特許 5649558 液晶表示装置およびその駆動方法、並びに電子機器

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5649558

(24)【登録日】2014年11月21日

(45)【発行日】2015年1月7日

(54)【発明の名称】液晶表示装置およびその駆動方法、並びに電子機器

(51)【国際特許分類】

   G02F 1/13 20060101AFI20141211BHJP

   G02F 1/1333 20060101ALI20141211BHJP

   G02F 1/1335 20060101ALI20141211BHJP

   G02B 27/22 20060101ALI20141211BHJP

【ＦＩ】

   G02F1/13 505

   G02F1/1333

   G02F1/1335

   G02B27/22

【請求項の数】5

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2011-271942(P2011-271942)

(22)【出願日】2011年12月13日

(65)【公開番号】特開2013-125042(P2013-125042A)

(43)【公開日】2013年6月24日

【審査請求日】2013年12月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】502356528

【氏名又は名称】株式会社ジャパンディスプレイ

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(74)【代理人】

【識別番号】100118762

【弁理士】

【氏名又は名称】高村 順

(74)【代理人】

【識別番号】100092152

【弁理士】

【氏名又は名称】服部 毅巖

(72)【発明者】

【氏名】大山 毅

(72)【発明者】

【氏名】楊 映保

【審査官】 佐藤 洋允

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０４３６２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１９７５０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２８５８９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１５４８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−１１９６３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１６４９１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３２０７８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１９７３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２６４７６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０２Ｆ１／１３

Ｇ０２Ｆ１／１３３３

Ｇ０２Ｆ１／１３３５−１／１３３６３

Ｇ０２Ｂ２７／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ｘｙ平面において矩形形状の表示領域を有し、左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせる遮光部を有する遮光バリアと、観察者の位置を検出するセンサとを備える液晶表示装置において、
前記遮光バリアの駆動を制御するバリア駆動制御部と、
前記液晶パネルの表示を制御する表示制御部と、
前記液晶パネルに表示される画像の表示状態を判定する表示状態判定部と
を備え、
前記液晶パネルは、ｘ方向及びｙ方向に行列状に配置された複数の画素と、各画素に対応するカラーフィルタとを有し、１画素は各色のカラーフィルタに対応する複数のサブ画素から構成され、それぞれの前記サブ画素は、前記ｘ方向に長く前記ｙ方向にストライプ状に配列され、
前記表示領域における前記画像の表示状態が前記ｘ方向に長いランドスケープ表示状態において、前記ｙ方向に配置された複数の画素からなる前記左目用画像と前記右目用画像とが視差方向である前記ｘ方向に交互に配置され、
前記表示領域における前記画像の表示状態が前記ｙ方向に長いポートレート表示状態において、前記ｘ方向に行くにつれて前記ｙ方向に１サブ画素ずつずれて配置される複数の画素からなる前記左目用画像と前記右目用画像とが視差方向である前記ｙ方向に交互に配置され、
前記ランドスケープ表示状態において、前記バリア駆動制御部によりストライプ状の前記遮光バリアが形成され、前記ポートレート表示状態において、前記バリア駆動制御部によりステップ状の前記遮光バリアが形成され、
前記バリア駆動制御部は、前記表示領域における前記画像の表示状態が前記ランドスケープ表示状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記遮光バリアにおける前記遮光部の位置を移動させるように前記遮光バリアの駆動を制御し、
前記表示制御部は、前記表示領域における前記画像の表示状態が前記ポートレート表示状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記液晶パネルにおける前記左眼用画像と前記右眼用画像の表示位置を移動させるように前記液晶パネルの表示を制御する
液晶表示装置。

【請求項2】

前記ランドスケープ表示状態は、視差方向と前記液晶パネルにおける前記カラーフィルタのラインとが平行となる状態であり、
前記ポートレート表示状態は、視差方向と前記液晶パネルにおける前記カラーフィルタのラインとが直交する状態である
請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項3】

前記画像を表示させるための光を前記液晶パネルに入射させるバックライトをさらに備え、
前記遮光バリアは、前記液晶パネルと前記バックライトの間に配置される
請求項１に記載の液晶表示装置。

【請求項4】

ｘｙ平面において矩形形状の表示領域を有し、左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせる遮光部を有する遮光バリアと、観察者の位置を検出するセンサとを備える液晶表示装置であって、
前記遮光バリアの駆動を制御するバリア駆動制御部と、
前記液晶パネルの表示を制御する表示制御部と、
前記液晶パネルに表示される画像の表示状態を判定する表示状態判定部と
を備え、
前記液晶パネルは、ｘ方向及びｙ方向に行列状に配置された複数の画素と、各画素に対応するカラーフィルタとを有し、１画素は各色のカラーフィルタに対応する複数のサブ画素から構成され、それぞれの前記サブ画素は、前記ｘ方向に長く前記ｙ方向にストライプ状に配列され、
前記表示領域における前記画像の表示状態が前記ｘ方向に長いランドスケープ表示状態において、前記ｙ方向に配置された複数の画素からなる前記左目用画像と前記右目用画像とが視差方向である前記ｘ方向に交互に配置され、
前記表示領域における前記画像の表示状態が前記ｙ方向に長いポートレート表示状態において、前記ｘ方向に行くにつれて前記ｙ方向に１サブ画素ずつずれて配置される複数の画素からなる前記左目用画像と前記右目用画像とが視差方向である前記ｙ方向に交互に配置される液晶表示装置の駆動方法において、
前記ランドスケープ表示状態において、前記バリア駆動制御部によりストライプ状の前記遮光バリアが形成され、前記ポートレート表示状態において、前記バリア駆動制御部によりステップ状の前記遮光バリアが形成され、
前記液晶表示装置が、
前記液晶パネルに表示される画像の表示状態を判定し、
前記表示領域における前記画像の表示状態が前記ランドスケープ表示状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記遮光バリアにおける前記遮光部の位置を移動させるように前記遮光バリアの駆動を制御し、
前記表示領域における前記画像の表示状態が前記ポートレート表示状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記液晶パネルにおける前記左眼用画像と前記右眼用画像の表示位置を移動させるように前記液晶パネルの表示を制御する
ステップを含む液晶表示装置の駆動方法。

【請求項5】

画像信号に基づいて表示を行う液晶表示装置と、
所定の処理により前記画像信号を生成する処理部と
を有し、
前記液晶表示装置は、
ｘｙ平面において矩形形状の表示領域を有し、左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせる遮光部を有する遮光バリアと、観察者の位置を検出するセンサとを備える液晶表示装置であって、
前記遮光バリアの駆動を制御するバリア駆動制御部と、
前記液晶パネルの表示を制御する表示制御部と、
前記液晶パネルに表示される画像の表示状態を判定する表示状態判定部と
を備え、
前記液晶パネルは、ｘ方向及びｙ方向に行列状に配置された複数の画素と、各画素に対応するカラーフィルタとを有し、１画素は各色のカラーフィルタに対応する複数のサブ画素から構成され、それぞれの前記サブ画素は、前記ｘ方向に長く前記ｙ方向にストライプ状に配列され、
前記表示領域における前記画像の表示状態が前記ｘ方向に長いランドスケープ表示状態において、前記ｙ方向に配置された複数の画素からなる前記左目用画像と前記右目用画像とが視差方向である前記ｘ方向に交互に配置され、
前記表示領域における前記画像の表示状態が前記ｙ方向に長いポートレート表示状態において、前記ｘ方向に行くにつれて前記ｙ方向に１サブ画素ずつずれて配置される複数の画素からなる前記左目用画像と前記右目用画像とが視差方向である前記ｙ方向に交互に配置され、
前記ランドスケープ表示状態において、前記バリア駆動制御部によりストライプ状の前記遮光バリアが形成され、前記ポートレート表示状態において、前記バリア駆動制御部によりステップ状の前記遮光バリアが形成され、
前記バリア駆動制御部は、前記表示領域における前記画像の表示状態が前記ランドスケープ表示状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記遮光バリアにおける前記遮光部の位置を移動させるように前記遮光バリアの駆動を制御し、
前記表示制御部は、前記表示領域における前記画像の表示状態が前記ポートレート表示状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記液晶パネルにおける前記左眼用画像と前記右眼用画像の表示位置を移動させるように前記液晶パネルの表示を制御する
電子機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本技術は、液晶表示装置およびその駆動方法、並びに電子機器に関し、特に、立体画像の表示の最適化を図ることができるようにする液晶表示装置およびその駆動方法、並びに電子機器に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、パララックスバリア方式（視差バリア方式）や、レンチキュラーレンズ方式などにより、特殊な眼鏡を必要とせずに立体画像を表示させる液晶表示装置が知られている。

【0003】

このような、特殊な眼鏡を必要とせずに両眼視差を利用して立体画像を表示させる表示装置には、左眼用画像と右眼用画像とが入れ替わる際の違和感を解消するために、観察者の頭の位置を検出し、その位置に基づいて、遮光バリアの遮光部の位置を移動させるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平９−１９７３４４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、近年の携帯電話機やタブレットPC等の電子機器に設けられる液晶表示装置には、表示領域を横長の状態としたランドスケープ表示と、表示領域を縦長の状態としたポートレート表示の両方を行うものがある。

【0006】

しかしながら、このような液晶表示装置において、ランドスケープ表示およびポートレート表示のいずれの表示状態であっても、観察者の位置に応じて、立体画像の表示を最適化することは行われていなかった。

【0007】

本技術は、このような状況に鑑みてなされたものであり、表示状態に関わらず、観察者の位置に応じて、立体画像の表示の最適化を図ることができるようにするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本技術の一側面の液晶表示装置は、左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせる遮光部を有する遮光バリアと、観察者の位置を検出するセンサとを備える液晶表示装置であって、前記遮光バリアの駆動を制御するバリア駆動制御部と、前記液晶パネルの表示を制御する表示制御部と、前記液晶パネルに表示される画像の表示状態を判定する表示状態判定部とを備え、前記バリア駆動制御部は、前記画像の表示状態が第１の状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記遮光バリアにおける前記遮光部の位置を移動させるように前記遮光バリアの駆動を制御し、前記表示制御部は、前記画像の表示状態が第２の状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記液晶パネルにおける前記左眼用画像と前記右眼用画像の表示位置を移動させるように前記液晶パネルの表示を制御する。

【0009】

前記バリア駆動制御部には、前記画像の表示状態が前記第１の状態であると判定された場合に、前記遮光バリアにストライプ状の前記遮光部を形成させ、前記画像の表示状態が前記第２の状態であると判定された場合に、前記遮光バリアにステップ状の前記遮光部を形成させることができる。

【0010】

前記第１の状態は、視差方向と前記液晶パネルにおけるカラーフィルタのラインとが平行となる状態とし、前記第２の状態は、視差方向と前記液晶パネルにおけるカラーフィルタのラインとが直交する状態とすることができる。

【0011】

前記液晶表示装置には、前記画像を表示させるための光を前記液晶パネルに入射させるバックライトをさらに設け、前記遮光バリアは、前記液晶パネルと前記バックライトの間に配置されるようにすることができる。

【0012】

本技術の一側面の液晶表示装置の駆動方法は、左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせる遮光部を有する遮光バリアと、観察者の位置を検出するセンサとを備える液晶表示装置であって、前記遮光バリアの駆動を制御するバリア駆動制御部と、前記液晶パネルの表示を制御する表示制御部と、前記液晶パネルに表示される画像の表示状態を判定する表示状態判定部とを備える液晶表示装置の駆動方法であって、前記液晶表示装置が、前記液晶パネルに表示される画像の表示状態を判定し、前記画像の表示状態が第１の状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記遮光バリアにおける前記遮光部の位置を移動させるように前記遮光バリアの駆動を制御し、前記画像の表示状態が第２の状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記液晶パネルにおける前記左眼用画像と前記右眼用画像の表示位置を移動させるように前記液晶パネルの表示を制御するステップを含む。

【0013】

本技術の一側面の電子機器は、画像信号に基づいて表示を行う液晶表示装置と、所定の処理により前記画像信号を生成する処理部とを有し、前記液晶表示装置は、左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせる遮光部を有する遮光バリアと、観察者の位置を検出するセンサとを備える液晶表示装置であって、前記遮光バリアの駆動を制御するバリア駆動制御部と、前記液晶パネルの表示を制御する表示制御部と、前記液晶パネルに表示される画像の表示状態を判定する表示状態判定部とを備え、前記バリア駆動制御部は、前記画像の表示状態が第１の状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記遮光バリアにおける前記遮光部の位置を移動させるように前記遮光バリアの駆動を制御し、前記表示制御部は、前記画像の表示状態が第２の状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記液晶パネルにおける前記左眼用画像と前記右眼用画像の表示位置を移動させるように前記液晶パネルの表示を制御する。

【0014】

本技術の一側面においては、画像の表示状態が第１の状態であると判定された場合に、センサにより検出された観察者の位置に応じて、遮光バリアにおける遮光部の位置を移動させるように遮光バリアの駆動が制御され、画像の表示状態が第２の状態であると判定された場合に、センサにより検出された観察者の位置に応じて、液晶パネルにおける左眼用画像と右眼用画像の表示位置を移動させるように液晶パネルの表示が制御される。

【発明の効果】

【0015】

本技術の一側面によれば、表示状態に関わらず、立体画像の表示の最適化を図ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本技術を適用した立体映像表示装置の一実施の形態の構成例を示す図である。

【図2】表示部の構成例を示す図である。

【図3】表示状態がランドスケープの場合のカラーフィルタの状態を示す図である。

【図4】表示状態がポートレートの場合のカラーフィルタの状態を示す図である。

【図5】パララックスバリアを形成する電極について説明する図である。

【図6】ステップ状のパララックスバリアについて説明する図である。

【図7】ステップ状のパララックスバリアが形成された場合の視認領域について説明する図である。

【図8】立体画像表示処理について説明するフローチャートである。

【図9】パララックスバリアのシフトについて説明する図である。

【図10】パララックスバリアのシフトについて説明する図である。

【図11】画像のシフトについて説明する図である。

【図12】画像のシフトについて説明する図である。

【図13】本技術の電子機器への適用例について説明する図である。

【図14】本技術の電子機器への適用例について説明する図である。

【図15】本技術の電子機器への適用例について説明する図である。

【図16】本技術の電子機器への適用例について説明する図である。

【図17】本技術の電子機器への適用例について説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本技術の実施の形態について図を参照して説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．液晶表示装置の構成例
２．液晶表示装置の立体画像表示処理
３．電子機器への適用例

【0018】

＜１．液晶表示装置の構成例＞
図１は、本技術を適用した液晶表示装置の一実施の形態の構成例を示す図である。

【0019】

液晶表示装置１１は、例えば、携帯電話機やタブレットPC等の携帯可能な電子機器に搭載され、パララックスバリア方式による３次元の立体画像と、２次元の平面画像との表示の切り替えを必要に応じて行いながら、立体画像や平面画像を表示する。特に、液晶表示装置１１は、画像表示が行われる矩形形状の画素領域が、ｘ方向に長いランドスケープ（横長）の状態、および、ｙ方向に長いポートレート（縦長）の状態のいずれにおいても、その表示された画像を観察者（視聴者）AUDが視認可能なように構成されている。また、液晶表示装置１１は、立体画像を表示する際、観察者AUDの頭の位置に応じて立体画像を表示するように構成されている。

【0020】

液晶表示装置１１は、表示部２１、制御部２２、およびカメラ２３から構成される。

【0021】

表示部２１は、バックライト、光変調パネル、およびパララックスバリアからなり、観察者AUDの右眼で観察（知覚）される右眼用画像と、観察者AUDの左眼で観察される左眼用画像とからなる３次元の立体画像や、２次元の平面画像を表示する。表示部２１においては、パララックスバリアは、光変調パネルとバックライトの間に配置されている。なお、表示部２１の詳細は、図２を参照して後述する。

【0022】

制御部２２は、表示部２１の各部、すなわち、バックライトや光変調パネル、パララックスバリアの動作を制御する。具体的には、制御部２２は、表示部２１の図示せぬ表示ドライバを駆動させて光変調パネルに画像を表示させたり、バックライトから光を射出させたりする。また、制御部２２は、表示部２１のパララックスバリアの駆動を制御することで、光変調パネルに立体画像を表示させる。

【0023】

カメラ２３は、所定のタイミングで観察者AUDを撮像し、撮像の結果得られた画像（カメラ画像）を制御部２２に供給する。制御部２２は、カメラ２３からのカメラ画像に基づいて、観察者AUDの頭の位置を特定する。すなわち、カメラ２３は、観察者AUDの頭の位置を検出するセンサとして機能する。したがって、カメラ２３は、観察者AUDを撮像する機能を有しなくとも、観察者AUDの頭の位置を検出する構成であればよい。

【0024】

次に、制御部２２の詳細な構成について説明する。

【0025】

制御部２２は、表示状態判定部３１、バリア駆動制御部３２、および表示制御部３３を備えている。

【0026】

表示状態判定部３１は、表示部２１において画像表示が行われる矩形形状の画素領域、言い換えると、表示部２１の表示領域における画像の表示状態が、ランドスケープ（横長）表示の状態であるか、またはポートレート（縦長）表示の状態であるかを判定し、その判定結果を、バリア駆動制御部３２および表示制御部３３に供給する。

【0027】

バリア駆動制御部３２は、液晶表示装置１１が立体画像を表示する際、表示部２１のパララックスバリアの駆動を制御し、バックライトからパララックスバリアに入射する光の一部を遮光させることで、両眼視差を生じさせる。具体的には、バリア駆動制御部３２は、パララックスバリアに、光を透過させるスリット領域と、光を遮光する遮光領域とを形成させることで、右眼用画像と左眼用画像を分離させる。特に、バリア駆動制御部３２は、表示状態判定部３１からの表示状態の判定結果に応じたパララックスバリアを形成し、カメラ２３によって検出された観察者AUDの頭の位置に応じて、パララックスバリアにスリット領域と遮光領域とを形成させる。

【0028】

表示制御部３３は、表示部２１における画像の表示を制御する。特に、表示制御部３３は、表示状態判定部３１からの表示状態の判定結果と、カメラ２３からによって検出された観察者AUDの頭の位置とに応じて、表示部２１における画像の表示を制御する。

【0029】

［表示部の構成例］
次に、図２を参照して、図１の表示部２１の詳細な構成例について説明する。なお、図２において横方向、奥行き方向、および縦方向を、それぞれｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向とする。

【0030】

表示部２１は、バックライト４１、パララックスバリア４２、および光変調パネル４３から構成される。上述したように、表示部２１においては、パララックスバリア４２が、バックライト４１と光変調パネル４３との間に配置されている。

【0031】

バックライト４１は、導光板、LED（Light Emitting Diode）等の光源、反射シートなどからなる画像ディスプレイ専用の照明装置であり、画像を表示させるための光を射出し、パララックスバリア４２を介して光変調パネル４３に入射させる。

【0032】

パララックスバリア４２は、偏光板やスイッチ液晶層などからなり、立体画像の表示時において、バックライト４１から入射した光の一部を遮光し、残りの一部を透過させて光変調パネル４３に入射させることで、右眼用画像と左眼用画像を光学的に分離させる。また、パララックスバリア４２は、平面画像の表示時においては、バックライト４１から入射した光をそのまま透過させ、光変調パネル４３に入射させる。

【0033】

パララックスバリア４２は、偏光板５１、偏光板６１、透明基板６２、透明基板６３、スイッチ液晶層６４、および透明樹脂層６５から構成されている。図２では、偏光板６１は、パララックスバリア４２を構成する部材としても、光変調パネル４３を構成する部材としても用いられている。なお、ここでは、偏光板６１は、パララックスバリア４２と光変調パネル４３の間に形成されている透明樹脂層６５中で、光変調パネル４３側に設けられているが、パララックスバリア４２（透明基板６２）側に設けられるようにしてもよい。

【0034】

パララックスバリア４２では、対向して配置された偏光板５１と偏光板６１の間に、平板状の透明基板６２と透明基板６３が互いに対向するように設けられている。そして、透明基板６２と透明基板６３との間にスイッチ液晶層６４が形成されている。

【0035】

透明基板６２と透明基板６３のスイッチ液晶層６４側の面には、電極が形成されており、バリア駆動制御部３２の制御により、この電極の一部または全部に電圧が印加されると、スイッチ液晶層６４内の液晶分子の配向方向が変化する。すなわち、バリア駆動制御部３２は、スイッチ液晶層６４の駆動を制御し、パララックスバリア（視差バリア）を形成する。スイッチ液晶層６４は、例えば、ツイストネマティック液晶からなり、電圧が印加された部分で光を遮断（遮光）し、電圧が印加されていない部分で光を透過する。したがって、スイッチ液晶層６４において、光を遮光する遮光領域に電圧を印加することで、パララックスバリアが形成されるようになる。

【0036】

図２の例では、バックライト４１から入射した光を透過させるスリット領域７１−１乃至スリット領域７１−６と、バックライト４１から入射した光を遮光する遮光領域７２−１乃至遮光領域７２−６とからなるパララックスバリアが、スイッチ液晶層６４に形成されている。

【0037】

なお、以下においては、スリット領域７１−１乃至スリット領域７１−６を個々に区別する必要のない場合、単にスリット領域７１とも称し、遮光領域７２−１乃至遮光領域７２−６を個々に区別する必要のない場合、単に遮光領域７２とも称する。

【0038】

表示部２１では、立体画像の表示時には、透明基板６２と透明基板６３の電極に電圧が印加されて、スイッチ液晶層６４にパララックスバリアが形成される。このような場合、バックライト４１から射出され、偏光板５１で直線偏光とされた光のうち、スリット領域７１に入射した光は、液晶層で偏光方向が90°回転し、偏光板６１を透過する。これに対して、バックライト４１から射出され、偏光板５１で直線偏光とされた光のうち、遮光領域７２に入射した光は、偏光方向が回転しないため、偏光板６１に吸収されてパララックスバリア４２からは射出されない。

【0039】

また、表示部２１では、平面画像の表示時には、透明基板６２と透明基板６３の電極に電圧は印加されず、スイッチ液晶層６４にパララックスバリアが形成されない。つまり、スイッチ液晶層６４の全領域がスリット領域７１と同じ状態となる。この場合、バックライト４１から入射した光は全て、パララックスバリア４２を透過して、光変調パネル４３に入射することになる。

【0040】

光変調パネル４３は、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のカラーフィルタ、液晶層、偏光板、薄膜トランジスタなどからなる液晶表示パネルであり、バックライト４１からパララックスバリア４２を介して入射した光を透過させることで、画像を表示する。このとき、光変調パネル４３は、光変調パネル４３に設けられた画素ごとに、光の透過率を変化させることで、画像の各画素の階調表示を行う。

【0041】

光変調パネル４３は、偏光板６１、偏光板８１、対向基板８２、TFT（Thin Film Transistor）基板８３、および液晶層８４から構成されている。

【0042】

すなわち、対向して配置された偏光板６１と偏光板８１の間に、平板状の対向基板８２とTFT基板８３とが互いに対向するように設けられている。そして、対向基板８２とTFT基板８３との間に液晶層８４が形成されている。

【0043】

対向基板８２の液晶層８４側の面には、画素ごとにカラーフィルタや対向電極が設けられている。特に、対向基板８２の各画素の領域には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色のカラーフィルタが設けられている。また、TFT基板８３の液晶層８４側の面には、画素電極や駆動素子であるTFT（薄膜トランジスタ）が画素ごとに設けられている。

【0044】

液晶層８４には、立体画像表示時に、左眼用画像を表示するための光を透過させる透過部９１Ｌ−１乃至透過部９１Ｌ−６と、立体画像表示時に、右眼用画像を表示するための光を透過させる透過部９１Ｒ−１乃至透過部９１Ｒ−６とが設けられている。光変調パネル４３では、行列状に配置された各画素に１つの透過部が設けられている。

【0045】

立体画像または平面画像の表示時においては、表示制御部３３の制御により、対向基板８２の対向電極と、TFT基板８３の画素電極に電圧が印加されると、その電圧の大きさに応じて、透過部９１Ｌ−１乃至透過部９１Ｒ−６内に封入されている液晶分子の配向方向が変化する。これにより、バックライト４１からパララックスバリア４２を介して光変調パネル４３に入射した光の透過率が変化し、各画素を透過する光の量が、それらの画素に表示される画像の画素の画素値に対応する光量となる。

【0046】

なお、以下においては、透過部９１Ｌ−１乃至透過部９１Ｌ−６を個々に区別する必要のない場合、単に透過部９１Ｌとも称し、透過部９１Ｒ−１乃至透過部９１Ｒ−６を個々に区別する必要のない場合、単に透過部９１Ｒとも称する。また、透過部９１Ｌと透過部９１Ｒを特に区別する必要のない場合、単に透過部９１とも称する。

【0047】

光変調パネル４３では、ｘｙ平面上において、透過部９１Ｌと透過部９１Ｒとがｘ方向に交互に設けられており、ｙ方向には、透過部９１Ｌまたは透過部９１Ｒの何れかが連続して並べられている。

【0048】

したがって、立体画像の表示時において、表示状態がランドスケープの場合、光変調パネル４３には、図３に示されるように、立体画像を構成する左眼用画像（Ｌ画像）の矩形状の領域と、立体画像を構成する右眼用画像（Ｒ画像）の矩形状の領域とがｘ方向に交互に並べられて表示される。

【0049】

図３においては、各画素に対応するカラーフィルタが示されている。図３のカラーフィルタは、赤色（Ｒ）の光のみを透過させるカラーフィルタ１０１Ｒ、緑色（Ｇ）の光のみを透過させるカラーフィルタ１０１Ｇ、および青色（Ｂ）の光のみを透過させるカラーフィルタ１０１Ｂから構成される。

【0050】

すなわち、本実施の形態において、１画素は、３色のカラーフィルタ１０１Ｒ，１０１Ｇ，１０１Ｂに対応する３つのサブ画素から構成されている。そして、それぞれのサブ画素は、ストライプ状に配列されるストライプ配列をなしており、表示状態がランドスケープの場合、画像表示の際の矩形形状の画素領域は、ｘ方向に長い縦長の状態とされている。

【0051】

また、表示状態がポートレートの場合、光変調パネル４３には、図４に示されるように、立体画像を構成する左眼用画像（Ｌ画像）の矩形状の領域と、立体画像を構成する右眼用画像（Ｒ画像）の矩形状の領域とがｙ方向に交互に並べられて表示される。本実施の形態において、表示状態がポートレートの場合には、図４に示されるように、画像表示の際の矩形形状の画素領域は、ｙ方向に長い縦長の状態とされ、Ｌ画像およびＲ画像における１画素は、図中下に行くにつれ右に１サブ画素ずつずれて配置されるようになる。

【0052】

なお、光変調パネル４３では、１つの画素、すなわち１つの透過部９１を透過する光が、画像上の１つの画素を表示する光となる。

【0053】

ここで、立体画像を構成する左眼用画像と右眼用画像は、互いに視差を有する画像であるが、ランドスケープ表示の場合、図２におけるｘ方向が左眼用画像と右眼用画像の視差の方向（視差方向）、つまり観察者の左右の眼が並ぶ方向となり、視差方向とカラーフィルタのラインの方向（矩形形状の画素領域の長手方向）とは平行となる。また、ポートレート表示の場合、図２におけるｙ方向が左眼用画像と右眼用画像の視差方向となり、視差方向とカラーフィルタのラインの方向とは直交するようになる。

【0054】

また、２次元の平面画像の表示時においては、各透過部９１は、バックライト４１から全面白状態のパララックスバリア４２を介して入射してきた、平面画像を表示させるための光を透過させ、観察者の眼に入射させる。

【0055】

［パララックスバリアを形成する電極について］
ここで、図５を参照して、パララックスバリア４２において、透明基板６２と透明基板６３のスイッチ液晶層６４側の面に形成される電極について説明する。

【0056】

図５に示されるように、透明基板６２と透明基板６３のスイッチ液晶層６４側の面には、２つの電極１１１，１１２が形成されている。なお、図５において、領域AAは、表示部２１の表示領域のアクティブエリアに対応する領域を示している。

【0057】

電極１１１には、表示部２１の表示状態がランドスケープである場合に電圧が印加される。これにより、スイッチ液晶層６４には、ストライプ状のパララックスバリア（遮光領域とスリット領域）が形成されるようになる。

【0058】

電極１１２は、電極１１２Ａおよび電極１１２Ｂからなり、電極１１２Ａ，Ｂそれぞれには、表示部２１の表示状態がポートレートである場合に電圧が印加される。これにより、スイッチ液晶層６４には、図６に示されるような、ステップ状のパララックスバリア（遮光領域とスリット領域）が形成されるようになる。

【0059】

具体的には、電極１１２Ａに５Ｖ（または−５Ｖ）の電圧が印加され、電極１１２Ｂおよび電極１１１に０Ｖの電圧が印加されると、図６に示されるように、スイッチ液晶層６４には、バックライト４１から入射した光を遮光する遮光領域１５１−１乃至遮光領域１５１−８と、バックライト４１から入射した光を透過させるスリット領域１５２−１乃至スリット領域１５２−８とからなるパララックスバリアが形成される。

【0060】

なお、以下においては遮光領域１５１−１乃至遮光領域１５１−８を個々に区別する必要のない場合、単に遮光領域１５１とも称し、スリット領域１５２−１乃至スリット領域１５２−８を個々に区別する必要のない場合、単にスリット領域１５２とも称する。

【0061】

図６に示すスリット領域１５２は、ｘ方向に長い矩形領域が図中、右下方向に並べられてできる領域であり、パララックスバリアは、遮光領域１５１とスリット領域１５２とが、ｙ方向に交互に並べられたステップ状のバリアとなっている。

【0062】

このようなパララックスバリアが形成された場合、観察者が所定の視点位置から液晶表示装置１１を見ると、図７に示されるように、光変調パネル４３上の領域Ｑ２１乃至領域Ｑ２４が、観察者の右眼の視認領域となり、領域Ｐ２１および領域Ｐ２４が、観察者の左眼の視認領域となる。これにより、観察者には、異なる視点の画像からなる立体画像が知覚されることになる。

【0063】

＜２．液晶表示装置の立体画像表示処理＞
次に、図８を参照して、液晶表示装置１１の立体画像表示処理について説明する。

【0064】

ステップＳ１１において、制御部２２の表示状態判定部３１は、光変調パネル４３の表示状態がランドスケープか否かを判定する。

【0065】

ステップＳ１１において、表示状態がランドスケープであると判定された場合、処理はステップＳ１２に進む。

【0066】

ステップＳ１２において、バリア駆動制御部３２は、カメラ２３によって検出された観察者AUDの位置に応じて、スイッチ液晶層６４の遮光領域７２の位置を移動させるように、パララックスバリア４２の駆動を制御する。なお、このとき、バリア駆動制御部３２は、パララックスバリア４２に、ストライプ状のパララックスバリアを形成させる。

【0067】

図９は、所定の時刻における観察者AUDの頭の位置と、スイッチ液晶層６４および液晶層８４の状態を示している。

【0068】

図９において、スイッチ液晶層６４のマス目のそれぞれは、電極１１１によって形成される領域であり、白抜きの領域はスリット領域を、網かけされた領域は遮光領域を示している。図９においては、領域２１１−１乃至２１１−３がスリット領域とされ、領域２１１−４乃至２１１−７が遮光領域とされている。

【0069】

また、液晶層８４のマス目のそれぞれは、各画素に対応する部分であり、「Ｒ」の文字が記されている部分は、右眼用画像を表示するための光を透過させる透過部を、「Ｌ」の文字が記されている部分は、左眼用画像を表示するための光を透過させる透過部を示している。図９においては、図示せぬバックライト４１からの光BLR1が、領域２１１−２および透過部２２１Ｒを透過して観察者AUDの右眼に入射され、図示せぬバックライト４１からの光BLL1が、領域２１１−２および透過部２２１Ｌを透過して観察者AUDの左眼に入射されている。

【0070】

図９に示される状態から、観察者AUDが図中右側に移動すると、図１０に示されるように、領域２１１−２乃至２１１−４がスリット領域とされ、領域２１１−１，２１１−５乃至２１１−７が遮光領域とされる。すなわち、観察者AUDの頭の位置に応じて、遮光領域とスリット領域の位置が移動（シフト）する。これにより、図１０においては、図示せぬバックライト４１からの光BLR2が、領域２１１−３および透過部２２１Ｒを透過して観察者AUDの右眼に入射され、図示せぬバックライト４１からの光BLL2が、領域２１１−３および透過部２２１Ｌを透過して観察者AUDの左眼に入射されるようになる。

【0071】

このように、観察者AUDが移動した場合でも、観察者AUDは、透過部２２１Ｒ，２２１Ｌに対応する画像を観察（視聴）し続けることができる。これにより、左眼用画像と右眼用画像とが入れ替わる際の違和感を解消することができるようになる。

【0072】

さて、図８のフローチャートに戻り、ステップＳ１１において、表示状態がランドスケープでないと判定された場合、すなわち、表示状態がポートレートである場合、処理はステップＳ１３に進む。

【0073】

ステップＳ１３において、バリア駆動制御部３２は、スイッチ液晶層６４の駆動を制御することにより、電極１１２Ａに５Ｖ（または−５Ｖ）の電圧を印加し、電極１１２Ｂおよび電極１１１に０Ｖの電圧を印加することで、ポートレート用のバリアをオンする。すなわち、バリア駆動制御部３２は、パララックスバリア４２に、ステップ状のパララックスバリアを形成させる。

【0074】

ステップＳ１４において、表示制御部３３は、カメラ２３によって検出された観察者AUDの頭の位置に応じて、光変調パネル４３に表示される左眼用画像および右眼用画像の位置を移動させるように、光変調パネル４３の表示を制御する。

【0075】

図１１は、所定の時刻における観察者AUDの頭の位置と、スイッチ液晶層６４および液晶層８４の状態を示している。

【0076】

図１１において、スイッチ液晶層６４のマス目のそれぞれは、電極１１２によって形成される領域であり、白抜きの領域はスリット領域を、網かけされた領域は遮光領域を示している。図１１においては、領域２４１はスリット領域とされている。

【0077】

また、液晶層８４のマス目のそれぞれは、各画素に対応する部分であり、網かけされた部分は、所定の右眼用画像および左眼用画像を表示するための光を透過させる透過部を、白抜きの部分は、その他の画像を表示するための光を透過させる透過部を示している。具体的には、透過部２５１−１乃至２５１−６のうち、透過部２５１−１乃至２５１−３は右眼用画像の画素に対応し、透過部２５１−４乃至２５１−６は左眼用画像の画素に対応している。図１１においては、図示せぬバックライト４１からの光BLR1が、領域２４１および透過部２５１−２を透過して観察者AUDの右眼に入射されることで、透過部２５１−２を中心として右眼用画像が観察者に観察されている。また、図示せぬバックライト４１からの光BLL1が、領域２４１および透過部２５１−５を透過して観察者AUDの左眼に入射されることで、透過部２５１−５を中心として左眼用画像が観察者に観察されている。

【0078】

図１１に示される状態から、観察者AUDが図中右側に移動すると、図１２に示されるように、透過部２５１−２乃至２５１−４が右眼用画像の画素に対応し、透過部２５１−５乃至２５１−７が左眼用画像の画素に対応するようになされる。すなわち、観察者AUDの頭の位置に応じて、右眼用画像と左眼用画像の位置が移動（シフト）する。これにより、図１２においては、図示せぬバックライト４１からの光BLR2が、領域２４１および透過部２５１−３を透過し、観察者AUDの右眼に入射されることで、透過部２５１−３を中心として右眼用画像が観察者に観察されるようになる。また、図示せぬバックライト４１からの光BLL2が、領域２４１および透過部２５１−６を透過し、観察者AUDの左眼に入射されることで、透過部２５１−６を中心として左眼用画像が観察者に観察されるようになる。

【0079】

このように、観察者AUDが移動した場合でも、観察者AUDは、左眼用画像と右眼用画像を継続的に観察（視聴）し続けることができる。これにより、左眼用画像と右眼用画像とが入れ替わる際の違和感を解消することができるようになる。また、ステップ状のパララックスバリアによれば、スリット領域の開口幅の自由度を高くすることができる。

【0080】

なお、以上の処理は、所定のタイミング毎に繰り返されるようになされる。

【0081】

以上の処理によれば、表示状態がランドスケープである場合には、観察者（視聴者）の位置に応じて、遮光領域の位置を移動させるようにパララックスバリアの駆動が制御され、表示状態がポートレートである場合には、観察者の位置に応じて、左眼用画像と右眼用画像の表示位置を移動させるように光変調パネルの表示が制御される。これにより、表示状態がランドスケープであっても、ポートレートであっても、それぞれの表示状態に適した立体画像を観察者に視聴させることができる。すなわち、表示状態に関わらず、観察者の位置に応じて、立体画像の表示の最適化を図ることが可能となる。

【0082】

＜３．電子機器への適用例＞
次に、図１３乃至図１７を参照して、上述した実施の形態で説明した液晶表示装置の適用例について説明する。上述した実施の形態の液晶表示装置は、テレビジョン装置、デジタルカメラ、ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなどのあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。言い換えると、上述した実施の形態の液晶表示装置は、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像として表示するあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。

【0083】

（適用例１）
図１３は、上述した実施の形態の液晶表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を示している。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル５１１およびフィルターガラス５１２を含む映像表示画面部５１０を有しており、この映像表示画面部５１０は、上述した実施の形態に係る液晶表示装置により構成されている。

【0084】

（適用例２）
図１４は、上述した実施の形態の液晶表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を示している。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部５２１、表示部５２２、メニュースイッチ５２３およびシャッターボタン５２４を有しており、その表示部５２２は、上述した実施の形態に係る液晶表示装置により構成されている。

【0085】

（適用例３）
図１５は、上述した実施の形態の液晶表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を示している。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５３１、文字等の入力操作のためのキーボード５３２および画像を表示する表示部５３３を有しており、その表示部５３３は、上述した実施の形態に係る液晶表示装置により構成されている。

【0086】

（適用例４）
図１６は、上述した実施の形態の液晶表示装置が適用されるビデオカメラの外観を示している。このビデオカメラは、例えば、本体部５４１、この本体部５４１の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ５４２、撮影時のスタート／ストップスイッチ５４３および表示部５４４を有している。そして、その表示部５４４は、上述した実施の形態に係る液晶表示装置により構成されている。

【0087】

（適用例５）
図１７は、上述した実施の形態の液晶表示装置が適用される携帯電話機の外観を示している。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０、サブディスプレイ７５０、ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上述した実施の形態に係る液晶表示装置により構成されている。

【0088】

なお、以上においては、上述した実施の形態の立体画像表示装置は、２視点の画像を表示することで、観察者に対して立体画像を提供するものとしたが、立体画像に限らず、視点によって異なる複数の画像、すなわち多視点の画像を提供するようにしてもよい。具体的には、例えば、車の運転席と助手席とで異なる画像が視聴されるカーナビゲーションシステムに、本技術を適用するようにしてもよい。

【0089】

また、本技術の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

【0090】

さらに、本技術は以下のような構成をとることができる。
（１） 左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせる遮光部を有する遮光バリアと、観察者の位置を検出するセンサとを備える液晶表示装置において、
前記遮光バリアの駆動を制御するバリア駆動制御部と、
前記液晶パネルの表示を制御する表示制御部と、
前記液晶パネルに表示される画像の表示状態を判定する表示状態判定部と
を備え、
前記バリア駆動制御部は、前記画像の表示状態が第１の状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記遮光バリアにおける前記遮光部の位置を移動させるように前記遮光バリアの駆動を制御し、
前記表示制御部は、前記画像の表示状態が第２の状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記液晶パネルにおける前記左眼用画像と前記右眼用画像の表示位置を移動させるように前記液晶パネルの表示を制御する
液晶表示装置。
（２） 前記バリア駆動制御部は、
前記画像の表示状態が前記第１の状態であると判定された場合に、前記遮光バリアにストライプ状の前記遮光部を形成させ、
前記画像の表示状態が前記第２の状態であると判定された場合に、前記遮光バリアにステップ状の前記遮光部を形成させる
（１）に記載の液晶表示装置。
（３） 前記第１の状態は、視差方向と前記液晶パネルにおけるカラーフィルタのラインとが平行となる状態であり、
前記第２の状態は、視差方向と前記液晶パネルにおけるカラーフィルタのラインとが直交する状態である
（１）または（２）に記載の液晶表示装置。
（４） 前記画像を表示させるための光を前記液晶パネルに入射させるバックライトをさらに備え、
前記遮光バリアは、前記液晶パネルと前記バックライトの間に配置される
（１）乃至（３）のいずれかに記載の液晶表示装置。
（５） 左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせる遮光部を有する遮光バリアと、観察者の位置を検出するセンサとを備える液晶表示装置であって、
前記遮光バリアの駆動を制御するバリア駆動制御部と、
前記液晶パネルの表示を制御する表示制御部と、
前記液晶パネルに表示される画像の表示状態を判定する表示状態判定部と
を備える液晶表示装置の駆動方法において、
前記液晶表示装置が、
前記液晶パネルに表示される画像の表示状態を判定し、
前記画像の表示状態が第１の状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記遮光バリアにおける前記遮光部の位置を移動させるように前記遮光バリアの駆動を制御し、
前記画像の表示状態が第２の状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記液晶パネルにおける前記左眼用画像と前記右眼用画像の表示位置を移動させるように前記液晶パネルの表示を制御する
ステップを含む液晶表示装置の駆動方法。
（６） 画像信号に基づいて表示を行う液晶表示装置と、
所定の処理により前記画像信号を生成する処理部と
を有し、
前記液晶表示装置は、
左眼用画像と右眼用画像とを表示する液晶パネルと、両眼視差を生じさせる遮光部を有する遮光バリアと、観察者の位置を検出するセンサとを備える液晶表示装置であって、
前記遮光バリアの駆動を制御するバリア駆動制御部と、
前記液晶パネルの表示を制御する表示制御部と、
前記液晶パネルに表示される画像の表示状態を判定する表示状態判定部と
を備え、
前記バリア駆動制御部は、前記画像の表示状態が第１の状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記遮光バリアにおける前記遮光部の位置を移動させるように前記遮光バリアの駆動を制御し、
前記表示制御部は、前記画像の表示状態が第２の状態であると判定された場合に、前記センサにより検出された前記観察者の位置に応じて、前記液晶パネルにおける前記左眼用画像と前記右眼用画像の表示位置を移動させるように前記液晶パネルの表示を制御する
電子機器。

【符号の説明】

【0091】

１１ 液晶表示装置， ２１ 表示部， ２２ 制御部， ２３ カメラ， ３１ 表示状態判定部， ３２ バリア駆動制御部， ３３ 表示制御部， ４１ バックライト， ４２ パララックスバリア， ４３ 光変調パネル， ６４ スイッチ液晶層， ７１−１乃至７１−６，７１ スリット領域， ７２−１乃至７２−６，７２ 遮光領域，９１Ｌ−１乃至９１Ｌ−６，９１Ｒ−１乃至９１Ｒ−６，９１ 透過部， １１１ 電極， １１２ 電極

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】