JP2004264760A - 立体映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表示するバリアに開口(20a)と遮光部(20b)を現出するための電極(45)が設けられた基板(43)の表面に、透明な導電性膜(46)を設ける。基板(43)の帯電が防止され、液晶(41)のうち基板(43)に接触する部位の配向が変化することがなくなり、光を全て透過させるべきその部位を、常に光を全て透過させる設定とすることができる。
【選択図】 図3
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、両眼の視差により立体映像を得ると共に特殊なメガネを用いない立体映像表示装置に関し、特に2Dと3Dの表示の切り替えを行うために表示器とは別にスイッチ用の液晶パネルを用いる立体映像表示装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
視差のある2つの映像を表示して、一方の映像光を左眼に導き他方の映像光を右眼に導くことにより、立体的な映像を提供する立体映像表示装置が提案されている。立体映像を提供するためには、左眼用の映像光が左眼のみに入射し、右眼用の映像光が右眼のみに入射するようにする必要があり、その一法として、光の進路を規制するバリアを用いることが行われている。左眼用の映像と右眼用の映像を並べて表示し、大きなバリアでそれらの映像光の進路を規制することもできるが、そのようにすると左眼用の映像光と右眼用の映像光の進行方向に過大な角度差が生じて、自然な立体映像を提供することは難しい。
【0003】
そこで、左眼用の映像と右眼用の映像をそれぞれ一部分ずつ交互に並べて表示し、両映像の各部分に対応する複数の開口を有するバリアを用いるパララックスバリア方式の立体映像表示装置が知られている。このような立体映像表示装置の構成を図1の断面図に模式的に示す。
【0004】
図1(a)の立体映像表示装置は、表示器10、バリア20、および照明器30より成る。表示器10は、例えば透過型の液晶パネルであって、多数の画素10pを有し、左右方向に並ぶ1画素ごとに、左眼用の映像Lと右眼用の映像Rを交互に表示する。バリア20は、表示器10の画素10pと同程度の幅の開口20aを2つの画素10pごとに有し、液晶表示器10からの映像光のうち開口20aに入射するものを通過させ、開口20a以外の遮光部20bに入射するものを遮断する。照明器30は表示器10を背面から照明する照明光(バックライト)を発し、表示器10は、照明光からの光を変調して映像を表す映像光とする。
【0005】
バリア20の開口20aに対する左眼用の映像Lと右眼用の映像Rの位置には差があり、これにより、開口20a通過後の左眼用の映像Lの映像光の進行方向と右眼用の映像Rの映像光の進行方向に差が生じて、観察者の左眼には左眼用の映像Lの映像光のみが入射し、右眼には右眼用の映像Rの映像光のみが入射する。
【0006】
なお、図1(b)に示すように、バリア20を表示器10と照明器30の間に配置することも可能である。照明器30からの光はバリア20によって進路を規制され、左眼用の映像Lに入射する照明光と右眼用の映像Rに入射する照明光の進行方向には角度差が生じる。この角度差は映像光となった後も保たれ、観察者の左眼には左眼用の映像Lの映像光のみが入射し、右眼には右眼用の映像Rの映像光のみが入射する。
【0007】
このバリア20として、特開平3−119889号にて提案されているように、液晶パネルを用いてバリア20を表示するものが知られている。これはバリアに液晶パネルを用いると、その全体を光を透過させる配向にしてバリア20として機能しない設定とすることも可能であり、立体映像を提供することと、非立体的な通常の映像を提供することを、切り替えることができるからである。
【0008】
この液晶パネルを用いたバリア20は一対の基板で液晶層を挟むとともに、一方の基板に共通電極が形成され、他方の基板に画素電極が形成されており、選択位置における両電極間に電圧を印加することにより、任意の形状のバリアを発生している。つまり、バリア20は通常の液晶表示装置に用いられるアクティブマトリクス駆動タイプの液晶パネルが用いられている。またこの他単純マトリクス駆動タイプの液晶パネルが用いられたりもする。
【0009】
しかし、これの液晶パネルは基板上に複雑な配線等の形成が必要となるため、それだけ歩留まりを下げてしまう恐れが高い。
【0010】
そこでより簡単な構成のよる液晶パネルを用いたバリア20が存在する。このバリア20の表示のために用いられる切り替え用のスイッチ液晶パネル40の構成を図2に示す。スイッチ液晶パネル40は、液晶41を挟む一方の基板42の全体に電極44を設け、他方の基板43には開口を形成したい位置だけを除いて電極45を設けている。そして電極44、45への駆動電圧印加時に、液晶41のうち電極44と電極45とで挟まれた部位を光を遮断する配向にしてバリア20の遮光部20bとするものである。液晶41のうち、電極45が存在しない部分は、常時光を透過させる開口20aとなる。つまり駆動電圧が印加されることで、両基板に透明電極が形成されている位置は遮光部となり、一方の基板にしか透明電極が形成されていな部分は光を透過させる開口となる。このようにすれば、非常に簡単な構成によりバリア20を形成することができる。
【0011】
入射する光に対する液晶パネル40の配置の方向は2通り可能であり、矢印Aで示すように、全体に電極44が設けられた基板42側から光を入射させる配置と、矢印Bで示すように、複数の電極45が設けられた基板43側から光を入射させる配置がある。
【0012】
【特許文献1】
特開平3−119889号
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、スイッチ液晶パネル40の基板42、43は電気的に絶縁性であるため、使用時やメンテナンス時に帯電してしまう。これは上記したアクティブマトリクス駆動タイプの液晶パネルや単純マトリクス駆動タイプの液晶パネルによるバリアにおいては、両基板間の電極で挟まれた部分の印加電圧を変えることでバリアに開口及び遮光部を形成しているため、問題にはならない。
【0014】
しかし駆動電圧が印加されることで、両基板に透明電極が形成されている位置は遮光部となり、一方の基板にしか透明電極が形成されていな部分は光を透過させる開口となるバリアにおいては、この静電気による帯電により、本来開口となる部分においても液晶が配向してしまう。したがって電極45が存在しない部分でも液晶41が光を遮断するように配向してしまう。配向に変化が生じると、光を全て透過させるべきであるのに一部しか透過させなくなる。したがって、基板の帯電によってバリアが思うように機能せず、立体表示される映像の品位が著しく低下してしまう。
【0015】
ここで、バリア20を表示するためのスイッチ液晶パネル40が帯電する理由として、通常スイッチ液晶パネル40と表示器10の間は、基板表面の平坦性の問題や、熱などによる膨張により、微小な空隙がどうしても存在してしまう。そして表示器10とスイッチ液晶パネル40との間の空隙を流れる空気により、帯電が容易に生じてしまう。またスイッチ液晶パネル40の表面を拭く等しても帯電が容易に生じてしまう。
【0016】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、光の進路を規制するバリアを液晶パネルによって表示する立体映像表示装置における、液晶パネルの基板の帯電に起因する立体映像の品位の低下を防止することを目的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では視差のある映像を交互に並べて表示することのできる表示器と、一対の基板で液晶層を挟むと共に、光を透過させる部分と光を遮断する部分からなるバリアを印加される電圧により形成することができるスイッチ液晶パネルとを備え、前記バリアによって表示器からの映像光の進路を規制して左右の眼に異なる映像光を導いて、立体的な映像を提供する立体映像表示装置において、前記スイッチ液晶パネルは、前記一対の基板の内側に形成される電極の有無によって光を透過させる部分と光を遮断する部分を形成し、前記スイッチ液晶パネルの電極を形成していない部分においては、基板の表面に、透明な導電性膜を備える構成とする。
【0018】
本発明ではまた、視差のある映像を交互に並べて表示することのできる液晶表示器と、該表示器に照明光を与える照明器と、一対の基板で液晶層を挟むと共に、光を透過させる部分と光を遮断する部分からなるバリアを印加される電圧により形成することができるスイッチ液晶パネルとを備え、前記バリアによって表示器からの映像光の進路を規制して左右の眼に異なる映像光を導いて、立体的な映像を提供する立体映像表示装置において、前記スイッチ液晶パネルは、前記一対の基板の内側に形成される電極の有無によって光を透過させる部分と光を遮断する部分を形成し、前記スイッチ液晶パネルの電極を形成していない部分においては、基板の表面に、透明な導電性膜を備える構成とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の立体映像表示装置のいくつかの実施形態について、図面を参照しながら説明する。図3に、第1の実施形態の立体映像表示装置が備えるバリア表示用のスイッチ液晶パネル40を模式的に示す。スイッチ液晶パネル40は、ツイストネマティック(TN)液晶41と、液晶41を挟む2つの透明な絶縁性の基板42、43と、液晶41と基板42との間に設けられた透明な電極44と、液晶41と基板43との間に設けられた透明な電極45を有する。電極44は基板42の全体にわたって設けられている。一方、電極45は基板43上に任意の形状に設けられている。つまりバリアの開口20aとしたい位置には電極45は設けられておらず、遮光部20bとしたい位置には電極45が設けられている。
【0020】
なお、バリア20の形状としては、開口20aと遮光部20bがストライプ状に交互に形成されたものや、表示器10の一画素程度の大きさの短い開口20aが階段状に形成されたもの等あるが、ストライプ状のバリアの場合、一つの開口が長くなるので、それだけ開口が大きく、帯電による表示への影響を受け易いため、本発明は極めて効果的である。またバリア20は所謂2眼式と呼ばれる立体映像表示装置に用いられるものだけでなく、多方向からの情報を得ることができる所謂多眼式と呼ばれる立体映像表示装置においても用いられるものでも構わない。この場合表示器10には視差のある複数の映像が交互に並べて表示される。例えば4眼式の場合には1画素ごとに、4つの映像がそれぞれ交互に表示される。
【0021】
液晶41は、電極44と電極45に駆動電圧が印加されないときに光を全て透過させるような配向に設定されている。また、電極44と電極45に駆動電圧が印加されると、電極44、45の間にバリア20の遮光部20bを表示する。そして液晶41のうち、電極45が存在しない部位は、駆動電圧が印加されてもそのまま光を透過させ、開口20aとなる。
【0022】
この電極45が設けられた基板43の表面には、電極45を形成していない部分において、透明な導電性膜46が設けられている。透明な導電性膜46としては、透明性などの点でITOまたはIZOがよい。そして導電性膜46を設けたことにより、基板43の帯電が抑えられる。したがって、液晶41のうち基板43に接触する部位(開口20aとなる部位)は、常に本来の配向を保ち、入射する光を全て透過させ、スイッチ液晶パネル40の役割を果たす。なお、導電性膜60は、接地(グランド電位に接続)してあっても構わない。
【0023】
スイッチ液晶パネル40は、矢印Aで示すように、全体にわたる電極44が設けられた基板42側から光が入射する配置とすることができるし、矢印Bで示すように、バリアの形状に応じて電極45が設けられた基板43側から光が入射する配置とすることもできる。また、本実施形態の立体映像表示装置は、スイッチ液晶パネル40が表示するバリア20によって表示器10からの映像光の進路を規制する図1(a)の構成、および、スイッチ液晶パネル40が表示するバリア20によって、表示器10を照明する照明器30からの照明光の進路を規制する図1(b)の構成の双方が可能である。特にスイッチ液晶パネル40が表示器10と照明器30の間に配置されたとき、或いは表示器10の前方に配置され、基板43側に表示器10が位置している時には、どうしても照明器30に用いられる各種のシートや表示器10との間に微少な空間が生じ、帯電が発生し易くなるので本発明は極めて効果的となる。
【0024】
第2の実施形態の立体映像表示装置が備えるバリア表示用のスイッチ液晶パネル40を図4に模式的に示す。このスイッチ液晶パネル40は、基板42の全体にわたって設けられていた電極44を、基板43に設けられている電極45と同様に、バリアの形状に応じて設けたものである。電極44と電極45は対向する位置に設けられている。つまり、電極44と電極45が設けられていない場所が、バリアの開口20aとなり、電極44と電極45が設けられている場所が遮光部20bとなる。
【0025】
電極44が設けられた基板42の表面には、電極45が設けられた基板43の表面の導電性膜46と同様に、電極44を形成していない部分において、透明な導電性膜47が設けられている。本実施形態のスイッチ液晶パネル40では、電極44、45の双方が離間しているものの、導電性膜47、46が存在するため、基板42や基板43の一部分が帯電するのが防止される。
【0026】
なお、第2の実施形態のスイッチ液晶パネル40は、第1の実施形態のものと全く同様に配置することができる。すなわち、図4に矢印Aで示すように、電極44が設けられた基板42側から光が入射する配置とすることができるし、矢印Bで示すように、電極45が設けられた基板43側から光が入射する配置とすることもできる。また、第2の実施形態の立体映像表示装置は、第1の実施形態と全く同様に、スイッチ液晶パネル40が表示するバリア20によって表示器10からの映像光の進路を規制する図1の構成、および、スイッチ液晶パネルに40が表示するバリア20によって、表示器10を照明する照明器30からの照明光の進路を規制する構成の双方が可能である。
【0027】
なお、第1、第2の実施形態では、導電性膜46、47が基板上全面に設けられてはいるが、全体に形成しなくとも、バリアの形状に応じて電極が形成されていない場所にだけ、導電性膜46、47が形成されていてもよい。この場合導電性膜による光の吸収を抑えることができる。
【0028】
また、第1、第2の実施形態では、立体映像表示装置の構成が表示器10とスイッチ液晶パネル40からなっているが、通常表示器10とスイッチ液晶パネル40との間は表示装置の大きさに応じて一定の間隔をあけなければならない。この間隔を調整するため、表示器10とスイッチ液晶パネル40との間にガラスやアクリル等の板状のものからなるスペーサ部材を用いる場合であっても本発明は有効である。特に立体映像表示装置が大型になれば、このスペーサ部材が必要となる。
【0029】
スイッチ液晶パネル40が表示するバリア20によって映像光の進路を規制する構成では、表示器10として、液晶表示器や他の方式のもの、例えばPDPや有機ELを用いたディスプレイのように自ら映像光を発する素子を採用することができる。
【0030】
【発明の効果】
本発明によれば、バリアを表示する液晶パネルの基板の帯電を防止することができて、高品位の映像を提供することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】バリアによって光の進路を規制する立体映像表示装置の一般的な構成を模式的に示す断面図。
【図2】従来の立体映像表示装置のバリア表示用の液晶パネルを模式的に示す断面図。
【図3】本発明の第1の実施形態の立体映像表示装置のバリア表示用の液晶パネルを模式的に示す断面図。
【図4】本発明の第2の実施形態の立体映像表示装置のバリア表示用の液晶パネルを模式的に示す断面図。
【符号の説明】
10 表示器
10p 画素
20 バリア
20a 開口
20b 遮光部
30 照明器
40 液晶パネル
41 液晶
42、43 基板
44、45 電極
46、47 透明導電性部材
Claims (2)
- 視差のある映像を交互に並べて表示することのできる表示器と、一対の基板で液晶層を挟むと共に、光を透過させる部分と光を遮断する部分からなるバリアを印加される電圧により形成することができるスイッチ液晶パネルとを備え、前記バリアによって表示器からの映像光の進路を規制して左右の眼に異なる映像光を導いて、立体的な映像を提供する立体映像表示装置において、
前記スイッチ液晶パネルは、前記一対の基板の内側に形成される電極の有無によって光を透過させる部分と光を遮断する部分を形成し、
前記スイッチ液晶パネルの電極を形成していない部分においては、基板の表面に、透明な導電性膜を備えることを特徴とする立体映像表示装置。 - 視差のある映像を交互に並べて表示することのできる液晶表示器と、該表示器に照明光を与える照明器と、一対の基板で液晶層を挟むと共に、光を透過させる部分と光を遮断する部分からなるバリアを印加される電圧により形成することができるスイッチ液晶パネルとを備え、前記バリアによって表示器からの映像光の進路を規制して左右の眼に異なる映像光を導いて、立体的な映像を提供する立体映像表示装置において、
前記スイッチ液晶パネルは、前記一対の基板の内側に形成される電極の有無によって光を透過させる部分と光を遮断する部分を形成し、
前記スイッチ液晶パネルの電極を形成していない部分においては、基板の表面に、透明な導電性膜を備えることを特徴とする立体映像表示装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003057234A JP2004264760A (ja) | 2003-03-04 | 2003-03-04 | 立体映像表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2003057234A JP2004264760A (ja) | 2003-03-04 | 2003-03-04 | 立体映像表示装置 |
Publications (1)
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ID=33120706
Family Applications (1)
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-
2003
- 2003-03-04 JP JP2003057234A patent/JP2004264760A/ja not_active Withdrawn
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