(57)【要約】【課題】視野角制限及び非制限を切換可能な構成とすることにより、「メガネ式」と「裸眼式」の両装置の利点を享受することができる立体画像表示装置を提供する。【解決手段】表示ユニット１７，１９は、楕円反射板１３から所定の方向に出射された光が透過型の液晶表示パネル１１を透過し、それぞれ異なる所定の方向に光を出射する。調光体７が制限モードの場合には、調光体７がそのまま光を透過させるので、表示ユニット１７，１９からの出射光を、観察者の左右のいずれかの眼ＥＬ，ＥＲにのみ入射させることができる。調光体７が非制限モードとされている場合には、楕円反射板１３から出射された光が調光体７により拡散され、観察者の両眼ＥＬ，ＥＲに入射される。調光体７を備えていることにより制限モードと非制限モードとを電気的に切り換えることができるので、容易にメガネ式と裸眼式とを切り換えられる。【選択図】図１
2010020230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
両眼視差に基づく立体画像を観察させるための立体画像表示装置において、
左眼用画像を表示する第１の画像表示手段と、右眼用画像を表示する第２の画像表示手段とを備え、前記第１の画像表示手段と前記第２の画像表示手段とが角を形成する姿勢で配置されて構成された画像表示ユニットと、
前記画像表示ユニットの角部から傾斜姿勢で配置されたハーフミラーと、
前記画像表示ユニットの視野角を制限しない非制限モードと、前記画像表示ユニットの視野角を制限する制限モードとを切り換える視野角切換手段と、
を備えていることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の立体画像表示装置において、
前記第１の画像表示手段及び前記第２の画像表示手段は、
画像を表示する透過型の液晶表示パネルと、
前記透過型の液晶表示パネルの背面から所定の方向にのみ光を照射する照射限定光源とを備え、
前記視野角切換手段は、
前記透過型の液晶表示パネルと前記照射限定光源との間に配設され、前記制限モードでは光を透過させ、前記非制限モードでは光を拡散させるように、電気的に特性が切り換えられる調光体を備えていることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項３】
請求項２に記載の立体画像表示装置において、
前記照射限定光源は、楕円の一方の焦点側に配設された光源と、楕円の他方の焦点側に観察者の眼が位置する楕円であって、その楕円の円弧状の反射面を有する楕円反射板と、を備えていることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項４】
請求項１に記載の立体画像表示装置において、
前記第１の画像表示手段及び前記第２の画像表示手段は、
画像を表示する透過型の液晶表示パネルと、
前記透過型の液晶表示パネルの背面から光を照射する光源とを備え、
前記視野角切換手段は、
前記透過型の液晶表示パネルの前面に配設され、前記非制限モードでは光を前方に透過させ、前記制限モードでは光を特定方向に偏向させるように、電気的に光の照射方向を切り換え可能な視野角制御パネルを備えていることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項５】
請求項１に記載の立体画像表示装置において、
前記第１の画像表示手段及び第２の画像表示手段は、
画像を表示する透過型の液晶表示パネルと、
前記透過型の液晶表示パネルの背面から光を照射する光源と、
前記透過型の液晶表示パネルと前記光源との間に配設され、前記光源からの光が所定の方向に向かうように一部を遮蔽するマスク部材とを備え、
前記視野角切換手段は、
前記透過型の液晶表示パネルと前記マスク部材との間に配設され、前記制限モードでは光を透過させ、前記非制限モードでは光を拡散させるように、電気的に特性が切り換えられる調光体を備えていることを特徴とする立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両眼視差のある画像を観察者の左右の眼に分離して入力し、立体画像として認識させる立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、いわゆる「メガネ式」の立体画像表示装置がある。具体的には、例えば、表示面が観察者に正対した第１の画像表示部と、この第１の画像表示部の表示面に直交する姿勢で配置された第２の画像表示部とからなる一対の画像表示部をLの字状に配置してなる画像表示ユニットと、この画像表示ユニットの角部から傾斜姿勢で配置されたハーフミラーとを備えている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この「メガネ式」の立体画像表示装置では、例えば、第１の画像表示部には左眼用画像が表示され、第２の画像表示部には右眼用画像が表示される。第１の画像表示部から出射された光は、一部がハーフミラーで反射されるが、残りの光がハーフミラーを透過して観察者に向かう。第２の画像表示部から出射された光は、一部が透過するものの、残りが反射されて観察者へ向かう。ハーフミラーで反射された光は、透過した光と偏光状態が異なるようにされるので、左右で偏光特性が異なるメガネを観察者がかけることにより、左右の眼で異なる画像を観察することができ、立体画像を観察することができるようになっている。
【０００４】
また、その他の装置として、いわゆる「裸眼式」の立体画像表示装置がある。具体的には、例えば、表示面が観察者に正対した第１の画像表示部及び視野角を限定する第１の視野選択ガラスと、この第１の画像表示部の表示面に直交する姿勢で配置された第２の画像表示部及び視野角を限定する第２の視野選択ガラスとからなる一対の画像表示部をLの字状に配置してなる画像表示ユニットと、この画像表示ユニットの角部から傾斜姿勢で配置されたハーフミラーとを備えて構成されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００５】
この「裸眼式」の装置では、視野角が制限されているので、上述した「メガネ式」の装置のように観察者がメガネをかけることなく立体視が可能になっている。
【特許文献１】特開２０００−３３８４４９号公報
【特許文献２】特開平９−９０２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置のうち、「メガネ式」のものは、メガネをかければ複数の観察者が立体視を行うことができるものの、メガネをかけるのが煩わしいという問題がある。その一方、「裸眼式」のものは、メガネをかける煩わしさがないものの、視野が限定されているので、複数の観察者による立体視が困難であるという別異の問題がある。したがって、「メガネ式」と「裸眼式」の両利点を享受することができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、視野角制限及び非制限を切換可能な構成とすることにより、「メガネ式」と「裸眼式」の両装置の利点を享受することができる立体画像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】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、両眼視差に基づく立体画像を観察させるための立体画像表示装置において、左眼用画像を表示する第１の画像表示手段と、右眼用画像を表示する第２の画像表示手段とを備え、前記第１の画像表示手段と前記第２の画像表示手段とが角を形成する姿勢で配置されて構成された画像表示ユニットと、前記画像表示ユニットの角部から傾斜姿勢で配置されたハーフミラーと、前記画像表示ユニットの視野角を制限しない非制限モードと、前記画像表示ユニットの視野角を制限する制限モードとを切り換える視野角切換手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、非制限モードでは、画像表示ユニットの視野角を制限しないので、第１の画像表示手段と第２の画像表示手段からの出射光は、観察者の両眼にそれぞれ入射する。しかし、第１の画像表示手段と第２の画像表示手段からの出射光は、それぞれハーフミラーで異なる偏光特性とされるので、観察者が左右で偏光特性が異なるメガネをかけることにより、立体画像を観察することができる。一方、制限モードでは、画像表示ユニットの視野角を制限するので、第１の画像表示手段と第２の画像表示手段からの各出射光は、観察者の左右のいずれかの眼にのみ入射する。したがって、左右で異なる画像を観察することになるので、メガネをかけることなく立体画像を観察することができる。このように、視野角制限及び非制限を切換可能な構成とすることにより、「メガネ式」と「裸眼式」の両装置の利点を享受することができる。
【００１０】
また、本発明において、前記第１の画像表示手段及び前記第２の画像表示手段は、画像を表示する透過型の液晶表示パネルと、前記透過型の液晶表示パネルの背面から所定の方向にのみ光を照射する照射限定光源とを備え、前記視野角切換手段は、前記透過型の液晶表示パネルと前記照射限定光源との間に配設され、前記非制限モードでは光を透過させ、前記制限モードでは光を拡散させるように、電気的に特性が切り換えられる調光体を備えていることを特徴とすることが好ましい（請求項２）。第１の画像表示手段と第２の画像表示手段は、照射限定光源から所定の方向に出射された光が透過型の液晶表示パネルを透過し、それぞれ異なる所定の方向に光を出射する。視野切換手段が非制限モードの場合には、調光体がそのまま光を透過させるので、第１の画像表示手段と第２の画像表示手段からの各出射光を、観察者の左右のいずれかの眼にのみ入射させることができる。一方、視野切換手段が制限モードの場合には、照射限定光源から出射された光が調光体により拡散され、観察者の両眼に入射される。このように、調光体を備えた視野角切換手段により制限モードと非制限モードとを電気的に切り換えるので、容易に「メガネ式」と「裸眼式」とを切り換えることができる。
【００１１】
また、本発明において、前記照射限定光源は、楕円の一方の焦点側に配設された光源と、楕円の他方の焦点側に観察者の眼が位置する楕円であって、その楕円の円弧状の反射面を有する楕円反射板と、を備えていることが好ましい（請求項３）。楕円の円弧状の反射面を備えた楕円反射板により、特定方向にのみ光源からの光を出射させることができるので、比較的簡易な構成とすることができる。
【００１２】
また、本発明において、前記第１の画像表示手段及び前記第２の画像表示手段は、画像を表示する透過型の液晶表示パネルと、前記透過型の液晶表示パネルの背面から光を照射する光源とを備え、前記視野角切換手段は、前記透過型の液晶表示パネルの前面に配設され、前記非制限モードでは光を前方に透過させ、前記制限モードでは光を特定方向に偏向させるように、電気的に光の照射方向を切り換え可能な視野角制御パネルを備えていることが好ましい（請求項４）。第１の画像表示手段と第２の画像表示手段は、光源から照射された光が所定の方向に限定されることなく、透過型の液晶表示パネルを透過し、各種方向に光を出射する。視野切換手段が非制限モードの場合には、視野角制御パネルが光を前方に透過させるので、ハーフミラーで異なる偏光特性にされた光を観察者の両眼に入射させることができる。一方、視野切換手段が制限モードの場合には、光源から出射された光が視野角制御パネルにより特定方向に偏向されるので、第１の画像表示手段と第２の画像表示手段からの各出射光を観察者の左右のいずれかの眼にのみ入射させることができる。このように、視野角制御パネルにより非制限モードと制限モードとを電気的に切り換えるので、容易に「メガネ式」と「裸眼式」とを切り換えることができる。
【００１３】
また、本発明において、前記第１の画像表示手段及び第２の画像表示手段は、画像を表示する透過型の液晶表示パネルと、前記透過型の液晶表示パネルの背面から光を照射する光源と、前記透過型の液晶表示パネルと前記光源との間に配設され、前記光源からの光が所定の方向に向かうように一部を遮蔽するマスク部材とを備え、  前記視野角切換手段は、前記透過型の液晶表示パネルと前記マスク部材との間に配設され、前記制限モードでは光を透過させ、前記非制限モードでは光を拡散させるように、電気的に特性が切り換えられる調光体を備えていることが好ましい（請求項５）。第１の画像表示手段と第２の画像表示手段は、光源から出射された光がマスク部材により所定の方向に出射されて透過型の液晶表示パネルを透過し、それぞれ異なる所定の方向に光を出射する。視野切換手段が制限モードの場合には、調光体がそのまま光を透過させるので、第１の画像表示手段と第２の画像表示手段からの各出射光を、観察者の左右のいずれかの眼にのみ入射させることができる。一方、視野切換手段が非制限モードの場合には、光源から出射され、マスク部材で偏向された光が調光体により拡散され、観察者の両眼に入射される。このように、調光体を備えた視野角切換手段により制限モードと非制限モードとを電気的に切り換えるので、容易に「メガネ式」と「裸眼式」とを切り換えることができる上、マスク部材で光を所定の方向にのみ出射させることができ、比較的構成を簡易化できる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る立体画像表示装置によれば、非制限モードでは、画像表示ユニットの視野角を制限しないので、第１の画像表示手段と第２の画像表示手段からの出射光は、観察者の両眼にそれぞれ入射する。しかし、第１の画像表示手段と第２の画像表示手段からの出射光は、それぞれハーフミラーで異なる偏光特性とされるので、観察者が左右で偏光特性が異なるメガネをかけることにより、立体画像を観察することができる。一方、制限モードでは、画像表示ユニットの視野角を制限するので、第１の画像表示手段と第２の画像表示手段からの各出射光は、観察者の左右のいずれかの眼にのみ入射する。したがって、左右で異なる画像を観察することになるので、メガネをかけることなく立体画像を観察することができる。このように、視野角制限及び非制限を切換可能な構成とすることにより、「メガネ式」と「裸眼式」の両装置の利点を享受することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
立体画像表示装置の各種実施例について、以下に説明する。
【実施例１】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。
図１は、実施例１に係る立体画像表示装置の概略構成図である。
【００１７】
立体画像表示装置１は、左眼用画像と右眼用画像とを表示して立体画像を表示するものである。具体的には、画像表示ユニット３と、ハーフミラー５と、調光体７と、切換部９とを備えている。
【００１８】
画像表示ユニット３は、透過型の液晶表示パネル１１と、透過型の液晶表示パネル１１の背面から光を照射する楕円反射板１３と、楕円反射板１３に付設された光源１５とを備えて構成された表示ユニット１７，１９を備えている。
【００１９】
表示ユニット１７，１９が備えている楕円反射板１３は、楕円形の一方の焦点側に光源１５を備え、観察者の左眼ＥＬ側に楕円形の他方の焦点が位置するように構成されている。その詳細な構成は、例えば、同出願人による特願２００７−３３１９１１号に記載されている。表示ユニット１７，１９は、角を形成するように互いに直交する姿勢で配設されている。その角には、傾斜姿勢でハーフミラー５が配設されている。表示ユニット１９からの光は、ハーフミラー５で反射されて、観察者の右眼ＥＲに入射する。
【００２０】
表示ユニット１７は、左眼用画像を表示するものであり、本発明における「第１の画像表示手段」に相当する。また、表示ユニット１９は、右眼用画像を表示するものであり、本発明における「第２の画像表示手段」に相当する。
【００２１】
なお、光源１５と楕円反射板１３とが本発明における「照射限定光源」に相当する。
【００２２】
楕円反射板１３と透過型の液晶表示パネル１１との間には、調光体７が配設されている。この調光体７について図２を参照して説明する。なお、図２は、調光体を模式的に示した縦断面図である。
【００２３】
この調光体７は、一対の光透過性基板２１と、これらに挟持された液晶層２３と、一対の光透過性基板２１の内側に対向して配置された一対の透明電極２５とを備えている。液晶層２３は、透明なフィルムに複数個の空孔が形成されており、各空孔にネマティック液晶の棒状分子が封入されてなる液晶カプセル２７を備えている。
【００２４】
この調光体７は、切換部９によって電圧が印加されたり遮断されたりするが、電圧が遮断されると、液晶カプセル２７内のネマティック液晶の棒状分子が液晶カプセル２７の内壁に沿って整列する。したがって、調光体７に照射された光源１５の光が拡散される。一方、電圧電圧が印加されると、液晶カプセル２７内のネマティック液晶の棒状分子が電解方向に沿って整列する。したがって、調光体７が光学的に透明になり、光源１５の光がそのまま透過される。
【００２５】
本実施例では、切換部９が電圧を遮断した場合は、視野角を制限しない「非制限モード」であり、切換部９が電圧を印加した場合は、視野角を制限する「制限モード」に相当する。切換部９からの電圧印加及び遮断は、図示しないマイコン等からのモード切換信号に応じて制御される。
【００２６】
なお、調光体７と切換部９とが本発明における「視野角切換手段」に相当する。
【００２７】
次に、図１及び図３を参照して、本実施例装置の動作について説明する。なお、図３は、非制限モードを示す図である。
【００２８】
制限モードの場合には、切換部９から調光体７に対して電圧が印加され、表示ユニット１７，１９の視野角が制限された状態となる（図１）。したがって、表示ユニット１７からの左眼用画像が観察者の左眼ＥＬのみに入射し、表示ユニット１９からの右眼用画像が観察者の右眼ＥＲのみに入射する。その結果、観察者はメガネをかけることなく立体画像を観察することができる。
【００２９】
一方、非制限モードの場合には、切換部９からの調光体７への電圧が遮断され、表示ユニット１７，１９からの視野角制限が解除された状態となる（図３）。したがって、表示ユニット１７，１９からの出射光が観察者の両眼ＥＬ，ＥＲに入射する。このとき、左眼用画像を構成する出射光はハーフミラー５を透過し、右眼用画像を構成する出射光はハーフミラー５で反射されているので、互いに偏光特性が異なるものとされている。その結果、観察者は、裸眼では立体視できないが、偏光特性がそれぞれ異なるレンズを備えたメガネＧＬをかけることにより、立体画像を観察することができる。
【００３０】
上述したように、本実施例に係る立体画像表示装置１によると、非制限モードでは、画像表示ユニット３の視野角を制限しないので、表示ユニット１７，１９からの出射光は、観察者の両眼ＥＬ，ＥＲにそれぞれ入射する。しかし、表示ユニット１７と表示ユニット１９からの出射光は、それぞれハーフミラー５で異なる偏光特性とされるので、観察者が左右で偏光特性が異なるメガネＧＬをかけることにより、立体画像を観察することができる。一方、制限モードでは、画像表示ユニット３の視野角を制限するので、表示ユニット１７と表示ユニット１９からの出射光は、観察者の左右のいずれかの眼ＥＬ，ＥＲにのみ入射する。したがって、左右で異なる画像を観察することになるので、メガネＧＬをかけることなく立体画像を観察することができる。このように、視野角制限及び非制限を切換可能な構成とすることにより、「メガネ式」と「裸眼式」の両装置の利点を享受することができる。
【００３１】
また、本実施例装置では、表示ユニット１７，１９は、楕円反射板１３から所定の方向に出射された光が透過型の液晶表示パネル１１を透過し、それぞれ異なる所定の方向に光を出射する。調光体７が切換部９により制限モードとされている場合には、調光体７がそのまま光を透過させるので、表示ユニット１７，１９からの出射光を、観察者の左右のいずれかの眼ＥＬ，ＥＲにのみ入射させることができる。一方、調光体７が切換部９により非制限モードとされている場合には、楕円反射板１３から出射された光が調光体７により拡散され、観察者の両眼ＥＬ，ＥＲに入射される。このように、調光体７を備えていることにより制限モードと非制限モードとを電気的に切り換えることができるので、容易に「メガネ式」と「裸眼式」とを切り換えることができる。
【００３２】
なお、上述した実施例では、照射限定光源として、光源１５及び楕円反射板１３を備えた例を挙げているが、本発明は、この構成に限定されるものではなく、例えば、フレネルレンズ等で照射方向を限定した構成を採用してもよい。
【実施例２】
【００３３】
次に、図面を参照して本発明の実施例２を説明する。
図４は、実施例２に係る立体画像表示装置の概略構成図である。なお、実施例１と同じ構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。
【００３４】
本実施例における立体画像表示装置１Ａは、透過型の液晶表示パネル１１と、その背面から光を照射するバックライト２９とを備えて構成された表示ユニット１７Ａ，１９Ａとを備えている。
【００３５】
表示ユニット１７Ａは、左眼用画像を表示するものであり、本発明における「第１の画像表示手段」に相当する。また、表示ユニット１９Ａは、右眼用画像を表示するものであり、本発明における「第２の画像表示手段」に相当する。
【００３６】
なお、バックライト２９が本発明における「光源」に相当する。
【００３７】
各透過型の液晶表示パネル１１の前面には、視野角制御パネル３１が配設されている。この視野角制御パネル３１は、ネマティック液晶を注入されてなる液晶層を挟持するとともに電極間に一対の配光膜を備え、互いの配光軸が異なるものとされている（例えば、特開平２００５−３４５７９９号公報）。この視野角制御パネル３１は、切換部９から電圧が印加されない状態では、透過型の液晶表示パネル１１からの出射光がそのまま透過する。一方、切換部９から電圧が印加されると、液晶分子が傾斜し、特定の方向の光のみを透過させる。この例では、観察者の左眼ＥＬ側を含む左方向に向かう光だけを透過させるように構成されている。
【００３８】
本実施例では、切換部９が電圧を遮断した場合は、視野角を制限しない「非制限モード」であり、切換部９が電圧を印加した場合は、視野角を制限する「制限モード」に相当する。切換部９からの電圧印加及び遮断は、図示しないマイコン等からのモード切換信号に応じて制御される。
【００３９】
なお、視野角制御パネル３１と切換部９とが本発明における「視野角切換手段」に相当する。
【００４０】
次に、図４及び図５を参照して、本実施例装置の動作について説明する。なお、図５は、制限モードを示す図である。
【００４１】
非制限モードの場合には、切換部９からの視野角制御パネル３１への電圧が遮断され、表示ユニット１７，１９からの視野角制限が解除された状態となる（図４）。したがって、表示ユニット１７，１９からの各出射光が観察者の両眼ＥＬ，ＥＲに入射する。このととき、左眼用画像を構成する出射光はハーフミラー５を透過し、右眼用画像を構成する出射光はハーフミラー５で反射されているので、互いに偏光特性が異なるものとされている。その結果、観察者は、裸眼では立体視できないが、偏光特性がそれぞれ異なるレンズを備えたメガネＧＬをかけることにより、立体画像を観察することができる。
【００４２】
一方、制限モードの場合には、切換部９から視野角制御パネル３１に対して電圧が印加され、表示ユニット１７，１９の視野角が制限された状態となる（図５）。したがって、表示ユニット１７からの左眼用画像が観察者の左眼ＥＬのみに入射し、表示ユニット１９からの右眼用画像が観察者の右眼ＥＲのみに入射する。その結果、観察者はメガネＧＬをかけることなく立体画像を観察できる。
【００４３】
本実施例装置では、表示ユニット１７Ａ，１９Ａは、バックライト２９から照射された光が所定の方向に限定されることなく、透過型の液晶表示パネル１１を透過し、各種方向に光を出射する。視野角制御パネル３１が切換部９によって非制限モードにされている場合には、視野角制御パネル３１が光を前方に透過させるので、ハーフミラー５で異なる偏光特性にされた光を観察者の両眼ＥＬ，ＥＲに入射させることができる。一方、視野角制御パネル３１が切換部９によって制限モードにされている場合には、バックライト２９から出射された光が視野角制御パネル３１により特定方向に偏向されるので、表示ユニット１７Ａ，１９Ａからの出射光を観察者の左右のいずれかの眼にのみ入射させることができる。このように、視野角制御パネル３１により非制限モードと制限モードとを電気的に切り換えるので、容易に「メガネ式」と「裸眼式」とを切り換えることができる。
【実施例３】
【００４４】
次に、図面を参照して本発明の実施例３を説明する。
図６は、実施例３に係る立体画像表示装置の概略構成図である。なお、実施例１，２と同じ構成については同符号を付すことにより詳細な説明については省略する。
【００４５】
本実施例における立体画像表示装置１Ｂは、透過型の液晶表示パネル１１と、その背面から光を照射するバックライト２９と、それらの間に配設されたマスク部材３３とを備えて構成された表示ユニット１７Ｂ，１９Ｂを備えている。
【００４６】
表示ユニット１７Ｂは、左眼用画像を表示するものであって本発明における「第１の画像表示手段」に相当し、表示ユニット１９Ｂは、右眼用画像を表示するものであって本発明における「第２の画像表示手段」に相当する。
【００４７】
透過型の液晶表示パネル１１とバックライト２９との間に配設されているマスク部材３３は、例えば、図７に示すように構成されている。なお、図７は、マスク部材の構成を示す縦断面図である。
【００４８】
マスク部材３３は、光透過性の基板３５と、基板３５の両面に形成された光遮蔽部材３７とを備えている。光遮蔽部材３７は、透過型の液晶表示パネル１１側とバックライト２９側で、視差バリア方式のように位置を若干ずらして形成され、特定方向にのみ集光するように一部の光を遮蔽するように構成されている。本実施例では、例えば、バックライト２９からの光が左眼ＥＬ側の特定方向にのみに集中するように光遮蔽部材３７が配置されている。
【００４９】
マスク部材３３の前面側には、調光体７が配設されている。したがって、切換部９によって電圧の印加と遮断により、調光体７における光の透過と拡散とが切り換えられる。  本実施例では、切換部９が電圧を遮断した場合は、視野角を制限する「制限モード」に相当する。一方、切換部９が電圧を印加した場合は、視野角を制限しない「非制限モード」に相当する。
【００５０】
なお、調光体７と切換部９とが本発明における「視野角切換手段」に相当する。
【００５１】
次に、図６及び図８を参照して、本実施例装置の動作について説明する。なお、図８は、制限モードを示す図である。
【００５２】
制限モードの場合には、切換部９から調光体７に対して電圧が印加され、表示ユニット１７Ｂ，１９Ｂの視野角が制限された状態となる（図８）。したがって、表示ユニット１７Ｂからの左眼用画像が観察者の左眼ＥＬのみに入射し、表示ユニット１９Ｂからの右眼用画像が観察者の右眼ＥＲのみに入射する。その結果、観察者はメガネをかけることなく立体画像を観察できる。
【００５３】
一方、非制限モードの場合には、切換部９からの調光体７への電圧が遮断され、表示ユニット１７Ｂ，１９Ｂからの視野角制限が解除された状態となる（図６）。したがって、表示ユニット１７Ｂ，１９Ｂからの出射光が観察者の両眼ＥＬ，ＥＲに入射する。このとき、左眼用画像を構成する出射光はハーフミラー５を透過し、右眼用画像を構成する出射光はハーフミラー５で反射されているので、互いに偏光特性が異なるものとされている。その結果、観察者は、裸眼では立体視できないが、偏光特性がそれぞれ異なるレンズを備えたメガネＧＬをかけることにより、立体画像を観察することができる。
【００５４】
本実施例装置では、表示ユニット１７Ｂ，１９Ｂは、所定の方向に出射された光が透過型の液晶表示パネル１１を透過し、それぞれ異なる所定の方向に光を出射する。調光体７が切換部９により非制限モードとされている場合には、調光体７がそのまま光を透過させるので、表示ユニット１７Ｂ，１９Ｂからの出射光を、観察者の左右のいずれかの眼ＥＬ，ＥＲにのみ入射させることができる。一方、調光体７が切換部９により制限モードとされている場合には、出射された光が調光体７により拡散され、観察者の両眼ＥＬ，ＥＲに入射される。このように、調光体７を備えていることにより制限モードと非制限モードとを電気的に切り換えることができるので、容易に「メガネ式」と「裸眼式」とを切り換えることができる。また、マスク部材３３で光を所定の方向にのみ出射させることができ、比較的構成を簡易化することができる。
【００５５】
なお、上述したマスク部材３３は、次のように構成するのが好ましい。以下、図９及び図１０を参照して説明する。図９（ａ）は液晶表示パネルのピクセルを示し、図９（ｂ）〜（ｄ）は光遮蔽部材の構成例を示す図である。また、図１０は、光遮蔽部材の構成を説明するための図である。
【００５６】
上述したマスク部材３３の光遮蔽部材３７は、各画素（図９（ａ））を構成する各サブピクセル（赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ））に対して単純に配置したものであり、視点位置正面側から見ると図９（ｂ）に示すような位置関係となる。つまり、各画素のうち一部のサブピクセルが隠れることになり、立体画像の色味が意図しないものになることがある。そこで、一部のサブピクセルだけが隠れないように、各画素単位で遮蔽するように光遮蔽部材３７を配置してマスク部材３３を構成するのが好ましい（図９（ｃ））。しかし、これによると、画像の解像度が半減することになる。そのため、各画素を上下に等分するように、隣接する画素ごとに、上下交互に遮蔽部材３３を配置してマスク部材３３を構成するのがより好ましい（図９（ｄ））。つまり、液晶表示パネル１１の同一表示ラインについて見た場合、光遮蔽部材３７が図７と図１０のように構成される。この構成によると、輝度は半減するものの液晶表示パネル１１の解像度を最大限に生かすことができ、詳細な立体画像を表示するのに好適な構成とすることができる。
【００５７】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００５８】
（１）上述した各実施例１〜３では、観察者の正面と右側に表示ユニット１７，１９を配置しているが、これらを観察者の正面と左側に配置するとともにハーフミラー５の傾斜姿勢を反転させた構成としてもよい。
【００５９】
（２）上述した各実施例１〜３では、表示ユニット１７，１９が観察者の左眼ＥＬ側に集光または偏向する構成を採用しているが、表示ユニット１７，１９が観察者の右眼ＥＲ側に集光または偏向する構成を採用してもよい。
【００６０】
（３）上述した各実施例１〜３では、表示ユニット１７，１９がほぼ直角に配設されているが、必ずしも直角に配設する必要はなく、観察者の位置から立体視ができるように適宜の角度で配設すればよい。但し、ハーフミラー５での反射により、反射光の偏光軸が入射光に対して９０度ずれるので、液晶表示パネル１１から出射される光の偏光軸がハーフミラー５に対して４５度前後であるようにする。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】実施例１に係る立体画像表示装置の概略構成図である。
【図２】調光体を模式的に示した縦断面図である。
【図３】非制限モードを示す図である。
【図４】実施例２に係る立体画像表示装置の概略構成図である。
【図５】制限モードを示す図である。
【図６】実施例３に係る立体画像表示装置の概略構成図である。
【図７】マスク部材の構成を示す縦断面図である。
【図８】制限モードを示す図である。
【図９】（ａ）は液晶表示パネルのピクセルを示し、（ｂ）〜（ｄ）は光遮蔽部材の構成例を示す図である。
【図１０】光遮蔽部材の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  …  立体画像表示装置
３  …  画像表示ユニット
５  …  ハーフミラー
７  …  調光体
９  …  切換部
１１  …  透過型の液晶表示パネル
１３  …  楕円反射板
１５  …  光源
１７，１９  …  表示ユニット
２１  …  一対の光透過性基板
２３  …  液晶層
２５  …  一対の透明電極
２７  …  液晶カプセル
ＧＬ  …  メガネ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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