JP5197852B2 - 立体画像表示装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態の立体画像表示装置の概略構成を示す図である。図2及び図3は、図1に示す立体画像表示装置における液晶レンズアレイの1つの液晶レンズを抜き出して示す、レンズピッチ方向の断面構成図である。図2は、液晶レンズの液晶層に対して電圧が印加されておらず、液晶のダイレクタが液晶を封止している透明基板(ガラス基板)と平行になっている状態を示すものである。図3は、液晶レンズの液晶層に対して電圧が印加され、液晶のダイレクタが液晶層の厚さ方向に変化して、液晶レンズとして機能している状態を示すものである。なお、図1においては、簡略化のため、液晶を封止する透明基板については省略している。
弾性定数:K11広がり変形に関する、K22ねじれ変形に関する、K33曲がり変形に関する
ε2(液晶のダイレクタ方向の誘電率)
ε1(液晶のダイレクタに垂直な方向の誘電率)
Ne 液晶のダイレクタ方向の屈折率、No 液晶のダイレクタ方向と垂直な屈折率
回転粘性率 Γ
を定義すると一般的な液晶により、本構造で所望の屈折率分布が電圧を適当に変えることにより得られる。液晶にかける電圧は低く保つ方が望ましい。液晶の厚みが厚くなっても液晶GRINレンズにおける電源上部で、すべてのダイレクタが立ち上がるために、Δε=ε1−ε2≧6が望ましい。また、回転粘性率Γ>0.1[mPa/s]が望ましい。液晶GRINレンズはダイレクタ分布が徐々に電界分布に従い、傾きが変わっていく方が望ましい。粘性が低いとダイレクタの傾きに関して、局所的に急激な変化が起きる恐れがあるからである。K11は13から15、K22は6から8、K33は14から18の一般的な液晶の値を用いる。
クロストークは、(Iwhite-I main)/I whiteで表すことができる。I mainは1つの画素が点灯した際の、視差画像における輝度を示し、I whiteは全画素が点灯した際の輝度を示している。
図10は、本実施形態における立体画像表示装置の概略構成図である。なお、第1の実施形態に示す立体画像表示装置と類似あるいは同一の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。また、本実施形態の特徴を明確にすべく、図10においては、液晶レンズ121(122,123)と本実施形態の特徴部分である偏光方向可変セルとのみを示している。
図11及び図12は、本実施形態における立体画像表示装置の概略構成図である。なお、第1の実施形態に示す立体画像表示装置と類似あるいは同一の構成要素に関しては、同一の参照数字を用いている。また、本実施形態の特徴を明確にすべく、図10及び図11においては、各液晶レンズ121(122,123)とそれに対応するLCD11の画素群111(112,113)の部分のみを示している。
11 LCD
12 液晶レンズアレイ
121,122,123 液晶レンズ
13 平板電極
141 ストリップ状電極の中心電極
142 ストリップ状電極の端部電極
15,16 透明電極
18 液晶層
18A 液晶のダイレクタ
Claims (4)
- 複数の画素を有し、偏光を有する画像光を出射する画像表示素子と、
前記画像表示素子の、前記画像光の出射側に設けられた液晶レンズアレイと、
前記液晶レンズアレイの液晶層を挟んで互いに対向するようにして設けられた一対の透明基板と、
前記一対の透明基板の一方に設けられた平板電極と、
前記液晶レンズアレイの各々に対応する位置の、前記一対の透明基板の他方に設けられたストリップ状電極とを具え、
前記ストリップ状電極は、前記液晶レンズアレイのピッチ方向において、各液晶レンズの両端に端部電極が位置するとともに、前記液晶レンズの中央部において中心電極が位置するような周期で配置され、
前記平板電極と前記中心電極との電位差が前記液晶層の立ち上がり電圧Vth未満に設定され、
前記端部電極には、絶対値において、前記平板電極に印加された第1の電圧V1及び前記中心電極に印加された第2の電圧V2よりも大きく、かつ前記立ち上がり電圧よりも大きな第3の電圧V3が印加され、
各液晶レンズの厚さ方向の全体に亘って屈折率分布が形成されるとともに、前記液晶レンズアレイのピッチ方向における長さを1とし、前記端部電極の幅をws、前記中央電極の幅をwgとした場合において、
0.075<ws<0.15
0.15<wg<0.29
なる関係を満足することを特徴とする、立体画像表示装置。 - 前記平板電極及び前記中心電極はグランド電位であることを特徴とする、請求項1に記載の立体画像表示装置。
- 複数の画素を有し、偏光を有する画像光を出射する画像表示素子と、
前記画像表示素子の、前記画像光の出射側に設けられた液晶レンズアレイと、
前記液晶レンズアレイの液晶層を挟んで互いに対向するようにして設けられた一対の透明基板と、
前記一対の透明基板の一方に設けられた平板電極と、
前記液晶レンズアレイの各々に対応する位置の、前記一対の透明基板の他方に設けられたストリップ状電極とを具え、
前記ストリップ状電極は、前記液晶レンズアレイのピッチ方向において、各液晶レンズの両端に端部電極が位置するとともに、前記液晶レンズの中央部において中心電極が位置するような周期で配置され、
前記平板電極はグランド電位であり、
前記中心電極の電位をVcp、前記液晶層の立ち上がり電圧をVthとした場合に、0>Vcp>−Vthなる関係を満足し、
前記端部電極は、絶対値において、前記中心電極の電位Vcp及び前記立ち上がり電圧Vthよりも大きな電位に設定され、
各液晶レンズの厚さ方向の全体に亘って屈折率分布が形成されるとともに、前記液晶レンズアレイのピッチ方向における長さを1とし、前記端部電極の幅をws、前記中央電極の幅をwgとした場合において、
0.075<ws<0.15
0.15<wg<0.29
なる関係を満足することを特徴とする、立体画像表示装置。 - 前記一対の透明基板の厚さを相異なるようにしたことを特徴とする、請求項1〜3のいずれか一に記載の立体画像表示装置。
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