WO2010146943A1 - 液晶シャッターめがね - Google Patents

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WO2010146943A1
WO2010146943A1 PCT/JP2010/057565 JP2010057565W WO2010146943A1 WO 2010146943 A1 WO2010146943 A1 WO 2010146943A1 JP 2010057565 W JP2010057565 W JP 2010057565W WO 2010146943 A1 WO2010146943 A1 WO 2010146943A1
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liquid crystal
crystal shutter
shutter glasses
electrode
electrodes
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PCT/JP2010/057565
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English (en)
French (fr)
Inventor
齋藤　悟郎
雅雄 今井
Original Assignee
日本電気株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G02F1/134309—Electrodes characterised by their geometrical arrangement
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/22—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type
    • G02B30/24—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the stereoscopic type involving temporal multiplexing, e.g. using sequentially activated left and right shutters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/332—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD]
    • H04N13/341—Displays for viewing with the aid of special glasses or head-mounted displays [HMD] using temporal multiplexing
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N2213/00—Details of stereoscopic systems
    • H04N2213/008—Aspects relating to glasses for viewing stereoscopic images

Definitions

  • the present invention relates to liquid crystal shutter glasses, and more particularly, to liquid crystal shutter glasses for observing a time division display that displays a plurality of images in a time division manner.
  • a time-division display system having a time-division display that displays a plurality of images in a time-division manner and liquid crystal shutter glasses has been proposed or developed.
  • a time-division display system for example, there is a stereoscopic display system for allowing an observer to perceive a stereoscopic image.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a stereoscopic display system.
  • the stereoscopic display system includes a liquid crystal display device 100 that is a time-division display, and liquid crystal shutter glasses 101.
  • the liquid crystal shutter glasses 101 include a right eye liquid crystal shutter 101a and a left eye liquid crystal shutter 101b.
  • the liquid crystal display device 100 alternately displays right-eye images and left-eye images.
  • Each of the right-eye liquid crystal shutter 101a and the left-eye liquid crystal shutter 101b has a transmission state that transmits light and a shielding state that blocks light in synchronization with the display of each of the right-eye image and the left-eye image. Switch.
  • the right eye image is incident on the right of the observer 102 and the left eye image is incident on the left of the observer 102.
  • the observer can perceive a stereoscopic image.
  • time division display system there is a multi-view display system for allowing a plurality of observers to perceive different images.
  • a multi-view display system is described in Patent Document 1.
  • the configuration of the multi-view display system is the same as that of the stereoscopic display system shown in FIG.
  • the liquid crystal display device 100 sequentially displays images directed to each of a plurality of observers.
  • the liquid crystal shutter glasses 101 used by each of the plurality of observers are switched between a transmission state and a blocking state in synchronization with display of an image directed to the own observer. This makes it possible for each of a plurality of observers to perceive different images.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an example of the operation of the multi-view display system.
  • each of three observers 102a to 102c uses the liquid crystal shutter glasses 101.
  • the liquid crystal display device 100 displays images in the order of image A1, image B1, image C1, and image A2.
  • the liquid crystal shutter glasses 101 of the observer 102a are in a transmissive state when images A1 and A2 are displayed, and are in a shielded state when other images are displayed. Thereby, the observer 102a perceives the images A1 and A2 continuously.
  • the liquid crystal shutter glasses 101 of the observer 102b are in a transmissive state when the image B1 is displayed, and are in a shielded state when other images are displayed. Further, the liquid crystal shutter glasses 101 of the observer 102c are in a transmissive state when the image C1 is displayed, and are in a shielding state when other images are displayed. As a result, the observer 102b perceives the image B1, and the observer 102c perceives the image C1.
  • each of the observers 102a to 102c perceives a different image.
  • time-division display system there is a secure display system that allows only a user of liquid crystal shutter glasses to perceive a display image.
  • a secure display system by using a display of a portable information terminal such as a notebook personal computer as the time-division display, a highly confidential portable information terminal can be realized.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of a secure display system.
  • the time-division display 104 of the information portable terminal 103 displays an image and its inverted image, such as an image A, an inverted image A ′ of the image A, an image B, and an inverted image B ′ of the image B. Display alternately.
  • the image A and B cannot be perceived by an observer who is not wearing the liquid crystal shutter glasses 101 because the image and the inverted image are integrated and an achromatic image is perceived.
  • liquid crystal shutter glasses 101 are in a transmissive state in synchronization with the display of the images A and B, and are in a shielded state in synchronization with the display of the reversed images A ′ and B ′, the liquid crystal shutter glasses 101 are attached.
  • the observer 102 can perceive images A and B.
  • the liquid crystal shutter glasses switch between transmission and shielding not only for display light from the time-division display but also for ambient light other than display light. Therefore, there is a problem that the observer feels flickering due to ambient light.
  • the ambient light contains light emitted from a light source that flashes momentarily, such as a fluorescent lamp
  • the liquid crystal shutter glasses are switched between the transmission state and the shielding state, and the lighting cycle of the light source The flicker that the observer feels increases.
  • Patent Document 2 As a technique capable of reducing flicker due to ambient light, there are a stereoscopic image recognition device described in Patent Document 2 and a stereoscopic image display device described in Patent Document 3.
  • the stereoscopic image recognition apparatus described in Patent Document 2 includes a CRT and liquid crystal shutter glasses.
  • a linear polarization filter is provided on the display screen of the CRT.
  • the liquid crystal shutter glasses a liquid crystal encapsulated glass plate in which liquid crystal is encapsulated and a linear polarizing filter are laminated, and the liquid crystal encapsulated glass plate is disposed on the CRT side.
  • the display light from the CRT becomes polarized light
  • the direction of polarization of the light transmitted through the liquid crystal in the liquid crystal encapsulated glass plate is switched to switch between transmission and shielding of the display light. It becomes possible.
  • the ambient light is not polarized light, the ambient light is not shielded even when the display light is shielded by the liquid crystal shutter glasses. For this reason, ambient light is always transmitted through the liquid crystal shutter glasses, and flicker due to ambient light can be reduced.
  • the stereoscopic image display device described in Patent Document 3 includes a color picture tube and polarized glasses.
  • a liquid crystal layer is provided on the display screen of the color picture tube.
  • the direction of polarization of the display light from the color picture tube is switched by the liquid crystal layer, so that it is possible to switch between transmission and shielding of the display light using polarized glasses.
  • the ambient light is not shielded by the liquid crystal shutter glasses, it is possible to reduce the flicker caused by the ambient light.
  • FIG. 4A is a side view showing liquid crystal shutter glasses in which a part of the lens portion is a liquid crystal shutter
  • FIG. 4B is an observer observing a time-division display using the liquid crystal shutter glasses shown in FIG. 4A. It is explanatory drawing which showed the mode.
  • the lens portion 200 of the liquid crystal shutter glasses is supported by a frame 201.
  • the lens portion 200 is formed with a liquid crystal shutter 202 having a diameter smaller than the lens diameter.
  • the liquid crystal shutter 202 includes a liquid crystal cell 203 and a pair of polarizing layers 204 sandwiching the liquid crystal cell 203.
  • the observer 210 observes the time division display 212 in the visual field range 211A. At this time, if the display light from the time-division display 212 is incident on the liquid crystal shutter 202, the transmission state and the shielding state of the liquid crystal shutter 202 are switched, so that the transmission and the shielding of the display light 221 are switched.
  • the ambient light 222 emitted from the fluorescent lamp 213 or the like is incident on the eyes of the observer 210 without passing through the liquid crystal shutter 202 of the lens part 200 from the visual field range 211B around the observer's visual field range 211A. To do. In this case, since transmission and shielding of the ambient light 222 are not switched, flickering felt by the observer 210 can be reduced.
  • liquid crystal shutter glasses using a part of the lens portion as a liquid crystal shutter or technologies related thereto are described in Patent Documents 4 to 11.
  • Patent Documents 2 and 3 have the following problems.
  • the polarization plane of the polarization filter provided on the liquid crystal shutter glasses and the polarization plane of the polarization filter provided on the display screen of the display device are formed.
  • the face-to-face angle must be maintained at a predetermined angle.
  • the liquid crystal shutter glasses cannot sufficiently transmit and shield the light. For example, a part of the display light is transmitted even though the liquid crystal shutter glasses are shielded, and the observer Such as being incident on the eyes. In this case, even the light that should not be incident is incident on the eyes of the observer, and the observer cannot perceive a good image.
  • the face-to-face angle changes according to the positional relationship between the observer and the display device, the inclination of the observer's body and the liquid crystal shutter glasses, and it is difficult to maintain the face-to-face angle at a predetermined angle. is there.
  • the display light from the CRT or color picture tube must be polarized light. For this reason, when a display device that outputs light that is not polarized light, such as a CRT, plasma display, or organic EL display, is used as a time-division display, it is necessary to provide a polarizing filter on the display screen of the display device.
  • a display device that outputs light that is not polarized light such as a CRT, plasma display, or organic EL display
  • the display device when used as a normal display that does not perform time-division display of an image, the display light from the display device is attenuated by the polarizing filter, which causes a problem that the display image becomes dark.
  • the technology for reducing flicker by using a liquid crystal shutter as a part of the lens portion of the liquid crystal shutter glasses has the following problems.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining a problem of the technology in which a part of the lens portion of the liquid crystal shutter glasses is a liquid crystal shutter.
  • FIG. 5 shows a state in which the observer 300 observes the time-division display displays 302 and 303 using the liquid crystal shutter glasses 301. Note that a part of the lens portion of the liquid crystal shutter glasses 301 is the liquid crystal shutter 301A.
  • the display screen of the time division display 303 is smaller than the display screen of the time division display 302.
  • the display light 304A from the time-division display display 302 is incident on the liquid crystal shutter 301A, and the ambient light 305A other than the display light 304A is not incident on the liquid crystal shutter 301. .
  • the ambient light 305A is not incident on the liquid crystal shutter 301.
  • transmission and shielding of the ambient light 305A are not switched, a good image can be provided to the viewer 300.
  • the display screen of the time-division display 303 is smaller than the display screen of the time-division display 302, so that instead of the display light 304A, time-division is performed.
  • the display light 304B of the display 303 and the ambient light 305B other than the display light 304B are incident on the liquid crystal shutter 301A. For this reason, transmission and shielding of the ambient light 305B are switched, and the observer feels flicker.
  • ambient light may enter the liquid crystal shutter 301A as in the case where the viewer 300 observes the time-division display 303 from the same position. is there.
  • Patent Documents 4 to 11 there is no description about reducing flicker, and this problem cannot be solved.
  • An object of the present invention is to provide liquid crystal shutter glasses that solve the above-described problem that when the observer's situation changes, it is impossible to maintain the provision of a good image.
  • the liquid crystal shutter glasses according to the present invention include a liquid crystal shutter having a transmission shielding region capable of switching between a transmission state transmitting light and a shielding state blocking light, and at least a part of the transmission shielding region.
  • Liquid crystal shutter glasses including drive means for switching between the transmission state and the shielding state of a certain drive area, and control means for adjusting at least one of the size and position of the drive area.
  • FIG. 6 is a front view showing the appearance of the liquid crystal shutter glasses according to the first embodiment of the present invention.
  • the liquid crystal shutter glasses 1 have a liquid crystal shutter 2, a glasses frame 3, and a control device 4.
  • the liquid crystal shutter 2 is provided in the lens portion of the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the liquid crystal shutter 2 is a liquid crystal element having a transmission shielding region capable of switching between a transmission state that transmits light and a shielding state that blocks light. More specifically, the liquid crystal shutter 2 includes a liquid crystal shutter 2A for the right eye and a liquid crystal shutter 2B for the left eye, and each of the liquid crystal shutters 2A and 2B has a transmission shielding region. Note that the entire area of the liquid crystal shutter 2 may be a transmission shielding area, or a part of the liquid crystal shutter 2 may be a transmission shielding area.
  • the control device 4 is connected to the liquid crystal shutter 2 via the wiring 4A.
  • the control device 4 may be built in the eyeglass frame 3.
  • the control device 4 switches between the transmission state and the shielding state of the driving area which is at least a part of the transmission shielding area of each of the liquid crystal shutters 2A and 2B.
  • FIG. 7 is a block diagram showing a configuration example of the control device 4.
  • the control device 4 includes a drive unit 51 and a control unit 52.
  • the driving unit 51 switches between the transmission state and the shielding state of the driving area which is at least a part of the transmission shielding area.
  • the control unit 52 adjusts at least one of the size and the position of the drive region where the drive unit 51 switches the state. Further, for example, the liquid crystal shutter glasses 1 have an operation unit (not shown) for adjusting the drive region, and the control unit 52 determines the size and position of the drive region according to the operation of the operation unit by the observer. Adjust at least one of
  • FIG. 8A to 8C are explanatory diagrams showing an example of the transmission shielding area and the driving area.
  • the transmission shielding region 21 and the drive region 22 of the liquid crystal shutter 2B are shown.
  • a transmission shielding region 21 and a drive region 23 of the liquid crystal shutter 2B are shown.
  • the transmission shielding area 21 and the drive area 24 of the liquid crystal shutter 2B are shown.
  • the drive regions 22 to 24 are three elliptical regions having the same center and different sizes.
  • the drive area 24 is the same area as the transmission shielding area 21.
  • control unit 52 adjusts the drive region in which the drive unit 51 switches the state to any one of the drive regions 22 to 24.
  • the liquid crystal shutter 2 has a transmission shielding region that can be switched between a transmission state that transmits light and a shielding state that blocks light.
  • the drive unit 51 switches between a transmission state and a shielding state of a driving region that is at least a part of the transmission shielding region.
  • the control unit 52 adjusts at least one of the size and the position of the drive region where the drive unit 51 switches the state.
  • FIG. 9A and FIG. 9B are explanatory diagrams for explaining that the flickering feeling can be suppressed even when the observer's situation changes.
  • FIG. 9A shows a state where the observer 60 observes the time-division display displays 61 and 62 using the liquid crystal shutter glasses 1. It is assumed that the display screen of the time division display 62 is smaller than the display screen of the time division display 61.
  • the display light 61A from the time division display 61 is incident on the driving area 63 of the liquid crystal shutter glasses 1, but the ambient light 64A other than the display light 61A is not in the driving area. It is assumed that the light is not incident on 63. In this case, since the transmission and shielding of the ambient light 64A are not switched, the observer does not feel flicker.
  • the display screen of the time-division display 62 is smaller than the display screen of the time-division display 61. Therefore, instead of the display light 61A, the time-division display 62 is displayed.
  • the transmission and shielding of the ambient light 64B are switched according to the switching of the transmission state and the shielding state of the driving area 63, and the observer 60 feels flicker.
  • the drive region 63 is adjusted such that the display light 62A is incident and the ambient light 64B is not incident, the ambient light 64B is transmitted and shielded even if the transmission state and the shield state of the drive region 63 are switched. Since it cannot be switched, the observer 60 does not feel flicker.
  • FIG. 9B shows a state in which the viewer 60 observes the time-division display 61 from different distances using the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the drive region 63 into which the display light 61A from the entire display screen of the time division display 61 is incident may be small. At this time, if the size of the drive region 63 does not change, the ambient light 64A other than the display light 61A is incident on the drive region 63, and the observer feels flicker.
  • the driving region 63 is observed if the driving region 63 is reduced such that the display light 62A is incident and the ambient light 64A is not incident. Person 60 does not feel flicker.
  • the drive area is adjusted. Even when the situation of the observer changes, it becomes possible to maintain the provision of a good image.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the liquid crystal shutter 2. More specifically, FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA of the liquid crystal shutter 2A shown in FIG.
  • the liquid crystal shutter 2A has a pair of polarizing layers 5A and 5B and a liquid crystal cell 10 sandwiched between the polarizing layers 5A and 5B.
  • Each of the polarizing layers 5A and 5B transmits linearly polarized light in a predetermined light transmission axis direction of incident light.
  • the light transmission axis directions of the polarizing layers 5A and 5B are different from each other. It is assumed that the polarizing layer 5A is formed on the front surface of the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the liquid crystal cell 10 has a pair of transparent substrates 11A and 11B, a pair of electrodes 12A and 12B, a liquid crystal layer 13, and a pair of alignment films 14A and 14B.
  • the transparent substrates 11A and 11B are arranged to face each other.
  • the polarizing layers 5A and 5B are formed on the surfaces of the transparent substrates 11A and 11B opposite to the surfaces facing each other.
  • the polarizing layer 5A is formed on the transparent substrate 11A
  • the polarizing layer 5B is formed on the transparent substrate 11B.
  • the electrode 12A is formed on the surface of the transparent substrate 11A facing the transparent substrate 11B, and the electrode 12B is formed on the surface of the transparent substrate 11B facing the transparent substrate 11A.
  • the liquid crystal layer 13 is sealed between the electrodes 12A and 12B.
  • the peripheral portions of the transparent substrates 11A and 11B are bonded together using the sealing material 15, and the liquid crystal layer 13 is sealed in the space surrounded by the sealing material 15.
  • the liquid crystal layer 13 may be formed of, for example, a nematic liquid crystal material such as a TN type or a VA type, or may be formed of a smectic liquid crystal material such as an SSFLC type.
  • the alignment film 14A is formed between the electrode 12A and the liquid crystal layer 13
  • the alignment film 14B is formed between the electrode 12B and the liquid crystal layer 13.
  • the alignment films 14A and 14B change the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 13 and transmit the liquid crystal shutter 2A (more specifically, the liquid crystal layer 13).
  • the orientation process is performed so that the state and the shielding state are switched.
  • the alignment process is, for example, a rubbing process.
  • the light transmission axis directions of the polarizing layers 5A and 5B are orthogonal to each other, and the liquid crystal layer 13 is formed of a TN type nematic liquid crystal material.
  • the liquid crystal alignment direction on the polarizing layer 5A side of the liquid crystal layer 13 is parallel to the light transmission axis direction of the polarizing layer 5A
  • the liquid crystal alignment direction on the polarizing layer 5B side of the liquid crystal layer 13 is the light transmission axis of the polarizing layer 5B.
  • the alignment films 14A and 14B are aligned so as to be parallel to the direction. As a result, the twist angle of the liquid crystal layer 13 becomes 90 °.
  • the liquid crystal shutter 2A is in a transmissive state.
  • the liquid crystal shutter 2A is in a shielding state.
  • the orientation of the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 13 does not change unless a voltage equal to or higher than a threshold value determined according to the liquid crystal layer 13 is applied. For this reason, it is assumed that a voltage equal to or higher than the threshold is applied between the electrodes 12A and 12B during voltage application.
  • the liquid crystal shutter 2A may be formed so as to be in a shielding state when no voltage is applied and to be in a transmitting state when a voltage is applied. However, as described above, the liquid crystal shutter 2A is in a transmitting state when no voltage is applied and shields when a voltage is applied. It is desirable to be formed so as to be in a state. That is, the liquid crystal shutter 2A is preferably a normally white liquid crystal shutter. In the following, it is assumed that the liquid crystal shutter 2A is a normally white liquid crystal shutter. This is to ensure the observer's field of view when there is no need to switch the state of the transmission shielding area.
  • At least one of the electrodes 12A and 12B is a divided electrode divided into a plurality of individual electrodes.
  • the divided electrode has, for example, a center electrode and an outer peripheral electrode surrounding the center electrode as individual electrodes.
  • the outer peripheral electrode should just be 1 or more.
  • the electrode 12B is a divided electrode, and has a center electrode 16 and outer peripheral electrodes 17A and 17B surrounding the center electrode 16.
  • the electrode 12A is a uniform electrode that is not divided into a plurality of individual electrodes.
  • FIG. 11 shows the center electrode 16 and the outer peripheral electrodes 17A and 17B. As shown in FIG. 11, the outer peripheral electrode 17A surrounds the center electrode 16, and the outer peripheral electrode 17B surrounds the center electrode 16 and the outer peripheral electrode 17A.
  • the region of the liquid crystal layer 13 corresponding to the electrode to which the voltage is applied becomes the drive region. That is, a drive region is a region sandwiched between the electrode to which the voltage is applied and the electrode 12A facing the electrode.
  • the region sandwiched between the center electrode 16 and the electrode 12A in the liquid crystal layer 13 is in a shielding state, and in other regions, The transmission state is maintained.
  • the region sandwiched between the center electrode 16 and the electrode 12A returns to the transmission state. Therefore, a region sandwiched between the center electrode 16 and the electrode 12A is a drive region.
  • Each electrode in the divided electrode is formed by patterning, for example, on the same layer on the transparent substrate.
  • 12 and 13 are plan views showing the center electrode 16 and the outer peripheral electrodes 17A and 17B formed in the same layer on the transparent substrate 11B.
  • each of the center electrode 16 and the outer peripheral electrodes 17A and 17B is formed in the same layer of the transparent substrate 11B.
  • the electrode extraction portions 18 of the center electrode 16 and the outer peripheral electrodes 17A and 17B are provided in the same direction.
  • the electrode extraction portions 18A of the center electrode 16 and the outer peripheral electrode 17B are provided in the same direction, and the electrode extraction portions 18B of the outer peripheral electrode 17A are provided in the opposite direction.
  • non-transparent shielding region between the central electrode 16 and the outer peripheral electrode 17A and between the outer peripheral electrodes 17A and 17B where the transmission state and the shielding state are not switched.
  • the non-transparent shielding area can be made very small, it is possible to prevent the observer from perceiving light leakage from the non-transparent shielding area.
  • light leakage from the non-transparent shielding region may be suppressed by providing a black matrix layer that shields light in this non-transparent shielding region.
  • each electrode in the divided electrode may be disposed through an insulating layer, for example.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the center electrode 16 and the outer peripheral electrodes 17A and 17B formed through the insulating layer.
  • the center electrode 16 is provided on the transparent substrate 11B.
  • An insulating layer 19A is provided on the center electrode 16, and an outer peripheral electrode 17A is provided on the insulating layer 19A.
  • an insulating layer 19B is provided on the outer peripheral electrode 17A, and an outer peripheral electrode 17B is provided on the insulating layer 19B.
  • An insulating layer 19C is provided on the outer peripheral electrode 17B.
  • the electrodes 12A and 12B may both be divided electrodes. However, when one of the electrodes is a uniform electrode, the divided electrode is disposed so that the extraction portion of the divided electrode does not overlap the uniform electrode. It becomes possible to make the take-out portion inconspicuous.
  • the electrode take-out portions 18A and 18B can be made inconspicuous by arranging the electrode take-out portions 18A and 18B so as not to overlap the electrode 12A that is a uniform electrode. Become.
  • the center electrode 16 has an elliptical shape in which the long axis direction is parallel to the left-right direction of the liquid crystal shutter glasses 1 as shown in FIG. 11, or the longitudinal direction is the liquid crystal shutter glasses 1 as shown in FIG. It is desirable that the rectangular shape is parallel to the horizontal direction. In this case, it is preferable that the shapes of the inner periphery and the outer periphery of the outer peripheral electrode are similar to the shapes of the inner periphery and the outer periphery of the center electrode.
  • the center point 16A of the center electrode 16 is disposed inside the center lines 16B of the liquid crystal shutters 2A and 2B in the left-right direction (BB direction) of the liquid crystal shutter glasses 1. It is preferred that That is, the center point 16A of the center electrode 16 included in each of the liquid crystal shutters 2A and 2B is preferably located between the center line 16B of the liquid crystal shutter and another liquid crystal shutter.
  • the driving unit 51 switches the transmission state and the shielding state of the driving region according to the divided electrodes by applying a voltage to the individual electrodes, and the control unit 52 By selecting an individual electrode to which the drive unit 51 applies a voltage, at least one of the size and position of the drive region can be adjusted.
  • the liquid crystal shutter 2 includes a pair of transparent substrates 11A and 11B, electrodes 12A and 12B formed on the transparent substrates 11A and 11B, respectively, and a liquid crystal layer 13 sealed between the electrodes 12A and 12B. And a pair of polarizing layers 5A and 5B sandwiching the transparent substrates 11A and 11B. At least one of the electrodes 12A and 12B is a divided electrode divided into a plurality of individual electrodes.
  • the drive unit 51 applies a voltage to the individual electrode to switch the state of the drive region.
  • the control unit 52 adjusts at least one of the size and position of the drive region by selecting the individual electrode to which the drive unit applies the voltage.
  • the liquid crystal shutter 2 has both the polarizing layers 5A and 5B, the angles formed by the respective polarization planes of the polarizing layers 5A and 5B can always be maintained at a predetermined angle. Accordingly, it is possible to appropriately transmit and shield light by the liquid crystal shutter 2, and it is possible to provide a better image to the observer.
  • the display light of the time division display does not have to be polarized light. Therefore, even if a display device that outputs light that is not polarized light is used in a time-division display, it is not necessary to provide a polarizing filter in the time-division display. Therefore, when used as a normal display that displays a normal image that does not require time-division display, the normal image can be prevented from becoming dark.
  • the ambient light 20A that has passed through other than the drive region 20 passes through the polarizing layers 5A and 5B.
  • the ambient light 20A incident on the eyes of the observer becomes dark. This enlarges the pupil of the observer's eyes. Therefore, it is possible to make the viewer feel the display image on the time-division display bright, and to provide a better image.
  • the divided electrode has a center electrode 16 and outer peripheral electrodes 17A and 17B surrounding the center electrode as individual electrodes.
  • the center electrode 16 has an elliptical shape whose major axis direction is parallel to the left-right direction of the liquid crystal shutter glasses 1 or a rectangular shape whose longitudinal direction is parallel to the left-right direction of the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the center point 16A of the center electrode 16 of each of the liquid crystal shutters 2A and 2B is preferably located between the center line 16B of the liquid crystal shutter and another liquid crystal shutter.
  • the center of the driving area can be arranged between the front direction of the face and the center direction of the face, which makes it easy for the observer's line of sight to face, so that the time-division display that is incident on the observer's eyes It is possible to appropriately transmit and shield the display light from the display.
  • FIG. 19 is a plan view showing another example of the electrodes 12A and 12B.
  • both electrodes 12A and 12B are divided electrodes.
  • the electrode 12A has a plurality of line electrodes 30A as individual electrodes, and the electrode 12B has a plurality of line electrodes 30B as individual electrodes.
  • the line electrode is a rectangular electrode.
  • Each of the line electrodes 30A is juxtaposed in a certain direction, and each of the line electrodes 30B is juxtaposed in a direction different from the line electrode 30A.
  • Each of the line electrodes 30A intersects with each of the line electrodes 30B. Accordingly, the electrodes 12A and 12B form a matrix electrode pair.
  • each of the line electrodes 30A and each of the line electrodes 30B are orthogonal to each other.
  • the controller 52 selects the line electrodes 31A and 31B to which the voltage is applied from the line electrodes 30A and 30B.
  • the drive unit 51 applies a voltage to the line electrodes 31A and 31B determined by the control unit 52.
  • the potential difference between the line electrodes 31A and 31B is equal to or greater than the threshold value at which the liquid crystal molecules in the liquid crystal layer 13 change, and the potential difference between each of the line electrodes 31A and 31B and the line electrode 30A or 30B to which no voltage is applied.
  • the drive unit 51 applies a voltage to the line electrodes 31A and 31B so as to be less than the threshold value.
  • the region sandwiched between the line electrodes 31A and 31B becomes the drive region 32. Therefore, at least one of the size and position of the drive region 32 can be adjusted by selecting the line electrodes 30A and 30B to which the control unit 52 applies a voltage.
  • the drive region 32 also shifts to the right, and if the number of line electrodes 31A and 31B decreases, the drive region 32 becomes smaller.
  • FIG. 21 is a plan view showing the electrode 12B divided in a lattice shape.
  • the individual electrodes 35 included in the electrode 12B are arranged in a grid pattern.
  • the electrode 12A has a plurality of line electrodes 31A
  • the electrode 12B has a plurality of line electrodes 31B.
  • Each of the line electrodes 31A intersects with each of the line electrodes 31B.
  • at least one of the electrodes 12A and 12B may be divided in a lattice shape.
  • FIG. 22 is a block diagram showing a configuration of the liquid crystal shutter glasses 1 of the present embodiment.
  • the liquid crystal shutter glasses 1 include a liquid crystal shutter 2, a control device 4 having a drive unit 51 and a control unit 52, a signal receiver 53, and a sensor 54.
  • the signal receiver 53 receives the synchronization signal from the time division display 55.
  • the synchronization signal indicates the timing for switching the transmission state and the shielding state of the liquid crystal shutter 2.
  • infrared wireless communication Bluetooth (registered trademark) wireless communication, or the like can be used.
  • the sensor 54 is an example of a detection means.
  • the sensor 54 detects the line of sight of an observer of liquid crystal glasses.
  • the control unit 52 adjusts at least one of the size and position of the drive region according to the line of sight detected by the sensor 54.
  • the sensor 54 detects the direction of the observer's line of sight.
  • the control unit 52 specifies the position and size of the drive region such that the line-of-sight direction detected by the sensor 54 is within the drive region, and selects an electrode corresponding to the drive region.
  • the driving unit 51 switches the transmission state and shielding state of the driving region by applying a voltage to the electrode selected by the control unit 52 in synchronization with the timing indicated by the synchronization signal received by the signal receiver 53.
  • FIG. 23 is a front view showing the appearance of the liquid crystal shutter glasses 1 of the present embodiment.
  • FIG. 23 shows the liquid crystal shutter 2, the spectacle frame 3, the control device 4, the signal receiver 53, and the sensor 54 in the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the signal receiver 53 is provided at the bridge of the glasses frame 3.
  • the sensor 54 includes a right-eye sensor 54A that detects the line of sight of the right eye and a sensor 54B for the left eye that detects the line of sight of the left eye.
  • the sensors 54A and 54B are provided on the rim of the eyeglass frame 3.
  • the place where the signal receiver 53 and the sensor 54 are provided is not limited to the example shown in FIG.
  • FIG. 24 is a flowchart for explaining an operation example of the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the senor 54 detects the direction of the observer's line of sight (step S101), and outputs a detection signal indicating the detected line of sight to the control unit 52 (step S102).
  • control unit 52 determines an individual electrode to which the drive unit 51 applies a voltage based on the detection signal (step S103).
  • control unit 52 determines a drive region according to the direction of the line of sight indicated by the detection signal (step S103A).
  • control unit 52 determines an elliptical or rectangular area centered on the direction of the line of sight as the driving area.
  • the size of the drive region may be constant or may be determined according to the direction of the line of sight.
  • the control unit 52 decreases the driving area as the direction of the line of sight is farther from the center direction of the face (liquid crystal shutter glasses 1). This indicates that the distance from the observer to the time-division display is larger as the direction of the line of sight is farther from the center direction of the face, and the larger the distance is, the smaller the driving area is, and thus the better image is presented to the observer. This is because it can be provided.
  • control unit 52 selects an individual electrode corresponding to the drive region as an individual electrode to which a voltage is applied (step S103B).
  • control unit 52 holds in advance correspondence information in which a drive region and an individual electrode are associated with each drive region. In the correspondence information, the control unit 52 determines the individual electrode associated with the selected drive region as the individual electrode to which the voltage is applied.
  • control unit 52 determines an individual electrode
  • the control unit 52 outputs a control signal indicating the individual electrode to the drive unit 51 (step S104).
  • the driving unit 51 When the driving unit 51 receives the control signal, the driving unit 51 sets the individual electrode indicated by the control signal as an individual electrode to which a voltage is applied (step S105). Thereafter, when receiving the synchronization signal, the signal receiver 53 outputs the synchronization signal to the driving unit 51 via the control unit 52. When receiving the synchronization signal, the drive unit 51 switches between applying and stopping application of the voltage to the set individual electrode in synchronization with the timing indicated by the synchronization signal (step S106). Thereby, the transmission state and shielding state of the drive region are switched.
  • the sensor 54 detects the observer's line of sight.
  • the control unit 52 adjusts at least one of the size and position of the drive region according to the line of sight detected by the sensor 54.
  • the time division display 55 measures the relative position between the liquid crystal shutter glasses 1 and the time division display 55.
  • the time division display 55 is used as an example of a display device.
  • FIG. 25 is an explanatory diagram for explaining the measurement of the relative position by the time-division display 55.
  • FIG. 25 shows a state in which the observer 60 observes the time-division display 55 using the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the time division display 55 has a position sensor 55A.
  • the position sensors 55A are provided on both sides of the display screen 55B of the time division display 55, and detect the distance from the provided position to the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the time division display 55 measures the relative position between the liquid crystal shutter glasses 1 and the time division display 55 based on the detected distance.
  • the relative position includes the distance from the time-division display 55 to the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the relative position may include an angle between the time-division display 55 and the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the distance from the time-division display 55 to the liquid crystal shutter glasses 1 is specifically the distance from the display screen 55B of the time-division display 55 to the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the angle between the time division display 55 and the liquid crystal shutter glasses 1 specifically includes a line perpendicular to the display screen 55B of the time division display 55 and the center point 55C of the display screen 55B of the time division display 55. And an angle ⁇ formed by a line connecting the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the time division display 55 when measuring the relative position, transmits position information indicating the measurement position to the signal receiver 53 of the liquid crystal shutter glasses 1.
  • the signal receiver 53 receives position information from the time division display 55 in addition to the synchronization signal.
  • the signal receiver 53 serves as both receiving means and receiving means.
  • the control unit 52 adjusts at least one of the size and position of the drive region based on the position information received by the signal receiver 53 and the line of sight detected by the sensor 54.
  • FIG. 26 is a flowchart for explaining the operation of the liquid crystal shutter glasses 1 of this embodiment.
  • the senor 54 detects the direction of the line of sight of the observer, and outputs a detection signal indicating the detected direction of the line of sight to the control unit 52 (step S201).
  • the time division display 55 measures the relative position between the time division display 55 and the liquid crystal shutter glasses 1 using the position sensor 55A, and outputs position information indicating the relative position (step S202).
  • control unit 52 Upon receiving the position information, the signal receiver 53 outputs the position information to the control unit 52 (step S203).
  • control unit 52 determines the drive region based on the detection signal and the position information.
  • control unit 52 determines an elliptical or rectangular area centered on the direction of the line of sight as the driving area. Moreover, the control part 52 makes a drive area
  • control unit 52 specifies whether the observer exists in the left-right direction of the display screen 55B of the time-division display 55 based on the angle indicated by the position information.
  • the control unit 52 shifts the stop of the drive region in the direction opposite to the direction in which the observer exists.
  • control part 52 makes a drive area
  • control unit 52 determines an individual electrode to which a voltage is applied according to the drive region, and outputs a control signal indicating the individual electrode (step S204).
  • control unit 52 outputs a control signal, steps S105 and S106 are thereafter executed.
  • the signal receiver 53 receives position information indicating a relative position between the liquid crystal shutter glasses 1 and the time-division display 55.
  • the control unit 52 adjusts at least one of the size and the position of the drive region according to the position information received by the signal receiver 53.
  • liquid crystal shutter 2 is detachable from the eyeglass frame 3.
  • FIG. 27 is a side view showing the detachable liquid crystal shutter 2.
  • a vision correction lens 71 is attached to the lens portion of the eyeglass frame 3, and the eyeglass frame 3 and the vision correction lens 71 constitute a vision correction eyeglass 72.
  • the liquid crystal shutter 2 is attached in front of the vision correction lens 71.
  • a stopper 73 for detachably fixing the liquid crystal shutter 2 is used, and the liquid crystal shutter 2 is attached in front of the vision correction lens 71.
  • the liquid crystal shutter eyeglass 1 can be used also for glasses for other purposes such as eyeglasses for visual correction.

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Abstract

　観察者の状況が変化すると、良好な画像の提供を維持することができないという問題を解決する液晶シャッターめがねを提供する。　液晶シャッター(２)は、光を透過する透過状態と、光を遮蔽する遮蔽状態とを切り替えることが可能な透過遮蔽領域を有する。駆動部(５１)は、透過遮蔽領域の少なくとも一部の領域である駆動領域の透過状態と遮蔽状態とを切り替える。制御部(５２)は、駆動部(５１)が状態を切り替える駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する。

Description

液晶シャッターめがね
　本発明は、液晶シャッターめがねに関し、特には、複数の画像を時分割して表示する時分割表示ディスプレイを観察するための液晶シャッターめがねに関する。
　複数の画像を時分割して表示する時分割表示ディスプレイと、液晶シャッターめがねとを有する時分割表示システムが提案または開発されている。
　時分割表示システムとしては、例えば、観察者に立体画像を知覚させるための立体表示システムがある。
　図１は、立体表示システムの一例を示した模式図である。図１において、立体表示システムは、時分割表示ディスプレイである液晶表示装置１００と、液晶シャッターめがね１０１とを含む。また、液晶シャッターめがね１０１は、右眼用液晶シャッター１０１ａと左眼用液晶シャッター１０１ｂとを有する。
　液晶表示装置１００は、右眼用画像と左眼用画像とを交互に表示する。右眼用液晶シャッター１０１ａおよび左眼用液晶シャッター１０１ｂのそれぞれは、右眼用画像および左眼用画像のそれぞれの表示に同期して、光を透過する透過状態と、光を遮断する遮蔽状態とを切り替える。これにより、観察者１０２の右目に右眼用画像が入射され、観察者１０２の左目に左眼用画像が入射される。これにより、右眼用画像および左眼用画像が右目および左目の視差に応じた画像であれば、観察者に立体画像を知覚させることが可能になる。
　また、時分割表示システムとしては、複数の観察者のそれぞれに異なる画像を知覚させるためのマルチビュー表示システムがある。マルチビュー表示システムは、特許文献１に記載されている。なお、マルチビュー表示システムの構成は、図１に示す立体表示システムと同様である。
　マルチビュー表示システムでは、液晶表示装置１００は、複数の観察者のそれぞれに向けた画像を順番に表示する。複数の観察者のそれぞれが使用する液晶シャッターめがね１０１は、自観察者に向けた画像の表示に同期して、透過状態と遮断状態とを切り替える。これにより、複数の観察者のそれぞれに異なる画像を知覚させることが可能になる。
　図２は、マルチビュー表示システムの動作の一例を説明するための説明図である。図２では、３人の観察者１０２ａ～１０２ｃのそれぞれが液晶シャッターめがね１０１を使用している。
　液晶表示装置１００は、画像Ａ１、画像Ｂ１、画像Ｃ１および画像Ａ２の順で画像を表示する。観察者１０２ａの液晶シャッターめがね１０１は、画像Ａ１およびＡ２が表示されているときに透過状態になり、他の画像が表示されているときには遮蔽状態になる。これにより、観察者１０２ａは、画像Ａ１およびＡ２を連続的に知覚することになる。
　また、観察者１０２ｂの液晶シャッターめがね１０１は、画像Ｂ１が表示されているときに透過状態になり、他の画像が表示されているときには遮蔽状態になる。さらに、観察者１０２ｃの液晶シャッターめがね１０１は、画像Ｃ１が表示されているときに透過状態になり、他の画像が表示されているときには遮蔽状態になる。これにより、観察者１０２ｂは、画像Ｂ１を知覚することになり、観察者１０２ｃは、画像Ｃ１を知覚することになる。
　したがって、観察者１０２ａ～１０２ｃのそれぞれが異なる画像を知覚することになる。
　さらに、時分割表示システムとしては、液晶シャッターめがねの使用者のみに表示画像を知覚させるためのセキュア表示システムがある。セキュア表示システムでは、時分割表示ディスプレイとして、ノート型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末のディスプレイを用いることで、秘匿性の高い携帯情報端末を実現することができる。
　図３は、セキュア表示システムの一例を示した模式図である。
　図３において、情報携帯端末１０３の時分割表示ディスプレイ１０４は、例えば、画像Ａ、画像Ａの反転画像Ａ’、画像Ｂおよび画像Ｂの反転画像Ｂ’のように、画像とその反転画像とを交互に表示する。
　この場合、液晶シャッターめがね１０１を装着していない観察者には、その画像と反転画像とが積分されて無彩色化された画像が知覚されるので、画像ＡおよびＢを知覚することができない。
　また、液晶シャッターめがね１０１が、画像ＡおよびＢの表示に同期して透過状態になり、反転画像Ａ’およびＢ’の表示に同期して遮蔽状態になれば、その液晶シャッターめがね１０１を装着した観察者１０２は、画像ＡおよびＢを知覚することができる。
　したがって、液晶シャッターめがね１を使用している観察者のみに画像ＡおよびＢを知覚させることが可能になる。
　上記の時分割表示システムでは、液晶シャッターめがねは、時分割表示ディスプレイからの表示光だけでなく、表示光以外の周囲光に対しても、透過と遮蔽とを切り替えていた。このため、観察者は、周囲光によってちらつきを感じるという問題があった。特に、蛍光灯のような瞬間的に点滅を繰り返す光源からの出射光が周囲光に含まれると、液晶シャッターめがねの透過状態および遮蔽状態が切り替わる周期と、光源の点灯周期とのずれのために、観察者が感じるちらつきが大きくなる。
　周囲光によるちらつきを低減することが可能な技術としては、特許文献２に記載の立体画像認識装置と、特許文献３に記載の立体画像表示装置とがある。
　特許文献２に記載の立体画像認識装置は、ＣＲＴと液晶シャッターめがねとを備える。ＣＲＴの表示画面には、直線偏光フィルターが設けられる。また、液晶シャッターめがねでは、液晶が封入された液晶封入ガラス板と直線偏光フィルターとが積層されており、液晶封入ガラス板がＣＲＴ側に配置されている。
　上記の立体画像認識装置では、ＣＲＴからの表示光が偏光光となるので、液晶封入ガラス板内の液晶を透過する光の偏光の向きが切り替えられることで、表示光の透過と遮蔽とを切り替えることが可能になる。また、周囲光は偏光光ではないため、液晶シャッターめがねによって表示光が遮蔽される場合でも、周囲光は遮蔽されない。このため、周囲光は液晶シャッターめがねを常に透過されることとなり、周囲光によるちらつきを低減することが可能になる。
　また、特許文献３に記載の立体画像表示装置は、カラー受像管と偏光めがねとを備える。カラー受像管の表示画面には液晶層が設けられる。
　上記の立体画像表示装置では、液晶層によってカラー受像管からの表示光の偏光の向きが切り替えられることによって、偏光めがねによる表示光の透過と遮蔽とを切り替えることが可能になる。この立体画像表示装置でも、特許文献２に記載の立体画像認識装置と同様に、周囲光が液晶シャッターめがねで遮蔽されないので、周囲光によるちらつきを低減することが可能になる。
　また、特許文献２および３に記載の技術とは別に、液晶シャッターめがねのレンズ部分の一部を液晶シャッターとすることで、観察者が感じるちらつきを低減することができると考えられる。
　図４Ａは、レンズ部分の一部を液晶シャッターとした液晶シャッターめがねを示した側面図であり、図４Ｂは、観察者が図４Ａで示した液晶シャッターめがねを用いて時分割表示ディスプレイを観察した様子を示した説明図である。
　図４Ａで示されたように、液晶シャッターめがねのレンズ部分２００は、フレーム２０１で支えられている。また、レンズ部分２００には、レンズ径よりも小さい径の液晶シャッター２０２が形成されている。さらに、液晶シャッター２０２は、液晶セル２０３と、液晶セル２０３を挟む一対の偏光層２０４からなる。
　また、図４Ｂで示されたように、観察者２１０は、視野範囲２１１Ａで時分割表示ディスプレイ２１２を観察する。このとき、時分割表示ディスプレイ２１２からの表示光が液晶シャッター２０２に入射されたとすると、液晶シャッター２０２の透過状態と遮蔽状態とが切り替わることで、表示光２２１の透過と遮蔽とが切り替わる。
　また、蛍光灯２１３などから出射された周囲光２２２が、観察者の視野範囲２１１Ａの周囲の視野範囲２１１Ｂから、レンズ部分２００の液晶シャッター２０２を通過せずに観察者２１０の眼に入射されたとする。この場合、周囲光２２２の透過と遮蔽とが切り替わらないので、観察者２１０が感じるちらつきを低減することができる。
　なお、レンズ部分の一部を液晶シャッターとする液晶シャッターめがねまたはそれに関連する技術は、特許文献４～１１に記載されている。
特開２００６－１８６７６８号公報 特開２００２－８２３０７号公報 特開昭６２－１９１８１９号公報 特開平８－３２７９４９号公報 特開２００４－２８００４２号公報 特開平６－３２４２８７号公報 特開昭５７－１８８０１２号公報 特開２００２－１１６２１７号公報 特開平２－３０８２１４号公報 特開昭５６－１６５１１７号公報 特開平６－３２４２８７号公報
　特許文献２および３に記載の技術では、以下の問題点がある。
　時分割表示システムにおいて、良好な画像を観察者に提供するためには、液晶シャッターめがねに設けられた偏光フィルターの偏光面と、表示装置の表示画面に設けられた偏光フィルターの偏光面とがなす面間角度を、所定の角度に維持しなければならない。
　面間角度が所定の角度からずれると、液晶シャッターめがねが光の透過および遮蔽を十分に行えず、例えば、液晶シャッターめがねが遮蔽状態にも関わらず表示光の一部が透過して、観察者の目に入射されるなどの現象が生じる。この場合、観察者の目には、本来、入射しないはずの光まで入射されることになり、観察者は良好な画像を知覚することができなくなる。
　しかしながら、面間角度は、観察者と表示装置との位置関係や、観察者の体や液晶シャッターめがねの傾きなどに応じて変化するため、面間角度を所定の角度に維持することが困難である。
　したがって、特許文献２および３に記載の技術では、観察者がある状況で時分割表示ディスプレイを観察しているときに良好な画像を提供できても、観察者の状況が変化すると、良好な画像の提供を維持することができないという問題がある。
　なお、特許文献２および３に記載の技術では、ＣＲＴまたはカラー受像管からの表示光が偏光光でなければならない。このため、ＣＲＴ、プラズマディスプレイおよび有機ＥＬディスプレイなどのように偏光光ではない光を出力する表示装置を時分割表示ディスプレイとして使用する場合、表示装置の表示画面に偏光フィルターを設ける必要がある。
　したがって、表示装置を画像の時分割表示を行わない通常のディスプレイとして用いる場合、表示装置からの表示光が偏光フィルターによって減衰するため、表示画像が暗くなるという問題もある。
　また、液晶シャッターめがねのレンズ部分の一部を液晶シャッターとすることで、ちらつきを低減する技術には、以下の問題がある。
　図５は、液晶シャッターめがねのレンズ部分の一部を液晶シャッターとする技術の問題点を説明するための説明図である。
　図５では、観察者３００が液晶シャッターめがね３０１を用いて時分割表示ディスプレイ３０２および３０３を観察した様子が示されている。なお、液晶シャッターめがね３０１は、レンズ部分の一部が液晶シャッター３０１Ａである。また、時分割表示ディスプレイ３０３の表示画面は、時分割表示ディスプレイ３０２の表示画面より小さいものとする。
　観察者３００が時分割表示ディスプレイ３０２を観察した場合、時分割表示ディスプレイ３０２からの表示光３０４Ａが液晶シャッター３０１Ａに入射され、表示光３０４Ａ以外の周囲光３０５Ａが液晶シャッター３０１に入射されなかったとする。この場合、周囲光３０５Ａの透過および遮蔽が切り替わらないので、観察者３００に良好な画像を提供することができる。
　また、観察者３００が同じ位置から時分割表示ディスプレイ３０３を観察した場合、時分割表示ディスプレイ３０３の表示画面が時分割表示ディスプレイ３０２の表示画面よりも小さいため、表示光３０４Ａの代わりに、時分割表示ディスプレイ３０３の表示光３０４Ｂと表示光３０４Ｂ以外の周囲光３０５Ｂとが液晶シャッター３０１Ａに入射されることになる。このため、周囲光３０５Ｂの透過および遮蔽が切り替えられることになり、観察者はちらつきを感じする。
　なお、観察者３００から時分割表示ディスプレイ３０２までの距離が変わると、観察者３００が同じ位置から時分割表示ディスプレイ３０３を観察した場合と同様に、周囲光が液晶シャッター３０１Ａに入射されることもある。
　したがって、液晶シャッターめがねのレンズ部分の一部を液晶シャッターとする技術でも、特許文献２および３に記載の技術と同様に、観察者がある状況で時分割表示ディスプレイを観察しているときに良好な画像を提供できても、観察者の状況が変化すると、良好な画像の提供を維持することができないという問題がある。
　なお、特許文献４～１１には、ちらつきを低減することについての記載はなく、この問題を解決することができない。
　本発明の目的は、上記の課題である、観察者の状況が変化すると、良好な画像の提供を維持することができないという問題を解決する液晶シャッターめがねを提供することである。
　本発明による液晶シャッターめがねは、光を透過する透過状態と、光を遮蔽する遮蔽状態と、を切り替えることが可能な透過遮蔽領域を有する液晶シャッターと、前記透過遮蔽領域の少なくとも一部の領域である駆動領域の前記透過状態と前記遮蔽状態とを切り替える駆動手段と、前記駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する制御手段と、を含む液晶シャッターめがね。
　本発明によれば、観察者の状況が変化しても、良好な画像の提供を維持することが可能になる。
立体表示システムの一例を示した模式図である。 マルチビュー表示システムの動作の一例を説明するための説明図である。 セキュア表示システムの一例を示した模式図である。 レンズ部分の一部を液晶シャッターとした液晶シャッターめがねを示した側面図である。 観察者が図２６Ａで示した液晶シャッターめがねを用いて時分割表示ディスプレイを観察した様子を示した説明図である。 液晶シャッターめがねの一部を液晶シャッターとする技術の問題点を説明するための説明図である。 本発明の第一の実施形態の液晶シャッターめがねの外観を示した正面図である。 制御装置の構成例を示したブロック図である。 駆動領域の一例を示した説明図である。 駆動領域の他の例を示した説明図である。 駆動領域の他の例を示した説明図である。 観察者の状況が変化してもちらつき感を抑制することが可能であることの一例を説明するための説明図である。 観察者の状況が変化してもちらつき感を抑制することが可能であることの他の例を説明するための説明図である。 液晶シャッターの一例を示した断面図である。 分割電極の一例を示した模式図である。 分割電極の他の例を示した模式図である。 分割電極の他の例を示した模式図である。 分割電極の他の例を示した模式図である。 分割電極の他の例を示した模式図である。 分割電極の他の例を示した模式図である。 中心電極の配置を説明するための説明図である。 液晶シャッターの他の例を示した断面図である。 分割電極の他の例を示した模式図である。 分割電極の他の例を示した模式図である。 分割電極の他の例を示した模式図である。 液晶シャッターめがねの他の例を示したブロック図である。 液晶シャッターめがねの外観を示した正面図である。 液晶シャッターめがねの動作例を説明するためのフローチャートである。 時分割表示ディスプレイによる相対位置の測定を説明するための説明図である。 液晶シャッターめがねの動作例を説明するためのフローチャートである。 液晶シャッターが着脱可能な液晶シャッターめがねを示した側面図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、同じ機能を有する構成や同じ処理には同じ符号を付け、その説明を省略する場合がある。
　図６は、本発明の第一の実施形態の液晶シャッターめがねの外観を示した正面図である。図６において、液晶シャッターめがね１は、液晶シャッター２と、めがねフレーム３と、制御装置４とを有する。
　液晶シャッター２は、液晶シャッターめがね１のレンズ部分に設けられる。
　液晶シャッター２は、光を透過する透過状態と、光を遮蔽する遮蔽状態とを切り替えることが可能な透過遮蔽領域を有する液晶素子である。より具体的には、液晶シャッター２は、右眼用の液晶シャッター２Ａと左眼用の液晶シャッター２Ｂとを有し、液晶シャッター２Ａおよび２Ｂのそれぞれが透過遮蔽領域を有する。なお、液晶シャッター２の全ての領域が透過遮蔽領域でもよいし、液晶シャッター２の一部が透過遮蔽領域でもよい。
　制御装置４は、液晶シャッター２と配線４Ａを介して相互に接続されている。なお、制御装置４は、めがねフレーム３に内蔵されていてもよい。
　制御装置４は、液晶シャッター２Ａおよび２Ｂのそれぞれの透過遮蔽領域の少なくとも一部の領域である駆動領域の透過状態と遮蔽状態とを切り替える。
　図７は、制御装置４の構成例を示したブロック図である。図７において、制御装置４は、駆動部５１と、制御部５２とを有する。
　駆動部５１は、透過遮蔽領域の少なくとも一部の領域である駆動領域の透過状態と遮蔽状態とを切り替える。
　制御部５２は、駆動部５１が状態を切り替える駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する。また、例えば、液晶シャッターめがね１が、駆動領域を調整するための操作部（不図示）を有し、制御部５２は、観察者による操作部への操作に応じて駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する。
　図８Ａ～図８Ｃは、透過遮蔽領域および駆動領域の一例を示した説明図である。図８Ａでは、液晶シャッター２Ｂの透過遮蔽領域２１および駆動領域２２が示されている。また、図８Ｂでは、液晶シャッター２Ｂの透過遮蔽領域２１および駆動領域２３が示されている。図８Ｃでは、液晶シャッター２Ｂの透過遮蔽領域２１および駆動領域２４が示されている。駆動領域２２～２４は、同じ中心を有し、互いに大きさの異なる３つの楕円形状の領域である。なお、駆動領域２４は、透過遮蔽領域２１と同じ領域になっている。
　この場合、制御部５２は、駆動部５１が状態を切り替える駆動領域を、駆動領域２２～２４のいずれかに調整する。
　本実施形態によれば、液晶シャッター２は、光を透過する透過状態と、光を遮蔽する遮蔽状態とを切り替えることが可能な透過遮蔽領域を有する。駆動部５１は、透過遮蔽領域の少なくとも一部の領域である駆動領域の透過状態と遮蔽状態とを切り替える。制御部５２は、駆動部５１が状態を切り替える駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する。
　この場合、透過状態と遮蔽状態とが切り替えられる駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方が調整されるので、観察者の状況が変化しても良好な画像の提供を維持することが可能になる。以下、この理由について詳細に説明する。
　図９Ａおよび図９Ｂは、観察者の状況が変化してもちらつき感を抑制することが可能であることを説明するための説明図である。
　図９Ａでは、観察者６０が液晶シャッターめがね１を用いて、時分割表示ディスプレイ６１および６２を観察した様子が示されている。時分割表示ディスプレイ６２の表示画面は、時分割表示ディスプレイ６１の表示画面より小さいものとする。
　観察者６０が時分割表示ディスプレイ６１を観察した場合、時分割表示ディスプレイ６１からの表示光６１Ａが液晶シャッターめがね１の駆動領域６３に入射されたが、表示光６１Ａ以外の周囲光６４Ａは駆動領域６３に入射されなかったものとする。この場合、周囲光６４Ａの透過および遮蔽が切り替わらないので、観察者はちらつきを感じない。
　時分割表示ディスプレイ６１が時分割表示ディスプレイ６２に変更された場合、時分割表示ディスプレイ６２の表示画面は時分割表示ディスプレイ６１の表示画面より小さいので、表示光６１Ａの代わりに、時分割表示ディスプレイ６２からの表示光６２Ａと周囲光６４Ｂとが液晶シャッターめがね１に入射される。
　このとき、駆動領域６３が調整されなければ、駆動領域６３の透過状態および遮蔽状態の切り替えに応じて、周囲光６４Ｂの透過および遮蔽が切り替えられ、観察者６０はちらつきを感じる。
　一方、駆動領域６３が、表示光６２Ａが入射され、周囲光６４Ｂが入射されないように調整されれば、駆動領域６３の透過状態および遮蔽状態が切り替えられても、周囲光６４Ｂの透過および遮蔽が切り替えられないので、観察者６０はちらつきを感じない。
　また、図９Ｂでは、観察者６０が液晶シャッターめがね１を用いて、互いに異なる距離から時分割表示ディスプレイ６１を観察した様子が示されている。
　観察者６０から時分割表示ディスプレイ６１までの距離が近い場合、時分割表示ディスプレイ６１の表示画面全体からの表示光６１Ａを駆動領域６３に入射されるためには、駆動領域６３を広くする必要がある。
　観察者６０から時分割表示ディスプレイ６１までの距離が遠くなると、時分割表示ディスプレイ６１の表示画面全体からの表示光６１Ａが入射される駆動領域６３は小さくてもよくなる。このとき、駆動領域６３の大きさが変わらないと、表示光６１Ａ以外の周囲光６４Ａが駆動領域６３に入射されるので、観察者はちらつきを感じる。
　したがって、観察者６０から時分割表示ディスプレイ６１までの距離が遠くなった場合、駆動領域６３が、表示光６２Ａが入射され、周囲光６４Ａが入射されないような駆動領域６３が小さくされれば、観察者６０はちらつきを感じない。
　したがって、本実施形態では、観察者が観察する時分割表示ディスプレイの表示画面の大きさや、その時分割表示ディスプレイまでの距離などの観察者の状況が変化しても、駆動領域が調整されることで、観察者の状況が変化しても良好な画像の提供を維持することが可能になる。
　次に第二の実施形態について説明する。本実施形態では、液晶シャッター２のより詳細な構成について説明する。
　図１０は、液晶シャッター２の断面図である。より具体的には、図１０は、図６で示した液晶シャッター２ＡのＡ－Ａ断面図である。
　液晶シャッター２Ａは、一対の偏光層５Ａおよび５Ｂと、偏光層５Ａおよび５Ｂに挟まれた液晶セル１０とを有する。
　偏光層５Ａおよび５Ｂのそれぞれは、入射光のうちの所定の光透過軸方向の直線偏光光を透過する。また、偏光層５Ａおよび５Ｂのそれぞれの光透過軸方向は、互いに異なっている。なお、偏光層５Ａが液晶シャッターめがね１の前面に形成されているものとする。
　液晶セル１０は、一対の透明基板１１Ａおよび１１Ｂと、一対の電極１２Ａおよび１２Ｂと、液晶層１３と、一対の配向膜１４Ａおよび１４Ｂとを有する。
　透明基板１１Ａおよび１１Ｂは、互いに対向するように配置される。また、透明基板１１Ａおよび１１Ｂの互いに対向する面の逆側の面に偏光層５Ａおよび５Ｂのそれぞれが形成されている。以下では、透明基板１１Ａに偏光層５Ａが形成され、透明基板１１Ｂに偏光層５Ｂが形成されているものとする。
　電極１２Ａは、透明基板１１Ａの透明基板１１Ｂと対向する面に形成され、電極１２Ｂは、透明基板１１Ｂの透明基板１１Ａと対向する面に形成される。
　液晶層１３は、電極１２Ａおよび１２Ｂ間に封入される。本実施形態では、透明基板１１Ａおよび１１Ｂの周縁部がシール材１５を用いて張り合わされ、そのシール材１５で囲まれた空間に液晶層１３が封入されている。
　また、液晶層１３は、例えば、ＴＮ型やＶＡ型等のネマチック液晶材料で形成されてもよいし、ＳＳＦＬＣ型等のスメクチック液晶材料で形成されてもよい。
　配向膜１４Ａは、電極１２Ａと液晶層１３との間に形成され、配向膜１４Ｂは、電極１２Ｂと液晶層１３の間に形成される。
　配向膜１４Ａおよび１４Ｂは、電極１２Ａおよび１２Ｂに電圧が印加されたときに、液晶層１３内の液晶分子の向きが変化して、液晶シャッター２Ａ（より具体的には、液晶層１３）の透過状態と遮蔽状態とが切り替わるように、配向処理されている。なお、配向処理は、例えば、ラビング処理である。
　例えば、偏光層５Ａおよび５Ｂのそれぞれの光透過軸方向が互いに直交し、液晶層１３がＴＮ型のネマチック液晶材料で形成されるものとする。この場合、液晶層１３の偏光層５Ａ側の液晶配向方向が、偏光層５Ａの光透過軸方向と平行となり、液晶層１３の偏光層５Ｂ側の液晶配向方向が、偏光層５Ｂの光透過軸方向と平行となるように、配向膜１４Ａおよび１４Ｂが配向処理される。これにより、液晶層１３のツイスト角が９０°になる。
　この場合、電極１２Ａおよび１２Ｂ間に電圧が印加されていない電圧無印加時には、偏光層５Ａに入射された光は、偏光層５Ａを透過すると、偏光層５Ｂの光透過軸方向が偏光方向となる直線偏光光になる。この直線偏光光は、液晶層１３を通過する間に偏光方向が９０°変化するので、偏光層５Ｂを透過する。したがって、液晶シャッター２Ａが透過状態になる。
　また、電極１２Ａおよび１２Ｂ間に電圧が印加された電圧印加時には、偏光層５Ａを透過した直線偏光光は、液晶層１３を通過しても、偏光方向が変化しないので、偏光層５Ｂを透過できない。したがって、液晶シャッター２Ａが遮蔽状態になる。ここで、液晶層１３内の液晶分子の向きは、液晶層１３に応じて決定される閾値以上の電圧が印加されないと変化しない。このため、電圧印加時には、電極１２Ａおよび１２Ｂ間に閾値以上の電圧が印加されているものとする。
　なお、液晶シャッター２Ａは、電圧無印加時に遮蔽状態になり、電圧印加時に透過状態となるように形成されてもよいが、上記のように、電圧無印加時に透過状態になり、電圧印加時に遮蔽状態となるように形成されることが望ましい。つまり、液晶シャッター２Ａは、ノーマリーホワイト型の液晶シャッターであることが望ましい。以下では、液晶シャッター２Ａは、ノーマリーホワイト型の液晶シャッターであるとする。これは、透過遮蔽領域の状態の切り替えが必要ない場合に、観察者の視界を確保するためである。
　次に、電極１２Ａおよび１２Ｂについてより詳細に説明する。
　電極１２Ａおよび１２Ｂの少なくとも一方の電極は、複数の個別電極に分割された分割電極である。分割電極は、個別電極として、例えば、中心電極と、その中心電極を囲む外周電極とを有する。なお、外周電極は、１個以上であればよい。
　図１０では、電極１２Ｂが、分割電極であり、中心電極１６と、中心電極１６を囲む外周電極１７Ａおよび１７Ｂとを有する。なお、電極１２Ａは、複数の個別電極に分割されていない一様電極である。
　図１１は、中心電極１６と外周電極１７Ａおよび１７Ｂとを示した図である。図１１で示されたように、外周電極１７Ａは、中心電極１６を囲み、外周電極１７Ｂは、中心電極１６および外周電極１７Ａを囲んでいる。
　中心電極１６、外周電極１７Ａおよび１７Ｂのうち、電圧が印加される電極に対応する液晶層１３の領域が駆動領域となる。つまり、その電圧が印加される電極と、その電極に対向する電極１２Ａとに挟まれた領域が駆動領域になる。
　例えば、中心電極１６に電圧が印加され、外周電極１７Ａおよび１７Ｂに電圧が印加されない場合、液晶層１３における中心電極１６および電極１２Ａに挟まれた領域が遮蔽状態になり、それ以外の領域では、透過状態が維持される。また、電圧の印加が停止されると、中心電極１６および電極１２Ａに挟まれた領域が透過状態に戻る。したがって、中心電極１６および電極１２Ａに挟まれた領域が駆動領域となる。
　また、中心電極１６、外周電極１７Ａおよび１７Ｂのそれぞれに電圧が印加された場合、液晶層１３における、中心電極１６および電極１２Ａに挟まれた領域と、外周電極１７Ａおよび電極１２Ａに挟まれた領域と、外周電極１７Ｂおよび電極１２Ａに挟まれた領域とのそれぞれが遮蔽状態になる。また、電圧の印加が停止されると、それらの領域が透過状態に戻る。したがって、中心電極１６および電極１２Ａに挟まれた領域、外周電極１７Ａおよび電極１２Ａに挟まれた領域、および、外周電極１７Ｂおよび電極１２Ａに挟まれた領域の全てが駆動領域となる。
　したがって、電圧を印加する個別電極が選択されることで、駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整することができる。
　分割電極内の各電極は、例えば、透明基板上の同じ層に、パターニングされることで形成される。図１２および図１３は、透明基板１１Ｂ上の同じ層に形成された中心電極１６、外周電極１７Ａおよび１７Ｂを示した平面図である。
　図１２および図１３では、中心電極１６と外周電極１７Ａおよび１７Ｂのそれぞれは、透明基板１１Ｂの同じ層に形成されている。図１２では、中心電極１６と外周電極１７Ａおよび１７Ｂのそれぞれの電極取り出し部１８が同じ方向に設けられている。また、図１３では、中心電極１６および外周電極１７Ｂのそれぞれの電極取り出し部１８Ａが同じ方向に設けられており、外周電極１７Ａの電極取り出し部１８Ｂが逆方向に設けられている。
　なお、中心電極１６および外周電極１７Ａ間と、外周電極１７Ａおよび１７Ｂ間とには、透過状態および遮蔽状態が切り替わらない非透過遮蔽領域が存在する。なお、非透過遮蔽領域は非常に小さくすることができるので、非透過遮蔽領域からの光漏れを観察者に知覚させないことができる。さらに、この非透過遮蔽領域に、光を遮光するブラックマトリックス層を設けることで、非透過遮蔽領域からの光漏れを抑制してもよい。
　また、分割電極内の各電極は、例えば、絶縁層を介して配置してもよい。図１４は、絶縁層を介して形成された中心電極１６と外周電極１７Ａおよび１７Ｂを示した断面図である。
　図１４では、透明基板１１Ｂ上に中心電極１６が設けられている。また、中心電極１６上に絶縁層１９Ａが設けられ、絶縁層１９Ａの上に外周電極１７Ａが設けられている。さらに、外周電極１７Ａ上に絶縁層１９Ｂが設けられ、絶縁層１９Ｂの上に外周電極１７Ｂが設けられている。そして、外周電極１７Ｂ上に絶縁層１９Ｃが設けられている。
　なお、電極１２Ａおよび１２Ｂが共に分割電極であってもよいが、一方の電極が一様電極の場合、分割電極の取り出し部が一様電極と重ならないように配置されることで、分割電極の取り出し部を目立たなくすることが可能になる。
　例えば、図１５に示したように、電極取り出し部１８Ａおよび１８Ｂのそれぞれが一様電極である電極１２Ａと重ならないように配置することで、電極取り出し部１８Ａおよび１８Ｂを目立たなくすることが可能になる。
　次に電極の形状および位置について説明する。
　観察者が液晶シャッターめがね１を用いて時分割表示ディスプレイを観察する場合、観察者の視線は、上下方向よりも左右方向に動きやすい。このため、中心電極１６は、図１１で示したような、長軸方向が液晶シャッターめがね１の左右方向と平行な楕円形状、あるいは、図１６で示したような、長手方向が液晶シャッターめがね１の左右方向と平行な長方形状であることが望ましい。この場合、外周電極の内周および外周の形状は、中心電極の内周および外周の形状と相似していることが好ましい。
　また、観察者の視線は、観察者が観察するものが近くにあるほど、観察者の顔の中心方向を向きやすく、観察者が観察するものが遠くにあるほど、顔の正面方向に近づく。したがって、観察者の視線は、顔の正面方向と顔の中心方向との間にあることが多い。
　このため、図１７で示したように、中心電極１６の中心点１６Ａは、液晶シャッターめがね１の左右方向（Ｂ－Ｂ方向）における、液晶シャッター２Ａおよび２Ｂのそれぞれの中心線１６Ｂより内側に配置されることが好ましい。つまり、液晶シャッター２Ａおよび２Ｂのそれぞれが有する中心電極１６の中心点１６Ａは、その液晶シャッターの中心線１６Ｂと、他の液晶シャッターとの間にあることが好ましい。
　上記のように液晶シャッターめがね１を構成する場合、駆動部５１が、個別電極に電圧を印加することで、その分割電極に応じた駆動領域の透過状態と遮蔽状態とを切り替え、制御部５２が、駆動部５１が電圧を印加する個別電極を選択することで、駆動領域の大きさおよび位置の少なくも一方を調整することができる。
　本実施形態によれば、液晶シャッター２は、一対の透明基板１１Ａおよび１１Ｂと、透明基板１１Ａおよび１１Ｂのそれぞれに形成された電極１２Ａおよび１２Ｂと、電極１２Ａおよび１２Ｂ間に封入された液晶層１３と、透明基板１１Ａおよび１１Ｂを挟む一対の偏光層５Ａおよび５Ｂとを有する。また、電極１２Ａおよび１２Ｂの少なくとも一方は、複数の個別電極に分割された分割電極である。駆動部５１は、その個別電極に電圧を印加して、駆動領域の状態を切り替える。制御部５２は、駆動部が電圧を印加する個別電極を選択することで、駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する。
　液晶シャッター２が偏光層５Ａおよび５Ｂの両方を有しているため、偏光層５Ａおよび５Ｂのそれぞれの偏光面のなす角度を常に所定の角度に維持することが可能になる。したがって、液晶シャッター２による光の透過および遮蔽を適切に行うことが可能になり、より良好な画像を観察者に提供することが可能になる。
　また、時分割表示ディスプレイの表示光が偏光光でなくてもよくなる。したがって、偏光光ではない光を出力する表示装置が時分割表示ディスプレイに用いられても、その時分割表示ディスプレイに偏光フィルターを設けなくてもよくなる。よって、時分割表示の必要のない通常画像を表示する通常のディスプレイと兼用される場合、その通常画像が暗くなることを防止することが可能になる。
　さらに、図１８で示したように、駆動領域２０以外を通過した周囲光２０Ａは、偏光層５Ａおよび５Ｂを通過する。このとき、周囲光２０Ａは偏光層５Ａおよび５Ｂによって減衰するため、観察者の目に入射される周囲光２０Ａが暗くなる。これにより、観察者の目の瞳孔が拡大する。したがって、観察者に時分割表示ディスプレイの表示画像を明るく感じさせることが可能になり、より良好な画像を提供することが可能になる。
　また、本実施形態では、分割電極は、個別電極として、中心電極１６と、その中心電極を囲む外周電極１７Ａおよび１７Ｂを有する。
　この場合、比較的少ない個別電極で駆動領域を適切に調整することが可能になる。
　また、本実施形態では、中心電極１６は、長軸方向が液晶シャッターめがね１の左右方向と平行な楕円形状、あるいは、長手方向が液晶シャッターめがね１の左右方向と平行な長方形状である。
　この場合、上下方向よりも観察者の視線が動きやすい左右方向に広がった駆動領域が形成されるので、観察者の視線が変化しても、観察者の目に入射される時分割表示ディスプレイからの表示光の透過および遮蔽を適切に行うことが可能になる。
　また、本実施形態では、液晶シャッター２Ａおよび２Ｂのそれぞれが有する中心電極１６の中心点１６Ａは、その液晶シャッターの中心線１６Ｂと、他の液晶シャッターとの間にあることが好ましい。
　この場合、観察者の視線が向きやすい、顔の正面方向と顔の中心方向との間に駆動領域の中心を配置することが可能になるので、観察者の目に入射される時分割表示ディスプレイからの表示光の透過および遮蔽を適切に行うことが可能になる。
　次に第三の実施形態について説明する。なお、本実施形態では、電極１２Ａおよび１２Ｂの他の例について説明する。
　図１９は、電極１２Ａおよび１２Ｂの他の例を示した平面図である。
　図１９では、電極１２Ａおよび１２Ｂの両方が分割電極になっている。また、電極１２Ａは、複数のライン電極３０Ａを個別電極として有し、電極１２Ｂは、複数のライン電極３０Ｂを個別電極として有する。なお、ライン電極、長方形状の電極である。
　ライン電極３０Ａのそれぞれは、ある方向に並設され、ライン電極３０Ｂのそれぞれは、ライン電極３０Ａとは別の方向に並設される。ライン電極３０Ａのそれぞれは、ライン電極３０Ｂのそれぞれと交差している。したがって、電極１２Ａおよび１２Ｂは、マトリックス状の電極対を形成する。なお、本実施形態では、ライン電極３０Ａのそれぞれと、ライン電極３０Ｂのそれぞれとは直交している。
　制御部５２は、ライン電極３０Ａおよび３０Ｂの中から、電圧を印加するライン電極３１Ａおよび３１Ｂを選択する。駆動部５１は、制御部５２が決定したライン電極３１Ａおよび３１Ｂに電圧を印加する。
　ここで、ライン電極３１Ａおよび３１Ｂの電位差が液晶層１３内の液晶分子が変化する閾値以上であり、ライン電極３１Ａおよび３１Ｂのそれぞれと、電圧が印加されていないライン電極３０Ａまたは３０Ｂとの電位差が閾値未満になるように、駆動部５１は、ライン電極３１Ａおよび３１Ｂに電圧を印加する。
　これにより、ライン電極３１Ａおよび３１Ｂに挟まれた領域が駆動領域３２となる。したがって、制御部５２が電圧を印加するライン電極３０Ａおよび３０Ｂを選択することで、駆動領域３２の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整することができる。
　例えば、図２０で示したように、電圧を印加するライン電極３１Ａが右にずれれば、駆動領域３２も右にずれ、ライン電極３１Ａおよび３１Ｂの数が減れば、駆動領域３２は小さくなる。
　また、電極１２Ａおよび１２Ｂの少なくとも一方が、格子状に分割されてもよい。図２１は、格子状に分割されている電極１２Ｂを示した平面図である。図２１では、電極１２Ｂが含む個別電極３５のそれぞれが格子状に配置されている。
　本実施形態によれば、電極１２Ａは複数のライン電極３１Ａを有し、電極１２Ｂが複数のライン電極３１Ｂを有する。また、ライン電極３１Ａのそれぞれは、ライン電極３１Ｂのそれぞれと交差している。また、電極１２Ａおよび１２Ｂの少なくとも一方が、格子状に分割されてもよい。
　この場合、駆動領域を細やかに調整することが可能になる。
　次に第四の実施形態について説明する。本実施形態では、液晶シャッターめがね１のより詳細な構成について説明する。
　図２２は、本実施形態の液晶シャッターめがね１の構成を示したブロック図である。図２２において、液晶シャッターめがね１は、液晶シャッター２と、駆動部５１および制御部５２を有する制御装置４と、信号受信機５３と、センサ５４とを有する。
　信号受信機５３は、時分割表示ディスプレイ５５から同期信号を受信する。同期信号は、液晶シャッター２の透過状態および遮蔽状態を切り替えるタイミングを示す。なお、信号受信機５３および時分割表示ディスプレイ５５間の通信には、赤外線無線通信や、ブルートゥース（登録商標）方式の無線通信などを用いることができる。
　センサ５４は、検知手段の一例である。センサ５４は、液晶めがねの観察者の視線を検知する。
　制御部５２は、センサ５４にて検知された視線に応じて駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する。
　例えば、センサ５４は、観察者の視線の方向を検知する。また、制御部５２は、センサ５４が検知した視線の方向が駆動領域に収まるような駆動領域の位置および大きさを特定し、その駆動領域に対応する電極を選択する。
　駆動部５１は、信号受信機５３が受信した同期信号が示すタイミングに同期して、制御部５２が選択した電極に電圧を印加することで、駆動領域の透過状態および遮蔽状態を切り替える。
　図２３は、本実施形態の液晶シャッターめがね１の外観を示した正面図である。図２３では、液晶シャッターめがね１における、液晶シャッター２と、めがねフレーム３と、制御装置４と、信号受信機５３と、センサ５４とが示されている。
　図２３では、信号受信機５３は、めがねフレーム３のブリッジに設けられている。また、センサ５４は、右目の視線を検知する右眼用のセンサ５４Ａと、左目の視線を検知する左眼用のセンサ５４Ｂとを有する。センサ５４Ａおよび５４Ｂは、めがねフレーム３のリムに設けられている。
　なお、信号受信機５３およびセンサ５４が設けられる場所は、図２３で示した例に限らず適宜変更可能である。
　次に動作を説明する。
　図２４は、液晶シャッターめがね１の動作例を説明するためのフローチャートである。
　先ず、センサ５４は、観察者の視線の方向を検出し（ステップＳ１０１）、その検出した視線の方向を示す検知信号を制御部５２に出力する（ステップＳ１０２）。
　続いて、制御部５２は、検知信号を受け付けると、その検知信号に基づいて駆動部５１が電圧を印加する個別電極を決定する（ステップＳ１０３）。
　具体的には、先ず、制御部５２は、検知信号が示す視線の方向に応じて、駆動領域を決定する（ステップＳ１０３Ａ）。
　例えば、制御部５２は、視線の方向が中心となる楕円形状または長方形状の領域を駆動領域として決定する。駆動領域の大きさは、一定でもよいし、視線の方向に応じて決定されてもよい。
　駆動領域の大きさが視線の方向に応じて決定される場合、制御部５２は、視線の方向が顔（液晶シャッターめがね１）の中心方向から遠いほど、駆動領域を小さくする。これは、視線の方向が顔の中心方向から遠いほど、観察者から時分割表示ディスプレイまでの距離が大きいことを表し、その距離が大きいほど駆動領域を小さくすることで良好な画像を観察者に提供することができるからである。
　制御部５２は、駆動領域を決定すると、その駆動領域に対応する個別電極を、電圧を印加する個別電極として選択する（ステップＳ１０３Ｂ）。
　例えば、制御部５２は、駆動領域と個別電極とを駆動領域ごとに対応づけた対応情報を予め保持する。制御部５２は、対応情報において、その選択された駆動領域に対応付けられた個別電極を、電圧を印加する個別電極として決定する。
　制御部５２は、個別電極を決定すると、その個別電極を示す制御信号を駆動部５１に出力する（ステップＳ１０４）。
　駆動部５１は、制御信号を受け付けると、その制御信号が示す個別電極を、電圧を印加する個別電極として設定する（ステップＳ１０５）。その後、信号受信機５３は、同期信号を受信すると、その同期信号を制御部５２を介して駆動部５１に出力する。駆動部５１は、同期信号を受け付けると、その同期信号が示すタイミングに同期して、その設定した個別電極への電圧の印加および印加停止を切り替える（ステップＳ１０６）。これにより、駆動領域の透過状態および遮蔽状態が切り替わる。
　本実施形態によれば、センサ５４は、観察者の視線を検知する。制御部５２は、センサ５４にて検知された視線に応じて駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する。
　この場合、駆動領域を自動的に調整することが可能になるので、観察者の手間を省くことが可能になる。
　次に第五の実施形態について説明する。
　本実施形態では、時分割表示ディスプレイ５５が液晶シャッターめがね１と時分割表示ディスプレイ５５との相対位置を測定する。本実施形態では、時分割表示ディスプレイ５５を表示装置の一例として用いている。
　図２５は、時分割表示ディスプレイ５５による相対位置の測定を説明するための説明図である。図２５では、観察者６０が液晶シャッターめがね１を用いて時分割表示ディスプレイ５５を観察した様子が示されている。
　時分割表示ディスプレイ５５は、位置センサ５５Ａを有する。位置センサ５５Ａは、時分割表示ディスプレイ５５の表示画面５５Ｂの両側のそれぞれに設けられ、その設けられた位置から液晶シャッターめがね１までの距離を検出する。時分割表示ディスプレイ５５は、その検出された距離に基づいて、液晶シャッターめがね１と時分割表示ディスプレイ５５との相対位置を測定する。
　相対位置は、時分割表示ディスプレイ５５から液晶シャッターめがね１までの距離を含む。また、相対位置は、時分割表示ディスプレイ５５と液晶シャッターめがね１との角度を含んでもよい。
　なお、時分割表示ディスプレイ５５から液晶シャッターめがね１までの距離は、具体的には、時分割表示ディスプレイ５５の表示画面５５Ｂから液晶シャッターめがね１までの距離である。また、時分割表示ディスプレイ５５と液晶シャッターめがね１との角度は、具体的には、時分割表示ディスプレイ５５の表示画面５５Ｂに垂直な線と、時分割表示ディスプレイ５５の表示画面５５Ｂの中心点５５Ｃと液晶シャッターめがね１とを結ぶ線との成す角θである。
　時分割表示ディスプレイ５５は、相対位置を測定すると、その測定位置を示す位置情報を液晶シャッターめがね１の信号受信機５３に送信する。
　信号受信機５３は、時分割表示ディスプレイ５５から、同期信号に加えて、位置情報を受信する。なお、本実施形態では、信号受信機５３が受信手段と受付手段とを兼用している。
　制御部５２は、信号受信機５３が受信した位置情報と、センサ５４が検出した視線とに基づいて、駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する。
　次に動作を説明する。
　図２６は、本実施形態の液晶シャッターめがね１の動作を説明するためのフローチャートである。
　先ず、センサ５４は、観察者の視線の方向を検出し、その検出した視線の方向を示す検知信号を制御部５２に出力する（ステップＳ２０１）。
　また、時分割表示ディスプレイ５５は、位置センサ５５Ａを用いて時分割表示ディスプレイ５５と液晶シャッターめがね１との相対位置を測定し、その相対位置を示す位置情報を出力する（ステップＳ２０２）。
　信号受信機５３は、位置情報を受信すると、その位置情報を制御部５２に出力する（ステップＳ２０３）。
　制御部５２は、検知信号および位置情報を受け付けると、その検知信号および位置情報に基づいて、駆動領域を決定する。
　例えば、制御部５２は、視線の方向が中心となる楕円形状または長方形状の領域を駆動領域として決定する。また、制御部５２は、位置情報が示す距離が大きいほど、駆動領域を小さくする。これは、観察者６０から時分割表示ディスプレイ５５までの距離が大きいほど、駆動領域を小さくすることで良好な画像を観察者に提供することができるからである。
　また、制御部５２は、位置情報が示す角度に基づいて、観察者が時分割表示ディスプレイ５５の表示画面５５Ｂの左右方向のどちらに存在するかを特定する。制御部５２は、観察者が存在する方向と逆方向に駆動領域の中止をずらす。また、制御部５２は、位置情報が示す距離が大きいほど、駆動領域を小さくする。なお、この場合、センサ５４はなくてもよい。
　制御部５２は、駆動領域を決定すると、その駆動領域に応じて、電圧を印加する個別電極を決定し、その個別電極を示す制御信号を出力する（ステップＳ２０４）。制御部５２が制御信号を出力すると、その後、ステップＳ１０５およびＳ１０６が実行される。
　本実施形態によれば、信号受信機５３は、液晶シャッターめがね１と時分割表示ディスプレイ５５との相対位置を示す位置情報を受信する。制御部５２は、信号受信機５３が受信した位置情報に応じて、駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する。
　この場合、駆動領域を自動的に調整することが可能になるので、観察者の手間を省くことが可能になる。
　次に第六の実施形態について説明する。
　本実施形態では、液晶シャッター２がめがねフレーム３と着脱可能になっている。
　図２７は、着脱可能な液晶シャッター２を示した側面図である。
　図２７では、めがねフレーム３のレンズ部分には、視力補正用レンズ７１が付けられており、めがねフレーム３および視力補正用レンズ７１は、視力補正用めがね７２を構成する。また、液晶シャッター２は、視力補正用レンズ７１の前に付けられている。
　ここで、液晶シャッター２を着脱可能に固定する止め具７３が用いられて、液晶シャッター２が視力補正用レンズ７１の前に付けられている。
　本実施形態によれば、液晶シャッター２がめがねフレーム３と着脱可能なので、液晶シャッターめがね１を視覚補正用めがねなどの他の用途のめがねと兼用することが可能になる。
　以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は、上記実施形態に限定されたものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更を行うことができる。
　この出願は、２００９年６月１９日に出願された日本出願特願２００９－１４６４９６号公報を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (13)

  1. 　光を透過する透過状態と、光を遮蔽する遮蔽状態と、を切り替えることが可能な透過遮蔽領域を有する液晶シャッターと、
    　前記透過遮蔽領域の少なくとも一部の領域である駆動領域の前記透過状態と前記遮蔽状態とを切り替える駆動手段と、
    　前記駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する制御手段と、を含む液晶シャッターめがね。
  2. 　請求項１に記載の液晶シャッターめがねにおいて、
    　前記透過状態と前記遮蔽状態とを切り替えるタイミングを示す同期信号を受信する受信手段をさらに含み、
    　前記駆動手段は、前記受信手段が受信した同期信号に応じて、前記透過状態と前記遮蔽状態とを切り替える、液晶シャッターめがね。
  3. 　請求項１または２に記載の液晶シャッターめがねにおいて、
    　前記液晶シャッターは、
    　一対の透明基板と、
    　各透明基板上に形成された一対の電極と、
    　前記電極間に封入された液晶層と、
    　前記透明基板を挟む一対の偏光層と、を有し、
    　前記一対の電極の少なくとも一方は、複数の個別電極に分割された分割電極であり、
    　前記駆動手段は、前記個別電極に電圧を印加して、前記駆動領域の前記透過状態と前記遮蔽状態とを切り替え、
    　前記制御手段は、前記駆動手段が電圧を印加する個別電極を選択することで、前記駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する、液晶シャッターめがね。
  4. 　請求項３に記載の液晶シャッターめがねにおいて、
    　前記分割電極は、前記個別電極として、中心電極と、前記中心電極を囲む外周電極とを有する、液晶シャッターめがね。
  5. 　請求項４に記載の液晶シャッターめがねにおいて、
    　前記中心電極は、長軸方向が前記液晶シャッターめがねの左右方向と平行な楕円形状である、液晶シャッターめがね。
  6. 　請求項４に記載の液晶シャッターめがねにおいて、
    　前記中心電極は、長手方向が前記液晶シャッターめがねの左右方向と平行な長方形状である、液晶シャッターめがね。
  7. 　請求項４ないし６のいずれか１項に記載の液晶シャッターめがねにおいて、
    　前記液晶シャッターは、２つあり、各液晶シャッターは、前記液晶シャッターめがねの左右方向に並設され、
    　各液晶シャッターが有する中心電極の中心点は、前記左右方向における当該液晶シャッターの中心線と、他の液晶シャッターとの間にある、液晶シャッターめがね。
  8. 　請求項４に記載の液晶シャッターめがねにおいて、
    　前記一対の電極の両方が前記分割電極であり、各電極が前記個別電極として複数のライン電極を有し、
    　前記一対の電極の一方に含まれるライン電極のそれぞれと、前記電極の他方に含まれるライン電極のそれぞれとが互いに交差している、液晶シャッターめがね。
  9. 　請求項４に記載の液晶シャッターめがねにおいて、
    　前記個別電極は、格子状に配置されている、液晶シャッターめがね。
  10. 　請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液晶シャッターめがねにおいて、
    　観察者の視線を検知する検知手段をさらに有し、
    　前記制御手段は、前記検知手段にて検知された視線に応じて、前記駆動領域の大きさおよび位置の少なくも一方を調整する、液晶シャッターめがね。
  11. 　請求項１ないし９のいずれか１項に記載の液晶シャッターめがねにおいて、
    　前記液晶シャッターめがねと予め定められた表示装置との相対位置を示す位置情報を受信する受付手段をさらに有し、
    　前記制御手段は、前記受付手段が受信した位置情報に応じて、前記駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する、液晶シャッターめがね。
  12. 　請求項１０に記載の液晶シャッターめがねにおいて、
    　前記液晶シャッターめがねと予め定められた表示装置との相対位置を示す位置情報を受信する受付手段をさらに有し、
    　前記制御手段は、前記受付手段が受信した位置情報および前記視線に応じて、前記駆動領域の大きさおよび位置の少なくとも一方を調整する、液晶シャッターめがね。
  13. 　請求項１ないし１２のいずれか１項に記載の液晶シャッターめがねにおいて、
    　前記液晶シャッターは、めがねフレームと着脱可能である、液晶シャッターめがね。
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