JPWO2007043153A1 - 液晶画像表示装置 - Google Patents
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Abstract
表示装置本体1は、背面側から、第1の偏光板2、第1の液晶パネル3、第2の偏光板4、第2の液晶パネル5及び第1の1/4波長板6をこの順に積層させている。観察者に装着される観察用眼鏡10は、表示装置本体1側から、第2の1/4波長板11と、右眼用偏光板12及び左眼用偏光板13とを積層させている。右眼用偏光板12と左眼用偏光板13との偏光方向は互いに直交しており、右眼用偏光板12は回転機構14により回転可能である。この一つの装置構成で、通常画像表示と秘匿画像表示と立体画像表示とを実現する。
Description
本発明は、液晶画像表示装置に関し、特に、右眼用画像及び左眼用画像を観察者に呈示し、観察者の左右の眼で異なる画像を視認させて立体画像を表示する液晶画像表示装置、及び、一つの装置で、通常画像表示に加えて、特定の観察者のみが見ることができる秘匿画像を表示する秘匿画像表示と、三次元の立体画像を表示する立体画像表示とを実現できる液晶画像表示装置に関する。
立体画像の表示原理は、観察者の左右の眼の視野を隔離し、観察者の左右の眼それぞれに視差を有する右眼用画像及び左眼用画像を呈示することにより、観察者に立体画像を視認させるものである。立体画像を得るために右眼用画像と左眼用画像とを分離する方法としては、左右で異なる偏光方向を有する偏光板を装着した観察用眼鏡(偏光眼鏡)を観察者に装着させる手法が知られており、左右の眼鏡に対応する偏光方向を有する画像のみをそれぞれ入射することにより、立体画像を視認させる(例えば、特許文献1,2参照)。
特開平2−122790号公報
特開平4−353818号公報
特許文献1に記載されている立体画像表示装置では、一つの液晶パネルを使用して、右眼用画像と左眼用画像とを交互に表示し、偏光眼鏡を介して立体画像を視認させる構成である。よって、フレーム毎に右眼用画像と左眼用画像とを交互に出力するため、フリッカが発生し易く、目に負担をかけるという問題がある。
一方、特許文献2に記載されている立体画像表示装置では、左右の眼のための視差を有する画像をそれぞれ表示するための二つの液晶パネルを設けて、両液晶パネルの透過光をハーフミラーまたは偏光ビームスプリッタにて合成し、その合成光を偏光眼鏡を介して観察させて立体画像を視認させる構成である。しかしながらこの構成では、ハーフミラーなどの光学部材が必要であって装置全体が大型化するという問題がある。
ところで、特定の観察者のみが画像を見ることができる秘匿画像表示機能を備えた液晶画像表示装置が提案されている(例えば、特許第3293167号公報)。この装置では、垂直方向の偏光成分と水平方向の偏光成分とを、偏光板を介して観察させることにより、偏光板を装着した観察者にのみ秘匿画像を視認させている。しかしながら、このような秘匿画像表示機能と、上述したような立体画像表示機能とを併せて果たせる液晶画像表示装置は提案されていない。
本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、フリッカが発生することなく、小型の構成で、立体画像を観察者に視認させることができる液晶画像表示装置を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、通常画像表示に加えて、秘匿画像表示と立体画像表示とを、一つの装置で実現できる液晶画像表示装置を提供することにある。
本発明に係る液晶画像表示装置は、右眼用画像及び左眼用画像を呈示して立体画像を表示する液晶画像表示装置において、第1の偏光板、第1の液晶パネル、第2の偏光板及び第2の液晶パネルをこの順に積層してなる表示装置本体と、該表示装置本体の前記第2の液晶パネルに対向して配置される右眼用偏光板及び左眼用偏光板と、右眼用画像信号及び左眼用画像信号の大きさに基づいて前記第1の液晶パネルでの透過光強度を制御する手段と、右眼用画像信号及び左眼用画像信号の大きさに基づいて前記第2の液晶パネルでの透過光のねじれ角を制御する手段とを備えることを特徴とする。
本発明の液晶画像表示装置にあっては、右眼用画像信号及び左眼用画像信号の大きさに基づいて第1の液晶パネルの液晶に印加する電圧を各画素単位で調整して各画素における光透過強度を制御し、右眼用画像信号及び左眼用画像信号の大きさに基づいて第2の液晶パネルの液晶に印加する電圧を各画素単位で調整して各画素における液晶の回転角を制御し、第2の液晶パネルからの出射光を、偏光方向が異なる右眼用偏光板及び左眼用偏光板を介して観察させる。よって、特許文献1とは異なり、右眼用画像と左眼用画像とを同時に呈示するため、フリッカは発生せず、目に優しい。また、特許文献2のように合成のための特別な光学部材は不要となり、小型の構成となる。
本発明に係る液晶画像表示装置は、前記表示装置本体が、前記第2の液晶パネルに積層される第1の1/4波長板を有しており、該第1の1/4波長板に対向させて前記右眼用偏光板及び左眼用偏光板に第2の1/4波長板を重着してあることを特徴とする。
本発明の液晶画像表示装置にあっては、第2の液晶パネルから出射された光は第1の1/4波長板で円偏光光に変換され、その円偏光光は第2の1/4波長板でもとに戻り、右眼用偏光板及び左眼用偏光板を介して画像が観察される。表示装置本体からの出射光は円偏光が施されており、肉眼ではもとより単なる偏光板を介しても画像を判別できない。よって、反射光の入射を遮断するOA眼鏡、サングラスなどの一般的な用途の眼鏡で画像が読み取られることを防止する。
本発明に係る液晶画像表示装置は、前記右眼用偏光板及び左眼用偏光板の少なくとも一方を90°以上回転させる手段を備えることを特徴とする。
本発明の液晶画像表示装置にあっては、右眼用偏光板及び/または左眼用偏光板を回転させて、両偏光板の偏光方向を一致させることにより、立体画像表示用眼鏡が秘匿画像表示用眼鏡として利用可能となり、一つの装置で、通常画像表示に加えて、秘匿画像表示と立体画像表示とを共に実現できる。
本発明に係る液晶画像表示装置は、第1の偏光板、第1の液晶パネル、第2の偏光板及び第2の液晶パネルをこの順に積層してなる表示装置本体と、該表示装置本体の前記第2の液晶パネルに対向して配置される第3の偏光板とを備える液晶画像表示装置において、前記第3の偏光板の一部を90°以上回転させる手段を備えることを特徴とする。
本発明の液晶画像表示装置にあっては、第3の偏光板(観察用の偏光板)の一部を回転させて、その一部と残りの部分とで偏光方向を異ならせることにより、秘匿画像表示用眼鏡が立体画像表示用眼鏡として利用可能となり、一つの装置で、通常画像表示に加えて、秘匿画像表示と立体画像表示とを共に実現できる。
本発明に係る液晶画像表示装置は、前記表示装置本体が、前記第2の液晶パネルに積層される第1の1/4波長板を有しており、該第1の1/4波長板に対向させて前記第3の偏光板に第2の1/4波長板を重着してあることを特徴とする。
本発明の液晶画像表示装置にあっては、第2の液晶パネルから出射された光が第1の1/4波長板で円偏光光に変換され、その円偏光光は第2の1/4波長板でもとに戻り、第3の偏光板を介して画像が観察される。表示装置本体からの出射光は円偏光が施されており、肉眼ではもとより単なる偏光板を介しても画像を判別できない。よって、反射光の入射を遮断するOA眼鏡、サングラスなどの一般的な用途の眼鏡で画像が読み取られることを防止する。
本発明では、第1の液晶パネルで各画素における光透過強度を制御し、第2の液晶パネルで各画素における液晶の回転角を制御するようにしたので、小型の構成にてフリッカを発生することなく、立体画像を表示することができる。
本発明では、一つの眼鏡で立体画像表示用眼鏡と秘匿画像表示用眼鏡とを兼用することができ、一つの装置で、通常画像表示と秘匿画像表示と立体画像表示との3種の表示モードを実現することができる。
本発明では、表示装置本体から第1の1/4波長板で円偏光を施した光を出射させ、その円偏光光を眼鏡の第2の1/4波長板で直線偏光光に戻すようにしたので、単に偏光板が装着されている眼鏡では画像を判別できず、秘匿機能を高めることができる。
1,51 表示装置本体
2 第1の偏光板
3 第1の液晶パネル
4 第2の偏光板
5 第2の液晶パネル
6 第1の1/4波長板
7 バックライト
10,60,70 観察用眼鏡
11 第2の1/4波長板
12 右眼用偏光板
13 左眼用偏光板
14,74 回転機構
21,31,41 画像メモリ
22,32 パネルドライバ
42 強度演算器
43 回転角演算器
44 第1パネルドライバ
45 第2パネルドライバ
72 第3の偏光板
2 第1の偏光板
3 第1の液晶パネル
4 第2の偏光板
5 第2の液晶パネル
6 第1の1/4波長板
7 バックライト
10,60,70 観察用眼鏡
11 第2の1/4波長板
12 右眼用偏光板
13 左眼用偏光板
14,74 回転機構
21,31,41 画像メモリ
22,32 パネルドライバ
42 強度演算器
43 回転角演算器
44 第1パネルドライバ
45 第2パネルドライバ
72 第3の偏光板
本発明をその実施の形態を示す図面を参照して具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
(第1実施の形態)
図1は、第1実施の形態による液晶画像表示装置の構成を示す模式図である。この液晶画像表示装置は、表示装置本体1と観察用眼鏡10とを備える。
図1は、第1実施の形態による液晶画像表示装置の構成を示す模式図である。この液晶画像表示装置は、表示装置本体1と観察用眼鏡10とを備える。
表示装置本体1は、背面側から、第1の偏光板2、第1の液晶パネル3、第2の偏光板4、第2の液晶パネル5及び第1の1/4波長板6をこの順に積層させた構成を有しており、第1の偏光板2の背面側には、光源となるバックライト7が設けられている。即ち、表示装置本体1は、第1の液晶パネル3と第2の液晶パネル5との2種類の液晶パネルを有しており、第1の液晶パネル3は、偏光方向が互いに直交する第1の偏光板2と第2の偏光板4との間に配設されている。前面に第1の1/4波長板6が重着された第2の液晶パネル5は、第2の偏光板4の背面側に配設されている。なお、第1の偏光板2及び第2の偏光板4の偏光方向には任意性があるが、ここでは一般的な平行ニコル構成として考える。
第1の液晶パネル3、第2の液晶パネル5はいずれも、所定の間隔を隔てて対向されたガラス板間の空隙に液晶分子を封入し、ガラス板の内側にそれぞれ形成された複数の透明電極が互いに直交するように構成されている。なお、液晶分子の偏光方向には任意性があるが、ここでは偏光を90°回転させる状態を初期状態になるようにする。
立体画像表示モード、秘匿画像表示モードでの駆動方法を考える場合、第2の偏光板4の偏光方向は、第1の1/4波長板6の右旋性軸または左旋性軸に一致してることが望ましく、ここでは、説明を簡単にするために、第2の偏光板4の偏光方向は、第1の1/4波長板6の右旋性軸と一致していて平行であるとする。
一方、観察用眼鏡10は、表示装置本体1側から、第2の1/4波長板11と、右眼用偏光板12及び左眼用偏光板13とを積層させた構成を有しており、観察者に装着可能である。右眼用偏光板12と左眼用偏光板13との偏光方向は互いに直交しており、右眼用偏光板12の偏光方向は第2の偏光板4の偏光方向に等しく、左眼用偏光板13の偏光方向は第1の偏光板2の偏光方向に等しい。また、右眼用偏光板12には回転機構14が接続されており、右眼用偏光板12を90°以上回転できてその偏光方向を変更できるようになっている。
次に、このような構成をなす液晶画像表示装置の動作について説明する。第1実施の形態の液晶画像表示装置では、この一つの装置で、通常画像表示と秘匿画像表示と立体画像表示とを実現できる。以下、各表示モードについて詳述する。
〔通常画像表示モード〕
図2は、通常画像表示モードにおける液晶画像表示装置の概略構成を示す図である。通常画像表示では、観察用眼鏡10は使用せず、観察者が直接、表示装置本体1に視線を向ける。
図2は、通常画像表示モードにおける液晶画像表示装置の概略構成を示す図である。通常画像表示では、観察用眼鏡10は使用せず、観察者が直接、表示装置本体1に視線を向ける。
図2において、21は、外部から入力される通常画像用の画像信号を格納する画像メモリである。画像メモリ21から、画素データがパネルドライバ22へ順次出力される。パネルドライバ22は、この画素データに応じた光透過率が各画素単位で得られるように、第1の液晶パネル3の透明電極に印加する電圧を制御する。通常画像表示時には、第2の液晶パネル5の全ての透明電極に電圧が印加されない。
第1の偏光板2の偏光方向の偏光成分のみが第1の液晶パネル3に入射する。この偏光成分は、第1の液晶パネル3を透過する間に、電圧が印加されていない領域では90°旋回し、電圧が印加されている領域では旋回しない。第1の液晶パネル3を透過する間に90°旋回した偏光成分は、第2の偏光板4を透過するので明るく見えるが、第1の液晶パネル3を透過する間に旋回しない偏光成分は、第2の偏光板4を透過できないので暗くなる。
第2の液晶パネル5には電圧が印加されておらず、第2の偏光板4を通過した光は、第2の液晶パネル5によって90°旋回する。第2の液晶パネル5を透過した偏光成分は、第1の1/4波長板6によって円偏光に変換されるが、円偏光に変換された光と影とで画像が表示されるため、観察者は画像を視認することができる。
液晶パネルにおける画素は2次元配列であるので、画素の位置をi行j列で表現する場合、その画素の階調をpij(t)で表す。各画素の階調は時間の関数であり、パネルドライバ22が階調制御を行える。
一般に、第2の偏光板4を出射するi行j列の画素の電界ベクトルTij(t)は、下記式で表される。但し、E1は第2の偏光板4を通過した後の電界強度であって、理想的には全画面領域で一様であり、edは第1の1/4波長板6の右旋軸の単位方向ベクトルである。なお、ここでは計算上意味がないので、時間依存項は省略する。
Tij(t)=E1・sinθij(t)・ed
Tij(t)=E1・sinθij(t)・ed
このとき、階調をpij(t)は、pij(t)∝sin2 θij(t)となる。第一次近似的には、θij(t)が各画素の液晶への印加電圧Vij(t)に比例すると考えられるので、比例定数をαとしてpij(t)∝sin2 {αVij(t)}となるため、各画素単位での印加電圧の制御により、各画素の階調を調整することが可能である。
〔秘匿画像表示モード〕
図3は、秘匿画像表示モードにおける液晶画像表示装置の概略構成を示す図である。秘匿画像表示では、観察用眼鏡10の右眼用偏光板12を回転機構14によって回転させ、右眼用偏光板12の偏光方向を左眼用偏光板13及び第1の偏光板2の偏光方向に一致させておく。
図3は、秘匿画像表示モードにおける液晶画像表示装置の概略構成を示す図である。秘匿画像表示では、観察用眼鏡10の右眼用偏光板12を回転機構14によって回転させ、右眼用偏光板12の偏光方向を左眼用偏光板13及び第1の偏光板2の偏光方向に一致させておく。
図3において、31は、外部から入力される秘匿画像用の画像信号を格納する画像メモリである。画像メモリ31から、画素データがパネルドライバ32へ順次出力される。パネルドライバ32は、この画素データに応じた光透過率が各画素単位で得られるように、第2の液晶パネル5の透明電極に印加する電圧を制御する。秘匿画像表示時には、第1の液晶パネル3の全ての透明電極に電圧が印加されない。
第1の偏光板2の偏光方向の偏光成分のみが第1の液晶パネル3に入射する。第1の液晶パネル3には電圧が印加されておらず、第1の液晶パネル3に入射した偏光成分は90°旋回した後、第2の偏光板4を透過する。そして、偏光成分は、第2の液晶パネル5を透過する間に、電圧が印加されていない領域では90°旋回し、電圧が印加されている領域では旋回しない。この結果、90°旋回した偏光成分と90°旋回しない偏光成分とからなる、肉眼では判別できない画像(秘匿画像)が第2の液晶パネル5に表示される。
第2の液晶パネル5を透過した偏光成分は、第1の1/4波長板6によってそれぞれ回転方向が異なる円偏光光に変換され、肉眼では勿論、単なる偏光板を通しても判別できない画像が形成される。このような画像を、第2の1/4波長板11付きの偏光板(偏光方向が同じである右眼用偏光板12及び左眼用偏光板13)を通して見ると、円偏光光が元の偏光成分に戻され、その偏光成分を判別できる。よって、観察用眼鏡10を装着した観察者は、観察用眼鏡10を装着していない他の人は見えない秘匿画像を視認することができる。
第1の1/4波長板6に入射される光の電界ベクトルEij(t)は、下記式で表される。但し、|Tij(t)|は電界ベクトルTij(t)の大きさであり、elは第1の1/4波長板6の左旋軸の単位方向ベクトルである。
Eij(t)=|Tij(t)|・cosφij(t)・ed
+|Tij(t)|・sinφij(t)・el
Eij(t)=|Tij(t)|・cosφij(t)・ed
+|Tij(t)|・sinφij(t)・el
ここで、全画素において、|Tij(t)|=|T|(=一定)とした場合、電界ベクトルEij(t)は、下記式のようになる。
Eij(t)=|T|・cosφij(t)・ed +|T|・sinφij(t)・el
Eij(t)=|T|・cosφij(t)・ed +|T|・sinφij(t)・el
よって、第1の1/4波長板6を通過する光は、右旋性円偏光光と左旋性円偏光光となり、i行j列の画素で右旋性円偏光光と左旋性円偏光光との強度比がcos2 φij(t):sin2 φij(t)となるように制御できる。このとき、第1の1/4波長板6と第2の1/4波長板11との間では、右旋性円偏光光と左旋性円偏光光とを肉眼では区別できないため、|Tij(t)|=|T|の全画素一様な輝度状態として認識する。
第1の1/4波長板6からの光が第2の1/4波長板11で直線偏光に戻され、いずれかの偏光成分を取りだすことにより、観察用眼鏡10を装着した観察者は、秘匿画像を視認する。この場合、左旋軸の光を偏光板(右眼用偏光板12及び左眼用偏光板13)で取り出せば、各画素の階調pij(t)は、pij(t)∝sin2 φij(t)となる。よって、第2の液晶パネル5の各画素単位での印加電圧の制御により、各画素の階調を調整した秘匿画像を表示することが可能である。
なお、上述した例では、第1の液晶パネル3には電圧を印加しないようにして秘匿画像のみを表示させるようにしたが、これとは異なり、第1の液晶パネル3にも画像表示用の電圧を印加し、誰でも見ることができる通常画像に重畳させて秘匿画像を表示するようにしても良い。
〔立体画像表示モード〕
図4は、立体画像表示モードにおける液晶画像表示装置の概略構成を示す図である。立体画像表示では、右眼用偏光板12は回転させない。
図4は、立体画像表示モードにおける液晶画像表示装置の概略構成を示す図である。立体画像表示では、右眼用偏光板12は回転させない。
図4において41は、外部から入力される右眼用画像信号と左眼用画像信号とを格納する画像メモリである。画像メモリ41から、右眼用画像の画素データ(画素レベルa)及び左眼用画像の画素データ(画素レベルb)が、強度演算器42と回転角演算器43とに順次出力される。
強度演算器42は、両画素データの合成レベル(具体的には(a2 +b2 )1/2 )を演算し、その演算結果を第1パネルドライバ44へ出力する。第1パネルドライバ44は、この演算結果に応じた透過光強度(光透過率)が各画素単位で得られるように、第1の液晶パネル3の透明電極に印加する電圧を制御する。一方、回転角演算器43は、両画素データのレベル比を表すパラータ値(具体的にはtan(b/a))を演算し、その演算結果を第2パネルドライバ45へ出力する。第2パネルドライバ45は、この演算結果に応じた液晶の回転角(透過光のねじれ角)が画素単位で得られるように、第2の液晶パネル5の透明電極に印加する電圧を制御する。
観察者は、第2の1/4波長板11と、右眼用偏光板12及び左眼用偏光板13とを有する観察用眼鏡10を装着して、表示装置本体1の方向に視線を向ける。この際、右眼用偏光板12は回転させず、観察用眼鏡10の右眼用偏光板12の偏光方向と左眼用偏光板13の偏光方向とは互いに直交している。
第2の偏光板4を通過した光に対して、第2の液晶パネル5と第1の1/4波長板6とで円偏光の制御を行う。そして、表示装置本体1(第1の1/4波長板6)からの光を、観察者が第2の1/4波長板11と右眼用偏光板12及び左眼用偏光板13を通して見る。第2の液晶パネル5で行う円偏光制御の画像化を左右で独立に制御できるため、立体画像の表示を実現できる。
第1の1/4波長板6に入射される光の電界ベクトルEij(t)は、下記式で表される。
Eij(t)=|Tij(t)|・cosφij(t)・ed
+|Tij(t)|・sinφij(t)・el
=E1・sinθij(t)・cosφij(t)・ed
+E1・sinθij(t)・sinφij(t)・el
=E1・{a・ed+b・el}
Eij(t)=|Tij(t)|・cosφij(t)・ed
+|Tij(t)|・sinφij(t)・el
=E1・sinθij(t)・cosφij(t)・ed
+E1・sinθij(t)・sinφij(t)・el
=E1・{a・ed+b・el}
各画素について、θij(t)とφij(t)との2つの独立な制御パラメータがあるので、a,bを独立に制御できる。この制御範囲の最大値cは、a2 +b2 ≦2c2 =1の関係を満たして、c=1/√2となる。図5は、この制御範囲を示す模式図であり、半径1の円内で独立に制御できる最大範囲の正方形の一辺の長さが√2となることから、この最大値cの大きさを理解できる。
i行j列の画素について、第1の1/4波長板6に入射される光の電界ベクトルEij(t)が、Eij(t)=E1・{a・ed+b・el}で表される場合、第1の1/4波長板6を通過する光は右旋性円偏光光と左旋性円偏光光とになるので、i行j列の画素で右旋性円偏光光と左旋性円偏光光との強度比がa2 :b2 となるように制御できる。
したがって、この第1の1/4波長板6からの光を、第2の1/4波長板11と右眼用偏光板12及び左眼用偏光板13とを有する観察用眼鏡10を装着することにより、第2の1/4波長板11によって円偏光を直線偏光に戻した後、第2の1/4波長板11からの右旋軸の光及び左旋軸の光が混在した光を、右眼用偏光板12と左眼用偏光板13とによって、右旋軸の光と左旋軸の光とに分離することにより、立体画像が観察者に視認される。この際、左の眼と右の眼それぞれに、右旋性円偏光光、左旋性円偏光光のいずれを適用するかは任意である。立体画像表示では、光を左眼用と右眼用とに分割するので、画面の輝度は通常画像表示の場合の半分となる。
任意の組(a,b)(但し、a≧0、b≧0)は、上述した電界ベクトルEij(t)の表記式に基づくと、下記のように表現できる。
φij(t)=arctan(b/a)
(但し、a=0のときφij(t)=π/2rad、
b=0のときφij(t)=0)
θij(t)=arcsin{a/cosφij(t)}
φij(t)=arctan(b/a)
(但し、a=0のときφij(t)=π/2rad、
b=0のときφij(t)=0)
θij(t)=arcsin{a/cosφij(t)}
以上のようにして、第1実施の形態の液晶画像表示装置では、装置の構成を変えることなく、通常画像表示と秘匿画像表示と立体画像表示とを一つの装置で実現することができる。また、第1の1/4波長板6及び第2の1/4波長板11を設ける構成にしたので、観察用眼鏡に単なる偏光板だけを用いただけでは画像を視認することができず、高度な秘匿性を得ることができる。
(第2実施の形態)
図6は、第2実施の形態による液晶画像表示装置の構成を示す模式図である。図6において、図1と同一部分には同一番号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
図6は、第2実施の形態による液晶画像表示装置の構成を示す模式図である。図6において、図1と同一部分には同一番号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
第2実施の形態は、第1実施の形態に比べて構成の簡素化を図った例である。第2実施の形態の表示装置本体51は、背面側から、第1の偏光板2、第1の液晶パネル3、第2の偏光板4及び第2の液晶パネル5をこの順に積層させた構成を有し、第1の偏光板2の背面側には、光源となるバックライト7が設けられており、第1実施の形態の表示装置本体1から第1の1/4波長板6を除去している。また、第2実施の形態の観察用眼鏡60は、偏光方向が互いに直交している右眼用偏光板12及び左眼用偏光板13を備えており、第1実施の形態の観察用眼鏡10から第2の1/4波長板11を除去した構成である。
第1実施の形態における2枚の1/4波長板は、表示画像の秘匿性を高めるために設けているのであり、通常画像表示、秘匿画像表示、立体画像表示の何れの場合にも必須の光学部材ではない。そこで、第2実施の形態では、これらの1/4波長板を設けずに、通常画像表示と秘匿画像表示と立体画像表示とを一つの簡素な構成の液晶画像表示装置で実現できるようにしている。第2実施の形態は、第1実施の形態に比べて、小型化及び低コスト化を図ることができる。
なお、第1,第2実施の形態では、右眼用偏光板12が回転可能である構成としたが、これとは逆に左眼用偏光板13が回転可能であるようにしても良く、また、両方の偏光板を回転可能とするようにしても良い。
(第3実施の形態)
図7は、第3実施の形態による液晶画像表示装置の構成を示す模式図である。図7において、図1,図6と同一部分には同一番号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
図7は、第3実施の形態による液晶画像表示装置の構成を示す模式図である。図7において、図1,図6と同一部分には同一番号を付してそれらの詳細な説明を省略する。
第3実施の形態の画像装置本体1の構成は、第1実施の形態と同じである。第3実施の形態の観察用眼鏡70は、表示装置本体1側から、第2の1/4波長板11と、第3の偏光板72とを積層させた構成を有しており、観察者に装着可能である。第3の偏光板72の偏光方向は第1の偏光板2の偏光方向に等しい。第3の偏光板72には回転機構74が接続されており、第3の偏光板72の一部を90°以上回転してその偏光方向を変更できるようになっている。
通常画像表示モードの場合の動作は、第1実施の形態の場合と全く同じである。秘匿画像表示モード時には、第3の偏光板72を全く回転させない。この結果、第1実施の形態と同様に、第2の液晶パネル5で表示した秘匿画像を、観察用眼鏡70を装着した観察者のみが視認することができる。
立体画像表示モード時には、回転機構74によって第3の偏光板72の一部を90°回転させて、その一部領域の偏光方向を第2の偏光板4の偏光方向に一致させる。そして、この回転させた第3の偏光板72の一部領域を右眼用偏光板として使用し、回転させない第3の偏光板72の残部領域を左眼用偏光板として使用する。この結果、第1実施の形態と同様に、観察用眼鏡70を装着した観察者のみが立体画像を視認することができる。
以上のようにして、第3実施の形態の液晶画像表示装置では、装置の構成を変えることなく、通常画像表示と秘匿画像表示と立体画像表示とを一つの装置で実現することができる。また、第1の1/4波長板6及び第2の1/4波長板11を設ける構成にしたので、観察用眼鏡に単なる偏光板だけを用いただけでは画像を視認することができず、高度な秘匿性を得ることができる。
なお、第3実施の形態の液晶画像表示装置において、第1の1/4波長板6及び第2の1/4波長板11は、3種類の表示モードを実現するために必須の光学部材ではないため、第2実施の形態のようにこれらの1/4波長板を除去して簡素な構成とし、小型化及び低コスト化を図るようにしても良いことは勿論である。
Claims (5)
- 右眼用画像及び左眼用画像を呈示して立体画像を表示する液晶画像表示装置において、第1の偏光板、第1の液晶パネル、第2の偏光板及び第2の液晶パネルをこの順に積層してなる表示装置本体と、該表示装置本体の前記第2の液晶パネルに対向して配置される右眼用偏光板及び左眼用偏光板と、右眼用画像信号及び左眼用画像信号の大きさに基づいて前記第1の液晶パネルでの透過光強度を制御する手段と、右眼用画像信号及び左眼用画像信号の大きさに基づいて前記第2の液晶パネルでの透過光のねじれ角を制御する手段とを備えることを特徴とする液晶画像表示装置。
- 前記表示装置本体は、前記第2の液晶パネルに積層される第1の1/4波長板を有しており、該第1の1/4波長板に対向させて前記右眼用偏光板及び左眼用偏光板に第2の1/4波長板を重着してあることを特徴とする請求項1記載の液晶画像表示装置。
- 前記右眼用偏光板及び左眼用偏光板の少なくとも一方を90°以上回転させる手段を備えることを特徴とする請求項1または2記載の液晶画像表示装置。
- 第1の偏光板、第1の液晶パネル、第2の偏光板及び第2の液晶パネルをこの順に積層してなる表示装置本体と、該表示装置本体の前記第2の液晶パネルに対向して配置される第3の偏光板とを備える液晶画像表示装置において、前記第3の偏光板の一部を90°以上回転させる手段を備えることを特徴とする液晶画像表示装置。
- 前記表示装置本体は、前記第2の液晶パネルに積層される第1の1/4波長板を有しており、該第1の1/4波長板に対向させて前記第3の偏光板に第2の1/4波長板を重着してあることを特徴とする請求項4記載の液晶画像表示装置。
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