JP5657508B2 - 液晶表示装置、電子機器、および光学装置 - Google Patents
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Description
本技術は、液晶表示装置、電子機器、および光学装置に関し、特に、生産性を向上させるとともに、液晶レンズの光学特性を安定させることができるようにする液晶表示装置、電子機器、および光学装置に関する。
従来、パララックスバリア方式（視差バリア方式）や、レンチキュラーレンズ方式などにより、特殊な眼鏡を必要とせずに立体画像を表示させる表示装置が知られている。
このような表示装置には、液晶レンズをレンチキュラーレンズとして用いることで、立体画像を表示させるようにしたものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
ところで、上述したような表示装置に用いられる液晶レンズにおいては、電極に印加される電圧に応じて液晶分子の配列方向が変化することで、液晶レンズがレンチキュラーレンズと同等の光学特性を有するようになる。
通常、このような液晶レンズにおいては、液晶分子の配向の初期状態、すなわち、電極に電圧が印加されていない状態での液晶分子の配向の状態は、表示面に対して平行になるようになされている。
しかしながら、液晶レンズにおいて、液晶分子の配向の初期状態を表示面に対して平行とするためには、配向膜に対してラビング処理を施す必要があった。
配向膜に対するラビング処理は、この処理による発塵や配向膜表面の汚損、配向の制御性等、生産性の向上を妨げる要素があった。
また、ラビング処理によるラビング方向にばらつきがある場合、液晶分子のプレチルト角にもばらつきが出てしまい、液晶レンズ内にドメインが生じることで、液晶レンズの光学特性を悪化させる恐れがあった。
本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、生産性を向上させるとともに、液晶レンズの光学特性を安定させることができるようにするものである。
本技術の一側面の液晶表示装置は、左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせるレンズ群のレンズ効果を発生する光学装置とを備える液晶表示装置であって、前記光学装置が、間隔をおいて互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板における前記第２の基板に対向する側に形成され、所定の方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなる第１の電極と、前記第２の基板における前記第１の基板に対向する側に形成されてなる第２の電極と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む液晶層とを備え、前記レンズ群を構成する１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には、前記所定の方向にスリットまたは突起物が設けられており、前記１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には最も高い電圧が印加され、前記幅方向の外側に位置する前記透明電極ほど低い電圧が印加され、前記液晶分子は、誘電率異方性が負のネマティック液晶を構成し、前記液晶層において、前記液晶分子は、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向する。
前記第２の電極は、前記所定の方向と直交する方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなり、前記液晶パネルに表示される画像の表示状態に応じて、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧が切り替わるようにすることができる。
本技術の一側面の電子機器は、画像信号に基づいて表示を行う液晶表示装置と、所定の処理により前記画像信号を生成する処理部とを有し、前記液晶表示装置は、左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせるレンズ群のレンズ効果を発生する光学装置とを備える液晶表示装置であって、前記光学装置が、間隔をおいて互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板における前記第２の基板に対向する側に形成され、所定の方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなる第１の電極と、前記第２の基板における前記第１の基板に対向する側に形成されてなる第２の電極と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む液晶層とを備え、前記レンズ群を構成する１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には、前記所定の方向にスリットまたは突起物が設けられており、前記１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には最も高い電圧が印加され、前記幅方向の外側に位置する前記透明電極ほど低い電圧が印加され、前記液晶分子は、誘電率異方性が負のネマティック液晶を構成し、前記液晶層において、前記液晶分子は、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向する。
本技術の一側面の光学装置は、間隔をおいて互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、前記第１の基板における前記第２の基板に対向する側に形成され、所定の方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなる第１の電極と、前記第２の基板における前記第１の基板に対向する側に形成されてなる第２の電極と、前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む液晶層とを備え、前記レンズ群を構成する１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には、前記所定の方向にスリットまたは突起物が設けられており、前記１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には最も高い電圧が印加され、前記幅方向の外側に位置する前記透明電極ほど低い電圧が印加され、前記液晶分子は、誘電率異方性が負のネマティック液晶を構成し、前記液晶層において、前記液晶分子は、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向する。
本技術の一側面においては、液晶層において、液晶分子が、第１の電極と第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向される。
本技術の一側面によれば、生産性を向上させるとともに、液晶レンズの光学特性を安定させることが可能となる。
以下、本技術の実施の形態について図を参照して説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．電子機器への適用例
１．第１の実施の形態
２．第２の実施の形態
３．第３の実施の形態
４．第４の実施の形態
５．電子機器への適用例
＜１．第１の実施の形態＞
［立体画像表示装置の構成例］
図１は、本技術を適用した立体画像表示装置の一実施の形態の構成例を示す図である。
［立体画像表示装置の構成例］
図１は、本技術を適用した立体画像表示装置の一実施の形態の構成例を示す図である。
立体画像表示装置１１は、レンチキュラーレンズ方式による３次元の立体画像と、２次元の平面画像との表示の切り替えを必要に応じて行いながら、立体画像や平面画像を表示するものである。立体画像表示装置１１は、表示部２１、制御部２２、および液晶レンズ駆動部２３から構成される。
表示部２１は、バックライト３１、光変調パネル３２、および液晶レンズ３３からなり、観察者の右眼で観察（知覚）される右眼用画像と、観察者の左眼で観察される左眼用画像とからなる３次元の立体画像や、２次元の平面画像を表示する。
すなわち、バックライト３１は、導光板、LED（Light Emitting Diode）等の光源、反射シートなどからなる画像ディスプレイ専用の照明装置であり、画像を表示させるための光を射出し、光変調パネル３２に入射させる。
光変調パネル３２は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のカラーフィルタ、液晶層、偏光板、薄膜トランジスタなどからなる液晶表示パネルであり、バックライト３１から入射した光を透過させることで、右眼用画像と左眼用画像を表示させる。このとき、光変調パネル３２は、光変調パネル３２に設けられた画素毎に、光の透過率を変化させることで、画像の各画素の階調表示を行う。
液晶レンズ３３は、間隔をおいて互いに対向して配置された２つの基板と、その２つの基板の間に配置された液晶層とからなる。液晶レンズ３３においては、液晶レンズ駆動部２３により、その液晶層が、複数のシリンドリカルレンズからなり両眼視差を生じさせるレンチキュラーレンズと同等の光学特性（レンズ効果）を有するようになされる。すなわち、液晶レンズ３３は、光学装置として機能する。
制御部２２は、立体画像表示装置１１の各部、すなわち表示部２１や液晶レンズ駆動部２３を制御する。例えば、制御部２２は、表示部２１の図示せぬ表示ドライバを駆動させて光変調パネル３２に画像を表示させたり、バックライト３１から光を射出させたりする。
液晶レンズ駆動部２３は、制御部２２の制御にしたがって液晶レンズ３３を駆動させ、
液晶層に含まれる液晶分子の配向方向を変化させることで、液晶層に、複数のシリンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズと同等のレンズ効果を持たせる。
液晶層に含まれる液晶分子の配向方向を変化させることで、液晶層に、複数のシリンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズと同等のレンズ効果を持たせる。
［表示部の構成例］
次に、図２を参照して、図１の表示部２１の詳細な構成例について説明する。なお、図２の表示部２１において、図１の表示部２１に対応する部分には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。また、図２において、横方向、奥行き方向、および縦方向を、それぞれｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向とする。
次に、図２を参照して、図１の表示部２１の詳細な構成例について説明する。なお、図２の表示部２１において、図１の表示部２１に対応する部分には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。また、図２において、横方向、奥行き方向、および縦方向を、それぞれｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向とする。
図２において、光変調パネル３２は、偏光板６１、偏光板６２、対向基板６３、TFT（Thin Film Transistor）基板６４、および液晶層６５から構成されている。
すなわち、対向して配置された偏光板６１と偏光板６２の間に、平板状の対向基板６３とTFT基板６４とが互いに対向するように設けられている。そして、対向基板６３とTFT基板６４との間に液晶層６５が形成されている。
対向基板６３の液晶層６５側の面には、画素毎にカラーフィルタや対向電極が設けられている。具体的には、対向基板６３の各画素の領域には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のカラーフィルタが設けられている。また、TFT基板６４の液晶層６５側の面には、画素電極や駆動素子であるTFT（薄膜トランジスタ）が画素毎に設けられている。
液晶層６５には、立体画像表示時に、左眼用画像を表示するための光を透過させる透過部７１Ｌ−１乃至透過部７１Ｌ−３と、立体画像表示時に、右眼用画像を表示するための光を透過させる透過部７１Ｒ−１乃至透過部７１Ｒ−３とが設けられている。光変調パネル３２では、行列状に配置された各画素に１つの透過部が設けられている。
立体画像または平面画像の表示時においては、制御部２２の制御により、対向基板６３の対向電極とTFT基板６４の画素電極に電圧が印加されると、その電圧の大きさに応じて、透過部７１Ｌ−１乃至透過部７１Ｒ−３内に封入されている液晶分子の配向方向が変化する。これにより、バックライト３１から光変調パネル３２に入射した光の透過率が変化し、各画素を透過する光の量が、それらの画素に表示される画像の画素の画素値に対応する光量となる。
なお、以下においては、透過部７１Ｌ−１乃至透過部７１Ｌ−３を個々に区別する必要のない場合、単に透過部７１Ｌとも称し、透過部７１Ｒ−１乃至透過部７１Ｒ−３を個々に区別する必要のない場合、単に透過部７１Ｒとも称する。また、透過部７１Ｌと透過部７１Ｒを特に区別する必要のない場合、単に透過部７１とも称する。
光変調パネル３２では、ｘｙ平面上において、透過部７１Ｌと透過部７１Ｒとがｘ方向に交互に設けられており、ｙ方向には、透過部７１Ｌまたは透過部７１Ｒのいずれかが連続して並べられている。
したがって、立体画像の表示時において、光変調パネル３２には、立体画像を構成する左眼用画像用の矩形形状の領域と、立体画像を構成する右眼用画像用の矩形形状の領域とがｘ方向に交互に並べられて表示される。また、１つの画素、すなわち１つの透過部７１を透過する光が、画像上の１つの画素を表示する光となる。
ここで、立体画像を構成する左眼用画像と右眼用画像は、互いに視差を有する画像であるが、図２におけるｘ方向が、左眼用画像と右眼用画像の視差の方向（視差方向）、つまり観察者の左右の眼ER，ELが並ぶ方向となる。
また、２次元の平面画像の表示時においては、各透過部７１は、バックライト３１から入射してきた、平面画像を表示させるための光を透過させ、観察者の眼に入射させる。
液晶レンズ３３は、第１の基板８１、第２の基板８２、および液晶層８３から構成されている。
平板状の第１の基板８１および第２の基板８２は、例えば、ガラス材料または樹脂材料よりなる透明基板である。第１の基板８１と第２の基板８２とは、互いに対向するように設けられており、第１の基板８１と第２の基板８２との間には液晶層８３が形成されている。
第１の基板８１の液晶層８３側の面には、光変調パネル３２の左眼用画像の１画素と右眼用画像の１画素とに対応する領域毎に電極や配向膜が設けられている。また、第２の基板８２の液晶層８３側の面にも、上述した領域毎に電極や配向膜が設けられている。
［液晶レンズの構造］
ここで、図３を参照して、図２の液晶レンズ３３の詳細な構造について説明する。図３は、液晶レンズ３３における、光変調パネル３２の各画素に対応する領域の断面図を示している。なお、図３の液晶レンズ３３において、図２の液晶レンズ３３に対応する部分には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
ここで、図３を参照して、図２の液晶レンズ３３の詳細な構造について説明する。図３は、液晶レンズ３３における、光変調パネル３２の各画素に対応する領域の断面図を示している。なお、図３の液晶レンズ３３において、図２の液晶レンズ３３に対応する部分には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
第１の基板８１上における第２の基板８２に対向する側には、図４の左側に示されるように、ｙ方向に延在し、ITO等の透明な導電性材料からなる複数の透明電極１１１ａ乃至１１１ｇが幅方向（ｘ方向）に間隔を空けて並設されてなる第１の電極１１１が形成されている。第１の基板８１上にはまた、第１の電極１１１を介して配向膜１１２が形成されている。
第２の基板８２上における第１の基板８１に対向する側には、図４の右側に示されるように、ITO等の透明な導電性材料からなる平板状の第２の電極１２１が形成されている。第２の基板８２上にはまた、第２の電極１２１を介して配向膜１２２が形成されている。
液晶層８３は、液晶分子１３１を含み、第１の電極１１１と第２の電極１２１とに印加される電圧に応じて液晶分子１３１の配列方向が変化することでレンズ効果が制御されるようになっている。液晶分子１３１は、屈折率異方性を有し、例えば長手方向と短手方向とで通過光線に対して屈折率の異なる屈折率楕円体の構造を有している。
なお、本実施の形態においては、配向膜１１２および配向膜１２２は、垂直配向膜として構成されており、液晶分子１３１は、誘電率異方性が負のネマティック液晶（以下、ｎ型ネマティック液晶という）を構成するようになされている。
垂直配向膜の材料は、一般的に、有機材料が用いられるが、無機材料を用いるようにしてもよい。また、ｎ型ネマティック液晶は、液晶分子の短軸の方が長軸より誘電率が高く、印加電圧を高くすると長軸が横になり、液晶分子が基板に対して水平に配向する特性を有する。
すなわち、液晶層８３において、第１の電極１１１と第２の電極１２１とに電圧が印加されていない状態では、液晶分子１３１は第１の基板８１および第２の基板８２に対して垂直に配向する。
また、液晶層８３において、第１の電極１１１と第２の電極１２１とに電圧が印加されると、ｙ方向に延在するシリンドリカルレンズ状のレンズ効果が発生する。このとき、第１の電極１１１を構成する複数の透明電極１１１ａ乃至１１１ｇにおいて、幅方向の中心に位置する透明電極には、最も高い電圧が印加され、幅方向の外側に位置する透明電極ほど低い電圧が印加される。
具体的には、図４に示されるように、透明電極１１１ａ乃至１１１ｇのうち、中心に位置する透明電極１１１ｄには５Ｖの電圧が印加され、透明電極１１１ｃ，１１１ｅには４Ｖの電圧が印加され、透明電極１１１ｂ，１１１ｆには３Ｖの電圧が印加され、透明電極１１１ａ，１１１ｇには０Ｖの電圧が印加される。また、第１の電極１１１に対向する第２の電極１２１には０Ｖの電圧が印加される。
液晶レンズ３３においては、図４に示される第１の電極１１１および第２の電極１２１が、光変調パネル３２の各画素に対応して行列状に配置される。これにより、液晶層８３に、複数のシリンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズと同等のレンズ効果を持たせることができる。
以上の構成によれば、液晶レンズをレンチキュラーレンズとして用いることで、立体画像を表示させることができる。また、液晶層において、第１の電極と第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、液晶分子は基板に対して垂直に配向するようになされているので、製造工程において、配向膜に対するラビング処理の工程を減らすことができ、生産性を向上させることが可能となる。また、ラビング処理を行う必要がないので、液晶分子のプレチルト角にばらつきが出ることもなく、液晶レンズの光学特性を安定させることが可能となる。
＜２．第２の実施の形態＞
次に、図５を参照して、液晶レンズ３３の他の構造について説明する。なお、図５の液晶レンズ３３において、図３の液晶レンズ３３に対応する部分には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
次に、図５を参照して、液晶レンズ３３の他の構造について説明する。なお、図５の液晶レンズ３３において、図３の液晶レンズ３３に対応する部分には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
すなわち、図５の液晶レンズ３３において、図３の液晶レンズ３３と異なる点は、第１の電極１１１に代えて第１の電極２１１を設け、第２の電極１２１に代えて第２の電極２２１を設けた点である。
図３の液晶レンズ３３と同様、図５の液晶レンズ３３においても、第１の基板８１上における第２の基板８２に対向する側には、図６の左側に示されるように、ｙ方向に延在する複数の透明電極２１１ａ乃至２１１ｇが幅方向（ｘ方向）に間隔を空けて並設されてなる第１の電極２１１が形成されている。なお、透明電極２１１ａ乃至２１１ｇのうち、中心に位置する透明電極２１１ｄには、ｙ方向に延在するスリットが設けられている。
また、第２の基板８２上における第１の基板８１に対向する側には、図６の右側に示されるように、平板状の第２の電極２２１が形成されている。
本実施の形態の液晶レンズ３３においても、図６に示されるように、透明電極２１１ａ乃至２１１ｇのうち、中心に位置する透明電極２１１ｄには５Ｖの電圧が印加され、透明電極２１１ｃ，２１１ｅには４Ｖの電圧が印加され、透明電極２１１ｂ，２１１ｆには３Ｖの電圧が印加され、透明電極２１１ａ，２１１ｇには０Ｖの電圧が印加される。また、第１の電極２１１に対向する第２の電極２２１には０Ｖの電圧が印加される。
以上の構成によれば、図３を参照して説明した液晶レンズと同様の作用効果を奏することができる。また、第１の電極を構成する複数の透明電極のうち、中心に位置する透明電極に、ｙ方向に延在するスリットを設けるようにしたので、その中心に位置する透明電極近傍の液晶分子の配向が均等になり、立体画像の画質の向上を図ることができるようになる。
＜３．第３の実施の形態＞
次に、図７を参照して、液晶レンズ３３のさらに他の構造について説明する。なお、図７の液晶レンズ３３において、図３の液晶レンズ３３に対応する部分には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
次に、図７を参照して、液晶レンズ３３のさらに他の構造について説明する。なお、図７の液晶レンズ３３において、図３の液晶レンズ３３に対応する部分には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
すなわち、図７の液晶レンズ３３において、図３の液晶レンズ３３と異なる点は、第１の電極１１１上で、かつ、配向膜１１２の下側に、ITO等の透明な導電性材料からなる突起物３１１を設けた点である。
突起物３１１は、図８の左側に示されるように、第１の電極１１１を構成する透明電極１１１ａ乃至１１１ｇのうち、中心に位置する透明電極１１１ｄ上に、ｙ方向に延在するように設けられている。なお、突起物３１１は、透明電極１１１ｄと同様、ITO等の透明な導電性材料から形成されるものとしたが、配向膜１１２と同様の有機材料（樹脂）から形成されてもよい。
以上の構成によれば、図３を参照して説明した液晶レンズと同様の作用効果を奏することができる。また、第１の電極を構成する複数の透明電極のうち、中心に位置する透明電極に、ｙ方向に延在する突起物を設けるようにしたので、その中心に位置する透明電極近傍の液晶分子の配向が均等になり、立体画像の画質の向上を図ることができるようになる。
以上においては、１方向に延在する複数のシリンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズと同等のレンズ効果を発生する液晶レンズについて説明してきた。しかしながら、上述した液晶レンズの構成では、例えば、画面が横に長い表示装置において、常に横長の状態で表示を行う場合には立体画像を表示させることはできるが、表示状態を横長の状態と縦長の状態とに切り替え可能な表示装置においては、例えば、縦長の状態で表示を行う場合には立体画像を表示させることはできない。
そこで、以下においては、表示状態を横長の状態と縦長の状態とに切り替え可能な表示装置に、本技術を適用した場合の構成について説明する。
＜４．第４の実施の形態＞
図９は、図３の液晶レンズ３３における第１の電極１１１および第２の電極１２１に代わる第１の電極４１１および第２の電極４２１の構造を示している。
図９は、図３の液晶レンズ３３における第１の電極１１１および第２の電極１２１に代わる第１の電極４１１および第２の電極４２１の構造を示している。
第１の電極４１１は、ｙ方向に延在し、ITO等の透明な導電性材料からなる複数の透明電極４１１ａ乃至４１１ｇが幅方向（ｘ方向）に間隔を空けて並設されて構成されている。また、第１の電極４１１を構成する透明電極４１１ａ乃至４１１ｇのうち、中心に位置する透明電極４１１ｄ上には、突起物４２１が、ｙ方向に延在するように設けられている。なお、突起物４２１は、透明電極４１１ｄと同様、ITO等の透明な導電性材料から形成されてもよいし、配向膜１１２と同様の有機材料から形成されてもよい。
第２の電極４２１は、ｘ方向に延在し、ITO等の透明な導電性材料からなる複数の透明電極４２１ａ乃至４２１ｃが幅方向（ｙ方向）に間隔を空けて並設されて構成されている。透明電極４２１ｂは、透明電極４２１ａ，４２１ｃと比較して幅方向に広く形成されている。また、第２の電極４２１における、透明電極４２１ａ乃至４２１ｃの延在方向の両端には、突起物４２２ａ，４２２ｂが、ｙ方向に延在するように設けられている。なお、突起物４２２ａ，４２２ｂは、透明電極４２１ａ乃至４２１ｃと同様、ITO等の透明な導電性材料から形成されてもよいし、配向膜１２２と同様の有機材料から形成されてもよい。
ここで、表示部２１は、ｘ方向に横長の表示面を有するものとすると、表示状態が横長の状態である場合、液晶レンズ３３は、ｙ方向に延在する複数のシリンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズと同等のレンズ効果を発生する必要がある。また、表示状態が縦長の状態である場合、液晶レンズ３３は、ｘ方向に延在する複数のシリンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズと同等のレンズ効果を発生する必要がある。
図１０は、表示部２１の表示状態が横長の状態である場合の、液晶レンズ３３の断面図を示している。なお、図１０の液晶レンズ３３において、図３の液晶レンズ３３に対応する部分には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。また、図１０において、横方向、奥行き方向、および縦方向を、それぞれｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向とする。
この場合、液晶レンズ駆動部２３により、透明電極４１１ａ乃至４１１ｇのうち、中心に位置する透明電極４１１ｄには５Ｖの電圧が印加され、透明電極４１１ｃ，４１１ｅには４Ｖの電圧が印加され、透明電極４１１ｂ，４１１ｆには３Ｖの電圧が印加され、透明電極４１１ａ，４１１ｇには０Ｖの電圧が印加される。また、第１の電極４１１に対向する第２の電極４２１には０Ｖの電圧が印加される。
これにより、液晶層８３に、ｙ方向に延在する複数のシリンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズと同等のレンズ効果を発生させることができる。なお、図１０において、液晶層８３の透過軸は、横方向（ｘ方向）となる。
図１１は、表示部２１の表示状態が縦長の状態である場合の、液晶レンズ３３の断面図を示している。なお、図１１の液晶レンズ３３においても、図３の液晶レンズ３３に対応する部分には同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。また、図１１において、横方向、奥行き方向、および縦方向を、それぞれｙ方向、ｘ方向、およびｚ方向とする。
この場合、液晶レンズ駆動部２３により、第１の電極４１１を構成する透明電極４１１ａ乃至４１１ｇには０Ｖの電圧が印加される。また、第２の電極４２１を構成する透明電極４２１ａ乃至４２１ｃのうち、中心に位置する透明電極４２１ｂには５Ｖの電圧が印加され、透明電極４１１ａ，４１１ｃには０Ｖの電圧が印加される。
これにより、液晶層８３には、ｘ方向に延在する複数のシリンドリカルレンズからなるレンチキュラーレンズと同等のレンズ効果を持たせることができる。なお、図１１においては、液晶層８３の透過軸は、奥行き方向（ｘ方向）となる。
以上の構成によれば、図３乃至図９を参照して説明した液晶レンズと同様の作用効果を奏することができる上に、液晶層８３の偏光方向を保ちつつ、表示状態に応じたレンチキュラーレンズと同等のレンズ効果を発生させることができる。
＜５．電子機器への適用例＞
次に、図１２乃至図１６を参照して、上述した実施の形態で説明した立体画像表示装置の適用例について説明する。上述した実施の形態の立体画像表示装置は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上述した実施の形態の立体画像表示装置は、外部から入力された画像信号あるいは内部で生成した画像信号を、画像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
次に、図１２乃至図１６を参照して、上述した実施の形態で説明した立体画像表示装置の適用例について説明する。上述した実施の形態の立体画像表示装置は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上述した実施の形態の立体画像表示装置は、外部から入力された画像信号あるいは内部で生成した画像信号を、画像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。
（適用例１）
図１２は、上述した実施の形態の立体画像表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を示している。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルタガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、上述した実施の形態に係る立体画像表示装置の表示部により構成されている。
図１２は、上述した実施の形態の立体画像表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を示している。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルタガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、上述した実施の形態に係る立体画像表示装置の表示部により構成されている。
（適用例２）
図１３は、上述した実施の形態の立体画像表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を示している。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、表示部５２２、メニュースイッチ５２３およびシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、上述した実施の形態に係る立体画像表示装置の表示部により構成されている。
図１３は、上述した実施の形態の立体画像表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を示している。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、表示部５２２、メニュースイッチ５２３およびシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、上述した実施の形態に係る立体画像表示装置の表示部により構成されている。
（適用例３）
図１４は、上述した実施の形態の立体画像表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を示している。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１、文字等の入力操作のためのキーボード５３２および画像を表示する表示部５３３を有しており、その表示部５３３は、上述した実施の形態に係る立体画像表示装置の表示部により構成されている。
図１４は、上述した実施の形態の立体画像表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を示している。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１、文字等の入力操作のためのキーボード５３２および画像を表示する表示部５３３を有しており、その表示部５３３は、上述した実施の形態に係る立体画像表示装置の表示部により構成されている。
（適用例４）
図１５は、上述した実施の形態の立体画像表示装置が適用されるビデオカメラの外観を示している。このビデオカメラは、例えば、本体部５４１、この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２、撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および表示部５４４を有している。そして、その表示部５４４は、上述した実施の形態に係る立体画像表示装置の表示部により構成されている。
図１５は、上述した実施の形態の立体画像表示装置が適用されるビデオカメラの外観を示している。このビデオカメラは、例えば、本体部５４１、この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２、撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および表示部５４４を有している。そして、その表示部５４４は、上述した実施の形態に係る立体画像表示装置の表示部により構成されている。
（適用例５）
図１６は、上述した実施の形態の立体画像表示装置が適用される携帯電話機の外観を示している。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０、サブディスプレイ７５０、ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上述した実施の形態に係る立体画像表示装置の表示部により構成されている。
図１６は、上述した実施の形態の立体画像表示装置が適用される携帯電話機の外観を示している。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０、サブディスプレイ７５０、ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上述した実施の形態に係る立体画像表示装置の表示部により構成されている。
なお、以上においては、上述した実施の形態の立体画像表示装置は、２視点の画像を表示することで、観察者に対して立体画像を提供するものとしたが、立体画像に限らず、視点によって異なる複数の画像、すなわち多視点の画像を提供するようにしてもよい。具体的には、例えば、車の運転席と助手席とで異なる画像が視聴されるカーナビゲーションシステムに、本技術を適用するようにしてもよい。
また、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
さらに、本技術は以下のような構成をとることができる。
（１） 左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせるレンズ群のレンズ効果を発生する光学装置とを備える液晶表示装置において、
前記光学装置は、
間隔をおいて互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板における前記第２の基板に対向する側に形成され、所定の方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなる第１の電極と、
前記第２の基板における前記第１の基板に対向する側に形成されてなる第２の電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む液晶層と
を備え、
前記液晶層において、前記液晶分子は、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向する
液晶表示装置。
（２） 前記レンズ群を構成する１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には、前記所定の方向にスリットまたは突起物が設けられている
（１）に記載の液晶表示装置。
（３） 前記１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には最も高い電圧が印加され、前記幅方向の外側に位置する前記透明電極ほど低い電圧が印加される
（２）に記載の液晶表示装置。
（４） 前記第２の電極は、前記所定の方向と直交する方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなり、
前記液晶パネルに表示される画像の表示状態に応じて、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧が切り替わる
（１）乃至（３）のいずれかに記載の液晶表示装置。
（５） 前記液晶分子は、誘電率異方性が負のネマティック液晶を構成する
（１）乃至（４）に記載の液晶表示装置。
（６） 画像信号に基づいて表示を行う液晶表示装置と、
所定の処理により前記画像信号を生成する処理部と
を有し、
前記液晶表示装置は、
左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせるレンズ群のレンズ効果を発生する光学装置とを備える液晶表示装置であって、
前記光学装置は、
間隔をおいて互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板における前記第２の基板に対向する側に形成され、所定の方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなる第１の電極と、
前記第２の基板における前記第１の基板に対向する側に形成されてなる第２の電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む液晶層と
を備え、
前記液晶層において、前記液晶分子は、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向する
電子機器。
（７） 間隔をおいて互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板における前記第２の基板に対向する側に形成され、所定の方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなる第１の電極と、
前記第２の基板における前記第１の基板に対向する側に形成されてなる第２の電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む液晶層と
を備え、
前記液晶層において、前記液晶分子は、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向する
光学装置。
（１） 左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせるレンズ群のレンズ効果を発生する光学装置とを備える液晶表示装置において、
前記光学装置は、
間隔をおいて互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板における前記第２の基板に対向する側に形成され、所定の方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなる第１の電極と、
前記第２の基板における前記第１の基板に対向する側に形成されてなる第２の電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む液晶層と
を備え、
前記液晶層において、前記液晶分子は、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向する
液晶表示装置。
（２） 前記レンズ群を構成する１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には、前記所定の方向にスリットまたは突起物が設けられている
（１）に記載の液晶表示装置。
（３） 前記１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には最も高い電圧が印加され、前記幅方向の外側に位置する前記透明電極ほど低い電圧が印加される
（２）に記載の液晶表示装置。
（４） 前記第２の電極は、前記所定の方向と直交する方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなり、
前記液晶パネルに表示される画像の表示状態に応じて、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧が切り替わる
（１）乃至（３）のいずれかに記載の液晶表示装置。
（５） 前記液晶分子は、誘電率異方性が負のネマティック液晶を構成する
（１）乃至（４）に記載の液晶表示装置。
（６） 画像信号に基づいて表示を行う液晶表示装置と、
所定の処理により前記画像信号を生成する処理部と
を有し、
前記液晶表示装置は、
左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせるレンズ群のレンズ効果を発生する光学装置とを備える液晶表示装置であって、
前記光学装置は、
間隔をおいて互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板における前記第２の基板に対向する側に形成され、所定の方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなる第１の電極と、
前記第２の基板における前記第１の基板に対向する側に形成されてなる第２の電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む液晶層と
を備え、
前記液晶層において、前記液晶分子は、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向する
電子機器。
（７） 間隔をおいて互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板における前記第２の基板に対向する側に形成され、所定の方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなる第１の電極と、
前記第２の基板における前記第１の基板に対向する側に形成されてなる第２の電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む液晶層と
を備え、
前記液晶層において、前記液晶分子は、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向する
光学装置。
１１ 立体画像表示装置， ２１ 表示部， ２２ 制御部， ２３ 液晶レンズ駆動部， ３１ バックライト， ３２ 光変調パネル， ３３ 液晶レンズ， ８１ 第１の基板， ８２ 第２の基板， ８３ 液晶層， １１１ 第１の電極， １１２ 配向膜， １２１ 第２の電極， １２２ 配向膜， １３１ 液晶分子
Claims (4)
- 左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせるレンズ群のレンズ効果を発生する光学装置とを備える液晶表示装置において、
前記光学装置は、
間隔をおいて互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板における前記第２の基板に対向する側に形成され、所定の方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなる第１の電極と、
前記第２の基板における前記第１の基板に対向する側に形成されてなる第２の電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む液晶層と
を備え、
前記レンズ群を構成する１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には、前記所定の方向にスリットまたは突起物が設けられており、
前記１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には最も高い電圧が印加され、前記幅方向の外側に位置する前記透明電極ほど低い電圧が印加され、
前記液晶分子は、誘電率異方性が負のネマティック液晶を構成し、
前記液晶層において、前記液晶分子は、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向する
液晶表示装置。 - 前記第２の電極は、前記所定の方向と直交する方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなり、
前記液晶パネルに表示される画像の表示状態に応じて、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧が切り替わる
請求項１に記載の液晶表示装置。 - 画像信号に基づいて表示を行う液晶表示装置と、
所定の処理により前記画像信号を生成する処理部と
を有し、
前記液晶表示装置は、
左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせるレンズ群のレンズ効果を発生する光学装置とを備える液晶表示装置であって、
前記光学装置は、
間隔をおいて互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板における前記第２の基板に対向する側に形成され、所定の方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなる第１の電極と、
前記第２の基板における前記第１の基板に対向する側に形成されてなる第２の電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む液晶層と
を備え、
前記レンズ群を構成する１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には、前記所定の方向にスリットまたは突起物が設けられており、
前記１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には最も高い電圧が印加され、前記幅方向の外側に位置する前記透明電極ほど低い電圧が印加され、
前記液晶分子は、誘電率異方性が負のネマティック液晶を構成し、
前記液晶層において、前記液晶分子は、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向する
電子機器。 - 間隔をおいて互いに対向して配置された第１の基板および第２の基板と、
前記第１の基板における前記第２の基板に対向する側に形成され、所定の方向に延在する複数の透明電極が幅方向に間隔をおいて並設されてなる第１の電極と、
前記第２の基板における前記第１の基板に対向する側に形成されてなる第２の電極と、
前記第１の基板と前記第２の基板との間に配置され、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧に応じて配向方向が変化する液晶分子を含む液晶層と
を備え、
前記レンズ群を構成する１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には、前記所定の方向にスリットまたは突起物が設けられており、
前記１つのレンズに対応する前記複数の透明電極において、前記幅方向の中心に位置する前記透明電極には最も高い電圧が印加され、前記幅方向の外側に位置する前記透明電極ほど低い電圧が印加され、
前記液晶分子は、誘電率異方性が負のネマティック液晶を構成し、
前記液晶層において、前記液晶分子は、前記第１の電極と前記第２の電極とに電圧が印加されていない状態で、垂直に配向する
光学装置。
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