JP2008209476A - 立体画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型かつ安価にできて、より臨場感のある高精細な立体画像を観察でき、汎用性に優れた立体画像表示装置を提供する。
【解決手段】少なくとも左目用映像信号および右目用映像信号を含む立体用映像信号を入力して画像を表示する空間変調手段(1r,1g,1b)と、空間変調手段(1r,1g,1b)の変調タイミングに同期して、空間変調手段(1r,1g,1b)からの画像光の位置シフト制御を当該画像光の偏光状態に基づいて行う画素シフト手段５と、画素シフト手段５による位置シフト制御によってシフトする画素位置に対応して、立体用映像信号から左目用映像信号または右目用映像信号をサンプリングして空間変調手段(1r,1g,1b)に入力する映像サンプリング制御手段４２と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、高精細な立体画像を表示する立体画像表示装置に関するものである。

従来の立体画像表示装置として、例えば、２枚のカラー液晶パネルを用い、それらのカラーフィルタの色配列を水平方向に画素シフトして、１フレームを構成する２つのフィールド画像の一方を左目用画像として一方のカラー液晶パネルに表示してスクリーンに投影し、他方のフィールド画像を右目用画像として、一方のカラー液晶パネルに対して水平方向に画素をシフトして他方のカラー液晶パネルに表示して同じスクリーンに投影し、このスクリーンに投影された画像を、１フィールド毎に左右交互に開閉する液晶シャッタメガネを用いて立体視を行う、あるいは、スクリーンに投影される左右の画像の偏光状態を異ならせることにより、偏光メガネを用いて立体視を行うようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、他の立体画像表示装置として、１つの鏡面反射型光変調器を用い、この鏡面反射型光変調器に左眼用画像と右眼用画像とを偏光状態を異ならせて時分割で表示してスクリーンに投影し、このスクリーンに投影される画像を、偏光メガネを用いて立体視するようにしたものも知られている（例えば、特許文献２参照）。

さらに、１つの液晶パネルに左眼用画像と右眼用画像とを時分割で表示し、この液晶パネルに表示された左眼用画像および右眼用画像を、液晶偏光スイッチにより偏光状態を異ならせて偏光板列を備えるレンチキュラスクリーンに投影することにより、液晶シャッタメガネや偏光メガネを用いることなく、観察者が通常の状態で立体視できるようにしたものも知られている（例えば、特許文献３参照）。

特開平９−１７９０９１号公報 特開平９−１３８３７１号公報 特開平９−１５９９７１号公報

ところで、近年では、デジタル放送やハイビジョン映像の普及により、画像表示装置に対する高精細化が進んでおり、それに伴って立体画像表示装置においても、より臨場感のある立体画像表示を行うために高精細化のニーズが高まっている。

上記の特許文献１に開示の立体画像表示装置は、左右のカラー画像を表示する２枚のカラー液晶パネルにおけるカラーフィルタの色配列を水平方向に画素シフトしているので、水平方向の解像度を、最大で２倍にすることはできても、それ以上の解像度の向上は不可能である。また、２枚のカラー液晶パネルに表示された画像を、対応する投影光学系によりスクリーンに投影するようにしているため、２系統の独立した投影光学系を要し、装置の大型化およびコストアップを招くとともに、相互調整やメンテナンスに手間がかかることが懸念される。

さらに、スクリーンに投影される画像を、１フィールド毎に左右交互に開閉する液晶シャッタメガネを用いて立体視する場合には、液晶シャッタメガネが高価である上に、汎用的に大人数が繰り返し扱うため故障もし易く、立体画像表示装置を用いるシステムをアミューズメントなどで運用した際に、コストやメンテナンス面での運用デメリットが大きくなることが懸念されるとともに、液晶シャッタメガネをかけて顔を動かすと偏光がずれて画像が観察し難くなるという問題もある。

これに対し、上記の特許文献２や特許文献３に開示の立体画像表示装置においては、１つの鏡面反射型光変調器や１つの液晶パネルを用いることから、投影光学系も１系統で済むことになる。したがって、装置の小型化およびコストダウンが期待できる。

しかしながら、解像度については、単に、１つの鏡面反射型光変調器あるいは液晶パネルの画素数で決定されてしまうため、高精細化の立体画像表示のニーズには応えられない。また、特に、特許文献３に開示の立体画像表示装置では、観察者は裸眼でも立体視できる利点があっても、レンチキュラスクリーンによって左右の画像が観察者の左右の眼球に完全に分離して入射されずに、逆の眼球に入射するクロストークが生じ易く、立体視に悪影響を及ぼすことが懸念される。

一方、立体画像を表示するための立体画像用信号には、左目用画像、右目用画像の記録の仕方によって、様々な信号形態が存在している。

しかしながら、従来の立体画像表示装置にあっては、例えば、上記特許文献１や特許文献３に開示されているように、奇数フィールドが右目用の映像信号、偶数フィールドが左目用の映像信号とする１つの信号形態にのみ対応しているため、汎用性が低いという問題もある。

したがって、かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、小型かつ安価にできて、より臨場感のある高精細な立体画像を観察でき、しかも汎用性に優れた立体画像表示装置を提供することにある。

上記目的を達成する請求項１に係る立体画像表示装置の発明は、少なくとも左目用映像信号および右目用映像信号を含む立体用映像信号を入力して画像を表示する空間変調手段と、
前記空間変調手段の変調タイミングに同期して、該空間変調手段からの画像光の位置シフト制御を当該画像光の偏光状態に基づいて行う画素シフト手段と、
前記画素シフト手段による位置シフト制御によってシフトする画素位置に対応して、前記立体用映像信号から左目用映像信号または右目用映像信号をサンプリングして前記空間変調手段に入力する映像サンプリング制御手段と、
を備えることを特徴とするものである。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の立体画像表示装置において、
前記立体用映像信号は、左目用映像信号および右目用映像信号が混在する映像信号であり、
前記映像サンプリング制御手段は、前記空間変調手段の変調タイミングに同期して、左目用画素位置および右目用画素位置のそれぞれのアドレスを指定して、前記立体用映像信号から対応するアドレスの左目用映像信号または右目用映像信号をサンプリングすることを特徴とするものである。

請求項３に係る発明は、請求項１に記載の立体画像表示装置において、
前記立体用映像信号は、左目用映像信号および右目用映像信号が分離された映像信号であり、
前記映像サンプリング制御手段は、左目用映像信号および右目用映像信号を同期させ、前記空間変調手段の変調タイミングに同期して、前記画素シフト手段によりシフトする画素位置に対応する左目用画素位置および右目用画素位置のそれぞれのアドレスを指定し、その指定されたアドレスに応じて左目用映像信号または右目用映像信号を切り換えて、対応するアドレスの左目用映像信号または右目用映像信号をサンプリングすることを特徴とするものである。

請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の立体画像表示装置において、
前記空間変調手段は、複数の色の画像を表示する複数の空間変調素子と、これら複数の空間変調素子で変調された画像光の光路を光学的に合成する光路合成素子とを有し、
前記立体用映像信号は、１つのフレームが、ｎ／２個（ｎは偶数）左目用映像信号であるサブフィールドと、ｎ／２個の右目用映像信号であるサブフィールドとからなる信号であり、
前記映像サンプリング制御手段は、前記画素シフト手段によりシフトする画素位置に対応するサブフィールドから、左目用映像信号または右目用映像信号をサンプリングすることを特徴とするものである。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の立体画像表示装置において、
前記空間変調手段は、モノクロの画像を表示する単一の空間変調素子と、この空間変調素子に入射する光源からの照明光を色光に変換する複数の色からなるカラーホイールと、このカラーホイールを前記立体用映像信号に基づいて回転駆動するカラーホイール制御部とを有し、
前記立体用映像信号は、１つのフレームが、ｎ／２個（ｎは偶数）左目用映像信号であるサブフィールドと、ｎ／２個の右目用映像信号であるサブフィールドとからなる信号であり、
前記映像サンプリング制御手段は、前記画素シフト手段によりシフトする画素位置に対応するサブフィールドから、前記カラーホイールで変換された色光に応じた左目用映像信号または右目用映像信号をサンプリングすることを特徴とするものである。

本発明によれば、空間変調手段の変調タイミングに同期して、該空間変調手段からの画像光を、その偏光状態に基づいて画素シフトするとともに、この画素シフト位置に対応して、立体用映像信号から左目用映像信号または右目用映像信号をサンプリングして空間変調手段に入力するようにしたので、小型かつ安価にできるとともに、偏光メガネを用いて、より臨場感のある高精細な立体画像を観察することができ、しかも、種々の立体用映像信号に対応することができるので、汎用性に優れた立体画像表示装置を実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図を参照して説明する。

（第１実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態に係る立体画像表示装置を用いる立体画像観察システムの概略構成を示す図である。この立体画像観察システムは、立体用映像信号を出力する画像信号出力装置１００と、該映像信号出力装置１００からの立体用映像信号を入力して高解像度立体画像を投影表示するための立体画像表示装置２００と、該立体画像表示装置２００による画像を投影するスクリーン３００と、該スクリーン３００に投影された画像を立体映像として視認するための偏光メガネ４００とからなっている。

画像信号出力装置１００は、例えば、ＤＶＤディスク、ＣＤディスク、βカム、８ｍｍ等の記録媒体に、光学的あるいは磁気的などの公知の方法で記録されている立体用映像信号を再生して出力するように構成するか、あるいは、３ＤＣＧ画像をレンダリング生成し出力するソフトウェアや、画像ボードを搭載したワークステーションや、ハードディスクやメモリ等の記録媒体から成り、立体用映像信号を直接出力するように構成する。

ここで、立体用映像信号とは、人間の視機能としての右目用画像（右目から見た場合の角度で視認される画像）と、左目用画像（左目から見た場合の角度で視認される画像で、右目用画像と視差を持つ画像）との情報を有する信号であり、更に広くは、右目用（Ｒ）および左目用（Ｌ）の映像信号を視差に応じて抽出できるように、複数視点あるいは全視点方向からの物体画像情報が含まれている。なお、この立体用映像信号の記録あるいは映像信号出力フォーマットには、後述するように、例えば、ＲとＬとをフィールド毎に混在して記録するフィールド順次方式や、ＲとＬとを時分割に切り換えて記録する方式や、ＲとＬとを別々の記録媒体に記録して２組で１セットの映像信号として記録する等の種々の態様がある。映像信号出力方式についても同様である。

立体画像表示装置２００は、３板式液晶プロジェクタの構成を有するもので、光学的な構成として、光源手段と、色分離手段と、空間変調手段と、色合成手段と、画素シフト手段と、投影手段とを有しており、電気的な構成として、画像処理回路４１と立体画素シフト表示駆動制御回路４２とを有している。

光源手段は、白色光を発生する、例えば超高圧水銀ランプ等の点状をなす光源２１と、この光源２１から発生される光から略平行な光束を形成して所定の方向へ照射するための例えば回転放物面形状のリフレクタ２２と、光源２１およびリフレクタ２２を含む光源部２０からの光を被照明部である後述する表示素子１ｒ，１ｇ，１ｂへ照明ムラなく照射するためのフライアイレンズ２３と、光源部２０からの無偏光の光を、所定の偏光方向の光に効率良く変換するための例えばマルチＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）等でなるＰＳ変換素子２４と、を有している。

なお、光源２１としては、超高圧水銀ランプのような放電ランプを用いることが好ましい。この光源２１の他の例としては、メタルハライドランプやキセノンランプ等の白色光を発するタイプのものが挙げられる。さらに、光源２１として、ハロゲンランプ等を用いることもできる。

また、色分離手段は、光源部２０からの白色光を赤色（Ｒ）光とそれ以外の光とに分離するための色分離手段たる第１ダイクロイックミラー２５と、この第１ダイクロイックミラー２５からの光を緑色（Ｇ）光とそれ以外の光とに分離するための色分離手段たる第２ダイクロイックミラー２６と、この第２ダイクロイックミラー２６からの光から青色（Ｂ）光を分離するための色分離手段たる第３ダイクロイックミラー２７と、第１ダイクロイックミラー２５からの赤色（Ｒ）光を赤色（Ｒ）用の表示素子１ｒへ向けて反射するミラー２８と、第３ダイクロイックミラー２７からの青色（Ｂ）光を青色（Ｂ）用の表示素子１ｂへ向けて反射するミラー２９と、を有している。

なお、上記の光源手段および色分離手段は、３板式液晶プロジェクタの照明部を構成している。

さらに、空間変調手段は、第１ダイクロイックミラー２５により分離されたＲ光の通過光量を該Ｒ光に対応する情報に基づいて空間変調することにより画像を表示するためのＬＣＤ等の一括表示型透過型液晶で構成されるＲ用の表示素子１ｒと、第２ダイクロイックミラー２６により分離されたＧ光の通過光量を該Ｇ光に対応する情報に基づいて空間変調することにより画像を表示するためのＬＣＤ等の一括表示型透過型液晶で構成されるＧ用の表示素子１ｇと、第３ダイクロイックミラー２７により分離されたＢ光の通過光量を該Ｂ光に対応する情報に基づいて空間変調することにより画像を表示するためのＬＣＤ等の一括表示型透過型液晶で構成されるＢ用の表示素子１ｂと、表示素子１ｒを挟み込むように入射側と出射側とに配置された偏光板１ｒａ，１ｒｂと、表示素子１ｇを挟み込むように入射側と出射側とに配置された偏光板１ｇａ，１ｇｂと、表示素子１ｂを挟み込むように入射側と出射側とに配置された偏光板１ｂａ，１ｂｂと、表示素子１ｒにより生成されたＲ色の画像と表示素子１ｇにより生成されたＧ色の画像と表示素子１ｂにより生成されたＢ色の画像とを色合成するための色合成手段たるクロスプリズム３１と、を有している。

ここで、偏光板１ｒａ，１ｒｂは、それらの偏光透過軸の方向を、ＰＳ変換素子２４により偏光された光の偏光方向と一致させた平行ニコルの状態で配置されており、表示素子１ｒに表示されたＲ光の画像をクロスプリズム３１に対してＳ偏光で入射させるようになっている。同様に、偏光板１ｂａ，１ｂｂについても、それらの偏光透過軸の方向を、ＰＳ変換素子２４により偏光された光の偏光方向と一致させた平行ニコルの状態で配置されており、表示素子１ｂに表示されたＢ光の画像をクロスプリズム３１に対してＳ偏光で入射させるようになっている。

これに対し、偏光板１ｇａ，１ｇｂについては、入射側の偏光板１ｇａは、ＰＳ変換素子２４により偏光された光の偏光方向と偏光透過軸の方向が一致するように配設されているが、出射側の偏光板１ｇｂは入射側の偏光板１ｇａに対してクロスニコルの状態で配置されており、表示素子１ｇに表示されたＧ光の画像をクロスプリズム３１に対してＰ偏光で入射させるようになっている。

なお、図１においては、偏光板１ｒａ，１ｒｂと表示素子１ｒ、偏光板１ｇａ，１ｇｂと表示素子１ｇ、偏光板１ｂａ，１ｂｂと表示素子１ｂとを、それぞれ離間して配置しているが、これらを密着して配置しても構わない。

画素シフト手段は、本実施の形態では４点画素シフトを行うもので、ＴＮ液晶を用いて構成された第１偏光スイッチング液晶２ａと、第１複屈折板３ａと、ＴＮ液晶を用いて構成された第２偏光スイッチング液晶２ｂと、第２複屈折板３ｂと、を有し、例えば画素シフトモジュール５として構成されている。

ここで、第１偏光スイッチング液晶２ａおよび第１複屈折板３ａは、垂直画素シフト用の組であり、第２偏光スイッチング液晶２ｂおよび第２複屈折板３ｂは、水平画素シフト用の組であって、いわゆる４点画素シフトを行うための構成となっている。

なお、第１，第２偏光スイッチング液晶２ａ，２ｂは、ＴＮモードで動作するＴＮ液晶に限らず、偏光方向を選択的に９０度回転可能なものであれば、どのようなモードの液晶を偏光スイッチング液晶２ａ，２ｂとして用いても構わない。

また、複屈折板３ａ，３ｂは、例えば、水晶（α−ＳｉO_２）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ_３）、ルチル（ＴｉＯ_２）、方解石（ＣａＣＯ_３）、チリ硝石（ＮａＮＯ_３）、ＹＶ０_４等の異方性結晶を用いて板状に構成されたものである。最近の高精細な表示素子に用いることを考えた場合には、コスト、入手性、光学性能（透過時の反射や色付きなど）をさらに考え合わせると、上述した中でも水晶を用いることが望ましい。

投影手段は、クロスプリズム３１から画素シフトモジュール５を介して入射されるＲＧＢ合成された画像を、スクリーン３００へ向けて拡大して投射するための投射光学系３２を有している。なお、図１では、投影光学系３２を１枚のレンズで示しているが、通常は複数枚のレンズ群で構成される。

また、電気的な構成としての立体画像シフト表示駆動制御回路４２は、タイミング演算制御部４３と、映像サンプリング制御手段を構成する画像信号処理部４４と、表示素子駆動回路４５と、偏光スイッチング液晶駆動回路４６と、を備えている。

画像信号出力装置１００から出力される立体用映像信号は、立体画像表示装置２００内の図示しない画像メモリに一旦記憶されてから、画像処理回路４１に順次入力される。画像処理回路部４１では、入力された立体用映像信号を表示素子に適合したフレームレートに変換する処理、インターレース（Ｉ）信号をプログレッシブ（Ｐ）信号に変換するＩＰ変換処理、入力された立体用映像信号の解像度を表示素子の解像度に適合するように解像度を変換する処理、表示素子に対応したカラー変換処理、さらには画像表示における画質向上のための画像処理などを行う。

例えば、解像度の変換処理においては、入力されてくる所定画素数のＬ映像信号およびＲ映像信号の解像度が、表示素子の表示解像度に適合するように、信号を間引いたり、解像度の拡大・縮小に応じて画素を補間したりして、解像度を変換する。なお、信号を間引く場合には、画像の情報量が減るため、特に緻密な画像の場合には表示精度が低下することになるが、補間の場合は、画素同士から新たな画素を作るので、画像情報量は急峻に減ることはなく、画像の表示精度は高くなる。

画像処理回路４１では、上記の画像処理によって生成した立体用映像信号を立体画像シフト表示駆動制御回路４２の画像信号処理部４４に供給し、基準信号（垂直同期信号）をタイミング演算制御部４３に供給する。

タイミング演算制御部４３は、画像処理回路４１から入力される基準信号に基づいて、表示素子１ｒ，１ｇ，１ｂの動作タイミングを演算して表示素子駆動回路４５に供給するとともに、偏光スイッチング液晶２ａ，２ｂの動作タイミングを演算して偏光スイッチング液晶駆動回路４６に供給する。また、タイミング演算制御部４３は、画像処理回路４１から入力される基準信号に基づいて、表示素子１ｒ，１ｇ，１ｂに表示するＬ映像信号およびＲ映像信号のサンプリングのタイミングを演算して画像信号処理部４４に供給する。

画像信号処理部４４は、画像処理回路４１からの立体用映像信号を受けると、画素シフト時の画素の重なりや偏光スイッチング液晶２ａ，２ｂのスイッチング動作の応答遅れによる画素位置毎の情報劣化などを補正するコントラスト補正処理等を行った後、タイミング演算制御部４３からのタイミング信号に同期して、画素シフト手段によりシフトする画素位置に対応する立体用映像信号のサブフィールドから、左目用（Ｌ）映像信号または右目用（Ｒ）映像信号をサンプリングして、そのサンプリングした信号を表示素子駆動回路４５に出力する。

表示素子駆動回路４５は、タイミング演算制御部４３からのタイミング信号に基づいて、画像信号処理部４４でサンプリングされた信号を、対応する表示素子１ｒ，１ｇ，１ｂに供給して表示するように駆動を制御する。

また、偏光スイッチング液晶駆動回路４６は、タイミング演算制御部４３からのタイミング信号に同期して、偏光スイッチング液晶２ａ，２ｂの駆動を制御し、これにより表示素子１ｒ，１ｇ，１ｂの表示タイミング（変調タイミング）に同期して、表示素子１ｒ，１ｇ，１ｂからの画像光のシフト位置を制御する。

本実施の形態では、画素シフト手段による画素シフトに応じて、Ｌ画像を例えばＰ偏光としてスクリーン３００に表示し、Ｒ画像はＳ偏光としてスクリーン３００に表示して、このスクリーン３００に表示されるＬ画像およびＲ画像を、偏光メガネ４００を用いてＬ画像は左眼に、Ｒ画像は右眼に入射させて立体画像を観察する。

図２（ａ）〜（ｅ）は、画像信号出力装置１００における立体用映像信号の記録フォーマット例を示すものである。ここでは、上述したように、１フレームを６０Ｈｚとしている。

図２（ａ）〜（ｄ）は、１系統にＬ／Ｒを混在（ＭＩＸ）させた立体用映像信号の記録フォーマットを示している。図２（ａ）は、１フレームを４つのサブフィールド（１サブフィールド：２４０Ｈｚ）に分けて、Ｌ映像信号およびＲ映像信号を、Ｌ・Ｒの順で交互に記録するものである。図２（ｂ）および（ｃ）は、１フレームを２つのフィールド（１フィールド：１２０Ｈｚ）に分けて、Ｌ映像信号およびＲ映像信号を、図２（ｂ）ではＬ・Ｒの順で、図２（ｃ）ではＲ・Ｌの順で交互に記録するものである。また、図２（ｄ）は、Ｌ映像信号およびＲ映像信号を、フレーム単位でＬ・Ｒの順で交互に記録するものである。

図２（ｅ）は、Ｌ／Ｒを混在せずに、Ｌ映像信号およびＲ映像信号を２系統で分離して記録するものである。

本実施の形態では、画素シフトにおける１つの画素位置を２４０Ｈｚの周波数で表示し、４つの画素位置で１セット、すなわち１フレーム６０Ｈｚで４点画素シフトを行い、そのうちの２点に左目用（Ｌ）映像信号を割り当て、残りの２点に右目用（Ｒ）映像信号を割り当てる。すなわち、１フレームを４つのサブフィールドとして、そのうちの２サブフィールドをＬ映像信号に、残りの２サブフィールドをＲ映像信号に割り当てる。したがって、画素シフト手段では４点画素シフトを行うが、左右の画像についてはそれぞれ２点画素シフトを行うことになる。

このため、画像信号出力装置１００が、図２（ａ）〜（ｄ）に示したような１系統にＬ／Ｒが混在する立体用映像信号を出力する場合には、タイミング演算制御部４３において、画像信号処理部４４に供給するタイミング信号として、Ｌ映像信号およびＲ映像信号の各々に対して、表示すべきタイミング（画素位置）に該当するアドレスを発生し、そのアドレスに対応して画像信号処理部４４において、Ｌ映像信号およびＲ映像信号をサンプリングして、１フレームが２つのサブフィールドのＬ映像信号と、２つのサブフィールドのＲ映像信号とからなる立体用映像信号を表示素子駆動回路４５に出力する。これにより、表示素子駆動回路４５では、タイミング演算制御部４３からのタイミングに応じて、画像信号処理部４４においてサンプリングされた映像信号を表示素子１ｒ，１ｇ，１ｂに表示する。また、偏光スイッチング液晶駆動回路４６により画素シフトモジュール５を制御して、Ｌ画像およびＲ画像がそれぞれ表示されるべき画素位置に、表示素子１ｒ，１ｇ，１ｂの画素をシフトさせる。

一方、画像信号出力装置１００が、図２（ｅ）に示したような２系統にＬ／Ｒが分離された立体用映像信号を出力する場合には、画像処理回路４１においてＬ／Ｒの垂直同期信号を抽出してタイミング演算制御部４３に供給し、ここで分離されたＬ映像信号およびＲ映像信号を同期させて（例えば、Ｌ映像信号の垂直同期信号を基準として、これにＲ映像信号の垂直同期信号を合わせるタイミング制御を行って）、空間変調手段の変調タイミングに同期して、画素シフト手段によりシフトする画素位置に対応するＬ映像信号およびＲ映像信号のそれぞれのアドレスを発生する。画像信号処理部４４では、分離して入力するＬ映像信号およびＲ映像信号を、タイミング演算制御部４３からのアドレスに応じてスイッチングしながら、対応するアドレスの映像信号をサンプリングして、１フレームが２つのサブフィールドのＬ映像信号と、２つのサブフィールドのＲ映像信号とからなる立体用映像信号を表示素子駆動回路４５に入力する。その他の制御は、１系統にＬ／Ｒが混在する立体用映像信号の場合と同様である。

次に、画素シフトモジュール５による４点画素シフトについて説明する。

図３（ａ）に示すように、画素シフトモジュール５を構成する第１偏光スイッチング液晶２ａおよび第２偏光スイッチング液晶２ｂは、印加電圧をオンした状態では、入射光を、その偏光方向を回転することなくそのまま透過させ、印加電圧をオフした状態では、入射光を、その偏光方向を９０度回転して透過させる。

第１複屈折板３ａは、例えば、入射光の偏光方向が水平（Ｐ偏光）である場合には、表示素子１（表示素子１ｒ，１ｇ，１ｂを代表して表示素子１と記載する）の水平方向画素ピッチの１／２の量だけ、入射光を水平方向に画素シフトして出射し、入射光の偏光方向が垂直（Ｓ偏光）である場合には、入射光を画素シフトすることなく、そのまま透過するような結晶方向に設定する。

また、第２複屈折板３ｂは、例えば、入射光の偏光方向が垂直（Ｓ偏光）である場合には、表示素子１の垂直方向画素ピッチの１／２の量だけ、入射光を垂直方向に画素シフトして出射し、入射光の偏光方向が水平（Ｐ偏光）である場合には、入射光を画素シフトすることなく、そのまま透過するような結晶方向に設定する。

このような構成の２枚の複屈折板３ａ，３ｂと、２つの偏光スイッチング液晶２ａ，２ｂへの電圧印加のオン／オフの組み合わせとにより、図３（ｂ）に示す表示素子１の画素配列における各画素位置を、図３（ｃ）に示すように、画素位置Ａ、画素位置Ｂ、画素位置Ｃおよび画素位置Ｄの４点に画素シフトする。ここで、画素位置Ａは、表示素子１の本来の画素位置に対応し、画素位置Ｂは、画素位置Ａから垂直方向に１／２画素ピッチシフトした位置に対応し、画素位置Ｃは、画素位置Ａから水平方向に１／２画素ピッチシフトした位置に対応し、画素位置Ｄは、画素位置Ｃから垂直方向に１／２画素ピッチシフトした位置に対応している。

本実施の形態では、図１において説明したように、表示素子１ｇに表示されたＧ光の画像は、クロスプリズム３１に対してＰ偏光で入射し、表示素子１ｒ，１ｂにそれぞれ表示されたＲ光およびＢ光の画像は、クロスプリズム３１に対してそれぞれＳ偏光で入射する。

ここで、クロスプリズム３１から出射する画像光がＰ偏光（Ｇ光）の場合には、図４（ａ）に示すように、第１偏光スイッチング液晶２ａの印加電圧をオフ、第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をオフとすると、表示素子１ｇからの光線は、Ｐ偏光としてシフトされずに画素位置Ａに到達することになる。すなわち、表示素子１ｇからのＰ偏光のＧ光は、先ず、オフ状態の第１偏光スイッチング液晶２ａを通過する際に、偏光方向が９０度回転されてＳ偏光となり、第１複屈折板３ａで画素シフトされることなくそのまま通過する。次に、オフ状態の第２偏光スイッチング液晶２ｂを通過する際に、偏光方向が９０度回転されてＰ偏光となり、第２複屈折板３ｂで画素シフトされることなくそのまま通過して、画素位置Ａに到達する。

また、図４（ｂ）に示すように、第１偏光スイッチング液晶２ａの印加電圧をオフ、第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をオンとすると、表示素子１ｇからの光線は、Ｓ偏光として画素位置Ｂにシフトされて到達することになる。すなわち、表示素子１ｇからのＰ偏光のＧ光は、先ず、オフ状態の第１偏光スイッチング液晶２ａを通過する際に、偏光方向が９０度回転されてＳ偏光となり、第１複屈折板３ａで画素シフトされることなくそのまま通過する。次に、オン状態の第２偏光スイッチング液晶２ｂを、偏光方向の回転を受けることなくＳ偏光のまま透過して、第２複屈折板３ｂで垂直方向に画素シフトされて、画素位置Ｂに到達する。

また、図４（ｃ）に示すように、第１偏光スイッチング液晶２ａの印加電圧をオン、第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をオフとすると、表示素子１ｇからの光線は、Ｓ偏光として画素位置Ｄにシフトされて到達することになる。すなわち、表示素子１ｇからのＰ偏光のＧ光は、先ず、オン状態の第１偏光スイッチング液晶２ａを、偏光方向の回転を受けることなくＰ偏光のまま透過して、第１複屈折板３ａで水平方向に画素シフトされる。次に、オフ状態の第２偏光スイッチング液晶２ｂを通過する際に、偏光方向が９０度回転されてＳ偏光となり、第２複屈折板３ｂで垂直方向に画素シフトされて、画素位置Ｄに到達する。

また、図４（ｄ）に示すように、第１偏光スイッチング液晶２ａの印加電圧をオン、第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をオンとすると、表示素子１ｇからの光線は、Ｐ偏光として画素位置Ｃにシフトされて到達することになる。すなわち、表示素子１ｇからのＰ偏光のＧ光は、先ず、オン状態の第１偏光スイッチング液晶２ａを、偏光方向の回転を受けることなくＰ偏光のまま透過して、第１複屈折板３ａで水平方向に画素シフトされる。次に、オン状態の第２偏光スイッチング液晶２ｂを、偏光方向の回転を受けることなくＰ偏光のまま透過し、第２複屈折板３ｂで画素シフトされることなくそのまま通過して、画素位置Ｃに到達する。

これに対し、クロスプリズム３１から出射する画像光がＳ偏光（ＲＢ光）の場合には、図５（ａ）に示すように、第１偏光スイッチング液晶２ａの印加電圧をオフ、第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をオフとすると、表示素子１ｒ，１ｂからの光線は、Ｓ偏光として画素位置Ｄにシフトされて到達することになる。すなわち、表示素子１ｒ，１ｂからのＳ偏光のＲＢ光は、先ず、オフ状態の第１偏光スイッチング液晶２ａを通過する際に、偏光方向が９０度回転されてＰ偏光となり、第１複屈折板３ａで水平方向に画素シフトされる。次に、オフ状態の第２偏光スイッチング液晶２ｂを通過する際に、偏光方向が９０度回転されてＳ偏光となり、第２複屈折板３ｂで垂直方向に画素シフトされて、画素位置Ｄに到達する。

また、図５（ｂ）に示すように、第１偏光スイッチング液晶２ａの印加電圧をオフ、第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をオンとすると、表示素子１ｒ，１ｂからの光線は、Ｐ偏光として画素位置Ｃにシフトされて到達することになる。すなわち、表示素子１ｒ，１ｂからのＳ偏光のＲＢ光は、先ず、オフ状態の第１偏光スイッチング液晶２ａを通過する際に、偏光方向が９０度回転されてＰ偏光となり、第１複屈折板３ａで水平方向に画素シフトされる。次に、オン状態の第２偏光スイッチング液晶２ｂを、偏光方向の回転を受けることなくＰ偏光のまま透過して、第２複屈折板３ｂをそのまま透過して、画素位置Ｃに到達する。

また、図５（ｃ）に示すように、第１偏光スイッチング液晶２ａの印加電圧をオン、第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をオフとすると、表示素子１ｒ，１ｂからの光線は、Ｐ偏光としてシフトされることなく画素位置Ａに到達することになる。すなわち、表示素子１ｒ，１ｂからのＳ偏光のＲＢ光は、先ず、オン状態の第１偏光スイッチング液晶２ａを、偏光方向の回転を受けることなくＳ偏光のまま透過して、第１複屈折板３ａで画素シフトされることなくそのまま通過する。次に、オフ状態の第２偏光スイッチング液晶２ｂを通過する際に、偏光方向が９０度回転されてＰ偏光となり、第２複屈折板３ｂで画素シフトされることなくそのまま通過して、画素位置Ａに到達する。

また、図５（ｄ）に示すように、第１偏光スイッチング液晶２ａの印加電圧をオン、第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をオンとすると、表示素子１ｒ，１ｂからの光線は、Ｓ偏光として画素位置Ｂにシフトされて到達することになる。すなわち、表示素子１ｒ，１ｂからのＳ偏光のＲＢ光は、先ず、オン状態の第１偏光スイッチング液晶２ａを、偏光方向の回転を受けることなくＳ偏光のまま透過して、第１複屈折板３ａで画素シフトされることなくそのまま通過する。次に、オン状態の第２偏光スイッチング液晶２ｂを、偏光方向の回転を受けることなくＳ偏光のまま透過し、第２複屈折板３ｂで垂直方向に画素シフトされて、画素位置Ｃに到達する。

したがって、図４および図５から明らかなように、表示素子１ｒ，１ｇ，１ｂの画像光が、画素シフトモジュール５を透過すると、第１偏光スイッチング液晶２ａおよび第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧がともにオフの状態では、表示素子１ｇからのＰ偏光のＧ光は、画素位置ＡにＰ偏光としてシフトされずに到達し、表示素子１ｒ，１ｂからのＳ偏光のＲＢ光は、Ｓ偏光として画素位置Ｄにシフトされて到達することになる。

また、第１偏光スイッチング液晶２ａの印加電圧をオフ、第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をオンとすると、表示素子１ｇからのＰ偏光のＧ光は、Ｓ偏光として画素位置Ｂにシフトされて到達し、表示素子１ｒ，１ｂからのＳ偏光のＲＢ光は、Ｐ偏光として画素位置Ｃにシフトされて到達することになる。

また、第１偏光スイッチング液晶２ａの印加電圧をオン、第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をオフとすると、表示素子１ｇからのＰ偏光のＧ光は、Ｓ偏光として画素位置Ｄにシフトされて到達し、表示素子１ｒ，１ｂからのＳ偏光のＲＢ光は、Ｐ偏光として画素位置Ａにシフトされずに到達することになる。

また、第１偏光スイッチング液晶２ａおよび第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をともにオンとすると、表示素子１ｇからのＰ偏光のＧ光は、Ｐ偏光として画素位置Ｃにシフトされて到達し、表示素子１ｒ，１ｂからのＳ偏光のＲＢ光は、Ｓ偏光として画素位置Ｂにシフトされて到達することになる。

図６は、上記の４点画素シフトにおけるＧ光とＲＢ光との画素位置をグラフ化して示す図である。また、図７（ａ）〜（ｄ）は、４点画素シフトによる順次の画素配列状態を示すものである。ここでは、４点画素シフトの１サイクルを１フレーム（６０Ｈｚ）、各画素位置をサブフィールド（２４０Ｈｚ）としている。また、各サブフィールドにおける、例えばオン／オフは、第１偏光スイッチング液晶２ａ／第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧状態を示している。

このように、Ｇ光およびＲＢ光は、それぞれＰ偏光状態およびＳ偏光状態をもつ４つの状態で４点画素シフトされて表示される。しかも、４点画素シフトが６０Ｈｚ（好ましくは、６０Ｈｚ以上）の高速で行われるので、観察者の目には、４点画素シフトされたＲ、Ｇ，Ｂの三原色が高速に入射し、フルカラーの４点画素として認識される。したがって、画素数が増えた高精細な立体画像として観察することができる。

本実施の形態では、表示素子１ｒ，１ｇ，１ｂの画像光が、画素シフトモジュール５を透過すると、Ｇ光とＲＢ光とでは偏光方向が異なるので、各サブフィールドにおいて、Ｐ偏光はＬ画像、Ｓ偏光はＲ画像となるように、画素シフト手段による画素シフト位置に対応して、Ｌ映像信号またはＲ映像信号をサンプリングして表示素子１ｒ，１ｇ，１ｂに表示する。

ここで、図８（ａ）に示す表示素子１の画素配列における各画素位置を、４点画素シフトして立体画像を表示する際に、４点画素シフトの各画素位置へのＬＲ画像の表示態様について説明する。

４点画素シフトの各画素位置に表示する立体用映像信号は、「Ｌ映像信号またはＲ映像信号」、「サブフィールド」、「Ｇ光またはＲＢ光」の３つの組み合わせから、最適な映像信号をサンプリングする必要があり、図８（ｂ）および（ｃ）の態様がある。

図８（ｂ）は、垂直解像度を高める場合の各画素位置におけるサンプリング映像信号を示している。すなわち、Ｌ画像とＲ画像とが横縞で交互に並ぶ走査ライン毎に、また、実際の４点画素シフト順で言えば、Ｌ→Ｒ→Ｒ→Ｌの順でサンプリングして、第１サブフィールドでＧ（Ｌ）を画素位置Ａに表示するとともに、ＲＢ（Ｒ）を画素位置Ｄに表示し、第２サブフィールドでＧ（Ｒ）を画素位置Ｂに表示するとともに、ＲＢ（Ｌ）を画素位置Ｃに表示し、第３サブフィールドでＧ（Ｒ）を画素位置Ｄに表示するとともに、ＲＢ（Ｌ）を画素位置Ａに表示し、第４サブフィールドでＧ（Ｌ）を画素位置Ｃに表示するとともに、ＲＢ（Ｒ）を画素位置Ｂに表示する。

この表示態様によると、立体用映像信号が２系統入力の場合には、Ｌ／Ｒのスイッチングが２回削減できるので、サンプリングの処理速度が軽減できる。また、立体用映像信号が１系統入力の場合には、特に、Ｌ／Ｒの記録が１フレーム内でＬ→Ｒ→Ｒ→Ｌと記録されたフォーマットにおいて有効である。

図８（ｃ）は、水平方向の解像度を高める場合の各画素位置におけるサンプリング映像信号を示している。すなわち、Ｌ画像とＲ画像とが縦縞で交互に並ぶように、１走査ラインで言えば、Ｌ画像とＲ画像とが交互に並ぶように、また、実際の４点画素シフト順で言えば、Ｌ→Ｌ→Ｒ→Ｒの順でサンプリングして、第１サブフィールドでＧ（Ｌ）を画素位置Ａに表示するとともに、ＲＢ（Ｒ）を画素位置Ｄに表示し、第２サブフィールドでＧ（Ｌ）を画素位置Ｂに表示するとともに、ＲＢ（Ｒ）を画素位置Ｃに表示し、第３サブフィールドでＧ（Ｒ）を画素位置Ｄに表示するとともに、ＲＢ（Ｌ）を画素位置Ａに表示し、第４サブフィールドでＧ（Ｒ）を画素位置Ｃに表示するとともに、ＲＢ（Ｌ）を画素位置Ｂに表示する。

この場合には、画素シフトモジュール５の第１複屈折板３ａを、Ｓ偏光入射光に対して垂直方向にシフトし、第２複屈折板３ｂを、Ｐ偏光入射光に対して水平方向にシフトするように構成する。すなわち、図３（ａ）に示した構成において、第１複屈折板３ａと第２複屈折板３ｂとの配置を入れ替える。

このように、水平方向の解像度を高めれば、人間の視機能は、水平方向の融像領域が広く、Ｌ画像とＲ画像とが大きな視差を持った画像ほど、融像した場合に飛び出し量が多く、立体感が強い画像として視認され、また、大きな視差の画像でなくとも、水平方向の融像特性が高いので、楽に立体画像を視認することができる。したがって、立体感を強調したいアミューズメントなどに用いるコンテンツ（画像）の場合等、不特定多数が視認する場合には、この方式にしておけば、多くの人が立体画像として楽に視認できるので好ましい。また、この表示態様によると、図８（ｂ）の場合と同様に、立体用映像信号が２系統入力の場合には、Ｌ／Ｒのスイッチングが２回削減できるので、サンプリングの処理速度が軽減できる。また、立体用映像信号が１系統入力の場合には、特に、Ｌ／Ｒの記録が１フレーム内でＬ→Ｌ→Ｒ→Ｒと記録されたフォーマットにおいて有効である。

図９は、図８（ｂ）に示したような垂直解像度を高める場合の一例の動作を示すタイミングチャートである。図９において、（ａ）は表示素子1の切り換え波形を、（ｂ）は第１偏光スイッチング液晶２ａの切り換え波形を、（ｃ）は第２偏光スイッチング液晶２ｂの切り換え波形を、（ｄ）は基準信号を、（ｅ）は画素シフトによる画素位置を、それぞれ示している。

ここでは、立体用映像信号のＧ画像を、１フレーム内でＬ→Ｌ→Ｒ→Ｒとサンプリングして表示する場合の動作タイミングを示している。また、４点画素シフトの順序は、画素位置Ａ、画素位置Ｃ、画素位置Ｂ、画素位置Ｄの順として、画素位置ＡでＬ映像信号のＧ１画像をサンプリングして表示し、画素位置ＣでＬ映像信号のＧ２画像をサンプリングして表示し、画素位置ＢでＲ映像信号のＧ１画像をサンプリングして表示し、画素位置ＤでＲ映像信号のＧ２画像をサンプリングして表示している。

したがって、この場合は、フレームの切り換え時点と、各フレームにおける第２サブフィールドの終了時点とにおいて、すなわち、２サブフィールド毎にＬ映像信号とＲ映像信号とのアドレス位置をスイッチングする。ＲＢ画像についても同様に表示する。

本実施の形態では、各画素位置ＡＣＢＤの任意の一画素位置は２４０Ｈｚの周期で表示され、４つの画素位置ＡＣＢＤを順に経て一巡する４点画素シフトの１周期は、６０Ｈｚとなるように制御されている。

このため、画像処理回路４１は、基準信号として、図９（ｄ）に示すように、２４０Ｈｚの垂直同期信号をタイミング演算制御部４３へ出力するようになっており、この基準信号に対して、表示素子1および偏光スイッチング液晶２ａ，２ｂの駆動タイミングが最適化される。

すなわち、第1偏光スイッチング液晶２ａは、図９（ｂ）に示すように、オフ→オン→オフ→オンの順に駆動され、第２偏光スイッチング液晶２ｂは、図９（ｃ）に示すように、オフ→オン→オン→オフの順に駆動される。これにより、画素位置は、図９（ｅ）に示すように、１フレーム内でＡ→Ｃ→Ｂ→Ｄの順で画素シフトされる。

なお、図８（ｂ）に示したような垂直解像度を高める場合において、入力する立体用映像信号が、図２（ｂ）に示したように、Ｌ／Ｒがフィールド順次でＭＩＸされている場合には、図１０（ａ）に示すように、４点画素シフトの各画素位置に対応して各画像光の画素アドレスを指定し、画素シフトの順序に従って、図１０（ｂ）に示す立体用映像信号から、対応するアドレスの映像信号をサンプリングして表示する。なお、図１０では、Ｇ画像について示しているが、Ｒ画像およびＢ画像についても同様である。

本実施の形態によれば、１台の３板式液晶プロジェクタに４点画素シフトを行う画素シフトモジュール５を設け、クロスプリズム３１で合成されたＲＧＢの画像光を、画素シフトモジュール５により、各色の画像光の偏光状態に応じて４点画素シフトし、そのうちの２点にＬ画像を、残りの２点にＲ画像を割り当てて、ＬＲの画像を、偏光状態を異ならせて２点画素シフトしてスクリーン３００に投影し、その投影像を、偏光メガネ４００を用いて観察するようにしたので、小型かつ安価にできて、より臨場感のある高精細な立体画像を観察することができる。しかも、画素シフトモジュール５による画素シフト位置に応じて、立体用映像信号からＬ映像信号またはＲ映像信号をサンプリングして対応する表示素子に表示するので、種々の立体用映像信号に対応することができ、汎用性に優れた立体画像表示装置を実現することができる。

なお、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示すようなＬ画像とＲ画像との表示態様は、立体画像表示装置を、図３２に示すように構成して実現することもできる。

図３２に示す立体画像表示装置２００′は、図１に示した立体画像表示装置２００において、クロスプリズム３１と画素シフトモジュール５との間に、ＰＳ変換素子１１を配置して、画素シフトモジュール５に入射するＲ，Ｇ，Ｂ光の各画像の偏光を、例えばＰ偏光に揃えるとともに、画素シフトモジュール５の出射側に偏光変換素子である第３偏光スイッチング液晶１２を配置し、この第３偏光スイッチング液晶１２を偏光スイッチング液晶駆動回路４６により選択的に駆動するようにしたもので、その他の構成は図１と同様である。

図３２に示す構成においては、第１偏光スイッチング液晶２ａ、第２偏光スイッチング液晶２ｂおよび第３偏光スイッチング液晶１２を、例えば図３３に示すように駆動することにより、図８（ｂ）と同様に、Ｌ画像とＲ画像とを垂直解像度を高めるように表示することができる。

また、第１偏光スイッチング液晶２ａ、第２偏光スイッチング液晶２ｂおよび第３偏光スイッチング液晶１２を、例えば図３４に示すように駆動することにより、図８（ｃ）と同様に、Ｌ画像とＲ画像とを水平解像度を高めるように表示することができる。

さらに、図３２に示す構成においては、第１偏光スイッチング液晶２ａ、第２偏光スイッチング液晶２ｂおよび第３偏光スイッチング液晶１２を、例えば図３５に示すように駆動すれば、Ｌ画像とＲ画像とを市松模様に混在するように表示でき、斜め方向の解像度を高めることができる。なお、図３５において、第３偏光スイッチング液晶１２のオン／オフを逆、すなわち第１サブフィールドおよび第２サブフィールドでオフ、第３サブフィールドおよび第４サブフィールドでオンにすれば、Ｌ画像とＲ画像とが逆の市松模様に表示することができる。

このように、斜め方向の解像度を高めれば、人間の視機能としては、画像が全体的に解像感を増したように見ることができる。ただし、人間の視機能の特性として、垂直方向のずれに関する感度は、水平方向のずれにくらべて許容量が少ないため、ずれを感知しやすい。したがって、立体視をする場合には、水平方向に解像度があがる場合に比べれば、立体画像を融像しにくくなる場合がある。例えば、各画素間が大きい表示素子を用いる場合などである。画素間が微小な場合は、垂直方向の融像領域内にあるのでずれは気にならない。高密度な小さい画素をもつ表示素子で、高精細な画質を見る場合には、この斜め方向の解像感を優先させた方が観察しやすいので、この方式のサンプリングが好ましい。

（第２実施の形態）
図１１は、本発明の第２実施の形態に係る立体画像表示装置を用いる立体画像観察システムの概略構成を示す図である。本実施の形態の立体画像表示装置２１０は、単板式液晶プロジェクタの構成を有するものであり、第１実施の形態と同様の構成要素には同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

立体画像表示装置２１０は、図１に示した３板式液晶プロジェクタに対して、光源を含む照明部をＲＧＢ３原色の面順次照明とし、全面一括表示型の表示素子をモノクロ透過型ＬＣＤ等でなる表示素子１ｍの１つのみとした部分が異なっている。このような構成の立体画像表示装置２１０は、後述するように、照明部の制御が重要となるので、この照明部に関する事項を重点的に説明する。

光源部２０は、第１実施の形態と同様に、白色光の放電ランプ（例えば、超高圧水銀ランプ）等でなる光源２１と、この光源２１からの光を集光する例えば回転楕円面形状のリフレクタ２２と、を有して構成されている。この光源部２０は、タイミング演算制御部４３により光源駆動回路４７を介して駆動制御される。

光源部２０からの光の集光部近辺には、インテグレータロッド６１の入射端面が配置されている。インテグレータロッド６１は、ガラス等の光学素材により形成された中実の角柱や、あるいはミラー等により内壁面を形成された中空のものが用いられ、入射した光線を内部で複数回反射することによって、点状の光源２１を多点化して、被照明部材である表示素子１mの照明ムラを低減する。

このインテグレータロッド６１は、光伝送方向の断面形状が被照明部材である表示素子１mと略相似（すなわち、倍率は異なり得るが、アスペクト比は略同一）となるような形状に形成されている。

インテグレータロッド６１の射出端面の像は、クリティカル照明を構成するように設計された第１照明光学系６３と第２照明光学系６６と、を介して、表示素子１m上に結像される。

また、インテグレータロッド６１の射出端面と第１照明光学系６３との間には、照明色切換手段たる照明色切換部６２が配設されている。この照明色切換部６２は、例えばカラーホイール等で構成されている。すなわち、照明色切換部６２は、ＲＧＢ各色の光のみを通過するようなダイクロイック膜が製膜されたフィルタを周方向に沿って１組または複数組配置した円盤と、この円盤を回転するためのモータ等の駆動源とを有し、駆動源により円盤を回転することによって、照明色を面順次に切り換えるように構成されている。この円盤を回転するための駆動源は、タイミング演算制御部４３により照明色切換駆動部６７を介して制御されるようになっている。

なお、本実施の形態においては、照明色切換部６２をインテグレータロッド６１の射出端面と第１照明光学系６３との間に配設しているが、これに限らず、光源部２０とインテグレータロッド６１の入射端面との間に配設しても構わない。

第１照明光学系６３と第２照明光学系６６とを含む照明光学系の略瞳位置には、絞り６４と、ＰＳ変換素子６５とが順に配置されている。絞り６４は、光束の通過範囲を規定することにより光量を制御するものであり、ＰＳ変換素子６５は、例えばマルチＰＢＳ（マルチ偏光ビームスプリッタ）等で構成され、所定の偏光方向の光のみを照明光とするものとなっている。

このようなインテグレータロッド６１からの光束を表示素子１mへ導く光学系については、公知の光学系（例えば、特開２００３−３１５７９１号公報参照）を採用することが可能である。ただし、照明光学系は、図１１に示したように構成するに限るものではなく、光源２１から発せられた光を表示素子１mに効率良く均一に照射可能な構成であれば、どのような構成を採用しても構わない。

また、表示素子１mを挟み込むようにして、入射側に偏光板１mａが、出射側に偏光板１mｂが、それぞれ配設されている。これら偏光板１mａ，１mｂは、互いの偏光透過軸の方向が直交するクロスニコルで配置されており、入射側の偏光板１mａは、その偏光透過軸の方向がＰＳ変換素子６５により偏光された光の偏光方向と一致するように配設されている。なお、表示素子１mは、表示素子駆動回路４５Ａにより駆動されるようになっている。

したがって、本実施の形態では、表示素子１m、照明色切換部６２、照明色切換駆動部６７を有して、空間変調手段を構成している。

本実施の形態では、表示素子１mの出射側に配置した偏光板１mｂから出射される画像光の偏光方向を、Ｐ偏光とする。

画素シフトモジュール５は、基本的構成は図１と同様であるが、ここでは、図１２（ａ）〜（ｄ）に示すように、第１複屈折板３ａは、入射光の偏光方向がＰ偏光（垂直）である場合には、表示素子１ｍの垂直方向画素ピッチの１／２の量だけ、入射光を垂直方向に画素シフトして出射し、入射光の偏光方向がＳ偏光（水平）である場合には、入射光を画素シフトすることなく、そのまま透過するような結晶方向に設定する。

また、第２複屈折板３ｂは、入射光の偏光方向がＳ偏光（水平）である場合には、表示素子１ｍの水平方向画素ピッチの１／２の量だけ、入射光を水平方向に画素シフトして出射し、入射光の偏光方向がＰ偏光（垂直）である場合には、入射光を画素シフトすることなく、そのまま透過するような結晶方向に設定する。

したがって、図１２（ａ）に示すように、第１偏光スイッチング液晶２ａおよび第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をともにオフとすると、表示素子１ｍからの光線は、Ｐ偏光としてシフトされずに画素位置Ａに到達することになる。すなわち、表示素子１ｍからのＰ偏光の光線は、先ず、オフ状態の第１偏光スイッチング液晶２ａを通過する際に、偏光方向が９０度回転されてＳ偏光となり、第１複屈折板３ａで画素シフトされることなくそのまま通過する。次に、オフ状態の第２偏光スイッチング液晶２ｂを通過する際に、偏光方向が９０度回転されてＰ偏光となり、第２複屈折板３ｂで画素シフトされることなくそのまま通過して、画素位置Ａに到達する。

また、図１２（ｂ）に示すように、第１偏光スイッチング液晶２ａの印加電圧をオフ、第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をオンとすると、表示素子１ｍからの光線は、Ｓ偏光として画素位置Ｃにシフトされて到達することになる。すなわち、表示素子１ｍからのＰ偏光の光線は、先ず、オフ状態の第１偏光スイッチング液晶２ａを通過する際に、偏光方向が９０度回転されてＳ偏光となり、第１複屈折板３ａで画素シフトされることなくそのまま通過する。次に、オン状態の第２偏光スイッチング液晶２ｂを、偏光方向の回転を受けることなくＳ偏光のまま透過して、第２複屈折板３ｂで水平方向に画素シフトされて、画素位置Ｃに到達する。

また、図１２（ｃ）に示すように、第１偏光スイッチング液晶２ａの印加電圧をオン、第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をオフとすると、表示素子１ｍからの光線は、Ｓ偏光として画素位置Ｄにシフトされて到達することになる。すなわち、表示素子１ｍからのＰ偏光の光線は、先ず、オン状態の第１偏光スイッチング液晶２ａを、偏光方向の回転を受けることなくＰ偏光のまま透過して、第１複屈折板３ａで垂直方向に画素シフトされる。次に、オフ状態の第２偏光スイッチング液晶２ｂを通過する際に、偏光方向が９０度回転されてＳ偏光となり、第２複屈折板３ｂで水平方向に画素シフトされて、画素位置Ｄに到達する。

また、図１２（ｄ）に示すように、第１偏光スイッチング液晶２ａおよび第２偏光スイッチング液晶２ｂの印加電圧をともにオンとすると、表示素子１ｍからの光線は、Ｐ偏光として画素位置Ｂにシフトされて到達することになる。すなわち、表示素子１ｍからのＰ偏光の光線は、先ず、オン状態の第１偏光スイッチング液晶２ａを、偏光方向の回転を受けることなくＰ偏光のまま透過して、第１複屈折板３ａで垂直方向に画素シフトされる。次に、オン状態の第２偏光スイッチング液晶２ｂを、偏光方向の回転を受けることなくＰ偏光のまま透過し、第２複屈折板３ｂで画素シフトされることなくそのまま通過して、画素位置Ｂに到達する。

図１１において、画像処理回路４１は、立体用映像信号が入力されると、例えば垂直同期信号を基準信号としてタイミング演算制御部４３へ出力する処理や、映像信号の解像度変換等を行って画像信号処理部４４Ａへ出力する処理などを行うが、これらの処理は基本的には第１実施の形態と同様である。

画像信号処理部４４Ａは、画像処理回路４１からの立体用映像信号を受けると、画素シフト時の画素の重なりや偏光スイッチング液晶２ａ，２ｂのスイッチング動作の応答遅れによる画素位置毎の情報劣化などを補正するコントラスト補正処理を行った後、タイミング演算制御部４３からのタイミング信号に同期して、画素シフト手段によりシフトする画素位置に対応する立体用映像信号から、照明色切換部６２（カラーホイール）で変換された色光に応じたＬ映像信号またはＲ映像信号をサンプリングし、そのサンプリングした立体用映像信号を表示素子駆動回路４５Ａに出力する。

表示素子駆動回路４５Ａは、画像信号処理部４４Ａから順次入力されるＲＧＢの３色のカラー情報を、順次表示させるように表示素子１mを駆動する。

表示素子１ｍは、ＲＧＢの各色で面順次照明がなされているときに、各色に対応する情報を所定のタイミングで色面順次に表示する。したがって、この表示素子１mは、第１実施の形態で説明したような３板式の表示素子に比して、約３倍の表示レートで表示を切り換えるものとなっている。

なお、Ｒ色、Ｇ色、Ｂ色の各色の表示は、図１２に示した４点画素シフトにおける画素位置Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの全てについて行われるため、全ての画素シフト位置でカラー表示が行われるようになっている。

本実施の形態においても、第１実施の形態と同様に、画像信号処理部４４Ａにおいて、タイミング演算制御部４３からのタイミング信号に同期して立体用映像信号をサンプリングすることにより、４点画素シフトの画素位置に対応する１フレームが２つのサブフィールドのＬ映像信号と、２つのサブフィールドのＲ映像信号とからなる立体用映像信号を表示素子駆動回路４５Ａに出力する。なお、各画素位置においてカラー表示が行われるので、各サブフィールドには、Ｒ、Ｇ、Ｂの各映像信号が含まれている。

このようにして、第１実施の形態と同様に、左右の画像についてそれぞれ２点画素シフトを行うことにより、合計で４点画素シフトを行って、Ｌ画像を例えばＰ偏光としてスクリーン３００に表示し、Ｒ画像はＳ偏光としてスクリーン３００に表示して、このスクリーン３００に表示されるＬ画像およびＲ画像を、偏光メガネ４００（図１参照）を用いてＬ画像は左眼に、Ｒ画像は右眼に入射させて立体画像を観察する。

図１３は、本実施の形態による立体画像表示装置２１０の動作を示すタイミングチャートである。図１３において、（ａ）は光源２１の駆動波形を、（ｂ）は色面順次照明色を、（ｃ）は表示素子１ｍの切り換え波形を、（ｄ）は第１偏光スイッチング液晶２ａの切り換え波形を、（ｅ）は第２偏光スイッチング液晶２ｂの切り換え波形を、（ｆ）は基準信号を、（ｇ）は画素シフトによる画素位置を、それぞれ示している。

光源２１は、図１３（ａ）に示すような光源駆動波形、すなわち矩形波状をなす交流波形により駆動されるようになっている。また、図１３（ｄ）に示す第１偏光スイッチング液晶２ａの駆動タイミングは、オフ→オフ→オン→オンとなっており、図１３（ｅ）に示す第２偏光スイッチング液晶２ｂの駆動タイミングは、図９（ｃ）に示したものと同じとなっており、図１３（ｆ）に示す基準信号は、図９（ｄ）に示したものと同じとなっており、図１３（ｂ）に示す画素シフト位置の変化の様子は、図９（ｅ）に示したものと同じとなっている。

本実施の形態においては、図１３（ｂ）に示すように、光源２１からの白色光は、カラーホイール等で構成される照明色切換部６２により、Ｒ→Ｇ→Ｂの色面順次で切り換えられる。この際、色面順次照明におけるＲＧＢ各色の照明時間（照明期間）は、光源２１の分光特性に応じて決められたものであるために、非均等となっている。すなわち、光源２１として超高圧水銀ランプを用いた場合には、Ｒの輝線の光量が少ないために、Ｒ色を表示する時間を他の色（Ｇ色やＢ色）を表示する時間よりも長くして、ホワイト（Ｗ、つまり白）の色温度が好ましいものになるようにする必要がある。そこで、本実施の形態においては、超高圧水銀ランプの各色毎の発光量に応じて、各色の表示時間（照明期間）の比をＲ：Ｇ：Ｂ＝４：２：３となるようにしている。ただし、この表示時間の比は、選択した光源２１の種類と、狙いとするホワイトバランスと、に応じて適宜変更することが可能である。なお、表示素子１ｍによるＲＧＢ各色情報の表示時間も、色面順次照明におけるＲＧＢ各色の照明時間に応じて、色毎に異ならせているのはもちろんである。

なお、各画素位置で表示する画像は、図１４（ａ）に示すように、各色の画像について、４点画素シフトの各画素位置に対応する画素アドレスを指定し、画素シフトの順序に従って、図１４（ｂ）に示す立体用映像信号から、対応するアドレスの映像信号をサンプリングして表示する。なお、図１４では、Ｇ画像について示しているが、Ｒ画像およびＢ画像についても同様である。

本実施の形態によれば、面順次方式の単板式液晶プロジェクタに４点画素シフトを行う画素シフトモジュール５を設け、面順次のＲＧＢサブフィールドとして、画素シフトモジュール５により、サブフィールド毎に画像光の偏光状態に応じて４点画素シフトし、そのうちの２点にＬ画像を、残りの２点にＲ画像を割り当てて、ＬＲの画像を、偏光状態を異ならせて２点画素シフトしてスクリーン３００に投影し、その投影像を、偏光メガネ４００を用いて観察するようにしたので、第１実施の形態と同様に、小型かつ安価にできて、より臨場感のある高精細な立体画像を観察することができるとともに、種々の立体用映像信号に対応することができ、汎用性に優れた立体画像表示装置を実現することができる。

（第３実施の形態）
図１５は、本発明の第３実施の形態に係る立体画像表示装置の動作を示すタイミングチャートである。本実施の形態では、図１１に示した立体画像表示装置２１０において、１サブフィールドを１８０Ｈｚとして、１フレーム（６０Ｈｚ）で３点画素シフトを行うようにしたものである。

図１５において、（ａ）は画素シフトによる画素位置を、（ｂ）は表示素子１ｍの切り換え波形を、（ｃ）は第１偏光スイッチング液晶２ａの切り換え波形を、（ｄ）は第２偏光スイッチング液晶２ｂの切り換え波形を、それぞれ示している。これらは、画素シフトを行う１サブフィールドが１８０Ｈｚとなる以外は、図１３に示したタイミングチャートと同じである。

本実施の形態では、１サブフィールドを１８０Ｈｚとして、１フレーム（６０Ｈｚ）で３点画素シフトを行うようにしたので、画素シフト手段である画素シフトモジュール５を構成する第１偏光スイッチング液晶２ａおよび第２偏光スイッチング液晶２ｂとして、応答速度の低い（例えば、５４０Ｈｚ）、安価なものを用いることができる。

（第４実施の形態）
図１６は、本発明の第４実施の形態に係る立体画像表示装置の概略構成を示す図である。本実施の形態の立体画像表示装置２２０は、光源としてＬＥＤを用いた単板面順次式のプロジェクタの構成を有するものである。以下、上記実施の形態と同様である部分については、同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

この立体画像表示装置２２０は、図１１に示した立体画像表示装置２１０において、光源やカラーホイールで構成される照明部を、ＬＥＤを用いた構成に変更したものとなっている。

すなわち、照明部は、赤色ＬＥＤ７１ｒ，緑色ＬＥＤ７１ｇ，青色ＬＥＤ７１ｂを有して構成される光源部７１と、第１照明光学系７２と、インテグレータ７３と、マルチＰＢＳ等で構成されるＰＳ変換素子７４と、上述した第２照明光学系６６と、を有して構成されている。

光源部７１は、光源駆動回路４７により制御されるようになっており、この光源駆動回路４７は、照明色切換制御部７７を介してタイミング演算制御部４３に接続されている。 その他の構成については、図１１に示した第２実施の形態とほぼ同様である。

このように、本実施の形態においては、光源部７１にＬＥＤを用いており、このＬＥＤは、一般に応答速度が速い。したがって、光源部７１の各色のＬＥＤを順次発光させて表示素子１mを照明することにより、第２実施の形態や第３実施の形態で説明したと同様にして、立体画像を表示することができる。

図１７は、本実施の形態による立体画像表示装置２２０の動作を示すタイミングチャートである。図１７において、（ａ）は光源部７１の駆動波形を、（ｂ）は表示素子１mの切り換え波形を、（ｃ）は第１偏光スイッチング液晶２aの切り換え波形を、（ｄ）は第２偏光スイッチング液晶２ｂの切り換え波形を、（ｅ）は基準信号を、（ｆ）は画素シフトによる画素位置を、それぞれ示している。

以下、光源部７１にＬＥＤを用いたことにより異なる点について、主として説明する。

光源部７１は、ＲＧＢ各色を発光するＬＥＤの発光強度を調整することにより、ホワイトバランスをとるように構成されている。したがって、本実施の形態においては、ＲＧＢの表示時間の割合は均等となっている。

タイミング演算制御部４３および照明色切換制御部７７は、表示素子１mがＲの情報を表示するのに合わせて赤色ＬＥＤ７１ｒを発光し、表示素子１mがＧの情報を表示するのに合わせて緑色ＬＥＤ７１ｇを発光し、表示素子１mがＢの情報を表示するのに合わせて青色ＬＥＤ７１ｂを発光するように、発光タイミングを制御している。

さらに、タイミング演算制御部４３および照明色切換制御部７７は、各色ＬＥＤの発光のタイミングが、画素シフトモジュール５の偏光スイッチング液晶２ａ，２ｂのスイッチング期間以外に入るように制御している。特に、ＬＥＤは、インパルス的な発光を行わせることにより、瞬間的な光量を得られることが知られている。そこで、このようなＬＥＤの特性を利用して、駆動波形をインパルス化し、偏光スイッチング液晶２ａ，２ｂのスイッチング期間以外に発光させるようにすることが望ましい。

なお、本実施の形態では、ＬＥＤを用いて、画面全域への照明光の照明色を一括で切り換えるようにしているが、これに限るものではない。画面全域への照明光の照明色を一括で切り換えることができる部材として、例えば、ＲＧＢ各波長域の内の所望の波長域の光のみを通過させる液晶シャツタがある。

この液晶シャツタは、Ｒ波長域の光のみの偏光方向を制御する波長選択性偏光ローテータと、Ｇ波長域の光のみの偏光方向を制御する波長選択性偏光ローテータと、Ｂ波長域の光のみの偏光方向を制御する波長選択性偏光ローテータと、偏光板と、を組み合わせて構成されている。そして、例えばＲ波長域の光のみを偏光板を透過可能な偏光方向に制御し、Ｇ波長域の光およびＢ波長域の光を偏光板を透過不可能な偏光方向に制御することにより、入射した白色光の内の赤色光のみを通過させる液晶シャツタとして機能するようになっている。白色光の内の緑色光のみを通過させるとき、および白色光の内の青色光のみを通過させるときも、同様に行うことができる。このような液晶シャツタは、具体的には、カラーリンク社のカラースイッチという名称の製品がある。したがって、こうした液晶シャツタを用いて、画面全域をＲＧＢの面順次に切り換えるように構成しても構わない。

また、光源部７１は、ＬＥＤに限らず、ＬＤ（レーザ）を用いて構成することもできる。

本実施の形態によれば、上述した実施の形態とほぼ同様の効果を奏するとともに、表示素子１mを画面全部が一括で切り換わるものとし、偏光スイッチング液晶も画面全部が一括で切り換わる（スイッチングする）ものとし、これらに加えてさらに、画面全域の照明色が一括で切り換わるようにしたので、偽色と混色とを少なくすることができる。特に、光源として上述したようなＬＥＤを用いた場合には、上述したインパルス発光を行わせるようにすることで、極めて偽色と混色とを少なくすることができる。

（第５実施の形態）
図１８は、本発明の第５実施の形態に係る立体画像表示装置の概略構成を示す図である。本実施の形態の立体画像表示装置２３０は、カラーホイールを用いた２板式の液晶プロジェクタの構成を有するものである。以下、上記実施の形態と同様である部分については、同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

なお、図１８においては、電気的な構成の図示を省略しているが、以下の説明では、図１に示したような３板式における電気的な構成や、図１１，図１６に示したような単板式における電気的な構成などを必要に応じて適宜引用して説明することにする。

照明部は、図１１に示した構成とほぼ同様に、超高圧水銀ランプを用いた光源２１とリフレクタ２２とを含む光源部２０と、インテグレータロッド６１と、照明色切換部６２Ａと、第１照明光学系６３と、絞り６４と、ＰＳ変換素子６５と、第２照明光学系６６と、を照明光が通過する光路上に、この順に配列して構成されているが、照明色切換部６２Ａの構成が図１１に示した照明色切換部６２とは異なっている。

すなわち、本実施の形態における照明色切換部６２Ａは、マゼンダ（ＲＢ）の光のみを通過するようなダイクロイック膜を製膜されたマゼンタ色カラーフィルタ６２Ａmと、イエロー（ＲＧ）の光のみを通過するようなダイクロイック膜を製膜されたイエロー色カラーフィルタ６２Ａｙと、を周方向に沿って１組または複数組配置した円盤と、この円盤を回転するためのモータ等の駆動源と、を有して構成された、例えばカラーホイールでなる照明色切換手段である。

また、第２照明光学系６６の光路上には、ダイクロイックミラー８１が光軸に対して４５度傾けて配設されている。このダイクロイックミラー８１は、Ｒ色の光を透過し、その他の光（Ｇ色の光およびＢ色の光を含む）を反射する特性の膜を形成したものとなっている。

したがって、照明色切換部６２Ａ（カラーホイール）が光路上にマゼンタ色カラーフィルタ６２Ａmが位置する状態であるときには、光源からの白色（ＲＧＢ）光の内のマゼンダ（ＲＢ）の光のみが通過を許容され、ダイクロイックミラー８１によって、Ｒ色の光が直進するとともに、Ｂ色の光が９０度方向を変えて反射されることになる。

一方、照明色切換部６２Ａ（カラーホイール）が光路上にイエロー色カラーフィルタ６２Ａｙが位置する状態であるときには、光源からの白色（ＲＧＢ）光の内のイエロー（ＲＧ）の光のみが通過を許容され、ダイクロイックミラー８１によって、Ｒ色の光が直進するとともに、Ｇ色の光が９０度方向を変えて反射されることになる。

こうして、Ｒ色による照明は常時行われ、Ｂ色による照明とＧ色による照明とは交互に面順次に行われることになる。

ダイクロイックミラー８１のＲ光の透過光路上には、ミラー８２が光軸に対して４５度傾けて配設されている。このミラー８２の反射光路上には、Ｒ色情報表示用のモノクロの表示素子１mｒと、この表示素子１mｒを挟み込むように構成された２枚の偏光板１mｒa，１mｒｂと、が配設されている。これら２枚の偏光板１mｒ a，１mｒｂは、互いの偏光透過軸の方向が直交するクロスニコルで配置されている。

また、ダイクロイックミラー８１のＧＢ光の反射光路上には、ミラー８３が光軸に対して４５度傾けて配設されている。このミラー８３の反射光路上には、Ｇ色情報とＢ色情報とを時系列的に順次表示するためのモノクロの表示素子１mｇｂと、この表示素子１mｇｂを挟み込むように構成された２枚の偏光板１mｇｂa，１mｇｂｂと、が配設されている。これら２枚の偏光板１mｇｂa，１mｇｂｂも、互いの偏光透過軸の方向が直交するクロスニコルで配置されている。

表示素子１mｒを透過した光線と、表示素子１mｇｂを透過した光線と、が交差する位置には、色合成手段であるダイクロイックプリズム８４が配設されている。そして、表示素子１mｒからの光線と、表示素子１mｇｂからの光線とは、同一の偏光方向の光として再び合成され、画素シフトモジュール５へ向けて射出される。

こうして、画素シフトモジュール５で、画素シフトされた光が、投射光学系３２を介してスクリーン３００へ投影されるようになっている。

このように、本実施の形態における立体画像表示装置２３０は、単板面順次式の構成と３板式の構成との両方を利用したものとなっている。

なお、本実施の形態では、光源２１として超高圧水銀ランプを用いているために、上述したように、Ｒの輝線の光量が少ない。そこで、ＧやＢと同様の光量をＲにおいても得られるように、Ｒ色の照明を常時行うように構成したが、これに限るものではない。例えば、被視感度を重視する場合には、Ｇ色の照明を常時行うようにし、Ｒ色とＢ色の照明を面順次に行うように構成することも可能である。さらに、何らかの理由でＢ色を重視する場合には、Ｂ色の照明を常時行うようにし、Ｒ色とＧ色の照明を面順次に行うように構成しても構わない。

図１９は、本実施の形態による立体画像表示装置２３０の動作を示すタイミングチャートである。図１９において、（ａ）は光源２１の駆動波形を、（ｂ）はＧＢ色面順次照明色を、（ｃ）はＲ照明色を、（ｄ）はＧＢ用の表示素子１mｇｂの切り換え波形を、（ｅ）はＲ用の表示素子１mｒの切り換え波形を、（ｆ）は第１偏光スイッチング液晶２ａの切り換え波形を、（ｇ）は第２偏光スイッチング液晶２ｂの切り換え波形を、（ｈ）は基準信号を、（ｉ）は画素シフトによる画素位置を、それぞれ示している。

図１９（ｃ）に示すように、Ｒ色の照明は常時行われており、Ｒ用の表示素子１mｒは図１９（ｈ）の基準信号で示される２４０Ｈｚ毎に、図１９（ｅ）に示すように各画素位置のＲ色情報を表示する。これに対し、図１９（ｂ）に示すように、Ｇ色の照明とＢ色の照明は、照明色切換部６２Ａにより時系列的に順次行われる。

なお、図１９（ｂ）や図１９（ｄ）に示すＧの表示時間とＢの表示時間とは同一ではないが、これは上述したように、光源２１の分光特性に基づきホワイトバランス等を考慮して決めたものである。

本実施の形態においても、上述した実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

（第６実施の形態）
図２０は、本発明の第６実施の形態に係る立体画像表示装置の概略構成を示す図である。本実施の形態の立体画像表示装置２４０は、カラーホイールとモノクロ反射型ＬＣＤとを用いた単板面順次式の液晶プロジェクタの構成を有するものである。以下、上記実施の形態と同様である部分については、同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

なお、図２０においては、電気的な構成の図示を省略しているが、必要な場合には、図１１等に示したような電気的な構成を適宜引用して説明することにする。

本実施の形態は、図１１に示したような構成における表示素子１mを、全面一括表示型の表示素子たる反射型ＬＣＤ（ＬＣＯＳ）１ｍ′に変更したものとなっている。

このため、第２照明光学系６６からの光は、光軸に対して４５度傾けて配設されたミラー９１により反射させて、偏光板９２を介してＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）プリズム９３に入射させ、ここでＳ偏光成分として反射させて、往復の光線の通過でコントラストを確保するためのリターダ９４を介して、反射型ＬＣＤ１ｍ′に入射させて、画像情報に応じて反射させている。

反射型ＬＣＤ１ｍ′で画像情報に変調された光は、再びリターダ９４を介してＰ偏光としてＰＢＳプリズム９３を透過し、偏光板９５を介して画素シフトモジュール５に入射し、ここで画素シフトされて投射光学系３２によりスクリーン３００へ向けて投影される。

立体画像を表示するための動作については、図１１に示した第２実施の形態の場合と同様であるので、ここでは説明を省略する。

なお、図２０において、ＰＢＳプリズム９３の入射前と出射後とに設けた偏光板９２、９５は、偏光純度を向上するためのものである。このように偏光純度を向上することにより、画像のコントラストを向上し、画素シフトにおけるクロストークを防止することが可能となる。したがって、これらの偏光板９２、９５を設けなくても必要な偏光純度が得られる場合、あるいはコストを削減したい場合、などには、これらを省略することも可能である。

また、図２０では、ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）をプリズムとして構成した例を示しているが、これに限らず、例えばワイヤグリッド等を用いたＰＢＳミラーなどであっても構わない。

さらに、本実施の形態は、単板面順次式の構成を採用したものとなっているが、図１に示したような３板式の構成や、図１８に示したような２板式の構成を採用した場合にも、本実施の形態において説明したような反射型ＬＣＤに置き換えて構成することが可能である。したがって、反射型ＬＣＤを用いる構成は、単板面順次式に限るものではないことはもちろんである。

本実施の形態によれば、反射型ＬＣＤを用いて、上述した実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

（第７実施の形態）
図２１は、本発明の第７実施の形態に係る立体画像表示装置の概略構成を示す図である。本実施の形態の立体画像表示装置２５０は、カラーホイールと鏡面反射型光変調器であるＤＭＤ素子とを用いた単板面順次式のプロジェクタの構成を有するものである。以下、上記実施の形態と同様である部分については、同一の符号を付して説明を省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

なお、図２１においては、電気的な構成の図示を省略しているが、以下の説明では、図１１等に示した電気的な構成などを必要に応じて適宜引用して説明することにする。

本実施の形態は、図１１に示したような構成における表示素子１mを、全面一括表示型の表示素子たるＤＭＤ素子１ｄに変更したものとなっている。ＤＭＤ素子１ｄは、通常、照明光として偏光光を用いる必要はない。しかし、本実施の形態では、偏光を利用して画素シフトを行うとともに、立体画像の監察を可能にするため、照明光学系にＰＳ変換素子６５を配置している点が、通常のＤＭＤプロジェクタとは大きく異なっている。

すなわち、図２１に示すように、第２照明光学系６６からの光を、ミラー９１で反射させて偏光板９２で直線偏光し、その直線偏光を全面一括表示型のＤＭＤ素子１ｄに入射させて、ＤＭＤ素子１ｄにより入射光を画像情報に応じて変調して反射させている。

ＤＭＤ素子１ｄからの画像情報に変調された光は、偏光板９５を介して、画素シフトモジュール５に入射し、ここで画素シフトされて投射光学系３２によりスクリーン３００へ向けて投影される。

立体画像を表示するための動作については、図１１に示した第２実施の形態の場合と同様であるので、ここでは説明を省略する。

なお、図２１において、ＤＭＤ素子１ｄの入射前と出射後とに設けた偏光板９２，９５は、上述と同様に、偏光純度を向上するためのものであり、省略することも可能である。

また、本実施の形態は、単板面順次式の構成を採用したものとなっているが、図１に示したような３板式の構成や、図１８に示したような２板式の構成を採用した場合にも、本実施形態において説明したようなＤＭＤ素子に置き換えて構成することが可能である。したがって、ＤＭＤ素子を用いる構成は、単板面順次式に限るものではないことはもちろんである。

本実施の形態によれば、ＤＭＤ素子を用いて、上述した実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。

以上、本発明に係る立体画像表示装置の実施の形態について説明したが、立体画像を表示するための立体用映像信号の記録フォーマットには、図２において説明したように種々の形態がある。

（第８実施の形態）
そこで、本発明の第８実施の形態では、上述した各実施の形態において、図２２に外観図を示すように、立体画像表示装置２６０の本体に、立体用映像信号の入力信号方式を選択する駆動方式切換スイッチ２０１を設けて、例えば、２次元駆動（２Ｄ）→ＬＲの立体駆動（３ＤＬＲ）→ＲＬの立体駆動（３ＤＲＬ）→２入力立体駆動（３Ｄ２ＩＮ）のように、各駆動方式をシーケンシャルに切り換え可能にして、入力信号方式に応じた所望の表示駆動方式を選択可能にする。

あるいは、立体画像表示装置２６０の本体に、装置の機能に関するメニューキー、選択キー、決定キーを有する操作キー２０２を設け、この操作キー２０２の操作により、図２３に示すように、スクリーン３００にメニュー画面を表示して、このメニュー画面から操作キー２０２の操作により、２Ｄ、３Ｄ（ＬＲ）、３Ｄ（ＲＬ）、３Ｄ（２ＩＮ）から入力信号方式に応じた所望の表示駆動方式を選択可能にする。

ここで、２Ｄにおいては、立体用映像信号が入力された場合に、ＬもしくはＲのいずれか一方の信号のみを選択して２Ｄ信号として出力する。また、立体でない通常の映像信号が入力された場合には、Ｌ／Ｒのスイッチングを行わない。すなわち、Ｌ／Ｒスイッチがある場合はそのスイッチ切換をせずに固定とし、アドレスカウンタのタイミング制御でＬ／Ｒスイッチングを行う場合には、特にＬ／Ｒスイッチにこだわらず、画素シフトタイミングでサンプリングすることで、画素シフトに対応した映像信号のサンプリングを行う。

また、３Ｄ（ＬＲ）、３Ｄ（ＲＬ）、３Ｄ（２ＩＮ）においては、各方式に対応した駆動制御方式に基づいて、立体画素シフト表示駆動制御回路４２のタイミング演算制御部４３におけるタイミング演算を制御するとともに、画像信号処理部４４におけるサンプリング方式を決定する。

このため、電気的構成として、図２４に示すように、駆動方式切換回路２７１を設け、該駆動方式切換回路２７１により、図２３に示した駆動方式切換スイッチ２０１や操作キー２０２の操作による駆動方式選択信号を受けて、選択された駆動方式の信号をタイミング演算制御部４３および画像信号処理部４４に出力する。

タイミング演算制御部４３には、選択された駆動方式が３Ｄ（２ＩＮ）の場合、すなわち２系統にＬ／Ｒが分離された立体用映像信号を表示する場合に、画像処理回路４１において抽出されたＬ／Ｒの垂直同期信号を同期させる同期回路２７２を設けている。

また、画像信号処理部４４には、画像処理回路４１からの立体用映像信号のコントラストを補正するコントラスト補正回路２７３、偽色を補正する偽色補正回路２７４、駆動方式切換回路２７１からの駆動方式に応じた信号に基づいて選択的に駆動される画素補間回路２７５、画素シフト手段によりシフトする画素位置に対応する立体用映像信号からＬ画像またはＲ画像をサンプリングする画素シフト位置サンプリング回路２７６と、画素シフト位置サンプリング回路２７６における処理速度や周波数微調整を行うメモリコントローラ２７７と、立体用映像信号を記憶するビデオメモリ２７８と、画素シフト位置サンプリング回路２７６でサンプリングされた映像信号を一時記憶する各サブフィールドに対応する第１メモリ２８１、第２メモリ２８２、第３メモリ２８３、第４メモリ２８４とを有している。ここで、第１メモリ２８１は、例えば図１９（ｉ）に示した画素位置Ａに、第２メモリ２８２は同じく画素位置Ｃに、第３メモリ２８３は同じく画素位置Ｂに、第４メモリ２８４は同じく画素位置Ｄに、それぞれ対応している。

なお、画素シフト位置サンプリング回路２７６は、第１メモリ２８１〜第４メモリ２８４に対応する第１サンプリング回路２９１〜第４サンプリング回路２９４を有している。また、コントラスト補正回路２７３、偽色補正回路２７４、画素補間回路２７５、メモリコントローラ２７７は、必要に応じてラインメモリやフレームメモリを有している。

また、３Ｄ（ＬＲ）と３Ｄ（ＲＬ）とを選択的に切換可能とするため、すなわち、入力する立体用映像信号が図２（ｂ）に示したＬＲ信号か、図２（ｃ）に示したＲＬ信号かによって読み出しパターンを選択的に切換可能とするため、画像信号処理部４４と表示素子駆動回路４５との間に読み出し制御部２９５を設け、この読み出し制御部２９５の動作を、駆動方式切換回路２７１からの駆動方式に応じた信号に基づいて、Ｌ／Ｒ切換スイッチ２９６により選択的に制御する。その他の構成については、上述した実施の形態における電気的構成要素と同様である。

以下、各駆動方式について、さらに詳細に説明する。

（２Ｄ駆動方式）
図２５は、２Ｄ駆動方式を説明するための図である。ここでは、立体用映像信号として、図２５（ａ）に示すように、１フレームが４サブフィールドからなり、奇数サブフィールドにＬ画像、偶数サブフィールドにＲ画像が交互に記録されている場合において、図２５（ｂ）に示す順序で４点画素シフトを行う場合を例にとって説明する。なお、図２５（ａ）は、各サブフィールドにＲＧＢの映像信号が面順次で含まれている単板式の立体画像表示装置に対応している。

この場合の２Ｄ駆動方式としては、例えば、図２５（ａ）に示すように、第１サブフィールドおよび第３サブフィールドでＬ画像のみをサンプリングして、図２５（ｃ）に示すように、画素位置Ａ，Ｃで第１サブフィールドの同じ画素を２度表示し、画素位置Ｂ，Ｄで第３サブフィールドの同じ画素を２度表示する場合、あるいは、図２５（ｄ）に示すように、画素位置Ａ，Ｂで第１サブフィールドおよび第３サブフィールドの画像を表示し、画素位置Ｄ，Ｃでは第２サブフィールドおよび第４サブフィールドにおける画像を表示しない場合がある。なお、図２５では、Ｇ画像について示しているが、Ｒ画像およびＢ画像についても同様である。

図２５（ｃ）に示すように表示する場合には、図２４において、駆動方式切換回路２７１からの駆動方式に対応する制御信号に基づいて、画像信号処理部４４の画素シフト位置サンプリング回路２７６における第１サンプリング回路２９１および第３サンプリング回路２９３を有効にし、第２サンプリング回路２９２および第４サンプリング回路２９４を無効にして、第１サンプリング回路２９１でサンプリングした第１サブフィールドでのサンプリング信号を、第１メモリ２８１および第２メモリ２８２に並列に供給し、第３サンプリング回路２９３でサンプリングした第３サブフィールドでのサンプリング信号を、第３メモリ２８３および第４メモリ２８４に並列に供給する。

このようにして、第１サブフィールドおよび第３サブフィールドでＬ画像のみをサンプリングして、図２５（ｃ）に示したように、画素位置Ａ，Ｃに第１サブフィールドの同じ画素を２度表示し、画素位置Ｂ，Ｄに第３サブフィールドの同じ画素を２度表示する。

また、図２５（ｄ）に示すように表示する場合には、図２４において、駆動方式切換回路２７１からの駆動方式に対応する制御信号に基づいて、画像信号処理部４４の画素シフト位置サンプリング回路２７６における第１サンプリング回路２９１および第３サンプリング回路２９３を有効にし、第２サンプリング回路２９２および第４サンプリング回路２９４を無効にして、第１サンプリング回路２９１でサンプリングした第１サブフィールドでのサンプリング信号は第１メモリ２８１にのみ供給し、第３サンプリング回路２９３でサンプリングした第３サブフィールドでのサンプリング信号は第３メモリ２８３にのみ供給する。

このようにして、第１サブフィールドおよび第３サブフィールドでＬ画像のみをサンプリングして、図２５（ｄ）に示したように、第１サブフィールドの画素を画素位置Ａに表示し、第３サブフィールドの画素を画素位置Ｂに表示する。なお、図２５（ｃ）および（ｄ）の表示においては、画像信号処理部４４の画素補間回路２７５は無効とし、また、読み出し制御部２９５は無効として、画像信号処理部４４からの読み出しパターンを切り換えることなく表示素子駆動回路４５に出力する。

また、他の２Ｄ駆動方式として、例えば図２６（ａ）に示すように、１フレームが４サブフィールドからなり、奇数サブフィールドにＬ画像、偶数サブフィールドにＲ画像が交互に記録されている立体用映像信号（原信号）から、例えばＬ画像を表示するに際して、図２６（ｂ）に示すように、第２サブフィールドおよび第４サブフィールドのＲ画像を、左右の隣接Ｌ画素からＬ画像に補間し、この補間後のＬ画像の各サブフィールドから画素シフト位置に応じてアドレスの信号をサンプリングして、図２６（ｃ）に示すように表示する場合がある。なお、図２６は、Ｇ画像について示しているが、他のＲ画像およびＢ画像についても同様である。

この場合には、図２４において、駆動方式切換回路２７１からの駆動方式に対応する制御信号に基づいて、画像信号処理部４４の画素補間回路２７５を有効にし、これにより画素補間回路２７５において、Ｌ用の第２サブフィールドおよび第４サブフィールドの画像を、第１サブフィールドおよび第３サブフィールドの画像の隣接画素を用いた画素補間により算出して、元のＲ用の第２サブフィールドおよび第４サブフィールドの画像を置き換える。これにより、画素シフト位置サンプリング回路２７６において、各サブフィールドの画像をサンプリングして対応する第１メモリ２８１〜第４メモリ２８４に記憶して、図２６（ｃ）に示したように画素シフトして表示する。

このように、第２サブフィールドおよび第４サブフィールドのＲ画像を、左右の隣接Ｌ画素からＬ画像に補間して、４点画素シフト表示すれば、２Ｄの解像度を高めることができる。なお、画素補間回路２７５における補間処理は、例えば、公知のニアレストネイバー法、バイリニア法、バイキュービック法、双一次補間法等により行うことができる。

（３Ｄ（ＬＲ）駆動方式）
図２７は、３Ｄ（ＬＲ）駆動方式を説明するための図である。立体用映像信号が、図２７（ａ）に示すように、１フレームが４サブフィールドからなり、奇数サブフィールドにＬ画像、偶数サブフィールドにＲ画像が交互に記録されている場合において、３Ｄ（ＬＲ）駆動方式が選択された場合には、例えば、図２７（ｂ）に示すように、画素位置Ａに第１サブフィールドのＬ画素を表示し、画素位置Ｃに第２サブフィールドのＲ画素を表示し、画素位置Ｂに第３サブフィールドのＬ画素を表示し、画素位置Ｄに第４サブフィールドのＲ画素を表示する。なお、図２７は、Ｇ画像について示しているが、他のＲ画像およびＢ画像についても同様である。

この場合には、図２４において、駆動方式切換回路２７１からの３Ｄ（ＬＲ）駆動方式に対応する制御信号に基づいて、画像信号処理部４４の画素補間回路２７５および読み出し制御部２９５は無効として、画像信号処理部４４の画素シフト位置サンプリング回路２７６の第１サンプリング回路２９１〜第４サンプリング回路２９４で、第１サブフィールド〜第４サブフィールドの画像をサンプリングし、これらサンプリングした画像を対応する第１メモリ２８１〜第４メモリ２８４を介して表示素子駆動回路４５へ供給する。

（３Ｄ（ＲＬ）駆動方式）
図２８は、３Ｄ（ＲＬ）駆動方式を説明するための図である。立体用映像信号が、図２８（ａ）に示すように、１フレームが４サブフィールドからなり、奇数サブフィールドにＲ画像、偶数サブフィールドにＬ画像が交互に記録されている場合において、３Ｄ（ＲＬ）駆動方式が選択された場合には、例えば、第１サブフィールドと第２サブフィールドとを反転するとともに、第３サブフィールドと第４サブフィールドとを反転して、図２８（ｂ）に示すように、３Ｄ（ＬＲ）の場合と同様に、第１フィールドで画素位置Ａに元の第２サブフィールドのＬ画素を表示し、第２サブフィールドで画素位置Ｃに元の第１サブフィールドのＲ画素を表示し、第３サブフィールドで画素位置Ｂに元の第４サブフィールドのＬ画素を表示し、第４サブフィールドで画素位置Ｄに元の第３サブフィールドのＲ画素を表示する。なお、図２７は、Ｇ画像について示しているが、他のＲ画像およびＢ画像についても同様である。

この場合には、図２４において、駆動方式切換回路２７１からの３Ｄ（ＲＬ）駆動方式に対応する制御信号に基づいて、画像信号処理部４４の画素補間回路２７５は無効とし、読み出し制御部２９５は有効として、画像信号処理部４４の画素シフト位置サンプリング回路２７６の第１サンプリング回路２９１〜第４サンプリング回路２９４で、第１サブフィールド〜第４サブフィールドの画像をサンプリングし、これらサンプリングした画像を対応する第１メモリ２８１〜第４メモリ２８４に一旦格納して、第２メモリ２８２の読み出し信号を画素位置Ａに、第１メモリ２８１の読み出し信号を画素位置Ｃに、第４メモリ２８４の読み出し信号を画素位置Ｂに、第３メモリ２８３の読み出し信号を画素位置Ｄに、それぞれ供給して表示する。

なお、立体映像信号が、図２７（ａ）に示す記録方式の場合において、３Ｄ（ＲＬ）駆動方式が選択された場合には、読み出し制御部２９５が有効となって、図２７（ｂ）においてＬＲが反転して表示されることになる。同様に、立体映像信号が、図２８（ａ）に示す記録方式の場合において、３Ｄ（ＬＲ）駆動方式が選択された場合には、読み出し制御部２９５が無効となって、図２８（ｂ）においてＬＲが反転して表示されることになる。

なお、Ｌ／Ｒ切り換えスイッチ２９６および読み出し制御部２９５を設ける代わりに、第１サンプリング回路２９１でのサンプリング信号を第２メモリ２８２に、第２サンプリング回路２９２でのサンプリング信号を第１メモリ２８１に、第３サンプリング回路２９３でのサンプリング信号を第４メモリ２８４に、第４サンプリング回路２９４でのサンプリング信号を第３メモリ２８３に、それぞれ記憶して、第１メモリ２８１から第４メモリ２８４を順番に読み出して、ＬＲを反転して表示することもできる。

（３Ｄ（２ＩＮ）駆動方式）
図２９は、３Ｄ（２ＩＮ）駆動方式を説明するための図である。立体用映像信号が、図２９（ａ）に示すように、１フレームが４サブフィールドからなり、２系統にＬ／Ｒが分離されて記録されている場合において、３Ｄ（２ＩＮ）駆動方式が選択された場合には、例えば、図２９（ｂ）に示すように、画素位置ＡにＬ信号の第１サブフィールドの画素を表示し、画素位置ＣにＲ信号の第２サブフィールドの画素を表示し、画素位置ＢにＬ信号の第３サブフィールドの画素を表示し、画素位置ＤにＲ信号の第４サブフィールドの画素を表示する。なお、図２９は、Ｇ画像について示しているが、他のＲ画像およびＢ画像についても同様である。

この場合には、図２４において、駆動方式切換回路２７１からの３Ｄ（２ＩＮ）駆動方式に対応する制御信号に基づいて、タイミング演算制御部４３の同期回路２７２で、画像処理回路４１からのＬ／Ｒの垂直同期信号を同期させ、その同期信号に基づいて画像信号処理部４４の画素シフト位置サンプリング回路２７６において、第１サンプリング回路２９１でＬ信号の第１サブフィールドの画素をサンプリングし、第２サンプリング回路２９２でＲ信号の第２サブフィールドの画素をサンプリングし、第３サンプリング回路２９３でＬ信号の第３サブフィールドの画素をサンプリングし、第４サンプリング回路２９４でＲ信号の第４サブフィールドの画素をサンプリングして、それぞれ対応する第１メモリ２８１〜第４メモリ２８４に一旦格納して、第１メモリ２８１の読み出し信号を画素位置Ａに、第２メモリ２８２の読み出し信号を画素位置Ｃに、第３メモリ２８３の読み出し信号を画素位置Ｂに、第４メモリ２８４の読み出し信号を画素位置Ｄに、それぞれ供給して表示する。なお、この場合、画像信号処理部４４の画素補間回路２７５および読み出し制御部２９５は無効とする。

図３０は、本発明に係る立体画像表示装置を用いる立体画像観察システムの一例の概略構成を示す図である。この立体画像観察システムは、画像信号出力装置１００と、該映像信号出力装置１００からの立体用映像信号を入力して高解像度立体画像を投影表示するフロント投影型の立体画像表示装置２７０と、該立体画像表示装置２７０による画像を投影するスクリーン３００と、該スクリーン３００に投影された画像を立体映像として視認するための偏光メガネ４００とを有しており、観察者（図示せず）は偏光メガネ４００をかけて立体画像表示装置２７０側からスクリーン３００に投影された画像を観察するようになっている。

立体画像表示装置２７０は、光学的な構成として、画像表示ユニット２７９、上述した画素シフト手段を構成する画素シフトモジュール５および投影手段を構成する投射光学系３２を有しており、画像表示ユニット２７９には、上述したような光源手段、色分離手段、空間変調手段等が含まれている。また、立体画像表示装置２７０は、電気的な構成として、上述した画像処理回路４１および立体画素シフト表示駆動制御回路４２を有している。

図３１は、本発明に係る立体画像表示装置を用いる立体画像観察システムの他の例の概略構成を示す図である。この立体画像観察システムは、画像信号出力装置１００と、該映像信号出力装置１００からの立体用映像信号を入力して高解像度立体画像を投影表示するリア投影型の立体画像表示装置２８０と、該立体画像表示装置２８０に表示され画像を立体映像として視認するための偏光メガネ４００とを有しており、観察者（図示せず）は偏光メガネ４００をかけて立体画像表示装置２８０に向かって、該立体画像表示装置２８０に表示された画像を観察するようになっている。

立体画像表示装置２８０は、光学的な構成として、図３０と同様に、画像表示ユニット２７９、画素シフトモジュール５および投射光学系３２を有している他、投射光学系３２を経て投影される画像を表示するスクリーン３０１を有している。なお、投影光学系３２は、画像表示ユニット２７９に表示された画像を拡大する光路長を稼ぐため、複数の投影レンズ３１１，３１２および複数の反射ミラー３２１，３２２を有している。また、立体画像表示装置２８０は、電気的な構成として、図３０と同様に、画像処理回路４１および立体画素シフト表示駆動制御回路４２を有している。

なお、本発明は、上記実施の形態にのみ限定されるものではなく、幾多の変形または変更が可能である。例えば、表示素子は、ＬＣＤやＬＣＯＳ、ＤＭＤに限らず、高速応答液晶表示素子（強誘電）や、照明系と表示系が一体となった高速応答のできる自発光タイプの表示素子（ＯＬＥＤ）などを用いることもできる。また、画素シフトは、４点画素シフトに限らず、２点画素シフトとすることもできる。

本発明の第１実施の形態に係る立体画像表示装置を用いる立体画像観察システムの概略構成を示す図である。 図１に示す画像信号出力装置における立体用映像信号の記録フォーマット例を示す図である。 図１に示す画素シフトモジュールの構成および４点画素シフトを説明するための図である。 図１に示す画素シフトモジュールのＧ光のシフト動作を説明するための図である。 図１に示す画素シフトモジュールのＲＢ光のシフト動作を説明するための図である。 図１に示す画素シフトモジュールによる４点画素シフトにおけるＧ光とＲＢ光との画素位置をグラフ化して示す図である。 ４点画素シフトによる順次の画素配列状態を示す図である。 ４点画素シフトの各画素位置へのＬＲ画像の表示態様を説明するための図である。 第１実施の形態の一例の動作を示すタイミングチャートである。 第１実施の形態の他の動作例を説明するための図である。 本発明の第２実施の形態に係る立体画像表示装置を用いる立体画像観察システムの概略構成を示す図である。 図１１に示す画素シフトモジュールのシフト動作を説明するための図である。 第２実施の形態の動作を示すタイミングチャートである。 第２実施の形態の動作を説明するための図である。 本発明の第３実施の形態に係る立体画像表示装置の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第４実施の形態に係る立体画像表示装置の概略構成を示す図である。 第４実施の形態の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第５実施の形態に係る立体画像表示装置の概略構成を示す図である。 第５実施の形態の動作を示すタイミングチャートである。 本発明の第６実施の形態に係る立体画像表示装置の概略構成を示す図である。 本発明の第７実施の形態に係る立体画像表示装置の概略構成を示す図である。 本発明の第８実施の形態に係る立体画像表示装置の外観図である。 第８実施の形態によるスクリーンへのメニュー画面の表示例を示す図である。 第８実施の形態による電気的構成の要部を示すブロック図である。 第８実施の形態による２Ｄ駆動方式を説明するための図である。 第８実施の形態による２Ｄ駆動方式を説明するための図である。 第８実施の形態による３Ｄ（ＬＲ）駆動方式を説明するための図である。 第８実施の形態による３Ｄ（ＲＬ）駆動方式を説明するための図である。 第８実施の形態による３Ｄ（２ＩＮ）駆動方式を説明するための図である。 本発明に係る立体画像表示装置を用いる立体画像観察システムの一例の概略構成を示す図である。 本発明に係る立体画像表示装置を用いる立体画像観察システムの他の例の概略構成を示す図である。 第１実施の形態の変形例に係る立体画像表示装置を用いる立体画像観察システムの概略構成を示す図である。 図３２に示す立体画像表示装置によるＬＲ画像の表示動作を示す図である。 図３２に示す立体画像表示装置によるＬＲ画像の表示動作を示す図である。 図３２に示す立体画像表示装置によるＬＲ画像の表示動作を示す図である。

符号の説明

１，１ｒ，１ｇ，１ｂ，１ｍ，１mｒ，１mｇｂ 表示素子
１ｒａ，１ｒｂ，１ｇａ，１ｇｂ，１ｂａ，１ｂｂ，１ｍａ，１ｍｂ，１mｒa，１mｒｂ，１mｇｂa，１mｇｂｂ 偏光板
１ｍ′ 反射型ＬＣＤ（ＬＣＯＳ）
１ｄ ＤＭＤ素子
２ａ，２ｂ 偏光スイッチング液晶
３ａ，３ｂ 第１複屈折板
５ 画素シフトモジュール
１１ ＰＳ変換素子
１２ 第３偏光スイッチング液晶
２０ 光源部
２１ 光源
２２ リフレクタ
２３ フライアイレンズ
２４ ＰＳ変換素子
２５，２６，２７ ダイクロイックミラー
２８，２９ ミラー
３１ クロスプリズム
３２ 投射光学系
４１ 画像処理回路
４２ 立体画素シフト表示駆動制御回路
４３ タイミング演算制御部
４４，４４Ａ 画像信号処理部
４５，４５Ａ 表示素子駆動回路
４６ 偏光スイッチング液晶駆動回路
４７ 光源駆動回路
６１ インテグレータロッド
６２，６２Ａ 照明色切換部
６２Ａm マゼンタ色カラーフィルタ
６２Ａｙ イエロー色カラーフィルタ
６３，６６ 照明光学系
６４ 絞り
６５ ＰＳ変換素子
６７ 照明色切換駆動部
７１ｒ 赤色ＬＥＤ
７１ｇ 緑色ＬＥＤ
７１ｂ 青色ＬＥＤ
７１ 光源部
７２ 照明光学系
７３ インテグレータ
７４ ＰＳ変換素子
７７ 照明色切換制御部
８１ ダイクロイックミラー
８２，８３ ミラー
８４ ダイクロイックプリズム
９１ ミラー
９２，９５ 偏光板
９３ ＰＢＳ（偏光ビームスプリッタ）プリズム
９４ リターダ
１００ 画像信号出力装置
２００，２００′，２１０，２２０，２３０，２４０，２５０，２６０，２７０，２８０ 立体画像表示装置
２０１ 駆動方式切換スイッチ
２０２ 操作キー
２７１ 駆動方式切換回路
２７２ 同期回路
２７３ コントラスト補正回路
２７４ 偽色補正回路
２７５ 画素補間回路
２７６ 画素シフト位置サンプリング回路
２７７ メモリコントローラ
２７８ ビデオメモリ
２８１，２８２，２８３，２８４ メモリ
２９１，２９２，２９３，２９４ サンプリング回路
２９５ 読み出し制御部
２９６ Ｌ／Ｒ切換スイッチ
３００，３０１ スクリーン
３１１，３１２ 投影レンズ
３２１，３２２ 反射ミラー
４００ 偏光メガネ

Claims (5)

1. 少なくとも左目用映像信号および右目用映像信号を含む立体用映像信号を入力して画像を表示する空間変調手段と、
   前記空間変調手段の変調タイミングに同期して、該空間変調手段からの画像光の位置シフト制御を当該画像光の偏光状態に基づいて行う画素シフト手段と、
   前記画素シフト手段による位置シフト制御によってシフトする画素位置に対応して、前記立体用映像信号から左目用映像信号または右目用映像信号をサンプリングして前記空間変調手段に入力する映像サンプリング制御手段と、
   を備えることを特徴とする立体画像表示装置。
2. 前記立体用映像信号は、左目用映像信号および右目用映像信号が混在する映像信号であり、
   前記映像サンプリング制御手段は、前記空間変調手段の変調タイミングに同期して、左目用画素位置および右目用画素位置のそれぞれのアドレスを指定して、前記立体用映像信号から対応するアドレスの左目用映像信号または右目用映像信号をサンプリング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. 前記立体用映像信号は、左目用映像信号および右目用映像信号が分離された映像信号であり、
   前記映像サンプリング制御手段は、左目用映像信号および右目用映像信号を同期させ、前記空間変調手段の変調タイミングに同期して、前記画素シフト手段によりシフトする画素位置に対応する左目用画素位置および右目用画素位置のそれぞれのアドレスを指定し、その指定されたアドレスに応じて左目用映像信号または右目用映像信号を切り換えて、対応するアドレスの左目用映像信号または右目用映像信号をサンプリング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。
4. 前記空間変調手段は、複数の色の画像を表示する複数の空間変調素子と、これら複数の空間変調素子で変調された画像光の光路を光学的に合成する光路合成素子とを有し、
   前記立体用映像信号は、１つのフレームが、ｎ／２個（ｎは偶数）左目用映像信号であるサブフィールドと、ｎ／２個の右目用映像信号であるサブフィールドとからなる信号であり、
   前記映像サンプリング制御手段は、前記画素シフト手段によりシフトする画素位置に対応するサブフィールドから、左目用映像信号または右目用映像信号をサンプリングすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の立体画像表示装置。
5. 前記空間変調手段は、モノクロの画像を表示する単一の空間変調素子と、この空間変調素子に入射する光源からの照明光を色光に変換する複数の色からなるカラーホイールと、このカラーホイールを前記立体用映像信号に基づいて回転駆動するカラーホイール制御部とを有し、
   前記立体用映像信号は、１つのフレームが、ｎ／２個（ｎは偶数）左目用映像信号であるサブフィールドと、ｎ／２個の右目用映像信号であるサブフィールドとからなる信号であり、
   前記映像サンプリング制御手段は、前記画素シフト手段によりシフトする画素位置に対応するサブフィールドから、前記カラーホイールで変換された色光に応じた左目用映像信号または右目用映像信号をサンプリングすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の立体画像表示装置。

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