电光装置及电子设备的制作方法

专利名称：电光装置及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及可以使观看者立体地识别投影图像的电光装置及电子设备的技术领 域。
背景技术：
作为在屏幕上进行图像投影的电光装置的例子，有通过交替地显示与观看者的左 右眼对应的不同图像而使观看者立体地识别投影图像的电光装置。作为这种电光装置的一 种原理方式，有以下方式交替地投影具有互相正交的偏振轴的2种图像，并且佩戴有偏振 眼镜的观看者观看投影图像，所述偏振眼镜通过将具有与各个图像对应的偏振方向的偏振 板配置于左右而构成。如果利用该方式，则观看者通过对分别获取到左右眼中的图像在大 脑内进行合成，能够立体地识别投影图像。例如在专利文献1中，公开了以下技术通过在与R (红色)、G (绿色)及B (蓝色) 对应的3块液晶面板的各个中设置偏振切换元件，对立体图像进行彩色显示。专利文献1特开平7-270780号公报为了投影具有互相正交的偏振轴的2种图像，需要使预先统一了偏振轴的显示光 在用于切换偏振轴的器件中进行透射。在专利文献1中，由于通过对来自3块液晶面板的 光分量进行合成而形成显示光，所以需要按液晶面板的块数配置多个用于切换偏振光的器 件。因此，存在着构成电光装置的部件个数增多、引起制造成本和/或产品尺寸增大的问 题。此外，由于用于切换偏振光的器件存在多个，所以也存在难以对液晶面板与偏振切换用 器件的工作定时进行同步控制而使之成为适合的问题。

发明内容
本发明是例如鉴于上述问题而提出的，其目的在于提供可以以小型的尺寸显示高 质量的彩色立体图像的电光装置及电子设备。本发明的电光装置，为了解决上述问题，具备多个第1电光面板，通过合成其彼 此的出射光而能够显示彩色图像；偏振轴校正单元，其使来自前述多个第1电光面板的各 个的出射光透射，并使该所透射的各个出射光的偏振轴一致；以及偏振轴切换单元，其在互 相交叉的方向上以预定的定时切换来自前述偏振轴校正单元的出射光的偏振轴。本发明的电光装置可以交替地投影具有互相交叉的偏振轴的2种图像。如果使该 所投影的2种图像成为例如由与左右眼的位置对应的照相机拍摄到的图像等由观看者的 左右眼所识别的2种图像，则通过由佩戴着偏振眼镜的观看者所观看，能够立体地进行识 别，该偏振眼镜通过将与各个图像对应的偏振板配置于左右而构成。还有，所显示的立体图 像可以是静态图像或运动图像。互相交叉的两个偏振轴虽然典型地或理想地相正交，但是 只要是对立体显示不产生不良影响的程度，也可以偏离于正交。多个第1电光面板通过合成其彼此的出射光而能够显示彩色图像。在此，多个第 1电光面板典型地既可以是与RGB对应的3块电光面板，也可以是与C(蓝绿色)、M(品红色)、Y(黄色)及K(黑色)对应的4块电光面板。此外，也可以是分别能够用单板进行彩 色显示的多个电光面板。第1电光面板例如是液晶面板，其例如通过在形成有像素开关用的晶体管、数据 线、扫描线及像素电极等的元件基板和形成有对置电极的对置基板之间，夹持液晶等电光 物质而构成。电光面板的驱动方式可考虑各种方式，但是例如可以应用借助如下所谓的有 源矩阵方式实现的驱动方式通过使电连接在数据线与像素电极间的晶体管导通截止，以 预先规定的定时，从数据线经由晶体管对像素电极供给图像信号。还有，电光面板不管是透 射型或反射型，都使从光源入射的光成为与图像信号对应的出射光而输出。偏振轴校正单元使来自多个第1电光面板的各个的出射光透射，并使该所透射的 各个出射光的偏振轴一致。在此，所谓“使偏振轴一致”，指除了使各个出射光的偏振轴完 全一致为同一方向的状态以外，还包括如下状态的广泛含义，该状态是在该电光装置的正 常工作中当形成用于使观看者立体地识别图像的2种图像时，在几乎或者完全不产生不良 影响的程度上使各个出射光的偏振轴一致(也就是说，接近于偏振轴的方向一致的状态)。 例如，在来自3块第1电光面板的出射光的偏振方向互相不同的情况下，既可以使2块第1 电光面板的偏振方向一致为剩余的1块第1电光面板的偏振方向，也可以使3块第1电光 面板的偏振方向一致为与任一偏振方向都不同的另一方向。此外，在3块第1液晶面板之 中的2块第1电光面板的出射光的偏振方向预先一致了的情况下，既可以使剩余的1块第1 液晶面板的偏振方向一致为该2块第1电光面板的偏振方向，也可以反之使偏振方向预先 一致了的2块第1电光面板的偏振方向一致为剩余的1块第1电光面板的偏振方向。还有，在使来自各个液晶面板的光分量入射至偏振轴校正单元时，可以通过在偏 振轴校正单元的前级，在来自多个第1电光面板的出射光的光路上配置棱镜等，预先使来 自多个第1电光面板的多束出射光汇集为一个光束。这样，可以利用一个偏振轴校正单元， 汇总地使来自多个第1电光面板的出射光的偏振轴一致。于是，因为不需要在各个第1电 光面板中设置偏振轴校正单元，所以能够实现偏振轴校正单元的部件个数的削减，从而能 够兼顾制造成本的削减与产品尺寸的小型化。还有，在如上述的例子那样利用偏振轴校正单元使与特定颜色对应的出射光的偏 振方向变化的情况下，可以使用仅使具有特定波长的光的偏振轴变化的、具有波长依赖性 或者波长选择性的器件，作为偏振轴校正单元。作为这样的器件，虽然在后面进行详述，但 是能够采用例如力y— ”、”公司制造的波长选择性偏振π—〒一夕一 力，一七 > 夕卜 (注册商标)等。偏振轴切换单元，在互相交叉的方向上以预定的定时切换来自偏振轴校正单元的 出射光的偏振轴。来自利用前述的偏振轴校正单元预先使偏振轴一致了的多个第1电光面 板的出射光，通过利用偏振轴切换单元，以预定的定时切换偏振轴，能够将与观看者的左右 眼对应的、具有互相交叉的偏振轴的2种图像投影在例如屏幕上。对于第1电光面板，例如从图像信号供给电路等图像信号供给单元，以预先规定 的固定或不固定的定时供给与上述的2种图像对应的图像信号。本发明中的所谓“以预定 的定时切换”指如下广泛的含义以与这样的图像信号的供给定时同步的方式，切换偏振 轴。即，只要以使与观看者的左右眼对应的2种图像具有互相正交的偏振轴的方式对偏振 轴切换单元的切换定时进行控制即可。
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在专利文献1中，因为用于切换偏振轴的偏振切换元件存在于每一液晶面板中， 所以应当同步控制的参数多，其控制难以进行。相对于此，在本发明的电光装置中，因为不 需要在每一第1电光面板中设置偏振轴切换单元，所以可减轻或消除与这样的同步控制有 关的烦琐工作。也就是说，仅通过进行以预定的定时切换入射光相对于偏振轴切换单元的 偏振轴这样的简单控制，就可以显示高质量的图像。偏振轴切换单元例如形成为将TN(Twisted Nematic，扭曲向列)液晶夹持于基板 间而成的液晶面板等电光面板。在该情况下，与第1液晶面板同样，例如，可以通过在形成 有像素开关用的晶体管、数据线、扫描线及像素电极等的元件基板与形成有对置电极的对 置基板之间，夹持液晶等电光物质而构成。如以上说明的那样，根据本发明的电光装置，能够实现可以以小型的尺寸显示高 质量的彩色图像的电光装置。在本发明的电光装置的一种方式中，前述多个第1电光面板具有供给与显示图像 对应的图像信号的图像信号供给单元；该图像信号供给单元在从前述预定的定时之后开始 的预定期间，供给与黑显示对应的图像信号。偏振轴切换单元以互相交叉的方式切换偏振轴。在此，在偏振轴切换单元如上述 的例子那样形成为在基板间夹持有液晶等电光物质的电光面板的情况下，偏振轴的切换通 过花费有限的时间对布线于例如显示光所透射的透射区域的扫描线依次扫描而进行。在这 样地偏振轴的切换中，考虑需要有限的时间的情况。假设，在偏振轴切换单元的切换工作 (即，切换透射光的偏振轴的工作)的过程中，若显示光进行透射，则来自偏振轴切换单元 的出射光的偏振轴有可能未确定为一种。于是，例如在左眼用的图像混入原本应当成为右 眼用的图像的图像中等左眼用的图像与右眼用的图像相混、投影图像的画质下降和/或更 加严重的情况下，观看者难以立体地识别图像。在本发明的电光装置中，通过在进行偏振轴切换单元的切换工作的预定期间，从 图像信号供给单元供给与黑显示对应的图像信号，能够解决这样的问题。也就是说，通过在 来自偏振轴切换单元的出射光的偏振轴有可能未确定为一种的预定期间使投影图像进行 黑显示，即使假定具有互相交叉的偏振轴的图像互相混入，也因为在该期间所显示的图像 为黑显示，所以对立体图像不会产生影响。如果换言之，则通过在与切换左右眼的图像的定 时对应的预定期间进行黑显示，能够明确地将对应于观看者左右眼的2种图像分离开。“预定的期间”指进行偏振轴切换单元的切换工作的期间(即，来自偏振轴切换单 元的出射光的偏振轴有可能未确定为一种的期间)。还有，在现实中，优选预定的期间除 了偏振轴切换单元的切换工作所需的期间之外，取若干余量进行设定。但是，因为若进行黑 显示的预定的时间加长，则相应地，原本的投影图像的显示时间会变短，所以可能成为画质 下降(例如变暗)的原因。从而，优选应当进行黑显示的“预定的期间”的长度，以考虑这 些因素而使得投影图像的画质成为最佳的方式，理论性、实验性或者通过模拟而预先设定。在本发明的电光装置的另一方式中，具备棱镜，其以向前述偏振轴校正单元的入 射光成为一个光束的方式，使前述多个第1电光面板的各个的出射光折射。根据该方式，例如，通过在偏振轴校正单元的前级，在多个第1电光面板的光分量 的光路上配置棱镜，在各个光分量入射至偏振轴校正单元之前，通过棱镜汇集为一个光束。 即，棱镜典型地作为具有分色镜面的合成棱镜或者分色棱镜而起作用。于是，因为偏振轴校正单元只要关于该一个光束使偏振轴一致即可，所以不需要在多个第1电光面板的每一个 中设置偏振轴校正单元。其结果，因为能够实现部件个数的削减，所以能够兼顾制造成本的 削减与产品尺寸的小型化。还有，也可以采用使多个分色镜组合而构成的合成光学系统代 替这样的棱镜。在本发明的电光装置的另一方式中，前述偏振轴切换单元是包含TN液晶分子而 形成的第2电光面板。根据该方式，偏振轴切换单元是将TN液晶夹持于基板间而成的液晶面板等电光 面板。在该情况下，与第1液晶面板同样，例如，能够通过在形成有像素开关用的晶体管、数 据线、扫描线及像素电极等的元件基板与形成有对置电极的对置基板之间，夹持液晶等电 光物质而构成。在上述的偏振轴切换单元是第2电光面板的方式中，也可以前述多个第1电光面 板的显示图像的更新定时与前述预定的定时同步。根据该方式，通过与第1电光面板的显示图像的改写定时一致而使作为偏振轴切 换单元的第2电光面板的扫描定时同步，能够有效地抑制左眼用的图像与右眼用的图像混 合的情况。其结果，可以有效地使所投影的立体图像的画质提高。还有，作为与扫描定时的 同步有关的具体例子，优选使第1及第2电光面板的场频率一致为相同。在第1及第2电 光面板中，如果使用共用的时钟信号及共用的触发信号，则这样使之同步是容易的。在本发明的电光装置的另一方式中，具备投影透镜，其用于使前述彩色图像放大 或缩小地投影。在该方式中，通过使显示光在投影透镜中进行透射，图像例如能够放大或缩小地 投影于所显示的屏幕面上。在该情况下，投影透镜也可以配置于第1电光面板与偏振轴校 正单元之间、偏振轴校正单元与偏振轴切换单元之间以及偏振轴切换单元与屏幕面之间的 任一处。在上述的具有投影透镜的方式中，也可以来自前述投影透镜的出射光在前述偏 振轴校正单元及前述偏振轴切换单元中进行透射。在该方式中，投影透镜通过配置于第1电光面板与偏振轴校正单元之间，而构成 为，来自投影透镜的出射光在偏振轴校正单元及偏振轴切换单元中进行透射。此外，在上述的具有投影透镜的方式中，也可以来自前述偏振轴切换单元的出射 光在前述投影透镜中进行透射。在该方式中，投影透镜通过配置于偏振轴切换单元与作为例如被投影图像的面的 屏幕面之间，而构成为，来自偏振轴切换单元的出射光在投影透镜中进行透射。还有，投影 透镜既可以与第1电光面板、偏振轴校正单元及偏振轴切换单元组合为一体，也可以以后 续安装于它们上的方式构成。本发明的电子设备，为了解决上述问题，具备上述的本发明的电光装置(也包括 其各种方式)。根据本发明的电子设备，因为具备上述的本发明的电光装置，所以能够实现可以 进行高质量的显示的投影型的液晶投影机等各种电子设备。本发明的作用及其他优点可从接下来进行说明的用于实施发明的方式中明确。


图1是示意性地表示本实施方式的液晶投影机的整体结构的剖面图。图2是示意性地表示在本实施方式的液晶投影机的偏振切换单元中进行透射的 各阶段中来自十字棱镜的出射光所具有的偏振轴的概念图。图3是表示在观看者观看由本实施方式的液晶投影机形成的投影图像时所使用 的偏振眼镜的使用方式的示意图。图4是表示收置于本实施方式的液晶投影机的液晶光阀中的液晶面板的结构的 俯视图。图5是图4的H-H，剖面图。图6是表示收置于本实施方式的液晶投影机的液晶光阀中的液晶面板的概要结 构的框图。图7是表示本实施方式的液晶投影机的偏振轴切换面板的透射区域的立体结构 的立体图。图8是表示本实施方式的液晶投影机的偏振轴切换面板的概要结构的框图。图9是关于本实施方式的液晶投影机的工作而对液晶面板及偏振轴切换面板输 入输出的各控制信号的时序图。图10是关于变形例的液晶投影机的工作而对液晶面板及偏振轴切换面板输入输 出的各控制信号的时序图。符号说明1液晶面板，100液晶光阀，1110液晶投影机，1112十字棱镜，1114偏振轴切换单 元，1114a颜色选择面板，1114b偏振轴切换面板，1115投影透镜，1120屏幕，2000偏振眼镜。
具体实施例方式以下，关于本发明的实施方式参照附图进行说明。在以下的实施方式中，以本身为 应用了本发明的电光装置的电子设备的一例的投影型液晶投影机为例进行说明。〈液晶投影机的结构〉首先，关于本实施方式的液晶投影机的整体结构，参照图1进行说明。图1是示意 性地表示本实施方式的液晶投影机的整体结构的剖面图。在图1中，本实施方式的液晶投影机1100被构建为使用了 RGB用的3块液晶光阀 100RU00G及100B的多板式彩色投影机。液晶光阀100R、100G及100B分别通过将液晶面 板1收置于用于固定在液晶投影机1100外壁上的预定的保持壳体中而被构建。还有，液晶 面板1为本发明中的“第1电光面板”的一例。如图1所示，在液晶投影机1100中，若从金属卤化物灯等白色光源的灯单元1102 发出光源光，则通过2块反射镜1106、2块分色镜1108及3个偏振分束器(PBS) 1113，光源 光被分离为与RGB三原色对应的光分量R、G及B。各光分量分别被导向至相对应的液晶光 阀100RU00G及100B。还有，此时，为了防止光路中的光损失，也可以在光路的途中适宜设 置透镜。而且，通过液晶光阀100R、100G及100B分别调制后的对应于3原色的光分量通过 十字棱镜1112合成为单个光束，之后入射到偏振轴切换单元1114。偏振轴切换单元1114构成为，包括作为本发明中的“偏振轴校正单元”的一例的颜色选择面板1114a和作为本发明中的“偏振轴切换单元”的一例的偏振轴切换面板 1114b。在偏振轴切换单元1114中进行了透射的出射光在投影透镜1115中进行透射，之后 作为彩色图像被放大投影至屏幕1120。还有，虽然在本实施方式的液晶投影机1100中，示出了投影透镜1115对在偏振轴 切换单元1114中进行了透射的出射光进行放大投影的例子，但是也可以根据对液晶投影 机1100的要求规格而使该出射光缩小投影至屏幕1120。或者，也可以构成为，具备多个投 影透镜1115，通过以可以切换它们的方式构成，而构成为可以进行放大投影及缩小投影双方。此外，虽然本实施方式中的偏振轴切换单元1114配置于其出射光入射至投影透 镜1115的位置(即在液晶投影机1100内比投影透镜1115靠内部侧)，但是也可以相反地 以来自投影透镜1115的出射光入射至偏振轴切换单元1114的方式配置(即使图1中的偏 振轴切换单元1114与投影透镜1115的位置相反地配置)。在该情况下，偏振轴切换单元 1114既可以与液晶投影机1100主体构成为一体，也可以作为可以装拆于主体的安装部件 而构成。若这样将偏振轴切换单元1114作为可以后装于投影机主体的安装部件而构成，则 通过将其安装于一般地市场流通的各种投影机，因为实质上能够非常容易地实现本发明的 电光装置，所以非常实用。在本实施方式中，因为通过分色镜1108及偏振分束器1113，使与RGB各原色对应 的光分量入射至液晶光阀100RU00B及100G，所以不需要在RGB用的3块液晶光阀100R、 100G及100B中分别设置滤色器。还有，在不使用偏振分束器1113的情况下，相反，也可以 在RGB用的3块液晶光阀100RU00G及100B中分别设置滤色器。液晶投影机1100构成为，通过将左眼用的图像和右眼用的图像以预定的定时交 替地投影于屏幕1120，佩戴着偏振眼镜的观看者能够立体地识别投影图像。还有，关于切换 左眼用的图像及右眼用的图像的定时和/或观看者所佩戴的偏振眼镜的具体方式，后面进 行描述。在此，参照图2，关于在偏振轴切换单元1114中进行透射的各阶段中来自十字棱 镜1112的出射光的偏振轴，具体地进行说明。图2是示意性地表示在偏振轴切换单元1114 中进行透射的各阶段中来自十字棱镜1112的出射光所具有的偏振轴的概念图。来自十字棱镜1112的出射光其来自多个液晶光阀100RU00G及100B的光分量被 合成。在本实施方式中，液晶光阀100RU00G及100B之中，来自液晶光阀100R及100B的 光分量具有相同方向(X方向)的偏振轴，但是来自液晶光阀100G的光分量相对于来自液 晶光阀100R及100B的光分量具有相差90度的方向(Y方向)的偏振轴。因此，合成RGB 的光分量而得到的来自十字棱镜1112的出射光在X方向及Y方向具有偏振轴。这样在多个方向具有偏振轴的来自十字棱镜1112的出射光，通过在作为偏振轴 切换单元1114的一部分而装入的颜色选择面板1114a中进行透射，能够使其偏振轴一致为 一个方向。这样的偏振轴的统一，能够通过使用具有关于与特定颜色对应的光分量、使偏振 轴的方向变化预定的角度的特性的器件作为颜色选择面板1114a而实现。作为适于颜色选 择面板1114a的器件，例如，可举出力，一‘)、”公司制造的波长选择性偏振口一〒一夕 一·力，一力 > 々卜(注册商标)。该产品具有使具有特定波长的光分量的偏振轴变化预 先设定的预定的角度的特性，适合作为颜色选择面板1114a而起作用。
在本实施方式中，来自液晶光阀100G的光分量相对于具有X方向的偏振轴的液晶 光阀100R及100B的光分量，具有偏离90度的Y方向的偏振轴。因此，将具有下述特性的 器件用作颜色选择面板1114a 对于具有与来自液晶光阀100G的光分量对应的波长的光， 使偏振轴旋转90度。其结果，具有多个偏振轴的来自十字棱镜1112的出射光通过在颜色 选择面板1114a中进行透射，能够使其偏振轴一致。虽然在上述的专利文献1中，需要在与 RGB对应的多个液晶面板100中分别配置用于使偏振轴一致的偏振切换元件，但是在本实 施方式中仅配置一个颜色选择面板1114a，就可以使偏振轴一致。其结果，能够将用于构建 液晶投影机1100的部件的个数抑制得较少，能够有助于制造成本的削减。来自颜色选择面板1114a的出射光入射至与颜色选择面板1114a —起构成偏振轴 切换单元1114的一部分的偏振轴切换面板1114b。偏振轴切换面板1114b在互相正交的方 向(即X方向和Y方向)上以预定的定时交替地切换来自颜色选择面板1114a的出射光的 偏振轴。在此，图2(a)及(b)分别为示意性地表示与左眼用的图像及右眼用的图像对应的 显示光的偏振轴的概念图。具有Y方向的偏振轴的颜色选择面板1114a的出射光，在某定 时通过在偏振轴切换面板1114b中进行透射而其偏振轴被切换为X方向(参照图2(a))。 此外，在另一定时，偏振轴维持Y方向不变(参照图2(b))。通过这样对偏振轴切换面板 1114b进行控制，可以形成具有互相正交的方向的偏振轴的、分别与左眼用的图像和右眼用 的图像对应的显示光。接着，关于在观看者观看由前述的液晶投影机1100投影到屏幕1120上的图像时 所佩戴的偏振眼镜进行说明。在此，图3是表示在观看者观看由本实施方式的液晶投影机 1100形成的投影图像时所使用的偏振眼镜的使用方式的示意图。观看者通过籍由图3所示 的偏振眼镜2000观看投影在屏幕1120上的图像，能够立体地识别投影图像。偏振眼镜2000通过将左眼用透镜2100和右眼用透镜2200固定于镜架2300上而 构成。左眼用透镜2100由具有与左眼用的图像的偏振轴相同方向的偏振方向(即X方向) 的偏振板形成。另一方面，右眼用透镜2200由具有与右眼用的图像的偏振轴相同方向的偏 振方向(即Y方向)的偏振板形成。其结果，与左眼用的图像对应的显示光能够在具有与 其偏振轴相同偏振方向的左眼用透镜1200中进行透射，但是不能够在具有与其偏振轴不 同偏振方向的右眼用透镜2200中进行透射。相反，与右眼用的图像对应的显示光能够在具 有与其偏振轴相同偏振方向的右眼用透镜2200中进行透射，但是不能够在具有与其偏振 轴不同偏振方向的左眼用透镜2100中进行透射。这样，左眼用透镜2100及右眼用透镜2200的透射光通过在偏振眼镜2000中进行 透射，分别仅入射于观看者的左眼及右眼。其结果，佩戴着偏振眼镜2000的观看者能够分 别用左右眼单独识别左眼用的图像和右眼用的图像，可以立体地识别投影在屏幕1120上 的图像。(液晶面板的结构)接着，关于收置于液晶光阀100RU00G及100B中的液晶面板1的结构，参照图4 及图5进行说明。图4是表示收置于本实施方式中的液晶光阀100中的液晶面板1的结构 的俯视图，图5是图4的H-H’剖面图。如图4及图5所示，在液晶面板1中，TFT阵列基板10以与对置基板20互相相对 的方式配置。在TFT阵列基板10与对置基板20之间封入液晶层50，TFT阵列基板10与对置基板20通过设置于图像显示区域IOa的周围的密封材料52相互粘接。在图4中，与密封材料52的内侧并行地，遮光性的框缘遮光膜53设置于对置基板 20侧。在图像显示区域IOa的周边之中位于密封材料52的外侧的区域，沿TFT阵列基板10 的一边设置有数据线驱动电路101及外部电路连接端子102。采样电路7以被框缘遮光膜 53覆盖的方式设置于沿着该一边的密封材料52的内侧。此外，扫描线驱动电路104以被框 缘遮光膜53覆盖的方式设置于沿着与该一边相邻的2条边的密封材料52的内侧。进而， 为了连接这样在图像显示区域IOa的两侧设置的2个扫描线驱动电路104之间，沿着TFT 阵列基板10的剩余一边并且以被框缘遮光膜53覆盖的方式设置有多条布线105。此外，在 TFT阵列基板10上，在与对置基板20的4个角部相对的位置，配置有用于以上下导通材料 107连接两基板之间的上下导通端子106。由此，构成为，能够在TFT阵列基板10与对置基 板20之间取得电导通。在TFT阵列基板10上，形成有用于与外部电路连接端子102、数据线驱动电路 101、扫描线驱动电路104、上下导通端子106等电连接的引绕布线90。在图5中，在TFT阵列基板10上的图像显示区域10a，形成层叠结构，该层叠结构 通过制作入像素开关用的TFT和/或扫描线、数据线等布线而成。此外，在图像显示区域IOa 的周边，形成层叠结构，该层叠结构通过制作入分别构成数据线驱动电路101、扫描线驱动 电路104及采样电路7的驱动电路用的TFT、引绕布线90等而成。在形成于TFT阵列基板10的像素电极9a上，形成有未图示的取向膜。另一方面， 在对置基板20的与TFT阵列基板10的相对面上，形成有由遮光性材料构成的黑矩阵23。而 且，在黑矩阵23上，以与多个像素电极9a相对的方式形成有由ITO等透明材料构成的对置 电极21。在对置电极21上形成有未图示的配向膜。此外，本实施方式中的液晶层50例如 由一种或混合了多种向列液晶而成的液晶构成，它们在一对配向膜间取预定的取向状态。还有，虽然在此省略了图示，但是在TFT阵列基板10上，除了数据线驱动电路101、 扫描线驱动电路104之外，也可以形成有用于对制造过程中和/或出厂时的该液晶装置的 质量、缺陷等进行检查的检查电路、检查用图案等。接下来，参照图6，关于收置于液晶光阀100RU00G及100B中的液晶面板1的电结 构进行说明。图6是表示收置于液晶光阀100RU00G及100B中的液晶面板1的概要结构 的框图。液晶面板1包括图像显示区域10a、数据线驱动电路101及扫描线驱动电路104而 构成。在显示光所出射的图像显示区域10a，通过对液晶层50进行驱动电压的导通截止控 制而进行图像显示。在图像显示区域10a，在X(行)方向延伸形成有η条(η为2以上的 自然数)扫描线3a，在Y(列)方向延伸形成有m条(m为2以上的自然数)数据线6a。而 且，对应于扫描线3a与数据线6a的各交叉点矩阵状地排列有像素部14。控制器400从外部获得时钟信号CLK、垂直扫描信号VSYNC、水平扫描信号HSYNC 及图像信号DATA。而且，控制器400基于这些所获得的信号，生成扫描侧起始脉冲DY、扫描 侧传送时钟CLY、数据传送时钟CLX及图像数据信号Ds。扫描侧起始脉冲DY是在对于扫 描侧(Y侧)的扫描的开始定时被输出的脉冲信号。扫描侧传送时钟CLY是规定扫描侧(Y 侧)的扫描定时的时钟信号。数据传送时钟CLX是规定对数据线驱动电路101传送数据的 定时的信号。图像数据信号Ds是对应于图像信号DATA的电压信号。
扫描线驱动电路104通过从控制器400获得扫描侧起始脉冲DY及扫描侧传送时
钟CLY，对图像显示区域IOa中的扫描线3a依次输出扫描信号G1、G2、G3.....Gn。扫描线
驱动电路104例如由移位寄存器构成，其根据从控制器400供给的扫描侧起始脉冲DY及扫 描侧传送时钟CLY，依次驱动、即利用线依次方式驱动扫描线3a。还有，虽然在本实施方式 中为了方便而示出了以线依次方式驱动扫描线3a的例子，但是也可以采用其他驱动方式 驱动扫描线。数据线驱动电路101从控制器400获得数据传送时钟CLX及图像数据信号Ds，并
对图像显示区域IOa的数据线6a输出数据信号dl、d2、d3.....dm。具体地，数据线驱动电
路101在某水平扫描期间依次锁存相当于数据线6a的条数的m个图像数据信号Ds，之后将
所锁存的m个图像数据信号Ds在下一水平扫描期间，作为数据信号dl、d2、d3.....dm —
齐供给至分别对应的数据线6a。(偏振轴切换面板的结构)接下来，参照图7，关于本实施方式中的偏振轴切换面板1114b的结构进行说明。 图7是表示本实施方式中的偏振轴切换面板1114b的透射区域IlOa的结构的立体图。在 此，所谓透射区域110a，是来自颜色选择面板1114a的出射光可以进行透射的区域。偏振轴切换面板1114b在具有液晶层被夹持于2块基板之间的结构这一点上，具 有与液晶面板1相同的结构。即，偏振轴切换面板1114b也是液晶面板的一种。在此，关于 偏振轴切换面板1114b的结构，主要关于与液晶面板1不同之处进行说明。在偏振轴切换面板1114b的透射区域110a，在元件基板110及对置基板120上，分 别形成有扫描电极109a及对置电极121。通过在扫描电极109a上电连接扫描电极驱动驱 动器204，而控制其电位。虽然在图7中因为为了说明的方便所以关于扫描电极109a的详 细形状省略了图示，但是实际上，如后述的图8所示，扫描电极109a被分割为具有在X方向 上延伸的形状的η条的多个电极，扫描电极驱动驱动器204能够关于所分割的各个扫描电 极109a施加电压。对置电极121整面状地形成于对置基板120上。在此，通过在对置电极 121上电连接接地线170，而使其电位保持为0V。还有，扫描电极109a及对置电极121例如 由ITO等透明材料构成。偏振轴切换面板1114b的透射光的偏振轴，依赖于夹置于元件基板110与对置基 板120之间而封入的液晶层150的取向状态。液晶层150的取向状态，通过由于在元件基 板110上形成的扫描电极109a与在对置基板120上形成的对置电极121之间的电位差而 产生的电场被进行控制。液晶层150包括TN液晶而构成。因此，在扫描电极109a与对置电极121之间的 电场为截止状态的情况下，因为TN液晶分子的取向方向在元件基板110侧与对置基板120 侧扭曲90度，所以在偏振轴切换面板1114b中进行透射的显示光的偏振轴改变90度(参 照图7(a))。另一方面，在扫描电极109a与对置电极121之间的电场处于导通状态的情况 下，由于TN液晶分子的取向状态因在基板之间产生的电场而改变，所以在偏振轴切换面板 1114b中进行了透射的显示光的偏振轴不改变(参照图7(b))。还有，优选，构成液晶层150的TN液晶分子其对于驱动电压的响应性快。这是因 为，由于若假定响应性慢则难以对透射光的偏振轴的切换定时高精度地进行控制，所以左 眼用的图像与右眼用的图像的区分精度会下降，从而画质下降。
接着，参照图8，关于偏振轴切换面板1114b的电结构进行说明。图8是表示偏振 轴切换面板1114b的概要结构的框图。偏振轴切换面板1114b构成为，包括透射区域IlOa 及扫描电极驱动驱动器204。偏振轴切换面板1114b的切换工作由控制器400进行控制。在此，控制器400与 在图6中示出的液晶面板1的控制器400共用。在偏振轴切换面板1114b的透射区域110a，在乂(行)方向上延伸形成有η条(η 为2以上的自然数)扫描电极109a。扫描电极109a的电位可以通过所电连接的扫描电极 驱动驱动器204而控制施加电压值。关于该施加电压值的具体控制，在后面进行详细描述。控制器400获得时钟信号CLK及垂直扫描信号VSYNC，并生成扫描侧起始脉冲DY 及扫描侧传送时钟CLY。扫描电极驱动驱动器204通过从控制器400获得扫描侧起始脉冲
DY及扫描侧传送时钟CLY，依次输出与η条扫描电极109a对应的驱动电压L1、L2、L3.....
Ln。扫描电极驱动驱动器204例如由移位寄存器构成，其按照从控制器400供给的扫描侧 起始脉冲DY及扫描侧传送时钟CLY，依次输出驱动电压。还有，虽然在本实施方式中为了方 便而示出以线依次方式输出驱动电压Ln的例子，但是也可以采用其他驱动方式。(液晶面板及偏振轴切换面板的控制)接着参照图9，关于本实施方式的液晶投影机1100的工作，从对液晶面板1及偏振 轴切换面板1114b输入输出的各控制信号的观点出发进行说明。图9是关于本实施方式的 液晶投影机1100的工作而对液晶面板1及偏振轴切换面板1114b输入输出的各控制信号 的时序图。图9 (1)表示对于液晶面板1的扫描线驱动电路104及偏振轴切换面板1114b的 扫描电极驱动驱动器204供给的扫描侧起始脉冲DY的供给定时。若扫描侧起始脉冲DY被 供给至扫描线驱动电路104，则在液晶面板1中，扫描线驱动电路104对于η条扫描线3a开 始扫描信号Gn的供给。另一方面，在偏振轴切换面板1114b中，若扫描侧起始脉冲DY被供 给至扫描电极驱动驱动器204，则扫描电极驱动驱动器204对于η条扫描电极109a开始驱 动电压Ln的供给。图9 (2)表示对于液晶面板1的扫描线驱动电路104及偏振轴切换面板1114b的扫 描电极驱动驱动器204供给的扫描侧传送时钟CLY的供给定时。本实施方式中的扫描侧传 送时钟CLY以固定周期交替地供给导通和截止这2值的电压值。若扫描侧起始脉冲DY被 供给，则与扫描侧传送时钟CLY同步地，扫描线驱动电路104对于η条扫描线3a依次供给 扫描信号Gn，并且扫描电极驱动驱动器204对于η条扫描电极109a依次供给驱动电压Ln。图9(3)表示液晶面板1的扫描线驱动电路104的扫描信号Gn的供给定时。在从 控制器400被供给了扫描侧起始脉冲DY之后，按扫描侧传送时钟CLY的每半周期，扫描信
号Gl、G2、G3.....Gn依次被供给至扫描线3a。若对于η条扫描线3a的各个，在1场期间
中供给了一遍扫描信号Gn，则等待下一扫描侧起始脉冲DY的供给定时，再次对于η条扫描 线3a供给扫描信号Gn。图9 (4)表示偏振轴切换面板1114b的扫描电极驱动驱动器204的驱动电压Ln的 供给定时。在从控制器400供给了扫描侧起始脉冲DY之后，在第1场期间，按扫描侧传送时
钟CLY的每半周期，具有+V值的驱动电压L1、L2、L3.....Ln依次被供给至扫描电极109a。
若对于η条扫描电极109a的各个，在1场期间中供给了一遍+V的驱动电压Ln，则等待下一扫描侧起始脉冲DY的供给定时，而第1场期间结束。在第2场期间，再次对于η条扫描电 极109a供给零驱动电压Ln。若对于η条扫描电极109a的各个，在1场期间中供给了一遍 零驱动电压Ln，则等待下一扫描侧起始脉冲DY的供给定时，而第2场期间结束。这样，通 过对于η条扫描电极109a按每场期间对驱动电压Ln进行导通截止控制，能够改变液晶层 150的取向状态。还有，在第3场期间，虽然再次使驱动电压Ln成为导通状态，但是以与第1场期间 相反的极性进行施加。这是为了防止若持续供给具有一种极性的驱动电压Ln，则由于在 液晶层150中将产生图像残留，偏振轴切换面板1114b的寿命会缩短。还有，在第4场期间， 与第2场期间同样地依次供给零驱动电压Ln。在此，驱动电压Li、L2、L3.....Ln的供给定时相对于液晶面板1的扫描信号Gl、
G2、G3.....Gn的供给定时，延迟了扫描侧传送时钟CLY的半周期量。设置该延迟是为了防
止由于封入到液晶面板1及偏振轴切换面板1114b中的液晶的响应速度不同等原因，左眼 用的图像与右眼用的图像相混。因此，延迟期间的长度可以通过下述来确定以考虑液晶 面板1及偏振轴切换面板1114b的特性而形成用于投影左眼用的图像和右眼用的图像的、 具有相互相差90度的偏振轴的显示光的方式，实验性或者理论性地求得、通过模拟进行计 笪弁。通过重复进行以上说明的控制，通过使液晶面板1及偏振轴切换面板1114b进行 驱动，可以合适地加工具有相互相差90度的偏振轴的左眼用的图像和右眼用的图像。还有，虽然在本申请中关于液晶面板1中的扫描线3a与偏振轴切换面板1114b中 的扫描电极109a的条数相同的例子进行了说明，但是液晶面板1中的扫描线3a与偏振轴 切换面板1114b中的扫描电极109a的条数也可以不同。但是，在该情况下，可以以液晶面 板1与偏振轴切换面板1114b的场频率同步的方式，对扫描线驱动电路104及扫描电极驱 动驱动器204进行控制。例如优选以液晶面板1与偏振轴切换面板1114b的场周期相同 的方式，对扫描线驱动电路104及扫描电极驱动驱动器204进行控制。(变形例)接着，参照图10，关于上述实施方式的变形例进行说明。图10是关于变形例的液 晶投影机1100的工作而对液晶面板1及偏振轴切换面板1114b输入输出的各控制信号的 时序图。本变形例的液晶投影机1100与上述实施方式不同之处为在进行偏振轴切换面板 1114b的切换工作的场期间中，在液晶面板1的图像显示区域IOa进行黑显示。如图10所示，通过改变偏振轴切换面板1114b的驱动电压Ln，在进行显示光的偏 振轴的切换工作的第1及第3场期间，通过将从液晶面板1的数据线驱动电路101供给至 各数据线6a的图像数据电压Ds设定为高电平，在液晶面板1的图像显示区域IOa进行黑 显示。另一方面，在不进行显示光的偏振轴的切换工作的第2及第4场期间，与投影图像对 应的图像数据电压Ds被供给至液晶面板1的数据线驱动电路101。这样，由于在通过偏振轴切换面板1114b进行显示光的偏振轴的切换的场期间， 在液晶面板1的图像显示区域IOa进行黑显示，能够有效地防止左眼用的图像与右眼用的 图像相混。也就是说，在进行显示光的偏振轴的切换时，偏振轴切换面板1114b的透射区域 IlOa混合存在已经被供给了驱动电压Ln的区域和尚未被供给驱动电压Ln的区域。因为在 这些区域间液晶层150的取向状态不同，所以不能够将显示光的取向轴规定为一种。因此，在本变形例中，通过在由偏振轴切换面板1114b进行的显示光的偏振轴的切换工作确实完 成了之后，才投影显示图像，能够有效地防止左眼用的图像与右眼用的图像相混。
本发明并不限于上述的实施方式，而可以在不违背从权利要求及说明书整体所读 取的发明主旨或者思想的范围内进行适宜变形，伴随这样的变形的电光装置及电子设备也 包括在本发明的技术范围内。
权利要求
一种电光装置，其特征在于，具备多个第1电光面板，通过合成其彼此的出射光而能够显示彩色图像；偏振轴校正单元，其使来自前述多个第1电光面板的各个的出射光透射，并使该所透射的各个出射光的偏振轴一致；以及偏振轴切换单元，其在互相交叉的方向上以预定的定时切换来自前述偏振轴校正单元的出射光的偏振轴。
2.根据权利要求1所述的电光装置，其特征在于前述多个第1电光面板具有供给与显示图像对应的图像信号的图像信号供给单元； 该图像信号供给单元在从前述预定的定时之后开始的预定期间，供给与黑显示对应的 图像信号。
3.根据权利要求1或2所述的电光装置，其特征在于，具备棱镜，其以向前述偏振轴校正单元的入射光成为一个光束的方式，使前述多个第1电 光面板的各个的出射光折射。
4.根据权利要求1 3中的任意一项所述的电光装置，其特征在于 前述偏振轴切换单元是包含TN液晶分子而形成的第2电光面板。
5.根据权利要求4所述的电光装置，其特征在于前述多个第1电光面板的显示图像的更新定时与前述预定的定时同步。
6.根据权利要求1 5中的任意一项所述的电光装置，其特征在于，具备 投影透镜，其用于使前述彩色图像放大或缩小地投影。
7.根据权利要求6所述的电光装置，其特征在于来自前述投影透镜的出射光在前述偏振轴校正单元及前述偏振轴切换单元中进行透射。
8.根据权利要求6所述的电光装置，其特征在于来自前述偏振轴切换单元的出射光在前述投影透镜中进行透射。
9.一种电子设备，具备权利要求1 8中的任意一项所述的电光装置。
全文摘要
本发明涉及电光装置及电子设备，其在电光装置中，以小型的尺寸实现高质量的彩色立体图像的显示。电光装置具备多个第1电光面板(1)，用于通过合成其彼此的出射光而显示彩色图像；偏振轴校正单元(1114a)，其使第1电光面板的出射光透射并使透射光的偏振轴一致；以及偏振轴切换单元(1114b)，其在互相交叉的方向上以预定的定时切换偏振轴校正单元的出射光的偏振轴。
文档编号H04N13/00GK101938664SQ20101021403
公开日2011年1月5日 申请日期2010年6月24日 优先权日2009年6月30日
发明者伊藤昭彦 申请人:精工爱普生株式会社