(57)【要約】【課題】指向性表示方式の画像表示装置における画像表示方向制御の性能向上。【解決手段】パララックスバリア１１０の遮光部１１１を、上部偏光板側に突状に形成する。遮光部１１１の底面は、フィルタ対向面１５０の、Ｘ方向の平行な辺１５０ａを底辺とし、視野範囲ＡＲの端部Ｐと端部Ｐに光を導く開口部１１２ｂの縁部Ｆとを結ぶ直線Ｄ１と、フィルタ対向面１５０との間の角度θ１を底角とする二等辺三角形状に形成されている。遮光部１１１をこのように構成すれば、第２Ｒ副画素３０３に隣接する第１Ｂ副画素３０２から射出された光Ｗ５は遮光部１１１ｃで遮られるため、視野範囲ＡＲの外側の視方向β側の視野位置Ｌにいる利用者によって視認されない。よって、視方向β側にいる利用者から第１画像が視認されることを抑制できる。従って、一方の視方向にいる利用者により他方の視方向に表示されるべき画像が視認されることを抑制できる。【選択図】図３
2008233650.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の視方向に第１の画像を表示し、第２の視方向に第２の画像を表示可能な画像表示装置であって、
前記第１の画像の形成に用いられる複数の第１副画素と、前記第２の画像の形成に用いられる複数の第２副画素と、が行方向および列方向に配置されている表示部と、
前記表示部と前記第１の画像および前記第２の画像を視認する利用者との間に配置され、前記第１副画素から射出された第１の射出光を前記第１の視方向に向けるとともに前記第２副画素から射出された第２の射出光を前記第２の視方向に向けるための複数の開口部および複数の遮光部を有する射出方向規制手段であって、前記各遮光部は、前記表示部と前記射出方向規制手段とによって規定される前記第１の画像および前記第２の画像の視野範囲の外側に到達する前記第１の射出光および前記第２の射出光を遮断するための突状部を有する、射出方向規制手段と、を備える画像表示装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像表示装置であって、
前記各遮光部は、前記表示部に対向する側に平面状に形成された対向面を有し、
前記突状部は、高さが第１の高さ以下、かつ、前記対向面に水平な断面の断面積が前記対向面の表面積未満となるように形成されており、
前記第１の高さは、前記対向面の中心から、前記対向面の中心を通り前記対向面に垂直な第１の直線と、前記視野範囲の最端点および前記複数の開口部のうち前記最端点に光を導く開口部の端点とを通過する第２の直線との交点までの高さである、画像表示装置。
【請求項３】
請求項２記載の画像表示装置であって、
前記突状部は、前記対向面を一つの側面として有し、前記対向面の、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素の配列の行方向に伸びる辺を底辺とするとともに、底角が前記第２の直線と前記対向面との間の角度にほぼ等しい二等辺三角形形状の底面を有する三角柱状に形成されている、画像表示装置。
【請求項４】
請求項２記載の画像表示装置であって、
前記各遮光部の形状は、前記対向面を底面とする四角錐である、画像表示装置。
【請求項５】
請求項２記載の画像表示装置であって、
前記各遮光部の形状は、前記対向面を底面とする台形角錐であって、前記台形角錐の底面と側面との間の角度は、前記直線と前記対向面との間の角度にほぼ等しい、画像表示装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５いずれか記載の画像表示装置であって、
前記射出方向規制手段は、前記複数の開口部と前記複数の遮光部とが、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素の配列の行方向に交互に形成された縦ストライプ構造を有する、画像表示装置。
【請求項７】
請求項１ないし請求項５いずれか記載の画像表示装置であって、
前記射出方向規制手段は、前記複数の開口部と前記複数の遮光部とが、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素の配列の行方向および列方向に交互に形成されたマトリクス構造を有する、画像表示装置。
【請求項８】
請求項１ないし請求項７いずれか記載の画像表示装置であって、更に、
前記表示部と前記第１の画像および前記第２の画像を視認する利用者との間に配置され、前記第１の射出光および前記第２の射出光のうち所定の波長の光のみを透過させるカラーフィルタと、を備える画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、単一の画面を異なる方向から見た場合に、それぞれの方向に異なる画像を表示する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
単一の表示パネルを異なる方向から見た場合に、それぞれの方向に異なる画像を表示する指向性表示方式の画像表示装置が利用されている。このような画像表示装置は、光源としてのバックライト、液晶パネルやパララックスバリアを備えるものがある。パララックスバリアは、例えば、光を吸収する黒色の樹脂により薄い平面上に形成されており、光を通過させる開口部と光を遮光する遮光部とを有している。パララックスバリアは、光源から射出され第１副画素およびカラーフィルタを通過した光を第１の視方向に向けると共に、光源から射出され第２副画素およびカラーフィルタを通過した光を第２の視方向に向けて、第１の画像と第２の画像とを分割して異なる方向に表示する障壁として機能する。
【０００３】
利用者が第１画像および第２画像を視認可能な視野範囲は、液晶パネルとパララックスバリアの配置位置や距離等に基づいて規定される。視野範囲には、利用者が第１画像のみを確認できる範囲、第２画像のみを確認できる範囲が含まれる。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−３３１６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、予め規定されている視野範囲の外側から利用者が液晶パネルを観察した場合、パララックスバリアは薄く形成されているため、利用者によって、開口部から、一方の視方向に表示されるべき画像の形成に用いられる副画素が他方の視方向から視認されるおそれがある。この結果、一方の視方向に表示されるべき画像が他方の視方向において視認されてしまう。予め規定された視野範囲外であっても、一方の視方向に表示されるべき画像が他方の視方向から視認されることは画像表示装置の運用上好ましくない。
【０００６】
上述の課題は、開口部と遮光部とが縦ストライプ状に形成されたパララックスバリアを用いた画像表示装置や、開口部と遮光部とが行方向および列方向に交互に形成されたステップバリアなど種々の視差バリアを用いた画像表示装置に共通に生じる課題である。
【０００７】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、複数の画像を異なる方向に表示する指向性表示方式の画像表示装置における、画像表示方向制御の性能向上を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の第１の態様は、第１の視方向に第１の画像を表示し、第２の視方向に第２の画像を表示可能な画像表示装置を提供する。第１の態様の画像表示装置は、
前記第１の画像の形成に用いられる複数の第１副画素と、前記第２の画像の形成に用いられる複数の第２副画素と、が行方向および列方向に配置されている表示部と、
前記表示部と前記第１の画像および前記第２の画像を視認する利用者との間に配置され、前記第１副画素から射出された第１の射出光を前記第１の視方向に向けるとともに前記第２副画素から射出された第２の射出光を前記第２の視方向に向けるための複数の開口部および複数の遮光部を有する射出方向規制手段であって、前記各遮光部は、前記表示部と前記射出方向規制手段とによって規定される前記第１の画像および前記第２の画像の視野範囲の外側に到達する前記第１の射出光および前記第２の射出光を遮断するための突状部を有する、射出方向規制手段と、を備えることを要旨とする。
【０００９】
第１の態様の画像表示装置は、遮光部は視野範囲外に到達する光を遮断する突状部を備えている。従って、規定の視野範囲の外側から利用者が表示部を観察した場合においても、一方の視方向に表示されるべき画像が他方の視方向において視認されることを抑制できる。よって、指向性表示方式の画像表示装置における表示方向制御の性能を向上できる。
【００１０】
第１の態様の画像表示装置において、
前記各遮光部は、前記表示部に対向する側に平面状に形成された対向面を有し、
前記突状部は、高さが第１の高さ以下、かつ、前記対向面に水平な断面の断面積が前記対向面の表面積未満となるように形成されており、
前記第１の高さは、前記対向面の中心から、前記対向面の中心を通り前記対向面に垂直な第１の直線と、前記視野範囲の最端点および前記複数の開口部のうち前記最端点に光を導く開口部の端点とを通過する第２の直線との交点までの高さであってもよい。
【００１１】
第１の態様の画像表示装置によれば、突状部の高さが、フィルタ対向面の中心から、フィルタ対向面の中心を通りフィルタ対向面に垂直な直線と、視野範囲の端部と視野範囲の端部へ画素から光を導く開口部の縁部とを通過する直線との交点までの高さとなるように構成できる。従って、第１副画素から射出され第１の視方向に向かう光、および、第２副画素から射出され第２の視方向に向かう射出光を遮断することなく、第１の視方向に向かう第２の過射出よび第２の視方向に向かう第１の射出光の、開口部の通過を抑制できる。よって、視野範囲内で視認される画像の画質を低下させることなく、一方の視方向の視野範囲外において、他方の視方向に表示されるべき画像が利用者により視認されることを抑制できる。
【００１２】
第１の態様の画像表示装置において、
前記突状部は、前記対向面を一つの側面として有し、前記対向面の、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素の配列の行方向に伸びる辺を底辺とするとともに、底角が前記第２の直線と前記対向面との間の角度にほぼ等しい二等辺三角形形状の底面を有する三角柱状に形成されていてもよい。
【００１３】
第１の態様の画像表示装置によれば、第１副画素および第２副画素の配列の行方向、すなわち表示部に対して視野範囲の左右（水平）方向の外側にいる利用者が表示部を観察した場合に、一方の視方向に表示されるべき画像が他方の視方向に表示されることを抑制できる。
【００１４】
第１の態様の画像表示装置において、
前記遮光部の形状は、前記フィルタ対向面を底面とする四角錐でもよい。
【００１５】
また、第１の態様の画像表示装置において、
前記遮光部の形状は、前記フィルタ対向面を底面とする台形角錐であって、前記台形角錐の底面と側面との間の角度は、前記直線と前記フィルタ対向面との間の角度にほぼ等しくてもよい。
【００１６】
第１の態様の画像表示装置は、突状部が第１副画素および第２副画素の配列の行方向および列方向に対して、傾きを有するように形成されている。従って、視野範囲を確保しつつ、視野範囲の上下方向および左右方向の外側にいる利用者から、一方の視方向に表示されるべき画像が他方の視方向に表示されることを抑制できる。
【００１７】
第１の態様の画像表示装置において、
前記射出方向規制手段は、前記複数の開口部と前記複数の遮光部とが、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素の配列の行方向に交互に形成された縦ストライプ構造を有していてもよい。
【００１８】
第１の態様の画像表示装置によれば、複数の第１副画素および複数の第２副画素の配列の行方向、すなわち、表示部に対して左右方向に画像を分割できる。
【００１９】
第１の態様の画像表示装置において、
前記射出方向規制手段は、前記複数の開口部と前記複数の遮光部とが、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素の配列の行方向および列方向に交互に形成されたマトリクス構造を有していてもよい。
【００２０】
第１の態様の画像表示装置によれば、複数の第１副画素および複数の第２副画素の配列の行方向および列方向、すなわち表示部に対して上下方向および左右方向に画像を分割できる。
【００２１】
第１の態様の画像表示装置において、更に、
前記表示部と前記第１の画像および前記第２の画像を視認する利用者との間に配置され、前記第１の射出光および前記第２の射出光のうち所定の波長の光のみを透過させるカラーフィルタと、を備えていてもよい。
【００２２】
第１の態様の画像表示装置によれば、カラー画像を表示できる。
【００２３】
本発明において、上述した種々の態様は、適宜、組み合わせたり、一部を省略してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
Ａ．第１実施例：
Ａ１．システム概要：
図１は、第１実施例における画像表示装置の概略構成を例示する説明図である。画像表示装置１００は、液晶パネル駆動部１０４，光源としてのバックライト１４０、液晶パネル１６０を備える。第１実施例の画像表示装置１００は、上述の構成を有し、異なる視方向（視方向α、視方向β）に、それぞれ異なる第１画像および第２画像を表示する。第１実施例において、第１画像を表示するための画像データ（以降、本明細書では第１画像データと呼ぶ）および第２画像を表示するための画像データ（以降、本明細書では第２画像データと呼ぶ）は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色から構成されるＲＧＢ画像データである。
【００２５】
液晶パネル１６０について説明する。液晶パネル１６０は、上部偏光板１０５，視差バリア１１０、上部ガラス基板１１５，カラーフィルタ層１２０、液晶層１２５，下部ガラス基板１３０、下部偏光板１３５、バックライト１４０とから構成され、それぞれが積層されたアクティブマトリクス方式のＴＦＴ液晶パネルである。液晶パネル１６０は、複数の副画素を備える。
【００２６】
下部ガラス基板１３０は、各副画素ごとに、画素電極（図示省略）および該画素電極を駆動するための薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備える。上部ガラス基板１１５は、共通電極（図示省略）を備える。下部ガラス基板１３０と上部ガラス基板１１５によって挟まれた液晶層１２５では、液晶パネル駆動部１０４から供給された駆動信号に応じて、液晶分子の配列が変化する。すなわち、各副画素は、１の画素電極、ＴＦＴ、該１の画素電極に対向する共通電極の対向部位と、該１の画素電極と対向部位に挟まれている液晶分子とからなる領域を含む。
【００２７】
カラーフィルタ層１２０は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタを有し、所定の波長の光のみを選択的に透過させる。
【００２８】
パララックスバリア１１０は、上部偏光板１０５と上部ガラス基板１１５との間に配置されている。パララックスバリア１１０は、遮光部１１１と開口部１１２とが行方向に交互に形成された縦ストライプ構造を有する。パララックスバリア１１０は、各画素から射出された光を所定の出射角に制限する射出方向規制手段として機能する。パララックスバリア１１０の遮光部１１１の詳細な構成について後に詳述する。
【００２９】
バックライト１４０から射出される光は、下部偏光板１３５と下部ガラス基板１３０とを通って液晶層１２５において変調され、カラーフィルタ層１２０においてＲ、Ｇ、Ｂの光に変換される。変換された光は、上部ガラス基板１１５および上部偏光板１０５を通って液晶パネル１６０の外部へと射出される。
【００３０】
液晶パネル駆動部１０４は、入力される第１画像データおよび第２画像データに基づき、下部ガラス基板１３０に対して駆動信号を供給する。液晶パネル１６０は、液晶パネル駆動部１０４からの駆動信号に応じて、バックライトからの光を透過もしくは遮断する液晶シャッターとして機能する。
【００３１】
第１実施例の画像表示装置１００は、上述のような構成を備えることにより、液晶パネル１６０を観察する利用者が、第１の視方向（視方向α）からは第１画像を視認でき、第２の視方向（視方向β）からは第２画像が視認できるように、第１画像および第２画像を表示できる。
【００３２】
Ａ２．副画素とカラーフィルタとパララックスバリアとの対応について：
図２は、第１実施例における液晶パネル１６０の副画素とカラーフィルタ層１２０とパララックスバリア１１０との対応について説明する説明図である。図２において、画素テーブル７０は、液晶パネル１６０の副画素の配置を模式的に示している。液晶パネル１６０は、第１画像の形成に用いられる第１副画素と第２画像の形成に用いられる第２副画素を有している。図２では、第１副画素を白抜きで示し、第２副画素をハッチングで示す。液晶パネル１６０は、図２に示すように、第１副画素と第２副画素とが行方向に交互に形成されているとともに、列方向に同一の画像の形成に用いられる副画素が並ぶように形成されている。すなわち、第１副画素と第２副画素とが、縦ストライプ状に形成されている。なお、以降、実施例では、画素配列の行方向をＸ方向、画素配列の列方向をＹ方向と呼ぶ。
【００３３】
カラーフィルタ層１２０では、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタが各副画素に対応付けて配置されている。以降、各副画素に対応付けられたカラーフィルタを「フィルタ要素」と呼ぶ。図２に示すように、同列の副画素には、同色のフィルタ要素が対応付けられており、同行の副画素には、Ｒ，Ｇ，Ｂの順番でフィルタ要素が対応付けられている。例えば、第１副画素３００にはＲのフィルタ要素１２１が対応付けられており、第２副画素３０１には、Ｇのフィルタ要素１２２が対応付けられている。以降、実施例では、各色のフィルタ要素に対応付けられた副画素を、それぞれ、［Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか一つ］副画素とも表す。例えば、Ｒのフィルタ要素に対応付けられている第１副画素３００を第１Ｒ副画素３００と表し、Ｒのフィルタ要素に対応付けられた第２副画素を第２Ｒ副画素３０３とも表す。
【００３４】
なお、カラーフィルタ層１２０には、各カラーフィルタを囲むように形成されたブラックマトリクス１２８が形成されている。ブラックマトリクス１２８は、黒色の樹脂を材料として形成されており、画像のコントラストの向上のために用いられている。
【００３５】
以上のように、副画素とカラーフィルタとが対応付けられており、画像表示装置１００では、Ｘ方向に連続して配置されている６つの副画素３００〜３０５から表示画像を形成する一つの画素２０が構成されている。本明細書では、バックライトから射出され副画素およびカラーフィルタ層１２０を透過して利用者側に進む透過光を「副画素からの射出光」とも言う。例えば、バックライトから射出され第１画像の形成に用いられる第１副画素３００およびカラーフィルタを透過して利用者側に進む光を第１Ｒ副画素３００からの射出光、とも言う。
【００３６】
パララックスバリア１１０は、遮光部１１１と開口部１１２との配置間隔ｍが、副画素の配置間隔ｎとほぼ同間隔となるように形成されているとともに、遮光部１１１が、上部偏光板１０５側に伸びる突状に形成されている。具体的には、遮光部１１１は、カラーフィルタ層１２０に対向し、平面状に形成された面１５０（以降、フィルタ対向面１５０と呼ぶ）を有し、フィルタ対向面１５０を一つの側面として有する三角柱形状に形成されている。パララックスバリア１１０の各開口部１１２は各第１副画素の一つと、各第１副画素に隣接する各第２副画素の一つに対応付けられている。例えば、開口部１１２ｂは第１Ｇ副画素３０４と第２Ｒ副画素３０３とに対応付けられている。
【００３７】
Ａ３．複数画像の分離表示方式の原理について：
図３および図４を参照して、画像表示装置１００の指向性表示方式の原理について説明する。図３は、図２のＡ−Ａ断面（Ｘ方向に平行かつフィルタ対向面１５０に対して垂直な断面）を表す断面図である。である。図４は、第１実施例における利用者から視認される画像について説明する模式図である。図３の中心線Ｃｌは、液晶パネル１６０のＸ方向の中心線に相当する。なお、図３では、図を簡潔にするため上部偏光板１０５の記載を省略する。
【００３８】
パララックスバリア１１０は、第１副画素からの射出光の一部を開口部から通過させるとと共に、残りを遮光部により吸収する。例えば、第１Ｇ副画素３０４から射出された光のうち、光Ｗ３、Ｗ４は、第１Ｇ副画素に対応する開口部１１２ｂを通過して視野範囲ＡＲ１に居る利用者に視認され、光Ｗ１，Ｗ２は、遮光部１１１ｂ、１１１ｃで吸収されて視野範囲に届かず視認されない。また、第２Ｒ副画素３０３から射出された光のうち、開口部１１２ｂを通過した光は視野範囲ＡＲ２にいる利用者に視認される。このようにして、画像表示装置１００は、異なる画像を異なる方向に分離して表示できる。
【００３９】
第１画像および第２画像を構成する副画素の視野角、すなわち、第１画像、第２画像を適切に視認可能な視野範囲ＡＲは、各副画素の幅（ピッチ）や、画素を形成する基板とパララックスバリア１１０との距離等に応じて予め規定されている。第１画像、第２画像を適切に視認可能な視野範囲とは、第１の視方向に居る利用者から第１画像が視認され、第２の視方向に居る利用者から第２画像が視認される範囲を示す。第１実施例では、利用者は、視野範囲ＡＲ１内で、第１画像を構成する副画素からの射出光を視認でき、視野範囲ＡＲ２内で第２画像を構成する副画素からの射出光を視認できる。よって第１実施例では、視野範囲ＡＲは、第１画像のみを視認可能な範囲を第１画像視野範囲ａｒ１、第２画像のみを視認可能な範囲を第２画像視野範囲ａｒ２、第１画像および第２画像を視認可能な混在画像視野範囲ａｒ３を含む。
【００４０】
各範囲（ａｒ１〜ａｒ３）にいる利用者から視認可能な画像について説明する。第１画像視野範囲ａｒ１では、利用者は、図４（ａ）に示すように、第２副画素から射出された光は遮光部１１１によって遮られて視認できず、第１副画素から射出された光のみを視認できる。よって、視方向αの第１画像視野範囲ａｒ１では、利用者は第１画像のみを視認できる。
【００４１】
第２画像視野範囲ａｒ２では、利用者は、図４（ｂ）に示すように、第１副画素から射出された光は遮光部１１１によって遮られて視認できず、第２副画素から射出された光のみを視認できる。よって、視方向βの第２画像視野範囲ａｒ２では、利用者は第２画像のみを視認できる。
【００４２】
混在画像視野範囲ａｒ３では、利用者は、図４（ｃ）に示すように、第１副画素から射出された光の一部と第２副画素から射出された光の一部の双方を視認できる。よって、混在画像視野範囲ａｒ３では、利用者は、第１画像および第２画像が混在した画像を視認できる。
【００４３】
Ａ４．射出方向制御について：
第１実施例の射出方向制御について、従来例と比較して説明する。まず、従来の画像表示装置について説明する。図１０は、従来の画像表示装置の一例を表す説明図である。図１１は、従来の画像表示装置における利用者から視認される画像について説明する模式図である従来の画像表示装置１００ａは、パララックスバリアの形状以外は第１実施例の画像表示装置１００と同様の構成および機能を有する。
【００４４】
図１０に示すように、従来の画像表示装置１００ａのパララックスバリア６１０は、遮光部４１１が厚みの薄い平板状に形成されている。そのため、視方向βの視野位置Ｌ、すなわち、視野範囲ＡＲの外側にいる利用者は、開口部６１２ｂから、開口部６１２ｂに対応する第２Ｒ副画素３０３に隣接する第１Ｂ副画素３０２が視認できる。この結果、視野位置Ｌにいる利用者は、各複画素に予め対応付けられている開口部より一列ずれた開口部から副画素を視認することになる。この結果、図１１に示すように、視方向βから第１画像が視認されてしまう。すなわち、一方の視方向に表示すべき画像が、他方の視方向に表示されてしまう。利用者が規定の視野範囲ＡＲの外側にいる場合であっても、一方の視方向から他方の視方向に表示されるべき画像が利用者により視認されることは、画像表示装置の運用上好ましくない。
【００４５】
第１実施例では、パララックスバリア１１０の遮光部１１１を突状に形成することにより、一方の視方向にいる利用者により他方の視方向に表示されるべき画像が視認されることを抑制している。具体的には、図３に示すように、遮光部１１１ｃの底面は、フィルタ対向面１５０の、Ｘ方向の平行な辺１５０ａを底辺とし、視野範囲ＡＲの端部Ｐと端部Ｐに光を導く開口部１１２ｂの縁部Ｆとを結ぶ直線Ｄ１と、フィルタ対向面１５０との間の角度θ１を底角とする二等辺三角形状に形成されている。各遮光部は、全て同一の形状に形成されている。
【００４６】
第１実施例の遮光部１１１によれば、第２Ｒ副画素３０３に隣接する第１Ｂ副画素３０２から射出された光Ｗ５は遮光部１１１ｃで遮られるため、視方向β側の視野位置Ｌ（視野範囲ＡＲの外側）にいる利用者によって視認されない。よって、視方向β側にいる利用者から視方向α側において視認されるべき第１画像が視認されることを抑制できる。各遮光部１１１は、二等辺三角形を底面とする三角柱形状に形成されているため、同様に、視野範囲ＡＲの外側の視方向α側にいる利用者から第２画像が視認されることを抑制できる。なお、遮光部の形状において、底面の二等辺三角形の底角が角度θ１以下であることが好ましく、角度θ１と同一もしくは数度程度小さいことがより好ましい。こうすれば、視野範囲ＡＲを制限することなく、視野範囲の外側にいる利用者から一方の視方向に表示されるべき画像が他方の視方向から視認されることを抑制できる。
【００４７】
以上説明した第１実施例の画像表示装置によれば、遮光部が突状に形成されているため、規定の視野範囲の外側においても、一方の視方向から視認されるべき画像が他方の視方向にいる利用者から視認されることを抑制できる。従って画像表示装置の表示方向制御の精度を向上できる。
【００４８】
また、上述の第１実施例では、視野範囲の、液晶パネルに対して左右方向の端部とかかる端部に光を導く開口部の縁部とを基準として遮光部の形状を規定している。従って、適切な視野範囲に居る利用者からの画像の視認を制限することなく、視野範囲の、液晶パネルに対して左右方向の外側の視野位置から、一方の視方向で視認されるべき画像が他方の視方向で視認されることを抑制できる。
【００４９】
Ｂ．第２実施例：
第２実施例では、開口部と遮光部とが、画素配列の行方向および列方向に交互に形成されたマトリクス状のパララックスバリアを用いた画像表示装置について説明する。第２実施例の画像表示装置は、画素の配列とパララックスバリアの構成以外は、第１実施例と同様であるため説明を省略する。
【００５０】
Ｂ１．副画素とカラーフィルタとパララックスバリアとの対応について：
図５は第２実施例の液晶パネルの副画素とカラーフィルタ層２２０とパララックスバリア２１０との対応について説明する説明図である。図５において、画素テーブル７１は、第２実施例の副画素の配置を模式的に示している。第２実施例では、画素テーブル７１が示すように、第１副画素と第２副画素とがＸ方向およびＹ方向に交互に形成されている。カラーフィルタ層２２０では、同列の副画素には、同色のフィルタ要素が対応付けられており、同行の副画素には、Ｒ，Ｇ，Ｂの順番で繰り返しフィルタ要素が対応付けられている。以上のように、副画素とカラーフィルタとが対応付けられており、第２実施例の画像表示装置では、６つの副画素３１０〜３１５（２行×３列）から一つの画素２１が構成されている。
【００５１】
パララックスバリア２１０は、遮光部２１１と開口部２１２の配置間隔ｄ１，ｄ２が、副画素のＸ方向およびＹ方向の配置間隔ｄ３，ｄ４とほぼ同間隔となるように形成されているとともに、遮光部２１１が、上部偏光板側に伸びる突状に形成されている。具体的には、パララックスバリア２１０の遮光部２１１は、カラーフィルタ層２２０に対向する側の面２５０（以降、フィルタ対向面２５０と呼ぶ）を底面とする四角錐形状に形成されている。パララックスバリア２１０の各開口部２１２は、各第１副画素と、各第１副画素に隣接する各第２副画素の一つに対応付けられている。例えば、開口部２１２ｂは第１Ｒ副画素３１０と第２Ｒ副画素３１３とに対応付けられている。
【００５２】
図５のＡ’−Ａ’断面（フィルタ対向面の中心を通り、Ｘ方向（液晶パネルに対する左右方向）に平行かつフィルタ対向面１５０に対して垂直な断面）での遮光部２１１の断面形状について説明する。
【００５３】
図６（ａ）は、図５のＡ’−Ａ’断面における遮光部２１１の一つを表す説明図である。すなわち、図６（ａ）は、フィルタ対向面２５０の中心を通り、Ｘ方向に平行かつフィルタ対向面２５０に対して垂直な断面を表す。遮光部２１１は、断面が、第１実施例の遮光部１１１の底角と同様に、フィルタ対向面２５０の、Ｘ方向に平行な辺を底辺とし、底角を角度θ１とする台形に形成されている。ここで、第２実施例の画像表示装置２００は、行方向に第１副画素と第２副画素とが交互に並んでおり、各色のフィルタ要素がＲ、Ｇ、Ｂの順番で行方向に配置されているため、図５におけるＡ’−Ａ’断面における断面図は第１実施例の図３と同一である。よって、第２実施例の遮光部２１１は、第１実施例の遮光部１１１と同様に、Ｘ方向に利用者が移動して、視野範囲外から液晶パネルを観察しても、一方の視方向に表示されるべき画像が他方の視方向に表示されることを抑制できる。
【００５４】
また、図６（ｂ）は、図５のＢ−Ｂ断面における遮光部２１１の一つを表す説明図である。すなわち、図６（ｂ）は、フィルタ対向面２５０の中心を通り、Ｙ方向に平行かつフィルタ対向面２５０に垂直な断面を表す。遮光部２１１は、断面が、フィルタ対向面２５０の、Ｙ方向に平行な辺を底辺とし、底角を角度θ２とする台形に形成されている。底角の角度θ２は、角度θ１や開口部のサイズなど種々のパラメータに応じて決定される。
【００５５】
以上説明した第２実施例の画像表示装置によれば、第１実施例と同様に、適切な視野範囲に居る利用者からの画像の視認を制限することなく、視野範囲の、液晶パネルに対して左右方向の外側の視野位置から、一方の視方向で視認されるべき画像が他方の視方向で視認されることを抑制できる。
【００５６】
また、第２実施例では、遮光部がフィルタ対向面を底面とする四角錐状に形成されており、左右方向だけでなく、上下方向にも所定の傾きを有する。従って、第２実施例の画像表示装置によれば、Ｙ方向（液晶パネルの上下方向）に移動した利用者による画像視認を制限することなく、一方の視方向で視認されるべき画像が他方の視方向で視認されることを抑制できる。
【００５７】
Ｃ．第３実施例
第３実施例では、パララックスバリアの遮光部の形状が、フィルタ対向面を底面とする台形角錐形状に形成されている画像表示装置について説明する。第３実施例の画像表示装置は、パララックスバリアの遮光部の形状以外は第２実施例と同様の構成である。第３実施例では、第２実施例と同様の構成については説明を省略する。
【００５８】
図７は、第３実施例におけるパララックスバリアの構成詳細について例示する説明図である。第３実施例のパララックスバリア４１０は、遮光部４１１と開口部４１２とが画素配列の行方向（Ｘ方向）および列方向（Ｙ方向）に交互に形成されたマトリクス状に形成されている。遮光部４１１と開口部４１２の間隔は、第１副画素および第２副画素の配置間隔とほぼ同間隔である。パララックスバリア４１０の遮光部４１１は、利用者側に伸びた突状に形成されており、カラーフィルタ層２２０に対向する側の面４５０（以降、フィルタ対向面４５０と呼ぶ）を底面とする台形角錐形状に形成されている。パララックスバリア１０の各開口部４１２は、第１副画素および第２副画素に対応しており、対応する画素から射出された光を所定の出射角に制限する射出方向規制手段として機能する。
【００５９】
図８（ａ）は、第３実施例の遮光部４１１の図９のＣ−Ｃ断面における断面図である。すなわち、図８（ａ）は、フィルタ対向面４５０の中心を通り、Ｘ方向に平行かつフィルタ対向面４５０に対して垂直な断面を表す。遮光部４１１は、断面が、第１実施例の遮光部１１１の底角と同様に、フィルタ対向面４５０の、Ｘ方向に平行な辺を底辺とし、底角を角度θ１とする台形に形成されている。よって、第２実施例の遮光部４１１は、第１実施例の遮光部１１１と同様に、Ｘ方向に利用者が移動して、視野範囲外から液晶パネルを観察しても、一方の視方向に表示されるべき画像が他方の視方向に表示されることを抑制できる。
【００６０】
また、図８（ｂ）は、第３実施例の遮光部４１１の図９のＤ−Ｄ断面における断面図である。すなわち、図８（ｂ）は、フィルタ対向面４５０の中心を通り、Ｙ方向に平行かつフィルタ対向面４５０に垂直な断面を表す。遮光部４１１は、断面が、フィルタ対向面４５０の、Ｙ方向に平行な辺を底辺とし、底角を角度θ３とする台形に形成されている。底角の角度θ３は、上下方向の視野範囲に応じて任意に設定可能である。
【００６１】
以上説明した第３実施例の画像表示装置によれば、適切な視野範囲に居る利用者からの画像の視認を制限することなく、視野範囲の、液晶パネルに対して左右方向の外側の視野位置から、一方の視方向で視認されるべき画像が他方の視方向で視認されることを抑制できる。
【００６２】
また、第３実施例の画像表示装置によれば、遮光部がフィルタ対向面を底面とする台形角錐状に形成されているため、フィルタ対向面を一つの側面とする三角柱形状の遮光部やフィルタ対向面を底面とする四角錐状に形成されている遮光部に比べて、パララックスバリアの厚みを薄く形成できる。よって、一方の視方向に表示されるべき画像が他方の視方向に表示されることを抑制できるとともに、液晶パネルの大型化を抑制できる。
【００６３】
また、第３実施例の画像表示装置によれば、パララックスバリアが台形角錐状に形成されているため、遮光部の上部偏光板側も平面状に形成されている。よって、液晶パネルの製造負荷を軽減できる。
【００６４】
Ｄ．変形例：
（１）上述の第１実施例〜第３実施例では、遮光部をそれぞれ、三角柱、四角錐および台形角錐状に形成しているが、例えば、遮光部に、多角形の突状部を備えてもよい。
【００６５】
図９（ａ）は、変形例におけるパララックスバリアの遮光部の形状を例示する模式図である。図９（ａ）は、パララックスバリアの遮光部を、フィルタ対向面の中心を通りフィルタ対向面に垂直かつＸ方向に平行な面での断面を示している。図９（ａ）に示すように、遮光部５００は、平面上に形成されたフィルタ対向面５５０と、フィルタ対向面５５０の中点Ｃ１から、フィルタ対向面５５０の中点Ｃ１を通る垂線と、視野範囲のＸ方向の最外点と最外点に光を導く開口部の縁部とを通る直線Ｄ１（第１実施例の図３において説明したＤ１と同一）との交点までの高さｈ１の高さとなるように、かつ、フィルタ対向面５５０に水平な断面の断面積がフィルタ対向面５５０の表面積より小さくなるように、フィルタ対向面５５０から突出し形成された突状部５０１を備えてもよい。また、図９（ｂ）に示すように、遮光部５１０は、フィルタ対向面の中心を通りフィルタ対向面に垂直かつＸ方向に平行な面での断面の形状が、直線Ｄ１に接し、高さｈ１未満となる矩形状に形成された突状部５１１を有していてもよい。また、図９（ｃ）に示すように、遮光部５２０は、フィルタ対向面５５０の中心を通りフィルタ対向面５５０に垂直かつＸ方向に平行な面での断面の形状が、直線Ｄ１に接し、高さｈ１未満となる多角形状に形成された突状部５２１を有していてもよい
【００６６】
こうすれば、視野範囲ＡＲのＸ方向の外側から、一方の視方向に表示されるべき画像が他方の視方向に表示されることを抑制できる。
【００６７】
（２）上述の第１実施例〜第３実施例では、パララックスバリアの遮光部は、フィルタ対向面の中心を通り、Ｘ方向およびＹ方向に平行な断面での断面形状が、上下方向および左右方向に対称な図形となるように形成されているが、これに限られない。例えば、かかる断面形状が、上下方向および左右方向に非対称な図形でもよい。
【００６８】
（３）上述の第１実施例〜第３実施例では、第１画像と第２画像とを液晶パネルの左右方向に分離して表示しており、規定された視野範囲の液晶パネルの左右方向の端点に基づいて、一方の視方向に表示されるべき画像が他方の視方向から視認されることを抑制可能に構成されているが、例えば、第１画像と第２画像とを液晶パネルの上下方向に分離して表示し、規定された視野範囲の液晶パネルの上下方向の端点に基づいて、一方の視方向に表示されるべき画像が他方の視方向から視認されることを抑制可能に構成されていてもよい。
【００６９】
（４）第１実施例では縦ストライプ状構造のパララックスバリアの遮光部を、三角柱状に形成しているが、例えば、第２実施例のような四角錐状や第３実施例のような台形角錐状に形成してもよい。
【００７０】
（５）第２実施例および第３実施例では、マトリクス構造のパララックスバリアの遮光部を、画素配列の行方向および列方向に対して傾きを有する四角錐や台形角錐状に形成しているが、例えば、第１実施例のような三角柱状に形成してもよい。
【００７１】
（６）第１実施例〜第３実施例では、遮光部のフィルタ対向面が平面上に形成されているが、例えば、薄い板に穴あけ加工を施して開口部を形成するとともに、突状となるように曲げ加工を施して遮光部を形成してパララックスバリアを形成してもよい。曲げ加工や穴あけ加工は、例えばプレス加工を用いてもよい。
【００７２】
（７）第１実施例〜第３実施例では、カラーフィルタはパララックスバリアと上部ガラス基板との間に配置されているが、例えば、パララックスバリアの開口部内にカラーフィルタを形成してもよい。こうすれば、液晶パネルの厚みを薄くできるとともに、液晶パネルの電圧むらを低減でき、液晶パネル全体の明るさを平坦にできる。
【００７３】
以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】第１実施例における画像表示装置の概略構成を例示する説明図。
【図２】第１実施例における液晶パネルの副画素とカラーフィルタ層とパララックスバリアとの対応について説明する説明図。
【図３】第１実施例における複数画像表示方式の原理について説明する模式図。
【図４】第１実施例における利用者から視認される画像について説明する模式図。
【図５】第２実施例における液晶パネルの副画素とカラーフィルタ層とパララックスバリアとの対応について説明する説明図。
【図６】第２実施例における遮光部の形状を説明する断面図。
【図７】第３実施例における液晶パネルの副画素とカラーフィルタ層とパララックスバリアとの対応について説明する説明図。
【図８】第３実施例における遮光部の形状を説明する断面図。
【図９】変形例における遮光部の形状を説明する断面図。
【図１０】従来の画像表示装置について説明する説明図。
【図１１】従来例における利用者から視認される画像について説明する模式図。
【符号の説明】
【００７５】
２０、２１…画素
７０、７１…画素テーブル
１００、１００ａ…画像表示装置
１０４…液晶パネル駆動部
１０５…上部偏光板
１１０…パララックスバリア
１１０…視差バリア
１１１、１１１ｂ、１１１ｃ…遮光部
１１２、１１２ｂ…開口部
１１５…上部ガラス基板
１２０…カラーフィルタ層
１２１、１２２…フィルタ要素
１２５…液晶層
１２８…ブラックマトリクス
１３０…下部ガラス基板
１３５…下部偏光板
１６０…液晶パネル
１４０…バックライト
１５０…フィルタ対向面
２００…画像表示装置
２１０…パララックスバリア
２１１…遮光部
２１２、２１２ｂ…開口部
２２０…カラーフィルタ層
２５０…液晶パネル
２５０…フィルタ対向面
４１０…パララックスバリア
４１１…遮光部
４１２…開口部
４５０…フィルタ対向面
５００、５１０、５２０…遮光部
５０１、５１１、５２１…突状部
５５０…フィルタ対向面
６１０…パララックスバリア
６１２ｂ…開口部
【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】
2008233650.tif 000010
【図９】
2008233650.tif 000011
【図１０】
2008233650.tif 000012
【図１１】
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