(57)【要約】【課題】複数の表示手段が相前後して配置された表示装置において、観察者が立体感のある画像を視覚することを可能とする。【解決手段】表示装置は、複数の表示手段（１１，１２）を有しており、前記複数の表示手段は最適な或いは好ましい間隔にて固定手段（１３）により観察者の視線上に相前後して配置された状態となるように固定される。【選択図】図１
2004198629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の表示手段と、
該複数の表示手段が観察者の視線上に相前後して配置された状態となるように該複数の表示手段を相互に固定する固定手段と
を備えており、
前記複数の表示手段のうち隣り合う二つの表示手段の二つの像面間の間隔Ｌと、前記二つの表示手段の対角線の長さＳとの関係が、
Ｓ／６３．５＋１．５≦Ｌ≦Ｓ／１２．７＋７．０・・・（１）
という条件式（１）を満たすように、前記固定手段は、前記複数の表示手段を固定することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記間隔Ｌと前記長さＳとの関係が、
Ｓ／５０．８＋２．０≦Ｌ≦（３×Ｓ）／５０．８＋５．０・・・（２）
という条件式（２）を満たすように、前記固定手段は、前記複数の表示手段を固定することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記間隔Ｌと前記長さＳとの関係が、
Ｌ＝Ｓ／２５．４＋３．５・・・（３）
という条件式（３）を満たすように、前記固定手段は、前記複数の表示手段を固定することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記間隔Ｌは、前記二つの表示手段の発光面間の間隔であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項５】
前記二つの表示手段のうち少なくとも一方の表示手段の像面を前記一方の表示手段の画面上にない所定の位置に結像する結像手段を更に備えたことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項６】
前記結像手段は、レンズを含むことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記レンズは、前記二つの表示手段の画素の夫々若しくは複数の画素からなる画素ブロック又は画素ラインの夫々に対応して設けられていることを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
【請求項８】
前記間隔Ｌは、前記二つの表示手段の間における空気換算時の光路長であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項９】
前記光路長を変化させる光路長変化手段を更に備えたことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記光路長変化手段は、所定の屈折率を有する透明部材を含むことを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記透明部材は、ガラス及び樹脂の少なくとも一方を含んでなることを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記二つの表示手段の一方は、ハーフミラーにより合成される表示手段であって、
前記間隔Ｌは、前記ハーフミラーを透過して前記二つの表示手段の他方に至る光の光路長と前記ハーフミラーで反射して前記二つの表示手段の一方に至る光の光路長との差であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記二つの表示手段の画面サイズは、相互に等しいことを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記複数の表示手段のうち、少なくとも前記観察者に最も遠い表示手段を除く表示手段は、半透明の表示手段からなることを特徴とする請求項１から１３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記半透明の表示手段は、液晶表示デバイス又はＥＬ(Electro-Luminescence)表示デバイスであることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の表示手段が観察者の視線方向に相前後して配置された表示装置であって、夫々の表示手段に表示する画像を制御して立体視することを可能とする表示装置の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、立体感のある画像を表示することが可能な装置として種々の形態の表示装置が提案され、或いは実用化がなされている。例えば、電気的に書き換え可能であり、立体感のある画像を表示することが可能な表示装置として、液晶シャッタ眼鏡方式等が良く知られている。この液晶シャッタ眼鏡方式はカメラで物体を異なる方向から撮影し、得られた視差情報を含む画像データを合成して１つの画像信号に合成し、表示装置に入力し表示する。観察者は液晶シャッタ眼鏡をかけ、例えば奇数フィールド時に右目用の液晶シャッタを透過状態とし左目用の液晶シャッタを光遮断状態とする。一方、偶フィールド時に左目用の液晶シャッタが透過状態とし右目用の液晶シャッタを光遮断状態とする。このとき、奇数フィールドに右目用の画像を、偶フィールドに左目用の画像を同期して表示することで、観察者は、右目用、左目用の視差を含む画像を夫々の目で見ることにより立体感のある画像を視覚するものである。
【０００３】
又、観察者の視線上に相前後して複数の表示装置を配置し、それらに表示される画像を重ねて見ることによって、奥行き方向には離散的であるが、立体感のある画像として視覚される表示装置がある。又、その離散的な状態を改善するために、表示装置の夫々に表示される画像の輝度に変化を付けることによって、離散的な位置の中間位置に物体があるかの様に視覚され、より立体感のある画像を表示することが可能となるように改良された表示装置がある。例えば、複数のハーフミラーを用いて複数の表示装置からの物体像を重ねて表示することで、半透明な物体や後ろの物体が透けて見えるような表示を可能ならしめる、輝度変調型の表示装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１１５８１２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの観察者の視線上に相前後して配置された複数の表示装置を有する表示装置において、隣り合う二つの表示装置の間隔の違いによっては、立体感のある画像を表示することが困難或いは不可能であるという技術的な問題点を有している。
【０００６】
本発明は、例えば上記問題点に鑑みなされたものであり、例えば、複数の表示装置が相前後して配列された構成を採用しつつ、観察者が立体感のある画像を視覚することを可能ならしめる表示装置の提供を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の表示装置は、複数の表示手段と、該複数の表示手段が観察者の視線上に相前後して配置された状態となるように該複数の表示手段を相互に固定する固定手段とを備えており、前記複数の表示手段のうち隣り合う二つの表示手段の二つの像面間の間隔Ｌと、前記二つの表示手段の対角線の長さＳとの関係が、
Ｓ／６３．５＋１．５≦Ｌ≦Ｓ／１２．７＋７．０・・・（１）
という条件式（１）を満たすように、前記固定手段は、前記複数の表示手段を固定する。
【０００８】
本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施の形態から明らかにされよう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について以下に説明する。
【００１０】
本発明の実施形態に係る表示装置は、複数の表示手段と、該複数の表示手段が観察者の視線上に相前後して配置された状態となるように該複数の表示手段を相互に固定する固定手段とを備えており、前記複数の表示手段のうち隣り合う二つの表示手段の二つの像面間の間隔Ｌと、前記二つの表示手段の対角線の長さＳとの関係が、
Ｓ／６３．５＋１．５≦Ｌ≦Ｓ／１２．７＋７．０・・・（１）
という条件式（１）を満たすように、前記固定手段は、前記複数の表示手段を固定する。
【００１１】
本発明の実施形態に係る表示装置によれば、例えばブラウン管表示デバイス、プラズマ表示デバイス、ＥＬ表示デバイス或いは液晶表示デバイス等を含んでなる複数の表示手段を、例えばストッパ或いはボルト等の固定用器具を含んでなる固定手段が、固定している。これにより、複数の表示手段は、観察者の視線上に相前後して、条件式（１）を満たすように配置された状態とされている。
【００１２】
表示装置の動作時には、立体表示用の画像を、複数の表示手段によって、観察者の側から見て重ねて表示すれば、立体表示或いは三次元表示を行うことが可能となる。即ち、観察者は立体感のある画像を視覚することが可能となる。例えば、輝度変調型の立体表示であれば、隣り合う二つの表示手段（以下、適宜“二つの表示手段”という）で表示される同一画像部分についての輝度の割振によって、二つの表示手段間におけるいずれかの奥行位置に画像が存在するように見える、連続的な立体表示が可能となる。或いは、画像部分が、二つの表示手段のいずれかに表示されている離散的な立体表示が可能となる。更に、三つ以上の表示手段間のいずれかの位置に画像が存在するように見える、連続的又は離散的な立体表示も可能となる。この場合、観察者が、例えばレンズ、ハーフミラー或いは所定の屈折率を有する透明部材等を介して表示手段を視覚する場合、観察者が認識するその像面（即ち、表示手段の発光面の像面）は、実際に表示手段が固定されている位置とは異なる所定の位置に映し出されることとなる。又、観察者が、レンズ、ハーフミラー或いは所定の屈折率を有する透明部材等を介することなく表示手段を視覚する場合、観察者が認識する像面は、表示手段の発光面と同一である。
【００１３】
ここで、上述の複数の表示手段を備えた表示装置においては、観察者に認識される複数の表示手段の各々の像面の間隔によっては、立体的な画像を表示することが困難或いは不可能となる場合がある。例えば、複数の表示手段のうち隣り合う二つの表示手段の二つの像面（以下、適宜“二つの像面”という）間の間隔が狭くなるにつれて、観察者と表示装置との間の距離と比較して、二つの像面間の間隔が相対的に小さくなる。このため、ある値よりも小さい間隔を隔てて二つの像面が映し出されている場合には、観察者は奥行き感の乏しい或いは立体感の希薄な画像を視覚することとなる。
【００１４】
しかるに本実施形態では特に、固定手段によって、条件式（１）を満たすように複数の表示手段が固定されているので、立体感のある画像を表示しうる二つの像面間の最小の間隔（即ち、下限値）以上の間隔を隔てて二つの像面が映し出されることになる。従って、観察者は、立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００１５】
逆に、例えば、ある値よりも大きい間隔を隔てて二つの像面が映し出されている場合には、特に像面の端の部分に表示される画像が、観察者の視線上において重ねて表示されなくなる。即ち、観察者は、二つの像面に表示される立体表示用の画像にずれが生じた状態で視覚することとなり、立体感のある画像を視覚することが困難或いは不可能となる。
【００１６】
しかるに本実施形態では特に、固定手段によって、条件式（１）を満たすように複数の表示手段が固定されているので、立体感のある画像を表示しうる二つの像面間の最大の値（即ち、上限値）以下の間隔を隔てて二つの像面が映し出されることになる。従って、観察者は、立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００１７】
具体的には、二つの表示手段の対角線の長さをＳミリメートルとすると、二つの像面の間隔の上限値はＳ／１２．７＋７．０ミリメートルとなり、下限値はＳ／６３．５＋１．５ミリメートルとなる。即ち、二つの像面の間隔がＳ／１２．７＋７．０ミリメートル以下となる状態を実現するように二つの表示手段を固定することによって、又これに加えて、二つの像面の間隔がＳ／６３．５＋１．５ミリメートル以上となる状態を実現するように二つの表示手段を固定することによって、観察者は立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００１８】
ここに、「表示手段の対角線の長さ」とは、例えば、矩形の表示手段においては、表示手段の画面の左上隅と表示手段の画面の右下隅との間の距離（或いは画面の右上隅と画面の左下隅との間の距離）をミリメートル単位で示したものである。尚、表示手段の形状が矩形でなくとも、当該表示手段の形状に近似する矩形（例えば、表示手段の画面の面積と同一の面積を有する矩形、或いは画面の輪郭と類似する輪郭を有する矩形）等を用いて、その近似する矩形の対角線の長さをＳとしてもよい。
【００１９】
尚、３つ以上の表示手段を有する表示装置においても、全ての隣り合う二つの表示手段が、上述の条件式（１）を満たして固定されることで、観察者は立体感のある画像を視覚することが可能である。
【００２０】
更に、本実施形態において、立体表示方式或いは３次元表示方式として、輝度変調方式の他、任意の立体表示方式或いは３次元表示方式を採用しても、複数の表示手段が、上述の条件式（１）を満たして固定されることで、観察者は立体感のある画像を視覚することが可能である。
【００２１】
本発明の実施形態に係る表示装置の一の態様では、前記間隔Ｌと前記長さＳとの関係が、
Ｓ／５０．８＋２．０≦Ｌ≦（３×Ｓ）／５０．８＋５．０・・・（２）
という条件式（２）を満たすように、前記固定手段は、前記複数の表示手段を固定する。
【００２２】
この態様によれば、条件式（１）の範囲を更に限定した条件式（２）を満たす間隔を隔てて二つの像面が映し出されるように、二つの表示手段が所定の間隔にて固定されているので、観察者から見て、表示画像が、より適切に重ねられることとなる。従って、条件式（１）の下限値付近の間隔を隔てて二つの像面が映し出される場合と比較して、観察者はより奥行感のある画像を視覚することが可能となる。或いは条件式（１）の上限値付近の間隔を隔てて二つの像面が映し出される場合と比較して、観察者は、二つの像面のずれを認識することなく、立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００２３】
具体的には、二つの表示手段の対角線の長さＳを変数として、二つの像面の間隔の推奨上限値は３×Ｓ／５０．８＋５．０ミリメートルとなり、推奨下限値はＳ／５０．８＋２．０ミリメートルとなる。即ち、二つの像面の間隔が３×Ｓ／５０．８＋５．０ミリメートル以下となる状態を実現するように二つの表示手段を固定することによって、又これに加えて、二つの像面の間隔がＳ／５０．８＋２．０ミリメートル以上となる状態を実現するように二つの表示手段を固定することによって、観察者は適切に立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００２４】
本発明の実施形態に係る表示装置の他の態様では、前記間隔Ｌと前記長さＳとの関係が、
Ｌ＝Ｓ／２５．４＋３．５・・・（３）
という条件式（３）を満たすように、前記固定手段は、前記複数の表示手段を固定する。
【００２５】
この態様によれば、条件式（１）の範囲を更に限定し、立体感のある画像を表示するのに最適な或いは適切な値（即ち、推奨値）を示す条件式（３）を満たして二つの像面が映し出されるように、二つの表示手段が所定の間隔を隔てて固定されている。このため、観察者はより一層立体感のある画像を視覚することが可能となる。即ち、推奨値により示される間隔を隔てて二つの像面が映し出されるように二つの表示手段を固定することで、推奨値より大きい間隔を隔てて二つの像面が映し出される場合と比較して、観察者は、二つの像面のズレを認識することなく、立体感のある画像を視覚することが可能となる。又、推奨値より小さい間隔を隔てて二つの像面が映し出される場合と比較して、観察者は、より一層奥行感のある立体的な画像（即ち、立体感のある画像）を視覚することが可能となる。
【００２６】
具体的には、二つの表示手段の対角線の長さＳを変数として、二つの像面の間隔の推奨値は、Ｓ／２５．４＋３．５ミリメートルとなる状態を実現するように、二つの表示手段を固定することによって、観察者は最適な或いは極めて適切な立体感のある画像を視覚することが可能となる。尚、上記条件式（３）中の「＝」とは、文字通り等しい意味の他、観察者をして視覚上の相違を認識できない程度に等しい意味も含む。即ち、視覚上の分解能或いは識別力に鑑みて、実質的に同一であれば足りる趣旨である。
【００２７】
本発明の実施形態に係る表示装置の他の態様では、前記間隔Ｌは、前記二つの表示手段の発光面間の間隔である。
【００２８】
この態様によれば、二つの表示手段の発光面を基準とすることで、例えば表示手段の保持部品或いは筐体等の大きさ等を考慮することなく、条件式（１）、条件式（２）或いは条件式（３）を満たすように、二つの表示手段を固定することが可能となる。
【００２９】
本発明の実施形態に係る表示装置の他の態様では、前記二つの表示手段のうち少なくとも一方の表示手段の像面を、前記一方の表示手段上にない所定の位置に結像する結像手段を更に備える。
【００３０】
この態様によれば、例えばレンズ等を含んでなる結像手段が、二つの表示手段の間に或いは観察者と二つの表示手段のうち一方の表示手段との間に配置されている。そして、二つの像面のうち少なくとも一方の像面は、結像手段を介して観察者に視覚される。即ち、結像手段を介して観察者に視覚される像面は、実際に表示手段が固定されている位置とは異なる所定の位置に結像される。従って、結像手段によって像面が結像される位置を調整することで、所望の間隔を隔てて二つの像面を映し出すことが可能となる。
【００３１】
これにより、二つの像面間の間隔を調整し、立体表示に適した間隔を隔てて二つの像面を映し出すことで、観察者は立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００３２】
例えば装置の構造上の使用等の何らかの制約等により、条件式（１）、条件式（２）或いは条件式（３）によって示される間隔を隔てて実際の二つの表示手段を固定することが出来ない場合もある。例えば、条件式（３）を満たすために二つの表示手段間の実際の間隔を広げることが要請されているにもかかわらず、装置の小型化等の要請によりその実現が困難な場合等も考えられる。この場合にも、本実施形態に係る表示装置によれば、結像手段が、二つの像面のうち少なくとも一方の像面が結像される位置を調整することが可能である。従って、二つの表示手段間の実際の間隔を広げることなく、二つの像面間の間隔を広げることが可能となる。これにより、光学的に見て或いは観察者の側から見て、条件式（１）、条件式（２）或いは条件式（３）を満たすように複数の表示手段を固定することが可能となる。
【００３３】
上述の如く結像手段を含む表示装置の態様では、前記結像手段は、レンズを含むように構成してもよい。
【００３４】
このように構成すれば、結像手段はレンズを含んで構成されているので、その焦点距離に応じて、二つの表示手段のうち少なくとも一方の表示手段の像面が結像される位置を変化させることが可能となる。従って、レンズの焦点距離を調整することで、比較的容易に、所望の間隔を隔てて二つの像面を映し出すことが可能である。
【００３５】
尚、このようなレンズとしては、例えば、凸レンズ、凹レンズ、非球面レンズ、フレネルレンズ、マイクロレンズアレイ或いは液晶レンズ等の焦点可変レンズ等の各種レンズを用いることが可能である。これにより、装置の使用形態、条件（例えば、小型化或いは仕様上の要請等）等に基づいて、最適な或いは適切なレンズを選択することが可能となり、装置設計の自由度も増大する。
【００３６】
上述の如くレンズを含む結像手段の態様では、前記レンズは、前記複数の表示手段の画素の夫々若しくは複数の画素からなる画素ブロック又は画素ラインの夫々に対応して設けられるように構成してもよい。
【００３７】
このように構成すれば、レンズは複数の表示手段の画素、画素ブロック又は画素ラインの夫々に一つのレンズを対応させるので、全ての画素について明るさや結像の度合いが同じレベルとなり、全体として統一感のある画像を表示することが可能となる。
【００３８】
しかも、本実施形態に係る表示装置によれば、最適な或いは適切な間隔を隔てて二つの像面が映し出されるように、二つの表示手段が固定されているため、更に好ましい立体感のある画像を表示することが可能となる。
【００３９】
更に、画素ブロック又は画素ラインの夫々に一つのレンズを対応させたレンズを使用することが可能であるため、レンズアレイの構成が簡単になる。
【００４０】
本発明の実施形態の他の態様では、前記間隔Ｌは、前記二つの表示手段の発光面間における空気換算時の光路長である。
【００４１】
この態様によれば、二つの像面間の間隔は、二つの表示手段の発光面間の空気換算時の光路長として算出される。ここに、「空気換算時の光路長」とは、例えば、二つの表示手段の発光面間が空気とは異なる屈折率を有する媒質にて満たされている場合に、当該媒質を空気に置き換えた場合における仮想的な光路長であって、この値をＬＡとすると、ＬＡ＝ｌ／ｎで表される（但し、ｌは、二つの表示手段の発光面の実際の間隔であり、ｎは、媒質の空気に対する相対屈折率である）。従って、二つの像面は、二つの表示手段の発光面間の空気換算時の光路長と同一の間隔を隔てて映し出されることとなる。
【００４２】
ここで、条件式（１）、条件式（２）及び条件式（３）における二つの像面間の間隔Ｌは、二つの表示手段の発光面間の空気換算時の光路長ＬＡであるため、ＬＡ＝Ｌが成り立つ。即ち、ｌ／ｎ＝Ｌが成り立つこととなる。従って、二つの表示手段の発光面の実際の間隔ｌは、ｌ＝Ｌ×ｎによって算出することが可能である。従って、二つの表示手段を実際に固定する間隔は、算出した間隔ｌと表示手段の厚み或いは表示手段における発光面の位置等を考慮することにより、比較的容易に算出することが可能である。
【００４３】
これにより、条件式（１）、条件式（２）或いは条件式（３）にから算出される二つの像面間の間隔Ｌ（例えば、推奨値等）と、二つの表示手段の間に配置する光路長変化手段の屈折率ｎとから、二つの表示手段の実際の間隔（即ち、二つの表示手段を固定すべき間隔）を、比較的容易に導き出すことが可能となる。
【００４４】
上述の如く二つの像面間の間隔が二つの表示手段の発光面間の空気換算時の光路長である表示装置の態様では、前記光路長を変化させる光路長変化手段を更に備える。
【００４５】
この態様によれば、例えば所定の屈折率を有する透明部材或いは適切に配置された全反射ミラーを含んでなる光路長変化手段が、二つの表示手段の間の光路長を変化可能に構成されている。
【００４６】
例えば、二つの表示手段のうち一方の表示手段が、所定の屈折率を有する透明部材を介して視覚者に認識される場合、二つの表示手段間の空気換算時の光路長は、その透明部材の屈折率に応じて短く或いは長くなる。従って、所定の屈折率を有する透明部材を介して観察者に視覚される表示手段の像面を観察者の側から見て当該表示手段より前方或いは後方に映し出すことが可能である。
【００４７】
或いは、二つの表示手段のうち一方の表示手段が、光を反射させその光路を変更させることで光路長を延長させるように適切に配置された全反射ミラーを介して、観察者に視覚されるとする。この場合、空気換算時の光路長は、延長された光路の分だけ長くなることとなる。従って、延長された光路の距離だけ、全反射ミラーを介して視覚される表示手段の像面を観察者の側から見て後方或いは奥側に映し出すことが可能である。
【００４８】
これにより、二つの像面間の間隔を調整し、立体表示に適した間隔で映し出すことが可能となる。
【００４９】
更に、例えば装置の構造上の仕様等の何らかの制約等により、条件式（１）、条件式（２）或いは条件式（３）によって示される間隔を隔てて実際の二つの表示手段を固定することが出来ない場合もある。例えば、条件式（３）を満たすために二つの表示手段間の実際の間隔を広げることが要請されているにもかかわらず、装置の小型化等の要請によりその実現が困難な場合等も考えられる。この場合にも、本実施形態に係る表示装置によれば、光路長変化手段が、二つの表示手段間の実際の間隔を広げることなく、二つの像面間の間隔を広げることが可能となる。これにより、光学的に見て或いは観察者の側から見て、条件式（１）、条件式（２）或いは条件式（３）を満たすように複数の表示手段を固定することが可能となる。
【００５０】
この態様では、前記光路長変化手段は、所定の屈折率を有する透明部材を含むように構成されてもよい。
【００５１】
このように構成すれば、所定の屈折率を有する透明部材を含む光路長変化手段が、二つの表示手段間の空気換算時の光路長を所定の値に相対的に変化させるように配置されているので、次のような表示が可能となる
即ち、例えば、二つの表示手段のうち一方の表示手段が、例えば、屈折率の低い部材或いは媒質又は真空中を介して、観察者に視覚されるとする。この場合、二つの表示手段間の空気換算時の光路長は長くなる。従って、空気よりも屈折率の低い透明部材等を介して視覚される表示手段の像面を実際の表示手段の位置よりも観察者の側から見て後方或いは奥側に映し出すことが可能である。
【００５２】
或いは、二つの表示手段のうち一方の表示手段が、例えば、空気よりも屈折率の高いガラス或いは樹脂を含んでなる透明部材を介して、観察者に視覚されるとする。この場合、二つの表示手段間の空気換算時の光路長は短くなる。従って、空気よりも屈折率の高い透明部材を介して視覚される当該表示手段の像面を、実際の表示手段の位置よりも観察者の側から見て前方或いは手前側に映し出すことが可能である。
【００５３】
上述の如く透明部材を含む光路長変化手段の態様では、前記透明部材は、ガラス及び樹脂の少なくとも一方を含んでなる。
【００５４】
このように構成すれば、ガラス或いは樹脂を含んでなる透明部材中に光を通過させることで、比較的容易に、二つの表示手段間の空気換算時の光路長を相対的に短くすることが可能となる。
【００５５】
本発明の実施形態に係る表示装置の他の態様では、前記二つの表示手段の一方は、ハーフミラーにより合成される表示手段であって、前記間隔Ｌは、前記ハーフミラーを透過して前記二つの表示手段の他方に至る光の光路長と前記ハーフミラーで反射して前記二つの表示手段の一方に至る光の光路長との差である。
【００５６】
この態様によれば、二つの表示手段は観察者の視線上に直接配置されることはなく、ハーフミラーを介して画像が合成されるように構成されている。従って表示手段として光透過性を有しないものも用いることができ、例えばブラウン管表示デバイス、プラズマ表示デバイス等を利用することが可能となる。
【００５７】
加えて、二つの表示手段のうち一方の表示手段の光がハーフミラーで反射した後に観察者に視覚され、二つの表示手段のうち他方の表示手段の光がハーフミラーを通過した後に観察者に視覚されるように構成されているとする。この場合、二つの像面間の間隔は、二つの表示手段のうちハーフミラーを透過する光の光路長と、ハーフミラーで反射する光の光路長との差によって算出される。従って、当該光路長の差が、条件式（１）、条件式（２）或いは条件式（３）を満たすように二つの表示手段を固定することで、観察者は立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００５８】
本発明の実施形態に係る表示装置の他の態様では、前記二つの表示手段についての画面サイズは、相互に等しい。
【００５９】
この態様によれば、相互に等しい画面サイズの表示手段を用いて、観察者は立体感のある画像を視覚することが可能である。このように、同じ表示手段のみを複数用いて本実施形態に係る表示装置を構成可能であるので、画面サイズが１種類の表示手段を量産するのみで、複数の表示手段を備えた本実施例に係る表示装置を量産することが可能となる。従って、例えば、画面サイズの異なる複数種類の表示手段を備えた表示装置を量産する場合と比較して、例えば製造ラインを集約或いは製造工程を簡略化することが可能となり、表示手段の製造等に要するコスト或いは期間等の面で大きな利点を有する。
【００６０】
尚、二つの表示手段の画面サイズが等しくなくても、例えば、二つの表示手段のうち観察者の側から見て前方に配置された表示手段の画面サイズが、二つの表示手段のうち観察者の側から見て後方に配置された表示手段の画面サイズより大きくとも或いは小さくとも、観察者は立体感のある画像を視覚することが可能である。
【００６１】
本発明の実施形態に係る表示装置の他の態様では、前記複数の表示手段のうち、少なくとも前記観察者に最も遠い表示手段を除く表示手段は、半透明の表示手段からなる。
【００６２】
この態様によれば、前方に配置される表示手段を通して後方にある画像を見ることが可能となり、観察者の視線上に直接、その表示手段を配置することが可能となる。
【００６３】
本発明の実施形態に係る表示装置の他の態様では、前記半透明の表示手段は液晶表示デバイス又はＥＬ(Electro-Luminescence)表示デバイスである。
【００６４】
この態様によれば、液晶表示デバイスやＥＬ表示デバイスといった、半透明のパネル状の表示手段を用いて、立体感のある画像を比較的容易に表示することが可能となる。
【００６５】
本実施形態におけるこのような作用、及び他の利得は次に説明する実施例から更に明らかにされる。
【００６６】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の表示装置に係る実施例を説明する。
【００６７】
（表示装置の基本構成及び動作原理）
図１及び図２を用いて、本発明の実施例に係る表示装置の基本構成及び動作原理について説明する。ここに、図１は、本発明の実施例に係る表示装置の構成を示すブロック図であり、図２（ａ）は、表示装置の表示部の他の構成を示した概念図であり、図２（ｂ）は、表示装置に結像部２０が含まれる構成を示した概念図であり、図２（ｃ）は、表示装置に光路長設定部２１が含まれる構成を示した概念図である。
【００６８】
図１に示すように表示装置１は、第一表示部１１と、第一表示部１１の後方に配置された第二表示部１２と、第一表示部１１及び第二表示部１２を相互に固定する固定部１３と、第一表示部１１及び第二表示部１２に表示する画像を発生する画像発生部１４と、画像発生部１４からの画像信号を第一表示部１１に表示する第一駆動部１５と、画像発生部１４からの画像信号を第二表示部１１に表示する第二駆動部１６と、表示装置１の全体制御を行う制御部１７とを備えて構成されている。
【００６９】
第一表示部１１及び第一表示部１２は、表示装置１の画像表示部を形成し、観察者からの視線Ｌに対して、所定の間隔を有して相前後して配置されている。第一表示部１１はその内部に、実際に光を発する第一発光部１１１を含み、第二表示部１２はその内部に、実際に光を発する第二発光部１２１を含む。第一表示部１１は前方（即ち、観察者から見て手前側）に配置され、第一表示部１１と同じ画面サイズの第二表示部１２は後方（即ち、観察者から見て奥側）に配置されている。第一表示部１１には、後方にある第二表示部１２の画像を透過して観察者が視覚することが可能となるために、光透過性の表示デバイス、例えば液晶表示デバイスやＥＬ表示デバイスが用いられる。又、後方に配置される第二表示部１２は、液晶表示デバイスやＥＬ表示デバイスであっても良く、又、光透過性の必要はないのでブラウン管表示デバイスやプラズマ表示デバイスであってもよい。
【００７０】
これら第一表示部１１及び第二表示部１２の夫々に画像を表示することで、離散的ではあるが、観察者は立体感のある画像を認識することが可能となる。更に、その輝度を増減することで第一表示部１１及び第二表示部１２の間に画像があるかのごとく、立体感のある画像を表示することが可能である。
【００７１】
尚、第一表示部１１として液晶表示デバイスやＥＬ表示デバイスを用いる他に、光透過性のないブラウン管表示デバイスやプラズマ表示デバイスを用いる構成を採ることも可能である。即ち、図２（ａ）に示すように、第一表示部１１を第二表示部１２に対して視線Ｌを遮らないように配置し、観察者の視線上にハーフミラー１８を設け、このハーフミラー１８の角度を第一表示部１１に表示される画像が第二表示部１２に表示される画像に重なるように定めることで、光透過性のない表示装置を第一表示部１１に導入することが可能となる。
【００７２】
再び図１において、本実施例では特に、第一表示部１１及び第二表示部１２の画面サイズに応じて定められる、立体表示に最適な或いは適切な間隔を隔てて、第一表示部１１の像面（即ち、第一発光部１１１の発光面又は結像面）と第二表示部１２の像面（即ち、第二発光部１２１の発光面又は結像面）が観察者に認識されるように第一表示部１１及び第二表示部１２が固定部１３により固定されている。言い換えれば、所定の間隔を有して第一表示部１１及び第二表示部１２が固定部１３により固定されることで、最適な或いは適切な間隔を隔てて第一表示部１１の像面と第二表示部の像面が映し出される。立体感のある画像を表示するのに最適な或いは適切な間隔については後に詳述する。
【００７３】
又、図２（ｂ）に示すように、第一表示部１１及び第二表示部１２の間に結像部２０を配置した構成をとることも可能である。或いは、図２（ｃ）に示すように、第一表示部１１及び第二表示部１２の間に光路長変化部２１を配置した構成をとることも可能である。ここに、図２（ｂ）に示した結像部２０は、例えばレンズ等であり、第二表示部１２の像面を第二表示部１２が固定部１３により固定されている位置とは異なる所定の位置に結像する。他方、図２（ｃ）に示した光路長設定部２１は、例えば所定の屈折率を有するガラス或いは樹脂等であり、第一表示部１１及び第二表示部１２の間の光路長を変化させる。
【００７４】
再び図１において、固定部１３は、例えば、表示装置１の筐体或いはフレーム、ねじ、ボルト或いはストッパ等であり、第一表示部１１及び第二表示部１２が観察者の視線上に相前後して配置された状態となるように、第一表示部１１及び第二表示部１２を相互に固定する。
【００７５】
画像発生部１４は、第一表示部１１及び第二表示部１２に表示する画像を発生し、記憶している。又、外部から入力される画像、例えばパソコン等で作成された画像を所定の記録エリアに記録しておき、必要に応じて読み出すようにしても良い。単位としての画像は夫々個別に管理されていて、独立して表示のための処理が可能である。第一表示部１１及び第二表示部１２の何れに表示させるかは勿論、例えば表示の位置、大きさ、明るさ、色相、表示形態、画像変形等についても個別に制御可能である。
【００７６】
第一駆動部１５及び第二駆動部１６は、第一表示部１１及び第二表示部１２を夫々表示駆動するためのものであり、画像発生部１４で形成された第一表示部１１又は第二表示部１２用の画像信号に基づいて表示駆動する。又、制御部１７の制御に基づいて、表示のタイミングや点滅等の装飾的で効果的な駆動を行う機能を持たせても良い。
【００７７】
制御部１７は、表示装置１の全体的な制御を行う。立体感のある画像の表示に関しては、第一表示部１１及び第二表示部１２の表示形態、例えば輝度や大きさ等を設定し、画像発生部１４に対して夫々に表示させる画像信号を発生させる。又、第一駆動部１５及び第二駆動部１６の動作を制御する。
【００７８】
（間隔Ｌと長さＳの関係の算出）
続いて、図３から図５を参照して、本発明の実施例に係る表示装置１の第一表示部１１及び第二表示部１２の各々の像面間の間隔Ｌと第一表示部１１の画面（即ち、第一発光部１１１の発光面）の対角線の長さＳとの関係について説明する。ここに、図３は、間隔Ｌと長さＳとを概念的に説明する模式図であり、図４は、間隔Ｌと長さＳとの関係を示した表であり、図５は、間隔Ｌと長さＳとの関係を示したグラフである。
【００７９】
図３に示すように、第一表示部１１及び第二表示部１２が、観察者の視線上に相前後して、固定部１３（図１参照）により固定されている。図３のように、第一表示部１１及び第二表示部１２を観察者がそのまま直接的に視覚する場合、第一表示部１１の像面は第一発光部１１１そのものであり、第二表示部１２の像面は第二発光部１２１そのものである。従って、第一表示部１１の像面と第二表示部１２の像面との間の間隔Ｌ（以下、適宜“間隔Ｌ”という）とは、第一発光部１１１と第二発光部１２１との間の間隔に等しい。
【００８０】
尚、観察者が、第一表示部１１或いは第二表示部１２を、例えば所定の屈折率を有する透明部材或いはレンズ等を介して視覚する場合には、間隔Ｌとは、光学的に変換された第一表示部１１の像面（即ち、第一発光部１１１の像面）と光学的に変換された第二表示部１２の像面（即ち、第二発光部１２１の像面）との間の間隔に等しい。
【００８１】
又、対角線の長さＳとは、矩形の第一表示部１１及び第二表示部１２の画面の左上隅と右下隅との距離をミリメートル単位で示したものである。
【００８２】
第一表示部１１の画面の対角線の長さ（即ち、第二表示部１２の画面の対角線の長さ）を、例えば２５．４ｍｍから５０８．０ｍｍまで離散的に増加させた場合（即ち、画面サイズを１インチ型から２０インチ型まで、１インチずつ増加させていった場合）においては、立体感のある画像を表示可能な最も短い間隔Ｌを「下限値」とし、より好ましい立体感のある画像を表示可能な最も短い間隔Ｌを「推奨下限値」とし、最適な或いは極めて適切な立体感のある画像を表示可能な間隔Ｌを「推奨値」とし、より好ましい立体感のある画像を表示可能な最も長い間隔Ｌを「推奨上限値」とし、立体感のある画像を表示可能な最も長い間隔Ｌを「上限値」とすると、これらの間には、図４の表に示した関係が存在することが判明している。
【００８３】
上述の「下限値」、「推奨下限値」、「推奨値」、「推奨上限値」及び「上限値」は次に説明するように算出している。複数の観察者に、画像表示部の夫々のサイズごとに、第一表示部１１及び第二表示部１２の間隔を徐々に変化させていき、且つ第一表示部１１及び第二表示部１２に立体表示用の画像を表示した立体画像を夫々観察させる。間隔の変化に伴って、観察者が視覚する画像の内容も変化するため、夫々の観察者の立体感の感じ方の違いによって、上限値、推奨上限値、推奨値、推奨下限値及び下限値を抽出する。
【００８４】
ここで、抽出する間隔の判断基準として、観察者が視覚する画像に対して奥行感は乏しいが立体感は感じられる程度の間隔Ｌを「下限値」の基準にし、観察者が視覚する画像に対して充分な奥行感が得られ良好な立体感を感じられる程度の間隔Ｌを「推奨下限値」の基準にし、観察者が視覚する画像に対して感覚的に最適或いは極めて適切な立体感が感じられる程度の間隔Ｌを「推奨値」の基準にし、観察者が視覚する画像に対して第一表示部１１に表示される画像と第二表示部１２に表示される画像とを適切に重ねて視覚でき、良好な立体感を感じられる程度の間隔Ｌを「推奨上限値」の基準にし、観察者が視覚する画像に対して第一表示部１１に表示される画像と第二表示部に表示される画像とを適切に重ねて視覚することは困難だが、立体感は感じられる程度の間隔Ｌを「上限値」の基準にする。
【００８５】
このように抽出した間隔を第一表示部１１の対角線の長さを変数としてグラフ上にプロットし、プロットした点を結ぶ線から、近似式を求め、その式より図４に示した表の各値が算出されている。この近似式を求める際には、例えば、最小二乗法などの、各種の数学的手法を用いることが可能である。ここでは、近似式としては、１次関数を用いることにする。但し、２次関数や高次関数を用いることも可能である。
【００８６】
以上のように抽出された各種間隔に基づいて算出された、適切な立体表示を可能ならしめる条件を規定する条件式を以下に示す。
【００８７】
適切な立体表示を行うための間隔Ｌについての下限値を規定する条件式は、次式（４）のように算出される
Ｌ＝Ｓ／６３．５＋１．５・・・（４）
適切な立体表示を行うための間隔Ｌについての推奨下限値を規定する条件式は、次式（５）のように算出される。
Ｌ＝Ｓ／５０．８＋２．０・・・（５）
適切な立体表示を行うための間隔Ｌについての推奨値を規定する条件式は、次式（６）のように算出される。
Ｌ＝Ｓ／２５．４＋３．５・・・（６）
適切な立体表示を行うための間隔Ｌについての推奨上限値を規定する条件式は、次式（７）のように算出される。
Ｌ＝（３×Ｓ）／５０．８＋５．０・・・（７）
適切な立体表示を行うための間隔Ｌについての上限値を規定する条件式は、次式（８）のように算出される。
Ｌ＝Ｓ／１２．７＋７．０・・・（８）
図４に示すように、例えば、第一表示部１１の画面の対角線の長さが３５５．６ｍｍである場合（即ち、画面サイズが１４インチ型のディスプレイである場合）、下限値は７．１０ｍｍ、推奨下限値は９．００ｍｍ、推奨値は１７．５０ｍｍ、推奨上限値は２６．００ｍｍ、上限値は３５．００ｍｍとなる。即ち、第一表示部１１の像面と第二表示部１２の像面との間の間隔Ｌが、７．１０ｍｍから３５．００ｍｍの範囲に含まれる間隔を隔てているように第一表示部１１及び第二表示部１２を固定していれば、観察者は立体感のある画像を視覚することが可能である。又、第一表示部１１の像面と第二表示部１２の像面との間の間隔Ｌが、９．００ｍｍから２６．００ｍｍの範囲に含まれる間隔を隔てているように第一表示部１１及び第二表示部１２を固定していれば、観察者は、より立体感のある画像を視覚することが可能である。更に、第一表示部１１の像面と第二表示部１２の像面との間の間隔Ｌが、１７．５０ｍｍとなるように第一表示部１１及び第二表示部１２を固定していれば、観察者は最適な或いは極めて適切な立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００８８】
図５は、条件式（４）から条件式（８）により規定される範囲を、横軸に第一表示部１１の対角線の長さをとり、縦軸に第一表示部１１及び第二表示部１２の間隔Ｌをとって、グラフ化したものである。本実施例では、前述の如く１次関数を用いた近似式として各条件式を求めているので、図５のグラフ上では、各条件式は、直線として示されている。
【００８９】
図５に示すように、第一表示部１１の画面の対角線の長さＳが、図４に示される離散的な値でなくとも、任意の値、例えばＳ＝３１７．５ｍｍ（即ち、画面サイズが１２．５インチ型のディスプレイ）であっても、第一表示部１１の像面と第二表示部１２の像面との間の間隔Ｌが、６．５０ｍｍから３２．００ｍｍの範囲（即ち、図５のグラフ上に示すＡの範囲）に含まれる間隔を隔てているように第一表示部１１及び第二表示部１２を固定していれば、観察者は立体的な画像を視覚することが可能となる。又、第一表示部１１の像面と第二表示部１２の像面との間の間隔Ｌが、８．２５ｍｍから２３．７５ｍｍの範囲（即ち、図５のグラフ上に示すＢの範囲）に含まれる間隔を隔てているように第一表示部１１及び第二表示部１２を固定していれば、観察者はより立体感のある画像を視覚することが可能である。更に、第一表示部１１の像面と第二表示部１２の像面との間隔が１６．００ｍｍ（即ち、図５のグラフ上に示す点Ｃ）となるように第一表示部１１及び第二表示部１２を固定していれば、観察者は、最適な或いは極めて適切な立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【００９０】
（間隔算出の具体例）
次に、図６から図８を参照して、第一表示部１１及び第二表示部１２の二つの像面のうち一方の像面が、実際の第一表示部１１或いは第二表示部１２の位置とは異なる位置に映し出される場合の、間隔Ｌの具体的な算出方法について説明する。ここに、図６は、第一表示部１１がハーフミラーにより合成される場合を概念的に示す模式図であり、図７（ａ）は、レンズが第二表示部１２の像面を、第二表示部１２の前方に結像する具体例を示す模式図であり、図７（ｂ）は、レンズが第二表示部１２の像面を、第二表示部の後方に結像する具体例を示す模式図であり、図８（ａ）は、第二表示部１２が所定の屈折率を有する透明部材を介して観察者に視覚される具体例を示す模式図であり、図８（ｂ）は、第一表示部１１及び第二表示部１２が所定の屈折率を有する透明部材に覆われている場合の具体例を示す模式図である。尚、図８（ｂ）を除いて、これらの図では、第一表示部１１より第一発光部１１１のみを抜き出して、且つ第二表示部１２より第二発光部１２１のみを抜き出して図示している。
【００９１】
図６に示す具体例では、本実施例に係る表示装置は、ハーフミラー１８を有しており、第一発光部１１１から発する光はハーフミラー１８で反射され、第二発光部１２１から発する光はハーフミラー１８を透過することで、観察者の視線上において重なるように構成されている。具体的には、ハーフミラー１８は観察者の視線に対して４５度の角度を有して配置されており、第一発光部１１から出る光は、ハーフミラー１８に４５度の入射角で入射し、ハーフミラー１８において４５度の反射角で反射され、観察者に視覚されるように構成されている。
【００９２】
観察者の認識する第一発光部１１１の像面１１１ａは、ハーフミラー１８の反射面を基準面として、第一発光部１１１を反転させた位置に映し出される。従って、第一発光部１１１の像面１１１ａと第二発光部１２１の像面との間の間隔Ｌ（即ち、第一表示部１１の像面１１１ａと第二表示部１２の像面との間の間隔Ｌ）は、像面１１１ａと第二発光部１２１との間の間隔Ｌとなる。言い換えれば、間隔Ｌは、第二発光部１２１から観察者までの光路長と、像面１１１ａから観察者までの光路長との差に等しい。
【００９３】
ここで、像面１１１ａと第一発光部１１１とは、全反射ミラーの反射面を基準として相反転しているため、像面１１１ａからハーフミラー１８の反射面までの光路長と、第一発光部１１１からハーフミラー１８の反射面までの光路長は相等しい。従って、この場合の第一表示部１１の像面１１１ａと第二表示部１２の像面との間の間隔Ｌとは、第二発光部１２１を出た光がハーフミラー１８を通過し、その後観察者に至る光路長と、第一表示部１１を出た光がハーフミラー１８で反射し、その後観察者に至る光路長との差として算出されることとなる。
【００９４】
図７（ａ）に示す具体例では、本実施例に係る表示装置は、第一発光部１１１と第二発光部１２１の間に結像部２０たるレンズ２０ａを配置して構成されている。
【００９５】
結像部２０ａを介して観察者が第二発光部１２１を視覚する場合、第二発光部１２１の像面１２１ｂは、実際の第二発光部１２１の位置とは異なる所定の位置に結像される。像面１２１ｂを結像する位置は、レンズ２０ａの焦点距離と、レンズ２０ａと第二発光部１２１との間の距離によって変化する。例えば、レンズ２０ａと第二発光部１２１との距離よりもレンズ２０ａの焦点距離を短くすることで、第二発光部１２１の前方に像面１２１ｂを結像する。この場合、第一表示部１１の像面と第二表示部１２の像面との間の間隔Ｌは、第一発光部１１１と第二発光部１２１の像面１２１ｂとの間の間隔Ｌとなる。
【００９６】
他方、図７（ｂ）に示す具体例では、レンズ２０ａと第二発光部１２１との距離よりもレンズ２０ａの焦点距離を長くすることで、第二発光部１２１の後方に像面１２１ｃを結像する。この場合、第一表示部１１の像面と第二表示部１２の像面との間の間隔Ｌは、第一発光部１１１と第二発光部１２１の像面１２１ｃとの間の間隔Ｌとなる。従って、レンズ２０ａの焦点距離を調整することで、条件式（１）、条件式（２）或いは条件式（３）を満たすように、第一表示部１１の像面と第二表示部１２の像面との間の間隔を変化させることが可能である。
【００９７】
図８（ａ）に示す具体例では、本実施例に係る表示装置は、間隔Ｌ１を隔てて固定された第一発光部１１１及び第二発光部１２１の間に、空気よりも高い屈折率を有する透明部材を含んでなる光路長変化部２１が、第一発光部１１１及び第二発光部１２１に密着して配置されるように構成されている。
【００９８】
光路長変化部２１を介して観察者が第二発光部１２１を視覚する場合、第二発光部１２１の像面１２１ｄは、光路長変化部２１の屈折率が空気よりも高いため、第二発光部１２１よりも前方に映し出される。像面１２１ｄは、第一発光部１１１及び第二発光部１２１間の空気換算時の光路長によって示される距離だけ、第一発光部１１１より後方へ移動した位置に映し出される。従って、第一表示部１１の像面と第二表示部１２の像面との間の間隔は、第一発光部１１１及び第二発光部１２１の間の空気換算時の光路長として算出される。ここに、第一発光部１１１及び第二発光部１２１の間の空気換算時の光路長ＬＡは、光路長変化部２１の空気に対する相対屈折率をｎとすると、ＬＡ＝Ｌ１／ｎによって示される。
【００９９】
例えば、第一発光部１１１及び第二発光部１２１の画面の対角線の長さが４８２．６ｍｍである場合、その二つの像面が推奨値（図４より、２２．５ｍｍ）の間隔を隔てて映し出されるように、第一発光部１１１及び第二発光部１２１が固定される場合を説明する。二つの像面が２２．５ｍｍの間隔を隔てて映し出されるためには、第一発光部１１１及び第二発光部１２１の間の空気換算時の光路長が２２．５ｍｍとなればよい。従って、光路長変化手段２１の屈折率をｎ＝１．２とすると、空気換算時の光路長は、ＬＡ＝Ｌ１／ｎによって示されるため、２２．５＝Ｌ１／１．２という式が成り立つ。これにより、Ｌ１＝２７ｍｍが算出される。即ち、第一発光部１１１及び第二発光部１２１を２７ｍｍの間隔を隔てて配置されるように第一表示部１１及び第二表示部１２を固定し、且つその間を空気に対する相対屈折率が１．２である透明部材を配置することで、第一発光部１１１の像面と第二発光部１２１の像面は、２２．５ｍｍの間隔を隔てて観察者に視覚されることとなる。従って、観察者は最適な或いは極めて適切な立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【０１００】
図８（ｂ）に示す具体例では、第一発光部１１１が所定の屈折率ｎを有する透明部材を含んでなる厚さがＬ３の保護層２１ａに覆われて第一表示部１１を構成している。又、第二発光部１２１が所定の屈折率ｎを有する透明部材を含んでなる厚さがＬ３の保護層２１ａに覆われて第二表示部１２を構成している。このような発光面を保護層で覆う形態は、例えばＥＬ表示デバイス等に見られる。この場合、第一表示部１１の中央部に第一発光部１１１を有しており、第二表示部１２の中央部に第二発光部１２１を有している。又、第一表示部１１及び第二表示部１２は間隔Ｌ２を隔てて固定されている。
【０１０１】
ここで、第一発光部１１１及び第二発光部１２１の間の空気換算時の光路長ＬＢは、所定の屈折率を有する保護層部分の空気換算時の光路長と、その間の空気で満たされている部分の光路長との和によって求められる。即ち、ＬＢ＝（Ｌ３／２）／ｎ＋Ｌ２＋（Ｌ３／２）／ｎによって算出される。
【０１０２】
例えば、図８（ａ）の場合と同様に、第一表示部１１及び第二表示部１２の画面の対角線の長さが４８２．６ｍｍ、第一表示部１１及び第二表示部１２の厚みが１．２ｍｍ、保護層２１ａの屈折率が１．２であるとすると、空気換算時の光路長ＬＢが２２．５ｍｍとなればよいので、上述のＬＢを示す式より、２２．５＝（１．２／２）／１．２＋Ｌ２＋（１．２／２）／１．２という式が成り立つ。これにより、Ｌ２＝２１．５ｍｍが算出される。即ち、第一表示部１１及び第二表示部１２を２１．５ｍｍの間隔を隔てて固定することで、観察者は最適な或いは極めて適切な立体感のある画像を視覚することが可能となる。
【０１０３】
尚、以上説明した各実施例では、固定部によって、上述した各種条件式を満たすように二つの表示部の位置関係を規定しているが、このような固定部を、各種条件式を満たす範囲内で、二つの表示部を移動可能に固定するように構成してもよい。即ち、本実施例で説明した如き、立体表示に最適な或いは適切な間隔の範囲内では、当該間隔が微調整可能なように少なくとも一方の表示部を前後に移動可能とし、かつ当該移動後における所望の位置関係に固定可能なように固定部を構成してもよい。この場合、少なくとも一方の表示部の移動或いは前後位置の微調整は、手動により行うように構成してもよいし、モータ等の機械的又は電気的駆動手段により行うように構成してもよい。
【０１０４】
本発明は、上述した実施形態或いは実施例に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う表示装置もまた本発明の技術思想に含まれるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る表示装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例に係る表示装置の画像表示部の他の構成について示す概略的断面図である。
【図３】本発明の実施例に係る表示装置の対角線の長さＳ及び間隔Ｌを示す概念図である。
【図４】本発明の実施例に係る表示装置の長さＳと間隔Ｌとの関係を示す表である。
【図５】本発明の実施例に係る表示装置の長さＳと間隔Ｌと関係を示すグラフである。
【図６】本発明の実施例に係る画像表示部の他の構成における間隔Ｌを示す概念図である。
【図７】本発明の実施例に係る画像表示部の他の構成における間隔Ｌを示す概念図である。
【図８】本発明の実施例に係る画像表示部の他の構成における間隔Ｌを示す概念図である。
【符号の説明】
１・・・表示装置
１１・・・第一表示部
１１１・・・第一発光部
１２・・・第二表示部
１２１・・・第二発光部
１３・・・固定部
１４・・・画像発生部
１５・・・第一駆動部
１６・・・第二駆動部
１７・・・制御部
１８・・・ハーフミラー
２０、２０ａ・・・結像部
２１、２１ａ・・・光路長変化部
【図１】
2004198629.tif 000003
【図２】
2004198629.tif 000004
【図３】
2004198629.tif 000005
【図４】
2004198629.tif 000006
【図５】
2004198629.tif 000007
【図６】
2004198629.tif 000008
【図７】
2004198629.tif 000009
【図８】
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