シャッター眼鏡、及び画像表示システム
【課題】視認される表示画像の明るさの低下を抑制できるシャッター眼鏡を提供する。
【解決手段】シャッター眼鏡３は、光を透過させる透過状態、または光を遮断する遮断状態に切り替わる切替部材５と、電圧の印加状態によって伸縮する圧電素子６Ａとを備える。切替部材５は、光を透過させる複数の透過部５１３，５２３、及び光を遮断する複数の遮光部５１２，５２２を有する第１シャッター部材５１及び第２シャッター部材５２を備える。圧電素子６Ａは、各シャッター部材５１，５２の相対位置を変更し、透過部５１３，５２３同士が重なり合う透過状態、または第１シャッター部材５１の遮光部５１２が第２シャッター部材５２の透過部５２３に重なり合う遮断状態とする。
【解決手段】シャッター眼鏡３は、光を透過させる透過状態、または光を遮断する遮断状態に切り替わる切替部材５と、電圧の印加状態によって伸縮する圧電素子６Ａとを備える。切替部材５は、光を透過させる複数の透過部５１３，５２３、及び光を遮断する複数の遮光部５１２，５２２を有する第１シャッター部材５１及び第２シャッター部材５２を備える。圧電素子６Ａは、各シャッター部材５１，５２の相対位置を変更し、透過部５１３，５２３同士が重なり合う透過状態、または第１シャッター部材５１の遮光部５１２が第２シャッター部材５２の透過部５２３に重なり合う遮断状態とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッター眼鏡、及び画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を表示する画像表示装置と、観察者に装着されるシャッター眼鏡とを備え、当該シャッター眼鏡を通して画像表示装置にて表示された表示画像を立体視させる画像表示システム（立体映像表示装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の画像表示システムでは、画像表示装置は、第１表示期間では左目用画像を表示し、第２表示期間では右目用画像を表示し、左目用画像及び右目用画像を各表示期間毎に時分割で交互に表示する。
また、シャッター眼鏡は、所謂液晶シャッターで構成され、画像表示装置の上述した時分割駆動に同期して、左目用シャッターと右目用シャッターとが交互に光を透過させる透過状態と遮断する遮断状態とに変化する。
このため、観察者は、シャッター眼鏡を通して、第１表示期間では左目にて左目用画像を視認し、第２表示期間では右目にて右目用画像を視認し、視差により表示画像を立体視する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３２２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の画像表示システムでは、シャッター眼鏡として所謂液晶シャッターを採用しているため、以下の問題がある。
すなわち、液晶シャッターでは、液晶の応答速度に起因し、例えば、透過状態に切替を開始してから透過状態へと切替を完了するまでに所定の時間（以下、透過移行期間）を要するものである。
したがって、シャッター眼鏡を利用する場合に、透過率が所望の透過率（透過状態での透過率）に達していない透過移行期間を含む一定期間、表示画像を視認すると、視認される表示画像の明るさが低下してしまう。
【０００５】
本発明の目的は、視認される表示画像の明るさの低下を抑制できるシャッター眼鏡、及び画像表示システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシャッター眼鏡は、光を透過させる透過状態、または光を遮断する遮断状態に切り替わる切替部材と、電圧の印加状態によって伸縮する圧電素子とを備え、前記切替部材は、光を透過させる複数の透過部、及び光を遮断する複数の遮光部を有する複数のシャッター部材を備え、前記圧電素子は、前記複数のシャッター部材の相対位置を変更し、前記複数のシャッター部材の前記透過部同士が重なり合う前記透過状態、または一の前記シャッター部材の前記遮光部が他の前記シャッター部材の前記透過部に重なり合う前記遮断状態とすることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、シャッター眼鏡は、液晶よりも応答速度の速い圧電素子を利用して複数のシャッター部材の相対位置を機械的に変更することで、切替部材を透過状態または遮断状態に切り替える。
このことにより、透過移行期間自体を短くすることができ、透過移行期間を含む一定期間、表示画像を視認した場合であっても、シャッター眼鏡を液晶シャッターで構成した従来の構成と比較して、視認される表示画像の明るさの低下を抑制できる。
【０００８】
本発明のシャッター眼鏡では、前記シャッター部材は、光を透過させる透光性基板と、前記透光性基板の一面に形成された前記複数の遮光部とを備え、前記切替部材は、２つの前記シャッター部材で構成され、前記一面同士が互いに対向するように配置されていることが好ましい。
ところで、２つの上述したシャッター部材で切替部材を構成する際、例えば、一面同士が互いに離間するように配置する、あるいは、一方のシャッター部材の一面のみが他方のシャッター部材に対向するように配置した場合には、以下の不具合が生じる恐れがある。
２つのシャッター部材の遮光部同士は、透光性基板の厚み分、離間した状態となっている。すなわち、切替部材を遮断状態に設定した場合であっても、例えば、透光性基板に対して斜め入射した光は、２つのシャッター部材の遮光部同士の隙間を介して透過してしまう恐れがある。このため、例えば、左目用画像が観察者の右目で視認されてしまう等のクロストークが生じる恐れがある。
【０００９】
本発明では、切替部材を構成する２つのシャッター部材は、一面同士が互いに対向するように配置されているので、２つのシャッター部材の遮光部同士の隙間を小さくすることができる。
このため、切替部材を遮断状態に設定した場合に、２つのシャッター部材の遮光部同士の隙間を介して透過してしまう光の量を低減させることができ、クロストークの発生を抑制できる。
【００１０】
本発明のシャッター眼鏡では、前記切替部材は、３つ以上の前記シャッター部材を備えることが好ましい。
ところで、切替部材として複数のシャッター部材を備える構成とした場合には、遮断状態にする際、一のシャッター部材の透過部に他のシャッター部材の遮光部を重ね合わせ、透過部を遮光部にて閉塞する必要がある。
例えば、切替部材として２つのシャッター部材を備える構成とした場合には、遮断状態にする際、一のシャッター部材の透過部を、他の１つのシャッター部材の遮光部にて閉塞する必要がある。
これに対して、切替部材として３つ以上のシャッター部材を備える構成とした場合には、遮断状態にする際、一のシャッター部材の透過部を、他の２つ以上のシャッター部材の各遮光部にて閉塞すればよい。
そして、本発明によれば、切替部材が３つ以上のシャッター部材を備えるので、切替部材が２つのシャッター部材を備える構成と比較して、遮光部に対する透過部の面積比を大きくすることができる。
したがって、透過状態では遮光部に対して大きい面積比の透過部を介して光を透過させることができるので、視認される表示画像の明るさを向上させることができる。
【００１１】
本発明のシャッター眼鏡では、前記透過部及び遮光部は、水平方向に沿って延びる形状を有し、鉛直方向に沿って交互に配列されていることが好ましい。
ところで、表示画像は、一般的に、縦方向よりも横方向の長さ寸法の大きいサイズで構成されている。すなわち、シャッター眼鏡を通して表示画像を視認する際、表示画像を構成する光は、シャッター眼鏡（切替部材）に対して、上方側から見た場合に斜め横方向から多く入射するものとなる。
そして、例えば、透過部及び遮光部を鉛直方向に沿って延びる形状として水平方向に沿って交互に配列した場合には、以下の不具合が生じる恐れがある。
すなわち、切替部材を遮断状態に設定した場合であっても、一のシャッター部材の遮光部と他のシャッター部材の遮光部との隙間を介して、上方側から見た場合に斜め横方向から入射する光が透過し、クロストークが生じる恐れがある。
これに対して、本発明によれば、切替部材を遮断状態に設定した場合に、複数のシャッター部材における水平方向に沿って延びる各遮光部にて、上方側から見た場合に斜め横方向から入射する光を効果的に遮断し、クロストークの発生を抑制できる。
【００１２】
本発明の画像表示システムは、上述したシャッター眼鏡と、第１画像及び第２画像を時分割で交互に表示する画像表示装置とを備えることを特徴とする。
本発明では、画像表示システムは、上述したシャッター眼鏡を備えるので、上述したシャッター眼鏡と同様の作用及び効果を享受できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における画像表示システムの使用形態を示す斜視図。
【図２】第１実施形態における選択部の構成を模式的に示す図。
【図３】第１実施形態におけるシャッター部材の構成を模式的に示す図。
【図４】第１実施形態における選択部の動作を説明するための図。
【図５】第１実施形態における選択部の応答特性を説明するための図。
【図６】第２実施形態における選択部の構成を模式的に示す図。
【図７】第２実施形態における選択部の動作を説明するための図。
【図８】第２実施形態における選択部の応答特性を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔画像表示システムの構成〕
図１は、第１実施形態における画像表示システム１の使用形態を示す斜視図である。
画像表示システム１は、反射型のスクリーンＳｃ（図１）上に投影画像ＰＦ（図１）を表示するとともに、観察者に投影画像ＰＦを立体視させる。
この画像表示システム１は、図１に示すように、画像表示装置としてのプロジェクター２と、シャッター眼鏡３とを備える。
【００１５】
プロジェクター２は、画像情報（画像データ）に基づく画像を形成してスクリーンＳｃ上に投射する。
このプロジェクター２は、左目用画像（第１画像）と右目用画像（第２画像）とを時分割で交互に投射する。すなわち、スクリーンＳｃ上には、左目用画像と右目用画像とが交互に表示される。
なお、プロジェクター２は、左目用画像の表示開始タイミング、及び右目用画像の表示開始タイミングを示す信号をシャッター眼鏡３に送信する。
【００１６】
シャッター眼鏡３は、観察者が装着するものであり、図１に示すように、観察者の両目に対応した一対の選択部４を備える。
なお、以下では、説明の便宜上、一対の選択部４のうち、観察者の左目に対応した選択部を左目用選択部４Ｌと記載し、右目に対応した選択部を右目用選択部４Ｒと記載する。
一対の選択部４は、具体的には後述するが、光を透過させる透過状態、または光を遮断する遮断状態に切替可能に構成されている。
そして、シャッター眼鏡３は、プロジェクター２からの信号を受信することで、プロジェクター２の左目用画像及び右目用画像の表示開始タイミングを認識し、各画像の切替に同期して、各選択部４を透過状態または遮断状態に切り替える。
すなわち、シャッター眼鏡３は、左目用画像の表示開始タイミングに合わせて、左目用選択部４Ｌを透過状態とし、右目用選択部４Ｒを遮断状態とする。
一方、シャッター眼鏡３は、右目用画像の表示開始タイミングに合わせて、右目用選択部４Ｒを透過状態とし、左目用選択部４Ｌを遮断状態とする。
【００１７】
以上の構成により、スクリーンＳｃ上の左目用画像は、観察者の左目のみで視認される。また、スクリーンＳｃ上の右目用画像は、観察者の右目のみで視認される。このため、観察者は、スクリーンＳｃ上の投影画像ＰＦを視差により立体視することとなる。
【００１８】
〔選択部の構成〕
図２は、選択部４の構成を模式的に示す図である。具体的に、図２は、選択部４を横方向から見た側面図である。なお、図２中、上下方向は、左目用選択部４Ｌ及び右目用選択部４Ｒが水平方向に並列しスクリーンＳｃに正対した状態（図１に示す姿勢の状態）での鉛直方向に相当するものである。以下で記載する「上」、「下」、及び「鉛直方向」も図１に示す姿勢の状態での「上」、「下」、及び「鉛直方向」をそれぞれ意味するものである。また、図２中、右側は、シャッター眼鏡３を装着する観察者の位置する側である。
一対の選択部４は、同様の構成を有し、図２に示すように、切替部材５と、第１圧電素子６Ａと、プロジェクター２からの信号に基づいて第１圧電素子６Ａを駆動する（電圧印加または非印加）駆動回路（図示略）とを備える。
切替部材５は、機械的に透過状態または遮断状態に切り替わるように構成され、図２に示すように、第１シャッター部材５１及び第２シャッター部材５２の２つで構成されている。
【００１９】
図３は、第１シャッター部材５１の構成を模式的に示す図である。具体的に、図３は、第１シャッター部材５１を図２中、左側から見た図である。
第１シャッター部材５１は、図２または図３に示すように、光を透過させる矩形板状の第１透光性基板５１１と、複数の第１遮光部５１２とを備える。
なお、図２または図３では、説明の便宜上、第１遮光部５１２が６つのみ設けられている構成を図示している。
第１遮光部５１２は、光を遮断する材料から構成され、図２または図３に示すように、スパッタリングあるいは蒸着等により、第１透光性基板５１１の一面５１１Ａに形成されている。
より具体的に、複数の第１遮光部５１２は、図２または図３に示すように、水平方向（図３中、左右方向）に沿って延びる矩形形状を有し、鉛直方向（図２及び図３中、上下方向）に沿って所定の均等なピッチＰ（図２、図３）で配置されるように形成されている。また、第１遮光部５１２は、鉛直方向の幅寸法ＬＡ（図２、図３）がピッチＰの１／２となるように形成されている。
なお、本実施形態では、ピッチＰは、２００μｍに設定されている。また、第１遮光部５１２における鉛直方向の幅寸法ＬＡは、１００μｍに設定されている。
【００２０】
以上の構成により、第１シャッター部材５１において、第１透光性基板５１１における複数の第１遮光部５１２が形成されていない部分は、図２または図３に示すように、光を透過させる第１透過部５１３として機能する。
すなわち、第１シャッター部材５１において、第１遮光部５１２及び第１透過部５１３は、鉛直方向に沿って交互に配列されている。
なお、第１透過部５１３における鉛直方向の幅寸法ＬＢ（図２、図３）は、第１遮光部５１２が上述したように形成されているため、幅寸法ＬＡと同一である。
そして、第１シャッター部材５１は、第２シャッター部材５２に対してシャッター眼鏡３を装着した観察者に近接する側に位置し、かつ、一面５１１Ａが観察者から離間する側に位置する姿勢で、シャッター眼鏡３のフレーム部材３Ａ（図１）に支持される。
また、第１シャッター部材５１は、フレーム部材３Ａに対して鉛直方向に沿って移動可能に支持される。
【００２１】
第２シャッター部材５２は、第１シャッター部材５１と略同様に構成されている。
なお、以下では、第２シャッター部材５２において、第１シャッター部材５１（第１透光性基板５１１、第１遮光部５１２、及び第１透過部５１３）に対応する構成を、第２透光性基板５２１、第２遮光部５２２、及び第２透過部５２３と記載する（図２、図３）。
なお、第２透光性基板５２１は、図２に示すように、最上部の第２遮光部５２２の形成位置から上端部までの長さ寸法が第１シャッター部材５１での長さ寸法（第１透光性基板５１１における最上部の第１遮光部５１２の形成位置から第１透光性基板５１１の上端部までの長さ寸法）よりも大きくなるように形成されている。
そして、第２シャッター部材５２は、第２透光性基板５２１における第２遮光部５２２が形成された一面５２１Ａが第１透光性基板５１１の一面５１１Ａに対向する姿勢で、フレーム部材３Ａに固定される。
【００２２】
第１圧電素子６Ａは、駆動回路による電圧の印加状態によって伸縮する。
この第１圧電素子６Ａは、第２透光性基板５２１における一面５２１Ａの上方側に取付部材３Ｂを介して取り付けられ、第１透光性基板５１１の上端部に接続する。
そして、第１圧電素子６Ａは、伸縮することにより、第２シャッター部材５２に対して第１シャッター部材５１を鉛直方向に移動させる。
【００２３】
〔選択部の動作〕
図４は、選択部４の動作を説明するための図である。具体的に、図４は、図２に対応した図であり、第１圧電素子６Ａに電圧を印加していない状態を図４（Ａ）に示し、電圧を印加した状態を図４（Ｂ）に示している。
次に、上述した選択部４の動作を図４に基づいて説明する。
例えば、駆動回路は、プロジェクター２からの信号に基づいて、選択部４を透過状態とする場合には、第１圧電素子６Ａへの電圧印加を停止する。
この状態では、選択部４は、図４（Ａ）に示すように、第１圧電素子６Ａが伸長せずに、各透過部５１３，５２３の鉛直方向の各位置が一致し、各透過部５１３，５２３同士が互いに重なり合う状態（各遮光部５１２，５２２同士が互いに重なり合う状態）となる。
すなわち、選択部４に入射した光は、図４（Ａ）に示すように、各透過部５１３，５２３を介して選択部４を透過することとなる。
【００２４】
また、例えば、駆動回路は、プロジェクター２からの信号に基づいて、選択部４を遮断状態とする場合には、第１圧電素子６Ａに電圧を印加する。
この状態では、第１シャッター部材５１は、図４（Ｂ）に示すように、第１圧電素子６Ａが伸長することで、図４（Ａ）に示す状態から下方側に移動（本実施形態では、１００μｍだけ移動）する。
そして、選択部４は、第１遮光部５１２及び第２透過部５２３の鉛直方向の各位置が一致し、第１遮光部５１２が第２透過部５２３に重なり合う状態（第１透過部５１３が第２遮光部５２２に重なり合う状態）となる。すなわち、第２透過部５２３及び第１透過部５１３は、第１遮光部５１２及び第２遮光部５２２にてそれぞれ閉塞される。
すなわち、選択部４に入射した光は、図４（Ｂ）に示すように、各遮光部５１２，５２２に遮断され、選択部４を透過することはない。
【００２５】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
図５は、選択部４の応答特性を説明するための図である。具体的に、図５は、時間を横軸とし、選択部４の透過率を縦軸とし、透過状態及び遮断状態の切替を高速に実施した場合の応答特性を示している。
なお、図５では、本実施形態の選択部４の応答特性を実線で示し、選択部として液晶シャッターを用いた場合の応答特性を破線で示している。また、図５において、透過状態での透過率は略５０％であり、遮断状態での透過率は略０％である。
本実施形態では、シャッター眼鏡３は、液晶よりも応答速度の速い第１圧電素子６Ａを利用して第２シャッター部材５２に対して第１シャッター部材５１を機械的に移動することで、切替部材５を透過状態または遮断状態に切り替える。
このことにより、図５に示すように、選択部として液晶シャッターを用いた場合と比較して、透過状態に切替を開始してから透過状態へと切替を完了するまでの透過移行期間Ｔを短くすることができる。
したがって、透過移行期間Ｔを含む一定期間、表示画像を視認した場合であっても、選択部として液晶シャッターを用いた場合と比較して、視認される投影画像ＰＦの明るさの低下を抑制できる。
【００２６】
また、切替部材５を構成する２つのシャッター部材５１，５２は、一面５１１Ａ，５２１Ａ同士が互いに対向するように配置されているので、各遮光部５１２，５２２同士の隙間を小さくすることができる。
このため、切替部材５を遮断状態に設定した場合に、各遮光部５１２，５２２同士の隙間を介して透過してしまう光の量を低減させることができ、クロストークの発生を抑制できる。
【００２７】
ところで、投影画像ＰＦは、縦方向よりも横方向の長さ寸法の大きいサイズで構成されている。すなわち、シャッター眼鏡３を通して投影画像ＰＦを視認する際、投影画像を構成する光は、シャッター眼鏡３（切替部材５）に対して、上方側から見た場合に斜め横方向から多く入射するものとなる。
本実施形態では、第１遮光部５１２及び第１透過部５１３は、水平方向に沿って延びる形状を有し、鉛直方向に沿って交互に配列されている。第２遮光部５２２及び第２透過部５２３も同様である。
このため、切替部材５を遮断状態に設定した場合に、水平方向に沿って延びる各遮光部５１２，５２２にて、上方側から見た場合に斜め横方向から入射する光を効果的に遮断し、クロストークの発生を抑制できる。
【００２８】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図６は、第２実施形態における選択部４の構成を模式的に示す図である。具体的に、図６は、図２と同様に、選択部４を横方向から見た側面図である。
本実施形態では、前記第１実施形態に対して、選択部４の構成を変更した点が異なるのみである。その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００２９】
第２実施形態における選択部４は、図６に示すように、第１シャッター部材５１及び第２シャッター部材５２の他、第３シャッター部材５３を有する切替部材５と、第１圧電素子６Ａと、第２圧電素子６Ｂとを備える。
なお、第１遮光部５１２における鉛直方向の幅寸法ＬＡは、ピッチＰの１／２以下となることが好ましく、本実施形態では、ピッチＰの１／３となるように設定されている。
具体的に、ピッチＰは、３００μｍに設定されている。また、第１遮光部５１２における鉛直方向の幅寸法ＬＡは、１００μｍに設定されている。
すなわち、第１透過部５１３における鉛直方向の幅寸法ＬＢは、幅寸法ＬＡの２倍に設定されている。
なお、第２遮光部５２２及び第２透過部５２３も同様である。
【００３０】
また、本実施形態では、第２透光性基板５２１は、図６に示すように、最下部の第２遮光部５２２の形成位置から下端部までの長さ寸法が最上部の第１遮光部５１２の形成位置から第１透光性基板５１１の下端部までの長さ寸法よりも大きくなるように形成されている。
【００３１】
第３シャッター部材５３は、第２実施形態における第１シャッター部材５１と同様に構成されている。
なお、以下では、第３シャッター部材５３において、第１シャッター部材５１（第１透光性基板５１１、第１遮光部５１２、及び第１透過部５１３）に対応する構成を、第３透光性基板５３１、第３遮光部５３２、及び第３透過部５３３と記載する（図６）。
そして、第３シャッター部材５３は、第１シャッター部材５１とで第２シャッター部材５２を挟むように位置し、かつ、第３透光性基板５３１における第３遮光部５３２が形成された一面５３１Ａ（図６）が第２シャッター部材５２に対向する姿勢で、フレーム部材３Ａ（図１参照）に固定される。
【００３２】
第２圧電素子６Ｂは、第１圧電素子６Ａと同様のものである。
この第２圧電素子６Ｂは、第２透光性基板５２１における一面５２１Ａに対向する面５２１Ｂ（図６）の下方側に取付部材３Ｃ（図６）を介して取り付けられ、第３透光性基板５３１の下端部に接続する。
そして、第２圧電素子６Ｂは、伸縮することにより、第２シャッター部材５２に対して第３シャッター部材５３を鉛直方向に移動させる。
【００３３】
図７は、第２実施形態における選択部４の動作を説明するための図である。具体的に、図７は、図６に対応した図であり、第１圧電素子６Ａ及び第２圧電素子６Ｂに電圧を印加していない状態を図７（Ａ）に示し、電圧を印加した状態を図７（Ｂ）に示している。
次に、第２実施形態における選択部４の動作を図７に基づいて説明する。
例えば、駆動回路は、プロジェクター２からの信号に基づいて、選択部４を透過状態とする場合には、各圧電素子６Ａ，６Ｂへの電圧印加を停止する。
この状態では、選択部４は、図７（Ａ）に示すように、各圧電素子６Ａ，６Ｂが伸長せずに、各透過部５１３，５２３，５３３の鉛直方向の各位置が一致し、各透過部５１３，５２３，５３３同士が互いに重なり合う状態（各遮光部５１２，５２２，５３２同士が互いに重なり合う状態）となる。
すなわち、選択部４に入射した光は、図７（Ａ）に示すように、第１透過部５１３、第２透過部５２３、及び第３透過部５３３を介して選択部４を透過することとなる。
【００３４】
また、例えば、駆動回路は、プロジェクター２からの信号に基づいて、選択部４を遮断状態とする場合には、各圧電素子６Ａ，６Ｂに電圧を印加する。
この状態では、第１シャッター部材５１は、図７（Ｂ）に示すように、第１圧電素子６Ａが伸長することで、図７（Ａ）に示す状態から下方側に移動（本実施形態では、１００μｍだけ移動）する。
そして、選択部４は、第１遮光部５１２が第２透過部５２３の一部に重なり合う状態（第１透過部５１３の一部が第２遮光部５２２に重なり合う状態）となる。
また、第３シャッター部材５３は、図７（Ｂ）に示すように、第２圧電素子６Ｂが伸長することで、図７（Ａ）に示す状態から上方側に移動（本実施形態では、１００μｍだけ移動）する。
そして、選択部４は、第２透過部５２３における第１遮光部５１２の重なっていない部分に第３遮光部５３２が重なり合う状態となる。
すなわち、３つのシャッター部材５１〜５３のうち一のシャッター部材の遮光部が他の２つのシャッター部材の各透過部に重なり合うこととなる（例えば、第１遮光部５１２は、第２透過部５２３及び第３透過部５３３に重なり合うこととなる）。
したがって、選択部４に入射した光は、図７（Ｂ）に示すように、各遮光部５１２，５２２，５３２に遮断され、選択部４を透過することはない。
【００３５】
上述した第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
図８は、第２実施形態における選択部４の応答特性を説明するための図である。具体的に、図８は、図５に対応した図である。
なお、図８では、図５と同様に、本実施形態の選択部４の応答特性を実線で示し、選択部として液晶シャッターを用いた場合の応答特性を破線で示している。また、図５において、透過状態での透過率は略６６％であり、遮断状態での透過率は略０％である。
本実施形態では、切替部材５が３つのシャッター部材５１〜５３を備えるので、第１実施形態の切替部材５の構成と比較して、第１遮光部５１２に対する第１透過部５１３の面積比を大きくすることができる。他の透過部５２３，５３３も同様である。
具体的には、第１実施形態では第１透過部５１３が第１遮光部５１２と同一の面積を有していたところ、本実施形態では、第１透過部５１３は、第１遮光部５１２の２倍の面積を有している。
したがって、透過状態では各遮光部５１２，５２２，５３２に対して２倍の面積を有する各透過部５１３，５２３，５３３を介して光を透過させることができるので、図５に示すように、透過状態での切替部材５の透過率（略６６％（図８））を前記第１実施形態での透過率（略５０％（図５参照））と比較して、大きくすることができる。すなわち、視認される投影画像ＰＦの明るさを向上させることができる。
【００３６】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態において、シャッター部材５１〜５３の構成は、前記各実施形態で説明した構成に限らない。
例えば、前記各実施形態では、各シャッター部材５１〜５３は、透光性基板５１１，５２１，５３１上に複数の遮光部５１２，５２２，５３２が形成された構成を有していたが、これに限らない。例えば、各シャッター部材５１〜５３として、光を吸収する黒色の樹脂基板に複数の開口部（透過部）が形成された構成を採用しても構わない。
また、例えば、前記各実施形態では、複数の遮光部５１２，５２２，５３２は、水平方向に沿って延びる形状を有し、鉛直方向に沿ってピッチＰで配置されていたが、これに限らない。例えば、遮光部及び透過部を、水平方向及び鉛直方向に沿って交互に配置した所謂、市松状に配置された構成を採用しても構わない。
【００３７】
前記各実施形態では、切替部材５がシャッター部材５１〜５３を２つあるいは３つ備えていたが、これに限らず、シャッター部材を４つ以上備える構成としても構わない。
このようにシャッター部材を４つ以上とした場合にも、前記各実施形態と同様に、シャッター部材の数をｎとすると、幅寸法ＬＡをピッチＰの１／ｎとすることが好ましい。
前記各実施形態において、圧電素子６Ａ，６Ｂの数や配設位置は、前記各実施形態で説明した数や配設位置に限らない。
前記各実施形態では、各シャッター部材５１〜５３のうち第２シャッター部材５２に対して各シャッター部材５１，５３を移動させていたが、各シャッター部材５１〜５３の相対位置を変更する構成であれば、いずれのシャッター部材を移動させても構わない。
【００３８】
前記各実施形態では、画像表示システム１は、第１画像及び第２画像をそれぞれ左目用画像及び右目用画像として表示画像を観察者に立体視させる構成としていたが、これに限らない。例えば、画像表示システムとして、第１画像及び第２画像をコンテンツの異なる画像とし、２つの表示画像（第１画像及び第２画像）を異なる観察者にそれぞれ視認させる構成を採用しても構わない。
このように構成した場合には、シャッター眼鏡３としては、左目用選択部４Ｌを左右に設けた眼鏡、及び右目用選択部４Ｒを左右に設けた眼鏡の２種類を設ければよい。
【００３９】
前記各実施形態では、画像表示装置として、フロント投射型のプロジェクター２を採用した例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを備え、当該スクリーンの裏面側から投射を行うリアタイプのプロジェクターを採用した構成としても構わない。
また、前記各実施形態では、画像表示装置として、プロジェクター２を採用していたが、これに限らず、液晶ディスプレイ、プラズマテレビ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等を採用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、プロジェクター等の画像表示装置やシャッター眼鏡を用いて画像を立体視させる画像表示システムに利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・画像表示システム、２・・・プロジェクター（画像表示装置）、３・・・シャッター眼鏡、５・・・切替部材、６Ａ・・・第１圧電素子、６Ｂ・・・第２圧電素子、５１・・・第１シャッター部材、５２・・・第２シャッター部材、５３・・・第３シャッター部材、５１１・・・第１透光性基板、５１１Ａ，５２１Ａ・・・一面、５１２・・・第１遮光部、５１３・・・第１透過部、５２１・・・第２透光性基板、５２２・・・第２遮光部、５２３・・・第２透過部、５３１・・・第３透光性基板、５３２・・・第２遮光部、５３３・・・第３透過部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッター眼鏡、及び画像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像を表示する画像表示装置と、観察者に装着されるシャッター眼鏡とを備え、当該シャッター眼鏡を通して画像表示装置にて表示された表示画像を立体視させる画像表示システム（立体映像表示装置）が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の画像表示システムでは、画像表示装置は、第１表示期間では左目用画像を表示し、第２表示期間では右目用画像を表示し、左目用画像及び右目用画像を各表示期間毎に時分割で交互に表示する。
また、シャッター眼鏡は、所謂液晶シャッターで構成され、画像表示装置の上述した時分割駆動に同期して、左目用シャッターと右目用シャッターとが交互に光を透過させる透過状態と遮断する遮断状態とに変化する。
このため、観察者は、シャッター眼鏡を通して、第１表示期間では左目にて左目用画像を視認し、第２表示期間では右目にて右目用画像を視認し、視差により表示画像を立体視する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２３２２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の画像表示システムでは、シャッター眼鏡として所謂液晶シャッターを採用しているため、以下の問題がある。
すなわち、液晶シャッターでは、液晶の応答速度に起因し、例えば、透過状態に切替を開始してから透過状態へと切替を完了するまでに所定の時間（以下、透過移行期間）を要するものである。
したがって、シャッター眼鏡を利用する場合に、透過率が所望の透過率（透過状態での透過率）に達していない透過移行期間を含む一定期間、表示画像を視認すると、視認される表示画像の明るさが低下してしまう。
【０００５】
本発明の目的は、視認される表示画像の明るさの低下を抑制できるシャッター眼鏡、及び画像表示システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のシャッター眼鏡は、光を透過させる透過状態、または光を遮断する遮断状態に切り替わる切替部材と、電圧の印加状態によって伸縮する圧電素子とを備え、前記切替部材は、光を透過させる複数の透過部、及び光を遮断する複数の遮光部を有する複数のシャッター部材を備え、前記圧電素子は、前記複数のシャッター部材の相対位置を変更し、前記複数のシャッター部材の前記透過部同士が重なり合う前記透過状態、または一の前記シャッター部材の前記遮光部が他の前記シャッター部材の前記透過部に重なり合う前記遮断状態とすることを特徴とする。
【０００７】
本発明では、シャッター眼鏡は、液晶よりも応答速度の速い圧電素子を利用して複数のシャッター部材の相対位置を機械的に変更することで、切替部材を透過状態または遮断状態に切り替える。
このことにより、透過移行期間自体を短くすることができ、透過移行期間を含む一定期間、表示画像を視認した場合であっても、シャッター眼鏡を液晶シャッターで構成した従来の構成と比較して、視認される表示画像の明るさの低下を抑制できる。
【０００８】
本発明のシャッター眼鏡では、前記シャッター部材は、光を透過させる透光性基板と、前記透光性基板の一面に形成された前記複数の遮光部とを備え、前記切替部材は、２つの前記シャッター部材で構成され、前記一面同士が互いに対向するように配置されていることが好ましい。
ところで、２つの上述したシャッター部材で切替部材を構成する際、例えば、一面同士が互いに離間するように配置する、あるいは、一方のシャッター部材の一面のみが他方のシャッター部材に対向するように配置した場合には、以下の不具合が生じる恐れがある。
２つのシャッター部材の遮光部同士は、透光性基板の厚み分、離間した状態となっている。すなわち、切替部材を遮断状態に設定した場合であっても、例えば、透光性基板に対して斜め入射した光は、２つのシャッター部材の遮光部同士の隙間を介して透過してしまう恐れがある。このため、例えば、左目用画像が観察者の右目で視認されてしまう等のクロストークが生じる恐れがある。
【０００９】
本発明では、切替部材を構成する２つのシャッター部材は、一面同士が互いに対向するように配置されているので、２つのシャッター部材の遮光部同士の隙間を小さくすることができる。
このため、切替部材を遮断状態に設定した場合に、２つのシャッター部材の遮光部同士の隙間を介して透過してしまう光の量を低減させることができ、クロストークの発生を抑制できる。
【００１０】
本発明のシャッター眼鏡では、前記切替部材は、３つ以上の前記シャッター部材を備えることが好ましい。
ところで、切替部材として複数のシャッター部材を備える構成とした場合には、遮断状態にする際、一のシャッター部材の透過部に他のシャッター部材の遮光部を重ね合わせ、透過部を遮光部にて閉塞する必要がある。
例えば、切替部材として２つのシャッター部材を備える構成とした場合には、遮断状態にする際、一のシャッター部材の透過部を、他の１つのシャッター部材の遮光部にて閉塞する必要がある。
これに対して、切替部材として３つ以上のシャッター部材を備える構成とした場合には、遮断状態にする際、一のシャッター部材の透過部を、他の２つ以上のシャッター部材の各遮光部にて閉塞すればよい。
そして、本発明によれば、切替部材が３つ以上のシャッター部材を備えるので、切替部材が２つのシャッター部材を備える構成と比較して、遮光部に対する透過部の面積比を大きくすることができる。
したがって、透過状態では遮光部に対して大きい面積比の透過部を介して光を透過させることができるので、視認される表示画像の明るさを向上させることができる。
【００１１】
本発明のシャッター眼鏡では、前記透過部及び遮光部は、水平方向に沿って延びる形状を有し、鉛直方向に沿って交互に配列されていることが好ましい。
ところで、表示画像は、一般的に、縦方向よりも横方向の長さ寸法の大きいサイズで構成されている。すなわち、シャッター眼鏡を通して表示画像を視認する際、表示画像を構成する光は、シャッター眼鏡（切替部材）に対して、上方側から見た場合に斜め横方向から多く入射するものとなる。
そして、例えば、透過部及び遮光部を鉛直方向に沿って延びる形状として水平方向に沿って交互に配列した場合には、以下の不具合が生じる恐れがある。
すなわち、切替部材を遮断状態に設定した場合であっても、一のシャッター部材の遮光部と他のシャッター部材の遮光部との隙間を介して、上方側から見た場合に斜め横方向から入射する光が透過し、クロストークが生じる恐れがある。
これに対して、本発明によれば、切替部材を遮断状態に設定した場合に、複数のシャッター部材における水平方向に沿って延びる各遮光部にて、上方側から見た場合に斜め横方向から入射する光を効果的に遮断し、クロストークの発生を抑制できる。
【００１２】
本発明の画像表示システムは、上述したシャッター眼鏡と、第１画像及び第２画像を時分割で交互に表示する画像表示装置とを備えることを特徴とする。
本発明では、画像表示システムは、上述したシャッター眼鏡を備えるので、上述したシャッター眼鏡と同様の作用及び効果を享受できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態における画像表示システムの使用形態を示す斜視図。
【図２】第１実施形態における選択部の構成を模式的に示す図。
【図３】第１実施形態におけるシャッター部材の構成を模式的に示す図。
【図４】第１実施形態における選択部の動作を説明するための図。
【図５】第１実施形態における選択部の応答特性を説明するための図。
【図６】第２実施形態における選択部の構成を模式的に示す図。
【図７】第２実施形態における選択部の動作を説明するための図。
【図８】第２実施形態における選択部の応答特性を説明するための図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔画像表示システムの構成〕
図１は、第１実施形態における画像表示システム１の使用形態を示す斜視図である。
画像表示システム１は、反射型のスクリーンＳｃ（図１）上に投影画像ＰＦ（図１）を表示するとともに、観察者に投影画像ＰＦを立体視させる。
この画像表示システム１は、図１に示すように、画像表示装置としてのプロジェクター２と、シャッター眼鏡３とを備える。
【００１５】
プロジェクター２は、画像情報（画像データ）に基づく画像を形成してスクリーンＳｃ上に投射する。
このプロジェクター２は、左目用画像（第１画像）と右目用画像（第２画像）とを時分割で交互に投射する。すなわち、スクリーンＳｃ上には、左目用画像と右目用画像とが交互に表示される。
なお、プロジェクター２は、左目用画像の表示開始タイミング、及び右目用画像の表示開始タイミングを示す信号をシャッター眼鏡３に送信する。
【００１６】
シャッター眼鏡３は、観察者が装着するものであり、図１に示すように、観察者の両目に対応した一対の選択部４を備える。
なお、以下では、説明の便宜上、一対の選択部４のうち、観察者の左目に対応した選択部を左目用選択部４Ｌと記載し、右目に対応した選択部を右目用選択部４Ｒと記載する。
一対の選択部４は、具体的には後述するが、光を透過させる透過状態、または光を遮断する遮断状態に切替可能に構成されている。
そして、シャッター眼鏡３は、プロジェクター２からの信号を受信することで、プロジェクター２の左目用画像及び右目用画像の表示開始タイミングを認識し、各画像の切替に同期して、各選択部４を透過状態または遮断状態に切り替える。
すなわち、シャッター眼鏡３は、左目用画像の表示開始タイミングに合わせて、左目用選択部４Ｌを透過状態とし、右目用選択部４Ｒを遮断状態とする。
一方、シャッター眼鏡３は、右目用画像の表示開始タイミングに合わせて、右目用選択部４Ｒを透過状態とし、左目用選択部４Ｌを遮断状態とする。
【００１７】
以上の構成により、スクリーンＳｃ上の左目用画像は、観察者の左目のみで視認される。また、スクリーンＳｃ上の右目用画像は、観察者の右目のみで視認される。このため、観察者は、スクリーンＳｃ上の投影画像ＰＦを視差により立体視することとなる。
【００１８】
〔選択部の構成〕
図２は、選択部４の構成を模式的に示す図である。具体的に、図２は、選択部４を横方向から見た側面図である。なお、図２中、上下方向は、左目用選択部４Ｌ及び右目用選択部４Ｒが水平方向に並列しスクリーンＳｃに正対した状態（図１に示す姿勢の状態）での鉛直方向に相当するものである。以下で記載する「上」、「下」、及び「鉛直方向」も図１に示す姿勢の状態での「上」、「下」、及び「鉛直方向」をそれぞれ意味するものである。また、図２中、右側は、シャッター眼鏡３を装着する観察者の位置する側である。
一対の選択部４は、同様の構成を有し、図２に示すように、切替部材５と、第１圧電素子６Ａと、プロジェクター２からの信号に基づいて第１圧電素子６Ａを駆動する（電圧印加または非印加）駆動回路（図示略）とを備える。
切替部材５は、機械的に透過状態または遮断状態に切り替わるように構成され、図２に示すように、第１シャッター部材５１及び第２シャッター部材５２の２つで構成されている。
【００１９】
図３は、第１シャッター部材５１の構成を模式的に示す図である。具体的に、図３は、第１シャッター部材５１を図２中、左側から見た図である。
第１シャッター部材５１は、図２または図３に示すように、光を透過させる矩形板状の第１透光性基板５１１と、複数の第１遮光部５１２とを備える。
なお、図２または図３では、説明の便宜上、第１遮光部５１２が６つのみ設けられている構成を図示している。
第１遮光部５１２は、光を遮断する材料から構成され、図２または図３に示すように、スパッタリングあるいは蒸着等により、第１透光性基板５１１の一面５１１Ａに形成されている。
より具体的に、複数の第１遮光部５１２は、図２または図３に示すように、水平方向（図３中、左右方向）に沿って延びる矩形形状を有し、鉛直方向（図２及び図３中、上下方向）に沿って所定の均等なピッチＰ（図２、図３）で配置されるように形成されている。また、第１遮光部５１２は、鉛直方向の幅寸法ＬＡ（図２、図３）がピッチＰの１／２となるように形成されている。
なお、本実施形態では、ピッチＰは、２００μｍに設定されている。また、第１遮光部５１２における鉛直方向の幅寸法ＬＡは、１００μｍに設定されている。
【００２０】
以上の構成により、第１シャッター部材５１において、第１透光性基板５１１における複数の第１遮光部５１２が形成されていない部分は、図２または図３に示すように、光を透過させる第１透過部５１３として機能する。
すなわち、第１シャッター部材５１において、第１遮光部５１２及び第１透過部５１３は、鉛直方向に沿って交互に配列されている。
なお、第１透過部５１３における鉛直方向の幅寸法ＬＢ（図２、図３）は、第１遮光部５１２が上述したように形成されているため、幅寸法ＬＡと同一である。
そして、第１シャッター部材５１は、第２シャッター部材５２に対してシャッター眼鏡３を装着した観察者に近接する側に位置し、かつ、一面５１１Ａが観察者から離間する側に位置する姿勢で、シャッター眼鏡３のフレーム部材３Ａ（図１）に支持される。
また、第１シャッター部材５１は、フレーム部材３Ａに対して鉛直方向に沿って移動可能に支持される。
【００２１】
第２シャッター部材５２は、第１シャッター部材５１と略同様に構成されている。
なお、以下では、第２シャッター部材５２において、第１シャッター部材５１（第１透光性基板５１１、第１遮光部５１２、及び第１透過部５１３）に対応する構成を、第２透光性基板５２１、第２遮光部５２２、及び第２透過部５２３と記載する（図２、図３）。
なお、第２透光性基板５２１は、図２に示すように、最上部の第２遮光部５２２の形成位置から上端部までの長さ寸法が第１シャッター部材５１での長さ寸法（第１透光性基板５１１における最上部の第１遮光部５１２の形成位置から第１透光性基板５１１の上端部までの長さ寸法）よりも大きくなるように形成されている。
そして、第２シャッター部材５２は、第２透光性基板５２１における第２遮光部５２２が形成された一面５２１Ａが第１透光性基板５１１の一面５１１Ａに対向する姿勢で、フレーム部材３Ａに固定される。
【００２２】
第１圧電素子６Ａは、駆動回路による電圧の印加状態によって伸縮する。
この第１圧電素子６Ａは、第２透光性基板５２１における一面５２１Ａの上方側に取付部材３Ｂを介して取り付けられ、第１透光性基板５１１の上端部に接続する。
そして、第１圧電素子６Ａは、伸縮することにより、第２シャッター部材５２に対して第１シャッター部材５１を鉛直方向に移動させる。
【００２３】
〔選択部の動作〕
図４は、選択部４の動作を説明するための図である。具体的に、図４は、図２に対応した図であり、第１圧電素子６Ａに電圧を印加していない状態を図４（Ａ）に示し、電圧を印加した状態を図４（Ｂ）に示している。
次に、上述した選択部４の動作を図４に基づいて説明する。
例えば、駆動回路は、プロジェクター２からの信号に基づいて、選択部４を透過状態とする場合には、第１圧電素子６Ａへの電圧印加を停止する。
この状態では、選択部４は、図４（Ａ）に示すように、第１圧電素子６Ａが伸長せずに、各透過部５１３，５２３の鉛直方向の各位置が一致し、各透過部５１３，５２３同士が互いに重なり合う状態（各遮光部５１２，５２２同士が互いに重なり合う状態）となる。
すなわち、選択部４に入射した光は、図４（Ａ）に示すように、各透過部５１３，５２３を介して選択部４を透過することとなる。
【００２４】
また、例えば、駆動回路は、プロジェクター２からの信号に基づいて、選択部４を遮断状態とする場合には、第１圧電素子６Ａに電圧を印加する。
この状態では、第１シャッター部材５１は、図４（Ｂ）に示すように、第１圧電素子６Ａが伸長することで、図４（Ａ）に示す状態から下方側に移動（本実施形態では、１００μｍだけ移動）する。
そして、選択部４は、第１遮光部５１２及び第２透過部５２３の鉛直方向の各位置が一致し、第１遮光部５１２が第２透過部５２３に重なり合う状態（第１透過部５１３が第２遮光部５２２に重なり合う状態）となる。すなわち、第２透過部５２３及び第１透過部５１３は、第１遮光部５１２及び第２遮光部５２２にてそれぞれ閉塞される。
すなわち、選択部４に入射した光は、図４（Ｂ）に示すように、各遮光部５１２，５２２に遮断され、選択部４を透過することはない。
【００２５】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
図５は、選択部４の応答特性を説明するための図である。具体的に、図５は、時間を横軸とし、選択部４の透過率を縦軸とし、透過状態及び遮断状態の切替を高速に実施した場合の応答特性を示している。
なお、図５では、本実施形態の選択部４の応答特性を実線で示し、選択部として液晶シャッターを用いた場合の応答特性を破線で示している。また、図５において、透過状態での透過率は略５０％であり、遮断状態での透過率は略０％である。
本実施形態では、シャッター眼鏡３は、液晶よりも応答速度の速い第１圧電素子６Ａを利用して第２シャッター部材５２に対して第１シャッター部材５１を機械的に移動することで、切替部材５を透過状態または遮断状態に切り替える。
このことにより、図５に示すように、選択部として液晶シャッターを用いた場合と比較して、透過状態に切替を開始してから透過状態へと切替を完了するまでの透過移行期間Ｔを短くすることができる。
したがって、透過移行期間Ｔを含む一定期間、表示画像を視認した場合であっても、選択部として液晶シャッターを用いた場合と比較して、視認される投影画像ＰＦの明るさの低下を抑制できる。
【００２６】
また、切替部材５を構成する２つのシャッター部材５１，５２は、一面５１１Ａ，５２１Ａ同士が互いに対向するように配置されているので、各遮光部５１２，５２２同士の隙間を小さくすることができる。
このため、切替部材５を遮断状態に設定した場合に、各遮光部５１２，５２２同士の隙間を介して透過してしまう光の量を低減させることができ、クロストークの発生を抑制できる。
【００２７】
ところで、投影画像ＰＦは、縦方向よりも横方向の長さ寸法の大きいサイズで構成されている。すなわち、シャッター眼鏡３を通して投影画像ＰＦを視認する際、投影画像を構成する光は、シャッター眼鏡３（切替部材５）に対して、上方側から見た場合に斜め横方向から多く入射するものとなる。
本実施形態では、第１遮光部５１２及び第１透過部５１３は、水平方向に沿って延びる形状を有し、鉛直方向に沿って交互に配列されている。第２遮光部５２２及び第２透過部５２３も同様である。
このため、切替部材５を遮断状態に設定した場合に、水平方向に沿って延びる各遮光部５１２，５２２にて、上方側から見た場合に斜め横方向から入射する光を効果的に遮断し、クロストークの発生を抑制できる。
【００２８】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図６は、第２実施形態における選択部４の構成を模式的に示す図である。具体的に、図６は、図２と同様に、選択部４を横方向から見た側面図である。
本実施形態では、前記第１実施形態に対して、選択部４の構成を変更した点が異なるのみである。その他の構成は、前記第１実施形態と同様である。
【００２９】
第２実施形態における選択部４は、図６に示すように、第１シャッター部材５１及び第２シャッター部材５２の他、第３シャッター部材５３を有する切替部材５と、第１圧電素子６Ａと、第２圧電素子６Ｂとを備える。
なお、第１遮光部５１２における鉛直方向の幅寸法ＬＡは、ピッチＰの１／２以下となることが好ましく、本実施形態では、ピッチＰの１／３となるように設定されている。
具体的に、ピッチＰは、３００μｍに設定されている。また、第１遮光部５１２における鉛直方向の幅寸法ＬＡは、１００μｍに設定されている。
すなわち、第１透過部５１３における鉛直方向の幅寸法ＬＢは、幅寸法ＬＡの２倍に設定されている。
なお、第２遮光部５２２及び第２透過部５２３も同様である。
【００３０】
また、本実施形態では、第２透光性基板５２１は、図６に示すように、最下部の第２遮光部５２２の形成位置から下端部までの長さ寸法が最上部の第１遮光部５１２の形成位置から第１透光性基板５１１の下端部までの長さ寸法よりも大きくなるように形成されている。
【００３１】
第３シャッター部材５３は、第２実施形態における第１シャッター部材５１と同様に構成されている。
なお、以下では、第３シャッター部材５３において、第１シャッター部材５１（第１透光性基板５１１、第１遮光部５１２、及び第１透過部５１３）に対応する構成を、第３透光性基板５３１、第３遮光部５３２、及び第３透過部５３３と記載する（図６）。
そして、第３シャッター部材５３は、第１シャッター部材５１とで第２シャッター部材５２を挟むように位置し、かつ、第３透光性基板５３１における第３遮光部５３２が形成された一面５３１Ａ（図６）が第２シャッター部材５２に対向する姿勢で、フレーム部材３Ａ（図１参照）に固定される。
【００３２】
第２圧電素子６Ｂは、第１圧電素子６Ａと同様のものである。
この第２圧電素子６Ｂは、第２透光性基板５２１における一面５２１Ａに対向する面５２１Ｂ（図６）の下方側に取付部材３Ｃ（図６）を介して取り付けられ、第３透光性基板５３１の下端部に接続する。
そして、第２圧電素子６Ｂは、伸縮することにより、第２シャッター部材５２に対して第３シャッター部材５３を鉛直方向に移動させる。
【００３３】
図７は、第２実施形態における選択部４の動作を説明するための図である。具体的に、図７は、図６に対応した図であり、第１圧電素子６Ａ及び第２圧電素子６Ｂに電圧を印加していない状態を図７（Ａ）に示し、電圧を印加した状態を図７（Ｂ）に示している。
次に、第２実施形態における選択部４の動作を図７に基づいて説明する。
例えば、駆動回路は、プロジェクター２からの信号に基づいて、選択部４を透過状態とする場合には、各圧電素子６Ａ，６Ｂへの電圧印加を停止する。
この状態では、選択部４は、図７（Ａ）に示すように、各圧電素子６Ａ，６Ｂが伸長せずに、各透過部５１３，５２３，５３３の鉛直方向の各位置が一致し、各透過部５１３，５２３，５３３同士が互いに重なり合う状態（各遮光部５１２，５２２，５３２同士が互いに重なり合う状態）となる。
すなわち、選択部４に入射した光は、図７（Ａ）に示すように、第１透過部５１３、第２透過部５２３、及び第３透過部５３３を介して選択部４を透過することとなる。
【００３４】
また、例えば、駆動回路は、プロジェクター２からの信号に基づいて、選択部４を遮断状態とする場合には、各圧電素子６Ａ，６Ｂに電圧を印加する。
この状態では、第１シャッター部材５１は、図７（Ｂ）に示すように、第１圧電素子６Ａが伸長することで、図７（Ａ）に示す状態から下方側に移動（本実施形態では、１００μｍだけ移動）する。
そして、選択部４は、第１遮光部５１２が第２透過部５２３の一部に重なり合う状態（第１透過部５１３の一部が第２遮光部５２２に重なり合う状態）となる。
また、第３シャッター部材５３は、図７（Ｂ）に示すように、第２圧電素子６Ｂが伸長することで、図７（Ａ）に示す状態から上方側に移動（本実施形態では、１００μｍだけ移動）する。
そして、選択部４は、第２透過部５２３における第１遮光部５１２の重なっていない部分に第３遮光部５３２が重なり合う状態となる。
すなわち、３つのシャッター部材５１〜５３のうち一のシャッター部材の遮光部が他の２つのシャッター部材の各透過部に重なり合うこととなる（例えば、第１遮光部５１２は、第２透過部５２３及び第３透過部５３３に重なり合うこととなる）。
したがって、選択部４に入射した光は、図７（Ｂ）に示すように、各遮光部５１２，５２２，５３２に遮断され、選択部４を透過することはない。
【００３５】
上述した第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
図８は、第２実施形態における選択部４の応答特性を説明するための図である。具体的に、図８は、図５に対応した図である。
なお、図８では、図５と同様に、本実施形態の選択部４の応答特性を実線で示し、選択部として液晶シャッターを用いた場合の応答特性を破線で示している。また、図５において、透過状態での透過率は略６６％であり、遮断状態での透過率は略０％である。
本実施形態では、切替部材５が３つのシャッター部材５１〜５３を備えるので、第１実施形態の切替部材５の構成と比較して、第１遮光部５１２に対する第１透過部５１３の面積比を大きくすることができる。他の透過部５２３，５３３も同様である。
具体的には、第１実施形態では第１透過部５１３が第１遮光部５１２と同一の面積を有していたところ、本実施形態では、第１透過部５１３は、第１遮光部５１２の２倍の面積を有している。
したがって、透過状態では各遮光部５１２，５２２，５３２に対して２倍の面積を有する各透過部５１３，５２３，５３３を介して光を透過させることができるので、図５に示すように、透過状態での切替部材５の透過率（略６６％（図８））を前記第１実施形態での透過率（略５０％（図５参照））と比較して、大きくすることができる。すなわち、視認される投影画像ＰＦの明るさを向上させることができる。
【００３６】
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記各実施形態において、シャッター部材５１〜５３の構成は、前記各実施形態で説明した構成に限らない。
例えば、前記各実施形態では、各シャッター部材５１〜５３は、透光性基板５１１，５２１，５３１上に複数の遮光部５１２，５２２，５３２が形成された構成を有していたが、これに限らない。例えば、各シャッター部材５１〜５３として、光を吸収する黒色の樹脂基板に複数の開口部（透過部）が形成された構成を採用しても構わない。
また、例えば、前記各実施形態では、複数の遮光部５１２，５２２，５３２は、水平方向に沿って延びる形状を有し、鉛直方向に沿ってピッチＰで配置されていたが、これに限らない。例えば、遮光部及び透過部を、水平方向及び鉛直方向に沿って交互に配置した所謂、市松状に配置された構成を採用しても構わない。
【００３７】
前記各実施形態では、切替部材５がシャッター部材５１〜５３を２つあるいは３つ備えていたが、これに限らず、シャッター部材を４つ以上備える構成としても構わない。
このようにシャッター部材を４つ以上とした場合にも、前記各実施形態と同様に、シャッター部材の数をｎとすると、幅寸法ＬＡをピッチＰの１／ｎとすることが好ましい。
前記各実施形態において、圧電素子６Ａ，６Ｂの数や配設位置は、前記各実施形態で説明した数や配設位置に限らない。
前記各実施形態では、各シャッター部材５１〜５３のうち第２シャッター部材５２に対して各シャッター部材５１，５３を移動させていたが、各シャッター部材５１〜５３の相対位置を変更する構成であれば、いずれのシャッター部材を移動させても構わない。
【００３８】
前記各実施形態では、画像表示システム１は、第１画像及び第２画像をそれぞれ左目用画像及び右目用画像として表示画像を観察者に立体視させる構成としていたが、これに限らない。例えば、画像表示システムとして、第１画像及び第２画像をコンテンツの異なる画像とし、２つの表示画像（第１画像及び第２画像）を異なる観察者にそれぞれ視認させる構成を採用しても構わない。
このように構成した場合には、シャッター眼鏡３としては、左目用選択部４Ｌを左右に設けた眼鏡、及び右目用選択部４Ｒを左右に設けた眼鏡の２種類を設ければよい。
【００３９】
前記各実施形態では、画像表示装置として、フロント投射型のプロジェクター２を採用した例のみを挙げたが、本発明は、スクリーンを備え、当該スクリーンの裏面側から投射を行うリアタイプのプロジェクターを採用した構成としても構わない。
また、前記各実施形態では、画像表示装置として、プロジェクター２を採用していたが、これに限らず、液晶ディスプレイ、プラズマテレビ、有機ＥＬ（Electro-Luminescence）ディスプレイ等を採用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は、プロジェクター等の画像表示装置やシャッター眼鏡を用いて画像を立体視させる画像表示システムに利用できる。
【符号の説明】
【００４１】
１・・・画像表示システム、２・・・プロジェクター（画像表示装置）、３・・・シャッター眼鏡、５・・・切替部材、６Ａ・・・第１圧電素子、６Ｂ・・・第２圧電素子、５１・・・第１シャッター部材、５２・・・第２シャッター部材、５３・・・第３シャッター部材、５１１・・・第１透光性基板、５１１Ａ，５２１Ａ・・・一面、５１２・・・第１遮光部、５１３・・・第１透過部、５２１・・・第２透光性基板、５２２・・・第２遮光部、５２３・・・第２透過部、５３１・・・第３透光性基板、５３２・・・第２遮光部、５３３・・・第３透過部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を透過させる透過状態、または光を遮断する遮断状態に切り替わる切替部材と、
電圧の印加状態によって伸縮する圧電素子とを備え、
前記切替部材は、
光を透過させる複数の透過部、及び光を遮断する複数の遮光部を有する複数のシャッター部材を備え、
前記圧電素子は、
前記複数のシャッター部材の相対位置を変更し、前記複数のシャッター部材の前記透過部同士が重なり合う前記透過状態、または一の前記シャッター部材の前記遮光部が他の前記シャッター部材の前記透過部に重なり合う前記遮断状態とする
ことを特徴とするシャッター眼鏡。
【請求項２】
請求項１に記載のシャッター眼鏡において、
前記シャッター部材は、
光を透過させる透光性基板と、
前記透光性基板の一面に形成された前記複数の遮光部とを備え、
前記切替部材は、
２つの前記シャッター部材で構成され、前記一面同士が互いに対向するように配置されている
ことを特徴とするシャッター眼鏡。
【請求項３】
請求項１に記載のシャッター眼鏡において、
前記切替部材は、
３つ以上の前記シャッター部材を備える
ことを特徴とするシャッター眼鏡。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のシャッター眼鏡において、
前記透過部及び前記遮光部は、
水平方向に沿って延びる形状を有し、鉛直方向に沿って交互に配列されている
ことを特徴とするシャッター眼鏡。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のシャッター眼鏡と、
第１画像及び第２画像を時分割で交互に表示する画像表示装置とを備える
ことを特徴とする画像表示システム。
【請求項１】
光を透過させる透過状態、または光を遮断する遮断状態に切り替わる切替部材と、
電圧の印加状態によって伸縮する圧電素子とを備え、
前記切替部材は、
光を透過させる複数の透過部、及び光を遮断する複数の遮光部を有する複数のシャッター部材を備え、
前記圧電素子は、
前記複数のシャッター部材の相対位置を変更し、前記複数のシャッター部材の前記透過部同士が重なり合う前記透過状態、または一の前記シャッター部材の前記遮光部が他の前記シャッター部材の前記透過部に重なり合う前記遮断状態とする
ことを特徴とするシャッター眼鏡。
【請求項２】
請求項１に記載のシャッター眼鏡において、
前記シャッター部材は、
光を透過させる透光性基板と、
前記透光性基板の一面に形成された前記複数の遮光部とを備え、
前記切替部材は、
２つの前記シャッター部材で構成され、前記一面同士が互いに対向するように配置されている
ことを特徴とするシャッター眼鏡。
【請求項３】
請求項１に記載のシャッター眼鏡において、
前記切替部材は、
３つ以上の前記シャッター部材を備える
ことを特徴とするシャッター眼鏡。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のシャッター眼鏡において、
前記透過部及び前記遮光部は、
水平方向に沿って延びる形状を有し、鉛直方向に沿って交互に配列されている
ことを特徴とするシャッター眼鏡。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のシャッター眼鏡と、
第１画像及び第２画像を時分割で交互に表示する画像表示装置とを備える
ことを特徴とする画像表示システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−９８４４３（Ｐ２０１２−９８４４３Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４５０３３（Ｐ２０１０−２４５０３３）
【出願日】平成２２年１１月１日（２０１０．１１．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１日（２０１０．１１．１）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]