(57)【要約】【課題】クロストークを低減すると共に、広い視野角を得る。【解決手段】特定の偏光の光を透過する第１領域と、特定の偏光の光と直交する偏光の光を透過する第２領域とが、縦方向に繰り返して設けられたフィルタを備え、光源２０１は、発光源２１０と、その光を特定の偏光の光と特定の偏光と直交する偏光の光とで出力する偏光手段２１２と、異なる偏光の光を左右各々の目に到達する方向に屈折させて液晶表示パネル２０５に照射する光学手段２０３と、を含んで構成された画像表示装置において、発光源２１０は、立体画像表示用の光源部を中央部に、視野拡大用の光源部を両端部にして線状に発光する線状発光源であって、線状発光源は、液晶表示パネル２０５に対して左右方向に配置されると共に、光学手段２０３の中心部からほぼ等距離に発光部位が位置するように該線状発光源を曲線状に構成する。【選択図】        図１
2004264363.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、
特定の偏光の光と、前記特定の偏光と直交する偏光の光とを、前記液晶表示パネルに照射する光源と、
前記液晶表示パネルと前記光源との間に配置され、前記特定の偏光の光を透過する第１領域と、前記特定の偏光の光と直交する偏光の光を透過する第２領域とが、縦方向に繰り返して設けられたフィルタと、を備え、
前記光源は、偏光が特定されない光を放射する発光源と、前記偏光が特定されない光を前記特定の偏光の光と前記特定の偏光と直交する偏光の光とで出力する偏光手段と、異なる偏光の光を左右各々の目に到達する方向に屈折させて前記液晶表示パネルに照射する光学手段と、を含んで構成された画像表示装置において、
前記発光源は、立体画像表示用の光源部を中央部に、視野拡大用の光源部を両端部にして線状に発光する線状発光源であって、
前記線状発光源は、前記液晶表示パネルに対して左右方向に配置されると共に、前記光学手段の中心部からほぼ等距離に発光部位が位置するように該線状発光源を曲線状に構成することを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、
特定の偏光の光と、前記特定の偏光と直交する偏光の光とを、前記液晶表示パネルに照射する光源と、
前記液晶表示パネルと前記光源との間に配置され、前記特定の偏光の光を透過する第１領域と、前記特定の偏光の光と直交する偏光の光を透過する第２領域とが、縦方向に繰り返して設けられたフィルタと、を備え、
前記光源は、偏光が特定されない光を放射する発光源と、前記偏光が特定されない光を前記特定の偏光の光と前記特定の偏光と直交する偏光の光とで出力する偏光手段と、異なる偏光の光を左右各々の目に到達する方向に屈折させて前記液晶表示パネルに照射する光学手段と、を含んで構成された画像表示装置において、
前記発光源は、立体画像表示用の光源部を中央部に、視野拡大用の光源部を両端部にして線状に発光する線状発光源であって、
前記線状発光源は、前記液晶表示パネルに対して左右方向に配置されると共に、前記光学手段の中心部からほぼ等距離に発光部位が位置するように該線状発光源を折れ線状に構成することを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
前記線状発光源は、前記光学手段の中央部を中心とする円弧形状であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記線状発光源は、前記液晶表示パネルの表示面と平行な直線状の立体画像表示用の光源部を中央部に、前記液晶表示パネルの表示面に対して角度を有し横方向の視野を拡大する視野拡大用の光源部を両端部にして、左右対称の折れ線状であることを特徴とする請求項２に記載の画像表示装置。
【請求項５】
前記折れ線状の線状発光源は、複数の直線状の線状発光源のユニットを折れ線状に配設して構成されていることを特徴とする請求項２または４に記載の画像表示装置。
【請求項６】
前記線状発光源は、線状に配置された複数の点状発光源から構成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の画像表示装置。
【請求項７】
前記複数の点状発光源は、それぞれ光軸中心が前記光学手段の中央部を通るように、該点状発光源と前記偏光手段との間に光路補正手段を備えた請求項６に記載の画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像表示装置に関し、特に、観察者が特別なメガネをかけることなく立体視することができる三次元画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来三次元画像表示装置は、光源の前面左右に偏光方向が直交する右眼用偏光フィルタ部と左眼用偏光フィルタ部とを配置し、この各フィルタ部を通過した各光をフレネルレンズで平行光として液晶表示素子に照射し、この液晶表示素子の両面の偏光フィルタのそれぞれを、１水平ライン毎に互いに直交する直線偏光フィルタライン部を交互に配置し、且つ、光源側と観察側の対向する直線偏光フィルタライン部を直交する偏光方向とし、液晶表示素子の液晶パネルには２枚の偏光フィルタの透光ラインに合わせて１水平ライン毎に右眼用と左眼用の映像情報を交互に表示する構成であった。また、光源側の偏光フィルタを１水平ライン毎に互いに直交する直線偏光フィルタライン部を交互に配置し、観察側の偏光フィルタを光源側の偏光フィルタの一方の直線偏光フィルタライン部を有する直線偏光フィルタとし、液晶表示素子の液晶パネルには光源側の偏光フィルタの透光ラインに合わせて１水平ライン毎に右眼用と左眼用の映像情報を交互に表示する構成であった（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６３１９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来の画像表示装置においては、光源の光をフレネルレンズを介して左眼用の平行光と右眼用の平行光にさせるものの、これらの光が重なるクロストークがあり、その分立体画像を認識しにくいという問題があった。また、左右の視野角が狭いという問題があった。
【０００５】
この発明は、クロストークを低減して立体画像を認識しやすくすると共に、左右の視野角を広げ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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、特定の偏光の光と、前記特定の偏光と直交する偏光の光とを、前記液晶表示パネルに照射する光源と、前記液晶表示パネルと前記光源との間に配置され、前記特定の偏光の光を透過する第１領域と、前記特定の偏光の光と直交する偏光の光を透過する第２領域とが、縦方向に繰り返して設けられたフィルタと、を備え、前記光源は、偏光が特定されない光を放射する発光源と、前記偏光が特定されない光を前記特定の偏光の光と前記特定の偏光と直交する偏光の光とで出力する偏光手段と、異なる偏光の光を左右各々の目に到達する方向に屈折させて前記液晶表示パネルに照射する光学手段と、を含んで構成された画像表示装置において、前記発光源は、立体画像表示用の光源部を中央部に、視野拡大用の光源部を両端部にして線状に発光する線状発光源であって、前記線状発光源は、前記液晶表示パネルに対して左右方向に配置されると共に、前記光学手段の中心部からほぼ等距離に発光部位が位置するように該線状発光源を曲線状に構成する。
【０００７】
第２の発明は、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、特定の偏光の光と、前記特定の偏光と直交する偏光の光とを、前記液晶表示パネルに照射する光源と、前記液晶表示パネルと前記光源との間に配置され、前記特定の偏光の光を透過する第１領域と、前記特定の偏光の光と直交する偏光の光を透過する第２領域とが、縦方向に繰り返して設けられたフィルタと、を備え、前記光源は、偏光が特定されない光を放射する発光源と、前記偏光が特定されない光を前記特定の偏光の光と前記特定の偏光と直交する偏光の光とで出力する偏光手段と、異なる偏光の光を左右各々の目に到達する方向に屈折させて前記液晶表示パネルに照射する光学手段と、を含んで構成された画像表示装置において、前記発光源は、立体画像表示用の光源部を中央部に、視野拡大用の光源部を両端部にして線状に発光する線状発光源であって、前記線状発光源は、前記液晶表示パネルに対して左右方向に配置されると共に、前記光学手段の中心部からほぼ等距離に発光部位が位置するように該線状発光源を折れ線状に構成する。
【０００８】
第３の発明は、第１の発明において、前記線状発光源は、前記光学手段の中央部を中心とする円弧形状である。
【０００９】
第４の発明は、第２の発明において、前記線状発光源は、前記液晶表示パネルの表示面と平行な直線状の立体画像表示用の光源部を中央部に、前記液晶表示パネルの表示面に対して角度を有し横方向の視野を拡大する視野拡大用の光源部を両端部にして、左右対称の折れ線状である。
【００１０】
第５の発明は、第２または第４の発明において、前記折れ線状の線状発光源は、複数の直線状の線状発光源のユニットを折れ線状に配設して構成されている。
【００１１】
第６の発明は、第１〜第５の発明において、前記線状発光源は、線状に配置された複数の点状発光源から構成されている。
【００１２】
第７の発明は、第６の発明において、前記複数の点状発光源は、それぞれ光軸中心が前記光学手段の中央部を通るように、該点状発光源と前記偏光手段との間に光路補正手段を備える。
【００１３】
【発明の効果】
第１、第２の発明では、立体画像表示用の光源部を中央部に、視野拡大用の光源部を両端部にして線状に発光する線状発光源を用いるので、点光源に比較して光量が大きくなり、表示画面が明るくなる。また、このようにしても各発光部位を光学手段の中心部からほぼ等距離とすることで、左右各々の目に向けた光が他方に漏れるクロストークが減少する。また、線状発光源を曲線状または折れ線状の構成としたことで、視野角を大きくとっても光源をコンパクトにすることができる。
【００１４】
第３の発明では、効果的に第１の発明の効果を得ることができる。
【００１５】
第４の発明では、光源の組み付け構成を簡潔にして第２の発明の効果を得ることができる。
【００１６】
第５の発明では、光源の折り曲げ加工がユニットの配設に代わるため、製造にかかる負荷が低減する。
【００１７】
第６の発明では、線状発光源の形状の自由度が高い。
【００１８】
第７の発明では、光源からの光を好適に光学手段に出射できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、本発明の実施の形態の画像表示装置の機能説明図である。
【００２１】
光源２０１は、発光源２１０、偏光フィルタ２１２（偏光手段）、フレネルレンズ２０３（光学手段）によって構成されている。発光源２１０は白色発光ダイオード等（または冷陰極管等）を左右方向に配置したものが用いられている。偏光フィルタ２１２は右側領域２１２ａと左側領域２１２ｂとで透過する光の偏光が異なる（例えば、右側領域２１２ａと左側領域２１２ｂとで透過する光の偏光を９０度ずらす）ように設定されている。フレネルレンズ２０３は一側面に同心円上の凹凸を有するレンズ面を有している。
【００２２】
発光源２１０から放射された光は、偏光フィルタ２１２によって一定の偏光の光のみが透過される。すなわち、発光源２１０から放射された光のうち、偏光フィルタ２１２の右側領域２１２ａを通過した光と、左側領域２１２ｂを通過した光とが異なる偏光の光としてフレネルレンズ２０３に照射される。後述するように、偏光フィルタ２１２の右側領域２１２ａを通過した光は観察者の左目に到達し、左側領域２１２ｂを通過した光は観察者の右目に到達するようになっている。
【００２３】
偏光フィルタ２１２を透過した光はフレネルレンズ２０３に照射される。フレネルレンズ２０３は凸レンズであり、フレネルレンズ２０３では発光源２１０から拡散するように放射された光の光路を略平行に屈折して微細位相差板２０４を透過して、液晶表示パネル２０５に照射する。
【００２４】
このとき、微細位相差板２０４から照射される光は、上下方向に広がることがないように出射され、液晶表示パネル２０５に照射される。すなわち、微細位相差板２０４の特定の領域を透過した光が、液晶表示パネル２０５の特定の表示単位の部分を透過するようになっている。
【００２５】
また、液晶表示パネル２０５に照射される光のうち、偏光フィルタ２１２の右側領域２１２ａを通過した光と左側領域２１２ｂを通過した光とは、異なる角度でフレネルレンズ２０３に入射し、フレネルレンズ２０３で屈折して左右異なる経路で液晶表示パネル２０５から放射される。
【００２６】
液晶表示パネル２０５は、２枚の透明板（例えば、ガラス板）の間に所定の角度（例えば、９０度）ねじれて配向された液晶が配置されており、例えば、ＴＦＴ型の液晶表示パネルを構成している。液晶表示パネルに入射した光は、液晶に電圧が加わっていない状態では、入射光の偏光が９０度ずらして出射される。一方、液晶に電圧が加わっている状態では、液晶のねじれが解けるので、入射光はそのままの偏光で出射される。
【００２７】
液晶表示パネル２０５の光源２０１側には、微細位相差板２０４及び偏光板２０５ａ（第２偏光板）が配置されており（微細位相差板２０４と偏光板２０５ａ（第２偏光板）とでフィルタと称する）、観察者側には、偏光板２０５ｂ（第１偏光板）が配置されている。
【００２８】
微細位相差板２０４は、透過する光の位相を変える領域が、微細な間隔で繰り返して配置されている。具体的には、光透過性の基材２３０に、微細な幅の１／２波長板２３１が設けられた領域２０４ａと、１／２波長板２３１の幅と同一の微細な間隔で、１／２波長板２３１が設けられていない領域２０４ｂとが微細な間隔で繰り返して設けられている。すなわち、設けられた１／２波長板２３１によって透過する光の位相を変える領域２０４ａと、１／２波長板２３１が設けられていないために透過する光の位相を変えない領域２０４ｂとが微細な間隔で繰り返して設けられている。この１／２波長板２３１は、透過する光の位相を変化させる位相差板として機能している。
【００２９】
１／２波長板２３１は、その光学軸を偏光フィルタ２１２の右側領域２１２ａを透過する光の偏光軸と４５度傾けて配置して、右側領域２１２ａを透過した光の偏光軸を９０度回転させて出射する。すなわち、右側領域２１２ａを透過した光の偏光を９０度回転させて、左側領域２１２ｂを透過する光の偏光と等しくする。すなわち、１／２波長板２３１が設けられていない領域２０４ｂは左側領域２１２ｂを通過した、偏光板２０５ａと同一の偏光を有する光を透過し、１／２波長板２３１が設けられた領域２０４ａは右側領域２１２ａを通過した、偏光板２０５ａと偏光軸が直交した光を、偏光板２０５ａの偏光軸と等しくなるように回転させて出射する。
【００３０】
この微細位相差板２０４の偏光特性の繰り返しは、液晶表示パネル２０５の表示単位と略同一のピッチとして、表示単位毎（すなわち、表示単位の横方向の水平ライン毎）に透過する光の偏光が異なるようにする。よって、液晶表示パネル２０５の表示単位の水平ライン（走査線）毎に対応する微細位相差板の偏光特性が異なるようになって、水平ライン毎に出射する光の方向が異なる。
【００３１】
又は、微細位相差板２０４の偏光特性の繰り返しは、液晶表示パネル５０４の表示単位のピッチの整数倍のピッチとして、微細位相差板２０４の偏光特性が複数の表示単位毎（すなわち、複数の表示単位の水平ライン毎）に変わるようにして、複数の表示単位毎に透過する光の偏光が異なるように設定する。よって、液晶表示パネル５０４の表示単位の水平ライン（走査線）の複数本毎に微細位相差板の偏光特性が異なって、水平ラインの複数本毎に出射する光の方向が異なる。
【００３２】
このように、微細位相差板の偏光特性の繰り返し毎に異なる光を液晶表示パネル２０５の表示素子（水平ライン）に照射する必要があるため、微細位相差板２０４を透過して液晶表示パネル２０５に照射される光は、上下方向の拡散を抑制したものである必要がある。
【００３３】
すなわち、微細位相差板２０４の光の位相を変化させる領域２０４ａは、偏光フィルタ２１２の右側領域２１２ａを透過した光を、左側領域２１２ｂを透過した光の偏光と等しくして透過する。また、微細位相差板２０４の光の位相を変化させない領域２０４ｂは、偏光フィルタ２１２の左側領域２１２ｂを透過した光をそのまま透過する。そして微細位相差板２０４を出射した光は、左側領域２１２ｂを透過した光と同じ偏光を有して、液晶表示パネル２０５の光源側に設けられた偏光板２０５ａに入射する。
【００３４】
偏光板２０５ａは第２偏光板として機能し、微細位相差板２０４を透過した光と同一の偏光の光を透過する偏光特性を有する。すなわち、偏光フィルタ２１２の左側領域２１２ｂを透過した光は第２偏光板２０５ａを透過し、偏光フィルタ２１２の右側領域２１２ａを透過した光は偏光軸を９０度回転させられて第２偏光板２０５ａを透過する。また、偏光板２０５ｂは第１偏光板として機能し、偏光板２０５ａと９０度異なる偏光の光を透過する偏光特性を有する。
【００３５】
このような微細位相差板２０４、偏光板２０５ａ及び偏光板２０５ｂを液晶表示パネル２０５に貼り合わせて、微細位相差板２０４、偏光板２０５ａ、液晶表示パネル２０５及び偏光板２０５ｂを組み合わせて画像表示装置を構成する。このとき、液晶に電圧が加わった状態では、微細位相差板２０４を透過した光は偏光板２０５ｂを透過する。一方、液晶に電圧が加わっていない状態では、微細位相差板２０４を透過した光は偏光が９０度ねじれて液晶表示パネル２０５から出射されるので、偏光板２０５ｂを透過しない。
【００３６】
ディフューザ２０６は、第１偏光板２０５ｂの前面側（観察者側）に取り付けられており、液晶表示パネルを透過した光を上下方向に拡散する拡散手段として機能する。具体的には、縦方向にかまぼこ状の凹凸が繰り返し設けられたレンチキュラーレンズを用い液晶表示パネルを透過した光を、上下に拡散する。
【００３７】
図２と図３は、本発明の実施の形態の画像表示装置の斜視図と分解斜視図である。
【００３８】
画像表示装置２００は、所定形状のホルダ２０８に発光源（線状発光源）２１０を配設した光源本体ユニット２５０、反射板（ミラー）２０２、フレネルレンズ２０３、微細位相差板２０４、液晶表示パネル２０５、ディフューザ２０６等がケース２０７に組み付けられる。
【００３９】
光源本体ユニット２５０は、ケース２０７の光源本体収納部２１１の下部壁に、後傾して、液晶表示パネル２０５に対して線状発光源２１０が左右方向に配置されるように、取り付けられる。
【００４０】
反射板２０２は、線状発光源２１０の光をフレネルレンズ２０３に照射するように、光源本体収納部２１１の上半壁に前傾して、取り付けられる。
【００４１】
線状発光源２１０は、光源本体ユニット２５０を介して、線状の発光部位がフレネルレンズ２０３の中心部からほぼ等距離に位置するように、かつその焦点距離にほぼ等しい距離に来るように、配置される（線状発光源２１０の光、フレネルレンズ２０３の中心部からの距離は、反射板２０２を系路にする）。
【００４２】
光源本体ユニット２５０の前面には、後述するように、線状発光源２１０のうち、右側の発光部位２１０ａの光を左眼用の偏光の光に、左側の発光部位２１０ｂの光を右眼用の偏光の光にする偏光フィルタ２１２が取り付けられる。
【００４３】
フレネルレンズ２０３、微細位相差板２０４、液晶表示パネル２０５、ディフューザ２０６は、ケース２０７のパネル枠２１３ならびにカバー枠２１４に嵌められ、パネル枠２１３、カバー枠２１４を光源本体収納部２１１に固定して組み付けられる。パネル枠２１３の下部には、光源本体収納部２１１に光源本体カバー２１５が組み付けられる。
【００４４】
この表示ユニット２１６の前面には、前面カバー２２０が取り付けられ、後部には、基板ホルダ２１７、２１８に駆動用の基板が配設されると共に、カバーケース２２１が取り付けられる。２２２は、線状発光源２１０の空冷用のファンである。
【００４５】
図４は、画像表示装置２００の駆動回路６００を示すブロック図である。
【００４６】
画像表示装置を駆動するための主制御回路６０１には、ＣＰＵ６１１、プログラムなどを予め格納したＲＯＭ６１２、ＣＰＵ６１１の動作時にワークエリアとして使用されるメモリであるＲＡＭ６１３が設けられている。これらのＣＰＵ６１１、ＲＯＭ６１２及びＲＡＭ６１３はバス６１８によって接続されている。このバス６１８はＣＰＵ６１１がデータの読み書きをするために使用するアドレスバス及びデータバスから構成されている。
【００４７】
また、外部との入出力を司る通信インターフェース６１５、入力インターフェース６１６及び出力インターフェース６１７が、バス６１８に接続されている。通信インターフェース６１５は、所定の通信プロトコルに従ってデータ通信を行うためのデータ入出力部である。入力インターフェース６１６、出力インターフェース６１７は、画像表示装置に表示する画像データを入出力する。
【００４８】
また、バス６１８には、表示制御回路６０２のグラフィック・ディスプレイ・プロセッサ（ＧＤＰ）６５１が接続されている。ＧＤＰ６５１は、ＣＰＵ６１１によって生成された画像データを演算し、ＲＡＭ６５３に設けられたフレームバッファに書き込んで、画像表示装置に対して出力する信号（ＲＧＢ、Ｖ  ＢＬＡＮＫ、Ｖ＿ＳＹＮＣ、Ｈ＿ＳＹＮＣ）を生成する。ＧＤＰ６５１には、ＲＯＭ６５２及びＲＡＭ６５３が接続されており、ＲＡＭ６５３には、ＧＤＰ６５１が動作するためのワークエリア及び表示データを記憶するフレームバッファが設けられている。また、ＲＯＭ６５２には、ＧＤＰ６５１が動作するために必要なプログラム及びデータが記憶されている。
【００４９】
また、ＧＤＰ６５１には、ＧＤＰ６５１にクロック信号を供給する発振器６５８が接続されている。発振器６５８が生成するクロック信号は、ＧＤＰ６５１の動作周期を規定し、ＧＤＰ６５１から出力される同期信号（例えば、Ｖ＿ＳＹＮＣ、ＶＢＬＡＭＮＫ）の周期を生成する。
【００５０】
ＧＤＰ６５１から出力されるＲＧＢ信号は、γ補正回路６５９に入力されている。このγ補正回路６５９は、画像表示装置の信号電圧に対する照度の非線形特性を補正して、画像表示装置の表示照度を調整して、画像表示装置に対して出力するＲＧＢ信号を生成する。
【００５１】
合成変換装置６７０は、右目用フレームバッファ、左目用フレームバッファ及び立体視用フレームバッファが設けられており、ＧＤＰ６５１から送られてきた右目用画像を右目用フレームバッファに書き込み、左目用画像を左目用フレームバッファに書き込む。そして、右目用画像と左目用画像とを合成して立体視用画像を生成して立体視用フレームバッファに書き込んで、立体視用画像データをＲＧＢ信号として画像表示装置に出力する。
【００５２】
この右目用画像と左目用画像との合成による立体視用画像の生成は、微細位相差板２０４の１／２波長板２３１の間隔毎に、右目用画像と左目用画像と組み合わせる。具体的には、本実施の形態の画像表示装置の微細位相差板２０４の１／２波長板２３１は液晶表示パネル２０５の表示単位の間隔で配置されているので、液晶表示パネル２０５の表示単位の横方向ライン（走査線）毎に右目用画像と左目用画像とが交互に表示されるように立体視用画像を表示する。
【００５３】
Ｌ信号出力中にＧＤＰ６５１から送信されてきた左目用画像データを左目用フレームバッファに書き込み、Ｒ信号出力中にＧＤＰ６５１から送信されてきた右目用画像データを右目用フレームバッファに書き込む。そして、左目用フレームバッファに書き込まれた左目用画像データと、右目用フレームバッファに書き込まれた右目用画像データとを走査線一本毎読み出して、立体視用フレームバッファに書き込む。
【００５４】
画像表示装置内には液晶ドライバ（ＬＣＤ  ＤＲＶ）６８１、バックライトドライバ（ＢＬ  ＤＲＶ）６８２が設けられている。液晶ドライバ（ＬＣＤ  ＤＲＶ）６８１は、合成変換装置６７０から送られてきたＶ  ＢＬＡＮＫ信号、Ｖ＿ＳＹＮＣ信号、Ｈ＿ＳＹＮＣ信号及びＲＧＢ信号に基づいて、液晶表示パネルの電極に順次電圧をかけて、液晶表示パネルに立体視用の合成画像を表示する。
【００５５】
バックライトドライバ６８２は、ＧＤＰ６５１から出力されたＤＴＹ＿ＣＴＲ信号に基づいてバックライト（発光源２１０）に加わる電圧のデューティー比を変化させて、液晶表示パネル２０５の明るさを変化させる。
【００５６】
図５〜図８は、光源本体ユニット２５０の平面図、側面図、分解斜視図、断面図である。線状発光源２１０は、線状に配置された複数の点状発光源（ＬＥＤ（発光素子）：白色発光ダイオード等）あるいは細長い冷陰極管等から構成するが、実施の形態では、点状発光源を用いたものを説明する。
【００５７】
ホルダ２０８は、折れ線状に収納部３００を形成する分割構造の収納ケース３０１ａ、３０１ｂとカバー３０２とにより構成され、収納部３００は、所定長さの中央部３０３とその両側のホルダ前方向に所定角度斜行した周辺部３０４とに形成される。
【００５８】
線状発光源２１０は、基板３０８の所定長さの中央部３０８ａとその両側の基板前面方向に所定角度斜行した周辺部３０８ｂとに、所定数のＬＥＤ（発光素子：白色発光ダイオード等）３０５が線状に配列して取り付けられる。
【００５９】
ＬＥＤ３０５の前面には、ＬＥＤ３０５の光の拡散を防ぎ、光軸中心がフレネルレンズ２０３の中央部を通るように、所定角度で出光させるプリズム３０６（光路補正手段）が備えられる。プリズム３０６は、中央部３０８ａのＬＥＤ３０５、周辺部３０８ｂのＬＥＤ３０５に対応して、それぞれ中央プリズム体３０７ａ、周辺プリズム体３０７ｂに一体形成される。
【００６０】
ホルダ２０８の収納ケース３０１ａ、３０１ｂに、ＬＥＤ３０５を配列した基板３０８を収納して、中央部３０８ａのＬＥＤ３０５に中央プリズム体３０７ａを、周辺部３０８ｂのＬＥＤ３０５に周辺プリズム体３０７ｂを合わせて組み付けて、各プリズム体３０７ａ、３０７ｂの前面に偏光フィルタ２１２をカバー３０２を介して取り付けて、光源本体ユニット２５０が形成される。
【００６１】
線状発光源２１０は、基板３０８の中央部３０８ａのＬＥＤ３０５を液晶表示パネル２０５の表示面と平行な直線状の立体画像表示用の光源部に、基板３０８の周辺部３０８ｂのＬＥＤ３０５を液晶表示パネル２０５の表示面に対して角度を有し横方向の視野を拡大する視野拡大用の光源部にして、左右対称の折れ線状に形成される。
【００６２】
偏光フィルタ２１２は、図５のように線状発光源２１０の中心を境界に、線状発光源２１０の右側の発光部位２１０ａと左側の発光部位２１０ｂとで特性を異ならせており、そのため、左右の発光部位２１０ａ、２１０ｂの境界を形成しにくい場合は、左右の発光部位２１０ａ、２１０ｂの前面（プリズム体３０７ａ、３０７ｂの前面）に図９のように同一の偏光フィルタ２１２を取り付けると共に、その一方に所定の波長板３１１を貼り付けるようにして良い。
【００６３】
なお、線状発光源２１０は単一の基板に構成したが、基板を直線状の中央部３０８ａの基板と直線状の周辺部３０８ｂの基板とに分割して、それぞれの基板にＬＥＤ３０５を線状に配列して、それぞれユニットに形成して、この複数の直線状の線状発光源のユニットを折れ線状に配設して、線状発光源２１０を構成するようにして良い。
【００６４】
図５〜図７において、ホルダ２０８の収納ケース３０１ａ、３０１ｂには、空冷用の吸気口３２０と排気口３２１とが形成される。基板３０８は放熱性を良くするためにアルミ製の基板からなり、また面積の大きいものが用いられる。空冷用のファン２２２（図３参照）の駆動によって、吸気口３２０より吸引された空気は、基板３０８の両面に沿い周辺部３０８ｂから中央部３０８ａに向かって流れ、排気口３２１より排出される。基板３０８の中央部３０８ａには、排気口３２１の入り口周辺に排気効率向上のため基板３０８の両面を流れてきた空気が合流する切り欠き部３２２が設けられる。したがって、線状発光源２１０を的確に効率良く冷却することができる。
【００６５】
図１０、図１１は、画像表示装置２００の光学系を示す側面図、平面図である。ただし、図１０中、線状発光源２１０は中央部のみを示し、点線で表した線状発光源２１０は見かけ上の位置である。図１１においては、反射板２０２、プリズム体を省略して、線状発光源２１０を見かけ上の位置に、左右の発光部位２１０ａ、２１０ｂを概略的に表してある。
【００６６】
以下、発光源２１０の左右の発光部位２１０ａ、２１０ｂを１つ１つの発光点として説明する。
【００６７】
図１１に示すように、各発光部位２１０ａ、２１０ｂから放射された光は偏光フィルタ２１２を透過して放射状に広がっている。
【００６８】
右側の発光部位２１０ａから放射され偏光フィルタ２１２の右側領域２１２ａを透過した光（一点鎖線で光路の中心を示す）は、フレネルレンズ２０３に到達し、フレネルレンズ２０３で光の進行方向を変えられて、微細位相差板２０４、液晶表示パネル２０５を透過して左眼ゾーンに至る。
【００６９】
発光源２１０の中央部位（中心から右側）に右側の発光部位２１０ａを連続して配置してあるため、左眼ゾーンに至る光の照度は高くなる。すなわち、中心側の発光部位２１０ａからの光はＡＬ領域に至るが、これに隣接する発光部位２１０ａからの光はそのＡＬ領域に大きく重なり合った領域に出射され、このように順に隣接する発光部位２１０ａからの光は順に重なり合った領域に出射される。したがって、左眼ゾーンに十分な光が照射されるのである。
【００７０】
左側の発光部位２１０ｂから放射され偏光フィルタ２１２の左側領域２１２ｂを透過した光（一点鎖線で光路の中心を示す）は、フレネルレンズ２０３に到達し、フレネルレンズ２０３で光の進行方向を変えられて、微細位相差板２０４、液晶表示パネル２０５を透過して右眼ゾーンに至る。
【００７１】
発光源２１０の中央部位（中心から左側）に左側の発光部位２１０ｂを連続して配置してあるため、右眼ゾーンに至る光の照度は高くなる。すなわち、中心側の光源２１０ｂからの光はＡＲ領域に至るが、これに隣接する発光部位２１０ｂからの光はそのＡＲ領域に大きく重なり合った領域に出射され、このように順に隣接する発光部位２１０ｂからの光は順に重なり合った領域に出射される。したがって、右眼ゾーンに十分な光が照射されるのである。
【００７２】
液晶表示パネル２０５は、液晶表示パネル２０５の走査線ピッチと、微細位相差板２０４の偏光特性の繰り返しピッチとを等しくして、液晶表示パネル２０５の走査線ピッチ毎に異なる方向から到来した光を照射し、異なる方向に光を出射する。
【００７３】
右側の発光部位２１０ａから放射され、偏光フィルタ２１２の右側領域２１２ａを透過した光は、フレネルレンズ２０３を透過して、微細位相差板２０４に到達し、偏光を９０度回転させて出射する（右側領域２１２ａを透過した光を透過する）微細位相差板２０４の領域２０４ａを透過し、さらに、液晶表示パネル２０５を透過して、左眼ゾーンに至る。すなわち、液晶表示パネル２０５の領域２０４ａに対応する位置の表示素子によって表示された左目画像が左目に到達する。
【００７４】
なお、この微細位相差板２０４の領域２０４ａと交互に並んで配置されている領域２０４ｂは光の偏光を変化させないので、偏光フィルタ２１２の右側領域２１２ａからの光は液晶表示パネル２０５の偏光板２０５ａつまり液晶表示パネル２０５の領域２０４ｂに対応する位置の表示素子（右目用画像を表示）を透過することはない。
【００７５】
左側の発光部位２１０ｂから放射され、偏光フィルタ２１２の左側領域２１２ｂを透過した光は、フレネルレンズ２０３を透過して、微細位相差板２０４に到達し、偏光フィルタ２１２の左側領域２１２ｂの同一偏光の光を透過する微細位相差板２０４の領域２０４ｂを透過して、液晶表示パネル２０５を透過して、右眼ゾーンに至る。すなわち、液晶表示パネル２０５の領域２０４ｂに対応する位置の表示素子によって表示された右目画像が右目に到達する。
【００７６】
なお、この微細位相差板２０４の領域２０４ｂと交互に並んで配置されている領域２０４ａは光の偏光を変化させるので、偏光フィルタ２１２の左側領域２１２ｂからの光は液晶表示パネル２０５の偏光板２０５ａつまり液晶表示パネル２０５の領域２０４ａに対応する位置の表示素子（左目用画像を表示）を透過することはない。
【００７７】
一方、フレネルレンズ２０３、液晶表示パネル２０５での複屈折や散乱によって右目用画像と左目用画像とが重なるクロストークを生じるが、これに対し、左右方向に線状発光源２１０を配置したので、クロストークを低減することができる。
【００７８】
線状発光源２１０の右側発光部位２１０ａ、左側発光部位２１０ｂによって、前述したように左眼ゾーン、右眼ゾーンにそれぞれ十分な光が照射される。すなわち、左眼ゾーンには十分な光度の左目画像が到達し、右眼ゾーンには十分な光度の右目画像が到達する。そのため、フレネルレンズ２０３、液晶表示パネル２０５での複屈折や散乱によって右目用画像が左目に、また左目用画像が右目に入っても、左目に到達する左目画像との光度差、また右目に到達する右目画像との光度差が相対的に大きくなり、クロストークを十分に低減できるのである。
【００７９】
したがって、右目画像と左目画像とによって、観察者は立体画像を認識しやすくなり、両眼視差に基づく３次元知覚により容易に立体視することができる。
【００８０】
また、線状発光源２１０の右周辺部位に配置された発光部位２１０ａからの光は左眼ゾーンの左側に広角（ＤＬ領域）に出射され、線状発光源２１０の左周辺部位に配置された発光部位２１０ｂからの光は右眼ゾーンの右側に広角（ＤＲ領域）に出射される。
【００８１】
したがって、画像表示装置の視野角が増大する。そのため、本画像表示装置でテレビゲーム等を行う場合あるいは本画像表示装置を遊技機（パチンコ機等）の画像表示装置に用いた場合に、遊技者だけでなく、周囲の者、大勢の人が画像を見ることができる。
【００８２】
なお、ＤＬ領域、ＤＲ領域では立体画像を見られないが、２次元画像として見ることができる。
【００８３】
図１２〜図１４は、別の実施の形態の光源本体ユニット２５０の平面図、側面図、分解斜視図である。線状発光源２１０は、線状に配置された複数の点状発光源（ＬＥＤ（発光素子）：白色発光ダイオード等）あるいは細長い冷陰極管等から構成するが、実施の形態では、点状発光源を用いたものを説明する。
【００８４】
ホルダ３３０は、折れ線状に収納部３３１を形成する分割構造の収納ケース３３２ａ、３３２ｂとカバー３３３とにより構成され、収納部３３１は、所定長さの中央部３３４とその両側のホルダ前方向に所定角度斜行した中間部３３５とさらにその両側のホルダ前方向に所定角度斜行した周辺部３３６とに形成される。
【００８５】
線状発光源２１０は、基板（図示しない）の所定長さの中央部とその両側の基板前面方向に所定角度斜行した中間部とさらにその両側の基板前面方向に所定角度斜行した周辺部とに、所定数のＬＥＤ（発光素子：白色発光ダイオード等）３０５が線状に配列して取り付けられる。
【００８６】
ＬＥＤ３０５の前面には、ＬＥＤ３０５の光の拡散を防ぎ、光軸中心がフレネルレンズ２０３の中央部を通るように、所定角度で出光させるプリズム３０６が備えられる。プリズム３０６は、中央部のＬＥＤ３０５、中間部のＬＥＤ３０５、周辺部のＬＥＤ３０５に対応して、それぞれ中央プリズム体３３７ａ、中間プリズム体３３７ｂ、周辺プリズム体３３７ｃに一体形成される。
【００８７】
ホルダ３３０の収納ケース３３２ａ、３３２ｂに、ＬＥＤ３０５を配列した基板を収納して、中央部のＬＥＤ３０５に中央プリズム体３３７ａを、中間部のＬＥＤ３０５に中間プリズム体３３７ｂを、周辺部のＬＥＤ３０５に周辺プリズム体３３７ｃを合わせて組み付けて、各プリズム体３３７ａ、３３７ｂ、３３７ｃの前面に偏光フィルタ２１２（図示しない）をカバー３３３を介して取り付けて、光源本体ユニット２５０が形成される。
【００８８】
なお、線状発光源２１０は単一の基板に構成したが、基板を直線状の中央部の基板と直線状の中間部の基板と直線状の周辺部の基板とに分割して、それぞれの基板にＬＥＤ３０５を線状に配列して、それぞれユニットに形成して、この複数の直線状の線状発光源のユニットを折れ線状に配設して、線状発光源２１０を構成するようにして良い。
【００８９】
これによれば、前述の形態のものと比べて、線状発光源２１０の線状の発光部位が、フレネルレンズ２０３の中心部からより等距離に位置するように、その焦点距離により等しい距離に来るように、配置できる。
【００９０】
したがって、左眼ゾーン、右眼ゾーンの光度のむらを十分に削減でき、立体画像を一層認識しやすくできる。
【００９１】
図１５〜図１７は、別の実施の形態の光源本体ユニット２５０の平面図、斜視図、分解斜視図である。線状発光源２１０は、線状に配置された複数の点状発光源（ＬＥＤ（発光素子）：白色発光ダイオード等）あるいは細長い冷陰極管等から構成するが、実施の形態では、点状発光源を用いたものを説明する。
【００９２】
ホルダ３５０は、分割構造の収納ケース３５２ａ、３５２ｂとカバー３５３とにより構成され、収納ケース３５２ａ、３５２ｂとカバー３５３とにより所定の曲率（フレネルレンズ２０３の焦点距離を半径とする）の弧状（曲線状）の収納部３５１が形成される。
【００９３】
線状発光源２１０は、所定の曲率（フレネルレンズ２０３の焦点距離を半径とする）の弧状（曲線状）に曲げ形成された基板（図示しない）に所定数のＬＥＤ（発光素子：白色発光ダイオード等）３０５が線状に配列して取り付けられる。
【００９４】
ＬＥＤ３０５の前面には、ＬＥＤ３０５の光の拡散を防ぎ、光軸中心がフレネルレンズ２０３の中央部を通るように、所定角度で出光させるプリズム３０６が備えられる。
【００９５】
ホルダ３５０の収納ケース３５２ａ、３５２ｂに、ＬＥＤ３０５を配列した基板を収納して、収納ケース３５２ａ、３５２ｂの前縁部に形成した受け溝３５４にそれぞれプリズム３０６を嵌めてＬＥＤ３０５に合わせて、各プリズム３０６の前面に偏光フィルタ２１２（図示しない）をカバー３５３を介して取り付けて、光源本体ユニット２５０が形成される。
【００９６】
これによれば、前述の各形態のものと比べて、線状発光源２１０の線状の発光部位が、フレネルレンズ２０３の中心から等距離に位置するように、その焦点距離に等しい距離に来るように、配置できる。
【００９７】
したがって、左眼ゾーン、右眼ゾーンの光度のむらを確実に無くすことができ、立体画像を一層認識しやすくできる。
【００９８】
なお、各実施の形態では、線状発光源２１０として、複数の点状発光源（ＬＥＤ（発光素子）：白色発光ダイオード等）を線状に配置したものを示したが、冷陰極管等を用いるようにしても良く、この場合は細長い冷陰極管等を折れ線状にあるいは所定の弧状（曲線状）に形成して用いれば良い。
【００９９】
なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の画像表示装置の機能説明図である。
【図２】画像表示装置の斜視図である。
【図３】画像表示装置の分解斜視図である。
【図４】画像表示装置の駆動回路のブロック図である。
【図５】光源本体ユニットの正面図である。
【図６】光源本体ユニットの側面図である。
【図７】光源本体ユニットの分解斜視図である。
【図８】光源本体ユニットの断面図である
【図９】偏光フィルタの斜視図である。
【図１０】画像表示装置の光学系の側面図である。
【図１１】画像表示装置の光学系の平面図である。
【図１２】第２の実施の形態の光源本体ユニットの正面図である。
【図１３】光源本体ユニットの側面図である。
【図１４】光源本体ユニットの分解斜視図である。
【図１５】第３の実施の形態の光源本体ユニットの正面図である。
【図１６】光源本体ユニットの斜視図である。
【図１７】光源本体ユニットの分解斜視図である。
【符号の説明】
２０１  光源
２０２  反射板（ミラー）
２０３  フレネルレンズ
２０４  微細位相差板
２０５  液晶表示パネル
２０６  ディフューザ
２０７  ケース
２０８  ホルダ２０８
２１０  線状発光源
２１０ａ  右側の発光部位
２１０ｂ  左側の発光部位
２１２  偏光フィルタ
２１６  表示ユニット
２５０  光源本体ユニット
３００  収納部
３０１ａ、３０１ｂ  収納ケース
３０２  カバー
３０５  ＬＥＤ
３０６  プリズム
３０８  基板
３３０  ホルダ
３３１  収納部
３３２ａ、３３２ｂ  収納ケース
３３３  カバー
３５０  ホルダ
３５１  収納部
３５２ａ、３５２ｂ  収納ケース
３５３  カバー
６００  駆動回路
【図１】
2004264363.tif 000003
【図２】
2004264363.tif 000004
【図３】
2004264363.tif 000005
【図４】
2004264363.tif 000006
【図５】
2004264363.tif 000007
【図６】
2004264363.tif 000008
【図７】
2004264363.tif 000009
【図８】
2004264363.tif 000010
【図９】
2004264363.tif 000011
【図１０】
2004264363.tif 000012
【図１１】
2004264363.tif 000013
【図１２】
2004264363.tif 000014
【図１３】
2004264363.tif 000015
【図１４】
2004264363.tif 000016
【図１５】
2004264363.tif 000017
【図１６】
2004264363.tif 000018
【図１７】
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