JP2000004451A

JP2000004451A - 立体画像表示方法および装置

Info

Publication number: JP2000004451A
Application number: JP10167218A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Kuma; 均熊; Koyo Yuasa; 公洋湯浅
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】画像表示装置の残像によるちらつきを抑制で
きる立体画像表示方法の提供。【解決手段】左眼用画像と右眼用画像とを時分割によ
りフレーム期間ごとに交互に表示し、フレーム期間ごと
に左眼用シャッターと右眼用シャッターとを交互に遮光
状態とすることにより、左眼用画像を左眼で、右眼用画
像を右眼でそれぞれ選択的に視認させるにあたり、左眼
用シャッターおよび右眼用シャッターを遮光状態に切り
かえる時期を、フレーム期間が切替わる時期よりも早い
時期に設定することにより、左眼用シャッターと前記右
眼用シャッターとを同時に遮光状態とする同時遮光期間
を、各フレーム期間の一部分に設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、互いに視差が与
えられた左眼用画像と右眼用画像とを時分割により交互
に表示し、左眼用画像を左眼で、右眼用画像を右眼でそ
れぞれ選択的に視認させることにより、擬似的に立体画
像を表示する方法および装置に関する。

【０００２】なお、この立体表示方法および装置は、例
えば、訓練用シミュレータなどのコンピュータ情報の立
体視化のほか、コンピュータゲームの立体視化、医療ま
たは芸術分野での立体画像表示に用いて好適である。

【０００３】

【従来の技術】従来の立体画像表示方法の一例が、文
献：「特開平６１−２２７４９号公報」に開示されてい
る。この文献に開示の技術によれば、先ず、ＣＲＴに左
眼用画像と右眼用画像とを時分割によりフレーム期間ご
とに交互に表示させる。そして、立体視用の眼鏡の左眼
用シャッターと右眼用シャッターとを、このフレーム期
間の切替に同期させて交互に遮光状態とする。その結
果、左眼用画像を左眼で、右眼用画像を右眼でそれぞれ
選択的に視認させることができる。このため、左眼用画
像と右眼用画像とに与えられた視差によって、画像を擬
似的に立体的に認識することができる。

【０００４】また、この文献に開示の技術によれば、左
眼用および右眼用シャッターをそれぞれねじれネマチッ
ク型の液晶セルにより構成している。そして、左右の液
晶セルに、フレーム期間の切替に同期した交流電圧を交
互に印加することにより、シャッターを交互に開閉させ
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ＣＲＴをは
じめとする画像表示装置に用いられている蛍光体は、電
子ビームの照射によりいったん励起されて発光すると、
残光を残す。この残光は、初期発光輝度に対してわずか
な輝度であるが、通常、１０ミリ秒間以上続く。そのた
め、残光の積分値は、全発光強度の数％に達する。

【０００６】ここで、図２のグラフに、残光量の時間変
化を示す。図２のグラフの横軸は発光後の経過時間（ｍ
ｓ）、縦軸は残光量（相対値）を表す。このグラフ中の
曲線III は、残光量の測定結果を示す。曲線III に示す
ように、残光量は、発光後２ｍｓ以内に初期発光輝度の
１０％以下に減少する。しかし、曲線III は、発光後１
０ｍｓ以上経過しても、数％の残光量が残ることを示し
ている。

【０００７】一方、上述の従来の立体画像表示方式にお
いては、時分割の周期は、例えば１３３Ｈｚである。こ
の場合、一つのフレーム期間の長さは、約７．５ｍｓで
ある。この７．５ｍｓというフレーム期間の長さは、１
０ｍｓ以上の残光時間よりも短い。

【０００８】したがって、直前のフレーム期間での発光
による残光は、次のフレーム期間に入っても残ることに
なる。その上、隣接するフレーム期間での表示画像どう
しは、立体画像表示のために互いに視差が与えられてい
る。このため、直前のフレーム期間の残像は、その次の
フレーム期間での表示画像と一致しない。その結果、残
像のために、画像が二重に見えたり、ちらついて見えた
りするという問題がある。

【０００９】なお、画像表示装置に残光の極めて少ない
蛍光体を使用することにより、残像によるちらつきをな
くすことが考えられる。しかし、その場合、画像表示装
置が特殊なものとなる。その結果、立体画像表示装置の
値段が高価となってしまう。

【００１０】本発明は、上記の問題を解決すべくなされ
たものであり、画像表示装置の残像によるちらつきを抑
制できる立体画像表示方法および装置の提供を目的とす
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】（立体画像表示方法）こ
の目的の達成を図るため、この発明の立体画像表示方法
によれば、左眼用画像と右眼用画像とを時分割によりフ
レーム期間ごとに交互に表示し、フレーム期間ごとに左
眼用シャッターと右眼用シャッターとを交互に遮光状態
とすることにより、左眼用画像を左眼で、右眼用画像を
右眼でそれぞれ選択的に視認させる立体画像表示方法に
おいて、左眼用シャッターと右眼用シャッターとを同時
に遮光状態とする同時遮光期間を、各フレーム期間の一
部分に設けている。

【００１２】このように、この発明の立体画像表示方法
によれば、各フレーム期間のうちの一部分の期間だけ同
時に遮光状態とする。その結果、残光の一部分を遮光す
ることができる。その結果、視認される残光量を低減す
ることができる。このため、残像によるちらつきを抑制
することができる。

【００１３】なお、同時遮光期間を設けると、残光とと
もに、そのフレーム期間中の画像の一部分も遮光され
る。ただし、同時遮光期間を設けたことによる画面の輝
度の低下は実用上問題とならないレベルである。

【００１４】また、この発明の立体画像表示方法におい
て、好ましくは、同時遮光期間を設けるにあたり、左眼
用シャッターおよび右眼用シャッターを遮光状態に切り
かえる時期を、フレーム期間が切替わる時期よりも早い
時期に設定すると良い。これは、言い換えれば、同時遮
光期間を、フレーム期間の途中から当該フレーム期間の
終了時点までの期間とすることが望ましい。

【００１５】フレーム期間中の発光輝度は、通常、フレ
ーム期間の後になるほど低くなる。一方、直前のフレー
ム期間の残光は、発光した次のフレーム期間中を通し
て、ほとんど変化しない。したがって、フレーム期間の
後寄りの一部分の期間を同時遮光期間に含めることによ
り、視認すべき画像と残光とのコントラスト比を向上さ
せるだけでなく、同時遮光期間を設けたことによる画面
の輝度の低下の抑制を図ることができる。

【００１６】また、この発明の立体画像表示方法におい
て、好ましくは、同時遮光期間を、互いに不連続の複数
の期間とすると良い。例えば、同時遮光期間を一定周期
で断続的に設けることもできる。

【００１７】また、この発明の立体画像表示方法におい
て、好ましくは、各フレーム期間における同時遮光期間
の長さを、互いに等しくすると良い。各フレーム期間に
おける同時遮光期間の長さを一定とすることにより、各
フレーム期間どうしの間での輝度の低下の割合および残
光の均等化を図ることができる。その結果、ちらつきの
一層の抑制を図ることができる。

【００１８】（立体画像表示装置）また、この発明の立
体画像表示装置によれば、互いに視差が与えられた左眼
用画像および右眼用画像を時分割によりフレーム期間ご
とに交互に表示する画像表示装置と、左眼用シャッター
および右眼用シャッターにより構成された眼鏡機構と、
前記左眼用シャッターおよび前記右眼用シャッターを前
記フレーム期間ごとに交互に遮光状態とさせる駆動部と
を備えた立体画像表示装置において、駆動部は、各前記
フレーム期間の一部分の期間、左眼用シャッターと前記
右眼用シャッターとを同時に遮光状態とさせる構成とし
てある。

【００１９】このように、この発明の立体画像表示装置
によれば、各フレーム期間のうちの一部分の期間、左眼
用および右眼用シャッターを同時に遮光状態（以下、
「同時遮光状態」とも称する。）とする駆動部を備えて
いる。このため、残光の一部分を遮光することができ
る。その結果、視認される残光量を抑制することができ
る。このため、残像によるちらつきを抑制することがで
きる。

【００２０】また、この発明の立体画像表示装置におい
て、好ましくは、左眼用および右眼用シャッターを互い
に独立に開閉する液晶シャッターとし、かつ、駆動部
は、液晶シャッターの開閉を印加電圧により制御するよ
うに構成すると良い。このように、左眼用および右眼用
シャッターを液晶シャッターを用いれば、眼鏡機構の軽
量化を図るとともに、単位時間当りのシャッターの開閉
回数を容易に増やすことが可能となる。また、液晶セル
は可撓性を有することが望ましい。

【００２１】また、この発明の実施にあたり、液晶シャ
ッターを、強誘電性液晶セル、反強誘電性液晶セル、ま
たは、電界誘起チルトを示すカイラルスメクティックＡ
液晶セルにより構成すると良い。これらの液晶セルの配
向方向の、印加電圧の極性反転に対する応答速度は、い
ずれも、ネマチック型液晶セルの応答速度よりも速い。
このため、これらの液晶セルを用いれば、動画表示にも
容易に対応することができる。

【００２２】また、この発明の立体画像表示装置におい
て、好ましくは、駆動部は、左眼および右眼用シャッタ
ーを同時に遮光状態とするにあたり、左眼用シャッター
および右眼用シャッターを遮光状態に切替える時期を、
フレーム期間が切替わる時期よりも早くすると良い。こ
れは言い換えれば、駆動部は、前記フレーム期間の途中
から当該フレーム期間の終了時点までの期間、前記左眼
用および右眼用シャッターを同時に遮光状態とすること
が望ましい。

【００２３】フレーム期間中の発光輝度は、通常、フレ
ーム期間の後になるほど低くなる。一方、直前のフレー
ム期間の残光は、発光した次のフレーム期間中を通し
て、ほとんど変化しない。したがって、フレーム期間の
後寄りの一部分の期間を同時に遮光状態とすれば、視認
すべき画像と残光とのコントラスト比を向上させるだけ
でなく、同時に遮光状態としたことによる画面の輝度の
低下の抑制を図ることができる。

【００２４】また、この発明の立体画像表示装置におい
て、好ましくは、駆動部は、フレーム期間中に、左眼用
および右眼用シャッターを断続的に同時に遮光状態とす
ると良い。例えば、同時遮光期間を一定周期で断続的に
設けることもできる。

【００２５】また、この発明の立体画像表示装置におい
て、好ましくは、駆動部は、左眼用および右眼用シャッ
ターを同時に遮光状態とする期間の長さを、フレーム期
間どうしで互いに等しくすると良い。各フレーム期間に
おける同時遮光期間の長さを一定とすることにより、各
フレーム期間どうしの間での輝度の低下の割合および残
光の均等化を図ることができる。その結果、ちらつきの
一層の抑制を図ることができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、この発明
の実施の形態について説明する。なお、参照する図面
は、この発明が理解できる程度に各構成成分の大きさ、
形状および配置関係を概略的に示してあるに過ぎない。
したがって、この発明は図示例にのみ限定されるもので
はない。

【００２７】［１．立体画像表示方法の実施の形態］こ
の実施の形態では、図１を参照して、この発明の立体画
像表示方法の一例について説明する。図１の上段には、
互いに視差が与えられた左眼用画像と右眼用画像とを時
分割によりフレーム期間ごとに交互に表示する様子を、
ＣＲＴ輝度の時間変化として示す。

【００２８】図１の上段では、左眼用画像の一つの画素
の輝度をＣＲＴ輝度として、曲線Ｉで示し、右眼用画像
の一つの画素の輝度をＣＲＴ輝度として、破線IIで示
す。そして、曲線Ｉで示すように、左眼用画像は、奇数
番目のフレーム期間の開始時点で発光する。一方、破線
IIで示すように、右眼用画像は、偶数番目のフレーム期
間の開始時点で発光する。

【００２９】そして、曲線Ｉおよび破線IIで示すよう
に、左眼および右眼用画像いずれにおいても残光量が０
となる前に次の発光がおきている。すなわち、左眼用画
像のフレーム期間においては、その直前のフレーム期間
での右眼用画像の残像が残っており、右眼用画像のフレ
ーム期間においては、その直前のフレーム期間での左眼
用画像の残像が残っている。

【００３０】また、図１の中段には、左眼用シャッター
の開閉のタイミングを、左眼に入射する透過光量の時間
変化として、曲線IVで示す。すなわち、左眼用シャッタ
ーが「開」状態のときは、透過光量が「Ｈ」と高くな
り、一方、左眼用シャッターが「閉」状態のときは、透
過光量が「Ｌ」と低くなる。なお、高いときの透過光量
Ｈと低いときの透過光量Ｌとのコントラスト比は、例え
ば１００：１である。

【００３１】また、曲線IVのうちの一部分に、従来例の
立体画像表示装置における左眼側の透過光量の時間変
化、すなわち、左眼用シャッターの開閉タイミングを破
線で示す。そして、従来例の開閉タイミングでは、左眼
用シャッターは、偶数番目のフレームで「閉」状態とな
り、奇数番目のフレーム期間で「開」状態となってい
る。

【００３２】これに対して、曲線IVの実線部分に示すよ
うに、この実施の形態では、奇数番目のフレーム期間の
途中から終了時点までの間でも、左眼用シャッターが
「閉」状態となっている。すなわち、左眼用シャッター
を遮光状態に切替える時期を、フレーム期間が切替わる
時期よりも時間Ｔだけ早く設定している。

【００３３】また、図１の下段には、右眼用シャッター
の開閉のタイミングを、右眼に入射する透過光量の時間
変化として、曲線Ｖで示す。すなわち、右眼用シャッタ
ーが「開」状態のときは、透過光量が「Ｈ」と高くな
り、一方、右眼用シャッターが「閉」状態のときは、透
過光量が「Ｌ」と低くなる。

【００３４】また、曲線Ｖのうちの一部分に、従来例の
立体画像表示装置における右眼側の透過光量の時間変
化、すなわち、右眼用シャッターの開閉タイミングを破
線で示す。そして、従来例の開閉タイミングでは、右眼
用シャッターは、奇数番目のフレームで「閉」状態とな
り、偶数番目のフレーム期間で「開」状態となってい
る。

【００３５】これに対して、曲線Ｖの実線部分に示すよ
うに、この実施の形態では、偶数番目のフレーム期間の
途中から終了時点までの間でも、右眼用シャッターが
「閉」状態となっている。すなわち、右眼用シャッター
を遮光状態に切替える時期を、フレーム期間が切替わる
時期よりも時間Ｔだけ早く設定している。

【００３６】そして、曲線IVおよび曲線Ｖに示すよう
に、この実施の形態では、各フレーム期間の後よりの期
間Ｔでは、左眼用シャッターおよび右眼用シャッターが
同時に閉じた同時遮光状態となっている。同時遮光状態
となる同時遮光期間を設けることにより、残光の一部分
を遮光することができる。その結果、視認される残光量
を低減することができる。このため、残像によるちらつ
きを抑制することができる。

【００３７】［２．立体画像表示装置の実施の形態］＜２．１第１の実施の形態＞次に、図３を参照して、
この発明の立体画像表示装置の一例について説明する。
図３は、立体画像表示装置の第１実施の形態の構成を説
明するための斜視図である。

【００３８】図３に示すように、第１の実施の形態の立
体画像表示装置は、画像表示装置１０、眼鏡機構１２お
よび駆動部２４により構成される。

【００３９】（画像表示装置）この画像表示装置１０
を、ここではＣＲＴ１０とする。このＣＲＴ１０では、
互いに視差が与えられた左眼用画像および右眼用画像を
時分割によりフレーム期間ごとに交互に表示する。

【００４０】（眼鏡機構）また、この眼鏡機構１２は、
左眼用シャッター１２Ｌと右眼用シャッター１２Ｒとに
より構成されている。この実施の形態では、左眼用シャ
ッター１２Ｌおよび右眼用シャッター１２Ｒをそれぞれ
液晶シャッターとする。

【００４１】そして、図４に示すように、左眼用シャッ
ター１２Ｌは、ＣＲＴ１０側から準じに設けられた、第
１偏光フィルタ１４Ｌ、液晶セル１８Ｌおよび第２偏光
フィルタ１６Ｌにより構成されている。また、右眼用シ
ャッター１２Ｒも、ＣＲＴ１０側から準じに設けられ
た、第１偏光フィルタ１４Ｒ、液晶セル１８Ｒおよび第
２偏光フィルタ１６Ｒにより構成されている。

【００４２】なお、この眼鏡機構１２の構成は、通常の
眼鏡に限定されるものではなく、例えば、ゴーグルやヘ
ルメットに組み込んでも良く、また、例えば据え置き型
の覗き窓としても良い。

【００４３】また、これらの第１偏光フィルタ１４Ｌお
よび１４Ｒと、第２偏光フィルタ１６Ｌおよび１６Ｒと
は、互いに偏光軸が直交した直交ニコル状態として設け
られている。なお、図４では、説明のため、第１偏光フ
ィルタ、液晶セルおよび第２偏光フィルタを互いに離間
させて示したが、実際には、これらを積層して一体化し
てあることが好ましい。また、偏光フィルタ１４を液晶
セル１８に密着させる場合には、偏光フィルタ１４の液
晶セルと密着する面に、アクリル系樹脂などの高分子か
らなる粘着剤を数μｍ〜数十μｍの厚さで塗布しておく
と良い。

【００４４】また、第１偏光フィルタ１４Ｌおよび１４
Ｒおよび第２偏光フィルタ１６Ｌおよび１６Ｒは、いず
れも、偏光軸以外の全ての可視光領域の光を吸収するニ
ュートラル偏光板とすると良い。また、例えば、偏光フ
ィルタ（偏光板）を、ヨウ素や二色性色素を含浸配向さ
せたポリビニルアルコール（ＰＶＡ）膜をトリアセチル
セルロース（ＴＡＣ）フィルムやポリエステルフィルム
などの透明フィルムで支持して構成しても良い。

【００４５】また、液晶セル１８Ｌおよび１８Ｒは、い
ずれも、図５に示すように、上側基板２０と下側基板２
２とで液晶組成物を挟持した構成としてある。そして、
この下側基板２２は、リード線を介して接地（Ｇｎｄ）
されている。一方、上側基板２０は、リード線を介し
て、駆動部２４に接続されている。

【００４６】なお、左右の液晶シャッターの下側基板２
２にそれぞれ接地されたリード線は、一本化して接地電
位とすることが、リード線の配線を減らすことができる
ので望ましい。

【００４７】上側および下側基板の材料としては、光学
的異方性が無く、透明かつ絶縁性の任意好適な公知の材
料を用いることができる。さらに、可撓性を有すること
が望ましい。このような材料としては、例えば、ポリエ
ーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリアリレート（ＰＡ
ｒ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエステルなどの
プラスチック基板が挙げられる。また、基板の表面に
は、例えば、ＩＴＯや酸化錫をスパッタリング法やイオ
ンビーム蒸着法などの公知の方法により製膜される。

【００４８】液晶の材料は、電圧の極性や大きさを変え
た場合の複数の動作モードにおいて、分子を配向させた
場合に、入射光に対して位相差を与えて、その偏光状態
を変えるものであれば、任意好適な公知の材料を用いる
ことができる。また、液晶セルの材料は、電圧の極性や
大きさの変化に対する応答特性の速いものが望ましい。
このような液晶セルとしては、例えば、反強誘電性液晶
セル、または、電界誘起チルトを示すカイラルスメクテ
ィックＡ液晶セルにより構成することが好ましい。

【００４９】また、強誘電液晶を用いる場合には、液晶
膜の厚さを、その螺旋ピッチ以下の大きさに設定すると
良い。さらに、配向膜を用いる場合には、例えば、除冷
法により分子を配向させると良い。また、配向膜を用い
ない場合には、曲げ剪断法などの公知の方法により分子
を配向させると良い。そして、これらの方法によって分
子を配向させることにより、印加電圧の極性によって変
化する二つのモードのどちらでも一軸水平配向性を有す
る液晶セルを得ることができる。

【００５０】また、強誘電液晶としては、例えば、強誘
電性高分子と低分子液晶とからなる強誘電性液晶であっ
て、強誘電性液晶中の強誘電性高分子液晶の割合が、好
ましくは１０〜９９ｗｔ％、より好ましくは、１０〜７
０ｗｔ％である強誘電性液晶が、液晶部の機械的強度を
向上させる点から好適である。また、液晶中には、膜厚
を一定に保つためのスペーサ材料を添加していても良
い。スペーサ材料としては、シリカやプラスチックなど
の任意好適な公知の材料を用いることができる。

【００５１】（駆動部）また、駆動部２４は、左眼用お
よび右眼用シャッター１２Ｌおよび１２Ｒの開閉を印加
電圧により制御する。そして、制御の結果、左眼用シャ
ッター１２Ｌおよび右眼用シャッター１２Ｒをフレーム
期間ごとに交互に遮光状態とさせる。さらに、この実施
の形態では、各フレーム期間の一部分の期間、左眼用シ
ャッター１２Ｌと右眼用シャッター１２Ｒとを同時に遮
光状態とする。

【００５２】ここで、図６に、液晶セル１８Ｌおよび１
８Ｒを強誘電性液晶により構成した場合の、印加電圧の
波形を示す。図６の上段には、図１の上段に示したもの
と同一のＣＲＴ輝度の時間変化を示す。また、図６の中
段には、左眼用シャッター１２Ｌを構成する液晶セル１
８Ｌに印加される電圧の波形（波形１）を、曲線Ｖ１で
示す。また、図６の下段には、右眼用シャッター１２Ｒ
を構成する液晶セル１８Ｒに印加される電圧の波形（波
形２）を、曲線Ｖ２で示す。強誘電性液晶に対しては、
印加電圧の極性を反転させることにより、液晶分子の配
向方向を回転させる。

【００５３】たとえば、図４に示す液晶シャッターの場
合、印加電圧の極性を「−」とした場合に、液晶セル１
８Ｌまたは１８Ｒの液晶分子が、第１偏光フィルタの偏
光軸と直交する方向に配向するものとする。この場合、
液晶シャッターを光を透過せず、遮光状態となる。一
方、印加電圧の極性を「＋」とした場合には、液晶セル
１８の液晶分子が回転する。その結果、液晶シャッター
は光を透過する。

【００５４】図６の曲線Ｖ１に示すように、奇数番目の
フレーム期間の開始時点から途中までは、左眼用シャッ
ター１２Ｌに「＋Ｖ」の電圧（例えば＋１５Ｖ）が印加
される。その結果、左眼用シャッターは、「開」状態
（透過状態）となる。例えば、第１フレーム期間中の
「０〜ｔ−Ｔ」の期間、および、第３フレーム期間中の
「２ｔ〜３ｔ−Ｔ」の期間に、透過状態となる。

【００５５】そして、奇数番目のフレーム期間の途中か
ら、その次の偶数番目のフレーム期間の終了時点にわた
っては、左眼用シャッターに１２Ｌに「−Ｖ」の電圧
（例えば−１５Ｖ）が印加される。その結果、左眼用シ
ャッターは「閉」状態（遮光状態）となる。例えば、第
１フレーム期間中の時刻「ｔ−Ｔ」〜第２フレーム期間
の終了時点の「２ｔ」までの期間に、遮光状態となる。
したがって、左眼用シャッターの開閉の駆動デューティ
ー比は１：１からずれている。

【００５６】一方、右眼用シャッターに印加される電圧
の波形は、左銘用シャッターに印加される電圧の波形に
対して、１フレーム期間分ずれている。すなわち、図６
の曲線Ｖ２に示すように、偶数番目のフレーム期間の開
始時点から途中までは、右眼用シャッター１２Ｒに「＋
Ｖ」の電圧が印加される。その結果、右眼用シャッター
は、「開」状態（透過状態）となる。例えば、第２フレ
ーム期間中の「ｔ〜２ｔ−Ｔ」の期間、および、第４フ
レーム期間中の「３ｔ〜４ｔ−Ｔ」の期間に、透過状態
となる。

【００５７】そして、偶数番目のフレーム期間の途中か
ら、その次の奇数番目のフレーム期間の終了時点にわた
っては、右眼用シャッター１２Ｒに「−Ｖ」の電圧が印
加される。その結果、右眼用シャッターは「閉」状態
（遮光状態）となる。例えば、第２フレーム期間中の時
刻「ｔ−Ｔ」〜第３フレーム期間の終了時点の「２ｔ」
までの期間に、遮光状態となる。

【００５８】したがって、各フレームの途中から終了時
点までの期間が同時遮光状態となる。例えば、第１フレ
ーム期間中の「ｔ−Ｔ〜ｔ」の期間、第２フレーム期間
中の「２ｔ―Ｔ〜２ｔ」の期間、および、第３フレーム
期間中の「３ｔ−Ｔ〜３ｔ」の期間に、同時遮光状態と
なる。したがって、右眼用シャッターの開閉の駆動デュ
ーティー比も１：１からずれている。

【００５９】このように、左眼用シャッターおよび右眼
用シャッターを遮光状態に切替える時期を、フレーム期
間が切替わる時期よりも早くすることにより、視認され
る残光量を抑制することができる。このため、残像によ
るちらつきを抑制することができる。

【００６０】ところで、ＣＲＴの残光量は、ＣＲＴモニ
ターの輝度設定値に依存する。そこで、輝度設定値に応
じて、同時遮光期間の長さを調節可能とすることが好ま
しい。このように同時遮光期間の長さを調節可能とすれ
ば、ＣＲＴ輝度を所望の値に設定した上で、残像による
ちらつきを抑制することができる。

【００６１】＜２．２第２の実施の形態＞次に、この
発明の立体画像表示装置の一例について説明する。第２
の実施の形態では、液晶シャッターを構成する液晶セル
として、πセルを用いた例について説明する。πセルを
用いた液晶シャッターの開閉は、交流の印加電圧の振幅
によって制御される。すなわち、印加電圧の振幅が閾値
よりも大きな場合に、この液晶シャッターは、遮光状態
となる。一方、印加電圧の振幅が閾値よりも小さな場
合、例えば、印加電圧値が０Ｖで一定である場合には、
この液晶シャッターは、透過状態となる。

【００６２】そこで、図７を参照して、πセルを用いた
場合に、駆動部２４が液晶セルに印加する電圧の波形に
ついて説明する。図７の上段には、図６の上段と同様
に、ＣＲＴ輝度の時間変化を示す。また、図７の中段に
は、左眼用シャッター１２Ｌに印加される電圧の波形
（波形１）を、曲線Ｖ３で示す。また、図７の下段に
は、右眼用シャッター１２Ｒに印加される電圧の波形
（波形２）を、曲線Ｖ４で示す。

【００６３】図７に示すように、第２の実施の形態で
は、液晶シャッターを遮光状態とする期間のみ、矩形の
交流電圧を印加している。そして、液晶シャッターを透
過状態とする期間は、印加電圧の電位を接地電位（Ｇｎ
ｄ）としている。そして、このような波形の電圧を印加
することにより、左眼用および右眼用シャッターの開閉
をそれぞれ制御して、上記の第１の実施の形態の場合同
じ期間だけ、同時遮光状態を設けている。

【００６４】＜２．３第３の実施の形態＞次に、この
発明の立体画像表示装置の他の一例について説明する。
第３の実施の形態では、図８に示すように、眼鏡機構に
おいて、左右の第１偏光フィルタ１４と第２偏光フィル
タ１６とを共通化している。このように偏光フィルタ１
４を簡略化することにより、左右の液晶シャッターの構
造を簡単化することができる。その結果、左右の液晶シ
ャッターの製造が容易になる。

【００６５】＜２．４第４の実施の形態＞次に、この
発明の立体画像表示装置の他の一例について説明する。
第４の実施の形態では、図９に示すように、上記の第３
の実施の形態の構成において、眼鏡機構の液晶セルの下
側基板を左右で共通化している。ここで、図１０に、液
晶セルの下側基板２２および上側基板２０の構成を示
す。

【００６６】このような液晶セルの製造にあっては、横
長の液晶セルを作成後、上側基板の中央部のみを切断除
去すると良い。このようにして製造工程を簡略化するこ
とができる。この製造方法は、基板をプラスチック基板
とした場合に望ましい。

【００６７】

【実施例】次に、上述した立体表示装置の第１の実施の
形態のより具体的な例として実施例について説明する。
この実施例では、左眼用シャッター１２Ｌおよび右眼用
シャッター１２Ｒとしての液晶セルを、それぞれ、２枚
の樹脂基板で強誘電性液晶組成物を挟持して構成してい
る。

【００６８】ここでは、樹脂基板として、ポリエーテル
スルホン（ＰＥＳ）基板（住友ベークライト製ＦＳＴ）
を用いる。また、このＰＥＳ基板の表面には、ＩＴＯ電
極が形成されている。以下、ＩＴＯ電極が形成されたＰ
ＥＳ基板を「ＩＴＯ／ＰＥＳ基板」と表記する。

【００６９】また、この実施例で用いる強誘電性液晶組
成物は、強誘電性高分子液晶Ａ（出光興産製）、低分子
液晶液晶Ｂ（出光興産製）、低分子液晶Ｃ（みどり化学
製）および低分子液晶Ｄ（みどり化学製）を５：３：
１：１の割合で混合したものである。上記の液晶Ａ〜Ｄ
の化学式を下記に示す。

【００７０】

【化１】

【００７１】また、これらの液晶セルの製造にあって
は、先ず、強誘電性液晶組成物をメチルエチルケトンに
溶解して３０ｗｔ％溶液を用意する。次に、縦３００ｍ
ｍ×横４００ｍｍの寸法のＩＴＯ／ＰＥＳ基板を２枚用
意する。そして、そのうちの一枚のＩＴＯ／ＰＥＳ基板
のＩＴＯ電極を形成した側の面上に、バーコータにより
この溶液を塗布する。続いて、溶液が乾燥した後、もう
一枚のＩＴＯ／ＰＥＳ基板をラミネータにより貼付す
る。

【００７２】次に、二枚のＩＴＯ／ＰＥＳ基板のＩＴＯ
電極間に、４０Ｖの直流電圧を印加した状態で、ＩＴＯ
／ＰＥＳ基板の横辺に対して２３°傾いた方向に沿って
撓み変形を与える。この変形により、液晶が配向する。
このようにして、厚さ２．０μｍの液晶セルを製造す
る。そして、３００ｍｍ×４００ｍｍの寸法の液晶セル
から、５０ｍｍ×５０ｍｍの寸法の液晶セルを二枚切り
出して、左右の液晶シャッターの液晶セルとする。

【００７３】この液晶セルは、印加電圧の極性を反転さ
せることにより、液晶セルの縦辺に平行な方向と、この
方向に対して４６°回転した方向との間をスイッチング
する。なお、位相差計を用いてこの液晶セルのリターデ
ーションを測定したところ、２３５ｎｍであった。

【００７４】また、この実施例では、液晶シャッターを
構成する第１および第２偏光フィルタ１４および１６と
して、それぞれ縦３００ｍｍ×横４００ｍｍの寸法のニ
ュートラル偏光板（サンリッツ製ＬＬＣ２−９２１８）
を用いる。そして、第１および第２偏光フィルタ１４お
よび１６で液晶セル１８を挟持する。

【００７５】次に、２１インチのパソコン用カラーＣＲ
Ｔモニター１０に左眼用画像と右眼用画像とを時分割で
交互に表示させた場合の視認性の評価結果について説明
する。

【００７６】評価にあたっては、ＣＲＴ１０に、黒い背
景上に、左眼用画像としての直径２ｃｍの白い円（以
下、「円１」と称する。）と、右眼用画像としての直径
２ｃｍの白い円（以下、「円２」と称する。）とを、円
の中心間を５ｃｍ離して１２０Ｈｚの周期で交互に表示
させる。したがって、一つのフレーム期間の長さは、
８．３３ｍｓとなる。また、表示にあたっては、ＣＲＴ
１０へ入力される画像信号源と、眼鏡機構１２とを駆動
部２４を介して接続した。このため、液晶シャッターの
液晶分子の配向方向は、左右眼用画像の表示の切替と同
期して、スイッチングされる。

【００７７】ここで、左眼用シャッター１２Ｌを透過し
た、円１の中心部の透過光量をＩ_L1、左眼用シャッター
１２Ｌを透過した、円２の中心部の透過光量をＩ_L2、右
眼用シャッター１２Ｒを透過した、円１の中心部の透過
光量をＩ_R1、右眼用シャッター１２Ｒを透過した、円２
の中心部の透過光量をＩ_R2、とする。

【００７８】すると、左眼で視認されるコントラスト比
ＣＲ_Lは、下記の（１）式で与えられる。また、右眼で
視認されるコントラスト比ＣＲ_Ｒは、下記の（２）式で
与えられる。ＣＲ_L＝Ｉ_L1／Ｉ_L2…（１）ＣＲ_R＝Ｉ_R2／Ｉ_R1…（２）

【００７９】そして、偏光眼鏡機構１２の透過光量を、
フォトダイオードにより電圧値（ｍｓ）として測定す
る。また、測定にあたっては、液晶セル１８も、駆動部
２４に接続する。この駆動部２４は、液晶セル１８への
印加電圧の極性反転のタイミングを調整する機能を有す
る。そして、非視認状態の期間Ｔを０ｍｓ〜６ｍｓとし
たときの右眼側のコントラスト比ＣＲ_Ｒ（Ｃｒ）の測定
結果を、下記の表１に示す。

【００８０】

【表１】

【００８１】また、上記の表５に示すように、同時遮光
期間Ｔを長くするほど、コントラスト比Ｃｒが向上して
いる。例えば、Ｔ＝０ｍｓのときにＣｒ＝２６であった
のに対して、Ｔ＝６ｍｓのときには、Ｃｒ＝５６と倍増
している。したがって、同時遮光期間Ｔを設けることに
より、コントラスト比が向上することが分かった。ま
た、左眼側のコントラスト比についても、右眼側と同様
の測定結果が得られた。

【００８２】上述した実施の形態においては、この発明
を特定の条件で構成した例について説明したが、この発
明は、種々の変更を行うことができる。例えば、上述し
た実施の形態においては、各フレームにおける非認識状
態の期間、すなわち非透過状態の期間を一つずつ設定し
たが、この発明では、非認識状態の期間を互いに不連続
な複数の期間としても良い。

【００８３】また、上述の実施の形態では、画面表示装
置としてＣＲＴを用いた例について説明したが、この発
明では、画面表装置はＣＲＴに限定されない。例えば、
画面表示装置として、プラズマディスプレイパネル（Ｐ
ＤＰ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）またはエレクトロ
ルミネッセンス（ＥＬ）パネルを用いても良い。

【００８４】また、上述の実施の形態では、駆動部２４
を、ＣＲＴ１０や眼鏡機構１２と個別に設けたが、この
発明では、例えば、駆動部をＣＲＴまたは眼鏡機構に内
蔵させても良い。

【００８５】

【発明の効果】以上、詳細に説明した様に、この発明の
立体画像表示方法によれば、各フレーム期間のうちの一
部分の期間だけ同時に遮光状態とする。その結果、残光
の一部分を遮光することができる。その結果、視認され
る残光量を低減することができる。このため、残像によ
るちらつきを抑制することができる。

【００８６】また、この発明の立体画像表示装置によれ
ば、このように、この発明の立体画像表示装置によれ
ば、各フレーム期間のうちの一部分の期間、左眼用およ
び右眼用シャッターを同時に遮光状態とする駆動部を備
えている。このため、残光の一部分を遮光することがで
きる。その結果、視認される残光量を抑制することがで
きる。このため、残像によるちらつきを抑制することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】立体画像表示方法における同時遮光状態とする
タイミングを説明するためのグラフである。

【図２】蛍光体の残光量の時間変化を示すグラフであ
る。

【図３】第１の実施の形態の立体画像表示装置の構成の
説明に供する斜視図である。

【図４】第１の実施の形態における液晶シャッターの構
成の説明に供する模式図である。

【図５】第１の実施の形態における液晶セルの構成の説
明に供する斜視図である。

【図６】第１の実施の形態における印加電圧の波形の説
明に供するグラフである。

【図７】第２の実施の形態における印加電圧の波形の説
明に供するグラフである。

【図８】第３の実施の形態における液晶シャッターの構
成の説明に供する模式図である。

【図９】第４の実施の形態における液晶シャッターの構
成の説明に供する模式図である。

【図１０】第４の実施の形態における液晶セルの構成の
説明に供する模式図である。

【符号の説明】

１０画像表示装置（ＣＲＴ）１２眼鏡機構１２Ｌ左眼用シャッター１２Ｒ右眼用シャッター１４、１４Ｌ、１４Ｒ第１偏光フィルタ１６、１６Ｌ、１６Ｒ第２偏光フィルタ１８、１８Ｌ．１８Ｒ液晶セル２０、２０Ｌ、２０Ｒ上側基板２２、２２Ｌ、２２Ｒ下側基板２４駆動部２６光軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H093 NA33 NA35 NA36 NA79 NB15 NC67 ND10 NF17 NF20 NG08 5C006 BA12 BA13 EC12 EC13 FA23 5C061 AA01 AA03 AA11 AA14 AA29 AB12 AB16 AB17 AB20 5C082 AA04 AA05 AA06 BA47 CA81 CA85 MM10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】左眼用画像と右眼用画像とを時分割によ
りフレーム期間ごとに交互に表示し、前記フレーム期間
ごとに左眼用シャッターと右眼用シャッターとを交互に
遮光状態とすることにより、前記左眼用画像を左眼で、
前記右眼用画像を右眼でそれぞれ選択的に視認させる立
体画像表示方法において、前記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを同時
に遮光状態とする同時遮光期間を、各前記フレーム期間
の一部分に設けたことを特徴とする立体画像表示方法。
【請求項２】請求項１に記載の立体画像表示方法にお
いて、前記同時遮光期間を設けるにあたり、前記左眼用シャッ
ターおよび前記右眼用シャッターを遮光状態に切りかえ
る時期を、前記フレーム期間が切替わる時期よりも早い
時期に設定したことを特徴とする立体画像表示方法。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の立体画
像表示方法において、前記同時遮光期間を、前記フレーム期間の途中から当該
フレーム期間の終了時点までの期間としたことを特徴と
する立体画像表示方法。
【請求項４】請求項１〜請求項３のいずれか一つの請
求項に記載の立体画像表示方法において、前記同時遮光期間を、互いに不連続の複数の期間とした
ことを特徴とする立体画像表示方法。
【請求項５】請求項１〜請求項４のいずれか一つの請
求項に記載の立体画像表示方法において、各前記フレーム期間における前記同時遮光期間の長さ
を、互いに等しくしたことを特徴とする立体画像表示方
法。
【請求項６】互いに視差が与えられた左眼用画像およ
び右眼用画像を時分割によりフレーム期間ごとに交互に
表示する画像表示装置と、左眼用シャッターおよび右眼用シャッターにより構成さ
れた眼鏡機構と、前記左眼用シャッターおよび前記右眼用シャッターを前
記フレーム期間ごとに交互に遮光状態とさせる駆動部と
を備えた立体画像表示装置において、前記駆動部は、各前記フレーム期間の一部分の期間、前
記左眼用シャッターと前記右眼用シャッターとを同時に
遮光状態とさせることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項７】請求項６に記載の立体画像表示装置にお
いて、前記左眼用および前記右眼用シャッターを互いに独立に
開閉する液晶シャッターとし、前記駆動部は、前記液晶シャッターの開閉を印加電圧に
より制御することを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項８】請求項７に記載の立体画像表示装置にお
いて、前記液晶シャッターを、強誘電性液晶セル、反強誘電性
液晶セル、または、電界誘起チルトを示すカイラルスメ
クティックＡ液晶セルにより構成したことを特徴とする
立体画像表示装置。
【請求項９】請求項６〜請求項８のいずれか一つの請
求項に記載の立体画像表示装置において、前記駆動部は、前記左眼および前記右眼用シャッターを
同時に遮光状態とするにあたり、前記左眼用シャッター
および前記右眼用シャッターを遮光状態に切替える時期
を、前記フレーム期間が切替わる時期よりも早くしたこ
とを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項１０】請求項６〜請求項９のいずれか一つの
請求項に記載の立体画像表示装置において、前記駆動部は、前記フレーム期間の途中から当該フレー
ム期間の終了時点までの期間、前記左眼用および右眼用
シャッターを同時に遮光状態とすることを特徴とする立
体画像表示装置。
【請求項１１】請求項６〜請求項１０のいずれか一つ
の請求項に記載の立体画像表示装置において、前記駆動部は、前記フレーム期間中に、前記左眼用およ
び右眼用シャッターを断続的に同時に遮光状態とするこ
とを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項１２】請求項６〜請求項１１のいずれか一つ
の請求項に記載の立体画像表示装置において、前記駆動部は、前記左眼用および右眼用シャッターを同
時に遮光状態とする期間の長さを、前記フレーム期間ど
うしで互いに等しくすることを特徴とする立体画像表示
装置。