JP5213275B2 - Stereoscopic display device and display method thereof - Google Patents

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Description

本発明は、立体表示装置とその表示方法に関し、特に高解像度の立体表示装置とその表示方法に関する。   The present invention relates to a stereoscopic display device and a display method thereof, and more particularly to a high-resolution stereoscopic display device and a display method thereof.

現在、主に使われている表示装置は平面表示装置である。科学技術の発展に伴って３Ｄ（Three-Dimensional）立体表示技術が開発されている。３Ｄ立体表示技術は、人類の左右それぞれの目が少し違う像を見ている現象（即ち、両眼視差）によって、物体の縦、横、高さを認識し、立体映像を感知する技術である。３Ｄ立体表示装置は、人工的に両眼視差を形成して両眼に少し違う２つの像が送られるようにし、且つ使用者の両眼に送られる少し違う２つの像によって脳が３Ｄ像を感知するようにする表示装置である。従来の３Ｄ立体表示装置は、補助的装置を使わなければ３Ｄ像を見ることができない。例えば、３Ｄヘルメット、３Ｄ偏光メガネ、シャッター式メガネなどのような補助的装置を使わなければ３Ｄ像を見ることができない。現在、補助的装置を使わなくても３Ｄ像を見ることができる裸眼式立体表示装置（autostereoscopic display）がある。今の裸眼式立体表示装置は、主に２Ｄ（Two-Dimensional）平面表示装置（液晶表示装置、プラズマ表示装置、電界放出表示装置、有機エレクトロルミネッセンスなどを含む）に光学格子を設置する裸眼式立体表示装置である。２Ｄ平面表示装置に使われる光学格子は、細隙光学格子、柱面光学格子などに分離することができる。それにより、前記裸眼式立体表示装置を細隙光学格子式立体表示装置とマイクロレンズ配列式立体表示装置に分離することができる。   Currently, a display device mainly used is a flat display device. With the development of science and technology, 3D (Three-Dimensional) stereoscopic display technology has been developed. The 3D stereoscopic display technology is a technology for recognizing a stereoscopic image by recognizing the vertical, horizontal, and height of an object based on a phenomenon in which the left and right eyes of human beings see a slightly different image (that is, binocular parallax). . The 3D stereoscopic display device artificially forms binocular parallax so that two slightly different images are sent to both eyes, and the brain produces a 3D image by two slightly different images sent to both eyes of the user. It is a display device that makes it sense. A conventional 3D stereoscopic display device cannot view a 3D image without using an auxiliary device. For example, a 3D image cannot be seen without using auxiliary devices such as 3D helmets, 3D polarized glasses, and shutter glasses. Currently, there are autostereoscopic displays that can view 3D images without the use of auxiliary devices. The present autostereoscopic display device is mainly an autostereoscopic display in which an optical grating is installed on a 2D (Two-Dimensional) flat display device (including a liquid crystal display device, a plasma display device, a field emission display device, organic electroluminescence, etc.). It is a display device. The optical grating used in the 2D flat display device can be separated into a slit optical grating, a columnar optical grating, and the like. Accordingly, the autostereoscopic display device can be separated into a slit optical lattice type stereoscopic display device and a microlens array type stereoscopic display device.

前記細隙光学格子式立体表示装置は、障壁を通して光線を左目と右目の方向の光線に分離させて両眼視差を形成し、３Ｄ画像を得る。前記細隙光学格子式立体表示装置は、３Ｄ画像を表示することができるが、障壁によって一部の光線が遮断されるので、光線の利用率が悪くなる。前記マイクロレンズ配列式立体表示装置で光線を遮断されないので、光線の利用率が前記細隙光学格子式立体表示装置よりよい。しかし、前記マイクロレンズ配列式立体表示装置に使われる柱面光学格子の構造が固定されているので、焦点、格子の間の距離を調節することができない。   The slit optical lattice type stereoscopic display device separates light rays into light rays in the direction of the left eye and right eye through a barrier to form binocular parallax to obtain a 3D image. The slit optical lattice type stereoscopic display device can display a 3D image, but a part of the light beam is blocked by the barrier, so that the utilization factor of the light beam is deteriorated. Since the light is not blocked by the microlens array type stereoscopic display device, the utilization factor of the light beam is better than that of the slit optical lattice type stereoscopic display device. However, since the structure of the columnar optical grating used in the microlens array type stereoscopic display device is fixed, the distance between the focal point and the grating cannot be adjusted.

前記問題を解決するために、電気駆動式液晶レンズを使う立体表示装置を提案している。例えば、１９９６年２月２０日に公開されるアメリカの特開ＵＳ５４９３４２７号公報に公開される電気駆動式液晶レンズ付き立体表示装を参照することができる。前記電気駆動式液晶レンズ付き立体表示装は、一般の２Ｄ表示装置に電気駆動式液晶レンズを設置させる表示装置である。前記電気駆動式液晶レンズは、上基板と、下基板と、前記上基板に形成される複数の長手状電極と、前記下基板に形成される電極層と、前記長手状電極と電極層との間の形成される液晶層と、を含む。前記長手状電極と電極層に所定の電圧を印加すると、上基板と下基板との間に電界が発生し、前記液晶層の液晶分子の向きが変えられる。各長手状電極に違う電圧を印加する場合、各長手状電極の附近に置かれる各液晶分子の向きが変えられる量が違うので、入射される光線を屈折させる各長手状電極の附近に置かれる各液晶分子の屈折率が違いなる。これにより、柱面光学格子に似ている液晶レンズを得ることができる。即ち、前記液晶レンズに入射される光線が屈折率が違う各液晶分子に屈折される後、柱面光学格子から出る。前記液晶レンズは、前記長手状電極と電極層に電圧を印加することにより得るものであるので、各長手状電極に印加する電圧量と各長手状電極に印加する各電圧の分布を調節することにより液晶レンズの焦点、格子の間の距離を容易に調節することができる。   In order to solve the above problem, a stereoscopic display device using an electrically driven liquid crystal lens has been proposed. For example, a stereoscopic display device with an electrically driven liquid crystal lens disclosed in US Pat. No. 5,493,427 published on Feb. 20, 1996 can be referred to. The stereoscopic display device with an electrically driven liquid crystal lens is a display device in which an electrically driven liquid crystal lens is installed in a general 2D display device. The electrically driven liquid crystal lens includes an upper substrate, a lower substrate, a plurality of longitudinal electrodes formed on the upper substrate, an electrode layer formed on the lower substrate, and the longitudinal electrode and the electrode layer. A liquid crystal layer formed therebetween. When a predetermined voltage is applied to the longitudinal electrode and the electrode layer, an electric field is generated between the upper substrate and the lower substrate, and the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer is changed. When a different voltage is applied to each longitudinal electrode, the amount of change in the direction of each liquid crystal molecule placed in the vicinity of each longitudinal electrode is different, so it is placed in the vicinity of each longitudinal electrode that refracts incident light. The refractive index of each liquid crystal molecule is different. Thereby, a liquid crystal lens resembling a columnar optical grating can be obtained. That is, the light beam incident on the liquid crystal lens is refracted by each liquid crystal molecule having a different refractive index and then exits from the columnar optical grating. Since the liquid crystal lens is obtained by applying a voltage to the longitudinal electrode and the electrode layer, the amount of voltage applied to each longitudinal electrode and the distribution of each voltage applied to each longitudinal electrode are adjusted. Thus, the distance between the focal point and the grating of the liquid crystal lens can be easily adjusted.

前記電気駆動式液晶レンズ付き立体表示装の画像形成の原理と細隙光学格子式立体表示装置及びマイクロレンズ配列式立体表示装置の画像形成の原理が同じである。これらの立体表示装置は、まず表示パネルの画素を半分ずつ分けて左画素と右画素を形成する。次に、左画素で左目観測用画像を形成し、右画素で右目観測用画像を形成する。次に、光学格子或いは液晶レンズを通して左目観測用画像と右目観測用画像の伝導方向を変えて、左目観測用画像を左目の観測範囲に送り、右目観測用画像を右目の観測範囲に送る。前記左目観測用画像がすべての画素の半分によって形成され、右目観測用画像がすべての画素のほかの半分によって形成されるので、表示パネルの解像度がもとの半分になり、立体表示装置の解像度と画質が悪くなる。   The principle of image formation of the stereoscopic display device with the electrically driven liquid crystal lens and the principle of image formation of the slit optical lattice type stereoscopic display device and the microlens array type stereoscopic display device are the same. In these stereoscopic display devices, first, the pixels of the display panel are divided into halves to form a left pixel and a right pixel. Next, a left-eye observation image is formed with the left pixel, and a right-eye observation image is formed with the right pixel. Next, the conduction direction of the left-eye observation image and the right-eye observation image is changed through the optical grating or the liquid crystal lens, the left-eye observation image is sent to the left-eye observation range, and the right-eye observation image is sent to the right-eye observation range. Since the left-eye observation image is formed by half of all the pixels and the right-eye observation image is formed by the other half of all the pixels, the resolution of the display panel is reduced to the original half, and the resolution of the stereoscopic display device And the image quality deteriorates.

アメリカ特開ＵＳ５４９３４２７号公報U.S. Pat. No. 5,493,427

本発明の主な目的は、画像の解像度が悪くなることを防ぎ、画像の解像度と画質を向上させることができる立体表示装置及びその表示方法を提供することにある。   A main object of the present invention is to provide a stereoscopic display device and a display method thereof that can prevent the resolution of an image from being deteriorated and improve the resolution and image quality of the image.

上記課題を解決するために本発明では、表示モジュールと液晶レンズ配列及び駆動電圧源を含む立体表示装置を提供する。前記立体表示装置において、前記表示モジュールは、１つの周期で少なくとも２つの視差付き画像を表示する。前記少なくとも２つの視差付き画像は、完璧な左目画像と右目画像を分割させる後再度組み合わせさせる画像である。前記駆動電圧源は、前記液晶レンズ配列を駆動して２つの視差付き画像の中で左目画像に対応する画像を左目可視範囲にガイドし、右目画像に対応する画像を右目可視範囲にガイドする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a stereoscopic display device including a display module, a liquid crystal lens array, and a driving voltage source. In the stereoscopic display device, the display module displays at least two images with parallax in one cycle. The at least two images with parallax are images that are combined again after dividing the perfect left-eye image and right-eye image. The drive voltage source drives the liquid crystal lens array to guide an image corresponding to the left eye image in the two parallax images to the left eye visible range and guide an image corresponding to the right eye image to the right eye visible range.

前記立体表示装置において、前記１つの周期が第一時間と第二時間を含む。前記第一時間に表示される視差付き画像は、第一左目画像の全解像度の半分から構成される第一左目画像と第一右目画像の全解像度の半分から構成される第一右目画像を含む。前記駆動電圧源は、前記液晶レンズ配列を駆動して第一左目画像を左目可視範囲にガイドし、第一右画像を右目可視範囲にガイドする。前記第二時間に表示される視差付き画像は、全左目画像で第一左目画像を除いて得る第二左目画像と、全右目画像で第一右目画像を除いて得る第二右目画像を含む。前記第二左目画像が形成される表示モジュールの位置が前記第一右目画像が形成される表示モジュールの位置に対応し、前記第二右目画像が形成される表示モジュールの位置が前記第一左目画像が形成される表示モジュールの位置に対応する。前記駆動電圧源は、前記液晶レンズ配列を駆動して、液晶レンズ配列が第一時間の液晶レンズ配列より所定のサイズ移動する。且つ、第二左目画像を左目可視範囲にガイドし、第二右画像を右目可視範囲にガイドする。   In the stereoscopic display device, the one cycle includes a first time and a second time. The image with parallax displayed at the first time includes a first left eye image composed of half the full resolution of the first left eye image and a first right eye image composed of half the full resolution of the first right eye image. . The driving voltage source drives the liquid crystal lens array to guide the first left-eye image into the left-eye visible range and guide the first right image into the right-eye visible range. The image with parallax displayed at the second time includes a second left eye image obtained by removing the first left eye image from the all left eye image, and a second right eye image obtained by removing the first right eye image from the all right eye image. The position of the display module where the second left eye image is formed corresponds to the position of the display module where the first right eye image is formed, and the position of the display module where the second right eye image is formed is the first left eye image. Corresponds to the position of the display module on which is formed. The drive voltage source drives the liquid crystal lens array, and the liquid crystal lens array moves a predetermined size from the liquid crystal lens array for the first time. In addition, the second left-eye image is guided to the left-eye visible range, and the second right image is guided to the right-eye visible range.

前記立体表示装置において、前記液晶レンズ配列は、第一基板と、第二基板と、第一電極と、第二電極と、液晶層と、を含む。前記第一電極は、前記第一基板に形成される複数の長手状電極を含む。前記第二電極は、前記第二基板の表面に形成されている。前記液晶層は、前記第一電極と第二電極との間に形成されている。前記駆動電圧源は、複数の長手状電極と第二電極との間の電位差を制御して液晶レンズ配列を形成し、且つ各長手状電極と第二電極との間の電位差を制御して液晶レンズ配列を移動させる。   In the stereoscopic display device, the liquid crystal lens array includes a first substrate, a second substrate, a first electrode, a second electrode, and a liquid crystal layer. The first electrode includes a plurality of longitudinal electrodes formed on the first substrate. The second electrode is formed on the surface of the second substrate. The liquid crystal layer is formed between the first electrode and the second electrode. The driving voltage source controls the potential difference between the plurality of longitudinal electrodes and the second electrode to form a liquid crystal lens array, and controls the potential difference between each longitudinal electrode and the second electrode to control the liquid crystal Move the lens array.

前記立体表示装置において、前記第一電極と前記第一基板の間には、第三電極と、前記第一電極と第三電極との間に形成される第一絶縁層と、第二絶縁層と、がさらに設置されている。前記第二電極と液晶層の間には、複数の長手状電極を含む第四電極と、前記第二電極と第四電極との間に形成される第二絶縁層と、がさらに設置されている。前記駆動電圧源が第一時間には、第一電極と第二電極だけを駆動して液晶レンズ配列を形成する。第二時間には、第三電極と第四電極だけを駆動して液晶レンズ配列を形成する。第二時間に形成する液晶レンズ配列は、第一時間に形成する液晶レンズ配列より所定の距離が移動されている。   In the stereoscopic display device, between the first electrode and the first substrate, a third electrode, a first insulating layer formed between the first electrode and the third electrode, and a second insulating layer And more are installed. Between the second electrode and the liquid crystal layer, a fourth electrode including a plurality of longitudinal electrodes and a second insulating layer formed between the second electrode and the fourth electrode are further provided. Yes. In the first time, the driving voltage source drives only the first electrode and the second electrode to form a liquid crystal lens array. In the second time, only the third electrode and the fourth electrode are driven to form the liquid crystal lens array. The liquid crystal lens array formed at the second time is moved a predetermined distance from the liquid crystal lens array formed at the first time.

前記立体表示装置において、前記所定の距離は、視差付き画像で左目画像に属する画像ユニットの半分と、前記左目画像に隣接する右目画像に属する画像ユニットの半分と、の合計と同じである。   In the stereoscopic display device, the predetermined distance is the same as the sum of half of the image units belonging to the left eye image and half of the image units belonging to the right eye image adjacent to the left eye image.

前記立体表示装置において、前記周期が人目の視覚滞在に必要する最長時間より小さい、若しくは、同じである。   In the stereoscopic display device, the period is smaller than or the same as the longest time required for the visual stay of the human eye.

上記課題を解決するために本発明では、以下のステップを含む立体画像表示方法を提供する。前記表示モジュールが１つの周期で少なくとも２つの視差付き画像を表示する。前記少なくとも２つの視差付き画像は、完璧な左目画像と右目画像を分割させる後再度組み合わせさせる画像である。各視差付き画像は、左目画像と右目画像の一部の画像を含む。前記一部の画像が前記視差付き画像に置かれる位置と、左目画像或いは右目画像に置かれる位置が同じである。前記駆動電圧源は、前記液晶レンズ配列を駆動して各視差付き画像で左目画像に対応する画像を左目可視範囲にガイドし、右目画像に対応する画像を右目可視範囲にガイドする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a stereoscopic image display method including the following steps. The display module displays at least two images with parallax in one cycle. The at least two images with parallax are images that are combined again after dividing the perfect left-eye image and right-eye image. Each parallax image includes a part of the left-eye image and the right-eye image. The position where the partial image is placed on the image with parallax and the position where the partial image is placed on the left-eye image or the right-eye image are the same. The driving voltage source drives the liquid crystal lens array to guide an image corresponding to the left eye image in each parallax image to the left eye visible range and guide an image corresponding to the right eye image to the right eye visible range.

前記立体画像表示方法において、前記１つの周期は、第一時間と第二時間を含む。前記第一時間に表示される視差付き画像は、第一左目画像の全解像度の半分から構成される第一左目画像と第一右目画像の全解像度の半分から構成される第一右目画像を含む。前記駆動電圧源は、前記液晶レンズ配列を駆動して第一左目画像を左目可視範囲にガイドし、第一右画像を右目可視範囲にガイドする。前記第二時間に表示される視差付き画像は、全左目画像で第一左目画像を除いて得る第二左目画像と、全右目画像で第一右目画像を除いて得る第二右目画像を含む。前記第二左目画像が形成される表示モジュールの位置は、前記第一右目画像が形成される表示モジュールの位置に対応する。前記第二右目画像が形成される表示モジュールの位置は、前記第一左目画像が形成される表示モジュールの位置に対応する。前記駆動電圧源は、前記液晶レンズ配列を駆動して、液晶レンズ配列が第一時間の液晶レンズ配列より所定のサイズ移動する一方、第二左目画像を左目可視範囲にガイドし、第二右画像を右目可視範囲にガイドする。   In the stereoscopic image display method, the one cycle includes a first time and a second time. The image with parallax displayed at the first time includes a first left eye image composed of half the full resolution of the first left eye image and a first right eye image composed of half the full resolution of the first right eye image. . The driving voltage source drives the liquid crystal lens array to guide the first left-eye image into the left-eye visible range and guide the first right image into the right-eye visible range. The image with parallax displayed at the second time includes a second left eye image obtained by removing the first left eye image from the all left eye image, and a second right eye image obtained by removing the first right eye image from the all right eye image. The position of the display module where the second left eye image is formed corresponds to the position of the display module where the first right eye image is formed. The position of the display module where the second right eye image is formed corresponds to the position of the display module where the first left eye image is formed. The drive voltage source drives the liquid crystal lens array to move the liquid crystal lens array by a predetermined size from the liquid crystal lens array for the first time, while guiding the second left eye image to the left eye visible range, and the second right image To the visible range of the right eye.

前記立体画像表示方法において、前記液晶レンズ配列は、第一基板と、第二基板と、第一電極と、第二電極と、液晶層と、を含む。前記第一電極は、前記第一基板に形成される複数の長手状電極を含む。前記第二電極は、前記第二基板の表面に形成されている。前記液晶層は、前記第一電極と第二電極との間に形成されている。前記駆動電圧源は、複数の長手状電極と第二電極との間の電位差を制御して液晶レンズ配列を形成し、各長手状電極と第二電極との間の電位差を制御して液晶レンズ配列の移動を実現する。   In the stereoscopic image display method, the liquid crystal lens array includes a first substrate, a second substrate, a first electrode, a second electrode, and a liquid crystal layer. The first electrode includes a plurality of longitudinal electrodes formed on the first substrate. The second electrode is formed on the surface of the second substrate. The liquid crystal layer is formed between the first electrode and the second electrode. The driving voltage source controls the potential difference between the plurality of longitudinal electrodes and the second electrode to form a liquid crystal lens array, and controls the potential difference between each longitudinal electrode and the second electrode to control the liquid crystal lens. Realize array movement.

前記立体画像表示方法において、前記第一電極と前記第一基板の間には、第三電極と、前記第一電極と第三電極との間に形成される第一絶縁層と、第二絶縁層と、がさらに設置されている。前記第二電極と液晶層の間には、複数の長手状電極を含む第四電極と、前記第二電極と第四電極との間に形成される第二絶縁層と、がさらに設置されている。前記駆動電圧源は、第一時間で第一電極と第二電極だけを駆動して液晶レンズ配列を形成し、第二時間で第三電極と第四電極だけを駆動して液晶レンズ配列を形成し、且つ第二時間に形成する液晶レンズ配列は、第一時間に形成する液晶レンズ配列より所定の距離が移動されている。   In the stereoscopic image display method, between the first electrode and the first substrate, a third electrode, a first insulating layer formed between the first electrode and the third electrode, and a second insulation Layers are further installed. Between the second electrode and the liquid crystal layer, a fourth electrode including a plurality of longitudinal electrodes and a second insulating layer formed between the second electrode and the fourth electrode are further provided. Yes. The driving voltage source drives only the first electrode and the second electrode in the first time to form a liquid crystal lens array, and drives only the third electrode and the fourth electrode in the second time to form a liquid crystal lens array. In addition, the liquid crystal lens array formed at the second time is moved a predetermined distance from the liquid crystal lens array formed at the first time.

前記立体画像表示方法において、前記所定の距離は、視差付き画像で左目画像に属する画像ユニットの半分と、前記左目画像に隣接する右目画像に属する画像ユニットの半分との合計と同じである。   In the stereoscopic image display method, the predetermined distance is the same as the sum of half of the image units belonging to the left eye image and half of the image units belonging to the right eye image adjacent to the left eye image.

前記立体画像表示方法において、前記周期は、人目の視覚滞在に必要する最長時間より小さい、若しくは、同じである。   In the stereoscopic image display method, the period is smaller than or equal to the longest time required for the visual stay of the human eye.

上記課題を解決するために本発明では、表示モジュールと、液晶レンズ配列と、駆動装置を含む立体表示装置を提供する。前記表示モジュールは、前記第一時間で第一左目画像と第一右目画像を表示し、前記第二時間で第二左目画像と第二右目画像を表示する。前記第一左目画像が表示される位置は、第二右目画像が表示される位置に対応し、前記第一右目画像が表示される位置は、第二左目画像が表示される位置に対応する。且つ、前記第一左目画像と第二左目画像によって完璧な１つのフレームの左目画像が形成され、第一右目画像と第二右目画像によって完璧な１つのフレームの右目画像が形成される。前記液晶レンズ配列は、複数のレンズユニットを構成する。前記駆動装置は、前記レンズユニットを制御して第一時間のレンズユニットが第二時間のレンズユニットに対して一定の距離移動するようにする。且つ、第一時間と第二時間で第一左目画像と第二左目画像が全部左目可視区域にガイドされ、第一右目画像と第二右目画像が全部右目可視区域にガイドされるようにする。   In order to solve the above problems, the present invention provides a stereoscopic display device including a display module, a liquid crystal lens array, and a driving device. The display module displays a first left-eye image and a first right-eye image at the first time, and displays a second left-eye image and a second right-eye image at the second time. The position where the first left eye image is displayed corresponds to the position where the second right eye image is displayed, and the position where the first right eye image is displayed corresponds to the position where the second left eye image is displayed. In addition, a perfect left eye image of one frame is formed by the first left eye image and the second left eye image, and a perfect right eye image of one frame is formed by the first right eye image and the second right eye image. The liquid crystal lens array constitutes a plurality of lens units. The driving device controls the lens unit so that the lens unit for the first time moves a certain distance with respect to the lens unit for the second time. In addition, the first left-eye image and the second left-eye image are all guided to the left-eye visible area, and the first right-eye image and the second right-eye image are all guided to the right-eye visible area at the first time and the second time.

前記立体表示装置において、前記表示モジュールで1つのフレームの左目画像を複数の左目画像ユニットに分けて、等間隔に平行に配列される一部の左目画像ユニットを第一左目画像にし、等間隔に平行に配列される他の左目画像ユニットを第二左目画像にする。同時に、1つのフレームの右目画像を複数の右目画像ユニットに分けて、等間隔に平行に配列される一部の右目画像ユニットを第一右目画像にし、等間隔に平行に配列される他の右目画像ユニットを第二左目画像にする。   In the stereoscopic display device, in the display module, the left-eye image of one frame is divided into a plurality of left-eye image units, and a part of the left-eye image units arranged in parallel at equal intervals is used as the first left-eye image. Another left-eye image unit arranged in parallel is used as the second left-eye image. At the same time, the right-eye image of one frame is divided into a plurality of right-eye image units, a part of the right-eye image units arranged in parallel at equal intervals is made the first right-eye image, and another right eye arranged in parallel at equal intervals. The image unit is the second left eye image.

前記立体表示装置において、前記液晶レンズ配列は、第一基板と、第二基板と、第一電極と、第二電極と、液晶層と、を含む。前記第一電極は、前記第一基板に離間して形成される複数の長手状電極を含む。前記第二電極は、前記第二基板の表面に形成されている。前記液晶層は、前記第一電極と第二電極との間に形成されている。   In the stereoscopic display device, the liquid crystal lens array includes a first substrate, a second substrate, a first electrode, a second electrode, and a liquid crystal layer. The first electrode includes a plurality of longitudinal electrodes formed on the first substrate. The second electrode is formed on the surface of the second substrate. The liquid crystal layer is formed between the first electrode and the second electrode.

前記立体表示装置において、前記駆動電圧源は、第一電極と第二電極との間の電位差を制御して液晶レンズ配列を形成する。且つ、前記駆動電圧源は、第一電極と第二電極との間の電位差を制御して液晶レンズ配列を移動させる。   In the stereoscopic display device, the driving voltage source controls a potential difference between the first electrode and the second electrode to form a liquid crystal lens array. The drive voltage source controls the potential difference between the first electrode and the second electrode to move the liquid crystal lens array.

前記立体表示装置において、前記第一電極と前記第一基板の間には、第三電極と、前記第一電極と第三電極との間に形成される第一絶縁層と、第二絶縁層と、がさらに設置されている。前記第二電極と液晶層の間には、複数の長手状電極を含む第四電極と、前記第二電極と第四電極との間に形成される第二絶縁層と、がさらに設置されている。前記駆動電圧源は、第一時間で第一電極と第二電極を駆動して液晶レンズ配列を形成する。前記駆動電圧源は、第二時間で第三電極と第四電極を駆動して第一時間に形成する液晶レンズ配列より所定の距離が移動される液晶レンズ配列を形成する。   In the stereoscopic display device, between the first electrode and the first substrate, a third electrode, a first insulating layer formed between the first electrode and the third electrode, and a second insulating layer And more are installed. Between the second electrode and the liquid crystal layer, a fourth electrode including a plurality of longitudinal electrodes and a second insulating layer formed between the second electrode and the fourth electrode are further provided. Yes. The driving voltage source drives the first electrode and the second electrode in a first time to form a liquid crystal lens array. The driving voltage source drives the third electrode and the fourth electrode in the second time to form a liquid crystal lens array that is moved a predetermined distance from the liquid crystal lens array formed in the first time.

上記課題を解決するために本発明では、以下のステップを含む立体画像表示方法を提供する。即ち、第一左目画像と第一右目画像を同時に表示するステップと、第一左目画像を左目可視範囲にガイドさせ、第一右目画像を右目可視範囲にガイドさせるために複数のレンズユニットを形成するステップと、第二左目画像と第二右目画像を同時に表示して、前記第一左目画像が表示される位置が第二右目画像が表示される位置に対応し、前記第一右目画像が表示される位置が第二左目画像が表示される位置に対応し、且つ第一左目画像と第二左目画像によって完璧な１つのフレームの左目画像が形成され、第一右目画像と第二右目画像によって完璧な１つのフレームの右目画像が形成されるようにするステップと、
前記レンズユニットを一定の距離移動させて、第二左目画像が左目可視区域にガイドされ、第二右目画像が右目可視区域にガイドされるようにするステップと、を含む。 In order to solve the above problems, the present invention provides a stereoscopic image display method including the following steps. That is, a step of simultaneously displaying the first left-eye image and the first right-eye image, a plurality of lens units are formed to guide the first left-eye image to the left-eye visible range and to guide the first right-eye image to the right-eye visible range. Displaying the second left-eye image and the second right-eye image at the same time, the position where the first left-eye image is displayed corresponds to the position where the second right-eye image is displayed, and the first right-eye image is displayed. Corresponds to the position where the second left-eye image is displayed, and the first left-eye image and the second left-eye image form a perfect left-eye image, and the first right-eye image and the second right-eye image are perfect. A right eye image of a single frame is formed;
Moving the lens unit a predetermined distance so that the second left-eye image is guided to the left-eye visible area and the second right-eye image is guided to the right-eye visible area.

前記本発明の立体表示装置において、液晶レンズ配列が解像度が低下される左目画像と右目画像を再度組合させさせて表示するので、左目可視範囲の左目が完璧な左目画像を見、右目可視範囲の右目が完璧な右目画像を見ることができる。即ち、左目画像の半分と右目画像の半分が遮断されないので、解像度が損失されなく、観測者が全解像度の画像を見ることができる。   In the stereoscopic display device according to the present invention, the liquid crystal lens array displays the left eye image and the right eye image whose resolution is lowered again, so that the left eye in the left eye visible range sees the perfect left eye image and the right eye visible range. The right eye can see a perfect right eye image. That is, since half of the left eye image and half of the right eye image are not blocked, the resolution is not lost, and the observer can view the full resolution image.

本発明に係る立体表示装置を示す簡略図である。It is a simplified diagram showing a stereoscopic display device according to the present invention. 本発明の第一実施形態に係る液晶レンズ配列を示す図である。It is a figure which shows the liquid crystal lens arrangement | sequence which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の液晶レンズ配列により２Ｄ画像を表示することを示す図である。It is a figure which shows displaying a 2D image with the liquid-crystal lens arrangement | sequence of this invention. 第一電極に印加される電圧を示す図である。It is a figure which shows the voltage applied to a 1st electrode. 液晶表示層によってレンズユニットが形成されることを示す図である。It is a figure which shows that a lens unit is formed with a liquid crystal display layer. 第一電極に印加される電圧を示す座標図である。It is a coordinate diagram which shows the voltage applied to a 1st electrode. 本発明の液晶レンズ配列により３Ｄ画像を表示することを示す図である。It is a figure which shows displaying a 3D image with the liquid-crystal lens arrangement | sequence of this invention. 視差付き画像が分割されることを示す図である。It is a figure which shows that the image with a parallax is divided | segmented. 分割される視差付き画像を組み合わせさせることを示す図である。It is a figure which shows combining the image with a parallax divided | segmented. 本発明の第一実施形態に係る高解像度の立体表示装置を示す図である。1 is a diagram showing a high-resolution stereoscopic display device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第二実施形態に係る液晶レンズ配列を示す図である。It is a figure which shows the liquid crystal lens arrangement | sequence which concerns on 2nd embodiment of this invention. 前記第四電極の長手状電極と第一電極の長手状電極を示す図である。It is a figure which shows the longitudinal electrode of the said 4th electrode, and the longitudinal electrode of a 1st electrode. 視差付き画像が分割されることを示す図である。It is a figure which shows that the image with a parallax is divided | segmented. 分割される視差付き画像を組み合わせさせることを示す図である。It is a figure which shows combining the image with a parallax divided | segmented. 本発明の第二実施形態に係る高解像度の立体表示装置を示す図である。It is a figure which shows the high-resolution three-dimensional display apparatus which concerns on 2nd embodiment of this invention.

以下、本発明に添付される図面を参照しながら本発明の実施形態に対して詳しく説明する。図面に対する理解を簡単にするために図面の局部のサイズを拡大して示す場合がある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings attached to the present invention. In order to facilitate understanding of the drawing, the size of a local portion of the drawing may be shown enlarged.

図１は、本発明に係る立体表示装置を示す簡略図である。本発明の立体表示装置は、液晶レンズ配列１００と、駆動電圧源５００と、表示モジュール３００と、を含む。前記表示モジュール３００は、平面画像を表示する一方、表示される平面画像を前記液晶レンズ配列１００に入射する。前記表示モジュール３００は、液晶表示装置、プラズマ表示装置、電界放出表示装置或いは有機エレクトロルミネッセンスなどである。図１で、前記表示モジュール３００を１つのパネルで示すが、実は表示パネルと表示回路なども含んでいる。前記液晶レンズ配列１００は、前記表示モジュール３００から伝送される平面画像を表示するか、或いは平面画像を立体画像に変えて立体画像を表示する。   FIG. 1 is a simplified diagram showing a stereoscopic display device according to the present invention. The stereoscopic display device of the present invention includes a liquid crystal lens array 100, a drive voltage source 500, and a display module 300. The display module 300 displays a planar image, and the displayed planar image is incident on the liquid crystal lens array 100. The display module 300 is a liquid crystal display device, a plasma display device, a field emission display device, or organic electroluminescence. In FIG. 1, the display module 300 is shown as a single panel, but actually includes a display panel and a display circuit. The liquid crystal lens array 100 displays a planar image transmitted from the display module 300 or displays a stereoscopic image by changing the planar image into a stereoscopic image.

図２は、本発明の第一実施形態に係る液晶レンズ配列を示す図である。図２の液晶レンズ配列１００は、第一基板１０１と、第二基板１０２と、第一電極１０３と、第二電極１０４と、液晶層１０５と、を含む。   FIG. 2 is a diagram showing a liquid crystal lens arrangement according to the first embodiment of the present invention. The liquid crystal lens array 100 in FIG. 2 includes a first substrate 101, a second substrate 102, a first electrode 103, a second electrode 104, and a liquid crystal layer 105.

前記第一基板１０１と第二基板１０２は、対向に配置されている。前記第一基板１０１は透明な平板状基板である。前記第一基板１０１の材料として透明なガラス、石英或いは合成樹脂を使うことができる。前記第二基板１０２も透明な平板状基板である。前記第二基板１０２の材料として透明なガラス、石英或いは合成樹脂を使うことができる。   The first substrate 101 and the second substrate 102 are disposed to face each other. The first substrate 101 is a transparent flat substrate. Transparent glass, quartz, or synthetic resin can be used as the material of the first substrate 101. The second substrate 102 is also a transparent flat substrate. Transparent glass, quartz, or synthetic resin can be used as the material of the second substrate 102.

前記第一電極１０３は、前記第二基板１０２に接近する前記第一基板１０１の表面に形成されている複数の長手状電極１０３１を含む。前記複数の長手状電極１０３１は、前記第一基板１０１の表面に離間して形成されている。好ましくは、複数の長手状電極１０３１の中の同士が平行し、隣接する２つの長手状電極１０３の間の距離が同じなように複数の長手状電極１０３１を配置することがよい（他の実施形態で、隣接する２つの長手状電極の間の距離が違うように設置してもよい。隣接する２つの長手状電極の間の距離が同じだということは必要な条件ではない）。   The first electrode 103 includes a plurality of longitudinal electrodes 1031 formed on the surface of the first substrate 101 approaching the second substrate 102. The plurality of longitudinal electrodes 1031 are formed on the surface of the first substrate 101 so as to be separated from each other. Preferably, the plurality of longitudinal electrodes 1031 are arranged in parallel so that the distance between two adjacent longitudinal electrodes 103 is the same (other implementations). It may be arranged in such a way that the distance between two adjacent longitudinal electrodes is different (it is not a requirement that the distance between two adjacent longitudinal electrodes is the same).

前記第二電極１０４は、前記第一電極１０３に対向するように前記第一基板１０１に接近する前記第二基板１０２の表面に形成されている。前記第一電極１０３と第二電極１０４は、透明な導電材料から構成されている。前記第一電極１０３と第二電極１０４の材料として、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxides、ＩＴＯ）、酸化インジュウム亜鉛（Indium Zinc Oxide、ＩＺＯ）或いは非結晶酸化インジウムスズ（a-Indium Tin Oxides、ａ−ＩＴＯ）を使うことができる。   The second electrode 104 is formed on the surface of the second substrate 102 approaching the first substrate 101 so as to face the first electrode 103. The first electrode 103 and the second electrode 104 are made of a transparent conductive material. As materials for the first electrode 103 and the second electrode 104, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or amorphous indium tin oxide (a-Indium Tin Oxides, a- ITO) can be used.

前記液晶層１０５は、前記第一電極１０３と第二電極１０４との間に位置するように前記第一基板１０１と第二基板１０２との間にシールされている。前記第一基板１０１と第二基板１０２の周囲が紫外線（Ultraviolet Rays、ＵＶ）封止剤によってシールされているので、第一基板１０１と第二基板１０２との間にスペースが形成され、前記液晶層１０５が前記スペースにシールされている。前記液晶層１０５は、複数の棒状液晶分子１０５１から構成されている。棒状液晶分子１０５１の長さの方向を軸方向という。前記複数の棒状液晶分子１０５１の向きは、前記第一電極１０３と第二電極１０４との間に生ずる電界によって変えられる。即ち、前記棒状液晶分子１０５１の軸方向が変えられる。本実施形態で、正誘電率異方性液晶分子から構成される液晶分子１０５１を例にして説明する。   The liquid crystal layer 105 is sealed between the first substrate 101 and the second substrate 102 so as to be positioned between the first electrode 103 and the second electrode 104. Since the periphery of the first substrate 101 and the second substrate 102 is sealed with an ultraviolet ray (UV) sealant, a space is formed between the first substrate 101 and the second substrate 102, and the liquid crystal Layer 105 is sealed in the space. The liquid crystal layer 105 is composed of a plurality of rod-like liquid crystal molecules 1051. The length direction of the rod-like liquid crystal molecules 1051 is referred to as the axial direction. The orientation of the plurality of rod-like liquid crystal molecules 1051 is changed by an electric field generated between the first electrode 103 and the second electrode 104. That is, the axial direction of the rod-like liquid crystal molecules 1051 can be changed. In the present embodiment, liquid crystal molecules 1051 composed of positive dielectric constant anisotropic liquid crystal molecules will be described as an example.

２Ｄ画像に得るために、前記第一電極１０３と第二電極１０４との間の電位差をゼロにし、前記液晶層１０５の棒状液晶分子１０５１の軸方向が前記第一基板１０１及び第二基板１０２に平行するようにする。前記第二基板１０２に垂直する方向に沿う光線を前記液晶レンズ配列１００に入射させる場合、液晶レンズ配列１００の一側に偏光フィルタを設置して、偏光フィルタによる偏光の方向が前記棒状液晶分子１０５１の軸方向に平行するようにする。前記光線が順に第二基板１０２、第二電極１０４、液晶層１０５、第一電極１０３及び第一基板１０１を透過すると、液晶レンズ配列１００の前に位置する人が２Ｄ画像を見ることができる。光線の透過方向は、図３を参照することができる。   In order to obtain a 2D image, the potential difference between the first electrode 103 and the second electrode 104 is made zero, and the axial direction of the rod-like liquid crystal molecules 1051 of the liquid crystal layer 105 is in the first substrate 101 and the second substrate 102. Make them parallel. When a light beam extending in a direction perpendicular to the second substrate 102 is incident on the liquid crystal lens array 100, a polarizing filter is installed on one side of the liquid crystal lens array 100, and the direction of polarization by the polarizing filter is the rod-shaped liquid crystal molecule 1051. It should be parallel to the axial direction. When the light rays sequentially pass through the second substrate 102, the second electrode 104, the liquid crystal layer 105, the first electrode 103, and the first substrate 101, a person located in front of the liquid crystal lens array 100 can see a 2D image. Refer to FIG. 3 for the light transmission direction.

３Ｄ画像に得るために、前記駆動電圧源５００を通して前記第二電極１０４に定電圧印加し、別々に前記第一電極１０３の各長手状電極１０３１に異なる電圧を印加する。図４に示すように、隣接する２つの長手状電極１０３１に不同な電圧が印加されている。連続に配列されるｎ個の長手状電極１０３１群の例において、第一目の長手状電極１０３１に最小電圧Ｖｍｉｎが印加され、第ｎ目の長手状電極１０３１に最大電圧Ｖｍａｘが印加される。第一目の長手状電極１０３１から第ｎ目の長手状電極１０３１までの順序で長手状電極１０３１に印加される電圧がだんだん高まる。且つ、第一目の長手状電極１０３１を対称軸する場合に、第一目の長手状電極１０３１の上側に位置する第ｎ目の長手状電極１０３１と、下側に位置する第ｎ目の長手状電極１０３１に同じな電圧が印加される。第一目の長手状電極１０３１から上側の第ｎ目の長手状電極１０３１までの順序或いは下側の第ｎ目の長手状電極１０３１までの順序で、長手状電極１０３１に印加される電圧がだんだん高まる。小さい電圧が印加される長手状電極１０３１の附近の棒状液晶分子１０５１の軸方向は少し変えられ、大きい電圧が印加される長手状電極１０３１の附近の棒状液晶分子１０５１の軸方向は多く変えられる。各棒状液晶分子１０５１の軸方向が変えられる量が違うので、各棒状液晶分子１０５１の屈折率が違いなる。屈折率が規則的に変わる複数の棒状液晶分子１０５１によって、同じであり且つ隣接する複数のレンズ構造が形成される。   In order to obtain a 3D image, a constant voltage is applied to the second electrode 104 through the driving voltage source 500, and different voltages are separately applied to the longitudinal electrodes 1031 of the first electrode 103. As shown in FIG. 4, unequal voltages are applied to two adjacent longitudinal electrodes 1031. In an example of a group of n longitudinal electrodes 1031 arranged in series, the minimum voltage Vmin is applied to the first longitudinal electrode 1031 and the maximum voltage Vmax is applied to the nth longitudinal electrode 1031. The voltage applied to the longitudinal electrode 1031 gradually increases in the order from the first longitudinal electrode 1031 to the nth longitudinal electrode 1031. When the first longitudinal electrode 1031 is symmetric, the nth longitudinal electrode 1031 located on the upper side of the first longitudinal electrode 1031 and the nth longitudinal electrode located on the lower side. The same voltage is applied to the electrode 1031. The voltage applied to the longitudinal electrode 1031 gradually increases in the order from the first longitudinal electrode 1031 to the upper nth longitudinal electrode 1031 or the lower nth longitudinal electrode 1031. Rise. The axial direction of the rod-shaped liquid crystal molecules 1051 near the longitudinal electrode 1031 to which a small voltage is applied is slightly changed, and the axial direction of the rod-shaped liquid crystal molecules 1051 near the longitudinal electrode 1031 to which a large voltage is applied is changed a lot. Since the amount of change in the axial direction of each rod-like liquid crystal molecule 1051 is different, the refractive index of each rod-like liquid crystal molecule 1051 is different. The plurality of rod-like liquid crystal molecules 1051 whose refractive indexes change regularly form the same and adjacent lens structures.

説明を簡単にするために、液晶レンズ配列１００によって形成される各々のレンズ構造をレンズユニット１０５２という。図５に示すように、各レンズユニット１０５２の中心線を０に示し、各レンズユニット１０５２の外縁をＥに示す。１つのレンズユニット１０５２の中心線０と外縁Ｅとの間には、ｎ個の長手状電極１０３１が入っている。前記中心線０から外縁Ｅまでの方向で、長手状電極１０３１に印加される電圧が次第に変化される。前記中心線０の位置の長手状電極１０３１には、最小電圧Ｖｍｉｎが印加される。一般的な場合で、前記最小電圧Ｖｍｉｎが棒状液晶分子１０５１の軸方向を変えることができる起動電圧Ｖ（threshold voltage）より大きい。前記起動電圧Ｖは、以下の公式によって得ることができる。

前記公式で、Δεは液晶の誘電率異方性であり、Ｋ１は液晶層の弾性係数であり、ε0は自由空間の誘電率である。前記中心線０から外縁Ｅまでの方向で、各長手状電極１０３１に印加される電圧がだんだん高まる。前記外縁Ｅの位置の長手状電極１０３１には、最大電圧Ｖｍａｘが印加される。且つ、１つのレンズユニット１０５２で中心線０を対称軸にする場合、中心線０に対称する２つの長手状電極１０３１に同じな電圧が印加される。 In order to simplify the description, each lens structure formed by the liquid crystal lens array 100 is referred to as a lens unit 1052. As shown in FIG. 5, the center line of each lens unit 1052 is indicated by 0, and the outer edge of each lens unit 1052 is indicated by E. Between the center line 0 and the outer edge E of one lens unit 1052, n longitudinal electrodes 1031 are provided. In the direction from the center line 0 to the outer edge E, the voltage applied to the longitudinal electrode 1031 is gradually changed. A minimum voltage Vmin is applied to the longitudinal electrode 1031 at the position of the center line 0. In a general case, the minimum voltage Vmin is larger than a starting voltage V (threshold voltage) that can change the axial direction of the rod-like liquid crystal molecules 1051. The starting voltage V can be obtained by the following formula.

In the above formula, Δε is the dielectric anisotropy of the liquid crystal, K1 is the elastic coefficient of the liquid crystal layer, and ε0 is the dielectric constant of free space. In the direction from the center line 0 to the outer edge E, the voltage applied to each longitudinal electrode 1031 gradually increases. A maximum voltage Vmax is applied to the longitudinal electrode 1031 at the position of the outer edge E. When the center line 0 is set as the symmetry axis by one lens unit 1052, the same voltage is applied to the two longitudinal electrodes 1031 that are symmetric with respect to the center line 0.

前記中心線０から外縁Ｅまでの方向に沿う各長手状電極１０３１に印加する電圧は、同量に増やすか、少量ずつ増やす後に大量ずつ増やすか、或いは大量ずつ増やす後に少量ずつ増やすことができる。各長手状電極１０３１に印加する電圧は、実の表示需要に従って決めることができる。図６は、１つのレンズユニット１０５２に印加される電圧を示す図である。   The voltage applied to each longitudinal electrode 1031 along the direction from the center line 0 to the outer edge E can be increased by the same amount, increased by small amounts and then increased by a large amount, or increased by small amounts and then increased by small amounts. The voltage applied to each longitudinal electrode 1031 can be determined according to the actual display demand. FIG. 6 is a diagram illustrating a voltage applied to one lens unit 1052.

前記第二基板１０２に垂直する方向に前記液晶レンズ配列１００に入射する光線が、前記第二基板１０２及び第二電極１０４を透過する後、いずれかのレンズユニット１０５２に入射される。前記中心線０から外縁Ｅまでの方向で、各棒状液晶分子１０５１の不同な軸方向の変動量により各棒状液晶分子１０５１が違う屈折率を有するようになる。違う屈折率を有している各棒状液晶分子１０５１によって、前記液晶レンズ配列１００が柱面光学格子に似ている光学格子になる。即ち、前記液晶レンズ配列１００が光線に与える影響と柱面光学格子が光線に与える影響が似ている。前記光線が視差を有している左目画像Ｌと右目画像Ｒにより構成される場合、前記左目画像Ｌが前記棒状液晶分子１０５１によって左目可視範囲に入射され、前記右目画像Ｒが前記棒状液晶分子１０５１によって右目可視範囲に入射される。図７に示すように、前記左目可視範囲と右目可視範囲との間の距離と、左目と右目との間の距離が同じ場合、観測者が３Ｄ画像を見ることができる。   A light beam incident on the liquid crystal lens array 100 in a direction perpendicular to the second substrate 102 passes through the second substrate 102 and the second electrode 104 and then enters one of the lens units 1052. In the direction from the center line 0 to the outer edge E, each rod-like liquid crystal molecule 1051 has a different refractive index due to the unequal axial variation of each rod-like liquid crystal molecule 1051. Each rod-like liquid crystal molecule 1051 having a different refractive index makes the liquid crystal lens array 100 an optical grating similar to a columnar optical grating. That is, the influence of the liquid crystal lens array 100 on the light beam is similar to the influence of the columnar optical grating on the light beam. When the light beam is composed of a left-eye image L and a right-eye image R having parallax, the left-eye image L is incident on the left-eye visible range by the rod-shaped liquid crystal molecules 1051, and the right-eye image R is the rod-shaped liquid crystal molecules 1051. Is incident on the visible range of the right eye. As shown in FIG. 7, when the distance between the left-eye visible range and the right-eye visible range is the same as the distance between the left eye and the right eye, the observer can see the 3D image.

高解像度の３Ｄ画像を得るために、前記第一電極１０３の長手状電極１０３１に印加する電圧を前記中心線０から外縁Ｅまでの方向に沿って周期的に移動させて、前記液晶レンズ配列１００のレンズユニット１０５２が移動するようにする。即ち、前記液晶レンズ配列１００のレンズユニット１０５２が前記中心線０から外縁Ｅまでの方向に沿って周期的に移動するようにする。前記液晶レンズ配列１００のレンズユニット１０５２を連続的に移動させる場合、レンズユニット１０５２が流れることのようになる。   In order to obtain a high-resolution 3D image, the voltage applied to the longitudinal electrode 1031 of the first electrode 103 is periodically moved along the direction from the center line 0 to the outer edge E, so that the liquid crystal lens array 100 can be obtained. The lens unit 1052 is moved. That is, the lens unit 1052 of the liquid crystal lens array 100 is periodically moved along the direction from the center line 0 to the outer edge E. When the lens unit 1052 of the liquid crystal lens array 100 is continuously moved, the lens unit 1052 flows.

以下、図８を参照しながら、前記表示モジュール３００が前記液晶レンズ配列１００に平面画像を提供することから説明する。一般的に、観測者が立体画像を見ようとすると、左目と右目に視差を有している左目画像Ｌと右目画像Ｒを別々に提供しなければならない。１つのフレーム（One Frame）の左目画像Ｌを隣接する２つのフレームの画像に分けて、第一時間内には第一左目画像１０を表示し、第二時間内には第二左目画像２０を表示することができる。前記第一左目画像１０と第二左目画像２０は、完璧な１つのフレームの左目画像Ｌを構成する。１つのフレームの右目画像Ｒを隣接する２つのフレームの画像に分けて、第一時間内には第一右目画像３０を表示し、第二時間内には第右左目画像４０を表示することができる。前記第一右目画像３０と第二右目画像４０は、完璧な１つのフレームの右目画像Ｒを構成する。人目に視覚の滞在が存在し、第一時間及び第二時間の周期が人目の視覚滞在に必要する時間より小さい、若しくは、同じであるので、観測者の左目で完璧な左目画像Ｌを見、右目で完璧な右目画像Ｒを見ることができる。   Hereinafter, the display module 300 provides a planar image to the liquid crystal lens array 100 with reference to FIG. Generally, when an observer tries to view a stereoscopic image, the left eye image L and the right eye image R having parallax in the left eye and the right eye must be provided separately. The left-eye image L of one frame (One Frame) is divided into two adjacent frames, and the first left-eye image 10 is displayed within the first time, and the second left-eye image 20 is displayed within the second time. Can be displayed. The first left-eye image 10 and the second left-eye image 20 constitute a perfect left-eye image L of one frame. The right eye image R of one frame is divided into two adjacent frames, and the first right eye image 30 is displayed within the first time, and the first right eye image 40 is displayed within the second time. it can. The first right eye image 30 and the second right eye image 40 constitute a perfect right eye image R of one frame. Since there is a visual stay in the human eye and the period of the first time and the second time is smaller than or the same as the time required for the visual stay in the human eye, see the perfect left eye image L with the left eye of the observer, A perfect right-eye image R can be seen with the right eye.

前記第一左目画像１０は、隣接する同士の間の距離が同じであり、同士が平行するように配列される複数の画像ユニットＬ１を含む。隣接する前記画像ユニットＬ１の間ごとには、間隙Ｂ＿Ｌ１が形成されている。本実施形態で、すべての画像ユニットを同じなＬ１で示したが、各画像ユニットＬ１が同じなことを表示することではなく、第一時間内に複数の画像ユニットＬ１が第一左目画像１０を表示することを説明する。前記第二左目画像２０は、隣接する同士の間の距離が同じであり、同士が平行するように配列される複数の画像ユニットＬ２を含む。前記第一右目画像３０は、隣接する同士の間の距離が同じであり、同士が平行するように配列される複数の画像ユニットＲ１を含む。前記第二右目画像４０は、隣接する同士の間の距離が同じであり、同士が平行するように配列される複数の画像ユニットＲ２を含む。隣接する前記画像ユニットＬ２の間ごとには、間隙Ｂ＿Ｌ２が形成され、隣接する前記画像Ｒ１の間ごとには、間隙Ｂ＿Ｒ１が形成され、隣接する前記画像ユニットＲ２の間ごとには、間隙Ｂ＿Ｒ２が形成されている。本実施形態で、前記間隙Ｂ＿Ｌ１、間隙Ｂ＿Ｌ２、間隙Ｂ＿Ｒ１及び間隙Ｂ＿Ｒ２のサイズが同じに形成されている。前記第一左目画像１０の画像ユニットＬ１は、前記第一右目画像３０間隙Ｂ＿Ｒ１に対応する位置に形成され、前記第一右目画像３０の画像ユニットＲ１は、前記第一左目画像１０の間隙Ｂ＿Ｌ１に対応する位置に形成されている。従って、前記第一左目画像１０と第一右目画像３０が第一時間に完璧な画像を形成することができる。前記第二左目画像２０の画像ユニットＬ２は、前記第二右目画像４０間隙Ｂ＿Ｒ２に対応する位置に形成され、前記第二右目画像４０の画像ユニットＲ２は、前記第二左目画像２０の間隙Ｂ＿Ｌ２に対応する位置に形成されている。従って、前記第二左目画像２０と第二右目画像４０が第一時間に完璧な画像を形成することができる。   The first left-eye image 10 includes a plurality of image units L1 that have the same distance between adjacent ones and are arranged so as to be parallel to each other. A gap B_L1 is formed between the adjacent image units L1. In the present embodiment, all the image units are indicated by the same L1. However, instead of displaying that each image unit L1 is the same, a plurality of image units L1 display the first left-eye image 10 within the first time. Explain the display. The second left-eye image 20 includes a plurality of image units L2 that have the same distance between adjacent ones and are arranged so that they are parallel to each other. The first right-eye image 30 includes a plurality of image units R1 that have the same distance between adjacent ones and are arranged so that they are parallel to each other. The second right-eye image 40 includes a plurality of image units R2 that have the same distance between adjacent ones and are arranged so that they are parallel to each other. A gap B_L2 is formed between the adjacent image units L2, a gap B_R1 is formed between the adjacent images R1, and a gap B_R2 is formed between the adjacent image units R2. Is formed. In the present embodiment, the gap B_L1, the gap B_L2, the gap B_R1, and the gap B_R2 are formed to have the same size. The image unit L1 of the first left eye image 10 is formed at a position corresponding to the first right eye image 30 gap B_R1, and the image unit R1 of the first right eye image 30 is located in the gap B_L1 of the first left eye image 10. It is formed in the corresponding position. Therefore, the first left eye image 10 and the first right eye image 30 can form a perfect image in the first time. The image unit L2 of the second left eye image 20 is formed at a position corresponding to the second right eye image 40 gap B_R2, and the image unit R2 of the second right eye image 40 is located in the gap B_L2 of the second left eye image 20. It is formed in the corresponding position. Therefore, the second left eye image 20 and the second right eye image 40 can form a perfect image in the first time.

図９に示すように、画像ユニットＬ１が第一右目画像３０の間隙Ｂ＿Ｒ１に入り、且つ画像ユニットＲ１が記第一左目画像１０の間隙Ｂ＿Ｌ１に入るように、第一時間の第一左目画像１０と第一時間の第一右目画像３０を組み合わせさせると、第一時間の画像Ｔ１を形成することができる。同じな原理で、画像ユニットＬ２が第二右目画像４０の間隙Ｂ＿Ｒ２に入り、且つ画像ユニットＲ２が記第二左目画像２０の間隙Ｂ＿Ｌ２に入るように、第二時間の第二左目画像２０と第一時間の第二右目画像４０を組み合わせさせると、第二時間の画像Ｔ２を形成することができる。   As shown in FIG. 9, the first left-eye image 10 of the first time is such that the image unit L1 enters the gap B_R1 of the first right-eye image 30 and the image unit R1 enters the gap B_L1 of the first left-eye image 10. And the first right-eye image 30 of the first time can be combined to form the first time image T1. Based on the same principle, the second left-eye image 20 and the second left-eye image 20 in the second time are set such that the image unit L2 enters the gap B_R2 of the second right-eye image 40 and the image unit R2 enters the gap B_L2 of the second left-eye image 20. When the second right-eye image 40 for one hour is combined, an image T2 for the second time can be formed.

前記第一時間と第二時間は隣接する時間であり、且つ第一時間の長さと第二時間の長さが同じである。前記表示モジュール３００のリフレッシュレート（refresh rate）が１２０Ｈｚである場合、リフレッシュレートの６０Ｈｚで第一時間の画像Ｔ１を表示し、他のリフレッシュレートの６０Ｈｚで第二時間の画像Ｔ２を表示する。リフレッシュレート１２０の中で、画像Ｔ１と画像Ｔ２が交替的に表示される。   The first time and the second time are adjacent times, and the length of the first time is the same as the length of the second time. When the refresh rate of the display module 300 is 120 Hz, the first-time image T1 is displayed at a refresh rate of 60 Hz, and the second-time image T2 is displayed at another refresh rate of 60 Hz. In the refresh rate 120, the images T1 and T2 are displayed alternately.

本実施形態で、前記表示モジュール３００の１つのリフレッシュ周期の中の第一時間と第二時間を例にして説明する。図１０は、本発明の第一実施形態に係る高解像度の立体表示装置を示す図である。   In the present embodiment, the first time and the second time in one refresh cycle of the display module 300 will be described as an example. FIG. 10 is a diagram showing a high-resolution stereoscopic display device according to the first embodiment of the present invention.

前記第一時間で、前記表示装置３００が第一時間の画像Ｔ１を示す。この場合、前記液晶レンズ配列１００のレンズユニット１０５２は、第一時間の画像Ｔ１の画像ユニットＬ１と画像ユニットＲ１に対応する。前記画像ユニットＬ１と画像ユニットＲ１は、中心線Ｏに対称する。前記画像ユニットＬ１は、前記レンズユニット１０５２によって前記左目可視範囲に送られ、前記画像ユニットＲ１は、前記レンズユニット１０５２によって前記左目可視範囲に送られる。前記内容は、図１０の実線を参照することができる。   In the first time, the display device 300 shows the image T1 of the first time. In this case, the lens unit 1052 of the liquid crystal lens array 100 corresponds to the image unit L1 and the image unit R1 of the first time image T1. The image unit L1 and the image unit R1 are symmetric with respect to the center line O. The image unit L1 is sent to the left eye visible range by the lens unit 1052, and the image unit R1 is sent to the left eye visible range by the lens unit 1052. For the contents, the solid line in FIG. 10 can be referred to.

前記第二時間で、前記第一電極１０３の長手状電極１０３１に印加される電圧が中心線Ｏから辺縁Ｅまでの方向に沿って画像ユニットＬのサイズぐらい移動されると、前記液晶レンズ配列１００も画像ユニットＬのサイズぐらい移動される（或いは、左目画像に属する画像ユニットの半分と、前記左目画像に隣接する右目画像に属する画像ユニットの半分と、の合計ぐらい移動させてもよい）。これにより、前記表示モジュール３００が第二時間の画像Ｔ２を表示することができる。この場合、前記液晶レンズ配列１００のレンズユニット１０５２は、第二時間の画像Ｔ２の画像ユニットＬ２と画像ユニットＲ２に対応する。前記画像ユニットＬ２と画像ユニットＲ２は、中心線Ｏに対称する。前記画像ユニットＬ２は、前記レンズユニット１０５２によって前記左目可視範囲に送られ、前記画像ユニットＲ２は、前記レンズユニット１０５２によって前記右目可視範囲に送られる。前記内容は、図１０の点線を参照することができる。   When the voltage applied to the longitudinal electrode 1031 of the first electrode 103 is moved about the size of the image unit L along the direction from the center line O to the edge E in the second time, the liquid crystal lens array 100 is also moved by the size of the image unit L (or may be moved by the sum of half of the image unit belonging to the left eye image and half of the image unit belonging to the right eye image adjacent to the left eye image). Accordingly, the display module 300 can display the second time image T2. In this case, the lens unit 1052 of the liquid crystal lens array 100 corresponds to the image unit L2 and the image unit R2 of the second time image T2. The image unit L2 and the image unit R2 are symmetric with respect to the center line O. The image unit L2 is sent to the left eye visible range by the lens unit 1052, and the image unit R2 is sent to the right eye visible range by the lens unit 1052. The content can refer to the dotted line in FIG.

前記第一時間と第二時間で、左目可視範囲の左目が完璧な左目画像Ｌを見、右目可視範囲の右目が完璧な右目画像Ｒを見ることができる。即ち、左目画像Ｌの半分と右目画像Ｒの半分が遮断されないので、解像度が損失されなく、観測者が全解像度の画像を見ることができる。   In the first time and the second time, the left eye of the left eye visible range can see the perfect left eye image L, and the right eye of the right eye visible range can see the perfect right eye image R. That is, since half of the left-eye image L and half of the right-eye image R are not blocked, the resolution is not lost, and the observer can view the full-resolution image.

本実施形態で、表示モジュール３００が第一時間に表示する画像Ｔ１は、左目画像Ｌを分割させる後再度組み合わせさせる画像であり、第二時間に表示する画像Ｔ２は、右目画像Ｒを分割させる後再度組み合わせさせる画像である。前記左目画像Ｌと右目画像Ｒを分割させる最小単位は、画像ユニットＬ１、Ｌ２、Ｒ１或いはＲ２である。他の実施形態で、左目画像Ｌと右目画像Ｒを複数（２より大きい数字）の画像ユニットに分割させる後、前記液晶レンズ配列１００を視差の有する画像が分割される最小単位ぐらい移動させて、立体画像表示を実現することができる。   In this embodiment, the image T1 that the display module 300 displays at the first time is an image that is divided again after the left eye image L is divided, and the image T2 that is displayed at the second time is after the right eye image R is divided. It is an image to be combined again. The minimum unit for dividing the left eye image L and the right eye image R is an image unit L1, L2, R1 or R2. In another embodiment, the left-eye image L and the right-eye image R are divided into a plurality (numbers greater than 2) of image units, and then the liquid crystal lens array 100 is moved by a minimum unit in which an image having parallax is divided, A stereoscopic image display can be realized.

図１１は、本発明の第二実施形態に係る液晶レンズ配列を示す図である。
図１１の液晶レンズ配列２００は、第一基板２０１と、第二基板２０２と、第一電極２０３と、第二電極２０４と、第三電極２０５と、第四電極２０６と、第一絶縁層２０７と、第二絶縁層２０８と、液晶層２０９と、を含む。 FIG. 11 is a diagram showing a liquid crystal lens arrangement according to the second embodiment of the present invention.
The liquid crystal lens array 200 of FIG. 11 includes a first substrate 201, a second substrate 202, a first electrode 203, a second electrode 204, a third electrode 205, a fourth electrode 206, and a first insulating layer 207. A second insulating layer 208, and a liquid crystal layer 209.

前記第一基板２０１と第二基板２０２は、対向に配置されている。前記第一基板２０１は透明な平板状基板である。前記第一基板２０１の材料として透明なガラス、石英或いは合成樹脂を使うことができる。前記第二基板２０２も透明な平板状基板である。前記第二基板２０２の材料として透明なガラス、石英或いは合成樹脂を使うことができる。   The first substrate 201 and the second substrate 202 are disposed to face each other. The first substrate 201 is a transparent flat substrate. Transparent glass, quartz or synthetic resin can be used as the material of the first substrate 201. The second substrate 202 is also a transparent flat substrate. Transparent glass, quartz or synthetic resin can be used as the material of the second substrate 202.

前記第三電極２０５は、前記第二基板２０２に対向する前記第一基板２０１の表面に形成されている。   The third electrode 205 is formed on the surface of the first substrate 201 facing the second substrate 202.

前記第一絶縁層２０７は、前記第二基板２０２に対向する前記第三電極２０５の表面に形成され、且つ透明な材料から構成される絶縁層である。   The first insulating layer 207 is an insulating layer formed on the surface of the third electrode 205 facing the second substrate 202 and made of a transparent material.

前記第一電極２０３は、前記第二基板２０２に対向する前記第一絶縁層２０７の表面に形成され、複数の長手状電極２０３１を含む。前記複数の長手状電極２０３１は、前記第一絶縁層２０７の表面に離間して形成されている。好ましくは、複数の長手状電極２０３１の中の同士が平行し、隣接する２つの長手状電極２０３の間の距離が同じなように配置することがよい（他の実施形態で、隣接する２つの長手状電極の間の距離が違うように設置してもよい。隣接する２つの長手状電極の間の距離が同じだということは必要な条件ではない）。   The first electrode 203 is formed on the surface of the first insulating layer 207 facing the second substrate 202 and includes a plurality of longitudinal electrodes 2031. The plurality of longitudinal electrodes 2031 are formed on the surface of the first insulating layer 207 so as to be separated from each other. Preferably, the plurality of longitudinal electrodes 2031 are arranged in parallel so that the distance between two adjacent longitudinal electrodes 203 is the same (in other embodiments, the two adjacent electrodes The distance between the longitudinal electrodes may be set differently (it is not a requirement that the distance between two adjacent longitudinal electrodes is the same).

前記第二電極２０４は、前記第一電極２０３に対向するように、前記第一基板２０１に接近する第二基板２０２の表面に形成されている。   The second electrode 204 is formed on the surface of the second substrate 202 approaching the first substrate 201 so as to face the first electrode 203.

前記第二絶縁層２０８は、前記第一絶縁層２０７に対向するように、前記第一基板２０１に接近する前記第二電極２０４の表面に形成されている。前記第二絶縁層２０８は、透明な材料から構成される絶縁層である。   The second insulating layer 208 is formed on the surface of the second electrode 204 approaching the first substrate 201 so as to face the first insulating layer 207. The second insulating layer 208 is an insulating layer made of a transparent material.

前記第四電極２０６は、前記第一基板２０１に接近する前記第二絶縁層２０８の表面に形成され、複数の複数の長手状電極２０６１を含む。前記複数の長手状電極２０６１は、前記第二絶縁層２０８の表面に離間して形成されている。好ましくは、複数の長手状電極２０３１の中の同士が平行し、隣接する２つの長手状電極２０３の間の距離が同じなように配置することがよい。一番近い前記第四電極２０６の長手状電極２０６１と前記第一電極２０３の長手状電極２０３１との間の連結線は、前記第二基板２０２の表面に垂直するか垂直しない。即ち、前記第四電極２０６の長手状電極２０６１は、第四電極２０６の長手状電極２０６１に一番近い前記第一電極２０３の長手状電極２０３１の正面にあるか、少し偏移されている。前記内容は、図１２を参照することができる。   The fourth electrode 206 is formed on the surface of the second insulating layer 208 approaching the first substrate 201 and includes a plurality of longitudinal electrodes 2061. The plurality of longitudinal electrodes 2061 are formed on the surface of the second insulating layer 208 so as to be separated from each other. Preferably, the plurality of longitudinal electrodes 2031 are arranged in parallel so that the distance between two adjacent longitudinal electrodes 203 is the same. The connecting line between the longitudinal electrode 2061 of the nearest fourth electrode 206 and the longitudinal electrode 2031 of the first electrode 203 is perpendicular or not perpendicular to the surface of the second substrate 202. That is, the longitudinal electrode 2061 of the fourth electrode 206 is in front of the longitudinal electrode 2031 of the first electrode 203 closest to the longitudinal electrode 2061 of the fourth electrode 206 or is slightly shifted. The contents can be referred to FIG.

前記第一電極２０３、第二電極２０４、第三電極２０５及び第四電極２０６は、透明な導電材料から構成されている。これらの電極の材料として、酸化インジウムスズ、酸化インジュウム亜鉛或いは非結晶酸化インジウムスズを使うことができる。   The first electrode 203, the second electrode 204, the third electrode 205, and the fourth electrode 206 are made of a transparent conductive material. As materials for these electrodes, indium tin oxide, indium zinc oxide, or amorphous indium tin oxide can be used.

前記液晶層２０９は、前記第一基板２０１と第二基板２０２との間にシールされている。前記第一基板２０１と第二基板２０２の周囲が紫外線封止剤によってシールされているので、第一基板２０１と第二基板２０２との間にスペースが形成され、前記液晶層２０９が前記スペースにシールされている。前記液晶層２０９は、複数の棒状液晶分子２０９１から構成されている。棒状液晶分子２０９１の長さの方向を軸方向という。   The liquid crystal layer 209 is sealed between the first substrate 201 and the second substrate 202. Since the periphery of the first substrate 201 and the second substrate 202 is sealed with an ultraviolet sealing agent, a space is formed between the first substrate 201 and the second substrate 202, and the liquid crystal layer 209 is formed in the space. It is sealed. The liquid crystal layer 209 is composed of a plurality of rod-like liquid crystal molecules 2091. The length direction of the rod-like liquid crystal molecules 2091 is referred to as the axial direction.

２Ｄ画像に得るために、前記第一電極２０３と第二電極２０４と、第三電極２０５と、第四電極２０６との間の電位差をゼロにし、前記液晶層２０９の棒状液晶分子２０９１の軸方向が前記第一基板２０１及び第二基板２０２に平行するようにする。前記第二基板２０２に垂直する方向に沿う光線を前記液晶レンズ配列２００に入射させる場合、液晶レンズ配列２００の一側に偏光フィルタを設置して、偏光フィルタによる偏光の方向が前記棒状液晶分子２０９１の軸方向に平行するようにする。前記光線が順に第二基板２０２、第二電極２０４、第二絶縁層２０８、第四電極２０６、液晶層２０９、第一電極２０３、第一絶縁層２０７、第三電極２０５及び第一基板２０１を通すと、液晶レンズ配列２００の前に位置する人が２Ｄ画像を見ることができる。   In order to obtain a 2D image, the potential difference between the first electrode 203, the second electrode 204, the third electrode 205, and the fourth electrode 206 is made zero, and the axial direction of the rod-like liquid crystal molecules 2091 of the liquid crystal layer 209 Is parallel to the first substrate 201 and the second substrate 202. When a light beam extending in a direction perpendicular to the second substrate 202 is incident on the liquid crystal lens array 200, a polarizing filter is installed on one side of the liquid crystal lens array 200, and the direction of polarization by the polarizing filter is the rod-shaped liquid crystal molecule 2091. It should be parallel to the axial direction. The light rays sequentially pass through the second substrate 202, the second electrode 204, the second insulating layer 208, the fourth electrode 206, the liquid crystal layer 209, the first electrode 203, the first insulating layer 207, the third electrode 205, and the first substrate 201. As a result, a person positioned in front of the liquid crystal lens array 200 can view the 2D image.

３Ｄ画像に得るために、前記駆動電圧源５００を通して、隣接する長手状電極２０３１の電圧が違うように前記第一電極２０３の各々の長手状電極２０３１に異なる電圧を印加し、前記第二電極２０４には定電圧を印加し、前記第三電極２０５は接地させ、前記第四電極２０６には電圧を印加しない。これによって液晶レンズ配列を形成する。また、隣接する長手状電極２０６１の電圧が違うように前記第四電極２０６の各々の長手状電極２０６１に異なる電圧を印加し、前記第三電極２０５には定電圧を印加し、前記第二電極２０４は接地させ、前記第一電極２０３には電圧を印加しない。３Ｄ画像に得る過程は、第一実施形態での説明を参照することができるのでここで再度説明しない。   In order to obtain a 3D image, different voltages are applied to each of the longitudinal electrodes 2031 of the first electrodes 203 through the driving voltage source 500 so that the voltages of the adjacent longitudinal electrodes 2031 are different, and the second electrodes 204. Is applied with a constant voltage, the third electrode 205 is grounded, and no voltage is applied to the fourth electrode 206. This forms a liquid crystal lens array. Further, different voltages are applied to the respective longitudinal electrodes 2061 of the fourth electrodes 206 so that the voltages of the adjacent longitudinal electrodes 2061 are different, a constant voltage is applied to the third electrode 205, and the second electrodes 204 is grounded, and no voltage is applied to the first electrode 203. The process of obtaining a 3D image can be referred to the description in the first embodiment and will not be described again here.

高解像度の３Ｄ画像を得るために、前記第一電極２０３の長手状電極２０３１と前記第四電極２０６の長手状電極２０６１に電圧を交替的に印加して、前記液晶レンズ配列２００のレンズユニット２０９２が中心線０から外縁Ｅまでの方向に沿って移動するようにする。本実施形態の表示モジュールが各時間に表示する画像は、第一実施形態の説明を参照することができる。以下、図１３と図１４を一緒に参照なさい。図１３は、視差を有する画像が分割されることを示す図である。図１４は、分割される視差の有する画像を組み合わせさせることを示す図である。   In order to obtain a high-resolution 3D image, a voltage is applied alternately to the longitudinal electrode 2031 of the first electrode 203 and the longitudinal electrode 2061 of the fourth electrode 206, so that the lens unit 2092 of the liquid crystal lens array 200. Is moved along the direction from the center line 0 to the outer edge E. The description of the first embodiment can be referred to for an image displayed by the display module of this embodiment at each time. Hereinafter, please refer to FIG. 13 and FIG. 14 together. FIG. 13 is a diagram illustrating that an image having parallax is divided. FIG. 14 is a diagram illustrating combining images having parallax to be divided.

第一時間で、前記第一電極２０３の各々の長手状電極２０３１には周期的に変化する電圧を印加し、第二電極２０４には定電圧を印加し、第三電極２０５は接地させるか電圧を印加しなく、第四電極２０６には電圧を印加しない。これによって、第一時間の液晶レンズ配列を形成する。前記第一時間で、表示モジュールが第一時間の画像Ｔ１を表示する。前記液晶レンズ配列２００のレンズユニット２０９２は、第一時間の画像Ｔ１の画像ユニットＬ１と画像ユニットＲ１に対応する。前記画像ユニットＬ１と画像ユニットＲ１は、中心線Ｏに対称する。前記画像ユニットＬ１は前記レンズユニット２０９２によって前記左目可視範囲に送られ、前記画像ユニットＲ１は前記レンズユニット２０９２によって前記左目可視範囲に送られる。前記内容は、図１５の実線を参照することができる。   In the first time, a periodically changing voltage is applied to each longitudinal electrode 2031 of the first electrode 203, a constant voltage is applied to the second electrode 204, and the third electrode 205 is grounded or voltage is applied. Is not applied, and no voltage is applied to the fourth electrode 206. As a result, a first-time liquid crystal lens array is formed. In the first time, the display module displays the image T1 of the first time. The lens unit 2092 of the liquid crystal lens array 200 corresponds to the image unit L1 and the image unit R1 of the first time image T1. The image unit L1 and the image unit R1 are symmetric with respect to the center line O. The image unit L1 is sent to the left eye visible range by the lens unit 2092, and the image unit R1 is sent to the left eye visible range by the lens unit 2092. The content can refer to the solid line in FIG.

前記第二時間で、第四電極２０６の各々の長手状電極２０６１に周期的な電圧を印加し、第三電極２０５には定電圧を印加し、第二電極２０４は接地させるか電圧を印加しなく、第一電極２０３には電圧を印加しない。第二時間と第一時間の状態を比較すると、第二時間の液晶レンズ配列２００のレンズユニット２０９２が中心線Ｏから辺縁Ｅまでの方向に沿って画像ユニットＬ１のサイズぐらい移動される。この場合、前記表示モジュールが第二時間の画像Ｔ２を表示する。前記液晶レンズ配列２００のレンズユニット２０９２は、第二時間の画像Ｔ２の画像ユニットＬ２と画像ユニットＲ２に対応する。前記画像ユニットＬ２と画像ユニットＲ２は、中心線Ｏに対称する。前記画像ユニットＬ２は、液晶レンズ配列２００によって前記左目可視範囲に送られ、前記画像ユニットＲ２は、液晶レンズ配列２００によって前記右目可視範囲に送られる。前記内容は、図１５の点線を参照することができる。   In the second time period, a periodic voltage is applied to each longitudinal electrode 2061 of the fourth electrode 206, a constant voltage is applied to the third electrode 205, and the second electrode 204 is grounded or a voltage is applied. In addition, no voltage is applied to the first electrode 203. Comparing the state of the second time and the first time, the lens unit 2092 of the liquid crystal lens array 200 of the second time is moved by the size of the image unit L1 along the direction from the center line O to the edge E. In this case, the display module displays the second time image T2. The lens unit 2092 of the liquid crystal lens array 200 corresponds to the image unit L2 and the image unit R2 of the second time image T2. The image unit L2 and the image unit R2 are symmetric with respect to the center line O. The image unit L2 is sent to the left eye visible range by the liquid crystal lens array 200, and the image unit R2 is sent to the right eye visible range by the liquid crystal lens array 200. The content can refer to the dotted line in FIG.

前記ように、前記第一時間と第二時間で、左目可視範囲の左目が完璧な左目画像Ｌを見、右目可視範囲の右目が完璧な右目画像Ｒを見ることができる。即ち、左目画像Ｌの半分と右目画像Ｒの半分が遮断されないので、解像度が損失されなく、観測者が全解像度の画像を見ることができる。   As described above, in the first time and the second time, the left eye in the visible range of the left eye can see the perfect left eye image L, and the right eye in the visible range of the right eye can see the perfect right eye image R. That is, since half of the left-eye image L and half of the right-eye image R are not blocked, the resolution is not lost, and the observer can view the full-resolution image.

高解像度の表示効果を得ることは、前記２つの実施形態の液晶レンズ配列に制限されていることはない。電気で調節することができるすべての電気駆動液晶レンズ配列は、皆本発明の目的を実現することができる。   Obtaining a high-resolution display effect is not limited to the liquid crystal lens arrangement of the two embodiments. All electrically driven liquid crystal lens arrays that can be adjusted electrically can all achieve the objectives of the present invention.

１００、２００ 液晶レンズ配列
１０１、２０１ 第一基板
１０２、２０２ 第二基板
１０３、 ２０３ 第一電極
１０３１、２０３１、２０６１ 長手状電極
１０４、２０４ 第二電極
１０５、２０９ 液晶層
１０５１、２０９１ 棒状液晶分子
２０５ 第三電極
２０６ 第四電極
２０７ 第一絶縁層
２０８ 第二絶縁層
３００ 表示モジュール
５００ 駆動電圧源
Ｖｍｉｎ 最小電圧
Ｖｍａｘ 最大電圧
Ｌ 左目画像
Ｒ 右目画像
０ 中心線
Ｅ 外縁
Ｌ１ 画像ユニット
Ｂ＿Ｌ１ 間隙
Ｌ２ 画像ユニット
Ｂ＿Ｌ２ 間隙
Ｒ１ 画像ユニット
Ｂ＿Ｒ１ 間隙
Ｒ２ 画像ユニット
Ｂ＿Ｒ２ｂ間隙
Ｔ１、Ｔ２ 画像 100, 200 Liquid crystal lens array 101, 201 First substrate 102, 202 Second substrate 103, 203 First electrode 1031, 2031, 2061 Longitudinal electrode 104, 204 Second electrode 105, 209 Liquid crystal layer 1051, 2091 Rod-shaped liquid crystal molecule 205 Third electrode 206 Fourth electrode 207 First insulating layer 208 Second insulating layer 300 Display module 500 Drive voltage source Vmin Minimum voltage Vmax Maximum voltage L Left eye image R Right eye image 0 Center line E Outer edge L1 Image unit B_L1 Gap L2 Image unit B_L2 Gap R1 Image unit B_R1 Gap R2 Image unit B_R2b Gap T1, T2 Image

Claims (6)

表示モジュールと、液晶レンズ配列と、駆動電圧源と、を含む立体表示装置において、
前記表示モジュールは、１つの周期で少なくとも２つの視差付き画像を表示し、
前記少なくとも２つの視差付き画像は、完璧な左目画像と右目画像を分割させる後再度組み合わせさせる画像であり、
前記駆動電圧源は、前記液晶レンズ配列を駆動して２つの視差付き画像の中で左目画像に対応する画像を左目可視範囲にガイドし、右目画像に対応する画像を右目可視範囲にガイドし、
前記１つの周期は、第一時間と第二時間を含み、
前記第一時間に表示される視差付き画像は、第一左目画像の全解像度の半分から構成される第一左目画像と第一右目画像の全解像度の半分から構成される第一右目画像を含み、
前記駆動電圧源は、前記液晶レンズ配列を駆動して第一左目画像を左目可視範囲にガイドし、第一右画像を右目可視範囲にガイドし、
前記第二時間に表示される視差付き画像は、全左目画像で第一左目画像を除いて得る第二左目画像と、全右目画像で第一右目画像を除いて得る第二右目画像を含み、
前記第二左目画像が形成される表示モジュールの位置が前記第一右目画像が形成される表示モジュールの位置に対応し、前記第二右目画像が形成される表示モジュールの位置が前記第一左目画像が形成される表示モジュールの位置に対応し、
前記駆動電圧源は、前記液晶レンズ配列を駆動して、液晶レンズ配列が第一時間の液晶レンズ配列より所定のサイズ移動する一方、第二左目画像を左目可視範囲にガイドし、第二右画像を右目可視範囲にガイドし、
前記液晶レンズ配列は、第一基板と、第二基板と、第一電極と、第二電極と、液晶層と、を含み、
前記第一電極は、前記第一基板に形成される複数の長手状電極を含み、
前記第二電極は、前記第二基板の表面に形成され、
前記液晶層は、前記第一電極と第二電極との間に形成され、
前記第一電極と前記第一基板の間には、第三電極と、前記第一電極と第三電極との間に形成される第一絶縁層と、がさらに設置され、
前記第二電極と液晶層の間には、複数の長手状電極を含む第四電極と、前記第二電極と第四電極との間に形成される第二絶縁層と、がさらに設置され、
前記駆動電圧源は、第一時間で第一電極と第二電極だけを駆動して液晶レンズ配列を形成し、第二時間で第三電極と第四電極だけを駆動して液晶レンズ配列を形成し、前記第二時間に形成する液晶レンズ配列は、第一時間に形成する液晶レンズ配列より所定の距離が移動されていることを特徴とする立体表示装置。 In a stereoscopic display device including a display module, a liquid crystal lens array, and a drive voltage source,
The display module displays at least two images with parallax in one cycle,
The at least two images with parallax are images that are combined again after dividing a perfect left-eye image and right-eye image,
The driving voltage source drives the liquid crystal lens array to guide an image corresponding to the left eye image in the two parallax images to the left eye visible range, and guides an image corresponding to the right eye image to the right eye visible range ,
The one cycle includes a first time and a second time,
The image with parallax displayed at the first time includes a first left eye image composed of half the full resolution of the first left eye image and a first right eye image composed of half the full resolution of the first right eye image. ,
The drive voltage source drives the liquid crystal lens array to guide the first left-eye image to the left-eye visible range, guide the first right image to the right-eye visible range,
The image with parallax displayed at the second time includes a second left eye image obtained by excluding the first left eye image in the all left eye image, and a second right eye image obtained by excluding the first right eye image in the all right eye image,
The position of the display module where the second left eye image is formed corresponds to the position of the display module where the first right eye image is formed, and the position of the display module where the second right eye image is formed is the first left eye image. Corresponding to the position of the display module formed,
The drive voltage source drives the liquid crystal lens array to move the liquid crystal lens array by a predetermined size from the liquid crystal lens array for the first time, while guiding the second left eye image to the left eye visible range, and the second right image To the visible range of the right eye,
The liquid crystal lens array includes a first substrate, a second substrate, a first electrode, a second electrode, and a liquid crystal layer,
The first electrode includes a plurality of longitudinal electrodes formed on the first substrate,
The second electrode is formed on the surface of the second substrate,
The liquid crystal layer is formed between the first electrode and the second electrode,
Between the first electrode and the first substrate, a third electrode and a first insulating layer formed between the first electrode and the third electrode are further installed,
Between the second electrode and the liquid crystal layer, a fourth electrode including a plurality of longitudinal electrodes, and a second insulating layer formed between the second electrode and the fourth electrode, are further installed,
The driving voltage source drives only the first electrode and the second electrode in the first time to form a liquid crystal lens array, and drives only the third electrode and the fourth electrode in the second time to form a liquid crystal lens array. The liquid crystal lens array formed in the second time is moved a predetermined distance from the liquid crystal lens array formed in the first time . 前記所定の距離は、視差付き画像で左目画像に属する画像ユニットの半分と、前記左目画像に隣接する右目画像に属する画像ユニットの半分と、の合計と同じであることを特徴とする請求項１に記載の立体表示装置。 Said predetermined distance, claim characterized with half of the image units belonging to the left-eye image with parallax image with a half of the image unit belonging to the right eye image adjacent to the left-eye image, it is the same as the sum of 1 The stereoscopic display device described in 1. 前記周期は、人目の視覚滞在に必要する最長時間より小さい、若しくは、同じであることを特徴とする請求項１に記載の立体表示装置。 The three-dimensional display device according to claim 1 , wherein the period is smaller than or equal to the longest time required for the visual stay of the human eye. 立体画像表示方法において、
前記表示モジュールが１つの周期で少なくとも２つの視差付き画像を表示し、前記少なくとも２つの視差付き画像は、完璧な左目画像と右目画像を分割させる後再度組み合わせさせる画像であり、各視差付き画像は、左目画像と右目画像の一部の画像を含み、前記一部の画像が前記視差付き画像に置かれる位置と、左目画像或いは右目画像に置かれる位置が同じであり、
前記駆動電圧源は、前記液晶レンズ配列を駆動して各視差付き画像で左目画像に対応する画像を左目可視範囲にガイドし、右目画像に対応する画像を右目可視範囲にガイドし、
前記１つの周期は、第一時間と第二時間を含み、
前記第一時間に表示される視差付き画像は、第一左目画像の全解像度の半分から構成される第一左目画像と第一右目画像の全解像度の半分から構成される第一右目画像を含み、
前記駆動電圧源は、前記液晶レンズ配列を駆動して第一左目画像を左目可視範囲にガイドし、第一右画像を右目可視範囲にガイドし、
前記第二時間に表示される視差付き画像は、全左目画像で第一左目画像を除いて得る第二左目画像と、全右目画像で第一右目画像を除いて得る第二右目画像を含み、
前記第二左目画像が形成される表示モジュールの位置が前記第一右目画像が形成される表示モジュールの位置に対応し、前記第二右目画像が形成される表示モジュールの位置が前記第一左目画像が形成される表示モジュールの位置に対応し、
前記駆動電圧源は、前記液晶レンズ配列を駆動して、液晶レンズ配列が第一時間の液晶レンズ配列より所定のサイズ移動する一方、第二左目画像を左目可視範囲にガイドし、第二右画像を右目可視範囲にガイドし、
前記液晶レンズ配列は、第一基板と、第二基板と、第一電極と、第二電極と、液晶層と、を含み、
前記第一電極は、前記第一基板に形成される複数の長手状電極を含み、
前記第二電極は、前記第二基板の表面に形成され、
前記液晶層は、前記第一電極と第二電極との間に形成され、
前記第一電極と前記第一基板の間には、第三電極と、前記第一電極と第三電極との間に形成される第一絶縁層と、がさらに設置され、
前記第二電極と液晶層の間には、複数の長手状電極を含む第四電極と、前記第二電極と第四電極との間に形成される第二絶縁層と、がさらに設置され、
前記駆動電圧源は、第一時間で第一電極と第二電極だけを駆動して液晶レンズ配列を形成し、第二時間で第三電極と第四電極だけを駆動して液晶レンズ配列を形成し、前記第二時間に形成する液晶レンズ配列は、第一時間に形成する液晶レンズ配列より所定の距離が移動されていることを特徴とする立体画像表示方法。 In the stereoscopic image display method,
The display module displays at least two images with parallax in one cycle, and the at least two images with parallax are images that divide a perfect left-eye image and right-eye image and then combine them again. , Including a part of the image of the left eye image and the right eye image, the position where the part of the image is placed on the parallax image is the same as the position of the left eye image or the right eye image,
The drive voltage source drives the liquid crystal lens array to guide an image corresponding to the left eye image in each parallax image to the left eye visible range, and guides an image corresponding to the right eye image to the right eye visible range ,
The one cycle includes a first time and a second time,
The image with parallax displayed at the first time includes a first left eye image composed of half the full resolution of the first left eye image and a first right eye image composed of half the full resolution of the first right eye image. ,
The drive voltage source drives the liquid crystal lens array to guide the first left-eye image to the left-eye visible range, guide the first right image to the right-eye visible range,
The image with parallax displayed at the second time includes a second left eye image obtained by excluding the first left eye image in the all left eye image, and a second right eye image obtained by excluding the first right eye image in the all right eye image,
The position of the display module where the second left eye image is formed corresponds to the position of the display module where the first right eye image is formed, and the position of the display module where the second right eye image is formed is the first left eye image. Corresponding to the position of the display module formed,
The drive voltage source drives the liquid crystal lens array to move the liquid crystal lens array by a predetermined size from the liquid crystal lens array for the first time, while guiding the second left eye image to the left eye visible range, and the second right image To the visible range of the right eye,
The liquid crystal lens array includes a first substrate, a second substrate, a first electrode, a second electrode, and a liquid crystal layer,
The first electrode includes a plurality of longitudinal electrodes formed on the first substrate,
The second electrode is formed on the surface of the second substrate,
The liquid crystal layer is formed between the first electrode and the second electrode,
Between the first electrode and the first substrate, a third electrode and a first insulating layer formed between the first electrode and the third electrode are further installed,
Between the second electrode and the liquid crystal layer, a fourth electrode including a plurality of longitudinal electrodes, and a second insulating layer formed between the second electrode and the fourth electrode, are further installed,
The driving voltage source drives only the first electrode and the second electrode in the first time to form a liquid crystal lens array, and drives only the third electrode and the fourth electrode in the second time to form a liquid crystal lens array. The liquid crystal lens array formed in the second time is moved a predetermined distance from the liquid crystal lens array formed in the first time . 前記所定の距離は、視差付き画像で左目画像に属する画像ユニットの半分と、前記左目画像に隣接する右目画像に属する画像ユニットの半分との合計と同じであることを特徴とする請求項４に記載の立体画像表示方法。 Wherein the predetermined distance is a half of the image units belonging to the left-eye image with parallax image with, in claim 4, wherein the same as the sum of the half of the image unit belonging to the right eye image adjacent to the left-eye image The three-dimensional image display method as described. 前記周期は、人目の視覚滞在に必要する最長時間より小さい、若しくは、同じであることを特徴とする請求項４に記載の立体画像表示方法。 5. The stereoscopic image display method according to claim 4 , wherein the period is smaller than or equal to the longest time required for the visual stay of a human eye.
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