(57)【要約】【課題】外光に対して視認性の高い可能な指向性表示ディスプレイを提供する。【解決手段】  本発明の指向性を有する複数の画像を同時に表示することが可能な指向性表示ディスプレイは、複数の画素ドットを構成する液晶層と、液晶層の背面側に設けられ、液晶層の前面側から入射する光を反射し、液晶層の背面側から入射する光を透過する透過／反射層と、を有し、複数の画素ドットによって複数の画像を形成する液晶パネルと、複数の画像を光学的に分離するために、複数の遮光部および複数の開口部を有し、液晶層の前面側に配置されるバリアと、を備える。【選択図】図１
2008262107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
指向性を有する複数の画像を同時に表示することが可能な指向性表示ディスプレイであって、
複数の画素ドットを構成する液晶層と、前記液晶層の背面側に設けられ、前記液晶層の前面側から入射する光を反射し、前記液晶層の背面側から入射する光を透過する透過／反射層と、を有し、前記複数の画素ドットによって前記複数の画像を形成するための液晶パネルと、
前記複数の画像を光学的に分離するために、複数の遮光部および複数の開口部を有し、前記液晶層の前面側に配置されるバリアと、
を備えることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【請求項２】
請求項１に記載の指向性表示ディスプレイであって、
前記バリアにおける各遮光部は、それぞれ、前記バリアの背面側に、光反射層を備えることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の指向性表示ディスプレイにおいて、
前記バリアにおける各遮光部は、それぞれ、前記バリアの前面側に、無反射層を備えることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、
前記液晶パネルは、前記液晶層の前面側に配置される前面側偏光板および前記液晶層の背面側に配置される背面側偏光板を備えており、
前記前面側偏光板は、前記バリアの前面に配置されることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、
前記バリアにおける各開口部は、表示する画像数をｎ（ｎは２以上の整数）とした場合に、１つの開口部が前記液晶パネルのｎ個の画素ドットに対応するように、それぞれ設けられることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、
前記バリアにおける隣接する前記開口部同士のピッチをＬとし、前記液晶パネルにおいて、１つの画像を形成する複数の前記画像ドットのうち、隣接する画素ドット同士のピッチをＭとした場合に、前記距離Ｌが前記距離Ｍより小さいことを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、
前記バリアにおける前記遮光部と前記開口部とは、市松状になるように配置されていることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【請求項８】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、
前記バリアにおける前記遮光部と前記開口部とは、ストライプ状になるように配置されていることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、２画面表示ディスプレイや３Ｄ表示ディスプレイなど、指向性を有する複数の画像を同時に表示することが可能な指向性表示ディスプレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来において、例えば、下記の特許文献１に記載されているように、３Ｄ表示ディスプレイなどの指向性表示ディスプレイは、透過型液晶パネルの前面にバリアを配置して、指向性を有する複数の画像に分離することにより、指向性表示を実現している。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−３３１６０５号公報
【特許文献２】特開２００５−１８１６６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、バリアは、透過型液晶パネルから射出された画像光を部分的に遮断して、複数の画像に分離するものであるため、観察者がそれらの画像を見た場合、通常の１画面表示の場合に比較して、暗く見えてしまい、視認性が悪くなるという問題があった。
【０００５】
しかも、透過型液晶パネルは、反射型液晶パネルに比較して、外光に対する視認性が低いため、このような特性を有する透過型液晶パネルを用いた指向性表示ディスプレイでは、太陽光下など、外光が強い場合に、視認性がさらに悪くなるという問題があった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を解決し、外光が強い場合でも視認性の悪化を抑制することが可能な指向性表示ディスプレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記した目的の少なくとも一部を達成するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］指向性を有する複数の画像を同時に表示することが可能な指向性表示ディスプレイであって、複数の画素ドットを構成する液晶層と、前記液晶層の背面側に設けられ、前記液晶層の前面側から入射する光を反射し、前記液晶層の背面側から入射する光を透過する透過／反射層と、を有し、前記複数の画素ドットによって前記複数の画像を形成する液晶パネルと、前記複数の画像を光学的に分離するために、複数の遮光部および複数の開口部を有し、前記液晶層の前面側に配置されるバリアと、を備えることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【０００９】
上記したように、適用例１記載の指向性表示ディスプレイでは、透過型液晶パネルに比較して、外光を照明光として利用することにより、外光に対する視認性が高い反射型液晶パネルとしても機能する液晶パネルを、表示パネルとして用いている。このため、太陽光下など、外光が強い場合でも視認性が悪化することを抑制することが可能である。
【００１０】
［適用例２］適用例１記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記バリアにおける各遮光部は、それぞれ、前記バリアの背面側に、光反射層を備えることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【００１１】
こうすることにより、バリアで遮光される光を光反射層で反射して再利用することが可能となり、いっそう外光に対する視認性を高めることができる。また、例えば、バックライトを照明装置として用いて、液晶パネルを透過型液晶パネルとして機能させる場合においても、バリアで遮光される光を光反射層で反射して再利用することが可能となり、外光に対する視認性を高めることができる。
【００１２】
［適用例３］適用例１または適用例２記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記バリアにおける各遮光部は、それぞれ、前記バリアの前面側に、無反射層を備えることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【００１３】
こうすることにより、バリアで外光が反射されることがほとんどなく、いわゆる写り込みを防止することができる。
【００１４】
［適用例４］適用例１ないし適用例３のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記液晶パネルは、前記液晶層の前面側に配置される前面側偏光板および前記液晶層の背面側に配置される背面側偏光板を備えており、前記前面側偏光板は、前記バリアの前面に配置されることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【００１５】
こうすることにより、複数の画像の分離効率を高めることができる。
【００１６】
［適用例５］適用例１ないし適用例４のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記バリアにおける各開口部は、表示する画像数をｎ（ｎは２以上の整数）とした場合に、１つの開口部が前記液晶パネルのｎ個の画素ドットに対応するように、それぞれ設けられることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【００１７】
こうすることにより、液晶パネルによって形成されるｎ個の画像を光学的に分離することができる。
【００１８】
［適用例６］適用例１ないし適用例５のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記バリアにおける隣接する前記開口部同士のピッチをＬとし、前記液晶パネルにおいて、１つの画像を形成する複数の前記画像ドットのうち、隣接する画素ドット同士のピッチをＭとした場合に、前記距離Ｌが前記距離Ｍより小さいことを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【００１９】
このように構成することによって、液晶パネルによって形成されるｎ個の画像を、効率よく分離することができる。
【００２０】
［適用例７］適用例１ないし適用例６のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記バリアにおける前記遮光部と前記開口部とは、市松状になるように配置されていることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【００２１】
［適用例８］適用例１ないし適用例６のいずれかに記載の指向性表示ディスプレイにおいて、前記バリアにおける前記遮光部と前記開口部とは、ストライプ状になるように配置されていることを特徴とする指向性表示ディスプレイ。
【００２２】
遮光部と開口部とを、市松状あるいはストライプ状になるように配置することにより、表示される各画像の画質を向上させることができる。
【００２３】
なお、本発明は、上記した指向性表示ディスプレイなどの装置発明の態様に限ることなく、画像表示方法などの方法発明としての態様で実現することも可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
Ａ．実施例の構成：
図１は、本発明の一実施例としての指向性表示ディスプレイの断面を模式的に示した説明図である。本実施例における指向性表示ディスプレイ１００は、２つの画像（第１の画像と第２の画像）を同時に表示することができる、２画面表示ディスプレイまたは３Ｄ表示ディスプレイである。本実施例における指向性表示ディスプレイ１００は、図１に示すように、半透過型液晶パネル（「半透過反射型液晶パネル」とも呼ばれる。）１１０と、半透過型液晶パネルの前面に配置されるバリア１５０と、半透過型液晶パネルの後面に配置されるバックライト１８０と、を備えている。
【００２５】
半透過型液晶パネル１１０は、ガラス基板１１６上に、光反射膜１１８が形成されている。この光反射膜１１８は、反射した光を拡散させて白色光とするための拡散性を有していることが好ましい。このような拡散性は、例えば、反射面の表面に透明な拡散性シートを設けることにより構成することができ、反射面の表面に細かい凹凸を設けることにより構成することもできる。また、光反射膜１１８には、複数の画素ドットに対応して、それぞれスルーホール１２０が設けられている。スルーホールの位置および数は、特に限定されるものではなく、種々の構成とすることができる。図１では、各画素ドットの中央に、それぞれ１つのスルーホール１２０が設けられている。
【００２６】
光反射膜１１８上には、複数の画素ドットに対応して、赤色（Ｒ），青色（Ｂ），緑色（Ｂ）の３色から成る色フィルタ１２２が形成されている。色フィルタ１２２上には、透明な対向電極１２４が形成されている。対向電極１２４の前面には、液晶層１２６が形成されており、液晶層１２６の前面には、複数の画素ドットに対応して、複数の透明な画素電極１２８が形成されている。画素電極１２８の前面には、ガラス基板１３２が設けられている。なお、ガラス基板１３２上の各画素電極１２８の間には、各画素電極に対応して、複数の画素スイッチング用のＴＦＴ（Thin Film Transistor）、容量素子、信号線や走査線等の配線が設けられているが、図１では省略されている。
【００２７】
ガラス基板１１６の背面には位相差板（例えば、λ／４板）１１４および偏光板１１２が形成されている。また、ガラス基板１３２の前面にも位相差板（例えば、λ／４板）１３４および偏光板１３６が形成されている。位相差板１１４および位相差板１３４は、半透過型液晶パネル１１０の背面から入射し前面から射出する光の位相と、半透過型液晶パネル１１０の前面から入射し前面から射出する光の位相と、を調整するための位相差板である。
【００２８】
本実施例における半透過型液晶パネル１１０は、複数の画素ドットによって、２つの画像（第１の画像と第２の画像）を形成する。１つの画素ドットは、主として、１つの画素電極１２８と、その画素電極１２８に対向する対向電極１２４の部分と、それらの電極に挟まれた液晶層１２６の部分と、上記画素電極１２８に対向電極１２４等を挟んで対向する色フィルタ１２２の部分などで構成される。複数の画素ドットは、第１の画像を形成するための第１の種類の画素ドット１３０ａと、第２の画像を形成するための第２の種類の画素ドット１３０ｂと、に分けられており、これらは、図１に示すように交互に配置されている。
【００２９】
バリア１５０は、半透過型液晶パネル１１０の前面に、面方向に沿って交互に配置される複数の遮光部１５２と複数の開口部１５４とで構成される。遮光部１５２は、ガラス基板１５６の背面に、バリア１５０の前面からの光（外光）を吸収する無反射層１５８が形成され、無反射層１５８の背面に、光反射層１６０が形成されることにより、構成される。なお、無反射層１５８は、例えば、酸化クロムにより形成される。また、光反射層１６０は、光反射膜１１８と同様に、反射した光を拡散させて白色光とするための拡散性を有していることが好ましい。
【００３０】
本実施例において、バリア１５０における各開口部１５４は、１つの開口部が、半透過型液晶パネル１１０の隣接する２つの画素ドット（すなわち、隣接する第１の種類の画素ドット１３０ａと第２の種類の画素ドット１３０ｂ）に対応するように、それぞれ配置されている。こうすることによって、半透過型液晶パネル１１０で形成された２つの画像（第１の画像と第２の画像）を光学的に分離することができる。そして、指向性表示ディスプレイ１００の前方における、第１の観察領域１９０ａでは、第１の種類の画素ドット１３０ａによって形成された第１の画像を観察することができ、第２の観察領域１９０ｂでは、第２の種類の画素ドット１３０ｂによって形成された第２の画像を観察することができる。また、第１の観察領域１９０ａおよび第２の観察領域１９０ｂの境界では、両方の画像を同時に観察することができる。
【００３１】
Ｂ．実施例の動作：
図２は、図１に示す指向性表示ディスプレイ１００の中央部を拡大して示す説明図である。図２は、図示の便宜上、半透過型液晶パネル１１０とバリア１５０との間隔を図１とは異なって大きく離して示しているが、実際の寸法は後述する関係となるように設定される。
【００３２】
以下の説明では、半透過型液晶パネル１１０の背面から入射する光、すなわち、バックライト１８０からの光と、バリア１５０の前面から入射する光と、に分けて順に説明する。
【００３３】
まず、半透過型液晶パネル１１０の背面から入射する光について説明する。
【００３４】
図１に示す指向性表示ディスプレイ１００が起動され、バックライト１８０が発光すると、その光は半透過型液晶パネル１１０を背面側から照明する。
【００３５】
そして、指向性表示ディスプレイ１００に外部から画像信号（図示せず）が入力されると、半透過型液晶パネル１１０において、その画像信号に基づいて、各画素電極１２８と対向電極１２４との間に、それぞれ所望の電圧が印加され、それらの間に挟まれた液晶層１２６が駆動される。これにより、複数の第１の種類の画素ドット１３０ａでは、第１の画像が形成され、複数の第２の種類の画素ドット１３０ｂでは、第２の画像が形成される。
【００３６】
この際、半透過型液晶パネル１１０に、背面側よりバックライト１８０からの光が入射されると、その光は、偏光板１１２，位相差板１１４，ガラス基板１１６を介して光反射膜１１８に到達する（実線または破線で示す）。
【００３７】
光反射膜１１８に到達した光のうち、各画素ドットに対応して設けられたスルーホール１２０に到達した光（実線で示す）はスルーホール１２０内を通過し、それ以外の光（破線で示す）は光反射膜１１８で反射される。光反射膜１１８で反射された光は、半透過型液晶パネル１１０内を、反射前と逆向きにたどって、半透過型液晶パネル１１０から射出され、バックライト１８０に入射される。なお、半透過型液晶パネル１１０の背面から射出されて、バックライト１８０に入射される光については、後で説明する。
【００３８】
スルーホール１２０内を通過した光は、色フィルタ１２２、対向電極１２４、液晶層１２６、画素電極１２８、ガラス基板１３２、位相差板１３４、および、偏光板１３６を順次通過して、半透過型液晶パネル１１０の前面から射出され、バリア１５０に到達する。なお、この間を通過する光は、色フィルタ１２２を通過することによって、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に変換され、さらに、画素電極１２８および対向電極１２４によって駆動される液晶層１２６を通過することによって、上記画像信号に応じて変調される。従って、このようにして通過した光が、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に変換され、画像信号に応じて変調されることによって、結果的にカラー画像を表す画像光となり、この画像光によりカラー画像が形成されることになる。
【００３９】
バリア１５０に到達した光（画像光）のうち、開口部１５４に到達した光（実線または一点鎖線で示す）は、開口部１５４内を通過して、ガラス基板１５６を介した後、指向性表示ディスプレイ１００から射出される。一方、遮光部１５２に到達した光（点線で示す）は、遮光部１５２によって遮断されるため、指向性表示ディスプレイ１００から射出されない。すなわち、開口部１５４を通過した光だけが、第１の観察領域１９０ａまたは第２の観察領域１９０ｂに到達することができる。
【００４０】
ここで、上述したとおり、各開口部１５４は、それぞれ、１つの開口部が、隣接する第１の種類の画素ドット１３０ａと第２の種類の画素ドット１３０ｂとに対応するように、それぞれ配置されているため、各開口部１５４を通過した光のうち、第１の種類の画素ドット１３０ａを起点とした光（実線で示す）は、図２に示すように、全て、第１の観察領域１９０ａに到達することになり、第２の種類の画素ドット１３０ｂを起点とした光（一点鎖線で示す）は、全て、第２の観察領域１９０ｂに到達することとなる。こうして、第１の種類の画素ドット１３０ａによって形成された第１の画像と、第２の種類の画素ドット１３０ｂによって形成された第２の画像と、にそれぞれ指向性を持たせて、光学的に分離することによって、観察者(図示せず）は、第１の観察領域１９０ａでは、カラーの第１の画像を観察することができ、第２の観察領域１９０ｂでは、カラーの第２の画像を観察することができる。また、第１の観察領域１９０ａおよび第２の観察領域１９０ｂの境界では、第１の画像および第２の画像の両方を同時に観察することができる。
【００４１】
一方、バリア１５０に到達した光のうち、遮光部１５２に到達した光（点線で示す）は、光反射層１６０によって反射されるため、再び、半透過型液晶パネル１１０の前面から半透過型液晶パネル１１０に入射し、反射前と逆向きにたどって、光反射膜１１８に到達する。この光反射膜１１８に到達した光のうち、スルーホール１２０に到達した光（図示せず）は、スルーホール１２０内を通過し、ガラス基板１１６，位相差板１１４，偏光板１１２を通過して、半透過型液晶パネル１１０の背面から射出され、バックライト１８０に入射される。一方、それ以外の光（点線で示す）は光反射膜１１８で反射される。この反射した光は、上述した半透過型液晶パネル１１０の背面から入射してスルーホール１２０内を通過する光と同様に、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色に変換され、画像信号に応じて変調される光として、再び利用され、半透過型液晶パネル１１０の前面から画像光として射出される。
【００４２】
本実施例における指向性表示ディスプレイ１００では、バリア１５０の遮光部１５２で遮断された画像光を光反射膜１１８で反射することにより、半透過型液晶パネル１１０から射出される画像光として再利用することができるので、バリア１５０の開口部１５４に到達して、第１の観察領域１９０ａおよび第２の観察領域１９０ｂに到達する画像光を増加させて、観察される画像の明るさを強めることが可能となる。
【００４３】
なお、上述したように、バックライト１８０から射出された光には、光反射膜１１８で反射され、再びバックライト１８０に入射する光（破線で示す）も発生するが、この光は、バックライト１８０内の反射面（図示せず）で反射されて、再び、半透過型液晶パネル１１０の背面から入射する光として再利用される。また、上述したように、バリア１５０の光反射層１６０で反射された光にも、光反射膜１１８で反射されずに、スルーホール１２０内を通過し、バックライト１８０に入射する光（図示せず）も発生するが、この光も、バックライト１８０内の反射面で反射されて、再び、半透過型液晶パネル１１０の背面から入射する光として再利用される。従って、バックライト１８０から射出される光は、種々の損失によって消失する光を除いてスルーホール１２０を通過する光として利用することができる。
【００４４】
次に、バリア１５０の前面から入射する光（外光）について説明する。
【００４５】
本実施例の指向性表示ディスプレイ１００は半透過型液晶パネル１１０を用いているので、以下で説明するように、指向性表示ディスプレイ１００の前方より入射される外光も、画像光として利用可能である。指向性表示ディスプレイ１００の前方より入射される外光（図示せず）は、バリア１５０において、ガラス基板１５６を介して、遮光部１５２または開口部１５４に到達する。開口部１５４では、到達した光は開口部１５４内を通過して、半透過型液晶パネル１１０に入射される。この光（図示せず）は、上述した遮光部１５２の光反射層１６０で反射された光（点線で示す）と同様に、光反射膜１１８で反射されることにより、画像光として利用される。また、遮光部１５２では、前面側が無反射層１５８で形成されているため、到達した光は吸収され、ほとんど反射されない。
【００４６】
以上説明したとおり、本実施例における指向性表示ディスプレイ１００では、半透過型液晶パネル１１０を用いている。半透過型液晶パネルは、前面から入射される外光を照明光として利用することができるので、従来の透過型液晶パネルを用いた場合に比べて、外光に対する視認性を高めることができる。
【００４７】
また、本実施例における指向性表示ディスプレイ１００では、バリア１５０の各遮光部１５２の背面側に光反射層１６０を設けている。これにより、各遮光部１５２で遮断される光を再利用することができるので、従来の透過型液晶パネルを用いた場合に比べて、バックライトから射出された光のうち、観察者に到達する画像光として利用可能な光の量を高めることが可能となり、バックライトからの光を照明光とした場合に、外光に対する視認性を高めることができる。また、外光を照明光として利用した場合においても、光反射層１６０を設けない場合に比べて、より外光に対する視認性を高めることができる。さらに、太陽光下など、外光が強い場合には、外光を照明光として用いて視認性の高い表示が可能であり、外光が弱い場合、あるいは、外光が無い場合には、バックライト１８０からの光を用いて視認性の高い表示が可能である。さらにまた、外光とバックライト１８０からの光を両方用いて表示する場合には、バックライト１８０に供給される電力を低減することもできる。
【００４８】
さらに、バリア１５０における各開口部１５４を、それぞれ、１つの開口部が半透過型液晶パネル１１０の隣接する２つの画素ドット（すなわち、隣接する第１の種類の画素ドット１３０ａと第２の種類の画素ドット１３０ｂ）に対応するように、それぞれ配置している。これにより、半透過型液晶パネル１１０によって形成される２つの画像（第１の画像と第２の画像）を光学的に分離することができる。
【００４９】
また、バリア１５０における各遮光部１５２の前面側に無反射層１５８を備えている。これにより、バリア１５０で外光がほとんど反射することがなく、いわゆる写り込みを防止することができる。
【００５０】
なお、以上の説明からわかるように、本実施例の半透過型液晶パネル１１０が本発明の液晶パネルに相当し、光反射膜１１８が本発明の透過／反射層に相当する。
【００５１】
Ｃ．寸法の決定方法：
次に、本実施例の指向性表示ディスプレイ１００において、バリア１５０における光反射層１６０と画素ドットとの間のギャップと、開口部１５４同士のピッチ（または遮光部１５２同士のピッチ）と、を決定する方法について説明する。図３および図４は、図１の指向性表示ディスプレイ１００における光反射層と画素ドットとの間のギャップおよび開口部同士のピッチを決定する方法を説明するための説明図である。
【００５２】
図３および図４において、Ｑは、分離された画像の標準到達範囲を示す。具体的には、分離された画像が適正な表示状態で、観察者（図示せず）の下に到達し得る標準的な範囲である。Ｄは、観察距離を示す。具体的には、指向性表示ディスプレイ１００から観察者までの標準的に想定される距離である。Ｇは、バリア１５０における光反射層１６０と半透過型液晶パネル１１０における画素ドットとの間のギャップを示す。Ｌは、バリア１５０における開口部１５４同士のピッチを示す。Ｍは、半透過型液晶パネル１１０における第１の種類の画素ドット１３０ａ（または第２の種類の画素ドット１３０ｂ）のうち、隣接する画素ドット同士のピッチを示す。Ｐは、画素ドットの幅を示しており、本実施例では、このＰの値の２倍がＭの値に相当する（２×Ｐ＝Ｍ）。
【００５３】
これら値のうち、Ｑ，Ｄ，Ｍ（＝２×Ｐ）の各値は、それぞれ、予め与えられる値であり、これら値に基づいて、Ｇ，Ｌの各値を決定するのである。
【００５４】
まず、図３において、第１の種類の画素ドット１３０ａにおける点Ｔから射出した光は、開口部１５４における点Ｏを通って、第１の観察領域１９０ａにおける点Ｓに到達する。一方、第２の種類の画素ドット１３０ｂにおける点Ｕから射出した光は、開口部１５４における点Ｏで、点Ｔからの光と交差して、第２の観察領域１９０ｂにおける点Ｒに到達する。
【００５５】
そこで、図３において、開口部１５４と観察者との間に存在する三角形ＯＳＲと、開口部１５４と画素ドットとの間に存在する三角形ＯＴＵと、に着目すると、両者は相似形を成している。従って、式（１）が成立する。
【００５６】
Ｑ：Ｐ＝Ｄ：Ｇ  ・・・（１）
但し、Ｐ＝Ｍ／２である。
【００５７】
次に、図４において、半透過型液晶パネル１１０の中心点であって、第１の種類の画素ドット１３０ａと第２の種類の画素ドット１３０ｂとの境の点Ｙから射出した光は、開口部１５４における点Ｗを通って、第１の観察領域１９０ａと第２の観察領域１９０ｂとの境の点Ｖに到達する。一方、第１の種類の画素ドット１３０ａと第２の種類の画素ドット１３０ｂとの別の境の点Ｚから出射した光は、別の開口部１５４における点Ｘを通って、第１の観察領域１９０ａと第２の観察領域１９０ｂとの境の点Ｖに到達する。
【００５８】
そこで、図４において、観察者と開口部１５４との間に存在する三角形ＶＷＸと、観察者と画素ドットとの間に存在する三角形ＶＹＺと、に着目すると、両者は相似形を成している。従って、式（２）が成立する。
【００５９】
Ｍ：Ｄ＋Ｇ＝Ｌ：Ｄ  ・・・（２）
【００６０】
従って、これら式（１），（２）の連立方程式を解くことによって、Ｇ，Ｌの各値を求め、決定することができる。
【００６１】
ところで、このようにして、Ｇ，Ｌの各値を決定した場合、Ｌの値（すなわち、バリア１５０における開口部１５４同士のピッチ）と、Ｍの値（すなわち、半透過型液晶パネル１１０における第１または第２の種類の画素ドット１３０ａ，１３０ｂのうち、隣接する画素ドット同士のピッチ）と、を比較すると、式（２）から、Ｌの値は、Ｍの値より小さくなっている。このため、半透過型液晶パネル１１０によって形成される２つの画像（第１の画像と第２の画像）を効率よく分離することができる。
【００６２】
ちなみに、Ｌの値とＭの値が等しいとすると、観察者側で、第１の観察領域１９０ａと第２の観察領域１９０ｂとに重なり合う部分ができてしまい、第１の画像と第２の画像とを効率よく分離することができなくなる。
【００６３】
さて、上記した説明は、Ｇ，Ｌの各値を決定する方法であったが、その他、本実施例の指向性表示ディスプレイ１００を、２画面表示ディスプレイとして用いる場合、半透過型液晶パネル１１０におけるガラス基板１３２、位相差板１３４、および偏光板１３６の厚みを薄くした方が好ましい。２画面表示ディスプレイの場合、３Ｄ表示ディスプレイに比較して、観察領域１９０ａ，１９０ｂを広く採るために、画素ドットから開口部１５４に向けて出射される光の角度（出射面に対する角度）をできる限り小さくすることが望まれるからである。同様の理由から、例えば、偏光板１３６を、バリア１５０におけるガラス基板１５６の前面に設けるようにしてもよい。また、３Ｄ表示ディスプレイの場合であっても、画素数の増加に応じて、半透過型液晶パネル１１０におけるガラス基板１３２、位相差板１３４、および偏光板１３６の厚みを薄くした方が好ましい。
【００６４】
Ｄ．バリアの具体例：
上記した説明では、バリア１５０において、遮光部１５２と開口部１５４とがどのように配置されているかについて特に言及しなかったが、具体的には、図５または図６に示すような配置を採ることができる。図５は図１におけるバリア１５０の一具体例を観視者側から見て示した説明図であり、図６も同じく図１におけるバリア１５０の他の具体例を観視者側から見て示した説明図である。
【００６５】
前述したとおり、バリア１５０において、複数の遮光部１５２と複数の開口部１５４とは、面方向に沿って互いに交互に配置されているが、具体的には、図５に示すように、互いに市松状に並んで配置されていてもよいし、図６に示すように、互いにストライプ状に並んで配置されていてもよい。このように配置することにより、表示される第１および第２の画像の画質をそれぞれ向上させることができる。
【００６６】
Ｅ．変形例：
なお、本発明は上記した実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様にて実施することが可能である。
【００６７】
上記した実施例で用いた半透過型液晶パネル１１０は、背面側のガラス基板１１６の前面にスルーホール１２０を有する光反射膜１１８が設けられた構造の半透過型液晶パネルを用いているが、これに限定されるものではなく、種々の構造を有する半透過型液晶パネルを用いるようにしてもよい。すなわち、複数の画素ドットを構成する液晶層と、液晶層の背面側に設けられ、液晶層の前面側から入射する光を反射し、液晶層の背面側から入射する光を透過する透過／反射層と、を有する液晶パネルであればよい。
【００６８】
上記した実施例では、指向性表示ディスプレイ１００として、２つの画像を同時に表示することができる２画面表示ディスプレイまたは３Ｄ表示ディスプレイに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ｎ個（ｎは３以上の任意の整数）の画像を同時に表示することができるｎ画面表示画像ディスプレイに適用するようにしてもよい。
【００６９】
上記ｎ画面表示ディスプレイの場合、バリア１５０における各開口部１５４は、１つの開口部が半透過型液晶パネル１１０のｎ個の画素ドットに対応するように、それぞれ配置されるようにする。このようにすれば、半透過型液晶パネル１１０で形成されるｎ個の画像を光学的に分離することができる。
【００７０】
上記した実施例では、指向性表示ディスプレイ１００として、バックライト１８０を備える構成を例に説明したが、バックライトは必須の構成要素ではない。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の一実施例としての指向性表示ディスプレイの断面を模式的に示した説明図である。
【図２】図１に示す指向性表示ディスプレイ１００の中央部を拡大して示す説明図である。
【図３】図１の指向性表示ディスプレイ１００における光反射層と画素ドットとの間のギャップおよび開口部同士のピッチを決定する方法を説明するための説明図である。
【図４】図１の指向性表示ディスプレイ１００における光反射層と画素ドットとの間のギャップおよび開口部同士のピッチを決定する方法を説明するための説明図である。
【図５】図１におけるバリア１５０の一具体例を観視者側から見て示した説明図である。
【図６】図１におけるバリア１５０の他の具体例を観視者側から見て示した説明図である。
【符号の説明】
【００７２】
１００...指向性表示ディスプレイ
１１０...半透過型液晶パネル
１１２...偏光板
１１４...位相差板
１１６...ガラス基板
１１８...光反射膜
１２０...スルーホール
１２２...色フィルタ
１２４...対向電極
１２６...液晶層
１２８...画素電極
１３０ａ...画素ドット
１３０ｂ...画素ドット
１３２...ガラス基板
１３４...位相差板
１３６...偏光板
１５０...バリア
１５２...遮光部
１５４...開口部
１５６...ガラス基板
１５８...無反射層
１６０...光反射層
１８０...バックライト
１９０ａ...第１の観察領域
１９０ｂ...第２の観察領域
【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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