JP3753763B2 - ３次元画像を認識させる装置及びその方法 - Google Patents
３次元画像を認識させる装置及びその方法 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本明細書で開示する発明は、各種情報を表示する表示装置および表示方法に関する。特に複数の観察者によりそれぞれ異なる画像を認識することができる表示装置および表示方法に関する。例えば、同一の画面において表示される複数の画像を複数の観察者により、それぞれ独立に見ることができる表示装置および表示方法に関する。また、複数の画像が同時に表示されている中から特定の情報のみを選択的に認識する装置および表示方法に関する。また、特定の情報のみを選択的に見ることができる装置および表示方法に関する。そして観察者に認識される画像を３次元画像とすることができる表示装置および表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、同一の画面上に異なる画像を表示する技術が知られている。例えば、一つの画面を分割して、複数のテレビ番組を同時に表示する方法や、一つの画面上に複数の画像を重ねて表示する方法が知られている。
【０００３】
前者の方法は、個々の画像が独立して表示されるので、比較的容易に同時に多数の番組や画像を見ることができる。しかし、後者の方法は、複数の画像が重なってしまうので、非常に見にくいものとなってしまう問題がある。
【０００４】
またどちらの方法においても複数の画像が同時に表示されてしまうので、見る側の方で見る対象を選択しなければならない。
【０００５】
このことは、複数の異なる画面を複数人で同時に見ようとする場合に問題となる。例えば、Ａという観察者には見えて、Ｂという観察者には見えない画像を表示するような場合には、上述の方法は利用することができない。
【０００６】
また、画像として３次元画像（立体画像ともいう）を表示する技術が知られている。（産業図書，増田千尋著，３次元ディスプレイ，平成２年５月２５日初版参照）
【０００７】
しかし、前述の複数人で異なる画像を同時に見る技術において、３次元画像を見ることができる技術は知られていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本明細書で開示する発明は、同一の画面上に表示される異なる画像を複数の観察者が独立に見ることができる構成を提供することを課題とする。即ち、同一の画面上に表示された画像を別々に選択して見ることができる構成を提供することを課題する。またこの画像をそれぞれ３次元画像とすることができる構成を提供することを課題とする。またこのような課題を解決した表示方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本明細書で開示する発明の一つは、
複数の観察者のそれぞれが異なる画像を見ることができる表示装置であって、
同一の画面上に異なる複数の画像を表示する手段と、
前記複数の画像を観察者毎に選択する手段と、
観察者毎に見える画像を３次元表示にする手段と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
上記構成の具体的な例を図１〜図４に示す。図３に示す構成は、図１にその詳細を示す制御回路５１１とそれに制御される図２に示す集積化された液晶パネル５０７とによって３次元画像（立体画像）を形成し、所定の偏光状態の選択と時分割方式を併用することにより、２人の観察者または２グループ分けられた観察者に対して異なる３次元画像を提供することができる。
【００１１】
他の発明の構成は、
複数の観察者のそれぞれが異なる画像を見ることができる表示装置であって、
同一の画面上に異なる複数の画像を表示する手段と、
前記複数の画像を観察者毎に選択する手段と、
観察者毎に見える画像を２次元表示または３次元表示から選択する手段と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
上記構成は、図１〜図４にその例を示す構成において特に図１に示す制御回路において、２次元画像と３次元画像とを適時選択することができることを特徴とする。
【００１３】
他の発明の構成は、
それぞれ時分割された複数の画像を形成する手段と、
前記複数の画像の一方と他方に対してそれぞれ異なる偏光状態を与える手段と、
前記複数の画像を重ねて投影する手段と、
光学シャッターにより前記時分割された画像を分離する手段と、
前記異なる偏光状態をそれぞれ選択的に透過させる手段と、
を有することを特徴とする。
【００１４】
上記発明の具体的な例を図１〜図４に示す。図１〜図４に示す構成においては、図３の液晶パネル５１１（その詳細は図２に示す）によって、時分割された２つのカラー画像が形成され、それを偏光板（または適当な偏光付与手段）５１２と５１３を透過させることによって、２つの異なる偏光状態を付与し、この画像を光学系５０８からミラー５０９で反射させてスクリーン５１０に重ねて投影し、そのスクリーン５１０に投影された画像を図４の偏光板４０４と４０５、液晶シャッター４０６と４０７とによって選択する。こうして、眼鏡４０２を掛けた観察者は所定の３次元画像を見ることができる。
【００１５】
他の発明の構成は、
ｎを１以上の自然数として、
同一の画面上に異なる２ｎ種類の画像を表示する方法であって、
前記２ｎ種類の画像は、時分割によってｎ個に分離され、さらに２つの偏光状態を与えることによって分離されていることを特徴とする。
【００１６】
上記構成の具体的な例を図７に示す。図７に示すのは、図６に示す構成を動作させる場合の動作タイミングチャートである。図７には、ＡＢＣで示される３つの３次元画像が表示され、それをそれぞれ分離する場合の例が示されている。
【００１７】
３次元画像は、右目用と左目用の画像が必要とされるので、３つの３次元画像を表示させる場合には、２×３の６種類の独立した画像が必要とされる。図７に示す動作を行わせる場合は、ｎ＝３の場合であるといえる。
【００１８】
図７に示す動作においては、光学シャッターの動作によってＡ01, Ａ02、さらにＢ01, Ｂ02、さらにＣ01，Ｃ02というように時分割された画像をさらに２つの偏光状態を選択的に透過するフィルターによって、Ａ01とＡ02とを分離し、さらにＢ01とＢ02とを分離し、さらにＣ01とＣ02とを分離する。こうして、３人の観察者（または３グループに分けられた多数の観察者）のそれぞれにおいて、右目用の画像と左目用の画像を提供することができ、それぞれ個別に３次元画像を見ることができる。
【００１９】
他の発明の構成は、
ＲＧＢでなる一方の画像とＲ’Ｇ’Ｂ’でなる他方の画像とを同一の投影面上に投影する方法であって、
前記一方の画像と他方の画像とは異なる偏光状態が付与されており、
前記一方の画像と他方の画像とは時分割されたさらに複数の異なる画像からなることを特徴とする。
【００２０】
他の発明の構成は、
第１の偏光状態を有し、かつ右目用画像と左目用画像とに時分割された第１の画像と、
前記第１の偏光状態と異なる第２の偏光状態を有し、かつ右目用画像と左目用画像とに時分割された第２の画像と、
とにおいて、
前記第１の偏光状態を選択的に透過させる光学手段によって前記第１の画像を選択的に透過させ、該透過した第１の画像を光学シャッターを用いて左右の目で時間的に分割して見ることにより、第１の３次元画像を選択的に得、
前記第２の偏光状態を選択的に透過させる光学手段によって前記第２の画像を選択的に透過させ、該透過した第２の画像を光学シャッターを用いて左右の目で時間的に分割して見ることにより、第２の３次元画像を選択的に得ることを特徴とする。
【００２１】
上記構成の具体的な例を図５に示す。図５には、第１の偏光状態を有する画像Ａi,Ｂi （ｉは０を含む自然数）、第２の偏光状態を有する画像Ｃi,Ｄi が示されている。またＡとＢ、ＣとＤはそれぞれ右目用の画像と左目用の画像であることを示す。
【００２２】
Ａi,Ｂi で示される第１の偏光状態は、図４に示される偏光板４０４と４０５で選択的に透過され、その透過した画像は液晶シャッター（光学シャッター）４０６と４０７とによって時間的に分割し右目用の画像Ａi と左目用の画像Ｂi とを得る。
【００２３】
また、Ｃi,Ｄi で示される第２の偏光状態は、図４に示される偏光板４０８と４０９で選択的に透過され、その透過した画像は液晶シャッター（光学シャッター）４１０と４１１とによって時間的に分割され右目用の画像Ｃi と左目用の画像Ｄi とを得る。
【００２４】
他の発明の構成は、
第１の偏光状態を有し、かつ右目用と左目用の画像に時分割された第１の画像と、
前記第１の偏光状態と異なる第２偏光状態を有し、かつ右目用と左目用の画像とに時分割された第２の画像と、
において、
前記第１の画像と第２の画像を光学シャッターを用いて異なる２つの偏光状態を有する画像が重ねられた画像として得、該画像を前記第１の偏光状態を選択的に透過させる第１の光学手段と前記第２の偏光状態を選択的に透過させる第２の光学手段とによって、右目用および左目用の画像として分離することを特徴とする表示方法。
【００２５】
上記構成の具体的な例としては、前述した図４に示す構成において、眼鏡部分における偏光板と液晶シャッターの位置関係を入れ換えた場合の例を挙げることができる。
【００２６】
他の発明の構成は、
第１の偏光状態を有し、かつ複数の異なる３次元画像の右目用あるいは左目用の画像が時分割表示された第１の画像と、
前記第１の偏光状態とは異なる第２の偏光状態を有し、かつ複数の異なる３次元画像の左目用あるいは右目用の画像が時分割表示された第２の画像と、
を第１の３次元画像と第２の３次元画像としてそれぞれ個別に得る方法であって、 光学シャッターでもって前記第１の画像および第２の画像から時分割された特定の画像を選択し、該選択された画像から前記第１の偏光状態を選択的に透過する光学手段でもって右目用あるいは左目用の画像を得、さらに前記第２の偏光状態を選択的に透過する光学手段でもって左目用あるいは右目用の画像を得ることを特徴とする。
【００２７】
上記構成の具体的な例の動作タイミングチャートを図７に示す。図７に示すのは、図６に示す構成を動作させる場合の動作タイミングチャートである。
【００２８】
図７に示す動作においては、表示画面１と表示画面２が異なる偏光状態を有している。表示画面１には、ＡＢＣ３つの３次元画像の右目用の画像が表示されている。また表示画面２には、ＡＢＣ３つの３次元画像の左目用の画像が表示されている。
【００２９】
まず図６に示す液晶シャッター（光学シャッター）によって画像Ａの右目用の画像と左目用の画像が選択される。例えば画像Ａの右目用の画像はＡ01で左目用の画像はＡ02で示される。同様に液晶シャッターによって画像ＢとＣの右目用の画像と左目用の画像が選択される。
【００３０】
そしてそれぞれの偏光状態を選択的に透過させる手段である偏光板を利用して、例えば右目用の画像Ａ01と左目用の画像Ａ02とを分離する。こうして、ＡＢＣそれぞれの右目用の画像と左目用の画像とを個別に選択することができる。そして３人（または３グループに分けられた複数人）において、それぞれ個別に３次元画像を見ることができる。
【００３１】
他の発明の構成は、
第１の偏光状態を有し、かつ複数の異なる３次元画像の右目用あるいは左目用の画像が時分割表示された第１の画像と、
前記第１の偏光状態とは異なる第２の偏光状態を有し、かつ複数の異なる３次元画像の左目用あるいは右目用の画像が時分割表示された第２の画像と、
を第１の３次元画像と第２の立体画像としてそれぞれ個別に得る方法であって、
前記第１の偏光状態を透過する光学手段でもって前記第１の画像を得、該画像から光学シャッターでもって時分割された特定の画像の右目用あるいは左目用の画像を得、さらに前記第２の偏光状態を透過する光学手段でもって前記第２の画像を得、該画像から光学シャッターでもって時分割された特定の画像の左目用あるいは右目用の画像を得ることを特徴とする。
【００３２】
上記構成の具体的な例をとしては、図６に示す構成において、液晶シャッターと偏光板の位置関係を入れ換えた場合の動作例を挙げることができる。
【００３３】
【作用】
本明細書で開示する発明の理解を助けるために図７にそのタイミングチャートを示す例を説明する。図７に示すのは、ＡＢＣの３つの３次元画像を同一画面上に表示し、それを３人の観察者によってそれぞれ分離して観察する例である。
【００３４】
例えばＡで示される３次元画像は、ｉを０含む自然数としてＡi1で示されるフレームでなる画像Ａの右目用の画像と、Ａi2で示されるフレームでなる画像Ａの左目用の画像とで構成される。
【００３５】
表示画面１と表示画面２とは異なる偏光状態が与えられている。例えば、表示画面１が垂直偏光、表示画面２が水平偏光というような異なる偏光状態が与えられている。
【００３６】
例えば画像Ａを選択的に見たい観察者は、図６の６０１で示される眼鏡を掛けて画面（スクリーン）５１０を見る。画面５１０には図７の表示画面１と表示画面２とが重なって表示されている。
【００３７】
ここで眼鏡６０１に備えられた液晶シャッター６０４と６０５を同時に開閉することにより、Ａの画像のフレームだけを選択的に透過させる。そして、表示画面１の偏光状態を透過させる偏光板６０３によって右目用の画像Ａi1と左目用の画像Ａi2とを分離する。こうして、眼鏡６０１を掛けた観察者は、３次元画像Ａを選択的に見ることができる。
【００３８】
【実施例】
〔実施例１〕
本実施例は、ＲＧＢの画像を２組形成することができる同一基板上に集積化された液晶パネルを用いた表示装置に関する。この表示装置を利用すると、３次元画像を表示でき、しかもその画像を２つ異なるものとして表示し、それを異なる観察者が独立に認識することができる。
【００３９】
図１に示すのは、後述する図２に示す集積化された液晶パネルを駆動するための構成のブロック図である。図１に示す構成は、２次元画像と３次元画像とを適時選択して表示できる構成である。図１において、２次元画像Ｉ／Ｆは、外部から入力されるＴＶ信号（ＮＴＳＣ信号）やＲＧＢ画像信号（以上は２次元画像の信号）をシステムのタイミングに合わせた画像信号Ｒt Ｇt Ｂt に変換し、さらに液晶パネルの動作を制御するパネルコントロール信号ＨＳＴＡ２Ｄ、ＶＳＴＡ２Ｄ、ＣＬＫＨ２Ｄ、ＣＬＫＶ２Ｄを生成する機能を有している。
【００４０】
タイミング発生器は、システムの動作クロック、および動作クロックの分周クロックの生成を行う。
【００４１】
リセット回路は、電源投入時の初期化信号およびスイッチ、もしくはシーケンサからの要求による強制初期化信号を生成する。
【００４２】
３次元画像Ｉ／Ｆは、画像バッファＲや画像バッファＬに書き込んだ画像データを液晶パネルの動作レートに合わせて制御信号とともに出力する。また、出力される画像データはＤＡ変換器を介してアナログ信号として出力される。
【００４３】
シーケンス制御回路は、外部バスより入力されるコマンドを解釈し、画像メモリへの書込みや読出モードの設定を行う。また読出による動作状況の確認、強制リセット要求に対する処理を行う。
【００４４】
画像バッファコントローラは、シーケンサからの要求による画像バッファメモリへの書込み、および液晶パネルの動作レートクロックに同期した画像データの出力制御を行う。
【００４５】
ＡＰ（アドレスポインタ）は、画像バッファメモリの物理アドレスを示すポインターである。ここでは画像バッファコントローラによりインクリメント等の制御が行われる。
【００４６】
ここで示す３次元画像２／Ｆは、右目用と左目用の２組のＲＧＢ信号を生成するためのものである。従って、２組のＲＧＢ信号は基本的に異なっている（当然同一の部分もある）。
【００４７】
また２組のＲＧＢ信号を全く同一な信号とした場合は、同じ画像を重ね合わせることになる。従って、通常の２次元画像データが表示されることになる。このような場合、高輝度、高解像度の２次元画像を得ることができる。
【００４８】
図１において、ＣＫＬＨ２Ｄは、２次元表示を行うための水平走査制御回路の動作クロックのことを示す。またＨＳＴＡ２Ｄは、２次元表示を行うための水平走査タイミングイネーブル信号のことを示す。またＣＫＬＨ３Ｄは、３次元表示を行うための水平走査制御回路の動作クロックのことを示す。またＨＳＴＡ３Ｄは、３次元表示を行うための水平走査タイミングイネーブル信号のことを示す。
【００４９】
Ｒt 、Ｇt 、Ｂt は、一般のＴＶ画像等の２次元像の画像データを示す。ＣＬＫＶ２Ｄは、２次元表示を行うための垂直走査制御回路の動作クロックを示す。ＶＳＴＡ２Ｄは、２次元表示を行うための垂直走査タイミングイネーブル信号を示す。
【００５０】
ＭＯＤＳＥＬはモードセレクターのことを示す。モードセレクターは、２次元と３次元の表示を切り換える機能を有している。図に示す構成では、このモードセレクターを動作させない状態においては２次元表示を行うように設定されている。
【００５１】
ＶＳＴＡ３Ｄは、３次元表示を行うための垂直走査タイミングイネーブル信号を示す。ＣＬＫＶ３Ｄは、３次元表示を行うための垂直走査制御回路の動作クロックを示す。
【００５２】
Ｒr 、Ｇr 、Ｂr は、右(right) 用のＲＧＢ画像データであることを示す。Ｒl 、Ｇl 、Ｂl は、左(left)用のＲＧＢ画像データであることを示す。
【００５３】
ＣＬＲはリセット信号のことであり、液晶パネル部の回路のリセットを行う信号を示す。図２には、ＣＬＲの信号が伝達される配線が省略されているが、実際には各フリップフロップ回路にＣＬＲの信号が伝達されるように配線が形成されている。（図が煩雑になるので省略した）
【００５４】
図１に示す構成においては、２Ｄ／３Ｄ画像切り換え部において、画像信号を選択することにより、２Ｄ表示と３Ｄ表示を選択して表示することができる。即ち、１つの表示装置でもって、２次元表示と３次元表示とを選択して表示させることができる。例えば、アナログ信号で送られてくる普通のＴＶ画像を表示することもできるし、デジタル信号で送られてくる３次元のコンピュターグラフィックス画像を表示することもできる。
【００５５】
図２に集積化されたアクティブマトリクス型の液晶パネル部の概略の構成を示す。図２に示す構成は、
ＭおよびＮを２以上の自然数として、
基板上に、
Ｍ×Ｎ個の画像を形成するためのアクティブマトリクス領域と、
Ｍ＋Ｎ個の周辺回路領域と、
が配置された構成を有し、
前記Ｍ個の周辺回路のそれぞれは、Ｎ個のアクティブマトリクス領域の水平走査制御を同時に行い、
前記Ｎ個の周辺回路のそれぞれは、Ｍ個のアクティブマトリクス領域の垂直走査制御を同時に行うことを特徴とする。
【００５６】
図２には、上記構成においてＭ＝２、Ｎ＝３の場合が示されている。図２には、（Ｍ＝２）×（Ｎ＝３）個配置されたアクティブマトリクス領域１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８が示されている。
【００５７】
また、これらアクティブマトリクス回路を駆動するための周辺回路領域として、２＋３個の周辺回路１０１、１０２、１０９、１１０、１１１が配置されている。この周辺回路の中で１０１と１０２が水平走査制御回路である。また１０９、１１０、１１１が垂直走査制御回路である。
【００５８】
図２に示す構成においては、水平走査制御回路１０１と１０２がそれぞれアクティブマトリクス回路１０３と１０４と１０５、さらには１０６と１０７と１０８の水平走査制御を同時に行う構成となっている。
【００５９】
即ち、周辺回路１０１がアクティブマトリクス領域１０３と１０４と１０５の水平走査制御を同時に行う構成となっている。また周辺回路１０２がアクティブマトリクス領域１０６と１０７と１０８の水平走査制御を同時に行う構成となっている。
【００６０】
また、周辺回路１０９と１１０と１１１がそれぞれアクティブマトリクス領域１０３と１０６、さらには１０４と１０７、さらには１０５と１０８の垂直走査制御を同時に行う構成となっている。
【００６１】
即ち、周辺回路１０９がアクティブマトリクス領域１０３と１０６の垂直走査制御を同時に行う構成となっている。また周辺回路１１０がアクティブマトリクス領域１０４と１０７の垂直走査制御を同時に行う構成となっている。また周辺回路１１１がアクティブマトリクス領域１０５と１０８の垂直走査制御を同時に行う構成となっている。
【００６２】
図２に示す構成は、ＲＧＢのカラー画像を得るために、Ｎ＝３の構成となっている。しかしＭ＝Ｎ＝２（即ち２×２）としてもよい。またＭ＝２、Ｎ＝１とするのでもよい。またＭ＝１、Ｎ＝２としてもよい。この場合は、各アクティブマトリクス領域でＲＧＢのカラーフィルタを利用してカラー像を得る構成にするか、モノクロ像を得る構成とすればよい。
【００６３】
図２に示すように一般にＭ×Ｎ個のアクティブマトクス領域はマトリクス状に配置される。
【００６４】
また、アクティブマトリクス領域には画素がマトリクス状に配置されており、
前記画素には、少なくとも一つの薄膜トランジスタが配置されており、
前記薄膜トランジスタのソースに加わる信号はＭ個の周辺回路のそれぞれでもって行われる水平走査制御によって制御され、
前記薄膜トランジスタのゲイトに加わる信号はＮ個の周辺回路のそれぞれでもって行われる垂直走査制御によって制御される。
【００６５】
上記構成における画素としては、例えば図２に示す(0,0),(1,0),・・・(m,0) の番地で示される領域を挙げることができる。図２に示す構成においては、この各画素に薄膜トランジスタが一つづつ配置された構成となっている。
【００６６】
なお、各画素に配置される薄膜トランジスタの数は１つのみに限定されるのではない。その配置方法としては、複数個を直列に接続することや、ＭＯＳ容量と組み合わせて配置するのでもよい。また、同一チャネル型の組み合わせのみではく、異なるチャネル型を組み合わせるのでもよい。
【００６７】
なお、図２に示すような構成は、液晶パネルを光が透過する必要があるので、基板として透光性を有する材料を用いる必要がある。具体的には、ガラス基板や石英基板を利用する必要がある。
【００６８】
そしてアクティブマトリクス領域に配置される薄膜トランジスタや周辺回路を構成する薄膜トランジスタは、同一基板上に集積化して構成される。このような構成は、装置に小型化や軽量化、さらに生産コストの削減を得るために非常に有用な構成となる。
【００６９】
図２に示す構成の動作例について簡単に説明する。図２に示す構成においては、ＣＬＫＶで示される垂直走査制御回路の動作クロックによって１０９〜１１０で示される垂直走査制御回路の動作が基本的に制御される。またＣＬＫＨで示される水平走査制御回路の動作クロックによって、１０１と１０２で示される水平走査制御回路の動作が基本的に制御される。
【００７０】
以下においては、説明を簡単にするためアクティブマトリクス領域１０３における画像の表示方法について説明する。なお、他のアクティブマトリクス領域の動作もアクティブマトリクス領域１０３に準ずる。
【００７１】
まず、ＣＬＫＶ（垂直走査制御回路の動作クロック）の立ち上がりパルスが垂直走査制御回路１０９のフリップフロップ回路２０２に入力することにより、ＶＳＴＡ（垂直走査タイミングイネーブル信号）が打ち抜かれる。この時フリップフロップ回路２０２の出力はＨ（論理レベルでhigh) レベルとなる。また垂直走査制御回路１０９の他のフリップフロップ回路の出力レベルはＬ（論理レベルでLow)のままとなる。
【００７２】
この結果、Ｙ0 行で示されるゲイト信号線２１１がＨレベルとなる。そして、(0,0),(1,0),・・・・(m,0) 番地の薄膜トランジスタが全てＯＮ動作となる。
【００７３】
この状態において、水平走査制御回路１０１のフリップフロップ回路２０１においてＣＬＫＨ（水平走査制御回路の動作クロック）によってＨＳＴＡ（水平走査タイミングイネーブル信号）が打ち抜かれ、Ｘ0 の点における信号レベルがＨになる。この時、Ｘ1 以降の点はＬ（論理レベルでLow)である。
【００７４】
この結果、画像サンプリング信号線２０８を介してサンプリングホールド回路２０４にＨの信号が入力し、Ｒの画像データ信号がサンプリングホールド回路２０４に取り込まれる。
【００７５】
そして画像信号線２０９に画像データが流れる。即ち、(0,0),(0,1),(0,2) ・・・(0,n) で示される番地の薄膜トランジスタのソースに画像データの信号が印加される。
【００７６】
この状態においては、(0,0),(1,0),・・・・(m,0) 番地の薄膜トランジスタが全てＯＮ状態であり、(0,0),(0,1),(0,2) ・・・(0,n) 番地の薄膜トランジスタのソースに画像データ信号が印加されている。従って、(0,0) 番地の画素において画像データの書込みが行われる。
【００７７】
この後次のＣＬＫＨのパルスの立ち上がりエッジによって、フリップフロップ回路２０１の出力はＬレベルとなる。即ち、Ｘ0 の点はＬレベルとなる。一方、２０６のフリップフロップ回路においては、このＣＬＫＨのパルスの立ち上がりエッジが入力することで、その出力がＨレベルに変化する。即ち、Ｘ1 の点はＨレベルとなる。
【００７８】
この結果、(1,0) 番地において情報の書込みが行われる。このようにして、ＣＬＫＨの動作クロックに従って、フリップフロップ回路Ｘm の出力が順次Ｈレベルにシフトしていく。そして、(m,0) 番地において順次画像情報の書込みが行われていく。
【００７９】
Ｙ0 行における情報の書込みの終了後、ＣＬＫＶ信号の立ち上がりエッジによって、フリップフロップ回路２０２の出力レベルがＬ、フリップフロップ回路２０３の出力レベルがＨとなる。この結果Ｙ1 行の信号レベルがＨとなる。
【００８０】
そしてＹ1 行において、(0,1),(1,1),(2,1) ・・・(m,1) 番地に対して順次画像データ情報が書き込まれていく。このようにして、(n,m) 番地までの情報の書込みが終了した時点で1 フレームが終了する。
【００８１】
以上の動作は、１０３以外の他のアクティブマトリクス領域においても同じタイミングで行われていく。
【００８２】
図２に示す集積化された液晶パネルを用いると、ＲＧＢでなるカラー画像を２つ同時に得ることができる。勿論このカラー画像はそれぞれ異なる内容のものとすることができる。
【００８３】
ここでは、６つのアクティブマトリクス領域を集積化する構成を示した。しかし、集積化されるアクティブマトリクス領域の数をさらに多くすることも可能である。例えば、ＲＧＢ、Ｒ’Ｇ’Ｂ’、Ｒ,,Ｇ,,Ｂ,,と９領域のアクティブマトリクス領域を集積化した構成とすることができる。
【００８４】
この場合、図２に示す構成において、水平走査制御回路をさらに一つ増やすだけでよい。そしてこの場合はカラー画像を３組得ることができる。
【００８５】
このように図２にその基本的な構成を示す集積化されたアクティブマトリクス型の液晶パネルは、集積化するアクティブマトリクス領域を増やしていっても、周辺駆動回路をそれ程増やす必要がないという特徴を有する。
【００８６】
具体的には、集積化するアクティブマトリクス領域の数をＭ×Ｎ個とすると、必要とされる周辺駆動回路の数はＭ＋Ｎ個でよいという特徴を有する。このことは、より集積化を高めていった場合に非常に有用なこととなる。
【００８７】
図３に図２に示す集積化された液晶パネルを用いた表示装置の概要を示す。図３において、５００が装置の筐体であり、この筐体５００に配置されたスクリーン５１０に内部から拡大投影された画像が表示される。
【００８８】
ここでは、スクリーン５１０に投影された面側の反対側から画像を見る構成（一般にリアプロジェクションと称される）を示すが、スクリーンに投影された面側から画像を見る構成（一般に投射型プロジェクションと称される）の場合も画像が反転する点を除けば、基本的な構成は同じである。ただし、投射型プロジェクションの場合は、筐体とスクリーンが一体化されていない点が異なる。
【００８９】
また筐体５００内には、図１にその概要を示す２次元／３次元画像制御回路５１１が組み込まれており、２次元画像と３次元画像とを適時選択して表示することが可能な構成となっている。また５０７が画像を形成するための液晶パネルであり、その概要は図２に示される。
【００９０】
図３において、白色光を発する光源５０１からの光はまずハーフミラー５０２によって反射され、ダイクロイックミラー５０４、５０５、５０６でＧＢＲに対応した波長領域を有する光に分光される。
【００９１】
また、ミラー５０３によって反射された光も図示しないダイクロイックミラーによってＢ（青）Ｇ（緑）Ｒ（赤）の各波長領域に分光される。即ち、２組のＲＧＢ用のダイクロイックミラーによって、２組のＲＧＢの光線（計６射線）が生成される。
【００９２】
これらの光線は、図２にその概略を示す集積化された液晶パネル５０７に入射する。そして集積化された液晶パネル５０７で光学変調されることによって所定の画像が形成される。ここでは２組のＲＧＢの像が形成される。これらの像は、光学系５０８からミラー５０９を介してスクリンーン（投影面）５１０に投影され、そこでカラー像として合成される。
【００９３】
光学系５０８には、拡大投影用のレンズ系が内蔵されている。このレンズ系は、投影面５１０において各像を重合わせることができるようにその諸パラメータが設定され、またその配置方法が決められる。
【００９４】
また、光学系５０８から投影される各像には、５１２と５１３で示される偏光板から特定の偏光状態が与えられる。ここでは、互いに９０°異なる２つの直線偏光状態が与えられる。
【００９５】
異なる偏光状態が与えられる組は、図２に示すアクティブマトリクス領域１０３と１０４と１０５で形成されるＲＧＢの画像に対してと、図２に示すアクティブマトリクス領域１０６と１０７と１０８で形成されるＲ’Ｇ’Ｂ’の画像に対してとにである。
【００９６】
即ち、図２に示すアクティブマトリクス領域１０３と１０４と１０５で形成されるＲＧＢの画像に対して耐えられる直線偏光状態と、アクティブマトリクス領域１０６と１０７と１０８で形成されるＲ’Ｇ’Ｂ’の画像に対して与えられる直線偏光状態とは、９０°その偏光方向が異なったものとなる。
【００９７】
以下に図３に示す表示装置を用いて２つの異なる３次元画像を表示し、二人の観察者により、異なる３次元画像を見ることができる構成について説明する。図４にこの構成の概略を示す。図４に示すのは、図３に示す表示装置の投影面（スクリーン）５１０に投影される画像を特殊な眼鏡４０２と４０３を用いて見ることによって、それぞれの観察者にとって異なる３次元画像を見ることができる構成である。
【００９８】
上記のような表示を行わすためには、図５に示すような動作チャートに従って装置を動作させればよい。図５に示す方法は、図２のアクティブマトリクス領域１０３〜１０５で形成されるカラー画像Ａi Ｂi と、アクティブマトリクス領域１０６〜１０８で形成されるカラー画像Ｃi Ｄi とをそれぞれ眼鏡４０２を掛けている人と眼鏡４０３を掛けている人とに個別に認識させるものである。
【００９９】
図６に示されるように、画像Ａi Ｂi は右目用の画像Ａi と左目用の画像Ｂi とで構成される。なおここでｉは０を含む自然数である。画像Ａi Ｂi は図３の偏光板５１２で所定の方向を有する直線偏光となり、スクリーン５１０上に投影される。また画像Ａi と画像Ｂi とは１フレーム毎に交互に表示が行われる。
【０１００】
また同様に画像Ｃi Ｄi は右目用の画像Ｃi と左目用の画像Ｄi とで構成される。ここでｉは０を含む自然数である。画像Ｃi Ｄi は図３の偏光板５１３によって画像Ａi Ｂi とは９０°異なる方向を有する直線偏光状態とされる。そして、スクリーン５１０上に投影される。また画像Ｃi と画像Ｄi とは１フレーム毎に交互に表示が行われる。
【０１０１】
画像Ａi Ｂi と画像Ｃi Ｄi とはスクリーン５１０に重ねて投影される。即ち、図５の表示画面に示す偏光状態１と偏光状態２の画像データが同時に表示される。
【０１０２】
この表示を眼鏡４０２と４０３とでもってそれぞれ個別に観察する。眼鏡４０２は、偏光板５１２で与えられた偏光状態を透過するようにその偏光方向が決められた偏光板４０４と４０５を備えている。即ち、偏光板４０４と４０５は同じ偏光方向を有した偏光板で構成されている。
【０１０３】
こうして眼鏡４０２においては、偏光板４０４と４０５を図５の偏光状態１で示されるＡ0,Ｂ0,Ａ1,Ｂ1,Ａ2,Ｂ2 ・・・の画像が透過する。
【０１０４】
眼鏡４０２にはその偏光板４０４と４０５の後ろに光学シャッター（本実施例の場合は液晶シャッター）４０６と４０７が備えてある。なお、直線偏光を利用する場合には液晶シャッターに配置された偏光板の偏光方向に注意する必要がある。この問題を避けるためには、偏光板を使用しない分散型の液晶パネルを利用て液晶シャッターを構成すればよい。
【０１０５】
液晶シャッター４０７は画像Ａ0,Ａ1,Ａ2 ・・・を透過するようにその表示に同期して開閉する。
【０１０６】
また液晶シャッター４０６は画像Ｂ0,Ｂ1,Ｂ2 ・・・を透過するようにその表示に同期して開閉する。
【０１０７】
この結果、眼鏡４０２の右目部分ではＡ0,Ａ1,Ａ2 ・・・で示される画像が選択的に見え、眼鏡４０２の左目部分ではＢ0,Ｂ1,Ｂ2 ・・・で示される画像が選択的に見える状態となる。
【０１０８】
こうして眼鏡４０２では３次元画像Ａi Ｂi を選択的に見ることができる。
【０１０９】
一方、眼鏡４０３においては偏光板４０８と４０９とが偏光板５１３で付与された偏光状態の画像を透過するようにその偏光方向が設定されている。よって、偏光板４０８と４０９を透過するのは、Ｃ0,Ｄ0,Ｃ1,Ｄ2 ・・・・で示される画像となる。
【０１１０】
そして、液晶シャッター４１０と４１０とが図６に示すようなタイミングで動作することにより、眼鏡４０３の右目部分においてＣ0,Ｃ1 ・・・の画像を選択的に見、眼鏡４０３の左目部分においてＤ0,Ｄ1 ・・・の画像を選択的に見ることができる。
【０１１１】
こうして眼鏡４０３では３次元画像Ｃi Ｄi を選択的に見ることができる。
【０１１２】
このようにして、眼鏡４０２と眼鏡４０３を掛けた人とで異なる３次元画像を同時に見ることができる。
【０１１３】
本実施例においては、与える偏光状態を直線偏光とした。しかし直線偏光を利用した場合は、眼鏡を傾けると偏波面がずれてしまい、そのフィルター効果が低下してしまうという問題がある。この問題を解決するには、偏光状態として右回り円偏光と左回り円偏光を利用すればよい。
【０１１４】
即ち、画像Ａi Ｂi には右回り円偏光を与え、画像Ｃi Ｄi には左回り円偏光を与え、眼鏡４０２では右回り円偏光を選択的に透過させ、眼鏡４０３では左回り円偏光を選択的に透過させるような構成とすればよい。
【０１１５】
また、画像を見やすくするために、液晶シャッターの開とする時間を時分割された１フレームの画像の表示時間よりも短くすることは有効である。
【０１１６】
本実施例に示す構成は、そのまま普通の２次元画像の表示装置になる。即ち、図１に示す構成の２Ｄ／３Ｄ画像切り換え部で２Ｄ画像と３Ｄ画像の切り換えを行うことで、通常のＴＶ画像やビデオ画像を表示させることができる。
【０１１７】
この場合も２つの独立な画像の表示を行うことができる。普通の２次元画像の表示において、２つの独立な画像の表示を行う場合には、眼鏡の液晶シャッターは常に開の状態とし、また時分割表示を行わなければよい。
【０１１８】
また、本実施例における液晶シャッターと偏光板との位置関係は逆であってもよい。液晶シャッターと偏光板との位置関係が逆であっても最終的に右目あるいは左目で見える画像は変化しない。
【０１１９】
また本実施例においては、眼鏡に偏光板と液晶シャター板とを備えた構成とした。しかし、偏光板４０４と４０５は同じ方向を有するものであるから、眼鏡に装備せずに１枚の大型の偏光フィルターを眼鏡を掛けている人の前に配置する構成としてもよい。
【０１２０】
この場合、直線偏光を利用した場合でも眼鏡を掛けている人の視線が傾いても偏光板によるフィルター効果が変化しないという有意性がある。しかし、眼鏡を掛けている人の視覚位置が限定されてしまうという欠点もある。
【０１２１】
また図５に示す動作方法において、時分割表示をやめ、即ちＡi,Ｂi というような右目と左目用の画像を形成をやめ、さらにＡi Ｂi 画像とＣi Ｄi 画像を同じものとすると普通のＴＶ受像機またはディスプレイと同様の機能を有するものとなる。
【０１２２】
〔実施例２〕
本実施例は、時分割表示を利用することにより複数の３次元画像を分離し、自分割表示された３次元画像をさらに偏光特性を利用して右目用の画像と左目用の画像とに分離する構成に関する。
【０１２３】
本実施例に示す構成を利用した場合、２人以上の観察者によってそれぞれ異なる３次元画像を見ることが可能となる。
【０１２４】
図４に本実施例で示す構成の概略を示す。図に示すように本実施例においても図２に示すような液晶パネルを利用した図３に示す投影型の表示装置を用いて画像の形成を行う。
【０１２５】
図６に示す構成は、スクリーン５１０に表示される画像を液晶シャッターと偏光板を備えた眼鏡６０１、６０６、６１１で見て、それぞれ異なる３次元画像を見ることができるものである。液晶シャッターはスクリーン５１０に表示される画像のタイミングに同時させてその開閉が制御される。ここでは光学的なシャッターとして液晶シャッターを利用するが、所定の動作速度が得られ、また使用に際して負担にならない程度の軽量なものであれば、他の手段を利用してもよい。
【０１２６】
本実施例は図７に示す動作タイミングチャートに従って動作させる。まず、スクリーン５１０には、図７の表示画面で示されるような６種類の画像が表示される。ここでＡ01とＡ02とは同時に重なった状態で表示される。またＢ01とＢ02、さらにはＣ01とＣ02も同時に重なった状態で表示される。
【０１２７】
図において１フレームは１／１００秒以下とすることがその画質を維持する上で好ましい。また、通常のＴＶ画像等と同等以上の画質を維持するのであれば、１フレームの長さを１／１８０秒以下とすることが好ましい。
【０１２８】
Ａ01とＡ02とで示されるのはそれぞれ３次元画像を形成する右目用の画像と左目用の画像である。また、Ｂ01とＢ02で示されるのは３次元画像を形成するための右目用の画像と左目用の画像である。また、同様にＣ01とＣ02で示されるのは３次元画像を形成する右目用の画像と左目用の画像である。
【０１２９】
図７において表示画面１というのは、図２の１０３〜１０５のアクティブマトリクス領域で形成されるカラー画像である。また表示画面２というのは、図２の１０６〜１０８のアクティブマトリクス領域で形成されるカラー画像である。
【０１３０】
本実施例で示す動作方法で特徴とするのは、図２の１０３〜１０５及び１０６〜１０８で示されるアクティブマトリクス領域で形成されるＲＧＢの画像がそれぞれ時分割された３次元画像の右目用の画像と左目用の画像という点にある。
【０１３１】
即ち、アクティブマトリクス領域１０３〜１０５では、３次元画像Ａの右目の画像Ａ01の１フレームの形成を行った後、次のフレームでは３次元画像Ｂの右目の画像Ｂ01の１フレームの形成を行い。さらにその後に３次元画像Ｃの右目の画像Ｃ01の１フレームの形成を行う。というように動作する。
【０１３２】
他方、アクティブマトリクス領域１０６〜１０８では、３次元画像Ａの左目の画像Ａ02の１フレームの形成を行った後、次のフレームでは３次元画像Ｂの左目の画像Ｂ02の１フレームの形成を行い。さらにその後に３次元画像Ｃの右目の画像Ｃ02の１フレームの形成を行う。というように動作する。
【０１３３】
従って、共通の水平走査制御回路１０１で制御される１組のアクティブマトリクス領域１０３〜１０５で形成される画像だけを見ても時分割された３次元画像の右目用の画像が見えるだけとなる。
【０１３４】
同様に共通の水平走査制御回路１０２で制御される１組のアクティブマトリクス領域１０６〜１０８で形成される画像だけを見ても時分割された３次元画像の左目用の画像が見えるだけとなる。
【０１３５】
このような動作は水平走査制御回路１０１で共通に制御されるアクティブマトリクス領域で複数の３次元画像の右目用の画像を時分割で形成し、水平走査制御回路１０２で共通に制御されるアクティブマトリクス領域で複数の３次元画像の左目用の画像を時分割で形成する動作であるといえる。
【０１３６】
そしてスクリーン５１０上には、右目用の左目用の画像が同時に表示され、かつそのような表示が３種類時分割表示される状態となる。
【０１３７】
また、アクティブマトリクス領域１０３〜１０５で形成される画像は、図３に示す表示装置の偏光板５１２によって所定の方向に直線偏光した状態が与えられる。
【０１３８】
また、アクティブマトリクス領域１０６〜１０８で形成される画像は、図３に示す表示装置の偏光板５１３によって前記偏光板５１２で与えられる所定の方向とは９０°異なる角度に直線偏光した状態が与えられる。
【０１３９】
即ち、Ａ01、Ｂ01、Ｃ01、Ａ11、Ｂ11、Ｃ11・・・で示される画像は、所定の方向に直線偏光した状態となる。またＡ02、Ｂ02、Ｃ02、Ａ12、Ｂ12、Ｃ12・・・で示される画像は、前記所定の方向と９０°異なる方向に直線偏光した状態となる。
【０１４０】
そしてスクリーン５１０に表示された画像を液晶シャッターと偏光板を備えた特殊な眼鏡６０１、６０６、６１１で３人の観察者が見る。この時、各眼鏡に配置された液晶シャッターは図７に示すように所定のタイミングでもって左右の目において同時に開閉する。
【０１４１】
例えば、眼鏡６０１の液晶シャッター６０４と６０５は３次元画像Ａを選択的に透過するように開閉する。シャッター６０４と６０５の動作によって、偏光板６０２と６０３には、画像Ａ01とＡ02との重なったものが入射する。この画像Ａ01の偏光状態は偏光板５１２で所定の方向を有する直線偏光状態にされたものである。また、画像Ａ02の偏光状態は偏光板５１３で前記所定の偏光状態とは９０°異なる方向を有する直線偏光状態にされたものである。
【０１４２】
一方、眼鏡６０１に備えられた偏光板６０３は偏光板５１２で所定の偏光状態にされた画像Ａ01の偏光状態を選択的に透過するようにその偏光方向が設定されている。
【０１４３】
他方、眼鏡６０１に備えられた偏光板６０２は偏光板５１３で所定の偏光状態にされた画像Ａ02の偏光状態を選択的に透過するようにその偏光方向が設定されている。
【０１４４】
即ち、偏光板６０２と６０３とはその偏光方向が９０°異なったものとして配置されている。
【０１４５】
また画像Ａ01とＡ02とはその偏光方向が９０°異なる直線偏光状態を有している。従って、偏光板６０２を画像Ａ02は選択的に透過する。しかし画像Ａ01は偏光板６０２は透過しない。
【０１４６】
一方、偏光板６０３を画像Ａ01は選択的に透過する。しかし画像Ａ02は偏光板６０３は透過しない。
【０１４７】
この結果、眼鏡６０１を掛けた人には、その右目にＡ01の画像が選択的に見え、その左目にはＡ02の画像が選択的に見えることになる。
【０１４８】
同様な原理により、眼鏡６０６の液晶シャッター６０９と６１０を透過する画像はＢ01とＢ02とであり、偏光板６０７は画像Ｂ02を選択的に透過するように配置されており、偏光板６０８は画像Ｂ01を選択的に透過するように配置されている。そして、眼鏡６０６を掛けた人には、その右目にＢ01の画像が選択的に見え、その左目にはＢ02の画像が選択的に見えることになる。
【０１４９】
さらに同様な原理により、眼鏡６１１を掛けた人には、その右目にＣ01の画像が選択的に見え、その左目にはＣ02の画像が選択的に見える。即ち、右目にはＣ02の画像が見えずにＣ01の画像のみが見え、左目にはＣ01の画像が見えずにＣ02の画像のみが見える状態となる。こうして、眼鏡６０１、６０６、６１１を掛けたそれぞれの人が異なる３次元画像Ａ〜Ｃを選択的に見ることができる。
【０１５０】
本実施例では時分割する画像を３つとしたので、３つの異なる３次元画像を見ることができる。しかし、時分割する画像を２つとすれば、実施例１と同様に２つの異なる３次元画像を見ることができる。また、３つ以上のさらに多くの時分割画面を形成すれば、さらに多くの異なる３次元画像を見ることができる。
【０１５１】
なお液晶シャッターの制御手段としては、電磁波や赤外線によるワイヤレス方式を利用することが使用しやすさという点から好ましい。
【０１５２】
また、本実施例における液晶シャッターと偏光板との位置関係は逆であってもよい。液晶シャッターと偏光板との位置関係が逆であっても最終的に右目あるいは左目で見える画像は同じものとなる。
【０１５３】
例えば、眼鏡６０１において偏光板６０２と６０３がスクリーン５１０側にあるとした場合を考える。この場合、偏光板６０２を透過する画像はＡ02，Ｂ02, Ｃ02, Ａ12，Ｂ12, Ｃ12である。また、偏光板６０３を透過する画像はＡ01，Ｂ01, Ｃ01, Ａ11，Ｂ11, Ｃ11である。また、液晶シャッター６０４と６０５によってＡ01とＡ02とが選択的に透過される。即ち、右目でＡ01の画像を選択的に見ることができ、そして左目でＡ02の画像を選択的に見ることができる。
【０１５４】
また本実施例においては、眼鏡に偏光板と液晶シャターとを配置した構成とした。しかし、一つの眼鏡に配置される液晶シャッターは同じタイミングで動作するものであるから、眼鏡に装備せずに１枚の大型の液晶シャッターを眼鏡を掛けている人の前にそれおぞれ配置する構成としてもよい。
【０１５５】
この場合、眼鏡には偏光板のみが配置され、眼鏡に配置される液晶シャッターを制御する構成が不要となるという特徴を有する。
【０１５６】
図６に示す構成は、そのまま通常の２次元画像が表示されるＴＶ受像機やディスプレイとして利用することができる。またＡ01、Ａ02で示されるような３次元画像用の右目用の画像と左目用の画像を同じものとすれば、普通の２次元画面を複数の観察者で観察できる構成を実現できる。
【０１５７】
上記ようなさまざまな表示方法の切り換えは、図１に示す制御部分によって行うことができるので、利用に際して、異なる装置を用意する必要がないという有意性がある。
【０１５８】
またこのような有意性は、図２に示すように集積化された液晶パネルを利用することによって、より有用なものとなる。即ち、図２に示すように周辺回路を共通化し、しかもアクティブマトリクス回路と周辺駆動回路とを集積化することによって、上述のようないくつかの表示方式の切り換えに必要とする構成を簡略化することができる。これは作製コストの低減や信頼性の向上といった点で極めて有意なこととなる。
【０１５９】
〔実施例３〕
本実施例は、図２に示す集積化された液晶パネルの別の構成に関する。図２に示すは、基本的にＲＧＢの３つの画像を２組形成することができる機能を有している。また駆動方法によって、さらに時分割方式に異なる複数の画像や３次元画像用の画像を形成することができる。
【０１６０】
本実施例に示す集積化された液晶パネルは、３原色でなく４原色、または３原色プラスさらに補償用の色彩を加えて、カラー像を形成することができるものである。
【０１６１】
本実施例に示すのは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）Ｗ（白）でカラー画像を形成する場合の構成である。なお、カラー表示を行うために必要とする原色は上記構成に限定されるものでなく、適時設定することができる。
【０１６２】
図８の本実施例に示す集積化された液晶パネルを示す。図８に示す構成においては、ガラス基板または石英基板上に８つのアクティブマトリクス領域とこのアクティブマトリクス領域を駆動するための２つの水平走査制御回路と４つの垂直走査制御回路を備えている。
【０１６３】
図８に示す構成においては、Ｒ（赤）用の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０１、Ｇ（緑）用の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０６、Ｂ（青）用の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０９、Ｗ（白）用の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４１２に対して、その水平走査を行う水平走査制御回路１４１５が共通に配置されている。
【０１６４】
また、Ｒ’Ｇ’Ｂ’Ｗ’の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０２、１４０７、１４１０、１４１３に対しては、共通の水平走査制御回路１４１８が配置されている。
【０１６５】
ＲとＲ’の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０１と１４０２に対しては、共通の垂直走査制御回路１４０３が配置されている。またＧとＧ’の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０６と１４０７に対しては、共通の垂直走査制御回路１４０８が配置されている。またＢとＢ’の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０９と１４１０に対しては、共通の垂直走査制御回路１４１１が配置されている。またＷとＷ’の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４１２と１４１３に対しては、共通の垂直走査制御回路１４１４が配置されている。
【０１６６】
基本的な動作は、実施例１に示したように例えば水平走査制御回路１４１５に配置されたフリップフロップ回路１４１６と１４１７が順次動作することによって行われる。この動作によってアクティブマトリクス領域１４０１の(0,0) 番地から(m,0) 番地への情報の書込みが順次行われていき、１フレームの画像の形成が行われる。
【０１６７】
図８に示すような構成を採用するとカラー画像の画質をさらに高めることができる。また、図２に示す構成に比較して垂直走査制御回路１４１４を増やすのみでよいので、それほど構成が複雑化しないという有意性がある。
【０１６８】
【発明の効果】
独立に複数の画像を形成することのできるアクティブマトリクス領域を同一基板上に集積化した液晶パネルを利用し、時分割方式と偏光状態の違いを利用した表示方法を採用することにより、同一の画面上に２つの異なる３次元画像を表示することができる。この２つの３次元画像は光学シャターと偏光板を組み合わせた眼鏡を用いることにより、他と独立に見ることができる。
【０１６９】
また時分割によって異なる画像を表示する方法を用いることで、２つ以上の異なる３次元画像を表示させることができる。
【０１７０】
また、異なる画像表示をやめ、全てを同じ画像とすることで、普通の表示装置と同様な画像表示を行うことができる。この切り換えは、制御回路の切り換えで簡単に行うことができ、非常に汎用性の高いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の表示装置の制御回路の概要を示す図。
【図２】 集積化された液晶パネルの構成を示す図。
【図３】 投影型の液晶表示装置の概要を示す図。
【図４】 個別に３次元画像を見ることができる構成を示す図。
【図５】 個別に３次元画像を見る場合に利用されるタイミングチャート図。
【図６】 個別に３次元画像を見ることができる構成を示す図。
【図７】 個別に３次元画像を見る場合に利用されるタイミングチャート図。
【図８】 集積化された液晶パネルの構成を示す図。
【符号の説明】
１０１、１０２ 水平走査制御回路
１０３、１０４、１０５ ＲＧＢの像を光学変調するためのアクティブマトリクス領域（画素領域）
１０６、１０７、１０８ Ｒ’Ｇ’Ｂ’の像を光学変調するためのアクティブマトリクス領域（画素領域）
１０９、１１０、１１１ 垂直走査制御回路
２０１、２０６ 水平走査制御回路のフリップフロップ回路
２０２、２０３ 垂直走査制御回路のフリップフロップ回路
２０４、２０５ サンプリングホールド回路
２０７、２１１ ゲイト信号線
２０８、２１０ 画像サンプリング信号線
２０９ 画像信号線
５００ 装置を構成する筐体
５０１ 光源
５０２ ハーフミラー
５０３ ミラー
５０４、５０５、５０６ ＲＧＢに分光するためのダイクロイックミラー
５０７ 液晶パネル
５０８ 光学系
５０９ ミラー
５１０ スクリーン
５１１ ２次元／３次元画像制御回路
４０２、４０３ 光学シャッターと偏光板を備えた眼鏡
６０１ 眼鏡
６０２ 左目用偏光板
６０３ 右目用偏光板
６０４、６０５ 液晶シャッター
６０６ 眼鏡
６０７ 左目用偏光板
６０８ 左目用偏光板
６０９、６１０ 液晶シャッター
６１１ 眼鏡
６１２ 左目用偏光板
６１３ 左目用偏光板
【産業上の利用分野】
本明細書で開示する発明は、各種情報を表示する表示装置および表示方法に関する。特に複数の観察者によりそれぞれ異なる画像を認識することができる表示装置および表示方法に関する。例えば、同一の画面において表示される複数の画像を複数の観察者により、それぞれ独立に見ることができる表示装置および表示方法に関する。また、複数の画像が同時に表示されている中から特定の情報のみを選択的に認識する装置および表示方法に関する。また、特定の情報のみを選択的に見ることができる装置および表示方法に関する。そして観察者に認識される画像を３次元画像とすることができる表示装置および表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、同一の画面上に異なる画像を表示する技術が知られている。例えば、一つの画面を分割して、複数のテレビ番組を同時に表示する方法や、一つの画面上に複数の画像を重ねて表示する方法が知られている。
【０００３】
前者の方法は、個々の画像が独立して表示されるので、比較的容易に同時に多数の番組や画像を見ることができる。しかし、後者の方法は、複数の画像が重なってしまうので、非常に見にくいものとなってしまう問題がある。
【０００４】
またどちらの方法においても複数の画像が同時に表示されてしまうので、見る側の方で見る対象を選択しなければならない。
【０００５】
このことは、複数の異なる画面を複数人で同時に見ようとする場合に問題となる。例えば、Ａという観察者には見えて、Ｂという観察者には見えない画像を表示するような場合には、上述の方法は利用することができない。
【０００６】
また、画像として３次元画像（立体画像ともいう）を表示する技術が知られている。（産業図書，増田千尋著，３次元ディスプレイ，平成２年５月２５日初版参照）
【０００７】
しかし、前述の複数人で異なる画像を同時に見る技術において、３次元画像を見ることができる技術は知られていない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本明細書で開示する発明は、同一の画面上に表示される異なる画像を複数の観察者が独立に見ることができる構成を提供することを課題とする。即ち、同一の画面上に表示された画像を別々に選択して見ることができる構成を提供することを課題する。またこの画像をそれぞれ３次元画像とすることができる構成を提供することを課題とする。またこのような課題を解決した表示方法を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本明細書で開示する発明の一つは、
複数の観察者のそれぞれが異なる画像を見ることができる表示装置であって、
同一の画面上に異なる複数の画像を表示する手段と、
前記複数の画像を観察者毎に選択する手段と、
観察者毎に見える画像を３次元表示にする手段と、
を有することを特徴とする。
【００１０】
上記構成の具体的な例を図１〜図４に示す。図３に示す構成は、図１にその詳細を示す制御回路５１１とそれに制御される図２に示す集積化された液晶パネル５０７とによって３次元画像（立体画像）を形成し、所定の偏光状態の選択と時分割方式を併用することにより、２人の観察者または２グループ分けられた観察者に対して異なる３次元画像を提供することができる。
【００１１】
他の発明の構成は、
複数の観察者のそれぞれが異なる画像を見ることができる表示装置であって、
同一の画面上に異なる複数の画像を表示する手段と、
前記複数の画像を観察者毎に選択する手段と、
観察者毎に見える画像を２次元表示または３次元表示から選択する手段と、
を有することを特徴とする。
【００１２】
上記構成は、図１〜図４にその例を示す構成において特に図１に示す制御回路において、２次元画像と３次元画像とを適時選択することができることを特徴とする。
【００１３】
他の発明の構成は、
それぞれ時分割された複数の画像を形成する手段と、
前記複数の画像の一方と他方に対してそれぞれ異なる偏光状態を与える手段と、
前記複数の画像を重ねて投影する手段と、
光学シャッターにより前記時分割された画像を分離する手段と、
前記異なる偏光状態をそれぞれ選択的に透過させる手段と、
を有することを特徴とする。
【００１４】
上記発明の具体的な例を図１〜図４に示す。図１〜図４に示す構成においては、図３の液晶パネル５１１（その詳細は図２に示す）によって、時分割された２つのカラー画像が形成され、それを偏光板（または適当な偏光付与手段）５１２と５１３を透過させることによって、２つの異なる偏光状態を付与し、この画像を光学系５０８からミラー５０９で反射させてスクリーン５１０に重ねて投影し、そのスクリーン５１０に投影された画像を図４の偏光板４０４と４０５、液晶シャッター４０６と４０７とによって選択する。こうして、眼鏡４０２を掛けた観察者は所定の３次元画像を見ることができる。
【００１５】
他の発明の構成は、
ｎを１以上の自然数として、
同一の画面上に異なる２ｎ種類の画像を表示する方法であって、
前記２ｎ種類の画像は、時分割によってｎ個に分離され、さらに２つの偏光状態を与えることによって分離されていることを特徴とする。
【００１６】
上記構成の具体的な例を図７に示す。図７に示すのは、図６に示す構成を動作させる場合の動作タイミングチャートである。図７には、ＡＢＣで示される３つの３次元画像が表示され、それをそれぞれ分離する場合の例が示されている。
【００１７】
３次元画像は、右目用と左目用の画像が必要とされるので、３つの３次元画像を表示させる場合には、２×３の６種類の独立した画像が必要とされる。図７に示す動作を行わせる場合は、ｎ＝３の場合であるといえる。
【００１８】
図７に示す動作においては、光学シャッターの動作によってＡ01, Ａ02、さらにＢ01, Ｂ02、さらにＣ01，Ｃ02というように時分割された画像をさらに２つの偏光状態を選択的に透過するフィルターによって、Ａ01とＡ02とを分離し、さらにＢ01とＢ02とを分離し、さらにＣ01とＣ02とを分離する。こうして、３人の観察者（または３グループに分けられた多数の観察者）のそれぞれにおいて、右目用の画像と左目用の画像を提供することができ、それぞれ個別に３次元画像を見ることができる。
【００１９】
他の発明の構成は、
ＲＧＢでなる一方の画像とＲ’Ｇ’Ｂ’でなる他方の画像とを同一の投影面上に投影する方法であって、
前記一方の画像と他方の画像とは異なる偏光状態が付与されており、
前記一方の画像と他方の画像とは時分割されたさらに複数の異なる画像からなることを特徴とする。
【００２０】
他の発明の構成は、
第１の偏光状態を有し、かつ右目用画像と左目用画像とに時分割された第１の画像と、
前記第１の偏光状態と異なる第２の偏光状態を有し、かつ右目用画像と左目用画像とに時分割された第２の画像と、
とにおいて、
前記第１の偏光状態を選択的に透過させる光学手段によって前記第１の画像を選択的に透過させ、該透過した第１の画像を光学シャッターを用いて左右の目で時間的に分割して見ることにより、第１の３次元画像を選択的に得、
前記第２の偏光状態を選択的に透過させる光学手段によって前記第２の画像を選択的に透過させ、該透過した第２の画像を光学シャッターを用いて左右の目で時間的に分割して見ることにより、第２の３次元画像を選択的に得ることを特徴とする。
【００２１】
上記構成の具体的な例を図５に示す。図５には、第１の偏光状態を有する画像Ａi,Ｂi （ｉは０を含む自然数）、第２の偏光状態を有する画像Ｃi,Ｄi が示されている。またＡとＢ、ＣとＤはそれぞれ右目用の画像と左目用の画像であることを示す。
【００２２】
Ａi,Ｂi で示される第１の偏光状態は、図４に示される偏光板４０４と４０５で選択的に透過され、その透過した画像は液晶シャッター（光学シャッター）４０６と４０７とによって時間的に分割し右目用の画像Ａi と左目用の画像Ｂi とを得る。
【００２３】
また、Ｃi,Ｄi で示される第２の偏光状態は、図４に示される偏光板４０８と４０９で選択的に透過され、その透過した画像は液晶シャッター（光学シャッター）４１０と４１１とによって時間的に分割され右目用の画像Ｃi と左目用の画像Ｄi とを得る。
【００２４】
他の発明の構成は、
第１の偏光状態を有し、かつ右目用と左目用の画像に時分割された第１の画像と、
前記第１の偏光状態と異なる第２偏光状態を有し、かつ右目用と左目用の画像とに時分割された第２の画像と、
において、
前記第１の画像と第２の画像を光学シャッターを用いて異なる２つの偏光状態を有する画像が重ねられた画像として得、該画像を前記第１の偏光状態を選択的に透過させる第１の光学手段と前記第２の偏光状態を選択的に透過させる第２の光学手段とによって、右目用および左目用の画像として分離することを特徴とする表示方法。
【００２５】
上記構成の具体的な例としては、前述した図４に示す構成において、眼鏡部分における偏光板と液晶シャッターの位置関係を入れ換えた場合の例を挙げることができる。
【００２６】
他の発明の構成は、
第１の偏光状態を有し、かつ複数の異なる３次元画像の右目用あるいは左目用の画像が時分割表示された第１の画像と、
前記第１の偏光状態とは異なる第２の偏光状態を有し、かつ複数の異なる３次元画像の左目用あるいは右目用の画像が時分割表示された第２の画像と、
を第１の３次元画像と第２の３次元画像としてそれぞれ個別に得る方法であって、 光学シャッターでもって前記第１の画像および第２の画像から時分割された特定の画像を選択し、該選択された画像から前記第１の偏光状態を選択的に透過する光学手段でもって右目用あるいは左目用の画像を得、さらに前記第２の偏光状態を選択的に透過する光学手段でもって左目用あるいは右目用の画像を得ることを特徴とする。
【００２７】
上記構成の具体的な例の動作タイミングチャートを図７に示す。図７に示すのは、図６に示す構成を動作させる場合の動作タイミングチャートである。
【００２８】
図７に示す動作においては、表示画面１と表示画面２が異なる偏光状態を有している。表示画面１には、ＡＢＣ３つの３次元画像の右目用の画像が表示されている。また表示画面２には、ＡＢＣ３つの３次元画像の左目用の画像が表示されている。
【００２９】
まず図６に示す液晶シャッター（光学シャッター）によって画像Ａの右目用の画像と左目用の画像が選択される。例えば画像Ａの右目用の画像はＡ01で左目用の画像はＡ02で示される。同様に液晶シャッターによって画像ＢとＣの右目用の画像と左目用の画像が選択される。
【００３０】
そしてそれぞれの偏光状態を選択的に透過させる手段である偏光板を利用して、例えば右目用の画像Ａ01と左目用の画像Ａ02とを分離する。こうして、ＡＢＣそれぞれの右目用の画像と左目用の画像とを個別に選択することができる。そして３人（または３グループに分けられた複数人）において、それぞれ個別に３次元画像を見ることができる。
【００３１】
他の発明の構成は、
第１の偏光状態を有し、かつ複数の異なる３次元画像の右目用あるいは左目用の画像が時分割表示された第１の画像と、
前記第１の偏光状態とは異なる第２の偏光状態を有し、かつ複数の異なる３次元画像の左目用あるいは右目用の画像が時分割表示された第２の画像と、
を第１の３次元画像と第２の立体画像としてそれぞれ個別に得る方法であって、
前記第１の偏光状態を透過する光学手段でもって前記第１の画像を得、該画像から光学シャッターでもって時分割された特定の画像の右目用あるいは左目用の画像を得、さらに前記第２の偏光状態を透過する光学手段でもって前記第２の画像を得、該画像から光学シャッターでもって時分割された特定の画像の左目用あるいは右目用の画像を得ることを特徴とする。
【００３２】
上記構成の具体的な例をとしては、図６に示す構成において、液晶シャッターと偏光板の位置関係を入れ換えた場合の動作例を挙げることができる。
【００３３】
【作用】
本明細書で開示する発明の理解を助けるために図７にそのタイミングチャートを示す例を説明する。図７に示すのは、ＡＢＣの３つの３次元画像を同一画面上に表示し、それを３人の観察者によってそれぞれ分離して観察する例である。
【００３４】
例えばＡで示される３次元画像は、ｉを０含む自然数としてＡi1で示されるフレームでなる画像Ａの右目用の画像と、Ａi2で示されるフレームでなる画像Ａの左目用の画像とで構成される。
【００３５】
表示画面１と表示画面２とは異なる偏光状態が与えられている。例えば、表示画面１が垂直偏光、表示画面２が水平偏光というような異なる偏光状態が与えられている。
【００３６】
例えば画像Ａを選択的に見たい観察者は、図６の６０１で示される眼鏡を掛けて画面（スクリーン）５１０を見る。画面５１０には図７の表示画面１と表示画面２とが重なって表示されている。
【００３７】
ここで眼鏡６０１に備えられた液晶シャッター６０４と６０５を同時に開閉することにより、Ａの画像のフレームだけを選択的に透過させる。そして、表示画面１の偏光状態を透過させる偏光板６０３によって右目用の画像Ａi1と左目用の画像Ａi2とを分離する。こうして、眼鏡６０１を掛けた観察者は、３次元画像Ａを選択的に見ることができる。
【００３８】
【実施例】
〔実施例１〕
本実施例は、ＲＧＢの画像を２組形成することができる同一基板上に集積化された液晶パネルを用いた表示装置に関する。この表示装置を利用すると、３次元画像を表示でき、しかもその画像を２つ異なるものとして表示し、それを異なる観察者が独立に認識することができる。
【００３９】
図１に示すのは、後述する図２に示す集積化された液晶パネルを駆動するための構成のブロック図である。図１に示す構成は、２次元画像と３次元画像とを適時選択して表示できる構成である。図１において、２次元画像Ｉ／Ｆは、外部から入力されるＴＶ信号（ＮＴＳＣ信号）やＲＧＢ画像信号（以上は２次元画像の信号）をシステムのタイミングに合わせた画像信号Ｒt Ｇt Ｂt に変換し、さらに液晶パネルの動作を制御するパネルコントロール信号ＨＳＴＡ２Ｄ、ＶＳＴＡ２Ｄ、ＣＬＫＨ２Ｄ、ＣＬＫＶ２Ｄを生成する機能を有している。
【００４０】
タイミング発生器は、システムの動作クロック、および動作クロックの分周クロックの生成を行う。
【００４１】
リセット回路は、電源投入時の初期化信号およびスイッチ、もしくはシーケンサからの要求による強制初期化信号を生成する。
【００４２】
３次元画像Ｉ／Ｆは、画像バッファＲや画像バッファＬに書き込んだ画像データを液晶パネルの動作レートに合わせて制御信号とともに出力する。また、出力される画像データはＤＡ変換器を介してアナログ信号として出力される。
【００４３】
シーケンス制御回路は、外部バスより入力されるコマンドを解釈し、画像メモリへの書込みや読出モードの設定を行う。また読出による動作状況の確認、強制リセット要求に対する処理を行う。
【００４４】
画像バッファコントローラは、シーケンサからの要求による画像バッファメモリへの書込み、および液晶パネルの動作レートクロックに同期した画像データの出力制御を行う。
【００４５】
ＡＰ（アドレスポインタ）は、画像バッファメモリの物理アドレスを示すポインターである。ここでは画像バッファコントローラによりインクリメント等の制御が行われる。
【００４６】
ここで示す３次元画像２／Ｆは、右目用と左目用の２組のＲＧＢ信号を生成するためのものである。従って、２組のＲＧＢ信号は基本的に異なっている（当然同一の部分もある）。
【００４７】
また２組のＲＧＢ信号を全く同一な信号とした場合は、同じ画像を重ね合わせることになる。従って、通常の２次元画像データが表示されることになる。このような場合、高輝度、高解像度の２次元画像を得ることができる。
【００４８】
図１において、ＣＫＬＨ２Ｄは、２次元表示を行うための水平走査制御回路の動作クロックのことを示す。またＨＳＴＡ２Ｄは、２次元表示を行うための水平走査タイミングイネーブル信号のことを示す。またＣＫＬＨ３Ｄは、３次元表示を行うための水平走査制御回路の動作クロックのことを示す。またＨＳＴＡ３Ｄは、３次元表示を行うための水平走査タイミングイネーブル信号のことを示す。
【００４９】
Ｒt 、Ｇt 、Ｂt は、一般のＴＶ画像等の２次元像の画像データを示す。ＣＬＫＶ２Ｄは、２次元表示を行うための垂直走査制御回路の動作クロックを示す。ＶＳＴＡ２Ｄは、２次元表示を行うための垂直走査タイミングイネーブル信号を示す。
【００５０】
ＭＯＤＳＥＬはモードセレクターのことを示す。モードセレクターは、２次元と３次元の表示を切り換える機能を有している。図に示す構成では、このモードセレクターを動作させない状態においては２次元表示を行うように設定されている。
【００５１】
ＶＳＴＡ３Ｄは、３次元表示を行うための垂直走査タイミングイネーブル信号を示す。ＣＬＫＶ３Ｄは、３次元表示を行うための垂直走査制御回路の動作クロックを示す。
【００５２】
Ｒr 、Ｇr 、Ｂr は、右(right) 用のＲＧＢ画像データであることを示す。Ｒl 、Ｇl 、Ｂl は、左(left)用のＲＧＢ画像データであることを示す。
【００５３】
ＣＬＲはリセット信号のことであり、液晶パネル部の回路のリセットを行う信号を示す。図２には、ＣＬＲの信号が伝達される配線が省略されているが、実際には各フリップフロップ回路にＣＬＲの信号が伝達されるように配線が形成されている。（図が煩雑になるので省略した）
【００５４】
図１に示す構成においては、２Ｄ／３Ｄ画像切り換え部において、画像信号を選択することにより、２Ｄ表示と３Ｄ表示を選択して表示することができる。即ち、１つの表示装置でもって、２次元表示と３次元表示とを選択して表示させることができる。例えば、アナログ信号で送られてくる普通のＴＶ画像を表示することもできるし、デジタル信号で送られてくる３次元のコンピュターグラフィックス画像を表示することもできる。
【００５５】
図２に集積化されたアクティブマトリクス型の液晶パネル部の概略の構成を示す。図２に示す構成は、
ＭおよびＮを２以上の自然数として、
基板上に、
Ｍ×Ｎ個の画像を形成するためのアクティブマトリクス領域と、
Ｍ＋Ｎ個の周辺回路領域と、
が配置された構成を有し、
前記Ｍ個の周辺回路のそれぞれは、Ｎ個のアクティブマトリクス領域の水平走査制御を同時に行い、
前記Ｎ個の周辺回路のそれぞれは、Ｍ個のアクティブマトリクス領域の垂直走査制御を同時に行うことを特徴とする。
【００５６】
図２には、上記構成においてＭ＝２、Ｎ＝３の場合が示されている。図２には、（Ｍ＝２）×（Ｎ＝３）個配置されたアクティブマトリクス領域１０３、１０４、１０５、１０６、１０７、１０８が示されている。
【００５７】
また、これらアクティブマトリクス回路を駆動するための周辺回路領域として、２＋３個の周辺回路１０１、１０２、１０９、１１０、１１１が配置されている。この周辺回路の中で１０１と１０２が水平走査制御回路である。また１０９、１１０、１１１が垂直走査制御回路である。
【００５８】
図２に示す構成においては、水平走査制御回路１０１と１０２がそれぞれアクティブマトリクス回路１０３と１０４と１０５、さらには１０６と１０７と１０８の水平走査制御を同時に行う構成となっている。
【００５９】
即ち、周辺回路１０１がアクティブマトリクス領域１０３と１０４と１０５の水平走査制御を同時に行う構成となっている。また周辺回路１０２がアクティブマトリクス領域１０６と１０７と１０８の水平走査制御を同時に行う構成となっている。
【００６０】
また、周辺回路１０９と１１０と１１１がそれぞれアクティブマトリクス領域１０３と１０６、さらには１０４と１０７、さらには１０５と１０８の垂直走査制御を同時に行う構成となっている。
【００６１】
即ち、周辺回路１０９がアクティブマトリクス領域１０３と１０６の垂直走査制御を同時に行う構成となっている。また周辺回路１１０がアクティブマトリクス領域１０４と１０７の垂直走査制御を同時に行う構成となっている。また周辺回路１１１がアクティブマトリクス領域１０５と１０８の垂直走査制御を同時に行う構成となっている。
【００６２】
図２に示す構成は、ＲＧＢのカラー画像を得るために、Ｎ＝３の構成となっている。しかしＭ＝Ｎ＝２（即ち２×２）としてもよい。またＭ＝２、Ｎ＝１とするのでもよい。またＭ＝１、Ｎ＝２としてもよい。この場合は、各アクティブマトリクス領域でＲＧＢのカラーフィルタを利用してカラー像を得る構成にするか、モノクロ像を得る構成とすればよい。
【００６３】
図２に示すように一般にＭ×Ｎ個のアクティブマトクス領域はマトリクス状に配置される。
【００６４】
また、アクティブマトリクス領域には画素がマトリクス状に配置されており、
前記画素には、少なくとも一つの薄膜トランジスタが配置されており、
前記薄膜トランジスタのソースに加わる信号はＭ個の周辺回路のそれぞれでもって行われる水平走査制御によって制御され、
前記薄膜トランジスタのゲイトに加わる信号はＮ個の周辺回路のそれぞれでもって行われる垂直走査制御によって制御される。
【００６５】
上記構成における画素としては、例えば図２に示す(0,0),(1,0),・・・(m,0) の番地で示される領域を挙げることができる。図２に示す構成においては、この各画素に薄膜トランジスタが一つづつ配置された構成となっている。
【００６６】
なお、各画素に配置される薄膜トランジスタの数は１つのみに限定されるのではない。その配置方法としては、複数個を直列に接続することや、ＭＯＳ容量と組み合わせて配置するのでもよい。また、同一チャネル型の組み合わせのみではく、異なるチャネル型を組み合わせるのでもよい。
【００６７】
なお、図２に示すような構成は、液晶パネルを光が透過する必要があるので、基板として透光性を有する材料を用いる必要がある。具体的には、ガラス基板や石英基板を利用する必要がある。
【００６８】
そしてアクティブマトリクス領域に配置される薄膜トランジスタや周辺回路を構成する薄膜トランジスタは、同一基板上に集積化して構成される。このような構成は、装置に小型化や軽量化、さらに生産コストの削減を得るために非常に有用な構成となる。
【００６９】
図２に示す構成の動作例について簡単に説明する。図２に示す構成においては、ＣＬＫＶで示される垂直走査制御回路の動作クロックによって１０９〜１１０で示される垂直走査制御回路の動作が基本的に制御される。またＣＬＫＨで示される水平走査制御回路の動作クロックによって、１０１と１０２で示される水平走査制御回路の動作が基本的に制御される。
【００７０】
以下においては、説明を簡単にするためアクティブマトリクス領域１０３における画像の表示方法について説明する。なお、他のアクティブマトリクス領域の動作もアクティブマトリクス領域１０３に準ずる。
【００７１】
まず、ＣＬＫＶ（垂直走査制御回路の動作クロック）の立ち上がりパルスが垂直走査制御回路１０９のフリップフロップ回路２０２に入力することにより、ＶＳＴＡ（垂直走査タイミングイネーブル信号）が打ち抜かれる。この時フリップフロップ回路２０２の出力はＨ（論理レベルでhigh) レベルとなる。また垂直走査制御回路１０９の他のフリップフロップ回路の出力レベルはＬ（論理レベルでLow)のままとなる。
【００７２】
この結果、Ｙ0 行で示されるゲイト信号線２１１がＨレベルとなる。そして、(0,0),(1,0),・・・・(m,0) 番地の薄膜トランジスタが全てＯＮ動作となる。
【００７３】
この状態において、水平走査制御回路１０１のフリップフロップ回路２０１においてＣＬＫＨ（水平走査制御回路の動作クロック）によってＨＳＴＡ（水平走査タイミングイネーブル信号）が打ち抜かれ、Ｘ0 の点における信号レベルがＨになる。この時、Ｘ1 以降の点はＬ（論理レベルでLow)である。
【００７４】
この結果、画像サンプリング信号線２０８を介してサンプリングホールド回路２０４にＨの信号が入力し、Ｒの画像データ信号がサンプリングホールド回路２０４に取り込まれる。
【００７５】
そして画像信号線２０９に画像データが流れる。即ち、(0,0),(0,1),(0,2) ・・・(0,n) で示される番地の薄膜トランジスタのソースに画像データの信号が印加される。
【００７６】
この状態においては、(0,0),(1,0),・・・・(m,0) 番地の薄膜トランジスタが全てＯＮ状態であり、(0,0),(0,1),(0,2) ・・・(0,n) 番地の薄膜トランジスタのソースに画像データ信号が印加されている。従って、(0,0) 番地の画素において画像データの書込みが行われる。
【００７７】
この後次のＣＬＫＨのパルスの立ち上がりエッジによって、フリップフロップ回路２０１の出力はＬレベルとなる。即ち、Ｘ0 の点はＬレベルとなる。一方、２０６のフリップフロップ回路においては、このＣＬＫＨのパルスの立ち上がりエッジが入力することで、その出力がＨレベルに変化する。即ち、Ｘ1 の点はＨレベルとなる。
【００７８】
この結果、(1,0) 番地において情報の書込みが行われる。このようにして、ＣＬＫＨの動作クロックに従って、フリップフロップ回路Ｘm の出力が順次Ｈレベルにシフトしていく。そして、(m,0) 番地において順次画像情報の書込みが行われていく。
【００７９】
Ｙ0 行における情報の書込みの終了後、ＣＬＫＶ信号の立ち上がりエッジによって、フリップフロップ回路２０２の出力レベルがＬ、フリップフロップ回路２０３の出力レベルがＨとなる。この結果Ｙ1 行の信号レベルがＨとなる。
【００８０】
そしてＹ1 行において、(0,1),(1,1),(2,1) ・・・(m,1) 番地に対して順次画像データ情報が書き込まれていく。このようにして、(n,m) 番地までの情報の書込みが終了した時点で1 フレームが終了する。
【００８１】
以上の動作は、１０３以外の他のアクティブマトリクス領域においても同じタイミングで行われていく。
【００８２】
図２に示す集積化された液晶パネルを用いると、ＲＧＢでなるカラー画像を２つ同時に得ることができる。勿論このカラー画像はそれぞれ異なる内容のものとすることができる。
【００８３】
ここでは、６つのアクティブマトリクス領域を集積化する構成を示した。しかし、集積化されるアクティブマトリクス領域の数をさらに多くすることも可能である。例えば、ＲＧＢ、Ｒ’Ｇ’Ｂ’、Ｒ,,Ｇ,,Ｂ,,と９領域のアクティブマトリクス領域を集積化した構成とすることができる。
【００８４】
この場合、図２に示す構成において、水平走査制御回路をさらに一つ増やすだけでよい。そしてこの場合はカラー画像を３組得ることができる。
【００８５】
このように図２にその基本的な構成を示す集積化されたアクティブマトリクス型の液晶パネルは、集積化するアクティブマトリクス領域を増やしていっても、周辺駆動回路をそれ程増やす必要がないという特徴を有する。
【００８６】
具体的には、集積化するアクティブマトリクス領域の数をＭ×Ｎ個とすると、必要とされる周辺駆動回路の数はＭ＋Ｎ個でよいという特徴を有する。このことは、より集積化を高めていった場合に非常に有用なこととなる。
【００８７】
図３に図２に示す集積化された液晶パネルを用いた表示装置の概要を示す。図３において、５００が装置の筐体であり、この筐体５００に配置されたスクリーン５１０に内部から拡大投影された画像が表示される。
【００８８】
ここでは、スクリーン５１０に投影された面側の反対側から画像を見る構成（一般にリアプロジェクションと称される）を示すが、スクリーンに投影された面側から画像を見る構成（一般に投射型プロジェクションと称される）の場合も画像が反転する点を除けば、基本的な構成は同じである。ただし、投射型プロジェクションの場合は、筐体とスクリーンが一体化されていない点が異なる。
【００８９】
また筐体５００内には、図１にその概要を示す２次元／３次元画像制御回路５１１が組み込まれており、２次元画像と３次元画像とを適時選択して表示することが可能な構成となっている。また５０７が画像を形成するための液晶パネルであり、その概要は図２に示される。
【００９０】
図３において、白色光を発する光源５０１からの光はまずハーフミラー５０２によって反射され、ダイクロイックミラー５０４、５０５、５０６でＧＢＲに対応した波長領域を有する光に分光される。
【００９１】
また、ミラー５０３によって反射された光も図示しないダイクロイックミラーによってＢ（青）Ｇ（緑）Ｒ（赤）の各波長領域に分光される。即ち、２組のＲＧＢ用のダイクロイックミラーによって、２組のＲＧＢの光線（計６射線）が生成される。
【００９２】
これらの光線は、図２にその概略を示す集積化された液晶パネル５０７に入射する。そして集積化された液晶パネル５０７で光学変調されることによって所定の画像が形成される。ここでは２組のＲＧＢの像が形成される。これらの像は、光学系５０８からミラー５０９を介してスクリンーン（投影面）５１０に投影され、そこでカラー像として合成される。
【００９３】
光学系５０８には、拡大投影用のレンズ系が内蔵されている。このレンズ系は、投影面５１０において各像を重合わせることができるようにその諸パラメータが設定され、またその配置方法が決められる。
【００９４】
また、光学系５０８から投影される各像には、５１２と５１３で示される偏光板から特定の偏光状態が与えられる。ここでは、互いに９０°異なる２つの直線偏光状態が与えられる。
【００９５】
異なる偏光状態が与えられる組は、図２に示すアクティブマトリクス領域１０３と１０４と１０５で形成されるＲＧＢの画像に対してと、図２に示すアクティブマトリクス領域１０６と１０７と１０８で形成されるＲ’Ｇ’Ｂ’の画像に対してとにである。
【００９６】
即ち、図２に示すアクティブマトリクス領域１０３と１０４と１０５で形成されるＲＧＢの画像に対して耐えられる直線偏光状態と、アクティブマトリクス領域１０６と１０７と１０８で形成されるＲ’Ｇ’Ｂ’の画像に対して与えられる直線偏光状態とは、９０°その偏光方向が異なったものとなる。
【００９７】
以下に図３に示す表示装置を用いて２つの異なる３次元画像を表示し、二人の観察者により、異なる３次元画像を見ることができる構成について説明する。図４にこの構成の概略を示す。図４に示すのは、図３に示す表示装置の投影面（スクリーン）５１０に投影される画像を特殊な眼鏡４０２と４０３を用いて見ることによって、それぞれの観察者にとって異なる３次元画像を見ることができる構成である。
【００９８】
上記のような表示を行わすためには、図５に示すような動作チャートに従って装置を動作させればよい。図５に示す方法は、図２のアクティブマトリクス領域１０３〜１０５で形成されるカラー画像Ａi Ｂi と、アクティブマトリクス領域１０６〜１０８で形成されるカラー画像Ｃi Ｄi とをそれぞれ眼鏡４０２を掛けている人と眼鏡４０３を掛けている人とに個別に認識させるものである。
【００９９】
図６に示されるように、画像Ａi Ｂi は右目用の画像Ａi と左目用の画像Ｂi とで構成される。なおここでｉは０を含む自然数である。画像Ａi Ｂi は図３の偏光板５１２で所定の方向を有する直線偏光となり、スクリーン５１０上に投影される。また画像Ａi と画像Ｂi とは１フレーム毎に交互に表示が行われる。
【０１００】
また同様に画像Ｃi Ｄi は右目用の画像Ｃi と左目用の画像Ｄi とで構成される。ここでｉは０を含む自然数である。画像Ｃi Ｄi は図３の偏光板５１３によって画像Ａi Ｂi とは９０°異なる方向を有する直線偏光状態とされる。そして、スクリーン５１０上に投影される。また画像Ｃi と画像Ｄi とは１フレーム毎に交互に表示が行われる。
【０１０１】
画像Ａi Ｂi と画像Ｃi Ｄi とはスクリーン５１０に重ねて投影される。即ち、図５の表示画面に示す偏光状態１と偏光状態２の画像データが同時に表示される。
【０１０２】
この表示を眼鏡４０２と４０３とでもってそれぞれ個別に観察する。眼鏡４０２は、偏光板５１２で与えられた偏光状態を透過するようにその偏光方向が決められた偏光板４０４と４０５を備えている。即ち、偏光板４０４と４０５は同じ偏光方向を有した偏光板で構成されている。
【０１０３】
こうして眼鏡４０２においては、偏光板４０４と４０５を図５の偏光状態１で示されるＡ0,Ｂ0,Ａ1,Ｂ1,Ａ2,Ｂ2 ・・・の画像が透過する。
【０１０４】
眼鏡４０２にはその偏光板４０４と４０５の後ろに光学シャッター（本実施例の場合は液晶シャッター）４０６と４０７が備えてある。なお、直線偏光を利用する場合には液晶シャッターに配置された偏光板の偏光方向に注意する必要がある。この問題を避けるためには、偏光板を使用しない分散型の液晶パネルを利用て液晶シャッターを構成すればよい。
【０１０５】
液晶シャッター４０７は画像Ａ0,Ａ1,Ａ2 ・・・を透過するようにその表示に同期して開閉する。
【０１０６】
また液晶シャッター４０６は画像Ｂ0,Ｂ1,Ｂ2 ・・・を透過するようにその表示に同期して開閉する。
【０１０７】
この結果、眼鏡４０２の右目部分ではＡ0,Ａ1,Ａ2 ・・・で示される画像が選択的に見え、眼鏡４０２の左目部分ではＢ0,Ｂ1,Ｂ2 ・・・で示される画像が選択的に見える状態となる。
【０１０８】
こうして眼鏡４０２では３次元画像Ａi Ｂi を選択的に見ることができる。
【０１０９】
一方、眼鏡４０３においては偏光板４０８と４０９とが偏光板５１３で付与された偏光状態の画像を透過するようにその偏光方向が設定されている。よって、偏光板４０８と４０９を透過するのは、Ｃ0,Ｄ0,Ｃ1,Ｄ2 ・・・・で示される画像となる。
【０１１０】
そして、液晶シャッター４１０と４１０とが図６に示すようなタイミングで動作することにより、眼鏡４０３の右目部分においてＣ0,Ｃ1 ・・・の画像を選択的に見、眼鏡４０３の左目部分においてＤ0,Ｄ1 ・・・の画像を選択的に見ることができる。
【０１１１】
こうして眼鏡４０３では３次元画像Ｃi Ｄi を選択的に見ることができる。
【０１１２】
このようにして、眼鏡４０２と眼鏡４０３を掛けた人とで異なる３次元画像を同時に見ることができる。
【０１１３】
本実施例においては、与える偏光状態を直線偏光とした。しかし直線偏光を利用した場合は、眼鏡を傾けると偏波面がずれてしまい、そのフィルター効果が低下してしまうという問題がある。この問題を解決するには、偏光状態として右回り円偏光と左回り円偏光を利用すればよい。
【０１１４】
即ち、画像Ａi Ｂi には右回り円偏光を与え、画像Ｃi Ｄi には左回り円偏光を与え、眼鏡４０２では右回り円偏光を選択的に透過させ、眼鏡４０３では左回り円偏光を選択的に透過させるような構成とすればよい。
【０１１５】
また、画像を見やすくするために、液晶シャッターの開とする時間を時分割された１フレームの画像の表示時間よりも短くすることは有効である。
【０１１６】
本実施例に示す構成は、そのまま普通の２次元画像の表示装置になる。即ち、図１に示す構成の２Ｄ／３Ｄ画像切り換え部で２Ｄ画像と３Ｄ画像の切り換えを行うことで、通常のＴＶ画像やビデオ画像を表示させることができる。
【０１１７】
この場合も２つの独立な画像の表示を行うことができる。普通の２次元画像の表示において、２つの独立な画像の表示を行う場合には、眼鏡の液晶シャッターは常に開の状態とし、また時分割表示を行わなければよい。
【０１１８】
また、本実施例における液晶シャッターと偏光板との位置関係は逆であってもよい。液晶シャッターと偏光板との位置関係が逆であっても最終的に右目あるいは左目で見える画像は変化しない。
【０１１９】
また本実施例においては、眼鏡に偏光板と液晶シャター板とを備えた構成とした。しかし、偏光板４０４と４０５は同じ方向を有するものであるから、眼鏡に装備せずに１枚の大型の偏光フィルターを眼鏡を掛けている人の前に配置する構成としてもよい。
【０１２０】
この場合、直線偏光を利用した場合でも眼鏡を掛けている人の視線が傾いても偏光板によるフィルター効果が変化しないという有意性がある。しかし、眼鏡を掛けている人の視覚位置が限定されてしまうという欠点もある。
【０１２１】
また図５に示す動作方法において、時分割表示をやめ、即ちＡi,Ｂi というような右目と左目用の画像を形成をやめ、さらにＡi Ｂi 画像とＣi Ｄi 画像を同じものとすると普通のＴＶ受像機またはディスプレイと同様の機能を有するものとなる。
【０１２２】
〔実施例２〕
本実施例は、時分割表示を利用することにより複数の３次元画像を分離し、自分割表示された３次元画像をさらに偏光特性を利用して右目用の画像と左目用の画像とに分離する構成に関する。
【０１２３】
本実施例に示す構成を利用した場合、２人以上の観察者によってそれぞれ異なる３次元画像を見ることが可能となる。
【０１２４】
図４に本実施例で示す構成の概略を示す。図に示すように本実施例においても図２に示すような液晶パネルを利用した図３に示す投影型の表示装置を用いて画像の形成を行う。
【０１２５】
図６に示す構成は、スクリーン５１０に表示される画像を液晶シャッターと偏光板を備えた眼鏡６０１、６０６、６１１で見て、それぞれ異なる３次元画像を見ることができるものである。液晶シャッターはスクリーン５１０に表示される画像のタイミングに同時させてその開閉が制御される。ここでは光学的なシャッターとして液晶シャッターを利用するが、所定の動作速度が得られ、また使用に際して負担にならない程度の軽量なものであれば、他の手段を利用してもよい。
【０１２６】
本実施例は図７に示す動作タイミングチャートに従って動作させる。まず、スクリーン５１０には、図７の表示画面で示されるような６種類の画像が表示される。ここでＡ01とＡ02とは同時に重なった状態で表示される。またＢ01とＢ02、さらにはＣ01とＣ02も同時に重なった状態で表示される。
【０１２７】
図において１フレームは１／１００秒以下とすることがその画質を維持する上で好ましい。また、通常のＴＶ画像等と同等以上の画質を維持するのであれば、１フレームの長さを１／１８０秒以下とすることが好ましい。
【０１２８】
Ａ01とＡ02とで示されるのはそれぞれ３次元画像を形成する右目用の画像と左目用の画像である。また、Ｂ01とＢ02で示されるのは３次元画像を形成するための右目用の画像と左目用の画像である。また、同様にＣ01とＣ02で示されるのは３次元画像を形成する右目用の画像と左目用の画像である。
【０１２９】
図７において表示画面１というのは、図２の１０３〜１０５のアクティブマトリクス領域で形成されるカラー画像である。また表示画面２というのは、図２の１０６〜１０８のアクティブマトリクス領域で形成されるカラー画像である。
【０１３０】
本実施例で示す動作方法で特徴とするのは、図２の１０３〜１０５及び１０６〜１０８で示されるアクティブマトリクス領域で形成されるＲＧＢの画像がそれぞれ時分割された３次元画像の右目用の画像と左目用の画像という点にある。
【０１３１】
即ち、アクティブマトリクス領域１０３〜１０５では、３次元画像Ａの右目の画像Ａ01の１フレームの形成を行った後、次のフレームでは３次元画像Ｂの右目の画像Ｂ01の１フレームの形成を行い。さらにその後に３次元画像Ｃの右目の画像Ｃ01の１フレームの形成を行う。というように動作する。
【０１３２】
他方、アクティブマトリクス領域１０６〜１０８では、３次元画像Ａの左目の画像Ａ02の１フレームの形成を行った後、次のフレームでは３次元画像Ｂの左目の画像Ｂ02の１フレームの形成を行い。さらにその後に３次元画像Ｃの右目の画像Ｃ02の１フレームの形成を行う。というように動作する。
【０１３３】
従って、共通の水平走査制御回路１０１で制御される１組のアクティブマトリクス領域１０３〜１０５で形成される画像だけを見ても時分割された３次元画像の右目用の画像が見えるだけとなる。
【０１３４】
同様に共通の水平走査制御回路１０２で制御される１組のアクティブマトリクス領域１０６〜１０８で形成される画像だけを見ても時分割された３次元画像の左目用の画像が見えるだけとなる。
【０１３５】
このような動作は水平走査制御回路１０１で共通に制御されるアクティブマトリクス領域で複数の３次元画像の右目用の画像を時分割で形成し、水平走査制御回路１０２で共通に制御されるアクティブマトリクス領域で複数の３次元画像の左目用の画像を時分割で形成する動作であるといえる。
【０１３６】
そしてスクリーン５１０上には、右目用の左目用の画像が同時に表示され、かつそのような表示が３種類時分割表示される状態となる。
【０１３７】
また、アクティブマトリクス領域１０３〜１０５で形成される画像は、図３に示す表示装置の偏光板５１２によって所定の方向に直線偏光した状態が与えられる。
【０１３８】
また、アクティブマトリクス領域１０６〜１０８で形成される画像は、図３に示す表示装置の偏光板５１３によって前記偏光板５１２で与えられる所定の方向とは９０°異なる角度に直線偏光した状態が与えられる。
【０１３９】
即ち、Ａ01、Ｂ01、Ｃ01、Ａ11、Ｂ11、Ｃ11・・・で示される画像は、所定の方向に直線偏光した状態となる。またＡ02、Ｂ02、Ｃ02、Ａ12、Ｂ12、Ｃ12・・・で示される画像は、前記所定の方向と９０°異なる方向に直線偏光した状態となる。
【０１４０】
そしてスクリーン５１０に表示された画像を液晶シャッターと偏光板を備えた特殊な眼鏡６０１、６０６、６１１で３人の観察者が見る。この時、各眼鏡に配置された液晶シャッターは図７に示すように所定のタイミングでもって左右の目において同時に開閉する。
【０１４１】
例えば、眼鏡６０１の液晶シャッター６０４と６０５は３次元画像Ａを選択的に透過するように開閉する。シャッター６０４と６０５の動作によって、偏光板６０２と６０３には、画像Ａ01とＡ02との重なったものが入射する。この画像Ａ01の偏光状態は偏光板５１２で所定の方向を有する直線偏光状態にされたものである。また、画像Ａ02の偏光状態は偏光板５１３で前記所定の偏光状態とは９０°異なる方向を有する直線偏光状態にされたものである。
【０１４２】
一方、眼鏡６０１に備えられた偏光板６０３は偏光板５１２で所定の偏光状態にされた画像Ａ01の偏光状態を選択的に透過するようにその偏光方向が設定されている。
【０１４３】
他方、眼鏡６０１に備えられた偏光板６０２は偏光板５１３で所定の偏光状態にされた画像Ａ02の偏光状態を選択的に透過するようにその偏光方向が設定されている。
【０１４４】
即ち、偏光板６０２と６０３とはその偏光方向が９０°異なったものとして配置されている。
【０１４５】
また画像Ａ01とＡ02とはその偏光方向が９０°異なる直線偏光状態を有している。従って、偏光板６０２を画像Ａ02は選択的に透過する。しかし画像Ａ01は偏光板６０２は透過しない。
【０１４６】
一方、偏光板６０３を画像Ａ01は選択的に透過する。しかし画像Ａ02は偏光板６０３は透過しない。
【０１４７】
この結果、眼鏡６０１を掛けた人には、その右目にＡ01の画像が選択的に見え、その左目にはＡ02の画像が選択的に見えることになる。
【０１４８】
同様な原理により、眼鏡６０６の液晶シャッター６０９と６１０を透過する画像はＢ01とＢ02とであり、偏光板６０７は画像Ｂ02を選択的に透過するように配置されており、偏光板６０８は画像Ｂ01を選択的に透過するように配置されている。そして、眼鏡６０６を掛けた人には、その右目にＢ01の画像が選択的に見え、その左目にはＢ02の画像が選択的に見えることになる。
【０１４９】
さらに同様な原理により、眼鏡６１１を掛けた人には、その右目にＣ01の画像が選択的に見え、その左目にはＣ02の画像が選択的に見える。即ち、右目にはＣ02の画像が見えずにＣ01の画像のみが見え、左目にはＣ01の画像が見えずにＣ02の画像のみが見える状態となる。こうして、眼鏡６０１、６０６、６１１を掛けたそれぞれの人が異なる３次元画像Ａ〜Ｃを選択的に見ることができる。
【０１５０】
本実施例では時分割する画像を３つとしたので、３つの異なる３次元画像を見ることができる。しかし、時分割する画像を２つとすれば、実施例１と同様に２つの異なる３次元画像を見ることができる。また、３つ以上のさらに多くの時分割画面を形成すれば、さらに多くの異なる３次元画像を見ることができる。
【０１５１】
なお液晶シャッターの制御手段としては、電磁波や赤外線によるワイヤレス方式を利用することが使用しやすさという点から好ましい。
【０１５２】
また、本実施例における液晶シャッターと偏光板との位置関係は逆であってもよい。液晶シャッターと偏光板との位置関係が逆であっても最終的に右目あるいは左目で見える画像は同じものとなる。
【０１５３】
例えば、眼鏡６０１において偏光板６０２と６０３がスクリーン５１０側にあるとした場合を考える。この場合、偏光板６０２を透過する画像はＡ02，Ｂ02, Ｃ02, Ａ12，Ｂ12, Ｃ12である。また、偏光板６０３を透過する画像はＡ01，Ｂ01, Ｃ01, Ａ11，Ｂ11, Ｃ11である。また、液晶シャッター６０４と６０５によってＡ01とＡ02とが選択的に透過される。即ち、右目でＡ01の画像を選択的に見ることができ、そして左目でＡ02の画像を選択的に見ることができる。
【０１５４】
また本実施例においては、眼鏡に偏光板と液晶シャターとを配置した構成とした。しかし、一つの眼鏡に配置される液晶シャッターは同じタイミングで動作するものであるから、眼鏡に装備せずに１枚の大型の液晶シャッターを眼鏡を掛けている人の前にそれおぞれ配置する構成としてもよい。
【０１５５】
この場合、眼鏡には偏光板のみが配置され、眼鏡に配置される液晶シャッターを制御する構成が不要となるという特徴を有する。
【０１５６】
図６に示す構成は、そのまま通常の２次元画像が表示されるＴＶ受像機やディスプレイとして利用することができる。またＡ01、Ａ02で示されるような３次元画像用の右目用の画像と左目用の画像を同じものとすれば、普通の２次元画面を複数の観察者で観察できる構成を実現できる。
【０１５７】
上記ようなさまざまな表示方法の切り換えは、図１に示す制御部分によって行うことができるので、利用に際して、異なる装置を用意する必要がないという有意性がある。
【０１５８】
またこのような有意性は、図２に示すように集積化された液晶パネルを利用することによって、より有用なものとなる。即ち、図２に示すように周辺回路を共通化し、しかもアクティブマトリクス回路と周辺駆動回路とを集積化することによって、上述のようないくつかの表示方式の切り換えに必要とする構成を簡略化することができる。これは作製コストの低減や信頼性の向上といった点で極めて有意なこととなる。
【０１５９】
〔実施例３〕
本実施例は、図２に示す集積化された液晶パネルの別の構成に関する。図２に示すは、基本的にＲＧＢの３つの画像を２組形成することができる機能を有している。また駆動方法によって、さらに時分割方式に異なる複数の画像や３次元画像用の画像を形成することができる。
【０１６０】
本実施例に示す集積化された液晶パネルは、３原色でなく４原色、または３原色プラスさらに補償用の色彩を加えて、カラー像を形成することができるものである。
【０１６１】
本実施例に示すのは、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）Ｗ（白）でカラー画像を形成する場合の構成である。なお、カラー表示を行うために必要とする原色は上記構成に限定されるものでなく、適時設定することができる。
【０１６２】
図８の本実施例に示す集積化された液晶パネルを示す。図８に示す構成においては、ガラス基板または石英基板上に８つのアクティブマトリクス領域とこのアクティブマトリクス領域を駆動するための２つの水平走査制御回路と４つの垂直走査制御回路を備えている。
【０１６３】
図８に示す構成においては、Ｒ（赤）用の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０１、Ｇ（緑）用の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０６、Ｂ（青）用の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０９、Ｗ（白）用の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４１２に対して、その水平走査を行う水平走査制御回路１４１５が共通に配置されている。
【０１６４】
また、Ｒ’Ｇ’Ｂ’Ｗ’の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０２、１４０７、１４１０、１４１３に対しては、共通の水平走査制御回路１４１８が配置されている。
【０１６５】
ＲとＲ’の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０１と１４０２に対しては、共通の垂直走査制御回路１４０３が配置されている。またＧとＧ’の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０６と１４０７に対しては、共通の垂直走査制御回路１４０８が配置されている。またＢとＢ’の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４０９と１４１０に対しては、共通の垂直走査制御回路１４１１が配置されている。またＷとＷ’の画像を形成するアクティブマトリクス領域１４１２と１４１３に対しては、共通の垂直走査制御回路１４１４が配置されている。
【０１６６】
基本的な動作は、実施例１に示したように例えば水平走査制御回路１４１５に配置されたフリップフロップ回路１４１６と１４１７が順次動作することによって行われる。この動作によってアクティブマトリクス領域１４０１の(0,0) 番地から(m,0) 番地への情報の書込みが順次行われていき、１フレームの画像の形成が行われる。
【０１６７】
図８に示すような構成を採用するとカラー画像の画質をさらに高めることができる。また、図２に示す構成に比較して垂直走査制御回路１４１４を増やすのみでよいので、それほど構成が複雑化しないという有意性がある。
【０１６８】
【発明の効果】
独立に複数の画像を形成することのできるアクティブマトリクス領域を同一基板上に集積化した液晶パネルを利用し、時分割方式と偏光状態の違いを利用した表示方法を採用することにより、同一の画面上に２つの異なる３次元画像を表示することができる。この２つの３次元画像は光学シャターと偏光板を組み合わせた眼鏡を用いることにより、他と独立に見ることができる。
【０１６９】
また時分割によって異なる画像を表示する方法を用いることで、２つ以上の異なる３次元画像を表示させることができる。
【０１７０】
また、異なる画像表示をやめ、全てを同じ画像とすることで、普通の表示装置と同様な画像表示を行うことができる。この切り換えは、制御回路の切り換えで簡単に行うことができ、非常に汎用性の高いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 実施例の表示装置の制御回路の概要を示す図。
【図２】 集積化された液晶パネルの構成を示す図。
【図３】 投影型の液晶表示装置の概要を示す図。
【図４】 個別に３次元画像を見ることができる構成を示す図。
【図５】 個別に３次元画像を見る場合に利用されるタイミングチャート図。
【図６】 個別に３次元画像を見ることができる構成を示す図。
【図７】 個別に３次元画像を見る場合に利用されるタイミングチャート図。
【図８】 集積化された液晶パネルの構成を示す図。
【符号の説明】
１０１、１０２ 水平走査制御回路
１０３、１０４、１０５ ＲＧＢの像を光学変調するためのアクティブマトリクス領域（画素領域）
１０６、１０７、１０８ Ｒ’Ｇ’Ｂ’の像を光学変調するためのアクティブマトリクス領域（画素領域）
１０９、１１０、１１１ 垂直走査制御回路
２０１、２０６ 水平走査制御回路のフリップフロップ回路
２０２、２０３ 垂直走査制御回路のフリップフロップ回路
２０４、２０５ サンプリングホールド回路
２０７、２１１ ゲイト信号線
２０８、２１０ 画像サンプリング信号線
２０９ 画像信号線
５００ 装置を構成する筐体
５０１ 光源
５０２ ハーフミラー
５０３ ミラー
５０４、５０５、５０６ ＲＧＢに分光するためのダイクロイックミラー
５０７ 液晶パネル
５０８ 光学系
５０９ ミラー
５１０ スクリーン
５１１ ２次元／３次元画像制御回路
４０２、４０３ 光学シャッターと偏光板を備えた眼鏡
６０１ 眼鏡
６０２ 左目用偏光板
６０３ 右目用偏光板
６０４、６０５ 液晶シャッター
６０６ 眼鏡
６０７ 左目用偏光板
６０８ 左目用偏光板
６０９、６１０ 液晶シャッター
６１１ 眼鏡
６１２ 左目用偏光板
６１３ 左目用偏光板
Claims (15)
- ２つの領域を有する液晶パネルの一方の領域に第１の画像及び第３の画像を、他方の領域に第２の画像及び第４の画像を表示する手段と、前記第１の画像及び前記第３の画像を成す光に第１の偏光状態を与える第１の偏光板と、前記第２の画像及び前記第４の画像を成す光に第２の偏光状態を与える第２の偏光板と、前記第１の画像及び前記第２の画像を同時に表示した後、切り替えて前記第３の画像及び前記第４の画像を同時に表示する時分割手段とを有する表示装置と、
前記切り替えに合わせて開閉する第１のシャッター及び第２シャッターと、
前記第１の偏光状態を有する光を選択的に透過させる第１の手段と、
前記第２の偏光状態を有する光を選択的に透過させる第２の手段とを有し、
前記第１の偏光状態が与えられた前記第１の画像を前記第１のシャッター及び前記第１の手段を透過して第１の観察者の一方の目に認識させ、前記第２の偏光状態が与えられた前記第２の画像を前記第１のシャッター及び前記第２の手段を透過して前記第１の観察者の他方の目に認識させ、
前記第１の偏光状態が与えられた前記第３の画像を前記第２のシャッター及び前記第１の手段を透過して前記第１の観察者と異なる第２の観察者の一方の目に認識させ、前記第２の偏光状態が与えられた前記第４の画像を前記第２のシャッター及び前記第２の手段を透過して前記第２の観察者の他方の目に認識させることを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - ２つの領域を有する液晶パネルの一方の領域に第１の画像及び第３の画像を、他方の領域に第２の画像及び第４の画像を表示する手段と、前記第１の画像及び前記第３の画像を成す光に第１の偏光状態を与える第１の偏光板と、前記第２の画像及び前記第４の画像を成す光に第２の偏光状態を与える第２の偏光板と、前記第１の画像及び前記第２の画像を同時に表示した後、切り替えて前記第３の画像及び前記第４の画像を同時に表示する時分割手段とを有する表示装置と、
前記切り替えに合わせて開閉する第１のシャッター及び第２のシャッターと、
前記第１の偏光状態を有する光を選択的に透過させる第３の偏光板と、
前記第２の偏光状態を有する光を選択的に透過させる第４の偏光板とを有し、
前記第１の偏光状態が与えられた前記第１の画像を前記第１のシャッター及び前記第３の偏光板を透過して第１の観察者の一方の目に認識させ、前記第２の偏光状態が与えられた前記第２の画像を前記第１のシャッター及び前記第４の偏光板を透過して前記第１の観察者の他方の目に認識させ、
前記第１の偏光状態が与えられた前記第３の画像を前記第２のシャッター及び前記第３の偏光板を透過して前記第１の観察者と異なる第２の観察者の一方の目に認識させ、前記第２の偏光状態が与えられた前記第４の画像を前記第２のシャッター及び前記第４の偏光板を透過して前記第２の観察者の他方の目に認識させることを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - ２つの領域を有する液晶パネルの一方の領域に第１の画像及び第３の画像を、他方の領域に第２の画像及び第４の画像を表示する手段と、前記第１の画像及び前記第３の画像を成す光に第１の偏光状態を与える第１の偏光板と、前記第２の画像及び前記第４の画像を成す光に第２の偏光状態を与える第２の偏光板と、前記第１の画像及び前記第２の画像を同時に表示した後、切り替えて前記第３の画像及び前記第４の画像を同時に表示する時分割手段とを有する表示装置と、
第１のシャッターと、第３の偏光板と、第４の偏光板とを有する第１の眼鏡と、
第２のシャッターと、第５の偏光板と、第６の偏光板とを有する第２の眼鏡とを有し、
前記第１のシャッター及び第２のシャッターは前記切り替えに合わせて開閉し、
前記第３の偏光板及び前記第５の偏光板は前記第１の偏光状態を有する光を選択的に透過し、
前記第４の偏光板及び前記第６の偏光板は前記第２の偏光状態を有する光を選択的に透過し、
前記第１の偏光状態が与えられた前記第１の画像を前記第１のシャッター及び前記第３の偏光板を透過して第１の観察者の一方の目に認識させ、前記第２の偏光状態が与えられた前記第２の画像を前記第１のシャッター及び前記第４の偏光板を透過して前記第１の観察者の他方の目に認識させ、
前記第１の偏光状態が与えられた前記第３の画像を前記第２のシャッター及び前記第５の偏光板を透過して前記第１の観察者と異なる第２の観察者の一方の目に認識させ、前記第２の偏光状態が与えられた前記第４の画像を前記第２のシャッター及び前記第６の偏光板を透過して前記第２の観察者の他方の目に認識させることを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - 請求項１乃至請求項３のいずれか１項において、
前記第１のシャッター及び前記第２のシャッターは光学シャッターまたは液晶シャッターであることを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - 請求項１乃至請求項４のいずれか１項において、
前記第１の画像と前記第２の画像とを同一とするか否かを選択する手段を有することを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - 請求項１乃至請求項５のいずれか１項において、
前記第３の画像と前記第４の画像とを同一とするか否かを選択する手段を有することを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - 請求項１乃至請求項６のいずれか１項において、
前記第１の画像乃至第４の画像はカラー表示であることを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - ２つの領域を有する液晶パネルの一方の領域に第１の画像、第３の画像及び第５の画像を、他方の領域に第２の画像、第４の画像及び第６の画像を表示する手段と、前記第１の画像、前記第３の画像及び前記第５の画像を成す光に第１の偏光状態を与える第１の偏光板と、前記第２の画像、前記第４の画像及び前記第６の画像を成す光に第２の偏光状態を与える第２の偏光板と、前記第１の画像及び前記第２の画像を同時に表示した後、切り替えて前記第３の画像及び前記第４の画像を同時に表示し、その後さらに切り替えて前記第５の画像及び前記第６の画像を同時に表示する時分割手段とを有する表示装置と、
前記切り替えに合わせて開閉する第１のシャッター、第２のシャッター及び第３のシャッターと、
前記第１の偏光状態を有する光を選択的に透過させる第１の手段と、
前記第２の偏光状態を有する光を選択的に透過させる第２の手段とを有し、
前記第１の偏光状態が与えられた前記第１の画像を前記第１のシャッター及び前記第１の手段を透過して第１の観察者の一方の目に認識させ、前記第２の偏光状態が与えられた前記第２の画像を前記第１のシャッター及び前記第２の手段を透過して前記第１の観察者の他方の目に認識させ、
前記第１の偏光状態が与えられた前記第３の画像を前記第２のシャッター及び前記第１の手段を透過して第１の観察者と異なる第２の観察者の一方の目に認識させ、前記第２の偏光状態が与えられた前記第４の画像を前記第２のシャッター及び前記第２の手段を透過して前記第２の観察者の他方の目に認識させ、
前記第１の偏光状態が与えられた前記第５の画像を前記第３のシャッター及び前記第１の手段を透過して前記第１及び第２の観察者と異なる第３の観察者の一方の目に認識させ、
前記第２の偏光状態が与えられた前記第６の画像を前記第３のシャッター及び前記第２の手段を透過して前記第３の観察者の他方の目に認識させることを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - 請求項８おいて、
前記第１のシャッター乃至前記第３のシャッターは光学シャッターまたは液晶シャッターであることを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - 請求項８または請求項９において、
前記第１の画像乃至前記第６の画像はカラー表示であることを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - 請求項７または請求項１０において、
前記カラー表示は、赤、緑、青で構成されていることを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - 請求項７または請求項１０において、
前記カラー表示は、赤、緑、青、白で構成されていることを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - 請求項１乃至１２のいずれか１項において、
前記液晶パネルは、Ｎを２以上の自然数として、
基板上に形成された２×Ｎ個のアクティブマトリクス領域と、
前記アクティブマトリクス領域を駆動するための２＋Ｎ個の周辺回路とを有し、
前記Ｎ個の周辺回路は前記液晶パネルの２つの領域の間に位置し、
前記２個の周辺回路のそれぞれは、Ｎ個のアクティブマトリクス領域の水平走査制御を同時に行い、
前記Ｎ個の周辺回路のそれぞれは、２個のアクティブマトリクス領域の垂直走査制御を同時に行うことを特徴とする、３次元画像を認識させる装置。 - ２つの領域を有する液晶パネルの一方の領域に第１の画像及び第３の画像を、他方の領域に第２の画像及び第４の画像を表示し、前記第１の画像及び前記第３の画像を成す光を第１の偏光状態に偏光し、前記第２の画像及び前記第４の画像を成す光を第２の偏光状態に偏光し、前記第１の画像及び前記第２の画像を同時に表示した後、切り替えて前記第３の画像及び前記第４の画像を同時に表示する表示装置において、
前記第１の画像及び前記第２の画像を同時に表示するとき、
第１のシャッターを開けて第２のシャッターを閉じ、
前記第１の画像を成す前記第１の偏光状態を有する光を選択的に透過させて前記第１の画像を第１の観察者の一方の目に認識させ、前記第２の画像を成す前記第２の偏光状態を有する光を選択的に透過させて前記第２の画像を前記第１の観察者の他方の目に認識させ、
表示を切り替えて前記第３及び前記第４の画像を同時に表示するとき、
前記切り替えに合わせて前記第２のシャッターを開けて前記第１のシャッターを閉じ、
前記第３の画像を成す前記第１の偏光状態を有する光を選択的に透過させて前記第３の画像を第２の観察者の一方の目に認識させ、前記第４の画像を成す前記第２の偏光状態を有する光を選択的に透過させて前記第４の画像を前記第２の観察者の他方の目に認識させることを特徴とする、３次元画像を認識させる方法。 - 請求項１４おいて、
前記第１のシャッター及び前記第２のシャッターは光学シャッターまたは液晶シャッターであることを特徴とする、３次元画像を認識させる方法。
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