(57)【要約】【課題】より使い易い液晶光学装置及び画像表示装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、第１基板部と、第２基板部と、液晶層と、を含む液晶光学装置が提供される。第１基板部は、第１辺方向に延在する第１辺と、を有する第１基板と、第１面の上に設けられ、第１方向に延在する複数の第１電極と、を含む。第２基板部は、第１面に対向する第２基板と、第２基板上に設けられ、第２方向に延在する複数の第２電極と、を含む。液晶層は、第１基板部と第２基板部との間に設けられ液晶分子を含む。第１辺方向から第１方向までの、第１回転方向の第１角度は、０度超９０度未満である。第１辺方向から第２方向までの第１回転方向の第２角度は、第１角度とは異なり、０度超９０度未満である。第１辺方向から液晶分子の長軸方向までの第１回転方向の第３角度は、第１角度とは異なり第２角度とは異なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１面と、前記第１面に対して平行な平面に投影したときに第１辺方向に延在する第１辺と、を有する光透過性の第１基板と、
前記第１面の上に設けられ、第１方向に延在し前記第１方向と交差する方向に互いに離間する複数の第１電極と、
を含む第１基板部と、
前記第１面に対向する第２面を有する光透過性の第２基板と、
前記第２面の上に設けられ、第２方向に延在し前記第２方向と交差する方向に互いに離間する複数の第２電極と、
を含む第２基板部と、
前記第１基板部と前記第２基板部との間に設けられ液晶分子を含む液晶層と、
を備え、
前記第１辺方向から前記第１方向までの、第１回転方向の第１角度は、０度よりも大きく９０度よりも小さく、
前記第１辺方向から、前記第２方向を前記平面に投影した方向までの、前記第１回転方向の第２角度は前記第１角度とは異なり、０度よりも大きく９０度よりも小さく、
前記第１辺方向から、前記液晶分子の長軸方向を前記平面に投影した方向までの、前記第１回転方向の第３角度は、前記第１角度とは異なり前記第２角度とは異なる液晶光学装置。
【請求項２】
前記第３角度は、前記第１角度よりも大きく、前記第２角度よりも大きい請求項１記載の液晶光学装置。
【請求項３】
前記第１角度をθ１（度）とし、前記第２角度をθ２（度）とし、前記第３角度をθ３（度）としたとき、
前記θ１、前記θ２、前記θ３は、
（θ１＋θ２）／２＋７０度≦θ３≦（θ１＋θ２）／２＋１１０度
を満たす請求項１または２に記載の液晶光学装置。
【請求項４】
前記液晶層における前記液晶分子の前記長軸方向は、前記液晶層のうちの前記第１基板部に接する第１基板側部分の第１配向方向と、前記液晶層のうちの前記第２基板部に接する第２基板側部分の第２配向方向と、を含み、
前記第１配向方向と、前記第２配向方向と、の間の角度の絶対値は、３度未満である請求項１〜３のいずれか１つに記載の液晶光学装置。
【請求項５】
前記液晶層における前記液晶分子の前記長軸方向は、前記液晶層のうちの前記第１基板部に接する第１基板側部分の第１配向方向と、前記液晶層のうちの前記第２基板部に接する第２基板側部分の第２配向方向と、を含み、
前記第１配向方向と、前記第２配向方向と、の間の角度の絶対値は、３度以上であり、
前記液晶層における前記液晶分子の前記長軸方向は、前記第１方向と前記第２方向とに対して垂直な方向に沿ってツイストしている請求項１〜３のいずれか１つに記載の液晶光学装置。
【請求項６】
前記第１辺は、一端と、前記一端と前記第１辺方向に沿って離間する他端と、を有し、  前記第１基板は、第２辺、第３辺及び第４辺と、をさらに含み、
前記第２辺は、前記第１辺方向に対して垂直な方向において前記第１辺と離間し、前記第２辺は、一端と、他端と、を有し、前記第２辺の前記他端は、前記第２辺の前記一端と前記第１辺方向に沿って離間し、
前記第３辺は、前記第１辺の前記一端と、前記第２辺の前記一端と、を接続し、前記第３辺は、前記第１辺方向に対して垂直な前記方向に延在し、
前記第４辺は、前記第１辺の前記他端と、前記第２辺の前記他端と、を接続し、前記第４辺は、前記第１辺方向に対して垂直な前記方向に延在し、前記第３辺と前記第１辺方向において離間する請求項１〜５のいずれか１つに記載の液晶光学装置。
【請求項７】
前記複数の第１電極と前記複数の第２電極とに電気的に接続された駆動部をさらに備え、
前記駆動部は、
前記複数の第１電極と前記複数の第２電極との間の電圧を第１状態にして、前記液晶層に前記第１方向に対して垂直な方向に沿った第１屈折率分布を形成する第１動作と、
前記複数の第１電極と前記複数の第２電極との間の電圧を第２状態にして、前記液晶層に前記第２方向に対して垂直な方向に沿った第２屈折率分布を形成する第２動作と、
を実施する請求項１〜６のいずれか１つに記載の液晶光学装置。
【請求項８】
前記駆動部は、
前記第１動作において、前記複数の第１電極のうちの少なくとも２つのそれぞれの電位を互いに変え、
前記第２動作において、前記複数の第２電極のうちの少なくとも２つのそれぞれの電位を互いに変える請求項７に記載の液晶光学装置。
【請求項９】
制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記平面に対して垂直な方向を中心とした前記第１基板部の回転に関する情報を入手し、前記入手した情報に基づいて前記第１駆動部に前記第１動作及び前記第２動作の少なくともいずれかを実施させる請求項７または８に記載の液晶光学装置。
【請求項１０】
請求項１〜６のいずれか１つに記載の液晶光学装置と、
前記液晶光学装置と積層され画像情報を含む光を前記液晶層に入射させる画像表示部と、
を備えた画像表示装置。
【請求項１１】
前記画像情報を含む前記光は、偏光を含み、前記偏光の偏光軸を前記平面に投影した方向は、前記第１方向と交差し、前記第２方向と交差する請求項１０記載の画像表示装置。
【請求項１２】
制御部をさらに備え、
前記液晶光学装置は、前記複数の第１電極と前記複数の第２電極とに電気的に接続された第１駆動部をさらに含み、
前記第１駆動部は、
前記複数の第１電極と前記複数の第２電極との間の電圧を第１状態にして、前記液晶層に前記第１方向に対して垂直な方向に沿った第１屈折率分布を形成する第１動作と、
前記複数の第１電極と前記複数の第２電極との間の電圧を第２状態にして、前記液晶層に前記第２方向に対して垂直な方向に沿った第２屈折率分布を形成する第２動作と、
を実施し、
前記制御部は、前記画像情報を含む光が入射される観視者が前記画像表示部を観視すると推定される観視方向に関する情報を入手し、前記入手した情報に基づいて前記第１駆動部に前記第１動作及び前記第２動作の少なくともいずれかを実施させる請求項１０または１１に記載の画像表示装置。
【請求項１３】
前記観視者の前記画像表示部の前記観視方向を検出し、前記検出した前記観視方向に関する情報を前記制御部に供給する第１検出部をさらに備えた請求項１２記載の画像表示装置。
【請求項１４】
前記画像表示部に含まれる辺及び前記液晶光学装置に含まれる辺の少なくともいずれかの延在方向の、重力及び地軸の少なくともいずれかの基準軸に対する方向を検出し、前記検出した方向に基づいて前記観視者が前記画像表示部を観視すると推定される前記観視方向に関する前記情報を生成し、前記生成した前記情報を前記制御部に供給する第２検出部をさらに備えた請求項１２または１３に記載の画像表示装置。
【請求項１５】
前記画像表示部は、前記画像情報を含む前記光を形成する表示層と、前記表示層に接続された第２駆動部と、を含み、
前記制御部は、前記入手した情報に基づいて前記第２駆動部を制御して、前記表示層における前記光を変更する請求項１２〜１４のいずれか１つに記載の画像表示装置。
【請求項１６】
前記画像表示部は、前記第１面に対して平行な平面内に配置された複数の画素を含み、
前記第１面に対して平行な平面内の第１画素方向に沿う、前記複数の画素のそれぞれの第１長さは、前記第１画素方向に対して垂直で前記第１面に対して平行な前記平面内の第２画素方向に沿う前記複数の画素のそれぞれの第２長さとは異なる請求項１２〜１５のいずれか１つに記載の画像表示装置。
【請求項１７】
前記複数の画素は、
第１ピーク波長を有する第１光を出射可能な複数の第１画素と、
前記第１ピーク波長とは異なる第２ピーク波長を有する第２光を出射可能な複数の第２画素と、
を含み、
前記複数の第１画素は、前記第１画素方向に沿う直線に沿って並び、
前記複数の第２画素は、前記第１画素方向に沿う前記直線に沿って並ぶ請求項１６記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、液晶光学装置及び画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶の複屈折性を利用し、印加される電圧に応じて屈折率の分布を変化させる液晶光学装置がある。この液晶光学装置と、画像表示部と、を組み合わせた立体画像表示装置がある。
【０００３】
このような画像表示装置では、例えば、液晶光学装置の屈折率の分布を変化させることで、画像表示部に表示された画像をそのまま観察者の眼に入射させる状態と、画像表示部に表示された画像を複数の視差画像として観察者の眼に入射させる状態と、を切り替える。これにより、高精細な２次元画像表示動作と、複数の視差画像による裸眼での立体視の３次元画像表示動作と、が行われる。より使い易い液晶光学装置及び画像表示装置が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−２２６２３１号公報
【特許文献２】特開２０１０−２４９９５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の実施形態は、より使い易い液晶光学装置及び画像表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の実施形態によれば、第１基板部と、第２基板部と、液晶層と、を含む液晶光学装置が提供される。前記第１基板部は、第１面と、前記第１面に対して平行な平面に投影したときに第１辺方向に延在する第１辺と、を有する光透過性の第１基板と、前記第１面の上に設けられ、第１方向に延在し前記第１方向と交差する方向に互いに離間する複数の第１電極と、を含む。前記第２基板部は、前記第１面に対向する第２面を有する光透過性の第２基板と、前記第２面の上に設けられ、第２方向に延在し前記第２方向と交差する方向に互いに離間する複数の第２電極と、を含む。前記液晶層は、前記第１基板部と前記第２基板部との間に設けられ液晶分子を含む。前記第１辺方向から前記第１方向までの、第１回転方向の第１角度は、０度よりも大きく９０度よりも小さい。前記第１辺方向から、前記第２方向を前記平面に投影した方向までの、前記第１回転方向の第２角度は前記第１角度とは異なり、０度よりも大きく９０度よりも小さい。前記第１辺方向から、前記液晶分子の長軸方向を前記平面に投影した方向までの、前記第１回転方向の第３角度は、前記第１角度とは異なり前記第２角度とは異なる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る液晶光学装置及び画像表示装置を示す模式図である。
【図２】第１の実施形態に係る液晶光学装置を示す模式的斜視図である。
【図３】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１の実施形態に係る液晶光学装置を示す模式図である。
【図４】図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１の実施形態に係る液晶光学装置及び画像表示装置の動作を示す模式図である。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１の実施形態に係る液晶光学装置及び画像表示装置の別の動作を示す模式図である。
【図６】図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１の実施形態に係る液晶光学装置及び画像表示装置の動作を示す模式図である。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の液晶光学装置及び画像表示装置の動作を示す模式図である。
【図８】図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の液晶光学装置及び画像表示装置の動作を示す模式図である。
【図９】図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の液晶光学装置及び画像表示装置の動作を示す模式図である。
【図１０】液晶光学装置の特性を示すグラフ図である。
【図１１】図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、液晶光学装置の特性を示す模式図である。
【図１２】図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、液晶光学装置の特性を示す模式図である。
【図１３】図１３（ａ）〜図１３（ｆ）は、第１の実施形態に係る液晶光学装置を示す模式図である。
【図１４】第１の実施形態に係る別の液晶光学装置を示す模式図である。
【図１５】図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の液晶光学装置を示す模式図である。
【図１６】図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、第２の実施形態に係る画像表示装置を例示する模式図である。
【図１７】第３の実施形態に係る液晶光学装置を示す模式図である。
【図１８】図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、第４の実施形態に係る液晶光学装置を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の各実施の形態について図面を参照しつつ説明する。  
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。  
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
【０００９】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る液晶光学装置及び画像表示装置を例示する模式図である。  
図１に表したように、画像表示装置５００は、液晶光学装置１１０と、画像表示部４００と、を含む。この例では、液晶光学装置１１０用の第１駆動部１５０と、画像表示部４００用の第２駆動部４５０と、検出部３００と、が設けられている。
【００１０】
液晶光学装置１１０は、第１基板部１０ｕと、第２基板部２０ｕと、液晶層３０と、を含む。
【００１１】
第１基板部１０ｕは、第１基板１０ｓと、複数の第１電極１０ｅと、を含む。第１基板１０ｓは、光透過性である。第１基板１０ｓは、第１面１０ａを有する。第１面１０ａは、第１基板１０ｓの主面である。
【００１２】
第１面１０ａに対して垂直な方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向とする。第１面１０ａは、Ｘ−Ｙ平面に対して平行である。
【００１３】
この例では、第１基板１０ｓの平面形状は、実質的に長方形（正方形も含む）である。第１基板１０ｓは、第１辺１１〜第４辺１４を有する。第１辺１１は、第１辺方向Ｓ１に延在する。第１辺方向Ｓ１をＹ軸方向とする。
【００１４】
第１辺１１は、第１面１０ａに対して平行な平面（Ｘ−Ｙ平面）に投影したときに、第１辺方向Ｓ１（この例ではＹ軸方向）に延在する。第１辺１１は、一端１１ａと他端１１ｂとを有する。他端１１ｂは、一端１１ａとＹ軸方向において離間する。  
第２辺１２は、Ｘ軸方向において、第１辺１１と離間し、Ｙ軸方向に延在する。第２辺１２は、一端１２ａと他端１２ｂとを有する。他端１２ｂは、一端１２ａとＹ軸方向において離間する。  
第３辺１３は、第１辺１１の一端１１ａと、第２辺１２の一端１２ａと、を接続する。第３辺１３は、Ｘ軸方向に延在する。  
第４辺１４は、第１辺１１の他端１１ｂと、第２辺１２の他端１２ｂと、を接続する。第４辺１４は、Ｘ軸方向に延在し、第３辺１３とＹ軸方向において離間する。
【００１５】
実施形態において、各辺が接続されるコーナー部は、各辺に対して傾斜していても良い。コーナー部が曲線状でも良い。実施形態において、第１基板１０ｓの形状は、長方形（正方向を含む）でなくても良く、任意の多角形でも良い。第１基板１０ｓは、第１辺方向Ｓ１に延在する第１辺１１を少なくとも有している。
【００１６】
複数の第１電極１０ｅは、第１面１０ａの上に設けられる。複数の第１電極１０ｅのそれぞれは、第１方向Ｄ１に延在する。複数の第１電極１０ｅは、第１方向Ｄ１と交差する方向（例えば直交する方向）に、互いに離間する。複数の第１電極１０ｅのそれぞれの少なくとも一部は、例えば、光透過性である。第１電極１０ｅは、第１方向Ｄ１に延在する帯状である。
【００１７】
第２基板部２０ｕは、第２基板２０ｓと、複数の第２電極２０ｅと、を含む。第２基板２０ｓは、光透過性である。第２基板２０ｓは、第２面２０ａを有する。第２面２０ａは、第１面１０ａに対向する。
【００１８】
本願明細書において、対向する状態は、直接向かい合う状態と、間に別の要素が挿入されて向かい合う状態と、を含む。
【００１９】
第２面２０ａは、第１面１０ａに対して実質的に平行である。複数の第２電極２０ｅは、第２面２０ａの上に設けられる。複数の第２電極２０ｅは、第２方向Ｄ２に延在する。複数の第２電極２０ｅは、第２方向Ｄ２と交差する方向（例えば直交する方向）に、互いに離間する。複数の第２電極２０ｅのそれぞれの少なくとも一部は、例えば、光透過性である。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と交差する。すなわち、第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１に対して非平行である。
【００２０】
液晶層３０は、第１基板部１０ｕと第２基板部２０ｕとの間に設けられる。液晶層３０は、液晶分子３１を含む。液晶層３０は、例えば、ネマティック液晶を含む。液晶層３０は、カイラル剤を含んでも良い。液晶分子３１は、長軸方向３１ａを有する。
【００２１】
第１辺方向Ｓ１、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、及び、液晶層３０における液晶の配向方向については、後述する。
【００２２】
第１基板１０ｓ及び第２基板２０ｓには、例えば、透明なガラス、または、透明な樹脂などが用いられる。第１電極１０ｅ及び第２電極２０ｅは、例えば、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ及びＴｉよりなる群から選択された少なくともいずれかの元素を含む酸化物を含む。第１電極１０ｅ及び第２電極２０ｅには、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などが用いられる。第１電極１０ｅ及び第２電極２０ｅには、例えば、光透過性の薄い金属層を用いても良い。
【００２３】
画像表示装置５００においては、このような液晶光学装置１１０が、画像表示部４００と積層される。換言すれば、画像表示部４００は、液晶光学装置１１０と積層される。例えば、画像表示部４００は、表示面４０１を有する。液晶光学装置１１０は、画像表示部４００の表示面４０１に積層される。
【００２４】
本願明細書において、積層される状態は、直接重ねられる状態と、間に別の要素が挿入されて重ねられる状態と、を含む。
【００２５】
表示面４０１は、Ｘ−Ｙ平面に対して実質的に平行である。  
画像表示部４００は、表示層４２３を含む。この例では、画像表示部４００には、例えば液晶表示装置が用いられる。このとき、表示層４２３には、液晶層が用いられる。例えば、画像表示部４００は、第１偏光層４２１と、第２偏光層４２２と、をさらに含む。表示層４２３は、第１偏光層４２１と第２偏光層４２２との間に設けられる。第１偏光層４２１及び第２偏光層４２２には、例えば、偏光板、偏光膜、または、偏光フィルタなどが用いられる。第１偏光層４２１は、第１透過軸４２１ｐを有する。第１透過軸４２１ｐは、第１偏光層４２１の吸収軸（第１偏光層４２１の延伸方向）に対して垂直な軸である。第２偏光層４２２は、第２透過軸４２２ｐを有する。第２透過軸４２２ｐは、第２偏光層４２２の吸収軸（第２偏光層４２２の延伸方向）に対して垂直な軸である。
【００２６】
この例では、第２偏光層４２２と液晶光学装置１１０との間に表示層４２３が配置され、表示層４２３と液晶光学装置１１０との間に第１偏光層４２１が配置されている。画像表示部４００から出射する光（画像光４００Ｌ）が、第１偏光層４２１から液晶光学装置１１０に入射する。画像表示部４００から出射する画像光４００Ｌの偏光軸は、第１偏光層４２１の第１透過軸４２１ｐに対して実質的に平行である。
【００２７】
例えば、画像光４００Ｌは、実質的に、直線偏光である。画像光４００Ｌのうちの偏光軸に沿う振動面（電界の振動面）の成分は、画像光４００Ｌのうちの偏光軸に対して直交する軸に沿う振動面（電界の振動面）の成分よりも大きい。
【００２８】
画像表示部４００の構成は、任意である。表示層４２３には、例えばＶＡモード、ＴＮモード、または、ＩＰＳモードなどの任意の構成を適用できる。第１偏光層４２１と表示層４２３との間、第２偏光層４２２と表示層４２３との間の少なくともいずれかに位相差層（位相差板）を設けても良い。
【００２９】
この例では、画像表示部４００用の第２駆動部４５０により、表示層４２３の動作が制御される。第２駆動部４５０は、画像情報を含む光を形成する表示層４２３に接続されている。第２駆動部４５０には、例えば、記録媒体や外部入力などにより、映像信号が入力される。第２駆動部４５０は、入力された映像信号に基づいて画像表示部４００の動作を制御する。表示層４２３に複数の画素（図示しない）が設けられる。複数の画素における液晶の配列が制御されて複数の画素から出射する光の強度が変調され、画像が形成される。画像を含む光（画像光４００Ｌ）が、液晶光学装置１１０に入射する。
【００３０】
この例では、液晶光学装置１１０用の第１駆動部１５０は、液晶光学装置１１０の複数の第１電極１０ｅ及び複数の第２電極２０ｅに電気的に接続される。第１電極１０ｅと第２電極２０ｅとの間に印加される電圧に応じて液晶層３０における液晶の配向が変化する。後述するように、液晶層３０において、Ｘ−Ｙ平面内に延在する複数のレンズが形成される。
【００３１】
例えば、第１駆動部１５０から供給される電圧に応じて、第１電極１０ｅの延在方向である第１方向Ｄ１に対して直交する方向に屈折率分布（屈折率の変化）が形成される。すなわち、例えば、第１電圧状態のときに、第１方向Ｄ１に沿う複数の帯状のレンズ（例えばシリンドリカル状のレンズ）が形成される。または、第２電極２０ｅの延在方向である第２方向Ｄ２に対して直交する方向に屈折率分布が形成される。すなわち、第２電圧状態のときに、第２方向Ｄ２に沿う複数の帯状のレンズ（例えばシリンドリカル状のレンズ）が形成される。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と交差している。電圧状態を変えることで、互いに異なる複数の方向に延在する、複数の屈折率分布が形成できる。
【００３２】
図１に例示したように、画像表示部４００用の第２駆動部４５０と、液晶光学装置１１０用の第１駆動部１５０と、は、制御部２００に含まれて、一体化されても良い。
【００３３】
画像表示部４００から出射した画像を含む光（画像光４００Ｌ）が、液晶光学装置１１０に入射し、液晶光学装置１１０における上記の屈折率分布により、例えば、立体視の３次元画像表示動作が行われる。この動作については、後述する。検出部３００についても、後述する。
【００３４】
図２は、第１の実施形態に係る液晶光学装置を例示する模式的斜視図である。  
図２は、液晶層３０における液晶分子３１の状態を例示している。  
図２に例示したように、液晶層３０が、第１基板部１０ｕと第２基板部２０ｕとの間に設けられている。例えば、液晶層３０において、液晶分子３１は、所定の方向に配向している。例えば、第１基板部１０ｕの液晶層３０に対向する面（例えば第１電極１０ｅの表面）上に図示しない配向膜が設けられる。一方、第２基板部２０ｕの液晶層３０に対向する面（例えば第２電極２０ｅの表面）上に図示しない配向膜が設けられる。これらの配向膜に配向処理（例えばラビング処理など）が行われる。これにより、液晶層３０の液晶分子３１の配向が定まる。
【００３５】
液晶層３０の液晶分子３１の長軸方向３１ａ（ダイレクタの方向）をＸ−Ｙ平面に投影した方向を第３方向Ｄ３とする。
【００３６】
図２に示した例では、ラビング処理により液晶分子３１の配向が制御される。  
例えば、液晶層３０は、第１基板部１０ｕに接する第１基板側部分３２ａと、第２基板部２０ｕに接する第２基板側部分３２ｂと、を含む。第１基板側部分３２ａは、第１配向方向ＯＤ１を有する。第２基板側部分３２ｂは、第２配向方向ＯＤ２を有する。
【００３７】
第１配向方向ＯＤ１は、例えば、第１基板部１０ｕにおける配向方向（例えばラビング処理方向）である。第２配向方向ＯＤ２は、例えば、第２基板部２０ｕにおける配向方向（例えばラビング処理方向）である。
【００３８】
液晶層３０における液晶分子３１の長軸方向３１ａは、液晶層３０のうちの第１基板側部分３２ａの第１配向方向ＯＤ１と、液晶層３０のうちの第２基板側部分３２ｂの第２配向方向ＯＤ２と、を含む。
【００３９】
図２に示した例では、第１配向方向ＯＤ１は、第２配向方向ＯＤ２に対して、反平行（逆向き）である。例えば、液晶層３０は、一軸配向を有する。例えば、第１配向方向ＯＤ１と、第２配向方向ＯＤ２と、の間の角度の絶対値は、３度未満でも良い。
【００４０】
この場合、液晶層３０において、実質的にホモジニアス配向が形成される。このとき、第１配向方向ＯＤ１及び第２配向方向ＯＤ２は、第３方向Ｄ３に対して、実質的に平行である。
【００４１】
液晶層３０には、例えばネマティック液晶が用いられる。液晶層３０に含まれる液晶の誘電異方性は、例えば、正である。液晶層３０に電圧が印加されない状態（または、液晶層３０がしきい値電圧を有する場合においてしきい値電圧以下の電圧が印加された状態）を、非活性化状態とする。液晶層３０に電圧（しきい値電圧よりも大きい電圧）が印加された状態を、活性化状態とする。例えば、非活性化状態において、液晶層３０は、実質的に水平配向を有する。この状態における液晶分子３１の長軸方向３１ａをＸ−Ｙ平面に投影した方向が第３方向Ｄ３に対応する。液晶層３０に含まれる液晶の誘電異方性が正の場合の、非活性化状態における液晶のプレチルト角（ダイレクタと基板の主面との間の角度）は、例えば、０度以上３０度以下である。この場合における液晶の配向は、例えば、実質的に水平配向、または、ＨＡＮ配向である。
【００４２】
液晶層３０に含まれる液晶の誘電異方性は、負でも良い。例えば、液晶層３０に電圧（しきい値電圧よりも大きい電圧）が印加された活性化状態において、液晶層３０の液晶分子３１の長軸方向３１ａは、Ｘ−Ｙ平面に対して平行な成分を有する。この状態における液晶分子３１の長軸方向３１ａをＸ−Ｙ平面に投影した方向が第３方向Ｄ３に対応する。液晶の誘電異方性が負の場合、非活性化状態における液晶のプレチルト角は、例えば、６０度以上９０度以下である。この場合における液晶の配向は、例えば、実質的に垂直配向、または、ＨＡＮ配向である。
【００４３】
例えば、第３方向Ｄ３は、液晶層３０の、偏光を含む光学的特性を評価することで、判断できる。第３方向Ｄ３を、液晶層３０の液晶分子３１の配向制御方向（例えばラビング処理方向）により、判断しても良い。ラビング処理方向は、液晶層３０に電圧（特に直流電圧）を印加したときに発生する、液晶層３０の配向の不均一さ（例えばラビング傷など）の異方性を観察することで判断できる。液晶層３０の液晶配向は、光配向方法などで形成されても良く、任意の方法で形成できる。
【００４４】
液晶層３０における液晶配向がツイスト配向でない場合は、第１配向方向ＯＤ１と、第２配向方向ＯＤ２と、は互いに平行である。液晶層３０における液晶配向がツイスト配向でない場合は、第３方向Ｄ３は、第１基板部１０ｕ上における液晶の配向方向（第１配向方向ＯＤ１）に対応する。
【００４５】
後述するように、液晶層３０の配向として、ツイスト配向を用いても良い。例えば、液晶（液晶分子３１）の長軸方向３１ａは、Ｚ軸方向を軸としてツイストする。このとき、液晶層３０中において、第３方向Ｄ３が変化する。以下では、説明を簡単にするために、液晶の配向方向が、Ｚ軸に沿って一定である場合について説明する。
【００４６】
図３（ａ）及び図３（ｂ）は、第１の実施形態に係る液晶光学装置を例示する模式図である。  
図３（ａ）は、模式的斜視図であり、図３（ｂ）は、模式的平面図である。  
図３（ａ）に例示したように、第１基板１０ｓの第１面１０ａに対して平行な平面（Ｘ−Ｙ平面）に投影したときに、第１辺１１は、第１辺方向Ｓ１に延在している。第１辺方向Ｓ１は、例えばＹ軸方向に対して平行である。
【００４７】
第１方向Ｄ１及び第１辺方向Ｓ１は、上記の平面（Ｘ−Ｙ平面）内の方向である。第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３は、上記の平面（Ｘ−Ｙ平面）に投影することができる。
【００４８】
図３（ｂ）は、Ｘ−Ｙ平面内の第１方向Ｄ１及び第１辺方向Ｓ１と、Ｘ−Ｙ平面に投影したときの第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３と、を例示している。
【００４９】
図３（ｂ）に表したように、第１辺方向Ｓ１から第１方向Ｄ１までの、第１回転方向の方向を第１角度θ１とする。第１角度θ１は、０度よりも大きく９０度よりも小さい。この例では、第１回転方向は、反時計回りである。後述するように、第１回転方向は、時計回りでも良い。以下では、第１回転方向が反時計回りである場合について説明する。
【００５０】
一方、第１辺方向Ｓ１から、第２方向Ｄ２をＸ−Ｙ平面に投影した方向までの、第１回転方向（この例では反時計回り）の角度を第２角度θ２とする。第２角度θ２は、第１角度θ１とは異なる。第２角度θ２は、０度よりも大きく９０度よりも小さい。この例では、第２角度θ２は、第１角度θ１よりも大きい。後述するように、第２角度θ２は第１角度θ１よりも小さくても良い。
【００５１】
一方、第１辺方向Ｓ１から、第３方向Ｄ３（すなわち、液晶分子３１の長軸方向３１ａをＸ−Ｙ平面に投影した方向）までの、第１回転方向（この例では反時計回り）の角度を第３角度θ３とする。第３角度θ３は、第１角度θ１とは異なり、第２角度θ２とは異なる。この例では、第３角度θ３は、第１角度θ１よりも大きく、第２角度θ２よりも大きい。
【００５２】
このように、実施形態においては、第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１と交差し、かつ、第２方向Ｄ２と交差する。そして、第３方向Ｄ３は、例えば、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とで形成される鈍角の間に位置する。
【００５３】
このような第１辺方向Ｓ１、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３により、例えば、以下に説明するように、第１方向Ｄ１に対して直交する方向の屈折率分布と、第２方向Ｄ２に対して直交する方向の屈折率分布と、を切り替えて得ることが可能になる。これにより、より使い易い液晶光学装置及び画像表示装置が得られる。
【００５４】
例えば、動作状態の例として、第１方向Ｄ１に対して直交する方向に屈折率分布を形成する第１動作状態と、第２方向Ｄ２に対して直交する方向に屈折率分布を形成する第２動作状態と、について説明する。以下では、液晶層３０の液晶が正の誘電異方性を有する場合として、説明する。
【００５５】
図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１の実施形態に係る液晶光学装置及び画像表示装置の動作を例示する模式図である。  
図４（ａ）は、第１動作状態ＳＴ１における液晶光学装置１１０及び画像表示装置５００を例示している。図４（ａ）は、第１方向Ｄ１に対して垂直でＺ軸方向に対して垂直な方向Ｄ１ａと、Ｚ軸方向と、を含む平面で、液晶光学装置１１０及び画像表示装置５００を切断したときの模式的断面図である。第４（ｂ）は、第１動作状態ＳＴ１において、第１電極１０ｅに供給される電圧Ｖａ１を例示している。
【００５６】
図４（ａ）に表したように、液晶光学装置１１０において、第１基板部１０ｕは、第１配向膜１０ｏをさらに含む。第１配向膜１０ｏは、第１電極１０ｅと液晶層３０との間に設けられる。この例では、第１配向膜１０ｏは、第１基板１０ｓと液晶層３０との間にも設けられている。一方、第２基板部２０ｕは、第２配向膜２０ｏを、さらに含む。第２配向膜２０ｏは、第２電極２０ｅと液晶層３０との間に設けられる。これらの配向膜に所定の処理が行われて液晶層３０の初期配向が形成される。これにより、第３方向Ｄ３が定まる。第１配向膜１０ｏ及び第２配向膜２０ｏには、例えば、ポリイミドなどの樹脂が用いられる。第１配向膜１０ｏ及び第２配向膜２０ｏの厚さは、例えば、約２００ｎｍ（例えば１００ｎｍ以上３００ｎｍ以下）である。
【００５７】
第１電極１０ｅと第２電極２０ｅとの間の電圧を制御することで、液晶層３０の配向を制御し、液晶層３０中に屈折率分布を形成することができる。以下では、説明を簡単にするために、第１動作状態ＳＴ１において、複数の第２電極２０ｅの電位が固定されるものとする。例えば、複数の第２電極２０ｅの電位が、接地電位に設定される。
【００５８】
一方、複数の第１電極１０ｅに、互いに異なる電圧が印加される。例えば、第１電極１０ｅは、電極Ｅ１１〜Ｅ１９を含む。電極Ｅ１１〜Ｅ１９は、この順で、方向Ｄ１ａに並ぶ。例えば、電極Ｅ１１〜Ｅ１９のそれぞれに、互いに異なる電圧が印加される。
【００５９】
図４（ｂ）の横軸は、方向Ｄ１ａにおける位置である。図４（ｂ）の縦軸は、第１電極１０ｅに印加される電圧Ｖａ１である。図４（ｂ）に表したように、例えば、電極Ｅ１１及び電極Ｅ１９に高い電圧を印加する。一方、電極Ｅ１５に低い電圧を印加する。例えば、電極Ｅ１５の電位を、第２電極２０ｅの電位と同じにする。そして、電極Ｅ１２、Ｅ１３及びＥ１４のそれぞれの電圧をこの順で低くする。一方、電極Ｅ１６、Ｅ１７及びＥ１８のそれぞれの電圧をこの順で高くする。
【００６０】
液晶層３０に印加された電圧による誘電エネルギーと、弾性エネルギーと、により液晶層３０の配向が決まる。
【００６１】
このような電圧を印加することで、電極Ｅ１１及びＥ１９と、第２電極２０ｅと、の間において、液晶層３０に高い電圧が印加される。このため、図４（ａ）に例示したように、これらの部分においては、液晶分子３１の長軸と、Ｚ軸方向と、の間の角度は小さい。すなわち、チルト角は大きい。一方、電極Ｅ１５と、第２電極２０ｅと、の間において、液晶層３０に印加される電圧は低い（例えば０である）。この部分においては、液晶分子３１の長軸と、Ｚ軸方向と、の間の角度は大きい。すなわち、チルト角は小さい。そして、電極Ｅ１１と電極Ｅ１５との間の領域、及び、電極Ｅ１９と電極Ｅ１５との間の領域、においては、これらの中間の状態が形成される。このように、第１電圧状態が第１駆動部１５０により形成され、この第１電圧状態により、液晶の第１配向状態が形成される。
【００６２】
液晶は、複屈折性を有している。液晶分子３１の長軸方向３１ａの偏光に対する屈折率は、液晶分子３１の短軸方向の屈折率よりも高い。印加される電圧に応じて、液晶層３０における液晶の配向方向が変化し、これに応じて、実効的な屈折率が変化する。これにより、液晶層３０において、屈折率分布（第１屈折率分布３５）が形成される。すなわち、第１レンズが形成される。この第１屈折率分布３５（第１レンズ）においては、屈折率は、方向Ｄ１ａに沿って変化する。そして、第１方向Ｄ１に関しては、屈折率は、実質的に一定である。例えば、レンチキュラー状の第１レンズが形成される。
【００６３】
このような電極Ｅ１１〜Ｅ１９が１セットとなる。このセットが、複数設けられ、複数のセットが、方向Ｄ１ａに沿って並べられる。これにより、第１レンズが複数設けられる。例えば、第１方向Ｄ１に沿って延びる複数のシリンドリカルレンズが、第１方向Ｄ１に直交する方向Ｄ１ａに沿って並ぶ。
【００６４】
例えば、電極Ｅ１１に対応する位置、及び、電極Ｅ１９に対応する位置が、レンズ端に対応する。電極Ｅ１５に対応する位置がレンズ中心に対応する。
【００６５】
このように、第１動作状態ＳＴ１においては、第１方向Ｄ１に対して垂直でＺ軸方向に対して垂直な方向Ｄ１ａに沿った、第１屈折率分布３５（第１レンズ）が形成される。液晶光学装置１１０は、例えば、液晶ＧＲＩＮレンズ（Gradient Index lens）として機能する。図４（ａ）では、液晶ＧＲＩＮレンズの１つのレンズが例示されている。このようなレンズが、方向Ｄ１ａに沿って複数形成される。
【００６６】
このとき、画像表示部４００は、例えば、複数の画素群４１０（例えば、第１画素〜第５画素ＰＸ１〜ＰＸ５など）を有する。複数の画素群４１０は、例えば、表示面４０１に対して平行な平面（例えばＸ−Ｙ平面）内にマトリクス状に配列される。複数の画素群４１０により、複数の視差画像が表示される。複数の視差画像は、例えば、観視者の視差に対応する画像である。複数の視差画像を含む光（画像光４００Ｌ）が、液晶光学装置１１０に入射する。
【００６７】
既に説明したように、第１基板１０ｓ、第２基板２０ｓ、第１電極１０ｅ及び第２電極２０ｅは、光透過性である。画像表示部４００から出射した画像光４００Ｌは、これらを透過する。複数の視差画像を含む画像光４００Ｌを、液晶光学装置１１０に形成される第１屈折率分布３５（第１レンズ）を介して観視することで、３次元画像が知覚される。
【００６８】
すなわち、液晶光学装置１１０により形成されるレンチキュラー状のレンズにより、画像表示部４００の画素群４１０により形成された複数の視差像は、観視者の右眼または左眼に選択的に入射する。これにより、３次元画像が知覚される。
【００６９】
このようにして、第１動作状態ＳＴ１において、第１方向Ｄ１に対して垂直な方向Ｄ１ａに沿った第１屈折率分布３５（第１レンズ）を利用した、第１の３次元画像が表示できる。
【００７０】
一方、液晶層３０に電圧を印加しない場合は、液晶層３０における屈折率は、一定である。このとき、画像表示部４００における表示画像が、視差を含まない画像にされる。これにより、高精細な２次元画像が提供される。
【００７１】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１の実施形態に係る液晶光学装置及び画像表示装置の別の動作を例示する模式図である。  
図５（ａ）は、第２動作状態ＳＴ２における液晶光学装置１１０及び画像表示装置５００を例示している。図５（ａ）は、第２方向Ｄ２に対して垂直でＺ軸方向に対して垂直な方向Ｄ２ａと、Ｚ軸方向と、を含む平面で、液晶光学装置１１０及び画像表示装置５００を切断したときの模式的断面図である。第５（ｂ）は、第２動作状態ＳＴ２において、第２電極２０ｅに供給される電圧Ｖａ２を例示している。
【００７２】
第２動作状態ＳＴ２において、例えば、複数の第１電極１０ｅの電位が固定される。例えば、複数の第１電極１０ｅの電位が、接地電位に設定される。
【００７３】
そして、複数の第２電極２０ｅに、互いに異なる電圧が印加される。例えば、第２電極２０ｅは、電極Ｅ２１〜Ｅ２９を含む。電極Ｅ２１〜Ｅ２９は、この順で、方向Ｄ２ａに並ぶ。例えば、電極Ｅ２１〜Ｅ２９のそれぞれに互いに異なる電圧が印加される。
【００７４】
図５（ｂ）の横軸は、方向Ｄ２ａにおける位置である。図５（ｂ）の縦軸は、第２電極２０ｅに印加される電圧Ｖａ２である。図５（ｂ）に表したように、例えば、電極Ｅ２１及び電極Ｅ２９に高い電圧を印加する。一方、電極Ｅ２５に低い電圧を印加する。例えば、電極Ｅ２５の電位を、第１電極１０ｅの電位と同じにする。そして、電極Ｅ２２、Ｅ２３及びＥ２４のそれぞれの電圧をこの順で低くする。一方、電極Ｅ２６、Ｅ２７及びＥ２８のそれぞれの電圧をこの順で高くする。
【００７５】
このような電圧を印加することで、電極Ｅ２１及びＥ２９と、第２電極２０ｅと、の間において、液晶層３０に高い電圧が印加され、チルト角は大きくなる。一方、電極Ｅ２５と、第１電極１０ｅと、の間において、液晶層３０に印加される電圧は低く（例えば０である）、チルト角は小さい。このように、第２電圧状態が第１駆動部１５０により形成され、この第２電圧状態により、液晶の第２配向状態が形成される。
【００７６】
この第２配向状態により、液晶層３０において、屈折率分布（第２屈折率分布３６）が形成される。すなわち、第２レンズが形成される。この第２屈折率分布３６（第２レンズ）においては、屈折率は、方向Ｄ２ａに沿って変化する。そして、第２方向Ｄ２に関しては、屈折率は、実質的に一定である。
【００７７】
このように、第２動作状態ＳＴ１においては、第２方向Ｄ２に対して垂直でＺ軸方向に対して垂直な方向Ｄ２ａに沿った、第２屈折率分布３６（第２レンズ）が形成される。
【００７８】
このような電極Ｅ２１〜Ｅ２９が１セットとなる。このセットが、複数設けられ、複数のセットが、方向Ｄ２ａに沿って並べられる。これにより、第２レンズが複数設けられる。例えば、第２方向Ｄ２に沿って延びる複数のシリンドリカルレンズが、第２方向Ｄ２に直交する方向Ｄ２ａに沿って並ぶ。
【００７９】
例えば、電極Ｅ２１に対応する位置、及び、電極Ｅ２９に対応する位置が、レンズ端に対応する。電極Ｅ２５に対応する位置がレンズ中心に対応する。
【００８０】
一方、第２動作状態ＳＴ２においては、画像表示部４００に、例えば、複数の画素群４１０（例えば、第１画素〜第５画素ＰＹ１〜ＰＹ５など）が形成される。第１画素〜第５画素ＰＹ１〜ＰＹ５などの配列方向は、第１画素〜第５画素ＰＸ１〜ＰＸ５の配列方向とは異なる。この場合も、複数の画素群４１０（例えば、第１画素〜第５画素ＰＹ１〜ＰＹ５など）により、複数の視差画像が表示される。
【００８１】
複数の視差画像を含む画像光４００Ｌを、液晶光学装置１１０に形成される第２屈折率分布３６を有する第２レンズを介して観視することで、３次元画像が知覚される。このようにして、第２動作状態ＳＴ２において、第２方向Ｄ２に対して垂直な方向Ｄ２ａに沿った第２屈折率分布３６（第２レンズ）を利用した、第２の３次元画像が表示できる。
【００８２】
このように、本実施形態に係る液晶光学装置及び画像表示装置においては、上記の第１屈折率分布３５（第１レンズ）を利用した第１の３次元画像表示と、第２屈折率分布３６（第２レンズ）を利用した第２の３次元画像表示と、レンズを用いない２次元画像表示と、が提供される。
【００８３】
このようにして、第１駆動部１５０は、複数の第１電極１０ｅと複数の第２電極２０ｅとの間の電圧を第１状態にして、液晶層３０に第１方向Ｄ１に対して垂直な方向Ｄ１ａに沿った第１屈折率分布３５を形成する第１動作を実施する。
【００８４】
そして、第１駆動部１５０は、複数の第１電極１０ｅと複数の第２電極２０ｅとの間の電圧を第２状態にして、液晶層３０に第２方向Ｄ２に対して垂直な方向Ｄ２ａに沿った第２屈折率分布３６を形成する第２動作を実施する。
【００８５】
第１駆動部１５０は、上記の第１動作において、複数の第１電極のうちの少なくとも２つのそれぞれの電位を互いに変える。例えば、図４（ｂ）に例示した電圧を複数の第１電極１０ｅに印加する。
【００８６】
第１駆動部１５０は、上記の第２動作において、複数の第２電極のうちの少なくとも２つのそれぞれの電位を互いに変える。例えば、図５（ｂ）に例示した電圧を複数の第２電極２０ｅに印加する。
【００８７】
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１の実施形態に係る液晶光学装置及び画像表示装置の動作を例示する模式図である。  
図６（ａ）及び図６（ｂ）は、それぞれ、第１動作状態ＳＴ１及び第２動作状態ＳＴ２を例示している。  
図６（ａ）に例示したように、液晶光学装置１１０の主面（例えば第１面１０ａ）は、実質的に長方形である。第１動作状態ＳＴ１においては、液晶光学装置１１０の辺のうちで長い辺が、横方向に配置される。液晶光学装置１１０の配置に対応して、画像表示部４００が配置される。すなわち、画像表示装置５００の画面の長い辺が、横方向に配置される。この表示状態は、例えば、風景を表示する場合に用いられる。他の表示に用いられても良い。
【００８８】
一方、図６（ｂ）に例示したように、第２動作状態ＳＴ２においては、液晶光学装置１１０の辺のうちで長い辺が、縦方向に配置される。すなわち、画像表示装置５００の画面の長い辺が、縦方向に配置される。この表示状態は、例えば、ポートレイトを表示する場合に用いられる。他の表示に用いられても良い。
【００８９】
このように、画像表示装置５００を横長の配置で使用したり、縦長の配置で使用したりすることが望まれる。すなわち、表示画面を、横長の状態と、縦長の状態と、に切り替えることが望まれる。
【００９０】
例えば、液晶ＧＲＩＮレンズを用いない場合は、画像表示部４００で表示する表示データを変更することで、横長の配置と、縦長の配置と、が容易に切り替えることが可能である。すなわち、２次元画像を表示する場合において、横長の配置と、縦長の配置と、の切り替えは、容易である。
【００９１】
しなしながら、液晶ＧＲＩＮレンズを用いた３次元画像の表示においては、横長の配置と、縦長の配置と、の両方において、適正な屈折率分布が形成されることが必要となる。もし、横長の配置の表示状態において、左右方向（観視者の視差方向）に沿った屈折率分布が形成されても、縦長の配置に切り替えたときに左右方向に沿った屈折率分布ではなく、上下方向に沿った屈折率分布が形成されると、適正な３次元表示が行われない。
【００９２】
本願発明者は、このような課題を見出した。本実施形態は、この課題を解決する。すなわち、上記のように、本実施形態に係る液晶光学装置及び画像表示装置においては、第１屈折率分布３５（第１レンズ）を利用した第１の３次元画像表示と、第２屈折率分布３６（第２レンズ）を利用した第２の３次元画像表示と、の切り替えが可能である。これにより、画像表示装置５００を横長の配置で使用したり、縦長の配置で使用したりした場合においても、良好な３次元画像が提供できる。
【００９３】
例えば、第１駆動部１５０（制御部２００でも良い）は、液晶光学装置１１０を、第１動作状態ＳＴ１（例えば、横長の配置に対応する動作状態）にし、第２駆動部４５０は、画像表示部４００を横長の配置に対応する３次元画像表示状態にする。そして、第１駆動部１５０（制御部２００でも良い）は、液晶光学装置１１０を、第２動作状態ＳＴ２（例えば、縦長の配置に対応する動作状態）にし、第２駆動部４５０は、画像表示部４００を縦長の配置に対応する３次元画像表示状態にする。さらに、第１駆動部１５０（制御部２００でも良い）は、液晶光学装置１１０を、屈折率が一定の第３動作状態（例えば、液晶層３０が非活性化状態）にし、第２駆動部４５０は、画像表示部４００を２次元画像表示状態にする。
【００９４】
画像表示装置５００においては、液晶光学装置１１０の屈折率の分布を変化させることにより、２次元画像表示（第３表示動作状態）と、裸眼で立体視を行うことができる３次元画像表示（第１動作状態ＳＴ１及び第２動作状態ＳＴ２）と、が可能である。そして、画像表示部４００及び液晶光学装置１１０の画面を９０度回転させたときにも、３次元画像表示が可能である。実施形態においては、このような３種類の表示動作を、選択的に切り替えることが可能である。
【００９５】
例えば、図６（ａ）に例示したように、第１動作状態ＳＴ１においては、第１方向Ｄ１は、右下がりの方向である。一方、図６（ｂ）に例示したように、画面を９０度回転させた第２動作状態ＳＴ２においては、第２方向Ｄ２は、左下がりの方向である。このように、２種類の動作状態において、右下がりと、左下がりと、が入れ替わる。実施形態において、表示装置を回転させた後のレンズの稜線の傾きの方向（使用者から見たときの方向）は、表示装置を回転させる前のレンズの稜線の傾きの方向（使用者から見たときの方向）が異なる。
【００９６】
すなわち、形成されるレンズの屈折率分布の方向（右下がりまたは左下がりか）が、第１動作状態ＳＴ１と第２動作状態ＳＴ２とにおいて、異なる。これにより、例えば、両方の動作状態において、モアレを効果的に抑制し易くなる。
【００９７】
一方、屈折率分布の方向（右下がりまたは左下がりか）が、第１動作状態ＳＴ１と第２動作状態ＳＴ２とにおいて同じである場合は、両方の動作状態においてモアレが生じ易い場合がある。例えば、左下がりの２種類の延在方向のレンズの両方で、モアレを生じ難くする設計条件範囲が、比較的狭い。
【００９８】
これに対して、屈折率分布の方向（右下がりまたは左下がりか）が、第１動作状態ＳＴ１と第２動作状態ＳＴ２とにおいて異なることで、例えば、両方の動作状態においてモアレが生じ難い設計のマージンが拡大できる。
【００９９】
実施形態においては、液晶光学装置のＸ−Ｙ平面内の中心を原点としたときに、第１方向Ｄ１と、第２方向Ｄ２と、は、同じ象限内に存在する。これにより、例えば、モアレが生じ難い設計のマージンが拡大できる。
【０１００】
第１動作状態ＳＴ１における第１方向Ｄ１の傾き方向は、液晶光学装置１１０をＺ軸中心に９０度回転させた後の第２動作状態ＳＴ２における第２方向Ｄ２の傾き方向と、異なる。これにより、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２との間の角度の差が、小さくできる。これにより、第３方向Ｄ３の方向をより効果的な方向に設定し易くなる。
【０１０１】
後述するように、例えば、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度は、９０度に近いことが好ましい。これにより、第１方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ１ａに沿った第１屈折率分布３５の屈折率の変化を大きくすることができる。後述するように、第３方向Ｄ３が第１方向Ｄ１に対して平行である場合には、第１屈折率分布３５の屈折率の変化が小さくなり易い。そして、第１方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ１ａを軸とした液晶光学装置１１０の回転において、実効的な屈折率が大きく変化し、視角依存性が大きくなる。第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度を、９０度に近くすることで、視角特性が向上する。
【０１０２】
同様に、例えば、第３方向Ｄ３と第２方向Ｄ２との間の角度は、９０度に近いことが好ましい。これにより、第２方向Ｄ２に対して直交する方向Ｄ２ａに沿った第２屈折率分布３６の屈折率の変化を大きくすることができる。後述するように、第３方向Ｄ３が第２方向Ｄ２に対して平行である場合には、第２屈折率分布３６の屈折率の変化が小さくなり易い。そして、第２方向Ｄ２に対して直交する方向Ｄ２ａを軸とした液晶光学装置１１０の回転において、実効的な屈折率が大きく変化し、視角依存性が大きくなる。第３方向Ｄ３と第２方向Ｄ２との間の角度を、９０度に近くすることで、視角特性が向上する。
【０１０３】
例えば、第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とで形成される交差角を分ける向きである。
【０１０４】
ここで、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とが互いに交差するため、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度、及び、第３方向Ｄ３と第２方向Ｄ２との間の角度の両方は、同時に９０度にはならない。第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２との間の角度の差を、小さくすることで、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度、及び、第３方向Ｄ３と第２方向Ｄ２との間の角度の両方を、９０度に近づけることができる。
【０１０５】
既に説明したように、本実施形態においては、第１基板１０ｓの第１辺１１の第１辺方向Ｓ１から第１方向Ｄ１までの、第１回転方向の第１角度θ１は、０度よりも大きく９０度よりも小さい。すなわち、第１方向Ｄ１は、第１辺方向Ｓ１に対して傾斜している。例えば、第１辺方向Ｓ１に対して直交する方向に沿って視差画像が配置される場合において、第１方向Ｄ１を第１辺方向Ｓ１に対して傾斜させることで、視差画像の配列と、第１方向Ｄ１（または第１方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ１ａ）と、の間に生じるモアレが抑制し易くなる。
【０１０６】
同様に、本実施形態においては、第１辺方向Ｓ１から第２方向Ｄ２までの、第１回転方向の第２角度θ２は、０度よりも大きく９０度よりも小さい。すなわち、第２方向Ｄ２は、第１辺方向Ｓ１に対して傾斜している。これにより、視差画像の配列と、第２方向Ｄ２（または第２方向Ｄ２に対して直交する方向Ｄ２ａ）と、の間に生じるモアレが抑制できる。
【０１０７】
そして、本実施形態においては、第２角度θ２は、第１角度θ１とは異なる。すなわち、第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１と交差する。これにより、互いに異なる方向の第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に基づく２種類のレンズが形成可能である。これにより、２種類の方向のレンズを用いた２種類の３次元画像表示が可能となる。
【０１０８】
上記の図６（ａ）及び図６（ｂ）に示した例では、第１回転方向が反時計回りである。そして、第２角度θ２は、第１角度θ１よりも大きい。そして、第３角度θ３は、第１角度θ１よりも大きく、第２角度θ２よりも大きい。実施形態はこれに限らず、種々の変形が可能である。
【０１０９】
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の液晶光学装置及び画像表示装置の動作を例示する模式図である。  
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、それぞれ、本実施形態に係る別の液晶光学装置１１１における、第１動作状態ＳＴ１及び第２動作状態ＳＴ２を例示している。  
図７（ａ）及び図７（ｂ）に例示したように、液晶光学装置１１１においては、第１回転方向が反時計回りである。そして、第２角度θ２は、第１角度θ１よりも小さい。そして、第３角度θ３は、第１角度θ１よりも大きく、第２角度θ２よりも大きい。
【０１１０】
図７（ａ）に例示したように、第１動作状態ＳＴ１において、第１方向Ｄ１は、右下がりの方向である。一方、図７（ｂ）に例示したように、画面を９０度回転させた第２動作状態ＳＴ２においては、第２方向Ｄ２は、左下がりの方向である。このように、２種類の動作状態において、右下がりと、左下がりと、が入れ替わる。
【０１１１】
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の液晶光学装置及び画像表示装置の動作を例示する模式図である。  
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、それぞれ、本実施形態に係る別の液晶光学装置１１２における、第１動作状態ＳＴ１及び第２動作状態ＳＴ２を例示している。  
図８（ａ）及び図８（ｂ）に例示したように、液晶光学装置１１２においては、第１回転方向が時計回りである。そして、第２角度θ２は、第１角度θ１よりも大きい。そして、第３角度θ３は、第１角度θ１よりも大きく、第２角度θ２よりも大きい。
【０１１２】
図８（ａ）に例示したように、第１動作状態ＳＴ１において、第１方向Ｄ１は、左下がりの方向である。一方、図８（ｂ）に例示したように、画面を９０度回転させた第２動作状態ＳＴ２においては、第２方向Ｄ２は、右下がりの方向である。このように、２種類の動作状態において、右下がりと、左下がりと、が入れ替わる。
【０１１３】
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の液晶光学装置及び画像表示装置の動作を例示する模式図である。  
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、それぞれ、本実施形態に係る別の液晶光学装置１１３における、第１動作状態ＳＴ１及び第２動作状態ＳＴ２を例示している。  
図９（ａ）及び図９（ｂ）に例示したように、液晶光学装置１１３においは、第１回転方向が時計回りである。そして、第２角度θ２は、第１角度θ１よりも小さい。そして、第３角度θ３は、第１角度θ１よりも大きく、第２角度θ２よりも大きい。
【０１１４】
図９（ａ）に例示したように、第１動作状態ＳＴ１において、第１方向Ｄ１は、左下がりの方向である。一方、図９（ｂ）に例示したように、画面を９０度回転させた第２動作状態ＳＴ２においては、第２方向Ｄ２は、右下がりの方向である。このように、２種類の動作状態において、右下がりと、左下がりと、が入れ替わる。
【０１１５】
上記の液晶光学装置１１０〜１１３においては、液晶光学装置のＸ−Ｙ平面内の中心を原点としたときに、第１方向Ｄ１と、第２方向Ｄ２と、は同じ象限内に存在する。
【０１１６】
これにより、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２との間の角度の差が、小さくできる。これにより、第３方向Ｄ３の方向をより効果的な方向に設定し易くなる。
【０１１７】
そして、画面を９０度回転する前と後との両方において、液晶光学装置と画像表示部４００との間に生じるモアレを抑制しつつ、画像表示部４００の視差画像に対応した適正なレンズが形成可能になる。これにより、画面を９０度回転する前と後との両方において、適正な３次元画像が提供できる。
【０１１８】
図６（ａ）及び図６（ｂ）に例示した液晶光学装置１１０において、第１角度θ１は、５度以上４０度以下であり、第２角度θ２は、４５度以上８５度以下である。第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθは、５度以上８０度以下である。第３角度θ３は、例えば、９０度以上１８０度以下である。これらの角度は、反時計回りである。
【０１１９】
液晶光学装置１１０において、例えば、第１角度θ１は、１０度以上３０度以下であることが好ましい。第２角度θ２は、４５度以上７０度以下であることが好ましい。第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθは、１５度以上４０度以下であることが好ましい。第３角度θ３は、例えば、１３０度以上、１６０度以下であることが好ましい。
【０１２０】
液晶光学装置１１０において、例えば、第１角度θ１は、約２５度（２０度以上３０度以下）であることが好ましい。例えば、第２角度θ２は、約６５度（６０度以上７０度以下）であることが好ましい。第３角度θ３は、約１４５度（１４０度以上１５０度以下）であることが好ましい。これにより、第１動作状態ＳＴ１と第２動作状態との両方において、良好なレンズの屈折率分布が形成され易い。
【０１２１】
図７（ａ）及び図７（ｂ）に例示した液晶光学装置１１１において、第１角度θ１は、４５度以上８５度以下であり、第２角度θ２は、５度以上４０度以下である。第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθは、５度以上８５度以下である。第３角度θ３は、例えば、９０度以上１８０度以下である。これらの角度は、反時計回りである。
【０１２２】
液晶光学装置１１１において、例えば、第１角度θ１は、４５度以上６０度以下であることが好ましい。第２角度θ２は、３０度以上４４度以下であることが好ましい。第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθは、１度以上３０度以下であることが好ましい。第３角度θ３は、例えば、１００度以上、１７０度以下であることが好ましい。
【０１２３】
液晶光学装置１１１において、例えば、第１角度θ１は、約５０度（４５度以上５５度以下）であることが好ましい。例えば、第２角度θ２は、約４４度（３９度以上４９度以下）であることが好ましい。第３角度θ３は、約１３５度（１３０度以上１４０度以下）であることが好ましい。これにより、第１動作状態ＳＴ１と第２動作状態との両方において、良好なレンズの屈折率分布が形成され易い。
【０１２４】
図８（ａ）及び図８（ｂ）に例示した液晶光学装置１１２において、第１角度θ１は、５度以上４０度以下であり、第２角度θ２は、４５度以上８５度以下である。第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθは、５度以上８０度以下である。第３角度θ３は、例えば、０度以上９０度以下である。これらの角度は、時計回りである。
【０１２５】
液晶光学装置１１２において、例えば、第１角度θ１は、１０度以上３０度以下であることが好ましい。第２角度θ２は、４５度以上７０度以下であることが好ましい。第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθは、１５度以上４０度以下であることが好ましい。第３角度θ３は、例えば、１３０度以上、１６０度以下であることが好ましい。
【０１２６】
液晶光学装置１１２において、例えば、第１角度θ１は、約２５度（２０度以上３０度以下）であることが好ましい。例えば、第２角度θ２は、約６５度（６０度以上７０度以下）であることが好ましい。第３角度θ３は、約１４５度（１４０度以上１５０度以下）であることが好ましい。これにより、第１動作状態ＳＴ１と第２動作状態との両方において、良好なレンズの屈折率分布が形成され易い。
【０１２７】
図９（ａ）及び図９（ｂ）に例示した液晶光学装置１１３において、第１角度θ１は、４５度以上８５度以下であり、第２角度θ２は、５度以上４０度以下である。第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθは、５度以上８５度以下である。第３角度θ３は、例えば、０度以上９０度以下である。これらの角度は、時計回りである。
【０１２８】
液晶光学装置１１３において、例えば、第１角度θ１は、４５度以上６０度以下であることが好ましい。第２角度θ２は、３０度以上４４度以下であることが好ましい。第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθは、１度以上３０度以下であることが好ましい。第３角度θ３は、例えば、１００度以上、１７０度以下であることが好ましい。
【０１２９】
液晶光学装置１１３において、例えば、第１角度θ１は、約５０度（４５度以上５５度以下）であることが好ましい。例えば、第２角度θ２は、約４４度（３９度以上４９度以下）であることが好ましい。第３角度θ３は、約１３５度（１３０度以上１４０度以下）であることが好ましい。これにより、第１動作状態ＳＴ１と第２動作状態との両方において、良好なレンズの屈折率分布が形成され易い。
【０１３０】
以下、液晶分子３１の長軸方向３１ａ（第３方向Ｄ３）と、第１電極１０ｅの延在方向（第１方向Ｄ１）と、の間の角度を変えたときの特性の例について説明する。
【０１３１】
図１０は、液晶光学装置の特性を例示するグラフ図である。  
図１０は、第１動作状態ＳＴ１における液晶層３０における屈折率分布のシミュレーション結果を例示している。図１０の横軸は、第１方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ１ａにおける位置である。図１０中の左端は、電極Ｅ１１の位置に対応し、右端は、電極Ｅ１９の位置に対応し、中央は、電極Ｅ１５の位置に対応する。縦軸は、液晶層３０の屈折率ｎ３０を規格化して表している。
【０１３２】
図１０には、第１構成ＳＰ１、第２構成ＳＰ２及び第３構成ＳＰ３における特性が例示されている。第１構成ＳＰ１においては、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度が９０度である。第２構成ＳＰ２においては、第３方向Ｄ３と第２方向Ｄ１との間の角度が５０度である。第３構成ＳＰ３においては、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度が０度である。
【０１３３】
図１０から分かるように、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度が９０度である第１構成ＳＰ１においては、良好なレンズ形状の屈折率分布が得られる。第１構成ＳＰ１において、図１０に示した特性は、左右非対称である。これは、液晶に付与されるプレチルトの方向と、電界の方向と、の作用に起因する。左右非対称であることは、実用上問題はない。
【０１３４】
一方、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度が５０度である第２構成ＳＰ２においては、屈折率分布の形状がレンズ形状から変化している。第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度が０度である第３構成ＳＰ３においては、屈折率分布の形状が、レンズ形状から大きく異なる。
【０１３５】
このような現象は、第１電極１０ｅに印加される電圧によって生じる、Ｘ−Ｙ面内の成分を有する電界（横電界）に関係している。以下、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度を変えたときの、電圧印加ときの液晶分子３１の状態の違いについて説明する。
【０１３６】
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、液晶光学装置の特性を例示する模式図である。  
これらの図は、第１動作状態ＳＴ１における液晶分子３１の方向をモデル的に示している。これらの図においては、第１電極１０ｅのうちの電極Ｅ１１の位置〜電極Ｅ１９の位置の液晶分子３１の向きが示されている。
【０１３７】
図１１（ａ）は、上記の第１構成ＳＰ１に対応し、第３方向Ｄ３が第１方向Ｄ１に対して直交する。例えば、電圧を印加しない非活性化状態において、第１電極１０ｅの延在方向と直交する方向Ｄ１ａに、液晶分子３１の長軸が沿う。
【０１３８】
図１１（ｂ）は、上記の第３構成ＳＰ３に対応し、第３方向Ｄ３が第１方向Ｄ１に対して平行である。例えば、電圧を印加しない非活性化状態において、第１電極１０ｅの延在方向に、液晶分子３１の長軸が沿う。
【０１３９】
図１１（ａ）に表したように、第３方向Ｄ３が第１方向Ｄ１に対して直交する第１構成ＳＰ１においては、液晶分子３１の長軸の方向は、Ｚ軸方向と方向Ｄ１ａとを含む平面内で変化する。この場合、レンズ中心に対応する電極Ｅ１５の位置における液晶分子３１の長軸の方向は、方向Ｄ１ａに沿う。これにより、図１０に例示したように、第１構成ＳＰ１においては、良好なレンズ形状の屈折率分布が得られる。
【０１４０】
これに対して、図１１（ｂ）に表したように、第３方向Ｄ３が第１方向Ｄ１に対して平行な第３構成ＳＰ３においては、液晶分子３１の長軸の方向は、第１方向Ｄ１、方向Ｄ１ａ及びＺ軸方向において変化する。このような液晶分子３１の長軸の方向の変化は、第１電極１０ｅにより形成される、方向Ｄ１ａの成分を有する電界による。すなわち、このような液晶分子３１の長軸の方向の変化は、横電界に起因する。この場合、レンズ中心に対応する電極Ｅ１５の位置における液晶分子３１の長軸は、第１方向Ｄ１に沿う。これにより、図１０に例示したように、第３構成ＳＰ３においては、屈折率分布の形状が、レンズ形状から大きく異なる。
【０１４１】
さらに、このような差は、視角特性にも影響を与える。  
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）は、液晶光学装置の特性を例示する模式図である。  
これらの図は、上記の第１構成ＳＰ１及び第３構成ＳＰ３に関して、方向Ｄ１ａ（Ｘ−Ｙ平面に対して平行で第１方向Ｄ１に対して垂直な方向）を軸として、視点または液晶光学装置が回転する場合の特性についてモデル的に示している。
【０１４２】
図１２（ａ）及び図１２（ｂ）のそれぞれは、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）の状態（第１の視角方向状態）から、方向Ｄ１ａを軸として所定の角度で回転した状態（第２の視角方向状態）に対応する。例えば、第２の視角方向状態は、第１の視角方向状態に対して３０度回転した方向である。
【０１４３】
例えば、第１角度θ１（第１方向Ｄ１と、第１基板１０ｓの第１辺１１の第１辺方向Ｓ１と、の間の角度）が比較的小さい場合は、第２の視角方向状態は、液晶表示装置を、Ｘ軸方向を軸にして回転した状態と見なしても良い。
【０１４４】
図１２（ａ）に例示したように、第１構成ＳＰ１においては、方向Ｄ１ａを中心として視角を変化させた場合においても、レンズ中心の位置における実効的な複屈折率は実質的に変化しない。すなわち、視角を変化させたときの光学特性の変化が小さい。
【０１４５】
一方、図１２（ｂ）に例示したように、第３構成ＳＰ３においては、方向Ｄ１ａを中心として視角を変化させると、液晶分子３１の長軸の回転が生じる。このため、レンズ中心の位置における実効的な複屈折率が、視角方向によって大きく変化する。すなわち、視角を変化させたときの光学特性の変化が大きい。
【０１４６】
このように、第３方向Ｄ３を第１方向Ｄ１に対して直交させることで、視角依存性の小さい液晶光学装置が得られる。
【０１４７】
例えば、実施形態において、第３方向Ｄ３を第１方向Ｄ１に対して直交させる。このとき、既に説明したように、第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１に対して交差するため、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２との両方に対して、第３方向Ｄ３を直交させることができない。
【０１４８】
例えば、第１方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ１ａを軸とした視角の変化が大きい用途においては、第３方向Ｄ３を第１方向Ｄ１に対して直交させても良い。例えば、第１角度θ１と第３角度θ３との差の絶対値は、８７度以上９３度以下としても良い。
【０１４９】
一方、第２方向Ｄ２に対して直交する方向Ｄ２ａを軸とした視角の変化が大きい用途においては、第３方向Ｄ３を第２方向Ｄ２に対して直交させても良い。例えば、第２角度θ２と第３角度θ３との差の絶対値は、８７度以上９３度以下としても良い。
【０１５０】
このように、用途によって、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との関係、及び、第３方向Ｄ３と第２方向Ｄ２との関係を定めても良い。第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度と、第３方向Ｄ３と第２方向Ｄ２との間の角度と、の両方が、９０度に近くなるようにこれらの方向を設定しても良い。
【０１５１】
例えば、３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度と、第３方向Ｄ３と第２方向Ｄ２との間の角度と、の両方が、９０度に近くなるように設定することで、液晶光学装置の視角を変えたときの視角特性を向上させることができる。すなわち、第１動作状態ＳＴ１及び第２動作状態ＳＴ２の両方において、良好な視野角特性が得られる。
【０１５２】
例えば、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度は７０度以上であり、第３方向Ｄ３と第２方向Ｄ２との間の角度が７０度以上であるときに、視野角特性が特に良好になる。これらの角度により、例えば、第１電極１０ｅまたは第２電極２０ｅによる横電界を、液晶分子３１に作用させ易くなる。これにより、視野角特性を効果的に向上させることができる。
【０１５３】
液晶光学装置１１０〜１１３において、第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθの絶対値は、６０度以下であることが好ましい。差Δθの絶対値を６０度以下にすることで、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度、及び、第３方向Ｄ３と第２方向Ｄ２との間の角度の両方を大きくできる。これにより、良好な視野角特性が得られる。
【０１５４】
一方、第３角度θ３と第１角度θ１との差の絶対値は、２０度以上であることが好ましい。第３角度θ３と第２角度θ２との差の絶対値は、２０度以上であることが好ましい。
【０１５５】
図１３（ａ）〜図１３（ｆ）は、第１の実施形態に係る液晶光学装置を例示する模式図である。  
これらの図は、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、第３方向Ｄ３、第１角度θ１、第２角度θ２及び第３角度θ３を例示している。
【０１５６】
図１３（ａ）に例示したように、第１角度θ１（度）と、第２角度θ２（度）と、の平均の角度を角度θ１２（度）とする。角度θ１２は、（θ１＋θ２）／２である。角度θ１２の方向を方向Ｄ１２とする。方向Ｄ１２に対して直交する方向（かつ、Ｚ軸方向に対して直交する方向）を方向Ｄ１２ａとする。第１辺方向Ｓ１から方向Ｄ１２ａまでの、第１回転方向の角度θ１２ａ（度）は、（θ１＋θ２）／２＋９０度となる。
【０１５７】
例えば、第３方向Ｄ３を、上記の方向Ｄ１２ａに対して平行に設定することで、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度、及び、第３方向Ｄ３と第２方向Ｄ２との間の角度の両方を大きくできる。例えば、これらの角度を９０度に近くできる。
【０１５８】
例えば、図１３（ｂ）に例示したように、第３方向Ｄ３は、方向Ｄ１２ａに対して平行である。このとき、第３角度θ３（度）は、（θ１＋θ２）／２＋９０度である。
【０１５９】
実施形態において、例えば、第３方向Ｄ３は、方向Ｄ１２ａに対してプラスマイナス２０度の範囲で、方向Ｄ１２ａに対して傾斜しても良い。この場合、第１角度をθ１（度）とし、第２角度をθ２（度）と、第３角度をθ３（度）と、において、
（θ１＋θ２）／２＋７０度≦θ３≦（θ１＋θ２）／２＋１１０度
の関係が満たされる。
【０１６０】
この構成の場合、第１動作状態ＳＴ１及び第２動作状態ＳＴ２の両方の状態において、良好な視野角特性が得易い。
【０１６１】
図１３（ｃ）に例示したように、第３方向Ｄ３が、第１方向Ｄ１に対して直交しても良い。この場合は、第３方向Ｄ３は、第２方向Ｄ２に対して傾斜する。この場合、例えば、第１動作状態ＳＴ１において、特に良好な視角特性が得られる。
【０１６２】
図１３（ｄ）に例示したように、第３方向Ｄ３が、第２方向Ｄ２に対して直交しても良い。この場合は、第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１に対して傾斜する。この場合、例えば、第２動作状態ＳＴ２において、特に良好な視角特性が得られる。
【０１６３】
図１３（ｅ）及び図１３（ｆ）に例示したように、第３方向Ｄ３が、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、方向Ｄ１２、及び、方向Ｄ１２ａに対して傾斜しても良い。  
図１３（ａ）〜図１３（ｆ）に示した例においては、第３角度θ３は、第１角度θ１よりも大きく、第２角度θ２よりも大きい。
【０１６４】
図１４は、第１の実施形態に係る別の液晶光学装置を例示する模式図である。  
図１４は、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２、第３方向Ｄ３、第１角度θ１、第２角度θ２及び第３角度θ３を例示している。  
図１４に例にしたように、この例では、第３角度θ３は、第１角度θ１よりも大きく、第２角度θ２よりも小さい。第３角度θ３が、第２角度θ２よりも大きく、第１角度θ１よりも小さくても良い。すなわち、この例では、第３角度θ３は、第１角度θ１と第２角度θ２との間の角度である。
【０１６５】
このような角度を用いた場合においても、第１方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ１ａの屈折率分布と、第２方向Ｄ２に対して直交する方向Ｄ２ａの屈折率分布と、を切り替えて得ることが可能になる。これにより、より使い易い液晶光学装置及び画像表示装置が得られる。
【０１６６】
例えば、角度が反時計回りであるときにおいて、第１角度θ１は、５度以上４０度以下であり、第２角度θ２は、４５度以上８５度以下である。第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθは、例えば５度以上８０度以下でも良い。そして、第３角度θ３は、第１角度θ１と第２角度θ２との間の角度である。  
例えば、角度が反時計回りであるときにおいて、第１角度θ１は、４５度以上８５度以下であり、第２角度θ２は、５度以上４０度以下である。第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθは、例えば５度以上８０度以下でも良い。そして、第３角度θ３は、第１角度θ１と第２角度θ２との間の角度である。  
例えば、角度が時計回りであるときにおいて、第１角度θ１は、５度以上４０度以下であり、第２角度θ２は、４５度以上８５度以下である。第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθは、例えば５度以上８０度以下でも良い。そして、第３角度θ３は、第１角度θ１と第２角度θ２との間の角度である。  
例えば、角度が時計回りであるときにおいて、第１角度θ１は、４５度以上８５度以下であり、第２角度θ２は、５度以上４０度以下である。第１角度θ１と第２角度θ２との差Δθは、例えば５度以上８０度以下でも良い。そして、第３角度θ３は、第１角度θ１と第２角度θ２との間の角度である。
【０１６７】
例えば、第１角度θ１と第２角度θ２との間の差Δθが比較的大きい場合（例えば、差Δθが４０度以上の場合）、第３角度θ３を、第１角度θ１と第２角度θ２との間の角度に設定しても良い。この場合も、良好な視角特性が得られる。
【０１６８】
第３角度θ３が、第１角度θ１と第２角度θ２との間である場合よりも、第３角度θ３が、第１角度θ１よりも大きく第２角度θ２よりも大きい場合の方が、より良好な視角特性が得られる。
【０１６９】
図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、第１の実施形態に係る別の液晶光学装置を例示する模式図である。  
図１５（ａ）は、液晶層３０における液晶分子３１の状態を例示している。図１５（ｂ）は、各種の方向及び角度を例示している。
【０１７０】
図１５（ｂ）に表したように、本実施形態に係る別の液晶光学装置１１４においては、液晶層３０のうちの第１基板側部分３２ａの第１配向方向ＯＤ１が、液晶層３０のうちの第２基板側部分３２ｂの第２配向方向ＯＤ２と、交差している。
【０１７１】
例えば、第１配向方向ＯＤ１と、第２配向方向ＯＤ２と、の間の角度の絶対値は、３度以上である。この角度の絶対値は、２０度よりも小さいことが好ましい。
【０１７２】
そして、液晶層３０における液晶分子３１の長軸方向３１ａは、Ｚ軸方向（すなわち、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とに対して垂直な方向）に沿ってツイストしている。
【０１７３】
例えば、第１基板部１０ｕにおける配向処理方向（例えばラビング処理方向）が、第２基板部２０ｕにおける配向処理方向（例えばラビング処理方向）と交差している。２つのラビング処理方向と、プレチルト角に応じて、ツイスト方向が定まる。液晶層３０に、カイラル剤を含む液晶を用いることで、そのカイラル剤のツイスト方向によって、液晶層３０におけるツイスト方向を定めても良い。
【０１７４】
このような液晶光学装置１１４においても、第３方向Ｄ３が定まる。液晶がツイスト配向しているため、第３方向Ｄ３は、所定の範囲で変化する。
【０１７５】
例えば、図１５（ｂ）に例示したように、第１辺方向Ｓ１から、第１配向方向ＯＤ１（液晶分子３１の長軸方向３１ａのうちの１つ）をＸ−Ｙ平面に投影した方向までの、第１回転方向の角度を第４角度θ３１とする。第４角度θ３１は、ツイストして変化する第３角度θ３のうちの１つである。
【０１７６】
一方、第１辺方向Ｓ１から、第２配向方向ＯＤ２（液晶分子３１の長軸方向３１ａのうちの１つ）をＸ−Ｙ平面に投影した方向までの、第１回転方向の角度を第５角度θ３２とする。第５角度θ３２は、ツイストして変化する第３角度θ３のうちの１つである。
【０１７７】
これらの第４角度θ３１及び第５角度θ３２のそれぞれが、第１角度θ１とは異なり、第２角度θ２とは異なる。このときも、第１方向Ｄ１に対して直交する方向の屈折率分布と、第２方向Ｄ２に対して直交する方向の屈折率分布と、を切り替えて得ることが可能になる。これにより、より使い易い液晶光学装置及び画像表示装置が得られる。
【０１７８】
例えば、第１配向方向Ｄ３２ａ及び第２配向方向Ｄ３２ｂの両方が、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２との間に形成される鈍角の間に位置する。
【０１７９】
例えば、液晶層３０がプレチルトを有する場合に、第１電極１０ｅと第２電極２０ｅとの間に電圧を印加して活性化状態にしたときに、リバースチルト配向不均一が生じ易い。リバースチルト配向不均一においては、液晶分子３１のチルト方向が互いに異なる複数の領域が生じる。チルト方向が互いに異なる複数の領域間では、実効屈折率が互いに異なり、形成されるレンズの屈折率分布が偏る。このリバースチルト配向不均一は、液晶の初期配向と、印加電圧によって生じる横電界と、の作用によって生じる。例えば、液晶の初期配置が、ホモジニアス配向である場合に、リバースチルト配向不均一が生じ易い。
【０１８０】
液晶の初期配向がツイスト成分を有することで、このようなリバースチルト配向不均一の発生が抑制できる。
【０１８１】
すなわち、第１配向方向ＯＤ１と、第２配向方向ＯＤ２と、の間の角度の絶対値を、３度以上とし、液晶層３０における液晶分子３１の長軸方向３１ａを、Ｚ軸方向に沿ってツイストさせる。これにより、第２基板２０ｓの近傍に生じるリバースチルトによる屈折率の偏りが軽減できる。液晶層３０における全体的な配向状態の偏りが軽減できる。これにより、液晶光学装置の視野角特性をさらに向上できる。
【０１８２】
図１に関して説明したように、実施形態においては、例えば、画像情報を含む光（画像光４００Ｌ）は、偏光を含む。この偏光の偏光軸は、第１透過軸４２１ｐに対して平行である。この偏光軸をＸ−Ｙ平面に投影した方向は、第１方向Ｄ１と交差し、第２方向Ｄ２と交差する。これにより、第１電極１０ｅに基づく第１レンズ、及び、第２電極２０ｅに基づく第２レンズの両方において、画像光４００Ｌに対して効果的にレンズ効果を作用させることができる。
【０１８３】
（第２の実施形態）
本実施形態においては、液晶光学装置及び画像表示部４００の少なくともいずれかの回転または傾きを検出して、上記の第１動作状態ＳＴ１及び第２動作状態ＳＴ２を切り替える。この動作は、例えば、制御部２００（図１参照）により行われる。
【０１８４】
図１に表したように、制御部２００は、例えば、観視者３５０が画像表示部４００を観視すると推定される観視方向に関する情報を入手する。観視方向は、例えば、Ｚ軸方向を軸とした回転方向を含む。観視者３５０には、画像情報を含む光（画像光４００Ｌ）が入射される。
【０１８５】
例えば、検出部３００として、観視者３５０の、画像表示部４００の観視方向を検出する第１検出部３１０が設けられる。第１検出部３１０は、例えば、観視者３５０の顔部を撮像し、撮像した顔部の像から、観視者３５０の顔の向きを推定する。そして、第１検出部３１０は、推定された観視者の顔の向きから、観視者３５０の、画像表示部４００の観視方向を推定する。そして、第１検出部３１０は、検出した観視方向に関する情報を制御部２００に供給する。
【０１８６】
そして、制御部２００は、入手した情報に基づいて、第１駆動部１５０に第１動作及び第２動作の少なくともいずれかを実施させる。すなわち、制御部２００は、第１駆動部１５０に、第１動作状態ＳＴ１及び第２動作状態ＳＴ１のいずれかを形成させる。
【０１８７】
このとき、制御部２００は、入手した情報に基づいて第２駆動部４５０を制御して、表示層４２３における光（画像光４００Ｌ）を変更する。例えば、第２駆動部４５０は、表示層４２３に、第１動作状態ＳＴ１に対応する画像を形成させる。または、第２駆動部４５０は、表示層４２３に、第２動作状態ＳＴ２に対応する画像を形成させる。
【０１８８】
これにより、観視者３５０が、画像表示装置５００の縦横を回転させた場合に、観視者３５０が画像表示部４００を観視する観視方向（回転）に応じて、適正な３次元画像を提供できる。
【０１８９】
上記において、観視者３５０が画像表示部４００を観視すると推定される観視方向に関する情報は、任意の方法により得ることができる。
【０１９０】
例えば、図１に例示したように、検出部３００として、第２検出部３２０を設けても良い。第２検出部３２０は、例えば、画像表示部４００の辺、及び、液晶光学装置に含まれる辺（例えば第１辺１１など）の少なくともいずれかの延在方向の基準軸に対する方向を検出する。基準軸として、例えば、重力及び地軸の少なくともいずれかを用いることができる。
【０１９１】
そして、第２検出部３２０は、検出した方向（画像表示部４００の辺の延在方向の基準軸に対する方向）に基づいて、観視者３５０が画像表示部４００を観視すると推定される観視方向に関する情報を生成する。例えば、多くの場合、観視者３５０の両眼が重力に対して交差する（例えば直交する方向）状態において、観視者３５０は、画像表示装置５００を観視する。このため、画像表示装置５００（すなわち、画像表示部４００）が有する辺の、重力の方向を基準にしたときの方向を検出することで、観視者３５０が画像表示部４００を観視すると推定される観視方向に関する情報が生成できる。
【０１９２】
そして、第２検出部３２０は、生成したその情報を制御部２００に供給する。この場合も、制御部２００は、入手した情報に基づいて、第１駆動部１５０に第１動作及び第２動作の少なくともいずれかを実施させる。そして、制御部２００は、入手した情報に基づいて第２駆動部４５０を制御して、表示層４２３における光（画像光４００Ｌ）を変更する。
【０１９３】
第１検出部３１０として、例えば、カメラ及び距離センサの少なくともいずれかを用いることができる。第２検出部３２０として、例えば、重力加速度センサ及び距離センサの少なくともいずれかを用いることができる。
【０１９４】
第１駆動部１５０は、液晶光学装置に含めても良い。第１駆動部４５０は、画像表示部４００に含めても良い。第１駆動部１５０及び第２駆動部４５０の少なくともいずれかは、制御部２００に組み込まれても良い。検出部３００（例えば第１検出部３１０及び第２検出部３２０など）は、制御部２００に含まれても良い。
【０１９５】
例えば、制御部２００は、液晶光学装置に含まれても良い。そして、検出部３００（例えば第１検出部３１０及び第２検出部３２０など）が液晶光学装置に含まれても良い。例えば、制御部２００は、Ｚ軸方向（Ｘ−Ｙ平面に対して垂直な方向）を中心とした、第１基板部１０ｕの回転に関する情報を入手する。制御部２００は、入手した情報に基づいて第１駆動部１５０に第１動作及び第２動作の少なくともいずれかを実施させる。
【０１９６】
このように、制御部２００及び検出部３００を用いることで、画像表示部４００及び液晶光学装置がＺ軸に対して回転された場合に、または、観視者３５０が観視方向を回転させた場合に、その回転に合わせて、適正な画像を提供できる。
【０１９７】
図１６（ａ）及び図１６（ｂ）は、第２の実施形態に係る画像表示装置を例示する模式図である。  
これらの図は、画像表示装置５００の画像表示部４００を例示する模式図である。これらの図は、画像表示装置５００の縦横の配置が互いに異なる状態を、それぞれ例示している。これらの状態は、画像表示装置５００の縦横の配置が、Ｚ軸方向を軸として回転させられている。この例では、回転の角度は９０度である。図１６（ａ）は、例えば、第１動作状態ＳＴ１に対応する。図１６（ｂ）は、第２動作状態ＳＴ２に対応する。
【０１９８】
図１６（ａ）に表したように、画像表示部４００は、複数の画素４２４を含む。複数の画素４２４は、Ｚ軸方向に対して平行な平面内（Ｘ−Ｙ平面内）に配置される。既に説明したように、Ｘ−Ｙ平面は、第１面１０ａに対して平行である。
【０１９９】
画素４２４は、例えば、表示層４２３に設けられる。複数の画素４２４のそれぞれから出射する光の強度が変調されて、画像が形成される。
【０２００】
この例では、複数の画素４２４は、複数の第１画素４２４ａと、複数の第２画素４２４ｂと、複数の第３画素４２４ｃと、を含む。
【０２０１】
第１画素４２４ａは、第１ピーク波長を有する第１光を出射可能である。第２画素４２４ｂは、第２ピーク波長を有する第２光を出射可能である。第２ピーク波長は、第１ピーク波長とは異なる。第３画素４２４ｃは、第３ピーク波長を有する第３光を出射可能である。第３ピーク波長は、第１ピーク波長とは異なり、第２ピーク波長とは異なる。第１光は、例えば、赤光であり、第２光は、例えば、緑光であり、第３光は、例えば青色である。第１光〜第３光のそれぞれの色は、相互に入れ替えが可能である。
【０２０２】
例えば、１つの第１画素４２４ａと、１つの第２画素４２４ｂと、１つの第３画素４２４ｃと、が１つの表示要素となる。第１〜第３画素４２４ａ〜２４２ｃは、例えば、サブ画素である。
【０２０３】
例えば、画素４２４の縦方向の長さは、横方向の長さとは異なる。  
例えば、Ｘ−Ｙ平面内（第１面１０ａに対して平行な平面内）の１つの方向を第１画素方向ＤＰ１とする。第１画素方向ＤＰ１は、第１方向Ｄ１と交差し、第２方向Ｄ２と交差する。例えば、第１画素方向ＤＰ１は、第１辺方向Ｓ１に対して平行である。第１画素方向ＤＰ１に対して垂直で、Ｘ−Ｙ平面内（第１面１０ａに対して平行な平面内）の方向を第２画素方向ＤＰ２とする。第２画素方向ＤＰ２は、第１方向Ｄ１と交差し、第２方向Ｄ２と交差する。
【０２０４】
第１画素方向ＤＰ１に沿う、複数の画素４２４のそれぞれの第１長さＬ１は、第２画素方向ＤＰ２に沿う複数の画素４２４のそれぞれの第２長さＬ２とは、異なる。この例では、第１長さＬ１は、第２長さＬ２よりも長い。
【０２０５】
例えば、１つの表示要素の縦方向の長さは、横方向の長さと実質的に等しい。１つの表示要素に、３つの画素４２４（第１〜第３画素４２４ａ〜４２４ｃ）が含まれる場合、例えば、第１長さＬ１は、第２長さＬ２の実質的に３倍程度である。例えば、第１長さＬ１は、第２長さＬ２の２．５倍以上３．５倍以下である。これにより、１つの表示要素の縦方向の長さと横方向の長さとの差が小さくでき、表示オブジェクトの縦横比が所望の値にし易くできる。
【０２０６】
画素４２４のそれぞれの形状は、例えば、矩形である。画素４２４のそれぞれの形状は、任意である。第１長さＬ１は、便宜的に、複数の画素４２４の、第１画素方向ＤＰ１のピッチでも良い。第２長さＬ２は、便宜的に、複数の画素４２４の、第２画素方向ＤＰ２のピッチでも良い。
【０２０７】
画素４２４のそれぞれから、互いに異なる色の光が出射される。画素４２４のそれぞれが、例えば、互いに異なる色の光を出射する発光層（例えば有機発光層）を含む場合は、異なる発光層のそれぞれが画素４２４のそれぞれに対応する。異なる色のカラーフィルタが設けられる場合は、画素４２４のそれぞれは、異なる色のカラーフィルタのそれぞれに対応する。
【０２０８】
このように、この例では、複数の画素４２４が設けられ、複数の画素４２４の形状が異方性を有する。すなわち、１つの方向（第１画素方向ＤＰ１）の画素４２４の第１長さＬ１が、別の方向（第２画素方向ＤＰ２）の画素４２４の第２長さＬ２とは異なる。このような画素４２４を含む画像表示部４００と、実施形態に係る液晶光学装置と、が組み合わせられる。そして、第１動作状態ＳＴ１が設けられる。
【０２０９】
本実施形態においては、第１方向Ｄ１が、異方性形状を有する画素４２４の延在方向（すなわち、第１画素方向ＤＰ１と交差する。これにより、複数の画素４２４と、液晶光学装置と、の間におけるモアレの発生が抑制される。すなわち、第１動作状態ＳＴ１において、モアレが抑制できる。
【０２１０】
一方、図１６（ｂ）に表したように、画像表示装置５００が回転させられ、第２動作状態ＳＴ２が設けられる。このとき、本実施形態においては、第２方向Ｄ２が、異方性形状を有する画素４２４の延在方向（すなわち、第１画素方向ＤＰ１）と交差する。これにより、複数の画素４２４と、液晶光学装置と、の間におけるモアレの発生が抑制される。すなわち、第２動作状態ＳＴ２においても、モアレが抑制できる。
【０２１１】
このように、使用者から見た場合に、第１動作状態ＳＴ１と、第２動作状態ＳＴ２と、とで、異方性形状を有する画素４２４の延在方向が異なる。すなわち、この例では、第１動作状態ＳＴ１では、画素４２４の延在方向は、縦方向である。すなわち、画素４２４は、縦長である。一方、第２動作状態ＳＴ２では、画素４２４の延在方向は、横方向である。すなわち、画素４２４は、横長である。本実施形態によれば、このような画像表示装置におけるモアレを、両方の動作状態において抑制できる。
【０２１２】
例えば、第１方向Ｄ１は、縦長の画素４２４に対してモアレが抑制されるように設定される。一方、第２方向Ｄ２は、横長の画素４２４に対してモアレが抑制されるように設定される。
【０２１３】
図１６（ａ）に例示したように、例えば、複数の第１画素４２４ａは、第１画素方向ＤＰ１に沿う直線に沿って並ぶ。複数の第２画素４２４ｂも、第１画素方向ＤＰ１に沿う直線に沿って並ぶ。複数の第３画素４２４ｃも、第１画素方向ＤＰ１に沿う直線に沿って並ぶ。すなわち、第１画素４２４ａ、第２画素４２４ｂ及び第３画素４２４ｃのそれぞれは、第１画素方向ＤＰ１に沿うストライプ状である。このようなストライプ状の画素４２４を含む画像表示部４００と、実施形態に係る液晶光学装置と、が組み合わせられる。これにより、第１方向Ｄ１は、ストライプの延在方向と交差する。そして、第２方向Ｄ２も、ストライプの延在方向と交差する。これにより、第１動作状態ＳＴ１及び第２動作状態ＳＴ２の両方において、モアレが抑制できる。
【０２１４】
例えば、第１方向Ｄ１は、縦方向に延在するストライプ状の画素４２４に対してモアレが抑制されるように設定される。一方、第２方向Ｄ２は、横方向に延在するストライプ状の画素４２４に対してモアレが抑制されるように設定される。
【０２１５】
（第３の実施形態）  
図１７は、第３の実施形態に係る液晶光学装置を例示する模式図である。  
図１７は、本実施形態に係る液晶光学装置１３０における、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３を例示している。これらの方向の相互の関係を除いて、液晶光学装置１３０の構成は、液晶光学装置１１０と同様とすることができるので説明を省略する。そして、液晶光学装置１３０も画像表示部４００と組み合わせて、画像表示装置として使用できる。
【０２１６】
図１７に表したように、この例では、第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１に対して直交している。そして、この場合も、第１辺方向Ｓ１から第１方向Ｄ１までの、第１回転方向の第１角度θ１は、０度よりも大きく９０度よりも小さい。この例では、第２角度θ２と第１角度θ１との差の絶対値は９０度である。
【０２１７】
そして、第３角度θ３は、第１角度θ１とは異なり、第２角度θ２とも異なる。
【０２１８】
このような構成を有する液晶光学装置１３０によれば、第１方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ１ａの屈折率分布と、第２方向Ｄ２に対して直交する方向Ｄ２ａの屈折率分布と、を切り替えて得ることが可能になる。これにより、より使い易い液晶光学装置及び画像表示装置が得られる。
【０２１９】
例えば、第３方向Ｄ３と第１方向Ｄ１との間の角度を約４５度（４２度以上４８度以下）としても良い。例えば、第３角度θ３（度）と第１角度θ１（度）との差の絶対値は、例えば、約４５度（４２度以上４８度以下）である。または、例えば、第３角度θ３（度）と第１角度θ１（度）との差の絶対値は、例えば、約１３５度（１３２度以上１３８度以下）でも良い。このような構成により、第１動作状態ＳＴ１及び第２動作状態ＳＴ２の両方の動作状態において、良好な特性のレンズを形成できる。そして、両方の動作状態において、良好な視野角特性が得られる。
【０２２０】
本実施形態において、第１角度θ１は、５度以上４０度以下とすることが好ましい。これにより、第１動作状態ＳＴ１及び第２動作状態ＳＴ２の両方の動作状態において、良好な特性のレンズを形成し易くできる。  
第３の実施形態と、第２の実施形態と、を組み合わせて実施しても良い。
【０２２１】
さらに、本実施形態において、第２角度θ２と第１角度θ１との差の絶対値は９０度でなくても良い。この場合も、例えば、第１角度θ１は、０度よりも大きく４５度以下であり、第２角度θ２は、４５度よりも大きく９０度よりも小さい。このような液晶光学装置と、上記の第１動作及び第２動作が可能な上記の第１駆動部１５０と、を組み合わせることで、より使い易い液晶光学装置及び画像表示装置を提供することができる。
【０２２２】
（第４の実施形態）  
図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、第４の実施形態に係る液晶光学装置を例示する模式図である。  
図１８（ａ）及び図１８（ｂ）は、本実施形態に係る液晶光学装置１４０及び１４１のそれぞれにおける、第１方向Ｄ１、第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３を例示している。これらの方向の相互の関係を除いて、液晶光学装置１４０及び１４１の構成は、液晶光学装置１１０と同様とすることができるので説明を省略する。そして、液晶光学装置１４０及び１４１も画像表示部４００と組み合わせて、画像表示装置として使用できる。
【０２２３】
図１８（ａ）に表したように、液晶光学装置１４０においては、第１方向Ｄ１は、第１辺方向Ｓ１に対して平行である。すなわち、第１角度θ１は０である。第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１に対して交差している。そして、第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２と交差する。この場合の第２角度θ２は、５度以上７０度以下が好ましい。第３角度θ３は、３０度以上１５０度以下が好ましい。
【０２２４】
図１８（ｂ）に表したように、液晶光学装置１４１においては、第２方向Ｄ２は、第１辺方向Ｓ１に対して平行である。すなわち、第２角度θ２は０である。第１方向Ｄ１は、第２方向Ｄ２に対して交差している。そして、第３方向Ｄ３は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２と交差する。この場合の第１角度θ１は、５度以上７０度以下が好ましい。第３角度θ３は、３０度以上１５０度以下が好ましい。
【０２２５】
このような構成を有する液晶光学装置１４０及び１４１においても、第１方向Ｄ１に対して直交する方向Ｄ１ａの屈折率分布と、第２方向Ｄ２に対して直交する方向Ｄ２ａの屈折率分布と、を切り替えて得ることが可能になる。これにより、より使い易い液晶光学装置及び画像表示装置が得られる。  
第４の実施形態と、第２の実施形態と、を組み合わせて実施しても良い。
【０２２６】
実施形態によれば、より使い易い液晶光学装置及び画像表示装置が提供できる。
【０２２７】
なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。
【０２２８】
以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、液晶光学装置に含まれる基板部、基板、電極、配向膜、液晶層、液晶分子、第１駆動部、並びに、画像表示装置に含まれる画像表示部、表示層、第２駆動部、制御部及び検出部などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。  
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
【０２２９】
その他、本発明の実施の形態として上述した液晶光学装置及び画像表示装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての液晶光学装置及び画像表示装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。
【０２３０】
その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。
【０２３１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０２３２】
１０ａ…第１面、  １０ｅ…第１電極、  １０ｏ…第１配向膜、  １０ｓ…第１基板、  １０ｕ…第１基板部、  １１…第１辺、  １１ａ…一端、  １１ｂ…他端、  １２…第２辺、  １２ａ…一端、  １２ｂ…他端、  １３…第３辺、  １４…第４辺、  ２０ａ…第２面、  ２０ｅ…第２電極、  ２０ｏ…第２配向膜、  ２０ｓ…第２基板、  ２０ｕ…第２基板部、  ３０…液晶層、  ３１…液晶分子、  ３１ａ…長軸方向、  ３２ａ…第１基板側部分、  ３２ｂ…第２基板側部分、  ３５…第１屈折率分布、  ３６…第２屈折率分布、  Δθ…差、  θ１…第１角度、  θ１２、θ１２ａ…角度、  θ２…第２角度、  θ３…第３角度、  θ３１…第４角度、  θ３２…第５角度、  １１０〜１１４、１３０、１４０、１４１…液晶光学装置、  １５０…第１駆動部、  ２００…制御部、  ３００…検出部、  ３１０、３２０…第１、第２検出部、  ３５０…観視者、  ４００…画像表示部、  ４００Ｌ…画像光、  ４０１…表示面、  ４１０…画素群、  ４２１…第１偏光層、  ４２１ｐ…第１透過軸、  ４２２…第２偏光層、  ４２２ｐ…第２透過軸、  ４２３…表示層、  ４２４…画素、  ４２４ａ〜４２４ｃ…第１〜第３画素、  ４５０…第２駆動部、  ５００…画像表示装置、  Ｄ１…第１方向、  Ｄ１２、Ｄ１２ａ、Ｄ１ａ…方向、  Ｄ２…第２方向、  Ｄ２ａ…方向、  Ｄ３…第３方向、  Ｄ３２ａ、Ｄ３２ｂ…第１、第２配向方向、  ＤＰ１、ＤＰ２…第１、第２画素方向、  Ｅ１１〜Ｅ１９、Ｅ２１〜Ｅ２２…電極、  Ｌ１、Ｌ２…第１、第２長さ、  ＯＤ１、ＯＤ２…第１、第２配向方向、  ＰＸ１〜ＰＸ５、ＰＹ１〜ＰＹ５…画素、  Ｓ１…第１辺方向、  ＳＰ１〜ＳＰ３…第１〜第３構成、  ＳＴ１、ＳＴ２…第１、第２動作状態、  Ｖａ１、Ｖａ２…電圧、  ｎ３０…屈折率
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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