JP4914642B2

JP4914642B2 - 立体映像表示装置及びその駆動方法

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Publication number: JP4914642B2
Application number: JP2006131858A
Authority: JP
Inventors: 範植金; 璋斗李; 亨旭張; 熙南; 明燮宋
Original assignee: Samsung Mobile Display Co Ltd
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Priority date: 2005-08-25
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2012-04-11
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Description

本発明は，立体映像表示装置及びその駆動方法に係り，より詳しくは，パララックスバリヤを使うオートステレオスコピー方式の立体映像表示装置およびその駆動方法に関するものである。

立体映像表示装置は，使用者の左眼と右眼に相異なるイメージを提供して，使用者が見る映像に距離感と立体感とを感じるようにする装置であって，その方式としてステレオスコピー方式とオートステレオスコピー方式がある。最近は装置使用者が偏光眼鏡のような装備を着用せずに立体映像を視聴できるオートステレオスコピー方式が活発に開発されている。通常のオートステレオスコピー装置は，イメージ表示部前面にパララックスバリヤ，レンチキュラレンズまたはマイクロレンズアレイ等を備えて，イメージ表示部で現実に表示されたイメージを空間分割する方式を採択している。

特に，パララックスバリヤは透過型液晶表示素子を応用した液晶シャッターとして製作でき，この場合，２次元モードと３次元モードとを変換することが可能という長所があって，ノートパソコンやモバイル電話などに容易に適用できる。

通常のパララックスバリヤは，イメージ表示部に備えられたピクセルアレイの一方向に沿って長く配列された帯形状の光遮断部と光透過部とを含む。パララックスバリヤは，イメージ表示部で表示された左眼イメージと右眼イメージとを光透過部を通して，選択的に分離させて，使用者の左眼方向と右眼方向に提供されるようにする。

前述したパララックスバリヤを用いる方式の中で最も一般的な方式は，イメージ表示部に表示される左右映像をパララックスバリヤで分離させて，立体映像を形成するものである。このような方式は，イメージ表示部で表示される映像を２視点，つまり左右両眼，に分離する方式として最も多く使われている。

しかし，従来のパララックスバリヤによれば，このような２視点方式の場合，使用者が正しい位置を維持しながら，画面を視聴しなければ，これを立体映像として感じる視野範囲が小さくなる問題があった。このように狭い視野範囲問題を解決し，可能な限り自然な立体感を得るために映像を３点以上の多視点に分離する方式に対する研究も共に進められているが，多視点方式の場合，２視点方式に比べて解像度が落ちる問題があった。

つまり，従来の立体映像表示装置は，このような２視点方式と多視点方式の短所を同時に克服しにくい問題があった。

そこで，本発明は，このような問題に鑑みてなされたもので，その目的は，選択的に広い視野範囲の立体映像または高解像度の立体映像を表示することが可能な，新規かつ改良された立体映像表示装置とその駆動方法を提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，イメージ表示部と；上記イメージ表示部の何れか一面に対向配置される光制御器と；を備え，上記光制御器は，互いに対向配置される第１基板及び第２基板と；上記第１基板と上記第２基板との間に配置される２視点電極層及び多視点電極層と；上記第１基板と第２基板との間に配置されて，上記２視点電極層または上記多視点電極層に印加される駆動電圧により光遮断部と光透過部とを形成する液晶層と；を有することを特徴とする立体映像表示装置が提供される。

また，上記２視点電極層は，所定のピッチを形成し，交互に反復配置される第１電極及び第２電極と；上記第１電極の一側に配置されて，上記第１電極を電気的に連結する第１連結電極と；上記第２電極の一側に配置されて，上記第２電極を電気的に連結する第２連結電極と；を有し，上記多視点電極層は，上記２視点電極層のピッチより大きいピッチを形成し，交互に反復配置される第３電極及び第４電極と；上記第３電極の一側に配置されて，上記第３電極を電気的に連結する第３連結電極と；上記第４電極の一側に配置されて，上記第４電極を電気的に連結する第４連結電極と；を有してもよい。

また，上記イメージ表示部は，複数のサブピクセルを含み，互いに隣接する一対の上記第１電極及び上記第２電極ごとに２個の上記サブピクセルが対応して配置され，互いに隣接する一対の上記第３電極及び上記第４電極ごとに３個以上の上記サブピクセルが対応して配置されてもよい。

また，上記イメージ表示部は，２個のサブピクセルを含むサブピクセル群を含み，互いに隣接する一対の上記第１電極と上記第２電極ごとに２個の上記サブピクセル群が対応して配置され，互いに隣接する一対の上記第３電極と上記第４電極ごとに３個以上の上記サブピクセル群が対応して配置されてもよい。

また，上記イメージ表示部は赤色，緑色，青色のサブピクセルを含むピクセルを含み，互いに隣接する一対の上記第１電極と上記第２電極ごとに２個の上記ピクセルが対応して配置され，互いに隣接する一対の上記第３電極と上記第４電極ごとに３個以上の上記ピクセルが対応して配置されてもよい。

また，上記第１電極，上記第２電極，上記第３電極および上記第４電極が帯状パターンに形成されてもよい。

また，上記液晶層が上記２視点電極層と上記多視点電極層との間に配置されてもよい。

また，上記光制御器は，上記第１基板の内側に配置される共通電極層をさらに含み，上記第２基板の内側に上記２視点電極層及び上記多視点電極層が配置され，上記液晶層は，上記共通電極層と上記２視点電極層または上記多視点電極層との間に配置され，上記２視点電極層と上記多視点電極層との間には絶縁層が配置されてもよい。

また，上記２視点電極層は，所定のピッチを形成して配置される第１透過部を有し，上記多視点電極層は，上記２視点電極層のピッチより大きいピッチを形成して配置される第２透過部を含み，上記共通電極層は上記第１基板の全面に一体型に形成されてもよい。

また，上記２視点電極層は，上記第１電極と第２電極が交互に反復形成される第１行と；上記第１行と互いに交互に反復形成され，上記第１電極および上記第２電極が上記第１行と反対のパターンに交互に反復形成される第２行と；を含み，上記多視点電極層は，上記第３電極と第４電極が上記交互に反復形成される第３行と；上記第３行と互いに交互に反復形成され，上記第３電極および上記第４電極が上記第３行と反対のパターンに交互に反復形成される第４行と；を含んでもよい。

また，上記２視点電極層は，上記第１電極と第２電極が交互に反復形成される第１行と；上記第１行と互いに交互に反復形成され，上記第１電極および上記第２電極が上記第１行に対して偏心したパターンに形成される第２行と；を含み，上記多視点電極層は，上記第３電極と第４電極が上記交互に反復形成される第３行と；上記第３行と互いに交互に反復形成され，上記第３電極および上記第４電極が上記第３行に対して偏心したパターンに形成される第４行と；を含んでもよい。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，互いに対向配置される第１基板と第２基板，上記第１基板と第２基板との間に配置される２視点電極層と多視点電極層および液晶層を含む光制御器を備える立体映像表示装置において：上記光制御器が２視点映像を実現する第１モードにおいて，上記多視点電極層に基準電圧を印加する間，上記２視点電極層に左眼映像と右眼映像とを分離するためのデータ電圧を印加する段階と；上記光制御器が多視点映像を実現する第２モードにおいて，上記２視点電極層に基準電圧を印加する間，上記多視点電極層に多視点の映像を分離するためのデータ電圧を印加する段階と；を含む，立体映像表示装置の駆動方法が提供される。

また，上記２視点電極層は，所定のピッチを形成し，交互に反復配置される第１電極及び第２電極と；上記第１電極の一側に配置されて，上記第１電極を電気的に連結しながら上記第１電極と共に第１電極セットを構成する第１連結電極と；上記第２電極の一側に配置されて，上記第２電極を電気的に連結しながら上記第２電極と共に第２電極セットを構成する第２連結電極と；を備え，上記多視点電極層は，上記２視点電極層のピッチより大きいピッチを形成し，交互に反復配置される第３電極及び第４電極と；上記第３電極の一側に配置されて，上記第３電極を電気的に連結しながら上記第３電極と共に第３電極セットを構成する第３連結電極と；上記第４電極の一側に配置されて，上記第４電極を電気的に連結しながら上記第４電極と共に第４電極セットを構成する第４連結電極と；を備え，上記第１モードにおいて，上記第３電極セットおよび上記第４電極セットに基準電圧を印加する間，上記第１電極セットまたは上記第２電極セットに左眼映像と右眼映像を分離するためのデータ電圧を印加する段階と；上記第２モードにおいて，上記第１電極セットおよび上記第２電極セットに基準電圧を印加する間，上記第３電極セットまたは上記第４電極セットに多視点の映像を分離するためのデータ電圧を印加する段階と；を含んでもよい。

上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，互いに対向配置される第１基板と第２基板と，上記第１基板と第２基板との間に配置される２視点電極層と多視点電極層，液晶層および上記液晶層の何れか一面に配置される共通電極層と，を含み，上記光制御器が２視点映像を実現する第１モードにおいて，上記共通電極層に基準電圧を印加する間，上記２視点電極層に左眼映像と右眼映像とを分離するためのデータ電圧を印加する段階と；上記光制御器が多視点映像を実現する第２モードにおいて，上記共通電極層に基準電圧を印加する間，上記多視点電極層に多視点の映像を分離するためのデータ電圧を印加する段階と；を含む，立体映像表示装置の駆動方法が提供される。

また，上記２視点電極層は，所定のピッチを形成し，交互に反復配置される第１電極及び第２電極と；上記第１電極の一側に配置されて，上記第１電極を電気的に連結しながら上記第１電極と共に第１電極セットを構成する第１連結電極と；上記第２電極の一側に配置されて，上記第２電極を電気的に連結しながら上記第２電極と共に第２電極セットを構成する第２連結電極と；を備え，上記多視点電極層は，上記２視点電極層のピッチより大きいピッチを形成し，交互に反復配置される第３電極及び第４電極と；上記第３電極の一側に配置されて，上記第３電極を電気的に連結しながら上記第３電極と共に第３電極セットを構成する第３連結電極と；上記第４電極の一側に配置されて，上記第４電極を電気的に連結しながら上記第４電極と共に第４電極セットを構成する第４連結電極と；を備え，上記第１モードにおいて，上記共通電極層に基準電圧を印加する間，上記第１電極セットまたは上記第２電極セットに左眼映像と右眼映像とを分離するためのデータ電圧を印加する段階と；上記第２モードにおいて，上記共通電極層に基準電圧を印加する間，上記第３電極セットまたは上記第４電極セットに多視点の映像を分離するためのデータ電圧を印加する段階と；を含んでもよい。

上記２視点電極層は，所定のピッチを形成して配置される第１透過部を含み，上記多視点電極層は，上記２視点電極層のピッチより大きいピッチを形成し，配置される第２透過部を含み，上記第１モードにおいて，上記共通電極層に基準電圧を印加する間，上記２視点電極層に左眼映像と右眼映像とを分離するためのデータ電圧を印加する段階と；上記第２モードにおいて，上記共通電極層に基準電圧を印加する間，上記多視点電極層に多視点の映像を分離するためのデータ電圧を印加する段階と；を含んでもよい。

以上説明したように，本発明によれば，使用者は広視野範囲を確保する多視点方式の立体映像または高解像度を有する２視点方式の立体映像を選択的に鑑賞できる。

特に，本発明の立体映像表示装置は，モニター，テレビまたは車両用表示装置などに適用されて，多視点方式で２人以上の使用者が同時に立体映像を鑑賞できる。

以下に，添付した図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する発明特定事項については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１実施形態）
図１は，本発明の第１実施形態による立体映像表示装置の断面を示す。図示のように，本実施形態による立体映像表示装置は，イメージ表示部１００とその第一面に配置される光制御器２００とを含む。

イメージ表示部１００としては，今まで開発された全ての表示装置を用いることができる。一例として，イメージ表示部１００は，陰極線管（ＣＲＴ），液晶表示装置（ＬＣＤ），プラズマ表示装置（ＰＤＰ），電界放出表示装置（ＦＥＤ）および有機電界発光表示装置（ＯＬＥＤ）のうちのいずれか一つを用いることができる。

本実施形態の光制御器２００は，ノーマリーホワイトモードの液晶シャッターで形成される。その構成を説明すれば，光制御器２００は，任意の間隔を挟んで配置される第１基板１０と第２基板１２とを含む。両基板１０，１２の各々は，一対の短辺と長辺とからなる長方形形態のガラス板で構成できる。第２基板１２と対向する第１基板１０の内面には，映像を左右に分離させる２視点電極層１４が形成され，第１基板１０と対向する第２基板１２の内面には，映像を３以上の多視点に分離させる多視点電極層１６が形成される。

２視点電極層１４と多視点電極層１６との間には液晶層１８が備えられ，液晶層１８は，２視点電極層１４または多視点電極層１６に印加される駆動電圧によって，分子配列で駆動される。

また，２視点電極層１４と多視点電極層１６の各々を覆う一対の配向膜１９を形成することができる。この時，２視点電極層１４と多視点電極層１６は，インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）のような透明導電材料で形成できる。以下では，上記電極層の構造について更に具体的に説明する。

図２Ａには，２視点電極層１４が形成された第１基板１０を示し，図２Ｂには，多視点電極層１６が形成された第２基板１２を示す。また，図３は立体映像表示装置の動作を示す概略図であり，図４Ａと図４Ｂは本発明の第１実施形態による立体映像表示装置の作用を説明するために示した概略図であって，図４Ａは２視点として作用する第１モードの作用状態を，図４Ｂは多視点として作用する第２モードの作用状態を示している。

図２Ａに示すように，第１基板１０の内面に形成される２視点電極層１４は櫛歯状の第１電極セット１４０，第２電極セット１４２の組み合わせであって，第１電極セット１４０は第１基板１０面内の一方向に沿って配置される複数の第１電極１４ａを含む。第１電極１４ａは，帯状パターンに形成されながらそれらの間に任意の間隔をおいて，イメージ表示部１００の画素列配置に対応したピッチＰ１を保ちながら，第１基板１０面上に配列される。上記の帯状パターンは，イメージ表示部１００の第１視点画素列または第２視点画素列に対応する帯状領域を実質的に覆うように第１基板１０上に形成される。したがって，画素列が直線状ならば帯状パターンが直線状になるが，画素列がジグザグならば帯状パターンも対応したジグザグの帯状パターンになる。

このような第１電極１４ａは，第１基板１０面上の一側（図面の上側）に配置された第１連結電極１４ｂに連結されて，第１連結電極１４ｂと共に第１電極セット１４０を構成する。

このような構造形式で第１基板１０の面上には，第２電極セット１４２が形成される。第２電極セット１４２は，第１基板１０の一方向に沿って第１電極１４ａの間に配置される第２電極１４ｃと，第２電極１４ｃと連結して，第１連結電極１４ｂに対向する第１基板１０の他側（図面の下側）に配置された第２連結電極１４ｄと，を含む。

このような第１電極セット１４０および第２電極セット１４２は，イメージ表示部１００のアクティブ領域に対応する領域全体を実質的に覆うように第１基板１０上に形成される。

また，図２Ｂに示すように，上記のような形式で第２基板１２面上，つまり第１基板１０と向き合う面（内面）に多視点電極層１６が第３電極セット１６０と第４電極セット１６２の形態に形成される。

この時，第３電極セット１６０および第４電極セット１６２が，第２基板１２面内の一方向に沿って任意の間隔を挟んで配置される多数の第３電極１６ａと第４電極１６ｃ，および第３電極１６ａに連結する第３連結電極１６ｂと第４電極１６ｃに連結する第４連結電極１６ｄとを含む。

この場合，第３電極１６ａと第４電極１６ｃが配置されるピッチ（Ｐ２）は，前述した第１電極１４ａと第２電極１４ｃが配置されるピッチ（Ｐ１）より大きく形成される。第２基板１２面上においても，第３電極セット１６０および第４電極セット１６２は，イメージ表示部１００のアクティブ領域に対応する領域全体を実質的に覆うように第２基板１２に形成される。

次に駆動方法について記す。上記立体映像表示装置は，使用者が視点選択信号を印加することによって２視点形式を示す第１モードまたは多視点形式を示す第２モードで動作するようになる。

図３を参照すれば，使用者が２視点形式である第１モードを選択する場合，使用者の視点選択信号（Ｓ）が制御部４００に入力され，制御部４００は２視点駆動選択信号を光制御器制御部５００に印加する。光制御器制御部５００は２視点駆動選択信号を光制御器２００に印加し，これにより光制御器２００は２視点形式で駆動される。この時，制御部４００が２視点映像駆動選択信号を映像制御部６００に印加すれば映像制御部６００のデータ貯蔵メモリ（図示せず。）には２視点映像データが貯蔵され，これにより，イメージ表示部１００は２視点形式の映像を表示するようになる。

このような光制御器２００とイメージ表示部１００の作用により立体映像表示装置は第１モードにおける２視点の立体映像を表示する。

また，使用者が多視点形式である第２モードを選択する場合，使用者の視点選択信号（Ｓ）が制御部４００に入力され，制御部４００は多視点駆動選択信号を光制御器制御部５００に印加する。光制御器制御部５００は，多視点駆動選択信号を光制御器２００に印加し，これにより光制御器２００は多視点で駆動される。

この時，制御部４００が多視点映像駆動選択信号を映像制御部６００に印加すれば映像制御部６００のデータ貯蔵メモリ（図示せず。）には多視点映像データが貯蔵され，これによりイメージ表示部１００は多視点形式の映像を表示するようになる。

このような光制御器２００とイメージ表示部１００の作用により立体映像表示装置は第２モードにおける多視点形式の立体映像を表示する。

以下では，上記のような立体映像表示装置の作用を更に詳細に説明する。まず，図２Ａおよび図２Ｂを参照して，立体映像表示装置の第１モードにおける作用を説明する。使用者が第１モード状態を選択すれば第３電極セット１６０および第４電極セット１６２には基準電圧として接地電位が印加される。

この基準電圧は，第３電極セット１６０の第３連結電極１６ｂと第４電極セット１６２の第４連結電極１６ｄ）を通じて，それぞれ第３電極セット１６０の第３電極１６ａおよび第４電極セット１６２の第４電極１６ｃに印加されるが，これは電極を接地処理して実現する。

これと同時にイメージ表示部１００に表示される映像が，左眼用映像と右眼用映像に区分されて，使用者の左眼と右眼に提供できるように第１電極セット１４０または第２電極セット１４２のうちのいずれか一つの電極セットに交流パルス列のデータ電圧，他の電極セットに接地電圧が印加される。交流パルス列の印加は，液晶駆動の標準的操作であり，本実施形態では，高いコントラストの透明度と不透明度を与えるように，一連の高い交流電圧と接地電圧を用い，例えば，交流印加時に不透明，接地時に透明のようにする。勿論，反対でもよい。また，単位透過期間に１パルスだけを印加することにして，４透過期間に正極パルス・接地電圧・負極パルス・接地電圧を順次印加してもよく，通常の液晶装置のように，基準電圧＝共通電圧，正電圧＝高電圧，負電圧＝低電圧と読み替えてもよい。

図２Ａには，第１電極セット１４０に所定の電圧値を有するデータ電圧が印加されることを示した。

このように第３電極セット１６０および第４電極セット１６２には基準電圧が印加され，第１電極セット１４０にデータ電圧が印加されれば，第１電極セット１４０の第１電極１４ａパターンに対応する液晶が駆動される。

一方，イメージ表示部１００が有する各サブピクセルには左眼用映像信号と右眼用映像信号が交互に提供されていて，ある瞬間のサブピクセル状態は，図４Ａに示すように左眼用サブピクセル（ＲＬ，ＧＬ，ＢＬ）と右眼用サブピクセル（ＲＲ，ＧＲ，ＢＲ）交互に配置され，この状態は，駆動される電極セットが第１か，第２で左右反転させている。したがって，イメージ表示部１００の左眼用サブピクセル（ＲＬ，ＧＬ，ＢＬ）または右眼用サブピクセル（ＲＲ，ＧＲ，ＢＲ）から発光するイメージは，液晶が駆動される部位（第１電極セット部位）で遮断され，液晶が駆動されない部位（第２電極セット部位）を透過して，各々，左目または右目に到達する。勿論，このように動作するためには，イメージ表示部１００の左右反転と光制御器２００の透過電極切り替えのタイミングを一致させる必要がある。

つまり，図４Ａに示すように，イメージ表示部１００の左眼用サブピクセル（ＲＬ，ＧＬ，ＢＬ）と右眼用サブピクセル（ＲＲ，ＧＲ，ＢＲ）から発光した光は上記の光制御器２００の作用により，左眼用映像と右眼用映像に区分されて，使用者の左眼と右眼にそれぞれ提供でき，これで使用者は３次元の映像を感じることができるようになる。

一方，上記でデータ電圧が２視点電極層１４０の第２電極セット１４２に印加される場合には，第２電極セット１４２の第２電極１４ｃの位置に対応する液晶が駆動されるようになる。

つまり，この場合には駆動液晶の位置が上記の場合に比べて第１電極１４ａと第２電極１４ｃとの位置差だけ移動するようになるので，これに実質的な光制御器２００の光遮断部と光透過部の位置も上記の場合とは違って，使用者は上記の場合とは違った位置で，それぞれの左眼と右眼に相当する映像が提供され，３次元の映像を最終的に得ることができるようになる。ただし，上記の違った位置が不特定になると非実用的であるので，視点が不変である時に，イメージ表示部１００の可視位置をサブピクセル１列の幅だけ移動させるように，全体構造を設定することが望ましい。例えば，２視点間の中央部からイメージ表示部１００の画面に至る投影線を描き，その中間地点であって，イメージ表示部１００の画面から，概算値（画面から視点までの距離×列幅／両視点間距離）だけ両視点に近い所に光制御器２００の液晶層を配置し，画面のサブピクセルの投影形状を電極１４ａ，１４ｃの形状（パターン）とすれば，近似的にこの条件が満たされる。更に左右イメージのクロストークを軽減するには，電極１４ａ，１４ｃの幅を上記投影値より狭くするとよい。

次に本発明の第１実施形態による立体映像表示装置が第２モードに変換された場合の作用について説明する。本発明の第１実施形態では，一例として４視点に映像を分離することを説明する。しかしながら，これは本発明を例示するために過ぎず，本発明は３以上の多視点に分離される立体映像の場合にも適用が可能なことを示すためである。使用者が立体映像表示装置を第２モードに変換すれば，基準電圧とデータ電圧が前述した第１モードの場合と反対に印加される。

つまり，第２モードでは，２視点電極層１４の第１電極セット１４０および第２電極セット１４２に基準電圧が印加され，多視点電極層１６の第３電極セット１６０または第４電極セット１６２のうちのいずれか一つの電極セットに上記のデータ電圧が印加される。これにより，第２モードでは，多視点電極層１６の第３電極セット１６０の第３電極１６ａパターンまたは第４電極セット１６２の第４電極１６ｃパターンに対応する液晶が駆動するようになり，その液晶駆動によって，光制御器２００の光遮断部と光透過部とを設定する。

また，図４Ｂに示すようにイメージ表示部１００のサブピクセルには第１〜第４映像信号が交互に反復提供されているのでサブピクセルは第１サブピクセル（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１），第２サブピクセル（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２），第３サブピクセル（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）および第４サブピクセル（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）に区分される。

したがって，イメージ表示部１００の第１サブピクセル（Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１），第２サブピクセル（Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２），第３サブピクセル（Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３）および第４サブピクセル（Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４）から発光するイメージは液晶が駆動される部位で遮断されて，液晶が駆動されない部位では透過する。これにより，４個の異なる映像が提供され，使用者は立体映像を鑑賞することができるようになる。

この場合，互いに隣接する一対の第１電極１４ａと第２電極１４ｃごとに２個のサブピクセルが対応して配置され，互いに隣接する一対の第３電極１６ａと第４電極１６ｃごとに４個のサブピクセルが対応して配置される。

このように本発明の光制御器２００は，第１基板１０および第２基板１２上に形成される電極の構造とこれに印加される電圧方式により，選択的に２視点方式または多視点方式の立体映像を使用者に提供できるようになる。

このような本発明の第１実施形態による立体映像表示装置は，モニター，テレビまたは車両用表示装置など２人以上が同時に視聴する表示装置に適用されうる。

（第２実施形態）
図５Ａと図５Ｂは，それぞれ本発明の第２実施形態による立体映像表示装置の第１および第２モードにおける作用を示している。図面を参照して本発明の第２実施形態について説明する。

まず，第１モードでは図５Ａに示すようにイメージ表示部１００の２個のサブピクセルからなるサブピクセル群に交互に左眼用映像信号と右眼用映像信号が提供されているので，サブピクセル群は左眼用サブピクセル群２０ａと右眼用サブピクセル群２０ｂに区分される。この時，前述した第１実施形態の第１モードでのような方式で２視点電極層と多視点電極層が駆動される。

したがって，イメージ表示部１００の左眼用サブピクセル群２０ａと右眼用サブピクセル群２０ｂとから発光するイメージは液晶が駆動される部位で遮断され，液晶が駆動されない部位では透過する。これにより，２個のサブピクセルごとに左眼用と右眼用映像に分離される立体映像が使用者に提供される。

一方，第２モードでは図５Ｂに示すようにイメージ表示部１００のサブピクセル群には第１〜第４映像信号が順序通り反復印加されるので，サブピクセル群は第１サブピクセル群２２ａ，第２サブピクセル群２２ｂ，第３サブピクセル群２２ｃそして第４サブピクセル群２２ｄに区分される。この時，２視点電極層と多視点電極層は前述した第１実施形態の第２モードでのような方式で駆動する。

したがって，イメージ表示部１００の第１サブピクセル群２２ａ，第２サブピクセル群２２ｂ，第３サブピクセル群２２ｃおよび第４サブピクセル群２２ｄから発光するイメージは，液晶が駆動される部位で遮断され，液晶が駆動されない部位では透過する。これにより，４個の異なる映像を提供して，使用者が立体映像を鑑賞することができる。この場合，第１モードでは液晶層の駆動によって，形成される一つの光透過部ごとに２個のサブピクセル群が対応して配置され，第２モードでは液晶層の駆動によって，形成される一つの光透過部ごとに４個のサブピクセル群が対応して配置される。

（第３実施形態）
図６Ａと図６Ｂは，それぞれ本発明の第３実施形態による立体映像表示装置の第１および第２モードでの作用を示したものである。図面を参照して本発明の第３実施形態について説明する。

まず，第１モードでは図６Ａに示すようにイメージ表示部１００の３個のサブピクセルからなるピクセルに交互に左眼用映像信号と右眼用映像信号が提供されているのでピクセルは左眼用ピクセル２４ａと右眼用ピクセル２４ｂに分離される。この時，前述した第１実施形態の第１モードでのような方式で２視点電極層と多視点電極層が駆動される。

したがって，イメージ表示部１００の左眼用ピクセル２４ａと右眼用ピクセル２４ｂから発光するイメージは液晶が駆動される部位で遮断され，液晶が駆動されない部位では透過する。これにより，２個のサブピクセルごとに左眼用と右眼用映像に分離される立体映像が使用者に提供される。

一方，第２モードでは，図６Ｂに示すようにイメージ表示部１００のピクセルに第１〜第４映像信号が順序通り反復提供されているので，ピクセルは，第１ピクセル２６ａ，第２ピクセル２６ｂ，第３ピクセル２６ｃそして第４ピクセル２６ｄに分離される。この時，２視点電極層と多視点電極層は前述した第１実施形態の第２モードでのような方式で駆動される。

したがって，イメージ表示部１００の第１ピクセル２６ａ，第２ピクセル２６ｂ，第３ピクセル２６ｃおよび第４ピクセル２６ｄから発光するイメージは液晶が駆動される部位で遮断され，液晶が駆動されない部位では透過する。これにより，４個の異なる映像を提供して，使用者が立体映像を鑑賞することができる。

この場合，第１モードでは液晶層の駆動によって，形成される一つの光透過部ごとに２個のピクセルが対応して配置され，第２モードでは液晶層の駆動によって，形成される一つの光透過部ごとに４個のピクセルが対応して配置される。

（第４実施形態）
図７には本発明の第４実施形態による立体映像表示装置の断面を示し，図８Ａ〜図８Ｃには，各電極層の平面を示した。図７のように，本実施形態による立体映像表示装置はイメージ表示部１００とその一面に配置される光制御器３００とを含む。

光制御器３００は，任意の間隔を挟んで配置される第１基板３０および第２基板３２を含む。第１基板３０の内面には第１基板の全面に一体型に形成される共通電極層４０が形成され，第２基板３２の内面には映像を３以上の多視点に分離させるための多視点電極層３６が形成される。また，その上では絶縁層４２，更に，映像を左右に分離させるための２視点電極層３４が形成される。この場合，一対の配向膜３９がそれぞれ第１基板３０最上層である共通電極層４０と第２基板３２最上層である２視点電極層３４を覆うように形成され，その間に液晶層３８を注入できる。配向膜３９がない場合には，２視点電極層３４と共通電極層４０との間には液晶層３８が直接に備えられる。

以下では，前述した電極層の構造について具体的に説明する。

図８Ａおよび図８Ｂに図示するように，第２基板３２の一面に形成される２視点電極層３４と多視点電極層３６は前述した本発明の第１実施形態と同様の構成をなして形成される。この場合にも多視点電極層３６の第３電極３６ａと第４電極３６ｃが形成されるピッチ（Ｐ４）は，２視点電極層３４の第１電極３４ａと第２電極３４ｃが形成されるピッチ（Ｐ３）より大きく形成される。また，図８Ｃに図示するように，共通電極層４０は第１基板３０上の全面に一体型に形成される。

この第４実施形態による立体映像表示装置の駆動を説明すれば，図８Ｃに図示するように，第１モードでは共通電極層４０に基準電圧が印加され，２視点電極層３４の第１電極セット３４０または第２電極セット３４２に駆動電圧が印加される。図面には一例として第１電極セット３４０に駆動電圧が印加される場合を示した。これにより，液晶層３８の液晶が駆動することによって光遮断部と光透過部とを形成して，イメージ表示部の映像が左眼と右眼に分離されて，立体映像が提供される。

一方，第２モードでは，第１モードと同様に共通電極層４０に基準電圧が印加される。また，多視点電極層３６の第３電極セット３６０または第４電極セット３６２に駆動電圧を印加する。これにより，液晶層３８の液晶が駆動することによって光遮断部と光透過部とを形成して，イメージ表示部の映像が多視点に分離されて，立体映像が提供される。

（第５実施形態）
図９Ａ，図９Ｂおよび図９Ｃはそれぞれ本発明の第５実施形態による立体映像表示装置の２視点電極層５０，多視点電極層６０および共通電極層７０を示す平面図である。図示するように，第５実施形態では前述した他の実施形態とは違って電極が一体形成される。つまり，２視点電極層５０および多視点電極層６０はそれぞれの電極層５０，６０の内部に帯状パターンを有する第１および第２透過部５４，６４が配置される構造に形成される。また，本実施形態では第４実施形態と同様に丸電極からなる共通電極層７０を備える。

この場合，多視点電極層６０の第２透過部６４が形成されるピッチ（Ｐ６）は２視点電極層３４の第１透過部５４が形成されるピッチ（Ｐ５）より大きく形成される。また，図９Ｃに図示するように，共通電極層７０は第１基板３０の全面に一体型に形成される。

本実施形態では，前述した第４実施形態の場合のように共通電極層７０に基準電圧が印加される。この時，それぞれ第１モードには２視点電極層５０に駆動電圧が印加され，第２モードには多視点電極層６０に駆動電圧が印加される。これに対応して，液晶層３８の液晶が駆動して，光遮断部と光透過部が形成され，これによりイメージ表示部１００で提供されるイメージを選択的に透過して，立体映像を実現する。

（第６実施形態）
図１０Ａおよび図１０Ｂは，それぞれ本発明の第６実施形態による立体映像表示装置の２視点電極層８０および多視点電極層９０を示す平面図である。

図１０Ａに図示するように，２視点電極層８０で第１電極８２は互いに一定の間隔をおいて離隔して配置され，互いに電気的に連結される。また，第２電極８４は第１電極８２の間に互いに電気的に連結して配置される。

この場合，２視点電極層８０は，第１電極と第２電極とが所定のピッチ（Ｐ７）を有し，互いに交互に反復配置される第１行８６と，第１行８６と交互に反復配置され，第１電極８２と第２電極８４とが第１行８６と反対のパターンに配置される第２行８８とを含む。

また，図１０Ｂに図示するように，多視点電極層９０で第３電極９２は互いに一定の間隔をおいて離隔して配置され，互いに電気的に連結される。また，第４電極９４は第３電極９２の間に互いに電気的に連結して配置される。

この場合，多視点電極層９０は，第３電極９２と第４電極９４とが所定のピッチ（Ｐ８）を有し，互いに交互に反復配置される第３行９６および第３行９６と交互に反復配置され，第３電極９２と第４電極９４が第３行９６と反対のパターンに配置される第４行９８とを含む。

この場合，第３電極９２と第４電極９４のピッチ（Ｐ８）は，上記第１電極８２および第２電極８４のピッチ（Ｐ７）より大きい。

このような構成を有する本発明の第６実施形態による立体映像表示装置は，第１モードにおける２視点電極層８０に駆動電圧が印加され，第２モードにおける多視点電極層９０に駆動電圧が印加される。これにより，使用者は２視点または多視点の立体映像を鑑賞できるようになる。

上記形態の２視点電極層８０および多視点電極層９０を適用した立体映像表示装置では，帯状パターンに見える垂直方向の干渉縞パターンが現れず，立体映像の水平解像度と垂直解像度との間に均衡ができて，解像度低下を生じないで見られるようになる。

（第７実施形態）
図１１Ａおよび図１１Ｂは，それぞれ本発明の第７実施形態による立体映像表示装置の２視点電極層１１０および多視点電極層１２０を示す平面図である。

図１１Ａに示すように，２視点電極層１１０で第１電極１１２は，互いに一定の間隔をおいて配置され，互いに電気的に連結される。また，第２電極１１４は第１電極１１２の間に配置され，互いに電気的に連結される。

この場合，２視点電極層１１０は第１電極１１２と第２電極１１４は所定のピッチ（Ｐ９）を有し，互いに交互に反復配置される第１行１１６および第１行１１６と交互に反復配置され，第１電極１１２と第２電極１１４が第１行１１６に対して偏心されたパターンに形成される第２行１１８を含む。

また，図１１Ｂに示すように，多視点電極層１２０で第３電極１２２は互いに一定の間隔をおいて配置され，互いに電気的に連結される。また，第４電極１２４は第３電極１２２の間に互いに電気的に連結して配置される。この場合，多視点電極層１２０は第３電極１２２と第４電極１２４は，所定のピッチ（Ｐ１０）を有し，互いに交互に反復配置される第３行１２６および第３行１２６と交互に反復配置され，第３電極１２２と第４電極１２４が第３行１２６に対して偏心されたパターンに形成される第４行１２８を含む。

この場合，第３電極１２２と第４電極１２４のピッチ（Ｐ１０）は，上記第１電極１１２と第２電極１１４のピッチ（Ｐ９）より大きい。

このような構成を有する本発明の第７実施形態による立体映像表示装置は，第１モードにおける２視点電極層１１０に駆動電圧が印加され，第２モードにおける多視点電極層１２０に駆動電圧が印加される。これにより，使用者は２視点または多視点の立体映像を鑑賞できるようになる。

このような形態の２視点電極層１１０および多視点電極層１２０を適用した立体映像表示装置では，帯状パターンに示される画面垂直方向の干渉縞が減少し，同時に画面垂直方向の視野範囲が広くなるので観測者がより楽に立体映像を見ることができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は，立体映像表示装置とその駆動方法に適用可能である。

本発明の第１実施形態にかかる立体映像表示装置の部分断面図である。本発明の第１実施形態にかかる立体映像表示装置の２視点電極層の平面図である。本発明の第１実施形態にかかる立体映像表示装置の多視点電極層の平面図である。本発明の第１実施形態にかかる立体映像表示装置の動作を示す概略図である。本発明の第１実施形態にかかる立体映像表示装置の第１モードにおける動作を示す概略図である。本発明の第１実施形態にかかる立体映像表示装置の第２モードにおける動作を示す概略図である。本発明の第２実施形態にかかる立体映像表示装置の第１モードにおける動作を示す概略図である。本発明の第２実施形態にかかる立体映像表示装置の第２モードにおける動作を示す概略図である。本発明の第３実施形態にかかる立体映像表示装置の第１モードにおける動作を示す概略図である。本発明の第３実施形態にかかる立体映像表示装置の第２モードにおける動作を示す概略図である。本発明の第４実施形態にかかる立体映像表示装置の部分断面図である。本発明の第４実施形態による立体映像表示装置の２視点電極層の平面図である。本発明の第４実施形態にかかる立体映像表示装置の多視点電極層の平面図である。本発明の第４実施形態にかかる立体映像表示装置の共通電極層の平面図である。本発明の第５実施形態にかかる立体映像表示装置の２視点電極層の平面図である。本発明の第５実施形態にかかる立体映像表示装置の多視点電極層の平面図である。本発明の第５実施形態にかかる立体映像表示装置の共通電極層の平面図である。本発明の第６実施形態にかかる立体映像表示装置の２視点電極層の平面図である。本発明の第６実施形態にかかる立体映像表示装置の多視点電極層の平面図である。本発明の第７実施形態にかかる立体映像表示装置の２視点電極層の平面図である。本発明の第７実施形態にかかる立体映像表示装置の多視点電極層の平面図である。

符号の説明

１０第１基板
１２第２基板
１４２視点電極層
１６多視点電極層
１８液晶層
１９配向膜
１００イメージ表示部
２００光制御器

Claims

イメージ表示部と；
前記イメージ表示部の何れか一面に対向配置される光制御器と；
を備え，
前記光制御器は，
互いに対向配置される第１基板及び第２基板と；
前記第１基板と前記第２基板との間に配置される２視点電極層及び多視点電極層と；
前記第１基板と第２基板との間に配置されて，前記２視点電極層または前記多視点電極層に印加される駆動電圧により光遮断部と光透過部とを形成する液晶層と；
を有し，
前記２視点電極層は，第１のピッチを形成して一方向に配置される電極を有し，
前記多視点電極層は，前記２視点電極層の前記第１のピッチより大きい第２のピッチを形成して前記一方向に配置される電極を有する，
立体映像表示装置。
前記２視点電極層は，
前記第１のピッチを形成し，前記一方向に交互に反復配置される第１電極及び第２電極と；
前記第１電極の一側に配置されて，前記第１電極を電気的に連結する第１連結電極と；
前記第２電極の一側に配置されて，前記第２電極を電気的に連結する第２連結電極と；
を有し，
前記多視点電極層は，
前記第２のピッチを形成し，前記一方向に交互に反復配置される第３電極及び第４電極と；
前記第３電極の一側に配置されて，前記第３電極を電気的に連結する第３連結電極と；
前記第４電極の一側に配置されて，前記第４電極を電気的に連結する第４連結電極と；
を有することを特徴とする，請求項１に記載の立体映像表示装置。
前記イメージ表示部は，複数のサブピクセルを含み，
互いに隣接する一対の前記第１電極及び前記第２電極ごとに２個の前記サブピクセルが対応して配置され，
互いに隣接する一対の前記第３電極及び前記第４電極ごとに３個以上の前記サブピクセルが対応して配置されることを特徴とする，請求項２に記載の立体映像表示装置。
前記イメージ表示部は，２個のサブピクセルを含むサブピクセル群を含み，
互いに隣接する一対の前記第１電極と前記第２電極ごとに２個の前記サブピクセル群が対応して配置され，
互いに隣接する一対の前記第３電極と前記第４電極ごとに３個以上の前記サブピクセル群が対応して配置されることを特徴とする，請求項２に記載の立体映像表示装置。
前記イメージ表示部は赤色，緑色，青色のサブピクセルを含むピクセルを含み，
互いに隣接する一対の前記第１電極と前記第２電極ごとに２個の前記ピクセルが対応して配置され，
互いに隣接する一対の前記第３電極と前記第４電極ごとに３個以上の前記ピクセルが対応して配置されることを特徴とする，請求項２に記載の立体映像表示装置。
前記第１電極，前記第２電極，前記第３電極および前記第４電極が帯状パターンに形成されることを特徴とする，請求項２に記載の立体映像表示装置。
前記液晶層が前記２視点電極層と前記多視点電極層との間に配置されることを特徴とする，請求項１に記載の立体映像表示装置。
前記光制御器は，
前記第１基板の内側に配置される共通電極層をさらに含み，
前記第２基板の内側に前記２視点電極層及び前記多視点電極層が配置され，
前記液晶層は，前記共通電極層と前記２視点電極層または前記多視点電極層との間に配置され，
前記２視点電極層と前記多視点電極層との間には絶縁層が配置されることを特徴とする，請求項１に記載の立体映像表示装置。
前記２視点電極層は，
前記第１のピッチを形成し，前記一方向に交互に反復配置される第１電極及び第２電極と；
前記第１電極の一側に配置されて，前記第１電極を電気的に連結する第１連結電極と；
前記第２電極の一側に配置されて，前記第２電極を電気的に連結する第２連結電極と；
を有し，
前記多視点電極層は，
前記第２のピッチを形成し，前記一方向に交互に反復配置される第３電極及び第４電極と；
前記第３電極の一側に配置されて，前記第３電極を電気的に連結する第３連結電極と；
前記第４電極の一側に配置されて，前記第４電極を電気的に連結する第４連結電極と；
を有すことを特徴とする，請求項８に記載の立体映像表示装置。
前記２視点電極層は，前記第１のピッチを形成して前記一方向に配置される前記電極の間に第１透過部を有し，
前記多視点電極層は，前記第２のピッチを形成して前記一方向に配置される前記電極の間に第２透過部を含み，
前記共通電極層は前記第１基板の全面に一体型に形成されることを特徴とする，請求項８に記載の立体映像表示装置。
前記２視点電極層は，
前記第１電極と第２電極が交互に反復形成される第１行と；
前記第１行と互いに交互に反復形成され，前記第１電極および前記第２電極が前記第１行と反対のパターンに交互に反復形成される第２行と；
を含み，
前記多視点電極層は，
前記第３電極と第４電極が前記交互に反復形成される第３行と；
前記第３行と互いに交互に反復形成され，前記第３電極および前記第４電極が前記第３行と反対のパターンに交互に反復形成される第４行と；
を含むことを特徴とする，請求項２に記載の立体映像表示装置。
前記２視点電極層は，
前記第１電極と第２電極が交互に反復形成される第１行と；
前記第１行と互いに交互に反復形成され，前記第１電極および前記第２電極が前記第１行に対して偏心したパターンに形成される第２行と；
を含み，
前記多視点電極層は，
前記第３電極と第４電極が前記交互に反復形成される第３行と；
前記第３行と互いに交互に反復形成され，前記第３電極および前記第４電極が前記第３行に対して偏心したパターンに形成される第４行と；
を含むことを特徴とする，請求項２に記載の立体映像表示装置。
互いに対向配置される第１基板と第２基板，前記第１基板と第２基板との間に配置される２視点電極層および多視点電極層並びに液晶層を含む光制御器を備える立体映像表示装置において：
前記光制御器が２視点映像を実現する第１モードにおいて，
前記多視点電極層に基準電圧を印加する間，前記２視点電極層に左眼映像と右眼映像とを分離するためのデータ電圧を印加する段階と；
前記光制御器が多視点映像を実現する第２モードにおいて，
前記２視点電極層に基準電圧を印加する間，前記多視点電極層に多視点の映像を分離するためのデータ電圧を印加する段階と；
を含み，
前記２視点電極層は，第１のピッチを形成して一方向に配置される電極を有し，
前記多視点電極層は，前記２視点電極層の前記第１のピッチより大きい第２のピッチを形成して前記一方向に配置される電極を有する，
立体映像表示装置の駆動方法。
前記２視点電極層は，
前記第１のピッチを形成し，前記一方向に交互に反復配置される第１電極及び第２電極と；
前記第１電極の一側に配置されて，前記第１電極を電気的に連結しながら前記第１電極と共に第１電極セットを構成する第１連結電極と；
前記第２電極の一側に配置されて，前記第２電極を電気的に連結しながら前記第２電極と共に第２電極セットを構成する第２連結電極と；
を備え，
前記多視点電極層は，
前記第２のピッチを形成し，前記一方向に交互に反復配置される第３電極及び第４電極と；
前記第３電極の一側に配置されて，前記第３電極を電気的に連結しながら前記第３電極と共に第３電極セットを構成する第３連結電極と；
前記第４電極の一側に配置されて，前記第４電極を電気的に連結しながら前記第４電極と共に第４電極セットを構成する第４連結電極と；
を備え，
前記第１モードにおいて，
前記第３電極セットおよび前記第４電極セットに基準電圧を印加する間，前記第１電極セットまたは前記第２電極セットに左眼映像と右眼映像を分離するためのデータ電圧を印加する段階と；
前記第２モードにおいて，
前記第１電極セットおよび前記第２電極セットに基準電圧を印加する間，前記第３電極セットまたは前記第４電極セットに多視点の映像を分離するためのデータ電圧を印加する段階と；
を含むことを特徴とする，請求項１３に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
互いに対向配置される第１基板と第２基板，前記第１基板と第２基板との間に配置される２視点電極層および多視点電極層，液晶層並びに前記液晶層の何れか一面に配置される共通電極層を含む光制御器を備える立体映像表示装置において：
前記光制御器が２視点映像を実現する第１モードにおいて，
前記共通電極層に基準電圧を印加する間，前記２視点電極層に左眼映像と右眼映像とを分離するためのデータ電圧を印加する段階と；
前記光制御器が多視点映像を実現する第２モードにおいて，
前記共通電極層に基準電圧を印加する間，前記多視点電極層に多視点の映像を分離するためのデータ電圧を印加する段階と；
を含み，
前記２視点電極層は，第１のピッチを形成して一方向に配置される電極を有し，
前記多視点電極層は，前記２視点電極層の前記第１のピッチより大きい第２のピッチを形成して前記一方向に配置される電極を有する，
立体映像表示装置の駆動方法。
前記２視点電極層は，
前記第１のピッチを形成し，前記一方向に交互に反復配置される第１電極及び第２電極と；
前記第１電極の一側に配置されて，前記第１電極を電気的に連結しながら前記第１電極と共に第１電極セットを構成する第１連結電極と；
前記第２電極の一側に配置されて，前記第２電極を電気的に連結しながら前記第２電極と共に第２電極セットを構成する第２連結電極と；
を備え，
前記多視点電極層は，
前記第２のピッチを形成し，前記一方向に交互に反復配置される第３電極及び第４電極と；
前記第３電極の一側に配置されて，前記第３電極を電気的に連結しながら前記第３電極と共に第３電極セットを構成する第３連結電極と；
前記第４電極の一側に配置されて，前記第４電極を電気的に連結しながら前記第４電極と共に第４電極セットを構成する第４連結電極と；
を備え，
前記第１モードにおいて，
前記共通電極層に基準電圧を印加する間，前記第１電極セットまたは前記第２電極セットに左眼映像と右眼映像とを分離するためのデータ電圧を印加する段階と；
前記第２モードにおいて，
前記共通電極層に基準電圧を印加する間，前記第３電極セットまたは前記第４電極セットに多視点の映像を分離するためのデータ電圧を印加する段階と；
を含むことを特徴とする，請求項１５に記載の立体映像表示装置の駆動方法。
前記２視点電極層は，
前記第１のピッチを形成して前記一方向に配置される前記電極の間に第１透過部を含み，
前記多視点電極層は，
前記第２のピッチを形成して前記一方向に配置される前記電極の間に第２透過部を含み，
前記第１モードにおいて，
前記共通電極層に基準電圧を印加する間，前記２視点電極層に左眼映像と右眼映像とを分離するためのデータ電圧を印加する段階と；
前記第２モードにおいて，
前記共通電極層に基準電圧を印加する間，前記多視点電極層に多視点の映像を分離するためのデータ電圧を印加する段階と；
を含むことを特徴とする，請求項１５に記載の立体映像表示装置の駆動方法。