(57)【要約】【課題】精度のよい裸眼立体表示装置を提供する。【解決手段】裏面に照射された光を透過して画像を表示する表示パネルと、表示パネルの裏面側に複数の光源の像を投影するプロジェクタ部と、プロジェクタ部から出射された光を集光して平行光とし、平行光を表示パネルの裏面へと投影する照射光学系と、表示パネルを通過する光を観察者の視点に集光する集光光学系とを備え、照射光学系は、プロジェクタ部からの光を第１の方向に集光する前段シリンドリカルレンズと、前段シリンドリカルレンズを透過した光を第１の方向と９０度異なる方向に集光する後段シリンドリカルレンズとを有する表示装置を提供する。【選択図】図３
2014102274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面に照射された光を透過して画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの裏面側に複数の光源の像を投影するプロジェクタ部と、
前記表示パネルを通過する光を観察者の視点に集光する集光光学系と、
を備える表示装置。
【請求項２】
前記プロジェクタ部から出射された光を集光して平行光とし、前記平行光を前記表示パネルの裏面へと投影する照射光学系を更に備える請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記照射光学系は、
前記プロジェクタ部からの光を第１の方向に集光する前段シリンドリカルレンズと、
前記前段シリンドリカルレンズを透過した光を前記第１の方向と９０度異なる方向に集光する後段シリンドリカルレンズと
を有する請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記集光光学系は、水平方向に光を集光するシリンドリカルフレネルレンズである
請求項１から３の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示パネルの裏面側に設けられ、水平方向に配列された複数のシリンドリカルレンズを有し、裏面から入射された平行光を水平方向に並んだ複数の視点のそれぞれに対応する複数の光束のそれぞれに分離するレンチキュラーを更に備える請求項１から４の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記プロジェクタ部は、前記複数のシリンドリカルレンズのそれぞれの裏面における、出射する光が当該シリンドリカルレンズおよび前記集光光学系を通過して対応する複数の視点のそれぞれへと向う複数の位置のそれぞれに、光源の像を投影する
請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記プロジェクタ部は、
前記複数のシリンドリカルレンズのそれぞれの裏面における、出射する光が前記観察者の右眼へと向う位置に右眼用光源の像を投影する右眼用プロジェクタと、
前記複数のシリンドリカルレンズのそれぞれの裏面における、出射する光が前記観察者の左眼へと向う位置に左眼用光源の像を投影する左眼用プロジェクタと、
を有する請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記右眼用プロジェクタは、第１の偏光の光を発光し、
前記左眼用プロジェクタは、前記第１の偏光と直交する又は逆方向の第２の偏光の光を発光し、
前記表示パネルは、前記第１の偏光を透過し且つ前記第２の偏光を遮断する領域に右眼に与える右眼用画像を表示し、前記第２の偏光を透過し且つ前記第１の偏光を遮断する領域に左眼に与える左眼用画像を表示する
請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記右眼用プロジェクタおよび前記左眼用プロジェクタは、交互に異なるタイミングで発光し、
前記表示パネルは、前記右眼用プロジェクタの発光タイミングにおいて右眼に与える右眼用画像を表示し、前記左眼用プロジェクタの発光タイミングにおいて左眼に与える左眼用画像を表示する
請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記プロジェクタ部は、前記右眼用プロジェクタから出射された光と前記左眼用プロジェクタから出射された光とを合成して、前記表示パネルの裏面に照射するビームスプリッタを更に有する
請求項７から９の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１１】
当該表示装置は、観察者の視点の位置を検出する検出部を更に備え、
前記プロジェクタ部は、前記検出部による検出結果に応じて、前記複数のシリンドリカルレンズのそれぞれの裏面における、前記光源の像の形成位置を変更する
請求項６から１０の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１２】
当該表示装置は、複数の観察者のそれぞれの視点に対して画像を表示するものであって、
前記プロジェクタ部は、前記複数のシリンドリカルレンズのそれぞれの裏面における、出射した光が前記複数の観察者のそれぞれの視点へと向う複数の位置のそれぞれに、光源の像を投影する
請求項６から１１の何れか１項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記レンチキュラーは、予め定められたピッチで水平方向に配列された前記複数のシリンドリカルレンズを有する帯状の複数のレンズユニットを有し、
前記複数のレンズユニットは、前記予め定められたピッチより小さい量ずつ水平方向の配置をずらして垂直方向に並んで配置され、
当該表示装置は、前記レンチキュラーからの光を透過して垂直方向に拡散する垂直方向拡散部を更に備える
請求項５から１２の何れか１項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンチキュラーを用いて、専用レンズを装着していない観察者の左右の目に対して異なる画像を表示する裸眼用の立体表示装置が知られている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２０１２−１３３０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、従来の立体表示装置は、レンチキュラーに光を照射する光源によっては、クロストーク等が生じる場合があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第１の態様においては、裏面に照射された光を透過して画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルの裏面側に複数の光源の像を投影するプロジェクタ部と、前記表示パネルを通過する光を観察者の視点に集光する集光光学系と、を備える表示装置を提供する。
【０００５】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係る表示装置１０の構成を示す。
【図２】本実施形態に係る表示装置１０に備えられる、表示パネル２０、照射光学系２２、レンチキュラー２３、垂直方向拡散部２４および集光光学系２５の配置を示す。
【図３】本実施形態に係る表示装置１０を上側から見た場合の構成を示す。
【図４】プロジェクタ部２１及び照射光学系２２によりレンチキュラー２３の裏面に照射される光源パターン４０、および、光源パターン４０から観察者の視点までの光路の一例を示す。
【図５】第１変形例に係る表示装置１０の構成を示す。
【図６】第２変形例に係る表示装置１０の構成を示す。
【図７】第３変形例に係る表示装置１０の構成を示す。
【図８】第４変形例に係る表示装置１０に備えられる、表示パネル２０、照射光学系２２、レンチキュラー２３、プリズムパネル７０、垂直方向拡散部２４および集光光学系２５の配置を示す。
【図９】第４変形例に係る表示装置１０の構成、および、光源パターン４０から第１の観察者の視点までの光路を示す。
【図１０】第４変形例に係る表示装置１０の構成、および、光源パターン４０から第２の観察者の視点までの光路を示す。
【図１１】第５変形例に係る表示装置１０に備えられる、表示パネル２０、照射光学系２２、レンチキュラー２３、垂直方向拡散部２４および集光光学系２５の配置を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００８】
図１は、本実施形態に係る表示装置１０の構成を示す。図２は、表示装置１０に備えられる、表示パネル２０、照射光学系２２、レンチキュラー２３、垂直方向拡散部２４および集光光学系２５の配置を示す。図３は、表示装置１０を上側から見た場合の構成を示す。
【０００９】
表示装置１０は、画像分離用メガネを装着していない観察者に対して、立体的画像を表示する。より詳しくは、表示装置１０は、観察者の右眼に対して右眼用画像を照射し、観察者の左眼に対して左眼用画像を照射する。
【００１０】
表示装置１０は、図１〜図３に示されるように、表示パネル２０と、プロジェクタ部２１と、照射光学系２２と、レンチキュラー２３と、垂直方向拡散部２４と、集光光学系２５とを備える。表示パネル２０は、裏面に照射された光を透過して、表面側に位置する観察者に対して右眼用画像および左眼用画像を表示する。
【００１１】
プロジェクタ部２１は、表示パネル２０の裏面側に設けられる。そして、プロジェクタ部２１は、表示パネル２０の裏面に対して光を出射する。プロジェクタ部２１は、外部から画像信号を受け取ることにより、予め設定されたパターンの光学像を表示パネル２０の裏面側に対して投影することができる。
【００１２】
本実施形態においては、プロジェクタ部２１は、右眼用プロジェクタ３１と、左眼用プロジェクタ３２と、ビームスプリッタ３３とを有する。右眼用プロジェクタ３１は、表示パネル２０等を通過して観察者の右眼へと向う光を出射する。左眼用プロジェクタ３２は、表示パネル２０等を通過して観察者の左眼へと向う光を出射する。ビームスプリッタ３３は、右眼用プロジェクタ３１から出射された光および左眼用プロジェクタ３２から出射された光のうち一方を透過し、他方を反射することにより、右眼用プロジェクタ３１から出射された光と左眼用プロジェクタ３２から出射された光とを合成し、合成した光を表示パネル２０の裏面に照射する。
【００１３】
照射光学系２２は、プロジェクタ部２１から出射された光を集光して平行光とする。そして、照射光学系２２は、平行光を表示パネル２０の裏面へと投影する。
【００１４】
照射光学系２２は、一例として、前段シリンドリカルレンズ３４と、後段シリンドリカルレンズ３５とを有する。前段シリンドリカルレンズ３４は、プロジェクタ部２１からの光を第１の方向（本例においては、表示パネル２０の垂直方向）に集光する。後段シリンドリカルレンズ３５は、前段シリンドリカルレンズ３４を透過した光を第１の方向と９０度異なる方向（本例においては、表示パネル２０の水平方向）に集光する。本例においては、前段シリンドリカルレンズ３４および後段シリンドリカルレンズ３５は、それぞれフレネルレンズである。
【００１５】
このようなプロジェクタ部２１および照射光学系２２は、表示パネル２０の裏面側に平行光を投射することができる。また、プロジェクタ部２１は、入力した画像信号に応じて予め設定された平面発光パターンの光を出射し、複数の光源の像を有する光源パターン４０を表示パネル２０の裏面側に投影する。このようなプロジェクタ部２１および照射光学系２２は、平行光を発光する複数の光源を有するバックライト部として機能する。なお、表示パネル２０の裏面に投影される光源パターン４０については、図４において更に説明する。
【００１６】
レンチキュラー２３は、表示パネル２０の裏面側に設けられる。本例においては、レンチキュラー２３は、照射光学系２２と表示パネル２０との間に配置される。レンチキュラー２３は、入射された平行光を水平方向に並んだ複数の視点（例えば観察者の右眼位置及び左眼位置）のそれぞれに対応する複数の光束のそれぞれに分離する。
【００１７】
レンチキュラー２３は、一例として、表示パネル２０の垂直方向に伸びた帯状のシリンドリカルレンズ３６を複数個有する。複数のシリンドリカルレンズ３６のそれぞれは、裏面に入射された光を水平方向に分離（発散）させる。レンチキュラー２３は、このような複数のシリンドリカルレンズ３６が水平方向に配列して形成される。
【００１８】
垂直方向拡散部２４は、表示パネル２０の裏面側に設けられる。本例においては、垂直方向拡散部２４は、レンチキュラー２３と表示パネル２０との間に設けられ、レンチキュラー２３からの光を裏面から入射する。垂直方向拡散部２４は、レンチキュラー２３からの光を透過して垂直方向に拡散する。
【００１９】
なお、垂直方向拡散部２４は、垂直方向に光を拡散する拡散板を２枚並べた構成であってもよい。拡散板は、拡散する方向とは直交する方向に延伸したシリンドリカルレンズが、拡散する方向に複数個配列された構成を有する。従って、１枚の拡散板を透過した光は、個々のシリンドリカルレンズの中心近傍の光量が周囲よりも大きくなり、多少のムラが生じる。そこで、後段の拡散板は、前段の拡散板により形成される垂直方向に隣接する光スポット（光量が周囲より大きな領域）の少なくとも一部同士が重複して照射される距離以上、前段の拡散板から離間して配置される。これにより、前段の拡散板及び後段の拡散板は、一つの拡散板により光を拡散する場合よりも、垂直方向にムラなく均一な光を出射することができる。
【００２０】
集光光学系２５は、表示パネル２０の裏面側に設けられる。本例においては、集光光学系２５は、垂直方向拡散部２４と表示パネル２０との間に配置される。集光光学系２５は、プロジェクタ部２１から出射された光を観察者の視点に集光する。即ち、集光光学系２５は、表示パネル２０を通過する光を観察者の視点に集光する。集光光学系２５は、一例として、水平方向に光を集光するシリンドリカルフレネルレンズである。
【００２１】
本実施形態においては、集光光学系２５は、右眼用プロジェクタ３１から出射された光を観察者の右眼に集光する。また、集光光学系２５は、左眼用プロジェクタ３２から出射された光を観察者の左眼に集光する。
【００２２】
表示パネル２０は、集光光学系２５からの光に応じて画像を表示する。より具体的には、表示パネル２０は、右眼用プロジェクタ３１から出射された光に応じて右眼用画像を表示し、左眼用プロジェクタ３２から出射された光に応じて左眼用画像を表示する。
【００２３】
例えば、右眼用プロジェクタ３１は、第１の偏光の光を発光し、左眼用プロジェクタ３２は、第１の偏光と直交する又は逆方向の第２の偏光の光を発光したとする。この場合、表示パネル２０は、第１偏光を透過し且つ第２偏光を遮断する領域と、第２偏光を透過し且つ第１偏光を遮断する表示領域とを有する。そして、表示パネル２０は、第１の偏光を透過し且つ第２の偏光を遮断する領域に右眼に与える右眼用画像を表示し、第２の偏光を透過し且つ第１の偏光を遮断する領域に左眼に与える左眼用画像を表示する。
【００２４】
また、例えば、右眼用プロジェクタ３１および左眼用プロジェクタ３２は、一定の時間間隔毎に交互に異なるタイミングで発光したとする。この場合、表示パネル２０は、右眼用プロジェクタ３１の発光タイミングにおいて右眼に与える右眼用画像を表示し、左眼用プロジェクタ３２の発光タイミングにおいて左眼に与える左眼用画像を表示する。
【００２５】
以上のような構成の表示装置１０は、観察者の右眼に対してのみ右眼用画像を表示し、観察者の左眼に対してのみ左眼用画像を表示することができる。このことにより、表示装置１０によれば、画像分離用メガネを装着していない観察者に対して、立体的画像を表示することができる。
【００２６】
図４は、プロジェクタ部２１及び照射光学系２２によりレンチキュラー２３の裏面に照射される光源パターン４０、および、光源パターン４０から観察者の視点までの光路の一例を示す。
【００２７】
プロジェクタ部２１および照射光学系２２は、表示パネル２０の裏面側（本例の場合にはレンチキュラー２３の裏面）に、それぞれが平行光を発光する複数の光源の像を含む光源パターン４０を投影する。より具体的には、プロジェクタ部２１は、レンチキュラー２３が有する複数のシリンドリカルレンズ３６のそれぞれの裏面における、出射する光が当該シリンドリカルレンズ３６および集光光学系２５を通過して対応する複数の視点のそれぞれへと向う複数の位置のそれぞれに、光源の像を投影する。
【００２８】
プロジェクタ部２１および照射光学系２２は、表示パネル２０の裏面側（より具体的には、レンチキュラー２３の裏面）に対して、平行光を発光する複数の光源の像を含む光源パターン４０を投影する。より具体的には、右眼用プロジェクタ３１は、出射する光がレンチキュラー２３、垂直方向拡散部２４及び集光光学系２５を通過して各観察者の右眼へと向う、レンチキュラー２３の裏面上における複数の位置のそれぞれに、複数の右眼用光源の像４１のそれぞれを投影する。また、左眼用プロジェクタ３２は、出射する光が出射する光がレンチキュラー２３、垂直方向拡散部２４及び集光光学系２５を通過して各観察者の左眼へと向う、レンチキュラー２３の裏面上における複数の位置のそれぞれに、複数の左眼用光源の像４２のそれぞれを投影する。
【００２９】
本実施形態においては、右眼用プロジェクタ３１は、複数のシリンドリカルレンズ３６のそれぞれの裏面における出射する光が観察者の右眼へと向う位置に、右眼用光源の像４１を投影する。この右眼用光源の像４１から出射された光束は、図４の実線に示される光路のように、対応するシリンドリカルレンズ３６により屈折された後、垂直方向拡散部２４により垂直方向に拡散され、集光光学系２５により観察者の右眼の方向に屈折される。そして、この光束は、表示パネル２０を通過して観察者の右眼に到達する。これにより、観察者の右眼には、右眼用光源の像４１から出射された光束に応じて表示される右眼用画像が与えられる。
【００３０】
本実施形態においては、左眼用プロジェクタ３２は、複数のシリンドリカルレンズ３６のそれぞれの裏面における出射する光が観察者の左眼へと向う位置に、左眼用光源の像４２を投影する。この左眼用光源の像４２から出射された光束は、図４の点線に示される光路のように、対応するシリンドリカルレンズ３６により屈折された後、垂直方向拡散部２４により垂直方向に拡散され、集光光学系２５により観察者の左眼の方向に屈折される。そして、この光束は、表示パネル２０を通過して観察者の左眼に到達する。これにより、観察者の左眼には、左眼用光源の像４２から出射された光束に応じて表示される左眼用画像が与えられる。
【００３１】
以上のように、プロジェクタ部２１は、表示パネル２０の裏面側に光源パターン４０を投影することにより、観察者の右眼に対してのみ右眼用画像を表示させ、観察者の左眼に対してのみ左眼用画像を表示させることができる。
【００３２】
図５は、本実施形態の第１変形例に係る表示装置１０の構成を示す。本変形例に係る表示装置１０は、図１から図４を参照して説明した表示装置１０と略同一の構成および機能を採るので、略同一の構成および機能の部材には同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００３３】
本変形例に係るプロジェクタ部２１は、右眼用光源表示部４３と、左眼用光源表示部４４と、内部ビームスプリッタ４５と、プロジェクタレンズ４６とを有する。右眼用光源表示部４３は、レンチキュラー２３の裏面に対して複数の右眼用光源の像４１を形成するための光源パターンを発光する。左眼用光源表示部４４は、レンチキュラー２３の裏面に対して複数の左眼用光源の像４２を形成するための光源パターンを発光する。内部ビームスプリッタ４５は、右眼用光源表示部４３から出射された光および左眼用光源表示部４４から出射された光の一方を透過し、他方を反射することにより合成し、合成光を出射する。
【００３４】
プロジェクタレンズ４６は、内部ビームスプリッタ４５から出射された合成光を設定された倍率で拡大して表示パネル２０の裏面に対して投影する。このような変形例に係る表示装置１０は、プロジェクタレンズ４６の前段に内部ビームスプリッタ４５を有するので、プロジェクタレンズ４６を右眼および左眼で共用化することができる。
【００３５】
図６は、本実施形態の第２変形例に係る表示装置１０の構成を示す。本変形例に係る表示装置１０は、図１から図４を参照して説明した表示装置１０と略同一の構成および機能を採るので、略同一の構成および機能の部材には同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００３６】
本変形例に係る表示装置１０は、レンズシフト部５１を更に備える。レンズシフト部５１は、右眼用プロジェクタ３１および左眼用プロジェクタ３２のそれぞれが有する拡大用のプロジェクタレンズを、ユーザ等による操作に応じて、光軸に対して直交する方向であって表示パネル２０の左右方向（水平方向）に移動させる。これにより、表示装置１０は、右眼用プロジェクタ３１から出射された光の水平方向の集光位置を、容易に、観察者の右眼の位置に一致させることができる。また、表示装置１０は、左眼用プロジェクタ３２から出射された光の水平方向の集光位置を、容易に、観察者の左眼の位置に一致させることができる。
【００３７】
図７は、本実施形態の第３変形例に係る表示装置１０の構成を示す。本変形例に係る表示装置１０は、図１から図４を参照して説明した表示装置１０と略同一の構成および機能を採るので、略同一の構成および機能の部材には同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００３８】
本変形例に係る表示装置１０は、検出部５２を更に備える。検出部５２は、観察者の視点の位置を検出する。より詳しくは、検出部５２は、表示パネル２０に対する観察者の視点の水平方向の位置を特定する。
【００３９】
検出部５２は、一例として、観察者が画像を見ている最中に観察者が移動した場合において、観察者の視点の位置を検出する。検出部５２は、一例として、カメラにより撮像した画像に基づき、観察者の視点の位置を検出する。
【００４０】
検出部５２は、検出した観察者の視点の位置を示す情報をプロジェクタ部２１に供給する。プロジェクタ部２１は、検出部５２による検出結果に応じて、複数のシリンドリカルレンズ３６のそれぞれの裏面における、光源の像の形成位置を変更する。
【００４１】
より具体的には、プロジェクタ部２１は、観察者の移動方向に対して相対的に逆方向に、複数のシリンドリカルレンズ３６のそれぞれの裏面における光源の像の位置を移動させる。例えば、観察者が基準位置（例えば、水平方向の中央の位置）から表示パネル２０を見ている状態から右側に移動した場合には、プロジェクタ部２１は、光源パターン４０を変更して、観察者が基準位置から見ている場合における右眼用光源の像４１及び左眼用光源の像４２の位置から左側に、右眼用光源の像４１及び左眼用光源の像４２を移動させる。また、例えば、観察者が基準位置から表示パネル２０を見ている状態から左側に移動した場合には、プロジェクタ部２１は、光源パターン４０を変更して、観察者が基準位置から見ている場合における右眼用光源の像４１及び左眼用光源の像４２の位置から右側に、右眼用光源の像４１及び左眼用光源の像４２を移動させる。
【００４２】
これにより、プロジェクタ部２１は、複数のシリンドリカルレンズ３６のそれぞれの裏面における、出射した光が観察者の右眼及び左眼へと向う各位置に投影されるように、複数の右眼用光源の像４１及び複数の左眼用光源の像４２のそれぞれを追従して移動させることができる。これにより、本変形例に係る表示装置１０によれば、観察者が移動した場合であっても、常に鮮明な立体像を提供することができる。
【００４３】
図８は、本実施形態の第４変形例に係る表示装置１０の構成を示す。本変形例に係る表示装置１０は、図１から図４を参照して説明した表示装置１０と略同一の構成および機能を採るので、略同一の構成および機能の部材には同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００４４】
本変形例に係る表示装置１０は、画像分離用メガネを装着していない複数の観察者に同時に立体的画像を表示する。例えば、表示装置１０は、観察範囲を左右に２分割した場合における、左側の領域に位置する第１の観察者及び右側の領域に位置する第２の観察者のそれぞれに対して、右眼に右眼用画像を照射し、左眼に左眼用画像を照射する。
【００４５】
本変形例に係る表示装置１０は、プリズムパネル７０を更に備える。プリズムパネル７０は、レンチキュラー２３と表示パネル２０との間に配置される。より具体的には、プリズムパネル７０は、レンチキュラー２３と垂直方向拡散部２４との間に配置されている。
【００４６】
プリズムパネル７０は、裏面から入射された光を、水平方向の異なる複数の領域のそれぞれに向う方向に屈折させる。本例においては、プリズムパネル７０は、観察範囲を左右に２分割した場合における左側の領域に向う方向、および、右側の領域に向う方向の２方向に屈折する。
【００４７】
プリズムパネル７０は、屈折する方向が異なる複数のフレネルプリズム７１を有する。複数のフレネルプリズム７１は、観察範囲を水平方向に複数に分割したそれぞれの領域へと向うそれぞれの観察方向に対応して設けられる。複数のフレネルプリズム７１のそれぞれは、予め定められたピッチで水平方向に並んだ複数のプリズム７２を有し、レンチキュラー２３からの光を、対応する観察方向へ向うように屈折させる。
【００４８】
本変形例においては、複数のフレネルプリズム７１のそれぞれは、表示パネル２０の水平方向に延伸した帯状である。そして、このような形状の複数のフレネルプリズム７１は、垂直方向に並んで配置される。
【００４９】
例えば、プリズムパネル７０は、左側の観察方向へと平行光を屈折させる複数の第１のフレネルプリズム７１−１、および、右側の観察方向へと平行光を屈折させる複数の第２のフレネルプリズム７１−２を有する。そして、プリズムパネル７０は、第１のフレネルプリズム７１−１と第２のフレネルプリズム７１−２とが垂直方向に交互に配置される。
【００５０】
図９は、第４変形例に係る表示装置１０の構成、および、プロジェクタ部２１により形成された光源パターン４０から第１の観察者の視点までの光路を示す。図９に示されるように、プロジェクタ部２１および照射光学系２２は、観察領域の左側に位置する第１の観察者へと向う光を発光する第１の右眼用光源の像４１−１及び第１の左眼用光源の像４２−１を有する光源パターン４０を、レンチキュラー２３の裏面に投影する。この場合において、プロジェクタ部２１および照射光学系２２は、第１の右眼用光源の像４１−１及び第１の左眼用光源の像４２−１を第１の観察者の方向へと光を屈折させるための第１のフレネルプリズム７１−１が設けられた位置に投影する。
【００５１】
これにより、第１の右眼用光源の像４１−１により出射された光は、レンチキュラー２３、第１のフレネルプリズム７１−１、垂直方向拡散部２４、集光光学系２５および表示パネル２０を順次に通過して、第１の観察者の右眼に集光される。また、第１の左眼用光源の像４２−１により出射された光は、レンチキュラー２３、第１のフレネルプリズム７１−１、垂直方向拡散部２４、集光光学系２５、および表示パネル２０を順次に通過して、第１の観察者の左眼に集光される。
【００５２】
図１０は、第４変形例に係る表示装置１０の構成、および、プロジェクタ部２１により形成された光源パターン４０から、第２の観察者の視点までの光路を示す。図１０に示されるように、プロジェクタ部２１および照射光学系２２は、観察領域の右側に位置する第２の観察者へと向う光を発光する第２の右眼用光源の像４１−２及び第２の左眼用光源の像４２−２を有する光源パターン４０を、レンチキュラー２３の裏面に投影する。この場合において、プロジェクタ部２１および照射光学系２２は、第２の右眼用光源の像４１−２及び第２の左眼用光源の像４２−２を第２の観察者の方向へと光を屈折させるための第２のフレネルプリズム７１−２が設けられた位置に投影する。
【００５３】
これにより、第２の右眼用光源の像４１−２により出射された光は、レンチキュラー２３、第２のフレネルプリズム７１−２、垂直方向拡散部２４、集光光学系２５および表示パネル２０を順次に通過して、第２の観察者の右眼に集光される。また、第２の左眼用光源の像４２−２により出射された光は、レンチキュラー２３、第２のフレネルプリズム７１−２、垂直方向拡散部２４、集光光学系２５、および表示パネル２０を順次に通過して、第２の観察者の左眼に集光される。
【００５４】
このように、本変形例によれば、表示パネル２０の裏面側に光源パターン４０を投影することにより、複数の観察者のそれぞれの右眼に対してのみ右眼用画像を表示させ、左眼に対してのみ左眼用画像を表示させることができる。
【００５５】
図１１は、第５変形例に係る表示装置１０に備えられる、表示パネル２０、照射光学系２２、レンチキュラー２３、垂直方向拡散部２４および集光光学系２５の配置を示す。本変形例に係る表示装置１０は、図１から図４を参照して説明した表示装置１０と略同一の構成および機能を採るので、略同一の構成および機能の部材には同一の符号を付け、以下相違点を除き説明を省略する。
【００５６】
本変形例に係るレンチキュラー２３は、水平方向に延伸した帯状の複数のレンズユニット８１を有する。複数のレンズユニット８１のそれぞれは、予め定められたピッチ（水平方向の幅）で水平方向に隙間無く配列された複数のシリンドリカルレンズ８２を含む。
【００５７】
ここで、複数のレンズユニット８１は、予め定められたピッチより小さい量ずつ水平方向の配置をずらして垂直方向に並んで配置される。即ち、複数のレンズユニット８１のそれぞれは、含まれる各シリンドリカルレンズ８２の水平位置が、垂直方向に隣接する他のレンズユニット８１とは予め定められたピッチより小さい量ずつ水平方向にずれるように配置されている。
【００５８】
例えば、複数のレンズユニット８１のそれぞれは、垂直方向に隣接する他のレンズユニット８１から、各シリンドリカルレンズ８２の水平方向の位置が１／２ピッチずつずれるように配置される。また、例えば、複数のレンズユニット８１のそれぞれは、垂直方向に隣接する他のレンズユニット８１から、各シリンドリカルレンズ８２の水平方向の位置が１／Ｎピッチずつ（Ｎは１より大きい値）ずれるように配置されてもよい。
【００５９】
このような複数のレンズユニット８１により拡散された光は、垂直方向拡散部２４により垂直方向に拡散されてから表示パネル２０の裏面に照射される。従って、本変形例に係る表示装置１０は、複数のシリンドリカルレンズが水平方向に並んで配列されていることに起因する、水平方向の輝度のムラを無くして、表示パネル２０の裏面に均一な輝度の光を照射することができる。
【００６０】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６１】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６２】
１０  表示装置、２０  表示パネル、２１  プロジェクタ部、２２  照射光学系、２３  レンチキュラー、２４  垂直方向拡散部、２５  集光光学系、３１  右眼用プロジェクタ、３２  左眼用プロジェクタ、３３  ビームスプリッタ、３４  前段シリンドリカルレンズ、３５  後段シリンドリカルレンズ、３６  シリンドリカルレンズ、４０  光源パターン、４１  右眼用光源の像、４２  左眼用光源の像、４３  右眼用光源表示部、４４  左眼用光源表示部、４５  内部ビームスプリッタ、４６  プロジェクタレンズ、５１  レンズシフト部、５２  検出部、７０  プリズムパネル、７１  フレネルプリズム、７２  プリズム、８１  レンズユニット、８２  シリンドリカルレンズ
【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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