WO2012120575A1 - 画像表示ユニット及び画像表示制御方法 - Google Patents

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WO2012120575A1 PCT/JP2011/006272 JP2011006272W WO2012120575A1 WO 2012120575 A1 WO2012120575 A1 WO 2012120575A1 JP 2011006272 W JP2011006272 W JP 2011006272W WO 2012120575 A1 WO2012120575 A1 WO 2012120575A1
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electrode
image display
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side transparent
electrodes
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PCT/JP2011/006272
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黒田 智慶
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Necカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to an image display unit, an image display control method, and a non-transitory computer-readable medium storing an image display control program, and in particular, a 2D (2 Dimension) display function, a 3D (3 Dimension) display function, and a viewing angle.
  • the present invention relates to an image display unit provided with a control function, an image display control method, and a non-transitory computer-readable medium storing an image display control program.
  • 3D display technology has been well known for displaying 3D (3 Dimension) stereoscopic images on image display units (displays) of portable terminals such as televisions, personal computers (PCs), and mobile phones.
  • image display units displays
  • PCs personal computers
  • a viewing angle control technology for controlling the viewing angle of the image display unit a commercially available louver (blade sheet that cuts oblique light with a slit) is pasted, or liquid crystals with different directivities are stacked.
  • a contrast reduction by gradation adjustment is added to the viewing angle characteristics of the display liquid crystal itself (Patent Documents 1 and 2).
  • a technique for controlling the viewing angle is applied, and as described above, for example, a liquid crystal with strong directivity is superimposed as an image display unit, or the display contrast is controlled by controlling the gradation of the liquid crystal. Or a louver (a slat sheet with a commercially available slit formed therein) is attached.
  • a louver a slat sheet with a commercially available slit formed therein
  • both of them may cause a further increase in the thickness of the image display unit and a non-guaranteed strength risk.
  • a liquid crystal with a wide viewing angle that is difficult to reverse the gradation is used, even if the display contrast is reduced by gradation control, the visibility between the front view and the perspective view is reduced. In many cases, it is difficult to make a large change.
  • the first issue is as follows.
  • 3D display may not be essential for all display applications, and another effect may be given priority depending on the usage scene. Therefore, it is more important to increase the effect obtained for such disadvantages.
  • the second issue is as follows. First, in the case of an image display unit using a wide viewing angle liquid crystal, the viewing angle is originally wide. For this reason, if the contrast is reduced by adjusting the gradation to make it invisible from the perspective, the visibility is greatly reduced even in the front view. Therefore, the effect of viewing angle control cannot be obtained sufficiently.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and includes an image display unit that includes three types of functions of a 2D display function, a 3D display function, and a viewing angle control function, and allows each function to be freely switched.
  • An object of the present invention is to provide an image display control method and an image display control program.
  • the image display unit, the image display control method, and the image display control program according to the present invention mainly adopt the following characteristic configuration.
  • An image display unit includes an image display panel that forms pixels for displaying an image and an image display panel that is disposed above the image display panel and blocks image light from the pixels of the image display panel.
  • the barrier liquid crystal panel that forms the slit includes one or more electrodes determined in advance corresponding to the pixel arrangement interval.
  • a potential applied to one or more of the electrodes constituting each of the transparent electrode and the common-side transparent electrode is designated.
  • the third mode is switched to one of three functions, ie, a viewing angle control function for controlling a viewing angle of image light from the pixels of the image display panel.
  • An image display control method includes an image display panel that forms pixels for displaying an image, and shields image light from the pixels of the image display panel disposed above the image display panel.
  • An image display control method in an image display unit including at least a barrier liquid crystal panel that forms a slit serving as a barrier for performing the slit, wherein the barrier liquid crystal panel that forms the slit corresponds to an arrangement interval of the pixels.
  • a scan-side transparent electrode and a common-side transparent electrode, each having an electrode group composed of one or a plurality of electrodes set to a predetermined one or a plurality of electrode widths as a set of electrodes, are arranged in association with the positions of the pixels.
  • the slit width and slit pitch of the slit formed in the barrier liquid crystal panel are changed, and the first mode is changed from the pixel of the image display panel.
  • An image display control program is characterized in that at least the image display control method described in (2) is implemented as a program executable by a computer.
  • the image display unit According to the image display unit, the image display control method, and the image display control program of the present invention, the following effects can be obtained.
  • the first effect is as follows. First, the electrode structure of the scan-side transparent electrode and the common-side transparent electrode formed on the barrier liquid crystal panel is set to one or a plurality of electrodes, and the position of the pixel where each set of electrode groups is formed on the image display panel Are arranged so as to be associated with each other, and the control method for each set of electrode groups is properly used according to the operation mode. As a result, it is possible to easily switch to any of the three operation modes of the first mode for 2D display, the second mode for 3D display, and the third mode for viewing angle control.
  • the second effect is as follows. For example, when applied as a parallax barrier type image display unit, a barrier liquid crystal panel is added for switching between 2D and 3D, and the thickness for that purpose increases. However, when adding a viewing angle control function, it is not necessary to increase the thickness further, and structural risks such as strength as an image display module or an image display device can be reduced. That is.
  • the third effect is that, for example, when applied as a parallax barrier type image display unit, a parallax barrier panel, that is, a function of 3D display function and viewing angle control function is added to a normal 2D display function. This means that the production process itself of the barrier liquid crystal panel can be applied without greatly changing from the conventional technology.
  • brightness equivalent to that in the case of 3D display can be realized in front view at the time of 2D display and viewing angle control depending on the formation conditions of the slit formed in the barrier liquid crystal panel. ,That's what it means.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating an example of a schematic cross-sectional structure of a barrier liquid crystal panel in the parallax barrier image display unit of FIG. 3.
  • FIG. 5 is an explanatory diagram for simply deriving a relationship between a slit shape and a viewing angle when a slit pitch and a slit width of a slit formed in the barrier liquid crystal panel on the upper side of the image display panel are changed.
  • It is a schematic diagram which shows an example of the electrode structure of the scanning side transparent electrode for switching the slit width / slit pitch of the slit formed in the barrier liquid crystal panel on the image display panel upper side.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating an example of an internal state of the barrier liquid crystal panel on the upper side of the image display panel in the second mode for 3D display as illustrated in FIG. 6.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view illustrating an example of an internal state of the barrier liquid crystal panel on the upper side of the image display panel in the third mode for viewing angle control as illustrated in FIG. 8. It is a schematic diagram which shows an example of the electrode structure of the common side transparent electrode for switching the slit width / slit pitch of the slit formed in the barrier liquid crystal layer of a barrier liquid crystal panel. It is a schematic diagram which shows the example different from FIG. 12 of the electrode structure of the common side transparent electrode for switching the slit width / slit pitch of the slit formed in the barrier liquid crystal layer of a barrier liquid crystal panel. It is a schematic diagram which shows the example different from FIG. 12, FIG.
  • FIG. 16 is a schematic diagram illustrating an example of an electrode structure of a scan-side transparent electrode and a common-side transparent electrode when the electrode structure illustrated in FIG. 15 is formed in the barrier liquid crystal layer of the barrier liquid crystal panel so as to be orthogonal to each other.
  • the image display unit and the image display control method according to the present invention will be described.
  • the image display control method may be implemented as an image display control program executable by a computer, or Needless to say, the image display control program may be recorded on a computer-readable recording medium.
  • the present invention provides an image display unit, an image display control method, and an image display control program capable of realizing three functions of a 2D display function, a 3D display function, and a viewing angle control function. And a barrier liquid crystal panel capable of forming a scan-side transparent electrode and a common-side transparent electrode having an electrode structure unique to the present invention in which one or a plurality of electrodes each having a predetermined electrode width are taken into consideration.
  • the barrier liquid crystal panel can be used for 2D of the 3D display function and the viewing angle control function in addition to the 2D display function. It is intended to achieve the effect of realizing two functions together.
  • any one of the first mode for normal 2D display, the second mode for 3D display, and the third mode for viewing angle control is instantaneously performed.
  • the main feature is that it is possible to switch to an appropriate operation mode.
  • the main feature is that not only switching from the normal 2D display function to the 3D display function but also switching to the viewing angle control function is possible. That is, in the present invention, for example, in the case of an image display unit of a parallax barrier type, the slit width and slit of the parallax barrier are determined by the electrode structure of the barrier liquid crystal panel forming the parallax barrier panel and the switching control method of the applied voltage.
  • the light quantity / angle transmitted through the slits of the image light emitted from the pixels of the image display panel is controlled by changing the pitch, etc., and the 2D display function, the 3D display function, and the viewing angle control function are arbitrarily selected according to the situation It is possible to switch to.
  • the present invention relates to an image display panel that forms pixels for displaying an image, and a barrier that is arranged on the upper side of the image display panel and blocks image light from the pixels of the image display panel.
  • a barrier liquid crystal panel that forms a slit, and the barrier liquid crystal panel that forms the slit has one to a plurality of electrode widths set to a predetermined one or a plurality of electrode widths corresponding to the pixel arrangement interval.
  • a scan-side transparent electrode and a common-side transparent electrode, each having an electrode group consisting of electrodes as a set of electrodes, are arranged in association with the positions of the pixels, and constitute the scan-side transparent electrode and the common-side transparent electrode, respectively.
  • the barrier liquid crystal panel Formed on the barrier liquid crystal panel by appropriately controlling the potential applied to one or more electrodes according to the specified operation mode 2D display function for emitting image light for 2D (2 Dimension) display from the pixel of the image display panel as the first mode by changing the slit width and slit pitch of the slit, and the pixel of the image display panel as the second mode 3D display function for emitting 3D (3 Dimension) display image light from each of the left eye pixel and right eye pixel, and a field of view for controlling the viewing angle of the image light from the image display panel pixel as the third mode
  • the main feature is switching to one of the three functions of the angle control function.
  • one or a plurality of electrodes constituting each of the scan-side transparent electrode and the common-side transparent electrode are either fixed at a common potential or set to an off state, thereby causing a barrier.
  • Image light for 2D (2 Dimension) display from the pixels of the image display panel is emitted from the barrier liquid crystal panel without forming a slit in the liquid crystal panel.
  • an AC potential is applied to a predetermined electrode for 3D display among a plurality of electrodes constituting the scan-side transparent electrode, and the remaining electrodes of the scan-side transparent electrode and the common-side transparent electrode are applied.
  • a slit having a slit width and a slit pitch equal to the pixel arrangement interval is positioned at a position facing the center of the pixel.
  • the 3D (3 Dimension) display image light emitted from the left-eye pixel and the right-eye pixel of the image display panel pixels is emitted in the respective directions from the barrier liquid crystal panel.
  • an AC potential is applied to a predetermined electrode for viewing angle control among a plurality of electrodes constituting the scan-side transparent electrode, and the remaining electrodes of the scan-side transparent electrode and the common-side transparent
  • a slit having a slit width and a slit pitch narrower than the arrangement interval of the pixels is formed in the barrier liquid crystal panel, and from the pixels of the image display panel
  • the viewing angle of the image light is limited to a range designated for controlling the viewing angle and is emitted from the barrier liquid crystal panel.
  • FIG. 1 illustrates an outline of the principle of 3D display expression in a parallax barrier type image display unit which is an example of the image display unit of the present invention.
  • the parallax barrier image display unit includes a barrier liquid crystal panel 100 serving as a parallax barrier panel on the upper side of the image display panel 10 that displays an image including right-eye pixels 10R and left-eye pixels 10L.
  • the image display unit is a technique for causing a parallax image (an image of the right-eye pixel 10R and the left-eye pixel 10L) to enter the right eye 201 and the left eye 202 and causing an illusion of a stereoscopic image, that is, a 3D image.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a schematic cross-sectional structure of the parallax barrier type image display unit.
  • 4 is a cross-sectional view showing an example of a schematic cross-sectional structure of the barrier liquid crystal panel 100 in the parallax barrier image display unit of FIG.
  • the parallax barrier type image display unit includes an image display panel 10 for displaying an image and a barrier liquid crystal panel 100 for forming a parallax barrier.
  • the image display panel 10 has a structure in which a display liquid crystal layer 11 for forming a right-eye pixel 10R and a left-eye pixel 10L for image display is sandwiched between panel substrates 12a and 12b such as glass and acrylic.
  • the barrier liquid crystal panel 100 sandwiches a barrier liquid crystal layer 101 for forming a slit 100S for shielding light between panel substrates 102a and 102b such as glass and acrylic.
  • the image display unit has a structure in which polarizing plates 103a and 103b for deflecting emitted light are arranged outside the panel substrates 102a and 102b.
  • the barrier liquid crystal layer 101 of the barrier liquid crystal panel 100 illustrated in FIG. 3 is interposed between the common-side transparent electrode 104 and the scan-side transparent electrodes 105a, 105b, and 105c, as shown in the cross-sectional view of FIG. .
  • the barrier liquid crystal layer 101 applies an AC potential to the scan-side transparent electrodes 105a, 105b, and 105c in a state where the common-side transparent electrode 104 is fixed at a common potential, and the common-side transparent electrode 104 and the scan-side transparent electrode Potential differences are provided at the intersections with 105a, 105b and 105c.
  • slits 100Sa, 100Sb, and 100Sc for shielding image light emitted from the pixels of the image display panel 10.
  • the barrier liquid crystal panel 100 is added to the upper side of the image display panel 10 for the parallax barrier. Therefore, there are also disadvantages such as an increase in thickness as an image display unit and a decrease in light transmittance. Therefore, it is not possible to compensate for such disadvantages by only having the effect of displaying a 3D image.
  • the barrier liquid crystal layer 101 employs an electrode structure including one or more electrodes, and the control method of the electrodes is set to an operation mode. Switch accordingly. This enables not only a 3D image display function but also a viewing angle control function. In other words, if the electrode control method is appropriately switched according to the operation mode, the slit width / slit pitch / slit thickness / distance between the display surface and the slit surface of the slit 100S forming the barrier liquid crystal panel 100 can be arbitrarily set. In principle, it is possible to change the viewing angle of the liquid crystal display screen of the image display unit.
  • switching from the first mode of the normal 2D display function to the second mode of the 3D display function is performed, and switching back from the second mode of the 3D display function to the first mode of the normal 2D display function is performed. enable.
  • it is also possible to switch the viewing angle control function to the third mode switch back from the third mode of the viewing angle control function to the first mode of the normal 2D display function, and the like.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an outline of the principle of realizing the viewing angle control function in the parallax barrier image display unit.
  • the slit pitch p ′ and the slit width w ′ of the slit 100S formed in the barrier liquid crystal panel 100 on the upper side of the image display panel 10 are each halved (that is, compared to the 3D display implementation described above with reference to FIG.
  • p ′ p / 2
  • w ′ w / 2
  • FIG. 2 shows an example in which the third mode of the viewing angle control function is realized, unlike the state in which the second mode of the 3D display function in the case of FIG. 1 is realized.
  • the slit pitch density of the slit 100S and the slit width w ′ are halved compared to the case of 3D display in FIG. 1, but the slit numerical aperture density is doubled. Therefore, the linear transmittance of light from the image display panel 10 (brightness in front view) is not changed from the case of FIG. 1 and is optimal for the right eye 201 and the left eye 202 adjusted during 3D display.
  • the provisional setting is that the incident angle is not changed.
  • the right-eye pixel 10R and the left-eye pixel of the image display panel 10 are simultaneously used.
  • the image displayed on each 10L is changed to be the same image for both the right eye 201 and the left eye 202 as a pixel for both eyes 10B, or a normal image (normal 2D image) that effectively uses the definition of the display screen. I have to do it. That is, the pixels of the image display panel 10 are left in the 3D display as shown in FIG.
  • the pixels of the image display panel 10 are left as the right-eye pixels 10R and the left-eye pixels 10L. This is because two types of images displayed by the right-eye pixel 10R and the left-eye pixel 10L are incident on both the right eye 201 and the left eye 202, and are viewed as a double image.
  • the visibility of the user when a normal image (usually a 2D image) is displayed in a state where the slit 100S having the slit pitch p ′ and the slit width w ′ is formed on the barrier liquid crystal panel 100 on the upper side of the image display panel 10. It can be easily imagined that it is equivalent to a visual image when a louver (blade sheet) is pasted on a normal image display panel (display screen).
  • the slit pitch p ′ and slit width w ′ of the slit 100S formed in the barrier liquid crystal panel 100 on the upper side of the image display panel 10 are set to the slit pitch p and slit width w for 3D display (that is, both eyes of the image display panel 10).
  • a state of a light beam that can be transmitted between the slits 100S when the pixel arrangement interval w) of the pixel for use 10B is halved will be described with reference to FIGS. 5A and 5B.
  • 5B are explanatory diagrams for explaining the state of the light beam transmitted between the slits when the slit pitch and slit width of the slits 100S formed in the barrier liquid crystal panel 100 on the upper side of the image display panel 10 are changed. .
  • FIG. 5A shows a state of a light beam when the second mode for 3D display is designated as the operation mode and the slit 100S is formed at the slit pitch p and the slit width w for 3D display.
  • the third mode for viewing angle control is designated as the operation mode
  • the slit pitch p for 3D display in FIG. 5A and the slit pitch p ′ and the slit width w ′ obtained by halving the slit width w are formed.
  • the state of the luminous flux in the case is shown.
  • panel substrates 12a and 12b and 102a for sandwiching the display liquid crystal layer 11 and the barrier liquid crystal layer 101 as described in FIGS. 102b, polarizing plates 103a and 103b, and a simplified diagram ignoring the refractive index of the liquid crystal.
  • the angle ⁇ (that is, the viewing angle indicating the viewing angle) of the light beam that can be transmitted through the slits 100S through the light emitted from a certain pixel for both eyes 10B is the slit. It is constrained by width w / slit pitch p / slit thickness t / pixel-slit distance d. Then, when the slit 100S formed in the barrier liquid crystal panel 100 changes from the state of FIG. 5A to the state of the slit width w ′ / slit pitch p ′ / slit thickness t / pixel-slit distance d shown in FIG. It can be seen that the angle ⁇ ′ of the luminous flux that can be changed changes the viewing angle at which the emitted light (image light) from the display liquid crystal layer 11 can be visually recognized.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram for simply deriving the relationship between the shape of the slit 100S formed in the barrier liquid crystal panel 100 on the upper side of the image display panel 10 and the viewing angle ⁇ .
  • FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining a general relationship between the visual angle ⁇ derived in FIG. 6 and the shape of the slit 100S. Both FIG. 6 and FIG. 7 illustrate images for deriving a condition regarding the viewing angle ⁇ (viewing angle).
  • FIG. 6 and 7 show an example in which the slit pitch p of the slit 100S is set so as to have a relationship that is twice the slit width w.
  • the opening width of the barrier liquid crystal panel 100 that transmits image light emitted from each pixel of the image display panel 10 is set to the same size as the slit width w of the slit 100S that shields image light. That is, it is assumed that both the slit width w of the slit 100S and the opening width w of the barrier liquid crystal panel 100 are set to the same size as the cell pitch indicating the arrangement interval of each pixel of the image display panel 10. Further, the side ends of the slits 100S are illustrated as being disposed at positions extending vertically from the centers of the pixels of the image display panel 10.
  • the pixel-slit distance indicating the distance from the display surface of the image display panel 10 to the lower end of the slit 100S is d
  • the slit width of the slit 100S is w
  • the slit An angle between the boundary line where the image light emitted from the image display panel 10 cannot pass through the barrier liquid crystal panel 100 and a vertical line to the display surface of the image display panel 10, that is, a viewing angle (viewing angle), is assumed to be t.
  • the center O of a certain pixel 10 a and the slit 100 ⁇ / b> S in which the side edge S is positioned on the vertical line of the center O of the pixel 10 a are first formed.
  • FIG. 5B visual recognition of the light flux from the image display panel 10 when the slit pitch p and slit width w for 3D display in FIG. 5A are halved to the slit pitch p ′ and slit width w ′.
  • the relationship between the angle ⁇ ′, that is, the viewing angle will be described with reference to FIG.
  • FIG. 8 is a diagram for simply deriving the relationship between the shape of the slit 100S and the viewing angle ⁇ ′ when the slit pitch and slit width of the slit 100S formed in the barrier liquid crystal panel 100 on the upper side of the image display panel 10 are changed. It is explanatory drawing of.
  • FIG. 8 also shows an example in which the slit pitch p ′ of the slit 100S is set so as to have a double relationship with the slit width w ′. Further, it is assumed that the cell pitch indicating the pixel arrangement interval of the image display panel 10 is the same interval w as in FIG. Further, the positional relationship between each slit 100S and each pixel of the image display panel 10 is different from the case of FIG. 6, and the center of each slit 100S extends vertically from the center of each pixel of the image display panel 10. The case where it forms is shown.
  • the pixel-slit distance indicating the distance from the display surface of the image display panel 10 to the lower end of the slit 100S is d
  • the center O of a certain pixel 10a and the slit 100S whose center S is located on the vertical line of the center O of the pixel 10a are the first.
  • the viewing angle ⁇ (viewing angle) when the barrier liquid crystal panel 100 is configured under the conditions shown in FIGS. 6 and 7 and the barrier liquid crystal panel 100 configured under the conditions shown in FIG.
  • the viewing angle ⁇ (viewing angle) can be changed not only by changing the slit width w / slit pitch p but also the slit thickness t, the pixel-slit distance d, and the like.
  • the viewing angle ⁇ (viewing angle) may be slightly affected.
  • a factor can naturally be handled as a variation factor within an assumed range in the present embodiment.
  • the slit width of the slit 100S formed in the barrier liquid crystal layer 101 of the barrier liquid crystal panel 100 It is necessary to switch the w / slit pitch p from the 3D display state. Therefore, an example of a method of switching from the second mode for 3D display as shown in FIG. 6 to the third mode for viewing angle control as shown in FIG. 8 will be described below.
  • the electrodes described below arranged in the barrier liquid crystal layer 101 of the barrier liquid crystal panel 100 are the scan-side transparent electrodes 105a to 105c described in FIG. In order to transmit the image light emitted from the common-side transparent electrode 104, it is formed as a transparent electrode. Further, assuming that the barrier liquid crystal layer 101 of the barrier liquid crystal panel 100 is “normally white”, an image emitted from each pixel of the image display panel 10 is formed by forming a slit 100S in a corresponding region. It shows a case where light is set to an opaque state.
  • FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of an electrode structure of the scan-side transparent electrode 105 for switching the slit width w / slit pitch p of the slit 100S formed in the barrier liquid crystal panel 100 on the upper side of the image display panel 10.
  • each electrode is controlled so that the slit width w / slit pitch p shown in FIG. 6 and the slit width w shown in FIG.
  • the viewing angle ⁇ and the viewing angle ⁇ ′ of the light emitted from the image display surface of the image display panel 10 are switched by switching between '/ slit pitch p'.
  • the scan-side transparent electrode 105 includes one first electrode 105-1 and two second electrodes 105-2a and 105-2b disposed on both sides of the first electrode 105-1. And a group of five electrodes each consisting of two third electrodes 105-3a and 105-3b arranged outside the two second electrodes 105-2a and 105-2b. Is formed.
  • Each of the electrodes is connected to the first electrode driving circuit (S1) 107-1, the second electrode driving circuit (S2) 107-2, and the third electrode driving circuit (S3) 107-3 for the transparent electrode on the scanning side. It is connected.
  • the electrode width of the first electrode 105-1 is approximately half ( ⁇ w / 2) of the slit width w of the 3D display slit 100S shown in FIG. 6 (pixel arrangement interval w of the image display panel 10). It is.
  • the electrode widths of the two second electrodes 105-2a and 105-2b and the two third electrodes 105-2a and 105-3b are the slit width w (3D display slit 100S shown in FIG. It is approximately 1 ⁇ 4 ( ⁇ w / 4) of the pixel arrangement interval w) of the image display panel 10.
  • the opening width of the gap portion where no electrode exists between the set of electrode groups each consisting of five electrodes of the scan-side transparent electrode 105 and the set of adjacent electrode groups is the slit 100S shown in FIG. Is approximately half ( ⁇ w / 2) of the slit width w (pixel arrangement interval w of the image display panel 10).
  • the reason why the electrode width and the opening width are expressed as “substantially” in relation to the slit width w (pixel arrangement interval w) is that an electrode pattern is formed through an insulating film so as not to cause a short circuit between the electrodes. This is because the electrode width and the opening width are slightly different from the slit width w (pixel arrangement interval w) depending on the film formation accuracy of the insulating film and the electrode material.
  • the first electrode driving circuit (S1) 107-1 previously determined for 3D display according to the operation mode switching instruction is provided.
  • the second electrode driving circuit (S2) 107-2 are driven, and the first electrode 105-1 having an electrode width of (w / 2) and the width of the electrodes arranged on both sides thereof are ( A slit of the slit 100S that shields transmission of image light emitted from each pixel of the image display panel 10 by applying an AC potential to the two second electrodes 105-2a and 105-2b of w / 4).
  • the width is substantially equal to the pixel arrangement interval w, and the barrier liquid crystal panel 100 can be switched to a state where the opening width through which the image light is transmitted is also substantially equal to the pixel arrangement interval w. Further, it can be formed such that the side end of each slit 100S faces the center position of each pixel of the image display panel 10.
  • the second electrode driving circuit (S2) 107-2 which is predetermined for viewing angle control in accordance with the operation mode switching instruction, is provided. And the third electrode driving circuit (S3) 107-3 are driven, adjacent to the two second electrodes 105-2a and 105-2b having an electrode width of (w / 4).
  • the image light emitted from each pixel of the image display panel 10 The slit width of the slit 100S that shields transmission is approximately half the width (w / 2) of the pixel array interval w, and the aperture width for transmitting the image light through the barrier liquid crystal panel 100 is also approximately half the pixel array interval w. Switch to a state that becomes (w / 2) It can be obtained. Further, the slits 100 ⁇ / b> S can be formed so that the center of each slit 100 ⁇ / b> S faces the center position of each pixel of the image display panel 10.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of the internal state of the barrier liquid crystal panel 100 on the upper side of the image display panel 10 in the second mode for 3D display as shown in FIG. 6, and FIG. 11 is shown in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing an example of the internal state of the barrier liquid crystal panel 100 on the upper side of the image display panel 10 in the third mode for viewing angle control as described above.
  • the common-side transparent electrode 104 is shown as an example in which it is formed as a single electrode pattern for the sake of simplicity.
  • the center of each pixel of the image display panel 10 is the second electrode 105- of the barrier liquid crystal panel 100. 2a1, 105-2a2, 105-2b1, and 105-2b2 and the third electrodes 105-3a1, 105-3a2, 105-3b1, and 105-3b2, respectively. Have been adjusted to be.
  • one first electrode 105-1a having an electrode width (w / 2) and the two adjacent to it are arranged.
  • the AC potential is applied to the two second electrodes 105-2a1 and 105-2a2 having an electrode width of (w / 4) (the same applies to 105-1b, 105-2b1, and 105-2b2). ).
  • the two second electrodes 105-2a1 and 105-2 having the electrode width (w / 4) are provided.
  • -2a2 and two third electrodes 105-3a1 and 105-3a2 having an electrode width of (w / 4) arranged adjacent to the outer sides thereof are applied with an AC potential (105-2b1 and 105-2).
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing an example of the electrode structure of the common-side transparent electrode 104 for switching the slit width w / slit pitch p of the slit 100S formed in the barrier liquid crystal layer 101 of the barrier liquid crystal panel 100.
  • the common-side transparent electrode 104 formed in the same direction as the arrangement direction of the scan-side transparent electrodes 105 also has one first side, as in the case of the scan-side transparent electrode 105 in FIG.
  • Each of the electrodes is connected to the first electrode driving circuit (C1) 106-1, the second electrode driving circuit (C2) 106-2, and the third electrode driving circuit (C3) 106-3 for the common-side transparent electrode. It is connected.
  • the electrode width of the first electrode 104-1 is the slit width w of the slit 100S shown in FIG. 6 (the pixel arrangement interval of the image display panel 10) as in the case of the scan-side transparent electrode 105 of FIG. It is approximately half of w) ( ⁇ w / 2).
  • the electrode widths of the two second electrodes 104-2a and 104-2b and the two third electrodes 104-3a and 104-3b are also the slit width w of the slit 100S shown in FIG. This is approximately 1/4 ( ⁇ w / 4) of the pixel arrangement interval w).
  • the opening width of the gap portion where no electrode exists between the electrode group set of the five common-side transparent electrodes and the adjacent electrode group set is the slit width of the slit 100S shown in FIG. It is substantially half ( ⁇ w / 2) of w (pixel arrangement interval w of the image display panel 10).
  • the reason why the electrode width and the opening width are expressed as “substantially” in relation to the slit width w (pixel arrangement interval w) is the same as the case of the scan-side transparent electrode 105 in FIG. This is because it is necessary to form an electrode pattern through an insulating film so that the electrode width and the opening width are slit width w (pixel arrangement interval w) depending on the film forming accuracy of the insulating film and the electrode material. This is because it is slightly different.
  • the electrode arrangement of the common-side transparent electrode 104 can be simplified compared to the configuration example of FIG. 12 in consideration of the electric field applied to the barrier liquid crystal layer 101.
  • one first electrode 104-1, two second electrodes 104-2a and 104-2b, and two third electrodes 104-3a and 104-3b are arranged together as a solid pattern. Is also possible.
  • the common-side transparent electrode 104 has a single electrode pattern and is arranged so as to intersect each other in a direction orthogonal to the arrangement direction of the scan-side transparent electrodes 105. You may do it.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing an example different from FIG. 12 of the electrode structure of the common-side transparent electrode 104 for switching the slit width w / slit pitch p of the slit 100S formed in the barrier liquid crystal layer 101 of the barrier liquid crystal panel 100. is there.
  • each electrode set of the common-side transparent electrode 104 is composed of only one electrode of the single electrode 104-4 (electrode width is (w / 2), for example), and the single electrode 104-4 is a single electrode. It is connected to the electrode drive circuit (C4) 106-4.
  • the single electrode 104-4 constituting the common side transparent electrode 104 is arranged in a direction orthogonal to the arrangement direction of the scan side transparent electrodes 105 as described above.
  • the scan-side transparent electrode 105 includes one first electrode 105-1 and two second electrodes 105-2a disposed on both sides of the first electrode 105-1.
  • the common-side transparent electrode 104 is arranged in the same manner as the scan-side transparent electrode 105, with one first electrode 104-1 and two electrodes disposed on both sides of the first electrode 104-1.
  • the electrode group is composed of a group of five electrodes
  • the case of switching to the second mode for 3D display and the case of switching to the third mode for viewing angle control are controlled as follows. Just do it.
  • both the first electrode driving circuit (S1) 107-1 and the second electrode driving circuit (S2) 107-2 on the scan side are driven, An alternating current flows between one first electrode 105-1 having a width (w / 2) and two second electrodes 105-2a and 105-2b having an electrode width (w / 4) arranged on both sides thereof.
  • control is performed so that the third electrode 105-3 on the scan side, the first electrode 104-1 on the common side, the second electrode 104-2, and the third electrode 104-3 are all fixed at the common potential.
  • the slits 100S having the slit width w necessary for 3D display can be formed more accurately at the positions required for each than the case where the common-side transparent electrode 104 is a single electrode pattern.
  • both the second electrode drive circuit (S2) 107-2 and the third electrode drive circuit (S3) 107-3 on the scan side are driven, Two second electrodes 105-2a and 105-2b having an electrode width of (w / 4) and two third electrodes 105 having an electrode width of (w / 4) disposed adjacent to each other.
  • An AC potential is applied to -3a and 105-3b.
  • the slits 100S having the slit width (w / 2) necessary for the angle control can be accurately formed by the positions required for each.
  • the first electrode 105-1 on the scan side, the second electrode 105-2, and the third electrode 105-3 are set.
  • the common-side first electrode 104-1, the second electrode 104-2, and the third electrode 104-3 may be controlled to be fixed at a common potential, or in the case of normally white If so, all the electrodes may be set to the OFF state.
  • the common-side transparent electrode 104 composed of only one single electrode 104-4 is arranged in a direction orthogonal to the arrangement direction of the scan-side transparent electrodes 105 is applied.
  • the case is similar to the case of FIG.
  • the single electrode 104-4 on the common side may be controlled to be fixed at the common potential in both the second mode for 3D display and the third mode for viewing angle control.
  • the common-side transparent electrode 104 an electrode structure exactly the same as that of the opposed scan-side transparent electrode 105 is applied, so that one first electrode 104-1 and the first electrode 104- Two second electrodes 104-2a and 104-2b arranged on both sides of one, and two third electrodes 104-3a arranged outside the two second electrodes 104-2a and 104-2b, respectively.
  • the common-side transparent electrode 104 instead of being configured by an electrode group consisting of five electrodes each consisting of one set and five electrodes of 104-3b, as shown in FIG. It may be configured by only the two second electrodes 104-2a and 104-2b arranged in the same direction as the arrangement direction.
  • FIG. 14 is a schematic diagram showing an example of the electrode structure of the common-side transparent electrode 104 for switching the slit width / slit pitch of the slit 100S formed in the barrier liquid crystal layer 101 of the barrier liquid crystal panel 100, which is different from FIG. 12 and FIG. It is.
  • each electrode set of the common-side transparent electrode 104 shown in FIG. 14 applies an AC potential in the scan-side transparent electrode 105 in both the second mode for 3D display and the third mode for viewing angle control 2. It is composed of only two common-side second electrodes 104-2a and 104-2b formed at the same position facing the second electrodes 105-2a and 105-2b. Thus, in both of the second mode for 3D display and the third mode for viewing angle control, the second electrodes 104-2a and 104-2b on the common side are fixed at a common potential, so Although depending on the condition, it is possible to form the slit 100S substantially the same as in FIG. 10 and FIG. 11 more accurately than in the case of a single electrode pattern.
  • the barrier liquid crystal panel 100 it is also possible to realize vertical / horizontal switching control of image light from the image display panel 10 so that 3D display and vertical / horizontal switching of a viewing angle can be supported. . That is, as shown in FIG. 15, as a set of electrodes of the common-side transparent electrode 104, gaps between the electrode sets of the scan-side transparent electrode 105 shown in FIG. 9 (that is, the third electrode 105- on the scan side). 3a and the outer side of 105-3b), the electrode width is approximately half (w / 2) of the slit width w of the slit 100S in the case of 3D display (that is, the pixel arrangement interval w of the image display panel 10).
  • the first single electrode 104-4 is formed to be disposed. Further, similarly, the second single electrode 104-5 is formed so as to be disposed in the gap between the electrode sets of the scan-side transparent electrode 105. Then, as shown in FIG. 16, both are arranged so as to be orthogonal to each other. Thus, it is possible to easily cope with 3D display and vertical / horizontal switching of the viewing angle.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing still another example of the electrode structures of the scan-side transparent electrode 105 and the common-side transparent electrode 104 formed on the barrier liquid crystal layer 101 of the barrier liquid crystal panel 100.
  • FIG. 16 shows the electrode structure of the scan-side transparent electrode 105 and the common-side transparent electrode 104 when the electrode structure shown in FIG. 15 is formed on the barrier liquid crystal layer 101 of the barrier liquid crystal panel 100 so as to be orthogonal to each other. It is a schematic diagram which shows an example.
  • the scan-side transparent electrode 105 includes one first electrode 105-1 having an electrode width (w / 2) and the first electrode 105- Two electrodes 10-2a and 105-2b having two electrode widths (w / 4) arranged on both sides of the first electrode 10 and two second electrodes 105-2a and 105-2b are arranged on the outer sides.
  • the third electrode 105-3a and the second electrode 105-3b each having a width of two electrodes (w / 4) and a group of electrodes each including five electrodes.
  • Each of the first electrode 105-1, the second electrodes 105-2a and 105-2b, and the third electrodes 105-3a and 105-3b is a first electrode drive circuit (S1) 107- for the scan-side transparent electrode. 1. Connected to the second electrode drive circuit (S2) 107-2 and the third electrode drive circuit (S3) 107-3.
  • the common-side transparent electrode 104 has an electrode width (w / 2) at a position facing a gap portion having a width (w / 2) formed between each set of electrode groups of the scan-side transparent electrode 105. ) Of the first single electrode 104-4.
  • the first single electrode 104-4 is connected to the first single electrode drive circuit (C4) 106-4 for the common-side transparent electrode.
  • an electrode structure having exactly the same structure as that of FIG.
  • one fourth electrode 105-4 having an electrode width (w / 2) and two electrodes disposed on both sides of the fourth electrode 105-4
  • the widths of the fifth electrodes 105-5a and 105-5b having a width of (w / 4) and the two electrodes arranged on the outside of the two fifth electrodes 105-5a and 105-5b are (w / 4).
  • the sixth electrode 105-6a and 105-6b and an electrode group consisting of five electrodes each in a set.
  • each of the electrode groups of the fourth electrode 105-4, the fifth electrodes 105-5a and 105-5b, and the sixth electrodes 105-6a and 105-6b of the added scan-side transparent electrode 105 is used as the common-side transparent electrode 104.
  • a second single electrode 104-5 having an electrode width of (w / 2) is additionally arranged at a position facing a gap portion having a width of (w / 2) formed between the sets. As a result, an electrode structure as shown in FIG. 16 is formed.
  • the fourth electrode 105-4, the fifth electrodes 105-5a and 105-5b, and the sixth electrodes 105-6a and 105-6b added to the orthogonal positions are respectively
  • the fourth electrode drive circuit (S4) 107-4, the fifth electrode drive circuit (S5) 107-5, and the sixth electrode drive circuit (S6) 107-6 for the added scan-side transparent electrode are connected.
  • the second single electrode 104-5 on the common side is connected to the added second single electrode drive circuit (C5) 106-5.
  • one first electrode 105-1 and two second electrodes 105-2a and 105-2b disposed on both sides of the first electrode 105-1 are used.
  • An electrode group consisting of electrodes is arranged. Further, as the common-side transparent electrode 104, the first single electrode 104-4 and the second single electrode 104-5 are arranged so as to be orthogonal to each other at positions facing the gap portions of each set of the scan-side transparent electrode 105. . These enable the vertical / horizontal switching control of the image light from the image display panel 10.
  • the scan-side transparent electrode 105 and the common-side transparent electrode 104 are formed at positions orthogonal to each other, and the scan-side transparent in the arrangement direction designated based on the ON / OFF instruction for the vertical / horizontal switching is provided.
  • the electrode 105 and the common-side transparent electrode 104 are controlled to be selected, and the scan-side electrode is determined according to the instruction of the operation mode of the second mode for 3D display and the third mode for viewing angle control.
  • the vertical and horizontal control of image light from each pixel of the image display panel 10 can be arbitrarily switched according to the operation mode. Is possible.
  • FIG. 17 shows an example of the operation of the image display unit having three operation modes of a first mode for normal 2D display, a second mode for 3D display, and a third mode for viewing angle control. It is a flowchart for demonstrating as an example of a control method.
  • FIG. 18 is a diagram showing the control contents of the potential at each step in FIG.
  • the state that is normally set to the first mode for 2D display is set as the initial state, and each state of the second mode for 3D display and the third mode for viewing angle control during 2D display is set.
  • An example of a method for controlling switching of applied voltages to electrodes (each electrode of the scan-side transparent electrode 105 and each electrode of the common-side transparent electrode 104) at the time of transition is shown.
  • the case classification according to the presence / absence of the vertical / horizontal switching function is performed, and further, the case classification according to the instruction of vertical / horizontal switching ON / OFF is also shown in the case where the vertical / horizontal switching function is present.
  • various electrode patterns can be selected for the scan side electrode group constituting the scan side transparent electrode 105 and the common side electrode group constituting the common side transparent electrode 104. Since it is possible, in the flowchart shown in FIG. 17, the case where it comprises using the maximum number of electrodes as embodiment is described.
  • the first electrode 105-1, The second electrode 105-2, the third electrode 105-3, the fourth electrode 105-4, the fifth electrode 105-5, and the sixth electrode 105-6 are included.
  • a first electrode drive circuit (S1) 107-1, a second electrode drive circuit (S2) 107-2, a third electrode drive circuit (S3) 107-3, A fourth electrode drive circuit (S4) 107-4, a fifth electrode drive circuit (S5) 107-5, and a sixth electrode drive circuit (S6) 107-6 are provided.
  • the first electrode 105-1, the second electrode 105-2, and the third electrode 105-3 are configured as shown in FIG.
  • drive circuits for driving the respective electrodes a first electrode drive circuit (S1) 107-1, a second electrode drive circuit (S2) 107-2, and a third electrode drive circuit (S3) 107-3 are provided. The case where it has is shown.
  • each electrode group set of the common-side transparent electrode 104 has a function of switching the vertical and horizontal directions of the image light from the image display panel 10, as shown in FIG. 4 and the second single electrode 104-5.
  • a first single electrode drive circuit (C4) 106-4 and a second single electrode drive circuit (C5) 106-5 are provided.
  • the first electrode 104-1, the second electrode 104-2, and the third electrode 104-3 are configured as shown in FIG.
  • a first electrode drive circuit (C1) 106-1, a second electrode drive circuit (C2) 106-2, and a third electrode drive circuit (C3) 106-3 are provided. The case where it has is shown.
  • -3 are either fixed at a common potential or normal In the case of white, scanning side performs control so as to set the total electrode common side to the OFF state (step St1).
  • Step St2 Since the fourth electrode drive circuit (S4) 107-4, the fifth electrode drive circuit (S5) 107-5, and the sixth electrode drive circuit (S6) 107-6 on the scan side are not provided.
  • an AC potential is applied to the first electrode 105-1 and the second electrode 105-2 on the scan side.
  • the scan-side third electrode 105-3 and the common-side first electrode 104-1, the second electrode 104-2, and the third electrode 104-3 are controlled to be fixed at the common potential (step St3, FIG. 18).
  • the slit width of the slit 100 ⁇ / b> S that blocks transmission of 3D image light in the barrier liquid crystal panel 100 is formed to the same width as the pixel arrangement interval w, and the barrier liquid crystal of the barrier liquid crystal panel 100 is formed.
  • the opening width for transmitting the 3D image light is also formed to have the same width as the pixel arrangement interval w, and the state is switched to the 3D display state.
  • step St4 when the vertical / horizontal switching function is provided (step St4), the vertical / horizontal switching function ON / OFF instruction is confirmed, and when the vertical / horizontal switching function instruction is OFF (step St5).
  • the first electrode driving circuit (S1) 107-1 and the second electrode driving circuit (S2) 107-2 on the scan side are driven, and the first electrode 105-1 and the second electrode 105-2 on the scan side are switched to AC.
  • the third electrode driving circuit (S3) 107-3, the fourth electrode driving circuit (S4) 107-4, the fifth electrode driving circuit (S5) 107-5, and the sixth electrode driving circuit on the scan side (S6) The scan-side third electrode 105-3, the first single-electrode drive circuit (C4) 106-4 and the second single-electrode drive circuit (C5) 106-5 on the common side 4 electrode 105-4, 5th electrode 105 5, the sixth electrode 105-6 and the common side of the first single electrode 104-4, the second single electrode 104-5 is controlled so as to secure the common potential (step St6, Figure 18).
  • the slit width of the slit 100S that blocks transmission of 3D image light in the barrier liquid crystal panel 100 is formed to be the same width as the pixel arrangement interval w.
  • the opening width for transmitting the 3D image light is also formed to have the same width as the pixel arrangement interval w, and the state is switched to the 3D display state.
  • the fourth electrode drive circuit (S4) 107- on the scan side is used to switch the vertical / horizontal control of the image light from the image display panel 10. 4.
  • the fifth electrode drive circuit (S5) 107-5 is driven to apply an AC potential to the fourth electrode 105-4 and the fifth electrode 105-5 on the scan side, while the first electrode drive circuit on the scan side (S1) 107-1, second electrode drive circuit (S2) 107-2, third electrode drive circuit (S3) 107-3, sixth electrode drive circuit (S6) 107-6, and first common on the common side
  • the electrode drive circuit (C4) 106-4 and the second single electrode drive circuit (C5) 106-5 the first electrode 105-1 on the scan side, the second electrode 105-2, the third electrode 105-3, 6 electrodes 105-6 and the first single electrode 1 on the common side 4-4, a second single electrode 104-5 is controlled so as to secure the common potential (step St8, Figure 18).
  • the slit width of the slit 100 ⁇ / b> S that blocks transmission of 3D image light in the barrier liquid crystal panel 100 is formed to be the same width as the pixel arrangement interval w.
  • the opening width for transmitting the 3D image light is also formed to have the same width as the pixel arrangement interval w, and the state is switched to the 3D display state.
  • step St9 when switching from the first mode for normal 2D display to the third mode for viewing angle control (status ST3), as in the case of switching to the second mode for 3D display, presence / absence of the vertical / horizontal switching function If the vertical / horizontal switching function is not provided (step St9), the fourth electrode driving circuit (S4) 107-4 on the scan side, the fifth electrode driving circuit (S5) 107-5, and the sixth Since the electrode drive circuit (S6) 107-6 is not provided, the second electrode drive circuit (S2) 107-2 and the third electrode drive circuit (S3) 107-3 on the scan side are driven, and the scan side An AC potential is applied to the second electrode 105-2 and the third electrode 105-3, while the first electrode drive circuit (S1) 107-1 on the scan side and the first electrode drive circuit (C1) 106-1 on the common side , Second electrode drive circuit (C ) 106-2 and the third electrode driving circuit (C3) 106-3, the first electrode 105-1 on the scan side, the first electrode 104-1 on the common side, the second electrode 104-2
  • the slit width of the slit 100S that blocks the transmission of 2D image light in the barrier liquid crystal panel 100 is formed to be half the width (w / 2) of the pixel arrangement interval w.
  • the opening width for transmitting the 2D image light is also formed to be a half width (w / 2) of the pixel arrangement interval w, and the viewing angle is limited as compared with the first mode. Switch to the control state.
  • step St11 when the vertical / horizontal switching function is provided (step St11), as in the case of switching to the second mode for 3D display, the instruction to turn ON / OFF the vertical / horizontal switching function is confirmed, and the vertical / horizontal switching is performed.
  • step St12 the second electrode drive circuit (S2) 107-2 and the third electrode drive circuit (S3) 107-3 on the scan side are driven, and the scan side While applying an AC potential to the second electrode 105-2 and the third electrode 105-3, the first electrode drive circuit (S1) 107-1 on the scan side, the fourth electrode drive circuit (S4) 107-4, and the fifth Electrode driving circuit (S5) 107-5, sixth electrode driving circuit (S6) 107-6, first common electrode driving circuit (C4) 106-4 on the common side, second single electrode driving circuit (C5) 106 -5, the scan side
  • the electrode 105-1, the fourth electrode 105-4, the fifth electrode 105-5, the sixth electrode 105-6, the first single electrode 104-4 on the common side, and the second single electrode 104-5 are connected to a common potential. (Step St13, FIG. 18).
  • the slit width of the slit 100S that blocks transmission of 2D image light in the barrier liquid crystal panel 100 is formed to be half the width (w / 2) of the pixel arrangement interval w.
  • the aperture width for transmitting 2D image light in the barrier liquid crystal layer 101 of the barrier liquid crystal panel 100 is also formed to be half the width (w / 2) of the pixel arrangement interval w, and the viewing angle is limited to that of the first mode. Switch to the state for angle control.
  • the fifth electrode drive circuit (S5) 107- on the scan side is used to switch the vertical / horizontal control of the image light from the image display panel 10. 5.
  • the sixth electrode drive circuit (S6) 107-6 is driven to apply an AC potential to the scan-side fifth electrode 105-5 and the sixth electrode 105-6, while the scan-side first electrode drive circuit (S1) 107-1, second electrode drive circuit (S2) 107-2, third electrode drive circuit (S3) 107-3, fourth electrode drive circuit (S4) 107-4, and first single on the common side
  • the electrode drive circuit (C4) 106-4 and the second single electrode drive circuit (C5) 106-5 the first electrode 105-1 on the scan side, the second electrode 105-2, the third electrode 105-3, 4 electrode 105-4 and first single electrode on common side 04-4, the second single electrode 104-5 is controlled so as to secure the common potential (step St15, Figure 18).
  • the slit width of the slit 100S that blocks transmission of 2D image light in the barrier liquid crystal panel 100 is formed to be a half width (w / 2) of the pixel arrangement interval w.
  • the aperture width for transmitting 2D image light in the barrier liquid crystal layer 101 of the barrier liquid crystal panel 100 is also formed to be half the width (w / 2) of the pixel arrangement interval w, and the viewing angle is limited to that of the first mode. Switch to the state for angle control.
  • the first effect is that the electrode structure of the scan-side transparent electrode 105 and the common-side transparent electrode 104 formed on the barrier liquid crystal panel 100 is a structure in which one or a plurality of electrodes are set as one set, and the electrode group of each set is displayed as an image.
  • the first mode for 2D display and the second mode for 3D display are arranged by associating with the center position of the pixel of the panel 10 and using different control methods for each group of electrode groups according to the operation mode. This means that it can be easily switched to any of the three types of operation modes of the third mode for viewing angle control.
  • the second effect is that, for example, when applied as a parallax barrier image display unit as described in the above-described embodiment, the barrier liquid crystal panel 100 is added for switching between 2D and 3D, and the thickness for that purpose is as follows. However, when adding a viewing angle control function, it is not necessary to increase the thickness further, and there is little structural risk such as strength as an image display module or an image display device. It can be done.
  • the third effect is, for example, a function of a 3D display function and a viewing angle control function as a normal 2D display function when applied as a parallax barrier image display unit as described in the above-described embodiment.
  • the production process itself of the parallax barrier panel that is, the barrier liquid crystal panel, can be applied without greatly changing from the prior art.
  • the fourth effect is that, according to the formation conditions of the slit 100S formed in the barrier liquid crystal panel 100, brightness equivalent to that in the case of 3D display can be realized even in front view during 2D display and viewing angle control. It can be done.
  • the present invention has been described as a hardware configuration, but the present invention is not limited to this.
  • the present invention can also realize arbitrary processing by causing a CPU (Central Processing Unit) to execute a computer program.
  • the above-described program can be stored using various types of non-transitory computer readable media and supplied to a computer.
  • Non-transitory computer readable media include various types of tangible storage media.
  • non-transitory computer-readable media examples include magnetic recording media (eg, flexible disks, magnetic tapes, hard disk drives), magneto-optical recording media (eg, magneto-optical disks), CD-ROM (Read Only Memory) CD-R, CD -R / W, including semiconductor memory (for example, mask ROM, PROM (Programmable ROM), EPROM (Erasable PROM), flash ROM, RAM (Random Access Memory)).
  • the program may be supplied to the computer by various types of temporary computer readable media. Examples of transitory computer readable media include electrical signals, optical signals, and electromagnetic waves.
  • the temporary computer-readable medium can supply the program to the computer via a wired communication path such as an electric wire and an optical fiber, or a wireless communication path.

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Abstract

 本発明の画像表示ユニットは、画像表示パネルの上側に配置され、画素からの画像光を遮蔽するスリット100Sを形成するバリア液晶パネル100に、前記画素の配列間隔に対応してあらかじめ定めた電極幅の1ないし複数の電極を1組とするスキャン側透明電極105、コモン側透明電極104を画素の位置に対応付けて配置し、スキャン側透明電極105、コモン側透明電極104を構成する1ないし複数の電極に印加する電位を、指定された動作モードに応じて適宜制御することにより、スリット100Sのスリット幅、スリットピッチを変更して、画素からの2D表示用の画像光を射出する2D表示機能、画素の左目用画素、右目用画素それぞれからの3D表示用の画像光を射出する3D表示機能、および、画素からの画像光の視野角を制御する視野角制御機能の、3つの機能のいずれかに自在に切り替える。

Description

画像表示ユニット及び画像表示制御方法
 本発明は、画像表示ユニット、画像表示制御方法および画像表示制御プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体に関し、特に、2D(2 Dimension)表示機能と3D(3 Dimension)表示機能と視野角制御機能とを併せ備えた画像表示ユニット、画像表示制御方法および画像表示制御プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体に関する。
 テレビジョンやパソコン(PC:Personal Computer)や携帯電話等の携帯端末の画像表示ユニット(ディスプレイ)に3D(3 Dimension)の立体視画像を表示するため3D表示技術としては、従来から良く知られているように、視差バリア方式/マイクロレンズ方式/インテグラルイメージング方式などが存在する。一方、画像表示ユニットの視野角を制御する視野角制御技術としては、一般に市販されているようなルーバー(斜光をスリットによりカットする羽板シート)を貼り付けたり、指向性の異なる液晶を重ね合わせたり、表示液晶自体の視角特性に階調調整によるコントラスト低下を加えた方式などが存在している(特許文献1,2)。
特開2007-293270号公報(第5-14頁) 特表2008-545994号公報(第16-24頁)
 しかしながら、3D表示機能を実現する視差バリア方式/マイクロレンズ方式/インテグラルイメージング方式等の従来の技術については、いずれも、2D/3D切り替えを実現するための技術としては確立されている。しかし、その他の機能をも持ち合わせた方法としては実現されていない。また、表示の用途によっては、2Dの方が使い易い場合や、3Dよりも優先すべき使用環境下が存在する場合もある。よって、3D表示機能のみではデメリットが表面化し易いことになる。
 特に、ノートパソコンや携帯電話等の携帯端末の使用環境として、電車の中など人混みの中で利用されるシーンを想定することが必要である。しかし、かかる場合においては、周囲の他人から、携帯端末の画像表示ユニット(ディスプレイ)上に表示されたメール画面を覗き込まれることも多い。よって、携帯端末を自由に操作することができないことも多い。
 かくのごとき問題を解決する技術としては、視野角を制御する技術を適用して、前述したように、例えば、画像表示ユニットとして指向性の強い液晶を重ねたり、液晶の階調制御により表示コントラストを低下させたり、ルーバー(一般でも市販されているスリットを内部に形成した羽板シート)を貼り付けたりする方法がある。しかし、いずれも、画像表示ユニットの更なる厚み増や保証外の強度リスクを発生させ兼ねない。また、階調反転し難い広視野角を謳い文句にしているような液晶を適用していた場合には、階調制御によって表示コントラストを低下させたとしても、正面視と斜視との間で視認性を大きく変化させることが困難になることが多い。
 つまり、前述したような3D表示技術や視野角制御技術を単独で実現するだけでは、次のような課題がある。
 第1の課題は、次の通りである。まず、2Dと3Dとの表示切替えを行うに当たって追加される技術、構成部材の如何により、画像表示ユニットの透過率低下やユニット厚増加などのデメリットが発生する。しかし、3D表示が全ての表示用途において必須とは限らないことや、使用シーンにより別の効果が優先される場合もある。そのため、かかるデメリットに対して得られる効果を増加させることがより重要である、ということにある。
 第2の課題は、次の通りである。まず、広視野角液晶を用いている画像表示ユニットの場合には、元々、視野角が広い。そのため、階調調整によるコントラスト低下を行うことによって、斜視からは見えなくしようとした場合には、正面視の場合においても、視認性が大きく低下してしまう。よって、視野角制御の効果を十分に得られない、ということにある。
(本発明の目的)
 本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、2D表示機能、3D表示機能、視野角制御機能の3種の機能を備え、それぞれの機能の自在な切り替えを可能にする画像表示ユニット、画像表示制御方法および画像表示制御プログラムを提供することを、その目的としている。
 前述の課題を解決するため、本発明による画像表示ユニット、画像表示制御方法および画像表示制御プログラムは、主に、次のような特徴的な構成を採用している。
 (1)本発明による画像表示ユニットは、画像を表示するための画素を形成する画像表示パネルと、前記画像表示パネルの上側に配置されて前記画像表示パネルの前記画素からの画像光を遮蔽するためのバリアとなるスリットを形成するバリア液晶パネルとを少なくとも備えた画像表示ユニットにおいて、前記スリットを形成する前記バリア液晶パネルは、前記画素の配列間隔に対応してあらかじめ定めた1ないし複数の電極幅にそれぞれ設定された1ないし複数の電極からなる電極群を1組の電極とするスキャン側透明電極およびコモン側透明電極を、前記画素の位置に対応付けて配置した状態で備え、前記スキャン側透明電極および前記コモン側透明電極それぞれを構成する1ないし複数の前記電極に印加する電位を、指定された動作モードに応じて適宜制御することにより、前記バリア液晶パネルに形成される前記スリットのスリット幅、スリットピッチを変更して、第1モードとして前記画像表示パネルの前記画素からの2D(2 Dimension)表示用の画像光を射出する2D表示機能、第2モードとして前記画像表示パネルの前記画素の左目用画素、右目用画素それぞれからの3D(3 Dimension)表示用の画像光を射出する3D表示機能、および、第3モードとして前記画像表示パネルの前記画素からの画像光の視野角を制御する視野角制御機能の、3つの機能のいずれかに切り替えることを特徴とする。
 (2)本発明による画像表示制御方法は、画像を表示するための画素を形成する画像表示パネルと、前記画像表示パネルの上側に配置されて前記画像表示パネルの前記画素からの画像光を遮蔽するためのバリアとなるスリットを形成するバリア液晶パネルとを少なくとも備えた画像表示ユニットにおける画像表示制御方法であって、前記スリットを形成する前記バリア液晶パネルは、前記画素の配列間隔に対応してあらかじめ定めた1ないし複数の電極幅にそれぞれ設定された1ないし複数の電極からなる電極群を1組の電極とするスキャン側透明電極およびコモン側透明電極を、前記画素の位置に対応付けて配置した状態で備え、前記スキャン側透明電極および前記コモン側透明電極それぞれを構成する1ないし複数の前記電極に印加する電位を、指定された動作モードに応じて適宜制御することにより、前記バリア液晶パネルに形成される前記スリットのスリット幅、スリットピッチを変更して、第1モードとして前記画像表示パネルの前記画素からの2D(2 Dimension)表示用の画像光を射出する2D表示機能、第2モードとして前記画像表示パネルの前記画素の左目用画素、右目用画素それぞれからの3D(3 Dimension)表示用の画像光を射出する3D表示機能、および、第3モードとして前記画像表示パネルの前記画素からの画像光の視野角を制御する視野角制御機能の、3つの機能のいずれかに切り替えることを特徴とする。
 (3)本発明による画像表示制御プログラムは、少なくとも前記(2)に記載の画像表示制御方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施していることを特徴とする。
 本発明の画像表示ユニット、画像表示制御方法および画像表示制御プログラムによれば、以下のような効果を奏することができる。
 第1の効果は、次の通りである。まず、バリア液晶パネルに形成するスキャン側透明電極、コモン側透明電極の電極構造を1ないし複数の電極を1組とする構造にして、各組の電極群を画像表示パネルに形成した画素の位置と対応付けるように配置し、かつ、動作モードに応じて各組の電極群に対する制御方法を使い分ける。これによって、2D表示用の第1モード、3D表示用の第2モード、視野角制御用の第3モードの3種類の動作モードのいずれにも容易に切り替えることができる、ということである。
 第2の効果は、次の通りである。例えば、視差バリア方式の画像表示ユニットとして適用する場合、2Dと3Dとの切替えのためにバリア液晶パネルを追加することになり、そのための厚みが増加することになる。但し、視野角制御機能をさらに追加するに当たっては、それ以上の厚みを増加する必要はなく、かつ、画像表示モジュールとしてあるいは画像表示装置としての強度等の構造的リスクも少なくすることができる、ということである。
 第3の効果は、例えば、視差バリア方式の画像表示ユニットとして適用する場合、通常の2D表示用の機能に3D表示用機能と視野角制御用機能との機能を追加するに当たって、視差バリアパネルすなわちバリア液晶パネルの生産プロセス自体を、従来技術から大きく変更することなく適用することができる、ということである。
 第4の効果は、バリア液晶パネルに形成するスリットの形成条件の如何に応じて、2D表示や視野角制御時の正面視においても、3D表示の場合と同等の明るさを実現することができる、ということである。
視差バリア方式の画像表示ユニットにおける3D表示発現原理概略を例示した説明図である。 視差バリア方式の画像表示ユニットにおける視野角制御機能の実現原理の概略を例示した説明図である。 視差バリア方式の画像表示ユニットの概略断面構造の一例を示す断面図である。 図3の視差バリア方式の画像表示ユニットにおけるバリア液晶パネルの概略断面構造の一例を示す断面図である。 画像表示パネル上側のバリア液晶パネルに形成するスリットのスリットピッチ、スリット幅を変更する前のスリット間を透過する光束の様子を説明するための説明図である。 画像表示パネル上側のバリア液晶パネルに形成するスリットのスリットピッチ、スリット幅を変更した後のスリット間を透過する光束の様子を説明するための説明図である。 画像表示パネル上側のバリア液晶パネルに形成するスリットの形状と視認角度との関係を簡易的に導出するための説明図である。 図6にて導出される視認角度とスリットの形状との一般的な関係を説明するための説明図である。 画像表示パネル上側のバリア液晶パネルに形成するスリットのスリットピッチ、スリット幅を変化させた場合のスリットの形状と視認角度との関係を簡易的に導出するための説明図である。 画像表示パネル上側のバリア液晶パネルに形成するスリットのスリット幅/スリットピッチを切り替えるためのスキャン側透明電極の電極構造の一例を示す模式図である。 図6に示したような3D表示用の第2モードにおける画像表示パネル上側のバリア液晶パネル内部の内部状態の一例を示す断面図である。 図8に示したような視野角制御用の第3モードにおける画像表示パネル上側のバリア液晶パネル内部の内部状態の一例を示す断面図である。 バリア液晶パネルのバリア液晶層に形成するスリットのスリット幅/スリットピッチを切り替えるためのコモン側透明電極の電極構造の一例を示す模式図である。 バリア液晶パネルのバリア液晶層に形成するスリットのスリット幅/スリットピッチを切り替えるためのコモン側透明電極の電極構造の図12とは異なる例を示す模式図である。 バリア液晶パネルのバリア液晶層に形成するスリットのスリット幅/スリットピッチを切り替えるためのコモン側透明電極の電極構造の図12、図13とは異なる例を示す模式図である。 バリア液晶パネルのバリア液晶層に形成するスキャン側透明電極、コモン側透明電極の電極構造のさらに異なる例を示す模式図である。 図15に示す電極構造のものを互いに直交配置するようにバリア液晶パネルのバリア液晶層に形成した場合のスキャン側透明電極、コモン側透明電極の電極構造の例を示す模式図である。 通常2D表示用の第1モードと3D表示用の第2モードと視野角制御用の第3モードとの3つの動作モードを有する画像表示ユニットの動作の一例を本発明の画像表示制御方法の一例として説明するためのフローチャートである。 図17における各ステップの電位の制御内容を示す図である。
 以下、本発明による画像表示ユニット、画像表示制御方法および画像表示制御プログラムの好適な実施形態について添付図を参照して説明する。なお、以下の説明においては、本発明による画像表示ユニットおよび画像表示制御方法について説明するが、かかる画像表示制御方法をコンピュータにより実行可能な画像表示制御プログラムとして実施するようにしても良いし、あるいは、画像表示制御プログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録するようにしても良いことは言うまでもない。
(本発明の特徴)
 本発明の実施形態の説明に先立って、本発明の特徴についてその概要をまず説明する。本発明は、2D表示機能と3D表示機能と視野角制御機能との3つの機能を実現可能な画像表示ユニット、画像表示制御方法および画像表示制御プログラムを提供するものであって、画素の配列間隔を勘案して電極幅をあらかじめ定めた1ないし複数の電極を1組とした本発明に特有の電極構造を有するスキャン側透明電極およびコモン側透明電極を形成することが可能なバリア液晶パネルを備えて、設定しようとする動作モードに応じて、該電極の制御方法を適宜切り替えることにより、該バリア液晶パネルという1部品のみによって、2D表示機能に加えて3D表示機能と視野角制御機能との2つの機能を合わせて実現するという効果を得ようとするものである。特に、パソコンや携帯電話などの使用環境や必要な表示性能に応じて、瞬時に、通常の2D表示用の第1モード、3D表示用の第2モード、視野角制御用の第3モードのいずれか適切な動作モードに切り替えることを可能にすることを主要な特徴としている。
 より具体的には、3D表示を実現するために、左右の眼に視差を持たせた映像を入射できるように光路設計を行うに当たって、視野角を狭める設計も同時に画像表示ユニットに盛り込んでおくことによって、通常状態の2D表示機能から3D表示機能への切り替えのみならず、視野角制御機能への切り替えも可能にすることを主要な特徴としている。つまり、本発明においては、例えば視差バリア方式の画像表示ユニットの場合には、視差バリアパネルを形成するバリア液晶パネルの電極構造とその印加電圧のスイッチング制御方法とにより、視差バリアのスリット幅やスリットピッチなどを変化させて、画像表示パネルの画素から射出される画像光のスリット間を透過する光量/角度を制御し、2D表示機能と3D表示機能と視野角制御機能とを状況に応じて任意に切り替えることを可能にしている。
 さらに詳細に説明すると、本発明は、画像を表示するための画素を形成する画像表示パネルと、画像表示パネルの上側に配置されて画像表示パネルの画素からの画像光を遮蔽するためのバリアとなるスリットを形成するバリア液晶パネルとを少なくとも備え、かつ、スリットを形成するバリア液晶パネルは、画素の配列間隔に対応してあらかじめ定めた1ないし複数の電極幅にそれぞれ設定された1ないし複数の電極からなる電極群を1組の電極とするスキャン側透明電極およびコモン側透明電極を、前記画素の位置に対応付けて配置した状態で備え、スキャン側透明電極およびコモン側透明電極それぞれを構成する1ないし複数の電極に印加する電位を、指定された動作モードに応じて適宜制御することにより、バリア液晶パネルに形成されるスリットのスリット幅、スリットピッチを変更して、第1モードとして画像表示パネルの画素からの2D(2 Dimension)表示用の画像光を射出する2D表示機能、第2モードとして画像表示パネルの画素の左目用画素、右目用画素それぞれからの3D(3 Dimension)表示用の画像光を射出する3D表示機能、および、第3モードとして画像表示パネルの画素からの画像光の視野角を制御する視野角制御機能の、3つの機能のいずれかに切り替えることを主要な特徴としている。
 ここで、第1モードにおいては、スキャン側透明電極およびコモン側透明電極それぞれを構成する1ないし複数の電極を、いずれも、共通電位に固定するか、あるいは、オフ状態に設定することにより、バリア液晶パネルにスリットを形成することなく、画像表示パネルの画素からの2D(2 Dimension)表示用の画像光をバリア液晶パネルから射出させる。また、第2モードにおいては、スキャン側透明電極を構成する複数の電極のうち3D表示用としてあらかじめ定めた電極に対して交流電位を印加し、スキャン側透明電極の残りの電極およびコモン側透明電極を構成する1ないし複数の電極を共通電位に固定することにより、バリア液晶パネルに画素の配列間隔に等しいスリット幅およびスリットピッチからなるスリットを画素の中心と対向する位置に該スリットの側端が配置されるように形成して、画像表示パネルの画素の左目用画素、右目用画素それぞれから射出される3D(3 Dimension)表示用の画像光をバリア液晶パネルからそれぞれの方向に射出させる。また、第3モードにおいては、スキャン側透明電極を構成する複数の電極のうち視野角制御用としてあらかじめ定めた電極に対して交流電位を印加し、スキャン側透明電極の残りの電極およびコモン側透明電極を構成する1ないし複数の前記電極を共通電位に固定することにより、バリア液晶パネルに画素の配列間隔よりも狭いスリット幅およびスリットピッチからなるスリットを形成して、画像表示パネルの画素からの画像光の視野角を視野角制御用として指定された範囲に制限して、バリア液晶パネルから射出させる。
(実施形態の構成例)
 次に、本発明による画像表示ユニットの実施形態についてその一例を説明する。まず、図1には、本発明の画像表示ユニットの一例である視差バリア方式の画像表示ユニットにおける3D表示発現原理概略を例示している。視差バリア方式の画像表示ユニットは、図1に示すように、右目用画素10Rと左目用画素10Lとからなる画像を表示する画像表示パネル10上側に、視差バリアパネルとなるバリア液晶パネル100として、或るピッチ(スリットピッチp)で光を遮断するためのスリット100S(スリット幅wは右目用画素10Rおよび左目用画素10Lの画素の配列間隔に等しい)を形成させたバリア液晶パネルを配置する。そして、当該画像表示ユニットは、右目201および左目202に視差のある画像(右目用画素10Rおよび左目用画素10Lの画像)を入射させて、立体映像すなわち3D画像と錯覚させようとする技術である。
 次に、本発明による画像表示ユニットの一例として、図1のごとき3D画像を表示する視差バリア方式の画像表示ユニットの構成例を、図3、図4を用いて説明する。ここに、図3は、視差バリア方式の画像表示ユニットの概略断面構造の一例を示す断面図である。また、図4は、図3の視差バリア方式の画像表示ユニットにおけるバリア液晶パネル100の概略断面構造の一例を示す断面図である。
 図3に示すように、視差バリア方式の画像表示ユニットは、画像表示用の画像表示パネル10と視差バリア形成用のバリア液晶パネル100とから構成されている。画像表示パネル10は、画像表示用の右目用画素10Rおよび左目用画素10Lを形成するための表示用液晶層11をガラス、アクリル等のパネル基板12a及び12bによって挟持する構造からなる。一方、バリア液晶パネル100は、光を遮蔽するためのスリット100Sを形成するためのバリア液晶層101をガラス、アクリル等のパネル基板102a及び102bによって挟持する。さらに、当該画像表示ユニットは、そのパネル基板102a及び102bの外側に射出光を偏向させるための偏光板103a及び103bを配置した構造からなっている。
 ここで、図3に例示したバリア液晶パネル100のバリア液晶層101は、図4の断面図に示すように、コモン側透明電極104とスキャン側透明電極105a、105b及び105cとの間に介在する。そして、バリア液晶層101は、コモン側透明電極104を共通の電位に固定した状態で、スキャン側透明電極105a、105b及び105cに交流電位を印加して、コモン側透明電極104とスキャン側透明電極105a、105b及び105cとの交差部に電位差を設ける。これによって、画像表示パネル10の画素から射出される画像光を遮蔽するためのスリット100Sa、100Sb及び100Scを形成することを可能にしている。
 ただし、視差バリア用としてバリア液晶パネル100という1つの部品を画像表示パネル10の上側に追加した構造となっている。そのため、画像表示ユニットとしての厚みの増加や光の透過率の減少などのデメリットも発生している状況にある。それ故、3D画像を画像表示するという唯1つの効果を奏するだけでは、かくのごときデメリットを補い切れない。
 本発明においては、かくのごときデメリットを十分に補って余りある方式として、バリア液晶層101に1組が1ないし複数の電極からなる電極構造を採用するとともに、該電極の制御方法を動作モードに応じて適宜切り替える。これにより、3D画像の表示機能のみならず、視野角制御機能も可能にしている。すなわち、前記電極の制御方法を動作モードに応じて適宜切り替えることにすれば、バリア液晶パネル100を形成するスリット100Sのスリット幅/スリットピッチ/スリット厚/表示面-スリット面間距離等を任意に変化させ、画像表示ユニットの液晶表示画面の視野角を変化させることが原理上可能である。このことを利用して、例えば、通常2D表示機能の第1モードから3D表示機能の第2モードへの切り替え、3D表示機能の第2モードから通常2D表示機能の第1モードへの切り戻しを可能にする。このことのみならず、さらには、視野角制御機能の第3モードへの切り替え、視野角制御機能の第3モードから通常2D表示機能の第1モードへの切り戻し、等も可能にする。これにより、シーンに応じた3種の機能(動作モード)の使い分けを可能にする、という本発明に特有の効果が得られる。
 次に、図3や図4にて前述した本発明の一例である視差バリア方式の画像表示ユニットにおいて視野角を制御する視野角制御機能の実現例について、図2を用いて説明する。図2は、視差バリア方式の画像表示ユニットにおける視野角制御機能の実現原理の概略を例示した説明図である。そして、図1に前述した3D表示の実現例に対して、画像表示パネル10上側のバリア液晶パネル100に形成されるスリット100Sのスリットピッチp′、スリット幅w′をそれぞれ1/2(すなわち、p′=p/2、w′=w/2)に変化させている例を示している。すなわち、図2は、図1の場合における3D表示機能の第2モードを実現している状態とは異なり、視野角制御機能の第3モードを実現している一例を示している。
 なお、図2においては、スリット100Sのスリットピッチp′、スリット幅w′が、図1の3D表示の場合に比して半減する代わりに、スリット開口数密度が倍増している。このため、画像表示パネル10からの光の直線透過率(正面視での明るさ)としては、図1の場合と変化させないこと、および、3D表示時に調整された右目201、左目202への最適入射角度を変化させないことを前提条件として仮設定することにしている。
 また、スリットピッチp′/スリット幅w′を、図1の3D表示時におけるスリットピッチp/スリット幅wから変化させた際には、同時に、画像表示パネル10の右目用画素10Rおよび左目用画素10Lそれぞれに表示していた画像を、両目用画素10Bとして、右目201、左目202双方に同じ画像、もしくは、表示画面の精細度を有効に利用した通常画像(通常2D画像)となるように変更しなくてはならない。つまり、画像表示パネル10の画素を図1のような3D表示時のまま、すなわち、画像表示パネル10の各画素を右目用画素10Rおよび左目用画素10Lのままにしておく。これにより、右目201、左目202の双方に、右目用画素10Rおよび左目用画素10Lそれぞれが表示する2種類の画像が入射することとなり、2重画像として視認してしまうことになるためである。
 かくのごとく、画像表示パネル10上側のバリア液晶パネル100にスリットピッチp′、スリット幅w′のスリット100Sを形成させた状態で、通常画像(通常2D画像)を表示した場合のユーザの視認性としては、通常の画像表示パネル(表示画面)上にルーバー(羽板シート)を貼り付けた場合の視認イメージと同等であることが容易に想像することができよう。
 次に、画像表示パネル10上側のバリア液晶パネル100に形成するスリット100Sのスリットピッチp′、スリット幅w′を、3D表示用のスリットピッチp、スリット幅w(すなわち、画像表示パネル10の両目用画素10Bの画素配列間隔w)から半減させた場合に、スリット100S間を透過することができる光束の様子を、図5A及び図5Bを用いて説明する。図5A及び図5Bは、画像表示パネル10上側のバリア液晶パネル100に形成するスリット100Sのスリットピッチ、スリット幅を変更した場合のスリット間を透過する光束の様子を説明するための説明図である。
 図5Aは、動作モードとして3D表示用の第2モードが指定され、スリット100Sが3D表示用のスリットピッチp、スリット幅wに形成された場合の光束の様子を示す。図5Bは、動作モードとして視野角制御用の第3モードが指定され、図5Aの3D表示用のスリットピッチp、スリット幅wを半減させたスリットピッチp′、スリット幅w′に形成された場合の光束の様子を示している。なお、説明を簡素化するために、図5A及び図5Bは、図3、図4において説明したような表示用液晶層11やバリア液晶層101を挟持するためのパネル基板12a及び12b,102a及び102bや偏光板103a及び103b、さらには、液晶の屈折率等は無視した簡易図として示している。
 図5A及び図5Bに簡素化して示すように、或る両目用画素10Bから出射した光がスリット100S間を透過することができる光束の角度θ(すなわち、視野角を示す視認角度)は、スリット幅w/スリットピッチp/スリット厚t/画素-スリット距離dによって制約される。そして、バリア液晶パネル100に形成するスリット100Sが、例えば、図5Aの状態から図5Bに示すスリット幅w′/スリットピッチp′/スリット厚t/画素-スリット距離dの状態に変化すると、透過することができる光束の角度θ′が変化して、表示用液晶層11からの射出光(画像光)を視認することが可能な視野角に影響を及ぼすことが分かる。
 次に、画像表示パネル10上側のバリア液晶パネル100に形成するスリット100Sのスリットピッチp、スリット幅w、スリット厚t、画素-スリット距離dと、画像表示パネル10からの光束の視認角度θすなわち視野角との関係について、図6および図7を用いて説明する。図6は、画像表示パネル10上側のバリア液晶パネル100に形成するスリット100Sの形状と視認角度θとの関係を簡易的に導出するための説明図である。図7は、図6にて導出される視認角度θとスリット100Sの形状との一般的な関係を説明するための説明図である。図6及び図7のいずれも、視認角度θ(視野角)に関する条件を導出するためのイメージを図示している。
 なお、図6及び図7においては、スリット100Sのスリットピッチpを、スリット幅wの2倍の関係になるように設定している例を示している。画像表示パネル10の各画素から射出される画像光を透過させるバリア液晶パネル100の開口幅は、画像光を遮蔽するスリット100Sのスリット幅wと同じ大きさに設定している。つまり、スリット100Sのスリット幅wおよびバリア液晶パネル100の開口幅wのいずれも、画像表示パネル10の各画素の配列間隔を示すセルピッチと同じ大きさに設定する場合を想定している。また、各スリット100Sの側端は、画像表示パネル10の各画素の中心から垂直に延長した位置に配置されている場合を示している。
 図6に示すように、画像表示パネル10の表示面からスリット100Sの下端までの距離を示す画素-スリット距離をd、スリット100Sのスリット幅をw、スリット100Sのスリットピッチをp=2w、スリット厚をtとし、画像表示パネル10からの射出される画像光がバリア液晶パネル100を透過できなくなる境界線が画像表示パネル10の表示面への垂直線となす角度すなわち視認角度(視野角)をθとした場合に、或る画素10aの中心Oから第N番目(N=1,2,3,…)のスリット100Sの側端Pまでの水平距離x(画像表示パネル10の表示面に平行に計測した距離、すなわち、画素10aの中心Oから第N番目のスリット100Sの側端P直下の画像表示パネル10の表示面の位置Uまでの距離)は、次の式で与えられる。
   x = (N-1)p = 2(N-1)w
 一方、図6において、三角形OPSと三角形QPTとの相似関係から、図7に示すように、
   2(N-1)w : w = d : t
   ∴  N = (d+2t)/2t
の関係を導出することができる。(ただし、Nは1以上の整数であるので、小数点以下は切り捨てることになる。)
 そして、図6に示すような条件で、バリア液晶パネル100を構成した場合、或る画素10aの中心Oと、当該画素10aの中心Oの垂直線上に側端Sが位置するスリット100Sを第1番目として、斜視方向へ向かって第N番目に相当するスリット100Sの側端Pとなす視認角度θ(視野角)は、図6、図7に示すように、
   tanθ = 2(N-1)w/d
として与えられる。
 次に、図5Bに示したように、図5Aの3D表示用のスリットピッチp、スリット幅wをスリットピッチp′、スリット幅w′に半減させた場合の画像表示パネル10からの光束の視認角度θ′すなわち視野角との関係について、図8を用いて説明する。図8は、画像表示パネル10上側のバリア液晶パネル100に形成するスリット100Sのスリットピッチ、スリット幅を変化させた場合のスリット100Sの形状と視認角度θ′との関係を簡易的に導出するための説明図である。図6の3D表示用のスリットピッチp、スリット幅wをそれぞれ1/2に半減させてスリットピッチp′(=p/2)、スリット幅w′(=w/2)に変化させた場合を示している。
 なお、図8においても、スリット100Sのスリットピッチp′を、スリット幅w′の2倍の関係になるように設定している例を示している。また、画像表示パネル10の画素配列間隔を示すセルピッチは、図6の場合と同じ間隔wになっていることを想定している。また、各スリット100Sと画像表示パネル10の各画素との位置関係は、図6の場合とは異なり、各スリット100Sの中心が、画像表示パネル10の各画素の中心から垂直に延長した位置に形成される場合を示している。
 図8の場合、図6の場合と同様に、画像表示パネル10の表示面からスリット100Sの下端までの距離を示す画素-スリット距離をd、スリット100Sのスリット幅をw′(=w/2)、スリット100Sのスリットピッチをp′=2w′(=w)、スリット厚をtとし、画像表示パネル10から射出される画像光がバリア液晶パネル100を透過できなくなる境界線が画像表示パネル10の表示面への垂直線となす角度すなわち視認角度(視野角)をθ′とした場合に、或る画素10aの中心Oから第N′番目(N′=1,2,3,…)のスリット100Sの側端P′までの水平距離x′(画像表示パネル10の表示面に平行に計測した距離、すなわち、画素10aの中心Oから第N′番目のスリット100Sの側端P′直下の画像表示パネル10の表示面の位置U′までの距離)は、次の式で与えられる。
   x′= (N′-1)p + w′/2
     = 2(N′-1)w′ + w′/2
     = (4N′-3)w′/2
     = (4N′-3)w/4
 一方、三角形OP′Sと三角形Q′P′T′との相似関係から、
   (4N′-3)w′/2 : w′= d : t
   ∴  N′= (2d+3t)/4t
の関係を導出することができる。(ただし、N′は1以上の整数であるので、小数点以下は切り捨てることになる。)
 そして、図8に示すような条件で、バリア液晶パネル100を構成した場合、或る画素10aの中心Oと、当該画素10aの中心Oの垂直線上に中心Sが位置するスリット100Sを第1番目として、斜視方向に向かって第N′番目に相当するスリット100Sの側端P′となす視認角度θ′(視野角)は、図8に示すように、
   tanθ′= (4N′-3)w′/2d
        = (4N′-3)w/4d
として与えられる。
 ここで、図6及び図7に示すような条件で、バリア液晶パネル100を構成した場合の視認角度θ(視野角)と、図8に示すような条件で、バリア液晶パネル100を構成した場合の視認角度θ′(視野角)との関係を求めると、次のような関係になる。
   tanθ:tanθ′= 2(N-1)w/d:(4N′-3)w/4d
   ∴  tanθ/tanθ′= 8(N-1)/(4N′-3)
 例えば、仮に、d = 0.5mm、t = 0.02mm、w = 0.08mmと設定した場合には、
   N = 13
   N′= 13
となり、
   tanθ = 3.84     ∴ θ ≒ 75°
   tanθ′= 1.96     ∴ θ′≒ 63°
になる。つまり、例えば、スリット100Sのスリット幅w′、スリットピッチp′を、スリット幅w、スリットピッチpから半減させると、画像表示パネル10の画素からの画像光を視認することが可能な視野角を、75°から63°に制限することができる。
 さらに、スリット幅w/スリットピッチpのみならず、スリット厚t、画素-スリット距離dなどを変化させることによっても、視認角度θ(視野角)に変化を与えることができる。さらに、それ以外にも、画像表示に使用する液晶材料や、階調調整によるコントラスト調整、輝度調整などと組み合わせることによって、より効果的に視認角度θ(視野角)を変化させることが可能になる。
 なお、実際には、画像表示ユニットを構成する部材の屈折率や透過率などのパラメータがさらに入り込むことによって、視認角度θ(視野角)に多少の影響を及ぼすことも生じる。但し、かかる要因については、本実施形態において当然のことながら想定範囲内の変動要因として扱うことができる。
 また、かくのごとき視認角度θ(視野角)を任意に制御するという効果を実現するためには、前述のように、例えば、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101に形成したスリット100Sのスリット幅w/スリットピッチpを3D表示時の状態から切り替えることが必要になる。そこで図6に示したような3D表示用の第2モードから図8に示したような視野角制御用の第3モードへ切り替える方法の一例について、以下に説明する。
 なお、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101内に配置している、以下に記載する電極とは、図4に説明したスキャン側透明電極105a~105cのことであり、画像表示パネル10の各画素から射出される画像光を透過させるために、コモン側透明電極104とともに、透明な電極として形成されている。また、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101は、「ノーマリホワイト」である場合を仮定して、対応する領域にスリット100Sを形成することにより、画像表示パネル10の各画素から射出される画像光を不透過状態に設定する場合について示している。
 図9は、画像表示パネル10上側のバリア液晶パネル100に形成するスリット100Sのスリット幅w/スリットピッチpを切り替えるためのスキャン側透明電極105の電極構造の一例を示す模式図である。画像表示ユニットの動作モードに応じて、画像表示ユニットの視野角を制御するために、各電極を制御して、図6に示したスリット幅w/スリットピッチpと図8に示したスリット幅w′/スリットピッチp′とを切り替えることによって、画像表示パネル10の画像表示面からの射出光の視認角度θと視認角度θ′とを切り替える例を示している。
 図9に示すように、スキャン側透明電極105は、1本の第1電極105-1と、該第1電極105-1の両側に配置する2本の第2電極105-2a及び105-2bと、2本の該第2電極105-2a及び105-2bそれぞれの外側に配置する2本の第3電極105-3a及び105-3bと、の1組5本ずつの電極からなる電極群として形成されている。そして、各電極のそれぞれは、スキャン側透明電極用の第1電極駆動回路(S1)107-1、第2電極駆動回路(S2)107-2、第3電極駆動回路(S3)107-3に接続されている。
 ここで、第1電極105-1の電極幅は、図6に示した3D表示用のスリット100Sのスリット幅w(画像表示パネル10の画素の配列間隔w)の略半分(≒w/2)である。2本の第2電極105-2a及び105-2b並びに2本の第3電極105-3a及び105-3bのそれぞれの電極幅は、図6に示した3D表示用のスリット100Sのスリット幅w(画像表示パネル10の画素の配列間隔w)の略1/4(≒w/4)である。なお、スキャン側透明電極105の5本ずつの電極からなる電極群の組と隣の電極群の組との間の電極が存在していない間隙部の開口幅は、図6に示したスリット100Sのスリット幅w(画像表示パネル10の画素の配列間隔w)の略半分(≒w/2)である。電極幅や開口幅をスリット幅w(画素配列間隔w)との関係において「略」と表現している理由は、電極間のショートが起きないように絶縁膜を介して電極パターンを形成することが必要になるためであって、絶縁膜の成膜精度や電極材料などによって、電極幅や開口幅がスリット幅w(画素配列間隔w)とは若干異なるためである。
 ただし、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101として、スリット幅wが均一な各スリット100Sを形成するための最低限の電極幅は確実に確保することが望ましい。そして、後述の図10、図11に示すように、第1電極105-1は、スリット幅wの半分(=w/2)の領域を略覆うように配置され、第2電極105-2a及び105-2bおよび2本の第3電極105-3a及び105-3bは、それぞれ、スリット幅wの1/4(=w/4)の領域を略覆うように配置される。
 図9において、図6に示したような3D表示時の第2モードに切り替える場合は、動作モードの切り替え指示に応じて3D表示用としてあらかじめ定めた、第1電極駆動回路(S1)107-1と第2電極駆動回路(S2)107-2との双方を駆動して、電極幅が(w/2)の1本の第1電極105-1とその両隣に配置されている電極幅が(w/4)の2本の第2電極105-2a及び105-2bとに交流電位を印加することによって、画像表示パネル10の各画素から射出される画像光の透過を遮蔽するスリット100Sのスリット幅が画素配列間隔wに略等しい幅になり、バリア液晶パネル100を該画像光が透過する開口幅も画素配列間隔wに略等しい幅になる状態に切り替えることができる。また、各スリット100Sの側端が画像表示パネル10の各画素の中心の位置に対向するように形成することができる。
 また、図8に示したような視野角制御時の第3モードに切り替える場合は、動作モードの切り替え指示に応じて視野角制御用としてあらかじめ定めた、第2電極駆動回路(S2)107-2と第3電極駆動回路(S3)107-3との双方を駆動して、電極幅が(w/4)の2本の第2電極105-2a及び105-2bとそれぞれの外側に隣接して配置されている電極幅が(w/4)の2本の第3電極105-3a及び105-3bとに交流電位を印加することによって、画像表示パネル10の各画素から射出される画像光の透過を遮蔽するスリット100Sのスリット幅が画素配列間隔wの略半分の幅(w/2)になり、バリア液晶パネル100を該画像光が透過する開口幅も画素配列間隔wの略半分の幅(w/2)になる状態に切り替えることができる。また、各スリット100Sの中心が画像表示パネル10の各画素の中心の位置に対向するように形成することができる。
 以上のように、図6に示したような3D表示用の第2モードと図8に示したような視野角制御用の第3モードとの切り替えを行った場合の、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101内の内部状態を、図10および図11の断面図に示している。図10は、図6に示したような3D表示用の第2モードにおける画像表示パネル10上側のバリア液晶パネル100内部の内部状態の一例を示す断面図であり、図11は、図8に示したような視野角制御用の第3モードにおける画像表示パネル10上側のバリア液晶パネル100内部の内部状態の一例を示す断面図である。なお、図10および図11においては、コモン側透明電極104は、簡素化のために、単一の電極パターンとして形成されている場合を例にとって示している。また、図10、図11には図示していないが、画像表示パネル10の各画素との位置関係については、画像表示パネル10の各画素の中心が、バリア液晶パネル100の第2電極105-2a1、105-2a2、105-2b1及び105-2b2のそれぞれと第3電極105-3a1、105-3a2、105-3b1及び105-3b2のそれぞれとの間の境界線の位置に対向する位置に配置されるように調整されている。
 図6に示したような3D表示用の第2モードの場合には、図9において説明したように、電極幅が(w/2)の1本の第1電極105-1aとその両隣に配置されている電極幅が(w/4)の2本の第2電極105-2a1及び105-2a2とに交流電位が印加される(105-1b、105-2b1及び105-2b2についても同様である)。そして、画像表示パネル10の各画素から射出される画像光を遮蔽するスリット100Sa及び100Sbが、図10のバリア液晶層101に示しているように、スリット幅w(=w/4+w/2+w/4)として形成される。また、画像表示パネル10の各画素から射出される画像光を透過する開口部が、開口幅w(=w/4+w/2+w/4)として形成される。
 一方、図8に示したような視野角制御用の第3モードの場合には、図9において説明したように、電極幅が(w/4)の2本の第2電極105-2a1及び105-2a2とそれぞれの外側に隣接して配置されている電極幅が(w/4)の2本の第3電極105-3a1及び105-3a2とに交流電位が印加される(105-2b1及び105-2b2並びに105-3b1及び105-3b2についても同様である)。そして、図11のバリア液晶層101に示しているように、画像表示パネル10の各画素から射出される画像光を遮蔽するスリット100Sa、100Sb、100Sc及び100Sdが、スリット幅w/2(=w/4+w/4)として形成される。また、画像表示パネル10の各画素から射出される画像光を透過する開口部が、開口幅w/2(=w/2)として形成される。
 なお、図10及び図11においては、コモン側透明電極104を単一の電極パターンとして形成している場合について例示した。しかし、バリア液晶パネル100内のスキャン側透明電極105の各電極群組と対向するコモン側透明電極104としては、図12の模式図に示すように、図9の模式図に示したスキャン側透明電極105の電極パターンと同じ電極パターンを同じ向きに形成するようにすれば、形成すべきスリット100Sのスリット幅wをより正確に制御することができ、好ましい切り替え特性を得ることができる。図12は、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101に形成するスリット100Sのスリット幅w/スリットピッチpを切り替えるためのコモン側透明電極104の電極構造の一例を示す模式図である。
 つまり、図12に示すように、スキャン側透明電極105の配列方向と同じ方向に形成されるコモン側透明電極104についても、図9のスキャン側透明電極105の場合と同様に、1本の第1電極104-1と、該第1電極104-1の両側に配置する2本の第2電極104-2a及び104-2bと、2本の該第2電極104-2a及び104-2bそれぞれの外側に配置する2本の第3電極104-3a及び104-3bと、の1組5本ずつの電極からなる電極群として形成されている。そして、各電極のそれぞれは、コモン側透明電極用の第1電極駆動回路(C1)106-1、第2電極駆動回路(C2)106-2、第3電極駆動回路(C3)106-3に接続されている。
 図12において、第1電極104-1の電極幅は、図9のスキャン側透明電極105の場合と同様に、図6に示したスリット100Sのスリット幅w(画像表示パネル10の画素の配列間隔w)の略半分(≒w/2)である。2本の第2電極104-2a及び104-2b並びに2本の第3電極104-3a及び104-3bそれぞれの電極幅も、図6に示したスリット100Sのスリット幅w(画像表示パネル10の画素の配列間隔w)の略1/4(≒w/4)である。なお、コモン側透明電極の5本ずつの電極からなる電極群組と隣の電極群組との間の電極が存在していない間隙部の開口幅は、図6に示したスリット100Sのスリット幅w(画像表示パネル10の画素の配列間隔w)の略半分(≒w/2)である。電極幅や開口幅をスリット幅w(画素配列間隔w)との関係において「略」と表現している理由は、図9のスキャン側透明電極105の場合と同様に、電極間のショートが起きないように絶縁膜を介して電極パターンを形成することが必要になるためであって、絶縁膜の成膜精度や電極材料などによって、電極幅や開口幅がスリット幅w(画素配列間隔w)とは若干異なるためである。
 ただし、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101として、コモン側透明電極104についても、スリット幅wが均一な各スリット100Sを形成するための最低限の電極幅は確実に確保することが望ましい。それ故、スキャン側透明電極105の場合と同様に、第1電極104-1は、スリット幅wの半分(=w/2)の領域を略覆うように配置される。そして、第2電極104-2a及び104-2b並びに2本の第3電極104-3a及び104-3bは、それぞれ、スリット幅wの1/4(=w/4)の領域を略覆うように配置される。
 なお、コモン側透明電極104の電極配置については、バリア液晶層101にかかる電界を配慮した上で、図12の構成例よりも、簡易化を図ることも可能である。例えば、1本の第1電極104-1、2本の第2電極104-2a及び104-2b、2本の第3電極104-3a及び104-3bをベタパターンとして纏めて配置してしまうことも可能である。
 さらには、図13の模式図に示すように、コモン側透明電極104を単一の電極パターンとし、かつ、スキャン側透明電極105の配列方向とは直交する方向に、互いに交差するように配置するようにしても良い。図13は、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101に形成するスリット100Sのスリット幅w/スリットピッチpを切り替えるためのコモン側透明電極104の電極構造の図12とは異なる例を示す模式図である。
 図13において、コモン側透明電極104の各電極組は、単一電極104-4の1つの電極(電極幅は例えば(w/2))のみからなり、該単一電極104-4は単一電極駆動回路(C4)106-4に接続されている。ここで、コモン側透明電極104を構成する単一電極104-4は、前述のように、スキャン側透明電極105の配列方向とは直交する方向に配置されている。
 なお、スキャン側透明電極105が、図9に示したように、1本の第1電極105-1と、該第1電極105-1の両側に配置する2本の第2電極105-2a及び105-2bと、2本の該第2電極105-2a及び105-2bそれぞれの外側に配置する2本の第3電極105-3a及び105-3bと、の1組5本ずつの電極からなる電極群によって構成される。そして、コモン側透明電極104が、図12に示したように、スキャン側透明電極105と同様に、1本の第1電極104-1と、該第1電極104-1の両側に配置する2本の第2電極104-2a及び104-2bと、2本の該第2電極104-2a及び104-2bそれぞれの外側に配置する2本の第3電極104-3a及び104-3bと、の1組5本ずつの電極からなる電極群によって構成されている場合には、3D表示用の第2モードに切り替える場合と視野角制御用の第3モードに切り替える場合とは、次のように制御すれば良い。
 すなわち、3D表示用の第2モードに切り替える場合には、スキャン側の第1電極駆動回路(S1)107-1と第2電極駆動回路(S2)107-2との双方を駆動して、電極幅が(w/2)の1本の第1電極105-1とその両隣に配置されている電極幅が(w/4)の2本の第2電極105-2a及び105-2bとに交流電位を印加する一方、スキャン側の第3電極105-3、コモン側の第1電極104-1、第2電極104-2、第3電極104-3のいずれも共通電位に固定するように制御すれば、3D表示用に必要なスリット幅wを有するスリット100Sを、それぞれに必要とする位置に、コモン側透明電極104を単一の電極パターンとする場合よりも正確に形成することができる。
 さらに、視野角制御用の第3モードに切り替える場合には、スキャン側の第2電極駆動回路(S2)107-2と第3電極駆動回路(S3)107-3との双方を駆動して、電極幅が(w/4)の2本の第2電極105-2a及び105-2bとそれぞれの外側に隣接して配置されている電極幅が(w/4)の2本の第3電極105-3a及び105-3bとに交流電位を印加する。一方、スキャン側の第1電極105-1、コモン側の第1電極104-1、第2電極104-2、第3電極104-3のいずれも共通電位に固定するように制御すれば、視野角制御用に必要なスリット幅(w/2)を有するスリット100Sを、それぞれに必要とする位置により正確に形成することができる。
 なお、3D表示も視野角制御も行わない通常2D表示用の第1モードに設定する場合であれば、スキャン側の第1電極105-1、第2電極105-2、第3電極105-3およびコモン側の第1電極104-1、第2電極104-2、第3電極104-3の全電極を、共通電位に固定するように制御しても良いし、もしくは、ノーマリホワイトの場合であれば全電極をOFF状態に設定するようにしても良い。
 また、図13に示したように、スキャン側透明電極105の配列方向と直交する方向に1組が1個のみの単一電極104-4からなるコモン側透明電極104を配置した構成を適用した場合についても、図12の場合と同様である。このとき、3D表示用の第2モード、視野角制御用の第3モードのいずれの場合においても、コモン側の単一電極104-4は、共通電位に固定するように制御すれば良い。
 さらに、図12のように、コモン側透明電極104として、対向するスキャン側透明電極105と全く同様の電極構造を適用して、1本の第1電極104-1と、該第1電極104-1の両側に配置する2本の第2電極104-2a及び104-2bと、2本の該第2電極104-2a及び104-2bそれぞれの外側に配置する2本の第3電極104-3a及び104-3bと、の1組5本ずつの電極からなる電極群によって構成する代わりに、コモン側透明電極104の構成を簡素化するために、図14に示すように、スキャン側透明電極105の配列方向と同じ方向に配置した2本の第2電極104-2a及び104-2bのみによって構成するようにしても良い。図14は、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101に形成するスリット100Sのスリット幅/スリットピッチを切り替えるためのコモン側透明電極104の電極構造の図12、図13とは異なる例を示す模式図である。
 つまり、図14に示すコモン側透明電極104の各電極組は、スキャン側透明電極105において、3D表示用の第2モード、視野角制御用の第3モードのいずれにおいても交流電位を印加する2本の第2電極105-2a及び105-2bと対向する同一の位置に形成されるコモン側の2本の第2電極104-2a及び104-2bのみによって構成されている。而して、3D表示用の第2モード、視野角制御用の第3モードのいずれにおいても、コモン側の第2電極104-2a及び104-2bを共通電位に固定することによって、電界の周り具合にもよるが、図10や図11と略同様のスリット100Sを、単一の電極パターンの場合よりも正確に形成することが可能になる。
 また、バリア液晶パネル100の構成例として、3D表示や視野角の縦横切り替えにも対応することができるように、画像表示パネル10からの画像光の縦横の切り替え制御を実現することも可能である。すなわち、図15に示すように、コモン側透明電極104の各電極の組として、図9に示したスキャン側透明電極105の各電極組間の間隙部(つまり、スキャン側の第3電極105-3a及び105-3bの外側)と対向する位置に、電極幅が3D表示の際のスリット100Sのスリット幅w(すなわち、画像表示パネル10の画素の配列間隔w)の略半分(w/2)の第1単一電極104-4を配置するように形成する。さらに、同様にして、スキャン側透明電極105の各電極組間の間隙部に第2単一電極104-5を配置するように形成する。そして、この両者を、図16に示すように、互いに直交するように配置するように構成する。而して、3D表示や視野角の縦横切り替えにも容易に対応することができるようになる。
 図15は、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101に形成するスキャン側透明電極105、コモン側透明電極104の電極構造のさらに異なる例を示す模式図である。また、図16は、図15に示す電極構造のものを互いに直交配置するようにバリア液晶パネル100のバリア液晶層101に形成した場合のスキャン側透明電極105、コモン側透明電極104の電極構造の例を示す模式図である。
 まず、図15に示すように、スキャン側透明電極105は、図9の場合と同様に、電極幅が(w/2)の1本の第1電極105-1と、該第1電極105-1の両側に配置する2本の電極幅が(w/4)の第2電極105-2a及び105-2bと、2本の該第2電極105-2a及び105-2bそれぞれの外側に配置する2本の電極幅が(w/4)の第3電極105-3a及び105-3bと、の1組5本ずつの電極からなる電極群によって構成される。そして、第1電極105-1、第2電極105-2a及び105-2b、第3電極105-3a及び105-3bのそれぞれは、スキャン側透明電極用の第1電極駆動回路(S1)107-1、第2電極駆動回路(S2)107-2、第3電極駆動回路(S3)107-3に接続される。
 一方、コモン側透明電極104は、スキャン側透明電極105の電極群の各組の間に形成されている幅が(w/2)の間隙部と対向する位置に、電極幅が(w/2)の第1単一電極104-4を配置することによって構成される。そして、第1単一電極104-4は、コモン側透明電極用の第1単一電極駆動回路(C4)106-4に接続される。
 次に、3D表示や視野角の縦横切り替えにも対応できるように、図15と全く同様の電極構造のものを、図15のスキャン側透明電極105とコモン側透明電極104の各電極の配列方向と互いに直交する方向に、スキャン側透明電極105として、電極幅が(w/2)の1本の第4電極105-4と、該第4電極105-4の両側に配置する2本の電極幅が(w/4)の第5電極105-5a及び105-5bと、2本の該第5電極105-5a及び105-5bそれぞれの外側に配置する2本の電極幅が(w/4)の第6電極105-6a及び105-6bと、の1組5本ずつの電極からなる電極群をさらに追加する。また、コモン側透明電極104として、追加したスキャン側透明電極105の第4電極105-4、第5電極105-5a及び105-5b、第6電極105-6a及び105-6bの電極群の各組の間に形成されている幅が(w/2)の間隙部と対向する位置に、電極幅が(w/2)の第2単一電極104-5を追加して配置する。これらによって、図16に示すような電極構造を形成する。
 ここで、図16に示すように、直交する位置に追加したスキャン側の第4電極105-4、第5電極105-5a及び105-5b、第6電極105-6a及び105-6bは、それぞれ、追加したスキャン側透明電極用の第4電極駆動回路(S4)107-4、第5電極駆動回路(S5)107-5、第6電極駆動回路(S6)107-6に接続される。そして、コモン側の第2単一電極104-5は、追加した第2単一電極駆動回路(C5)106-5に接続される。
 つまり、図16においては、スキャン側透明電極105として、1本の第1電極105-1と、該第1電極105-1の両側に配置する2本の第2電極105-2a及び105-2bと、2本の該第2電極105-2a及び105-2bそれぞれの外側に配置する2本の第3電極105-3a及び105-3bと、の1組5本ずつの電極からなる電極群によって構成される。そして、これらのみならず、これらの電極群の配列方向と直交する方向に、1本の第4電極105-4と、該第4電極105-4の両側に配置する2本の第5電極105-5a及び105-5bと、2本の該第5電極105-5a及び105-5bそれぞれの外側に配置する2本の第6電極105-6a及び105-6bと、の1組5本ずつの電極からなる電極群を配置する。さらに、コモン側透明電極104として、スキャン側透明電極105の各組の間隙部と対向する位置に第1単一電極104-4、第2単一電極104-5を互いに直交するように配置する。これらによって、画像表示パネル10からの画像光の縦横切り替え制御を可能にしている。
 さらに説明すれば、図16のごとく、互いに直交する位置にスキャン側透明電極105、コモン側透明電極104を形成して、縦横切り替えのON/OFF指示に基づいて指定された配列方向のスキャン側透明電極105、コモン側透明電極104を選択するように制御し、かつ、3D表示用の第2モード、視野角制御用の第3モードの動作モードの指示に応じて決定されるスキャン側の電極に対して交流電位を印加し、残りの電極を共通電位に固定するように制御することによって、動作モードに応じて、画像表示パネル10の各画素からの画像光の縦横の制御を任意に切り替えることが可能になる。
 以上に詳細に説明した画像表示ユニットを形成するためのプロセス技術(製造技術)に関しては、当該画像表示ユニットに関する技術を有している当業者にとって良く知られているものをそのまま適用すれば製造することが可能であり、また、本発明とは直接関係しないので、その詳細な製造条件等については、ここでの説明を省略する。
(実施形態の動作の説明)
 次に、通常状態の2D表示用の第1モードと3D表示用の第2モードと視野角制御用の第3モードとの3つの動作モードを有する画像表示ユニットにおいて動作モードを切り替える際の動作の一例について、図17のフローチャートを用いてさらに説明する。図17は、通常2D表示用の第1モードと3D表示用の第2モードと視野角制御用の第3モードとの3つの動作モードを有する画像表示ユニットの動作の一例を本発明の画像表示制御方法の一例として説明するためのフローチャートである。また、図18は、図17における各ステップの電位の制御内容を示す図である。
 図17のフローチャートにおいては、通常2D表示用の第1モードに設定している状態を初期状態として、3D表示用の第2モードおよび2D表示時における視野角制御用の第3モードの各状態に遷移させる際の電極(スキャン側透明電極105の各電極、コモン側透明電極104の各電極)への印加電圧の切り替え制御方法の一例を示している。また、縦横切り替え機能の有り/無しによる場合分けを行い、さらに、縦横切り替え機能が有りの場合においては、縦横切り替えON/OFFの指示による場合分けをも示している。
 なお、実施形態の構成例として前述したように、スキャン側透明電極105を構成するスキャン側電極群、コモン側透明電極104を構成するコモン側電極群については、種々の電極パターンを選択することが可能であるため、図17に示すフローチャートにおいては、実施形態として最大の本数の電極を用いて構成している場合について記載している。
 つまり、スキャン側透明電極105の各電極群組については、画像表示パネル10からの画像光の縦横切り替え機能を備えている場合には、図16に示したように、第1電極105-1、第2電極105-2、第3電極105-3、第4電極105-4、第5電極105-5、第6電極105-6から構成されている。そして、それぞれの電極を駆動するための駆動回路として、第1電極駆動回路(S1)107-1、第2電極駆動回路(S2)107-2、第3電極駆動回路(S3)107-3、第4電極駆動回路(S4)107-4、第5電極駆動回路(S5)107-5、第6電極駆動回路(S6)107-6を備える。また、縦横切り替え機能を備えていない場合には、図9に示したように、第1電極105-1、第2電極105-2、第3電極105-3から構成される。そして、それぞれの電極を駆動するための駆動回路として、第1電極駆動回路(S1)107-1、第2電極駆動回路(S2)107-2、第3電極駆動回路(S3)107-3を備えている場合を示している。
 一方、コモン側透明電極104の各電極群組については、画像表示パネル10からの画像光の縦横切り替え機能を備えている場合には、図16に示したように、第1単一電極104-4、第2単一電極104-5から構成されている。そして、それぞれの電極を駆動するための駆動回路として、第1単一電極駆動回路(C4)106-4、第2単一電極駆動回路(C5)106-5を備える。また、縦横切り替え機能を備えていない場合には、図12に示したように、第1電極104-1、第2電極104-2、第3電極104-3から構成される。そして、それぞれの電極を駆動するための駆動回路として、第1電極駆動回路(C1)106-1、第2電極駆動回路(C2)106-2、第3電極駆動回路(C3)106-3を備えている場合を示している。
 図17のフローチャートにおいて、3D表示も視野角制御も行わない通常状態の2D表示用の第1モードに設定する場合であれば(ステータスST1)、縦横切り替え機能を備えている場合には、スキャン側の第1電極駆動回路(S1)107-1、第2電極駆動回路(S2)107-2、第3電極駆動回路(S3)107-3、第4電極駆動回路(S4)107-4、第5電極駆動回路(S5)107-5、第6電極駆動回路(S6)107-6およびコモン側の第1単一電極駆動回路(C4)106-4、第2単一電極駆動回路(C5)106-5により、スキャン側の第1電極105-1、第2電極105-2、第3電極105-3、第4電極105-4、第5電極105-5、第6電極105-6およびコモン側の第1単一電極104-4、第2単一電極104-5のいずれも、共通電位に固定するか、あるいは、ノーマリホワイトの場合であれば、スキャン側、コモン側の全電極をOFF状態に設定するように制御する(ステップSt1)。
 また、2D表示用の第1モードに設定する場合であって、かつ、縦横切り替え機能を備えていなかった場合には、スキャン側の第4電極駆動回路(S4)107-4、第5電極駆動回路(S5)107-5、第6電極駆動回路(S6)107-6が備えられていないので、スキャン側の第1電極駆動回路(S1)107-1、第2電極駆動回路(S2)107-2、第3電極駆動回路(S3)107-3およびコモン側の第1電極駆動回路(C1)106-1、第2電極駆動回路(C2)106-2、第3電極駆動回路(C3)106-3により、スキャン側の第1電極105-1、第2電極105-2、第3電極105-3およびコモン側の第1電極104-1、第2電極104-2、第3電極104-3のいずれも、共通電位に固定するか、あるいは、ノーマリホワイトの場合であれば、スキャン側、コモン側の全電極をOFF状態に設定するように制御する(ステップSt1)。
 また、通常2D表示用の第1モードから3D表示用の第2モードに切り替える場合であれば(ステータスST2)、縦横切り替え機能の有無を確認し、縦横切り替え機能が備えられていなかった場合には(ステップSt2)、スキャン側の第4電極駆動回路(S4)107-4、第5電極駆動回路(S5)107-5、第6電極駆動回路(S6)107-6が備えられていないので、スキャン側の第1電極駆動回路(S1)107-1、第2電極駆動回路(S2)107-2を駆動して、スキャン側の第1電極105-1、第2電極105-2に交流電位を印加する一方、スキャン側の第3電極駆動回路(S3)107-3およびコモン側の第1電極駆動回路(C1)106-1、第2電極駆動回路(C2)106-2、第3電極駆動回路(C3)106-3により、スキャン側の第3電極105-3およびコモン側の第1電極104-1、第2電極104-2、第3電極104-3を、共通電位に固定するように制御する(ステップSt3、図18)。
 これにより、図1に示したように、バリア液晶パネル100において3D用の画像光の透過を遮蔽するスリット100Sのスリット幅が画素配列間隔wと同じ幅に形成され、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101において3D用の画像光を透過する開口幅も画素配列間隔wと同じ幅に形成されて、3D表示用の状態に切り替わる。
 一方、縦横切り替え機能が備えられていた場合には(ステップSt4)、さらに、縦横切り替え機能のON/OFFの指示を確認し、縦横切り替え機能の指示がOFFであった場合には(ステップSt5)、スキャン側の第1電極駆動回路(S1)107-1、第2電極駆動回路(S2)107-2を駆動して、スキャン側の第1電極105-1、第2電極105-2に交流電位を印加する一方、スキャン側の第3電極駆動回路(S3)107-3、第4電極駆動回路(S4)107-4、第5電極駆動回路(S5)107-5、第6電極駆動回路(S6)107-6およびコモン側の第1単一電極駆動回路(C4)106-4、第2単一電極駆動回路(C5)106-5により、スキャン側の第3電極105-3、第4電極105-4、第5電極105-5、第6電極105-6およびコモン側の第1単一電極104-4、第2単一電極104-5を、共通電位に固定するように制御する(ステップSt6、図18)。
 これにより、例えば画像表示ユニットの横方向に、バリア液晶パネル100において3D用の画像光の透過を遮蔽するスリット100Sのスリット幅が画素配列間隔wと同じ幅に形成され、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101において3D用の画像光を透過する開口幅も画素配列間隔wと同じ幅に形成されて、3D表示用の状態に切り替わる。
 また、縦横切り替え機能の指示がONであった場合には(ステップSt7)、画像表示パネル10からの画像光の縦横の制御を切り替えるために、スキャン側の第4電極駆動回路(S4)107-4、第5電極駆動回路(S5)107-5を駆動して、スキャン側の第4電極105-4、第5電極105-5に交流電位を印加する一方、スキャン側の第1電極駆動回路(S1)107-1、第2電極駆動回路(S2)107-2、第3電極駆動回路(S3)107-3、第6電極駆動回路(S6)107-6およびコモン側の第1単一電極駆動回路(C4)106-4、第2単一電極駆動回路(C5)106-5により、スキャン側の第1電極105-1、第2電極105-2、第3電極105-3、第6電極105-6およびコモン側の第1単一電極104-4、第2単一電極104-5を、共通電位に固定するように制御する(ステップSt8、図18)。
 これにより、例えば画像表示ユニットの縦方向に、バリア液晶パネル100において3D用の画像光の透過を遮蔽するスリット100Sのスリット幅が画素配列間隔wと同じ幅に形成され、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101において3D用の画像光を透過する開口幅も画素配列間隔wと同じ幅に形成されて、3D表示用の状態に切り替わる。
 また、通常2D表示用の第1モードから視野角制御用の第3モードに切り替える場合であれば(ステータスST3)、3D表示用の第2モードへの切り替えの場合と同様、縦横切り替え機能の有無を確認し、縦横切り替え機能が備えられていなかった場合には(ステップSt9)、スキャン側の第4電極駆動回路(S4)107-4、第5電極駆動回路(S5)107-5、第6電極駆動回路(S6)107-6が備えられていないので、スキャン側の第2電極駆動回路(S2)107-2、第3電極駆動回路(S3)107-3を駆動して、スキャン側の第2電極105-2、第3電極105-3に交流電位を印加する一方、スキャン側の第1電極駆動回路(S1)107-1およびコモン側の第1電極駆動回路(C1)106-1、第2電極駆動回路(C2)106-2、第3電極駆動回路(C3)106-3により、スキャン側の第1電極105-1およびコモン側の第1電極104-1、第2電極104-2、第3電極104-3を、共通電位に固定するように制御する(ステップSt10、図18)。
 これにより、図2に示したように、バリア液晶パネル100において2D用の画像光の透過を遮蔽するスリット100Sのスリット幅が画素配列間隔wの半分の幅(w/2)に形成され、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101において2D用の画像光を透過する開口幅も画素配列間隔wの半分の幅(w/2)に形成されて、視野角を第1モードよりも制限した視野角制御用の状態に切り替わる。
 一方、縦横切り替え機能が備えられていた場合には(ステップSt11)、3D表示用の第2モードへの切り替えの場合と同様、さらに、縦横切り替え機能のON/OFFの指示を確認し、縦横切り替え機能の指示がOFFであった場合には(ステップSt12)、スキャン側の第2電極駆動回路(S2)107-2、第3電極駆動回路(S3)107-3を駆動して、スキャン側の第2電極105-2、第3電極105-3に交流電位を印加する一方、スキャン側の第1電極駆動回路(S1)107-1、第4電極駆動回路(S4)107-4、第5電極駆動回路(S5)107-5、第6電極駆動回路(S6)107-6およびコモン側の第1単一電極駆動回路(C4)106-4、第2単一電極駆動回路(C5)106-5により、スキャン側の第1電極105-1、第4電極105-4、第5電極105-5、第6電極105-6およびコモン側の第1単一電極104-4、第2単一電極104-5を、共通電位に固定するように制御する(ステップSt13、図18)。
 これにより、例えば画像表示ユニットの横方向に、バリア液晶パネル100において2D用の画像光の透過を遮蔽するスリット100Sのスリット幅が画素配列間隔wの半分の幅(w/2)に形成され、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101において2D用の画像光を透過する開口幅も画素配列間隔wの半分の幅(w/2)に形成されて、視野角を第1モードよりも制限した視野角制御用の状態に切り替わる。
 また、縦横切り替え機能の指示がONであった場合には(ステップSt14)、画像表示パネル10からの画像光の縦横の制御を切り替えるために、スキャン側の第5電極駆動回路(S5)107-5、第6電極駆動回路(S6)107-6を駆動して、スキャン側の第5電極105-5、第6電極105-6に交流電位を印加する一方、スキャン側の第1電極駆動回路(S1)107-1、第2電極駆動回路(S2)107-2、第3電極駆動回路(S3)107-3、第4電極駆動回路(S4)107-4およびコモン側の第1単一電極駆動回路(C4)106-4、第2単一電極駆動回路(C5)106-5により、スキャン側の第1電極105-1、第2電極105-2、第3電極105-3、第4電極105-4およびコモン側の第1単一電極104-4、第2単一電極104-5を、共通電位に固定するように制御する(ステップSt15、図18)。
 これにより、例えば画像表示ユニットの縦方向に、バリア液晶パネル100において2D用の画像光の透過を遮蔽するスリット100Sのスリット幅が画素配列間隔wの半分の幅(w/2)に形成され、バリア液晶パネル100のバリア液晶層101において2D用の画像光を透過する開口幅も画素配列間隔wの半分の幅(w/2)に形成されて、視野角を第1モードよりも制限した視野角制御用の状態に切り替わる。
(実施形態の効果の説明)
 以上に詳細に説明したように、本実施形態においては、以下に記載するような効果を得ることができる。
 第1の効果は、バリア液晶パネル100に形成するスキャン側透明電極105、コモン側透明電極104の電極構造を1ないし複数の電極を1組とする構造にして、各組の電極群を画像表示パネル10の画素の中心の位置と対応付けるように配置し、かつ、動作モードに応じて各組の電極群に対する制御方法を使い分けることによって、2D表示用の第1モード、3D表示用の第2モード、視野角制御用の第3モードの3種類の動作モードのいずれにも容易に切り替えることができる、ということである。
 第2の効果は、例えば、前述の実施形態において説明したような視差バリア方式の画像表示ユニットとして適用する場合、2D⇔3D切替えのためにバリア液晶パネル100を追加することになり、そのための厚みが増加することになるが、視野角制御機能をさらに追加するに当たっては、それ以上の厚みを増加する必要はなく、かつ、画像表示モジュールとしてあるいは画像表示装置としての強度等の構造的リスクも少なくすることができる、ということである。
 第3の効果は、例えば、前述の実施形態において説明したような視差バリア方式の画像表示ユニットとして適用する場合、通常の2D表示用の機能に3D表示用機能と視野角制御用機能との機能を追加するに当たって、視差バリアパネルすなわちバリア液晶パネルの生産プロセス自体を、従来技術から大きく変更することなく適用することができる、ということである。
 第4の効果は、バリア液晶パネル100に形成するスリット100Sの形成条件如何に応じて、2D表示や視野角制御時の正面視においても、3D表示の場合と同等の明るさを実現することができる、ということである。
 以上、本発明の好適な実施形態の構成を説明した。しかし、かかる実施形態は、本発明の単なる例示に過ぎず、何ら本発明を限定するものではないことに留意されたい。本発明の要旨を逸脱することなく、特定用途に応じて種々の変形変更が可能であることが、当業者には容易に理解できよう。
 上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、任意の処理を、CPU(Central Processing Unit)にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。また、上述したプログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体(non-transitory computer readable medium)を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体(例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ)、光磁気記録媒体(例えば光磁気ディスク)、CD-ROM(Read Only Memory)CD-R、CD-R/W、半導体メモリ(例えば、マスクROM、PROM(Programmable ROM)、EPROM(Erasable PROM)、フラッシュROM、RAM(Random Access Memory))を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体(transitory computer readable medium)によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。
 以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
 この出願は、2011年3月4日に出願された日本出願特願2011-048131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。
10    画像表示パネル
10a   画素
10B   両目用画素
10L   左目用画素
10R   右目用画素
11    表示用液晶層
12、12a、12b    パネル基板
100   バリア液晶パネル(視差バリアパネル)
100S、100Sa、100Sb、100Sc、100Sd  スリット
101   バリア液晶層
102、102a、102b   パネル基板
103、103a、103b   偏光板
104   コモン側透明電極
104-1 第1電極(コモン側透明電極)
104-2、104-2a、104-2b 第2電極(コモン側透明電極)
104-3、104-3a、104-3b 第3電極(コモン側透明電極)
104-4 単一電極(または第1単一電極)(コモン側透明電極)
104-5 第2単一電極(コモン側透明電極)
105、105a、105b、105c   スキャン側透明電極
105-1 第1電極(スキャン側透明電極)
105-2、105-2a、105-2b、105-2a1、105-2a2、105-2b1、105-2b2 第2電極(スキャン側透明電極)
105-3、105-3a、105-3b、105-3a1、105-3a2、105-3b1、105-3b2 第3電極(スキャン側透明電極)
105-4 第4電極(スキャン側透明電極)
105-5、105-5a、105-5b 第5電極(スキャン側透明電極)
105-6、105-6a、105-6b 第6電極(スキャン側透明電極)
106-1 第1電極駆動回路(C1)(コモン側透明電極用)
106-2 第2電極駆動回路(C2)(コモン側透明電極用)
106-3 第3電極駆動回路(C3)(コモン側透明電極用)
106-4 単一電極駆動回路(または第1単一電極駆動回路)(C4)
      (コモン側透明電極用)
106-5 第2単一電極駆動回路(C5)(コモン側透明電極用)
107-1 第1電極駆動回路(S1)(スキャン側透明電極用)
107-2 第2電極駆動回路(S2)(スキャン側透明電極用)
107-3 第3電極駆動回路(S3)(スキャン側透明電極用)
107-4 第4電極駆動回路(S4)(スキャン側透明電極用)
107-5 第5電極駆動回路(S5)(スキャン側透明電極用)
107-6 第6電極駆動回路(S6)(スキャン側透明電極用)
201   右目
202   左目
d     画素-スリット距離
p     スリットピッチ
p′    スリットピッチ
t     スリット厚
w     スリット幅
w′    スリット幅
θ     光束の角度(視認角度)
θ′    光束の角度(視認角度)

Claims (9)

  1.  画像を表示するための画素を形成する画像表示パネルと、
     前記画像表示パネルの上側に配置されて前記画像表示パネルの前記画素からの画像光を遮蔽するためのバリアとなるスリットを形成し、
     前記画素の配列間隔に対応してあらかじめ定めた1ないし複数の電極幅にそれぞれ設定された1ないし複数の電極からなる電極群を1組の電極とするスキャン側透明電極およびコモン側透明電極を、前記画素の位置に対応付けて配置した状態で備え、
     前記スキャン側透明電極および前記コモン側透明電極それぞれを構成する1ないし複数の前記電極に印加する電位を、指定された動作モードに応じて適宜制御することにより、前記バリア液晶パネルに形成される前記スリットのスリット幅、スリットピッチを変更して、第1モードとして前記画像表示パネルの前記画素からの2D(2 Dimension)表示用の画像光を射出する2D表示機能、第2モードとして前記画像表示パネルの前記画素の左目用画素、右目用画素それぞれからの3D(3 Dimension)表示用の画像光を射出する3D表示機能、および、第3モードとして前記画像表示パネルの前記画素からの画像光の視野角を制御する視野角制御機能の、3つの機能のいずれかに切り替えるバリア液晶パネルと、
     を少なくとも備えた画像表示ユニット。
  2.  前記第1モードにおいては、
     前記スキャン側透明電極および前記コモン側透明電極それぞれを構成する1ないし複数の前記電極を、いずれも、共通電位に固定するか、あるいは、オフ状態に設定することにより、前記バリア液晶パネルに前記スリットを形成することなく、前記画像表示パネルの前記画素からの2D(2 Dimension)表示用の画像光を前記バリア液晶パネルから射出させ、
     また、前記第2モードにおいては、
     前記スキャン側透明電極を構成する複数の前記電極のうち3D表示用としてあらかじめ定めた電極に対して交流電位を印加し、前記スキャン側透明電極の残りの電極および前記コモン側透明電極を構成する1ないし複数の前記電極を共通電位に固定することにより、前記バリア液晶パネルに前記画素の配列間隔に等しいスリット幅およびスリットピッチからなる前記スリットを、前記画素の中心と対向する位置に該スリットの側端が配置されるように形成して、前記画像表示パネルの前記画素の左目用画素、右目用画素それぞれからの3D(3 Dimension)表示用の画像光を前記バリア液晶パネルからそれぞれの方向に射出させ、
     また、前記第3モードにおいては、
     前記スキャン側透明電極を構成する複数の前記電極のうち視野角制御用としてあらかじめ定めた電極に対して交流電位を印加し、前記スキャン側透明電極の残りの電極および前記コモン側透明電極を構成する1ないし複数の前記電極を共通電位に固定することにより、前記バリア液晶パネルに前記画素の配列間隔よりも狭いスリット幅およびスリットピッチからなる前記スリットを形成して、前記画像表示パネルの前記画素からの画像光の視野角を視野角制御用として指定された範囲に制限して、前記バリア液晶パネルから射出させる
     ことを特徴とする請求項1に記載の画像表示ユニット。
  3.  前記スキャン側透明電極を、横方向または縦方向のいずれか一方向に形成するか、あるいは、横方向と縦方向との双方に互いに直交するように形成し、前記コモン側透明電極を、前記スキャン側透明電極の配置方向と同じ方向または直交する方向に形成するか、あるいは、横方向と縦方向との双方に互いに直交するように形成することを特徴とする請求項1または2に記載の画像表示ユニット。
  4.  前記スキャン側透明電極が、電極幅が前記画素の配列間隔の略半分の1本の第1電極と、該第1電極の両側に配置して電極幅が前記画素の配列間隔の略1/4の2本の第2電極と、2本の該第2電極それぞれの外側に配置して電極幅が前記画素の配列間隔の略1/4の2本の第3電極と、の1組5本ずつの電極からなる電極群によって構成され、該電極群からなる各組の間に前記画素の配列間隔の略半分ずつの間隙部を設けて配置されており、
     前記第1モードにおいては、
     前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極および前記コモン側透明電極を構成する1ないし複数の前記電極を共通電位に固定するか、あるいは、オフ状態に設定し、
     前記第2モードにおいては、
     前記第1電極および前記第2電極に対して交流電位を印加し、前記第3電極および前記コモン側透明電極を構成する1ないし複数の前記電極を共通電位に固定し、
     また、前記第3モードにおいては、
     前記第2電極および前記第3電極に対して交流電位を印加し、前記第1電極および前記コモン側透明電極を構成する1ないし複数の前記電極を共通電位に固定することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の画像表示ユニット。
  5.  画像を表示するための画素を形成する画像表示パネルと、
     前記画像表示パネルの上側に配置されて前記画像表示パネルの前記画素からの画像光を遮蔽するためのバリアとなるスリットを形成するバリア液晶パネルと
     を少なくとも備えた画像表示ユニットにおける画像表示制御方法であって、
     前記スリットを形成する前記バリア液晶パネルは、
     前記画素の配列間隔に対応してあらかじめ定めた1ないし複数の電極幅にそれぞれ設定された1ないし複数の電極からなる電極群を1組の電極とするスキャン側透明電極およびコモン側透明電極を、前記画素の位置に対応付けて配置した状態で備え、
     前記スキャン側透明電極および前記コモン側透明電極それぞれを構成する1ないし複数の前記電極に印加する電位を、指定された動作モードに応じて適宜制御することにより、前記バリア液晶パネルに形成される前記スリットのスリット幅、スリットピッチを変更して、第1モードとして前記画像表示パネルの前記画素からの2D(2 Dimension)表示用の画像光を射出する2D表示機能、第2モードとして前記画像表示パネルの前記画素の左目用画素、右目用画素それぞれからの3D(3 Dimension)表示用の画像光を射出する3D表示機能、および、第3モードとして前記画像表示パネルの前記画素からの画像光の視野角を制御する視野角制御機能の、3つの機能のいずれかに切り替えることを特徴とする画像表示制御方法。
  6.  前記第1モードにおいては、
     前記スキャン側透明電極および前記コモン側透明電極それぞれを構成する1ないし複数の前記電極を、いずれも、共通電位に固定するか、あるいは、オフ状態に設定することにより、前記バリア液晶パネルに前記スリットを形成することなく、前記画像表示パネルの前記画素からの2D(2 Dimension)表示用の画像光を前記バリア液晶パネルから射出させ、
     また、前記第2モードにおいては、
     前記スキャン側透明電極を構成する複数の前記電極のうち3D表示用としてあらかじめ定めた電極に対して交流電位を印加し、前記スキャン側透明電極の残りの電極および前記コモン側透明電極を構成する1ないし複数の前記電極を共通電位に固定することにより、前記バリア液晶パネルに前記画素の配列間隔に等しいスリット幅およびスリットピッチからなる前記スリットを、前記画素の中心と対向する位置に該スリットの側端が配置されるように形成して、前記画像表示パネルの前記画素の左目用画素、右目用画素それぞれからの3D(3 Dimension)表示用の画像光を前記バリア液晶パネルからそれぞれの方向に射出させ、
     また、前記第3モードにおいては、前記スキャン側透明電極を構成する複数の前記電極のうち視野角制御用としてあらかじめ定めた電極に対して交流電位を印加し、前記スキャン側透明電極の残りの電極および前記コモン側透明電極を構成する1ないし複数の前記電極を共通電位に固定することにより、前記バリア液晶パネルに前記画素の配列間隔よりも狭いスリット幅およびスリットピッチからなる前記スリットを形成して、前記画像表示パネルの前記画素からの画像光の視野角を視野角制御用として指定された範囲に制限して、前記バリア液晶パネルから射出させる
     ことを特徴とする請求項5に記載の画像表示制御方法。
  7.  前記スキャン側透明電極を、横方向または縦方向のいずれか一方向に形成するか、あるいは、横方向と縦方向との双方に互いに直交するように形成し、前記コモン側透明電極を、前記スキャン側透明電極の配置方向と同じ方向または直交する方向に形成するか、あるいは、横方向と縦方向との双方に互いに直交するように形成することを特徴とする請求項5または6に記載の画像表示制御方法。
  8.  前記スキャン側透明電極が、電極幅が前記画素の配列間隔の略半分の1本の第1電極と、該第1電極の両側に配置して電極幅が前記画素の配列間隔の略1/4の2本の第2電極と、2本の該第2電極それぞれの外側に配置して電極幅が前記画素の配列間隔の略1/4の2本の第3電極と、の1組5本ずつの電極からなる電極群によって構成され、該電極群からなる各組の間に前記画素の配列間隔の略半分ずつの間隙部を設けて配置されており、
     前記第1モードにおいては、
     前記第1電極、前記第2電極、前記第3電極および前記コモン側透明電極を構成する1ないし複数の前記電極を共通電位に固定するか、あるいは、オフ状態に設定し、
     前記第2モードにおいては、
     前記第1電極および前記第2電極に対して交流電位を印加し、前記第3電極および前記コモン側透明電極を構成する1ないし複数の前記電極を共通電位に固定し、
     また、前記第3モードにおいては、
     前記第2電極および前記第3電極に対して交流電位を印加し、前記第1電極および前記コモン側透明電極を構成する1ないし複数の前記電極を共通電位に固定することを特徴とする請求項5ないし7のいずれかに記載の画像表示制御方法。
  9.  請求項5ないし8のいずれかに記載の画像表示制御方法を、コンピュータによって実行可能なプログラムとして実施していることを特徴とする画像表示制御プログラムが格納された非一時的なコンピュータ可読媒体。
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