３次元表示装置
【課題】光の利用効率を向上させた３次元表示装置を提供する。
【解決手段】所定の順序に従って複数の発光色を発光させる発光周期によって発光されるバックライトＢＬと、バックライトＢＬによる発光と同期して発光色に応じて画素を点灯させる第１液晶セルＲＰと、第１液晶セルＲＰに対してバックライトＢＬの反対側に、第１液晶セルＲＰと所定間隔を置いて配置されて、バックライトＢＬによる発光と同期して発光色に応じて画素を点灯させる第２液晶セルＦＰと、を含み、バックライトＢＬと第１液晶セルＲＰと第２液晶セルＦＰは、バックライトＢＬからの光が第１液晶セルＲＰを透過して第２液晶セルＦＰに供給されるように、重複して設けられて、第１液晶セルＲＰと第２液晶セルＦＰは、観察者に提供する３次元像を投影した画像を互いに輝度を変えて表示する、ことを特徴とする３次元表示装置。
【解決手段】所定の順序に従って複数の発光色を発光させる発光周期によって発光されるバックライトＢＬと、バックライトＢＬによる発光と同期して発光色に応じて画素を点灯させる第１液晶セルＲＰと、第１液晶セルＲＰに対してバックライトＢＬの反対側に、第１液晶セルＲＰと所定間隔を置いて配置されて、バックライトＢＬによる発光と同期して発光色に応じて画素を点灯させる第２液晶セルＦＰと、を含み、バックライトＢＬと第１液晶セルＲＰと第２液晶セルＦＰは、バックライトＢＬからの光が第１液晶セルＲＰを透過して第２液晶セルＦＰに供給されるように、重複して設けられて、第１液晶セルＲＰと第２液晶セルＦＰは、観察者に提供する３次元像を投影した画像を互いに輝度を変えて表示する、ことを特徴とする３次元表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定位置の観察者に立体的な表示を提供する３次元表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの透過型の液晶セルを所定の間隔を置いて配置して、観察者の手前側にある液晶セル（フロントパネル）に近距離側の画像を、観察者の奥側にある液晶セル（リアパネル）に遠距離側の画像を表示することにより、奥行き感のある立体的な表示を観察者に与える３次元表示装置がある。このような３次元表示装置は、例えば、観察者の視点位置が固定される車載用のディスプレイ等に用いられる。
【０００３】
図２７は、上記のような３次元表示装置の構成の一例を示す図である。３次元表示装置は、同図で示すように、液晶セルＦＰと液晶セルＲＰとが所定の間隔を置いて重複して配置され、液晶セルＦＰの前面側に偏光板ＰＬ２が、液晶セルＲＰの背面側に偏光軸が偏光板ＰＬ２に対して垂直となる偏光板ＰＬ１が配置される。また、バックライトＢＬが液晶セルＲＰの背面側に配置されて、各発光素子ＬＤが白色に発光して液晶セルＲＰ及び液晶セルＦＰに光源が提供される。
【０００４】
また、図２８は、３次元表示装置と所定の位置における観察者の様子を示す図である。液晶セルＦＰ及び液晶セルＲＰは観察者から見て異なる距離を置いて配置される。そして、２つの液晶セルには、観察者に提供する立体画像を投影した画像を、輝度を変えて表示させる。これにより、２つの液晶セル間に立体画像が存在するような錯視（ＤＦＤ錯視）が観察者に与えられる。このような錯視を観察者に与える原理については非特許文献１〜４において述べられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】S. Suyama, et al., “A novel direct-vision 3-Ddisplay using luminance-modulated two 2-D images displayed at different depth”, SID2000Digest, pp.1208-1211, 2000.
【非特許文献２】H. Takada, et al., “A compact depth-fused 3-DLCD”, SID2003 Digest, pp.1526-1529, 2003.
【非特許文献３】Y. Ishigure, et al., “Evaluation ofvisual fatigue relative in the viewing of a depth-fused 3-D display and 2-Ddisplay”, IDW2004 Digest, pp.1627-1630, 2004.
【非特許文献４】S. Suyama, et al., “Apparent 3-Dimage perceived from luminance-modulated two 2-D images displayed at differentdepths”, Vision Research 44, pp.785-793, 2004.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、図２７のような３次元表示装置においては、液晶セルＦＰ及び液晶セルＲＰのカラーフィルタ基板ＣＦをバックライトの光が透過するため光の利用効率が悪くなる。このため、３次元表示装置にて必要とされる輝度を確保するためにバックライトの消費電力が大きくなるという課題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて、光の利用効率を向上させた３次元表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る３次元表示装置は、所定の順序に従って複数の発光色を発光周期によって発光させるバックライトと、前記バックライトによる発光と同期して前記発光色に応じて画素を点灯させる第１液晶セルと、前記第１液晶セルに対して前記バックライトの反対側に、該第１液晶セルと所定間隔を置いて配置されて、前記バックライトによる発光と同期して前記発光色に応じて画素を点灯させる第２液晶セルと、を含み、前記バックライトと前記第１液晶セルと前記第２液晶セルは、該バックライトからの光が該第１液晶セルを透過して該第２液晶セルに供給されるように、重複して設けられて、前記第１液晶セルと前記第２液晶セルは、観察者に提供する３次元像を投影した画像を互いに輝度を変えて表示する、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記発光周期には、前記発光色のうちの１つの発光色を発光する発光期間と、該発光期間が開始する前に黒色となる黒色期間とが、前記発光色の各々に対して設けられ、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルは、前記発光期間において前記１つの発光色に応じて点灯させる画素を、前記黒色期間において駆動させる、ようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記バックライトは、前記発光周期に従って発光される複数のブロックが配列されて構成され、前記ブロックの各々には、前記ブロックの配列に従って位相が遅れるように前記発光周期が設けられ、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルは、前記ブロックの各々から光が供給される領域に設けられた画素を、該ブロックの各々における前記黒色期間において駆動させ、該ブロックの各々における前記発光期間において点灯させる、ようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記バックライトは、前記ブロックの各々の前記黒色期間において、該ブロックの各々において位相が遅れる側で隣接するブロックの前記黒色期間を開始させるとともに、前記配列に従って位相が遅れる順番に前記ブロックの各々に前記１つの発光色を発光する前記発光期間を開始させ、前記ブロックの各々における前記発光周期は、同時に異なる発光色で発光されるブロックを、黒色となるブロックによって隔離するように設けられる、ようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第２液晶セルには、前記ブロックのうちの１つのブロックから光が拡散されて供給され、前記第２液晶セルでは、前記１つのブロックが発光させる前記発光色に応じて画素を点灯させる領域が、該１つのブロックと重複する領域から該１つのブロックと隣接して黒色となるブロックの側に拡張される、ようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第２液晶セルは、前記１つのブロックと重複する領域と、前記隣接して黒色となるブロックの一部と重複する領域において、前記発光色に応じて画素を点灯させ、前記隣接して黒色となるブロックの一部と重複する領域は、前記１つのブロックと重複する領域と、互いに隣接して設けられる、ようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルには、前記ブロックのうちの１つのブロックから光が拡散されて供給され、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルでは、前記１つのブロックが発光させる前記発光色に応じて画素を点灯させる領域が、該１つのブロックと重複する領域から該１つのブロックと隣接して黒色となるブロックの側に拡張され、前記第２液晶セルでは、前記発光色に対応した画素を点灯させる領域が前記第１液晶セルよりも広くなるように拡張される、ようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第２液晶セルは、前記ブロックの各々による発光に対応して画素を駆動させるブロック対応駆動領域を有し、前記ブロック対応駆動領域の画素の駆動に対応される対応ブロックが、該対応ブロックよりも前記発光周期の位相が遅れる他のブロックと隣接する場合に、該ブロック対応駆動領域は、該対応ブロックの一部と重複しつつ該他のブロックの側に所定幅シフトされて設けられ、前記ブロック対応駆動領域の画素は、前記対応ブロックの前記黒色期間において駆動される、ようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記ブロック対応駆動領域は、前記他のブロックの側に所定幅シフトされて、前記対応ブロックとの重複を避けて設けられたシフト領域と、前記対応ブロックと重複して前記シフト領域に隣接して設けられて、前記対応ブロックの前記発光期間が終了後の黒色期間において、画素の点灯が継続される点灯継続領域と、前記対応ブロックと重複して前記点灯維持領域に隣接して設けられて、前記対応ブロックの前記発光期間が終了後の黒色期間において、画素の点灯が解消される点灯解消領域と、を含み、前記シフト領域における画素及び前記点灯継続領域における画素は、前記対応ブロックの前記発光期間が終了後の黒色期間において、前記他のブロックが前記発光色を発光させる間は、該発光色に対応して点灯される、ようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、所定幅シフトされて設けられた前記ブロック対応駆動領域における画素は、前記対応ブロックと前記他のブロックとが前記黒色期間となる間に、前記発光色に対応して画素を駆動させる、ようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記発光色には、前記発光色のうちの少なくとも２色を混色することにより生成した発光色が含まれる、ようにしてもよい。また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第１液晶セルと前記第２液晶セルとの間には、透明樹脂が充填される、ようにしてもよい。
【００１９】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルは、複数の走査信号線が所定方向に平行に敷設され、走査信号が供給されることにより該走査信号線に接続された画素を前記発光色に応じて駆動させるアレイ基板をそれぞれ含み、前記ブロックは、前記所定方向に対して垂直方向に配列されて、前記バックライトと前記第１液晶パネルの間には、前記ブロックの各々から前記垂直方向に光が拡散するのを制限する視野制限部材が設けられる、ようにしてもよい。
【００２０】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第１液晶セルと前記第２液晶セルは、所定方向に平行に敷設される複数の走査信号線と、該所定方向の垂直方向に平行に敷設される複数の映像信号線とによって区画される画素領域を有したアレイ基板をそれぞれ含み、前記走査信号線は、第１走査信号線群と第２走査信号線群を含み、前記映像信号線は、前記第１走査信号線群と直交する第１映像信号線群と前記第２走査信号線群と直交する第２映像信号線群を含み、前記第１液晶セルと第２液晶セルにおける前記画素領域は、前記第１走査信号線群及び前記第１映像信号線群によって区画される第１走査領域と、前記第２走査信号線群及び前記第２映像信号線群によって区画される第２走査領域を含んで構成されて、前記第１走査領域と前記第２走査領域の境界は、前記走査信号線に平行となるように設けられ、前記第１走査信号線群及び前記第２走査信号線群には、それぞれに別々の走査信号が同時に供給されて、前記第１走査領域における画素は、前記第１走査信号線群に供給された走査信号に応じて前記第１映像信号線群から映像信号が供給されて点灯され、前記第２走査領域における画素は、前記第２走査信号線群に供給された走査信号に応じて前記第２映像信号線群から映像信号が供給されて点灯される、ようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記バックライトは、前記第１走査領域に対応する第１バックライト領域と、前記第２走査領域に対応する第２バックライト領域と、を含み、前記第１バックライト領域は、前記垂直方向に配列された複数のブロックによって構成され、前記第２バックライト領域は、前記垂直方向に配列された複数のブロックによって構成され、前記発光周期には、前記発光色のうちの１つの発光色を発光する発光期間と、該発光期間が開始する前に黒色となる黒色期間とが、前記発光色の各々に対して設けられ、前記第１バックライト領域及び前記第２バックライト領域における前記ブロックの各々には、前記垂直方向に配列された順番に従って位相が遅れるように前記発光周期が設けられて、該垂直方向に配列された順番に前記１つの発光色を発光させ、前記第１走査領域に設けられた画素は、前記第１バックライト領域における前記ブロックの各々による発光と同期して前記発光色に応じて点灯され、前記第２走査領域に設けられた画素は、前記第２バックライト領域における前記ブロックの各々による発光と同期して前記発光色に応じて点灯される、ようにしてもよい。
【００２２】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第１バックライト領域における前記ブロックの各々が、前記１つの発光色を前記垂直方向に配列された順番に発光させた後に、前記第１バックライト領域における前記ブロックの各々が、前記垂直方向に配列された順番に前記１つの発光色と異なる発光色による発光を開始するとともに、前記第２バックライト領域における前記ブロックの各々が、前記垂直方向に配列された順番に前記１つの発光色による発光を開始する、ようにしてもよい。
【００２３】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記ブロックの各々における前記発光周期は、前記発光色のいずれかで同時に発光されるブロックと、黒色となるブロックとが交互となって、該発光されるブロックが該黒色となるブロックに隔離されるように設けられる、ようにしてもよい。
【００２４】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第１バックライト領域は、第１ブロックと第２ブロックとが前記垂直方向から配列されて構成され、前記第２バックライト領域は、前記第２ブロックに隣接して設けられる第３ブロックと第４ブロックとが前記垂直方向から配列されて構成されて、前記第１ブロックと、前記第２ブロックと、前記第３ブロックと、前記第４ブロックとは、前記第１ブロックから前記第４ブロックの順番に前記発光色を発光させるように前記発光周期の位相が遅れるように設けられ、前記第１ブロックと前記第３ブロックが発光する際には、前記第２ブロックと前記第４ブロックは黒色となり、前記第２ブロックと前記第４ブロックが発光する際には、前記第１ブロックと前記第３ブロックは黒色となる、ようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、バックライトの光の利用効率を向上させた３次元表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態における３次元表示装置の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態におけるバックライトのメタルフレーム内において、発光素子が配置されている様子を示す図である。
【図３】第１液晶セルにおける第１液晶セル及び第２液晶セルのアレイ基板に設けられた等価回路図を示す図である。
【図４Ａ】第１実施形態のバックライトの発光周期においてＲＧＢの三原色を発光させる順序を示す図である。
【図４Ｂ】第１実施形態のバックライトがＲＧＢを発光させるタイミングと、バックライトに同期して、２つのアレイ基板が画素を駆動するタイミングを示す図である。
【図５】第１実施形態におけるバックライトが、導光板と導光板の側面に設けられた発光素子によって構成されている場合の様子を示す図である。
【図６】第１実施形態における３次元表示装置が、図５で示されるサイドエッジ型のバックライトを含んで構成される場合の様子を示す図である。
【図７Ａ】バックライトの発光周期においてＷＲＧＢの各発光色を発光させる順序を示す図である。
【図７Ｂ】バックライトがＷＲＧＢを発光させるタイミングと、バックライトに同期して、２つのアレイ基板が画素を駆動するタイミングを示す図である。
【図８】第１実施形態における３次元表示装置において、第１液晶セルと第２液晶セルの間に透明樹脂を充填させた様子を示す図である。
【図９】第２実施形態における３次元表示装置のバックライトの様子を示す図である。
【図１０】第２実施形態における３次元表示装置の断面の模式図である。
【図１１】第２実施形態におけるバックライトＢＬが発光する様子を示す図である。
【図１２Ａ】図１１における図中（１）の符号が付されたバックライトの状態に対応する第２液晶セルの点灯状態を示す図である。
【図１２Ｂ】第２実施形態における第２液晶セルにおいて、バックライトによる発光に応じて画素が点灯する状態を模式的に示す図である。
【図１２Ｃ】第２実施形態における第２液晶セルに設けられたブロック対応駆動領域を説明する図である。
【図１３】第２実施形態におけるバックライトの第１ブロック〜第４ブロックが発光するタイミングと、第１液晶セル及び第２液晶セルにおいて各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。
【図１４】第２実施形態におけるバックライトの各ブロックが、ＷＲＧＢの各発光色を発光させる様子を示す図である。
【図１５】図１４に対応して、第２液晶セルにおいて画素を点灯させた状態を模式的に示す図である。
【図１６】第２実施形態におけるバックライトの第１ブロック〜第４ブロックがＷＲＢＧに発光するタイミングと、第１液晶セル及び第２液晶セルにおいて各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。
【図１７】第２実施形態におけるバックライトが、４つの導光板と導光板の側面に設けられた発光素子によって構成されている場合の様子を示す図である。
【図１８】第２実施形態における３次元表示装置が、図１７で示されるサイドエッジ型のバックライトを含んで構成される場合の様子を示す図である。
【図１９】第３実施形態における３次元表示装置のバックライトが、ＲＧＢを発光させるタイミングと、バックライトに同期して第１液晶セル及び第２液晶セルに設けられた第１走査領域と第２走査領域の画素を駆動するタイミングを示す図である。
【図２０】第３実施形態における第１液晶セル及び第２液晶セルのアレイ基板の等価回路図を模式的に示す図である。
【図２１】第４実施形態におけるバックライトの各ブロックが発光する様子を示す図である。
【図２２】第４実施形態における第２液晶セルにおいて、バックライトによる発光に応じて画素が点灯する状態を示す模式図である。
【図２３】第４実施形態におけるバックライトの第１ブロック〜第４ブロックが発光するタイミングと、第１液晶セル及び第２液晶セルにおいて各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。
【図２４】第４実施形態におけるバックライトの各ブロックがＷＲＧＢを発光させる場合の様子を示す図である。
【図２５】図２４に対応して、第２液晶セルにおいて画素を点灯させた状態を模式的に示す図である。
【図２６】第２実施形態におけるバックライトの第１ブロック〜第４ブロックがＷＲＢＧに発光するタイミングと、第１液晶セル及び第２液晶セルにおいて各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。
【図２７】従来の３次元表示装置の構成の一例を示す図である。
【図２８】３次元表示装置の第１液晶セル及び第２液晶セルと、観察者の位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
[第１実施形態]
以下において、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、本実施形態における３次元表示装置の構成を示す図である。同図で示す３次元表示装置は、バックライトＢＬ、第１液晶セルＲＰ、第２液晶セルＦＰを含んで構成される。第２液晶セルＦＰは、第１液晶セルＲＰを基準としてバックライトＢＬの反対側（観察者側）に、第１液晶セルＲＰから所定の間隔を空けて設けられる。さらにバックライトＢＬと第１液晶セルＲＰとの間には下偏光板ＰＬ１が設けられて、第２液晶セルＦＰの観察者側には上偏光板ＰＬ２が設けられる。バックライトＢＬにおいて発光する光によって、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰに設けられた画素が点灯するように、バックライトＢＬの発光領域と、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにおいて画像を表示する表示領域は互いに重複して設けられる。
【００２９】
バックライトＢＬは、メタルフレームＭＦ内に複数の発光素子ＬＤが所定の間隔を置いて規則的に配置されて構成されている。特に発光素子ＬＤは、発光ダイオード（Light Emitting Diode）であり、各発光素子ＬＤは、赤色、緑色、青色（以下、ＲＧＢ）の各発光色を予め定められた順序に従って発光させる発光周期を有し、当該発光周期に従って繰り返し発光する。またバックライトＢＬは、プリズムシートＰＳ、拡散シートＤＳ、反射シートＲＳをさらに含んで構成される。各発光素子ＬＤにおいて発光された光は、プリズムシートＰＳ及び拡散シートＤＳを経て輝度が均一化されつつ第１液晶セルＲＰに提供される。反射シートＲＳは、メタルフレームＭＦの内側に貼り付けられて、各発光素子ＬＤによる発光をプリズムシートＰＳに向けて反射する。図２は、バックライトＢＬのメタルフレームＭＦ内において、発光素子ＬＤが配置されている様子を示す図である。各発光素子ＬＤは、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの表示領域の直下に、図中縦及び図中横方向に所定の間隔を置いて規則的に配置される。
【００３０】
第１液晶セルＲＰは、マトリクス状に複数の画素が配置されたアレイ基板Ｓ１、対向基板Ｆ１、液晶層ＬＣ１を含んで構成され、第２液晶セルＦＰも同様に、アレイ基板Ｓ２、対向基板Ｆ２、液晶層ＬＣ２を含んで構成される。バックライトＢＬから提供された光は、偏光板ＰＬ１によって直線偏光にされるとともに液晶層ＬＣ１を透過する際に画素毎に偏光状態を制御される。偏光状態が制御されて第１液晶セルＲＰを透過したバックライトの光は、さらに液晶層ＬＣ２を透過する際に偏光状態を制御されて偏光板ＰＬ２を透過する。
【００３１】
ここで、液晶層ＬＣ１のみが偏光角を変化させる場合には第１液晶セルＲＰの表示領域に輝度が付与されて画像が表示され、液晶層ＬＣ２のみが偏光角を変化させる場合には、第２液晶セルＦＰの表示領域に輝度が付与されて画像が表示される。また、液晶層ＬＣ１及び液晶層ＬＣ２が共に偏光角を変化させる場合には、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰのそれぞれに輝度が付与されて画像が表示される。３次元表示装置に３次元像を表示させるため、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰには、当該３次元像の投影像がそれぞれ表示される。３次元像として表示する物体の奥行きの位置（観察者からの距離）に応じて、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにおける投影像の輝度が制御されることで、奥行き感のある３次元像が、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの間において観察者に認識される。ここでいう輝度の制御は、具体的には、第２液晶ＦＰセルの投影像の輝度を第１液晶セルＲＰの投影像の輝度よりも高くすることで、３次元像の奥行きの位置を観察者の近距離側（第２液晶セルＦＰ側）となるように観察者に認識させる。第２液晶セルＦＰでは、観察者から近距離側に表示する物体の輝度を高くした２次元投影像（近距離側画像）を表示し、第１液晶セルＲＰは、観察者から遠距離側に表示する物体の輝度を高くした２次元投影像（遠距離側画像）を表示する。このようにして、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにそれぞれ表示させる画像における輝度が制御されることにより、観察者に錯視を生じさせて３次元像が提供される。
【００３２】
図３は、第１液晶セルＲＰにおけるアレイ基板Ｓ１の等価回路図を示す図であり、アレイ基板Ｓ２においても同様の回路が設けられる。同図で示すように、アレイ基板Ｓ１には、図中横方向に延伸する複数の走査信号線ＧＬが互いに等間隔を置いて図中縦方向に並設され、図中縦方向に延伸する複数の映像信号線ＤＬが互いに等間隔を置いて図中横方向に並設される。そして、走査信号線ＧＬ及び映像信号線ＤＬによって各画素のそれぞれが区画され、各画素がマトリクス状に配列された画素領域がアレイ基板Ｓ１において形成される。区画された各画素は、ＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor）構造を有する薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）を有する。各走査信号線ＧＬからは走査信号が順次供給され、走査信号線ＧＬによる画素行の選択のタイミングにおいて、各映像信号線ＤＬを介して映像信号が画素電極ＰＸに供給される。そして、選択された走査信号線ＧＬに接続された画素に映像信号が供給されると、画素電極ＰＸと、対向基板Ｆ１に設けられて基準電圧が印加された対向電極（不図示）との間に電位差が発生し、液晶層ＬＣ１が駆動される。このようにして画素が駆動されて、バックライトＢＬから供給される光によって当該画素が点灯される。なお、液晶層ＬＣ１は、液体の流動性と固体（結晶）の光学的性質を併せ持ち、電圧等によって分子の向きが変えられて光の状態を制御することができる液晶分子を封有している層である。
【００３３】
また、本実施形態における対向基板Ｆ１及びＦ２には、バックライトＢＬからの光を着色するカラーフィルタが設けられず、走査信号線ＧＬ及び映像信号線ＤＬと重複するようにブラックマトリクスが升目状に形成される。液晶層ＬＣ１又は液晶層ＬＣ２を透過したバックライトＢＬによる光は、対向基板Ｆ１又はＦ２のブラックマトリクスの開口部を、バックライトＢＬで発光した光が有する波長分布が略維持されたまま透過する。なお、これにより、１画素をＲＧＢの３個のセルに分割する必要がなくなるため開口率を約３倍向上することができ、光の利用効率が向上することは言うまでもない。
【００３４】
ここで図４Ａは、本実施形態におけるバックライトＢＬの発光周期においてＲＧＢの三原色を発光させる順序を示す図である。図中縦方向のハッチングは、赤色（Ｒ）を、図中斜め方向のハッチングは、緑色（Ｇ）を、図中横方向のハッチングは青色（Ｂ）を示しており、図４以降の図面においても同様のハッチングが施される。また、各発光素子ＬＤには、共通の発光周期が設けられる。この発光周期の位相は全ての発光素子ＬＤで共通しており、同図で示すように、バックライトＢＬの全領域で同色となるように発光色が発光される。図４Ｂは、本実施形態におけるバックライトＢＬがＲＧＢの発光色を発光させるタイミング（ＢＬ）と、バックライトＢＬに同期して発光色に対応した画素をアレイ基板Ｓ１及びＳ２が駆動させるタイミング（ＴＳ＿ＡＬ）を示す図である。図中破線は、バックライトＢＬが赤色（Ｒ）を発光する発光期間、及び、アレイ基板Ｓ１及びＳ２が赤色（Ｒ）に点灯させる画素を選択するために走査信号線ＧＬを順次駆動させる走査期間を示している。同様に、図中の太い実線はバックライトＢＬが緑色（Ｇ）を発光する発光期間、及び、アレイ基板Ｓ１及びＳ２による緑色（Ｇ）の走査期間を示し、図中の太い破線は、バックライトＢＬが青色（Ｂ）を発光する発光期間、及び、アレイ基板Ｓ１及びＳ２による青色（Ｂ）の走査期間を示しており、図４以降の図面においても対応関係が維持される。
【００３５】
図４Ｂで示すように、バックライトＢＬの発光周期には、ＲＧＢの各発光色に対応する３つの発光期間が設けられる。これらの発光期間が開始する前には、バックライトＢＬが消灯されて黒色となる黒色期間が設けられる。この黒色期間においては、当該黒色期間の終了後に開始する発光期間において発光する発光色に対応して、アレイ基板Ｓ１及びＳ２の画素が駆動される走査期間が割り当てられる。これにつき、以下において説明する。まず、アレイ基板Ｓ１及びＳ２には、図３で示すように、各走査信号線ＧＬを制御する走査線駆動回路ＧＤＲと、各映像信号線ＤＬを制御する映像線駆動回路ＤＤＲとが設けられる。バックライトＢＬが赤色を発光する際には、走査線駆動回路ＧＤＲは走査信号線ＧＬを順番に選択する。このとき映像線駆動回路ＤＤＲは、走査信号線ＧＬが選択されるタイミングにあわせて、選択された走査信号線ＧＬと接続する画素のうち赤色に点灯させる画素に映像信号を供給して画素を駆動させる。走査線駆動回路ＧＤＲが走査信号線ＧＬのすべてに走査信号を提供して、赤色に点灯させる画素を駆動し終えることにより、赤色を点灯させるための走査期間（以下、赤色走査期間）が終了する。赤色走査期間の終了後には、バックライトＢＬにおける赤色の発光期間（以下、赤色発光期間）が開始し、当該発光期間中は、赤色の走査期間において選択的に駆動された画素がバックライトＢＬによる発光によって赤色に点灯される。そして、当該発光期間の終了まで赤色に点灯された状態が維持される。さらに当該発光期間の終了後には、バックライトＢＬが黒色となる黒色期間が開始するとともに、アレイ基板Ｓ１及びＳ２では緑色の走査期間が開始される。
【００３６】
本実施形態における３次元表示装置は、図４Ｂにおいて示されるバックライトＢＬの発光周期は１／６０秒の期間となる。したがって、赤色のみの表示、緑色のみの表示、青色のみの表示がそれぞれ１／１８０秒の期間内に独立に行われる。この１／６０秒の期間においては、人間の目の残像性によってＲＧＢに分かれた画像が加色混合されて１枚の画像として認識される。このようにして、第１液晶セルＲＰが近距離側画像を表示し、第２液晶セルＦＰが遠距離側画像を表示することにより、観察者に３次元像が提供される。
【００３７】
また、本実施形態におけるバックライトＢＬは直下型のバックライトであるが、図５で示すようなサイドエッジ型のバックライトＢＬであってもよい。図６は、図５で示すようなサイドエッジ型のバックライトを含んで３次元表示装置が構成されている様子を示す図である。この場合には、バックライトＢＬは、第１液晶セル及び第２液晶セルの表示領域に重複するように設けられる導光板ＬＧと、導光板ＬＧの側面に設けられる発光素子ＬＤと、プリズムシートＰＳと、拡散シートＤＳと、反射シートＲＳとを含んで構成される。発光素子ＬＤにおいて発光された光は、導光板ＬＧ、及び、当該導光板ＬＧの底面に設けられた反射シートＲＳに誘導されて、プリズムシートＰＳ及び拡散シートＤＳを経て輝度が均一化されつつ第１液晶セルＲＰに提供される。各発光素子ＬＤには、直下型のバックライトの場合と同様にそれぞれ発光周期が設けられる。
【００３８】
また、本実施形態におけるバックライトＢＬにおける発光周期には、ＲＧＢの三原色を発光するために３つの発光期間が設けられているが、例えば白色（以下、Ｗ）を発光する発光期間をさらに設けてもよい。ここで白色は、ＲＧＢの全ての色を混色することによって生成できる色であるが、三原色のうちのいずれか２色を混色することによって生成できる色を発光する発光期間を設けてもよい。ここで図７Ａは、バックライトＢＬの発光周期においてＷＲＧＢを発光させる順序を示す図である。同図で示すように、バックライトＢＬの全領域においてＷ→Ｒ→Ｇ→Ｂを１／６０秒の期間毎に順番に発光させる発光周期が繰り返される。図７Ａにおいて、バックライトＢＬが白色で発光する様子は無地の領域で示され、図７以降の図面においても同様に無地の領域で示される。図７Ｂは、バックライトＢＬがＷＲＧＢの発光色を発光させるタイミング（ＢＬ）と、バックライトＢＬに同期して発光色に対応した画素をアレイ基板Ｓ１及びＳ２に点灯させるタイミング（ＴＳ＿ＡＬ）を示す図である。図中点線は、バックライトＢＬが白色（Ｗ）を発光する発光期間、及び、アレイ基板Ｓ１及びＳ２が白色（Ｗ）に駆動させる画素を選択するために走査信号線ＧＬを順次選択する走査期間を示しており、図７以降の図面においても同様に示される。ＲＧＢにＷが加わることにより、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰが表示する画像の画質が向上する。
【００３９】
また、図８で示すように、所定の間隔を置いて配置された第１液晶セルＲＰと第２液晶セルＦＰとの間に、透明樹脂Ｐ１を充填するようにしてもよい。透明樹脂Ｐ１が充填されることにより、第１液晶セルＲＰを透過した光が第２液晶セルＦＰのアレイ基板Ｓ２に入射する際の屈折率の変化が少なくなり、アレイ基板Ｓ２によって反射されて迷光となる光が減少してコントラストが向上する。
【００４０】
なお、本実施形態では、上述のように、発光周期におけるＲＧＢの各発光期間の間には、バックライトＢＬが消灯して黒色となる黒色期間が挿入されて、黒色期間中にアレイ基板Ｓ１及びＳ２が駆動される。これにより駆動中の画素には、バックライトＢＬからの発光が提供されにくくなり、画質の向上が図られる。また、ここでいうバックライトＢＬが黒色となる黒色期間は、バックライトＢＬが完全に消灯せず、発光期間における輝度と比して著しく暗い輝度で発光しているような場合も含むものとする。
【００４１】
[第２実施形態]
上記の第１実施形態では、図４Ａで示すように、バックライトＢＬの全領域において共通の発光色が周期的に発光するようにバックライトＢＬが構成されていたが、第２実施形態では、バックライトＢＬが複数のブロックに分割されて、各ブロックの発光周期の位相が異なるように設けられる。以下において、第２実施形態を詳細に説明するが、第１実施形態と同様となる部分は説明を省略する。
【００４２】
図９は、第２実施形態におけるバックライトＢＬの様子を示す図である。同図で示すように、複数の発光素子ＬＤを含んで構成されるバックライトＢＬが仕切り板ＰＴによって縦方向に４つのブロックに均等に分割される。各ブロックには、複数の発光素子ＬＤが均等の数となるように割り当てられて、仕切り板ＰＴはバックライトＢＬの発光領域を４等分するように設けられる。図９のバックライトＢＬは、図中上側から、第１ブロックＢ１、第２ブロックＢ２、第３ブロックＢ３、第４ブロックＢ４が配列されて構成され、各ブロックには、ＲＧＢの三原色を発光させる３つの発光期間を有する発光周期が設けられる。また、図１０は、第２実施形態における３次元表示装置の縦方向断面の模式図である。拡散板ＤＳと第１液晶セルＲＰとの間には、垂直視野角制限板ＲＢが設けられて、これにより各ブロックによる発光が隣接するブロックへ拡散するのが抑制される。
【００４３】
図１１は、第２実施形態におけるバックライトＢＬが発光する様子を示す図である。同図においては、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４までが図９と同様にバックライトＢＬにおいて配列されている。また、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４は、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの各走査信号線ＧＬが延伸する方向に垂直となる方向に配列されて、当該垂直となる方向の一方から他方へと順番にＲＧＢを発光するように、発光周期の位相を順番に遅らせて設けられる。図１１で示されるように、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４は、上側から下側のブロックへと順番に赤色を発光させ（図中（１）〜（４））、その後に緑色を発光させ（図中（５）〜（８））、さらにその後に青色を発光させる（図中（９）〜（１２））ことを繰り返す。また、各ブロックがＲＧＢを発光する前には、黒色期間が設けられ、バックライトＢＬでは、同図で示すように、黒色（図中ＢＬＫ）となるブロックを挟んでＲＧＢの各発光色で発光する領域が上側から下側へ移動する。これにより、画素に異なる発光色の光が入射するのが防止されて画質が向上する。
【００４４】
また、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰは、各ブロックから光が供給される領域に設けられた画素を、当該ブロックにおける発光周期と同期させて、選択的に駆動させてバックライトＢＬの光により点灯させる。第１液晶セルＲＰはバックライトＢＬと近接しているため、第１液晶セルＲＰには、発光するブロックと重複する領域に光が供給される。したがって、第１液晶セルＲＰにおける画素の点灯状態は、バックライトＢＬにおける各ブロックが発光する状態に対応し、図１１は、第１液晶セルＲＰにおける画素の点灯状態を模式的に示す図となる。具体的には、例えば、第２ブロックＢ２が赤色に発光する状態（図中（２）から（４）の符号が付された状態）では、第１液晶セルＲＰは、第２ブロックＢ２と重複する領域において赤色に画素が点灯される。また第２ブロックＢ２が、黒色となる状態（図中（１）の符号が付された状態）では、第２ブロックＢ２と重複する領域には光が供給されないために画素は点灯されない。第１液晶セルＲＰは、図中（１）の符号が付された状態では、第２ブロックＢ２が発光するタイミングに合わせて第２ブロックＢ２と重複する領域の画素を赤色に点灯させるために選択的に駆動させる。
【００４５】
第２液晶セルＦＰは、第１液晶セルＲＰを介してバックライトＢＬから離れた位置に設けられるため、バックライトＢＬから光が拡散して供給される。このため、各ブロックから光が供給される領域は、各ブロックのぞれぞれと重複する領域よりも広くなる。図１２Ａは、図１１における図中（１）の符号が付されたバックライトＢＬの状態に対応する第２液晶セルＦＰの点灯状態を模式的に示す図である。図１２Ａにおける領域Ｒは、走査信号及び映像信号が供給されることによりあらかじめ選択的に駆動された画素が赤色に点灯する領域を示している。同様に、図１２Ａにおける領域Ｂは、あらかじめ選択的に駆動された画素が青色に点灯する領域を示しており、領域Ｒと領域Ｂの間には領域ＢＬＫが設けられる。この領域ＢＬＫでは画素の点灯が解消されて輝度を有さない領域となる。そして特に、第２液晶セルＦＰでは、同図で示すように、第１ブロックＢ１による赤色の発光色に対応して画素が点灯される領域が、第１ブロックＢ１と重複する領域から黒色となる第２ブロックＢ２の側に拡張される。同様に、第３ブロックＢ３による青色の発光色に対応して画素が点灯される領域も、第３ブロックＢ３と重複する領域から黒色となる第２ブロックＢ２の側に拡張される。これにより、観察者の視点が変動する場合に、バックライトＢＬにおける黒色となるブロックと発光するブロックとの境界を目立たなくさせる。なお、画素の点灯の解消とは、画素電極ＰＸ及び対向電極間の電界がリセットされて、画素電極ＰＸに映像信号線ＤＬによって電圧が印加される前の状態に戻ることをいう。画素の点灯が解消された領域は、第２液晶セルＦＰにおいて輝度がほぼゼロとなる。
【００４６】
図１２Ｂは、第２実施形態における第２液晶セルＦＰにおいて、バックライトＢＬによる発光に応じて画素が点灯する状態を示す図である。図１２Ｂにおける各点灯状態は、図１１における各ブロックの発光状態に対応して記載されている。図１２Ｂで示すように、各点灯状態のそれぞれにおいて、ＲＧＢに発光するブロックと重複する領域から、黒色となるブロックの側に画素を点灯させる領域が拡張されている。第２液晶セルＦＰでは、図１２Ｂで示すように、発光色を発光させるブロックと重複する領域、及び、当該領域に隣接しつつ、黒色となるブロックの一部と重複する領域において、当該発光色に応じて画素が点灯される。このように、図１１と図１２Ｂには、バックライトＢＬ（及び第１液晶セルＲＰ）と第２液晶セルＦＰが同期して駆動される様子が示されることとなる。これらが同期する様子については、まず、第２液晶セルＦＰは、第１ブロックＢ１の一部と重複する領域の画素を駆動させ（図１２Ｂの図中（１−１））、次に、第２ブロックＢ２の一部と重複する領域の画素を駆動させる（図１２Ｂの図中（１−２））。ここで、第２液晶セルＦＰにおける画素の駆動と同時に、第１液晶セルＲＰは、第１ブロックＢ１と重複する領域の画素を駆動させる。そして、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの画素が駆動された後に、第１ブロックＢ１が発光する（図１１の図中（１））。
【００４７】
ここで、第２液晶セルＦＰは、各ブロックによるＲＧＢの発光に対応して画素を駆動させるブロック対応駆動領域が、図１２の各図で示すように設けられている。図１２Ｃは、第２実施形態において、第２液晶セルＦＰに設けられたブロック対応駆動領域を説明する図である。同図で示すように、第２液晶セルＦＰには、第１ブロックＢ１による発光に対応して画素を駆動させる第１ブロック対応駆動領域Ｄ１、第２ブロックＢ２による発光に対応して画素を駆動させる第２ブロック対応駆動領域Ｄ２、第３ブロックＢ３による発光に対応して画素を駆動させる第３ブロック対応駆動領域Ｄ３、第４ブロックＢ４による発光に対応して画素を駆動させる第４ブロック対応駆動領域Ｄ４、が設けられる。ここで、ブロック対応駆動領域の画素の駆動に対応されるブロック（以下、対応ブロック）に、当該対応ブロックよりも位相が遅れて隣接するブロックが存在する場合には、ブロック対応駆動領域は、当該対応ブロックと重複する領域から位相が遅れる側に、所定幅シフトされて設けられる。第１ブロック対応駆動領域Ｄ１は、図１２Ｃで示すように、第２ブロックＢ２の一部と重複するシフト領域ＳＦ１、第１ブロックＢ１の一部と重複する点灯継続領域ＫＰ１及び点灯解消領域ＯＦ１を含み、第２ブロック対応駆動領域Ｄ２及び第３ブロック対応駆動領域も同様の領域を含んで構成される。第２実施形態においては、第４ブロックＢ４よりも位相が遅れて隣接するブロックが存在しないので、第４ブロック対応駆動領域Ｄ４は、第４ブロックＢ４の一部と重複する領域（第４ブロックＢ４と重複する領域のうちシフト領域ＳＦ３を除く領域）に設けられる。図１２Ｃで示される各領域の詳細については、図１３とともに説明する。
【００４８】
図１３は、バックライトＢＬにおける第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４と、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにおける各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。同図では、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４がＲＧＢの発光色を発光させるタイミング（ＢＬ１〜ＢＬ４）と、第１液晶セルＲＰが各ブロックと重複する領域の画素を駆動させるタイミング（Ｔ１−１〜Ｔ１−４）と、第２液晶セルＲＰが各ブロックと重複する領域の画素を駆動させるタイミング（Ｔ２−１〜Ｔ２−４）とが記載されている。また、各発光期間の終了後に黒色期間を開始するために、消灯信号（ＢＬＫＳ）を各ブロックが受信するタイミングも同図において記載される。 ここで、図１３にしたがって、バックライトＢＬ、第１液晶セルＲＰ、第２液晶セルＦＰが為す処理について、時系列的に説明する。まず、第１ブロックＢ１の赤色発光期間の前に設けられた黒色期間では、第１液晶セルＲＰは、第１ブロックＢ１と重複する領域において、赤色に点灯させる画素を駆動する（図中（１））。一方、第２液晶セルＦＰは、第１ブロックＢ１と重複する先行駆動領域ＡＤの画素を先行して駆動させて（１２−２）、その後に、第１ブロックＢ１と重複する点灯継続領域ＫＰ１及び点灯解消領域ＯＦ１の画素を駆動して（図中（１−１））、さらに第２ブロックＢ２と重複するシフト領域ＳＦ１の画素を駆動する（図中（１−２））。当該黒色期間の終了後に、第１ブロックＢ１が赤色に発光し、第１液晶セルＲＰと第２液晶セルＦＰにおいて駆動された画素が赤色に選択的に点灯される（図中（１）、（１２−２）、（１−１）、（１−２））。そして、第１ブロックＢ１は、消灯信号を受信することにより、赤色発光期間が終了して黒色期間が開始される。このとき、第１液晶セルＲＰは、第１ブロックＢ１と重複する領域の画素の点灯状態を解消し、その後に、緑色に点灯させる画素を駆動する（図中（５））。一方、第２液晶セルＦＰは、まず、先行駆動領域ＡＤ、点灯継続領域ＫＰ１、シフト領域ＳＦ１における画素を第１ブロックＢ１による赤色の発光が終了するまで点灯させたまま維持する。そして、第１ブロックＢ１で黒色期間が開始した後に、点灯解消領域ＯＦ１における画素を駆動して光が透過できないようにし、先行駆動領域ＡＤの画素を緑色に点灯させるために駆動する（図中（４−２））。さらに、第２液晶セルＦＰは、点灯継続領域ＫＰ１及びシフト領域ＳＦ１における画素を、第２ブロックＢ２による赤色の発光が終了するまで点灯させたまま維持する。そして、第２ブロックＢ２の黒色期間開始後で第１ブロックＢ１の緑色発光期間開始前に、点灯解消領域ＯＦ１、点灯継続領域ＫＰ１及びシフト領域ＳＦ１における画素を緑色に点灯させるために駆動する（図中（５−１）（５−２））。また、そして、第１ブロックＢ１の緑色発光期間が終了して黒色期間が開始すると、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰは、上記の場合と同様に、青色に点灯させるための画素をそれぞれ駆動させる（図中（８−２）、（９）、（９−２）、（９−１））。
【００４９】
以上では、第１ブロックＢ１を中心とした処理を述べているが、第２ブロックＢ２〜第４ブロックＢ４も図１３で示すように、図中上側で隣接するブロックに対して所定の位相遅れた発光周期で発光し、第１液晶セルＲＰ、第２液晶セルＦＰもバックライトＢＬの各ブロックの発光と同期して画素を駆動させている。第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４は上側からこの順番に配列されて、各ブロック間の位相差が、各発光色を発光させる前に設けられる黒色期間よりも短くなるように設けられる。このため、例えば、第２ブロックＢ２で黒色期間が開始すると、位相が遅れて隣接する第３ブロックＢ３は、第２ブロックＢ２の黒色期間中に黒色となる。そして、第３ブロックＢ３が黒色期間中に、第２ブロックＢ２の発光期間が開始する。これにより、図１３のタイミングチャートや図１１で示すように、同時に異なる発光色で発光するブロックが、黒色となるブロックによって隔離されるように、各ブロックの発光周期が設けられることとなる。なお、第１ブロックＢ１と第２ブロックＢ２間の位相差が、赤色発光期間と、緑色に発光する前の黒色期間を合計した期間よりも長い場合には、第１ブロックＢ１の緑色発光期間に第２ブロックＢ２の赤色発光期間が開始されて、緑色と赤色が隣接する場合がある。また、第１ブロックＢ１と第２ブロックＢ２間の位相差が、赤色に発光する前の黒色期間よりも長い場合には、第１ブロックＢ１の赤色発光期間において、第２ブロックＢ２の青色発光期間が終了せず、赤色と青色が隣接する場合がある。
【００５０】
隣接するブロック間の位相差が、黒色期間よりも短くなるように設けられるため、図１３で示すように、互いに隣接しあう２つのブロックが黒色となる期間中に、第２液晶セルＦＰの当該２つのブロックに跨るブロック対応駆動領域の画素が駆動される。具体的には、第２液晶セルＦＰは、第１ブロックＢ１及び第２ブロックＢ２の双方が黒色となるタイミングに合わせて、シフト領域ＳＦ１、点灯継続領域ＫＰ１、点灯解消領域ＯＦ１に設けられた画素を駆動させる。
【００５１】
以上のようにして、第２実施形態におけるバックライトＢＬは、複数のブロックに分割されて発光する。各ブロックは位相が遅れる順番に一方向から配置されて、バックライトＢＬは、各発光色によって発光する領域を位相が遅れる方向に移動させるように発光する。第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰは、この各ブロックによる発光と同期して、ブロックによって光が供給される領域に設けられた画素を、発光色に応じて選択的に駆動させる。
【００５２】
また、第２実施形態におけるバックライトＢＬにおける発光周期には、ＲＧＢの三原色を発光するために３つの発光期間が設けられているが、例えば白色（Ｗ）を発光する発光期間をさらに設けてもよい。ここで図１４は、バックライトＢＬにおける各ブロックがＷＲＧＢを発光させる様子を示す図である。同図で示すように、各ブロックには、異なるタイミングでＷ→Ｒ→Ｇ→Ｂを順番に発光させる発光周期が設けられて、上側から下側にＷＲＧＢの各色で発光する領域が黒色を挟んで移動する。また、第１実施形態の場合と同様に、第１液晶セルＲＰにおける画素の点灯状態は、図１４によって模式的に示され、第２液晶セルＦＰにおける画素の点灯状態は、図１５によって示される。図１５で示すように第２液晶セルＦＰでは、黒色となるブロックの側に画素を点灯させる領域が拡張される。また、図１６は、ＷＲＢＧを発光させる第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４と、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにおける各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。同図においては、各ブロックがＷＲＧＢの発光色を発光させるタイミング（ＢＬ１〜ＢＬ４）と、各ブロックと同期して第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰが画素を駆動するタイミング（Ｔ１−１〜Ｔ１−４及びＴ２−１〜Ｔ２−４）が示される。
【００５３】
また、第２実施形態におけるバックライトＢＬは直下型のバックライトであるが、図１７で示すようなサイドエッジ型のバックライトＢＬであってもよい。同図で示すサイドエッジ型のバックライトＢＬには、各ブロックに対応し矩形状の導光板ＬＧが均等に設けられて、導光板ＬＧの両側の側面には発光素子ＬＤが４個ずつ配置される。図１８は、図１７で示すようなサイドエッジ型のバックライトＢＬを含んで３次元表示装置が構成される様子を示す図である。同図においては、バックライトＢＬは、第１液晶セル及び第２液晶セルの表示領域に重複するように設けられる４つの導光板ＬＧによって４つのブロックに分割される。バックライトＢＬは、４つの導光板ＬＧと、各導光板ＬＧの側面に設けられた発光素子ＬＤ、プリズムシートＰＳと、拡散シートＤＳと、反射シートＲＳとを含んで構成される。発光素子ＬＤにおいて発光された光は、導光板ＬＧ、及び、当該導光板ＬＧの底面に設けられた反射シートＲＳに誘導されて、プリズムシートＰＳ及び拡散シートＤＳを経て輝度が均一化されつつ第１液晶セルＲＰに提供される。各発光素子ＬＤには、直下型のバックライトの場合と同様にそれぞれ発光周期が設けられる。
【００５４】
なお、第２実施形態におけるバックライトＢＬは、走査信号線ＧＬが延伸する方向に対して垂直方向に複数のブロックに分割され、当該複数のブロックは走査信号線ＧＬと平行に短冊状に配置される。また第２液晶セルＦＰでは、各ブロック対応駆動領域が、走査信号線ＧＬと平行に短冊状に設けられ、図１２Ｃで示すように各ブロック対応駆動領域が走査信号線ＧＬが敷設される方向に対して垂直方向に分割される。また、第２実施形態では、図１２Ｃで示すように、シフト領域ＳＦ１〜ＳＦ３、点灯継続領域ＫＰ１〜ＫＰ４、点灯解消領域ＯＦ１〜ＯＦ４、先行駆動領域ＡＤのそれぞれが略同一幅で分割されて、略同一本数の走査信号線ＧＬが対応することとなる。ここで、例えば、３次元表示装置の上側に観察者の視点が位置する場合には、点灯継続領域ＫＰ１〜ＫＰ３の幅をシフト領域ＳＦ１〜ＳＦ３及び先行駆動領域ＡＤの幅よりも広くしてもよい。また、各ブロックから拡散して第２液晶セルＦＰに提供される光が、隣接するブロックの中心部に至らない場合には、光遮蔽領域ＯＦ１からＯＦ４を設けずに、ブロック対応駆動領域Ｄ１〜Ｄ４においてシフト領域と点灯継続領域とを同一幅となるように設けてもよい。
【００５５】
なお、第２実施形態における第１液晶セルＲＰは、図１１で模式的に示すように、各ブロックと重複する領域の画素を点灯させている。ここで、各ブロックから光が拡散されて第１液晶セルＲＰに提供される場合に、第２液晶セルＦＰと同様に、黒色となるブロックの側に画素を点灯させる領域を図１２Ｂで示すように拡張してもよい。また、第２液晶セルＦＰと同様に、ブロックに対応して画素を駆動する領域を、位相が遅れる側に所定幅シフトさせてブロック対応駆動領域を設けてもよい。このとき、バックライトＢＬからの距離が、第１液晶セルＲＰよりも第２液晶セルＦＰが離れているため、シフト領域ＳＦ１〜ＳＦ３と点灯継続領域ＫＰ１〜ＫＰ３の幅を、第１液晶セルＲＰよりも第２液晶セルＦＰのほうが大きくなるようにする。このシフト領域ＳＦ１〜ＳＦ３及び点灯維持領域ＫＰ１〜ＫＰ３の幅は、第１液晶セルＲＰと第２液晶セルＦＰとでバックライトＢＬからの距離を関数として変化させてもよい。
【００５６】
なお、第２実施形態ではバックライトＢＬが、各走査信号線ＧＬが延伸する方向に対して垂直方向に４つのブロックに分割されているがさらに多くのブロックに分割されていてもよいし、各ブロックがマトリクス状に配列されるように分割されてもよい。ブロックがマトリクス状に配列される場合には、例えば、行方向の一方から他方に、列方向の一方から他方に各ブロックに設けられた発光周期の位相が遅れるように設けられる。各ブロックの発光周期は、行方向に順番に位相が遅れるように設けられて、次行の先頭に位置するブロックは、行方向最終列目のブロックのつぎに位相が遅れるように設けられる。この場合にも同様に、異なる発光色で発光するブロック間に黒色となるブロックが介在するように、各ブロックの発光周期と隣接するブロック間の位相差が設けられる。また、第２実施形態では、各ブロック間で位相差が等しく、発光周期における各発光色の発光期間と黒色期間とが一定となるように設けられる。しかし、発光色毎に発光期間や黒色期間の長さを変更してもよいし、各ブロック間で発光周期の位相差が異なるように設けられてよい。
【００５７】
[第３実施形態]
第１実施形態では、図４ＢのＴＳ−ＡＳのタイミングチャートで示すように、第１液晶セルＲＰおよび第２液晶セルＦＰでは、バックライトＢＬの黒色期間中に全走査線を走査して、その後バックライトＢＬが発光される。一方、第３実施形態では、図１９で示すように、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰが、双方とも２つの走査領域に分割されて、これら２つの走査領域がバックライトＢＬの黒色期間中に個別に走査されて、その後バックライトＢＬが発光するようにしている。以下において、第３実施形態を詳細に説明するが、第１実施形態と同様となる部分は説明を省略する。
【００５８】
図２０は、第１液晶セルＲＰのアレイ基板Ｓ１、及び第２液晶セルＦＰのアレイ基板Ｓ２の等価回路図を模式的に示す図である。同図で示すように、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの画素領域は、ともに第１走査領域と第２走査領域に分割される。第１走査領域は、画素領域の上側半分に設けられて、複数の走査信号線ＧＬ１からなる第１走査信号線群と、複数の映像信号線ＤＬ１からなる第１映像信号線群とが直交することによりマトリクス状に区画される。同様に、第２走査領域は、画素領域の下側半分に設けられて、複数の走査信号線ＧＬ２からなる第２走査信号線群と、複数の映像信号線ＤＬ２からなる第２映像信号線群とが直交することによりマトリクス状に区画される。第１走査領域と第２走査領域は、図中横方向に延伸する走査信号線ＧＬを第１走査信号線ＧＬ１群と第２走査信号線ＧＬ２群に分けるように画素領域を分割するため、第１走査領域と第２走査領域の境界は、走査信号線ＧＬと平行となる方向に設けられる。ここで、第１走査信号線ＧＬ１には第１走査線駆動回路ＧＤＲ１が接続され、第２走査信号線ＧＬ２には第２走査線駆動回路が接続される。また、第１映像信号線ＤＬ１には第１映像線駆動回路ＤＤＲ１が、第２映像信号線ＤＬ２には第２映像線駆動回路ＤＤＲ２が接続される。第１走査線駆動回路ＧＤＲ１は、第１走査信号線群において走査信号線ＧＬ１を順番に選択して走査信号を提供する。同様に、第２走査線駆動回路ＧＤＲ２も、第２走査信号線群において走査信号線ＧＬ２を順番に選択して走査信号を提供する。このとき映像線駆動回路ＤＤＲ１及び映像線駆動回路ＤＤＲ２は、走査信号線ＧＬ１及び走査信号線ＧＬ２が選択されるタイミングにあわせて、それぞれ映像信号を供給して画素を駆動させる。すなわち、第１走査領域と第２走査領域は、第１走査信号線ＧＬ１群と第２走査信号線ＧＬ２群に同時に走査信号が供給されるとともに、それぞれの走査信号線に対応した映像信号が第１映像信号線ＤＬ１群と第２映像信号線ＤＬ２群に供給され、２つの領域において画素が同時に駆動される。
【００５９】
第３実施形態では、第１走査領域と第２走査領域とが画素領域の上下に２分割されている。第１走査領域と第２走査領域とが個別に走査されることにより、画素領域全体の走査信号線を順次選択して走査するよりも、走査時間を少なく出来てバックライトＢＬの発光期間を長くできる。なお、液晶層ＬＣに応答速度の遅い液晶分子が用いられる場合には走査時間が大きくなる傾向にあり、バックライトの発光効率をさらに向上させるために、画素領域が２以上の走査領域から構成されるようにしてもよい。また、第３実施形態では第１走査領域と第２走査領域とを上下に２等分しているが、第１走査領域と第２走査領域の広さが異なる場合であっても、走査時間は少なくなる。
【００６０】
［第４実施形態］
上記の第３実施形態では、バックライトＢＬの全領域において共通の発光色が所定の順序で発光するようにバックライトＢＬが構成されていたが、第４実施形態では、第２実施形態と同様にバックライトＢＬが複数のブロックに分割されて、各ブロックの発光周期の位相が順番に遅れるように配列される。また、第４実施形態では、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの画素領域が、それぞれ個別に走査される第１走査領域と第２走査領域を含んで構成される。ここで、バックライトＢＬは、第１走査領域と重複して対応する第１バックライト領域と、第２走査領域と重複して対応する第２バックライト領域とに分割され、分割された第１バックライト領域及び第２バックライト領域は、それぞれ複数のブロックに分割される。第１走査領域及び第２走査領域に設けられた画素は、各ブロックによる発光と同期して点灯される。以下において、第４実施形態を詳細に説明するが、第１実施形態〜第３実施形態と略同様となる部分については説明を省略する。
【００６１】
図２１は、第４実施形態におけるバックライトＢＬが発光する様子を示す図である。第４実施形態では、第１バックライト領域及び第２バックライト領域において、それぞれに２つのブロックが垂直方向に配列される。第４実施形態では、第２実施形態と同様に、バックライトＢＬは、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４が垂直方向に配列されて構成され、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４は、配列された順番に従って一方の側から他方の側へとＲＧＢを発光するように、発光周期の位相を順番に遅らせて設けられる。
【００６２】
特に第４実施形態においては、第１走査領域と第２走査領域において別々に走査信号線を順番に走査し、第１バックライト領域及び第２バックライト領域の各ブロックもこれに対応して順番に発光する。第１バックライト領域と第２バックライト領域とでは、個別に、各ブロックが垂直方向に配列された順番に一方の側から他方の側へといずれかの発光色を発光させる。このとき、第１バックライト領域と第２バックライト領域のうち当該一方の側の領域において当該いずれかの発光色を順番に発光させたタイミングにあわせて、当該他方の側において当該発光色の発光を開始するように、各ブロックに設けられた発光周期の位相が設定される。また、第１バックライト領域では、当該タイミングにあわせて、各ブロックに当該いずれかの発光色と異なる発光色の発光を開始する。具体的には、第１バックライト領域の第１ブロックＢ１と第２ブロックＢ２が、上側から下側へと順番に赤色を発光させた後に、第１ブロックＢ１と第２ブロックＢ２は上側から下側へと順番に緑色を発光させ、第３ブロックＢ３と第４ブロックＢ４は上側から下側へと順番に赤色を発光させる。
【００６３】
図２１は、第４実施形態におけるバックライトの各ブロックが発光する様子を示す図である。バックライトＢＬの第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４は、同図で示されるように、上側から下側のブロックへと順番に赤色を発光させ（図中（１）〜（４））、その後に緑色を発光させ（図中（３）〜（６））、さらにその後に青色を発光させる（図中（５）〜（６）、（１）〜（２）））ことを繰り返す。また、同図で示すように、第１ブロックＢ１と第３ブロックＢ３が異なる発光色で同時に発光する際には、第２ブロックＢ２と第４ブロックＢ４が黒色となる（図中（１）、（３）、（５））。また、第２ブロックＢ２と第４ブロックＢ４が異なる発光色で同時に発光する際には、第１ブロックＢ１と第３ブロックＢ３が黒色となり（図中（２）、（４）、（６））、異なる発光色で発光されるブロックが黒色となるブロックで隔離される。第２ブロックＢ２が発光した発光色により、第３ブロックＢ３が発光を開始するタイミングにあわせて、第１ブロックＢ１は異なる発光色を発光する。
【００６４】
第１走査領域及び第２走査領域に設けられた画素は、バックライトＢＬにおける各ブロックによる発光と同期して点灯される。具体的には、まず、第１液晶セルＲＰは、図２１によって模式的に画素の点灯状態が示されるように、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４とそれぞれ重複する領域の画素を、各ブロックで発光する発光色に対応して駆動させる。第１液晶セルＲＰの第１走査領域は、第１ブロックＢ１及び第２ブロックＢ２の発光周期と同期して画素が点灯され、第２走査領域は、第３ブロックＢ３及び第４ブロックＢ４の発光周期と同期して画素が点灯される。一方、第２液晶セルＦＰにおける画素は、バックライトＢＬから光が拡散されて提供されるため、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４のそれぞれと重複する領域よりも広い領域の画素が、これらのブロックに対応して駆動される。図２２は、第２液晶セルＦＰにおいて、バックライトＢＬによる発光に応じて画素が点灯する状態を示す図である。図２２における各点灯状態は、図２１における各ブロックの発光状態に対応して記載されている。また、同図で示すように、各点灯状態のそれぞれにおいて、ＲＧＢに発光するブロックと重複する領域から、黒色となるブロックの側に画素を点灯させる領域が拡張される。また、第２実施形態と同様に、各ブロックによるＲＧＢの発光に対応して画素を駆動させるブロック対応駆動領域が図１２Ｃで示すように設けられる。
【００６５】
ここで図２３は、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４と、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにおける各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。特に第４実施形態では、第１走査領域と第２走査領域とにおいて同時に走査信号線が走査され、これと同期して第１バックライト領域及び第２バックライト領域で発光される。具体的には、まず、第２ブロックＢ２と第４ブロックＢ４の黒色期間中に、第１ブロックＢ１の赤色発光期間と、第３ブロックＢ３の青色発光期間が開始する（図中（１））。そして、これらのブロックと同期して、第１液晶セルＲＰの第１ブロックＢ１及び第３ブロックＢ３と重複する領域の画素が駆動され（図中（１））、第２液晶セルＦＰのブロック対応駆動領域Ｄ１及びＤ３に設けられた画素が駆動される（図中（１−１）、（１−２））。このとき、先行駆動領域ＡＤとシフト領域ＳＦ２の画素は、ブロック対応駆動領域Ｄ１及びＤ３に設けられた画素が駆動されるのに先行して予め駆動されている（図中（６−２）参照）。次に、第１ブロックＢ１及び第３ブロックＢ３の黒色期間が開始して、第２ブロックＢ２と、第４ブロックＢ４の黒色期間中に、第１液晶セルＲＰの第２ブロックＢ２及び第４ブロックＢ４と重複する領域の画素が駆動される（図中（２））。同様に、第２液晶セルＦＰのブロック対応駆動領域Ｄ２及びＤ４に設けられた画素が駆動される（図中（２−１）、（２−２））。その後、第１ブロックＢ１及び第３ブロックＢ３の黒色期間中に、第２ブロックＢ２の赤色発光期間と第４ブロックＢ４の青色発光期間とが開始される。第２ブロックＢ２と第４ブロックＢ４の発光後は、第１ブロックＢ１の緑色発光期間と第３ブロックＢ３の赤色発光期間とが開始して、以後同様に、各ブロックの発光に対応して第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの画素が点灯される（図中（３）、（４）、（５）、（６）等）。このように、各ブロックの黒色期間中に、各ブロックに対して位相が遅れる側のブロックの黒色期間が開始し、その後、当該位相が遅れる側のブロックと重複する領域の画素等が駆動されて、当該位相が遅れる側のブロックの発光期間が開始する。第４の実施形態では、すべてのブロックが黒色となるタイミングにおいて、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの画素が駆動されて、黒色となるブロックと発光するブロックとが交互になるように、各ブロックの発光周期が設けられる。また、第３ブロックＢ３の位相は、第１バックライト領域の全ブロックが１つの発光色を発光させた後に第３ブロックに当該１つの発光色を発光させるため、第１ブロックＢ１の位相に対して１／（発光色数）周期遅れるように設けられる。なお、第１バックライト領域及び第２バックライト領域が、さらに多くのブロックに分割されてもよく、この場合には、黒色となるブロックが発光するブロックの間に介在するように、各ブロックの発光周期が設けられる。
【００６６】
また、第４実施形態の各ブロックにおける発光周期には、ＲＧＢの三原色を発光するために３つの発光期間が設けられているが、例えば白色（Ｗ）を発光する発光期間をさらに設けてもよい。ここで図２４は、バックライトＢＬにおける各ブロックがＷＲＧＢを発光させる様子を示す図である。同図で示すように、各ブロックにおいて異なる位相でＷ→Ｒ→Ｇ→Ｂを順番に発光させる発光周期が繰り返され、上側から下側にＷＲＧＢの各色で発光する領域が黒色を挟んで移動する。また、上記の場合と同様に、第１液晶セルＲＰにおける画素の点灯状態は、図２４によって模式的に示されるとともに、第２液晶セルＦＰにおける画素の点灯状態も図２５によって示される。第２液晶セルＦＰでは、黒色となるブロックの側に画素を点灯させる領域が拡張される。また、図２６は、ＷＲＢＧを発光させる第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４と、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにおける各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。図２６では、各ブロックがＷＲＧＢの発光色を発光させるタイミング（ＢＬ１〜ＢＬ４）と、各ブロックと同期して発光色に対応した画素を第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰに点灯させるタイミング（Ｔ１−１〜Ｔ１−４及びＴ２−１〜Ｔ２−４）が示される。
【００６７】
以上説明した本発明の各実施形態に係る３次元表示装置は、上記の実施形態によっては限定されず、その技術的思想の範囲内において異なる形態にて実施されてよいし、上記の各実施形態において開示されている形態を組み合わせて実施しても良い。
【符号の説明】
【００６８】
ＲＰ 第１液晶セル、ＦＰ 第２液晶セル、Ｆ１，Ｆ２ 対向基板、ＬＣ１，ＬＣ２ 液晶層、Ｓ１，Ｓ２ アレイ基板、ＰＬ１ 下偏光板、ＰＬ２ 上偏光板、ＢＬ バックライト、ＬＤ 発光素子、ＭＦ メタルフレーム、ＲＳ 反射シート、ＰＳ プリズムシート、ＤＳ 拡散シート，拡散板、ＧＤＲ 走査線駆動回路、ＤＤＲ 映像線駆動回路、ＧＬ 走査信号線、ＤＬ 映像信号線、ＰＸ 画素電極、ＬＧ 導光板、Ｐ１ 充填樹脂、ＰＴ 仕切り板、Ｂ１〜Ｂ４ 第１〜第４ブロック、ＲＢ 垂直視野角制限板、Ｒ 赤色、Ｇ 緑色、Ｂ 青色、Ｗ 白色、ＢＬＫ 黒色。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定位置の観察者に立体的な表示を提供する３次元表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
２つの透過型の液晶セルを所定の間隔を置いて配置して、観察者の手前側にある液晶セル（フロントパネル）に近距離側の画像を、観察者の奥側にある液晶セル（リアパネル）に遠距離側の画像を表示することにより、奥行き感のある立体的な表示を観察者に与える３次元表示装置がある。このような３次元表示装置は、例えば、観察者の視点位置が固定される車載用のディスプレイ等に用いられる。
【０００３】
図２７は、上記のような３次元表示装置の構成の一例を示す図である。３次元表示装置は、同図で示すように、液晶セルＦＰと液晶セルＲＰとが所定の間隔を置いて重複して配置され、液晶セルＦＰの前面側に偏光板ＰＬ２が、液晶セルＲＰの背面側に偏光軸が偏光板ＰＬ２に対して垂直となる偏光板ＰＬ１が配置される。また、バックライトＢＬが液晶セルＲＰの背面側に配置されて、各発光素子ＬＤが白色に発光して液晶セルＲＰ及び液晶セルＦＰに光源が提供される。
【０００４】
また、図２８は、３次元表示装置と所定の位置における観察者の様子を示す図である。液晶セルＦＰ及び液晶セルＲＰは観察者から見て異なる距離を置いて配置される。そして、２つの液晶セルには、観察者に提供する立体画像を投影した画像を、輝度を変えて表示させる。これにより、２つの液晶セル間に立体画像が存在するような錯視（ＤＦＤ錯視）が観察者に与えられる。このような錯視を観察者に与える原理については非特許文献１〜４において述べられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】S. Suyama, et al., “A novel direct-vision 3-Ddisplay using luminance-modulated two 2-D images displayed at different depth”, SID2000Digest, pp.1208-1211, 2000.
【非特許文献２】H. Takada, et al., “A compact depth-fused 3-DLCD”, SID2003 Digest, pp.1526-1529, 2003.
【非特許文献３】Y. Ishigure, et al., “Evaluation ofvisual fatigue relative in the viewing of a depth-fused 3-D display and 2-Ddisplay”, IDW2004 Digest, pp.1627-1630, 2004.
【非特許文献４】S. Suyama, et al., “Apparent 3-Dimage perceived from luminance-modulated two 2-D images displayed at differentdepths”, Vision Research 44, pp.785-793, 2004.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ここで、図２７のような３次元表示装置においては、液晶セルＦＰ及び液晶セルＲＰのカラーフィルタ基板ＣＦをバックライトの光が透過するため光の利用効率が悪くなる。このため、３次元表示装置にて必要とされる輝度を確保するためにバックライトの消費電力が大きくなるという課題がある。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて、光の利用効率を向上させた３次元表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明に係る３次元表示装置は、所定の順序に従って複数の発光色を発光周期によって発光させるバックライトと、前記バックライトによる発光と同期して前記発光色に応じて画素を点灯させる第１液晶セルと、前記第１液晶セルに対して前記バックライトの反対側に、該第１液晶セルと所定間隔を置いて配置されて、前記バックライトによる発光と同期して前記発光色に応じて画素を点灯させる第２液晶セルと、を含み、前記バックライトと前記第１液晶セルと前記第２液晶セルは、該バックライトからの光が該第１液晶セルを透過して該第２液晶セルに供給されるように、重複して設けられて、前記第１液晶セルと前記第２液晶セルは、観察者に提供する３次元像を投影した画像を互いに輝度を変えて表示する、ことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記発光周期には、前記発光色のうちの１つの発光色を発光する発光期間と、該発光期間が開始する前に黒色となる黒色期間とが、前記発光色の各々に対して設けられ、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルは、前記発光期間において前記１つの発光色に応じて点灯させる画素を、前記黒色期間において駆動させる、ようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記バックライトは、前記発光周期に従って発光される複数のブロックが配列されて構成され、前記ブロックの各々には、前記ブロックの配列に従って位相が遅れるように前記発光周期が設けられ、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルは、前記ブロックの各々から光が供給される領域に設けられた画素を、該ブロックの各々における前記黒色期間において駆動させ、該ブロックの各々における前記発光期間において点灯させる、ようにしてもよい。
【００１１】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記バックライトは、前記ブロックの各々の前記黒色期間において、該ブロックの各々において位相が遅れる側で隣接するブロックの前記黒色期間を開始させるとともに、前記配列に従って位相が遅れる順番に前記ブロックの各々に前記１つの発光色を発光する前記発光期間を開始させ、前記ブロックの各々における前記発光周期は、同時に異なる発光色で発光されるブロックを、黒色となるブロックによって隔離するように設けられる、ようにしてもよい。
【００１２】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第２液晶セルには、前記ブロックのうちの１つのブロックから光が拡散されて供給され、前記第２液晶セルでは、前記１つのブロックが発光させる前記発光色に応じて画素を点灯させる領域が、該１つのブロックと重複する領域から該１つのブロックと隣接して黒色となるブロックの側に拡張される、ようにしてもよい。
【００１３】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第２液晶セルは、前記１つのブロックと重複する領域と、前記隣接して黒色となるブロックの一部と重複する領域において、前記発光色に応じて画素を点灯させ、前記隣接して黒色となるブロックの一部と重複する領域は、前記１つのブロックと重複する領域と、互いに隣接して設けられる、ようにしてもよい。
【００１４】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルには、前記ブロックのうちの１つのブロックから光が拡散されて供給され、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルでは、前記１つのブロックが発光させる前記発光色に応じて画素を点灯させる領域が、該１つのブロックと重複する領域から該１つのブロックと隣接して黒色となるブロックの側に拡張され、前記第２液晶セルでは、前記発光色に対応した画素を点灯させる領域が前記第１液晶セルよりも広くなるように拡張される、ようにしてもよい。
【００１５】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第２液晶セルは、前記ブロックの各々による発光に対応して画素を駆動させるブロック対応駆動領域を有し、前記ブロック対応駆動領域の画素の駆動に対応される対応ブロックが、該対応ブロックよりも前記発光周期の位相が遅れる他のブロックと隣接する場合に、該ブロック対応駆動領域は、該対応ブロックの一部と重複しつつ該他のブロックの側に所定幅シフトされて設けられ、前記ブロック対応駆動領域の画素は、前記対応ブロックの前記黒色期間において駆動される、ようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記ブロック対応駆動領域は、前記他のブロックの側に所定幅シフトされて、前記対応ブロックとの重複を避けて設けられたシフト領域と、前記対応ブロックと重複して前記シフト領域に隣接して設けられて、前記対応ブロックの前記発光期間が終了後の黒色期間において、画素の点灯が継続される点灯継続領域と、前記対応ブロックと重複して前記点灯維持領域に隣接して設けられて、前記対応ブロックの前記発光期間が終了後の黒色期間において、画素の点灯が解消される点灯解消領域と、を含み、前記シフト領域における画素及び前記点灯継続領域における画素は、前記対応ブロックの前記発光期間が終了後の黒色期間において、前記他のブロックが前記発光色を発光させる間は、該発光色に対応して点灯される、ようにしてもよい。
【００１７】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、所定幅シフトされて設けられた前記ブロック対応駆動領域における画素は、前記対応ブロックと前記他のブロックとが前記黒色期間となる間に、前記発光色に対応して画素を駆動させる、ようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記発光色には、前記発光色のうちの少なくとも２色を混色することにより生成した発光色が含まれる、ようにしてもよい。また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第１液晶セルと前記第２液晶セルとの間には、透明樹脂が充填される、ようにしてもよい。
【００１９】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルは、複数の走査信号線が所定方向に平行に敷設され、走査信号が供給されることにより該走査信号線に接続された画素を前記発光色に応じて駆動させるアレイ基板をそれぞれ含み、前記ブロックは、前記所定方向に対して垂直方向に配列されて、前記バックライトと前記第１液晶パネルの間には、前記ブロックの各々から前記垂直方向に光が拡散するのを制限する視野制限部材が設けられる、ようにしてもよい。
【００２０】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第１液晶セルと前記第２液晶セルは、所定方向に平行に敷設される複数の走査信号線と、該所定方向の垂直方向に平行に敷設される複数の映像信号線とによって区画される画素領域を有したアレイ基板をそれぞれ含み、前記走査信号線は、第１走査信号線群と第２走査信号線群を含み、前記映像信号線は、前記第１走査信号線群と直交する第１映像信号線群と前記第２走査信号線群と直交する第２映像信号線群を含み、前記第１液晶セルと第２液晶セルにおける前記画素領域は、前記第１走査信号線群及び前記第１映像信号線群によって区画される第１走査領域と、前記第２走査信号線群及び前記第２映像信号線群によって区画される第２走査領域を含んで構成されて、前記第１走査領域と前記第２走査領域の境界は、前記走査信号線に平行となるように設けられ、前記第１走査信号線群及び前記第２走査信号線群には、それぞれに別々の走査信号が同時に供給されて、前記第１走査領域における画素は、前記第１走査信号線群に供給された走査信号に応じて前記第１映像信号線群から映像信号が供給されて点灯され、前記第２走査領域における画素は、前記第２走査信号線群に供給された走査信号に応じて前記第２映像信号線群から映像信号が供給されて点灯される、ようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記バックライトは、前記第１走査領域に対応する第１バックライト領域と、前記第２走査領域に対応する第２バックライト領域と、を含み、前記第１バックライト領域は、前記垂直方向に配列された複数のブロックによって構成され、前記第２バックライト領域は、前記垂直方向に配列された複数のブロックによって構成され、前記発光周期には、前記発光色のうちの１つの発光色を発光する発光期間と、該発光期間が開始する前に黒色となる黒色期間とが、前記発光色の各々に対して設けられ、前記第１バックライト領域及び前記第２バックライト領域における前記ブロックの各々には、前記垂直方向に配列された順番に従って位相が遅れるように前記発光周期が設けられて、該垂直方向に配列された順番に前記１つの発光色を発光させ、前記第１走査領域に設けられた画素は、前記第１バックライト領域における前記ブロックの各々による発光と同期して前記発光色に応じて点灯され、前記第２走査領域に設けられた画素は、前記第２バックライト領域における前記ブロックの各々による発光と同期して前記発光色に応じて点灯される、ようにしてもよい。
【００２２】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第１バックライト領域における前記ブロックの各々が、前記１つの発光色を前記垂直方向に配列された順番に発光させた後に、前記第１バックライト領域における前記ブロックの各々が、前記垂直方向に配列された順番に前記１つの発光色と異なる発光色による発光を開始するとともに、前記第２バックライト領域における前記ブロックの各々が、前記垂直方向に配列された順番に前記１つの発光色による発光を開始する、ようにしてもよい。
【００２３】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記ブロックの各々における前記発光周期は、前記発光色のいずれかで同時に発光されるブロックと、黒色となるブロックとが交互となって、該発光されるブロックが該黒色となるブロックに隔離されるように設けられる、ようにしてもよい。
【００２４】
また、本発明に係る３次元表示装置の一態様では、前記第１バックライト領域は、第１ブロックと第２ブロックとが前記垂直方向から配列されて構成され、前記第２バックライト領域は、前記第２ブロックに隣接して設けられる第３ブロックと第４ブロックとが前記垂直方向から配列されて構成されて、前記第１ブロックと、前記第２ブロックと、前記第３ブロックと、前記第４ブロックとは、前記第１ブロックから前記第４ブロックの順番に前記発光色を発光させるように前記発光周期の位相が遅れるように設けられ、前記第１ブロックと前記第３ブロックが発光する際には、前記第２ブロックと前記第４ブロックは黒色となり、前記第２ブロックと前記第４ブロックが発光する際には、前記第１ブロックと前記第３ブロックは黒色となる、ようにしてもよい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、バックライトの光の利用効率を向上させた３次元表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１実施形態における３次元表示装置の構成を示す図である。
【図２】第１実施形態におけるバックライトのメタルフレーム内において、発光素子が配置されている様子を示す図である。
【図３】第１液晶セルにおける第１液晶セル及び第２液晶セルのアレイ基板に設けられた等価回路図を示す図である。
【図４Ａ】第１実施形態のバックライトの発光周期においてＲＧＢの三原色を発光させる順序を示す図である。
【図４Ｂ】第１実施形態のバックライトがＲＧＢを発光させるタイミングと、バックライトに同期して、２つのアレイ基板が画素を駆動するタイミングを示す図である。
【図５】第１実施形態におけるバックライトが、導光板と導光板の側面に設けられた発光素子によって構成されている場合の様子を示す図である。
【図６】第１実施形態における３次元表示装置が、図５で示されるサイドエッジ型のバックライトを含んで構成される場合の様子を示す図である。
【図７Ａ】バックライトの発光周期においてＷＲＧＢの各発光色を発光させる順序を示す図である。
【図７Ｂ】バックライトがＷＲＧＢを発光させるタイミングと、バックライトに同期して、２つのアレイ基板が画素を駆動するタイミングを示す図である。
【図８】第１実施形態における３次元表示装置において、第１液晶セルと第２液晶セルの間に透明樹脂を充填させた様子を示す図である。
【図９】第２実施形態における３次元表示装置のバックライトの様子を示す図である。
【図１０】第２実施形態における３次元表示装置の断面の模式図である。
【図１１】第２実施形態におけるバックライトＢＬが発光する様子を示す図である。
【図１２Ａ】図１１における図中（１）の符号が付されたバックライトの状態に対応する第２液晶セルの点灯状態を示す図である。
【図１２Ｂ】第２実施形態における第２液晶セルにおいて、バックライトによる発光に応じて画素が点灯する状態を模式的に示す図である。
【図１２Ｃ】第２実施形態における第２液晶セルに設けられたブロック対応駆動領域を説明する図である。
【図１３】第２実施形態におけるバックライトの第１ブロック〜第４ブロックが発光するタイミングと、第１液晶セル及び第２液晶セルにおいて各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。
【図１４】第２実施形態におけるバックライトの各ブロックが、ＷＲＧＢの各発光色を発光させる様子を示す図である。
【図１５】図１４に対応して、第２液晶セルにおいて画素を点灯させた状態を模式的に示す図である。
【図１６】第２実施形態におけるバックライトの第１ブロック〜第４ブロックがＷＲＢＧに発光するタイミングと、第１液晶セル及び第２液晶セルにおいて各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。
【図１７】第２実施形態におけるバックライトが、４つの導光板と導光板の側面に設けられた発光素子によって構成されている場合の様子を示す図である。
【図１８】第２実施形態における３次元表示装置が、図１７で示されるサイドエッジ型のバックライトを含んで構成される場合の様子を示す図である。
【図１９】第３実施形態における３次元表示装置のバックライトが、ＲＧＢを発光させるタイミングと、バックライトに同期して第１液晶セル及び第２液晶セルに設けられた第１走査領域と第２走査領域の画素を駆動するタイミングを示す図である。
【図２０】第３実施形態における第１液晶セル及び第２液晶セルのアレイ基板の等価回路図を模式的に示す図である。
【図２１】第４実施形態におけるバックライトの各ブロックが発光する様子を示す図である。
【図２２】第４実施形態における第２液晶セルにおいて、バックライトによる発光に応じて画素が点灯する状態を示す模式図である。
【図２３】第４実施形態におけるバックライトの第１ブロック〜第４ブロックが発光するタイミングと、第１液晶セル及び第２液晶セルにおいて各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。
【図２４】第４実施形態におけるバックライトの各ブロックがＷＲＧＢを発光させる場合の様子を示す図である。
【図２５】図２４に対応して、第２液晶セルにおいて画素を点灯させた状態を模式的に示す図である。
【図２６】第２実施形態におけるバックライトの第１ブロック〜第４ブロックがＷＲＢＧに発光するタイミングと、第１液晶セル及び第２液晶セルにおいて各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。
【図２７】従来の３次元表示装置の構成の一例を示す図である。
【図２８】３次元表示装置の第１液晶セル及び第２液晶セルと、観察者の位置関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
[第１実施形態]
以下において、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００２８】
図１は、本実施形態における３次元表示装置の構成を示す図である。同図で示す３次元表示装置は、バックライトＢＬ、第１液晶セルＲＰ、第２液晶セルＦＰを含んで構成される。第２液晶セルＦＰは、第１液晶セルＲＰを基準としてバックライトＢＬの反対側（観察者側）に、第１液晶セルＲＰから所定の間隔を空けて設けられる。さらにバックライトＢＬと第１液晶セルＲＰとの間には下偏光板ＰＬ１が設けられて、第２液晶セルＦＰの観察者側には上偏光板ＰＬ２が設けられる。バックライトＢＬにおいて発光する光によって、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰに設けられた画素が点灯するように、バックライトＢＬの発光領域と、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにおいて画像を表示する表示領域は互いに重複して設けられる。
【００２９】
バックライトＢＬは、メタルフレームＭＦ内に複数の発光素子ＬＤが所定の間隔を置いて規則的に配置されて構成されている。特に発光素子ＬＤは、発光ダイオード（Light Emitting Diode）であり、各発光素子ＬＤは、赤色、緑色、青色（以下、ＲＧＢ）の各発光色を予め定められた順序に従って発光させる発光周期を有し、当該発光周期に従って繰り返し発光する。またバックライトＢＬは、プリズムシートＰＳ、拡散シートＤＳ、反射シートＲＳをさらに含んで構成される。各発光素子ＬＤにおいて発光された光は、プリズムシートＰＳ及び拡散シートＤＳを経て輝度が均一化されつつ第１液晶セルＲＰに提供される。反射シートＲＳは、メタルフレームＭＦの内側に貼り付けられて、各発光素子ＬＤによる発光をプリズムシートＰＳに向けて反射する。図２は、バックライトＢＬのメタルフレームＭＦ内において、発光素子ＬＤが配置されている様子を示す図である。各発光素子ＬＤは、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの表示領域の直下に、図中縦及び図中横方向に所定の間隔を置いて規則的に配置される。
【００３０】
第１液晶セルＲＰは、マトリクス状に複数の画素が配置されたアレイ基板Ｓ１、対向基板Ｆ１、液晶層ＬＣ１を含んで構成され、第２液晶セルＦＰも同様に、アレイ基板Ｓ２、対向基板Ｆ２、液晶層ＬＣ２を含んで構成される。バックライトＢＬから提供された光は、偏光板ＰＬ１によって直線偏光にされるとともに液晶層ＬＣ１を透過する際に画素毎に偏光状態を制御される。偏光状態が制御されて第１液晶セルＲＰを透過したバックライトの光は、さらに液晶層ＬＣ２を透過する際に偏光状態を制御されて偏光板ＰＬ２を透過する。
【００３１】
ここで、液晶層ＬＣ１のみが偏光角を変化させる場合には第１液晶セルＲＰの表示領域に輝度が付与されて画像が表示され、液晶層ＬＣ２のみが偏光角を変化させる場合には、第２液晶セルＦＰの表示領域に輝度が付与されて画像が表示される。また、液晶層ＬＣ１及び液晶層ＬＣ２が共に偏光角を変化させる場合には、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰのそれぞれに輝度が付与されて画像が表示される。３次元表示装置に３次元像を表示させるため、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰには、当該３次元像の投影像がそれぞれ表示される。３次元像として表示する物体の奥行きの位置（観察者からの距離）に応じて、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにおける投影像の輝度が制御されることで、奥行き感のある３次元像が、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの間において観察者に認識される。ここでいう輝度の制御は、具体的には、第２液晶ＦＰセルの投影像の輝度を第１液晶セルＲＰの投影像の輝度よりも高くすることで、３次元像の奥行きの位置を観察者の近距離側（第２液晶セルＦＰ側）となるように観察者に認識させる。第２液晶セルＦＰでは、観察者から近距離側に表示する物体の輝度を高くした２次元投影像（近距離側画像）を表示し、第１液晶セルＲＰは、観察者から遠距離側に表示する物体の輝度を高くした２次元投影像（遠距離側画像）を表示する。このようにして、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにそれぞれ表示させる画像における輝度が制御されることにより、観察者に錯視を生じさせて３次元像が提供される。
【００３２】
図３は、第１液晶セルＲＰにおけるアレイ基板Ｓ１の等価回路図を示す図であり、アレイ基板Ｓ２においても同様の回路が設けられる。同図で示すように、アレイ基板Ｓ１には、図中横方向に延伸する複数の走査信号線ＧＬが互いに等間隔を置いて図中縦方向に並設され、図中縦方向に延伸する複数の映像信号線ＤＬが互いに等間隔を置いて図中横方向に並設される。そして、走査信号線ＧＬ及び映像信号線ＤＬによって各画素のそれぞれが区画され、各画素がマトリクス状に配列された画素領域がアレイ基板Ｓ１において形成される。区画された各画素は、ＭＩＳ（Metal-Insulator-Semiconductor）構造を有する薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor）を有する。各走査信号線ＧＬからは走査信号が順次供給され、走査信号線ＧＬによる画素行の選択のタイミングにおいて、各映像信号線ＤＬを介して映像信号が画素電極ＰＸに供給される。そして、選択された走査信号線ＧＬに接続された画素に映像信号が供給されると、画素電極ＰＸと、対向基板Ｆ１に設けられて基準電圧が印加された対向電極（不図示）との間に電位差が発生し、液晶層ＬＣ１が駆動される。このようにして画素が駆動されて、バックライトＢＬから供給される光によって当該画素が点灯される。なお、液晶層ＬＣ１は、液体の流動性と固体（結晶）の光学的性質を併せ持ち、電圧等によって分子の向きが変えられて光の状態を制御することができる液晶分子を封有している層である。
【００３３】
また、本実施形態における対向基板Ｆ１及びＦ２には、バックライトＢＬからの光を着色するカラーフィルタが設けられず、走査信号線ＧＬ及び映像信号線ＤＬと重複するようにブラックマトリクスが升目状に形成される。液晶層ＬＣ１又は液晶層ＬＣ２を透過したバックライトＢＬによる光は、対向基板Ｆ１又はＦ２のブラックマトリクスの開口部を、バックライトＢＬで発光した光が有する波長分布が略維持されたまま透過する。なお、これにより、１画素をＲＧＢの３個のセルに分割する必要がなくなるため開口率を約３倍向上することができ、光の利用効率が向上することは言うまでもない。
【００３４】
ここで図４Ａは、本実施形態におけるバックライトＢＬの発光周期においてＲＧＢの三原色を発光させる順序を示す図である。図中縦方向のハッチングは、赤色（Ｒ）を、図中斜め方向のハッチングは、緑色（Ｇ）を、図中横方向のハッチングは青色（Ｂ）を示しており、図４以降の図面においても同様のハッチングが施される。また、各発光素子ＬＤには、共通の発光周期が設けられる。この発光周期の位相は全ての発光素子ＬＤで共通しており、同図で示すように、バックライトＢＬの全領域で同色となるように発光色が発光される。図４Ｂは、本実施形態におけるバックライトＢＬがＲＧＢの発光色を発光させるタイミング（ＢＬ）と、バックライトＢＬに同期して発光色に対応した画素をアレイ基板Ｓ１及びＳ２が駆動させるタイミング（ＴＳ＿ＡＬ）を示す図である。図中破線は、バックライトＢＬが赤色（Ｒ）を発光する発光期間、及び、アレイ基板Ｓ１及びＳ２が赤色（Ｒ）に点灯させる画素を選択するために走査信号線ＧＬを順次駆動させる走査期間を示している。同様に、図中の太い実線はバックライトＢＬが緑色（Ｇ）を発光する発光期間、及び、アレイ基板Ｓ１及びＳ２による緑色（Ｇ）の走査期間を示し、図中の太い破線は、バックライトＢＬが青色（Ｂ）を発光する発光期間、及び、アレイ基板Ｓ１及びＳ２による青色（Ｂ）の走査期間を示しており、図４以降の図面においても対応関係が維持される。
【００３５】
図４Ｂで示すように、バックライトＢＬの発光周期には、ＲＧＢの各発光色に対応する３つの発光期間が設けられる。これらの発光期間が開始する前には、バックライトＢＬが消灯されて黒色となる黒色期間が設けられる。この黒色期間においては、当該黒色期間の終了後に開始する発光期間において発光する発光色に対応して、アレイ基板Ｓ１及びＳ２の画素が駆動される走査期間が割り当てられる。これにつき、以下において説明する。まず、アレイ基板Ｓ１及びＳ２には、図３で示すように、各走査信号線ＧＬを制御する走査線駆動回路ＧＤＲと、各映像信号線ＤＬを制御する映像線駆動回路ＤＤＲとが設けられる。バックライトＢＬが赤色を発光する際には、走査線駆動回路ＧＤＲは走査信号線ＧＬを順番に選択する。このとき映像線駆動回路ＤＤＲは、走査信号線ＧＬが選択されるタイミングにあわせて、選択された走査信号線ＧＬと接続する画素のうち赤色に点灯させる画素に映像信号を供給して画素を駆動させる。走査線駆動回路ＧＤＲが走査信号線ＧＬのすべてに走査信号を提供して、赤色に点灯させる画素を駆動し終えることにより、赤色を点灯させるための走査期間（以下、赤色走査期間）が終了する。赤色走査期間の終了後には、バックライトＢＬにおける赤色の発光期間（以下、赤色発光期間）が開始し、当該発光期間中は、赤色の走査期間において選択的に駆動された画素がバックライトＢＬによる発光によって赤色に点灯される。そして、当該発光期間の終了まで赤色に点灯された状態が維持される。さらに当該発光期間の終了後には、バックライトＢＬが黒色となる黒色期間が開始するとともに、アレイ基板Ｓ１及びＳ２では緑色の走査期間が開始される。
【００３６】
本実施形態における３次元表示装置は、図４Ｂにおいて示されるバックライトＢＬの発光周期は１／６０秒の期間となる。したがって、赤色のみの表示、緑色のみの表示、青色のみの表示がそれぞれ１／１８０秒の期間内に独立に行われる。この１／６０秒の期間においては、人間の目の残像性によってＲＧＢに分かれた画像が加色混合されて１枚の画像として認識される。このようにして、第１液晶セルＲＰが近距離側画像を表示し、第２液晶セルＦＰが遠距離側画像を表示することにより、観察者に３次元像が提供される。
【００３７】
また、本実施形態におけるバックライトＢＬは直下型のバックライトであるが、図５で示すようなサイドエッジ型のバックライトＢＬであってもよい。図６は、図５で示すようなサイドエッジ型のバックライトを含んで３次元表示装置が構成されている様子を示す図である。この場合には、バックライトＢＬは、第１液晶セル及び第２液晶セルの表示領域に重複するように設けられる導光板ＬＧと、導光板ＬＧの側面に設けられる発光素子ＬＤと、プリズムシートＰＳと、拡散シートＤＳと、反射シートＲＳとを含んで構成される。発光素子ＬＤにおいて発光された光は、導光板ＬＧ、及び、当該導光板ＬＧの底面に設けられた反射シートＲＳに誘導されて、プリズムシートＰＳ及び拡散シートＤＳを経て輝度が均一化されつつ第１液晶セルＲＰに提供される。各発光素子ＬＤには、直下型のバックライトの場合と同様にそれぞれ発光周期が設けられる。
【００３８】
また、本実施形態におけるバックライトＢＬにおける発光周期には、ＲＧＢの三原色を発光するために３つの発光期間が設けられているが、例えば白色（以下、Ｗ）を発光する発光期間をさらに設けてもよい。ここで白色は、ＲＧＢの全ての色を混色することによって生成できる色であるが、三原色のうちのいずれか２色を混色することによって生成できる色を発光する発光期間を設けてもよい。ここで図７Ａは、バックライトＢＬの発光周期においてＷＲＧＢを発光させる順序を示す図である。同図で示すように、バックライトＢＬの全領域においてＷ→Ｒ→Ｇ→Ｂを１／６０秒の期間毎に順番に発光させる発光周期が繰り返される。図７Ａにおいて、バックライトＢＬが白色で発光する様子は無地の領域で示され、図７以降の図面においても同様に無地の領域で示される。図７Ｂは、バックライトＢＬがＷＲＧＢの発光色を発光させるタイミング（ＢＬ）と、バックライトＢＬに同期して発光色に対応した画素をアレイ基板Ｓ１及びＳ２に点灯させるタイミング（ＴＳ＿ＡＬ）を示す図である。図中点線は、バックライトＢＬが白色（Ｗ）を発光する発光期間、及び、アレイ基板Ｓ１及びＳ２が白色（Ｗ）に駆動させる画素を選択するために走査信号線ＧＬを順次選択する走査期間を示しており、図７以降の図面においても同様に示される。ＲＧＢにＷが加わることにより、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰが表示する画像の画質が向上する。
【００３９】
また、図８で示すように、所定の間隔を置いて配置された第１液晶セルＲＰと第２液晶セルＦＰとの間に、透明樹脂Ｐ１を充填するようにしてもよい。透明樹脂Ｐ１が充填されることにより、第１液晶セルＲＰを透過した光が第２液晶セルＦＰのアレイ基板Ｓ２に入射する際の屈折率の変化が少なくなり、アレイ基板Ｓ２によって反射されて迷光となる光が減少してコントラストが向上する。
【００４０】
なお、本実施形態では、上述のように、発光周期におけるＲＧＢの各発光期間の間には、バックライトＢＬが消灯して黒色となる黒色期間が挿入されて、黒色期間中にアレイ基板Ｓ１及びＳ２が駆動される。これにより駆動中の画素には、バックライトＢＬからの発光が提供されにくくなり、画質の向上が図られる。また、ここでいうバックライトＢＬが黒色となる黒色期間は、バックライトＢＬが完全に消灯せず、発光期間における輝度と比して著しく暗い輝度で発光しているような場合も含むものとする。
【００４１】
[第２実施形態]
上記の第１実施形態では、図４Ａで示すように、バックライトＢＬの全領域において共通の発光色が周期的に発光するようにバックライトＢＬが構成されていたが、第２実施形態では、バックライトＢＬが複数のブロックに分割されて、各ブロックの発光周期の位相が異なるように設けられる。以下において、第２実施形態を詳細に説明するが、第１実施形態と同様となる部分は説明を省略する。
【００４２】
図９は、第２実施形態におけるバックライトＢＬの様子を示す図である。同図で示すように、複数の発光素子ＬＤを含んで構成されるバックライトＢＬが仕切り板ＰＴによって縦方向に４つのブロックに均等に分割される。各ブロックには、複数の発光素子ＬＤが均等の数となるように割り当てられて、仕切り板ＰＴはバックライトＢＬの発光領域を４等分するように設けられる。図９のバックライトＢＬは、図中上側から、第１ブロックＢ１、第２ブロックＢ２、第３ブロックＢ３、第４ブロックＢ４が配列されて構成され、各ブロックには、ＲＧＢの三原色を発光させる３つの発光期間を有する発光周期が設けられる。また、図１０は、第２実施形態における３次元表示装置の縦方向断面の模式図である。拡散板ＤＳと第１液晶セルＲＰとの間には、垂直視野角制限板ＲＢが設けられて、これにより各ブロックによる発光が隣接するブロックへ拡散するのが抑制される。
【００４３】
図１１は、第２実施形態におけるバックライトＢＬが発光する様子を示す図である。同図においては、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４までが図９と同様にバックライトＢＬにおいて配列されている。また、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４は、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの各走査信号線ＧＬが延伸する方向に垂直となる方向に配列されて、当該垂直となる方向の一方から他方へと順番にＲＧＢを発光するように、発光周期の位相を順番に遅らせて設けられる。図１１で示されるように、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４は、上側から下側のブロックへと順番に赤色を発光させ（図中（１）〜（４））、その後に緑色を発光させ（図中（５）〜（８））、さらにその後に青色を発光させる（図中（９）〜（１２））ことを繰り返す。また、各ブロックがＲＧＢを発光する前には、黒色期間が設けられ、バックライトＢＬでは、同図で示すように、黒色（図中ＢＬＫ）となるブロックを挟んでＲＧＢの各発光色で発光する領域が上側から下側へ移動する。これにより、画素に異なる発光色の光が入射するのが防止されて画質が向上する。
【００４４】
また、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰは、各ブロックから光が供給される領域に設けられた画素を、当該ブロックにおける発光周期と同期させて、選択的に駆動させてバックライトＢＬの光により点灯させる。第１液晶セルＲＰはバックライトＢＬと近接しているため、第１液晶セルＲＰには、発光するブロックと重複する領域に光が供給される。したがって、第１液晶セルＲＰにおける画素の点灯状態は、バックライトＢＬにおける各ブロックが発光する状態に対応し、図１１は、第１液晶セルＲＰにおける画素の点灯状態を模式的に示す図となる。具体的には、例えば、第２ブロックＢ２が赤色に発光する状態（図中（２）から（４）の符号が付された状態）では、第１液晶セルＲＰは、第２ブロックＢ２と重複する領域において赤色に画素が点灯される。また第２ブロックＢ２が、黒色となる状態（図中（１）の符号が付された状態）では、第２ブロックＢ２と重複する領域には光が供給されないために画素は点灯されない。第１液晶セルＲＰは、図中（１）の符号が付された状態では、第２ブロックＢ２が発光するタイミングに合わせて第２ブロックＢ２と重複する領域の画素を赤色に点灯させるために選択的に駆動させる。
【００４５】
第２液晶セルＦＰは、第１液晶セルＲＰを介してバックライトＢＬから離れた位置に設けられるため、バックライトＢＬから光が拡散して供給される。このため、各ブロックから光が供給される領域は、各ブロックのぞれぞれと重複する領域よりも広くなる。図１２Ａは、図１１における図中（１）の符号が付されたバックライトＢＬの状態に対応する第２液晶セルＦＰの点灯状態を模式的に示す図である。図１２Ａにおける領域Ｒは、走査信号及び映像信号が供給されることによりあらかじめ選択的に駆動された画素が赤色に点灯する領域を示している。同様に、図１２Ａにおける領域Ｂは、あらかじめ選択的に駆動された画素が青色に点灯する領域を示しており、領域Ｒと領域Ｂの間には領域ＢＬＫが設けられる。この領域ＢＬＫでは画素の点灯が解消されて輝度を有さない領域となる。そして特に、第２液晶セルＦＰでは、同図で示すように、第１ブロックＢ１による赤色の発光色に対応して画素が点灯される領域が、第１ブロックＢ１と重複する領域から黒色となる第２ブロックＢ２の側に拡張される。同様に、第３ブロックＢ３による青色の発光色に対応して画素が点灯される領域も、第３ブロックＢ３と重複する領域から黒色となる第２ブロックＢ２の側に拡張される。これにより、観察者の視点が変動する場合に、バックライトＢＬにおける黒色となるブロックと発光するブロックとの境界を目立たなくさせる。なお、画素の点灯の解消とは、画素電極ＰＸ及び対向電極間の電界がリセットされて、画素電極ＰＸに映像信号線ＤＬによって電圧が印加される前の状態に戻ることをいう。画素の点灯が解消された領域は、第２液晶セルＦＰにおいて輝度がほぼゼロとなる。
【００４６】
図１２Ｂは、第２実施形態における第２液晶セルＦＰにおいて、バックライトＢＬによる発光に応じて画素が点灯する状態を示す図である。図１２Ｂにおける各点灯状態は、図１１における各ブロックの発光状態に対応して記載されている。図１２Ｂで示すように、各点灯状態のそれぞれにおいて、ＲＧＢに発光するブロックと重複する領域から、黒色となるブロックの側に画素を点灯させる領域が拡張されている。第２液晶セルＦＰでは、図１２Ｂで示すように、発光色を発光させるブロックと重複する領域、及び、当該領域に隣接しつつ、黒色となるブロックの一部と重複する領域において、当該発光色に応じて画素が点灯される。このように、図１１と図１２Ｂには、バックライトＢＬ（及び第１液晶セルＲＰ）と第２液晶セルＦＰが同期して駆動される様子が示されることとなる。これらが同期する様子については、まず、第２液晶セルＦＰは、第１ブロックＢ１の一部と重複する領域の画素を駆動させ（図１２Ｂの図中（１−１））、次に、第２ブロックＢ２の一部と重複する領域の画素を駆動させる（図１２Ｂの図中（１−２））。ここで、第２液晶セルＦＰにおける画素の駆動と同時に、第１液晶セルＲＰは、第１ブロックＢ１と重複する領域の画素を駆動させる。そして、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの画素が駆動された後に、第１ブロックＢ１が発光する（図１１の図中（１））。
【００４７】
ここで、第２液晶セルＦＰは、各ブロックによるＲＧＢの発光に対応して画素を駆動させるブロック対応駆動領域が、図１２の各図で示すように設けられている。図１２Ｃは、第２実施形態において、第２液晶セルＦＰに設けられたブロック対応駆動領域を説明する図である。同図で示すように、第２液晶セルＦＰには、第１ブロックＢ１による発光に対応して画素を駆動させる第１ブロック対応駆動領域Ｄ１、第２ブロックＢ２による発光に対応して画素を駆動させる第２ブロック対応駆動領域Ｄ２、第３ブロックＢ３による発光に対応して画素を駆動させる第３ブロック対応駆動領域Ｄ３、第４ブロックＢ４による発光に対応して画素を駆動させる第４ブロック対応駆動領域Ｄ４、が設けられる。ここで、ブロック対応駆動領域の画素の駆動に対応されるブロック（以下、対応ブロック）に、当該対応ブロックよりも位相が遅れて隣接するブロックが存在する場合には、ブロック対応駆動領域は、当該対応ブロックと重複する領域から位相が遅れる側に、所定幅シフトされて設けられる。第１ブロック対応駆動領域Ｄ１は、図１２Ｃで示すように、第２ブロックＢ２の一部と重複するシフト領域ＳＦ１、第１ブロックＢ１の一部と重複する点灯継続領域ＫＰ１及び点灯解消領域ＯＦ１を含み、第２ブロック対応駆動領域Ｄ２及び第３ブロック対応駆動領域も同様の領域を含んで構成される。第２実施形態においては、第４ブロックＢ４よりも位相が遅れて隣接するブロックが存在しないので、第４ブロック対応駆動領域Ｄ４は、第４ブロックＢ４の一部と重複する領域（第４ブロックＢ４と重複する領域のうちシフト領域ＳＦ３を除く領域）に設けられる。図１２Ｃで示される各領域の詳細については、図１３とともに説明する。
【００４８】
図１３は、バックライトＢＬにおける第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４と、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにおける各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。同図では、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４がＲＧＢの発光色を発光させるタイミング（ＢＬ１〜ＢＬ４）と、第１液晶セルＲＰが各ブロックと重複する領域の画素を駆動させるタイミング（Ｔ１−１〜Ｔ１−４）と、第２液晶セルＲＰが各ブロックと重複する領域の画素を駆動させるタイミング（Ｔ２−１〜Ｔ２−４）とが記載されている。また、各発光期間の終了後に黒色期間を開始するために、消灯信号（ＢＬＫＳ）を各ブロックが受信するタイミングも同図において記載される。 ここで、図１３にしたがって、バックライトＢＬ、第１液晶セルＲＰ、第２液晶セルＦＰが為す処理について、時系列的に説明する。まず、第１ブロックＢ１の赤色発光期間の前に設けられた黒色期間では、第１液晶セルＲＰは、第１ブロックＢ１と重複する領域において、赤色に点灯させる画素を駆動する（図中（１））。一方、第２液晶セルＦＰは、第１ブロックＢ１と重複する先行駆動領域ＡＤの画素を先行して駆動させて（１２−２）、その後に、第１ブロックＢ１と重複する点灯継続領域ＫＰ１及び点灯解消領域ＯＦ１の画素を駆動して（図中（１−１））、さらに第２ブロックＢ２と重複するシフト領域ＳＦ１の画素を駆動する（図中（１−２））。当該黒色期間の終了後に、第１ブロックＢ１が赤色に発光し、第１液晶セルＲＰと第２液晶セルＦＰにおいて駆動された画素が赤色に選択的に点灯される（図中（１）、（１２−２）、（１−１）、（１−２））。そして、第１ブロックＢ１は、消灯信号を受信することにより、赤色発光期間が終了して黒色期間が開始される。このとき、第１液晶セルＲＰは、第１ブロックＢ１と重複する領域の画素の点灯状態を解消し、その後に、緑色に点灯させる画素を駆動する（図中（５））。一方、第２液晶セルＦＰは、まず、先行駆動領域ＡＤ、点灯継続領域ＫＰ１、シフト領域ＳＦ１における画素を第１ブロックＢ１による赤色の発光が終了するまで点灯させたまま維持する。そして、第１ブロックＢ１で黒色期間が開始した後に、点灯解消領域ＯＦ１における画素を駆動して光が透過できないようにし、先行駆動領域ＡＤの画素を緑色に点灯させるために駆動する（図中（４−２））。さらに、第２液晶セルＦＰは、点灯継続領域ＫＰ１及びシフト領域ＳＦ１における画素を、第２ブロックＢ２による赤色の発光が終了するまで点灯させたまま維持する。そして、第２ブロックＢ２の黒色期間開始後で第１ブロックＢ１の緑色発光期間開始前に、点灯解消領域ＯＦ１、点灯継続領域ＫＰ１及びシフト領域ＳＦ１における画素を緑色に点灯させるために駆動する（図中（５−１）（５−２））。また、そして、第１ブロックＢ１の緑色発光期間が終了して黒色期間が開始すると、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰは、上記の場合と同様に、青色に点灯させるための画素をそれぞれ駆動させる（図中（８−２）、（９）、（９−２）、（９−１））。
【００４９】
以上では、第１ブロックＢ１を中心とした処理を述べているが、第２ブロックＢ２〜第４ブロックＢ４も図１３で示すように、図中上側で隣接するブロックに対して所定の位相遅れた発光周期で発光し、第１液晶セルＲＰ、第２液晶セルＦＰもバックライトＢＬの各ブロックの発光と同期して画素を駆動させている。第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４は上側からこの順番に配列されて、各ブロック間の位相差が、各発光色を発光させる前に設けられる黒色期間よりも短くなるように設けられる。このため、例えば、第２ブロックＢ２で黒色期間が開始すると、位相が遅れて隣接する第３ブロックＢ３は、第２ブロックＢ２の黒色期間中に黒色となる。そして、第３ブロックＢ３が黒色期間中に、第２ブロックＢ２の発光期間が開始する。これにより、図１３のタイミングチャートや図１１で示すように、同時に異なる発光色で発光するブロックが、黒色となるブロックによって隔離されるように、各ブロックの発光周期が設けられることとなる。なお、第１ブロックＢ１と第２ブロックＢ２間の位相差が、赤色発光期間と、緑色に発光する前の黒色期間を合計した期間よりも長い場合には、第１ブロックＢ１の緑色発光期間に第２ブロックＢ２の赤色発光期間が開始されて、緑色と赤色が隣接する場合がある。また、第１ブロックＢ１と第２ブロックＢ２間の位相差が、赤色に発光する前の黒色期間よりも長い場合には、第１ブロックＢ１の赤色発光期間において、第２ブロックＢ２の青色発光期間が終了せず、赤色と青色が隣接する場合がある。
【００５０】
隣接するブロック間の位相差が、黒色期間よりも短くなるように設けられるため、図１３で示すように、互いに隣接しあう２つのブロックが黒色となる期間中に、第２液晶セルＦＰの当該２つのブロックに跨るブロック対応駆動領域の画素が駆動される。具体的には、第２液晶セルＦＰは、第１ブロックＢ１及び第２ブロックＢ２の双方が黒色となるタイミングに合わせて、シフト領域ＳＦ１、点灯継続領域ＫＰ１、点灯解消領域ＯＦ１に設けられた画素を駆動させる。
【００５１】
以上のようにして、第２実施形態におけるバックライトＢＬは、複数のブロックに分割されて発光する。各ブロックは位相が遅れる順番に一方向から配置されて、バックライトＢＬは、各発光色によって発光する領域を位相が遅れる方向に移動させるように発光する。第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰは、この各ブロックによる発光と同期して、ブロックによって光が供給される領域に設けられた画素を、発光色に応じて選択的に駆動させる。
【００５２】
また、第２実施形態におけるバックライトＢＬにおける発光周期には、ＲＧＢの三原色を発光するために３つの発光期間が設けられているが、例えば白色（Ｗ）を発光する発光期間をさらに設けてもよい。ここで図１４は、バックライトＢＬにおける各ブロックがＷＲＧＢを発光させる様子を示す図である。同図で示すように、各ブロックには、異なるタイミングでＷ→Ｒ→Ｇ→Ｂを順番に発光させる発光周期が設けられて、上側から下側にＷＲＧＢの各色で発光する領域が黒色を挟んで移動する。また、第１実施形態の場合と同様に、第１液晶セルＲＰにおける画素の点灯状態は、図１４によって模式的に示され、第２液晶セルＦＰにおける画素の点灯状態は、図１５によって示される。図１５で示すように第２液晶セルＦＰでは、黒色となるブロックの側に画素を点灯させる領域が拡張される。また、図１６は、ＷＲＢＧを発光させる第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４と、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにおける各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。同図においては、各ブロックがＷＲＧＢの発光色を発光させるタイミング（ＢＬ１〜ＢＬ４）と、各ブロックと同期して第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰが画素を駆動するタイミング（Ｔ１−１〜Ｔ１−４及びＴ２−１〜Ｔ２−４）が示される。
【００５３】
また、第２実施形態におけるバックライトＢＬは直下型のバックライトであるが、図１７で示すようなサイドエッジ型のバックライトＢＬであってもよい。同図で示すサイドエッジ型のバックライトＢＬには、各ブロックに対応し矩形状の導光板ＬＧが均等に設けられて、導光板ＬＧの両側の側面には発光素子ＬＤが４個ずつ配置される。図１８は、図１７で示すようなサイドエッジ型のバックライトＢＬを含んで３次元表示装置が構成される様子を示す図である。同図においては、バックライトＢＬは、第１液晶セル及び第２液晶セルの表示領域に重複するように設けられる４つの導光板ＬＧによって４つのブロックに分割される。バックライトＢＬは、４つの導光板ＬＧと、各導光板ＬＧの側面に設けられた発光素子ＬＤ、プリズムシートＰＳと、拡散シートＤＳと、反射シートＲＳとを含んで構成される。発光素子ＬＤにおいて発光された光は、導光板ＬＧ、及び、当該導光板ＬＧの底面に設けられた反射シートＲＳに誘導されて、プリズムシートＰＳ及び拡散シートＤＳを経て輝度が均一化されつつ第１液晶セルＲＰに提供される。各発光素子ＬＤには、直下型のバックライトの場合と同様にそれぞれ発光周期が設けられる。
【００５４】
なお、第２実施形態におけるバックライトＢＬは、走査信号線ＧＬが延伸する方向に対して垂直方向に複数のブロックに分割され、当該複数のブロックは走査信号線ＧＬと平行に短冊状に配置される。また第２液晶セルＦＰでは、各ブロック対応駆動領域が、走査信号線ＧＬと平行に短冊状に設けられ、図１２Ｃで示すように各ブロック対応駆動領域が走査信号線ＧＬが敷設される方向に対して垂直方向に分割される。また、第２実施形態では、図１２Ｃで示すように、シフト領域ＳＦ１〜ＳＦ３、点灯継続領域ＫＰ１〜ＫＰ４、点灯解消領域ＯＦ１〜ＯＦ４、先行駆動領域ＡＤのそれぞれが略同一幅で分割されて、略同一本数の走査信号線ＧＬが対応することとなる。ここで、例えば、３次元表示装置の上側に観察者の視点が位置する場合には、点灯継続領域ＫＰ１〜ＫＰ３の幅をシフト領域ＳＦ１〜ＳＦ３及び先行駆動領域ＡＤの幅よりも広くしてもよい。また、各ブロックから拡散して第２液晶セルＦＰに提供される光が、隣接するブロックの中心部に至らない場合には、光遮蔽領域ＯＦ１からＯＦ４を設けずに、ブロック対応駆動領域Ｄ１〜Ｄ４においてシフト領域と点灯継続領域とを同一幅となるように設けてもよい。
【００５５】
なお、第２実施形態における第１液晶セルＲＰは、図１１で模式的に示すように、各ブロックと重複する領域の画素を点灯させている。ここで、各ブロックから光が拡散されて第１液晶セルＲＰに提供される場合に、第２液晶セルＦＰと同様に、黒色となるブロックの側に画素を点灯させる領域を図１２Ｂで示すように拡張してもよい。また、第２液晶セルＦＰと同様に、ブロックに対応して画素を駆動する領域を、位相が遅れる側に所定幅シフトさせてブロック対応駆動領域を設けてもよい。このとき、バックライトＢＬからの距離が、第１液晶セルＲＰよりも第２液晶セルＦＰが離れているため、シフト領域ＳＦ１〜ＳＦ３と点灯継続領域ＫＰ１〜ＫＰ３の幅を、第１液晶セルＲＰよりも第２液晶セルＦＰのほうが大きくなるようにする。このシフト領域ＳＦ１〜ＳＦ３及び点灯維持領域ＫＰ１〜ＫＰ３の幅は、第１液晶セルＲＰと第２液晶セルＦＰとでバックライトＢＬからの距離を関数として変化させてもよい。
【００５６】
なお、第２実施形態ではバックライトＢＬが、各走査信号線ＧＬが延伸する方向に対して垂直方向に４つのブロックに分割されているがさらに多くのブロックに分割されていてもよいし、各ブロックがマトリクス状に配列されるように分割されてもよい。ブロックがマトリクス状に配列される場合には、例えば、行方向の一方から他方に、列方向の一方から他方に各ブロックに設けられた発光周期の位相が遅れるように設けられる。各ブロックの発光周期は、行方向に順番に位相が遅れるように設けられて、次行の先頭に位置するブロックは、行方向最終列目のブロックのつぎに位相が遅れるように設けられる。この場合にも同様に、異なる発光色で発光するブロック間に黒色となるブロックが介在するように、各ブロックの発光周期と隣接するブロック間の位相差が設けられる。また、第２実施形態では、各ブロック間で位相差が等しく、発光周期における各発光色の発光期間と黒色期間とが一定となるように設けられる。しかし、発光色毎に発光期間や黒色期間の長さを変更してもよいし、各ブロック間で発光周期の位相差が異なるように設けられてよい。
【００５７】
[第３実施形態]
第１実施形態では、図４ＢのＴＳ−ＡＳのタイミングチャートで示すように、第１液晶セルＲＰおよび第２液晶セルＦＰでは、バックライトＢＬの黒色期間中に全走査線を走査して、その後バックライトＢＬが発光される。一方、第３実施形態では、図１９で示すように、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰが、双方とも２つの走査領域に分割されて、これら２つの走査領域がバックライトＢＬの黒色期間中に個別に走査されて、その後バックライトＢＬが発光するようにしている。以下において、第３実施形態を詳細に説明するが、第１実施形態と同様となる部分は説明を省略する。
【００５８】
図２０は、第１液晶セルＲＰのアレイ基板Ｓ１、及び第２液晶セルＦＰのアレイ基板Ｓ２の等価回路図を模式的に示す図である。同図で示すように、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの画素領域は、ともに第１走査領域と第２走査領域に分割される。第１走査領域は、画素領域の上側半分に設けられて、複数の走査信号線ＧＬ１からなる第１走査信号線群と、複数の映像信号線ＤＬ１からなる第１映像信号線群とが直交することによりマトリクス状に区画される。同様に、第２走査領域は、画素領域の下側半分に設けられて、複数の走査信号線ＧＬ２からなる第２走査信号線群と、複数の映像信号線ＤＬ２からなる第２映像信号線群とが直交することによりマトリクス状に区画される。第１走査領域と第２走査領域は、図中横方向に延伸する走査信号線ＧＬを第１走査信号線ＧＬ１群と第２走査信号線ＧＬ２群に分けるように画素領域を分割するため、第１走査領域と第２走査領域の境界は、走査信号線ＧＬと平行となる方向に設けられる。ここで、第１走査信号線ＧＬ１には第１走査線駆動回路ＧＤＲ１が接続され、第２走査信号線ＧＬ２には第２走査線駆動回路が接続される。また、第１映像信号線ＤＬ１には第１映像線駆動回路ＤＤＲ１が、第２映像信号線ＤＬ２には第２映像線駆動回路ＤＤＲ２が接続される。第１走査線駆動回路ＧＤＲ１は、第１走査信号線群において走査信号線ＧＬ１を順番に選択して走査信号を提供する。同様に、第２走査線駆動回路ＧＤＲ２も、第２走査信号線群において走査信号線ＧＬ２を順番に選択して走査信号を提供する。このとき映像線駆動回路ＤＤＲ１及び映像線駆動回路ＤＤＲ２は、走査信号線ＧＬ１及び走査信号線ＧＬ２が選択されるタイミングにあわせて、それぞれ映像信号を供給して画素を駆動させる。すなわち、第１走査領域と第２走査領域は、第１走査信号線ＧＬ１群と第２走査信号線ＧＬ２群に同時に走査信号が供給されるとともに、それぞれの走査信号線に対応した映像信号が第１映像信号線ＤＬ１群と第２映像信号線ＤＬ２群に供給され、２つの領域において画素が同時に駆動される。
【００５９】
第３実施形態では、第１走査領域と第２走査領域とが画素領域の上下に２分割されている。第１走査領域と第２走査領域とが個別に走査されることにより、画素領域全体の走査信号線を順次選択して走査するよりも、走査時間を少なく出来てバックライトＢＬの発光期間を長くできる。なお、液晶層ＬＣに応答速度の遅い液晶分子が用いられる場合には走査時間が大きくなる傾向にあり、バックライトの発光効率をさらに向上させるために、画素領域が２以上の走査領域から構成されるようにしてもよい。また、第３実施形態では第１走査領域と第２走査領域とを上下に２等分しているが、第１走査領域と第２走査領域の広さが異なる場合であっても、走査時間は少なくなる。
【００６０】
［第４実施形態］
上記の第３実施形態では、バックライトＢＬの全領域において共通の発光色が所定の順序で発光するようにバックライトＢＬが構成されていたが、第４実施形態では、第２実施形態と同様にバックライトＢＬが複数のブロックに分割されて、各ブロックの発光周期の位相が順番に遅れるように配列される。また、第４実施形態では、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの画素領域が、それぞれ個別に走査される第１走査領域と第２走査領域を含んで構成される。ここで、バックライトＢＬは、第１走査領域と重複して対応する第１バックライト領域と、第２走査領域と重複して対応する第２バックライト領域とに分割され、分割された第１バックライト領域及び第２バックライト領域は、それぞれ複数のブロックに分割される。第１走査領域及び第２走査領域に設けられた画素は、各ブロックによる発光と同期して点灯される。以下において、第４実施形態を詳細に説明するが、第１実施形態〜第３実施形態と略同様となる部分については説明を省略する。
【００６１】
図２１は、第４実施形態におけるバックライトＢＬが発光する様子を示す図である。第４実施形態では、第１バックライト領域及び第２バックライト領域において、それぞれに２つのブロックが垂直方向に配列される。第４実施形態では、第２実施形態と同様に、バックライトＢＬは、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４が垂直方向に配列されて構成され、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４は、配列された順番に従って一方の側から他方の側へとＲＧＢを発光するように、発光周期の位相を順番に遅らせて設けられる。
【００６２】
特に第４実施形態においては、第１走査領域と第２走査領域において別々に走査信号線を順番に走査し、第１バックライト領域及び第２バックライト領域の各ブロックもこれに対応して順番に発光する。第１バックライト領域と第２バックライト領域とでは、個別に、各ブロックが垂直方向に配列された順番に一方の側から他方の側へといずれかの発光色を発光させる。このとき、第１バックライト領域と第２バックライト領域のうち当該一方の側の領域において当該いずれかの発光色を順番に発光させたタイミングにあわせて、当該他方の側において当該発光色の発光を開始するように、各ブロックに設けられた発光周期の位相が設定される。また、第１バックライト領域では、当該タイミングにあわせて、各ブロックに当該いずれかの発光色と異なる発光色の発光を開始する。具体的には、第１バックライト領域の第１ブロックＢ１と第２ブロックＢ２が、上側から下側へと順番に赤色を発光させた後に、第１ブロックＢ１と第２ブロックＢ２は上側から下側へと順番に緑色を発光させ、第３ブロックＢ３と第４ブロックＢ４は上側から下側へと順番に赤色を発光させる。
【００６３】
図２１は、第４実施形態におけるバックライトの各ブロックが発光する様子を示す図である。バックライトＢＬの第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４は、同図で示されるように、上側から下側のブロックへと順番に赤色を発光させ（図中（１）〜（４））、その後に緑色を発光させ（図中（３）〜（６））、さらにその後に青色を発光させる（図中（５）〜（６）、（１）〜（２）））ことを繰り返す。また、同図で示すように、第１ブロックＢ１と第３ブロックＢ３が異なる発光色で同時に発光する際には、第２ブロックＢ２と第４ブロックＢ４が黒色となる（図中（１）、（３）、（５））。また、第２ブロックＢ２と第４ブロックＢ４が異なる発光色で同時に発光する際には、第１ブロックＢ１と第３ブロックＢ３が黒色となり（図中（２）、（４）、（６））、異なる発光色で発光されるブロックが黒色となるブロックで隔離される。第２ブロックＢ２が発光した発光色により、第３ブロックＢ３が発光を開始するタイミングにあわせて、第１ブロックＢ１は異なる発光色を発光する。
【００６４】
第１走査領域及び第２走査領域に設けられた画素は、バックライトＢＬにおける各ブロックによる発光と同期して点灯される。具体的には、まず、第１液晶セルＲＰは、図２１によって模式的に画素の点灯状態が示されるように、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４とそれぞれ重複する領域の画素を、各ブロックで発光する発光色に対応して駆動させる。第１液晶セルＲＰの第１走査領域は、第１ブロックＢ１及び第２ブロックＢ２の発光周期と同期して画素が点灯され、第２走査領域は、第３ブロックＢ３及び第４ブロックＢ４の発光周期と同期して画素が点灯される。一方、第２液晶セルＦＰにおける画素は、バックライトＢＬから光が拡散されて提供されるため、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４のそれぞれと重複する領域よりも広い領域の画素が、これらのブロックに対応して駆動される。図２２は、第２液晶セルＦＰにおいて、バックライトＢＬによる発光に応じて画素が点灯する状態を示す図である。図２２における各点灯状態は、図２１における各ブロックの発光状態に対応して記載されている。また、同図で示すように、各点灯状態のそれぞれにおいて、ＲＧＢに発光するブロックと重複する領域から、黒色となるブロックの側に画素を点灯させる領域が拡張される。また、第２実施形態と同様に、各ブロックによるＲＧＢの発光に対応して画素を駆動させるブロック対応駆動領域が図１２Ｃで示すように設けられる。
【００６５】
ここで図２３は、第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４と、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにおける各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。特に第４実施形態では、第１走査領域と第２走査領域とにおいて同時に走査信号線が走査され、これと同期して第１バックライト領域及び第２バックライト領域で発光される。具体的には、まず、第２ブロックＢ２と第４ブロックＢ４の黒色期間中に、第１ブロックＢ１の赤色発光期間と、第３ブロックＢ３の青色発光期間が開始する（図中（１））。そして、これらのブロックと同期して、第１液晶セルＲＰの第１ブロックＢ１及び第３ブロックＢ３と重複する領域の画素が駆動され（図中（１））、第２液晶セルＦＰのブロック対応駆動領域Ｄ１及びＤ３に設けられた画素が駆動される（図中（１−１）、（１−２））。このとき、先行駆動領域ＡＤとシフト領域ＳＦ２の画素は、ブロック対応駆動領域Ｄ１及びＤ３に設けられた画素が駆動されるのに先行して予め駆動されている（図中（６−２）参照）。次に、第１ブロックＢ１及び第３ブロックＢ３の黒色期間が開始して、第２ブロックＢ２と、第４ブロックＢ４の黒色期間中に、第１液晶セルＲＰの第２ブロックＢ２及び第４ブロックＢ４と重複する領域の画素が駆動される（図中（２））。同様に、第２液晶セルＦＰのブロック対応駆動領域Ｄ２及びＤ４に設けられた画素が駆動される（図中（２−１）、（２−２））。その後、第１ブロックＢ１及び第３ブロックＢ３の黒色期間中に、第２ブロックＢ２の赤色発光期間と第４ブロックＢ４の青色発光期間とが開始される。第２ブロックＢ２と第４ブロックＢ４の発光後は、第１ブロックＢ１の緑色発光期間と第３ブロックＢ３の赤色発光期間とが開始して、以後同様に、各ブロックの発光に対応して第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの画素が点灯される（図中（３）、（４）、（５）、（６）等）。このように、各ブロックの黒色期間中に、各ブロックに対して位相が遅れる側のブロックの黒色期間が開始し、その後、当該位相が遅れる側のブロックと重複する領域の画素等が駆動されて、当該位相が遅れる側のブロックの発光期間が開始する。第４の実施形態では、すべてのブロックが黒色となるタイミングにおいて、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰの画素が駆動されて、黒色となるブロックと発光するブロックとが交互になるように、各ブロックの発光周期が設けられる。また、第３ブロックＢ３の位相は、第１バックライト領域の全ブロックが１つの発光色を発光させた後に第３ブロックに当該１つの発光色を発光させるため、第１ブロックＢ１の位相に対して１／（発光色数）周期遅れるように設けられる。なお、第１バックライト領域及び第２バックライト領域が、さらに多くのブロックに分割されてもよく、この場合には、黒色となるブロックが発光するブロックの間に介在するように、各ブロックの発光周期が設けられる。
【００６６】
また、第４実施形態の各ブロックにおける発光周期には、ＲＧＢの三原色を発光するために３つの発光期間が設けられているが、例えば白色（Ｗ）を発光する発光期間をさらに設けてもよい。ここで図２４は、バックライトＢＬにおける各ブロックがＷＲＧＢを発光させる様子を示す図である。同図で示すように、各ブロックにおいて異なる位相でＷ→Ｒ→Ｇ→Ｂを順番に発光させる発光周期が繰り返され、上側から下側にＷＲＧＢの各色で発光する領域が黒色を挟んで移動する。また、上記の場合と同様に、第１液晶セルＲＰにおける画素の点灯状態は、図２４によって模式的に示されるとともに、第２液晶セルＦＰにおける画素の点灯状態も図２５によって示される。第２液晶セルＦＰでは、黒色となるブロックの側に画素を点灯させる領域が拡張される。また、図２６は、ＷＲＢＧを発光させる第１ブロックＢ１〜第４ブロックＢ４と、第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰにおける各ブロックと重複する領域に設けられた画素が駆動されるタイミングを示す図である。図２６では、各ブロックがＷＲＧＢの発光色を発光させるタイミング（ＢＬ１〜ＢＬ４）と、各ブロックと同期して発光色に対応した画素を第１液晶セルＲＰ及び第２液晶セルＦＰに点灯させるタイミング（Ｔ１−１〜Ｔ１−４及びＴ２−１〜Ｔ２−４）が示される。
【００６７】
以上説明した本発明の各実施形態に係る３次元表示装置は、上記の実施形態によっては限定されず、その技術的思想の範囲内において異なる形態にて実施されてよいし、上記の各実施形態において開示されている形態を組み合わせて実施しても良い。
【符号の説明】
【００６８】
ＲＰ 第１液晶セル、ＦＰ 第２液晶セル、Ｆ１，Ｆ２ 対向基板、ＬＣ１，ＬＣ２ 液晶層、Ｓ１，Ｓ２ アレイ基板、ＰＬ１ 下偏光板、ＰＬ２ 上偏光板、ＢＬ バックライト、ＬＤ 発光素子、ＭＦ メタルフレーム、ＲＳ 反射シート、ＰＳ プリズムシート、ＤＳ 拡散シート，拡散板、ＧＤＲ 走査線駆動回路、ＤＤＲ 映像線駆動回路、ＧＬ 走査信号線、ＤＬ 映像信号線、ＰＸ 画素電極、ＬＧ 導光板、Ｐ１ 充填樹脂、ＰＴ 仕切り板、Ｂ１〜Ｂ４ 第１〜第４ブロック、ＲＢ 垂直視野角制限板、Ｒ 赤色、Ｇ 緑色、Ｂ 青色、Ｗ 白色、ＢＬＫ 黒色。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の順序に従って複数の発光色を発光周期によって発光させるバックライトと、
前記バックライトによる発光と同期して前記発光色に応じて画素を点灯させる第１液晶セルと、
前記第１液晶セルに対して前記バックライトの反対側に、該第１液晶セルと所定間隔を置いて配置されて、前記バックライトによる発光と同期して前記発光色に応じて画素を点灯させる第２液晶セルと、を含み、
前記バックライトと前記第１液晶セルと前記第２液晶セルは、該バックライトからの光が該第１液晶セルを透過して該第２液晶セルに供給されるように、重複して設けられて、
前記第１液晶セルと前記第２液晶セルは、観察者に提供する３次元像を投影した画像を互いに輝度を変えて表示する、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の３次元表示装置において、
前記発光周期には、前記発光色のうちの１つの発光色を発光する発光期間と、該発光期間が開始する前に黒色となる黒色期間とが、前記発光色の各々に対して設けられ、
前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルは、前記発光期間において前記１つの発光色に応じて点灯させる画素を、前記黒色期間において駆動させる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の３次元表示装置において、
前記バックライトは、前記発光周期に従って発光される複数のブロックが配列されて構成され、
前記ブロックの各々には、前記ブロックの配列に従って位相が遅れるように前記発光周期が設けられ、
前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルは、前記ブロックの各々から光が供給される領域に設けられた画素を、該ブロックの各々における前記黒色期間において駆動させ、該ブロックの各々における前記発光期間において点灯させる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の３次元表示装置において、
前記バックライトは、前記ブロックの各々の前記黒色期間において、該ブロックの各々において位相が遅れる側で隣接するブロックの前記黒色期間を開始させるとともに、前記配列に従って位相が遅れる順番に前記ブロックの各々に前記１つの発光色を発光する前記発光期間を開始させ、
前記ブロックの各々における前記発光周期は、同時に異なる発光色で発光されるブロックを、黒色となるブロックによって隔離するように設けられる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の３次元表示装置において、
前記第２液晶セルには、前記ブロックのうちの１つのブロックから光が拡散されて供給され、
前記第２液晶セルでは、前記１つのブロックが発光させる前記発光色に応じて画素を点灯させる領域が、該１つのブロックと重複する領域から該１つのブロックと隣接して黒色となるブロックの側に拡張される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の３次元表示装置において、
前記第２液晶セルは、前記１つのブロックと重複する領域と、前記隣接して黒色となるブロックの一部と重複する領域において、前記発光色に応じて画素を点灯させ、
前記隣接して黒色となるブロックの一部と重複する領域は、前記１つのブロックと重複する領域と、互いに隣接して設けられる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項７】
請求項４に記載の３次元表示装置において、
前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルには、前記ブロックのうちの１つのブロックから光が拡散されて供給され、
前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルでは、前記１つのブロックが発光させる前記発光色に応じて画素を点灯させる領域が、該１つのブロックと重複する領域から該１つのブロックと隣接して黒色となるブロックの側に拡張され、
前記第２液晶セルでは、前記発光色に対応した画素を点灯させる領域が前記第１液晶セルよりも広くなるように拡張される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項８】
請求項５に記載の３次元表示装置において、
前記第２液晶セルは、
前記ブロックの各々による発光に対応して画素を駆動させるブロック対応駆動領域を有し、
前記ブロック対応駆動領域の画素の駆動に対応される対応ブロックが、該対応ブロックよりも前記発光周期の位相が遅れる他のブロックと隣接する場合に、該ブロック対応駆動領域は、該対応ブロックの一部と重複しつつ該他のブロックの側に所定幅シフトされて設けられ、
前記ブロック対応駆動領域の画素は、前記対応ブロックの前記黒色期間において駆動される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の３次元表示装置において、
前記ブロック対応駆動領域は、
前記他のブロックの側に所定幅シフトされて、前記対応ブロックとの重複を避けて設けられたシフト領域と、
前記対応ブロックと重複して前記シフト領域に隣接して設けられて、前記対応ブロックの前記発光期間が終了後の黒色期間において、画素の点灯が継続される点灯継続領域と、
前記対応ブロックと重複して前記点灯維持領域に隣接して設けられて、前記対応ブロックの前記発光期間が終了後の黒色期間において、画素の点灯が解消される点灯解消領域と、を含み、
前記シフト領域における画素及び前記点灯継続領域における画素は、前記対応ブロックの前記発光期間が終了後の黒色期間において、前記他のブロックが前記発光色を発光させる間は、該発光色に対応して点灯される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の３次元表示装置において、
所定幅シフトされて設けられた前記ブロック対応駆動領域における画素は、前記対応ブロックと前記他のブロックとが前記黒色期間となる間に、前記発光色に対応して画素を駆動させる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の３次元表示装置において、
前記発光色には、前記発光色のうちの少なくとも２色を混色することにより生成した発光色が含まれる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の３次元表示装置において、
前記第１液晶セルと前記第２液晶セルとの間には、透明樹脂が充填される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１３】
請求項３に記載の３次元表示装置において、
前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルは、複数の走査信号線が所定方向に平行に敷設され、走査信号が供給されることにより該走査信号線に接続された画素を前記発光色に応じて駆動させるアレイ基板をそれぞれ含み、
前記ブロックは、前記所定方向に対して垂直方向に配列されて、
前記バックライトと前記第１液晶パネルの間には、前記ブロックの各々から前記垂直方向に光が拡散するのを制限する視野制限部材が設けられる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の３次元表示装置において、
前記第１液晶セルと前記第２液晶セルは、所定方向に平行に敷設される複数の走査信号線と、該所定方向の垂直方向に平行に敷設される複数の映像信号線とによって区画される画素領域を有したアレイ基板をそれぞれ含み、
前記走査信号線は、第１走査信号線群と第２走査信号線群を含み、
前記映像信号線は、前記第１走査信号線群と直交する第１映像信号線群と前記第２走査信号線群と直交する第２映像信号線群を含み、
前記第１液晶セルと第２液晶セルにおける前記画素領域は、前記第１走査信号線群及び前記第１映像信号線群によって区画される第１走査領域と、前記第２走査信号線群及び前記第２映像信号線群によって区画される第２走査領域を含んで構成されて、
前記第１走査領域と前記第２走査領域の境界は、前記走査信号線に平行となるように設けられ、
前記第１走査信号線群及び前記第２走査信号線群には、それぞれに別々の走査信号が同時に供給されて、
前記第１走査領域における画素は、前記第１走査信号線群に供給された走査信号に応じて前記第１映像信号線群から映像信号が供給されて点灯され、
前記第２走査領域における画素は、前記第２走査信号線群に供給された走査信号に応じて前記第２映像信号線群から映像信号が供給されて点灯される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の３次元表示装置において、
前記バックライトは、前記第１走査領域に対応する第１バックライト領域と、前記第２走査領域に対応する第２バックライト領域と、を含み、
前記第１バックライト領域は、前記垂直方向に配列された複数のブロックによって構成され、
前記第２バックライト領域は、前記垂直方向に配列された複数のブロックによって構成され、
前記発光周期には、前記発光色のうちの１つの発光色を発光する発光期間と、該発光期間が開始する前に黒色となる黒色期間とが、前記発光色の各々に対して設けられ、
前記第１バックライト領域及び前記第２バックライト領域における前記ブロックの各々には、前記垂直方向に配列された順番に従って位相が遅れるように前記発光周期が設けられて、該垂直方向に配列された順番に前記１つの発光色を発光させ、
前記第１走査領域に設けられた画素は、前記第１バックライト領域における前記ブロックの各々による発光と同期して前記発光色に応じて点灯され、
前記第２走査領域に設けられた画素は、前記第２バックライト領域における前記ブロックの各々による発光と同期して前記発光色に応じて点灯される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の３次元表示装置において、
前記第１バックライト領域における前記ブロックの各々が、前記１つの発光色を前記垂直方向に配列された順番に発光させた後に、
前記第１バックライト領域における前記ブロックの各々が、前記垂直方向に配列された順番に前記１つの発光色と異なる発光色による発光を開始するとともに、
前記第２バックライト領域における前記ブロックの各々が、前記垂直方向に配列された順番に前記１つの発光色による発光を開始する、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の３次元表示装置において、
前記ブロックの各々における前記発光周期は、前記発光色のいずれかで同時に発光されるブロックと、黒色となるブロックとが交互となって、該発光されるブロックが該黒色となるブロックに隔離されるように設けられる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の３次元表示装置において、
前記第１バックライト領域は、第１ブロックと第２ブロックとが前記垂直方向から配列されて構成され、
前記第２バックライト領域は、前記第２ブロックに隣接して設けられる第３ブロックと第４ブロックとが前記垂直方向から配列されて構成されて、
前記第１ブロックと、前記第２ブロックと、前記第３ブロックと、前記第４ブロックとは、前記第１ブロックから前記第４ブロックの順番に前記発光色を発光させるように前記発光周期の位相が遅れるように設けられ、
前記第１ブロックと前記第３ブロックが発光する際には、前記第２ブロックと前記第４ブロックは黒色となり、
前記第２ブロックと前記第４ブロックが発光する際には、前記第１ブロックと前記第３ブロックは黒色となる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１】
所定の順序に従って複数の発光色を発光周期によって発光させるバックライトと、
前記バックライトによる発光と同期して前記発光色に応じて画素を点灯させる第１液晶セルと、
前記第１液晶セルに対して前記バックライトの反対側に、該第１液晶セルと所定間隔を置いて配置されて、前記バックライトによる発光と同期して前記発光色に応じて画素を点灯させる第２液晶セルと、を含み、
前記バックライトと前記第１液晶セルと前記第２液晶セルは、該バックライトからの光が該第１液晶セルを透過して該第２液晶セルに供給されるように、重複して設けられて、
前記第１液晶セルと前記第２液晶セルは、観察者に提供する３次元像を投影した画像を互いに輝度を変えて表示する、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の３次元表示装置において、
前記発光周期には、前記発光色のうちの１つの発光色を発光する発光期間と、該発光期間が開始する前に黒色となる黒色期間とが、前記発光色の各々に対して設けられ、
前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルは、前記発光期間において前記１つの発光色に応じて点灯させる画素を、前記黒色期間において駆動させる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の３次元表示装置において、
前記バックライトは、前記発光周期に従って発光される複数のブロックが配列されて構成され、
前記ブロックの各々には、前記ブロックの配列に従って位相が遅れるように前記発光周期が設けられ、
前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルは、前記ブロックの各々から光が供給される領域に設けられた画素を、該ブロックの各々における前記黒色期間において駆動させ、該ブロックの各々における前記発光期間において点灯させる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項４】
請求項３に記載の３次元表示装置において、
前記バックライトは、前記ブロックの各々の前記黒色期間において、該ブロックの各々において位相が遅れる側で隣接するブロックの前記黒色期間を開始させるとともに、前記配列に従って位相が遅れる順番に前記ブロックの各々に前記１つの発光色を発光する前記発光期間を開始させ、
前記ブロックの各々における前記発光周期は、同時に異なる発光色で発光されるブロックを、黒色となるブロックによって隔離するように設けられる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項５】
請求項４に記載の３次元表示装置において、
前記第２液晶セルには、前記ブロックのうちの１つのブロックから光が拡散されて供給され、
前記第２液晶セルでは、前記１つのブロックが発光させる前記発光色に応じて画素を点灯させる領域が、該１つのブロックと重複する領域から該１つのブロックと隣接して黒色となるブロックの側に拡張される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項６】
請求項５に記載の３次元表示装置において、
前記第２液晶セルは、前記１つのブロックと重複する領域と、前記隣接して黒色となるブロックの一部と重複する領域において、前記発光色に応じて画素を点灯させ、
前記隣接して黒色となるブロックの一部と重複する領域は、前記１つのブロックと重複する領域と、互いに隣接して設けられる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項７】
請求項４に記載の３次元表示装置において、
前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルには、前記ブロックのうちの１つのブロックから光が拡散されて供給され、
前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルでは、前記１つのブロックが発光させる前記発光色に応じて画素を点灯させる領域が、該１つのブロックと重複する領域から該１つのブロックと隣接して黒色となるブロックの側に拡張され、
前記第２液晶セルでは、前記発光色に対応した画素を点灯させる領域が前記第１液晶セルよりも広くなるように拡張される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項８】
請求項５に記載の３次元表示装置において、
前記第２液晶セルは、
前記ブロックの各々による発光に対応して画素を駆動させるブロック対応駆動領域を有し、
前記ブロック対応駆動領域の画素の駆動に対応される対応ブロックが、該対応ブロックよりも前記発光周期の位相が遅れる他のブロックと隣接する場合に、該ブロック対応駆動領域は、該対応ブロックの一部と重複しつつ該他のブロックの側に所定幅シフトされて設けられ、
前記ブロック対応駆動領域の画素は、前記対応ブロックの前記黒色期間において駆動される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項９】
請求項８に記載の３次元表示装置において、
前記ブロック対応駆動領域は、
前記他のブロックの側に所定幅シフトされて、前記対応ブロックとの重複を避けて設けられたシフト領域と、
前記対応ブロックと重複して前記シフト領域に隣接して設けられて、前記対応ブロックの前記発光期間が終了後の黒色期間において、画素の点灯が継続される点灯継続領域と、
前記対応ブロックと重複して前記点灯維持領域に隣接して設けられて、前記対応ブロックの前記発光期間が終了後の黒色期間において、画素の点灯が解消される点灯解消領域と、を含み、
前記シフト領域における画素及び前記点灯継続領域における画素は、前記対応ブロックの前記発光期間が終了後の黒色期間において、前記他のブロックが前記発光色を発光させる間は、該発光色に対応して点灯される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の３次元表示装置において、
所定幅シフトされて設けられた前記ブロック対応駆動領域における画素は、前記対応ブロックと前記他のブロックとが前記黒色期間となる間に、前記発光色に対応して画素を駆動させる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の３次元表示装置において、
前記発光色には、前記発光色のうちの少なくとも２色を混色することにより生成した発光色が含まれる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１２】
請求項１に記載の３次元表示装置において、
前記第１液晶セルと前記第２液晶セルとの間には、透明樹脂が充填される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１３】
請求項３に記載の３次元表示装置において、
前記第１液晶セル及び前記第２液晶セルは、複数の走査信号線が所定方向に平行に敷設され、走査信号が供給されることにより該走査信号線に接続された画素を前記発光色に応じて駆動させるアレイ基板をそれぞれ含み、
前記ブロックは、前記所定方向に対して垂直方向に配列されて、
前記バックライトと前記第１液晶パネルの間には、前記ブロックの各々から前記垂直方向に光が拡散するのを制限する視野制限部材が設けられる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の３次元表示装置において、
前記第１液晶セルと前記第２液晶セルは、所定方向に平行に敷設される複数の走査信号線と、該所定方向の垂直方向に平行に敷設される複数の映像信号線とによって区画される画素領域を有したアレイ基板をそれぞれ含み、
前記走査信号線は、第１走査信号線群と第２走査信号線群を含み、
前記映像信号線は、前記第１走査信号線群と直交する第１映像信号線群と前記第２走査信号線群と直交する第２映像信号線群を含み、
前記第１液晶セルと第２液晶セルにおける前記画素領域は、前記第１走査信号線群及び前記第１映像信号線群によって区画される第１走査領域と、前記第２走査信号線群及び前記第２映像信号線群によって区画される第２走査領域を含んで構成されて、
前記第１走査領域と前記第２走査領域の境界は、前記走査信号線に平行となるように設けられ、
前記第１走査信号線群及び前記第２走査信号線群には、それぞれに別々の走査信号が同時に供給されて、
前記第１走査領域における画素は、前記第１走査信号線群に供給された走査信号に応じて前記第１映像信号線群から映像信号が供給されて点灯され、
前記第２走査領域における画素は、前記第２走査信号線群に供給された走査信号に応じて前記第２映像信号線群から映像信号が供給されて点灯される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の３次元表示装置において、
前記バックライトは、前記第１走査領域に対応する第１バックライト領域と、前記第２走査領域に対応する第２バックライト領域と、を含み、
前記第１バックライト領域は、前記垂直方向に配列された複数のブロックによって構成され、
前記第２バックライト領域は、前記垂直方向に配列された複数のブロックによって構成され、
前記発光周期には、前記発光色のうちの１つの発光色を発光する発光期間と、該発光期間が開始する前に黒色となる黒色期間とが、前記発光色の各々に対して設けられ、
前記第１バックライト領域及び前記第２バックライト領域における前記ブロックの各々には、前記垂直方向に配列された順番に従って位相が遅れるように前記発光周期が設けられて、該垂直方向に配列された順番に前記１つの発光色を発光させ、
前記第１走査領域に設けられた画素は、前記第１バックライト領域における前記ブロックの各々による発光と同期して前記発光色に応じて点灯され、
前記第２走査領域に設けられた画素は、前記第２バックライト領域における前記ブロックの各々による発光と同期して前記発光色に応じて点灯される、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の３次元表示装置において、
前記第１バックライト領域における前記ブロックの各々が、前記１つの発光色を前記垂直方向に配列された順番に発光させた後に、
前記第１バックライト領域における前記ブロックの各々が、前記垂直方向に配列された順番に前記１つの発光色と異なる発光色による発光を開始するとともに、
前記第２バックライト領域における前記ブロックの各々が、前記垂直方向に配列された順番に前記１つの発光色による発光を開始する、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１７】
請求項１６に記載の３次元表示装置において、
前記ブロックの各々における前記発光周期は、前記発光色のいずれかで同時に発光されるブロックと、黒色となるブロックとが交互となって、該発光されるブロックが該黒色となるブロックに隔離されるように設けられる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の３次元表示装置において、
前記第１バックライト領域は、第１ブロックと第２ブロックとが前記垂直方向から配列されて構成され、
前記第２バックライト領域は、前記第２ブロックに隣接して設けられる第３ブロックと第４ブロックとが前記垂直方向から配列されて構成されて、
前記第１ブロックと、前記第２ブロックと、前記第３ブロックと、前記第４ブロックとは、前記第１ブロックから前記第４ブロックの順番に前記発光色を発光させるように前記発光周期の位相が遅れるように設けられ、
前記第１ブロックと前記第３ブロックが発光する際には、前記第２ブロックと前記第４ブロックは黒色となり、
前記第２ブロックと前記第４ブロックが発光する際には、前記第１ブロックと前記第３ブロックは黒色となる、
ことを特徴とする３次元表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１２Ｃ】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１０−１９１１７７（Ｐ２０１０−１９１１７７Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３５２９３（Ｐ２００９−３５２９３）
【出願日】平成２１年２月１８日（２００９．２．１８）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１８日（２００９．２．１８）
【出願人】（５０２３５６５２８）株式会社 日立ディスプレイズ (2,552)
【Ｆターム（参考）】
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