JP2006284619A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】縦向きに配置した場合および横向きに配置した場合の両方の場合に、観察者に立体画像を提供することが可能な画像表示装置を提供する。
【解決手段】この画像表示装置１は、位相差板８と横向き用液晶パネル４とを設けるとともに、表示パネル５が縦向きに配置された状態で、位相差板８の偏光制御領域８ｂを透過した光により左目用画像Ｌ１を観察者２０の左目２０ａに入射し、右目用画像Ｒ１を観察者２０の右目２０ｂに入射することにより、観察者２０に立体画像を提供し、かつ、表示パネル５が横向きに配置された状態で、横向き用液晶４の偏光制御領域４ｂを透過した光により左目用画像Ｌ２を観察者２０の左目２０ａに入射し、右目用画像Ｒ２を観察者２０の右目２０ｂに入射することにより、観察者２０に立体画像を提供する。
【選択図】図２

Description

この発明は、画像表示装置に関し、特に、立体画像を表示することが可能な画像表示装置に関する。

従来、３次元の立体画像を表示することが可能な３次元画像表示装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

上記特許文献１には、画像表示面の観察者側に配置された電子式パララックスバリアを、マイクロコンピュータなどの制御手段により制御することによって、電子式パララックスバリアの所定の位置に、所定の形状の開口部および遮光部を観察者の左目および右目を結んだ線分に対して実質的に垂直方向にストライプ状に形成することが可能な３次元画像表示装置が開示されている。この特許文献１に開示された３次元画像表示装置では、観察者に３次元画像を提供する場合には、観察者の左目に左眼用の画像が入射するとともに、観察者の右目に右目用画像が入射するように、電子式パララックスバリアの開口部が形成される。

また、従来、表示パネルの観察者側にスリット状の開口部および遮光部が設けられたバリアを配置することによって、観察者に立体画像を提示可能な立体画像表示装置が提案されている。図１７は、従来の一例による立体画像表示装置の原理を説明するための平面図である。図１７を参照して、従来の立体画像表示装置５００の構成について説明する。

従来の立体画像表示装置５００は、図１７に示すように、画像を表示するための表示パネル５０１と、表示パネル５０１の観察者５１０側に配置された偏光板５０２と、偏光板５０２の観察者５１０側に設けられたバリア５０３とを備えている。

また、表示パネル５０１は、ガラス基板５０１ａを有している。また、表示パネル５０１には、観察者５１０の左目５１０ａと右目５１０ｂとを結んだ線分に対して実質的に直交する方向（図１７の紙面に対して垂直方向）に延びる画素列５０１ｂおよび画素列５０１ｃが交互に設けられている。この画素列５０１ｂには、観察者５１０の左目５１０ａが見るための画像Ｌ１０が表示されているとともに、画素列５０１ｃには、観察者５１０の右目５１０ｂが見るための画像Ｒ１０が表示されている。

また、バリア５０３には、表示パネル５０１から出射された光を遮光するための遮光部５０３ａと、表示パネル５０１から出射された光を透過させるための開口部５０３ｂとが設けられている。この遮光部５０３ａおよび開口部５０３ｂは、表示パネル５０１の画素列５０１ｂおよび５０１ｃと同様に、観察者５１０の左目５１０ａおよび右目５１０ｂを結んだ線分に対して実質的に直交する方向（図１７の紙面に対して垂直な方向）に延びるように交互に設けられている。また、遮光部５０３ａおよび開口部５０３ｂは、表示パネル５０１の画素列５０１ｂおよび５０１ｃからなる組毎に対応して設けられている。

次に、図１７を参照して、従来の立体画像表示装置５００による立体画像表示方法について説明する。

従来の立体画像表示装置５００では、観察者５１０がバリア５０３の開口部５０３ｂを介して表示パネル５０１を観察する場合、観察者５１０の左目５１０ａには、表示パネル５０１の画素列５０１ｂに表示されている画像Ｌ１０が入射されるとともに、観察者５１０の右目５１０ｂには、表示パネル５０１の画素列５０１ｃに表示されている画像Ｒ１０が入射される。これにより、観察者５１０が、立体画像を観察することが可能となる。

特許２８５７４２９号公報

しかしながら、図１７に示した従来の立体画像表示装置５００では、立体画像表示装置５００を、たとえば、縦向きに配置した場合にのみ観察者５１０に立体画像を提供するように対応させており、立体画像表示装置５００を、たとえば、横向きに配置した場合には、観察者５１０に立体画像を提供することが困難であるという問題点があった。

また、上記特許文献１も同様な問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、縦向きに配置した場合および横向きに配置した場合の両方の場合に、観察者に立体画像を提供することが可能な画像表示装置を提供することである。

課題を解決するための手段および発明の効果

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による画像表示装置は、画像を表示するための表示パネルと、表示パネルに光を照射するための光源と、光源から照射された光を第１の偏光軸を有する光と、第２の偏光軸を有する光とに分離するための第１偏光軸制御手段と、光源から照射された光を第３の偏光軸を有する光と、第４の偏光軸を有する光とに分離するための第２偏光軸制御手段とを備え、表示パネルが第１の方向に配置された状態で、第１の偏光軸を有する光および第２の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させることにより、観察者に立体画像を提供するとともに、表示パネルが第１の方向と交差する第２の方向に配置された状態で、第３の偏光軸を有する光および第４の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に進行させることにより、観察者に立体画像を提供する。

この一の局面による画像表示装置では、上記のように、第１偏光軸制御手段と第２偏光軸制御手段とを設けるとともに、表示パネルが第１の方向に配置された状態で、光源から照射されて第１偏光軸制御手段により分離された第１の偏光軸を有する光および第２の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させることにより、観察者に立体画像を提供し、かつ、表示パネルが第１の方向と交差する第２の方向に配置された状態で、光源から照射されて第２偏光軸制御手段により分離された第３の偏光軸を有する光および第４の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させることにより、観察者に立体画像を提供することによって、表示パネルを第１の方向（縦向き）に配置した場合および第２の方向（横向き）に配置した場合の両方の場合に、観察者に立体画像を提供することができる。

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、表示パネルが第１の方向に配置された状態で、第１の偏光軸を有する光および第２の偏光軸を有する光の一方により、左目用画像を観察者の左目に向かって進行させるとともに、右目用画像を観察者の右目に向かって進行させることによって、観察者に立体画像を提供し、表示パネルが第１の方向と交差する第２の方向に配置された状態で、第３の偏光軸を有する光および第４の偏光軸を有する光の一方により、左目用画像を観察者の左目に向かって進行させるとともに、右目用画像を観察者の右目に向かって進行させることによって、観察者に立体画像を提供する。このように構成すれば、表示パネルを第１の方向（縦向き）に配置した場合および第２の方向（横向き）に配置した場合の両方の場合に、容易に、観察者に立体画像を提供することができる。

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、第１偏光軸制御手段は、光源から照射された光を第１の偏光軸を有する光に制御するための複数の第１偏光制御領域と、光源から照射された光を第２の偏光軸を有する光に制御するための複数の第２偏光制御領域とを含み、複数の第１偏光制御領域および複数の第２偏光制御領域は、表示パネルが第１の方向に配置された状態で、階段状に配置されている。このように構成すれば、斜め方向に延びる階段状に配置された複数の第１偏光制御領域および複数の第２偏光制御領域により、第１の偏光軸を有する光および第２の偏光軸を有する光の一方を、縦方向および横方向にほぼ均等に分散した状態で観察者の目に向かって進行させることができるので、表示パネルの画像の解像度の低下を縦方向と横方向とに分散することができる。これにより、画像劣化の少ない立体画像を観察者に提供することができる。

上記第１偏光軸制御手段が第１偏光制御領域および第２偏光制御領域を含む画像表示装置において、好ましくは、表示パネルは、光の３原色を表示するための複数のドット領域を含み、第１偏光軸制御手段の第１偏光制御領域および第２偏光制御領域は、それぞれ、表示パネルの各々のドット領域毎に配置されている。このように構成すれば、ドット領域毎に設けられた第１偏光制御領域および第２偏光制御領域により、表示パネルの画像を細分化した状態で観察者の目に入射させることができる。これにより、より画像劣化の少ない立体画像を観察者に提供することができる。

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、第１偏光軸制御手段は、位相差板を含む。このように位相差板を用いれば、光源から照射された光を第１の偏光軸を有する光と第２の偏光軸を有する光とに、容易に、分離することができる。

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、第２偏光軸制御手段は、光源から照射された光を第３の偏光軸を有する光に制御するための複数の第３偏光制御領域と、光源から照射された光を第４の偏光軸を有する光に制御するための複数の第４偏光制御領域とを含み、第３偏光制御領域および第４偏光制御領域は、表示パネルが第２の方向に配置された状態で、観察者の左右の目を結んだ方向に対して実質的に垂直方向に延びるとともに、観察者の左右の目を結んだ方向に沿った方向に交互に配置されている。このように構成すれば、表示パネルが第２の方向に配置された状態で、観察者の左右の目を結んだ方向に対して実質的に垂直方向に延びる第３偏光制御領域および第４偏光制御領域により、第３の偏光軸を有する光および第４の偏光軸を有する光の一方を、容易に、観察者の目に向かって進行させることができるので、容易に、表示パネルが第２の方向に配置された状態で、立体画像を観察者に提供することができる。

上記第２偏光軸制御手段が第３偏光制御領域および第４偏光制御領域を含む画像表示装置において、好ましくは、表示パネルは、光の３原色をそれぞれ表示するための３つのドット領域を含み、第２偏光軸制御手段の第３偏光制御領域および第４偏光制御領域の観察者の左右の目を結んだ方向に沿った方向の長さは、ドット領域の観察者の左右の目を結んだ方向に沿った方向の長さに実質的に対応するように設定されており、表示パネルの光の３原色をそれぞれ表示するための３つのドット領域は、表示パネルが第２の方向に配置された状態で、観察者の左右の目を結んだ方向に対して実質的に垂直方向に隣接するように配置される。このように構成すれば、観察者の左右の目を結んだ方向に対して実質的に垂直に延びるように設けられた第３偏光制御領域および第４偏光制御領域に、それぞれ、光の３原色に対応する３つのドット領域を配置することができるので、観察者に画像劣化の少ない立体画像を提供することができる。

上記第２偏光軸制御手段が第３偏光制御領域および第４偏光制御領域を含む画像表示装置において、好ましくは、第２偏光軸制御手段は、第３偏光制御領域および第４偏光制御領域を有する第１偏光制御液晶パネルを含み、第１偏光制御液晶パネルの第３偏光制御領域および第４偏光制御領域には、それぞれ、液晶に電圧を印加するための電極が第３偏光制御領域および第４偏光制御領域と同じ方向に延びるように形成されている。このように構成すれば、第１偏光制御液晶パネルの電極を用いて、第３偏光制御領域および第４偏光制御領域の液晶に電圧を印加することができるので、液晶の電圧の印加状態を制御することによって、第３偏光制御領域および第４偏光制御領域の偏光制御状態を容易に変化させることができる。これにより、第２の方向に配置された場合のみ、偏光制御を行うようにすることができる。

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、表示パネルが第１の方向に配置された状態で、第１の偏光軸を有する光を第５の偏光軸を有する光に制御するとともに、第２の偏光軸を有する光を第６の偏光軸を有する光に制御し、第２の方向に配置された状態で、第１の偏光軸を有する光および第２の偏光軸を有する光を、偏光軸を制御せずに透過させる第３偏光軸制御手段をさらに備える。このように構成すれば、第３偏光軸制御手段により、表示パネルが第１の方向に配置されている場合のみ、偏光制御を行うことができるとともに、表示パネルが第２の方向に配置されている場合には、偏光制御を行わないようにすることができる。

上記第３偏光軸制御手段を備える画像表示装置において、好ましくは、第３偏光軸制御手段は、第１の偏光軸を有する光を第５の偏光軸を有する光に制御するとともに、第２の偏光軸を有する光を第６の偏光軸を有する光に制御する第１の状態と、第１の偏光軸を有する光および第２の偏光軸を有する光を、偏光軸を制御せずに透過させる第２の状態とを切り換え可能な第２偏光制御液晶パネルを含む。このように構成すれば、第２偏光制御液晶パネルにより、表示パネルが第１の方向に配置されている場合、および、表示パネルが第２の方向に配置されている場合に応じて、上記第１の状態と第２の状態とを切り換えることができるので、容易に、表示パネルの配置状態に応じて偏光制御の有無を切り換えることができる。

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、第１偏光軸制御手段および第２偏光軸制御手段は、表示パネルを挟み込むように配置される。このように構成すれば、たとえば、表示パネルと第１偏光軸制御手段との間に第２偏光軸制御手段を配置する場合に比べて、表示パネルと第１偏光軸制御手段との間隔を小さくすることができるので、表示パネルからの適視距離を小さくすることができる。これにより、本発明の画像表示装置を表示パネルが小さい携帯電話などに用いた場合に、表示パネルから観察者の目までの距離（適視距離）を小さくすることができるので、表示パネルの立体画像を見やすくすることができる。

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、第１の偏光軸を有する光を第５の偏光軸を有する光に制御するとともに、第２の偏光軸を有する光を第６の偏光軸を有する光に制御する第３偏光軸制御手段をさらに備え、第２偏光軸制御手段は、第３の偏光軸を有する光および第４の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる場合と、第３の偏光軸を有する光および第４の偏光軸を有する光の両方を観察者の目に向かって進行させる場合とに切り換え可能であるとともに、第３偏光軸制御手段は、第５の偏光軸を有する光および第６の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる場合と、第５の偏光軸を有する光および第６の偏光軸を有する光の両方を観察者の目に向かって進行させる場合とに切り換え可能であり、第２偏光軸制御手段が、第３の偏光軸を有する光および第４の偏光軸を有する光の両方を観察者の目に向かって進行させるとともに、第３偏光軸制御手段が、第５の偏光軸を有する光および第６の偏光軸を有する光の両方を観察者の目に向かって進行させることによって、観察者に平面画像を提供する。このように構成すれば、第２偏光軸制御手段を、第３の偏光軸を有する光および第４の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる場合と、第３の偏光軸を有する光および第４の偏光軸を有する光の両方を観察者の目に向かって進行させる場合とに切り換えるとともに、第３偏光軸制御手段を、第５の偏光軸を有する光および第６の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させる場合と、第５の偏光軸を有する光および第６の偏光軸を有する光の両方を観察者の目に向かって進行させる場合とに切り換えることにより、１つの画像表示装置で、観察者に立体画像および平面画像の両方を提供することができる。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による画像表示装置を示した分解斜視図である。図２は、図１に示した本発明の一実施形態による表示パネルを縦向き（図１の状態）に配置した場合の立体画像表示時において観察者が表示パネルを見た状態を上方から示した図である。図３は、図１に示した本発明の一実施形態による表示パネルを横向き（図１を９０°回転させた状態）に配置した場合の立体画像表示時において観察者が表示パネルを見た状態を上方から示した図である。図４〜図７は、図１に示した本発明の一実施形態による画像表示装置の構成を詳細に説明するための図である。まず、図１〜図７を参照して、本発明の一実施形態による画像表示装置１の構成について説明する。

本発明の一実施形態による画像表示装置１は、図１に示すように、バックライト２と、バックライト２の光出射側に配置される偏光板３と、偏光板３の光出射側に配置される横向き用の偏光制御液晶パネル４（以下、「横向き用液晶パネル４」という）と、横向き用液晶パネル４の光出射側に配置され、画像を表示する液晶表示パネルからなる表示パネル５と、表示パネル５を挟み込むように配置される偏光板６および７と、偏光板７の光出射側に配置される位相差板８と、位相差板８の光出射側に配置される縦向き用の偏光制御液晶パネル９（以下、「縦向き用液晶パネル９」という）と、縦向き用液晶パネル９の光出射側に配置される偏光板１０とを備えている。なお、バックライト２は、本発明の「光源」の一例であり、横向き用液晶パネル４は、本発明の「第２偏光軸制御手段」および「第１偏光制御液晶パネル」の一例である。また、位相差板８は、本発明の「第１偏光軸制御手段」の一例であり、縦向き用液晶パネル９は、本発明の「第３偏光軸制御手段」および「第２偏光制御液晶パネル」の一例である。

また、バックライト２は、偏光板３に光を照射する機能を有する。また、偏光板３は観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有しているので、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する光のみを透過する機能を有する。なお、本実施形態では、偏光軸の角度は、表示パネル５を縦向きに配置した状態における角度を示す。

また、横向き用液晶パネル４は、図４に示すように、偏光制御領域４ａおよび４ｂを有している。なお、偏光制御領域４ａは、本発明の「第３偏光制御領域」の一例であり、偏光制御領域４ｂは、本発明の「第４偏光制御領域」の一例である。また、偏光制御領域４ａおよび４ｂは、表示パネル５（図１参照）を横向きに配置した場合（図３および図４の場合）には、観察者２０（図３参照）の左目２０ａと右目２０ｂとを結んだ線分に対して実質的に垂直方向（Ａ方向）に延びるように配置されている。また、偏光制御領域４ａおよび４ｂには、それぞれ、Ａ方向に延びる電極４ｃが設けられている。これにより、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂに位置する液晶に電極４ｃを用いて電圧を印加することが可能となるので、液晶への電圧の印加状態を制御することによって、偏光制御領域４ａおよび４ｂの偏光制御状態を容易に変化させることが可能となる。これにより、横向きに配置された場合のみ、横向き用液晶パネル４による偏光制御を行うようにすることが可能となる。また、偏光制御領域４ａおよび４ｂは、観察者２０側から見て水平方向（約０°）の偏光軸を有している。また、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａは、透過する光の偏光軸を横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａの水平方向（約０°）の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化させる機能を有する。具体的には、横向き用液晶パネル４は、入射した光にλ／２の位相差を付与する機能を有するので、横向き用液晶パネル４の水平方向（約０°）の偏光軸に対して、たとえば、角度αの偏光軸を有する光は、横向き用液晶パネル４の水平方向（約０°）の偏光軸により、角度−αの偏光軸を有する光に変化されて出射される。なお、本実施形態では、後述するように、位相差板８および縦向き用液晶パネル９も同様の機能を有している。また、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂは、電圧印加状態（ＯＮ状態）にすることにより水平方向（約０°）の偏光軸を無効にして所定の偏光軸を有する光を偏光軸を変化させないで透過する機能を有するとともに、電圧非印加状態（ＯＦＦ状態）にすることにより水平方向（約０°）の偏光軸を有効にしてその偏光軸に対して線対称に光の偏光軸を変化させる機能を有する。なお、表示パネル５（図１参照）を横向きに配置した場合（図３および図４の場合）には、偏光制御領域４ａは、電圧印加状態（ＯＮ状態）になるとともに、偏光制御領域４ｂは、電圧非印加状態（ＯＦＦ状態）になる。また、偏光板６は、図１に示すように、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有しているので、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する光のみを透過する機能を有する。

また、表示パネル５は、入射した光を、偏光軸が約９０°変化した状態で出射する機能を有する。また、表示パネル５は、図５に示すように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の光の３原色をそれぞれ表示するための３つのドット領域５ａ〜５ｃからなる複数の画素領域５ｄと、光の３原色をそれぞれ表示するための３つのドット領域５ｅ〜５ｇからなる複数の画素領域５ｈとを有している。

ここで、本実施形態では、表示パネル５を縦向きに配置した場合には、ドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇに表示される左目用画像Ｌ１および右目用画像Ｒ１は、階段状の一例である千鳥格子状（階段状）に配置されている。具体的には、図５に示した各ドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇにおいて、右目用画像Ｒ１の表示領域は、ハッチング（斜線）領域で示されており、左目用画像Ｌ１の表示領域は、ハッチング（斜線）が施されていない非ハッチング領域で示されている。図５に示すように、ハッチング領域に位置する左目用画像Ｌ１は、斜め方向（図５のＣ方向）にＲＧＢのドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇが連続するように表示される。また、ハッチングのない非ハッチング領域に位置する右目用画像Ｒ１も、斜め方向（図５のＣ方向）にＲＧＢのドット領域が連続するように表示される。そして、左目用画像Ｌ１と右目用画像Ｒ１とは、ＲＧＢのドット領域が連続するように延びる斜め方向（図５のＣ方向）に交差する方向に交互に表示される。

また、本実施形態では、表示パネル５を横向きに配置した場合には、図６に示すように、光の３原色（ＲＧＢ）に対応するドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｆは、それぞれ、観察者２０（図３参照）の左目２０ａと右目２０ｂとを結んだ線分に対して実質的に垂直方向（縦方向）（Ａ方向）に延びるように配置される。また、ドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｆの観察者２０（図３参照）の左目２０ａと右目２０ｂとを結んだ線分に沿った方向（横方向）（Ｂ方向）の長さは、横向き用液晶パネル４（図４参照）の偏光制御領域４ａおよび４ｂ（図４参照）の観察者２０の左目２０ａと右目２０ｂとを結んだ線分に沿った方向（縦方向）（Ｂ方向）の長さに対応するように設けられている。図６に示した横向き配置の場合には、ハッチング（斜線）領域で示される左目用画像Ｌ２、および、ハッチングの施されない非ハッチング領域で示される右目用画像Ｒ２は、それぞれ、縦方向（Ａ方向）にＲＧＢのドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇが連続して延びるように表示される。また、図６に示した横向き配置の場合には、縦方向（Ａ方向）に延びる左目用画像Ｌ２と右目用画像Ｒ２とは、横方向（Ｂ方向）に交互に表示される。また、左目用画像Ｌ２が表示される領域（ハッチング領域）は、図３に示すように、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ｂと観察者２０の左目２０ａとを結んだ線上に配置されるとともに、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａと観察者２０の右目２０ｂとを結んだ線上に配置される。また、右目用画像Ｒ２が表示される領域（非ハッチング領域）は、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａと観察者２０の左目２０ａとを結んだ線上に配置されるとともに、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ｂと観察者２０の右目２０ｂとを結んだ線上に配置される。

また、偏光板７は、図１に示すように、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有しているので、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する光のみを透過する機能を有する。また、位相差板８は、図７に示すように、複数の偏光制御領域８ａおよび８ｂを含んでいる。なお、偏光制御領域８ａは、本発明の「第１偏光制御領域」の一例であり、偏光制御領域８ｂは、本発明の「第２偏光制御領域」の一例である。また、偏光制御領域８ａは、図２に示すように、表示パネル５の左目用画像Ｌ１が表示される領域と観察者２０の右目２０ｂとを結んだ線上に配置されるとともに、表示パネル５の右目用画像Ｒ１が表示される領域と観察者２０の左目２０ａとを結んだ線上に配置される。また、偏光制御領域８ｂは、表示パネル５の左目用画像Ｌ１が表示される領域と観察者２０の左目２０ａとを結んだ線上に配置されるとともに、表示パネル５の右目用画像Ｒ１が表示される領域と観察者２０の右目２０ｂとを結んだ線上に配置される。また、図７に示すように、偏光制御領域８ａおよび８ｂは、図５に示した縦向きに配置した状態の表示パネル５のドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇに対応する実質的に長方形の形状を有する。また、表示パネル５（図５参照）を縦向きに配置した場合には、表示パネル５のドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇと同様、偏光制御領域８ａおよび８ｂの長手方向が観察者２０（図２参照）の左目２０ａと右目２０ｂ（図２参照）とを結んだ線分に対して実質的に垂直方向（Ｂ方向）に配置される。また、位相差板８の偏光制御領域８ａおよび８ｂは、透過する光の偏光軸を位相差板８の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化させる機能を有する。

また、本実施形態では、位相差板８の偏光制御領域８ａおよび８ｂは、図５および図７に示すように、表示パネル５の左目用画像Ｌ１および右目用画像Ｒ１の表示領域に対応するように千鳥格子状に配置されている。なお、本実施形態では、位相差板８の偏光制御領域８ａおよび８ｂは、階段状の一例としての千鳥格子状に配置されている。また、図７に示すように、偏光制御領域８ａは、観察者２０（図２参照）側から見て約７５°の偏光軸を有しており、偏光制御領域８ｂは、観察者２０側から見て約１５°の偏光軸を有している。

また、縦向き用液晶パネル９は、図１に示すように、観察者２０側から見て約１６５°の偏光軸を有している。また、縦向き用液晶パネル９は、透過する光の偏光軸を縦向き用液晶パネル９の約１６５°の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化させる機能を有する。また、縦向き用液晶パネル９は、ＯＮ状態にすることによって約１６５°の偏光軸を無効にする機能を有するとともに、ＯＦＦ状態にすることによって約１６５°の偏光軸を有効にする機能を有する。また、偏光板１０は、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有している。なお、偏光板１０は、入射する光の偏光軸と偏光板１０の偏光軸との交差する角度をθ、光量（光の振幅）をＣとすると、入射する光を、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する光に変化させるとともに、Ｃ×（ｃｏｓθ）^２の光量（光の振幅）を有する光に変化させて透過する機能を有する。

（縦向き配置時の立体画像表示モード）
図８は、図１に示した本発明の一実施形態による表示パネルの縦向き配置時における立体画像表示方法を説明するための図である。なお、図８において、破線は、偏光板３、６、７、１０、横向き用液晶パネル４、位相差板８および縦向き用液晶パネル９の偏光軸の角度を示すとともに、矢印は、透過光の偏光軸の角度を示す。次に、図２、図４および図８を参照して、本発明の一実施形態による表示パネル５の縦向き配置時における立体画像表示方法について説明する。

まず、バックライト２（図２参照）から照射された光は、図８に示すように、偏光板３により、観察者２０（図２参照）側から見て約１３５°の偏光軸を有する光のみを透過する。そして、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する光が、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂを透過する。この際、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂは、電極４ｃ（図４参照）に電圧が印加されることにより、ＯＮ状態に制御されているので、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂの偏光軸は無効になっている。これにより、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂに入射した光は、偏光軸が変化されることなく透過する。その後、横向き用液晶パネル４を出射した光は、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する偏光板６を透過する。また、偏光板６を出射した光は、表示パネル５のドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇに入射する。この場合、図５に示すように、ドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇのうちのハッチング（斜線）領域には、左目用画像Ｌ１（図２参照）が表示されているとともに、ドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇのうちの非ハッチング領域には、右目用画像Ｒ１（図２参照）が表示されている。また、表示パネル５に入射した光は、図８に示すように、表示パネル５により偏光軸が９０°変化した状態で出射される。すなわち、表示パネル５を透過した光は、偏光軸が観察者２０（図２参照）側から見て約４５°に変化された状態で出射される。そして、表示パネル５を出射した光は、観察者２０側から見て約４５°の偏光軸を有する偏光板７を透過する。また、偏光板７を透過した光は、位相差板８の偏光制御領域８ａまたは８ｂに入射する。

また、本実施形態では、位相差板８に入射する光は観察者２０（図２参照）側から見て約４５°の偏光軸を有しているので、図８に示すように、位相差板８の偏光制御領域８ａに入射した光は、位相差板８の偏光制御領域８ａの約７５°の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化されて透過する。すなわち、偏光制御領域８ａを出射した光は、観察者２０側から見て約１０５°の偏光軸を有する。そして、位相差板８の偏光制御領域８ａを出射した光は、縦向き用液晶パネル９の約１６５°の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化されて透過する。すなわち、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約４５°の偏光軸を有する。その後、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する偏光板１０により遮光される。この場合、位相差板８の偏光制御領域８ａは、図２に示すように、表示パネル５の左目用画像Ｌ１が表示される領域と観察者２０の右目２０ｂとを結ぶ線上に配置されているので、左目用画像Ｌ１が観察者２０の右目２０ｂに入射するのを抑制することが可能となる。また、位相差板８の偏光制御領域８ａは、表示パネル５の右目用画像Ｒ１が表示される領域と観察者２０の左目２０ａとを結ぶ線上に配置されているので、右目用画像Ｒ１が観察者２０の左目２０ａに入射するのを抑制することが可能となる。

一方、位相差板８の偏光制御領域８ｂに入射した光は、図８に示すように、位相差板８の偏光制御領域８ｂの約１５°の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化されて透過する。すなわち、偏光制御領域８ｂを出射した光は、観察者２０側から見て約１６５°の偏光軸を有する。そして、位相差板８の偏光制御領域８ｂを出射した光は、縦向き用液晶パネル９の約１６５°の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化されて透過する。この場合、位相差板８の偏光制御領域８ｂを出射した光の偏光軸の角度と縦向き用液晶パネル９の偏光軸の角度とが同じであるので、縦向き用液晶パネル９に入射した光は、偏光軸が約１６５°から変化されずに出射される。その後、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０（図２参照）側から見て約１３５°の偏光軸に変化されるとともに、たとえば、光量（光の振幅）をＤとすると、Ｄ×（ｃｏｓθ１）^２（θ１＝約１６５°−約１３５°＝約３０°）の光量（光の振幅）を有する光に変化された状態で偏光板１０から出射される。この場合、位相差板８の偏光制御領域８ｂは、図２に示すように、表示パネル５の左目用画像Ｌ１が表示される領域と、観察者２０の左目２０ａとを結ぶ線上に配置されているので、左目用画像Ｌ１を観察者２０の左目２０ａに入射することが可能となる。また、位相差板８の偏光制御領域８ｂは、表示パネル５の右目用画像Ｒ１が表示される領域と、観察者２０の右目２０ｂとを結ぶ線上に配置されているので、右目用画像Ｒ１を観察者２０の右目２０ｂに入射することが可能となる。

上記のように、縦向き配置時において、観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂに、それぞれ、左目用画像Ｌ１および右目用画像Ｒ１が入射されることにより、観察者２０は、立体画像を見ることが可能となる。

（横向き配置時の立体画像表示モード）
図９は、図１に示した本発明の一実施形態による表示パネルの横向き配置時における立体画像表示方法を説明するための図である。次に、図３、図４および図９を参照して、本発明の一実施形態による表示パネル５の縦向き配置時における立体画像表示方法について説明する。

まず、バックライト２（図３参照）から照射された光は、図９に示すように、偏光板３により、観察者２０（図３参照）側から見て約１３５°の偏光軸を有する光のみを透過する。なお、横向き配置時には、縦向き配置時に比べて偏光軸が９０°ずつ回転するが、本実施形態では、簡略化のため、横向き配置時においても、縦向き配置時の偏光軸の角度をそのまま用いて説明する。そして、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する光が、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂを透過する。

また、横向き配置の場合には、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａは、電極４ｃ（図４参照）に電圧を印加しないＯＦＦ状態に制御されているので、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａの水平方向（約０°）の偏光軸は有効になる。これにより、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａに入射した光は、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａの水平方向（約０°）の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化されて透過する。すなわち、偏光制御領域４ａを出射した光は、観察者２０側から見て約４５°の偏光軸を有する。そして、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａを出射した光は、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する偏光板６により遮光される。この場合、図３に示すように、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａと観察者２０の左目２０ａとを結ぶ線上に、表示パネル５の右目用画像Ｒ２が表示される領域が配置されているので、右目用画像Ｒ２が観察者２０の左目２０ａに入射するのを抑制することが可能となる。また、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａと観察者２０の右目２０ｂとを結ぶ線上に、表示パネル５の左目用画像Ｌ２が表示される領域が配置されているので、左目用画像Ｌ２が観察者２０の右目２０ｂに入射するのを抑制することが可能となる。

一方、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ｂは、横向き配置時には、電極４ｃ（図４参照）に電圧を印加するＯＮ状態に制御されているので、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ｂの偏光軸は無効になる。したがって、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ｂに入射した光は、図９に示すように、偏光軸を変化されることなく出射される。すなわち、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ｂから出射された光は、観察者２０（図３参照）側から見て約１３５°の偏光軸を有する。

また、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ｂを出射した光は、観察者２０（図３参照）側から見て約１３５°の偏光軸を有する偏光板６を透過する。また、偏光板６を出射した光は、表示パネル５のドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇに入射する。また、表示パネル５に入射した光は、表示パネル５により偏光軸が９０°変化した状態で出射される。すなわち、表示パネル５を透過した光は、偏光軸が観察者２０側から見て約４５°に変化された状態で出射される。そして、表示パネル５を出射した光は、観察者２０側から見て約４５°の偏光軸を有する偏光板７を透過する。また、偏光板７を透過した光は、位相差板８の偏光制御領域８ａまたは８ｂに入射する。

また、本実施形態では、位相差板８に入射する光は観察者２０（図３参照）側から見て約４５°の偏光軸を有しているので、位相差板８の偏光制御領域８ａに入射した光は、位相差板８の偏光制御領域８ａの約７５°の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化されて透過する。すなわち、偏光制御領域８ａを出射した光は、観察者２０側から見て約１０５°の偏光軸を有する。また、縦向き用液晶パネル９は、ＯＮ状態に制御されるので、縦向き用液晶パネル９の偏光軸は無効になる。これにより、縦向き用液晶パネル９に入射した光は、偏光軸が変化されることなく縦向き用液晶パネル９から出射される。すなわち、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１０５°の偏光軸を有する。その後、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸に変化されるとともに、たとえば、光量（光の振幅）をＥとすると、Ｅ×（ｃｏｓθ２）^２（θ２＝約１３５°−約１０５°＝約３０°）の光量（光の振幅）を有する光に変化された状態で偏光板１０から出射される。このとき、図３に示すように、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ｂと観察者２０の左目２０ａとを結ぶ線上に、表示パネル５の左目用画像Ｌ２が表示される領域が配置されているので、左目用画像Ｌ２を観察者２０の左目２０ａに入射することが可能となる。また、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ｂと観察者２０の右目２０ｂとを結ぶ線上に、表示パネル５の右目用画像Ｒ２が表示される領域が配置されているので、右目用画像Ｒ２を観察者２０の右目２０ｂに入射することが可能となる。

一方、位相差板８の偏光制御領域８ｂに入射した光は、図９に示すように、位相差板８の偏光制御領域８ｂの約１５°の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化されて透過する。すなわち、偏光制御領域８ｂを出射した光は、観察者２０（図３参照）側から見て約１６５°の偏光軸を有する。また、縦向き用液晶パネル９は、ＯＮ状態に制御されるので、縦向き用液晶パネル９の偏光軸は無効になる。これにより、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、偏光軸が変化されることなく縦向き用液晶パネル９から出射される。すなわち、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１６５°の偏光軸を有する。その後、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸に変化されるとともに、たとえば、光量（光の振幅）をＦとすると、Ｆ×（ｃｏｓθ３）^２（θ３＝約１６５°−約１３５°＝約３０°）の光量（光の振幅）を有する光に変化された状態で偏光板１０から出射される。このとき、図３に示すように、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ｂと観察者２０の左目２０ａとを結ぶ線上に、表示パネル５の左目用画像Ｌ２が表示される領域が配置されているので、左目用画像Ｌ２を観察者２０の左目２０ａに入射することが可能となる。また、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ｂと観察者２０の右目２０ｂとを結ぶ線上に、表示パネル５の右目用画像Ｒ２が表示される領域が配置されているので、右目用画像Ｒ２を観察者２０の右目２０ｂに入射することが可能となる。

上記のように、横向き配置時において、観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂに、それぞれ、左目用画像Ｌ２および右目用画像Ｒ２が入射されることにより、観察者２０は、立体画像を見ることが可能となる。

（縦向き配置時の平面画像表示モード）
図１０は、図１に示した本発明の一実施形態による表示パネルを縦向きに配置した場合の平面画像表示時において観察者が表示パネルを見た状態を上方から示した図である。図１１は、図１に示した本発明の一実施形態による表示パネルの縦向き配置および横向き配置時における平面画像表示方法を説明するための図である。次に、図４、図１０および図１１を参照して、本発明の一実施形態による表示パネル５の縦向き配置時における平面画像表示方法について説明する。

まず、バックライト２（図１０参照）から照射された光は、図１１に示すように、偏光板３により、観察者２０（図１０参照）側から見て約１３５°の偏光軸を有する光のみを透過する。そして、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する光が、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂを透過する。この際、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂは、電極４ｃ（図４参照）に電圧が印加されることにより、ＯＮ状態に制御されているので、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂの偏光軸は無効になっている。これにより、図１１に示すように、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂに入射した光は、偏光軸が変化されることなく透過する。その後、横向き用液晶パネル４を出射した光は、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する偏光板６を透過する。また、偏光板６を出射した光は、表示パネル５のドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇに入射する。この場合、全てのドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇ（図１０参照）には、平面画像Ｓ１（図１０参照）が表示されている。また、表示パネル５に入射した光は、表示パネル５により偏光軸が９０°変化した状態で出射される。すなわち、表示パネル５を透過した光は、偏光軸が観察者２０側から見て約４５°に変化された状態で出射される。そして、表示パネル５を出射した光は、観察者２０側から見て約４５°の偏光軸を有する偏光板７を透過する。また、偏光板７を透過した光は、位相差板８の偏光制御領域８ａまたは８ｂに入射する。

また、本実施形態では、位相差板８に入射する光は観察者２０（図１０参照）側から見て約４５°の偏光軸を有しているので、位相差板８の偏光制御領域８ａに入射した光は、位相差板８の偏光制御領域８ａの約７５°の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化されて透過する。すなわち、偏光制御領域８ａを出射した光は、観察者２０側から見て約１０５°の偏光軸を有する。また、縦向き用液晶パネル９は、ＯＮ状態に制御されるので、縦向き用液晶パネル９の偏光軸は無効になる。これにより、縦向き用液晶パネル９に入射した光は、偏光軸が変化されることなく縦向き用液晶パネル９から出射される。すなわち、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１０５°の偏光軸を有する。その後、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸に変化されるとともに、たとえば、光量（光の振幅）をＨとすると、Ｈ×（ｃｏｓθ４）^２（θ４＝約１３５°−約１０５°＝約３０°）の光量（光の振幅）を有する光に変化された状態で偏光板１０から出射される。この偏光制御領域８ａを介して偏光板１０から出射された光により、偏光制御領域８ａに対応する表示パネル５の平面画像Ｓ１が観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂに入射される。

一方、位相差板８の偏光制御領域８ｂに入射した光は、図１１に示すように、位相差板８の偏光制御領域８ｂの約１５°の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化されて透過する。すなわち、偏光制御領域８ｂを出射した光は、観察者２０（図１０参照）側から見て約１６５°の偏光軸を有する。また、縦向き用液晶パネル９は、ＯＮ状態に制御されるので、縦向き用液晶パネル９の偏光軸は無効になる。これにより、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、偏光軸が変化されることなく縦向き用液晶パネル９から出射される。すなわち、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１６５°の偏光軸を有する。その後、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸に変化されるとともに、たとえば、光量（光の振幅）をＩとすると、Ｉ×（ｃｏｓθ５）^２（θ５＝約１６５°−約１３５°＝約３０°）の光量（光の振幅）を有する光に変化された状態で偏光板１０から出射される。この偏光制御領域８ｂを介して偏光板１０から出射された光により、偏光制御領域８ｂに対応する表示パネル５の平面画像Ｓ１が観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂに入射される。

上記のように、観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂに平面画像Ｓ１が入射されることにより、観察者２０は平面画像を見ることが可能となる。

（横向き配置時の平面画像表示モード）
図１２は、図１に示した本発明の一実施形態による表示パネルを横向きに配置した場合の平面画像表示時において観察者が表示パネルを見た状態を上方から示した図である。次に、図４、図１１および図１２を参照して、本発明の一実施形態による表示パネル５の横向き配置時における平面画像表示方法について説明する。

まず、バックライト２（図１２参照）から照射された光は、図１１に示すように、偏光板３により、観察者２０（図１２参照）側から見て約１３５°の偏光軸を有する光のみを透過する。そして、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する光が、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂを透過する。この際、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂは、電極４ｃ（図４参照）に電圧が印加されることにより、ＯＮ状態に制御されているので、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂの偏光軸は無効になっている。これにより、図１１に示すように、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂに入射した光は、偏光軸が変化されることなく透過する。その後、横向き用液晶パネル４を出射した光は、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸を有する偏光板６を透過する。また、偏光板６を出射した光は、表示パネル５のドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇに入射する。この場合、全てのドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇ（図１２参照）には、平面画像Ｓ２（図１２参照）が表示されている。また、表示パネル５に入射した光は、表示パネル５により偏光軸が９０°変化した状態で出射される。すなわち、表示パネル５を透過した光は、偏光軸が観察者２０側から見て約４５°に変化された状態で出射される。そして、表示パネル５を出射した光は、観察者２０側から見て約４５°の偏光軸を有する偏光板７を透過する。また、偏光板７を透過した光は、位相差板８の偏光制御領域８ａまたは８ｂに入射する。

また、本実施形態では、位相差板８に入射する光は観察者２０（図１２参照）側から見て約４５°の偏光軸を有しているので、位相差板８の偏光制御領域８ａに入射した光は、位相差板８の偏光制御領域８ａの約７５°の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化されて透過する。すなわち、偏光制御領域８ａを出射した光は、観察者２０側から見て約１０５°の偏光軸を有する。また、縦向き用液晶パネル９は、ＯＮ状態に制御されるので、縦向き用液晶パネル９の偏光軸は無効になる。これにより、縦向き用液晶パネル９に入射した光は、偏光軸が変化されることなく縦向き用液晶パネル９から出射される。すなわち、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１０５°の偏光軸を有する。その後、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸に変化されるとともに、たとえば、光量（光の振幅）をＨとすると、Ｈ×（ｃｏｓθ４）^２（θ４＝約１３５°−約１０５°＝約３０°）の光量（光の振幅）を有する光に変化された状態で偏光板１０から出射される。この偏光制御領域８ａを介して偏光板１０から出射された光により、偏光制御領域８ａに対応する表示パネル５の平面画像Ｓ２が観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂに入射される。

一方、位相差板８の偏光制御領域８ｂに入射した光は、図１１に示すように、位相差板８の偏光制御領域８ｂの約１５°の偏光軸に対して線対称の偏光軸に変化されて透過する。すなわち、偏光制御領域８ｂを出射した光は、観察者２０（図１２参照）側から見て約１６５°の偏光軸を有する。また、縦向き用液晶パネル９は、ＯＮ状態に制御されるので、縦向き用液晶パネル９の偏光軸は無効になる。これにより、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、偏光軸が変化されることなく縦向き用液晶パネル９から出射される。すなわち、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１６５°の偏光軸を有する。その後、縦向き用液晶パネル９を出射した光は、観察者２０側から見て約１３５°の偏光軸に変化されるとともに、たとえば、光量（光の振幅）をＩとすると、Ｉ×（ｃｏｓθ５）^２（θ５＝約１６５°−約１３５°＝約３０°）の光量（光の振幅）を有する光に変化された状態で偏光板１０から出射される。この偏光制御領域８ｂを介して偏光板１０から出射された光により、偏光制御領域８ｂに対応する表示パネル５の平面画像Ｓ２が観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂに入射される。

上記のように、観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂに平面画像Ｓ２が入射されることにより、観察者２０は平面画像を見ることが可能となる。

（本実施形態の効果）
本実施形態では、上記のように、縦向き用の位相差板８と横向き用液晶パネル４とを設けるとともに、表示パネル５が縦向きに配置された状態で、位相差板８の偏光制御領域８ｂを透過した光により、左目用画像Ｌ１および右目用画像Ｒ１をそれぞれ観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂに入射することにより、観察者２０に立体画像を提供し、かつ、表示パネル５が横向きに配置された状態で、横向き用液晶４の偏光制御領域４ｂを透過した光により、左目用画像Ｌ２および右目用画像Ｒ２をそれぞれ観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂに入射することにより、観察者２０に立体画像を提供することによって、表示パネル５を縦向きに配置した場合および横向きに配置した場合の両方の場合に、観察者２０に立体画像を提供することができる。

また、本実施形態では、位相差板８に、複数の偏光制御領域８ａおよび８ｂを設けるとともに、複数の偏光制御領域８ａおよび８ｂを、表示パネル５が縦向きに配置された状態で、千鳥格子状に配置することによって、斜め方向に延びる千鳥格子状に配置された複数の偏光制御領域８ａおよび８ｂにより、偏光制御領域８ｂを透過した光を縦方向および横方向にほぼ均等に分散した状態で観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂに向かって進行させることができるので、表示パネル５の左目用画像Ｌ１および右目用画像Ｒ１の解像度の低下を縦方向と横方向とに分散することができる。これにより、画像劣化の少ない立体画像を観察者２０に提供することができる。

また、本実施形態では、位相差板８の偏光制御領域８ａおよび８ｂを、それぞれ、表示パネル５の各々のドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇ毎に配置することによって、ドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇ毎に設けられた偏光制御領域８ａおよび８ｂにより、表示パネル５の左目用画像Ｌ１および右目用画像Ｒ１を細分化した状態で観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂに入射させることができる。これにより、より画像劣化の少ない立体画像を観察者２０に提供することができる。

また、本実施形態では、表示パネル５に、光の３原色をそれぞれ表示するためのドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇを設けるとともに、表示パネル５の光の３原色をそれぞれ表示するためのドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇを、表示パネル５が横向きに配置された状態で、観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂを結んだ方向に対して実質的に垂直方向に隣接するように配置することによって、観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂを結んだ方向に対して実質的に垂直に延びるように設けられた偏光制御領域４ａおよび４ｂに対応するように光の３原色をそれぞれ表示するためのドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇを配置することができるので、偏光制御領域４ａおよび４ｂに所定の１原色を表示するドット領域５ａ〜５ｃおよび５ｅ〜５ｇのみを配置する場合に比べて、観察者２０に画像劣化の少ない立体画像を提供することができる。

また、本実施形態では、位相差板８および横向き用液晶パネル４を、表示パネル５を挟み込むように配置することによって、表示パネル５と位相差板８との間隔Ｗ１（図１３参照）を、たとえば、図１４に示すように、表示パネル５および位相差板８を横向き用液晶パネル４を挟み込むように配置する場合の表示パネル５と位相差板８との間隔Ｗ２に比べて小さくすることができるので、表示パネル５からの適視距離Ｗ３（図１３参照）を、表示パネル５および位相差板８を横向き用液晶パネル４を挟み込むように配置する場合の表示パネル５からの適視距離Ｗ４（図１４参照）に比べて小さくすることができる。これにより、たとえば、画像表示装置１を表示パネル５が小さい携帯電話などに用いた場合に、表示パネル５から観察者２０の左目２０ａおよび右目２０ｂまでの距離を小さくすることができるので、表示パネル５の立体画像を見やすくすることができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべ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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての偏光が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、位相差板８の偏光制御領域８ａおよび８ｂをドット領域毎に対応して設けるとともに、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂの幅をドット領域の幅に対応して設けた例を示したが、本発明はこれに限らず、位相差板８の偏光制御領域８ａおよび８ｂを、たとえば、画素領域毎に対応して設けてもよいし、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂを複数のドット領域の幅に対応して設けてもよい。

また、上記実施形態では、位相差板８の偏光制御領域８ａおよび８ｂを階段状の一例である千鳥格子状に配置した例を示したが、本発明はこれに限らず、位相差板８の偏光制御領域８ａおよび８ｂを所定の方向（図７のＢ方向）に延びるように配置してもよいし、千鳥格子状以外の階段状に延びるように配置してもよい。なお、上記実施形態において、複数の観察者に立体画像を提供する場合には、位相差板８の偏光制御領域８ａおよび８ｂを千鳥格子状ではない階段状に延びるように配置すればよい。

また、上記実施形態では、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂを所定の方向に延びるように配置した例を示したが、本発明はこれに限らず、横向き用液晶パネル４の偏光制御領域４ａおよび４ｂを、位相差板８の偏光制御領域８ａおよび８ｂのように、千鳥格子状に配置してもよい。

また、上記実施形態では、表示パネルのドット領域を縦方向および横方向に直線的に配置した例を示したが、本発明はこれに限らず、図１５に示した本発明の一実施形態の変形例のように、表示パネル１５のドット領域１５ａ〜１５ｃを横方向に直線状に配置するとともに、ドット領域１５ｄ〜１５ｆを横方向に直線状に配置し、ドット領域１５ａ〜１５ｃと、ドット領域１５ｄ〜１５ｆとを縦方向に、それぞれ、ジグザグに配置してもよい。この場合、図１６に示すように、位相差板１８の偏光制御領域１８ａおよび１８ｂを表示パネル１５のドット領域１５ａ〜１５ｆに対応するように配置すればよい。たとえば、縦向きの配置状態で、立体画像を表示する場合には、図１５のハッチング（斜線）領域に左目用画像Ｌ３を表示し、図１５の非ハッチング領域に右目用画像Ｒ３を表示すればよい。この場合、図１６の偏光制御領域１８ａおよび１８ｂは、それぞれ、図１５の左目用画像Ｌ３および右目用画像Ｒ３に対応するように配置すればよい。

また、上記実施形態では、表示パネル５を挟み込むように配置される偏光板６および７は、互いに直交する偏光軸を有するＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）方式を用いた例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、ＶＡ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）方式およびＥＣＢ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｂｉｒｅｆｒｉｎｇｅｎｃｅ）方式などの他の方式を用いてもよい。この場合、たとえば、ＶＡ方式を用いれば、表示パネル５を挟み込むように配置された偏光板６および７を、同じ偏光軸を有する偏光板により構成するとともに、表示パネル５、偏光板６および７の偏光軸に対応するように、偏光板３、横向き用液晶パネル４、位相差板８、縦向き用液晶パネル９および偏光板１０の偏光軸を設定すればよい。

また、上記実施形態では、偏光板３、６、７、１０、横向き用液晶パネル４、位相差板８の偏光制御領域８ａ、８ｂおよび縦向き用液晶パネル９の偏光軸を、それぞれ、約１３５°、約１３５°、約４５°、約１３５°、水平方向（約０°）、約７５°、約１５°、約１６５°に設定した例を示したが、本発明はこれに限らず、偏光板３、６、７、１０、横向き用液晶パネル４、位相差板８の偏光制御領域８ａ、８ｂおよび縦向き用液晶パネル９の偏光軸を上記の値以外の値に設定してもよい。

本発明の一実施形態による画像表示装置を示した分解斜視図である。 図１に示した本発明の一実施形態による表示パネルを縦向きに配置した場合の立体画像表示時において観察者が表示パネルを見た状態を上方から示した図である。 図１に示した本発明の一実施形態による表示パネルを横向きに配置した場合の立体画像表示時において観察者が表示パネルを見た状態を上方から示した図である。 図１に示した本発明の一実施形態による横向き用液晶パネルの部分拡大図である。 図１に示した本発明の一実施形態による画像表示装置の表示パネルを縦向きに配置した場合の表示パネルの部分拡大図である。 図１に示した本発明の一実施形態による画像表示装置の表示パネルを横向きに配置した場合の表示パネルの部分拡大図である。 図１に示した本発明の一実施形態による画像表示装置の位相差板の部分拡大図である。 図１に示した本発明の一実施形態による表示パネルの縦向き配置時における立体画像表示方法を説明するための図である。 図１に示した本発明の一実施形態による表示パネルの横向き配置時における立体画像表示方法を説明するための図である。 図１に示した本発明の一実施形態による表示パネル５を縦向きに配置した場合の平面画像表示時において観察者が表示パネル５を見た状態を上方から示した図である。 図１に示した本発明の一実施形態による表示パネル５の縦向き配置および横向き配置時における平面画像表示方法を説明するための図である。 図１に示した本発明の一実施形態による表示パネル５を横向きに配置した場合の平面画像表示時において観察者が表示パネル５を見た状態を上方から示した図である。 図１に示した本発明の一実施形態による画像表示装置の効果を説明するための図である。 図１に示した本発明の一実施形態による画像表示装置の効果を説明するための図である。 図１に示した本発明の一実施形態の変形例による画像表示装置の表示パネルを示した図である。 図１に示した本発明の一実施形態の変形例による画像表示装置の位相差板を示した図である。 従来の一例による立体画像表示装置の原理を説明するための平面図である。

符号の説明

１ 画像表示装置
２ バックライト（光源）
４ 横向き用液晶パネル（第２偏光軸制御手段、第１偏光制御液晶パネル）
４ａ 偏光制御領域（第３偏光制御領域）
４ｂ 偏光制御領域（第４偏光制御領域）
４ｃ 電極
５ 表示パネル
５ａ〜５ｃ、５ｅ〜５ｇ ドット領域
５ｄ、５ｈ 画素領域
８ 位相差板（第１偏光軸制御手段）
８ａ 偏光制御領域（第１偏光制御領域）
８ｂ 偏光制御領域（第２偏光制御領域）
９ 縦向き用液晶パネル（第３偏光軸制御手段、第２偏光制御液晶パネル）

Claims (12)

1. 画像を表示するための表示パネルと、
   前記表示パネルに光を照射するための光源と、
   前記光源から照射された光を第１の偏光軸を有する光と、第２の偏光軸を有する光とに分離するための第１偏光軸制御手段と、
   前記光源から照射された光を第３の偏光軸を有する光と、第４の偏光軸を有する光とに分離するための第２偏光軸制御手段とを備え、
   前記表示パネルが第１の方向に配置された状態で、前記第１の偏光軸を有する光および前記第２の偏光軸を有する光の一方を観察者の目に向かって進行させることにより、前記観察者に立体画像を提供するとともに、
   前記表示パネルが前記第１の方向と交差する第２の方向に配置された状態で、前記第３の偏光軸を有する光および前記第４の偏光軸を有する光の一方を前記観察者の目に進行させることにより、前記観察者に立体画像を提供する、画像表示装置。
2. 前記表示パネルが前記第１の方向に配置された状態で、前記第１の偏光軸を有する光および前記第２の偏光軸を有する光の一方により、左目用画像を前記観察者の左目に向かって進行させるとともに、右目用画像を前記観察者の右目に向かって進行させることによって、前記観察者に立体画像を提供し、
   前記表示パネルが前記第１の方向と交差する前記第２の方向に配置された状態で、前記第３の偏光軸を有する光および前記第４の偏光軸を有する光の一方により、前記左目用画像を前記観察者の左目に向かって進行させるとともに、前記右目用画像を前記観察者の右目に向かって進行させることによって、前記観察者に立体画像を提供する、請求項１に記載の画像表示装置。
3. 前記第１偏光軸制御手段は、前記光源から照射された光を前記第１の偏光軸を有する光に制御するための複数の第１偏光制御領域と、前記光源から照射された光を前記第２の偏光軸を有する光に制御するための複数の第２偏光制御領域とを含み、
   前記複数の第１偏光制御領域および前記複数の第２偏光制御領域は、前記表示パネルが第１の方向に配置された状態で、階段状に配置されている、請求項１または２に記載の画像表示装置。
4. 前記表示パネルは、光の３原色を表示するための複数のドット領域を含み、
   前記第１偏光軸制御手段の前記第１偏光制御領域および前記第２偏光制御領域は、それぞれ、前記表示パネルの各々の前記ドット領域毎に配置されている、請求項３に記載の画像表示装置。
5. 前記第１偏光軸制御手段は、位相差板を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像表示装置。
6. 前記第２偏光軸制御手段は、前記光源から照射された光を前記第３の偏光軸を有する光に制御するための複数の第３偏光制御領域と、前記光源から照射された光を前記第４の偏光軸を有する光に制御するための複数の第４偏光制御領域とを含み、
   前記第３偏光制御領域および前記第４偏光制御領域は、前記表示パネルが第２の方向に配置された状態で、前記観察者の左右の目を結んだ方向に対して実質的に垂直方向に延びるとともに、前記観察者の左右の目を結んだ方向に沿った方向に交互に配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の画像表示装置。
7. 前記表示パネルは、光の３原色をそれぞれ表示するための３つのドット領域を含み、
   前記第２偏光軸制御手段の前記第３偏光制御領域および前記第４偏光制御領域の前記観察者の左右の目を結んだ方向に沿った方向の長さは、前記ドット領域の前記観察者の左右の目を結んだ方向に沿った方向の長さに実質的に対応するように設定されており、
   前記表示パネルの光の３原色をそれぞれ表示するための３つのドット領域は、前記表示パネルが第２の方向に配置された状態で、前記観察者の左右の目を結んだ方向に対して実質的に垂直方向に隣接するように配置される、請求項６に記載の画像表示装置。
8. 前記第２偏光軸制御手段は、前記第３偏光制御領域および前記第４偏光制御領域を有する第１偏光制御液晶パネルを含み、
   前記第１偏光制御液晶パネルの前記第３偏光制御領域および前記第４偏光制御領域には、それぞれ、液晶に電圧を印加するための電極が前記第３偏光制御領域および前記第４偏光制御領域と同じ方向に延びるように形成されている、請求項６または７に記載の画像表示装置。
9. 前記表示パネルが前記第１の方向に配置された状態で、前記第１の偏光軸を有する光を第５の偏光軸を有する光に制御するとともに、前記第２の偏光軸を有する光を第６の偏光軸を有する光に制御し、前記第２の方向に配置された状態で、前記第１の偏光軸を有する光および前記第２の偏光軸を有する光を、偏光軸を制御せずに透過させる第３偏光軸制御手段をさらに備える、請求項１〜８のいずれか１項に記載の画像表示装置。
10. 前記第３偏光軸制御手段は、前記第１の偏光軸を有する光を前記第５の偏光軸を有する光に制御するとともに、前記第２の偏光軸を有する光を前記第６の偏光軸を有する光に制御する第１の状態と、前記第１の偏光軸を有する光および前記第２の偏光軸を有する光を、偏光軸を制御せずに透過させる第２の状態とを切り換え可能な第２偏光制御液晶パネルを含む、請求項９に記載の画像表示装置。
11. 前記第１偏光軸制御手段および前記第２偏光軸制御手段は、前記表示パネルを挟み込むように配置される、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の画像表示装置。
12. 前記第１の偏光軸を有する光を第５の偏光軸を有する光に制御するとともに、前記第２の偏光軸を有する光を第６の偏光軸を有する光に制御する第３偏光軸制御手段をさらに備え、
    前記第２偏光軸制御手段は、前記第３の偏光軸を有する光および前記第４の偏光軸を有する光の一方を前記観察者の目に向かって進行させる場合と、前記第３の偏光軸を有する光および前記第４の偏光軸を有する光の両方を前記観察者の目に向かって進行させる場合とに切り換え可能であるとともに、
    前記第３偏光軸制御手段は、前記第５の偏光軸を有する光および前記第６の偏光軸を有する光の一方を前記観察者の目に向かって進行させる場合と、前記第５の偏光軸を有する光および前記第６の偏光軸を有する光の両方を前記観察者の目に向かって進行させる場合とに切り換え可能であり、
    前記第２偏光軸制御手段が、前記第３の偏光軸を有する光および前記第４の偏光軸を有する光の両方を前記観察者の目に向かって進行させるとともに、前記第３偏光軸制御手段が、前記第５の偏光軸を有する光および前記第６の偏光軸を有する光の両方を前記観察者の目に向かって進行させることによって、前記観察者に平面画像を提供する、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の画像表示装置。

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