(57)【要約】【課題】液晶表示パネル部分の組み付け性を向上する。【解決手段】後方から照射される光を透過して画像を表示する画像表示装置において、少なくとも裏面に偏光板２５１が配設される液晶表示パネル２５２と該液晶表示パネル２５２の裏面の偏光板２５１の後面に取り付けられる微細位相差板２５３とにより液晶表示パネルユニット２２７を構成して、これらの取付ベース部材２２３の開口部２６０を形成する起立壁２６２とカバー部材２２４とによって、液晶表示パネルユニット２２７とその前面に配設される拡散板２２６とを、液晶表示パネル２５２の偏光板２５０、２５１を含む領域にて前後方向に押圧支持可能にした。【選択図】        図８
2004264357.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
後方から照射される光を透過して画像を表示する画像表示装置において、
前記画像表示装置は、光を透過して画像を表示するための前側構成部と、光を発光する光源を備えた後側構成部とから構成し、
前記前側構成部は、
フレネルレンズと、
少なくとも裏面に偏光板が配設された液晶表示パネルと該液晶表示パネルの裏面の偏光板の後面に取り付けられる微細位相差板とから構成される液晶表示パネルユニットと、
前記液晶表示パネルユニットの前面に配設される拡散板と、
所定の大きさの開口部を持ち、前記フレネルレンズと液晶表示パネルユニットと拡散板とを取り付ける取付ベース部材と、
前記取付ベース部材の前面側に取り付けるカバー部材と、を備え、
前記取付ベース部材は、
枠部の内周に沿って前記開口部を形成する所定高さの起立壁を備え、該起立壁の前面側に前記液晶表示パネルユニットと拡散板とを収納可能な収納部が形成されると共に、裏面側に前記フレネルレンズの取付部が形成され、
前記カバー部材は、
前記開口部に対応した開口を備え、前記取付ベース部材の起立壁の前面側の収納部に前記液晶表示パネルユニットと拡散板とを収納して、前記取付ベース部材に取り付けた状態にあって、前記開口の外周領域であって前記起立壁と対向する位置に前記拡散板と当接する当接部が形成され、
前記取付ベース部材の起立壁と前記カバー部材の当接部とによって、前記液晶表示パネルユニットと拡散板とを、液晶表示パネルの偏光板を含む領域にて前後方向に押圧支持可能にしたことを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記液晶表示パネルユニットは、前記収納部に収納される場合に前記液晶表示パネルの下面が前記収納部の底板上面に載置される状態で収納され、この状態で前記取付ベース部材に形成される開口部に対応した部位に、液晶表示パネルの画像表示面を位置させると共に前記偏光板および前記微細位相差板を対応して取り付けるようにした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３】
前記液晶表示パネルユニットは、前記微細位相差板を前記液晶表示パネルの裏面に配設された偏光板と接触する接触領域と、該接触領域を間に挟んだ端部位置に前記偏光板と接触せずに前記液晶表示パネルに対向する非接触領域とを形成するようにして、前記非接触領域の所定部位において前記液晶表示パネルと前記微細位相差板とを接着固定するようにしたことを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示装置。
【請求項４】
前記後側構成部は、
前記光源としての線状発光源と、
反射部材と、
これらを収納する筐体と、を備え、
前記筐体には、
前記フレネルレンズの後方側に位置する上部空間と、該上部空間の下方に位置する下部空間とが形成され、
前記線状発光源は、
前記下部空間に、前記液晶表示パネルに対して左右方向に設けられると共に、前記反射部材に向けて光を発光するように配設され、
前記反射部材は、
前記上部空間に、前記線状発光源からの光を前記フレネルレンズに向けて反射するように所定角を持って配設され、
前記フレネルレンズに対して前記線状発光源が前記反射部材を介して所定間隔離れた位置となるように構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つ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）。
【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、この従来の画像表示装置のように、液晶パネルの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形成するのは難しい。
【０００５】
こうしたフィルタは、実際には１つの直線偏光フィルタに光の位相を変える位相差板等を組み合わせて配設することになる。
【０００６】
半面、これらを組み合わせる場合は、互いの位置を合わせて配設ならびに支持しなければならず、また、この場合液晶パネルに偏光フィルタを間に位相差板等を配設するために、支持が悪いと、位置ずれを起こしたり、位相差板等が破損しかねないという問題があった。
【０００７】
この発明は、このような問題点を解決することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、後方から照射される光を透過して画像を表示する画像表示装置において、前記画像表示装置は、光を透過して画像を表示するための前側構成部と、光を発光する光源を備えた後側構成部とから構成し、前記前側構成部は、フレネルレンズと、少なくとも裏面に偏光板が配設された液晶表示パネルと該液晶表示パネルの裏面の偏光板の後面に取り付けられる微細位相差板とから構成される液晶表示パネルユニットと、前記液晶表示パネルユニットの前面に配設される拡散板と、所定の大きさの開口部を持ち、前記フレネルレンズと液晶表示パネルユニットと拡散板とを取り付ける取付ベース部材と、前記取付ベース部材の前面側に取り付けるカバー部材と、を備え、前記取付ベース部材は、枠部の内周に沿って前記開口部を形成する所定高さの起立壁を備え、該起立壁の前面側に前記液晶表示パネルユニットと拡散板とを収納可能な収納部が形成されると共に、裏面側に前記フレネルレンズの取付部が形成され、前記カバー部材は、前記開口部に対応した開口を備え、前記取付ベース部材の起立壁の前面側の収納部に前記液晶表示パネルユニットと拡散板とを収納して、前記取付ベース部材に取り付けた状態にあって、前記開口の外周領域であって前記起立壁と対向する位置に前記拡散板と当接する当接部が形成され、前記取付ベース部材の起立壁と前記カバー部材の当接部とによって、前記液晶表示パネルユニットと拡散板とを、液晶表示パネルの偏光板を含む領域にて前後方向に押圧支持可能にした。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記液晶表示パネルユニットは、前記収納部に収納される場合に前記液晶表示パネルの下面が前記収納部の底板上面に載置される状態で収納され、この状態で前記取付ベース部材に形成される開口部に対応した部位に、液晶表示パネルの画像表示面を位置させると共に前記偏光板および前記微細位相差板を対応して取り付けるようにした。
【００１０】
第３の発明は、第１、第２の発明において、前記液晶表示パネルユニットは、前記微細位相差板を前記液晶表示パネルの裏面に配設された偏光板と接触する接触領域と、該接触領域を間に挟んだ端部位置に前記偏光板と接触せずに前記液晶表示パネルに対向する非接触領域とを形成するようにして、前記非接触領域の所定部位において前記液晶表示パネルと前記微細位相差板とを接着固定するようにした。
【００１１】
第４の発明は、第１〜第３の発明において、前記後側構成部は、前記光源としての線状発光源と、反射部材と、これらを収納する筐体と、を備え、前記筐体には、前記フレネルレンズの後方側に位置する上部空間と、該上部空間の下方に位置する下部空間とが形成され、前記線状発光源は、前記下部空間に、前記液晶表示パネルに対して左右方向に設けられると共に、前記反射部材に向けて光を発光するように配設され、前記反射部材は、前記上部空間に、前記線状発光源からの光を前記フレネルレンズに向けて反射するように所定角を持って配設され、前記フレネルレンズに対して前記線状発光源が前記反射部材を介して所定間隔離れた位置となるように構成した。
【００１２】
【発明の効果】
第１の発明では、少なくとも裏面に偏光板が配設された液晶表示パネルと該液晶表示パネルの裏面の偏光板の後面に取り付けられる微細位相差板とから構成される液晶表示パネルユニットを備え、取付ベース部材は、枠部の内周に沿って開口部を形成する所定高さの起立壁を備え、該起立壁の前面側に液晶表示パネルユニットと拡散板との収納部が、裏面側にフレネルレンズの取付部が形成され、カバー部材は、開口部に対応した開口を備え、取付ベース部材の起立壁の前面側の収納部に液晶表示パネルユニットと拡散板とを収納して、取付ベース部材に取り付けた状態にあって、開口の外周領域であって起立壁と対向する位置に拡散板と当接する当接部が形成され、取付ベース部材の起立壁とカバー部材の当接部とによって、液晶表示パネルユニットと拡散板とを、液晶表示パネルの偏光板を含む領域にて前後方向に押圧支持可能にしたので、偏光板の後面に微細位相差板を取り付ける液晶表示パネルユニットを的確に収納支持することができ、その支持状態によって位置ずれを起こしたり、微細位相差板等が破損するようなことを防止できる。
【００１３】
第２の発明では、液晶表示パネルユニットは、取付ベース部材の収納部に収納される場合に液晶表示パネルの下面が収納部の底板上面に載置される状態で収納され、この状態で取付ベース部材の開口部に対応した部位に、液晶表示パネルの画像表示面を位置させると共に偏光板および微細位相差板を対応して取り付けようにしたので、常に安定した状態で収納できるので、開口部と画像が表示される位置とずれることが無くなり、立体画像を適切に提供することができる。
【００１４】
第３の発明では、液晶表示パネルユニットは、微細位相差板を液晶表示パネルの裏面に配設された偏光板と接触する接触領域と、該接触領域を間に挟んだ端部位置に偏光板と接触せずに液晶表示パネルに対向する非接触領域とを形成するようにして、非接触領域の所定部位において液晶表示パネルと微細位相差板とを接着固定するようにしたので、取付ベース部材の起立壁とカバー部材の当接部とによって押圧支持される構成とによって、非接触領域の所定部位を単に固定するといった構成では微細位相差板がはずれてしまうようなことが防止でき、液晶表示パネルおよび微細位相差板が充分支持され、微細位相差板の良好な取付作業性が得られる。
【００１５】
例えば、接着領域（例えば、接着領域全面）で接着固定するような場合には、この接着具合により表示面部分の光の透過具合がおかしなものになってしまうおそれがあったり、また作業性が困難であるが、接着部位が非接触領域で所定箇所であるので、作業性が良くなると共に画像表示面で接着剤等を透過させずにすむので画像表示装置毎にばらつきのある立体画像表示となってしまうことを抑止できる。
【００１６】
第４の発明では、立体画像表示における光源を適切に配置できると共に、装置の奥行きを小さくしてコンパクトにでき、設置性を向上できる。
【００１７】
【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。
【００１８】
図１と図２は、本発明の実施の形態の画像表示装置を外装ケースに組み入れた画像表示ボックスの斜視図と分解斜視図、図３と図４は、本発明の実施の形態の画像表示装置の斜視図とその後側構成部の分解斜視図である。
【００１９】
画像表示ボックス２００の外装ケースは、前面カバーパネル２０１と後部カバ−ボックス２０２とにより構成される。
【００２０】
画像表示装置２２０は、前面ユニット２２１（前側構成部）と後部ユニット２２２（後側構成部）等から構成される。
【００２１】
前面ユニット２２１は、後述するように、取付ベース２２３にカバー枠２２４、レンズ保持枠２２５を介してディフューザ（拡散板）２２６、液晶表示パネルユニット２２７、フレネルレンズ２２８が組み付けられる。
【００２２】
後部ユニット２２２は、前面ユニット２２１のフレネルレンズ２２８の後方側に上部空間を、その下方に下部空間を形成する後部ケース２３０に、光源（光源ユニット）２３１、ミラー（反射部材）２３２が組み付けられる。
【００２３】
光源２３１は、ホルダ２３３の中央部およびその両側にホルダ前方向に所定角度斜行して形成した周辺部に図５のように所定複数の光源２３４が連続して配置され、線状発光源に構成されると共に、後部ケース２３０の下部空間に液晶表示パネルユニット２２７に対してホルダ２３３の周辺部を左右方向に、かつ後側斜め上方（周辺部の光源は後側斜め内側上方）に向けて光を発光するように、下部空間の後部壁に、後傾して取り付けられる。
【００２４】
ミラー２３２は、光源２３１の各光源２３４の光をフレネルレンズ２２８に照射（反射）するように、後部ケース２３０の上部空間の所定角度前傾した上半壁に取り付けられる。
【００２５】
各光源２３４は、ホルダ２３３に、それぞれ光軸中心がフレネルレンズ２２８のほぼ中心部を通るように、かつフレネルレンズ２２８の中心部からほぼ等距離に位置するように、配置されると共に、フレネルレンズ２２８の中心部からその焦点距離にほぼ等しい距離に来るように、光源２３１の位置が定められる（光源２３４の光、フレネルレンズ２２８の中心部からの距離は、ミラー２３２を系路にする）。
【００２６】
この場合、光源２３１の複数の光源２３４は、ホルダ２３３の中央部と周辺部との間で折線状に配列するが、ホルダ２３３を弧状に形成してあるいはホルダ２３３の光源収納部を弧状に形成して、複数の光源２３４を連続した弧状に配列するようにして良い。
【００２７】
光源２３１の前面には、複数の光源２３４のうち、右側の光源２３４ａの光を左眼用の偏光の光に、左側の光源２３４ｂの光を右眼用の偏光の光にする偏光フィルタ２３５（図１３）が取り付けられる。
【００２８】
前面ユニット２２１は、後部ユニット２２２の後部ケース２３０の前側開口面の上方に組み付けられ、前面ユニット２２１の下部であって、後部ケース２３０の前側開口面の下方には、後部ケース２３０の下部空間の光源２３１の光源カバー２３６が取り付けられる。さらにこの画像表示装置２２０の裏面には、光源２３１を冷却するために設けられた空冷用のファンが設けられている。
【００２９】
上記のように構成される画像表示装置２２０を画像表示ボックス２００内に収納する場合には、この画像表示装置２２０の前面には、前面カバーパネル２０１が取り付けられ、後部には、基板ホルダ２３７、２３８に駆動用の基板が配設されると共に、後部カバ−ボックス２０２が取り付けられる。
【００３０】
後部ユニット２２２の後部ケース２３０の下部空間に光源（光源ユニット）２３１を配設するので、フレネルレンズ２２８に対して、ミラー２３２を系路にして、フレネルレンズ２２８の焦点距離にほぼ等しい間隔を空けて光源２３１を配設でき（後述するように、光源２３１の光をフレネルレンズ２２８を介して、左眼ゾーンの光と右眼ゾーンの光とに屈折させるため）、装置をコンパクトにできる。また、光源２３１をその下部空間の後部壁に、後傾して取り付けるので、小さなスペースですむ。
【００３１】
なお、装置の用途、設置あるいは画像表示ボックス２００の構成上、高さを低くする場合には、後部ケース２３０の中央部の奥行きを大きくして、その最後部に光源２３１を配設するようにして良い。
【００３２】
図６〜図８は、画像表示装置２２０の前面ユニット２２１の斜視図と分解斜視図と部分断面図、図９、図１０は、取付ベース２２３の斜視図と裏面側斜視図、図１１、図１２は、液晶表示パネルユニット２２７の表面図と裏面図である。
【００３３】
液晶表示パネルユニット２２７は、第１、第２偏光板２５０，２５１と液晶表示パネル２５２と微細位相差板２５３とから構成される。
【００３４】
液晶表示パネル２５２は、所定の大きさの２枚のガラス基材２５４、２５５の間に所定の角度（例えば、９０度）ねじれて配向された液晶等（図示しない）が配置されており、例えば、ＴＦＴ型の液晶表示パネルに構成されている。
【００３５】
この場合、液晶表示パネル２５２の後側のガラス基材２５５を基準に形成するように、前側のガラス基材２５４の大きさは後側のガラス基材２５５よりもわずかに小さく形成される。
【００３６】
第１、第２偏光板２５０，２５１は、それぞれ一定の偏光の光のみを透過し、互いの偏光軸を直交する向きに、第１偏光板２５０は液晶表示パネル２５２の前面に、第２偏光板２５１は液晶表示パネル２５２の裏面に貼り付けられる。
【００３７】
この第１、第２偏光板２５０，２５１は、ほぼ同一の大きさに形成されるが、少なくとも第２偏光板２５１は、図１２のように液晶表示パネル２５２の後側のガラス基材２５５の上縁部、下縁部に所定の空き領域Ｇを残す大きさに形成される。すなわち、微細位相差板２５３を液晶表示パネル２５２の裏面に配設された偏光板２５１と接触する接触領域が形成されると共に、その接触領域を間に挟んだ端部位置につまり空き領域Ｇによって微細位相差板２５３を偏光板２５１と接触せずに液晶表示パネル２５２に対向する非接触領域が形成される。よって偏光板２５１は微細位相差板２５３に全面接触されており、接触した部分と接触していない部分とが混在して映像の見え方が変化してしまうのを防いでいる。なお、偏光板２５１と微細位相差板２５３とでわずかな間隔（例えば１００μ）を設けて全面非接触としても良く、この場合は、偏光板２５１の外周部分でさらに大きな間隔となる非接触領域が形成される。
【００３８】
微細位相差板２５３は、図１３のように光透過性の基材（例えば、ガラス基材）２５６に、微細な幅の１／２波長板２５７が設けられた領域２５８ａと、１／２波長板２５７が設けられていない１／２波長板２５７の幅と同一の微細な幅の領域２５８ｂとが繰り返して設けられている。この領域２５８ａ、２５８ｂは、液晶表示パネル２５２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、表示単位の水平ライン毎）に交互に設けられている。
【００３９】
この微細位相差板２５３は、液晶表示パネル２５２（液晶表示パネル２５２の後側のガラス基材２５５）とほぼ同一の大きさに形成され、基材２５６の裏面（領域２５８ａ、２５８ｂの凹凸のない平面側）を通して領域２５８ａ、２５８ｂを液晶表示パネル２５２の表示ラインに合わせ、液晶表示パネル２５２の裏面の第２偏光板２５１の周辺部位に接着剤を介して接着される。
【００４０】
すなわち、微細位相差板２５３は、基材２５６の裏面を通して領域２５８ａ、２５８ｂを液晶表示パネル２５２の表示ラインに合わせ、図１２のように基材２５６の裏面の所定の周辺部位Ｈを、液晶表示パネル２５２の後側のガラス基材２５５の上縁部、下縁部等に形成される空き領域Ｇの所定の部位にて接着剤Ｋを介して接着される。
【００４１】
この場合、液晶表示パネル２５２に対して微細位相差板２５３の位置合わせを行うために、液晶表示パネル２５２のガラス基材２５５の空き領域Ｇと微細位相差板２５３の基材２５６の所定の周辺部位Ｈとに、合いマークとして、いくつかの例えば十字マークＭを施しておき、この十字マークＭを基点として定めた位置に接着剤Ｋの塗布位置を設定して、接着剤Ｋを塗布する。本例では、基点となる十字マークＭを上下の２箇所に設け、このマークＭを基点に上部および下部に各々３箇所、左右側部の各々１箇所に接着剤Ｋを塗布している。なお、十分な接着量が得られれば接着剤Ｋの位置や数は少なくしても良い。なお、これらの十字マークＭを接着剤Ｋの塗布箇所に合わせて施して、対応して接着剤Ｋを塗布するようにしても良い。
【００４２】
ディフューザ２２６は、液晶表示パネル２５２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もので、液晶表示パネル２５２（液晶表示パネル２５２の後側のガラス基材２５５）とほぼ同一の大きさに形成される。
【００４３】
フレネルレンズ２２８は、一側面に同心円上の凹凸を有するレンズ面を有した平板状の凸レンズで、液晶表示パネル２５２と同程度の大きさに形成される。
【００４４】
取付ベース２２３は、矩形状の所定の大きさの開口部２６０を持ち、枠部２６１の内周に沿って該開口部２６０を形成する所定高さの起立壁２６２が備えられ、起立壁２６２の前面側に、前部内周壁２６３で囲われる液晶表示パネルユニット２２７とディフューザ２２６との収納部２６４が、起立壁２６２の裏面側に、後部内周壁２６５で囲われるフレネルレンズ２２８の取付部２６６が形成される。
【００４５】
開口部２６０は、液晶表示パネル２５２の両面に貼り付けられた第１、第２偏光板２５０，２５１よりも小さく、液晶表示パネル２５２の表示領域と同程度の大きさに形成される。
【００４６】
この場合、枠部２６１の下部側の起立壁２６２の高さは、図８のように収納部２６４に液晶表示パネルユニット２２７を収納した状態（液晶表示パネルユニット２２７を収納部２６４底面に載置した状態）で、液晶表示パネル２５２の両面の第１、第２偏光板２５０，２５１の下端部よりも高位置となるように形成される。枠部２６１の上部側の起立壁２６２の高さは、同じく収納部２６４に液晶表示パネルユニット２２７を収納した状態で、液晶表示パネル２５２の両面の第１、第２偏光板２５０，２５１の上端部よりも低位置となるように形成される。枠部２６１の左右の起立壁２６２の高さは、上部側の起立壁２６２と同じ高さに形成される。
【００４７】
枠部２６１の裏面の周縁部には、４カ所に後部ユニット２２２の後部ケース２３０への組み付け用の嵌合爪２６７が突設される。
【００４８】
枠部２６１の後部内周壁２６５の周縁部には、３カ所にレンズ保持枠２２５の係止用の嵌合爪２６８が突設される。
【００４９】
カバー枠２２４は、取付ベース２２３の開口部２６０に対応した開口２７０と、起立壁２６２に対応した前壁部２７１とが形成され、枠周壁部２７２は取付ベース２２３の枠部２６１の前部外周に嵌合するように形成される。
【００５０】
開口２７０は、取付ベース２２３の開口部２６０とほぼ同一の大きさに、図８のようにカバー枠２２４を取付ベース２２３に、枠周壁部２７２を取付ベース２２３の枠部２６１の前部外周に嵌合して、組み付けた状態で、取付ベース２２３の開口部２６０の正面に位置するように、開口２７０を囲う前壁部２７１が開口部２６０を囲う起立壁２６２に正面に対峙するように、形成される。
【００５１】
前壁部２７１には、液晶表示パネル２５２の前面のディフューザ２２６に当接する当接部２７３が形成され、当接部２７３は、前壁部２７１の全周に、起立壁２６２に対向する位置に開口２７０の周縁部にかけて起立壁２６２側に反らして弾発支持力を得る形状に形成される。
【００５２】
枠周壁部２７２には、周囲８カ所に取付ベース２２３の枠部２６１の前部外周に形成された取り付け用の係止突起２７４と係止される係止孔２７５が設けられる。枠周壁部２７２の上部には、固定ネジ用の穴を設けた取り付け片２７６が形成される。
【００５３】
すなわち、液晶表示パネル２５２の前面に第１偏光板２５０、裏面に第２偏光板２５１、微細位相差板２５３を装着した液晶表示パネルユニット２２７ならびにその前面に配設するディフューザ２２６を、取付ベース２２３の前面側の収納部２６４に収納して、カバー枠２２４の枠周壁部２７２を取付ベース２２３の枠部２６１の前部外周に嵌め、その前部外周の係止突起２７４を枠周壁部２７２の係止孔２７５に係止すると、組み付けられる。
【００５４】
この状態では、図８のようにカバー枠２２４の前壁部２７１の当接部２７３がディフューザ２２６に当接して、ディフューザ２２６、液晶表示パネルユニット２２７がカバー枠２２４の当接部２７３と正対する取付ベース２２３の起立壁２６２に押圧支持されると共に、取付ベース２２３の起立壁２６２が囲う開口部２６０ならびにカバー枠２２４の開口２７０は、液晶表示パネル２５２の両面の第１、第２偏光板２５０，２５１よりも小さく、つまり取付ベース２２３の起立壁２６２とカバー枠２２４の当接部２７３との間に第１、第２偏光板２５０，２５１の端部が介在して、取付ベース２２３の起立壁２６２とカバー枠２２４の当接部２７３とによって、ディフューザ２２６、液晶表示パネルユニット２２７は、液晶表示パネル２５２の両面の第１、第２偏光板２５０，２５１ならびに微細位相差板２５３を含んで、前後方向に所定の弾発力で押圧支持される。つまり、第１偏光板２５０、液晶表示パネル２５２、第２偏光板２５１、微細位相差板２５３とが隙間なく重合する部分を含めて起立壁２６２と当接部２７３とで押圧支持をするようにしたので、この重合部分は押圧されるどの部分も同じ厚みとなるので押圧される力も一定となり、偏った力が加えられる場合に比べて、支持がされやすくなる。つまり、微細位相差板２５３も十分に支持されるので、端部領域の空き領域Ｇの所定の部位に接着剤を用いるのみで接着状態を維持可能である（前面接着をして強固に接着しなくても良い）。また、同じ厚みにならない場合があり得る部位（接着領域等）のみを押圧支持するような場合には、偏った力が加わりかねないが、一定の力で押圧されるので、破損防止しやすい。
【００５５】
したがって、２枚の偏光板２５０，２５１ならびに微細位相差板２５３を配設する液晶表示パネルユニット２２７を的確に収納支持することができ、その支持状態によって位置ずれを起こしたり、微細位相差板２５３等が破損するようなことを防止できる。
【００５６】
また、フレネルレンズ２２８は、取付ベース２２３の裏面側の取付部２６６に納めて、レンズ保持枠２２５を嵌め、係止用の嵌合爪２６８に係止すると、組み付けられる。
【００５７】
図１３は画像表示装置２２０の画像表示の説明図である。
【００５８】
光源２３１の左右の光源２３４ａ、２３４ｂの前面には、偏光フィルタ２３５が取り付けられている。偏光フィルタ２３５は右側の光源２３４ａの前面領域（右側領域）２３５ａと左側の光源２３４ｂの前面領域（左側領域）２３５ｂとで透過する光の偏光が異なる（例えば、右側領域２３５ａと左側領域２３５ｂ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。
【００５９】
左右の光源２３４ａ、２３４ｂから放射された光は、偏光フィルタ２３５によって一定の偏光の光のみが透過される。すなわち、左右の光源２３４ａ、２３４ｂから放射された光のうち、偏光フィルタ２３５の右側領域２３５ａを通過した光（右側の光源２３４ａの光）と、左側領域２３５ｂを通過した光（左側の光源２３４ｂの光）とが異なる偏光の光としてフレネルレンズ２２８に照射される。後述するように、偏光フィルタ２３５の右側領域２３５ａを通過した光は観察者の左目に到達し、左側領域２３５ｂ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。
【００６０】
フレネルレンズ２２８は凸レンズであり、フレネルレンズ２２８では左右の光源２３４ａ、２３４ｂ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２５３を透過して、液晶表示パネル２５２に照射する。
【００６１】
このとき、微細位相差板２５３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２５２に照射される。すなわち、微細位相差板２５３の特定の領域を透過した光が、液晶表示パネル２５２の特定の表示単位の部分を透過するようになっている。
【００６２】
また、液晶表示パネル２５２に照射される光のうち、偏光フィルタ２３５の右側領域２３５ａを通過した光と左側領域２３５ｂを通過した光とは、異なる角度でフレネルレンズ２２８に入射し、フレネルレンズ２２８で屈折して左右異なる経路で液晶表示パネル２５２から放射される。
【００６３】
液晶表示パネル２５２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。
【００６４】
液晶表示パネル２５２の光源２３１側には、微細位相差板２５３及び偏光板２５１（第２偏光板）が配置されており、観察者側には、偏光板２５０（第１偏光板）が配置されている。
【００６５】
微細位相差板２５３は、設けられた１／２波長板２５７によって透過する光の位相を変える領域２５８ａと、１／２波長板２５７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２５８ｂとが微細な間隔で繰り返して設けられている。
【００６６】
１／２波長板２５７は、その光学軸を偏光フィルタ２３５の右側領域２３５ａを透過する光の偏光軸と４５度傾けて配置して、右側領域２３５ａ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２３５ａを透過した光の偏光を９０度回転させて、左側領域２３５ｂを透過する光の偏光と等しくする。すなわち、１／２波長板２５７が設けられていない領域２５８ｂは左側領域２３５ｂを通過した、偏光板２５１と同一の偏光を有する光を透過し、１／２波長板２５７が設けられた領域２５８ａは右側領域２３５ａを通過した、偏光板２５１と偏光軸が直交した光を、偏光板２５１の偏光軸と等しくなるように回転させて出射する。
【００６７】
この微細位相差板２５３の偏光特性の繰り返しは、液晶表示パネル２５２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２５２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。
【００６８】
このように、微細位相差板２５３の偏光特性の繰り返し毎に異なる光を液晶表示パネル２５２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２５３を透過して液晶表示パネル２５２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。
【００６９】
すなわち、微細位相差板２５３の光の位相を変化させる領域２５８ａは、偏光フィルタ２３５の右側領域２３５ａを透過した光を、左側領域２３５ｂ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２５３の光の位相を変化させない領域２５８ｂは、偏光フィルタ２３５の左側領域２３５ｂを透過した光をそのまま透過する。そして微細位相差板２５３を出射した光は、左側領域２３５ｂを透過した光と同じ偏光を有して、液晶表示パネル２５２の光源側に設けられた偏光板２５１に入射する。
【００７０】
偏光板２５１は第２偏光板として機能し、微細位相差板２５３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２３５の左側領域２３５ｂを透過した光は第２偏光板２５１を透過し、偏光フィルタ２３５の右側領域２３５ａ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２５１を透過する。また、偏光板２５０は第１偏光板として機能し、偏光板２５１と９０度異なる偏光の光を透過する偏光特性を有する。
【００７１】
このような微細位相差板２５３、偏光板２５１、液晶表示パネル２５２及び偏光板２５０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２５３を透過した光は偏光板２５０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２５３を透過した光は偏光が９０度ねじれて液晶表示パネル２５２から出射されるので、偏光板２５０を透過しない。
【００７２】
ディフューザ２２６は、第１偏光板２５０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。
【００７３】
図１４は、画像表示装置２２０の駆動回路６００を示すブロック図である。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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２５３の１／２波長板２５７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２５３の１／２波長板２５７は液晶表示パネル２５２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２５２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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
バックライトドライバ６８２は、ＧＤＰ６５１から出力されたＤＴＹ＿ＣＴＲ信号に基づいて光源（バックライト）２３４ａ、２３４ｂ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２５２の明るさを変化させる。
【００８４】
図１５、図１６は、画像表示装置２２０の光学系を示す側面図、平面図である。ただし、図１５中、光源２３１は中央部のみを示し、点線で表した光源２３１は見かけ上の位置である。また、図１６においては、ミラー２３２を省略して、光源２３１を見かけ上の位置に、光源２３４（左右の光源２３４ａ、２３４ｂ）を概略的に表してある。
【００８５】
図１５に示すように、各光源２３４ａ、２３４ｂから放射された光は偏光フィルタ２３５を透過して放射状に広がっている。
【００８６】
右側の光源２３４ａから放射され偏光フィルタ２３５の右側領域２３５ａ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２２８に到達し、フレネルレンズ２２８で光の進行方向を変えられて、微細位相差板２５３、液晶表示パネル２５２を透過して左眼ゾーンに至る。
【００８７】
光源２３１の中央部位（中心から右側）に右側の光源２３４ａ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、中心側の光源２３４ａからの光はＡＬ領域に至るが、これに隣接する光源２３４ａ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光源２３４ａ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。
【００８８】
左側の光源２３４ｂから放射され偏光フィルタ２３５の左側領域２３５ｂ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２２８に到達し、フレネルレンズ２２８で光の進行方向を変えられて、微細位相差板２５３、液晶表示パネル２５２を透過して右眼ゾーンに至る。
【００８９】
光源２３１の中央部位（中心から左側）に左側の光源２３４ｂ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２３４ｂからの光はＡＲ領域に至るが、これに隣接する光源２３４ｂ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光源２３４ｂ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。
【００９０】
液晶表示パネル２５２の走査線ピッチと、微細位相差板２５３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２５２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。
【００９１】
右側の光源２３４ａから放射され、偏光フィルタ２３５の右側領域２３５ａを透過した光は、フレネルレンズ２２８を透過して、微細位相差板２５３に到達し、偏光を９０度回転させて出射する（右側領域２３５ａを透過した光を透過する）微細位相差板２５３の領域２５８ａを透過し、さらに、液晶表示パネル２５２を透過して、左眼ゾーンに至る。すなわち、液晶表示パネル２５２の領域２５８ａ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。
【００９２】
なお、この微細位相差板２５３の領域２５８ａと交互に並んで配置されている領域２５８ｂは光の偏光を変化させないので、偏光フィルタ２３５の右側領域２３５ａからの光は液晶表示パネル２５２の偏光板２５１つまり液晶表示パネル２５２の領域２５８ｂ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。
【００９３】
左側の光源２３４ｂから放射され、偏光フィルタ２３５の左側領域２３５ｂを透過した光は、フレネルレンズ２２８を透過して、微細位相差板２５３に到達し、偏光フィルタ２３５の左側領域２３５ｂの同一偏光の光を透過する微細位相差板２５３の領域２５８ｂを透過して、液晶表示パネル２５２を透過して、右眼ゾーンに至る。すなわち、液晶表示パネル２５２の領域２５８ｂ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。
【００９４】
なお、この微細位相差板２５３の領域２５８ｂと交互に並んで配置されている領域２５８ａは光の偏光を変化させるので、偏光フィルタ２３５の左側領域２３５ｂからの光は液晶表示パネル２５２の偏光板２５１つまり液晶表示パネル２５２の領域２５８ａ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。
【００９５】
一方、フレネルレンズ２２８、液晶表示パネル２５２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、左右方向にそれぞれ複数の右側光源２３４ａ、左側光源２３４ｂを配列したので、クロストークを低減することができる。
【００９６】
右側光源２３４ａ、左側光源２３４ｂをそれぞれ複数配列したことによって、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２２８、液晶表示パネル２５２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。
【００９７】
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。
【００９８】
また、光源２３１の右周辺部位に配置された複数の右側光源２３４ａからの光は左眼ゾーンの左側に広角（ＤＬ領域）に出射され、光源２３１の左周辺部位に配置された複数の左側光源２３４ｂ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。
【００９９】
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。
【０１００】
なお、ＤＬ領域、ＤＲ領域では立体画像を見れないが、２次元画像として見ることができる。
【０１０１】
図１７は、画像表示装置２２０を組み込んだ画像表示ボックス２００を遊技機（パチンコ機）１に取り付けた場合の遊技機１の裏面を示す。
【０１０２】
遊技領域を形成する遊技盤の中央表面に画像表示装置２２０の画面の表示窓（センタケース）を取り付けると共に、遊技盤の裏面に上部裏面構成部材（取付台：入賞球の案内流路を備えることもある）２を介して画像表示ボックス２００を取り付ける。下部裏面構成部材３は、入賞球の案内流路を備えると共に、遊技盤に配設した大入賞口や普通電動入賞装置等の裏面側をカバーする。
【０１０３】
パチンコ機の場合、島設備に取り付けるため、他の機械との干渉を避けるため、画像表示装置２２０、画像表示ボックス２００の奥行きは小さい方が良いが、干渉する心配がない場合は、画像表示装置２２０の後部ケース２３０の最後部もしくは下部後方に光源２３１を配設して、光源２３１が画像表示ボックス２００の後部カバ−ボックス２０２の最後部もしくは下部最後部に位置するように構成すれば、光源２３１の冷却性、放熱性を向上できる。
【０１０４】
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ボックスの斜視図である。
【図２】画像表示ボックスの分解斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態の画像表示装置の斜視図である。
【図４】画像表示装置の後部ユニットの分解斜視図である。
【図５】光源の正面図である。
【図６】画像表示装置の前面ユニットの斜視図である
【図７】画像表示装置の前面ユニットの分解斜視図である。
【図８】画像表示装置の前面ユニットの断面図である。
【図９】取付ベースの斜視図である。
【図１０】取付ベースの裏面側斜視図である。
【図１１】液晶表示パネルユニットの表面図である。
【図１２】液晶表示パネルユニットの裏面図である。
【図１３】画像表示装置の画像表示の説明図である。
【図１４】画像表示装置の駆動回路のブロック図である。
【図１５】画像表示装置の光学系の側面図である。
【図１６】画像表示装置の光学系の平面図である。
【図１７】画像表示ボックスを取り付けた遊技機の裏面図である。
【符号の説明】
２００  画像表示ボックス
２０１  前面カバーパネル
２０２  後部カバ−ボックス
２２０  画像表示装置
２２１  前面ユニット（前側構成部）
２２２  後部ユニット（後側構成部）
２２３  取付ベース
２２４  カバー枠
２２５  レンズ保持枠
２２６  ディフューザ（拡散板）
２２７  液晶表示パネルユニット
２２８  フレネルレンズ
２３０  後部ケース
２３１  光源（光源ユニット）
２３２  ミラー（鏡部材）
２３４  光源
２３５  偏光フィルタ
２４０  ファン
２５０  第１偏光板
２５１  第２偏光板
２５２  液晶表示パネル
２５３  微細位相差板
２５７  １／２波長板
２５８ａ、２５８ｂ  領域
２６０  開口部
２６１  枠部
２６２  起立壁
２６３  前部内周壁
２６４  収納部
２６５  後部内周壁
２６６  取付部
２６７  嵌合爪
２６８  嵌合爪
２７０  開口
２７１  前壁部
２７２  枠周壁部
２７３  当接部
２７４  係止突起
２７５  係止孔
６００  駆動回路
【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】
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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１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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