專利名稱：圖像顯示系統(tǒng)、圖像顯示設(shè)備和光學(xué)快門的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像顯示系統(tǒng)，具體地，涉及向特定用戶提供特定圖像并向另一用戶提供另一圖像的圖像顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
JP63-312788A(以下稱為專利文獻1)描述了一種防止其他人偷偷觀看顯示圖像的圖像顯示設(shè)備。圖1示出了該圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
參照圖1，圖像顯示設(shè)備由以下各項組成圖像信息存儲器202、組合電路205、色度/亮度轉(zhuǎn)換電路206、圖像顯示設(shè)備208、眼鏡快門定時產(chǎn)生電路209和眼鏡211。
圖像信息存儲器202存儲基于幀信號203的逐幀輸入圖像信號201。以幀周期兩倍高的速度，對圖像信息存儲器202中存儲的圖像信號進行兩次讀取。將第一次讀取的圖像信號提供給組合電路205，作為1/2壓縮的第一圖像信號204。色度/亮度轉(zhuǎn)換電路206 對第二次讀取的圖像信號進行色度和亮度的轉(zhuǎn)換，并將其作為第二圖像信號207提供給組合電路205。將組合電路205的輸出作為顯示信號提供給圖像顯示設(shè)備208。在圖像顯示設(shè)備208上交替顯示基于第一圖像信號204的圖像和基于第二圖像信號207的圖像。
眼鏡快門定時產(chǎn)生電路209基于幀信號203來產(chǎn)生驅(qū)動眼鏡211的快門的眼鏡快門驅(qū)動信號210。眼鏡快門驅(qū)動信號210是一種定時信號，使得眼鏡211的快門(阻擋狀態(tài))在顯示基于第二圖像信號207的圖像時開啟。由于眼鏡快門驅(qū)動信號210驅(qū)動眼鏡 211的快門，因此僅向佩戴眼鏡211的人提供基于第一圖像信號204的圖像。
另一方面，未佩戴眼鏡211的人可以看到灰色圖像，其中基于第一圖像信號204的圖像和基于第二圖像信號207的圖像由于視覺時間整合效應(yīng)(殘留圖像)而融合。該灰色圖像是與基于第一圖像信號204的圖像完全不同的圖像。因此，未佩戴眼鏡211的人不能區(qū)分出基于第一圖像信號204的圖像。
USP 5537476說明書(以下稱為專利文獻2)公開了另一種圖像顯示設(shè)備。圖2示出了該圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
參照圖2，該圖像顯示設(shè)備包括三原色顯示器301、302，具有互不相同的原色譜； 分束器303，將穿過這些三原色顯示器301、302的第一和第二圖像光進行組合；以及濾光器 304，包括僅允許穿過分束器303的組合圖像光中的第一或第二圖像光透射的特性。如果通過濾光器304觀看穿過分束器303的組合圖像光，則僅觀看到第一或第二圖像光。如果未使用濾光器304，則觀看到組合圖像，從而不能區(qū)分出第一或第二圖像光。

發(fā)明內(nèi)容
然而，專利文獻1和2中描述的圖像顯示設(shè)備具有以下問題。
在專利文獻1中描述的圖像顯示設(shè)備中，由于基于第一圖像信號的第一圖像和基于第二圖像信號的第二圖像具有正和負的關(guān)系，因此第一圖像上的亮區(qū)域變?yōu)榈诙D像上的暗區(qū)域，而第一圖像上的暗區(qū)域變?yōu)榈诙D像上的亮區(qū)域。因此，由于第一圖像與第二圖像之間的對應(yīng)區(qū)域的亮度差較大，因而在交替顯示第一圖像和第二圖像時，交替顯示亮部分和暗部分。因此，如果未佩戴眼鏡的人看到其中第一圖像和第二圖像融合的灰色圖像，則第一圖像和第二圖像的亮度差可能被感覺為閃爍。
如果第一圖像是包括高亮度區(qū)域和低亮度區(qū)域在空間上尖銳變化的邊界(邊緣) 的圖像，并且如果邊界(邊緣)是隨時間移動的移動圖像，則當利用第一圖像信號和第二圖像信號來顯示移動圖像時，未佩戴眼鏡的人將高對比度區(qū)域和有尖銳邊緣的區(qū)域(包括許多高頻分量的區(qū)域)感覺為偽輪廓。
以下具體描述偽輪廓。
圖3是示出了利用第一和第二圖像信號顯示的移動圖像示例的示意圖。圖4是示出了以下狀態(tài)的示意圖其中，移動圖像中特定行的圖像是按照顯示這些圖像的順序(即， 以時間序列)來布置的。
在圖3中，左側(cè)的示例圖像表示基于第一圖像信號的移動圖像，而右側(cè)的示例圖像表示基于第二圖像信號的移動圖像。在基于第一圖像信號的移動圖像中，垂直延伸的黑帶IOOa在白色區(qū)域IOOb上從左至右移動。在基于第二圖像信號的移動圖像中，垂直延伸的白帶IOla在黑色區(qū)域IOlb上從左至右移動?；诘诙D像信號的移動圖像是基于第一圖像信號的移動圖像的反轉(zhuǎn)圖像，在交替觀察這些移動圖像時，觀察到灰色移動圖像作為感覺的圖像。
然而，如果觀察上述灰色移動圖像，則觀察者的視點沿黑帶IOOa和白色區(qū)域IOOb 的邊界以及白帶IOla和黑色區(qū)域IOlb的邊界移動。因此，基于第一圖像信號的圖像中黑帶IOOa的左端和白色區(qū)域IOOb的邊界以及基于第二圖像信號的圖像中白帶IOla的左端和黑色區(qū)域IOlb的邊界被感覺為灰色移動圖像中的白色偽輪廓。類似地，基于第一圖像信號的圖像中黑帶IOOa的右端和白色區(qū)域IOOb的邊界以及基于第二圖像信號的圖像中白帶 IOla的右端和黑色區(qū)域IOlb的邊界被感覺為灰色移動圖像中的黑色偽輪廓。換言之，由于未佩戴眼鏡的人可以看到只有佩戴眼鏡的人能看到的第一圖像的輪廓，因此保密性惡化。
與專利文獻1中描述的將具有正和負關(guān)系的圖像高速切換的結(jié)構(gòu)不同，由于專利文獻2中描述的圖像顯示設(shè)備簡單地將穿過兩個三原色顯示器的圖像光進行組合，并顯示得到的圖像，因此不會出現(xiàn)上述閃爍。然而，使用如玻璃紙之類的材料，可以容易地偽造阻擋穿過兩個三原色顯示器的圖像光之一的濾光器。因此，可能發(fā)生以下情況其中通過使用偽造濾光器來秘密地窺視顯示圖像。
本發(fā)明的目的是提供一種圖像顯示系統(tǒng)、圖像顯示設(shè)備和光學(xué)快門，可以解決以下問題閃爍、由于感覺到偽輪廓而導(dǎo)致保密性惡化、以及通過使用偽造光學(xué)快門(濾光器)來秘密窺視顯示圖像。
為了實現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一種圖像顯示系統(tǒng)，包括顯示裝置，在不同的定時顯示至少兩個顯示狀態(tài)，所述兩個顯示狀態(tài)是第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)，在第一顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第一圖像并利用第二偏振光來顯示第二圖像，其中第二偏振光的偏振分量與第一偏振光的偏振分量不同，第二圖像用于抵消第一圖像，在第二顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第二圖像并利用第二偏振光來顯示第一圖像；以及 光學(xué)快門，在第一顯示狀態(tài)下透射第一偏振光并阻擋第二偏振光，在第二顯示狀態(tài)下透射第二偏振光并阻擋第一偏振光。
根據(jù)本發(fā)明的圖像顯示設(shè)備包括顯示裝置，在不同的定時顯示至少兩個顯示狀態(tài)，所述兩個顯示狀態(tài)是第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)，在第一顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第一圖像并利用第二偏振光來顯示第二圖像，其中第二偏振光的偏振分量與第一偏振光的偏振分量不同，第二圖像用于抵消第一圖像，在第二顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第二圖像并利用第二偏振光來顯示第一圖像；以及 顯示控制裝置，控制第一顯示狀態(tài)與第二顯示狀態(tài)之間的切換，并輸出表示第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換定時的同步信號。
根據(jù)本發(fā)明的一種光學(xué)快門是 光學(xué)快門，用于觀察圖像顯示設(shè)備上的顯示圖像，所述圖像顯示設(shè)備能夠在兩個顯示狀態(tài)之間切換，其中在第一顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第一圖像并利用第二偏振光來顯示第二圖像，其中第二偏振光的偏振分量與第一偏振光的偏振分量不同，第二圖像用于抵消第一圖像，所述光學(xué)快門包括 液晶面板單元，在第一偏振分離狀態(tài)與第二偏振分離狀態(tài)之間切換，在第一偏振分離狀態(tài)下，透射第一偏振光并阻擋第二偏振光，在第二偏振分離狀態(tài)下，透射第二偏振光并阻擋第一偏振光；以及 液晶驅(qū)動部分，基于從圖像顯示設(shè)備提供并表示第一和第二顯示之間的切換定時的同步信號，當同步信號狀態(tài)表示第一顯示狀態(tài)時，使液晶面板單元操作于第一偏振分離狀態(tài)，當同步信號表示第二顯示狀態(tài)時，使液晶面板單元操作于第二偏振分離狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的另一光學(xué)快門是 光學(xué)快門，用于觀察圖像顯示設(shè)備上的顯示圖像，所述圖像顯示設(shè)備能夠在三個顯示狀態(tài)之間切換，其中在第一顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第一圖像并利用第二偏振光來顯示第二圖像，其中第二偏振光的偏振分量與第一偏振光的偏振分量不同，第二圖像用于抵消第一圖像，在第二顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第二圖像并利用第二偏振光來顯示第一圖像，在第三顯示狀態(tài)下，利用第一和第二偏振光來顯示第三圖像，第三圖像與第一圖像不同，所述光學(xué)快門包括 液晶面板單元，在第一偏振分離狀態(tài)、第二偏振分離狀態(tài)和第三偏振分離狀態(tài)之間切換，在第一偏振分離狀態(tài)下，透射第一偏振光并阻擋第二偏振光，在第二偏振分離狀態(tài)下，透射第二偏振光并阻擋第一偏振光，在第三偏振分離狀態(tài)下，阻擋第一和第二偏振光； 以及 液晶驅(qū)動部分，基于從圖像顯示設(shè)備提供并表示第一和第二顯示之間的切換定時的同步信號，當同步信號狀態(tài)表示第一顯示狀態(tài)時，使液晶面板單元操作于第一偏振分離狀態(tài)，當同步信號表示第二顯示狀態(tài)時，使液晶面板單元操作于第二偏振分離狀態(tài)，當同步信號表示第三顯示狀態(tài)時，使液晶面板單元操作于第三偏振分離狀態(tài)。


圖1是示出了專利文獻1中描述的圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖2是示出了專利文獻2中描述的圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖3是示出了專利文獻1中描述的圖像顯示設(shè)備中的示例移動圖像的示意圖。
圖4是示出了以下狀態(tài)的示意圖其中，圖3所示的移動圖像中特定行的圖像是按照顯示這些圖像的順序(即，以時間序列)來布置的。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖6是描述了圖5所示的圖像顯示系統(tǒng)的操作原理的示意圖。
圖7是示出了在交替顯示亮圖像和暗圖像的情況下臨界融合頻率、對比率和平均亮度之間的關(guān)系的特性圖。
圖8是示出了構(gòu)成圖5所示的圖像顯示系統(tǒng)的顯示裝置的第一示例結(jié)構(gòu)的框圖。
圖9是示出了構(gòu)成圖5所示的圖像顯示系統(tǒng)的顯示裝置的第二示例結(jié)構(gòu)的框圖。
圖10是示出了構(gòu)成圖5所示的圖像顯示系統(tǒng)的顯示裝置的第三示例結(jié)構(gòu)的框圖。
圖IlA是構(gòu)成圖10所示的顯示裝置的液晶面板單元的濾色器的平面圖。
圖IlB是構(gòu)成圖10所示的顯示裝置的液晶面板單元的偏振濾光器的平面圖。
圖IlC是構(gòu)成圖10所示的顯示裝置的液晶面板單元的另一偏振濾光器的平面圖。
圖IlD是描述了構(gòu)成圖11所示的液晶面板單元的液晶部分的每個偏振濾光器和每個像素(每一行)的關(guān)系的示意圖。
圖12A是示出了示例偏振濾光器的示意圖，其中P偏振濾光器和S偏振濾光器以 Z字形布置。
圖12B是示出了另一示例偏振濾光器的示意圖，其中P偏振濾光器和S偏振濾光器以Z字形布置。
圖13是示出了構(gòu)成圖5所示的圖像顯示系統(tǒng)的光學(xué)快門的示例結(jié)構(gòu)的框圖。
圖14是示出了在圖5所示的圖像顯示系統(tǒng)的顯示裝置上顯示的示例移動圖像的示意圖。
圖15A是示出了以下狀態(tài)的示意圖其中，在圖14所示的移動圖像是具有P偏振光的移動圖像的情況下，按照顯示特定行的圖像的順序(即，以時間序列)來布置特定行的圖像。
圖15B是示出了以下狀態(tài)的示意圖其中，在圖14所示的移動圖像是具有S偏振光的移動圖像的情況下，按照顯示特定行的圖像的順序(即，以時間序列)來布置特定行的圖像。
圖16是描述了圖5所示的圖像顯示系統(tǒng)的另一操作原理的示意圖。
圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖18是描述了圖17所示的圖像顯示系統(tǒng)的操作原理的示意圖。
圖19是示出了構(gòu)成圖17所示的圖像顯示系統(tǒng)的光學(xué)快門的第一示例結(jié)構(gòu)的框圖。
圖20A是示出了圖19所示的光學(xué)快門的第一偏振分離狀態(tài)的示例的示意圖。
圖20B是示出了圖19所示的光學(xué)快門的第二偏振分離狀態(tài)的示例的示意圖。
圖20C是示出了圖19所示的光學(xué)快門的第二偏振分離狀態(tài)的另一示例的示意圖。
圖21是示出了構(gòu)成圖17所示的圖像顯示系統(tǒng)的光學(xué)快門的第二示例結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖22是示出了圖21所示的光學(xué)快門中液晶面板的驅(qū)動部分和電極部分的框圖。
圖23是描述了根據(jù)本發(fā)明第三示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的操作原理的示意圖。
圖24A是示出了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明另一示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的使用1/4波片的顯示裝置的示例的示意圖。
圖24B是示出了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明另一示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的使用1/4波片的光學(xué)快門的示例的框圖。
圖25A是示出了圖24B所示的光學(xué)快門的第一偏振分離狀態(tài)的示意圖。
圖25B是示出了圖24B所示的光學(xué)快門的第二偏振分離狀態(tài)的示意圖。
圖沈是示出了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明另一示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的使用1/4波片的顯示裝置的另一示例的示意圖。
圖27是示出了構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明另一示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的使用1/4波片的顯示裝置的另一示例的示意圖。
參考標號的描述 1顯示控制裝置 11圖像轉(zhuǎn)換部分 12復(fù)用部分 13顯示裝置 14光學(xué)快門
具體實施例方式接下來，參照附圖，描述本發(fā)明的示例實施例。
(第一示例實施例) 圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明第一示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖5所示，根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)包括顯示裝置13 ；顯示控制裝置 1，控制顯示裝置13對圖像的顯示操作；以及光學(xué)快門14，用于觀察在顯示裝置13上顯示的圖像(靜止圖像或移動圖像)。
顯示裝置13在不同的定時處顯示至少兩個顯示狀態(tài)，其中在第一顯示狀態(tài)下， 利用第一偏振光來顯示第一圖像(Q)并利用第二偏振光來顯示抵消第一圖像的第二圖像 (I)，其中第二偏振光的偏振分量與第一偏振光的偏振分量不同；在第二顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第二圖像(I)并利用第二偏振光來顯示第一圖像⑴)。
光學(xué)快門14被構(gòu)造為使得光學(xué)快門14在第一顯示狀態(tài)下透射第一偏振光并阻擋第二偏振光，以及使得光學(xué)快門14在第二顯示狀態(tài)下透射第二偏振光并阻擋第一偏振光。
顯示控制裝置1控制在顯示裝置13上在第一顯示狀態(tài)與第二顯示狀態(tài)之間進行切換。作為執(zhí)行切換控制的具體示例電路，顯示控制裝置1包括圖像轉(zhuǎn)換部分11和復(fù)用部分12。然而，應(yīng)當注意，顯示控制裝置1不限于由圖像轉(zhuǎn)換部分11和復(fù)用部分12組成的電路，而是顯示控制裝置1還可以由另一電路組成，只要能夠控制第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換。
在圖5所示的示例中，將圖像信號IOA提供給顯示控制裝置1。圖像信號IOA是例如從外部圖像處理設(shè)備(如個人計算機)或在系統(tǒng)中提供的圖像處理電路向圖像轉(zhuǎn)換部分 11和復(fù)用部分12中的每一個逐幀提供的圖像信號。在本示例中，使用基于圖像信號IOA的第一圖像(Q)作為秘密圖像。
圖像轉(zhuǎn)換部分11基于輸入的圖像信號10A，將第一圖像(Q)轉(zhuǎn)換為抵消第一圖像的第二圖像(I)。在本示例中，抵消第一圖像(Q)的第二圖像⑴是以下圖像其中，如果第一圖像(Q)和第二圖像(I)交替或同時顯示，則由于視覺時間或空間整合效應(yīng)而融合的 Q和I圖像變?yōu)榕cQ不相關(guān)的圖像。
更具體地，圖像轉(zhuǎn)換部分11產(chǎn)生I，使得當Q和I和對應(yīng)像素的亮度值相加時，相加后的值變?yōu)楹愣炼戎?例如，灰色，作為每個像素中的中間值)。將表示第二圖像(I) 且從圖像轉(zhuǎn)換部分11輸出的圖像信號IOB提供給復(fù)用部分12。
復(fù)用部分12對基于所輸入的圖像信號IOA的第一圖像(Q)和基于所輸入的圖像信號IOB的第二圖像⑴進行時間或空間復(fù)用，并產(chǎn)生QI復(fù)用圖像。將從復(fù)用部分12輸出的QI復(fù)用圖像信號提供給顯示裝置13。此外，復(fù)用部分12產(chǎn)生同步信號，同步信號表示 QI復(fù)用圖像信號中Q和I的切換定時。將從復(fù)用部分12輸出的同步信號提供給光學(xué)快門 14。
顯示裝置13基于從復(fù)用部分12提供的QI復(fù)用圖像信號，顯示具有第一偏振光的圖像和具有第二偏振光的圖像。一般地，偏振光表示電場變化方向(光的電向量振蕩的方向)偏轉(zhuǎn)的光。在本示例中，為了方便，將第一偏振光稱為P偏振光，而將第二偏振光稱為 S偏振光。當然，可以將第一偏振光稱為S偏振光，而將第二偏振光稱為P偏振光。在這種情況下，可以將操作描述為使得利用S偏振光來替換P偏振光，而利用P偏振光來替換S偏振光。
顯示裝置13執(zhí)行利用P偏振光來顯示第一圖像(Q)并利用S偏振光來顯示第二圖像(I)的第一顯示狀態(tài)與利用P偏振光來顯示第二圖像(I)并利用S偏振光來顯示第一圖像⑴)的第二顯示狀態(tài)之間的切換。第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換與從復(fù)用部分12 輸出的同步信號同步。
光學(xué)快門14是一種可執(zhí)行第一偏振分離狀態(tài)與第二偏振分離狀態(tài)之間的切換的光學(xué)快門，在第一偏振分離狀態(tài)下，透射P偏振分量并阻擋S偏振分量，而在第二偏振分離狀態(tài)下，透射S偏振分量并阻擋P偏振分量。光學(xué)快門的形狀可以是眼鏡類型、卡類型、屏幕類型、窗口類型等等。第一偏振分離狀態(tài)與第二偏振分離狀態(tài)之間的切換是基于從復(fù)用部分12輸出的同步信號來執(zhí)行的。具體地，如果顯示裝置13操作于第一顯示狀態(tài)，則光學(xué)快門14操作于第一偏振分離狀態(tài)；如果顯示裝置13操作于第二顯示狀態(tài)，則光學(xué)快門14 操作于第二偏振分離狀態(tài)。
接下來，描述根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的操作。
圖6是描述了圖5所示的圖像顯示系統(tǒng)的操作原理的示意圖。參照圖6，在顯示周期T中，在第一顯示狀態(tài)Tl與第二顯示狀態(tài)T2之間執(zhí)行切換。
在第一顯示狀態(tài)Tl中，顯示裝置13利用P偏振光來顯示秘密圖像(Q)，并利用S 偏振光來顯示反轉(zhuǎn)圖像(I)。在本示例中，反轉(zhuǎn)圖像(I)是以如下方式獲得的圖像基于預(yù)定特性，對包括秘密圖像(Q)的每個像素的亮度值執(zhí)行反轉(zhuǎn)過程。例如，秘密圖像(Q)和反轉(zhuǎn)圖像(I)之間的關(guān)系與照片的負像和正像之間的關(guān)系相對應(yīng)。
此外，在第一顯示狀態(tài)Tl中，光學(xué)快門14透射P偏振分量并阻擋S偏振分量。在這種情況下，在顯示裝置13上顯示的P偏振光的秘密圖像(Q)和S偏振光的反轉(zhuǎn)圖像(I) 中，只有P偏振光的秘密圖像(Q)透射通過光學(xué)快門14。因此，在第一顯示狀態(tài)Tl中，如果使用光學(xué)快門14，則秘密圖像(Q)變?yōu)楦杏X的圖像(圖6中示出的利用眼鏡感覺的圖像)。 相反，如果未使用光學(xué)快門14，則由于在顯示裝置13上顯示并觀察到P偏振光的秘密圖像 (Q)與S偏振光的反轉(zhuǎn)圖像⑴的空間組合圖像，因此灰色圖像變?yōu)楦杏X的圖像(圖6中示出的未利用眼鏡感覺的圖像)。
在第二顯示狀態(tài)T2中，顯示裝置13利用P偏振光來顯示反轉(zhuǎn)圖像(I)，并利用S 偏振光來顯示秘密圖像⑴)。此外，在第二顯示狀態(tài)T2中，光學(xué)快門14透射S偏振分量并阻擋P偏振分量。在這種情況下，在顯示裝置13上顯示的P偏振光的反轉(zhuǎn)圖像(I)和S偏振光的秘密圖像(Q)中，只有S偏振光的秘密圖像(Q)透射通過光學(xué)快門14。因此，在第二顯示狀態(tài)T2中，如果使用光學(xué)快門14，則秘密圖像(Q)變?yōu)楦杏X的圖像(圖6中示出的利用眼鏡感覺的圖像)。如果未使用光學(xué)快門14，則與上述第一顯示狀態(tài)Tl中的情況類似， 灰色圖像變?yōu)楦杏X的圖像(圖6中示出的未利用眼鏡感覺的圖像)。
顯示周期T是執(zhí)行切換的周期，等于或大于由秘密圖像(Q)和反轉(zhuǎn)圖像(I)的平均亮度和對比率定義的臨界融合頻率。以下將描述臨界融合頻率。
一般而言，當交替顯示亮圖像和暗圖像時，通過以等于或低于特定頻率的頻率融合人眼感覺到的圖像來獲得圖像(“Optical Engineering Handbook"，pp 149 to 150， Asakura Shoten) 0該頻率被稱為臨界融合頻率。在電視的顯示標準中，基于該臨界融合頻率來指定顯示頻率。例如，NTSC的顯示周期是60Hz，PAL的顯示周期是50Hz。
臨界融合頻率取決于交替顯示的兩個圖像的對比率和平均亮度。當交替顯示的兩個圖像中亮圖像的亮度值和暗圖像的亮度值分別表示為Il和12時，這些圖像的對比率C 和平均亮度Iav分別由以下表達式給出。
[表達式1] C = (11-12)/(11+12) Iav = (11+12)/2 圖7是示出了在交替顯示亮圖像和暗圖像的情況下臨界融合頻率、對比率和平均亮度之間關(guān)系的特性圖。垂直軸表示對比率，而水平軸表示時間頻率(Hz)。
如圖7所示，臨界融合頻率根據(jù)兩個圖像的對比率和整個圖像的平均亮度而不同。例如，當對比率C為0.5(當亮圖像和暗圖像的亮度比率為3 1)并且平均亮度1^較低(IAV = 0. 21cd/m2)時，兩個圖像以約12Hz的頻率融合。另一方面，當平均亮度Iav較高 (IAV = 270cd/m2)時，對于要融合的兩個圖像，必須將該頻率提升至約50Hz。
在根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)中，顯示周期T需要是等于或大于臨界融合頻率的周期，臨界融合頻率取決于秘密圖像(Q)和反轉(zhuǎn)圖像(I)的對比率以及所有兩個圖像0Π)的平均亮度。具體地，根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)包括存儲部分(未示出)，存儲與圖7所示的特性圖相關(guān)的特性數(shù)據(jù)。復(fù)用部分12參考該特性數(shù)據(jù)以獲得秘密圖像(Q)與反轉(zhuǎn)圖像(I)之間的對比率最接近于1的區(qū)域(明亮度和暗度之差最大的區(qū)域)中的臨界融合頻率。此后，復(fù)用部分12產(chǎn)生QI復(fù)用圖像，使得在等于或大于所獲得的臨界融合頻率的顯示周期T中，在顯示裝置13上執(zhí)行第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換。因此，在顯示裝置13上顯示的秘密圖像Q和反轉(zhuǎn)圖像I在時間上始終融合。
因此，當未通過光學(xué)快門14來觀看圖像時，由于在第一和第二顯示狀態(tài)中均顯示灰色圖像，因此第一顯示狀態(tài)下的灰色圖像和第二顯示狀態(tài)下的灰色圖像在時間上融合，從而感覺到灰色圖像。如果通過僅透射P偏振光(S偏振光)的濾光器來觀看顯示裝置13 上的顯示圖像，則P偏振光(S偏振光)的秘密圖像(Q)和P偏振光(S偏振光)的反轉(zhuǎn)圖像(I)在時間上融合，從而與未通過光學(xué)快門14來觀看顯示圖像的情況類似，感覺到灰色圖像。
當通過光學(xué)快門14來觀看圖像時，P偏振光的秘密圖像(Q)和S偏振光的秘密圖像(Q)在時間上融合，從而感覺到秘密圖像。因此，由于只能通過光學(xué)快門14來觀看秘密圖像⑴)，因此可以防止偷窺秘密圖像。
在圖6所示的顯示周期T中，可以在任何定時處執(zhí)行第一顯示狀態(tài)Tl與第二顯示狀態(tài)T2之間的切換。此時，為了防止通過使用僅透射P偏振光(S偏振光)的濾光器進行偷窺來觀看秘密圖像，優(yōu)選地，第一顯示狀態(tài)Tl中亮度的時間整合值和第二顯示狀態(tài)T2中亮度的時間整合值變?yōu)橄嗤＞唧w地，如果在顯示周期T中，第一顯示狀態(tài)Tl的顯示持續(xù)時間表示為t，第二顯示狀態(tài)T2的顯示持續(xù)時間表示為T-t，則Tl中秘密圖像⑴)的一個特定像素的亮度值表示為L(Ql)，反轉(zhuǎn)圖像(I)的對應(yīng)像素的亮度值表示為L(Il)，T2中秘密圖像(Q)的對應(yīng)像素的亮度值表示為L(Q2)，反轉(zhuǎn)圖像(I)的對應(yīng)像素的亮度值表示為 L(12)，則UQl)、UQ2)、L(Il)和L(12)需要被設(shè)置為使得滿足 [表達式2] L(Ql) L(Q2) =L(Il) L(I2) = T_t t 換言之，如果Tl的顯示持續(xù)時間比T2的顯示持續(xù)時間短，則Tl中的亮度需要被設(shè)置為使其變?yōu)楸萒2中的亮度更亮；如果Tl的顯示持續(xù)時間比T2的顯示持續(xù)時間長，則 Tl中的亮度需要被設(shè)置為使Tl中的亮度變?yōu)楸萒2中的亮度更亮。如果Tl的顯示持續(xù)時間等于T2的顯示持續(xù)時間，即在t = T-t = Τ/2的情況下，需要滿足關(guān)系UQl) = L(Q2)， L(Il) =L(I2)。否則，由于T2中P偏振光(S偏振光)的反轉(zhuǎn)圖像未抵消Tl中P偏振光 (S偏振光)的秘密圖像，因此可以利用僅透射P偏振光或S偏振光的濾光器來偷窺秘密圖像。
備選地，在顯示周期T中，可以將第一顯示狀態(tài)執(zhí)行η次(其中η為任何正整數(shù))， 并可以將第二顯示狀態(tài)執(zhí)行m次(其中m為任何正整數(shù))。
此外，備選地，在顯示周期T中，可以多次執(zhí)行第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換。 在這種情況下，類似地，為了防止通過僅透射P偏振光或S偏振光的濾光器進行偷窺，優(yōu)選地，將Tl和T2中秘密圖像(Q)和反轉(zhuǎn)圖像(I)的亮度設(shè)置為使得在顯示周期T中執(zhí)行第一顯示狀態(tài)Tl的總持續(xù)時間中亮度的時間整合值變?yōu)榕c在顯示周期T中執(zhí)行第二顯示狀態(tài)T2的總持續(xù)時間中亮度的時間整合值相同。作為如何設(shè)置亮度值的方法，可以根據(jù)上述 [表達式2]中所示的公式來獲得亮度。
另一方面，臨界融合頻率根據(jù)秘密圖像(Q)和反轉(zhuǎn)圖像(I)的對比率的幅度而變化。具體地，如果對比率較大，則臨界融合頻率變高；如果對比率較小，則臨界融合頻率變低。因此，復(fù)用部分12可以根據(jù)秘密圖像(Q)和反轉(zhuǎn)圖像⑴的對比率的幅度(或者兩個圖像QI的明亮度)來改變顯示周期T。
接下來描述顯示裝置13的具體結(jié)構(gòu)。
(顯示裝置13的第一示例結(jié)構(gòu)) 圖8是示出了構(gòu)成圖5所示的圖像顯示系統(tǒng)的顯示裝置的第一示例結(jié)構(gòu)的框圖。
參照圖8，顯示裝置是可以在第一和第二顯示狀態(tài)這兩個狀態(tài)之間切換并具有兩個DLP (數(shù)字光處理)投影儀141A、141B的顯示裝置的示例實施例。DLP是德克薩斯儀器公司的注冊商標。
在DLP投影儀141A的發(fā)射部分上設(shè)置偏振片142A，偏振片142A僅透射入射光中的P偏振分量。在DLP投影儀142A的發(fā)射部分上設(shè)置偏振片142B，偏振片142B僅透射入射光中的S偏振分量。
DLP投影儀141A接收與圖6所示的P偏振圖像相關(guān)的第一圖像信號，作為來自圖 5所示的復(fù)用部分12的QI復(fù)用信號，并基于第一圖像信號來產(chǎn)生圖像光。從DLP投影儀 141A發(fā)射的圖像光通過偏振片142A投影在屏幕143上。所投影的圖像是P偏振分量的圖像。
另一方面，DLP投影儀141B接收與圖6所示的S偏振圖像相關(guān)的第二圖像信號， 作為來自圖5所示的復(fù)用部分12的QI復(fù)用信號，并基于第二圖像信號來產(chǎn)生圖像光。從 DLP投影儀141B發(fā)射的圖像光通過偏振片142B投影在屏幕143上。所投影的圖像是S偏振分量的圖像。
由于分別通過偏振片142A、142B將從DLP投影儀141A、141B發(fā)射的圖像光投影在屏幕143上，因此在屏幕143上同時顯示P偏振分量的圖像和S偏振分量的圖像。顯示圖 6所示的P偏振圖像作為P偏振分量的圖像；顯示圖6所示的S偏振圖像作為S偏振分量的圖像。因此，可以執(zhí)行第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)之間的切換。
(顯示裝置13的第二示例結(jié)構(gòu)) 圖9是示出了構(gòu)成圖5所示的圖像顯示系統(tǒng)的顯示裝置的第二示例結(jié)構(gòu)的框圖。
參照圖9，顯示裝置是可以在第一和第二顯示狀態(tài)這兩個狀態(tài)之間切換并具有兩個液晶投影儀151A、151B的顯示裝置的示例實施例。
液晶投影儀151A包括光源152A ；以及S偏振片153A、液晶面板154A和P偏振片 M5A，它們沿穿過光源152A的光的行進方向而布置。S偏振片153A僅透射穿過光源152A 的光中的S偏振分量。使用來自S偏振片153A的S偏振分量的光來照亮液晶面板154A。
液晶面板154A具有多個像素，并由驅(qū)動電路(未示出)來驅(qū)動。驅(qū)動電路接收與圖6所示的P偏振圖像相關(guān)的第一圖像信號，作為來自圖5所示的復(fù)用部分12的QI復(fù)用信號，并基于第一圖像信號來驅(qū)動液晶面板154A。開啟的像素透射穿過S偏振片153A的光，其中保持偏振狀態(tài)(S偏振光)。相反，由于關(guān)閉的像素改變了穿過S偏振片153A的光的偏振狀態(tài)，因此透射通過像素的光包含P偏振分量。
P偏振片155A僅透射由液晶面板154A產(chǎn)生的圖像光中的P偏振分量。因此，液晶投影儀151A基于第一圖像信號來產(chǎn)生P偏振分量的圖像光，并將圖像光投影在屏幕156 上。
液晶投影儀151B包括光源152B，以及P偏振片153B、液晶面板154B和S偏振片 M5B，它們沿穿過光源152B的光的行進方向而布置。P偏振片15 僅透射穿過光源152B 的光中的P偏振分量。使用穿過P偏振片15 的P偏振分量的光來照亮液晶面板154B。
液晶面板154B具有多個像素，并由驅(qū)動電路(未示出)來驅(qū)動。驅(qū)動電路接收與圖6所示的S偏振圖像相關(guān)的第二圖像信號，作為來自圖5所示的復(fù)用部分12的QI復(fù)用信號，并基于第二圖像信號來驅(qū)動液晶面板154B。開啟的像素透射穿過P偏振片15 的光，其中保持偏振狀態(tài)(P偏振光)。相反，由于關(guān)閉的像素改變了穿過P偏振片15 的光的偏振狀態(tài)，因此該光包含S偏振分量。
S偏振片155B僅透射由液晶面板154B產(chǎn)生的圖像光中的S偏振分量。因此，液晶投影儀151B基于第二圖像信號來產(chǎn)生S偏振分量的圖像光，并將圖像光投影在屏幕156 上。
因此，由于將穿過液晶投影儀151A的P偏振分量的圖像光和穿過液晶投影儀151B 的S偏振分量的圖像光投影在屏幕156上，因此同時顯示P偏振分量的圖像和S偏振分量的圖像。顯示圖6所示的P偏振圖像作為P偏振分量的圖像。顯示圖6所示的S偏振圖像作為S偏振分量的圖像。因此，可以執(zhí)行第一顯示狀態(tài)與第二顯示狀態(tài)之間的切換。
(顯示裝置13的第三示例結(jié)構(gòu)) 圖10是示出了構(gòu)成圖5所示的圖像顯示系統(tǒng)的顯示裝置的第三示例結(jié)構(gòu)的框圖。
參照圖10，顯示裝置是可以在第一和第二顯示狀態(tài)這兩個狀態(tài)之間切換并由一個液晶圖像顯示設(shè)備構(gòu)成的顯示裝置的一個實施例。該液晶圖像顯示設(shè)備包括液晶面板單元，其中，濾色器161、偏振濾光器162、利用透明電極構(gòu)件將液晶夾在中間的液晶部分163、 和偏振濾光器164依次層疊；以及背光165，照亮液晶面板單元。備選地，濾色器161可以被布置在偏振濾光器162和液晶部分163之間，或者被布置在偏振濾光器164和液晶部分之間。
圖IlA至圖IlC是描述了液晶面板單元的示意圖。圖IlA示出了濾色器161的平面圖。圖IlB示出了偏振濾光器162的平面圖。圖IlC示出了偏振濾光器164的平面圖。
濾色器161由像素166構(gòu)成，每個像素166還由二維布置的6個子像素構(gòu)成。構(gòu)成像素166的子像素被布置為2行3列。如圖IlA所示，在第一行的3個子像素當中，在左側(cè)的子像素中形成針對B的濾光器168C，在中心的子像素中形成針對G的濾光器168B，在右側(cè)的子像素中形成針對R的濾光器168A。在第二行的3個子像素中，按照相同的布置形成針對B的濾光器168C、針對G的濾光器168B和針對R的濾光器168A。
如圖IlB所示，在偏振濾光器162中，針對每行子像素，線性P偏振濾光器162A和線性S偏振濾光器162B交替布置。在偏振濾光器162中，在與奇數(shù)行中的子像素相對應(yīng)的區(qū)域中，僅透射P偏振光分量的光；在與偶數(shù)行中的子像素相對應(yīng)的區(qū)域中，僅透射S偏振光分量的光。
如圖7C所示，在偏振濾光器164中，針對每行子像素，線性S偏振濾光器164A和線性P偏振濾光器164B交替布置。在偏振濾光器164中，在與奇數(shù)行中的子像素相對應(yīng)的區(qū)域中，僅透射S偏振光分量的光；在與偶數(shù)行中的子像素相對應(yīng)的區(qū)域中，僅透射P偏振光分量的光。
來自背光165的光照射在如上所述配置的液晶面板單元上。使來自背光165的光從液晶面板單元的偏振濾光器164側(cè)入射。在液晶面板單元中，P偏振圖像由奇數(shù)行中的子像素形成，S偏振圖像由偶數(shù)行中的子像素形成。
第一顯示狀態(tài)下偏振濾光器162、液晶部分163和偏振濾光器164的像素(行)關(guān)系如圖IlD所示。在圖IlD中，液晶部分163上顯示的圖像由圖6所示的秘密圖像(第一圖像)和反轉(zhuǎn)圖像(第二圖像)的一部分(第N行至第N+3行)構(gòu)成，等等。
如圖IlD所示，在與布置有偏振濾光器162的P偏振濾光器的行相對應(yīng)和與布置有偏振濾光器164的S偏振濾光器的行相對應(yīng)的液晶部分上顯示第一圖像的第N行、第N+1 行，…。在與布置有偏振濾光器162的S偏振濾光器的行相對應(yīng)和與布置有偏振濾光器164 的P偏振濾光器的行相對應(yīng)的液晶部分上顯示第二圖像的第N行、第N+1行，…。因此，第一圖像作為S偏振光而發(fā)射；第二圖像作為P偏振光而發(fā)射，S偏振光的第一圖像和P偏振光的第二圖像逐行交替顯示。
由于第一和第二圖像逐行交替顯示，因此如果利用適當?shù)姆糯髞碛^察液晶顯示部分，則盡管可以確認第一圖像和第二圖像交替顯示的情形，然而，如果在保持充分距離(處于不能區(qū)分線邊界的距離)的同時觀察液晶顯示部分，那么由于S偏振光的第一圖像和P 偏振光的第二圖像在空間上融合(每一行)，因此即使不利用光學(xué)快門進行觀察，也不能觀看到第一圖像的內(nèi)容。
在第二顯示狀態(tài)下，在液晶部分163上，圖IlD所示的第一圖像和第二圖像的順序反轉(zhuǎn)。換言之，在與布置有偏振濾光器162的P偏振濾光器的行相對應(yīng)和與布置有偏振濾光器164的S偏振濾光器的行相對應(yīng)的液晶部分上顯示第二圖像的第N行、第N+1行，…。 在與布置有偏振濾光器162的S偏振濾光器的行相對應(yīng)和與布置有偏振濾光器164的P偏振濾光器的行相對應(yīng)的液晶部分上顯示第一圖像的第N行、第N+1行，…。因此，第一圖像作為P偏振光而發(fā)射；第二圖像作為S偏振光而發(fā)射，P偏振光的第一圖像和S偏振光的第二圖像逐行交替顯示。
具體地，驅(qū)動電路(未示出)接收與圖6所示的P偏振圖像相關(guān)的第一圖像信號， 作為來自圖5所示的復(fù)用部分12的QI復(fù)用信號，并基于第一圖像信號，對與液晶部分163 的奇數(shù)行中的子像素相對應(yīng)的液晶部分進行灰度等級(gradation)控制。
具有透射通過偏振濾光器164的S偏振濾光器164A的S偏振分量的光進入與奇數(shù)行中的子像素相對應(yīng)的液晶部分。通過基于與第一圖像信號相對應(yīng)的子像素的像素值(信號值)來改變施加至液晶部分(子像素)的電壓，對入射光進行調(diào)制，從而執(zhí)行灰度等級控制。換言之，如果像素值為白色(最大灰度等級值)，則對應(yīng)子像素的液晶部分開啟；如果像素值為黑色(最小灰度等級值)，則液晶部分關(guān)閉；如果像素值是中間顏色(黑色與白色之間)，則使對應(yīng)子像素的液晶部分處于開啟狀態(tài)與關(guān)閉狀態(tài)之間的中間狀態(tài)。
在開啟的液晶部分(子像素)中，由于從偏振濾光器164進入的光保持處于偏振狀態(tài)(S偏振光)，因此P偏振濾光器162A阻擋該光，從而液晶部分變黑。相反，在關(guān)閉的液晶部分(子像素)中，由于從S偏振濾光器164A進入的光改變其偏振狀態(tài)，因此透射通過液晶部分(子像素)的光變?yōu)镻偏振分量，從而液晶部分變白。在使得處于中間狀態(tài)的液晶部分(子像素)中，從S偏振濾光器164進入的光的偏振角變?yōu)镻偏振光與S偏振光之間的中間值(具有P偏振分量和S偏振分量)。只有光的P偏振分量透射通過偏振濾光器 162的P偏振濾光器162A。因此，通過類似地與像素值相對應(yīng)地改變施加至液晶的電壓，并調(diào)制入射光的偏振角，可以完成灰度等級控制。
此外，驅(qū)動電路接收與圖6所示的S偏振圖像相關(guān)的第二圖像信號，作為QI復(fù)用信號，并對與液晶部分163的偶數(shù)行上的子像素相對應(yīng)的液晶部分進行灰度等級控制。盡管針對偶數(shù)行上的子像素的灰度等級控制與針對奇數(shù)行上的子像素的灰度等級控制相同， 但是后者與前者的不同之處在于入射光是P偏振光，并且僅透射由液晶調(diào)制的光中的S偏振分量。
因此，在圖10所示的液晶面板單元中，奇數(shù)行上的子像素顯示具有P偏振分量的圖像，偶數(shù)行上的子像素顯示具有S偏振分量的圖像。顯示圖6所示的P偏振圖像作為P 偏振分量的圖像；顯示圖6所示的S偏振圖像作為S偏振分量的圖像。因此，可以執(zhí)行第一顯示狀態(tài)與第二顯示狀態(tài)這兩個狀態(tài)之間的切換。
在圖IlD所示的偏振濾光器162、164中，可以以不同于上述的形狀來布置P偏振濾光器和S偏振濾光器。例如，可以以Z字形來布置P偏振濾光器和S偏振濾光器。
圖12A和圖12B示出了偏振濾光器162、164的示例，其中，P偏振濾光器和S偏振濾光器以Z字形布置。
在偏振濾光器162中，在構(gòu)成像素166的2行3列子像素當中，P偏振濾光器162A 布置在與第1行第1列的子像素、第2行第2列的子像素和第1行第3列的子像素相對應(yīng)的區(qū)域中；S偏振濾光器162B布置在與其余3個子像素相對應(yīng)的區(qū)域中。
相反，在偏振濾光器164中，在構(gòu)成像素166的2行3列子像素當中，S偏振濾光器164A布置在與第1行第1列的子像素、第2行第2列的子像素和第1行第3列的子像素相對應(yīng)的區(qū)域中；P偏振濾光器164B布置在與其余3個子像素相對應(yīng)的區(qū)域中。
在第一顯示狀態(tài)下，在液晶部分的棋盤圖案的相應(yīng)部分上交替顯示第一圖像和第二圖像，其中顯示第一圖像的一部分與布置有偏振濾光器162的P偏振濾光器的子像素相對應(yīng)，并與布置有偏振濾光器164的S偏振濾光器的子像素相對應(yīng)；顯示第二圖像的另一部分與布置有偏振濾光器162的S偏振濾光器的子像素相對應(yīng)，并與布置有偏振濾光器164 的P偏振濾光器的子像素相對應(yīng)。在第二顯示狀態(tài)下，對第一圖像和第二圖像進行反轉(zhuǎn)顯示。在這種Z字形圖案中，可以執(zhí)行第一顯示狀態(tài)與第二顯示狀態(tài)這兩個狀態(tài)之間的切換。
接下來描述光學(xué)快門14的具體結(jié)構(gòu)。
圖13是示出了構(gòu)成圖5所示的圖像顯示系統(tǒng)的光學(xué)快門14的示例結(jié)構(gòu)的框圖。
參照圖13，光學(xué)快門14是光學(xué)快門的一個實施例，該光學(xué)快門允許觀察在顯示裝置13上顯示的秘密圖像，并包括液晶面板單元2和驅(qū)動液晶面板單元的液晶驅(qū)動部分3。 液晶驅(qū)動部分3由同步信號接收部分171和液晶驅(qū)動電路172構(gòu)成。液晶面板單元2包括 液晶面板加，利用兩個透明電極174A、174B將液晶173夾在中間；以及P偏振片175，布置在液晶面板加的發(fā)射表面?zhèn)壬稀?br> 同步信號接收部分171是從圖5所示的復(fù)用部分12接收同步信號并將接收到的同步信號作為針對液晶面板單元2的控制信號提供給液晶驅(qū)動電路172的部分。同步信號表示圖6所示的P偏振圖像或S偏振圖像的秘密圖像和反轉(zhuǎn)圖像的切換定時。在本示例中， 復(fù)用部分12向同步信號接收部分171提供表示P偏振圖像的秘密圖像和反轉(zhuǎn)圖像的切換定時的P偏振光同步信號。當利用P偏振光來顯示秘密圖像時，P偏振光同步信號保持處于高電平；而當利用P偏振光來顯示反轉(zhuǎn)圖像時，P偏振光同步信號保持處于低電平。
在P偏振光同步信號保持處于高電平時，液晶驅(qū)動電路172提供電壓，該電壓使得在透明電極174A、174B之間，液晶173開啟。相反，在P偏振光同步信號保持處于低電平時， 液晶驅(qū)動電路172提供電壓，該電壓使得在透明電極174A、174B之間，液晶173關(guān)閉(例如 OV的電壓)。
如果液晶173保持處于開啟狀態(tài)，則入射光透射通過液晶面板加，保持偏振狀態(tài)。 在這種情況下，穿過顯示裝置13的P偏振分量的圖像光和S偏振分量的圖像光透射通過液晶面板2a。透射通過液晶面板加的圖像光中S偏振分量的圖像光被P偏振片175阻擋，而具有P偏振分量的圖像光透射通過P偏振片175。
相反，如果液晶173保持處于關(guān)閉狀態(tài)，則入射光的偏振狀態(tài)改變(偏振方向改變 90度)。換言之，如果S偏振分量的光進入液晶面板2a，則從液晶面板加發(fā)射的光的偏振分量變?yōu)镻偏振分量。如果P偏振分量的光進入液晶面板加，則從液晶面板加發(fā)射的光的偏振分量變?yōu)镾偏振分量。按照這種方式，液晶面板加將穿過顯示裝置13的P偏振分量的圖像光和S偏振分量的圖像光分別轉(zhuǎn)換為S偏振分量的圖像光和P偏振分量的圖像光。 從液晶面板加發(fā)射的圖像光中具有S偏振分量的圖像光被P偏振片175阻擋，而P偏振分量的圖像光透射通過P偏振片175。
圖13所示的光學(xué)快門14可以控制S偏振光和P偏振光中的每一個的透射和阻擋。 通過開啟液晶173，可以觀察到在顯示裝置13上顯示的圖像中P偏振分量的圖像。
相反，通過關(guān)閉液晶173，可以觀察到在顯示裝置13上顯示的圖像中S偏振分量的圖像。
由于液晶173的開/關(guān)控制與P偏振圖像或S偏振圖像的秘密圖像和反轉(zhuǎn)圖像的切換定時同步，因此如果通過光學(xué)快門14觀看顯示裝置13上的顯示圖像，則僅感覺到秘密圖像。如果未使用光學(xué)快門14，則感覺到灰色圖像，其中，秘密圖像和反轉(zhuǎn)圖像在時間上或空間上融合。
在圖13所示的光學(xué)快門14中，即使使用S偏振片來取代P偏振片175，也可以完成與上述操作相同的操作。
根據(jù)本示例實施例的上述圖像顯示系統(tǒng)，如果未使用光學(xué)快門，則在第一顯示狀態(tài)中，觀察到秘密圖像(P偏振光)與反轉(zhuǎn)圖像(S偏振光)在空間上融合的圖像(灰色圖像)；在第二顯示狀態(tài)中，觀察到反轉(zhuǎn)圖像(P偏振光)與秘密圖像(S偏振光)在空間上融合的圖像(灰色圖像)。在未使用光學(xué)快門的情況下，如果執(zhí)行第一顯示狀態(tài)與第二顯示狀態(tài)之間的切換，則將灰色圖像切換至灰色圖像。由于這些灰色圖像的亮度差充分小于在交替顯示白色圖像和黑色圖像的情況下圖像的亮度差，因此可以抑制閃爍的出現(xiàn)。
在顯示裝置中與第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)之間的切換定時同步地控制光學(xué)快門的偏振分離狀態(tài)的結(jié)構(gòu)中，與專利文獻1和專利文獻2中描述的圖像顯示設(shè)備相比，難以偽造光學(xué)快門。因此，可以抑制通過偽造的光學(xué)快門等等來偷窺顯示圖像。
此外，如果顯示移動圖像，則在利用第一偏振光而顯示的移動圖像上感覺到的偽輪廓被在利用第二偏振光而顯示的移動圖像上感覺到的偽輪廓所抵消。因此，由于可以抑制對偽輪廓的感覺，因此可以防止偷窺秘密圖像⑴)，從而提供具有較高保密性的圖像顯示系統(tǒng)。
以下具體描述如何抑制偽輪廓出現(xiàn)的原理。
圖14是示出了在顯示裝置上顯示的移動圖像的示例的示意圖。圖15A是示出了以下狀態(tài)的示意圖其中，在圖14所示的移動圖像是P偏振光的移動圖像的情況下，按照顯示特定行的圖像的順序(即，以時間序列)來布置特定行的圖像。圖15B是示出了以下狀態(tài)的示意圖其中，在圖14所示的移動圖像是S偏振光的移動圖像的情況下，按照顯示特定行的圖像的順序(即，以時間序列)來布置特定行的圖像。
在圖14中，左側(cè)的示例圖像表示秘密圖像⑴)的移動圖像，而右側(cè)的示例圖像表示反轉(zhuǎn)圖像(I)的移動圖像。在秘密圖像⑴)的移動圖像中，垂直延伸的黑帶30A從左至右移動。在反轉(zhuǎn)圖像(I)的移動圖像中，垂直延伸的白帶40A從左至右移動。當交替觀察秘密圖像⑴)的移動圖像和反轉(zhuǎn)圖像(I)的移動圖像時，觀察到灰色移動圖像作為感覺的圖像。
關(guān)于P偏振圖像，顯示裝置顯示圖14所示的秘密圖像(Q)的移動圖像和反轉(zhuǎn)圖像 (I)。在這種情況下，如圖15A所示，觀察者在移動圖像上的視點沿黑帶30A和白色區(qū)域40B 的邊界以及白帶40A與黑色區(qū)域40B之間的邊界移動。因此，僅考慮P偏振圖像，將感覺到白色輪廓和黑色偽輪廓作為感覺的圖像。
此外，關(guān)于S偏振圖像，顯示裝置顯示圖14所示的秘密圖像(Q)的移動圖像和反轉(zhuǎn)圖像(I)。在這種情況下，如圖15B所示，觀察者在移動圖像上的視點沿黑帶30A和白色區(qū)域40B的邊界以及自帶40A和黑色區(qū)域40B的邊界移動。因此，僅考慮S偏振圖像，將感覺到白色輪廓和黑色偽輪廓作為感覺的圖像。
圖15A所示的感覺的圖像(P偏振圖像)中的白色偽輪廓和黑色偽輪廓分別被圖 15B所示的感覺的圖像(S偏振圖像)中的黑色偽輪廓和白色偽輪廓所抵消。因此，由于未感覺到秘密圖像(Q)的偽輪廓，因而可以防止偷窺秘密圖像。
可以合適地改變根據(jù)上述示例實施例的顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。例如，圖6所示的顯示周期τ中第一顯示狀態(tài)Tl和第二顯示狀態(tài)T2的執(zhí)行序列可以在每個顯示周期T中相同， 或者在每個顯示周期T中不同。
圖16是描述了在以下情況下圖像顯示系統(tǒng)的操作的示意圖其中，奇數(shù)顯示周期中第一和第二顯示狀態(tài)的執(zhí)行序列與偶數(shù)顯示周期中不同。
參照圖16，在奇數(shù)顯示周期T中，執(zhí)行第一顯示狀態(tài)，其中利用P偏振光來顯示秘密圖像(Q)并利用S偏振光來顯示反轉(zhuǎn)圖像(I)；然后執(zhí)行第二顯示狀態(tài)，其中利用P偏振光來顯示反轉(zhuǎn)圖像(I)并利用S偏振光來顯示秘密圖像⑴)。
相反，在偶數(shù)顯示周期T中，執(zhí)行第二顯示狀態(tài)，然后執(zhí)行第一顯示狀態(tài)。在該顯示操作中，當與P偏振圖像和S偏振圖像的第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換定時同步地執(zhí)行光學(xué)快門14的開/關(guān)控制時，通過光學(xué)快門14可以僅觀察到秘密圖像(Q)。
因此，通過針對每個顯示周期T改變第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換定時，變得難以偽造光學(xué)快門14。然而，考慮臨界融合頻率，如果相同圖像(例如P偏振光的秘密圖像(Q)等等)在圖16所示的顯示周期的邊界(例如奇數(shù)顯示周期T與偶數(shù)顯示周期之間， 等等)處連續(xù)，那么當通過透射P偏振光或S偏振光的濾光器來觀看圖像時，由于秘密圖像 (Q)和反轉(zhuǎn)圖像(I)的顯示頻率變?yōu)閷嵸|(zhì)上較低，并且由于可能存在對秘密圖像進行偷窺的情況，因此應(yīng)當引起注意。為了防止該問題，每個顯示周期T需要較短。
(第二示例實施例) 圖17是示出了根據(jù)本發(fā)明第二示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的框圖。
參照圖17，根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)包括顯示裝置13A ；顯示控制裝置 1A，控制顯示裝置13A對圖像的顯示操作；以及光學(xué)快門14A，用于觀察在顯示裝置13A上顯示的圖像(靜止圖像或移動圖像)。
顯示裝置13A在不同的定時處顯示3個顯示狀態(tài)，其中在第一顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第一圖像(Q)并利用第二偏振光來顯示抵消第一圖像的第二圖像(I)，第二偏振光的偏振分量與第一偏振光的偏振分量不同；在第二顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第二圖像(I)并利用第二偏振光來顯示第一圖像(Q)；以及在第三顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光和第二偏振光來顯示與第一圖像(Q)不同的第三圖像(P)。
光學(xué)快門14A被構(gòu)造為使得光學(xué)快門14A在第一顯示狀態(tài)下透射第一偏振光并阻擋第二偏振光，使得光學(xué)快門14A在第二顯示狀態(tài)下透射第二偏振光并阻擋第一偏振光， 以及使得光學(xué)快門14A在第三顯示狀態(tài)下阻擋第一和第二偏振光。
顯示控制裝置IA控制在顯示裝置13A上在第一至第三顯示狀態(tài)之間進行切換。作為執(zhí)行切換控制的具體示例電路，顯示控制裝置IA包括圖像轉(zhuǎn)換部分11和復(fù)用部分12A。 然而，應(yīng)當注意，顯示控制裝置IA不限于由圖像轉(zhuǎn)換部分11和復(fù)用部分12A組成的電路， 而是顯示控制裝置IA還可以由另一電路組成，只要能夠控制第一至第三顯示狀態(tài)之間的切換。
在圖17所示的示例中，將圖像信號10AU0C提供給顯示控制裝置1。圖像信號 10AU0C是例如從外部圖像處理設(shè)備(如個人計算機)或在系統(tǒng)中部署的圖像處理電路逐幀提供的圖像信號。圖像信號IOA被提供給圖像轉(zhuǎn)換部分11和復(fù)用部分12A中的每一個。 圖像信號IOC被提供給復(fù)用部分12A。圖像轉(zhuǎn)換部分11與第一實施例中描述的圖像轉(zhuǎn)換部分11相同。
復(fù)用部分12A對基于所輸入的圖像信號IOA的第一圖像⑴)、基于所輸入的圖像信號IOB的第二圖像⑴以及基于所輸入的圖像信號IOC的第三圖像⑵進行時間或空間復(fù)用，并產(chǎn)生QIP復(fù)用圖像。在本示例中，假定第一圖像(Q)是秘密圖像，第二圖像(I)是反轉(zhuǎn)圖像，第三圖像(P)是公開圖像。將從復(fù)用部分12A輸出的QIP復(fù)用圖像信號提供給顯示裝置13A。此外，復(fù)用部分12A產(chǎn)生同步信號，同步信號表示QIP復(fù)用圖像信號中Q、I和 P的切換定時。將從復(fù)用部分12A輸出的同步信號提供給光學(xué)快門14A。
顯示裝置13A基于從復(fù)用部分12A提供的QIP復(fù)用圖像信號，顯示具有第一偏振光的圖像和具有第二偏振光的圖像。在本示例中，為了方便，將第一偏振光稱為P偏振光， 而將第二偏振光稱為S偏振光。當然，可以將第一偏振光稱為S偏振光，而將第二偏振光稱為P偏振光。在這種情況下，可以將操作描述為使得利用S偏振光來替換P偏振光，而利用 P偏振光來替換S偏振光。
顯示裝置13A執(zhí)行利用P偏振光來顯示秘密圖像(Q)并利用S偏振光來顯示反轉(zhuǎn)圖像(I)的第一顯示狀態(tài)、利用P偏振光來顯示反轉(zhuǎn)圖像(I)并利用S偏振光來顯示秘密圖像(Q)的第二顯示狀態(tài)、以及利用P偏振光和S偏振光來顯示公開圖像(P)的第三顯示狀態(tài)之間的切換。第一至第三顯示狀態(tài)之間的切換與從復(fù)用部分12A輸出的同步信號同步。
光學(xué)快門14A是一種光學(xué)快門，可以執(zhí)行第一偏振分離狀態(tài)、第二偏振分離狀態(tài)和第三偏振分離狀態(tài)之間的切換，其中在第一偏振分離狀態(tài)下，透射P偏振分量并阻擋S 偏振分量；在第二偏振分離狀態(tài)下，透射S偏振分量并阻擋P偏振分量；在第三偏振分離狀態(tài)下，阻擋S偏振分量和P偏振分量。光學(xué)快門的形狀可以是眼鏡類型、卡類型、屏幕類型、 窗口類型等等。第一至第三偏振分離狀態(tài)之間的切換是基于從復(fù)用部分12A輸出的同步信號來執(zhí)行的。具體地，如果顯示裝置13A操作于第一顯示狀態(tài)，則光學(xué)快門14A操作于第一偏振分離狀態(tài)；如果顯示裝置13A操作于第二顯示狀態(tài)，則光學(xué)快門14A操作于第二偏振分離狀態(tài)；如果顯示裝置13A操作于第三顯示狀態(tài)，則光學(xué)快門14A操作于第三偏振分離狀態(tài)。
接下來，描述根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的操作。
圖18是描述了圖17所示的圖像顯示系統(tǒng)的操作原理的示意圖。參照圖18，在顯示周期T中，在第一顯示狀態(tài)Tl、第二顯示狀態(tài)T2和第三顯示狀態(tài)T3之間執(zhí)行切換。
在第一顯示狀態(tài)Tl中，顯示裝置13A利用P偏振光來顯示秘密圖像⑴)，并利用S 偏振光來顯示反轉(zhuǎn)圖像(I)。此外，在第一顯示狀態(tài)Tl中，光學(xué)快門14A透射P偏振分量并阻擋S偏振分量。在這種情況下，在顯示裝置13A上顯示的P偏振光的秘密圖像(Q)和 S偏振光的反轉(zhuǎn)圖像⑴中，只有P偏振光的秘密圖像(Q)透射通過光學(xué)快門14A。因此， 在第一顯示狀態(tài)Tl中，如果使用光學(xué)快門14A，則秘密圖像(Q)變?yōu)楦杏X的圖像(圖18中示出的利用眼鏡感覺的圖像)。相反，如果未使用光學(xué)快門14A，則由于觀察到在顯示裝置 13A上顯示的P偏振光的秘密圖像(Q)與S偏振光的反轉(zhuǎn)圖像⑴的空間組合圖像，因此灰色圖像變?yōu)楦杏X的圖像(圖18中示出的未利用眼鏡感覺的圖像)。
在第二顯示狀態(tài)T2中，顯示裝置13A利用P偏振光來顯示反轉(zhuǎn)圖像(I)，并利用S 偏振光來顯示秘密圖像⑴)。此外，在第二顯示狀態(tài)T2中，光學(xué)快門14A透射S偏振分量并阻擋P偏振分量。在這種情況下，在顯示裝置13A上顯示的P偏振光的反轉(zhuǎn)圖像(I)和 S偏振光的秘密圖像(Q)中，只有S偏振光的秘密圖像(Q)透射通過光學(xué)快門14A。因此， 在第二顯示狀態(tài)T2中，如果使用光學(xué)快門14A，則秘密圖像(Q)變?yōu)橥敢暤膱D像(圖18中示出的利用眼鏡感覺的圖像)。如果未使用光學(xué)快門14A，則與上述第一顯示狀態(tài)Tl中的情況類似，灰色圖像變?yōu)楦杏X的圖像(圖18中示出的未利用眼鏡感覺的圖像)。
在第三顯示狀態(tài)T3中，顯示裝置13A顯示利用P偏振光和S偏振光顯示的公開圖像(P)。此外，在第三顯示狀態(tài)T2中，光學(xué)快門14A阻擋P偏振分量和S偏振分量。在這種情況下，光學(xué)快門14A阻擋P偏振光的公開圖像(P)和S偏振光的公開圖像(P)。因此，在第三顯示狀態(tài)T3中，如果使用光學(xué)快門14A，則黑色屏幕變?yōu)楦杏X的圖像(圖18中利用眼鏡感覺的圖像)。如果未使用光學(xué)快門14A，則公開圖像(P)變?yōu)楦杏X的圖像(圖18中未利用眼鏡感覺的圖像)。
在根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)中，顯示周期T需要是等于或大于臨界融合頻率的周期，臨界融合頻率取決于秘密圖像(Q)和反轉(zhuǎn)圖像(I)、反轉(zhuǎn)圖像(I)和公開圖像 ⑵以及公開圖像⑵和秘密圖像(Q)的配對中具有最高對比率的圖像的對比率以及所有圖像的平均亮度。復(fù)用部分12A參考存儲在存儲部分中且與圖7所示的特性圖相關(guān)的特性數(shù)據(jù)，以獲得圖像之間的對比率最接近于1的區(qū)域(明亮度和暗度之差最大的區(qū)域)中的臨界融合頻率。此后，復(fù)用部分12A產(chǎn)生QIP復(fù)用圖像，使得在等于或大于所獲得的臨界融合頻率的顯示周期T中，在顯示裝置13A上執(zhí)行第一至第三顯示狀態(tài)之間的切換。因此，在顯示裝置13A上利用S偏振光或P偏振光顯示的秘密圖像⑴)、反轉(zhuǎn)圖像(I)和公開圖像 (P)在時間上始終融合。
因此，如果未通過光學(xué)快門14A來觀看顯示圖像，則由于第一顯示狀態(tài)下的灰色圖像、第二顯示狀態(tài)下的灰色圖像和第三顯示狀態(tài)下的公開圖像(P)在時間上融合，因而感覺到公開圖像。如果通過僅透射P偏振光(S偏振光)的濾光器來觀看顯示裝置13A上的顯示圖像，則由于P偏振光(S偏振光)的秘密圖像(Q)和P偏振光(S偏振光)的反轉(zhuǎn)圖像(I)在時間上融合，因而與未通過光學(xué)快門14來觀看顯示圖像的情況類似，感覺到公開圖像(P)。如果通過光學(xué)快門14來觀看顯示圖像，則P偏振光的秘密圖像(Q)和S偏振光的秘密圖像(Q)在時間上融合，從而感覺到秘密圖像。因此，由于只能通過光學(xué)快門14 來觀看秘密圖像(Q)，因而可以防止通過偷窺來觀看秘密圖像。
在圖18所示的顯示周期T中，可以在任何定時處執(zhí)行第一至第三顯示狀態(tài)之間的切換。此時，為了防止通過使用僅透射P偏振光(S偏振光)的濾光器進行偷窺來觀看秘密圖像，優(yōu)選地，第一顯示狀態(tài)Tl中亮度的時間整合分值和第二顯示狀態(tài)T2中亮度的時間整合值變?yōu)橄嗤?。作為如何設(shè)置Tl和T2中的亮度的方法，假定Tl的顯示持續(xù)時間表示為t， T2的顯示持續(xù)時間表示為t2，那么在由上述[表達式2]給出的公式中，通過將t和T-t代入tl和t2，可以獲得這些亮度。
備選地，在顯示周期T中，可以將第一顯示狀態(tài)執(zhí)行η次(其中η為任何正整數(shù))， 可以將第二顯示狀態(tài)執(zhí)行m次(其中m為任何正整數(shù))，可以將第三顯示狀態(tài)執(zhí)行s次(其中s為任何正整數(shù))。此外，備選地，在顯示周期T中，可以多次執(zhí)行第一至第三顯示狀態(tài)之間的切換。在這種情況下，類似地，為了防止通過使用僅透射P偏振光或S偏振光的濾光器進行偷窺來觀看秘密圖像，優(yōu)選地，將Tl和T2中秘密圖像(Q)和反轉(zhuǎn)圖像(I)的亮度設(shè)置為使得在顯示周期T中執(zhí)行第一顯示狀態(tài)Tl的總持續(xù)時間中亮度的時間整合值變?yōu)榕c在顯示周期T中執(zhí)行第二顯示狀態(tài)T2的總持續(xù)時間中亮度的時間整合值相同。作為如何設(shè)置亮度的方法，可以根據(jù)上述[表達式2]中所示的公式來獲得亮度。可以根據(jù)執(zhí)行第三顯示狀態(tài)的總持續(xù)時間與顯示持續(xù)時間T的比值，來調(diào)整在未穿過光學(xué)快門14A的情況下感覺到的公開圖像(P)的對比度。如果執(zhí)行第三顯示狀態(tài)的持續(xù)時間接近于顯示周期T(時間比值較大)，則可以提高公開圖像⑵的對比度。在這種情況下，當通過光學(xué)快門14A來進行觀看時，由于秘密圖像(Q)的顯示持續(xù)時間與顯示持續(xù)時間T的比值變小，因此秘密圖像⑴)的絕對明亮度下降。這是由于人眼的特性，其中，當眼睛看到暗圖像時，由于其瞳孔擴大，因此眼睛不會感覺到圖像非常暗。
在根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)中，可以將第一示例實施例的顯示裝置13 的第一至第三示例結(jié)構(gòu)應(yīng)用于顯示裝置13A。
接下來描述光學(xué)快門14A的具體結(jié)構(gòu)。
(光學(xué)快門14A的第一示例結(jié)構(gòu)) 圖19是示出了構(gòu)成圖17所示的圖像顯示系統(tǒng)的光學(xué)快門14A的第一示例結(jié)構(gòu)的框圖。
圖19所示的光學(xué)快門14是光學(xué)快門的實施例，該光學(xué)快門與顯示裝置13A上第一至第三顯示狀態(tài)之間的切換同步地執(zhí)行第一偏振分離狀態(tài)、第二偏振分離狀態(tài)和第三偏振分離狀態(tài)之間的切換，其中在第一偏振分離狀態(tài)下，在從顯示裝置13A發(fā)射的P偏振圖像和S偏振圖像中，透射P偏振圖像并阻擋S偏振圖像；在第二偏振分離狀態(tài)下，透射S偏振圖像并阻擋P偏振圖像；在第三偏振分離狀態(tài)下，阻擋(不透射)P偏振圖像和S偏振圖像。
光學(xué)快門14A包括液晶面板單元4和驅(qū)動液晶面板單元4的液晶驅(qū)動部分5。液晶驅(qū)動部分5包括同步信號接收部分181和液晶驅(qū)動電路182A、182B。液晶面板單元4包括液晶面板4A，利用兩個透明電極183A、185A將液晶184A夾在中間；液晶面板4B，利用兩個透明電極18!3B、185B將液晶184B夾在中間；P偏振片186A，布置在液晶面板4A的發(fā)射表面?zhèn)壬希灰约癙偏振片186B，布置在液晶面板4B的發(fā)射表面?zhèn)壬稀Ｒ壕姘?A布置在從顯示裝置13A發(fā)射的偏振圖像的入射表面?zhèn)壬?，而液晶面?B布置在液晶面板4A的發(fā)射表面?zhèn)壬稀?br> 同步信號接收部分181是從圖17所示的復(fù)用部分12A接收同步信號并基于接收到的同步信號來產(chǎn)生針對液晶面板4A的第一控制信號(P偏振光控制信號)和針對液晶面板4B的第二控制信號(S偏振光控制信號)的部分。將第一控制信號提供給液晶驅(qū)動電路 182A，而將第二控制信號提供給液晶驅(qū)動電路182B。
同步信號包括P偏振光同步信號，表示顯示和不顯示圖18所示的具有P偏振圖像的秘密圖像的切換定時；以及S偏振光同步信號，表示顯示和不顯示圖18所示的具有S 偏振圖像的秘密圖像的切換定時。P偏振光同步信號和S偏振光同步信號可以被獨立地提供給同步信號接收部分181。備選地，可以將對P偏振光同步信號和S偏振光同步信號進行復(fù)用的同步信號提供給同步信號接收部分181。P偏振光同步信號和S偏振光同步信號的復(fù)用同步信號由例如2比特信號構(gòu)成。
在2比特復(fù)用同步信號中，例如，信號“00”表示第三顯示狀態(tài)，信號“01 ”表示第一顯示狀態(tài)，信號“10”表示第二顯示狀態(tài)。P偏振光控制信號(第一控制信號)在第一顯示狀態(tài)期間保持處于高電平并在第二和第三顯示狀態(tài)期間保持處于低電平。S偏振光控制信號(第二控制信號)在第二顯示狀態(tài)期間保持處于高電平并在第一和第三顯示狀態(tài)期間保持處于低電平。
在P偏振光同步信號保持處于高電平時，液晶驅(qū)動電路182A提供電壓，該電壓使得在透明電極183A、185A之間，液晶184A開啟。相反，在P偏振光同步信號保持處于低電平時，液晶驅(qū)動電路182A提供電壓，該電壓使得在透明電極183A、185A之間，液晶184A關(guān)閉(例如OV的電壓)。
如果液晶184A保持處于開啟狀態(tài)，則入射光透射通過液晶面板4A，保持偏振狀態(tài)。穿過顯示裝置13A的具有S偏振分量的圖像光被P偏振片186A阻擋，而具有P偏振分量的圖像光透射通過P偏振片186A。
相反，如果液晶184A保持處于關(guān)閉狀態(tài)，則入射光的偏振狀態(tài)改變(偏振方向改變90度)。換言之，如果S偏振分量的光進入液晶面板4A，則從液晶面板4A發(fā)射的光的偏振分量變?yōu)镻偏振分量。如果P偏振分量的光進入液晶面板4A，則從液晶面板4A發(fā)射的光的偏振分量變?yōu)镾偏振分量。按照這種方式，液晶面板4A將從顯示裝置13A發(fā)射的P偏振分量的圖像光和S偏振分量的圖像光分別轉(zhuǎn)換為S偏振分量的圖像光和P偏振分量的圖像光。因此，從顯示裝置13A發(fā)射的具有P偏振分量的圖像光被P偏振片186A阻擋，而S偏振分量的圖像光透射通過P偏振片186A。
在S偏振光同步信號保持處于高電平時，液晶驅(qū)動電路182B提供電壓，該電壓使得在透明電極18!3B、185B之間，液晶184B開啟。相反，在S偏振光同步信號保持處于低電平時，液晶驅(qū)動電路182B提供電壓，該電壓使得在透明電極183B、185B之間，液晶184B關(guān)閉(例如OV的電壓)。
如果液晶184B保持處于開啟狀態(tài)，則入射光透射通過液晶面板4A，保持偏振狀態(tài)。在這種情況下，穿過液晶面板4A的P偏振分量的圖像光透射通過液晶面板4B，也透射通過P偏振片186B。
相反，如果液晶184B保持處于關(guān)閉狀態(tài)，則入射光的偏振狀態(tài)改變(偏振方向改變90度)。換言之，P偏振分量的圖像光被液晶面板4B轉(zhuǎn)換為S偏振分量的圖像光，并被 P偏振片186B阻擋。換言之，無論液晶184B是開啟還是關(guān)閉，從顯示裝置13A發(fā)射的P偏振分量的圖像光和S偏振分量的圖像光不都透射通過液晶面板4B。
利用圖19所示的光學(xué)快門14A，由于可以控制S偏振光和P偏振光中的每一個的透射和阻擋，因此可以執(zhí)行第一至第三偏振分離狀態(tài)之間的切換。
圖20A至圖20C是描述了圖19所示的光學(xué)快門14A的操作的示意圖。圖20A是示出了第一偏振分離狀態(tài)的示意圖；圖20B是示出了第二偏振分離狀態(tài)的示意圖；圖20C 是示出了第三偏振分離狀態(tài)的示意圖。
如果如圖20A所示液晶184A、184B均開啟，則通過光學(xué)快門觀察到P偏振圖像，并且光學(xué)快門阻擋S偏振圖像。另一方面，如圖20B所示，如果液晶184A關(guān)閉而液晶184B開啟，則通過光學(xué)快門觀察到S偏振圖像，并且光學(xué)快門阻擋P偏振圖像。另一方面，如果液晶184A、184B均關(guān)閉，則P偏振圖像和S偏振圖像均被光學(xué)快門阻擋。
由于圖20A至20C所示的第一至第三偏振分離狀態(tài)之間的切換定時與顯示裝置 13A上第一至第三顯示狀態(tài)之間的切換定時同步，因此如果通過光學(xué)快門來觀察顯示裝置 13A上的顯示圖像，則僅感覺到秘密圖像。如果未使用光學(xué)快門，則感覺到秘密圖像和反轉(zhuǎn)圖像融合或者這些圖像和公開圖像融合的灰色圖像。
在圖19所示的光學(xué)快門14A中，利用S偏振片來代替P偏振片186A、186B，可以完成與上述操作相同的操作。在這種情況下，如果液晶184A、184B均開啟，則光學(xué)快門變?yōu)榈诙穹蛛x狀態(tài)。如果液晶184A關(guān)閉而液晶184B開啟，則光學(xué)快門變?yōu)榈谝黄穹蛛x狀態(tài)。如果液晶184B關(guān)閉，則不論液晶184A的狀態(tài)如何，光學(xué)快門都變?yōu)榈谌穹蛛x狀態(tài)。
在圖19所示的光學(xué)快門14A中，可以將P偏振片和S偏振片用于186A和186B。 在這種情況下，如果液晶184A開啟而液晶184B關(guān)閉，則光學(xué)快門變?yōu)榈谝黄穹蛛x狀態(tài)。 如果液晶184A和液晶184B均關(guān)閉，則光學(xué)快門變?yōu)榈诙穹蛛x狀態(tài)。如果液晶184B關(guān)閉，則不論液晶184A的狀態(tài)如何，光學(xué)快門都變?yōu)榈谌穹蛛x狀態(tài)。
在圖19所示的光學(xué)快門14A中，可以將S偏振片和P偏振片分別用于186A和 186B。在這種情況下，如果液晶184A和液晶184B均關(guān)閉，則光學(xué)快門變?yōu)榈谝黄穹蛛x狀態(tài)。如果液晶184A開啟而液晶184B關(guān)閉，則光學(xué)快門變?yōu)榈诙穹蛛x狀態(tài)。如果液晶 184B開啟，則不論液晶184A的狀態(tài)如何，光學(xué)快門都變?yōu)榈谌穹蛛x狀態(tài)。
(光學(xué)快門14A的第二示例結(jié)構(gòu)) 圖21是示出了構(gòu)成圖17所示的圖像顯示系統(tǒng)的光學(xué)快門14A的第二示例結(jié)構(gòu)的示意圖。圖22是示出了圖21所示的光學(xué)快門14A中液晶面板單元的驅(qū)動部分和電極部分的框圖。
如圖21所示，液晶面板單元6包括液晶面板6A，其中利用兩個透明電極191、192 將液晶190夾在中間；偏振濾光器193，布置在液晶面板6A的入射表面?zhèn)壬?；以及偏振?194，布置在液晶面板6A的發(fā)射表面?zhèn)壬稀?br> 如圖22所示，液晶面板單元6的驅(qū)動部分7包括同步信號接收部分195，從復(fù)用部分12A接收同步信號，并產(chǎn)生偏振光控制信號；以及液晶驅(qū)動電路196，基于偏振光控制信號來驅(qū)動液晶面板單元6。
透明電極19具有以矩陣形狀布置的多個像素電極。這些像素電極包括P偏振光所進入的P像素電極191A和S偏振光所進入的S像素電極191B。P像素電極191A和S像素電極191B以Z字形布置。P像素電極191A連接至液晶驅(qū)動電路196的“+P”端子，而S 像素電極191B連接至液晶驅(qū)動電路196的“+S”端子。透明電極192是透明電極191中的每個像素電極的公共電極，并連接至液晶驅(qū)動電路196的“_”端子。
偏振濾光器193包括P偏振濾光器193A和S偏振濾光器19!3B。P偏振濾光器 193A以Z字形布置在與液晶面板6A的各個P像素電極191A相對應(yīng)的區(qū)域中。S偏振濾光器19 以Z字形布置在與液晶面板6A的各個S像素電極191B相對應(yīng)的區(qū)域中。
偏振濾光器194包括P偏振濾光器194A和S偏振濾光器194B。P偏振濾光器194A 以Z字形布置在與液晶面板6A的各個S像素電極191B相對應(yīng)的區(qū)域中。S偏振濾光器 194B以Z字形布置在與液晶面板6A的各個P像素電極191A相對應(yīng)的區(qū)域中。P偏振濾光器194A面對S偏振濾光器193B，而S偏振濾光器194B面對P偏振濾光器193A。換言之， 偏振濾光器193上P偏振濾光器193A和S偏振濾光器19 的布置是偏振濾光器194上P 偏振濾光器194A和S偏振濾光器194B的布置的反轉(zhuǎn)。
與第一示例結(jié)構(gòu)相似，在本示例結(jié)構(gòu)的光學(xué)快門14A中，同步信號接收部分195從復(fù)用部分12A接收2比特復(fù)用同步信號，并將P偏振光控制信號和S偏振光控制信號提供給液晶驅(qū)動電路196。P偏振光控制信號在第一顯示狀態(tài)期間保持處于高電平，而在第二和第三顯示狀態(tài)期間保持處于低電平。S偏振光控制信號在第二顯示狀態(tài)期間保持處于高電平，而在第一和第三顯示狀態(tài)期間保持處于低電平。
液晶驅(qū)動電路196基于P偏振光控制信號來控制向P像素電極191A提供電壓，并基于S偏振光控制信號來控制向S像素電極191B提供電壓。
當P偏振光控制信號保持處于高電平時(第一顯示狀態(tài))，在液晶驅(qū)動電路196 中，“+P”端子處的電壓是使液晶關(guān)閉的電壓(例如OV的電壓)，“+S”端子處的電壓是使液晶開啟的電壓。因此，與P像素電極191A相對應(yīng)的第一像素的液晶關(guān)閉，而與S像素電極 191B相對應(yīng)的第二像素的液晶開啟。在液晶關(guān)閉的像素中，入射光的偏振狀態(tài)改變(偏振方向改變90度)。在液晶開啟的像素中，入射光透射通過液晶，保持偏振狀態(tài)。
在上述狀態(tài)中，穿過操作于第一顯示狀態(tài)的顯示裝置13A的圖像光(P偏振光和S 偏振光)進入P偏振濾光器193A和S偏振濾光器19!3B。S偏振濾光器19!3B阻擋P偏振光的圖像光并透射S偏振光的圖像光。P偏振濾光器193A阻擋S偏振光的圖像光并透射P偏振光的圖像光。
穿過P偏振濾光器193A的圖像光(P偏振光)進入液晶保持處于關(guān)閉狀態(tài)的第一像素。穿過第一像素的光變?yōu)镾偏振光。另一方面，穿過第一像素的圖像光(S偏振光)透射通過S偏振濾光器194B。另一方面，穿過S偏振濾光器19 的圖像光(S偏振光)進入液晶保持處于開啟狀態(tài)的第二像素。圖像光(S偏振光)穿過第二像素，保持偏振狀態(tài)。穿過第二像素的圖像光(S偏振光)被P偏振濾光器194A阻擋。這種操作實現(xiàn)了第一偏振分離狀態(tài)。
當P偏振光控制信號保持處于低電平時(第二或第三顯示狀態(tài))，在液晶驅(qū)動電路 196中，“+P”端子和“+S”端子處的電壓是使液晶開啟的電壓。因此，第一像素(P像素電極191A)的液晶和第二像素(S像素電極191B)的液晶均關(guān)閉。
在上述狀態(tài)中，穿過操作于第二或第三顯示狀態(tài)的顯示裝置13A的圖像光(P偏振光和S偏振光)進入P偏振濾光器193A和S偏振濾光器19!3B。
穿過P偏振濾光器193A的圖像光(P偏振光)進入液晶保持處于開啟狀態(tài)的第一像素。進入的圖像光(P偏振光)穿過第一像素，保持偏振狀態(tài)。穿過第一像素的圖像光(P 偏振光)被S偏振濾光器194B阻擋。另一方面，穿過S偏振濾光器19 的圖像光(S偏振光)進入液晶保持處于開啟狀態(tài)的第二像素。圖像光(S偏振光)穿過第二像素，保持偏振狀態(tài)。穿過第二像素的圖像光(S偏振光)被P偏振濾光器194A阻擋。這種操作實現(xiàn)了第三偏振分離狀態(tài)。
當S偏振光控制信號保持處于高電平時(第二顯示狀態(tài))，在液晶驅(qū)動電路196 中，“+P”端子處的電壓是使液晶關(guān)閉的電壓，“+S”端子處的電壓是使液晶開啟的電壓(例如OV的電壓)。因此，與P像素電極191A相對應(yīng)的第一像素的液晶開啟，而與S像素電極 191B相對應(yīng)的第二像素的液晶關(guān)閉。
在上述狀態(tài)中，穿過操作于第二顯示狀態(tài)的顯示裝置13A的圖像光(P偏振光和S 偏振光)進入P偏振濾光器193A和S偏振濾光器19!3B。
穿過P偏振濾光器193A的圖像光(P偏振光)進入液晶保持處于關(guān)閉狀態(tài)的第一像素。進入的圖像光(P偏振光)穿過第一像素，保持偏振狀態(tài)。穿過第一像素的圖像光(P 偏振光)被S偏振濾光器194B阻擋。另一方面，穿過S偏振濾光器19 的圖像光(S偏振光)進入液晶保持處于開啟狀態(tài)的第二像素。穿過第二像素的光變?yōu)镻偏振光。穿過第二像素的圖像光(P偏振光)穿過P偏振濾光器194A。這種操作實現(xiàn)了第二偏振分離狀態(tài)。
當P偏振光控制信號保持處于低電平時(第一或第三顯示狀態(tài))，在液晶驅(qū)動電路 196中，“+P”端子和“+S”端子處的電壓是使液晶開啟的電壓。因此，第一像素(P像素電極 191A)的液晶和第二像素(S像素電極191B)的液晶均關(guān)閉。
在上述狀態(tài)中，穿過操作于第二或第三顯示狀態(tài)的顯示裝置13A的圖像光(P偏振光和S偏振光)進入P偏振濾光器193A和S偏振濾光器19!3B。
穿過P偏振濾光器193A的圖像光(P偏振光)進入液晶保持處于開啟狀態(tài)的第一像素。進入的圖像光(P偏振光)穿過第一像素，保持偏振狀態(tài)。穿過第一像素的圖像光(P 偏振光)被S偏振濾光器194B阻擋。另一方面，穿過S偏振濾光器19 的圖像光(S偏振光)進入液晶保持處于開啟狀態(tài)的第二像素。圖像光(S偏振光)穿過第二像素，保持偏振狀態(tài)。穿過第二像素的圖像光(S偏振光)被P偏振濾光器194A阻擋。這種操作實現(xiàn)了第三偏振分離狀態(tài)。
基于上述P偏振光控制信號對第一像素的液晶的開/關(guān)控制和基于S偏振光控制信號對第二像素的液晶的開/關(guān)控制允許執(zhí)行第一至第三偏振分離狀態(tài)之間的切換。
由于本示例結(jié)構(gòu)的光學(xué)快門14A僅需要具有一個液晶面板單元，因此該示例結(jié)構(gòu)允許光學(xué)快門變輕變薄，這是由于與需要具有兩個液晶面板單元的第一示例結(jié)構(gòu)的光學(xué)快門相比，光學(xué)快門14A僅需要具有一個液晶面板單元。
在根據(jù)上述本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)中，除了可以解決閃爍、偽輪廓和偽造問題的效果之外，還可以向不使用光學(xué)快門的人提供具有穩(wěn)定圖像質(zhì)量的公開圖像。
(第三示例實施例) 盡管根據(jù)本發(fā)明第三示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)基本上包括與根據(jù)圖17所示的第二示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)相同的結(jié)構(gòu)，但是兩者在復(fù)用部分12A、顯示裝置13A和光學(xué)快門14A的操作上有所不同。
復(fù)用部分12A對基于所輸入的圖像信號IOA的第一圖像(Q)、基于所輸入的圖像信號IOB的第二圖像⑴以及基于所輸入的圖像信號IOC的第三圖像⑵進行時間或空間復(fù)用，并產(chǎn)生QIP復(fù)用圖像。在本示例中，假定第一圖像(Q)是秘密圖像，第二圖像(I)是反轉(zhuǎn)圖像，第三圖像(P)是公開圖像。將從復(fù)用部分12A輸出的QIP復(fù)用圖像信號提供給顯示裝置13A。此外，復(fù)用部分12產(chǎn)生同步信號，同步信號表示QIP復(fù)用圖像信號中Q、I和P 的切換定時。將從復(fù)用部分12A輸出的同步信號提供給光學(xué)快門14A。
顯示裝置13A基于從復(fù)用部分12A提供的QIP復(fù)用圖像信號，顯示具有第一偏振光的圖像和具有第二偏振光的圖像。在本示例中，為了方便，將第一偏振光稱為P偏振光， 而將第二偏振光稱為S偏振光。當然，可以將第一偏振光稱為S偏振光，而將第二偏振光稱為P偏振光。在這種情況下，可以將操作描述為使得利用S偏振光來替換P偏振光，而使用 P偏振光來替換S偏振光。
顯示裝置13A執(zhí)行第一顯示狀態(tài)與第二顯示狀態(tài)之間的切換，其中，在第一顯示狀態(tài)下，利用P偏振光來顯示秘密圖像(Q)并利用S偏振光來顯示反轉(zhuǎn)圖像(I)和公開圖像 (P)的組合圖像，而在第二顯示狀態(tài)下，利用P偏振光來顯示反轉(zhuǎn)圖像(I)和公開圖像(P) 的組合圖像并利用S偏振光來顯示秘密圖像⑴)。第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換與從復(fù)用部分12A輸出的同步信號同步。
在第一顯示狀態(tài)下，P偏振光的反轉(zhuǎn)圖像(I)和公開圖像的組合圖像是反轉(zhuǎn)圖像 (I)和公開圖像(P)的對應(yīng)像素的亮度在亮度空間中相加的圖像。在第二顯示狀態(tài)下，S偏振光的反轉(zhuǎn)圖像⑴和公開圖像⑵的組合圖像是反轉(zhuǎn)圖像⑴和公開圖像⑵的對應(yīng)像素的亮度在亮度空間中相加的圖像。
如果在亮度空間中將亮度相加，并且反轉(zhuǎn)圖像⑴或公開圖像⑵的亮度較高，則亮度可能超過顯示裝置13A的顯示性能(亮度的動態(tài)范圍)。可以采用以下方式利用未超過顯示裝置的顯示性能的亮度來顯示反轉(zhuǎn)圖像(I)和公開圖像(P)的組合圖像在將反轉(zhuǎn)圖像⑴和公開圖像⑵的亮度降低之后，在亮度空間中將這兩個圖像的亮度相加。
此時，應(yīng)當注意，需要以相同的比率來降低反轉(zhuǎn)圖像⑴的亮度和公開圖像⑵的亮度，使得反轉(zhuǎn)圖像和秘密圖像抵消。當在不降低秘密圖像的亮度的情況下顯示圖像時，由于反轉(zhuǎn)圖像(I)和反轉(zhuǎn)圖像(I)不抵消。因此，如果未通過光學(xué)快門14A來觀看顯示裝置 13A，則可以觀看到秘密圖像，導(dǎo)致保密性惡化。如果反轉(zhuǎn)圖像的亮度降低至0. 3倍，則秘密圖像的亮度也需要降低至0. 3倍。
然而，公開圖像⑵的亮度的降低比率不需要與反轉(zhuǎn)圖像⑴的亮度的降低比率相同。如果公開圖像⑵的亮度大于反轉(zhuǎn)圖像⑴或秘密圖像(Q)的亮度，則在未通過光學(xué)快門14A來觀察時，感覺到的公開圖像(P)的對比度可能升高。
光學(xué)快門14A是一種光學(xué)快門，可以執(zhí)行第一偏振分離狀態(tài)與第二偏振分離狀態(tài)之間的切換，其中在第一偏振分離狀態(tài)下，透射P偏振分量并阻擋S偏振分量；在第二偏振分離狀態(tài)下，透射S偏振分量并阻擋P偏振分量。光學(xué)快門的形狀可以是眼鏡類型、卡類型、屏幕類型、窗口類型等等。第一偏振分離狀態(tài)與第二偏振分離狀態(tài)之間的切換是基于從復(fù)用部分12A輸出的同步信號來執(zhí)行的。具體地，如果顯示裝置13A操作于第一顯示狀態(tài)， 則光學(xué)快門14A操作于第一偏振分離狀態(tài)；如果顯示裝置13A操作于第二顯示狀態(tài)，則光學(xué)快門14A操作于第二偏振分離狀態(tài)。
接下來，描述根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的操作。
圖23是描述了根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)的操作原理的示意圖。參照圖 23，在顯示周期T中，在第一顯示狀態(tài)Tl與第二顯示狀態(tài)T2之間執(zhí)行切換。
在第一顯示狀態(tài)Tl中，顯示裝置13A利用P偏振光來顯示秘密圖像(Q)，并利用S 偏振光來顯示反轉(zhuǎn)圖像(I)和公開圖像(P)的組合圖像。此外，在第一顯示狀態(tài)Tl中，光學(xué)快門14A透射P偏振分量并阻擋S偏振分量。在這種情況下，在顯示裝置13A上顯示的 P偏振光的秘密圖像(Q)和S偏振光的反轉(zhuǎn)圖像⑴和公開圖像⑵的組合圖像中，只有P 偏振光的秘密圖像(Q)透射通過光學(xué)快門14A。因此，在第一顯示狀態(tài)Tl中，如果使用光學(xué)快門14A，則秘密圖像(Q)變?yōu)楦杏X的圖像(圖23中示出的利用眼鏡感覺的圖像)。相反， 如果未使用光學(xué)快門14A，則由于觀察在顯示裝置13A上顯示的P偏振光的秘密圖像(Q)以及S偏振光的反轉(zhuǎn)圖像⑴和公開圖像⑵的組合圖像，因此P偏振光的秘密圖像(Q)和S 偏振光的反轉(zhuǎn)圖像⑴在空間上抵消并變?yōu)榛疑珗D像，從而感覺到公開圖像⑵(圖23中示出的未利用眼鏡感覺的圖像)。
在第二顯示狀態(tài)T2中，顯示裝置13A顯示P偏振光的反轉(zhuǎn)圖像(I)和公開圖像(P) 的組合圖像和S偏振光的秘密圖像⑴)。此外，在第二顯示狀態(tài)T2中，光學(xué)快門14A透射S 偏振分量并阻擋P偏振分量。在這種情況下，在顯示裝置13A上顯示的P偏振光的反轉(zhuǎn)圖像(I)和公開圖像⑵的組合圖像以及S偏振光的秘密圖像(Q)中，只有S偏振光的秘密圖像(Q)透射通過光學(xué)快門14A。因此，在第二顯示狀態(tài)T2中，如果使用光學(xué)快門14A，則秘密圖像(Q)變?yōu)橥敢暤膱D像(圖18中示出的利用眼鏡感覺的圖像)。如果未使用光學(xué)快門14A，則如上述第一顯示狀態(tài)Tl中的情況類似，S偏振光的秘密圖像(Q)和P偏振光的反轉(zhuǎn)圖像⑴在空間上抵消并變?yōu)榛疑珗D像，從而感覺到公開圖像⑵(圖23中示出的未利用眼鏡感覺的圖像)。
在根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)中，顯示周期T需要是等于或大于臨界融合頻率的周期，臨界融合頻率取決于秘密圖像(Q)與反轉(zhuǎn)圖像(I)和公開圖像(P)的組合圖像的對比率以及所有兩個圖像的平均亮度。具體地，在根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)中，復(fù)用部分12參考存儲在存儲部分中的特性數(shù)據(jù)(表示圖7所示的特性的數(shù)據(jù))，以獲得秘密圖像(Q)與組合圖像(反轉(zhuǎn)圖像(I)和公開圖像(P))之間的對比率最接近于1的區(qū)域(明亮度和暗度之差最大的區(qū)域)中的臨界融合頻率。此后，復(fù)用部分12產(chǎn)生QIP復(fù)用圖像，使得在等于或大于所獲得的臨界融合頻率的顯示周期T中，顯示裝置13在顯示裝置 13A上的第一和第二顯示狀態(tài)之間進行切換。因此，在顯示裝置13上顯示的秘密圖像(Q) 和組合圖像在時間上始終融合。因此，如果光學(xué)快門14與第一和第二狀態(tài)同步地執(zhí)行第一和第二偏振分離狀態(tài)之間的切換，則感覺到P偏振光的秘密圖像(Q)與S偏振光的秘密圖像(Q)在時間上融合的秘密圖像。另一方面，如果使用透射P偏振光或S偏振光的光學(xué)快門來觀看顯示裝置13A上的顯示圖像，則感覺到秘密圖像(Q)與組合圖像在時間上融合的圖像(公開圖像)。
在顯示周期T中，可以在任何定時處執(zhí)行第一顯示狀態(tài)Tl與第二顯示狀態(tài)T2之間的切換。在顯示周期T中，可以將第一顯示狀態(tài)執(zhí)行η次(其中η為任何正整數(shù))，而可以將第二顯示狀態(tài)執(zhí)行m次(其中m為任何正整數(shù))。此外，在顯示周期T中，可以多次執(zhí)行第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換?？紤]到在通過光學(xué)快門14A來觀看圖像的情況下減少閃爍，在顯示周期T中，優(yōu)選地，執(zhí)行第一顯示狀態(tài)的總持續(xù)時間與執(zhí)行第二顯示狀態(tài)的總持續(xù)時間相同。
另一方面，臨界融合頻率根據(jù)秘密圖像(Q)和反轉(zhuǎn)圖像(I)的對比率的幅度而變化。具體地，如果對比率較大，則臨界融合頻率變高；如果對比率較小，則臨界融合頻率變低。因此，優(yōu)選地，復(fù)用部分12根據(jù)秘密圖像(Q)和反轉(zhuǎn)圖像⑴之間的對比率的幅度(或者兩個圖像QI的明亮度)來改變顯示周期T。
在根據(jù)本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)中，可以將根據(jù)第一示例實施例的顯示裝置 13的第一至第三示例結(jié)構(gòu)應(yīng)用于顯示裝置13A。此外，可以將根據(jù)第一示例實施例的光學(xué)快門14的示例結(jié)構(gòu)應(yīng)用于光學(xué)快門14A。
在根據(jù)上述本示例實施例的圖像顯示系統(tǒng)中，除了可以解決閃爍、偽輪廓和偽造問題的效果之外，還可以向不使用光學(xué)快門的人提供具有穩(wěn)定圖像質(zhì)量的公開圖像。此外， 盡管根據(jù)第二示例實施例需要使用3個顯示狀態(tài)，但是根據(jù)第三示例實施例，通過僅在兩個顯示狀態(tài)之間進行切換，可以向不使用光學(xué)快門的人提供公開圖像。
上述每個實施例是本發(fā)明的示例，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其結(jié)構(gòu)和操作進行適當改變。
例如，在第一至第三示例實施例中，可以使用包括1/4波片的結(jié)構(gòu)作為顯示裝置， 并可以利用使用1/4波片的結(jié)構(gòu)作為光學(xué)快門。
圖24A是使用1/4波片的顯示裝置的示例。1/4波片144A、144B布置在使用圖8所示的DLP投影儀141A、141B的顯示裝置的發(fā)射部分處。在該結(jié)構(gòu)中，穿過DLP投影儀141A 和偏振片142A的P偏振圖像被1/4波片144A轉(zhuǎn)換為右旋偏振圖像。另一方面，穿過DLP 投影儀141B和S偏振片142B的S偏振圖像被1/4波片144B轉(zhuǎn)換為左旋偏振圖像。
圖24B是示出了使用1/4波片的光學(xué)快門的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖24A所示的光學(xué)快門是光學(xué)快門的實施例，該光學(xué)快門與顯示裝置上第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換同步地進行第一和第二偏振分離狀態(tài)之間的切換。
光學(xué)快門包括液晶面板單元8和驅(qū)動液晶面板單元8的液晶驅(qū)動部分9。液晶驅(qū)動部分9包括同步信號接收部分121和液晶驅(qū)動電路122。液晶面板單元8包括液晶面板8A，利用兩個透明電極124A、124B將液晶123夾在中間；1/4波片126，布置在液晶面板 8A的入射表面?zhèn)壬?；以及S偏振片127，布置在液晶面板的發(fā)射表面?zhèn)壬稀?br> 在本示例結(jié)構(gòu)的光學(xué)快門14A中，同步信號接收部分121從復(fù)用部分12接收2比特復(fù)用同步信號，并向液晶驅(qū)動電路122提供P偏振光控制信號和S偏振光控制信號。P偏振光控制信號在第一顯示狀態(tài)期間保持處于高電平，而在第二顯示狀態(tài)期間保持處于低電平。S偏振光控制信號在第二顯示狀態(tài)期間保持處于高電平，而在第一和第三顯示狀態(tài)期間保持處于低電平。
在P偏振光控制信號保持處于高電平時，液晶驅(qū)動電路122提供電壓，該電壓使得在透明電極124A、124B之間，液晶123開啟。相反，在P偏振光控制信號保持處于低電平時， 液晶驅(qū)動電路122提供電壓，該電壓使得在透明電極124A、124B之間，液晶123關(guān)閉(例如OV的電壓)。
一般而言，1/4波片是一種光學(xué)器件，用于將入射光的垂直偏振分量和水平偏振分量的相位偏轉(zhuǎn)90度，并可以在線性偏振光和圓形偏振光之間相互轉(zhuǎn)換。在1/4波片126中， 如果入射光是右旋偏振光，則透射光變?yōu)镾偏振光；如果入射光是左旋偏振光，則透射光變?yōu)镻偏振光。
圖25A和25B是描述了圖24B所示的光學(xué)快門的操作的示意圖。圖25A是示出了第一偏振分離狀態(tài)的示意圖，而圖25B是示出了第二偏振分離狀態(tài)的示意圖。
如圖25A所示，穿過圖24A所示的顯示裝置的圖像光(右旋偏振光和左旋偏振光) 進入1/4波片126。1/4波片1 將左旋偏振光的圖像光轉(zhuǎn)換為S偏振光的圖像光。1/4波片1 將左旋偏振光的圖像光轉(zhuǎn)換為P偏振光的圖像光。
穿過1/4波片126的圖像光(P偏振光和S偏振光)進入液晶123。由于液晶123 保持處于開啟狀態(tài)，因此進入的圖像光(P偏振光和S偏振光)透射通過液晶123，保持其偏振狀態(tài)。透射通過液晶123的圖像光中S偏振光的圖像光透射通過S偏振片127，而P偏振光的圖像光被S偏振片127阻擋。因此，光學(xué)快門允許觀察從顯示裝置發(fā)射的右旋偏振圖像。
另一方面，如圖25B所示，如果液晶123處于關(guān)閉狀態(tài)，則進入液晶123的P偏振光和S偏振光分別被轉(zhuǎn)換為S偏振光和P偏振光。穿過液晶123的圖像光(S偏振光)透射通過S偏振片127。穿過液晶123的偏振光(P偏振光)被S偏振片127阻擋。因此，光學(xué)快門允許觀察從顯示裝置發(fā)射的左旋偏振圖像。
由于圖25A和25B所示的第一和第二偏振分離狀態(tài)之間的切換定時與顯示裝置 13A上第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換定時同步，因此如果通過光學(xué)快門來觀察顯示裝置 13A上的顯示圖像，則僅感覺到秘密圖像。如果未使用光學(xué)快門，則感覺到秘密圖像和反轉(zhuǎn)圖像融合或者這些圖像和公開圖像融合的灰色圖像。
如上所述，使用1/4波片來構(gòu)造顯示裝置和光學(xué)快門的優(yōu)點在于即使光學(xué)快門相對于顯示裝置的傾角改變，也可以準確地觀看到秘密圖像。如果將圖8至圖10所示的顯示裝置與圖13所示的光學(xué)快門等進行組合，并且如果光學(xué)快門(通過該光學(xué)快門來顯示秘密圖像)旋轉(zhuǎn)90度，則透射S偏振圖像而不是P偏振圖像。備選地，透射P偏振圖像而不是S偏振圖像。因此，在這種情況下，當通過光學(xué)快門來觀看顯示圖像時，觀看到反轉(zhuǎn)圖像而不是秘密圖像。如果使用1/4波片，則由于分離為右旋偏振光和左旋偏振光，可以顯示秘密圖像，而不論光學(xué)快門如何傾斜，從而防止上述問題。
使用1/4波片的顯示裝置不限于圖24A所示的結(jié)構(gòu)。圖沈示出了使用1/4波片的顯示裝置的另一示例。
圖沈所示的顯示裝置由圖9所示的結(jié)構(gòu)和1/4波片156A、156B構(gòu)成。1/4波片 156A布置在液晶投影儀151A中的P偏振片155A的發(fā)射表面?zhèn)壬稀?/4波片156B布置在液晶投影儀151B中的偏振片155B的發(fā)射表面?zhèn)壬?。以這種方式構(gòu)造的顯示裝置還允許執(zhí)行與圖24A所示的顯示裝置相同的顯示操作。
圖27是示出了使用1/4波片的顯示裝置的另一示例的示意圖。該顯示裝置由圖 10所示的結(jié)構(gòu)和1/4波片166構(gòu)成。1/4波片166布置在偏振濾光器162與濾色器161之間。以這種方式構(gòu)造的顯示裝置還允許執(zhí)行與圖24A所示的顯示裝置相同的顯示操作。
作為使用1/4波片的光學(xué)快門的另一示例，在圖19所示的結(jié)構(gòu)中，1/4波片布置在液晶面板4A的入射表面?zhèn)壬稀?br> 此外，可以使用1/2波片作為顯示裝置13或光學(xué)快門14的結(jié)構(gòu)。1/2波片包括將 S偏振光轉(zhuǎn)換為P偏振光和將P偏振光轉(zhuǎn)換為S偏振光的功能。換言之，對于圖10所示的偏振濾光器162、164，可以分別使用平面S偏振濾光器和平面P偏振濾光器，來代替圖IlB 和圖IlC或圖12A和圖12B所示的帶狀或棋盤狀的偏振濾光器，然后，在圖10所示的偏振濾光器162之外(在圖像光的發(fā)射側(cè))或濾色器161之外(在圖像光的發(fā)射側(cè))，添加棋盤狀的1/2波長濾光器，在該棋盤狀的1/2波長濾光器中，以帶狀或棋盤狀交替層疊1/2波長薄膜和透明薄膜。該結(jié)構(gòu)具有以下優(yōu)點僅通過將棋盤狀的1/2波長濾光器附著至現(xiàn)有液晶面板的表面，可以實現(xiàn)具有與圖10所示相同功能的顯示裝置。在該結(jié)構(gòu)中，透射通過偏振濾光器162的光變?yōu)镾偏振光(與像素無關(guān))。然而，透射透明薄膜的像素保持為S偏振光，而透射1/2波長薄膜的像素被轉(zhuǎn)換為P偏振光。
類似地，在圖21中，對于偏振濾光器193、194，可以分別使用P偏振濾光器和S偏振濾光器來取代棋盤狀的偏振濾光器(如偏振濾光器193、194)，并且，可以在P偏振濾光器 193之外(在圖像光的入射側(cè)上)添加棋盤狀的1/2波長濾光器。
此外，在使用上述1/2波長濾光器的結(jié)構(gòu)中，可以使用棋盤狀1/4波長濾光器來代替棋盤狀1/2波長濾光器，在該棋盤狀1/4波長濾光器中，以帶狀或棋盤狀交替層疊圖MB、 圖25A或25B所示的1/4波片和具有圖MB、圖25A或25B所示的1/4波片的偏振轉(zhuǎn)換功能的反轉(zhuǎn)偏振轉(zhuǎn)換功能的1/4波片(將S偏振光轉(zhuǎn)換為右旋偏振光，將右旋偏振光轉(zhuǎn)換為 P偏振光，將P偏振光轉(zhuǎn)換為左旋偏振光，將左旋偏振光轉(zhuǎn)換為S偏振光)。通過僅向現(xiàn)有液晶面板添加1/4波長濾光器，該結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)具有與圖24B所示的功能等效的功能的顯示裝置。
上述每個實施例是本發(fā)明的示例，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對其結(jié)構(gòu)和操作進行適當改變。
例如，在每個實施例中，顯示控制裝置可以被構(gòu)造為系統(tǒng)以外的圖像處理設(shè)備。在這種情況下，圖像顯示系統(tǒng)由顯示裝置和光學(xué)快門構(gòu)成。此外，例如，可以利用個人計算機來實現(xiàn)圖像處理設(shè)備。
備選地，圖像顯示系統(tǒng)可以由至少包括顯示裝置的圖像顯示設(shè)備和光學(xué)快門構(gòu)成。在這種情況下，圖像顯示設(shè)備可以由顯示控制裝置和顯示裝置構(gòu)成，或者由顯示控制裝置和顯示裝置的一部分構(gòu)成。在這種情況下，例如，顯示控制裝置的該部分是復(fù)用部分。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，由于第一圖像(秘密圖像)和第二圖像(反轉(zhuǎn)圖像)在空間上融合且在第一顯示狀態(tài)下顯示的圖像與第一圖像(秘密圖像)和第二圖像(反轉(zhuǎn)圖像)在空間上融合且在第二顯示狀態(tài)下顯示的圖像之間的亮度差充分小于交替顯示的白色圖像和黑色圖像之間的亮度差，因此可以抑制閃爍的出現(xiàn)。
與專利文獻1和專利文獻2中描述的圖像顯示設(shè)備相比，難以偽造與顯示裝置上的第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)之間的切換定時同步地控制光學(xué)快門的偏振分離狀態(tài)的結(jié)構(gòu)。因此，可以防止通過使用偽造的光學(xué)快門等等來偷窺顯示圖像。
此外，如果顯示移動圖像，則利用以第二偏振光顯示的移動圖像上出現(xiàn)的偽輪廓來抵消以第一偏振光顯示的移動圖像上出現(xiàn)的偽輪廓。因此，由于可以抑制未佩戴眼鏡的人感覺到的偽輪廓，因而可以提高第一圖像(秘密圖像)的保密性。
現(xiàn)在，已經(jīng)參照實施例描述了本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當理解，在不脫離本發(fā)明范圍的前提下，可以以各種方式改變本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和操作。
本發(fā)明要求2008年10月20日提交的日本專利申請JP 2008-269963A的優(yōu)先權(quán)， 其全部內(nèi)容通過引用并入此處。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示系統(tǒng)，包括顯示裝置，在不同的定時處顯示至少兩個顯示狀態(tài)，所述兩個顯示狀態(tài)是第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)，在第一顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第一圖像并利用第二偏振光來顯示第二圖像，其中所述第二偏振光的偏振分量與所述第一偏振光的偏振分量不同， 所述第二圖像用于抵消所述第一圖像，而在第二顯示狀態(tài)下，利用所述第一偏振光來顯示所述第二圖像并利用所述第二偏振光來所述顯示第一圖像；以及光學(xué)快門，在所述第一顯示狀態(tài)下透射所述第一偏振光并阻擋所述第二偏振光，以及在所述第二顯示狀態(tài)下透射所述第二偏振光并阻擋所述第一偏振光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，還包括顯示控制裝置，控制所述第一顯示狀態(tài)與所述第二顯示狀態(tài)之間的切換。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，所述顯示控制裝置根據(jù)所述第一圖像來產(chǎn)生所述第二圖像。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，所述顯示裝置的顯示周期是等于或大于臨界融合頻率的周期，所述臨界融合頻率由所述第一和第二圖像之間的對比率和所述第一圖像和所述第二圖像中所有圖像的平均亮度值來定義；以及所述顯示控制裝置在所述顯示周期中執(zhí)行所述第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，還包括圖像轉(zhuǎn)換部分，所述圖像轉(zhuǎn)換部分接收第一圖像信號，所述第一圖像信號包括構(gòu)成所述第一圖像的每個像素的亮度值，以及，所述圖像轉(zhuǎn)換部分基于預(yù)定特性來對所述每個像素的亮度值執(zhí)行反轉(zhuǎn)過程，以產(chǎn)生表示所述第二圖像的第二圖像信號；以及復(fù)用部分，所述復(fù)用部分輸出復(fù)用信號，在所述復(fù)用信號中復(fù)用了所述第一圖像信號和在所述圖像轉(zhuǎn)換部分中產(chǎn)生的第二圖像信號，以及，所述復(fù)用部分還輸出表示所述第一和第二顯示狀態(tài)的切換定時的同步信號；其中，所述光學(xué)快門基于從所述復(fù)用部分提供的所述同步信號來控制對所述第一和第二偏振光的透射和阻擋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，所述第二圖像包括反轉(zhuǎn)圖像，通過基于預(yù)定特性對構(gòu)成所述第一圖像的每個像素的亮度值執(zhí)行反轉(zhuǎn)過程而獲得；以及與所述第一圖像不同的公開圖像。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的圖像顯示系統(tǒng)，還包括圖像轉(zhuǎn)換部分，所述圖像轉(zhuǎn)換部分接收第一圖像信號，所述第一圖像信號包括構(gòu)成所述第一圖像的每個像素的亮度值，以及，所述圖像轉(zhuǎn)換部分基于預(yù)定特性來對所述每個像素的亮度值執(zhí)行反轉(zhuǎn)過程，以產(chǎn)生第二圖像信號；以及復(fù)用部分，輸出所述第一圖像信號和在所述圖像轉(zhuǎn)換部分中產(chǎn)生的第二圖像信號的復(fù)用信號，并輸出表示所述第一和第二顯示狀態(tài)的切換定時的同步信號；其中，所述光學(xué)快門基于從所述復(fù)用部分提供的所述同步信號來控制對所述第一和第二偏振光的透射和阻擋。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，所述顯示控制裝置在所述第一顯示狀態(tài)和所述第二顯示狀態(tài)之間交替切換。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，所述顯示控制裝置在所述第一顯示狀態(tài)和所述第二顯示狀態(tài)之間隨機切換。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，所述顯示裝置能夠在所述第一顯示狀態(tài)、所述第二顯示狀態(tài)和第三顯示狀態(tài)之間切換，在所述第三顯示狀態(tài)下，利用所述第一和第二偏振光來顯示第三圖像，所述第三圖像與所述第一圖像不同；以及所述光學(xué)快門在所述第三顯示狀態(tài)下阻擋所述第一和第二偏振光。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的圖像顯示系統(tǒng)，還包括 顯示控制裝置，控制所述第一至第三顯示狀態(tài)之間的切換；其中，所述顯示裝置的顯示周期是等于或大于臨界融合頻率的周期，所述臨界融合頻率由所述第一和第二圖像、所述第二和第三圖像、以及所述第一和第三圖像的配對中具有最高對比率的圖像之間的對比率以及所有兩個圖像的平均亮度值來定義；以及所述顯示控制裝置在所述顯示周期中執(zhí)行所述第一至第三第二顯示狀態(tài)之間的切換。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的圖像顯示系統(tǒng)， 其中，所述顯示控制裝置包括圖像轉(zhuǎn)換部分，所述圖像轉(zhuǎn)換部分接收第一圖像信號，所述第一圖像信號包括構(gòu)成所述第一圖像的每個像素的亮度值，以及，所述圖像轉(zhuǎn)換部分基于預(yù)定特性來對所述每個像素的亮度值執(zhí)行反轉(zhuǎn)過程，以產(chǎn)生表示所述第二圖像的第二圖像信號；以及復(fù)用部分，所述復(fù)用部分輸出復(fù)用信號，在所述復(fù)用信號中復(fù)用了所述第一圖像信號、 在所述圖像轉(zhuǎn)換部分中產(chǎn)生的所述第二圖像信號、以及第三圖像信號，所述第三圖像信號包括構(gòu)成所述第三圖像的每個像素的亮度信號，以及，所述復(fù)用部分還輸出表示所述第一至第三顯示狀態(tài)之間的切換定時的同步信號；所述光學(xué)快門基于從所述復(fù)用部分提供的所述同步信號來控制對所述第一和第二偏振光的透射和阻擋。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，所述顯示控制裝置在所述第一至第三顯示狀態(tài)之間連續(xù)切換。
14.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項所述的圖像顯示系統(tǒng)，其中，所述顯示控制裝置在所述第一至第三顯示狀態(tài)之間隨機切換。
15.一種圖像顯示設(shè)備，包括顯示裝置，在不同的定時處顯示至少兩個顯示狀態(tài)，所述兩個顯示狀態(tài)是第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)，在第一顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第一圖像并利用第二偏振光來顯示第二圖像，其中所述第二偏振光的偏振分量與所述第一偏振光的偏振分量不同， 所述第二圖像用于抵消所述第一圖像，而在第二顯示狀態(tài)下，利用所述第一偏振光來顯示所述第二圖像并利用所述第二偏振光來顯示所述第一圖像；以及顯示控制裝置，控制所述第一顯示狀態(tài)與所述第二顯示狀態(tài)之間的切換，并輸出表示所述第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換定時的同步信號。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述顯示裝置的顯示周期是等于或大于臨界融合頻率的周期，所述臨界融合頻率由所述第一和第二圖像之間的對比率和所述第一圖像和所述第二圖像中所有圖像的平均亮度值來定義；以及所述顯示控制裝置在所述顯示周期中執(zhí)行所述第一和第二顯示狀態(tài)之間的切換。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的圖像顯示設(shè)備， 其中，所述顯示控制裝置包括圖像轉(zhuǎn)換部分，所述圖像轉(zhuǎn)換部分接收第一圖像信號，所述第一圖像信號包括構(gòu)成所述第一圖像的每個像素的亮度值，以及，所述圖像轉(zhuǎn)換部分基于預(yù)定特性來對所述每個像素的亮度值執(zhí)行反轉(zhuǎn)過程，以產(chǎn)生表示所述第二圖像的第二圖像信號；以及復(fù)用部分，所述復(fù)用部分提供復(fù)用信號，在所述復(fù)用信號中復(fù)用了所述第一圖像信號和在所述圖像轉(zhuǎn)換部分中產(chǎn)生的第二圖像信號，以及，所述復(fù)用部分產(chǎn)生表示所述第一和第二顯示狀態(tài)的切換定時的同步信號。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述第二圖像包括反轉(zhuǎn)圖像，通過基于預(yù)定特性對構(gòu)成所述第一圖像的每個像素的亮度值執(zhí)行反轉(zhuǎn)過程而獲得；以及與所述第一圖像不同的公開圖像。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述復(fù)用部分對所述第一圖像信號和所述第二圖像信號進行復(fù)用以產(chǎn)生所述復(fù)用信號。
20.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述顯示控制裝置在所述第一顯示狀態(tài)和所述第二顯示狀態(tài)之間交替切換。
21.根據(jù)權(quán)利要求15至19中任一項所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述顯示裝置在所述第一顯示狀態(tài)和所述第二顯示狀態(tài)之間隨機切換。
22.根據(jù)權(quán)利要求15所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述顯示裝置能夠在所述第一顯示狀態(tài)、所述第二顯示狀態(tài)和第三顯示狀態(tài)之間切換，在所述第三顯示狀態(tài)下，利用所述第一和第二偏振光來顯示第三圖像，所述第三圖像與所述第一圖像不同； 所述顯示控制裝置包括圖像轉(zhuǎn)換部分，所述圖像轉(zhuǎn)換部分接收第一圖像信號，所述第一圖像信號包括構(gòu)成所述第一圖像的每個像素的亮度值，以及，所述圖像轉(zhuǎn)換部分基于預(yù)定特性來對所述每個像素的亮度值執(zhí)行反轉(zhuǎn)過程，以產(chǎn)生第二圖像信號；以及復(fù)用部分，所述復(fù)用部分提供復(fù)用信號，在所述復(fù)用信號中復(fù)用了所述第一圖像信號、 在所述圖像轉(zhuǎn)換部分中產(chǎn)生的所述第二圖像信號、以及第三圖像信號，所述第三圖像信號包括構(gòu)成所述第三圖像的每個像素的亮度信號，以及，所述復(fù)用部分產(chǎn)生表示所述第一至第三顯示狀態(tài)之間的切換定時的同步信號；以及所述顯示裝置基于從所述復(fù)用部分提供的所述復(fù)用信號，在所述第一至第三顯示狀態(tài)下，利用所述第一和第二偏振光來顯示圖像。
23.根據(jù)權(quán)利要求23所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述顯示裝置的顯示周期是等于或大于臨界融合頻率的周期，所述臨界融合頻率由所述第一和第二圖像、所述第二和第三圖像、以及所述第一和第三圖像的配對中具有最高對比率的圖像之間的對比率以及所有兩個圖像的平均亮度值來定義；以及所述顯示控制裝置在所述顯示周期中執(zhí)行所述第一至第三第二顯示狀態(tài)之間的切換。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述顯示控制裝置在所述第一至第三顯示狀態(tài)之間連續(xù)切換。
25.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的圖像顯示設(shè)備，其中，所述顯示控制裝置在所述第一至第三顯示狀態(tài)之間隨機切換。
26.一種光學(xué)快門，用于觀察圖像顯示設(shè)備上的顯示圖像，所述圖像顯示設(shè)備能夠在兩個顯示狀態(tài)之間切換，在第一顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第一圖像并利用第二偏振光來顯示第二圖像，其中所述第二偏振光的偏振分量與所述第一偏振光的偏振分量不同，所述第二圖像用于抵消所述第一圖像，所述光學(xué)快門包括液晶面板單元，在第一偏振分離狀態(tài)與第二偏振分離狀態(tài)之間切換，在第一偏振分離狀態(tài)下，透射所述第一偏振光并阻擋所述第二偏振光，而在第二偏振分離狀態(tài)下，透射所述第二偏振光并阻擋所述第一偏振光；以及液晶驅(qū)動部分，基于從所述圖像顯示設(shè)備提供且表示所述第一和第二顯示之間的切換定時的同步信號，在所述同步信號狀態(tài)表示所述第一顯示狀態(tài)時使所述液晶面板單元操作于所述第一偏振分離狀態(tài)，以及在所述同步信號表示所述第二顯示狀態(tài)時使所述液晶面板單元操作于所述第二偏振分離狀態(tài)。
27.根據(jù)權(quán)利要求沈所述的光學(xué)快門，其中，所述液晶面板單元包括液晶面板，能夠在透射入射光并保持入射光的偏振狀態(tài)的狀態(tài)與在透射入射光時改變?nèi)肷涔獾钠駹顟B(tài)的狀態(tài)之間進行切換；以及偏振片，布置在所述液晶面板的發(fā)射表面?zhèn)壬稀?br> 28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的光學(xué)快門，其中，所述液晶面板單元還包括1/4波片，布置在所述液晶面板的入射表面?zhèn)壬稀?br> 29.一種光學(xué)快門，用于觀察圖像顯示設(shè)備上的顯示圖像，所述圖像顯示設(shè)備能夠在三個顯示狀態(tài)之間切換，其中，在第一顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第一圖像并利用第二偏振光來顯示第二圖像，所述第二偏振光的偏振分量與所述第一偏振光的偏振分量不同，所述第二圖像用于抵消所述第一圖像，在第二顯示狀態(tài)下，利用所述第一偏振光來顯示所述第二圖像并利用所述第二偏振光來顯示所述第一圖像，在第三顯示狀態(tài)下，利用所述第一和第二偏振光來顯示第三圖像，所述第三圖像與所述第一圖像不同，所述光學(xué)快門包括液晶面板單元，在第一偏振分離狀態(tài)、第二偏振分離狀態(tài)和第三偏振分離狀態(tài)之間切換，其中，在第一偏振分離狀態(tài)下，透射所述第一偏振光并阻擋所述第二偏振光，在第二偏振分離狀態(tài)下，透射所述第二偏振光并阻擋所述第一偏振光，在第三偏振分離狀態(tài)下，阻擋所述第一和第二偏振光；以及液晶驅(qū)動部分，基于從所述圖像顯示設(shè)備提供且表示所述第一和第二顯示之間的切換定時的同步信號，在所述同步信號狀態(tài)表示所述第一顯示狀態(tài)時使所述液晶面板單元操作于所述第一偏振分離狀態(tài)，在所述同步信號表示所述第二顯示狀態(tài)時使所述液晶面板單元操作于所述第二偏振分離狀態(tài)，以及在所述同步信號表示所述第三顯示狀態(tài)時使所述液晶面板單元操作于所述第三偏振分離狀態(tài)。
30.根據(jù)權(quán)利要求四所述的光學(xué)快門，其中，所述液晶面板單元包括第一和第二液晶面板，能夠在透射入射光并保持入射光的偏振狀態(tài)的狀態(tài)與在透射入射光時改變?nèi)肷涔獾钠駹顟B(tài)的狀態(tài)之間進行切換；第一偏振片，布置在所述第一液晶面板的發(fā)射表面?zhèn)群退龅诙壕姘宓娜肷浔砻鎮(zhèn)壬?；以及第二偏振片，布置在所述第二液晶面板的現(xiàn)有側(cè)上。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的光學(xué)快門，其中，所述液晶面板單元還包括1/4波片，布置在所述第一液晶面板的入射表面?zhèn)?br> 全文摘要
本發(fā)明提供了一種圖像顯示系統(tǒng)，包括顯示裝置(13)，在不同的定時處顯示至少兩個顯示狀態(tài)，所述兩個顯示狀態(tài)是第一顯示狀態(tài)和第二顯示狀態(tài)，在第一顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第一圖像并利用第二偏振光來顯示第二圖像，其中第二偏振光的偏振分量與第一偏振光的偏振分量不同，第二圖像用于抵消第一圖像，而在第二顯示狀態(tài)下，利用第一偏振光來顯示第二圖像并利用第二偏振光來顯示第一圖像；以及光學(xué)快門(14)，在第一顯示狀態(tài)下透射第一偏振光并阻擋第二偏振光，以及在第二顯示狀態(tài)下透射第二偏振光并阻擋第一偏振光。
文檔編號G09G3/34GK102187382SQ20098014179
公開日2011年9月14日 申請日期2009年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月20日
發(fā)明者石井順一郎, 今井雅雄, 奧村藤男 申請人:日本電氣株式會社