提供通过简单结构根据观看者的位置变动流畅地显示适当立体图像的轻量液晶柱状透镜元件，具有液晶柱状透镜元件的立体显示装置和终端机、及其驱动方法。一种液晶柱状透镜元件(61)，包括：第一基板(10)、与第一基板(10)平行的第二基板(20)、设置在两个基板之间的液晶层(30)、形成在第一基板(10)的液晶层(30)侧的第一电极、形成在第二基板(20)的液晶层(30)侧的包括多个条状电极的第二电极，其特征在于，具有如下结构，在该结构中，在液晶柱状透镜元件中形成由沿第二电极的配置方向的重复单元形成的条状的重复结构，通过从外部对各电极施加电信号，引发相对于针对与配置方向垂直的其他方向将各重复单元二等分的面非对称的折射率分布。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及液晶柱状透镜元件、具有该液晶柱状透镜元件的立体显示装置、装载该立体显示装置的终端机、以及该液晶柱状透镜元件的驱动方法。
技术介绍
现在，能够进行立体显示的显示装置具有显著的发展。这种立体显示装置大致分为需要使用眼镜的类型和裸眼使用的类型。特别地，能够裸眼使用的类型不需要佩戴眼镜的繁琐，预期未来被广泛地使用。作为采用能够使用裸眼实现立体显示的系统的立体显示装置，具有在显示面板的正面或背面上配置柱状透镜或视差屏障等的光线分配单元的类型。在这种系统的两眼式的情况下，采用如下结构：分别在显示面板内准备右眼像素和左眼像素，因此，显示在右眼像素上的视频经由柱状透镜或视差屏障到达观看者的右眼，并且显示在左眼像素上的视频到达左眼。在作为上述的两眼式的扩展的多眼式(n视点)的情况下，在显示面板中准备n视点的像素，n视点内的两视点的视频分别到达观看者的左眼和右眼。这些裸眼式立体视觉系统中的、柱状透镜或视差屏障等光线分配单元通常在它们的相互位置关系相对于显示面板相互固定的状态下粘接。因此，要显示的图像被观看者立体感知的区域(以下，称作立体视觉区域)被固定在特定范围中。当在这种状况下观看者移动位置的情况下，其观察位置也发生变化。因此，观看者的眼睛的位置可能超出立体视觉区域并且将观察到平面视图，或者可以产生左眼图像入射到右眼并且右眼图像入射到左眼的逆视的现象。在这种逆视的状态下，观看者不能获得正确的立体视觉，例如观看者将原本弹出的视频感知为缩回，由此使观看者感到不适和疲劳感。因此，采用检测观看者的头部的位置并按照该位置显示立体再生图像的技术的视点追踪系统被开发出。例如，已知下述的专利文献1至专利文献3中所示的
技术实现思路
。专利文献1公开了如下的
技术实现思路
：分别检测观看者的双眼的位置，按照根据检测结果生成的信号，切换用于显示右眼图像和左眼图像的显示像素，并由此扩展立体视觉区域。专利文献2公开了如下的光指向控制方法，检测观看者的视点，并按照检测结果以物理方式驱动柱状透镜，从而使显示视频追踪观看者的视点。另外，专利文献3中公开的三维显示装置采用如下的系统：将由液晶透镜构成的液晶柱状透镜配置在显示面板的整个面上，根据观看者的位置改变液晶柱状透镜的折射率分布，从而在对于观看者而言有意义的位置上再现立体图像。现在，参照图23和图24更具体地说明专利文献3的三维显示装置的结构内容。如图23所示，该三维显示装置100包括：液晶面板101、光学特性可变透镜102、头部检测单元103、以及光学特性可变透镜控制单元104。当观看者的头部移动时，这种结构实现了以下处理：在检测到移动时，头部检测单元103将头部的位置信息发送到光学特性可变透镜控制单元104，光学特性可变透镜控制单元104基于该位置信息改变驱动从而改变光学特性可变透镜102的特性。如作为表示光学特性可变透镜102的结构的细节的剖视图的图24所示，该光学特性可变透镜102包括：液晶105；玻璃基板108，在该玻璃基板108上形成其上排列有条状电极106a、106b、106c、…、106h的电极阵列106；以及玻璃基板109，在玻璃基板109的表面上形成有电极107。另外，如图24所示，电极阵列106和电极107彼此相对地配置，并且在形成于电极阵列106和电极107之间的间隙中填充液晶105。采用这种结构，通过改变施加于电极阵列106的电压的模式，能够控制液晶分子的集合体的折射率的分布形状、折射率的整体水平、以及周期性地重复的折射率分布的间距，因此能够电气性地控制透镜的光学特性。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利No.2662252专利文献2：日本未审查专利特开平2-44995专利文献3：日本专利No.2920051
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，如专利文献1的技术，在根据观看者的双眼的位置的检测结果切换右眼图像和左眼图像的系统中，具有在观看者的双眼的位置被切换的位置上观察到的视图可能变得不连续或者不能实现立体视觉这样的不良情况。另外，在专利文献2中公开的以物理方式驱动柱状透镜的系统中，需要非常准确地控制显示面板和柱状透镜的相对位置。因此，需要使用精密的机械系统，由此产生装置的尺寸及其重量增大的问题。另外，在该情况下需要移动相对较大的柱状透镜，因此显示空间中的位置控制的响应性变差。另外，由于采用仅在与显示面板平行的面内移动柱状透镜的结构，因此追踪头部的范围也限于与显示器平行的面内。另外，在专利文献3的三维显示装置中采用的系统中，为了对各电极106a、106b、106c、…、106h分别设定电压，需要与电极106a、106b、106c、…、106h相对应的配线数，因此需要连接多个信号供给配线，因此光学特性可变透镜的制作变得复杂。另外，在本文采用的技术中，根据观看者的移动进行调整时的最小单元取决于配线间距，因此调整变得不连续。(专利技术目的)本专利技术是鉴于上述的问题而做出的。具体地，本专利技术的目的是提供通过简单的结构根据观看者的位置变动流畅地显示适当的立体图像的轻量的液晶柱状透镜元件，具有该液晶柱状透镜元件的立体显示装置、具有装载在其上的立体显示装置的终端机、及其驱动方法。解决问题的手段为了实现上述目的，根据本专利技术的液晶柱状透镜元件采用如下结构，包括：第一基板；第二基板，所述第二基板与所述第一基板平行；液晶层，所述液晶层设置在两个基板之间；第一电极，所述第一电极形成在所述第一基板的液晶层侧；以及包括多个条状电极的第二电极，所述第二电极形成在所述第二基板的液晶层侧，其中，形成有包括沿所述第二电极的配置方向设置的重复单元的条状重复结构；以及通过从外部对各所述电极施加电信号，引发相对于针对与所述配置方向垂直的另一方向将各所述重复单元二等分的面非对称的折射率分布。另外，根据本专利技术的立体显示装置采用如下结构，该结构包括：视频显示单元，所述视频显示单元射出与视差图像有关的光；指向性/方向性控制元件，所述指向性/方向性控制元件能够通过从外部施加的电信号控制从所述视频显示单元射出的光的方向；检测单元，所述检测单元检测观看者的头部的空间位置；以及控制单元，所述控制单元基于与从所述检测单元输出的所述空间位置有关的信息控制所述指向性/方向性控制元件的动作，其中，作为所述指向性/方向性控制元件，安装所述液晶柱状透镜元件；以及所述控制单元产生与所述空间位置的所述信息相对应的所述电信号，并将所述信号施加于设置于所述液晶柱状透镜元件的各电极。另外，根据本专利技术的终端机采用如下结构，该结构包括：本专利技术的立体显示装置；以及操作单元，所述操作单元接收来自使用者的指令并将基于该指令的指令信号输出到所述立体显示装置。另外，根据本专利技术的液晶柱状透镜元件的驱动方法是用于驱动立体显示装置的液晶柱状透镜元件的方法，所述立体显示装置包括：所述液晶柱状透镜元件，所述液晶柱状透镜元件包括第一基板、与所述第一基板平行的第二基板、设置在两个基板之间的液晶层、形成在所述第一基板的液晶层侧的第一电极、形成在所述第二基板的液晶层侧的包括多个条状电极的第二电极、以及由沿着所述第二电极的配置方向设置的重复单元形成的条状的重复结构；检测单元，所述检测单元检测观看者的头部的空间位置；以及控制单元，所述控制单元基于与从所述检测单元输出的所述空本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种液晶柱状透镜元件，包括：第一基板；第二基板，所述第二基板与所述第一基板平行；液晶层，所述液晶层设置在两个基板之间；第一电极，所述第一电极形成在所述第一基板的液晶层侧；以及包括多个条状电极的第二电极，所述第二电极形成在所述第二基板的液晶层侧，其中，形成有包括沿所述第二电极的配置方向设置的重复单元的条状重复结构；以及通过从外部对各所述电极施加电信号，引发相对于针对与所述配置方向垂直的另一方向将各所述重复单元二等分的面非对称的折射率分布。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.02.14 JP 2014-0264781.一种液晶柱状透镜元件，包括：第一基板；第二基板，所述第二基板与所述第一基板平行；液晶层，所述液晶层设置在两个基板之间；第一电极，所述第一电极形成在所述第一基板的液晶层侧；以及包括多个条状电极的第二电极，所述第二电极形成在所述第二基板的液晶层侧，其中，形成有包括沿所述第二电极的配置方向设置的重复单元的条状重复结构；以及通过从外部对各所述电极施加电信号，引发相对于针对与所述配置方向垂直的另一方向将各所述重复单元二等分的面非对称的折射率分布。2.根据权利要求1所述的液晶柱状透镜元件，其中，所述重复结构是基于所述第一电极和所述第二电极中的至少一者的配置的结构。3.根据权利要求1或2所述的液晶柱状透镜元件，其中，所述折射率分布与各所述重复单元相对应并具有沿着所述配置方向的周期性结构；以及作为所述重复结构的最短长度的所述重复单元与所述周期性结构的每一周期的长度相等。4.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶柱状透镜元件，其中，所述第一电极是在所述重复单元的整个区域上形成的面状电极；在各所述重复单元内形成有作为所述第二电极的各条状电极内的两个条状电极；所述两个条状电极在分别与所述另一方向平行的状态下设置在形成有所述两个条状电极中的每一者的所述重复单元的一端侧和另一端侧；以及通过对所述两个条状电极中的每一者施加作为所述电信号的独立的电压信号，引发所述非对称的折射率分布。5.根据权利要求4所述的液晶柱状透镜元件，其中，所述第一基板包括设置在各所述重复单元的边界部处并且与位于所述边界部附近的作为所述第二电极的所述两个条状电极相对的位置处的用于遮光的黑色矩阵。6.根据权利要求4所述的液晶柱状透镜元件，其中，所述第二基板包括在各所述重复单元的所述边界部处的设置为与所述另一方向平行的用于调整液晶配向的间隔物。7.根据权利要求4或6所述的液晶柱状透镜元件，其中，取代所述面状电极，使用与所述另一方向平行的多个条状电极作为所述第一电极；作为所述第一电极的各所述条状电极设置在各所述重复单元的边界部处并且与位于所述边界部附近的作为所述第二电极的所述两个条状电极相对的位置处，并且相互连接。8.根据权利要求4或7所述的液晶柱状透镜元件，其中，所述第二电极还包括：形成为覆盖所述两个条状电极的绝缘层；以及形成在所述绝缘层上的高电阻层。9.根据权利要求1至3中任一项所述的液晶柱状...
【专利技术属性】
技术研发人员：今井阿由子，住吉研，池野英德，
申请(专利权)人：NLT科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP
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