(57)【要約】【課題】視差画像の指向性の低下を軽減することができる、リアバリア方式の立体画像表示装置を提供する。【解決手段】  透過型表示パネル１０、透過型表示パネル１０を背面から照射する面状照明装置２０、及び、透過型表示パネル１０と面状照明装置２０との間に配置され、透過型表示パネル１０に表示される画像を複数の視点用の画像に分離するパララックスバリア３０を備えており、パララックスバリア３０と透過型表示パネル１０とは、所定の間隔を空けて対向するように配されており、パララックスバリア３０に対向する透過型表示パネル１０の面、及び、透過型表示パネル１０に対向するパララックスバリア３０の面の少なくとも一方に、反射防止膜が設けられている。【選択図】  図１
2012032611.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透過型表示パネル、
透過型表示パネルを背面から照射する面状照明装置、及び、
透過型表示パネルと面状照明装置との間に配置され、透過型表示パネルに表示される画像を複数の視点用の画像に分離するパララックスバリア、
を備えており、
パララックスバリアと透過型表示パネルとは、所定の間隔を空けて対向するように配されており、
パララックスバリアに対向する透過型表示パネルの面、及び、透過型表示パネルに対向するパララックスバリアの面の少なくとも一方に、反射防止膜が設けられている立体画像表示装置。
【請求項２】
反射防止膜は、パララックスバリアに対向する透過型表示パネルの面に設けられている請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
反射防止膜は、透過型表示パネルに対向するパララックスバリアの面に設けられている請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
パララックスバリアは、遮光部と開口とを備えており、
反射防止膜は、パララックスバリアの遮光部に対応する部分にのみ配されている請求項３に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
反射防止膜は、パララックスバリアに対向する透過型表示パネルの面と、透過型表示パネルに対向するパララックスバリアの面とに設けられている請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
パララックスバリアは、遮光部と開口とを備えており、
パララックスバリアの面に設けられた反射防止膜は、パララックスバリアの遮光部に対応する部分にのみ配されている請求項５に記載の立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は立体画像表示装置に関し、詳しくは、いわゆる裸眼方式の立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、視差のある２つの画像を画像観察者が観察することで立体視を実現する立体画像表示装置が、種々、知られている。立体画像表示装置の方式は、眼鏡によって視差画像を左右の目に分離して入力する眼鏡方式と、眼鏡を使用することなく視差画像を左右の目に入力する裸眼方式（無眼鏡方式）とに大別される。
【０００３】
裸眼方式の立体画像表示装置として、画像表示部（２次元画像表示装置）とレンチキュラーレンズとを組み合わせたレンチキュラー方式の立体画像表示装置や、画像表示部とパララックスバリア（視差バリア）とを組み合わせたパララックスバリア方式の立体画像表示装置の実用化が進められている。
【０００４】
パララックスバリア方式の立体画像表示装置は、通常、水平方向（横方向）及び垂直方向（縦方向）に２次元マトリクス状に配置された複数の画素を備えた表示パネル等から成る画像表示部と、遮光部と垂直方向に延びるスリット状の開口とを備えたパララックスバリアとから成る。
【０００５】
パララックスバリア方式の立体画像表示装置は、例えば特開平５−１２２７３３号公報（特許文献１）の図７に示すようにパララックスバリアが画像表示部と画像観察者との間に配置されるもの（以下、フロントバリア方式の立体画像表示装置と呼ぶ）と、例えば特許３５６５３９１号公報（特許文献２）の図１０に示すように、画像表示部が透過型液晶表示パネル等といった透過型表示パネルと、面状照明装置とを備えており、パララックスバリアが透過型表示パネルと面状照明装置との間に配置されるもの（以下、リアバリア方式の立体画像表示装置と呼ぶ）に大別される。
【０００６】
図１９の（Ａ）は、フロントバリア方式の立体画像表示装置の概念図である。図１９の（Ｂ）は、リアバリア方式の立体画像表示装置の概念図である。
【０００７】
図１９の（Ａ）に示すように、フロントバリア方式の立体画像表示装置にあっては、符号Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８，Ｌ１０を付した画素群から出射された光線群が、パララックスバリアの開口を通って第１番目の視点ＤＬに達する。そして、符号Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７，Ｒ９を付した画素群から出射された光線群が、パララックスバリアの開口を通って第２番目の視点ＤＲに達する。尚、破線は、パララックスバリアの遮光部によって遮られる光線の軌跡を示す。
【０００８】
図１９の（Ｂ）に示すように、リアバリア方式の立体画像表示装置にあっては、パララックスバリアの開口を通る面状照明装置の光が、符号Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８，Ｌ１０を付した画素群を透過し、第１番目の視点ＤＬに達する。そして、パララックスバリアの開口を通る面状照明装置の光が、符号Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７，Ｒ９を付した画素群を透過し、第２番目の視点ＤＲに達する。尚、破線は、パララックスバリアの遮光部によって遮られる光線の軌跡を示す。
【０００９】
図１９の（Ａ）及び（Ｂ）において、第１番目の視点ＤＬに画像観察者の左目があり、第２番目の視点ＤＲに画像観察者の右目があるとする。符号Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８，Ｌ１０を付した画素群によって左目用の画像を表示し、同時に、符号Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７，Ｒ９を付した画素群によって右目用の画像を表示すれば、画像観察者は、画像を立体画像として認識する。
【００１０】
フロントバリア方式の立体画像表示装置においては、画像観察者側にパララックスバリアが配置されるので、画像を観察する際にパララックスバリアが目障りになる。一方、リアバリア方式の立体画像表示装置においては、画像観察者は透過型表示パネルの表面を観察することになるので、パララックスバリアが目障になるといったことはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平５−１２２７３３号公報
【特許文献２】特許３５６５３９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述したように、リアバリア方式の立体画像表示装置は、パララックスバリアが目障にならないといった利点を備えている。しかしながら、リアバリア方式の立体画像表示装置にあっては、視差画像の指向性が、フロントバリア方式の立体画像表示装置に比べて低下するといった課題がある。
【００１３】
図２０は、透過型表示パネルの面において光が反射することによって、視差画像の指向性が低下することを説明するための模式図である。
【００１４】
図２０に示すように、面状照明装置からの光が透過型表示パネルに入射する際、一部の光は反射して、パララックスバリアを照らす反射光となる。この反射光がパララックスバリアの遮光部を照らすと、結果として、遮光部の輝度が上昇したように視認される。そして、遮光部からの光は、符号Ｌ２，Ｌ４，Ｌ６，Ｌ８，Ｌ１０を付した画素群を透過して本来の視点ではない第２番目の視点ＤＲに達し、符号Ｒ１，Ｒ３，Ｒ５，Ｒ７，Ｒ９を付した画素群を透過して本来の視点ではない第１番目の視点ＤＬに達する。これによって、視差画像の指向性が低下する。尚、図示の都合上、図２０においては、符号Ｌ４，Ｒ５，Ｌ６，Ｒ７を透過する光を代表的に記した。
【００１５】
従って、本発明の目的は、視差画像の指向性の低下を軽減することができる、リアバリア方式の立体画像表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の目的を達成するための本発明の立体画像表示装置は、
透過型表示パネル、
透過型表示パネルを背面から照射する面状照明装置、及び、
透過型表示パネルと面状照明装置との間に配置され、透過型表示パネルに表示される画像を複数の視点用の画像に分離するパララックスバリア、
を備えており、
パララックスバリアと透過型表示パネルとは、所定の間隔を空けて対向するように配されており、
パララックスバリアに対向する透過型表示パネルの面、及び、透過型表示パネルに対向するパララックスバリアの面の少なくとも一方に、反射防止膜が設けられている立体画像表示装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の立体画像表示装置にあっては、パララックスバリアに対向する透過型表示パネルの面、及び、透過型表示パネルに対向するパララックスバリアの面の少なくとも一方に、反射防止膜が設けられている。これにより、遮光部における反射光の影響を軽減することができるので、視差画像の指向性の低下を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、実施例１の立体画像表示装置を仮想的に分離したときの模式的な斜視図である。
【図２】図２は、実施例１の立体画像表示装置における透過型表示パネルと、パララックスバリアと、面状照明装置との配置関係を説明するための、立体画像表示装置の一部の模式的な端面図である。
【図３】図３の（Ａ）は、反射防止膜が設けられていないときに、パララックスバリアを照らす反射光を説明するための模式図である。図３の（Ｂ）は、反射防止膜を設けることによって、パララックスバリアを照らす反射光が低減し、遮光部の輝度が低下するこを説明するための模式図である。
【図４】図４は、図１に示す観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と、透過型表示パネルと、パララックスバリアと、面状照明装置との配置関係を説明するための模式的な平面図である。
【図５】図５は、画素からの光が中央の観察領域の視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かうために満たす条件を説明するための模式図である。
【図６】図６は、画素からの光が左側の観察領域の視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かうために満たす条件を説明するための模式図である。
【図７】図７は、中央の観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。
【図８】図８は、左側の観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。
【図９】図９は、右側の観察領域における視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。
【図１０】図１０は、実施例２の立体画像表示装置を仮想的に分離したときの模式的な斜視図である。
【図１１】図１１は、実施例２の立体画像表示装置における透過型表示パネルと、パララックスバリアと、面状照明装置との配置関係を説明するための、立体画像表示装置の一部の模式的な端面図である。
【図１２】図１２は、反射防止膜を設けることによって、遮光部の輝度が低下するこを説明するための模式図である。
【図１３】図１３は、実施例２の立体画像表示装置における透過型表示パネルと、パララックスバリアと、面状照明装置との配置関係を説明するための、立体画像表示装置の一部の模式的な端面図である。
【図１４】図１４は、実施例３の立体画像表示装置を仮想的に分離したときの模式的な斜視図である。
【図１５】図１５は、実施例３の立体画像表示装置における透過型表示パネルと、パララックスバリアと、面状照明装置との配置関係を説明するための、立体画像表示装置の一部の模式的な端面図である。
【図１６】図１６は、実施例３の立体画像表示装置における透過型表示パネルと、パララックスバリアと、面状照明装置との配置関係を説明するための、立体画像表示装置の一部の模式的な端面図である。
【図１７】図１７は、変形例の立体画像表示装置を仮想的に分離したときの模式的な斜視図である。
【図１８】図１８は、変形例の立体画像表示装置を仮想的に分離したときの模式的な斜視図である。
【図１９】図１９の（Ａ）は、フロントバリア方式の立体画像表示装置の概念図である。図１９の（Ｂ）は、リアバリア方式の立体画像表示装置の概念図である。
【図２０】図２０は、透過型表示パネルの面において光が反射することによって、視差画像の指向性が低下することを説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、実施例に基づき本発明を説明するが、本発明は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
１．本発明の立体画像表示装置、全般に関する説明
２．実施例１（本発明の立体画像表示装置）
３．実施例２
４．実施例３（その他）
【００２０】
［本発明の立体画像表示装置、全般に関する説明］
本発明の立体画像表示装置において、反射防止膜は、パララックスバリアに対向する透過型表示パネルの面に設けられている構成とすることができる。この構成によれば、面状照明装置からの光が透過型表示パネルに入射する際に、パララックスバリアを照らすように反射する反射光を低減することができる。これにより、遮光部における反射光の影響を軽減することができるので、視差画像の指向性の低下を軽減することができる。
【００２１】
あるいは又、本発明の立体画像表示装置において、反射防止膜は透過型表示パネルに対向するパララックスバリアの面に設けられている構成とすることもできる。この構成によれば、透過型表示パネルの面で反射した反射光がパララックスバリアを照らしたとしても、遮光部から透過型表示パネル側に向かう光を低減することができる。これにより、遮光部における反射光の影響を軽減することができるので、視差画像の指向性の低下を軽減することができる。この場合において、パララックスバリアは、遮光部と開口とを備えており、反射防止膜は、パララックスバリアの遮光部に対応する部分にのみ配されている構成とすることができる。
【００２２】
あるいは又、本発明の立体画像表示装置において、反射防止膜は、パララックスバリアに対向する透過型表示パネルの面と、透過型表示パネルに対向するパララックスバリアの面とに設けられている構成とすることもできる。この構成によれば、透過型表示パネルの面に反射防止膜を設けることによる効果と、パララックスバリアの面に反射防止膜を設けることによる効果とが共に奏されるので、視差画像の指向性の低下を一段と軽減することができる。尚、この場合において、パララックスバリアは、遮光部と開口とを備えており、パララックスバリアの面に設けられた反射防止膜は、パララックスバリアの遮光部に対応する部分にのみ配されている構成とすることができる。
【００２３】
上述した各種の好ましい構成を含む本発明の立体画像表示装置（以下、単に、本発明と呼ぶ場合がある）にあっては、パララックスバリアの面上や透過型表示パネルの面上に、反射防止膜が直接設けられている構成であってもよいし、シート状の透明な別部材を介して、その部材の上に反射防止膜が設けられている構成であってもよい。別部材を構成する透明な材料として、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等といった、広く周知の材料を用いることができる。本発明においては、反射防止膜の構成は特に限定するものではなく、広く周知の反射防止膜を用いることができる。
【００２４】
反射防止膜は、一般に、光学干渉の原理を用いて反射率を低減するように構成されており、例えば、単層の薄膜により形成することができるし、あるいは又、屈折率の異なる複数の薄膜を積層することにより形成することができる。これらの薄膜を構成する材料として、広く周知の材料を用いることができる。相対的に低屈折率の層を構成する材料として、例えばマグネシウムフッ化物、相対的に高屈折率の層を構成する材料として、例えばチタン酸化物やタンタル酸化物を挙げることができる。また、これらの薄膜は、広く周知の方法を用いて形成することができる。例えば、ＭＯＣＶＤ法を含む化学的気相成長法（ＣＶＤ法、Chemical Vapor Deposition 法）、物理的気相成長法（ＰＶＤ法、Physical Vapor Deposition 法）等の公知の方法を挙げることができる。
【００２５】
また、二種類以上の超微粒子（例えば、マグネシウムフッ化物とシリコン酸化物）を混在させて、膜厚方向にその混合比を変化させた構成の反射防止膜を用いることもできる。あるいは又、光の波長以下の凹凸構造を形成することによって、平均的な屈折率が徐々に変化するといった、所謂モスアイ（moth-eye）構造と呼ばれる反射防止膜を用いることもできる。
【００２６】
パララックスバリアの構成や配置等は、立体画像表示装置の仕様等に応じて適宜設定すればよい。パララックスバリアは、動的に切り替え可能な構成であってもよいし、固定的な構成であってもよい。例えば、液晶材料を用いたライトバルブによって、電気的に動的に切り替え可能なパララックスバリアを構成することができる。固定的な構成のパララックスバリアは、周知の材料を用いて、フォトリソグラフ法とエッチング法との組合せ；スクリーン印刷法やインクジェット印刷法、メタルマスク印刷法といった各種印刷法；メッキ法（電気メッキ法や無電解メッキ法）；リフトオフ法等の周知の方法により形成することができる。パララックスバリアは、独立した部材として構成されていてもよいし、他の部材と一体の部材として構成されていてもよい。
【００２７】
本発明においては、広く周知の面状照明装置を用いることができる。面状照明装置の構成は、特に限定するものではない。一般に、面状照明装置は、光源、プリズムシート、拡散シート、導光板等といった周知の部材から構成することができる。
【００２８】
本発明においては、液晶表示パネル等の周知の透過型表示パネルを用いることができる。透過型表示パネルの構成や方式は特に限定するものではない。透過型表示パネルは、モノクロ表示であってもよいし、カラー表示であってもよい。また、単純マトリクス方式であってもよいし、アクティブマトリクス方式であってもよい。後述する各実施例においては、透過型表示パネルとしてアクティブマトリクス方式の液晶表示パネルを用いる。
【００２９】
液晶表示パネルは、例えば、透明第１電極を備えたフロント・パネル、透明第２電極を備えたリア・パネル、及び、フロント・パネルとリア・パネルとの間に配置された液晶材料から成る。尚、各画素が反射領域と透過領域とを備えた、いわゆる半透過型の液晶表示パネルも、本発明における透過型表示パネルに該当する。
【００３０】
ここで、フロント・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板から成る第１の基板と、第１の基板の内面に設けられた透明第１電極（共通電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide：インジウム錫酸化物）から成る）と、第１の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。更には、カラー液晶表示パネルでは、フロント・パネルは、第１の基板の内面に、アクリル系樹脂やエポキシ系樹脂から成るオーバーコート層によって被覆されたカラーフィルターが設けられ、オーバーコート層上に透明第１電極が形成された構成を有している。透明第１電極上には配向膜が形成されている。カラーフィルターの配置パターンとして、デルタ配列、ストライプ配列、ダイアゴナル配列、レクタングル配列を挙げることができる。
【００３１】
一方、リア・パネルは、より具体的には、例えば、ガラス基板から成る第２の基板と、第２の基板の内面に形成されたスイッチング素子と、スイッチング素子によって導通／非導通が制御される透明第２電極（画素電極とも呼ばれ、例えば、ＩＴＯから成る）と、第２の基板の外面に設けられた偏光フィルムとから構成されている。透明第２電極を含む全面には配向膜が形成されている。これらの透過型の液晶表示パネルを構成する各種の部材や液晶材料は、周知の部材、材料から構成することができる。尚、スイッチング素子として、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ：Thin Film Transistor）といった３端子素子や、ＭＩＭ（Metal Insulator Metal）素子、バリスタ素子、ダイオード等の２端子素子を例示することができる。
【００３２】
尚、カラー液晶表示パネルでは、透明第１電極と透明第２電極の重複領域であって液晶セルを含む領域が１副画素（サブピクセル）に該当する。そして、各画素（ピクセル）を構成する赤色発光副画素は、係る領域と赤色を透過するカラーフィルターとの組合せから構成され、緑色発光副画素は、係る領域と緑色を透過するカラーフィルターとの組合せから構成され、青色発光副画素は、係る領域と青色を透過するカラーフィルターとの組合せから構成されている。赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素の配置パターンは、上述したカラーフィルターの配置パターンと一致する。
【００３３】
更には、これらの３種の副画素に更に１種類あるいは複数種類の副画素を加えた１組（例えば、輝度向上のために白色光を発光する副画素を加えた１組、色再現範囲を拡大するために補色を発光する副画素を加えた１組、色再現範囲を拡大するためにイエローを発光する副画素を加えた１組、色再現範囲を拡大するためにイエロー及びシアンを発光する副画素を加えた１組）から構成することもできる。
【００３４】
２次元マトリクス状に配列された画素（ピクセル）の数Ｍ×Ｎを（Ｍ，Ｎ）で表記したとき、（Ｍ，Ｎ）の値として、具体的には、ＶＧＡ（６４０，４８０）、Ｓ−ＶＧＡ（８００，６００）、ＸＧＡ（１０２４，７６８）、ＡＰＲＣ（１１５２，９００）、Ｓ−ＸＧＡ（１２８０，１０２４）、Ｕ−ＸＧＡ（１６００，１２００）、ＨＤ−ＴＶ（１９２０，１０８０）、Ｑ−ＸＧＡ（２０４８，１５３６）の他、（１９２０，１０３５）、（７２０，４８０）、（１２８０，９６０）等、画像表示用解像度の幾つかを例示することができるが、これらの値に限定するものではない。
【００３５】
面状照明装置や透過型表示パネルを駆動する駆動手段は、例えば、画像信号処理部、タイミング制御部、データドライバ、ゲートドライバ、及び、光源制御部等の種々の回路から構成することができる。これらは周知の回路素子等を用いて構成することができる。
【実施例１】
【００３６】
実施例１は、本発明の立体画像表示装置に関する。
【００３７】
図１は、実施例１の立体画像表示装置１を仮想的に分離したときの模式的な斜視図である。図２は、実施例１の立体画像表示装置１における透過型表示パネル１０と、パララックスバリア３０と、面状照明装置２０との配置関係を説明するための、立体画像表示装置１の一部の模式的な端面図である。
【００３８】
図１に示すように、実施例１の立体画像表示装置１は、透過型表示パネル１０、透過型表示パネル１０を背面から照射する面状照明装置２０、及び、透過型表示パネル１０と面状照明装置２０との間に配置され、透過型表示パネル１０に表示される画像を複数の視点用の画像に分離するパララックスバリア３０を備えている。そして、パララックスバリア３０に対向する透過型表示パネル１０の面、及び、透過型表示パネル１０に対向するパララックスバリア３０の面の少なくとも一方に、反射防止膜が設けられている。実施例１にあっては、パララックスバリア３０に対向する透過型表示パネルの面に、反射防止膜１３が設けられている。
【００３９】
透過型表示パネル１０の表示領域１１には、水平方向（図においてＸ方向）にＭ個、垂直方向（図においてＹ方向）にＮ個の画素１２が配列されている。第ｍ列目（但し、ｍ＝１，２・・・，Ｍ）の画素１２を、画素１２mと表す。
【００４０】
透過型表示パネル１０は、アクティブマトリクス方式のカラー液晶表示パネルから成る。各画素１２は、図示せぬ赤色発光副画素、緑色発光副画素、及び、青色発光副画素の組み合わせから構成されている。
【００４１】
透過型表示パネル１０は、観察領域側のフロント・パネル、パララックスバリア３０側のリア・パネル、フロント・パネルとリア・パネルとの間に配置された液晶材料等から構成されている。図示の都合上、図１においては透過型表示パネル１０を１枚のパネルとして表した。後述する図１０や図１４においても同様である。
【００４２】
反射防止膜１３は、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から成るフィルム状の基材の上に、チタン酸化物等から成る高屈折率の層と、マグネシウムフッ化物等から成る低屈折率の層が適宜積層されて構成されている。そして、フィルム状の基材と、透過型表示パネル１０を構成するリア・パネルとが貼り合わされている。尚、図示の都合上、図１においては反射防止膜１３を１層として表した。後述する他の図面においても同様である。
【００４３】
パララックスバリア３０は、垂直方向（図においてＹ方向）に延びる列状（ストライプ状）の開口３１と、開口３１と開口３１の間に位置する遮光部３２とを備えている。開口３１は、水平方向（図においてＸ方向）に複数（Ｐ個）並んで配列されている。第ｐ列目（但し、ｐ＝１，２・・・，Ｐ）の開口３１を、開口３１pと表す。「Ｐ」と、上述した「Ｍ」の関係については、後ほど図４、図５及び図６を参照して説明する。
【００４４】
パララックスバリア３０は、例えばＰＥＴフィルム上に、黒色顔料を含有した感光性材料層を形成した後、フォトリソグラフ法とエッチング法との組合せにより遮光部３２を残して感光性材料層を除去することにより構成した。感光性材料層が除去された部分が、開口３１となる。
【００４５】
尚、図２おいては、パララックスバリア３０の基材となるＰＥＴフィルムの図示を省略し、開口３１と遮光部３２とを模式的に示した。また、遮光状態と透過状態を明確化するために、遮光部３２を黒く表示した。後述する図３乃至図９、図１１乃至図１３、図１５及び図１６においても同様である。
【００４６】
面状照明装置２０は、光源、プリズムシート、拡散シート、導光板等といった部材（これらは図示せず）から構成されている。拡散シート等を介した拡散光が、発光面２１から透過型表示パネル１０の背面に向かって照射される。パララックスバリア３０によって、面状照明装置２０の光の一部が遮光されると、透過型表示パネル１０に表示される画像が複数の視点用の画像に分離される。
【００４７】
面状照明装置２０からの光がパララックスバリア３０の開口３１を通過して、透過型液晶パネル１０に入射する際、一部の光は反射して、パララックスバリア３０を照らす反射光となる。しかしながら、透過型表示パネル１０の面に反射防止膜１３が設けられているので、この反射光を低減することができる。これにより、遮光部３２における反射光の影響を軽減することができるので、視差画像の指向性の低下を軽減することができる。
【００４８】
図３の（Ａ）は、反射防止膜１３が設けられていないときに、パララックスバリア３０を照らす反射光を説明するための模式図である。図３の（Ｂ）は、反射防止膜１３を設けることによって、パララックスバリア３０を照らす反射光が低減し、遮光部３２の輝度が低下するこを説明するための模式図である。
【００４９】
図３の（Ａ）に示すように、面状照明装置２０の発光面２１から出射する光は、パララックスバリア３０の開口３１を通過し、透過型表示パネル１０に入射する。透過型表示パネル１０に入射する光の一部は透過型表示パネル１０の面で反射し、パララックスバリア３０を照らす。反射光４０の一部は、パララックスバリア３０の遮光部３２上においてその一部が再度反射し、透過型表示パネル１０に向かう光４１となる。この光４１が透過型表示パネル１０を透過することにより、各視点用の画像の指向性が低下する。尚、図示の都合上、反射光４０や光４１を指向性を有するように表したが、通常、これらは散乱光である。
【００５０】
一方、反射防止膜１３が設けられているときには、図３の（Ｂ）に示すように、パララックスバリア３０の開口３１を通過し、透過型表示パネル１０に入射する光の反射が低減する。従って、反射光４０は図３の（Ａ）に対して減少し、結果として遮光部３２上で再度反射する光４１も減少する。これにより、各視点用の画像の指向性の低下を軽減することができる。
【００５１】
尚、発光面２１と透過型表示パネル１０との間の距離、図のＸ方向における画素１２のピッチ(以下、単に、画素ピッチと呼ぶ場合がある）、及び、図のＸ方向における開口３１のピッチ（以下、単に、開口ピッチと呼ぶ場合がある）は、立体画像表示装置１０の仕様上定めた観察領域において好ましい立体画像が観察できる条件を満たすように設定されている。この条件について具体的に説明する。
【００５２】
実施例１において、立体画像表示装置に表示される画像の視点数は、図１に示す各観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRにおいて、それぞれ、視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３及びＤ４の４つであるとして説明するが、これに限るものではない。観察領域の個数や視点の数は、立体画像表示装置の設計に応じて適宜設定することができる。
【００５３】
図４は、図１に示す観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４と、透過型表示パネル１０と、パララックスバリア３０と、面状照明装置２０との配置関係を説明するための模式的な平面図である。
【００５４】
説明の都合上、開口３１はＸ方向に奇数個並んで配列され、第ｐ列目の開口３１pは、開口３１1と開口３１Pとの間の中央に位置するものとする。また、第ｍ列目の画素１２mと第（ｍ＋１）列目の画素１２m+1との境界、及び、観察領域ＷＡCにおける視点Ｄ２と視点Ｄ３との間の中点は、開口３１pの中心を通りＺ方向に延びる仮想直線上に位置するものとする。画素ピッチをＮＤ［ｍｍ］と表し、開口ピッチをＲＤ［ｍｍ］と表す。開口３１と透過型表示パネル１０との間の距離をＺ１［ｍｍ］と表し、透過型表示パネル１０と観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRとの間の距離をＺ２［ｍｍ］と表す。また、観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRにおいて隣接する視点間の距離をＤＰ［ｍｍ］と表す。
【００５５】
開口３１の幅を符号ＰＷと表し、遮光部３２の幅を符号ＳＷと表せば、開口ピッチＲＤ＝ＳＷ＋ＰＷといった関係にある。定性的には、ＰＷ／ＲＤ＝ＰＷ／（ＳＷ＋ＰＷ）の値を小さくするほど、各視点用の画像の指向性は向上するが、観察される画像の輝度は低下する。ＰＷ／ＲＤの値は、立体画像表示装置の仕様に応じて、適宜好ましい値に設定すればよい。
【００５６】
図５は、画素１２からの光が中央の観察領域ＷＡCの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かうために満たす条件を説明するための模式図である。
【００５７】
画素１２m-1，１２m，１２m+1，１２m+2を透過する、開口３１pからの光のそれぞれが、中央の観察領域ＷＡCの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かう条件について考察する。説明の都合上、開口３１の幅ＰＷは充分小さいとし、開口３１の中心を通る光の軌道に注目して説明する。
【００５８】
開口３１pの中心を通りＺ方向に延びる仮想直線を基準として、画素１２m+2の中心までの距離を符号Ｘ１で表し、中央の観察領域ＷＡCの視点Ｄ４までの距離を符号Ｘ２と表す。開口３１pからの光が画素１２m+2を透過して観察領域ＷＡCの視点Ｄ４に向かうとき、幾何学的な相似関係から、以下の式（１）に示す条件を満たす。
【００５９】
Ｚ１：Ｘ１＝（Ｚ１＋Ｚ２）：Ｘ２      （１）
【００６０】
ここで、Ｘ１＝１．５×ＮＤ、Ｘ２＝１．５×ＤＰであるので、これらを反映すると、式（１）は、以下の式（１’）のように表される。
【００６１】
Ｚ１：１．５×ＮＤ＝（Ｚ１＋Ｚ２）：１．５×ＤＰ      （１’）
【００６２】
上述した式（１’）を満たせば、画素１２m-1，１２m，１２m+1を透過する開口３１pからの光も、それぞれ、観察領域ＷＡCの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に向かうといったことは、幾何学的に明らかである。
【００６３】
図６は、画素１２からの光が左側の観察領域ＷＡLの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かうために満たす条件を説明するための模式図である。
【００６４】
画素１２m-1，１２m，１２m+1，１２m+2を透過する開口３１p+1からの光のそれぞれが、左側の観察領域ＷＡLの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かう条件について考察する。
【００６５】
開口３１p+1の中心を通りＺ方向に延びる仮想直線を基準として、画素１２m+2の中心までの距離を符号Ｘ３で表し、左側の観察領域ＷＡLの視点Ｄ４までの距離を符号Ｘ４と表す。開口３１p+1からの光が画素１２m+2を透過して観察領域ＷＡLの視点Ｄ４に向かうためには、幾何学的な相似関係から、以下の式（２）に示す条件を満たす。
【００６６】
Ｚ１：Ｘ３＝（Ｚ１＋Ｚ２）：Ｘ４      （２）
【００６７】
ここで、Ｘ３＝ＲＤ−Ｘ１＝ＲＤ−１．５×ＮＤ、Ｘ４＝ＲＤ＋２．５×ＤＰであるので、これらを反映すると、式（２）は、以下の式（２’）のように表される。
【００６８】
Ｚ１：（ＲＤ−１．５×ＮＤ）＝（Ｚ１＋Ｚ２）：（ＲＤ＋２．５×ＤＰ）      （２’）
【００６９】
上述した式（２’）を満たせば、画素１２m-1，１２m，１２m+1を透過する開口３１p+1からの光も、それぞれ、観察領域ＷＡCの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に向かうといったことは、幾何学的に明らかである。
【００７０】
尚、画素１２m-1，１２m，１２m+1，１２m+2を透過する開口３１p-1からの光のそれぞれが、右側の観察領域ＷＡRの視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４に向かう条件は、図６をＺ軸を中心として反転させたと同様であるので、説明を省略する。
【００７１】
距離Ｚ２及び距離ＤＰの値は、立体画像表示装置１０の仕様に基づいて所定の値に設定される。また、画素ピッチＮＤの値は、透過型表示パネル１０の構造によって定まる。式（１’）と式（２’）より、距離Ｚ１と開口ピッチＲＤについて、以下の式（３）と式（４）を得る。
【００７２】
Ｚ１＝Ｚ２×ＮＤ／（ＤＰ−ＮＤ）      （３）
ＲＤ＝４×ＤＰ×ＮＤ／（ＤＰ−ＮＤ）      （４）
【００７３】
例えば、透過型表示パネル１０の画素ピッチＮＤが０．３００［ｍｍ］、距離Ｚ２が６００［ｍｍ］、距離ＤＰが６５．０［ｍｍ］であったとすると、距離Ｚ１は約２．７８［ｍｍ］、開口ピッチＲＤは約１．２０６［ｍｍ］である。
【００７４】
立体画像表示装置１にあっては、透過型表示パネル１０とパララックスバリア３０とは、上述した距離Ｚ１で離間するように、図示せぬ部材によって保持されている。反射防止膜１３とパララックスバリア３０の間は、部材が介在しない空間である。
【００７５】
尚、面状照明装置２０の発光面２１とパララックスバリア３０との間の距離は、特に限定するものではなく、立体画像表示装置１の仕様に応じて、適宜好適な値に設定すればよい。
【００７６】
上述した例では、開口ピッチＲＤの値は画素ピッチＮＤの値の略４倍となる。従って、上述した「Ｍ」と「Ｐ」とは、Ｍ≒Ｐ×４といった関係にある。
【００７７】
距離Ｚ１や開口ピッチＲＤは上述の条件を満たすように設定されており、観察領域ＷＡL，ＷＡC，ＷＡRにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４のそれぞれにおいて、所定の視点用の画像を観察することができる。
【００７８】
図７は、中央の観察領域ＷＡCにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。図８は、左側の観察領域ＷＡLにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。図９は、右側の観察領域ＷＡRにおける視点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４で観察される画像を説明するための模式図である。
【００７９】
図７、図８及び図９に示すように、画素１２1，１２5，１２9・・・といった画素１２から成る画像が、視点Ｄ１において観測され、画素１２2，１２6，１２10・・・といった画素１２から成る画像が、視点Ｄ２において観測される。また、画素１２3，１２7，１２11・・・といった画素１２から成る画像が、視点Ｄ３において観測され、画素１２4，１２8，１２12・・・といった画素１２から成る画像が、視点Ｄ４において観測される。
【００８０】
従って、第１視点用の画像を画素１２1，１２5，１２9・・・といった画素１２を用いて表示し、第２視点用の画像を画素１２2，１２6，１２10・・・といった画素１２を用いて表示し、第３視点用の画像を画素１２3，１２7，１２11・・・といった画素１２を用いて表示し、第４視点用の画像を画素１２4，１２8，１２12・・・といった画素１２を用いて表示することによって、画像観察者は、画像を立体画像として認識する。
【００８１】
以上の説明においては視点数を「４」としたが、視点数は、立体画像表示装置の仕様に応じて適宜選択することができる。例えば、視点数を「２」とした構成や、視点数を「６」とした構成とすることもできる。これらの場合には、パララックスバリア２０等の構成を適宜変更すればよい。後述する他の実施例においても同様である。
【００８２】
また、以上の説明においては画素１２の列毎に視点が変わる構成としたが、副画素の列毎に視点が変わるといった構成とすることもできる。副画素のピッチが画素ピッチの１／３であるとして、上述した式（３）及び式（４）を用いて計算すると、図５に示す距離Ｚ１は約０．９２［ｍｍ］、発光領域ピッチＲＤは約０．４［ｍｍ］である。
【００８３】
尚、透過型表示パネ１０ルのフロント・パネル側の面が所謂アンチグレア処理されていると、透過型表示パネル１０から光が観察領域に向かう際に散乱し、画像の指向性の低下として視認される場合がある。このような場合には、アンチグレア処理された面に平滑なフィルムを接着層等を介して貼ることによって画像の指向性の低下を防ぐことができる。
【実施例２】
【００８４】
実施例２も、本発明の立体画像表示装置に関する。反射防止膜が透過型表示パネルに対向するパララックスバリアの面に設けられている点が、実施例１と相違する。以上の点を除く他、実施例２の立体画像表示装置２の構造は、実施例１で説明した立体画像表示装置１と同様である。
【００８５】
図１０は、実施例２の立体画像表示装置２を仮想的に分離したときの模式的な斜視図である。図１１は、実施例２の立体画像表示装置２における透過型表示パネル１０と、パララックスバリア３０と、面状照明装置２０との配置関係を説明するための、立体画像表示装置２の一部の模式的な端面図である。
【００８６】
実施例２の立体画像表示装置２における透過型表示パネル１０、面状照明装置２０、及び、パララックスバリア３０の構成、動作、及び、作用については、実施例１で説明したと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００８７】
図１０や図１１に示すように、実施例の立体画像表示装置２にあっては、パララックスバリア３０の透過型表示パネル１０側の面に、反射防止膜３３が設けられている。
【００８８】
反射防止膜３３は、実施例１において説明した反射防止膜１３と同様に、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）から成るフィルム状の基材の上に、チタン酸化物等から成る高屈折率の層と、マグネシウムフッ化物等から成る低屈折率の層が適宜積層されて形成されている。そして、フィルム状の基材と、パララックスバリア３０とが貼り合わされている。
【００８９】
図１２は、反射防止膜３３を設けることによって、遮光部４１の輝度が低下するこを説明するための模式図である。
【００９０】
反射防止膜３３が設けられていないときに、遮光部３２から透過型表示パネル１０に向かう光の様子は、実施例１において参照した図３の（Ａ）と同様である。パララックスバリア３０側に反射防止膜３３を設けたときには、透過型表示パネル１０からの反射光４０は低減しない。しかしながら、図１２に示すように、反射防止膜３３があるので遮光部３２上で再度反射する光４１は減少する。これにより、各視点用の画像の指向性の低下を軽減することができる。
【００９１】
以上の説明においては、反射防止膜３３はパララックスバリア３０の開口３１と遮光部３２とを覆うとしたが、図１３に示すように、反射防止膜３３は、遮光部３２の部分にのみ配されているといった構成とすることもできる。一般に、反射防止膜の光透過率は１より小さいので、画像の輝度向上の観点からは、パララックスバリア３０の開口３１上には反射防止膜３３が設けられていないほうが好ましい。図１３に示す構成によれば、反射防止膜３３を設けることに起因する画像の輝度低下を避けることができる。
【実施例３】
【００９２】
実施例３は実施例１の変形である。実施例３も、本発明の立体画像表示装置に関する。実施例１の立体画像表示装置に対し、更に、実施例２で説明したようにパララックスバリアの面に反射防止膜を設けた点が、実施例１と相違する。以上の点を除く他、実施例３の立体画像表示装置３の構造は、実施例１で説明した立体画像表示装置１と同様である。
【００９３】
図１４は、実施例３の立体画像表示装置３を仮想的に分離したときの模式的な斜視図である。図１５は、実施例３の立体画像表示装置３における透過型表示パネル１０と、パララックスバリア３０と、面状照明装置２０との配置関係を説明するための、立体画像表示装置３の一部の模式的な端面図である。
【００９４】
実施例３の立体画像表示装置３における透過型表示パネル１０、反射防止膜１３、面状照明装置２０、及び、パララックスバリア３０の構成、動作、及び、作用については、実施例１で説明したと同様であるので、ここでは説明を省略する。
【００９５】
図１４や図１５に示すように、実施例３の立体画像表示装置３にあっては、パララックスバリア３０の透過型表示パネル１０側の面にも、反射防止膜３３が設けられている。反射防止膜３３は、実施例２において説明したと同様であるので説明を省略する。
【００９６】
透過型表示パネル１０上の反射防止膜１３とパララックスバリア３０上の反射防止膜３３による効果は、実施例１において図３の（Ｂ）を参照した説明と、実施例２において図１２を参照した説明とを合わせたものであるので、説明を省略する。
【００９７】
尚、実施例２において説明したと同様に、図１６に示すように、反射防止膜３３は、遮光部３２の部分にのみ配されているといった構成とすることもできる。
【００９８】
以上、本発明を好ましい実施例に基づき説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した立体画像表示装置の構成、構造は例示であり、適宜、変更することができる。
【００９９】
実施例１にあっては、パララックスバリアの開口３１を垂直方向に伸びる列状としたが、例えば図１７に示すように、垂直方向に対しある角度を成して斜めに伸びる構成とすることができる。この場合において、図１８に示すように、ピンホール状の開口が斜めに連なるように配置することによって、全体として斜めに伸びる開口３１を構成するといった構成とすることもできる。他の実施例においても同様である。
【符号の説明】
【０１００】
１，２，３・・・立体画像表示装置、１０・・・透過型表示パネル、１１・・・表示領域、１２・・・画素、１３・・・反射防止膜、２０・・・発光装置、２１・・・発光面、３０・・・パララックスバリア、３１・・・開口、３２・・・遮光部、３３・・・反射防止膜、４０・・・反射光、４１・・・光
【図１】
2012032611.tif 000003
【図２】
2012032611.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2012032611.tif 000007
【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】
2012032611.tif 000018
【図１７】
2012032611.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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