JPH08265803A - 投射型立体画像表示システム - Google Patents

投射型立体画像表示システム

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Publication number
JPH08265803A
JPH08265803A JP7061125A JP6112595A JPH08265803A JP H08265803 A JPH08265803 A JP H08265803A JP 7061125 A JP7061125 A JP 7061125A JP 6112595 A JP6112595 A JP 6112595A JP H08265803 A JPH08265803 A JP H08265803A
Authority
JP
Japan
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eye
light
image
polarization modulation
modulation optical
Prior art date
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Pending
Application number
JP7061125A
Other languages
English (en)
Inventor
Kuniharu Takizawa
國治 滝沢
Masahiro Kawakita
真宏 河北
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Broadcasting Corp
Original Assignee
Nippon Hoso Kyokai NHK
Japan Broadcasting Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Hoso Kyokai NHK, Japan Broadcasting Corp filed Critical Nippon Hoso Kyokai NHK
Priority to JP7061125A priority Critical patent/JPH08265803A/ja
Publication of JPH08265803A publication Critical patent/JPH08265803A/ja
Pending legal-status Critical Current

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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は右眼用画像の光軸と、左眼用画像の
光軸とを1つにして、調整作業を簡素化して、偏光眼鏡
を掛けた観察者に良好な立体画像を見せる。 【構成】 光源部7によって可視光を生成し、光路分離
・合成部8によって前記可視光を2つに分離して、P偏
光変調光学部10と、S偏光変調光学部11とに各々、
入射させるとともに、これらP偏光変調光学部10から
出射されるS偏光変調光(右眼用画像の光)、S偏光変
調光学部11から出射されるP偏光変調光(左眼用画像
の光)を取り込んで、1つの光軸を持つ右眼・左眼用画
像を合成し、投射光学部9によって前記右眼・左眼用画
像を前記スクリーン2上に投射し、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】
【産業上の利用分野】本発明は、偏光眼鏡を掛けた観察
者にモノクロ、フルカラーなどの立体画像を見せる投射
型立体画像表示システムに関する。
【0002】[発明の概要]本発明は画像拡大投影ディ
スプレイによって白色光中のP偏波光を右眼用画像で変
調するとともに、前記白色光中のS偏波光を左眼用画像
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。
【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
投射型立体画像表示システムとして、従来、「文献1:
(J.M.Haggerty,S.Reinsch,W.P.Bleha,R.D.Sterling:
“Stereoscopic large screen displays using liquid
crystal light valve projectors"SPIE Vol.1255,pp.11
4-122(1990))」に示す装置が知られている。
【0004】図42はこの文献1に記載されている投射
型立体画像表示システムの概要を示す構成図である。
【0005】この図に示す投射型立体画像表示システム
501は、右眼用画像拡大投射ディスプレイ502と、
左眼用画像拡大投射ディスプレイ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
用画像拡大投射ディスプレイ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、左眼用画像拡大投射ディスプレイ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を掛けた人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を掛けた人の左眼に導いて、この人に立体
画像を見せる。
【0006】右眼用画像拡大投射ディスプレイ502は
図43に示す如く右眼用画像を表示するブラウン管51
0と、一面側によって前記ブラウン管510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、この読み出し光で右眼用画像を読
み出して前記他面側から読み出し光画像を出射する空間
光変調素子511と、読み出し用の光(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のみを反射
する2つのコールドミラー513、514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
れた光から紫外光を除去して、可視光のみを透過させる
紫外光カットフィルタ515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
516と、この偏光ビームスプリッタ516を透過した
特定の偏光方向のみを持った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偏波の
みの光)を透過させる偏光ミラー517と、この偏光ミ
ラー517によって反射された特定の偏光方向のみを持
った光のうち、特定の波長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51
7を透過した右眼用画像(P偏波のみの光)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。
【0007】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空間光変調素子511の一面側に
入射させながら、放電灯512および2枚のコールドミ
ラー513、514、紫外光カットフィルタ515、偏
光ビームスプリッタ516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および偏光ミラー517、投射レン
ズ519によって前記空間光変調素子511の他面側か
ら出射される位相変調された右眼用画像(P波のみの
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。
【0008】この場合、空間光変調素子511は図44
に示す如く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、光吸収層523と、
誘電体多層膜ミラー524と、第1配向層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528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521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522の抵抗値を変化させてシール層531、5
32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(表示光)を読み出し、これを右眼用画像
として出射する。
【0009】この際、前記ネマチック液晶層526は図
45に示す如く、第1透明電極521と第2透明電極5
28との間に電圧を印加していないとき、誘電体多層膜
ミラー524の面の法線(Y軸方向)と、液晶分子53
3の長軸とのなす角度θが約2度のホメオトロピック配
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、言い換えるとX軸方向に配列する。
【0010】そして、XZ平面でかつX軸から45度の
角度に直線偏光した読み出し光がネマチック液晶層52
6に垂直入射したとき、光は液晶分子533の単軸方向
(Z軸方向)の屈折率no だけに影響される直線偏光
と、no と液晶分子533の長軸方向(X軸方向)の屈
折率ne 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528との間に印加される
電圧の大きさに応じて前記各直線偏波光の間に生じる位
相差(retardation )が変化する。
【0011】また、右眼用1/2波長板504は前記右
眼用画像拡大投射ディスプレイ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。
【0012】また、左眼用画像拡大投射ディスプレイ5
03は前記右眼用画像拡大投射ディスプレイ502と同
様に構成されており、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および2枚のコールドミ
ラー513、514、紫外光カットフィルタ515、偏
光ビームスプリッタ516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および偏光ミラー517、投射レン
ズ519によって前記空間光変調素子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波のみの
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。
【0013】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射デ
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。
【0014】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、前記右眼用画
像の偏光方向と直交する偏光方向を持つ左眼用画像とを
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。
【0015】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い
て、この観察者に立体画像を見せる。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の投射型立体画像表示システム501において
は、次に述べるような問題があった。
【0017】<第1の問題点>まず、立体画像を表示す
る際、右眼用画像拡大投影ディスプレイ502および右
眼用1/2波長板504と、左眼用画像拡大投影ディス
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、投射型立体画像表示システム501全体の
コストが高くなってしまうという問題があった。
【0018】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影光
学系、右眼用緑色画像拡大投影光学系、右眼用青色画像
拡大投影光学系と、左眼用赤色画像拡大投影光学系、左
眼用緑色画像拡大投影光学系、左眼用青色画像拡大投影
光学系とを必要とするため、投射型立体画像表示システ
ム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。
【0019】<第2の問題点>また、従来の投射型立体
画像表示システム501では、スクリーン506に対し
て、右眼用画像拡大投射ディスプレイ502と、左眼用
画像拡大投射ディスプレイ503とを正対して配置する
ことができないため、図46に示す如くこれら右眼用画
像拡大投射ディスプレイ502、左眼用画像拡大投射デ
ィスプレイ503内にある空間光変調素子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、投射レンズ5
19の結像面とスクリーン506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46では、説明を簡単に
するために、偏光ミラー517、カラーフィルタ51
8、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。
【0020】<第3の問題点>また、従来の投射型立体
画像表示システム501では、右眼用画像拡大投影ディ
スプレイ502および左眼用画像拡大投影ディスプレイ
503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。
【0021】<第4の問題点>また、従来の投射型立体
画像表示システム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
用画像拡大投影ディスプレイ502の投射光学系と、左
眼用画像拡大投影ディスプレイ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、右眼用画像拡大投影ディスプレイ502
の投射レンズと、左眼用画像拡大投影ディスプレイ50
3の投射レンズとを連動させる機構を設けなければなら
ないという問題があった。
【0022】<第5の問題点>また、従来の投射型立体
画像表示システム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細な画像にするとき、右眼
用画像拡大投影ディスプレイ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
大投影ディスプレイ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。
【0023】<第6の問題点>また、従来の投射型立体
画像表示システム501では、スクリーン506の手前
側に、右眼用画像拡大投影ディスプレイ502および右
眼用1/2波長板504と、左眼用画像拡大投影ディス
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
画像拡大投影ディスプレイ502に設けられている空間
光変調素子511の出射面(前記他面)および左眼用画
像拡大投影ディスプレイ503に設けられている空間光
変調素子511の出射面(前記他面)と、スクリーン5
06の面とが並行にならなず、スクリーン506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。
【0024】また、このように、スクリーン506の手
前側に、右眼用画像拡大投影ディスプレイ502および
右眼用1/2波長板504と、左眼用画像拡大投影ディ
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
った。
【0025】<第7の問題点>また、従来の投射型立体
画像表示システム501では、図45に示す如く空間光
変調素子511を構成するネマチック液晶層526で、
互いに直交する2つの直線偏波光の間の位相差を変調す
るため、偏光ミラー517によってP偏波の光と、S偏
波の光とを十分に分離しないと、クロストーク(右眼用
画像に混入する左眼用画像の割合または左眼用画像に混
入する右眼用画像の割合)が発生し、このクロストーク
によって鮮明な画像が表示できないことがある。
【0026】このため、図43に示す如く右眼用画像拡
大投影ディスプレイ502や左眼用画像拡大投影ディス
プレイ503の偏光ビームスプリッタ516によって空
間光変調素子511の他面側に入射させる読み出し光の
偏光方向を調整しなければならないという問題があっ
た。
【0027】<第8の問題点>また、従来の投射型立体
画像表示システム501では、スクリーン506上にフ
ルカラー画像を投射するときには、赤色光、緑色光、青
色光にあった特性の偏光ビームスプリッタ516、偏光
ミラー517、カラーフィルタ518を3組、必要とす
るため、投射型立体画像表示システム501全体のコス
トが高くなってしまうとともに、各読み出し光の特性を
最適化することが難しいという問題があった。
【0028】<第9の問題点>また、従来の投射型立体
画像表示システム501では、上述した理由により、レ
ジストレーション調整が難しいことから、スクリーン5
06を大型化することが難しいとともに、スクリーン5
06を大型化すると、右眼用画像拡大投影ディスプレイ
502および左眼用画像拡大投影ディスプレイ503の
精度を高めなければならず、その分だけコスト高になっ
てしまうという問題があった。
【0029】<第10の問題点>また、従来の投射型立
体画像表示システム501では、右眼用画像拡大投影デ
ィスプレイ502を構成する空間光変調素子511およ
び左眼用画像拡大投影ディスプレイ503を構成する空
間光変調素子511の温度が変化すると、これら各空間
光変調素子511の位相差変調度合いが大きく変化して
しまうので、右眼用画像拡大投影ディスプレイ502内
部の温度変化および左眼用画像拡大投影ディスプレイ5
03内部の温度変化を常に、±10数℃以内に抑えなけ
ればならないが、スクリーン506上に投射する画面を
大きくするほど、スクリーン506上の投射される画像
が暗くなるのを防止するために、放電灯512なども大
型化させなければならず、温度を一定に保つのが難しく
なってしまうという問題があった。
【0030】<第11の問題点>また、従来の投射型立
体画像表示システム501では、スクリーン506上に
投射する画面を大きくするほど、スクリーン506上の
投射される画像が暗くなるのを防止するために、放電灯
512なども大型化させなければならず、これによっ
て、空気の流れが阻害されてしまうので、右眼用画像拡
大投影ディスプレイ502の放電灯512および左眼用
画像拡大投影ディスプレイ503の放電灯512などを
点灯させたとき、内部の温度分布が一様になるまで時間
がかかり過ぎて、即時点灯表示が難しいという問題があ
った。
【0031】<第12の問題点>また、従来の投射型立
体画像表示システム501では、右眼用画像拡大投影デ
ィスプレイ502の空間光変調素子511を構成するネ
マチック層526および左眼用画像拡大投影ディスプレ
イ503の空間光変調素子511を構成するネマチック
層526の厚さに応じて特性が大きく変化するため、一
様性に優れた立体画像を表示するために、前記ネマチッ
ク層526の厚さムラを、入射光の波長の10%以下に
抑えなければならず、これによって歩留まりを向上させ
るのが難しいとともに、精密な層厚制御を行なわなけれ
ばならないという問題があった。
【0032】<第13の問題点>また、従来の投射型立
体画像表示システム501では、上述した理由により、
スクリーン506上に表示されている右眼用画像と、左
眼用画像とを精密なものにするとき、高精度で高価な空
間光変調素子製作装置を必要とするとともに、この空間
光変調素子製作装置によって製作される空間光変調素子
511の光変調特性の空間的なムラに応じて、各ブラウ
ン管510に入力される画像入力信号の大きさなどを変
更する電子回路などが必要となり、投射型立体画像表示
システム501全体のコストが高くなってしまうという
問題があった。
【0033】本発明は上記の事情に鑑み、上述した第1
〜第13の問題点を解決することができる投射型立体画
像表示システムを提供することを目的としている。
【0034】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明による投射型立体画像表示システムは、請求
項1の投射型立体画像表示システムでは、可視光を発生
する可視光光源部と、少なくとも、入射された光を円偏
波光に変換する1/4波長器、表示対象となる右眼用画
像を表示する右眼用画像表示器、一面側で前記右眼用画
像表示器に表示されている右眼用画像を受けるととも
に、この右眼用画像で前記1/4波長器を介して他面側
に入射された光を変調した後、この変調動作によって得
られた右眼用画像を前記1/4波長器を介して出射させ
る空間光変調素子を有し、P偏波光またはS偏波光のい
ずれかが入射したとき、これを変調して右眼用画像を出
射する右眼用偏光変調光学部と、少なくとも、入射され
た光を円偏波光に変換する1/4波長器、表示対象とな
る左眼用画像を表示する左眼用画像表示器、一面側で前
記左眼用画像表示器に表示されている左眼用画像を受け
るとともに、この左眼用画像で前記1/4波長器を介し
て他面側に入射された光を変調した後、この変調動作に
よって得られた左眼用画像を前記1/4波長器を介して
出射させる空間光変調素子を有し、P偏波光またはS偏
波光のいずれかが入射したとき、これを変調して左眼用
画像を出射する左眼用偏光変調光学部と、前記可視光光
源部によって得られた可視光を取り込んでP偏波光とS
偏波光とに分離して前記右眼用偏光変調光学部と前記左
眼用偏光変調光学部とに各々、入射させながら、これら
右眼用偏光変調光学部と前記左眼用偏光変調光学部とか
ら各々、出射された互いに偏光方向が異なる右眼用画像
と左眼用画像とを取り込むとともに、これら右眼用画像
と左眼用画像とを合成して出射する光路分離・合成部
と、この光路分離・合成部からの右眼用画像と左眼用画
像と拡大投射する投射光学部と、この投射光学部から出
射される右眼用画像および左眼用画像の偏光方向を保持
しながら、反射または透過させるスクリーンと、このス
クリーンによって反射または透過された互いに偏光方向
が異なる右眼用画像および左眼用画像を観察者の右眼、
左眼に各々、導く偏光眼鏡とを備えたことを特徴として
いる。
【0035】また、請求項2の投射型立体画像表示シス
テムでは、白色光を発生する白色光光源部と、少なくと
も、入射されたR光、G光、B光を各々、円偏波光に変
換する3つの1/4波長器、表示対象となる右眼用B画
像、右眼用G画像、右眼用R画像を各々、表示する3つ
の右眼用画像表示器、一面側で前記各右眼用画像表示器
に表示されている右眼用B画像、右眼用G画像、右眼用
R画像を各々、受けるとともに、これら右眼用B画像、
右眼用G画像、右眼用R画像で前記各1/4波長器を各
々、介して他面側に入射された光を変調した後、この変
調動作によって得られた右眼用B画像、右眼用G画像、
右眼用R画像を前記各1/4波長器を各々、介して出射
させる3つの空間光変調素子を有し、P偏波RGB光ま
たはS偏波RGB光のいずれかが入射したとき、これを
変調して右眼用RGB画像を出射する右眼用RGB偏光
変調光学部と、少なくとも、入射されたR光、G光、B
光を各々、円偏波光に変換する3つの1/4波長器、表
示対象となる左眼用B画像、左眼用G画像、左眼用R画
像を各々、表示する3つの左眼用画像表示器、一面側で
前記各左眼用画像表示器に表示されている左眼用B画
像、左眼用G画像、左眼用R画像を各々、受けるととも
に、これら左眼用B画像、左眼用G画像、左眼用R画像
で前記各1/4波長器を各々、介して他面側に入射され
た光を変調した後、この変調動作によって得られた左眼
用B画像、左眼用G画像、左眼用R画像を前記各1/4
波長器を各々、介して出射させる3つの空間光変調素子
を有し、P偏波RGB光またはS偏波RGB光のいずれ
かが入射したとき、これを変調して左眼用RGB画像を
出射する左眼用RGB偏光変調光学部と、前記白色光光
源部によって得られた白色光を取り込んでP偏波光と、
S偏波光とに分離した後、RGBに分離して、P偏波R
GB光とS偏波RGB光とにし、前記右眼用RGB偏光
変調光学部と前記左眼用RGB偏光変調光学部とに各
々、入射させながら、これら前記右眼用RGB偏光変調
光学部と前記左眼用RGB偏光変調光学部とから各々、
出射された互いに偏光方向が異なる右眼用RGB画像
と、左眼用RGB画像とを取り込むとともに、これら右
眼用RGB画像と左眼用RGB画像とを合成して出射す
る光路分離・合成部と、この光路分離・合成部からの右
眼用RGB画像と左眼用RGB画像とを拡大投射する投
射光学部と、この投射光学部から出射される右眼用RG
B画像および左眼用RGB画像の偏光方向を保持しなが
ら、反射または透過させるスクリーンと、このスクリー
ンによって反射または透過された互いに偏光方向が異な
る右眼用RGB画像および左眼用RGB画像を観察者の
右眼、左眼に各々、導く偏光眼鏡とを備えたことを特徴
としている。
【0036】また、請求項3では、請求項2に記載の投
射型立体画像表示システムにおいて、前記光路分離・合
成部は前記白色光光源部によって得られた白色光を取り
込んでRGB光に分離した後、P偏波光と、S偏波光と
に分離して、P偏波RGB光とS偏波RGB光とにし、
前記右眼用RGB偏光変調光学部と前記左眼用RGB偏
光変調光学部とに各々、入射させながら、これら前記右
眼用RGB偏光変調光学部と前記左眼用RGB偏光変調
光学部とから各々、出射された互いに偏光方向が異なる
右眼用RGB画像と、左眼用RGB画像とを取り込むと
ともに、これら右眼用RGB画像と左眼用RGB画像と
を合成して出射することを特徴としている。
【0037】また、請求項4では、請求項1、2、3の
いずれかに記載の投射型立体画像表示システムにおい
て、前記空間光変調素子は、光変調層として、ネマチッ
ク液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶、ある
いはこれら液晶の混合物からなる群から選択された1種
類以上の液晶の常光屈折率、異常光屈折率または前記液
晶がランダムに配向した際の屈折率のいずれかと同等な
屈折率を持つ樹脂中に前記液晶を分散させた液晶・樹脂
複合体もしくは前記液晶中に前記樹脂を分散させた液晶
・樹脂複合体を用いることを特徴としている。
【0038】また、請求項5では、請求項1、2、3、
4のいずれかに記載の投射型立体画像表示システムにお
いて、前記空間光変調素子は、第1の透明基板と、この
透明基板上に積層される第1の透明電極と、この透明電
極上に積層される光導電層と、この光導電層上に積層さ
れる誘電体多層膜ミラーと、この誘電体多層膜ミラー上
に積層され、前記光導電層に入力される光画像の光強度
に応じて透過状態あるいは散乱状態もしくはこれら2つ
の中間状態を示す光変調層と、この光変調層上に積層さ
れる第2の透明電極と、この透明電極上に接して設けら
れる第2の透明基板とを備え、前記第1の透明基板を通
して入射した入力光画像を前記光導電層に書き込むこと
を特徴としている。
【0039】また、請求項6では、請求項1、2、3、
4、5のいずれかに記載の投射型立体画像表示システム
において、前記空間光変調素子の第1の透明基板の代り
にファイバープレートを用いることを特徴としている。
【0040】また、請求項7では、請求項1、2、3、
4、5、6のいずれかに記載の投射型立体画像表示シス
テムにおいて、前記右眼用偏光変調光学部を構成する右
眼用画像表示器、前記左眼用偏光変調光学部を構成する
左眼用画像表示器、前記右眼用RGB偏光変調光学部を
構成する3つの右眼用画像表示器、前記左眼用RGB偏
光変調光学部を構成する3つの左眼用画像表示器は、空
間光変調素子の光導電層が感応するスペクトルを持つ光
を発するブラウン管によって構成されることを特徴して
いる。
【0041】また、請求項8では、請求項1、2、3、
4、5、6、7のいずれかに記載の投射型立体画像表示
システムにおいて、前記右眼用偏光変調光学部を構成す
る右眼用画像表示器、前記左眼用偏光変調光学部を構成
する左眼用画像表示器、前記右眼用RGB偏光変調光学
部を構成する3つの右眼用画像表示器、前記左眼用RG
B偏光変調光学部を構成する3つの左眼用画像表示器
は、画像表示面にファイバープレートを有し、空間光変
調素子の光導電層が感応するスペクトルを持つ光を発す
るブラウン管によって構成され、前記ファイバープレー
トの屈折率に近い屈折率を持つ屈折率整合用液体層を介
して前記ファイバープレート上に、前記空間光変調素子
を積層することを特徴としている。
【0042】また、請求項9では、請求項1、2、3、
4、5、6のいずれかに記載の投射型立体画像表示シス
テムにおいて、前記右眼用偏光変調光学部を構成する右
眼用画像表示器、前記左眼用偏光変調光学部を構成する
左眼用画像表示器、前記右眼用RGB偏光変調光学部を
構成する3つの右眼用画像表示器、前記左眼用RGB偏
光変調光学部を構成する3つの左眼用画像表示器は、空
間光変調素子の光導電層が感応するスペクトルを持つ光
を発する光源と、この光源から出射される光によって背
面照明されて画像を表示する液晶ディスプレイとによっ
て構成されることを特徴としている。
【0043】また、請求項10では、請求項1、2、
3、4、5、6、9のいずれかに記載の投射型立体画像
表示システムにおいて、前記右眼用偏光変調光学部を構
成する右眼用画像表示器、前記左眼用偏光変調光学部を
構成する左眼用画像表示器、前記右眼用RGB偏光変調
光学部を構成する3つの右眼用画像表示器、前記左眼用
RGB偏光変調光学部を構成する3つの左眼用画像表示
器は、空間光変調素子の光導電層が感応するスペクトル
を持つ光を発する光源と、画像表示面にファイバープレ
ートを有し、前記光源から出射される光によって背面照
明されて画像を表示する液晶ディスプレイとによって構
成され、前記ファイバープレートの屈折率に近い屈折率
を持つ屈折率整合用液体層を介して前記ファイバープレ
ート上に、前記空間光変調素子を積層することを特徴と
している。
【0044】また、請求項11では、請求項1、2、
3、4、5、6、9、10のいずれかに記載の投射型立
体画像表示システムにおいて、前記空間光変調素子は、
光変調層として、ネマチック液晶、コレステリック液
晶、スメクチック液晶、およびこれら液晶の混合物から
なる群から選択された1種類以上の液晶に2色性色素を
添加したゲスト・ホスト液晶を用いて液晶ディスプレイ
であること、またはネマチック液晶、コレステリック液
晶、スメクチック液晶、およびこれら液晶の混合物から
なる群から選択された1種類以上の液晶の常光屈折率、
異常光屈折率または前記液晶がランダムに配向した際の
屈折率のいずれかと同等な屈折率を持つ樹脂中に前記2
色性色素を添加した前記液晶を分散させたゲスト・ホス
ト型の液晶・樹脂複合体、もしくは前記液晶中に前記樹
脂を分散させたゲスト・ホスト型の液晶・樹脂複合体を
用いた液晶ディスプレイであり、前記光導電層が感応
し、かつ前記2色性色素が吸収するスペクトルを持つ光
で前記液晶ディスプレイを背面照明し、この液晶ディス
プレイの透過光を前記空間光変調素子の前記光導電層に
入射させることを特徴としている。
【0045】また、請求項12では、請求項1、2、
3、4、5、6、9、10、11のいずれかに記載の投
射型立体画像表示システムにおいて、前記右眼用偏光変
調光学部を構成する右眼用画像表示器、前記左眼用偏光
変調光学部を構成する左眼用画像表示器、前記右眼用R
GB偏光変調光学部を構成する3つの右眼用画像表示
器、前記左眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つの
左眼用画像表示器は、空間光変調素子の光導電層が感応
するスペクトルを持つ光を発する光源と、この光源上に
密着配置され、前記光源から出射される光によって背面
照明されて画像を表示する液晶ディスプレイとによって
構成されることを特徴としている。
【0046】また、請求項13では、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12のいず
れかに記載の投射型立体画像表示システムにおいて、前
記右眼用偏光変調光学部を構成する1/4波長器、前記
左眼用偏光変調光学部を構成する1/4波長器、前記右
眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つの1/4波長
器、前記左眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つの
1/4波長器は、前記1/4波長器の屈折率に近い屈折
率を持つ屈折率整合用液体層を介して前記1/4波長器
の入出射面と、前記光路分離・合成部の入出射面とを密
着させることを特徴としている。
【0047】また、請求項14では、請求項2、3、
4、5、6、7、8、9、10、11、12、13のい
ずれかに記載の投射型立体画像表示システムにおいて、
前記光路分離・合成部を構成し、P偏波光とS偏波光を
分離・合成する各PS分離合成器と、前記光路分離・合
成部を構成する各色分離合成器と、前記右眼用偏光変調
光学部を構成する1/4波長器、前記左眼用偏光変調光
学部を構成する1/4波長器、前記右眼用RGB偏光変
調光学部を構成する3つの1/4波長器、前記左眼用R
GB偏光変調光学部を構成する3つの1/4波長器との
少なくとも2つを屈折率整合用液体層を介して密着させ
ることを特徴としている。
【0048】また、請求項15では、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14のいずれかに記載の投射型立体画像表示システ
ムにおいて、前記光路分離・合成部を構成する各PS分
離合成器は、偏光ビームスプリッタによって構成される
ことを特徴としている。
【0049】また、請求項16では、請求項2、3、
4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、1
4、15のいずれかに記載の投射型立体画像表示システ
ムにおいて、前記光路分離・合成部を構成する各色分離
合成器は、ダイクロイックミラー、もしくはダイクロイ
ックプリズムによって構成されることを特徴としてい
る。
【0050】また、請求項17では、請求項2、3、
4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、1
4、15、16のいずれかに記載の投射型立体画像表示
システムにおいて、前記右眼用偏光変調光学部、前記左
眼用偏光変調光学部、前記右眼用RGB偏光変調光学
部、前記左眼用RGB偏光変調光学部は、前記空間光変
調素子を構成する第2の透明基板に代えて、1/4波長
板を用いた空間光変調素子を使用し、前記1/4波長器
を削除することを特徴としている。
【0051】また、請求項18では、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14、15、16、17のいずれかに記載の投射型
立体画像表示システムにおいて、前記右眼用偏光変調光
学部、前記左眼用偏光変調光学部、前記右眼用RGB偏
光変調光学部、前記左眼用RGB偏光変調光学部を構成
する各光学要素、前記光学分離・合成部の各光学要素の
うち、空気に触れる面のうち、全ての面、または1部の
面に反射防止膜を積層することを特徴としている。
【0052】また、請求項19では、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14、15、16、17、18のいずれかに記載の
投射型立体画像表示システムにおいて、入力された右眼
用画像信号を受ける右眼用入力端子と、入力された左眼
用画像信号を受ける左眼用入力端子と、立体画像を表示
するとき、前記右眼用入力端子に入力されている右眼用
画像信号を前記右眼用偏光変調光学部、前記右眼用RG
B偏光変調光学部に供給するとともに、前記左眼用入力
端子に入力されている左眼用画像信号を前記左眼用偏光
変調光学部、前記左眼用RGB偏光変調光学部に供給
し、非立体画像を表示するとき、前記右眼用入力端子に
入力されている右眼用画像信号または前記左眼用入力端
子に入力されている左眼用画像信号のいずれかを選択し
て、前記右眼用偏光変調光学部、前記右眼用RGB偏光
変調光学部、前記左眼用偏光変調光学部、前記左眼用R
GB偏光変調光学部に供給するスイッチ群とを備えたこ
とを特徴としている。
【0053】また、請求項20では、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14、15、16、17、18、19のいずれかに
記載の投射型立体画像表示システムにおいて、前記光路
分離・合成部は前記右眼用偏光変調光学部または前記右
眼用RGB偏光変調光学部と前記左眼用偏光変調光学部
または前記左眼用RGB偏光変調光学部とから各々、出
射された互いに偏光方向が異なる右眼用画像または右眼
用RGB画像と、左眼用画像または左眼用RGB画像と
を取り込むとともに、1個もしくは複数個の1/4波長
器によってこれら右眼用画像または右眼用RGB画像と
左眼用画像または左眼用RGB画像とを互いに異なる回
転方向の円偏波にして合成した後、これを出射し、前記
偏光眼鏡は前記スクリーンによって反射または透過され
た互いに回転方向が異なる円偏波の右眼用RGB画像お
よび左眼用RGB画像を観察者の右眼、左眼に各々、導
くことを特徴としている。
【0054】また、請求項21では、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14、15、16、17、18、19、20のいず
れかに記載の投射型立体画像表示システムにおいて、前
記投射光学部と、前記スクリーンとの間に配置され、前
記投射光学部から出射される右眼用画像および左眼用画
像、または右眼用RGB画像および左眼用RGB画像を
反射して、前記投射光学部と前記スクリーンとの間の距
離より、長い光学路にして、拡大率を大きくする反射機
構を備えたことを特徴としている。
【0055】
【作用】上記の構成において、請求項1の投射型立体画
像表示システムでは、可視光光源部によって可視光を発
生しながら、光路分離・合成部によって前記可視光光源
部で得られた可視光を取り込んでP偏波光とS偏波光と
に分離した後、少なくとも、入射された光を円偏波光に
変換する1/4波長器、表示対象となる右眼用画像を表
示する右眼用画像表示器、一面側で前記右眼用画像表示
器に表示されている右眼用画像を受けるとともに、この
右眼用画像で前記1/4波長器を介して他面側に入射さ
れた光を変調した後、この変調動作によって得られた右
眼用画像を前記1/4波長器を介して出射させる空間光
変調素子を有し、P偏波光またはS偏波光のいずれかが
入射したとき、これを変調して右眼用画像を出射する右
眼用偏光変調光学部と、少なくとも、入射された光を円
偏波光に変換する1/4波長器、表示対象となる左眼用
画像を表示する左眼用画像表示器、一面側で前記左眼用
画像表示器に表示されている左眼用画像を受けるととも
に、この左眼用画像で前記1/4波長器を介して他面側
に入射された光を変調した後、この変調動作によって得
られた左眼用画像を前記1/4波長器を介して出射させ
る空間光変調素子を有し、P偏波光またはS偏波光のい
ずれかが入射したとき、これを変調して左眼用画像を出
射する左眼用偏光変調光学部とに各々、入射させる。
【0056】そして、この動作と並行して、前記光路分
離・合成部によってこれら右眼用偏光変調光学部と前記
左眼用偏光変調光学部とから各々、出射された互いに偏
光方向が異なる右眼用画像と左眼用画像とを取り込むと
ともに、これら右眼用画像と左眼用画像とを合成して、
投射光学部によって前記右眼用画像と左眼用画像とをス
クリーンに拡大投射し、偏光眼鏡によって前記スクリー
ンで反射または透過された互いに偏光方向が異なる右眼
用画像および左眼用画像を観察者の右眼、左眼に各々、
導くことにより、上述した第1〜第13の問題を解決す
る。
【0057】また、請求項2の投射型立体画像表示シス
テムでは、白色光光源部によって白色光を発生しなが
ら、光路分離・合成部によって前記白色光光源部で得ら
れた白色光を取り込んでP偏波光と、S偏波光とに分離
した後、RGB光に分離して、P偏波RGB光とS偏波
RGB光とにし、これらを、少なくとも、入射されたR
光、G光、B光を各々、円偏波光に変換する3つの1/
4波長器、表示対象となる右眼用B画像、右眼用G画
像、右眼用R画像を各々、表示する3つの右眼用画像表
示器、一面側で前記各右眼用画像表示器に表示されてい
る右眼用B画像、右眼用G画像、右眼用R画像を各々、
受けるとともに、これら右眼用B画像、右眼用G画像、
右眼用R画像で前記各1/4波長器を各々、介して他面
側に入射された光を変調した後、この変調動作によって
得られた右眼用B画像、右眼用G画像、右眼用R画像を
前記各1/4波長器を各々、介して出射させる3つの空
間光変調素子を有し、P偏波RGB光またはS偏波RG
B光のいずれかが入射したとき、これを変調して右眼用
RGB画像を出射する右眼用RGB偏光変調光学部と、
少なくとも、入射されたR光、G光、B光を各々、円偏
波光に変換する3つの1/4波長器、表示対象となる左
眼用B画像、左眼用G画像、左眼用R画像を各々、表示
する3つの左眼用画像表示器、一面側で前記各左眼用画
像表示器に表示されている左眼用B画像、左眼用G画
像、左眼用R画像を各々、受けるとともに、これら左眼
用B画像、左眼用G画像、左眼用R画像で前記各1/4
波長器を各々、介して他面側に入射された光を変調した
後、この変調動作によって得られた左眼用B画像、左眼
用G画像、左眼用R画像を前記各1/4波長器を各々、
介して出射させる3つの空間光変調素子を有し、P偏波
RGB光またはS偏波RGB光のいずれかが入射したと
き、これを変調して左眼用RGB画像を出射する左眼用
RGB偏光変調光学部とに各々、入射させる。
【0058】そして、この動作と並行して、光路分離・
合成部によって、これら前記右眼用RGB偏光変調光学
部と前記左眼用RGB偏光変調光学部とから各々、出射
された互いに偏光方向が異なる右眼用RGB画像と、左
眼用RGB画像とを取り込むとともに、これら右眼用R
GB画像と左眼用RGB画像とを合成し、投射光学部に
よって前記光路分離・合成部からの右眼用RGB画像と
左眼用RGB画像とをスクリーンに拡大投射し、偏光眼
鏡によって前記スクリーンで反射または透過された互い
に偏光方向が異なる右眼用RGB画像および左眼用RG
B画像を観察者の右眼、左眼に各々、導くことにより、
上述した第1〜第13の問題を解決する。
【0059】また、請求項3では、請求項2に記載の投
射型立体画像表示システムにおいて、前記光路分離・合
成部により、前記白色光光源部によって得られた白色光
を取り込んでRGBに分離した後、P偏波光と、S偏波
光とに分離して、P偏波RGB光とS偏波RGB光とに
し、前記右眼用RGB偏光変調光学部と前記左眼用RG
B偏光変調光学部とに各々、入射させながら、これら前
記右眼用RGB偏光変調光学部と前記左眼用RGB偏光
変調光学部とから各々、出射された互いに偏光方向が異
なる右眼用RGB画像と、左眼用RGB画像とを取り込
むとともに、これら右眼用RGB画像と左眼用RGB画
像とを合成して出射することにより、上述した第1〜第
13の問題を解決する。
【0060】また、請求項4では、請求項1、2、3の
いずれかに記載の投射型立体画像表示システムにおい
て、前記空間光変調素子の光変調層として、ネマチック
液晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶、あるい
はこれら液晶の混合物からなる群から選択された1種類
以上の液晶の常光屈折率、異常光屈折率または前記液晶
がランダムに配向した際の屈折率のいずれかと同等な屈
折率を持つ樹脂中に前記液晶を分散させた液晶・樹脂複
合体もしくは前記液晶中に前記樹脂を分散させた液晶・
樹脂複合体を用いることにより、上述した第1〜第13
の問題を解決する。
【0061】また、請求項5では、請求項1、2、3、
4のいずれかに記載の投射型立体画像表示システムにお
いて、前記空間光変調素子として、第1の透明基板と、
この透明基板上に積層される第1の透明電極と、この透
明電極上に積層される光導電層と、この光導電層上に積
層される誘電体多層膜ミラーと、この誘電体多層膜ミラ
ー上に積層され、前記光導電層に入力される光画像の光
強度に応じて透過状態あるいは散乱状態もしくはこれら
2つの中間状態を示す光変調層と、この光変調層上に積
層される第2の透明電極と、この透明電極上に接して設
けられる第2の透明基板とを備えた空間光変調素子を使
用し、前記第1の透明基板を通して入射した入力光画像
を前記光導電層に書き込むことにより、上述した第1〜
第13の問題を解決する。
【0062】また、請求項6では、請求項1、2、3、
4、5のいずれかに記載の投射型立体画像表示システム
において、前記空間光変調素子の第1の透明基板の代り
にファイバープレートを用いることにより、上述した第
1〜第13の問題を解決する。
【0063】また、請求項7では、請求項1、2、3、
4、5、6のいずれかに記載の投射型立体画像表示シス
テムにおいて、前記右眼用偏光変調光学部を構成する右
眼用画像表示器、前記左眼用偏光変調光学部を構成する
左眼用画像表示器、前記右眼用RGB偏光変調光学部を
構成する3つの右眼用画像表示器、前記左眼用RGB偏
光変調光学部を構成する3つの左眼用画像表示器とし
て、空間光変調素子の光導電層が感応するスペクトルを
持つ光を発するブラウン管を使用することにより、上述
した第1〜第13の問題を解決する。
【0064】また、請求項8では、請求項1、2、3、
4、5、6、7のいずれかに記載の投射型立体画像表示
システムにおいて、前記右眼用偏光変調光学部を構成す
る右眼用画像表示器、前記左眼用偏光変調光学部を構成
する左眼用画像表示器、前記右眼用RGB偏光変調光学
部を構成する3つの右眼用画像表示器、前記左眼用RG
B偏光変調光学部を構成する3つの左眼用画像表示器と
して、画像表示面にファイバープレートを有し、空間光
変調素子の光導電層が感応するスペクトルを持つ光を発
するブラウン管を使用し、前記ファイバープレートの屈
折率に近い屈折率を持つ屈折率整合用液体層を介して前
記ファイバープレート上に、前記空間光変調素子を積層
することにより、上述した第1〜第13の問題を解決す
る。
【0065】また、請求項9では、請求項1、2、3、
4、5、6のいずれかに記載の投射型立体画像表示シス
テムにおいて、前記右眼用偏光変調光学部を構成する右
眼用画像表示器、前記左眼用偏光変調光学部を構成する
左眼用画像表示器、前記右眼用RGB偏光変調光学部を
構成する3つの右眼用画像表示器、前記左眼用RGB偏
光変調光学部を構成する3つの左眼用画像表示器とし
て、空間光変調素子の光導電層が感応するスペクトルを
持つ光を発する光源と、この光源から出射される光によ
って背面照明されて画像を表示する液晶ディスプレイと
を使用することにより、上述した第1〜第13の問題を
解決する。
【0066】また、請求項10では、請求項1、2、
3、4、5、6、9のいずれかに記載の投射型立体画像
表示システムにおいて、前記右眼用偏光変調光学部を構
成する右眼用画像表示器、前記左眼用偏光変調光学部を
構成する左眼用画像表示器、前記右眼用RGB偏光変調
光学部を構成する3つの右眼用画像表示器、前記左眼用
RGB偏光変調光学部を構成する3つの左眼用画像表示
器として、空間光変調素子の光導電層が感応するスペク
トルを持つ光を発する光源と、画像表示面にファイバー
プレートを有し、前記光源から出射される光によって背
面照明されて画像を表示する液晶ディスプレイとを使用
し、前記ファイバープレートの屈折率に近い屈折率を持
つ屈折率整合用液体層を介して前記ファイバープレート
上に、前記空間光変調素子を積層することにより、上述
した第1〜第13の問題を解決する。
【0067】また、請求項11では、請求項1、2、
3、4、5、6、9、10のいずれかに記載の投射型立
体画像表示システムにおいて、前記空間光変調素子の光
変調層として、ネマチック液晶、コレステリック液晶、
スメクチック液晶、およびこれら液晶の混合物からなる
群から選択された1種類以上の液晶に2色性色素を添加
したゲスト・ホスト液晶を用いて液晶ディスプレイであ
ること、またはネマチック液晶、コレステリック液晶、
スメクチック液晶、およびこれら液晶の混合物からなる
群から選択された1種類以上の液晶の常光屈折率、異常
光屈折率または前記液晶がランダムに配向した際の屈折
率のいずれかと同等な屈折率を持つ樹脂中に前記2色性
色素を添加した前記液晶を分散させたゲスト・ホスト型
の液晶・樹脂複合体、もしくは前記液晶中に前記樹脂を
分散させたゲスト・ホスト型の液晶・樹脂複合体を用い
た液晶ディスプレイを使用し、前記光導電層が感応し、
かつ前記2色性色素が吸収するスペクトルを持つ光で前
記液晶ディスプレイを背面照明し、この液晶ディスプレ
イの透過光を前記空間光変調素子の前記光導電層に入射
させることにより、上述した第1〜第13の問題を解決
する。
【0068】また、請求項12では、請求項1、2、
3、4、5、6、9、10、11のいずれかに記載の投
射型立体画像表示システムにおいて、前記右眼用偏光変
調光学部を構成する右眼用画像表示器、前記左眼用偏光
変調光学部を構成する左眼用画像表示器、前記右眼用R
GB偏光変調光学部を構成する3つの右眼用画像表示
器、前記左眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つの
左眼用画像表示器として、空間光変調素子の光導電層が
感応するスペクトルを持つ光を発する光源と、この光源
上に密着配置され、前記光源から出射される光によって
背面照明されて画像を表示する液晶ディスプレイとを使
用することにより、上述した第1〜第13の問題を解決
する。
【0069】また、請求項13では、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12のいず
れかに記載の投射型立体画像表示システムにおいて、前
記右眼用偏光変調光学部を構成する1/4波長器、前記
左眼用偏光変調光学部を構成する1/4波長器、前記右
眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つの1/4波長
器、前記左眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つの
1/4波長器の入出射面を、前記1/4波長器の屈折率
に近い屈折率を持つ屈折率整合用液体層を介して前記光
路分離・合成部の入出射面に密着させることにより、上
述した第1〜第13の問題を解決する。
【0070】また、請求項14では、請求項2、3、
4、5、6、7、8、9、10、11、12、13のい
ずれかに記載の投射型立体画像表示システムにおいて、
前記光路分離・合成部を構成し、P偏波光とS偏波光を
分離・合成する各PS分離合成器と、前記光路分離・合
成部を構成する各色分離合成器と、前記右眼用偏光変調
光学部を構成する1/4波長器、前記左眼用偏光変調光
学部を構成する1/4波長器、前記右眼用RGB偏光変
調光学部を構成する3つの1/4波長器、前記左眼用R
GB偏光変調光学部を構成する3つの1/4波長器との
少なくとも2つを屈折率整合用液体層を介して密着させ
ることにより、上述した第1〜第13の問題を解決す
る。
【0071】また、請求項15では、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14のいずれかに記載の投射型立体画像表示システ
ムにおいて、前記光路分離・合成部を構成する各PS分
離合成器として、偏光ビームスプリッタを使用すること
により、上述した第1〜第13の問題を解決する。
【0072】また、請求項16では、請求項2、3、
4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、1
4、15のいずれかに記載の投射型立体画像表示システ
ムにおいて、前記光路分離・合成部を構成する各色分離
合成器として、ダイクロイックミラー、もしくはダイク
ロイックプリズムを使用することにより、上述した第1
〜第13の問題を解決する。
【0073】また、請求項17では、請求項2、3、
4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、1
4、15、16のいずれかに記載の投射型立体画像表示
システムにおいて、前記右眼用偏光変調光学部、前記左
眼用偏光変調光学部、前記右眼用RGB偏光変調光学
部、前記左眼用RGB偏光変調光学部として、前記空間
光変調素子を構成する第2の透明基板に代えて、1/4
波長板を用いた空間光変調素子を使用し、前記1/4波
長器を削除することにより、上述した第1〜第13の問
題を解決する。
【0074】また、請求項18では、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14、15、16、17のいずれかに記載の投射型
立体画像表示システムにおいて、前記右眼用偏光変調光
学部、前記左眼用偏光変調光学部、前記右眼用RGB偏
光変調光学部、前記左眼用RGB偏光変調光学部を構成
する各光学要素、前記光学分離・合成部の各光学要素の
うち、空気に触れる面のうち、全ての面、または1部の
面に反射防止膜を積層することにより、上述した第1〜
第13の問題を解決する。
【0075】また、請求項19では、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14、15、16、17、18のいずれかに記載の
投射型立体画像表示システムにおいて、立体画像を表示
するとき、スイッチ群によって前記右眼用入力端子に入
力されている右眼用画像信号を前記右眼用偏光変調光学
部、前記右眼用RGB偏光変調光学部に供給するととも
に、前記左眼用入力端子に入力されている左眼用画像信
号を前記左眼用偏光変調光学部、前記左眼用RGB偏光
変調光学部に供給し、非立体画像を表示するとき、前記
スイッチ群によって前記右眼用入力端子に入力されてい
る右眼用画像信号または前記左眼用入力端子に入力され
ている左眼用画像信号のいずれかを選択して、前記右眼
用偏光変調光学部、前記右眼用RGB偏光変調光学部、
前記左眼用偏光変調光学部、前記左眼用RGB偏光変調
光学部に供給することにより、上述した第1〜第13の
問題を解決する。
【0076】また、請求項20では、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14、15、16、17、18、19のいずれかに
記載の投射型立体画像表示システムにおいて、前記光路
分離・合成部によって、前記右眼用偏光変調光学部また
は前記右眼用RGB偏光変調光学部と前記左眼用偏光変
調光学部または前記左眼用RGB偏光変調光学部とから
各々、出射された互いに偏光方向が異なる右眼用画像ま
たは右眼用RGB画像と、左眼用画像または左眼用RG
B画像とを取り込むとともに、1個もしくは複数個の1
/4波長器によってこれら右眼用画像または右眼用RG
B画像と左眼用画像または左眼用RGB画像とを互いに
異なる回転方向の円偏波にして合成した後、これを出射
し、前記偏光眼鏡によって、前記スクリーンによって反
射または透過された互いに回転方向が異なる円偏波の右
眼用RGB画像および左眼用RGB画像を観察者の右
眼、左眼に各々、導くことにより、上述した第1〜第1
3の問題を解決する。
【0077】また、請求項21では、請求項1、2、
3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、1
3、14、15、16、17、18、19、20のいず
れかに記載の投射型立体画像表示システムにおいて、前
記投射光学部と、前記スクリーンとの間に反射機構を配
置し、この反射機構によって前記投射光学部から出射さ
れる右眼用画像および左眼用画像、または右眼用RGB
画像および左眼用RGB画像を反射して、前記投射光学
部と前記スクリーンとの間の距離より、長い光学路に
し、拡大率を大きくすることにより、上述した第1〜第
13の問題を解決する。
【0078】
【実施例】
《各実施例の構成説明》 <第1実施例の構成説明>図1は本発明による投射型立
体画像表示システムの第1実施例を示す構成図である。
【0079】この図に示す投射型立体画像表示システム
1は、スクリーン2と、偏光眼鏡3と、画像拡大投射デ
ィスプレイ4とを備えており、画像拡大投射ディスプレ
イ4によってスクリーン2上に互いに直交する偏光方向
となった右眼用画像と、左眼用画像とを表示して、偏光
眼鏡3を掛けた観察者にモノクロの立体画像を見せる。
【0080】前記スクリーン2は前記画像拡大投射ディ
スプレイ4によって投射された右眼・左眼用画像中の右
眼用画像(S偏波光状態の画像)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右眼用画像(P偏波
光状態の画像)とを偏波方向を保持しながら反射して、
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。
【0081】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5と、前記スクリーン2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
透過させる左眼用偏光板6とを備えており、右眼用偏光
板5によって前記スクリーン2で反射された右眼用画像
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6によって前記スクリー
ン2で反射された左眼用画像を透過させて前記観察者の
左眼に導いて、この観察者にモノクロの立体画像を見せ
る。
【0082】また、画像拡大投射ディスプレイ4は光源
部7と、光路分離・合成部8と、投射光学部9と、P偏
光変調光学部10と、S偏光変調光学部11とを備えて
おり、光源部7によって可視光を生成し、光路分離・合
成部8によって前記可視光をP偏波光と、S偏波光とに
分離して、P偏光変調光学部10と、S偏光変調光学部
11とに各々、入射させるとともに、これらP偏光変調
光学部10から出射されるS偏光変調光(以下、これを
右眼用画像の光と称する)、S偏光変調光学部11から
出射されるP偏光変調光(以下、これを左眼用画像の光
と称する)を取り込んで、1つの右眼・左眼用画像を合
成し、これを投射光学部9によって前記スクリーン2上
に投射する。
【0083】光源部7は可視光を発生する光源12と、
この光源12から出射される可視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13と、この赤外
光カットフィルタ13によって赤外光がカットされた可
視光に含まれている紫外光をカットする紫外光をカット
する紫外光カットフィルタ14と、この紫外光カットフ
ィルタ14によって紫外光がカットされた可視光を平行
光にするレンズ15とを備えており、光源12によって
可視光を発生するとともに、赤外光カットフィルタ13
および紫外光カットフィルタ14によって前記可視光中
に含まれている赤外光および紫外光をカットした後、レ
ンズ15によって平行光にして、前記光路分離・合成部
8に入射させる。
【0084】光路分離・合成部8は各入出力面に反射防
止膜がコーティングされ、前記光源部7から出射される
可視光(平行光)中に含まれるP偏波光を透過させてP
偏光変調光学部10に導くとともに、このP偏光変調光
学部10から出射される右眼用画像の光(S偏波光状態
の平行光)を反射して投射光学部9に導き、さらに前記
光源部7から出射される可視光(平行光)中に含まれる
S偏波光を反射させてS偏光変調光学部11に導くとと
もに、このS偏光変調光学部11から出射される左眼用
画像の光(P偏波光状態の平行光)を透過させて投射光
学部9に導く偏光ビームスプリッタ16を備えており、
前記光源部7から出射される可視光をP偏波光と、S偏
波光とに分離して、P偏波光をP偏光変調光学部10に
導くとともに、S偏波光をS偏光変調光学部11に導
き、これと並行してP偏光変調光学部10から出射され
る右眼用画像の光と、S偏光変調光学部11から出射さ
れる右眼用画像の光を合成して1つの右眼・左眼用画像
を生成し、これを投射光学部9に入射させる。
【0085】投射光学部9は前記光路分離・合成部8か
ら出射される右眼・左眼用画像の光を集光するレンズ1
7と、小さな開口部18によって前記レンズ17で集光
された右眼・左眼用画像の光を出射し、それ以外の散乱
光や迷光を遮蔽するアパーチャ19と、このアパーチャ
19から出射される右眼・左眼用画像の光を前記スクリ
ーン2上に投射するレンズ20とを備えており、前段の
レンズ17によって前記光路分離・合成部8から出射さ
れる右眼・左眼用画像の光をアパーチャ19の開口部1
8に集光させるとともに、後段のレンズ20によって前
記アパーチャ19の前記開口部18から出射される右眼
・左眼用画像の光を前記スクリーン2上に拡大、投射す
る。
【0086】また、P偏光変調光学部10は右眼用画像
信号IR を取り込んでこれを画面表示するブラウン管2
1と、各入出力面に反射防止膜がコーティングされ、前
記ブラウン管21の前面側に配置される空間光変調素子
23と、前記ブラウン管21に表示される右眼用画像を
受けて、これを前記空間光変調素子23の一面側(後面
側)に結像するレンズ22と、各入出力面に反射防止膜
がコーティングされ、前記光路分離・合成部8から出射
されるP偏波光を透過させながら円偏波光に変換して、
前記空間光変調素子23の他面側(前面側)に入射させ
るとともに、この空間光変調素子23の他面側から出射
される右眼用画像の光を透過させて前記光路分離・合成
部8に入射させる1/4波長板24とを備えており、ブ
ラウン管21によって右眼用画像信号IR を取り込んで
これを画面表示し、レンズ22によって前記ブラウン管
21に画面表示されている右眼用画像を空間光変調素子
23の一面側に結像させながら、1/4波長板24によ
って光路分離・合成部8から出射されるP偏波光を円偏
波光に変換して、前記空間光変調素子23の他面側に入
射させるとともに、この空間光変調素子23の他面側か
ら出射される右眼用画像の光を前記光路分離・合成部8
に入射させる。なお、このP偏光変調光学部10で使用
される空間光変調素子23については、後で詳細に説明
する。
【0087】また、S偏光変調光学部11は前記P偏光
変調光学部10と同様に、左眼用画像信号IL を取り込
んでこれを画面表示するブラウン管21と、このブラウ
ン管21の前面側に配置される空間光変調素子23と、
前記ブラウン管21に表示される左眼用画像を受けて、
これを前記空間光変調素子23の一面側(後面側)に結
像するレンズ22と、各入出力面に反射防止膜がコーテ
ィングされ、前記光路分離・合成部8から出射されるS
偏波光を透過させながら円偏波光に変換して、前記空間
光変調素子23の他面側(前面側)に入射させるととも
に、この空間光変調素子23の他面側から出射される左
眼用画像の光を透過させて前記光路分離・合成部8に入
射させる1/4波長板24とを備えており、ブラウン管
21によって左眼用画像信号IL を取り込んでこれを画
面表示し、レンズ22によって前記ブラウン管21に画
面表示されている左眼用画像を空間光変調素子23の一
面側に結像させながら、1/4波長板24によって光路
分離・合成部8から出射されるS偏波光を円偏波光に変
換して、前記空間光変調素子23の他面側に入射させる
とともに、この空間光変調素子23の他面側から出射さ
れる左眼用画像の光を前記光路分離・合成部8に入射さ
せる。
【0088】次に、図2に示す構成図、図3、図4、図
5に示す模式図を参照しながら、上述したP偏光変調光
学部10やS偏光変調光学部11で使用されている空間
光変調素子23について詳細に説明する。
【0089】図2は上述したP偏光変調光学部で使用さ
れている空間光変調素子23およびS偏光変調光学部1
0で使用されている空間光変調素子23の一例を示す構
成図である。
【0090】この図に示す空間光変調素子23は第1透
明基板25と、第1透明電極26と、光導電層27と、
光吸収層28と、誘電体多層膜ミラー29と、光変調層
30と、第2透明電極31と、第1反射防止膜32と、
第2透明基板33と、第2反射防止膜34とを順次、密
着積層して形成した素子であり、交流電源35によって
第1透明電極26と、第2透明電極31との間に交流電
圧を印加した状態で、第1透明基板25側に書込み光を
入射させることにより、光導電層27の抵抗値を変化さ
せて光変調層30に2次元的に光情報を書込みながら、
第2反射防止膜34側に読み出し光を入射させることに
より、前記光変調層30に書き込まれている光情報を読
み出し、これを外部に出射する。
【0091】<交流電源35の説明>前記交流電源35
は予め設定されている所定電圧値以上の電圧値を持つ交
流電圧、すなわち光変調層30を構成する液晶・樹脂複
合体36(図3、4参照)中にある液晶分子の長軸を印
加電界の方向と一致させるのに必要な交流電圧の実効値
よりも大きな実効値を持つ交流電圧値、例えば10〜2
00V程度の電圧値を持つ交流電圧を生成し、これを前
記第1透明電極26と、第2透明電極31とに印加す
る。
【0092】<第1透明基板25の説明>また、前記第
1透明基板25はこの空間光変調素子23の基板となる
平板状のガラス基板などによって構成されており、その
一面に前記第1透明電極26が積層される。
【0093】<第1透明電極26の説明>第1透明電極
26は前記光導電層27の一面に、または前記第1透明
基板25の一面に、例えばIn2 3 に5%のSnを添
加して形成した厚さ0.05μmのITO透明電極膜に
よって構成されており、前記交流電源35から供給され
る交流電圧に基づいて前記光導電層27に電圧を印加す
る。
【0094】<光導電層27の説明>光導電層27は珪
素、ゲルマニウム、炭素によって構成される群から選択
された1つ以上の元素からなるアモルファス膜、アモル
ファスシリコン膜、水素化アモルファスシリコン膜、ア
モルファスシリコンカーバイト膜、水素化アモルファス
シリコンカーバイト膜など、光照射によってインピーダ
ンスが大幅に変化する材料によって構成されており、そ
の一面に前記光吸収層28が積層される。
【0095】また、光導電層27として、上述した材料
以外にも、例えばアモルファスセレン膜、アモルファス
SeAs膜、アモルファスZnS膜、アモルファスCd
S膜あるいはアモルファスCdSe膜なども使用するこ
とができる。さらに、光導電層27として、GaAs結
晶、GaP結晶、Bi12SiO20結晶、あるいはBi12
GeO20結晶など、光照射によりインピーダンスが大幅
に変化する結晶も適している。
【0096】そのほか、光導電層27として、光導電物
質からなる粒子を樹脂中に分散させた分散型光導電膜を
用いることもできる。この場合、分散型光導電膜に用い
る光導電材料としては、フタロシアニン系顔料、アゾ系
顔料、多環キノン系顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系
顔料、アントラキノン系顔料、インジゴ系顔料、チオイ
ンジゴ系顔料、ジオキサジン系顔料、アゾレーキ系顔
料、チアピリリウム系色素、キナクリドン系顔料、シア
ニン系色素、ピロル系顔料、ポルフィリン系顔料、アン
タントン系顔料、スクアリリウム色素、アズレニウム色
素、ZnO、TiO、CdS、あるいはCdSeなどを
使用することができる。
【0097】<光吸収層28の説明>光吸収層28はC
dTe膜、ダイヤモンドライクカーボン膜、珪素と炭素
とゲルマニウムとから実質的に構成されたアモルファス
膜によって構成される群から選択された1つ以上の膜、
あるいは無機顔料、有機顔料、カーボン、染料によって
構成される群から選択された1つ以上の材料を樹脂中に
分散させた樹脂複合体などで構成され、特に書込み光や
読み出し光を吸収しても、その比抵抗の変化が少なく、
かつ読み出し光を特に強く吸収する材料によって構成さ
れ、その一面に誘電体多層膜ミラー29が積層される。
【0098】<誘電体多層膜ミラー29の説明>誘電体
多層膜ミラー29はSiO2 膜、TiO2 膜、HfO2
膜、Ta2 5膜、ZnS膜、Al2 3 膜、Na2
lF6 膜、MgF2 膜、LaF3 膜、GdF3 膜、Sm
3 膜、CeF3 膜、ZrO2 膜およびCeO2 膜によ
って構成される群から選択された2つ以上の膜を積層し
た多層膜によって構成され、その一面に前記光変調層3
0が積層される。
【0099】<光変調層30の説明>光変調層30は図
3に示す如くネマチック液晶、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
構成される群から選択された1つ以上の液晶37と、こ
の液晶37の常光屈折率、異常光屈折率または前記液晶
37がランダムに配向した際の屈折率のいずれかと同等
な屈折率を持ち、前記液晶37が分散される透明樹脂3
8とによって構成される液晶・樹脂複合体36、または
図4に示す如く前記液晶37中に前記透明樹脂38を分
散させた液晶・樹脂複合体36によって構成されてお
り、第1透明基板25側から書込み光が入射され、これ
が第1透明電極26を透過して光導電層27に入射し、
この光導電層27のインピーダンスが変化して光変調層
30に印加される電界が変化したとき、液晶37の屈折
率が変化する。そして、第2反射防止膜34側から読み
出し光が入射され、これが第2透明基板33、第1反射
防止膜32、第2透明電極31を透過して液晶・樹脂複
合体36に入射したとき、液晶37の屈折率に応じてこ
れを選択的に透過させた後、透過光を誘電体多層膜ミラ
ー29によって反射させ、表示光として出射する。
【0100】この場合、液晶・樹脂複合体36が、その
構成要素である液晶37の常光屈折率または異常光屈折
率と、透明樹脂38の屈折率とがほぼ一致している液晶
・樹脂複合体36である場合には、液晶・樹脂複合体3
6に電界が印加されていないとき、液晶37の屈折率
と、透明樹脂38の屈折率とが食い違うことから、この
液晶・樹脂複合体36に読み出し光が入射したとき、こ
れが液晶・樹脂複合体36中で散乱し、また前記液晶・
樹脂複合体36に十分大きな電界が印加されていると
き、液晶37の屈折率と、透明樹脂37の屈折率とがほ
ぼ一致することから、この液晶・樹脂複合体36に読み
出し光が入射したとき、これが液晶・樹脂複合体36で
散乱されることなく、透過する。
【0101】また、液晶・樹脂複合体36が、その構成
要素である液晶37がランダムに配向した際の屈折率
と、透明樹脂38の屈折率とがほぼ一致している液晶・
樹脂複合体36である場合には、液晶・樹脂複合体36
に電界が印加されていないとき、液晶37の屈折率と、
透明樹脂38の屈折率とが一致していることから、前記
液晶・樹脂複合体36に読み出し光が入射したとき、こ
れがそのまま透過し、また前記液晶・樹脂複合体36に
十分大きな電界が印加されているとき、液晶37の屈折
率と、透明樹脂38の屈折率とが食い違うことから、こ
の液晶・樹脂複合体36に書込み光が入射したとき、こ
れが液晶・樹脂複合体36で散乱される。
【0102】このように、この第1実施例では、これら
両方の液晶・樹脂複合体36を使用することができる。
しかし、これらの各液晶・樹脂複合体36のうち、前者
の液晶・樹脂複合体36のように、液晶37の常光屈折
率または異常光屈折率と、透明樹脂38の屈折率とがほ
ぼ一致しているタイプを使用する方が望ましい。これ
は、液晶37がランダムに配向した際の屈折率と、透明
樹脂38の屈折率とがほぼ一致しているタイプの液晶・
樹脂複合体36では、液晶・樹脂複合体36全面の各部
分をマクロ的に見ると、各部分毎に、液晶37のランダ
ムな状態が異なり、光透過状態時にムラがあるように見
えるためである。これに対し、液晶37の常光屈折率ま
たは異常光屈折率と、透明樹脂38の屈折率とが一致し
ているタイプの液晶・樹脂複合体36では、電界が印加
されて液晶37の分子が一定の方向に配列された状態
で、光透過状態になるため、ランダム配向時に偏った配
向をしていても、ほぼ均一に光を透過することになる。
また、電界が印加されていない状態では、液晶37の分
子が透明樹脂38の壁面に配列し、ランダムに配向して
いるときと、実質的に同じ状態になる。この状態は、光
散乱状態であり、光透過状態とは異なり、わずかに屈折
率がずれていても、目立ち難い。したがって、光変調層
30として、このタイプの液晶・樹脂複合体36を使用
した空間光変調素子23を使用すれば、ムラになって認
識されることはほとんどない。
【0103】特に、これらの中でも、液晶37の常光屈
折率と、透明樹脂38の屈折率とがほぼ一致しているタ
イプの液晶・樹脂複合体36がその性能上、最適であ
る。
【0104】そして、この液晶・樹脂複合体36は液晶
37と、透明樹脂38を構成する材料とを混ぜ合わせ、
溶液状またはラテックス状にしておいて、これを光硬
化、熱硬化、溶媒除去による硬化、反応硬化等により、
透明樹脂38と液晶37とを分離させて、図3に示すよ
うに透明樹脂38中に液晶37が粒子状に分散した状
態、もしくは図5に示すように透明樹脂38中に液晶3
7が連通状に分散した状態、あるいは図4に示すように
前記液晶37中に透明樹脂38が分散した状態にするこ
とにより、製作される。
【0105】この場合、光硬化または熱硬化タイプの透
明樹脂38は密閉系内で硬化させることができるため、
素子製作上、このタイプの透明樹脂38を使用すること
が好ましい。特に、光硬化タイプの透明樹脂38は短時
間で硬化させることができるとともに、一旦硬化した後
では、熱による影響を受け難いので、これを使用するこ
とが好ましい。
【0106】具体的な製法としては、従来のツイステッ
ドネマチック液晶と同様に、シール材を用いてセルを形
成し、注入口から液晶37となる未硬化のネマチック液
晶と、透明樹脂38となる樹脂前駆体(樹脂が硬化する
前の状態、ここでは、例えばモノマーあるいはオリゴマ
ー等の状態の総称として用いる)を封入した後、硬化さ
せることもできる。
【0107】また、この第1実施例で使用される液晶・
樹脂複合体36の場合、シール材を用いずに、例えば第
1透明基板25上に第1透明電極26、光導電層27、
光吸収層28および誘電体多層膜ミラー29を重ねて密
着し、その上に未硬化の前記樹脂前駆体と液晶37との
混合物を塗布し、さらに第2透明電極31、第1反射防
止膜32、第2透明基板33、第2反射防止膜34を積
層後、光照射等により前記樹脂前駆体を硬化させて、液
晶・樹脂複合体36を有する空間光変調素子23を形成
することもできる。勿論、その後、周囲にシール材を塗
布しても良い。この製法によれば、単に未硬化の液晶3
7と、前記樹脂前駆体との混合物をロールコート、スピ
ンコート、印刷、ディスペンサーによる塗布等で供給す
れば良く、注入工程が簡単であることから、生産性を大
幅に向上させることができる。
【0108】また、これら未硬化の樹脂前駆体と、液晶
37との混合物には、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。
【0109】<第2透明基板33の説明>また、第2透
明基板33はこの空間光変調素子23の基板となる平板
状のガラス基板などによって構成されており、その一面
に第1反射防止膜32が積層されるとともに、その他面
に第2反射防止膜34が積層される。
【0110】<第2反射防止膜34の説明>第2反射防
止膜34はSiO2 膜、TiO2 膜、HfO2 膜、Ta
2 5 膜、ZnS膜、Na2 AlF6 膜、MgF2 膜、
CeF3 膜、ZrO2 膜、CeO2膜によって構成され
る群から選択された1つ以上の膜を積層した多層膜によ
って構成される。
【0111】<第1反射防止膜32の説明>また、第1
反射防止膜32はSiO2 膜、TiO2 膜、HfO
2 膜、Ta2 5 膜、ZnS膜、Na2 AlF6 膜、M
gF2 膜、CeF3 膜、ZrO2 膜、CeO2 膜によっ
て構成される群から選択された1つ以上の膜を積層した
多層膜によって構成され、その一面に第2透明電極31
が積層される。
【0112】<第2透明電極31の説明>第2透明電極
31は前記第1反射防止膜32上に、例えばIn2 3
に5%のSnを添加して形成した厚さ0.05μmのI
TO透明電極膜によって構成されており、前記交流電源
35から供給される交流電圧に基づいて前記光変調層3
0に電界を印加する。
【0113】<第1実施例を変形した実施例の説明>次
に、図面を参照しながら、上述した第1実施例を変形し
た各実施例について、説明する。
【0114】<第2実施例>なお、この第2実施例は第
1実施例に示す偏光ビームスプリッタ16を変形したも
のであり、説明中において、図1〜図5に示す第1実施
例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用し
てある。
【0115】この第2実施例における投射型立体画像表
示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画像
表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、プリズムを用いた偏光ビームスプリッタ16を使用
して光路分離・合成部8を構成しているのに対し、この
第2実施例では、このような偏光ビームスプリッタ16
に代えて、図6に示すような平板状の偏光ビームスプリ
ッタ40を使用するようにしたことである。
【0116】この場合、前記偏光ビームスプリッタ40
は透明な材料によって構成される平板状の透明基板41
と、この透明基板41の一面側に積層され、S偏波光を
反射してP偏波光を透過させる誘電体多層膜ミラー42
と、前記透明基板41の他面側に積層され、入射する光
および出射する光が反射しないようにする反射防止用誘
電体多層膜43とを備えており、前記光源部7から出射
される可視光をP偏波光と、S偏波光とに分離して、P
偏波光をP偏光変調光学部10に導くとともに、S偏波
光をS偏光変調光学部11に導き、これと並行してP偏
光変調光学部10から出射される右眼用画像の光と、S
偏光変調光学部11から出射される左眼用画像の光を合
成して1つの右眼・左眼用画像を生成し、これを投射光
学部9に入射させる。
【0117】このようにしても、上述した第1実施例と
同様な効果を得ることができる。
【0118】<第3実施例>なお、この第3実施例は第
1実施例に示す前記空間光変調素子23を変形(第1、
第2反射防止膜32、34の削除)したものであり、説
明中において、図1〜図5に示す第1実施例の各部と同
じ部分を使用する場合、同じ符号を使用してある。
【0119】この第3実施例における投射型立体画像表
示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画像
表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、第1、第2反射防止膜32、34を持つ空間光変調
素子23を使用するようにしているのに対し、この第3
実施例では、これら第1、第2反射防止膜32、34の
いずれか一方、あるいは両方を削除した空間光変調素子
を使用するようにしたことである。
【0120】このようにしても、上述した第1実施例と
同様な効果を得ることができる。
【0121】<第4実施例>なお、この第4実施例は第
1実施例に示す前記空間光変調素子23を変形(第2透
明電極31と第1反射防止膜32とを入れ替え)したも
のであり、説明中において、図1〜図5に示す第1実施
例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用し
てある。
【0122】この第4実施例における投射型立体画像表
示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画像
表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、第2透明電極31と第2透明基板33との間に、第
1反射防止膜32を配置した空間光変調素子23を使用
するようにしているのに対し、この第4実施例では、第
2透明電極31と第1反射防止膜32とを入れ替えて、
第1反射防止膜32と、第2透明基板33との間に、第
2透明電極31を配置した空間光変調素子を使用するよ
うにしたことである。
【0123】このようにしても、上述した第1実施例と
同様な効果を得ることができる。
【0124】<第5実施例>なお、この第5実施例は第
1実施例に示す空間光変調素子23を変形(第1透明基
板25を削除)したものであり、説明中において、図1
〜図5に示す第1実施例の各部と同じ部分を使用する場
合、同じ符号を使用してある。
【0125】この第5実施例における投射型立体画像表
示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画像
表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、空間光変調素子23の光導電層30が機械的な強度
を持っていないものとして第1透明基板25や第2透明
基板33などに機械的な強度を持たせて空間光変調素子
23を構成するようにしているのに対し、この第5実施
例では、単結晶によって光導電層30を構成し、この光
導電層30によって空間光変調素子全体の機械的強度を
確保し、これによって図2に示す第1透明基板25など
を削除するようにしたことである。
【0126】このようにしても、上述した第1実施例と
同様な効果を得ることができる。
【0127】<第6実施例>なお、この第6実施例は第
1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光変調
光学部11を変形(空間光変調素子23の第2透明基板
33に1/4波長板24の機能を持たせて、1/4波長
板24を削除)したものであり、説明中において、図1
〜図5に示す第1実施例の各部と同じ部分を使用する場
合、同じ符号を使用してある。
【0128】この第6実施例における投射型立体画像表
示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画像
表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、P偏光変調光学部10およびS偏光変調光学部11
に、1/4波長板24を配置するようにしているのに対
し、この第6実施例では、P偏光変調光学部10の空間
光変調素子23を構成する第2透明基板33やS偏光変
調光学部11の空間光変調素子23を構成する第2透明
基板33に代えて、図7に示す如く1/4波長板24の
機能を持つ第2透明基板45を用いた空間光変調素子4
4を使用して、図1に示す1/4波長板24を省略する
ようにしたことである。
【0129】このようにすることにより、第1実施例に
示す1/4波長板24を削除した分だけ、P偏光変調光
学部10やS偏光変調光学部11の占有スペースを小さ
くすることができるとともに、部品点数を削減して、製
造コストを低減させることができる。
【0130】<第7実施例>なお、この第7実施例は第
1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光変調
光学部11を変形(1/4波長フィルムを用いて、1/
4波長板24を削除)したものであり、説明中におい
て、図1〜図5に示す第1実施例の各部と同じ部分を使
用する場合、同じ符号を使用してある。
【0131】この第7実施例における投射型立体画像表
示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画像
表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、P偏光変調光学部10およびS偏光変調光学部11
に、1/4波長板24を配置するようにしているに対
し、この第7実施例では、図8に示す如くP偏光変調光
学部10の空間光変調素子23を構成する第2透明基板
33やS偏光変調光学部11の空間光変調素子23を構
成する第2透明基板33に1/4波長フィルム46を密
着させるとともに、必要に応じて前記1/4波長フィル
ム46上に反射防止膜47をコーティングした空間光変
調素子48を作成し、P偏光変調光学部10の空間光変
調素子23やS偏光変調光学部11の空間光変調素子2
3の代わりに、前記空間光変調素子48を使用し、図1
に示す1/4波長板24を省略するようにしたことであ
る。
【0132】このようにすることにより、第1実施例に
示す1/4波長板24を削除した分だけ、P偏光変調光
学部10やS偏光変調光学部11の占有スペースを小さ
くすることができるとともに、部品点数を削減して、製
造コストを低減させることができる。
【0133】<第8実施例>なお、この第8実施例は第
1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光変調
光学部11、光路分離・合成部8を変形(1/4波長板
24の前後にある隙間を削除)したものであり、説明中
において、図1〜図5に示す第1実施例の各部と同じ部
分を使用する場合、同じ符号を使用してある。
【0134】この第8実施例における投射型立体画像表
示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画像
表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、P偏光変調光学部10の空間光変調素子23と、こ
のP偏光変調光学部10の1/4波長板24と、S偏光
変調光学部11の空間光変調素子23と、このS偏光変
調光学部11の1/4波長板24と、光路分離・合成部
8の偏光ビームスプリッタ16との間に隙間を設けるよ
うにしているのに対し、この第8実施例では、図9に示
す如く1/4波長板24の屈折率と等しい(または、ほ
ぼ等しい)屈折率を持つ屈折率整合用液体49を介在さ
せた状態で、偏光ビームスプリッタ16と、各1/4波
長板24と、各空間光変調素子23とを積層するように
したことである。
【0135】このようにすることにより、第1実施例に
示す偏光ビームスプリッタ16と、各1/4波長板24
と、各空間光変調素子23との間にある隙間を削除した
分だけ、P偏光変調光学部10やS偏光変調光学部1
1、光路分離・合成部8の占有スペースを小さくするこ
とができる。
【0136】<第9実施例>なお、この第9実施例は第
1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光変調
光学部11、光路分離・合成部8を変形(屈折率整合用
液体を用いて、1/4波長板24および1/4波長板2
4の前後にある隙間を削除)したものであり、説明中に
おいて、図1〜図5に示す第1実施例の各部および図7
に示す第6実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同
じ符号を使用してある。
【0137】この第9実施例における投射型立体画像表
示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画像
表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、P偏光変調光学部10の空間光変調素子23と、こ
のP偏光変調光学部10の1/4波長板24と、S偏光
変調光学部11の空間光変調素子23と、このS偏光変
調光学部11の1/4波長板24と、光路分離・合成部
8の偏光ビームスプリッタ16との間に隙間を設けるよ
うにしているのに対し、この第9実施例では、図10に
示す如く図7に示す空間光変調素子44から第2反射防
止膜34を除去した空間光変調素子51を作成して、1
/4波長板24の屈折率と等しい(または、ほぼ等し
い)屈折率を持つ屈折率整合用液体49を介在させた状
態で、前記空間光変調素子51と、偏光ビームスプリッ
タ16とを積層するようにしたことである。
【0138】このようにすることにより、第1実施例に
示す各1/4波長板24を削除した分のみならず、偏光
ビームスプリッタ16と、各1/4波長板24と、各空
間光変調素子23との間にある隙間を削除した分だけ、
P偏光変調光学部10やS偏光変調光学部11、光路分
離・合成部8の占有スペースを小さくすることができ
る。
【0139】<第10実施例>なお、この第10実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11、光路分離・合成部8を変形(屈折率整
合用液体を用いて、空間光変調素子23の第2反射防止
膜34、偏光ビームスプリッタ16の反射防止膜、1/
4波長板24および1/4波長板24の前後にある隙間
を削除)したものであり、説明中において、図1〜図5
に示す第1実施例の各部および図8に示す第7実施例の
各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用してあ
る。
【0140】この第10実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画
像表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、P偏光変調光学部10の空間光変調素子23と、こ
のP偏光変調光学部10の1/4波長板24と、S偏光
変調光学部11の空間光変調素子23と、このS偏光変
調光学部11の1/4波長板24と、光路分離・合成部
8の偏光ビームスプリッタ16との間に隙間を設けるよ
うにしているのに対し、この第10実施例では、図11
に示す如く図8に示す空間光変調素子48から反射防止
膜47を除去した空間光変調素子53を作成するととも
に、偏光ビームスプリッタ16から反射防止膜を除去し
た偏光ビームスプリッタ52を作成した後、1/4波長
板フィルム46の屈折率と等しい(または、ほぼ等し
い)屈折率を持つ屈折率整合用液体49を介在させた状
態で、前記空間光変調素子53と、偏光ビームスプリッ
タ52とを積層するようにしたことである。
【0141】このようにすることにより、第1実施例に
示す各1/4波長板24を削除した分のみならず、偏光
ビームスプリッタ16と、各1/4波長板24と、各空
間光変調素子23との間にある隙間を削除した分だけ、
P偏光変調光学部10やS偏光変調光学部11、光路分
離・合成部8の占有スペースを小さくすることができ
る。
【0142】<第11実施例>なお、この第11実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11、光路分離・合成部8を変形(ファイバ
ープレートおよび屈折率整合用液体を用いて、空間光変
調素子23の第1透明基板25、1/4波長板24およ
び1/4波長板24の前後にある隙間を削除)したもの
であり、説明中において、図1〜図5に示す第1実施例
の各部および図9に示す第8実施例の各部と同じ部分を
使用する場合、同じ符号を使用してある。
【0143】この第11実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画
像表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、P偏光変調光学部10の空間光変調素子23と、こ
のP偏光変調光学部10の1/4波長板24と、S偏光
変調光学部11の空間光変調素子23と、このS偏光変
調光学部11の1/4波長板24と、光路分離・合成部
8の偏光ビームスプリッタ16との間に隙間を設けるよ
うにしているのに対し、この第11実施例では、図12
に示す如く図1に示すブラウン管21の画像表示面にあ
るフェースプレートに代えて、ファイバープレートを設
けたブラウン管55を作成するとともに、図2に示す空
間光変調素子23から第1透明基板25に代えて、ファ
イバープレートを使用した空間光変調素子56を作成し
た後、前記ファイバープレートの屈折率と等しい(また
は、ほぼ等しい)屈折率を持つ屈折率整合用液体57を
介在させた状態で、前記各ブラウン管55と、前記各空
間光変調素子56とを積層するとともに、1/4波長板
24の屈折率と等しい(または、ほぼ等しい)屈折率を
持つ屈折率整合用液体49を介在させた状態で、各空間
光変調素子56と、各1/4波長板24と、偏光ビーム
スプリッタ16とを積層するようにしたことである。
【0144】このようにすることにより、第1実施例に
示す偏光ビームスプリッタ16と、各1/4波長板24
と、各空間光変調素子23と、各ブラウン管21の間に
ある隙間を削除した分だけ、P偏光変調光学部10やS
偏光変調光学部11、光路分離・合成部8の占有スペー
スを小さくすることができる。
【0145】<第12実施例>なお、この第12実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光光学部10およびS偏
光変調光学部11、光路分離・合成部8を変形(ファイ
バープレート、1/4波長板および屈折率整合用液体を
用いて、空間光変調素子23の前後にある隙間を削除)
したものであり、説明中において、図1〜図5に示す第
1実施例の各部、図9に示す第8実施例の各部および図
12に示す第11実施例の各部と同じ部分を使用する場
合、同じ符号を使用してある。
【0146】この第12実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画
像表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、P偏光変調光学部10の空間光変調素子23と、こ
のP偏光変調光学部10の1/4波長板24と、S偏光
変調光学部11の空間光変調素子23と、このS偏光変
調光学部11の1/4波長板24と、光路分離・合成部
8の偏光ビームスプリッタ16との間に隙間を設けるよ
うにしているのに対し、この第12実施例では、図13
に示す如く図1に示すブラウン管21の画像表示面にあ
るフェースプレートに代えて、ファイバープレートを設
けたブラウン管55を作成するとともに、図2に示す空
間光変調素子23の第1透明基板25に代えてファイバ
ープレートを使用し、さらに第2透明基板33に代えて
1/4波長板を使用した空間光変調素子61を作成した
後、前記ファイバープレートの屈折率と等しい(また
は、ほぼ等しい)屈折率を持つ屈折率整合用液体57を
介在させた状態で、各ブラウン管55と、前記各空間光
変調素子61とを積層するとともに、前記1/4波長板
の屈折率と等しい(または、ほぼ等しい)屈折率を持つ
屈折率整合用液体49を介在させた状態で、前記各空間
光変調素子61と、偏光ビームスプリッタ16とを積層
するようにしたことである。
【0147】このようにすることにより、第1実施例に
示す各1/4波長板24を削除した分のみならず、偏光
ビームスプリッタ16と、各1/4波長板24と、各空
間光変調素子23との間にある隙間を削除した分だけ、
P偏光変調光学部10やS偏光変調光学部11、光路分
離・合成部8の占有スペースを小さくすることができ
る。
【0148】<第13実施例>なお、この第13実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11、光路分離・合成部8を変形(ファイバ
ープレート、1/4波長フィルムおよび屈折率整合用液
体を用いて、空間光変調素子23の前後にある隙間およ
び1/4波長板24を削除)したものであり、説明中に
おいて、図1〜図5に示す第1実施例の各部および図1
2に示す第11実施例の各部と同じ部分を使用する場
合、同じ符号を使用してある。
【0149】この第13実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画
像表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、P偏光変調光学部10の空間光変調素子23と、こ
のP偏光変調光学部10の1/4波長板24と、S偏光
変調光学部11の空間光変調素子23と、このS偏光変
調光学部11の1/4波長板24と、光路分離・合成部
8の偏光ビームスプリッタ16との間に隙間を設けるよ
うにしているのに対し、この第13実施例では、図14
に示す如く図1に示すブラウン管21の画像表示面にあ
るフェースプレートに代えて、ファイバープレートを設
けたブラウン管55を作成するとともに、図2に示す空
間光変調素子23の第1透明基板25に代えてファイバ
ープレートを使用し、さらに第2透明基板33の表面に
1/4波長フィルムを密着させた空間光変調素子65を
作成した後、前記ファイバープレートの屈折率と等しい
(または、ほぼ等しい)屈折率を持つ屈折率整合用液体
57を介在させた状態で、前記各ブラウン管55と、前
記各空間光変調素子65とを積層するとともに、前記1
/4波長フィルムの屈折率と等しい(または、ほぼ等し
い)屈折率を持つ屈折率整合用液体67を介在させた状
態で、前記各空間光変調素子65と、偏光ビームスプリ
ッタ16とを積層するようにしたことである。
【0150】このようにすることにより、第1実施例に
示す各1/4波長板24を削除した分のみならず、偏光
ビームスプリッタ16と、各1/4波長板24と、各空
間光変調素子23との間にある隙間を削除した分だけ、
P偏光変調光学部10やS偏光変調光学部11、光路分
離・合成部8の占有スペースを小さくすることができ
る。
【0151】<第14実施例>なお、この第14実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(ブラウン管21に代えて、液晶
表示装置を使用)したものであり、説明中において、図
1〜図5に示す第1実施例の各部と同じ部分を使用する
場合、同じ符号を使用してある。
【0152】この第14実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画
像表示システム1と異なる点は、上述した第1実施例で
は、P偏光変調光学部10の右眼用画像の表示装置やS
偏光変調光学部11の左眼用画像の表示装置として、ブ
ラウン管21を使用するようにしているのに対し、この
第14実施例では、図15に示す如くP偏光変調光学部
10の右眼用画像の表示装置やS偏光変調光学部11の
左眼用画像の表示装置として、液晶表示装置68を使用
するようにしたことである。
【0153】この場合、前記液晶表示装置68は白色の
光(可視光)を発する白色灯69と、この白色灯69か
ら出射される可視光に含まれている赤外光をカットし
て、それ以外の光を透過する赤外光カットフィルタ70
と、この赤外光カットフィルタ70によって赤外光がカ
ットされた可視光に含まれている紫外光をカットして、
それ以外の光を透過する紫外光カットフィルタ71と、
この紫外光カットフィルタ71によって紫外光がカット
された可視光に含まれている特定波長範囲の光(前記空
間光変調素子23を構成する光導電層27の導電率を変
化させることができる波長範囲の光)のみを透過させる
バンドパスフィルタ72と、このバンドパスフィルタ7
2を透過した光を集光するレンズ73とを備えている。
【0154】さらに、前記液晶表示装置68は前記レン
ズ73によって集光された光のP偏波光(または、S偏
波光)のみを透過させる偏光板(または、偏光フィル
ム)74と、この偏光板(または、偏光フィルム)74
を透過したP偏波光(または、S偏波光)によって背面
照明されながら、右眼用画像(または、左眼用画像)を
表示する単純マトリックス型(または、アクティブマト
リックス型)の液晶パネル75と、この液晶パネル75
によって表示されている右眼用画像(または、左眼用画
像)のP偏波光(または、S偏波光)のみを透過させる
偏光板(または、偏光フィルム)76とを備えている。
【0155】そして、白色灯69、赤外光カットフィル
タ70、紫外光カットフィルタ71、バンドパスフィル
タ72、レンズ73および偏光板(または、偏光フィル
ム)74によって、前記空間光変調素子23を構成する
光導電層27の導電率を変化させることができる波長範
囲のP偏波光(または、S偏波光)を生成して、単純マ
トリックス型(または、アクティブマトリックス型)の
液晶パネル75を背面照明しながら、この液晶パネル7
5によって右眼用画像(または、左眼用画像)を表示さ
せるとともに、偏光板(または、偏光フィルム)76に
よって前記液晶パネル75に表示されている右眼用画像
(または、左眼用画像)のP偏波光(または、S偏波
光)のみを透過させて、前記レンズ22に入射させ、空
間光変調素子23の一面側に入射させる。
【0156】この場合、空間光変調素子23の前面に配
置されている1/4波長板24の両面には、反射防止膜
が形成され、これによってP偏光変調光学部10の内部
やS偏光変調光学部11の内部で、余分な反射による悪
影響が出ないようにされる。このようにすることによ
り、構成を多様化することができる。
【0157】<第15実施例>なお、この第15実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(ブラウン管21に代えて、赤外
光フィルタまたはバンドパスフィルタを削除した液晶表
示装置を使用)したものであり、説明中において、図1
〜図5に示す第1実施例の各部および図15に示す第1
4実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を
使用してある。
【0158】この第15実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第14実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第14実施例
では、装置内部に赤外光カットフィルタ70と、バンド
パスフィルタ72とを設けた単純マトリックス型(また
は、アクティブマトリックス型)の液晶表示装置68を
使用するようにしているのに対し、この第15実施例で
は、これら赤外光カットフィルタ70またはバンドパス
フィルタ72の両方またはいずれか一方を削除した単純
マトリックス型(または、アクティブマトリックス型)
の液晶表示装置を使用するようにしたことである。
【0159】このようにしても、上述した単純マトリッ
クス型(または、アクティブマトリックス型)の液晶表
示装置68とほぼ同様な右眼用画像、左眼用画像を表示
することができることから、これら赤外光カットフィル
タ70またはバンドパスフィルタ72の両方またはいず
れか一方を削除して部品点数やコストを低減させること
ができるとともに、P偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11の奥行きをさらに短くして、これらP偏
光変調光学部10およびS偏光変調光学部11の占有ス
ペースを小さくすることができ、さらに部品点数やコス
トを低減させることができる。
【0160】<第16実施例>なお、この第16実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(ブラウン管21に代えて、液晶
表示装置を使用するとともに、空間光変調素子23と1
/4波長板24の構成を変更)したものであり、説明中
において、図1〜図5に示す第1実施例の各部、図7に
示す第6実施例の各部、図8に示す第7実施例の各部、
図15に示す第14実施例の各部、第15実施例の各部
と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用してある。
【0161】この第16実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第14、第15実施例に示す投
射型立体画像表示システムと異なる点は、上述した第1
4、第15実施例では、空間光変調素子23と、1/4
波長板24とを使用しているのに対し、この第16実施
例では、これら空間光変調素子23と、1/4波長板2
4とに代えて、図7に示す1/4波長板の機能を持つ空
間光変調素子44や図8に示す1/4波長板の機能を持
つ空間光変調素子48を使用するようにしたことであ
る。
【0162】このようにしても、第14、第15実施例
に示す単純マトリックス型(または、アクティブマトリ
ックス型)の液晶表示装置68を用いたP偏光変調光学
部10に対応するP偏光変調光学部、S偏光変調光学部
11を用いたS偏光変調光学部とほぼ同様な右眼用画
像、左眼用画像を表示することができる。
【0163】<第17実施例>なお、この第17実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(ブラウン管21および空間光変
調素子23に代えて、空間光変調素子付きの液晶表示パ
ネルを使用)したものであり、説明中において、図1〜
図5に示す第1実施例の各部、図12に示す第11実施
例の各部と同じ部分、図15に示す第14実施例の各部
と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用してある。
【0164】この第17実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第14実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第14実施例
では、P偏光変調光学部10に対応するP偏光変調光学
部やS偏光変調光学部11に対応するS偏光変調光学部
の右眼用画像の表示装置および空間光変調素子やS偏光
変調光学部11の左眼用画像の表示装置および空間光変
調素子として、白色灯69、赤外光カットフィルタ7
0、紫外光カットフィルタ71、バンドパスフィルタ7
2およびレンズ73によって構成される光源で背面照明
される2つの偏光板(または、偏光フィルム)74、7
6と、液晶パネル75と、レンズ22と、空間光変調素
子23とを使用するようにしているのに対し、この第1
7実施例では、このような2つの偏光板(または、偏光
フィルム)74、76、液晶パネル75、レンズ22お
よび空間光変調素子23に代えて、図16に示す如く、
白色灯69、赤外光カットフィルタ70、紫外光カット
フィルタ71、バンドパスフィルタ72およびレンズ7
3によって構成される光源で背面照明される液晶表示パ
ネル部77と、空間光変調素子部78とを一体化させた
空間光変調素子付きの液晶表示パネル79を使用するよ
うにしたことである。
【0165】この場合、空間光変調素子付きの液晶表示
パネル79を構成する液晶表示パネル部77はこの液晶
表示パネル部77を構成する透明基板80と、この透明
基板80上に積層される単純マトリックス構造(また
は、アクティブマトリックス構造)の電極膜81と、こ
の電極膜81上に配置され、右眼用画像や左眼用画像を
表示する液晶表示層82と、この液晶表示層82上に積
層され、この液晶表示層82の共通電極となるコモン電
極膜83と、このコモン電極膜83上に積層されるファ
イバープレート84およびファイバープレート84に接
着される偏光フィルム87とによって構成されており、
前記ファイバープレート84の屈折率と等しい(また
は、ほぼ等しい)屈折率を持つ屈折率整合用液体57を
介在させた状態で、偏光フィルム87上に空間光変調素
子付きの液晶表示パネル79を構成する空間光変調素子
86が積層される。
【0166】空間光変調素子86には図2に示す空間光
変調素子23の第1透明基板25に代えて、ファイバー
プレートが使用されている。
【0167】このようにすることにより、第1実施例に
示すP偏光変調光学部10を構成するブラウン管21と
空間光変調素子23との間にあったレンズ22およびS
偏光変調光学部11を構成するブラウン管21と空間光
変調素子23との間にあったレンズ22を削除して、こ
れらP偏光変調光学部10およびS偏光変調光学部11
の奥行きをさらに短くし、これらP偏光変調光学部10
およびS偏光変調光学部11の占有スペースを小さくす
ることができる。
【0168】<第18実施例>なお、この第18実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(ブラウン管21および空間光変
調素子23に代えて、空間光変調素子付きの液晶表示パ
ネルを使用)したものであり、説明中において、図1〜
図5に示す第1実施例の各部、図16に示す第17実施
例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用し
てある。
【0169】この第18実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第17実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第17実施例
では、空間光変調素子付きの液晶表示パネル79を構成
する液晶表示層82で使用される液晶として、特に種類
を特定していないのに対し、この第18実施例では、液
晶表示層82で使用される液晶として、ネマチック液
晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶およびこれ
らのネマチック液晶〜スメクチック液晶の混合物からな
る群から選択された1種類以上の液晶に、2色性色素を
添加したゲスト・ホスト液晶、あるいはネマチック液
晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶およびこれ
らのネマチック液晶〜スメクチック液晶の混合物からな
る群から選択された1種類以上の液晶の常光屈折率、異
常光屈折率または前記液晶がランダムに配向した際の屈
折率のいずれかと同等の屈折率を持つ樹脂中に前記液晶
に2色性色素を添加して分散させたゲスト・ホスト液晶
・樹脂複合体、もしくは前記液晶と2色性色素とを混合
したゲスト・ホスト液晶中に前記樹脂を分散させたゲス
ト・ホスト型液晶・樹脂複合体を用いるとともに、液晶
表示パネル部77の偏光フィルム87を削除するように
したことである。
【0170】このようにすることにより、前記空間光変
調素子付きの液晶表示パネル79を構成する液晶表示パ
ネル部77によって、背面照明されている光から、前記
2色性色素で吸収されたスペクトルを持ち、前記空間光
変調素子付きの液晶表示パネル79を構成する光導電層
27を感応させる波長範囲の光(右眼用画像または左目
用画像)を生成させて、前記空間光変調素子86に書き
込むことができ、これによって液晶表示パネル部77
と、空間光変調素子86との間に配置される前記偏光フ
ィルム87を削除して、第1実施例に示すP偏光変調光
学部10およびS偏光変調光学部11の奥行きをさらに
短くし、これらP偏光変調光学部10およびS偏光変調
光学部11の占有スペースを小さくすることができる。
【0171】<第19実施例>なお、この第19実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(ブラウン管21および空間光変
調素子23、1/4波長板24に代えて、1/4波長板
・空間光変調素子付きの液晶表示パネルを使用)したも
のであり、説明中において、図1〜図5に示す第1実施
例の各部、図9に示す第8実施例の各部、図12に示す
第11実施例の各部および図15に示す第14実施例の
各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用してあ
る。
【0172】この第19実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第14実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第14実施例
では、P偏光変調光学部10に対応するP偏光変調光学
部やS偏光変調光学部11に対応するS偏光変調光学部
として、白色灯69と、赤外光カットフィルタ70と、
紫外光カットフィルタ71と、バンドパスフィルタ72
と、レンズ73と、2つの偏光板(または、偏光フィル
ム)74、76と、液晶パネル75と、レンズ22と、
空間光変調素子23と、1/4波長板24とを使用する
ようにしているのに対し、この第19実施例では、この
ような白色灯69、赤外光カットフィルタ70、紫外光
カットフィルタ71、バンドパスフィルタ72、レンズ
73、2つの偏光板(または、偏光フィルム)74、7
6、液晶パネル75、レンズ22、空間光変調素子2
3、1/4波長板24に代えて、図17に示す如く1/
4波長板・空間光変調素子付きの液晶表示パネル93
と、この1/4波長板・空間光変調素子付きの液晶表示
パネル93を背面照明する光源部94およびレンズ73
とを使用するようにしたことである。
【0173】この場合、前記光源部94は白色の光(可
視光)を発する白色灯69と、この白色灯95から出射
される可視光に含まれている赤外光をカットして、それ
以外の光を透過する赤外光カットフィルタ70と、この
赤外光カットフィルタ70によって赤外光がカットされ
た可視光に含まれている紫外光をカットして、それ以外
の光を透過する紫外光カットフィルタ71と、この紫外
光カットフィルタ71によって紫外光がカットされた可
視光に含まれている特定波長範囲の光(前記空間光変調
素子23を構成する光導電層27の導電率を変化させる
ことができる波長範囲の光)のみを透過させるバンドパ
スフィルタ72とを備えており、白色灯69によって白
色の光(可視光)を生成して、赤外光カットフィルタ7
0、紫外光カットフィルタ71およびバンドパスフィル
タ72によって前記可視光から特定波長範囲の光(前記
空間光変調素子23を構成する光導電層27の導電率を
変化させることができる波長範囲の光)のみを取り出し
た後、レンズ73によってこれを1/4波長板・空間光
変調素子付きの液晶表示パネル93の背面に入射させ、
これを背面照明する。
【0174】1/4波長板・空間光変調素子付きの液晶
表示パネル93は、図16に示すファイバープレート8
4とファイバープレート84に接着された偏光フィルム
87とを持つ液晶表示パネル部77と、この液晶表示パ
ネル部77で使用されている前記偏光フィルム87の屈
折率と等しい(または、ほぼ等しい)屈折率を持つ屈折
率整合用液体57を介在させた状態で、前記液晶表示パ
ネル部77上に積層される図2に示す空間光変調素子2
3と、1/4波長板24の屈折率と等しい(または、ほ
ぼ等しい)屈折率を持つ屈折率整合用液体49を介在さ
せた状態で、前記空間光変調素子23上に積層される1
/4波長板24とを備えており、レンズ73を介して入
射される前記光源部94からの特定波長範囲の光によっ
て背面照明されながら、液晶表示パネル部77によって
右眼用画像(または、左眼用画像)を表示して、これを
空間光変調素子23に保持させるとともに、読み出し光
が入射したとき、前記右眼用画像(または、左眼用画
像)のP偏波光(または、S偏波光)を読み出して、こ
れを出射する。
【0175】なお、この場合、前記1/4波長板24の
空気に触れる面および偏光ビームスプリッタ16の空気
に触れる面には、反射防止膜がコーティングされ、不要
な反射が生じないようにされる。
【0176】このようにすることにより、P偏光変調光
学部10に対応するP偏光変調光学部を構成する液晶表
示パネル部77と、空間光変調素子23と、1/4波長
板24を密着させるとともに、S偏光変調光学部11に
対応するS偏光変調光学部を構成する液晶表示パネル部
77と、空間光変調素子23と、1/4波長板24とを
密着させることができ、これによって第1実施例に示す
P偏光変調光学部10およびS偏光変調光学部11の奥
行きをさらに短くし、これらP偏光変調光学部10およ
びS偏光変調光学部11の占有スペースを小さくするこ
とができる。
【0177】<第20実施例>なお、この第20実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(ブラウン管21および空間光変
調素子23、1/4波長板24に代えて、1/4波長板
機能を持つ空間光変調素子付きの液晶表示パネルを使
用)したものであり、説明中において、図1〜図5に示
す第1実施例の各部、図7に示す第6実施例の各部、図
16に示す第17実施例の各部および図17に示す第1
9実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を
使用してある。
【0178】この第20実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第19実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第19実施例
では、P偏光変調光学部10に対応するP偏光変調光学
部やS偏光変調光学部11に対応するS偏光変調光学部
に1/4波長板・空間光変調素子付きの液晶表示パネル
93を設けるようにしているのに対し、この第20実施
例では、図18に示す如くP偏光変調光学部10に対応
するP偏光変調光学部やS偏光変調光学部11に対応す
るS偏光変調光学部に、1/4波長板機能を持つ空間光
変調素子付きの液晶表示パネル103を設けるようにし
たことである。
【0179】この場合、1/4波長板機能を持つ空間光
変調素子付きの液晶表示パネル103は図16に示すフ
ァイバープレート84を持つ液晶表示パネル部77と、
図7に示す空間光変調素子44の第1透明基板25に代
えて、ファイバープレートを使用した空間光変調素子1
04と、前記ファイバープレートの屈折率と等しい(ま
たは、ほぼ等しい)屈折率を持ち、前記液晶表示パネル
部77と前記空間光変調素子104とを積層する屈折率
整合用液体57とを備えており、レンズ73を介して、
前記光源部94から供給される特定波長範囲の光によっ
て背面照明されながら、液晶表示パネル部77によって
右眼用画像(または、左眼用画像)を表示して、これを
空間光変調素子104に保持させるとともに、読み出し
光が入射したとき、前記右眼用画像(または、左眼用画
像)のP偏波光(または、S偏波光)を読み出して、こ
れを出射する。
【0180】なお、この場合、前記空間光変調素子10
4の空気に触れる面および偏光ビームスプリッタ16の
空気に触れる面には、反射防止膜がコーティングされ、
不要な反射が生じないようにされる。
【0181】このようにすることにより、第1実施例に
示すP偏光変調光学部10およびS偏光変調光学部11
の奥行きをさらに短くし、これらP偏光変調光学部10
およびS偏光変調光学部11の占有スペースを小さくす
ることができる。
【0182】<第21実施例>なお、この第21実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(ブラウン管21および空間光変
調素子23、1/4波長板24に代えて、1/4波長板
機能を持つ空間光変調素子付きの液晶表示パネルを使
用)したものであり、説明中において、図1〜図5に示
す第1実施例の各部、図8に示す第7実施例の各部、図
12に示す第11実施例の各部および図18に示す第2
0実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を
使用してある。
【0183】この第21実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第20実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第20実施例
では、P偏光変調光学部10に対応するP偏光変調光学
部やS偏光変調光学部11に対応するS偏光変調光学部
に、1/4波長板機能を持つ空間光変調素子付きの液晶
表示パネル103を設け、かつ空間光変調素子の第2の
透明基板に1/4波長板機能を持たせるようにしている
のに対し、この第21実施例では、図19に示す1/4
波長板機能を持つ空間光変調素子付きの液晶表示パネル
105を使用するようにしたことである。
【0184】この場合、1/4波長板機能を持つ空間光
変調素子付きの液晶表示パネル105は図16に示すフ
ァイバープレート84と偏光フィルム87を持つ液晶表
示パネル部77と、図8に示す1/4波長フィルム46
を持つ空間光変調素子48の第1透明基板25に代え
て、ファイバープレートを使用した空間光変調素子10
6と、前記ファイバープレートの屈折率と等しい(また
は、ほぼ等しい)屈折率を持ち、前記液晶表示パネル部
77と前記空間光変調素子106とを積層する屈折率整
合用液体57とを備えており、前記光源部94から供給
される特定波長範囲の光によって背面照明されながら、
液晶表示パネル部77によって右眼用画像(または、左
眼用画像)を表示して、これを空間光変調素子106に
保持させるとともに、読み出し光が入射したとき、前記
右眼用画像(または、左眼用画像)のP偏波光(また
は、S偏波光)を読み出して、これを出射する。
【0185】なお、この場合、前記空間光変調素子10
6の空気に触れる面および偏光ビームスプリッタ16の
空気に触れる面には、反射防止膜がコーティングされ、
不要な反射が生じないようにされる。
【0186】このようにすることにより、第1実施例に
示すP偏光変調光学部10を構成する1/4波長板24
と、S偏光変調光学部11を構成する1/4波長板24
とを削除して、これらP偏光変調光学部10およびS偏
光変調光学部11の奥行きをさらに短くし、これらP偏
光変調光学部10およびS偏光変調光学部11の占有ス
ペースを小さくすることができる。
【0187】<第22実施例>なお、この第22実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(ブラウン管21および空間光変
調素子23、1/4波長板24に代えて、平板光源、1
/4波長板・空間光変調素子付きの液晶表示パネルを使
用)したものであり、説明中において、図1〜図5に示
す第1実施例の各部、図8に示す第7実施例の各部、図
12に示す第11実施例の各部および図19に示す第2
1実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を
使用してある。
【0188】この第22実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第21実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第21実施例
では、立体的な光源部94を使用しているのに対し、こ
の第22実施例では、図20に示す如く平板状に形成さ
れる平板光源107を使用し、この平板光源107に対
し、図19に示す1/4波長板機能を持つ空間光変調素
子付きの液晶パネル105を積層したことである。
【0189】この場合、前記平板光源107は平板状に
形成される平板光源本体108と、この平板光源本体1
08から出射される可視光に含まれている赤外光をカッ
トして、それ以外の光を透過する赤外光カットフィルタ
70と、この赤外光カットフィルタ70上に積層され、
前記赤外光カットフィルタ70によって赤外光がカット
された可視光に含まれている紫外光をカットして、それ
以外の光を透過する紫外光カットフィルタ71と、この
紫外光カットフィルタ71に積層され、前記紫外光カッ
トフィルタ71によって紫外光がカットされた可視光に
含まれている特定波長範囲の光(前記空間光変調素子2
3を構成する光導電層27の導電率を変化させることが
できる波長範囲の光)のみを透過させるバンドパスフィ
ルタ72とを備えており、平板光源本体108によって
白色光(可視光)を生成するとともに、赤外光カットフ
ィルタ70、紫外光カットフィルタ71およびバンドパ
スフィルタ72によって前記白色光から前記空間光変調
素子23を構成する光導電層27の導電率を変化させる
ことができる波長範囲の光を抽出して、1/4波長板機
能を持つ空間光変調素子付きの液晶パネル105を背面
照明する。
【0190】前記平板光源本体108は図21に示す如
く白色光を発生する棒状の放電灯109と、この放電灯
109によって得られた白色光(可視光)を集光する凹
面鏡110と、この凹面鏡110に集められた白色光お
よび前記放電灯109から直接、入射された白色光を拡
散させる拡散板111とを備えており、放電灯109に
よって白色光を生成し、これを凹面鏡110によって集
めながら、拡散板111によって拡散して、均一化した
後、前記赤外光カットフィルタ70の裏面側に入射させ
る。
【0191】このようにすることにより、第1実施例に
示すP偏光変調光学部10およびS偏光変調光学部11
の奥行きをさらに短くし、これらP偏光変調光学部10
およびS偏光変調光学部11の占有スペースを小さくす
ることができる。
【0192】なお、この平板光源部108を使用したと
きには、上述した赤外光カットフィルタ70、紫外光カ
ットフィルタ71を削除するようにしても、ほぼ同様な
効果を得ることができる。
【0193】<第23実施例>なお、この第23実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(ブラウン管21および空間光変
調素子23、1/4波長板24に代えて、平板光源、1
/4波長板・空間光変調素子付きの液晶表示パネルを使
用)したものであり、説明中において、図1〜図5に示
す第1実施例の各部および図20に示す第22実施例の
各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用してあ
る。
【0194】この第23実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第22実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第22実施例
では、図21に示す平板光源本体108を使用している
のに対し、この第23実施例では、この平板光源本体1
08に代えて、図22に示す平板光源本体112を使用
するようにしていることである。
【0195】この図に示す平板光源本体112は平板状
に形成される反射板113と、この反射板113の一端
側に配置され、白色光(可視光)を発生する棒状の放電
灯114と、この放電灯114によって得られた白色光
(可視光)を集光して前記反射板113側に出射する凹
面鏡115と、前記放電灯114から遠ざかるほど、拡
散係数が増大するように構成され、前記凹面鏡115に
集められた白色光、前記放電灯114から直接、入射さ
れた白色光、前記反射板113によって反射された白色
光を拡散させる拡散板116とを備えており、放電灯1
14によって白色光を生成し、これを凹面鏡115によ
って集めるとともに、反射板113によって反射しなが
ら、拡散板116によって拡散して、均一化した後、前
記赤外光カットフィルタ70の裏面側に入射させる。
【0196】このようにすることにより、第1実施例に
示すP偏光変調光学部10およびS偏光変調光学部11
の奥行きをさらに短くし、これらP偏光変調光学部10
およびS偏光変調光学部11の占有スペースを小さくす
ることができる。
【0197】なお、この平板光源部112を使用したと
きには、上述した赤外光カットフィルタ70、紫外光カ
ットフィルタ71を削除するようにしても、ほぼ同様な
効果を得ることができる。
【0198】<第24実施例>なお、この第24実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(ブラウン管21および空間光変
調素子23、1/4波長板24に代えて、平板光源、1
/4波長板・空間光変調素子付きの液晶表示パネルを使
用)したものであり、説明中において、図1〜図5に示
す第1実施例の各部および図20に示す第22実施例の
各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用してあ
る。
【0199】この第24実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第22実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第22実施例
では、図21に示す平板光源本体108を使用している
のに対し、この第23実施例では、この平板光源本体1
08に代えて、図23に示すエレクトロルミネッセンス
(EL)光源117を使用するようにしていることであ
る。
【0200】この図に示すEL光源117はこのEL光
源117の基板となるファイバープレート118と、こ
のファイバープレート118の裏面に積層される透明電
極膜119と、この透明電極膜119の裏面に積層され
る絶縁層120と、この絶縁層120の裏面に積層さ
れ、電界が印加されたとき、発光して白色光(可視光)
を発生するEL発光層121と、このEL発光層121
の裏面に積層され、前記EL発光層121を電気的に絶
縁する絶縁層122と、この絶縁層122の裏面に積層
され、前記EL発光層121に電界を与える背面電極膜
123とを少なくとも備えており、2つの絶縁層12
0、122によってEL発光層121と絶縁された背面
電極膜123と、透明電極膜119とに、電圧が印加さ
れたとき、EL発光層121によって発光させる。平板
光源としてEL光源117を用いる場合、紫外光カット
フィルタ71およびバントパスフィルタ72は不要であ
る。
【0201】このようにすることにより、第1実施例に
示すP偏光変調光学部10およびS偏光変調光学部11
の奥行きをさらに短くし、これらP偏光変調光学部10
およびS偏光変調光学部11の占有スペースを小さくす
ることができる。
【0202】<第25実施例>なお、この第25実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(立体的な光源に代えて、各平板
光源(または、EL光源)を使用)したものであり、説
明中において、図1〜図5に示す第1実施例の各部およ
び図20に示す第22実施例の各部と同じ部分を使用す
る場合、同じ符号を使用してある。
【0203】この第25実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図17に示す第19実施例や図
18に示す第20実施例、図19に示す第21実施例に
示す投射型立体画像表示システムと異なる点は、上述し
た第19、第20、第21実施例では、白色灯69、赤
外光カットフィルタ70、紫外光カットフィルタ71お
よびバンドパスフィルタ72を有する光源部94によっ
て白色光を発生し、レンズ73によってこれを液晶表示
パネル部77の背面に導いて、これを背面照明するよう
にしているのに対し、この第25実施例では、このよう
な光源部94に代えて、図21に示す平板光源本体10
8や図22に示す平板光源本体112、図23に示すE
L光源117を使用して、レンズ73を削除するように
したことである。
【0204】このようにすることにより、第1実施例に
示すP偏光変調光学部10およびS偏光変調光学部11
の奥行きをさらに短くし、これらP偏光変調光学部およ
びS偏光変調光学部の占有スペースを小さくすることが
できる。
【0205】<第26実施例>なお、この第26実施例
は第1実施例に示すP偏光変調光学部10およびS偏光
変調光学部11を変形(ブラウン管21に代えて、液晶
表示装置以外の表示装置を使用)したものであり、説明
中において、図1〜図5に示す第1実施例の各部と同じ
部分を使用する場合、同じ符号を使用してある。
【0206】この第26実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第1実施例に示す投射型立体画
像表示システムと異なる点は、上述した第1実施例で
は、P偏光変調光学部10の右眼用画像の表示装置やS
偏光変調光学部11の左眼用画像の表示装置として、ブ
ラウン管21を使用するようにしているのに対し、この
第26実施例では、このようなブラウン管21に代え
て、上述した動画像表示可能な液晶表示パネル部77以
外の表示装置、例えばプラズマディスプレイパネル、E
Lディスプレイパネルなどを使用するようにしたことで
ある。
【0207】このようにすることにより、第1実施例に
示すP偏光変調光学部10およびS偏光変調光学部11
の奥行きを短くして、これらP偏光変調光学部10およ
びS偏光変調光学部11の占有スペースを小さくするこ
とができるとともに、構成を多様化することができる。
【0208】<第27実施例の構成説明>図24は本発
明による投射型立体画像表示システムの第27実施例を
示す構成図である。
【0209】この図に示す投射型立体画像表示システム
130は、スクリーン131と、偏光眼鏡132と、画
像拡大投射ディスプレイ133とを備えており、画像拡
大投射ディスプレイ133によってスクリーン131上
に互いに直交する偏光方向を有する右眼用RGB画像
と、左眼用RGB画像とを表示して、偏光眼鏡132を
掛けた観察者にフルカラーまたはモノクロの立体画像を
見せる。
【0210】前記スクリーン131は前記画像拡大投射
ディスプレイ133によって投射された右眼・左眼用R
GB画像中の右眼用RGB画像(S偏波光状態の画像)
と、この右眼用RGB画像の偏光方向と直交する偏光方
向を持つ左眼用RGB画像(P偏波光状態の画像)とを
偏波方向を保持しながら反射して、前記偏光眼鏡132
の右眼用偏光板134、左眼用偏光板135に導く。
【0211】偏光眼鏡132は前記スクリーン131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134と、前記ス
クリーン131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
135とを備えており、右眼用偏光板134によって前
記スクリーン131で反射された右眼用RGB画像を透
過させてこの偏光眼鏡132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135によって前記スク
リーン131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いて、この観察者にフルカラー
またはモノクロの立体画像を見せる。
【0212】また、画像拡大投射ディスプレイ133は
光源部136と、光路分離・合成部137と、投射光学
部138と、青色P偏光変調光学部139Bと、緑色P
偏光変調光学部139Gと、赤色P偏光変調光学部13
9Rと、青色S偏光変調光学部140Bと、緑色S偏光
変調光学部140Gと、赤色S偏光変調光学部140R
とを備えており、光源部136によって可視光を生成
し、光路分離・合成部137によって前記可視光を2つ
に分離して、赤色P偏光変調光学部139R、緑色P偏
光変調光学部139Gおよび青色P偏光変調光学部13
9Bと、赤色S偏光変調光学部140R、緑色S偏光変
調光学部140Gおよび青色S偏光変調光学部140B
とに各々、入射させるとともに、これら赤色P偏光変調
光学部139R、緑色P偏光変調光学部139Gおよび
青色P偏光変調光学部139Bから出射されるS偏光変
調光(以下、これを右眼用RGB画像の光と称する)、
赤色S偏光変調光学部140Rと、緑色S偏光変調光学
部140Gと、青色S偏光変調光学部140Bから出射
されるP偏光変調光(以下、これを左眼用RGB画像の
光と称する)を取り込んで、1つの右眼・左眼用RGB
画像を合成し、投射光学部138によって前記右眼・左
眼用RGB画像を前記スクリーン131上に投射する。
【0213】光源部136は可視光を発生する光源14
1と、この光源141から出射される可視光に含まれて
いる赤外光をカットする赤外光カットフィルタ142
と、この赤外光カットフィルタ142によって赤外光が
カットされた可視光に含まれている紫外光をカットする
紫外光をカットする紫外光カットフィルタ143と、こ
の紫外光カットフィルタ143によって紫外光がカット
された可視光を平行光にするレンズ144とを備えてお
り、光源141によって可視光を発生するとともに、赤
外光カットフィルタ142および紫外光カットフィルタ
143によって前記可視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、レンズ144によって平行光
にして、前記光路分離・合成部137に入射させる。
【0214】光路分離・合成部137は各入出力面に反
射防止膜がコーティングされ、前記光源部136から出
射される可視光(平行光)中に含まれるP偏波光を透過
させて出射するとともに、空間光変調素子154RR,
154RG,154RBで変調された右眼用RGB画像
の光(S偏波光状態の平行光)を反射して投射光学部1
38に導き、さらに前記光源部136から出射される可
視光(平行光)中に含まれるS偏波光を反射させて出射
するとともに、空間光変調素子154LR,154L
G,154LBで変調された左眼用RGB画像の光(P
偏波光状態の平行光)を透過させて投射光学部138に
導く偏光ビームスプリッタ145と、この偏光ビームス
プリッタ145から出射されるP偏波光のうち、青色の
光を反射して、これを青色P偏光変調光学部139Bに
入射させるとともに、この青色P偏光変調光学部139
Bから出射される右眼用B画像(S偏波光状態の平行
光)を反射して、前記偏光ビームスプリッタ145に入
射させる青色用ダイクロイックミラー146Bと、この
青色用ダイクロイックミラー146Bを透過した前記偏
光ビームスプリッタ145からのP偏波光のうち、緑色
の光を反射し、赤色の光を透過させて、これらを緑色P
偏光変調光学部139G、赤色P偏光変調光学部139
Rに各々、入射させるとともに、これら緑色P偏光変調
光学部139Gから出射される右眼用G画像(S偏波光
状態の平行光)を反射し、前記赤色P偏光変調光学部1
39Rから出射される右眼用R画像(S偏波光状態の平
行光)を透過させて、前記青色用ダイクロイックミラー
146Bに入射させ、前記偏光ビームスプリッタ145
に入射させる緑色用ダイクロイックミラー146Gとを
備えている。
【0215】さらに、この光路分離・合成部137は前
記偏光ビームスプリッタ145から出射されるS偏波光
のうち、青色の光を反射して、これを青色S偏光変調光
学部140Bに入射させるとともに、この青色S偏光変
調光学部140Bから出射される左眼用B画像(S偏波
光状態の平行光)を反射して、前記偏光ビームスプリッ
タ145に入射させる青色用ダイクロイックミラー14
7Bと、この青色用ダイクロイックミラー147Bを透
過した前記偏光ビームスプリッタ145からのS偏波光
のうち、緑色の光を反射し、赤色の光を透過させて、こ
れらを緑色S偏光変調光学部140G、赤色S偏光変調
光学部140Rに各々、入射させるとともに、これら緑
色S偏光変調光学部140Gから出射される左眼用G画
像(S偏波光状態の平行光)を反射し、前記赤色S偏光
変調光学部140Rから出射される左眼用R画像(S偏
波光状態の平行光)を透過させて、前記青色用ダイクロ
イックミラー147Bに入射させ、前記偏光ビームスプ
リッタ145に入射させる緑色用ダイクロイックミラー
147Gとを備えている。
【0216】そして、前記光源部136から出射される
可視光をP偏波光と、S偏波光とに分離した後、P偏波
光を青色の光、緑色の光、赤色の光に分離して、青色P
偏光変調光学部139Bと、緑色P偏光変調光学部13
9Gと、赤色P偏光変調光学部139Rとに各々導くと
ともに、S偏波光を青色の光、緑色の光、赤色の光に分
離して、青色S偏光変調光学部140Bと、緑色S偏光
変調光学部140Gと、赤色S偏光変調光学部140R
とに各々導き、これと並行して青色P偏光変調光学部1
39Bから出射される右眼用B画像の光と、緑色P偏光
変調光学部139Gから出射される右眼用G画像の光
と、赤色P偏光変調光学部139Rから出射される右眼
用R画像の光とを合成して右眼用RGB画像の光を作成
するとともに、青色S偏光変調光学部140Bから出射
される左眼用B画像の光と、緑色S偏光変調光学部14
0Gから出射される左眼用G画像の光と、赤色S偏光変
調光学部140Rから出射される左眼用R画像の光とを
合成して左眼用RGB画像の光を作成した後、これら右
眼用RGB画像の光と、左眼用RGB画像の光と合成し
て、1対の右眼・左眼用RGB画像の光を生成し、これ
を投射光学部138に入射させる。
【0217】投射光学部138は前記光路分離・合成部
137から出射される右眼・左眼用RGB画像の光を集
光するレンズ148と、小さな開口部150によって前
記レンズ148で集光された右眼・左眼用RGB画像の
光を出射し、それ以外の散乱光や迷光を遮蔽するアパー
チャ149と、このアパーチャ149から出射される右
眼・左眼用RGB画像の光を前記スクリーン131上に
投射するレンズ151とを備えており、前段のレンズ1
48によって前記光路分離・合成部137から出射され
る右眼・左眼用RGB画像の光をアパーチャ149の開
口部150に集光させるとともに、後段のレンズ151
によって前記アパーチャ149の前記開口部150から
出射される右眼・左眼用RGB画像の光を前記スクリー
ン131上に拡大、投射する。
【0218】また、青色P偏光変調光学部139Bは右
眼用B画像信号IRBを取り込んでこれを画面表示するブ
ラウン管152RBと、各入出力面に反射防止膜がコー
ティングされ、前記偏光ビームスプリッタ145との距
離(光路の長さ)が予め設定されている一定距離Aとな
るように前記ブラウン管152RBの前面側に配置され
る青色用空間光変調素子154RBと、前記ブラウン管
152RBに表示される右眼用B画像を受けて、これを
前記青色用空間光変調素子154RBの一面側(後面
側)に結像するレンズ153RBと、各入出力面に反射
防止膜がコーティングされ、前記光路分離・合成部13
7から出射される青色のP偏波光を透過させながら円偏
波光に変換して、前記青色用空間光変調素子154RB
の他面側(前面側)に入射させるとともに、この青色用
空間光変調素子154RBの他面側から出射される右眼
用B画像の光(S偏波光状態の平行光)を透過させて前
記光路分離・合成部137に入射させる1/4波長板1
55RBとを備えている。
【0219】そして、ブラウン管152RBによって右
眼用B画像信号IRBを取り込んでこれを画面表示し、レ
ンズ153RBによって前記ブラウン管152RBに画
面表示されている右眼用B画像を青色用空間光変調素子
154RBの一面側に結像させながら、1/4波長板1
55RBによって光路分離・合成部137から出射され
る青色のP偏波光を円偏波光に変換して、前記青色用空
間光変調素子154RBの他面側に入射させるととも
に、この青色用空間光変調素子154RBの他面側から
出射される右眼用B画像の光(S偏波光状態の平行光)
を受けて、これを前記光路分離・合成部137に入射さ
せる。
【0220】この場合、前記青色用空間光変調素子15
4RBは図2に示す空間光変調素子23と同様に、第1
透明基板25と、第1透明電極26と、光導電層27
と、光吸収層28と、誘電体多層膜ミラー29と、光変
調層30と、第2透明電極31と、第1反射防止膜32
と、第2透明基板33と、第2反射防止膜34とを備え
ており、青色光の波長範囲で最適な変調特性となるよう
に、液晶37と、透明樹脂38との配合比や液晶・樹脂
複合体36の厚さなどが調整されて、波長依存性を持っ
ている光変調層30の液晶・樹脂複合体36の透過率や
消光比などの電気光学特性が最適化されている。
【0221】また、緑色P偏光変調光学部139Gは右
眼用G画像信号IRGを取り込んでこれを画面表示するブ
ラウン管152RGと、各入出力面に反射防止膜がコー
ティングされ、前記偏光ビームスプリッタ145との距
離(光路の長さ)が予め設定されている一定距離Aとな
るように前記ブラウン管152RGの前面側に配置され
る緑色用空間光変調素子154RGと、前記ブラウン管
152RGに表示される右眼用G画像を受けて、これを
前記緑色用空間光変調素子154RGの一面側(後面
側)に結像するレンズ153RGと、各入出力面に反射
防止膜がコーティングされ、前記光路分離・合成部13
7から出射される緑色のP偏波光を透過させながら円偏
波光に変換して、前記緑色用空間光変調素子154RG
の他面側(前面側)に入射させるとともに、この緑色用
空間光変調素子154RGの他面側から出射される右眼
用G画像の光(S偏波光状態の平行光)を透過させて前
記光路分離・合成部137に入射させる1/4波長板1
55RGとを備えている。
【0222】そして、ブラウン管152RGによって右
眼用G画像信号IRGを取り込んでこれを画面表示し、レ
ンズ153RGによって前記ブラウン管152RGに画
面表示されている右眼用G画像を緑色用空間光変調素子
154RGの一面側に結像させながら、1/4波長板1
55RGによって光路分離・合成部137から出射され
る緑色のP偏波光を円偏波光に変換して、前記緑色用空
間光変調素子154RGの他面側に入射させるととも
に、この緑色用空間光変調素子154RGの他面側から
出射される右眼用G画像の光(S偏波光状態の平行光)
を受けて、これを前記光路分離・合成部137に入射さ
せる。
【0223】この場合、前記緑色用空間光変調素子15
4RGは図2に示す空間光変調素子23と同様に、第1
透明基板25と、第1透明電極26と、光導電層27
と、光吸収層28と、誘電体多層膜ミラー29と、光変
調層30と、第2透明電極31と、第1反射防止膜32
と、第2透明基板33と、第2反射防止膜34とを備え
ており、緑色光の波長範囲で最適な変調特性となるよう
に、液晶37と、透明樹脂38との配合比や液晶・樹脂
複合体36の厚さなどが調整されて、波長依存性を持っ
ている光変調層30の液晶・樹脂複合体36の透過率や
消光比などの電気光学特性が最適化されている。
【0224】また、赤色P偏光変調光学部139Rは右
眼用R画像信号IRRを取り込んでこれを画面表示するブ
ラウン管152RRと、各入出力面に反射防止膜がコー
ティングされ、前記偏光ビームスプリッタ145との距
離(光路の長さ)が予め設定されている一定距離Aとな
るように前記ブラウン管152RRの前面側に配置され
る赤色用空間光変調素子154RRと、前記ブラウン管
152RRに表示される右眼用R画像を受けて、これを
前記赤色用空間光変調素子154RRの一面側(後面
側)に結像するレンズ153RRと、各入出力面に反射
防止膜がコーティングされ、前記光路分離・合成部13
7から出射される赤色のP偏波光を透過させながら円偏
波光に変換して、前記赤色用空間光変調素子154RR
の他面側(前面側)に入射させるとともに、この赤色用
空間光変調素子154RRの他面側から出射される右眼
用R画像の光(S偏波光状態の平行光)を透過させて前
記光路分離・合成部137に入射させる1/4波長板1
55RRとを備えている。
【0225】そして、ブラウン管152RRによって右
眼用R画像信号IRRを取り込んでこれを画面表示し、レ
ンズ153RRによって前記ブラウン管152RRに画
面表示されている右眼用R画像を赤色用空間光変調素子
154RRの一面側に結像させながら、1/4波長板1
55RRによって光路分離・合成部137から出射され
る赤色のP偏波光を円偏波光に変換して、前記赤色用空
間光変調素子154RRの他面側に入射させるととも
に、この赤色用空間光変調素子154RRの他面側から
出射される右眼用R画像の光(S偏波光状態の平行光)
を受けて、これを前記光路分離・合成部137に入射さ
せる。
【0226】この場合、前記赤色用空間光変調素子15
4RRは図2に示す空間光変調素子23と同様に、第1
透明基板25と、第1透明電極26と、光導電層27
と、光吸収層28と、誘電体多層膜ミラー29と、光変
調層30と、第2透明電極31と、第1反射防止膜32
と、第2透明基板33と、第2反射防止膜34とを備え
ており、赤色光の波長範囲で最適な変調特性となるよう
に、液晶37と、透明樹脂38との配合比や液晶・樹脂
複合体36の厚さなどが調整されて、波長依存性を持っ
ている光変調層30の液晶・樹脂複合体36の透過率や
消光比などの電気光学特性が最適化されている。
【0227】また、青色S偏光変調光学部140Bは左
眼用B画像信号ILBを取り込んでこれを画面表示するブ
ラウン管152LBと、各入出力面に反射防止膜がコー
ティングされ、前記偏光ビームスプリッタ145との距
離(光路の長さ)が予め設定されている一定距離Aとな
るように前記ブラウン管152LBの前面側に配置され
る青色用空間光変調素子154LBと、前記ブラウン管
152LBに表示される左眼用B画像を受けて、これを
前記青色用空間光変調素子154LBの一面側(後面
側)に結像するレンズ153LBと、各入出力面に反射
防止膜がコーティングされ、前記光路分離・合成部13
7から出射される青色のS偏波光を透過させながら円偏
波光に変換して、前記青色用空間光変調素子154LB
の他面側(前面側)に入射させるとともに、この青色用
空間光変調素子154LBの他面側から出射される左眼
用B画像の光(P偏波光状態の平行光)を透過させて前
記光路分離・合成部137に入射させる1/4波長板1
55LBとを備えている。
【0228】そして、ブラウン管152LBによって左
眼用B画像信号ILBを取り込んでこれを画面表示し、レ
ンズ153LBによって前記ブラウン管152LBに画
面表示されている左眼用B画像を青色用空間光変調素子
154LBの一面側に結像させながら、1/4波長板1
55LBによって光路分離・合成部137から出射され
る青色のS偏波光を円偏波光に変換して、前記青色用空
間光変調素子154LBの他面側に入射させるととも
に、この青色用空間光変調素子154LBの他面側から
出射される左眼用B画像の光(P偏波光状態の平行光)
を受けて、これを前記光路分離・合成部137に入射さ
せる。
【0229】この場合、前記青色用空間光変調素子15
4LBは図2に示す空間光変調素子23と同様に、第1
透明基板25と、第1透明電極26と、光導電層27
と、光吸収層28と、誘電体多層膜ミラー29と、光変
調層30と、第2透明電極31と、第1反射防止膜32
と、第2透明基板33と、第2反射防止膜34を備えて
おり、青色光の波長範囲で最適な変調特性となるよう
に、液晶37と、透明樹脂38との配合比や液晶・樹脂
複合体36の厚さなどが調整されて、波長依存性を持っ
ている光変調層30の液晶・樹脂複合体36の透過率や
消光比などの電気光学特性が最適化されている。
【0230】また、緑色S偏光変調光学部140Gは左
眼用G画像信号ILGを取り込んでこれを画面表示するブ
ラウン管152LGと、各入出力面に反射防止膜がコー
ティングされ、前記偏光ビームスプリッタ145との距
離(光路の長さ)が予め設定されている一定距離Aとな
るように前記ブラウン管152LGの前面側に配置され
る緑色用空間光変調素子154LGと、前記ブラウン管
152LGに表示される左眼用G画像を受けて、これを
前記緑色用空間光変調素子154LGの一面側(後面
側)に結像するレンズ153LGと、各入出力面に反射
防止膜がコーティングされ、前記光路分離・合成部13
7から出射される緑色のS偏波光を透過させながら円偏
波光に変換して、前記緑色用空間光変調素子154LG
の他面側(前面側)に入射させるとともに、この緑色用
空間光変調素子154LGの他面側から出射される左眼
用G画像の光(P偏波光状態の平行光)を透過させて前
記光路分離・合成部137に入射させる1/4波長板1
55LGとを備えている。
【0231】そして、ブラウン管152LGによって左
眼用G画像信号ILGを取り込んでこれを画面表示し、レ
ンズ153LGによって前記ブラウン管152LGに画
面表示されている左眼用G画像を緑色用空間光変調素子
154LGの一面側に結像させながら、1/4波長板1
55LGによって光路分離・合成部137から出射され
る緑色のS偏波光を円偏波光に変換して、前記緑色用空
間光変調素子154LGの他面側に入射させるととも
に、この緑色用空間光変調素子154LGの他面側から
出射される左眼用G画像の光(P偏波光状態の平行光)
を受けて、これを前記光路分離・合成部137に入射さ
せる。
【0232】この場合、前記緑色用空間光変調素子15
4LGは図2に示す空間光変調素子23と同様に、第1
透明基板25と、第1透明電極26と、光導電層27
と、光吸収層28と、誘電体多層膜ミラー29と、光変
調層30と、第2透明電極31と、第1反射防止膜32
と、第2透明基板33と、第2反射防止膜34とを備え
ており、緑色光の波長範囲で最適な変調特性となるよう
に、液晶37と、透明樹脂38との配合比や液晶・樹脂
複合体36の厚さなどが調整されて、波長依存性を持っ
ている光変調層30の液晶・樹脂複合体36の透過率や
消光比などの電気光学特性が最適化されている。
【0233】また、赤色S偏光変調光学部140Rは左
眼用R画像信号ILRを取り込んでこれを画面表示するブ
ラウン管152LRと、各入出力面に反射防止膜がコー
ティングされ、前記偏光ビームスプリッタ145との距
離(光路の長さ)が予め設定されている一定距離Aとな
るように前記ブラウン管152LRの前面側に配置され
る赤色用空間光変調素子154LRと、前記ブラウン管
152LRに表示される左眼用R画像を受けて、これを
前記赤色用空間光変調素子154LRの一面側(後面
側)に結像するレンズ153LRと、各入出力面に反射
防止膜がコーティングされ、前記光路分離・合成部13
7から出射される赤色のS偏波光を透過させながら円偏
波光に変換して、前記赤色用空間光変調素子154LR
の他面側(前面側)に入射させるとともに、この赤色用
空間光変調素子154LRの他面側から出射される左眼
用R画像の光(P偏波光状態の平行光)を透過させて前
記光路分離・合成部137に入射させる1/4波長板1
55LRとを備えている。
【0234】そして、ブラウン管152LRによって左
眼用R画像信号ILRを取り込んでこれを画面表示し、レ
ンズ153LRによって前記ブラウン管152LRに画
面表示されている左眼用R画像を赤色用空間光変調素子
154LRの一面側に結像させながら、1/4波長板1
55LRによって光路分離・合成部137から出射され
る赤色のS偏波光を円偏波光に変換して、前記赤色用空
間光変調素子154LRの他面側に入射させるととも
に、この赤色用空間光変調素子154LRの他面側から
出射される左眼用R画像の光(P偏波光状態の平行光)
を受けて、これを前記光路分離・合成部137に入射さ
せる。
【0235】この場合、前記赤色用空間光変調素子15
4LRは図2に示す空間光変調素子23と同様に、第1
透明基板25と、第1透明電極26と、光導電層27
と、光吸収層28と、誘電体多層膜ミラー29と、光変
調層30と、第2透明電極31と、第1反射防止膜32
と、第2透明基板33と、第2反射防止膜34とを備え
ており、赤色光の波長範囲で最適な変調特性となるよう
に、液晶37と、透明樹脂38との配合比や液晶・樹脂
複合体36の厚さなどが調整されて、波長依存性を持っ
ている光変調層30の液晶・樹脂複合体36の透過率や
消光比などの電気光学特性が最適化されている。
【0236】<第27実施例を変形した実施例の説明>
次に、図面を参照しながら、上述した第27実施例を変
形した各実施例について、説明する。
【0237】<第28実施例>なお、この第28実施例
は第27実施例に示す光路分離・合成部137を変形す
るとともに、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏
光変調光学部140Rの配置を変更したものであり、説
明中において、図24に示す第27実施例の各部と同じ
部分を使用する場合、同じ符号を使用してある。
【0238】この第28実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第27実施例に示す投射型立体
画像表示システム130と異なる点は、上述した第27
実施例では、偏光ビームスプリッタ145に近い方に、
各青色ダイクロイックミラー146B、147Bを配置
し、遠い方に、各緑色ダイクロイックミラー146G、
147Gを配置し、これに対応して青色P偏光変調光学
部139B〜赤色S偏光変調光学部140Rを配置する
ようにしているが、この第28実施例では、偏光ビーム
スプリッタ145に近い方に、各緑色ダイクロイックミ
ラー146G、147Gを配置し、遠い方に、各青色ダ
イクロイックミラー146B、147Bを配置し、これ
に対応して青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光
変調光学部140Rを配置を変更するようにしたことで
ある。このようにしても、上述した第27実施例と同様
な効果を得ることができる。
【0239】<第29実施例>なお、この第29実施例
は第27に示す光路分離・合成部137を変形するとと
もに、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調
光学部140Rの配置を変更したものであり、説明中に
おいて、図24に示す第27実施例の各部と同じ部分を
使用する場合、同じ符号を使用してある。
【0240】この第29実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第27実施例に示す投射型立体
画像表示システム130と異なる点は、上述した第27
実施例では、青色ダイクロイックミラー146B、緑色
ダイクロイックミラー146Gによって偏光ビームスプ
リッタ145から出射されるP偏波光を青色光、緑色
光、赤色光に分離して、青色P偏光変調光学部139
B、緑色P偏光変調光学部139G、赤色P偏光変調光
学部139Rに各々、入射させたり、これら青色P偏光
変調光学部139B〜赤色P偏光変調光学部139Rか
ら出射される右眼用B画像の光〜右眼用R画像の光とを
合成して前記偏光ビームスプリッタ145に右眼用RG
B画像の光を入射させるとともに、青色ダイクロイック
ミラー147B、緑色ダイクロイックミラー147Gに
よって偏光ビームスプリッタ145から出射されるS偏
波光を青色光、緑色光、赤色光に分離して、青色S偏光
変調光学部140B、緑色S偏光変調光学部140G、
赤色S偏光変調光学部140Rに各々、入射させたり、
これら青色S偏光変調光学部140B〜赤色S偏光変調
光学部140Rから出射される左眼用B画像の光〜左眼
用R画像の光とを合成して前記偏光ビームスプリッタ1
45に左眼用RGB画像の光を入射させるのに対し、こ
の第29実施例では、図25に示す如く青色ダイクロイ
ックミラー146B、緑色ダイクロイックミラー146
Gに代えて、P偏光用ダイクロイックプリズム160を
設けるとともに、青色ダイクロイックミラー147B、
緑色ダイクロイックミラー147Gに代えて、S偏光用
ダイクロイックプリズム161を設けるようにしたこと
である。
【0241】この場合、P偏光用ダイクロイックプリズ
ム160は、青色と緑色および赤色とを分離合成する青
色用反射透過面162RBと、緑色と赤色とを分離合成
する緑色用反射透過面162RGとを有する横断面
“L”字状のダイクロイックプリズムによって構成され
ており、偏光ビームスプリッタ145から出射されるP
偏波光を青色、緑色、赤色に分離して、前記偏光ビーム
スプリッタ145からの距離(光路の長さ)が一定距離
Aとなるように配置された青色P偏光変調光学部139
B、緑色P偏光変調光学部139G、赤色P偏光変調光
学部139Rに各々、入射させるとともに、これら青色
P偏光変調光学部139B〜赤色P偏光変調光学部13
9Rから出射される右眼用B画像の光と、右眼用G画像
の光と、右眼用R画像の光とを合成して右眼用RGB画
像の光を生成し、これを前記偏光ビームスプリッタ14
5に入射させる。
【0242】また、S偏光用ダイクロイックプリズム1
61は、青色と緑色および赤色とを分離合成する青色用
反射透過面163LBと、緑色と赤色とを分離合成する
緑色用反射透過面163LGとを有する横断面“L”字
状のダイクロイックプリズムによって構成されており、
偏光ビームスプリッタ145から出射されるS偏波光を
青色、緑色、赤色に分離して、前記偏光ビームスプリッ
タ145からの距離(光路の長さ)が一定距離Aとなる
ように配置された青色S偏光変調光学部140B、緑色
S偏光変調光学部140G、赤色S偏光変調光学部14
0Rに各々、入射させるとともに、これら青色S偏光変
調光学部140B〜赤色S偏光変調光学部140Rから
出射される左眼用B画像の光と、左眼用G画像の光と、
左眼用R画像の光とを合成して左眼用RGB画像の光を
生成し、これを前記偏光ビームスプリッタ145に入射
させる。このようにしても、上述した第27実施例と同
様な効果を得ることができる。
【0243】<第30実施例>なお、この第30実施例
は第29実施例に示すP偏光用ダイクロイックプリズム
160と、S偏光用ダイクロイックプリズム161とを
変形するとともに、青色P偏光変調光学部139B〜赤
色S偏光変調光学部140Rの配置を変更したものであ
り、説明中において、図25に示す第29実施例の各部
と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用してある。
【0244】この第30実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第29実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第29実施例
では、偏光ビームスプリッタ145に近い方に、各青色
用反射透過面162RB、163LBを持ち、遠い方
に、各緑色用反射透過面162RG、163LGを持つ
P偏光用ダイクロイックプリズム160と、S偏光用ダ
イクロイックプリズム161とを使用するようにしてい
るのに対し、この第30実施例では、偏光ビームスプリ
ッタ145に近い方に、各緑色用反射透過面162R
G、163LGを持ち、遠い方に、各青色用反射透過面
162RB、163LBを持つP偏光用ダイクロイック
プリズムと、S偏光用ダイクロイックプリズムとを使用
するようにし、これに対応して青色P偏光変調光学部1
39B〜赤色S偏光変調光学部140Rを配置を変更す
るようにしたことである。このようにしても、上述した
第27実施例と同様な効果を得ることができる。
【0245】<第31実施例>なお、この第31実施例
は第29実施例に示す偏光ビームスプリッタ145を変
形したものであり、説明中において、図25に示す第2
9実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を
使用してある。
【0246】この第31実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第29実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第29実施例
では、直方形状の偏光ビームスプリッタ145を使用し
ているのに対し、この第31実施例では、このような偏
光ビームスプリッタ145に代えて、図26に示す如く
一端面が屈折率整合用液体165を介して前記P偏光用
ダイクロイックプリズム160の入出射面に密着すると
ともに、他端面が屈折率整合用液体165を介して前記
S偏光用ダイクロイックプリズム161の入出射面に密
着する、横断面“L”字状の偏光ビームスプリッタ16
6を使用するようにしたことである。このようにするこ
とにより、偏光ビームスプリッタ166と、P偏光用ダ
イクロイックプリズム160と、S偏光用ダイクロイッ
クプリズム161との間におけるフレネル反射を軽減す
ることができる。
【0247】<第32実施例>なお、この第32実施例
は第27実施例に示す光路分離・合成部137を変形す
るとともに、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏
光変調光学部140Rの配置を変更したものであり、説
明中において、図24に示す第27実施例の各部と同じ
部分を使用する場合、同じ符号を使用してある。
【0248】この第32実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第27実施例に示す投射型立体
画像表示システム130と異なる点は、上述した第27
実施例では、青色ダイクロイックミラー146B、緑色
ダイクロイックミラー146Gによって偏光ビームスプ
リッタ145から出射されるP偏波光を青色光、緑色
光、赤色光に分離して、青色P偏光変調光学部139
B、緑色P偏光変調光学部139G、赤色P偏光変調光
学部139Rに各々、入射させたり、これら青色P偏光
変調光学部139B〜赤色P偏光変調光学部139Rか
ら出射される右眼用B画像の光〜右眼用R画像の光とを
合成して前記偏光ビームスプリッタ145に右眼用RG
B画像の光を入射させるとともに、青色ダイクロイック
ミラー147B、緑色ダイクロイックミラー147Gに
よって偏光ビームスプリッタ145から出射されるS偏
波光を青色光、緑色光、赤色光に分離して、青色S偏光
変調光学部140B、緑色S偏光変調光学部140G、
赤色S偏光変調光学部140Rに各々、入射させたり、
これら青色S偏光変調光学部140B〜赤色S偏光変調
光学部140Rから出射される左眼用B画像の光〜左眼
用R画像の光とを合成して前記偏光ビームスプリッタ1
45に左眼用RGB画像の光を入射させるのに対し、こ
の第32実施例では、図27に示す如く青色ダイクロイ
ックミラー146B、緑色ダイクロイックミラー146
Gに代えて、P偏光用直方体ダイクロイックプリズム1
67を設けるとともに、青色ダイクロイックミラー14
7B、緑色ダイクロイックミラー147Gに代えて、S
偏光用直方体ダイクロイックプリズム168を設けるよ
うにしたことである。
【0249】この場合、P偏光用直方体ダイクロイック
プリズム167は、青色と他の色とを分離合成する青色
用反射透過面169RBと、緑色と他の色とを分離合成
する緑色用反射透過面169RGとが直交するように配
置された直方体状のダイクロイックプリズムによって構
成されており、偏光ビームスプリッタ145から出射さ
れるP偏波光を青色光、緑色光、赤色光に分離して、前
記偏光ビームスプリッタ145からの距離(光路の長
さ)が一定距離Aとなるように配置された青色P偏光変
調光学部139B、緑色P偏光変調光学部139G、赤
色P偏光変調光学部139Rに各々、入射させるととも
に、これら青色P偏光変調光学部139B〜赤色P偏光
変調光学部139Rから出射される右眼用B画像の光
と、右眼用G画像の光と、右眼用R画像の光とを合成し
て右眼用RGB画像の光を生成し、これを前記偏光ビー
ムスプリッタ145に入射させる。
【0250】また、S偏光用直方体ダイクロイックプリ
ズム168は、青色と他の色とを分離合成する青色用反
射透過面170LBと、緑色と他の色とを分離合成する
緑色用反射透過面170LGとが直交するように配置さ
れた直方体状のダイクロイックプリズムによって構成さ
れており、偏光ビームスプリッタ145から出射される
S偏波光を青色光、緑色光、赤色光に分離して、前記偏
光ビームスプリッタ145からの距離(光路の長さ)が
一定距離Aとなるように配置された青色S偏光変調光学
部140B、緑色S偏光変調光学部140G、赤色S偏
光変調光学部140Rに各々、入射させるとともに、こ
れら青色S偏光変調光学部140B〜赤色S偏光変調光
学部140Rから出射される左眼用B画像の光と、左眼
用G画像の光と、左眼用R画像の光とを合成して左眼用
RGB画像の光を生成し、これを前記偏光ビームスプリ
ッタ145に入射させる。このようにしても、上述した
第27実施例と同様な効果を得ることができる。
【0251】<第33実施例>なお、この第33実施例
は第32実施例に示すP偏光用直方体ダイクロイックプ
リズム167と、S偏光用直方体ダイクロイックプリズ
ム168とを変形するとともに、青色P偏光変調光学部
139B〜赤色S偏光変調光学部140Rの配置を変更
したものであり、説明中において、図27に示す第32
実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使
用してある。
【0252】この第33実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第32実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第32実施例
では、bd面に青色用反射透過面169RB、170L
Bを配置し、ac面に緑色用反射透過面169RG、1
70LGを配置したP偏光用直方体ダイクロイックプリ
ズム167と、S偏光用直方体ダイクロイックプリズム
168とを使用するようにしているのに対し、この第3
3実施例では、bd面に緑色用反射透過面169RG、
170LGを配置し、ac面に青色用反射透過面169
RB、170LBを配置したP偏光用直方体ダイクロイ
ックプリズムと、S偏光用直方体ダイクロイックプリズ
ムとを使用するようにし、これに対応して青色P偏光変
調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140Rを配
置を変更するようにしたことである。このようにして
も、上述した第32実施例と同様な効果を得ることがで
きる。
【0253】<第34実施例>なお、この第34実施例
は第32実施例に示す偏光ビームスプリッタ145を変
形したものであり、説明中において、図26に示す第3
1実施例の各部および図27に示す第32実施例の各部
と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用してある。
【0254】この第34実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第32実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第32実施例
では、直方形状の偏光ビームスプリッタ145を使用し
ているのに対し、この第34実施例では、このような偏
光ビームスプリッタ145に代えて、図26に示す横断
面“L”字状の偏光ビームスプリッタ166を使用し、
屈折率調整用液体165を介して前記偏光ビームスプリ
ッタ166の一端面を前記P偏光用直方体ダイクロイッ
クプリズム167の入出射面に密着させるとともに、屈
折率調整用液体165を介して前記偏光ビームスプリッ
タ166の他端面を前記S偏光用ダイクロイックプリズ
ム168の入出射面に密着させるようにしたことであ
る。
【0255】このようにすることにより、偏光ビームス
プリッタ166と、P偏光用直方体ダイクロイックプリ
ズム167と、S偏光用直方体ダイクロイックプリズム
168との間におけるフレネル反射を軽減することがで
きる。
【0256】<第35実施例>なお、この第35実施例
は第27実施例に示す光路分離・合成部137を変形し
たものであり、説明中において、図24に示す第27実
施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用
してある。
【0257】この第35実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第27実施例に示す投射型立体
画像表示システム130と異なる点は、上述した第27
実施例では、光路分離・合成部137によって光源部1
36から出射される白色光をP偏波光と、S偏波光とに
分離した後、前記P偏波光を青色光、緑色光、赤色光に
分離し、青色P偏光変調光学部139B〜赤色P偏光変
調光学部139Rに各々、入射させながら、これら青色
P偏光変調光学部139B〜赤色P偏光変調光学部13
9Rから出射される右眼用B画像の光〜右眼用R画像の
光とを合成して、投射光学部138に入射させるととも
に、前記S偏波光を青色光、緑色光、赤色光に分離し、
青色S偏光変調光学部140B〜赤色S偏光変調光学部
140Rに各々、入射させながら、これら青色S偏光変
調光学部140B〜赤色S偏光変調光学部140Rから
出射される左眼用B画像の光〜左眼用R画像の光とを合
成して、投射光学部138に入射させるようにしている
のに対し、この第35実施例では、図28に示す如く、
前記光路分離・合成部137に代えて、光路分離・合成
部171を使用し、この光路分離・合成部171によっ
て光源部136と、青色P偏光変調光学部139B〜赤
色P偏光変調光学部139Rと、青色S偏光変調光学部
140B〜赤色S偏光変調光学部140Rと、投射光学
部138とを光結合するようにしたことである。
【0258】この場合、前記光路分離・合成部171は
前記光源部136から出射される白色光中に含まれてい
る青色光を反射し、それ以外の光を透過させる青色用ダ
イクロイックミラー172Bと、この青色用ダイクロイ
ックミラー172Bによって反射された青色光をP偏波
光とS偏波光とに分離して、青色P偏光変調光学部13
9B、青色S偏光変調光学部140Bとに各々、入射さ
せるとともに、これら青色P偏光変調光学部139Bか
ら出射される右眼用B画像の光と、青色S偏光変調光学
部140Bから出射される左眼用B画像の光とを合成し
て、右眼・左眼用B画像の光を出射する青色用偏光ビー
ムスプリッタ173Bと、前記青色用ダイクロイックミ
ラー172Bを透過した光中に含まれている緑色光を反
射し、それ以外の光を透過させる緑色用ダイクロイック
ミラー172Gと、この緑色用ダイクロイックミラー1
72Gによって反射された緑色光をP偏波光とS偏波光
とに分離して、緑色P偏光変調光学部139G、緑色S
偏光変調光学部140Gとに各々、入射させるととも
に、これら緑色P偏光変調光学部139Gから出射され
る右眼用G画像の光と、青色S偏光変調光学部140G
から出射される左眼用G画像の光とを合成して、右眼・
左眼用G画像の光を出射する緑色用偏光ビームスプリッ
タ173Gとを備えている。
【0259】さらに、この光路分離・合成部171は前
記緑色用ダイクロイックミラー172Gを透過した赤色
光をP偏波光とS偏波光とに分離して、赤色P偏光変調
光学部139R、赤色S偏光変調光学部140Rとに各
々、入射させるとともに、これら赤色P偏光変調光学部
139Rから出射される右眼用R画像の光と赤色S偏光
変調光学部140Rから出射される左眼用R画像の光と
を合成して、右眼・左眼用R画像の光を出射する赤色用
偏光ビームスプリッタ173Rと、この赤色用偏光ビー
ムスプリッタ173Rから出射される右眼・左眼用R画
像の光を透過させるとともに、前記緑色用偏光ビームス
プリッタ173Gから出射される右眼・左眼用G画像の
光を反射させて、右眼・左眼用RG画像の光を出射する
緑色用ダイクロイックミラー174Gと、この緑色用ダ
イクロイックミラー174Gから出射される右眼・左眼
用RG画像の光を透過させるとともに、前記青色用偏光
ビームスプリッタ173Bから出射される右眼・左眼用
B画像の光を反射して右眼・左眼用RGB画像の光を生
成し、これを前記投射光学部138に入射させる青色用
ダイクロイックミラー174Bとを備えている。
【0260】そして、青色用ダイクロイックミラー17
2Bおよび緑色用ダイクロイックミラー172Gによっ
て光源部136から出射される白色光を青色光、緑色
光、赤色光に分離した後、青色用偏光ビームスプリッタ
173B、緑色用偏光ビームスプリッタ173Gおよび
赤色用偏光ビームスプリッタ173Rによって前記青色
光、緑色光、赤色光を各々、P偏波光と、S偏波光とに
分離して、青色のP偏波光、青色のS偏波光と、緑色の
P偏波光、緑色のS偏波光と、赤色のP偏波光、赤色の
S偏波光とを生成し、これらを青色P偏光変調光学部1
39B、青色S偏光変調光学部140Bと、緑色P偏光
変調光学部139G、緑色S偏光変調光学部140G
と、赤色P偏光変調光学部139R、赤色S偏光変調光
学部140Rとに各々、入射させる。
【0261】また、この動作と並行して、青色用偏光ビ
ームスプリッタ173B、緑色用偏光ビームスプリッタ
173Gおよび赤色用偏光ビームスプリッタ173Rに
よって青色P偏光変調光学部139Bから出射される右
眼用B画像と、青色S偏光変調光学部140Bから出射
される左眼用B画像とを合成して右眼用・左眼用B画像
を作成するとともに、緑色P偏光変調光学部139Gか
ら出射される右眼用G画像と、緑色S偏光変調光学部1
40Gから出射される左眼用G画像とを合成して右眼用
・左眼用G画像を作成し、さらに赤色P偏光変調光学部
139Rから出射される右眼用R画像と、赤色S偏光変
調光学部140Rから出射される左眼用R画像とを合成
して右眼用・左眼用R画像を作成した後、緑色用ダイク
ロイックミラー174Gおよび青色用ダイクロイックミ
ラー174Bによって前記右眼用・左眼用B画像と、右
眼用・左眼用G画像と、右眼用・左眼用R画像とを合成
して右眼用・左眼用RGB画像を作成し、これを投射光
学部138に入射させる。このようにしても、上述した
第27実施例と同様な効果を得ることができる。
【0262】<第36実施例>なお、この第36実施例
は第35実施例に示す光路分離・合成部171を変形し
たものであり、説明中において、図28に示す第35実
施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用
してある。
【0263】この第36実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第35実施例に示す投射型立体
画像表示システムと異なる点は、上述した第35実施例
では、青色光を反射して、緑色、赤色を透過させる青色
用ダイクロイックミラー172B、174Bと、緑色光
を反射して、赤色を透過させる緑色用ダイクロイックミ
ラー172G、174Gとを用いるようにしているのに
対し、この第36実施例では、これら青色用ダイクロイ
ックミラー172B、174Bや緑色用ダイクロイック
ミラー172G、174G以外の特性、例えば赤色光を
反射させ、青色光、緑色光を透過させる特性や緑色光を
反射させて、青色光を透過させる特性などを持つ、各種
のダイクロイックミラーを使用し、これに対応して、青
色P偏光変調光学部139B〜赤色P偏光変調光学部1
39R、青色S偏光変調光学部140B〜赤色S偏光変
調光学部140Rの配置を変更するようにしたことであ
る。このようにしても、上述した第27実施例と同様な
効果を得ることができる。
【0264】<第37実施例>なお、この第37実施例
は第27実施例に示す光路分離・合成部137を変形し
たものであり、説明中において、図24に示す第27実
施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用
してある。
【0265】この第37実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した第27実施例に示す投射型立体
画像表示システム130と異なる点は、上述した第27
実施例では、光路分離・合成部137によって光源部1
36から出射される白色光をP偏波光と、S偏波光とに
分離した後、前記P偏波光を青色光、緑色光、赤色光に
分離し、青色P偏光変調光学部139B〜赤色P偏光変
調光学部139Rに各々、入射させながら、これら青色
P偏光変調光学部139B〜赤色P偏光変調光学部13
9Rから出射される右眼用B画像の光〜右眼用R画像の
光とを合成して、投射光学部138に入射させるととも
に、前記S偏波光を青色光、緑色光、赤色光に分離し、
青色S偏光変調光学部140B〜赤色S偏光変調光学部
140Rに各々、入射させながら、これら青色S偏光変
調光学部140B〜赤色S偏光変調光学部140Rから
出射される左眼用B画像の光〜左眼用R画像の光とを合
成して、投射光学部138に入射させるようにしている
のに対し、この第37実施例では、図29に示す如く、
前記光路分離・合成部137に代えて、光路分離・合成
部175を使用し、この光路分離・合成部175によっ
て光源部136と、青色P偏光変調光学部139B〜赤
色P偏光変調光学部139Rと、青色S偏光変調光学部
140B〜赤色S偏光変調光学部140Rと、投射光学
部138とを立体的に光結合するようにしたことであ
る。
【0266】この場合、光路分離・合成部175は青色
用分離・合成系176Bと、緑色用分離・合成系176
Gと、赤色用分離・合成系176Rとを備えており、光
源部136から出射される白色光を青色光、緑色光、赤
色光に分離するとともに、これら青色光〜赤色光を各
々、P偏波光、S偏波光に分離して、青色P偏光変調光
学部139B、青色S偏光変調光学部140Bと、緑色
P偏光変調光学部139G、緑色S偏光変調光学部14
0Gと、赤色P偏光変調光学部139R、赤色S偏光変
調光学部140Rとに各々、入射させながら、これら青
色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部1
40Rから出射される右眼用B画像〜右眼用R画像を各
々、合成して右眼用・左眼用B画像、右眼用・左眼用G
画像、右眼用・左眼用R画像を作成したした後、これら
右眼用・左眼用B画像〜右眼用・左眼用R画像を合成し
て、右眼用・左眼用RGB画像を作成し、これを投射光
学部138に入射させる。
【0267】青色用分離・合成系176Bは図30に示
す如く前記光源部136から出射される白色光中に含ま
れている青色光をY軸のプラス方向(例えば、右方向)
に反射し、それ以外の光を透過させる青色用ダイクロイ
ックミラー177Bと、この青色用ダイクロイックミラ
ー177Bから出射される青色光をZ軸のマイナス方向
(例えば、下方方向)に反射する青色用ミラー178B
と、この青色用ミラー178Bによって反射された青色
光をP偏波光とS偏波光とに分離して、青色P偏光変調
光学部139B、青色S偏光変調光学部140Bとに各
々、入射させるとともに、これら青色P偏光変調光学部
139Bから出射される右眼用B画像の光と、青色S偏
光変調光学部140Bから出射される左眼用B画像の光
とを合成して、右眼・左眼用B画像の光をY軸のプラス
方向(例えば、右方向)出射する青色用偏光ビームスプ
リッタ179Bと、この青色用偏光ビームスプリッタ1
79Bから出射される右眼・左眼用B画像の光をX軸の
マイナス方向(例えば、前方方向)に反射する青色用ダ
イクロイックミラー180Bとを備えている。
【0268】そして、青色用ダイクロイックミラー17
7Bによって光源部136から出射される白色光に含ま
れている青色光を分離するとともに、青色用ミラー17
8Bおよび青色用偏光ビームスプリッタ179Bによっ
て前記青色光をP偏波光とS偏波光とに分離し、これを
青色P偏光変調光学部139B、青色S偏光変調光学部
140Bとに各々、入射させるとともに、これら青色P
偏光変調光学部139Bから出射される右眼用B画像の
光と、青色S偏光変調光学部140Bから出射される左
眼用B画像の光とを合成して、右眼・左眼用B画像を生
成した後、青色用ダイクロイックミラー180Bによっ
て反射して、緑色用分離・合成系176Gに入射させ
る。
【0269】緑色用分離・合成系176Gは図31に示
す如く前記青色用分離・合成系176Bの前記青色用ダ
イクロイックミラー177Bを透過した光中に含まれて
いる緑色光をY軸のプラス方向(例えば、右方向)に反
射し、それ以外の光を透過させる緑色用ダイクロイック
ミラー177Gと、この緑色用ダイクロイックミラー1
77Gから出射される緑色光をZ軸のマイナス方向(例
えば、下方方向)に反射する緑色用ミラー178Gと、
この緑色用ミラー178Gによって反射された緑色光を
P偏波光とS偏波光とに分離して、緑色P偏光変調光学
部139G、緑色S偏光変調光学部140Gとに各々、
入射させるとともに、これら緑色P偏光変調光学部13
9Gから出射される右眼用G画像の光と、緑色S偏光変
調光学部140Gから出射される左眼用G画像の光とを
合成して、右眼・左眼用G画像の光をY軸のプラス方向
(例えば、右方向)出射する緑色用偏光ビームスプリッ
タ179Gと、この緑色用偏光ビームスプリッタ179
Gから出射される右眼・左眼用G画像の光をY軸のプラ
ス方向(例えば、前方方向)に反射するとともに、前記
青色用分離・合成系176Bの前記青色用ダイクロイッ
クミラー180Bから出射された右眼・左眼用G画像の
光を透過させて、X軸のプラス方向(例えば、前方方
向)に出射する緑色用ダイクロイックミラー180Gと
を備えている。
【0270】そして、緑色用ダイクロイックミラー17
7Gによって前記青色用分離・合成系176Bの前記青
色用ダイクロイックミラー177Bを透過した光に含ま
れている緑色光を分離するとともに、緑色ミラー178
Gおよび緑色用偏光ビームスプリッタ179Gによって
前記緑色光をP偏波光とS偏波光とに分離し、これを緑
色P偏光変調光学部139G、緑色S偏光変調光学部1
40Gとに各々、入射させるとともに、これら緑色P偏
光変調光学部139Gから出射される右眼用G画像の光
と、緑色S偏光変調光学部140Gから出射される左眼
用G画像の光とを合成して、右眼・左眼用G画像を生成
した後、緑色用ダイクロイックミラー180Gによって
反射し、前記青色用分離・合成系176Bの前記青色用
ダイクロイックミラー180Bから出射された右眼・左
眼用G画像の光とともに、赤色用分離・合成系176R
に入射させる。
【0271】赤色用分離・合成系176Rは図32に示
す如く前記緑色用分離・合成系176Gの前記緑色用ダ
イクロイックミラー177Gを透過した光中に含まれて
いる赤色光をY軸のプラス方向(例えば、右方向)に反
射し、それ以外の光を透過させる赤色用ダイクロイック
ミラー177Rと、この赤色用ダイクロイックミラー1
77Rから出射される赤色光をZ軸のマイナス方向(例
えば、下方方向)に反射する赤色用ミラー178Rと、
この赤色用ミラー178Rによって反射された赤色光を
P偏波光とS偏波光とに分離して、赤色P偏光変調光学
部139R、赤色S偏光変調光学部140Rとに各々、
入射させるとともに、これら赤色P偏光変調光学部13
9Rから出射される右眼用R画像の光と、赤色S偏光変
調光学部140Rから出射される左眼用R画像の光とを
合成して、右眼・左眼用R画像の光をY軸のプラス方向
(例えば、右方向)出射する赤色用偏光ビームスプリッ
タ179Rと、この赤色用偏光ビームスプリッタ179
Rから出射される右眼・左眼用R画像の光をX軸のプラ
ス方向(例えば、前方方向)に反射するとともに、前記
緑色用分離・合成系176Gの前記緑色用ダイクロイッ
クミラー180Gから出射された右眼・左眼用GB画像
の光を透過させて、X軸のプラス方向(例えば、前方方
向)に出射する赤色用ダイクロイックミラー180Rと
を備えている。
【0272】そして、赤色用ダイクロイックミラー17
7Rによって前記緑色用分離・合成系176Gの前記緑
色用ダイクロイックミラー177Gを透過した光に含ま
れている赤色光を分離するとともに、赤色用ミラー17
8Rおよび赤色用偏光ビームスプリッタ179Rによっ
て前記赤色光をP偏波光とS偏波光とに分離し、これを
赤色P偏光変調光学部139R、赤色S偏光変調光学部
140Rとに各々、入射させるとともに、これら赤色P
偏光変調光学部139Rから出射される右眼用R画像の
光と、赤色S偏光変調光学部140Rから出射される左
眼用R画像の光とを合成して、右眼・左眼用R画像を生
成した後、赤色用ダイクロイックミラー180Rによっ
て反射し、前記緑色用分離・合成系176Gの前記緑色
用ダイクロイックミラー180Gから出射された右眼・
左眼用GB画像の光とともに、投射光学部138に入射
させる。このようにしても、上述した第27実施例と同
様な効果を得ることができる。
【0273】<第38実施例>なお、この第38実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rの青色用空間光変調素子154RB〜赤色
用空間光変調素子154LRを変形したものであり、説
明中において、図2に示す第1実施例の各部、図7に示
す第6実施例の各部、図24に示す第27実施例〜図3
2に示す第37実施例の各部と同じ部分を使用する場
合、同じ符号を使用してある。
【0274】この第38実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、青色用空間光変調素子154RB〜赤色用空間光変
調素子154LRとして、図2に示す空間光変調素子2
3を各色毎に特性を最適化した空間光変調素子を使用す
るようにしているのに対し、この第38実施例では、青
色用空間光変調素子154RB〜赤色用空間光変調素子
154LRとして、図7に示す如く1/4波長板を使用
した第2透明基板45を持つ空間光変調素子44を各色
毎に特性を最適化した空間光変調素子を使用するように
したことである。
【0275】さらに、この第38実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部137などの各構
成要素のうち、反射を防止する必要がある部分には、必
要に応じて反射防止膜を設けるようにしている。
【0276】このように構成することにより、上述した
図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例
の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学
部140Rの1/4波長板155RB〜155LRを削
除することができ、これによって1/4波長板155R
B〜155LRを削除した分だけ、青色P偏光変調光学
部139B〜赤色S偏光変調光学部140Rの占有スペ
ースを小さくすることができるとともに、部品点数を削
減して、製造コストを低減させることができる。
【0277】<第39実施例>なお、この第39実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rの青色用空間光変調素子154RB〜赤色
用空間光変調素子154LRを変形したものであり、説
明中において、図2に示す第1実施例の各部、図8に示
す第7実施例の各部、図24に示す第27実施例〜図3
2に示す第37実施例の各部と同じ部分を使用する場
合、同じ符号を使用してある。
【0278】この第39実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、青色用空間光変調素子154RB〜赤色用空間光変
調素子154LRとして、図2に示す空間光変調素子2
3を各色毎に特性を最適化した空間光変調素子を使用す
るようにしているのに対し、この第38実施例では、青
色用空間光変調素子154RB〜赤色用空間光変調素子
154LRとして、図8に示す如く第2透明基板33と
反射防止膜47との間に1/4波長フィルム46を挟み
込んだ空間光変調素子48を各色毎に特性を最適化した
空間光変調素子を使用するようにしたことである。
【0279】さらに、この第39実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部137などの各構
成要素のうち、反射を防止する必要がある部分には、必
要に応じて反射防止膜を設けるようにしている。
【0280】このように構成することにより、上述した
図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例
の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学
部140Rの1/4波長板155RB〜155LRを削
除することができ、これによって1/4波長板155R
B〜155LRを削除した分だけ、青色P偏光変調光学
部139B〜赤色S偏光変調光学部140Rの占有スペ
ースを小さくすることができるとともに、部品点数を削
減して、製造コストを低減させることができる。
【0281】<第40実施例>なお、この第40実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rおよび光路分離・合成部137などを変形
したものであり、説明中において、図2に示す第1実施
例の各部、図9〜図11に示す第8実施例〜第10実施
例の各部、図24に示す第27実施例〜図32に示す第
37実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号
を使用してある。
【0282】この第40実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rの青色用空間光変調素子154RB〜赤色
用空間光変調素子154LRと、1/4波長板155R
B〜155LRとの間、これら1/4波長板155RB
〜155LRと、光路分離・合成部137などとの間に
隙間を設けるようにしているのに対し、この第40実施
例では、図9〜図11に示す第8実施例〜第10実施例
で使用している1/4波長板24の屈折率と同じ(また
は、ほぼ同じ)屈折率を持つ屈折率整合用液体49によ
って青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rの青色用空間光変調素子154RB〜赤色
用空間光変調素子154LRと、1/4波長板155R
B〜155LRとを密着させるとともに、これら1/4
波長板155RB〜155LRと、光路分離・合成部1
37などと密着させるようにしたことである。
【0283】さらに、この第40実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部137などの各構
成要素のうち、反射を防止する必要がある部分には、必
要に応じて反射防止膜を設けるようにしている。
【0284】このように構成することにより、上述した
図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例
の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学
部140R自体やこれら青色用空間光変調素子154R
B〜赤色用空間光変調素子154LRと光路分離・合成
部137などとの間にあった隙間を無くすることがで
き、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rの光学系や光路分離・合成部137などの
光学系の占有スペースを小さくすることができる。
【0285】<第41実施例>なお、この第41実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rおよび光路分離・合成部137などを変形
したものであり、説明中において、図2に示す第1実施
例の各部、図12〜図14に示す第11実施例〜第13
実施例の各部、図24に示す第27実施例〜図32に示
す第37実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ
符号を使用してある。
【0286】この第41実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rの青色用空間光変調素子154RB〜赤色
用空間光変調素子154LRと、1/4波長板155R
B〜155LRとの間、これら1/4波長板155RB
〜155LRと、光路分離・合成部137などとの間、
前記青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rの青色用空間光変調素子154RB〜赤色
用空間光変調素子154LRと、ブラウン管152RB
〜152LRとの間に隙間を設けるようにしているのに
対し、この第41実施例では、図12〜図14に示す第
11実施例〜第13実施例で使用しているファイバプレ
ートを持つブラウン管55と、ファイバプレートを持つ
空間光変調素子56(または、ファイバープレートおよ
び1/4波長板を持つ空間光変調素子61やファイバー
プレートおよび1/4波長フィルムを持つ空間光変調素
子65)とを使用し、前記ファイバープレートの屈折率
と等しい(または、ほぼ等しい)屈折率を持つ屈折率整
合用液体57や1/4波長板24の屈折率と同じ(また
は、ほぼ同じ)屈折率を持つ屈折率整合用液体49、前
記1/4波長フィルムの屈折率と等しい(または、ほぼ
等しい)屈折率を持つ屈折率整合用液体67を使用し
て、これらブラウン管55と、ファイバプレートを持つ
空間光変調素子56(または、ファイバープレートおよ
び1/4波長板を持つ空間光変調素子61やファイバー
プレートおよび1/4波長フィルムを持つ空間光変調素
子65)と、光路分離・合成部137などとを密着させ
るようにしたことである。
【0287】さらに、この第41実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部137などの各構
成要素のうち、反射を防止する必要がある部分には、必
要に応じて反射防止膜を設けるようにしている。
【0288】このように構成することにより、上述した
図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例
の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学
部140R自体やこれら青色P偏光変調光学部139B
〜赤色S偏光変調光学部140Rと光路分離・合成部1
37などとの間にあった隙間を無くすることができ、青
色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部1
40Rの光学系や光路分離・合成部137などの光学系
の占有スペースを小さくすることができる。
【0289】<第42実施例>なお、この第42実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rを変形したものであり、説明中において、
図2に示す第1実施例の各部、図15に示す第14実施
例の各部、図24に示す第27実施例〜図32に示す第
37実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号
を使用してある。
【0290】この第42実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rにブラウン管152RB〜152LRを配
置して、右眼用B画像〜左眼用R画像を表示するように
しているのに対し、この第42実施例では、このような
ブラウン管152RB〜152LRに代えて、図15に
示す液晶表示装置68を使用し、右眼用B画像〜左眼用
R画像を表示するようにしたことである。
【0291】さらに、この第42実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部137などの各構
成要素のうち、反射を防止する必要がある部分には、必
要に応じて反射防止膜を設けるようにしている。
【0292】このように構成することにより、上述した
図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例
の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学
部140R自体の長さを短くして、青色P偏光変調光学
部139B〜赤色S偏光変調光学部140Rの占有スペ
ースを小さくすることができる。
【0293】<第43実施例>なお、この第43実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rを変形したものであり、説明中において、
図2に示す第1実施例の各部、図7に示す第6実施例、
図8に示す第8実施例、図15に示す第14実施例の各
部、図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実
施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用
してある。
【0294】この第43実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rにブラウン管152RB〜152LRを配
置して、右眼用B画像〜左眼用R画像を表示するように
しているのに対し、この第43実施例では、このような
ブラウン管152RB〜152LRに代えて、図15に
示す液晶表示装置68を使用し、右眼用B画像〜左眼用
R画像を表示するとともに、青色用空間光変調素子15
4RB〜赤色用空間光変調素子154LRに代えて、図
7、図8に示すファイバープレートおよび1/4波長板
を持つ空間光変調素子44やファイバープレートおよび
1/4波長フィルムを持つ空間光変調素子48を各色毎
に特性を最適化した空間光変調素子を使用するようにし
たことである。
【0295】さらに、この第43実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部137などの各構
成要素のうち、反射を防止する必要がある部分には、必
要に応じて反射防止膜を設けるようにしている。
【0296】このように構成することにより、上述した
図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例
の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学
部140Rの1/4波長板155RB〜155LRを削
除することができ、これによって右眼用B画像〜左眼用
R画像を表示する表示装置を薄型化した分および1/4
波長板155RB〜155LRを削除した分だけ、青色
P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部14
0Rの占有スペースを小さくすることができるととも
に、部品点数を削減して、製造コストを低減させること
ができる。
【0297】<第44実施例>なお、この第44実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rを変形したものであり、説明中において、
図2に示す第1実施例の各部、図15に示す第14実施
例の各部、図16に示す第17実施例の各部、図24に
示す第27実施例〜図32に示す第37実施例の各部と
同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用してある。
【0298】この第44実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rにブラウン管152RB〜152LRと、
レンズ153RB〜153LRと、青色用空間光変調素
子154RB〜赤色用空間光変調素子154LRとを各
々、配置するようにしているのに対し、この第44実施
例では、これらブラウン管152RB〜赤色用空間光変
調素子154LRに代えて、図15に示す白色灯69、
赤外光カットフィルタ70、紫外光カットフィルタ7
1、バンドパスフィルタ72およびレンズ73によって
構成される光源と、図16に示す空間光変調素子付きの
液晶表示パネル79とを配置し、これらの特性を各色毎
に最適化するようにしたことである。
【0299】さらに、この第44実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部137などの各構
成要素のうち、反射を防止する必要がある部分には、必
要に応じて反射防止膜を設けるようにしている。
【0300】このように構成することにより、上述した
図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例
の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学
部140Rのレンズ153RB〜153LRを削除した
分、右眼用B画像〜左眼用R画像を表示する表示装置を
薄型化した分およびこれらの隙間を無くした分だけ、青
色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部1
40Rの占有スペースを小さくすることができるととも
に、部品点数を削減して、製造コストを低減させること
ができる。
【0301】<第45実施例>なお、この第45実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rを変形したものであり、説明中において、
図2に示す第1実施例の各部、図17に示す第19実施
例の各部、図24に示す第27実施例〜図32に示す第
37実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号
を使用してある。
【0302】この第45実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rの構成要素として、ブラウン管152RB
〜152LR、レンズ153RB〜153LR、青色用
空間光変調素子154RB〜赤色用空間光変調素子15
4LR、1/4波長板155RB〜155LRを用いる
ようにしているのに対し、この第45実施例では、青色
P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部14
0Rの構成要素として、図17に示す光源部94、レン
ズ73、1/4波長板・空間光変調素子付きの液晶表示
パネル93を各色毎に特性を最適化して使用するように
したことである。
【0303】さらに、この第45実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部137などの各構
成要素のうち、反射を防止する必要がある部分には、必
要に応じて反射防止膜を設けるようにしている。
【0304】このように構成することにより、上述した
図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例
の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学
部140R全体を薄型化した分だけ、青色P偏光変調光
学部139B〜赤色S偏光変調光学部140Rの占有ス
ペースを小さくすることができる。
【0305】<第46実施例>なお、この第46実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rを変形したものであり、説明中において、
図2に示す第1実施例の各部、図18に示す第20実施
例の各部、図24に示す第27実施例〜図32に示す第
37実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号
を使用してある。
【0306】この第46実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rの構成要素として、ブラウン管152RB
〜152LR、レンズ153RB〜153LR、青色用
空間光変調素子154RB〜赤色用空間光変調素子15
4LR、1/4波長板155RB〜155LRを用いる
ようにしているのに対し、この第46実施例では、青色
P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部14
0Rの構成要素として、図18に示す光源部94、レン
ズ73、1/4波長板機能を持つ空間光変調素子付きの
液晶表示パネル103を各色毎に特性を最適化して使用
するようにしたことである。
【0307】さらに、この第46実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部137などの各構
成要素のうち、反射を防止する必要がある部分には、必
要に応じて反射防止膜を設けるようにしている。
【0308】このように構成することにより、上述した
図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例
の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学
部140R全体を薄型化した分だけ、青色P偏光変調光
学部139B〜赤色S偏光変調光学部140Rの占有ス
ペースを小さくすることができる。
【0309】<第47実施例>なお、この第47実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rを変形したものであり、説明中において、
図2に示す第1実施例の各部、図19に示す第21実施
例の各部、図24に示す第27実施例〜図32に示す第
37実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号
を使用してある。
【0310】この第47実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rの構成要素として、ブラウン管152RB
〜152LR、レンズ153RB〜153LR、青色用
空間光変調素子154RB〜赤色用空間光変調素子15
4LR、1/4波長板155RB〜155LRを用いる
ようにしているのに対し、この第47実施例では、青色
P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部14
0Rの構成要素として、図19に示す光源部94、レン
ズ73、1/4波長板機能を持つ空間光変調素子付きの
液晶表示パネル105を各色毎に特性を最適化して使用
するようにしたことである。
【0311】さらに、この第47実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部137などの各構
成要素のうち、反射を防止する必要がある部分には、必
要に応じて反射防止膜を設けるようにしている。
【0312】このように構成することにより、上述した
図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例
の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学
部140R全体を薄型化した分だけ、青色P偏光変調光
学部139B〜赤色S偏光変調光学部140Rの占有ス
ペースを小さくすることができる。
【0313】<第48実施例>なお、この第48実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rを変形したものであり、説明中において、
図2に示す第1実施例の各部、図20に示す第22実施
例の各部、図24に示す第27実施例〜図32に示す第
37実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号
を使用してある。
【0314】この第48実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光
学部140Rの構成要素として、ブラウン管152RB
〜152LR、レンズ153RB〜153LR、青色用
空間光変調素子154RB〜赤色用空間光変調素子15
4LR、1/4波長板155RB〜155LRを用いる
ようにしているのに対し、この第48実施例では、青色
P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部14
0Rの構成要素として、図20に示す平板光源107お
よびこの平板光源107に積層された1/4波長板機能
を持つ空間光変調素子付きの液晶表示パネル105を各
色毎に特性を最適化して使用するようにしたことであ
る。
【0315】さらに、この第48実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部137などの各構
成要素のうち、反射を防止する必要がある部分には、必
要に応じて反射防止膜を設けるようにしている。
【0316】このように構成することにより、上述した
図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例
の青色P偏光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学
部140R全体を薄型化した分だけ、青色P偏光変調光
学部139B〜赤色S偏光変調光学部140Rの占有ス
ペースを小さくすることができる。
【0317】<第49実施例>なお、この第49実施例
は図28に示す第35実施例の光路分離・合成部171
を変形したものであり、説明中において、図28に示す
第35実施例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符
号を使用してある。
【0318】この第49実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図28に示す第35実施例の投
射型立体画像表示システムと異なる点は、上述した第3
5実施例では、光路分離・合成部171によって光源部
136から出射される白色光をP偏波の光と、S偏波の
光とに分離し、青色P偏光変調光学部139B〜赤色P
偏光変調光学部139Rと、青色S偏光変調光学部14
0B〜赤色S偏光変調光学部140Rとによってこれら
P偏波の光と、S偏波の光とを各々、光変調して右眼用
RGB画像と、左眼用RGB画像とを生成した後、これ
を合成して右眼・左眼用RGB画像を生成し、これをス
クリーン131に投射して、偏光眼鏡132を掛けた観
察者にフルカラー、マルチカラーまたはモノクロの立体
画像を見せるようにしているのに対し、この第49実施
例では、図33に示す如く青色用偏光ビームスプリッタ
173B、緑色用偏光ビームスプリッタ173G、赤色
用偏光ビームスプリッタ173Rの出射面側に各々、1
/4波長板180B、180G、180Rを設け、右眼
用RGB画像と、左眼用RGB画像とを互いに回転方向
が異なる円偏波の光にした後、これを合成して右眼・左
眼用RGB画像を生成し、これをスクリーン131に投
射して、1/4波長機能を持つ偏光眼鏡181を掛けた
観察者にフルカラー、マルチカラーまたはモノクロの立
体画像を見せるようにしたことである。
【0319】この場合、前記偏光眼鏡181は前記スク
リーン131上に表示されている右眼用RGB画像の回
転方向と同じ回転方向を有する円偏波光を透過させる右
眼用1/4波長板(または、1/4波長フィルム)18
2と、この右眼用1/4波長板182を透過した光のう
ち、右眼用RGB画像の偏光方向と同じ偏光方向を有す
る直線偏波光を透過させる右眼用偏光板183と、前記
スクリーン131上に表示されている左眼用RGB画像
の回転方向と同じ回転方向を有する円偏波光を透過させ
る左眼用1/4波長板(または、1/4波長フィルム)
184と、この左眼用1/4波長板184を透過した光
のうち、左眼用RGB画像の偏光方向と同じ偏光方向を
有する直線偏波光を透過させる左眼用偏光板185とを
備えており、右眼用1/4波長板182および右眼用偏
光板183によって前記スクリーン131で反射された
右眼用RGB画像を透過させてこの偏光眼鏡181を掛
けている観察者の右眼に導くとともに、左眼用1/4波
長板184および左眼用偏光板185によって前記スク
リーン131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いて、この観察者にフルカラ
ー、マルチカラーまたはモノクロの立体画像を見せる。
【0320】さらに、この第49実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部171に対応する
光路分離・合成部などの各構成要素のうち、反射を防止
する必要がある部分には、必要に応じて反射防止膜を設
けるようにしている。このように構成することにより、
上述した図24に示す第27実施例〜図32に示す第3
7実施例と同様な効果を得ることができる。
【0321】<第50実施例>なお、この第50実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例の光路分離・合成部137やこの光路分離・合成部1
37に対応する光路分離・合成部を変形したものであ
り、説明中において、図24に示す第27実施例〜図3
2に示す第37実施例の各部、図33に示す第49実施
例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用し
てある。
【0322】この第50実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、光路分離・合成部137やこの光路分離・合成部1
37に対応する光路分離・合成部によって光源部136
から出射される白色光をP偏波光と、S偏波光とに分離
し、青色P偏光変調光学部139B〜赤色P偏光変調光
学部139Rと、青色S偏光変調光学部140B〜赤色
S偏光変調光学部140RとによってこれらP偏波光
と、S偏波光とを各々、光変調して右眼用RGB画像
と、左眼用RGB画像とを生成した後、これを合成して
右眼・左眼用RGB画像を生成し、これをスクリーン1
31に投射して、偏光眼鏡132を掛けた観察者にフル
カラー、マルチカラーまたはモノクロの立体画像を見せ
るようにしているのに対し、この第50実施例では、偏
光ビームスプリッタ145などの出射面側に図33に示
す1/4波長板180B(または、1/4波長板180
G、180R)を設け、右眼用RGB画像と、左眼用R
GB画像とを互いに回転方向が異なる円偏波の光にして
右眼・左眼用RGB画像を合成し、これをスクリーン1
31に投射して、1/4波長機能を持つ偏光眼鏡181
を掛けた観察者にフルカラー、マルチカラーまたはモノ
クロの立体画像を見せるようにしたことである。
【0323】さらに、この第50実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
の各構成要素および光路分離・合成部137またはこの
光路分離・合成部137に対応する光路分離・合成部な
どの各構成要素のうち、反射を防止する必要がある部分
には、必要に応じて反射防止膜を設けるようにしてい
る。このように構成することにより、上述した図24に
示す第27実施例〜図32に示す第37実施例でも、上
述した図33に示す第49実施例と同じ効果を得ること
ができる。
【0324】<第51実施例>なお、この第51実施例
は図1に示す第1実施例、図24に示す第27実施例〜
図32に示す第37実施例を主要部を変形したものであ
り、説明中において、図24に示す第27実施例〜図3
2に示す第37実施例の各部、図33に示す第49実施
例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用し
てある。
【0325】この第51実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図1に示す第1実施例、図24
に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例の投射
型立体画像表示システムと異なる点は、上述した第1実
施例、第27実施例〜第37実施例では、白色光をP偏
波光と、S偏波光とに分離し、これらP偏波光と、S偏
波光とを各々、光変調して右眼用RGB画像と、左眼用
RGB画像とを生成した後、これを合成して右眼・左眼
用RGB画像を生成するようにしているのに対し、この
第51実施例では、上述した第1実施例、第27実施例
〜第37実施例の主要部に対し、図2〜図23に示す変
形を行なうとともに、偏光ビームスプリッタ16などの
出射面側に図33に示す1/4波長板180B(また
は、1/4波長板180G、180R)を設け、右眼用
RGB画像と、左眼用RGB画像とを互いに回転方向が
異なる円偏波の光にして右眼・左眼用RGB画像を合成
し、これをスクリーン2などに投射して、1/4波長機
能を持つ偏光眼鏡181を掛けた観察者にフルカラー、
マルチカラーまたはモノクロの立体画像を見せるように
したことである。
【0326】さらに、この第51実施例では、P偏光変
調光学部10〜S偏光変調光学部11などの各構成要素
および光路分離・合成部8またはこの光路分離・合成部
8に対応する光路分離・合成部などの各構成要素のう
ち、反射を防止する必要がある部分には、必要に応じて
反射防止膜を設けるようにしている。
【0327】このように構成することにより、上述した
図1に示す第1実施例、図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例でも、上述した図2〜図23に
示す変形の効果および図33に示す第49実施例の効果
と同じ効果を得ることができる。
【0328】<第52実施例>なお、この第52実施例
は図1に示す第1実施例を変形したものであり、説明中
において、図1に示す第1実施例の各部と同じ部分を使
用する場合、同じ符号を使用してある。
【0329】この第52実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図1に示す第1実施例の投射型
立体画像表示システムと異なる点は、上述した第1実施
例では、投射光学部9から出射される右眼・左眼用画像
を直接、スクリーン2に投射するようにしているのに対
し、この第52実施例では、図34に示す如く画像拡大
投射ディスプレイ4の投射光学部9の前面側に第1、第
2ミラー186、187によって構成される反射機構1
88を設けるとともに、この反射機構188の前面側
に、前記反射機構188から出射される右眼・左眼用画
像を透過表示する透過型のスクリーン189を設けるよ
うにしたことである。
【0330】この場合、反射機構188は前記投射光学
部9から出射される右眼・左眼用画像を偏光方向を保持
しながら、斜め下側に反射する第1ミラー186と、こ
の第1ミラー186によって反射された右眼・左眼用画
像を偏光方向を保持しながら、前方に反射して前記スク
リーン189の背面に投射する第2ミラー187とを備
えており、前記投射光学部9から出射される右眼・左眼
用画像を偏光方向を保持しながら、2回反射して、前記
スクリーン189の背面に投射する。
【0331】スクリーン189は前記反射機構188に
よって投射された右眼・左眼用画像の偏光方向を保持し
ながら、これを透過させて、偏光眼鏡3を掛けた観察者
にモノクロの立体画像を見せる。
【0332】さらに、この第52実施例では、P偏光変
調光学部10〜S偏光変調光学部11の各構成要素およ
び光路分離・合成部8などの各構成要素のうち、反射を
防止する必要がある部分には、必要に応じて反射防止膜
を設けるようにしている。
【0333】このように構成することにより、上述した
図1に示す第1実施例では、反射型のスクリーン2を使
用しているのに対し、この第52実施例では、透過型の
スクリーン189を使用して観察者にモノクロの立体画
像を見せることができる。
【0334】<第53実施例>なお、この第53実施例
は図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施
例に対して、反射機構を設ける変形を行なったものであ
り、説明中において、図24に示す第27実施例〜図3
2に示す第37実施例の各部、図34に示す第52実施
例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用し
てある。
【0335】この第53実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図24に示す第27実施例〜図
32に示す第37実施例の投射型立体画像表示システム
と異なる点は、上述した第27実施例〜第37実施例で
は、投射光学部138から出射される右眼・左眼用RG
B画像を直接、スクリーン131に投射するようにして
いるのに対し、この第53実施例では、投射光学部13
8などの前面側に図34に示す第1、第2ミラー18
6、187によって構成される反射機構188を設ける
とともに、この反射機構188の前面側に、前記反射機
構188から出射される右眼・左眼用RGB画像を透過
表示する透過型のスクリーン189を設けるようにした
ことである。
【0336】さらに、この第53実施例では、青色P偏
光変調光学部139B〜赤色S偏光変調光学部140R
などの各構成要素および光路分離・合成部137または
この光路分離・合成部137に対応する光路分離・合成
部などの各構成要素のうち、反射を防止する必要がある
部分には、必要に応じて反射防止膜を設けるようにして
いる。
【0337】このように構成することにより、上述した
図24に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例
では、反射型のスクリーン131を使用しているのに対
し、この第53実施例では、透過型のスクリーン189
を使用して観察者にフルカラー、マルチカラーまたはモ
ノクロの立体画像を見せることができる。
【0338】<第54実施例>なお、この第54実施例
は図1に示す第1実施例、図24に示す第27実施例〜
図32に示す第37実施例に対して、主要部を変形する
とともに、反射機構を設ける変形を行なったものであ
り、説明中において、図24に示す第27実施例〜図3
2に示す第37実施例の各部、図34に示す第52実施
例の各部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用し
てある。
【0339】この第54実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図1に示す第1実施例、図24
に示す第27実施例〜図32に示す第37実施例の投射
型立体画像表示システムと異なる点は、上述した第1実
施例、第27実施例〜第37実施例では、投射光学部9
から出射される右眼・左眼用画像や投射光学部138か
ら出射される右眼・左眼用RGB画像を直接、スクリー
ン2、131に投射するようにしているのに対し、この
第54実施例では、第1実施例、第27実施例〜第37
実施例の主要部に対し、図2〜図23に示す変形を行な
うとともに、投射光学部9などの前面側に図34に示す
第1、第2ミラー186、187によって構成される反
射機構188を設けるとともに、この反射機構188の
前面側に、前記反射機構188から出射される右眼・左
眼用RGB画像を透過表示する透過型のスクリーン18
9を設けるようにしたことである。
【0340】さらに、この第54実施例では、P偏光変
調光学部10〜S偏光変調光学部11などの各構成要素
および光路分離・合成部8などの各構成要素のうち、反
射を防止する必要がある部分には、必要に応じて反射防
止膜を設けるようにしている。
【0341】このように構成することにより、上述した
第1実施例、第27実施例〜第37実施例では、反射型
のスクリーン2などを使用しているのに対し、この第5
4実施例では、透過型のスクリーン189を使用して観
察者にフルカラー、マルチカラーまたはモノクロの立体
画像を見せることができる。
【0342】<第55実施例>なお、この第55実施例
は図1に示す第1実施例〜図34に示す第52実施例、
第54実施例の画像拡大投射ディスプレイ4などに対す
る右眼用画像信号IR、左眼用画像信号IL を切替可能
にして、立体画像または非立体画像のいずれでも表示可
能にしたものであり、説明中において、図1に示す第1
実施例〜図34に示す第52実施例、第54実施例の各
部と同じ部分を使用する場合、同じ符号を使用してあ
る。
【0343】この第55実施例における投射型立体画像
表示システムが上述した図1に示す第1実施例〜図34
に示す第52実施例、第54実施例の投射型立体画像表
示システムと異なる点は、上述した第1実施例〜第54
実施例では、P偏光変調光学部10などに右眼用画像信
号IR を入力するとともに、S偏光変調光学部11など
に左眼用画像信号IL を入力して、右眼・左眼用画像を
生成し、これをスクリーン2に投射して、偏光眼鏡3な
どを掛けた観察者に立体画像を見せるようにしているの
に対し、この第55実施例では、図35に示す如く信号
切替装置190を使用して、入力された右眼用画像信号
R と、左眼用画像信号IL とをP偏光変調光学部10
と、S偏光変調光学部11とに各々、供給して立体画像
を表示させたり、右眼用画像信号IR のみを選択し、こ
れをP偏光変調光学部10と、S偏光変調光学部11と
に供給して非立体画像を表示させたりするようにしたこ
とである。
【0344】この場合、信号切替装置190は右眼用画
像信号IR を取り込む右眼用入力端子191と、左眼用
画像信号IL を取り込む左眼用入力端子192と、非立
体画像を表示するとき開状態にされ、立体画像を表示す
るとき、閉状態にされて前記右眼用入力端子191に入
力されている右眼用画像信号IR を通過させて、P偏光
変調光学部10の右眼用画像入力端子193に供給する
第1スイッチ195と、非立体画像を表示するとき開状
態にされ、立体画像を表示するとき、閉状態にされて前
記左眼用入力端子192に入力されている左眼用画像信
号IL を通過させて、S偏光変調光学部11の左眼用画
像入力端子194に供給する第2スイッチ196と、入
力端子197aに右眼用画像信号IR が入力されたと
き、この右眼用画像信号IR を2つに分けて、第1、第
2出力端子197b、197cから出力する映像分配器
197と、立体画像を表示するとき開状態にされ、非立
体画像を表示するとき、閉状態にされて、前記右眼用入
力端子191に入力されている右眼用画像信号IR を通
過させて、前記映像分配器197の入力端子197aに
入力する第3スイッチ198と、立体画像を表示すると
き開状態にされ、非立体画像を表示するとき、閉状態に
されて、前記映像分配器197の第1出力端子197b
から出力される右眼用画像信号IR を通過させて、前記
P偏光変調光学部10の右眼用画像入力端子193に供
給する第4スイッチ199と、立体画像を表示するとき
開状態にされ、非立体画像を表示するとき、閉状態にさ
れて、前記映像分配器197の第2出力端子197cか
ら出力される右眼用画像信号IRを通過させて、前記S
偏光変調光学部11の左眼用画像入力端子194に供給
する第5スイッチ200とを備えている。
【0345】そして、立体画像を表示させるとき、第
3、第4、第5スイッチ198、199、200を開状
態にするとともに、第1、第2スイッチ195、196
を閉状態にして、右眼用入力端子191、左眼用入力端
子192に入力されている右眼用画像信号IR と、左眼
用画像信号IL とをP偏光変調光学部10の右眼用画像
入力端子193と、S偏光変調光学部11の左眼用画像
入力端子194とに各々、供給して立体画像を表示させ
る。
【0346】また、非立体画像を表示させるとき、第
1、第2スイッチ195、196を開状態にするととも
に、第3、第4、第5スイッチ198、199、200
を閉状態にして、右眼用入力端子191に入力されてい
る右眼用画像信号IR を映像分配器197の入力端子1
97aに供給しながら、この映像分配器197の第1出
力端子197bから出力される右眼用画像信号IR をP
偏光変調光学部10の右眼用画像入力端子193に供給
し、さらに前記映像分配器197の第2出力端子197
cから出力される右眼用画像信号IR をS偏光変調光学
部11の左眼用画像入力端子194に供給し、非立体画
像を表示させる。
【0347】《投射型立体画像表示システムの動作》次
に、図1に示す第1実施例を用いて、本発明による投射
型立体画像表示システムの動作を説明する。なお、ここ
では、図2に示す空間光変調素子23の構成要素である
光変調層30は、この光変調層30に十分に大きな電圧
を印加したとき、液晶37の常光屈折率と、透明樹脂3
8の屈折率とがほぼ一致し、かつ正の誘電率異方性を持
つ、図3に示す構成の液晶・樹脂複合体36を持つもの
とする。これよって、この空間光変調素子23を構成す
る第1透明基板25の入射面および出射面に垂直な方向
に、十分な電界が印加されたとき、液晶・樹脂複合体3
6が透明になり、また同じ方向に電界が印加されていな
いとき、液晶・樹脂複合体36が散乱状態になる。
【0348】始めに、この空間光変調素子23の基本動
作について述べる。まず、書込み光が無い場合には、空
間光変調素子23に印加される電圧の大部分が光導電層
27に印加され、光変調層30である液晶・樹脂複合体
36に加わる電圧が小さいことから、透明樹脂38の不
規則な壁面に応じて、液晶37の分子が様々な方向を向
く。
【0349】このとき、液晶37がこの液晶37を囲む
透明樹脂38の屈折率と異なる屈折率を持つため、読み
出し光が入射したとき、これが液晶・樹脂複合体36の
中で散乱される。
【0350】次に、光導電層27側に書込み光が入射す
ると、書込み光の強度に応じて光導電層27のインピー
ダンスが減少し、液晶・樹脂複合体36に印加される電
圧が増大する。そして、前記書込み光の強度が十分大き
いとき、液晶分子の長軸が電界の印加方向を向くことか
ら、液晶・樹脂複合体36にほぼ垂直に入射した読み出
し光に対し、液晶37の中で、液晶37の常光屈折率と
ほぼ同じ屈折率が与えられる。このとき、液晶37の常
光屈折率と、透明樹脂38の屈折率とが極めて近いた
め、読み出し光が散乱されずに、液晶・樹脂複合体36
中を直進し、誘電体多層膜ミラー29で反射された後、
再び液晶・樹脂複合体36を直進した後、第2透明電極
31、第1反射防止膜32、第2透明基板33、第2反
射防止膜34を透過して空間光変調素子23の外に出射
される。
【0351】このように、本発明による投射型立体画像
表示システムで使用される空間光変調素子23では、書
込み光の強度に応じて、読み出し光を散乱あるいは直進
させるようにしているので、空間光変調素子23と、レ
ンズ17と、アパーチャ19とを組み合わせ、アパーチ
ャ19で散乱光を遮断し、非散乱光を透過させれば、波
長変換対象となる画像や2次元パターンを含む書込み光
を空間光変調素子23の一面側に入射させながら、前記
書込み光の波長と異なる波長を持つ読み出し光を前記空
間光変調素子23の他面側に入射させることにより、前
記書込み光に含まれている画像や2次元のデータパター
ンを読み出し光の波長に変換して、これを高いコントラ
スト比で表示することができる。
【0352】次に、前記空間光変調素子23を持つ、本
発明による投射型立体画像表示システムの動作原理を詳
細に説明する。
【0353】まず、光源部7の光源12で白色光が生成
され、赤外光カットフィルタ13および紫外光カットフ
ィルタ14によって前記白色光から可視光だけが抽出さ
れるとともに、光路分離・合成部8の偏光ビームスプリ
ッタ16によって前記可視光がP偏波光と、このP偏波
光と直交するS偏波光とに分離された後、P偏光変調光
学部10と、S偏光変調光学部11とに各々、送られ
る。
【0354】そして、P偏光変調光学部10の1/4波
長板24によって前記光路分離・合成部8の前記偏光ビ
ームスプリッタ16からのP偏波光が円偏波に変換され
た後、読み出し光として、前記空間光変調素子23の第
2透明基板33側に入射される。
【0355】この状態で、ブラウン管21に右眼用画像
信号IR が入力され、ブラウン管21の蛍光面で信号強
度に応じた光画像が形成され、これがレンズ22を介し
て前記空間光変調素子23の第1透明基板25側に入射
され、光導電層27内で結像されると、前記光画像の光
強度に応じて、前記光導電層27のインピーダンスが変
化して、このインピーダンスの空間分布が印加電界分布
として、光変調層30に伝えられ、前記円偏波の光が変
調される。
【0356】ここで、光変調層30を構成する液晶・樹
脂複合体36のうち、十分大きな電界が印加された状態
になっている部分では、入射した円偏波の光が、散乱さ
れることなく、液晶・樹脂複合体36を透過し、液晶・
樹脂複合体36と、光吸収層28との間に設けられた誘
電体多層膜ミラー29で反射された後、液晶・樹脂複合
体36を通り抜け、1/4波長板24に再び入射され
て、S偏波光に変換されて出射される。
【0357】そして、光路分離・合成部8の偏光ビーム
スプリッタ16によって、前記P偏光変調光学部10か
ら出射されたS偏波光(右眼用画像)が反射されて、投
射光学部9に入射されるとともに、この投射光学部9の
レンズ17、アパーチャ19およびレンズ20によって
高い選択率で、選択された後、スクリーン2に拡大投射
され、このスクリーン2で反射されたS偏波光(右眼用
画像)が偏光眼鏡3を掛けている観察者の右眼に入射さ
れる。
【0358】一方、光変調層30を構成する液晶・樹脂
複合体36のうち、電界が印加されていない部分では、
入射した円偏波光が強く散乱され、液晶・樹脂複合体3
6中に散らばるとともに、残った光(直進した円偏波
光)が光吸収層28との間に設けられた誘電体多層膜ミ
ラー29で反射され、前記液晶・樹脂複合体36によっ
てさらに散乱されて、1/4波長板24に入射される
が、このときの光がランダムな偏光状態になっているこ
とから、これが1/4波長板24を通過して、偏光ビー
ムスプリッタ16で反射され、投射光学部9に入射して
も、この光の大部分がアパーチャ19で遮断され、スク
リーン2にほとんど投射されない。
【0359】以上の説明から明らかなように、光路分離
・合成部8の偏光ビームスプリッタ16によって光源部
7からの可視光が分離されてP偏波光が生成されるとと
もに、これがP偏光変調光学部10によって右眼用画像
信号IR に応じて変化する右眼用画像の光画像強度に応
じたS偏波光に変換されて、偏光ビームスプリッタ1
6、レンズ17、アパーチャ19およびレンズ20を経
由して、スクリーン2に投射された後、偏光眼鏡3の右
眼用偏光板5だけを通過して、観察者の右眼に入射し、
この観察者に右眼用画像を見せる。
【0360】同様に、偏光ビームスプリッタ16で分離
されたS偏波光がS偏光変調光学部11によって左眼用
画像信号IL に応じて変化する左眼用画像の光画像強度
に応じたP偏波光に変換されて、偏光ビームスプリッタ
16、レンズ17、アパーチャ19およびレンズ20を
経由して、スクリーン2に投射された後、偏光眼鏡3の
左眼用レンズ6だけを通過して、観察者の左眼に入射
し、この観察者に左眼用画像を見せる。
【0361】《空間光変調素子の試作》次に、画像拡大
投射ディスプレイ4などは、空間光変調素子23などを
除けば、いずれも既存の光学素子および電子機器を用い
て構成することができることから、ここでは、液晶・樹
脂複合体36を用いた空間光変調素子23の試作につい
て説明する。
【0362】まず、空間光変調素子23を構成する材料
として、種々の材料を用いることができるが、ここで
は、光導電層27として厚さ0.25mmのBi12Si
20結晶板を用い、光吸収層28として厚さ1.3μm
のダイヤモンドライクカーボン膜を用い、誘電体多層膜
ミラー29としてTiO2 膜とSiO2 膜とを交互に1
7層重ねた厚さ1.3μmの多層膜を用い、また光変調
層30で使用される液晶・樹脂複合体36として表1に
示す特性のネマチック液晶と、表2に示す特性の透明樹
脂前駆体とを1:1の重量比で混合した厚さ10μmの
複合膜を用い、第1透明電極26および第2透明電極3
1としてIn2 3 に5%のSnを添加した厚さ0.0
5μmのITO透明電極膜を用い、さらに第1反射防止
膜32としてMgF2 膜を用い、第2反射防止膜34と
してCeF3 膜およびZrO2 膜、MgF2 膜を用いた
空間光変調素子23を例にとって、その作製方法を詳細
に述べる。
【0363】
【表1】
【表2】 まず、Bi12SiO20結晶から適当な厚さのウェハーを
切り出し、これを0.25mmの厚さに光学研磨して光
導電層27とし、この光導電層27の厚さがかなり厚い
ことから、図2に示す第1透明基板25を省略した。
【0364】この後、この光導電層27の一方の表面に
厚さ0.05μmのITO透明電極を蒸着して第1透明
電極26を形成する。
【0365】次に、メタンガスを原料としてプラズマC
VD法によりBi12SiO20結晶の他の表面に厚さ1.
3μmのダイヤモンドライクカーボン膜を形成してこれ
を光吸収層28とする。このとき得られたダイヤモンド
ライクカーボン膜は、波長450nmの光に対して0.
02%の透過率を示し、また、その比抵抗は2.2×1
8 Ωcmであった。
【0366】次に、イオンビームアシスト(IAD)法
を用いて前記ダイヤモンドライクカーボン膜上に、Ti
2 膜と、SiO2 膜とを交互に17層積層して厚さ
1.3μmの誘電体多層膜ミラー29を形成する。この
場合、IAD法は電子ビーム蒸中において、蒸着膜を形
成する基板上に低エネルギーの酸素イオンを照射する成
膜法であり、低温で高屈折率・低光吸収特性を持つ薄膜
を作成することができる。そして、この誘電体多層膜ミ
ラー29を形成している最中において、基板に照射する
酸素イオンビームのエネルギーを変えることにより、誘
電体多層膜ミラー29の比抵抗の制御して、これを所望
の値にする。
【0367】上記の方法により、得られた誘電体多層膜
ミラー29は、波長500〜590nmの光に対して、
98%以上の高反射率を示した。
【0368】次いで、第2透明基板33となるガラス基
板の前記光変調層30が積層される側に、電子ビーム蒸
着法によってMgF2 膜を形成してこれを第1反射防止
膜32とするとともに、前記ガラス基板の他方の面に、
電子ビーム蒸着法によってCeF3 膜、ZrO2 膜およ
びMgF2 膜を形成してこれを第2反射防止膜34とし
た後、前記第1反射防止膜32上に、In2 3 に5%
のSnを添加した厚さ0.05μmのITO透明電極膜
を形成してこれを第2透明電極31とする。
【0369】次に、表1に示す特性のネマチック液晶
と、表2に示す特性の透明樹脂前駆体とを1:1の重量
比で混合し、直径10μmのスペーサ球を適当量だけ加
えた後、この混合液を前記誘電体多層膜ミラー29と、
前記第1反射防止膜32、第2透明電極31および第2
反射防止膜34が積層されたガラス基板(第2透明基板
33)とで挟み、これに波長365nm、光強度20m
W/cm2 の紫外線を照射して厚さ10μm、比抵抗2
×1010Ωcmの液晶・樹脂複合体36(光変調層3
0)を形成して空間光変調素子23を製作した。
【0370】《画像拡大投射ディスプレイの画像表示特
性》次に、試作した空間光変調素子23を、図36に示
す画像表示特性測定装置210にセットして、その画像
表示特性を測定した。
【0371】この場合、画像表示特性測定装置210は
書込み用光源部211と、書込み光測定部212と、読
み出し用光源部213と、光路分離・合成部214と、
表示光測定部215とを備えており、書込み用光源部2
11によって青色の書込み光を発生して、書込み光測定
部212によってその光強度をモニタしながら、100
Hzの繰り返し周波数を持つ80V(実効値)の矩形波
電圧が印加されている、画像表示特性の測定対象となる
空間光変調素子23の一面側に入射して、画像を書き込
みながら、読み出し用光源部213によって緑色の読み
出し光を発生し、光路分離・合成部214によってS偏
波光を分離して、前記空間光変調素子23の他面側に入
射させるとともに、この空間光変調素子23の前記他面
側から出射される表示光のうち、P偏波光を選択し、表
示光測定部215によってその光強度を測定する。
【0372】書込み用光源部211は白色光を発生する
300Wのキセノンランプ光源216と、開口部217
によって前記キセノンランプ光源216から出射される
白色光を点状の白色光にするアパーチャ218と、この
アパーチャ218の開口部217から出射される点状の
白色光を平行な白色光にするレンズ219と、このレン
ズ219を透過した白色光中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2100と、この赤外光
カットフィルタ2100を透過した白色光中に含まれて
いる紫外光をカットする紫外光カットフィルタ2110
と、この紫外光カットフィルタ2110を透過した白色
光中に含まれる特定波長範囲の光、すなわち空間光変調
素子23の光導電層27を構成するBi12SiO20結晶
を感応させるスペクトル(400nm〜500nm)の
光を透過させるバンドパスフィルタ2120と、このバ
ンドパスフィルタ2120を透過した特定波長範囲の光
のうち、一定の偏光方向の光を透過させる固定偏光板2
130と、この固定偏光板2130に対して回転可能に
配置され、前記固定偏光板2130を透過した光のう
ち、特定の回転方向の光を透過させる回転偏光板214
0とを備えている。
【0373】そして、キセノンランプ光源216によっ
て白色光を発生して、アパーチャ218およびレンズ2
19によって前記白色光を平行光にするとともに、赤外
光カットフィルタ2100、紫外光カットフィルタ21
10およびバンドパスフィルタ2120によって前記平
行な白色光中の特定波長範囲の光(青色光)を抽出した
後、固定偏光板2130および回転偏光板2140によ
ってこれらの光透過軸方向のなす角度に応じて前記バン
ドパスフィルタ2120を透過した青色光の透過光強度
を調整し、強度調整済みの青色光を書込み光として書込
み光測定部212に入射させる。
【0374】書込み光測定部212は前記書込み用光源
部211から出射される書込み光の一部を反射し、残り
を透過させるビームスプリッタ2150と、このビーム
スプリッタ2150によって反射された書込み光を集光
するレンズ2160と、このレンズ2160によって集
光された書込み光の入射強度をモニタする光検出器21
70とを備えており、ビームスプリッタ2150によっ
て前記書込み用光源部211から出射される書込み光の
一部を反射するとともに、レンズ2160によって光検
出器2170に集光してその光強度をモニタしながら、
前記ビームスプリッタ2150を透過した書込み光を画
像表示特性の測定対象となる前記空間光変調素子23の
一面側に入射させる。
【0375】また、読み出し用光源部213は白色光を
発生する300Wのキセノンランプ光源2180と、開
口部2190によって前記キセノンランプ光源2180
から出射される白色光を点状の白色光にするアパーチャ
220と、このアパーチャ220の開口部2190から
出射される点状の白色光を平行な白色光にするレンズ2
21と、このレンズ221を透過した白色光中に含まれ
ている赤外光をカットする赤外光カットフィルタ222
と、この赤外光カットフィルタ222を透過した白色光
中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223と、この紫外光カットフィルタ223を透過
した白色光中に含まれる特定波長範囲の光、例えば50
0nm〜590nmの光(緑色光)を透過させるバンド
パスフィルタ224とを備えている。
【0376】そして、キセノンランプ光源2180によ
って白色光を発生して、アパーチャ220およびレンズ
221によって前記白色光を平行光にするとともに、赤
外光カットフィルタ222、紫外光カットフィルタ22
3およびバンドパスフィルタ224によって前記平行な
白色光中の特定波長範囲の光(緑色光)を抽出し、これ
を読み出し光として、光路分離・合成部214に入射さ
せる。
【0377】光路分離・合成部214は前記読み出し用
光源部213から出射される読み出し光中のS偏波光だ
けを反射し、それ以外の光を透過させる偏光ビームスプ
リッタ225と、この偏光ビームスプリッタ225によ
って反射された緑色のS偏波光を円偏波の緑色光に変換
して、前記空間光変調素子23の他面側に入射させると
ともに、この空間光変調素子23の他面側から出射され
る光を透過させる1/4波長板226とを備えており、
偏光ビームスプリッタ225によって前記読み出し用光
源部213から出射される読み出し光(緑色光)中のS
偏波光だけを反射し、1/4波長板226によってこれ
を円偏波の緑色光にして、前記空間光変調素子23の他
面側に入射させるとともに、この空間光変調素子23の
他面側から出射される光を取り込んだ後、偏光ビームス
プリッタ225によってP偏光状態の光だけを透過さ
せ、これを表示光として表示光測定部215に入射させ
る。
【0378】表示光測定部215は前記光路分離・合成
部214から出射される表示光を集光するレンズ227
と、開口部228によって前記レンズ227によって集
光された表示光以外の光を遮蔽するアパーチャ229
と、このアパーチャ229の開口部228を通過した表
示光を集光するレンズ230と、このレンズ230によ
って集光された表示光の入射強度を測定する光検出器2
31とを備えており、レンズ227およびアパーチャ2
29によって前記光路分離・合成部214から出射され
る表示光のみを選択した後、レンズ230によって光検
出器231に集光してその光強度を測定する。
【0379】<測定系の転用>そして、この画像表示特
性測定装置210では、書き込み用光源部211によっ
て青色の書込み光を生成して、空間光変調素子23に画
像を書込みながら、読み出し用光源部213によって緑
色の読み出し光を生成し、光路分離・合成部214によ
って前記緑色の読み出し光からS偏波光を抽出して、前
記空間光変調素子23に書き込まれている画像を読み出
すという、いわゆる緑色用S偏光変調光学系に対する測
定系を構成するようにしているが、読み出し用光源部2
13のキセノンランプ光源2180によって得られた白
色光から青色あるいは赤色のみを選択し、これを円偏波
に変換するように、バンドパスフィルタ224および1
/4波長板26の特性を変更するだけで、図36に示す
画像表示特性測定装置210を、緑色P偏光変調光学系
に対する測定系や青色用S偏光変調光学系(または、青
色用P偏光変調光学系)に対する測定系、赤色用S偏光
変調光学系(または、赤色用P偏光変調光学系)に対す
る測定系に変更することができる。
【0380】<P/S分離の限界>次に、このような画
像表示特性測定装置210による空間光変調素子23の
測定動作に先だって、測定対象となる空間光変調素子2
3のP/S分離特性、クロストーク特性、クロストーク
が画質におよぼす影響などについて説明する。
【0381】まず、このような画像表示特性測定装置2
10によって、特性が測定される空間光変調素子23の
中には、ホモジニアスあるいはホメオトロピックなどの
ように配向を持つ液晶層(光変調層30)を持つものな
どがあり、このような光変調層30では、入射した読み
出し光が位相差変調を受ける。
【0382】そして、このような空間光変調素子23を
使用した場合、図36または図24、図25、図26、
図27に示すように、1個の偏光ビームスプリッタ22
5、145、166によって、光源部136から出射さ
れる可視光の全領域にわたり、これをP偏波光と、S偏
波光とに分離しようとすると、青色用P偏光変調光学部
139B〜赤色用P偏光変調光学部139Rから出射さ
れたS偏波光(信号光)に対し、青色用S偏光変調光学
部140B〜赤色用S偏光変調光学部140R側のS偏
波光(雑音光)が混入したり、青色用S偏光変調光学部
140B〜赤色用S偏光変調光学部140Rから出射さ
れたP偏波光(信号光)に対し、青色用P偏光変調光学
部139B〜赤色用P偏光変調光学部139R側のP偏
波光(雑音光)が混入したりすることから、1個の偏光
ビームスプリッタ225、145、166で可視光の全
領域をカバーすることが難しい。
【0383】<クロストークを画質の評価パラメータと
する>このため、空間光変調素子23の画像表示特性を
評価する際、信号光と、雑音光との比(いわゆる、クロ
ストーク)が表示画像の画質を定量的に評価する1つの
パラメータとなる得ると推定される。
【0384】<クロストークの実例>次に、従来の投射
型立体画像表示システムにおけるクロストークの影響
と、本発明による投射型立体画像表示システム130な
どにおけるクロストークの影響とについて、さらに詳述
する。
【0385】まず、偏光ビームスプリッタ225、14
5、166として、一般的な偏光ビームスプリッタを使
用して青色、緑色、赤色の可視光を処理するとき、青色
用P偏光変調光学部139B〜赤色用P偏光変調光学部
139Rに入射するP偏波光の透過率と、S偏波光の透
過率とが図37に示す特性(なお、この図37では、高
い透過率を持つ光が信号光であり、低い透過率を持つ光
が雑音光である)になり、また青色用P偏光変調光学部
140B〜赤色用P偏光変調光学部140Rに入射する
P偏波光の透過率と、S偏波光の透過率とが図38に示
す特性(なお、この図38では、高い透過率を持つ光が
信号光であり、低い透過率を持つ光が雑音光である)に
なることから、1つの偏光ビームスプリッタによって可
視光の全領域にわたり、これをP偏波光と、S偏波光と
に分離しようとすると、スペクトルによっては、雑音光
が混入し易くなる。
【0386】<クロストークが画質におよぼす影響>さ
らに、空間光変調素子23の光変調層30がホモジニア
スあるいはホメオトロピックなどの配向を持つ液晶層に
よって構成され、光変調層30に入射した読み出し光が
位相差変調を受けるとき、文献1に示す従来の投射型立
体画像表示システムでは、3つの偏光ビームスプリッタ
を使用して可視光全領域を3分割し、クロストークが生
じないようにする必要があり、このため機構が複雑にな
ってしまう。
【0387】これに対し、本発明による投射型立体画像
表示システム130およびこの投射型立体画像表示シス
テム130に対応する投射型立体画像表示システムで
は、空間光変調素子23の光変調層30などを構成する
液晶・樹脂複合体36の散乱現象を利用して、変調を行
なっていることから、偏光ビームスプリッタ225、1
45、166のP偏波光・S偏波光の分離特性は本質的
に問題にならない。
【0388】<本案では、クロストークが画質に影響を
およぼさない理由>すなわち、空間光変調素子23がオ
フ状態(液晶・樹脂複合体36にほとんど電界が印加さ
れていない状態)のとき、青色用P偏光変調光学部13
9B〜赤色用P偏光変調光学部139Rに入射するP偏
波光や青色用P偏光変調光学部140B〜赤色用P偏光
変調光学部140Rに入射するS偏波光の偏波状態にか
かわらず、一様に散乱され、アパーチャ149を通過し
て、スクリーン131に投射される光の光量が非常に少
なくなる。
【0389】一方、空間光変調素子23がオン状態(液
晶・樹脂複合体36に十分な電界が印加されている状
態)のとき、信号光であるP偏波光あるいはS偏波光
が、S偏波光あるいはP偏波光に変換され、偏光ビーム
スプリッタ225、145、166で反射あるいは透過
して、スクリーン131に向かう。
【0390】このとき、雑音光は信号光に対し直交する
直線偏波光に変換されて、読み出し用光源136に向か
い、信号光に含まれる雑音光成分が非常に少なくなるこ
とから、本発明による投射型立体画像表示システム13
0およびこの投射型立体画像表示システム130に対応
する投射型立体画像表示システムでは、クロストークが
少なくなり、明るい立体画像を得ることができる。
【0391】<本発明において、クロストークが画質に
およぼさない理由の証明>以上、述べた説明を確認する
ため、図36に示す画像表示特性測定装置210の回転
偏光板2140を回転させ、書込み光の強度と、表示光
との強度との関係を実験により求めたところ、偏光ビー
ムスプリッタ225をS偏波光を反射するものにした緑
色用P偏光変調光学系では、図39に示す結果が得ら
れ、また偏光ビームスプリッタ225をP偏波光を透過
するものにした緑色S偏光変調光学系では、図40に示
す結果が得られた。なお、これら図39および図40に
おいて、縦軸の透過率は、緑色用S偏光変調光学系(も
しくは、緑色用P偏光変調光学系)において、S偏波光
(または、P偏波光)がP偏波光(または、S偏波光)
に変換された読み出し光(表示光)がレンズ230を通
過したときの透過光強度を、偏光ビームスプリッタ22
5に入射する読み出し光の強度で、規格化した値であ
り、またグラフ内の実線は、書込み光強度を増大させた
ときにおける規格化された読み出し光強度を表わし、破
線は、書込み光強度を減少させたときの特性を規格化さ
れた読み出し光強度を表わしている。
【0392】これら図39、図40に示す内容から明ら
かなように、緑色用S偏光変調光学系(もしくは、緑色
用P偏光変調光学系)では、約80:1の消光比と、約
21%の規格化された読み出し光強度を確保することが
できる。
【0393】<書込み光とクロストークとの関係>ま
た、図36に示す画像表示特性測定装置210の回転偏
光板2140を回転させ、書込み光の強度と、クロスト
ークの強度との関係を実験により求めたところ、偏光ビ
ームスプリッタ225をS偏波光を反射するものにした
緑色用P偏光変調光学系では、図41の“□”に示す結
果が得られ、また偏光ビームスプリッタ225をP偏波
光を透過するものにした緑色S偏光変調光学系では、図
41の“◆”に示す結果が得られた。
【0394】なお、図41では、実線は書込み光強度を
増加させた場合、破線は書込み光強度を減少させた場合
であり、また縦軸のクロストークは、緑色用P偏光変調
光学系から出射したS偏波光(信号光)と、緑色用S偏
光変調光学系から出射したS偏波光(雑音光)との比、
あるいは緑色用S偏光変調光学系から出射したP偏波光
(信号光)と、緑色用P偏光変調光学系から出射したP
偏波光(雑音光)との比を表わしている。そして、図4
1から明らかなように、信号光に対する雑音光は、右眼
用画像信号(あるいは、左眼用画像信号)と対の関係に
なっている左眼用画像信号(あるいは、右眼用画像信
号)で変調され、かつ右眼用画像信号(あるいは、左眼
用画像信号)に対応する読み出し光と、同じ直線偏波状
態を持っている。
【0395】さらに、図41から明らかなように、書き
込み光の強度が大きくなれば、クロストークが非常に小
さくなって、立体感が強調され、また書き込み光の強度
が小さくなれば、クロストークが増大し、立体感が薄く
なるという特性を持っているが、これらの特性は、「暗
くなれば、遠近感が薄れる」という我々の日常体験とも
一致していることから、自然な立体画像を表示するとい
う点で、極めて都合が良い。
【0396】以上、述べた実験を緑色用P偏光変調光学
系や緑色用S偏光変調光学系以外の光学系、すなわち青
色用P偏光変調光学系や青色用S偏光変調光学系、赤色
用P偏光変調光学系や赤色用S偏光変調光学系につい
て、同様な実験を行なったところ、これら青色用P偏光
変調光学系〜赤色用S偏光変調光学系についても、上述
した緑色用P偏光変調光学系や緑色用S偏光変調光学系
と同様な光変調特性を得ることができた。
【0397】<空間光変調素子の動画特性>次に、空間
光変調素子23などの動画特性を測定するために、回転
偏光板2140の偏光方向を調整して、この回転偏光板
2140の偏光方向を固定偏光板2130の偏光方向と
同一にするとともに、これら回転偏光板2140と、固
定偏光板2130との間に、アクティブマトリックス型
の液晶パネル(90度捻れネマチック液晶パネル、画素
数:480×440、対角長:1.32インチ)を挿入
し、さらにビームスプリッタ2150に代えて、イメー
ジレンズを設けて、前記液晶パネルの画像を空間光変調
素子23に結像する画像システムを構成した。
【0398】そして、この画像システムを使用して、6
0インチの対角長を持つ、高利得タイプ(反射ゲイン
“8”)の反射型スクリーンに画像を投射し、その動画
表示特性を評価したところ、反射型スクリーンの反射面
で約80:1のコントラスト比と、約150cd/m2
のピーク輝度とを得ることができた。また、前記反射型
スクリーンの反射面上に、前記液晶パネルに形成されて
いる15μmおよび20μmの走査用電極が明瞭に表示
され、33 lp/mm以上の限界解像度(空間光変調
素子23を構成する光導電層27の1mm幅の間に書き
込むことができるとともに、光変調層27から読み出す
ことができる白黒1組の格子数の最大値を限界解像度と
定義して、これをlp〔line pairs〕/mmと表示す
る)があることが分かった。
【0399】<投射型立体画像表示システムの動画特性
>次に、投射型立体画像表示システムの動画特性を測定
するために、2つの空間光変調素子23を使用して、図
1に示す投射型立体画像表示システム1を構成して、白
黒立体画像の表示実験を行なったところ、上述した60
インチの対角長を持つ、高利得タイプ(反射ゲイン
“8”)の反射型スクリーンの反射面上で、約70:1
のコントラスト比と、430cd/m2 の白ピーク輝度
を得ることができた。
【0400】<投射型立体画像表示システムの解像度特
性および歪み特性>また、画像拡大投射ディスプレイ4
と、スクリーン2との距離を変えて、投射画像のサイズ
を変更しても、スクリーン2の中央部分に表示されてい
る画像の解像度と、周辺部分に表示されている画像の解
像度とをほぼ同じ程度にすることができるとともに、こ
の投射型立体画像表示システム1では、従来の投射型立
体画像表示システムで生じた台形歪みが全く生じないこ
とを確認することができた。
【0401】<投射型立体画像表示システムの非立体画
像の表示特性>さらに、図1に示す投射型立体画像表示
システム1のP偏光変調光学部10と、S偏光変調光学
部11とに対し、これらP偏光変調光学部10と、S偏
光変調光学部11とに対し、同一の画像信号を書き込ん
で、非立体画像を表示させたところ、偏光眼鏡3を外し
て見たとき、スクリーン2上に、立体画像とほぼ同じ解
像度を持ち、2倍の明るさを持つ非立体画像を表示する
ことができた。
【0402】<空間光変調素子の温度特性>また、空間
光変調素子23の温度特性を測定するために、恒温槽を
用意し、この恒温槽内に空間光変調素子23を入れて、
動作温度に対する電気光学特性を調べたところ、従来の
投射型立体画像表示システムの動作温度範囲を遥かに上
回る10度〜70度の範囲で、安定して動作することが
分かった。
【0403】また、このような安定動作範囲は、表1に
示す、空間光素子23を構成する光変調層30で使用さ
れているネマチック液晶のネマチック/アイソトロピッ
ク相転移温度に依存していることから、ネマチック液晶
のネマチック/アイソトロピック相転移温度を上げれ
ば、安定動作温度をさらに向上させることができる。
【0404】<実験結果のまとめ>以上の実験結果から
明らかなように、本発明による投射型立体画像表示シス
テム、例えば図1に示す投射型立体画像表示システム1
では、1台の画像拡大投射ディスプレイ4によって、従
来の投射型立体画像表示システムで使用されている2台
分の画像拡大投射ディスプレイと、ほぼ同じ明るさを確
保することができるとともに、画像拡大投射ディスプレ
イ4とスクリーン2との位置調整を容易にすることがで
き、さらに動作温度が変化しても、表示画像特性が殆ど
変化しないようにすることができる。
【0405】また、スクリーン2の中央部分でも、また
周囲部分でも、ほぼ同じ程度の解像度を持つ画像を表示
することができるとともに、画像信号の切替だけで、立
体画像を表示したり、非立体画像を表示したりすること
ができ、非立体画像を表示したとき、従来の投射型立体
画像表示システムで表示される画像に比べて、約2倍の
明るさを確保することができる。
【0406】《本発明による各実施例の効果》以上説明
したように、この発明による投射型立体画像表示システ
ム、例えば図1に示す第1実施例の投射型立体画像表示
システム1では、光源部7によって可視光を生成し、光
路分離・合成部8によって前記可視光を2つに分離し
て、P偏光変調光学部10と、S偏光変調光学部11と
に各々、入射させるとともに、これらP偏光変調光学部
10から出射されるS偏光変調光(右眼用画像の光)、
S偏光変調光学部11から出射されるP偏光変調光(左
眼用画像の光)を取り込んで、1つの右眼・左眼用画像
を合成し、投射光学部9によって前記右眼・左眼用画像
を前記スクリーン2上に投射し、偏光眼鏡3を掛けた観
察者に立体画像を見せるようにしているので、上述した
第1実施例〜第55実施例において、次に述べる効果を
得ることができる。
【0407】<第1の効果>まず、1台の画像拡大投射
ディスプレイ133およびこの画像拡大投射ディスプレ
イ133に対応する画像拡大投射ディスプレイなどによ
って白黒、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。
【0408】<第2の効果>そして、投射光学部9、1
38などで使用するレンズ20、151などとして、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なうこと
ができる。
【0409】<第3の効果>また、従来の投射型立体画
像表示システム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、本発明による各実施例の
投射型立体画像表示システム1、130およびこれら投
射型立体画像表示システム1、130に対応する各投射
型立体画像表示システムでは、スクリーン2、131に
対して、画像拡大投射ディスプレイ4、133などを正
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。
【0410】<第4の効果>また、従来の投射型立体画
像表示システム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、本発明による各実施例の投射型立体画像
表示システム1、130およびこれら投射型立体画像表
示システム1、130に対応する各投射型立体画像表示
システムでは、スクリーン2、131の中央部分でも、
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。
【0411】<第5の効果>また、従来の投射型立体画
像表示システム501では、右眼用画像拡大投射ディス
プレイ502および左眼用画像拡大投射ディスプレイ5
03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ス調整と、左眼用画像の位置
調整およびフォース調整と、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、本発明による各実施例の投射型立体画像表示
システム1、130およびこれら投射型立体画像表示シ
ステム1、130に対応する各投射型立体画像表示シス
テムでは、投射光学部9、138などで使用するレンズ
20、151などのフォーカス調整程度の調整作業を行
なうだけで、スクリーン2、131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。
【0412】<第6の効果>また、本発明による各実施
例の投射型立体画像表示システム1、130およびこれ
ら投射型立体画像表示システム1、130に対応する各
投射型立体画像表示システムでは、偏光ビームスプリッ
タ16、145などのP/S分離特性が表示画像のクロ
ストークに影響を与えることがないため、スクリーン
2、131上に鮮明な画像を表示することができる。
【0413】<第7の効果>このため、従来の投射型立
体画像表示システム501では、右眼用画像拡大表示デ
ィスプレイ502内や左眼用画像拡大表示ディスプレイ
503内などに、偏光ビームスプリッタ516などの予
備的なP/S分離光学系を設けなければならないが、本
発明による各実施例の投射型立体画像表示システム1、
130およびこれら投射型立体画像表示システム1、1
30に対応する各投射型立体画像表示システムでは、こ
のような予備的なP/S分離光学系を不要にすることが
できる。
【0414】<第8の効果>また、従来の投射型立体画
像表示システム501では、右眼用画像拡大表示ディス
プレイ502内や左眼用画像拡大表示ディスプレイ50
3内などに、青色光、緑色光および赤色光に応じた特性
を持つ偏光ミラー517などを必要とするが、本発明に
よる各実施例による投射型立体画像表示システム1、1
30およびこれら投射型立体画像表示システム1、13
0に対応する各投射型立体画像表示システムでは、この
ような特性の偏光ミラーなどを不要にすることができ
る。
【0415】<第9の効果>このため、従来の投射型立
体画像表示システム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
拡大表示ディスプレイ502内や左眼用画像拡大表示デ
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す
るが、本発明による各実施例の投射型立体画像表示シス
テム1、130およびこれら投射型立体画像表示システ
ム1、130に対応する各投射型立体画像表示システム
では、1つの投射光学系(画像拡大投射ディスプレイ
4、133など)で、スクリーン2、131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。
【0416】<第10の効果>以上の理由から、従来の
投射型立体画像表示システム501に比べて、本発明に
よる各実施例の投射型立体画像表示システム1、130
およびこれら投射型立体画像表示システム1、130に
対応する各投射型立体画像表示システムでは、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。
【0417】<第11の効果>また、本発明による各実
施例の投射型立体画像表示システム1、130およびこ
れら投射型立体画像表示システム1、130に対応する
各投射型立体画像表示システムでは、画像拡大投射ディ
スプレイ4、133などによってスクリーン2、131
に投射される1台あたりの画像の明るさを、従来の投射
型立体画像表示システム501の右眼用画像拡大投射デ
ィスプレイ502および左眼用画像拡大投射ディスプレ
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。
【0418】<第12の効果>また、従来の投射型立体
画像表示システム501では、右眼用画像拡大投射ディ
スプレイ502や左眼用画像拡大投射ディスプレイ50
3で位相差変調方式を使用しているため、右眼用画像拡
大投射ディスプレイ502内部の温度や左眼用画像拡大
投射ディスプレイ503内部の温度を厳密に制御するこ
とが必要であるが、本発明による各実施例の投射型立体
画像表示システム1、130およびこれら投射型立体画
像表示システム1、130に対応する各投射型立体画像
表示システムでは、画像拡大投射ディスプレイ4、13
3などで、光散乱方式を使用しているため、画像拡大投
射ディスプレイ4、133などの温度管理を不要にする
ことができる。
【0419】<第13の効果>これによって、本発明に
よる各実施例の投射型立体画像表示システム1、130
およびこれら投射型立体画像表示システム1、130に
対応する各投射型立体画像表示システムでは、即時点灯
表示を行なうことができる。
【0420】<第14の効果>また、本発明による各実
施例の投射型立体画像表示システム1、130およびこ
れら投射型立体画像表示システム1、130に対応する
各投射型立体画像表示システムでは、空間光変調素子2
3などを構成する光変調層30などの厚さを厳密に制御
しなくても、鮮明な立体画像を表示することができる。
【0421】<第15の効果>このため、本発明による
各実施例の投射型立体画像表示システム1、130およ
びこれら投射型立体画像表示システム1、130に対応
する各投射型立体画像表示システムでは、空間光変調素
子23などの歩留りを向上させることができるととも
に、空間光変調素子23などを作成する空間光変調素子
作製装置などの製造コストを低減させることができ、こ
れによって投射型立体画像表示システム1、130全体
の製造コストを大幅に低減させることができる。
【0422】<第16の効果>さらに、本発明による各
実施例の投射型立体画像表示システム1、130および
これら投射型立体画像表示システム1、130に対応す
る各投射型立体画像表示システムでは、画像拡大投射デ
ィスプレイ4、133などによってスクリーン2、13
1に非立体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。
【0423】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、請
求項1〜21において、上述した第1の効果〜第16の
効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による投射型立体画像表示システムの第
1実施例を示す構成図である。
【図2】図1に示す空間光変調素子の詳細な構成例を示
す斜視図である。
【図3】図2に示す光変調層の詳細な構成例の第1例を
示す模式図である。
【図4】図2に示す光変調層の詳細な構成例の第2例を
示す模式図である。
【図5】図2に示す光変調層の詳細な構成例の第3例を
示す模式図である。
【図6】図1に示す偏光ビームスプリッタを変形した、
本発明による投射型立体画像表示システムの第2実施例
を示す構成図である。
【図7】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光変
調光光学部を変形した、本発明による投射型立体画像表
示システムの第6実施例を示す構成図である。
【図8】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光変
調光光学部を変形した、本発明による投射型立体画像表
示システムの第7実施例を示す構成図である。
【図9】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光変
調光光学部、光路分離・合成部を変形した、本発明によ
る投射型立体画像表示システムの第8実施例を示す構成
図である。
【図10】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光
変調光光学部、光路分離・合成部を変形した、本発明に
よる投射型立体画像表示システムの第9実施例を示す構
成図である。
【図11】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光
変調光光学部、光路分離・合成部を変形した、本発明に
よる投射型立体画像表示システムの第10実施例を示す
構成図である。
【図12】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光
変調光光学部、光路分離・合成部を変形した、本発明に
よる投射型立体画像表示システムの第11実施例を示す
構成図である。
【図13】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光
変調光光学部、光路分離・合成部を変形した、本発明に
よる投射型立体画像表示システムの第12実施例を示す
構成図である。
【図14】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光
変調光光学部、光路分離・合成部を変形した、本発明に
よる投射型立体画像表示システムの第13実施例を示す
構成図である。
【図15】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光
変調光光学部を変形した、本発明による投射型立体画像
表示システムの第14実施例を示す構成図である。
【図16】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光
変調光光学部を変形した、本発明による投射型立体画像
表示システムの第17実施例を示す構成図である。
【図17】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光
変調光光学部、光路分離・合成部を変形した、本発明に
よる投射型立体画像表示システムの第19実施例を示す
構成図である。
【図18】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光
変調光光学部、光路分離・合成部を変形した、本発明に
よる投射型立体画像表示システムの第20実施例を示す
構成図である。
【図19】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光
変調光光学部、光路分離・合成部を変形した、本発明に
よる投射型立体画像表示システムの第21実施例を示す
構成図である。
【図20】図1に示すP偏光変調光光学部およびS偏光
変調光光学部を変形した、本発明による投射型立体画像
表示システムの第22実施例を示す構成図である。
【図21】図20に示す平板光源の詳細な構成例を示す
構成図である。
【図22】図20に示す平板光源を変形した、本発明に
よる投射型立体画像表示システムの第23実施例を示す
構成図である。
【図23】図20に示す平板光源を変形した、本発明に
よる投射型立体画像表示システムの第24実施例を示す
構成図である。
【図24】本発明による投射型立体画像表示システムの
第27実施例を示す構成図である。
【図25】本発明による投射型立体画像表示システムの
第29実施例を示す構成図である。
【図26】本発明による投射型立体画像表示システムの
第31実施例を示す構成図である。
【図27】本発明による投射型立体画像表示システムの
第32実施例を示す構成図である。
【図28】本発明による投射型立体画像表示システムの
第35実施例を示す構成図である。
【図29】本発明による投射型立体画像表示システムの
第37実施例を示す構成図である。
【図30】図29に示す青色用分離・合成系の詳細な構
成例を示す側面図である。
【図31】図29に示す緑色用分離・合成系の詳細な構
成例を示す側面図である。
【図32】図29に示す赤色用分離・合成系の詳細な構
成例を示す側面図である。
【図33】本発明による投射型立体画像表示システムの
第49実施例を示す構成図である。
【図34】本発明による投射型立体画像表示システムの
第52実施例を示す構成図である。
【図35】本発明による投射型立体画像表示システムの
第55実施例を示す構成図である。
【図36】本発明による投射型立体画像表示システムの
性能を測定する際、使用される画像表示特性測定装置の
一例を示す構成図である。
【図37】図36に示す画像表示特性測定装置によって
測定された青色用P偏光変調光学部〜赤色用P偏光変調
光学部に入射するP偏波光の透過率と、S偏波光の透過
率との関係を示す図である。
【図38】図36に示す画像表示特性測定装置によって
測定された青色用S偏光変調光学部〜赤色用S偏光変調
光学部に入射するP偏波光の透過率と、S偏波光の透過
率との関係を示す図である。
【図39】図36に示す画像表示特性測定装置によって
測定された緑色用P偏光変調光学系における書き込み光
強度と、規格化された読み出し光強度との関係を示す図
である。
【図40】図36に示す画像表示特性測定装置によって
測定された緑色用S偏光変調光学系における書き込み光
強度と、規格化された読み出し光強度との関係を示す図
である。
【図41】図36に示す画像表示特性測定装置によって
測定された緑色用P偏光変調光学系、緑色用S偏光変調
光学系における書き込み光強度と、クロストーク強度と
の関係を示す図である。
【図42】従来から知られている投射型立体画像表示シ
ステムの一例を示す構成図である。
【図43】図42で使用されている右眼用画像拡大投射
ディスプレイの詳細な構成例を示す構成図である。
【図44】図43に示す空間光変調素子の詳細な構成例
を示す斜視図である。
【図45】図44に示す空間光変調素子を構成するネマ
チック液晶層の動作例を示す模式図である。
【図46】図42に示す右眼用画像拡大投射ディスプレ
イおよび左眼眼用画像拡大投射ディスプレイの右眼用画
像、左眼用画像の投射動作例を示す模式図である。
【符号の説明】
1 投射型立体画像表示システム 2 スクリーン 3 偏光眼鏡 4 画像拡大投射ディスプレイ 5 右眼用偏光板 6 左眼用偏光板 7 光源部(可視光光源部) 8 光路分離・合成部 9 投射光学部 10 P偏光変調光学部(右眼用偏光変調光学部) 11 S偏光変調光学部(左眼用偏光変調光学部) 12 光源 13 赤外光カットフィルタ 14 紫外光カットフィルタ 15 レンズ 16 偏光ビームスプリッタ 17 レンズ 18 開口部 19 アパーチャ 20 レンズ 21 ブラウン管(右眼用画像表示器、左眼用画像表示
器) 22 レンズ 23 空間光変調素子 24 1/4波長板(1/4波長器) 25 第1透明基板 26 第1透明電極 27 光導電層 28 光吸収層 29 誘電体多層膜ミラー 30 光変調層 31 第2透明電極 32 第1反射防止膜 33 第2透明基板 34 第2反射防止膜 35 交流電源 37 液晶 38 透明樹脂 36 液晶・樹脂複合体 130 投射型立体画像表示システム 131 スクリーン 132 偏光眼鏡 133 画像拡大投射ディスプレイ 134 右眼用偏光板 135 左眼用偏光板 136 光源部(白色光光源部) 137 光路分離・合成部 138 投射光学部 139B 青色P偏光変調光学部 139G 緑色P偏光変調光学部 139R 赤色P偏光変調光学部 140B 青色S偏光変調光学部 140G 緑色S偏光変調光学部 140R 赤色S偏光変調光学部 141 光源 142 赤外光カットフィルタ 143 紫外光カットフィルタ 144 レンズ 145 偏光ビームスプリッタ 146B 青色用ダイクロイックミラー 146G 緑色用ダイクロイックミラー 147B 青色用ダイクロイックミラー 147G 緑色用ダイクロイックミラー 148 レンズ 149 アパーチャ 150 開口部 151 レンズ 152RB ブラウン管(右眼用画像表示器) 154RB 青色用空間光変調素子(空間光変調素子) 153RB レンズ 155RB 1/4波長板(1/4波長器) 152RG ブラウン管(右眼用画像表示器) 154RG 緑色用空間光変調素子(空間光変調素子) 153RG レンズ 155RG 1/4波長板(1/4波長器) 152RR ブラウン管(右眼用画像表示器) 154RR 赤色用空間光変調素子(空間光変調素子) 153RR レンズ 155RR 1/4波長板(1/4波長器) 152LB ブラウン管 154LB 青色用空間光変調素子(空間光変調素子) 153LB レンズ 155LB 1/4波長板(1/4波長器) 152LG ブラウン管 154LG 緑色用空間光変調素子(空間光変調素子) 153LG レンズ 155LG 1/4波長板(1/4波長器) 152LR ブラウン管 154LR 赤色用空間光変調素子(空間光変調素子) 153LR レンズ 155LR 1/4波長板(1/4波長器)

Claims (21)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 可視光を発生する可視光光源部と、 少なくとも、入射された光を円偏波光に変換する1/4
    波長器、表示対象となる右眼用画像を表示する右眼用画
    像表示器、一面側で前記右眼用画像表示器に表示されて
    いる右眼用画像を受けるとともに、この右眼用画像で前
    記1/4波長器を介して他面側に入射された光を変調し
    た後、この変調動作によって得られた右眼用画像を前記
    1/4波長器を介して出射させる空間光変調素子を有
    し、P偏波光またはS偏波光のいずれかが入射したと
    き、これを変調して右眼用画像を出射する右眼用偏光変
    調光学部と、 少なくとも、入射された光を円偏波光に変換する1/4
    波長器、表示対象となる左眼用画像を表示する左眼用画
    像表示器、一面側で前記左眼用画像表示器に表示されて
    いる左眼用画像を受けるとともに、この左眼用画像で前
    記1/4波長器を介して他面側に入射された光を変調し
    た後、この変調動作によって得られた左眼用画像を前記
    1/4波長器を介して出射させる空間光変調素子を有
    し、P偏波光またはS偏波光のいずれかが入射したと
    き、これを変調して左眼用画像を出射する左眼用偏光変
    調光学部と、 前記可視光光源部によって得られた可視光を取り込んで
    P偏波光とS偏波光とに分離して前記右眼用偏光変調光
    学部と前記左眼用偏光変調光学部とに各々、入射させな
    がら、これら右眼用偏光変調光学部と前記左眼用偏光変
    調光学部とから各々、出射された互いに偏光方向が異な
    る右眼用画像と左眼用画像とを取り込むとともに、これ
    ら右眼用画像と左眼用画像とを合成して出射する光路分
    離・合成部と、 この光路分離・合成部からの右眼用画像と左眼用画像と
    拡大投射する投射光学部と、 この投射光学部から出射される右眼用画像および左眼用
    画像の偏光方向を保持しながら、反射または透過させる
    スクリーンと、 このスクリーンによって反射または透過された互いに偏
    光方向が異なる右眼用画像および左眼用画像を観察者の
    右眼、左眼に各々、導く偏光眼鏡と、 を備えたことを特徴とする投射型立体画像表示システ
    ム。
  2. 【請求項2】 白色光を発生する白色光光源部と、少な
    くとも、入射されたR光、G光、B光を各々、円偏波光
    に変換する3つの1/4波長器、表示対象となる右眼用
    B画像、右眼用G画像、右眼用R画像を各々、表示する
    3つの右眼用画像表示器、一面側で前記各右眼用画像表
    示器に表示されている右眼用B画像、右眼用G画像、右
    眼用R画像を各々、受けるとともに、これら右眼用B画
    像、右眼用G画像、右眼用R画像で前記各1/4波長器
    を各々、介して他面側に入射された光を変調した後、こ
    の変調動作によって得られた右眼用B画像、右眼用G画
    像、右眼用R画像を前記各1/4波長器を各々、介して
    出射させる3つの空間光変調素子を有し、P偏波RGB
    光またはS偏波RGB光のいずれかが入射したとき、こ
    れを変調して右眼用RGB画像を出射する右眼用RGB
    偏光変調光学部と、 少なくとも、入射されたR光、G光、B光を各々、円偏
    波光に変換する3つの1/4波長器、表示対象となる左
    眼用B画像、左眼用G画像、左眼用R画像を各々、表示
    する3つの左眼用画像表示器、一面側で前記各左眼用画
    像表示器に表示されている左眼用B画像、左眼用G画
    像、左眼用R画像を各々、受けるとともに、これら左眼
    用B画像、左眼用G画像、左眼用R画像で前記各1/4
    波長器を各々、介して他面側に入射された光を変調した
    後、この変調動作によって得られた左眼用B画像、左眼
    用G画像、左眼用R画像を前記各1/4波長器を各々、
    介して出射させる3つの空間光変調素子を有し、P偏波
    RGB光またはS偏波RGB光のいずれかが入射したと
    き、これを変調して左眼用RGB画像を出射する左眼用
    RGB偏光変調光学部と、 前記白色光光源部によって得られた白色光を取り込んで
    P偏波光と、S偏波光とに分離した後、RGBに分離し
    て、P偏波RGB光とS偏波RGB光とにし、前記右眼
    用RGB偏光変調光学部と前記左眼用RGB偏光変調光
    学部とに各々、入射させながら、これら前記右眼用RG
    B偏光変調光学部と前記左眼用RGB偏光変調光学部と
    から各々、出射された互いに偏光方向が異なる右眼用R
    GB画像と、左眼用RGB画像とを取り込むとともに、
    これら右眼用RGB画像と左眼用RGB画像とを合成し
    て出射する光路分離・合成部と、 この光路分離・合成部からの右眼用RGB画像と左眼用
    RGB画像とを拡大投射する投射光学部と、 この投射光学部から出射される右眼用RGB画像および
    左眼用RGB画像の偏光方向を保持しながら、反射また
    は透過させるスクリーンと、 このスクリーンによって反射または透過された互いに偏
    光方向が異なる右眼用RGB画像および左眼用RGB画
    像を観察者の右眼、左眼に各々、導く偏光眼鏡と、 を備えたことを特徴とする投射型立体画像表示システ
    ム。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の投射型立体画像表示シ
    ステムにおいて、 前記光路分離・合成部は前記白色光光源部によって得ら
    れた白色光を取り込んでRGBに分離した後、P偏波光
    と、S偏波光とに分離して、P偏波RGB光とS偏波R
    GB光とにし、前記右眼用RGB偏光変調光学部と前記
    左眼用RGB偏光変調光学部とに各々、入射させなが
    ら、これら前記右眼用RGB偏光変調光学部と前記左眼
    用RGB偏光変調光学部とから各々、出射された互いに
    偏光方向が異なる右眼用RGB画像と、左眼用RGB画
    像とを取り込むとともに、これら右眼用RGB画像と左
    眼用RGB画像とを合成して出射する、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  4. 【請求項4】 請求項1、2、3のいずれかに記載の投
    射型立体画像表示システムにおいて、 前記空間光変調素子は、光変調層として、ネマチック液
    晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶、あるいは
    これら液晶の混合物からなる群から選択された1種類以
    上の液晶の常光屈折率、異常光屈折率または前記液晶が
    ランダムに配向した際の屈折率のいずれかと同等な屈折
    率を持つ樹脂中に前記液晶を分散させた液晶・樹脂複合
    体もしくは前記液晶中に前記樹脂を分散させた液晶・樹
    脂複合体を用いる、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  5. 【請求項5】 請求項1、2、3、4のいずれかに記載
    の投射型立体画像表示システムにおいて、 前記空間光変調素子は、第1の透明基板と、この透明基
    板上に積層される第1の透明電極と、この透明電極上に
    積層される光導電層と、この光導電層上に積層される誘
    電体多層膜ミラーと、この誘電体多層膜ミラー上に積層
    され、前記光導電層に入力される光画像の光強度に応じ
    て透過状態あるいは散乱状態もしくはこれら2つの中間
    状態を示す光変調層と、この光変調層上に積層される第
    2の透明電極と、この透明電極上に接して設けられる第
    2の透明基板とを備え、 前記第1の透明基板を通して入射した入力光画像を前記
    光導電層に書き込む、ことを特徴とする投射型立体画像
    表示システム。
  6. 【請求項6】 請求項1、2、3、4、5のいずれかに
    記載の投射型立体画像表示システムにおいて、 前記空間光変調素子の第1の透明基板の代りにファイバ
    ープレートを用いることを特徴とする投射型立体画像表
    示システム。
  7. 【請求項7】 請求項1、2、3、4、5、6のいずれ
    かに記載の投射型立体画像表示システムにおいて、 前記右眼用偏光変調光学部を構成する右眼用画像表示
    器、前記左眼用偏光変調光学部を構成する左眼用画像表
    示器、前記右眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つ
    の右眼用画像表示器、前記左眼用RGB偏光変調光学部
    を構成する3つの左眼用画像表示器は、空間光変調素子
    の光導電層が感応するスペクトルを持つ光を発するブラ
    ウン管によって構成される、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  8. 【請求項8】 請求項1、2、3、4、5、6、7のい
    ずれかに記載の投射型立体画像表示システムにおいて、 前記右眼用偏光変調光学部を構成する右眼用画像表示
    器、前記左眼用偏光変調光学部を構成する左眼用画像表
    示器、前記右眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つ
    の右眼用画像表示器、前記左眼用RGB偏光変調光学部
    を構成する3つの左眼用画像表示器は、画像表示面にフ
    ァイバープレートを有し、空間光変調素子の光導電層が
    感応するスペクトルを持つ光を発するブラウン管によっ
    て構成され、前記ファイバープレートの屈折率に近い屈
    折率を持つ屈折率整合用液体層を介して前記ファイバー
    プレート上に、前記空間光変調素子を積層する、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  9. 【請求項9】 請求項1、2、3、4、5、6のいずれ
    かに記載の投射型立体画像表示システムにおいて、 前記右眼用偏光変調光学部を構成する右眼用画像表示
    器、前記左眼用偏光変調光学部を構成する左眼用画像表
    示器、前記右眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つ
    の右眼用画像表示器、前記左眼用RGB偏光変調光学部
    を構成する3つの左眼用画像表示器は、空間光変調素子
    の光導電層が感応するスペクトルを持つ光を発する光源
    と、この光源から出射される光によって背面照明されて
    画像を表示する液晶ディスプレイとによって構成され
    る、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  10. 【請求項10】 請求項1、2、3、4、5、6、9の
    いずれかに記載の投射型立体画像表示システムにおい
    て、 前記右眼用偏光変調光学部を構成する右眼用画像表示
    器、前記左眼用偏光変調光学部を構成する左眼用画像表
    示器、前記右眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つ
    の右眼用画像表示器、前記左眼用RGB偏光変調光学部
    を構成する3つの左眼用画像表示器は、空間光変調素子
    の光導電層が感応するスペクトルを持つ光を発する光源
    と、画像表示面にファイバープレートを有し、前記光源
    から出射される光によって背面照明されて画像を表示す
    る液晶ディスプレイとによって構成され、 前記ファイバープレートの屈折率に近い屈折率を持つ屈
    折率整合用液体層を介して前記ファイバープレート上
    に、前記空間光変調素子を積層する、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  11. 【請求項11】 請求項1、2、3、4、5、6、9、
    10のいずれかに記載の投射型立体画像表示システムに
    おいて、 前記空間光変調素子は、光変調層として、ネマチック液
    晶、コレステリック液晶、スメクチック液晶、およびこ
    れら液晶の混合物からなる群から選択された1種類以上
    の液晶に2色性色素を添加したゲスト・ホスト液晶を用
    いて液晶ディスプレイであること、 またはネマチック液晶、コレステリック液晶、スメクチ
    ック液晶、およびこれら液晶の混合物からなる群から選
    択された1種類以上の液晶の常光屈折率、異常光屈折率
    または前記液晶がランダムに配向した際の屈折率のいず
    れかと同等な屈折率を持つ樹脂中に前記2色性色素を添
    加した前記液晶を分散させたゲスト・ホスト型の液晶・
    樹脂複合体、もしくは前記液晶中に前記樹脂を分散させ
    たゲスト・ホスト型の液晶・樹脂複合体を用いた液晶デ
    ィスプレイであり、 前記光導電層が感応し、かつ前記2色性色素が吸収する
    スペクトルを持つ光で前記液晶ディスプレイを背面照明
    し、この液晶ディスプレイの透過光を前記空間光変調素
    子の前記光導電層に入射させる、ことを特徴とする投射
    型立体画像表示システム。
  12. 【請求項12】 請求項1、2、3、4、5、6、9、
    10、11のいずれかに記載の投射型立体画像表示シス
    テムにおいて、 前記右眼用偏光変調光学部を構成する右眼用画像表示
    器、前記左眼用偏光変調光学部を構成する左眼用画像表
    示器、前記右眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つ
    の右眼用画像表示器、前記左眼用RGB偏光変調光学部
    を構成する3つの左眼用画像表示器は、空間光変調素子
    の光導電層が感応するスペクトルを持つ光を発する光源
    と、この光源上に密着配置され、前記光源から出射され
    る光によって背面照明されて画像を表示する液晶ディス
    プレイとによって構成される、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  13. 【請求項13】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9、10、11、12のいずれかに記載の投射型立
    体画像表示システムにおいて、 前記右眼用偏光変調光学部を構成する1/4波長器、前
    記左眼用偏光変調光学部を構成する1/4波長器、前記
    右眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つの1/4波
    長器、前記左眼用RGB偏光変調光学部を構成する3つ
    の1/4波長器は、前記1/4波長器の屈折率に近い屈
    折率を持つ屈折率整合用液体層を介して前記1/4波長
    器の入出射面と、前記光路分離・合成部の入出射面とを
    密着させる、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  14. 【請求項14】 請求項2、3、4、5、6、7、8、
    9、10、11、12、13のいずれかに記載の投射型
    立体画像表示システムにおいて、 前記光路分離・合成部を構成し、P偏波光とS偏波光を
    分離・合成する各PS分離合成器と、前記光路分離・合
    成部を構成する各色分離合成器と、前記右眼用偏光変調
    光学部を構成する1/4波長器、前記左眼用偏光変調光
    学部を構成する1/4波長器、前記右眼用RGB偏光変
    調光学部を構成する3つの1/4波長器、前記左眼用R
    GB偏光変調光学部を構成する3つの1/4波長器との
    少なくとも2つを屈折率整合用液体層を介して密着させ
    る、ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  15. 【請求項15】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9、10、11、12、13、14のいずれかに記
    載の投射型立体画像表示システムにおいて、前記光路分
    離・合成部を構成する各PS分離合成器は、偏光ビーム
    スプリッタである、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  16. 【請求項16】 請求項2、3、4、5、6、7、8、
    9、10、11、12、13、14、15のいずれかに
    記載の投射型立体画像表示システムにおいて、 前記光路分離・合成部を構成する各色分離合成器は、ダ
    イクロイックミラー、もしくはダイクロイックプリズム
    によって構成される、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  17. 【請求項17】 請求項2、3、4、5、6、7、8、
    9、10、11、12、13、14、15、16のいず
    れかに記載の投射型立体画像表示システムにおいて、 前記右眼用偏光変調光学部、前記左眼用偏光変調光学
    部、前記右眼用RGB偏光変調光学部、前記左眼用RG
    B偏光変調光学部は、前記空間光変調素子を構成する第
    2の透明基板に代えて、1/4波長板を用いた空間光変
    調素子を使用し、前記1/4波長器を削除する、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  18. 【請求項18】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9、10、11、12、13、14、15、16、
    17のいずれかに記載の投射型立体画像表示システムに
    おいて、 前記右眼用偏光変調光学部、前記左眼用偏光変調光学
    部、前記右眼用RGB偏光変調光学部、前記左眼用RG
    B偏光変調光学部を構成する各光学要素、前記光学分離
    ・合成部の各光学要素のうち、空気に触れる面のうち、
    全ての面、または1部の面に反射防止膜を積層する、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  19. 【請求項19】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9、10、11、12、13、14、15、16、
    17、18のいずれかに記載の投射型立体画像表示シス
    テムにおいて、 入力された右眼用画像信号を受ける右眼用入力端子と、 入力された左眼用画像信号を受ける左眼用入力端子と、 立体画像を表示するとき、前記右眼用入力端子に入力さ
    れている右眼用画像信号を前記右眼用偏光変調光学部、
    前記右眼用RGB偏光変調光学部に供給するとともに、
    前記左眼用入力端子に入力されている左眼用画像信号を
    前記左眼用偏光変調光学部、前記左眼用RGB偏光変調
    光学部に供給し、非立体画像を表示するとき、前記右眼
    用入力端子に入力されている右眼用画像信号または前記
    左眼用入力端子に入力されている左眼用画像信号のいず
    れかを選択して、前記右眼用偏光変調光学部、前記右眼
    用RGB偏光変調光学部、前記左眼用偏光変調光学部、
    前記左眼用RGB偏光変調光学部に供給するスイッチ群
    と、 を備えたことを特徴とする投射型立体画像表示システ
    ム。
  20. 【請求項20】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9、10、11、12、13、14、15、16、
    17、18、19のいずれかに記載の投射型立体画像表
    示システムにおいて、 前記光路分離・合成部は前記右眼用偏光変調光学部また
    は前記右眼用RGB偏光変調光学部と前記左眼用偏光変
    調光学部または前記左眼用RGB偏光変調光学部とから
    各々、出射された互いに偏光方向が異なる右眼用画像ま
    たは右眼用RGB画像と、左眼用画像または左眼用RG
    B画像とを取り込むとともに、1個もしくは複数個の1
    /4波長器によってこれら右眼用画像または右眼用RG
    B画像と左眼用画像または左眼用RGB画像とを互いに
    異なる回転方向の円偏波にして合成した後、これを出射
    し、 前記偏光眼鏡は前記スクリーンによって反射または透過
    された互いに回転方向が異なる円偏波の右眼用RGB画
    像および左眼用RGB画像を観察者の右眼、左眼に各
    々、導く、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
  21. 【請求項21】 請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9、10、11、12、13、14、15、16、
    17、18、19、20のいずれかに記載の投射型立体
    画像表示システムにおいて、 前記投射光学部と、前記スクリーンとの間に配置され、
    前記投射光学部から出射される右眼用画像および左眼用
    画像、または右眼用RGB画像および左眼用RGB画像
    を反射して、前記投射光学部と前記スクリーンとの間の
    距離より、長い光学路にして、拡大率を大きくする反射
    機構を備えた、 ことを特徴とする投射型立体画像表示システム。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11289559A (ja) * 1998-04-02 1999-10-19 Nippon Hoso Kyokai <Nhk> 投写型立体画像表示装置
JP2008252077A (ja) * 2007-03-02 2008-10-16 Okamoto Glass Co Ltd 集光型太陽電池モジュールに用いる反射鏡
JP2011053345A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Daiichikosho Co Ltd 歌詞文字の立体表示機能を有するカラオケシステム
JP2011053344A (ja) * 2009-08-31 2011-03-17 Daiichikosho Co Ltd 歌詞文字の立体表示機能を有するカラオケシステム

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