second optical axis direction relative to the polarization component of the first optical axis the stereoscopic image display device according to claim 5,. 【請求項7】 前記各偏光変換部は、特定方向の偏光成分に前記特定方向に直交する方向の偏光成分に対して位相差を与える状態と、これら互いに直交する方向の2つの偏光成分に位相差を与えない状態とに切り換わることを特徴とする請求項1に記載の立体画像表示装置。 Wherein said each polarization conversion unit, and a state for giving a phase difference to the polarization component in a direction orthogonal to the specific direction in the polarization component in a specific direction, position the two polarization components in a direction orthogonal these mutually the stereoscopic image display device according to claim 1, characterized in that switching to a state of not giving the phase difference. 【請求項8】 照明手段によるバックライトを受けて画像表示が可能であるとともに、左右の視差画像を時分割で交互に表示する画像表示手段と、 それぞれ偏光に対する作用が固定された第1および第2 With 8. is an image display can be undergoing backlight by the illumination means, image display means for displaying alternately in time division right and left parallax images, the first and second action for each polarization is fixed 2
    の偏光作用領域を左右方向に交互に有する第1および第2の偏光素子と、 互いに偏光に対する作用が異なる第1および第2の状態に切り換え可能であり、前記画像表示手段の表示面略全体からの画像光の偏光方向を変換する偏光変換素子と、 前記画像表示手段における視差画像の表示切り換えに同期するよう前記偏光変換素子の状態を切り換える偏光変換制御手段と、 前記画像表示手段および前記偏光変換制御手段の動作に対する所定のタイミングで前記照明手段を点灯させる照明制御手段とを有することを特徴とする立体画像表示装置。 The first and second polarizing element having a polarizing function area alternately in the lateral direction is switchable to the first and second state effects are different for each other polarization, from the display surface substantially entirety of the image display means a polarization conversion element for converting the polarization direction of the image light, and the polarization conversion control means for switching the state of the polarization conversion element to be synchronized to the display switching of the parallax images in the image display means, the image display unit and the polarization conversion stereoscopic image display apparatus characterized by an illumination control means for lighting the illuminating means at a predetermined timing with respect to the operation of the control means. 【請求項9】 前記照明制御手段は、前記画像表示手段において視差画像のうち一方の全体が表示され、かつ前記偏光変換素子の状態の切り換えが完了した状態での所定のタイミングで前記照明手段を点灯させることを特徴とする請求項8に記載の立体画像表示装置。 Wherein said illumination control means, the entire one of the parallax images in the image display unit is displayed, and the lighting means at a predetermined timing in a state where the switching of the state of the polarization conversion element is completed the stereoscopic image display device according to claim 8, characterized in that for lighting. 【請求項10】 照明手段によるバックライトを受けて画像表示が可能であるとともに、左右の視差画像を時分割で交互に表示する画像表示手段と、 それぞれ偏光に対する作用が固定された第1および第2 With 10. is an image display can be undergoing backlight by the illumination means, image display means for displaying alternately in time division right and left parallax images, the first and second action for each polarization is fixed 2
    の偏光作用領域を左右方向に交互に有する第1および第2の偏光素子と、 互いに偏光に対する作用が異なる第1および第2の状態に切り換え可能であり、前記画像表示手段の表示面略全体からの画像光の偏光方向を変換する偏光変換素子と、 前記画像表示手段における視差画像の表示切り換えに同期するよう前記偏光変換素子の状態を切り換える偏光変換制御手段と、 前記照明手段を制御する照明制御手段とを有し、 前記偏光変換素子が複数の偏光変換部に分割されているとともに、前記照明手段が複数設けられており、 前記偏光変換制御手段は、前記複数の偏光変換部の状態をそれぞれ独立して切り換え、前記照明制御手段は、前記複数の照明手段をそれぞれ独立に制御することを特徴とする立体画像表示装置。 The first and the second polarizing element having a polarizing function area alternately in the lateral direction is switchable to the first and second state effects are different for each other polarization, from the display surface substantially entirety of the image display means a polarization conversion element for converting the polarization direction of the image light, and the polarization conversion control means for switching the state of the polarization conversion element to be synchronized to the display switching of the parallax images in the image display unit, lighting control for controlling the lighting means and means, together with the polarization conversion element is divided into a plurality of polarization conversion unit, wherein the illumination means and is provided with a plurality, the polarization conversion control means, said plurality of states of polarization conversion unit, respectively It switched independently, the lighting control unit, the stereoscopic image display apparatus and controls the plurality of illumination means independently. 【請求項11】 前記画像表示手段における視差画像の表示切り換えタイミングに対する前記照明制御手段による前記複数の照明手段の点灯消灯タイミングを調整する照明同期調整手段を有することを特徴とする請求項10 11. The method of claim characterized in that it has a lighting synchronization adjustment means for adjusting the lighting off timing of the plurality of illumination means according to the lighting control means for displaying the switching timing of the parallax image in the image display unit 10
    に記載の立体画像表示装置。 The stereoscopic image display device according to. 【請求項12】 前記照明制御手段は、前記複数の照明手段のうち、前記画像表示手段における視差画像の表示が切換え途中である部分又は前記偏光変換部に対応する部分に対して設けられている照明手段を消灯することを特徴とする請求項10に記載の立体画像表示装置。 12. The lighting control means among the plurality of lighting means, the display of the parallax images are provided for a portion corresponding to a portion or the polarization converting unit is in the middle switching in the image display unit the stereoscopic image display apparatus according to claim 10, characterized in that it turns off the lighting means. 【請求項13】 画像ソース信号に応じた画像を表示する画像表示手段と、 それぞれ偏光に対する作用が固定された第1および第2 13. image display means for displaying an image corresponding to the image source signal, the first and second fixed action for each polarization
    の偏光作用領域を左右方向に交互に有する第1および第2の偏光素子と、 互いに偏光に対する作用が異なる第1および第2の状態に切り換え可能であり、画像表示手段の表示面略全体からの画像光の偏光方向を変換する偏光変換素子と、 前記画像表示手段における視差画像の表示切り換えに同期するよう前記偏光変換素子の状態を切り換える偏光変換制御手段と、 画像ソース信号として左右の視差画像を表示させるための信号が入力されたときは前記画像表示手段に前記左右の視差画像を交互に表示させ、視差を持たない画像を表示させるための信号が入力されたときは前記視差を持たない画像を複数回連続して表示させる表示制御手段とを有することを特徴とする立体画像表示装置。 The first and the second polarizing element having a polarizing function area alternately in the lateral direction is switchable to the first and second state effects are different for each other polarization, from the display surface substantially entire image display means a polarization conversion element for converting the polarization direction of the image light, and the polarization conversion control means for switching the state of the polarization conversion element to be synchronized to the display switching of the parallax images in the image display means, the right and left parallax images the image source signal when the signal to be displayed is input is displayed alternately parallax images of the right and left on the image display unit, an image having no parallax when the signal for displaying an image having no parallax is input the stereoscopic image display apparatus characterized by having a plurality of times display control means for continuously displayed. 【請求項14】 前記表示制御手段は、画像ソース信号が前記視差を持たない画像を表示させるための信号であるときは、この信号をフレームメモリに蓄え、蓄えた信号に基づいて前記画像表示手段に前記視差を持たない画像を複数回連続して表示することを特徴とする請求項1 14. The display control means, when the image source signal is a signal for displaying an image having no parallax is stored the signal to the frame memory, the image display unit based on the stored signal wherein an image having no parallax multiple consecutive times and displaying in claim 1
    3に記載の立体画像表示装置。 The stereoscopic image display device according to 3.
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