JP5104870B2 - 液晶シャッターめがね - Google Patents

Description

本発明は、時分割表示ディスプレイとともに使用される液晶シャッターめがねに関する。

時分割表示ディスプレイと液晶シャッターめがねを組み合わせた表示システムの例として、立体表示システムが挙げられる。立体表示システムは、例えば図１Ａに示すように、時分割表示ディスプレイとして利用される液晶表示装置２０と液晶シャッターめがね１とから構成される。

液晶シャッターめがね１は、めがね装着者２の右眼を覆うように配置する右眼用液晶シャッター１７ａと、めがね装着者２の左眼を覆うように配置する左眼用液晶シャッター１７ｂと、を有する。また、両液晶シャッター１７ａ、１７ｂは、液晶表示装置２０から液晶シャッター１７ａ、１７ｂへ入射する入射光を透過させる状態（以下、「透過駆動状態」と呼ぶ。）と、上記入射光の殆どを透過させない状態（以下、「遮蔽駆動状態」と呼ぶ。）と、に切り替えられるように構成されている。

立体表示システムでは、液晶表示装置２０は右眼用画像と左眼用画像とを交互に表示する。そして図１Ｂに示されるように、液晶表示装置２０に右眼用画像が表示されているとき、右眼用液晶シャッター１７ａを透過駆動状態とし、かつ左眼用液晶シャッター１７ｂを遮蔽駆動状態とする。

また、液晶表示装置２０に左眼用画像が表示されているとき、右眼用画像表示時の両液晶シャッター１７ａ、１７ｂの透過駆動状態と遮蔽駆動状態を反転させる。このように、液晶表示装置２０の表示画像に合わせて両液晶シャッター１７ａ、１７ｂの状態を切り替えることで、右眼には右眼用画像のみを導き、左眼には左眼用画像のみを導く。ここで、右眼用画像と左眼用画像とが両眼視差を考慮した画像であれば、めがね装着者２は液晶表示装置２０の画像に対して立体感を得ることができる。

また、時分割表示ディスプレイと液晶シャッターめがねとが組み合わされて構成される別の表示システムの例として、マルチビュー表示システムが挙げられる。マルチビュー表示システムは、１つ時分割表示ディスプレイを利用して、複数のめがね装着者に対して別々の表示画像を見せる（下記特許文献１参照）。例えば、画像を観察するめがね装着者が３人いる場合に対して、マルチビュー表示システムの一例を、図２を参照して説明する。時分割表示ディスプレイとして利用する液晶表示装置２０は、めがね装着者２ａ用画像Ａ１と、めがね装着者２ｂ用画像Ｂ１と、めがね装着者２ｃ用画像Ｃ１とを順番に表示する。図２では、画像Ｃ１を表示した後に、さらに、めがね装着者２ａ用の画像Ａ２を表示する様子を示している。

めがね装着者２ａ用の液晶シャッターめがね１ａは、対応する画像Ａ１や画像Ａ２が表示されたときのみ透過駆動状態となるように動作される。また、めがね装着者２ａ用の液晶シャッターめがね１ａは、対応しない画像Ｂ１や画像Ｃ１が表示されているときは遮断駆動状態となるように動作される。

また、めがね装着者２ｂ用の液晶シャッターめがね１ｂと、めがね装着者２ｃ用の液晶シャッターめがね１ｃも、同様にそれぞれに対応する画像Ｂ１または画像Ｃ１が表示されたときのみ透過駆動状態となるように動作される。これにより、それぞれのめがね装着者２ａ、２ｂ、２ｃは、同じ液晶表示装置２０を利用しているにもかかわらず、異なる画像を見ることができる。

さらに、時分割表示ディスプレイと液晶シャッターめがねとを組み合わせた表示システムを利用することで、図３に示すように、めがね装着者２のみが表示画像を見ることができるといった秘匿性の高い携帯情報端末３を実現することも可能である。

例えば、時分割表示ディスプレイとしてノート型パーソナルコンピュータのような携帯情報端末３のディスプレイ３ａを用いる。そして、ディスプレイ３ａには、画像と、当該画像の色調を反転させた画像（以下、色調反転画像と呼ぶ。）と、が交互に表示される。つまり、画像Ａ、画像Ａの色調反転画像Ａ’、画像Ｂ、画像Ｂの色調反転画像Ｂ’が順次表示される。

これによると、液晶シャッターめがね１を装着しない者は、画像Ａおよび画像Ｂが、それぞれの色調反転画像Ａ’および画像Ｂ’によって無彩色化される。したがって、液晶シャッターめがね１を装着しない者は、画像を認識することができない。

一方、液晶シャッターめがね１を以下で説明するように動作させることによって、めがね装着者２は画像Ａ，Ｂを見ることができる。このとき、液晶シャッターめがね１の両眼の液晶シャッターは、画像Ａ，Ｂの表示と同期して透過駆動状態にされ、色調反転画像Ａ’，Ｂ’の表示と同期して遮蔽駆動状態にされる。

液晶シャッターのコントラスト比が比較的小さい場合、遮蔽駆動状態で本来遮蔽されるべき表示画像が透過して見える現象（クロストーク）や、透過駆動状態の表示画像が暗く見える現象などが起こる。したがって、液晶シャッターを介して良好な表示画像が得るには、出来るだけ高いコントラスト比を持つ液晶シャッターを使用する必要がある。尚、本明細書でいう「コントラスト比」とは、遮蔽駆動状態の液晶シャッターを介して測定される時分割表示ディスプレイの表示輝度と、透過駆動状態の液晶シャッターを介して測定される時分割表示ディスプレイの表示輝度と、の比をいう。

しかし、液晶シャッターにおいて、透過光の輝度やコントラスト比には角度依存性がある。そのため、液晶シャッターを透過する光の方向に応じて、透過光の輝度やコントラスト比などは変化する。したがって、さまざまな光の透過方向に対して比較的高いコントラスト比を持つ液晶シャッターめがねを作製することは困難であるという課題がある。

上記課題の対応のため、下記特許文献２に記載の液晶シャッターめがねにおいては、右眼用と左眼用の液晶シャッターにおける明視方向を略正面方向とするように液晶シャッターが構成されている。尚、「明視方向」とは、上記のコントラスト比が液晶シャッターを透過する任意の一つの光透過方向において最大となるような方向、に対し反平行な方向をいう。

また下記特許文献３では、左右の視野範囲が広くなるように液晶の配向方向が決定された液晶シャッターが記載されている。これによると、液晶シャッターを透過し、左右の目に導かれる透過光の輝度やコントラスト比が、等しくなることが可能であるとされている。

また、下記特許文献４には、良好なコントラスト比が得られるように、視野範囲が広くされたゴーグル型の液晶シャッター眼鏡が記載されている。さらに、下記特許文献５には、良好なコントラスト比が得られるように、視野範囲が広くされたヘッドマウントディスプレイが記載されている。特許文献４，５において、良好なコントラスト比を得るには、液晶シャッターを湾曲させる、もしくは複数の平面で構成するということが提案されている。

下記特許文献６では、ヘッドマウントディスプレイにおいて、右眼用液晶表示素子と左眼用液晶表示素子の配向方向を、装着者から見て左右対称にすることが記載されている。そうすることにより、右眼および左眼用液晶表示素子についてのコントラスト比の角度依存性が低減される。

時分割表示ディスプレイと液晶シャッターめがねとを組み合わせた表示システムで用いられる時分割表示ディスプレイは、さまざまな大きさのものを利用することができる。つまり、時分割表示ディスプレイは、小型および中型のディスプレイが用いられる携帯電話やパーソナルコンピュータだけでなく、大型ディスプレイが用いられるテレビやパブリックディスプレイであっても良い。

時分割表示ディスプレイとして大型ディスプレイを用いる場合、めがね装着者は時分割表示ディスプレイから出来るだけ遠く離れて観ることになる。そのため、めがね装着者の視線方向は、右眼用液晶シャッターと左眼用液晶シャッターとの中間点を通り、前記時分割ディスプレイの画像表示面に垂直な第一の軸（以下、正面軸と略す。）と平行である正面方向となる。したがって、この場合液晶シャッターの明視方向を正面方向に設定することが望ましい。

しかし、図４に示すように、時分割表示ディスプレイ４として小型および中型ディスプレイを用いる場合、時分割表示ディスプレイ４とめがね装着者２との距離は大型ディスプレイを観る場合に比べて近くなる（300〜600mm程度）。そのため、めがね装着者２の右眼の視線方向５ａは、めがね装着者２から見て左方向に傾斜した方向となる。このとき、めがね装着者２の左眼の視線方向５ｂは、めがね装着者２から見て右方向に傾斜した方向となる。このような場合、特許文献２，３に記載されているような液晶シャッターめがねでは、明視方向が正面方向に設定されているため、視線方向に対するコントラスト比は低下する。そのため、めがね装着者に良好な表示画像を見せることは困難となる。

また、めがね装着者は顔や視線が上下に動きやすいため、上下方向に対してコントラスト比の角度依存性を低減することも必要となる。しかし、特許文献２、３に記載されているような液晶シャッターめがねでは、上下方向に対してコントラスト比の角度依存性を低減することに対応していない。

また、特許文献４，５に記載されているように、液晶シャッターを湾曲させることで、表示画像を良好なコントラスト比でめがね装着者に見せる方法もある。しかし、液晶シャッターめがねにおいては、めがね装着者と液晶シャッターまでの距離が相対的に近くなる。そのため、コントラスト比を高くするには、液晶シャッターの曲率を高くしなければならない。しかし、高い曲率を有する液晶シャッターの作製は困難であるという課題がある。さらに、高い曲率を有する液晶シャッターは、通常のめがねのレンズと比べて外観に大きな差異がある。したがって、デザイン性という観点からも好ましいものとは言えない。

上述のように、背景技術に係る液晶シャッターめがねにおいては、視線方向が正面方向である場合と正面方向から傾斜した方向である場合との双方において、表示画像を高いコントラスト比でめがね装着者に見せることが困難である。つまり、めがね装着者の顔や視線の動きに合わせて、高いコントラスト比の表示画像をめがね装着者に見せることは困難であるという課題がある。
特開２００６−１８６７６８号公報 特開平１１−０９５１８６号公報 特開２０００−３３０１１５号公報 実公平０６−０１８３４０号公報 特許３２６２８７２号 特開２００１−０３１１９５０号公報

本発明の目的は、上述した課題のいずれかを解決する液晶シャッターめがねを提供することにある。

本発明における液晶シャッターめがねは、右眼用および左眼用液晶シャッターと、液晶シャッターを駆動する駆動手段とを有する。右眼用および左眼用液晶シャッターは、めがね装着者の右眼と左眼をそれぞれ覆うように配置される。駆動手段は、液晶シャッターを透過する任意の一つの光透過方向においてコントラスト比が最大となるように、液晶シャッターを駆動するものである。

本発明の上記及び他の目的、特徴、利点は、本発明を例示した添付の図面を参照する以下の説明から明らかとなろう。

関連技術における立体表示システムを示す模式図。 関連技術における立体表示システムを示す模式図。 関連技術におけるマルチビュー表示システムを示す模式図。 関連技術における高い秘匿性を有する時分割表示システムを示す模式図。 めがね装着者と時分割表示ディスプレイとの距離が近い場合の視線方向を示す模式図。 本発明の一実施形態に係る液晶シャッターめがねの特徴を説明する模式図。 本発明の一実施形態に係る液晶シャッターめがねの特徴を説明する模式図。 本発明に係る液晶シャッターめがねの一実施例を示す模式図。 本発明の一実施例で用いられる液晶シャッターのラビング方向を示す模式図。 図８Ａに示された液晶シャッターにおけるコントラスト比の角度依存性を示す図。 本発明の液晶シャッターめがねの一実施例における液晶シャッターのラビング方向を示す模式図。 本発明の一実施例における左眼用液晶シャッターにおけるコントラスト比の角度依存性を示す図。 図１０Ａにおける左眼用液晶シャッターの配置を示す模式図。 左眼用液晶シャッターにおいて、複数に分割された液晶駆動用電極を示す模式図。

符号の説明

１ 液晶シャッターめがね
２ めがね装着者
２ａ めがね装着者
２ｂ めがね装着者
２ｃ めがね装着者
３ 情報携帯端末
３ａ ディスプレイ
４ 時分割表示ディスプレイ
５ａ 右眼の視線方向
５ｂ 左眼の視線方向
６ａ 右眼用液晶シャッターの明視方向
６ｂ 左眼用液晶シャッターの明視方向
７ 液晶駆動用電極
８ 分割された領域
９ 中心軸
１０ａ 配向膜
１０ｂ 配向膜
１１ａ 配向膜
１１ｂ 配向膜
１２ａ ラビング方向
１２ｂ ラビング方向
１３ａ ラビング方向
１３ｂ ラビング方向
１４ めがねフレーム
１５ 信号受信機
１６ 駆動用電源
１７ａ 右眼用液晶シャッター
１７ｂ 左眼用液晶シャッター
１８ 正面軸
２０ 液晶表示装置

以下、本発明の液晶シャッターめがねの実施形態について図面を参照して説明する。本発明の液晶シャッターめがねは、時分割表示ディスプレイと組み合わされて構成される表示システムに好適に用いられる。

図５は、本発明の第１の実施形態に係る液晶シャッターめがねの特徴を示した模式図である。図５（ａ）に示すように、時分割表示ディスプレイ４と液晶シャッターめがね１との距離が比較的近い場合、左眼用液晶シャッター１７ｂの明視方向６ｂを、めがね装着者から見て右に傾斜した方向に設定する。このとき、右眼用液晶シャッター１７ａの明視方向６ａを、めがね装着者から見て左に傾斜した方向に設定する。

また、図５（ｂ）に示すように、時分割表示ディスプレイ４と液晶シャッターめがね１との距離が比較的遠い場合、右眼用液晶シャッター１７ａの明視方向６ａと、左眼用液晶シャッター１７ｂの明視方向６ｂと、を正面軸１８に平行な方向（以下、「正面方向」と呼ぶ。）に設定する。

上記のように、液晶シャッターめがね１と時分割表示ディスプレイ４との距離、すなわち、めがね装着者と時分割表示装置４との距離、に応じて、液晶シャッター１７ａ，１７ｂの明視方向６ａ，６ｂが設定される。具体的には、明視方向６ａ，６ｂは、めがね装着者の視線方向と同じ方向に設定される。そうすることにより、時分割表示ディスプレイ４とめがね装着者との位置や距離に依らず、めがね装着者に時分割表示ディスプレイ４の表示画像を高いコントラストで見せることができる。

また図６に示すように、画角が大きい時分割表示ディスプレイ４の左端を見る場合、観測者の右眼と左眼の視線方向は、それぞれ正面軸１８に対して左に傾斜した方向となる。このような場合にも、左右の液晶シャッター１７ａ，１７ｂの明視方向６ａ，６ｂを、それぞれの視線方向と同じ方向に設定する。そうすることにより、時分割表示ディスプレイ４の表示画像を、めがね装着者に高いコントラスト比で見せることができる。

画角の大きい時分割表示ディスプレイの右端、上端、および下端を見る場合にも、明視方向を視線方向に一致させるように設定することによって、時分割表示ディスプレイの表示画像を高いコントラストでめがね装着者に見せることができる。

また、視線方向を検知するセンサを液晶シャッターめがねに設置してもよい。そうすることで、センサによって検知されためがね装着者の視線方向に応じて、明視方向を自動的に設定することができる。つまり、めがね装着者が明視方向を設定する操作の手間を省くことができる。

めがね装着者が時分割表示ディスプレイ４を観察する際、めがね装着者の顔は上下に動きやすい状況にある。そのため液晶シャッターめがねの液晶シャッターは、上下方向の視野角が広くなるように構成されることが好ましい。この場合、明視方向は、観察者から見て左右に設定できるように構成されることが好ましい。

さらに、図５に示した状況では、めがね装着者の左眼と右眼の視線方向は左右対称となる。これらの場合、右眼用液晶シャッターと左眼用液晶シャッターにおけるコントラスト比の角度依存性は、中心軸に対して対称にされることが好ましい。尚、「中心軸」とは、右眼用液晶シャッター１７ａと左眼用液晶シャッター１７ｂとの中間点を通り、時分割表示ディスプレイの上下方向と平行である軸のことをいう。上記ように、液晶シャッター１７ａ，１７ｂを構成することで、右眼と左眼に対して、同じコントラスト比を有する表示画像を導くことが出来る。

明視方向は、駆動手段によって液晶シャッターを駆動することで設定される。具体的には、液晶シャッターを透過駆動状態にする第一の印加電圧と遮蔽駆動状態にする第二の印加電圧のうち、少なくとも一方の印加電圧を変化させることによって、明視方向の設定が可能である。例えば、明視方向を正面方向に設定する場合には、第一の印加電圧の大きさをＶ１とし、第二の印加電圧の大きさをＶ２とする。

また、明視方向を正面方向から傾斜させた方向に設定する場合には、第一の印加電圧の大きさをＶ３とし、第二の印加電圧の大きさとをＶ４とする。このように電圧の大きさを制御することによって、コントラスト比の角度依存性が変化する。そして、コントラスト比の角度依存性の変化によって、明視方向も変化する。このとき、第一の印加電圧と第二の印加電圧とを適当な値にすることで、液晶シャッターの明視方向が適切な方向に設定される。

（第１の実施例）
本発明に係る液晶シャッターめがね１の第１の実施例を、図７を参照して説明する。液晶シャッターめがね１は、液晶シャッターと、めがねフレーム１４と、信号受信機１５と、液晶シャッターを駆動する駆動手段である駆動用電源１６と、を備えている。液晶シャッターには、めがね装着者の右眼を覆うように配置する右眼用液晶シャッター１７ａと、めがね装着者の左眼を覆うように配置する左眼用液晶シャッター１７ｂとがある。右眼用と左眼用の液晶シャッター１７ａ，１７ｂは、それぞれめがねフレーム１４に固定されている。

信号受信機１５は右眼用液晶シャッター１７ａと左眼用液晶シャッター１７ｂとの中間部に配置されている。本実施例では上記のように信号受信機１５が配置されているが、信号受信機１５は時分割表示ディスプレイ４から発せられる同期信号を受信することができれば、どこに配置されても構わない。また、同期信号は、赤外線やブルートゥース等の方式によって実現される。

駆動用電源１６は、液晶シャッター１７ａ，１７ｂに電気的に接続されている。そして、信号受信機１５が受信した同期信号に応じて、液晶シャッター１７ａ，１７ｂに電圧を印加する。さらに駆動用電源１６には、液晶シャッター１７ａ，１７ｂへ印加する電圧の大きさを切り替える切替えスイッチが設けられている。

右眼用および左眼用液晶シャッター１７ａ，１７ｂはそれぞれ概略、時分割表示ディスプレイ側の面から、めがね装着者側の面に向かって、偏光板／シャッター基板／液晶駆動用電極／配向膜／液晶／配向膜／液晶駆動用電極／シャッター基板／偏光板、という順に構成されている。液晶駆動用電極は、駆動用電源１６と電気的に接続されている。液晶シャッター１７ａ，１７ｂを構成している液晶としては、９０°ツイステッドネマチックモードで動作するものを利用することができる。

図８Ａに示すように、左眼用液晶シャッター１７ｂにおいて、時分割表示ディスプレイ側の配向膜１０ｂのラビング方向１２ｂは、中心軸９から時計回りに４５°傾斜した方向とする。さらに、めがね装着者側の配向膜１１ｂのラビング方向１３ｂは、中心軸９から反時計回りに４５°傾斜した方向である。時分割表示ディスプレイ側の面における液晶の第一の配向方向と、めがね装着者側の面における液晶の第二の配向方向は、隣接して構成されている配向膜のラビング方向と同じ方向に向く。そのため液晶の配向方向は、上記ラビング方向と同じ方向となる。つまり液晶は、第一の配向方向と第二の配向方向が、中心軸９に対して４５°傾斜した方向となるように形成されている。

図８Ｂは、上記のように液晶が形成された場合の左眼用液晶シャッターに対するコントラスト比の角度依存性を示したものである。図８Ｂに示されている同心円の中心は正面方向を表す。また中心からの距離は、正面方向からの傾斜角の大きさを表している。図８Ｂには、等コントラスト比曲線（コントラスト比が等しい点を結んだ曲線。）が描かれており、当該曲線の内部が、コントラスト比の高い領域となっている。したがって、コントラスト比が高い領域は、上下方向に大きく広がっている。すなわち、上記のように液晶シャッターを構成することによって、左右方向の視野角より、上下方向の視野角を大きくすることができる。

また、右眼用液晶シャッターにおける配向膜のラビング方向を、図９を参照して説明する。右眼用液晶シャッター１７ａにおける時分割表示ディスプレイ側の配向膜１０ａのラビング方向１２ａは、左眼用液晶シャッター１７ｂにおける時分割表示ディスプレイ側の配向膜１０ｂのラビング方向１２ｂと反平行である。また同様に、右眼用液晶シャッター１７ａにおけるめがね装着者側の配向膜１１ａのラビング方向１３ａは、左眼用液晶シャッター１７ｂにおけるめがね装着者側の配向膜１１ｂのラビング方向１３ｂと反平行である。つまり、右眼用液晶シャッター１７ａの時分割表示ディスプレイ側の面における液晶の第三の配向方向が、上記第一の配向方向と反平行となる。

また、右眼用液晶シャッター１７ａのめがね装着者側の面における液晶の第四の配向方向が、上記第二の配向方向と反平行である。このとき、液晶の第三の配向方向と第四の配向方向とは、中心軸９に関して４５°傾斜した方向となっている。

このように、右眼用と左眼用の液晶シャッター１７ａ，１７ｂにおける液晶の配向方向を対称にすることで、それぞれの液晶シャッター１７ａ，１７ｂのコントラスト比の角度依存性を、中心軸９に対して対称にすることが出来る。したがって、左眼の視線方向と右眼の視線方向とが左右対称になる場合、左眼と右眼に対して同じコントラスト比を有する表示画像を導くことが出来る。

液晶シャッターめがね１に設置された信号受信機１５は、時分割表示ディスプレイから発せられる同期信号を受信する。その同期信号に応じて、液晶シャッターは透過駆動状態と遮蔽駆動状態とが繰り返し切り替わる。例えば、立体表示システムでは、左眼用液晶シャッターと右眼用液晶シャッターとが交互に透過駆動状態と遮蔽駆動状態とに切り替わる。また、マルチビュー表示システムでは、両眼の液晶シャッターが同期して、透過駆動状態と遮蔽駆動状態とを繰り返す。

次に、液晶シャッターめがね１の明視方向の設定方法について説明する。明視方向の設定は、駆動用電源１６によって液晶シャッターを駆動することで実施される。具体的には、液晶シャッターを透過駆動状態と遮蔽駆動状態とにする印加電圧の大きさを変化させる。本実施例では、透過駆動状態にする第一の印加電圧が0Vであり遮蔽駆動状態にする第二の印加電圧が5Vである状況と、第一の印加電圧が1.9Vであり第二の印加電圧が5.5Vであるような状況とを、スイッチによって切り替えることが出来る。

上記のように印加電圧を切り替えた場合、液晶シャッターのコントラスト比の角度依存性がどのように変化するかについて、以下に説明する。ここで上述のように、右眼用液晶シャッターのコントラスト比の角度依存性は、左眼用液晶シャッターのものと左右対称になる。したがって、以下では左眼用液晶シャッターのコントラスト比に関してのみ詳細に説明する。

図１０Ａは本実施例における左眼用液晶シャッターによるコントラスト比の角度依存性を表した図である。図１０Ａでは、各状況におけるコントラスト比の最大値が１００に規格化されて図示されている。また、図１０Ｂに示されるように、正面軸１８からの右回りの角度をφとする。第一の印加電圧が0Vであり第二の印加電圧が5Vのとき、正面方向（φ＝０°）のコントラスト比が最大となる。つまり明視方向が正面方向となる。このとき、めがね装着者の視線方向が正面方向となる場合に、液晶シャッターめがねは高いコントラスト比を有する画像を見せることができる。

また、第一の印加電圧が1.9Vであり第二の印加電圧が5.5Vである場合、コントラスト比は約５度傾斜した方向（φ＝５°）で最大値をとる。つまり、明視方向は、めがね装着者から見て右方向に約５°傾斜した方向となる。図４で示されるように、めがね装着者２の近くに配置された時分割表示ディスプレイ４を見る場合、左眼の視線方向５ｂは、めがね装着者２から見て右方向へ傾斜した方向となる。したがって、第一の印加電圧を1.9V、第二の印加電圧を5.5Vとすることによって、液晶シャッターめがねは高いコントラスト比を有する画像を、めがね装着者に見せることができる。

本実施例では、上記のように印加電圧の大きさを設定したが、第一の印加電圧と第二の印加電圧との大きさは、さまざまな組み合わせにすることが可能である。そうすることで、明視方向の角度を上記以外の角度に設定可能である。なお、遮蔽駆動状態にするための第二の印加電圧の大きさは、液晶を駆動することができる大きさであることが望ましい。つまり第二の印加電圧は、９０°ツイステッドネマチックモードの閾値電圧以上にすることが望ましい。

本実施例では、スイッチにより明視方向を２方向に設定したが、明視方向を３方向以上に切り替えても構わない。また、明視方向を連続的に変化させられるようにしても良い。例えば、液晶駆動部に構成されたスイッチとしてボリュームスイッチを設けて、それぞれのボリュームに対応して第一の印加電圧と第二の印加電圧の大きさを予め入力しておく。これにより、明視方向を連続的に設定することが可能である。

また本実施例では、第一の印加電圧と第二の印加電圧の大きさを、左眼用と右眼用の液晶シャッターで同じ大きさにした。しかし、左眼用と右眼用の液晶シャッターに対して、異なる大きさの電圧を印加しても良い。そのようにすることで、左右の液晶シャッターの明視方向を非対称な方向に設定することができる。

その結果、図６のように右眼用と左眼用の液晶シャッターの１７ａ，１７ｂの明視方向６ａ，６ｂを、それぞれ左方向に傾斜するように設定することもできる。したがって、時分割表示ディスプレイの左端を見るときのように、左眼と右眼の視線方向が左方向に傾斜する場合にも、めがね装着者に対して高いコントラスト比で表示画像を見せることが出来る。

また、時分割表示ディスプレイとめがね装着者との位置関係によっては、時分割表示ディスプレイの異なる領域から照射された光は、液晶シャッターの異なる領域に異なる入射角度で入射する。このとき、液晶を複数の領域に分割し、分割された領域毎に明視方向を設定してもよい。そうすることにより、分割された液晶シャッターのそれぞれの領域に対して、視線方向と明視方向とを一致させることが出来る。そのため、めがね装着者に見せる表示画像のコントラスト比を一層高くすることができる。これを実現するためには、図１１に示すように、液晶シャッターに形成されている液晶駆動用電極７を複数の領域に分割すればよい。

そして、分割された領域８毎に、異なる印加電圧を上記実施例と同様に印加する。そうすることにより、分割された領域８毎に独立に明視方向を設定することが可能である。

上記の実施例では、明視方向の設定手段として駆動用電源により印加される電圧を利用したが、明視方向の設定が可能であれば、上記手段に限らない。

また上記実施例における液晶シャッターめがねは、通常の眼鏡の形状であったが、右眼用液晶シャッターと左眼用液晶シャッターがそれぞれ右眼と左眼を覆うような状態で固定させることが出来れば、その形状はどのようなものでも構わない。

また、この出願において液晶シャッターの「コントラスト比」とは、遮蔽駆動状態の液晶シャッターを介して測定される時分割表示ディスプレイの表示輝度と、透過駆動状態の液晶シャッターを介して測定される時分割表示ディスプレイの表示輝度と、の比であると定義した。しかし、コントラスト比は、輝度の比ではなく、照度の比によって定義されたものであっても構わない。

本発明の望ましい実施形態について提示し、詳細に説明したが、添付の特許請求の範囲の趣旨または範囲から逸脱しない限り、さまざまな変更及び修正が可能であることを理解されたい。

この出願は、２００７年９月２０日に出願された日本国特許出願番号第２００７−２４３７３６号を基礎とする優先権を主張し、参照によりその開示の全てをここに取り込む。

Claims (13)

1. 時分割表示ディスプレイと液晶シャッターめがねとを組み合わせた表示システムにおける液晶シャッターめがねであって、
   めがね装着者の右眼と左眼をそれぞれ覆うように配置される右眼用および左眼用液晶シャッターと、
   遮蔽駆動状態の前記液晶シャッターを介して測定される前記時分割表示ディスプレイの表示輝度と透過駆動状態の前記液晶シャッターを介して測定される前記時分割表示ディスプレイの表示輝度との比であるコントラスト比が最大となる光透過方向を変えるように、前記液晶シャッターの駆動の設定が可変な駆動手段と、
   を有する液晶シャッターめがね。
2. 前記駆動手段は、前記コントラスト比が最大となる光透過方向を、前記時分割表示ディスプレイに対する前記液晶シャッターの距離および位置に応じて設定する、請求項１に記載の液晶シャッターめがね。
3. 前記駆動手段は、
   前記左眼用液晶シャッターに関して前記コントラスト比が最大となる光透過方向を、前記右眼用液晶シャッターと前記左眼用液晶シャッターとの中間点を通り前記時分割ディスプレイの表示面と垂直な第一の軸と平行である正面方向と、めがね装着者から見て右に傾斜した方向と、に設定可能であり、
   かつ前記右眼用液晶シャッターに関して前記コントラスト比が最大となる光透過方向を、前記正面方向と前記めがね装着者から見て左に傾斜した方向とに設定可能である、請求項１または２に記載の液晶シャッターめがね。
4. 前記液晶シャッターは複数の領域に分割されており、
   前記駆動手段は、該領域毎に、前記コントラスト比が最大となる光透過方向を設定する、請求項１から３のいずれか１項に記載の液晶シャッターめがね。
5. めがね装着者の視線方向を検知するセンサを有し、
   前記駆動手段は、該センサで検知された前記視線方向に応じて、前記コントラスト比が最大となる光透過方向を設定する、請求項１から４のいずれか１項に記載の液晶シャッターめがね。
6. めがね装着者からみて左右方向の視野角より上下方向の視野角の方が大きくなるように、前記左眼用液晶シャッターと前記右眼用液晶シャッターとが構成されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の液晶シャッターめがね。
7. 前記コントラスト比の角度依存性が、前記右眼用液晶シャッターと前記左眼用液晶シャッターとの中間点を通り時分割表示ディスプレイの上下方向と平行である中心軸に対して対称になるように、前記左眼用液晶シャッターと前記右眼用液晶シャッターとが構成されている、請求項１から６のいずれか１項に記載の液晶シャッターめがね。
8. 前記駆動手段が、前記液晶シャッターに印加する電圧であって、前記液晶シャッターを透過駆動状態にする第一の印加電圧と前記液晶シャッターを遮蔽駆動状態にする第二の印加電圧のうちの少なくとも一方の印加電圧を変化させる、請求項１から７のいずれか１項に記載の液晶シャッターめがね。
9. 前記第一の印加電圧と前記第二の印加電圧のうちの一方の印加電圧が、前記液晶シャッターに形成された液晶を駆動させるための閾値電圧よりも大きい値である、請求項８に記載の液晶シャッターめがね。
10. 前記液晶シャッターに形成された液晶が、９０°ツイステッドネマチックモードである、請求項１から９のいずれか１項に記載の液晶シャッターめがね。
11. 前記左眼用液晶シャッターの前記時分割表示ディスプレイ側の面における前記液晶の第一の配向方向と、めがね装着者側の面における前記液晶の第二の配向方向とが、前記右眼用液晶シャッターと前記左眼用液晶シャッターとの中間点を通り時分割表示ディスプレイの上下方向と平行である中心軸に対して４５°傾斜した方向となるように、前記液晶が形成され、
    かつ前記右眼用液晶シャッターの前記時分割表示ディスプレイ側の面における前記液晶の第三の配向方向と、めがね装着者側の面における前記液晶の第四の配向方向が、前記中心軸に対して４５°傾斜した方向となるように、前記液晶が形成されている、請求項１０に記載の液晶シャッターめがね。
12. 前記第一の配向方向と前記第三の配向方向とが反平行方向であり、かつ前記第二の配向方向と前記第四の配向方向とが反平行方向である、請求項１１に記載の液晶シャッターめがね。
13. 前記時分割表示ディスプレイに時分割で表示される画像ごとに、前記右眼用液晶シャッターと前記左眼用液晶シャッターとの前記透過駆動状態および前記遮蔽駆動状態がそれぞれ切り替えられる、請求項１から１２のいずれか１項に記載の液晶シャッターめがね。

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