(57)【要約】【課題】観察者が観察する画像の輝度を低下させることなく、２画面表示が可能な画像表示装置を提供する。【解決手段】画像表示装置１は、画像を表示するための表示パネル２と、表示パネル２に光を照射するためのバックライト５と、バックライト５から照射された光を、第１の偏光軸を有する光と、第１の偏光軸とは異なる第２の偏光軸を有する光とに分離するための偏光制御液晶パネル７と、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光を、それぞれ、所定の方向に進行させるとともに、観察者１０の視点及び観察者２０の視点を結んだ線分に対して実質的に直交する方向（図１のＦ方向）に延びるように形成されたレンズ部８ａを含むレンチキュラーレンズ８とを備えている。【選択図】図１
2007193113.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の第１の方向と該第１の方向に交差する第２の方向に配列された複数の画素を有する表示パネルと、
該表示パネルに光を照射する光源と、
前記表示パネルと前記光源との間に設けられ、前記光源から照射された光を第１の偏光軸を有する光と前記第１の偏光軸の軸方向とは異なる第２の偏光軸を有する光とに分離する偏光軸制御手段と、
前記表示パネルと前記偏光軸制御手段との間に設けられ、前記光源から照射された光を前記第１の方向と実質的に直交する方向に進行させる光学素子と、を備えた画像表示装置であって、
前記偏光軸制御手段は、
第１の基板と、
第２の基板と、
前記第１の基板及び前記第２の基板との間に挟持された液晶層と、
前記第１の基板に前記第１の方向に延びるように各々形成され、かつ前記第２の方向に所定の間隔で配列された複数の第１の電極と、
前記第２の基板に形成された第２の電極と、を備え、
前記複数の第１の電極は、前記第１の基板の外縁部に形成された一対の接続部と、該一対の接続部から交互に前記第１の基板の内側方向へ延在する複数の帯状電極部と、を有し、
前記第２の電極は、前記表示パネルの前記画素が形成された領域において、前記複数の第１の電極と重なるように形成されていることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】
前記複数の第１の電極及び前記第２の電極に印加する電圧を制御することにより、前記画像の表示モードを第１の２画面表示モード又は第２の２画面表示モードに切り替える制御手段を備え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】
前記制御手段は、
前記第１の２画面表示モードの時は、前記複数の第１の電極に対して隣り合う電極同士が逆位相となるように電圧を印加するとともに、前記第２の電極に対して前記複数の第１の電極に印加される一方の電圧と同位相の電圧を印加し、
前記第２の２画面表示モードの時は、前記複数の第１の電極に対して隣り合う電極同士が逆位相となるように電圧を印加するとともに、前記第２の電極に対して前記複数の第１の電極に印加される他方の電圧と同位相の電圧を印加す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４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の画像表示装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示装置及び電子機器に関し、特に、偏光軸制御手段を備えた画像表示装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、３次元の立体画像を表示する画像表示装置の一つの手法として、特許２８５７４２９号公報に開示されている方式の３次元画像表示装置が知られている。特許２８５７４２９号公報に開示されている３次元画像表示装置では、画像表示面の観察者側に配置された電子式パララックスバリアを、マイクロコンピュータなどの制御手段により制御することによって、観察者の左目に左眼用の画像が入射するとともに、観察者の右目に右目用画像が入射するように、電子式パララックスバリアの開口部及び遮光部が形成される。
【０００３】
すなわち、パララックスバリアを用いた画像表示装置は、観察者の左右の目の方向へそれぞれ異なる画像を表示することで観察者に立体画像として知覚させるものである。
【０００４】
また、このようなパララックスバリアを用いた表示装置として、異なる２方向へそれぞれ異なる画像を表示することで、異なる観察者に対して異なる画像を表示する２画面表示装置が知られている。
【特許文献１】特許２８５７４２９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、パララックスバリアを用いた２画面表示装置では、画像表示面の観察者側に、パララックスバリアを配置しているため、画像表示面から出射された光の一部が、パララックスバリアの遮光部に遮光されてしまう。その結果、観察者が観察する画像の輝度が低下するため、画像が暗く見えるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、観察者が観察する画像の輝度を低下させることなく、２画面表示が可能な画像表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る画像表示装置は、所定の第１の方向と該第１の方向に交差する第２の方向に配列された複数の画素を有する表示パネルと、該表示パネルに光を照射する光源と、前記表示パネルと前記光源との間に設けられ、前記光源から照射された光を第１の偏光軸を有する光と前記第１の偏光軸の軸方向とは異なる第２の偏光軸を有する光とに分離する偏光軸制御手段と、前記表示パネルと前記偏光軸制御手段との間に設けられ、前記光源から照射された光を前記第１の方向と実質的に直交する方向に進行させる光学素子と、を備えた画像表示装置であって、前記偏光軸制御手段は、第１の基板と、第２の基板と、前記第１の基板及び前記第２の基板との間に挟持された液晶層と、前記第１の基板に前記第１の方向に延びるように各々形成され、かつ前記第２の方向に所定の間隔で配列された複数の第１の電極と、前記第２の基板に形成された第２の電極と、を備え、前記複数の第１の電極は、前記第１の基板の外縁部に形成された一対の接続部と、該一対の接続部から交互に前記第１の基板の内側方向へ延在する複数の帯状電極部と、を有し、前記第２の電極は、前記表示パネルの前記画素が形成された領域において、前記複数の第１の電極と重なるように形成されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明のこのような構成によれば、偏光軸制御手段により第１及び第２の偏光軸を有するように分離された光を、光学素子によって第１の方向と実質的に直交する二つの方向である観察者の方向に進行させる。このため、観察者に向かって進行する光が遮光されないので、観察者に向かって進行する光の輝度が低下するのを抑制することができる。これにより、画像が暗く見えるのを抑制することができる。また、このような構成によれば、第１の電極を、基板上に単層の導電層で構成することが可能となり、偏光軸制御手段を容易かつ安価に作成することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記複数の第１の電極及び前記第２の電極に印加する電圧を制御することにより、前記画像の表示モードを第１の２画面表示モード又は第２の２画面表示モードに切り替える制御手段を備えることが好ましい。
【００１０】
このような構成によれば、表示パネルが表示する画像の位置を入れ替えることなく、観察位置の異なる観察者へ提供する画像を入れ替えることが可能なため、画像処理が不要であり、画像の提供方向の入れ替え時に表示の遅延が発生しない。
【００１１】
前記制御手段は、前記第１の２画面表示モードの時は、前記複数の第１の電極に対して隣り合う電極同士が逆位相となるように電圧を印加するとともに、前記第２の電極に対して前記複数の第１の電極に印加される一方の電圧と同位相の電圧を印加し、前記第２の２画面表示モードの時は、前記複数の第１の電極に対して隣り合う電極同士が逆位相となるように電圧を印加するとともに、前記第２の電極に対して前記複数の第１の電極に印加される他方の電圧と同位相の電圧を印加することが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、制御手段は、単純な周知の電気回路の組み合わせで構成することができるため、容易かつ安価に作成することが可能である。
【００１３】
また、本発明に係る電子機器は、前記画像表示装置を備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明のこのような構成によれば、観察者が観察する画像の輝度を低下させることなく、２画面表示を行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明の画像表示装置を示した分解斜視図である。図２は、図１に示した本発明の画像表示装置の原理を説明するための観察者が上方から表示パネルを見た状態を示した図である。図３は、図１に示した画像表示装置の偏光制御液晶パネルの部分拡大図である。
【００１６】
本実施形態の画像表示装置１は、図１に示すように、観察位置の異なる観察者１０及び２０に、それぞれ異なる画像Ｌ２及びＲ２を提供するものであり、以下、このような画像表示装置１の状態を２画面表示モードと称する。また、本実施形態の画像表示装置１は、観察者１０に画像Ｌ２を提供すると同時に観察者２０に画像Ｒ２を提供する第１の２画面表示モードと、これとは逆に、観察者１０に画像Ｒ２を提供すると同時に観察者２０に画像Ｌ２を提供する第２の２画面表示モードとを有する。
【００１７】
以下に、本発明の画像表示装置１の構成について説明する。画像表示装置１は、図１及び図２に示すように、画像を表示するための表示パネル２と、表示パネル２を挟み込むように配置される偏光板３及び４と、表示パネル２に光を照射するための光源であるバックライト５と、バックライト５の観察者１０及び２０（図２参照）側に配置された偏光板６とを備えている。また、表示パネル２を挟み込むように配置される偏光板３及び４は、互いに直交する偏光軸を有している。この偏光板４は、第１の偏光軸を有する光を透過させるとともに、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光を吸収する機能を有している。また、偏光板３は、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光を透過させるとともに、第１の偏光軸を有する光を吸収する機能を有している。表示パネル２、偏光板３及び４の組み合わせは、いわゆる透過式の液晶パネルであり、互いに直交する第１の方向であるＦ方向と第２の方向であるＧ方向との２方向にマトリクス上に配列された画素を有する。また、偏光板６は、バックライト５から照射された光のうち、第１の偏光軸を有する光を透過するように構成されている。表示パネル２は、制御部３０に接続されており、制御部３０からの画像信号に応じて画素毎の光学特性を変化させることで、画像表示を可能にする。制御部３０は、画像表示装置１へ入力される画像Ｌ２及びＲ２のデータをレンダリングし、画像信号を生成する。
【００１８】
また、制御部３０は、後述する偏光液晶パネル７の駆動回路１００に電気的に接続されている。制御部３０には、図示しない表示モード切替スイッチが接続されており、観察者１０又は２０による表示モード切替スイッチの操作に応じて、駆動回路１００へ切り替え信号を出力する。なお、制御部３０は、画像表示装置１の外部に設けられてもよい。
【００１９】
偏光板６の観察者１０及び２０側には、偏光軸制御手段である偏光制御液晶パネル７が配置されている。偏光制御液晶パネル７は、図３に示すように、２枚の透明基板間に液晶を挟持した液晶パネルで、Ｆ方向を長手方向としてＧ方向に所定の間隔であるピッチＷで配列された帯状の複数の単位領域７ｃを有している。また、偏光制御液晶パネル７は制御手段である駆動回路１００に接続されている。単位領域７ｃは、駆動回路１００からの信号に基づいて、単位領域７ｃ内の液晶の配向を変化させることで、第１の偏光軸を有する光を透過する透過状態と、第１の偏光軸を有する光を第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光に変化させる偏光状態とのいずれかの状態をとる。また、駆動回路１００は、制御部３０に接続されており、制御部３０からの切り替え信号に基づいて、単位領域７ｃの状態を制御する。
【００２０】
図１に示すように、偏光制御液晶パネル７は、単位領域７ｃを、配列された複数の単位領域７ｃについて交互に透過状態及び偏光状態とすることにより、バックライト５から偏光板６を介して照射された第１の偏光軸を有する光を透過させるための偏光制御領域７ａと、第１の偏光軸を有する光を第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光に変化させるための偏光制御領域７ｂとを有する。偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａ及び７ｂは、観察者１０と観察者２０とを結んだ線分に対して実質的に直交する方向（図２の紙面に対して垂直方向（図１のＦ方向））に延びるとともに、Ｇ方向に交互に設けられている。
【００２１】
画像表示装置１の第１の２画面表示モード時には、偏光制御液晶パネル７は、図２（ａ）に示すように単位領域７ｃを交互に透過状態と偏光状態とすることで偏光制御領域７ａ及び７ｂを構成するように制御される。また、画像表示装置１の第２の２画面表示モード時には、偏光制御液晶パネル７は、図２（ｂ）に示すように第１の２画面表示モード時における偏光制御領域７ａ及び７ｂの位置関係が反転するように制御される。
【００２２】
また、図１及び図２に示すように、偏光制御液晶パネル７の観察者１０及び２０側には、光学素子であるレンチキュラーレンズ８が配置されている。このレンチキュラーレンズ８には、実質的に半円柱状のレンズ部８ａが、図１のＦ方向に延びるように複数形成されている。図２に示すように、レンチキュラーレンズ８のレンズ部８ａは、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａ及び７ｂからなる組に対応して１つずつ設けられている。この複数のレンズ部８ａを含むレンチキュラーレンズ８は、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光を、それぞれＦ方向と実質的に直交する二つの方向であり、異なる観察位置に位置する観察者１０及び２０の方向へ進行させる機能を有している。
【００２３】
例えば、図２（ａ）に示すように、画像表示装置１の第１の２画面表示モード時には、偏光制御領域７ａから出射された光は、レンチキュラーレンズ８により、観察者１０に向かって進行するように集光される。一方、偏光制御領域７ｂから出射された光は、レンチキュラーレンズ８により、観察者２０に向かって進行するように集光される。
【００２４】
また、図２（ｂ）に示すように、画像表示装置１の第２の２画面表示モード時には、偏光制御領域７ｂから出射された光は、レンチキュラーレンズ８により、観察者１０に向かって進行するように集光される。一方、偏光制御領域７ａから出射された光は、レンチキュラーレンズ８により、観察者２０に向かって進行するように集光される。
【００２５】
また、レンチキュラーレンズ８と表示パネル２に取り付けられた偏光板４との間には、位相差板９が配置されている。図９は、図１に示した画像表示装置の原理を説明するための観察者が側方から表示パネルを見た状態を示した図である。図１０は、図１に示した画像表示装置の原理を説明するための分解斜視図である。位相差板９は、第１の偏光軸を有する光を透過させる透過領域９ａと、第１の偏光軸を有する光を第２の偏光軸を有する光に変化させるための偏光領域９ｂとを含んでいる。また、透過領域９ａ及び偏光領域９ｂは、図１及び図１０に示すように、Ｆ方向と実質的に直交するＧ方向に延びるとともに、Ｆ方向に交互に設けられている。また、図９及び図１０に示すように、位相差板９の透過領域９ａ及び偏光領域９ｂは、それぞれ、表示パネル２のＧ方向に延びるとともに、Ｆ方向に交互に設けられた画素列２ａ及び２ｂに対応するように設けられている。
【００２６】
偏光制御液晶パネル７の構成について、以下に詳細に説明する。図４は、偏光制御液晶パネル７の分解斜視図である。図５は、偏光制御液晶パネル７の平面図である。図６は、図５のVI−VI断面図である。  
偏光制御液晶パネル７は、透光性を有するガラス、石英等でそれぞれ形成された第１の基板である上部基板７２及び第２の基板である下部基板７１と、下部基板７１及び上部基板７２間に挟持された液晶層７３を有する。液晶層７３は、例えばＴＮ（ツイステッドネマチック）液晶等により構成される。また、上部基板７２の液晶層７３側の表面には、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる第１の電極である上部電極８２及び８３と、液晶層７３の初期配向を規制する配向膜７４が形成されている。また、下部基板７１の液晶層７３側の表面には、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる第２の電極である下部電極８１と、液晶層７３の初期配向を規制する配向膜７５が形成されている。
【００２７】
図４に示すように、上部電極８２及び８３は、Ｆ方向及びＧ方向と直交する方向から見て、上部基板７２の表示パネル２の画素が形成されている画素領域２ｃよりも外側であってＧ方向に平行な２辺に沿う領域に、それぞれ形成された接続部８２ｂ及び８３ｂと、該接続部８２ｂ及び８３ｂから上部基板７２の内側へくし歯状にＦ方向に平行に延在する複数の帯状電極部８２ａ及び８３ａとを有する二つのくし歯状電極である。
【００２８】
帯状電極部８２ａ及び８３ａは、長手方向（Ｆ方向）に、Ｆ方向及びＧ方向と直交する方向から見て、上部基板７２の表示パネル２の画素領域２ｃを貫くように形成されている。また、帯状電極部８２ａ及び８３ａは、Ｆ方向及びＧ方向と直交する方向から見て、上部基板７２の表示パネル２の画素領域２ｃ全域において、幅方向（Ｇ方向）に、単位領域７ｃが配列された間隔であるピッチＷの２倍となる間隔であるピッチ２Ｗで配列されている。また、上部電極８２及び８３は、それぞれのくし歯状の帯状電極部８２ａ及び８３ａが互いに重ならず、交互に噛み合うように形成されている。
【００２９】
すなわち、上部基板７２の表示パネル２の画素領域２ｃ内には、Ｆ方向に延在する帯状電極部８２ａ及び８３ａがＧ方向にピッチＷで交互に配列されて形成されている。
【００３０】
一方、下部電極８１は、Ｆ方向及びＧ方向と直交する方向から見て、下部基板７１の表示パネル２の画素が形成されている画素領域２ｃを覆う領域に一面に形成された電極である。
【００３１】
ここで、図３に示した偏光制御液晶パネル７の単位領域７ｃは、上部電極８２及び８３の帯状電極部８２ａ及び８３ａのいずれか一方と、下部電極８１とが重なり合っている領域に相当する。すなわち、帯状電極部８２ａ又は８３ａと下部電極８１との互いに対向する部分間における電位差により液晶層７３の配向が決定され、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａ及び７ｂが形成される。
【００３２】
本実施形態では、ある単位領域７ｃにおいて、上部電極８２又は８３と下部電極８１との間に充分な電位差が与えられている場合、その領域は第１の偏光軸を有する光を透過させるための偏光制御領域７ａとなり、上部電極８２又は８３と下部電極８１との間に電位差が生じていない場合、その領域は第１の偏光軸を有する光を第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光に変化させるための偏光制御領域７ｂとなる。
【００３３】
上部電極８２又は８３と下部電極８１との電位差は、互いに対向しあう各電極に印加される電圧により決定されるものであり、各電極に印加する電圧は、以下に説明する制御手段である駆動回路１００によって制御される。図７は、駆動回路１００の電気回路図である。
【００３４】
駆動回路１００は、発振回路１１０と、分周回路１２０と、ＸＯＲ回路１０１、１０２と、ＮＡＮＤ回路１０３と、スイッチ１３１、１３２とを有する。また、駆動回路１００は、出力端ＯＵＴ１からＯＵＴ３を有する。出力端ＯＵＴ１からＯＵＴ３は、それぞれ下部電極８１、上部電極８２及び８３に接続されている。
【００３５】
スイッチ１３１及び１３２はそれぞれ入力端を二つ有し、二つの入力端はそれぞれ電源電圧＋５Ｖと接地電位ＧＮＤに接続されている。スイッチ１３２の出力端は、発信回路１１０に接続されている。スイッチ１３１の出力端はＸＯＲ回路１０１の一方の入力端と、ＮＡＮＤ回路１０３の両方の入力端に接続されている。また、スイッチ１３１及び１３２は、制御部３０に接続されており、制御部３０からの切り替え信号によって、二つの入力端のうちのどちらか一方と出力端とを選択的に接続するように切り替えられる。
【００３６】
発振回路１１０は、ＣＲ発振回路であり、ＮＡＮＤ回路１１１から１１３と、コンデンサ１１５と、抵抗１１６とを有する。発信回路ＣＲは、スイッチ１３２の出力端からＮＡＮＤ回路１１１に電源電圧＋５Ｖが供給されることにより、クロック信号Ｖ０を出力する。
【００３７】
分周回路１２０は、Ｄタイプフリップフロップ（以下、ＤＦＦと称する）１２１を有する。ＤＦＦ１２１のクロック入力端子ＣＫは発振回路１１０の出力と接続されており、反転出力端子ＱＢは入力端子Ｄに接続されている。ＤＦＦ１２１は、発振回路１１０から入力されるクロック信号Ｖ０の半分の周波数のクロック信号Ｖ１を、出力端子Ｑから出力する。分周回路１２０は、クロック信号Ｖ０を１／２分周することにより、デューティ比５０％の矩形波を有するクロック信号Ｖ１を得るものである。
【００３８】
ＤＦＦ１２１の出力端子Ｑは、出力端ＯＵＴ１と、ＸＯＲ回路１０１の他方の入力端と、ＸＯＲ回路１０２の一方の入力端に接続されている。ＮＡＮＤ回路１０３の出力端は、ＸＯＲ回路１０２の他方の入力端に接続されている。ＸＯＲ回路１０１及び１０２の出力端は、それぞれ出力端ＯＵＴ２及びＯＵＴ３に接続されている。
【００３９】
以下に、駆動回路１００の動作と、駆動回路１００から下部電極８１、上部電極８２及び８３へ出力される電圧波形について説明する。図８は、駆動回路１００の出力端ＯＵＴ１からＯＵＴ３から出力される電圧波形を説明するためのタイミングチャートである。
【００４０】
まず、第１の２画面表示モードの時は、制御部３０からの切り替え信号により、スイッチ１３１の入力端は接地電位ＧＮＤに接続され、スイッチ１３２の入力端は、電源電圧＋５Ｖに接続される。よって、図８（ａ）に示すように、出力端ＯＵＴ１及びＯＵＴ２からは、ＤＦＦ１２１の出力端子Ｑから出力されたクロック信号Ｖ１が出力される。一方、出力端ＯＵＴ３からは、ＸＯＲ回路１０２によって、クロック信号Ｖ１が反転された信号が出力される。
【００４１】
また、第２の２画面表示モードの時は、制御部３０からの切り替え信号により、スイッチ１３１及び１３２の入力端は、電源電圧＋５Ｖに接続される。よって、図８（ｂ）に示すように、出力端ＯＵＴ１及びＯＵＴ３からは、ＤＦＦ１２１の出力端子Ｑから出力されたクロック信号Ｖ１が出力される。一方、出力端ＯＵＴ２からは、ＸＯＲ回路１０１によって、クロック信号Ｖ１が反転された信号が出力される。
【００４２】
すなわち、駆動回路１００は、上部電極８２及び８３に、上部電極８２及び８３の隣り合う帯状電極部８２ａ及び８３ａ同士が逆位相となるように電圧を印加し、下部電極８１には、上部電極８２又は８３のいずれかに印加するいずれか一方の電圧と同位相の電圧を印加する。第１の２画面表示モードの時は、帯状電極部８３ａと下部電極８１との間に電位差が生じ、第２の２画面表示モードの時は、帯状電極部８２ａと下部電極８１との間に電位差が生じる。よって、偏光制御液晶パネル７には、偏光制御領域７ａ及び７ｂが交互に形成されるものであるが、第１の２画面表示モードと第２の２画面表示モードとでは、偏光制御領域７ａ及び７ｂが形成される単位領域７ｃの位置が反転するのである。
【００４３】
以下に、本発明の画像表示装置１の動作の詳細を説明する。図２、図９〜図１１を参照して、本発明の画像表示装置１の２画面表示モードの動作について説明する。図１１は、図１に示した本発明の画像表示装置の２画面表示モード時において観察者が観察する表示パネルの領域を説明するための図である。
【００４４】
（第１の２画面表示モード）  
まず、表示パネル２に、制御部３０から画像信号が供給されることにより画像が表示される。ここで、制御部３０から供給される画像信号は、画像Ｌ２（例えば、テレビ用画像）及び画像Ｒ２（例えば、カーナビゲーション用画像）の２つの画像信号を有している。本実施形態では、図１０に示すように、第１及び第２の２画面表示モード時の表示パネル２の画素列２ａに、画像Ｌ２が表示されるとともに、画素列２ｂに、画像Ｒ２が表示される。また、制御部３０は、画像表示装置１が起動された後に初めて表示パネル２へ画像信号を供給する場合は、同時に、駆動回路１００が第１の２画面表示モードとなるように、駆動回路１００へ切り替え信号を出力する。すなわち、本実施形態の画像表示装置１の起動時には、画像表示装置１は、必ず第１の２画面表示モードとなる。
【００４５】
第１の２画面表示モードにおいて、バックライト５から照射された光は、バックライト５の観察者１０及び２０側に配置された偏光板６により、第１の偏光軸を有する光のみを透過して、偏光制御液晶パネル７に向かって進行する。そして、第１の偏光軸を有する光が、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａ及び７ｂを透過する。この際、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａに入射した光は、偏光軸が変化されることなく透過する。一方、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ｂに入射した光は、偏光軸が実質的に９０°変化されて（第２の偏光軸を有した状態で）出射される。その後、図２に示すように、第１の偏光軸を有した状態で偏光制御領域７ａを出射した光は、レンチキュラーレンズ８により、観察者１０に向かって進行するように集光される。また、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有した状態で偏光制御領域７ｂを出射した光は、レンチキュラーレンズ８により、観察者２０に向かって進行するように集光される。
【００４６】
そして、図１０に示すように、第１の偏光軸を有した状態で、観察者１０に向かって進行する光は、透過領域９ａ及び偏光領域９ｂを有する位相差板９に入射する。そして、第１の偏光軸を有する光が、位相差板９の透過領域９ａ及び偏光領域９ｂを透過する。この際、位相差板９の透過領域９ａを透過した光は、偏光軸が変化されることなく透過するとともに、偏光領域９ｂに入射した光は、偏光軸が実質的に９０°変化されて（第２の偏光軸を有した状態で）出射される。その後、第１の偏光軸を有した状態で位相差板９の透過領域９ａから出射された観察者１０に向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されるとともに、そのまま偏光板４を透過して表示パネル２の画素列２ａに入射する。これに対して、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有した状態で位相差板９の偏光領域９ｂから出射された観察者１０に向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されて吸収される。このため、観察者１０には、画像Ｒ２が表示されている表示パネル２の画素列２ｂを通過する光が到達しないので、観察者１０は、表示パネル２の画素列２ｂに表示される画像Ｒ２を見ることができない。これにより、観察者１０は、図１１に示すように、表示パネル２の画素列２ａに表示される画像Ｌ２のみを見ることができる。
【００４７】
また、第２の偏光軸を有した状態で、観察者２０に向かって進行する光は、図１０に示すように、透過領域９ａ及び偏光領域９ｂを有する位相差板９に入射する。そして、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光が、位相差板９の透過領域９ａ及び偏光領域９ｂを透過する。この際、位相差板９の透過領域９ａを透過した光は、偏光軸が変化されることなく透過するとともに、偏光領域９ｂに入射した光は、偏光軸が実質的に９０°変化された状態（第１の偏光軸を有した状態）で出射される。その後、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有した状態で位相差板９の透過領域９ａから出射されて観察者２０に向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されて吸収される。このため、観察者２０には、画像Ｌ２が表示されている表示パネル２の画素列２ａを通過する光が到達しないので、観察者２０は、表示パネル２の画素列２ａに表示される画像Ｌ２を見ることができない。これに対して、第１の偏光軸を有した状態で位相差板９の偏光領域９ｂから出射されて観察者２０に向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されるとともに、そのまま偏光板４を透過して表示パネル２の画素列２ｂに入射する。これにより、観察者２０は、図１１に示すように、表示パネル２の画素列２ｂに表示される画像Ｒ２のみを見ることが可能となる。（第２の２画面表示モード）  
上記の第１の２画面表示モード時に、観察者１０又は２０が表示モード切替スイッチを操作することにより、画像表示装置１は第２の２画面表示モードに切り替えられる。すなわち、制御部３０が、駆動回路１００が第２の２画面表示モードとなるように、駆動回路１００へ切り替え信号を送信する。なおこのとき、制御部３０が、表示パネル２へ供給する画像信号は第１の２画面表示モードと同一のままである。
【００４８】
第２の２画面表示モードにおいて、バックライト５から照射された光は、バックライト５の観察者１０及び２０側に配置された偏光板６により、第１の偏光軸を有する光のみを透過して、偏光制御液晶パネル７に向かって進行する。そして、第１の偏光軸を有する光が、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａ及び７ｂを透過する。この際、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａに入射した光は、偏光軸が変化されることなく透過する。一方、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ｂに入射した光は、偏光軸が実質的に９０°変化されて（第２の偏光軸を有した状態で）出射される。その後、図２に示すように、第１の偏光軸を有した状態で偏光制御領域７ａを出射した光は、レンチキュラーレンズ８により、観察者２０に向かって進行するように集光される。また、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有した状態で偏光制御領域７ｂを出射した光は、レンチキュラーレンズ８により、観察者１０に向かって進行するように集光される。
【００４９】
そして、図１０に示すように、第１の偏光軸を有した状態で、観察者２０に向かって進行する光は、透過領域９ａ及び偏光領域９ｂを有する位相差板９に入射する。そして、第１の偏光軸を有する光が、位相差板９の透過領域９ａ及び偏光領域９ｂを透過する。この際、位相差板９の透過領域９ａを透過した光は、偏光軸が変化されることなく透過するとともに、偏光領域９ｂに入射した光は、偏光軸が実質的に９０°変化されて（第２の偏光軸を有した状態で）出射される。その後、第１の偏光軸を有した状態で位相差板９の透過領域９ａから出射された観察者２０に向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されるとともに、そのまま偏光板４を透過して表示パネル２の画素列２ａに入射する。これに対して、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有した状態で位相差板９の偏光領域９ｂから出射された観察者２０に向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されて吸収される。このため、観察者２０には、画像Ｒ２が表示されている表示パネル２の画素列２ｂを通過する光が到達しないので、観察者２０は、表示パネル２の画素列２ｂに表示される画像Ｒ２を見ることができない。これにより、観察者２０は、図１１に示すように、表示パネル２の画素列２ａに表示される画像Ｌ２のみを見ることができる。
【００５０】
また、第２の偏光軸を有した状態で、観察者１０に向かって進行する光は、図１０に示すように、透過領域９ａ及び偏光領域９ｂを有する位相差板９に入射する。そして、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光が、位相差板９の透過領域９ａ及び偏光領域９ｂを透過する。この際、位相差板９の透過領域９ａを透過した光は、偏光軸が変化されることなく透過するとともに、偏光領域９ｂに入射した光は、偏光軸が実質的に９０°変化された状態（第１の偏光軸を有した状態）で出射される。その後、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有した状態で位相差板９の透過領域９ａから出射されて観察者２０に向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されて吸収される。このため、観察者１０には、画像Ｌ２が表示されている表示パネル２の画素列２ａを通過する光が到達しないので、観察者１０は、表示パネル２の画素列２ａに表示される画像Ｌ２を見ることができない。これに対して、第１の偏光軸を有した状態で位相差板９の偏光領域９ｂから出射されて観察者１０に向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されるとともに、そのまま偏光板４を透過して表示パネル２の画素列２ｂに入射する。これにより、観察者１０は、図１１に示すように、表示パネル２の画素列２ｂに表示される画像Ｒ２のみを見ることが可能となる。  
上記の第２の２画面表示モード時に、観察者１０又は２０が表示モード切替スイッチを操作することにより、画像表示装置１は、第１の２画面表示モードに戻る。
【００５１】
上述した本実施形態の画像表示装置１は、以下のような効果を有する。  
本実施形態の画像表示装置１は、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光を、それぞれ、所定の方向に進行させるレンチキュラーレンズ８を設けることによって、表示パネル２を出射した光を、所定の角度の方向に進行するように制限する部材を介して進行させる場合と異なり、観察者１０及び２０に向かって進行する光が遮光されないので、観察者１０及び２０に向かって進行する光の輝度が低下するのを抑制することができる。これにより、画像が暗く見えるのを抑制することができる。
【００５２】
また、バックライト５と表示パネル２との間に、バックライト５から偏光板６を介して照射された光を、第１の偏光軸を有する光と、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光とに分離するための偏光制御液晶パネル７を設けるとともに、偏光制御液晶パネル７と表示パネル２との間に、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光を、それぞれ、所定の方向に進行させるレンチキュラーレンズ８を設けることによって、バックライト５から照射された光を、表示パネル２に入射させる前に、観察位置の異なる観察者１０及び２０に向かうように分離することができる。従来のパララックスバリアを用いた２画面表示装置では、画素ピッチの小さい高精細な表示パネルを用いた場合に、パララックスバリアと画素との位置の関係上、二人の観察者間の距離を広く取れないという問題があった。しかしながら、本実施形態の画像表示装置１によれば、画素ピッチの小さい高精細な表示パネル２を用いたとしても、表示パネル２の画素ピッチに依存することなく、観察者１０及び２０に向かって光が進行するので、観察位置の異なる観察者１０及び２０に異なる高精細な画像を提供することができる。
【００５３】
また、観察位置の異なる観察者１０及び２０にそれぞれ異なる画像Ｌ２及びＲ２を提供する従来のパララックスバリアを用いた２画面表示装置では、これとは逆に観察者１０及び２０のそれぞれに画像Ｒ２及びＬ２を提供する場合、画像Ｌ２及びＲ２を表示する位置を入れ替えねばならない。このため、従来の２画面表示装置では表示する位置を入れ替えるたびに、入力される画像Ｌ２及びＲ２のデータをレンダリングしなおし、新たな画像信号を生成する必要があった。よって、従来の２画面表示装置では、画像Ｌ２及びＲ２の表示方向を入れ替える時に、再レンダリングのための時間が必要となり、画像の表示に遅延が生じてしまうと言う問題があった。また、この画像の表示の遅延を無くすためには、メモリを装備しなければならず、表示装置が高価になってしまうと言う問題点があった。
【００５４】
しかしながら、本実施形態の画像表示装置１によれば、画像Ｌ２及びＲ２を表示する位置を入れ替えることなく、観察位置の異なる観察者１０及び２０へ提供する画像を入れ替えることが可能なため、入れ替え時の表示の遅延が発生しない。
【００５５】
また、偏光制御液晶パネル７の、上部電極８２及び８３は、それぞれがくし歯状に形成され、帯状電極８２ａと８３ａとが噛み合うように上部基板７２に配置されている。また、下部電極７１は、下部基板７１の画素領域２ｃを覆う領域に一面に形成されている。このため、異なる電圧が印加される二つの電極を、基板上に単層の導電層で構成することが可能となり、偏光制御液晶パネル７を容易かつ安価に作成することができる。
【００５６】
また、偏光制御液晶パネル７を制御する駆動回路１００は、発振回路１１０、分周回路１２０及び論理回路等の単純な周知の電気回路の組み合わせで構成されているため、容易かつ安価に作成することが可能である。
【００５７】
なお、本実施形態の画像表示装置１は、第１又は第２の２画面表示モードの２つの表示モードを有するものであるが、２次元画像表示モードを有することも可能である。２次元画像表示モードとは、観察位置の異なる観察者１０及び２０に同一の画像を提供する表示モードのことを指す。この、２次元画像表示モードにおいては、制御部３０から表示パネル２へ、表示パネル２の画素列２ａ及び２ｂにそれぞれ同一の画像が表示されるように画像信号が供給される。第２の２画面表示モード時に、観察者１０又は２０が、表示モード切替スイッチを操作することにより、この２次元画像表示モードに切り替えられるようにすることが可能である。
【００５８】
また、本実施形態では、画像表示装置１の第１及び第２の２画面表示モードは、観察者１０及び２０による表示モード切替スイッチの操作によって切り替えられるが、表示モードの切り替えはこの様態に限られるものではない。例えば、画像表示装置１へ入力される画像Ｌ２及びＲ２のデータに表示モード切替情報を含むようにし、この表示モード切替情報に基づいて制御部３０が切り替え信号を出力することで、画像表示装置１の表示モードが切り替えられるようにしてもよい。また例えば、タイマーによって、所定の時間毎に画像表示装置１の表示モードが順次切り替えられるようにしてもよい。
【００５９】
次に、本発明に係る画像表示装置を適用可能な電子機器の具体例について図１２を参照して説明する。  
本発明に係る画像表示装置を、携帯電話機の表示部に適用した例について説明する。図７は、この携帯電話機の構成を示す斜視図である。同図に示すように、携帯電話機２００は、複数の操作ボタン２０１のほか、受話口２０２、送話口２０３とともに、本発明に係る画像表示装置を適用した表示部２０４を備える。
【００６０】
なお、本発明に係る画像表示装置を適用可能な電子機器としては、図７に示した携帯電話機の他にも、パーソナルコンピュータ、液晶テレビ、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。
【００６１】
本発明は、上記の各実施形態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ることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】画像表示装置を示した分解斜視図である。
【図２】画像表示装置の原理を説明するための観察者が上方から表示パネルを見た状態を示した図である。
【図３】偏光制御液晶パネルの部分拡大図である。
【図４】偏光制御液晶パネルの分解斜視図である。
【図５】偏光制御液晶パネルの平面図である。
【図６】図５のVI−VI断面図である。
【図７】制御回路の電気回路図である。
【図８】制御回路から出力される電圧を説明するためのタイミングチャートである。
【図９】画像表示装置の原理を説明するための観察者が側方から表示パネルを見た状態を示した図である。
【図１０】画像表示装置の原理を説明するための分解斜視図である。
【図１１】画像表示装置の２画面表示モードにおいて観察者が観察する表示パネルの領域を説明するための図である。
【図１２】携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００６３】
１  画像表示装置、  ２  表示パネル、  ３  偏光板、  ４  偏光板、  ５  バックライト、  ７  偏光制御液晶パネル、  ７ａ  偏光制御領域、  ７ｂ  偏光制御領域、  ８  レンチキュラーレンズ、  ８ａ  レンズ部、  ９  位相差板、  ９ａ  透過領域、  ９ｂ  偏光領域、  １０  観察者、  ２０  観察者
【図１】
2007193113.tif 000003
【図２】
2007193113.tif 000004
【図３】
2007193113.tif 000005
【図４】
2007193113.tif 000006
【図５】
2007193113.tif 000007
【図６】
2007193113.tif 000008
【図７】
2007193113.tif 000009
【図８】
2007193113.tif 000010
【図９】
2007193113.tif 000011
【図１０】
2007193113.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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