JPS62191819A

JPS62191819A - 立体画像表示装置

Info

Publication number: JPS62191819A
Application number: JP61033355A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Hori; 堀　浩雄
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-02-18
Filing date: 1986-02-18
Publication date: 1987-08-22

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は液晶光スイッチ素子を用いた立体画像表示装置
に係わり、特に偏光板を液晶光スイッチ素子の構成要素
とする立体画像表示装置に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］物体の奥行きを認識し立体感を得る溌溝にはいくつかの
方式があるが、その中で左右の眼の位置の違いによって
観察されるいわゆる両眼視差による立体画像形成は有力
な手段であり、よく知られている。これは、眼の間隔だ
け離れ観察された二つの画像を左右の眼に別々に与える
ものであり、左右の画像に分離する方式の一つとして液
晶光スイッチ素子を用いるシャッタ眼鏡方式がある。こ
の方式は例えば、１９８４インターナシヨナル　ディス
プレイ　リサーチ　コンフエレンス（ユーロディスプレ
イ　°８４）の予稿集の第１７５頁〜第１７７頁にその
一例が記載されている。次にこのシャッタ眼鏡方式につ
き図面を用いて説明する。

第５図はシャッタ眼鏡方式の原理を示すものであり、画
像表示器例えばカラー受像管１と印加電圧のオン・オフ
により光透過率が変化する液晶光スイッチ素子で構成さ
れる立体視用シャッタ眼鏡、２−、シャッタ眼鏡駆動回
路（図示せず）から構成されている。ＮＴＳＣ方式のテ
レビジョン画像を立体視する場合は、１フレーム（１／
３０秒）が２フイールド（１／６０秒／フィールド）で
構成される画像を、１フイールド目が左（または右）眼
用、２フイールド目が右（または左）眼用がと交互に１
、／６０秒毎にフィールド順次で切り変えてカラー受像
管１上に表示しておき、そのタイミングに合わせ左右の
シャッタ眼鏡を交互に電気的にオン・オフし光透過・遮
断の状態を繰り返し形成して左眼、右眼で順次観察する
ようになっている。第５図では左のシャッタ眼鏡３が光
遮断、右のシャッタ眼鏡４が光透過の状態であり、右眼
でカラー受像管１上の右眼画像（図示せず）を観察して
いる様子を示しである。ここで、液晶光スイッチ素子に
は、同業者によく知られているＤＳ（動的散乱）形、Ｔ
Ｎ（ねじれネマチック）形等が使用できる。

以上のようにして、受像管上にフィールド順次で現われ
る左・右の画像をシャッタ眼鏡で切り変えて、左・右の
目で見ることによってカラーの立体視が実現される。し
かしながら上記従来の方式では次のような見にくいとい
う重大な欠点があった。すなわち、テレビジョン立体視
の場合、左右のシャッタ眼１！３．４はそれぞれ１／３
０秒毎に互い違いに光遮断の状態となるので、観察する
カラー受像管１のほか、視野内の背景までがちらついて
見え、目的とするカラー受像管１上で立体視するのに大
変に目障となり、目の疲労の原因にもなっていた。

［発明の目的］この発明は上記した従来方式の欠点に鑑みなされたもの
であり、シャッタ眼鏡を形成する液晶光スイッチ素子の
構成法を改善することによって、視野内の背景にちらつ
き（フリッカ）が生じないテレビジョン立体画像を得る
立体画像表示装置を提供することを目的とする。

［発明の概要］本発明の立体画像表示装置は、周期的に左眼用の画像と
右眼用の画像とを交互に表示する画像表示デバイスと、
画像に同期して左眼、右眼への光入射を交互に遮断する
機能を有し、偏光板および液晶セルを構成要素とする液
晶光スイッチ素子とから成る立体画像表示装置において
、偏光板の１枚を液晶光スイッチ素子の本体から離れた
前記画像表示デバイスの上に設けるかまたは近接して設
けるように構成して、液晶光スイッチ素子本体部だけで
は光遮断が生じないようにしたものであり、立体視する
際に視野内にある画像表示デバイス周辺の背景にちらつ
きが生じないように改善したものである。

［発明の実施例］以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。第１図は本発明の一実施例の原理を示す立体画像表示
＠置の断面図であり、表示デバイス例えばカラー受像管
５とその表示面に配設され偏光面が一方向にそろった第
１の偏光板６、左眼用液晶セルＬ、該液晶セルＬの左眼
８側表面に設けられ偏光面が例えば前記第１の偏光板６
の偏光面と直交するようにした第２の偏光板９、右眼用
液晶セルユ、該液晶セルユの右眼１１側表面に設けられ
偏光面が第２の偏光板９と平行である第３の偏光板１２
、液晶セルを駆動する電源（図示せず）から構成されて
いる。ここで、液晶セルＬ、二止はそれぞれガラス基板
７　Ｎ　、　７２．１０１゜１０２の内表面に被着させ
た透明電極７３，７４゜１０３．１０４の間にネマチッ
ク液晶７５．　１０５が透明電極間でその分子長軸がほ
ぼ９０°回転するごとくツイスト配向されて封入されて
いる。したがって、透明電極間に電圧が印加されていな
い時は、液晶セルＬ、ユを通過する光は偏光面が９０°
の旋光を受ける。尚、第１の偏光板６と左眼用液晶セル
Ｌ、第２の偏光板９とで左眼用液晶光スイッチ素子が、
同じく第１の偏光板６と右眼用液晶セル１史、第３の偏
光板１２とで右眼用液晶光スイッチ素子がそれぞれ構成
されている。液晶の動作モードはいわゆるＴＮ形である
。

次に、第１図に示す本発明の実施例の動作についてＮＴ
ＳＣ方式めテレビジョン画像を立体視す゛　　る場合を
例にとり説明する。カラー受像管５には、フレーム順次
方式で例えば１フイールド目が左眼用、２フイールド目
が右眼用の画像を交互に１／６０秒毎に切り換えて表示
しておく。同時に、前記画像の垂直同期信号と同期をと
り、液晶セルフ、ｌＱ−に駆動電圧が交互に加えられる
。第１図は、カラー受像管５に左眼用の画像が表示され
、液晶セルフには電圧が印加され、第２の偏光板９一液
晶セル、７−−第１の偏光板６の左眼用液晶スイッチ素
子は光透過の状態であり、一方、液晶セル１０には電圧
が印加されていなく第３の偏光板１２一液晶セル１〇−
第１の偏光板６の右眼用液晶光スイッチ素子は光遮断の
状態を示し、左眼８が前記カラー受像管５上に左眼用の
画像を見ている瞬間を表わしている。

このようにして左右の液晶光スイッチ素子を切換えてカ
ラー受像管５上に現われる左・右の画像を時分割的に見
て、テレビジョン立体画像を認識することができる。し
かもこの場合、液晶セルＬと第２の偏光板９、あるいは
液晶セル１０と第３の偏光板１２だけでは光スィッチの
作用がないので、カラー受像管５の周辺の背景はちらつ
くことなく、見易い立体視が得られる。

以上、液晶光スイッチ素子としてその動作がＴＮ形のも
のの例を説明したが、偏光板を２枚使用する他の動作モ
ードであるＥ　ＣＢ　（Ｅ　１ｅｃｔｒｉｃａｌ−Ｉｙ
　　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ　［３ｔｒｅｆｒｉｎｇｅｎ
ｃｅ、電圧制ｔ２ｏｎ屈折）形、πセル、強誘電性形で
も偏光板の１枚を第１図のように受像管の表示面上、ま
たはその近傍に設けるようにすれば本発明と全く同様な
効果が得られることを実験によっても確認した。ここで
、ＥＣ８形２強誘電性形はそれぞれ例えば同好・小林共
編「液晶一応用編」　（培風館１９８５年刊）の第１３
頁、第４５頁にも記載され、またπセルについては例え
ば米国のＳＩＤ　　テクニカル　ベイバーズ　ダイジェ
スト（１９８３）の第３０頁〜３１頁に記載されており
、同業者にはいずれもよく知られているのでその詳細な
説明は省略する。

次に、液晶光スイッチ素子に３枚の偏光板を使用する第
１図に示す前記実施例と同じ動作であるが、液晶セルを
一つにした他の実施例について第２図を用いて説明する
。図において第１図と同一部材には同一の番号を付しそ
の説明を省略する。

第１の偏光板６に接するように液晶セルｌ−が配設され
ている。該液晶セルユは内表面に透明電極１３１，１３
２が被着しているガラス基板１３３゜１３４の間に液晶
１３５が封入され形成されている。液晶セル上止は、透
明電極１３１．１３２には電圧が印加されるようになっ
ており、第２の偏光板９あるいは第３の偏光板１２と第
１の偏光板６とともに液晶光スイッチ素子が構成されて
いる。

ここで第２および第３の偏光板９と１２はその偏光面が
ＴＮ形、ＥＣ８形、πセルでは互に約９０’ずらし、強
誘電性形では約４５°ずらずことが必要であるが、第１
の偏光板６の偏光面は第２の偏光板９または第３の偏光
板１２の偏光面と一致するように配設する。このような
構成において液晶セル１３に電圧を印加し、液晶の光旋
光性あるいは複屈折性を制御することにより第２の偏光
板９と第３の偏光板１２との組み合せでカラー受像管５
上に表示される左眼用と右眼用の画像をそれぞれ左眼、
右眼で順次繰返して見て立体感を得ることができた。し
かも左眼、右眼の前には偏光板９゜１２だけしかないの
でカラー受像管５の周辺の背景にちらつきは生じない。

第２図の例では液晶セルユが、表示デバイスであるカラ
ー受像管５に接して配設したが、液晶セル１３を眼鏡部
に近接して、第２の偏光板９及び第３の偏光板１２とと
もに近づけた例を第３図に示す。この場合、液晶セルは
ＴＮ形が望ましく、また偏光板６．９．１２上に示した
矢印は偏光面の方向を示し偏光板９の偏光方向は第１の
偏光板６の偏光方向と直交しており、偏光板１２の偏光
方向は第１の偏光板６の偏光方向と平行である。

この構成でも第２図に示したものと同一効果が得られた
。

次に、１枚の偏光板を使用する本発明の実施例を、第４
図を用いて説明する。図において、第１図と同一部材に
は同一の番号を付しその説明を省略するが、液晶セルＬ
および１１はＧＨ形であり、ネマチック液晶７５および
１０５には黒色の二色性染料が添加されている。ここで
、ネマチック液晶７５，１０５は電圧無印加時にはその
液晶および二色性染料の分子の長軸が偏光板６の偏光面
の方向と直交するように配向するように液晶セルフ。

１０が形成されている。したがって電圧無印加状態では
液晶セルＬあるいは１０と偏光板６とから成る液晶光ス
イッチ素子は光遮断性であり、他方電圧印加状態では液
晶および二色性染料の長袖が光の進行方向に向くので、
液晶光スイッチ素子は光透過の状態となり、カラー受＠
管５からの光が偏光板６により直ｆｉｌ偏光となっても
液晶セル、２−あるいは１０を通過し眼に到達する。こ
のような構成とすることにより、第１図に示した実施例
と同様に左右の液晶光スイッチ素子を切換えてカラー受
像管５上に現われる左・右の画像を時分割的に見て、テ
レビジョンの立体画像を認識することができた。この例
でも液晶セルＬあるいは１０だけでは光スイッチ鏝能を
示さないので視野内の背景にちらつきが生じることがな
い。

［発明の効果］以上説明したように、本発明は時分割的に左・石像を見
るための液晶光スイッチ素子を用いる両眼視差方式立体
画像表示装置において、液晶光スイッチ素子の構成要素
である偏光板の１枚を液晶セルから成る立体視用眼鏡部
から分割し、時分割的に左・石像を表示する表示デバイ
スの表示面上に、または近接して設けるので、眼鏡部の
みでは光スイツチ作用がなく、このため、立体画像を観
察する表示デバイス周辺の背景はちらついて見えること
かなく、極めて落着いた状態で疲労も少なく表示デバイ
ス上に立体画像を見ることができるようになるなど、そ
の実用化および普及において大いに寄与゛するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示す概略構成図、
第５図は従来の立体画像表示装置を説明するための概略
構成図である。５・・・カラー受＠管、６，９．１２・・・偏光板、Ｌ
。ＩＱ−・・・液晶セル、８・・・左眼、１１・・・右眼
。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦第２図− 第３図第４図シ第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）周期的に左眼用の画像と右眼用の画像とを交互に
表示する表示デバイスと、この表示デバイスに表示され
た画像と同期して左眼および右眼への画像光入射を光学
的に交互に遮断する機能を有し１枚あるいは３枚の偏光
板および液晶セルを構成要素とする液晶光スイッチ素子
とから成る両眼視差方式の立体画像表示方式において、
前記偏光板の１枚を前記表示デバイス上に、あるいは前
記表示デバイスに近接して設けるように構成したことを
特徴とする立体画像表示装置。
（２）液晶光スイッチ素子がＴＮ（ねじれネマチック）
形であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
立体画像表示装置。
（３）液晶光スイッチ素子がπセル形であることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の立体画像表示装置。
（４）液晶光スイッチ素子がＥＣＢ（電圧制御複屈折）
形であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
立体画像表示装置。
（５）液晶光スイッチ素子がＧＨ形であることを特徴と
する特許請求の範囲第１項記載の立体画像表示装置。
（６）液晶光スイッチ素子が強誘電性形であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の立体画像表示装置
。