JP2015072474A - ２ｄ／３ｄ表示システム、２ｄ／３ｄ表示駆動方法及び液晶レンズ - Google Patents

Abstract

【課題】２Ｄ表示内容と３Ｄ表示内容の同一画面表示効果を形成する切り替えにおいて、回路のレイアウトと駆動方法が簡単な２Ｄ／３Ｄ表示システム、２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法及び液晶レンズを提供する。【解決手段】２Ｄ／３Ｄ表示システムは、一定な間隔を設けって対向に設置される第１基板１０と第２基板７０と両基板間の液晶層５０と、液晶層の第１側に位置する第１電極２０、第２電極４０と、液晶層の第２側に位置する第３電極６０と、２Ｄ画像表示領域位置情報及び／又は３Ｄ画像表示領域位置情報を含む画像表示調整信号を受信し、画像表示調整信号に基づいて、第１電極、第２電極及び第３電極に駆動電圧を提供し、３Ｄ表示領域内の液晶分子の屈折率を段階的に分布させてレンズユニットを形成して、３Ｄ画像を表示させるようにし、２Ｄ表示領域内の液晶分子の屈折率を段階的に分布させず、２Ｄ画像を表示させるようにする。【選択図】図２

Description

本発明は、表示技術分野に係り、特に２Ｄ／３Ｄ表示システム、２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法及び液晶レンズに係る。

従来、表示技術は、２Ｄ表示から３Ｄ表示まで発展しており、従来の３Ｄ表示装置が受動３Ｄ表示装置と自動３Ｄ表示装置の２種類に大別される。受動３Ｄ表示装置を使用する際に、鑑賞者は、３Ｄ効果を感じられるには、メガネ又はヘルメットなどの補助設備を付ける必要がある。一方、自動３Ｄ表示は、裸眼立体表示とも言われる。すなわち、鑑賞者は、何らの補助設備を介することはなく直接に表示装置に表示される立体映像を見ることができる。

裸眼立体表示装置の主要原理は、表示パネルの前にグレーティングを設置し、グレーティングによって、表示パネルに表示される少なくとも２枚の視差画像をそれぞれ鑑賞者の左目、右目に提供することである。グレーティングは、スリットグレーティング又はシリンドリカルグレーティングである。

近年、ユーザの多種の異なる需要を満足するために、２Ｄ／３Ｄ表示切替技術は、立体表示設備の一つの大きな傾向でもあり、使用者の要求に応じて画像を２Ｄ又は３Ｄ表示する２Ｄ又は３Ｄ表示モードがあり、表示画面上の異なる領域で同時に３Ｄ画像と２Ｄ画面を表示する２Ｄ／３Ｄ混在表示方式もある。

従来技術の２Ｄ／３Ｄ表示システムの一つは、図１に示すように、対向に設置される第１の基板１、第２の基板２、及び、第１の基板１と第２の基板２の間に順に設置される第１電極３、液晶層４、第２電極５を含む。第１電極３は、アレイ分布となる複数の電極ユニットからなり、１つのレンズユニットには複数の電極ユニットを含む。各レンズユニットは、表示装置の画素ユニットに対応し、第１電極３と第２電極５の間の電圧差を利用して、液晶層４の液晶分子を回転させて特定の配列方式を形成させる。当該特定の配列方式を利用して、液晶層４を透過する光を屈折させ、３Ｄ表示効果となり、又は、液晶層４を通過する光を屈折させずに直接に通過させ、２Ｄ表示効果となることで、２Ｄ／３Ｄの表示切替を行う。

しかし、上記の２つの電極を含む２Ｄ／３Ｄ表示システムでは、第１電極３が複数の電極ユニットからなるため、３Ｄ表示効果から２Ｄ表示効果に切り替わる必要があるとき、第１電極３上の各行及び各列の電極ユニットに対してそれぞれ電圧制御を行う必要があり、回路の構造が複雑であり、制御方式の実現が困難であるため、２Ｄ／３Ｄ表示システム及びその駆動方法について改良をし、表示装置の２Ｄ表示効果と３Ｄ表示効果との切替回路を簡単にし、実現しやすくする必要が大いにある。

また、近年、液晶レンズを使用して２Ｄ／３Ｄの混在表示を実現する装置も現れている。このような装置は、液晶の複屈折性を利用し、電圧で液晶分子の分布を制御し、入射光についてレンズの効果を生じる。このような２Ｄ／３Ｄ表示装置の最大の利点は、屈折率とレンズの焦点距離などが調整可能なことである。しかし、現段階では、まだ従来のシリンドリカルレンズグレーティングに基づいて形成する３Ｄ表示装置である。固定型シリンドリカルレンズグレーティング（fixed cylindrical lens grating）は、２Ｄ／３Ｄの混在表示を実現するには、専門の切替デバイスによる補助が必要となる。いわゆる２Ｄ／３Ｄの混在表示とは、同一画面で、一部の表示領域で２Ｄ内容を表示し、同時に別の部分の表示領域で３Ｄ内容を表示することである。シリンドリカルレンズグレーティングを使用すると、間違いなくコストが増大し、しかも駆動チップなどのハードウェア回路の数が過多となり、収率の低下をもたらす。別種類の可変シリンドリカルレンズグレーティングは、通常の液晶を充填し、そして電極の制御をすることによって２Ｄ／３Ｄの混在表示を実現する。しかし、二層電極の構造を使用しており、２Ｄ／３Ｄの混在表示の実現において、表示効果がまだ優れていない。

上記技術問題を解決するために、本発明は、２Ｄ／３Ｄ表示システム、２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法及び液晶レンズを提供し、駆動チップの数を減らし、駆動の複雑度を低くし、コストを軽減しており、しかも１つの制御電極を増やすことによって、２Ｄ表示内容と３Ｄ表示内容の同一画面表示効果を形成する切り替えにおいて、回路のレイアウトと駆動方法が簡単になり、実現しやくなる。

本発明は、２Ｄ／３Ｄ表示システムを提供する。２Ｄ／３Ｄ表示システムは、第１基板と、前記第１基板に対向して一定な間隔を設けて設置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に位置し複数の液晶分子からなる液晶層とを含み、さらに、前記液晶層の第１側に位置する第１電極、第２電極と、前記液晶層の第２側に位置する第３電極と、２Ｄ画像表示領域位置情報及び／又は３Ｄ画像表示領域位置情報を含む画像表示調整信号を受信し、前記画像表示調整信号に基づいて、前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極にそれぞれ駆動電圧を提供し、前記３Ｄ画像表示領域位置情報に対応する３Ｄ表示領域内の液晶分子の屈折率を段階的に分布させてレンズユニットを形成して、３Ｄ画像を表示させるようにし、前記２Ｄ画像表示領域位置情報に対応する２Ｄ表示領域内の液晶分子の屈折率を段階的に分布させず、２Ｄ画像を表示させるようにする電圧出力モジュールと、を含む。

また、前記２Ｄ／３Ｄ表示システムにおいて、前記２Ｄ表示領域内の全液晶分子は、前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極に対して直立状態となり、又は、水平状態となり、又は、前記直立状態に対して偏向角度を有する。

また、前記２Ｄ／３Ｄ表示システムにおいて、前記第２電極は、前記第１電極と対向に設置され、且つ、アレイ状に分布する複数の第２電極ユニットを含み、１つのレンズユニットには、Ｍ個の前記第２電極ユニットを含み、且つ、Ｍが１より大きい整数である。
前記第１電極は、アレイ状に分布する複数の第１電極ユニットを含み、各前記第１電極ユニットは、少なくとも１つの前記レンズユニットを覆う。
前記第３電極は、複数の第３電極ユニットを含み、且つ、前記第３電極ユニットは、前記第１電極ユニットと交差に配列して設置される。

また、前記２Ｄ／３Ｄ表示システムにおいて、前記電圧出力モジュールは、前記第１電極に駆動電圧を提供し、前記画像表示調整信号に基づいて、提供した駆動電圧の調整をするための第１電圧出力モジュールと、前記第２電極に駆動電圧を提供し、前記画像表示調整信号に基づいて、提供した駆動電圧の調整をするための第２電圧出力モジュールと、前記第３電極に駆動電圧を提供し、前記画像表示調整信号に基づいて、提供した駆動電圧の調整をするための第３電圧出力モジュールとを含み、３Ｄ内容表示時に、各レンズユニットに対応する前記第２電極の電圧は、「Ｕ」又は「ｎ」型の段階的分布となる。

本発明は、２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法を提供する。この駆動方法は、複数の液晶分子からなる液晶層と、液晶層の第１側に位置する第１電極、第２電極と、液晶層の第２側に位置する第３電極を含む２Ｄ／３Ｄ表示システムに応用される。前記駆動方法は、２Ｄ画像表示領域位置情報及び／又は３Ｄ画像表示領域位置情報を含む画像表示調整信号を受信し、前記画像表示調整信号に基づいて、前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極にそれぞれ駆動電圧を提供し、前記３Ｄ画像表示領域位置情報に対応する３Ｄ表示領域内の液晶分子の屈折率を段階的に分布させて複数のレンズユニットを形成して、３Ｄ画像を表示させるようにし、前記２Ｄ画像表示領域位置情報に対応する２Ｄ表示領域内の液晶分子の屈折率を段階的に分布させず、２Ｄ画像を表示させるようにすることを含む。

また、前記駆動方法において、前記２Ｄ表示領域内の全液晶分子は、前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極に対して直立状態となり、又は、水平状態となり、又は、前記直立状態に対して偏向角度を有する。

また、前記駆動方法において、前記第２電極は、前記第１電極と対向に設置され、且つ、アレイ状に分布する複数の第２電極ユニットを含み、１つのレンズユニットには、Ｍ個の前記第２電極ユニットを含み、且つ、Ｍが１より大きい整数である。
前記第１電極は、アレイ状に分布する複数の第１電極ユニットを含む。各前記第１電極ユニットは、少なくとも１つの前記レンズユニットを覆う。
前記第３電極は、複数のストライプ状の第３電極ユニットを含み、且つ、前記第３電極ユニットは、前記第１電極ユニットと交差に配列して設置される。

また、前記駆動方法において、前記画像表示調整信号に前記３Ｄ画像表示領域位置情報を含まない場合、前記駆動方法は、具体的に、各前記第１電極ユニットに第１電圧値Ｕ１を提供し、各前記第２電極ユニットに第２電圧値Ｕ２を提供し、各前記第３電極ユニットに第３電圧値Ｕ３を提供することを含む。
前記第１電圧値Ｕ１と前記第３電圧値Ｕ３とは第１差分値を有し、前記第２電圧値Ｕ２と前記第３電圧値Ｕ３とは第２差分値を有し、前記第１差分値、前記第２差分値は、いずれも前記液晶層の閾値電圧Ｕｔｈ以下であるか、前記液晶層の飽和電圧以上である。

また、前記駆動方法において、前記第１電圧値Ｕ１、前記第２電圧値Ｕ２、第３電圧値Ｕ３は、いずれも０であり、又は、前記第１電極ユニット、前記第２電極ユニット、前記第３電極ユニットのいずれにも電圧を提供しない。

また、前記駆動方法において、前記画像表示調整信号に前記３Ｄ画像表示領域位置情報を含む場合、前記駆動方法は、前記３Ｄ表示領域内の各前記第１電極ユニットに第４電圧値Ｕ４を提供し、前記３Ｄ表示領域内の各前記第３電極ユニットに第５電圧値Ｕ５を提供し、前記３Ｄ表示領域内の各前記レンズユニットに対応する前記第２電極ユニットに対して、所定方式によって駆動電圧を提供し、前記レンズユニットに対応する各前記第２電極ユニットに入力される駆動電圧が異なる。

また、前記駆動方法において、前記３Ｄ表示領域内の各前記レンズユニットに対応する前記第２電極ユニットに所定方式によって駆動電圧を提供する方式は、第１〜第Ｍ個の第２電極ユニットに対して、それぞれ第１駆動値Ｕ_ｎ１〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍの駆動電圧を対応的に提供することを含み、
Ｍが奇数である場合、前記第１駆動値Ｕ_ｎ１〜前記第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍは、方形波電圧であり、且つ、同時に以下の条件を満足し、
｜Ｕ_ｎ１｜＞｜Ｕ_ｎ２｜＞…＞｜Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}｜、｜Ｕ_ｎｍ｜＞…＞｜Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}｜＞Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}｜、
｜Ｕ_ｎ１−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎｍ−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ；｜Ｕ_ｎ１−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎｍ−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ４−Ｕ５｜＜Ｕｔｈ。
前記第１駆動値Ｕ_ｎ１〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍがプラス電圧である場合、
（Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＞…＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ５）≧０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ５）＞…＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}−Ｕ５）＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ５）≧０、（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＞…＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ４）≧０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ４）＞…＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}−Ｕ４）＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ４）≧０。
前記第１駆動値Ｕ_ｎ１〜前記第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍがマイナス電圧である場合、
（Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＜…＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ５）≦０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ５）＜…＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}−Ｕ５）＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ５）≦０、（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＜…＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ４）≦０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ４）＜…＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}−Ｕ４）＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ４）≦０、
ただし、Ｕｔｈが液晶分子の閾値電圧であり、前記第１駆動値Ｕ_ｎ１〜前記第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍは、そのうちの第（Ｍ＋１）／２駆動値Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}に対して対称分布となる。
Ｍが偶数である場合、前記第１駆動値Ｕ_ｎ１〜前記第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍは、方形波電圧であり、且つ、同時に以下の条件を満足し、
｜Ｕ_ｎ１｜＞｜Ｕ_ｎ２｜＞…＞｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}｜、｜Ｕ_ｎｍ｜＞…＞｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}｜＞｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}｜、且つ、
｜Ｕ_ｎ１−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎｍ−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ；｜Ｕ_ｎ１−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎｍ−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ４−Ｕ５｜＜Ｕｔｈ、
第１駆動値Ｕ_ｎ１〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍがプラス電圧である場合、
（Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＞…＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}−Ｕ５）≧０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ５）＞…＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}−Ｕ５）＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}−Ｕ５）≧０、（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＞…＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}−Ｕ４）≧０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ４）＞…＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}−Ｕ４）＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}−Ｕ４）≧０、
第１駆動値Ｕ_ｎ１〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍがマイナス電圧である場合、
（Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＜…＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}−Ｕ５）≦０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ５）＜…＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}−Ｕ５）＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}−Ｕ５）≦０、（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＜…＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}−Ｕ４）≦０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ４）＜…＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}−Ｕ４）＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}−Ｕ４）≦０、
ただし、｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}｜と｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}｜は、等しいか等しくない。

また、前記駆動方法において、前記第４電圧値Ｕ４、前記第５電圧値Ｕ５は、それぞれ０であり、又は、各前記第１電極ユニットに電圧を提供せず、前記第５電圧値Ｕ５は０である。

また、前記駆動方法において、各レンズユニットは、５つの前記第２電極ユニットを含む。Ｕ_ｎ１とＵ_ｎ５は等しく、−５Ｖ〜５Ｖの方形波電圧であり、Ｕ_ｎ２とＵ_ｎ４は等しく、−３Ｖ〜３Ｖの方形波電圧であり、Ｕ_ｎ３は−１Ｖ〜１Ｖの方形波電圧である。

また、前記駆動方法において、前記画像表示調整信号にさらに前記２Ｄ画像表示領域位置情報を含む場合、前記駆動方法は、前記２Ｄ画像表示領域内の前記第１電極ユニット上の駆動電圧と前記第２電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記液晶層の液晶分子の飽和電圧Ｕｓ以上にするとともに、前記第１電極ユニット上の駆動電圧と前記第３電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記飽和電圧Ｕｓ以上にし、
又は、
前記２Ｄ画像表示領域内の前記第２電極ユニット上の駆動電圧と前記第３電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記液晶層の液晶分子の閾値電圧Ｕｔｈ以下にし、
又は、
前記２Ｄ画像表示領域内の前記第２電極ユニット上の駆動電圧と前記第１電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記閾値電圧Ｕｔｈ以下にし、かつ同時に前記第１電極ユニット上の駆動電圧と前記第３電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記閾値電圧Ｕｔｈ以下にし、
又は、前記２Ｄ画像表示領域内の前記第２電極ユニット上の駆動電圧と前記第１電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記閾値電圧Ｕｔｈ以下にし、かつ同時に前記第１電極ユニット上の駆動電圧と前記第３電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記閾値電圧Ｕｔｈより大きくすることを含む。

本発明は、液晶レンズを提供する。この液晶レンズにおいて、
第１基板と、
前記第１基板に対向して一定な間隔を設けて設置される第２基板と、
前記第１基板と前記第２基板との間に位置して複屈折率且つ異方性を持つ液晶分子からなる液晶層と、
前記第１基板の前記第２基板に対向する表面上に設置され、複数の第１電極と複数の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する絶縁体を含む第１電極組と、
複数の第３電極を含み、前記第２基板の前記第１基板に対向する表面上に設置され、第１方向に延在して、且つ複数の第３電極間に一定の間隔を設ける第２電極組と、を含み、
前記第１電極と前記第２電極が、前記第１方向と異なる第２方向に延在し、且つ、複数の前記第１電極同士の間に一定の間隔を設け、複数の前記第２電極同士の間に一定の間隔を設ける。

また、液晶レンズにおいて、各前記第１電極は、前記第１方向に複数の前記第２電極に対応している。

また、液晶レンズにおいて、前記第１電極組は、前記第１基板の前記第２基板に対応する表面上に、前記第２基板の方向へ順に前記第１電極、前記絶縁層と前記第２電極を含むことを特徴とする液晶レンズ。

また、液晶レンズにおいて、前記第１電極組は、前記第１基板の前記第２基板に対応する表面上に、前記第２基板の方向へ順に前記第２電極、前記絶縁層と前記第１電極を含むことを特徴とする液晶レンズ。

また、液晶レンズにおいて、前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極のうち、少なくとも一つがストライプ状であり、又は少なくとも１つが円弧状のストライプ状であり、又は少なくとも１つが鋸歯状のストライプ状である。

また、液晶レンズにおいて、複数の前記第２電極は、Ｍ組に分かれ、各組がＮ個の第２電極を含み、各組が一つの対応するレンズユニットを形成し、各前記組内の各第２電極がそれぞれ異なる駆動電圧源に接続され、且つ、前記駆動電圧源がＮ個であり、順に１，２、…Ｎとして表記され、前記Ｍ組のうち、各組内のＮ個の第２電極が前記第１方向に順に１，２、…Ｎとして表記され、各組内の同じ表記である第３電極が同じ表記の前記駆動電圧源に接続され、ＭとＮが自然数であり、
ただし、Ｍ≧１、Ｎ≧２となる。

また、液晶レンズにおいて、前記第１電極の数が前記レンズユニットの数と等しくなる。

また、液晶レンズにおいて、前記第１方向と前記第２方向とが垂直となる。

また、液晶レンズにおいて、前記第１電極と前記第２電極のなす角度αは、０°＜α≦９０°を満足する。

上記技術案のうちの少なくとも１つに以下の有益な効果を有する。

従来技術の２Ｄ／３Ｄ表示システムに比べて、本発明は、２Ｄ表示内容と３Ｄ表示内容を同一画面で表示でき、１つの制御電極（第１電極）を増設することによって、２Ｄ／３Ｄ表示効果の切り替えにおいて、設置される電極ユニットが比較的少ない第１電極及び第３電極上の駆動電圧を変更すれば良く、回路のレイアウトと駆動方法が簡単であり、実現しやすい。

本発明による２Ｄ／３Ｄ表示システムは、立体画像の窓口表示を実現し、１つの表示領域での２Ｄ画像の表示を実現したのみならず、同時に同一画面のほかの表示領域で３Ｄ画像を表示し、しかも表示時にモアレとカラーストライプのないことを保証し、表示の品質が明らかに向上した。

本発明のほかの特徴と利点は、以下の明細書で記載し、しかもその一部が明細書により自明となり、又は本発明の実施により理解できる。本発明の目的と他の利点は、特に明細書、特許請求の範囲及び図面で示す構造によって実現・取得できる。

従来技術の一種の２Ｄ／３Ｄ表示システムの構成の模式図である。 本発明の２Ｄ／３Ｄ表示システムの第１の実施例の構成図である。 本発明の２Ｄ／３Ｄ表示システムの第２の実施例の構成図である。 本発明による２Ｄ／３Ｄ表示システムが第１実施例の構成である場合、全画面２Ｄ表示を実現する際の液晶分子状態模式図である。 本発明による２Ｄ／３Ｄ表示システムが第１実施例の構成である場合、全画面３Ｄ表示を実現する際の液晶分子状態模式図である。 本発明による２Ｄ／３Ｄ表示システムが第１実施例の構成である場合、２Ｄと３Ｄの混在表示の一状態模式図である。 本発明による２Ｄ／３Ｄ表示システムが第１実施例の構成である場合、２Ｄと３Ｄの混在表示の別状態模式図である。 本発明の２Ｄ／３Ｄ表示システムを採用する際に、電圧出力モジュールで第１電極、第２電極、第３電極の電圧駆動を実現する構成原理模式図である。 本発明による２Ｄ／３Ｄ表示システムが第１実施例の構成である場合、全画面２Ｄ表示を実現する際の回路構成模式図である。 本発明による２Ｄ／３Ｄ表示システムが第１実施例の構成である場合、全画面３Ｄ表示を実現する際の回路構成模式図である。 本発明の第１実施例の２Ｄ／３Ｄ表示システムで２Ｄ／３Ｄの点ごと表示を実現する場合、第１駆動方法を採用する際の回路構成模式図である。 本発明の第１実施例の２Ｄ／３Ｄ表示システムで２Ｄ／３Ｄの点ごと表示を実現する場合、第２駆動方法を採用する際の回路構成模式図である。 本発明の液晶レンズの断面の実施例の構成図である。 本発明のストライプ状電極を有する液晶レンズの第１の実施例の側面模式図である。 本発明のストライプ状電極を有する液晶レンズの第２実施例の側面模式図である。 本発明のストライプ状の電極により局部レンズを形成する駆動実施例の平面図である。 本発明の円弧状の帯状電極の実施例の平面図である。 本発明の２Ｄ／３Ｄ表示システムの他の実施例の構成模式図である。

以下、図面とともに本発明の構成と原理を詳細に説明する。列挙される実施例は、本発明を解釈するためのものに過ぎず、それをもって本発明の保護範囲を限定するというわけではない。

本発明の具体的な実施例による２Ｄ／３Ｄ表示システム及び２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法は、表示装置に応用する際に、２Ｄと３Ｄ表示画像の切り替えを実現でき、同一表示画面で同時に２Ｄ表示画像と３Ｄ表示画像を表示できる。

図２は、本発明に記載される２Ｄ／３Ｄ表示システムの第１実施例の構成図である。図２に示すように、前記２Ｄ／３Ｄ表示システムは、互いに平行に設置される第１基板１０、第２基板７０、及び、第１基板１０と第２基板７０との間に設置される第１電極２０、絶縁層３０、第２電極４０、液晶層５０、第３電極６０を含む。液晶層５０は、複数の屈折率異方性を持つ液晶分子からなる。第１電極２０と第２電極４０は、液晶層５０の同一側に位置し、第３電極６０は、液晶層５０の別側に位置する。

また、前記第２電極４０は、前記第１電極２０と対向に設置され、且つ、アレイ状に分布する複数の第２電極ユニット４１を含む。１つのレンズユニットには、Ｍ個の前記第２電極ユニット４１を含み、且つ、Ｍが１より大きい整数である。前記第１電極２０は、アレイ状に分布する複数の第１電極ユニット２１を含む。第１電極ユニット２１と第２電極ユニット４１は、同一方向で延在する。各前記第１電極ユニット２１は、少なくとも１つの前記レンズユニットを覆う。すなわち、１つの第１電極ユニット２１は、複数の第２電極ユニット４１に対応する。前記第３電極６０は、複数のストライプ状の第３電極ユニット６１を含む。各前記第３電極ユニット６１は、複数の前記第１電極ユニット２１と交差に配列する。

上記構成を採用し、第１電極２０と第２電極４０の組み合わせによって、外部から液晶層５０に閾値電圧と高電圧を印加するチャネルを提供し、液晶層５０の両側で垂直電界を形成する。第２電極４０の各第２電極ユニット４１に印加される駆動電圧が異なり、隣接する第２電極ユニット４１の間に水平電界を形成する。この水平電界と垂直電界の両方からの影響を受け、液晶層５０の液晶分子を特定の方向に沿って偏向させ、複数の液晶分子の屈折率が段階的となるレンズ構造を形成し、レンズ構造を通過する光線において光路差を生じさせ、表示システムの異なる画素を通過する出射光が異なる方向で屈折し、人の目に入って脳の処理を経て、鑑賞する３Ｄ画像を形成する。

したがって、本発明の具体的な実施例による２Ｄ／３Ｄ表示システムにおいて、従来技術に比較し、第１電極２０（制御電極）を増設しており、第１電極２０と第２電極４０の組み合わせにより、外部から液晶層５０に閾値電圧と高電圧を印加するチャネルを提供し、液晶層５０の液晶分子の回転を駆動して特定の配列方式を形成させる。このように、表示システムの表示画面が３Ｄ表示画像から２Ｄ表示画像に切り替わるとき、第１電極２０上の駆動電圧を調節すればよく、第２電極４０上の駆動電圧を調節する必要がない。即ち、第１電極２０上の駆動電圧により、第２電極４０上の駆動電圧で形成された段階的分布の電圧を破壊させて、液晶分子の屈折率が段階的な分布する液晶レンズを形成しなければよい。したがって、２Ｄ／３Ｄ表示効果の切り替えにおいて、回路のレイアウトと駆動方法が簡単であり、実現しやすい。

具体的に、第１電極２０、第２電極４０及び第３電極６０は、透明電極に形成され、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、イゾ（ＩＺＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、アゾ（ＡＺＯ：Ａｌｕｍｉｎｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）又はガゾ（ＧＺＯ：Ｇａｌｌｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）などの材料から作製される。前記第１基板１０と前記第２基板７０は、透明基板に形成される。前記絶縁層３０は、二酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化ケイ素などの材料から作製される。

本発明の具体的な実施例は、さらに別構造の２Ｄ／３Ｄ表示システムを提供する。図３に示す第２実施例の構造は、第１実施例と比べ、第１電極２０と第２電極４０の位置が逆であることで相違し、同様に本発明の上記技術効果を実現可能である。

以下、第１実施例を例として、本発明に記載する前記２Ｄ／３Ｄ表示システムの切替方法を詳細に記載する。

図４は、本発明による２Ｄ／３Ｄ表示システムが第１実施例の構造である場合、全画面２Ｄ表示を実現する際の液晶分子状態模式図である。図５は、本発明による２Ｄ／３Ｄ表示システムが第１実施例の構造である場合、全画面３Ｄ表示を実現する際の液晶分子状態模式図である。図６は、本発明による２Ｄ／３Ｄ表示システムが第１実施例の構造である場合、２Ｄと３Ｄの同時表示の一状態模式図である。図７は、本発明による２Ｄ／３Ｄ表示システムが第１実施例の構造である場合、２Ｄと３Ｄの同時表示の別状態模式図である。

上記図２、図４〜図７の液晶分子状態を実現するために、駆動方法はそれぞれ異なるものである。第１電極２０、第２電極４０、第３電極６０の電圧差が液晶分子の飽和電圧より大きいとき、液晶分子は、９０°回転して直立状となり、すなわち図４に示す状態になる。第１電極２０、第２電極４０、第３電極６０の電圧差が液晶分子の閾値電圧より小さいとき、液晶分子は、回転せず水平状態となり、すなわち図２に示す形式になる。第２電極４０上の１つのレンズユニットに含まれる第２電極ユニット４１に段階的電圧が入力され、且つ第１電極２０と第３電極６０上の電圧により段階的電圧に影響を及ぼさないとき、段階的電圧分布となるレンズを形成し、図５〜図７に示す状態になる。段階的電圧分布を有するレンズの領域は、３Ｄ画像表示を形成する。以下、上記各図面の駆動方法についてそれぞれ詳細に記載する。段階的電圧で形成する形状は、Ｕ型又はｎ型である。

したがって、図２、図４〜図７の比較から、第２電極４０上の第２電極ユニット４１に段階的電圧が入力され、且つ第１電極２０と第３電極６０により第２電極４０の電圧に影響を及ぼさないとき、液晶の屈折率が段階的分布となるレンズを形成し、指定領域で３Ｄ画像を表示できる。液晶分子が直立、水平又はすべて一定偏向角度を有するとき、段階的電圧分布となる液晶レンズに形成されなければ、指定領域で２Ｄ画像を表示できる。

したがって、本発明に記載する２Ｄ／３Ｄ表示システムの駆動方法を採用し、電圧出力モジュールは、受信した画像表示調整信号に基づいて第１電極２０、第２電極４０、第３電極６０に駆動電圧を提供し、３Ｄ画像表示領域位置情報に対応する３Ｄ表示領域内の液晶分子を、液晶分子の屈折率が段階的に分布する複数のレンズユニットに形成するとき、３Ｄ画像を表示でき、前記２Ｄ画像表示領域位置情報に対応する２Ｄ表示領域内の液晶分子の屈折率を段階的に分布させないとき、すなわち直立、水平又は一定偏向角度を有するとき、２Ｄ画像を表示できる。

図８は、本発明の２Ｄ／３Ｄ表示システムを採用する際に、電圧出力モジュールにより第１電極２０、第２電極４０、第３電極６０の電圧駆動を実現する構造原理模式図である。図８に示すように、前記電圧出力モジュールは、それぞれ第１電極２０、第２電極４０、第３電極６０に駆動電圧を提供し、さらに画像表示調整信号を受信し、画像表示調整信号に基づいて、第１電極２０、第２電極４０、第３電極６０に出力する駆動電圧を調整する。

具体的に、前記電圧出力モジュールは、第１電圧出力モジュール８１、第２電圧出力モジュール８２、第３電圧出力モジュール８３を含む。第１電圧出力モジュール８１、第２電圧出力モジュール８２、第３電圧出力モジュール８３は、それぞれ表示システムの制御ポート１００、画像処理モジュール２００に接続される。画像処理モジュール２００は、制御ポート１００を介して３Ｄ表示領域位置情報、表示すべき３Ｄ表示内容及び画像調整の電圧オフセット値を受信し、画像表示調整信号に基づいて、２Ｄ画像表示領域位置情報及び／又は３Ｄ画像表示領域位置情報を計算する。

したがって、第１電圧出力モジュール８１は、制御ポート１００から入力された第１イネーブル制御信号の制御により、第１駆動電圧を第１電極２０に出力でき、第２電圧出力モジュール８２は、制御ポート１００から入力された第２イネーブル制御信号の制御により、第２駆動電圧を第２電極４０に出力でき、同じく、第３電圧出力モジュール８３は、制御ポート１００から入力された第３イネーブル制御信号の制御により、第３駆動電圧を第３電極６０に出力できる。さらに、第１電圧出力モジュール８１、第２電圧出力モジュール８２、第３電圧出力モジュール８３は、制御ポート１００を介して、画像処理モジュール２００による画像信号処理後に生じる電圧調整信号を受信し、電圧調整信号に基づいて、出力された駆動電圧をそれぞれ調整する。３Ｄ内容表示の際に、各レンズユニットに対応する前記第２電極電圧は、「Ｕ」又は「ｎ」型の段階的分布となる。

以下、本発明に記載する２Ｄ／３Ｄ表示システムの第１実施例と結び付けて、全画面２Ｄ表示、全画面３Ｄ表示及び２Ｄ／３Ｄの点ごと表示を実現する際の駆動方法をそれぞれ詳細に記載する。

図９は、全画面２Ｄ表示を実現する際の回路構造模式図である。図９に示すように、本発明の具体的な実施例において、第２電極４０の第２電極ユニット４１は、５つで一組とする。例えば、図９では、記号１１、１２、１３、１４、１５の第２電極ユニット４１は一組であり、記号ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５の第２電極ユニット４１は一組であり、１…ｃ…ｄ…ｎ−１、ｎの計ｎ組の第２電極ユニット４１を含み、それぞれ左から右へ配列する。１つのレンズユニットは、当該５つの第２電極ユニット４１を含み、それぞれ第２電圧出力モジュール８２に接続する。第１電極２０の第１電極ユニット２１は、１つの前記レンズユニットを覆い、それぞれ第１電圧出力モジュール８１に接続する。図９に示すように、第１電極２０は、ｎ個の第１電極ユニット２１を含み、図面では記号が１…ｃ…ｄ…ｎ−１、ｎであり、それぞれ左から右へ配列する。第３電極６０の第３電極ユニット６１は、第２電極ユニット４１と交差するように設置され、それぞれ第３電圧出力モジュール８３に接続する。図９に示すように、第３電極６０は、ｍ個の第３電極ユニット６１を含み、図面では記号が１、２…ａ…ｂ…ｍ−１、ｍである。

表示画像が全画面２Ｄ表示を実現する際に、画像処理モジュール２００が受信する画像表示調整信号には３Ｄ画像表示領域位置情報を含まない。このとき、前記駆動方法は、以下を含む。

第１電圧出力モジュール８１により各前記第１電極ユニット２１に第１電圧値Ｕ１を提供し、第２電圧出力モジュール８２により各前記第２電極ユニット４１に第２電圧値Ｕ２を提供し、第３電圧出力モジュール８３により各前記第３電極ユニット６１に第３電圧値Ｕ３を提供する。前記第１電圧値Ｕ１と前記第３電圧値Ｕ３とは第１差分値を有し、前記第２電圧値Ｕ２と前記第３電圧値Ｕ３とは第２差分値を有し、前記第１差分値、前記第２差分値は、いずれも液晶分子の閾値電圧Ｕｔｈ以下である。すなわち、｜Ｕ１−Ｕ３｜≦Ｕｔｈ、｜Ｕ２−Ｕ３｜≦Ｕｔｈとなる。このような駆動制御方式により、液晶層５０上の液晶分子は、偏向を開始せず、液晶レンズ効果を形成していないため、２Ｄ画像表示を実現する。

好ましく、第１電圧値Ｕ１、第２電圧値Ｕ２、第３電圧値Ｕ３は、いずれも０であり、又は、第１電極ユニット２１、第２電極ユニット４１、第３電極ユニット６１のいずれにも電圧を印加しない。２Ｄ画像表示効果を実現するのみならず、同時に節電の目的も達成できる。

図１０は、全画面３Ｄ表示を実現する際の回路構造模式図である。第２電極４０の第２電極ユニット４１は、同じく５つで一組であり、１つのレンズユニットは、５つの第２電極ユニット４１を含む構造形式を例とする。第２電圧出力モジュール８２は、第２電極ユニット４１に対して組ごとに電圧を印加し、例えば１つのレンズユニットにおける５つの第２電極ユニット４１に印加される駆動電圧がそれぞれＵ_ｎ１、Ｕ_ｎ２、Ｕ_ｎ３、Ｕ_ｎ４、Ｕ_ｎ５であるとき、各第２電極ユニット４１に印加される電圧が異なり、且つ以下の条件を満足する。

｜Ｕ_ｎ１｜＞｜Ｕ_ｎ２｜＞｜Ｕ_ｎ３｜、｜Ｕ_ｎ５｜＞｜Ｕ_ｎ４｜＞｜Ｕ_ｎ３｜ （１）

すなわち、式（１）により、各レンズユニット内で、第２電極ユニット４１上の電圧値の絶対値は、「Ｕ」型分布となる。

また、第１電圧出力モジュール８１から各第１電極ユニット２１に印加する電圧は、全て第４電圧値Ｕ４であり、第３電圧出力モジュール８３から各第３電極ユニット６１に印加する電圧は、全て第５電圧値Ｕ５である。

好ましく、第４電圧値Ｕ４、第５電圧値Ｕ５は、直流であり、一方、第２電極ユニット４１に印加された電圧は、それぞれ周期的に変化する交流である。周期的方形波電圧が最適である。

さらに、全画面３Ｄ画像表示を実現するために、第３電極ユニット６１に印加された第５電圧値Ｕ５、第１電極ユニット２１に印加された第４電圧値Ｕ４は、それぞれ第２電極ユニット４１の各電圧値と比較して、さらに以下の条件を満足すべきである。
｜Ｕ_ｎ１−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ、且つ｜Ｕ_ｎ５−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ （２）
｜Ｕ_ｎ１−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、且つ｜Ｕ_ｎ５−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ （３）
｜Ｕ４−Ｕ５｜＜Ｕｔｈ （４）
及び、Ｕ_ｎ１、Ｕ_ｎ２、Ｕ_ｎ３、Ｕ_ｎ４、Ｕ_ｎ５は、それぞれプラス電圧である場合に、
（Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＞（Ｕ_ｎ３−Ｕ５）≧０、且つ（Ｕ_ｎ５−Ｕ５）＞（Ｕ_ｎ４−Ｕ５）＞（Ｕ_ｎ３−Ｕ５）≧０ （５）
（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＞（Ｕ_ｎ３−Ｕ４）≧０、且つ（Ｕ_ｎ５−Ｕ４）＞（Ｕ_ｎ４−Ｕ４）＞（Ｕ_ｎ３−Ｕ４）≧０ （６）
Ｕ_ｎ１、Ｕ_ｎ２、Ｕ_ｎ３、Ｕ_ｎ４、Ｕ_ｎ５は、それぞれマイナス電圧である場合に、
（Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＜（Ｕ_ｎ３−Ｕ５）≦０、且つ（Ｕ_ｎ５−Ｕ５）＜（Ｕ_ｎ４−Ｕ５）＜（Ｕ_ｎ３−Ｕ５）≦０ （７）
（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＜（Ｕ_ｎ３−Ｕ４）≦０、（Ｕ_ｎ５−Ｕ４）＜（Ｕ_ｎ４−Ｕ４）＜（Ｕ_ｎ３−Ｕ４）≦０ （８）

以上の式（２）〜（８）の駆動方法により、各レンズユニットのＵ_ｎ１、Ｕ_ｎ２、Ｕ_ｎ３、Ｕ_ｎ４、Ｕ_ｎ５の絶対値は、Ｕ型分布となり、第１個の第２電極ユニット４１から相対的中間にある第３個の第２電極ユニット４１まで、左から右へ順に逓減するが、第５個の第２電極ユニット４１から第３個の第２電極ユニット４１まで、右から左へも順に逓減する。また、さらに各レンズユニットの第２電極ユニット４１の電圧絶対値を第３電極６０上の電圧値Ｕ５より大きくし、各レンズユニットの第２電極ユニット４１の電圧絶対値を第１電極２０上の電圧絶対値Ｕ４より大きくし、且つ第１電極上の電圧値Ｕ４と第３電極上の電圧値Ｕ５との間の差分値絶対値を液晶分子の閾値電圧より小さくして、液晶層５０両端の電圧差を閾値電圧より大きくし、液晶分子が回転し、屈折率が段階的分布となり、段階的電界力により、液晶層５０の液晶分子が段階的電圧分布のレンズ効果を形成し、３Ｄ画像表示を実現する。

以上に基づき、Ｕ_ｎ１＝Ｕ_ｎ５＞Ｕｔｈ、Ｕ_ｎ２＝Ｕ_ｎ４、且つ｜Ｕ_ｎ１｜＞｜Ｕ_ｎ２｜＞｜Ｕ_ｎ３｜が好ましい。Ｕ_ｎ１、Ｕ_ｎ５は−５Ｖ〜５Ｖの周期的方形波電圧であり、Ｕ_ｎ３は−１Ｖ〜１Ｖの周期的方形波電圧であり、Ｕ５＝０Ｖ、Ｕ４＝０Ｖであることが最適である。

以上、第２電極４０の第２電極ユニット４１が５つで一組とし、１つのレンズユニットは５つの第２電極ユニット４１を含む構造形式を例として、３Ｄ全画面表示を実現する際の方法について説明した。しかし、１つのレンズユニットに含む第２電極ユニット４１は、５つに限定されず、１より大きい奇数であればいい。

その数値がＭである場合、同様な原理により、本発明に記載される２Ｄ／３Ｄ表示システムにおいて、各電極ユニットの駆動電圧は、以下の条件を満足すべきである。

前記３Ｄ表示領域内の各前記第１電極ユニットに第４電圧値Ｕ４を提供し、前記３Ｄ表示領域内の各前記第３電極ユニットに第５電圧値Ｕ５を提供し、前記３Ｄ表示領域内の各前記レンズユニットに対応する前記第２電極ユニットに対して、所定方式によって駆動電圧を提供する。前記レンズユニットに対応する各前記第２電極ユニットに入力される駆動電圧が異なる。

前記３Ｄ表示領域内の各前記レンズユニットに対応する前記第２電極ユニットに所定方式によって駆動電圧を提供する方式は、第１〜第Ｍ個の第２電極ユニットに対して、それぞれ第１駆動値Ｕ_ｎ１〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍの駆動電圧を対応的に提供することを含む。前記第１駆動値Ｕ_ｎ１〜前記第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍは、周期的方形波電圧であり、且つ、同時に以下の条件を満足する。
｜Ｕ_ｎ１｜＞｜Ｕ_ｎ２｜＞…＞｜Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}｜、｜Ｕ_ｎｍ｜＞…＞｜Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}｜＞｜Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}｜；
｜Ｕ_ｎ１−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎｍ−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ；｜Ｕ_ｎ１−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎｍ−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ４−Ｕ５｜＜Ｕｔｈ；
第１駆動値Ｕ_ｎ１〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍがプラス電圧である場合、
（Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＞…＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ５）≧０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ５）＞…＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}−Ｕ５）＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ５）≧０、（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＞…＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ４）≧０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ４）＞…＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}−Ｕ４）＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ４）≧０。
第１駆動値Ｕ_ｎ１〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍがマイナス電圧である場合、
（Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＜…＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ５）≦０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ５）＜…＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}−Ｕ５）＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ５）≦０、（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＜…＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ４）≦０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ４）＜…＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}−Ｕ４）＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ４）≦０；
ここで、Ｕｔｈは液晶分子の閾値電圧である。

図１１は、本発明の第１実施例の２Ｄ／３Ｄ表示システムで２Ｄ／３Ｄの点ごと表示を実現する場合、第１駆動方法を採用する際の回路構造模式図である。すなわち、このとき画像処理モジュール２００が受信した画像表示調整信号には、３Ｄ画像表示領域位置情報のみならず、２Ｄ画像表示領域位置情報も含む。

図１１に示すように、図面では、領域３９を対応する３Ｄ画像表示領域、他の領域３１〜３８をそれぞれ対応する２Ｄ画像表示領域と設定する。なお、３Ｄ画像表示領域は、制御ポート１００から出力する３Ｄ表示領域情報に基づいて、画面での表示位置と大きさと形状を決めることができ、画面上の任意の位置であってもいい。図面での３Ｄ画像表示領域３９は、一例に過ぎず、本発明を限定するものではない。３Ｄ画像表示領域３９に位置する第１電極ユニット２１の記号は、ｃ〜ｄであり、３Ｄ画像表示領域３９に位置する第２電極ユニット４１は、記号ｃ〜ｄのレンズユニットを形成する。本実施例では、各レンズユニットは、５つの第２電極ユニット４１を含み、領域３９に位置する第３電極ユニット６１の記号はａ〜ｂである。

図１１に示す表示画像を形成する駆動方法は、具体的に以下である。

３Ｄ画像を表示する領域３９が表示画面のどの位置に位置するかにかかわらず、第２電圧出力モジュール８２が受信した画像処理モジュール２００の画像信号に３Ｄ画像出力の信号（３Ｄ表示領域位置情報、３Ｄ表示内容、電圧オフセット値を含む）が存在するとき、全画面３Ｄ表示のモードに従い、第２電極４０に駆動電圧を印加する。すなわち第２電圧出力モジュール８２は、全画面の第２電極ユニット４１に対して組ごとに電圧を印加する。図１１に示す実施例を例とし、１つのレンズユニットにおける５つの第２電極ユニット４１に印加された駆動電圧がそれぞれＵ_ｎ1、Ｕ_ｎ２、Ｕ_ｎ３、Ｕ_ｎ４、Ｕ_ｎ５であるとき、各第２電極ユニット４１に印加される電圧が異なり、且つ以上の式（１）〜（８）を満足する。

全画面３Ｄ表示時の設定方式により、３Ｄ画像表示領域３９内の全第３電極ユニット６１に印加する駆動電圧は、固定電圧値Ｕ５であり、３Ｄ画像表示領域３９内の全第１電極ユニット２１に印加する駆動電圧も固定電圧値Ｕ４である。しかも、上記により、３Ｄ画像表示領域３９内の第３電極ユニット６１に印加する電圧値Ｕ５と第１電極ユニット２１に印加する電圧値Ｕ４は、それぞれ第２電極ユニット４１との間の関係でも、式（１）〜（８）を満足するべきであり、よって領域３９内で３Ｄ画像を表示する。

また、２Ｄ画像表示領域３１〜３８について、２Ｄ画像表示領域３１、３３、３５、３７内の第１電極ユニット２１と第３電極ユニット６１の入力が３Ｄ画像表示領域３９から影響を受けないため、上記四つの領域内で、第１電極ユニット２１と第３電極ユニット６１に入力される駆動電圧を調節することによって、２Ｄ画像を表示する。具体的に、第１電圧出力モジュール８１が領域３１、３３、３５、３７内の第１電極ユニット２１に入力する駆動電圧はＵ４’であり、第３電圧出力モジュール８３が領域３１、３３、３５、３７内の第３電極ユニット６１に入力する駆動電圧はＵ５’であり、しかも、以下を満足する。｜Ｕ４’−Ｕ_ｎ1｜≧Ｕｓ、｜Ｕ４’−Ｕ_ｎ５｜≧Ｕｓ且つ｜Ｕ４’−Ｕ５’｜≧Ｕｓ。ここでＵｓは液晶層５０の飽和電圧である。

上記方式により、２Ｄ画像表示領域３１、３３、３５、３７内の第１電極ユニット２１に入力される電圧により、第２電極ユニット４１で構成する段階的電圧分布を破壊し、よって２Ｄ画像を表示し、しかも２Ｄ画像を表示するときの液晶分子状態は、図４に示すようになる。

２Ｄ画像表示領域３４、３８について、３Ｄ画像表示領域３９内の第３電極ユニット６１の別の部分が当該領域３４、３８に位置するため、３Ｄ画像表示領域３９内の第３電極ユニット６１への駆動電圧の制御入力が領域３４、３８に影響を与え、よって領域３４、３８内の第２電極ユニット４１と第３電極ユニット６１との電圧関係は、領域３９と同じであり、２Ｄ画像表示を実現するために、第１電極ユニット２１上の駆動電圧を調節することによって実現できる。第１電極ユニット２１に入力する駆動電圧がＵ４’であるとき、条件｜Ｕ４’−Ｕ５｜＞Ｕｓを満足することによって、２Ｄ画像表示領域３４、３８に対応する液晶層５０の液晶分子を、図４に示す状態にし、２Ｄ画像を表示することができる。

２Ｄ画像表示領域３２、３６について、３Ｄ画像表示領域３９内の第１電極ユニット２１の別の部分が当該２Ｄ画像表示領域３２、３６に位置するため、２Ｄ画像表示領域３２、３６内の第１電極ユニット２１と第２電極ユニット４１との電圧関係は、３Ｄ画像表示領域３９と同じであり、２Ｄ画像表示を実現するために、第３電極ユニット６１上の駆動電圧を調節することによって実現できる。第３電極ユニット６１に入力する駆動電圧がＵ５’であるとき、条件｜Ｕ_ｎ1−Ｕ５’｜≦Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎ５−Ｕ５’｜≦Ｕｔｈを満足することによって、２Ｄ画像表示領域３２、３６に段階的電圧分布を形成することができず、同時に電圧差が液晶分子の駆動電圧より小さく、図２に示す液晶分子状態となるとき、２Ｄ画像を表示できる。

好ましく、図１１に示すように、上記駆動方式を採用するときに、全画面ディスプレイ全体において、第２電極４０に対して、１つのレンズユニットを構成する５つの第２電極ユニット４１に入力する駆動電圧をそれぞれＵ_ｎ1＝Ｕ_ｎ５＞Ｕｔｈ、Ｕ_ｎ２＝Ｕ_ｎ４、且つ｜Ｕ_ｎ1｜＞｜Ｕ_ｎ２｜＞｜Ｕ_ｎ３｜とする。Ｕ_ｎ1とＵ_ｎ５は、−５Ｖ〜５Ｖの周期的方形波電圧であり、Ｕ_ｎ２とＵ_ｎ４は、−３Ｖ〜３Ｖの周期的方形波電圧であり、Ｕ_ｎ３は、−１Ｖ〜１Ｖの周期的方形波電圧であると最適である。３Ｄ表示領域３９について、第１電極ユニット２１に入力する駆動電圧Ｕ４は０であり、第３電極ユニット６１に入力する駆動電圧Ｕ５は０である。２Ｄ画像表示領域３１、３３、３５、３７について、第１電極ユニット２１に入力する駆動電圧Ｕ４’は、−９Ｖ〜９Ｖの周期的方形波電圧であり、第３電極ユニット６１に入力する駆動電圧Ｕ５’は、−４Ｖ〜４Ｖの周期的方形波電圧である。２Ｄ画像表示領域３４、３８について、第１電極ユニット２１に入力する駆動電圧Ｕ４’は、−９Ｖ〜９Ｖの周期的方形波電圧であり、第３電極ユニット６１に入力する駆動電圧Ｕ５’は、０である。２Ｄ画像表示領域３２、３６について、第１電極ユニット２１に入力する駆動電圧Ｕ４’は、０であり、第３電極ユニット６１に入力する駆動電圧Ｕ５’は、−４Ｖ〜４Ｖの周期的方形波電圧である。

上記の駆動方法により、２Ｄ／３Ｄの点ごと表示の結果として、液晶層５０上の液晶分子は、図６に示す配列構造形式となる。しかし、制御方式は、上記の一種類に限定されず、例えば図１２に示すように、本発明の第１実施例に記載される２Ｄ／３Ｄ表示システムを使用するとき、２Ｄ／３Ｄの点ごと表示を実現するために、本発明は、さらに第２種類の駆動方法の回路構造を提供する。

第２種類の駆動方法では、図１２に示すように、領域５９は、対応する３Ｄ画像表示領域であり、領域５１〜５８は、それぞれ対応する２Ｄ画像表示領域である。領域５９に位置する第１電極ユニット２１の記号は、ｃ〜ｄであり、領域５９に位置する第２電極ユニット４１の記号は、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５とｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５である。本実施例では、各レンズユニットに５つの第２電極ユニット４１を含み、そのうち、ｃ１、ｃ２、ｃ３、ｃ４、ｃ５は一組であり、ｄ１、ｄ２、ｄ３、ｄ４、ｄ５は一組である。領域５９に位置する第３電極ユニット６１の記号は、ａ〜ｂである。

第２実施例の２Ｄ／３Ｄの点ごと表示の駆動方法では、第２電極ユニット４１の電圧印加方式は、第１実施例と同じであり、すなわち全画面の第２電極ユニット４１は組ごとに電圧を印加され、複数のレンズユニットを形成する。各レンズユニット内の第２電極ユニット４１の電圧印加方式は、（１）〜（８）で限定される条件を満足する。

また、領域５２、５６は、第１実施例の３２、３６の電圧印加方式とは同じであり、ここでは詳細に記載しない。

一方、２Ｄ画像表示領域５１、５３、５５、５７について、第１電極ユニット２１と第３電極ユニット６１の入力は、領域３９から影響を受けず、よって上記四つの領域内で、第１電極ユニット２１と第３電極ユニット６１に入力する駆動電圧を調節することによって２Ｄ画像を表示できる。具体的に、本発明の第２実施例では、第１電圧出力モジュール８１が領域５１、５３、５５、５７内の第１電極ユニット２１に入力する駆動電圧をＵ４”、第３電圧出力モジュール８３が領域５１、５３、５５、５７内の第３電極ユニット６１に入力する駆動電圧をＵ５”とすると、前記駆動方法は、以下の条件を満足する。
｜Ｕ_ｎ１−Ｕ４”｜≦Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎ５−Ｕ４”｜≦Ｕｔｈ、且つ｜Ｕ４”−Ｕ５”｜≦Ｕｔｈ。

上記の駆動方法によって、領域５１、５３，５５，５７にいて液晶層５０の両側の電圧が閾値電圧Ｕｔｈ以下であるため、液晶分子を図２に示す状態に形成し、表示画面に２Ｄ画像表示をする。
２Ｄ画像表示領域４４、４８について、第２電極ユニット４１と第３電極ユニット６１との電圧関係は、３Ｄ画像表示領域５９と同じであり、２Ｄ画像表示を実現するために、第１電極ユニット２１上の駆動電圧を調節することによって実現できる。第１電極ユニット２１に入力する駆動電圧がＵ４”であるとき、以下の条件：｜Ｕ_ｎ１−Ｕ４”｜≦Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎ５−Ｕ４”｜≦Ｕｔｈ且つ｜Ｕ４”−Ｕ５”｜≦Ｕｔｈを満足することによって、当該領域の液晶層５０上の液晶分子をある程度偏向させるが、レンズ効果がなく、２Ｄ画像表示を実現する。

好ましく、図１２に示すように、上記駆動方式を採用するときに、全画面ディスプレイ全体において、第２電極４０に対して、１つのレンズユニットを構成する５つの第２電極ユニット４１に入力する駆動電圧をそれぞれＵ_ｎ１＝Ｕ_ｎ５＞Ｕｔｈ、Ｕ_ｎ２＝Ｕ_ｎ４、且つ｜Ｕ_ｎ１｜＞｜Ｕ_ｎ２｜＞｜Ｕ_ｎ３｜とする。Ｕ_ｎ１とＵ_ｎ５は、−５Ｖ〜５Ｖの周期的方形波電圧であり、Ｕ_ｎ２とＵ_ｎ４は、−３Ｖ〜３Ｖの周期的方形波電圧であり、Ｕ_ｎ３は、−１Ｖ〜１Ｖの周期的方形波電圧であると最適である。３Ｄ表示領域５９について、第１電極ユニット２１に入力する駆動電圧Ｕ４は０であり、第３電極ユニット６１に入力する駆動電圧Ｕ５は０である。

２Ｄ画像表示領域５１、５３、５５、５７について、第１電極ユニット２１に入力する駆動電圧Ｕ４”は、−４Ｖ〜４Ｖの周期的方形波電圧であり、第３電極ユニット６１に入力する駆動電圧Ｕ５”は、−４Ｖ〜４Ｖの周期的方形波電圧である。２Ｄ画像表示領域５４、５８について、第１電極ユニット２１に入力する駆動電圧Ｕ４”は、−４Ｖ〜４Ｖの周期的方形波電圧であり、第３電極ユニット６１に入力する駆動電圧Ｕ５は、０である。２Ｄ画像表示領域５２、５６について、第１電極ユニット２１に入力する駆動電圧Ｕ４は、０であり、第３電極ユニット６１に入力する駆動電圧Ｕ５”は、−４Ｖ〜４Ｖの周期的方形波電圧である。

本発明により２Ｄ／３Ｄの点ごと表示を実現するときに、第２実施例の駆動方法により、液晶層５０上の液晶分子は、図７に示す配列構造形式となる。

本発明の具体的な実施例では、図２に示す第１実施例の構造の２Ｄ／３Ｄ表示システムの駆動方法について詳細に記載した。しかし本発明に記載する駆動方法は、同様に図３に示す第２実施例の構造の２Ｄ／３Ｄ表示システムにも適用する。第２実施例の構造の２Ｄ／３Ｄ表示システムでは、第１電極２０が第２電極４０より液晶層５０に接近するように設置されるため、画面における３Ｄ画像表示領域の位置での第１電極２０の駆動電圧の出力による第２電極４０の駆動電圧への影響を避けるよう、３Ｄ画像表示領域の位置に対応する第１電極２０を電圧非印加状態にすれば良く、他の領域では、第１電極２０、第２電極４０、第３電極６０上の駆動電圧の入力方法は、第１実施例とは同じであり、ここでは詳細に記載しない。

また、本発明の具体的な実施例では、第２電極４０上の各レンズユニットには５つの第２電極ユニット４１を含む場合の駆動方法について詳細に記載したが、レンズユニット内の第２電極ユニット４１の数は、５つに限定されず、奇数にも限定されず、例えば３個、４個、７個、８個、９個であってもよく、具体的な設計上の要求に応じて決めればよい。

１つのレンズユニット内の第２電極ユニット４１の個数Ｍが偶数である場合、第１個の第２電極ユニット〜第Ｍ個の第２電極ユニットにそれぞれ対応的に第１駆動値Ｕ_ｎ１〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍの駆動電圧を提供し、段階的電圧を形成して３Ｄ画像表示を実現するために、同様に第１駆動値Ｕ_ｎ１〜前記第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍを周期的方形波電圧とし、且つ、同時に以下の条件を満足すると設定する。
｜Ｕ_ｎ１｜＞｜Ｕ_ｎ２｜＞…＞｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}｜、｜Ｕ_ｎｍ｜＞…＞｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}｜＞｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}｜；
ここで、｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}｜と｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}｜は、等しいか等しくない。
且つ、｜Ｕ_ｎ１−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎｍ−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎ１−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎｍ−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ４−Ｕ５｜＜Ｕｔｈ
第１駆動値Ｕ_ｎ１〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍがプラス電圧である場合、
（Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＞…＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}−Ｕ５）≧０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ５）＞…＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}−Ｕ５）＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}−Ｕ５）≧０、（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＞…＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}−Ｕ４）≧０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ４）＞…＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}−Ｕ４）＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}−Ｕ４）≧０。
第１駆動値Ｕ_ｎ１〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍがマイナス電圧である場合、
（Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＜…＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}−Ｕ５）≦０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ５）＜…＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}−Ｕ５）＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}−Ｕ５）≦０、（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＜…＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}−Ｕ４）≦０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ４）＜…＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}−Ｕ４）＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}−Ｕ４）≦０。
ここでＵｔｈは液晶分子の閾値電圧である。

本発明の具体的な実施例に記載する２Ｄ／３Ｄ表示システム及び２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法は、従来技術の２Ｄ／３Ｄ表示システムに比べて、１つの制御電極（第１電極）を増設することによって、２Ｄ／３Ｄ表示効果の切り替えにおいて、設置される電極ユニットが比較的少ない第１電極及び第３電極上の駆動電圧を変更すれば良く、回路のレイアウトと駆動方法が簡単であり、実現しやすい。

また、図１３は、本発明の液晶レンズの断面の実施例の模式図である。図１３に示すように、当該液晶レンズは、第１基板１０と、複数の第１電極２０、絶縁層３０、第２電極４０、第２配向層１０５と、液晶層５０、第１配向層１０３と、第３電極６０、第２基板７０を含む。

第１基板１０と第２基板７０は対向にして一定の間隔を設けて設置される。
液晶層５０は、第１基板１０と第２基板７０の間に設置され、複屈折率を有し且つ異方性の液晶分子を含む。

複数の第３電極６０を含む第２電極組は、第２基板７０の第１基板に対向する表面上に設置され、第１方向に延在し、第３電極同士の間に一定の間隔を設けている。

複数の第２電極４０と複数の第１電極２０及び絶縁層３０を含む第１電極組は、第１基板１０の第２基板７０に対向する表面上に設置され、絶縁層３０が第２電極４０と第１電極２０との間に位置する。

第２電極４０と第１電極２０が第１方向と異なる第２方向に延在し、且つ複数の第２電極４０同士の間に一定の間隔を設け、複数の第１電極２０同士の間に一定の間隔を設ける。各第１電極２０が第１方向に複数の第２電極４０に対応している。好ましいのは、各第１電極は、第１方向に奇数個の第２電極に対応する。

他の実施例において、第１電極組が第１基板１０の第２基板７０に対応する表面上に、第２基板７０への方向に順に第２電極４０、絶縁層３０及び第１電極２０を含む。

第１電極２０、第２電極４０及び第３電極６０のうち、少なくとも１つがストライプ状であり、又は円弧状のストライプ状であり、又は鋸歯状のストライプ状である。

複数の第２電極４０は、Ｘ組に分けられ、各組には１つのレンズユニットが対応し、且つＹ個の第２電極４０を含む。各組内の各第２電極４０は、異なる駆動電圧源にそれぞれ接続し、且つ駆動電圧源がＹ個であり、一方向に沿って順に１、２、…Ｙと記する。Ｘ組中の各組内のＹ個の第２電極４０は、第１方向に沿って順に１、２、…Ｙと記する。各組内の同一記号の第２電極４０を同一記号の駆動電圧源に接続する。Ｘ、Ｙは、自然数であり、Ｘは１以上であり、Ｙは２以上である。具体的に、第１組の第１個の電極Ａ１、第２組の第１個の電極Ｂ１…第Ｘ組の第１個の電極Ｘ１は、第１駆動電圧源に接続し、第１組の第２個の電極Ａ２、第２組の第２個の電極Ｂ２…第Ｘ組の第２個の電極Ｘ２は、前記第１駆動電圧源に隣接する第２駆動電圧源に接続し、…第１組の第Ｙ個の電極Ａ_Ｙ、第２組の第Ｙ個の電極Ｂ_Ｙ…第Ｘ組の第Ｙ個の電極Ｘ_Ｙは、第Ｙ駆動電圧源に接続する。

第１電極２０の数は、レンズユニットの数に等しい。

第一方向と第二方向がお互いに垂直となるため、第３電極６０は、前記第２電極４０と垂直になる。

第３電極６０と第２電極４０のなす角度αは、０°＜α≦９０°を満足する。すると、モアレとカラーストライプを除去できる。

第２電極、第３電極及び第２電極と第３電極の間の液晶層５０について、具体的に実施する際に、第３電極と第２電極の四週の縁に、シール剤などを用いて液晶層５０を第２電極と第２電極の間に封止する。

また、本発明の液晶レンズは、第１配向層１０３と第２配向層１０５の間に設置され、第３電極と第２電極との距離を所定距離にするためのパッキング材（図１３では図示せず）をさらに含む。

図１４ａは、本発明のストライプ状の電極を有する液晶レンズの第１実施例の側面模式図である。図１４ｂは、本発明のストライプ状電極を有する液晶レンズの第２実施例の側面模式図である。両者の相違点は、図１４ｂにおける第２電極４０と第１電極２０の相対的位置は、図１４ａとの位置とは逆となることである。

図１５は、本発明のストライプ状の電極により局部レンズを形成する駆動実施例の平面図である。図１５に示すように、駆動回路の簡単化のために、本実施例では三層電極駆動方式を採用しており、動的走査駆動を避けて、直接、静的駆動方式を用いることで局部のレンズ効果を実現することができる。図１５に示すように、第３電極６０と第２電極４０は垂直に交差し、ａ_ijにより、第ｉ行第ｊ列に対応するユニットを示す。図１５に示す液晶レンズの実施例の動作原理について、以下のように詳しく説明する。

ａ_ijの上下電極に電圧を印加されないとき、第１配向層１０３と第２配向層１０５により、ａ_ij内の液晶分子が基板平面に平行して配列し、入射光の偏向方向が基板の摩擦方向に平行し、この偏向光束がａ_ijユニットを通して、偏向方向が全て液晶分子の長手軸に平行し、即ち、当てた屈折率は、液晶の特殊な光屈折率ｎ_ｅであり、光線は、ａ_ijユニットを通して液晶層に光路差が生じないため、フラットガラスを透過する効果と同様となり、レンズ効果を形成していない。

電圧Ｕｉ、Ｕｊの電圧差が液晶層50の飽和電圧より大きい場合に、同時刻で第ｉ行電極、第ｊ列電極に電圧Ｕｉ、Ｕｊを印加すると、ａ_ij内の液晶分子が電圧の作用により基板に垂直して配列する。入射光の偏向方向が基板の摩擦方向に平行し、この偏向光束がａ_ijユニットを通して、偏向方向が全て液晶分子の短手軸に平行し、即ち、当てた屈折率は、液晶の特殊な光屈折率ｎ_ｏであり、光線は、ａ_ijユニットを通して液晶層に光路差が生じないため、フラットガラスを透過する効果と同様となり、同様にレンズ効果を形成していない。

電圧Ｕｉ、Ｕｊの電圧差が液晶層５０の閾値電圧と飽和電圧との間にある場合に、同時刻で第ｉ行電極、第ｊ列電極に電圧Ｕｉ、Ｕｊを印加すると、ａ_ij内の液晶分子が電界の作用により分子の長手軸が基板の法線方向とのなす角は鋭角βである。入射光の偏向方向が基板の摩擦方向に平行し、この偏向光束がａ_ijユニットを通して、偏向方向が液晶分子の長手軸とのなす角は鋭角βであり、即ち、当てた屈折率は、液晶のｎ_ｅとｎ_ｏの間のある値であり、光線は、ａ_ijユニットを通して同様に液晶層に光路差が生じないため、フラットガラスを透過する効果と同様となり、レンズ効果を形成していない。

ｙ個の第２電極４０を一組とし、ｙ個の第２電極の幅は一つのシリンダレンズのピッチにする。一つのレンズピッチ内のｙ個電極に中心を「ｕ」型、或は「ｎ」型にして分布する段階的な電圧を印加することによって、同一のピッチ内の液晶分子を異なる角度で偏向させ、光線は、この層を通過すると、光路差が生じて、液晶レンズの効果を形成する。

例として、図１５に示す第２電極を五つごとに一組とする（一組は、一つのレンズユニットに対応する）。即ち、第２電極ｂ１〜ｂ５が一組とし、ｂ６〜ｂ１０が他の一組とする。各レンズ組みの対応する第１個の電極〜第５個の電極をそれぞれ同一駆動電源に接続する。即ち、ｂ１（第１組の第１電極）とｂ６（第２組の第１個の電極）が第１駆動電圧源に接続し、ｂ２（第１組の第２個の電極）とｂ７（第２組の第２個の電極）が第２駆動電圧源に接続し、ｂ３（第１組の第３個の電極）とｂ８（第２組の第３個の電極）が第３駆動電圧源に接続し、ｂ４（第１組の第４個の電極）とｂ９（第２組の第４個の電極）が第４駆動電圧源に接続し、ｂ５（第１組の第５個の電極）とｂ１０（第２組の第５個の電極）が第５駆動電圧源に接続する。このようにして、それぞれ、電圧Ｕ_１、Ｕ_２、Ｕ_３、Ｕ_４、Ｕ_５を印加する。第３電極６０（共通電極といっても言い）に０電圧を印加する。これらの電圧値が以下の関係を満足する。即ち、｜Ｕ_１｜＞｜Ｕ_２｜＞｜Ｕ_３｜≧０Ｖ，｜Ｕ_５｜＞｜Ｕ_４｜＞｜Ｕ_３｜≧０Ｖ。よって、各電圧値の絶対値が「Ｕ」型分布になることが分かる。このような電圧関係で、各レンズユニット組下の液晶分子が中間電極に対して対称とする段階的な電界力の駆動によりレンズ効果を形成する。全ての第２電極４０に電圧を印加すると、全表示領域に液晶レンズを形成する。

本発明の液晶レンズにおける回路の設計と従来技術と完全に異なる。従来技術において、各電極に独立チップで個別に制御する必要があるのに対して、本発明の液晶レンズでは、駆動チップの数が減少し、駆動の複雑さが低減し、低コストを実現する。
また、本実施例の液晶レンズの第１電極２０につき、図１５では、表示しやすいために、１０本の第３電極ｅ１〜ｅ１０を例とするが、数を限定するというわけではない。

２Ｄ／３Ｄ混在表示の一例として、図１５における１０本の第１電極２０と図１５における９本の第３電極６０すなわちａ１〜ａ９により、当該液晶レンズを９×１０個のユニットに分割し、当該９×１０個のユニットを９×１０の二次元行列と見なす。当該二次元行列の行は、第３電極６０を代表し、当該二次元行列の列は、第１電極２０を代表する。仮に、第３電極ａ３〜ａ７と第１電極ｅ３〜ｅ７に印加する電圧がいずれも０であり、両電極の交差領域、すなわち図１５で、Ａ領域で示す上下電極間の電圧差は、元々ｂ５〜ｂ１４に印加する電圧の絶対値であり、第２電極４０と第３電極６０との間の差分値を変えていない。このとき、Ａ領域内の液晶分子は、段階的電界力の状態に維持され、レンズ効果を形成し、３Ｄ表示を実現する。同時に、他の第３電極６０、例えばａ１、ａ２、ａ８、ａ９に印加する電圧はＶ１であり、第１電極２０、例えばｅ１、ｅ２、ｅ８〜ｅ１０に印加する電圧がＶ３であり、Ａ領域以外の第３電極６０と第１電極２０との間の電圧差の値をそれぞれ｜Ｖ１｜、｜Ｖ３｜、｜Ｖ１−Ｖ３｜とする。適切なＶ１、Ｖ２を選択することによって、当該３種類の電圧差の値が、第２電極４０で生じる段階的電界を相殺できるようにし、非レンズ効果を形成し、２Ｄ表示をする。｜Ｖ１｜、｜Ｖ３｜、｜Ｖ１−Ｖ３｜のうちの最小値は、液晶の飽和電圧より大きくなることが最適である。

上記の本発明の電極駆動方式により、光が本発明の液晶レンズを通過する際に、レンズ屈折効果と非屈折効果、すなわち平行出射効果を同時に生じる。

垂直設置のストライプ状の第２電極４０と画像表示画面を提供する画素の周期構造がモアレとカラーストライプを生させ、しかもストライプ状の電極同士で輝線問題を生じることがある。本発明の好ましい実施例では、図１６に、本発明の円弧状の帯状電極の実施例の平面図である。図１６に示すように、第２電極４０を傾斜に設置され、水平方向とのなす角αは、０度より大きく９０度以下にすることで、モアレとカラーストライプを除去する。

さらに、第３電極６０と第１電極２０を円弧形状電極に設置することにより、電極間の輝線を除去し、モアレを効果的に除去することもでき、表示の品質を高める。

さらに、第３電極６０と第１電極２０の形状を鋸歯状のストライプ状にしてもいい。その駆動方式は、図１５に示す実施例とは一致し、ここでは繰り返して説明しない。

本発明の実施例は、本実施例の液晶レンズを用いる２Ｄ／３Ｄ表示システムをさらに提供する。図１７は、本発明の２Ｄ／３Ｄ表示システムの構造模式図である。図１７に示すように、光伝達方向に沿って、本発明の２Ｄ／３Ｄ表示システムは、少なくとも、画像を提供する表示パネル５０１と、本発明の液晶レンズ５０２とを含む。表示パネル５０１から線偏向光を発することが要求される。本発明は、２Ｄ／３Ｄ表示システムをさらに提供する。２Ｄ、３Ｄ画像の同時表示を実現したのみならず、表示時にモアレとカラーストライプのないことを保証し、表示の品質が明らかに向上した。

以上に記載したのは、単に本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を制限するためのものではない。本分野の技術者にとって、本発明には様々な変更と変化を有してもいい。本発明の精神と原則内に為したあらゆる修正、同等の差し替え、改良などは、いずれも本発明の保護範囲内に含まれるものとする。

Claims (23)

1. 第１基板と、前記第１基板に対向して間隔を設けて設置される第２基板と、前記第１基板と前記第２基板の間に位置し複数の液晶分子からなる液晶層とを含む２Ｄ／３Ｄ表示システムにおいて、
   前記液晶層の第１側に位置する第１電極、第２電極と、
   前記液晶層の第２側に位置する第３電極と、
   ２Ｄ画像表示領域位置情報及び／又は３Ｄ画像表示領域位置情報を含む画像表示調整信号を受信し、前記画像表示調整信号に基づいて、前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極にそれぞれ駆動電圧を提供し、前記３Ｄ画像表示領域位置情報に対応する３Ｄ表示領域内の液晶分子の屈折率を段階的に分布させてレンズユニットを形成して、３Ｄ画像を表示させるようにし、前記２Ｄ画像表示領域位置情報に対応する２Ｄ表示領域内の液晶分子の屈折率を段階的に分布させず、２Ｄ画像を表示させるようにする電圧出力モジュールと、
   を含むことを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示システム。
2. 請求項１に記載の２Ｄ／３Ｄ表示システムにおいて、
   前記２Ｄ表示領域内の全液晶分子は、前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極に対して直立状態となり、又は、水平状態となり、又は、前記直立状態に対して偏向角度を有することを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示システム。
3. 請求項１に記載の２Ｄ／３Ｄ表示システムにおいて、
   前記第２電極は、前記第１電極と対向に設置され、且つ、アレイ状に分布する複数の第２電極ユニットを含み、１つのレンズユニットには、Ｍ個の前記第２電極ユニットを含み、且つ、Ｍが１より大きい整数であり、
   前記第１電極は、アレイ状に分布する複数の第１電極ユニットを含み、各前記第１電極ユニットは、少なくとも１つの前記レンズユニットを覆い、
   前記第３電極は、複数の第３電極ユニットを含み、且つ、前記第３電極ユニットは、前記第１電極ユニットと交差に配列して設置されることを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示システム。
4. 請求項１に記載の２Ｄ／３Ｄ表示システムにおいて、
   前記電圧出力モジュールは、
   前記第１電極に駆動電圧を提供し、前記画像表示調整信号に基づいて、提供した駆動電圧の調整をするための第１電圧出力モジュールと、
   前記第２電極に駆動電圧を提供し、前記画像表示調整信号に基づいて、提供した駆動電圧の調整をするための第２電圧出力モジュールと、
   前記第３電極に駆動電圧を提供し、前記画像表示調整信号に基づいて、提供した駆動電圧の調整をするための第３電圧出力モジュールと、
   を含み、
   ３Ｄ内容表示時に、各レンズユニットに対応する前記第２電極の電圧は、「Ｕ」又は「ｎ」形状の段階的分布となることを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示システム。
5. 複数の液晶分子からなる液晶層と、前記液晶層の第１側に位置する第１電極、第２電極と、前記液晶層の第２側に位置する第３電極を含む２Ｄ／３Ｄ表示システムに応用する２Ｄ／３Ｄ表示システムの２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法において、
   ２Ｄ画像表示領域位置情報及び／又は３Ｄ画像表示領域位置情報を含む画像表示調整信号を受信し、
   前記画像表示調整信号に基づいて、前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極にそれぞれ駆動電圧を提供し、前記３Ｄ画像表示領域位置情報に対応する３Ｄ表示領域内の液晶分子の屈折率を段階的に分布させて複数のレンズユニットを形成して、３Ｄ画像を表示させるようにし、前記２Ｄ画像表示領域位置情報に対応する２Ｄ表示領域内の液晶分子の屈折率を段階的に分布させず、２Ｄ画像を表示させるようにすることを含むことを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法。
6. 請求項５に記載の２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法において、
   前記２Ｄ表示領域内の全液晶分子は、前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極に対して直立状態となり、又は、水平状態となり、又は、前記直立状態に対して偏向角度を有することを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法。
7. 請求項５に記載の２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法において、
   前記第２電極は、前記第１電極と対向に設置され、且つ、アレイ状に分布する複数の第２電極ユニットを含み、１つのレンズユニットには、Ｍ個の前記第２電極ユニットを含み、且つ、Ｍが１より大きい整数であり、
   前記第１電極は、アレイ状に分布する複数の第１電極ユニットを含み、各前記第１電極ユニットは、少なくとも１つの前記レンズユニットを覆い、
   前記第３電極は、複数のストライプ状の第３電極ユニットを含み、且つ、前記第３電極ユニットは、前記第１電極ユニットと交差に配列して設置されることを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法。
8. 請求項７に記載の２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法において、
   前記画像表示調整信号に前記３Ｄ画像表示領域位置情報を含まない場合、具体的に、
   各前記第１電極ユニットに第１電圧値Ｕ１を提供し、各前記第２電極ユニットに第２電圧値Ｕ２を提供し、各前記第３電極ユニットに第３電圧値Ｕ３を提供することを含み、
   前記第１電圧値Ｕ１と前記第３電圧値Ｕ３とは第１差分値を有し、前記第２電圧値Ｕ２と前記第３電圧値Ｕ３とは第２差分値を有し、前記第１差分値と前記第２差分値は、いずれも前記液晶層の閾値電圧Ｕｔｈ以下であるか、前記液晶層の飽和電圧以上であることを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法。
9. 請求項８に記載の２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法において、
   前記第１電圧値Ｕ１、前記第２電圧値Ｕ２、第３電圧値Ｕ３は、いずれも０であり、又は、前記第１電極ユニット、前記第２電極ユニット、前記第３電極ユニットのいずれにも電圧を印加しないことを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法。
10. 請求項７に記載の２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法において、
    前記画像表示調整信号に前記３Ｄ画像表示領域位置情報を含む場合、
    前記３Ｄ表示領域内の各前記第１電極ユニットに第４電圧値Ｕ４を提供し、前記３Ｄ表示領域内の各前記第３電極ユニットに第５電圧値Ｕ５を提供し、前記３Ｄ表示領域内の各前記レンズユニットに対応する前記第２電極ユニットに対して、所定方式によって駆動電圧を提供することを含み、前記レンズユニットに対応する各前記第２電極ユニットに入力される駆動電圧が異なることを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法。
11. 請求項１０に記載の２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法において、
    前記３Ｄ表示領域内の各前記レンズユニットに対応する前記第２電極ユニットに所定方式によって駆動電圧を提供する方式は、
    第１〜第Ｍ個の第２電極ユニットに対して、それぞれ第１駆動値Ｕ_ｎ１〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍの駆動電圧を対応的に提供することを含み、
    Ｍが奇数である場合、前記第１駆動値Ｕ_ｎ１〜前記第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍは、方形波電圧であり、且つ、同時に以下の条件を満足し、
    ｜Ｕ_ｎ１｜＞｜Ｕ_ｎ２｜＞…＞｜Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}｜、｜Ｕ_ｎｍ｜＞…＞｜Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}｜＞Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}｜、
    ｜Ｕ_ｎ１−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎｍ−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ；｜Ｕ_ｎ１−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎｍ−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ４−Ｕ５｜＜Ｕｔｈ、
    前記第１駆動値Ｕ_ｎ１〜前記第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍがプラス電圧である場合、
    （Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＞…＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ５）≧０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ５）＞…＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}−Ｕ５）＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ５）≧０、（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＞…＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ４）≧０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ４）＞…＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}−Ｕ４）＞（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ４）≧０、
    前記第１駆動値Ｕ_ｎ１〜前記第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍがマイナス電圧である場合、
    （Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＜…＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ５）≦０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ５）＜…＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}−Ｕ５）＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ５）≦０、（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＜…＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ４）≦０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ４）＜…＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２＋１｝}−Ｕ４）＜（Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}−Ｕ４）≦０、
    Ｕｔｈが液晶分子の閾値電圧であり、前記第１駆動値Ｕ_ｎ１〜前記第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍは、そのうちの第（Ｍ＋１）／２駆動値Ｕ_{ｎ｛（Ｍ＋１）／２｝}に対して対称分布となり、
    Ｍが偶数である場合、前記第１駆動値Ｕ_ｎ１〜前記第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍは、方形波電圧であり、且つ、同時に以下の条件を満足し、
    ｜Ｕ_ｎ１｜＞｜Ｕ_ｎ２｜＞…＞｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}｜、｜Ｕ_ｎｍ｜＞…＞｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}｜＞｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}｜；
    且つ、｜Ｕ_ｎ１−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎｍ−Ｕ５｜＞Ｕｔｈ；｜Ｕ_ｎ１−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ_ｎｍ−Ｕ４｜＞Ｕｔｈ、｜Ｕ４−Ｕ５｜＜Ｕｔｈ、
    第１駆動値Ｕ_ｎ１〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍがプラス電圧である場合、
    （Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＞…＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}−Ｕ５）≧０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ５）＞…＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}−Ｕ５）＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}−Ｕ５）≧０、（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＞（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＞…＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}−Ｕ４）≧０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ４）＞…＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}−Ｕ４）＞（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}−Ｕ４）≧０、
    第１駆動値｜Ｕ_ｎ１｜〜第Ｍ駆動値Ｕ_ｎｍがマイナス電圧である場合、
    （Ｕ_ｎ１−Ｕ５）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ５）＜…＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}−Ｕ５）≦０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ５）＜…＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}−Ｕ５）＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}−Ｕ５）≦０、（Ｕ_ｎ１−Ｕ４）＜（Ｕ_ｎ２−Ｕ４）＜…＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}−Ｕ４）≦０、（Ｕ_ｎｍ−Ｕ４）＜…＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋２）}−Ｕ４）＜（Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}−Ｕ４）≦０、ここで、｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２）}｜と｜Ｕ_{ｎ（Ｍ／２＋１）}｜は、等しいか等しくないことを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法。
12. 請求項１１に記載の２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法において、
    前記第４電圧値Ｕ４、前記第５電圧値Ｕ５は、それぞれ０であり、又は、各前記第１電極ユニットに電圧を提供せず、前記第５電圧値Ｕ５は０であることを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法。
13. 請求項１１に記載の２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法において、
    各前記レンズユニットは、５つの前記第２電極ユニットを含み、Ｕ_ｎ１とＵ_ｎ５は等しく、−５Ｖ〜５Ｖの方形波電圧であり、Ｕ_ｎ２とＵ_ｎ４は等しく、−３Ｖ〜３Ｖの方形波電圧であり、Ｕ_ｎ３は−１Ｖ〜１Ｖの方形波電圧であることを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法。
14. 請求項１０に記載の２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法において、
    前記画像表示調整信号にさらに前記２Ｄ画像表示領域位置情報を含む場合、
    前記２Ｄ画像表示領域内の前記第１電極ユニット上の駆動電圧と前記第２電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記液晶層の液晶分子の飽和電圧Ｕｓ以上にするとともに、前記第１電極ユニット上の駆動電圧と前記第３電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記飽和電圧Ｕｓ以上にし、
    又は、
    前記２Ｄ画像表示領域内の前記第２電極ユニット上の駆動電圧と前記第３電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記液晶層の液晶分子の閾値電圧Ｕｔｈ以下にし、
    又は、
    前記２Ｄ画像表示領域内の前記第２電極ユニット上の駆動電圧と前記第１電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記閾値電圧Ｕｔｈ以下にし、かつ同時に前記第１電極ユニット上の駆動電圧と前記第３電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記閾値電圧Ｕｔｈ以下にし、
    又は、
    前記２Ｄ画像表示領域内の前記第２電極ユニット上の駆動電圧と前記第１電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記閾値電圧Ｕｔｈ以下にし、かつ同時に前記第１電極ユニット上の駆動電圧と前記第３電極ユニット上の駆動電圧との差分値の絶対値を、前記閾値電圧Ｕｔｈより大きくすることを含むことを特徴とする２Ｄ／３Ｄ表示駆動方法。
15. 第１基板と、
    前記第１基板に対向して一定な間隔を設けて設置される第２基板と、
    前記第１基板と前記第２基板との間に位置して複屈折率且つ異方性を持つ液晶分子からなる液晶層と、
    前記第１基板の前記第２基板に対向する表面上に設置され、複数の第１電極と複数の第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する絶縁体を含む第１電極組と、
    前記第２基板の前記第１基板に対向する表面上に設置され、複数の第３電極を含み、第１方向に延在して、且つ複数の第３電極同士の間に一定の間隔を設ける第２電極組とを含み、
    前記第１電極と前記第２電極が、前記第１方向と異なる方向に延在し、且つ、複数の前記第１電極の間に一定の間隔を設け、複数の前記第２電極の間に一定の間隔を設けることを特徴とする液晶レンズ。
16. 請求項１５に記載の液晶レンズにおいて、
    各前記第１電極は、前記第１方向に複数の前記第２電極に対応していることを特徴とする液晶レンズ。
17. 請求項１６に記載の液晶レンズにおいて、
    前記第一の電極組は、前記第１基板の前記第２基板に対応する表面上に、前記第２基板の方向へ順に前記第１電極、前記絶縁層と前記第２電極を含むことを特徴とする液晶レンズ。
18. 請求項１６に記載の液晶レンズにおいて、
    前記第１電極組は、前記第１基板の前記第２基板に対応する表面上に、前記第２基板の方向へ順に前記第２電極、前記絶縁層と前記第１電極を含むことを特徴とする液晶レンズ。
19. 請求項１５〜１８に記載の液晶レンズにおいて、
    前記第１電極、前記第２電極及び前記第３電極のうち、少なくとも一つがストライプ状であり、又は少なくとも１つが円弧状のストライプ状であり、又は少なくとも１つが鋸歯状のストライプ状であることを特徴とする液晶レンズ。
20. 請求項２０に記載の液晶レンズにおいて、
    複数の前記第２電極は、Ｍ組に分かれ、各組が、Ｎ個の第２電極を含み、各組が一つの対応するレンズユニットを形成し、各前記組内の各第２電極がそれぞれ異なる駆動電圧源に接続され、且つ、前記駆動電圧源がＮ個であり、順に１，２、…Ｎとして表記され、前記Ｍ組のうち、各組内のＮ個の第２電極が前記第１方向に順に１，２、…Ｎとして表記され、各組内の同じ表記である第２電極が同じ前記駆動電圧源に接続され、ＭとＮが自然数であり、
    ただし、Ｍ≧１、Ｎ≧２となることを特徴とする液晶レンズ。
21. 請求項２０に記載の液晶レンズにおいて、
    前記第１電極の数が前記レンズユニットの数と等しくなることを特徴とする液晶レンズ。
22. 請求項１５或いは１６に記載の液晶レンズにおいて、
    前記第１方向と前記第２方向とが垂直となることを特徴とする液晶レンズ。
23. 請求項１５或いは１６に記載の液晶レンズにおいて、
    前記第１電極と前記第２電極のなす角度αは、０°＜α≦９０°を満足することを特徴とする液晶レンズ。
    

Images