(57)【要約】表示装置（２）は、画像を表示する表示パネル（２０）と、表示パネル（２０）の背面に向けて光を照射するバックライト（１６）と、表示パネル（２０）からの画像を表す光の偏光状態を、互いに偏光方向が異なる第１の偏光及び第２の偏光のいずれかに変調する偏光変調器（１０）と、表示パネル（２０）に対して傾いて配置され、偏光変調器（１０）からの第１の偏光をユーザ（６）に向けて反射し、偏光変調器（１０）からの第２の偏光を透過する第１のミラー（１２）と、第１のミラー（１２）と間隔を置いて対向して配置され、第１のミラー（１２）を透過した第２の偏光をユーザ（６）に向けて反射する第２のミラー（１４）とを備える。
2018168626.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの背面に向けて光を照射するバックライトと、
前記表示パネルからの前記画像を表す光の偏光状態を、互いに偏光方向が異なる第１の偏光及び第２の偏光のいずれかに変調する偏光変調器と、
前記表示パネルに対して傾いて配置され、前記偏光変調器からの前記第１の偏光をユーザに向けて反射し、前記偏光変調器からの前記第２の偏光を透過する第１のミラーと、
前記第１のミラーと間隔を置いて対向して配置され、前記第１のミラーを透過した前記第２の偏光を前記ユーザに向けて反射する第２のミラーと、を備える
表示装置。
【請求項２】
前記表示装置は、さらに、
前記表示パネルに表示される前記画像を制御する表示制御部と、
前記偏光変調器の駆動を制御する駆動制御部と、を備え、
前記表示制御部は、前記表示パネルに第１の画像と第２の画像とを交互に表示させ、
前記駆動制御部は、
前記表示パネルに前記第１の画像が表示されている際には、前記偏光変調器を、前記第１の画像を表す光の偏光状態を前記第１の偏光に変調する第１の状態に切り替え、
前記表示パネルに前記第２の画像が表示されている際には、前記偏光変調器を、前記第２の画像を表す光の偏光状態を前記第２の偏光に変調する第２の状態に切り替える
請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記表示制御部は、垂直同期信号に基づいて、前記表示パネルにおいて前記第１の画像及び前記第２の画像の一方から他方に表示を切り替え、
前記駆動制御部は、前記垂直同期信号に基づいて、前記偏光変調器を前記第１の状態及び前記第２の状態の一方から他方に切り替える
請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記表示装置は、さらに、前記バックライトの点灯を制御する点灯制御部を備え、
前記点灯制御部は、
前記表示パネルにおいて前記第１の画像及び前記第２の画像の一方が表示されている期間には、前記バックライトを点灯させ、
前記表示パネルにおいて前記第１の画像及び前記第２の画像の一方から他方に表示が切り替わる期間には、前記バックライトを消灯させる
請求項２に記載の表示装置。
【請求項５】
前記表示制御部は、前記表示パネルにおける前記第１の画像の表示位置を、前記表示パネルにおける前記第２の画像の表示位置に対して所定方向にシフトさせる
請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記表示装置は、さらに、前記表示パネルに表示される前記画像を制御する表示制御部を備え、
前記表示制御部は、前記表示パネルの第１の表示領域及び第２の表示領域にそれぞれ第１の画像及び第２の画像を表示させ、
前記偏光変調器は、
前記第１の表示領域に対応して配置され、前記表示パネルからの前記第１の画像を表す光の偏光状態を、前記第１の偏光に変調する第１の位相差領域と、
前記第２の表示領域に対応して配置され、前記表示パネルからの前記第２の画像を表す光の偏光状態を、前記第２の偏光に変調する第２の位相差領域と、を有する
請求項１に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１の位相差領域及び前記第２の位相差領域のいずれか一方のみがλ／２板で構成されている
請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１の位相差領域は、第１の遅相軸を有する第１のλ／４板で構成され、
前記第２の位相差領域は、前記第１の遅相軸に対して方向が９０°異なる第２の遅相軸を有する第２のλ／４板で構成されている
請求項６に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１のミラーで反射した前記第１の偏光及び前記第２のミラーで反射した前記第２の偏光の各々は直線偏光であり、
前記表示装置は、さらに、前記第１のミラーで反射した前記第１の偏光及び前記第２のミラーで反射した前記第２の偏光の各々を直線偏光から円偏光に変換するλ／４シートを備える
請求項１に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１のミラーは、偏光ビームスプリッタであり、
前記第２のミラーは、反射鏡である
請求項１に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、画像を表示する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像を表示する表示装置の一つとして、ＤＦＤ（Ｄｅｐｔｈ  Ｆｕｓｅｄ  ３Ｄ）方式の表示装置が知られている。この種の表示装置では、２枚の透明なＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）パネルが間隔を置いて重ね合わされており、バックライトからの光が２枚のＬＣＤパネルの各々を透過する。各ＬＣＤパネルに表示される画像の輝度比を変化させることにより、２つの像が融合して１つの像に見える錯視現象を利用した立体的な画像が表示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１４４１３号公報
【発明の概要】
【０００４】
本開示は、バックライトからの光の利用効率を高めることができる表示装置を提供する。
【０００５】
本開示における表示装置は、画像を表示する表示パネルと、表示パネルの背面に向けて光を照射するバックライトと、表示パネルからの画像を表す光の偏光状態を、互いに偏光方向が異なる第１の偏光及び第２の偏光のいずれかに変調する偏光変調器と、表示パネルに対して傾いて配置され、偏光変調器からの第１の偏光をユーザに向けて反射し、偏光変調器からの第２の偏光を透過する第１のミラーと、第１のミラーと間隔を置いて対向して配置され、第１のミラーを透過した第２の偏光をユーザに向けて反射する第２のミラーと、を備える。
【０００６】
本開示における表示装置によれば、バックライトからの光の利用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、実施の形態１に係る表示装置の構成を示す図である。
【図２】図２は、実施の形態１（及び２）に係る表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、実施の形態１に係る表示装置の偏光変調器の構成を示す断面図である。
【図４】図４は、実施の形態１に係る表示装置の偏光変調器の動作を説明するための図である。
【図５】図５は、実施の形態１の変形例に係る偏光変調器の動作を説明するための図である。
【図６】図６は、実施の形態１に係る表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図７】図７は、実施の形態１に係る表示装置により表示される画像を説明するための図である。
【図８】図８は、実施の形態１に係る表示装置の動作を説明するための図である。
【図９】図９は、実施の形態１に係る表示装置の動作を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施の形態２に係る表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１１】図１１は、実施の形態３に係る表示装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図１２】図１２は、実施の形態３に係る表示装置の動作を示すタイミングチャートである。
【図１３】図１３は、実施の形態４に係る表示装置の構成を示す図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、実施の形態４に係る表示装置の偏光変調器の構成を説明するための図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、実施の形態４に係る表示装置の偏光変調器の構成を説明するための図である。
【図１５】図１５は、実施の形態４に係る表示装置の偏光変調器の構成を説明するための図である。
【図１６Ａ】図１６Ａは、実施の形態４に係る表示装置により表示される画像を説明するための図である。
【図１６Ｂ】図１６Ｂは、実施の形態４に係る表示装置により表示される画像を説明するための図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、実施の形態４の変形例１に係る偏光変調器の構成を示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、実施の形態４の変形例２に係る偏光変調器の構成を示す図である。
【図１７Ｃ】図１７Ｃは、実施の形態４の変形例３に係る偏光変調器の構成を示す図である。
【図１７Ｄ】図１７Ｄは、実施の形態４の変形例４に係る偏光変調器の構成を示す図である。
【図１７Ｅ】図１７Ｅは、実施の形態４の変形例５に係る偏光変調器の構成を示す図である。
【図１７Ｆ】図１７Ｆは、実施の形態４の変形例６に係る偏光変調器の構成を示す図である。
【図１８】図１８は、実施の形態５に係る表示装置の構成を示す図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、実施の形態５に係る表示装置の偏光変調器の構成を説明するための図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、実施の形態５に係る表示装置の偏光変調器の構成を説明するための図である。
【図２０】図２０は、実施の形態５に係る表示装置の偏光変調器の構成を説明するための図である。
【図２１】図２１は、実施の形態６に係る表示装置の構成を示す図である。
【図２２】図２２は、実施の形態７に係る表示装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【０００９】
なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するのであって、これらによって請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
【００１０】
（実施の形態１）
［１−１．表示装置の全体構成］
まず、図１を参照しながら、実施の形態１に係る表示装置２の全体構成について説明する。図１は、実施の形態１に係る表示装置２の構成を示す図である。
【００１１】
表示装置２は、ＤＦＤ方式の液晶表示装置である。表示装置２は、例えば自動車等の車両に搭載され、車両のスピードメータ等を表す立体的な画像４をユーザ６に対して表示する。
【００１２】
図１に示すように、表示装置２は、液晶表示モジュール８と、偏光変調器１０と、第１のミラー１２と、第２のミラー１４とを備えている。
【００１３】
液晶表示モジュール８は、バックライト１６と、背面偏光フィルム１８と、表示パネル２０と、前面偏光フィルム２２とを有している。
【００１４】
バックライト１６は、背面偏光フィルム１８に対向して配置されている。バックライト１６は、背面偏光フィルム１８を介して、表示パネル２０の背面（液晶表示部２４と反対側の面）に向けて光を照射する。なお、バックライト１６からの光には、あらゆる偏光方向の光が含まれている。
【００１５】
背面偏光フィルム１８は、バックライト１６と表示パネル２０との間に配置され、表示パネル２０の背面に対向して配置されている。背面偏光フィルム１８は、当該背面偏光フィルム１８を透過する光の偏光方向を示す第１の透過軸を有している。すなわち、背面偏光フィルム１８は、バックライト１６から背面偏光フィルム１８に入射した光のうち、第１の透過軸に対して略平行な偏光方向の光のみを透過させる。
【００１６】
表示パネル２０は、例えば可視光を透過する液晶表示パネルである。より具体的には、表示パネル２０は、例えば液晶分子の配向方向が９０°ツイストしたツイステッドネマティック（Ｔｗｉｓｔｅｄ  Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶表示パネルである。表示パネル２０の正面には、画像を表示するための液晶表示部２４が形成されている。
【００１７】
なお、表示パネル２０は、ツイステッドネマティック型の液晶表示パネルに限定されず、例えば、インプレイン・スイッチング（Ｉｎ−Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）型の液晶表示パネル、バーチカルアライメント型の液晶表示パネル、ブルー相液晶表示パネル、強誘電性液晶表示パネル、又は、ＯＣＢ（Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ  Ｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄ  Ｂｅｎｄ）型の液晶表示パネル等であってもよい。
【００１８】
前面偏光フィルム２２は、表示パネル２０の液晶表示部２４に対向して配置されている。前面偏光フィルム２２は、当該前面偏光フィルム２２を透過する光の偏光方向を示す第２の透過軸を有している。すなわち、前面偏光フィルム２２は、表示パネル２０の液晶表示部２４から前面偏光フィルム２２に入射した光のうち、第２の透過軸に対して略平行な偏光方向の光のみを透過させる。なお、第２の透過軸の方向は、第１の透過軸の方向に対して略垂直である。前面偏光フィルム２２から出射する光は、例えばＳ偏光（後述する）である。
【００１９】
偏光変調器１０は、いわゆるアクティブリターダ（ａｃｔｉｖｅ  ｒｅｔａｒｄｅｒ）である。偏光変調器１０は、表示パネル２０からの画像を表す光（すなわち、前面偏光フィルム２２から出射する光）の偏光状態を、互いに偏光方向が９０°異なるＳ偏光（第１の偏光の一例）及びＰ偏光（第２の偏光の一例）のいずれかに変調する。Ｓ偏光は、第１の偏光方向（Ｘ軸方向）の直線偏光である。Ｐ偏光は、第１の偏光方向に対して９０°異なる第２の偏光方向（Ｙ軸方向）の直線偏光である。
【００２０】
第１のミラー１２は、例えば偏光ビームスプリッタであり、表示パネル２０に対して例えば４５°傾いて配置されている。第１のミラー１２は、偏光変調器１０からのＳ偏光をユーザ６に向けて反射し、且つ、偏光変調器１０からのＰ偏光を透過する。なお、本実施の形態では、第１のミラー１２の表示パネル２０に対する傾斜角度を４５°としたが、これに限定されず、上記傾斜角度は任意の角度でよい。
【００２１】
第２のミラー１４は、例えば反射鏡であり、第１のミラー１２と間隔を置いて対向して配置されている。第２のミラー１４は、第１のミラー１２に対して略平行に配置されている。第２のミラー１４は、第１のミラー１２を透過したＰ偏光をユーザ６に向けて反射する。
【００２２】
実施の形態１に係る表示装置２は、ユーザ６に対して立体的な画像４を表示する３Ｄディスプレイである。後述するように、第１のミラー１２に対してユーザ６と略対称な位置には前面画像２６が表示され、第２のミラー１４に対してユーザ６と略対称な位置には背面画像２８が表示される。第１のミラー１２及び第２のミラー１４は間隔を置いて配置されているため、前面画像２６及び背面画像２８は、奥行き方向（Ｙ軸方向）において異なる位置に表示される。前面画像２６及び背面画像２８の内容は同一であるが、輝度が互いに異なる。これにより、前面画像２６と背面画像２８とが融合して１つの像に見える錯視現象を利用した、立体的な画像４が表示される。
【００２３】
［１−２．表示装置の電気的構成］
次に、図２を参照しながら、実施の形態１に係る表示装置２の電気的構成について説明する。図２は、実施の形態１に係る表示装置２の電気的構成を示すブロック図である。
【００２４】
図２に示すように、表示装置２は、電気的構成として、偏光変調器１０と、表示パネル２０と、バックライト１６と、制御回路基板３０とを備えている。
【００２５】
偏光変調器１０は、偏光変調器制御回路４８からの駆動電圧が印加される一対の透明電極３２，３４を有している。
【００２６】
表示パネル２０は、液晶表示部２４と、走査線駆動回路３６と、映像線駆動回路３８とを有している。液晶表示部２４には、走査線駆動回路３６から延びる複数本の走査線４０と、映像線駆動回路３８から延びる複数本の映像線４２とが配置されている。
【００２７】
バックライト１６は、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）光源４４と、ＬＥＤ光源４４からの光を背面偏光フィルム１８へと導く導光板４６とを有している。なお、バックライト１６のＬＥＤ光源４４の配置は、直下型であってもよいし、エッジライト型であってもよい。なお、バックライト１６は、さらに、導光板４６からの光を均一に拡散させるための拡散板等を有していてもよい。
【００２８】
制御回路基板３０は、偏光変調器１０、表示パネル２０及びバックライト１６の各々と電気的に接続されている。制御回路基板３０は、偏光変調器１０、表示パネル２０及びバックライト１６の各々に対して、電力及び制御信号等の供給を行う。制御回路基板３０は、偏光変調器制御回路４８（駆動制御部の一例）と、画像制御回路５０（表示制御部の一例）と、ＡＣ／ＤＣコンバータ５２と、バックライト制御回路５４（点灯制御部の一例）とを有している。
【００２９】
偏光変調器制御回路４８は、表示パネル２０からの垂直同期信号に基づいて、偏光変調器１０の一対の透明電極３２，３４の間に印加する駆動電圧を制御する。駆動電圧は、例えば、１〜２ｋＨｚの周波数の矩形波電圧である。
【００３０】
画像制御回路５０は、制御回路基板３０の外部から取得した画像信号に基づいて、垂直同期信号、階調電圧及びコモン電圧等を生成し、これらを表示パネル２０に供給する。これにより、表示パネル２０は、走査線駆動回路３６及び映像線駆動回路３８を駆動することにより、走査線４０及び映像線４２を動作させる。その結果、画像制御回路５０は、垂直同期信号に基づいて、表示パネル２０の液晶表示部２４に第１の画像５６及び第２の画像５８（後述する図７の（ａ）及び図７の（ｂ）参照）を所定の周期（例えば６０Ｈｚ）で交互に繰り返し表示する。このとき、画像制御回路５０は、第１の画像５６の輝度と第２の画像５８の輝度とを互いに異ならせる。なお、第１の画像５６及び第２の画像５８はそれぞれ、上述した前面画像２６及び背面画像２８を形成するための画像である。
【００３１】
ＡＣ／ＤＣコンバータ５２は、商用電源６０から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を表示パネル２０及び偏光変調器制御回路４８の各々に供給する。
【００３２】
バックライト制御回路５４は、商用電源６０から供給される交流電力に基づいて、バックライト１６のＬＥＤ光源４４の点灯を制御する。
【００３３】
［１−３．偏光変調器の構成］
次に、図３及び図４を参照しながら、偏光変調器１０の構成について説明する。図３は、実施の形態１に係る表示装置２の偏光変調器１０の構成を示す断面図である。図４は、実施の形態１に係る表示装置２の偏光変調器１０の動作を説明するための図である。なお、図４の（ａ）は、一対の透明電極３２，３４の間に駆動電圧が印加された場合の偏光変調器１０の動作を示している。図４の（ｂ）は、一対の透明電極３２，３４の間に駆動電圧が印加されていない場合の偏光変調器１０の動作を示している。図４の（ｃ）は、一対の透明電極３２，３４の間に印加される駆動電圧を示している。
【００３４】
図３に示すように、偏光変調器１０は、ガラス基板６２、透明電極３２、液晶層６４、透明電極３４及びガラス基板６６がこの順に積層されることにより構成されている。なお、透明電極３２と液晶層６４との間、及び、透明電極３４と液晶層６４との間にはそれぞれ、液晶分子を配向させるための極薄い配向膜が積層されているが、説明の都合上、図３ではそれらの図示を省略してある。
【００３５】
液晶層６４は、例えばツイステッドネマティック型の液晶で構成されている。図４の（ａ）及び図４の（ｃ）に示すように、一対の透明電極３２，３４の間に駆動電圧が印加された場合には、複数の液晶分子６８の各々の配向方向は、透明電極３２から透明電極３４に向かう方向に揃った状態となる。このとき、偏光変調器１０は、その偏光軸の方向が０°となる第１の状態となる。すなわち、液晶層６４から出射した出射偏光の偏光方向は、液晶層６４に入射した入射偏光の偏光方向と同じ方向になる。
【００３６】
図４の（ｂ）及び図４の（ｃ）に示すように、一対の透明電極３２，３４の間に駆動電圧が印加されていない場合には、複数の液晶分子６８の各々の配向方向（ラビング方向）が９０°ツイストした状態となる。このとき、偏光変調器１０は、その偏光軸の方向が９０°である第２の状態となる。すなわち、液晶層６４から出射した出射偏光の偏光方向は、液晶層６４に入射した入射偏光の偏光方向に対して９０°異なっている。
【００３７】
なお、本実施の形態では、液晶層６４をツイステッドネマティック型の液晶で構成したが、これに限定されない。図５は、実施の形態１の変形例に係る偏光変調器１０Ａの動作を説明するための図である。なお、図５の（ａ）は、一対の透明電極３２，３４の間に駆動電圧が印加された場合の偏光変調器１０Ａの動作を示している。図５の（ｂ）は、一対の透明電極３２，３４の間に駆動電圧が印加されていない場合の偏光変調器１０Ａの動作を示している。図５の（ｃ）は、一対の透明電極３２，３４の間に印加される駆動電圧を示している。
【００３８】
図５に示すように、変形例に係る偏光変調器１０Ａでは、液晶層６４Ａは、ネマティック型の液晶で構成されている。図５の（ａ）及び図５の（ｃ）に示すように、一対の透明電極３２，３４の間に駆動電圧が印加された場合には、複数の液晶分子６８の各々の配向方向は、透明電極３２から透明電極３４に向かう方向に揃った状態となる。このとき、偏光変調器１０Ａは、その偏光軸の方向が０°である第１の状態となる。すなわち、液晶層６４Ａから出射した出射偏光の偏光方向は、液晶層６４Ａに入射した入射偏光の偏光方向と同じ方向になる。
【００３９】
図５の（ｂ）及び図５の（ｃ）に示すように、一対の透明電極３２，３４の間に駆動電圧が印加されていない場合には、複数の液晶分子６８の各々の配向方向は、液晶層６４Ａから出射した出射偏光の偏光方向に対して４５°傾斜している。このとき、偏光変調器１０Ａは、その偏光軸の方向が９０°である第２の状態となる。すなわち、液晶層６４Ａから出射した出射偏光の偏光方向は、液晶層６４Ａに入射した入射偏光の偏光方向に対して９０°異なっている。
【００４０】
［１−４．表示装置の動作］
次に、図６〜図９を参照しながら、表示装置２の動作について説明する。図６は、実施の形態１に係る表示装置２の動作を示すタイミングチャートである。図７は、実施の形態１に係る表示装置２により表示される画像４を説明するための図である。図８及び図９は、実施の形態１に係る表示装置２の動作を説明するための図である。
【００４１】
図６の（ａ）及び図６の（ｂ）に示すように、画像制御回路５０は、垂直同期信号に基づいて、表示パネル２０に第１の画像５６及び第２の画像５８を所定の周期で交互に繰り返し表示する。このとき、画像制御回路５０は、垂直同期信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに立ち上がるタイミングで、表示パネル２０における表示を第１の画像５６及び第２の画像５８の一方から他方に切り替える。なお、本実施の形態では、図６の（ｅ）に示すように、バックライト制御回路５４は、バックライト１６を常時点灯させる。
【００４２】
図７の（ａ）は、表示パネル２０の液晶表示部２４における第１の画像５６を示している。図７の（ｂ）は、表示パネル２０の液晶表示部２４における第２の画像５８を示している。図７の（ｃ）は、ユーザ６が視認する画像４を示している。図７の（ａ）及び図７の（ｂ）に示すように、画像制御回路５０は、表示パネル２０の液晶表示部２４における第１の画像５６の表示位置を、液晶表示部２４における第２の画像５８の表示位置に対して所定方向（Ｙ軸のマイナス方向）に距離Ｄだけシフトさせる。なお、距離Ｄは、図７の（ｃ）に示すように、ユーザ６から見て、前面画像２６と背面画像２８とが完全に重なるように設定されている。
【００４３】
図６の（ｃ）に示すように、偏光変調器制御回路４８は、垂直同期信号に基づいて、偏光変調器１０に印加する駆動電圧を制御する。このとき、偏光変調器制御回路４８は、垂直同期信号がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルに立ち上がるタイミングで、偏光変調器１０へ駆動電圧を印加する場合及び印加しない場合から他方に切り替える。
【００４４】
図６の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、表示パネル２０に第１の画像５６が表示されている期間には、偏光変調器１０には駆動電圧が印加されているため、偏光変調器１０は、その偏光軸の方向が０°となる第１の状態に切り替えられる。そのため、図８に示すように、液晶表示モジュール８から出射したＳ偏光（第１の画像５６を表す光の偏光状態）は、偏光変調器１０によりＳ偏光に維持される。偏光変調器１０からのＳ偏光は、第１のミラー１２でユーザ６に向けて反射される。このとき、図６の（ｆ）及び図８に示すように、第１のミラー１２に対してユーザ６と略対称な位置には、第１の画像５６に対応する前面画像２６が表示される。
【００４５】
一方、図６の（ｂ）〜（ｄ）に示すように、表示パネル２０に第２の画像５８が表示されている期間には、偏光変調器１０には駆動電圧が印加されていないため、偏光変調器１０は、その偏光軸の方向が９０°となる第２の状態に切り替えられる。そのため、図９に示すように、液晶表示モジュール８から出射したＳ偏光（第２の画像５８を表す光の偏光状態）は、偏光変調器１０によりＰ偏光に変調される。偏光変調器１０からのＰ偏光は、第１のミラー１２を透過した後に、第２のミラー１４でユーザ６に向けて反射されて第１のミラー１２を再度透過する。このとき、図６の（ｇ）及び図９に示すように、第２のミラー１４に対してユーザ６と略対称な位置には、第２の画像５８に対応する背面画像２８が表示される。
【００４６】
以上の動作が繰り返し行われることにより、前面画像２６と背面画像２８とが所定の周期（例えば６０Ｈｚ）で交互に繰り返し表示される。このとき、第１の画像５６及び第２の画像５８の各輝度は互いに異なるため、前面画像２６及び背面画像２８の各輝度も互いに異なっている。
【００４７】
また、表示パネル２０の液晶表示部２４における第１の画像５６の表示位置が第２の画像５８の表示位置に対してＹ軸のマイナス方向にシフトしているため、ユーザ６から見て、前面画像２６と背面画像２８とが完全に重なるようになる。仮に、表示パネル２０の液晶表示部２４において第１の画像５６と第２の画像５８とが同じ表示位置に表示されている場合には、ユーザ６から見て、前面画像２６と背面画像２８とがＺ軸方向にずれた状態で重なるようになる。
【００４８】
これにより、互いに輝度の異なる前面画像２６と背面画像２８とが融合して１つの像に見える錯視現象により、立体的な画像４（図１参照）が表示される。
【００４９】
［１−５．効果］
上述したように、表示装置２は、画像を表示する表示パネル２０と、表示パネル２０の背面に向けて光を照射するバックライト１６と、表示パネル２０からの画像を表す光の偏光状態を、互いに偏光方向が異なる第１の偏光及び第２の偏光のいずれかに変調する偏光変調器１０と、表示パネル２０に対して傾いて配置され、偏光変調器１０からの第１の偏光をユーザ６に向けて反射し、偏光変調器１０からの第２の偏光を透過する第１のミラー１２と、第１のミラー１２と間隔を置いて対向して配置され、第１のミラー１２を透過した第２の偏光をユーザ６に向けて反射する第２のミラー１４とを備える。
【００５０】
これにより、第１のミラー１２及び第２のミラー１４を表示パネル２０に対して傾けて配置するので、第１のミラー１２で反射した第１の偏光により形成された前面画像２６と、第２のミラー１４で反射した第２の偏光により形成された背面画像２８とを融合させて、立体的な画像４を表示することができる。その結果、バックライト１６からの光を１枚の表示パネル２０にのみ透過させればよいため、背景技術の欄で説明したように、バックライト１６からの光を２枚の表示パネルの各々に透過させる場合と比較して、バックライト１６の輝度を抑えることができ、バックライト１６からの光の利用効率を高めることができる。
【００５１】
表示装置２は、さらに、表示パネル２０に表示される画像を制御する画像制御回路５０と、偏光変調器１０の駆動を制御する偏光変調器制御回路４８とを備える。画像制御回路５０は、表示パネル２０に第１の画像５６と第２の画像５８とを交互に表示させる。偏光変調器制御回路４８は、表示パネル２０に第１の画像５６が表示されている際には、偏光変調器１０を、第１の画像５６を表す光の偏光状態を第１の偏光に変調する第１の状態に切り替え、表示パネル２０に第２の画像が表示されている際には、偏光変調器１０を、第２の画像５８を表す光の偏光状態を第２の偏光に変調する第２の状態に切り替える。
【００５２】
これにより、いわゆるアクティブリターダである偏光変調器１０を用いて、立体的な画像４を表示することができる。
【００５３】
さらに、画像制御回路５０は、垂直同期信号に基づいて、表示パネル２０において第１の画像５６及び第２の画像５８の一方から他方に表示を切り替える。偏光変調器制御回路４８は、垂直同期信号に基づいて、偏光変調器１０を第１の状態及び第２の状態の一方から他方に切り替える。
【００５４】
これにより、表示パネル２０において第１の画像５６及び第２の画像５８の一方から他方に表示を切り替える動作と、偏光変調器１０を第１の状態及び第２の状態の一方から他方に切り替える動作とを同期させることができる。
【００５５】
さらに、画像制御回路５０は、表示パネル２０における第１の画像５６の表示位置を、表示パネル２０における第２の画像５８の表示位置に対して所定方向にシフトさせる。
【００５６】
これにより、表示装置２は、ユーザ６から見て、第１の画像５６により形成された前面画像２６と、第２の画像５８により形成された背面画像２８とを完全に重ねて表示させることができる。
【００５７】
さらに、第１のミラー１２は、偏光ビームスプリッタである。第２のミラー１４は、反射鏡である。
【００５８】
これにより、表示装置２を簡易に構成することができる。
【００５９】
（実施の形態２）
次に、図１０を参照しながら、実施の形態２に係る表示装置２Ｂ（図２参照）の動作について説明する。図１０は、実施の形態２に係る表示装置２Ｂの動作を示すタイミングチャートである。なお、以下の各実施の形態において、上記実施の形態１と同一の構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００６０】
図１０の（ｄ）に示すように、期間Ｔ１は、偏光変調器１０（図１参照）が第１の状態から第２の状態に切り替えられる過渡応答期間である。また、期間Ｔ２は、偏光変調器１０が第２の状態から第１の状態に切り替えられる過渡応答期間である。これらの期間Ｔ１及び期間Ｔ２においては、液晶表示モジュール８（図１参照）から出射したＳ偏光の一部は、偏光変調器１０によりＳ偏光に維持され、液晶表示モジュール８から出射したＳ偏光の残りの一部は、偏光変調器１０によりＰ偏光に変調される。そのため、仮に、期間Ｔ１及び期間Ｔ２において、表示パネル２０（図１参照）に第２の画像５８が表示された場合には、第２の画像５８が前面画像２６及び背面画像２８（図１参照）の両方に表示される、いわゆるクロストークが発生する。
【００６１】
そのため、図１０の（ｂ）に示すように、実施の形態２に係る表示装置２Ｂの画像制御回路５０Ｂ（図２参照）は、期間Ｔ１及び期間Ｔ２において表示パネル２０に第２の画像５８を表示させない（すなわち、黒表示させる）。これにより、期間Ｔ１及び期間Ｔ２において、前面画像２６及び背面画像２８のいずれもが表示されないため、上述したクロストークの発生を抑制することができる。
【００６２】
（実施の形態３）
次に、図１１及び図１２を参照しながら、実施の形態３について説明する。
【００６３】
［３−１．表示装置の動作］
図１１及び図１２を参照しながら、実施の形態３に係る表示装置２Ｃの動作について説明する。図１１は、実施の形態３に係る表示装置２Ｃの電気的構成を示すブロック図である。図１２は、実施の形態３に係る表示装置２Ｃの動作を示すタイミングチャートである。
【００６４】
図１１に示すように、実施の形態３に係る表示装置２Ｃのバックライト制御回路５４Ｃは、表示パネル２０からの垂直同期信号に基づいて、バックライト１６の点灯を制御する。具体的には、図１２の（ｂ）及び図１２の（ｅ）に示すように、バックライト制御回路５４Ｃは、表示パネル２０において第１の画像５６及び第２の画像５８の一方が表示されている期間には、バックライト１６を点灯させる。また、バックライト制御回路５４Ｃは、表示パネル２０において第１の画像５６及び第２の画像５８の一方から他方に表示が切り替わる期間（期間Ｔ１又は期間Ｔ２を含む期間）には、バックライト１６を消灯させる。
【００６５】
これにより、図１２の（ｆ）及び図１２の（ｇ）に示すように、期間Ｔ１及び期間Ｔ２において、前面画像２６及び背面画像２８（図１参照）のいずれもが表示されないため、上述したクロストークの発生を抑制することができる。
【００６６】
［３−２．効果］
上述したように、本実施の形態では、表示装置２Ｃは、さらに、バックライト１６の点灯を制御するバックライト制御回路５４Ｃを備える。バックライト制御回路５４Ｃ、表示パネル２０において第１の画像５６及び第２の画像５８の一方が表示されている期間には、バックライト１６を点灯させ、表示パネル２０において第１の画像５６及び第２の画像５８の一方から他方に表示が切り替わる期間には、バックライト１６を消灯させる。
【００６７】
これにより、上記各期間において、前面画像２６及び背面画像２８のいずれもが表示されないため、上述したクロストークの発生を抑制することができる。
【００６８】
（実施の形態４）
［４−１．表示装置の構成］
次に、図１３〜図１６Ｂを参照しながら、実施の形態４に係る表示装置２Ｄの構成について説明する。図１３は、実施の形態４に係る表示装置２Ｄの構成を示す図である。図１４Ａ、図１４Ｂ及び図１５は、実施の形態４に係る表示装置２Ｄの偏光変調器１０Ｄの構成を説明するための図である。図１６Ａ及び図１６Ｂは、実施の形態４に係る表示装置２Ｄにより表示される画像４Ｄを説明するための図である。なお、説明の都合上、図１６Ａでは、表示パネル２０と偏光変調器１０Ｄとを重ねて表示してある。
【００６９】
図１３に示すように、実施の形態４に係る表示装置２Ｄは、上記実施の形態１で説明した偏光変調器１０に代えて、偏光変調器１０Ｄを備えている。偏光変調器１０Ｄは、いわゆるパターンリターダ（ｐａｔｔｅｒｎ  ｒｅｔａｒｄｅｒ）である。
【００７０】
図１４Ａに示すように、偏光変調器１０Ｄは、複数の第１の位相差領域７０と、複数の第２の位相差領域７２とを有している。第１の位相差領域７０及び第２の位相差領域７２は、奥行き方向（Ｙ軸方向）に沿ってストライプ状に交互に配置されている。複数の第１の位相差領域７０及び複数の第２の位相差領域７２は、表示パネル２０のＸ軸方向に延びる走査線に対して略平行に配置されている。また、図１４Ｂに示すように、第１の位相差領域７０及び第２の位相差領域７２の各々のＹ軸方向の大きさは、表示パネル２０の液晶表示部２４における１つの表示ラインのＹ軸方向の大きさと概ね同じ大きさである。なお、第１の位相差領域７０及び第２の位相差領域７２の各々のＹ軸方向の大きさは、隣接する複数の表示ラインのＸ軸方向の大きさと概ね同じ大きさであってもよい。
【００７１】
第１の位相差領域７０は透明のガラス板で構成され、第２の位相差領域７２はλ／２板（１／２波長板）で構成されている。図１４Ｂに示すように、第２の位相差領域７２を構成するλ／２板の遅相軸の方向は、第１の位相差領域７０及び第２の位相差領域７２の配置方向（Ｙ軸方向）に対して＋４５°傾いている。
【００７２】
図１５に示すように、表示パネル２０からのＳ偏光のうち、偏光変調器１０Ｄの第１の位相差領域７０に入射したＳ偏光は、ガラス板によってＳ偏光に維持されたまま第１の位相差領域７０から出射する。また、表示パネル２０からのＳ偏光のうち、偏光変調器１０Ｄの第２の位相差領域７２に入射したＳ偏光は、λ／２板によってＰ偏光に変調されて第２の位相差領域７２から出射する。
【００７３】
また、図１６Ａに示すように、表示パネル２０の液晶表示部２４には、第１の画像５６Ｄと第２の画像５８Ｄとが同時に表示される。液晶表示部２４には、複数の表示ラインが奥行き方向（Ｙ軸方向）に沿ってストライプ状に交互に配置されている。複数の表示ラインのうち偶数行の表示ラインには、第１の画像５６Ｄを表示する第１の表示領域７４が配置されている。複数の表示ラインのうち奇数行の表示ラインには、第２の画像５８Ｄを表示する第２の表示領域７６が配置されている。上記実施の形態１と同様に、液晶表示部２４における第１の画像５６Ｄの表示位置は、液晶表示部２４における第２の画像５８Ｄの表示位置に対して所定方向（Ｙ軸のマイナス方向）に所定距離Ｄだけシフトされている。
【００７４】
なお、図１６Ａに示すように、表示パネル２０の複数の第１の表示領域７４はそれぞれ、偏光変調器１０Ｄの複数の第１の位相差領域７０に対応して配置されている。また、表示パネル２０の複数の第２の表示領域７６はそれぞれ、偏光変調器１０Ｄの複数の第２の位相差領域７２に対応して配置されている。図１６Ａでは、説明の都合上、第１の表示領域７４及び第２の表示領域７６の各々のＹ軸方向の大きさを実際の大きさよりも大きく図示してある。
【００７５】
なお、本実施の形態では、第１の位相差領域７０をガラス板で構成し、第２の位相差領域７２をλ／２板で構成したが、これとは反対に、第１の位相差領域７０をλ／２板で構成し、第２の位相差領域７２をガラス板で構成してもよい。すなわち、第１の位相差領域７０及び第２の位相差領域７２のいずれか一方のみをλ／２板で構成してもよい。
【００７６】
［４−２．表示装置の動作］
次に、図１３を参照しながら、実施の形態４に係る表示装置２Ｄの動作について説明する。
【００７７】
上述したように、表示パネル２０の液晶表示部２４の複数の第１の表示領域７４には、第１の画像５６Ｄが表示され、複数の第２の表示領域７６には、第２の画像５８Ｄが表示されている。
【００７８】
図１３に示すように、表示パネル２０の複数の第１の表示領域７４の各々からのＳ偏光（第１の画像５６Ｄを表す光の偏光状態）はそれぞれ、偏光変調器１０Ｄの複数の第１の位相差領域７０によりＳ偏光に維持される。偏光変調器１０Ｄの複数の第１の位相差領域７０の各々からのＳ偏光は、第１のミラー１２でユーザ６に向けて反射される。このとき、図１３に示すように、第１のミラー１２に対してユーザ６と略対称な位置には、第１の画像５６Ｄに対応する前面画像２６Ｄが表示される。
【００７９】
また、表示パネル２０の複数の第２の表示領域７６の各々からのＳ偏光（第２の画像５８Ｄを表す光の偏光状態）はそれぞれ、偏光変調器１０Ｄの複数の第２の位相差領域７２によりＰ偏光に変調される。偏光変調器１０Ｄの複数の第２の位相差領域７２の各々からのＰ偏光は、第１のミラー１２を透過した後に、第２のミラー１４でユーザ６に向けて反射され第１のミラー１２を再度透過する。このとき、図１３に示すように、第２のミラー１４に対してユーザ６と略対称な位置には、第２の画像５８Ｄに対応する背面画像２８Ｄが表示される。
【００８０】
以上のようにして、図１６Ｂに示すように、前面画像２６Ｄと背面画像２８Ｄとが同時に表示される。互いに輝度の異なる前面画像２６Ｄと背面画像２８Ｄとが融合して１つの像に見える錯視現象により、立体的な画像４Ｄが表示される。
【００８１】
なお、表示パネル２０の第２の表示領域７６からのＳ偏光は、Ｐ偏光に変調された後、第１のミラー１２を２回透過するため、背面画像２８Ｄの輝度は、前面画像２６Ｄの輝度よりも低下する。そのため、第１の画像５６Ｄ及び第２の画像５８Ｄの各輝度を変えて調節してもよく、あるいは、第１の位相差領域７０及び第２の位相差領域７２の面積比を調節することにより、前面画像２６Ｄ及び背面画像２８Ｄの各輝度を調節してもよい。
【００８２】
［４−３．効果］
上述したように、本実施の形態では、表示装置２Ｄは、さらに、表示パネル２０に表示される画像を制御する画像制御回路５０を備える。画像制御回路５０は、表示パネル２０の第１の表示領域７４及び第２の表示領域７６にそれぞれ第１の画像５６Ｄ及び第２の画像５８Ｄを表示させる。偏光変調器１０Ｄは、第１の表示領域７４に対応して配置され、表示パネル２０からの第１の画像５６Ｄを表す光の偏光状態を、第１の偏光に変調する第１の位相差領域７０と、第２の表示領域７６に対応して配置され、表示パネル２０からの第２の画像５８Ｄを表す光の偏光状態を、第２の偏光に変調する第２の位相差領域７２とを有する。
【００８３】
これにより、いわゆるパターンリターダである偏光変調器１０Ｄを用いて、立体的な画像４Ｄを表示することができる。
【００８４】
さらに、第１の位相差領域７０及び第２の位相差領域７２のいずれか一方のみがλ／２板で構成されている。
【００８５】
これにより、偏光変調器１０Ｄを簡易に構成することができる。
【００８６】
［４−４．偏光変調器の変形例］
次に、図１７Ａ〜図１７Ｆを参照しながら、実施の形態４の変形例１〜６に係る偏光変調器１０Ｅ〜１０Ｊの各構成について説明する。図１７Ａ〜図１７Ｆはそれぞれ、実施の形態４の変形例１〜６に係る偏光変調器１０Ｅ〜１０Ｊの構成を示す図である。
【００８７】
図１７Ａに示すように、変形例１に係る偏光変調器１０Ｅでは、第１の位相差領域７０Ｅ及び第２の位相差領域７２Ｅは、Ｘ軸方向に沿ってストライプ状に交互に配置されている。第１の位相差領域７０Ｅ及び第２の位相差領域７２Ｅは、表示パネル２０（図１３参照）のＸ軸方向に延びる走査線に対して略垂直に配置されている。
【００８８】
第１の位相差領域７０Ｅ及び第２の位相差領域７２Ｅの各々のＸ軸方向の大きさは、表示パネル２０の液晶表示部２４における１つの表示ラインのＸ軸方向の大きさと同じ大きさである。なお、第１の位相差領域７０Ｅ及び第２の位相差領域７２Ｅの各々のＸ軸方向の大きさは、隣接する複数の表示ラインのＸ軸方向の大きさと同じ大きさであってもよい。
【００８９】
図１７Ｂに示すように、変形例２に係る偏光変調器１０Ｆでは、複数の第１の位相差領域７０Ｆ及び複数の第２の位相差領域７２Ｆは、千鳥状に交互に配置されている。第１の位相差領域７０Ｆ及び第２の位相差領域７２Ｆの各々は、矩形状に形成されている。
【００９０】
図１７Ｃに示すように、変形例３に係る偏光変調器１０Ｇでは、複数の第２の位相差領域７２Ｇは、千鳥状に配置されている。第２の位相差領域７２Ｇは、不定形状（瓢箪形状）に形成されている。第１の位相差領域７０Ｇは、複数の第２の位相差領域７２Ｇ以外の領域を埋めるように配置されている。
【００９１】
図１７Ｄに示すように、変形例４に係る偏光変調器１０Ｈでは、複数の第２の位相差領域７２Ｈは、千鳥状に配置されている。複数の第２の位相差領域７２Ｈの各々は、均一な大きさの円形状に形成されている。第１の位相差領域７０Ｈは、複数の第２の位相差領域７２Ｈ以外の領域を埋めるように配置されている。
【００９２】
図１７Ｅに示すように、変形例５に係る偏光変調器１０Ｉでは、複数の第２の位相差領域７２Ｉは、不均一に配置されている。複数の第２の位相差領域７２Ｉの各々は、均一な大きさの円形状に形成されている。第１の位相差領域７０Ｉは、複数の第２の位相差領域７２Ｉ以外の領域を埋めるように配置されている。
【００９３】
図１７Ｆに示すように、変形例６に係る偏光変調器１０Ｊでは、複数の第２の位相差領域７２Ｊは、不均一に配置されている。複数の第２の位相差領域７２Ｊの各々は、不均一な大きさの円形状に形成されている。第１の位相差領域７０Ｊは、複数の第２の位相差領域７２Ｊ以外の領域を埋めるように配置されている。
【００９４】
（実施の形態５）
［５−１．表示装置の構成］
次に、図１８〜図２０を参照しながら、実施の形態５に係る表示装置２Ｋの構成について説明する。図１８は、実施の形態５に係る表示装置２Ｋの構成を示す図である。図１９Ａ、図１９Ｂ及び図２０は、実施の形態５に係る表示装置２Ｋの偏光変調器１０Ｋの構成を説明するための図である。
【００９５】
図１８に示すように、実施の形態５に係る表示装置２Ｋは、上記実施の形態１で説明した偏光変調器１０に代えて、偏光変調器１０Ｋを備えている。偏光変調器１０Ｋは、いわゆるパターンリターダである。また、第１のミラー１２Ｋと第２のミラー１４との間には、λ／４フィルム７８が配置されている。
【００９６】
図１９Ａに示すように、偏光変調器１０Ｋは、複数の第１の位相差領域７０Ｋと、複数の第２の位相差領域７２Ｋとを有している。第１の位相差領域７０Ｋ及び第２の位相差領域７２Ｋは、奥行き方向（Ｙ軸方向）に沿ってストライプ状に交互に配置されている。第１の位相差領域７０Ｋ及び第２の位相差領域７２Ｋは、表示パネル２０のＸ軸方向に延びる走査線に対して略平行に配置されている。また、図１９Ｂに示すように、第１の位相差領域７０Ｋ及び第２の位相差領域７２Ｋの各々のＹ軸方向の大きさは、表示パネル２０の液晶表示部２４における１つの表示ラインのＹ軸方向の大きさと概ね同じ大きさである。なお、第１の位相差領域７０Ｋ及び第２の位相差領域７２Ｋの各々のＹ軸方向の大きさは、隣接する複数の表示ラインのＸ軸方向の大きさと概ね同じ大きさであってもよい。
【００９７】
第１の位相差領域７０Ｋは、第１の遅相軸を有する第１のλ／４板（１／４波長板）で構成されている。第２の位相差領域７２Ｋは、第２の遅相軸を有する第２のλ／４板で構成されている。図１９Ｂに示すように、第１の位相差領域７０Ｋを構成する第１のλ／４板の第１の遅相軸の方向は、第１の位相差領域７０Ｋ及び第２の位相差領域７２Ｋの配置方向（Ｙ軸方向）に対して−４５°傾いている。第２の位相差領域７２Ｋを構成する第２のλ／４板の第２の遅相軸の方向は、第１の位相差領域７０Ｋ及び第２の位相差領域７２Ｋの配置方向（Ｙ軸方向）に対して＋４５°傾いている。すなわち、第２の遅相軸の方向は、第１の遅相軸の方向に対して９０°異なっている。
【００９８】
図２０に示すように、表示パネル２０からのＳ偏光のうち、偏光変調器１０Ｋの第１の位相差領域７０Ｋに入射したＳ偏光は、第１のλ／４板によって左回り円偏光（第１の偏光の一例）に変調されて第１の位相差領域７０Ｋから出射する。また、表示パネル２０からのＳ偏光のうち、偏光変調器１０Ｋの第２の位相差領域７２Ｋに入射したＳ偏光は、第２のλ／４板によって右回り円偏光（第２の偏光の一例）に変調されて第２の位相差領域７２Ｋから出射する。
【００９９】
また、図１６Ａ、図１８に示すように、上記実施の形態４と同様に、表示パネル２０の液晶表示部２４には、第１の画像５６Ｄと第２の画像５８Ｄとが同時に表示される。
【０１００】
なお、表示パネル２０の複数の第１の表示領域７４（図１６Ａ参照）はそれぞれ、偏光変調器１０Ｋの複数の第１の位相差領域７０Ｋに対応して配置されている。また、表示パネル２０の複数の第２の表示領域７６（図１６Ａ参照）はそれぞれ、偏光変調器１０Ｋの複数の第２の位相差領域７２Ｋに対応して配置されている。
【０１０１】
また、第１のミラー１２Ｋは、偏光変調器１０Ｋからの右回り円偏光をユーザ６に向けて反射し、且つ、偏光変調器１０Ｋからの左回り円偏光を透過する。
【０１０２】
［５−２．表示装置の動作］
次に、図１８を参照しながら、実施の形態５に係る表示装置２Ｋの動作について説明する。
【０１０３】
上述したように、表示パネル２０の液晶表示部２４の複数の第１の表示領域７４には、第１の画像５６Ｄが表示され、複数の第２の表示領域７６には、第２の画像５８Ｄが表示されている。
【０１０４】
図１８に示すように、複数の第１の表示領域７４の各々からのＳ偏光（第１の画像５６Ｄを表す光の偏光状態）はそれぞれ、偏光変調器１０Ｋの複数の第１の位相差領域７０Ｋにより右回り円偏光に変調される。偏光変調器１０Ｋの複数の第１の位相差領域７０Ｋの各々からの右回り円偏光は、第１のミラー１２Ｋでユーザ６に向けて反射される。このとき、図１８に示すように、第１のミラー１２Ｋに対してユーザ６と略対称な位置には、第１の画像５６Ｄに対応する前面画像２６Ｄが表示される。
【０１０５】
また、複数の第２の表示領域７６の各々からのＳ偏光（第２の画像５８Ｄを表す光の偏光状態）はそれぞれ、偏光変調器１０Ｋの複数の第２の位相差領域７２Ｋにより左回り円偏光に変調される。偏光変調器１０Ｋの複数の第２の位相差領域７２Ｋの各々からの左回り円偏光は、第１のミラー１２Ｋを透過した後に、λ／４フィルム７８を透過して直線偏光（図１８の例ではＰ偏光）に変換される。λ／４フィルム７８を透過した直線偏光（Ｐ偏光）は、第２のミラー１４でユーザ６に向けて反射される。第２のミラー１４で反射された直線偏光（Ｐ偏光）は、λ／４フィルム７８を透過して左回り円偏光に変換された後に、第１のミラー１２を再度透過する。このとき、図１８に示すように、第２のミラー１４に対してユーザ６と略対称な位置には、第２の画像５８Ｄに対応する背面画像２８Ｄが表示される。
【０１０６】
以上のようにして、前面画像２６Ｄと背面画像２８Ｄとが同時に表示される。互いに輝度の異なる前面画像２６Ｄと背面画像２８Ｄとが融合して１つの像に見える錯視現象により、立体的な画像４Ｄが表示される。
【０１０７】
［５−３．効果］
上述したように、本実施の形態では、第１の位相差領域７０Ｋは、第１の遅相軸を有する第１のλ／４板で構成される。第２の位相差領域７２Ｋは、第１の遅相軸に対して方向が９０°異なる第２の遅相軸を有する第２のλ／４板で構成されている。
【０１０８】
これにより、偏光変調器１０Ｋを簡易に構成することができる。
【０１０９】
（実施の形態６）
［６−１．表示装置の構成］
次に、図２１を参照しながら、実施の形態６に係る表示装置２Ｌの構成について説明する。図２１は、実施の形態６に係る表示装置２Ｌの構成を示す図である。
【０１１０】
図２１に示すように、実施の形態６に係る表示装置２Ｌは、上記実施の形態１で説明した構成要素に加えて、λ／４シート８０を備えている。λ／４シート８０は、第１のミラー１２とユーザ６との間に配置されている。
【０１１１】
第１のミラー１２で反射したＳ偏光は、λ／４シート８０を透過して右回り円偏光に変換される。また、第２のミラー１４で反射したＰ偏光は、λ／４シート８０を透過して左回り円偏光に変換される。
【０１１２】
これにより、ユーザ６がＳ偏光及びＰ偏光のいずれかを遮断する偏光サングラス８２を着用している場合であっても、λ／４シート８０からの右回り円偏光及び左回り円偏光は、偏光サングラス８２を透過する。その結果、ユーザ６は、画像４を立体的に視認することができる。
【０１１３】
［６−２．効果］
上述したように、本実施の形態では、第１のミラー１２で反射した第１の偏光及び第２のミラー１４で反射した第２の偏光の各々は直線偏光である。表示装置２Ｌは、さらに、第１のミラー１２で反射した第１の偏光及び第２のミラー１４で反射した第２の偏光の各々を直線偏光から円偏光に変換するλ／４シート８０を備える。
【０１１４】
これにより、ユーザ６は、偏光サングラス８２を着用している場合であっても、画像４を立体的に視認することができる。
【０１１５】
（実施の形態７）
次に、図２２を参照しながら、実施の形態７に係る表示装置２Ｍの構成について説明する。図２２は、実施の形態７に係る表示装置２Ｍの構成を示す図である。
【０１１６】
図２２に示すように、実施の形態７に係る表示装置２Ｍでは、λ／４フィルム８４の配置が上記実施の形態５と異なっている。具体的には、λ／４フィルム８４は、上記実施の形態５と同様の直線偏光を円偏光に変換する偏光変調器１０Ｋと、実施の形態１と同様の第１のミラー１２との間に配置されている。λ／４フィルム８４は、液晶表示モジュール８の出射光の偏光軸に対して約４５°の角度に遅相軸を有している。
【０１１７】
これにより、λ／４フィルム８４に入射した円偏光は、互いに直交するＰ偏光とＳ偏光とに変換される。λ／４フィルム８４から出射したＳ偏光は、第１のミラー１２でユーザ６に向けて反射する。このとき、図２２に示すように、第１のミラー１２に対してユーザ６と略対称な位置には、第１の画像５６Ｄ（図１６Ａ参照）に対応する前面画像２６Ｄが表示される。
【０１１８】
また、λ／４フィルム８４から出射したＰ偏光は、第１のミラー１２を透過した後に、第２のミラー１４でユーザ６に向けて反射して第１のミラー１２を再度透過する。このとき、図２２に示すように、第２のミラー１４に対してユーザ６と略対称な位置には、第２の画像５８Ｄ（図１６Ａ参照）に対応する背面画像２８Ｄが表示される。
【０１１９】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記各実施の形態及び各変形例で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【０１２０】
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
【０１２１】
上記各実施の形態では、表示装置２（２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｋ，２Ｌ，２Ｍ）を車両に搭載する例について説明したが、これに限定されず、例えば表示装置をテレビジョン受像機等として用いてもよい。
【０１２２】
以上のように、本開示における技術の例示として、実施の形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。
【０１２３】
したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、上記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。
【０１２４】
また、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２５】
本開示は、画像を表示する表示装置に適用可能である。具体的には、例えばＤＦＤ方式の表示装置等に、本開示は適用可能である。
【符号の説明】
【０１２６】
２，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，２Ｋ，２Ｌ，２Ｍ  表示装置
４，４Ｄ  画像
６  ユーザ
８  液晶表示モジュール
１０，１０Ａ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｉ，１０Ｊ，１０Ｋ  偏光変調器
１２，１２Ｋ  第１のミラー
１４  第２のミラー
１６  バックライト
１８  背面偏光フィルム
２０  表示パネル
２２  前面偏光フィルム
２４  液晶表示部
２６，２６Ｄ  前面画像
２８，２８Ｄ  背面画像
３０  制御回路基板
３２，３４  透明電極
３６  走査線駆動回路
３８  映像線駆動回路
４０  走査線
４２  映像線
４４  ＬＥＤ光源
４６  導光板
４８  偏光変調器制御回路
５０，５０Ｂ  画像制御回路
５２  ＡＣ／ＤＣコンバータ
５４，５４Ｃ  バックライト制御回路
５６，５６Ｄ  第１の画像
５８，５８Ｄ  第２の画像
６０  商用電源
６２，６６  ガラス基板
６４，６４Ａ  液晶層
６８  液晶分子
７０，７０Ｅ，７０Ｆ，７０Ｇ，７０Ｈ，７０Ｉ，７０Ｊ，７０Ｋ  第１の位相差領域
７２，７２Ｅ，７２Ｆ，７２Ｇ，７２Ｈ，７２Ｉ，７２Ｊ，７２Ｋ  第２の位相差領域
７４  第１の表示領域
７６  第２の表示領域
７８，８４  λ／４フィルム
８０  λ／４シート
８２  偏光サングラス
【図１】
2018168626.tif 000003
【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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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１７Ｃ】
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【図１７Ｄ】
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【図１７Ｅ】
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【図１７Ｆ】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年9月4日(2019.9.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本開示における表示装置は、画像を表示する表示パネルと、表示パネルの背面に向けて光を照射するバックライトと、表示パネルからの画像を表す光の偏光状態を、互いに偏光方向が異なる第１の偏光及び第２の偏光のいずれかに変調する偏光変調器と、表示パネルに対して傾いて配置され、偏光変調器からの第１の偏光をユーザに向けて反射し、偏光変調器からの第２の偏光を透過する第１のミラーと、第１のミラーと間隔を置いて平行に配置され、第１のミラーを透過した第２の偏光をユーザに向けて反射する第２のミラーと、を備える。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
表示装置２は、さらに、表示パネル２０に表示される画像を制御する画像制御回路５０と、偏光変調器１０の駆動を制御する偏光変調器制御回路４８とを備える。画像制御回路５０は、表示パネル２０に第１の画像５６と第２の画像５８とを交互に表示させる。偏光変調器制御回路４８は、表示パネル２０に第１の画像５６が表示されている際には、偏光変調器１０を、第１の画像５６を表す光の偏光状態を第１の偏光に変調する第１の状態に切り替え、表示パネル２０に第２の画像５８が表示されている際には、偏光変調器１０を、第２の画像５８を表す光の偏光状態を第２の偏光に変調する第２の状態に切り替える。
【手続補正３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
画像を表示する表示パネルと、
前記表示パネルの背面に向けて光を照射するバックライトと、
前記表示パネルからの前記画像を表す光の偏光状態を、互いに偏光方向が異なる第１の偏光及び第２の偏光のいずれかに変調する偏光変調器と、
前記表示パネルに対して傾いて配置され、前記偏光変調器からの前記第１の偏光をユーザに向けて反射し、前記偏光変調器からの前記第２の偏光を透過する第１のミラーと、
前記第１のミラーと間隔を置いて平行に配置され、前記第１のミラーを透過した前記第２の偏光を前記ユーザに向けて反射する第２のミラーと、を備える
表示装置。
【国際調査報告】
2018168626.tif 000033
2018168626.tif 000034
2018168626.tif 000035
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