JP2011158777A - Stereoscopic image display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a stereoscopic display device which has a bright screen reduced in flicker and cross-talk without causing the deterioration of a resolution. <P>SOLUTION: The stereoscopic display device includes: a liquid crystal display having a first image-forming region and a second image-forming region which are composed of a plurality of horizontal lines; and optical means having a first polarization region and a second polarization region disposed correspondingly to the first image-forming region and the second image-forming region, respectively, and a light shield placed at a boundary of them. Frame images for a right eye and a left eye are displayed in the first image-forming region and the second image-forming region, respectively, and these regions are alternately switched or overwritten each time when the frames are switched to each other. The lighting control of a backlight is synchronized with the timing of switching between the first image-forming region and the second image-forming region and the state of a phase difference between the right and left parts of polarization glasses is alternately switched. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、立体画像表示装置に関する。   The present invention relates to a stereoscopic image display device.

近年、液晶ディスプレイを使用した液晶テレビの開発が盛んに行われている。そして、その高性能化に向けた一つの取り組みとして、液晶ディスプレイを使用した立体画像表示装置の開発が進められている。   In recent years, liquid crystal televisions using a liquid crystal display have been actively developed. As one of the efforts toward higher performance, development of a stereoscopic image display device using a liquid crystal display is being promoted.

この液晶表示装置を使用した立体画像表示装置については、複数種類の方式が提案されている。例えば、パララックスバリア方式や、レンチキュラレンズ方式や、スイッチバックライト式などが知られている。これらは、表示装置からの映像の観察者において専用のメガネを必要としないという利点があるものの、パララックスバリア方式やレンチキュラレンズ方式において水平解像度が低下するなど、画像表示の解像度が一般に低下してしまうという問題点を有し、スイッチバックライト式においては、画像のちらつきであるフリッカーが発生するという不具合を有している。   For a stereoscopic image display device using this liquid crystal display device, a plurality of types of methods have been proposed. For example, a parallax barrier method, a lenticular lens method, a switch backlight method, and the like are known. Although these have the advantage of not requiring special glasses for the viewer of the image from the display device, the resolution of the image display is generally reduced, such as the horizontal resolution is reduced in the parallax barrier method and the lenticular lens method. In the switch backlight type, there is a problem that flicker which is flickering of an image occurs.

そして、専用のメガネを使用する方式としては、シャッターメガネ方式が知られている。この方式は、解像度の低下が無く、画像表示装置における表示の視野角も広くなるという利点を有する。しかしながら、表示画像のちらつきであるフリッカーの発生や、表示画面における輝度の低下や、左右の眼に映る画像に時間差が発生して観察者にとっては自然な画像が得られないという問題点などを有している。   As a method using dedicated glasses, a shutter glasses method is known. This method has the advantage that the resolution is not lowered and the viewing angle of the display in the image display device is widened. However, there are problems such as flicker that is a flickering of the display image, a decrease in luminance on the display screen, and a time difference between the images displayed on the left and right eyes, which makes it impossible for the observer to obtain a natural image. is doing.

そして、最近では、新規な光学的手段を使用して、立体画像を得る立体画像表示装置が提案されている。例えば、特許文献1には、そのような新規な光学手段である二枚の偏光フィルタを用い、専用のメガネを必要としない立体画像表示装置が開示されている。   Recently, a stereoscopic image display apparatus that obtains a stereoscopic image using a novel optical means has been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a stereoscopic image display device that uses two polarizing filters as such a novel optical means and does not require dedicated glasses.

この特許文献1に記載の立体画像表示装置においては、光源の前面左右に偏光方向が直交する右目用偏光フィルタ部と左目用偏光フィルタ部が配置される。そして、この各フィルタ部を通過した各光をフレネルレンズで略平行光として液晶ディスプレイに照射する。そして、この液晶ディスプレイの両面の偏光フィルタのそれぞれを1水平ライン毎に、互いに直交する直線偏光フィルタライン部を交互に配置するとともに、光源側と観察者側の対向する直線偏光フィルタライン部を直交する偏光方向とする。そして、液晶ディスプレイの液晶パネルには2枚の偏光フィルタの透光ラインに合わせて1水平ライン毎に右眼用と左眼用の映像情報を交互に表示するように構成する。   In the stereoscopic image display device described in Patent Document 1, a right-eye polarizing filter section and a left-eye polarizing filter section whose polarization directions are orthogonal to each other are arranged on the front and right sides of the light source. Then, each light that has passed through each filter section is irradiated onto the liquid crystal display as substantially parallel light by a Fresnel lens. Then, each of the polarizing filters on both sides of the liquid crystal display is alternately arranged with the linear polarizing filter line portions orthogonal to each other for each horizontal line, and the linear polarizing filter line portions facing each other on the light source side and the viewer side are orthogonal. The polarization direction to be used. The liquid crystal panel of the liquid crystal display is configured to alternately display the video information for the right eye and the left eye for each horizontal line according to the light transmission lines of the two polarizing filters.

すなわち、表示画面の全水平走査ラインを奇数ラインと偶数ラインに分割し、それぞれのラインに左目用および右目用画像を表示してこれらをその新規な光学手段で観察者の左右の目に振り分けて立体画像を表示するものである。   In other words, all horizontal scanning lines on the display screen are divided into odd and even lines, and left and right eye images are displayed on each line, and these are distributed to the left and right eyes of the observer with the new optical means. A stereoscopic image is displayed.

この装置によれば、観察者の見る位置が多少左右にずれても立体画像が損なわれることが無く、さらに、パララックスバリア方式やレンチキュラレンズ方式において課題とされた水平解像度が半減してしまう現象は回避することができる。   According to this apparatus, even if the viewer's viewing position is slightly shifted left and right, the stereoscopic image is not damaged, and the horizontal resolution, which is a problem in the parallax barrier method and the lenticular lens method, is halved. Can be avoided.

また、特許文献2には、新規な光学手段として、二つの異なる領域に対向して配され、入射した光の偏光軸を互いに直交させる二つの異なる領域を有する新たな位相差板を用いた立体画像表示装置が開示されている。この立体画像表示装置においては、右目用の画像と左目用の画像をそれぞれ異なる領域に表示させる液晶ディスプレイと、その位相差板とが備えられ、観察者に対して視差画像を投影させて立体画像が得られるように構成されている。そして、広視野角で高解像度の画像を表示することが知られている。   Further, in Patent Document 2, as a new optical means, a three-dimensional structure using a new phase difference plate having two different regions that are arranged opposite to two different regions and that make the polarization axes of incident light orthogonal to each other. An image display device is disclosed. This stereoscopic image display device includes a liquid crystal display that displays a right-eye image and a left-eye image in different regions, and a phase difference plate thereof, and projects a parallax image to a viewer to generate a stereoscopic image. It is comprised so that can be obtained. It is known to display a high resolution image with a wide viewing angle.

特開平10−63199号公報JP-A-10-63199 特開2006−284873号公報JP 2006-284873 A

しかしながら、特許文献1に記載の偏光フィルタを用いた立体画像表示装置においては、表示画面の右目用映像信号に従う表示の位置と左目用映像信号に従う表示の位置が常に固定されているため、左右映像とも垂直解像度が半減してしまうという新たな課題を有している。   However, in the stereoscopic image display device using the polarizing filter described in Patent Document 1, the display position according to the right-eye video signal and the display position according to the left-eye video signal on the display screen are always fixed, so Both have a new problem that the vertical resolution is halved.

また、特許文献2に記載の新たな位相差板を用いた立体画像表示装置においては、立体表示装置の鉛直方向の中央に対し、ある視野角の位置から観察すると、液晶ディスプレイ上の右目用画像の一部が、左目用の1/2波長板を通過して観察者の左目に届いてクロストークを生じるという新たな課題を有している。   Further, in the stereoscopic image display device using the new phase difference plate described in Patent Document 2, the right-eye image on the liquid crystal display is observed when observed from a certain viewing angle position with respect to the vertical center of the stereoscopic display device. Has a new problem that it passes through the half-wave plate for the left eye and reaches the left eye of the observer to cause crosstalk.

したがって、フリッカーやクロストークを低減し、画面での高い輝度を維持し、さらに解像度の低下を防止するためには、従来の立体画像表示装置では不充分であり、新たな立体画像表示装置が求められている。   Therefore, in order to reduce flicker and crosstalk, maintain a high luminance on the screen, and prevent a decrease in resolution, a conventional stereoscopic image display device is insufficient, and a new stereoscopic image display device is required. It has been.

本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、フリッカーが無く、クロストークが低減され、画面の輝度も高く、左右映像の同時視が可能であり、さらに画面の解像度の低下が無い立体画像表示装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of these points. That is, an object of the present invention is to provide a stereoscopic image display device that has no flicker, has reduced crosstalk, has high screen brightness, can simultaneously view left and right images, and has no reduction in screen resolution. It is in.

本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。   Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description.

本発明の第1の態様は、画素を水平方向に配列してなる水平ラインを、垂直方向に複数並べて構成された液晶パネルと、その液晶パネルを挟持する一対の偏光板とを有する液晶ディスプレイと、
液晶ディスプレイの背面側に配置されたバックライトと、
液晶ディスプレイの前面側に設けられた光学手段と、
観察者が掛けて使用する偏光メガネと、を備えた立体画像表示装置であって、
液晶ディスプレイは、液晶パネルの垂直方向に連続して並べられた複数の水平ラインを束ねて構成され且つ交互に配設された第一画像形成領域と第二画像形成領域とを有し、第一画像形成領域は右目用画像および左目用画像のいずれか一方の画像を、第二画像形成領域は他方の画像をそれぞれ同時に表示するよう構成されており、
第一画像形成領域と第二画像形成領域は、(1)フレーム切り替え毎に右目用画像と左目用画像の入れ替えを行う、(2)(1)以外の場合であって、フレームの切り替え時に右目用画像と左目用画像の入れ替えおよび直前のフレームで表示された画像の上書きのいずれか一方を行う、よう構成されており、
バックライトは、右目用画像と左目用画像を入れ替えるタイミングに合わせて点灯状態が制御されるよう構成されており、
光学手段は、第一画像形成領域と第二画像形成領域とに対応する位置と大きさで、第一偏光領域と第二偏光領域とが配置されていて、第一偏光領域と前記第二偏光領域とは、いずれか一方が1/2波長板を構成するか、または、いずれも1/4波長板を構成し且つ互いの光学軸が直交しており、
偏光メガネは、右目用メガネ部と左目用メガネ部とを有し、右目用画像と左目用画像を入れ替えるタイミングに同期して、右目用メガネ部と左目用メガネ部との間で位相差状態が交互に入れ替わるよう構成されたことを特徴とする立体画像表示装置に関する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display having a liquid crystal panel configured by arranging a plurality of horizontal lines in which pixels are arranged in the horizontal direction in the vertical direction, and a pair of polarizing plates sandwiching the liquid crystal panel. ,
A backlight arranged on the back side of the liquid crystal display;
Optical means provided on the front side of the liquid crystal display;
A stereoscopic image display device comprising polarized glasses used by an observer,
The liquid crystal display includes a first image forming area and a second image forming area which are configured by bundling a plurality of horizontal lines continuously arranged in the vertical direction of the liquid crystal panel and are alternately arranged. The image formation area is configured to display either one of the right-eye image or the left-eye image, and the second image formation area is configured to simultaneously display the other image.
The first image forming area and the second image forming area are (1) the image for the right eye and the image for the left eye are switched every time the frame is switched. (2) In the cases other than (1), The image for the left eye and the image for the left eye and the image displayed in the previous frame are overwritten.
The backlight is configured so that the lighting state is controlled in accordance with the timing of switching the right eye image and the left eye image.
The optical means has a position and a size corresponding to the first image forming area and the second image forming area, the first polarizing area and the second polarizing area are arranged, and the first polarizing area and the second polarizing area One of the regions constitutes a half-wave plate, or both constitute a quarter-wave plate and their optical axes are orthogonal to each other,
Polarized glasses have a right eyeglass part and a left eyeglass part, and the phase difference state between the right eyeglass part and the left eyeglass part is synchronized with the timing of switching the right eye image and the left eye image part. The present invention relates to a stereoscopic image display device configured to be alternately switched.

そして、その光学手段の第一偏光領域と第二偏光領域との境界の少なくとも一部には、遮光部が設けられていることが好ましい。   And it is preferable that the light-shielding part is provided in at least one part of the boundary of the 1st polarization area of the optical means and the 2nd polarization area.

また、第一画像形成領域と第二画像形成領域とはそれぞれ、液晶パネルの垂直方向に連続して並べられた2本から60本の水平ラインからなる画像形成領域であることが好ましい。   The first image forming area and the second image forming area are each preferably an image forming area composed of 2 to 60 horizontal lines arranged continuously in the vertical direction of the liquid crystal panel.

さらに、第一画像形成領域と第二画像形成領域とはそれぞれ、液晶パネルの垂直方向に連続して並べられた3本から30本の水平ラインからなる画像形成領域であることがより好ましい。   Further, the first image forming area and the second image forming area are more preferably image forming areas each including 3 to 30 horizontal lines arranged continuously in the vertical direction of the liquid crystal panel.

また、偏光メガネには赤外線センサが、液晶ディスプレイには赤外線発信装置がそれぞれ備えられていることが好ましく、
第一画像形成領域と第二画像形成領域が右目用画像と左目用画像を入れ替えるタイミングに同期して、その赤外線発信装置から赤外線が発信され、その赤外線を赤外線センサが感知することによって、右目用メガネ部と左目用メガネ部との間で位相差状態が交互に入れ替わるよう構成することができる。
The polarized glasses preferably include an infrared sensor, and the liquid crystal display preferably includes an infrared transmitter.
The first image forming area and the second image forming area are synchronized with the timing when the image for the right eye and the image for the left eye are exchanged, and infrared rays are transmitted from the infrared transmission device. The phase difference state can be alternately switched between the eyeglass part and the left eyeglass part.

右目用メガネ部と左目用メガネ部とは、TN型液晶素子およびSTN型液晶素子のいずれか一方を用いて構成されたものであることが好ましい。   The right eyeglass portion and the left eyeglass portion are preferably configured using either a TN liquid crystal element or an STN liquid crystal element.

また、右目用メガネ部と左目用メガネ部とは、強誘電性液晶素子および反強誘電性液晶素子のいずれか一方を用いて構成されたものであることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the right eyeglass part and the left eyeglass part are configured using one of a ferroelectric liquid crystal element and an antiferroelectric liquid crystal element.

そして、右目用メガネ部と左目用メガネ部とは、VA型液晶素子、OCB型液晶素子、ホモジニアス型のECB型液晶素子およびHAN型のECB型液晶素子よりなる群から選ばれるいずれか1つの液晶素子を用いて構成されたものであることが好ましい。   The right eyeglass portion and the left eyeglass portion are any one liquid crystal selected from the group consisting of a VA liquid crystal element, an OCB liquid crystal element, a homogeneous ECB liquid crystal element, and a HAN ECB liquid crystal element. It is preferable that the device is configured using an element.

また、液晶ディスプレイにおけるフレームの切り替えは、120Hz以上の周期で行われることが好ましい。   In addition, the frame switching in the liquid crystal display is preferably performed at a cycle of 120 Hz or more.

特に、液晶ディスプレイにおけるフレームの切り替えは、240Hz以上の周期で行われることがより好ましい。   In particular, the frame switching in the liquid crystal display is more preferably performed at a cycle of 240 Hz or more.

本発明の第1の態様によれば、一つの画面上で右目用画像と左目用画像とを同時に表示するものであって、フレーム切り替え毎に右目用および左目用画像を形成する領域が入れ替わったとしても、右目では右目用画像光だけを観察することができ、左目では左目用画像光だけを観察することができることになる。したがって、観察者は、常に、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。   According to the first aspect of the present invention, the image for the right eye and the image for the left eye are displayed simultaneously on one screen, and the area for forming the image for the right eye and the image for the left eye is switched every frame switching. However, only the image light for the right eye can be observed with the right eye, and only the image light for the left eye can be observed with the left eye. Therefore, the observer can always recognize these right-eye image light and left-eye image light as a stereoscopic image.

そして、従来の立体画像表示装置において、垂直解像度が半減するなど、解像度が低下するのに対して、解像度を全く減じることなくフル解像度での表示が可能となる。
また、常に右目用および左目用画像が表示されていることから、観視者の疲労感を軽減することができる。また、激しい動きをしている立体画像の場合に起きる左右の映像のずれに伴う立体視の違和感を生じさせないという効果もある。
In the conventional stereoscopic image display device, the resolution is lowered, for example, the vertical resolution is halved. On the other hand, it is possible to display at the full resolution without reducing the resolution at all.
Moreover, since the images for the right eye and the left eye are always displayed, it is possible to reduce the fatigue of the viewer. In addition, there is also an effect of preventing a sense of incongruity in stereoscopic viewing due to a shift in the left and right images that occurs in the case of a stereoscopic image that is moving violently.

そして、右目用および左目用画像を形成する領域を複数水平ラインから構成し、さらに、各領域の境界に遮光部を設けることを可能としたことから、立体表示装置の鉛直方向の中央に対し、ある視野角の位置から観察した場合に、右目用画像の一部が、左目用の1/2波長板を通過して観察者の左目に届いてしまうクロストークを低減している。   Then, the area for forming the right-eye and left-eye images is composed of a plurality of horizontal lines, and further, it is possible to provide a light-shielding portion at the boundary of each area. When observed from a certain viewing angle position, crosstalk that a part of the image for the right eye passes through the half-wave plate for the left eye and reaches the left eye of the observer is reduced.

さらに、必要な液晶ディスプレイおよび偏光メガネに使用する液晶素子の応答速度が遅い場合であっても使用できるようになる。一方、液晶素子の応答速度が速い場合は、従来に比べ格段に輝度の高い立体画像表示を得ることができる。   Furthermore, even if the response speed of the liquid crystal element used for a required liquid crystal display and polarized glasses is slow, it can be used. On the other hand, when the response speed of the liquid crystal element is fast, it is possible to obtain a stereoscopic image display with a much higher luminance than in the past.

本実施の形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。It is a typical disassembled perspective view explaining the principal part structure of the three-dimensional image display apparatus of this Embodiment. 本実施の形態の立体画像表示装置を構成する液晶パネルの模式的な平面図である。It is a typical top view of the liquid crystal panel which comprises the three-dimensional image display apparatus of this Embodiment. 本実施の形態の立体画像表示装置において用いる位相差板の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of the phase difference plate used in the three-dimensional image display apparatus of this Embodiment. 本実施の形態の立体画像表示装置の模式的な断面図である。It is typical sectional drawing of the three-dimensional image display apparatus of this Embodiment. 本実施の形態の偏光メガネの右目用メガネ部および左目用メガネ部の構成を説明する模式的な分解斜視図である。It is a typical disassembled perspective view explaining the structure of the spectacles part for right eyes and the spectacles part for left eyes of the polarized glasses of this Embodiment. 本実施の形態の偏光メガネの右目用メガネ部および左目用メガネ部の別の構成を説明する模式的な分解斜視図である。It is a typical disassembled perspective view explaining another structure of the glasses part for right eyes and the glasses part for left eyes of the polarized glasses of this Embodiment. 本実施の形態の立体画像表示装置を使用して立体画像を観察者に認識させる方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of making an observer recognize a stereo image using the stereo image display apparatus of this Embodiment. 一般的な液晶ディスプレイの表示方法を説明する図である。It is a figure explaining the display method of a general liquid crystal display. 本実施の形態の立体画像表示装置の動作を説明する図である。It is a figure explaining operation | movement of the stereo image display apparatus of this Embodiment.

図1は、本実施の形態の立体画像表示装置1の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。図1に示すように、立体画像表示装置1は、バックライト2と、液晶ディスプレイ3と、光学手段である位相差板8とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置1は偏光メガネ10を備え、立体画像を観察しようとする観察者がこれを掛けて使用し、位相差板8の前面側から画面上の画像を観察する。このとき、液晶ディスプレイ3の筺体には、後述するが、赤外線発信装置9が設けられ、偏光メガネ10には、その赤外線発信装置9から発射された赤外線を感知する赤外線センサ11が設けられている。   FIG. 1 is a schematic exploded perspective view for explaining a main configuration of a stereoscopic image display apparatus 1 according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the stereoscopic image display device 1 includes a backlight 2, a liquid crystal display 3, and a phase difference plate 8 that is an optical means in this order, and these are accommodated in a casing (not shown). . The stereoscopic image display apparatus 1 includes polarizing glasses 10 that are used by an observer who wants to observe a stereoscopic image, and observes the image on the screen from the front side of the phase difference plate 8. At this time, as will be described later, the casing of the liquid crystal display 3 is provided with an infrared transmission device 9, and the polarizing glasses 10 are provided with an infrared sensor 11 for detecting infrared rays emitted from the infrared transmission device 9. .

バックライト2は、観察者から見て立体画像表示装置1の最も奥側に配され、立体画像表示装置1で画像を表示している状態(以下、「立体画像表示装置1の使用状態」と称する)において、白色の無偏光を偏光板5の一面に向けて均一な光量となるように出射する。なお、本実施形態では、バックライト2に面光源を用いているが、面光源に替えて、例えばLEDなどの点光源と集光レンズとの組み合わせでもよい。この集光レンズの一例は、フレネルレンズシートである。フレネルレンズシートは、一側面に同心上の凹凸するレンズ面を有し、背面側の中心の焦点から入射した光をほぼ平行光として前面側に射出することができる。   The backlight 2 is arranged on the farthest side of the stereoscopic image display device 1 as viewed from the observer, and is displaying an image on the stereoscopic image display device 1 (hereinafter referred to as “usage state of the stereoscopic image display device 1”). In this case, white non-polarized light is emitted toward one surface of the polarizing plate 5 so as to have a uniform amount of light. In the present embodiment, a surface light source is used for the backlight 2, but a combination of a point light source such as an LED and a condenser lens may be used instead of the surface light source. An example of this condensing lens is a Fresnel lens sheet. The Fresnel lens sheet has a concentric concave and convex lens surface on one side surface and can emit light incident from the central focal point on the back side to the front side as substantially parallel light.

図2は、本実施の形態の立体画像表示装置1を構成する液晶パネル6の模式的な平面図である。液晶ディスプレイ3は、図2に示すように、画素(図示されない)を水平方向に配列してなる水平ライン23を、垂直方向に複数並べて構成された液晶パネル6が、図1に示すように一対の偏光板5および偏光板7により挟持されて構成される。   FIG. 2 is a schematic plan view of the liquid crystal panel 6 constituting the stereoscopic image display device 1 of the present embodiment. As shown in FIG. 2, the liquid crystal display 3 includes a pair of liquid crystal panels 6 each having a plurality of horizontal lines 23 in which pixels (not shown) are arranged in the horizontal direction. The polarizing plate 5 and the polarizing plate 7 are sandwiched.

偏光板5は、液晶ディスプレイ3において、液晶パネル6におけるバックライト2側に配設される。偏光板5は、透過軸およびその透過軸に直交する吸収軸を有し、バックライト2から出射した無偏光が入射すると、その無偏光のうち透過軸方向と平行な偏光軸の光を透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の光を遮断する。ここで、偏光軸の方向とは、光における電界の振動方向のことであり、偏光板5における透過軸の方向は、図1に矢印で示すように、観察者が立体画像表示装置1を見たときの水平方向と平行な方向である。   The polarizing plate 5 is disposed on the backlight 2 side of the liquid crystal panel 6 in the liquid crystal display 3. The polarizing plate 5 has a transmission axis and an absorption axis perpendicular to the transmission axis. When non-polarized light emitted from the backlight 2 is incident, the polarizing plate 5 transmits light having a polarization axis parallel to the transmission axis direction. The light of the polarization axis parallel to the absorption axis direction is blocked. Here, the direction of the polarization axis is the vibration direction of the electric field in the light, and the direction of the transmission axis in the polarizing plate 5 is as shown by the arrow in FIG. Direction parallel to the horizontal direction.

液晶パネル6は、ITO(Indium Tin Oxide:酸化インジウム錫)等からなる透明電極などが配設されたガラス基板により液晶を挟持して構成されたものである。そして、TN(Twisted Nematic)モードやIPS(In−Plane−Switching)モード、あるいはVA(Vertical Alignment)モードの液晶パネルの使用が可能である。これらはいずれも印加される電圧に従い液晶の配向変化が起こり、液晶パネル6の両面に配設された偏光板5、7の作用と組み合わされて、その透過光量の調節を可能としている。   The liquid crystal panel 6 is configured by sandwiching liquid crystal with a glass substrate on which a transparent electrode made of ITO (Indium Tin Oxide) or the like is disposed. A liquid crystal panel in a TN (Twisted Nematic) mode, an IPS (In-Plane-Switching) mode, or a VA (Vertical Alignment) mode can be used. All of these change the orientation of the liquid crystal according to the applied voltage, and in combination with the action of the polarizing plates 5 and 7 disposed on both sides of the liquid crystal panel 6, the amount of transmitted light can be adjusted.

そして、液晶パネル6は、立体画像表示装置1において画像形成を担う重要な構成部材であり、一つの画面上で右目用画像と左目用画像とを同時に表示するものである。以下、その構成や画像表示に係る機能について説明する。   The liquid crystal panel 6 is an important constituent member that is responsible for image formation in the stereoscopic image display device 1, and displays a right-eye image and a left-eye image simultaneously on one screen. The configuration and functions related to image display will be described below.

まず、液晶パネル6の画像表示部分においては、水平方向に区切られ、第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とが設けられている。これら第一画像形成領域21および第二画像形成領域22は、図1に示すように、液晶パネル6を水平方向に区切った互いに同一の面積を有する領域であり、複数の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22が鉛直方向に互い違いに配されている。   First, in the image display portion of the liquid crystal panel 6, a first image forming area 21 and a second image forming area 22 are provided that are partitioned in the horizontal direction. The first image forming area 21 and the second image forming area 22 are areas having the same area obtained by dividing the liquid crystal panel 6 in the horizontal direction as shown in FIG. The second image forming regions 22 are alternately arranged in the vertical direction.

そして、図2に示すように、液晶パネル6の第一画像形成領域21と第二画像形成領域22は、垂直方向に連続して並べられた複数の水平ライン23からそれぞれ構成されている。なお、図2において示される液晶パネル6では、第一画像形成領域21と第二画像形成領域22はそれぞれ、連続して並べられた3本の水平ライン23から構成されている。   As shown in FIG. 2, the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6 are each composed of a plurality of horizontal lines 23 arranged continuously in the vertical direction. In the liquid crystal panel 6 shown in FIG. 2, the first image forming area 21 and the second image forming area 22 are each composed of three horizontal lines 23 arranged in succession.

その結果、液晶パネル6の最上部にある1本目の水平ラインから3本目の水平ラインまでが束ねられて第一画像形成領域21を構成し、4本目の水平ラインから6本目の水平ラインまでが束ねられて第二画像形成領域22を構成し、さらに、7本目の水平ラインから9本目の水平ラインまでが束ねられて第一画像形成領域21を構成し、10本目の水平ラインから12本目の水平ラインまでが束ねられて第二画像形成領域22を構成して、3本ずつの水平ライン23を順次束ねて、液晶パネル6で互い違いに複数の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22が配されている。   As a result, the first horizontal line to the third horizontal line at the top of the liquid crystal panel 6 are bundled to form the first image forming region 21, and the fourth horizontal line to the sixth horizontal line are formed. The second image forming area 22 is bundled to form a first image forming area 21 from the seventh horizontal line to the ninth horizontal line, and the twelfth line from the tenth horizontal line is formed. Up to horizontal lines are bundled to form a second image forming area 22, and three horizontal lines 23 are sequentially bundled, and a plurality of first image forming areas 21 and second image forming areas are alternately arranged on the liquid crystal panel 6. 22 is arranged.

このとき、第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とを構成する水平ライン23の本数は3本に限られるわけではなく、複数本から構成することが可能である。例えば、第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とを構成する水平ライン23の本数を10本とすることなどが可能である。   At this time, the number of horizontal lines 23 constituting the first image forming area 21 and the second image forming area 22 is not limited to three, and can be constituted by a plurality of lines. For example, the number of horizontal lines 23 constituting the first image forming area 21 and the second image forming area 22 can be set to ten.

その場合、液晶パネル6の最上部にある1本目の水平ラインから10本目の水平ラインまでが束ねられて第一画像形成領域21を構成し、11本目の水平ラインから20本目の水平ラインまでが束ねられて第二画像形成領域22を構成し、さらに、21本目の水平ラインから30本目の水平ラインまでが束ねられて第一画像形成領域21を構成し、31本目の水平ラインから40本目の水平ラインまでが束ねられて第二画像形成領域22を構成して、10本ずつの水平ライン23を順次束ねて、液晶パネル6で互い違いに複数の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22が配されていることになる。   In that case, the first horizontal line to the 10th horizontal line at the top of the liquid crystal panel 6 are bundled to form the first image forming area 21, and the 11th horizontal line to the 20th horizontal line are formed. The second image forming area 22 is bundled to form the first image forming area 21 by bundling from the 21st horizontal line to the 30th horizontal line, and the 40th line from the 31st horizontal line. Up to horizontal lines are bundled to form a second image forming area 22, ten horizontal lines 23 are sequentially bundled, and a plurality of first image forming areas 21 and second image forming areas are alternately arranged on the liquid crystal panel 6. 22 is arranged.

すなわち、後に詳述するように、クロストークを低減して液晶ディスプレイ3の視野角を広げる観点から、第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とを構成する水平ライン23の本数は選択される。   That is, as will be described in detail later, the number of horizontal lines 23 constituting the first image forming region 21 and the second image forming region 22 is selected from the viewpoint of reducing crosstalk and widening the viewing angle of the liquid crystal display 3. Is done.

そして、立体画像表示装置1の液晶ディスプレイ3の液晶パネル6では、表示される一つのフレーム画像の第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とにそれぞれ右目用画像と左目用画像とを表示させ、次の(1)または(2)に示す方法に従い、第一画像形成領域21と第二画像形成領域22との間で右目用画像と左目用画像の入れ替えを行う。
(1)フレーム切り替え毎に右目用画像と左目用画像の入れ替えを行う。
(2)(1)以外の場合であって、フレームの切り替え時に右目用画像と左目用画像の入れ替えおよび直前のフレームで表示された画像の上書きのいずれか一方を行う(尚、入れ替えを行わずにそれぞれが右目用画像と左目用画像を維持し続ける場合は含まない)。
Then, on the liquid crystal panel 6 of the liquid crystal display 3 of the stereoscopic image display device 1, a right eye image and a left eye image are respectively displayed in the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of one frame image to be displayed. The image for right eye and the image for left eye are exchanged between the first image forming area 21 and the second image forming area 22 in accordance with the following method (1) or (2).
(1) The right-eye image and the left-eye image are switched every time the frame is switched.
(2) In cases other than (1), at the time of frame switching, one of the replacement of the right-eye image and the left-eye image and the overwriting of the image displayed in the immediately preceding frame is performed (not replaced) In the case where each keeps the right eye image and the left eye image).

尚、図1には示されないが、液晶パネル6の周縁には外枠25が配されており、液晶パネル6における第一画像形成領域21および第二画像形成領域22は、この外枠25に支持される。   Although not shown in FIG. 1, an outer frame 25 is disposed on the periphery of the liquid crystal panel 6, and the first image forming region 21 and the second image forming region 22 in the liquid crystal panel 6 are located in the outer frame 25. Supported.

上述のように、立体画像表示装置1の使用状態において、液晶パネル6の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22には、ある一つのフレーム画像表示時において、例えば、それぞれ右目用画像および左目用画像が生成される。このときに偏光板5を透過した光が液晶パネル6の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22に入射すると、第一画像形成領域21の透過光は右目用画像の画像光(以下、「右目用画像光」と略称する)となり、第二画像形成領域22の透過光は左目用画像の画像光(以下、「左目用画像光」と略称する)となる。そして、フレームの切り替えに対応して入れ替えが行われる場合、第一画像形成領域21および第二画像形成領域22には、それぞれ左目用画像および右目用画像が生成されるようになる。   As described above, when the stereoscopic image display device 1 is in use, each of the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6 displays, for example, a right-eye image when a certain frame image is displayed. And an image for the left eye is generated. At this time, when the light transmitted through the polarizing plate 5 enters the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6, the transmitted light of the first image forming area 21 is the image light of the right-eye image (hereinafter referred to as the image light). , Abbreviated as “right eye image light”), and the transmitted light of the second image forming area 22 becomes image light of the left eye image (hereinafter abbreviated as “left eye image light”). When the switching is performed corresponding to the switching of the frames, a left-eye image and a right-eye image are generated in the first image forming area 21 and the second image forming area 22, respectively.

尚、上述のある一つのフレーム画像表示時における場合の第一画像形成領域21を透過した右目用画像光および第二画像形成領域22を透過した左目用画像光は、後述する偏光板7を透過して、それぞれ特定方向の偏光軸を有する直線偏光となる。ここで、それぞれ特定方向の偏光軸とは、互いに同じ方向であってもよく、図1に示す例においては、ともに偏光軸が後述する偏光板7における透過軸の方向と同じ方向である。   Note that the right-eye image light transmitted through the first image forming area 21 and the left-eye image light transmitted through the second image forming area 22 in the case of displaying one frame image described above are transmitted through the polarizing plate 7 described later. Thus, linearly polarized light having a polarization axis in a specific direction is obtained. Here, the polarization axes in specific directions may be the same as each other. In the example shown in FIG. 1, the polarization axes are both the same as the direction of the transmission axis in the polarizing plate 7 described later.

偏光板7は、液晶ディスプレイ3における観察者側に配置される。この偏光板7は、上述の場合の第一画像形成領域21を透過した右目用画像光、および、第二画像形成領域22を透過した左目用画像光が入射すると、これらのうち偏光軸が透過軸と平行な光を透過し、偏光軸が吸収軸と平行(透過軸に垂直)な光を遮断する。ここで、偏光板7における透過軸の方向は、図1に矢印で示すように、観察者が立体画像表示装置1を見たときの水平方向と垂直な方向である。   The polarizing plate 7 is disposed on the viewer side in the liquid crystal display 3. When the right-eye image light that has passed through the first image forming region 21 and the left-eye image light that has passed through the second image forming region 22 are incident on the polarizing plate 7, the polarization axis is transmitted. Light that is parallel to the axis is transmitted, and light whose polarization axis is parallel to the absorption axis (perpendicular to the transmission axis) is blocked. Here, the direction of the transmission axis in the polarizing plate 7 is a direction perpendicular to the horizontal direction when the observer views the stereoscopic image display device 1 as indicated by an arrow in FIG.

位相差板8は、第一偏光領域31および第二偏光領域32を有する。この位相差板8における第一偏光領域31および第二偏光領域32の位置および大きさは、図1に示すように、液晶パネル6の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22の位置および大きさに対応している。   The phase difference plate 8 has a first polarizing region 31 and a second polarizing region 32. The positions and sizes of the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 on the retardation plate 8 are the same as the positions of the first image forming region 21 and the second image forming region 22 of the liquid crystal panel 6 as shown in FIG. And corresponds to the size.

そして、上述のように、図2に示す本実施の形態の立体画像表示装置1を構成する液晶パネル6においては、液晶パネル6の画像表示にかかる全水平ラインのうち、上から垂直方向に順次3本ずつの水平ライン23が束ねられて便宜上一つの組を構成し、その束ねられた水平ラインの組のそれぞれに対応するよう、同一面積の第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とが設けられている。よって、この位相差板8における第一偏光領域31および第二偏光領域32の位置および大きさは、図1に示すように、液晶パネル6の束ねられた3本の水平ラインの組である第一画像形成領域21および第二画像形成領域22の位置および大きさに対応している。   As described above, in the liquid crystal panel 6 constituting the stereoscopic image display device 1 according to the present embodiment shown in FIG. 2, among all the horizontal lines related to the image display of the liquid crystal panel 6, sequentially from the top in the vertical direction. The three horizontal lines 23 are bundled to form one set for convenience, and the first image forming area 21 and the second image forming area 22 having the same area corresponding to each of the bundled horizontal line sets. And are provided. Therefore, the positions and sizes of the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 in the retardation plate 8 are a set of three horizontal lines bundled in the liquid crystal panel 6 as shown in FIG. This corresponds to the positions and sizes of the one image forming area 21 and the second image forming area 22.

したがって、立体画像表示装置1の使用状態において、ある一つのフレーム画像表示時では、第一偏光領域31には、上述の場合の第一画像形成領域21を透過した右目用画像光が入射し、第二偏光領域32には、上述の場合の第二画像形成領域22を透過した左目用画像光が入射する。そして、フレームの切り替えに対応して入れ替れが行われる場合、第一偏光領域31には、第一画像形成領域21を透過した左目用画像光が入射し、第二偏光領域32には、第二画像形成領域22を透過した右目用画像光が入射するようになる。   Therefore, in the usage state of the stereoscopic image display device 1, when one frame image is displayed, the right-eye image light transmitted through the first image forming region 21 in the above case is incident on the first polarizing region 31, The left-eye image light transmitted through the second image forming region 22 in the above case is incident on the second polarizing region 32. When the switching is performed corresponding to the switching of the frames, the left-eye image light transmitted through the first image forming area 21 is incident on the first polarizing area 31 and the second polarizing area 32 is The right-eye image light that has passed through the second image forming region 22 enters.

尚、本実施の形態の立体画像表示装置1においては、液晶パネル6の画像表示にかかる全水平ラインの各一本それぞれに対応するよう、第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とを設けることも可能である。その場合、位相差板8においても、液晶パネル6の各水平ライン23に対応する第一画像形成領域21および第二画像形成領域22の位置および大きさに対応して、第一偏光領域31および第二偏光領域32が形成される。   In the stereoscopic image display device 1 according to the present embodiment, the first image forming area 21 and the second image forming area 22 correspond to each one of all the horizontal lines related to the image display of the liquid crystal panel 6. It is also possible to provide. In that case, the first polarizing region 31 and the phase difference plate 8 also correspond to the positions and sizes of the first image forming region 21 and the second image forming region 22 corresponding to the horizontal lines 23 of the liquid crystal panel 6. A second polarizing region 32 is formed.

そして、表示される一つのフレーム画像の水平奇数ラインに対応する第一画像形成領域21と、水平偶数ラインに対応する第二画像形成領域22とにそれぞれ、例えば、右目用画像と左目用画像とを表示させ、フレーム切り替え毎に、その右目用画像と左目用画像の表示された水平ラインを交互に入れ替え、右目用画像と左目用画像がそれぞれインターレースしたフレーム画像を表示するよう構成することができる。   Then, for example, an image for the right eye and an image for the left eye are respectively provided in the first image forming area 21 corresponding to the horizontal odd line of the one frame image to be displayed and the second image forming area 22 corresponding to the horizontal even line. Each time the frame is switched, the horizontal lines on which the right-eye image and the left-eye image are displayed are alternately switched, and a frame image in which the right-eye image and the left-eye image are interlaced is displayed. .

しかしながら、その場合、クロストークの問題が顕著となる。
すなわち、立体画像表示装置1の画面を構成する液晶ディスプレイ3の中央鉛直方向からある視野角をもって、観察者50が立体画像表示装置1上の立体画像を観察する場合がある。本来、ある一つのフレーム画像表示時では、位相差板8の第一偏光領域31には、上述の場合の液晶パネル6の第一画像形成領域21を透過した右目用画像光のみが入射し、第二偏光領域32には、第二画像形成領域22を透過した左目用画像光のみが入射することが必要であるのに対し、視野角を大きくとった場合に、液晶パネル6の第一画像形成領域21を透過した右目用画像光の一部が左目用画像光のみが入射すべき第二偏光領域32に入射し、そのまま左目用画像光とともに観察者50の左目に届いてしまうことがある。
However, in that case, the problem of crosstalk becomes significant.
That is, the observer 50 may observe a stereoscopic image on the stereoscopic image display device 1 with a certain viewing angle from the central vertical direction of the liquid crystal display 3 constituting the screen of the stereoscopic image display device 1. Originally, at the time of displaying one frame image, only the right eye image light transmitted through the first image forming region 21 of the liquid crystal panel 6 in the above case is incident on the first polarizing region 31 of the phase difference plate 8. While it is necessary that only the image light for the left eye that has passed through the second image forming region 22 is incident on the second polarizing region 32, the first image of the liquid crystal panel 6 is obtained when the viewing angle is increased. Part of the right-eye image light that has passed through the formation region 21 may enter the second polarizing region 32 where only the left-eye image light should enter, and may reach the left eye of the observer 50 together with the left-eye image light. .

こうしたタイプのクロストークは、位相差板8において位相差特性の異なる第一偏光領域31と第二偏光領域32とが互いに隣接するように設けられていることに起因する。
すなわち、上述のように、本実施の形態の立体画像表示装置1の液晶パネル6においては、上から垂直方向に順次、例えば3本ずつの水平ライン23が束ねられて便宜上一つの組を構成し、その束ねられた水平ラインの組のそれぞれに対応するよう、同一面積の第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とが設けられている。そして、それに対応して位相差板8の第一偏光領域31および第二偏光領域32が互いに隣接するように設けられており、クロストークは立体画像表示装置1の画面の上下方向である視野角以上でもって、観察者50がその画面上の画像を観察する場合に起こりやすい。
Such type of crosstalk is caused by the fact that the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 having different phase difference characteristics are provided adjacent to each other in the retardation plate 8.
That is, as described above, in the liquid crystal panel 6 of the stereoscopic image display device 1 according to the present embodiment, for example, three horizontal lines 23 are bundled sequentially from the top in the vertical direction to form one set for convenience. The first image forming region 21 and the second image forming region 22 having the same area are provided so as to correspond to the bundled horizontal line groups. Correspondingly, the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 of the phase difference plate 8 are provided so as to be adjacent to each other, and the crosstalk is a viewing angle that is the vertical direction of the screen of the stereoscopic image display device 1. This is likely to occur when the observer 50 observes the image on the screen.

このタイプのクロストークは、位相差板8の互いに隣接する第一偏光領域31と第二偏光領域32との境界領域で起こる。したがって、これを低減するためには、先ず第一に、位相差板8において第一偏光領域31と隣接する第二偏光領域32との境界領域を減らすことが有効である。   This type of crosstalk occurs in the boundary region between the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 that are adjacent to each other on the retardation plate 8. Therefore, in order to reduce this, first of all, it is effective to reduce the boundary region between the first polarizing region 31 and the adjacent second polarizing region 32 in the retardation plate 8.

例えば、液晶パネル6がフルHD(Full High Definition)仕様に対応して水平ラインが1080本である場合、上記したように全水平ラインのそれぞれに対応するよう、第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とを設けるとすると、それらは互い違いに540個ずつ設けられることになる。そして、位相差板8では、液晶パネル6の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22の位置および大きさに対応するように540個ずつの第一偏光領域31および第二偏光領域32を有することになる。その結果、第一偏光領域31と隣接する第二偏光領域32との境界領域は1079カ所形成されることになる。   For example, when the liquid crystal panel 6 has 1080 horizontal lines corresponding to the full HD (Full High Definition) specification, the first image forming region 21 and the second image forming area 21 correspond to each of all the horizontal lines as described above. If the image forming area 22 is provided, 540 of them are alternately provided. In the retardation plate 8, 540 first polarizing regions 31 and second polarizing regions 32 are provided so as to correspond to the positions and sizes of the first image forming region 21 and the second image forming region 22 of the liquid crystal panel 6. Will have. As a result, 1079 boundary regions between the first polarizing region 31 and the adjacent second polarizing region 32 are formed.

そして、観察者50がある視野角をもって立体画像表示装置1の画面を観察する場合、この境界領域のそれぞれでクロストークが発生し、その強度は上記したように全水平ラインのそれぞれに対応するよう、第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とを設けた場合に最も高いものとなる。   When the observer 50 observes the screen of the stereoscopic image display device 1 with a certain viewing angle, crosstalk occurs in each of the boundary regions, and the intensity corresponds to each of all the horizontal lines as described above. When the first image forming area 21 and the second image forming area 22 are provided, the height is highest.

それに対し、図1および図2に例示するように、本実施の形態の液晶パネル6の第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とが、複数本の水平ライン23から構成される場合、位相差板8では、液晶パネル6の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22の位置および大きさに対応して、第一偏光領域31および第二偏光領域32が形成されているため、それらの面積は、束ねて組にする水平ライン23の本数に従い大きくなる。その結果、位相差板8において、第一偏光領域31と隣接する第二偏光領域32との境界領域を少なくすることができる。   On the other hand, as illustrated in FIGS. 1 and 2, when the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6 of the present embodiment are configured by a plurality of horizontal lines 23. In the retardation plate 8, the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 are formed corresponding to the positions and sizes of the first image forming region 21 and the second image forming region 22 of the liquid crystal panel 6. Therefore, their area increases according to the number of horizontal lines 23 bundled together. As a result, in the phase difference plate 8, the boundary region between the first polarizing region 31 and the adjacent second polarizing region 32 can be reduced.

すなわち、クロストークを発生させる第一偏光領域31と隣接する第二偏光領域32との境界領域が少なくなることから、本実施の形態の立体画像表示装置1によりある視野角を持って観察者50が立体画像を観察しようとする場合、クロストークの発生は立体画像表示装置1全体としては少なくなる。よって、液晶パネル6の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22を形成するために束ねて組にする水平ライン23の本数の増加に従い、クロストークは抑えられ、観察者50はクロストークを感じにくくなる。   That is, since the boundary region between the first polarizing region 31 that generates crosstalk and the adjacent second polarizing region 32 is reduced, the stereoscopic image display device 1 of the present embodiment has a certain viewing angle and the viewer 50 has a certain viewing angle. When a stereoscopic image is to be observed, the occurrence of crosstalk is reduced as a whole of the stereoscopic image display device 1. Therefore, as the number of horizontal lines 23 bundled together to form the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6 increases, the crosstalk is suppressed, and the observer 50 can It becomes difficult to feel.

したがって、本実施の形態の立体画像表示装置1においては、クロストークが低減され、観察可能な視野角が拡大して視野角特性が向上する。
以上から、クロストークを低減するという観点からは、液晶パネル6の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22を形成するために、束ねて組にする水平ライン23の本数は、より多いほうが好ましい。
Therefore, in the stereoscopic image display device 1 of the present embodiment, crosstalk is reduced, the observable viewing angle is expanded, and the viewing angle characteristics are improved.
From the above, from the viewpoint of reducing crosstalk, the number of horizontal lines 23 bundled together to form the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6 is larger. Is preferred.

また、位相差板8の液晶ディスプレイ3に対向する面における第一偏光領域31と第二偏光領域32との境界領域には、遮光部24を設けることも可能である。この遮光部24は帯状の形状を有し、第一偏光領域31と第二偏光領域32との境界領域に配設されることが好ましい。図3は、本実施の形態の立体画像表示装置1において用いる位相差板8の概略断面図である。   In addition, a light shielding portion 24 can be provided in the boundary region between the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 on the surface of the retardation plate 8 facing the liquid crystal display 3. It is preferable that the light shielding portion 24 has a band shape and is disposed in a boundary region between the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the phase difference plate 8 used in the stereoscopic image display device 1 of the present embodiment.

こうした遮光部24を設けることにより、位相差板8の第一偏光領域31に隣接する第二偏光領域32に入射するべき右目用または左目用の画像光のうち、その境界を超えて隣接する第一偏光領域31に入射する画像光を吸収して遮ることが可能となる。   By providing such a light shielding portion 24, among the right-eye or left-eye image light to be incident on the second polarization region 32 adjacent to the first polarization region 31 of the phase difference plate 8, the first light adjacent to the boundary beyond the boundary. It becomes possible to absorb and block the image light incident on the one polarization region 31.

同様に、遮光部24を設けることにより、位相差板8の第二偏光領域32に隣接する第一偏光領域31に入射するべき右目用または左目用の画像光のうち、その境界を超えて隣接する第二偏光領域32に入射する画像光を吸収して遮ることが可能となる。このように、位相差板8に遮光部を設けることにより、立体画像表示装置1から出射される右目用画像光および左目用画像光においてクロストークを生じにくくさせることが可能となる。   Similarly, by providing the light-shielding portion 24, the image light for the right eye or the left eye to be incident on the first polarizing region 31 adjacent to the second polarizing region 32 of the retardation plate 8 is adjacent beyond the boundary. It becomes possible to absorb and block the image light incident on the second polarizing region 32 to be performed. As described above, by providing the light shielding portion on the phase difference plate 8, it is possible to make it difficult for crosstalk to occur in the right-eye image light and the left-eye image light emitted from the stereoscopic image display device 1.

この遮光部24は、例えば、バインダー樹脂にフィラー成分を分散させたものなどで形成することが好ましい。フィラー成分は、金属粒子およびその酸化物、または顔料、染料を用いる。フィラー成分の色調は、上記右目用画像光および左目用画像光に対して黒色であることが好ましい。上記顔料および染料を分散あるいは溶解させるバインダー樹脂は、公知の樹脂例えばアクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリエステル、ノボラック樹脂、ポリイミド、エポキシ樹脂、塩化ビニル・酢酸ビニルコポリマー、ニトロセルロース、または、これらの組み合わせ等を用いることができる。   The light shielding portion 24 is preferably formed of, for example, a binder resin in which a filler component is dispersed. As the filler component, metal particles and oxides thereof, or pigments and dyes are used. The color tone of the filler component is preferably black with respect to the right-eye image light and the left-eye image light. The binder resin for dispersing or dissolving the pigment and dye may be a known resin such as acrylic resin, urethane resin, polyester, novolac resin, polyimide, epoxy resin, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer, nitrocellulose, or a combination thereof. Can be used.

そして、図4は、本実施の形態の立体画像表示装置1の模式的な断面図である。
本実施の形態の立体画像表示装置1では、液晶ディスプレイ3と位相差板8とが積み重ねられているが、そこでは、一例として、位相差板8における遮光部24が設けられた面が液晶ディスプレイ3に対向するように配置されている。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the stereoscopic image display device 1 of the present embodiment.
In the three-dimensional image display device 1 of the present embodiment, the liquid crystal display 3 and the phase difference plate 8 are stacked. As an example, the surface of the phase difference plate 8 on which the light shielding portion 24 is provided is the liquid crystal display. 3 is arranged so as to face 3.

ここで、液晶ディスプレイ3は、図4に示すように、予め、周縁に外枠25が配された液晶パネル6の両面に偏光板5および偏光板7がそれぞれ取り付けられた状態で、一面が開放された筐体26に対して取り付けられている。そして、偏光板7が取り付けられた面が筐体26における開放された面から外部に露出している。筐体26は、例えばプラスチックまたはステンレスで形成されており、開放された面と対向する面の内側にバックライト2が固定されている。   Here, as shown in FIG. 4, the liquid crystal display 3 is opened in a state where the polarizing plate 5 and the polarizing plate 7 are respectively attached to both surfaces of the liquid crystal panel 6 in which the outer frame 25 is arranged on the periphery in advance. It is attached to the case 26. The surface on which the polarizing plate 7 is attached is exposed to the outside from the open surface of the housing 26. The casing 26 is made of, for example, plastic or stainless steel, and the backlight 2 is fixed to the inside of the surface facing the open surface.

立体画像表示装置1では、位相差板8と液晶ディスプレイ3とが上記のように配置されることから、液晶ディスプレイ3における偏光板7が取り付けられた側の面が位相差板8における遮光部24が設けられた面と対向している。そして、位相差板8の第一偏光領域31および第二偏光領域32が、液晶パネル6の第一画像生成領域21および第二画像生成領域22とそれぞれ対向するように液晶ディスプレイ3と位相差板8とが互いの面方向について位置決めされており、液晶ディスプレイ3と位相差板8の互いに対向する面を当接するよう構成されている。   In the stereoscopic image display device 1, since the retardation plate 8 and the liquid crystal display 3 are arranged as described above, the surface of the liquid crystal display 3 on which the polarizing plate 7 is attached is the light shielding portion 24 in the retardation plate 8. It faces the surface where Then, the liquid crystal display 3 and the phase difference plate are arranged so that the first polarization region 31 and the second polarization region 32 of the phase difference plate 8 face the first image generation region 21 and the second image generation region 22 of the liquid crystal panel 6, respectively. 8 are positioned with respect to each other in the surface direction, and are configured to abut the mutually facing surfaces of the liquid crystal display 3 and the phase difference plate 8.

そして、液晶パネル6の周縁部にあたる外枠25と位相差板8の側面とが接着剤27により接着されている。これにより、立体画像表示装置1の使用時にクロストークは生じにくくなる。なお、位相差板8における外部に露出する側の面にさらに拡散板、反射防止フィルム等を取り付けてもよい。   The outer frame 25 corresponding to the peripheral edge of the liquid crystal panel 6 and the side surface of the phase difference plate 8 are bonded together with an adhesive 27. As a result, crosstalk is less likely to occur when the stereoscopic image display device 1 is used. In addition, you may attach a diffuser plate, an antireflection film, etc. further to the surface of the phase difference plate 8 exposed to the outside.

しかしながら、遮光部24は液晶ディスプレイ3を透過して観察者50の目に届く画像光の一部を遮光するかたちで機能することには変わりはない。すなわち、クロストークの低減には有効であるが、立体画像表示装置1の画像表示における画面輝度は低下する。   However, the light shielding unit 24 functions in the form of shielding a part of the image light that passes through the liquid crystal display 3 and reaches the eyes of the observer 50. That is, it is effective in reducing crosstalk, but the screen brightness in the image display of the stereoscopic image display device 1 is lowered.

例えば、上記したように、全水平ラインのそれぞれに対応するよう、第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とを設けた場合、第一偏光領域31と隣接する第二偏光領域32との境界領域は最も多くなり、その境界領域ごとに形成が必要とされる帯状の遮光部24の数は最も多くなる。その結果、遮光部24の形成による輝度の低下の影響は最も大きなものとなる。   For example, as described above, when the first image forming area 21 and the second image forming area 22 are provided so as to correspond to all horizontal lines, the second polarizing area 32 adjacent to the first polarizing area 31 The boundary area is the largest, and the number of strip-shaped light shielding portions 24 that need to be formed for each boundary area is the largest. As a result, the influence of the decrease in luminance due to the formation of the light shielding portion 24 is the greatest.

したがって、遮光部24を形成してクロストークの低減に有効であるものの、その形成数をなるべく少なくすることが好ましい。   Therefore, although it is effective to reduce the crosstalk by forming the light shielding portions 24, it is preferable to reduce the number of formations as much as possible.

その場合、図1および図2に示すように、液晶パネル6の第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とを構成する水平ライン23の本数が複数本から構成される場合、位相差板8では、液晶パネル6の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22の位置および大きさに対応して、第一偏光領域31および第二偏光領域32が形成されており、それらの面積は、液晶パネル6において束ねて組にする水平ライン23の本数に従い大きくなる。したがって、位相差板8において、第一偏光領域31と隣接する第二偏光領域32との境界領域を減らすことができて、ひいては境界領域に形成される遮光部24は少なくなる。   In that case, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, when the number of the horizontal lines 23 constituting the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6 is composed of a plurality, the phase difference In the plate 8, the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 are formed corresponding to the positions and sizes of the first image forming region 21 and the second image forming region 22 of the liquid crystal panel 6. The area increases in accordance with the number of horizontal lines 23 bundled together in the liquid crystal panel 6. Therefore, in the phase difference plate 8, the boundary region between the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 adjacent to the first polarizing region 31 can be reduced, and consequently, the light shielding portions 24 formed in the boundary region are reduced.

その結果、本実施の形態の立体画像表示装置1により立体画像を観察する場合、観察者50は、液晶パネル6の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22を形成するために束ねて組にする水平ライン23の本数の増加に従い、遮光部24による画面輝度の低下は抑制されて、高輝度の立体画像を観察者50は得ることができるようになる。   As a result, when a stereoscopic image is observed with the stereoscopic image display device 1 of the present embodiment, the observer 50 bundles the liquid crystal panel 6 to form the first image forming area 21 and the second image forming area 22. As the number of horizontal lines 23 to be paired increases, a decrease in screen luminance due to the light shielding unit 24 is suppressed, and the viewer 50 can obtain a high-luminance stereoscopic image.

以上の結果から、立体画像表示装置1におけるクロストークの低減と画面輝度の低下抑制の観点からは、液晶パネル6の第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とを構成するために束ねて一つの組にされる水平ライン23の本数を複数本とすることが好ましく、さらに、束ねて一つの組にする水平ライン23の本数をより多くすることが好ましいことがわかる。   From the above results, from the viewpoint of reducing crosstalk and suppressing reduction in screen luminance in the stereoscopic image display device 1, the stereoscopic image display device 1 is bundled to form the first image forming region 21 and the second image forming region 22 of the liquid crystal panel 6. It can be seen that the number of horizontal lines 23 in one set is preferably plural, and that the number of horizontal lines 23 in one set is preferably increased.

そして、液晶パネル6の第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とを構成するために束ねて一つの組にされる複数の水平ライン23の位置と大きさに対応して、より大きな位相差板8の第一偏光領域31および第二偏光領域32を形成することが好ましい。   Then, the liquid crystal panel 6 has a larger size corresponding to the position and size of the plurality of horizontal lines 23 that are bundled together to form the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6. It is preferable to form the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 of the phase difference plate 8.

しかしながら、液晶パネル6の第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とを構成するために束ねて一つの組にされる水平ライン23の本数を無制限に増大させることは、上述した従来の立体画像表示装置において知られているのと同様の問題を引き起こすことになる。すなわち、従来のシャッターメガネ方式の立体画像表示装置では、表示画像のちらつきであるフリッカーの発生や、表示画面における輝度の低下や、左右の眼に映る画像に時間差が発生して観察者にとっては自然な画像が得られないという問題点などを有しており、同様の問題が懸念される。   However, increasing the number of horizontal lines 23 that are bundled together to form the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6 is unlimited. This causes the same problem as known in stereoscopic image display devices. That is, in the conventional shutter glasses type stereoscopic image display device, flicker that is a flicker of the display image, a decrease in luminance on the display screen, and a time difference between the images that appear on the left and right eyes occur, which is natural for the observer. There is a problem that a simple image cannot be obtained.

したがって、本実施の形態の立体画像表示装置1においては、クロストークの低減と画面輝度の低下抑制の観点と、フリッカーの抑制や観察者50にとっての自然な立体画像を可能とするという観点とから、液晶パネル6の第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とを構成するために束ねて一つの組にされる水平ライン23の本数を選択することが好ましく、それに対応して位相差板8の第一偏光領域31および第二偏光領域32を形成することが好ましい。   Therefore, in the stereoscopic image display device 1 according to the present embodiment, from the viewpoints of reducing crosstalk and suppressing the reduction in screen luminance, and suppressing the flicker and enabling a natural stereoscopic image for the observer 50. It is preferable to select the number of horizontal lines 23 that are bundled together to form the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6, and correspondingly the phase difference It is preferable to form the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 of the plate 8.

そして、鋭意検討の結果から、液晶パネル6の第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とはそれぞれ、液晶パネル6の垂直方向に連続して並べられた2本から60本の水平ライン23からなる画像形成領域であることが好ましいことがわかった。   As a result of intensive studies, the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6 are respectively arranged in two to 60 horizontal lines that are continuously arranged in the vertical direction of the liquid crystal panel 6. It was found that an image forming area consisting of 23 is preferable.

さらに、液晶パネル6の第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とはそれぞれ、液晶パネル6の垂直方向に連続して並べられた3本から30本の水平ライン23からなる画像形成領域であることがより好ましく、5本から15本の水平ライン23からなる画像形成領域であることが最も好ましいことがわかった。そして、それに対応する位置と大きさで位相差板8の第一偏光領域31および第二偏光領域32を形成することが当然に好ましい。   Further, each of the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6 is an image forming area composed of three to thirty horizontal lines 23 arranged continuously in the vertical direction of the liquid crystal panel 6. It is more preferable that the image forming area is composed of 5 to 15 horizontal lines 23. Of course, it is preferable to form the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 of the phase difference plate 8 at positions and sizes corresponding thereto.

次に、図1に示すように、上記した位相差板8の第一偏光領域31には、偏光軸が水平方向と垂直な方向にある直線偏光として右目用または左目用の画像光が入射するが、この入射した右目用または左目用の画像光を左回りの円偏光として出射する。また、第二偏光領域32は、入射した右目用または左目用の画像光を右回りの円偏光として出射する。   Next, as shown in FIG. 1, right-eye or left-eye image light is incident on the first polarizing region 31 of the retardation plate 8 as linearly polarized light whose polarization axis is perpendicular to the horizontal direction. However, the incident image light for the right eye or the left eye is emitted as counterclockwise circularly polarized light. The second polarization region 32 emits the incident right-eye or left-eye image light as clockwise circularly polarized light.

したがって、第一偏光領域31を透過した右目用または左目用の画像光と、第二偏光領域32を透過した、対応する左目用または右目用の画像光とは、図1に矢印で示すように、その回転方向が互いに逆方向の円偏光となる。なお、図1の位相差板8における矢印は、この位相差板8を通過した偏光の回転方向を模式的に示している。   Accordingly, the right-eye or left-eye image light transmitted through the first polarizing region 31 and the corresponding left-eye or right-eye image light transmitted through the second polarizing region 32 are indicated by arrows in FIG. , The rotation directions become circularly polarized light in opposite directions. In addition, the arrow in the phase difference plate 8 in FIG. 1 schematically shows the rotation direction of the polarized light that has passed through the phase difference plate 8.

そして、位相差板8を構成する第一偏光領域31には、光学軸が水平方向から右上45度方向である1/4波長板が用いられ、第二偏光領域32には、光学軸が水平方向から左上45度方向である1/4波長板が用いられる。ここで、光学軸とは、光が第一偏光領域31または第二偏光領域32を透過するときの進相軸または遅相軸の一方を指す。   The first polarizing region 31 constituting the phase difference plate 8 is a quarter wavelength plate whose optical axis is 45 degrees from the horizontal direction to the upper right, and the second polarizing region 32 has the optical axis horizontal. A quarter-wave plate that is 45 degrees in the upper left direction is used. Here, the optical axis refers to one of a fast axis and a slow axis when light passes through the first polarizing region 31 or the second polarizing region 32.

尚、位相差板については、上述のように、光軸が互いに直交する1/4波長板から構成するのみではなく、光学軸が水平方向から右上45度方向である1/2波長板を第一の偏光領域とし、実質的に位相差の無いガラスや樹脂等の部材を第二の偏光領域とした位相差板とすることも可能である。   As described above, the retardation plate is not only composed of quarter-wave plates whose optical axes are orthogonal to each other, but a half-wave plate whose optical axis is in the 45 ° upper right direction from the horizontal direction. It is also possible to use a retardation plate in which a single polarizing region is used and a member such as glass or resin having substantially no retardation is used as the second polarizing region.

その場合、入射する、直線偏光である画像光に対し、位相差板から出射してきた画像光は、透過する位相差板の領域に従い、光軸の90度回転された直線偏光または光軸が回転されないままの直線偏光となる。したがって、これらの画像光に対し、後述するように、偏光メガネの右目用メガネ部と左目用メガネ部とを上述した液晶素子と偏光板とから適宜構成することによって、それぞれ透過と遮断とを選択することが可能となり、上述と同様の機能を供えた立体画像表示装置を構成することが可能となる。   In that case, the linearly polarized light or the optical axis rotated by 90 degrees of the optical axis of the image light emitted from the phase difference plate is rotated according to the area of the phase difference plate to be transmitted with respect to the incident image light that is linearly polarized light. The linearly polarized light is left untouched. Therefore, for these image lights, as will be described later, the right eyeglass part and the left eyeglass part of the polarizing glasses are appropriately configured from the liquid crystal element and the polarizing plate described above to select transmission and blocking, respectively. Thus, a stereoscopic image display apparatus having the same function as described above can be configured.

また、上記立体画像表示装置1は、上記したように、位相差板8よりも観察者側に、位相差板8の第一偏光領域31および第二偏光領域32を透過した右目用画像光および左目用画像光を水平方向または鉛直方向の少なくとも一方の方向に拡散する拡散板を有してもよい。このような拡散板には、例えば水平方向または鉛直方向に延伸するかまぼこ状の凸レンズ(シリンドリカルレンズ)が複数配されたレンチキュラーレンズシート、または、凸レンズが平面状に複数配されたレンズアレイシートが用いられる。   In addition, as described above, the stereoscopic image display device 1 has the right-eye image light transmitted through the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 of the retardation plate 8 and the observer side of the retardation plate 8 and the right-eye image light. A diffusion plate that diffuses the image light for the left eye in at least one of the horizontal direction and the vertical direction may be provided. For such a diffuser plate, for example, a lenticular lens sheet in which a plurality of cylindrically shaped convex lenses (cylindrical lenses) extending in the horizontal direction or the vertical direction is used, or a lens array sheet in which a plurality of convex lenses are arranged in a planar shape are used. It is done.

立体画像表示装置1により立体画像を観察する場合、観察者50は、立体画像表示装置1から投影される右目用画像光および左目用画像光を、偏光メガネ10をかけて観察する。この偏光メガネ10には、観察者50の右目側にあたる位置に右目用メガネ部41が配され、左目側にあたる位置に左目用メガネ部42が配される。   When a stereoscopic image is observed by the stereoscopic image display device 1, the observer 50 observes the right eye image light and the left eye image light projected from the stereoscopic image display device 1 through the polarizing glasses 10. In the polarizing glasses 10, a right eye glasses unit 41 is disposed at a position corresponding to the right eye side of the observer 50, and a left eye glasses unit 42 is disposed at a position corresponding to the left eye side.

これら右目用メガネ部41および左目用メガネ部42は、電気的に駆動が可能であって、互いに液晶の初期の配向状態の異なるTNモード液晶素子または強誘電性液晶素子から構成されている。そして、これら液晶素子の駆動装置(図示されない)とともに偏光メガネ10のフレームに固定されている。   The right eyeglass part 41 and the left eyeglass part 42 can be electrically driven, and are composed of TN mode liquid crystal elements or ferroelectric liquid crystal elements having different initial alignment states of liquid crystals. These liquid crystal element driving devices (not shown) are fixed to the frame of the polarizing glasses 10.

なお、偏光メガネ10のフレームには、上述したように赤外線センサ11が備え付けられている。そして、液晶ディスプレイ3におけるフレームの切り替えよる画像領域の入れ替えに同期して液晶ディスプレイ3に備えられた赤外線発信装置9から発信される赤外線を感知して、右目用メガネ部41および左目用メガネ部42を構成する上述の液晶素子の駆動を指示する。   Note that the infrared sensor 11 is provided on the frame of the polarizing glasses 10 as described above. Then, infrared rays transmitted from the infrared transmission device 9 provided in the liquid crystal display 3 are sensed in synchronization with the switching of the image areas by switching the frames in the liquid crystal display 3, and the right eye glasses unit 41 and the left eye glasses unit 42 are detected. Is instructed to drive the above-described liquid crystal element.

すなわち、液晶ディスプレイ3と偏光メガネ10とにおいては、液晶ディスプレイ3におけるフレームの切り替えに同期して液晶ディスプレイ3に備えられた赤外線発信装置9が同期信号としての役割を果たす赤外線を発信する。そして、この発信された赤外線を偏光メガネ10の赤外線センサ11が受信し、これを同期信号として偏光メガネ10では液晶ディスプレイ3でのフレームの切り替えにともなう画像領域の入れ替えを感知する。その結果、フレームの切り替えにともなう画像領域の入れ替えに対応するよう、右目用メガネ部41および左目用メガネ部42を構成する上述の液晶素子の駆動が開始される。   That is, in the liquid crystal display 3 and the polarizing glasses 10, the infrared transmission device 9 provided in the liquid crystal display 3 transmits infrared rays that function as a synchronization signal in synchronization with frame switching in the liquid crystal display 3. The transmitted infrared rays are received by the infrared sensor 11 of the polarizing glasses 10, and the polarized glasses 10 sense the change of the image area as the frame is switched on the liquid crystal display 3 using this as a synchronization signal. As a result, driving of the above-described liquid crystal elements constituting the right-eye glasses unit 41 and the left-eye glasses unit 42 is started so as to correspond to the switching of the image regions accompanying the frame switching.

尚、本実施の形態の立体画像表示装置1においては、液晶ディスプレイ3におけるフレームの切り替えにともなう画像領域の入れ替えと、偏光メガネ10における右目用メガネ部41および左目用メガネ部42を構成する液晶素子の駆動との同期の取り方については、液晶ディスプレイ3の赤外線発信装置9と偏光メガネ10の赤外線センサ11とからなるシステムによって実現されるよう構成されている。   In the three-dimensional image display device 1 of the present embodiment, the liquid crystal elements constituting the right eyeglass part 41 and the left eyeglass part 42 in the polarizing glasses 10 are exchanged as the frame is switched in the liquid crystal display 3. The synchronization with the driving of the liquid crystal display 3 is configured to be realized by a system including the infrared transmission device 9 of the liquid crystal display 3 and the infrared sensor 11 of the polarizing glasses 10.

しかし、こうした赤外線による無線のシステムのほかに、液晶ディスプレイ3の駆動回路と偏光メガネ10の右目用メガネ部41および左目用メガネ部42の駆動装置との間を有線接続して、液晶ディスプレイ3の駆動回路からの指令により右目用メガネ部41および左目用メガネ部42の駆動を制御するよう構成することも可能である。   However, in addition to the wireless system using infrared rays, the driving circuit of the liquid crystal display 3 and the driving devices of the right eyeglass unit 41 and the left eyeglass unit 42 of the polarizing glasses 10 are wired to connect the liquid crystal display 3. It is also possible to control the driving of the right eyeglass unit 41 and the left eyeglass unit 42 by a command from the drive circuit.

偏光メガネ10を構成する右目用メガネ部41および左目用メガネ部42は、電気的に駆動が可能なTN型液晶素子または強誘電性液晶素子を用いて構成されている。
尚、偏光メガネ10を構成する右目用メガネ部41および左目用メガネ部42は、電気的に駆動が可能なSTN(Super Twisted Nematic)型液晶素子または反強誘電性液晶素子を用いて構成することも可能である。TN型液晶素子が、液晶のねじれ角が概ね90度であるのに対し、STN型液晶素子は、液晶のねじれ角が270度程度と大きくされており、液晶の立ち上がり動作の急峻性を高めた液晶素子である。また、反強誘電性液晶素子は反強誘電性相の液晶を用い、非常に高速動作の可能な液晶素子である。
The right eyeglass part 41 and the left eyeglass part 42 constituting the polarized glasses 10 are configured using a TN liquid crystal element or a ferroelectric liquid crystal element that can be electrically driven.
The right-eye glasses 41 and the left-eye glasses 42 constituting the polarizing glasses 10 are configured using an electrically driven STN (Super Twisted Nematic) type liquid crystal element or antiferroelectric liquid crystal element. Is also possible. While the twist angle of the liquid crystal is about 90 degrees in the TN liquid crystal element, the twist angle of the liquid crystal is increased to about 270 degrees, and the steepness of the liquid crystal rising operation is improved. It is a liquid crystal element. The antiferroelectric liquid crystal element is a liquid crystal element that uses an antiferroelectric phase liquid crystal and can operate at a very high speed.

さらに、偏光メガネ10を構成する右目用メガネ部41および左目用メガネ部42は、電気的に駆動が可能なECB(Electrically Controlled Birefringence)型液晶素子、VA(Vertical Alignment)型液晶素子またはOCB(Optically Compensated Bend)型液晶素子の使用も可能である。そして、ECB型液晶素子においては、液晶の初期配向がホモジニアス配向であるホモジニアス型のECB型液晶素子および負の誘電異方性を有する液晶を使用して初期配向がハイブリッド配向であるHAN(Hybrid−Aligned Nematic)型液晶素子の使用も可能である。   Further, the right eyeglass part 41 and the left eyeglass part 42 constituting the polarizing glasses 10 are electrically driven ECB (Electrically Controlled Birefringence) type liquid crystal element, VA (Vertical Alignment) type liquid crystal element or OCB (Optically). It is also possible to use a Compensated Bend) type liquid crystal element. In an ECB type liquid crystal element, a homogeneous ECB type liquid crystal element in which the initial alignment of the liquid crystal is homogeneous alignment and a liquid crystal having negative dielectric anisotropy and a HAN (Hybrid- It is also possible to use an aligned nematic) type liquid crystal element.

図5は、右目用メガネ部41および左目用メガネ部42がTNモード液晶素子からなる場合の構成を説明する模式的な分解斜視図である。
偏光メガネ10を構成する右目用メガネ部41および左目用メガネ部42は、それぞれ1/4波長板43a、43bと、TN液晶セル44a、44bと、偏光板45a、45bとをこの順で備え、図示されない駆動装置などとともに、これらがフレームに固定されている。
FIG. 5 is a schematic exploded perspective view illustrating a configuration in the case where the right eyeglass part 41 and the left eyeglass part 42 are made of TN mode liquid crystal elements.
The right eyeglass part 41 and the left eyeglass part 42 constituting the polarizing glasses 10 respectively include quarter wavelength plates 43a and 43b, TN liquid crystal cells 44a and 44b, and polarizing plates 45a and 45b in this order, These are fixed to the frame together with a drive device (not shown).

このとき、本実施の形態の偏光メガネ10においては、その使用時の観察者50が偏光メガネ10をかけ、液晶ディスプレイ3と対向した場合において、右目用メガネ部41の1/4波長板43aの光学軸が水平方向から右上45度(紙面の右上方45度)の方向にあり、偏光板45aの透過軸が水平方向と平行な方向にある。そして、TN液晶セル44aにおいては、電圧無印加時において入射する直線偏光に対し出射光が左回りに90度旋光するように液晶の初期配向が形成されている。このとき、上述の駆動装置により駆動され、液晶が配向変化していわゆるON状態になった場合、このようなTN液晶セル44aでの旋光性は失われ、入射光はそのままの特性の直線偏光として出射される。   At this time, in the polarizing glasses 10 of the present embodiment, when the observer 50 in use wears the polarizing glasses 10 and faces the liquid crystal display 3, the quarter-wave plate 43a of the right-eye glasses unit 41 The optical axis is in the direction of 45 degrees on the upper right from the horizontal direction (upper right 45 degrees on the paper surface), and the transmission axis of the polarizing plate 45a is in the direction parallel to the horizontal direction. In the TN liquid crystal cell 44a, the initial alignment of the liquid crystal is formed so that the outgoing light is rotated 90 degrees counterclockwise with respect to the linearly polarized light that is incident when no voltage is applied. At this time, when the liquid crystal is driven by the above-described driving device and the liquid crystal changes its orientation and becomes a so-called ON state, the optical rotation in such a TN liquid crystal cell 44a is lost, and the incident light is converted into linearly polarized light with the same characteristics. Emitted.

また、左目用メガネ部42の1/4波長板43bの光学軸が水平方向から左上45度(紙面の左上方45度)の方向にあり、偏光板45bの透過軸が水平方向と平行な方向にある。そして、TN液晶セル44bにおいては、電圧無印加時において入射する直線偏光に対し出射光が右回りに90度旋光するよう液晶の初期配向が形成されている。このとき、上述の駆動装置により駆動され、液晶が配向変化していわゆるON状態になった場合、このようなTN液晶セル44aでの旋光性は失われ、入射光はそのままの特性の直線偏光として出射される。   In addition, the optical axis of the quarter-wave plate 43b of the left eyeglass unit 42 is in the direction of 45 degrees on the upper left side (45 degrees on the upper left side of the drawing) from the horizontal direction, and the transmission axis of the polarizing plate 45b is parallel to the horizontal direction. It is in. In the TN liquid crystal cell 44b, the initial alignment of the liquid crystal is formed so that the outgoing light is rotated 90 degrees clockwise with respect to the linearly polarized light that is incident when no voltage is applied. At this time, when the liquid crystal is driven by the above-described driving device and the liquid crystal changes its orientation and becomes a so-called ON state, the optical rotation in such a TN liquid crystal cell 44a is lost, and the incident light is converted into linearly polarized light with the same characteristics. Emitted.

図6は、右目用メガネ部41’および左目用メガネ部42’が強誘電性液晶素子からなる場合の偏光メガネの構成を説明する模式的な分解斜視図である。右目用メガネ部41’および左目用メガネ部42’を構成する強誘電性液晶素子は表面安定化型強誘電液晶素子である。表面安定化型強誘電液晶素子は応答速度が速く、偏光メガネ10の右目用メガネ部41’および左目用メガネ部42’に用いられた場合、駆動に伴う高速でスムーズな液晶の配向変化が可能となって好ましい。   FIG. 6 is a schematic exploded perspective view for explaining the configuration of polarized glasses when the right eyeglass portion 41 ′ and the left eyeglass portion 42 ′ are made of a ferroelectric liquid crystal element. The ferroelectric liquid crystal elements constituting the right eyeglass part 41 'and the left eyeglass part 42' are surface-stabilized ferroelectric liquid crystal elements. The surface-stabilized ferroelectric liquid crystal device has a fast response speed, and when used in the right eyeglass part 41 ′ and the left eyeglass part 42 ′ of the polarizing glasses 10, the orientation of the liquid crystal can be changed quickly and smoothly with driving. It is preferable.

偏光メガネを構成する別の例である右目用メガネ部41’および左目用メガネ部42’は、それぞれ1/4波長板43a’、43b’と、強誘電性液晶セル44a’、44b’と、偏光板45a’、45b’とをこの順で備え、これらが図示されない駆動装置などとともにフレームに固定されている。   Another example of the polarized glasses is a right-eye glasses unit 41 ′ and a left-eye glasses unit 42 ′, which are quarter wave plates 43a ′ and 43b ′, ferroelectric liquid crystal cells 44a ′ and 44b ′, respectively. Polarizing plates 45a ′ and 45b ′ are provided in this order, and these are fixed to the frame together with a driving device (not shown).

このとき、本実施の形態の偏光メガネ10’においては、その使用時の観察者50が偏光メガネをかけ、液晶ディスプレイ3と対向した場合において、右目用メガネ部41’の1/4波長板43a’の光学軸が水平方向から右上45度の方向(紙面の右上方45度)にあり、偏光板45a’の透過軸が水平方向と平行な方向にある。   At this time, in the polarizing glasses 10 ′ of the present embodiment, when the observer 50 in use wears the polarizing glasses and faces the liquid crystal display 3, the ¼ wavelength plate 43 a of the right eyeglass portion 41 ′. The optical axis of 'is in the direction of 45 degrees to the upper right from the horizontal direction (45 degrees to the upper right of the paper surface), and the transmission axis of the polarizing plate 45a' is in the direction parallel to the horizontal direction.

そして、強誘電性液晶セル44a’においては、入射する直線偏光に対しそのままの特性で出射させる液晶の配向状態と、90度左回りに回転させて出射させることが可能な配向状態との二つの安定な配向状態を取ることが可能なように、液晶の初期配向が形成されている。このような二つの安定な配向状態の選択は、上述の駆動装置による適当な極性の電圧の印加によって選択がなされうる。   In the ferroelectric liquid crystal cell 44a ′, there are two alignment states, that is, the alignment state of the liquid crystal that is emitted with the same characteristics with respect to the incident linearly polarized light and the alignment state that can be rotated 90 degrees counterclockwise and emitted. The initial alignment of the liquid crystal is formed so that a stable alignment state can be taken. Such two stable alignment states can be selected by applying a voltage of an appropriate polarity by the driving device described above.

また、左目用メガネ部42’の1/4波長板43b’の光学軸が水平方向から左上45度の方向(紙面の左上方45度)にあり、偏光板45b’の透過軸が水平方向と平行な方向にある。
そして、強誘電性液晶セル44b’においては、入射する直線偏光に対しそのままの特性で出射させる液晶の配向状態と、90度右回りに回転させて出射させることが可能な配向状態との二つの安定な配向状態を取ることが可能なように、液晶の初期配向が形成されている。このような二つの安定な配向状態の選択は、上述の駆動装置による適当な極性の電圧の印加によって望みの選択がなされる。
In addition, the optical axis of the quarter-wave plate 43b ′ of the eyeglass portion 42 ′ for the left eye is in the direction from the horizontal direction to the upper left 45 degrees (upper left 45 degrees in the drawing), and the transmission axis of the polarizing plate 45 b ′ is the horizontal direction. In parallel directions.
In the ferroelectric liquid crystal cell 44b ′, there are two alignment states, that is, the alignment state of the liquid crystal that is emitted with the same characteristics with respect to the incident linearly polarized light, and the alignment state that can be rotated 90 degrees clockwise and emitted. The initial alignment of the liquid crystal is formed so that a stable alignment state can be taken. The selection of the two stable alignment states can be made as desired by applying a voltage of an appropriate polarity by the driving device described above.

本実施の形態の立体画像表示装置1の構成については以上であるが、次に本実施の形態の立体画像表示装置1を使用して、右目用画像光および左目用画像光から、観察者50に立体画像として認識させる方法について説明する。   The configuration of the stereoscopic image display device 1 according to the present embodiment is as described above. Next, using the stereoscopic image display device 1 according to the present embodiment, from the right-eye image light and the left-eye image light, the observer 50 Next, a method for causing the image to be recognized as a stereoscopic image will be described.

図7は、本実施の形態の立体画像表示装置1を使用して立体画像を観察者に認識させる方法を説明する図である。そして、図7(a)は、ある一つのフレーム画像を観察者に認識させる方法を説明する図であり、図7(b)は、フレームの切り替えにより入れ替わった後のフレーム画像を観察者に認識させる方法を説明する図である。   FIG. 7 is a diagram for explaining a method for allowing an observer to recognize a stereoscopic image using the stereoscopic image display device 1 of the present embodiment. FIG. 7A is a diagram for explaining a method for causing an observer to recognize a single frame image, and FIG. 7B shows a frame image after being switched by frame switching. It is a figure explaining the method to make.

観察者50が、立体画像表示装置1により立体画像を観察するに際し、上述のように、液晶パネル6の第一画像形成領域21および第二画像形成領域22には、ある一つのフレーム画像表示時において、まず、右目用画像および左目用画像がそれぞれ対応して形成される。   When the observer 50 observes a stereoscopic image with the stereoscopic image display device 1, as described above, the first image forming area 21 and the second image forming area 22 of the liquid crystal panel 6 display a certain frame image. First, a right-eye image and a left-eye image are formed correspondingly.

そして、図7(a)に矢印で示すように、第一画像形成領域21を透過した右目用画像光および第二画像形成領域22を透過した左目用画像光は、偏光板7を透過して、それぞれ水平方向と垂直な方向の偏光軸を有する直線偏光となる。   7A, the right-eye image light that has passed through the first image forming area 21 and the left-eye image light that has passed through the second image forming area 22 are transmitted through the polarizing plate 7. , Linearly polarized light having a polarization axis in a direction perpendicular to the horizontal direction.

そして、位相差板8に入射するが、位相差板8の第一偏光領域31には、右目用画像光が入射する。そして、図7(a)に矢印で示すように、この入射した右目用画像光を左回りの円偏光として出射する。また、第二偏光領域32では、図7(a)に矢印で示すように入射した左目用画像光を右回りの円偏光として出射する。
次に、こうして得られた右目用画像光と左目用画像光はそれぞれ観察者50の掛ける偏光メガネ10に入射する。
Then, although it is incident on the phase difference plate 8, the right-eye image light is incident on the first polarization region 31 of the phase difference plate 8. Then, as indicated by an arrow in FIG. 7A, the incident right-eye image light is emitted as counterclockwise circularly polarized light. In the second polarization region 32, the incident left-eye image light is emitted as clockwise circularly polarized light as indicated by an arrow in FIG.
Next, the right-eye image light and the left-eye image light thus obtained are incident on the polarizing glasses 10 worn by the observer 50.

偏光メガネ10が、TNモード液晶素子を用いて右目用メガネ部41および左目用メガネ部42を構成している場合、TN液晶セルに適当な電圧を印加して液晶のツイスト状態を解消し、いわゆるON状態を形成した状態が実現される。その場合、左回りの円偏光であった右目用画像光は、図7(a)に矢印で示すように、右目用メガネ部41の備える1/4波長板43aを透過して水平方向と平行な直線偏光に回転され、ON状態のTN液晶セル44aと偏光板45aをそのまま透過し、観察者50の右目に届くこととなる。   When the polarizing glasses 10 constitute the right eyeglass portion 41 and the left eyeglass portion 42 using a TN mode liquid crystal element, an appropriate voltage is applied to the TN liquid crystal cell to cancel the twisted state of the liquid crystal, so-called A state in which the ON state is formed is realized. In this case, the image light for the right eye that has been counterclockwise circularly polarized light passes through the quarter-wave plate 43a included in the right-eye glasses 41 and is parallel to the horizontal direction, as indicated by an arrow in FIG. It is rotated by the linearly polarized light, passes through the TN liquid crystal cell 44a and the polarizing plate 45a in the ON state as they are, and reaches the right eye of the observer 50.

一方、左回りの円偏光である右目用画像光が左目用メガネ部42に入射した場合、図7(a)に矢印で示すように、左目用メガネ部42の備える1/4波長板43bを透過して水平方向と垂直な直線偏光に戻され、ON状態のTN液晶セル44bを透過し、偏光板45bに入射するが、偏光板45bを透過することができず遮断され、観察者50の左目には届かない。   On the other hand, when the right-eye image light that is counterclockwise circularly polarized light is incident on the left-eye glasses unit 42, the quarter-wave plate 43b included in the left-eye glasses unit 42 is provided as shown by an arrow in FIG. The light is transmitted and returned to the linearly polarized light perpendicular to the horizontal direction, passes through the TN liquid crystal cell 44b in the ON state, and enters the polarizing plate 45b, but cannot pass through the polarizing plate 45b and is blocked. It does not reach the left eye.

また、右回りの円偏光であった左目用画像光は、左目用メガネ部42の備える1/4波長板43bを透過して水平方向と平行な直線偏光に変換され、ON状態のTN液晶セル44bと偏光板45bをそのまま透過し、観察者50の左目に届くこととなる。   Further, the image light for the left eye, which has been clockwise circularly polarized light, is transmitted through the quarter wavelength plate 43b included in the left eyeglass unit 42 and converted into linearly polarized light parallel to the horizontal direction, and is turned on. 44b and the polarizing plate 45b are transmitted as they are and reach the left eye of the observer 50.

一方、右回りの円偏光である左目用画像光が右目用メガネ部41に入射した場合、右目用メガネ部41の備える1/4波長板43aを透過して水平方向と垂直な直線偏光に戻され、ON状態のTN液晶セル44aを透過し、偏光板45aに入射するが透過することができずに遮断され、観察者50の右目には届かないことになる。   On the other hand, when left-eye image light that is clockwise circularly polarized light is incident on the right-eye glasses unit 41, the light is transmitted through the quarter-wave plate 43a included in the right-eye glasses unit 41 to return to linearly polarized light perpendicular to the horizontal direction. Then, the light passes through the TN liquid crystal cell 44a in the ON state and enters the polarizing plate 45a, but cannot pass therethrough, is blocked, and does not reach the right eye of the observer 50.

こうして、位相差板8の第一偏光領域31および第二偏光領域32を透過した右目用画像光および左目用画像光の出射する範囲内において、上記のように、偏光メガネ10をかけて立体画像表示装置1を観察することにより、右目では右目用画像光だけを観察することができ、左目では左目用画像光だけを観察することができることになる。したがって、観察者50は、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。   Thus, within the range in which the right-eye image light and the left-eye image light transmitted through the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 of the phase difference plate 8 are emitted, the stereoscopic glasses are applied as described above. By observing the display device 1, only the right eye image light can be observed with the right eye, and only the left eye image light can be observed with the left eye. Therefore, the observer 50 can recognize these right-eye image light and left-eye image light as a stereoscopic image.

次に、図7(b)に示すように、観察者50が、立体画像表示装置1により立体画像を観察するに際し、上述のように、フレームの切り替えにともなう画像領域の入れ替えが行われ、液晶パネル6における第一画像形成領域21および第二画像形成領域22には、それぞれ左目用画像および右目用画像が形成されるようになった場合について説明する。   Next, as shown in FIG. 7B, when the observer 50 observes a stereoscopic image with the stereoscopic image display device 1, as described above, the image areas are switched in accordance with the switching of the frames, and the liquid crystal is displayed. A case where a left-eye image and a right-eye image are formed in the first image forming area 21 and the second image forming area 22 in the panel 6 will be described.

上述の場合と同様、液晶パネル6における第一画像形成領域21を透過した左目用画像光および第二画像形成領域22を透過した右目用画像光は、図7(b)に矢印で示すように、後述する偏光板7を透過して、それぞれ水平方向と垂直な方向の偏光軸を有する直線偏光となる。   As in the case described above, the left-eye image light transmitted through the first image forming region 21 and the right-eye image light transmitted through the second image forming region 22 in the liquid crystal panel 6 are indicated by arrows in FIG. The light passes through a polarizing plate 7 to be described later and becomes linearly polarized light having a polarization axis in a direction perpendicular to the horizontal direction.

そして、位相差板8に入射するが、位相差板8の第一偏光領域31には、左目用画像光が入射する。そして、図7(b)に矢印で示すように、この入射した左目用画像光を左回りの円偏光として出射する。また、第二偏光領域32では、入射した右目用画像光を右回りの円偏光として出射する。
次に、こうして得られた左目用画像光と右目用画像光はそれぞれ観察者50の掛ける偏光メガネ10に入射する。
Then, although it is incident on the phase difference plate 8, the left-eye image light is incident on the first polarization region 31 of the phase difference plate 8. Then, as indicated by an arrow in FIG. 7B, the incident left-eye image light is emitted as counterclockwise circularly polarized light. In the second polarizing region 32, the incident right-eye image light is emitted as clockwise circularly polarized light.
Next, the image light for the left eye and the image light for the right eye thus obtained are respectively incident on the polarizing glasses 10 worn by the observer 50.

このとき、偏光メガネ10が、TNモード液晶素子を用いて右目用メガネ部41および左目用メガネ部42を構成している場合、TN液晶セルには電圧を印加せず、いわゆるOFF状態である初期配向状態を形成しておく。
その結果、左回りの円偏光である左目用画像光が右目用メガネ部41に入射した場合、図7(b)に矢印で示すように、右目用メガネ部41の備える1/4波長板43aを透過して水平方向と平行な直線偏光に変換され、OFF状態のTN液晶セル44aにおいて90度さらに回転されて水平方向と垂直な直線偏光に変換され、偏光板45aに入射するが透過できずに遮断され、観察者50の右目には届かないことになる。
At this time, when the polarizing glasses 10 are configured with the right-eye glasses unit 41 and the left-eye glasses unit 42 using the TN mode liquid crystal element, no voltage is applied to the TN liquid crystal cell, and the so-called OFF state is initially set. An alignment state is formed.
As a result, when left-eye image light, which is counterclockwise circularly polarized light, is incident on the right-eye glasses 41, the quarter-wave plate 43a included in the right-eye glasses 41 is indicated by an arrow in FIG. Is converted into linearly polarized light parallel to the horizontal direction, and further rotated 90 degrees in the TN liquid crystal cell 44a in the OFF state to be converted into linearly polarized light perpendicular to the horizontal direction, but enters the polarizing plate 45a but cannot be transmitted. And will not reach the right eye of the viewer 50.

一方、左回りの円偏光である左目用画像光は、左目用メガネ部42に入射してそれが備える1/4波長板43bを透過し、図7(b)に矢印で示すように、水平方向と垂直な直線偏光に回転される。そして、OFF状態のTN液晶セル44bにおいて、90度さらに回転されて水平方向と平行な直線偏光に変換され、偏光板45bをそのまま透過し、観察者50の左目に届くこととなる。   On the other hand, the left-eye image light that is counterclockwise circularly polarized light is incident on the left-eye glasses 42 and is transmitted through the quarter-wave plate 43b included in the left-eye glasses 42, and as shown by an arrow in FIG. Rotated to linearly polarized light perpendicular to direction. Then, in the TN liquid crystal cell 44b in the OFF state, it is further rotated 90 degrees to be converted into linearly polarized light parallel to the horizontal direction, passes through the polarizing plate 45b as it is, and reaches the left eye of the observer 50.

また、右回りの円偏光であった右目用画像光は、図7(b)に矢印で示すように、右目用メガネ部41の備える1/4波長板43aを透過して水平方向と垂直な直線偏光に戻される。そして、OFF状態のTN液晶セル44aにおいて90度回転されて水平方向と平行な直線偏光に変換され、偏光板45aをそのまま透過し、観察者50の右目に届くこととなる。   Further, the right-eye image light that has been clockwise circularly polarized light passes through the quarter-wave plate 43a included in the right-eye glasses 41 and is perpendicular to the horizontal direction, as indicated by an arrow in FIG. 7B. Returned to linearly polarized light. Then, the TN liquid crystal cell 44a in the OFF state is rotated 90 degrees to be converted into linearly polarized light parallel to the horizontal direction, passes through the polarizing plate 45a as it is, and reaches the right eye of the observer 50.

一方、右回りの円偏光である右目用画像光が左目用メガネ部42に入射した場合、図7(b)の矢印で示すように、左目用メガネ部42の備える1/4波長板43bを透過して水平方向と平行な直線偏光に回転される。そして、OFF状態のTN液晶セル44bにおいて90度さらに回転されて水平方向と垂直な直線偏光に変換され、偏光板45bに入射するが、偏光板45bを透過できず遮断され、観察者50の左目には届かない。   On the other hand, when the right-eye image light, which is clockwise circularly polarized light, is incident on the left-eye glasses unit 42, as shown by the arrow in FIG. Transmitted and rotated to linearly polarized light parallel to the horizontal direction. Then, the TN liquid crystal cell 44b in the OFF state is further rotated 90 degrees to be converted into linearly polarized light perpendicular to the horizontal direction, and enters the polarizing plate 45b, but cannot be transmitted through the polarizing plate 45b and is blocked, and the left eye of the observer 50 Will not reach.

こうして、位相差板8の第一偏光領域31および第二偏光領域32を透過した左目用画像光および右目用画像光の出射する範囲内において、上記のように、液晶ディスプレイ3でのフレームの切り替えにともなう画像領域の入れ替えに同期させて、位相差状態を左右で交互に入れ替えできるように構成された偏光メガネ10をかけて立体画像表示装置1を観察することにより、フレーム切り替えに伴い右目用および左目用画像を形成する領域が入れ替わる画像領域の入れ替えが行われたとしても、右目では右目用画像光だけを観察することができ、左目では左目用画像光だけを観察することができることになる。よって、観察者50は、常に、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。   Thus, as described above, the frame is switched on the liquid crystal display 3 within the range in which the left-eye image light and the right-eye image light transmitted through the first polarizing region 31 and the second polarizing region 32 of the phase difference plate 8 are emitted. In synchronization with the switching of the image area, the stereoscopic image display device 1 is observed by wearing the polarized glasses 10 configured so that the phase difference state can be alternately switched on the left and right sides. Even when the image area in which the area for forming the left-eye image is replaced is changed, only the right-eye image light can be observed with the right eye, and only the left-eye image light can be observed with the left eye. Therefore, the observer 50 can always recognize these right-eye image light and left-eye image light as a stereoscopic image.

したがって、従来の立体画像表示装置において、右目用および左目用画像を形成する画像領域が固定されていたため、垂直解像度が半減するなど、解像度が低下するのに対して、本実施の形態の立体画像表示装置1は解像度を全く減じることなく、液晶ディスプレイ3の性能をフルに発揮させたフル解像度での表示が可能となる。   Therefore, in the conventional stereoscopic image display device, the image area for forming the right-eye image and the left-eye image is fixed, so that the vertical resolution is halved and the resolution is lowered. The display device 1 can display at the full resolution with the full performance of the liquid crystal display 3 without reducing the resolution at all.

また、従来の立体画像表示装置においては、常に左右の目の映像のいずれか一方しか表示されず、立体を認識する場合の時間差が生じてしまう場合があったが、本実施の形態の立体画像表示装置では、常に左右の絵目の映像が表示されていることから、観視者の疲労感を軽減することができる。また、激しい動きをしている立体画像の場合におきる左右の映像のずれに伴う立体視の違和感を生じさせないという効果もある。   In addition, in the conventional stereoscopic image display device, only one of the left and right eye images is always displayed, and there may be a time difference when recognizing a stereoscopic image. In the display device, images of the left and right pictures are always displayed, so that the viewer's feeling of fatigue can be reduced. In addition, there is also an effect that the sense of incongruity of stereoscopic vision caused by the shift of the left and right images that occurs in the case of a stereoscopic image that moves vigorously is not caused.

さらに本実施の形態の立体画像表示装置では、必要な液晶ディスプレイおよび偏光メガネに使用する液晶素子の応答速度が遅い場合であっても使用できるようになる。一方、液晶素子の応答速度が速い場合は、従来にくらべ格段に輝度の高い立体画像表示を得ることができる。   Furthermore, the stereoscopic image display apparatus according to the present embodiment can be used even when the response speed of the liquid crystal element used in the necessary liquid crystal display and polarized glasses is slow. On the other hand, when the response speed of the liquid crystal element is fast, it is possible to obtain a stereoscopic image display with much higher brightness than before.

尚、本実施の形態の立体画像表示装置1において、偏光メガネ10が、強誘電性液晶素子を用いて右目用メガネ部41’および左目用メガネ部42’を構成している場合について説明する。   In the stereoscopic image display apparatus 1 according to the present embodiment, a case will be described in which the polarizing glasses 10 configure the right eyeglass portion 41 'and the left eyeglass portion 42' using a ferroelectric liquid crystal element.

強誘電性液晶素子においては上述した選択可能な二つの安定状態のうち、入射する直線偏光に対しそのままの特性で出射させる液晶の配向状態を上述のTNモード液晶素子のON状態と同様に活用することができる。そして、入射直線偏光を90度左回りまたは90度右回りに回転させて出射させることが可能な配向状態を上述のTNモード液晶素子のOFF状態と同様に活用することができる。   In the ferroelectric liquid crystal element, the liquid crystal alignment state that is emitted with the same characteristics as the incident linearly polarized light out of the two selectable stable states described above is used in the same manner as the ON state of the TN mode liquid crystal element. be able to. An alignment state in which incident linearly polarized light can be emitted by rotating it 90 degrees counterclockwise or 90 degrees clockwise can be utilized in the same manner as the above-described TN mode liquid crystal element OFF state.

すなわち、強誘電性液晶素子では、電圧印加によるスイッチングが可能で、その結果、所望の選択が可能な二つの安定配向状態を適宜選択することで、偏光メガネ10がTNモード液晶素子を用いて構成されるのと同様の偏光効果を得ることが可能である。   That is, in the ferroelectric liquid crystal element, switching by applying a voltage is possible. As a result, the polarizing glasses 10 are configured using the TN mode liquid crystal element by appropriately selecting two stable alignment states that can be selected as desired. It is possible to obtain a polarization effect similar to that obtained.

したがって、偏光メガネ10が、強誘電性液晶素子を用いて右目用メガネ部41’および左目用メガネ部42’を構成している場合についても、位相差板8の第一偏光領域31および第二偏光領域32を透過した右目用画像光および左目用画像光の出射する範囲内において、上記のように、偏光メガネ10をかけて立体画像表示装置1を観察することにより、右目では右目用画像光だけを観察することができ、左目では左目用画像光だけを観察することができることになる。したがって、観察者50は、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができることになる。   Therefore, the first polarizing region 31 and the second polarizing region 31 of the phase difference plate 8 are also used when the polarizing glasses 10 are configured with the right-eye glasses portion 41 ′ and the left-eye glasses portion 42 ′ using a ferroelectric liquid crystal element. By observing the stereoscopic image display device 1 with the polarizing glasses 10 as described above within the range in which the right-eye image light and the left-eye image light transmitted through the polarization region 32 are emitted, the right-eye image light is observed in the right eye. Only the image light for the left eye can be observed with the left eye. Therefore, the observer 50 can recognize these right-eye image light and left-eye image light as a stereoscopic image.

次に本実施の形態の立体画像表示装置1の動作について説明する。
上述のように、立体画像の表示において、一つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に表示し、上述の光学手段である位相差板を用いて観察者の左右の目に画像を振り分けて立体画像を表示する方式にあって、全ての画像情報を表示するためには、まずフレーム表示画面の垂直方向に連続して並べられた全水平走査ラインについて、複数の水平ラインからそれぞれ構成される第一画像形成領域と第二画像形成領域とに分割するのが有効である。
Next, the operation of the stereoscopic image display apparatus 1 according to the present embodiment will be described.
As described above, when displaying a stereoscopic image, the right-eye image and the left-eye image are simultaneously displayed on one frame image, and the left and right eyes of the observer are displayed using the phase difference plate that is the optical means described above. In order to display all image information, first, all horizontal scanning lines arranged continuously in the vertical direction of the frame display screen are respectively displayed from a plurality of horizontal lines. It is effective to divide into a first image forming area and a second image forming area.

そして、第一画像形成領域は右目用画像および左目用画像のいずれか一方の画像を、第二画像形成領域は他方の画像をそれぞれ同時に表示し、フレームの切り替えと対応して左目用画像と右目用画像を表示する画像形成領域を所定の周期で入れ替え、その画像形成領域の入れ替えと同時に、偏光メガネ10の右目用メガネ部41と左目用メガネ部42の偏光性能を入れ替える方法を用いることが全ての映像情報を表示し、また観賞するために有効である。   The first image formation area displays either the right-eye image or the left-eye image, and the second image formation area displays the other image at the same time. The left-eye image and the right-eye image correspond to the frame switching. All of the methods are used in which the image forming areas for displaying the images for use are exchanged at a predetermined cycle, and simultaneously the exchange of the image forming areas, the polarization performance of the right eye glasses 41 and the left eye glasses 42 of the polarizing glasses 10 is exchanged. This is useful for displaying and viewing video information.

しかし、立体画像表示装置1において、上述のような液晶ディスプレイ3を用いた場合、図8に示すように、フレーム画像の情報更新は、画面の上の水平ラインから下の水平ラインに向けて順次画面を上書き更新して行くため、常に観察者には前の画像と次の新しい画像が同時に見えてしまい、その結果、クロストークが多く、立体画像の認識が難しいという問題を有している。尚、図8は、一般的な液晶ディスプレイの表示方法を説明する図である。   However, when the above-described liquid crystal display 3 is used in the stereoscopic image display device 1, as shown in FIG. 8, the frame image information is updated sequentially from the upper horizontal line to the lower horizontal line on the screen. Since the screen is overwritten and updated, the observer always sees the previous image and the next new image at the same time. As a result, there is a problem that there is much crosstalk and it is difficult to recognize a stereoscopic image. FIG. 8 is a diagram for explaining a general display method of a liquid crystal display.

このような問題に対し、本実施の形態の立体画像表示装置1においては、バックライト2の点滅動作を導入し、フレーム画像の情報更新にかかるクロストークの低減を実現している。   In order to solve such a problem, the stereoscopic image display apparatus 1 according to the present embodiment introduces a blinking operation of the backlight 2 to reduce crosstalk related to information update of the frame image.

図9は、本実施の形態の立体画像表示装置1の動作を説明する図である。   FIG. 9 is a diagram for explaining the operation of the stereoscopic image display apparatus 1 according to the present embodiment.

本実施の形態の立体画像表示装置1は、上述のように、バックライト2と、液晶ディスプレイ3と、光学手段である位相差板8とをこの順で備えるが、併せて画像出力部60および表示制御部61を有し、これらも図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置1は、上述のように、立体画像を観察しようとする観察者が使用する偏光メガネ10を備えている。   As described above, the stereoscopic image display device 1 according to the present embodiment includes the backlight 2, the liquid crystal display 3, and the retardation plate 8 that is an optical means in this order. A display control unit 61 is provided, and these are also housed in a housing (not shown). Then, as described above, the stereoscopic image display device 1 includes the polarizing glasses 10 used by an observer who wants to observe a stereoscopic image.

この表示制御部61は、画像出力部60に対し、一つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に出力するよう指示する。この指示を受けて画像出力部60は、例えば、図1で述べた液晶ディスプレイ3を構成する液晶パネル6の垂直方向に連続して並べられた複数の水平ラインに対応して設けられた第一画像形成領域21と第二画像形成領域22とにそれぞれ右目用画像と左目用画像とを出力し表示させる。   The display control unit 61 instructs the image output unit 60 to simultaneously output the right-eye image and the left-eye image on one frame image. In response to this instruction, the image output unit 60 is, for example, a first provided corresponding to a plurality of horizontal lines arranged continuously in the vertical direction of the liquid crystal panel 6 constituting the liquid crystal display 3 described in FIG. A right-eye image and a left-eye image are output and displayed in the image forming area 21 and the second image forming area 22, respectively.

そして、フレーム切り替えに毎に、その右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を交互に入れ替え、右目用画像と左目用画像がそれぞれ互い違いに配置されたフレーム画像を表示するようにされている。しかしながら、上述したクロストークを防止するため、表示制御部61が画像出力部60に指示して、一つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に表示した後、次のフレームでは画像領域の入れ替えを行なわず、そのまま上書きをするように指示し、上書き画像を少なくとも次の一フレーム期間、液晶ディスプレイ3に表示させることができる。   Then, every time the frame is switched, the image forming areas where the right-eye image and the left-eye image are displayed are alternately switched to display frame images in which the right-eye image and the left-eye image are alternately arranged. ing. However, in order to prevent the above-described crosstalk, the display control unit 61 instructs the image output unit 60 to display the right-eye image and the left-eye image on one frame image at the same time, and then displays the image in the next frame. It is possible to instruct to overwrite without changing the area, and to display the overwritten image on the liquid crystal display 3 for at least the next one frame period.

その際、表示制御部61は、バックライト2の点滅を同時に制御し、偏光メガネ10の右目用メガネ部41と左目用メガネ部42の偏光状態の切り替えを制御する。すなわち、一つのフレーム画像を表示する期間はバックライト2を点灯させておき、そしてその前後にある、右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を入れ替えるフレームではバックライト2を消灯する、または適当に輝度を低下させるように制御する。こうすることで、右目用画像と左目用画像の残像と画像領域の入れ替えに基づく上述のクロストークを、観察者50に感知されなくすることが可能となる。   At that time, the display control unit 61 controls the blinking of the backlight 2 at the same time, and controls the switching of the polarization state of the right-eye glasses unit 41 and the left-eye glasses unit 42 of the polarized glasses 10. That is, the backlight 2 is turned on during the period for displaying one frame image, and the backlight 2 is turned off in the frames before and after the image forming area in which the right-eye image and the left-eye image are displayed. Or, it is controlled so as to lower the luminance appropriately. By doing so, it is possible to prevent the observer 50 from detecting the above-described crosstalk based on the replacement of the afterimage and the image area of the right-eye image and the left-eye image.

そして、併せて表示制御部61では、右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を入れ替えるフレームの開始タイミングに同期させ、液晶ディスプレイ3の筺体に設けられた赤外線発信装置9に指示し、偏光メガネ10に設けられた赤外線センサ11に向けて同期信号としての赤外線を発射する。そして、赤外線センサ11における、この発射された赤外線の感知を契機として、偏光メガネ10の右目用メガネ部41と左目用メガネ部42を構成する、例えばTN液晶セル44a、44bを駆動させる。すなわち、TN液晶セル44a、44bを駆動し、ON状態またはOFF状態となるよう制御して、偏光メガネ10の右目用メガネ部41と左目用メガネ部42の偏光状態の切り替えを制御する。   At the same time, the display control unit 61 instructs the infrared transmission device 9 provided in the housing of the liquid crystal display 3 in synchronization with the start timing of the frame for switching the image forming area in which the image for the right eye and the image for the left eye are displayed. Then, infrared rays are emitted as a synchronizing signal toward the infrared sensor 11 provided in the polarizing glasses 10. Then, for example, the TN liquid crystal cells 44a and 44b constituting the right eyeglass portion 41 and the left eyeglass portion 42 of the polarizing glasses 10 are driven by the infrared sensor 11 sensing the emitted infrared rays. That is, the TN liquid crystal cells 44a and 44b are driven and controlled to be in the ON state or the OFF state, thereby controlling the switching of the polarization state of the right eyeglass part 41 and the left eyeglass part 42 of the polarizing glasses 10.

このとき、液晶ディスプレイ3においては、一つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に表示した後、次のフレームでは画像領域の入れ替えを行なわず、そのまま上書きがされることが可能であるが、偏光メガネ10の右目用メガネ部41と左目用メガネ部42の偏光状態の切り替えも対応するように制御される。   At this time, in the liquid crystal display 3, after the right-eye image and the left-eye image are simultaneously displayed on one frame image, the next frame can be overwritten as it is without changing the image area. However, the switching of the polarization state of the right eyeglass unit 41 and the left eyeglass unit 42 of the polarized glasses 10 is also controlled to be compatible.

すなわち、右目用画像と左目用画像の表示された画像形成領域を入れ替えるフレームの開始タイミングに同期させて、偏光メガネ10の右目用メガネ部41と左目用メガネ部42の偏光状態の切り替えを行う。そして、そのまま上書きを行って画像領域の入れ替えを行わない、以降に続くフレームにおいては、偏光状態の切り替えは行われず、そのままの偏光状態が維持されるように表示制御部61により制御される。 That is, the polarization states of the right eye glasses 41 and the left eye glasses 42 of the polarizing glasses 10 are switched in synchronization with the start timing of the frame for switching the image forming areas where the right eye image and the left eye image are displayed. Then, in the subsequent frames in which the image area is not replaced by overwriting as it is, the display control unit 61 controls the polarization state not to be switched and to maintain the polarization state as it is.

こうすることで、フレーム切り替えに対応してある定められた周期で右目用および左目用画像を形成する領域が入れ替わったとしても、観察者50は確実に、右目では右目用画像光だけを観察することができ、左目では左目用画像光だけを観察することができることになる。したがって、観察者50は、画像領域の入れ替えに基づく上述のクロストークを感知すること無く、常に、これら右目用画像光および左目用画像光を立体画像として認識することができる。   In this way, even if the areas for forming the right-eye and left-eye images are switched at a predetermined period corresponding to the frame switching, the observer 50 surely observes only the right-eye image light with the right eye. Therefore, only the left eye image light can be observed with the left eye. Therefore, the observer 50 can always recognize the right-eye image light and the left-eye image light as a stereoscopic image without sensing the above-described crosstalk based on the replacement of the image areas.

尚、上述のように、一つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に表示した後、次のフレームでは画像領域の入れ替えを行なわず、そのまま上書きをする場合、画像の入れ替え回数が減少し、液晶ディスプレイ3において可能な通常のフレーム周波数60Hzでは、表示画像のスムーズさが失われてしまう。また、バックライト2においては、フレーム毎に行われるバックライトの点滅が30Hzの周期で行われることになり、観察者に感知され、そのことに起因するフリッカーを観察者が感じる懸念がある。   As described above, when the right-eye image and the left-eye image are simultaneously displayed on one frame image and the image area is not replaced in the next frame and overwriting is performed as it is, the number of image replacements is as follows. At a normal frame frequency of 60 Hz that is possible in the liquid crystal display 3, the smoothness of the displayed image is lost. Moreover, in the backlight 2, the backlight blinking performed for each frame is performed at a cycle of 30 Hz, which is perceived by the observer, and there is a concern that the observer may feel flicker due to the perception.

したがって、液晶ディスプレイ3におけるフレーム周波数を向上させ、例えば、フレーム周波数は120Hz以上とすることが好ましい。そうすることにより、一つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に表示した後、次のフレームでは画像領域の入れ替えを行なわず、そのまま上書きをする場合でも、フレーム周波数60Hzに対応する立体画像の形成が可能となり、画像の切り替え可能な回数も多くなり、また、フリッカーが観察者によって感じられる懸念はない。さらに、上述のバックライト2の点滅に由来するフリッカーも観察者に感知されなくなる。したがって、本実施の形態の立体画像表示装置1により提供される表示画像も自然なものとなる。   Therefore, it is preferable to improve the frame frequency in the liquid crystal display 3, for example, the frame frequency is 120 Hz or more. By doing so, after the image for the right eye and the image for the left eye are simultaneously displayed on one frame image, the image area is not replaced in the next frame, and the frame frequency corresponds to 60 Hz even when overwriting as it is. A stereoscopic image can be formed, the number of times that the image can be switched is increased, and there is no concern that flicker is felt by an observer. Further, flicker resulting from the blinking of the backlight 2 is not perceived by the observer. Therefore, the display image provided by the stereoscopic image display device 1 of the present embodiment is also natural.

尚、本実施の形態の立体画像表示装置1においては、制御装置12によって制御される液晶ディスプレイ3におけるフレーム周波数を240Hzとすることも可能である。その場合、一つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に表示し、次のフレームでは画像領域の入れ替えを行なわず、そのまま上書きをし、さらにその次のフレームでは画像領域の入れ替えを行ない、またその後のフレームではそのままの上書きを行うようにするというようなパターンで、制御装置12によって制御することが可能である。すなわち、フレーム毎に、液晶ディスプレイ3における右目用画像と左目用画像の表示領域の入れ替えとそのままの上書きとをその順番で繰り返すというパターンに従い、制御装置12によって画像形成の制御をすることが可能である。   In the stereoscopic image display device 1 of the present embodiment, the frame frequency in the liquid crystal display 3 controlled by the control device 12 can be set to 240 Hz. In that case, the image for the right eye and the image for the left eye are simultaneously displayed on one frame image, the image area is not replaced in the next frame, and the image area is replaced in the next frame. It can be controlled by the control device 12 in such a pattern that it is performed and overwritten as it is in the subsequent frames. That is, it is possible to control the image formation by the control device 12 according to a pattern in which the display area of the right eye image and the left eye image on the liquid crystal display 3 and the overwriting as it is are repeated in that order for each frame. is there.

そのような周期での液晶ディスプレイ3上での画像形成を行う場合、フレーム周波数120Hzに対応する立体画像の形成が可能となり、画像の切り替え可能な回数も多くなり、また、フリッカーが観察者によって感じられる懸念はない。また、バックライト2の点滅も120Hz周期で行なわれることになる。そして、偏光メガネ10の右目用メガネ部41と左目用メガネ部42の偏光状態の切り替えは、上書きのためのフレームでは偏光状態の切り替えが行われないため、60Hzの周期で行われることになる。よって、偏光メガネ10の右目用メガネ部41と左目用メガネ部42の偏光状態の切り替えにより、ちらつきなどが観察者50に感知される懸念はない。   When an image is formed on the liquid crystal display 3 in such a cycle, a three-dimensional image corresponding to a frame frequency of 120 Hz can be formed, the number of times the image can be switched is increased, and flicker is felt by an observer. There is no concern about it. Further, the backlight 2 is also blinked at a cycle of 120 Hz. The switching of the polarization states of the right-eye glasses unit 41 and the left-eye glasses unit 42 of the polarizing glasses 10 is performed at a cycle of 60 Hz because the polarization state is not switched in the frame for overwriting. Therefore, there is no concern that flicker or the like is perceived by the observer 50 by switching the polarization state of the right eyeglass portion 41 and the left eyeglass portion 42 of the polarized glasses 10.

また、液晶ディスプレイ3におけるフレーム周波数を240Hzとする場合、フレーム切り替えによって一つのフレーム画像上に右目用画像と左目用画像とを同時に表示した後、引き続く3回のフレームでは画像領域の入れ替えを行なわず、そのまま上書きをするように制御装置12によって制御し、上書き画像を次の3フレーム期間、液晶ディスプレイ3に表示させ、フレーム周波数60Hzに対応する立体画像の形成をすることも可能である。   When the frame frequency of the liquid crystal display 3 is 240 Hz, the right eye image and the left eye image are simultaneously displayed on one frame image by frame switching, and then the image area is not replaced in the subsequent three frames. It is also possible to control the control device 12 so as to perform overwriting as it is, display the overwritten image on the liquid crystal display 3 for the next three frame periods, and form a stereoscopic image corresponding to the frame frequency of 60 Hz.

その場合、最初の1フレーム期間である1/240秒間だけ、バックライト2を消灯させ、その後の上書き画像表示を行う、3フレーム期間である3/240秒間は、バックライト2を点灯させることができる。その場合、上述した、フレーム毎に、液晶ディスプレイ3における右目用画像と左目用画像の表示領域の入れ替えとそのままの上書きとを繰り返すというパターンに比べて、画像領域の入れ替え回数は減るものの、それに対応して、バックライトの消灯している期間も減らすことが可能となる。その結果、立体画像表示装置1における立体表示画像の輝度をより向上することが可能となる。   In that case, the backlight 2 is turned off only for 1/240 seconds that is the first one frame period, and then the overwritten image display is performed. Then, the backlight 2 is turned on for 3/240 seconds that is the three frame period. it can. In that case, the number of replacements of the image area is reduced as compared with the pattern in which the display area replacement of the right-eye image and the left-eye image in the liquid crystal display 3 and the overwriting as it is are repeated for each frame. Thus, it is possible to reduce the period during which the backlight is off. As a result, the brightness of the stereoscopic display image in the stereoscopic image display apparatus 1 can be further improved.

そして、そのとき、バックライト2の点滅も対応して60Hz周期で行なわれることになる。よって、バックライト2の点滅に由来するフリッカーも観察者に感知される懸念は無い。
以上のように、液晶ディスプレイ3におけるフレーム周波数を120Hzや240Hzなど向上させることにより、自然で高画質な立体表示画像表示を楽しむことが可能となる。
At that time, the backlight 2 is also blinked in a cycle of 60 Hz correspondingly. Therefore, there is no concern that the flicker resulting from the flashing of the backlight 2 is perceived by the observer.
As described above, by improving the frame frequency of the liquid crystal display 3 such as 120 Hz or 240 Hz, it is possible to enjoy natural and high-quality stereoscopic display image display.

尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1 立体画像表示装置
2 バックライト
3 液晶ディスプレイ
5、7、45a、45b、45a’、45b’ 偏光板
6 液晶パネル
8 位相差板
9 赤外線発信装置
10 偏光メガネ
11 赤外線センサ
21 第一画像形成領域
22 第二画像形成領域
23 水平ライン
24 遮光部
25 外枠
26 筐体
27 接着剤
31 第一偏光領域
32 第二偏光領域
41、41’ 右目用メガネ部
42、42’ 左目用メガネ部
43a、43b、43a’、43b’ 1/4波長板
44a、44b TN液晶セル
50 観察者
60 画像出力部
61 表示制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Stereoscopic image display apparatus 2 Backlight 3 Liquid crystal display 5, 7, 45a, 45b, 45a ', 45b' Polarizing plate 6 Liquid crystal panel 8 Phase difference plate 9 Infrared transmitter 10 Polarizing glasses 11 Infrared sensor 21 First image formation area 22 Second image forming area 23 Horizontal line 24 Light-shielding part 25 Outer frame 26 Case 27 Adhesive 31 First polarizing area 32 Second polarizing area 41, 41 ′ Right eye glasses part 42, 42 ′ Left eye glasses parts 43a, 43b, 43a ′, 43b ′ ¼ wavelength plate 44a, 44b TN liquid crystal cell 50 observer 60 image output unit 61 display control unit

Claims (10)

画素を水平方向に配列してなる水平ラインを、垂直方向に複数並べて構成された液晶パネルと、前記液晶パネルを挟持する一対の偏光板とを有する液晶ディスプレイと、
前記液晶ディスプレイの背面側に配置されたバックライトと、
前記液晶ディスプレイの前面側に設けられた光学手段と、
観察者が掛けて使用する偏光メガネと、
を備えた立体画像表示装置であって、
前記液晶ディスプレイは、前記液晶パネルの垂直方向に連続して並べられた前記複数の水平ラインを束ねて構成され且つ交互に配設された第一画像形成領域と第二画像形成領域とを有し、前記第一画像形成領域は右目用画像および左目用画像のいずれか一方の画像を、前記第二画像形成領域は他方の画像をそれぞれ同時に表示するよう構成されており、
前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域は、(1)フレーム切り替え毎に右目用画像と左目用画像の入れ替えを行う、または、(2)(1)以外の場合であって、フレームの切り替え時に右目用画像と左目用画像の入れ替えおよび直前のフレームで表示された画像の上書きのいずれか一方を行う、よう構成されており、
前記バックライトは、前記右目用画像と前記左目用画像を入れ替えるタイミングに合わせて点灯状態が制御されるよう構成されており、
前記光学手段は、前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域とに対応する位置と大きさで、第一偏光領域と第二偏光領域とが配置されていて、前記第一偏光領域と前記第二偏光領域とは、いずれか一方が1/2波長板を構成するか、または、いずれも1/4波長板を構成し且つ互いの光学軸が直交しており、
前記偏光メガネは、右目用メガネ部と左目用メガネ部とを有し、前記右目用画像と前記左目用画像を入れ替えるタイミングに同期して、前記右目用メガネ部と前記左目用メガネ部との間で位相差状態が交互に入れ替わるよう構成されたことを特徴とする立体画像表示装置。
A liquid crystal display having a liquid crystal panel configured by arranging a plurality of horizontal lines in which pixels are arranged in the horizontal direction in the vertical direction, and a pair of polarizing plates that sandwich the liquid crystal panel;
A backlight disposed on the back side of the liquid crystal display;
Optical means provided on the front side of the liquid crystal display;
Polarized glasses worn by the observer,
A stereoscopic image display device comprising:
The liquid crystal display includes a first image forming region and a second image forming region which are configured by bundling the plurality of horizontal lines arranged continuously in the vertical direction of the liquid crystal panel and are alternately arranged. The first image forming area is configured to simultaneously display one of the right eye image and the left eye image, and the second image forming area is configured to simultaneously display the other image.
The first image forming area and the second image forming area are (1) switching the right-eye image and the left-eye image every frame switching, or (2) other than (1), Is configured to either swap the image for the right eye and the image for the left eye or overwrite the image displayed in the previous frame when switching
The backlight is configured such that a lighting state is controlled in accordance with a timing at which the right-eye image and the left-eye image are switched.
The optical means has a position and a size corresponding to the first image forming area and the second image forming area, and a first polarizing area and a second polarizing area are arranged, and the first polarizing area Either one of the second polarizing regions constitutes a half-wave plate, or both constitute a quarter-wave plate and their optical axes are orthogonal to each other,
The polarized glasses have a right-eye glasses unit and a left-eye glasses unit, and are synchronized between the right-eye image unit and the left-eye image unit in synchronization with the timing of switching the right-eye image and the left-eye image unit. A three-dimensional image display device, characterized in that the phase difference state is alternately switched.
前記光学手段の前記第一偏光領域と第二偏光領域との境界の少なくとも一部には、遮光部が設けられてい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。   The stereoscopic image display apparatus according to claim 1, wherein a light shielding portion is provided at least at a part of a boundary between the first polarizing region and the second polarizing region of the optical unit. 前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域とはそれぞれ、前記液晶パネルの垂直方向に連続して並べられた2本から60本の水平ラインからなる画像形成領域であることを特徴とする請求項1または2に記載の立体画像表示装置。   Each of the first image forming area and the second image forming area is an image forming area composed of 2 to 60 horizontal lines arranged continuously in the vertical direction of the liquid crystal panel. The stereoscopic image display apparatus according to claim 1 or 2. 前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域とはそれぞれ、前記液晶パネルの垂直方向に連続して並べられた3本から30本の水平ラインからなる画像形成領域であることを特徴とする請求項1または2に記載の立体画像表示装置。   Each of the first image forming area and the second image forming area is an image forming area composed of 3 to 30 horizontal lines arranged continuously in the vertical direction of the liquid crystal panel. The stereoscopic image display apparatus according to claim 1 or 2. 前記偏光メガネには赤外線センサが、前記液晶ディスプレイには赤外線発信装置がそれぞれ備えられており、
前記第一画像形成領域と前記第二画像形成領域が右目用画像と左目用画像を入れ替えるタイミングに同期して、前記赤外線発信装置から赤外線が発信され、前記赤外線を前記赤外線センサが感知することによって、前記右目用メガネ部と前記左目用メガネ部との間で位相差状態が交互に入れ替わるよう構成されたことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の立体画像表示装置。
The polarized glasses are provided with an infrared sensor, and the liquid crystal display is provided with an infrared transmitter.
When the first image forming area and the second image forming area are synchronized with the timing at which the right-eye image and the left-eye image are switched, infrared rays are transmitted from the infrared transmission device, and the infrared sensor senses the infrared rays. 5. The stereoscopic image display device according to claim 1, wherein phase difference states are alternately switched between the right-eye glasses unit and the left-eye glasses unit. 6.
前記右目用メガネ部と前記左目用メガネ部とは、TN型液晶素子およびSTN型液晶素子のいずれか一方を用いて構成されたものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の立体画像表示装置。   The right eyeglass part and the left eyeglass part are configured by using one of a TN type liquid crystal element and an STN type liquid crystal element. The stereoscopic image display device according to item. 前記右目用メガネ部と前記左目用メガネ部とは、強誘電性液晶素子および反強誘電性液晶素子のいずれか一方を用いて構成されたものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の立体画像表示装置。   6. The right-eye glasses part and the left-eye glasses part are configured using one of a ferroelectric liquid crystal element and an antiferroelectric liquid crystal element. The three-dimensional image display apparatus of any one of Claims. 前記右目用メガネ部と前記左目用メガネ部とは、VA型液晶素子、OCB型液晶素子、ホモジニアス型のECB型液晶素子およびHAN型のECB型液晶素子よりなる群から選ばれるいずれか1つの液晶素子を用いて構成されたものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の立体画像表示装置。   The right eyeglass portion and the left eyeglass portion are any one liquid crystal selected from the group consisting of a VA liquid crystal element, an OCB liquid crystal element, a homogeneous ECB liquid crystal element, and a HAN ECB liquid crystal element. The stereoscopic image display apparatus according to claim 1, wherein the stereoscopic image display apparatus is configured using an element. 前記液晶ディスプレイにおけるフレームの切り替えは、120Hz以上の周期で行われることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の立体画像表示装置。   The stereoscopic image display device according to any one of claims 1 to 8, wherein the frame switching in the liquid crystal display is performed at a cycle of 120 Hz or more. 前記液晶ディスプレイにおけるフレームの切り替えは、240Hz以上の周期で行われることを特徴とする請求項9に記載の立体画像表示装置。   The stereoscopic image display device according to claim 9, wherein the frame switching in the liquid crystal display is performed at a cycle of 240 Hz or more.
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