JP4841868B2 - Image display device - Google Patents
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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。 The present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device capable of displaying a stereoscopic image.
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)。 Conventionally, a three-dimensional image display device capable of displaying a three-dimensional stereoscopic image is known (see, for example, Patent Document 1).
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次元画像表示装置において、観察者に3次元画像を提供する場合には、観察者の左目に左目用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。
In
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19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19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。
Conventionally, there has been proposed a stereoscopic image display device capable of presenting a stereoscopic image to an observer by arranging a barrier provided with a slit-shaped opening and a light-shielding portion on the viewer side of the display panel. FIG. 19 is a plan view for explaining the principle of a conventional stereoscopic image display apparatus. With reference to FIG. 19, a configuration of a conventional stereoscopic
従来の立体画像表示装置500は、図19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。
As shown in FIG. 19, a conventional stereoscopic
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19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。
The
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19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。
In addition, the
次に、図19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。
Next, a stereoscopic image display method by the conventional stereoscopic
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。
In the conventional stereoscopic
しかしながら、図19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構成されており、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についても、上記した従来の立体画像表示装置500の場合と同様の問題点がある。
However, the conventional stereoscopic
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。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and one object of the present invention is to provide an observer with a three-dimensional view both in the case of being arranged vertically and in the case of being arranged horizontally. An object of the present invention is to provide an image display device capable of providing an image.
上記目的を達成するために、この発明の第1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、光を第1の偏光軸を有する光に変化させる第1領域と、光を第2の偏光軸を有する光に変化させる第2領域とを含む第1偏光軸制御手段と、光を少なくとも2つの異なる偏光軸を有する光に分離するための第3領域および第4領域を含む第2偏光軸制御手段とを備え、第1偏光軸制御手段は、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、第1領域を通過した光により、表示パネルに表示される左目用画像および右目用画像をそれぞれ観察者の左目および右目に進行するように分離して、観察者に立体画像を提供するとともに、第2偏光軸制御手段は、表示パネルが第1の方向と直交する第2の方向に配置された状態で、第4領域を通過した光により、表示パネルに表示される左目用画像および右目用画像をそれぞれ観察者の左目および右目に進行するように分離して、観察者に立体画像を提供し、平面的に見て、第1偏光軸制御手段の第1領域と第2偏光軸制御手段の第3領域とが重なる領域の面積は、第1偏光軸制御手段の第1領域と第2偏光軸制御手段の第4領域とが重なる領域の面積より小さい。 In order to achieve the above object, an image display device according to a first aspect of the present invention includes a display panel for displaying an image, a first region for changing light into light having a first polarization axis, and light. A first polarization axis control means including a second region for changing the light into light having the second polarization axis, and a third region and a fourth region for separating the light into light having at least two different polarization axes. Second polarization axis control means including the first polarization axis control means for the left eye displayed on the display panel by the light passing through the first region in a state where the display panel is arranged in the first direction . The image and the right-eye image are separated so as to proceed to the left eye and the right eye of the observer, respectively , and a stereoscopic image is provided to the observer. The second polarization axis control means has the display panel orthogonal to the first direction. In the state of being arranged in the second direction, The light passing through the separates to proceed left eye image and the right-eye image is displayed on the display panel on the left and right eyes of each observer, providing a stereoscopic image to the viewer, as viewed from above The area of the region where the first region of the first polarization axis control means and the third region of the second polarization axis control means overlap is the fourth area of the first region of the first polarization axis control means and the fourth of the second polarization axis control means. It is smaller than the area of the overlapping area.
この第1の局面による画像表示装置では、上記のように、第1偏光軸制御手段を設けることによって、表示パネルが第1の方向に配置された状態で、第1偏光軸制御手段の第1領域を通過した光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ができるとともに、第2偏光軸制御手段を設けることによって、表示パネルが第2の方向に配置された状態で、第2偏光軸制御手段の第3領域および第4領域により分離された少なくとも2つの異なる偏光軸を有する光のうちの少なくとも1つの偏光軸を有する光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ができる。その結果、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。また、平面的に見て、第1偏光軸制御手段の第1領域と第2偏光軸制御手段の第3領域とが重なる領域の面積を、第1偏光軸制御手段の第1領域と第2偏光軸制御手段の第4領域とが重なる領域の面積より小さくすることによって、表示パネルを第2の方向に配置して観察者に立体画像を提供する際に、第1領域と第3領域とが重なる領域を介して観察者の右目(左目)に左目用画像(右目用画像)が入射する場合であっても、第1領域と第4領域とが重なる領域の面積に比べて、第1領域と第3領域とが重なる領域の面積が小さいので、観察者の右目(左目)に左目用画像(右目用画像)が入射する量を減少させることができる。その結果、観察者の見る画像が2重像になるクロストーク現象を軽減することができる。 In the image display device according to the first aspect, as described above, by providing the first polarization axis control means, the first polarization axis control means in the state where the display panel is arranged in the first direction. By making the light that has passed through the region travel toward the viewer's eyes, a stereoscopic image can be provided to the viewer, and the display panel can be moved in the second direction by providing the second polarization axis control means. The light having at least one polarization axis among the lights having at least two different polarization axes separated by the third region and the fourth region of the second polarization axis control means in the disposed state is observed by the observer. By proceeding toward the front, a stereoscopic image can be provided to the observer. As a result, a stereoscopic image can be provided to the viewer both in the case where the display panel is arranged in the first direction (vertical direction) and in the case where the display panel is arranged in the second direction (lateral direction). Also, in plan view, the area of the region where the first region of the first polarization axis control unit and the third region of the second polarization axis control unit overlap is defined as the first region of the first polarization axis control unit and the second region. When the display panel is arranged in the second direction and a stereoscopic image is provided to the viewer by making the area smaller than the area overlapping the fourth area of the polarization axis control means, the first area and the third area Even when the left-eye image (right-eye image) is incident on the observer's right eye (left eye) through the region where the first region and the fourth region overlap, the first region and the fourth region are compared with the area of the first region. Since the area of the region where the region and the third region overlap is small, the amount of the left-eye image (right-eye image) incident on the viewer's right eye (left eye) can be reduced. As a result, it is possible to reduce the crosstalk phenomenon in which the image viewed by the observer becomes a double image.
上記第1の局面による画像表示装置において、好ましくは、第1偏光軸制御手段の第1領域は、第1の方向および第2の方向の両方に対して交差する方向に沿って配置されており、第2偏光軸制御手段の第3領域および第4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形成されている。このように構成すれば、第1の方向および第2の方向の両方に対して交差する方向に沿って配置された第1偏光軸制御手段の第1領域により、第1領域を通過した光を、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提供することができる。なお、上記のように、第1偏光軸制御手段の第1領域を第1の方向および第2の方向の両方に対して交差する方向(斜め方向)に沿って配置した場合には、観察者の右目(左目)に左目用画像(右目用画像)が入射するという不都合が生じるので、上記第1の局面のように、第1領域と第4領域とが重なる領域の面積に比べて、第1領域と第3領域とが重なる領域の面積を小さくすることにより、観察者の右目(左目)に左目用画像(右目用画像)が入射する量を減少させることが特に有効である。 In the image display device according to the first aspect, preferably, the first region of the first polarization axis control means is arranged along a direction intersecting both the first direction and the second direction. The third region and the fourth region of the second polarization axis control means are substantially perpendicular to the direction connecting the left and right eyes of the observer with the display panel arranged in the second direction. While extending, it is alternately formed in a direction along the direction connecting the left and right eyes of the observer. If comprised in this way, the light which passed the 1st area | region by the 1st area | region of the 1st polarization axis control means arrange | positioned along the direction which cross | intersects both the 1st direction and the 2nd direction Since the image can be advanced toward the viewer's eyes in a state of being evenly distributed in the vertical and horizontal directions, the reduction in the resolution of the image on the display panel can be distributed in the vertical and horizontal directions. Thereby, a stereoscopic image with little image degradation can be provided. As described above, when the first region of the first polarization axis control unit is arranged along the direction (oblique direction) intersecting both the first direction and the second direction, the observer The left eye image (right eye image) is incident on the right eye (left eye) of the first eye, so that, as in the first aspect, the first area and the fourth area are compared with the area of the overlapping area. It is particularly effective to reduce the amount of the left eye image (right eye image) incident on the viewer's right eye (left eye) by reducing the area of the region where the first region and the third region overlap.
上記第1の局面による画像表示装置において、好ましくは、表示パネルは、右目用画像を表示するための第1表示領域と、左目用画像を表示するための第2表示領域とを有し、第1表示領域と第2表示領域との間には、遮光部が設けられている。このように構成すれば、観察者の右目(左目)が、第1領域と第3領域とが重なる領域を介して、左目用画像(右目用画像)が表示される第2表示領域(第1表示領域)を見る場合であっても、第1表示領域と第2表示領域との間に設けられる遮光部により、観察者の右目(左目)に左目用画像(右目用画像)が入射する量をより減少させることができる。 In the image display device according to the first aspect, the display panel preferably includes a first display area for displaying a right-eye image and a second display area for displaying a left-eye image. A light shielding portion is provided between the first display area and the second display area. If comprised in this way, a viewer's right eye (left eye) will display the 2nd display area (1st image) for the left eye image (right eye image) through the area | region where a 1st area | region and a 3rd area | region overlap. Even when viewing the display area), the amount of the left-eye image (right-eye image) incident on the viewer's right eye (left eye) by the light-shielding portion provided between the first display area and the second display area Can be further reduced.
上記右目用画像を表示するための第1表示領域および左目用画像を表示するための第2表示領域を有する表示パネルを備えた画像表示装置において、好ましくは、第1偏光軸制御手段の第1領域は、第1の方向に配置された表示パネルの第1表示領域または第2表示領域に対応するように配置されており、第2偏光軸制御手段の第3領域および第4領域は、それぞれ、第2の方向に配置された表示パネルの第1表示領域および第2表示領域に対応するように配置されている。このように構成すれば、表示パネルの第1表示領域または第2表示領域に対応するように配置される第1偏光軸制御手段の第1領域により、表示パネルを第1の方向(縦向き)に配置した状態で、容易に、観察者に立体画像を提供することができる。また、表示パネルの第1表示領域および第2表示領域にそれぞれ対応するように配置される第2偏光軸制御手段の第3領域および第4領域により、表示パネルを第2の方向(横向き)に配置した状態で、容易に、観察者に立体画像を提供することができる。これらの結果、容易に、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。 In the image display device including the display panel having the first display region for displaying the right-eye image and the second display region for displaying the left-eye image, preferably, the first polarization axis control unit includes a first display unit. The areas are arranged so as to correspond to the first display area or the second display area of the display panel arranged in the first direction, and the third area and the fourth area of the second polarization axis control unit are respectively The display panel is arranged so as to correspond to the first display area and the second display area of the display panel arranged in the second direction. According to this structure, the display panel is moved in the first direction (vertical direction) by the first area of the first polarization axis control means arranged so as to correspond to the first display area or the second display area of the display panel. In this state, a stereoscopic image can be easily provided to the observer. Further, the display panel is moved in the second direction (laterally) by the third area and the fourth area of the second polarization axis control means arranged to correspond to the first display area and the second display area of the display panel, respectively. A stereoscopic image can be easily provided to an observer in the arranged state. As a result, a stereoscopic image can be easily provided to the viewer both in the case where the display panel is arranged in the first direction (vertical direction) and in the case where the display panel is arranged in the second direction (lateral direction). it can.
上記第1の局面による画像表示装置において、好ましくは、表示パネルは、右目用画像を表示するための第1表示領域と、左目用画像を表示するための第2表示領域とを有し、表示パネルの第1表示領域および第2表示領域は、カラー表示するためのドット領域を含み、第1偏光軸制御手段の第1領域は、表示パネルのドット領域に対応するように配置されている。このように構成すれば、ドット領域に対応するように設けられた第1偏光軸制御手段の第1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。 In the image display device according to the first aspect, preferably, the display panel includes a first display area for displaying a right-eye image and a second display area for displaying a left-eye image. The first display area and the second display area of the panel include a dot area for color display, and the first area of the first polarization axis control means is arranged so as to correspond to the dot area of the display panel. If comprised in this way, the 1st area | region of the 1st polarization axis control means provided so as to correspond to a dot area | region can make it enter into an observer's eye in the state which subdivided the image of the display panel. As a result, a stereoscopic image with less image degradation can be provided to the observer.
上記カラー表示するためのドット領域を含む表示パネルを備えた画像表示装置において、好ましくは、表示パネルのドット領域は、第2の方向が長手方向となるように長方形状に形成されるとともに、第1偏光軸制御手段の第1領域は、表示パネルのドット領域に対応するように、第2の方向が長手方向となるように長方形状に形成されており、長方形状の第1領域と第2偏光軸制御手段の第3領域とが重なる領域の第2の方向の長さは、長方形状の第1領域と第2偏光軸制御手段の第4領域とが重なる領域の第2の方向の長さより小さい。このように構成すれば、第2の方向が長手方向となるように長方形状に形成される第1偏光軸制御手段の第1領域を用いた場合に、第1領域と第3領域とが重なる領域の第2の方向の長さを、第1領域と第4領域とが重なる領域の第2の方向の長さより小さくすることによって、容易に、第1領域と第3領域とが重なる領域の面積を、第1領域と第4領域とが重なる領域の面積より小さくすることができる。その結果、観察者の右目(左目)に左目用画像(右目用画像)が入射する量を減少させることができるので、観察者の見る画像が2重像になるクロストーク現象を軽減することができる。 In the image display device including the display panel including the dot area for color display, preferably, the dot area of the display panel is formed in a rectangular shape so that the second direction is the longitudinal direction, and the first The first region of the one polarization axis control means is formed in a rectangular shape so that the second direction is the longitudinal direction so as to correspond to the dot region of the display panel, and the rectangular first region and the second region are formed. The length in the second direction of the region where the third region of the polarization axis control unit overlaps is the length in the second direction of the region where the first region of the rectangular shape and the fourth region of the second polarization axis control unit overlap. Less than that. If comprised in this way, when using the 1st field of the 1st polarization axis control means formed in the shape of a rectangle so that the 2nd direction may become a longitudinal direction, the 1st field and the 3rd field overlap. By making the length of the region in the second direction smaller than the length of the region in which the first region and the fourth region overlap in the second direction, the region in which the first region and the third region overlap can be easily obtained. The area can be made smaller than the area of the region where the first region and the fourth region overlap. As a result, the amount of the left-eye image (right-eye image) incident on the viewer's right eye (left eye) can be reduced, thereby reducing the crosstalk phenomenon in which the image viewed by the observer becomes a double image. it can.
また、上記カラー表示するためのドット領域を含む表示パネルを備えた画像表示装置において、第1偏光軸制御手段の第1領域は、表示パネルのドット領域に対応するように形成されており、第1偏光軸制御手段の第1領域と第2偏光軸制御手段の第3領域とが重なる領域の第1の方向の長さは、第1偏光軸制御手段の第1領域と第2偏光軸制御手段の第4領域とが重なる領域の第1の方向の長さよりも小さくしてもよい。このように構成すれば、第1領域と第3領域とが重なる領域の第1の方向の長さを、第1領域と第4領域とが重なる領域の第1の方向の長さより小さくすることによって、容易に、第1領域と第3領域とが重なる領域の面積を、第1領域と第4領域とが重なる領域の面積より小さくすることができる。その結果、観察者の右目(左目)に左目用画像(右目用画像)が入射する量を減少させることができるので、観察者の見る画像が2重像になるクロストーク現象を軽減することができる。 Further, in the image display device including the display panel including the dot area for color display, the first area of the first polarization axis control unit is formed to correspond to the dot area of the display panel. The length in the first direction of the region where the first region of the first polarization axis control unit and the third region of the second polarization axis control unit overlap is the first region of the first polarization axis control unit and the second polarization axis control. You may make it smaller than the length of the 1st direction of the area | region which overlaps with the 4th area | region of a means. If comprised in this way, the length of the 1st direction of the area | region where 1st area | region and 3rd area | region will overlap is made smaller than the length of 1st direction of the area | region where 1st area | region and 4th area | region overlap. Thus, the area of the region where the first region and the third region overlap can be easily made smaller than the area of the region where the first region and the fourth region overlap. As a result, the amount of the left-eye image (right-eye image) incident on the viewer's right eye (left eye) can be reduced, thereby reducing the crosstalk phenomenon in which the image viewed by the observer becomes a double image. it can.
また、上記カラー表示するためのドット領域を含む表示パネルを備えた画像表示装置において、第1偏光軸制御手段の第1領域は、表示パネルのドット領域に対応するように形成されており、第1偏光軸制御手段の第1領域と第2偏光軸制御手段の第3領域とが重なる領域の第1の方向の長さは、第1偏光軸制御手段の第1領域と第2偏光軸制御手段の第4領域とが重なる領域から離れる方向に向かって徐々に小さくなるように形成してもよい。このように構成すれば、第1領域と第3領域とが重なる領域の第1の方向の長さを、第1領域と第4領域とが重なる領域から離れる方向に向かって徐々に小さくすることによって、容易に、第1領域と第3領域とが重なる領域の面積を、第1領域と第4領域とが重なる領域の面積より小さくすることができる。その結果、観察者の右目(左目)に左目用画像(右目用画像)が入射する量を減少させることができるので、観察者の見る画像が2重像になるクロストーク現象を軽減することができる。 Further, in the image display device including the display panel including the dot area for color display, the first area of the first polarization axis control unit is formed to correspond to the dot area of the display panel. The length in the first direction of the region where the first region of the first polarization axis control unit and the third region of the second polarization axis control unit overlap is the first region of the first polarization axis control unit and the second polarization axis control. You may form so that it may become small gradually toward the direction away from the area | region which overlaps with the 4th area | region of a means. If comprised in this way, the length of the 1st direction of the area | region where 1st area | region and 3rd area | region overlap will be made small gradually toward the direction away from the area | region where 1st area | region and 4th area | region overlap. Thus, the area of the region where the first region and the third region overlap can be easily made smaller than the area of the region where the first region and the fourth region overlap. As a result, the amount of the left-eye image (right-eye image) incident on the viewer's right eye (left eye) can be reduced, thereby reducing the crosstalk phenomenon in which the image viewed by the observer becomes a double image. it can.
上記第1領域と第3領域とが重なる領域の第1の方向の長さが、第1領域と第4領域とが重なる領域の第1の方向の長さより小さいか、または、第1偏光軸制御手段の第1領域と第2偏光軸制御手段の第4領域とが重なる領域から離れる方向に向かって徐々に小さくなる画像表示装置において、好ましくは、第1偏光軸制御手段の第1領域と第2偏光軸制御手段の第3領域とが重なる領域の第2の方向の長さは、第1偏光軸制御手段の第1領域と第2偏光軸制御手段の第4領域とが重なる領域の第2の方向の長さと実質的に等しい。このように構成すれば、第1領域と第3領域とが重なる領域の面積を、第1領域と第4領域とが重なる領域の面積より小さくしたとしても、第1領域と第3領域とが重なる領域の第2の方向の長さと、第1領域と第4領域とが重なる領域の第2の方向の長さとが実質的に等しいため、表示パネルを第1の方向に配置した場合に、観察者が第1の方向(上下方向)に移動することが可能な適視距離が小さくなるのを抑制することができる。 The length in the first direction of the region where the first region and the third region overlap is smaller than the length in the first direction of the region where the first region and the fourth region overlap, or the first polarization axis In the image display device that gradually decreases in a direction away from the region where the first region of the control unit and the fourth region of the second polarization axis control unit overlap, preferably the first region of the first polarization axis control unit and The length in the second direction of the region where the third region of the second polarization axis control unit overlaps is the length of the region where the first region of the first polarization axis control unit and the fourth region of the second polarization axis control unit overlap. It is substantially equal to the length in the second direction. With this configuration, even if the area of the region where the first region and the third region overlap is smaller than the area of the region where the first region and the fourth region overlap, the first region and the third region are When the display panel is arranged in the first direction because the length in the second direction of the overlapping region is substantially equal to the length in the second direction of the region in which the first region and the fourth region overlap, It can suppress that the suitable viewing distance which an observer can move to a 1st direction (up-down direction) becomes small.
上記第1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、位相差板を含んでいる。このように位相差板を用いれば、容易に、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ことができる。 In the image display device according to the first aspect, preferably, the first polarization axis control means includes a retardation plate. If the retardation plate is used in this way, light can be easily separated into light having the first polarization axis and light having the second polarization axis.
上記第1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、偏光制御液晶パネルを含み、偏光制御液晶パネルには、第3領域および第4領域に対応する位置に電極が設けられており、偏光制御液晶パネルの電極への電圧のON状態とOFF状態とを変化させることにより、偏光制御液晶パネルの液晶への電圧の印加状態を変化させる。このように構成すれば、偏光制御液晶パネルの電極を用いて、第3領域および第4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領域および第4領域の偏光制御状態を容易に変化させることができる。 In the image display device according to the first aspect, preferably, the second polarization axis control means includes a polarization control liquid crystal panel, and the polarization control liquid crystal panel has electrodes at positions corresponding to the third region and the fourth region. The voltage application state to the liquid crystal of the polarization control liquid crystal panel is changed by changing the ON state and the OFF state of the voltage to the electrode of the polarization control liquid crystal panel. According to this configuration, since the voltage can be applied to the liquid crystal in the third region and the fourth region using the electrode of the polarization control liquid crystal panel, the third state is controlled by controlling the voltage application state of the liquid crystal. The polarization control states of the region and the fourth region can be easily changed.
この場合、好ましくは、偏光制御液晶パネルは、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に対して、偏光軸を制御していずれか一方の光を透過する第1状態と、表示パネルが第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とともに、第2の偏光軸を有する光を、第5の偏光軸を有する光と第6の偏光軸を有する光とに分離し、かつ、少なくとも第4の偏光軸を有する光と第6の偏光軸を有する光とを透過する第2状態と、表示パネルが第1および第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に対して、偏光軸を制御せずに両方の光を透過する第3状態とを切り替え可能であり、偏光制御液晶パネルの第1状態、第2状態および第3状態を、偏光制御液晶パネルの電極への電圧の印加状態を変化させることにより切り替えることによって、偏光制御液晶パネルの第1状態では、表示パネルを第1の方向に配置した状態で観察者に立体画像を提供し、偏光制御液晶パネルの第2状態では、表示パネルを第2の方向に配置した状態で観察者に立体画像を提供し、偏光制御液晶パネルの第3状態では、表示パネルを第1および第2の方向に配置した状態で観察者に平面画像を提供する。このように構成すれば、偏光制御液晶パネルを用いて、第1および第2の偏光軸を有する光の偏光軸を制御していずれか一方の光を透過することにより観察者に立体画像を提供する場合と、第4および第6の偏光軸を有する光を透過することにより観察者に立体画像を提供する場合と、第1および第2の偏光軸を有する光の偏光軸を制御せずに両方の光を透過することにより観察者に平面画像を提供する場合とに切り換えることができる。その結果、1つの画像表示装置で、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でき、かつ、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、平面画像を提供することができる。 In this case, it is preferable that the polarization control liquid crystal panel has a polarization axis for light having the first polarization axis and light having the second polarization axis in a state where the display panel is arranged in the first direction. In the first state where one of the lights is controlled and the display panel is arranged in the second direction, the light having the first polarization axis is changed to the light having the third polarization axis. And the light having the second polarization axis is separated into the light having the fifth polarization axis and the light having the sixth polarization axis, and at least the fourth A second state in which light having a polarization axis of 6 and a light having a sixth polarization axis are transmitted; light having the first polarization axis in a state where the display panel is disposed in the first and second directions; A third state in which light having a second polarization axis is transmitted through both lights without controlling the polarization axis; By switching the first state, the second state, and the third state of the polarization control liquid crystal panel by changing the voltage application state to the electrodes of the polarization control liquid crystal panel, the polarization control liquid crystal panel In the first state, a stereoscopic image is provided to the observer with the display panel arranged in the first direction, and in the second state of the polarization control liquid crystal panel, the observer is arranged with the display panel arranged in the second direction. In the third state of the polarization control liquid crystal panel, a planar image is provided to the observer with the display panel arranged in the first and second directions. If comprised in this way, using a polarization control liquid crystal panel, the polarization axis of the light which has the 1st and 2nd polarization axes is controlled, and either one light is permeate | transmitted and a stereoscopic image is provided to an observer A case in which a stereoscopic image is provided to the observer by transmitting light having the fourth and sixth polarization axes, and without controlling the polarization axes of the light having the first and second polarization axes. It is possible to switch to providing a planar image to the observer by transmitting both lights. As a result, a single image display device can provide a stereoscopic image to the observer both in the case of being arranged in the portrait orientation and in the case of being arranged in the landscape orientation, and when arranged in the portrait orientation and in the landscape orientation. In both cases, a planar image can be provided.
この発明の第2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、表示パネルが第1の方向に配置された第1の状態で、表示パネルに表示される画像を分離するための市松状に配置された第1画像分離部を含む第1画像分離手段と、表示パネルが第1の方向と直交する第2の方向に配置された第2の状態で、表示パネルに表示される画像を分離するための第1の方向に延び、かつ、第2の方向に交互に配置された第2画像分離部および第3画像分離部を含む第2画像分離手段とを備え、第1画像分離手段は、表示パネルが第1の状態に配置された状態で、第1画像分離部を通過した光により、表示パネルに表示される左目用画像および右目用画像をそれぞれ観察者の左目および右目に進行するように分離して、観察者に立体画像を提供し、第2画像分離手段は、表示パネルが第2の状態に配置された状態で、第3画像分離部を通過した光により、表示パネルに表示される左目用画像および右目用画像をそれぞれ観察者の左目および右目に進行するように分離して、観察者に立体画像を提供し、平面的に見て、第1画像分離手段の第1画像分離部と第2画像分離手段の第2画像分離部とが重なる領域の面積は、第1画像分離手段の第1画像分離部と第2画像分離手段の第3画像分離部とが重なる領域の面積より小さい。 An image display device according to a second aspect of the present invention separates a display panel for displaying an image and an image displayed on the display panel in a first state in which the display panel is arranged in the first direction. Display on the display panel in a second state in which the display panel is arranged in a second direction orthogonal to the first direction, and first image separation means including a first image separation unit arranged in a checkered pattern for Second image separation means including a second image separation unit and a third image separation unit that extend in a first direction for separating the images to be separated and are alternately arranged in the second direction, The one-image separating means converts the left-eye image and the right-eye image displayed on the display panel by the light that has passed through the first image separation unit in a state where the display panel is arranged in the first state. and separated to proceed in the right eye, the stereoscopic the viewer To provide an image, a second image separating device, in a state where the display panel is arranged in the second state, the light beam passing through the third image separation unit, a left-eye image and the right-eye image is displayed on the display panel Of the first image separation unit and the second image separation unit of the first image separation unit are separated so as to proceed to the left eye and the right eye of the viewer, respectively , and a stereoscopic image is provided to the viewer. The area of the region where the second image separation unit overlaps is smaller than the area of the region where the first image separation unit of the first image separation unit and the third image separation unit of the second image separation unit overlap.
この第2の局面による画像表示装置では、上記のように、第1画像分離手段を設けることによって、表示パネルが第1の状態に配置された状態で、第1画像分離手段の第1画像分離部を通過した光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ができるとともに、第2画像分離手段を設けることによって、表示パネルが第2の状態に配置された状態で、第2画像分離手段の第3画像分離部を通過した光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ができる。その結果、表示パネルを第1の状態(縦向きの状態)および第2の状態(横向きの状態)に配置した両方の場合に、観察者に立体画像を提供することができる。また、平面的に見て、第1画像分離手段の第1画像分離部と第2画像分離手段の第2画像分離部とが重なる領域の面積を、第1画像分離手段の第1画像分離部と第2画像分離手段の第3画像分離部とが重なる領域の面積より小さくすることによって、表示パネルを第2の方向に配置して観察者に立体画像を提供する際に、第1画像分離部と第2画像分離部とが重なる領域を介して観察者の右目(左目)に左目用画像(右目用画像)が入射する場合であっても、第1画像分離部と第3画像分離部とが重なる領域の面積に比べて、第1画像分離部と第2画像分離部とが重なる領域の面積が小さいので、観察者の右目(左目)に左目用画像(右目用画像)が入射する量を減少させることができる。その結果、観察者の見る画像が2重像になるクロストーク現象を軽減することができる。 In the image display device according to the second aspect, as described above, by providing the first image separation means, the first image separation means of the first image separation means with the display panel arranged in the first state. The stereoscopic image can be provided to the observer by advancing the light passing through the part toward the eyes of the observer, and the display panel is arranged in the second state by providing the second image separating means. In this state, the stereoscopic image can be provided to the observer by causing the light that has passed through the third image separation unit of the second image separation means to advance toward the eyes of the observer. As a result, a stereoscopic image can be provided to the observer in both cases where the display panel is arranged in the first state (vertical state) and the second state (horizontal state). Further, when viewed in a plan view, the area of the region where the first image separation unit of the first image separation unit and the second image separation unit of the second image separation unit overlap is defined as the first image separation unit of the first image separation unit When the display panel is arranged in the second direction and a stereoscopic image is provided to the observer by making the area smaller than the area of the overlapping area of the third image separation unit of the second image separation means, the first image separation is performed. Even when the left-eye image (right-eye image) is incident on the viewer's right eye (left eye) through the region where the first image separation unit and the second image separation unit overlap, the first image separation unit and the third image separation unit Since the area of the region where the first image separation unit and the second image separation unit overlap is smaller than the area of the region where and overlap, the left eye image (right eye image) is incident on the right eye (left eye) of the observer. The amount can be reduced. As a result, it is possible to reduce the crosstalk phenomenon in which the image viewed by the observer becomes a double image.
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。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態による画像表示装置の分解斜視図である。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10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10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。
FIG. 1 is an exploded perspective view of an image display apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows from above the state in which the viewer looks at the display panel during stereoscopic image display when the display panel according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is arranged vertically (the state shown in FIG. 1). It is a figure. FIG. 3 shows a state in which the viewer looks at the display panel when displaying a stereoscopic image when the display panel according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is placed sideways (a state where FIG. 1 is rotated by 90 °). It is the figure which showed from above. 4 to 10 are diagrams for explaining in detail the configuration of the image display apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. First, with reference to FIGS. 1-10, the structure of the
本発明の一実施形態による画像表示装置1は、図1〜図3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、画像を表示するための液晶表示パネルからなる表示パネル3と、表示パネル3を挟み込むように配置される偏光板4および5と、偏光板5の光出射側に配置される位相差板6と、位相差板6の光出射側に配置される偏光制御液晶パネル7と、偏光制御液晶パネル7の光出射側に配置される偏光板8とを備えている。なお、位相差板6は、本発明の「第1偏光軸制御手段」および「第1画像分離手段」の一例であり、偏光制御液晶パネル7および偏光板8は、本発明の「第2偏光軸制御手段」および「第2画像分離手段」の一例である。
As shown in FIGS. 1 to 3, an
バックライト2は、偏光板4に光を照射する機能を有している。また、偏光板4は、観察者10側から見て約135°の偏光軸を有するように設定されているので、観察者10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している。以下、特に記載のない限り、偏光軸の角度は、観察者10側から見た角度を示す。なお、本実施形態では、偏光軸の角度は、表示パネル3を縦向きに配置した状態における角度を示す。
The
表示パネル3は、OFF状態で、入射した光の偏光軸を約90°変化させた状態で出射させるとともに、ON状態で、入射した光の偏光軸をほぼ変化させないで出射させるTN(Twisted Nematic)液晶パネルからなる。この表示パネル3は、図4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3a〜3cからなる複数の画素領域3d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3e〜3gからなる複数の画素領域3hとを有している。このドット領域3a〜3cおよび3e〜3gは、図4のB方向が長手方向となるように長方形状に形成されている。そして、表示パネル3を縦向きに配置した場合には、ドット領域3a〜3cおよび3e〜3gに表示される左目用画像L1および右目用画像R1は、図4のA方向およびB方向の両方に対して交差する斜め方向であるC方向に沿った市松状(階段状)に配置されている。具体的には、図4に示した各ドット領域3a〜3cおよび3e〜3gにおいて、左目用画像L1の表示領域は、ハッチング領域で示されており、右目用画像R1の表示領域は、ハッチングの施されていない非ハッチング領域で示されている。また、ハッチング領域に位置する左目用画像L1は、斜め方向(図4のC方向)にRGBのドット領域3a〜3cおよび3e〜3gが連続するように表示される。また、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4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4のC方向)に交差する方向に交互に表示される。
The
また、表示パネル3を横向きに配置した場合には、図5に示すように、光の3原色(RGB)に対応するドット領域3a〜3cおよび3e〜3gは、それぞれ、観察者10(図3参照)の左目10aと右目10b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。図5に示した横向き配置の場合には、ハッチング領域で示される左目用画像L2、および、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3a〜3cおよび3e〜3gが連続して延びるように表示される。そして、図5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。
Further, when the
また、本実施形態では、図4および図5に示すように、左目用画像L1およびL2と、右目用画像R1およびR2とを表示するためのドット領域3a〜3cおよび3e〜3gの間には、遮光部3iが設けられている。この遮光部3iは、各ドット領域3a〜3cおよび3e〜3gの周りを囲むように形成されている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIGS. 4 and 5, between the
偏光板5は、図1に示すように、約45°の偏光軸を有するように設定されているので、約45°の偏光軸を有する光のみを透過する機能を有している。
As shown in FIG. 1, the
また、本実施形態では、位相差板6は、図6および図7に示すように、約75°の偏光軸を有する偏光制御領域6aと、約15°の偏光軸を有する偏光制御領域6bとを含んでいる。この位相差板6は、図2に示した表示パネル3が縦向きに配置された状態で、偏光制御領域6bを通過した光により、表示パネル3に表示される左目用画像L1および右目用画像R1をそれぞれ観察者10の左目10aおよび右目10bに進行するように分離して、観察者10に立体画像を提供するように構成されている。また、偏光制御領域6aおよび6bは、透過する光の偏光軸を位相差板6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している。なお、本実施形態では、後述するように、偏光制御液晶パネル7も同様の機能を有している。偏光制御領域6bは、縦向きに配置された表示パネル3の左目用画像L1および右目用画像R1(図4参照)が表示されるドット領域3a〜3cおよび3e〜3gに対応するように配置されている。そして、偏光制御領域6bは、図7のA方向およびB方向の両方に対して交差する斜め方向であるC方向に沿った市松状(階段状)に配置されている。この偏光制御領域6bは、図6および図7のB方向が長手方向となるように長方形状に形成されており、長手方向(B方向)の長さD1(図6参照)を有している。また、所定の偏光制御領域6bの一方側には、他の偏光制御領域6bとの間に図6のB方向の間隔e1が設けられており、他方側には、間隔e2が設けられている。この偏光制御領域6bの間に設けられる間隔e1は、表示パネル3の遮光部3i(図5参照)に対応するように設けられている。なお、偏光制御領域6aは、本発明の「第2領域」の一例であり、偏光制御領域6bは、本発明の「第1領域」および「第1画像分離部」の一例である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 6 and 7, the
また、偏光制御領域6aは、図2に示すように、表示パネル3が縦向きに配置された場合に、表示パネル3の左目用画像L1が表示される領域(ハッチング領域)と観察者10の右目10bとを結んだ線上に配置されるとともに、表示パネル3の右目用画像R1が表示される領域(非ハッチング領域)と観察者10の左目10aとを結んだ線上に配置される。以下、特に記載のない限り、左目10aおよび右目10bは、観察者10の左目10aおよび右目10bを示す。また、偏光制御領域6bは、表示パネル3の左目用画像L1が表示される領域と左目10aとを結んだ線上に配置されるとともに、表示パネル3の右目用画像R1が表示される領域と右目10bとを結んだ線上に配置される。
In addition, as shown in FIG. 2, the
偏光制御液晶パネル7は、図8および図9に示すように、約120°の偏光軸を有する偏光制御領域7aおよび7bを有している。この偏光制御液晶パネル7は、図3に示した表示パネル3が横向きに配置された状態で、偏光制御領域7bを通過した光により、表示パネル3に表示される左目用画像L2および右目用画像R2をそれぞれ観察者10の左目10aおよび右目10bに進行するように分離して、観察者10に立体画像を提供するように構成されている。この偏光制御領域7aおよび7bは、それぞれ、横向きに配置された表示パネル3の左目用画像L2および右目用画像R2が表示される画素領域3dおよび3h(図5参照)毎に対応するように配置されている。そして、偏光制御領域7aおよび7bは、表示パネル3が横向きに配置された状態で、観察者10の左右の目を結んだ方向に対して実質的に垂直方向(図8および図9のA方向)に延びるように形成されるとともに、図8および図9のB方向に沿った方向に交互に形成されている。なお、偏光制御領域7aは、本発明の「第3領域」および「第2画像分離部」の一例であり、偏光制御領域7bは、本発明の「第4領域」および「第3画像分離部」の一例である。
As shown in FIGS. 8 and 9, the polarization control
また、本実施形態では、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bには、それぞれ、偏光制御領域7aおよび7bに対応する位置に電極7cが設けられている。これにより、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bに位置する液晶に電極7c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7aおよび7bの偏光制御状態を容易に変化させることが可能となる。本実施形態では、偏光制御液晶パネル7は、OFF状態で、入射した光の偏光軸を変化させた状態で出射させるとともに、ON状態で、入射した光の偏光軸をほぼ変化させないで出射させるTN液晶パネルからなる。具体的には、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bを電圧印加状態(ON状態)にすることにより、約120°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ほぼ変化させないで透過させることが可能となり、かつ、電圧非印加状態(OFF状態)にすることにより約120°の偏光軸を有効にしてその約120°の偏光軸に対して線対称に光の偏光軸を変化させることが可能となる。これにより、偏光制御液晶パネル7は、表示パネル3が縦向きに配置された状態で、偏光制御領域7aおよび7bを電圧非印加状態(OFF状態)に制御する第1の状態と、表示パネル3が横向きに配置された状態で、偏光制御領域7aを電圧非印加状態(OFF状態)に制御するとともに偏光制御領域7bを電圧印加状態(ON状態)に制御する第2の状態と、偏光制御領域7aおよび7bを電圧印加状態(ON状態)に制御する第3の状態とを切り替え可能に構成されている。
In the present embodiment, the
また、表示パネル3が横向きに配置された場合には、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aは、図3に示すように、左目用画像L2が表示される領域(ハッチング領域)と右目10bとを結んだ線上に配置されるとともに、右目用画像R2が表示される領域(非ハッチング領域)と左目10aとを結んだ線上に配置される。また、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7bは、左目用画像L2が表示される領域(ハッチング領域)と左目10aとを結んだ線上に配置されるとともに、右目用画像R2が表示される領域(非ハッチング領域)と右目10bとを結んだ線上に配置される。また、偏光制御液晶パネル7は、図2および図3に示すように、表示パネル3から位相差板6までの距離W1と、表示パネル3から偏光制御液晶パネル7までの距離W2とが、約1:3の比率になるように配置されている。
When the
また、位相差板6と偏光制御液晶パネル7とを平面的に見た場合、図10に示すように、位相差板6の偏光制御領域6bおよび偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aが重なる領域20と、偏光制御領域6bおよび偏光制御領域7bが重なる領域30とが生じる。
Further, when the
ここで、本実施形態では、領域20および30は、それぞれ、図10のB方向の長さD2およびD3を有しており、領域20のB方向の長さD2は、領域30のB方向の長さD3より小さく設定されている。また、領域20および30は、同じA方向の長さD4を有している。したがって、本実施形態では、領域20の面積は、領域30の面積より小さくなるように設定されている。
Here, in the present embodiment, the
偏光板8は、約45°の偏光軸を有するように設定されているので、入射する光を、約45°の偏光軸を有する光に変化させて透過する機能を有する。
Since the
(縦向き配置時の立体画像表示モード)
図11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11において、破線は、偏光板4、5、8、位相差板6および偏光制御液晶パネル7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、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3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。
(3D image display mode when placed vertically)
FIG. 11 is a view for explaining a stereoscopic image display method when the display panel of the image display apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. In FIG. 11, the broken lines indicate the angles of the polarization axes of the
まず、バックライト2(図2参照)から照射された光は、図11に示すように、偏光板4により、約135°の偏光軸を有する光のみを透過する。そして、偏光板4を出射した光は、表示パネル3のドット領域3a〜3cおよび3e〜3gに入射する。この場合、図4に示すように、ドット領域3a〜3cおよび3e〜3gのうちのハッチング領域には、左目用画像L1が表示されているとともに、ドット領域3a〜3cおよび3e〜3gのうちの非ハッチング領域には、右目用画像R1が表示されている。表示パネル3に入射した光は、図11に示すように、表示パネル3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3を透過した光は、約45°の偏光軸を有する。そして、表示パネル3を出射した光は、約45°の偏光軸を有する偏光板5を透過して、位相差板6の偏光制御領域6aまたは6bに入射する。
First, the light irradiated from the backlight 2 (refer FIG. 2) permeate | transmits only the light which has a polarization axis of about 135 degrees by the
位相差板6の偏光制御領域6aに入射した光は、図11に示すように、位相差板6の偏光制御領域6a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6aを出射した光は、約105°の偏光軸を有する。なお、位相差板6の偏光制御領域6aを出射した光は、本発明の「第1の偏光軸を有する光」の一例である。そして、位相差板6の偏光制御領域6aを出射した光は、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bを透過する。この際、偏光制御液晶パネル7は、電極7c(図10参照)に電圧が印加されないOFF状態(上記第1の状態)に制御されているので、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bの約120°の偏光軸は有効になる。したがって、偏光制御領域7aおよび7bに入射した光は、偏光制御領域7aおよび7bの約120°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、位相差板6の偏光制御領域6aを出射して偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約135°の偏光軸を有する。その後、偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約45°の偏光軸を有する偏光板8により遮光される。この場合、位相差板6の偏光制御領域6aは、図2に示すように、表示パネル3の左目用画像L1が表示される領域と右目10bとを結ぶ線上に配置されているので、左目用画像L1が右目10b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6の偏光制御領域6aは、表示パネル3の右目用画像R1が表示される領域と左目10aとを結ぶ線上に配置されているので、右目用画像R1が左目10aに入射するのを抑制することが可能となる。
As shown in FIG. 11, the light incident on the
一方、位相差板6の偏光制御領域6bに入射した光は、図11に示すように、位相差板6の偏光制御領域6b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6bを出射した光は、約165°の偏光軸を有する。なお、位相差板6の偏光制御領域6bを出射した光は、本発明の「第2の偏光軸を有する光」の一例である。そして、位相差板6の偏光制御領域6bを出射した光は、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bを透過する。この際、偏光制御液晶パネル7は、電極7c(図10参照)に電圧が印加されないOFF状態(上記第1の状態)に制御されているので、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bの約120°の偏光軸は有効になる。したがって、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bに入射した光は、偏光制御領域7aおよび7bの約120°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、位相差板6の偏光制御領域6bを出射して偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約75°の偏光軸を有する。その後、偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約45°の偏光軸に変化されて偏光板8から出射される。この場合、位相差板6の偏光制御領域6bは、図2に示すように、表示パネル3の左目用画像L1が表示される領域と、左目10aとを結ぶ線上に配置されているので、左目用画像L1を左目10aに入射することが可能となる。また、位相差板6の偏光制御領域6bは、表示パネル3の右目用画像R1が表示される領域と、右目10bとを結ぶ線上に配置されているので、右目用画像R1を右目10bに入射することが可能となる。
On the other hand, the light incident on the
上記のように、表示パネル3の縦向き配置時において、左目10aおよび右目10b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10は、立体画像を見ることが可能となる。
As described above, when the
(横向き配置時の立体画像表示モード)
図12は、図1に示した本発明の一実施形態による画像表示装置の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5、図10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3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。
(3D image display mode when placed in landscape orientation)
FIG. 12 is a diagram for explaining a stereoscopic image display method when the display panel of the image display apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIG. Next, with reference to FIG. 3, FIG. 5, FIG. 10, and FIG. 12, a stereoscopic image display method when the
まず、バックライト2(図3参照)から照射された光は、図12に示すように、偏光板4により、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、偏光板4を出射した光は、表示パネル3の画素領域3dおよび3hに入射する。この場合、図5に示すように、画素領域3d(ハッチング領域)には、左目用画像L2が表示されているとともに、画素領域3h(非ハッチング領域)には、右目用画像R2が表示されている。表示パネル3に入射した光は、図12に示すように、表示パネル3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3を透過した光は、約45°の偏光軸を有する。そして、表示パネル3を出射した光は、約45°の偏光軸を有する偏光板5を透過して、位相差板6の偏光制御領域6aまたは6bに入射する。
First, the light irradiated from the backlight 2 (refer FIG. 3) permeate | transmits only the light which has a polarization axis of about 135 degrees by the
位相差板6の偏光制御領域6aに入射した光は、図12に示すように、位相差板6の偏光制御領域6a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6aを出射した光は、約105°の偏光軸を有する。そして、位相差板6の偏光制御領域6aを出射した光は、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bを透過する。この際、偏光制御液晶パネル7は、偏光制御領域7aに対応する電極7c(図10参照)に電圧を印加しないOFF状態(上記第2の状態)に制御されているので、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aの約120°の偏光軸は有効になる。したがって、位相差板6の偏光制御領域6aを出射して偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aに入射した光は、偏光制御領域7aの約120°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、位相差板6の偏光制御領域6aを出射して偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aを出射した光は、約135°の偏光軸を有する。なお、位相差板6の偏光制御領域6aを出射して偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aを出射した光は、本発明の「第3の偏光軸を有する光」の一例である。そして、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aを出射した光は、約45°の偏光軸を有する偏光板8により遮光される。この場合、図3に示すように、位相差板6の偏光制御領域6aおよび偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aは、左目10aと、表示パネル3の右目用画像R2が表示領域される画素領域3h(図5参照)とを結ぶ線上に配置されているので、右目用画像R2が左目10a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6の偏光制御領域6aおよび偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aは、右目10bと、表示パネル3の左目用画像L2が表示領域される画素領域3d(図5参照)とを結ぶ線上に配置されているので、左目用画像L2が右目10bに入射するのを抑制することが可能となる。
As shown in FIG. 12, the light incident on the
一方、偏光制御液晶パネル7は、偏光制御領域7bに対応する電極7c(図10参照)に電圧を印加するON状態(上記第2の状態)に制御されているので、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7bの偏光軸は無効になる。したがって、偏光制御領域7bに入射した光は、図12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、位相差板6の偏光制御領域6aを出射して偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7bを出射した光は、約105°の偏光軸を有する。なお、位相差板6の偏光制御領域6aを出射して偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7bを出射した光は、本発明の「第4の偏光軸を有する光」の一例である。そして、偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約45°の偏光軸に変化されて偏光板8から出射される。この場合、図3に示すように、位相差板6の偏光制御領域6aおよび偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7bは、左目10aと、表示パネル3の左目用画像L2が表示領域される画素領域3d(図5参照)とを結ぶ線上に配置されているので、左目用画像L2が左目10aに入射させることが可能となる。また、位相差板6の偏光制御領域6aおよび偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7bは、右目10bと、表示パネル3の右目用画像R2が表示領域される画素領域3h(図5参照)とを結ぶ線上に配置されているので、右目用画像R2が右目10bに入射させることが可能となる。
On the other hand, the polarization control
また、位相差板6の偏光制御領域6bに入射した光は、位相差板6の偏光制御領域6b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6bを出射した光は、約165°の偏光軸を有する。そして、位相差板6の偏光制御領域6bを出射した光は、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bを透過する。この際、偏光制御液晶パネル7は、偏光制御領域7aに対応する電極7c(図10参照)に電圧を印加しないOFF状態(上記第2の状態)に制御されているので、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aの約120°の偏光軸は有効になる。したがって、位相差板6の偏光制御領域6bを出射して偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aに入射した光は、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aの約120°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、位相差板6の偏光制御領域6bを出射して偏光制御領域7aを出射した光は、約75°の偏光軸を有する。なお、位相差板6の偏光制御領域6bを出射して偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aを出射した光は、本発明の「第5の偏光軸を有する光」の一例である。そして、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aを出射した光は、約45°の偏光軸に変化されて偏光板8から出射される。この場合、図13に示すように、平面的に見て位相差板6の偏光制御領域6bおよび偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aが重なる領域20は、左目10aと、表示パネル3の右目用画像R2が表示される画素領域3h(図5参照)とを結ぶ線上に形成されているので、右目用画像R2が左目10aに入射する。また、同様に、領域20は、右目10bと、表示パネル3の左目用画像L2が表示される画素領域3d(図5参照)とを結ぶ線上に形成されているので、左目用画像L2が右目10bに入射する。
The light incident on the
この際、本実施形態では、左目10aと領域20の右側の部分とを結ぶ線上には、画素領域3dと3hとの間に形成される遮光部3iが設けられている。これにより、左目10a(右目10b)が、領域20を介して、右目用画像R2(左目用画像L2)が表示される画素領域3h(画素領域3d)を見る場合であっても、画素領域3dおよび3hの間に設けられる遮光部3iにより、左目10a(右目10b)に右目用画像R2(左目用画像L2)が入射する量を減少させることが可能となる。
At this time, in the present embodiment, the light shielding portion 3i formed between the
一方、偏光制御液晶パネル7は、偏光制御領域7bに対応する電極7c(図10参照)に電圧を印加するON状態(上記第2の状態)に制御されているので、偏光制御領域7bの偏光軸は無効になる。したがって、偏光制御領域7bに入射した光は、図12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、位相差板6の偏光制御領域6bを出射して偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7bを出射した光は、約165°の偏光軸を有する。なお、位相差板6の偏光制御領域6bを出射して偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7bを出射した光は、本発明の「第6の偏光軸を有する光」の一例である。そして、偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約45°の偏光軸に変化されて偏光板8から出射される。この場合、図3に示すように、位相差板6の偏光制御領域6bおよび偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7bは、左目10aと、表示パネル3の左目用画像L2が表示領域される画素領域3d(図5参照)とを結ぶ線上に配置されているので、左目用画像L2が左目10aに入射させることが可能となる。また、位相差板6の偏光制御領域6bおよび偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7bは、右目10bと、表示パネル3の右目用画像R2が表示領域される画素領域3h(図5参照)とを結ぶ線上に配置されているので、右目用画像R2が右目10bに入射させることが可能となる。
On the other hand, the polarization control
上記のように、表示パネル3の横向き配置時において、左目10aおよび右目10b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10は、立体画像を見ることが可能となる。
As described above, when the
(縦向き配置時の平面画像表示モード)
図14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15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14および図15を参照して、本発明の一実施形態による表示パネル3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。
(Plane image display mode when placed vertically)
FIG. 14 is a diagram showing a state in which an observer looks at the display panel from above when displaying a planar image when the display panel of the image display device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 1 is arranged vertically. It is. FIG. 15 is a diagram for explaining a planar image display method when the display panel shown in FIG. 1 according to the embodiment of the present invention is vertically arranged and horizontally arranged. Next, with reference to FIG. 14 and FIG. 15, a planar image display method when the
まず、バックライト2(図14参照)から照射された光は、図15に示すように、偏光板4により、約135°の偏光軸を有する光のみを透過する。そして、偏光板4を出射した光は、表示パネル3に入射する。この場合、図14に示すように、表示パネル3には、平面画像S1が表示されている。表示パネル3に入射した光は、図15に示すように、表示パネル3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3を透過した光は、約45°の偏光軸を有する。そして、表示パネル3を出射した光は、約45°の偏光軸を有する偏光板5を透過して、位相差板6の偏光制御領域6aまたは6bに入射する。
First, the light irradiated from the backlight 2 (refer FIG. 14) permeate | transmits only the light which has a polarization axis of about 135 degrees by the
位相差板6の偏光制御領域6aに入射した光は、図15に示すように、位相差板6の偏光制御領域6a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6aを出射した光は、約105°の偏光軸を有する。そして、位相差板6の偏光制御領域6aを出射した光は、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bを透過する。この際、偏光制御液晶パネル7は、偏光制御領域7aおよび7bに対応する電極7c(図10参照)に電圧が印加されるON状態(上記第3の状態)に制御されるので、偏光制御液晶パネル7の偏光軸は無効になる。したがって、偏光制御領域7aおよび7bに入射した光は、偏光軸が変化されることなく偏光制御液晶パネル7から出射される。すなわち、偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約105°の偏光軸を有する。その後、偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約45°の偏光軸に変化されて偏光板8から出射される。これにより、偏光制御領域6aを介して偏光板8から出射された光により、偏光制御領域6aに対応する表示パネル3の平面画像S1が左目10aおよび右目10bに入射される。
As shown in FIG. 15, the light incident on the
一方、位相差板6の偏光制御領域6bに入射した光は、図15に示すように、位相差板6の偏光制御領域6b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6bを出射した光は、約165°の偏光軸を有する。そして、位相差板6の偏光制御領域6bを出射した光は、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bを透過する。この際、偏光制御液晶パネル7は、偏光制御領域7aおよび7bに対応する電極7c(図10参照)に電圧が印加されるON状態(上記第3の状態)に制御されるので、偏光制御液晶パネル7の偏光軸は無効になる。したがって、偏光制御領域7aおよび7bに出射した光は、偏光軸が変化されることなく偏光制御液晶パネル7から出射される。すなわち、偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約165°の偏光軸を有する。その後、偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約45°の偏光軸に変化されて偏光板8から出射される。これにより、偏光制御領域6bを介して偏光板8から出射された光により、偏光制御領域6bに対応する表示パネル3の平面画像S1が左目10aおよび右目10bに入射される。
On the other hand, the light incident on the
上記のように、左目10aおよび右目10bに平面画像S1が入射されることにより、観察者10は、表示パネル3を縦向きに配置した場合に、平面画像を見ることが可能となる。
As described above, the planar image S1 is incident on the
(横向き配置時の平面画像表示モード)
図16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15および図16を参照して、本発明の一実施形態による表示パネル3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。
(Plane image display mode when placed in landscape orientation)
FIG. 16 is a diagram showing a state in which an observer looks at the display panel from above when displaying a planar image when the display panel of the image display device according to the embodiment of the present invention shown in FIG. is there. Next, with reference to FIG. 15 and FIG. 16, a planar image display method when the
まず、バックライト2(図16参照)から照射された光は、図15に示すように、偏光板4により、約135°の偏光軸を有する光のみを透過する。そして、偏光板4を出射した光は、表示パネル3に入射する。この場合、図16に示すように、表示パネル3には、平面画像S2が表示されている。表示パネル3に入射した光は、図15に示すように、表示パネル3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3を透過した光は、約45°の偏光軸を有する。そして、表示パネル3を出射した光は、約45°の偏光軸を有する偏光板5を透過して、位相差板6の偏光制御領域6aまたは6bに入射する。
First, the light irradiated from the backlight 2 (refer FIG. 16) permeate | transmits only the light which has a polarization axis of about 135 degrees by the
位相差板6の偏光制御領域6aに入射した光は、図15に示すように、位相差板6の偏光制御領域6a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6aを出射した光は、約105°の偏光軸を有する。そして、位相差板6の偏光制御領域6aを出射した光は、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bを透過する。この際、偏光制御液晶パネル7は、偏光制御領域7aおよび7bに対応する電極7c(図10参照)に電圧が印加されるON状態(上記第3の状態)に制御されるので、偏光制御液晶パネル7の偏光軸は無効になる。したがって、偏光制御領域7aおよび7bに入射した光は、偏光軸が変化されることなく偏光制御液晶パネル7から出射される。すなわち、偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約105°の偏光軸を有する。その後、偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約45°の偏光軸に変化されて偏光板8から出射される。これにより、偏光制御領域6aを介して偏光板8から出射された光により、偏光制御領域6aに対応する表示パネル3の平面画像S2が左目10aおよび右目10bに入射される。
As shown in FIG. 15, the light incident on the
一方、位相差板6の偏光制御領域6bに入射した光は、図15に示すように、位相差板6の偏光制御領域6b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6bを出射した光は、約165°の偏光軸を有する。そして、位相差板6の偏光制御領域6bを出射した光は、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bを透過する。この際、偏光制御液晶パネル7は、偏光制御領域7aおよび7bに対応する電極7c(図10参照)に電圧が印加されるON状態(上記第3の状態)に制御されるので、偏光制御液晶パネル7の偏光軸は無効になる。したがって、偏光制御領域7aおよび7bに出射した光は、偏光軸が変化されることなく偏光制御液晶パネル7から出射される。すなわち、偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約165°の偏光軸を有する。その後、偏光制御液晶パネル7を出射した光は、約45°の偏光軸に変化されて偏光板8から出射される。これにより、偏光制御領域6bを介して偏光板8から出射された光により、偏光制御領域6bに対応する表示パネル3の平面画像S2が左目10aおよび右目10bに入射される。
On the other hand, the light incident on the
上記のように、左目10aおよび右目10bに平面画像S2が入射されることにより、観察者10は、表示パネル3を横向きに配置した場合に、平面画像を見ることが可能となる。
As described above, the planar image S2 is incident on the
(本実施形態の効果)
本実施形態では、上記のように、位相差板6を設けることによって、表示パネル3が縦向きに配置された状態で、位相差板6の偏光制御領域6bを通過した光を観察者10の目に向かって進行させることにより、観察者10に立体画像を提供することができるとともに、偏光制御液晶パネル7を設けることによって、表示パネル3が横向きに配置された状態で、バックライト2から照射されて偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび偏光制御領域7bにより分離された3つの異なる偏光軸を有する光を観察者10の目に向かって進行させることにより、観察者10に立体画像を提供することができる。その結果、表示パネル3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10に立体画像を提供することができる。
(Effect of this embodiment)
In the present embodiment, as described above, by providing the
また、本実施形態では、平面的に見て、位相差板6の偏光制御領域6bと偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aとが重なる領域20の面積を、位相差板6の偏光制御領域6bと偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7bとが重なる領域30の面積より小さくすることによって、表示パネル3を横向きに配置して観察者10に立体画像を提供する際に、偏光制御領域6bと偏光制御領域7aとが重なる領域20を介して観察者10の右目10b(左目10a)に左目用画像L2(右目用画像R2)が入射する場合であっても、偏光制御領域6bと偏光制御領域7bとが重なる領域30の面積に比べて、偏光制御領域6bと偏光制御領域7aとが重なる領域20の面積が小さいので、観察者10の右目10b(左目10a)に左目用画像L2(右目用画像R2)が入射する量を減少させることができる。その結果、観察者10の見る画像が2重像になるクロストーク現象を軽減することができる。
In the present embodiment, the area of the
また、本実施形態では、位相差板6の偏光制御領域6bを、表示パネル3の各々のドット領域3a〜3cまたは3e〜3gに対応するように配置することによって、偏光制御領域6bにより、表示パネル3の画像を細分化した状態で観察者10の目に入射させることができる。これにより、画像劣化の少ない立体画像を観察者10に提供することができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、偏光制御液晶パネル7の第1状態、第2状態および第3状態を切り替えることにより、第1状態では、表示パネル3を縦向きに配置した状態で観察者10に立体画像を提供し、第2状態では、表示パネル3を横向きに配置した状態で観察者10に立体画像を提供し、第3状態では、表示パネル3を縦向きおよび横向きに配置した状態で観察者10に平面画像を提供する。その結果、1つの画像表示装置1で、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10に立体画像を提供でき、かつ、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、平面画像を提供することができる。
Further, in the present embodiment, by switching the first state, the second state, and the third state of the polarization control
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変更が含まれる。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and further includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent.
たとえば、上記実施形態では、位相差板6の偏光制御領域6bを、表示パネル3のドット領域に対応するように長方形状に形成することにより、領域20と領域30とがともに長方形になる例を示したが、本発明はこれに限らず、図17に示した第1変形例のように、位相差板16の偏光制御領域16bと偏光制御液晶パネル17の偏光制御領域17aとが重なる領域40のB方向の長さD5と、位相差板16の偏光制御領域16bと偏光制御液晶パネル17の偏光制御領域17bとが重なる領域50のB方向の長さD6とを実質的に等しくし、かつ、領域40のA方向の長さD7を、領域50のA方向の長さD8より小さくしてもよい。この場合、領域40の面積を、領域50の面積より小さくしたとしても、領域40のB方向の長さD5が、領域50のB方向の長さD6と実質的に等しいため、表示パネルを縦向きに配置した場合にも、観察者がB方向(上下方向)に移動することが可能な適視距離が小さくなるのを抑制することが可能となる。また、領域40の領域50側の部分41のA方向の長さをD8と同じ寸法になるように大きく形成しておくことにより、領域40の面積が小さくなり過ぎるのを抑制することができる。これにより、表示パネルを縦向きに配置した場合に、偏光制御領域16b(領域40および領域50)を通過する光の量が制限され過ぎるのを抑制することが可能となるので、観察者が観測する表示パネルの画像の輝度が低下するのを抑制することが可能となる。
For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、位相差板6の偏光制御領域6bを、表示パネル3のドット領域に対応するように長方形状に形成することにより、領域20と領域30とがともに長方形になる例を示したが、本発明はこれに限らず、図18に示した第2変形例のように、位相差板26の偏光制御領域26bと偏光制御液晶パネル27の偏光制御領域27aとが重なる領域60のB方向の長さD9と、位相差板26の偏光制御領域26bと偏光制御液晶パネル27の偏光制御領域27bとが重なる領域70のB方向の長さD10とを実質的に等しくし、かつ、領域60のA方向の長さD11を、領域70から離れる方向に向かって徐々に小さくなるように形成してもよい。この場合、領域60の面積を、領域70の面積より小さくしたとしても、領域60のB方向の長さD9が、領域70のB方向の長さD10と実質的に等しいため、表示パネルを縦向きに配置した場合にも、観察者がB方向(上下方向)に移動することが可能な適視距離が小さくなるのを抑制することが可能となる。また、領域60の領域70側の部分61のA方向の長さを、領域70のA方向の長さと実質的に等しく形成しておくことにより、領域60の面積が小さくなり過ぎるのを抑制することができる。これにより、表示パネルを縦向きに配置した場合に、偏光制御領域26b(領域60および領域70)を通過する光の量が制限され過ぎるのを抑制することが可能となるので、観察者が観測する表示パネルの画像の輝度が低下するのを抑制することが可能となる。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、位相差板6の偏光制御領域6bをドット領域3a〜3cおよび3e〜3gに対応するように配置するとともに、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bを画素領域3dおよび3hに対応するように配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、位相差板6の偏光制御領域6bを、画素領域毎に対応するように配置してもよいし、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bをドット領域3a〜3cおよび3e〜3gに対応するように配置してもよい。
In the above embodiment, the
また、上記実施形態では、位相差板6の偏光制御領域6bをC方向(斜め方向)に延びる市松状(階段状)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6の偏光制御領域6bを所定の方向(図9のB方向)に延びるように配置してもよいし、市松状(階段状)以外の斜め方向に延びるように配置してもよい。
In the above-described embodiment, the example in which the
また、上記実施形態では、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bを所定の方向に延びるように配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび7bを、位相差板6の偏光制御領域6aおよび6bのように、斜め方向に延びる市松状(階段状)に配置してもよい。
Moreover, although the example which arrange | positions the polarization control area |
また、上記実施形態では、表示パネル3は、90°TN方式を用い、表示パネル3を挟んで対向するように配置される偏光板4および5が、互いに直交する偏光軸を有する例を示したが、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3を挟み込むように配置された偏光板4および5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3、偏光板4および5の偏光軸に対応するように、画像表示装置により形成される画像に対応する光の偏光軸を設定すればよい。
Moreover, in the said embodiment, the
また、上記実施形態では、偏光制御液晶パネル7は、OFF状態で、入射した光の偏光軸を変化させた状態で出射させるとともに、ON状態で、入射した光の偏光軸をほぼ変化させないで出射させるTN方式を用いる例について示したが、本発明はこれに限らず、上記したVA方式およびECB方式などの他の方式を用いてもよい。
Further, in the above embodiment, the polarization control
また、上記実施形態では、バックライト(光源)からの光が照射される液晶表示パネルからなる表示パネルを用いることにより観察者に立体画像を提供する例について説明したが、本発明はこれに限らず、有機ELやPDP(プラズマディスプレイパネル)などの自発光タイプの表示パネルを有する画像表示装置にも適用可能である。 Moreover, although the said embodiment demonstrated the example which provides a three-dimensional image to an observer by using the display panel which consists of a liquid crystal display panel irradiated with the light from a backlight (light source), this invention is not limited to this. The present invention is also applicable to an image display device having a self-luminous display panel such as an organic EL or PDP (plasma display panel).
また、上記実施形態では、観察者側から順番に、偏光制御液晶パネル、位相差板、表示パネル、バックライトを配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、観察者側から順番に、表示パネル、位相差板、偏光制御液晶パネル、バックライトを配置してもよい。 Moreover, in the said embodiment, although the example which arrange | positions a polarization control liquid crystal panel, a phase difference plate, a display panel, and a backlight in order from the observer side was shown, this invention is not limited to this, and in order from an observer side. In addition, a display panel, a retardation plate, a polarization control liquid crystal panel, and a backlight may be disposed.
また、上記実施形態では、偏光板4、5、8、位相差板6の偏光制御領域6a、6bおよび偏光制御液晶パネル7の偏光軸を、それぞれ、約135°、約45°、約45°、約75°、約15°、約120°に設定する例を示したが、本発明はこれに限らず、偏光板4、5、8、位相差板6の偏光制御領域6a、6bおよび偏光制御液晶パネル7の偏光軸を上記の値以外の値に設定してもよい。この場合、偏光軸を最適化することにより、表示パネルを横向きに配置した場合に、図12に示した位相差板6の偏光制御領域6bを出射して、偏光制御液晶パネル7の偏光制御領域7aおよび偏光板8を透過する光の量を低減するのが好ましい。これにより、観察者の左目に入射する右目用画像の光の量を低減するとともに、観察者の右目に入射する左目用画像の光の量を低減することが可能になる。
In the above embodiment, the polarization axes of the
また、上記実施形態では、表示パネルを縦向きおよび横向きに配置して観察者に立体画像を提供する例を示したが、上記実施形態の構成では、表示パネルを縦向きに配置した場合には、観察者の左目に右目用画像が入射するのをより抑制することができるとともに、観察者の右目に左目用画像が入射するのをより抑制することができる一方、表示パネルを横向きに配置した場合には、右目用画像の一部が観察者の左目に入射するとともに、左目用画像の一部が観察者の右目に入射するので、表示パネルを縦向きに配置するのを標準状態にして観察者に立体画像を提供するのが望ましい。 Further, in the above embodiment, an example in which the display panel is arranged vertically and horizontally and a stereoscopic image is provided to the viewer is shown. However, in the configuration of the above embodiment, when the display panel is arranged vertically, The right-eye image can be further suppressed from entering the observer's left eye, and the left-eye image can be further suppressed from entering the observer's right eye, while the display panel is disposed sideways. In this case, a part of the image for the right eye is incident on the left eye of the observer and a part of the image for the left eye is incident on the right eye of the observer. It is desirable to provide a stereoscopic image to the viewer.
1 画像表示装置
3 表示パネル
3a〜3c、3e〜3g ドット領域
3d 画素領域(第2表示領域)
3h 画素領域(第1表示領域)
6、16、26 位相差板(第1偏光軸制御手段、第1画像分離手段)
6a、16a、26a 偏光制御領域(第2領域)
6b、16b、26b 偏光制御領域(第1領域、第1画像分離部)
7、17、27 偏光制御液晶パネル(第2偏光軸制御手段、第2画像分離手段)
7a、17a、27a 偏光制御領域(第3領域、第2画像分離部)
7b、17b、27b 偏光制御領域(第4領域、第3画像分離部)
7c 電極
8 偏光板(第2偏光軸制御手段、第2画像分離手段)
DESCRIPTION OF
3h Pixel area (first display area)
6, 16, 26 Retardation plate (first polarization axis control means, first image separation means)
6a, 16a, 26a Polarization control region (second region)
6b, 16b, 26b Polarization control region (first region, first image separation unit)
7, 17, 27 Polarization control liquid crystal panel (second polarization axis control means, second image separation means)
7a, 17a, 27a Polarization control region (third region, second image separation unit)
7b, 17b, 27b Polarization control region (fourth region, third image separation unit)
Claims (13)
光を第1の偏光軸を有する光に変化させる第1領域と、光を第2の偏光軸を有する光に変化させる第2領域とを含む第1偏光軸制御手段と、
光を少なくとも2つの異なる偏光軸を有する光に分離するための第3領域および第4領域を含む第2偏光軸制御手段とを備え、
前記第1偏光軸制御手段は、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領域を通過した光により、前記表示パネルに表示される左目用画像および右目用画像をそれぞれ観察者の左目および右目に進行するように分離して、観察者に立体画像を提供するとともに、
前記第2偏光軸制御手段は、前記表示パネルが前記第1の方向と直交する第2の方向に配置された状態で、前記第4領域を通過した光により、前記表示パネルに表示される左目用画像および右目用画像をそれぞれ観察者の左目および右目に進行するように分離して、観察者に立体画像を提供し、
平面的に見て、前記第1偏光軸制御手段の第1領域と前記第2偏光軸制御手段の第3領域とが重なる領域の面積は、前記第1偏光軸制御手段の第1領域と前記第2偏光軸制御手段の第4領域とが重なる領域の面積より小さい、画像表示装置。 A display panel for displaying images;
A first polarization axis control means including a first region for changing light into light having a first polarization axis and a second region for changing light into light having a second polarization axis;
Second polarization axis control means including a third region and a fourth region for separating light into light having at least two different polarization axes;
The first polarization axis control unit is configured to display a left-eye image and a right-eye image displayed on the display panel by light that has passed through the first region in a state where the display panel is arranged in a first direction. Separating the observer's left and right eyes to provide a stereoscopic image,
The second polarization axis control unit is configured to display a left eye displayed on the display panel by light that has passed through the fourth region in a state where the display panel is arranged in a second direction orthogonal to the first direction. Separating the image for the right eye and the image for the right eye so as to proceed to the left eye and the right eye of the observer, respectively, to provide a stereoscopic image to the observer,
In plan view, the area of the region where the first region of the first polarization axis control unit and the third region of the second polarization axis control unit overlap is the same as the first region of the first polarization axis control unit and the first region. An image display device having an area smaller than an area overlapping with a fourth area of the second polarization axis control means.
前記第2偏光軸制御手段の第3領域および第4領域は、前記表示パネルが前記第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形成されている、請求項1に記載の画像表示装置。 The first region of the first polarization axis control means is disposed along a direction intersecting both the first direction and the second direction;
The third region and the fourth region of the second polarization axis control means are substantially perpendicular to the direction connecting the left and right eyes of the observer in a state where the display panel is arranged in the second direction. The image display device according to claim 1, wherein the image display device extends in a direction and is alternately formed in a direction along a direction connecting the left and right eyes of an observer.
前記第1表示領域と前記第2表示領域との間には、遮光部が設けられている、請求項1または2に記載の画像表示装置。 The display panel includes a first display area for displaying a right-eye image and a second display area for displaying a left-eye image;
The image display device according to claim 1, wherein a light shielding portion is provided between the first display area and the second display area.
前記第2偏光軸制御手段の第3領域および第4領域は、それぞれ、前記第2の方向に配置された前記表示パネルの第1表示領域および第2表示領域に対応するように配置されている、請求項3に記載の画像表示装置。 The first area of the first polarization axis control means is arranged to correspond to the first display area or the second display area of the display panel arranged in the first direction,
The third area and the fourth area of the second polarization axis control means are arranged so as to correspond to the first display area and the second display area of the display panel arranged in the second direction, respectively. The image display device according to claim 3.
前記表示パネルの第1表示領域および第2表示領域は、カラー表示するためのドット領域を含み、
前記第1偏光軸制御手段の第1領域は、前記表示パネルのドット領域に対応するように配置されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像表示装置。 The display panel includes a first display area for displaying a right-eye image and a second display area for displaying a left-eye image;
The first display area and the second display area of the display panel include a dot area for color display,
5. The image display device according to claim 1, wherein the first region of the first polarization axis control unit is arranged to correspond to a dot region of the display panel.
前記第1偏光軸制御手段の第1領域は、前記表示パネルのドット領域に対応するように、前記第2の方向が長手方向となるように長方形状に形成されており、
前記長方形状の第1領域と前記第2偏光軸制御手段の第3領域とが重なる領域の前記第2の方向の長さは、前記長方形状の第1領域と前記第2偏光軸制御手段の第4領域とが重なる領域の前記第2の方向の長さより小さい、請求項5に記載の画像表示装置。 The dot area of the display panel is formed in a rectangular shape so that the second direction is a longitudinal direction,
The first region of the first polarization axis control means is formed in a rectangular shape so that the second direction is the longitudinal direction so as to correspond to the dot region of the display panel,
The length in the second direction of the region where the rectangular first region and the third region of the second polarization axis control unit overlap is the length of the rectangular first region and the second polarization axis control unit. The image display device according to claim 5, wherein the image display device is smaller than a length in the second direction of a region overlapping with the fourth region.
前記第1偏光軸制御手段の第1領域と前記第2偏光軸制御手段の第3領域とが重なる領域の前記第1の方向の長さは、前記第1偏光軸制御手段の第1領域と前記第2偏光軸制御手段の第4領域とが重なる領域の前記第1の方向の長さよりも小さい、請求項5に記載の画像表示装置。 The first region of the first polarization axis control means is formed to correspond to the dot region of the display panel,
The length in the first direction of the region where the first region of the first polarization axis control unit and the third region of the second polarization axis control unit overlap is the same as the first region of the first polarization axis control unit. The image display device according to claim 5, wherein the length of the region overlapping the fourth region of the second polarization axis control unit is smaller than the length in the first direction.
前記第1偏光軸制御手段の第1領域と前記第2偏光軸制御手段の第3領域とが重なる領域の前記第1の方向の長さは、前記第1偏光軸制御手段の第1領域と前記第2偏光軸制御手段の第4領域とが重なる領域から離れる方向に向かって徐々に小さくなるように形成されている、請求項5に記載の画像表示装置。 The first region of the first polarization axis control means is formed to correspond to the dot region of the display panel,
The length in the first direction of the region where the first region of the first polarization axis control unit and the third region of the second polarization axis control unit overlap is the same as the first region of the first polarization axis control unit. The image display device according to claim 5, wherein the image display device is formed so as to gradually become smaller in a direction away from a region where the fourth region of the second polarization axis control unit overlaps.
前記偏光制御液晶パネルには、前記第3領域および前記第4領域に対応する位置に電極が設けられており、
前記偏光制御液晶パネルの電極への電圧のON状態とOFF状態とを変化させることにより、前記偏光制御液晶パネルの液晶への電圧の印加状態を変化させる、請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像表示装置。 The second polarization axis control means includes a polarization control liquid crystal panel,
The polarization control liquid crystal panel is provided with electrodes at positions corresponding to the third region and the fourth region,
The voltage application state to the liquid crystal of the polarization control liquid crystal panel is changed by changing the ON state and the OFF state of the voltage to the electrode of the polarization control liquid crystal panel. The image display device described in 1.
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に対して、偏光軸を制御していずれか一方の光を透過する第1状態と、
前記表示パネルが前記第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とともに、前記第2の偏光軸を有する光を、第5の偏光軸を有する光と第6の偏光軸を有する光とに分離し、かつ、少なくとも前記第4の偏光軸を有する光と前記第6の偏光軸を有する光とを透過する第2状態と、
前記表示パネルが前記第1および第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に対して、偏光軸を制御せずに両方の光を透過する第3状態とを切り替え可能であり、
前記偏光制御液晶パネルの第1状態、第2状態および第3状態を、前記偏光制御液晶パネルの電極への電圧の印加状態を変化させることにより切り替えることによって、
前記偏光制御液晶パネルの第1状態では、前記表示パネルを前記第1の方向に配置した状態で観察者に立体画像を提供し、
前記偏光制御液晶パネルの第2状態では、前記表示パネルを前記第2の方向に配置した状態で観察者に立体画像を提供し、
前記偏光制御液晶パネルの第3状態では、前記表示パネルを前記第1および第2の方向に配置した状態で観察者に平面画像を提供する、請求項11に記載の画像表示装置。 The polarization control liquid crystal panel is
With the display panel arranged in the first direction, the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis are controlled to control either one of the lights. A first state that passes through,
In the state where the display panel is arranged in the second direction, the light having the first polarization axis is separated into light having a third polarization axis and light having a fourth polarization axis, The light having the second polarization axis is separated into light having a fifth polarization axis and light having a sixth polarization axis, and at least the light having the fourth polarization axis and the sixth A second state that transmits light having a polarization axis;
With the display panel disposed in the first and second directions, both the light having the first polarization axis and the light having the second polarization axis are controlled without controlling the polarization axis. Can switch between the third state that transmits light of
By switching the first state, the second state, and the third state of the polarization control liquid crystal panel by changing the voltage application state to the electrodes of the polarization control liquid crystal panel,
In the first state of the polarization control liquid crystal panel, a stereoscopic image is provided to an observer in a state where the display panel is arranged in the first direction,
In the second state of the polarization control liquid crystal panel, a stereoscopic image is provided to an observer in a state where the display panel is arranged in the second direction,
The image display device according to claim 11, wherein in the third state of the polarization control liquid crystal panel, a planar image is provided to an observer in a state where the display panel is arranged in the first and second directions.
前記表示パネルが第1の方向に配置された第1の状態で、前記表示パネルに表示される画像を分離するための市松状に配置された第1画像分離部を含む第1画像分離手段と、
前記表示パネルが前記第1の方向と直交する第2の方向に配置された第2の状態で、前記表示パネルに表示される画像を分離するための前記第1の方向に延び、かつ、前記第2の方向に交互に配置された第2画像分離部および第3画像分離部を含む第2画像分離手段とを備え、
前記第1画像分離手段は、前記表示パネルが第1の状態に配置された状態で、前記第1画像分離部を通過した光により、前記表示パネルに表示される左目用画像および右目用画像をそれぞれ観察者の左目および右目に進行するように分離して、観察者に立体画像を提供し、
前記第2画像分離手段は、前記表示パネルが第2の状態に配置された状態で、前記第3画像分離部を通過した光により、前記表示パネルに表示される左目用画像および右目用画像をそれぞれ観察者の左目および右目に進行するように分離して、観察者に立体画像を提供し、
平面的に見て、前記第1画像分離手段の第1画像分離部と前記第2画像分離手段の第2画像分離部とが重なる領域の面積は、前記第1画像分離手段の第1画像分離部と前記第2画像分離手段の第3画像分離部とが重なる領域の面積より小さい、画像表示装置。 A display panel for displaying images;
First image separation means including a first image separation unit arranged in a checkered pattern for separating an image displayed on the display panel in a first state in which the display panel is arranged in a first direction; ,
The display panel extends in the first direction for separating an image displayed on the display panel in a second state in which the display panel is arranged in a second direction orthogonal to the first direction, and Second image separation means including second image separation units and third image separation units arranged alternately in the second direction,
The first image separation unit is configured to display a left-eye image and a right-eye image displayed on the display panel by light that has passed through the first image separation unit in a state where the display panel is arranged in the first state. Separate the images so that they proceed to the left and right eyes of the viewer, respectively, and provide a stereoscopic image to the viewer.
The second image separation unit is configured to display a left-eye image and a right-eye image displayed on the display panel by light that has passed through the third image separation unit in a state where the display panel is arranged in the second state. Separate the images so that they proceed to the left and right eyes of the viewer, respectively, and provide a stereoscopic image to the viewer.
In plan view, the area of the region where the first image separation unit of the first image separation unit and the second image separation unit of the second image separation unit overlap is the first image separation unit of the first image separation unit. An image display device having a smaller area than a region where the first image separation unit and the third image separation unit of the second image separation unit overlap.
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