JP4765434B2 - Image display device - Google Patents
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この発明は、画像表示装置に関し、特に、立体画像を表示することが可能な画像表示装置に関する。 The present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device capable of displaying a stereoscopic image.
従来、3次元の立体画像を表示することが可能な3次元画像表示装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, a three-dimensional image display device capable of displaying a three-dimensional stereoscopic image is known (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1には、画像表示面の観察者側に配置された電子式パララックスバリアを、マイクロコンピュータなどの制御手段により制御することによって、電子式パララックスバリアの所定の位置に、所定の形状の開口部および遮光部を観察者の左目および右目を結んだ線分に対して実質的に垂直方向にストライプ状に形成することが可能な3次元画像表示装置が開示されている。この特許文献1に開示された3次元画像表示装置では、観察者に3次元画像を提供する場合には、観察者の左目に左眼用画像が入射するとともに、観察者の右目に右目用画像が入射するように、電子式パララックスバリアの開口部が形成される。 In Patent Document 1, an electronic parallax barrier disposed on the observer side of the image display surface is controlled by a control unit such as a microcomputer, so that a predetermined position of the electronic parallax barrier is set at a predetermined position. There has been disclosed a three-dimensional image display device capable of forming a shaped opening and a light-shielding portion in a stripe shape substantially perpendicular to a line segment connecting the left eye and right eye of an observer. In the three-dimensional image display device disclosed in Patent Document 1, when a three-dimensional image is provided to an observer, an image for the left eye is incident on the left eye of the observer, and an image for the right eye is incident on the right eye of the observer. The opening of the electronic parallax barrier is formed so that is incident.
また、従来、表示パネルの観察者側にスリット状の開口部および遮光部が設けられたバリアを配置することによって、観察者に立体画像を提示可能な立体画像表示装置が提案されている。図23は、従来の一例による立体画像表示装置の原理を説明するための平面図である。図23を参照して、従来の立体画像表示装置500の構成について説明する。
Conventionally, there has been proposed a stereoscopic image display device capable of presenting a stereoscopic image to an observer by arranging a barrier provided with a slit-shaped opening and a light-shielding portion on the viewer side of the display panel. FIG. 23 is a plan view for explaining the principle of a conventional stereoscopic image display apparatus. With reference to FIG. 23, a configuration of a conventional stereoscopic
従来の立体画像表示装置500は、図23に示すように、画像を表示するための表示パネル501と、表示パネル501の観察者510側に配置された偏光板502と、偏光板502の観察者510側に設けられたバリア503とを備えている。
As shown in FIG. 23, a conventional stereoscopic
また、表示パネル501は、ガラス基板501aを有している。また、表示パネル501には、観察者510の左目510aと右目510bとを結んだ線分に対して実質的に直交する方向(図23の紙面に対して垂直方向)に延びる画素列501bおよび画素列501cが交互に設けられている。この画素列501bには、観察者510の左目510aが見るための画像L10が表示されているとともに、画素列501cには、観察者510の右目510bが見るための画像R10が表示されている。
The
また、バリア503には、表示パネル501から出射された光を遮光するための遮光部503aと、表示パネル501から出射された光を透過させるための開口部503bとが設けられている。この遮光部503aおよび開口部503bは、表示パネル501の画素列501bおよび501cと同様に、観察者510の左目510aおよび右目510bを結んだ線分に対して実質的に直交する方向(図23の紙面に対して垂直な方向)に延びるように交互に設けられている。また、遮光部503aおよび開口部503bは、表示パネル501の画素列501bおよび501cからなる組毎に対応して設けられている。
In addition, the
次に、図23を参照して、従来の立体画像表示装置500による立体画像表示方法について説明する。
Next, with reference to FIG. 23, the stereoscopic image display method by the conventional stereoscopic
従来の立体画像表示装置500では、観察者510がバリア503の開口部503bを介して表示パネル501を観察する場合、観察者510の左目510aには、表示パネル501の画素列501bに表示されている画像L10が入射されるとともに、観察者510の右目510bには、表示パネル501の画素列501cに表示されている画像R10が入射される。これにより、観察者510が、立体画像を観察することが可能となる。
In the conventional stereoscopic
しかしながら、図23に示した従来の立体画像表示装置500では、立体画像表示装置500を、たとえば、縦向きに配置した場合にのみ観察者510に立体画像を提供するように対応させており、立体画像表示装置500を、たとえば、横向きに配置した場合には、観察者510に立体画像を提供することが困難であるという問題点があった。また、上記特許文献1についても、上記した従来の立体画像表示装置500の場合と同様な問題点がある。
However, in the conventional stereoscopic
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、縦向きに配置した場合および横向きに配置した場合の両方の場合に、観察者に立体画像を提供することが可能な画像表示装置を提供することである。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide an observer with a three-dimensional view both in the case of being arranged vertically and in the case of being arranged horizontally. An object of the present invention is to provide an image display device capable of providing an image.
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による画像表示装置は、カラー画像を表示するための複数の画素領域を有する表示パネルと、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、光を第1の偏光軸を有する光と、第2の偏光軸を有する光とにそれぞれ分離して第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の一方を透過させて観察者の目に向かって進行させるとともに他方を遮光させて観察者に立体画像を提供する第1偏光制御領域および第2偏光制御領域と、表示パネルが第1の方向と交差する第2の方向に配置された状態で、光を第3の偏光軸を有する光と、第4の偏光軸を有する光とにそれぞれ分離して第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の一方を透過させて観察者の目に向かって進行させるとともに他方を遮光させて観察者に立体画像を提供する第3偏光制御領域および第4偏光制御領域と、を含む偏光軸制御手段と、を備え、偏光軸制御手段の第1偏光制御領域、第2偏光制御領域、第3偏光制御領域および第4偏光制御領域は、それぞれ、第1の方向および第2の方向の両方に対して交差する方向に沿って配置された複数の電極部を含み、第1偏光制御領域および第2偏光制御領域は、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、表示パネルの画素領域に対応するように形成されているとともに、第3偏光制御領域および第4偏光制御領域は、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、表示パネルの画素領域に対応するように形成され、第1の方向および第2の方向に対して交差する方向に沿って配置された隣接する第1偏光制御領域の電極部の中心同士の第1の方向および第2の方向に沿った間隔をそれぞれP1およびP2とする場合に、第3偏光制御領域の電極部の中心は、第1偏光制御領域の電極部の中心から第1の方向および第2の方向に沿ってそれぞれ間隔P1より小さい第1の距離および間隔P2より小さい第2の距離隔てられた位置に対応するように配置されるとともに、第1の方向および第2の方向に対して交差する方向に沿って配置された隣接する第2偏光制御領域の電極部の中心同士の第1の方向および第2の方向に沿った間隔をそれぞれP3およびP4とする場合に、第4偏光制御領域の電極部の中心は、第2偏光制御領域の電極部の中心から第1の方向および第2の方向に沿ってそれぞれ間隔P3より小さい第3の距離および間隔P4より小さい第4の距離隔てられた位置に対応するように配置される。 In order to achieve the above object, an image display device according to one aspect of the present invention includes a display panel having a plurality of pixel regions for displaying a color image, and the display panel arranged in a first direction. The light is separated into light having the first polarization axis and light having the second polarization axis, and one of the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis is transmitted. a first polarization control areas and the second polarization control areas, the second direction in which the display panel crossing the first direction to provide a stereoscopic image together to advance toward the eye of the observer to observer by shielding the other Are separated into light having the third polarization axis and light having the fourth polarization axis, respectively, and light having the third polarization axis and light having the fourth polarization axis. When one is passed through and is advanced toward the observer's eyes Comprising a third polarization control areas and the fourth polarization control areas to provide a stereoscopic image to a viewer by shielding the monitor while the polarization axis control means including the first polarization control area of the polarization axis control means, The second polarization control region, the third polarization control region, and the fourth polarization control region each include a plurality of electrode portions arranged along a direction intersecting both the first direction and the second direction. The first polarization control region and the second polarization control region are formed so as to correspond to the pixel region of the display panel with the display panel arranged in the first direction, and the third polarization control region and The fourth polarization control region is formed so as to correspond to the pixel region of the display panel in a state where the display panel is arranged in the second direction, and in a direction intersecting the first direction and the second direction. Adjacent first arranged along When the intervals along the first direction and the second direction between the centers of the electrode portions of the light control region are P1 and P2, respectively, the center of the electrode portion of the third polarization control region is the first polarization control region. And a first distance smaller than the distance P1 and a second distance smaller than the distance P2 from the center of the electrode portion along the first direction and the second direction respectively, The intervals along the first direction and the second direction between the centers of the electrode portions of the adjacent second polarization control regions arranged along the direction intersecting the first direction and the second direction are respectively set. In the case of P3 and P4, the center of the electrode portion of the fourth polarization control region is a third smaller than the distance P3 from the center of the electrode portion of the second polarization control region along the first direction and the second direction, respectively. Distance and interval P4 It is arrange | positioned so that it may respond | correspond to the position separated by 4th smaller distance.
この一の局面による画像表示装置では、上記のように、偏光軸制御手段を設けるとともに、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、偏光軸制御手段により分離された第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させることにより、観察者に立体画像を提供し、かつ、表示パネルが第1の方向と交差する第2の方向に配置された状態で、偏光軸制御手段により分離された第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させることにより、観察者に立体画像を提供することによって、表示パネルを第1の方向(縦向き)に配置した場合および第2の方向(横向き)に配置した場合の両方の場合に、観察者に立体画像を提供することができる。また、偏光軸制御手段の第1偏光制御領域、第2偏光制御領域、第3偏光制御領域および第4偏光制御領域を、第1の方向および第2の方向の両方に対して交差する方向に沿って配置することによって、表示パネルが第1の方向(縦向き)および第2の方向(横向き)に配置された状態で、偏光軸制御手段の第1偏光制御領域、第2偏光制御領域、第3偏光制御領域および第4偏光制御領域を第1の方向および第2の方向に交差する方向に沿って配置することができる。これにより、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、第1の方向および第2の方向に交差する方向に沿って配置されている第1偏光制御領域および第2偏光制御領域により、第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の一方を、第1の方向(縦方向)および第2の方向(横方向)に分散した状態で観察者の目に向かって進行させることができるとともに、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、第1の方向および第2の方向に交差する方向に沿って配置されている第3偏光制御領域および第4偏光制御領域により、第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の一方を、第1の方向(縦方向)および第2の方向(横方向)に分散した状態で観察者の目に向かって進行させることができる。これにより、表示パネルが第1の方向および第2の方向に配置された状態で、表示パネルの画像の解像度の低下を第1の方向(縦方向)と第2の方向(横方向)とに分散することができるので、画像劣化の少ない立体画像を観察者に提供することができる。 In the image display device according to this aspect, as described above, the polarization axis control means is provided, and the first polarization axis separated by the polarization axis control means in a state where the display panel is arranged in the first direction. A light having a second polarization axis and a light having a second polarization axis are caused to travel toward the viewer's eyes, thereby providing a stereoscopic image to the viewer and a second display panel crossing the first direction. In the state of being arranged in the direction of, observation is performed by advancing one of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis separated by the polarization axis control means toward the eyes of the observer. By providing a stereoscopic image to the viewer, the stereoscopic image is provided to the viewer both when the display panel is arranged in the first direction (vertical direction) and when the display panel is arranged in the second direction (horizontal direction). can do. In addition, the first polarization control region, the second polarization control region, the third polarization control region, and the fourth polarization control region of the polarization axis control means are arranged in a direction that intersects both the first direction and the second direction. The display panel is arranged in the first direction (longitudinal direction) and the second direction (horizontal direction), so that the first polarization control region, the second polarization control region of the polarization axis control unit, The third polarization control region and the fourth polarization control region can be arranged along a direction that intersects the first direction and the second direction. Thereby, with the display panel arranged in the first direction, the first polarization control region and the second polarization control region arranged along the direction intersecting the first direction and the second direction, One of the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis is dispersed in the first direction (longitudinal direction) and the second direction (lateral direction) toward the eyes of the observer. The third polarization control region and the fourth polarization can be advanced and arranged along a direction intersecting the first direction and the second direction in a state where the display panel is arranged in the second direction. One of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis is dispersed by the control region in the first direction (vertical direction) and the second direction (lateral direction). Can progress towards the eyes. As a result, in the state where the display panel is arranged in the first direction and the second direction, the resolution of the image on the display panel is reduced in the first direction (vertical direction) and the second direction (horizontal direction). Since it can be dispersed, a stereoscopic image with little image deterioration can be provided to the observer.
また、一の局面では、偏光軸制御手段に、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、光を第1の偏光軸を有する光と第2の偏光軸を有する光とにそれぞれ分離するための第1偏光制御領域および第2偏光制御領域と、表示パネルが第1の方向と交差する第2の方向に配置された状態で、光を第3の偏光軸を有する光と第4の偏光軸を有する光とにそれぞれ分離するための第3偏光制御領域および第4偏光制御領域とを設けることによって、表示パネルを第1の方向(縦向き)に配置した場合に、第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の一方が観察者の目に入射する位置に、第1偏光制御領域および第2偏光制御領域を配置するとともに、表示パネルを第2の方向(横向き)に配置した場合に、第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の一方が観察者の目に入射する位置に、第3偏光制御領域および第4偏光制御領域を配置するようにすれば、表示パネルを第1の方向(縦向き)に配置した場合および第2の方向(横向き)に配置した場合のそれぞれの場合に、容易に、観察者に立体画像を提供することができる。また、表示パネルが第1の方向に配置された場合に、第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させるとともに、表示パネルが第2の方向に配置された場合に、第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる偏光軸制御手段を設けることによって、1つの偏光軸制御手段で、表示パネルを第1の方向(縦向き)に配置した場合および第2の方向(横向き)に配置した場合の両方の場合に、観察者に立体画像を提供することができる。これにより、表示パネルを第1の方向(縦向き)および第2の方向(横向き)に配置した場合のそれぞれの場合に、観察者に立体画像を提供するために2つの偏光軸制御手段を設ける場合と比べて、部品点数が増加するのを抑制することができるとともに、画像表示装置全体の厚みを小さくすることができる。また、表示パネルは、カラー表示するための複数の画素領域を含み、第1偏光制御領域および第2偏光制御領域は、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、表示パネルの画素領域に対応するように形成されているとともに、第3偏光制御領域および第4偏光制御領域は、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、表示パネルの画素領域に対応するように形成されている。このように構成すれば、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、画素領域に対応するように形成された第1偏光制御領域および第2偏光制御領域により、表示パネルの画像を画像劣化の少ない状態で観察者の目に入射させることができるとともに、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、画素領域に対応するように形成された第3偏光制御領域および第4偏光制御領域により、表示パネルの画像を画像劣化の少ない状態で観察者の目に入射させることができる。これらにより、表示パネルが第1の方向および第2の方向に配置された両方の状態で、より画像劣化の少ない立体画像を観察者に提供することができる。 In one aspect, the polarization axis control means separates light into light having the first polarization axis and light having the second polarization axis in a state where the display panel is arranged in the first direction. In the state where the display panel is arranged in the second direction intersecting the first direction and the light having the third polarization axis and the fourth polarization control region and the second polarization control region for When the display panel is arranged in the first direction (vertical direction) by providing the third polarization control region and the fourth polarization control region for separating the light into the light having the polarization axis of The first polarization control region and the second polarization control region are arranged at a position where one of the light having the polarization axis and the light having the second polarization axis is incident on the eyes of the observer, and the display panel is moved in the second direction. (Horizontally oriented), the light having the third polarization axis If the third polarization control region and the fourth polarization control region are arranged at a position where one of the lights having the fourth polarization axis is incident on the eyes of the observer, the display panel is moved in the first direction (vertical direction). The stereoscopic image can be easily provided to the observer in each case of arranging in the direction) and in the second direction (sideways). In addition, when the display panel is arranged in the first direction, one of the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis travels toward the eyes of the observer, and the display panel By providing a polarization axis control means for moving one of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis toward the eyes of the observer when arranged in the second direction, 1 One polarization axis control means can provide a stereoscopic image to an observer in both cases where the display panel is arranged in the first direction (vertical direction) and in the second direction (horizontal direction). it can. Thereby, in each case where the display panel is arranged in the first direction (vertical direction) and the second direction (horizontal direction), two polarization axis control means are provided to provide a stereoscopic image to the observer. Compared to the case, the increase in the number of parts can be suppressed, and the thickness of the entire image display apparatus can be reduced. The display panel includes a plurality of pixel regions for color display, and the first polarization control region and the second polarization control region are the pixel regions of the display panel in a state where the display panel is arranged in the first direction. The third polarization control region and the fourth polarization control region are formed to correspond to the pixel region of the display panel in a state where the display panel is arranged in the second direction. ing. If comprised in this way, the image of a display panel is imaged by the 1st polarization | polarized-light control area | region and the 2nd polarization | polarized-light control area which were formed so that it might correspond to a pixel area in the state where the display panel was arrange | positioned in the 1st direction. A third polarization control region and a fourth polarization can be made incident on the observer's eyes with little deterioration, and formed so as to correspond to the pixel region in a state where the display panel is arranged in the second direction. The control region allows the image on the display panel to be incident on the eyes of the observer with little image deterioration. Accordingly, it is possible to provide a viewer with a stereoscopic image with less image deterioration in both the state where the display panel is arranged in the first direction and the second direction.
上記表示パネルが複数の画素領域を含む画像表示装置において、好ましくは、第1の方向および第2の方向に対して交差する方向に沿って配置された隣接する第1偏光制御領域の中心同士の第1の方向および第2の方向に沿った間隔をそれぞれP1およびP2とする場合に、第3偏光制御領域の中心は、第1偏光制御領域の中心から第1の方向および第2の方向に沿ってそれぞれ実質的にP1/2およびP2/2だけ隔てられた位置に対応するように配置されるとともに、第1の方向および第2の方向に対して交差する方向に沿って配置された隣接する第2偏光制御領域の中心同士の第1の方向および第2の方向に沿った間隔をそれぞれP3およびP4とする場合に、第4偏光制御領域の中心は、第2偏光制御領域の中心から第1の方向および第2の方向に沿ってそれぞれ実質的にP3/2およびP4/2だけ隔てられた位置に対応するように配置される。このように構成すれば、第3偏光制御領域の中心の位置を、第1偏光制御領域の中心の位置に対して、第1の方向および第2の方向の沿った方向にそれぞれピッチの半分(P1/2およびP2/2)だけずらすとともに、第4偏光制御領域の中心の位置を、第2偏光制御領域の中心の位置に対して、第1の方向および第2の方向の沿った方向にそれぞれピッチの半分(P3/2およびP4/2)だけずらすことができる。これにより、第1および第2偏光制御領域と、第3および第4偏光制御領域とを第1および第2の方向に対して交差する方向に沿って配置した場合に、表示パネルを第1の方向(縦向き)に配置した状態から第2の方向(横向き)に配置した状態に変更する際に、第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の一方が、表示パネルの真正面に位置する観察者の目に対して、第1の方向および第2の方向に沿ってそれぞれずれるのを抑制することができるので、容易に、観察者の目に光を進行させることができる。 In the image display device in which the display panel includes a plurality of pixel regions, preferably, the centers of adjacent first polarization control regions arranged along a direction intersecting the first direction and the second direction are adjacent to each other. When the intervals along the first direction and the second direction are P1 and P2, respectively, the center of the third polarization control region is from the center of the first polarization control region to the first direction and the second direction. Adjacent to each other along the direction intersecting the first direction and the second direction and corresponding to positions substantially separated by P1 / 2 and P2 / 2, respectively. When the intervals along the first direction and the second direction between the centers of the second polarization control regions are P3 and P4, respectively, the center of the fourth polarization control region is from the center of the second polarization control region. In the first direction and It is arranged so as to correspond to the second position separated by substantially the P3 / 2 and P4 / 2 respectively along the direction of. With this configuration, the center position of the third polarization control region is set to half the pitch in the direction along the first direction and the second direction with respect to the center position of the first polarization control region ( P1 / 2 and P2 / 2), and the center position of the fourth polarization control region is shifted in the direction along the first direction and the second direction with respect to the center position of the second polarization control region. Each can be shifted by half the pitch (P3 / 2 and P4 / 2). As a result, when the first and second polarization control regions and the third and fourth polarization control regions are arranged along the direction intersecting the first and second directions, the display panel can be When changing from the state arranged in the direction (vertical direction) to the state arranged in the second direction (lateral direction), one of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis is displayed on the display panel. Since it is possible to prevent the observer's eyes located directly in front of the observer from being shifted along the first direction and the second direction, it is possible to easily advance light into the eyes of the observer. it can.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、偏光軸制御手段は、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる第1の状態と、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる第2の状態とを切り換え可能な偏光制御液晶パネルを含む。このように構成すれば、偏光制御液晶パネルにより、表示パネルが第1の方向および第2の方向に配置されている場合に応じて、上記第1の状態と第2の状態とを切り換えることができるので、容易に、表示パネルの配置状態に応じて偏光制御の有無を切り換えることができる。 In the image display device according to the above aspect, preferably, the polarization axis control means includes light having the first polarization axis and light having the second polarization axis in a state where the display panel is disposed in the first direction. Of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis in the first state in which one of the light beams travels toward the eyes of the observer and the state in which the display panel is disposed in the second direction. A polarization control liquid crystal panel that can be switched between a second state in which one of them is advanced toward the eyes of the observer is included. If comprised in this way, according to the case where the display panel is arrange | positioned in the 1st direction and the 2nd direction by the polarization control liquid crystal panel, the said 1st state and a 2nd state can be switched. Therefore, the presence / absence of polarization control can be easily switched according to the arrangement state of the display panel.
上記偏光制御液晶パネルを備えた画像表示装置において、好ましくは、偏光制御液晶パネルは、一対の透明基板と、一対の透明基板の間に配置される液晶と、一方の透明基板の第1偏光制御領域および第2偏光制御領域にそれぞれ形成される第1電極および第2電極と、他方の透明基板の第3偏光制御領域および第4偏光制御領域にそれぞれ形成される第3電極および第4電極とを含み、第1電極、第2電極、第3電極および第4電極への電圧の印加状態を変化させることにより、液晶への電圧の印加状態を変化させることによって、第1の状態と第2の状態とを切り換える。このように構成すれば、たとえば、表示パネルを第1の方向(縦向き)に配置した場合に、第1〜第4電極への電圧の印加状態を、第1電極(第2電極)に対応する部分に位置する液晶に電圧が印加されるように電気的に制御することによって、容易に、第1電極(第2電極)が形成される第1偏光制御領域(第2偏光制御領域)を通過する光の偏光軸を制御することができる。また、同様にして、たとえば、表示パネルを第2の方向(横向き)に配置した場合に、第1〜第4電極への電圧の印加状態を、第3電極(第4電極)に対応する部分に位置する液晶に電圧が印加されるように電気的に制御することによって、容易に、第3電極(第4電極)が形成される第3偏光制御領域(第4偏光制御領域)を通過する光の偏光軸を制御することができる。これらにより、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる第1の状態と、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる第2の状態とを、容易に、切り換えることができる。 In the image display device including the polarization control liquid crystal panel, preferably, the polarization control liquid crystal panel includes a pair of transparent substrates, a liquid crystal disposed between the pair of transparent substrates, and a first polarization control of the one transparent substrate. A first electrode and a second electrode formed in the region and the second polarization control region, respectively, and a third electrode and a fourth electrode formed in the third polarization control region and the fourth polarization control region of the other transparent substrate, respectively. And changing the voltage application state to the liquid crystal by changing the voltage application state to the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode. To switch the status. With this configuration, for example, when the display panel is arranged in the first direction (vertical direction), the voltage application state to the first to fourth electrodes corresponds to the first electrode (second electrode). The first polarization control region (second polarization control region) where the first electrode (second electrode) is easily formed can be easily controlled by electrically controlling the liquid crystal positioned in the portion to be applied with a voltage. The polarization axis of light passing therethrough can be controlled. Similarly, for example, when the display panel is arranged in the second direction (lateral direction), the voltage application state to the first to fourth electrodes corresponds to the third electrode (fourth electrode). By passing through the third polarization control region (fourth polarization control region) where the third electrode (fourth electrode) is formed easily by electrically controlling the liquid crystal positioned at The polarization axis of light can be controlled. Accordingly, the first state in which one of the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis proceeds toward the eyes of the observer in a state where the display panel is arranged in the first direction. And a second state in which one of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis travels toward the eyes of the observer in a state where the display panel is disposed in the second direction. Can be easily switched.
上記第1電極、第2電極、第3電極および第4電極を含む偏光制御液晶パネルを備えた画像表示装置において、好ましくは、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、第2電極、第3電極および第4電極に共通の第1電圧を印加するとともに、第1電極に対応する部分に位置する液晶に電圧が印加されるように第1電極に第2電圧を印加することにより、偏光制御液晶パネルを第1の状態に制御する。このように構成すれば、第1電極に対応する部分に位置する液晶に電圧を印加することができるので、容易に、第1電極が形成される第1偏光制御領域を通過した光の偏光軸を制御することができる。これにより、容易に、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる第1の状態に制御することができる。 In the image display device including the polarization control liquid crystal panel including the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode, preferably, the second electrode in a state where the display panel is disposed in the first direction. By applying a common first voltage to the third electrode and the fourth electrode, and applying a second voltage to the first electrode so that the voltage is applied to the liquid crystal located in the portion corresponding to the first electrode The polarization control liquid crystal panel is controlled to the first state. With this configuration, a voltage can be applied to the liquid crystal located in the portion corresponding to the first electrode, and thus the polarization axis of light that has passed through the first polarization control region where the first electrode is formed can be easily obtained. Can be controlled. Accordingly, the first light beam having the first polarization axis and the light beam having the second polarization axis can be easily advanced toward the viewer's eyes while the display panel is arranged in the first direction. 1 state can be controlled.
上記第1電極、第2電極、第3電極および第4電極を含む偏光制御液晶パネルを備えた画像表示装置において、好ましくは、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、第1電極、第2電極および第4電極に共通の第3電圧を印加するとともに、第3電極に対応する部分に位置する液晶に電圧が印加されるように第3電極に第4電圧を印加することにより、偏光制御液晶パネルを第2の状態に制御する。このように構成すれば、第3電極に対応する部分に位置する液晶に電圧を印加することができるので、容易に、第3電極が形成される第3偏光制御領域を通過した光の偏光軸を制御することができる。これにより、容易に、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる第2の状態に制御することができる。 In the image display device including the polarization control liquid crystal panel including the first electrode, the second electrode, the third electrode, and the fourth electrode, preferably, the first electrode in a state where the display panel is arranged in the second direction. By applying a third voltage common to the second electrode and the fourth electrode, and applying a fourth voltage to the third electrode so that the voltage is applied to the liquid crystal located in the portion corresponding to the third electrode The polarization control liquid crystal panel is controlled to the second state. With this configuration, a voltage can be applied to the liquid crystal located in the portion corresponding to the third electrode, and thus the polarization axis of the light that has passed through the third polarization control region where the third electrode is formed can be easily obtained. Can be controlled. Accordingly, the first panel can easily advance one of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis toward the eyes of the observer with the display panel arranged in the second direction. 2 state can be controlled.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の一方により、左目用画像を観察者の左目に向かって進行させるとともに、右目用画像を観察者の右目に向かって進行させることによって、観察者に立体画像を提供し、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の一方により、左目用画像を観察者の左目に向かって進行させるとともに、右目用画像を観察者の右目に向かって進行させることによって、観察者に立体画像を提供する。このように構成すれば、表示パネルを第1の方向(縦向き)に配置した場合および第2の方向(横向き)に配置した場合に、容易に、観察者に立体画像を提供することができる。 In the image display device according to the above aspect, it is preferable for the left eye to emit one of the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis in a state where the display panel is arranged in the first direction. A state in which the image is advanced toward the left eye of the observer and the image for the right eye is advanced toward the right eye of the observer to provide a stereoscopic image to the observer and the display panel is arranged in the second direction Thus, the left eye image is advanced toward the left eye of the observer and the right eye image is advanced toward the observer's right eye by one of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis. By doing so, a stereoscopic image is provided to the observer. With this configuration, when the display panel is arranged in the first direction (vertical direction) and in the second direction (horizontal direction), a stereoscopic image can be easily provided to the observer. .
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、偏光軸制御手段は、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、第1の偏光軸を有する光または第2の偏光軸を有する光を吸収するとともに、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、第3の偏光軸を有する光または第4の偏光軸を有する光を吸収する偏光板を含む。このように構成すれば、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、偏光軸制御手段により分離された第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の一方を観察者の左目および右目に入射させるとともに、第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の他方を観察者の左目および右目に入射させずに吸収することができ、かつ、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、偏光軸制御手段により分離された第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の一方を観察者の左目および右目に入射させるとともに、第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の他方を観察者の左目および右目に入射させずに吸収することができる。これにより、表示パネルを第1の方向(縦向き)に配置した場合および第2の方向(横向き)に配置した場合に、容易に、観察者に立体画像を提供することができる。 In the image display device according to the above aspect, the polarization axis control means preferably has the light having the first polarization axis or the light having the second polarization axis in a state where the display panel is arranged in the first direction. And a polarizing plate that absorbs light having the third polarization axis or light having the fourth polarization axis in a state where the display panel is disposed in the second direction. With this configuration, one of the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis separated by the polarization axis control means is observed with the display panel arranged in the first direction. And the other of the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis can be absorbed without being incident on the viewer's left eye and right eye, and can be displayed. With the panel disposed in the second direction, one of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis separated by the polarization axis control means is incident on the left eye and the right eye of the observer. At the same time, the other of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis can be absorbed without being incident on the left eye and the right eye of the observer. Accordingly, when the display panel is arranged in the first direction (vertical direction) and in the second direction (lateral direction), a stereoscopic image can be easily provided to the observer.
上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、偏光軸制御手段は、偏光制御液晶パネルと、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、第1の偏光軸を有する光または第2の偏光軸を有する光を吸収または透過するとともに、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、第3の偏光軸を有する光または第4の偏光軸を有する光を吸収または透過する偏光板とを含み、偏光制御液晶パネルおよび偏光板は、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる第1の状態と、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる第2の状態と、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、光を第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光のどちらか一方の光として透過させて、観察者の目に向かって進行させる第3の状態と、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、光を第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光のどちらか一方の光として透過させて、観察者の目に向かって進行させる第4の状態とに切り換え可能であり、偏光制御液晶パネルが第1の状態および第2の状態では、それぞれ、表示パネルが第1の方向および第2の方向に配置された状態で、観察者に立体画像を提供し、偏光制御液晶パネルが第3の状態および第4の状態では、それぞれ、表示パネルが第1の方向および第2の方向に配置された状態で、観察者に平面画像を提供する。このように構成すれば、1つの画像表示装置で、表示パネルが第1の方向および第2の方向に配置された状態で、観察者に立体画像および平面画像の両方を提供することができる。 In the image display device according to the above aspect, preferably, the polarization axis control means includes the polarization control liquid crystal panel and the light having the first polarization axis or the second in a state where the display panel is arranged in the first direction. Polarized light that absorbs or transmits light having the third polarization axis and light having the third polarization axis or light having the fourth polarization axis in a state where the display panel is disposed in the second direction. A polarization control liquid crystal panel and a polarizing plate, wherein the display panel is arranged in the first direction, and one of the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis is observed by the observer One of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis in the first state of traveling toward the eyes of the viewer and in the state where the display panel is arranged in the second direction The second state to advance toward the eye and the table With the panel arranged in the first direction, the light is transmitted as either one of the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis, toward the observer's eyes. The light is transmitted as one of light having the third polarization axis and light having the fourth polarization axis in the third state to be advanced and in the state where the display panel is disposed in the second direction. Thus, when the polarization control liquid crystal panel is in the first state and the second state, the display panel is in the first direction and the second state, respectively. The stereoscopic image is provided to the observer in a state where the display panel is arranged in the first direction, and in the third state and the fourth state, the display panel is arranged in the first direction and the second direction, respectively. In this state, a planar image is provided to the observer. If comprised in this way, both a three-dimensional image and a plane image can be provided to an observer with the display panel arrange | positioned in the 1st direction and the 2nd direction with one image display apparatus.
上記第1、第2、第3および第4の状態を切り換え可能な画像表示装置において、好ましくは、偏光制御液晶パネルは、一対の透明基板と、一対の透明基板の間に配置される液晶と、一方の透明基板の第1偏光制御領域および第2偏光制御領域にそれぞれ形成される第1電極および第2電極と、他方の透明基板の第3偏光制御領域および第4偏光制御領域にそれぞれ形成される第3電極および第4電極とを有し、第3の状態および第4の状態では、偏光制御液晶パネルの液晶全体に電圧が印加されるように、第1電極および第2電極に共通の第5電圧を印加するとともに、第3電極および第4電極に共通の第6電圧を印加することにより、観察者に平面画像を提供する。このように構成すれば、偏光制御液晶パネル内の液晶全体に電圧を印加することにより、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、第1の偏光軸を有する光および第2の偏光軸を有する光の両方を観察者の目に向かって進行させる第3の状態と、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、第3の偏光軸を有する光および第4の偏光軸を有する光の両方を観察者の目に向かって進行させる第4の状態とに、容易に、制御することができるので、表示パネルが第1の方向および第2の方向に配置されたいずれの場合にも、容易に、観察者に平面画像を提供することができる。 In the image display device capable of switching between the first, second, third, and fourth states, preferably, the polarization control liquid crystal panel includes a pair of transparent substrates and a liquid crystal disposed between the pair of transparent substrates. , Formed in the first polarization control region and the second polarization control region of one transparent substrate, respectively, and formed in the third polarization control region and the fourth polarization control region of the other transparent substrate, respectively. Common to the first electrode and the second electrode so that a voltage is applied to the entire liquid crystal of the polarization control liquid crystal panel in the third state and the fourth state. And applying a sixth voltage common to the third electrode and the fourth electrode to provide a planar image to the observer. If comprised in this way, by applying a voltage to the whole liquid crystal in a polarization control liquid crystal panel, the light which has the 1st polarization axis, and the 2nd polarization in the state where the display panel was arranged in the 1st direction A third state in which both light having an axis travels toward the viewer's eyes and a light having a third polarization axis and a fourth polarization axis in a state in which the display panel is disposed in the second direction Therefore, the display panel can be controlled in either the first direction or the second direction. Even in this case, a flat image can be easily provided to the observer.
以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態による画像表示装置を示した分解斜視図である。図2および図3は、図1に示した本発明の一実施形態による表示パネルを縦向き(図1の状態)に配置した場合の立体画像表示時において観察者が表示パネルを見た状態を示した図である。図4および図5は、図1に示した本発明の一実施形態による表示パネルを横向き(図1を90°回転させた状態)に配置した場合の立体画像表示時において観察者が表示パネルを見た状態を示した図である。図6〜図16は、図1に示した本発明の一実施形態による画像表示装置の構成を詳細に説明するための図である。まず、図1〜図16を参照して、本発明の一実施形態による画像表示装置1の構成について説明する。 FIG. 1 is an exploded perspective view illustrating an image display apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 and 3 show a state in which an observer looks at the display panel during stereoscopic image display when the display panel according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is arranged vertically (state shown in FIG. 1). FIG. 4 and 5 show the display panel when an observer displays a stereoscopic image when the display panel according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is placed sideways (a state in which FIG. 1 is rotated by 90 °). It is the figure which showed the state seen. 6 to 16 are diagrams for explaining in detail the configuration of the image display apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. First, with reference to FIGS. 1-16, the structure of the image display apparatus 1 by one Embodiment of this invention is demonstrated.
本発明の一実施形態による画像表示装置1は、図1および図2に示すように、バックライト2と、バックライト2の光出射側に配置され、画像を表示する液晶表示パネルからなる表示パネル3と、表示パネル3を挟み込むように配置される偏光板4および5と、偏光板5の光出射側に配置される偏光制御液晶パネル6と、偏光制御液晶パネル6の光出射側に配置される偏光板7とを備えている。なお、偏光制御液晶パネル6および偏光板7は、本発明の「偏光軸制御手段」の一例である。
As shown in FIGS. 1 and 2, an image display device 1 according to an embodiment of the present invention includes a
バックライト2は、偏光板4に光を照射する機能を有する。また、偏光板4は、観察者10側から見て約135°の偏光軸を有するように設定されているので、観察者10側から見て約135°の偏光軸を有する光のみを透過する機能を有する。以下、特に記載のない限り、偏光軸の角度は、観察者10側から見た角度を示す。なお、本実施形態では、偏光軸の角度は、表示パネル3を縦向きに配置した状態における角度を示す。
The
表示パネル3は、たとえば、OFF状態で、入射した光の偏光軸を約90°変化させた状態で出射させ、ON状態で、入射した光の偏光軸をほぼ変化させないで出射させるTN(Twisted Nematic)液晶パネルからなる。この表示パネル3は、図6に示すように、赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の光の3原色をそれぞれ表示するための3つのドット領域3a〜3cからなる複数の画素領域3dと、光の3原色をそれぞれ表示するための3つのドット領域3e〜3gからなる複数の画素領域3hと、バックライト2(図2参照)からの光を遮光するための遮光領域3iとを有している。
The
ここで、本実施形態では、表示パネル3を縦向きに配置した場合には、左目用画像L1が表示される複数の画素領域3h、および、右目用画像R1が表示される複数の画素領域3dは、図6のA方向およびB方向の両方に対して交差する斜め方向であるC方向に沿った市松状(階段状)に配置されている。具体的には、左目用画像L1の表示領域は、ハッチング(斜線)領域で示されており、右目用画像R1の表示領域は、ハッチング(斜線)の施されていない非ハッチング領域で示されている。そして、左目用画像L1と右目用画像R1とは、複数の画素領域3dおよび3hがそれぞれ連続するように延びる斜め方向(図6のC方向)に交差する方向に交互に表示される。また、本実施形態では、表示パネル3を横向きに配置した場合には、図7に示すように、複数の画素領域3hに表示される左目用画像L2、および、複数の画素領域3dに表示される右目用画像R2は、図7のA方向およびB方向の両方に対して交差する斜め方向であるC方向に沿った市松状(階段状)に配置されている。具体的には、左目用画像L2の表示領域は、ハッチング(斜線)領域で示されており、右目用画像R2の表示領域は、非ハッチング領域で示されている。そして、左目用画像L2と右目用画像R2とは、複数の画素領域3dおよび3hがそれぞれ連続するように延びる斜め方向(図7のC方向)に交差する方向に交互に表示される。つまり、本実施形態では、表示パネル3を縦向きに配置した場合および横向きに配置した場合の両方の場合に、A方向およびB方向の両方に対して交差する斜め方向(C方向)に沿って左目用画像L2および右目用画像R2の表示領域が配置されている。
Here, in the present embodiment, when the
表示パネル3の遮光領域3iは、図6に示すように、隣接するドット領域3a〜3cおよび3e〜3g同士の間の領域に形成される。この遮光領域3iは、B方向に沿って隣接するドット領域3a〜3cとドット領域3e〜3gとの間に配置される部分の幅W5が、A方向に沿って隣接するドット領域3a〜3cおよび3e〜3g間に配置される部分の幅W6よりも大きくなるように形成されている。
As shown in FIG. 6, the light shielding region 3 i of the
偏光板5は、図1に示すように、約45°の偏光軸を有するように設定されているので、約45°の偏光軸を有する光のみを透過する機能を有する。
As shown in FIG. 1, since the
また、本実施形態では、図8および図9に示すように、偏光制御液晶パネル6は、一対の透明基板6aおよび6bと、バックライト2(図1参照)側の透明基板6aの縦向き配置用の偏光制御領域6cおよび6dにそれぞれ形成される電極6eおよび6fと、観察者10(図1参照)側の透明基板6bの横向き配置用の偏光制御領域6gおよび6hにそれぞれ形成される電極6iおよび6jと、一対の透明基板6aおよび6bの間に配置される液晶6k(図9参照)とを含んでいる。なお、偏光制御領域6cは、本発明の「第1偏光制御領域」の一例であり、偏光制御領域6dは、本発明の「第2偏光制御領域」の一例である。また、電極6eは、本発明の「第1電極」の一例であり、電極6fは、本発明の「第2電極」の一例である。また、偏光制御領域6gは、本発明の「第3偏光制御領域」の一例であり、偏光制御領域6hは、本発明の「第4偏光制御領域」の一例である。また、電極6iは、本発明の「第3電極」の一例であり、電極6jは、本発明の「第4電極」の一例である。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 8 and 9, the polarization control
また、本実施形態では、縦向き配置用の偏光制御領域6cおよび6dは、それぞれ、A方向およびB方向の両方に対して交差する斜め方向であるC方向に沿った市松状(階段状)に配置された画素領域3dおよび3h(図6参照)に対応するように、C方向(図9参照)に沿って配置されている。また、横向き配置用の偏光制御領域6gは、図8に示すように、C方向に沿って配置された隣接する縦向き配置用の偏光制御領域6cの中心Q1同士のA方向およびB方向に沿った間隔をP1およびP2とすると、中心Q1からA方向およびB方向に沿って実質的にP1/2およびP2/2だけ隔てられた位置に、中心Q2が対応するように配置されている。また、横向き配置用の偏光制御領域6hは、C方向に沿って配置された隣接する縦向き配置用の偏光制御領域6dの中心Q3同士のA方向およびB方向に沿った間隔をP3およびP4とすると、中心Q3からA方向およびB方向に沿って実質的にP3/2およびP4/2だけ隔てられた位置に、中心Q4が対応するように配置されている。
In the present embodiment, the vertically arranged
また、本実施形態では、表示パネル3を縦向きに配置した場合に、縦向き配置用の偏光制御領域6cは、図2に示すように、表示パネル3の左目用画像L1が表示される領域(ハッチング領域)と観察者10の左目10aとを結んだ線上に配置されるとともに、表示パネル3の右目用画像R1が表示される領域(非ハッチング領域)と観察者10の右目10bとを結んだ線上に配置される。そして、縦向き配置用の偏光制御領域6dは、表示パネル3の左目用画像L1が表示される領域(ハッチング領域)と観察者10の右目10bとを結んだ線上に配置されるとともに、表示パネル3の右目用画像R1が表示される領域(非ハッチング領域)と観察者10の左目10aとを結んだ線上に配置される。以下、特に記載のない限り、左目10aおよび右目10bは、観察者10の左目10aおよび右目10bを示す。そして、観察者10が左側に移動した場合に、左目10aが所定の位置M1よりも左側の位置では、左目10aに左目用画像L1のみでなく遮光領域3iを介して左目用画像L1に隣接する右目用画像R1も入射されるとともに、右目10bが所定の位置M2よりも左側の位置では、右目10bに右目用画像R1のみでなく遮光領域3iを介して右目用画像R1に隣接する左目用画像L1も入射されるように構成されている。また、観察者10が右側に移動した場合に、左目10aが所定の位置M3よりも右側の位置では、左目10aに左目用画像L1のみでなく遮光領域3iを介して左目用画像L1に隣接する右目用画像R1も入射されるとともに、右目10bが所定の位置M4よりも右側の位置では、右目10bに右目用画像R1のみでなく遮光領域3iを介して右目用画像R1に隣接する左目用画像L1も入射されるように構成されている。このため、左目10aおよび右目10bは、左右方向(水平方向)の所定の幅W1の領域において、正視画像のみを観察することが可能であるとともに、左右方向(水平方向)の所定の幅W1の領域以外の幅W2の領域において、正視画像および逆視画像を観察するクロストーク現象が発生する。
Further, in the present embodiment, when the
また、本実施形態では、表示パネル3を縦向きに配置した場合に、表示パネル3から所定の距離H(図2参照)離れた位置では、左目用画像L1および右目用画像R1が、図3に示した状態で映し出されるとともに、表示パネル3の真正面に位置する観察者10の左目10aおよび右目10bに、左目用画像L1および右目用画像R1をそれぞれ入射させるように構成されている。
In the present embodiment, when the
また、本実施形態では、表示パネル3を横向きに配置した場合に、横向き配置用の偏光制御領域6gは、図4に示すように、表示パネル3の左目用画像L2が表示される領域(ハッチング領域)と左目10aとを結んだ線上に配置されるとともに、表示パネル3の右目用画像R2が表示される領域(非ハッチング領域)と右目10bとを結んだ線上に配置される。そして、横向き配置用の偏光制御領域6hは、表示パネル3の左目用画像L2が表示される領域(ハッチング領域)と右目10bとを結んだ線上に配置されるとともに、表示パネル3の右目用画像R2が表示される領域(非ハッチング領域)と左目10aとを結んだ線上に配置される。そして、観察者10が左側に移動した場合に、左目10aが所定の位置M5よりも左側の位置では、左目10aに左目用画像L2のみでなく遮光領域3iを介して左目用画像L2に隣接する右目用画像R2も入射されるとともに、右目10bが所定の位置M6よりも左側の位置では、右目10bに右目用画像R2のみでなく遮光領域3iを介して右目用画像R2に隣接する左目用画像L2も入射されるように構成されている。また、観察者10が右側に移動した場合に、左目10aが所定の位置M7よりも右側の位置では、左目10aに左目用画像L2のみでなく遮光領域3iを介して左目用画像L2に隣接する右目用画像R2も入射されるとともに、右目10bが所定の位置M8よりも右側の位置では、右目10bに右目用画像R2のみでなく遮光領域3iを介して右目用画像R2に隣接する左目用画像L2も入射されるように構成されている。このため、左目10aおよび右目10bは、左右方向(水平方向)の所定の幅W3の領域において、正視画像のみを観察することが可能であるとともに、左右方向(水平方向)の所定の幅W3の領域以外の幅W4の領域において、正視画像および逆視画像を観察するクロストーク現象が発生する。なお、表示パネル3を横向きに配置した場合における正視画像のみを観察することが可能な左右方向(水平方向)の幅W3は、表示パネル3を縦向きに配置した場合における正視画像のみを観察することが可能な左右方向(水平方向)の幅W1(図2参照)に比べて大きくなる。
In the present embodiment, when the
また、本実施形態では、表示パネル3を横向きに配置した場合に、表示パネル3から所定の距離H(図4参照)離れた位置では、左目用画像L2および右目用画像R2が、図5に示した状態で映し出されるとともに、表示パネル3の真正面に位置する観察者10の左目10aおよび右目10bに、左目用画像L2および右目用画像R2をそれぞれ入射させるように構成されている。
Further, in the present embodiment, when the
また、本実施形態では、偏光制御液晶パネル6は、電極6e、6f、6iおよび6jへの電圧の印加状態を変化させることにより、液晶6kへの電圧の印加状態を変化させることが可能となる。そのため、偏光制御液晶パネル6に入射する光の偏光軸を変化させずに出射させることも、入射する光の偏光軸を90°(λ/2)変化させて出射させることも可能である。たとえば、角度αの偏光軸を有する光を、角度αの偏光軸を有する光のまま出射させることも、角度α+90°の偏光軸を有する光に変化させて出射させることも可能である。また、本実施形態では、偏光制御液晶パネル6は、OFF状態で、入射した光の偏光軸を変化させた状態で出射させるとともに、ON状態で、入射した光の偏光軸をほぼ変化させないで出射させるTN方式を用いる。
In the present embodiment, the polarization control
また、本実施形態では、透明基板6aに形成される電極6eおよび6fと、透明基板6bに形成される電極6iおよび6jとには、それぞれ、表示パネル3の状態(縦置き配置における立体画像時、横置き配置における立体画像時、平面画像表示時)に応じて、パルス状の電圧が印加される。
In the present embodiment, the
具体的には、表示パネル3の縦向き配置における立体画像表示時では、図10に示すように、電極6f、6iおよび6jに、共通のパルス状の電圧(第1電圧)が印加される。これに対して、電極6eには、電極6f、6iおよび6jに印加されるパルス状の電圧とは異なる逆位相のパルス状の電圧(第2電圧)が印加される。これにより、電極6eと、電極6iおよび6jとの間に電圧が生じるので、液晶6kの電極6eに対応する部分には、電圧が印加される。この場合、図11に示すように、液晶6kの電極6eが形成される偏光制御領域6cに対応する領域(ハッチング領域)がON状態となり、この偏光制御領域6cに対応する領域を透過する光は偏光軸が変化されずに通過する。これに対して、偏光制御領域6cに対応する領域以外の領域(非ハッチング領域)には電圧が生じず、OFF状態のままとなり、透過する光の偏光軸が90°変化されて通過する。
Specifically, when a stereoscopic image is displayed in the vertical arrangement of the
また、表示パネル3の横向き配置における立体画像表示時では、図12に示すように、電極6e、6fおよび6jには、共通のパルス状の電圧(第3電圧)が印加される。これに対して、電極6iには、電極6e、6fおよび6jに印加されるパルス状の電圧とは異なる逆位相のパルス状の電圧(第4電圧)が印加される。これにより、電極6eおよび6fと、電極6iとの間に電圧が生じるので、液晶6kの電極6iに対応する部分には、電圧が印加される。この場合、図13に示すように、液晶6kの電極6iが形成される偏光制御領域6gに対応する領域(ハッチング領域)がON状態となり、この偏光制御領域6gに対応する領域を透過する光は偏光軸が変化されずに通過する。これに対して、偏光制御領域6gに対応する領域以外の領域(非ハッチング領域)には電圧が生じず、OFF状態のままとなり、透過する光の偏光軸が90°変化されて通過する。
When displaying a stereoscopic image in the horizontal orientation of the
そして、表示パネル3の縦向きおよび横向き配置における平面画像表示時では、図14に示すように、電極6eおよび6fには、共通のパルス状の電圧(第5電圧)が印加されるとともに、電極6iおよび6jには、電極6eおよび6fに印加されるパルス状の電圧とは異なる逆位相のパルス状の電圧(第6電圧)が印加される。これにより、電極6eおよび6fと、電極6iおよび6jとの間に電圧が生じるので、液晶6kのほぼ全域に電圧が印加される。これにより、図15および図16に示すように、液晶6kのほぼ全域(ハッチング領域)がON状態となり、ハッチング領域を透過する光は偏光軸が変化されずに通過する。
When a planar image is displayed in the vertical and horizontal orientations of the
また、本実施形態では、図1に示すように、偏光板7は、約45°の偏光軸を有するように設定されているので、約135°の偏光軸を有する光を吸収する機能を有している。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, the
(縦向き配置時の立体画像表示モード)
図17は、図1に示した本発明の一実施形態による表示パネルの縦向き配置時における立体画像表示方法を説明するための図である。なお、図17において、破線は、偏光板4、5、7の偏光軸の角度を示すとともに、矢印は、透過光の偏光軸の角度を示す。次に、図2、図6、図11および図17を参照して、本発明の一実施形態による表示パネル3の縦向き配置時における立体画像表示方法について説明する。
(3D image display mode when placed vertically)
FIG. 17 is a view for explaining a stereoscopic image display method when the display panel shown in FIG. 1 according to the embodiment of the present invention is vertically disposed. In FIG. 17, the broken line indicates the angle of the polarization axis of the
まず、バックライト2(図2参照)から照射された光は、図17に示すように、偏光板4により、約135°の偏光軸を有する光のみを透過する。そして、約135°の偏光軸を有する光が、表示パネル3の画素領域3dおよび3hに入射する。この場合、図6に示すように、画素領域3h(ハッチング領域)には、左目用画像L1(図2および図6参照)が表示されているとともに、画素領域3d(非ハッチング領域)には、右目用画像R1(図2および図6参照)が表示されている。また、表示パネル3に入射した光は、図17に示すように、表示パネル3により、入射光に対して偏光軸が90°変化した状態で出射される。すなわち、表示パネル3を透過した光は、偏光軸が約45°に変化された状態で出射される。そして、表示パネル3を出射した光は、約45°の偏光軸を有する偏光板5を透過する。その後、偏光板5を透過した光は、偏光制御液晶パネル6に入射する。ここで、縦向き配置時の立体画像表示モードでは、上述したように、液晶6kの電極6eが形成される偏光制御領域6cに対応する領域(図11のハッチング領域)がON状態となり、この偏光制御領域6cに対応する領域を透過する光は偏光軸が変化されずに通過する。これに対して、偏光制御領域6cに対応する領域以外の領域は電圧が生じずOFF状態のままとなり、透過する光の偏光軸が90°変化されて通過する。
First, the light irradiated from the backlight 2 (refer FIG. 2) permeate | transmits only the light which has a polarization axis of about 135 degrees by the
すなわち、図17に示すように、偏光制御液晶パネル6に入射した約45°の偏光軸を有する光のうち、電極6eが形成されるON状態の偏光制御領域6cに入射した光は、偏光軸が変化されずに出射し、約45°の偏光軸を有する偏光板7を透過する。この場合、電極6eが形成される偏光制御領域6cは、図2に示すように、表示パネル3の左目用画像L1が表示される領域と、左目10aとを結ぶ線上に配置されているので、左目用画像L1を左目10aに入射することが可能となる。また、電極6eが形成される偏光制御領域6cは、表示パネル3の右目用画像R1が表示される領域と、右目10bとを結ぶ線上に配置されているので、右目用画像R1を右目10bに入射することが可能となる。
That is, as shown in FIG. 17, out of light having a polarization axis of about 45 ° incident on the polarization control
一方、偏光制御液晶パネル6に入射した約45°の偏光軸を有する光のうち、電極6eが形成される偏光制御領域6c以外のOFF状態の領域に入射した光は、偏光軸が90°変化され、約135°の偏光軸を有する光となり、図17に示すように、約45°の偏光軸を有する偏光板7に遮光される。この場合、電極6fが形成される偏光制御領域6dは、図2に示すように、表示パネル3の左目用画像L1が表示される領域と、右目10bとを結ぶ線上に配置されているので、左目用画像L1が右目10bに入射するのを抑制することが可能となる。また、電極6fが形成される偏光制御領域6dは、表示パネル3の右目用画像R1が表示される領域と、左目10aとを結ぶ線上に配置されているので、右目用画像R1が左目10aに入射するのを抑制することが可能となる。
On the other hand, among the light having the polarization axis of about 45 ° incident on the polarization control
上記のように、縦向き配置時において、左目10aおよび右目10bに、それぞれ、左目用画像L1および右目用画像R1が入射されることにより、観察者10は、立体画像を見ることが可能となる。
As described above, the left eye image L1 and the right eye image R1 are incident on the
(横向き配置時の立体画像表示モード)
図18は、図1に示した本発明の一実施形態による表示パネルの横向き配置時における立体画像表示方法を説明するための図である。図19は、図5に示した本実施形態の構成に対する比較例を示した図である。次に、図4、図7、図13、図18および図19を参照して、本発明の一実施形態による表示パネル3の横向き配置時における立体画像表示方法について説明する。
(3D image display mode when placed in landscape orientation)
FIG. 18 is a view for explaining a stereoscopic image display method when the display panel shown in FIG. 1 according to the embodiment of the present invention is disposed in the horizontal direction. FIG. 19 is a diagram showing a comparative example for the configuration of the present embodiment shown in FIG. Next, with reference to FIG. 4, FIG. 7, FIG. 13, FIG. 18, and FIG. 19, a stereoscopic image display method when the
まず、バックライト2(図4参照)から照射された光は、図18に示すように、偏光板4により、約135°の偏光軸を有する光のみを透過する。なお、横向き配置時には、縦向き配置時に比べて偏光軸が90°ずつ回転するが、本実施形態では、簡略化のため、横向き配置時においても、縦向き配置時の偏光軸の角度をそのまま用いて説明する。そして、約135°の偏光軸を有する光が、表示パネル3の画素領域3dおよび3hに入射する。この場合、図7に示すように、画素領域3h(ハッチング領域)には、左目用画像L2(図4および図7参照)が表示されているとともに、画素領域3d(非ハッチング領域)には、右目用画像R2(図4および図7参照)が表示されている。また、表示パネル3に入射した光は、図18に示すように、表示パネル3により、入射光に対して偏光軸が90°変化した状態で出射される。すなわち、表示パネル3を透過した光は、偏光軸が約45°に変化された状態で出射される。そして、表示パネル3を出射した光は、約45°の偏光軸を有する偏光板5を透過する。その後、偏光板5を透過した光は、偏光制御液晶パネル6に入射する。ここで、横向き配置時の立体画像表示モードでは、上述したように、液晶6kの電極6iが形成される偏光制御領域6gに対応する領域(図13のハッチング領域)がON状態となり、この偏光制御領域6gに対応する領域を透過する光は偏光軸が変化されずに通過する。これに対して、偏光制御領域6gに対応する領域以外の領域は電圧が生じずOFF状態のままとなり、透過する光の偏光軸が90°変化されて通過する。
First, the light irradiated from the backlight 2 (refer FIG. 4) permeate | transmits only the light which has a polarization axis of about 135 degrees by the
すなわち、図18に示すように、偏光制御液晶パネル6に入射した約45°の偏光軸を有する光のうち、電極6iが形成されるON状態の偏光制御領域6gに入射した光は、偏光軸が変化されずに出射し、約45°の偏光軸を有する偏光板7を透過する。この場合、電極6iが形成される偏光制御領域6gは、上述したように、偏光制御領域6cの中心Q1からA方向およびB方向に沿って実質的にP1/2およびP2/2だけ隔てられた位置に、中心Q2が対応するように配置されているとともに、電極6jが形成される偏光制御領域6hは、偏光制御領域6dの中心Q3からA方向およびB方向に沿って実質的にP3/2およびP4/2だけ隔てられた位置に、中心Q4が対応するように配置されているので、表示パネル3を横向きに配置した場合に、電極6iが形成される偏光制御領域6gは、図4に示すように、表示パネル3の左目用画像L2が表示される領域と、左目10aとを結ぶ線上に配置されている。これにより、左目用画像L2を左目10aに入射することが可能となる。また、同様に、電極6iが形成される偏光制御領域6gは、表示パネル3の右目用画像R2が表示される領域と、右目10bとを結ぶ線上に配置されているので、右目用画像R2を右目10bに入射することが可能となる。なお、本実施形態とは異なり、たとえば、偏光制御領域6gの中心Q2および偏光制御領域6hの中心Q4を、それぞれ、偏光制御領域6cの中心Q1および偏光制御領域6dの中心Q3と同じ位置に配置した場合には、表示パネル3が図4に示す状態から90°回転されて横向き配置に変更される際に、左目用画像L2および右目用画像R2が表示パネル3の中心に対して90°回転されて図19の比較例に示すような状態になる。具体的には、この比較例では、表示パネル3を横向きに配置した場合に、図19に示すように、A方向およびB方向の左目用画像L2と右目用画像R2との距離をそれぞれP5およびP6とすると、表示パネル3の真正面に位置する観察者10の左目10aは、左目用画像L2の中心の位置に対して、A方向およびB方向に沿った方向にそれぞれピッチの半分(P5/2およびP6/2)だけずらした位置に配置される。また、同様に、表示パネル3の真正面に位置する観察者10の右目10bは、右目用画像R2の中心の位置に対して、A方向およびB方向に沿った方向にそれぞれピッチの半分(P5/2およびP6/2)だけずらした位置に配置される。このため、図19に示した比較例では、本実施形態と異なり、左目10aには、左目用画像L2および右目用画像R2が半分ずつ入射されるとともに、右目10bには、左目用画像L2および右目用画像R2が半分ずつ入射されるので、観察者10は、立体画像を見ることができない。
That is, as shown in FIG. 18, out of the light having the polarization axis of about 45 ° incident on the polarization control
一方、偏光制御液晶パネル6に入射した約45°の偏光軸を有する光のうち、電極6iが形成される偏光制御領域6g以外のOFF状態の領域に入射した光は、偏光軸が90°変化され、約135°の偏光軸を有する光となり、図18に示すように、約45°の偏光軸を有する偏光板7に遮光される。この場合、電極6jが形成される偏光制御領域6hは、図4に示すように、表示パネル3の左目用画像L2が表示される領域と、右目10bとを結ぶ線上に配置されているので、左目用画像L2が右目10bに入射するのを抑制することが可能となる。また、電極6jが形成される偏光制御領域6hは、表示パネル3の右目用画像R2が表示される領域と、左目10aとを結ぶ線上に配置されているので、右目用画像R2が左目10aに入射するのを抑制することが可能となる。
On the other hand, of the light having the polarization axis of about 45 ° incident on the polarization control
上記のように、横向き配置時において、左目10aおよび右目10bに、それぞれ、左目用画像L2および右目用画像R2が入射されることにより、観察者10は、立体画像を見ることが可能となる。
As described above, the left-eye image L2 and the right-eye image R2 are incident on the
(縦向き配置時の平面画像表示モード)
図20は、図1に示した本発明の一実施形態による表示パネルを縦向きに配置した場合の平面画像表示時において観察者が表示パネルを見た状態を上方から示した図である。図21は、図1に示した本発明の一実施形態による表示パネルの縦向き配置および横向き配置時における平面画像表示方法を説明するための図である。図15、図20および図21を参照して、本発明の一実施形態による表示パネル3の縦向き配置時における平面画像表示方法について説明する。
(Plane image display mode when placed vertically)
FIG. 20 is a diagram showing a state in which the viewer looks at the display panel from above when displaying a planar image when the display panel according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is arranged vertically. FIG. 21 is a view for explaining a planar image display method when the display panel shown in FIG. 1 according to an embodiment of the present invention is vertically arranged and horizontally arranged. A planar image display method when the
まず、バックライト2(図20参照)から照射された光は、図21に示すように、偏光板4により、約135°の偏光軸を有する光のみを透過する。そして、約135°の偏光軸を有する光が、表示パネル3の画素領域3dおよび3hに入射する。この場合、全ての画素領域3dおよび3hには、平面画像S1(図20参照)が表示されている。また、表示パネル3に入射した光は、図21に示すように、表示パネル3により、入射光に対して偏光軸が90°変化した状態で出射される。すなわち、表示パネル3を透過した光は、偏光軸が約45°に変化された状態で出射される。そして、表示パネル3を出射した光は、約45°の偏光軸を有する偏光板5を透過する。その後、偏光板5を透過した光は、偏光制御液晶パネル6に入射する。このとき、偏光制御液晶パネル6に入射した約45°の偏光軸を有する光は、電極を制御することにより偏光制御液晶パネル6のほぼ全域に形成されるON状態のハッチング領域(図15参照)に入射するので、偏光軸が変化されずに出射され、約45°の偏光軸を有する偏光板7を透過する。この偏光板7を透過した光により、表示パネル3の平面画像S1が左目10aおよび右目10bに入射される。
First, as shown in FIG. 21, the light emitted from the backlight 2 (see FIG. 20) transmits only light having a polarization axis of about 135 ° through the
上記のように、左目10aおよび右目10bに平面画像S1が入射されることにより、観察者10は平面画像を見ることが可能となる。
As described above, when the planar image S1 is incident on the
(横向き配置時の平面画像表示モード)
図22は、図1に示した本発明の一実施形態による表示パネルを横向きに配置した場合の平面画像表示時において観察者が表示パネルを見た状態を上方から示した図である。図16、図21および図22を参照して、本発明の一実施形態による表示パネル3の横向き配置時における平面画像表示方法について説明する。
(Plane image display mode when placed in landscape orientation)
FIG. 22 is a diagram showing a state in which an observer looks at the display panel from above when displaying a planar image when the display panel according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is arranged horizontally. With reference to FIG. 16, FIG. 21, and FIG. 22, a planar image display method when the
まず、バックライト2(図22参照)から照射された光は、図21に示すように、偏光板4により、約135°の偏光軸を有する光のみを透過する。そして、約135°の偏光軸を有する光が、表示パネル3の画素領域3dおよび3hに入射する。この場合、全ての画素領域3dおよび3hには、平面画像S2(図22参照)が表示されている。また、表示パネル3に入射した光は、図21に示すように、表示パネル3により、入射光に対して偏光軸が90°変化した状態で出射される。すなわち、表示パネル3を透過した光は、偏光軸が約45°に変化された状態で出射される。そして、表示パネル3を出射した光は、約45°の偏光軸を有する偏光板5を透過する。その後、偏光板5を透過した光は、偏光制御液晶パネル6に入射する。このとき、偏光制御液晶パネル6に入射した約45°の偏光軸を有する光は、電極を制御することにより偏光制御液晶パネル6のほぼ全域に形成されるON状態のハッチング領域(図16参照)に入射するので、偏光軸が変化されずに出射され、約45°の偏光軸を有する偏光板7を透過する。この偏光板7を透過した光により、表示パネル3の平面画像S2が左目10aおよび右目10bに入射される。
First, the light irradiated from the backlight 2 (refer FIG. 22) permeate | transmits only the light which has a polarization axis of about 135 degrees by the
上記のように、観察者10の左目10aおよび右目10bに平面画像S2が入射されることにより、観察者10は平面画像を見ることが可能となる。
As described above, when the planar image S2 is incident on the
(本実施形態の効果)
本実施形態では、上記のように、偏光制御液晶パネル6を設けるとともに、表示パネル3が縦向きに配置された状態で、バックライト2から照射されて偏光制御液晶パネル6の電極6eが形成されるON状態の偏光制御領域6cを通過した光により、左目用画像L1および右目用画像R1をそれぞれ左目10aおよび右目10bに入射することにより、観察者10に立体画像を提供することができる。また、表示パネル3が横向きに配置された状態で、バックライト2から照射されて偏光制御液晶パネル6の電極6iが形成されるON状態の偏光制御領域6gを通過した光により、左目用画像L2および右目用画像R2をそれぞれ左目10aおよび右目10bに入射することにより、観察者10に立体画像を提供することができる。これにより、表示パネル3を縦向きに配置した場合および横向きに配置した場合の両方の場合に、観察者10に立体画像を提供することができる。また、偏光制御液晶パネル6の偏光制御領域6c、6d、6gおよび6hを、A方向およびB方向の両方に対して交差するC方向(斜め方向)に沿って配置することによって、表示パネル3が縦向きおよび横向きに配置された状態で、偏光制御液晶パネル6の偏光制御領域6c、6d、6gおよび6hをA方向およびB方向に交差するC方向に沿って配置することができる。これにより、表示パネル3が縦向きに配置された状態で、A方向およびB方向の両方に対して交差するC方向に沿って配置されている偏光制御領域6cおよび6dにより、偏光制御領域6cを透過した光を、A方向およびB方向に分散した状態で左目10aおよび右目10bに向かって進行させることができるとともに、表示パネル3が横向きに配置された状態で、A方向およびB方向の両方に対して交差するC方向に沿って配置されている偏光制御領域6gおよび6hにより、偏光制御領域6gを透過した光を、A方向およびB方向に分散した状態で左目10aおよび右目10bに向かって進行させることができる。これにより、表示パネル3が縦向きおよび横向きに配置された状態で、表示パネル3の画像の解像度の低下をA方向とB方向とに分散することができるので、画像劣化の少ない立体画像を観察者に提供することができる。
(Effect of this embodiment)
In the present embodiment, as described above, the polarization control
また、本実施形態では、偏光制御液晶パネル6に、偏光制御領域6c、6d、6gおよび6hを設けることによって、表示パネル3を縦向きに配置した場合に、左目用画像L1および右目用画像R1をそれぞれ左目10aおよび右目10bに入射するように偏光制御領域6cおよび6dを配置するとともに、表示パネル3を横向きに配置した場合に、左目用画像L2および右目用画像R2をそれぞれ左目10aおよび右目10bに入射するように偏光制御領域6gおよび6hを配置することにより、表示パネル3を縦向きに配置した場合および横向きに配置した場合のそれぞれの場合に、容易に、観察者10に立体画像を提供することができる。
In the present embodiment, the polarization control
また、本実施形態では、偏光制御液晶パネル6を設けることによって、1つの偏光制御液晶パネル6で、表示パネル3を縦向きに配置した場合および横向きに配置した場合の両方の場合に、観察者10に立体画像を提供することができる。これにより、表示パネル3を縦向きおよび横向きに配置した場合のそれぞれの場合に、観察者10に立体画像を提供するために2つの偏光制御液晶パネル6を設ける場合と比べて、部品点数が増加するのを抑制することができるとともに、画像表示装置1全体の厚みを小さくすることができる。
Further, in this embodiment, by providing the polarization control
また、本実施形態では、偏光制御液晶パネル6の偏光制御領域6cおよび6dを、表示パネル3が縦向きに配置された状態で、表示パネル3の画素領域3dおよび3hに対応するように形成するとともに、偏光制御領域6gおよび6hを、表示パネル3が横向きに配置された状態で、表示パネル3の画素領域3dおよび3hに対応するように形成することによって、表示パネル3が縦向きに配置された状態で、偏光制御領域6cおよび6dを透過した光により、表示パネル3の画像を画像劣化の少ない状態で観察者10の左目10aおよび右目10bに入射させることができるとともに、表示パネル3が横向きに配置された状態で、偏光制御領域6gおよび6hを透過した光により、表示パネル3の画像を画像劣化の少ない状態で観察者10の左目10aおよび右目10bに入射させることができる。これらにより、表示パネル3が縦向きに配置された状態および横向きに配置された両方の状態で、より画像劣化の少ない立体画像を観察者10に提供することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、偏光制御領域6gを、偏光制御領域6cの中心Q1からA方向およびB方向に沿って実質的にP1/2およびP2/2だけ隔てられた位置に、中心Q2が対応するように配置するとともに、偏光制御領域6hを、偏光制御領域6dの中心Q3からA方向およびB方向に沿って実質的にP3/2およびP4/2だけ隔てられた位置に、中心Q4が対応するように配置することによって、偏光制御領域6gの中心Q2の位置を、偏光制御領域6cの中心Q1の位置に対して、A方向およびB方向に沿った方向にそれぞれピッチの半分(P1/2およびP2/2)だけずらすとともに、偏光制御領域6hの中心Q4の位置を、偏光制御領域6dの中心Q3の位置に対して、A方向およびB方向に沿った方向にそれぞれピッチの半分(P3/2およびP4/2)だけずらすことができる。これにより、偏光制御領域6cおよび6dと、偏光制御領域6gおよび6hとをA方向およびB方向に対して交差するC方向に沿って配置した場合に、表示パネル3を縦向きに配置した状態から横向きに配置した状態に変更する際に、偏光制御領域6gを透過した光が、表示パネル3の真正面に位置する観察者10の左目10aおよび右目10bに対して、A方向およびB方向に沿ってそれぞれずれるのを抑制することができるので、容易に、観察者10の左目10aおよび右目10bに光を進行させることができる。
In the present embodiment, the center Q2 corresponds to the position where the
また、本実施形態では、偏光制御液晶パネル6の電極6e、6f、6iおよび6jへの電圧の印加状態を変化させることにより、液晶6kへの電圧の印加状態を変化させることによって、表示パネル3の縦置き配置における立体画像表示時と横置き配置における立体画像表示時と平面画像表示時とを切り換えることができる。
In the present embodiment, the
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記実施形態では、透明基板6aおよび6bに形成される電極6e、6f、6iおよび6jにパルス状の電圧を印加する例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、電極6e、6f、6iおよび6jの所定の電極に定電圧を印加することにより、所定の電極に対応する液晶に電圧が生じるようにしてもよい。
For example, in the above-described embodiment, an example in which a pulse voltage is applied to the
また、上記実施形態では、表示パネル3は、90°TN方式を用い、表示パネル3を挟んで対向するように配置される偏光板4および5が、互いに直交する偏光軸を有する例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、VA(Vertical Alignment)方式およびECB(Electrically Controlled Birefringence)方式などの他の方式を用いてもよい。この場合、たとえば、VA方式を用いれば、表示パネル3を挟み込むように配置された偏光板4および5を、同じ偏光軸を有する偏光板により構成するとともに、表示パネル3、偏光板4および5の偏光軸に対応するように、画像表示装置により形成される画像に対応する光の偏光軸を設定すればよい。
Moreover, in the said embodiment, the
また、上記実施形態では、偏光制御液晶パネル6は、OFF状態で、入射した光の偏光軸を変化させた状態で出射させるとともに、ON状態で、入射した光の偏光軸をほぼ変化させないで出射させるTN方式を用いる例について示したが、本発明はこれに限らず、上記したVA方式およびECB方式などの他の方式を用いてもよい。
In the above-described embodiment, the polarization control
また、上記実施形態では、バックライトからの光が照射される液晶表示パネルからなる表示パネルを用いることにより観察者に立体画像を提供する例について説明したが、本発明はこれに限らず、有機ELやPDP(プラズマディスプレイパネル)などの自発光タイプの表示パネルを有する画像表示装置にも適用可能である。 In the above embodiment, an example in which a stereoscopic image is provided to an observer by using a display panel including a liquid crystal display panel irradiated with light from a backlight has been described. The present invention can also be applied to an image display device having a self-luminous display panel such as an EL or PDP (plasma display panel).
また、上記実施形態では、観察者側から順番に、偏光制御液晶パネル、表示パネル、バックライトを配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、観察者側から順番に、表示パネル、偏光制御液晶パネル、バックライトを配置してもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the example which arrange | positions a polarization control liquid crystal panel, a display panel, and a backlight in order from the observer side was shown, this invention is not limited to this, A display panel is in order from an observer side. A polarization control liquid crystal panel and a backlight may be arranged.
また、上記実施形態では、偏光板4、5および7の偏光軸を、それぞれ、約135°、約45°、約45°に設定した例を示したが、本発明はこれに限らず、偏光板4、5および7の偏光軸を上記の値以外の値に設定してもよい。
In the above embodiment, the polarizing axes of the
また、上記実施形態では、偏光制御液晶パネル6の偏光制御領域6a、6b、6cおよび6dをC方向(斜め方向)に延びる市松状(階段状)に配置した例を示したが、本発明はこれに限らず、偏光制御液晶パネル6の偏光制御領域6a、6b、6cおよび6dを、市松状(階段状)以外の斜め方向に延びるように配置してもよい。
In the above embodiment, the
1 画像表示装置
3 表示パネル
3d、3h 画素領域
6 偏光制御液晶パネル(偏光軸制御手段)
6a、6b 透明基板
6c 偏光制御領域(第1偏光制御領域)
6d 偏光制御領域(第2偏光制御領域)
6e 電極(第1電極)
6f 電極(第2電極)
6g 偏光制御領域(第3偏光制御領域)
6h 偏光制御領域(第4偏光制御領域)
6i 電極(第3電極)
6j 電極(第4電極)
6k 液晶
7 偏光板(偏光軸制御手段)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
6a, 6b
6d Polarization control region (second polarization control region)
6e electrode (first electrode)
6f electrode (second electrode)
6g Polarization control region (third polarization control region)
6h Polarization control region (fourth polarization control region)
6i electrode (third electrode)
6j electrode (fourth electrode)
Claims (10)
前記表示パネルが第1の方向に配置された状態で、光を第1の偏光軸を有する光と、第2の偏光軸を有する光とにそれぞれ分離して前記第1の偏光軸を有する光および前記第2の偏光軸を有する光の一方を透過させて観察者の目に向かって進行させるとともに他方を遮光させて前記観察者に立体画像を提供する第1偏光制御領域および第2偏光制御領域と、前記表示パネルが前記第1の方向と交差する第2の方向に配置された状態で、前記光を前記第3の偏光軸を有する光と、前記第4の偏光軸を有する光とにそれぞれ分離して前記第3の偏光軸を有する光および前記第4の偏光軸を有する光の一方を透過させて前記観察者の目に向かって進行させるとともに他方を遮光させて前記観察者に立体画像を提供する第3偏光制御領域および第4偏光制御領域と、を含む偏光軸制御手段と、を備え、
前記偏光軸制御手段の第1偏光制御領域、第2偏光制御領域、第3偏光制御領域および第4偏光制御領域は、それぞれ、前記第1の方向および前記第2の方向の両方に対して交差する方向に沿って配置された複数の電極部を含み、
前記第1偏光制御領域および前記第2偏光制御領域は、前記表示パネルが前記第1の方向に配置された状態で、前記表示パネルの前記画素領域に対応するように形成されているとともに、
前記第3偏光制御領域および前記第4偏光制御領域は、前記表示パネルが前記第2の方向に配置された状態で、前記表示パネルの前記画素領域に対応するように形成され、
前記第1の方向および前記第2の方向に対して交差する方向に沿って配置された隣接する前記第1偏光制御領域の前記電極部の中心同士の前記第1の方向および前記第2の方向に沿った間隔をそれぞれP1およびP2とする場合に、前記第3偏光制御領域の前記電極部の中心は、前記第1偏光制御領域の前記電極部の中心から前記第1の方向および前記第2の方向に沿ってそれぞれ間隔P1より小さい第1の距離および間隔P2より小さい第2の距離隔てられた位置に対応するように配置されるとともに、
前記第1の方向および前記第2の方向に対して交差する方向に沿って配置された隣接する前記第2偏光制御領域の前記電極部の中心同士の前記第1の方向および前記第2の方向に沿った間隔をそれぞれP3およびP4とする場合に、前記第4偏光制御領域の前記電極部の中心は、前記第2偏光制御領域の前記電極部の中心から前記第1の方向および前記第2の方向に沿ってそれぞれ間隔P3より小さい第3の距離および間隔P4より小さい第4の距離隔てられた位置に対応するように配置される、画像表示装置。 A display panel having a plurality of pixel regions for displaying a color image;
In the state where the display panel is arranged in the first direction, the light having the first polarization axis is separated by separating the light into the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis. And a first polarization control region and a second polarization control for transmitting one of the lights having the second polarization axis and traveling toward the eyes of the observer and shielding the other to provide a stereoscopic image to the observer. And light having the third polarization axis and light having the fourth polarization axis in a state where the display panel is arranged in a second direction intersecting the first direction. And transmitting one of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis so that the light travels toward the eyes of the observer and shields the other to shield the observer. the third polarization control areas and the fourth polarization to provide a stereoscopic image And a polarization axis control means including a control region, a
The first polarization control region, the second polarization control region, the third polarization control region, and the fourth polarization control region of the polarization axis control unit intersect with both the first direction and the second direction, respectively. Including a plurality of electrode portions arranged along the direction of
The first polarization control region and the second polarization control region are formed to correspond to the pixel region of the display panel in a state where the display panel is arranged in the first direction,
The third polarization control region and the fourth polarization control region are formed to correspond to the pixel region of the display panel in a state where the display panel is disposed in the second direction,
The first direction and the second direction between the centers of the electrode portions of the adjacent first polarization control regions arranged along the direction intersecting the first direction and the second direction. , The center of the electrode part of the third polarization control region is in the first direction and the second direction from the center of the electrode part of the first polarization control region. Corresponding to a position separated by a first distance smaller than the distance P1 and a second distance smaller than the distance P2, respectively, along the direction of
The first direction and the second direction between the centers of the electrode portions of the adjacent second polarization control regions arranged along the direction intersecting the first direction and the second direction. , The center of the electrode part of the fourth polarization control region is the first direction and the second direction from the center of the electrode part of the second polarization control region. Are arranged so as to correspond to positions separated by a third distance smaller than the interval P3 and a fourth distance smaller than the interval P4, respectively .
前記第1の方向および前記第2の方向に対して交差する方向に沿って配置された隣接する前記第2偏光制御領域の中心同士の前記第1の方向および前記第2の方向に沿った間隔をそれぞれP3およびP4とする場合に、前記第4偏光制御領域の中心は、前記第2偏光制御領域の中心から前記第1の方向および前記第2の方向に沿ってそれぞれ実質的にP3/2およびP4/2だけ隔てられた位置に対応するように配置される、請求項1に記載の画像表示装置。 Spacing between the centers of the adjacent first polarization control regions arranged along the direction intersecting the first direction and the second direction along the first direction and the second direction. , P1 and P2, respectively, the center of the third polarization control region is substantially P1 / 2 from the center of the first polarization control region along the first direction and the second direction, respectively. And corresponding to positions separated by P2 / 2,
Spacing between the centers of the adjacent second polarization control regions arranged along the direction intersecting the first direction and the second direction along the first direction and the second direction. Is P3 and P4, respectively, the center of the fourth polarization control region is substantially P3 / 2 from the center of the second polarization control region along the first direction and the second direction, respectively. The image display device according to claim 1 , wherein the image display device is arranged to correspond to positions separated by P4 / 2.
前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極および前記第4電極への電圧の印加状態を変化させることにより、前記液晶への電圧の印加状態を変化させることによって、前記第1の状態と前記第2の状態とを切り換える、請求項3に記載の画像表示装置。 The polarization control liquid crystal panel is formed in a pair of transparent substrates, a liquid crystal disposed between the pair of transparent substrates, and the first polarization control region and the second polarization control region of one of the transparent substrates, respectively. A first electrode and a second electrode, and a third electrode and a fourth electrode respectively formed in the third polarization control region and the fourth polarization control region of the other transparent substrate,
By changing the voltage application state to the liquid crystal by changing the voltage application state to the first electrode, the second electrode, the third electrode and the fourth electrode, the first state The image display device according to claim 3 , which switches between the second state and the second state.
前記表示パネルが前記第2の方向に配置された状態で、前記第3の偏光軸を有する光および前記第4の偏光軸を有する光の一方により、左目用画像を前記観察者の左目に向かって進行させるとともに、右目用画像を前記観察者の右目に向かって進行させることによって、前記観察者に立体画像を提供する、請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像表示装置。 With the display panel arranged in the first direction, the left-eye image is directed toward the left eye of the observer by one of the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis. Providing a stereoscopic image to the observer by advancing the image for the right eye toward the right eye of the observer,
With the display panel arranged in the second direction, the left-eye image is directed toward the left eye of the observer by one of the light having the third polarization axis and the light having the fourth polarization axis. with advancing Te, by advancing toward the right-eye image to the right eye of the observer, to provide stereoscopic images to the observer, the image display apparatus according to any one of claims 1-6.
前記偏光制御液晶パネルおよび前記偏光板は、前記表示パネルが前記第1の方向に配置された状態で、前記第1の偏光軸を有する光および前記第2の偏光軸を有する光の一方を前記観察者の目に向かって進行させる第1の状態と、前記表示パネルが前記第2の方向に配置された状態で、前記第3の偏光軸を有する光および前記第4の偏光軸を有する光の一方を前記観察者の目に向かって進行させる第2の状態と、前記表示パネルが前記第1の方向に配置された状態で、前記光を前記第1の偏光軸を有する光および前記第2の偏光軸を有する光のどちらか一方の光として透過させて、前記観察者の目に向かって進行させる第3の状態と、前記表示パネルが前記第2の方向に配置された状態で、前記光を前記第3の偏光軸を有する光および前記第4の偏光軸を有する光のどちらか一方の光として透過させて、前記観察者の目に向かって進行させる第4の状態とに切り換え可能であり、
前記偏光制御液晶パネルが前記第1の状態および前記第2の状態では、それぞれ、前記表示パネルが前記第1の方向および前記第2の方向に配置された状態で、前記観察者に立体画像を提供し、
前記偏光制御液晶パネルが前記第3の状態および前記第4の状態では、それぞれ、前記表示パネルが前記第1の方向および前記第2の方向に配置された状態で、前記観察者に平面画像を提供する、請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像表示装置。 The polarization axis control means absorbs light having the first polarization axis or light having the second polarization axis in a state where the polarization control liquid crystal panel and the display panel are arranged in the first direction. Or a polarizing plate that transmits and absorbs or transmits light having the third polarization axis or light having the fourth polarization axis in a state where the display panel is disposed in the second direction. ,
The polarization control liquid crystal panel and the polarizing plate are configured to transmit one of light having the first polarization axis and light having the second polarization axis in a state where the display panel is disposed in the first direction. Light having the third polarization axis and light having the fourth polarization axis in a first state that travels toward the eyes of the observer and in a state where the display panel is disposed in the second direction In a second state in which one of the light beams travels toward the eyes of the observer, and in a state in which the display panel is disposed in the first direction, the light having the first polarization axis and the first A third state in which the light is transmitted as one of light having two polarization axes and travels toward the eyes of the observer; and the display panel is disposed in the second direction. The light having the third polarization axis and the light; Polarized by the optical axis is transmitted so as either light of the light having the is switchable to a fourth state to proceed toward the eye of the observer,
When the polarization control liquid crystal panel is in the first state and the second state, a stereoscopic image is displayed to the observer in a state where the display panel is disposed in the first direction and the second direction, respectively. Offer to,
When the polarization control liquid crystal panel is in the third state and the fourth state, the display panel is arranged in the first direction and the second direction, respectively, and a planar image is displayed to the observer. provided, the image display apparatus according to any one of claims 1-8.
前記第3の状態および前記第4の状態では、前記偏光制御液晶パネルの液晶全体に電圧が印加されるように、前記第1電極および前記第2電極に共通の第5電圧を印加するとともに、前記第3電極および前記第4電極に共通の第6電圧を印加することにより、前記観察者に平面画像を提供する、請求項9に記載の画像表示装置。 The polarization control liquid crystal panel is formed in a pair of transparent substrates, a liquid crystal disposed between the pair of transparent substrates, and the first polarization control region and the second polarization control region of one of the transparent substrates, respectively. A first electrode and a second electrode, and a third electrode and a fourth electrode respectively formed in the third polarization control region and the fourth polarization control region of the other transparent substrate,
In the third state and the fourth state, a common fifth voltage is applied to the first electrode and the second electrode so that a voltage is applied to the entire liquid crystal of the polarization control liquid crystal panel. The image display apparatus according to claim 9 , wherein a planar image is provided to the observer by applying a common sixth voltage to the third electrode and the fourth electrode.
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