(57)【要約】【課題】反射ユニット及び光源を工夫することにより、小型化及び装置コストの低減を図ることができる画像表示装置を提供する。【解決手段】一方の焦点ｆ１を反射面１９側に有し、楕円ミラー１５を備えた反射ユニット１７と透過型の液晶表示パネル５との間に一対の光源３３，３５を備えた上部光源ユニット２９及び下部光源ユニットを配置しているので、装置の横幅を抑制できる。その上、楕円ミラー１５は固定式であり、しかも平面視で対称形状の反射面１９を採用しているので、各々の光源で共通の楕円ミラー１５を利用することができる。したがって、小型化及び装置コストの低減を図った立体画像表示装置を実現することができる。【選択図】図１
2010237688.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する画像表示装置において、
画像を表示するための透過型の表示パネルと、
前記透過型の表示パネルの背面側に配置され、楕円の円弧の一部であって、平面視で中心線を挟んで対称形状の反射面を備え、楕円の一方の焦点を前記反射面側に有し、楕円の他方の焦点を観察者の両眼の間に設定されている楕円ミラーを備えた反射ユニットと、
前記反射ユニットの一方の焦点側であって、前記反射面に光を照射する姿勢で前記透過型の表示パネルの背面側に付設され、平面視で前記反射ユニットの一方の焦点を挟んで設けられている一対の光源を備えた光源ユニットと、
を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
画像を表示する画像表示装置において、
画像を表示するための透過型の表示パネルと、
前記透過型の表示パネルの背面側に配置され、楕円の円弧の一部であって、平面視で中心線を挟んで対称形状のフレネル型の反射面を備え、楕円の一方の焦点を前記フレネル型の反射面側に有し、楕円の他方の焦点を観察者の両眼の間に設定されている楕円ミラーを備えた反射ユニットと、
前記反射ユニットの一方の焦点側であって、前記フレネル型の反射面に光を照射する姿勢で前記透過型の表示パネルの背面側に付設され、平面視で前記反射ユニットの一方の焦点を挟んで設けられている一対の光源を備えた光源ユニットと、
を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像表示装置において、
前記光源ユニットは、前記透過型の表示パネルの上部に付設された上部第１の光源及び上部第２の光源を備えた上部光源ユニットで構成されており、
さらに、前記透過型の表示パネルに第１の画像と第２の画像とを交互に出力する画像出力手段と、
前記第１の画像が出力されている場合には前記上部第１の光源を点灯させ、前記第２の画像が出力されている場合には前記上部第２の光源を点灯させる光源制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載の画像表示装置において、
前記光源ユニットは、前記透過型の表示パネルの下部に付設された下部第１の光源及び下部第２の光源を備えた下部光源ユニットで構成されており、
さらに、前記透過型の表示パネルに第１の画像と第２の画像とを交互に出力する画像出力手段と、
前記第１の画像が出力されている場合には前記下部第１の光源を点灯させ、前記第２の画像が出力されている場合には前記下部第２の光源を点灯させる光源制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項５】
請求項１または２に記載の画像表示装置において、
前記光源ユニットは、前記透過型の表示パネルの上部に付設された上部第１の光源及び上部第２の光源を備えた上部光源ユニットと、前記透過型の表示パネルの下部に付設された下部第１の光源及び下部第２の光源を備えた下部光源ユニットとで構成されており、
さらに、前記透過型の表示パネルに第１の画像と第２の画像とを交互に出力する画像出力手段と、
前記第１の画像が出力されている場合には前記上部第１の光源及び前記下部第１の光源を点灯させ、前記第２の画像が出力されている場合には前記上部第２の光源及び前記下部第２の光源を点灯させる光源制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項６】
請求項３に記載の画像表示装置において、
前記上部光源ユニットは、前記上部第１の光源と前記上部第２の光源との間に上部遮光部材を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項７】
請求項４に記載の画像表示装置において、
前記下部光源ユニットは、前記下部第１の光源と前記下部第２の光源との間に下部遮光部材を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項５に記載の画像表示装置において、
前記上部光源ユニットは、前記上部第１の光源と前記上部第２の光源との間に上部遮光部材を備え、前記下部光源ユニットは、前記下部第１の光源と前記下部第２の光源との間に下部遮光部材を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記透過型の表示パネルは、その背面側に、光を縦方向に拡散する拡散部材を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記光源ユニットは、その出光面側に、光を拡散する拡散部材を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記反射ユニットは、前記反射面から円弧の弦に相当する位置までを覆う板状の上側反射板と、前記反射面から円弧の弦に相当する位置までを覆う板状の下側反射板を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１２】
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記反射ユニットは、前記フレネル型の反射面から円弧の弦に相当する位置までを覆う板状の上側反射板と、前記フレネル型の反射面から円弧の弦に相当する位置までを覆う板状の下側反射板を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の画像表示装置において、
前記反射ユニットは、前記フレネル型の反射面から円弧の弦に相当する位置までを覆う一対の側面反射板を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記反射ユニットは、前記反射面から円弧の弦に相当する位置までの光路空間が導光体で構成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１５】
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記反射ユニットは、前記フレネル型の反射面から円弧の弦に相当する位置までの光路空間が導光体で構成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の画像表示装置において、
前記反射ユニットは、前記弦に相当する側の出光面に、偏光板と透明板とがその順に積層して設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１７】
請求項３に記載の画像表示装置において、
前記第１の画像は右眼用画像であり、前記第２の画像は左眼用画像であり、前記右眼用画像と前記左眼用画像には両眼視差が設けられているとともに、
前記上部第１の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て左側に設けられ、前記上部第２の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て右側に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１８】
請求項４に記載の画像表示装置において、
前記第１の画像は右眼用画像であり、前記第２の画像は左眼用画像であり、前記右眼用画像と前記左眼用画像には両眼視差が設けられているとともに、
前記下部第１の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て左側に設けられ、前記下部第２の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て右側に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１９】
請求項５に記載の画像表示装置において、
前記第１の画像は右眼用画像であり、前記第２の画像は左眼用画像であり、前記右眼用画像と前記左眼用画像には両眼視差が設けられているとともに、
前記上部第１の光源及び前記下部第１の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て左側に設けられ、前記上部第２の光源及び前記下部第２の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て右側に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２０】
請求項１から１９のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記光源ユニットは、前記反射面の高さ方向における中央部に出光面を向けた傾斜姿勢で付設されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２１】
請求項１から８，１０から２０のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記反射ユニットは、その反射面側に、光を縦方向に拡散する拡散部材を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記反射ユニットは、その反射面側に、光を縦方向に拡散する拡散部材を備えているとともに、前記反射面と前記拡散部材との間が導光体で構成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２３】
請求項２に記載の画像表示装置において、
前記反射ユニットは、その反射面側に、光を縦方向に拡散する拡散部材を備えているとともに、前記フレネル型の反射面と前記拡散部材との間が導光体で構成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２４】
請求項２１に記載の画像表示装置において、
前記反射ユニットの拡散部材は、前記反射面から所定間隔を隔てて設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２５】
請求項２１から２４のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記拡散部材は、一方面にのみ拡散面を備え、前記拡散面側を前記透過型の表示パネル側に向けて設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示する画像表示装置に係り、特に、楕円ミラーを用いて画像を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、画像を表示する液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの両側に配置された一対の光源と、液晶表示パネルの奥側に配置された可動式のフレネルミラーとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。このように構成の装置では、例えば、右眼用画像と左眼用画像とを液晶表示パネルに交互に表示させるのと同期して、可動式のフレネルミラーの反射方向を交互に切り換えることにより、左右の両眼に向けて画像を振り分ける。これにより、観察者は、両眼視差を利用した立体画像を見ることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４７６６９号公報（図１〜図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、従来の装置は、画像を左右に振り分けるために可動式のフレネルミラーを動作させる機構が必要になり、装置が複雑化して装置コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
そこで、上記の問題を解決するために、出射方向からみて短冊状を呈する右眼用楕円ミラーと左眼用楕円ミラーとを面同士で交互に積層して構成された反射ユニットと、この反射ユニットの左右側面に右眼用光源と左眼用光源とを備えたものが本出願人により提案されている（特願２００７−３０７１８号参照）。
【０００６】
但し、この提案装置では、可動部をなくすことができ、上述した従来技術に比較して構成を単純化することができるものの、反射ユニットの左右両側面に光源を配置する必要があるので、装置全体が横方向に大きくなるという問題がある。特に、最近では、液晶表示パネルが横長（いわゆるワイド液晶）であることが一般的であるので、上記の提案装置では装置全体が極端に横長になってフットプリントが大きくなるという問題がある。また、複数枚の楕円ミラーを積層しているので、装置の重量がかさむとともに、やはり構造が複雑化するという問題がある。
【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、反射ユニット及び光源を工夫することにより、小型化及び装置コストの低減を図ることができる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、画像を表示する画像表示装置において、画像を表示するための透過型の表示パネルと、前記透過型の表示パネルの背面側に配置され、楕円の円弧の一部であって、平面視で中心線を挟んで対称形状の反射面を備え、楕円の一方の焦点を前記反射面側に有し、楕円の他方の焦点を観察者の両眼の間に設定されている楕円ミラーを備えた反射ユニットと、前記反射ユニットの一方の焦点側であって、前記反射面に光を照射する姿勢で前記透過型の表示パネルの背面側に付設され、平面視で前記反射ユニットの一方の焦点を挟んで設けられている一対の光源を備えた光源ユニットと、を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、一方の焦点を反射面側に有し、他方の焦点を観察者の両眼の間に設定されている楕円ミラーを備えた反射ユニットと透過型の表示パネルとの間に一対の光源を備えた光源ユニットを配置しているので、横幅を抑制することができる。その上、楕円ミラーは固定式であり、しかも平面視で対称形状の反射面を採用しているので、各々の光源で共通の楕円ミラーを利用することができる。したがって、小型化及び装置コストの低減を図ることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、画像を表示する画像表示装置において、画像を表示するための透過型の表示パネルと、前記透過型の表示パネルの背面側に配置され、楕円の円弧の一部であって、平面視で中心線を挟んで対称形状のフレネル型の反射面を備え、楕円の一方の焦点を前記フレネル型の反射面側に有し、楕円の他方の焦点を観察者の両眼の間に設定されている楕円ミラーを備えた反射ユニットと、前記反射ユニットの一方の焦点側であって、前記フレネル型の反射面に光を照射する姿勢で前記透過型の表示パネルの背面側に付設され、平面視で前記反射ユニットの一方の焦点を挟んで設けられている一対の光源を備えた光源ユニットと、を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、一方の焦点をフレネル型の反射面側に有し、他方の焦点を観察者の両眼の間に設定されている楕円ミラーを備えた反射ユニットと透過型の表示パネルとの間に一対の光源を備えた光源ユニットを配置しているので、横幅を抑制することができる。その上、楕円ミラーは固定式であり、しかも平面視で対称形状の反射面を採用しているので、各々の光源で共通の楕円ミラーを利用することができる。その上、楕円ミラーがフレネル型の反射面で構成されているので、反射ユニットの薄型化を図ることができる。したがって、より小型化及び装置コストの低減を図ることができる。
【００１２】
また、本発明において、前記光源ユニットは、前記透過型の表示パネルの上部に付設された上部第１の光源及び上部第２の光源を備えた上部光源ユニットで構成されており、さらに、前記透過型の表示パネルに第１の画像と第２の画像とを交互に出力する画像出力手段と、前記第１の画像が出力されている場合には前記上部第１の光源を点灯させ、前記第２の画像が出力されている場合には前記上部第２の光源を点灯させる光源制御手段と、を備えていることが好ましい（請求項３）。画像出力手段が第１の画像及び第２の画像の出力を切り換えるのに応じて、光源制御手段が上部光源ユニットの第１の光源及び上部第２の光源の点灯を切り換える。これにより、上部光源ユニットだけで消費電力を抑制しつつ第１の画像と第２の画像を交互に表示させることができる。
【００１３】
また、本発明において、前記光源ユニットは、前記透過型の表示パネルの下部に付設された下部第１の光源及び下部第２の光源を備えた下部光源ユニットで構成されており、さらに、前記透過型の表示パネルに第１の画像と第２の画像とを交互に出力する画像出力手段と、前記第１の画像が出力されている場合には前記下部第１の光源を点灯させ、前記第２の画像が出力されている場合には前記下部第２の光源を点灯させる光源制御手段と、を備えていることが好ましい（請求項４）。画像出力手段が第１の画像及び第２の画像の出力を切り換えるのに応じて、光源制御手段が下部光源ユニットの下部第１の光源及び下部第２の光源の点灯を切り換える。これにより、下部光源ユニットだけで消費電力を抑制しつつ第１の画像と第２の画像を交互に表示させることができる。
【００１４】
また、本発明において、前記光源ユニットは、前記透過型の表示パネルの上部に付設された上部第１の光源及び上部第２の光源を備えた上部光源ユニットと、前記透過型の表示パネルの下部に付設された下部第１の光源及び下部第２の光源を備えた下部光源ユニットとで構成されており、さらに、前記透過型の表示パネルに第１の画像と第２の画像とを交互に出力する画像出力手段と、前記第１の画像が出力されている場合には前記上部第１の光源及び前記下部第１の光源を点灯させ、前記第２の画像が出力されている場合には前記上部第２の光源及び前記下部第２の光源を点灯させる光源制御手段と、を備えていることが好ましい（請求項５）。画像出力手段が第１の画像及び第２の画像の出力を切り換えるのに応じて、光源制御手段が上部第１の光源及び下部第１の光源と、上部第２の光源及び下部第２の光源との点灯を切り換える。これにより、上部光源ユニットと下部光源ユニットにより透過型の表示パネルに表示される第１の画像及び第２の画像の輝度を高くすることができ、画像の鑑賞をし易くすることができる。
【００１５】
また、本発明において、前記上部光源ユニットは、前記上部第１の光源と前記上部第２の光源との間に上部遮光部材を備えていることが好ましい（請求項６）。上部遮光部材を備えているので、上部第１の光源と上部第２の光源の一方側から出射される光が他方側に出射されるのを抑制することができる。したがって、第１の画像と第２の画像を透過型の表示パネルに明瞭に表示させることができる。
【００１６】
また、本発明において、前記下部光源ユニットは、前記下部第１の光源と前記下部第２の光源との間に下部遮光部材を備えていることが好ましい（請求項７）。下部遮光部材を備えているので、下部第１の光源と下部第２の光源の一方側から出射される光が他方側に出射されるのを抑制することができる。したがって、第１の画像と第２の画像を透過型の表示パネルに明瞭に表示させることができる。
【００１７】
また、本発明において、前記上部光源ユニットは、前記上部第１の光源と前記上部第２の光源との間に上部遮光部材を備え、前記下部光源ユニットは、前記下部第１の光源と前記下部第２の光源との間に下部遮光部材を備えていることが好ましい（請求項８）。上部遮光部材及び下部遮光部材を備えているので、上部第１の光源と上部第２の光源の一方側から出射される光が他方側に出射されるのを抑制することができ、下部第１の光源と下部第２の光源の一方側から出射される光が他方側に出射されるのを抑制することができる。したがって、第１の画像と第２の画像を透過型の表示パネルに明瞭に表示させることができる。
【００１８】
また、本発明において、前記透過型の表示パネルは、その背面側に、光を縦方向に拡散する拡散部材を備えていることが好ましい（請求項９）。反射ユニットの楕円ミラーで反射された光を縦方向に拡散するので、楕円ミラーの上下付近に横方向に生じ得る反射率が異なる部分が透過型の表示パネルに表示されるのを抑制することができる。
【００１９】
また、本発明において、前記光源ユニットは、その出光面側に、光を拡散する拡散部材を備えていることが好ましい（請求項１０）。光源ユニットから出射される光の形状をぼかすことができるので、光源ユニットの光の形状が透過型の表示パネルに現れるのを抑制することができる。
【００２０】
また、本発明において、前記反射ユニットは、前記反射面から円弧の弦に相当する位置までを覆う板状の上側反射板と、前記反射面から円弧の弦に相当する位置までを覆う板状の下側反射板を備えていることが好ましい（請求項１１）。反射ユニットに向けて出射された光源ユニットの光を最大限活用することができ、透過型の表示パネルに表示される画像の輝度を高くすることができる。
【００２１】
また、本発明において、前記反射ユニットは、前記フレネル型の反射面から円弧の弦に相当する位置までを覆う板状の上側反射板と、前記フレネル型の反射面から円弧の弦に相当する位置までを覆う板状の下側反射板を備えていることが好ましい（請求項１２）。反射ユニットに向けて出射された光源ユニットの光を最大限活用することができ、透過型の表示パネルに表示される画像の輝度を高くすることができる。
【００２２】
また、本発明において、前記反射ユニットは、前記フレネル型の反射面から円弧の弦に相当する位置までを覆う一対の側面反射板を備えていることが好ましい（請求項１３）。側方に拡がった光も有効利用することができる。
【００２３】
また、本発明において、前記反射ユニットは、前記反射面から円弧の弦に相当する位置までの光路空間が導光体で構成されていることが好ましく（請求項１４）、前記反射ユニットは、前記フレネル型の反射面から円弧の弦に相当する位置までの光路空間が導光体で構成されていることが好ましい（請求項１５）。反射面またはフレネル型の反射面を導光体で覆うので、反射面の経時劣化を防止することができる。
【００２４】
また、本発明において、前記反射ユニットは、前記弦に相当する側の出光面に、偏光板と透明板とがその順に積層して設けられていることが好ましい（請求項１６）。出光面から出射された光の一部が、透過型の表示パネルの背面で反射して再び出光面から入射すること等に起因して、反射面において意図しない反射を生じ、これが原因となってクロストークが悪化する恐れがある。しかし、出光面から出射する光は、偏光板により異なる偏光状態とされるので、透過型の表示パネルまたは透明板で反射しても、偏光板にてほとんどが吸収・減衰される。したがって、再び反射面に向かう光を低減することができ、クロストークが悪化するのを防止することができる。
【００２５】
また、本発明において、前記第１の画像は右眼用画像であり、前記第２の画像は左眼用画像であり、前記右眼用画像と前記左眼用画像には両眼視差が設けられているとともに、前記上部第１の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て左側に設けられ、前記上部第２の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て右側に設けられていることが好ましい（請求項１７）。上部第１の光源及び上部第２の光源を画像に合わせて交互点灯させることにより、両眼視差を有する右眼用画像と左眼用画像とが観察者の右眼と左眼で交互に観察されるので、観察者に立体画像を認識させることができる。したがって、上部光源ユニットだけの採用により省電力化を図りつつも、小型化及び装置コストの低減を図った立体画像を表示可能な画像表示装置を実現することができる。
【００２６】
また、本発明において、前記第１の画像は右眼用画像であり、前記第２の画像は左眼用画像であり、前記右眼用画像と前記左眼用画像には両眼視差が設けられているとともに、  前記下部第１の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て左側に設けられ、前記下部第２の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て右側に設けられていることが好ましい（請求項１８）。下部第１の光源及び下部第２の光源を画像に合わせて交互点灯させることにより、両眼視差を有する右眼用画像と左眼用画像とが観察者の右眼と左眼で交互に観察されるので、観察者に立体画像を認識させることができる。したがって、下部光源ユニットだけの採用により省電力化を図りつつも、小型化及び装置コストの低減を図った立体画像を表示可能な画像表示装置を実現することができる。
【００２７】
また、本発明において、前記第１の画像は右眼用画像であり、前記第２の画像は左眼用画像であり、前記右眼用画像と前記左眼用画像には両眼視差が設けられているとともに、前記上部第１の光源及び前記下部第１の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て左側に設けられ、前記上部第２の光源及び前記下部第２の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て右側に設けられていることが好ましい（請求項１９）。上部第１の光源及び下部第１の光源と、上部第２の光源及び下部第２の光源とを画像に合わせて交互点灯させることにより、両眼視差を有する右眼用画像と左眼用画像とが観察者の右眼と左眼で交互に観察されるので、観察者に立体画像を認識させることができる。したがって、上部光源ユニット及び下部光源ユニットの採用により画像の輝度を高く確保することができつつも、小型化及び装置コストの低減を図った立体画像を表示可能な画像表示装置を実現することができる。
【００２８】
また、本発明において、前記光源ユニットは、前記反射面の高さ方向における中央部に出光面を向けた傾斜姿勢で付設されていることが好ましい（請求項２０）。光源ユニットからの光を効率的に楕円ミラーに照射させることができるので、画像の輝度を高くすることができる。
【００２９】
また、本発明において、前記反射ユニットは、その反射面側に、光を縦方向に拡散する拡散部材を備えていることが好ましい（請求項２１）。光源ユニットからの光を拡散部材で拡散させた後、楕円ミラーの反射面で反射した光を拡散部材で再び拡散させてから透過型の表示パネルに向かわせる。したがって、効率的に拡散を生じさせることができるので、楕円ミラーの上下付近に横方向に生じ得る反射率が異なる部分が透過型の表示パネルに表示されるのをさらに抑制することができる。
【００３０】
また、本発明において、前記反射ユニットは、その反射面側に、光を縦方向に拡散する拡散部材を備えているとともに、前記反射面と前記拡散部材との間が導光体で構成されていることが好ましい（請求項２２）。拡散部材と透過型の表示パネルとの間に導光体があり、導光体と拡散部材の屈折率が等しいと、拡散部材における拡散作用が低下する恐れがある。しかし、反射面と拡散部材との間にのみ導光体を備えることにより、拡散作用を低下させることがない。また、導光体の容積が小さいので、軽量化を図ることができる。
【００３１】
また、本発明において、前記反射ユニットは、その反射面側に、光を縦方向に拡散する拡散部材を備えているとともに、前記フレネル型の反射面と前記拡散部材との間が導光体で構成されていることが好ましい（請求項２３）。拡散部材と透過型の表示パネルとの間に導光体があり、導光体と拡散部材の屈折率が等しいと、拡散部材における拡散作用が低下する恐れがある。しかし、フレネル型の反射面と拡散部材との間にのみ導光体を備えることにより、拡散作用を低下させることがない。また、導光体の容積が小さいので、軽量化を図ることができる。
【００３２】
また、本発明において、前記反射ユニットの拡散部材は、前記反射面から所定間隔を隔てて設けられていることが好ましい（請求項２４）。光源ユニットから照射された光に関して、所定間隔が拡散距離として確保できるので、拡散部材を透過して反射面に到達するまでに拡散を十分に行わせることができる。
【００３３】
また、本発明において、前記拡散部材は、一方面にのみ拡散面を備え、前記拡散面側を前記透過型の表示パネル側に向けて設けられていることが好ましい（請求項２５）。光源ユニットからの入射光が表面反射する割合を低くすることができるので、光源ユニットからの照射光の利用効率を向上させることができる。また、光源ユニットからの照射光が表面で反射したとしても、広範囲にわたって拡散・減衰するので、表面反射による悪影響が少ない。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に係る画像表示装置によれば、一方の焦点を反射面側に有し、楕円の他方の焦点を観察者の両眼の間に設定されている楕円ミラーを備えた反射ユニットと透過型の表示パネルとの間に一対の光源を備えた光源ユニットを配置しているので、装置の横幅を抑制できる。その上、楕円ミラーは固定式であり、しかも平面視で対称形状の反射面を採用しているので、各々の光源で共通の楕円ミラーを利用することができる。したがって、小型化及び装置コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】実施例に係る立体画像表示装置の概略構成を示す横断面図である。
【図２】楕円ミラーを構成する楕円を説明するための模式図である。
【図３】実施例に係る立体画像表示装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】実施例に係る立体画像表示装置を楕円ミラー側から見た図である。
【図５】立体画像表示装置の制御系に係るブロック図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は光源ユニットの制御例を示し、背面から見た状態を示す模式図である。
【図７】反射ユニットの第１の変形例を示す横断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は第１の変形例における偏光板による作用を説明するための模式図である。
【図９】反射ユニットの第２の変形例を示す横断面図である。
【図１０】反射ユニットの第３の変形例を示す横断面図である。
【図１１】第４の変形例を示す一部縦断面図である。
【図１２】拡散に関する説明に供する図である。
【図１３】第５の変形例を示す横断面図である。
【図１４】第６の変形例を示す横断面図である。
【図１５】第７の変形例を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
なお、以下の説明では、画像表示装置として「立体画像表示装置」を例に採って説明する。
【００３７】
図１は実施例に係る立体画像表示装置の概略構成を示す横断面図であり、図２は楕円ミラーを構成する楕円を説明するための模式図であり、図３は実施例に係る立体画像表示装置の概略構成を示す縦断面図であり、図４は実施例に係る立体画像表示装置を楕円ミラー側から見た図である。なお、図２及び図３では、説明の都合上、筐体の図示を省略してある。
【００３８】
本実施例に係る立体画像表示装置１は、横断面がコの字状を呈する筐体３を備えている。この筐体３の前面には、透過型の液晶表示パネル５がフロントベゼルを含む支持枠７を介して取り付けられている。透過型の液晶表示パネル５の奥側には、スペーサ９を介して拡散部材１１が取り付けられている。この拡散部材１１は、光を縦方向（図１における紙面方向）に拡散させる機能を備えている。スペーサ９の奥側に位置する支持枠７の上下には、それぞれ取り付け枠１３が取り付けられている。
【００３９】
上記の拡散部材１１を備えているので、後述する楕円ミラー１５と上側反射板２３及び下側反射板２５の接合部付近に存在する横方向の境目などが透過型の液晶表示パネル５に映るのを抑制することができる。
【００４０】
取り付け枠１３の後方（図１の下方）には、楕円ミラー１５を備えた反射ユニット１７が取り付けられている。楕円ミラー１５は、凹状面が反射面１９とされている。この楕円ミラー１５について図２を参照する。
【００４１】
楕円ミラー１５は、楕円２１の円弧の一部で構成されている。楕円２１は、中心ｃと、長軸ａと短軸ｂとからなる。また、長軸ａと中心線とは一致しているので、楕円ミラー１５は中心線を挟んで左右対称の形状となる。楕円２１の一方の焦点ｆ１は、反射面１９側、換言すると、楕円ミラー１５を構成する楕円２１の一部の弦付近に設定されている。楕円２１の他方の焦点ｆ２は、観察者の右眼ＥＲと左眼ＥＬとの間（眉間付近）に設定されている。
【００４２】
反射ユニット１７は、楕円ミラー１５の上縁側に上側反射板２３を備え、楕円ミラー１５の下縁側に下側反射板２５を備えている。上側反射板２３及び下側反射板２５は、ともに楕円ミラー１５の反射面１９から、楕円ミラー１５の楕円２１の円弧の一部における弦に相当する位置までを覆う板状を呈している。なお、図１及び図２では、図示の関係上、上側反射板２３を省略してある。これらにより囲われている光路空間２７には、光学材料等は充填されておらず空気中となっている。
【００４３】
反射ユニット１７の一方の焦点ｆ１側にある上側の取り付け枠１３には上部光源ユニット２９が取り付けられ、下側の取り付け枠１３には下部光源ユニット３１が取り付けられている。上部光源ユニット２９は、平面視で一方の焦点ｆ１を挟んで配置された右眼用光源３３と左眼用光源３５からなる一対の光源を備えている。下部光源ユニット３１は、平面視で一方の焦点ｆ１を挟んで配置された右眼用光源３７と左眼用光源３９からなる一対の光源を備えている。全ての光源、つまり、右眼用光源３３と、左眼用光源３５と、右眼用光源３７と、左眼用光源３９とは、反射面１９に向けて光を照射可能な姿勢で取り付け枠１３に取り付けられている。具体的には、各光源３３，３５，３７，３９の出光面が反射面１９に向けられている。
【００４４】
上部光源ユニット２９は、右眼用光源３３と左眼用光源３５との間に上部遮光部材４１が取り付けられている。同様に、下部光源ユニット３１は、右眼用光源３７と左眼用光源３９との間に下部遮光部材４３が取り付けられている。上部遮光部材４１及び下部遮光部材４３は、光を透過しない部材で構成されている。また、各光源３３，３５，３７，３９は、出光面側に拡散部材４５を備えている。この拡散部材４５は、周囲に均等に光を拡散する特性を有するものが好ましい。
【００４５】
上記の拡散部材４５を備えているので、上部光源ユニット２９と下部光源ユニット３１の発光形状が透過型の液晶表示パネル５に映るのを抑制することができる。
【００４６】
なお、上述した右眼用光源３３が本発明における「上部第１の光源」に相当し、左眼用光源３５が「上部第２の光源」に相当する。また、右眼用光源３７が本発明における「下部第１の光源」に相当し、左眼用光源３９が本発明における「下部第２の光源」に相当する。
【００４７】
＜制御系の例＞
次に、図５及び図６を参照する。なお、図５は立体画像表示装置の制御系に係るブロック図であり、図６（ａ）及び図６（ｂ）は光源ユニットの制御例を示し、背面から見た状態を示す模式図である。
【００４８】
制御部６３は、映像信号ＶＤを受け取るとともに、両眼視差を有する右眼用画像と左眼用画像とを透過型の液晶表示パネル５に対して交互に出力する画像信号出力部６５と、画像信号出力部６５が右眼用画像と左眼用画像とを順次に切り換える際に、垂直同期信号ＶＳに応じて、画像に応じて上部光源ユニット２９と下部光源ユニット３１の点灯を制御する光源制御部６７とを備えている。
【００４９】
なお、画像信号出力部６５が本発明における「画像出力手段」に相当し、光源制御部６７が本発明における「光源制御手段」に相当する。また、右眼用画像が本発明における「第１の画像」に相当し、左眼用画像が本発明における「第２の画像」に相当する。
【００５０】
光源制御部６７は、画像信号出力部６５が右眼用画像と左眼用画像とを透過型の液晶表示パネル５に出力する際に、上部光源ユニット２９及び下部光源ユニット３１における右眼用光源３３，３７と左眼用光源３５，３９とを切り換えて点灯させる。具体的には、図６（ａ）に示すように、透過型の液晶表示パネル５に右眼用画像が表示されている場合には、右眼用光源３３，３７を点灯させる。また、図６（ｂ）に示すように、左眼用画像が表示されている場合には、左眼用光源３５，３９を点灯させる。
【００５１】
なお、透過型の液晶表示パネル５は、右眼用画像から左眼用画像へ瞬時に書き換えられるものではなく、あるタイミングでは右眼用画像と左眼用画像とが混在した状態が存在する。例えば、上半分が左眼用画像であり、下半分が右眼用画像となっているような状態がある。そのような場合には、上述したように右眼用光源３３，３５と左眼用光源３７，３９を一度に切り換えるのではなく、まず右眼用光源３７を点灯させたまま右眼用光源３３だけを消灯し、左眼用光源３９を消灯させたまま左眼用光源３５だけを点灯させた状態を経て左眼用光源３５，３９をともに点灯させるように光源制御部６７が各光源を操作するようにしてもよい。これにより、右眼用画像と左眼用画像とが同時に観察者に認識されて立体画像が不鮮明となるのを防止することができる。
【００５２】
上述したように、本実施例によると、一方の焦点ｆ１を反射面１９側に有し、楕円ミラー１５を備えた反射ユニット１７と透過型の液晶表示パネル５との間に一対の光源３３，３５，３７，３９を備えた上部光源ユニット２９及び下部光源ユニット３１を配置しているので、装置の横幅を抑制できる。その上、楕円ミラー１５は固定式であり、しかも平面視で対称形状の反射面１９を採用しているので、各々の光源で共通の楕円ミラー１５を利用することができる。したがって、小型化及び装置コストの低減を図った立体画像表示装置を実現することができる。
【００５３】
また、光源として上部光源ユニット２９及び下部光源ユニット３１の二つを備えているので、透過型の液晶表示パネル５に表示される画像の輝度を高くすることができる。さらに、上部遮光部材４１及び下部遮光部材４３を備えているので、右眼用光源３３，３７と左眼用光源３５，３９の一方側から出射される光が他方側に出射されるのを抑制することができる。したがって、右眼用画像と左眼用画像を透過型の液晶表示パネル５に明瞭に表示させることができる。
【００５４】
＜第１の変形例＞
上述した実施例装置は、反射ユニット１７の光路空間２７が材料で満たされず空気だけであったが、例えば、反射ユニット１７が次のように構成されている場合には、反射ユニット１７の出光面に以下のような構成を採用することが好ましい。ここで、図７及び図８を参照する。なお、図７は反射ユニットの第１の変形例を示す横断面図であり、図８（ａ）、（ｂ）は第１の変形例における偏光板による作用を説明するための模式図である。
【００５５】
この立体画像表示装置１Ａは、反射ユニット１７Ａを構成している楕円ミラー１５Ａの光路空間２７Ａが導光体７１で構成されている。導光体７１は、光を透過する材料であればどのような材料でもよいが、例えば、アクリル樹脂が挙げられる。出光面７３には、偏光板７５と透明板７７とが光学接着剤７９で接着された状態で密着して配置されている。偏光板７５は、導光体７１と同等の屈折率で直線偏光または円偏光の特性を有するものが好ましい。また、透明板７７は、偏光特性を備えていないものである。
【００５６】
なお、上述した光学接着剤７９は、光透過性に優れた材料からなる接着剤であり、なおかつ屈折率を光学部材に合わせて選択可能な接着剤である。また、出光面７３には、上述した偏光板７５と透明板７７とを積層して備えているが、上部光源ユニット２９及び下部光源ユニット３１の対向面にあたり、これらからの光が入射する部位（入射面）には、偏光板７５と透明板７７を備えないことが好ましい。これらを入射面には備えないことにより、入射効率を高めることができる。
【００５７】
反射ユニット１７Ａが上記のように導光体７１を備えている場合には、反射面１９が空気に触れることなく反射率の経時劣化を抑制できる。その一方、反射面１９で反射して出光面７３から出射された光の一部が、透過型の液晶表示パネル５の背面で反射して再び出光面７３から入射し、反射面１９において意図しない反射を生じ、これが原因となってクロストークが悪化する恐れがある。また、同様に、反射面１９で反射して出光面７３に向かった光の入射角度によっては、出光面７３から出射されることなく、出光面７３と空気層の境界面で反射して再び反射面１９に向かう現象が生じるが、これも上記同様の問題を生じ得る。
【００５８】
しかし、上述したように偏光板７５と透明板７７を備えることにより、図８（ａ）に示すように、出光面７３から出射された光は、偏光板７５により異なる偏光状態とされる。したがって、透過型の液晶表示パネル５の背面で反射しても、偏光板７５にてほとんどが吸収・減衰されるので、再び反射面１９に向かう光を低減することができ、上述したような不都合を防止することができる。また、出光面７３で反射していた光は、偏光板７５が導光体７１と同等の屈折率を有するので、図８（ｂ）に示すように、偏光板７５を透過して透明板７７と空気層の境界面で反射する。すると、やはり偏光板７５で異なる偏光状態とされているので、上記同様に再び反射面１９に向かう光を低減することができる。その結果、クロストークの悪化を抑制することができる。
【００５９】
＜第２の変形例＞
上述した実施例装置及び第１の変形例は、反射ユニット１７が一般的な楕円ミラー１５，１５Ａで構成されていたが、楕円ミラーを次のように構成してもよい。ここで図９を参照する。なお、図９は、反射ユニットの第２の変形例を示す横断面図である。
【００６０】
反射ユニット１７Ｂが備える楕円ミラー１５Ｂは、楕円ミラー１５，１５Ａの反射面１９を分解した多数の反射面１９（フレネル型の反射面）を有するフレネル型の反射ミラーで構成されている点が上述した構成とは異なる。このように、楕円ミラー１５，１５Ａと同じ一方の焦点ｆ１と他方の焦点ｆ２でありながら、フレネル型の反射面１９で楕円ミラー１５Ｂを構成しているので、装置の横幅だけでなく、装置の奥行きをも短縮することができ、より一層の小型化を図ることができる。
【００６１】
なお、このフレネル反射ミラーの楕円ミラー１５Ｂを採用する場合には、光路空間２７Ｂにおける側方への光の漏れを防止して光の利用効率を高めるために、楕円ミラー１５Ｂの側面に側面反射板８１を備えることが好ましい。
【００６２】
＜第３の変形例＞
上述した第２の変形例において、図１０に示すように構成してもよい。なお、図１０は、反射ユニットの第３の変形例を示す横断面図である。
【００６３】
立体画像表示装置１Ｃは、第１の変形例のように、光路空間２７Ｃを導光体７１Ｃで構成した反射ミラー１５Ｃを備え、これを用いて反射ユニット１７Ｃが構成されている。これにより、反射ユニット１７Ｃの反射面１９における反射率の経時劣化を抑制できるとともに、装置の奥行きをも短縮することができる。
【００６４】
なお、第１の変形例において説明した理由により、第１の変形例と同様に、偏光板７５及び透明板７７を光学接着剤７９で接着したものを出光面７３に備えることが好ましい。
【００６５】
＜第４の変形例＞
上述した実施例装置において、次に示す構成を採用するのが好ましい。ここで図１１，図１２を参照する。なお、図１１は、第４の変形例を示す一部縦断面図であり、図１２は、拡散に関する説明に供する図である。
【００６６】
この第４の変形例における立体画像表示装置１Ｄは、上部光源ユニット２９Ａと、反射ユニット１７Ｄの構成が上述した立体画像表示装置１と相違する。なお、下部光源ユニット３１については図示省略しているが、後述するように上部光源ユニット２９Ａと同様に下部光源ユニット３１Ａとして構成するのが好ましい。上部光源ユニット２９Ａは、楕円ミラー１５の反射面１９における高さ方向の中央部（図中の一点鎖線）に向かって傾斜姿勢で設けられている。より具体的には、上部光源ユニット２９Ａの出光面が反射面１９の高さ方向における中央部側に向けられている。但し、その光軸が反射面１９の高さ方向における中央部に一致するという厳密なものではなく、上述した実施例のように光軸が水平方向に向けられているのではなく、反射面１９の高さ方向における上端部よりも中央部寄りという程度であればよい。
【００６７】
上述した実施例の構成では、上部光源ユニット２９から出射された光のうち、上方へ向かう光の一部が画像の構成に寄与しないので、光の利用効率という点においては不利である。しかし、この第４の変形例の構成では、上部光源ユニット２９Ａから出射された光を効率的に楕円ミラー１５の反射面１９に向かわせることができるので、画像の輝度を高くすることが可能である。
【００６８】
また、立体画像表示装置１Ｄは、透過型の液晶表示パネル５の背面側に拡散部材（１１）を備えず、楕円ミラー１５の反射面１９に沿って拡散部材１１Ａを備えている。この拡散部材１１Ａは、反射面１９から所定距離ｄだけ離間して取り付けられている。また、拡散部材１１Ａは、その一方面に拡散面ｄｓを備えているが、拡散面ｄｓが反射面１９とは反対側にあたる透過型の液晶表示パネル５の背面側に向けられている。なお、拡散部材１１Ａとして、例えば、一方面にのみマイクロレンズによるナノ凹凸が形成されたものが挙げられる。
【００６９】
上述したように構成すると、図１２に示すように、上部光源ユニット２９Ａからの光を拡散部材１１Ａで拡散させた後、楕円ミラー１５の反射面１９で反射した光を拡散部材１１Ａで再び拡散させてから透過型の液晶表示パネル５に向かわせることになる。したがって、効率的に拡散を生じさせることができるので、楕円ミラー１５の上下付近に横方向に生じ得る、反射率が異なる部分が透過型の液晶表示パネル５に表示されるのをさらに抑制することができる。また、拡散部材１１Ａは、反射面１９から所定距離ｄだけ離れた位置に配置されているので、所定間隔ｄを拡散距離として確保でき、拡散部材１１Ａを透過して反射面１９に到達するまでに拡散を十分に行わせることができる。
【００７０】
また、拡散部材１１Ａの拡散面ｄｓが反射面１９とは反対側に向けられた姿勢で取り付けられている。換言すると拡散部材１１Ａは、拡散面ｄｓが上部光源ユニット２９Ａ側に向けられている。これにより、上部光源ユニット２９Ａからの光が表面反射する割合を低くすることができるので、光の利用効率を向上させることができる。また、上部光源ユニット２９Ａからの光が表面で反射したとしても、広範囲にわたって拡散・減衰するので、表面反射による悪影響が少ない。
【００７１】
＜第５の変形例＞
上述した第１の変形例において、次のように構成するのが好ましい。ここで図１３を参照する。なお、図１３は、第５の変形例を示す横断面図である。
【００７２】
この第５の変形例における立体画像表示装置１Ｅは、上部光源ユニット２９Ａと、反射ユニット１７Ｅの構成が実施例における立体画像表示装置１Ａと相違する。上部光源ユニット２９Ａは、上述した第４の変形例と同様の構成である。反射ユニット１７Ｅは、反射ミラー１５Ａの反射面１９に沿って、所定間隔ｄを隔てて拡散部材１１Ａが配置されている。拡散部材１１Ａと反射面１９との間には、導光体７１Ｅが充填されている。拡散部材１１Ａから透過型の液晶表示パネル５の背面側の光路空間２７Ａには何も充填されておらず、気中となっている。拡散部材１１Ａと透過型の液晶表示パネル５との間に導光体がある場合には、導光体と拡散部材１１Ａの屈折率が等しいと、拡散部材１１Ａにおける拡散作用が低下する恐れがある。しかし、反射面１９と拡散部材１１Ａとの間にのみ導光体７１Ｅを備えることにより、拡散作用を低下させることがない。
【００７３】
このような構成によると、上述した第１の変形例における効果に加えて第４の変形例と同様の効果を奏する。その上、導光体７１Ｅの容積が小さいので、軽量化を図ることができる。
【００７４】
＜第６の変形例＞
上述した第２の変形例は、図１４に示すような構成とすることが好ましい。なお、図１４は、第６の変形例を示す横断面図である。
【００７５】
この第６の変形例における立体画像表示装置１Ｆは、上部光源ユニット２９Ａと、反射ユニット１７Ｆの構成が立体画像表示装置１Ｂと相違する。上部光源ユニット２９Ａは、上記同様の構成である。反射ユニット１７Ｆは、フレネル型の楕円ミラー１５Ｂの中央部から所定距離ｄだけ離れた位置に拡散部材１１Ｂを備えている。拡散面ｄｓは、上記変形例と同様に透過型の液晶表示パネル５の背面側に向けてある。なお、拡散部材１１Ｂは、平板状であるが、楕円ミラー１５Ｂのフレネル型の反射面１９に沿った形状としてもよい。
【００７６】
このような構成によると、上述した第２の変形例における効果に加えて第４の変形例と同様の効果を奏する。
【００７７】
＜第７の変形例＞
上述した第３の変形例は、図１５に示すように構成することが好ましい。なお、図１５は、第７の変形例を示す横断面図である。
【００７８】
第７の変形例における立体画像表示装置１Ｇは、上部光源ユニット２９Ａと、反射ユニット１７Ｇとの構成が立体画像表示装置１Ｃと異なる。上部光源ユニット２９Ａは、上述した変形例と同様である。反射ユニット１７Ｇは、上述した第６の変形例における反射ユニット１７Ｆに導光体７１Ｃを備えたような構成である。より詳細には、拡散部材１１Ｂと反射面１９との間には、導光体７１Ｇが充填されている。拡散部材１１Ａから透過型の液晶表示パネル５の背面側の光路空間２７Ｃは気中となっている。拡散部材１１Ｂと透過型の液晶表示パネル５との間に導光体がある場合には、導光体と拡散部材１１Ｂの屈折率が等しいと、拡散部材１１Ｂにおける拡散作用が低下する恐れがある。しかし、反射面１９と拡散部材１１Ｂとの間にのみ導光体７１Ｇを備えることにより、拡散作用を低下させることがない。
【００７９】
このような構成によると、上述した第３の変形例における効果に加えて第４の変形例と同様の効果を奏する。その上、導光体７１Ｇの容積が小さいので、軽量化を図ることができる。
【００８０】
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。
【００８１】
（１）上述した各実施例及び変形例では、光源ユニット１７として上部光源ユニット２９（２９Ａ）と下部光源ユニット３１（３１Ａ）とを備えているが、上部光源ユニット２９（２９Ａ）だけを備える構成としてもよい。これにより、消費電力を抑制しつつ画像を表示させることができる。また、下部光源ユニット３１（３１Ａ）だけを備える構成としても同様の効果を奏する。
【００８２】
（２）上述した各実施例及び変形例では、第１の画像及び第２の画像として、両眼視差のある右眼用画像及び左眼用画像を挙げているが、例えば、第１の画像と第２の画像とを全く異なる画像としてもよい。これにより、上述した観察者の右眼ＥＲの位置を含む観察者の右側の範囲と、観察者の左眼ＥＬの位置を含む観察者の左側の範囲において、異なる複数の観察者がそれぞれ異なる画像を同時に観察することができる、いわゆる「デュアルビュー」の画像表示装置を実現することができる。
【００８３】
（３）上述した各実施例及び変形例では、透過型の液晶表示パネル５の背面に拡散部材１１（１１Ａ，１１Ｂ）を備えているが、例えば、楕円ミラー１５と上側反射板２３及び下側反射板２５の接合部付近に存在する横方向の境目などが透過型の液晶表示パネル５に影響を与えない場合には、拡散部材１１（１１Ａ，１１Ｂ）を備えなくてもよい。
【００８４】
（４）上述した各実施例及び変形例では、上部光源ユニット２９（２９Ａ）と下部光源ユニット３１（３１Ａ）にそれぞれ拡散部材４５を備えているが、上部光源ユニット２９（２９Ａ）と下部光源ユニット３１（３１Ａ）の発光形状が透過型の液晶表示パネル５に影響を与えない場合には拡散部材４５を備えなくてもよい。
【００８５】
（５）上述した各実施例及び変形例では、楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）が一体的に構成されているが、複数片の楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）を組み合わせて一つの楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）とするように構成してもよい。複数片の楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）とは、例えば、水平方向に分割された帯状片の楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）を高さ方向に重ね合わせて構成してもよく、また、垂直方向に分割された、楕円の円弧の一部を構成する曲率が異なるミラー片を横方向につなぎ合わせて楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）を構成してもよい。また、それらを組み合わせて楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）を構成するようにしてもよい。このように構成することにより、例えば、楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）の一部が破損あるいは一部に曇りが発生した場合であっても、楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）の全体を交換する必要がなく、一部の楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）を交換するだけで済み、メンテナンス性に優れる効果を奏する。
【００８６】
（６）上述した第５の変形例及び第７の変形例では、反射面１９と拡散部材１１Ａ，１１Ｂとの間に導光体７１Ｅ，７１Ｇを備えている。このような構成に代えて、楕円ミラー１５Ａ，１５Ｃを、背面側に反射面１９を備えた形態の鏡（裏面鏡）とし、その入射面側に位置する光透過部材の表面に拡散部材１１Ａ，１１Ｂ同等の加工を施したり、拡散部材１１Ａ，１１Ｂを密着して配置したりしてもよい。このように構成すると、単一の光透過部材の表裏面に反射面１９と拡散部材１１Ａ，１１Ｂを備えることになり、屈折ロスが生じることがない上に、反射面１９を保護することができる。
【００８７】
（７）上述した各実施例及び変形例では、透過型の表示パネルとして透過型の液晶表示パネル５を例示したが、本発明は液晶表示型に限定されるものではなく、透過型の表示パネルであれば本発明を適用することができる。例えば、透過型のMEMS（microelectro mechanical systems）が挙げられる。
【符号の説明】
【００８８】
１，１Ａ〜１Ｇ  …  立体画像表示装置
３  …  筐体
５  …  透過型の液晶表示パネル
１５，１５Ａ〜１５Ｃ  …  楕円ミラー
１７，１７Ａ〜１７Ｇ  …  反射ユニット
１９  …  反射面
２１  …  楕円
ｆ１  …  一方の焦点
ｆ２  …  他方の焦点
２９，２９Ａ  …  上部光源ユニット
３１，３１Ａ  …  下部光源ユニット
３３，３７  …  右眼用光源
３７，３９  …  左眼用光源
４１  …  上部遮光部材
４３  …  下部遮光部材
６３  …  制御部
６５  …  画像信号出力部
６７  …  光源制御部
７５  …  偏光板
７７  …  透明板
７９  …  光学接着剤
【図１】
2010237688.tif 000003
【図２】
2010237688.tif 000004
【図３】
2010237688.tif 000005
【図４】
2010237688.tif 000006
【図５】
2010237688.tif 000007
【図６】
2010237688.tif 000008
【図７】
2010237688.tif 000009
【図８】
2010237688.tif 000010
【図９】
2010237688.tif 000011
【図１０】
2010237688.tif 000012
【図１１】
2010237688.tif 000013
【図１２】
2010237688.tif 000014
【図１３】
2010237688.tif 000015
【図１４】
2010237688.tif 000016
【図１５】
2010237688.tif 000017
【手続補正書】
【提出日】平成22年7月12日(2010.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する画像表示装置において、
画像を表示するための透過型の表示パネルと、
前記透過型の表示パネルの背面側に配置され、平面視で長軸が前記透過型の表示パネルと交差する楕円の円弧の一部で構成されている反射面と、
前記反射面に光を照射する姿勢で付設された第１の光源及び第２の光源と、
前記透過型の表示パネルに第１の画像と第２の画像とを交互に出力する画像出力手段と、
前記第１の画像が出力されている場合には前記第１の光源を点灯させ、前記第２の画像が出力されている場合には前記第２の光源を点灯させる光源制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
画像を表示する画像表示装置において、
画像を表示するための透過型の表示パネルと、
前記透過型の表示パネルの背面側に配置され、平面視で長軸が前記透過型の表示パネルと交差する楕円の円弧の一部で構成されているフレネル型の反射面と、
前記フレネル型の反射面に光を照射する姿勢で付設された第１の光源及び第２の光源と、
前記透過型の表示パネルに第１の画像と第２の画像とを交互に出力する画像出力手段と、
前記第１の画像が出力されている場合には前記第１の光源を点灯させ、前記第２の画像が出力されている場合には前記第２の光源を点灯させる光源制御手段と、
を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の画像表示装置において、
前記透過型の表示パネルは、その背面側に、光を縦方向に拡散する拡散部材を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記第１の画像は右眼用画像であり、前記第２の画像は左眼用画像であり、前記右眼用画像と前記左眼用画像には両眼視差が設けられているとともに、
前記第１の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て左側に設けられ、前記第２の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て右側に設けられていることを特徴とする画像表示装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を表示する画像表示装置に係り、特に、楕円ミラーを用いて画像を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の装置として、画像を表示する液晶表示パネルと、この液晶表示パネルの両側に配置された一対の光源と、液晶表示パネルの奥側に配置された可動式のフレネルミラーとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。このように構成の装置では、例えば、右眼用画像と左眼用画像とを液晶表示パネルに交互に表示させるのと同期して、可動式のフレネルミラーの反射方向を交互に切り換えることにより、左右の両眼に向けて画像を振り分ける。これにより、観察者は、両眼視差を利用した立体画像を見ることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１４７６６９号公報（図１〜図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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、従来の装置は、画像を左右に振り分けるために可動式のフレネルミラーを動作させる機構が必要になり、装置が複雑化して装置コストが高くなるという問題がある。
【０００５】
そこで、上記の問題を解決するために、出射方向からみて短冊状を呈する右眼用楕円ミラーと左眼用楕円ミラーとを面同士で交互に積層して構成された反射ユニットと、この反射ユニットの左右側面に右眼用光源と左眼用光源とを備えたものが本出願人により提案されている（特願２００７−３０７１８号参照）。
【０００６】
但し、この提案装置では、可動部をなくすことができ、上述した従来技術に比較して構成を単純化することができるものの、反射ユニットの左右両側面に光源を配置する必要があるので、装置全体が横方向に大きくなるという問題がある。特に、最近では、液晶表示パネルが横長（いわゆるワイド液晶）であることが一般的であるので、上記の提案装置では装置全体が極端に横長になってフットプリントが大きくなるという問題がある。また、複数枚の楕円ミラーを積層しているので、装置の重量がかさむとともに、やはり構造が複雑化するという問題がある。
【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、反射ユニット及び光源を工夫することにより、小型化及び装置コストの低減を図ることができる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、画像を表示する画像表示装置において、画像を表示するための透過型の表示パネルと、前記透過型の表示パネルの背面側に配置され、平面視で長軸が前記透過型の表示パネルと交差する楕円の円弧の一部で構成されている反射面と、前記反射面に光を照射する姿勢で付設された第１の光源及び第２の光源と、前記透過型の表示パネルに第１の画像と第２の画像とを交互に出力する画像出力手段と、前記第１の画像が出力されている場合には前記第１の光源を点灯させ、前記第２の画像が出力されている場合には前記第２の光源を点灯させる光源制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明によれば、平面視で長軸が透過型の表示パネルと交差する楕円の円弧の一部で構成されている反射面と透過型の表示パネルとの間に第１の光源と第２の光源を配置しているので、横幅を抑制することができる。その上、反射面は固定式であり、しかも第１の光源及び第２の光源の各々で共通の反射面を利用することができる。したがって、小型化及び装置コストの低減を図ることができる。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、画像を表示する画像表示装置において、画像を表示するための透過型の表示パネルと、前記透過型の表示パネルの背面側に配置され、平面視で長軸が前記透過型の表示パネルと交差する楕円の円弧の一部で構成されているフレネル型の反射面と、前記フレネル型の反射面に光を照射する姿勢で付設された第１の光源及び第２の光源と、前記透過型の表示パネルに第１の画像と第２の画像とを交互に出力する画像出力手段と、前記第１の画像が出力されている場合には前記第１の光源を点灯させ、前記第２の画像が出力されている場合には前記第２の光源を点灯させる光源制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１１】
本発明によれば、平面視で長軸が透過型の表示パネルと交差する楕円の円弧の一部で構成されているフレネル型の反射面と透過型の表示パネルとの間に第１の光源と第２の光源を配置しているので、横幅を抑制することができる。その上、フレネル型の反射面は固定式であり、しかも第１の光源及び第２の光源の各々で共通のフレネル型の反射面を利用することができる。その上、反射面がフレネル型で構成されているので、薄型化を図ることができる。したがって、より小型化及び装置コストの低減を図ることができる。
【００１２】
また、本発明において、前記透過型の表示パネルは、その背面側に、光を縦方向に拡散する拡散部材を備えていることが好ましい（請求項３）。反射面またはフレネル型の反射面で反射された光を縦方向に拡散するので、反射面またはフレネル型の反射面の上下付近に横方向に生じ得る反射率が異なる部分が透過型の表示パネルに表示されるのを抑制することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記第１の画像は右眼用画像であり、前記第２の画像は左眼用画像であり、前記右眼用画像と前記左眼用画像には両眼視差が設けられているとともに、前記第１の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て左側に設けられ、前記第２の光源は、前記透過型の表示パネルを観察者側から見て右側に設けられていることが好ましい（請求項４）。第１の光源及び第２の光源を画像に合わせて交互点灯させることにより、両眼視差を有する右眼用画像と左眼用画像とが観察者の右眼と左眼で交互に観察されるので、観察者に立体画像を認識させることができる。したがって、小型化及び装置コストの低減を図った立体画像を表示可能な画像表示装置を実現することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る画像表示装置によれば、平面視で長軸が透過型の表示パネルと交差する楕円の円弧の一部で構成されている反射面と透過型の表示パネルとの間に第１の光源と第２の光源を配置しているので、装置の横幅を抑制できる。その上、反射面は固定式であり、しかも第１の光源及び第２の光源の各々で共通の反射面を利用することができる。したがって、小型化及び装置コストの低減を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例に係る立体画像表示装置の概略構成を示す横断面図である。
【図２】楕円ミラーを構成する楕円を説明するための模式図である。
【図３】実施例に係る立体画像表示装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図４】実施例に係る立体画像表示装置を楕円ミラー側から見た図である。
【図５】立体画像表示装置の制御系に係るブロック図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は光源ユニットの制御例を示し、背面から見た状態を示す模式図である。
【図７】反射ユニットの第１の変形例を示す横断面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は第１の変形例における偏光板による作用を説明するための模式図である。
【図９】反射ユニットの第２の変形例を示す横断面図である。
【図１０】反射ユニットの第３の変形例を示す横断面図である。
【図１１】第４の変形例を示す一部縦断面図である。
【図１２】拡散に関する説明に供する図である。
【図１３】第５の変形例を示す横断面図である。
【図１４】第６の変形例を示す横断面図である。
【図１５】第７の変形例を示す横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
なお、以下の説明では、画像表示装置として「立体画像表示装置」を例に採って説明する。
【００１７】
図１は実施例に係る立体画像表示装置の概略構成を示す横断面図であり、図２は楕円ミラーを構成する楕円を説明するための模式図であり、図３は実施例に係る立体画像表示装置の概略構成を示す縦断面図であり、図４は実施例に係る立体画像表示装置を楕円ミラー側から見た図である。なお、図２及び図３では、説明の都合上、筐体の図示を省略してある。
【００１８】
本実施例に係る立体画像表示装置１は、横断面がコの字状を呈する筐体３を備えている。この筐体３の前面には、透過型の液晶表示パネル５がフロントベゼルを含む支持枠７を介して取り付けられている。透過型の液晶表示パネル５の奥側には、スペーサ９を介して拡散部材１１が取り付けられている。この拡散部材１１は、光を縦方向（図１における紙面方向）に拡散させる機能を備えている。スペーサ９の奥側に位置する支持枠７の上下には、それぞれ取り付け枠１３が取り付けられている。
【００１９】
上記の拡散部材１１を備えているので、後述する楕円ミラー１５と上側反射板２３及び下側反射板２５の接合部付近に存在する横方向の境目などが透過型の液晶表示パネル５に映るのを抑制することができる。
【００２０】
取り付け枠１３の後方（図１の下方）には、楕円ミラー１５を備えた反射ユニット１７が取り付けられている。楕円ミラー１５は、凹状面が反射面１９とされている。この楕円ミラー１５について図２を参照する。
【００２１】
楕円ミラー１５は、楕円２１の円弧の一部で構成されている。楕円２１は、中心ｃと、長軸ａと短軸ｂとからなる。また、長軸ａと中心線とは一致しているので、楕円ミラー１５は中心線を挟んで左右対称の形状となる。楕円２１の一方の焦点ｆ１は、反射面１９側、換言すると、楕円ミラー１５を構成する楕円２１の一部の弦付近に設定されている。楕円２１の他方の焦点ｆ２は、観察者の右眼ＥＲと左眼ＥＬとの間（眉間付近）に設定されている。
【００２２】
反射ユニット１７は、楕円ミラー１５の上縁側に上側反射板２３を備え、楕円ミラー１５の下縁側に下側反射板２５を備えている。上側反射板２３及び下側反射板２５は、ともに楕円ミラー１５の反射面１９から、楕円ミラー１５の楕円２１の円弧の一部における弦に相当する位置までを覆う板状を呈している。なお、図１及び図２では、図示の関係上、上側反射板２３を省略してある。これらにより囲われている光路空間２７には、光学材料等は充填されておらず空気中となっている。
【００２３】
反射ユニット１７の一方の焦点ｆ１側にある上側の取り付け枠１３には上部光源ユニット２９が取り付けられ、下側の取り付け枠１３には下部光源ユニット３１が取り付けられている。上部光源ユニット２９は、平面視で一方の焦点ｆ１を挟んで配置された右眼用光源３３と左眼用光源３５からなる一対の光源を備えている。下部光源ユニット３１は、平面視で一方の焦点ｆ１を挟んで配置された右眼用光源３７と左眼用光源３９からなる一対の光源を備えている。全ての光源、つまり、右眼用光源３３と、左眼用光源３５と、右眼用光源３７と、左眼用光源３９とは、反射面１９に向けて光を照射可能な姿勢で取り付け枠１３に取り付けられている。具体的には、各光源３３，３５，３７，３９の出光面が反射面１９に向けられている。
【００２４】
上部光源ユニット２９は、右眼用光源３３と左眼用光源３５との間に上部遮光部材４１が取り付けられている。同様に、下部光源ユニット３１は、右眼用光源３７と左眼用光源３９との間に下部遮光部材４３が取り付けられている。上部遮光部材４１及び下部遮光部材４３は、光を透過しない部材で構成されている。また、各光源３３，３５，３７，３９は、出光面側に拡散部材４５を備えている。この拡散部材４５は、周囲に均等に光を拡散する特性を有するものが好ましい。
【００２５】
上記の拡散部材４５を備えているので、上部光源ユニット２９と下部光源ユニット３１の発光形状が透過型の液晶表示パネル５に映るのを抑制することができる。
【００２６】
なお、上述した右眼用光源３３が本発明における「上部第１の光源」に相当し、左眼用光源３５が「上部第２の光源」に相当する。また、右眼用光源３７が本発明における「下部第１の光源」に相当し、左眼用光源３９が本発明における「下部第２の光源」に相当する。
【００２７】
＜制御系の例＞
次に、図５及び図６を参照する。なお、図５は立体画像表示装置の制御系に係るブロック図であり、図６（ａ）及び図６（ｂ）は光源ユニットの制御例を示し、背面から見た状態を示す模式図である。
【００２８】
制御部６３は、映像信号ＶＤを受け取るとともに、両眼視差を有する右眼用画像と左眼用画像とを透過型の液晶表示パネル５に対して交互に出力する画像信号出力部６５と、画像信号出力部６５が右眼用画像と左眼用画像とを順次に切り換える際に、垂直同期信号ＶＳに応じて、画像に応じて上部光源ユニット２９と下部光源ユニット３１の点灯を制御する光源制御部６７とを備えている。
【００２９】
なお、画像信号出力部６５が本発明における「画像出力手段」に相当し、光源制御部６７が本発明における「光源制御手段」に相当する。また、右眼用画像が本発明における「第１の画像」に相当し、左眼用画像が本発明における「第２の画像」に相当する。
【００３０】
光源制御部６７は、画像信号出力部６５が右眼用画像と左眼用画像とを透過型の液晶表示パネル５に出力する際に、上部光源ユニット２９及び下部光源ユニット３１における右眼用光源３３，３７と左眼用光源３５，３９とを切り換えて点灯させる。具体的には、図６（ａ）に示すように、透過型の液晶表示パネル５に右眼用画像が表示されている場合には、右眼用光源３３，３７を点灯させる。また、図６（ｂ）に示すように、左眼用画像が表示されている場合には、左眼用光源３５，３９を点灯させる。
【００３１】
なお、透過型の液晶表示パネル５は、右眼用画像から左眼用画像へ瞬時に書き換えられるものではなく、あるタイミングでは右眼用画像と左眼用画像とが混在した状態が存在する。例えば、上半分が左眼用画像であり、下半分が右眼用画像となっているような状態がある。そのような場合には、上述したように右眼用光源３３，３５と左眼用光源３７，３９を一度に切り換えるのではなく、まず右眼用光源３７を点灯させたまま右眼用光源３３だけを消灯し、左眼用光源３９を消灯させたまま左眼用光源３５だけを点灯させた状態を経て左眼用光源３５，３９をともに点灯させるように光源制御部６７が各光源を操作するようにしてもよい。これにより、右眼用画像と左眼用画像とが同時に観察者に認識されて立体画像が不鮮明となるのを防止することができる。
【００３２】
上述したように、本実施例によると、一方の焦点ｆ１を反射面１９側に有し、楕円ミラー１５を備えた反射ユニット１７と透過型の液晶表示パネル５との間に一対の光源３３，３５，３７，３９を備えた上部光源ユニット２９及び下部光源ユニット３１を配置しているので、装置の横幅を抑制できる。その上、楕円ミラー１５は固定式であり、しかも平面視で対称形状の反射面１９を採用しているので、各々の光源で共通の楕円ミラー１５を利用することができる。したがって、小型化及び装置コストの低減を図った立体画像表示装置を実現することができる。
【００３３】
また、光源として上部光源ユニット２９及び下部光源ユニット３１の二つを備えているので、透過型の液晶表示パネル５に表示される画像の輝度を高くすることができる。さらに、上部遮光部材４１及び下部遮光部材４３を備えているので、右眼用光源３３，３７と左眼用光源３５，３９の一方側から出射される光が他方側に出射されるのを抑制することができる。したがって、右眼用画像と左眼用画像を透過型の液晶表示パネル５に明瞭に表示させることができる。
【００３４】
＜第１の変形例＞
上述した実施例装置は、反射ユニット１７の光路空間２７が材料で満たされず空気だけであったが、例えば、反射ユニット１７が次のように構成されている場合には、反射ユニット１７の出光面に以下のような構成を採用することが好ましい。ここで、図７及び図８を参照する。なお、図７は反射ユニットの第１の変形例を示す横断面図であり、図８（ａ）、（ｂ）は第１の変形例における偏光板による作用を説明するための模式図である。
【００３５】
この立体画像表示装置１Ａは、反射ユニット１７Ａを構成している楕円ミラー１５Ａの光路空間２７Ａが導光体７１で構成されている。導光体７１は、光を透過する材料であればどのような材料でもよいが、例えば、アクリル樹脂が挙げられる。出光面７３には、偏光板７５と透明板７７とが光学接着剤７９で接着された状態で密着して配置されている。偏光板７５は、導光体７１と同等の屈折率で直線偏光または円偏光の特性を有するものが好ましい。また、透明板７７は、偏光特性を備えていないものである。
【００３６】
なお、上述した光学接着剤７９は、光透過性に優れた材料からなる接着剤であり、なおかつ屈折率を光学部材に合わせて選択可能な接着剤である。また、出光面７３には、上述した偏光板７５と透明板７７とを積層して備えているが、上部光源ユニット２９及び下部光源ユニット３１の対向面にあたり、これらからの光が入射する部位（入射面）には、偏光板７５と透明板７７を備えないことが好ましい。これらを入射面には備えないことにより、入射効率を高めることができる。
【００３７】
反射ユニット１７Ａが上記のように導光体７１を備えている場合には、反射面１９が空気に触れることなく反射率の経時劣化を抑制できる。その一方、反射面１９で反射して出光面７３から出射された光の一部が、透過型の液晶表示パネル５の背面で反射して再び出光面７３から入射し、反射面１９において意図しない反射を生じ、これが原因となってクロストークが悪化する恐れがある。また、同様に、反射面１９で反射して出光面７３に向かった光の入射角度によっては、出光面７３から出射されることなく、出光面７３と空気層の境界面で反射して再び反射面１９に向かう現象が生じるが、これも上記同様の問題を生じ得る。
【００３８】
しかし、上述したように偏光板７５と透明板７７を備えることにより、図８（ａ）に示すように、出光面７３から出射された光は、偏光板７５により異なる偏光状態とされる。したがって、透過型の液晶表示パネル５の背面で反射しても、偏光板７５にてほとんどが吸収・減衰されるので、再び反射面１９に向かう光を低減することができ、上述したような不都合を防止することができる。また、出光面７３で反射していた光は、偏光板７５が導光体７１と同等の屈折率を有するので、図８（ｂ）に示すように、偏光板７５を透過して透明板７７と空気層の境界面で反射する。すると、やはり偏光板７５で異なる偏光状態とされているので、上記同様に再び反射面１９に向かう光を低減することができる。その結果、クロストークの悪化を抑制することができる。
【００３９】
＜第２の変形例＞
上述した実施例装置及び第１の変形例は、反射ユニット１７が一般的な楕円ミラー１５，１５Ａで構成されていたが、楕円ミラーを次のように構成してもよい。ここで図９を参照する。なお、図９は、反射ユニットの第２の変形例を示す横断面図である。
【００４０】
反射ユニット１７Ｂが備える楕円ミラー１５Ｂは、楕円ミラー１５，１５Ａの反射面１９を分解した多数の反射面１９（フレネル型の反射面）を有するフレネル型の反射ミラーで構成されている点が上述した構成とは異なる。このように、楕円ミラー１５，１５Ａと同じ一方の焦点ｆ１と他方の焦点ｆ２でありながら、フレネル型の反射面１９で楕円ミラー１５Ｂを構成しているので、装置の横幅だけでなく、装置の奥行きをも短縮することができ、より一層の小型化を図ることができる。
【００４１】
なお、このフレネル反射ミラーの楕円ミラー１５Ｂを採用する場合には、光路空間２７Ｂにおける側方への光の漏れを防止して光の利用効率を高めるために、楕円ミラー１５Ｂの側面に側面反射板８１を備えることが好ましい。
【００４２】
＜第３の変形例＞
上述した第２の変形例において、図１０に示すように構成してもよい。なお、図１０は、反射ユニットの第３の変形例を示す横断面図である。
【００４３】
立体画像表示装置１Ｃは、第１の変形例のように、光路空間２７Ｃを導光体７１Ｃで構成した反射ミラー１５Ｃを備え、これを用いて反射ユニット１７Ｃが構成されている。これにより、反射ユニット１７Ｃの反射面１９における反射率の経時劣化を抑制できるとともに、装置の奥行きをも短縮することができる。
【００４４】
なお、第１の変形例において説明した理由により、第１の変形例と同様に、偏光板７５及び透明板７７を光学接着剤７９で接着したものを出光面７３に備えることが好ましい。
【００４５】
＜第４の変形例＞
上述した実施例装置において、次に示す構成を採用するのが好ましい。ここで図１１，図１２を参照する。なお、図１１は、第４の変形例を示す一部縦断面図であり、図１２は、拡散に関する説明に供する図である。
【００４６】
この第４の変形例における立体画像表示装置１Ｄは、上部光源ユニット２９Ａと、反射ユニット１７Ｄの構成が上述した立体画像表示装置１と相違する。なお、下部光源ユニット３１については図示省略しているが、後述するように上部光源ユニット２９Ａと同様に下部光源ユニット３１Ａとして構成するのが好ましい。上部光源ユニット２９Ａは、楕円ミラー１５の反射面１９における高さ方向の中央部（図中の一点鎖線）に向かって傾斜姿勢で設けられている。より具体的には、上部光源ユニット２９Ａの出光面が反射面１９の高さ方向における中央部側に向けられている。但し、その光軸が反射面１９の高さ方向における中央部に一致するという厳密なものではなく、上述した実施例のように光軸が水平方向に向けられているのではなく、反射面１９の高さ方向における上端部よりも中央部寄りという程度であればよい。
【００４７】
上述した実施例の構成では、上部光源ユニット２９から出射された光のうち、上方へ向かう光の一部が画像の構成に寄与しないので、光の利用効率という点においては不利である。しかし、この第４の変形例の構成では、上部光源ユニット２９Ａから出射された光を効率的に楕円ミラー１５の反射面１９に向かわせることができるので、画像の輝度を高くすることが可能である。
【００４８】
また、立体画像表示装置１Ｄは、透過型の液晶表示パネル５の背面側に拡散部材（１１）を備えず、楕円ミラー１５の反射面１９に沿って拡散部材１１Ａを備えている。この拡散部材１１Ａは、反射面１９から所定距離ｄだけ離間して取り付けられている。また、拡散部材１１Ａは、その一方面に拡散面ｄｓを備えているが、拡散面ｄｓが反射面１９とは反対側にあたる透過型の液晶表示パネル５の背面側に向けられている。なお、拡散部材１１Ａとして、例えば、一方面にのみマイクロレンズによるナノ凹凸が形成されたものが挙げられる。
【００４９】
上述したように構成すると、図１２に示すように、上部光源ユニット２９Ａからの光を拡散部材１１Ａで拡散させた後、楕円ミラー１５の反射面１９で反射した光を拡散部材１１Ａで再び拡散させてから透過型の液晶表示パネル５に向かわせることになる。したがって、効率的に拡散を生じさせることができるので、楕円ミラー１５の上下付近に横方向に生じ得る、反射率が異なる部分が透過型の液晶表示パネル５に表示されるのをさらに抑制することができる。また、拡散部材１１Ａは、反射面１９から所定距離ｄだけ離れた位置に配置されているので、所定間隔ｄを拡散距離として確保でき、拡散部材１１Ａを透過して反射面１９に到達するまでに拡散を十分に行わせることができる。
【００５０】
また、拡散部材１１Ａの拡散面ｄｓが反射面１９とは反対側に向けられた姿勢で取り付けられている。換言すると拡散部材１１Ａは、拡散面ｄｓが上部光源ユニット２９Ａ側に向けられている。これにより、上部光源ユニット２９Ａからの光が表面反射する割合を低くすることができるので、光の利用効率を向上させることができる。また、上部光源ユニット２９Ａからの光が表面で反射したとしても、広範囲にわたって拡散・減衰するので、表面反射による悪影響が少ない。
【００５１】
＜第５の変形例＞
上述した第１の変形例において、次のように構成するのが好ましい。ここで図１３を参照する。なお、図１３は、第５の変形例を示す横断面図である。
【００５２】
この第５の変形例における立体画像表示装置１Ｅは、上部光源ユニット２９Ａと、反射ユニット１７Ｅの構成が実施例における立体画像表示装置１Ａと相違する。上部光源ユニット２９Ａは、上述した第４の変形例と同様の構成である。反射ユニット１７Ｅは、反射ミラー１５Ａの反射面１９に沿って、所定間隔ｄを隔てて拡散部材１１Ａが配置されている。拡散部材１１Ａと反射面１９との間には、導光体７１Ｅが充填されている。拡散部材１１Ａから透過型の液晶表示パネル５の背面側の光路空間２７Ａには何も充填されておらず、気中となっている。拡散部材１１Ａと透過型の液晶表示パネル５との間に導光体がある場合には、導光体と拡散部材１１Ａの屈折率が等しいと、拡散部材１１Ａにおける拡散作用が低下する恐れがある。しかし、反射面１９と拡散部材１１Ａとの間にのみ導光体７１Ｅを備えることにより、拡散作用を低下させることがない。
【００５３】
このような構成によると、上述した第１の変形例における効果に加えて第４の変形例と同様の効果を奏する。その上、導光体７１Ｅの容積が小さいので、軽量化を図ることができる。
【００５４】
＜第６の変形例＞
上述した第２の変形例は、図１４に示すような構成とすることが好ましい。なお、図１４は、第６の変形例を示す横断面図である。
【００５５】
この第６の変形例における立体画像表示装置１Ｆは、上部光源ユニット２９Ａと、反射ユニット１７Ｆの構成が立体画像表示装置１Ｂと相違する。上部光源ユニット２９Ａは、上記同様の構成である。反射ユニット１７Ｆは、フレネル型の楕円ミラー１５Ｂの中央部から所定距離ｄだけ離れた位置に拡散部材１１Ｂを備えている。拡散面ｄｓは、上記変形例と同様に透過型の液晶表示パネル５の背面側に向けてある。なお、拡散部材１１Ｂは、平板状であるが、楕円ミラー１５Ｂのフレネル型の反射面１９に沿った形状としてもよい。
【００５６】
このような構成によると、上述した第２の変形例における効果に加えて第４の変形例と同様の効果を奏する。
【００５７】
＜第７の変形例＞
上述した第３の変形例は、図１５に示すように構成することが好ましい。なお、図１５は、第７の変形例を示す横断面図である。
【００５８】
第７の変形例における立体画像表示装置１Ｇは、上部光源ユニット２９Ａと、反射ユニット１７Ｇとの構成が立体画像表示装置１Ｃと異なる。上部光源ユニット２９Ａは、上述した変形例と同様である。反射ユニット１７Ｇは、上述した第６の変形例における反射ユニット１７Ｆに導光体７１Ｃを備えたような構成である。より詳細には、拡散部材１１Ｂと反射面１９との間には、導光体７１Ｇが充填されている。拡散部材１１Ａから透過型の液晶表示パネル５の背面側の光路空間２７Ｃは気中となっている。拡散部材１１Ｂと透過型の液晶表示パネル５との間に導光体がある場合には、導光体と拡散部材１１Ｂの屈折率が等しいと、拡散部材１１Ｂにおける拡散作用が低下する恐れがある。しかし、反射面１９と拡散部材１１Ｂとの間にのみ導光体７１Ｇを備えることにより、拡散作用を低下させることがない。
【００５９】
このような構成によると、上述した第３の変形例における効果に加えて第４の変形例と同様の効果を奏する。その上、導光体７１Ｇの容積が小さいので、軽量化を図ることができる。
【００６０】
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。
【００６１】
（１）上述した各実施例及び変形例では、光源ユニット１７として上部光源ユニット２９（２９Ａ）と下部光源ユニット３１（３１Ａ）とを備えているが、上部光源ユニット２９（２９Ａ）だけを備える構成としてもよい。これにより、消費電力を抑制しつつ画像を表示させることができる。また、下部光源ユニット３１（３１Ａ）だけを備える構成としても同様の効果を奏する。
【００６２】
（２）上述した各実施例及び変形例では、第１の画像及び第２の画像として、両眼視差のある右眼用画像及び左眼用画像を挙げているが、例えば、第１の画像と第２の画像とを全く異なる画像としてもよい。これにより、上述した観察者の右眼ＥＲの位置を含む観察者の右側の範囲と、観察者の左眼ＥＬの位置を含む観察者の左側の範囲において、異なる複数の観察者がそれぞれ異なる画像を同時に観察することができる、いわゆる「デュアルビュー」の画像表示装置を実現することができる。
【００６３】
（３）上述した各実施例及び変形例では、透過型の液晶表示パネル５の背面に拡散部材１１（１１Ａ，１１Ｂ）を備えているが、例えば、楕円ミラー１５と上側反射板２３及び下側反射板２５の接合部付近に存在する横方向の境目などが透過型の液晶表示パネル５に影響を与えない場合には、拡散部材１１（１１Ａ，１１Ｂ）を備えなくてもよい。
【００６４】
（４）上述した各実施例及び変形例では、上部光源ユニット２９（２９Ａ）と下部光源ユニット３１（３１Ａ）にそれぞれ拡散部材４５を備えているが、上部光源ユニット２９（２９Ａ）と下部光源ユニット３１（３１Ａ）の発光形状が透過型の液晶表示パネル５に影響を与えない場合には拡散部材４５を備えなくてもよい。
【００６５】
（５）上述した各実施例及び変形例では、楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）が一体的に構成されているが、複数片の楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）を組み合わせて一つの楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）とするように構成してもよい。複数片の楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）とは、例えば、水平方向に分割された帯状片の楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）を高さ方向に重ね合わせて構成してもよく、また、垂直方向に分割された、楕円の円弧の一部を構成する曲率が異なるミラー片を横方向につなぎ合わせて楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）を構成してもよい。また、それらを組み合わせて楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）を構成するようにしてもよい。このように構成することにより、例えば、楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）の一部が破損あるいは一部に曇りが発生した場合であっても、楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）の全体を交換する必要がなく、一部の楕円ミラー１５（１５Ａ〜１５Ｃ）を交換するだけで済み、メンテナンス性に優れる効果を奏する。
【００６６】
（６）上述した第５の変形例及び第７の変形例では、反射面１９と拡散部材１１Ａ，１１Ｂとの間に導光体７１Ｅ，７１Ｇを備えている。このような構成に代えて、楕円ミラー１５Ａ，１５Ｃを、背面側に反射面１９を備えた形態の鏡（裏面鏡）とし、その入射面側に位置する光透過部材の表面に拡散部材１１Ａ，１１Ｂ同等の加工を施したり、拡散部材１１Ａ，１１Ｂを密着して配置したりしてもよい。このように構成すると、単一の光透過部材の表裏面に反射面１９と拡散部材１１Ａ，１１Ｂを備えることになり、屈折ロスが生じることがない上に、反射面１９を保護することができる。
【００６７】
（７）上述した各実施例及び変形例では、透過型の表示パネルとして透過型の液晶表示パネル５を例示したが、本発明は液晶表示型に限定されるものではなく、透過型の表示パネルであれば本発明を適用することができる。例えば、透過型のMEMS（microelectro mechanical systems）が挙げられる。
【符号の説明】
【００６８】
１，１Ａ〜１Ｇ  …  立体画像表示装置
３  …  筐体
５  …  透過型の液晶表示パネル
１５，１５Ａ〜１５Ｃ  …  楕円ミラー
１７，１７Ａ〜１７Ｇ  …  反射ユニット
１９  …  反射面
２１  …  楕円
ｆ１  …  一方の焦点
ｆ２  …  他方の焦点
２９，２９Ａ  …  上部光源ユニット
３１，３１Ａ  …  下部光源ユニット
３３，３７  …  右眼用光源
３７，３９  …  左眼用光源
４１  …  上部遮光部材
４３  …  下部遮光部材
６３  …  制御部
６５  …  画像信号出力部
６７  …  光源制御部
７５  …  偏光板
７７  …  透明板
７９  …  光学接着剤