JPH11289559A - 投写型立体画像表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 台形歪みや解像度の低下がなく、光学系の調
整が容易でコンパクトかつ安価な投写型立体画像表示装
置を提供する。 【解決手段】 １台の画像拡大投写ディスプレイ４Ａに
よって白色光中のＰ成分だけを持つ直線偏波光を右眼用
画像電気信号で変調するとともに、前記白色光中のＳ成
分だけを持つ直線偏波光を左眼用画像電気信号で変調
し、これによって得られた右眼用画像と、左眼用画像と
を合成して右眼・左眼用画像を生成し、これをスクリー
ン２上に投射することにより、偏光眼鏡３を掛けた観察
者に立体画像を見せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、偏光眼鏡を掛けた
観察者にマルチカラーやフルカラーなどの立体画像を見
せる投写型立体画像表示装置、およびディスプレイに供
給する電気信号の分配方法や構成部品である複数の反射
型空間光変調素子の相対的位置を変更することにより、
偏光眼鏡を掛けたもしくは偏光眼鏡を掛けない観察者に
マルチカラーやフルカラーなどの２次元画像を見せる投
写型立体画像表示装置に関する。

【０００２】［発明の概要］本発明は１台の画像拡大投
写ディスプレイによって白色光中のＰ成分だけを持つ直
線偏波光を右眼用画像電気信号で変調するとともに、前
記白色光中のＳ成分だけを持つ直線偏波光を左眼用画像
電気信号で変調し、これによって得られた右眼用画像
と、左眼用画像とを合成して右眼・左眼用画像を生成
し、これをスクリーン上に投射することにより、偏光眼
鏡を掛けた観察者に立体画像を見せる。および本発明
は、ディスプレイに供給する電気信号の分配方法や構成
部品である複数の反射型空間光変調素子の相対的位置を
変更することにより、偏光眼鏡を掛けたあるいは偏光眼
鏡を掛けない観察者にマルチカラーやフルカラーなどの
２次元画像を見せる。

【０００３】

【従来の技術】スクリーン上に右眼用画像と、左眼用画
像とを重ねて投射して、見ている人に立体画像を見せる
投写型立体画像表示装置として、従来、「文献１：（J.
M.Haggerty, S.Reinsch, W.P.Bleha, R.D.Sterling:“S
tereoscipic large screen displays using liquid cry
stal light valve projectors” SPIE Vol.1255,pp.114
-122(1990))」に示す装置が知られている。

【０００４】図１８はこの文献１に記載されている投写
型立体画像表示装置の概要を示す構成図である。

【０００５】この図に示す投写型立体画像表示装置５０
１は、右眼用画像拡大投写ディスプレイ５０２と、左眼
用画像拡大投写ディスプレイ５０３と、右眼用１／２波
長板５０４と、左眼用１／２波長板５０５と、スクリー
ン５０６と、偏光眼鏡５０７とを備えており、右眼用画
像拡大投写ディスプレイ５０２によって右眼用画像を生
成し、これを右眼用１／２波長板５０４によって偏光回
転させて、スクリーン５０６上に投射するとともに、左
眼用画像拡大投写ディスプレイ５０３によって左眼用画
像を生成し、これを左眼用１／２波長板５０５によって
偏光回転させて、スクリーン５０６上に投射しながら、
このスクリーン５０６上に投射されている右眼用画像を
偏光眼鏡５０７の右眼側レンズ５０８を介して、この偏
光眼鏡５０７を掛けた観察者の右眼に導くとともに、前
記スクリーン５０６上に投射されている左眼用画像を偏
光眼鏡５０７の左眼側レンズ５０９を介して、この偏光
眼鏡５０７を掛けた観察者の左眼に導いて、この観察者
に立体画像を見せる。

【０００６】動画用画像拡大投写ディスプレイ５０２の
一部（Ｒ，Ｇ，Ｂ３原色光学系の内の１原色光学系）を
図１９に示す。同図に示すように、右眼用画像拡大投写
ディスプレイの一部５０２ａは、右眼用画像を表示する
ブラウン管５１０と、一面側によって前記ブラウン管５
１０から出射される右眼用画像を取り込むとともに、他
面側に読み出し光が入射されたとき、右眼用画像を読み
出して前記他面側から出射する反射型空間光変調素子５
１１と、読み出し光を発生する放電灯５１２と、この放
電灯５１２から出射される読み出し光中の赤外光を透過
して可視光を反射する２つのコールドミラー５１３，５
１４と、これらのコールドミラー５１３，５１４によっ
て赤外光が除去された光から紫外光カットフィルタ５１
５と、この紫外光カットフィルタ５１５を透過した可視
光に含まれている特定の偏光方向のみを持った光を透過
させる偏光ビームスプリッター５１６とを備えている。

【０００７】さらに、前記右眼用画像拡大投写ディスプ
レイ５０２は前記偏光ビームスプリッタ５１６を透過し
た特定の方向に直線偏光した光（Ｓ成分のみの光）を反
射して前記空間光変調素子５１１の他面側に入射させる
とともに、この他面側から出射される位相変調された右
眼用画像（Ｐ成分のみの光）を透過させる偏光ミラー５
１７と、この偏光ミラー５１７によって反射された特定
の方向に直線偏光した光のうち、特定の波長範囲内の光
のみを透過させて前記空間光変調素子５１１の他面に入
射させるとともに、この他面から出射される位相変調さ
れた右眼用画像のうち、特定の波長範囲内の光のみを透
過させて前記偏光ミラー５１７に入射させるカラーフィ
ルタ５１８と、前記偏光ミラー５１７を透過した右眼用
画像（Ｐ成分のみの光）を取り込み、これを前記右眼用
１／２波長板５０４を介して、前記スクリーン５０６上
に投射する投射レンズ５１９とを備えている。

【０００８】そして、ブラウン管５１０によって右眼用
画像を生成してこれを反射型空間光変調素子５１１の一
面側に入射させながら、放電灯５１２、２枚のコールド
ミラー５１３，５１４、紫外光カットフィルタ５１５お
よび偏光ビームスプリッタ５１６によって特定の方向に
直線偏光した可視光を生成し、これを偏光ミラー５１７
及びカラーフィルタ５１８によって特定の方向に直線偏
光し、かつ特定の波長を持った光にし、これを読み出し
光として前記空間光変調素子５１１の他面側に入射させ
るとともに、カラーフィルタ５１８、偏光ミラー５１７
および投射レンズ５１９によって前記反射型空間光変調
素子５１１の他面側から出射される位相差変調された右
眼用画像（Ｐ成分のみの光）を受けて、これを前記右眼
用１／２波長板５０４を介し、前記スクリーン５０６上
に投射させる。

【０００９】この場合、反射型空間光変調素子５１１は
図２０に示すように、ファイバープレート基板５２０
と、第１透明電極５２１と、光導電層５２２と、誘電体
多層膜ミラー５２４と、第１配向５２５と、ネマチック
液晶層５２６と、第２配向層５２７と、第２透明電極５
２８と、石英基板５２９とを順次、密着積層して形成し
た素子であり、交流電源５３０によって第１透明電極５
２１と、第２透明電極５２８との間に交流電圧を印加し
た状態で、ファイバープレート基板５２０側に光情報を
含む書込み光を入射させることにより、前記光導電層５
２２の抵抗値を変化させてシール層５３１，５３２で密
封されたネマチック液晶層５２６に２次元的に光情報を
書込み、石英基板５２９側に入射される読み出し光によ
って前記ネマチック液晶層５２６に書き込まれている光
情報を読み出し、これを右眼用画像として出射する。

【００１０】この際、前記ネマチック液晶層５２６は図
２１に示すように、第１透明電極５２１と第２透明電極
５２８との間に電圧を印加していないとき、液晶分子５
３３の長軸方向はｚ軸に垂直な面内にあり、かつ誘電体
多層膜ミラー５２４の面の法線と、液晶分子５３３の長
軸とのなす角度θが約２度のホメオトロピック（垂直）
配向となり、この状態から、第１透明電極５２１と第２
透明電極５２８との間に電圧を印加していくと、液晶分
子５３３の誘電率異方性が負であれば、印加する電圧に
よって生じる電界の増加に伴って、角度θが増大し、液
晶分子５３３の長軸が誘電体多層膜ミラー５２４の面に
沿うように、配列する。

【００１１】そして、Ｘ軸から４５度の角度をなすよう
にＸＺ面内にある電気ベクトル（図２１の破線と平行な
方向）を持つ直線偏波状態のＹ軸と平行に進行する読み
出し光がネマチック液晶層５２６に入射したとき、液晶
分子５３３の単軸方向の屈折率ｎｏだけに影響される直
線偏光と、液晶分子５３３の長軸方向の屈折率ｎｅとｎ
ｏの両者に影響される直線偏光とに分離されて、ネマチ
ック液晶層５２６内を伝搬することから、第１透明電極
５２１と第２透明電極５２９との間に印加される電圧の
大きさに応じて前記２つの直線偏波光の間に生じる位相
差（retardation）が変化する。

【００１２】また、右眼用１／２波長板５０４は前記右
眼用画像拡大投写ディスプレイ５０２から出射される右
眼用画像を受けて、この右眼用画像の偏光面を一方方向
に４５度だけ回転させながら、透過させて、前記スクリ
ーン５０６上に投射する。

【００１３】また、左眼用画像拡大投写ディスプレイ５
０３は前記右眼用画像拡大投写ディスプレイ５０２と同
様に構成されており、そのＲ，Ｇ，Ｂ３原色光学系の内
の１原色光学系は、前記右眼用画像拡大投写ディスプレ
イの一部５０２ａと同様に構成されている。すなわち、
ブラウン管５１０によって左眼用画像を生成してこれを
空間光変調素子５１１の一面側に入射させながら、放電
灯５１２、２枚のコールドミラー５１３，５１４、紫外
光カットフィルタ５１５および偏光ビームスプリッタ５
１６によって特定の偏光方向を持った可視光を生成し、
これを偏光ミラー５１７およびカラーフィルタ５１８に
よって特定の偏光方向および特定の波長を持った光に
し、これを読み出し光として前記反射型空間光変調素子
５１１の他面側に入射させるとともに、カラーフィルタ
５１８、偏光ミラー５１７および投射レンズ５１９によ
って前記反射型空間光変調素子５１１の他面側から出射
される位相変調された左眼用画像（Ｐ成分のみの光）を
受けて、これを前記左眼用１／２波長板５０５を介し、
前記スクリーン５０６上に投射させる。

【００１４】左眼用１／２波長板５０５は前記右眼用１
／２波長板５０４と同様に、前記左眼用画像拡大投写デ
ィスプレイ５０３から出射される左眼用画像を受けて、
この左眼用画像の偏光面を他方方向に右眼用画像の１／
２波長板の回転方向と反対の方向に４５度だけ回転させ
ながら、透過させて、前記スクリーン５０６上に投射す
る。

【００１５】スクリーン５０６は前記右眼用１／２波長
板５０４を介して投射された右眼用画像と、前記左眼用
１／２波長板５０５を介して投射された、前記右眼用直
線偏波光とこれと直交する左眼用直線偏波光とを偏波方
向を保持しながら反射して、前記偏光眼鏡５０７の右眼
用レンズ５０８、左眼用レンズ５０９に導く。

【００１６】偏光眼鏡５０７は前記スクリーン５０６上
に表示されている右眼用画像の偏光方向と同じ偏光方向
の光を透過させる右眼用レンズ５０８と、前記スクリー
ン５０６上に表示されている左眼用画像の偏光方向と同
じ偏光方向の光を透過させる左眼用レンズ５０９とを備
えており、右眼用レンズ５０８によって前記スクリーン
５０６で反射された右眼用画像を透過させてこの偏光眼
鏡５０７を掛けている観察者の右眼に導くとともに、左
眼用レンズ５０９によって前記スクリーン５０６で反射
された左眼用画像を透過させて前記観察者の左眼に導
き、この観察者に立体画像を見せる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の投写型立体画像表示装置５０１においては、次
に述べるような問題があった。

【００１８】＜第１の問題点＞まず、立体画像を表示す
る際、右眼用画像拡大投写ディスプレイ５０２および右
眼用１／２波長板５０４と、左眼用画像拡大投写ディス
プレイ５０３および左眼用１／２波長板５０５とを必要
とするため、投写型立体画像表示装置５０１全体が大が
かりになり、コスト高になってしまうという問題があっ
た。

【００１９】特に、フルカラーの画像を表示するために
は、コールドミラー５１３，５１４と偏光ビームスプリ
ッタ５１６との間に、色分離光学系を挿入して、白色光
を赤色光、緑色光、青色光の３原色を分離し、そのうち
の一色を使用するようにした右眼用赤色画像拡大投写デ
ィスプレイ、右眼用緑色画像拡大投写ディスプレイ、右
眼用青色画像拡大投写ディスプレイと、左眼用赤色画像
拡大投写ディスプレイ、左眼用緑色画像拡大投写ディス
プレイ、左眼用青色画像拡大投写ディスプレイとを必要
とするため、投写型立体画像表示装置全体のコストが飛
躍的に高くなってしまうという問題があった。

【００２０】＜第２の問題点＞また、従来の投写型立体
画像表示装置５０１では、スクリーン５０６に対して、
右眼用画像拡大投写ディスプレイ５０２と、左眼用画像
拡大投写ディスプレイ５０３とを正対して並べて、配置
することができないため、図２２に示すように、これら
右眼用画像拡大投写ディスプレイ５０２、左眼用画像拡
大投写ディスプレイ５０３内にある反射型空間光変調素
子５１１の光軸５３４がスクリーン５０６の面に垂直に
ならない。このために、スクリーン５０６の周辺部分
で、投写レンズ５１９の結像面５３５とスクリーン５０
６の面とが大きく離れてしまって、投射レンズ５１９か
ら出射される右眼用画像（または、左眼用画像）の光が
スクリーン面の前方や後方で結像して、周辺部分の解像
度が低下してしまうという問題があった。なお、この図
２２では、説明を簡単にするために、偏光ミラー５１
７、カラーフィルタ５１８、ブラウン管５１０、偏光ミ
ラー５１７に入射する読み出し光などを省略してある。

【００２１】＜第３の問題点＞また、従来の投写型立体
画像表示装置５０１では、右眼用画像拡大投写ディスプ
レイ５０２および左眼用画像拡大投写ディスプレイ５０
３を設置して、スクリーン５０６上で右眼用画像と、左
眼用画像とを重ね合わせるとき、これら右眼用画像、左
眼用画像の重なり位置（レジストレーション）を調整し
なければならず、設置時の作業が煩雑になってしまうと
いう問題があった。

【００２２】＜第４の問題点＞また、従来の投写型立体
画像表示装置５０１では、スクリーン５０６上に投射さ
れている投射画像を拡大または縮小するとき、右眼用画
像拡大投写ディスプレイ５０２の投射光学系と、左眼用
画像拡大投写ディスプレイ５０３の投射光学系とを同時
に調整しなければならないため、スクリーン５０６上に
投射されている投射画像を拡大または縮小できるように
するとき、右眼用画像拡大投写ディスプレイ５０２の投
射レンズ５１９と、左眼用画像拡大投写ディスプレイ５
０３の投射レンズ５１９とを別々に拡大または縮小しな
ければならないため、調整に多大の時間を要するととも
に、再現性に乏しいという問題があった。

【００２３】＜第５の問題点＞また、従来の投写型立体
画像表示装置５０１では、スクリーン５０６上に投射さ
れている投射画像を高精密な画像にするとき、右眼用画
像拡大投写ディスプレイ５０２の投射光学系の拡大・縮
小率や各種の収差などの光学特性と、左眼用画像拡大投
写ディスプレイ５０３の投射光学系の拡大・縮小率や各
種の収差などの光学特性とをできるだけ揃えなければな
らないという問題があった。

【００２４】＜第６の問題点＞また、従来の投写型立体
画像表示装置５０１では、スクリーン５０６の手前側
に、右眼用画像拡大投写ディスプレイ５０２および右眼
用１／２波長板５０４と、左眼用画像拡大投写ディスプ
レイ５０３および左眼用１／２波長板５０５とを並べて
配置して、スクリーン５０６上に右眼用画像と、左眼用
画像とを投射しなければならないため、これら右眼用画
像拡大投写ディスプレイ５０２に設けられている反射型
空間光変調素子５１１の出射面（前記他面）および左眼
用画像拡大投写ディスプレイ５０３に設けられている反
射型空間光変調素子５１１の出射面（前記他面）と、ス
クリーン５０６の面とが並行にならず、スクリーン５０
６上に投射される右眼用画像（または、左眼用画像）の
右辺長さと、左辺長さとが異なるという台形歪みが発生
してしまうという問題があった。

【００２５】また、このように、スクリーン５０６の手
前側に、右眼用画像拡大投写ディスプレイ５０２および
右眼用１／２波長板５０４と、左眼用画像拡大投写ディ
スプレイ５０３および左眼用１／２波長板５０５とを並
べて配置して、スクリーン５０６上に右眼用画像と、左
眼用画像とを投射しているため、スクリーン５０６上に
投射されている右眼用画像の歪みと、左眼用画像の歪み
とが異なってしまうことが多く、これらの歪みを調整す
る歪み調整回路を設けなければならないという問題があ
る。

【００２６】本発明は上記の事情に鑑み、上述した第１
〜第６の問題点を解決し、台形歪みや解像度の低下がな
く、光学系の調整が容易でコンパクトかつ安価な投写型
立体画像表示装置を提供することを目的としている。

【００２７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、請求項１では、白色光を発生する光源部
と、この光源部から出射された白色光を赤色光、緑色
光、青色光の３原色光に分解して別々の光路に振り分け
る機能を持つダイクロイックミラーを含む白色光分配光
学系と、この白色光分配光学系により分解された赤色光
を互いに直交するＰ成分だけを持つ直線偏波光とＳ成分
だけを持つ直線偏波光に分離する赤色光用偏光ビームス
プリッタと、前記白色光分配光学系により分解された緑
色光を互いに直交するＰ成分だけを持つ直線偏波光とＳ
成分だけを持つ直線偏波光に分離する緑色光用偏光ビー
ムスプリッタと、前記白色光分配光学系により分解され
た青色光を互いに直交するＰ成分だけを持つ直線偏波光
とＳ成分だけを持つ直線偏波光に分離する青色光用偏光
ビームスプリッタと、前記赤色光用偏光ビームスプリッ
タにより分離された赤色のＰ成分だけを持つ直線偏波光
を任意の偏光状態の光に変える赤色Ｐ成分用反射型空間
光変調素子と、前記緑色光用偏光ビームスプリッタによ
り分離された緑色のＰ成分だけを持つ直線偏波光を任意
の偏光状態の光に変える緑色Ｐ成分用反射型空間光変調
素子と、前記青色光用偏光ビームスプリッタにより分離
された青色のＰ成分だけを持つ直線偏波光を任意の偏光
状態の光に変える青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子
と、前記赤色光用偏光ビームスプリッタにより分離され
た赤色のＳ成分だけを持つ直線偏波光を任意の偏光状態
の光に変える赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、前
記緑色光用偏光ビームスプリッタにより分離された緑色
のＳ成分だけを持つ直線偏波光を任意の偏光状態の光に
変える緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、前記青色
光用偏光ビームスプリッタにより分離された青色のＳ成
分だけを持つ直線偏波光を任意の偏光状態の光に変える
青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、前記各反射型空
間光変調素子によって変調されたＰ成分およびＳ成分の
赤色光、緑色光、青色光を前記各別の偏光ビームスプリ
ッタを介して入射し、これらの入射光を合成して１つの
光路から出射するダイクロイックプリズムと、このダイ
クロイックプリズムにより合成された光を投射する投射
レンズとを少なくとも有することを特徴とする。

【００２８】請求項２では、請求項１に記載の投写型立
体画像表示装置において、前記赤色Ｐ成分用反射型空間
光変調素子は、両眼視差信号の内の右眼用かつ赤色光用
画像電気信号で駆動し、前記赤色Ｓ成分用反射型空間光
変調素子は、両眼視差信号の内の左眼用かつ赤色光用画
像電気信号で駆動し、前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変
調素子は、両眼視差信号の内の右眼用かつ緑色光用画像
電気信号で駆動し、前記緑色Ｓ成分用反射型空間光変調
素子は、両眼視差信号の内の左眼用かつ緑色光用画像電
気信号で駆動し、前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素
子は、両眼視差信号の内の右眼用かつ青色光用画像電気
信号で駆動し、前記青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子
は、両眼視差信号の内の左眼用かつ青色光用画像電気信
号で駆動し、前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と
前記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子で変調された赤
色光を再び前記赤色光用偏光ビームスプリッタに導き、
赤色のＰ成分だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ
直線偏波光を選択して前記ダイクロイックプリズムに導
き、前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と前記緑色
Ｓ成分用反射型空間光変調素子で変調された緑色光を再
び前記緑色光用偏光ビームスプリッタに導き、緑色のＰ
成分だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波
光を選択して前記ダイクロイックプリズムに導き、前記
青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と前記青色Ｓ成分用
反射型空間光変調素子で変調された青色光を再び前記青
色光用偏光ビームスプリッタに導き、青色のＰ成分だけ
を持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波光を選択
して前記ダイクロイックプリズムに導き、前記ダイクロ
イックプリズムを通過した３原色光を合成して前記投射
レンズを経由してスクリーンに導き、スクリーンの反射
光を、右眼用偏光板または偏光フィルムと左眼用偏光板
または偏光フィルムの各光透過容易軸が互いに直交した
偏光眼鏡で見ることを特徴とする。

【００２９】請求項３では、請求項１に記載の投写型立
体画像表示装置において、前記赤色Ｐ成分用反射型空間
光変調素子は、両眼視差信号の内の左眼用かつ赤色光用
画像電気信号で駆動し、前記赤色Ｓ成分用反射型空間光
変調素子は、両眼視差信号の内の右眼用かつ赤色光用画
像電気信号で駆動し、前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変
調素子は、両眼視差信号の内の左眼用かつ緑色光用画像
電気信号で駆動し、前記緑色Ｓ成分用反射型空間光変調
素子は、両眼視差信号の内の右眼用かつ緑色光用画像電
気信号で駆動し、前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素
子は、両眼視差信号の内の左眼用かつ青色光用画像電気
信号で駆動し、前記青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子
は、両眼視差信号の内の右眼用かつ青色光用画像電気信
号で駆動し、前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と
前記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子で変調された赤
色光を再び前記赤色光用偏光ビームスプリッタに導き、
赤色のＰ成分だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ
直線偏波光を選択して前記ダイクロイックプリズムに導
き、前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と前記緑色
Ｓ成分用反射型空間光変調素子で変調された緑色光を再
び前記緑色光用偏光ビームスプリッタに導き、緑色のＰ
成分だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波
光を選択して前記ダイクロイックプリズムに導き、前記
青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と前記青色Ｓ成分用
反射型空間光変調素子で変調された青色光を再び前記青
色光用偏光ビームスプリッタに導き、青色のＰ成分だけ
を持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波光を選択
して前記ダイクロイックプリズムに導き、前記ダイクロ
イックプリズムを通過した３原色光を合成して前記投射
レンズを経由してスクリーンに導き、スクリーンの反射
光を、左眼用偏光板または偏光フィルムと、右眼用偏光
板または偏光フィルムの各光透過容易軸が互いに直交し
た偏光眼鏡で見ることを特徴とする。

【００３０】請求項４では、請求項１から３のいずれか
に記載の投写型立体画像表示装置において、前記各反射
型空間光変調素子は、透明電極を積層した透明基板と、
印加電圧が小さいかゼロで液晶分子が動かないオフ状態
のとき液晶分子の長軸と平行な方向が前記透明基板の表
面に対して垂直方向に配列する、または垂直方向から数
度以内のずれになるよう配列する負の誘電率異方性を持
つネマチック液晶を備えた光変調層と、この光変調層に
積層された２次元アレー状電極と、この２次元アレー状
電極に電圧を加え、前記ネマチック液晶の配列を１画素
ごとに制御するマトリックス状に配列した電子回路を持
つ基板と、を少なくとも有することを特徴とする。

【００３１】請求項５では、請求項１から３のいずれか
に記載の投写型立体画像表示装置において、前記各反射
型空間光変調素子は、透明電極を積層した透明基板と、
印加電圧が小さいかゼロのオフ状態のとき前記透明基板
の表面と平行に配列し、かつ前記透明基板に最も近いネ
マチック液晶分子の長軸に平行な方向と透明基板に最も
離れたネマチック液晶分子の長軸に平行な方向が、４５
度の角度をなすように配列した正の誘電率異方性を持つ
４５度捻れネマチック液晶を備えた光変調層と、この光
変調層に積層された２次元アレー状電極と、この２次元
アレー状電極に電圧を加え、前記４５度捻れネマチック
液晶の配列を１画素ごとに制御するマトリックス状に配
列した電子回路を持つ基板と、を少なくとも有すること
を特徴とする。

【００３２】請求項６では、請求項１から５のいずれか
に記載の投写型立体画像表示装置において、前記赤色Ｐ
成分用反射型空間光変調素子、緑色Ｐ成分用反射型空間
光変調素子および青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を
設計した所定の位置に固定するとともに、赤色Ｓ成分用
反射型空間光変調素子、緑色Ｓ成分用反射型空間光変調
素子および青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子の位置
を、両眼視差信号や投射レンズとスクリーンの距離に応
じて変更できる可動装置を設けたことを特徴とする。

【００３３】請求項７では、請求項１から５のいずれか
に記載の投写型立体画像表示装置において、前記赤色Ｓ
成分用反射型空間光変調素子、緑色Ｓ成分用反射型空間
光変調素子および青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を
設計した所定の位置に固定するとともに、赤色Ｐ成分用
反射型空間光変調素子、緑色Ｐ成分用反射型空間光変調
素子および青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子の位置
を、両眼視差信号や投射レンズとスクリーンの距離に応
じて変更できる可動装置を設けたことを特徴とする。

【００３４】請求項８では、請求項６または７に記載の
投写型立体画像表示装置において、前記可動装置とし
て、アリ溝案内式による手動の移動台、アリ溝より精度
の高いＶ溝レールとクロスローラーなどで移動ガイドを
構成し、マイクロメータの回転を移動量に置き換えるマ
イクロメータ式の手動の移動台、マイクロメータとステ
ッピングモータを組み合わせて電気的に移動させる電動
の移動台、ピエゾ効果を利用して電気的に移動させるピ
エゾ移動台の内の１種類あるいは２種類を組み合わせて
赤色あるいは緑色あるいは青色Ｓ成分用反射型空間光変
調素子、または赤色あるいは緑色あるいは青色Ｐ成分用
反射型空間光変調素子を移動させることを特徴とする。

【００３５】請求項９では、請求項１、４、５、６、７
または８のいずれかに記載の投写型立体画像表示装置に
おいて、前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と赤色
Ｓ成分用反射型空間光変調素子を同一の赤色光用の画像
電気信号で駆動し、かつ前記緑色Ｐ成分用反射型空間光
変調素子と緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を同一の
緑色光用の画像電気信号で駆動し、かつ前記青色Ｐ成分
用反射型空間光変調素子と青色Ｓ成分用反射型空間光変
調素子を同一の青色光用の画像電気信号で駆動し、２次
元画像を表示することを特徴とする。

【００３６】請求項１０では、請求項１、４、５、６、
７または８のいずれかに記載の投写型立体画像表示装置
において、前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を赤
色光用テレビ信号の奇数ライン信号で、前記赤色Ｓ成分
用反射型空間光変調素子を赤色光用テレビ信号の偶数ラ
イン信号でそれぞれ駆動し、かつ前記緑色Ｐ成分用反射
型空間光変調素子を緑色光用テレビ信号の奇数ライン信
号で、前記緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を緑色光
用テレビ信号の偶数ライン信号でそれぞれ駆動し、かつ
前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を青色光用テレ
ビ信号の奇数ライン信号で、青色Ｓ成分用反射型空間光
変調素子を青色光用テレビ信号の偶数ライン信号でそれ
ぞれ駆動し、かつスクリーンの反射光を、右眼用偏光板
もしくは偏光フィルムと左眼用偏光板もしくは偏光フィ
ルムの各光透過容易軸が互いに直交した偏光眼鏡で、２
次元画像を見ることを特徴とする。

【００３７】請求項１１では、請求項１、４、５、６、
７または８のいずれかに記載の投写型立体画像表示装置
において、前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を赤
色光用テレビ信号の偶数ライン信号で、前記赤色Ｓ成分
用反射型空間光変調素子を赤色光用テレビ信号の奇数ラ
イン信号でそれぞれ駆動し、かつ前記緑色Ｐ成分用反射
型空間光変調素子を緑色光用テレビ信号の偶数ライン信
号で、前記緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を緑色光
用テレビ信号の奇数ライン信号でそれぞれ駆動し、かつ
前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を青色光用テレ
ビ信号の偶数ライン信号で、青色Ｓ成分用反射型空間光
変調素子を青色光用テレビ信号の奇数ライン信号でそれ
ぞれ駆動し、かつスクリーンの反射光を、右眼用偏光板
もしくは偏光フィルムと左眼用偏光板もしくは偏光フィ
ルムの各光透過容易軸が互いに直交した偏光眼鏡で、２
次元画像を見ることを特徴とする。

【００３８】請求項１２では、請求項１、４、５、６、
７または８のいずれかに記載の投写型立体画像表示装置
において、前記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、
緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、青色Ｓ成分用反
射型空間光変調素子を同一距離だけ移動させて、赤色の
Ｐ成分だけを持つ直線偏波光と緑色のＰ成分だけを持つ
直線偏波光と青色Ｐ成分だけを持つ直線偏波光による合
成画像と、赤色Ｓ成分だけを持つ直線偏波光と緑色Ｓ成
分だけを持つ直線偏波光と青色Ｓ成分だけを持つ直線偏
波光による合成画像とが、スクリーン面において１画素
ピッチ以下の距離で、かつゼロでない距離だけ垂直方向
にずれるようにし、かつ前記赤色Ｐ成分用反射型空間光
変調素子を赤色光用テレビ信号の奇数ライン信号で、前
記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を赤色光用テレビ
信号の偶数ライン信号でそれぞれ駆動し、かつ前記緑色
Ｐ成分用反射型空間光変調素子を緑色光用テレビ信号の
奇数ライン信号で、前記緑色Ｓ成分用反射型空間光変調
素子を緑色光用テレビ信号の偶数ライン信号でそれぞれ
駆動し、かつ前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を
青色光用テレビ信号の奇数ライン信号で、前記青色Ｓ成
分用反射型空間光変調素子を青色光用テレビ信号の偶数
ライン信号でそれぞれ駆動して、２次元画像を表示する
ことを特徴とする。

【００３９】請求項１３では、請求項１、４、５、６、
７または８のいずれかに記載の投写型立体画像表示装置
において、前記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、
緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、青色Ｓ成分用反
射型空間光変調素子を同一距離だけ移動させて、赤色の
Ｐ成分だけを持つ直線偏波光と緑色のＰ成分だけを持つ
直線偏波光と青色Ｐ成分だけを持つ直線偏波光による合
成画像と、赤色Ｓ成分だけを持つ直線偏波光と緑色Ｓ成
分だけを持つ直線偏波光と青色Ｓ成分だけを持つ直線偏
波光による合成画像とが、スクリーン面において１画素
ピッチ以下の距離で、かつゼロでない距離だけ垂直方向
にずれるようにし、かつ前記赤色Ｐ成分用反射型空間光
変調素子を赤色光用テレビ信号の偶数ライン信号で、前
記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を赤色光用テレビ
信号の奇数ライン信号でそれぞれ駆動し、かつ前記緑色
Ｐ成分用反射型空間光変調素子を緑色光用テレビ信号の
偶数ライン信号で、前記緑色Ｓ成分用反射型空間光変調
素子を緑色光用テレビ信号の奇数ライン信号でそれぞれ
駆動し、かつ前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を
青色光用テレビ信号の偶数ライン信号で、前記青色Ｓ成
分用反射型空間光変調素子を青色光用テレビ信号の奇数
ライン信号でそれぞれ駆動して、２次元画像を表示する
ことを特徴とする。

【００４０】請求項１４では、請求項１、２、３、４ま
たは５に記載の投写型立体画像表示装置において、前記
各赤色光、緑色光、青色光用反射型空間光変調素子の内
のいずれかの原色光用でＰ成分だけ、およびＳ成分だけ
を持つ直線偏波光を変調する２個の反射型空間光変調素
子の各２次元マトリックス電極を構成するｍ行ｎ列に配
列した微小な画素電極に供給される右眼用および左眼用
画像電気信号をそれぞれＰ_ij、Ｓ_ij（ただし、ｉ＝１〜
ｍ，ｊ＝１からｎ）とし、黒レベルを表す画像電気信号
をＢ₀とし、さらに前記投写型立体表示装置に入力する
赤色光用画像電気信号、緑色光用画像電気信号、青色光
用画像電気信号の内のいずれかの電気信号で右眼用およ
び左眼用の画像電気信号をそれぞれＲ_ij、Ｌ_ij（ただ
し、ｉ＝１からｍ，ｊ＝１〜ｎ）とし、

【数３】Ｐ_ij＝Ｓ_ij＝Ｂ₀ ただし、１≦
ｉ≦ｍ,１≦ｊ≦ｋ＜ｎ Ｐ_ij＝Ｒ_ij，Ｓ_ij＝Ｌ_ij-k ただし、１≦ｉ≦ｍ,ｋ
＜ｊ≦ｎ となるように各２次元マトリックス電極に右眼用および
左眼用画像電気信号Ｐ_ij、Ｓ_ijを割り当てて、反射型空
間光変調素子を移動させずに立体画像を表示することを
特徴とする。

【００４１】請求項１５では、請求項１、２、３、４ま
たは５に記載の投写型立体画像表示装置において、前記
各赤色光、緑色光、青色光用反射型空間光変調素子の内
のいずれかの原色光用でＰ成分だけ、およびＳ成分だけ
を持つ直線偏波光を変調する２個の反射型空間光変調素
子の各２次元マトリックス電極を構成するｍ行ｎ列に配
列した微小な画素電極に供給される左眼用および右眼用
画像電気信号をそれぞれＰ_ij、Ｓ_ij（ただし、ｉ＝１〜
ｍ，ｊ＝１からｎ）とし、黒レベルを表す画像電気信号
をＢ₀とし、さらに前記投写型立体表示装置に入力する
赤色光用画像電気信号、緑色光用画像電気信号、青色光
用画像電気信号の内のいずれかの電気信号で右眼用およ
び左眼用の画像電気信号をそれぞれＲ_ij、Ｌ_ij（ただ
し、ｉ＝１からｍ，ｊ＝１〜ｎ）とし、

【数４】Ｐ_ij＝Ｓ_ij＝Ｂ₀ ただし、１≦
ｉ≦ｍ,１≦ｊ≦ｋ＜ｎ Ｐ_ij＝Ｌ_ij，Ｓ_ij＝Ｒ_ij-k ただし、１≦ｉ≦ｍ,ｋ
＜ｊ≦ｎ となるように各２次元マトリックス電極に左眼用および
右眼用画像電気信号Ｐ_ij、Ｓ_ijを割り当てて、反射型空
間光変調素子を移動させずに立体画像を表示することを
特徴とする。

【００４２】請求項１６では、請求項１４または１５に
記載の投写型立体画像表示装置において、立体画像信号
の内の左眼用画像信号と反射型空間光変調素子を構成す
る２次元マトリックス電極との位置関係を変える手段と
して、フレームメモリを用いることを特徴とする。

【００４３】請求項１７では、請求項２に記載の投写型
立体画像表示装置において、赤色光用偏光ビームスプリ
ッタとダイクロイックプリズムとの間に赤色光用偏光ビ
ームスプリッタから出射した赤色の直線偏波光を円偏波
光あるいは円偏光に近い偏光状態を持つ楕円偏波光に変
換する赤色光用１／４波長板を設け、かつ緑色光用偏光
ビームスプリッタとダイクロイックプリズムとの間に緑
色光用偏光ビームスプリッタから出射した緑色の直線偏
波光を円偏波光あるいは円偏光に近い偏光状態を持つ楕
円偏波光に変換する緑色光用１／４波長板を設け、かつ
青色光用偏光ビームスプリッタとダイクロイックプリズ
ムとの間に青色光用偏光ビームスプリッタから出射した
青色の直線偏波光を円偏波光あるいは円偏光に近い偏光
状態を持つ楕円偏波光に変換する青色光用１／４波長板
を設け、かつ 右眼用の１／４波長板と偏光板、および
左眼用の１／４波長板と前記偏光板の光透過容易軸と直
交する光透過容易軸を持つ偏光板からなる偏光眼鏡で立
体画像を見ることを特徴とする。

【００４４】上記の構成において、請求項１、２に記載
の投写型立体画像表示装置では、前記光源部から発生し
た白色光をダイクロイックミラーを含む前記光学系で３
原色に分解し、赤色光を前記赤色光用偏光ビームスプリ
ッタに導き、緑色光を前記緑色光用偏光ビームスプリッ
タに導き、青色光を前記青色光用偏光ビームスプリッタ
に導く。これらの赤色光用、緑色光用および青色光用偏
光ビームスプリッタで前記３原色光をそれぞれＰ成分だ
けを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波光に分
解し、赤色のＰ成分だけを持つ直線偏波光を前記赤色Ｐ
成分用反射型空間光変調素子に導き、赤色のＳ成分だけ
を持つ直線偏波光を前記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調
素子に導き、緑色のＰ成分だけを持つ直線偏波光を前記
緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子に導き、緑色のＳ成
分だけを持つ直線偏波光を前記緑色Ｓ成分用反射型空間
光変調素子に導き、青色のＰ成分だけを持つ直線偏波光
を前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子に導き、青色
のＳ成分だけを持つ直線偏波光を前記青色Ｓ成分用反射
型空間光変調素子に導く。

【００４５】また、両眼視差信号の内の右眼用かつ赤色
光用画像電気信号により、前記赤色Ｐ成分用反射型空間
光変調素子を駆動し、両眼視差信号の内の左眼用かつ赤
色光用画像電気信号により、前記赤色Ｓ成分用反射型空
間光変調素子を駆動し、両眼視差信号の内の右眼用かつ
緑色光用画像電気信号により、前記緑色Ｐ成分用反射型
空間光変調素子を駆動し、両眼視差信号の内の左眼用か
つ緑色光用画像電気信号により、前記緑色Ｓ成分用反射
型空間光変調素子を駆動し、両眼視差信号の内の右眼用
かつ青色光用画像電気信号により、前記青色Ｐ成分用反
射型空間光変調素子を駆動し、両眼視差信号の内の左眼
用かつ青色光用画像電気信号により、前記青色Ｓ成分用
反射型空間光変調素子を駆動する。

【００４６】前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と
前記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子で変調された赤
色光を再び前記赤色光用偏光ビームスプリッタに導き、
赤色のＳ成分だけを持つ直線偏波光とＰ成分だけを持つ
直線偏波光を選択して前記ダイクロイックプリズムに導
き、前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と前記緑色
Ｓ成分用反射型空間光変調素子で変調された緑色光を再
び前記緑色光用偏光ビームスプリッタに導き、緑色のＳ
成分だけを持つ直線偏波光とＰ成分だけを持つ直線偏波
光を選択して前記ダイクロイックプリズムに導き、前記
青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と前記青色Ｓ成分用
反射型空間光変調素子で変調された青色光を再び前記青
色光用偏光ビームスプリッタに導き、青色のＳ成分だけ
を持つ直線偏波光とＰ成分だけを持つ直線偏波光を選択
して前記ダイクロイックプリズムに導く。

【００４７】そして、前記ダイクロイックプリズムを透
過した３原色光を合成して前記投射レンズを経由してス
クリーンに導き、スクリーンの反射光を、右眼用偏光板
もしくは偏光フィルムと左眼用偏光板もしくは偏光フィ
ルムの各光透過容易軸が互いに直交した請求項２に記載
の偏光眼鏡で見る。この一連の作用によって、従来の投
写型立体画像表示装置が抱えている、第１〜第６の問題
を解決し、台形歪みや解像度の低下がなく、光学系の調
整が容易でコンパクトかつ安価な投写型立体表示装置を
提供する。

【００４８】また、請求項３の投写型立体画像表示装置
のように、「右眼」を「左眼」に、また「左眼」を「右
眼」にそれぞれ変更しても、請求項１、２に記載した投
写型立体画像表示装置と同様に、ダイクロイックプリズ
ムを通過した３原色光を合成して投射レンズを経由して
スクリーンに導き、スクリーンの反射光を、右眼用偏光
板もしくは偏光フィルムと左眼用偏光板もしくは偏光フ
ィルムの各光透過容易軸が互いに直交した偏光眼鏡で見
ることができる。この一連の作用によって、従来の投写
型立体画像表示装置が抱えている、第１から第６の問題
を解決し、台形歪みや解像度の低下がなく、光学系の調
整が容易でコンパクトかつ安価な投写型立体表示装置を
提供する。

【００４９】また、請求項４の投写型立体画像表示装置
では、請求項１，２および３に記載の投写型立体画像表
示装置において、透明電極に付いた透明基板と、印加電
圧が小さいかゼロで液晶分子が動かないオフ状態のと
き、液晶分子の長軸と平行な方向が前記透明基板の表面
に対して垂直に配列する、もしくは垂直から数度以内の
ずれになるように配列する負の誘電率異方性を持つネマ
チック液晶と、２次元アレー状電極および前記２次元ア
レー状電極に電圧を加え、前記ネマチック液晶の配列を
１画素ごとに制御するマトリックス状に配列した電子回
路を持つ基板を少なくとも有する赤色Ｐ成分用反射型空
間光変調素子と、赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子
と、緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と、緑色Ｓ成分
用反射型空間光変調素子と、青色Ｐ成分用反射型空間光
変調素子と、青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子とを電
気信号で駆動し、前記透明基板の表面に対して垂直に配
列する、もしくは垂直から数度以内のずれになるよう配
列している負の誘電率異方性を持つネマチック液晶の配
列を変更し、前記反射型空間光変調素子に入射する直線
偏波光の偏光状態を変化させる。

【００５０】この一連の作用によって、従来の投写型立
体画像表示装置が抱えている、第１〜第６の問題を解決
し、台形歪みや解像度の低下がなく、光学系の調整が容
易でコンパクトかつ安価な投写型立体表示装置を提供す
る。

【００５１】また、請求項５に記載の投写型立体画像表
示装置では、請求項１，２および３に記載の投写型立体
画像表示装置において、透明電極に付いた透明基板と、
印加電圧が小さいかゼロのオフ状態のとき前記透明基板
の表面と並行に配列し、かつ前記透明電極に最も近いネ
マチック液晶分子の長軸に平行な方向と透明基板に最も
離れたネマチック液晶分子の長軸に平行な方向が、４５
度の角度をなすように配列した正の誘電率異方性を持つ
４５度捻れネマチック液晶と、２次元アレー状電極と、
前記２次元アレー状電極に電圧を加え、前記４５度捻れ
ネマチック液晶の配列を１画素ごとに制御するマトリッ
クス状に配列した電子回路を持つ基板を少なくとも有す
る赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と、赤色Ｓ成分用
反射型空間光変調素子と、緑色Ｐ成分用反射型空間光変
調素子と、緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、青色
Ｐ成分用反射型空間光変調素子と、青色Ｓ成分用反射型
空間光変調素子とを電気信号で駆動し、４５度ネマチッ
ク液晶の配列を変更し、前記反射型空間光変調素子に入
射する直線偏波光の偏光状態を変化させる。

【００５２】この一連の作用によって、従来の投写型立
体画像表示装置が抱えている、第１〜第６の問題を解決
し、台形歪みや解像度の低下がなく、光学系の調整が容
易でコンパクトかつ安価な投写型立体表示装置を提供す
る。

【００５３】また、請求項６に記載の投写型立体画像表
示装置では、請求項１，２，３，４および５に記載の投
写型立体画像表示装置において、赤色Ｐ成分用反射型空
間光変調素子、緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子およ
び青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を所定の位置に固
定するとともに、赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子、
緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子および青色Ｓ西部尿
反射型空間光変調素子の位置を、可動装置により両眼視
差信号や投射レンズとスクリーンの距離に応じて変更さ
せる。

【００５４】この一連の作用によって、従来の投写型立
体画像表示装置が抱えている、第１〜第６の問題を解決
し、台形歪みや解像度の低下がなく、光学系の調整が容
易でコンパクトかつ安価な投写型立体表示装置を提供す
る。

【００５５】また、請求項７に記載の投写型立体画像表
示装置では、可動装置として、アリ溝案内式による手動
の移動台、アリ溝より精度の高いＶ溝レールとスクロー
ラーなどで移動ガイドを構成し、マイクロメータの回転
を１次元方向の移動量に置き換えるマイクロメータ式の
手動の移動台、マイクロメータとステッピングモータを
組み合わせて電気的に移動させる電動の移動台、ピエゾ
効果を利用して電気的に移動させるピエゾ移動台の内の
１種類あるいは２種類を組み合わせて移動台と連結した
赤色あるいは緑色あるいは青色Ｓ成分用反射型空間光変
調素子を移動させることにより、台形歪みや解像度の低
下がなく、光学系の調整が容易でコンパクトかつ安価な
投写型立体表示装置を提供する。

【００５６】また、請求項８に記載の投写型立体画像表
示装置では、「Ｐ成分」を「Ｓ成分」に、また「Ｓ成
分」を「Ｐ成分」にそれぞれ変更して記述した請求項７
に記載の投写型立体画像表示装置により画像を表示し、
第１〜第６の問題を解決する。

【００５７】また、請求項９に記載の投写型画像表示装
置では、請求項１，４，５，６，７および８に記載の投
写型立体画像表示装置において、赤色Ｐ成分用反射型空
間光変調素子と赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を同
一の赤色光用の画像電気信号で駆動し、かつ緑色Ｐ成分
用反射型空間光変調素子と緑色Ｓ成分用反射型空間光変
調素子を同一の緑色光用の画像電気信号で駆動し、かつ
青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と青色Ｓ成分用反射
型空間光変調素子を同一の青色光用の画像電気信号で駆
動し、２次元画像を表示する。この一連の作用で２次元
画像表示機能を新たに付加している。

【００５８】また、請求項１０に記載の投写型立体画像
表示装置では、請求項１，４，５，６，７および８に記
載の投写型立体画像表示装置において、赤色Ｐ成分用反
射型空間光変調素子を赤色光用テレビ信号の奇数ライン
信号で駆動し、かつ赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子
を赤色光用テレビ信号の偶数ライン信号で駆動し、かつ
緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を緑色光用テレビ信
号の奇数ライン信号で駆動し、かつ緑色Ｓ成分用反射型
空間光変調素子を緑色光用テレビ信号の偶数ライン信号
で駆動し、かつ青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を青
色光用テレビ信号の奇数ライン信号で駆動し、かつ青色
Ｐ成分用反射型空間光変調素子を青色光用テレビ信号の
偶数ライン信号で駆動し、かつスクリーンの反射光を、
右眼用偏光板もしくは偏光フィルムと左眼用偏光板もし
くは偏光フィルムの各透過容易軸が互いに直交した偏光
眼鏡で見る。この一連の作用で２次元画像表示機能を新
たに付加している。

【００５９】また、請求項１１に記載の投写型立体画像
表示装置では、「奇数」を「偶数に」に、また「偶数」
を「奇数」にそれぞれ変更して記述した請求項１０に記
載の投写型立体画像表示装置で２次元画像を表示する。
この一連の作用で２次元画像表示機能を新たに付加して
いる。

【００６０】また、請求項１２に記載の投写型立体画像
表示装置では、請求項１，４，５，６，７および８に記
載の投写型立体画像表示装置において、赤色Ｓ成分用反
射型空間光変調素子と、緑色Ｓ成分用反射型空間光変調
素子と青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を同一方向に
同一距離だけ移動させて、赤色のＰ成分だけを持つ直線
偏波光と、緑色のＰ成分だけを持つ直線偏波光と青色Ｐ
成分だけを持つ直線偏波光による合成画像と、赤色Ｓ成
分だけを持つ直線偏波光と、緑色Ｓ成分だけを持つ直線
偏波光と青色Ｓ成分だけを持つ直線偏波光とによる合成
画像とが、スクリーン面において１画素ピッチ以下でゼ
ロでない距離だけ垂直方向にずれるようにし、かつ赤色
Ｐ成分用反射型空間光変調素子を赤色光用テレビ信号の
奇数ライン信号で駆動し、かつ赤色Ｓ成分用反射型空間
光変調素子を赤色光用テレビ信号の偶数ライン信号で駆
動し、かつ緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を緑色光
用テレビ信号の奇数ライン信号で駆動し、かつ緑色Ｓ成
分用反射型空間光変調素子を緑色光用テレビ信号の偶数
ライン信号で駆動し、かつ青色Ｐ成分用反射型空間光変
調素子を青色光用テレビ信号の奇数ライン信号で駆動
し、かつ青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を青色光用
テレビ信号の偶数ライン信号で駆動することにより、２
次元画像を表示する。この一連の作用で２次元画像表示
機能を新たに付加している。

【００６１】また、請求項１３に記載の投写型立体画像
表示装置では、「奇数」を「偶数」に、また「偶数」を
「奇数」にそれぞれ変更して記述した請求項１２に記載
の投写型立体画像表示装置により、２次元画像を表示す
る。この一連の作用で２次元画像表示機能を新たに付加
している。

【００６２】また、請求項１４に記載の投写型立体画像
表示装置では、請求項１，２，３，４および５に記載の
投写型立体表示装置の構成部品である赤色光、緑色光、
青色光用反射型空間光変調素子のいずれかの原色光用で
Ｐ成分だけおよびＳ成分だけを持つ直線偏波光を変調す
る２個の反射型空間光変調素子の各２次元マトリックス
電極を構成するｍ行ｎ列に配列した微小な画素電極に供
給される右眼用および左眼用画像電気信号をそれぞれＰ
_ij、Ｓ_ij（ただし、ｉ＝１〜ｍ，ｊ＝１〜ｎ）とし、黒
レベルを表す画像電気信号をＢ₀とし、さらに前記投写
型立体表示装置に入力する赤色光用画像電気信号、緑色
光用画像電気信号、青色光用画像電気信号の内のいずれ
かの電気信号で右眼用および左眼用の画像電気信号をそ
れぞれＲ_ij、Ｌ_ij（ただし、ｉ＝１〜ｍ，ｊ＝１〜ｎ）
とし、

【数５】Ｐ_ij＝Ｓ_ij＝Ｂ₀ ただし、１≦ｉ
≦ｍ，１≦ｊ≦ｋ＜ｎ Ｐ_ij＝Ｒ_ij，Ｓ_ij＝Ｌ_ij-k ただし、１≦ｉ≦ｍ，ｋ
＜ｊ≦ｎ となるように各２次元マトリックス電極に右眼用および
左眼用画像電気信号Ｐ_ij、Ｓ_ijを割り当てて、反射型空
間光変調素子を移動させずに立体画像を表示する。ま
た、ｋの値を変えて、左右画像のずれの大きさを自由に
調整する。この一連の作用によって、従来の投写型立体
画像表示装置が抱えている、第１〜第６の問題を解決す
る。

【００６３】また、請求項１５に記載のように、請求項
１４に記載の投写型立体画像表示装置において、「Ｒ」
を「Ｌ」に、また「Ｌ」を「Ｒ」にそれぞれ変更して記
述した装置でも同様の作用効果を奏する。

【００６４】この一連の作用によって、従来の投写型立
体画像表示装置が抱えている、第１〜第６の問題を解決
し、台形歪みや解像度の低下がなく、光学系の調整が容
易でコンパクトかつ安価な投写型立体表示装置を提供す
る。

【００６５】また、請求項１６に記載の投写型立体画像
表示装置では、請求項１４および１５に記載の投写型立
体画像表示装置において、立体画像信号の内の左眼用画
像信号と反射型空間光変調素子を構成する２次元マトリ
ックス電極との位置関係を変える手段として、フレーム
メモリを用いることにより、立体画像を表示する。この
一連の作用によって、従来の投写型立体画像表示装置が
抱えている、第１〜第６の問題を解決し、台形歪みや解
像度の低下がなく、光学系の調整が容易でコンパクトか
つ安価な投写型立体表示装置を提供する。

【００６６】また、請求項１７に記載の投写型立体画像
表示装置では、請求項２に記載の投写型立体画像表示装
置に、赤色光用偏光ビームスプリッタとダイクロイック
プリズムとの間に赤色光用偏光ビームスプリッタから出
射した赤色の直線偏波光を円偏波光あるいは円偏光に近
い偏光状態を持つ楕円偏波光に変換する赤色光用１／４
波長板を設け、かつ緑色光用偏光ビームスプリッタとダ
イクロイックプリズムとの間に緑色光用偏光ビームスプ
リッタから出射した赤色の直線偏波光を円偏波光あるい
は円偏光に近い偏光状態を持つ楕円偏波光に変換する緑
色光用１／４波長板を設け、かつ青色光用偏光ビームス
プリッタとダイクロイックプリズムとの間に青色光用偏
光ビームスプリッタから出射した青色の直線偏波光を円
偏波光あるいは円偏光に近い偏光状態を持つ楕円偏波光
に変換する青色光用１／４波長板を設け、かつスクリー
ンで反射された右眼用の赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色
（Ｂ）画像を偏光眼鏡を構成する１／４波長板と偏光板
に入射してこの偏光眼鏡を掛けている観察者の右眼に導
くとともに、左眼用のＲＧＢ画像を偏光眼鏡を構成する
他の１／４波長板と前記偏光板の光透過容易軸と直交す
る光透過容易軸をもつ偏光板に入射してこの偏光眼鏡を
掛けている観察者の左眼に導き、この観察者にフルカラ
ーまたはマルチカラーの立体画像を見せる。この一連の
作用によって、従来の投写型立体画像表示装置が抱えて
いる、第１〜第６の問題を解決し、台形歪みや解像度の
低下がなく、光学系の調整が容易でコンパクトかつ安価
な投写型立体表示装置を提供する。

【００６７】

【発明の実施の形態】《投写型立体画像表示装置の構
成》図１は本発明による投写型立体画像表示装置のう
ち、フルカラーあるいはマルチカラー画像を表示する型
の基本形を示す構成図である。

【００６８】この図に示す投写型立体画像表示装置１Ａ
は、スクリーン２と、偏光眼鏡３と、画像拡大投写ディ
スプレイ４Ａとを備えており、画像拡大投写ディスプレ
イ４Ａによってスクリーン２上に直線偏波光である右眼
用ＲＧＢ画像と、前記直線偏波光と直交する直線偏波光
である左眼用ＲＧＢ画像とを表示して、偏光眼鏡３を掛
けた観察者にフルカラーまたはマルチカラーの立体画像
を見せる。

【００６９】前記スクリーン２は前記画像拡大投写ディ
スプレイ４Ａによって投射された右眼用および左眼用画
像中の右眼用画像（Ｓ成分のみの直線偏波光の画像）
と、この右眼用画像の偏光方向と直交する偏光方向を持
つ左眼用画像（Ｐ成分のみの直線偏波光の画像）とを偏
光状態を保持しながら反射して、それぞれ前記偏光眼鏡
３の右眼用偏光板５，左眼用偏光板６に導く。

【００７０】偏光眼鏡３は、前記スクリーン２上に表示
されている右眼用ＲＧＢ画像の偏光方向と同じ偏光方向
の光を透過させる右眼用偏光板もしくは偏光フィルム５
と、前記スクリーン２上に表示されている左眼用ＲＧＢ
画像の偏光方向と同じ偏光方向の光を透過させる左眼用
偏光板もしくは偏光フィルム６とを備えており、右眼用
偏光板もしくは偏光フィルム５によって前記スクリーン
２で反射された右眼用ＲＧＢ画像を透過させてこの偏光
眼鏡３を掛けている観察者の右眼に導くとともに、左眼
用偏光板もしくは偏光フィルム６によって前記スクリー
ン２で反射された左眼用ＲＧＢ画像を透過させて前記観
察者の左眼に導き、この観察者にフルカラーまたはマル
チカラーの立体画像を見せる。

【００７１】また、画像拡大投写ディスプレイ４は、光
源部７と、ＲＧＢ光を分離して、それぞれをＲ光（赤色
光）用偏光ビームスプリッタ９Ｒ、Ｇ光（緑色光）用偏
光ビームスプリッタ９Ｇ、Ｂ光（青色光）用偏光ビーム
スプリッタ９Ｂに分配する白色光分配光学系８とを備え
ている。

【００７２】また、この画像拡大投写ディスプレイ４
は、Ｒ光用偏光ビームスプリッタ９Ｒで分離されたＰ成
分だけを持つ直線偏波光を変調する赤色Ｐ成分用反射型
空間光変調素子２２ＲＰと、Ｒ光用偏光ビームスプリッ
タ９Ｒで分離されたＳ成分だけを持つ直線偏波光を変調
する赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２２ＲＳと、Ｇ
光用偏光ビームスプリッタ９Ｇで分離されたＰ成分だけ
を持つ直線偏波光を変調する緑色Ｐ成分用反射型空間光
変調素子２２ＧＰと、Ｇ光用偏光ビームスプリッタ９Ｇ
で分離されたＳ成分だけを持つ直線偏波光を変調する緑
色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２２ＧＳと、Ｂ光用偏
光ビームスプリッタ９Ｂで分離されたＰ成分だけを持つ
直線偏波光を変調する青色Ｐ成分用反射型空間光変調素
子２２ＢＰと、Ｂ光用偏光ビームスプリッタ９Ｂで分離
されたＳ成分だけを持つ直線偏波光を変調する青色Ｓ成
分用反射型空間光変調素子２２ＢＳとを備えている。

【００７３】さらに、この画像拡大投写ディスプレイ４
は、赤色Ｐ成分用および赤色Ｓ成分用反射型空間光変調
素子２２ＲＰ、２２ＲＳで変調され、かつＲ光用偏光ビ
ームスプリッタ９Ｒで合成されたＲ光１８と、緑色Ｐ成
分用および緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２２Ｇ
Ｐ、２２ＧＳで変調され、かつＧ光用偏光ビームスプリ
ッタ９Ｇで合成されたＧ光１９と、青色Ｐ成分用および
青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２２ＢＰ、２２ＢＳ
で変調され、かつＲ光用偏光ビームスプリッタ９Ｂで合
成されたＢ光２０とを合成して投射光学系を構成する投
射レンズ２４に送るダイクロイックプリズム２３と、ダ
イクロイックプリズム２３からの変調光２１をスクリー
ン２に拡大投影する投射レンズ２４とを備えている。

【００７４】そして、この画像拡大投写ディスプレイ４
では、白色光分配光学系８から分配されたＲＧＢ光をＲ
ＧＢ光用偏光ビームスプリッタ９Ｒ、９Ｇ、９Ｂでそれ
ぞれＰ成分だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直
線偏波光に分け、両眼視差信号の右眼用画像電気信号で
駆動される赤色Ｐ成分用、緑色Ｐ成分用および青色Ｐ成
分用反射型空間光変調素子２２ＲＰ、２２ＧＰ、２２Ｂ
Ｐで前記ＲＧＢ光のＰ成分だけを持つ直線偏波光の偏光
状態を変えるように変調し、両眼視差信号の左眼用画像
電気信号で駆動される赤色Ｓ成分用、緑色Ｓ成分用およ
び青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２２ＲＳ、２２Ｇ
Ｓ、２２ＢＳで前記ＲＧＢ光のＳ成分だけを持つ直線偏
波光の偏光状態を変えるように変調し、これらの変調さ
れた光を再び前記ＲＧＢ光用偏光ビームスプリッタ９
Ｒ、９Ｇ、９Ｂに入れて、Ｐ成分だけを持つ直線偏波状
態の強調変調されたＲＧＢ光とＳ成分だけを持つ直線偏
波状態の強度変調されたＲＧＢ光として取り出し、それ
らのＲＧＢ光をダイクロイックプリズム２３で合成して
投射レンズ２４に送り、スクリーン２に立体画像を表示
する。

【００７５】前記光源部７は可視光を発生する光源１０
と、この光源１０から出射される光を平行光にするレン
ズ１１と、この平行光に含まれている赤外光をカットす
る赤外光カットフィルタ１２と、この赤外光カットフィ
ルタ１２によって赤外光がカットされた光に含まれてい
る紫外光をカットする紫外光カットフィルタ１３とを備
えており、光源１０によって可視光を発生するととも
に、レンズ１１によって平行光にし、赤外光カットフィ
ルタ１２および紫外光カットフィルタ１３によって前記
光中に含まれている赤外光および紫外光をカットした
後、前記白色分配光学系８に送る。

【００７６】前記白色光分配光学系８は、ＲＧＢ光を反
射するミラー１４，Ｒ光を透過しＧＢ光を反射するダイ
クロイックミラー１５、Ｇ光を反射しＢ光を透過するダ
イクロイックミラー１６、Ｒ光を反射するミラー１７を
備えており、光源部７から送られてきたＲ光をＲ光用偏
光ビームスプリッタ９Ｒに、Ｇ光をＧ光用偏光ビームス
プリッタ９Ｇに、Ｂ光をＢ光用偏光ビームスプリッタ９
Ｂにそれぞれ送る。

【００７７】前記Ｒ光用偏光ビームスプリッタ９Ｒは、
望ましくは各入出力画面に反射防止膜がコーティングさ
れ、前記白色光分配光学系８から出射されるＲ光中に含
まれるＰ成分だけを持つ直線偏波光を透過させて赤色Ｐ
成分用反射型空間光変調素子２２ＲＰに導くとともに、
前記白色光分配光学系８から出射されるＲ光中に含まれ
るＳ成分だけを持つ直線偏波光を反射させて赤色Ｓ成分
用反射型空間光変調素子２２ＲＳに導く。さらにＲ光用
偏光ビームスプリッタ９Ｒは、赤色Ｐ成分用反射型空間
光変調素子２２ＲＰから出射した光からＳ成分だけを持
つ直線偏波光を選別するとともに、赤色Ｓ成分用反射型
空間光変調素子２２ＲＳから出射した光からＰ成分だけ
を持つ直線偏波光を選別し、それぞれダイクロイックプ
リズム２３に導く。

【００７８】前記Ｇ光用偏光ビームスプリッタ９Ｇは、
望ましくは各入出力面に反射防止膜がコーティングさ
れ、前記白色光分配光学系８から出射されるＧ光中に含
まれるＰ成分だけを持つ直線偏波光を透過させて緑色Ｐ
成分用反射型空間光変調素子２２ＧＰに導くとともに、
前記白色光分配光学系８から出射されるＧ光中に含まれ
るＳ成分だけを持つ直線偏波光を反射させて緑色Ｓ成分
用反射型空間光変調素子２２ＧＳに導く。さらにＧ光用
偏光ビームスプリッタ９Ｇは、緑色Ｐ成分用反射型空間
光変調素子２２ＧＰから出射した光からＳ成分だけを持
つ直線偏波光を選別するとともに、緑色Ｓ成分用反射型
空間光変調素子２２ＧＳから出射した光からＰ成分だけ
を持つ直線偏波光を選別し、それぞれダイクロイックプ
リズム２３に導く。

【００７９】前記Ｂ光用偏光ビームスプリッタ９Ｂは、
望ましくは各入出力面に反射防止膜がコーティングさ
れ、前記白色光分配光学系８から出射されるＢ光中に含
まれるＰ成分だけを持つ直線偏波光を透過させて青色Ｐ
成分用反射型空間光変調素子２２ＢＰに導くとともに、
前記白色光分配光学系８から出射されるＢ光中に含まれ
るＳ成分だけを持つ直線偏波光を反射させて青色Ｓ成分
用反射型空間光変調素子２２ＢＳに導く。さらにＢ光用
偏光ビームスプリッタ９Ｂは、青色Ｐ成分用反射型空間
光変調素子２２ＢＰから出射した光からＳ成分だけを持
つ直線偏波光を選別するとともに、青色Ｓ成分用反射型
空間光変調素子２２ＢＳから出射した光からＰ成分だけ
を持つ直線偏波光を選別し、それぞれダイクロイックプ
リズム２３に導く。

【００８０】ダイクロイックプリズム２３は、図２
（ａ）に示すような透明で同一材料からなる同じ形の４
個の直角３角柱（∠ＡＥＢと∠Ａ’Ｅ’Ｂ’が直角）を
組み合わせた図２（ｂ）に示すような立方体もしくは直
方体の形状を有し、ＡＡ'Ｃ'Ｃ面にＢ光を反射し、それ
以外の可視光を透過する誘電体多層膜ミラーを、また、
ＢＢ'Ｄ'Ｄ面にＲ光を反射し、それ以外の可視光を透過
する誘電体多層膜ミラーを持つ。ダイクロイックプリズ
ム２３は、Ｂ光用偏光ビームスプリッタ９Ｂで選択され
てダイクロイックプリズム２３に入射したＢ光をＡＡ'
Ｃ'Ｃ面で反射し、Ｒ光用偏光ビームスプリッタ９Ｒで
選択されてダイクロイックプリズム２３に入射したＲ光
をＢＢ'Ｄ'Ｄ面で反射し、Ｇ光用偏光ビームスプリッタ
９Ｇで選択されてダイクロイックプリズム２３に入射し
たＧ光を透過させ、ＲＧＢ光を１つのビームとして投射
レンズ２４に送る。

【００８１】また、赤色Ｐ成分用、緑色Ｐ成分用および
青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子２２ＲＰ、２２Ｇ
Ｐ、２２ＢＰは、両眼視差信号の内の右眼用ＲＧＢ画像
電気信号ＲＲ、ＲＧ、ＲＢを取り込んで後述する光変調
層２８を構成するネマチック液晶の配列を制御する。さ
らに、赤色Ｓ成分用、緑色Ｓ成分用および青色Ｓ成分用
反射型空間光変調素子２２ＲＳ、２２ＧＳ、２２ＢＳ
は、両眼視差信号の内の左眼用ＲＧＢ画像電気信号Ｌ
Ｒ、ＬＧ、ＬＢを取り込んで後述する光変調層２８を構
成するネマチック液晶の配列を制御する。

【００８２】《反射型空間光変調素子の構成》次に、図
３の反射型空間光変調素子の断面を示す概略図を参照し
ながら、上記実施の形態に用いられる赤色Ｐ成分用、緑
色Ｐ成分用、青色Ｐ成分用、赤色Ｓ成分用、緑色Ｓ成分
用および青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２２ＲＰ、
２２ＧＰ、２２ＢＰ、２２ＲＳ、２２ＧＳ、２２ＢＳに
ついて詳細に説明する。

【００８３】図３に示す反射型空間光変調素子２２−１
は、シリコンあるいはガラス等からなる基板２５と、こ
の基板２５上に形成された２次元アレー状電極２６と、
平板状透明電極２７と、両電極２６，２７間に挿入され
た光変調層２８と、平板状透明電極２７に接した第１の
反射防止膜２９と、この反射防止膜２９に接した透明基
板３０と、この透明基板３０に接した第２の反射防止膜
３１とを備えている。ここで、反射防止膜２９，３１を
省略することも可能である。また、２次元アレー状電極
２６には、画素数に対応したスイッチ３２が設けられ、
各画素電極には画像電気信号供給線３３，走査信号供給
線３４およびスイッチ３２を通して信号が接続される。
即ち、画像電気信号および走査信号が同時に供給された
スイッチ３２のみがＯＮ状態になり、２次元アレー状電
極２６のうちＯＮ状態のスイッチ３２に接続した画像電
極だけに画像電気信号が供給されるようになっている。

【００８４】２次元アレー状電極２６は、画素に対応す
る微小な画素電極からなり、各画素電極に少なくとも１
個のスイッチ３２が付いている構造を有する。ここで、
画素数をＴ、画像電気信号供給線３３の本数をｎおよび
走査信号供給線３４の本数をｍとすると、Ｔ＝ｍ×ｎの
関係が成り立つ。また直線偏波光３５が直接スイッチ３
２に入射するのを避けるため、図４に示すようにスイッ
チ３２は２次元アレー状電極２６の下に設置されてい
る。画素に対応する微小画素電極は、光を正反射できる
ように平坦化されており、金属あるいは、金属とその上
に形成された誘電体多層膜ミラーからなる。以後特に断
らない限り、画素に対応する微小画素電極は、電極に入
射するほとんどの光を正反射する平坦な金属からなると
する。

【００８５】スイッチ３２は、走査信号供給線３４から
供給される走査信号を受けて画像電気信号供給線３３か
ら供給される画像電気信号を２次元アレー状電極２６に
送る機能を有し、走査信号が供給されない場合、２次元
アレー状電極２６に送られた電荷を少なくとも次の走査
信号が供給されるまで逃がさない程高い遮断抵抗率をも
つことが必要である。

【００８６】スイッチ３２としては、ＭＯＳ（Metal Ox
iside Semiconductor）トランジスタ、薄膜トランジス
タ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）およびダイオード
などが用いられる。ダイオードを用いた代表的なスイッ
チとしては、リングダイオード接続（例えば、S.Togash
i:SID Digest, pp.324-325(1984)）、逆対向ダイオード
接続（例えば、N,Szydlo:Japan Display '83 Digest, p
p.416-418(1985)）およびＭＩＭ（Metal Insulator Met
al）素子（例えば、S.Morozumi:Japan Display '83 Dig
estm pp.404-407(1983)）などがある。

【００８７】以上に述べた反射型空間光変調素子２２−
１に電気信号が供給されると、画像電気信号は画像電気
信号供給線３３に供給され、これと同時に走査線信号も
走査線信号供給線３４に供給される。そして、画像電気
信号と走査信号の両者が供給されたスイッチ３２だけが
オン状態になり、該スイッチ３２に対応する２次元状ア
レー電極の一部（画像電極）に画像電荷が供給される。
この電荷により、この画素電極に最も近い液晶だけが配
向状態を変え、液晶に入射する直線偏波光３５の位相を
変化させる。

【００８８】《ＭＯＳトランジスタアレーを用いた反射
型空間光変調素子２２−２》図５は、ＭＯＳトランジス
タアレーをスイッチ３２として用いた反射型空間光変調
素子２２−２の一部断面を示している。

【００８９】図５に示すように、スイッチ３２を構成す
るＭＯＳトランジスタ４０は、シリコン基板２５ａ上に
形成されている。４１がソース電極線、４２がドレイン
電極線、４３がゲート電極線であり絶縁層４４および４
５に挟まれた状態で形成されている。また、この反射型
空間光変調素子２２−２は、電荷を蓄積するコンデンサ
４６と、絶縁層４５上に形成され、直線偏波光３５を遮
断する遮光層４７と、この遮光層４７上に絶縁層４８を
挟んで形成され、ドレイン電極線４２から電荷を受けて
光変調層２８に電界を供給する前記電極２６と、全画素
共通の前記透明電極２７と、透明基板３０と、第１の反
射防止膜２９および第２の反射防止膜３１とを備えてい
る。勿論、第１の反射防止膜２９および第２の反射防止
膜３１を省略することは可能である。電極２６は前述し
たように１画素に対応する大きさを有し、ソース電極線
４１とゲート電極線４２に供給される電荷量に応じて、
画素各電極ごと独立に駆動される。また、透明電極２７
は、コモン電極であり、全ての画素に同じ電位を供給す
る役目を持つ。

【００９０】なお、図５に破線で示すように、電極２６
と光変調層２８の間に誘電体多層膜ミラー４９を形成
し、直線偏波光３５をより一層効率的に利用することも
可能である。

【００９１】《ＴＦＴアレーを用いた反射型空間光変調
素子２２−３》図６は、ＴＦＴアレーをスイッチ３２と
して用いた反射型空間光変調素子２２−３の一部断面を
示している。

【００９２】図６において、２５ｂはガラス基板、５０
はゲート電極、５１はＳｉＮｘからなる絶縁層、５２は
非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）のチャンネル層、５３はこ
のチャンネル層５２を保護するＳｉＮｘ絶縁層、５４は
ソース電極、５５はｎ⁺ ａ−Ｓｉ膜、５６はＳｉＮｘか
らなる絶縁層、５７はドレイン電極、２６はこのドレイ
ン電極５７と接続され光変調層２８に電界を印加するた
めの電極、２７は全画素共通の透明電極、２９は第１の
反射防止膜、３０は透明基板、３１は第２の反射防止
膜、３５は偏光ビームスプリッタから送られてくる直線
偏波光である。ここでも、第１の反射防止膜２９、およ
び第２の反射防止膜３１を省略することは可能である。

【００９３】図６に示すＴＦＴアレーをスイッチ３２と
して用いた反射型空間光変調素子２２−３の構造では、
図５の遮光層４７に相当する遮光層はないが、図７に示
すように遮光層５８を設けることも可能である。また図
６および図７に破線で示すように、電極２６と光変調層
２８の間に誘電体多層膜ミラー４９を形成し、直線偏波
光３５をより一層効率的に利用することも可能である。

【００９４】なお、図６に示す反射型空間光変調素子２
２−３には、ａ−Ｓｉ膜５２，５５が用いられている
が、このａ−Ｓｉ膜５２，５５に代えて耐熱特性や応答
特性に優れたポリシリコン膜を用いることもできる。

【００９５】《ＭＩＮ素子を用いた反射型空間光変調素
子２２−４》図８は、さらに他の一例として、ＭＩＮ素
子を用いた反射型空間光変調素子２２−４の一部断面を
示している。

【００９６】ここで、２５ｃはガラス基板、６０は絶縁
膜、６１はタンタル（Ｔａ）膜の電極、６２はＴａ₂ ０
₅ からなる絶縁膜、６３は絶縁膜、２６は金属の画素電
極、５８は遮光層、６４は絶縁層、２８は光変調層、２
７は全画素共通の透明電極、３０は透明基板、３５は直
線偏波光、２９，３１は反射防止膜である。反射防止膜
２９，３１を省略することも可能である。電極２６は１
画素に対応する大きさを有し、画像、情報に対応する電
荷量を蓄積し、各電極ごと独立に駆動される。また同図
の破線で示すように、電極２６と光変調層２８の間に誘
電体多層膜ミラー４９を形成し、直線偏波光３５をより
一層効率的に利用することも可能である。

【００９７】《単純マトリックス型電極構造の反射型空
間光空調素子２２−５》このほか、スイッチ３２を使用
しないいわゆる単純マトリックス型電極構造の空間光空
調素子もある。図９は、単純マトリックス型電極構造の
反射型空間光変調素子２２−５の一例を示している。

【００９８】図９において、２５ｄは基板、６９は電
極、２８は光変調層、２７は透明電極、３０は透明電
極、３５は直線偏波光である。ここで、基板２５ｄは直
線偏波光３５に対して透明または不透明のいずれの光学
特性をもつ材料でもよい。ただし、直線偏波光３５に対
して透明な特性をもつ基板の場合には、図９に示すよう
に反射型空間光変調素子２２−５の後に反射型空間光変
調素子２２−５を通過した光を吸収する光吸収板２５ｆ
を設けてもよい。また、図９に拡大して示すように、透
明基板３０の両面に反射防止膜２９および３１を蒸着
し、直接偏波光３５の反射を抑えることもできる。さら
に、電極６９と光変調層２８の間に誘電体多層膜ミラー
４９（図９には図示しない）を形成し、直線偏波光３５
をより一層効率的に利用することも可能である。

【００９９】《光変調層２８の構成》図５〜図９に示し
た光変調層２８は、前記２次元アレー状電極２６と、平
板状透明電極２７とに挟み込まれた枠状のシール部材に
よって形成される空きセル内に注入されるネマチック結
晶、コレステリック液晶あるいはこれら各液晶の混合物
によって構成される群から選択された１種類以上の液晶
によって構成されており、２次元アレー状電極２６に両
眼視差信号の内の右眼用画像電気信号あるいは左眼用画
像電気信号が加えられると、光変調層２８に印加される
電界が変化して、光変調層２８を構成する液晶の屈折率
が変化する。そして、平板状透明電極２７側から直線偏
波光が入射され、これがＰ成分だけを持つ直線偏波光で
あれば、液晶の屈折率に応じてこれをそのままＰ成分だ
けを持つ直線偏波光としたり、Ｐ成分だけを持つ直線偏
波光からＳ成分だけを持つ直線偏波光までの任意の偏波
状態の光にさせたり、また前記直線偏波光がＳ成分だけ
を持つ直線偏波光であれば、液晶の屈折率に応じてこれ
をそのままＳ成分だけを持つ直線偏波光としたり、Ｓ成
分だけを持つ直線偏波光からＰ成分だけを持つ直線偏波
光までの任意の偏波状態の光にさせた後、２次元アレー
状電極２６あるいはその上に設けられた誘電体多層膜４
９によって反射させ、変調された光を偏光ビームスプリ
ッタに送る。

【０１００】ネマチック結晶、コレステリック液晶、ス
メクチック液晶あるいはこれら各液晶の混合物によって
構成される群のうち、ネマチック液晶は優れた階調表示
機能とテレビ画像を表示できる応答特性を備えており好
ましい。特に、印加電圧が小さいかゼロで液晶分子が動
かないオフ状態のとき、液晶分子の長軸と平行な方向が
平板状透明電極２７の表面に対して垂直もしくは垂直か
ら数度以内のずれになるよう配列した負の誘電率異方性
を持つネマチック液晶（以後、ＤＡＰ(Deformation of
Aligned Phase)モード液晶と呼ぶ）は、高いコントラス
ト比を達成できるため、好適である。

【０１０１】さらに、印加電圧が小さいがゼロで液晶分
子が動かないオフ状態のとき前記平板状透明電極２７の
表面と平行に配列し、かつ前記平板状透明電極２７に最
も近いネマチック液晶分子の長軸に平行な方向と透明基
板から最も離れたネマチック液晶分子の長軸に平行な方
向が、４５度の角度をなすように配列した正の誘電率異
方性を持つ４５度捻れネマチック液晶も、コントラスト
比を達成できるため、光変調層２８に好適である。

【０１０２】また、これらの液晶に、基板間隙制御用の
セラミック粒子、プラスチック粒子、ガラス粒子、ガラ
ス繊維等のスペーサ、顔料、色素、粘度調整剤、その
他、本発明の性能に悪影響を与えない添加剤を添加して
も良い。

【０１０３】ＤＡＰモード液晶を用いた図５に示す反射
型空間光変調素子を例に取り、反射型空間光変調素子の
動作を説明する。ＤＡＰモード液晶に電界が印加されな
い場合、液晶分子は液晶分子の長軸と平行な方向が平板
状透明電極２７の表面に対して垂直もしくは垂直から数
度以内のずれになるよう配列しているため、平板状透明
電極２７に垂直もしくはほぼ垂直に入射する直線偏波光
３５は、任意の偏光状態で常に液晶の常光屈折率ｎｏを
感じる。従って直線偏波光の偏光状態は変化せず、２次
元アレー状電極で正反射して、元の光路を逆にたどる。
従ってＤＡＰモード液晶に電界が印加されない場合は、
スクリーンに光が到達しないオフ状態になる。

【０１０４】次に、画像電気信号供給線３３および走査
信号供給線３４にそれぞれ信号が供給され、２次元アレ
ー状電極の内の１つの画素に相当する画素電極に電荷が
供給されると、その電極に最も近いＤＡＰモード液晶に
最も大きな電界が印加され、その画素電極に接近した液
晶分子は電界方向と交差するように動く。このとき図１
０に示すように液晶分子８０の長軸と平行な方向を含む
平面８１と、この平面に直交し、かつ光変調層２８に入
射する直線偏波光３５の進行方向を含む平面８２とにそ
れぞれ４５度の角度で交差する方向に該直線偏波光の電
気ベクトル８３を設定すると、この直線偏波光３５は、
平面８２における常光屈折率ｎｏと平面８１における実
効的な屈折率（常光屈折率ｎｏと異常光屈折率ｎｅの両
方に依存する屈折率）を感じるため、液晶中で偏光状態
が変化し、偏光状態の変化量に応じてスクリーンに到達
する光量が変化し、画像が表示される。

【０１０５】このように、この実施の形態では、画像拡
大投写ディスプレイ４の光源部７によってＲＧＢ光を生
成し、白色光分配光学系８によってＲＧＢ光をそれぞれ
Ｒ光用偏光ビームスプリッタ９Ｒ、Ｇ光用偏光ビームス
プリッタ９ＧおよびＢ光用偏光ビームスプリッタＢに分
配し、Ｒ光用偏光ビームスプリッタ９ＲによってＲ光を
Ｐ成分だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏
波光に分離して赤色Ｐ成分用および赤色Ｓ成分用反射型
空間光変調素子２２ＲＰ、２２ＲＳにそれぞれ導き、Ｇ
光用偏光ビームスプリッタ９ＧによってＧ光をＰ成分だ
けを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波光に分
離して緑色Ｐ成分用および緑色Ｓ成分用反射型空間光変
調素子２２ＧＰ、２２ＧＳにそれぞれ導き、Ｂ光用偏光
ビームスプリッタ９ＢによってＢ光をＰ成分だけを持つ
直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波光に分離して青
色Ｐ成分用および青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２
２ＢＰ、２２ＢＳにそれぞれ導き、それぞれの反射型空
間光変調素子で変調された光を再びＲ光用偏光ビームス
プリッタ９Ｒ、Ｇ光用偏光ビームスプリッタ９Ｇおよび
Ｂ光用偏光ビームスプリッタ９Ｂに導いて反射型空間光
変調素子に印加された両眼視差信号に応じた強度変調光
に変換してダイクロイックプリズム２３に送り、ダイク
ロイックプリズム２３で１つの光ビームとして投射レン
ズを経由してスクリーンに右眼用ＲＧＢ光画像電気信号
と左眼用ＲＧＢ光画像電気信号を送って立体画像を表示
し、偏光眼鏡３を掛けた観察者にフルカラーまたはマル
チカラーの立体画像を見せることができる。

【０１０６】＜投写型立体画像表示装置の他の実施の形
態＞図１に示す構成では、赤色Ｐ成分用反射型空間光変
調素子２２ＲＰを両眼視差信号の内の右眼用画像電気信
号ＲＲで、赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２２ＲＳ
を同信号の内の左眼用画像電気信号ＬＲで駆動し、ま
た、緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子２２ＧＰを両眼
視差信号の内の右眼用画像電気信号ＲＧで、緑色Ｓ成分
用反射型空間光変調素子２２ＧＳを同信号の内の左眼用
画像電気信号ＬＧで駆動し、さらに、青色Ｐ成分用反射
型空間光変調素子２２ＢＰを両眼視差信号の内の右眼用
画像電気信号ＲＢで、青色Ｓ成分用反射型空間光変調素
子２２ＢＳを同信号の内の左眼用画像電気信号ＬＢで駆
動するようにした。

【０１０７】しかし、赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素
子２２ＲＰを両眼視差信号の内の左眼用画像電気信号Ｌ
Ｒで、赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２２ＲＳを同
信号の内の右眼用画像電気信号ＲＲで駆動し、また、緑
色Ｐ成分用反射型空間光変調素子２２ＧＰを両眼視差信
号の内の左眼用画像電気信号ＬＧで、緑色Ｓ成分用反射
型空間光変調素子２２ＧＳを同信号の内の右眼用画像電
気信号ＲＧで駆動し、さらに、青色Ｐ成分用反射型空間
光変調素子２２ＢＰを両眼視差信号の内の左眼用画像電
気信号ＬＢで、青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２２
ＢＳを同信号の内の右眼用画像電気信号ＲＢでそれぞれ
駆動するようにしてもよい。このように構成することに
よっても、図１に示した投写型立体画像表示装置と全く
同様に、フルカラーあるいはマルチカラーの立体画像を
表示することが可能となる。

【０１０８】《１／４波長板を持つ投写型立体画像表示
装置》図１１は本発明による投写型立体画像表示装置の
他の構成を示している。図１１に示す投写型立体画像表
示装置１Ｂが図１に示す投写型立体画像表示装置１Ａと
違う点は、画像拡大投写ディスプレイ４Ａとして、赤色
光用１／４波長板９０Ｒ、緑色光用１／４波長板９０
Ｇ、青色光用１／４波長板９０Ｂを加えたことである。
また、偏光眼鏡３Ｂとして、左右眼にそれぞれ１／４波
長板５Ｑ，６Ｑを加えたことである。

【０１０９】すなわち、画像拡大投写ディスプレイ４Ａ
として、赤色光用偏光ビームスプリッタ９Ｒとダイクロ
イックプリズム２３との間に赤色光用偏光ビームスプリ
ッタ９Ｒから出射した赤色の直線偏波光１８を円偏波光
あるいは円偏光に近い偏光状態を持つ楕円偏波光に変換
する赤色光用１／４波長板９０Ｒを加え、かつ緑色光用
偏光ビームスプリッタ９Ｇとダイクロイックプリズム２
３との間に緑色光用偏光ビームスプリッタ９Ｇから出射
した緑色の直線偏波光１９を円偏波光あるいは円偏光に
近い偏光状態を持つ楕円偏波光に変換する緑色光用１／
４波長板９０Ｇを加え、かつ青色光用偏光ビームスプリ
ッタ９Ｂとダイクロイックプリズム２３との間に青色光
用偏光ビームスプリッタ９Ｂから出射した青色の直線偏
波光２０を円偏波光あるいは円偏光に近い偏光状態を持
つ楕円偏波光に変換する青色光用１／４波長板９０Ｂを
加えて構成すると共に、スクリーン２と、左右眼用とし
て１／４波長板５Ｑ，６Ｑと偏光板５，６とをそれぞれ
持ち、偏光板５，６の光透過容易軸が互いに直交する偏
光眼鏡３Ｂとを備えたものである。

【０１１０】画像拡大投写ディスプレイ４Ａから出射す
る円偏光あるいは円偏光に近い楕円偏光のＲＧＢ光２１
ａをスクリーン２で反射させ、右眼用ＲＧＢ画像を偏光
眼鏡３ａを構成する１／４波長板５Ｑと偏光板５に入射
してこの偏光眼鏡３ａを掛けている観察者の右眼に導く
とともに、左眼用ＲＧＢ画像を偏光眼鏡３ａを構成する
他の１／４波長板６Ｑと前記偏光板５と直交する光透過
容易軸をもつ偏光板６に入射してこの偏光眼鏡３ａを掛
けている観察者の左眼に導き、この観察者にフルカラー
またはマルチカラーの立体画像を見せる。

【０１１１】スクリーンの反射光は円偏光状態にあるた
め、観察者は、頭を傾けてもクロストーク（例えば、左
眼に入った右眼用画像の光量）の少ない立体画像を見る
ことが出来る。

【０１１２】《反射型空間光変調素子を移動できる可動
装置を持つ投写型立体画像表示装置》図１２は本発明に
よる投写型立体画像表示装置のさらに他の構成を示して
いる。図１２に示す投写型立体画像表示装置１Ｃが図１
に示す投写型立体画像表示装置１Ａと違う点は、画像拡
大投写ディスプレイ４Ｃ内に、可動装置１００Ｒ、１０
０Ｇ、１００Ｂを投写型画像表示装置のＰ成分だけを持
つ直線偏波光を変調する赤色Ｐ成分用、緑色Ｐ成分用、
青色Ｐ成分用反射型空間変調素子２２ＲＰ、２２ＧＰ、
２２ＢＰにそれぞれ設けるか、あるいは前記可動装置１
００Ｒ、１００Ｇ、１００ＢＳをＳ成分だけを持つ直線
偏波光を変調する赤色Ｓ成分用、緑色Ｓ成分用、青色Ｓ
成分用反射型空間光変調素子２２ＲＳ、２２ＧＳ、２２
ＢＳにそれぞれ設けて、赤色Ｐ成分、緑色Ｐ成分用、青
色Ｐ成分用反射型空間光変調素子２２ＲＰ、２２ＧＰ、
２２ＢＰと赤色Ｓ成分用、緑色Ｓ成分用、青色Ｓ成分用
反射型空間光変調素子２２ＲＳ、２２ＧＳ、２２ＢＳの
相対的位置を変化させて立体画像を表示するようにした
ことである。このように構成することにより、偏光眼鏡
３を掛けた観察者にフルカラーまたはマルチカラーの立
体画像をみせる画像拡大投写ディスプレイ４Ｂとスクリ
ーン２および偏光眼鏡３を持つ投写型立体画像表示装置
１Ｂも可能である。

【０１１３】可動装置としては、種々のものが考えられ
る。図１３に示す可動装置１１０は、架台１１１にアリ
溝１１２を設け、このアリ溝１１２に沿ってステージ１
１３を手動で移動させるようにしたものである。この装
置では、図中の矢印方向にハンドル１１４を回転させて
ステージを一次元的に±数ｍｍ移動させることができ
る。なお、アリ溝より精度の高いＶ溝レールとスクロー
ラーなどで移動ガイドを構成することもできる。

【０１１４】図１４に示す可動装置１２０は、図１３に
示した可動装置を２個組み合わせて２次元空間の任意の
位置に移動させるようにしたものである。この場合、ス
テージ１１３Ａはハンドル１１４Ａを回転させることに
より、左右方向（Ｘ軸方向）に、ステージ１１３Ｂはハ
ンドル１１４Ｂを回転させることにより、上下方向（Ｙ
軸方向）にそれぞれ±数ｍｍ移動させることができる。

【０１１５】別の可動装置としては、マイクロメータを
回転させてステージを２次元的に移動させるものがあ
る。図１５はマイクロメータを用いた可動装置１３０で
あり、マイクロメータ１３１と他のマイクロメータ１３
２を組み合わせ、他のマイクロメータ１３２でマイクロ
メータ１３１の移動方向と直交する方向にステージ１１
３を移動させれば、ステージ１３３を２次元空間内で自
由に移動させることが出来る。

【０１１６】別の可動装置としては、粗動用マイクロメ
ータと微動用ステッピングモータとを組み合わせたも
の、あるいは、ステッピングモータだけで移動させるも
のがある。図１６に示す可動装置１４０は、２個のステ
ッピングモータ１４１，１４２を組み合わせた可動装置
であり、１４３はステージ、１４４，１４７はケーブ
ル、１４５，１４８はコネクタである。１４８を通して
制御装置１５０からの制御信号をケーブル１４６．コネ
クタ１４５、ケーブル１４４を通してステッピングモー
タ１４１に与え、また、ケーブル１４９、コネクタ１４
８、ケーブル１４７を通してステッピングモータ１４２
に制御信号を与え、ステージ１４３を移動させる。

【０１１７】さらに別の可動装置としては、ピエゾ効果
を持つピエゾ素子を用いたものがある。図１７に示す可
動装置１６０は、ピエゾ素子１６１とステージ１６２を
組み合わせて、駆動装置１６４により電圧を加えピエゾ
効果を起こしてステージ１６２を移動させる。ここで１
６３はピエゾ素子を駆動する信号を送るケーブルであ
る。なお、図１７の装置は、１次元方向の移動を行うも
のであり、この可動装置２個を組み合わせて２次元空間
内で自由に移動させることも勿論可能である。

【０１１８】さらに、以上に述べた可動装置を組み合わ
せて用いることもできる。本発明の投写型立体画像表示
装置では、スクリーンに投影された画像の垂直方向への
移動はわずかであるが正確さが要求される。一方、水平
方向は垂直方向に比べると大きな移動距離誤差を許容で
きるが、その代わり移動距離は大きい。従って、垂直方
向に反射型空間光変調素子を移動させるには、図１６、
図１７に示したステッピングモータやピエゾ素子が適し
ている。一方、水平方向に反射型空間光変調素子を移動
させるには、図１３〜図１５に示したアリ溝案内機構、
マイクロメータ式の手動方式もしくはステッピングモー
タの電動式が適している。

【０１１９】ステッピングモータ用の制御装置やピエゾ
素子用の駆動装置は最小限１台あれば良い。例えば、制
御装置とステッピングモータの間にスイッチ回路を設
け、これを切り替えて１ステージごとに位置調整を行え
ばよい。

【０１２０】《投写型立体画像表示装置を用いた２次元
画像表示手段》図１２に示す投写型立体画像表示装置１
Ｃに、立体画像表示機能に加えて２次元画像を表示する
機能を付加することができる。即ち、Ｐ成分だけを持つ
直線偏波光を変調する反射型空間光変調素子とＳ成分だ
けを持つ直線偏波光を変調する反射型空間光変調素子に
同じ２次元画像電気信号を加えれば簡単に明るい２次元
画像を表示できる。この画像を鑑賞するのに、偏光眼鏡
３を掛ける必要はない。ただし、前記各可動装置を用い
て、Ｐ成分だけを持つ直線偏波光を変調する反射型空間
光変調素子の画像とＳ成分だけを持つ直線偏波光を変調
する反射型空間光変調素子の画像の位置あわせ（レジス
トレーション調整）を行う必要がある。これを第１の２
次元画像表示手段と呼ぶ。

【０１２１】図１および図１２に示す投写型立体画像表
示装置１Ａ、１Ｃは、さらに別の手段（第２の２次元画
像表示手段）で２次元画像を表示することができる。即
ち、赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を赤色光用テレ
ビ信号の奇数ライン信号で駆動し、かつ赤色Ｓ成分用反
射型空間光変調素子を赤色光用テレビ信号の偶数ライン
信号で駆動し、かつ緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子
を緑色光用テレビ信号の奇数ライン信号で駆動し、かつ
緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を緑色光用テレビ信
号の偶数ライン信号で駆動し、かつ青色Ｐ成分用反射型
空間光変調素子を青色光用テレビ信号の奇数ライン信号
で駆動し、かつ青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を青
色光用テレビ信号の偶数ライン信号で駆動し、かつスク
リーン２の反射光を、右眼用偏光板５５もしくは偏光フ
ィルムと左眼用偏光板もしくは偏光フィルム６の各光透
過容易軸が互いに直交した偏光眼鏡３で見れば、２次元
画像を鑑賞することができる。

【０１２２】第１の２次元画像表示手段との違いは、第
１の２次元画像表示手段が眼鏡なしで明るい画像を鑑賞
できるのに対し、第２の２次元画像表示手段は偏光眼鏡
３を必要とするため、暗くなることである。一方、第２
の２次元画像表示手段は入力する画像電気信号を２つに
分け、Ｐ成分だけを持つ直線偏波光を変調する反射型空
間光変調素子とＳ成分だけを持つ直線偏波光を変調する
反射型空間光変調素子で１つの画像を形成するため、第
１の２次元画像表示手段の２倍の高解像度な画像を簡単
に表示できるという利点を有している。

【０１２３】可動装置を加えた図１２に示す投写型立体
画像表示装置１Ｃは、さらに別の手段（第２の２次元画
像表示手段）で２次元画像を表示することができる。即
ち、赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、緑色Ｓ成分
用反射型空間光変調素子と青色Ｓ成分用反射型空間光変
調素子を同一方向に同一距離だけ移動させて、変調され
た赤色のＰ成分だけを持つ直線偏波光と、変調された緑
色のＰ成分だけを持つ直線偏波光と、変調された青色Ｐ
成分だけを持つ直線偏波光による合成画像と、変調され
た赤色Ｓ成分だけを持つ直線偏波光と、変調された緑色
Ｓ成分だけを持つ直線偏波光と、変調された青色Ｓ成分
だけを持つ直線偏波光とによる合成画像とが、スクリー
ン面において１画素ピッチ以下の距離で、かつゼロでな
い距離だけ垂直にずれるようにし、かつ赤色Ｐ成分用反
射型空間光変調素子を赤色光用テレビ信号の奇数ライン
信号で駆動し、かつ赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子
を赤色光用テレビ信号の偶数ライン信号で駆動し、かつ
緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を緑色光用テレビ信
号の奇数ライン信号で駆動し、かつ緑色Ｓ成分用反射型
空間光変調素子を緑色光用テレビ信号の偶数ライン信号
で駆動し、かつ青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を青
色光用テレビ信号の奇数ライン信号で駆動し、かつ青色
Ｓ成分用反射型空間光変調素子を青色光用テレビ信号の
偶数ライン信号で駆動することにより、偏光眼鏡なしで
高精細な２次元画像を鑑賞することができる。第３の２
次元画像表示手段は、明るさ、解像度は先に記載の第１
の２次元画像表示手段と第２の２次元画像表示手段の中
間の特性を持つ。

【０１２４】《反射型空間光変調素子を構成する２次元
マトリックス電極と画像電気信号との位置関係を変えて
立体画像を表示する投写型立体画像表示装置》図１およ
び図３の投写型立体画像表示装置に、立体画像信号の内
の左右眼用画像電気信号と２次元マトリックス電極との
アドレス関係を電気的に変えられる電子回路を加え、ス
クリーンに表示される左眼用もしくは右眼用画像を水平
方向に移動して、左右の画像を電気的にずらすことによ
り立体画像を表示することも可能である。これは、２次
元マトリックス電極に以下のような画像電気信号を割り
当てればよい。

【０１２５】赤色光、緑色光、青色光用反射型空間光変
調素子の内のいずれかの原色光用でＰ成分だけおよびＳ
成分だけを持つ直線偏波光を変調する２個の反射型空間
光変調素子の各２次元マトリックス電極を構成するｍ行
ｎ列に配列した微小な画素電極に供給される右眼用およ
び左眼用画像電気信号をそれぞれＰ_ij、Ｓ_ij（ただし、
ｉ＝１〜ｍ，ｊ＝１〜ｎ）とし、黒レベルを表す画像電
気信号をＢ₀とし、さらに前記投写型立体表示装置に入
力する赤色光用画像電気信号、緑色光用画像電気信号、
青色光用画像電気信号の内のいずれかの電気信号で右眼
用および左眼用の画像電気信号をそれぞれＲ_ij、Ｌ
_ij（ただし、ｉ＝１〜ｍ，ｊ＝１〜ｎ）とし、

【数６】 Ｐ_ij＝Ｓ_ij＝Ｂ₀ ただし、１≦ｉ≦ｍ，１≦ｊ≦ｋ＜ｎ (1) Ｐ_ij＝Ｒ_ij，Ｓ_ij＝Ｌ_ij-k ただし、１≦ｉ≦ｍ，ｋ＜ｊ≦ｎ (2) となるように各２次元マトリックス電極に右眼用および
左眼用画像電気信号Ｐ_ij、Ｓ_ijを割り当てて、反射型空
間光変調素子を移動させずに立体画像を表示する。ま
た、ｋの値を変えて、左右画像のずれの大きさを自由に
調整することもできる。勿論、(1)，(2)式において、Ｒ
とＬを置き換えて左眼用画像を固定して、右眼用画像を
水平方向に移動させて、立体画像を表示することも可能
である。

【０１２６】立体画像信号の内の左眼用画像電気信号と
のアドレス関係を電気的に変えられる電子回路として
は、左右眼用画像をそれぞれ１フレーム分記録するフレ
ームメモリが適している。

【０１２７】＜本発明に係る各実施の形態の効果＞以上
説明したように、この発明による投写型立体画像表示装
置では、図１に示す構成において、光源部７から発生し
た白色光をダイクロイックミラー１５，１６を含む前記
白色分配光学系８で３原色光に分解し、赤色光を前記赤
色光用偏光ビームスプリッタ９Ｒに導き、緑色光を前記
緑色光用偏光ビームスプリッタ９Ｇに導き、青色光を前
記青色光用偏光ビームスプリッタ９Ｂに導き、前記の赤
色光用、緑色光用および青色光用偏光ビームスプリッタ
９Ｒ、９Ｇ、９Ｂで前記３原色光をそれぞれＰ成分だけ
を持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波光に分解
し、赤色のＰ成分だけを持つ直線偏波光を前記赤色Ｐ成
分用反射型空間光変調素子２２ＲＰに導き、赤色のＳ成
分だけを持つ直線偏波光を前記赤色Ｓ成分用反射型空間
光変調素子２２ＲＳに導き、緑色のＰ成分だけを持つ直
線偏波光を前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子２２
ＧＰに導き、緑色のＳ成分だけを持つ直線偏波光を前記
緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２２ＧＳに導き、青
色のＰ成分だけを持つ直線偏波光を前記青色Ｐ成分用反
射型空間光変調素子２２ＢＰに導き、青色のＳ成分だけ
を持つ直線偏波光を前記青色Ｓ成分用反射型空間光変調
素子２２ＢＳに導く。

【０１２８】また、両眼視差信号の内の右眼用かつ赤色
光用画像電気信号により、前記赤色Ｐ成分用反射型空間
光変調素子２２ＲＰを駆動し、両眼視差信号の内の左眼
用かつ赤色光用画像電気信号により、前記赤色Ｓ成分用
反射型空間光変調素子２２ＲＳを駆動し、両眼視差信号
の内の右眼用かつ緑色光用画像電気信号により、前記緑
色Ｐ成分用反射型空間光変調素子２２ＧＰを駆動し、両
眼視差信号の内の左眼用かつ緑色光用画像電気信号によ
り、前記緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２２ＧＳを
駆動し、両眼視差信号の内の右眼用かつ青色光用画像電
気信号により、前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子
２２ＢＰを駆動し、両眼視差信号の内の左眼用かつ青色
光用画像電気信号により、前記青色Ｓ成分用反射型空間
光変調素子２２ＢＳを駆動する。

【０１２９】赤色Ｐ成分用および赤色Ｓ成分用反射型空
間光変調素子２２ＲＰと２２ＲＳで変調された赤色光を
再び前記赤色光用偏光ビームスプリッタ９Ｒに導き、赤
色のＳ成分だけを持つ直線偏波光とＰ成分だけを持つ直
線偏波光を選択して前記ダイクロイックプリズム２３に
導き、緑色Ｐ成分用および緑色Ｓ成分用反射型空間光変
調素子２２ＧＰと２２ＧＳで変調された緑色光を再び前
記緑色光用偏光ビームスプリッタ９Ｇに導き、緑色のＳ
成分だけを持つ直線偏波光とＰ成分だけを持つ直線偏波
光を選択して前記ダイクロイックプリズム２３に導き、
青色Ｐ成分用および青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子
２２ＢＰと２２ＢＳで変調された青色光を再び前記青色
光用偏光ビームスプリッタ９Ｂに導き、青色のＳ成分だ
けを持つ直線偏波光とＰ成分だけを持つ直線偏波光を選
択して前記ダイクロイックプリズム２３に導く。

【０１３０】そして、ダイクロイックプリズム２３を透
過した３原色光を合成して前記投射レンズ２４を経由し
てスクリーン２に導き、スクリーン２の反射光を、右眼
用偏光板もしくは偏光フィルム５と左眼用偏光板もしく
は偏光フィルム６の各光透過容易軸が互いに直交した偏
光眼鏡３で立体画像を見る。

【０１３１】また、図１を構成する部品を示す図２，図
４〜図１７により、立体画像あるいは２次元画像を表示
している。このため、本発明の投写型立体画像表示装置
は、次に述べるような効果を有する。

【０１３２】《第１の効果》まず、１台の投写型立体画
像表示装置によって、マルチカラーおよびフルカラーな
どの立体画像を表示することができる。

【０１３３】《第２の効果》そして、投射レンズ２４に
ズームレンズを使用すれば、１つのズームレンズの調整
を行うだけで、投射画像の拡大や縮小を自由に行うこと
ができる。

【０１３４】《第３の効果》また、従来の投写型立体画
像表示装置５０１では、スクリーン５０６上に投射され
る画像の右眼用画像の形状と、左眼用画像の形状とを完
全な正方形や長方形などにすることができないことか
ら、台形歪みが発生するが、本発明による投写型立体画
像表示装置では、スクリーン２に対して、画像拡大投写
ディスプレイ４Ａ〜４Ｃを正対させることができるの
で、このような台形歪みが発生しないようにすることが
できる。

【０１３５】《第４の効果》また、従来の投写型立体画
像表示装置５０１では、スクリーン５０６の周辺部にお
いて、画像の解像度が低下することを防止することがで
きないが、本発明による投写型立体画像表示装置では、
スクリーン２に対して、画像拡大投写ディスプレイ４Ａ
〜４Ｃを正対させることができるので、スクリーン２中
央部分でも、周辺部分でも、ほぼ同じ解像度の画像にす
ることができる。

【０１３６】《第５の効果》また、従来の投写型立体画
像表示装置５０１では、右眼用画像拡大投写ディスプレ
イ５０２および左眼用画像拡大投写ディスプレイ５０３
によってスクリーン５０６上に投射される右眼用画像の
位置調整およびフォーカス調整と、左眼用画像の位置調
整およびフォーカス調整と、これら右眼用画像と左眼用
画像との重ね合わせ（レジストレーション）調整を必要
とするが、本発明による投写型立体画像表示装置では、
投射レンズ２４のフォーカス調整程度の調整作業を行う
だけで、スクリーン２上に鮮明な右眼用画像と、左眼用
画像とを良好なレジストレーション状態で表示すること
ができる。

【０１３７】《第６の効果》従来の投写型立体画像表示
装置５０１では、右眼用画像拡大投写ディスプレイ５０
２内や左眼用画像拡大投写ディスプレイ５０３内など
に、偏光ビームスプリッターなどの予備的な偏光分離光
学系を設けなければならないが、このような予備的な偏
光分離光学系を不要にすることができる。

【０１３８】《第７の効果》また、従来の投写型立体画
像表示装置５０１では、フルカラーの立体画像やマルチ
カラーの立体画像を表示させる際、右眼用画像拡大投写
ディスプレイ５０２内や左眼用画像拡大投写ディスプレ
イ５０３毎に、青色光用の投射光学系と、緑色光用の投
射光学系と、赤色光用の投射光学系とを必要とするが、
本発明による投写型立体画像表示装置では、１つの投射
レンズ２４で、スクリーン２上にフルカラーの立体画像
やマルチカラーの立体画像を表示することができる。

【０１３９】《第８の効果》以上の理由から、従来の投
写型立体画像表示装置に比べて、本発明による投写型立
体画像表示装置では、システムサイズを半減させること
ができ、製造コストを大幅に低減させることができる。

【０１４０】《第９の効果》また、本発明による投写型
立体画像表示装置では、画像拡大ディスプレイ４Ａ〜４
Ｃによってスクリーン２に投射される１台あたりの画像
の明るさを、従来の投写型立体画像表示装置５０１の右
眼用画像拡大投写ディスプレイ５０２および左眼用画像
拡大投写ディスプレイ５０３によってスクリーン５０６
に投射される１台あたりの画像の明るさの２倍程度まで
高めることができる。

【０１４１】《第１０の効果》さらに、本発明による投
写型立体画像表示装置では、画像拡大投写ディスプレイ
４によってスクリーン２に２次元画像を表示させたと
き、立体画像を表示させたときに比べ、同じ解像度で画
像の明るさを２倍程度まで高めることができる。

【０１４２】《第１１の効果》さらに、本発明による投
写型立体画像表示装置では、画像拡大投写ディスプレイ
４によってスクリーン２に２次元画像を表示させたと
き、立体画像を表示させたときに比べ、同じ明るさで画
像の解像度を２倍程度まで高めることができる。

【０１４３】

【発明の効果】以上説明したように、この発明は、同一
物体を左右の眼で見たときに生じる両眼視差のある左眼
用画像および右眼用画像を、互いに直交する直線偏波光
で表示し、これらの光画像を互いに直交する直線偏波光
だけ透過する偏光眼鏡を通して立体画像を見る眼鏡付き
の投写型立体画像表示装置に関するもので、特許請求の
範囲に記載された構成を有するので、以下に述べるよう
な効果を奏する。

【０１４４】（１）１台の投写型立体画像表示装置によ
って、マルチカラーおよびフルカラーの立体画像を表示
することができる。 （２）従って、設計レンズとしてズームレンズを用いれ
ば、投射画像の拡大・縮小を自由に行うことができる。 （３）従来の投写型立体画像表示装置で必然的に発生し
ていた右眼用および左眼用画像の左右の長さが違ういわ
ゆる台形歪が、全く発生しない。 （４）従って、従来の投写型立体画像表示装置で必然的
に発生していたスクリーン周辺での解像度の低下がな
い。 （５）ディスプレイとスクリーンとの位置調整は、投射
画像のサイズとフォーカス調整だけであり、従来の２台
の投写型立体画像表示装置で必須の調整項目である右眼
用画像と左眼用画像の重ね合わせ(レジストレーショ
ン）の調整を行う必要がない。 （６）従来の投写型立体画像表示装置に組み込まれてい
る予備的な偏光ビームスプリッタは不要である。 （７）従来の投写型立体画像表示装置に用いられる３組
の３原色光用投射光学系は不要であり、３原色光を１つ
の投射レンズに入射することができる。 （８）以上の理由で、従来の投写型立体画像表示装置に
比べて、装置のサイズの半減と、コストの大幅な低減が
可能になる。 （９）１台の本発明に係る投写型立体画像表示装置で、
従来の２台駆動方式の投写型立体画像表示装置とほぼ同
じ明るさの画像を表示することができる。 （１０）１台の本発明に係る投写型立体画像表示装置
で、立体画像と立体画像の２倍の明るさをもつ２次元画
像を、立体画像とほぼ同じ解像度で表示できる。 （１１）１台の本発明に係る投写型立体画像表示装置
で、立体画像と立体画像の約２倍の解像度をもつ２次元
画像を、立体画像とほぼ同じ明るさで表示できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の投写型立体画像表示装置の構成を示す
図である。

【図２】（ａ）は本発明の投写型立体画像表示装置の構
成部品である偏光ビームスプリッターを構成する直角３
角柱の構成を示す図、（ｂ）は本発明の投写型立体画像
表示装置の構成部品である偏光ビームスプリッタの構成
を示す図である。

【図３】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品で
ある反射型空間光変調素子の構成を示す断面図である。

【図４】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品で
ある反射型空間光変調素子の２次元アレー状電極２６と
スイッチ３２の関係を示す断面図である。

【図５】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品で
ある反射型空間光変調素子の他の構成を示す断面図であ
る。

【図６】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品で
ある反射型空間光変調素子の他の構成を示す断面図であ
る。

【図７】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品で
ある反射型空間光変調素子の他の構成を示す断面図であ
る。

【図８】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品で
ある反射型空間光変調素子の他の構成を示す断面図であ
る。

【図９】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品で
ある反射型空間光変調素子の他の構成を示す断面図であ
る。

【図１０】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品
である反射型空間光変調素子を構成するＤＡＰモード液
晶と、このＤＡＰモード液晶に入射する光の電気ベクト
ルの関係を示す図である。

【図１１】本発明の投写型立体画像表示装置の他の構成
を示す図である。

【図１２】反射型空間光変調素子を移動させる可動装置
を含む本発明の投写型立体画像表示装置の構成を示す図
である。

【図１３】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品
である反射型空間光変調素子を移動させる可動装置の構
成を示す図である。

【図１４】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品
である反射型空間光変調素子を移動させる他の可動装置
の構成を示す図である。

【図１５】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品
である反射型空間光変調素子を移動させる他の可動装置
の構成を示す図である。

【図１６】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品
である反射型空間光変調素子を移動させる他の可動装置
の構成を示す図である。

【図１７】本発明の投写型立体画像表示装置の構成部品
である反射型空間光変調素子を移動させる他の可動装置
の構成を示す図である。

【図１８】従来の投写型立体画像表示装置の構成の概要
を示す図である。

【図１９】従来の投写型立体画像表示装置を構成する右
眼用画像拡大投写ディスプレイの構成の一部を示す図で
ある。

【図２０】従来の投写型立体画像表示装置の構成部品で
ある反射型空間光変調素子の構成を示す断面図である。

【図２１】従来の投写型立体画像表示装置の構成部品で
ある反射型空間光変調素子を構成するＤＡＰモード液晶
分子の配向を示す図である。

【図２２】従来の投写型立体画像表示装置の構成部品で
ある反射型空間光変調素子、投射レンズおよびスクリー
ンの光学的位置関係を示す図である。

【符号の説明】

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ：本発明の投写型立体画像表示装置、
２：スクリーン、３，３Ｂ：偏光眼鏡、４Ａ，４Ｂ，４
Ｃ：画像拡大投写ディスプレイ、５：右眼用偏光板もし
くはフィルム、６：左眼用偏光板もしくはフィルム、５
Ｑ：右眼用１／４波長板、６Ｑ：左眼用１／４波長板、
７：光源部、８：白色光分配光学系、９Ｂ：Ｂ光用偏光
ビームスプリッタ、９Ｇ：Ｇ光用偏光ビームスプリッ
タ、９Ｒ：Ｒ光用偏光ビームスプリッタ、１０：光源、
１１：レンズ、１２：赤外光カットフィルタ、１３：紫
外光カットフィルタ、１４：ＲＧＢ光を反射するミラ
ー、１５：Ｒ光を透過しＧＢ光を反射するダイクロイッ
クミラー、１６：Ｇ光を反射しＢ光を透過するダイクロ
イックミラー、１７：Ｒ光を反射するミラー、１８：赤
色Ｐ成分用および赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２
２ＲＰ、２２ＲＳで変調され、かつＲ光用偏光ビームス
プリッタ９Ｒで合成されたＲ光、１９：緑色Ｐ成分用お
よび緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子２２ＧＰ、２２
ＧＳで変調され、かつＧ光用偏光ビームスプリッタ９Ｇ
で合成されたＧ光、２０：青色Ｐ成分用および青色Ｓ成
分用反射型空間光変調素子２２ＢＰ、２２ＢＳで変調さ
れ、かつＢ光用偏光ビームスプリッタ９Ｂで合成された
Ｂ光、２１：ダイクロイックプリズム２３から投射レン
ズに送られる光、２１ａ：ダイクロイックプリズム２３
から投射レンズに送られる光、２２ＲＰ：Ｐ成分だけを
持つ赤色の直線偏波光を変調する赤色Ｐ成分用反射型空
間光変調素子、２２ＧＰ：Ｐ成分だけを持つ緑色の直線
偏波光を変調する緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子、
２２ＢＰ：Ｐ成分だけを持つ青色の直線偏波光を変調す
る青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子、２２ＲＳ：Ｓ成
分だけを持つ赤色の直線偏波光を変調する赤色Ｓ成分用
反射型空間光変調素子、２２ＧＳ：Ｓ成分だけを持つ緑
色の直線偏波光を変調する緑色Ｓ成分用反射型空間光変
調素子、２２ＢＳ：Ｓ成分だけを持つ青色の直線偏波光
を変調する青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子、２２−
１，２２−２，２２−３，２２−４：反射型空間光変調
素子、２３：ダイクロイックプリズム、２４：投射レン
ズ、２５：シリコンあるいはガラス等からなる基板、２
５ａ：シリコン基板、２５ｂ，２５ｃ：ガラス基板、２
５ｄ：基板、２５ｆ：光吸収板、２６：２次元アレー状
電極、２７：平板状透明電極、２８：光変調層、２９：
反射防止膜、３０：透明基板、３１：反射防止膜、３
２：スイッチ、３３：画像電気信号供給線、３４：走査
信号供給線、３５：直線偏波光、４０：ＭＯＳトランジ
スタ、４１：ソース電極線、４２：ドレイン電極線、４
３：ゲート電極線、４４，４５：絶縁層、４６：コンデ
ンサ、４７：遮光層、４８：絶縁層、４９：誘電体多層
膜ミラー、５０：ゲート電極、５１：ＳｉＮｘ絶縁層、
５２：（ａ−Ｓｉ）チャンネル層、５３：ＳｉＮｘ絶縁
層、５４：ソース電極、５５：ｎ＋ａ−Ｓｉ膜、５６：
ＳｉＮｘ絶縁層、５７：ドレイン電極、５８：遮光層、
６０：絶縁膜、６１：Ｔａ膜電極、６２，６３，６４：
絶縁膜、６９：電極、８０：ＤＡＰモード液晶分子、８
１：ＤＡＰモード液晶分子の長軸と平行な方向を含む平
面、８２：平面８１と直交し、直線偏波光の進行方向を
含む平面、８３：直線偏波光の電気ベクトル、９０Ｒ：
Ｒ光用１／４波長板、９０Ｇ：Ｇ光用１／４波長板、９
０Ｂ：Ｂ光用１／４波長板、１００Ｒ：Ｒ光用可動装
置、１００Ｇ：Ｇ光用可動装置、１００Ｂ：Ｂ光用可動
装置、１１０：手動の可動装置、１１１：架体、１１
２：アリ溝、１１３：ステージ、１１４：ハンドル、１
２０：可動装置１１０を２個組み合わせた他の可動装
置、１３１，１３２：マイクロメータ、１３３：ステー
ジ、１３０：マイクロメータを用いた可動装置、１４
０：電動の可動装置、１４１，１４２：ステッピングモ
ータ、１４３：ステージ、１４４，１４６：ケーブル、
１４７，１４９：他のケーブル、１４５：コネクタ、１
４８：他のコネクタ、１５０：制御装置、１６０：他の
電動の可動装置、１６１：ピエゾ素子、１６２：ステー
ジ、１６３：ケーブル、１６４：駆動装置、ＲＲ：右眼
用Ｒ画像電気信号、ＲＧ：右眼用Ｇ画像電気信号、Ｒ
Ｂ：右眼用Ｂ画像電気信号、ＬＲ：左眼用Ｒ画像電気信
号、ＬＧ：左眼用Ｇ画像電気信号、ＬＢ：左眼用Ｂ画像
電気信号。

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 白色光を発生する光源部と、 この光源部から出射された白色光を赤色光、緑色光、青
   色光の３原色光に分解して別々の光路に振り分ける機能
   を持つダイクロイックミラーを含む白色光分配光学系
   と、 この白色光分配光学系により分解された赤色光を互いに
   直交するＰ成分だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持
   つ直線偏波光に分離する赤色光用偏光ビームスプリッタ
   と、 前記白色光分配光学系により分解された緑色光を互いに
   直交するＰ成分だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持
   つ直線偏波光に分離する緑色光用偏光ビームスプリッタ
   と、 前記白色光分配光学系により分解された青色光を互いに
   直交するＰ成分だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持
   つ直線偏波光に分離する青色光用偏光ビームスプリッタ
   と、 前記赤色光用偏光ビームスプリッタにより分離された赤
   色のＰ成分だけを持つ直線偏波光を任意の偏光状態の光
   に変える赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と、 前記緑色光用偏光ビームスプリッタにより分離された緑
   色のＰ成分だけを持つ直線偏波光を任意の偏光状態の光
   に変える緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と、 前記青色光用偏光ビームスプリッタにより分離された青
   色のＰ成分だけを持つ直線偏波光を任意の偏光状態の光
   に変える青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と、 前記赤色光用偏光ビームスプリッタにより分離された赤
   色のＳ成分だけを持つ直線偏波光を任意の偏光状態の光
   に変える赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、 前記緑色光用偏光ビームスプリッタにより分離された緑
   色のＳ成分だけを持つ直線偏波光を任意の偏光状態の光
   に変える緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、 前記青色光用偏光ビームスプリッタにより分離された青
   色のＳ成分だけを持つ直線偏波光を任意の偏光状態の光
   に変える青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、 前記各反射型空間光変調素子によって変調されたＰ成分
   およびＳ成分の赤色光、緑色光、青色光を前記各別の偏
   光ビームスプリッタを介して入射し、これらの入射光を
   合成して１つの光路から出射するダイクロイックプリズ
   ムと、 このダイクロイックプリズムにより合成された光を投射
   する投射レンズと、 を少なくとも有することを特徴とする投写型立体画像表
   示装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の投写型立体画像表示装
   置において、 前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子は、両眼視差信
   号の内の右眼用かつ赤色光用画像電気信号で駆動し、 前記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子は、両眼視差信
   号の内の左眼用かつ赤色光用画像電気信号で駆動し、 前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子は、両眼視差信
   号の内の右眼用かつ緑色光用画像電気信号で駆動し、 前記緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子は、両眼視差信
   号の内の左眼用かつ緑色光用画像電気信号で駆動し、 前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子は、両眼視差信
   号の内の右眼用かつ青色光用画像電気信号で駆動し、 前記青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子は、両眼視差信
   号の内の左眼用かつ青色光用画像電気信号で駆動し、 前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と前記赤色Ｓ成
   分用反射型空間光変調素子で変調された赤色光を再び前
   記赤色光用偏光ビームスプリッタに導き、赤色のＰ成分
   だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波光を
   選択して前記ダイクロイックプリズムに導き、 前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と前記緑色Ｓ成
   分用反射型空間光変調素子で変調された緑色光を再び前
   記緑色光用偏光ビームスプリッタに導き、緑色のＰ成分
   だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波光を
   選択して前記ダイクロイックプリズムに導き、 前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と前記青色Ｓ成
   分用反射型空間光変調素子で変調された青色光を再び前
   記青色光用偏光ビームスプリッタに導き、青色のＰ成分
   だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波光を
   選択して前記ダイクロイックプリズムに導き、 前記ダイクロイックプリズムを通過した３原色光を合成
   して前記投射レンズを経由してスクリーンに導き、 スクリーンの反射光を、右眼用偏光板または偏光フィル
   ムと左眼用偏光板または偏光フィルムの各光透過容易軸
   が互いに直交した偏光眼鏡で見ることを特徴とする投写
   型立体画像表示装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の投写型立体画像表示装
   置において、 前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子は、両眼視差信
   号の内の左眼用かつ赤色光用画像電気信号で駆動し、 前記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子は、両眼視差信
   号の内の右眼用かつ赤色光用画像電気信号で駆動し、 前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子は、両眼視差信
   号の内の左眼用かつ緑色光用画像電気信号で駆動し、 前記緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子は、両眼視差信
   号の内の右眼用かつ緑色光用画像電気信号で駆動し、 前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子は、両眼視差信
   号の内の左眼用かつ青色光用画像電気信号で駆動し、 前記青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子は、両眼視差信
   号の内の右眼用かつ青色光用画像電気信号で駆動し、 前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と前記赤色Ｓ成
   分用反射型空間光変調素子で変調された赤色光を再び前
   記赤色光用偏光ビームスプリッタに導き、赤色のＰ成分
   だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波光を
   選択して前記ダイクロイックプリズムに導き、 前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と前記緑色Ｓ成
   分用反射型空間光変調素子で変調された緑色光を再び前
   記緑色光用偏光ビームスプリッタに導き、緑色のＰ成分
   だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波光を
   選択して前記ダイクロイックプリズムに導き、 前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と前記青色Ｓ成
   分用反射型空間光変調素子で変調された青色光を再び前
   記青色光用偏光ビームスプリッタに導き、青色のＰ成分
   だけを持つ直線偏波光とＳ成分だけを持つ直線偏波光を
   選択して前記ダイクロイックプリズムに導き、 前記ダイクロイックプリズムを通過した３原色光を合成
   して前記投射レンズを経由してスクリーンに導き、 スクリーンの反射光を、左眼用偏光板または偏光フィル
   ムと、右眼用偏光板または偏光フィルムの各光透過容易
   軸が互いに直交した偏光眼鏡で見ることを特徴とする投
   写型立体画像表示装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかに記載の投写
   型立体画像表示装置において、 前記各反射型空間光変調素子は、 透明電極を積層した透明基板と、 印加電圧が小さいかゼロで液晶分子が動かないオフ状態
   のとき液晶分子の長軸と平行な方向が前記透明基板の表
   面に対して垂直方向に配列する、または垂直方向から数
   度以内のずれになるよう配列する負の誘電率異方性を持
   つネマチック液晶を備えた光変調層と、 この光変調層に積層された２次元アレー状電極と、 この２次元アレー状電極に電圧を加え、前記ネマチック
   液晶の配列を１画素ごとに制御するマトリックス状に配
   列した電子回路を持つ基板と、 を少なくとも有することを特徴とする投写型立体画像表
   示装置。
5. 【請求項５】 請求項１から３のいずれかに記載の投写
   型立体画像表示装置において、 前記各反射型空間光変調素子は、 透明電極を積層した透明基板と、 印加電圧が小さいかゼロのオフ状態のとき前記透明基板
   の表面と平行に配列し、かつ前記透明基板に最も近いネ
   マチック液晶分子の長軸に平行な方向と透明基板に最も
   離れたネマチック液晶分子の長軸に平行な方向が、４５
   度の角度をなすように配列した正の誘電率異方性を持つ
   ４５度捻れネマチック液晶を備えた光変調層と、 この光変調層に積層された２次元アレー状電極と、 この２次元アレー状電極に電圧を加え、前記４５度捻れ
   ネマチック液晶の配列を１画素ごとに制御するマトリッ
   クス状に配列した電子回路を持つ基板と、 を少なくとも有することを特徴とする投写型立体画像表
   示装置。
6. 【請求項６】 請求項１から５のいずれかに記載の投写
   型立体画像表示装置において、 前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子、緑色Ｐ成分用
   反射型空間光変調素子および青色Ｐ成分用反射型空間光
   変調素子を設計した所定の位置に固定するとともに、赤
   色Ｓ成分用反射型空間光変調素子、緑色Ｓ成分用反射型
   空間光変調素子および青色Ｓ成分用反射型空間光変調素
   子の位置を、両眼視差信号や投射レンズとスクリーンの
   距離に応じて変更できる可動装置を設けた、 ことを特徴とする投写型立体画像表示装置。
7. 【請求項７】 請求項１から５のいずれかに記載の投写
   型立体画像表示装置において、 前記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子、緑色Ｓ成分用
   反射型空間光変調素子および青色Ｓ成分用反射型空間光
   変調素子を設計した所定の位置に固定するとともに、赤
   色Ｐ成分用反射型空間光変調素子、緑色Ｐ成分用反射型
   空間光変調素子および青色Ｐ成分用反射型空間光変調素
   子の位置を、両眼視差信号や投射レンズとスクリーンの
   距離に応じて変更できる可動装置を設けた、 ことを特徴とする投写型立体画像表示装置。
8. 【請求項８】 請求項６または７に記載の投写型立体画
   像表示装置において、 前記可動装置として、アリ溝案内式による手動の移動
   台、アリ溝より精度の高いＶ溝レールとクロスローラー
   などで移動ガイドを構成し、マイクロメータの回転を移
   動量に置き換えるマイクロメータ式の手動の移動台、マ
   イクロメータとステッピングモータを組み合わせて電気
   的に移動させる電動の移動台、ピエゾ効果を利用して電
   気的に移動させるピエゾ移動台の内の１種類あるいは２
   種類を組み合わせて赤色あるいは緑色あるいは青色Ｓ成
   分用反射型空間光変調素子、または赤色あるいは緑色あ
   るいは青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を移動させ
   る、 ことを特徴とする投写型立体画像表示装置。
9. 【請求項９】 請求項１、４、５、６、７または８のい
   ずれかに記載の投写型立体画像表示装置において、 前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子と赤色Ｓ成分用
   反射型空間光変調素子を同一の赤色光用の画像電気信号
   で駆動し、かつ前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変調素子
   と緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を同一の緑色光用
   の画像電気信号で駆動し、かつ前記青色Ｐ成分用反射型
   空間光変調素子と青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を
   同一の青色光用の画像電気信号で駆動し、２次元画像を
   表示する、 ことを特徴とする投写型立体画像表示装置。
10. 【請求項１０】 請求項１、４、５、６、７または８の
    いずれかに記載の投写型立体画像表示装置において、 前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を赤色光用テレ
    ビ信号の奇数ライン信号で、前記赤色Ｓ成分用反射型空
    間光変調素子を赤色光用テレビ信号の偶数ライン信号で
    それぞれ駆動し、かつ前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変
    調素子を緑色光用テレビ信号の奇数ライン信号で、前記
    緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を緑色光用テレビ信
    号の偶数ライン信号でそれぞれ駆動し、かつ前記青色Ｐ
    成分用反射型空間光変調素子を青色光用テレビ信号の奇
    数ライン信号で、青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を
    青色光用テレビ信号の偶数ライン信号でそれぞれ駆動
    し、かつスクリーンの反射光を、右眼用偏光板もしくは
    偏光フィルムと左眼用偏光板もしくは偏光フィルムの各
    光透過容易軸が互いに直交した偏光眼鏡で、２次元画像
    を見ることを特徴とする投写型立体画像表示装置。
11. 【請求項１１】 請求項１、４、５、６、７または８の
    いずれかに記載の投写型立体画像表示装置において、 前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を赤色光用テレ
    ビ信号の偶数ライン信号で、前記赤色Ｓ成分用反射型空
    間光変調素子を赤色光用テレビ信号の奇数ライン信号で
    それぞれ駆動し、かつ前記緑色Ｐ成分用反射型空間光変
    調素子を緑色光用テレビ信号の偶数ライン信号で、前記
    緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を緑色光用テレビ信
    号の奇数ライン信号でそれぞれ駆動し、かつ前記青色Ｐ
    成分用反射型空間光変調素子を青色光用テレビ信号の偶
    数ライン信号で、青色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を
    青色光用テレビ信号の奇数ライン信号でそれぞれ駆動
    し、かつスクリーンの反射光を、右眼用偏光板もしくは
    偏光フィルムと左眼用偏光板もしくは偏光フィルムの各
    光透過容易軸が互いに直交した偏光眼鏡で、２次元画像
    を見ることを特徴とする投写型立体画像表示装置。
12. 【請求項１２】 請求項１、４、５、６、７または８の
    いずれかに記載の投写型立体画像表示装置において、 前記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、緑色Ｓ成分
    用反射型空間光変調素子と、青色Ｓ成分用反射型空間光
    変調素子を同一距離だけ移動させて、赤色のＰ成分だけ
    を持つ直線偏波光と緑色のＰ成分だけを持つ直線偏波光
    と青色Ｐ成分だけを持つ直線偏波光による合成画像と、
    赤色Ｓ成分だけを持つ直線偏波光と緑色Ｓ成分だけを持
    つ直線偏波光と青色Ｓ成分だけを持つ直線偏波光による
    合成画像とが、スクリーン面において１画素ピッチ以下
    の距離で、かつゼロでない距離だけ垂直方向にずれるよ
    うにし、かつ前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を
    赤色光用テレビ信号の奇数ライン信号で、前記赤色Ｓ成
    分用反射型空間光変調素子を赤色光用テレビ信号の偶数
    ライン信号でそれぞれ駆動し、かつ前記緑色Ｐ成分用反
    射型空間光変調素子を緑色光用テレビ信号の奇数ライン
    信号で、前記緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を緑色
    光用テレビ信号の偶数ライン信号でそれぞれ駆動し、か
    つ前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を青色光用テ
    レビ信号の奇数ライン信号で、前記青色Ｓ成分用反射型
    空間光変調素子を青色光用テレビ信号の偶数ライン信号
    でそれぞれ駆動して、２次元画像を表示することを特徴
    とする投写型立体画像表示装置。
13. 【請求項１３】 請求項１、４、５、６、７または８の
    いずれかに記載の投写型立体画像表示装置において、 前記赤色Ｓ成分用反射型空間光変調素子と、緑色Ｓ成分
    用反射型空間光変調素子と、青色Ｓ成分用反射型空間光
    変調素子を同一距離だけ移動させて、赤色のＰ成分だけ
    を持つ直線偏波光と緑色のＰ成分だけを持つ直線偏波光
    と青色Ｐ成分だけを持つ直線偏波光による合成画像と、
    赤色Ｓ成分だけを持つ直線偏波光と緑色Ｓ成分だけを持
    つ直線偏波光と青色Ｓ成分だけを持つ直線偏波光による
    合成画像とが、スクリーン面において１画素ピッチ以下
    の距離で、かつゼロでない距離だけ垂直方向にずれるよ
    うにし、かつ前記赤色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を
    赤色光用テレビ信号の偶数ライン信号で、前記赤色Ｓ成
    分用反射型空間光変調素子を赤色光用テレビ信号の奇数
    ライン信号でそれぞれ駆動し、かつ前記緑色Ｐ成分用反
    射型空間光変調素子を緑色光用テレビ信号の偶数ライン
    信号で、前記緑色Ｓ成分用反射型空間光変調素子を緑色
    光用テレビ信号の奇数ライン信号でそれぞれ駆動し、か
    つ前記青色Ｐ成分用反射型空間光変調素子を青色光用テ
    レビ信号の偶数ライン信号で、前記青色Ｓ成分用反射型
    空間光変調素子を青色光用テレビ信号の奇数ライン信号
    でそれぞれ駆動して、２次元画像を表示することを特徴
    とする投写型立体画像表示装置。
14. 【請求項１４】 請求項１、２、３、４または５に記載
    の投写型立体画像表示装置において、 前記各赤色光、緑色光、青色光用反射型空間光変調素子
    の内のいずれかの原色光用でＰ成分だけ、およびＳ成分
    だけを持つ直線偏波光を変調する２個の反射型空間光変
    調素子の各２次元マトリックス電極を構成するｍ行ｎ列
    に配列した微小な画素電極に供給される右眼用および左
    眼用画像電気信号をそれぞれＰ_ij、Ｓ_ij（ただし、ｉ＝
    １〜ｍ，ｊ＝１からｎ）とし、黒レベルを表す画像電気
    信号をＢ₀とし、さらに前記投写型立体表示装置に入力
    する赤色光用画像電気信号、緑色光用画像電気信号、青
    色光用画像電気信号の内のいずれかの電気信号で右眼用
    および左眼用の画像電気信号をそれぞれＲ_ij、Ｌ_ij（た
    だし、ｉ＝１からｍ，ｊ＝１〜ｎ）とし、 【数１】Ｐ_ij＝Ｓ_ij＝Ｂ₀ ただし、１≦
    ｉ≦ｍ,１≦ｊ≦ｋ＜ｎ Ｐ_ij＝Ｒ_ij，Ｓ_ij＝Ｌ_ij-k ただし、１≦ｉ≦ｍ,ｋ
    ＜ｊ≦ｎ となるように各２次元マトリックス電極に右眼用および
    左眼用画像電気信号Ｐ_ij、Ｓ_ijを割り当てて、反射型空
    間光変調素子を移動させずに立体画像を表示することを
    特徴とする投写型立体画像表示装置。
15. 【請求項１５】 請求項１、２、３、４または５に記載
    の投写型立体画像表示装置において、 前記各赤色光、緑色光、青色光用反射型空間光変調素子
    の内のいずれかの原色光用でＰ成分だけ、およびＳ成分
    だけを持つ直線偏波光を変調する２個の反射型空間光変
    調素子の各２次元マトリックス電極を構成するｍ行ｎ列
    に配列した微小な画素電極に供給される左眼用および右
    眼用画像電気信号をそれぞれＰ_ij、Ｓ_ij（ただし、ｉ＝
    １〜ｍ，ｊ＝１からｎ）とし、黒レベルを表す画像電気
    信号をＢ₀とし、さらに前記投写型立体表示装置に入力
    する赤色光用画像電気信号、緑色光用画像電気信号、青
    色光用画像電気信号の内のいずれかの電気信号で右眼用
    および左眼用の画像電気信号をそれぞれＲ_ij、Ｌ_ij（た
    だし、ｉ＝１からｍ，ｊ＝１〜ｎ）とし、 【数２】Ｐ_ij＝Ｓ_ij＝Ｂ₀ ただし、１≦
    ｉ≦ｍ,１≦ｊ≦ｋ＜ｎ Ｐ_ij＝Ｌ_ij，Ｓ_ij＝Ｒ_ij-k ただし、１≦ｉ≦ｍ,ｋ
    ＜ｊ≦ｎ となるように各２次元マトリックス電極に左眼用および
    右眼用画像電気信号Ｐ_ij、Ｓ_ijを割り当てて、反射型空
    間光変調素子を移動させずに立体画像を表示することを
    特徴とする投写型立体画像表示装置。
16. 【請求項１６】 請求項１４または１５に記載の投写型
    立体画像表示装置において、 立体画像信号の内の左眼用画像信号と反射型空間光変調
    素子を構成する２次元マトリックス電極との位置関係を
    変える手段として、フレームメモリを用いることを特徴
    とする投写型立体画像表示装置。
17. 【請求項１７】 請求項２に記載の投写型立体画像表示
    装置において、 赤色光用偏光ビームスプリッタとダイクロイックプリズ
    ムとの間に赤色光用偏光ビームスプリッタから出射した
    赤色の直線偏波光を円偏波光あるいは円偏光に近い偏光
    状態を持つ楕円偏波光に変換する赤色光用１／４波長板
    を設け、かつ緑色光用偏光ビームスプリッタとダイクロ
    イックプリズムとの間に緑色光用偏光ビームスプリッタ
    から出射した緑色の直線偏波光を円偏波光あるいは円偏
    光に近い偏光状態を持つ楕円偏波光に変換する緑色光用
    １／４波長板を設け、かつ青色光用偏光ビームスプリッ
    タとダイクロイックプリズムとの間に青色光用偏光ビー
    ムスプリッタから出射した青色の直線偏波光を円偏波光
    あるいは円偏光に近い偏光状態を持つ楕円偏波光に変換
    する青色光用１／４波長板を設け、かつ右眼用の１／４
    波長板と偏光板、および左眼用の１／４波長板と前記偏
    光板の光透過容易軸と直交する光透過容易軸を持つ偏光
    板からなる偏光眼鏡で立体画像を見ることを特徴とする
    投写型立体画像表示装置。