JP5434253B2 - 電気光学装置及び電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、電気光学装置及び電子機器等に関する。
従来、左眼画像と右眼画像とを1フレーム期間ごとに交互に表示することによって、擬似的な立体画像を視認させることができる立体表示システムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
特開2000−284223号公報
ところで、画像を表示する表示装置の1つとして、プロジェクターが知られている。プロジェクターには、例えば、ライトバルブとして液晶装置が適用されているものがある(以下、液晶プロジェクターと呼ぶ)。
液晶プロジェクターは、ライトバルブとしての液晶装置で光を変調することによって画像の表示を実現する。この点で、液晶プロジェクターは、電気光学装置の1つであるとみなされ得る。
さて、順次走査方式でフレームごとに画像が切り替えられる液晶装置では、切り替え前後の2つの画像が同時に表示される期間(以下、混在期間と呼ぶ)が存在する。この混在期間においては、互いに異なる2つのフレーム画像が混在して表示される。このような液晶装置で、左眼画像と右眼画像とを1フレーム期間ごとに交互に表示すると、混在期間に左眼画像と右眼画像とが混在して表示される。
左眼画像と右眼画像とが混在した状態では、観察者は、右眼で左眼画像及び右眼画像の双方を視認し、左眼でも左眼画像及び右眼画像の双方を視認する。この結果、右眼と左眼との視差が弱まるので、表示における立体感が弱まりやすい。
つまり、従来の電気光学装置では、表示品位を向上させることが困難であるという課題がある。
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現され得る。
[適用例1]種類が相互に異なる複数の画像を、1種類ずつ順番に切り替えながら、表示領域に表示する液晶パネルと、前記液晶パネルに光を照射する照明装置と、を含み、前記画像の切り替えでは、切り替え前の前記画像である前画像と、切り替え後の前記画像である後画像とが前記表示領域に混在し、前記画像の切り替えにおいて、前記前画像と前記後画像とは、境界を挟んで第1の方向に並んでおり、前記前画像から前記後画像への切り替えは、前記第1の方向において、前記境界が前記前画像側に移動することにともなって進行し、前記液晶パネルにおいて、前記光が照射される領域である照射領域は、前記表示領域よりも小さく設定されており、前記照明装置は、前記表示領域に対する前記照射領域の位置を、前記第1の方向において、前記境界が移動する向きに沿って変化させる、ことを特徴とする電気光学装置。
この適用例の電気光学装置は、液晶パネルと、照明装置と、を含んでいる。液晶パネルは、種類が相互に異なる複数の画像を、1種類ずつ順番に切り替えながら、表示領域に表示する。照明装置は、液晶パネルに光を照射する。
液晶パネルでの画像の切り替えでは、切り替え前の画像である前画像と、切り替え後の画像である後画像とが表示領域に混在する。画像の切り替えにおいて、前画像と後画像とは、境界を挟んで第1の方向に並んでいる。前画像から後画像への切り替えは、第1の方向において、境界が前画像側に移動することにともなって進行する。
液晶パネルにおいて、光が照射される照射領域は、表示領域よりも小さく設定されている。
照明装置は、表示領域に対する照射領域の位置を、第1の方向において、境界が移動する向きに沿って変化させる。
この電気光学装置では、液晶パネルでの画像の切り替えにおいて、表示領域に対する照射領域の位置が、前画像と後画像との間の境界が移動する向きに沿って変化する。これにより、例えば、照射領域を前画像及び後画像のいずれか一方に重畳させることができる。この結果、表示領域に前画像と後画像とが混在していても、前画像及び後画像のいずれか一方だけを視認させやすくすることができる。これにより、複数の画像のそれぞれの表示における表示品位を向上させやすくすることができる。
[適用例2]上記の電気光学装置であって、前記照射領域は、前記第1の方向において、前記表示領域よりも狭く、且つ前記第1の方向と交差する第2の方向において、前記表示領域を貫く大きさに設定されている、ことを特徴とする電気光学装置。
この適用例では、第1の方向において、照射領域が表示領域よりも狭く設定されている。このため、第1の方向において、照射領域を前画像及び後画像のいずれか一方に重畳させやすくすることができる。
また、この電気光学装置では、第2の方向において、照射領域は、表示領域を貫く大きさに設定されている。なお、第2の方向は、第1の方向と交差する方向である。表示領域を貫く大きさというのは、例えば、第2の方向が横方向に相当する場合には、表示領域を横断する大きさを表す。
この電気光学装置では、第2の方向において、照射領域を表示領域いっぱいに重畳させやすくすることができる。
[適用例3]上記の電気光学装置であって、前記複数の画像は、それぞれ相互に異なる視点から捉えられており、前記複数の画像間で視差を付与する視差画像を構成している、ことを特徴とする電気光学装置。
この適用例では、複数の画像は、それぞれ相互に異なる視点から捉えられている。複数の画像は、複数の画像間で視差を付与する視差画像を構成している。これにより、擬似的な立体画像を表示することができる。
[適用例4]上記の電気光学装置であって、前記照明装置は、前記照射領域を前記境界よりも前記前画像側に位置させた状態で、前記表示領域に対する前記照射領域の位置を変化させる、ことを特徴とする電気光学装置。
この適用例では、照明装置は、照射領域を境界よりも前画像側に位置させた状態で、表示領域に対する照射領域の位置を変化させるので、表示領域に前画像と後画像とが混在していても、前画像だけを視認させやすくすることができる。
[適用例5]上記の電気光学装置であって、前記前画像と前記後画像との間に、前記複数の画像のいずれとも異なる余白を示す画像である余白画像が前記境界として介在している、ことを特徴とする電気光学装置。
この適用例では、前画像と後画像との間に余白画像が境界として介在しているので、表示領域に混在する前画像と後画像との間を広げやすくすることができる。これにより、表示領域に混在する前画像と後画像とを互いに遠ざけやすくすることができ、前画像及び後画像のいずれか一方だけを一層視認させやすくすることができる。これにより、複数の画像のそれぞれの表示における表示品位を一層向上させやすくすることができる。なお、余白画像は、余白を示す画像であって、複数の画像のいずれとも異なる画像である。ここでの余白というのは、白色という色の概念を含まず、模様がない無地の概念を表す。
[適用例6]上記の電気光学装置であって、前記液晶パネルには、複数の画素が設けられており、前記画素から前記光の射出を停止させることによって、前記余白画像が表示される、ことを特徴とする電気光学装置。
この適用例では、余白画像の表示において、画素から光の射出が停止するので、余白画像が目立ちにくくなる。
[適用例7]上記の電気光学装置であって、前記照明装置は、前記光を発する光源と、前記光源と前記液晶パネルとの間に介在する第1光学素子と、前記第1光学素子と前記液晶パネルとの間に介在する第2光学素子と、前記第2光学素子を回転させるための動力を発生する動力源と、を含み、前記第1光学素子は、前記光源からの光を、前記液晶パネルにおいて、前記照射領域に集光させ、前記第2光学素子は、前記第1光学素子から前記液晶パネルに向かう光を屈折させる屈折面を有しており、且つ、前記動力源からの動力による回転にともなって、前記屈折面で屈折する光の屈折方向を前記第1の方向に沿って変化させる、ことを特徴とする電気光学装置。
この適用例では、照明装置が、光源と、第1光学素子と、第2光学素子と、動力源と、を含んでいる。光源は、光を発する。第1光学素子は、光源と液晶パネルとの間に介在する。第2光学素子は、第1光学素子と液晶パネルとの間に介在する。動力源は、第2光学素子を回転させるための動力を発生する。
第1光学素子は、光源からの光を、液晶パネルにおいて、照射領域に集光させる。
第2光学素子は、第1光学素子から液晶パネルに向かう光を屈折させる屈折面を有している。第2光学素子は、動力源からの動力による回転にともなって、屈折面で屈折する光の屈折方向を第1の方向に沿って変化させる。
上記の構成により、電気光学装置において、表示領域に対する照射領域の位置を第1の方向に沿って変化させることができる。
[適用例8]上記の電気光学装置を有する、ことを特徴とする電子機器。
この適用例の電子機器は、電気光学装置を有している。この電気光学装置は、液晶パネルと、照明装置と、を含んでいる。液晶パネルは、種類が相互に異なる複数の画像を、1種類ずつ順番に切り替えながら、表示領域に表示する。照明装置は、液晶パネルに光を照射する。
液晶パネルでの画像の切り替えでは、切り替え前の画像である前画像と、切り替え後の画像である後画像とが表示領域に混在する。画像の切り替えにおいて、前画像と後画像とは、境界を挟んで第1の方向に並んでいる。前画像から後画像への切り替えは、第1の方向において、境界が前画像側に移動することにともなって進行する。
液晶パネルにおいて、光が照射される照射領域は、表示領域よりも小さく設定されている。
照明装置は、表示領域に対する照射領域の位置を、第1の方向において、境界が移動する向きに沿って変化させる。
この電気光学装置では、液晶パネルでの画像の切り替えにおいて、表示領域に対する照射領域の位置が、前画像と後画像との間の境界が移動する向きに沿って変化する。これにより、例えば、照射領域を前画像及び後画像のいずれか一方に重畳させることができる。この結果、表示領域に前画像と後画像とが混在していても、前画像及び後画像のいずれか一方だけを視認させやすくすることができる。これにより、複数の画像のそれぞれの表示における表示品位を向上させやすくすることができる。
そして、この適用例の電子機器は、複数の画像のそれぞれの表示における表示品位を向上させやすくすることができる電気光学装置を有している。このため、電子機器において、複数の画像のそれぞれの表示における表示品位を向上させやすくすることができる。
本実施形態におけるプロジェクターの主要構成を示すブロック図。 本実施形態におけるプロジェクターの画像形成部の主要構成を示す図。 本実施形態におけるプロジェクターの画像形成パネルを示す斜視図。 図3中のA−A線における断面図。 本実施形態での液晶パネル駆動回路と液晶パネルとを示すブロック図。 本実施形態での画像形成パネルにおける複数の画素の一部を示す平面図。 本実施形態での液晶パネルの図6中のC−C線における断面図。 図7中のTFT素子の拡大図。 本実施形態での半導体層、信号線及び走査線の配置を説明する平面図。 本実施形態での画素電極の配置を説明する平面図。 本実施形態での液晶パネル駆動回路の主要構成を示すブロック図。 本実施形態でのタイミング信号とクロック信号とを示すタイミングチャート。 本実施形態での走査線駆動回路を説明するブロック図。 本実施形態での選択信号を説明するタイミングチャート。 本実施形態での画像形成パネルにおける偏光状態を説明する図。 本実施形態での前画像及び後画像を示す図。 本実施形態での照明装置の主要構成を示す図。 本実施形態での光学部材の平面図。 本実施形態でのプリズムの断面図。 本実施形態での照射領域の遷移態様を示す図。 本実施形態での前画像及び後画像並びに照射領域を示す図。 本実施形態での前画像、後画像、余白画像及び照射領域を示す図。
実施形態について、電子機器の1つであるプロジェクターを例に、図面を参照しながら説明する。
本実施形態におけるプロジェクター1は、主要構成を示すブロック図である図1に示すように、照明装置3と、光学系4と、制御回路5と、電源部7と、を有している。プロジェクター1は、図示しない外部装置から入力される画像信号に応じた画像を、光学系4を介してスクリーン8などに投射することができる。
照明装置3は、画像として投射される光(投射光9)を発する。光学系4は、画像信号に基づいた画像を形成し、形成した画像をスクリーン8などに投射する。制御回路5は、画像信号に基づいて光学系4の駆動を制御する。
なお、プロジェクター1では、外部電源PWから入力される電力が、電源部7によって直流電力に変換される。照明装置3、光学系4、制御回路5などには、電源部7から直流電力が供給される。
照明装置3は、ランプ11と、照明光学系13と、を有している。
光学系4は、画像形成部14と、投射レンズ部15と、を有している。
ランプ11は、画像形成部14や投射レンズ部15を経てスクリーン8に向けて射出される投射光9を発する。ランプ11としては、例えば、高圧水銀ランプやメタルハライドランプなどが採用され得る。
照明光学系13は、ランプ11からの光を光学系4に導く。
画像形成部14は、後述する液晶パネルなどを有している。画像形成部14は、制御回路5から入力される画像データなどに基づいて液晶パネルに画像を形成する。画像形成部14には、ランプ11からの光が照明光学系13を介して照射される。このため、画像形成部14に形成された画像は、ランプ11からの光によって投射レンズ部15に投影される。
投射レンズ部15には、照明装置3からの光が画像形成部14を経て入射される。投射レンズ部15は、入射された光を広げる方向に屈折させて、投射光9として射出する。このため、画像形成部14に形成された画像は、拡大された状態でスクリーン8に投射され得る。
制御回路5は、制御部21と、液晶パネル駆動回路25と、を有している。
制御部21は、例えば、マイクロコンピューターで構成され、CPU(Central Processing Unit)27と、メモリー部29と、を有している。
CPU27は、メモリー部29に格納されている制御プログラムに従って、プロジェクター1の動作を総轄的に制御する。メモリー部29は、フラッシュメモリー等のROM(Read Only Memory)や、RAM(Random Access Memory)等を含んでいる。ROMには、CPU27が実行する制御プログラムなどが格納されている。RAMは、CPU27によって実行される制御プログラムを一時的に展開したり、各種設定値等を一時的に格納したりする。
制御部21には、図示しないホスト機器から画像信号が入力される。画像信号は、制御部21を経てから液晶パネル駆動回路25に入力される。液晶パネル駆動回路25は、入力された画像信号に応じて、画像形成部14の駆動を制御する。
ここで、画像形成部14の構成について、詳細を説明する。
画像形成部14は、主要構成を示す図である図2に示すように、分光部31と、画像形成パネル33と、クロスダイクロイックプリズム35と、を有している。
分光部31には、ランプ11からの光41が入射される。分光部31は、光41から、赤系(R)の色の光41R、緑系(G)の色の光41G、及び青系(B)の色の光41Bのそれぞれを分離する。
ここで、Rの色は、純粋な赤の色相に限定されず、橙等を含む。Gの色は、純粋な緑の色相に限定されず、青緑や黄緑等を含む。Bの色は、純粋な青の色相に限定されず、青紫や青緑等を含む。他の観点から、Rの色を呈する光41Rは、光の波長のピークが、可視光領域で570nm以上の範囲にある光であると定義され得る。また、Gの色を呈する光41Gは、光の波長のピークが500nm〜565nmの範囲にある光であると定義され得る。Bの色を呈する光41Bは、光の波長のピークが415nm〜495nmの範囲にある光であると定義され得る。
分光部31は、ダイクロイックミラー43と、ダイクロイックミラー45と、反射ミラー47と、反射ミラー48と、反射ミラー49と、を有している。光41は、光軸51aに沿って分光部31に入射する。
ダイクロイックミラー43は、光軸51aと交差する位置に設けられている。ダイクロイックミラー43は、光軸51aの方向に対して傾斜している。ダイクロイックミラー43は、光41のうちで、Rの光41Rを透過させ、Gの光41G及びBの光41Bを反射させることができる。
従って、ダイクロイックミラー43によって、光41からRの光41Rが分離され得る。他方で、Gの光41G及びBの光41Bが混合した光53が、ダイクロイックミラー43によって、光41から分離され得る。
ダイクロイックミラー43を透過した光41Rは、光軸51aに沿って反射ミラー47へ導かれる。
他方で、ダイクロイックミラー43によって反射された光53は、光軸51aが光軸51bに変えられてから、ダイクロイックミラー45へ導かれる。
ダイクロイックミラー45は、光軸51bと交差する位置に設けられている。ダイクロイックミラー45は、光軸51bの方向に対して傾斜している。ダイクロイックミラー45は、光53のうちで、Bの光41Bを透過させ、Gの光41Gを反射させることができる。従って、ダイクロイックミラー45によって、光53からGの光41GとBの光41Bとが分離され得る。
ダイクロイックミラー45を透過した光41Bは、光軸51bに沿って反射ミラー48へ導かれる。
他方で、ダイクロイックミラー45によって反射された光41Gは、光軸51bが光軸51cに変えられる。
反射ミラー47は、光41Rの光軸51aと交差する位置に設けられている。反射ミラー47は、光軸51aの方向に対して傾斜している。光41Rは、反射ミラー47で反射することによって、光軸51aが光軸51dに変えられる。
反射ミラー48は、光41Bの光軸51bと交差する位置に設けられている。反射ミラー48は、光軸51bの方向に対して傾斜している。光41Bは、反射ミラー48によって光軸51bが光軸51eに変えられてから、反射ミラー49に導かれる。
反射ミラー49は、光41Bの光軸51eと交差する位置に設けられている。反射ミラー49は、光軸51eの方向に対して傾斜している。光41Bは、反射ミラー49で反射することによって、光軸51eが光軸51fに変えられる。
クロスダイクロイックプリズム35は、光軸51c、光軸51d及び光軸51fの交点に重なる位置に設けられている。クロスダイクロイックプリズム35は、面35aと、面35bと、面35cと、面35dと、を有している。
面35aは、反射ミラー47側に向けられている。面35bは、ダイクロイックミラー45側に向けられている。面35cは、反射ミラー49側に向けられている。
画像形成パネル33は、光41R,41G及び41Bごとに設けられている。つまり、プロジェクター1は、光41Rに対応する画像形成パネル33と、光41Gに対応する画像形成パネル33と、光41Bに対応する画像形成パネル33と、を有している。なお、以下において、画像形成パネル33を光41R,41G及び41Bごとに識別する場合には、画像形成パネル33は、画像形成パネル33R、画像形成パネル33G及び画像形成パネル33Bと表記される。
画像形成パネル33R、画像形成パネル33G及び画像形成パネル33Bは、相互に同じ仕様の画像形成パネル33が採用され得る。
画像形成パネル33Rは、面35aと反射ミラー47との間において、光軸51dに交差する位置に設けられている。画像形成パネル33Rは、面35aに対向している。
画像形成パネル33Gは、面35bとダイクロイックミラー45との間において、光軸51cに交差する位置に設けられている。画像形成パネル33Gは、面35bに対向している。
画像形成パネル33Bは、面35cと反射ミラー49との間において、光軸51fに交差する位置に設けられている。画像形成パネル33Bは、面35cに対向している。
ここで、画像形成パネル33は、透過型の液晶パネルをライトバルブとして有している。
液晶パネルは、後述する複数の画素と、画素ごとに駆動が制御される液晶と、を有している。液晶パネルは、複数の画素に入射された光の偏光状態を、画素ごとに変化させることができる。なお、液晶パネルについては、詳細を後述する。
画像形成パネル33では、液晶パネルの複数の画素に入射された光の偏光状態を画素ごとに変化させることによって、画像形成パネル33を透過した光で画像を形成することができる。
画像形成パネル33を透過した光は、クロスダイクロイックプリズム35に導かれる。
画像形成パネル33Rを透過した光41Rは、面35aからクロスダイクロイックプリズム35に入射する。
画像形成パネル33Gを透過した光41Gは、面35bからクロスダイクロイックプリズム35に入射する。
画像形成パネル33Bを透過した光41Bは、面35cからクロスダイクロイックプリズム35に入射する。
このため、面35aには、Rの画像が投影され、面35bには、Gの画像が投影され、面35cには、Bの画像が投影され得る。
クロスダイクロイックプリズム35に入射した光41R,41G及び41Bは、クロスダイクロイックプリズム35によって合成される。つまり、クロスダイクロイックプリズム35によって、Rの画像、Gの画像及びBの画像が合成され得る。
クロスダイクロイックプリズム35によって合成された光41R,41G及び41Bは、画像光55としてクロスダイクロイックプリズム35の面35dから射出される。
面35dから射出された画像光55は、投射レンズ部15へ導かれてから、投射レンズ部15に入射する。投射レンズ部15に入射した画像光55は、投射光9(図1)としてスクリーン8などに投射される。
ここで、画像形成パネル33の構成について、詳細を説明する。
画像形成パネル33は、図3に示すように、液晶パネル61と、位相差板62と、位相差板63と、偏光板64aと、偏光板64bと、を有している。
ここで、画像形成パネル33には、複数の画素65が設定されている。複数の画素65は、領域67内で、図中のX方向及びY方向に配列しており、X方向を行方向とし、Y方向を列方向とするマトリクスMを構成している。
図3では、構成をわかりやすく示すため、画素65が誇張され、且つ画素65の個数が減じられている。
なお、X方向は、後述する走査線が延在する方向である。Y方向は、後述する信号線が延在する方向である。本実施形態では、X方向及びY方向は、互いに直交している。
プロジェクター1では、画像形成パネル33は、偏光板64b側の面69が、図2に示すクロスダイクロイックプリズム35側に向けられている。画像形成パネル33では、面69側に画像が形成(表示)される。従って、以下においては、面69は、表示面69と表記される。
領域67は、画像が形成(表示)される領域に相当する。このため、以下において、領域67は、表示領域67と表記される。
液晶パネル61は、図3中のA−A線における断面図である図4に示すように、素子基板71と、対向基板73と、液晶75と、シール材77と、を有している。
素子基板71には、表示面69側すなわち液晶75側に、複数の画素65のそれぞれに対応して、後述するスイッチング素子などが設けられている。
対向基板73は、素子基板71よりも表示面69側で素子基板71に対向し、且つ素子基板71との間に隙間を有した状態で設けられている。対向基板73には、面79側すなわち液晶75側に、後述する対向電極などが設けられている。なお、面79は、画像形成パネル33における表示面69とは反対側の底面に相当している。このため、以下において、面79は、底面79と表記される。
液晶75は、素子基板71及び対向基板73の間に挟持されており、液晶パネル61の周縁よりも内側で表示領域67を囲むシール材77によって、素子基板71及び対向基板73の間に封止されている。本実施形態では、液晶75の駆動方式として、VA(Vertical Alignment)型の駆動方式が採用されている。
位相差板62は、素子基板71よりも底面79側、すなわち液晶75側とは反対側に設けられている。
位相差板63は、対向基板73よりも表示面69側、すなわち液晶75側とは反対側に設けられている。画像形成パネル33では、位相差板62及び位相差板63は、それぞれ、入射された光に対して1/4波長の位相差を付与する。
偏光板64aは、素子基板71の底面79側に設けられている。偏光板64bは、位相差板63の表示面69側に設けられている。偏光板64a及び偏光板64bは、それぞれ、透過軸に沿った偏光軸を有する直線偏光を透過させることができる。
また、液晶パネル61は、液晶パネル駆動回路25と液晶パネル61とを示すブロック図である図5に示すように、走査線駆動回路81と、信号線駆動回路83と、をも有している。液晶パネル駆動回路25と液晶パネル61とは、それぞれ、液晶装置85の構成要素の1つである。
マトリクスMでは、Y方向に沿って並ぶ複数の画素65が、図6に示すように、1つの画素列87を構成している。また、X方向に沿って並ぶ複数の画素65が、1つの画素行88を構成している。
ここで、液晶パネル61の素子基板71及び対向基板73のそれぞれの構成について、詳細を説明する。
素子基板71は、図6中のC−C線における断面図である図7に示すように、第1基板91と、素子層92とを有している。
第1基板91は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料で構成されており、表示面69側に向けられた第1面93aと、底面79側に向けられた第2面93bとを有している。
素子層92は、第1基板91の第1面93aに設けられている。素子層92には、絶縁膜95と、絶縁膜97と、絶縁膜99と、配向膜101とが含まれている。また、素子層92には、図5に示すように、画素65ごとに、スイッチング素子の1つであるTFT(Thin Film Transistor)素子103と、画素電極105と、が含まれている。
絶縁膜95は、図7に示すように、第1基板91の第1面93aに設けられている。絶縁膜97は、絶縁膜95の表示面69側に設けられている。絶縁膜99は、絶縁膜97の表示面69側に設けられている。画素電極105は、絶縁膜99の表示面69側に設けられている。配向膜101は、画素電極105の表示面69側に設けられている。
なお、絶縁膜95の材料としては、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料が採用され得る。本実施形態では、絶縁膜95の材料として、酸化シリコンが採用されている。
TFT素子103と、画素電極105とは、それぞれ、各画素65に対応して設けられている。
TFT素子103は、拡大図である図8に示すように、半導体層109と、ゲート電極111と、を有している。半導体層109は、絶縁膜95の表示面69側に設けられている。半導体層109は、ゲート絶縁膜113によって表示面69側から覆われている。
半導体層109としては、例えば、単結晶シリコンや、多結晶シリコン、非晶質シリコンなどが採用され得る。本実施形態では、半導体層109として、多結晶シリコンが採用されている。
ゲート絶縁膜113の材料としては、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料が採用され得る。本実施形態では、ゲート絶縁膜113の材料として、酸化シリコンが採用されている。
ゲート電極111は、ゲート絶縁膜113を挟んで半導体層109に対向する位置に設けられている。
ゲート電極111の材料としては、例えば、多結晶シリコンなどにイオンなどを注入したものなどが採用され得る。また、ゲート電極111の材料として、モリブデン、タングステン、タンタル、クロムなどの金属や、これらを含む合金なども採用され得る。モリブデンやタングステンなどを含む合金としては、例えば、モリブデンシリサイドや、タングステンシリサイドなどが挙げられる。
本実施形態では、ゲート電極111として、多結晶シリコンにイオンなどを注入した所謂ポリシリコンゲートが採用されている。
本実施形態では、半導体層109は、チャネル領域109aと、ソース領域109bと、ドレイン領域109cと、を有している。
チャネル領域109aは、平面視でゲート電極111に重なっている。ソース領域109b及びドレイン領域109cは、それぞれ、平面視でチャネル領域109aの外側に設けられている。チャネル領域109aは、ソース領域109bとドレイン領域109cとの間に設けられている。
なお、半導体層109としては、チャネル領域109aとソース領域109bとの間や、チャネル領域109aとドレイン領域109cとの間に、LDD(Lightly Doped Drain)領域を設けた構成も採用され得る。
上記の構成を有するTFT素子103は、絶縁膜97によって表示面69側から覆われている。絶縁膜97の材料としては、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料が採用され得る。本実施形態では、絶縁膜97の材料として、酸化シリコンが採用されている。
絶縁膜97及びゲート絶縁膜113には、コンタクトホール115aと、コンタクトホール115bと、が設けられている。
コンタクトホール115aは、ソース領域109bに及んでいる。コンタクトホール115bは、ドレイン領域109cに及んでいる。コンタクトホール115a内には、ソース電極117が設けられている。コンタクトホール115b内には、ドレイン電極119が設けられている。
絶縁膜97の表示面69側には、図7に示すように、信号線Sが設けられている。信号線Sは、平面視でソース電極117に重なる位置に設けられている。信号線Sとソース電極117とは、互いに電気的につながっている。信号線Sは、ソース電極117を介して半導体層109のソース領域109b(図8)に電気的につながっている。信号線Sは、図7に示すように、絶縁膜99によって表示面69側から覆われている。絶縁膜99の材料としては、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料が採用され得る。本実施形態では、絶縁膜99の材料として、酸化シリコンが採用されている。
ここで、図8に示すコンタクトホール115bは、絶縁膜99の表示面69側に及んでいる。ドレイン電極119は、図7に示すように、絶縁膜99の表示面69側に及んでいる。画素電極105とドレイン電極119とは、互いに電気的につながっている。画素電極105は、ドレイン電極119を介して半導体層109のドレイン領域109c(図8)に電気的につながっている。
画素電極105としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)や、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide)などの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、画素電極105の材料として、ITOが採用されている。
画素電極105は、図7に示すように、配向膜101によって表示面69側から覆われている。
配向膜101の材料としては、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、配向膜101の材料として、ポリイミドが採用されている。なお、配向膜101には、表示面69側に配向処理が施されている。
対向基板73は、第2基板121と、対向層122とを有している。第2基板121は、例えばガラスや石英などの光透過性を有する材料で構成されており、表示面69側に向けられた外向面121aと、底面79側に向けられた対向面121bとを有している。
対向層122は、第2基板121の対向面121bに設けられている。対向層122には、絶縁膜123と、対向電極125と、配向膜127と、が含まれている。
絶縁膜123は、第2基板121の対向面121bに設けられている。絶縁膜123の材料としては、例えば、酸化シリコンや窒化シリコンなどの無機材料が採用され得る。本実施形態では、絶縁膜123の材料として、酸化シリコンが採用されている。
対向電極125は、絶縁膜123の底面79側に設けられている。対向電極125の材料としては、例えばITOやインジウム亜鉛酸化物などの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、対向電極125の材料として、ITOが採用されている。
対向電極125は、マトリクスMを構成する複数の画素65(図3)にわたって一連した状態で設けられている。対向電極125は、マトリクスMを構成する複数の画素65に対して共通して機能する。
なお、本実施形態では、画素65の領域は、図7に示すように、1つの画素電極105と、対向電極125とが重なり合う領域であると定義され得る。
配向膜127は、対向電極125の底面79側に設けられている。対向電極125は、配向膜127によって底面79側から覆われている。配向膜127の材料としては、例えばポリイミドなどの光透過性を有する材料が採用され得る。本実施形態では、配向膜127の材料として、ポリイミドが採用されている。配向膜127には、底面79側に配向処理が施されている。
ここで、Y方向に並ぶ複数のソース電極117は、図9に示すように、信号線Sを介して、画素列87(図5)単位で相互に電気的につながっている。
また、X方向に並ぶ複数のゲート電極111は、図9に示すように、走査線Tを介して、画素行88(図5)単位で相互に電気的につながっている。
複数の信号線Sは、それぞれY方向に延びており、X方向に並んでいる。X方向に隣り合う信号線S同士の間には、隙間が設けられている。
複数の走査線Tは、それぞれX方向に延びており、Y方向に並んでいる。Y方向に隣り合う走査線T同士の間には、隙間が設けられている。
本実施形態では、図9に示すように、X方向に沿って延在する容量線Cが設けられている。容量線Cは、走査線Tに対応して、すなわち画素行88(図5)ごとに設けられている。
本実施形態では、容量線Cは、図7に示す絶縁膜95の表示面69側に設けられており、絶縁膜97によって表示面69側から覆われている。容量線Cの材料としては、例えば、モリブデン、タングステン、クロムなどの金属や、これらを含む合金などが採用され得る。なお、ゲート電極111(走査線T)と、容量線Cとは、図9に示すように、Y方向に隙間をあけた状態で並んでいる。
画素65は、複数の信号線Sと、複数の走査線Tとの各交差に対応して設定されている。
画素電極105は、図10に示すように、互いに隣り合う信号線Sと、互いに隣り合う走査線Tとによって囲まれる領域に重なっている。なお、本実施形態では、画素電極105は、周縁部が信号線S及び走査線Tに重なっている。また、画素電極105は、容量線Cに重なっている。
これにより、液晶パネル61では、容量線Cと画素電極105との間に容量素子が形成される。
なお、図7に示すTFT素子103の断面は、図10中のH−H線における断面に相当している。
本実施形態では、液晶パネル61は、図5に示すように、n本(nは、1以上の整数)の走査線Tと、m本(mは、1以上の整数)の信号線Sとを有している。なお、以下においてn本の走査線Tが個々に識別される場合に、走査線T(i)という表記が用いられる。iは、1以上且つn以下の整数である。また、m本の信号線Sが個々に識別される場合に、信号線S(j)という表記が用いられる。jは、1以上且つm以下の整数である。
ここで、走査線Tは、画素行88ごとに設けられている。このため、1つの画素行88は、1つの走査線Tに対応している。従って、n本の走査線Tを有する液晶パネル61では、n行の画素行88が存在する。以下において、n行の画素行88が個々に識別される場合に、画素行88(i)という表記が用いられる。
素子基板71及び対向基板73の間に介在する液晶75は、図7に示すように、配向膜101と配向膜127との間に介在している。
本実施形態では、図4に示すシール材77は、図7に示す第1基板91の第1面93aと、第2基板121の対向面121bとによって挟持されている。つまり、液晶パネル61では、液晶75は、第1基板91及び第2基板121によって保持されている。なお、シール材77は、配向膜101及び配向膜127の間に設けられていてもよい。この場合、液晶75は、素子基板71及び対向基板73に保持されているとみなされ得る。
液晶75は、図7に示すように、L1なる厚みに設定されている。液晶75は、入射した光を変調することができる。本実施形態では、液晶75は、入射した光に位相差を付与することができる。これは、液晶75のリタデーション(複屈折率と厚みL1との積)の設定により実現され得る。本実施形態では、入射した光に1/2波長の位相差を付与するリタデーションが設定されている。
液晶パネル駆動回路25は、図5に示すように、入力された画像信号DATAに基づいて、走査線駆動回路81に走査信号PLSを出力し、信号線駆動回路83に画像データdataを出力する。また、液晶パネル駆動回路25は、対向電極125に、共通信号Vcを出力する。
走査線駆動回路81は、走査信号PLSに基づいて、走査線T(i)ごとに、選択信号g(i)を出力する。走査信号PLSは、選択信号g(i)を出力するタイミングを規定する信号である。
信号線駆動回路83は、入力された画像データdataに基づいて、画像データdataを信号線S(j)ごとにデータ信号d(j)として出力する。
また、液晶パネル駆動回路25は、対向電極125に、共通信号Vcを出力する。これにより、対向電極125は、共通信号Vcの電位(以下、共通電位と呼ぶ)に保たれる。
液晶パネル駆動回路25は、図11に示すように、コントローラー131と、メモリー部133と、D/Aコンバーター(以下、DACと呼ぶ)135と、を有している。
コントローラー131には、画像信号DATAが供給される。
メモリー部133には、1フレーム分の画像信号DATAが一時的に格納される。コントローラー131は、メモリー部133に格納された1フレーム分の画像信号DATAから、画素行88単位の画像データdataを読み出す。コントローラー131は、読み出した画像データdataをシリアルデータとして、DAC135を介して信号線駆動回路83に出力する。
また、コントローラー131は、走査信号PLSを走査線駆動回路81に出力する。
ここで、画像信号DATAには、図12に示すように、1フレーム期間の開始を規定するタイミング信号VSYNCが含まれている。走査信号PLSには、タイミング信号VSYNCと、クロック信号CLYと、が含まれている。クロック信号CLYは、タイミング信号VSYNCを基準としてコントローラー131によって生成される。
走査線駆動回路81は、図13に示すように、シフトレジスター134を有している。タイミング信号VSYNC及びクロック信号CLYは、シフトレジスター134に入力される。
シフトレジスター134からは、選択信号g(1)〜選択信号g(n)が出力される。選択信号g(1)は、図5に示すように、走査線T(1)に供給される。選択信号g(2)が走査線T(2)に供給され、選択信号g(n)が走査線T(n)に供給される。
選択信号g(i)は、図14に示すように、クロック信号CLYの半周期のパルス幅を有している。
選択信号g(1)は、タイミング信号VSYNCが立ち上がってからクロック信号CLYの2番目の変化点、すなわち1フレーム期間が開始してからクロック信号CLYの2番目のパルスの立ち上がりに基づいて、LoレベルからHiレベルに立ち上がる。ここで、変化点とは、パルス信号がLoレベルからHiレベルに変化する時点と、パルス信号がHiレベルからLoレベルに変化する時点とを示す。
Hiレベルに立ち上がった選択信号g(1)は、図13に示すシフトレジスター134によって、クロック信号CLYの変化点ごとに選択信号g(2),g(3),…,g(n)の順にシフトされていく。
選択信号g(1)がHiレベルに立ち上がってから、選択信号g(n)がLoレベルに立ち下がるまでの期間が、1垂直期間に相当している。本実施形態では、1垂直期間は、1フレーム期間よりも短い長さに設定されている。
なお、1フレーム期間が開始してからクロック信号CLYの1番目のパルスがHiレベルに維持されている期間は、コントローラー131から信号線駆動回路83へ画像データdataを転送するための期間である。
本実施形態では、走査線T(i)に対して選択信号g(i)を、走査線T(1)から走査線T(n)まで順次に出力する線順次走査が採用されている。
液晶パネル61では、画素電極105と対向電極125との間に電圧を印加すると、画素電極105と対向電極125との間に電界が発生する。この電界によって液晶75の配向状態を画素65ごとに変化させることができる。
本実施形態では、液晶75に電界が作用すると、液晶75がオン状態になる。他方で、液晶75に作用する電界が解除されると、液晶75がオフ状態になる。
プロジェクター1では、図2に示す画像形成部14に光41を照射した状態で、各液晶パネル61における液晶75の配向状態を画素65ごとに変化させることにより、表示が制御される。液晶75の配向状態は、画素電極105の電位と対向電極125の電位との差(以下、駆動電圧と呼ぶ)によって変化し得る。
図7に示す配向膜101及び配向膜127のそれぞれには、配向処理が施されている。配向処理が施された配向膜101及び配向膜127によって、液晶75の初期的な配向状態が規制される。
液晶パネル61では、駆動電圧が0Vのときに、液晶75がオフ状態にある。他方で、駆動電圧が0Vを超えると、液晶75がオフ状態からオン状態に変化する。
図15(a)は、液晶75がオフ状態のときの画像形成パネル33における偏光状態を示す図であり、図15(b)は、液晶75がオン状態のときの画像形成パネル33における偏光状態を示す図である。
画像形成パネル33では、偏光板64aの透過軸141と、偏光板64bの透過軸142とは、図15(a)及び図15(b)に示すように、互いに直交している。
なお、図15(a)及び図15(b)において、X'方向及びY'方向は、X'方向が偏光板64aの透過軸141の方向を示し、Y'方向が偏光板64bの透過軸142の方向を示している。X'方向及びY'方向は、XY平面内で互いに直交する任意の2方向である。
位相差板62の遅相軸62aは、平面視でX'方向に対して、時計方向に45度の傾きを有する方向に設定されている。
従って、偏光板64aを透過した直線偏光143は、位相差板62によって1/4波長の位相差が与えられ、平面視で反時計方向に回転する円偏光144として液晶75に入射される。
液晶75に入射された円偏光144は、液晶75がオフ状態のときに、図15(a)に示すように、偏光状態が維持されたまま(位相差が付与されずに)円偏光144として位相差板63に向けて射出される。
ここで、位相差板63の遅相軸63aは、平面視でX'方向に対して、時計方向に45度の傾きを有する方向に設定されている。
このため、位相差板63に入射された円偏光144は、位相差板63によって1/4波長の位相差が与えられ、平面視でX'方向に沿った偏光軸を有する直線偏光145として偏光板64bに向けて射出される。
偏光板64bに向けて射出された直線偏光145は、偏光軸が偏光板64bの透過軸142に対して直交しているため、偏光板64bによって吸収される。
他方で、液晶75がオン状態のときに、液晶75に入射された円偏光144は、図15(b)に示すように、1/2波長の位相差が与えられ、平面視で時計方向に回転する(円偏光144とは逆回転の)円偏光147として位相差板63に向けて射出される。
位相差板63に入射された円偏光147は、位相差板63によって1/4波長の位相差が与えられ、平面視でY'方向に沿った偏光軸を有する直線偏光149として偏光板64bに向けて射出される。
偏光板64bに向けて射出された直線偏光149は、偏光軸が偏光板64bの透過軸142に沿っているため、偏光板64bを透過する。
このように、画像形成パネル33では、液晶75のオン状態及びオフ状態の切り替えにより、画像の形成が制御される。
本実施形態では、液晶75がオフ状態のときに画像形成パネル33からの光の射出が遮断される所謂ノーマリーブラック(初期的に“黒表示”の状態)の表示モードが採用されている。しかしながら、表示モードは、ノーマリーブラックに限定されず、所謂ノーマリーホワイト(初期的に“白表示”の状態)も採用され得る。
画像形成パネル33では、白表示において、液晶75の分子の傾きを制御することによって、偏光板64bを透過する光の量を変化させることができる。これにより、画像形成パネル33から射出される光の輝度を画素65ごとに変化させることができる。この結果、画像形成パネル33では、表示における階調表現が実現され得る。
本実施形態では、画像形成パネル33を透過する光の透過率は、駆動電圧の大きさに応じて高くなる。つまり、本実施形態では、駆動電圧の大きさを制御することによって、表示における階調表現が実現され得る。
本実施形態では、画像形成パネル33に表示される画像は、フレーム期間ごとに切り替えられる。
前述したように、本実施形態では、画像形成パネル33での画像の表示において、線順次走査が採用されている。
線順次走査では、画像の切り替えにおいて、図16に示すように、切り替え前の画像である前画像181と、切り替え後の画像である後画像183とが、表示面69に混在することがある。
このとき、前画像181と後画像183とは、境界185を挟んでY方向に並ぶ。境界185は、X方向に延在しており、表示領域67をX方向に貫いている。本実施形態では、線順次走査が採用されているので、境界185は、画素行88(1)側から画素行88(n)側に向かって移動していく。つまり、境界185は、Y方向に沿って後画像183側から前画像181側に向かって移動していく。そして、画像の切り替えは、境界185が移動することにともなって進行していく。
ところで、プロジェクター1において、互いに異なる視点から捉えられた第1の画像と第2の画像とを、フレーム期間ごとに交互に投射することによって、擬似的な立体画像を視認させることができる。
この場合、第1の画像と第2の画像とは、視差画像を構成している。第1の画像と第2の画像とは、例えば、眼鏡を介して観察される。そして、観察者は、この眼鏡を介して、第1の画像を右眼で視認し、第2の画像を左眼で視認することによって、擬似的な立体画像を視認することができる。このような眼鏡としては、左右で偏光方向が異なる偏光眼鏡や、左右交互に開閉されるシャッター眼鏡などの種々の態様が採用され得る。
ところが、線順次走査では、前述したように、前画像181と後画像183とが表示面69に混在することがある。例えば、前画像181が視差画像の第1の画像に対応し、後画像183が視差画像の第2の画像に対応している場合を想定する。この場合において、前画像181と後画像183とが表示面69に混在した状態では、第1の画像を右眼だけで視認し、第2の画像を左眼だけで視認することが困難となる。この結果、右眼と左眼との視差が弱まるので、立体表示における立体感が弱まりやすい。
これに対し、本実施形態では、画像形成パネル33に照射する光の照射領域を表示領域67よりも小さくし、且つ、表示領域67に対する照射領域の位置を変化させることができる照明装置3が採用されている。本実施形態では、照明装置3によって、前画像181及び後画像183のいずれか一方だけを視認させやすくすることができる。この結果、右眼と左眼との視差が弱まることを低く抑えることができ、立体表示における立体感を高めやすくすることができる。
ここで、照明装置3について詳細を説明する。
照明装置3は、図17に示すように、光源部201と、照明光学系13と、を有している。
なお、図17において、ランプ11から射出される光束の略中心を通る直線を光軸Lとし、光軸Lの延在方向をZ方向としている。また、画像形成パネル33の表示領域67の高さ方向(図17の紙面の上下方向)がY方向に対応し、紙面の奥行き方向がX方向に対応している。
光源部201は、ランプ11と、リフレクター203と、を有している。リフレクター203は、ランプ11からの光を平行光として照明光学系13に射出する。なお、説明を容易にするため、光源部201が射出する光は、光軸Lを中心とした略円柱状の平行光であり、その円柱の断面内に表示領域67が収まるものとする。
また、図17において、照明光は、破線で示している。
照明光学系13は、光学部材205と、モーター207と、を有している。
光学部材205は、円盤209と、集光レンズ211と、プリズム213と、を有している。
板状部材としての円盤209は、透明な材質から構成された円盤であり、回転軸Cmを中心とした回転体である。
集光レンズ211は、円盤209の周縁部における光源部201側に設けられており、円盤209の半径方向の断面は凸形状を有している。また、図17では、照明光学系13の断面形状を示しているため、集光レンズ211が上下に分離しているように見えるが、実際は、円盤209の周縁部に沿って環状に連続している。つまり、円盤209の周縁部に沿って環状のシリンドリカルレンズが形成されている。
集光レンズ211は、光源部201からの照明光を、画像形成パネル33の表示領域67において、帯状光にするための屈折および集光作用(レンズ面)を有している。
画像形成パネル33に対して照明光が照射される領域である照射領域215の大きさは、集光レンズ211によって、表示領域67の大きさよりも小さくなっている。
プリズム213は、円盤209の周縁部における画像形成パネル33側に設けられたプリズムである。当該プリズムも、集光レンズ211と同様に環状をなしているが、その傾斜面Kは、円周における部位ごとによって角度が異なっている。なお、傾斜面Kの詳細については、後述する。
また、集光レンズ211、およびプリズム213は、円盤209と同一な透明樹脂によって、例えば、射出成型などによって一体に形成されている。
モーター207は、その回転軸が円盤209の回転軸Cmと一致するように配置されている。モーター207が回転すると、円盤209は、回転軸Cmを中心にして回転する。
図18は、光学部材の平面図である。図19(a)〜(d)は、プリズムの断面態様を示す図である。
図18は、光学部材205を画像形成パネル33側から観察したときの平面図であり、プリズム213の平面図でもある。図18において、らせん状の2点鎖線Pは、プリズム213の傾斜面Kによる帯状光の屈折方向を示している。
前述した通り、傾斜面Kは、円周における部位ごとによって、つまり円周に沿って傾斜角度が異なる。ここでは、光学部材205の回転軸CmからY方向に沿って12時の方向を0°とし、反時計回りに90°ごとに断面を取って、プリズム213の詳しい形状について説明する。
0°の断面において、傾斜面Kは、図18中のD視方向における断面図である図19(a)に示すように、プリズム213の周縁側から回転軸Cmに向かって下がる方向に傾斜している。0°の断面において、基準面Bと傾斜面Kとが成す傾斜角度はθ1となっている。
90°の断面において、傾斜面Kは、図18中のE視方向における断面図である図19(b)に示すように、プリズム213の周縁側から回転軸Cmに向かって下がる方向に傾斜している。90°の断面において、基準面Bと傾斜面Kとが成す傾斜角度はθ2となっている。傾斜角度θ2は、傾斜角度θ1よりも小さい。
180°の断面において、傾斜面Kは、図18中のF視方向における断面図である図19(c)に示すように、基準面Bと略平行になっている。
270°の断面において、傾斜面Kは、図18中のG視方向における断面図である図19(d)に示すように、回転軸Cmからプリズム213の周縁側に向かって下がる方向に傾斜している。270°の断面において、基準面Bと傾斜面Kとが成す傾斜角度はθ3となっている。なお、傾斜角度θ3は、傾斜角度θ2とは逆方向であるが、角度の絶対値は略同じである。
ここで、各角度における断面は上述したように異なっているが、傾斜面Kは図18の2点鎖線Pに示すように、0°〜270°に掛けては、連続した面から構成されている。
詳しくは、0°〜90°においては、図19(a)における右上がりの傾斜角度θ1の傾斜が、徐々に傾斜角度を小さくしながら、図19(b)の右上がりの傾斜角度θ2の傾斜に連続的に変化している。
同様に、90°〜180°においては、図19(b)の右上がりの傾斜角度θ2の傾斜が、徐々に傾斜角度を小さくしながら、図19(c)のフラットな形状に連続的に変化する。
また、180°〜270°においては、図19(c)のフラットな形状から、右下がりの傾斜になるように、徐々に逆方向の傾斜角度を大きくしながら、図19(d)の右下がりの傾斜角度θ3の傾斜に連続的に変化している。
そして、270°〜0°に掛けては、図19(d)における右下がりの傾斜角度θ3の傾斜から、右下がりの傾斜角度θ1(絶対値)まで角度を大きくした後、図19(a)における右上がりの傾斜角度θ1の傾斜に戻る。
このようなプリズム213を備えた光学部材205は、モーター207によって回転軸Cmを中心にして、図18に示すように、時計方向に一定速度で回転する。
図17において、このときの照明光の様子を説明すると、光源部201からの照明光は、集光レンズ211に入射し、円盤209を透過した後、プリズム213の傾斜面Kから射出され、表示領域67に対して帯状に照射される。そして、帯状光の照射領域215は、光学部材205の回転に伴い、表示領域67に対する位置が変化する。
図20(a)〜(d)は、照射領域215の遷移態様を示す図である。
光学部材205の回転に伴う照射領域215の遷移態様について説明する。
図20(a)〜(d)のそれぞれは、図19(a)〜(d)のそれぞれと対応している。図20(a)〜(d)は、図18において、表示領域67に、光学部材205の回転に伴い、0°〜270°に対応するプリズム213の傾斜面Kが位置したときの表示領域67の照明態様を示している。
0°の位置において、照射領域215は、図20(a)に示すように、表示領域67の画素行88(1)に重なっている。
なお、照射領域215は、集光レンズ211の集光作用により、Y方向において、表示領域67よりも狭く、X方向において、表示領域67を貫いている。つまり、表示領域67に照射される照明光は、X方向に延在する帯状の帯状光となっている。
照射領域215の幅t2は、表示領域67の幅t1の半分以下であれば良いが、好適には、幅t1の1/4以下であることが好ましい。
また、図20では、照射領域215をX軸方向に湾曲した状態で描いているが、この湾曲の程度は、円盤209の直径に依存しており、直径を大きくすれば直線に近づけることができる。
90°の位置において、照射領域215は、0°の位置のときよりも画素行88(n)側に変位している。
180°の位置において、照射領域215は、90°の位置のときよりも画素行88(n)側に変位している。
270°の位置において、照射領域215は、180°の位置のときよりも画素行88(n)側に変位している。
270°の位置から0°の位置に戻る間に、照射領域215は、表示領域67の画素行88(n)まで移動する。
このように、図18に示す光学部材205が1回転することによって、表示領域67の画素行88(1)から画素行88(n)までの間を照射領域215が移動する。換言すれば、光学部材205が1回転すると、表示領域67が帯状光によって1回走査されることになる。従って、光学部材205が連続して回転することによって、照射領域215は、画素行88(1)から画素行88(n)までの間を反復して循環的に走査する。
本実施形態では、照射領域215が循環する周期は、1フレーム期間と同等の長さに設定されている。これにより、境界185(図16)が表示領域67を循環する周期と、照射領域215が表示領域67を循環する周期とを合わせることができる。この結果、表示領域67に前画像181と後画像183とが混在している状態でも、前画像181及び後画像183のいずれか一方に照射領域215を重畳させながら照射領域215を走査させることができる。これにより、表示領域67に前画像181と後画像183とが混在している状態でも、観察者に対して前画像181及び後画像183のいずれか一方だけを視認させやすくすることができる。
また、本実施形態では、照射領域215は、図21に示すように、境界185よりも前画像181側に位置している。本実施形態では、照明装置3は、照射領域215を境界185よりも前画像181側に位置させた状態で、表示領域67に対する照射領域215の位置を変化させる。このため、表示領域67に前画像181と後画像183とが混在していても、前画像181だけを視認させやすくすることができる。
また、このとき、照射領域215が前画像181の範囲内に位置する場合において、境界185と照射領域215とが互いに接近していることが好ましい。これは、液晶75の応答特性の観点による。
駆動電圧を印加して液晶75をオフ状態からオン状態に変化させるとき、オン状態に切り替わるまでに応答時間が発生する。応答時間内においては、画像形成パネル33は、表示として所定の階調に達していない状態にある。
照射領域215が前画像181の範囲内に位置する場合において、境界185と照射領域215とが互いに接近していれば、液晶75の応答時間を十分に確保しやすい。これにより、表示における表示品位を一層向上させやすくすることができる。
なお、本実施形態では、図22に示すように、前画像181と後画像183との間に余白画像221を境界185として介在させた構成も採用され得る。
余白画像221を境界185として介在させた構成では、表示領域67に混在する前画像181と後画像183との間を広げやすくすることができる。これにより、表示領域67に混在する前画像181と後画像183とを互いに遠ざけやすくすることができ、前画像181及び後画像183のいずれか一方だけを一層視認させやすくすることができる。これにより、表示における表示品位を一層向上させやすくすることができる。
この結果、立体表示においては、視差画像における視差を一層強めることができ、立体感を一層高めやすくすることができる。
なお、余白画像221は、余白を示す画像であって、前画像181及び後画像183のいずれとも異なる画像である。ここでの余白というのは、白色という色の概念を含まず、模様がない無地の概念を表す。
また、余白画像221を境界185として介在させた構成では、画像形成パネル33の画素65から光の射出を停止させる、すなわち画素65に黒表示を行わせることによって余白画像221を表示させることが好ましい。
これにより、余白画像221を目立たなくすることができる。また、画素65に黒表示を行わせるので、照射領域215が余白画像221に重なっても余白画像221の領域から光が射出されることを低く抑えることができる。
照射領域215では、Y方向に輝度の分布が生じることがある。この場合、照射領域215のY方向における中央付近において、照射領域215のY方向における端部付近よりも輝度が高くなりやすい。そして、前画像181の領域への光の照射においては、照射領域215の輝度が高い部分を、境界185に最も近い画素行88に重ねることが好ましい。この理由については、前述したとおりである。
余白画像221を介在させない構成では、前画像181の領域において、照射領域215のY方向における中央付近を、境界185に最も近い画素行88に重ねると、後画像183の領域にも光が照射されてしまう。
これに対し、余白画像221を境界185として介在させた構成では、前画像181の領域において、照射領域215のY方向における中央付近を、境界185に最も近い画素行88に重ねても、後画像183の領域に光が照射されにくい。
このため、余白画像221を境界185として介在させた構成では、液晶75の応答時間を一層十分に確保しやすい。これにより、表示における表示品位を一層向上させやすくすることができる。
なお、上述した実施形態において、Y方向が第1の方向に対応し、X方向が第2の方向に対応し、集光レンズ211が第1光学素子に対応し、プリズム213が第2光学素子に対応し、モーター207が動力源に対応している。
上述した実施形態では、集光レンズ211とプリズム213とが一体的に形成された光学部材205が採用されている。しかしながら、光学部材205としては、集光レンズ211とプリズム213とが別体である構成も採用され得る。この場合、集光レンズ211を回転させることなく、プリズム213を回転させる構成が採用され得る。これにより、光学部材205の慣性モーメントを軽減することができるので、モーター207にかかる負荷を軽減することができる。この結果、モーター207や、光学部材205を小型化することができる。
また、本実施形態では、ライトバルブとして、透過型の液晶パネル61を有する画像形成パネル33が採用されている。しかしながら、液晶パネル61は、透過型に限定されず、反射型も採用され得る。
また、本実施形態では、液晶装置85をプロジェクター1に適用した例を説明したが、液晶装置85の適用はプロジェクター1に限定されない。液晶装置85は、例えば、ディスプレイなどの表示装置にも適用され得る。
また、本実施形態では、液晶75の駆動方式としてVA型の駆動方式が採用されているが、駆動方式はこれに限定されない。液晶75の駆動方式は、TN(Twisted Nematic)型、IPS(In Plane Switching)型、FFS(Fringe Field Switching)型等の種々の方式も採用され得る。
また、液晶装置85が適用され得る電子機器としては、プロジェクター1に限られず、携帯電話機、モバイルコンピューター、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カーナビゲーションシステム用の表示機器などの車載機器、オーディオ機器等の種々の電子機器が挙げられる。
1…プロジェクター、3…照明装置、4…光学系、11…ランプ、13…照明光学系、14…画像形成部、15…投射レンズ部、21…制御部、25…液晶パネル駆動回路、61…液晶パネル、65…画素、67…表示領域、69…表示面、71…素子基板、73…対向基板、75…液晶、81…走査線駆動回路、83…信号線駆動回路、85…液晶装置、87…画素列、88…画素行、131…コントローラー、133…メモリー部、181…前画像、183…後画像、185…境界、201…光源部、203…リフレクター、205…光学部材、207…モーター、209…円盤、211…集光レンズ、213…プリズム、215…照射領域、221…余白画像。

Claims (7)

  1. 立体画像を構成する左眼画像と右眼画像とを観察者に交互に視認させる電気光学装置において、
    前記電気光学装置は、
    表示領域を有する電気光学パネルと、
    前記表示領域照明する照明装置とを備え、
    前記電気光学パネルは、
    第1の期間において、前記左眼画像が表示された表示領域に、前記右眼画像を第1の方向に線順次に表示し、
    第2の期間において、前記右眼画像が表示された表示領域に、前記左眼画像を第1の方向に線順次に表示し、
    前記照明装置は、
    前記光源と、
    前記光源と前記電気光学パネルとの間に介在し、前記光源からの光を集光する第1光学素子と、
    前記第1光学素子と前記電気光学パネルとの間に介在し、前記集光された光を屈折する環状の屈折面を備えた第2光学素子と、
    前記第2光学素子を回転させる回転部と、を含み、
    前記環状の屈折面は、
    前記環状の屈折面が外周側に傾斜した第1の部位と、前記第1の部位と隣り合い前記環状の屈折面が内周側に傾斜した第2の部位と、前記第1の部位と前記第2の部位の間で前記環状の屈折面の傾斜が連続的に変わる部位とを有し、
    前記表示領域において、前記屈折面により屈折された光が照射される照射領域は、前記第1の方向において、前記表示領域よりも狭い帯状に設定され、前記第2光学素子の回転にともなって、前記第1の方向に移動され、
    前記第1の期間において、前記照射領域は、前記左眼画像と重なり、
    前記第2の期間において、前記照射領域は、前記右目画像と重なり、
    前記線順次の表示に伴って、前記照射領域が前記第1の方向へ移動する
    ことを特徴とする電気光学装置。
  2. 前記照射領域は、前記第1の方向において、前記表示領域よりも狭く、且つ前記第1の方向と交差する第2の方向において、前記表示領域を貫く大きさに設定されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載の電気光学装置。
  3. 前記左眼画像と前記右眼画像は、それぞれ相互に異なる視点から捉えられており、前記左眼画像と前記右眼画像間で視差を付与する視差画像を構成している、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電気光学装置。
  4. 前記照明装置は、前記照射領域を前記左眼画像と前記右眼画像のうち前記第1の方向に隣り合う画像側に位置させた状態で、前記表示領域に対する前記照射領域を前記第1の方向に移動させる、
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  5. 前記左眼画像と前記右眼画像との間に、余白を示す余白画像が介在している、
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の電気光学装置。
  6. 前記電気光学パネルには、複数の画素が設けられており、
    前記画素から前記光の射出が停止されることによって、前記余白画像が表示される、ことを特徴とする請求項5に記載の電気光学装置。
  7. 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の電気光学装置を有する、ことを特徴とする電子機器。
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