(57)【要約】  立体表示機器は、レンズ状素子のような光学的なディレクトリ素子（21）を有し、切り替え状態のいずれかにおいて、例えば共振インピーダンス（22）を導入することにより得られるオーバードライブ電圧は、2Ｄと3Ｄの状態間の切り替え速度を向上させる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第1の平面に画像素子を有するディスプレイを製作するための手段と、少なくとも一つの光学的ディレクトリ液晶素子を有する光学的なディレクトリ手段と、を有する立体表示機器であって、
光学的なディレクトリ液晶手段は、前記第1の平面の前記画像素子を覆い、前記画像素子の出力を、相互に異なる角度方向に誘導し、前記光学的な液晶ディレクトリ手段は、駆動手段によって、2つの異なる状態間で切り替え可能であり、
少なくとも一つの切り替え方向には、前記光学的な液晶ディレクトリ手段に静止保持電圧が印加される前に、前記光学的な液晶ディレクトリ手段には、オーバードライブ電圧が印加されることを特徴とする立体表示機器。
【請求項２】
前記オーバードライブ電圧の絶対値は、前記静止保持電圧の絶対値の少なくとも2倍であることを特徴とする請求項1に記載の立体表示機器。
【請求項３】
前記オーバードライブ電圧の絶対値は、前記静止保持電圧の絶対値の少なくとも3倍であることを特徴とする請求項2に記載の立体表示機器。
【請求項４】
前記オーバードライブ電圧の絶対値は、少なくとも20Ｖであることを特徴とする請求項1に記載の立体表示機器。
【請求項５】
前記オーバードライブ電圧の絶対値は、少なくとも30Ｖであることを特徴とする請求項4に記載の立体表示機器。
【請求項６】
前記駆動手段は、2つの異なる状態のいずれかにおいて、インピーダンスを有する前記切り替え素子と、前記光学的な液晶ディレクトリ手段とが、駆動に使用される周波数と実質的に等しい共振周波数を有するようなインピーダンスを有することを特徴とする請求項1に記載の立体表示機器。
【請求項７】
第1の平面の画像素子は、液晶表示画像素子、電気泳動画像素子、エレクトロウェッティング画像素子の群からの画像素子を有することを特徴とする請求項6に記載の立体表示機器。
【請求項８】
第1の平面に画像素子を有するディスプレイを製作するための手段と、少なくとも一つの光学的ディレクトリ液晶素子を有する光学的なディレクトリ手段と、を有する立体表示機器を駆動させる方法であって、
光学的なディレクトリ液晶手段は、前記第1の平面の前記画像素子を覆い、前記画像素子の出力を、相互に異なる角度方向に誘導し、前記光学的な液晶ディレクトリ手段は、2つの異なる状態間で切り替え可能であり、
当該方法では、前記光学的な液晶ディレクトリ手段に静止保持電圧が印加される前に、まず、前記光学的液晶に、オーバードライブ電圧が提供されることを特徴とする方法。
【請求項９】
前記オーバードライブ電圧の絶対値は、前記静止保持電圧の絶対値の少なくとも2倍であることを特徴とする請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記オーバードライブ電圧の絶対値は、前記静止保持電圧の絶対値の少なくとも3倍であることを特徴とする請求項9に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第1の平面に画像素子を有するディスプレイを製作するための手段と、少なくとも一つの光学的ディレクトリ液晶素子を有する光学的なディレクトリ手段と、を有する立体表示機器であって、光学的なディレクトリ液晶手段は、前記第1の平面の前記画像素子を覆い、前記画像素子の出力を、相互に異なる角度方向に誘導し、前記光学的な液晶ディレクトリ手段は、駆動手段によって、2つの異なる状態間で切り替え可能である、立体表示機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような立体表示機器は、電話のような携帯用途、および複数の視野が必要な（TV）モニタの双方において、次第に広く使用されるようになってきている。
【０００３】
前述の種類の立体表示機器は、米国特許第6,064,424号に示されており、この文献には、画像素子群で配置された画像素子と、（円筒型）レンズ素子、または表示パネルを覆うレンズを有するレンズ状のスクリーンとを有する、アクティブマトリクス液晶表示パネルが開示されている。
【０００４】
液晶装置のベースとなる各レンズ状素子は、いくつかの画素を被覆する。ある段階、例えば材料を横切る電圧が印加されていない場合には、ある偏光方向において、液晶材料とレンズ状材料（レンズ構造）との間に、屈折率の違いが存在する。
【０００５】
その結果、各画素の光は、特定の異なる方向に放射される。この方法では、通常の場合、9の異なる視野角に対応する9の独立した視野が形成される。観者は、各眼で異なる視野の光を受光し、適切な画像コンテンツを用いた場合、三次元の画像が観測される。
【０００６】
レンズ状素子の液晶材料を横切る電圧が印加された場合、液晶分子は、それぞれ別個に配向され、屈折率に違いが生じなくなる。その結果、レンズ効果は生じない。
【０００７】
従って、電圧を変化させることにより、二次元視野（2Dモード）と三次元視野（3Dモード）とを切り替えることができる。
【０００８】
しかしながら、実際には、例えば3Dモードから2Dモードへの切り替え速度は、実用向けとしては極めて遅い。
【特許文献１】米国特許第6,064,424号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的の一つは、この問題を解消することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
このため、本発明による装置は、駆動手段を有し、少なくとも一つの切り替え方向において、前記光学的な液晶ディレクトリ手段に静止保持電圧が印加される前に、前記光学的な液晶ディレクトリ手段には、オーバードライブ電圧が印加される。
【００１１】
本発明は、電圧の増加が、実際に、切り替え速度の増大につながるという洞察に基づくものであり、同時に生じる電力消費の増大は、ある種の保持電圧への切り替えによって、大きく解消される。実際には、スイッチバック可能な液晶材料の容量の非線形性を用いて、より高速の切り替え挙動を得ることができる（いわゆる「容量性オーバードライブ」）。
【００１２】
ここで、この「容量性オーバードライブ」は、米国特許第5,495265号から明らかであることに留意する必要がある。しかしながら、この出願の技術では、ある種の保持電圧へのスイッチバックは難しい。なぜなら、この技術は、次のオーバードライブパルスの準備の間、画素を表す容量に、前の駆動電圧が未だ存在すると仮定した場合のディスプレイ向けの技術であるためである。従って、この「ある種の保持電圧へのスイッチバック」は、2つの双安定状態を利用する装置においてのみ可能となる。
【００１３】
本発明のこれらのおよび他の態様は、以降に示す実施例を参照することにより、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図面は、概略的なものであり、スケールは示されていない。全般的に、対応する構成物には、同じ参照符号が付されている。
【００１５】
図1には、本発明による装置1の一部の概略図を示す。この装置は、表示装置5を有し、この表示装置は、第1の平面3内に、横方向に分離された画像素子2を有する。装置1は、この例ではレンズ群（レンチキュラー）4である、光学的なディレクトリ手段を有し、この各々は、画像素子2の群に対応している。レンズ4は、第1の平面において、画像素子2を覆い、画像素子の出力は、相互に異なる角度の方向に誘導され、第1の平面は、実質的に、レンズ4の主フォーカス面に設置されている。この実施例では、レンズは、ディスプレイの前方の分離板5上に配置され、湾曲面側は、ディスプレイと対面している。角度方向は、矢印6で示されている。
【００１６】
そのようなレンズ4の想定される実施例は、図2に示されている。2つのガラス基板7の間には、液晶材料10の層が提供される。ガラス基板7は、電極8を有する。一方のガラス基板の上には、例えば複製技術によって、レンズ構造が形成されている。このレンズ構造の上部、および反対側のガラス基板上には、配向層が提供され、液晶材料10の液晶分子が配向される。電極8を介してレンズ4の液晶材料を横切る電位差が印加されていない場合、(ある偏光方向において)液晶材料とレンズ構造の材料との間に、屈折率の差異が生じる。
【００１７】
その結果、より多くのレンズ4（レンズスクリーン）が提供された場合、この構造部は、レンズまたはレンズ配列として機能する。液晶材料を横切る電圧が印加されると、液晶分子は、個別に配向し、屈折率に差異が生じなくなる。その結果、レンズ効果は生じない。従って、電圧変化を導入することにより、二次元視野（2Dモード）と三次元視野（3Dモード）の間で切り替え可能なレンズが得られる。
【００１８】
液晶材料の帯電を避けるため、切り替え可能なレンズは、AC駆動させることが好ましい。通常の用途では、二次元視野（2Dモード）と三次元視野（3Dモード）の間の切り替えは、周波数1kHzで10ボルトのAC電圧で十分である。しかしながら、10Vでは、3Dモードから2Dモードへの初期の切り替えは、比較的遅い。電圧を高めることにより、切り替え速度を向上することができるが、これは同時に消費電力の増大につながる。特に、携帯用途では、この消費電力は、大きな問題となる。
【００１９】
本発明では、この高電圧は、短い時間だけ印加され、その後AC電圧が抑制される。実際には、切り替え可能なレンズ4の容量の非線形性を用いることにより、そのような切り替え挙動を得ることができる。
【００２０】
この挙動を実施する電気回路は、図3に示されている。インピーダンス22は、レンズ回路の3Dモードに対応する容量（C）21に対して、回路がその共振周波数に近づくように調整することができる。印加電圧Vinとセルを横切る電圧Vcellの比は、
【００２１】
【数１】
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によって表され、ここでωは、駆動周波数である。
【００２２】
Zが1／（ωC）と等しくなるように選択され、ここでCは、例えば1Vの駆動電圧に対応する容量であると仮定すると、セルを横断する電圧スイングVcellは、大きくなる（例えば、AC電圧V1＝30V（またはそれ以上）、図4参照）。大きな電圧スイングのため、3Dモードは、急速に2Dモードに変化し、容量が変化する。次に、回路は、もはやその共振周波数に近づくようには駆動されないため、セルを横切る電圧スイングは、結果的に中程度となる（例えばAC電圧V2＝10V、図4参照）。
【００２３】
2Dモードから3Dモードへの切り替え速度は、印加電圧によっては決定されず、分子内の機械的な張力によって定められる。この張力は、特に、セルのギャップおよびツイスト角度によって定められる。3Dモードから2Dモードへの切り替えの際、セルは、短絡され、これにより、セルの放電が可能となる。
【００２４】
本発明は、示された実施例に限定されるものではない。例えば、他のレンズ4での構成も可能である。液晶材料を変更することにより、3Dモードでは電圧が印加され、2Dモードではセルが短絡されるレンズを得ることが可能となる。また、より低い電圧V1（例えば20V）で、3Dモードから2Ｄモードに急速に変化しても良い。
【００２５】
液晶ディスプレイ画像素子の代わりに、電気泳動画像素子、エレクトロウェッティング画像素子を使用しても良い。
【００２６】
本発明は、各新しい特徴的な特性、あらゆる新しい特徴的な特性、および特性のあらゆる組み合わせを包含する。請求項内の参照符号は、これらの請求項の保護範囲を限定するものではない。「有する」という用語およびその変化形の使用は、請求項に記載されている素子以外の素子の存在を排斥するものではない。素子の前の「一つの」という用語は、そのような素子が複数存在することを排斥するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による装置の一部を概略的に示した図である。
【図２】図1の装置の一部の平面図である。
【図３】図1の装置の模式図である。
【図４】駆動パターンの一例を示した図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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2008523421.tif 000009
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