JP5160846B2 - 電子映像機器 - Google Patents

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Description

本発明は電子映像機器に係り、より詳しくは、バリアを用いるオートステレオスコープ方式の電子映像機器に関するものである。
電子映像機器にあって、ステレオスコープ装置は使用者の左眼と右眼に互いに異なるイメージを提供し、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表示装置である。オートステレオスコープ方式の電子映像機器は、偏光眼鏡のような装備を使わなくとも使用者に立体映像を提供することができる。
通常のオートステレオスコープ方式の電子映像機器は、イメージ表示部前面にバリア、例えばパララックスバリアやレンティキュラレンズ、またはマイクロレンズアレイ等を備えて、イメージ表示部で実現されたイメージを空間分割する方式を採択している。
パララックスバリアは、透過型液晶表示装置を応用した液晶シャッターで製作でき、この場合、２次元映像モードと３次元映像モード（または立体映像モード）との切り換えが可能な長所があって、ラップトップコンピュータやモバイル電話などに容易に適用できる。
一般に、パララックスバリアは帯状の光遮断部と光透過部とを備える。これにより、イメージ表示部の右眼用サブピクセルで実現された右眼イメージは、パララックスバリアの光透過部を経て、使用者の右眼に提供され、イメージ表示部の左眼用サブピクセルで実現された左眼イメージは、パララックスバリアの光透過部を経て、使用者の左眼に提供される。これによって使用者はイメージ表示部で具現される映像を立体映像と認識するようになる。
しかしながら、パララックスバリアを備えた電子映像機器は、３次元映像モードでは右眼用映像と左眼用映像とを分離して表示するので、３次元映像モードでの解像度は２次元映像モードの解像度に比べて半分程度に低くなる問題があった。
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、その目的とするところは、バリアを使って高解像度で良質の立体映像を実現できる電子映像機器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、２次元または３次元に対応する映像を表示する表示部と、表示部と対向配置されて、映像を２次元映像または３次元映像で使用者に提供するバリアと、を備え、
バリアは、互いに対向配置された第１基板及び第２基板と、第１基板上に形成された複数の第１電極と、第１電極を覆って第１基板上に形成された絶縁層と、絶縁層上に形成された複数の第２電極と、第１基板と第２基板との間に配置された液晶層と、を有しており、
第１電極及び第２電極は、絶縁層を介して、それぞれ隣接する第２電極間及び隣接する第１電極間に位置し、第１電極の幅及び第２電極の幅は、それぞれ対応する第２電極の隣接相互間隔及び第１電極の隣接相互間隔以上に広いことを特徴とする、電子映像機器が提供される。
バリアの第１電極及び第２電極の構成により、光遮断部と光透過部とのパターンを互いに変えて形成することができ、同時に表示部で左眼用イメージと右眼用イメージとのパターンを一定の時間間隔で交替して表示することにより、電子映像機器を時分割方式で表示することができ、従来の空間分割方式に比べて解像度が低下しない３次元映像を表示できるようになる。
第１電極及び第２電極は、帯状パターンに形成することができる。帯状パターンで複数形成された第１電極及び第２電極は、各々任意の間隔を置いて配列することができ、各々の端部で連結電極によって連結することができる。
第１電極の幅と第２電極の幅とは、同じであることができる。また、第１電極の隣接相互間隔と第２電極の隣接相互間隔とは、同じであることができる。
第１電極の幅、第２電極の幅、第１電極の隣接相互間隔、及び第２電極の隣接相互間隔は、同じであることができる。この場合には、第１電極の周縁と第２電極の周縁とを平面上で互いに一致させることができる。これにより、第１電極と第２電極との間に隙を形成しないので、バリアは第１電極と第２電極との間に光が透過するのを最小化して、クロストークによる３次元映像の画質低下を防止することができる。
或いは、第１電極の幅と第２電極の幅とは同じであり、第１電極の隣接相互間隔と第２電極の隣接相互間隔とは同じであり、第１電極または第２電極の幅は、第１電極または第２電極の隣接相互間隔より広いことができる。バリアで光透過部は第１電極の隣接相互間隔または第２電極の隣接相互間隔によって作ることができ、光遮断部は第１電極または第２電極によって作ることができるので、光遮断部が光透過部より広くすることにより、光が不必要に漏れる不具合を防ぐことができる。
第１電極または第２電極の幅が、第１電極または第２電極の隣接相互間隔より広い場合には、第２電極の幅方向の両周縁部分は、第１電極の幅方向の周縁部分と重畳されることができる。
第２基板上に形成された第３電極を更に有し、第３電極は、例えば、第１基板に対向する第２基板の一面に一体に形成することができる。
バリアは、ノーマリホワイトモードの液晶表示装置であることができる。ノーマリホワイトモードは、オフ状態で光を透過してオン状態で光を遮断することができる。
表示部は、複数の前記第１電極の配列方向に沿って、第１電極及び第２電極のパターンに対応する第１ピクセル及び第２ピクセルが交互に反復配置されており、
第１期間には第１電極に液晶駆動電圧が印加されて、第１ピクセルに左眼用映像が表示され、第２ピクセルに右眼用映像が表示され、
第２期間には第２電極に液晶駆動電圧が印加されて、第１ピクセルに右眼用映像が表示され、第２ピクセルに左眼用映像が表示されることができる。
これにより、表示部で左眼用イメージと右眼用イメージとのパターンを一定の時間間隔で交替して表示することができる。
左眼用映像と右眼用映像とは、時分割されて駆動されることができる。こうして従来の空間分割方式に比べて解像度が低下しない３次元映像を表示できるようになる。
表示部が２次元映像を表示する場合、バリアはオフ状態であることができる。必要に応じて表示部のピクセルに２次元映像信号を入力して、バリアをオフにすれば、２次元映像モードを実現することができる。
以上詳述したように本発明によれば、バリアの第１電極及び第２電極の構成により、光遮断部と光透過部とのパターンを互いに変えて形成することができ、同時に表示部で左眼用イメージと右眼用イメージとのパターンを一定の時間間隔で交替して表示することにより、電子映像機器を時分割方式で表示することができ、従来の空間分割方式に比べて、高輝度で解像度が低下しない３次元映像を表示できるようになる。
以下に添付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構成要素については、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の実施の形態）
図１は、本実施の形態による電子映像機器の断面図である。図１に示すように、第１の実施の形態による電子映像機器は、表示部１００とバリア２００とを備えている。表示部１００は、所定のパターンを有する左眼用映像と右眼用映像とを表示する。この場合、表示部１００に示される左眼用映像及び右眼用映像のパターンは互いに異なる第１映像と第２映像とが所定の映像周波数を有しながら繰り返し交替して表示できる。
表示部１００は、今まで開発された全ての表示装置のうちのいずれかを用いてもよい。例えば、表示部１００は、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）及び有機発光装置（ＯＬＥＤ）のうちの何れか一つを用いてもよい。
バリア２００は、オフ状態で光を透過してオン状態で光を遮断するノーマリホワイトモードの液晶表示装置で形成できる。より具体的には、バリア２００は、第１基板１０及び第２基板１２と、第１電極１４と、第２電極１６と、絶縁層２２と、第３電極１８と、液晶層２０と、を備えている。第１基板１０と第２基板１２とは、任意の間隔をおいて対向配置される。第１基板１０と第２基板１２とは、一対の短辺及び長辺を有する長方形のガラス基板で形成できる。
図２Ａは本実施の形態による電子映像機器のうち、バリア２００の第１基板１０上に形成された第１電極１４を説明するために示した部分平面図であり、図２Ｂは本実施の形態による電子映像機器のうち、バリア２００の第１基板１０上に形成された第２電極１６を説明するために示した部分平面図である。
まず、図２Ａを参照すれば、第１電極１４は第２基板１２に対向する第１基板１０の一面に任意の間隔をおいて複数形成される。第１電極１４は第１基板１０の短辺に対応する第１方向（例えば、図面のＹ軸方向）に沿って長く形成される。つまり、第１電極１４は帯状パターンを有し、各々の帯状パターンは任意の間隔（またはギャップ）Ｇ１を置いて第１基板１０上に配列される。
また、第１基板１０の上には図２Ａに示すように、第１電極１４を電気的に連結する第１連結電極１４ａが第１基板１０の長辺に対応する第２方向（例えば、図面のＸ軸方向）に沿って形成されて第１電極１４の一端に連結される。図２Ｂを参照すれば、第１基板１０の上には第１電極１４及び第１連結電極１４ａを覆う絶縁層２２が形成される。絶縁層２２は透明な材質、例えば二酸化珪素（ＳｉＯ２）で形成できる。
第２電極１６は、絶縁層２２の上に第１方向（Ｙ軸方向）に沿って任意の間隔をおいて複数形成される。つまり、第２電極１６は帯状パターンを有しながら、各々の帯状パターンは任意の間隔（またはギャップ）Ｇ２を置いて配列される。また、絶縁層２２の上には図２Ｂに示すように、第２電極１６を電気的に連結する第２連結電極１６ａが第２方向（Ｘ軸方向）に沿って第２電極１６の一端に連結されるように形成される。第２電極１６及び第２連結電極１６ａは、絶縁層２２によって第１電極１４及び第１連結電極１４ａと絶縁される。
図３は、本実施の形態による電子映像機器のうち、バリア２００の第１基板１０上に形成された第１電極１４及び第２電極１６の関係を説明するために示した部分平面図である。図３を参照すれば、本実施の形態で第１電極１４と第２電極１６とはそれぞれ一定の幅Ｗ１、Ｗ２を有して第１基板１０の上に第２方向（Ｘ軸方向）に沿って交互に反復配置されるが、この時、第１電極１４の幅Ｗ１と第２電極１６の幅Ｗ２とは同じであることもできる。更に、本実施の形態で、第２電極１６は第１電極１４の隣接する相互間隔である間隔Ｇ１に対応して位置する。逆の立場で見れば、第１電極１４は第２電極１６の隣接する相互間隔である間隔Ｇ２に対応して位置する。
これにより、本実施の形態で、第１電極１４及び第２電極１６において、それぞれの幅Ｗ１、Ｗ２とそれら相互間の間隔Ｇ１、Ｇ２とを同じサイズで形成することができ、図３に示すように、第１電極１４と第２電極１６とが形成された第１基板１０を平面状態で見れば、互いに隣接した第１電極１４の周縁と第２電極１６の周縁とはＸＹ平面上で互いに一致させることができる。
第３電極１８は、第１基板１０に対向する第２基板１２の一面に形成される。第３電極１８は第２基板１２の前面に一体に形成されてもよく、第１電極１４及び第２電極１６と交差する状態で複数配置された構造に形成することができる。このような第１電極１４、第２電極１６及び第３電極１８は酸化インジウム錫（ＩＴＯ）のような透明材質で構成することができる。同時に、第２電極１６及び第３電極１８の上には配向膜（図示せず）がそれぞれ形成され、これらの間には液晶層２０が形成される。また、第１基板１０及び第２基板１２の互いに対向しない、それぞれの外面には一対の偏光板２４が配置される。
次に、表示部１００のピクセル配列及び動作について説明する。図４Ａ及び図４Ｂはそれぞれ第１期間ｔ１及び第２期間ｔ２での表示部１００のピクセル配列を示す。表示部１００は第１方向（Ｙ軸方向）に沿って長く形成される第１ピクセル２６及び第２ピクセル２８を含む。第１ピクセル２６と第２ピクセル２８は第２方向に沿って交互に反復配置される。
図４Ａに示すように、第１期間ｔ１で第１ピクセル２６は左眼用映像信号に対応して、左眼用映像ＬＲ、ＬＧ、ＬＢを表示して、第２ピクセル２８は右眼用映像信号に対応して、右眼用映像ＲＲ、ＲＧ、ＲＢを表示する。このように第１期間ｔ１間の表示部には第１映像が表示される。
一方、表示部１００が第１映像を表示する第１期間ｔ１には、第１電極１４には第１連結電極１４ａを通じて、液晶駆動電圧が印加され、第２電極１６には第２連結電極１６ａを通じて、基準電圧、例えば接地電圧が印加される。また、第３電極１８には基準電圧が印加される。ここで、第１電極１４は光遮断部になって、第２電極１６は光透過部になる。
図４Ｂに示すように、第２期間ｔ２には第１期間ｔ１とは反対に、第１ピクセル２６に右眼用映像信号に対応して、右眼用映像ＲＲ、ＲＧ、ＲＢを表示して、第２ピクセル２８には左眼用映像信号に対応して、左眼用映像ＬＲ、ＬＧ、ＬＢを表示する。このように第２期間ｔ２間の表示部には第２映像が表示される。
表示部１００が第２映像を表示する第２期間ｔ２には、第１電極１４には第１連結電極１４ａを通じて、基準電圧が印加され、第２電極１６には第２連結電極１６ａを通じて、液晶駆動電圧が印加される。また、第３電極１８には基準電圧が印加される。ここで、第１電極１４は光透過部になって、第２電極１６は光遮断部になる。
このような表示部１００とバリア２００の駆動によって、使用者の左眼は第１期間ｔ１には第１ピクセル２６を通じて具現されるイメージを見るようになって、第２期間ｔ２には第２ピクセル２８を通じて具現されるイメージを見るようになる。また、使用者の右眼はこれとは反対に第１期間ｔ１には第２ピクセル２８を通じて具現されるイメージを見るようになって、第２期間ｔ２には第１ピクセル２６を通じて具現されるイメージを見るようになる。従って、使用者は空間分割でないこのような時分割を通して、立体映像を視聴できるようになるので２Ｄのような解像度を有する立体映像を見ることができる。
前述した駆動過程において、本実施の形態のバリア２００は互いに隣接するように位置した第１電極１４と第２電極１６との間に隙間を形成しない。つまり、バリア２００は第１電極１４と第２電極１６との間に光が透過されるものを最小化する。従って、本実施の形態の電子映像機器はクロストークによる３次元映像の画質低下を防止することができる。
また、本実施の形態の電子映像機器は必要に応じて表示部のピクセルに２次元映像信号を入力して、バリアをオフにして２次元映像モードを実現することができる。
（第２の実施の形態）
次に図５を参照して本実施の形態による電子映像機器について説明する。図５は、第２の実施の形態による電子映像機器の断面図である。本実施の形態による電子映像機器は、前述した第１の実施の形態の電子映像機器とその基本的な構成を同一にする。従って、以下の説明では便宜上、第１の実施の形態と同一な構成要素については同一図面符号で示し、これについての具体的な説明は省略する。
図５に示すように、第１基板１０に第１方向（例えば、図面のＹ軸方向）に沿って配置された第１電極１５は、その幅Ｗ３より狭いサイズの間隔Ｇ３を置いて形成される。また、絶縁層２２の上に第１方向（Ｙ軸方向）に沿って配置された第２電極１７は、その幅Ｗ４より狭いサイズの間隔Ｇ４を置いて形成される。この時、第１電極１５の幅Ｗ３と第２電極１７の幅Ｗ４とは同じサイズで形成でき、第１電極１５相互間の間隔Ｇ３と第２電極相互間の間隔Ｇ４とが同じサイズで形成できる。
このような条件で第１電極１５と第２電極１７とが第１基板１０の上に第２方向（Ｘ軸方向）に沿って配置されれば、第２電極１７はその両側周縁部分を第１電極１５と重畳させることができる。これをより詳しく説明すれば、第２電極１７は第１電極１５相互間の間隔Ｇ３だけでなく、この間隔Ｇ３の両側に位置した第１電極１５の一部分と重畳されながら、第１基板１０の上に形成される。ここで第１電極１５と第２電極１７とが重畳される領域の幅は一定に維持される。
このような本実施の形態における電子映像機器の動作時、バリア２００で光透過部は第１電極相互間の間隔Ｇ３または第２電極相互間の間隔Ｇ４によって作られるようになって、光遮断部は第１電極１５又は第２電極１７によって作られるようになる。
この時、光透過部は前述した第１電極１５及び第２電極１７を有する条件により光遮断部よりいつも狭い幅を有するので、第１の実施の形態のように、バリア２００の作用時、第１電極１５と第２電極１７の間を通して、不必要に漏れて光が発生する不具合を未然に遮断できるようになる。
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、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、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。
本発明は電子映像機器に適用可能であり、バリアを用いるオートステレオスコープ方式の電子映像機器に適用可能である。
本発明の電子映像機器の第１の実施の形態を概略的に示す断面図である。 図１の電子映像機器において、バリアの第１基板上に形成された第１電極を示す部分平面図である。 図１の電子映像機器において、バリアの第１基板上に形成された第２電極を示す部分平面図である。 図１の電子映像機器において、バリアの第１基板上に形成された第１電極及び第２電極の関係を示す部分平面図である。 第１の実施の形態の電子映像機器の表示部において、第１期間に対応するピクセル配列図である。 第１の実施の形態の電子映像機器の表示部において、第２期間に対応するピクセル配列図である。 本発明の電子映像機器の第２の実施の形態を概略的に示す断面図である。
符号の説明
１０ 第１基板
１２ 第２基板
１４ 第１電極
１６ 第２電極
１８ 第３電極
２０ 液晶層
２２ 絶縁層
１００ 表示部
２００ バリア

Claims (12)

  1. ２次元または３次元に対応する映像を表示する表示部と、
    前記表示部と対向配置されて、前記映像を２次元映像または３次元映像で使用者に提供するバリアと、
    を備え、
    前記バリアは、
    互いに対向配置された第１基板及び第２基板と、
    前記第１基板上に形成された複数の第１電極と、
    前記第１電極を覆い、前記第１基板上に形成された絶縁層と、
    前記絶縁層上に形成された複数の第２電極と、
    前記第１基板と前記第２基板との間に配置された液晶層と、
    を有しており、
    前記第１電極及び前記第２電極は、前記絶縁層を介して、それぞれ隣接する前記第２電極間及び隣接する前記第１電極間に位置し、前記第１電極の幅及び前記第２電極の幅は、それぞれ対応する前記第２電極の隣接相互間隔及び前記第１電極の隣接相互間隔以上であることを特徴とする、電子映像機器。
  2. 前記第１電極及び前記第２電極は、帯状パターンに形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の電子映像機器。
  3. 前記第１電極の幅と前記第２電極の幅とは、同じであることを特徴とする、請求項１または２に記載の電子映像機器。
  4. 前記第１電極の隣接相互間隔と前記第２電極の隣接相互間隔とは、同じであることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の電子映像機器。
  5. 前記第１電極の幅、前記第２電極の幅、前記第１電極の隣接相互間隔、及び前記第２電極の隣接相互間隔は、同じであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の電子映像機器。
  6. 前記第１電極の幅と前記第２電極の幅とは同じであり、前記第１電極の隣接相互間隔と前記第２電極の隣接相互間隔とは同じであり、前記第１電極または前記第２電極の幅は、前記第１電極または前記第２電極の隣接相互間隔より広いことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の電子映像機器。
  7. 前記第２電極の幅方向の両周縁部分は、前記第１電極の幅方向の周縁部分と重畳されることを特徴とする、請求項６に記載の電子映像機器。
  8. 前記第２基板上に形成された第３電極を更に有し、前記第３電極は、前記第１基板に対向する前記第２基板の一面に一体に形成されていることを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の電子映像機器。
  9. 前記バリアは、ノーマリホワイトモードの液晶表示装置であることを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の電子映像機器。
  10. 前記表示部は、複数の前記第１電極の配列方向に沿って、前記第１電極及び前記第２電極のパターンに対応する第１ピクセル及び第２ピクセルが交互に反復配置されており、
    第１期間には前記第１電極に液晶駆動電圧が印加されて、前記第１ピクセルに左眼用映像が表示され、前記第２ピクセルに右眼用映像が表示され、
    第２期間には前記第２電極に前記液晶駆動電圧が印加されて、前記第１ピクセルに前記右眼用映像が表示され、前記第２ピクセルに前記左眼用映像が表示されることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の電子映像機器。
  11. 前記左眼用映像と前記右眼用映像とは、時分割されて駆動されることを特徴とする、請求項１０に記載の電子映像機器。
  12. 前記表示部が２次元映像を表示する場合、前記バリアはオフ状態であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載の電子映像機器。
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