JP3434163B2 - 3D image display device - Google Patents

3D image display device

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JP3434163B2
JP3434163B2 JP07637897A JP7637897A JP3434163B2 JP 3434163 B2 JP3434163 B2 JP 3434163B2 JP 07637897 A JP07637897 A JP 07637897A JP 7637897 A JP7637897 A JP 7637897A JP 3434163 B2 JP3434163 B2 JP 3434163B2
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image display
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parallax barrier
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、左右の眼に入る二
画像間の視差を利用した立体視を行い、なおかつ、通常
の二次元画像を表示する際は、二次元画像の解像度低下
を起こさずに表示が可能な立体画像表示装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention performs stereoscopic viewing utilizing the parallax between two images entering the left and right eyes, and when displaying a normal two-dimensional image, the resolution of the two-dimensional image is reduced. The present invention relates to a stereoscopic image display device that can be displayed without a display.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、二次元画像を表示する画像表示装
置を用いて立体映像を表示する方法として、代表的なも
のにパララックスバリア方式がある。これは、画像表示
装置の前面に光の透過部と遮光部とが交互に並んだ帯
(バリア)を設け、このバリアを通して表示面を観察す
ることにより、立体視を可能とするものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, a parallax barrier system has been known as a typical method for displaying a stereoscopic image using an image display device for displaying a two-dimensional image. This is to enable stereoscopic viewing by providing a band (barrier) in which light transmitting parts and light blocking parts are alternately arranged on the front surface of the image display device and observing the display surface through the barrier.

【0003】図8は、液晶表示装置(Liquid Crystal D
isplay:以下、LCDと称する)にパララックスバリア
を設けた従来の立体画像表示装置を、画面横方向から見
た断面図である。
FIG. 8 shows a liquid crystal display device (Liquid Crystal D).
FIG. 6 is a cross-sectional view of a conventional stereoscopic image display device in which a parallax barrier is provided in isplay: hereinafter, referred to as an LCD) as seen from the horizontal direction of the screen.

【0004】図8において、LCD1はバックライト2
を照明光として、ガラス基板3、4に挟まれた間隙にソ
ースライン、ゲートライン、カラーフィルタ、BM(ブ
ラックマトリクス)、画素電極、TFT(薄膜トランジ
スタ)などからなる画素が多数設けられており、ガラス
基板3、4の間に液晶が封入されて液晶層5を形成して
いる。また、ガラス基板3、4はそれぞれ、一対の偏光
板6、7に挟まれており、偏光を利用して画像表示を行
っている。
In FIG. 8, the LCD 1 is a backlight 2.
As illumination light, a large number of pixels including a source line, a gate line, a color filter, a BM (black matrix), a pixel electrode, and a TFT (thin film transistor) are provided in a gap between the glass substrates 3 and 4. A liquid crystal is enclosed between the substrates 3 and 4 to form a liquid crystal layer 5. Further, the glass substrates 3 and 4 are sandwiched by a pair of polarizing plates 6 and 7, respectively, and image display is performed by utilizing polarized light.

【0005】ここで、図8において、『左』の文字を付
した画素に左眼映像信号を、『右』の文字を付した画素
に右眼映像信号を表示させる。パララックスバリア8
は、その遮光部9でLCD1からの光を遮るため、画像
は透過部10を通してのみ外部で観察されることにな
る。
Here, in FIG. 8, the left eye video signal is displayed on the pixel marked with "left" and the right eye video signal is displayed on the pixel marked with "right". Parallax barrier 8
Since the light-shielding portion 9 shields the light from the LCD 1, the image is externally observed only through the transmitting portion 10.

【0006】このとき、パララックスバリア8のパター
ンおよび配置を適切に設定することにより、観察者の右
眼は『右』画素のみを、左眼は『左』画素のみを見るこ
とができ、『左』および『右』画素にそれぞれ表示した
映像に与えられている視差により立体視が行われる。
At this time, by appropriately setting the pattern and arrangement of the parallax barrier 8, the observer's right eye can see only the "right" pixels and the left eye can see only the "left" pixels. Stereoscopic vision is performed by the parallax given to the images displayed in the "left" and "right" pixels, respectively.

【0007】また、画像の存在する位置はLCD1の光
出射側偏光板7の面上ではなく、ガラス基板3および4
の間、つまり、液晶層5の部分と考えられる。図8では
説明の便宜上、液晶層5の厚みを強調して示している
が、実際では液晶層5の厚みは数μmオーダーであり、
mmオーダーのガラス基板3、4の厚みと比較すると非
常に小さい。また、パララックスバリアの遮光部9につ
いても、低反射膜をつけたメタルマスクなどで作製され
ているので、実際には図示するものよりもさらに薄くな
る。
Further, the position where the image exists is not on the surface of the light emitting side polarization plate 7 of the LCD 1, but on the glass substrates 3 and 4.
In between, that is, it is considered to be a part of the liquid crystal layer 5. In FIG. 8, the thickness of the liquid crystal layer 5 is emphasized for convenience of explanation, but in reality, the thickness of the liquid crystal layer 5 is on the order of several μm,
It is very small as compared with the thickness of the glass substrates 3 and 4 on the order of mm. The light-shielding portion 9 of the parallax barrier is also made of a metal mask or the like having a low reflection film, so that it is actually thinner than that shown in the drawing.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上記のように、パララ
ックスバリア方式は簡便な立体画像表示方式ではある
が、以下に示すような問題点を抱えている。
As described above, the parallax barrier system is a simple stereoscopic image display system, but has the following problems.

【0009】まず、パララックスバリア方式の立体画像
表示装置を、三次元画像表示と二次元画像表示とで共用
しようとした場合に、用いるLCD単体が有する解像度
の半分の解像度でしか二次元画像を観察することができ
ないことである。
First, when the parallax barrier type stereoscopic image display device is intended to be used for both three-dimensional image display and two-dimensional image display, a two-dimensional image can be displayed only at half the resolution of the LCD used. It is something that cannot be observed.

【0010】つまり、パララックスバリア方式LCDで
二次元表示を行うには、一組の左眼用画素と右眼用画素
に同じ信号を与え、視差のない画像を表示すればよい
が、パララックスバリアが存在するためにLCDの全画
素数の半分は左眼にしか見えず、残りの半分は右眼にし
か見えないままなので、解像度としてはパララックスバ
リアが設置されていないLCD単体が有する解像度の半
分しか表示に寄与しないことになる。
In other words, in order to perform two-dimensional display with a parallax barrier LCD, it is sufficient to apply the same signal to a pair of left eye pixel and right eye pixel to display an image without parallax. Due to the presence of the barrier, half of the total number of pixels of the LCD can be seen only by the left eye, and the other half remains visible only by the right eye. Therefore, the resolution that the LCD alone has no parallax barrier has. Only half of that will contribute to the display.

【0011】逆に、パララックスバリア方式LCDで、
二次元画像表示時に所定の解像度の表示を実現するに
は、LCDの横方向に所望とする解像度の倍の画素数を
備えていなければならない。例えば、コンピュータ用デ
ィスプレイとして二次元画像表示時にVGA(縦480
ドット×横640ドット(×RGB))を確保した上で
三次元画像表示も可能とするためには、縦480ドット
×横1280ドット(×RGB))のLCDを用意しな
ければならない。すなわち、VGA用LCDをそのまま
流用することはできず、立体画像表示のために新たに高
解像度のLCDを製造する必要がある。
On the contrary, in the parallax barrier system LCD,
In order to realize a display with a predetermined resolution when displaying a two-dimensional image, it is necessary to provide the number of pixels in the horizontal direction of the LCD that is twice the desired resolution. For example, when displaying a two-dimensional image as a computer display, VGA (vertical 480
In order to enable three-dimensional image display after securing dots × 640 dots (× RGB)), an LCD of 480 dots × 1280 dots (× RGB) must be prepared. That is, the VGA LCD cannot be used as it is, and it is necessary to manufacture a new high-resolution LCD for displaying a stereoscopic image.

【0012】しかしながら、一般に画素数が増えるほど
LCDの製造歩留りが下がるので、わざわざ高解像度の
LCDを製造するのではLCDを含む画像表示装置とし
ての価格が高騰してしまう。このため、現行の生産品L
CDを用い、なおかつ、二次元画像表示時にも解像度が
低下しないような立体画像表示装置を実現することが望
ましい。
However, since the manufacturing yield of LCDs generally decreases as the number of pixels increases, the cost of an image display device including LCDs rises if a high-resolution LCD is manufactured purposely. Therefore, the current product L
It is desirable to realize a stereoscopic image display device which uses a CD and whose resolution does not decrease even when displaying a two-dimensional image.

【0013】ここで、上記二次元画像表示時の解像度低
下を回避するための方法として、(1)パララックスバ
リアを物理的に脱着可能とする方法や、(2)特開平3
−119889号公報に開示された方法が知られてい
る。以下、これらの方法について説明を行う。
Here, as a method for avoiding the deterioration of the resolution at the time of displaying the two-dimensional image, (1) a method in which the parallax barrier can be physically attached / detached, and (2) Japanese Patent Laid-Open No. 3-312058.
The method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 198889 is known. Hereinafter, these methods will be described.

【0014】まず(1)の方法は、二次元画像表示時に
パララックスバリアを取り外し、三次元画像表示時には
再びパララックスバリアを装着するものである。
First, in the method (1), the parallax barrier is removed when the two-dimensional image is displayed, and the parallax barrier is attached again when the three-dimensional image is displayed.

【0015】しかしながら、この方法によれば、二次元
画像表示の後に再び三次元画像表示を行うためには、パ
ララックスバリアを細心の注意をもって所定の状態とな
るよう位置合わせをする必要があった。すなわち、パラ
ラックスバリアがLCDに対してわずかに回転したりず
れたりするだけでパララックスバリアのパターンとLC
Dの画素配列との間で干渉が生じ、モアレ縞が発生して
立体視を妨げてしまう。モアレ縞を生じないような正確
な位置合わせを行うことができる機構を作製することは
可能であるが、そのためには緻密な設計や精密な加工技
術を要するため、製造コストの高騰は必至であった。
However, according to this method, in order to display the three-dimensional image again after the two-dimensional image is displayed, it is necessary to position the parallax barrier so as to bring it into a predetermined state with great care. . That is, the parallax barrier pattern and LC can be adjusted by simply rotating or shifting the parallax barrier with respect to the LCD.
Interference occurs with the D pixel array, and moire fringes are generated, which hinders stereoscopic viewing. Although it is possible to fabricate a mechanism that can perform accurate alignment that does not cause moire fringes, a precise design and precise processing technology are required for that purpose, so the manufacturing cost must rise sharply. It was

【0016】他方、(2)の方法は、画像表示用のLC
Dの上にさらに第2のLCDを重ね、この第2のLCD
において遮光部の有無を電気的に制御することによって
パララックスバリアを構成するというものである。図9
に、この方式の立体画像表示装置を図8と同じく画面横
方向で切断した断面図を示す。図9の立体画像表示装置
では、図8のパララックスバリア8に代えてLCD11
を重ねている。LCD11の構成はLCD1とほぼ同じ
であるが、画素構造がパララックスバリアの遮光部およ
び開口部のパターンと同様となっている点で異なる。ま
た、LCD1の光出射側偏光板7とLCD11の光入射
側偏光板とを共通化することができる点でも異なる。
On the other hand, the method (2) is for LC for image display.
The second LCD is overlaid on D, and this second LCD
In the above, the parallax barrier is constructed by electrically controlling the presence or absence of the light shielding portion. Figure 9
FIG. 8 shows a sectional view of the stereoscopic image display device of this system cut in the horizontal direction of the screen as in FIG. In the stereoscopic image display device of FIG. 9, the LCD 11 is used instead of the parallax barrier 8 of FIG.
Are stacked. The structure of the LCD 11 is almost the same as that of the LCD 1, but is different in that the pixel structure is similar to the pattern of the light shielding portion and the opening portion of the parallax barrier. It is also different in that the light exit side polarization plate 7 of the LCD 1 and the light incidence side polarization plate of the LCD 11 can be shared.

【0017】しかしながら、(2)の方法では、パララ
ックスバリアの光透過状態を電気的に制御できるので、
使用時の位置合わせは機械的に制御するよりも簡単であ
るし、パララックスバリアを消した状態では二次元画像
をフル解像度で表示できるのであるが、以下のように立
体視できる観察領域(表示装置から観察者の視点までの
距離)が、上記した他の従来の立体画像表示装置と比べ
て、非常に離れてしまうという欠点があった。以下に、
この理由について説明を行う。図8を用いて説明する
と、画像からパララックスバリアまでの面間隔dと観察
距離L、LCDの画素ピッチpと観察者の両目の間隔E
には、 L=d・E/p (式1) の関係がある。これは、Eとpをそれぞれ底辺とし、パ
ララックスバリアの透過部を頂点とした相似三角形が形
作られていることから導かれる。
However, in the method (2), since the light transmission state of the parallax barrier can be electrically controlled,
Positioning during use is easier than mechanical control, and a two-dimensional image can be displayed at full resolution when the parallax barrier is turned off. There is a drawback in that the distance from the device to the observer's viewpoint) is very far compared to the other conventional stereoscopic image display devices described above. less than,
The reason for this will be described. Explaining with reference to FIG. 8, the surface distance d from the image to the parallax barrier, the observation distance L, the pixel pitch p of the LCD and the distance E between the eyes of the observer.
Has a relationship of L = d · E / p (Equation 1). This is derived from the fact that similar triangles are formed with E and p as the bases and the transmission part of the parallax barrier as the apex.

【0018】(式1)より、画素ピッチpが小さいほ
ど、または面間隔dが大きいほど立体視が可能な観察距
離Lは大きくなる。両目の間隔Eは個人差があるが一定
値を考えればよい。ここでは65mm程度とする。
According to (Equation 1), the smaller the pixel pitch p or the larger the surface distance d, the larger the observation distance L that allows stereoscopic viewing. The distance E between the eyes may vary from person to person, but a constant value may be considered. Here, it is about 65 mm.

【0019】これを図9に当てはめてみると、パララッ
クスバリアが存在するのはLCD11の液晶層部分であ
り、図8と比較してガラス基板の厚みの分だけ面間隔d
が増え、観察距離Lが長くなっている。つまり、より遠
方からしか立体画像を観察できず、その分、見かけ画像
サイズが小さくなり立体画像の迫力に欠ける、二次元画
像表示装置として使用する場合の観察距離(二次元画像
表示時には特に制限はない)と一致しなくなるなどの問
題が生じる。
Applying this to FIG. 9, it is in the liquid crystal layer portion of the LCD 11 that the parallax barrier exists, and in comparison with FIG. 8, the surface spacing d is equal to the thickness of the glass substrate.
And the observation distance L has become longer. In other words, the stereoscopic image can be observed only from a distant place, and the apparent image size is reduced accordingly, and the power of the stereoscopic image is lacking, and the observation distance when used as a two-dimensional image display device (especially when displaying a two-dimensional image No problem).

【0020】例えば、10.4型VGAのLCDでは画
素ピッチpは110μm(RGBの三原色をそれぞれ1
画素と数える)、ガラス板厚は1.1mmが標準であ
る。これに、偏光板厚みを約0.2mmとして加え、空
気換算のために板厚を屈折率n=1.52で割るとし
て、図8の場合の観察距離Lは、 (1.1mm+0.2mm)/1.52×65mm/1
10μm=505mm 一方、図9の場合はdがガラス基板1枚分増えるので、 (1.1mm×2+0.2mm)/1.52×65mm
/110μm=933mm となる。10.4型VGAのLCDはノートパソコンに
おいても利用されるタイプであるが、933mmという
数値は、キーボードに手が届かなくなるほどの距離であ
る。
For example, in the 10.4 type VGA LCD, the pixel pitch p is 110 μm (each of the three primary colors of RGB is 1
(It is counted as a pixel), and the standard glass plate thickness is 1.1 mm. Assuming that the thickness of the polarizing plate is about 0.2 mm and the plate thickness is divided by the refractive index n = 1.52 for air conversion, the observation distance L in the case of FIG. 8 is (1.1 mm + 0.2 mm). /1.52 x 65 mm / 1
10 μm = 505 mm On the other hand, in the case of FIG. 9, d is increased by one glass substrate, so (1.1 mm × 2 + 0.2 mm) /1.52×65 mm
/ 110 μm = 933 mm. The 10.4 type VGA LCD is also used in a notebook computer, but the value of 933 mm is such a distance that the keyboard cannot be reached.

【0021】本発明は、このような従来技術の課題を解
決すべくなされたものであり、二次元画像表示装置とし
ても使用でき、かつ、通常の二次元画像表示用LCDを
用いても二次元画像表示時の解像度の低下を生じず、安
価な立体表示装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and can be used as a two-dimensional image display device, and two-dimensional image can be obtained by using a normal LCD for two-dimensional image display. An object of the present invention is to provide an inexpensive stereoscopic display device that does not cause a reduction in resolution during image display.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の立体
画像表示装置は、左眼用の映像を表示する画素と、右眼
用の映像を表示する画素とが交互に配列してなる液晶表
示装置と、前記画素の配置に対応し、光透過領域と遮光
領域とが交互に配列してなるパララックスバリアから構
成された立体画像表示装置において、前記パララックス
バリアが、前記液晶表示装置表面に位置し、光の偏光軸
を90°回転させる偏光軸回転光学素子を所定のパター
ンで設けた第1の構成要素と、前記液晶表示装置と前記
第1の構成要素よりも更に上部に配置された偏光板から
なる第2の構成要素からなり、前記第2の構成要素であ
る偏光板が、手動または機械的に取り外されることによ
り二次元画像を表示できることを特徴とし、そのことに
より観察距離が遠方になってしまうという課題や二次元
画像表示時の解像度が低下するという課題を解決するこ
とができる。
According to another aspect of the present invention, there is provided a stereoscopic image display device in which pixels for displaying a left-eye image and pixels for displaying a right-eye image are alternately arranged. In a stereoscopic image display device comprising a liquid crystal display device and a parallax barrier corresponding to the arrangement of the pixels, light transmissive regions and light shielding regions being alternately arranged, the parallax barrier being the liquid crystal display device. A first component provided on a surface and provided with a polarization axis rotating optical element that rotates a polarization axis of light by 90 ° in a predetermined pattern, and the liquid crystal display device and the first component are arranged further above the first component. Ri Do from a second component consisting of polarizing plates, the second component der
The polarizing plate to be removed manually or mechanically.
The present invention is characterized in that a two-dimensional image can be displayed, which can solve the problem that the observation distance becomes distant and the problem that the resolution at the time of displaying the two-dimensional image decreases.

【0023】前記第1の構成要素の偏光軸回転光学素子
が、前記パララックスバリアの遮光部となる領域に設け
られており、前記第2の構成要素の偏光軸が、前記液晶
表示装置の出射光の偏光軸と平行な方向に配置されてい
ることが好ましい。
The polarization axis rotating optical element of the first constituent element is provided in a region serving as a light shielding portion of the parallax barrier, and the polarization axis of the second constituent element is the output of the liquid crystal display device. It is preferably arranged in a direction parallel to the polarization axis of the emitted light.

【0024】また、前記第1の構成要素の偏光軸回転光
学素子が、前記パララックスバリアの光透過部となる領
域に設けられており、前記第2の構成要素の偏光軸が、
前記液晶表示装置の出射光の偏光軸と直交する方向に配
置されているものでもよい。
Further, the polarization axis rotating optical element of the first constituent element is provided in a region which becomes a light transmitting portion of the parallax barrier, and the polarization axis of the second constituent element is
It may be arranged in a direction orthogonal to the polarization axis of the emitted light of the liquid crystal display device.

【0025】前記偏光軸回転光学素子が半波長板であっ
て、かつ、該半波長板の光学軸が前記液晶表示装置の光
出射側の偏光軸に対して45°傾いているものであるこ
とが好ましい。
The polarization axis rotating optical element is a half-wave plate, and the optical axis of the half-wave plate is inclined by 45 ° with respect to the polarization axis on the light emitting side of the liquid crystal display device. Is preferred.

【0026】また、前記偏光軸回転光学素子が、液晶性
高分子層であってもよい。
The polarization axis rotating optical element may be a liquid crystal polymer layer.

【0027】また、前記パララックスバリアの第2の構
成要素である偏光板が、手動または機械的に取り外され
ることにより二次元画像表示を行うものであり、そのこ
とにより、二次元画像表示時にLCD本来の解像度が低
下するという課題や、二次元画像表示と三次元画像表示
との切り替えが困難であるという課題を解決することが
できる。
Further, the polarizing plate which is the second component of the parallax barrier performs two-dimensional image display by being manually or mechanically removed, whereby the LCD is displayed when the two-dimensional image is displayed. It is possible to solve the problem that the original resolution is lowered and the problem that it is difficult to switch between two-dimensional image display and three-dimensional image display.

【0028】以下、上記構成による作用について説明を
行う。
The operation of the above configuration will be described below.

【0029】請求項1の発明によれば、LCDから出射
した直線偏光光の内、パララックスバリアの第1の構成
要素である偏光軸回転光学素子を通過した光成分は、偏
光軸が90°回転し、他方の上記光学素子を通過しない
光成分はLCD出射時の偏光軸を保ったまま進む。これ
ら二つの光成分のうち一方は、さらに光出射側に設けら
れたパララックスバリアの第2の構成要素である偏光板
を通過する際に偏光軸が直交するために遮断され、他方
は同じ偏光軸を有するために通過する。この結果、所定
のパターンのパララックスバリアが再現され、立体視を
可能とする。
According to the first aspect of the present invention, of the linearly polarized light emitted from the LCD, the light component that has passed through the polarization axis rotating optical element that is the first component of the parallax barrier has a polarization axis of 90 °. The light component that rotates and does not pass through the other optical element proceeds while maintaining the polarization axis at the time of exiting the LCD. One of these two light components is blocked because the polarization axes are orthogonal to each other when passing through the polarizing plate which is the second component of the parallax barrier provided on the light emitting side, and the other is the same polarized light. Pass to have an axis. As a result, a parallax barrier having a predetermined pattern is reproduced, which enables stereoscopic viewing.

【0030】パララックスバリアの遮光部と透過部が生
成されるのは見かけ上、偏光軸回転光学素子を配置した
面であり、該光学素子がLCDに近接して作られていれ
ば、LCDからパララックスバリアの第2の構成要素で
ある偏光板までの距離には関係がなく、観察距離が遠方
になってしまうといった問題は生じない。また、パララ
ックスバリアの第2の構成要素である偏光板を取り除い
てしまえば、上記偏光板により光が遮られることがなく
なり、パララックスバリアとしての機能は消失し、LC
Dが有する解像度で二次元画像表示を行うことができ
る。 またこのとき、パララックスバリアのパターンを決
定する上記光学素子はLCD上に残したままなので、二
次元画像表示と三次元画像表示との切り替え時のパララ
ックスバリアの位置合わせの必要はなく、単に偏光板を
付け外しするだけで済む。
The light-shielding portion and the light-transmitting portion of the parallax barrier are apparently formed on the surface on which the polarization axis rotating optical element is arranged. If the optical element is formed close to the LCD, the LCD will be removed. The distance to the polarizing plate, which is the second component of the parallax barrier, is irrelevant, and the problem that the observation distance becomes distant does not occur. Also, Parara
Remove the second component of the X-barrier, the polarizer
Once it is finished, the polarizing plate will not block the light.
, The function as a parallax barrier disappeared, and LC
2D image display can be performed with the resolution of D
It At this time, the pattern of the parallax barrier is decided.
Since the above optical element to be set remains on the LCD,
Parallax when switching between 3D image display and 3D image display
There is no need to align the X-barrier, just use the polarizing plate.
All you have to do is remove it.

【0031】請求項2の発明によれば、上記光学素子に
より偏光軸が90°回転した光成分が上記偏光板によっ
て遮られ、他方、上記光学素子を通過しなかった光成分
は上記偏光板を通過することによりパララックスバリア
が形成される。
According to the second aspect of the present invention, the light component whose polarization axis is rotated by 90 ° by the optical element is blocked by the polarizing plate, while the light component which has not passed through the optical element passes through the polarizing plate. A parallax barrier is formed by passing.

【0032】請求項3の発明によれば、上記光学素子に
より偏光軸が90°回転した光成分が上記偏光板を通過
し、他方、上記光学素子を通過しなかった光成分は上記
偏光板によってほぼ完全に遮られることによりパララッ
クスバリアが形成される。
According to the invention of claim 3, a light component whose polarization axis is rotated by 90 ° by the optical element passes through the polarizing plate, while a light component which does not pass through the optical element is guided by the polarizing plate. The parallax barrier is formed by being almost completely blocked.

【0033】請求項4の発明によれば、LCDからの出
射光が、その偏光軸に対して45°傾いた光学軸を有す
る半波長板を通過すると偏光軸が90°回転され、半波
長板を通過しない光はそのままの偏光軸を持ったまま進
む。さらに前面の偏光板を通過する際に、何れかの偏光
軸を持つ直線偏光光が偏光板によって遮断される。
According to the invention of claim 4, when the light emitted from the LCD passes through the half-wave plate having an optical axis inclined by 45 ° with respect to the polarization axis, the polarization axis is rotated by 90 °, and the half-wave plate is rotated. Light that does not pass through travels with the same polarization axis. Further, when passing through the front polarizing plate, the linearly polarized light having any polarization axis is blocked by the polarizing plate.

【0034】請求項5によれば、偏光軸回転光学素子が
液晶性高分子層によって形成されているため、請求項4
の発明と同様の作用を有すると共に、UV光照射によっ
て簡単に形成することが可能である。
According to a fifth aspect of the present invention, the polarization axis rotating optical element is formed of a liquid crystalline polymer layer.
It has the same effect as that of the above invention and can be easily formed by irradiation with UV light.

【0035】[0035]

【0036】[0036]

【0037】[0037]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、図
面に基づき、以下に説明を行う。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0038】(実施形態1)図1は、本実施形態の立体
画像表示装置の画面横方向の断面図である。図1におい
て、LCD1には両面に、偏光板6、7が設けられてお
り、偏光板7の表面には順に、偏光軸回転光学素子とし
て所定の形状(後に詳述する)にパターニングされた半
波長板12、半波長板12を支持・保護するガラス基板
13、およびパララックスバリア構成要素となる偏光板
14が設けられている。また、偏光板6側にはバックラ
イト2が設けられている。本発明においては、パララッ
クスバリア8の遮光部9が半波長板12によって形成さ
れている点や、偏光板14が固定式ではなく画像表示面
から取り外すことができる点に特徴がある。なお、LC
D1としては上記従来のLCDと同様の構成のものを用
いることができる。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a cross-sectional view of the stereoscopic image display device of this embodiment in the horizontal direction of the screen. In FIG. 1, the LCD 1 is provided with polarizing plates 6 and 7 on both sides, and the surface of the polarizing plate 7 is sequentially patterned into a predetermined shape (described in detail later) as a polarization axis rotating optical element. A wave plate 12, a glass substrate 13 that supports and protects the half-wave plate 12, and a polarizing plate 14 that serves as a parallax barrier component are provided. Further, the backlight 2 is provided on the polarizing plate 6 side. The present invention is characterized in that the light-shielding portion 9 of the parallax barrier 8 is formed by the half-wave plate 12, and that the polarizing plate 14 is not fixed and can be detached from the image display surface. In addition, LC
As D1, it is possible to use the same structure as the above-mentioned conventional LCD.

【0039】上記構成において、偏光板6、7、14の
偏光軸は図2に示すように、TN(ツイステッド・ネマ
ティック)型液晶層5を挟む偏光板6と偏光板7の偏光
軸は従来同様、互いに直交する配置となっており、偏光
板7と偏光板14の偏光軸は同一方向となっている。な
お、図2における矢印は偏光軸を示すものである。
In the above structure, the polarization axes of the polarization plates 6, 7 and 14 are, as shown in FIG. 2, the polarization axes of the polarization plates 6 and 7 sandwiching the TN (twisted nematic) type liquid crystal layer 5 as in the prior art. , And the polarization axes of the polarizing plate 7 and the polarizing plate 14 are in the same direction. The arrow in FIG. 2 indicates the polarization axis.

【0040】また、図1において、遮光部9(本実施形
態では半波長板12)の帯の幅や配列ピッチは従来のパ
ララックスバリアと何ら変わることはなく、互いに隣合
う半波長板12の間には画面横方向の二画素に一つの割
合でバリアの透過部10が設けられる。上記帯の幅はパ
ララックスバリアを通して見る三次元画像の明るさと、
画像表示装置の表示面と平行で、かつ、横方向に対応す
る立体視可能な観察範囲に影響するが、本発明を実施す
るにあたって設計条件に新たな制限が生じることはな
い。
Further, in FIG. 1, the band width and the arrangement pitch of the light shielding part 9 (half-wave plate 12 in this embodiment) are not different from those of the conventional parallax barrier, and the half-wave plates 12 adjacent to each other are not changed. The barrier transmissive portion 10 is provided between the two pixels in the horizontal direction of the screen. The width of the band is the brightness of the three-dimensional image seen through the parallax barrier,
Although it affects the stereoscopic viewing range that is parallel to the display surface of the image display device and that corresponds to the horizontal direction, no new restriction is imposed on the design conditions when implementing the present invention.

【0041】さらに、ガラス基板13の材質としては、
温度変化による熱膨張(または収縮)でパララックスバ
リア8の配列ピッチがずれないよう、ガラス基板3、4
と同じ材質か、またはそれらとの熱膨張率差が小さいも
のを選ぶのがよい。
Further, as the material of the glass substrate 13,
The glass substrates 3 and 4 are arranged so that the arrangement pitch of the parallax barriers 8 does not shift due to thermal expansion (or contraction) due to temperature change.
It is better to select the same material as or the one with a small difference in coefficient of thermal expansion from them.

【0042】ここで、本実施形態のパララックスバリア
8について以下に説明する。作製方法の一例としては、
まず、ガラス基板13に半波長板を全面に貼りつけた
後、この半波長板をパターニングする。本実施形態で
は、パララックスバリア8の遮光部9となるべき領域
(半波長板12)を残し、バリアの透過部10となるべ
き部分を取り除くように、機械的方法や化学的エッチン
グ等を施すことによりパターニングを行う。可能なら
ば、LCD1を作製する際のマスク露光によるフォトレ
ジスト工程等を利用することもできる。パターニングが
終われば、LCD1の画素との位置関係が所定のものと
なるように位置合わせを行い、偏光板7表面に接着剤等
を用いて貼り合わせる。接着剤としては、例えば、紫外
線を照射すると固まるUV硬化樹脂等を利用できる。な
お、貼り合わせたときに、半波長板12の光学軸は偏光
板7の偏光軸に対して45°傾くように配置される。
The parallax barrier 8 of this embodiment will be described below. As an example of the manufacturing method,
First, after the half-wave plate is attached to the entire surface of the glass substrate 13, the half-wave plate is patterned. In this embodiment, a mechanical method, chemical etching, or the like is performed so as to leave a region (half-wavelength plate 12) to be the light-shielding portion 9 of the parallax barrier 8 and remove a portion to be the transmission portion 10 of the barrier. By doing so, patterning is performed. If possible, it is also possible to use a photoresist process by mask exposure when manufacturing the LCD 1. When the patterning is completed, alignment is performed so that the positional relationship with the pixels of the LCD 1 becomes a predetermined one, and the LCD 7 is attached to the surface of the polarizing plate 7 with an adhesive or the like. As the adhesive, for example, a UV curable resin that hardens when irradiated with ultraviolet rays can be used. The half-wave plate 12 is arranged so that the optical axis of the half-wave plate 12 is inclined by 45 ° with respect to the polarization axis of the polarizing plate 7 when they are bonded together.

【0043】以下、上記構成の立体画像表示装置の画像
表示原理について説明を行う。図1、図2において、ま
ず、バックライト2からの照明光はLCD1の入射側偏
光板6で直線偏光に変調され、液晶層5を通過する際
に、印加電圧の有無によって偏光軸が変えられる。この
うち、出射側偏光板7と同じ偏光軸成分の光だけが偏光
板7を通過できる。さらに、偏光板7を通過した光成分
のうち半波長板12を通過した光成分は、偏光板7の偏
光軸に対して直交する方向に偏光した直線偏光光に変化
し(半波長板12の光学軸が、偏光板7の偏光軸に対し
て45°傾いた状態で設置されているため)、偏光板1
4によって遮光される。一方、バリアの透過部10を通
過した光成分は、偏光板14の偏光軸と同じ方向に偏光
しているため、偏光板14を通過し、観察者の眼に入
る。
The image display principle of the stereoscopic image display device having the above configuration will be described below. In FIGS. 1 and 2, first, the illumination light from the backlight 2 is modulated into linearly polarized light by the incident side polarization plate 6 of the LCD 1, and when passing through the liquid crystal layer 5, the polarization axis is changed depending on the presence or absence of an applied voltage. . Of these, only light having the same polarization axis component as that of the exit side polarization plate 7 can pass through the polarization plate 7. Furthermore, of the light components that have passed through the polarizing plate 7, the light components that have passed through the half-wave plate 12 are converted into linearly polarized light that is polarized in a direction orthogonal to the polarization axis of the polarizing plate 7 ( Since the optical axis is installed in a state of being inclined by 45 ° with respect to the polarization axis of the polarizing plate 7, the polarizing plate 1
It is shaded by 4. On the other hand, the light component that has passed through the transmission part 10 of the barrier is polarized in the same direction as the polarization axis of the polarizing plate 14, and therefore passes through the polarizing plate 14 and enters the eyes of the observer.

【0044】本実施形態によれば、偏光板14を置いた
状態ではパララックスバリアが発生し、立体表示が可能
となる。偏光板14を表示面から外せばパララックスバ
リアは消失し、二次元画像をLCDが有する解像度のロ
スなしに表示することができる。またこのとき、全面に
同一の偏光軸を備えた偏光板14を使用するので、従来
のような緻密な位置合わせが不要であり、安価に、か
つ、容易に二次元画像表示と三次元画像表示とを互換で
きるという利点を有する。
According to this embodiment, a parallax barrier is generated with the polarizing plate 14 placed, and stereoscopic display is possible. If the polarizing plate 14 is removed from the display surface, the parallax barrier disappears and a two-dimensional image can be displayed without loss of resolution of the LCD. Further, at this time, since the polarizing plate 14 having the same polarization axis is used on the entire surface, there is no need for precise alignment as in the conventional case, and the two-dimensional image display and the three-dimensional image display can be inexpensively and easily performed. Has the advantage of being compatible with.

【0045】なお、偏光板14は、人間が手で付け外し
するほか、機械的に出し入れするようにしてもよい。図
3は、機械的に偏光板14を出し入れするように組み込
んだ例である。
The polarizing plate 14 may be manually attached and detached by a person, or may be mechanically put in and taken out. FIG. 3 shows an example in which the polarizing plate 14 is mechanically incorporated so as to be taken in and out.

【0046】図3の構成によれば、筺体18に組み込ま
れたLCD1と、その表面上に設けられた半波長板(図
示せず)の前面を、偏光板14がローラー19の回転に
より出し入れされるしくみとなっている。手動の場合
も、図4のように偏光板14を差し込むガイド溝をLC
Dの表示面の両側に設けておくとよい。その際、偏光板
14の有無を検知するマイクロスイッチなどをつけて自
動的に三次元画像表示に切り替わるようにしておくのも
よい。
According to the structure shown in FIG. 3, the polarizing plate 14 is moved in and out by rotating the roller 19 between the LCD 1 incorporated in the housing 18 and the front surface of the half-wave plate (not shown) provided on the surface thereof. It is a mechanism. Even in the case of manual operation, the guide groove for inserting the polarizing plate 14 is LC as shown in FIG.
It may be provided on both sides of the D display surface. At that time, a micro switch for detecting the presence or absence of the polarizing plate 14 may be attached to automatically switch to the three-dimensional image display.

【0047】(実施形態2)本発明の別の実施形態につ
いて以下、図5から図7を用いて説明を行う。
(Embodiment 2) Another embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

【0048】図5は、本実施形態における立体画像表示
装置の画面横方向の断面図であり、図6は、図5の各偏
光板の偏光軸方向を示す図である。また、図7は本実施
形態におけるパララックスバリアの作製方法を示す図で
ある。本実施形態では、半波長板12に代えて液晶性高
分子15を使用しており、これがパララックスバリアの
透過部10に相当する部分に設けられる点、偏光板14
の偏光軸が、図6に示すように、LCD1の出射側偏光
板7と直交するように配置されている点で上記実施形態
1と異なる。
FIG. 5 is a cross-sectional view in the horizontal direction of the screen of the stereoscopic image display device according to the present embodiment, and FIG. 6 is a view showing the polarization axis direction of each polarizing plate in FIG. Further, FIG. 7 is a diagram showing a method of manufacturing the parallax barrier in the present embodiment. In the present embodiment, a liquid crystal polymer 15 is used in place of the half-wave plate 12, and the liquid crystal polymer 15 is provided in a portion corresponding to the transmission portion 10 of the parallax barrier.
6 is different from that of the first embodiment in that the polarization axis is arranged so as to be orthogonal to the emission side polarization plate 7 of the LCD 1 as shown in FIG.

【0049】なお、LCD1の部分の構成については上
記実施形態1と何ら変わりはない。
The structure of the LCD 1 is the same as that of the first embodiment.

【0050】図7を用いて、偏光軸回転光学素子の部分
の作製方法について説明を行う。本実施形態で使用する
液晶性高分子は、紫外線照射により液晶分子の配向状態
を保ったまま硬化させることができる。
A method of manufacturing the polarization axis rotating optical element will be described with reference to FIG. The liquid crystalline polymer used in this embodiment can be cured by irradiation with ultraviolet rays while maintaining the alignment state of liquid crystal molecules.

【0051】まず、図7(a)のようにして、ガラス板
13ともう一枚のガラス板16の表面に配向膜(図示せ
ず)をつけ、ラビングしておく。次に、図7(b)のよ
うに、ガラス板13の配向膜を付けた表面に偏光軸を乱
さない透明樹脂膜17を塗布し、続いて、図7(c)の
ようにフォトレジストを用いたエッチングを施す等し
て、パララックスバリアの遮光部に相当する部分に透明
樹脂膜17が残るようにパターニングを行う。
First, as shown in FIG. 7A, an alignment film (not shown) is attached to the surfaces of the glass plate 13 and the other glass plate 16 and rubbed. Next, as shown in FIG. 7B, a transparent resin film 17 that does not disturb the polarization axis is applied to the surface of the glass plate 13 on which the alignment film is attached, and then a photoresist is applied as shown in FIG. 7C. Patterning is performed such as by performing the etching used so that the transparent resin film 17 remains in the portion corresponding to the light-shielding portion of the parallax barrier.

【0052】次に、図7(d)のようにガラス板13に
液晶性高分子15を垂らして、図7(e)のようにガラ
ス板16のラビング方向と直交するように重ね、紫外線
を照射し、液晶性高分子15が90°ねじれて配向した
状態で硬化させる。
Next, as shown in FIG. 7 (d), the liquid crystalline polymer 15 is hung on the glass plate 13 and stacked so as to be orthogonal to the rubbing direction of the glass plate 16 as shown in FIG. 7 (e), and ultraviolet rays are applied. Irradiation is performed to cure the liquid crystalline polymer 15 in a state where the liquid crystalline polymer 15 is twisted by 90 ° and aligned.

【0053】最後に、図7(f)のようにガラス板13
表面に液晶性高分子15および透明樹脂膜17を残した
ままガラス板16を剥がすことにより、偏光軸回転光学
素子が完成する。この偏光軸回転光学素子はLCDに対
して位置合わせを行い、LCDの光出射側偏光板7に液
晶性高分子15面を対向させて貼り合わせ、上記実施形
態1と同様に固定する。
Finally, as shown in FIG. 7 (f), the glass plate 13 is
The polarization axis rotating optical element is completed by peeling off the glass plate 16 while leaving the liquid crystal polymer 15 and the transparent resin film 17 on the surface. This polarization axis rotating optical element is aligned with the LCD, and the liquid crystal polymer 15 surface is bonded to the light emitting side polarization plate 7 of the LCD so as to face it, and fixed in the same manner as in the first embodiment.

【0054】本実施形態においても偏光板14を設置し
た状態ではパララックスバリアが発生し、立体画像を表
示して立体視が可能となり、偏光板14を取り外せばL
CD1が有するフル解像度で二次元画像が表示可能とな
る。
Also in this embodiment, when the polarizing plate 14 is installed, a parallax barrier is generated, and a stereoscopic image can be displayed for stereoscopic viewing.
A two-dimensional image can be displayed with the full resolution of the CD 1.

【0055】偏光軸回転光学素子として実施形態1にお
いて半波長板に代えて液晶性高分子を使用することも、
その逆に本実施形態において液晶性高分子に代えて半波
長板を使用することも可能である。なお、偏光軸回転光
学素子として液晶性高分子15を使用した場合、作製条
件によっては通過する光の偏光軸の回転角度を90°付
近にはできても完全に90°に揃えることは難しいこと
がある。これは、半波長板を用いた場合でも、波長依存
性などによって生じることがある。このように偏光軸回
転光学素子として完全に偏光軸を90°回転させること
のできない場合、上記実施形態1の方式ではパララック
スバリア8の遮光部9が十分な遮光性を持たず、光漏れ
を生じることがある。本実施形態のように、LCD1の
光出射側の偏光板7と、偏光板14において互いに偏光
軸を直交させると、偏光軸の揃った状態の光をこれと直
交した偏光軸の偏光板で確実に遮光でき、パララックス
バリア8の遮光部9の透過率が最小となる。これによ
り、左右画像の分離度を高め、立体映像の品質を向上さ
せることができる。
A liquid crystal polymer may be used as the polarization axis rotating optical element in place of the half-wave plate in the first embodiment.
On the contrary, in this embodiment, a half-wave plate may be used instead of the liquid crystalline polymer. When the liquid crystal polymer 15 is used as the polarization axis rotating optical element, it may be difficult to completely align the rotation angle of the polarization axis of the light passing therethrough to 90 ° depending on the manufacturing conditions. There is. This may occur due to wavelength dependence even when a half-wave plate is used. In this way, when the polarization axis cannot be completely rotated by 90 ° as the polarization axis rotating optical element, the light shielding portion 9 of the parallax barrier 8 does not have a sufficient light shielding property in the method of the above-described first embodiment, and light leakage is prevented. May occur. When the polarization axes of the polarizing plate 7 on the light emission side of the LCD 1 and the polarizing plate 14 are made orthogonal to each other as in the present embodiment, the light in the state where the polarization axes are aligned is surely made by the polarizing plate having the polarization axis orthogonal to this. The light can be shielded from light and the transmittance of the light shield 9 of the parallax barrier 8 is minimized. As a result, the degree of separation between the left and right images can be increased, and the quality of stereoscopic video can be improved.

【0056】特に、TN液晶のLCDにおいて、両面二
枚の偏光板の偏光軸を平行に並べるノーマリーブラック
方式では、黒表示の透過率が下がらずコントラストが取
れないので、偏光軸を直交するように設置するノーマリ
ーホワイト方式が選ばれるのもこの理由によるところが
大きい。
Particularly, in a TN liquid crystal LCD, in the normally black system in which the polarizing axes of two polarizing plates on both sides are arranged in parallel, the transmittance of black display is not lowered and the contrast cannot be obtained. This is also the reason why the normally white method installed in the is selected.

【0057】なお、本実施形態でも、上記実施形態1の
後半で述べたような、偏光板14の有無を機械的に制御
する方法を用いるのに何ら支障はない。
In the present embodiment, there is no problem in using the method of mechanically controlling the presence or absence of the polarizing plate 14 as described in the latter half of the first embodiment.

【0058】また、偏光板14を設置する位置について
は、LCD1に近接させる必要はなく、例えばレンズ部
に偏光板の機能を持った眼鏡をかけても立体視が可能で
ある。なお、この場合、左右画像を互いに直交する偏光
軸の光成分とで作り、これを両目で偏光軸の直交した偏
光板の眼鏡をかけて立体視する方法とは異なり、両目
共、同一方向の偏光軸を有する偏光板を用いる必要があ
る。
Regarding the position where the polarizing plate 14 is installed, it is not necessary to bring the polarizing plate 14 close to the LCD 1. For example, stereoscopic viewing is possible even if glasses having a polarizing plate function are attached to the lens portion. In this case, the left and right images are made with the light components of the polarization axes orthogonal to each other, and this is different from the method of stereoscopically viewing the images with the glasses of the polarizing plates with the polarization axes orthogonal to each other, and both eyes have the same direction. It is necessary to use a polarizing plate having a polarization axis.

【0059】さらに、偏光板14を遠方に置いた場合で
もパララックスバリアの遮光部および透過部の発生する
位置は、あくまでも偏光軸回転光学素子の存在する面で
あるため、観察距離が遠方になったりする問題は生じな
い。
Further, even when the polarizing plate 14 is placed at a distant position, the position where the light-shielding portion and the transmitting portion of the parallax barrier are generated is the surface on which the polarization axis rotating optical element exists, so that the observation distance becomes distant. There is no problem.

【0060】他方、本発明におけるパララックスバリア
の実現方法は左右の眼の映像を一つずつ用意する二眼式
のみならず、パララックスバリアの一つの透過部から三
つ以上の映像をそれぞれの方向からのみ観察できるよう
にして観察視点範囲を広げる多眼式立体表示装置にも応
用可能である。このとき、パララックスバリアのパター
ンは、各方式に応じて変更されるものである。
On the other hand, the method of realizing the parallax barrier according to the present invention is not limited to the twin-lens system in which the images of the left and right eyes are prepared one by one, and three or more images are respectively obtained from one transmission part of the parallax barrier. It can also be applied to a multi-view stereoscopic display device in which the viewing viewpoint range is widened by making it possible to view only from the direction. At this time, the parallax barrier pattern is changed according to each method.

【0061】なお、本発明では、偏光軸回転光学素子を
画面横方向に微小に動かす駆動部と、立体画像の観察者
の視点の位置を検出する視点検出機構とを設け、観察者
の視点の位置に応じて駆動部を制御し、観察者の移動に
対してパララックスバリア部を追従させるヘッドトラッ
キング方式を適用することも可能である。
According to the present invention, a drive unit for slightly moving the polarization axis rotating optical element in the horizontal direction of the screen and a viewpoint detection mechanism for detecting the position of the viewpoint of the observer of the stereoscopic image are provided, and the viewpoint of the observer is changed. It is also possible to apply a head tracking method in which the drive unit is controlled according to the position and the parallax barrier unit follows the movement of the observer.

【0062】これにより、立体画像の観察範囲を画面横
方向に対して広げることができる。その場合は偏光軸回
転光学素子を作りこむガラス13を偏光板7に固定せ
ず、わずかに浮かせてθ回転などが起きないようレール
上でパララックスバリアを微小平行移動させてヘッドト
ラッキングを行うのと同じである。
As a result, the observation range of the stereoscopic image can be widened in the horizontal direction of the screen. In that case, the glass 13 for forming the polarization axis rotating optical element is not fixed to the polarizing plate 7, but is slightly floated to slightly move the parallax barrier on the rail in parallel so that θ rotation does not occur and head tracking is performed. Is the same as.

【0063】[0063]

【発明の効果】本発明によれば、LCDから出射した直
線偏光光が、所定のパターンで設けられた偏光軸回転光
学素子を通過すると、偏光軸が90°回転し、他方前記
光学素子を通過しなかった光成分は、LCD出射時の偏
光軸を保ったまま進む。これら二つの光成分のうちの一
方は、さらに光出射側に設けられた偏光板を通過する際
に偏光軸が直交するために遮断され、他方は同じ偏光軸
を有するため透過する。この結果、所定のパターンのパ
ララックスバリアが再現され、立体視を可能とする。偏
光板の脱着のみで二次元画像表示と三次元画像表示とを
切り替えることが可能であり、また脱着には特別な位置
合わせを必要としないという利点を有する。また、二次
元画像表示と三次元画像表示とを切り替えるには、最も
観察者側にある偏光板を脱着するのみでよい。特に、二
次元画像表示時に、LCDが有する解像度のロスがな
い。
According to the present invention, when linearly polarized light emitted from an LCD passes through a polarization axis rotating optical element provided in a predetermined pattern, the polarization axis rotates by 90 ° while passing through the optical element. The light component that has not proceeded while maintaining the polarization axis at the time of exiting the LCD. One of these two light components is blocked because the polarization axes are orthogonal to each other when passing through the polarizing plate provided on the light emission side, and the other is transmitted because it has the same polarization axis. As a result, a parallax barrier having a predetermined pattern is reproduced, which enables stereoscopic viewing. There is an advantage that it is possible to switch between two-dimensional image display and three-dimensional image display only by attaching and detaching the polarizing plate, and no special alignment is required for attaching and detaching. Further, in order to switch between the two-dimensional image display and the three-dimensional image display, it is only necessary to detach the polarizing plate closest to the viewer. In particular, when displaying a two-dimensional image, there is no loss of resolution of the LCD.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】実施形態1の立体画像表示装置の構成を示す断
面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a stereoscopic image display device according to a first embodiment.

【図2】実施形態1におけるそれぞれの偏光板の偏光軸
の方向を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for explaining directions of polarization axes of respective polarizing plates in the first embodiment.

【図3】実施形態1における偏光板の脱着方法(機械
的)を説明するための模式図である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining a method (mechanical) for attaching and detaching a polarizing plate according to the first embodiment.

【図4】実施形態1における偏光板の脱着方法を説明す
るための模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method of attaching and detaching a polarizing plate according to the first embodiment.

【図5】実施形態2の立体画像表示装置の構成を示す断
面図である。
FIG. 5 is a sectional view showing a configuration of a stereoscopic image display device according to a second embodiment.

【図6】実施形態2におけるそれぞれの偏光板の偏光軸
の方向を説明するための図である。
FIG. 6 is a diagram for explaining directions of polarization axes of respective polarizing plates in the second embodiment.

【図7】実施形態2のパララックスバリアの作製方法を
説明するための模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a method of manufacturing the parallax barrier according to the second embodiment.

【図8】従来のパララックスバリア方式の立体画像表示
装置の構成を説明するための断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a conventional parallax barrier stereoscopic image display device.

【図9】従来のパララックスバリア方式の立体画像表示
装置の構成を説明するための断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the configuration of a conventional parallax barrier stereoscopic image display device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 LCD 2 バックライト 3、4、13 ガラス基板 5 液晶層 6、7、14 偏光板 8 パララックスバリア 9 (パララックスバリアの)遮光部 10 (パララックスバリアの)透過部 11 (パララックスバリアとしての)LCD 12 半波長板 15 液晶性高分子 16 (パララックスバリア作製用)ガラス板 17 透明樹脂膜 18 筺体 19 ローラー 1 LCD 2 backlight 3, 4, 13 glass substrate 5 Liquid crystal layer 6, 7, 14 Polarizing plate 8 parallax barriers 9 (parallax barrier) light shield 10 Transparent part (of parallax barrier) 11 LCD (as parallax barrier) 12 Half-wave plate 15 Liquid crystalline polymer 16 (for parallax barrier fabrication) glass plate 17 Transparent resin film 18 housing 19 roller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 増田 岳志 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平8−76139(JP,A) 特開 平8−101367(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G02B 27/22 G02B 27/28 G02F 1/13 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Takeshi Masuda 22-22 Nagaike-cho, Abeno-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Sharp Corporation (56) References JP-A-8-76139 (JP, A) JP-A-8- 101367 (JP, A) (58) Fields surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) G02B 27/22 G02B 27/28 G02F 1/13

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 左眼用の映像を表示する画素と、右眼用
の映像を表示する画素とが交互に配列してなる液晶表示
装置と、前記画素の配置に対応し、光透過領域と遮光領
域とが交互に配列してなるパララックスバリアから構成
された立体画像表示装置において、 前記パララックスバリアが、前記液晶表示装置表面に位
置し、 光の偏光軸を90°回転させる偏光軸回転光学素子を所
定のパターンで設けた第1の構成要素と、 前記液晶表示装置と前記第1の構成要素よりも更に上部
に配置された偏光板からなる第2の構成要素からなり、 前記第2の構成要素である偏光板が、手動または機械的
に取り外されることにより二次元画像を表示できる こと
を特徴とする立体画像表示装置。
1. A liquid crystal display device in which pixels for displaying an image for the left eye and pixels for displaying an image for the right eye are alternately arranged, and a light transmitting region corresponding to the arrangement of the pixels. A stereoscopic image display device including a parallax barrier in which light-shielding regions are alternately arranged, wherein the parallax barrier is located on the surface of the liquid crystal display device and a polarization axis rotation for rotating a polarization axis of light by 90 °. a first component provided with optical elements in a predetermined pattern, Ri Do the second component consisting of polarizing plates disposed further to the upper than to the liquid crystal display device wherein the first component, the second The polarizing plate, which is the second component, is either manually or mechanically
A stereoscopic image display device characterized by being able to display a two-dimensional image when detached .
【請求項2】 前記第1の構成要素の偏光軸回転光学素
子が、前記パララックスバリアの遮光部となる領域に設
けられており、前記第2の構成要素の偏光軸が、前記液
晶表示装置の出射光の偏光軸と平行な方向に配置されて
いることを特徴とする請求項1記載の立体画像表示装
置。
2. The polarization axis rotating optical element of the first constituent element is provided in a region serving as a light shielding portion of the parallax barrier, and the polarization axis of the second constituent element is the liquid crystal display device. The three-dimensional image display device according to claim 1, wherein the three-dimensional image display device is arranged in a direction parallel to the polarization axis of the emitted light.
【請求項3】 前記第1の構成要素の偏光軸回転光学素
子が、前記パララックスバリアの光透過部となる領域に
設けられており、前記第2の構成要素の偏光軸が、前記
液晶表示装置の出射光の偏光軸と直交する方向に配置さ
れていることを特徴とする請求項1記載の立体画像表示
装置。
3. The polarization axis rotating optical element of the first component is provided in a region that becomes a light transmitting portion of the parallax barrier, and the polarization axis of the second component is the liquid crystal display. The three-dimensional image display device according to claim 1, wherein the three-dimensional image display device is arranged in a direction orthogonal to a polarization axis of emitted light of the device.
【請求項4】 前記偏光軸回転光学素子が半波長板であ
って、かつ、該半波長板の光学軸が前記液晶表示装置の
光出射側の偏光軸に対して45°傾いていることを特徴
とする請求項1から3の何れか記載の立体画像表示装
置。
4. The polarization axis rotating optical element is a half-wave plate, and the optical axis of the half-wave plate is inclined by 45 ° with respect to the polarization axis on the light emitting side of the liquid crystal display device. The stereoscopic image display device according to claim 1, wherein the stereoscopic image display device is a stereoscopic image display device.
【請求項5】 前記偏光軸回転光学素子が、液晶性高分
子層からなることを特徴とする請求項1から3の何れか
記載の立体画像表示装置。
5. The stereoscopic image display device according to claim 1, wherein the polarization axis rotating optical element is composed of a liquid crystalline polymer layer.
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