JP4602369B2 - Stereoscopic image display device - Google Patents
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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.
複数の視線方向からの画像を画像表示面に合成表示し、観測者の視点位置に応じて対応
する画像を選択的に視認させる手法が、2次元平面表示装置を用いた立体画像表示方法と
して提案されている。
Proposed as a stereoscopic image display method using a two-dimensional flat display device that combines and displays images from multiple gaze directions on the image display surface and selectively recognizes corresponding images according to the viewpoint position of the observer Has been.
立体像の表示方法として、表示画像を左右の眼の視点位置において観察されるべき2枚
の画像とすることで2眼式、同様に複数の視点位置に対して多数枚とすることで多眼式が
ある。また、視点位置を意識せずに、多数の視線方向に対して画像を画像表示面に合成表
示するインテグラルフォトグラフィ法(IP法)がある。
As a stereoscopic image display method, the display image is a two-lens type by setting two images to be observed at the viewpoint positions of the left and right eyes. There is an expression. In addition, there is an integral photography method (IP method) in which images are synthesized and displayed on an image display surface for a number of viewing directions without being conscious of the viewpoint position.
画像を選択する手段として、ピンホールあるいはスリット状に光学的遮蔽部と開口部の
組をアレイ状に設ける方法と、レンズアレイ、あるいはレンチキュラーレンズアレイを画
像表示面上に設け、レンズの結像位置を画素位置とする方法が知られている。表示輝度の
観点からは、画像選択手段は、遮蔽部の存在により表示輝度が低下するため、レンズを使
用する方が望ましい。
As a means for selecting an image, a method of providing a pair of optical shields and openings in the form of a pinhole or slit in an array form, a lens array or a lenticular lens array on the image display surface, and the lens imaging position There is known a method of setting a pixel position. From the viewpoint of display luminance, it is desirable that the image selection means use a lens because the display luminance is lowered due to the presence of the shielding portion.
ところで、2次元画像と立体画像を選択的に同一の表示装置を用いて表示したいという
要求に応えるため、2次元画像と立体画像を選択的に表示する手法が各種提案されている
。レンズアレイを画像選択手段に用いた構成においては、レンズを屈折率可変層とするこ
とで、レンズ作用の有無を切換える選択表示手法が提案されている(例えば特許文献1)
。ここでは、屈折率制御実現手段に液晶の配向を電圧制御する液晶レンズを利用すること
が述べられている。レンズ作用の有無を切換えることで、2次元画像を表示する際に、2
次元平面表示装置が有する本来の解像度で画像を表示することが可能となる。
Various methods for selectively displaying a two-dimensional image and a three-dimensional image have been proposed in order to meet the demand for selectively displaying a two-dimensional image and a three-dimensional image using the same display device. In a configuration in which a lens array is used as an image selection means, a selection display method for switching the presence or absence of a lens action by using a lens as a refractive index variable layer has been proposed (for example, Patent Document 1).
. Here, it is described that a liquid crystal lens for controlling the orientation of the liquid crystal is used for the refractive index control realizing means. When displaying a two-dimensional image by switching the presence or absence of lens action,
It is possible to display an image with the original resolution of the three-dimensional flat display device.
また、液晶レンズの実現方法は、凸面あるいは凹面レンズ面と基板間に液晶材料を封入
する方法(非特許文献1)、レンズ構造をフレネルレンズ構造とするもの(非特許文献2
)、入射面内に対して屈折率変調を与える回折型レンズ(非特許文献3)、入射面内及び
光の伝播方向に対して屈折率変調を与える屈折率分布型レンズ(非特許文献4)などが提
案されている。
), A diffractive lens that gives refractive index modulation to the incident surface (Non-patent Document 3), and a refractive index distribution lens that gives refractive index modulation to the incident surface and the light propagation direction (Non-Patent Document 4). Etc. have been proposed.
液晶レンズは、複屈折性(屈折率異方性)を有するため、特定の偏光成分にのみレンズ
効果を生じる。そのため、焦点距離を所定の位置に設計し、且つレンズ効果の有無を偏光
方向に配慮しながら設計することは、設計の制約が多いために事実上困難であり、限られ
た液晶動作モードでのみ実現可能であった。
Since a liquid crystal lens has birefringence (refractive index anisotropy), a lens effect is produced only for a specific polarization component. For this reason, it is practically difficult to design the focal length at a predetermined position and design the lens effect with or without considering the polarization direction, because there are many design restrictions, and only in limited liquid crystal operation modes. It was feasible.
一方で、画像表示手段にLCD(Liquid Crystal Display,
液晶ディスプレイ)を用いる場合、LCDは一般的に視角依存性を有するため、表示画像
の偏光方向に制約が存在する。そのため、液晶レンズの偏光方向と画像表示手段側の偏光
方向を直接対応させようとすると、液晶レンズの設計に困難が生じ、対応させない場合に
はレンズ作用の混在により表示画像にクロストークが生じ、表示品位の低下を招いていた
。
On the other hand, the LCD (Liquid Crystal Display,
In the case of using a liquid crystal display), the LCD generally has a viewing angle dependency, and thus there is a restriction on the polarization direction of the display image. Therefore, if the polarization direction of the liquid crystal lens and the polarization direction on the image display means side are made to correspond directly, the design of the liquid crystal lens becomes difficult, and if it does not correspond, the crosstalk occurs in the display image due to the mixture of the lens action, The display quality was lowered.
また、液晶の屈折率異方性は高々0.2程度であるため、液晶の配向制御によってレン
ズ効果の有無を制御しようとすると必然的に液晶層厚が増加し、結果的にサブ秒程度の遅
い応答時間しか実現できなかった。
Further, since the refractive index anisotropy of the liquid crystal is at most about 0.2, an attempt to control the presence or absence of the lens effect by controlling the alignment of the liquid crystal inevitably increases the thickness of the liquid crystal layer, resulting in about a subsecond. Only a slow response time could be realized.
そのため、2次元画像と立体画像の切換え時における過渡応答期間中に不所望の画像が
表示される可能性があった。
更に、液晶レンズを複数の領域に分割して2次元画像と立体画像を混在表示させたい場
合、液晶レンズの電圧−配向特性は緩やかであるために、ライン選択によるパッシブマト
リクス型の駆動が困難であり、限られた領域のみが選択可能なセグメント型の駆動、ある
いは高価なアクティブマトリクス型の駆動を必要としていた。
Therefore, an undesired image may be displayed during a transient response period when switching between a two-dimensional image and a stereoscopic image.
Furthermore, when the liquid crystal lens is divided into a plurality of regions and a two-dimensional image and a stereoscopic image are to be displayed together, the voltage-alignment characteristic of the liquid crystal lens is gradual, so that passive matrix drive by line selection is difficult. There is a need for segment-type driving in which only a limited area can be selected or expensive active matrix driving.
本願発明の実施の形態は、複数の画素を配列し、偏光を有する画像光を出す画像表示手
段と、前記画像表示手段上に設けられ、第1偏光方向を有する光にレンズ作用し、前記第
1偏光方向とは異なる第2偏光方向を有する光にレンズ作用しないレンズアレイと、前記
画像表示手段と前記レンズアレイとの間に設けられ、前記画像光の偏光面を回転させる複
屈折性位相変調手段と、を備えることを特徴とする立体画像表示装置である。
An embodiment of the present invention includes an image display unit that arranges a plurality of pixels and emits polarized image light, and is provided on the image display unit and functions as a lens on light having a first polarization direction. A lens array that does not act on light having a second polarization direction different from the one polarization direction, and a birefringent phase modulation that is provided between the image display means and the lens array and rotates the polarization plane of the image light A stereoscopic image display device.
ここで、前記複屈折性位相変調手段は、印加電圧により位相軸が可変であってもよい。
前記複屈折性位相変調手段は、前記画像表示手段の一部画面について位相軸を変更でき
るようにしても良い。
前記複屈折性位相変調手段は、前記画像表示手段の画面上に位相軸の異なる複数の領域
を形成できようにしてもよい。
前記レンズアレイは、液晶層と、前記液晶層を挟む一対の電極を備え、前記電極間への
印加電圧により焦点位置を変化させてもよい。
Here, the phase axis of the birefringent phase modulation means may be variable depending on the applied voltage.
The birefringent phase modulation means may change the phase axis for a partial screen of the image display means.
The birefringent phase modulation means may be capable of forming a plurality of regions having different phase axes on the screen of the image display means.
The lens array may include a liquid crystal layer and a pair of electrodes sandwiching the liquid crystal layer, and the focal position may be changed by a voltage applied between the electrodes.
以上述べたように本発明の実施の形態によれば、2次元画像と立体画像を切換えて表示
可能であって、従来よりも表示品位が高く、高速な切換えが可能であり、2次元画像と立
体画像の混在表示が任意の選択領域で表示可能な立体画像表示装置を提供することができ
る。
As described above, according to the embodiment of the present invention, a two-dimensional image and a three-dimensional image can be switched and displayed, and the display quality is higher than that of the prior art. A stereoscopic image display device capable of displaying a mixed display of stereoscopic images in an arbitrary selection area can be provided.
以下、本発明に基づく立体画像表示装置について詳細に説明する。但し、本発明の構成
は以下に述べる実施形態にとどまるものではなく、発明の実施形態および実施例において
述べた構成の各部をさまざまに組み合わせた形態をとることが可能であることはいうまで
もない。また、説明の簡略化のため、複数の図に渡って同一部材については同一の番号を
付与する。なお、図においては、表示装置から観測者方向に向かってz軸、表示面内にお
ける水平(左右)方向をx軸、縦(上下)方向をy軸にとることにする。
Hereinafter, the stereoscopic image display device according to the present invention will be described in detail. However, the configuration of the present invention is not limited to the embodiments described below, and it is needless to say that the various configurations of the components described in the embodiments and examples of the invention can be combined. . For simplification of explanation, the same number is assigned to the same member over a plurality of drawings. In the figure, the z axis is taken from the display device toward the observer, the horizontal (left and right) direction in the display surface is taken as the x axis, and the vertical (up and down) direction is taken as the y axis.
以下、本発明の第1の実施形態について説明する。
図1は、本実施形態の概要を説明する図である。
本実施形態の立体画像表示装置は、画像表示手段としてLCD1と、LCD1の画素の
整数倍にほぼ等しいレンズピッチでレンチキュラーレンズ作用を有する複屈折性レンズア
レイ6を有している。更に、受動的な複屈折位相変調手段として1/2波長フィルム5が
設けられている。ここでは、画像表示手段からレンズアレイ方向への光を画像光と呼ぶ。
画像表示手段は、自発的に発光するものや、背後からの透過光をもちいるものがあるが、
画像表示手段から射出される光を総称して画像光とする。
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described.
FIG. 1 is a diagram for explaining the outline of the present embodiment.
The stereoscopic image display apparatus according to the present embodiment includes an
Some image display means emit light spontaneously and others use transmitted light from the back.
The light emitted from the image display means is collectively referred to as image light.
LCD1は、透明基板間に液晶を挟持した液晶セル3の前後を偏光板2、4で挟んだ構
造をしており、立体画像あるいは2次元画像を表示画像として切換えて表示する。
The
偏光板2の背面にはバックライト光源(図示省略)が備えられており、表示画像は光出
射側偏光板4の偏光透過軸8方向に偏光成分を有する直線偏光9による画像光により構成
される。
A back light source (not shown) is provided on the back surface of the polarizing
LCD1の液晶動作モードはTN(Twisted Nematic)モードであり、
左右方向(xz面内)の視角特性を対称に保つために偏光透過軸8の方向はθ=45°と
なっている。
The liquid crystal operation mode of the
In order to keep the viewing angle characteristic in the left-right direction (in the xz plane) symmetrical, the direction of the
1/2波長フィルム5は、複屈折性を有する耐熱透明樹脂(例えば、ノルボルネン、ポ
リカーボネート系光学樹脂)からなる光透過性フィルムであり、進相軸あるいは遅相軸で
規定される位相軸方位10としてθ=22.5°を成いる。この1/2波長フィルム5は
、入射直線偏光9を偏光方向θ=0°の出射偏光11へ、直線偏光のまま45°回転させ
る。
The half-wave film 5 is a light-transmitting film made of a heat-resistant transparent resin (for example, norbornene, polycarbonate optical resin) having birefringence, and has a
複屈折性レンズアレイ6は、平行透明基板間に、正の誘電異方性を持つ液晶をホモジニ
アス配向させた液晶セルを用いた液晶レンズアレイである。即ち、電圧印加手段7により
液晶セル内に設けた櫛状電極に電圧を印加することで液晶の配向状態に空間分布を発生さ
せ、レンズ作用を持たせたものである。ここで、液晶の配向方向は、分子長軸(ダイレク
タ)方向がθ=0°となっており、櫛状電極の電極形状はy軸方向に長く、x軸方向に所
定のピッチで設けられている。従って、電界分布は電極間でyz面に対し対称となり、液
晶の分子軸はθ=0°に保たれたまま、xz面内に対して空間分布を有する。
The
その結果、θ=0°の入射偏光方向12に対して、電圧印加時において、レンチキュラ
ーレンズ作用が発生する。即ち、入射偏光方向12に対して、y軸方向に稜線を有し、x
軸方向に所定のピッチを有するレンチキュラーレンズアレイを設けた場合と等価なレンズ
作用が生じる。電圧無印加の場合には、液晶配向の空間分布はなくなるため、レンズ作用
が消失する。
As a result, a lenticular lens action occurs when a voltage is applied with respect to the
A lens action equivalent to the case where a lenticular lens array having a predetermined pitch in the axial direction is provided occurs. In the case of no voltage application, the spatial distribution of liquid crystal alignment disappears, and the lens action disappears.
一方、θ=90°の入射偏光方向13に対しては、液晶の配向状態に関わらず屈折率は
常光線屈折率で、一定であり、レンズ作用は生じない。
図2を用いて、本実施形態における液晶によるレンズアレイ6の構造と集光作用につい
てより詳細に説明する。
透明な平行平板透明基板61に共通透明電極16と櫛状電極17が各々設けられている
。この透明基板18間には、TN液晶15が挟持されている。
ここで、電圧印加方法には、電極16、17を2端子として、交流電圧を印加する場合
と、櫛状電極17を偶数ライン、奇数ライン毎の組として、3端子として交流電圧を印加
する場合がある。
On the other hand, for the
With reference to FIG. 2, the structure and light condensing function of the
A common
Here, the voltage application method includes a case where the
いずれにしろ、両電極16、17間に電圧を印加することで電界の空間分布が生じ、偏
光方向12を有する偏光成分に対して、ピッチp、焦点距離fを有するレンズ作用が生じ
る。従って、偏光方向12を有する直線偏光は、レンズアレイ6内で軌跡が曲げられる。
In any case, applying a voltage between the
液晶層15の配向状態は先に述べたように、分子長軸の方向がxz面内に対してのみ変
化するために、直交する偏光成分13に対しては電圧の印加状態に関わらずレンズ作用を
持たない。従って、偏光成分13はレンズアレイ6内で直進する。
As described above, the alignment state of the
なお、実際には、電界分布を適正に制御するための誘電体層、配向膜などが電極と液晶
界面間に設けられるが、図2においては図示省略している。
従って、図3に示すように、このようなレンズアレイ6を、LCD1の画素19が焦点
距離fに位置するよう配置することで、x軸方向に偏光成分を有する直線偏光に対しては
、レンチキュラーレンズ型の立体画像表示装置を構成できることが分かる。
In practice, a dielectric layer, an alignment film, and the like for appropriately controlling the electric field distribution are provided between the electrode and the liquid crystal interface, but are not shown in FIG.
Therefore, as shown in FIG. 3, by arranging such a
以上説明したように、図1において、1/2波長フィルムの偏光回転作用により、画像
光である直線偏光11はレンズアレイ6において、レンズ作用の切換えが発生する偏光方
向12に一致させることができる。
As described above, in FIG. 1, the linearly polarized light 11 as image light can be made to coincide with the
レンズアレイ6の出射直線偏光14は、θ=0°に偏光方向を持ち、電圧印加手段7の
電圧印加/無印加制御により集光、あるいはそのまま変調を受けずに透過する。従って、
LCD1に表示する画像を立体画像と2次元画像の選択状態に同期して電圧印加手段7の
電圧印加/無印加を切換えることで、最大解像度を有する立体画像、2次元画像の切換え
表示が可能となる。
The outgoing linearly
By switching between voltage application / non-application of the voltage application means 7 in synchronization with the selection state of the stereoscopic image and the two-dimensional image, the display on the
1/2波長フィルム5を用いない場合、レンズアレイ6に入射する画像の偏光方向はθ
=45°を成す直線偏光9となる。そのため、レンズアレイ6においてレンズ作用の生じ
ない偏光成分13が入射偏光成分に含まれるため、立体画像表示時に画像が多重に表示さ
れるクロストークが発生する。
When the half-wave film 5 is not used, the polarization direction of the image incident on the
= Linearly
一方、LCD1における出射偏光方向8をθ=0°とすることは、LCD1の視角特性
上好ましくない。
レンズアレイ6を傾けて、レンズ作用の生じる偏光方向をθ=45°とすることは、視
差情報が斜め方向に発生するため、立体画像表示できない。
このように、受動的な複屈折位相変調手段である1/2波長フィルム5は、LCD1の
表示特性を最適化しつつ、レンズアレイ6を用いた立体画像と2次元画像のクロストーク
の無い良好な選択表示を可能にする機能を有する。
On the other hand, setting the
By tilting the
Thus, the half-wave film 5 which is a passive birefringence phase modulation means optimizes the display characteristics of the
ここで、画像表示手段には、偏光を利用した画像表示手段であるLCD1を用いる例を
説明したが、偏光を利用しない画像表示手段、例えばCRT(Cathode Ray
Tube, ブラウン管)、PDP(Plasma Display Panel, プ
ラズマディスプレイ)、OLED(Organic Light Emission D
iode, 有機EL (Electro Luminescence))、FED(F
ield Emission Display, フィールドエミッションディスプレイ
)などの表示面に偏光板を設けることで、表示画像に偏光性を付与してもよい。
Here, an example in which the
Tube, CRT), PDP (Plasma Display Panel, Plasma Display), OLED (Organic Light Emission D)
iode, organic EL (Electro Luminescence)), FED (F
A polarizing plate may be provided on a display surface such as a field emission display (i.e., field emission display) to add polarization to a display image.
レンズアレイ6には、方解石や石英など、複屈折性を有する光学結晶をレンズ状に加工
して用いることも可能である。即ち、必ずしも屈折率が可変である必要はなく、光学特性
が動的に変化しない受動素子であってもよい。従って、液晶性媒質を固化、例えば高分子
液晶やモノマーに液晶を混合し、所定の配向状態で紫外線あるいは熱によりポリマー化す
ることで、受動素子として複屈折性を有する液晶レンズアレイを実現することができる。
For the
レンズアレイ6を液晶レンズにより構成し、特定の入射偏光方向にのみレンズ作用を付
与するには、平行平板間に液晶材料を封入し、電圧印加により液晶の配向状態を空間的に
制御する構造が望ましい。具体的には所定のピッチで入射面内に屈折率分布を与える回折
型レンズや、光伝播方向に屈折率分布を与える屈折率分布レンズ、あるいは入射面内と光
伝播方向両方に屈折率分布を与えることで実現可能である。
In order to provide the
レンチキュラーレンズ作用を特定の偏光方向に与えるためには、例えば、正の誘電異方
性を有するネマチック液晶を用いたホモジニアス配向セルを用い、櫛型状電極を所定のピ
ッチで液晶の配向方向に対して垂直方向に設ければよい。これで、特定の偏光入射軸には
電圧印加時にレンチキュラーレンズ作用を生じさせることが可能で、その他の偏光入射軸
にはレンズ作用がないレンズを構成できる。
In order to give a lenticular lens action to a specific polarization direction, for example, a homogeneous alignment cell using a nematic liquid crystal having positive dielectric anisotropy is used, and comb-shaped electrodes are arranged at a predetermined pitch with respect to the alignment direction of the liquid crystal. And provided in the vertical direction. As a result, a lenticular lens action can be generated on the specific polarization incident axis when a voltage is applied, and a lens having no lens action on the other polarization incident axes can be configured.
ここでいうレンチキュラーレンズ作用とは、レンチキュラーレンズの稜線方向(レンズ
曲率が無限大の方向)を櫛状電極方向に一致させて配置した場合と等価な集光作用が生じ
ることを指す。また、このような構造の液晶レンズでは、印加電圧を変化させることで焦
点を可変とすることができる。電圧を無印加とすることで、レンズ作用をなくす、即ち印
加電圧のON/OFF制御によりレンズ作用のON/OFF制御が可能となる。
Here, the lenticular lens action means that a condensing action equivalent to the case where the ridge line direction of the lenticular lens (the direction in which the lens curvature is infinite) is aligned with the comb electrode direction is generated. In the liquid crystal lens having such a structure, the focal point can be made variable by changing the applied voltage. By applying no voltage, the lens action can be eliminated, that is, the ON / OFF control of the lens action can be performed by the ON / OFF control of the applied voltage.
図4は、本実施形態において2次元画像表示と立体画像表示の切換え制御を行なうため
の制御ブロック図である。観測者による2次元画像表示と立体画像表示の切換選択が、キ
ーボード、マウスなどのスイッチである2次元画像/立体画像表示切換選択入力手段62
を介して立体画像表示制御手段61に伝達される。立体画像表示制御手段61は、LCD
1に画像を表示するための画像データ64と、LCD1の画像表示制御を行なうディスプ
レイコントローラ65を備えるグラフィックコントローラ63、CPU66、複屈折レン
ズアレイ6の電圧印加手段7を制御するための複屈折レンズアレイコントローラ67から
構成されている。
FIG. 4 is a control block diagram for performing switching control between two-dimensional image display and three-dimensional image display in the present embodiment. Two-dimensional image display / stereoscopic image display switching selection input means 62 is a switch such as a keyboard and a mouse for switching selection between two-dimensional image display and three-dimensional image display by the observer.
Is transmitted to the stereoscopic image display control means 61. The stereoscopic image display control means 61 is an LCD
1, a
観測者からの画像表示モード選択信号を受け、選択された画像表示モードが立体画像表示
の場合、CPU66は画像データ64に立体画像データを格納し、複屈折レンズアレイコ
ントローラ67に対して印加電圧ONの制御信号を送信する。複屈折レンズアレイコント
ローラ67は印加電圧値、印加電圧波形、周波数のパラメータを電圧印加手段7に対して
設定もしくは制御を行なう。一方、グラフィックコントローラ63を介して立体画像デー
タがLCD1に表示され、観測者は電圧印加手段7により電圧が印加されレンズ効果を生
じた複屈折レンズアレイ6越しに立体画像データを観察することで立体画像が観測できる
。
When the image display mode selection signal from the observer is received and the selected image display mode is stereoscopic image display, the
同様に、2次元画像表示が選択された場合は、CPU66は2次元画像データをグラフィ
ックコントローラ63経由でLCD1上に表示し、複屈折レンズアレイコントローラ67
に対して印加電圧OFFの制御信号を送信することで、観察者はレンズ効果の無い複屈折
レンズアレイ6越しに、通常のLCDと同様の2次元画像データを観察することができる
。
Similarly, when the two-dimensional image display is selected, the
By transmitting a control signal of applied voltage OFF to the observer, the observer can observe the same two-dimensional image data as that of a normal LCD through the
複屈折性位相変調手段には、偏光方向の回転角が固定である受動素子の場合、透明な延
伸フィルムを用いた複屈折位相差フィルムや、方解石や石英などの複屈折性光学結晶を用
いることができる。
For a birefringent phase modulation means, in the case of a passive element having a fixed rotation angle in the polarization direction, a birefringent phase difference film using a transparent stretched film or a birefringent optical crystal such as calcite or quartz should be used. Can do.
複屈折性位相変調手段は、偏光面を回転させるため、リタデーションが入射波長に対し
て1/2の値を有する、所謂1/2波長フィルム(1/2波長板)である。単一の1/2
波長フィルムを使用する場合、位相軸は偏光面の回転角を1/2に等分する角度に配置す
るが、波長分散を軽減して広帯域化するために1/2波長フィルム、あるいは1/2波長
条件近傍の位相差フィルムを複数枚使用して偏光回転操作を行なう場合もある。例えば、
0°から90°への偏光回転操作に対して、光入射側から67.5°、22.5°の方位
に2枚の1/2波長フィルムを配置する方法などが知られており適用可能である。
The birefringent phase modulation means is a so-called 1/2 wavelength film (1/2 wavelength plate) in which the retardation has a value of 1/2 with respect to the incident wavelength in order to rotate the polarization plane. Single 1/2
When a wavelength film is used, the phase axis is arranged at an angle that equally divides the rotation angle of the polarization plane into ½, but in order to reduce the wavelength dispersion and increase the bandwidth, the ½ wavelength film or ½ In some cases, the polarization rotation operation is performed using a plurality of retardation films near the wavelength condition. For example,
A method of arranging two half-wave films in an orientation of 67.5 ° and 22.5 ° from the light incident side is known and applicable to the polarization rotation operation from 0 ° to 90 °. It is.
複屈折性位相変調手段の位相軸回転を可変とするには、複屈折性位相変調手段に液晶セ
ルを用いることが好適である。
位相軸可変制御には、大きく分けて位相軸角を変化させる方法と、位相軸の有無を選択
する方法が適用可能である。
位相軸角を変化させる方法の例は、自発分極を有する強誘電性液晶(FLC, Fer
roelectric Liquid Crystal)材料を用いたSSFLC(Su
rface Stabilized Ferroelectric Liquid Cr
ystal)、あるいは反強誘電性液晶(AFLC, Anti−Ferroelect
ric Liquid Crystal)材料を用いたHalf−V(TLAF, Th
leshold-Less Anti− Ferroelectric modeと言われ
る場合もある)などの動作モードが適用可能である。これら2つの動作モードは、応答性
の速さからも好ましい。
In order to make the phase axis rotation of the birefringent phase modulating means variable, it is preferable to use a liquid crystal cell for the birefringent phase modulating means.
For the phase axis variable control, a method of largely changing the phase axis angle and a method of selecting the presence or absence of the phase axis can be applied.
An example of a method for changing the phase axis angle is a ferroelectric liquid crystal (FLC, Fer
SSFLC (Su) using a low-electric liquid crystal material
rface Stabilized Ferroelectric Liquid Cr
ystal) or antiferroelectric liquid crystal (AFLC, Anti-Ferroselect)
Half-V (TLAF, Th) using ric Liquid Crystal material
operation mode such as “hold-less Anti-Ferroelectric mode” may be applied. These two operation modes are preferable from the viewpoint of quick response.
位相軸の有無を選択する方法の例は、同様に速い応答速度を実現可能な動作モードとし
てネマチック液晶材料を用いたπツイストセル(ベンド配向セル)などが使用可能である
。
As an example of a method for selecting the presence or absence of a phase axis, a π twist cell (bend alignment cell) using a nematic liquid crystal material can be used as an operation mode that can similarly achieve a high response speed.
更に、複屈折性位相変調手段の位相軸可変制御を部分的に選択可能なマトリクス型とす
る場合には、薄膜トランジスタ(TFT, Thin Film Transistor
)などのスイッチング素子が不要で、パッシブマトリックス型、即ちライン状電極の選択
走査により駆動が可能な液晶動作モードを使用することが望ましい。このようなモードと
して、ネマチック液晶材料を用いたSTN(Super Twisted Nemati
c)やBTN(Bi−stable Twisted Nematic)モードが適用可
能である。
Further, in the case where the phase axis variable control of the birefringent phase modulation means is a partially selectable matrix type, a thin film transistor (TFT, Thin Film Transistor) is used.
It is desirable to use a liquid crystal operation mode that does not require a switching element such as) and can be driven by a passive matrix type, that is, selective scanning of line electrodes. As such a mode, an STN (Super Twisted Nematic) using a nematic liquid crystal material is used.
c) and BTN (Bi-stable Twisted Nematic) modes are applicable.
図5は、第2の実施形態を説明する概略図である。
先の実施形態と同様にして、画像表示手段としてLCD1と、LCD1の画素の整数倍
にほぼ等しいレンズピッチでレンチキュラーレンズ作用を有するレンズアレイ6を設ける
。先の実施例と同様の部分については、詳細な説明を省略する。
FIG. 5 is a schematic diagram for explaining the second embodiment.
Similarly to the previous embodiment, the
本実施形態においては、複屈折位相変調手段として、自発分極を有する強誘電性液晶セ
ル20を用いる。これにより、立体画像と2次元画像の表示切換えに応じて位相軸方位を
切換えられる能動素子となる。
In the present embodiment, a ferroelectric
強誘電性液晶セル20は、一対の基板間に強誘電性液晶を封入したものである。また、
基板上には、それぞれ電極が設けられており、強誘電性液晶に電圧を印加できる。強誘電
性液晶セル20は、自発分極を有しており、液晶材料、セルギャップを適正に設計するこ
とで、1/2波長板となる。
The ferroelectric
An electrode is provided on each substrate, and a voltage can be applied to the ferroelectric liquid crystal. The ferroelectric
図6は本実施形態における構成の側面図である。強誘電性液晶セル20は、透明基板3
7内に共通透明電極38を介して強誘電性液晶39が挟持されており、共通透明電極38
に接続された電圧印加手段21により強誘電性液晶に電圧を印加することで配向が変化し
、位相軸方位が切換えられる。
FIG. 6 is a side view of the configuration in the present embodiment. The ferroelectric
7, a ferroelectric liquid crystal 39 is sandwiched through a common
The orientation is changed by applying a voltage to the ferroelectric liquid crystal by the voltage applying means 21 connected to, and the phase axis direction is switched.
複屈折レンズは実施形態1と同様、強誘電性液晶セル20越しに焦点距離fは画素19
上に設定される。強誘電性液晶セル20と対向する側の基板3は強誘電性液晶セル20の
基板38と共通化可能である。
Similar to the first embodiment, the birefringent lens has a focal length f of the
Set above. The
電圧印加手段21を用いて印加電圧の極性切換えを行なうことで、位相軸を第1位相軸
方位θ=22.5°(図中符号22)、第2位相軸方位θ=67.5°(図中符号23)
の2状態に制御することが可能となる。
By switching the polarity of the applied voltage using the
The two states can be controlled.
液晶材料が自発分極を有しており、セルギャップが薄いので、液晶レンズの遅い応答時
間に比べ、強誘電性液晶セル20は1ms以下の高速な応答が可能である。このため、位
相軸を切換える際に、電圧印加手段21の極性切換えにより瞬時に切換えを行なうことが
可能である。
Since the liquid crystal material has spontaneous polarization and the cell gap is thin, the ferroelectric
LCD1の画像光がθ=45°を成す直線偏光9であるとき、強誘電性液晶セル20を
第1位相軸方位22に制御すると、強誘電性液晶セル20からの出射直線偏光24の方向
はθ=0°となる。一方、第2位相軸方位23に制御すると、強誘電性液晶セル20から
の出射直線偏光24の方向はθ=90°となる。
When the image light of the
従って、強誘電性液晶セル20が第1位相軸方位22に制御されると、レンズアレイ6
がレンズとして機能し、立体画像表示モードとなる。一方、第2位相軸方位23に制御さ
れると、レンズアレイ6はレンズとして機能せず、立体像を表示しない。即ち、2次元像
表示モードとなる。
Therefore, when the ferroelectric
Functions as a lens and becomes a stereoscopic image display mode. On the other hand, when controlled to the second
図7は、本実施形態における2次元画像/立体画像表示の切換え制御を行なう制御ブロ
ック図である。強誘電性液晶セル20と複屈折レンズアレイ6への電圧印加制御を行なう
2次元画像/立体画像切換制御手段69は、強誘電性液晶セルコントローラ70と、複屈
折レンズアレイコントローラ67から構成されており、各々独立に電圧印加手段に対して
電圧印加制御を行なうことが可能である。
FIG. 7 is a control block diagram for performing switching control of 2D image / stereoscopic image display in the present embodiment. A two-dimensional image / stereoscopic image switching control means 69 for controlling voltage application to the ferroelectric
本実施形態においては、レンズアレイ6に液晶を用いた場合は、レンズアレイ6に定常
的に電圧を印加することで複屈折性レンズ特性を維持しておき、画像表示手段の立体画像
と2次元画像の選択表示に同期して、電圧印加手段21の極性を選択し、レンズアレイ6
をレンズとして作用させたり、させなかったりすることが可能である。したがって、液晶
レンズの過渡応答期間中に発生していた不所望の表示特性を観測者に視認させずに表示を
切換えることが可能となる。
In the present embodiment, when liquid crystal is used for the
Can be made to act as a lens or not. Therefore, it is possible to switch the display without making the observer visually recognize the undesired display characteristics that occurred during the transient response period of the liquid crystal lens.
なお、2次元画像を連続的に長期間表示する場合は、消費電力削減の観点から先の実施
形態と同様にレンズアレイ6を電圧無印加状態としてもよい。また、液晶レンズの応答が
終了した後には、強誘電性液晶セル20がメモリ性を有していなくても、強誘電性液晶セ
ル20への印加電圧を無印加としても不都合は生じない。
In the case where a two-dimensional image is continuously displayed for a long period of time, the
図8は、連続的に長期間2次元画像を表示するための2次元画像表示モード40、強誘電
性液晶セル20の位相軸方位により2次元画像と立体画像を切換可能な2次元画像/立体
画像切換表示モード41における2次元画像表示時42、立体画像表示時43の電圧印加
手段及び出射直線偏光の状態をまとめた表である。
FIG. 8 shows a 2D
2次元画像表示モード40においては、強誘電性液晶セル20の電圧印加手段21、複屈
折レンズアレイ6の電圧印加手段7何れにおいても印加電圧無印加(OFF)状態となる
。複屈折レンズアレイ6はレンズ効果を有していないため、強誘電性液晶セルの配向状態
はどのような状態であっても良い。
In the two-dimensional
一方、2次元画像/立体画像切換表示モード41においては、複屈折レンズアレイ6の電
圧印加手段7を介して電圧が印加されるため、θ=0°方向の直線偏光に対しレンズ効果
が発生し、強誘電性液晶セル20への印加電圧極性により複屈折レンズアレイ6に入射す
る直線偏光の方位が選択されることでレンズ効果の有無が決定されることになる。
On the other hand, in the two-dimensional image / stereoscopic image switching
ところで、2次元画像/立体画像切換表示モード41における2次元画像表示と立体画像
表示の切換えは強誘電性液晶セル20の応答が高速であるために過渡応答期間中の不所望
の表示は視認されないが、2次元画像表示モード40から2次元画像/立体画像切換表示
モード41への切換え、あるいは逆方向の切換えは応答の遅い複屈折レンズアレイの配向
変化を伴うため、不所望の表示を視認させないために所定のシーケンスによるモードの切
換え操作を行なうことが望ましい。
By the way, in the switching between the two-dimensional image display and the three-dimensional image display in the two-dimensional image / stereoscopic
図9は、上述の画像表示モード切換え時における電圧印加シーケンスを示した図である。
観測者により、2次元画像表示モード40から2次元画像/立体画像切換表示モード41
にモード選択が行われると、電圧印加手段21を介して強誘電性液晶セル20に電圧が無
印加(OFF)状態から2次元画像表示時に印加される正の極性電圧+Vが印加される。
強誘電性液晶セル20の応答が完全に終了するセットリング期間56後に、電圧印加手段
7を介して複屈折レンズアレイ6に電圧が印加される。複屈折レンズアレイ6には、過渡
応答期間57中にθ=0°方向の直線偏光に対して徐々にレンズ効果が発現するが、強誘
電性液晶セル20において2次元画像表示が選択されているため、観察画像は変化しない
。複屈折レンズアレイ6の応答終了後に2次元画像/立体画像切換選択可能となり、強誘
電性液晶セル20への印加電圧極性により表示モードが選択される。
FIG. 9 is a diagram showing a voltage application sequence at the time of switching the image display mode.
The observer changes the 2D
When the mode is selected, a positive polarity voltage + V applied at the time of two-dimensional image display is applied to the ferroelectric
A voltage is applied to the
2次元画像/立体画像切換表示モード41から2次元画像表示モード40へのモード変更
が選択されると、上記の逆の手順、すなわちまず強誘電性液晶セル20における2次元画
像/立体画像切換表示モード41での2次元画像表示が行われ、その後複屈折レンズアレ
イ6への印加電圧を無印加状態へと移行させる。複屈折レンズアレイ6のレンズ効果が完
全に消失する過渡応答期間60後に、強誘電性液晶セル20への印加電圧を無印加状態と
する。このシーケンスにより観察者は2次元画像を不所望の表示を視認することなく観察
し続けることが可能となる。
When the mode change from the two-dimensional image / stereoscopic image switching
さらに、レンズアレイ6を、先の実施形態と同様に、液晶によらないものを用いること
も可能である。
Furthermore, it is also possible to use a
図10は、本発明の第3の実施形態を説明する概略図である。また、図13は、本実施
例における複屈折位相変調手段の平面図である。
本実施形態においては、複屈折位相変調手段をマトリクス駆動可能な液晶セル25とし
たことを特徴としている。
先の実施形態と同様にして、画像表示手段としてLCD1と、LCD1の画素の整数倍
にほぼ等しいレンズピッチでレンチキュラーレンズ作用を有するレンズアレイ6を設ける
。先の実施例と同様の部分については、詳細な説明を省略する。
FIG. 10 is a schematic diagram for explaining a third embodiment of the present invention. FIG. 13 is a plan view of the birefringence phase modulating means in the present embodiment.
The present embodiment is characterized in that the birefringence phase modulation means is a
Similarly to the previous embodiment, the
本実施形態では、説明の簡単のため、LCD1における画像光の偏光方向4をθ=0°
として説明する。このような偏光板配置は、VA(Vertically Align)
、IPS(In−Plain Switching)モードなどにおいて視角特性に悪影
響を及ぼさずに適用することが可能である。
In this embodiment, for ease of explanation, the
Will be described. Such a polarizing plate arrangement is VA (Vertically Align).
In the IPS (In-Plane Switching) mode, it is possible to apply without adversely affecting the viewing angle characteristics.
液晶セル25は、一対の基板間に液晶を封止したものであり、両基板上には液晶に電圧
を印加する電極が設けられている。この液晶セル25はマトリクス駆動可能な電極構成と
する。ここで、マトリクス駆動とは、図13に示すように、液晶セル25の面上を複数の
領域30に分割して、所望の領域30に電圧を印加する駆動方法である。マトリクス駆動
をする電極構造としては、通常の液晶表示装置に用いられているTFT駆動もしくは櫛状
電極を直交させ所定の電圧パルスを印加するパッシブマトリクス駆動などを援用すればよ
い。
The
マトリクス駆動可能な液晶セル25の一例として、パッシブマトリクス型のSTNモー
ド液晶セルを用いた場合の液晶セルの構造を図11に示す。対向する側に櫛状透明電極8
2が形成された透明基板80間にSTNモードの液晶81が挟持されている。櫛状透明電
極82に電圧パルスを印加することで任意の領域30に所望の電圧を印加できるよう、L
CDドライバが電圧印加手段27として備えられている。
As an example of the
STN
A CD driver is provided as the
図12は、本実施形態の表示モードを制御する制御ブロック図である。2次元画像/立
体画像切換制御手段69には、液晶セル25の所望位置にウインドウを表示・制御するた
めのグラフィックコントローラ71を備えており、LCD1側のグラフィックコントロー
ラ63の画像データ64内に部分的に保存された立体画像データに対応して、同じ表示位
置、サイズで液晶セル25にウインドウ表示制御が行えるようになっている。
FIG. 12 is a control block diagram for controlling the display mode of the present embodiment. The two-dimensional image / stereoscopic image switching control means 69 is provided with a
この実施形態においては、液晶に電圧を印加した領域29においては、位相軸が消滅し
、入射光の偏光方向を変化させず、そのまま透過させるものとする。また、電圧を印加し
ていない領域においては、入射光の偏光方向を回転させる。もちろん、使用する液晶の種
類、モードによって、電圧を印加した領域について、入射光の偏光方向を回転させ、その
他の領域では偏光方向を回転させないようにすることも可能である。
In this embodiment, in the
液晶セル25内の領域29においては、偏光成分は変化せずに光が透過するため、画像
光は直線偏光9(θ=0°)のまま液晶セル25を透過する。液晶セル25から出る直線
偏光28はθ=0°の方位を持ち、レンズアレイ6へ入射する。従って、領域29につい
て、レンズアレイ6ではレンズ作用が生じる。
In the
一方、電圧無印加の領域においては、位相軸26はθ=45°となるために、液晶セル
25からの出射偏光方向はθ=90°となり、レンズアレイ6ではレンズ作用が生じない
。
On the other hand, in the region where no voltage is applied, since the
以上に説明したように、1/2波長条件を満たすマトリクス駆動可能な液晶セル25を
表示手段1とレンズアレイ6との間に設け、電圧印加手段27により液晶セル25の一部
領域29に電圧を印加することにより、立体画像と2次元画像を1画面上に容易に混在表
示することが可能となる。例えば、図13において、2次元画像を表示している領域内に
電圧印加領域29をウインドウとして設け、ウインドウ内に立体画像を表示させることが
可能となる。マウスによるウインドウの移動操作を行なっても、操作に同期して電圧印加
領域29を移動することで、立体画像を任意の位置に表示させることが可能となる。
As described above, the matrix-driven
図14は、ウインドウ表示により部分的に立体画像表示を行なう際のウインドウ画面デ
ザインの一例を示した図である。領域29が画像を表示する領域であり、立体画像表示が
選択された場合には立体画像が領域29に表示される。領域29の外側の領域83は2次
元画像表示により高精細表示となっており、ウインドウを操作するためのウインドウコン
トロールバーや領域29における2次元画像表示と立体画像表示を選択するコントロール
ボタン84が、ウインドウの開閉を操作するため一般的に備えられるコントロールボタン
などと共にウインドウコントロールバー領域に配列されている。ここで、領域29の水平
表示サイズWは複屈折レンズアレイ6のピッチpの整数倍、垂直表示サイズHは液晶セル
25の単位領域30の垂直方向サイズの整数倍であることが望ましく、移動や拡大などの
操作を行った際はこの条件に合致するようクリッピングされる。
FIG. 14 is a diagram showing an example of a window screen design when a stereoscopic image is partially displayed by window display. The
図15は、立体画像表示中のウインドウの表示位置変更を行なう際の望ましい表示シー
ケンスの一例である。観察者によってウインドウのコントロールバーをクリックするなど
して選択すると、移動準備の処理として、予め決められたパターン画像を表示するなどに
より立体画像を非表示とし、その後表示モードを2次元画像表示に切換える。更には、表
示モード切換えの後、表示していた立体画像に対応する2次元画像データが存在するかど
うか確認し2次元画像を表示する処理85を行なっても良い。このような移動前の2次元画
像表示への切換え処理を行なうことで、ウインドウの移動作業中に表示位置の変更に伴う
立体画像表示の更新を逐一行なう必要がなく、STNモードのように応答がそれほど早く
ない液晶表示モードを用いても、立体画像データとウインドウ表示位置の不一致(応答遅
れ)などに起因する不所望の表示を視認することがない。観察者によるウインドウ移動作
業終了後、画像非表示状態とし、立体画像表示モードへの切換え作業後に立体画像表示を
行なう。
FIG. 15 is an example of a desirable display sequence when changing the display position of a window during stereoscopic image display. When the observer clicks the window control bar and selects it, as a move preparation process, the stereoscopic image is hidden by displaying a predetermined pattern image, and then the display mode is switched to 2D image display. . Furthermore, after the display mode is switched, a
図16は、第4の実施形態4を説明する図である。
本実施形態においては、第1の実施形態における構成に、更に、1/2波長フィルム5
Bと液晶レンズ6Bを付加し、複屈折位相変調手段及びレンズアレイを2段構成とするこ
とで、縦方向視差を付与した立体画像表示装置とすることを特徴とする。
FIG. 16 is a diagram for explaining the fourth embodiment.
In the present embodiment, the half-wave film 5 is further added to the configuration in the first embodiment.
B and a
先の実施形態と同様にして、画像表示手段としてLCD1と、LCD1の画素の整数倍
にほぼ等しいレンズピッチでレンチキュラーレンズ作用を有するレンズアレイ6Aを設け
る。先の実施例と同様の部分については、詳細な説明を省略する。また、複屈折位相変調
手段5AがLCD1とレンズアレイ6Aとの間に設けられている。
Similarly to the previous embodiment, the
付加したレンズアレイ6Bは、レンズアレイ6Aを90°回転した構造を有し、電圧印
加時にθ=90°の偏光方向12Bに対し、画面上下方向のレンチキュラーレンズ作用を
有する。レンズの焦点位置は、レンズアレイ6Aと同様に、LCD1の画素部に位置する
ように設定されている。
The added
付加された複屈折位相変調手段5Bの位相軸方位10Bはθ=45°方位を成しており
、レンズアレイ6Aの出射光の偏光方向θ=0°を90°回転させて、レンズアレイ6B
に入射させる。これにより、レンズアレイ6Bに入射する光には、レンズアレイ6Bにお
いてレンズ作用が生じる。
The
To enter. Thereby, a lens action occurs in the
本実施形態の構成の側面図を図17に示す。縦方向視差を発生する複屈折レンズアレイ
6A及び横方向視差を発生する複屈折レンズアレイ6Bの焦点距離fA、fBはこれまで
の実施形態と同様、LCD1の画素19に焦点が位置するよう設定される。双方の複屈折
レンズアレイにおけるレンズ効果は画面横方向と縦方向に直交して発生するので、互いの
レンズ状態に関わり無く独立に焦点距離を設定してよい。
A side view of the configuration of this embodiment is shown in FIG. The focal lengths fA and fB of the
このような2段構造とすることで、立体画像と2次元画像の選択表示だけでなく、立体
画像表示時の横方向視差と縦方向視差を各々の液晶レンズ6A、6B独立に電圧印加制御
することで自由に付加することが可能となる。また、各々の液晶レンズにおける櫛状電極
を幾つかの組に分割し独立制御することで、立体画像表示時の視差数を複数設定すること
が可能となる。例えば、横方向視差数×縦方向視差数を16×6、32×3など複数の条
件を設定できるので、表示コンテンツ、観測条件に最適な立体画像表示条件を設定するこ
とが可能となる。
By adopting such a two-stage structure, not only the selective display of a stereoscopic image and a two-dimensional image, but also the lateral parallax and the vertical parallax at the time of stereoscopic image display are controlled by applying voltage independently to the respective
本実施形態における制御ブロック図を図18に示す。複屈折レンズアレイ6A、6Bを
制御する2次元画像/立体画像切換制御手段69は各々のレンズアレイを独立に制御する
複屈折レンズアレイコントローラ67A、68Bから構成される。グラフィックコントロ
ーラ63の画像データ64には、表示モードに応じた2次元画像、所定の視差数を有する
立体画像データが保存され、LCD1上に表示される。
FIG. 18 shows a control block diagram in the present embodiment. The two-dimensional image / stereoscopic image switching control means 69 for controlling the
1・・・LCD
2、4・・・偏光板
3、18、37、80・・・透明基板
5、5A、5B・・・1/2波長フィルム
6、6A、6B・・・液晶レンズ
7、7A、7B、21、27・・・電圧印加手段
8・・・偏光板透過軸
9、11、14、24、28・・・直線偏光
10、10A、10B、22、23、26・・・位相軸方位
12、12A、12B・・・レンズ作用を生じる偏光方向
13・・・レンズ作用を生じない偏光方向
15、39、81・・・液晶層
16、17、38、82・・・透明電極
19、19A、19B・・・画素
20、25・・・液晶セル
29・・・立体画像表示領域
30・・・切換単位領域
83・・・2次元画像表示領域
31・・・レンチキュラーレンズ
32・・・主光線
33・・・レンズ透過光
61・・・立体画像表示制御手段
62・・・2次元画像/立体画像表示切換選択入力手段
63、71・・・グラフィックコントローラ
64・・・画像データ
65、73・・・ディスプレイコントローラ
66・・・CPU
67、67A、67B・・・複屈折レンズアレイコントローラ
68・・・LCDドライバ
69・・・2次元画像/立体画像切換制御手段
70・・・強誘電性液晶セルコントローラ
72・・・ウインドウデータ
84・・・コントロールボタン
85・・・2次元画像表示処理
1 ... LCD
2, 4 ... Polarizing
67, 67A, 67B ... birefringent
Claims (14)
前記画像表示手段上に設けられ、第1偏光方向を有する光にレンズ作用し、前記第1偏光方向とは異なる第2偏光方向を有する光にレンズ作用しないレンズアレイと、
前記画像表示手段と前記レンズアレイとの間に設けられ、前記画像光の偏光面を回転させることにより、出射光を第1偏光方向に一致させる複屈折性位相変調手段と、を備え、
前記複屈折性位相変調手段は、印加電圧により位相軸が可変であることを特徴とする立体画像表示装置。 Image display means for arranging a plurality of pixels and emitting image light having polarization;
A lens array provided on the image display means, which acts on light having a first polarization direction and does not act on light having a second polarization direction different from the first polarization direction;
A birefringent phase modulation unit that is provided between the image display unit and the lens array, and rotates the polarization plane of the image light to match the outgoing light with the first polarization direction;
The birefringent phase modulation means has a phase axis that is variable depending on an applied voltage .
2. The stereoscopic image display apparatus according to claim 1, wherein the birefringent phase modulation means can apply the applied voltage to an arbitrary region corresponding to a partial screen of the image display means.
2. The stereoscopic image display device according to claim 1, wherein the birefringent phase modulation means can apply different applied voltages to a plurality of arbitrary regions on the screen of the image display means. .
The stereoscopic image display device according to claim 1, wherein the lens array includes a liquid crystal layer and a pair of electrodes sandwiching the liquid crystal layer, and a focal position is changed by an applied voltage between the electrodes.
The birefringent phase modulation means has a liquid crystal layer and a pair of electrodes sandwiching the liquid crystal layer, and controls the phase axis by switching the polarity of the voltage applied between the electrodes. The stereoscopic image display apparatus according to claim 1.
Depending on the choice of the three-dimensional image and a two-dimensional image, wherein by switching the polarity of the voltage applied to the birefringent phase modulating means, the stereoscopic image display and according to claim 5 which is characterized in that switching the two-dimensional image display 3D display device.
前記画像表示手段上に設けられ、液晶層と、該液晶層を挟む一対の第1電極とを有し、前記電極間への印加電圧により、第1偏光方向を有する光へのレンズ作用を制御するレンズアレイと、
前記画像表示手段と前記レンズアレイとの間に設けられ、液晶層と、該液晶層を挟む一対の第2電極とを有し、前記画像光の偏光面を回転させることにより、出射光を第1偏光方向に一致させる複屈折性位相変調手段と、を備え、
前記複屈折性位相変調手段は、前記第2電極間への印加電圧の極性を切換えることにより、位相軸を制御することを特徴とする立体画像表示装置。
Image display means for arranging a plurality of pixels and emitting image light having polarization;
A liquid crystal layer provided on the image display means and a pair of first electrodes sandwiching the liquid crystal layer, and a lens action to light having a first polarization direction is controlled by an applied voltage between the electrodes. A lens array,
Provided between the image display means and the lens array, and having a liquid crystal layer and a pair of second electrodes sandwiching the liquid crystal layer, and rotating the polarization plane of the image light, Birefringent phase modulation means for matching with one polarization direction,
The stereoscopic image display device , wherein the birefringent phase modulation means controls the phase axis by switching the polarity of the voltage applied between the second electrodes .
The stereoscopic display device according to claim 7 , wherein one of the electrodes is a comb-like electrode.
8. The stereoscopic display device according to claim 7 , wherein the stereoscopic image display and the two-dimensional image display are switched by controlling the voltage applied to the lens array in accordance with the selection of the stereoscopic image and the two-dimensional image.
The birefringent phase modulation means includes a liquid crystal layer and a pair of electrodes sandwiching the liquid crystal layer, and controls a phase axis by controlling a voltage applied between the electrodes. The stereoscopic image display device according to claim 1 or claim 7 .
The birefringent phase modulation means has a liquid crystal layer and a pair of electrodes that drive the matrix sandwiching the liquid crystal layer, and partially controls the phase axis by controlling the voltage applied between the electrodes. The three-dimensional image display apparatus according to claim 1 or 7, wherein
Depending on the choice of the three-dimensional image and a two-dimensional image, wherein by controlling the voltage applied to the birefringent phase modulation means, claim and characterized by switching the partial three-dimensional image display and two-dimensional image display 13 The three-dimensional display apparatus of description.
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