(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
2010191369.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液晶表示パネルと、
前記透過型の液晶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液晶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右眼用光源と左眼用光源からなる一対の光源を備えた光源ユニットと、
前記右眼用光源の照射面側に配置され、第１の方向に偏光する第１の偏光フィルタと、
前記左眼用光源の照射面側に配置され、前記第１の偏光フィルタとは異なる第２の方向に偏光する第２の偏光フィルタと、
前記透過型の液晶表示パネルの背面側に密接して配置され、第１の方向に偏光する水平ライン及び第２の方向に偏光する水平ラインが交互に配置されて構成される複合偏光フィルタと、
前記複合偏光フィルタの各ラインに合わせて、前記透過型の液晶表示パネルに右眼用画像及び左眼用画像を出力する画像出力手段と、
を備えていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像表示装置において、
前記透過型の液晶表示パネルと前記楕円ミラーとの間に配置され、入射した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３】
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液晶表示パネル本体と、前記液晶表示パネル本体の光の入射面及び出射面に密接して備えられた、第１の方向に偏光する水平ライン及び第２の方向に偏光する水平ラインが交互に配置されて構成される複合偏光フィルタと、を備えた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液晶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右眼用光源と左眼用光源からなる一対の光源を備えた光源ユニットと、
前記右眼用光源の照射面側に配置され、第１の方向に偏光する第１の偏光フィルタと、
前記左眼用光源の照射面側に配置され、前記第１の偏光フィルタとは異なる第２の方向に偏光する第２の偏光フィルタと、
前記複合偏光フィルタの各ラインに合わせて、前記透過型の液晶表示パネル本体に右眼用画像及び左眼用画像を表示するように画像を出力する画像出力手段と、
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３に記載の画像表示装置において、
前記透過型の液晶表示パネルの前面に配置され、入射した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５】
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液晶表示パネル本体と、前記液晶表示パネル本体の光の入射面側に密接して配置され、第１の方向に直線偏光する入射面側直線偏光フィルタと、前記液晶表示パネル本体の光の出射面側に密接して配置され、前記入射面側直線偏光フィルタと直交する第２の方向に直線偏光する出射面側直線偏光フィルタと、を備えた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液晶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右眼用光源と左眼用光源からなる一対の光源を備えた光源ユニットと、
前記右眼用光源の照射面側に配置され、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれか一方の方向に直線偏光する第１の偏光フィルタと、
前記左眼用光源の照射面側に配置され、前記第１の偏光フィルタと直交する方向に直線偏光する第２の偏光フィルタと、
前記透過型の液晶表示パネルの背面側に密接して配置され、１水平ラインおきに配置される１／２波長板と、
前記１／２波長板を有する水平ライン及び前記１／２波長板を有しない水平ラインが交互に構成される各ラインに合わせて、前記透過型の液晶表示パネルに右眼用画像及び左眼用画像を出力する画像出力手段と、
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５に記載の画像表示装置において、
前記透過型の液晶表示パネルと前記楕円ミラーとの間に配置され、入射した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７】
請求項１乃至４のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記第１の偏光フィルタは、第１の方向に直線偏光し、
前記第２の偏光フィルタは、第１の方向と直交する第２の方向に直線偏光し、
前記複合偏光フィルタは、第１の方向及び、第１の方向と直交する第２の方向に直線偏光することを特徴とする画像表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記透過型の液晶表示パネルに画像が表示されているとき、前記光源ユニットを常時点灯させる光源制御手段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乃至８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、前記透過型の液晶表示パネルの背面側の上部及び下部の少なくともいずれか一方に付設されることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１０】
請求項１乃至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、前記右眼用光源と前記左眼用光源の間に遮光部材を備えることを特徴とする画像表示装置。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のいずれかに記載の画像表示装置において、
前記右眼用光源は、前記透過型の液晶表示パネルを観察者側から見て左側に設けられ、前記左眼用光源は、前記透過型の液晶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１２】
請求項１乃至１１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、フレネル型の反射面を有する楕円ミラー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１乃至１２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、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。
【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】
この発明は、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液晶表示パネルと、前記透過型の液晶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液晶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右眼用光源と左眼用光源からなる一対の光源を備えた光源ユニットと、前記右眼用光源の照射面側に配置され、第１の方向に偏光する第１の偏光フィルタと、前記左眼用光源の照射面側に配置され、前記第１の偏光フィルタとは異なる第２の方向に偏光する第２の偏光フィルタと、前記透過型の液晶表示パネルの背面側に密接して配置され、第１の方向に偏光する水平ライン及び第２の方向に偏光する水平ラインが交互に配置されて構成される複合偏光フィルタと、前記複合偏光フィルタの各ラインに合わせて、前記透過型の液晶表示パネルに右眼用画像及び左眼用画像を出力する画像出力手段と、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、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、透過型の液晶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、右眼用光源には、第１の方向に偏光する第１の偏光フィルタが、左眼用光源には、第１の偏光フィルタと異なる第２の方向に偏光する第２の偏光フィルタが備えられている。また、透過型の液晶表示パネルの背面側に密接して、第１の方向に偏光する水平ライン及び第２の方向に偏光する水平ラインが交互に配置されて構成される複合偏光フィルタを備え、この複合偏光フィルタの各ラインに合わせて右眼用画像と左眼用画像を表示させている。これにより、右眼用画像が表示される透過型の液晶表示パネルのラインだけを介して右眼用光源から照射された光を右眼側に、左眼用画像が表示される透過型の液晶表示パネルのラインだけを介して左眼用光源からの光を左眼側に振り分けることができる。したがって、右眼用画像を観察者の右眼に、左眼画像を観察者の左眼に映し出すことができる。その結果、観察者は両眼視差に基づき立体画像を観察することができる。なお、右眼用画像と左眼用画像が全く異なる画像である場合は、観察者の右眼の位置を含む右側の範囲と観察者の左眼を含む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。
【００１１】
また。本発明において、前記透過型の液晶表示パネルと前記楕円ミラーとの間に配置され、入射した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２）。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液晶表示パネルに表示されるのを抑制することができる。
【００１２】
また、請求項３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液晶表示パネル本体と、前記液晶表示パネル本体の光の入射面及び出射面に密接して備えられた、第１の方向に偏光する水平ライン及び第２の方向に偏光する水平ラインが交互に配置されて構成される複合偏光フィルタと、を備えた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液晶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右眼用光源と左眼用光源からなる一対の光源を備えた光源ユニットと、前記右眼用光源の照射面側に配置され、第１の方向に偏光する第１の偏光フィルタと、前記左眼用光源の照射面側に配置され、前記第１の偏光フィルタとは異なる第２の方向に偏光する第２の偏光フィルタと、前記複合偏光フィルタの各ラインに合わせて、前記透過型の液晶表示パネル本体に右眼用画像及び左眼用画像を表示するように画像を出力する画像出力手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
［作用・効果］請求項３に記載の発明によれば、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、透過型の液晶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。
【００１４】
また、右眼用光源には、第１の方向に偏光する第１の偏光フィルタが、左眼用光源には、第１の偏光フィルタとは異なる第２の方向に偏光する第２の偏光フィルタが備えられている。また、透過型の液晶表示パネルの液晶表示パネル本体の光の入射側と出射側に、第１の方向に偏光する水平ライン及び第２の方向に偏光する水平ラインが交互に配置されて構成される複合偏光フィルタを備え、この複合偏光フィルタの各ラインに合わせて右眼用画像及び左眼用画像を表示させている。これにより、右眼用画像が表示される透過型の液晶表示パネルのラインだけを介して右眼用光源からの光を観察者の右眼に、左眼用画像が表示される透過型の液晶表示パネルのラインだけを介して左眼用光源からの光を観察者の左眼に振り分けることができる。したがって、右眼用画像を観察者の右眼に、左眼画像を観察者の左眼に映し出すことができる。その結果、観察者は両眼視差に基づき立体画像を観察することができる。なお、右眼用画像と左眼用画像が全く異なる画像である場合は、観察者の右眼の位置を含む右側の範囲と観察者の左眼を含む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。
【００１５】
また、本発明において、前記透過型の液晶表示パネルの前面に配置され、入射した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ことが好ましい（請求項４）。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液晶表示パネルに表示されるのを抑制することができる。
【００１６】
また、請求項５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液晶表示パネル本体と、前記液晶表示パネル本体の光の入射面側に密接して配置され、第１の方向に直線偏光する入射面側直線偏光フィルタと、前記液晶表示パネル本体の光の出射面側に密接して配置され、前記入射面側直線偏光フィルタと直交する第２の方向に直線偏光する出射面側直線偏光フィルタと、を備えた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液晶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右眼用光源と左眼用光源からなる一対の光源を備えた光源ユニットと、前記右眼用光源の照射面側に配置され、前記第１の方向及び前記第２の方向のいずれか一方の方向に直線偏光する第１の偏光フィルタと、前記左眼用光源の照射面側に配置され、前記第１の偏光フィルタと直交する方向に直線偏光する第２の偏光フィルタと、前記透過型の液晶表示パネルの背面側に密接して配置され、１水平ラインおきに配置される１／２波長板と、前記１／２波長板を有する水平ライン及び前記１／２波長板を有しない水平ラインが交互に構成される各ラインに合わせて、前記透過型の液晶表示パネルに右眼用画像及び左眼用画像を出力する画像出力手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１７】
［作用・効果］請求項５に記載の発明によれば、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、透過型の液晶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。
【００１８】
また、右眼用光源には、透過型の液晶表示パネルの入射面側偏光直線フィルタ及び出射面側直線偏光フィルタのいずれか一方と同じ方向に直線偏光する第１の偏光フィルタが、左眼用光源には、第１の偏光フィルタと直交する第２の偏光フィルタが備えられている。また、透過型の液晶表示パネルの背面側に密接して、１水平ラインおきに配置される１／２波長板を備え、この１／２波長板を有する水平ラインと１／２波長板を有しない水平ラインが交互に構成される各ラインに合わせて、右眼用画像と左眼用画像を表示させている。１／２波長板は、入射光の偏光方向を９０度回転させて出射させる機能を有する。したがって、右眼用光源及び左眼用光源のいずれか一方の光を選択的に１水平ラインおきに透過型の液晶表示パネルに照射させることができる。これにより、右眼用画像が表示される透過型の液晶表示パネルのラインだけを介して右眼用光源から照射された光を右眼側に、左眼用画像が表示される透過型の液晶表示パネルのラインだけを介して左眼用光源からの光を左眼側に振り分けることができる。したがって、右眼用画像を観察者の右眼に、左眼画像を観察者の左眼に映し出すことができる。その結果、観察者は両眼視差に基づき立体画像を観察することができる。なお、右眼用画像と左眼用画像が全く異なる画像である場合は、観察者の右眼の位置を含む右側の範囲と観察者の左眼を含む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。
【００１９】
また。本発明において、前記透過型の液晶表示パネルと前記楕円ミラーとの間に配置され、入射した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６）。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液晶表示パネルに表示されるのを抑制することができる。
【００２０】
また、本発明において、前記第１の偏光フィルタは、第１の方向に直線偏光し、前記第２の偏光フィルタは、第１の方向と直交する第２の方向に直線偏光し、前記複合偏光フィルタは、第１の方向及び、第１の方向と直交する第２の方向に直線偏光することが好ましい（請求項７）。右眼用光源から照射され、第１の偏光フィルタを介して第１の方向に直線偏光された光と、左眼用光源から照射され、第１の方向に偏光した光と直交する第２の偏光フィルタを介して第２の方向に直線偏光する光とを混在させることができる。また、複合偏光フィルタを備えていることで、右眼用光源からの光を右眼側に、左眼用光源からの光を左眼側に振り分けることができる。
【００２１】
また、本発明において、前記透過型の液晶表示パネルに画像が表示されているとき、前記光源ユニットを常時点灯させる光源制御手段を備えていることが好ましい（請求項８）。光源ユニットを常時点灯させるので、右眼用画像表示時には右眼用光源、左眼用画像表示時には左眼用光源と交互に点灯・消灯をする必要がなく、ちらつきの問題がない。
【００２２】
また、本発明において、前記光源ユニットは、前記透過型の液晶表示パネルの背面側の上部及び下部の少なくともいずれか一方に付設されることが好ましい（請求項９）。光源ユニットを透過型の液晶表示パネルの背面側の上部及び下部に付設する場合は、輝度を高くすることができ、上部のみ又は下部のみに付設する場合は、上部及び下部に付設する場合よりも省電力化を図るとともに装置をさらに小型化することができる。
【００２３】
また、本発明において、前記光源ユニットは、前記右眼用光源と前記左眼用光源の間に遮光部材を備えることが好ましい（請求項１０）。遮光部材を備えているので、右眼用光源と左眼用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、右眼用画像と左眼用画像を透過型の液晶表示パネルに明瞭に表示させることができる。
【００２４】
また、本発明において、前記右眼用光源は、前記透過型の液晶表示パネルを観察者側から見て左側に設けられ、前記左眼用光源は、前記透過型の液晶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１１）。観察者から見て右眼用光源が左側に、左眼用光源が右側に設けられていることで、観察者の右眼に右眼用光源からの光を、また、左眼に左眼用光源からの光を効率良く与えることができる。
【００２５】
また、本発明において、前記反射ユニットは、フレネル型の反射面を有する楕円ミラーを備えていることが好ましい（請求項１２）。楕円ミラーの反射面がフレネル型であるので、楕円ミラーの円弧部分を奥行きを抑えることができる。これにより、さらに画像表示装置を小型化することができる。
【００２６】
また、本発明において、前記反射ユニットは、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１３）。光路空間が導光体で構成されているので、反射面が空気に触れることがなく反射率の経時劣化を抑制できる。
【発明の効果】
【００２７】
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、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液晶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。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【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】実施例に係る立体画像表示装置の動作を説明するための分解斜視図である。
【図７】第１の変形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８】第１の変形例に係る立体画像表示装置の動作を説明するための分解斜視図である。
【図９】第２の変形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１０】第２の変形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１１】第２の変形例に係る立体画像表示装置の動作を説明するための分解斜視図である。
【図１２】第３の変形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。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。なお、各光源３３，３５，３７，３９は、照射された光が直接、透過型の液晶表示パネル５に、また、楕円ミラー１５の反射面１９による反射を経ないで透過型の液晶表示パネル５に入射することがないように取り付けられていることが好ましい。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
なお、上部遮光部材４１及び下部遮光部材４３が本発明における遮光部材に相当する。
【００４０】
＜光源側の直線偏光フィルタ＞
図１及び図４を参照する。上部光源ユニット２９と下部光源ユニット３１には、右眼用光源３３，３７と左眼用光源３５，３９のそれぞれに、偏光方向が異なり、互いに直交する直線偏光フィルタが備えられている。例えば、図４に示すように、右眼用光源３３，３７には、それぞれ、水平方向と平行に直線偏光する直線偏光フィルタ４７，５１が備えられている。一方、左眼用光源３５，３９には、それぞれ、直線偏光フィルタ４７，５１と直交する、垂直方向と平行に直線偏光する直線偏光フィルタ４９，５３が備えられている。
【００４１】
なお、図１内の拡大図に示すように、水平方向と平行に直線偏光する直線偏光フィルタ４７と垂直方向と平行に直線偏光する直線偏光フィルタ４９は、上部光源ユニット２９の右眼用光源３３と左眼用光源３５の光を照射する照射面側に、拡散部材４５を介して取り付けられている。また、水平方向と平行に直線偏光する直線偏光フィルタ５１と垂直方向と平行に直線偏光する直線偏光フィルタ５３は、下部光源ユニット３１の右眼用光源３７と左眼用光源３９の光を照射する照射面側に、拡散部材４５を介して取り付けられている。
【００４２】
なお、各光源３３，３５，３７，３９と拡散部材４５と各偏光フィルタ４７，４９，５１，５３は、図１では、密接して配置されているが、所定の間隔を開けて配置してもよい。この際、光が漏れないように構成することが好ましい。
【００４３】
なお、上述した水平方向が本発明における第１の方向に、垂直方向が本発明における第２の方向に、また、直線偏光フィルタ４７，５１が本発明における第１の偏光フィルタに、直線偏光フィルタ４９，５３が本発明における第２の偏光フィルタに相当する。
【００４４】
＜複合直線偏光フィルタ＞
図１及び図４を参照する。透過型の液晶表示パネル５の背面側には、偏光方向が異なり、互いに直交し、右眼用光源３３，３７と左眼用光源３５，３９のそれぞれに備えられた直線偏光フィルタと同じ偏光方向の各水平ラインが交互に配置して構成される複合直線偏光フィルタ５５が備えられている。例えば、図４に示すように、複合直線偏光フィルタ５５は、水平方向に直線偏光する水平ライン及び垂直方向に直線偏光する水平ラインが交互に配置されて構成されている。
【００４５】
また、図１内の拡大図に示すように、複合直線偏光フィルタ５５は、透過型の液晶表示パネル５の背面側に密接して設置される。なお、透過型の液晶表示パネル５は、液晶表示パネル本体５７と偏光方向が互いに直交する入射面側直線偏光フィルタ５９と出射面側直線偏光フィルタ６１とで構成され、入射面側直線偏光フィルタ５９と出射面側直線偏光フィルタ６１は、液晶表示パネル本体５７の光の入射面と出射面に密接して構成されている。つまり、複合直線偏光フィルタ５５は、光が入射する入射面側の入射面側直線偏光フィルタ５９に密接して配置される。
【００４６】
なお、複合直線偏光フィルタ５５の偏光方向は、透過型の液晶表示パネル５の入射側の入射面側直線偏光フィルタ５９の偏光方向と一致してしまうと、複合直線偏光フィルタ５５の一方のラインを通過した光を遮ってしまうので、右眼用画像と左眼用画像のいずれか一方の画像が表示されないことが生じる。そのため、複合直線偏光フィルタ５５の偏光方向は、透過型の液晶表示パネル５の入射側の入射面側直線偏光フィルタ５９の偏光方向と一致しないことが好ましい。
【００４７】
なお、上述した複合直線偏光フィルタ５５が本発明における複合偏光フィルタに相当する。
【００４８】
なお、図４は、作図の都合上、複合直線偏光フィルタの各ラインを太く表示しているが、実際は微細なラインで構成されている。例えば、複合直線偏光フィルタ５５の各ラインは、透過型の液晶表示パネル５の垂直画素ピッチと同一のピッチであり、複合直線偏光フィルタ５５の水平ラインと透過型の液晶表示パネル５の画素ラインが一致するように貼り合わせて構成されている（後述する図６、図８、図１０及び図１１についても同様である）。
【００４９】
＜制御系の例＞
次に、図５を参照して制御系の一例を説明する。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る。
【００５０】
制御部６３は、受け取った映像信号に基づいて、透過型の液晶表示パネル５に画像信号を出力する画像信号出力部６５と、画像信号出力部６５の指示を受け、画像の表示に応じて各光源３３，３５，３７，３９を点灯、消灯させる光源制御部６７とを備えている。
【００５１】
画像信号出力部６５は、複合直線偏光フィルタ５５の各ライン（例えば、縦１画素分の水平方向のライン）に合わせて、透過型の液晶表示パネル５の画像表示面に右眼用画像及び左眼用画像を表示するように画像信号を出力している。つまり、両眼視差のある立体視用の右眼用画像と左眼用画像の２枚の画像を垂直方向の画素数をそれぞれ半分にして、例えば、縦１画素分の水平ラインごとに交互に同時に表示させている。
【００５２】
また、光源制御部６７は、画像信号出力部６５の指示を受けて各光源３３，３５，３７，３９を点灯及び消灯させる。つまり、各光源３３，３５，３７，３９を、透過型の液晶表示パネル５の画像表示面に画像が表示されているときは、常時点灯させ、画像が表示されていないときは消灯させている。
【００５３】
なお、上述した画像信号出力部６５が本発明における画像出力手段に、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。
【００５４】
＜動作の説明＞
図６を参照して、実施例の動作を説明する。なお、図６は、立体画像表示装置の動作を説明するための分解斜視図である。なお、図６は、光源の一例として上部光源ユニット２９のみを図示し、下部光源ユニット３１は省略した（後述する図８及び図１１についても同様である）。
【００５５】
右眼用光源３３から照射された光は、拡散部材４５を通過する。この際、拡散部材４５を通過することでムラが抑制された均等な光を照射することができる。そして、拡散部材４５を通過した光は、直線偏光フィルタ４７に入射し、水平方向の光のみが通過される。直線偏光フィルタ４７を通過した光は、楕円ミラー１５で反射され拡散部材１１を通過する。そして、拡散部材１１を通過した光は、複合直線偏光フィルタ５５に入射する。複合直線偏光フィルタ５５に入射した光は、水平方向に直線偏光するラインでは通過し、水平方向の光と直交する垂直方向に直線偏光するラインでは遮光・吸収される。複合直線偏光フィルタ５５を通過した光は、透過型の液晶表示パネル５を入射面側直線偏光フィルタ５９、液晶表示パネル本体５７、出射面側直線偏光フィルタ６１の順で通過し、透過型の液晶表示パネル５の画像表示面に、ラインごとに交互に表示された右眼用画像のみを通過して観察者の右眼ＥＲ方向に向かう。
【００５６】
同様に、左眼用光源３５から照射された光は、拡散部材４５を通過し、直線偏光フィルタ４９に入射する。直線偏光フィルタ４９に入射した光は、垂直方向の光のみが通過して楕円ミラー１５で反射される。楕円ミラー１５で反射された光は、拡散部材１１を通過し、複合直線偏光フィルタ５５に入射する。複合直線偏光フィルタ５５に入射した光は、垂直方向に直線偏光するラインでは通過し、垂直方向の光と直交する水平方向に直線偏光するラインでは遮光・吸収される。複合直線偏光フィルタ５５を通過した光は、透過型の液晶表示パネル５を入射面側直線偏光フィルタ５９、液晶表示パネル本体５７、出射面側直線偏光フィルタ６１の順で通過し、透過型の液晶表示パネル５の画像表示面にラインごとに交互に表示された左眼用画像のみを通過して観察者の左眼ＥＬ方向に向かう。
【００５７】
したがって、観察者の右眼ＥＲには右眼用画像が、左眼ＥＬには左眼用画像が映し出されるので、観察者は、両眼視差に基づき立体画像を観察することができる。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
上部光源ユニット２９及び下部光源ユニット３１の右眼用光源３３，３７及び左眼用光源３５，３９には、それぞれ、偏光方向が互いに直交する水平直線偏光フィルタ及び垂直直線偏光フィルタが備えられている。また、透過型の液晶表示パネル５の背面側に密着して、水平方向に直線偏光する水平ライン及び垂直方向に直線偏光する水平ラインが交互に構成された複合直線偏光フィルタ５５が備えられている。また、透過型の液晶表示パネルの画像表示面に複合直線偏光フィルタ５５の各ラインに応じて、右眼画像及び左眼用画像を交互に表示させている。これにより、右眼用光源と左眼用光源とを同時に照射させて光を混在させても、観察者の右眼ＥＲ及び左眼ＥＬに光を振り分けることができる。また、各光源３３，３５，３７，３９を常時、点灯させているので、例えば、右眼用画像と左眼用画像とを交互に表示させ、それに応じて光源を表示させる場合に生じる、ちらつきの問題を考慮しなくてもよい。したがって、観察者は、右眼ＥＲで右眼用画像、左眼ＥＬで左眼用画像を同時に見ることができるので、両眼視差に基づき立体画像を観察することができる。
【００６１】
＜第１の変形例＞
上述した実施例装置では、透過型の液晶表示パネル５の背面側に複合直線偏光フィルタ５５を密接して配置していたが、透過型の液晶表示パネル５を構成する入射面側直線偏光フィルタ５９と出射面側直線偏光フィルタ６１に代えて、２枚の複合直線偏光フィルタ５５Ａ，５５Ｂで構成された透過型の液晶表示パネル５Ａを備えてもよい。
【００６２】
先ず、図７及び図８を参照して、第１の変形例の構成について説明する。図７は、第１の変形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８は、第１の変形例に係る立体画像表示装置の動作を説明するための模式図である。なお、上述した実施例と重複する部分については説明を省略する（以下の変形例についても同様である）。
【００６３】
図７を参照する。立体画像表示装置１Ａの透過型の液晶表示パネル５Ａは、液晶表示パネル本体５７Ａと２枚の複合直線偏光フィルタ５５Ａ，５５Ｂとで構成され、液晶表示パネル本体５７Ａには、液晶表示パネル本体５７Ａの光の入射面及び出射面に、２枚の複合直線偏光フィルタ５５Ａ，５５Ｂが密接して備えられている。
【００６４】
また、透過型の液晶表示パネル５Ａの、観察者から見て前面には拡散部材１１Ａが備えられている。この拡散部材１１Ａは、上述したように、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。なお、拡散部材１１Ａを上述した実施例と同じ位置に配置した場合、拡散部材１１Ａで縦方向に拡散した光が、透過型の液晶表示パネル５Ａの入射面側の複合直線偏光フィルタ５５Ａに縦（上下）方向から急角度（入射面に対して浅い角度）で入射される。それにより、複合直線偏光フィルタ５５Ａのある水平ラインを入射した光が、出射面側の複合直線偏光フィルタ５５Ｂの上下に隣接する別の偏光方向を有する水平ラインから漏れ易くなる。その結果、クロストーク（右眼用画像が左眼ＥＬに入射し、左眼用画像が右眼ＥＲに入射するという現象）を悪化させてしまうことになる。そのため、拡散部材１１Ａは透過型の液晶表示パネル５Ａの前面側に配置されている。
【００６５】
２枚の複合直線偏光フィルタ５５Ａ，５５Ｂの各水平ラインは、例えば、図８に示すようになっている。すなわち、水平方向に直線偏光するライン同士が液晶表示パネル本体５７Ａを挟んで対向し、垂直方向に直線偏光するライン同士が液晶表示パネル本体５７Ａを挟んで対向するようになっている（例えば、ノーマリーブラックのＴＮモード液晶表示パネル）。
【００６６】
なお、透過型の液晶表示パネル５Ａの表示方法（例えば、ノーマリーホワイトのＴＮモード液晶表示パネル）によっては、２枚の複合直線偏光フィルタ５５Ａ，５５Ｂの水平方向に直線偏光する水平ラインと垂直方向に直線偏光する水平ラインと、また、垂直方向に直線偏光する水平ラインと水平方向に直線偏光する水平ラインとが、液晶表示パネル本体５７Ａを挟んで対向するようにしてもよい。換言すると、２枚の複合直線偏光フィルタ５５Ａ，５５Ｂの対向する各水平ラインの偏光方向が直交するように構成してもよい。
【００６７】
次に、図８を参照して、第1の変形例の動作の説明をする。
【００６８】
右眼用光源３３から照射された光は、拡散部材４５を通過する。この際、拡散部材４５を通過することでムラの抑制された均等な光を照射することができる。そして、拡散部材４５を通過した光は、水平直線偏光フィルタ４７に入射し、平行方向の光のみが通過する。水平直線偏光フィルタ４７を通過した光は、楕円ミラー１５で反射され、透過型の液晶表示パネル５Ａに入射する。
【００６９】
透過型の液晶表示パネル５Ａに入射した光は、先ず、複合直線偏光フィルタ５５Ａに入射し、水平方向に直線偏光するラインでは通過し、水平方向の光と直交する垂直方向に直線偏光するラインでは遮光・吸収される。そして、複合直線偏光フィルタ５５Ａを通過した光は、液晶表示パネル本体５７Ａを通過して、複合直線偏光フィルタ５５Ｂに入射する。この際、液晶表示パネル本体５７Ａからの光が平行方向の場合は、複合直線偏光フィルタ５５Ｂを通過し、液晶表示パネル本体５７Ａからの光が垂直方向の場合は遮光・吸収される。
【００７０】
透過型の液晶表示パネル５Ａを通過した光は、複合直線偏光フィルタ５５Ａ，５５Ｂの各ラインに合わせて表示された右眼用画像を通過し、拡散部材１１Ａを通過して観察者の右眼ＥＲ方向に向かう。この際、拡散部材１１Ａを通過させることで、光がクロストーク方向に向かうことを抑制することができる。
【００７１】
同様に、左眼用光源３５から照射された光は、拡散部材４５を通過し、垂直直線偏光フィルタ４９に入射する。垂直直線偏光フィルタ４９に入射した光は、垂直方向の光のみが通過し、楕円ミラー１５で反射され、透過型の液晶表示パネル５Ａに入射する。
【００７２】
透過型の液晶表示パネル５Ａに入射した光は、先ず、複合直線偏光フィルタ５５Ａに入射し、垂直方向に直線偏光するラインでは通過し、垂直方向の光と直交する水平方向に直線偏光するラインでは遮光・吸収される。そして、複合直線偏光フィルタ５５Ａを通過した光は、液晶表示パネル本体５７Ａを通過して、複合直線偏光フィルタ５５Ｂに入射する。この際、液晶表示パネル本体５７Ａからの光が垂直方向の場合は、複合直線偏光フィルタ５５Ａを通過し、液晶表示パネル本体５７Ａからの光が水平方向の場合は遮光・吸収される。
【００７３】
透過型の液晶表示パネル５Ａを通過した光は、複合直線偏光フィルタ５５Ａ，５５Ｂの各ラインに合わせて表示された左眼用画像を通過し、拡散部材１１Ａを通過して観察者の左眼ＥＬ方向に向かう。
【００７４】
したがって、観察者の右眼ＥＲには右眼用画像が、左眼ＥＬには左眼用画像が映し出されるので、観察者は、両眼視差に基づき立体画像を観察することができる。
【００７５】
＜第２の変形例＞
上述した実施例装置では、右眼用光源３３，３７には水平方向と平行に偏光する直線偏光フィルタ４７，５１が、左眼用光源３５，３９には直線偏光フィルタ４７，５１と直交する、垂直方向と平行に偏光する直線偏光フィルタ４９，５３が備えられ、また、透過型の液晶表示パネル５の背面側には水平方向及び垂直方向に直線偏光する水平ラインが交互に配置して構成された複合直線偏光フィルタ５５が備えられていた。しかしながら、本発明はこの構成に限らず、次のように構成してもよい。
【００７６】
ここで図９乃至図１１を参照する。なお、図９は、第２の変形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１０は、第２の変形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り、図１１は、第２の変形例に係る立体画像表示装置の動作を説明するための分解斜視図である。
【００７７】
図９及び図１０を参照する。右眼用光源３３，３７の前面側には、透過型の液晶表示パネル５の入射面側の入射面側直線偏光フィルタ５９と同じ偏光方向に偏光する直線偏光フィルタ４７Ｃ，５１Ｃが拡散板４５を介して備えられている。また、左眼用光源３５，３９の前面側には、透過型の液晶表示パネル５の入射側の入射面側直線偏光フィルタ５９と直交するように、すなわち、直線偏光フィルタ４７Ｃ，５１Ｃと直交する方向に直線偏光する直線偏光フィルタ４９Ｃ，５３Ｃが拡散板４５を介して備えられている。
【００７８】
なお、図１０に示すように、直線偏光フィルタ４７Ｃ，５１Ｃは、透過型の液晶表示パネル５の入射面側の入射面側直線偏光フィルタ５９と同じ偏光方向（例えば、楕円ミラー１５から見て水平に対して−４５度傾斜する方向）に直線偏光するようになっている。一方、直線偏光フィルタ４９Ｃ，５３Ｃは、直線偏光フィルタ４７Ｃ，５１Ｃと直交する方向（例えば、楕円ミラー１５から見て水平に対して＋４５度傾斜する方向）に直線偏光するようになっている。
【００７９】
また、透過型の液晶表示パネル５の背面側には、１水平ラインおきに１／２波長板６９が密接して配置されている。この１／２波長板６９は、ある方向に直線偏光された光が入射すると、位相が変化して偏光方向を９０度回転させて出射させる機能を備えている。例えば、水平方向に直線偏光された光が１／２波長板６９に入射させると、１／２波長板６９により９０度回転されて垂直方向の光となって出射される。
【００８０】
なお、画像信号出力部６５（図５）は、１／２波長板６９を有する水平ライン及び１／２波長板６９を有しない水平ラインが交互に構成される各水平ラインに合わせて、透過型の液晶表示パネル５の画像表示面に右眼用画像及び左眼用画像を表示するように画像信号を出力している。
【００８１】
なお、上述した、楕円ミラー１５から見て水平に対して−４５度傾斜する方向が本発明における第１の方向に、楕円ミラー１５から見て水平に対して＋４５度傾斜する方向が本発明における第２の方向に相当する。
【００８２】
図１１を参照して、第２の変形例の動作の説明をする。
【００８３】
右眼用光源３３から照射された光は、拡散部材４５を通過して直線偏光フィルタ４７Ｃに入射する。直線偏光フィルタ４７Ｃに入射した光は、観察者から見て左下がり方向に直線偏光された光のみが通過する。直線偏光フィルタ４７Ｃを通過した光は、楕円ミラー１５で反射される。この反射された光は、偏光方向の位相が変化し、光の偏光方向を９０度回転されて反射される（光の偏光方向が観察者から見て右下がり方向）。そして、楕円ミラー１５で反射された光は、拡散部材１１を通過して透過型の液晶表示パネル５に入射する。この際、透過型の液晶表示パネル５の背面側に配置された１水平ラインおきに備えられた１／２波長板６９を通過する。１／２波長板６９の無い水平ラインでは、そのまま入射面側直線偏光フィルタ５９に入射すると、入射面側直線偏光フィルタ５９の偏光方向と直交するので遮光・吸収される。一方、１／２波長板６９のある水平ラインでは、１／２波長板６９を通過した光が９０度回転し（光の偏光方向が観察者から見て左下がり方向）、入射面側直線偏光フィルタ５９の偏光方向と同じになるので通過する。そして、入射面側直線偏光フィルタ５９を通過した光は、液晶表示パネル本体５７、出射面側直線偏光フィルタ６１の順に通過することで、液晶表示パネル５の画像表示面に、ラインごとに交互に表示された右眼用画像のみを通過して観察者の右眼ＥＲ方向に向かう。
【００８４】
同様に、左眼用光源３５から照射された光は、拡散部材４５を通過して直線偏光フィルタ４９Ｃに入射する。直線偏光フィルタ４９Ｃに入射した光は、観察者から見て右下がり方向に直線偏光された光のみが通過する。直線偏光フィルタ４９Ｃを通過した光は、楕円ミラー１５で反射される。この反射された光は、偏光方向の位相が変化し、光の偏光方向を９０度回転されて反射される（光の偏光方向が観察者から見て左下がり方向）。そして、楕円ミラー１５で反射された光は、拡散部材１１を通過して透過型の液晶表示パネル５に入射する。この際、透過型の液晶表示パネル５の背面側に配置された１水平ラインおきに備えられた１／２波長板６９を通過する。１／２波長板６９の無い水平ラインでは、そのまま入射面側直線偏光フィルタ５９に入射するので、入射面側直線偏光フィルタ５９を通過する。一方、１／２波長板６９のある水平ラインでは、１／２波長板６９を通過した光が９０度回転し（光の偏光方向が観察者から見て右下がり方向）、透過型の液晶表示パネル５の入射面側直線偏光フィルタ５９の偏光方向と直交するので遮光・吸収される。そして、入射面側直線偏光フィルタ５９を通過した光は、液晶表示パネル本体５７、出射面側直線偏光フィルタ６１の順に通過することで、液晶表示パネル５の画像表示面に、ラインごとに交互に表示された左眼用画像のみを通過して観察者の左眼ＥＬ方向に向かう。
【００８５】
したがって、観察者の右眼ＥＲには右眼用画像が、左眼ＥＬには左眼用画像が映し出されるので、観察者は、両眼視差に基づき立体画像を観察することができる。
【００８６】
＜第３の変形例＞
上述した実施例装置及び第１の変形例では、反射ユニット１７が一般的な楕円ミラー１５で構成されていたが、楕円ミラー１５を次のように構成してもよい。ここで図１２を参照する。なお、図１２は、反射ユニットの第３の変形例を示す横断面図である。
【００８７】
反射ユニット１７Ｄが備える楕円ミラー１５Ｄは、楕円ミラー１５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１９）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異なる。このように、楕円ミラー１５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１５を構成しているので、装置の横幅だけでなく、装置の奥行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。
【００８８】
なお、このフレネル型反射ミラーの楕円ミラー１５Ｄを採用する場合には、光路空間２７Ｄ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１５Ｄの側面に側面反射板８１を備えることが好ましい。この場合、側面反射板８１は、楕円２１の円弧の一部で構成される。
【００８９】
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。
【００９０】
（１）上述した各実施例及び各変形例では、右眼用光源３３，３７には、直線偏光する直線偏光フィルタ４７，５１（４７Ｃ，５１Ｃ）が、左眼用光源３５，３９には、直線偏光する直線偏光フィルタ４９，５３（４９Ｃ，５３Ｃ）が備えられていたが、右眼用光源３３，３７に直線偏光フィルタ４９，５３（４９Ｃ，５３Ｃ）を、左眼用光源３５，３９に直線偏光フィルタ４７，５１（４７Ｃ，５１Ｃ）を備えてもよい。
【００９１】
（２）上述した各実施例及び変形例では、反射ユニット１７（１７Ｄ）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材料で満たされず空気だけであったが、例えば、導光体で構成されていてもよい。この導光体は、光を通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。これにより、反射面が空気に触れることがなく反射率の経時劣化を抑制できる。
【００９２】
（３）上述した実施例、第１の変形例及び第３の変形例では、右眼用光源３３，３７及び左眼用光源３５，３９から照射された光を混在させて振り分けるために、水平方向及び垂直方向と、互いに直交する直線偏光フィルタを採用したが、一方が右回転し、他方が左回転するように異なる方向に円偏光させる円偏光フィルタを備えてもよい。
【００９３】
（４）上述した各実施例及び変形例では、光源ユニットとして上部光源ユニット２９と下部光源ユニットとを備えているが、上部光源ユニット２９だけを備える構成としてもよい。これにより、消費電力を抑制するとともに、装置を小型化することができる。また、下部光源ユニット３１だけを備える構成としても同様の効果を奏する。
【００９４】
（５）上述した各実施例及び変形例では、両眼視差のある右眼用画像と左眼用画像を表示させていたが、例えば、右眼用画像と左眼用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。
【００９５】
（６）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の前面側又は背面側に拡散部材１１（１１Ａ）を備えているが、例えば、楕円ミラー１５と上側反射板２３と下側反射板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に影響を与えない場合には、拡散部材１１（１１Ａ）を備える必要はない。
【００９６】
（７）上述した各実施例及び変形例では、上部光源ユニット２９と下部光源ユニット３１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に影響を与えない場合には拡散部材４５を備える必要はない。
【００９７】
（８）上述した各実施例及び変形例では、楕円ミラー１５が一体的に構成されているが、複数片の楕円ミラー１５を組み合わせて一つの楕円ミラー１５とするように構成してもよい。複数片の楕円ミラー１５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全体を交換する必要がなく、一部の楕円ミラー１５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。
【００９８】
（９）上述した各実施例及び変形例では、光源は、上部光源ユニット２９及び下部光源ユニット３１それぞれにおいて、右眼用光源３３，３７と左眼用光源３５，３９とを独立したものとして説明したが、それぞれ１つの光源から構成されてもよい。この場合、光源の照射面から拡散板、偏光板までを楕円２１の長軸ａを境に分離し、その間に遮光部材を配置して構成される。例えば、光源として、画面幅の長さがある冷陰極管を採用する場合、冷陰極管を透過型の液晶表示パネル５（５Ａ，５Ｃ，５Ｄ）の上部及び下部のそれぞれの取り付け枠１３に配設し、その照射面側には、拡散板４５と各直線偏光フィルタ４７，４９，５１，５３（４７Ｃ，４９Ｃ，５１Ｃ，５３Ｃ）が楕円の長軸ａを境に分離され、その間には、各遮光部材４１，４３が備えられて構成される。
【符号の説明】
【００９９】
１，１Ａ，１Ｃ，１Ｄ…  立体画像表示装置
５，５Ａ…  透過型の液晶表示パネル
１１，１１Ａ       …  拡散部材
１５，１５Ｄ       …  楕円ミラー
１７，１７Ｄ       …  反射ユニット
１９ …  反射面
２１ …  楕円
２７，２７Ｄ       …  光路空間
２９ …  上部光源ユニット
３１ …  下部光源ユニット
３３，３７…  右眼用光源
３５，３９…  左眼用光源
４１ …  上部遮光部材
４３ …  下部遮光部材
４５ …  拡散部材
４７，４７Ｃ，５１，５１Ｃ…  直線偏光フィルタ
４９，４９Ｃ，５３，５３Ｃ…  直線偏光フィルタ
５５，５５Ａ，５５Ｂ      …  複合直線偏光フィルタ
５７，５７Ａ       …  液晶表示パネル本体
５９ …  入射面側直線偏光フィルタ
６１ …  出射面側直線偏光フィルタ
６５ …  画像信号出力部
６７ …  光源制御部
６９ …  １／２波長板
ｆ１ …  一方の焦点
ｆ２ …  他方の焦点
【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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【図１１】
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【図１２】
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