JP2005018056A - Three-dimensional image display apparatus - Google Patents

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Kenji Matsuhiro
憲治 松廣
Yoshihiro Yoshihara
義弘 葭原
Hiroshi Maruyama
宏 丸山
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Arisawa Mfg Co Ltd
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Arisawa Mfg Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To change the position of a polarized light switching part of a light source part for liquid crystal type stereoscopic image display when an observation position moves or when there are many observation positions. <P>SOLUTION: A three-dimensional image display device is equipped with a filter provided with a 1st area which transmits specified polarized light and a 2nd area which transmits polarized light orthogonal to the specified polarized light longitudinally and repeatedly, and characterized in that a light source 201 is constituted including a light emission source 210, a polarizing means 212 of outputting its light as the specified polarized light and the polarized light orthogonal to the specified polarized light, and an optical means 203 of irradiating a liquid crystal display panel 205 by refracting those different polarized light beams to such directions that they reach the right and left eyes, respectively. The light emission source is a linear light emission source which is horizontally arranged for the liquid crystal display panel and emits linear light, and TN liquid crystal is used as a means of generating the specified polarized light and the polarized light orthogonal to the specified polarized light. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、液晶式の三次元画像表示装置に関するものである。   The present invention relates to a liquid crystal type three-dimensional image display device.

従来三次元画像表示装置は、光源の前面左右に偏光方向が直交する右眼用偏光フィルタ部と左眼用偏光フィルタ部とを配置し、この各フィルタ部を通過した各光をフレネルレンズで平行光として液晶表示素子に照射し、この液晶表示素子の両面の偏光フィルタのそれぞれを、1水平ライン毎に互いに直交する直線偏光フィルタライン部を交互に配置し、且つ、光源側と観察側の対向する直線偏光フィルタライン部を直交する偏光方向とし、液晶表示素子の液晶パネルには2枚の偏光フィルタの透光ラインに合わせて1水平ライン毎に右眼用と左眼用の映像情報を交互に表示する構成であった。また、光源側の偏光フィルタを1水平ライン毎に互いに直交する直線偏光フィルタライン部を交互に配置し、観察側の偏光フィルタを光源側の偏光フィルタの一方の直線偏光フィルタライン部を有する直線偏光フィルタとし、液晶表示素子の液晶パネルには光源側の偏光フィルタの透光ラインに合わせて1水平ライン毎に右眼用と左眼用の映像情報を交互に表示する構成であった(例えば、特許文献1参照)。   Conventional three-dimensional image display devices have a right-eye polarization filter section and a left-eye polarization filter section whose polarization directions are orthogonal to the front left and right of the light source, and each light passing through each filter section is parallelized by a Fresnel lens. The liquid crystal display element is irradiated as light, and the polarizing filters on both sides of the liquid crystal display element are alternately arranged with linear polarizing filter line portions orthogonal to each other for each horizontal line, and the light source side and the observation side are opposed to each other. The linear polarization filter line section to be orthogonalized has the orthogonal polarization direction, and the liquid crystal panel of the liquid crystal display element alternates video information for the right eye and left eye for each horizontal line according to the light transmission lines of the two polarization filters. It was the composition which is displayed in. In addition, linear polarization filter line portions orthogonal to each other are arranged alternately for each horizontal line in the light source side polarization filter, and the observation side polarization filter is 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 is 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 (for example, Patent Document 1).

特開平10−63199号公報JP-A-10-63199

しかし、前述した従来の画像表示装置においては、偏光フィルタ等の数が多く、また光源を液晶パネルの後方中央のみに配設した、いわゆる点光源であるため画像の明るさに難点があった。また、光源の光をフレネルレンズを介して左眼用の平行光と右眼用の平行光にさせるものの、これらの光が重なるクロストークがあり、その分、立体画像を認識しにくくなっていた。また、三次元画像の最適観察位置が正面1ヶ所に限定されるという問題があった。   However, the above-described conventional image display device has a large number of polarizing filters and the like, and is a so-called point light source in which the light source is disposed only at the rear center of the liquid crystal panel, so that there is a difficulty in image brightness. Moreover, although the light from the light source is converted into parallel light for the left eye and parallel light for the right eye through the Fresnel lens, there is a crosstalk in which these lights overlap, making it difficult to recognize a stereoscopic image. . In addition, there is a problem that the optimum observation position of the three-dimensional image is limited to one in the front.

本発明は、このような問題点を解決した三次元画像表示装置を提供することを目的とする。   It is an object of the present invention to provide a three-dimensional image display device that solves such problems.

本発明の要旨を説明する。   The gist of the present invention will be described.

第1の発明は、後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、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源との間に配置され、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フィルタと、を備え、前記光源は、偏光が特定されない光を放射する発光源と、前記偏光が特定されない光を前記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で出力する偏光手段と、異なる偏光の光を左右各々の目に到達する方向に屈折させて前記液晶表示パネルに照射する光学手段と、を含んで構成された画像表示装置において、前記発光源は、前記液晶表示パネルに対して、水平方向に配置されて線状に発光する線状発光源であって、
前記、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作製する手段としてTN液晶を利用し、観察者側の位置情報に合わせ、偏光の切替部を移動させる。又、観察者が多数人の場合は、偏光の切替部を多数箇所設ける。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a liquid crystal display panel capable of transmitting light irradiated from the rear, a light source that irradiates the liquid crystal display panel with light having a specific polarization, and light having a polarization orthogonal to the specific polarization. A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the light source and transmits light of the specific polarization, and a second region that transmits light of polarization orthogonal to the light of the specific polarization, A light source that emits light whose polarization is not specified, and light that is not specified for polarization is orthogonal to the light of the specific polarization and the specific polarization. In an image display device comprising: polarization means for outputting light with polarized light; and optical means for irradiating the liquid crystal display panel with light having different polarizations refracted in directions reaching the left and right eyes The light source is the liquid crystal display panel. Against Le, a linear light-emitting source which emits light horizontally disposed linearly,
The TN liquid crystal is used as means for producing the specific polarized light and the polarized light orthogonal to the specific polarized light, and the polarization switching unit is moved in accordance with the position information on the observer side. When there are a large number of observers, a large number of polarization switching sections are provided.

第2の発明は、第1の発明において、前記線状発光源は、発光源の照射範囲を絞って輝度を高めるプリズムを配設する。   In a second aspect based on the first aspect, the linear light source is provided with a prism for increasing the luminance by narrowing the irradiation range of the light source.

第3の発明は、第2の発明において、前記線状発光源は、線状に配置された複数の点状発光源から構成され、前記プリズムは、前記点状発光源からの光を入光させる入光面と、該入光面から入光して光路が補正された光を出光させる出光面とを、それぞれ点状発光源に対して一対一に備える。   In a third aspect based on the second aspect, the linear light source comprises a plurality of point light sources arranged in a line, and the prism receives light from the point light source. A light incident surface to be emitted and a light emission surface to emit light having a light path corrected by entering from the light incident surface are provided one-on-one with respect to the point light source.

第4の発明は、第1〜第3の発明において、前記プリズムの出光面及び又は、前記発光源及び前記偏光手段が、前記液晶表示パネルの中心部に向かって湾曲するように形成される。   According to a fourth invention, in the first to third inventions, the light exit surface of the prism or the light emitting source and the polarizing means are formed to be curved toward the center of the liquid crystal display panel.

本発明は、上述のように構成したから、第1の発明では、前記特定の偏光の光と、前記特定の偏光と直交する偏光の光とを作製する手段としてTN液晶を利用するので、画像表示装置の正面以外の場所でも三次元画像を見ることができる。又観察者が多数人の場合には、偏光の切替部を各観察者の位置情報に合わせて多数箇所設けることにより、多数人で三次元画像を見ることができる。   Since the present invention is configured as described above, in the first invention, TN liquid crystal is used as means for producing the light having the specific polarization and the light having the polarization orthogonal to the specific polarization. A three-dimensional image can be seen at a place other than the front of the display device. When there are a large number of observers, a large number of people can see a three-dimensional image by providing a number of polarization switching sections in accordance with the position information of each observer.

第2の発明では、第1の発明において、光源には、照射範囲を絞って輝度を高めるプリズムを配設しているのでより明るい三次元画像を任意の位置から見ることができる。   In the second invention, in the first invention, the light source is provided with a prism for reducing the irradiation range and increasing the brightness, so that a brighter three-dimensional image can be seen from an arbitrary position.

第3の発明では、線状発光源は、線状に配置された複数の点状発光源から構成され、プリズムは、点状発光源からの光を入光させる入光面と、該入光面から入光して光路が補正された光を出光させる出光面とを、それぞれ点状発光源に対して一対一に備えるので、点状発光源からの光を好適に入光させ、液晶表示パネル面に好適に出光させることができる。   In the third invention, the linear light source is composed of a plurality of point light sources arranged in a line, and the prism includes a light incident surface for receiving light from the point light source, and the light incident. Since the light emitting surfaces that emit light from the surface and emit light whose light path has been corrected are provided one-on-one with respect to the point light sources, the light from the point light sources is preferably incident to the liquid crystal display. Light can be suitably emitted to the panel surface.

第4の発明では、前記プリズムの出光面が、液晶表示パネルの中心に向かって湾曲するように形成されるので、集光特性が改善され明るい三次元画像を任意の位置から見ることができる。   In the fourth invention, the light exit surface of the prism is formed so as to bend toward the center of the liquid crystal display panel, so that the light condensing characteristic is improved and a bright three-dimensional image can be viewed from an arbitrary position.

好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。   An embodiment of the present invention which is considered to be suitable will be briefly described with reference to the drawings showing the operation of the present invention.

観察者が画像表示装置の正面にいる場合は(図3)、偏光フィルタ付TN液晶212の偏光切替部212cは中央部になり、右側領域212aを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により観察者の左眼に集光する(実線)。   When the observer is in front of the image display device (FIG. 3), the polarization switching unit 212c of the TN liquid crystal 212 with the polarization filter is in the center, and the light that has passed through the right region 212a is observed by the action of the Fresnel lens 203. Focus on the left eye of the person (solid line).

又、左側領域212bを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により、観察者の右目に集光する(点線)。   Further, the light that has passed through the left region 212b is condensed by the action of the Fresnel lens 203 on the right eye of the observer (dotted line).

観察者が画像表示装置の正面以外にいる場合は(図4)、TN液晶212の偏光切替部212cは、観察者の位置に対応した中央よりはずれた位置になり、右側領域212aを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により観察者の左眼に集光する(実線)。   When the observer is outside the front of the image display device (FIG. 4), the polarization switching unit 212c of the TN liquid crystal 212 is shifted from the center corresponding to the position of the observer and the light that has passed through the right region 212a. Is condensed on the left eye of the observer by the action of the Fresnel lens 203 (solid line).

又、左側領域212bを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により、観察者の右目に集光する(点線)。   Further, the light that has passed through the left region 212b is condensed by the action of the Fresnel lens 203 on the right eye of the observer (dotted line).

観察者が、多数人の場合は(例えば図5は3名の場合)、偏光フィルター付TN液晶212の偏光切替部212cは多数箇所となり、それぞれの観察者3箇所の右側領域212aを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により3人の観察者の左眼に集光する(実線)。又、3箇所の左側領域212bを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により3人の観察者の右眼に集光する(点線)。   When there are a large number of observers (for example, in the case of three persons in FIG. 5), the polarization switching unit 212c of the TN liquid crystal 212 with a polarizing filter becomes a large number, and light that has passed through the right region 212a of each of the three observers. Is condensed on the left eyes of three observers by the action of the Fresnel lens 203 (solid line). The light that has passed through the three left-side regions 212b is condensed on the right eyes of three observers by the action of the Fresnel lens 203 (dotted line).

従って、本発明は、前記特定の偏光の光と、前記特定の偏光と直交する偏光の光とを作製する手段としてTN液晶を利用し、観察者側の位置情報に合わせ、偏光の切替部を移動させることができるので、画像表示装置の正面以外の場所でも三次元画像を見ることができる三次元画像表示装置となる。   Therefore, the present invention uses a TN liquid crystal as means for producing the light having the specific polarization and the light orthogonal to the specific polarization, and provides a polarization switching unit in accordance with the position information on the viewer side. Since it can be moved, it becomes a 3D image display apparatus which can see a 3D image even in places other than the front of the image display apparatus.

本発明の具体的な実施例を図面に基づいて説明する。   Specific embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施例の画像表示装置の機能説明図である。   FIG. 1 is a functional explanatory diagram of an image display apparatus according to an embodiment of the present invention.

図2は、偏光フィルタ付TN液晶の断面略図である。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a TN liquid crystal with a polarizing filter.

光源201は、発光源210、偏光フィルタ付TN液晶212(偏光手段)、フレネルレンズ203(光学手段)によって構成されている。発光源210は白色発光ダイオード等(または冷陰極管等)を左右方向に配置したものが用いられている。偏光フィルタ付TN液晶212は図2の構成であり、発光源210より射出された光は、偏光フィルタを透過し、特定の偏光の光となる。TN液晶は、液晶に電圧が加わっていない部分では、入射した特定の偏光の光は、偏光軸が90゜ずれた状態で射出される。電圧が加わっている部分では、液晶のねじれが解けるので、入射した特定の偏光の光は、そのままの偏光軸の状態で射出される。従って上記電圧が加わっていない部分と電圧が加わっている部分の境界部(偏光切替部212c)の、右側領域212aと左側領域212bとで透過する光の偏光軸が異なるように設定されている。フレネルレンズ203は一側面に同心円上の凹凸を有するレンズ面を有している。   The light source 201 includes a light emitting source 210, a TN liquid crystal 212 with a polarizing filter (polarizing means), and a Fresnel lens 203 (optical means). As the light source 210, a white light emitting diode or the like (or a cold cathode tube or the like) arranged in the left-right direction is used. The TN liquid crystal 212 with a polarizing filter has the configuration shown in FIG. 2, and light emitted from the light source 210 passes through the polarizing filter and becomes light of a specific polarization. In the TN liquid crystal, in a portion where no voltage is applied to the liquid crystal, incident light of a specific polarization is emitted with a polarization axis shifted by 90 °. In the portion where the voltage is applied, the twist of the liquid crystal can be unwound, so that the incident light of a specific polarization is emitted in the state of the polarization axis as it is. Accordingly, the right axis 212a and the left axis 212b are set to have different polarization axes of light transmitted through the boundary portion (polarization switching unit 212c) between the portion where the voltage is not applied and the portion where the voltage is applied. The Fresnel lens 203 has a lens surface having concentric irregularities on one side.

発光源210から放射された光は、偏光フィルタ付TN液晶212によって一定の偏光の光のみが透過される。すなわち、発光源210から放射された光のうち、偏光フィルタ付TN液晶の212の右側領域212aを通過した光と、左側領域212b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203に照射される。後述するように、偏光フィルタ付TN液晶212の右側領域212aを通過した光は観察者の左目に到達し、左側領域212b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。   The light emitted from the light emitting source 210 is transmitted only by the TN liquid crystal 212 with a polarizing filter. That is, out of the light emitted from the light emitting source 210, the light passing through the right region 212a of the TN liquid crystal 212 with the polarizing filter and the light passing through the left region 212b are irradiated to the Fresnel lens 203 as differently polarized light. The As will be described later, light that has passed through the right region 212a of the TN liquid crystal 212 with polarization filter reaches the left eye of the observer, and light that has passed through the left region 212b reaches the right eye of the viewer.

偏光フィルタ付TN液晶の212を透過した光はフレネルレンズ203に照射される。フレネルレンズ203は凸レンズであり、フレネルレンズ203では発光源210から拡散するように放射された光の光路を略収束光に交換して微細位相差板204を透過して、液晶表示パネル205に照射する。   The light transmitted through 212 of the TN liquid crystal with a polarizing filter is applied to the Fresnel lens 203. The Fresnel lens 203 is a convex lens. In the Fresnel lens 203, the optical path of the light emitted so as to be diffused from the light emission source 210 is changed to a substantially convergent light, is transmitted through the fine retardation plate 204, and is irradiated onto the liquid crystal display panel 205. To do.

このとき、微細位相差板204から照射される光は、上下方向に広がることがないように出射され、液晶表示パネル205に照射される。すなわち、微細位相差板204の特定の領域を透過した光が、液晶表示パネル205の特定の表示単位の部分を透過するようになっている。   At this time, light emitted from the fine retardation plate 204 is emitted so as not to spread in the vertical direction, and is applied to the liquid crystal display panel 205. That is, light transmitted through a specific region of the fine retardation plate 204 is transmitted through a specific display unit portion of the liquid crystal display panel 205.

また、液晶表示パネル205に照射される光のうち、偏光フィルタ付TN液晶212の右側領域212aを通過した光と左側領域212bを通過した光とは、異なる角度でフレネルレンズ203に入射し、フレネルレンズ203で屈折して左右異なる経路で液晶表示パネル205から放射される。   Of the light irradiated to the liquid crystal display panel 205, the light that has passed through the right region 212a of the TN liquid crystal 212 with polarization filter and the light that has passed through the left region 212b are incident on the Fresnel lens 203 at different angles. The light is refracted by the lens 203 and emitted from the liquid crystal display panel 205 through different paths on the left and right.

液晶表示パネル205の光源201側には、微細位相差板204及び偏光板205a(第2偏光板)が配置されており(微細位相差板204と偏光板205a(第2偏光板)とでフィルタと称する)、観察者側には、偏光板205b(第1偏光板)が配置されている。   A fine phase difference plate 204 and a polarizing plate 205a (second polarizing plate) are arranged on the light source 201 side of the liquid crystal display panel 205 (the fine phase difference plate 204 and the polarizing plate 205a (second polarizing plate) are filtered. The polarizing plate 205b (first polarizing plate) is disposed on the viewer side.

微細位相差板204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230に、微細な幅の1/2波長板231が設けられた領域204aと、1/2波長板231の幅と同一の微細な間隔で、1/2波長板231が設けられていない領域204b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231によって透過する光の位相を変える領域204aと、1/2波長板231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204bとが微細な間隔で繰り返して設けられている。204bの部分は、光の位相を変えない領域であれば良く、1/2波長板であっても光軸方向を調整することにより使用は可能である。   In the fine phase difference plate 204, regions for changing the phase of transmitted light are repeatedly arranged at fine intervals. Specifically, the light-transmitting base material 230 is provided with a region 204a where the half-wave plate 231 having a fine width is provided, and the same interval as the width of the half-wave plate 231 is 1 / The region 204b where the two-wave plate 231 is not provided is repeatedly provided at a fine interval. That is, the region 204a that changes the phase of light transmitted by the provided half-wave plate 231 and the region 204b that does not change the phase of light transmitted because the half-wave plate 231 is not provided are fine. It is provided repeatedly at intervals. The portion 204b may be a region that does not change the phase of light, and even a half-wave plate can be used by adjusting the optical axis direction.

1/2波長板231は、その光軸を偏光フィルタ付TN液晶212の右側領域212aを透過する光の偏光軸と45度傾けて配置して、右側領域212a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212aを透過した光の偏光を90度回転させて、左側領域212bを透過する光の偏光と等しくする。すなわち、1/2波長板231が設けられていない領域204bは左側領域212bを透過した、偏光板205aと同一の偏光を有する光を透過し、1/2波長板231が設けられた領域204aは右側領域212aを通過した、偏光板205aと偏光軸が直交した光を、偏光板205aの偏光軸と等しくなるように回転させて出射する。   The half-wave plate 231 is disposed so that its optical axis is inclined by 45 degrees with respect to the polarization axis of the light transmitted through the right region 212a of the TN liquid crystal 212 with polarization filter, and the polarization axis of the light transmitted through the right region 212a is 90 °. Rotate the beam and emit. That is, the polarization of the light transmitted through the right region 212a is rotated by 90 degrees so as to be equal to the polarization of the light transmitted through the left region 212b. That is, the region 204b in which the half-wave plate 231 is not provided transmits light having the same polarization as the polarizing plate 205a that is transmitted through the left region 212b, and the region 204a in which the half-wave plate 231 is provided. Light that has passed through the right region 212a and whose polarization axis is orthogonal to the polarizing plate 205a is rotated so as to be equal to the polarizing axis of the polarizing plate 205a and is emitted.

この微細位相差板204の光学特性の繰り返しは、液晶表示パネル205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205の表示単位の水平ライン(走査線)毎に対応する微細位相差板の偏光特性が異なるようになって、水平ライン毎に出射する光の方向が異なる。   The repetition of the optical characteristics of the fine retardation plate 204 is such that the polarization of light transmitted for each display unit (that is, for each horizontal line in the horizontal direction of the display unit) is set at substantially the same pitch as the display unit of the liquid crystal display panel 205. To be different. Therefore, the polarization characteristics of the fine phase difference plate corresponding to each horizontal line (scanning line) of the display unit of the liquid crystal display panel 205 are different, and the direction of the emitted light is different for each horizontal line.

このように、微細位相差板の光学特性の繰り返し毎に異なる光を液晶表示パネル205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204を透過して液晶表示パネル205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。   Thus, since it is necessary to irradiate the display element (horizontal line) of the liquid crystal display panel 205 with different light every time the optical characteristics of the fine retardation plate are repeated, the liquid crystal display panel 205 is transmitted through the fine retardation plate 204. It is necessary that the light radiated on the surface is one that suppresses diffusion in the vertical direction.

すなわち、微細位相差板204の光の位相を変化させる領域204aは、偏光フィルタ付TN液晶212の右側領域212aを透過した光を、左側領域212b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204の光の位相を変化させない領域204bは、偏光フィルタ212の左側領域212bを透過した光をそのまま透過する。そして微細位相差板204を出射した光は、左側領域212bを透過した光と同じ偏光を有して、液晶表示パネル205の光源側に設けられた偏光板205aより透過する。   In other words, the region 204a of the fine phase difference plate 204 that changes the phase of the light transmits the light transmitted through the right region 212a of the TN liquid crystal 212 with a polarizing filter in the same manner as the polarization of the light transmitted through the left region 212b. Further, the region 204b of the fine retardation plate 204 where the phase of the light is not changed transmits the light transmitted through the left region 212b of the polarizing filter 212 as it is. The light emitted from the fine retardation plate 204 has the same polarization as the light transmitted through the left region 212b and is transmitted from the polarizing plate 205a provided on the light source side of the liquid crystal display panel 205.

偏光板205aは第2偏光板として機能し、微細位相差板204を透過した光の特定の偏光の光を透過する偏光特性を有する。すなわち、偏光フィルタ付TN液晶212の左側領域212bを透過した光は微細位相差板204の光の位相を変化させない領域204bを通過した光のみ第2偏光板205aを透過し、偏光フィルタ付TN液晶212の右側領域212aを透過した光は微細位相差板204の光の位相を変化させる領域204aを通った光のみ偏光軸を90度回転させられて第2偏光板205aを透過する。また、偏光板205bは第1偏光板として機能し、偏光板205aと90度異なる偏光の光を透過する偏光特性を有する。   The polarizing plate 205a functions as a second polarizing plate and has a polarization characteristic that transmits light of a specific polarization of light transmitted through the fine retardation plate 204. That is, the light that has passed through the left region 212b of the TN liquid crystal 212 with a polarizing filter passes through the second polarizing plate 205a only through the region 204b that does not change the phase of the light of the fine retardation plate 204, and the TN liquid crystal with a polarizing filter. The light transmitted through the right region 212a of 212 is transmitted through the second polarizing plate 205a with the polarization axis rotated by 90 degrees only for the light that has passed through the region 204a for changing the phase of the light of the fine phase difference plate 204. In addition, the polarizing plate 205b functions as a first polarizing plate and has a polarization characteristic that transmits light having a polarization different from that of the polarizing plate 205a by 90 degrees.

このような微細位相差板204、偏光板205a及び偏光板205bを液晶表示基板205cに貼り合わせて、微細位相差板204、偏光板205a、液晶表示基板205c及び偏光板205b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、偏光板205aを透過した光は偏光板205bを透過する。一方、液晶に電圧が加わっていない状態では、偏光板205aを透過した光は偏光が90度ねじれて液晶表示パネル205から出射されるので、偏光板205bを透過しない。   Such a fine retardation plate 204, a polarizing plate 205a and a polarizing plate 205b are bonded to a liquid crystal display substrate 205c, and the fine retardation plate 204, a polarizing plate 205a, a liquid crystal display substrate 205c and a polarizing plate 205b are combined to form an image display device. Configure. At this time, in a state where a voltage is applied to the liquid crystal, the light transmitted through the polarizing plate 205a is transmitted through the polarizing plate 205b. On the other hand, in a state where no voltage is applied to the liquid crystal, the light transmitted through the polarizing plate 205a is not transmitted through the polarizing plate 205b because the polarized light is twisted 90 degrees and emitted from the liquid crystal display panel 205.

ここで微細位相差板204の、光の位相を変化させる領域204aと光の位相を変化させない領域204bに、それぞれ対応する液晶表示パネル205の表示素子にそれぞれ左眼用画像と右眼用画像を映し出すことによって、観察者は両眼視差に基づく三次元知覚により容易に立体画像を認識する事ができる。   Here, the left-eye image and the right-eye image are respectively displayed on the corresponding display elements of the liquid crystal display panel 205 in the region 204 a where the light phase is changed and the region 204 b where the light phase is not changed. By projecting, the observer can easily recognize a stereoscopic image by three-dimensional perception based on binocular parallax.

ディフューザ206は、第1偏光板205bの前面側(観察者側)に取り付けられており、液晶表示パネルを透過した光を上下方向に拡散する拡散手段として機能する。具体的には、縦方向にかまぼこ状の凹凸が繰り返し設けられたレンチキュラーレンズを用い液晶表示パネルを透過した光を、上下に拡散する。   The diffuser 206 is attached to the front side (observer side) of the first polarizing plate 205b and functions as a diffusing unit that diffuses light transmitted through the liquid crystal display panel in the vertical direction. Specifically, light transmitted through the liquid crystal display panel is diffused up and down using a lenticular lens in which kamaboko-shaped irregularities are repeatedly provided in the vertical direction.

なお、表面に微少な凹凸が形成されたマット状拡散面をもって拡散手段としても良い。その表面には長径が略水平方向を向くように配置された楕円又は長円形状の微小突起が多数設けられて凹凸面が形成されており、マット状加工を横方向につぶれた楕円状とすることで光を上下方向に強く拡散する。また、ディフューザの両面に拡散手段を設けるようにして、光をより強く上下方向に拡散するようにしても良い。その場合に、拡散手段としてレンチキュラーレンズとマット状拡散面とを組み合わせても良い。   Note that a diffusing means may be provided with a mat-like diffusing surface having minute irregularities formed on the surface. The surface is provided with a large number of ellipse or ellipse-shaped minute projections arranged so that the major axis is oriented substantially in the horizontal direction to form an uneven surface, and the mat-like processing is made into an ellipse that is crushed in the lateral direction. This diffuses light strongly in the vertical direction. Further, diffusing means may be provided on both sides of the diffuser so that the light is more strongly diffused in the vertical direction. In that case, a lenticular lens and a mat-like diffusion surface may be combined as the diffusing means.

図3と図4と図5は、第1の発明の効果説明図である。   3, 4, and 5 are explanatory diagrams of the effect of the first invention.

観察者が画像表示装置の正面にいる場合は(図3)、偏光フィルタ付TN液晶212の偏光切替部212cは中央部になり、右側領域212aを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により観察者の左眼に集光する(実線)。   When the observer is in front of the image display device (FIG. 3), the polarization switching unit 212c of the TN liquid crystal 212 with the polarization filter is in the center, and the light that has passed through the right region 212a is observed by the action of the Fresnel lens 203. Focus on the left eye of the person (solid line).

又、左側領域212bを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により、観察者の右目に集光する(点線)。   Further, the light that has passed through the left region 212b is condensed by the action of the Fresnel lens 203 on the right eye of the observer (dotted line).

観察者が画像表示装置の正面以外にいる場合は(図4)、TN液晶212の偏光切替部212cは、観察者の位置に対応した中央よりはずれた位置になり、右側領域212aを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により観察者の左眼に集光する(実線)。   When the observer is outside the front of the image display device (FIG. 4), the polarization switching unit 212c of the TN liquid crystal 212 is shifted from the center corresponding to the position of the observer and the light that has passed through the right region 212a. Is condensed on the left eye of the observer by the action of the Fresnel lens 203 (solid line).

又、左側領域212bを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により、観察者の右目に集光する(点線)。   Further, the light that has passed through the left region 212b is condensed by the action of the Fresnel lens 203 on the right eye of the observer (dotted line).

観察者が、多数人の場合は(例えば図5は3名の場合)、偏光フィルター付TN液晶212の偏光切替部212cは多数箇所となり、それぞれの観察者3箇所の右側領域212aを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により3人の観察者の左眼に集光する(実線)。又、3箇所の左側領域212bを通過した光は、フレネルレンズ203の作用により3人の観察者の右眼に集光する(点線)。   When there are a large number of observers (for example, in the case of three persons in FIG. 5), the polarization switching unit 212c of the TN liquid crystal 212 with a polarizing filter becomes a large number, and light that has passed through the right region 212a of each of the three observers. Is condensed on the left eyes of three observers by the action of the Fresnel lens 203 (solid line). The light that has passed through the three left-side regions 212b is condensed on the right eyes of three observers by the action of the Fresnel lens 203 (dotted line).

図6と図7は、本実施例の画像表示装置の斜視図と分解斜視図である。   6 and 7 are a perspective view and an exploded perspective view of the image display apparatus of the present embodiment.

画像表示装置200は、所定形状のホルダ208に発光源(線状発光源)210を配設した光源本体ユニット250、反射板(ミラー)202、フレネルレンズ203、微細位相差板204、液晶表示パネル205、ディフューザ206等がケース207に組み付けられる。   The image display apparatus 200 includes a light source body unit 250 in which a light source (linear light source) 210 is disposed in a holder 208 having a predetermined shape, a reflector (mirror) 202, a Fresnel lens 203, a fine retardation plate 204, a liquid crystal display panel. 205, a diffuser 206, and the like are assembled to the case 207.

光源本体ユニット250は、ケース207の光源本体収納部211の下部壁に、後傾して、液晶表示パネル205に対して線状発光源210が左右方向に配置されるように、取り付けられる。   The light source body unit 250 is attached to the lower wall of the light source body storage portion 211 of the case 207 so that the linear light emission source 210 is disposed in the left-right direction with respect to the liquid crystal display panel 205.

反射板202は、線状発光源210の光をフレネルレンズ203に照射するように、光源本体収納部211の上半壁に前傾して、取り付けられる。   The reflecting plate 202 is attached to the upper half wall of the light source main body storage section 211 so as to be inclined so as to irradiate the Fresnel lens 203 with light from the linear light source 210.

線状発光源210は、光源本体ユニット250を介して、線状の発光部位がフレネルレンズ203の中心に向かって湾曲するように、かつその焦点距離より離れた距離に来るように、配置される(線状発光源210の光、フレネルレンズ203の中心部からの距離は、反射板202を経路にする)。   The linear light-emitting source 210 is arranged through the light source body unit 250 so that the linear light-emitting portion is curved toward the center of the Fresnel lens 203 and at a distance away from its focal length. (The light from the linear light source 210 and the distance from the center of the Fresnel lens 203 are routed through the reflector 202).

光源本体ユニット250の前面には、後述するように、線状発光源210のうち、右側の発光部位210aの光を左眼用の偏光の光に、左側の発光部位210bの光を右眼用の偏光の光にする偏光フィルタ付TN液晶212が取り付けられる。   On the front surface of the light source body unit 250, as will be described later, in the linear light source 210, the light from the right light emitting part 210 a is used as the polarized light for the left eye, and the light from the left light emitting part 210 b is used for the right eye. A TN liquid crystal 212 with a polarizing filter for attaching the polarized light is attached.

フレネルレンズ203、微細位相差板204、液晶表示パネル205、ディフューザ206は、ケース207のパネル枠213ならびにカバー枠214に嵌められ、パネル枠213、カバー枠214を光源本体収納部211に固定して組み付けられる。パネル枠213の下部には、光源本体収納部211に光源本体カバー215が組み付けられる。   The Fresnel lens 203, the fine retardation plate 204, the liquid crystal display panel 205, and the diffuser 206 are fitted in the panel frame 213 and the cover frame 214 of the case 207, and the panel frame 213 and the cover frame 214 are fixed to the light source body storage unit 211. Assembled. A light source body cover 215 is assembled to the light source body housing 211 at the lower part of the panel frame 213.

図8、図9は、光源本体ユニット250の分解斜視図、断面図である。線状発光源210は、線状に配置された複数の点状発光源(LED(発光素子):白色発光ダイオード等)あるいは細長い冷陰極管等から構成するが、本実施例においては、点状発光源を用いたものを説明する。   8 and 9 are an exploded perspective view and a cross-sectional view of the light source body unit 250. FIG. The linear light source 210 is composed of a plurality of point light sources (LEDs (light emitting elements): white light emitting diodes, etc.) or elongated cold cathode tubes arranged linearly. The thing using the light emission source is demonstrated.

ホルダ208は、液晶表示パネルの中心部に向かって湾曲する様に収納部300を形成する分割構造の収納ケース301a、301bとカバー302とにより構成される。   The holder 208 includes storage cases 301a and 301b having a divided structure that forms the storage portion 300 so as to bend toward the center of the liquid crystal display panel, and a cover 302.

線状発光源210は、所定数のLED(発光素子:白色発光ダイオード等)305が線状に配列して取り付けられ、各LED305の前面には、LED305の光に指向性を持たせるプリズム306がLED305の各々に一対一に備えられる。LED305からの光を入光させる入光面(後述する)と、該入光面から入光して光路が補正された光を出光させる出光面(後述する)とが、それぞれLED305に対して一対一に備えられる。   The linear light emitting source 210 has a predetermined number of LEDs (light emitting elements: white light emitting diodes) 305 arranged in a linear manner, and a prism 306 for giving directivity to the light of the LED 305 is provided on the front surface of each LED 305. Each LED 305 is provided on a one-to-one basis. A light incident surface (described later) for entering light from the LED 305 and a light exit surface (described later) for emitting light that has entered the light incident surface and whose optical path has been corrected are paired with respect to the LED 305. Be prepared for one.

プリズム306をLED305の各々に一対一に備えるので、プリズムに入光した光の損失を少なくして出光させることができる。また、プリズムの入光面と出光面とをそれぞれLED305に対して一対一に備えるので、LED305からの光を好適に入光させ、液晶表示パネル面に好適に出光させることができる。   Since the prisms 306 are provided on a one-to-one basis for each of the LEDs 305, it is possible to emit light with reduced loss of light incident on the prisms. Moreover, since the light incident surface and the light exit surface of the prism are provided one-on-one with respect to the LED 305, the light from the LED 305 can be preferably incident and the liquid crystal display panel can be preferably emitted.

ホルダ208の収納ケース301a、301bに、LED305を配列した基板308を収納して、各プリズム体306の前面に偏光フィルタ付TN液晶212をカバー302を介して取り付けて、光源本体ユニット250が形成される。   The substrate 308 in which the LEDs 305 are arranged is stored in the storage cases 301 a and 301 b of the holder 208, and the TN liquid crystal 212 with a polarizing filter is attached to the front surface of each prism body 306 via the cover 302, thereby forming the light source body unit 250. The

線状発光源210は、基板308にLED305とプリズム体306は、プリズムの出光面が、液晶表示パネル205の中心に向かって湾曲するように形成される。   The linear light source 210 is formed on the substrate 308 with the LED 305 and the prism body 306 so that the light exit surface of the prism is curved toward the center of the liquid crystal display panel 205.

偏光フィルタ付TN液晶212は、図5のように線状発光源210の任意の位置に偏光切替部を設けることが可能であり、右側の発光部位210aと左側の発光部位210bとで特性を異ならせた光を透過することができる。   As shown in FIG. 5, the TN liquid crystal 212 with a polarizing filter can be provided with a polarization switching unit at an arbitrary position of the linear light source 210. The characteristics of the right light emitting part 210a and the left light emitting part 210b are different. The transmitted light can be transmitted.

なお、線状発光源210は単一の基板に構成したが、基板を直線状の中央部308aの基板と直線状の周辺部308bの基板とに分割して、それぞれの基板にLED305を線状に配列して、それぞれユニットに形成して、この複数の直線状の線状発光源のユニットを折れ線状に配設して、線状発光源210を構成するようにして良い。   Although the linear light source 210 is configured as a single substrate, the substrate is divided into a linear central portion 308a substrate and a linear peripheral portion 308b substrate, and the LED 305 is linearly arranged on each substrate. The linear light emitting source 210 may be configured by arranging the plurality of linear light emitting source units in a polygonal line.

図8において、ホルダ208の収納ケース301a、301bには、空冷用の吸気口320と排気口321とが形成される。基板308は放熱性を良くするためにアルミ製の基板からなり、また面積の大きいものが用いられる。空冷用のファン222(図7参照)の駆動によって、吸気口320より吸引された空気は、基板308の両面に沿い周辺部から中央部に向かって流れ、排気口321より排出される。   In FIG. 8, an air inlet 320 and an air outlet 321 for air cooling are formed in the storage cases 301 a and 301 b of the holder 208. The substrate 308 is made of an aluminum substrate in order to improve heat dissipation, and a substrate having a large area is used. When the air cooling fan 222 (see FIG. 7) is driven, the air sucked from the air inlet 320 flows along the both sides of the substrate 308 from the peripheral part toward the center part and is discharged from the air outlet 321.

図10、図11は、プリズム(レンズ体)306単体の斜視図、平面図である。   10 and 11 are a perspective view and a plan view of the prism (lens body) 306 alone.

プリズム306は、入光面400から入光したLED305の光の拡散を防ぎ指向性を持たせて所定角度の拡がりで出光面401から出射させるように、楔形状に形成される。入光面400が楔形状の先端となり、出光面401が楔形状の後端となる。   The prism 306 is formed in a wedge shape so as to prevent the light of the LED 305 entering from the light incident surface 400 from diffusing and to emit light from the light output surface 401 with a directivity and spreading at a predetermined angle. The light incident surface 400 is a wedge-shaped front end, and the light exit surface 401 is a wedge-shaped rear end.

図11のように、プリズム306は、LED305からほぼ真っ直ぐに入光した光はそのまま出光面401から出射させるが、一定角度以上で入光した光(矢印で示す)は、プリズム306の側面を全反射しながら大部分が出光面401から所定角度範囲の方向に出射される。   As shown in FIG. 11, the prism 306 emits light that enters the LED 305 almost straight from the light exit surface 401 as it is, but light that enters at a certain angle or more (indicated by arrows) Most of the light is emitted from the light exit surface 401 in a predetermined angle range while being reflected.

各入光面400の大きさは、LED305の発光面の大きさと略同一もしくはこれよりいくらか大きく形成される。   The size of each light incident surface 400 is substantially the same as or slightly larger than the size of the light emitting surface of the LED 305.

プリズム306は、LED305の照射範囲を絞ると同時に、光速のスループットを損失しない範囲で出光面積を小さくすることにより輝度を高める役割を任っている。   The prism 306 has the role of increasing the luminance by narrowing the irradiation range of the LED 305 and reducing the light output area within a range not losing the light speed throughput.

プリズムは、胴部の各面つまり上下方向(液晶表示パネルに対して)側面402の形状および左右方向(液晶表示パネルに対して)側面403の形状を直線状(平面)に形成した楔形状にしているが、図12のように上下方向(液晶表示パネルに対して)側面402の形状を入光面400側から出光面401側に向かって曲率を変化させた曲面、例えばいわゆるベジエ曲線の曲面に形成して良い。   The prism has a wedge shape in which the shape of each side of the body, that is, the side surface 402 in the vertical direction (relative to the liquid crystal display panel) and the shape of the side surface 403 in the horizontal direction (relative to the liquid crystal display panel) are formed linearly (planar). However, as shown in FIG. 12, a curved surface in which the curvature of the shape of the side surface 402 is changed from the light incident surface 400 side toward the light emitting surface 401 side, for example, a curved surface of a so-called Bezier curve. May be formed.

このような曲面にプリズム306の上下方向側面402を形成すれば、図12のように、前図11のものと比べて、相対的に大きな入射角で入光した光(矢印で示す)も、プリズム306の側面402での全反射によって、液晶表示パネルの範囲に出射範囲が絞られると同時に、照明の均一性を改善するべく、出光面401から適切に所定角度範囲の方向に出射される。したがって、出光する光が上下方向(液晶表示パネルに対して)へ拡散するのを好適に抑えることができる。このような曲面は、液晶表示パネルの特に狭い方に対応する側面に使用するのが効果的である。また、プリズムの左右方向側面403を直線状に形成すれば、出光する光が左右方向(液晶表示パネルに対して)の視野角を広げることができると同時に、研磨等の加工を容易にすることが可能となる。又、一般的に出光面積を大きくしてゆくと、照射範囲が狭まる傾向を持ち、液晶パネルよりも小さくなる場合もある。これを避けるために、入出光面積の比や側面形状を制御することで、出光面積を大きくすると同時に、適切な照射範囲を保つようにする。   If the vertical side surface 402 of the prism 306 is formed on such a curved surface, as shown in FIG. 12, light incident at a relatively large incident angle (indicated by an arrow) as compared with that of the previous FIG. By the total reflection at the side surface 402 of the prism 306, the emission range is narrowed down to the range of the liquid crystal display panel, and at the same time, the light is emitted from the light exit surface 401 in the direction of a predetermined angle range in order to improve the uniformity of illumination. Accordingly, it is possible to suitably suppress the emitted light from diffusing in the vertical direction (relative to the liquid crystal display panel). It is effective to use such a curved surface on a side surface corresponding to a particularly narrow side of the liquid crystal display panel. Further, if the left and right side surfaces 403 of the prism are formed in a straight line, the emitted light can widen the viewing angle in the left and right direction (relative to the liquid crystal display panel), and at the same time, processing such as polishing is facilitated. Is possible. In general, when the light emission area is increased, the irradiation range tends to be narrowed and may be smaller than the liquid crystal panel. In order to avoid this, by controlling the ratio of the light incident / exiting area and the side surface shape, the light emitting area is increased and, at the same time, an appropriate irradiation range is maintained.

更にフィルタの配列方向に出光面を大きくしすぎると、フィルタに入射する光束の角度範囲が大きくなり、液晶表示パネルの隣接する画素を光束が通過するようになるため、クロストークが大きくなる。   Further, if the light exit surface is too large in the filter arrangement direction, the angular range of the light beam incident on the filter becomes large, and the light beam passes through adjacent pixels of the liquid crystal display panel, so that crosstalk increases.

図13、図14は、別例の光源本体ユニット250の斜視図、分解斜視図である。線状発光源210は、線状に配置された複数の点状発光源(LED(発光素子):白色発光ダイオード等)あるいは細長い冷陰極管等から構成するが、別例においては、点状発光源を用いたものを説明する。   13 and 14 are a perspective view and an exploded perspective view of a light source body unit 250 of another example. The linear light emission source 210 is constituted by a plurality of point light emission sources (LEDs (light emitting elements): white light emitting diodes, etc.) arranged in a line, or an elongated cold cathode tube. However, in another example, the point light emission is performed. Explain what uses the source.

ホルダ350は、分割構造の収納ケース352a、352bとカバー353とにより構成され、収納ケース352a、352bとカバー353とにより所定の曲率(この例の場合フレネルレンズ203の焦点距離を半径とする)の弧状(曲線状)の収納部351が形成される。   The holder 350 includes divided storage cases 352a and 352b and a cover 353. The storage cases 352a and 352b and the cover 353 have a predetermined curvature (in this example, the focal length of the Fresnel lens 203 is a radius). An arcuate (curved) storage portion 351 is formed.

線状発光源210は、所定の曲率(フレネルレンズ203の焦点距離を半径とする)の弧状(曲線状)に曲げ形成された基板(図示しない)に所定数のLED(発光素子:白色発光ダイオード等)305が線状に配列して取り付けられる。   The linear light-emitting source 210 has a predetermined number of LEDs (light-emitting elements: white light-emitting diodes) on a substrate (not shown) bent in an arc shape (curved shape) with a predetermined curvature (the focal length of the Fresnel lens 203 is a radius). Etc.) 305 are arranged in a line and attached.

各LED305は、等間隔に設けられ、各LED305の前面には、LED305の光に指向性を持たせるプリズム306がLED305の各々に一対一に備えられる。   Each LED 305 is provided at equal intervals, and a prism 306 for imparting directivity to the light of the LED 305 is provided on each LED 305 on a one-to-one basis on the front surface of each LED 305.

プリズム306は、前図10、前図11あるいは前図12のように、LED305の光の拡散を防ぎ指向性を持たせて所定角度の拡がりで出射させる楔形状に形成される。   As shown in FIG. 10, FIG. 11, or FIG. 12, the prism 306 is formed in a wedge shape that prevents diffusion of light from the LED 305, emits light with a directivity, and spreads at a predetermined angle.

各プリズムの前面に偏光フィルタ付TN液晶212(図示しない)をカバー353を介して取り付けて、光源本体ユニット250が形成される。   A light source body unit 250 is formed by attaching a TN liquid crystal 212 (not shown) with a polarizing filter to the front surface of each prism via a cover 353.

線状発光源210は、左右対称の曲線状に、各プリズム306の出光面が、液晶表示パネル205の中心部から略等距離に位置するように形成される。   The linear light source 210 is formed in a symmetrical curve shape so that the light exit surface of each prism 306 is located at an approximately equal distance from the center of the liquid crystal display panel 205.

これによれば、前述の実施例のものと比べて、線状発光源210の線状の発光部位が、フレネルレンズ203の中心から等距離に位置するように、線状発光源210と観察者が略共役の位置となるように、配置できる。   According to this, the linear light emitting source 210 and the observer are arranged so that the linear light emitting portion of the linear light emitting source 210 is located at an equal distance from the center of the Fresnel lens 203 as compared with the above-described embodiment. Can be arranged so as to be a substantially conjugate position.

したがって、左眼ゾーン、右眼ゾーンの輝度のむらを確実に無くすことができ、立体画像を一層認識しやすくできる。   Therefore, uneven brightness in the left eye zone and the right eye zone can be reliably eliminated, and a stereoscopic image can be more easily recognized.

なお、本実施例では、線状発光源210として、複数の点状発光源(LED(発光素子):白色発光ダイオード等)を線状に配置したものを示したが、冷陰極管等を用いるようにしても良く、この場合は細長い冷陰極管等を折れ線状にあるいは所定の弧状(曲線状)に形成して用いれば良い。   In this embodiment, as the linear light source 210, a plurality of point light sources (LEDs (light emitting elements): white light emitting diodes, etc.) are linearly arranged. However, a cold cathode tube or the like is used. In this case, an elongated cold cathode tube or the like may be formed in a polygonal line or a predetermined arc (curved).

フレネルレンズ203の働きとしては、中央部のLED305からの光束を観察者の眼の位置に集光し、視野の確保と観測位置における立体可能な左右の領域を効果的に分離する事が主目的である。線状発行源210が直線状の場合、線状発光源210の周辺部から入射する光束の集光特性が悪化し、光の利用効率を低下させる原因となる。この集光特性悪化の要因のひとつがフレネルレンズ203の像面画湾曲であるため、上記のような湾曲配置とすることで補正できる。なお、湾曲の度合いは、像面湾曲にきっちり一致させる必要は無く、配置や製造上の便宜を考慮し、適宜設定する事ができる。   The main purpose of the Fresnel lens 203 is to focus the light flux from the central LED 305 on the position of the observer's eye, and to effectively separate the left and right regions that can be stereoscopically secured at the observation position by securing the visual field. It is. When the linear emission source 210 is linear, the condensing characteristic of the light beam incident from the peripheral portion of the linear light emission source 210 is deteriorated, which causes a reduction in light use efficiency. Since one of the causes of the deterioration of the condensing characteristic is the curvature of the image plane of the Fresnel lens 203, it can be corrected by using the curved arrangement as described above. It should be noted that the degree of curvature does not need to exactly match the curvature of field and can be set as appropriate in consideration of arrangement and manufacturing convenience.

したがって、左眼ゾーン、右眼ゾーンの輝度のむらを十分に削減でき、光の有効利用が可能となり、立体画像を一層認識しやすくできる。   Therefore, uneven brightness in the left eye zone and the right eye zone can be sufficiently reduced, light can be used effectively, and a three-dimensional image can be recognized more easily.

なお、今回開示された実施例は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。   In addition, it should be thought that the Example disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の実施例の画像表示装置の機能説明図である。It is function explanatory drawing of the image display apparatus of the Example of this invention. 偏光フィルタ付TN液晶の断面略図である。2 is a schematic cross-sectional view of a TN liquid crystal with a polarizing filter. 第一の発明の効果説明図である。It is effect explanatory drawing of 1st invention. 第一の発明の効果説明図である。It is effect explanatory drawing of 1st invention. 第一の発明の効果説明図である。It is effect explanatory drawing of 1st invention. 本発明の実施例の斜視図である。It is a perspective view of the Example of this invention. 本発明の実施例の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the Example of this invention. 光源本体ユニットの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a light source main body unit. 光源本体ユニットの断面図である。It is sectional drawing of a light source main body unit. プリズム単体の斜視図である。It is a perspective view of a prism simple substance. プリズム単体の平面図である。It is a top view of a prism simple substance. プリズム単体の平面図(局面タイプ)である。It is a top view (phase type) of a prism simple substance. 光源本体ユニット(別例)の斜視図である。It is a perspective view of a light source body unit (another example). 光源本体ユニット(別例)の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a light source body unit (another example).

符号の説明Explanation of symbols

201 光源
202 反射板(ミラー)
203 フレネルレンズ
204 微細位相差板
205 液晶表示パネル
206 ディフューザ
207 ケース
208 ホルダ
210 線状発光源
210a 右側の発光部位
210b 左側の発光部位
212 偏光フィルタ付TN液晶
212a 偏光フィルタ付TN液晶(右側領域)
212b 偏光フィルタ付TN液晶(左側領域)
212c 偏光切替部
212d 偏光フィルタ
212e TN液晶パネル用ガラス基板
212f TN液晶
212g TN液晶駆動用透明電極
216 表示ユニット
250 光源本体ユニット
300 収納部
301a、301b 収納ケース
302 カバー
305 LED
306 プリズム
308 基板
320 吸気口
321 排気口
350 ホルダ
351 収納部
352a、352b 収納ケース
353 カバー
400 プリズム入光面
401 プリズム出光面
201 Light source 202 Reflector (mirror)
203 Fresnel lens 204 Fine retardation plate 205 Liquid crystal display panel 206 Diffuser 207 Case 208 Holder 210 Linear light source 210a Right side light emitting part 210b Left side light emitting part 212 TN liquid crystal with polarizing filter 212a TN liquid crystal with polarizing filter (right side area)
212b TN liquid crystal with polarizing filter (left side region)
212c Polarization switching unit 212d Polarizing filter 212e TN liquid crystal panel glass substrate 212f TN liquid crystal 212g TN liquid crystal driving transparent electrode 216 Display unit 250 Light source body unit 300 Storage unit 301a, 301b Storage case 302 Cover 305 LED
306 Prism 308 Substrate 320 Intake port 321 Exhaust port 350 Holder 351 Storage unit 352a, 352b Storage case 353 Cover 400 Prism incident surface 401 Prism output surface

Claims (4)

後方から照射された光を透過可能な液晶表示パネルと、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源との間に配置され、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フィルタと、を備え、
前記光源は、偏光が特定されない光を放射する発光源と、前記偏光が特定されない光を前記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で出力する偏光手段と、異なる偏光の光を左右各々の目に到達する方向に屈折させて前記液晶表示パネルに照射する光学手段と、を含んで構成された画像表示装置において、
前記発光源は、前記液晶表示パネルに対して、水平方向配置されて線状に発光する線状発光源であって、
前記特定の偏光の光と、前記特定の偏光と直交する偏光の光とを作製する手段としてTN液晶を利用することを特徴とする三次元画像表示装置。
A liquid crystal display panel capable of transmitting light irradiated from behind, a light having a specific polarization, and a light source for irradiating the liquid crystal display panel with a light having a polarization orthogonal to the specific polarization;
A first region that is disposed between the liquid crystal display panel and the light source and transmits light of the specific polarization, and a second region that transmits light of polarization orthogonal to the light of the specific polarization are vertically A filter provided repeatedly in the direction,
The light source is a light source that emits light whose polarization is not specified, and a polarization unit that outputs the light whose polarization is not specified as the light of the specific polarization and the light orthogonal to the specific polarization, and different polarizations An optical means for refracting the light in the direction of reaching the left and right eyes and irradiating the liquid crystal display panel,
The light-emitting source is a linear light-emitting source that emits light in a linear manner with respect to the liquid crystal display panel.
A three-dimensional image display device using a TN liquid crystal as means for producing the light of the specific polarization and the light of a polarization orthogonal to the specific polarization.
前記線状発光源には、発光源の照射範囲を絞って輝度を高めるプリズムを配設したことを特徴とする請求項1に記載の三次元画像表示装置。   The three-dimensional image display device according to claim 1, wherein the linear light emitting source is provided with a prism that narrows an irradiation range of the light emitting source to increase luminance. 前記線状発光源は、線状に配置された複数の点状発光源から構成され、
前記プリズムは、前記点状発光源からの光を入光させる入光面と、該入光面から入光して光路が補正された光を出光させる出光面とを、それぞれ点状発光源に対して一対一に備えることを特徴とする請求項2に記載の三次元画像表示装置。
The linear light source is composed of a plurality of point light sources arranged in a line,
The prism has a light incident surface that receives light from the point light source and a light output surface that emits light that has entered the light incident surface and the light path is corrected, respectively. The three-dimensional image display apparatus according to claim 2, wherein the three-dimensional image display apparatus is provided on a one-to-one basis.
前記プリズムの出光面及び又は、前記発光源及び前記偏光手段が液晶表示パネルの中心部発光源に向かって湾曲するように形成されることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の三次元画像表示装置。
4. The light emitting surface of the prism, or the light emitting source and the polarizing means are formed so as to bend toward the central light emitting source of the liquid crystal display panel. The three-dimensional image display device described.
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