JP5686162B2 - 電気光学装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、例えば立体画像を表示する電気光学装置、表示方法及び電子機器の技術分野に関する。

この種の電気光学装置における表示方法には、例えば、所定数のフレーム毎に左眼用画像及び右眼用画像を表示画面に交互に表示して、左眼用画像表示期間中は、左眼用画像が左眼用眼鏡のみを透過するように偏光面を形成し、右眼用画像表示期間中は、右眼用画像が右眼用眼鏡のみを透過するように偏光面を形成する方法が提案されている（特許文献１参照）。

また、一つの表示装置の表示面に、左眼用画像及び右眼用画像を毎秒数回以上の切り替え速度で交互に表示して、左右の眼夫々の前に設けられた液晶シャッタを、切り替え動作と同期して交互に光を透過するように動作させることによって、液晶シャッタを通して左眼は左眼用画像を、右眼は右眼用画像を夫々時分割的に眺めることが可能な方法が提案されている（特許文献２参照）。

昭６０−１２６９９０号公報 昭５８−１８４９２８号公報

しかしながら、上述の背景技術を、例えば液晶ディスプレイ等の各フレーム画像を、例えばアクティブマトリクス駆動方式など、ライン走査により表示する方式の表示装置に適用すると、左眼用画像と右眼用画像とを切り替える際には、ライン走査中に、相前後するフレーム画像が、表示画面内において表示用に各時点で選択されている走査線を境目にして上下に混在する。しかも、この境目がライン走査と共に常時移動する。即ち、左眼用画像の一部及び右眼用画像の一部が同時に表示されるので、観測者に正しく立体画像が認識されない可能性があるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、フレーム画像を表示するのに、ライン走査などの画面走査により一フレーム期間かかる方式の表示装置において、観測者が正しく立体画像を認識することができる電気光学装置、表示方法及び電子機器を提供することを課題とする。

本発明の一の電気光学装置は、画素が設けられた画素領域に、右眼用画像と左眼用画像とを書き込む書き込み手段と、前記画素領域に書き込まれた右眼用画像または左眼用画像を観察する観測者の右眼に到達する光及び左眼に到達する光を相互に独立して遮光する遮光手段とを備え、前記書き込み手段は、第１のｎ（ｎは２以上の自然数）フレーム期間において、前記第１のｎフレーム期間のそれぞれで前記右眼用画像を前記画素領域に書き込み、前記第１のｎフレーム期間に続く第２のｎフレーム期間において、前記第２のｎフレーム期間のそれぞれで、前記左眼用画像を前記画素領域に書き込み、前記遮光手段は、前記第１のｎフレーム期間のうちの最初のフレーム期間において、前記右眼に到達する光及び左眼に到達する光の両方を遮光し、残りのフレーム期間において、前記右眼に到達する光を透過し、前記左眼に到達する光を遮光し、前記第２のｎフレーム期間のうちの最初のフレーム期間において、前記右眼に到達する光及び左眼に到達する光の両方を遮光し、残りのフレーム期間において、前記左眼に到達する光を透過し、前記右眼に到達する光を遮光する。

本発明の一の電気光学装置においては、前記画素は、液晶と前記液晶を駆動する画素電極と対向電極とを含み、前記書き込み手段は、ｎが偶数の場合の前記ｎフレーム期間において、前記対向電極より前記画素電極に印加される電圧が高くなる正極性の電圧を前記画素に書き込むフレームと、前記対向電極より前記画素電極に印加される電圧が低くなる負極性の電圧を前記画素に書き込むフレームとを交互に設け、前記ｎフレーム期間のうちの前記最初のフレーム期間において、毎回同じ極性の電圧を前記画素に書き込んでもよい。

制御手段は、書き込まれる画像データに含まれる右眼用画像データ及び左眼用画像データが、各々画像信号の周波数に応じた第１期間ずつ交互に画像表示手段に表示され、且つ書き込まれる画像データを第１期間より短い第２期間かけて画像表示手段に書き込むように、画像表示手段及び書き込み手段のうち少なくとも書き込み手段を制御し、第１期間のうち第２期間中には消灯し且つ第２期間に続く第３期間中に点灯するように光源手段を制御する。

ここに、「画像信号の周波数に応じた第１期間」とは、典型的には、画像信号の一周期と等しい長さの期間を意味する。従って、第２期間は、画像信号の周波数をｎ倍した画像データに係るフレーム画像を書き込む期間であるので、典型的には、第１期間のｎ分の１の長さの期間である。また、第３期間は、第１期間の先頭から第２期間だけ除いた残りの期間であるので、典型的には、第１期間の（ｎ−１）／ｎ倍の長さの期間である。

「第１期間ずつ交互に」とは、画像表示手段に、一の第１期間中は右眼用画像データ及び左眼用画像データのうち一方の画像データに係るフレーム画像が表示され、前記一の第１期間に続く、他の第１期間中は他方の画像データに係るフレーム画像が表示されることを意味する。即ち、右眼用画像データ及び左眼用画像データ夫々に係るフレーム画像が、典型的には、画像信号の一周期毎交互に画像表示手段に表示される。

尚、「画像表示手段に表示される」とは、画像表示手段に、光源手段から光源光が照射されているか否かにかかわらず、即ち、観測者が画像表示手段に書き込まれた画像データに係るフレーム画像を視認できるか否かにかかわらず、書込み手段によって、画像表示手段に画像データが書き込まれる、又は書き込まれた画像データが維持されることを意味する。

制御手段は、第３期間中に、書込み手段による書込みが完了されている右眼用画像データ又は左眼用画像データを繰り返し書き込むように書込み手段を制御してもよい。即ち、第１期間中右眼用画像データ及び左眼用画像データのうち一方の画像データが、画像表示手段に繰り返し書き込まれてもよい。

或いは、第３期間中に、書込みが完了されている右眼用画像データ又は左眼用画像データを維持するように書込み手段を制御してもよい。即ち、第１期間のうち該第１期間の先頭から第２期間で画像表示手段に右眼用画像データ又は左眼用画像データが書き込まれ、第２期間に続く第３期間中該書き込まれた右眼用画像データ又は左眼用画像データが維持されてもよい。第３期間中書き込まれた右眼用画像データ又は左眼用画像データを維持するには、例えば、液晶パネルの駆動回路である書込み手段に、スタートパルスを入力しないことによって、アクティブマトリックス駆動を停止させればよい。

尚、光源手段の点灯及び消灯の切り替えは、実際に光源手段を点灯及び消灯させて切り替えてもよいし、例えばシャッタ等により光源手段から出射される光を遮光するか否かによって、擬似的に点灯及び消灯を切り替えてもよい。

本願発明者の研究によれば一般に、例えばアクティブマトリクス駆動方式など、ライン走査などの画面走査により一フレーム期間かけてフレーム画像を書き込む方式の表示装置では、左眼用画像と右眼用画像とを書き換える際に、相前後するフレーム画像である左眼用画像及び右眼用画像が同時に表示される期間が存在する。しかも、これらのフレーム画像の境目が、ライン走査と共に常時移動する。すると、表示される画像に応じて、例えばシャッタ眼鏡等を開閉したとしても、正しく立体画像が表示されない可能性があることが判明している。

仮に、立体表示ではない通常表示の場合にも、相前後するフレーム画像の混在は同様であるが、実践的には、相前後するフレーム画像は相類似していることが多い。しかも、立体表示の場合のように、相前後するフレーム画像の差を、積極的に生かすことは通常表示では意図されておらず、結局、相前後するフレーム画像の混在が、観測者をして目障りになることは殆ど又は全くない。これに対して、相前後するフレーム画像間の差異を利用して立体表示を行おうとする場合には、当然にして、これら層前後するフレーム画像の混在は、根本的な障害になる次第である。

しかるに本発明では、制御手段によって、左眼用画像から右眼用画像に書き換える際、及び右眼用画像から左眼用画像に書き換える際に、画像表示手段（即ち、表示された画像）に対して光源光が照射されないように光源手段が制御される。

これにより、左眼用画像から右眼用画像に書き換える際、及び右眼用画像から左眼用画像に書き換える際の画像を観測者が視認することはできない。言い換えれば、左眼用画像のみ又は右眼用画像のみを観測者は視認可能である。従って、表示される画像に応じて、例えばシャッタ眼鏡等を開閉すれば、正しく立体画像が表示される。

以上の結果、本発明の一の電気光学装置によれば、フレーム画像を表示するのに、ライン走査などの画面走査により一フレーム期間かかる方式の表示装置において、観測者が正しく立体画像を認識することができる。

尚、第１期間が長くなるほど第３期間が長くなるため、左眼用画像及び右眼用画像を切り替える際に、表示された画像に対して光源光を照射しないことによる明るさの低下を抑制することができる。

本発明の他の電気光学装置は、上記課題を解決するために、フレーム画像を表示する画像表示手段と、該画像表示手段に前記フレーム画像に係る画像データを書き込む書込み手段と、該書込み手段に、画像信号の周波数がｎ（ｎは２以上の自然数）倍された前記画像データを供給する画像データ供給手段と、観測者の右眼に到達する光及び左眼に到達する光を相互に独立して遮光する遮光手段と、前記書き込まれる画像データに含まれる右眼用画像データ及び左眼用画像データ夫々に係るフレーム画像が、各々前記周波数に応じた第１期間ずつ交互に前記画像表示手段に表示され、且つ前記書き込まれる画像データを前記第１期間より短い第２期間かけて前記画像表示手段に書き込むように、少なくとも前記書込み手段を制御し、前記第１期間のうち前記第２期間中には前記右眼に到達する光及び左眼に到達する光の両方を遮光し、且つ前記第２期間に続く第３期間中に前記右眼に到達する光及び前記左眼に到達する光のうち前記書込み手段によって書き込まれた前記右眼用画像データ又は左眼用画像データに対応する一方を遮光しないと共に他方を遮光するように、前記遮光手段を制御する制御手段とを備える。

本発明の他の電気光学装置によれば、当該電気光学装置は、フレーム画像を表示する画像表示手段と、該画像表示手段にフレーム画像に係る画像データを書き込む書込み手段と、該書込み手段に、画像信号の周波数をｎ倍した画像データを供給する画像データ供給手段と、観測者の左眼に到達する光及び右眼に到達する光を相互に独立して遮光可能な、例えばシャッタ眼鏡等である遮光手段とを備える。

制御手段は、書き込まれる画像データに含まれる右眼用画像データ及び左眼用画像データが、各々画像信号の周波数に応じた第１期間ずつ交互に画像表示手段に表示され、且つ前記書き込まれる画像データを前記第１期間より短い第２期間かけて前記画像表示手段に書き込むように、画像表示手段及び書込み手段のうち少なくとも書込み手段を制御し、第１期間のうち第２期間中には右眼に到達する光及び左眼に到達する光の両方を遮光し、且つ第２期間に続く第３期間中に右眼に到達する光及び左眼に到達する光のうち書込み手段によって書き込まれた右眼用画像データ又は左眼用画像データに対応する一方を遮光しないと共に他方を遮光するように、遮光手段を制御する。

第３期間中に、書込みが完了されている（即ち、表示されている）右眼用画像データ又は左眼用画像データに対応する、右眼に到達する光及び左眼に到達する光のうち一方が遮光されないと共に、他方が遮光される。

具体的には例えば、左眼用画像が表示される際には、観測者の右眼に到達する光が遮光され、右眼用画像が表示される際には、観測者の左眼に到達する光が遮光される。更に、左眼用画像から右眼用画像に書き換える際、及び右眼用画像から左眼用画像に書き換える際は、左眼に到達する光及び右眼に到達する光の両方が遮光される。

これにより、観測者の左眼には左眼用画像に係る光のみが到達し、右眼には右眼用画像に係る光のみが到達する。言い換えれば、観測者の左眼は左眼用画像のみ視認可能であり、右眼は右眼用画像のみ視認可能である。従って、画像表示装置に表示される画像に応じて遮光手段を制御すれば、正しく立体画像が表示される。

尚、画像表示手段に対して光源光を照射可能な光源手段を備えてもよく、この場合、点灯し続けさせてもよい。或いは、制御手段によって、第１期間のうち第２期間中には消灯し且つ第２期間に続く第３期間中に点灯するように光源手段を制御してもよい。

以上の結果、本発明の他の電気光学装置によれば、フレーム画像を表示するのに、ライン走査などの画面走査により一フレーム期間かかる方式の表示装置において、観測者が正しく立体画像を認識することができる。

尚、当該電気光学装置における遮光手段とそれ以外（即ち、制御手段等）とは、典型的には分離されている。制御手段は、例えば同軸ケーブル等の有線手段を介して遮光手段を制御してもよいし、例えば赤外線等の無線手段を用いて遮光手段を制御してもよい。

本発明の電気光学装置の一態様では、前記制御手段は、前記第３期間中に、前記書込み手段によって書き込まれた右眼用画像データ又は左眼用画像データを繰り返し書き込むように、少なくとも前記書込み手段を制御する。

この態様によれば、制御手段は、典型的には、一対の基板間に印加する電圧の極性を第２期間毎に反転させて（即ち、フレーム反転駆動）、書込みが完了されている右眼用画像データ又は左眼用画像データを、画像表示手段に書き込むように、少なくとも書込み手段を制御する。

具体的には例えば、第１期間が第２期間のｎ（ｎは２以上の自然数）倍である場合、制御手段は、第３期間中に、書込みが完了されている右眼用画像データ又は左眼用画像データを、ｎ−１回書き込むように、少なくとも書込み手段を制御する。即ち、第１期間のうち第２期間中に右眼用画像データが書き込まれたならば、第３期間中は、該書き込まれた右眼用画像データがｎ−１回繰り返し書き込まれる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記制御手段は、前記第３期間中に、前記書込み手段によって書き込まれた右眼用画像データ又は左眼用画像データを維持するように、少なくとも前記書込み手段を制御する。

この態様によれば、制御手段は、第３期間中に、書込みが完成されている右眼用画像データ又は左眼用画像データを維持するように、少なくとも書込み手段を制御する。具体的には例えば、液晶パネルの駆動回路である書込み手段に、スタートパルスを入力しないことで、アクティブマトリックス駆動を所定期間だけ停止させる。

本発明の電気光学装置の他の態様では、前記画像表示手段は、前記フレーム画像をライン走査により表示する。

この態様によれば、画像表示手段は、一枚のフレーム画像をライン走査により表示する、即ち、アクティブマトリックス駆動される、例えば液晶パネル等である。

本発明の他の電気光学装置の他の態様では、前記遮光手段は、液晶シャッタである。

この態様によれば、遮光手段は液晶シャッタであり、典型的には、観測者が容易に使用可能なように眼鏡の左右のリム部分夫々に配置されている（即ち、液晶シャッタ眼鏡）。

本発明の一の表示方法は、上記課題を解決するために、フレーム画像を表示する画像表示手段と、該画像表示手段に前記フレーム画像に係る画像データを書き込む書込み手段と、該書込み手段に、画像信号の周波数がｎ（ｎは２以上の自然数）倍された前記画像データを供給する画像データ供給手段と、前記画像表示手段に対して光源光を照射する光源手段とを備える電気光学装置における表示方法であって、前記書き込まれる画像データに含まれる右眼用画像データ及び左眼用画像データ夫々に係るフレーム画像が、各々前記周波数に応じた第１期間ずつ交互に前記画像表示手段に表示され、且つ前記書き込まれる画像データを前記第１期間より短い第２期間かけて前記画像表示手段に書き込むように、少なくとも前記書込み手段を制御し、前記第１期間のうち前記第２期間中には消灯し、且つ前記第２期間に続く第３期間中に点灯するように前記光源手段を制御する制御工程を備える。

本発明の一の表示方法によれば、上述した本発明の一の電気光学装置と同様に、フレーム画像を表示するのに、ライン走査などの画面走査により一フレーム期間かかる方式の表示装置において、観測者が正しく立体画像を認識することができる。

尚、本発明の一の表示方法においても、上述した本発明の一の電気光学装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。

本発明の他の表示方法は、上記課題を解決するために、フレーム画像を表示する画像表示手段と、該画像表示手段に前記フレーム画像に係る画像データを書き込む書込み手段と、該書込み手段に、画像信号の周波数がｎ（ｎは２以上の自然数）倍された前記画像データを供給する画像データ供給手段と、観測者の右眼に到達する光及び左眼に到達する光を相互に独立して遮光する遮光手段とを備える電気光学装置における表示方法であって、前記書き込まれる画像データに含まれる右眼用画像データ及び左眼用画像データ夫々に係るフレーム画像が、各々前記周波数に応じた第１期間ずつ交互に前記画像表示手段に表示され、且つ前記書き込まれる画像データを前記第１期間より短い第２期間かけて前記画像表示手段に書き込むように、少なくとも前記書込み手段を制御し、前記第１期間のうち前記第２期間中には前記右眼に到達する光及び左眼に到達する光の両方を遮光し、且つ前記第２期間に続く第３期間中に前記右眼に到達する光及び前記左眼に到達する光のうち前記書込み手段によって書き込まれた前記右眼用画像データ又は左眼用画像データに対応する一方を遮光しないと共に他方を遮光するように、前記遮光手段を制御する制御工程を備える。

本発明の他の表示方法によれば、上述した本発明の他の電気光学装置と同様に、フレーム画像を表示するのに、ライン走査などの画面走査により一フレーム期間かかる方式の表示装置において、観測者が正しく立体画像を認識することができる。

尚、本発明の他の表示方法においても、上述した本発明の他の電気光学装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。

本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した本発明の電気光学装置（但し、その各種態様を含む）を備える。

本発明に係る電子機器によれば、上述した本発明に係る電気光学装置を具備してなるので、フレーム画像を表示するのに、ライン走査などの画面走査により一フレーム期間かかる方式の表示装置において、観測者が正しく立体画像を認識することができる。この結果、立体画像表示に適した、投射型表示装置、テレビ、携帯電話、電子手帳、ワードプロセッサ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルなどの各種電子機器を実現できる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための最良の形態から明らかにされよう。

第１実施形態に係る液晶装置を各構成要素と共に対向基板側から見た平面図である。 図１のＨ−Ｈ´線断面図である。 第１実施形態に係る液晶装置の構成を示すブロック図である。 第１実施形態に係る走査線駆動回路、データ線駆動回路及び液晶パネルの概略構成を示す概略構成図である。 第１実施形態に係る液晶装置の各部のタイミングを説明する説明図である。 第２実施形態に係る液晶装置の各部のタイミングを説明する説明図である。 第３実施形態に係る液晶装置の各部のタイミングを説明する説明図である。 第４実施形態に係る液晶装置の各部のタイミングを説明する説明図である。 本発明に係る電子機器の一例としてのプロジェクタの構成例を示す平面図である。

以下、本発明に係る電気光学装置の一例としての液晶装置に係る実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下で参照する各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を異ならしめてある。

＜第１実施形態＞
（液晶パネル）
先ず、図１及び図２を参照して本実施形態に係る液晶装置を構成する、本発明に係る画像表示手段の一例としての液晶パネルについて説明する。ここに図１は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）アレイ基板をその上に形成された各構成要素と共に対向基板の側からみた平面図であり、図２は、図１のＨ−Ｈ´線断面図である。

図１及び図２において、本実施形態の液晶パネル１００では、ＴＦＴアレイ基板１０及び対向基板２０が対向配置されている。ＴＦＴアレイ基板１０は、例えば、石英基板、ガラス基板、シリコン基板等の透明基板からなり、対向基板２０は、例えば、石英基板、ガラス基板等の透明基板からなる。ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間に液晶層５０が封入されており、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０とは、複数の画素が設けられた領域に対応する画像表示領域１０ａの周囲に位置するシール領域に設けられたシール材５２により相互に接着されている。

シール材５２は、両基板を貼り合わせるための、例えば紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂、又は紫外線・熱併用型硬化樹脂等からなり、製造プロセスにおいてＴＦＴアレイ基板１０上に塗布された後、紫外線照射、加熱等により硬化させられたものである。シール材５２中には、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間隔（即ち、ギャップ）を所定値とするためのグラスファイバ或いはガラスビーズ等のギャップ材が散布されている。尚、ギャップ材を、シール材５２に混入されるものに加えて若しくは代えて、画像表示領域１０ａ又は画像表示領域１０ａの周辺に位置する周辺領域に、配置するようにしてもよい。

図１において、シール材５２が配置されたシール領域の内側に並行して、画像表示領域１０ａの額縁領域を規定する遮光性の額縁遮光膜５３が、対向基板２０側に設けられている。但し、このような額縁遮光膜５３の一部又は全部は、ＴＦＴアレイ基板１０側に内蔵遮光膜として設けられてもよい。

周辺領域のうち、シール材５２が配置されたシール領域の外側に位置する領域には、データ線駆動回路１０１及び外部回路接続端子１０２がＴＦＴアレイ基板１０の一辺に沿って設けられている。この一辺に沿ったシール領域よりも内側に、サンプリング回路７が額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。走査線駆動回路１０４は、この一辺に隣接する２辺に沿ったシール領域の内側に、額縁遮光膜５３に覆われるようにして設けられている。

ＴＦＴアレイ基板１０上には、対向基板２０の４つのコーナー部に対向する領域に、両基板間を上下導通材１０７で接続するための上下導通端子１０６が配置されている。これらにより、ＴＦＴアレイ基板１０と対向基板２０との間で電気的な導通をとることができる。更に、外部回路接続端子１０２と、データ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、上下導通端子１０６等とを電気的に接続するための引回配線９０が形成されている。

図２において、ＴＦＴアレイ基板１０上には、駆動素子である画素スイッチング用のＴＦＴや走査線、データ線等の配線が作り込まれた積層構造が形成される。この積層構造の詳細な構成については図２では図示を省略してあるが、この積層構造の上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる画素電極９ａが、画素毎に所定のパターンで島状に形成されている。

画素電極９ａは、後述する対向電極２１に対向するように、ＴＦＴアレイ基板１０上の画像表示領域１０ａに形成されている。ＴＦＴアレイ基板１０における液晶層５０の面する側の表面、即ち画素電極９ａ上には、配向膜１６が画素電極９ａを覆うように形成されている。

対向基板２０におけるＴＦＴアレイ基板１０との対向面上に、遮光膜２３が形成されている。遮光膜２３は、例えば対向基板２０における対向面上に平面的に見て、格子状に形成されている。対向基板２０において、遮光膜２３によって非開口領域が規定され、遮光膜２３によって区切られた領域が、例えばプロジェクタ用のランプや直視用のバックライトから出射された光を透過させる開口領域となる。尚、遮光膜２３をストライプ状に形成し、該遮光膜２３と、ＴＦＴアレイ基板１０側に設けられたデータ線等の各種構成要素とによって、非開口領域を規定するようにしてもよい。

遮光膜２３上に、ＩＴＯ等の透明材料からなる対向電極２１が複数の画素電極９ａと対向して形成されている。遮光膜２３上に、画像表示領域１０ａにおいてカラー表示を行うために、開口領域及び非開口領域の一部を含む領域に、図２には図示しないカラーフィルタが形成されるようにしてもよい。対向基板２０の対向面上における、対向電極２１上には、配向膜２２が形成されている。

尚、図１及び図２に示したＴＦＴアレイ基板１０上には、これらのデータ線駆動回路１０１、走査線駆動回路１０４、サンプリング回路７等に加えて、複数のデータ線に所定電圧レベルのプリチャージ信号を画像信号に先行して各々供給するプリチャージ回路、製造途中や出荷時の当該液晶装置の品質、欠陥等を検査するための検査回路等を形成してもよい。

（液晶装置）
次に、図３を参照して、本実施形態に係る液晶装置の構成について説明する。図３は、本実施形態に係る液晶装置の構成を示すブロック図である。尚、図３において、実線は配線を示し、破線は信号を示している。

図３において、液晶装置２００は、液晶パネル１００、Ａ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇｕｅ／Ｄｉｇｉｔａｌ）コンバータ２０１、フレームメモリ２０２、倍速変換回路２０３、ガンマ補正回路２０４、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇｕｅ）コンバータ２０５、コントローラ２０６、分離回路２０７、書込みタイミング回路２０８、読出しタイミング回路２０９、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２１０、光源２１１及びシャッタ眼鏡２１２を備えて構成されている。

ここに、本実施形態に係る「倍速変換回路２０３」、「コントローラ２０６」、「ＣＰＵ２１０」、「光源２１１」及び「シャッタ眼鏡２１２」は、夫々、本発明に係る「画像データ供給手段」、「書込み手段」、「制御手段」、「光源手段」及び「遮光手段」の一例である。

シャッタ眼鏡２１２は、左眼用シャッタ２１２ａ及び右眼用シャッタ２１２ｂを備えて構成されている。また、書込みタイミング回路２０８及び読出しタイミング回路２０９にはＣＰＵ２１０のＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）バス２１０ａが接続されている。

入力端子Ｐ１から入力された入力信号ｓ１は、Ａ／Ｄコンバータ２０１によって、左眼用画像信号及び右眼用画像信号が交互に含まれてなるデジタル信号である信号ｓ２に変換され、入出力が非同期であるフレームメモリ２０２に入力される。ここに、本実施形態に係る「信号ｓ２」は、本発明に係る「画像信号」の一例である。

フレームメモリ２０２から出力された信号ｓ２は、倍速変換回路２０３に入力される。倍速変換回路２０３は、入力されたデジタル信号ｓ２のフレーム周波数を変換して、本発明に係る「画像データ」の一例としての信号ｓ３を生成する。

より具体的には、倍速変換回路２０３は、フレームメモリ２０２に保持された同一フレームを構成する信号ｓ２を二回ずつ出力し、この際フレームメモリ２０２に入力される当初の画像信号の二倍の周波数で出力する。例えば当初３０Ｈｚであれば、６０Ｈｚの周波数で信号ｓ２を出力する。これにより信号ｓ３を生成する。即ち、ここでの信号ｓ３は、倍速反転駆動用に周波数変更されたフレーム毎の画像信号であり、２回連続して、同じ内容である。

倍速変換回路２０３から出力された信号ｓ３は、ガンマ補正回路２０４によって液晶パネル１００の特性に合わせて、そのガンマ値が補正された後に、Ｄ／Ａコンバータ２０５によってアナログ信号に変換されて、コントローラ２０６に入力される。該コントローラ２０６は、データ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４等（図４参照）を制御することで、入力された信号ｓ３に基づく画像を液晶パネル１００に書き込む。

ここでの書込みは、フレーム毎に液晶に印加する電圧の極性を反転させる、所謂「フレーム反転駆動」で行われる。これにより、直流印加による液晶劣化を効果的に防止しつつ、フリッカを低減できる。特に、左右用画像を交互に表示する立体表示の場合には、倍速反転駆動を行うことで、左右用画像の切替周期が短くなるので、（左右用画像を混在させないこと以前に）画像信号の周波数を高めない場合と比べて、左右用画像の切替が知覚され難いという意味で、より自然の立体表示が可能となる。

ここで、図４を参照して、液晶パネル１００を駆動する走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１０１の構成について具体的に説明する。図４は、本実施形態に係る走査線駆動回路１０４、データ線駆動回路１０１及び液晶パネル１００の概略構成を示す概略構成図である。

図４に示すように、コントローラ２０６は走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１０１に対する制御を行うと共に、走査線駆動回路１０４及びデータ線駆動回路１０１は液晶パネル１００に対する制御を行う。

コントローラ２０６は、クロック信号ｃｌｋと、垂直走査信号ＶＳと、水平走査信号ＨＳと、画像信号Ｄとを取得する。ここに、クロック信号ｃｌｋ、垂直走査信号ＶＳ及び水平走査信号ＨＳは、後述する同期信号ｓ７に含まれており、画像信号Ｄは信号ｓ３に含まれている。

そして、コントローラ２０６は、これらの取得した信号に基づいて、スタートパルスＤＹと、走査側転送クロックＣＬＹと、データ転送クロックＣＬＸと、データ信号Ｄｓとを生成する。スタートパルスＤＹは、走査側（Ｙ側）に対する走査の開始タイミングで出力されるパルス信号である。走査側転送クロックＣＬＹは、走査側（Ｙ側）の水平走査を規定する信号である。データ転送クロックＣＬＸは、データ線駆動回路１０１へデータを転送するタイミングを規定する信号である。データ信号Ｄｓは、画像信号Ｄに対応するデータである。

尚、コントローラ２０６、走査線駆動回路１０４、及びデータ線駆動回路１０１は、その他にも各種の信号が入出力されるが、本実施形態と特に関係の無いものについては説明を省略する。

走査線駆動回路１０４は、コントローラ２０６から、スタートパルスＤＹ及び走査側転送クロックＣＬＹを取得し、液晶パネル１００の走査線１００ａに対して走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｎを出力する。具体的には、走査線駆動回路１０４は、コントローラ２０６から供給されるスタートパルスＤＹを走査側転送クロックＣＬＹに従って転送し、走査線１００ａの各々に走査信号Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、…、Ｇｎとして順次排他的に供給するものである。データ線駆動回路１０１は、コントローラ２０６から、データ転送クロックＣＬＸと、データ信号Ｄｓとを取得し、液晶パネル１００のデータ線１００ｂに対してデータ信号ｄ１、ｄ２、ｄ３、…、ｄｍを出力する。

液晶パネル１００は、上述の如く、液晶を含んで構成され、画像信号Ｄに基づく画像を表示する。具体的には、液晶パネル１００は、走査線１００ａと、データ線１００ｂと、画素１００ｃとを備える。詳しくは、液晶パネル１００には、ｎ本の走査線１００ａが、図４においてＸ（行）方向に延在して形成され、ｍ本のデータ線１００ｂがＹ（列）方向に沿って延在して形成されている。そして、画素１００ｃは、走査線１００ａとデータ線１００ｂとの各交差に対応して設けられて、マトリクス状に配列されている。

再び図３に戻り、入力信号ｓ１は、分離回路２０７にも入力され、垂直走査信号ＶＳ及び水平走査信号ＨＳを含んでなる信号ｓ４が分離される。尚、予め画像信号と垂直走査信号ＶＳ及び水平走査信号ＨＳとを分離して伝送する場合には、分離回路２０７を介さずに、直接信号ｓ４として接続すればよい。

分離回路２０７から出力された信号ｓ４は、書込みタイミング回路２０８及び読出しタイミング回路２０９に入力される。書込みタイミング回路２０８からは、フレームメモリ２０２にＡ／Ｄコンバータ２０１の出力を書き込むための書込みタイミング信号ｓ５が出力され、フレームメモリ２０２に入力される。

読出しタイミング回路２０９からは、フレームメモリ２０２から信号ｓ２を読み出すための読出しタイミング信号ｓ６が出力され、フレームメモリ２０２に入力される。更に、読出しタイミング回路２０９からは、コントローラ２０６、光源２１１及びシャッタ眼鏡２１２を同期させて動作させるための同期信号ｓ７が出力される。

尚、ＣＰＵ２１０によって、書込みタイミング信号ｓ５、読出しタイミング信号ｓ６及び同期信号ｓ７に係る設定が行われる。言い換えれば、ＣＰＵ２１０は、書込みタイミング信号ｓ５、読出しタイミング信号ｓ６及び同期信号ｓ７に係る設定を行うことによって、フレームメモリ２０２、コントローラ２０６、光源２１１及びシャッタ眼鏡２１２の夫々が、所定の動作をするように制御する。

次に以上のように構成された液晶装置２００の動作について図５を参照して説明する。図５は、本実施形態に係る液晶装置２００の各部のタイミングを説明する説明図である。尚、図５において「左」及び「右」は、夫々、「左眼用画像」及び「右眼用画像」を示し、「＋」及び「−」は、液晶パネル１００における画素電極９ａ又は対向電極２１に印加される電圧の極性を示している。

図５に示すように、フレームメモリ２０２から出力された信号ｓ２は、倍速変換回路２０３によってそのフレーム周波数が倍速変換された信号ｓ３として、コントローラ２０６に入力される。信号ｓ３は、倍速反転駆動のために半分にされた一フレーム期間で一つのフレーム画像（例えば、左眼用画像）を構成し、同一のフレーム画像（例えば、左眼用画像）を構成する信号ｓ３が、相前後する二つのフレーム期間に二回繰り返して出力される。そして、所定の時間遅れを伴って、コントローラ２０６によって、液晶パネル１００に入力された信号ｓ３に基づく画像が表示される。

コントローラ２０６は、入力される同期信号ｓ７に従って、今回入力された信号ｓ３に基づく一フレームの画像の書込みを、一フレーム期間（即ち、倍速反転駆動において当初のフレーム期間と比べて半分とされたフレーム期間）かけて完了するように液晶パネル１００を制御する。更に、この一フレームの画像（例えば、左眼用画像）の書込みが完了した後には、次回入力される信号ｓ３に基づく一フレームの画像（例えば、左眼用画像）の書込みを行う。即ち、入力された信号ｓ３に基づいて、同一のフレーム画像が、極性が反転されつつ２回書き込まれる。その後は、例えば右眼用画像について同様に、同一のフレーム画像が、極性が反転されつつ２回書き込まれる。

光源２１１は、入力される同期信号ｓ７に従って、今回入力された信号ｓ３に基づく一フレームの画像の書込みを完了するまでの一フレーム期間中（即ち、図５における、時間ｔ１から時間ｔ２までの期間中）には、液晶パネル１００に光を照射しない。続いて、次回入力される信号ｓ３に基づく一フレームの画像の書込みを行っている一フレーム期間中（即ち、図５における、時間ｔ２から時間ｔ３までの期間中）に、液晶パネル１００に光を照射する。即ち、入力された信号ｓ３に基づいて、同一のフレーム画像が（極性が反転されつつ）２回書込みされる際に、１回目の書込み途中では光が照射されずに、２回目の書込み途中で光が照射される。従って、１回目の書込み途中に、観測者に向けて表示光が出射されることはない（即ち、観測者が視認することはない）。

これにより、１回目の書込み途中である、例えば左眼用画像から右眼用画像に書き換えられる際、或いは右眼用画像から左眼用画像に書き換えられる際の、左右用画像が混在してなる画像は観測者に視認されない。逆に、２回目の書込み途中である、例えば左眼用画像から左眼用画像に書き換えられる際、或いは右眼用画像から右側用画像に書き換えられる際の、左右用画像が混在していない画像は観測者に視認される。従って、表示される画像に応じて、図５に示すように、同期信号ｓ７に従って、シャッタ眼鏡２１２における左眼用シャッタ２１２ａ及び右眼用シャッタ２１２ｂが開閉されることにより、観測者に正しく立体画像が認識される。

＜第２実施形態＞
本発明の液晶装置に係る第２実施形態を、図６を参照して説明する。第２実施形態では、コントローラの動作が異なる以外は、第１実施形態と同様である。よって、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図６を参照して説明する。

第２実施形態では、図３に示した倍速変換回路からは、半分にされたフレーム期間の前半にのみ信号ｓ３が出力され、後半には信号ｓ３は出力されないように構成されている。即ち、フレーム期間が半分にされた信号ｓ３が間欠的に出力される。

図６において、コントローラ２０６は、入力される同期信号ｓ７に従って、今回入力された信号ｓ３に基づく画像の書込み（例えば、左眼用画像）が終了してから、次回入力される信号ｓ３に基づく画像（例えば、左眼用画像）の書込みを開始するまで書込みが完了されている画像を維持するようにデータ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４等を制御する。

具体的には、今回入力された信号ｓ３に基づく画像の書込みが完了されてから、次回入力される信号ｓ３に基づく画像の書込みを開始するまで、コントローラ２０６は、スタートパルスＤＹ等の供給を停止することで、液晶パネル１００における各画素に印加された電圧を変化させないようにデータ線駆動回路１０１及び走査線駆動回路１０４等を制御する。

＜第３実施形態＞
本発明の液晶装置に係る第３実施形態を、図７を参照して説明する。第３実施形態では、光源及びシャッタ眼鏡の動作が異なる以外は、第１実施形態と同様である。よって、第３実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図７を参照して説明する。

図７において、シャッタ眼鏡２１２は、入力される同期信号ｓ７に従って、今回コントローラ２０６に入力された信号ｓ３に基づく画像の書込みが完了するまで両方のシャッタを閉じる。続いて、この一フレームの画像（例えば、左眼用画像）の書込みが完了した後には、次回入力される信号ｓ３に基づく一フレームの画像（例えば、左眼用画像）の書込みが行われている最中に、当該書込みが完了している画像に対応する左眼用シャッタ２１２ａ又は右眼用シャッタ２１２ｂのうち一方を開ける。

即ち、入力された信号ｓ３に基づいて、同一のフレーム画像が、極性が反転されつつ２回書き込まれ、その２回目の書込みの最中には、既に書込みが完了している画像に対応するシャッタが開かれる。その後は、例えば右眼用画像について同様に、同一のフレーム画像が２回書き込まれ、２回目にのみ対応するシャッタが開かれる。

尚、光源２１１は常に液晶パネル１００に光を照射することに限らず、シャッタの開閉に同期して、いずれかのシャッタが開かれる期間中のみ照射するようにしてもよい。

本実施形態では、左眼用画像から右眼用画像に書き換えられる際、及び右眼用画像から左眼用画像に書き換えられる際に、左眼用シャッタ２１２ａ及び右眼用シャッタ２１２ｂ両方を閉じることにより、観測者の左眼には左眼用画像に係る光のみが到達し、右眼には右眼用画像に係る光のみが到達するようにしている。すなわち、観測者は、左眼用画像のみ又は右眼用画像のみを視認可能である。従って、表示される画像に応じて、シャッタ眼鏡２１２を制御すれば、観測者に正しく立体画像が認識される。

＜第４実施形態＞
本発明の液晶装置に係る第４実施形態を、図８を参照して説明する。第４実施形態では、コントローラの動作が異なる以外は、第３実施形態と同様である。よって、第４実施形態について、第３実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ、図８を参照して説明する。

図８において、コントローラ２０６は、入力される同期信号ｓ７に従って、今回入力された信号ｓ３に基づく画像の書込みが完了してから、次回入力される信号ｓ３に基づく画像の書込みを開始するまで、書込みが完了された画像を維持する。

＜変形形態＞
上述した第１から第４実施形態では、光源２１１からの光がシャッタ眼鏡２１２を介して観測者まで届く期間は、その片目に対して、全期間の１／４程度とされている。

しかしながら、一の変形形態として、第１及び第３実施形態における倍速反転駆動（即ち、２倍速反転駆動）に代えてｎ倍速反転駆動（但し、ｎは３以上の自然数）とし、同一のフレーム画像を３回以上ずつ書き込むと共にこれらのうち１回目の書込みの期間中にシャッタ眼鏡２１２で両目共閉じるか又はこれに代えて若しくは加えて光源２１１を消灯してもよい。このように構成すれば、光源２１１からの光がシャッタ眼鏡２１２を介して観測者まで届く期間を長められる。

或いは、他の変形形態として、第２及び第４実施形態における維持期間（図６及び図８参照）を書込み期間と比べて長くしてもよい。このように構成すれば、光源２１１からの光がシャッタ眼鏡２１２を介して観測者まで届く期間を長められる。尚、この場合、液晶パネル１００として液晶容量の大きいものを採用すれば、維持期間を長めることによる表示品質の劣化を抑制できる。

＜電子機器＞
次に、図９を参照しながら、上述した液晶装置を電子機器の一例であるプロジェクタに適用した場合を説明する。上述した液晶装置２００における液晶パネル１００は、プロジェクタのライトバルブとして用いられている。図９は、プロジェクタの構成例を示す平面図である。

図９に示すように、プロジェクタ１１００内部には、ハロゲンランプ等の白色光源からなるランプユニット１１０２が設けられている。このランプユニット１１０２から射出された投射光は、ライトガイド１１０４内に配置された４枚のミラー１１０６および２枚のダイクロイックミラー１１０８によってＲＧＢの３原色に分離され、各原色に対応するライトバルブとしての液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇに入射される。

液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇの構成は、上述した液晶装置と同等の構成を有しており、画像信号処理回路から供給されるＲ、Ｇ、Ｂの原色信号でそれぞれ駆動されるものである。そして、これらの液晶パネルによって変調された光は、ダイクロイックプリズム１１１２に３方向から入射される。このダイクロイックプリズム１１１２においては、ＲおよびＢの光が９０度に屈折する一方、Ｇの光が直進する。したがって、各色の画像が合成される結果、投射レンズ１１１４を介して、スクリーン等にカラー画像が投写されることとなる。

ここで、各液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇによる表示像について着目すると、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂによる表示像は、液晶パネル１１１０Ｇによる表示像に対して左右反転することが必要となる。

尚、液晶パネル１１１０Ｒ、１１１０Ｂおよび１１１０Ｇには、ダイクロイックミラー１１０８によって、Ｒ、Ｇ、Ｂの各原色に対応する光が入射するので、カラーフィルタを設ける必要はない。

尚、図９を参照して説明した電子機器の他にも、モバイル型のパーソナルコンピュータや、携帯電話、液晶テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、タッチパネルを備えた装置等が挙げられる。そして、これらの各種電子機器に適用可能なのは言うまでもない。

尚、本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨、或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電気光学装置、表示方法及び電子機器もまた、本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１００…液晶パネル、２００…液晶装置、２０１…Ａ／Ｄコンバータ、２０２…フレームメモリ、２０３…倍速変換回路、２０４…ガンマ補正回路、２０５…Ｄ／Ａコンバータ、２０６…コントローラ、２０７…分離回路、２０８…書込みタイミング回路、２０９…読出しタイミング回路、２１０…ＣＰＵ、２１１…光源、２１２…シャッタ眼鏡。

Claims (6)

1. 画素が設けられた画素領域に、右眼用画像と左眼用画像とを書き込む書き込み手段と、
   前記画素領域に書き込まれた右眼用画像または左眼用画像を観察する観測者の右眼に到達する光及び左眼に到達する光を相互に独立して遮光する遮光手段とを備え、
   前記書き込み手段は、
   第１のｎ（ｎは２以上の自然数）フレーム期間において、前記第１のｎフレーム期間のそれぞれで前記右眼用画像を前記画素領域に書き込み、
   前記第１のｎフレーム期間に続く第２のｎフレーム期間において、前記第２のｎフレーム期間のそれぞれで、前記左眼用画像を前記画素領域に書き込み、
   前記遮光手段は、
   前記第１のｎフレーム期間のうちの最初のフレーム期間において、前記右眼に到達する光及び左眼に到達する光の両方を遮光し、残りのフレーム期間において、前記右眼に到達する光を透過し、前記左眼に到達する光を遮光し、
   前記第２のｎフレーム期間のうちの最初のフレーム期間において、前記右眼に到達する光及び左眼に到達する光の両方を遮光し、残りのフレーム期間において、前記左眼に到達する光を透過し、前記右眼に到達する光を遮光する
   ことを特徴とする電気光学装置。
2. 前記画素は、液晶と前記液晶を駆動する画素電極と対向電極とを含み、
   前記書き込み手段は、
   ｎが偶数の場合の前記ｎフレーム期間において、前記対向電極より前記画素電極に印加される電圧が高くなる正極性の電圧を前記画素に書き込むフレームと、前記対向電極より前記画素電極に印加される電圧が低くなる負極性の電圧を前記画素に書き込むフレームとを交互に設け、
   前記ｎフレーム期間のうちの前記最初のフレーム期間において、毎回同じ極性の電圧を前記画素に書き込む
   ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学装置。
3. 前記第１のｎフレーム期間において、前記正極性の電圧が書き込まれるフレーム期間と前記負極性の電圧が書き込まれるフレーム期間の順番は、前記第２のｎフレーム期間において、前記正極性の電圧が書き込まれるフレーム期間と前記負極性の電圧が書き込まれるフレーム期間の順番と同じである
   ことを特徴とする請求項２に記載の電気光学装置。
4. 前記書き込み手段は、前記右眼用画像と左眼用画像とをライン走査により書き込む
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
5. 前記遮光手段は、液晶シャッタである
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気光学装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気光学装置を備える
   ことを特徴とする電子機器。

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