JPH0279583A

JPH0279583A - 光透過率可変形液晶表示装置

Info

Publication number: JPH0279583A
Application number: JP63231259A
Authority: JP
Inventors: Michiharu Nishihara; 西原　通陽
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1988-09-14
Filing date: 1988-09-14
Publication date: 1990-03-20

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、いわゆる立体テレビジョン受信機の視聴など
に使用される立体映像用眼鏡などに好適に実施される光
透過半可変形液晶表示装置に間する。

従来の技術入歯の両眼視差を利用した立体映像方式は、画面を形成
する第１フイールド（たとえば奇数フィールド）を、た
とえば左目用の映像（以下、左チャンネルという）に、
第２フイールド（たとえば偶数フィールド）を右目用の
映像（以下、右チャンネルという）にそれぞれ割り当て
、これら左右チャンネルの映像を垂直同期信号に対応し
て交互に、プラウ・ン管などの表示装置上に表示させ、
視聴者は立体映像用眼鏡を着用して上記映像を眺める仕
組みになっている。

立体映像用眼鏡は、垂直同期信号のタイミングで光学シ
ャッタを交互に駆動し、たとえば左チャンネルの映像の
ときは右側のシャッタで右目を遮断し、右チャンネルの
映像のときは反対に左目を遮断する。これを交互に繰返
すことにより左目用映像は左目で、右目用映像は右目で
見ることができ、視聴者に映像の立体感を与えるもので
あって、光学シャッタには液晶表示手段である液晶シャ
ッタが多く用いられる。

第５図（１）、（２＞は、液晶シャッタの４１１造と動
作原理を示、す斜視口である。液晶シャッタ１は、ガラ
スなどの透光性絶縁基板２，３とクロスニコル状態の偏
光板４，５との積層体を対向させ、かつ第１偏光板４を
第２偏光板５の軸線回りに９０度回転させて配置し、そ
の間に細長い形状をした液晶分子６を特定の方向に配向
させて封入した構造をなす。前記透光性絶縁基板４．５
の内面には、図示しない電極が形成されている。またシ
ャッタに必要なスイッチング特性、透光／遮光のコント
ラスト特性などから、液晶には一般にツィステッドネマ
チック（ＴＮ）液晶が採用されている。

第５図（１）は、配向電極に電圧が印加されていない状
態を示す、この場きには、第５図右側の図示しない画面
から発せられて第１偏光板４１通過した光Ｐは、液晶分
子６のツイスト配列によって９０度回転偏光させられる
ため、第２偏光板５も通過し、液晶シャッタ１は透光状
態となる。

第５１１Ｚ（２）は、配向電極に電圧が印加された状態
を示す、この場きには、電界によって液晶分子６の長袖
が電界方向に向いて分子配列のツイスト構造が消失する
ため、光Ｐは第２偏光板５で遮断される。

上述の動作原理に基づいて、眼鏡の左目と右目に個別に
液晶シャッタを設け、左右交互に繰り返す映像に同期し
て液晶シャッタＩ＼の印加電圧を０Ｎ１０　Ｆ　Ｆすれ
ば、視聴者は左チャンネルの映像は左目で、右チャンネ
ルの映像は右目で見ることができ、画面を立体映像とし
てとらえることができる。

発明が解決しようとする課題しかしながら上述の方式では、視聴者の目は常に左右ど
ちらか一方が遮断されていることになる。

我国のテレビジョン標準方式では１／６０秒ごとにフィ
ールドが切換わるので、左右の目は１／３０秒ごとに交
互にそれぞれの画像を眺めることになってチラッキ（フ
リッカ）が目立つ、そこで低透過率のフィルタを液晶シ
ャッタに積層して装着し、画面のチラッキを目立たなく
させる方法がとられている。ところがこれではフィルタ
の低透過率のため、画面が暗くなるという不具会が生じ
る。

このような不具会を改善するために、映像信号の垂直同
期周波数を２倍にし、１／１２０秒ごとに左右のチャン
ネルを切換える方式が提案されているが、この場合には
フィルタの透過率を上げないと、折角の画面が暗いとい
う不具会が残る。

このように少なくとも２種類の垂直同期周波数、すなわ
ち左右画面の切換わり速度が並存することは、透過率の
異なるフィルタが装着された眼鏡を少なくとも２個用意
し、映像信号によって使−駕分けねばならぬことになり
、視聴者に眼鏡の負担と、使い勝手の繁雑さを強いるこ
とになる。

本発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、映像信号
中の同期信号の周波数が異なっても良好な視覚が得られ
るようにした光透過半可変形液晶表示装置を提供するこ
とである。

課題を解決するための手段本発明は、第１液晶表示手段と。

上記第１液晶表示手段に積層して設けられ、光透過率が
複数段階に亘って変化される第２液晶表示手段と、前記第１液晶表示手段ノ＼の映像信号中の同期信号の周
波数を複数段階に亘って弁別し、前記第２液晶表示手段
の光透過率を上記複数段階に対応するレベルに変化する
制御信号を出力する弁別手段とを含むことを特徴とする
光透過半可変形液晶表示装置である。

作用本発明による光可変透過率液晶表示装置は、第１液晶表
示手段への映像信号中の同期信号の周波数を複数段階に
亘って弁別手段で弁別し、上記周波数に対応した複数段
階のレベルの制御信号を出力し、これによって第２液晶
表示手段の光透過率を上記複数段階に対応するレベルに
変化させ、適正なフィルタの透過率を得、良質な映像を
視認可能とする。

実施例第３図は、本発明の一実施例の透過率可変形液晶表示装
置である立体映像用眼鏡１１に関連する°電気的構成を
示すブロック因である。弁別手段１４は、たとえば立体
映像用眼鏡１１と図示されないテレビ受像機間に介在し
、同期分離回路１５、液晶シャッタ部駆動回路１６、周
波数検出回路１７および複数のバッファ回路１８，１９
．２０から構成されている。

図示されない受像機からライン１３を経て弁別手段１４
に入力されたテレビジョン映像信号Ａからは、同期分離
回路１５を介して垂直同期信号ＳＶが分離され、ライン
１４に導出される。垂直同期信号Ｓｖは２分岐し、一方
は液晶シャッタ駆動回路１６に入力され、他方は周波数
検出回路１７に入力される。液晶シャッタ駆動回路１６
は、入力された垂直同期信号Ｓｖに同期し、たとえば画
面の第１フィールド期間中は、バッファ１８を介してラ
インｌ　１　（ｒ＞に右シャッタ駆動信号５ｓ（ｒ）を
導出し、第２フィールド期間中は、同様にバッファ１９
を介してライン１１　＜１　＞に左シャフタ駆動信号Ｓ
ｓ　＜１　）を導出する。

ラインｔｌ（Ｚ）、１１（ｒ）は、立体映像用眼鏡１１
の左右それぞれの液晶シャッタ部１２（１＞、１２（ｒ
）に接続され、左右の液晶シャッタ部１２　＜１　）　
、　１２　（ｒ）は、上記シ’ｌｌ−ツタ駆動信号Ｓｓ
　＜１　）　、　Ｓｓ　（ｒ＞に基づき、それぞれのフ
ィールド期間中において透光／遮光動作を交互に繰り返
し、図示しない視聴者に映像の立体感を与える。

他方、垂直同期信号Ｓｖは、周波数検出回路１７によっ
てその周波数ｆｖ（たとえば６０　Ｈｚ　）が検出され
、周波数ｆｖに比例した駆動電圧Ｖｄがバッファ２０を
介してライン１２に導出される。

ライン１２は、左右の液晶シャッタ部１２（Ｊり。

１２（ｒ）に個別に積層された一対の可変透過率フィル
タ部１３　＜１　）、　１３　（ｒ＞に共通に接続され
ており、後述されるように駆動電圧Ｖ　ｄに対応した光
透過率λが得られるので、フィールド切換速度が遅い（
たとえば６０Ｈｚ）ときは低い透過率＾１として立体映
像用眼鏡１１を通して眺める画面を暗くしてチラッキ（
フリッカ）の影響を減じ、切換速度が早い（たとえば１
２０Ｈｚ）ときは高い透過率λ２で明るい画面とするよ
うに働く。

第１図は上記立体映像用眼鏡１１の構造を示す断面図で
ある０図は左右の両眼用の各構成のうちの一方（たとえ
ば左目用構成）について示し、もう一方（右目）も同一
４１１造である。なお以下の説明において、左右を区別
する必要のあるときは、左の場合は参照符号に記号（１
）を、右の場合は記号（ｒ）を付す。

・　　立体映像用眼鏡１１は、第１液晶表示手段として
の液晶シャッタ部１２と、第２液晶表示手段としての可
変透過率フィルタ部１３を含み、左目用と右目用の一対
で構成される。液晶シャッタ部１２は、シャッタ用第１
　（Ｉ先板１２ａと同第２偏光板１２ｂを対向させ、そ
の閘に特定の方向にツイスト配列させたたとえばスーパ
ツィスティッドネマティック（ＳＴＮ）形液晶材料の液
晶分子１２ｅが封入されている。この液晶材料はたとえ
ば応答性の点から用いられる。

シャッタ用第１偏光板１２ａは、同第２Ｗ光板１２ｂに
対して軸線回りに予め定められる角度回転させて配置さ
れ、シャッタ用第１閤光板１２ｆｔと同第２（ｉ先板１
２ｂの内面にはシャッタ用第１配向１８　ＩＩ　１２　
ｃ　、同第２配向電衡１２　ｄが形成されている。シャ
ッタ用第１配向電極１２ｃと同第２配向電［！ｌ　２ｄ
との間には、後述するように、テレビジョン画面のフィ
ールド切換タイミングに対応して第１液晶表示手段であ
る液晶シャッタ部１２を駆動する駆動電圧Ｓｓがライン
ｌｌを介して印加される。

駆動電圧Ｓｓが印加されている期間は液晶シャッタ部１
２は遮光状君となり、たとえば第１フイールドの映像期
間中は画面がらの光Ｆ１を透過し、第２フイールドの映
像期間中は反対に光ｐを遮光するように切換え駆動され
、以下左右交互に繰返される。シャッタ駆動電圧Ｓｓは
、垂直同期信号に同期して得られるので、画面のフィー
ルド切換速度がたとえば１／３ｏ秒であっても、１／６
ｏ秒であっても自動的に対応し、支障なく動作する。

可変透過率フィルタ部１３は、前述の液晶シャッタ部１
２と略同−橋遣をなし、フィルタ用第１偏光［１３ａ、
フィルタ用第１配向電粂１３（と同第２偏光板１３ｂ、
同第２配向電ｆｉ１３ｄを対向させ、その間にたとえば
ＳＴＮ形液晶材料のフィルタ用液晶分子１３ｅを封入し
て形成される。可変透過率フィルタ１３は、第１図に示
されるように、ライン１２を介して上記フィルタ用第１
配向電％　１３　ｃ・と同第２配向電極１３（Ｉとの間
に印加される駆動電圧Ｖ　ｄのレベル、すなわち電界強
度によって液晶分子の配列、すなわちその透過率λが比
較的緩やかに変化する特性を備えている。駆動電圧Ｖｄ
は、１褒述するように周波数検出回路を介して作成され
、フィルタ用第１配向電％　１３　ｃと同第２配向電ｆ
ｌｉｌＢｄ間に印加される。

第４図は本実施例の動作を示すタイミングチャートであ
る。第３図をあわせて参照しつつ、説明する。第４図（
１）は、たとえば周波数ｆｖが６０’Ｈｚの垂直同期信
号Ｓｖｌの波形であり、第４０（２＞、（３）は、上記
垂直同期信号Ｓｖ　１４こ対応して液晶シャッタ駆動回
路１６から出力される左シャッタ駆動信号５ｓｌ（１）
と、右シャッタ駆動信号５ｓｌ（ｒ）の波形である。

第４図（−４）は、たとえば周波数ｆｖが１２０Ｈｚの
垂直同期信号Ｓｖ２の波形であり、第４目（５）、（６
）は、上記垂直同期信号ＳＶ２に対応して液晶シャッタ
駆動回路１６から出力される左シャッタ駆動信号５ｓ２
（１）と、右シャッタ駆動信号Ｓｓ２　（ｒ）の波形で
ある。第４１１３（２＞、（３）あるいは第４図（５）
、（６）に示されるように、左シャッタ駆動信号Ｓｓ（
・１）と右シャッタ駆動信号Ｓｓ　（ｒ）とは、いずれ
も垂直同期信号Ｓｓに同期し、かつその立上りから次の
立上りまでの期間Ｔ　１　、　Ｔ　２　、・・−ごとに
交互に反転して自動的に出力される。期間Ｔｌ、Ｔ２．
・−・は一つのフィールドの走査期間に対応する。

このようにして画面のフィールドの切換わりに対応して
左右の液晶シャッタ駆動信号Ｓｓ　＜１　）　。

Ｓｓ　＜ｒ＞が交互に出力される。また左シャッタ駆動
信号Ｓｓ　＜１　＞と、右シャッタ駆動信号５ｓ（ｒ）
は、液晶シャッタ１２を形成する液晶分子１２ｅのスイ
ッチング特性を考慮して垂直同期信号Ｓｓの立上りより
もやや早く立上げられる。

第４［ｆｆ１（７）は、画面のフィールド切換速度、す
なわち垂直同期信号ＳＶの周波数ｆｖに対応して、前記
バッファ２０から出力される駆動電圧９ｄの波形である
。前述したように駆動電圧Ｖｄは、垂直同期信号Ｓｖの
周波数ｆｖすなわちフィールド切換速度に比例するので
、たとえばフィールド切換速度が１／６０秒と遅いとき
には破線で示される波形の低レベルの駆動電圧Ｖ　ｄ　
ａが出力され、走査速度が１／１２０秒と早いときは実
線で示される波形の高レベルの駆動電圧Ｖｄｂが出力さ
れる。これによって第２図に示されるように、フィール
ド切換速度に対応した透過率＾１．λ２が得られる。

このように本実施例による光透過半可変形液晶表示装置
である立体映像用眼鏡１１は、フィールド切換速度が１
／６０秒のように遅い画面では、可変透過率フィルタ１
３を低い透過率λ１として画面のチラッキを軽減し、１
／１２０秒のように早い画面では高い透過率λ２として
明るい画面で視聴することができる。

上述の実施例では、弁別手段１４を図示しない受像機の
外部に設置するようにしたけれども、たとえば受像機側
に設けられる垂直同期信号グ）切換手段と一体的に形成
するようにしてもよい。これにより立体映像用眼鏡１１
の構成が簡単化される。

本実施例の光透過半可変形液晶表示装置による立体映像
用眼鏡１１は、可変透過率フィルタ１３と液晶シャッタ
１２とを一体的に形成したので、垂直同期信号Ｓｖの周
波数ｆｖが一般的な６０Ｈ２の場合でも、倍速め１２０
Ｈｚの場きでも自動的に対応可能となり、使用者の使い
勝手が向上した立体映像用眼鏡が実現する。

発明の効果以上のように本発明にしたがう光透過半可変形液晶表示
装置は、第１液晶表示手段への映像信号中の同期信号の
周波数を弁別手段で弁別し、上記周波数に対応した複数
段階の制御信号によって第２液晶表示手段の光透過率を
変化させるようにしたので、映像の同期信号に自動的に
対応した視覚を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の立体映像用眼Ｍ１１のＩＩ
Ｉ造を示す断面図、第２図は本実施例の可変透過率フィ
ルタ１３の特性を示すグラフ、第３図は本実施例の電気
的構成を示すブロック図、第４図（１）〜（７）はその
動作を示す波形図、第５図は液晶シャッタの構造と動作
原理を説明するための斜視図である。ｉｔ・・・立体映像用眼鏡、１２・・・液晶シャッタ、
１３・・・可変透過率フィルタ、１４・・・弁別手段、
１５・・・同期分離回路、１６・・・液晶シャッタ駆動
回路、１７・・・周波数検出回路、１８．１９．２０・
・−バッファ回路、Ｐ・・・テレビジョン画面からの光
（映像）、Ｓｖ・・・垂直同期信号、Ｓｓ・・・液晶シ
ャッタ駆動電圧、Ｖｄ・・・可変透過率フィルタ駆動電
圧代理人　　弁理士　西教　圭一部第１図Ｖｄｌ　　　　Ｖｄ２駆動を圧Ｖｄ第２図第　３１１、−−Ｔ　Ｉ　　　　　　　Ｔ　２−一１−−−−（
１）　　５ｖ１（３）　　　Ｓｓ［ｒ）第　４　図

Claims

【特許請求の範囲】第１液晶表示手段と、上記第１液晶表示手段に積層して設けられ、光透過率が
複数段階に亘って変化される第２液晶表示手段と、前記第１液晶表示手段への映像信号中の同期信号の周波
数を複数段階に亘って弁別し、前記第２液晶表示手段の
光透過率を上記複数段階に対応するレベルに変化する制
御信号を出力する弁別手段とを含むことを特徴とする光
透過率可変形液晶表示装置。