JP2004279783A - Image display device - Google Patents

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Sadao Ioki
定男 井置
Sanji Arisawa
三治 有沢
Seijiro Tomita
誠次郎 富田
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Sophia Co Ltd
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  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display device on which an observer can view an image with natural colors. <P>SOLUTION: The image display device is equipped with a liquid crystal display panel which has a display area formed and can transmit light irradiated from behind, an optical means of refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with nearly parallel light, and a light source which is provided almost at right angles to nearby the center part of the optical means and irradiates the liquid crystal display panel with specified polarized light and polarized light orthogonal to the specified polarized light via the optical means, and displays a stereoscopic image by providing parallax between a left-eye image and a right-eye image. The image display device is further equipped with a dimming means of dimming a specified area of the display area. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
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。
【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では、表示画面に略平行光を照射するため、表示画面の中央後方に点状の光源を設ける必要がある。よって、図１６に示すように、光源から表示画面への距離が近く、光が略垂直に照射される中央部と、光源から表示画面への距離が遠く、光が斜めに照射される周辺部とでは表示画面の明るさが異なってしまう。この状態での表示画面の水平ライン上の明るさを図１４（Ａ）に示す。
【０００５】
このように、前述した従来の画像表示装置では、表示画面の周辺部は暗くなることから、画面周辺部に表示されるオブジェクトは認識しづらくなる。また、画面全体に同一の色を彩色しても、画面の明るさによって色むらが生じる。
【０００６】
本発明は、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おいて、観察者が自然な色彩で画像を見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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、表示領域が形成され、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに略平行光が照射されるように、照射された光を屈折する光学手段と、前記光学手段の中央部付近から略垂直の位置に設けられ、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、前記光学手段を介して、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学手段との間に配置され、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偏光フィルタと、前記液晶表示パネルの通電時又は非通電時に、前記液晶表示パネルを透過して出射される光を透過しない偏光特性を有する偏光板と、を備え、左眼画像と右眼画像とに視差を設けて立体視可能な画像を表示する画像表示装置において、前記液晶表示パネルの前面側に、前記表示領域の中央部を減光する減光フィルタを備えたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、表示領域が形成され、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに略平行光が照射されるように、照射された光を屈折する光学手段と、前記光学手段の中央部付近から略垂直の位置に設けられ、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、前記光学手段を介して、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学手段との間に配置され、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偏光フィルタと、前記液晶表示パネルの通電時又は非通電時に、前記液晶表示パネルを透過して出射される光を透過しない偏光特性を有する偏光板と、を備え、前記液晶表示パネルへの画像の表示を制御する表示制御手段によって制御されて、左眼画像と右眼画像とに視差を設けて立体視可能な画像を表示する画像表示装置において、前記表示制御手段は、前記表示領域に表示される画像の明度を減らすように補正する表示画像補正手段を有し、前記表示画像補正手段は、前記表示領域に表示される前記左眼画像と前記右眼画像との明度を整合させるように補正する左右画像補正手段を有することを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、表示領域が形成され、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに略平行光が照射されるように、照射された光を屈折する光学手段と、前記光学手段の中央部付近から略垂直の位置に設けられ、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、前記光学手段を介して、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学手段との間に配置され、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偏光フィルタと、前記液晶表示パネルの通電時又は非通電時に、前記液晶表示パネルを透過して出射される光を透過しない偏光特性を有する偏光板と、を備え、前記液晶表示パネルへの画像の表示を制御する表示制御手段によって制御されて、左眼画像と右眼画像とに視差を設けて立体視可能な画像を表示する画像表示装置において、前記表示制御手段は、前記表示領域に表示される画像の明度を減らすように補正する表示画像補正手段を有し、前記表示画像補正手段は、前記表示領域の中央部に表示される画像の明度を減らすように補正する中央部画像補正手段を有することを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、表示領域が形成され、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに略平行光が照射されるように、照射された光を屈折する光学手段と、前記光学手段の中央部付近から略垂直の位置に設けられ、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、前記光学手段を介して、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学手段との間に配置され、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偏光フィルタと、前記液晶表示パネルの通電時又は非通電時に、前記液晶表示パネルを透過して出射される光を透過しない偏光特性を有する偏光板と、を備え、前記液晶表示パネルへの画像の表示を制御する表示制御手段によって制御されて、左眼画像と右眼画像とに視差を設けて立体視可能な画像を表示する画像表示装置において、前記表示制御手段は、前記表示領域に表示される画像の明度を減らすように補正する表示画像補正手段を有し、前記表示画像補正手段は、前記表示領域の中央部に表示される画像の明度を減らすように補正する中央部画像補正手段と、前記表示領域に表示される前記左眼画像と前記右眼画像との明度を整合させるように補正する左右画像補正手段とを有し、前記表示制御手段は、前記左右画像補正手段による補正後に、前記中央部画像補正手段による補正をすることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第３又は第４の発明において、前記中央部画像補正手段は、表示される画像に基づいて、補正を行うか否かを決定することを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第２から第５の発明において、前記表示制御手段は、前記表示画像の補正量を設定する補正量設定手段と、前記設定された補正量を記憶する補正量記憶手段とを有することを特徴とする。
【００１３】
【発明の作用および効果】
第１の発明では、表示領域が形成され、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに略平行光が照射されるように、照射された光を屈折する光学手段と、前記光学手段の中央部付近から略垂直の位置に設けられ、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、前記光学手段を介して、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学手段との間に配置され、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偏光フィルタと、前記液晶表示パネルの通電時又は非通電時に、前記液晶表示パネルを透過して出射される光を透過しない偏光特性を有する偏光板と、を備え、左眼画像と右眼画像とに視差を設けて立体視可能な画像を表示する画像表示装置において、前記液晶表示パネルの前面側に、前記表示領域の中央部を減光する減光フィルタを備えたので、立体画像の立体視に影響を及ぼすことなく、好適に表示画面の輝度の均一性を向上させることができる。
【００１４】
第２の発明では、表示領域が形成され、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに略平行光が照射されるように、照射された光を屈折する光学手段と、前記光学手段の中央部付近から略垂直の位置に設けられ、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、前記光学手段を介して、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学手段との間に配置され、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偏光フィルタと、前記液晶表示パネルの通電時又は非通電時に、前記液晶表示パネルを透過して出射される光を透過しない偏光特性を有する偏光板と、を備え、前記液晶表示パネルへの画像の表示を制御する表示制御手段によって制御されて、左眼画像と右眼画像とに視差を設けて立体視可能な画像を表示する画像表示装置において、前記表示制御手段は、前記表示領域に表示される画像の明度を減らすように補正する表示画像補正手段を有し、前記表示画像補正手段は、前記表示領域に表示される前記左眼画像と前記右眼画像との明度を整合させるように補正する左右画像補正手段を有するので、立体画像の立体視に影響を及ぼすことなく、好適に表示画面の輝度の均一性を向上させることができ、光源に依存した照度ムラを好適に補正することができる。すなわち、組み付け誤差によって生じる光軸のズレや、光源の不均一などを補正することができる。また、左右画像の輝度の均一性が向上するため、立体視に優れ、疲労感の少ない画像を観察可能にする。特に、製造時の設定に限らず、光源の性能劣化や光学系の汚れ等の経時変化によって特性が変化しても、電気的に再設定することができる。
【００１５】
第３の発明は、表示領域が形成され、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに略平行光が照射されるように、照射された光を屈折する光学手段と、前記光学手段の中央部付近から略垂直の位置に設けられ、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、前記光学手段を介して、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学手段との間に配置され、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偏光フィルタと、前記液晶表示パネルの通電時又は非通電時に、前記液晶表示パネルを透過して出射される光を透過しない偏光特性を有する偏光板と、を備え、前記液晶表示パネルへの画像の表示を制御する表示制御手段によって制御されて、左眼画像と右眼画像とに視差を設けて立体視可能な画像を表示する画像表示装置において、前記表示制御手段は、前記表示領域に表示される画像の明度を減らすように補正する表示画像補正手段を有し、前記表示画像補正手段は、前記表示領域の中央部に表示される画像の明度を減らすように補正する中央部画像補正手段を有するので、立体画像の立体視に影響を及ぼすことなく、好適に表示画面の輝度の均一性を向上させることができる。特に、製造時の設定に限らず、光源の性能劣化や光学系の汚れ等の経時変化によって特性が変化しても、電気的に再設定することができる。
【００１６】
第４の発明では、表示領域が形成され、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、前記液晶表示パネルに略平行光が照射されるように、照射された光を屈折する光学手段と、前記光学手段の中央部付近から略垂直の位置に設けられ、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、前記光学手段を介して、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学手段との間に配置され、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偏光フィルタと、前記液晶表示パネルの通電時又は非通電時に、前記液晶表示パネルを透過して出射される光を透過しない偏光特性を有する偏光板と、を備え、前記液晶表示パネルへの画像の表示を制御する表示制御手段によって制御されて、左眼画像と右眼画像とに視差を設けて立体視可能な画像を表示する画像表示装置において、前記表示制御手段は、前記表示領域に表示される画像の明度を減らすように補正する表示画像補正手段を有し、前記表示画像補正手段は、前記表示領域の中央部に表示される画像の明度を減らすように補正する中央部画像補正手段と、前記表示領域に表示される前記左眼画像と前記右眼画像との明度を整合させるように補正する左右画像補正手段とを有し、前記表示制御手段は、前記左右画像補正手段による補正後に、前記中央部画像補正手段による補正をするので、光源に依存した照度ムラを好適に補正することができる。すなわち、組み付け誤差によって生じる光軸のズレや、光源の不均一などを補正することができる。また、左右画像の輝度の均一性が向上するため、立体視に優れ、疲労感の少ない画像を観察可能にする。特に、製造時の設定に限らず、光源の性能劣化や光学系の汚れ等の経時変化によって特性が変化しても、電気的に再設定することができる。また、左右の画像毎に補正してから、領域ごとの補正を行うことで、より好適に表示画面の輝度の均一性を向上させることができる。
【００１７】
第５の発明では、前記中央部画像補正手段は、表示される画像に基づいて、補正を行うか否かを決定するので、表示画面の輝度の均一性を向上させることができるとともに、均一性が要求されない表示状態では輝度を優先した明るい画像表示を行うことができる。
【００１８】
第６の発明では、前記表示制御手段は、前記表示画像の補正量を設定する補正量設定手段と、前記設定された補正量を記憶する補正量記憶手段とを有するので、画像表示装置の製造ばらつきによって生じる照度ムラを好適に補正することができる。
【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構成を示す図である。
【００２１】
光源８０１は、発光素子８１０、偏光フィルタ８１１及びフレネルレンズ８１２によって構成されている。発光素子８１０には白色発光ダイオード等の点状の光源を横に並べて用いたり、冷陰極管等の線状の光源を水平に配置して構成されており、偏光の特定されない（様々な偏光の光を含む）光を放射している。偏光フィルタ８１１は右側領域８１１ａと左側領域８１１ｂとで透過する光の偏光が異なる（例えば、右側領域８１１ａと左側領域８１１ｂ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８１２は一側面に同心円上の凹凸を有するレンズ面を有し、光学手段として機能する。
【００２２】
発光素子８１０から放射された光は、偏光フィルタ８１１によって一定の偏光の光のみが透過される。すなわち、発光素子８１０から放射された光のうち、偏光フィルタ８１１の右側領域８１１ａを通過した光と、左側領域８１１ｂ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８１２に照射される。後述するように、偏光フィルタ８１１の右側領域８１１ａを通過した光は観察者の左目に到達し、左側領域８１１ｂ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】
なお、発光素子と偏光フィルタを用いなくても、異なる偏光の光を異なる位置から照射するように構成すればよく、例えば、異なる偏光の光を発生する発光素子を二つ設けて、異なる偏光の光を異なる位置からフレネルレンズ８１２に照射するように構成してもよい。
【００２４】
偏光フィルタ８１１を透過した光はフレネルレンズ８１２に照射される。フレネルレンズ８１２は凸レンズであり、フレネルレンズ８１２では発光素子８１０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８０２を透過して、液晶表示パネル８０４に照射される。
【００２５】
このとき、微細位相差板８０２を透過する光は、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８０４に照射される。すなわち、微細位相差板８０２の特定の領域を透過した光が、液晶表示パネル８０４の特定の表示単位の部分を透過する。
【００２６】
また、液晶表示パネル８０４に照射される光のうち、偏光フィルタ８１１の右側領域８１１ａを通過した光と左側領域８１１ｂを通過した光とは、異なる角度でフレネルレンズ８１２に入射し、フレネルレンズ８１２で屈折して左右異なる経路で液晶表示パネル８０４から放射される。
【００２７】
液晶表示パネル８０４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。
【００２８】
液晶表示パネル８０４の光源８０１側には、微細位相差板８０２及び偏光板８０３（第１偏光板）が配置されており、観察者側には、偏光板８０５（第２偏光板）が配置されている。
【００２９】
微細位相差板８０２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８２２に、微細な幅の１／２波長板８２１が設けられた領域８０２ａと、１／２波長板８２１の幅と同一の微細な間隔で、１／２波長板８２１が設けられていない領域８０２ｂ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波長板によって透過する光の位相を変える領域８０２ａと、１／２波長板８２１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８０２ｂ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。
【００３０】
１／２波長板８２１は、その光学軸を偏光フィルタ８１１の右側領域８１１ａを透過する光の偏光軸と４５度傾けて配置して、右側領域８１１ａ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８１１ａを透過した光の偏光軸を９０度回転させて、左側領域８１１ｂを透過する光の偏光と等しくする。すなわち、１／２波長板８２１が設けられていない領域８０２ｂは左側領域８１１ｂを通過した、偏光板８０３と同一の偏光を有する光を透過する。そして、１／２波長板８２１が設けられた領域８０２ａは右側領域８１１ａを通過した、偏光板８０３と偏光軸が直交した光を、偏光板８０３の偏光軸と等しくなるように回転させて出射する。
【００３１】
この微細位相差板８０２の偏光特性の繰り返しは、液晶表示パネル８０４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８０４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８０２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。
【００３２】
又は、微細位相差板８０２の偏光特性の繰り返しは、液晶表示パネル８０４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８０２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８０４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８０２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。
【００３３】
このように、微細位相差板８０２の偏光特性の繰り返し毎に異なる光を液晶表示パネル８０４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８０２を透過して液晶表示パネル８０４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。
【００３４】
すなわち、微細位相差板８０２の光の位相を変化させる領域８０２ａは、偏光フィルタ８１１の右側領域８１１ａを透過した光を、左側領域８１１ｂ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８０２の光の位相を変化させない領域８０２ｂは、偏光フィルタ８１１の左側領域８１１ｂを透過した光をそのまま透過する。そして微細位相差板８０２を出射した光は、左側領域８１１ｂを透過した光と同じ偏光を有して、液晶表示パネル８０４の光源側に設けられた偏光板８０３に入射する。
【００３５】
偏光板８０３は、微細位相差板８０２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８１１の左側領域８１１ｂを透過した光は第２偏光板８０３を透過し、偏光フィルタ８１１の右側領域８１１ａ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８０３を透過する。また、偏光板８０５は第１偏光板として機能し、偏光板８０３と９０度異なる偏光の光を透過する偏光特性を有する。なお、偏光板８０５の観察者側にはディフューザ８０６が設けられていることから、偏光板８０５の観察者側の表面にアンチグレア処理が施されていないものを用いても、画面のギラツキを生じることがない。
【００３６】
このような微細位相差板８０２、偏光板８０３及び偏光板８０５を液晶表示パネル８０４に貼り合わせて、微細位相差板８０２、偏光板８０３、液晶表示パネル８０４及び偏光板８０５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８０２を透過した光は偏光板８０５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８０２を透過した光は偏光が９０度ねじれて液晶表示パネル８０４から出射されるので、偏光板８０５を透過しない。
【００３７】
また、偏光板８０５の前面側に表れる破線による四角は、第１の実施の形態で設けられる減光フィルタ８０９である。
【００３８】
なお、偏光板８０５の前面側（観察者側）に、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ディフューザを設けてもよい。このディフューザは、レンチキュラーレンズによって構成されており、横方向に延伸した半円状の凹凸（かまぼこ状の凹凸）が、縦方向に繰り返して表面に設けられており、他方の表面は平面となっている。そして、この凹凸面が観察者側に向き、平面が液晶表示パネル８０４側を向くように偏光板８０５の前面に取り付けられる。よって、液晶表示パネル８０４を透過しディフューザに入射した光は、ディフーザ８０６の表面に設けられた凹凸によって、光の経路が上下に拡散するように屈折されて観察者側に放射される。
【００３９】
なお、ディフューザに減光フィルタ８０９の機能を持たせるようにしてもよい。
【００４０】
図２は、本発明の実施の形態の画像表示装置の駆動回路を示すブロック図である。
【００４１】
本発明の実施の形態の画像表示装置８を駆動するための主制御回路には、ＣＰＵ１０１、プログラムなどを予め格納したＲＯＭ１０２、ＣＰＵ１０１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ＲＡＭ１０３が設けられている。これらのＣＰＵ１０１、ＲＯＭ１０２及びＲＡＭ１０３はバス１０８によって接続されている。このバス１０８はＣＰＵ１０１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。
【００４２】
また、外部との入出力を司る通信インターフェース１０５、入力インターフェース１０６及び出力インターフェース１０７が、バス１０８に接続されている。通信インターフェース１０５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１０６、出力インターフェース１０７は、画像表示装置８に表示する画像データを入出力する。
【００４３】
また、バス１０８には、表示制御回路１５０のグラフィック・ディスプレイ・プロセッサ（ＧＤＰ）１５６が接続されている。ＧＤＰ１５６は、ＣＰＵ１０１によって生成された画像データを演算し、ＲＡＭ１５３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＿ＳＹＮＣ、Ｈ＿ＳＹＮＣ）を生成する。ＧＤＰ１５６には、ＲＯＭ１５２及びＲＡＭ１５３が接続されており、ＲＡＭ１５３には、ＧＤＰ１５６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、ＲＯＭ１５２には、ＧＤＰ１５６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。
【００４４】
また、ＧＤＰ１５６には、ＧＤＰ１５６にクロック信号を供給する発振器１５８が接続されている。発振器１５８が生成するクロック信号は、ＧＤＰ１５６の動作周期を規定し、ＧＤＰ１５６から出力される同期信号（例えば、Ｖ＿ＳＹＮＣ）の周期を生成する。
【００４５】
ＧＤＰ１５６から出力されるＲＧＢ信号は、γ補正回路１５９に入力されている。このγ補正回路１５９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。
【００４６】
合成変換装置１７０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、ＧＤＰ１５６から送られてきた右目画像を右目用フレームバッファに書き込み、左目画像を左目用フレームバッファに書き込む。そして、右目画像と左目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。
【００４７】
この右目画像と左目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８０２の１／２波長板８２１の間隔毎に、右目画像と左目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８０２の１／２波長板８２１は液晶表示パネル８０４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８０４の表示単位の横方向ライン（走査線）毎に右目画像と左目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。
【００４８】
Ｌ信号出力中にＧＤＰ１５６から送信されてきた左目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ＧＤＰ１５６から送信されてきた右目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。
【００４９】
以上説明した表示制御回路１５０及び合成変換装置１７０によって表示制御手段が構成されている。
【００５０】
画像表示装置８内には液晶ドライバ（ＬＣＤ ＤＲＶ）１８１、バックライトドライバ（ＢＬ ＤＲＶ）１８２が設けられている。液晶ドライバ（ＬＣＤ ＤＲＶ）１８１は、合成変換装置１７０から送られてきた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。
【００５１】
バックライトドライバ１８２は、ＧＤＰ１５６から出力されたＤＴＹ＿ＣＴＲ信号に基づいて発光素子（バックライト）８１０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８０４の明るさを変化させる。
【００５２】
図３は、本発明の実施の形態の画像表示装置の微細位相差板８０２の正面図である。
【００５３】
微細位相差板８０２は、１／２波長板が設けられており、透過する光の偏光を変える領域が、所定の間隔毎に微細な間隔で繰り返し連続して配置されている。この繰り返し連続して配置される領域に入射する光の偏光は、各々偏光フィルタ８１１の右側領域８１１ａ、左側領域８１１ｂで異なり、透過する光の偏光を変える領域では、入射光の偏光軸を９０度回転させて出射する。この微細位相差板８０２の偏光特性の繰り返しは、液晶表示パネル８０４の表示単位と略同ピッチとしてある。
【００５４】
すなわち、偏光フィルタ８１１の右側領域８１１ａを透過して、微細位相板８０２で偏光軸を９０度回転させられた光と、偏光フィルタ８１１の左側領域８１１ｂを透過して、微細位相板８０２をそのまま透過した光の偏光軸が等しくなり、これらの光が第２偏光板８０３を透過する。微細位相差板８０２の、透過する光の偏光を変える領域と、透過する光の偏光を変えない領域とは、液晶表示パネル８０４の表示単位の水平ライン毎に繰り返し連続して配置されているので、微細位相差板８０２と第２偏光板８０３とを透過した光は、水平ライン毎に異なる方向へ向かう同一の偏光の光となる。
【００５５】
なお、前述したように、微細位相差板８０２の偏光特性の繰り返しは、液晶表示パネル８０４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８０２の偏光特性が複数の表示単位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してもよい。
【００５６】
図４は、本発明の実施の形態の画像表示装置の光学系を示す平面図である。また、図５は、本発明の実施の形態の画像表示装置から放射される光の経路を説明する図であり、図５（ａ）が、偏光フィルタの右側領域８１１ａを透過して左目に至る光の経路を、図５（ｂ）が、偏光フィルタの左側領域８１１ｂを透過して右目に至る光の経路を示す。
【００５７】
図４に示すように、発光素子８１０から放射された光は偏光フィルタ８１１を透過して放射状に広がっている。光源から放射された光のうち偏光フィルタ８１１の右側領域８１１ａ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８１２に到達し、フレネルレンズ８１２で光の進行方向を変えられて、微細位相差板８０２、偏光板８０３、液晶表示パネル８０４、偏光板８０５を略垂直（やや右側から左側）に透過して左目に至る。
【００５８】
一方、光源から放射された光のうち偏光フィルタ８１１の左側領域８１１ｂを透過した光（破線で光路の中心を示す）は、フレネルレンズ８１２に到達し、フレネルレンズ８１２で光の進行方向を変えられて、微細位相差板８０２、偏光板８０３、液晶表示パネル８０４、偏光板８０５を略垂直（やや左側から右側）に透過して右目に至る。
【００５９】
このように、発光素子８１０から放射され偏光フィルタ８１１を透過した光を、光学手段としてのフレネルレンズ８１２によって、液晶表示パネル８０４に略垂直に照射するようにしている。すなわち、発光素子８１０、偏光フィルタ８１１及びフレネルレンズ８１２によって、偏光面が異なる光を略垂直に、かつ、異なる経路で液晶表示パネル８０４に照射する光源８０１を構成し、液晶表示パネル８０４を透過した光を異なる経路で放射して、右目又は左目に到達させる。すなわち、液晶表示パネル８０４の走査線ピッチと、微細位相差板８０２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８０４の走査線ピッチ毎に異なる方向から到来した光が照射され、異なる方向に光を出射する。
【００６０】
図５（ａ）に示すように、発光素子８１０から放射され、偏光フィルタ８１１の右側領域８１１ａを透過した光は、フレネルレンズ８１２を透過して、微細位相差板８０２に到達し、偏光を９０度回転させて出射する（右側領域８１１ａを透過した光を透過する）微細位相差板８０２の領域８０２ａを透過し、さらに、偏光板８０３、液晶表示パネル８０４、偏光板８０５を透過して、左目に至る。すなわち、液晶表示パネル８０４の領域８０２ａ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。
【００６１】
この微細位相差板８０２の領域８０２ａと交互に並んで配置されている領域８０２ｂは光の偏光を変化させないので、偏光フィルタの右側領域８１１ａからの光は偏光板８０３を透過することなく、液晶表示パネル８０４の領域８０２ｂに対応する位置の表示素子に表示された右目画像は左目に到達しない。
【００６２】
一方、図５（ｂ）に示すように、発光素子８１０から放射され、偏光フィルタ８１１の左側領域８１１ｂを透過した光は、フレネルレンズ８１２を透過して、微細位相差板８０２に到達し、偏光フィルタの左側領域８１１ｂ同一偏光の光を透過する微細位相差板８０２の領域８０２ｂを透過して、液晶表示パネル８０４、偏光板８０５を透過して、右目に至る。すなわち、液晶表示パネル８０４の領域８０２ｂ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。
【００６３】
この微細位相差板８０２の領域８０２ｂと交互に並んで配置されている領域８０２ａは光の偏光を変化させるので、偏光フィルタの左側領域８１１ｂからの光は偏光板８０３を透過することなく、液晶表示パネル８０４の領域８０２ａに対応する位置の表示素子に表示された左目画像は右目に到達しない。
【００６４】
図６は、本発明の実施の形態の画像表示装置の斜視図である。
【００６５】
画像表示装置８は、前面ユニット（前面構成部）２２１と後部ユニット（後部構成部）２２２から構成されており、前面ユニット２２１と後部ユニット２２２とは組み付けられて画像表示装置８の筐体を構成している。
【００６６】
前面ユニット２２１の下部には、画像表示装置の下部空間内に設けられた光源ユニット２３８を覆う光源カバー２６２が取り付けられいる。また、後部ユニット２２２の下部には冷却ファン２８６が備えられ、冷却ファン２８６の排気口２８５が後部ユニット２２２側面に設けられている。
【００６７】
図７は、本発明の実施の形態の画像表示装置の分解斜視図である。
【００６８】
２２３は、前面ユニット２２１を構成する取付ベースであって、その前面側にはカバー枠２２４が取り付けられており、後面側にはレンズ保持枠２２５が取り付けられている。
【００６９】
取付ベース２２３の中央部には、液晶表示パネル８０４の両面に貼り付けられた偏光板８０３、８０５よりも小さく、液晶表示パネル８０４の表示領域域と同程度の大きさに形成される、矩形状の所定の大きさの開口部が設けられている。開口部の周囲の枠部の前面側には、液晶表示パネル８０４（偏光板８０３及び偏光板８０５は液晶表示パネル８０４と一体に取り付けられている）と減光フィルタ８０９（後述する第１の実施の形態以外ではディフューザ）を収納する収納部が設けられている。よって、液晶表示パネル８０４及び減光フィルタ８０９は、カバー枠２２４によって、取付ベース２２３に取り付けられている。
【００７０】
また、枠部の後面側には、フレネルレンズ２２８の取付部が形成されている。よって、フレネルレンズ８１２は、レンズ保持枠２２５によって、取付ベース２２３に取り付けられている。
【００７１】
取付ベース２２３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への組み付け用の爪が突設される。
【００７２】
カバー枠２２４は、取付ベース２２３の開口部に対応した開口が形成され、カバー枠２２４が取付ベース２２３の枠部の前部外周に嵌合する。
【００７３】
光源カバー２６２には、光源ユニット２３８を冷却するための空気を導入する空気取入口２８８が開設される。
【００７４】
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、光源ユニット２３１、鏡（反射部材）２３２が組み付けられる。
【００７５】
光源ユニット２３８は、発光素子８１０、偏光フィルタ８１１及びホルダとから構成される。
【００７６】
光源ユニット２３１は、ホルダ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所定数の発光素子８１０が長形に形成された金属製の取付基板の長手方向に沿ってその幅方向の一側に連続して配置され、後部ケース２３０の下部空間にフレネルレンズ８１２に対してホルダ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。
【００７７】
各発光素子８１０は、光軸中心がフレネルレンズ８１２のほぼ中心部を通るように、かつ、フレネルレンズ８１２の中心部からほぼ等距離に位置し、さらに、フレネルレンズ８１２の中心部からその焦点距離にほぼ等しい距離となるように、ホルダに配置される。
【００７８】
発光素子８１０の前面には、複数の発光素子８１０のうち、右側の発光素子８１０からの光を左眼用の偏光の光にする偏光フィルタ８１１ａと、左側の発光素子の光を右眼用の偏光の光にする偏光フィルタ８１１ｂとが取り付けられる。
【００７９】
光源ユニット２３１の前面両側の周辺部の、空気取入口２８８が対応する位置には、空気取入口が開設される。
【００８０】
光源ユニット２３１の裏面側の中央付近には、空気排出口が設けられており、該空気排出口には冷却ファン２８６に連通するダクト２８４が設けられている。
【００８１】
すなわち、ファン２８６の駆動により、画像表示装置８の外部の空気が、光源カバー２６２の空気取入口２８８を介して、後部ケース２３７の下部空間に流入し、光源ユニット２３１の両端部位の空気取入口２６４から光源ユニット２３１内の空間路に吸引される。そして、各発光素子８１０の間には間隙が空いているため、各発光素子８１０の間に空気の流れができ、各発光素子８１０の間を通った空気は空気排出口２７３に吸い出される。そして、空気排出口２７３から吸い出された空気は、ダクト２８４を通り、冷却ファン２８６を介装した排気口２８５から外部に排出される。
【００８２】
鏡２３２は、光源２３１の各光源２３４の光を反射して、フレネルレンズ２２８に照射するように、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。
【００８３】
よって、光源ユニット２３１から放射される光は、フレネルレンズの中央に集まるようになり、液晶表示パネル８０４の中央部付近が最も明るくなる。
【００８４】
後部ケース２３０の裏面上部には、基板ホルダが取り付けられ、基板ホルダには画像表示装置８を駆動する回路（液晶ドライバ１８１、バックライトドライバ１８２）を構成した基板が配設される。
【００８５】
図８は、本発明の第１の実施の形態における減光フィルタ８０９の正面図である。
【００８６】
第１の実施の形態においては、偏光板８０５の前面側（手前側）に減光フィルタ８０９が配置されている（図１参照）。この減光フィルタ８０９は、中央部が透過率が低く、周辺部の透過率が高くなっている。すなわち、減光フィルタ８０９は、画像表示装置８の表示領域の輝度分布（図１６参照）の逆数の透過率を有し、図１６に示す輝度分布を有する画像表示装置８に取り付けると、表示領域が略均一な輝度となるようになっている。
【００８７】
なお、減光フィルタ８０９は、偏光板８０５の前面側（液晶表示パネル８０４の前面側）ではなく、フレネルレンズ８１２から偏光板８０５までの間のいずれかの箇所に配置すればよい。すなわち、フレネルレンズ８１２と微細位相差板８０２との間、微細位相差板８０２と偏光板８０３（液晶表示パネル８０４）との間に、減光フィルタ８０９を配置することもできる。
【００８８】
図９は、本発明の第２の実施の形態の合成変換装置１７０のブロック図である。
【００８９】
合成変換装置１７０には、表示制御回路１５０からＨ＿ＳＹＮＣ、Ｖ＿ＳＹＮＣ、ＲＧＢ（画像ＤＡＴＡ）、Ｌ／Ｒの各信号が入力されている。
合成変換装置１７０では、これらの信号を制御部１７１で受信する。制御部１７１は、Ｌ／Ｒ信号に基づいてＲＧＢデータを左目画像データと右目画像データとに区分して、左目画像データをＲＡＭ１７２に設けられた左眼用フレームバッファ１７２Ｌに書き込み、右目画像データをＲＡＭ１７２に設けられた右眼用フレームバッファ１７２Ｒに書き込む。そして、左眼用フレームバッファ１７２Ｌに書き込んだ左眼画像データと、右眼用フレームバッファ１７２Ｒに書き込んだ右眼画像データとを所定のタイミングで読み出して、立体使用フレームバッファ１７２Ａに書き込んで、立体視用画像データを生成する。
【００９０】
この立体視用画像データは、左眼用フレームバッファ１７２Ｌ及び右眼用フレームバッファ１７２Ｒからのデータの読み出しは、左眼用フレームバッファ１７２Ｌ及び右眼用フレームバッファ１７２Ｒから水平ライン１本おきに（例えば、左眼用フレームバッファ１７２Ｌからは奇数ラインを、右眼用フレームバッファ１７２Ｒからは偶数ラインを）画像データを読み出して立体使用フレームバッファ１７２Ａに書き込むことによって生成される。又は、この立体視用画像データは、左眼用フレームバッファ１７２Ｌ及び右眼用フレームバッファ１７２Ｒからのデータの読み出しは、左眼用フレームバッファ１７２Ｌ及び右眼用フレームバッファ１７２Ｒから交互に画像データを読み出して立体使用フレームバッファ１７２Ａに書き込むことによって生成される。
【００９１】
そして、立体使用フレームバッファ１７２Ａに記憶されたデータは、所定のタイミング（Ｈ＿ＳＹＮＣ、Ｖ＿ＳＹＮＣ等の同期信号のタイミング）で読み出されて、画像表示装置８に送られる。
【００９２】
また、合成変換装置１７０には、制御部１７１の動作に必要なプログラム、データを記憶したＥＥＰＲＯＭ１７３、ＲＯＭ１７４が設けられている。
【００９３】
図１０は、本発明の第２の実施の形態のフィルタ設定処理のフローチャートである。
【００９４】
まず、画像表示装置８が組み上がった段階で、液晶表示パネルを透過した光の光量を測定する（Ｓ１０１）。この光量測定は、画像表示装置８の前面側（観察者側）に光量測定装置を設置して、画像表示装置８の表示領域を所定の領域に区分して該領域毎の平均光量を測定する。
【００９５】
また、光量は水平ライン毎に測定され、左眼画像に対する光量と右眼画像に対する光量の双方が別個に測定される。具体的には、左眼画像に対する光量を測定するときには、左眼画像の光量が最大となり、右眼画像の光量が最小となるように、液晶表示パネル８０４に画像を表示する。すなわち、左眼画像に対応する水平ラインには、白色（液晶表示パネル８０４は光の透過率が最大となるように、液晶分子のツイスト状態が制御される）の画像を表示する。一方、右眼画像の光量が最小となるように、右眼画像に対応する水平ラインには、黒色（液晶表示パネル８０４は光の透過率が最小となるように、液晶分子のツイスト状態が制御される）の画像を表示する。つまり、左眼画像ラインが白色、右眼画像ラインが黒色と、１ラインごとに白黒を交互に表示した画像を表示して、表示領域を所定の領域に区分して該領域毎の平均光量を測定する。
【００９６】
次に、右眼画像に対する光量を測定するときには、右眼画像の光量が最大となり、左眼画像の光量が最小となるように、１ラインごとに白黒を交互に表示した（左眼画像に対する光量を測定するときとは白色と黒色とが反転している）画像を表示する。そして、表示領域を所定の領域に区分して該領域毎の平均光量を測定する。
【００９７】
また、光量は左眼画像及び右眼画像をまとめて測定してもよい。具体的には、左眼画像及び右眼画像の光量が最大となるように、すべてのラインを白色（液晶表示パネル８０４は光の透過率が最大となるように、液晶分子のツイスト状態が制御される）にした画像を表示する。そして、光量測定装置を十分に離して（フレネルレンズにより左右光源が分離された観察位置よりも遠い位置）、表示領域の平均光量を測定する。
【００９８】
さらに、光量は左眼画像及び右眼画像をまとめて、領域毎の光量を測定してもよい。具体的には、左眼画像及び右眼画像の光量が最大となるように、すべてのラインを白色（液晶表示パネル８０４は光の透過率が最大となるように、液晶分子のツイスト状態が制御される）にした画像を表示する。そして、表示領域を所定の領域に区分して、十分に表示装置に光量測定装置を近づけて（フレネルレンズにより左右光源が分離された観察位置よりも近い位置）該領域毎の平均光量を測定する。
【００９９】
そして、同一領域において右眼画像に関して測定された光量と左眼画像に関して測定された光量との平均を算出することによって、各領域の光量が求まる。また、右眼画像に関して測定された光量を各領域で平均して、右眼画像に関する平均光量が求まる。同様に、左眼画像に関して測定された光量を各領域で平均して、左眼画像に関する平均光量が求まる。
【０１００】
その後、測定された光量に応じてフィルタ係数を選択する（Ｓ１０２）。すなわち、光量の最低値を与える領域を基準（ｋ＝１）として、その他の領域のフィルタ係数（ｋ＜１）を定める。これにより、左眼画像用のＬフィルタ係数、右眼画像用のＲフィルタ係数及び領域毎に中央部補正フィルタ係数が決定される。
【０１０１】
そして、決定されたフィルタ係数をＥＥＰＲＯＭ１７３に記憶する（Ｓ１０３）。
【０１０２】
合成変換装置１７０が、以上説明したような動作をすることによって、表示画像の補正量（フィルタ係数）を設定する補正量設定手段、及び、設定された補正量を記憶する補正量記憶手段とが構成される。
【０１０３】
図１１は、本発明の本発明の第２の実施の形態のフィルタ設定処理の説明図である。
【０１０４】
図１１（Ａ）は、表示領域を領域１〜領域９に区分した状態を示す。この領域毎に画像表示装置８の表示領域の光量が測定される（図１０のＳ１０１）。
【０１０５】
図１１（Ｂ）は、フィルタ係数の設定表を示す。このフィルタ係数は光の透過率を示し、１．００はフィルタによって透過光が減衰しない状態を、０．７５はフィルタによって透過光の２５％が減衰する状態を示す。本実施の形態では６段階に設けたフィルタ係数から領域毎のフィルタ係数を選択して決定するが、フィルタ係数の区分を予め設定することなく、測定された光量の逆数を用いてフィルタ係数を設定してもよい。
【０１０６】
図１１（Ｃ）は、設定されたフィルタ係数の例を示す。表示領域中最も暗い領域１、領域３、領域７、領域９（画面中心から遠い領域）においては光量を減衰する必要がないのでフィルタ係数は１．００になる。表示領域中最も明るい領域５（画面中心を含む領域）は光量を減衰する必要があるのでフィルタ係数は０．９０になる。領域２、領域４、領域６、領域８には両者の中間の値のフィルタ係数として０．９５が設定される。
【０１０７】
以上、表示領域を９の領域に区分した例について説明したが、中央部と周縁部とが異なる領域として設定されれば、領域の区分は他の形（例えば、同心円状など）であってもよい。また、表示画素（ピクセル）単位に区分されるものであってもよく、必要に応じて任意の数に設定すればよい。また、隣接する領域で滑らかに結合するように各領域の境界部のフィルタ係数を平滑化すれば、より均一性の高い違和感のない画像が得られる。
【０１０８】
図１２は、本発明の本発明の第２の実施の形態のフィルタ処理の説明図である。
【０１０９】
表示制御回路１５０から入力されたＲＧＢ信号（画像データ）は、Ｌ／Ｒ信号に従って、左眼用フレームバッファ１７２Ｌ又は右眼用フレームバッファ１７２Ｒに記憶される。そして、所定のタイミングで、左眼用フレームバッファ１７２Ｌ及び右眼用フレームバッファ１７２Ｒから読み出された画像データは、該画像データが表示される領域に対応した中央部補正フィルタ係数で補正がされる。
【０１１０】
また、中央部フィルタ係数をＬフィルタ係数にて補正された（中央部フィルタ係数にＬフィルタ係数が乗算された）フィルタ係数で、左眼画像の明度を補正する。同様に、中央部フィルタ係数をＲフィルタ係数にて補正された（中央部フィルタ係数にＲフィルタ係数が乗算された）フィルタ係数で、右眼画像の明度を補正する。
【０１１１】
そして、補正された画像データを、立体使用フレームバッファ１７２Ａに書き込んで、所定のタイミング（Ｈ＿ＳＹＮＣ、Ｖ＿ＳＹＮＣ等の同期信号のタイミング）で、立体使用フレームバッファ１７２Ａから画像データが読み出されて、画像表示装置８に出力される。
【０１１２】
合成変換装置１７０が、以上説明したような動作をすることによって、表示領域の中央部に表示される画像の明度を補正する中央部画像補正手段、及び、表示領域に表示される前記左眼画像と前記右眼画像との輝度差を整合させるように補正する左右画像補正手段とを含む表示画像補正手段が構成される。
【０１１３】
図１３は、本発明の第３の実施の形態の表示制御回路１５０における描画処理のフローチャートである。
【０１１４】
表示制御回路１５０のＧＤＰ１５６は、主制御回路のＣＰＵ１０１から送信された表示制御指令信号を解析して、表示内容を決定する（Ｓ１１１）。
【０１１５】
そして、画像表示装置８に表示される画像データを生成する描画処理を行う（Ｓ１１２）。例えば、点描画、線描画、トライアングル描画、ポリゴン描画を行い、さらにテクスチャマッピング、アルファブレンディング、シェーディング処理（グローシェーディングなど）、陰面消去（Ｚバッファ処理など）を行って、画像データを生成する。
【０１１６】
その後、予め定められたフィルタ係数（Ｌフィルタ係数、Ｒフィルタ係数）を用いて、左眼画像と右眼画像とのいずれか一方の明度を低下させる補正をする左右画像補正処理を行う（Ｓ１１３）。
【０１１７】
その後、中央部画像補正が必要か否かを判定する（Ｓ１１４）。
【０１１８】
この中央部画像補正が必要か否かの判定は、表示される画像を評価して補正を行うか否かを決定する方法によって判定することができる。例えば、表示されている画像が平面表示状態か、立体表示状態かで判断する。これにより、立体表示時は、立体視に注意が払われ表示全体に対する注意が低下する可能性があるので補正を必要としないとの判断をすることができる。
【０１１９】
また、表示されている画像自体を評価関数により評価することもできる。表示画像の周縁部に表示すべきものがない（例えば、黒色）のであれば、補正を必要としないとの判断をすることができる。
【０１２０】
また、画像自体のコントラストが低かったり、単調な表示だったりして、照度ムラが目立つ場合に、補正を必要とするとの判断をすることができる。
【０１２１】
また、表示される画像の表示制御手順に補正の要否の指示を含ませ、該指示に従って補正を行うこともできる。この場合、表示制御指令信号の展開時に選択された、表示制御手順に補正指示が含まれるか否かが判定される。すなわち、表示制御手順に含まれる所定の演出のタイミングで補正の指示がなされる。
【０１２２】
そして、中央部補正フィルタ係数が設定されており、中央部画像補正が必要であると判定されれば、表示領域毎に設定された中央部補正フィルタ係数を参照して、該領域に表示される画像の明度を低下させる補正をする中央部画像補正処理を行う（Ｓ１１５）。この補正処理は、ＧＤＰ１５６による輝度変調処理や半透明処理によって行う。
【０１２３】
その後、所定のタイミング（Ｈ＿ＳＹＮＣ、Ｖ＿ＳＹＮＣ等の同期信号のタイミング）で、画像データが画像表示装置８に出力される（Ｓ１１６）。
【０１２４】
表示制御回路１５０（ＧＤＰ１５６）が、以上説明した描画処理を行うことによって、表示領域の中央部に表示される画像の明度を補正する中央部画像補正手段、及び、表示領域に表示される前記左眼画像と前記右眼画像との輝度差を整合させるように補正する左右画像補正手段とを含む表示画像補正手段が構成される。
【０１２５】
以上説明したように、本発明の実施の形態では、画像表示装置８の中央部付近の輝度を低下させるように画像の明度を補正するので、表示領域の中央部付近の輝度が高くなる画像表示装置（図１４（Ａ）参照）においても、表示領域の中央部付近の輝度を低下させることができ、図１４（Ｂ）に示すように表示画面の輝度を均一にして、自然な色で画像を認識させることができる。
【０１２６】
また、画像表示装置８のばらつきによって、表示領域の輝度が高くなる部分が、表示領域の中央部からズレたとしても（図１５（Ａ）参照）、第２又は第３の実施の形態のように電気的に画像を補正することによって、表示領域の中央部付近の輝度を低下させることができ、図１５（Ｂ）に示すように表示画面の輝度の均一性を向上させて、自然な色で画像を認識させることができる。よって、立体視に優れ、疲労感の少ない画像を表示することができる。すなわち、左右眼画像の輝度が不均一であると、左右眼画像間にクロストークがある場合に、表示画像によっては暗い方又は明るい方の画像で目立つことがあるが、左右眼画像の輝度が均一であると、左右眼画像間を正確に立体視することができるようになる。
【０１２７】
今回開示した実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した発明の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及び内容の範囲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構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の画像表示装置の駆動回路のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態の画像表示装置の微細位相差板の正面図である。
【図４】本発明の実施の形態の画像表示装置の光学系の平面図である。
【図５】本発明の実施の形態の画像表示装置から放射される光の経路の説明図である。
【図６】本発明の実施の形態の画像表示装置の斜視図である。
【図７】本発明の実施の形態の画像表示装置の分解斜視図である。
【図８】本発明の第１の実施の形態における減光フィルタの正面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態の合成変換装置１７０のブロック図である。
【図１０】本発明の本発明の第２の実施の形態のフィルタ設定処理のフローチャートである。
【図１１】本発明の本発明の第２の実施の形態のフィルタ設定処理の説明図である。
【図１２】本発明の本発明の第２の実施の形態のフィルタ処理の説明図である。
【図１３】本発明の本発明の第３の実施の形態の描画処理のフローチャートである。
【図１４】本発明の効果を説明する図である。
【図１５】本発明の効果を説明する図である。
【図１６】従来の画像表示装置の表示画面の輝度分布図である。
【符号の説明】
１５０ 表示制御回路
１７０ 合成変換装置
８０１ 光源
８１０ 発光素子
８１１ 偏光フィルタ
８１２ フレネルレンズ
８１３ 反射板
８０２ 微細位相差板
８０３ 偏光板（第１偏光板）
８０４ 液晶表示パネル
８０５ 偏光板（第２偏光板）
８０９ 減光フィルタ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display device, and more particularly, to a three-dimensional image display device that allows a viewer to view stereoscopically without wearing special glasses.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a three-dimensional image display device arranges a right-eye polarization filter unit and a left-eye polarization filter unit whose polarization directions are orthogonal to the left and right front surfaces of a light source, and each light passing through each filter unit is transmitted by a Fresnel lens. The liquid crystal display element is irradiated as parallel light, and the polarization filters on both sides of the liquid crystal display element are arranged alternately with linear polarization filter line sections orthogonal to each other for each horizontal line, and on the light source side and the observation side. The opposing linear polarization filter line portions are set to orthogonal polarization directions, and the liquid crystal panel of the liquid crystal display element displays video information for the right eye and the left eye for each horizontal line in accordance with the light transmission lines of the two polarization filters. It was configured to alternately display. Also, the light source side polarization filters are arranged alternately with linear polarization filter line portions orthogonal to each other for each horizontal line, and the observation side polarization filter is a linearly polarized light having one linear polarization filter line portion of the light source side polarization filter. As a filter, the liquid crystal panel of the liquid crystal display element was configured to alternately display video information for the right eye and the left eye for each horizontal line in accordance with the light transmission line of the polarizing filter on the light source side.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-63199
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described conventional image display device, a point light source needs to be provided behind the center of the display screen to irradiate the display screen with substantially parallel light. Therefore, as shown in FIG. 16, the distance from the light source to the display screen is short, and the central portion where light is irradiated substantially vertically, and the peripheral portion where the distance from the light source to the display screen is long and light is irradiated obliquely. And the brightness of the display screen is different. FIG. 14A shows the brightness on the horizontal line of the display screen in this state.
[0005]
As described above, in the above-described conventional image display device, the peripheral portion of the display screen becomes dark, so that the object displayed on the peripheral portion of the screen becomes difficult to recognize. Even if the same color is applied to the entire screen, color unevenness occurs depending on the brightness of the screen.
[0006]
An object of the present invention is to provide an image display device in which an observer can view an image in a natural color in a three-dimensional image display device in which the observer can view stereoscopically without wearing special glasses. I do.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display panel having a display area formed therein and capable of transmitting light irradiated from behind, and an optical element for refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with substantially parallel light. Means, provided at a position substantially perpendicular to the vicinity of the center of the optical means, a light of a specific polarization, and a light of a polarization orthogonal to the specific polarization, through the optical means, the liquid crystal display panel A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the optical unit and transmits the light of the specific polarization, and transmits light of a polarization orthogonal to the light of the specific polarization. A second region, a polarizing filter provided repeatedly in the vertical direction, and a polarized light having a polarization characteristic of not transmitting light emitted through the liquid crystal display panel when the liquid crystal display panel is energized or de-energized. A left-eye image and a right An image display apparatus that displays a stereoscopically viewable image by providing a parallax with an image, further comprising: a dimming filter that dims a central portion of the display area on a front side of the liquid crystal display panel. .
[0008]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display panel having a display area formed therein and capable of transmitting light irradiated from behind, and an optical element for refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with substantially parallel light. Means, provided at a position substantially perpendicular to the vicinity of the center of the optical means, a light of a specific polarization, and a light of a polarization orthogonal to the specific polarization, through the optical means, the liquid crystal display panel A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the optical unit and transmits the light of the specific polarization, and transmits light of a polarization orthogonal to the light of the specific polarization. A second region, a polarizing filter provided repeatedly in the vertical direction, and a polarized light having a polarization characteristic of not transmitting light emitted through the liquid crystal display panel when the liquid crystal display panel is energized or de-energized. A liquid crystal display, comprising: An image display device that is controlled by a display control unit that controls display of an image on a panel and displays a stereoscopically visible image by providing a parallax between a left-eye image and a right-eye image, wherein the display control unit includes: Display image correction means for correcting so as to reduce the brightness of the image displayed in the display area, the display image correction means, the brightness of the left eye image and the right eye image displayed in the display area It is characterized by having left and right image correcting means for correcting so as to match.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display panel having a display area formed therein and capable of transmitting light irradiated from behind, and an optical element for refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with substantially parallel light. Means, provided at a position substantially perpendicular to the vicinity of the center of the optical means, a light of a specific polarization, and a light of a polarization orthogonal to the specific polarization, through the optical means, the liquid crystal display panel A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the optical unit and transmits the light of the specific polarization, and transmits light of a polarization orthogonal to the light of the specific polarization. A second region, a polarizing filter provided repeatedly in the vertical direction, and a polarized light having a polarization characteristic of not transmitting light emitted through the liquid crystal display panel when the liquid crystal display panel is energized or de-energized. A liquid crystal display, comprising: An image display device that is controlled by a display control unit that controls display of an image on a panel and displays a stereoscopically visible image by providing a parallax between a left-eye image and a right-eye image, wherein the display control unit includes: A display image correction unit that corrects the brightness of the image displayed in the display area to reduce the brightness of the image displayed in the display area; It is characterized by having a partial image correcting means.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display panel having a display area formed therein and capable of transmitting light irradiated from behind, and an optical element for refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with substantially parallel light. Means, provided at a position substantially perpendicular to the vicinity of the center of the optical means, a light of a specific polarization, and a light of a polarization orthogonal to the specific polarization, through the optical means, the liquid crystal display panel A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the optical unit and transmits the light of the specific polarization, and transmits light of a polarization orthogonal to the light of the specific polarization. A second region, a polarizing filter provided repeatedly in the vertical direction, and a polarized light having a polarization characteristic of not transmitting light emitted through the liquid crystal display panel when the liquid crystal display panel is energized or de-energized. A liquid crystal display, comprising: An image display device that is controlled by a display control unit that controls display of an image on a panel and displays a stereoscopically visible image by providing a parallax between a left-eye image and a right-eye image, wherein the display control unit includes: A display image correction unit that corrects the brightness of the image displayed in the display area to reduce the brightness of the image displayed in the display area; Partial image correction means, and left and right image correction means for correcting so that the brightness of the left eye image and the right eye image displayed in the display area are matched, the display control means, the left and right image After the correction by the correction unit, the correction by the central image correction unit is performed.
[0011]
In a fifth aspect based on the third or fourth aspect, the central portion image correcting means determines whether or not to perform correction based on the displayed image.
[0012]
In a sixth aspect based on the second to fifth aspects, the display control means includes a correction amount setting means for setting a correction amount of the display image, and a correction amount storage means for storing the set correction amount. It is characterized by having.
[0013]
Function and Effect of the Invention
In the first invention, a liquid crystal display panel having a display area formed therein and capable of transmitting light irradiated from behind, and an optical element for refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with substantially parallel light. Means, provided at a position substantially perpendicular to the vicinity of the center of the optical means, a light of a specific polarization, and a light of a polarization orthogonal to the specific polarization, through the optical means, the liquid crystal display panel A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the optical unit and transmits the light of the specific polarization, and transmits light of a polarization orthogonal to the light of the specific polarization. A second region, a polarizing filter provided repeatedly in the vertical direction, and a polarized light having a polarization characteristic of not transmitting light emitted through the liquid crystal display panel when the liquid crystal display panel is energized or de-energized. A board, and a left-eye image and In an image display device that displays a stereoscopically visible image by providing a parallax with an eye image, a stereoscopic image is provided on the front side of the liquid crystal display panel because a dimming filter that dims a central portion of the display area is provided. Of the display screen can be preferably improved without affecting the stereoscopic view of the display.
[0014]
In the second invention, a liquid crystal display panel having a display area formed therein and capable of transmitting light irradiated from behind, and an optical element for refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with substantially parallel light. Means, provided at a position substantially perpendicular to the vicinity of the center of the optical means, a light of a specific polarization, and a light of a polarization orthogonal to the specific polarization, through the optical means, the liquid crystal display panel A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the optical unit and transmits the light of the specific polarization, and transmits light of a polarization orthogonal to the light of the specific polarization. A second region, a polarizing filter provided repeatedly in the vertical direction, and a polarized light having a polarization characteristic of not transmitting light emitted through the liquid crystal display panel when the liquid crystal display panel is energized or de-energized. A liquid crystal table comprising: In an image display device that is controlled by display control means that controls display of an image on a panel and that displays a stereoscopically visible image by providing a parallax between a left-eye image and a right-eye image, the display control means includes: Display image correction means for correcting so as to reduce the brightness of the image displayed in the display area, the display image correction means, the brightness of the left eye image and the right eye image displayed in the display area Since the right and left image correction means for correcting the alignment is provided, it is possible to preferably improve the uniformity of the luminance of the display screen without affecting the stereoscopic vision of the stereoscopic image, and to reduce the illuminance unevenness depending on the light source. Can be corrected. That is, it is possible to correct the deviation of the optical axis and the non-uniformity of the light source caused by the assembly error. In addition, since the uniformity of the brightness of the left and right images is improved, an image having excellent stereoscopic vision and less fatigue can be observed. In particular, not only the settings at the time of manufacture, but also electrical resetting can be performed even if the characteristics change due to aging such as performance degradation of the light source or contamination of the optical system.
[0015]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display panel having a display area formed therein and capable of transmitting light irradiated from behind, and an optical element for refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with substantially parallel light. Means, provided at a position substantially perpendicular to the vicinity of the center of the optical means, a light of a specific polarization, and a light of a polarization orthogonal to the specific polarization, through the optical means, the liquid crystal display panel A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the optical unit and transmits the light of the specific polarization, and transmits light of a polarization orthogonal to the light of the specific polarization. A second region, a polarizing filter provided repeatedly in the vertical direction, and a polarized light having a polarization characteristic of not transmitting light emitted through the liquid crystal display panel when the liquid crystal display panel is energized or de-energized. A liquid crystal display, comprising: An image display device that is controlled by a display control unit that controls display of an image on a panel and displays a stereoscopically visible image by providing a parallax between a left-eye image and a right-eye image, wherein the display control unit includes: A display image correction unit that corrects the brightness of the image displayed in the display area to reduce the brightness of the image displayed in the display area; The provision of the partial image correction means makes it possible to preferably improve the uniformity of the luminance of the display screen without affecting the stereoscopic vision of the stereoscopic image. In particular, not only the settings at the time of manufacture, but also electrical resetting can be performed even if the characteristics change due to aging such as performance degradation of the light source or contamination of the optical system.
[0016]
In the fourth invention, a liquid crystal display panel having a display area formed therein and capable of transmitting light irradiated from behind, and an optical element for refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with substantially parallel light. Means, provided at a position substantially perpendicular to the vicinity of the center of the optical means, a light of a specific polarization, and a light of a polarization orthogonal to the specific polarization, through the optical means, the liquid crystal display panel A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the optical unit and transmits the light of the specific polarization, and transmits light of a polarization orthogonal to the light of the specific polarization. A second region, a polarizing filter provided repeatedly in the vertical direction, and a polarized light having a polarization characteristic of not transmitting light emitted through the liquid crystal display panel when the liquid crystal display panel is energized or de-energized. A liquid crystal table comprising: In an image display device that is controlled by display control means that controls display of an image on a panel and that displays a stereoscopically visible image by providing a parallax between a left-eye image and a right-eye image, the display control means includes: A display image correction unit that corrects the brightness of the image displayed in the display area to reduce the brightness of the image displayed in the display area; Partial image correction means, and left and right image correction means for correcting so that the brightness of the left eye image and the right eye image displayed in the display area are matched, the display control means, the left and right image After the correction by the correction unit, the correction by the central image correction unit is performed, so that the illuminance unevenness depending on the light source can be suitably corrected. That is, it is possible to correct the deviation of the optical axis and the non-uniformity of the light source caused by the assembly error. In addition, since the uniformity of the brightness of the left and right images is improved, an image having excellent stereoscopic vision and less fatigue can be observed. In particular, not only the settings at the time of manufacture, but also electrical resetting can be performed even if the characteristics change due to aging such as performance degradation of the light source or contamination of the optical system. In addition, by performing correction for each area after performing correction for each of the left and right images, it is possible to more preferably improve the uniformity of the luminance of the display screen.
[0017]
In the fifth invention, the central portion image correction means determines whether or not to perform correction based on the displayed image, so that the uniformity of the luminance of the display screen can be improved and the uniformity can be improved. In a display state where is not required, a bright image display giving priority to luminance can be performed.
[0018]
In the sixth aspect, the display control means includes a correction amount setting means for setting a correction amount of the display image and a correction amount storing means for storing the set correction amount. Illuminance unevenness caused by the variation can be suitably corrected.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an image display device according to an embodiment of the present invention.
[0021]
The light source 801 includes a light emitting element 810, a polarizing filter 811 and a Fresnel lens 812. The light-emitting element 810 is configured by using a point-like light source such as a white light-emitting diode and arranging a linear light source such as a cold-cathode tube horizontally. Emitting light (including light). The polarization filter 811 is set so that the polarization of the light transmitted through the right region 811a and the polarization of the light transmitted through the left region 811b are different (for example, the polarization of the light transmitted through the right region 811a and the polarization of the light transmitted through the left region 811b are shifted by 90 degrees). The Fresnel lens 812 has a lens surface having concentric unevenness on one side surface, and functions as an optical unit.
[0022]
As for the light emitted from the light emitting element 810, only light having a certain polarization is transmitted by the polarization filter 811. That is, of the light emitted from the light emitting element 810, the light passing through the right region 811a of the polarizing filter 811 and the light passing through the left region 811b are irradiated to the Fresnel lens 812 as light of different polarizations. As described later, light passing through the right region 811a of the polarizing filter 811 reaches the left eye of the observer, and light passing through the left region 811b reaches the right eye of the observer.
[0023]
Note that, without using a light-emitting element and a polarizing filter, it is sufficient to irradiate light of different polarizations from different positions.For example, two light-emitting elements that generate light of different polarizations are provided, and different polarizations are provided. Light may be applied to the Fresnel lens 812 from different positions.
[0024]
The light transmitted through the polarizing filter 811 is applied to the Fresnel lens 812. The Fresnel lens 812 is a convex lens, and the Fresnel lens 812 refracts the optical path of the light radiated so as to diffuse from the light emitting element 810 substantially parallel, passes through the fine retardation plate 802, and irradiates the liquid crystal display panel 804. You.
[0025]
At this time, light transmitted through the fine retardation plate 802 is emitted so as not to spread in the vertical direction, and is irradiated on the liquid crystal display panel 804. That is, light transmitted through a specific region of the fine retardation plate 802 transmits through a specific display unit of the liquid crystal display panel 804.
[0026]
Further, of the light applied to the liquid crystal display panel 804, the light passing through the right side region 811 a and the light passing through the left side region 811 b of the polarizing filter 811 enter the Fresnel lens 812 at different angles. The light is refracted and radiated from the liquid crystal display panel 804 through different paths.
[0027]
In the liquid crystal display panel 804, a liquid crystal that is oriented by being twisted at a predetermined angle (for example, 90 degrees) is disposed between two transparent plates (for example, a glass plate). Make up. The light incident on the liquid crystal display panel is emitted with the polarization of the incident light shifted by 90 degrees when no voltage is applied to the liquid crystal. On the other hand, when a voltage is applied to the liquid crystal, the liquid crystal is untwisted, so that the incident light is emitted as it is.
[0028]
A fine phase difference plate 802 and a polarizing plate 803 (first polarizing plate) are arranged on the light source 801 side of the liquid crystal display panel 804, and a polarizing plate 805 (second polarizing plate) is arranged on the observer side. ing.
[0029]
In the fine retardation plate 802, regions for changing the phase of transmitted light are repeatedly arranged at fine intervals. Specifically, a region 802a where a half-width plate 821 having a fine width is provided on a light-transmitting base material 822 and a region 1/2 at a fine interval equal to the width of the half-wave plate 821. A region 802b where the two-wavelength plate 821 is not provided is repeatedly provided at a fine interval. That is, a region 802a that changes the phase of light transmitted by the provided half-wave plate and a region 802b that does not change the phase of light transmitted because the half-wave plate 821 is not provided are minute intervals. Is provided repeatedly. This half-wave plate functions as a phase difference plate that changes the phase of transmitted light.
[0030]
The half-wave plate 821 is arranged such that its optical axis is inclined by 45 degrees with respect to the polarization axis of the light transmitted through the right region 811a of the polarizing filter 811 and rotates the polarization axis of the light transmitted through the right region 811a by 90 degrees. Out. In other words, the polarization axis of the light transmitted through the right region 811a is rotated by 90 degrees so as to be equal to the polarization of the light transmitted through the left region 811b. That is, the region 802b where the half-wave plate 821 is not provided transmits the light having the same polarization as the polarizing plate 803, which has passed through the left region 811b. The region 802a provided with the half-wave plate 821 rotates the light passing through the right region 811a and having the polarization axis orthogonal to the polarization plate 803 so as to be rotated so as to be equal to the polarization axis of the polarization plate 803. .
[0031]
The repetition of the polarization characteristics of the fine retardation plate 802 is performed by setting the polarization of light transmitted through each display unit (that is, each horizontal line in the horizontal direction of the display unit) at substantially the same pitch as the display unit of the liquid crystal display panel 804. To be different. Accordingly, the polarization characteristics of the fine phase difference plate 802 corresponding to each horizontal line (scanning line) of the display unit of the liquid crystal display panel 804 are different, and the direction of light emitted for each horizontal line is different.
[0032]
Alternatively, the polarization characteristic of the fine retardation plate 802 is repeated as a pitch of an integral multiple of the pitch of the display unit of the liquid crystal display panel 804, and the polarization characteristic of the fine retardation plate 802 is changed for each of a plurality of display units (that is, a plurality of display units). (For each horizontal line), so that the polarization of the transmitted light is different for each of the plurality of display units. Therefore, the polarization characteristics of the fine phase difference plate 802 are different for each of a plurality of horizontal lines (scanning lines) of the display unit of the liquid crystal display panel 804, and the direction of light emitted for each of the plurality of horizontal lines is different.
[0033]
As described above, it is necessary to irradiate the display element (horizontal line) of the liquid crystal display panel 804 with different light every time the polarization characteristic of the fine phase difference plate 802 is repeated. The light applied to the light 804 needs to suppress diffusion in the vertical direction.
[0034]
That is, the region 802a of the fine retardation plate 802 that changes the phase of light transmits the light transmitted through the right region 811a of the polarizing filter 811 with the same polarization as the light transmitted through the left region 811b. The region 802b of the fine phase difference plate 802 in which the phase of light does not change transmits the light transmitted through the left region 811b of the polarizing filter 811 as it is. Then, the light emitted from the fine retardation plate 802 has the same polarization as the light transmitted through the left region 811b, and enters the polarizing plate 803 provided on the light source side of the liquid crystal display panel 804.
[0035]
The polarizing plate 803 has a polarization characteristic of transmitting the same polarized light as the light transmitted through the fine retardation plate 802. That is, the light transmitted through the left region 811b of the polarizing filter 811 transmits through the second polarizing plate 803, and the light transmitted through the right region 811a of the polarizing filter 811 is rotated by 90 degrees in the polarization axis so that the second polarizing plate 803 is rotated. To Penetrate. Further, the polarizing plate 805 functions as a first polarizing plate, and has a polarizing property of transmitting light having a polarization different from the polarizing plate 803 by 90 degrees. In addition, since the diffuser 806 is provided on the observer side of the polarizing plate 805, screen glare may occur even if the observer side surface of the polarizing plate 805 is not subjected to anti-glare treatment. There is no.
[0036]
Such a fine phase difference plate 802, a polarizing plate 803, and a polarizing plate 805 are attached to a liquid crystal display panel 804, and an image display device is obtained by combining the fine phase difference plate 802, the polarizing plate 803, the liquid crystal display panel 804, and the polarizing plate 805. Is composed. At this time, when a voltage is applied to the liquid crystal, light transmitted through the fine retardation plate 802 transmits through the polarizing plate 805. On the other hand, when no voltage is applied to the liquid crystal, the light transmitted through the fine phase difference plate 802 is emitted from the liquid crystal display panel 804 because the polarized light is twisted by 90 degrees and does not pass through the polarizing plate 805.
[0037]
A square indicated by a broken line on the front side of the polarizing plate 805 is a neutral density filter 809 provided in the first embodiment.
[0038]
Note that a diffuser that functions as a diffusion unit that diffuses light transmitted through the liquid crystal display panel in the vertical direction may be provided on the front side (the observer side) of the polarizing plate 805. This diffuser is constituted by a lenticular lens, and semicircular irregularities (cave-like irregularities) extending in the horizontal direction are repeatedly provided on the surface in the vertical direction, and the other surface is flat. I have. Then, it is attached to the front surface of the polarizing plate 805 such that the uneven surface faces the observer and the flat surface faces the liquid crystal display panel 804. Therefore, light transmitted through the liquid crystal display panel 804 and incident on the diffuser is refracted by the unevenness provided on the surface of the diffuser 806 so that the light path diffuses up and down, and is emitted to the observer.
[0039]
Note that the diffuser may have the function of the neutral density filter 809.
[0040]
FIG. 2 is a block diagram showing a driving circuit of the image display device according to the embodiment of the present invention.
[0041]
The main control circuit for driving the image display device 8 according to the embodiment of the present invention includes a CPU 101, a ROM 102 in which programs and the like are stored in advance, and a RAM 103 which is a memory used as a work area when the CPU 101 operates. I have. These CPU 101, ROM 102, and RAM 103 are connected by a bus 108. The bus 108 includes an address bus and a data bus used by the CPU 101 to read and write data.
[0042]
Further, a communication interface 105 that controls input and output with the outside, an input interface 106 and an output interface 107 are connected to the bus 108. The communication interface 105 is a data input / output unit for performing data communication according to a predetermined communication protocol. The input interface 106 and the output interface 107 input and output image data to be displayed on the image display device 8.
[0043]
Further, a graphic display processor (GDP) 156 of the display control circuit 150 is connected to the bus 108. The GDP 156 calculates image data generated by the CPU 101, writes the image data in a frame buffer provided in the RAM 153, and generates signals (RGB, V_SYNC, H_SYNC) to be output to the image display device. A ROM 152 and a RAM 153 are connected to the GDP 156. The RAM 153 is provided with a work area for the operation of the GDP 156 and a frame buffer for storing display data. The ROM 152 stores programs and data necessary for the operation of the GDP 156.
[0044]
An oscillator 158 that supplies a clock signal to the GDP 156 is connected to the GDP 156. The clock signal generated by the oscillator 158 defines an operation cycle of the GDP 156, and generates a cycle of a synchronization signal (for example, V_SYNC) output from the GDP 156.
[0045]
The RGB signals output from the GDP 156 are input to the gamma correction circuit 159. The gamma correction circuit 159 corrects the non-linear characteristics of the illuminance with respect to the signal voltage of the image display device, adjusts the display illuminance of the image display device, and generates an RGB signal to be output to the image display device.
[0046]
The synthesis conversion device 170 is provided with a right-eye frame buffer, a left-eye frame buffer, and a stereoscopic frame buffer, writes the right-eye image sent from the GDP 156 into the right-eye frame buffer, and writes the left-eye image into the left-eye frame buffer. Write to. Then, the right-eye image and the left-eye image are combined to generate a stereoscopic image, write the stereoscopic image buffer to the stereoscopic frame buffer, and output the stereoscopic image data to the image display device as RGB signals.
[0047]
The generation of the stereoscopic image by combining the right-eye image and the left-eye image is performed by combining the right-eye image and the left-eye image at intervals of the half-wave plate 821 of the fine phase difference plate 802. Specifically, since the half-wavelength plates 821 of the fine phase difference plate 802 of the image display device of the present embodiment are arranged at intervals of the display units of the liquid crystal display panel 804, the display units of the liquid crystal display panel 804 The stereoscopic image is displayed such that the right-eye image and the left-eye image are alternately displayed for each horizontal line (scanning line).
[0048]
The left-eye image data transmitted from the GDP 156 during the L signal output is written to the left-eye frame buffer, and the right-eye image data transmitted from the GDP 156 during the R signal output is written to the right-eye frame buffer. Then, the left-eye image data written to the left-eye frame buffer and the right-eye image data written to the right-eye frame buffer are read out for each scanning line, and written to the stereoscopic frame buffer.
[0049]
The display control means is constituted by the display control circuit 150 and the composition conversion device 170 described above.
[0050]
A liquid crystal driver (LCD DRV) 181 and a backlight driver (BL DRV) 182 are provided in the image display device 8. A liquid crystal driver (LCD DRV) 181 sequentially applies a voltage to the electrodes of the liquid crystal display panel based on the V_SYNC signal, the H_SYNC signal, and the RGB signals sent from the synthesizing converter 170, and applies a voltage to the liquid crystal display panel for stereoscopic viewing. Display the composite image.
[0051]
The backlight driver 182 changes the duty ratio of the voltage applied to the light emitting element (backlight) 810 based on the DTY_CTR signal output from the GDP 156, and changes the brightness of the liquid crystal display panel 804.
[0052]
FIG. 3 is a front view of the fine phase difference plate 802 of the image display device according to the embodiment of the present invention.
[0053]
The fine retardation plate 802 is provided with a half-wave plate, and regions where the polarization of transmitted light is changed are repeatedly arranged at predetermined intervals at fine intervals. The polarization of the light incident on the regions arranged repeatedly and continuously differs between the right region 811a and the left region 811b of the polarizing filter 811. In the region where the polarization of the transmitted light is changed, the polarization axis of the incident light is 90 degrees. Rotate and emit. The repetition of the polarization characteristics of the fine retardation plate 802 is set to have substantially the same pitch as the display unit of the liquid crystal display panel 804.
[0054]
That is, the light that has passed through the right region 811a of the polarizing filter 811 and has its polarization axis rotated by 90 degrees by the fine phase plate 802, and has passed through the left region 811b of the polarizing filter 811 and has passed through the fine phase plate 802 as it is. The polarization axes of the generated lights become equal, and these lights pass through the second polarizing plate 803. The region of the fine retardation plate 802 that changes the polarization of the transmitted light and the region that does not change the polarization of the transmitted light are repeatedly and continuously arranged for each horizontal line of the display unit of the liquid crystal display panel 804. The light transmitted through the fine phase difference plate 802 and the second polarizing plate 803 becomes the same polarized light traveling in different directions for each horizontal line.
[0055]
As described above, the repetition of the polarization characteristic of the fine retardation plate 802 is performed by setting the pitch of the fine retardation plate 802 to an integer multiple of the pitch of the display unit of the liquid crystal display panel 804 so that the polarization characteristic of the fine retardation plate 802 is changed every plural display units. Alternatively, the polarization of the transmitted light may be different for each of the plurality of display units.
[0056]
FIG. 4 is a plan view showing an optical system of the image display device according to the embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram illustrating a path of light emitted from the image display device according to the embodiment of the present invention. FIG. 5A illustrates a case where light passes through the right region 811a of the polarizing filter and reaches the left eye. FIG. 5B shows a light path that passes through the left region 811b of the polarizing filter and reaches the right eye.
[0057]
As shown in FIG. 4, light emitted from the light emitting element 810 is transmitted through the polarizing filter 811 and spreads radially. Of the light emitted from the light source, the light transmitted through the right side region 811a of the polarizing filter 811 (the center of the optical path is indicated by a dashed line) reaches the Fresnel lens 812, and the traveling direction of the light is changed by the Fresnel lens 812. The light passes through the fine phase difference plate 802, the polarizing plate 803, the liquid crystal display panel 804, and the polarizing plate 805 substantially vertically (slightly from the right to the left) to reach the left eye.
[0058]
On the other hand, of the light emitted from the light source, the light transmitted through the left region 811b of the polarizing filter 811 (the center of the optical path is indicated by a broken line) reaches the Fresnel lens 812, and the traveling direction of the light is changed by the Fresnel lens 812. Then, the light passes through the fine retardation plate 802, the polarizing plate 803, the liquid crystal display panel 804, and the polarizing plate 805 almost vertically (slightly from left to right) and reaches the right eye.
[0059]
In this manner, the light emitted from the light emitting element 810 and transmitted through the polarization filter 811 is irradiated on the liquid crystal display panel 804 almost vertically by the Fresnel lens 812 as an optical unit. That is, the light source 801 that irradiates the liquid crystal display panel 804 with light having different polarization planes substantially vertically and through different paths by the light emitting element 810, the polarizing filter 811 and the Fresnel lens 812 is formed, and transmitted through the liquid crystal display panel 804. Light is emitted in different paths to reach the right or left eye. That is, the scanning line pitch of the liquid crystal display panel 804 is made equal to the repetition pitch of the polarization characteristics of the fine phase difference plate 802, and light arriving from a different direction for each scanning line pitch of the liquid crystal display panel 804 is irradiated and different. Emit light in the direction.
[0060]
As shown in FIG. 5A, light emitted from the light emitting element 810 and transmitted through the right region 811a of the polarizing filter 811 passes through the Fresnel lens 812, reaches the fine retardation plate 802, and converts the polarized light into 90. The light is transmitted through a region 802a of the fine retardation plate 802 that is rotated (transmits light transmitted through the right region 811a) and further transmitted through a polarizing plate 803, a liquid crystal display panel 804, and a polarizing plate 805 to rotate the left eye. Leads to. That is, the left-eye image displayed by the display element at a position corresponding to the area 802a of the liquid crystal display panel 804 reaches the left eye.
[0061]
Since the regions 802b arranged alternately with the regions 802a of the fine retardation plate 802 do not change the polarization of light, the light from the right region 811a of the polarizing filter does not pass through the polarizing plate 803 and the liquid crystal display The right-eye image displayed on the display element at a position corresponding to the area 802b of the panel 804 does not reach the left eye.
[0062]
On the other hand, as shown in FIG. 5B, light emitted from the light emitting element 810 and transmitted through the left region 811b of the polarizing filter 811 passes through the Fresnel lens 812, reaches the fine retardation plate 802, and is polarized. The left region 811b of the filter passes through the region 802b of the fine phase difference plate 802 that transmits light of the same polarization, passes through the liquid crystal display panel 804 and the polarizing plate 805, and reaches the right eye. That is, the right-eye image displayed by the display element at a position corresponding to the area 802b of the liquid crystal display panel 804 reaches the right eye.
[0063]
Since the regions 802a arranged alternately with the regions 802b of the fine retardation plate 802 change the polarization of light, the light from the left region 811b of the polarizing filter does not pass through the polarizing plate 803 and the liquid crystal display The left eye image displayed on the display element at a position corresponding to the area 802a of the panel 804 does not reach the right eye.
[0064]
FIG. 6 is a perspective view of the image display device according to the embodiment of the present invention.
[0065]
The image display device 8 includes a front unit (front component) 221 and a rear unit (rear component) 222. The front unit 221 and the rear unit 222 are assembled to form a housing of the image display device 8. are doing.
[0066]
A light source cover 262 that covers a light source unit 238 provided in a lower space of the image display device is attached to a lower portion of the front unit 221. A cooling fan 286 is provided below the rear unit 222, and an exhaust port 285 of the cooling fan 286 is provided on a side surface of the rear unit 222.
[0067]
FIG. 7 is an exploded perspective view of the image display device according to the embodiment of the present invention.
[0068]
Reference numeral 223 denotes a mounting base constituting the front unit 221. A cover frame 224 is mounted on the front side, and a lens holding frame 225 is mounted on the rear side.
[0069]
At the center of the mounting base 223, a rectangular shape smaller than the polarizing plates 803 and 805 attached to both sides of the liquid crystal display panel 804 and having a size substantially equal to the display area of the liquid crystal display panel 804 is formed. An opening having a predetermined size is provided. On the front side of the frame around the opening, a liquid crystal display panel 804 (the polarizing plates 803 and 805 are integrally attached to the liquid crystal display panel 804) and a neutral density filter 809 (first embodiment to be described later). A storage unit for storing a diffuser) is provided except for the above-described embodiment. Therefore, the liquid crystal display panel 804 and the neutral density filter 809 are attached to the attachment base 223 by the cover frame 224.
[0070]
An attachment portion for the Fresnel lens 228 is formed on the rear surface side of the frame portion. Therefore, the Fresnel lens 812 is attached to the attachment base 223 by the lens holding frame 225.
[0071]
Claws for assembling the rear unit 222 to the rear case 230 are projected from four places on the peripheral edge of the back surface of the mounting base 223.
[0072]
An opening corresponding to the opening of the mounting base 223 is formed in the cover frame 224, and the cover frame 224 is fitted around the front outer periphery of the frame of the mounting base 223.
[0073]
The light source cover 262 is provided with an air inlet 288 for introducing air for cooling the light source unit 238.
[0074]
In the rear unit 222, a light source unit 231 and a mirror (reflective member) 232 are assembled in a rear case 230 that forms an upper space behind the Fresnel lens 228 of the front unit 221 and a lower space below the upper space.
[0075]
The light source unit 238 includes a light emitting element 810, a polarizing filter 811 and a holder.
[0076]
The light source unit 231 is formed in a longitudinal direction of a metal mounting board in which a predetermined number of light emitting elements 810 are formed in a central portion of the holder and on both sides thereof at a predetermined angle obliquely in front of the holder and at a peripheral portion thereof. Along the width of the holder, and in the lower space of the rear case 230, the peripheral portion of the holder is horizontally inclined with respect to the Fresnel lens 812, and the rear side is obliquely upward (the light source in the peripheral portion is the rear side). It is attached to the rear wall of the lower space so as to be inclined backward so as to emit light toward the obliquely upper side.
[0077]
Each light emitting element 810 is positioned so that the center of the optical axis passes through substantially the center of the Fresnel lens 812 and is substantially equidistant from the center of the Fresnel lens 812, and furthermore, the focal length from the center of the Fresnel lens 812. Are arranged on the holder so that the distance is approximately equal to
[0078]
On the front surface of the light emitting element 810, a polarization filter 811a for converting light from the right light emitting element 810 into light of left-eye polarization among the plurality of light emitting elements 810, and light from the left light emitting element for right eye. A polarization filter 811b for converting polarized light is attached.
[0079]
An air inlet is opened at a position corresponding to the air inlet 288 in the peripheral portion on both sides of the front surface of the light source unit 231.
[0080]
An air outlet is provided near the center on the back surface side of the light source unit 231, and a duct 284 communicating with the cooling fan 286 is provided at the air outlet.
[0081]
That is, by driving the fan 286, the air outside the image display device 8 flows into the lower space of the rear case 237 through the air intake 288 of the light source cover 262, and the air intake at both ends of the light source unit 231. From the H.264, it is sucked into a space in the light source unit 231. Since there is a gap between the light emitting elements 810, air flows between the light emitting elements 810, and the air passing between the light emitting elements 810 is sucked out to the air outlet 273. Then, the air sucked from the air discharge port 273 passes through the duct 284 and is discharged to the outside from the exhaust port 285 provided with the cooling fan 286.
[0082]
The mirror 232 is attached to the upper half wall of the upper space of the rear case 230 inclined forward by a predetermined angle so as to reflect the light of each light source 234 of the light source 231 and irradiate the light to the Fresnel lens 228.
[0083]
Therefore, the light emitted from the light source unit 231 gathers at the center of the Fresnel lens, and becomes brightest near the center of the liquid crystal display panel 804.
[0084]
A substrate holder is mounted on an upper portion of the rear surface of the rear case 230, and a substrate constituting a circuit (a liquid crystal driver 181 and a backlight driver 182) for driving the image display device 8 is disposed on the substrate holder.
[0085]
FIG. 8 is a front view of the neutral density filter 809 according to the first embodiment of the present invention.
[0086]
In the first embodiment, a neutral density filter 809 is disposed on the front side (front side) of the polarizing plate 805 (see FIG. 1). This neutral density filter 809 has a low transmittance at the center and a high transmittance at the periphery. That is, the neutral density filter 809 has a transmittance that is the reciprocal of the luminance distribution of the display area of the image display device 8 (see FIG. 16), and when attached to the image display device 8 having the luminance distribution shown in FIG. Has a substantially uniform brightness.
[0087]
Note that the neutral density filter 809 may be arranged at any place between the Fresnel lens 812 and the polarizing plate 805, not at the front side of the polarizing plate 805 (the front side of the liquid crystal display panel 804). That is, the neutral density filter 809 can be disposed between the Fresnel lens 812 and the fine phase difference plate 802 and between the fine phase difference plate 802 and the polarizing plate 803 (the liquid crystal display panel 804).
[0088]
FIG. 9 is a block diagram of the composition conversion device 170 according to the second embodiment of this invention.
[0089]
Each signal of H_SYNC, V_SYNC, RGB (image DATA), and L / R is input from the display control circuit 150 to the synthesis conversion device 170.
In the synthesis conversion device 170, these signals are received by the control unit 171. The control unit 171 divides the RGB data into left-eye image data and right-eye image data based on the L / R signal, writes the left-eye image data into a left-eye frame buffer 172L provided in the RAM 172, and writes the right-eye image data. The data is written into the right-eye frame buffer 172R provided in the RAM 172. Then, the left-eye image data written to the left-eye frame buffer 172L and the right-eye image data written to the right-eye frame buffer 172R are read out at a predetermined timing, and written to the stereoscopic use frame buffer 172A to perform stereoscopic vision. Generate image data for use.
[0090]
This stereoscopic image data is read out from the left-eye frame buffer 172L and the right-eye frame buffer 172R every other horizontal line from the left-eye frame buffer 172L and the right-eye frame buffer 172R (for example, The odd-numbered lines are read from the left-eye frame buffer 172L and the even-numbered lines are read from the right-eye frame buffer 172R, and are written into the three-dimensional frame buffer 172A. Alternatively, reading of the stereoscopic image data from the left-eye frame buffer 172L and the right-eye frame buffer 172R is performed by alternately reading image data from the left-eye frame buffer 172L and the right-eye frame buffer 172R. Is generated by writing to the three-dimensional use frame buffer 172A.
[0091]
Then, the data stored in the three-dimensional use frame buffer 172A is read out at a predetermined timing (timing of a synchronization signal such as H_SYNC, V_SYNC, etc.) and sent to the image display device 8.
[0092]
Further, the synthesizing conversion device 170 is provided with an EEPROM 173 and a ROM 174 which store programs and data necessary for the operation of the control unit 171.
[0093]
FIG. 10 is a flowchart of the filter setting process according to the second embodiment of this invention.
[0094]
First, when the image display device 8 is assembled, the amount of light transmitted through the liquid crystal display panel is measured (S101). In this light quantity measurement, a light quantity measuring device is installed on the front side (observer side) of the image display device 8, the display area of the image display device 8 is divided into predetermined areas, and the average light quantity for each area is measured. .
[0095]
The light amount is measured for each horizontal line, and both the light amount for the left-eye image and the light amount for the right-eye image are separately measured. Specifically, when measuring the light amount for the left-eye image, the image is displayed on the liquid crystal display panel 804 such that the light amount of the left-eye image is maximized and the light amount of the right-eye image is minimized. That is, a white image (the twist state of liquid crystal molecules is controlled so that the light transmittance of the liquid crystal display panel 804 is maximized) is displayed on the horizontal line corresponding to the left-eye image. On the other hand, the horizontal line corresponding to the right-eye image is black (the liquid crystal display panel 804 controls the twisted state of the liquid crystal molecules so that the light transmittance is minimized so that the light amount of the right-eye image is minimized). Is displayed). In other words, an image in which the left-eye image line is white, the right-eye image line is black, and black and white are alternately displayed for each line is displayed, the display region is divided into predetermined regions, and the average light amount for each region is calculated. Measure.
[0096]
Next, when measuring the light amount for the right-eye image, black and white are alternately displayed for each line so that the light amount of the right-eye image is maximized and the light amount of the left-eye image is minimized (light amount for the left-eye image). (When white and black are reversed), an image is displayed. Then, the display area is divided into predetermined areas, and the average light amount for each area is measured.
[0097]
Further, the light amount may be measured for the left eye image and the right eye image collectively. Specifically, all the lines are white (the liquid crystal display panel 804 controls the twisted state of the liquid crystal molecules so that the light transmittance is maximized) so that the light amounts of the left eye image and the right eye image are maximized. Display). Then, the light quantity measuring device is sufficiently separated (position farther than the observation position where the left and right light sources are separated by the Fresnel lens), and the average light quantity in the display area is measured.
[0098]
Further, the light amount may be measured for each region by combining the left eye image and the right eye image. Specifically, all the lines are white (the liquid crystal display panel 804 controls the twisted state of the liquid crystal molecules so that the light transmittance is maximized) so that the light amounts of the left eye image and the right eye image are maximized. Display). Then, the display area is divided into predetermined areas, and the light quantity measuring device is sufficiently brought close to the display device (a position closer to the observation position where the left and right light sources are separated by the Fresnel lens) to measure the average light quantity for each area. .
[0099]
Then, by calculating the average of the light amount measured for the right eye image and the light amount measured for the left eye image in the same region, the light amount of each region is obtained. In addition, the light amount measured for the right eye image is averaged in each region, and the average light amount for the right eye image is obtained. Similarly, the light amount measured for the left-eye image is averaged in each region to determine the average light amount for the left-eye image.
[0100]
Thereafter, a filter coefficient is selected according to the measured light quantity (S102). That is, the filter coefficient (k <1) of the other area is determined with the area giving the minimum value of the light amount as a reference (k = 1). As a result, the L filter coefficient for the left eye image, the R filter coefficient for the right eye image, and the center correction filter coefficient are determined for each region.
[0101]
Then, the determined filter coefficient is stored in the EEPROM 173 (S103).
[0102]
The synthesizing conversion device 170 performs the operation described above, whereby the correction amount setting means for setting the correction amount (filter coefficient) of the display image and the correction amount storing means for storing the set correction amount are provided. Be composed.
[0103]
FIG. 11 is an explanatory diagram of a filter setting process according to the second embodiment of this invention.
[0104]
FIG. 11A shows a state where the display area is divided into areas 1 to 9. The light amount in the display area of the image display device 8 is measured for each of the areas (S101 in FIG. 10).
[0105]
FIG. 11B shows a setting table of the filter coefficient. The filter coefficient indicates the light transmittance, 1.00 indicates a state where the transmitted light is not attenuated by the filter, and 0.75 indicates a state where 25% of the transmitted light is attenuated by the filter. In the present embodiment, the filter coefficient for each area is selected and determined from the filter coefficients provided in six stages, but the filter coefficient is set using the reciprocal of the measured light amount without previously setting the filter coefficient division. May be.
[0106]
FIG. 11C shows an example of the set filter coefficient. In the darkest regions 1, 3, 7, and 9 (regions far from the center of the screen) among the display regions, the filter coefficient is 1.00 because there is no need to attenuate the amount of light. The brightest region 5 (the region including the center of the screen) in the display region needs to attenuate the light amount, so the filter coefficient is 0.90. In region 2, region 4, region 6, and region 8, 0.95 is set as a filter coefficient having an intermediate value between the two.
[0107]
The example in which the display area is divided into nine areas has been described above. However, if the central part and the peripheral part are set as different areas, the area may be divided into other shapes (for example, concentric circles). Good. Further, it may be divided into display pixels (pixels), and may be set to an arbitrary number as needed. In addition, if the filter coefficients at the boundaries of the respective regions are smoothed so that the adjacent regions are smoothly combined, an image with higher uniformity and a sense of incongruity can be obtained.
[0108]
FIG. 12 is an explanatory diagram of the filtering process according to the second embodiment of this invention.
[0109]
The RGB signals (image data) input from the display control circuit 150 are stored in the left-eye frame buffer 172L or the right-eye frame buffer 172R according to the L / R signals. Then, at a predetermined timing, the image data read from the left-eye frame buffer 172L and the right-eye frame buffer 172R is corrected by a central correction filter coefficient corresponding to an area where the image data is displayed. .
[0110]
In addition, the brightness of the left-eye image is corrected with a filter coefficient obtained by correcting the center filter coefficient with the L filter coefficient (the center filter coefficient is multiplied by the L filter coefficient). Similarly, the brightness of the right-eye image is corrected by a filter coefficient obtained by correcting the center filter coefficient with the R filter coefficient (the center filter coefficient is multiplied by the R filter coefficient).
[0111]
Then, the corrected image data is written into the stereoscopic use frame buffer 172A, and the image data is read out from the stereoscopic use frame buffer 172A at a predetermined timing (timing of a synchronization signal such as H_SYNC, V_SYNC, etc.), and image display is performed. Output to the device 8.
[0112]
A central part image correcting unit that corrects the brightness of an image displayed in the central part of the display area by performing the operation described above by the combining conversion device 170, and the left-eye image displayed in the display area. And a right and left image correcting means for correcting the difference in brightness between the image and the right eye image so as to match.
[0113]
FIG. 13 is a flowchart of a drawing process in the display control circuit 150 according to the third embodiment of the present invention.
[0114]
The GDP 156 of the display control circuit 150 analyzes the display control command signal transmitted from the CPU 101 of the main control circuit, and determines display contents (S111).
[0115]
Then, a drawing process for generating image data to be displayed on the image display device 8 is performed (S112). For example, image data is generated by performing point drawing, line drawing, triangle drawing, and polygon drawing, and further performing texture mapping, alpha blending, shading processing (such as glow shading), and hidden surface removal (such as Z buffer processing).
[0116]
After that, using a predetermined filter coefficient (L filter coefficient, R filter coefficient), a left and right image correction process for correcting the brightness of one of the left eye image and the right eye image is performed (S113). .
[0117]
Thereafter, it is determined whether or not the center image correction is necessary (S114).
[0118]
The determination as to whether or not the central image correction is necessary can be made by a method of evaluating a displayed image and determining whether or not to perform correction. For example, it is determined whether the displayed image is a two-dimensional display state or a three-dimensional display state. Accordingly, at the time of stereoscopic display, attention may be paid to stereoscopic vision and attention to the entire display may be reduced, so it can be determined that correction is not required.
[0119]
Further, the displayed image itself can be evaluated by an evaluation function. If there is nothing to be displayed at the periphery of the display image (for example, black), it can be determined that no correction is required.
[0120]
Further, when illuminance unevenness is conspicuous due to low contrast of the image itself or monotonous display, it can be determined that correction is required.
[0121]
Further, the display control procedure of the displayed image may include an instruction on the necessity of correction, and the correction may be performed according to the instruction. In this case, it is determined whether or not a correction instruction is included in the display control procedure selected when the display control command signal is expanded. That is, a correction instruction is issued at a predetermined effect timing included in the display control procedure.
[0122]
Then, the center correction filter coefficient is set, and if it is determined that the center image correction is necessary, the image is displayed in the area with reference to the center correction filter coefficient set for each display area. A central portion image correction process for correcting the brightness of the image is performed (S115). This correction process is performed by a brightness modulation process or a translucent process by the GDP 156.
[0123]
Thereafter, the image data is output to the image display device 8 at a predetermined timing (timing of a synchronization signal such as H_SYNC, V_SYNC, etc.) (S116).
[0124]
The display control circuit 150 (GDP 156) performs the drawing processing described above to correct the brightness of the image displayed in the center of the display area, and the left image displayed in the display area. A display image correction unit includes left and right image correction units that correct the luminance difference between the eye image and the right eye image so as to match.
[0125]
As described above, in the embodiment of the present invention, since the brightness of the image is corrected so as to reduce the brightness near the center of the image display device 8, the image display in which the brightness near the center of the display area is increased. Also in the device (see FIG. 14A), the brightness near the center of the display area can be reduced, and the brightness of the display screen is made uniform as shown in FIG. Can be recognized.
[0126]
Further, even if a portion where the luminance of the display area is high is shifted from the central part of the display area due to the variation of the image display device 8 (see FIG. 15A), as in the second or third embodiment. By electrically correcting the image, the brightness near the center of the display area can be reduced, and the uniformity of the brightness of the display screen can be improved as shown in FIG. Can be used to recognize the image. Therefore, it is possible to display an image which is excellent in stereoscopic vision and has little fatigue. In other words, if the brightness of the left and right eye images is not uniform, if there is crosstalk between the left and right eye images, depending on the display image, it may be conspicuous in a darker or brighter image, but the brightness of the left and right eye images is lower. If it is uniform, it will be possible to accurately stereoscopically view the left and right eye images.
[0127]
The embodiments disclosed this time are illustrative in all aspects and are not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description of the invention, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of an image display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram of a driving circuit of the image display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a front view of a fine phase difference plate of the image display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view of an optical system of the image display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a path of light emitted from the image display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view of the image display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 7 is an exploded perspective view of the image display device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a front view of the neutral density filter according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a block diagram of a synthesis conversion device 170 according to the second embodiment of this invention.
FIG. 10 is a flowchart of a filter setting process according to the second embodiment of this invention.
FIG. 11 is an explanatory diagram of a filter setting process according to the second embodiment of this invention;
FIG. 12 is an explanatory diagram of a filtering process according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart of a drawing process according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a diagram illustrating an effect of the present invention.
FIG. 15 is a diagram illustrating an effect of the present invention.
FIG. 16 is a luminance distribution diagram of a display screen of a conventional image display device.
[Explanation of symbols]
150 Display control circuit
170 Synthetic conversion device
801 light source
810 Light-emitting element
811 Polarizing filter
812 Fresnel lens
813 Reflector
802 Fine phase difference plate
803 polarizing plate (first polarizing plate)
804 LCD panel
805 polarizing plate (second polarizing plate)
809 neutral density filter

Claims (6)

表示領域が形成され、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに略平行光が照射されるように、照射された光を屈折する光学手段と、
前記光学手段の中央部付近から略垂直の位置に設けられ、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、前記光学手段を介して、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学手段との間に配置され、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偏光フィルタと、
前記液晶表示パネルの通電時又は非通電時に、前記液晶表示パネルを透過して出射される光を透過しない偏光特性を有する偏光板と、を備え、
左眼画像と右眼画像とに視差を設けて立体視可能な画像を表示する画像表示装置において、
前記液晶表示パネルの前面側に、前記表示領域の中央部を減光する減光フィルタを備えたことを特徴とする画像表示装置。A liquid crystal display panel having a display area formed thereon and capable of transmitting light emitted from behind,
Optical means for refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with substantially parallel light,
A light of a specific polarization and a light of a polarization orthogonal to the specific polarization are radiated to the liquid crystal display panel through the optical unit, provided at a position substantially perpendicular to the vicinity of the center of the optical unit. A light source,
A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the optical unit and transmits the light of the specific polarization, and a second region that transmits light of a polarization orthogonal to the light of the specific polarization, A polarizing filter repeatedly provided in the vertical direction,
When the liquid crystal display panel is energized or de-energized, a polarizing plate having a polarization characteristic that does not transmit light transmitted through the liquid crystal display panel and emitted.
In an image display device that displays a stereoscopically viewable image by providing a parallax between the left eye image and the right eye image,
An image display device, further comprising: a dimming filter for dimming a central portion of the display area on a front side of the liquid crystal display panel. 表示領域が形成され、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに略平行光が照射されるように、照射された光を屈折する光学手段と、
前記光学手段の中央部付近から略垂直の位置に設けられ、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、前記光学手段を介して、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学手段との間に配置され、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偏光フィルタと、
前記液晶表示パネルの通電時又は非通電時に、前記液晶表示パネルを透過して出射される光を透過しない偏光特性を有する偏光板と、を備え、
前記液晶表示パネルへの画像の表示を制御する表示制御手段によって制御されて、左眼画像と右眼画像とに視差を設けて立体視可能な画像を表示する画像表示装置において、
前記表示制御手段は、前記表示領域に表示される画像の明度を減らすように補正する表示画像補正手段を有し、
前記表示画像補正手段は、前記表示領域に表示される前記左眼画像と前記右眼画像との明度を整合させるように補正する左右画像補正手段を有することを特徴とする画像表示装置。A liquid crystal display panel having a display area formed thereon and capable of transmitting light emitted from behind,
Optical means for refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with substantially parallel light,
A light of a specific polarization and a light of a polarization orthogonal to the specific polarization are radiated to the liquid crystal display panel through the optical unit, provided at a position substantially perpendicular to the vicinity of the center of the optical unit. A light source,
A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the optical unit and transmits the light of the specific polarization, and a second region that transmits light of a polarization orthogonal to the light of the specific polarization, A polarizing filter repeatedly provided in the vertical direction,
When the liquid crystal display panel is energized or de-energized, a polarizing plate having a polarization characteristic that does not transmit light transmitted through the liquid crystal display panel and emitted.
In an image display device that is controlled by a display control unit that controls display of an image on the liquid crystal display panel and displays a stereoscopically visible image by providing a parallax between a left-eye image and a right-eye image,
The display control means has a display image correction means for correcting so as to reduce the brightness of the image displayed in the display area,
The image display device according to claim 1, wherein the display image correction unit includes a left and right image correction unit that corrects the brightness of the left eye image and the right eye image displayed in the display area so as to match the brightness. 表示領域が形成され、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに略平行光が照射されるように、照射された光を屈折する光学手段と、
前記光学手段の中央部付近から略垂直の位置に設けられ、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、前記光学手段を介して、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学手段との間に配置され、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偏光フィルタと、
前記液晶表示パネルの通電時又は非通電時に、前記液晶表示パネルを透過して出射される光を透過しない偏光特性を有する偏光板と、を備え、
前記液晶表示パネルへの画像の表示を制御する表示制御手段によって制御されて、左眼画像と右眼画像とに視差を設けて立体視可能な画像を表示する画像表示装置において、
前記表示制御手段は、前記表示領域に表示される画像の明度を減らすように補正する表示画像補正手段を有し、
前記表示画像補正手段は、前記表示領域の中央部に表示される画像の明度を減らすように補正する中央部画像補正手段を有することを特徴とする画像表示装置。A liquid crystal display panel having a display area formed thereon and capable of transmitting light emitted from behind,
Optical means for refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with substantially parallel light,
A light of a specific polarization and a light of a polarization orthogonal to the specific polarization are radiated to the liquid crystal display panel through the optical unit, provided at a position substantially perpendicular to the vicinity of the center of the optical unit. A light source,
A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the optical unit and transmits the light of the specific polarization, and a second region that transmits light of a polarization orthogonal to the light of the specific polarization, A polarizing filter repeatedly provided in the vertical direction,
When the liquid crystal display panel is energized or de-energized, a polarizing plate having a polarization characteristic that does not transmit light transmitted through the liquid crystal display panel and emitted.
In an image display device that is controlled by a display control unit that controls display of an image on the liquid crystal display panel and displays a stereoscopically visible image by providing a parallax between a left-eye image and a right-eye image,
The display control means has a display image correction means for correcting so as to reduce the brightness of the image displayed in the display area,
The image display device according to claim 1, wherein the display image correcting unit includes a central image correcting unit that corrects the brightness of an image displayed in a central portion of the display area so as to reduce brightness. 表示領域が形成され、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、
前記液晶表示パネルに略平行光が照射されるように、照射された光を屈折する光学手段と、
前記光学手段の中央部付近から略垂直の位置に設けられ、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、前記光学手段を介して、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学手段との間に配置され、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偏光フィルタと、
前記液晶表示パネルの通電時又は非通電時に、前記液晶表示パネルを透過して出射される光を透過しない偏光特性を有する偏光板と、を備え、
前記液晶表示パネルへの画像の表示を制御する表示制御手段によって制御されて、左眼画像と右眼画像とに視差を設けて立体視可能な画像を表示する画像表示装置において、
前記表示制御手段は、前記表示領域に表示される画像の明度を減らすように補正する表示画像補正手段を有し、
前記表示画像補正手段は、
前記表示領域の中央部に表示される画像の明度を減らすように補正する中央部画像補正手段と、
前記表示領域に表示される前記左眼画像と前記右眼画像との明度を整合させるように補正する左右画像補正手段とを有し、
前記表示制御手段は、前記左右画像補正手段による補正後に、前記中央部画像補正手段による補正をすることを特徴とする画像表示装置。A liquid crystal display panel having a display area formed thereon and capable of transmitting light emitted from behind,
Optical means for refracting the irradiated light so that the liquid crystal display panel is irradiated with substantially parallel light,
A light of a specific polarization and a light of a polarization orthogonal to the specific polarization are radiated to the liquid crystal display panel through the optical unit, provided at a position substantially perpendicular to the vicinity of the center of the optical unit. A light source,
A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the optical unit and transmits the light of the specific polarization, and a second region that transmits light of a polarization orthogonal to the light of the specific polarization, A polarizing filter repeatedly provided in the vertical direction,
When the liquid crystal display panel is energized or de-energized, a polarizing plate having a polarization characteristic that does not transmit light transmitted through the liquid crystal display panel and emitted.
In an image display device that is controlled by a display control unit that controls display of an image on the liquid crystal display panel and displays a stereoscopically visible image by providing a parallax between a left-eye image and a right-eye image,
The display control means has a display image correction means for correcting so as to reduce the brightness of the image displayed in the display area,
The display image correction unit includes:
A central part image correcting means for correcting so as to reduce the brightness of the image displayed in the central part of the display area,
Left and right image correction means for correcting the brightness of the left eye image and the right eye image displayed in the display area to match,
The image display device, wherein the display control means performs correction by the center image correction means after correction by the left and right image correction means. 前記中央部画像補正手段は、表示される画像に基づいて、補正を行うか否かを決定することを特徴とする請求項３又は４に記載の画像表示装置。The image display device according to claim 3, wherein the central portion image correction unit determines whether or not to perform correction based on a displayed image. 前記表示制御手段は、前記表示画像の補正量を設定する補正量設定手段と、前記設定された補正量を記憶する補正量記憶手段とを有することを特徴とする請求項２から５のいずれか一つに記載の画像表示装置。6. The display control unit according to claim 2, further comprising: a correction amount setting unit configured to set a correction amount of the display image; and a correction amount storage unit configured to store the set correction amount. An image display device according to one of the above.
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Cited By (2)

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JP2013105627A (en) * 2011-11-14 2013-05-30 Asahi Glass Co Ltd Light source device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009123067A1 (en) * 2008-04-03 2009-10-08 日本電気株式会社 Image processing method, image processing device, and recording medium
US9380284B2 (en) 2008-04-03 2016-06-28 Nlt Technologies, Ltd. Image processing method, image processing device and recording medium
JP2013105627A (en) * 2011-11-14 2013-05-30 Asahi Glass Co Ltd Light source device

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