JPWO2014129134A1 - 画像表示装置 - Google Patents

画像表示装置 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2014129134A1
JPWO2014129134A1 JP2015501314A JP2015501314A JPWO2014129134A1 JP WO2014129134 A1 JPWO2014129134 A1 JP WO2014129134A1 JP 2015501314 A JP2015501314 A JP 2015501314A JP 2015501314 A JP2015501314 A JP 2015501314A JP WO2014129134 A1 JPWO2014129134 A1 JP WO2014129134A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
light source
light
image display
display device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2015501314A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6145721B2 (ja
Inventor
賀津雄 西郷
賀津雄 西郷
三谷　浩
浩 三谷
啓 田坂
啓 田坂
和雄 岡本
和雄 岡本
修司 井上
修司 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of JPWO2014129134A1 publication Critical patent/JPWO2014129134A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6145721B2 publication Critical patent/JP6145721B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/305—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using lenticular lenses, e.g. arrangements of cylindrical lenses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B30/00—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images
    • G02B30/20—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes
    • G02B30/26—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type
    • G02B30/27—Optical systems or apparatus for producing three-dimensional [3D] effects, e.g. stereoscopic images by providing first and second parallax images to an observer's left and right eyes of the autostereoscopic type involving lenticular arrays
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033—Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/005—Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided by one optical element, or plurality thereof, placed on the light output side of the light guide
    • G02B6/0053—Prismatic sheet or layer; Brightness enhancement element, sheet or layer
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0066—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form characterised by the light source being coupled to the light guide
    • G02B6/0068—Arrangements of plural sources, e.g. multi-colour light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/10—Processing, recording or transmission of stereoscopic or multi-view image signals
    • H04N13/106—Processing image signals
    • H04N13/144—Processing image signals for flicker reduction
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/307—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using fly-eye lenses, e.g. arrangements of circular lenses
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers
    • H04N13/315—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers the parallax barriers being time-variant
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/32—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using arrays of controllable light sources; using moving apertures or moving light sources
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/302—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays
    • H04N13/31—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers
    • H04N13/312—Image reproducers for viewing without the aid of special glasses, i.e. using autostereoscopic displays using parallax barriers the parallax barriers being placed behind the display panel, e.g. between backlight and spatial light modulator [SLM]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N13/00—Stereoscopic video systems; Multi-view video systems; Details thereof
    • H04N13/30—Image reproducers
    • H04N13/324—Colour aspects

Abstract

裸眼立体視ができる画像表示装置において第１画像と第２画像のクロストークを低減する。そのために、画像表示装置は、第１光源と、第２光源と、第１光源からの光を第１画像の視聴位置へ偏向させ、第２光源からの光を第２画像の視聴位置へ偏向させる偏向部と、複数のサブ画素で構成された画素（１４１）を複数有し、第１画像信号および第２画像信号に基づいて、偏向部を透過した光を変調する光変調パネルと、を備え、サブ画素（１４１ｒ、１４１ｇ、１４１ｂ）は、第１画像の視聴位置と第２画像の視聴位置とを結ぶ線に実質的に平行な第１方向の長さが、第１方向に直交する第２方向の長さ以上となる形状で形成されている。

Description

本開示は、複数の光源を備え第１画像と第２画像とを交互に表示する画像表示装置に関する。
特許文献１は、視聴者が専用の眼鏡を用いずに裸眼で表示画像を立体視できる画像表示装置を開示する。
この画像表示装置は、左右の眼のそれぞれに対応する複数の光源と、各光源からの光をあらかじめ想定された位置に居る視聴者の左右の眼に向かって出射するプリズムシートと、プリズムシートから出射される光をバックライトにして画像を表示する液晶パネルとを有する。プリズムシートから出射される光は指向性を有する指向性バックライトとなり、各光源における発光・非発光は、パネルに左眼用の画像を表示するときと右眼用の画像を表示するときとで切り替える。これにより、視聴者には、左眼用の画像は左眼だけで見え、右眼用の画像は右眼だけで見えるので、専用の眼鏡を用いずに、表示画像を裸眼で立体視できる。
特開２００５−２６６２９３号公報
本開示は、第１画像と第２画像とが互いに混合するクロストークの発生を低減し、品質の高い表示画像を得るのに有効な画像表示装置を提供する。
本開示における画像表示装置は、第１画像を表示するための光を発光する第１光源と、第２画像を表示するための光を発光する第２光源と、第１光源からの光を予め想定された第１画像の視聴位置へ偏向させ、第２光源からの光を予め想定された第２画像の視聴位置へ偏向させる偏向部と、複数のサブ画素で構成された画素を複数有し、第１画像に対応する第１画像信号および第２画像に対応する第２画像信号に基づいて、偏向部を透過した光を変調する光変調パネルと、を備える。そして、サブ画素は、第１画像の視聴位置と第２画像の視聴位置とを結ぶ線に実質的に平行な第１方向の長さが、第１方向に直交する第２方向の長さ以上となる形状で形成されている。
図１は、実施の形態１における画像表示装置の外観図である。 図２は、実施の形態１における画像表示装置の内部構図を概略的に示す分解斜視図である。 図３Ａは、実施の形態１における画像表示装置の断面図である。 図３Ｂは、実施の形態１における画像表示装置の断面図である。 図４は、実施の形態１におけるパネルの部分拡大図である。 図５Ａは、回折現象の実験に使用した液晶パネルの部分拡大図である。 図５Ｂは、指向性バックライトの回折現象を概略的に示す図である。 図６Ａは、実施の形態２における画像表示装置を「横向き」で使用するときの外観図である。 図６Ｂは、実施の形態２における画像表示装置を「縦向き」で使用するときの外観図である。 図７は、実施の形態２における画像表示装置の内部構造を概略的に示す分解斜視図である。 図８Ａは、実施の形態２における１つのレンズと１組の光源の組み合わせを正面から見た拡大図である。 図８Ｂは、実施の形態２におけるレンズシートを構成する各レンズと各光源の組み合わせを正面（Ｚ軸方向）から見た拡大図である。 図９は、実施の形態２におけるパネル２０４が有する画素２４１の一構成例を示す部分拡大図である。 図１０は、実施の形態２における画像表示装置の回路ブロック図である。 図１１Ａは、実施の形態２における画像表示装置を「横向き」で使用しているときの断面図である。 図１１Ｂは、実施の形態２における画像表示装置を「横向き」で使用しているときの断面図である。 図１２Ａは、実施の形態２における画像表示装置を「左縦向き」で使用しているときの断面図である。 図１２Ｂは、実施の形態２における画像表示装置を「左縦向き」で使用しているときの断面図である。 図１３は、他の実施の形態における画素の一構成例を示す部分拡大図である。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
（実施の形態１）
以下、図１〜図５を用いて、実施の形態１を説明する。
［１−１．構成］
図１は、実施の形態１における画像表示装置１００の外観図である。なお、以下の説明では、図１に示すように、便宜的に、画像表示装置１００の水平方向をＸ軸方向、垂直方向をＹ軸方向、正面方向（視聴者が画像表示装置１００に正対する方向）をＺ軸方向とする。しかし、本実施の形態は何らこの設定に限定されるものではない。
画像表示装置１００は、第１画像と第２画像を交互に表示することができる。例えば、立体視用の画像を構成する右眼用の画像と左眼用の画像のいずれか一方を第１画像とし他方を第２画像とすることができる。
以下、右眼用の画像を第１画像とし左眼用の画像を第２画像とし、各画像は１００Ｈｚ以上の周期で交互に表示されるものとして説明を行う。
画像表示装置１００は、あらかじめ想定された視聴位置（視聴想定位置）から画像表示装置１００の画像表示面を見る視聴者には、左眼用の画像は左眼だけで見え、右眼用の画像は右眼だけで見えるように構成されている。したがって、視聴想定位置に居る視聴者は、画像表示装置１００に表示される立体視用の画像を、立体視のための専用の眼鏡等を用いずに、裸眼で立体視できる。
視聴想定位置の一例としては、例えば画像表示装置１００が５０インチサイズの大きさであれば、画像表示装置１００の画像表示面の中央からＺ軸方向に約２ｍ離間した位置を視聴想定位置とする。他の例としては、例えば画像表示装置１００が視聴者が保持可能な２０インチサイズの大きさであれば、画像表示装置１００の画像表示面の中央からＺ軸方向に約４０ｃｍ離間した位置を視聴想定位置とする。
なお、上述した画像表示装置１００の大きさや視聴想定位置は実施の形態における一例に過ぎず、本実施の形態は、何らこれらに限定されるものではない。
図２は、実施の形態１における画像表示装置１００の内部構造を概略的に示す分解斜視図である。
図３Ａ、３Ｂは、実施の形態１における画像表示装置１００の断面図である。図３Ａ、３Ｂには、図１に示したＡ−Ａ線の断面図を示す。また、図３Ａ、３Ｂには、視聴想定位置から表示画像を視聴する視聴者を併せて示す。なお、図３Ａには、第１光源１０１ａの発光が両面プリズムシート１０３によって偏向されて画像表示装置１００から出射され、視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに届く様子を示しており、図３Ｂには、第２光源１０１ｂの発光が視聴者の左眼１０５ｂに届く様子を示している。
画像表示装置１００は筐体内部に、光源部１１０、偏向部である両面プリズムシート１０３、光変調パネル（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：ＳＬＭ）であるパネル１０４、光源部１１０およびパネル１０４の制御回路および電源回路（図示せず）を有する。
光源部１１０は、第１光源１０１ａ、第２光源１０１ｂ、および導光板１０２を有する。
導光板１０２は、例えばアクリル等の一般に知られた材料で形成され、光を取り入れる入射端面１０２ａ、１０２ｂと、光を出射する出光面１０２ｃを有する。
第１光源１０１ａは第１画像を表示するための光を発光する光源であり、第２光源１０１ｂは第２画像を表示するための光を発光する光源である。第１画像がパネル１０４に表示されているときは第１光源１０１ａが発光して第２光源１０１ｂは消灯し、第２画像がパネル１０４に表示されているときは第２光源１０１ｂが発光して第１光源１０１ａは消灯する。このように、第１光源１０１ａと第２光源１０１ｂとは表示画像に応じて交互に発光する。
第１光源１０１ａは導光板１０２のＸ軸方向における一方の端部（入射端面１０２ａ）側に配置され、第２光源１０１ｂは他方の端部（入射端面１０２ｂ）側に配置されている。すなわち、第１光源１０１ａと第２光源１０１ｂとは導光板１０２を間に挟んでＸ軸方向に平行に配置されている。
第１光源１０１ａの発光は入射端面１０２ａから導光板１０２内に入射し、第２光源１０１ｂの発光は入射端面１０２ｂから導光板１０２内に入射する。導光板１０２内に入射した光は、導光板１０２内部で反射を繰り返し、徐々に出光面１０２ｃから出射される。こうして、第１光源１０１ａまたは第２光源１０１ｂの発光は、導光板１０２の出光面１０２ｃから正面方向（Ｚ軸方向）に実質的に均一な光となって出射され、導光板１０２は面発光する。ただし、入射端面１０２ａから入射する光と入射端面１０２ｂから入射する光とでは、出光面１０２ｃからの光の出射方向に差がある。このため、第１光源１０１ａが発光したときと第２光源１０１ｂが発光したときとで、両面プリズムシート１０３への光の入射方向に差が生じる。
なお、第１光源１０１ａおよび第２光源１０１ｂの発光を効率良く導光板１０２内に入射させるために、入射端面１０２ａ側が開口し内部が光反射率の高い状態に加工（例えば鏡面加工）された光源カバー１１２ａで第１光源１０１ａを覆い、入射端面１０２ｂ側が開口した同様の光源カバー１１２ｂで第２光源１０１ｂを覆う構成にしても良い。
なお、第１光源１０１ａおよび第２光源１０１ｂは、図２に示すように、例えば冷陰極管（ＣＣＦＬ）のような線光源を入射端面１０２ａ、１０２ｂに沿うように配置することで構成することができる。
両面プリズムシート１０３は、導光板１０２側に三角形状プリズム列１０３ａが形成され、パネル１０４側に円筒状レンズ列１０３ｂが形成されている。導光板１０２の出光面１０２ｃから出射した光は、三角形状プリズム列１０３ａから両面プリズムシート１０３内に入射し、指向性を有する光となって円筒状レンズ列１０３ｂから出射される。このとき、第１光源１０１ａが発光したときと第２光源１０１ｂが発光したときとで三角形状プリズム列１０３ａに入射する光の方向に差があるので、円筒状レンズ列１０３ｂから出射する光は、第１光源１０１ａの発光は視聴想定位置から表示画像を視聴する視聴者の右眼１０５ａに向かって進行し、第２光源１０１ｂの発光は視聴者の左眼１０５ｂに向かって進行する。すなわち、両面プリズムシート１０３は、第１光源１０１ａからの光を予め想定された第１画像の視聴位置へ偏向させ、第２光源１０１ｂからの光を予め想定された第２画像の視聴位置へ偏向させる。
本実施の形態では、導光板１０２および両面プリズムシート１０３を、上記の光学特性を有するように、すなわち、指向性バックライトとして両面プリズムシート１０３から出射される光が、視聴想定位置から表示画像を視聴する視聴者の右眼１０５ａと左眼１０５ｂとにそれぞれ適切に分離して届くように、構成する。
なお、両面プリズムシート１０３において、三角形状プリズム列１０３ａの繰り返し間隔（ピッチ）は円筒状レンズ列１０３ｂのピッチより大きいことが好ましい。また、本実施の形態における円筒状レンズ列１０３ｂのピッチは例えば約２０ｍｍであるが、本実施の形態は何らこの数値に限定されるものではない。
パネル１０４は、複数のサブ画素で構成された画素を複数有し、両面プリズムシート１０３を透過した光をバックライトとして用いる。そして、第１画像に対応する第１画像信号および第２画像に対応する第２画像信号にもとづいてバックライトを変調して透過（光量を調整して透過）し、第１画像と第２画像とを交互にパネル１０４の画像表示面に表示する。パネル１０４を透過するバックライトは上述した指向性を有する指向性バックライトであるので、図３Ａ、３Ｂに示すように、パネル１０４に表示される第１画像は視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａだけで観測され、パネル１０４に表示される第２画像は同視聴者の左眼１０５ｂだけで観測される。こうして、視聴者は、パネル１０４に表示される立体視用の画像を裸眼で立体視できる。
パネル１０４は、例えば液晶ディスプレイパネルで構成することができる。
図４は、実施の形態１におけるパネル１０４の部分拡大図である。なお、図４の図中に示すＲ、Ｇ、Ｂの各記号は便宜的に示しているものであり、これらの記号が実際に各サブ画素に表示されるわけではない。
図４に示すように、パネル１０４は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにマトリクス状に配置された複数の画素１４１を有する。１つの画素１４１は、Ｙ軸方向に平行に配列された赤のサブ画素１４１ｒ、緑のサブ画素１４１ｇ、および青のサブ画素１４１ｂの３つのサブ画素で構成されており、各サブ画素は実質的に長方形の形状に形成されている。
各サブ画素は、第１画像の視聴位置と第２画像の視聴位置とを結ぶ線に実質的に平行な第１方向の長さが、第１方向に直交する第２方向の長さ以上となる形状で形成されている。
本実施の形態において、第１画像の視聴位置は、視聴想定位置から表示画像を視聴する視聴者の右眼１０５ａの位置であり、第２画像の視聴位置は、同視聴者の左眼１０５ｂの位置である。すなわち、第１方向は画像表示装置１００の水平方向であってＸ軸方向であり、第２方向は画像表示装置１００の垂直方向であってＹ軸方向である。
したがって、各サブ画素は、第１光源１０１ａおよび第２光源１０１ｂの配置方向に対して実質的に平行な第１方向（Ｘ軸方向）の長さが、第１方向に直交する第２方向（Ｙ軸方向）の長さ以上となる形状で形成されている、と言い換えることができる。
［１−２．動作］
以上のように構成された画像表示装置１００について、その動作を以下に説明する。
画像表示装置１００には、例えば、立体視用の画像を構成する右眼用の画像信号と左眼用の画像信号が交互に（例えば、１００Ｈｚ以上の周期で）入力される。本実施の形態では、例えば、右眼用の画像を第１画像とし、左眼用の画像を第２画像とする。
パネル１０４が右眼用の画像信号で制御されているとき、光源部１１０では、第１光源１０１ａが発光し、第２光源１０１ｂは消灯する。導光板１０２から出射される第１光源１０１ａの光は、両面プリズムシート１０３によって偏向され、第１画像の視聴位置に向かって出射される。この光は指向性バックライトとしてパネル１０４を透過した後、第１画像の視聴位置、すなわち視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに届く。
視聴者の右眼１０５ａに入る光は、パネル１０４において、右眼用の画像信号にもとづきサブ画素毎に原色光の透過量が調整されているので、視聴者の右眼１０５ａには、この画像信号にもとづく右眼用の画像が見える。
パネル１０４が左眼用の画像信号で制御されているとき、光源部１１０では、第１光源１０１ａは消灯し、第２光源１０１ｂが発光する。導光板１０２から出射される第２光源１０１ｂの光は、両面プリズムシート１０３によって偏向され、第２画像の視聴位置に向かって出射される。この光は指向性バックライトとしてパネル１０４を透過した後、第２画像の視聴位置、すなわち視聴想定位置に居る視聴者の左眼１０５ｂに届く。
視聴者の左眼１０５ｂに入る光は、パネル１０４において、左眼用の画像信号にもとづきサブ画素毎に原色光の透過量が調整されているので、視聴者の左眼１０５ｂには、この画像信号にもとづく左眼用の画像が見える。
このように、画像表示装置１００に表示される立体視用の画像を視聴想定位置から視聴する視聴者には、右眼用の画像が表示されているときは、右眼用の光源（第１光源１０１ａ）が発する光が右眼１０５ａだけに入るので、右眼用の画像を右眼１０５ａだけで見ることができる。逆に、左眼用の画像が表示されているときは、左眼用の光源（第２光源１０１ｂ）が発する光が左眼１０５ｂだけに入るので、左眼用の画像を左眼１０５ｂだけで見ることができる。こうして視聴者は画像表示装置１００に表示される立体視用の画像を裸眼で立体視できる。
［１−３．効果等］
本発明者（ら）は、サブ画素の開口部（バックライトを透過する領域）の幅が狭いと、指向性バックライトがサブ画素を透過するときに回折現象が生じ、サブ画素を透過した後の指向性バックライトが互いに干渉して複数の方向に分散し、その結果バックライトの指向性が低下して立体視が阻害されることを実験により確認した。
図５Ａは、回折現象の実験に使用した液晶パネルの部分拡大図である。図５Ｂは、指向性バックライトの回折現象を概略的に示す図である。図５Ｂには、一例として、光源部１１０から発せられる第１光源１０１ａの発光による指向性バックライトが、図５Ａに示すサブ画素を有するパネルに入射するときの様子を概略的に示している。図５Ｂに示す例では、第１光源１０１ａの発光による指向性バックライトは、Ｘ軸方向に対して斜め方向からパネルに入射する。
例えば、図５Ａに示すようなＹ軸方向の辺の長さがＸ軸方向の辺の長さよりも長い形状を有するサブ画素（赤のサブ画素１４２ｒ、緑のサブ画素１４２ｇ、青のサブ画素１４２ｂ）で画素１４２を構成すると、指向性バックライトの進行方向に対する各サブ画素の開口部の幅は、図４に示したサブ画素と比較して狭くなる。そのため、図５Ｂに示すように、指向性バックライトがサブ画素を透過するときに回折現象が発生し、回折現象を生じた光同士が干渉し合って様々な方向に分散してしまい、バックライトの指向性が低下する。
指向性が低下したバックライトにより表示される立体視用の画像は、たとえ視聴者が視聴想定位置に居たとしても、右眼用の画像が視聴者の左右の眼に入り、左眼用の画像も同様に左右の眼に入ってしまうので、視聴者には左右の画像が混合（クロストーク）した画像が観測され、立体視が阻害される。
したがって、高解像度化によって微細化されたサブ画素を有するパネルでは、サブ画素が図５Ａに示すような形状だと、左右の画像にクロストークが生じやすく、立体視が阻害されやすくなる。
そこで、本実施の形態では、パネル１０４の各サブ画素を、図４に示したように、Ｘ軸方向の辺の長さがＹ軸方向の辺の長さ以上となる形状を有するように形成する。
例えば、１つの画素１４１が実質的に正方形となるように各サブ画素を形成すると、本実施の形態では、各サブ画素のＸ軸方向の辺の長さはＹ軸方向の辺の長さの約３倍になる。
これにより、指向性バックライトの進行方向に対する各サブ画素の開口部の大きさを、図５Ａに示した形状のサブ画素を有するパネルと比較して、大きくすることができる。したがって、パネル１０４が高解像度化され個々のサブ画素が微細化されたとしても、第１画像と第２画像との間でクロストークが発生することを防止し、品質の高い表示画像を得ることができる。
なお、本発明者（ら）は、図５Ａに示した形状のサブ画素を有するパネルでは、解像度が２００ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）以上のときに回折現象が生じやすいことを実験により確認した。このとき、各サブ画素のＸ軸方向の開口部の長さは４２μｍ以下になる。これは、各サブ画素のＸ軸方向の開口部の長さが４２μｍ以下のときに回折現象が生じやすい、と言い換えることができる。
このことから、本実施の形態では、各サブ画素のＸ軸方向の辺の長さ（第１方向の長さ）を望ましくは４３μｍ以上に設定するものとする。
以上のように、本実施の形態における画像表示装置１００では、パネル１０４の各サブ画素を、第１光源１０１ａおよび第２光源１０１ｂの配置方向に対して実質的に平行な第１方向（Ｘ軸方向）の長さが、第１方向に直交する第２方向（Ｙ軸方向）の長さ以上となる形状で形成する。
これにより、視聴想定位置から画像表示装置１００を視聴する視聴者は、指向性バックライトにより表示される第１画像および第２画像を、クロストークを低減して見ることができる。例えば、左眼用の画像を左眼だけで見、右眼用の画像を右眼だけで見ることができる。したがって、視聴者は、品質の高い立体視用画像を、専用の眼鏡等を用いることなく裸眼で立体視することが可能となる。
（実施の形態２）
以下、図６〜図１２を用いて、実施の形態２を説明する。
［２−１．構成］
実施の形態２における画像表示装置２００は、実施の形態１に示した画像表示装置１００と同様に、第１画像と第２画像とを交互に表示する。立体視用の画像を構成する右眼用の画像と左眼用の画像のいずれか一方が第１画像であり他方が第２画像であれば、あらかじめ想定された視聴位置（視聴想定位置）に居る視聴者は、画像表示装置２００に表示されるそれらの画像を裸眼で立体視できる点も実施の形態１と同様である。
ただし、画像表示装置２００は、視聴者が画像表示装置２００の向きを変えて使用しても裸眼立体視が可能なように構成されている点が、実施の形態１に示した画像表示装置１００と異なる。以下、実施の形態１との差異について説明する。
なお、本実施の形態における画像表示装置２００は、片手で保持可能な１０インチサイズの大きさであり、視聴者は容易に向きを変えて使用できるものとする。ただし、上述の画像表示装置２００の大きさは、実施の形態における一例に過ぎず、本実施の形態は何らこれに限定されるものではない。
以下、視聴者の視差方向に対して、画像表示面の長辺が実質的に平行となるように画像表示装置２００の姿勢が保たれた状態を「横向き」とする。また、画像表示装置２００を、「横向き」の状態から左方向または右方向に９０度回転させた状態（画像表示面の長辺が視聴者の視差方向に対して実質的に直交する状態）を「縦向き」とする。なお、視差方向とは、視聴想定位置から表示画像を視聴する視聴者の右眼１０５ａと左眼１０５ｂとを結ぶ線と平行な方向のことである。
なお、以下では、実施の形態１に示した構成要素と実質的に同じ動作、機能、構成を有する構成要素については実施の形態１で示した符号と同一の符号を付与し、説明を省略する。
図６Ａは、実施の形態２における画像表示装置２００を「横向き」で使用するときの外観図である。図６Ｂは、実施の形態２における画像表示装置２００を「縦向き」で使用するときの外観図である。
なお、本実施の形態では、画像表示装置２００の向きを変えて使用するため、画像表示装置２００を基準にしてＸ軸、Ｙ軸を定義することが困難である。そこで、本実施の形態では、便宜的に、視聴者の視差方向をＸ軸方向とし、視差方向に垂直な方向をＹ軸方向とする。したがって、画像表示装置２００を「横向き」で使用するときは、画像表示面の長辺がＸ軸に、短辺がＹ軸に、それぞれ実質的に平行になり、「縦向き」で使用するときは、画像表示面の短辺がＸ軸に、長辺がＹ軸に、それぞれ実質的に平行になる。しかし、本実施の形態はＸ軸、Ｙ軸が何らこの設定に限定されるものではない。
図７は、実施の形態２における画像表示装置２００の内部構造を概略的に示す分解斜視図である。
図８Ａは、実施の形態２における１つのレンズ２０８と１組の光源の組み合わせを正面（Ｚ軸方向）から見た拡大図である。図８Ｂは、実施の形態２におけるレンズシート２０７を構成する各レンズ２０８と各光源の組み合わせを正面（Ｚ軸方向）から見た拡大図である。なお、図７、８Ａ、８Ｂには、画像表示装置２００が「横向き」のときの図を示す。
画像表示装置２００は、光源部２１０、偏向部であるレンズシート２０７、光変調パネルであるパネル２０４を有する。また、後述する制御部、電源部、および検出部（図７には示さず）を有する。
光源部２１０は、画像表示面と平行な平面上に複数の第１光源２０１ａ、第２光源２０１ｂ、第３光源２０１ｃ、および第４光源２０１ｄを有する。光源部２１０では、１つの第１光源２０１ａと１つの第２光源２０１ｂとで１つの対を形成し、１つの第３光源２０１ｃと１つの第４光源２０１ｄとで１つの対を形成する。そしてこれら２つの対（すなわち、これら４つの光源）で１つの組を形成し、この組をＸ軸方向とＹ軸方向とにマトリクス状に配置する。
実施の形態１では、第１画像の表示用に使用する光源と第２画像の表示用に使用する光源はそれぞれ固定されていたが、本実施の形態では、画像表示装置２００の姿勢（使用時の向き）に応じて、具体的には画像表示装置２００の姿勢を検出する検出部の検出結果に応じて、第１画像の表示用に使用する光源と第２画像の表示用に使用する光源が選択される。検出部については後述する。
例えば、第１光源２０１ａが第１画像の表示用光源として選択されているとき、第２画像の表示用光源は第２光源２０１ｂとなり、第２光源２０１ｂが第１画像の表示用光源として選択されているとき、第２画像の表示用光源は第１光源２０１ａとなる。第３光源２０１ｃが第１画像の表示用光源として選択されているとき、第２画像の表示用光源は第４光源２０１ｄとなり、第４光源２０１ｄが第１画像の表示用光源として選択されているとき、第２画像の表示用光源は第３光源２０１ｃとなる。
そして、光源部２１０では、第１画像をパネル２０４に表示するときは、第１画像表示用の光源として選択されている光源だけが発光して他の光源は消灯し、第２画像をパネル２０４に表示するときは、第２画像表示用の光源として選択されている光源だけが発光して他の光源は消灯する。
光源部２１０では、画像表示装置２００が「横向き」のときは第１光源２０１ａと第２光源２０１ｂを結ぶ線がＸ軸に実質的に平行となり、画像表示装置２００が「縦向き」のときは第３光源２０１ｃと第４光源２０１ｄを結ぶ線がＸ軸に実質的に平行となるように、各光源を配置する。すなわち、光源部２１０には、第１光源２０１ａおよび第２光源２０１ｂの配置方向に対して実質的に直交する方向に第３光源２０１ｃおよび第４光源２０１ｄが配置されている。
そして、光源部２１０では、画像表示装置２００が「横向き」のときは第１光源２０１ａと第２光源２０１ｂの対が交互に発光し、画像表示装置２００が「縦向き」のときは第３光源２０１ｃと第４光源２０１ｄの対が交互に発光する。
光源部２１０は、例えば、平面状に形成された基板に白色光を発光するＬＥＤ等の点光源を実装することで実現できる。
以下、第１光源２０１ａと第２光源２０１ｂを結ぶ線に平行な方向を第１方向とし、第３光源２０１ｃと第４光源２０１ｄを結ぶ線に平行な方向を第２方向とする。したがって、画像表示装置２００が「横向き」のときは第１方向がＸ軸に実質的に平行になり、「縦向き」のときは第２方向がＸ軸に実質的に平行となる。
また、以下の説明では、画像表示装置２００が「横向き」のとき、第１画像を表示するための光を第１光源２０１ａが発光し、第２画像を表示するための光を第２光源２０１ｂが発光する例を示し、画像表示装置２００が「縦向き」のとき、第１画像を表示するための光を第３光源２０１ｃが発光し、第２画像を表示するための光を第４光源２０１ｄが発光する例を示す。
レンズシート２０７は、画像表示面と平行に複数のレンズ２０８をＸ軸方向とＹ軸方向にマトリクス状に配置して形成されている。そして、図８Ａ、８Ｂに示すように、上記した４つの光源で構成される１つの組に１つのレンズ２０８が対応している。なお、本実施の形態では、図８Ａに示すように１つのレンズ２０８は一辺（Ｌ１）が約２０ｍｍの正方形の中に納まる大きさであるが、レンズ２０８は何らこの大きさに限定されるものではない。
レンズシート２０７の各レンズ２０８と光源部２１０の各光源との間はレンズ２０８の焦点距離に実質的に等しい距離だけ離間しており、レンズ２０８は、各光源が発する光を、指向性を有する実質的に平行な光にして出射する。
各レンズ２０８の偏向角に関する光学特性、および各レンズ２０８と各光源との相対的な配置位置は、画像表示装置２００が「横向き」で使用されるときは、第１光源２０１ａの発光は第１画像の視聴位置方向へ、第２光源２０１ｂの発光は第２画像の視聴位置方向へ、画像表示装置２００が「縦向き」で使用されるときは、第３光源２０１ｃ（または第４光源２０１ｄ）の発光は第１画像の視聴位置方向へ、第４光源２０１ｄ（または第３光源２０１ｃ）の発光は第２画像の視聴位置方向へ、それぞれ各レンズ２０８から平行光となって、各レンズ２０８の配置位置にもとづく偏向角で出射されるように設定されている。
第１画像が立体視用の画像を構成する右眼用の画像であり第２画像が左眼用の画像であれば、第１画像の視聴位置は視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａの位置であり、第２画像の視聴位置は同視聴者の左眼１０５ｂの位置である。
したがって、例えば、レンズ２０８と各光源との相対的な配置位置を、視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａとレンズ２０８の光学的中心と右眼用の光源（第１画像表示用光源）とが実質的に１つの直線上に並び、同視聴者の左眼１０５ｂとレンズ２０８の光学的中心と左眼用の光源（第２画像表示用光源）とが実質的に１つの直線上に並ぶように設定すれば、レンズシート２０７は、右眼用の光源の発光を視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに向けて出射し、左眼用の光源の発光を同視聴者の左眼１０５ｂに向けて出射することが可能となる。
レンズシート２０７を構成する各レンズ２０８は、各光源からの光を指向性を有する平行光にし、目的とする方向に出射することができれば、どのようなものでもよい。例えば、凸レンズであってもよく、フレネルレンズや回折レンズ等であってもよい。
パネル２０４は、実施の形態１に示したパネル１０４と同様に、複数のサブ画素で構成された画素を複数有し、レンズシート２０７を透過した光をバックライトとして用いる。そして、第１画像に対応する第１画像信号および第２画像に対応する第２画像信号にもとづいてバックライトを変調して透過（光量を調整して透過）し、第１画像と第２画像とを交互にパネル２０４の画像表示面に表示する。
パネル１０４を透過するバックライトは上述した指向性を有する指向性バックライトであり、各光源は、画像表示装置２００の姿勢を検出する検出部の検出結果に応じて適切に選択される。したがって、パネル２０４に表示される第１画像は視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａだけで観測され、パネル２０４に表示される第２画像は同視聴者の左眼１０５ｂだけで観測される。こうして、視聴者は、パネル２０４に表示される立体視用の画像を裸眼で立体視できる。
パネル２０４は、例えば液晶ディスプレイパネルで構成することができる。
図９は、実施の形態２におけるパネル２０４が有する画素２４１の一構成例を示す部分拡大図である。なお、図９には、画像表示装置２００が「横向き」のときの図を示す。また、図中に示すＲ、Ｇ、Ｂの各記号は便宜的に示しているものであり、これらの記号が実際に各サブ画素に表示されるわけではない。
図９に示すように、パネル２０４は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにマトリクス状に配置された複数の画素２４１を有する。１つの画素２４１は、赤のサブ画素２４１ｒ、青のサブ画素２４１ｂ、および２つの緑のサブ画素２４１ｇの４つのサブ画素を２行２列のマトリクス状に配列して構成されている。
パネル２０４において、各サブ画素は実質的に正方形の形状で形成されており、開口部（バックライトを透過する領域）の幅は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで実質的に等しい。したがって、画像表示装置２００を「横向き」と「縦向き」のどちらで使用しても、指向性バックライトの進行方向に対する各サブ画素の開口部の幅に実質的に差は生じない。
また、画素２４１も実質的に正方形となるので、画像表示装置２００を「横向き」と「縦向き」のどちらで使用しても、画素２４１の形状に実質的な変化は生じない。
図１０は、実施の形態２における画像表示装置２００の回路ブロック図である。
図１０に示すように、画像表示装置２００は、制御部２２１、電源部２２２、画像表示装置２００の姿勢（使用時の向き）を検出する検出部２２３、上述した光源部２１０およびパネル２０４を有する。なお、図１０には、レンズシート２０７も併せて示す。
電源部２２２は、画像表示装置２００に備えられた電池または外部電源を電力源にして、光源部２１０やパネル２０４を含む各部に必要な電力を供給する。
検出部２２３は、一般に使用されている加速度センサ、傾きセンサ、角速度センサ等を用いて構成されたジャイロ回路を有し、画像表示装置２００が「横向き」と「縦向き」のどちらの状態にあるのかを検出する。
以下、画像表示装置２００を「横向き」の状態から左方向に９０度回転させた状態を「左縦向き」とし、「横向き」から右方向に９０度回転させた状態を「右縦向き」とする。「左縦向き」は、「横向き」のときの画像表示装置２００の上辺が左辺になるように画像表示装置２００を回転させた状態のことであり、「右縦向き」は「横向き」のときの上辺が右辺になるように回転させた状態のことである。したがって、図６Ｂに示した「縦向き」は「左縦向き」である。また、画像表示装置２００を「横向き」から右または左方向に１８０度回転させた状態を「逆向き」とする。
検出部２２３は、画像表示装置２００が「横向き」、「左縦向き」、「右縦向き」および「逆向き」のどの状態にあるのかを検出し、その結果を制御部２２１に出力する。
制御部２２１には第１画像（例えば、右眼用の画像）の画像信号と第２画像（例えば、左眼用の画像）の画像信号が交互に（例えば、１００Ｈｚ以上の周期で）入力される。併せて、検出部２２３の検出結果が入力される。そして、制御部２２１は、検出部２２３の検出結果および第１画像と第２画像の画像信号にもとづき光源部２１０およびパネル２０４を制御する。
制御部２２１は、例えば、検出部２２３の検出結果が「横向き」であれば、第１画像をパネル１０４に表示するときは第１光源２０１ａを発光させて他の光源は消灯し、第２画像をパネル１０４に表示するときは第２光源２０１ｂを発光させて他の光源は消灯する。検出結果が「左縦向き」であれば、第１画像を表示するときは第３光源２０１ｃを発光させて他の光源は消灯し、第２画像を表示するときは第４光源２０１ｄを発光させて他の光源は消灯する。検出結果が「右縦向き」であれば、第１画像を表示するときは第４光源２０１ｄを発光させて他の光源は消灯し、第２画像を表示するときは第３光源２０１ｃを発光させて他の光源は消灯する。また、検出結果が「逆向き」であれば、第１画像を表示するときは第２光源２０１ｂを発光させて他の光源は消灯し、第２画像を表示するときは第１光源２０１ａを発光させて他の光源は消灯する。
光源部２１０およびパネル２０４の説明は、上述した内容と重複するので省略する。
なお、第１画像および第２画像と各光源との対応付けは何ら上述した関係に限定されるものではなく、例えば上述とは逆の対応付けであってもよい。
［２−２．動作］
以上のように構成された画像表示装置２００について、その動作を以下に説明する。
なお、以下の説明では、画像表示装置２００に、右眼用の画像信号が第１画像の画像信号、左眼用の画像が第２画像の画像信号として、交互に（例えば、１００Ｈｚ以上の周期で）入力されるものとする。
図１１Ａ、１１Ｂは、実施の形態２における画像表示装置２００を「横向き」で使用しているときの断面図である。図１２Ａ、１２Ｂは、実施の形態２における画像表示装置２００を「左縦向き」で使用しているときの断面図である。図１１Ａ、１１Ｂには、図６Ａに示したＡ−Ａ線の断面図を概略的に示し、図１２Ａ、１２Ｂには、図６Ｂに示したＢ−Ｂ線の断面図を概略的に示す。また、各図面には、視聴想定位置から表示画像を視聴する視聴者を併せて示す。
なお、図１１Ａには、画像表示装置２００を「横向き」で使用しているときに、第１光源２０１ａの発光が視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに届き、図１１Ｂには、第２光源２０１ｂの発光が左眼１０５ｂに届く様子を概略的に示している。また、図１２Ａには、画像表示装置２００を「左縦向き」で使用しているときに、第３光源２０１ｃの発光が視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに届き、図１２Ｂには、第４光源２０１ｄの発光が左眼１０５ｂに届く様子を概略的に示している。
画像表示装置２００が「横向き」であれば、検出部２２３は、画像表示装置２００の姿勢を「横向き」と検出し、制御部２２１は、その検出結果にもとづき第１画像および第２画像が正しい方向で表示されるようにパネル２０４を制御する。
また、制御部２２１は、パネル１０４に第１画像を表示するときは第１光源２０１ａを発光させて他の光源は発光させず、第２画像を表示するときは第２光源２０１ｂを発光させて他の光源は発光させないように、光源部２１０を制御する。
第１光源２０１ａが発光すると、第１光源２０１ａの光はレンズシート２０７によって偏向され、第１画像の視聴位置に向かって出射される。この光は指向性バックライトとしてパネル２０４を透過した後、図１１Ａに示すように、第１画像の視聴位置、すなわち視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに届く。
視聴者の右眼１０５ａに入る光は、パネル２０４で第１画像の画像信号にもとづき変調（透過光の光量が調整）されているので、視聴者の右眼１０５ａには、この画像信号にもとづく第１画像（右眼用の画像）が見える。
第２光源２０１ｂが発光すると、第２光源２０１ｂの光はレンズシート２０７によって偏向され、第２画像の視聴位置に向かって出射される。この光は指向性バックライトとしてパネル２０４を透過した後、図１１Ｂに示すように、第２画像の視聴位置、すなわち視聴想定位置に居る視聴者の左眼１０５ｂに届く。
視聴者の左眼１０５ｂに入る光は、パネル２０４で第２画像の画像信号にもとづき変調（透過光の光量が調整）されているので、視聴者の左眼１０５ｂには、この画像信号にもとづく第２画像（左眼用の画像）が見える。
画像表示装置２００が「左縦向き」であれば、検出部２２３は、画像表示装置２００の姿勢を「左縦向き」と検出し、制御部２２１は、その検出結果にもとづき第１画像および第２画像が正しい方向で表示されるようにパネル２０４を制御する。
また、制御部２２１は、パネル１０４に第１画像を表示するときは第３光源２０１ｃを発光させて他の光源は発光させず、第２画像を表示するときは第４光源２０１ｄを発光させて他の光源は発光させないように、光源部２１０を制御する。
第３光源２０１ｃが発光すると、第３光源２０１ｃの光はレンズシート２０７によって偏向され、第１画像の視聴位置に向かって出射される。この光は指向性バックライトとしてパネル２０４を透過した後、図１２Ａに示すように、第１画像の視聴位置、すなわち視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに届く。こうして、視聴者の右眼１０５ａには、第１画像（右眼用の画像）が見える。
第４光源２０１ｄが発光すると、第４光源２０１ｄの光はレンズシート２０７によって偏向され、第２画像の視聴位置に向かって出射される。この光は指向性バックライトとしてパネル２０４を透過した後、図１２Ｂに示すように、第２画像の視聴位置、すなわち視聴想定位置に居る視聴者の左眼１０５ｂに届く。こうして、視聴者の左眼１０５ｂには、第２画像（左眼用の画像）が見える。
画像表示装置２００が「右縦向き」であれば（図示せず）、検出部２２３は画像表示装置２００の姿勢を「右縦向き」と検出し、制御部２２１は、その検出結果にもとづき第１画像および第２画像が正しい方向で表示されるようにパネル２０４を制御する。また、第３光源２０１ｃと第４光源２０１ｄの発光タイミングを「左縦向き」のときとは逆にして光源部２１０を制御する。各レンズ２０８は、第４光源２０１ｄの発光を第１画像の視聴位置（右眼１０５ａの位置）に向かって出射し、第３光源２０１ｃの発光を第２画像の視聴位置（左眼１０５ｂの位置）に向かって出射する。これにより、上述と同様に、視聴者の右眼１０５ａには第１画像（右眼用の画像）が見え、左眼１０５ｂには第２画像（左眼用の画像）が見える。
画像表示装置２００が「逆向き」であれば（図示せず）、検出部２２３は画像表示装置２００の姿勢を「逆向き」と検出し、制御部２２１は、その検出結果にもとづき第１画像および第２画像が正しい方向で表示されるようにパネル２０４を制御する。また、第１光源２０１ａと第２光源２０１ｂの発光タイミングを「横向き」のときとは逆にして光源部２１０を制御する。各レンズ２０８は、第２光源２０１ｂの発光を第１画像の視聴位置（右眼１０５ａの位置）に向かって出射し、第１光源２０１ａの発光を第２画像の視聴位置（左眼１０５ｂの位置）に向かって出射する。これにより、上述と同様に、視聴者の右眼１０５ａには第１画像（右眼用の画像）が見え、左眼１０５ｂには第２画像（左眼用の画像）が見える。
［２−３．効果等］
以上のように構成された画像表示装置２００では、視聴者が画像表示装置２００を、「横向き」、「左縦向き」、「右縦向き」、または「逆向き」等、どの方向に向きを変えて使用しても、検出部２２３が画像表示装置２００の姿勢を検出し、その検出結果にもとづき制御部２２１が動作するので、光源部２１０では、第１光源２０１ａ、第２光源２０１ｂ、第３光源２０１ｃ、第４光源２０１ｄの中から、画像表示装置２００の姿勢（使用時の方向）に応じて第１画像用の光源と第２画像用の光源とが適切に選択され、表示画像に応じて適切に発光する。
したがって、画像表示装置２００がどの方向に向きを変えて使用されたとしても、パネル２０４に表示される立体視用の画像を視聴想定位置から視聴する視聴者には、右眼用の画像が表示されているときは右眼用として適切に選択された光源が発する光が右眼１０５ａだけに入り、左眼用の画像が表示されているときは左眼用として適切に選択された光源が発する光が左眼１０５ｂだけに入るので、画像表示装置２００に表示される立体視用の画像を専用の眼鏡等を用いることなく裸眼で立体視できる。
また、パネル２０４では、各サブ画素は実質的に正方形の形状で形成されており、開口部（バックライトを透過する領域）の幅は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで実質的に等しい。これにより、１つの画素の大きさを互いに等しいものとして比較すれば、指向性バックライトの進行方向に対する各サブ画素の開口部の幅は、図５Ａに示した形状のサブ画素を有するパネルと比較して、パネル２０４では約１．５倍になる。したがって、パネル２０４が高解像度化され個々のサブ画素が微細化されたとしても、第１画像と第２画像との間でクロストークが発生することを防止し、品質の高い表示画像を得ることができる。
そして、この効果は、画像表示装置２００を「横向き」と「縦向き」のどちらで使用しても、同様に得ることができる。
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１、２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１、２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
実施の形態１では、第１光源１０１ａおよび第２光源１０１ｂを、図２に示したように冷陰極管（ＣＣＦＬ）のような線光源を入射端面１０２ａ、１０２ｂに沿うようにＹ軸に平行に配置することで構成する例を説明した。しかし、例えばＬＥＤのような点光源を発光方向が入射端面１０２ａ、１０２ｂを向くようにＹ軸方向に複数配列して第１光源１０１ａおよび第２光源１０１ｂとしてもよく、あるいはＥＬ等の他の光源を用いてもよい。
実施の形態１では、各サブ画素を図４に示したようにＸ軸方向を長辺とする長方形に形成する例を説明したが、各サブ画素はＸ軸方向とＹ軸方向とで辺の長さが実質的に等しい正方形の形状で形成してもよい。
実施の形態２では画像表示装置２００の姿勢（使用方向）を検出部２２３が検出し、その検出結果にもとづき制御部２２１が動作する構成を説明したが、例えば、検出部２２３における検出動作に代えて視聴者が画像表示装置２００の姿勢を指定し、その指定にもとづき制御部２２１が動作する構成であってもよい。
実施の形態１、２では第１画像を右眼用の画像とし、第２画像を右眼用の画像とする例を説明したが、例えば第１画像を左眼用の画像として第１画像の視聴位置を左眼１０５ｂの位置とし、第２画像を右眼用の画像として第２画像の視聴位置を右眼１０５ａの位置としてもよい。
実施の形態２では光源部２１０が第３光源２０１ｃおよび第４光源２０１ｄを有する構成を説明したが、例えばサイズが大きい等の理由で姿勢を固定して使用することが明らかな画像表示装置については、第３光源２０１ｃおよび第４光源２０１ｄを除いて光源部を構成してもよい。また、その場合には、レンズシート２０７のレンズ２０８を他のレンズ、例えばＹ軸方向に延伸しＸ軸方向に湾曲した半円柱状のシリンドリカルレンズ等、に置き換えることも可能である。
実施の形態２では、図８Ａに示すように、１つの組に含まれる各光源のそれぞれを１つの点光源（例えば１つのＬＥＤ）で構成する例を説明したが、各光源をそれぞれ複数の点光源で構成してもよい。あるいは、１つの点光源が発する光を光学的に分離する等して実質的に１組の光源を形成するように構成してもよい。
実施の形態２では、図９に示したように、１つの画素２４１を赤のサブ画素２４１ｒ、青のサブ画素２４１ｂ、および２つの緑のサブ画素２４１ｇで構成する例を説明した。しかし、実施の形態２は何らこの構成に限定されない。例えば、緑のサブ画素２４１ｇに代えて赤のサブ画素２４１ｒまたは青のサブ画素２４１ｂを２つ用いて１つの画素を構成してもよい。図１３は、他の実施の形態における画素の一構成例を示す部分拡大図である。例えば図１３に示すように、実質的に正方形の形状で形成された赤のサブ画素２４１ｒ、青のサブ画素２４１ｂ、緑のサブ画素２４１ｇ、および白のサブ画素２４１ｗの４つのサブ画素を２行２列のマトリクス状に配列して１つの画素２４２を構成してもよい。なお、白のサブ画素２４１ｗとは、バックライトの白色光を画像信号に応じた光量で透過するサブ画素のことである。あるいは、白のサブ画素２４１ｗに代えて、黄色等の三原色以外の光を透過するサブ画素を用いてもよい。
実施の形態２では、検出部２２３が「左縦向き」と「右縦向き」の双方を検出する例を説明したが、例えば、「左縦向き」と「右縦向き」のいずれか一方だけを検出するように検出部２２３を構成してもよい。あるいは、検出部２２３が「逆向き」を検出しない構成であってもよい。
実施の形態２に示した光源部２１０およびレンズシート２０７に、実施の形態１に示したパネル１０４を組み合わせて画像表示装置を構成してもよい。
実施の形態１、２では、立体視用の画像を構成する右眼用の画像と左眼用の画像のいずれか一方を第１画像とし他方を第２画像とする例を説明したが、第１画像と第２画像とは互いに独立した画像であってもよく、互いに同じ画像であってもよい。また、第１画像および第２画像は静止画と動画のどちらでもよい。
なお、実施の形態１、２に示した具体的な数値は、単に実施の形態における一例を示したものに過ぎず、本開示はこれらの数値に何ら限定されるものではない。各数値は画像表示装置の仕様等にあわせて最適な値に設定することが望ましい。
本開示は、第１画像と第２画像とを交互に表示する画像表示装置に適用可能である。具体的には、画像表示面に表示される立体視用の画像を裸眼で立体視可能な液晶テレビ等に本開示は適用可能である。
１００，２００ 画像表示装置
１０１ａ，２０１ａ 第１光源
１０１ｂ，２０１ｂ 第２光源
１０２ 導光板
１０２ａ，１０２ｂ 入射端面
１０２ｃ 出光面
１０３ 両面プリズムシート
１０３ａ 三角形状プリズム列
１０３ｂ 円筒状レンズ列
１０４，２０４ パネル
１０５ａ 右眼
１０５ｂ 左眼
１１０，２１０ 光源部
１１２ａ，１１２ｂ 光源カバー
１４１，１４２，２４１，２４２ 画素
１４１ｒ，１４２ｒ，２４１ｒ 赤のサブ画素
１４１ｇ，１４２ｇ，２４１ｇ 緑のサブ画素
１４１ｂ，１４２ｂ，２４１ｂ 青のサブ画素
２０１ｃ 第３光源
２０１ｄ 第４光源
２０７ レンズシート
２０８ レンズ
２２１ 制御部
２２２ 電源部
２２３ 検出部
２４１ｗ 白のサブ画素
本開示は、複数の光源を備え第１画像と第２画像とを交互に表示する画像表示装置に関する。
特許文献１は、視聴者が専用の眼鏡を用いずに裸眼で表示画像を立体視できる画像表示装置を開示する。
この画像表示装置は、左右の眼のそれぞれに対応する複数の光源と、各光源からの光をあらかじめ想定された位置に居る視聴者の左右の眼に向かって出射するプリズムシートと、プリズムシートから出射される光をバックライトにして画像を表示する液晶パネルとを有する。プリズムシートから出射される光は指向性を有する指向性バックライトとなり、各光源における発光・非発光は、パネルに左眼用の画像を表示するときと右眼用の画像を表示するときとで切り替える。これにより、視聴者には、左眼用の画像は左眼で見え、右眼用の画像は右眼で見えるので、専用の眼鏡を用いずに、表示画像を裸眼で立体視できる。
特開２００５−２６６２９３号公報
本開示は、第１画像と第２画像とが互いに混合するクロストークの発生を低減し、品質の高い表示画像を得るのに有効な画像表示装置を提供する。
本開示における画像表示装置は、第１画像を表示するための光を発光する第１光源と、第２画像を表示するための光を発光する第２光源と、第１光源からの光を予め想定された第１画像の視聴位置へ偏向させ、第２光源からの光を予め想定された第２画像の視聴位置へ偏向させる偏向部と、複数のサブ画素で構成された画素を複数有し、第１画像に対応する第１画像信号および第２画像に対応する第２画像信号に基づいて、偏向部を透過した光を変調する光変調パネルと、を備える。そして、サブ画素は、第１画像の視聴位置と第２画像の視聴位置とを結ぶ線に実質的に平行な第１方向の長さが、第１方向に直交する第２方向の長さ以上となる形状で形成されている。
図１は、実施の形態１における画像表示装置の外観図である。 図２は、実施の形態１における画像表示装置の内部構図を概略的に示す分解斜視図である。 図３Ａは、実施の形態１における画像表示装置の断面図である。 図３Ｂは、実施の形態１における画像表示装置の断面図である。 図４は、実施の形態１におけるパネルの部分拡大図である。 図５Ａは、回折現象の実験に使用した液晶パネルの部分拡大図である。 図５Ｂは、指向性バックライトの回折現象を概略的に示す図である。 図６Ａは、実施の形態２における画像表示装置を「横向き」で使用するときの外観図である。 図６Ｂは、実施の形態２における画像表示装置を「縦向き」で使用するときの外観図である。 図７は、実施の形態２における画像表示装置の内部構造を概略的に示す分解斜視図である。 図８Ａは、実施の形態２における１つのレンズと１組の光源の組み合わせを正面から見た拡大図である。 図８Ｂは、実施の形態２におけるレンズシートを構成する各レンズと各光源の組み合わせを正面（Ｚ軸方向）から見た拡大図である。 図９は、実施の形態２におけるパネル２０４が有する画素２４１の一構成例を示す部分拡大図である。 図１０は、実施の形態２における画像表示装置の回路ブロック図である。 図１１Ａは、実施の形態２における画像表示装置を「横向き」で使用しているときの断面図である。 図１１Ｂは、実施の形態２における画像表示装置を「横向き」で使用しているときの断面図である。 図１２Ａは、実施の形態２における画像表示装置を「左縦向き」で使用しているときの断面図である。 図１２Ｂは、実施の形態２における画像表示装置を「左縦向き」で使用しているときの断面図である。 図１３は、他の実施の形態における画素の一構成例を示す部分拡大図である。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
（実施の形態１）
以下、図１〜図５を用いて、実施の形態１を説明する。
［１−１．構成］
図１は、実施の形態１における画像表示装置１００の外観図である。なお、以下の説明では、図１に示すように、便宜的に、画像表示装置１００の水平方向をＸ軸方向、垂直方向をＹ軸方向、正面方向（視聴者が画像表示装置１００に正対する方向）をＺ軸方向とする。しかし、本実施の形態は何らこの設定に限定されるものではない。
画像表示装置１００は、第１画像と第２画像を交互に表示することができる。例えば、立体視用の画像を構成する右眼用の画像と左眼用の画像のいずれか一方を第１画像とし他方を第２画像とすることができる。
以下、右眼用の画像を第１画像とし左眼用の画像を第２画像とし、各画像は１００Ｈｚ以上の周期で交互に表示されるものとして説明を行う。
画像表示装置１００は、あらかじめ想定された視聴位置（視聴想定位置）から画像表示装置１００の画像表示面を見る視聴者には、左眼用の画像は左眼で見え、右眼用の画像は右眼で見えるように構成されている。したがって、視聴想定位置に居る視聴者は、画像表示装置１００に表示される立体視用の画像を、立体視のための専用の眼鏡等を用いずに、裸眼で立体視できる。
視聴想定位置の一例としては、例えば画像表示装置１００が５０インチサイズの大きさであれば、画像表示装置１００の画像表示面の中央からＺ軸方向に約２ｍ離間した位置を視聴想定位置とする。他の例としては、例えば画像表示装置１００が視聴者が保持可能な２０インチサイズの大きさであれば、画像表示装置１００の画像表示面の中央からＺ軸方向に約４０ｃｍ離間した位置を視聴想定位置とする。
なお、上述した画像表示装置１００の大きさや視聴想定位置は実施の形態における一例に過ぎず、本実施の形態は、何らこれらに限定されるものではない。
図２は、実施の形態１における画像表示装置１００の内部構造を概略的に示す分解斜視図である。
図３Ａ、３Ｂは、実施の形態１における画像表示装置１００の断面図である。図３Ａ、３Ｂには、図１に示したＡ−Ａ線の断面図を示す。また、図３Ａ、３Ｂには、視聴想定位置から表示画像を視聴する視聴者を併せて示す。なお、図３Ａには、第１光源１０１ａの発光が両面プリズムシート１０３によって偏向されて画像表示装置１００から出射され、視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに届く様子を示しており、図３Ｂには、第２光源１０１ｂの発光が視聴者の左眼１０５ｂに届く様子を示している。
画像表示装置１００は筐体内部に、光源部１１０、偏向部である両面プリズムシート１０３、光変調パネル（Ｓｐａｔｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ：ＳＬＭ）であるパネル１０４、光源部１１０およびパネル１０４の制御回路および電源回路（図示せず）を有する。
光源部１１０は、第１光源１０１ａ、第２光源１０１ｂ、および導光板１０２を有する。
導光板１０２は、例えばアクリル等の一般に知られた材料で形成され、光を取り入れる入射端面１０２ａ、１０２ｂと、光を出射する出光面１０２ｃを有する。
第１光源１０１ａは第１画像を表示するための光を発光する光源であり、第２光源１０１ｂは第２画像を表示するための光を発光する光源である。第１画像がパネル１０４に表示されているときは第１光源１０１ａが発光して第２光源１０１ｂは消灯し、第２画像がパネル１０４に表示されているときは第２光源１０１ｂが発光して第１光源１０１ａは消灯する。このように、第１光源１０１ａと第２光源１０１ｂとは表示画像に応じて交互に発光する。
第１光源１０１ａは導光板１０２のＸ軸方向における一方の端部（入射端面１０２ａ）側に配置され、第２光源１０１ｂは他方の端部（入射端面１０２ｂ）側に配置されている。すなわち、第１光源１０１ａと第２光源１０１ｂとは導光板１０２を間に挟んでＸ軸方向に平行に配置されている。
第１光源１０１ａの発光は入射端面１０２ａから導光板１０２内に入射し、第２光源１０１ｂの発光は入射端面１０２ｂから導光板１０２内に入射する。導光板１０２内に入射した光は、導光板１０２内部で反射を繰り返し、徐々に出光面１０２ｃから出射される。こうして、第１光源１０１ａまたは第２光源１０１ｂの発光は、導光板１０２の出光面１０２ｃから正面方向（Ｚ軸方向）に実質的に均一な光となって出射され、導光板１０２は面発光する。ただし、入射端面１０２ａから入射する光と入射端面１０２ｂから入射する光とでは、出光面１０２ｃからの光の出射方向に差がある。このため、第１光源１０１ａが発光したときと第２光源１０１ｂが発光したときとで、両面プリズムシート１０３への光の入射方向に差が生じる。
なお、第１光源１０１ａおよび第２光源１０１ｂの発光を効率良く導光板１０２内に入射させるために、入射端面１０２ａ側が開口し内部が光反射率の高い状態に加工（例えば鏡面加工）された光源カバー１１２ａで第１光源１０１ａを覆い、入射端面１０２ｂ側が開口した同様の光源カバー１１２ｂで第２光源１０１ｂを覆う構成にしても良い。
なお、第１光源１０１ａおよび第２光源１０１ｂは、図２に示すように、例えば冷陰極管（ＣＣＦＬ）のような線光源を入射端面１０２ａ、１０２ｂに沿うように配置することで構成することができる。
両面プリズムシート１０３は、導光板１０２側に三角形状プリズム列１０３ａが形成され、パネル１０４側に円筒状レンズ列１０３ｂが形成されている。導光板１０２の出光面１０２ｃから出射した光は、三角形状プリズム列１０３ａから両面プリズムシート１０３内に入射し、指向性を有する光となって円筒状レンズ列１０３ｂから出射される。このとき、第１光源１０１ａが発光したときと第２光源１０１ｂが発光したときとで三角形状プリズム列１０３ａに入射する光の方向に差があるので、円筒状レンズ列１０３ｂから出射する光は、第１光源１０１ａの発光は視聴想定位置から表示画像を視聴する視聴者の右眼１０５ａに向かって進行し、第２光源１０１ｂの発光は視聴者の左眼１０５ｂに向かって進行する。すなわち、両面プリズムシート１０３は、第１光源１０１ａからの光を予め想定された第１画像の視聴位置へ偏向させ、第２光源１０１ｂからの光を予め想定された第２画像の視聴位置へ偏向させる。
本実施の形態では、導光板１０２および両面プリズムシート１０３を、上記の光学特性を有するように、すなわち、指向性バックライトとして両面プリズムシート１０３から出射される光が、視聴想定位置から表示画像を視聴する視聴者の右眼１０５ａと左眼１０５ｂとにそれぞれ適切に分離して届くように、構成する。
なお、両面プリズムシート１０３において、三角形状プリズム列１０３ａの繰り返し間隔（ピッチ）は円筒状レンズ列１０３ｂのピッチより大きいことが好ましい。また、本実施の形態における円筒状レンズ列１０３ｂのピッチは例えば約２０ｍｍであるが、本実施の形態は何らこの数値に限定されるものではない。
パネル１０４は、複数のサブ画素で構成された画素を複数有し、両面プリズムシート１０３を透過した光をバックライトとして用いる。そして、第１画像に対応する第１画像信号および第２画像に対応する第２画像信号にもとづいてバックライトを変調して透過（光量を調整して透過）し、第１画像と第２画像とを交互にパネル１０４の画像表示面に表示する。パネル１０４を透過するバックライトは上述した指向性を有する指向性バックライトであるので、図３Ａ、３Ｂに示すように、パネル１０４に表示される第１画像は視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａで観測され、パネル１０４に表示される第２画像は同視聴者の左眼１０５ｂで観測される。こうして、視聴者は、パネル１０４に表示される立体視用の画像を裸眼で立体視できる。
パネル１０４は、例えば液晶ディスプレイパネルで構成することができる。
図４は、実施の形態１におけるパネル１０４の部分拡大図である。なお、図４の図中に示すＲ、Ｇ、Ｂの各記号は便宜的に示しているものであり、これらの記号が実際に各サブ画素に表示されるわけではない。
図４に示すように、パネル１０４は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにマトリクス状に配置された複数の画素１４１を有する。１つの画素１４１は、Ｙ軸方向に平行に配列された赤のサブ画素１４１ｒ、緑のサブ画素１４１ｇ、および青のサブ画素１４１ｂの３つのサブ画素で構成されており、各サブ画素は実質的に長方形の形状に形成されている。
各サブ画素は、第１画像の視聴位置と第２画像の視聴位置とを結ぶ線に実質的に平行な第１方向の長さが、第１方向に直交する第２方向の長さ以上となる形状で形成されている。
本実施の形態において、第１画像の視聴位置は、視聴想定位置から表示画像を視聴する視聴者の右眼１０５ａの位置であり、第２画像の視聴位置は、同視聴者の左眼１０５ｂの位置である。すなわち、第１方向は画像表示装置１００の水平方向であってＸ軸方向であり、第２方向は画像表示装置１００の垂直方向であってＹ軸方向である。
したがって、各サブ画素は、第１光源１０１ａおよび第２光源１０１ｂの配置方向に対して実質的に平行な第１方向（Ｘ軸方向）の長さが、第１方向に直交する第２方向（Ｙ軸方向）の長さ以上となる形状で形成されている、と言い換えることができる。
［１−２．動作］
以上のように構成された画像表示装置１００について、その動作を以下に説明する。
画像表示装置１００には、例えば、立体視用の画像を構成する右眼用の画像信号と左眼用の画像信号が交互に（例えば、１００Ｈｚ以上の周期で）入力される。本実施の形態では、例えば、右眼用の画像を第１画像とし、左眼用の画像を第２画像とする。
パネル１０４が右眼用の画像信号で制御されているとき、光源部１１０では、第１光源１０１ａが発光し、第２光源１０１ｂは消灯する。導光板１０２から出射される第１光源１０１ａの光は、両面プリズムシート１０３によって偏向され、第１画像の視聴位置に向かって出射される。この光は指向性バックライトとしてパネル１０４を透過した後、第１画像の視聴位置、すなわち視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに届く。
視聴者の右眼１０５ａに入る光は、パネル１０４において、右眼用の画像信号にもとづきサブ画素毎に原色光の透過量が調整されているので、視聴者の右眼１０５ａには、この画像信号にもとづく右眼用の画像が見える。
パネル１０４が左眼用の画像信号で制御されているとき、光源部１１０では、第１光源１０１ａは消灯し、第２光源１０１ｂが発光する。導光板１０２から出射される第２光源１０１ｂの光は、両面プリズムシート１０３によって偏向され、第２画像の視聴位置に向かって出射される。この光は指向性バックライトとしてパネル１０４を透過した後、第２画像の視聴位置、すなわち視聴想定位置に居る視聴者の左眼１０５ｂに届く。
視聴者の左眼１０５ｂに入る光は、パネル１０４において、左眼用の画像信号にもとづきサブ画素毎に原色光の透過量が調整されているので、視聴者の左眼１０５ｂには、この画像信号にもとづく左眼用の画像が見える。
このように、画像表示装置１００に表示される立体視用の画像を視聴想定位置から視聴する視聴者には、右眼用の画像が表示されているときは、右眼用の光源（第１光源１０１ａ）が発する光が右眼１０５ａに入るので、右眼用の画像を右眼１０５ａで見ることができる。逆に、左眼用の画像が表示されているときは、左眼用の光源（第２光源１０１ｂ）が発する光が左眼１０５ｂに入るので、左眼用の画像を左眼１０５ｂで見ることができる。こうして視聴者は画像表示装置１００に表示される立体視用の画像を裸眼で立体視できる。
［１−３．効果等］
本発明者（ら）は、サブ画素の開口部（バックライトを透過する領域）の幅が狭いと、指向性バックライトがサブ画素を透過するときに回折現象が生じ、サブ画素を透過した後の指向性バックライトが互いに干渉して複数の方向に分散し、その結果バックライトの指向性が低下して立体視が阻害されることを実験により確認した。
図５Ａは、回折現象の実験に使用した液晶パネルの部分拡大図である。図５Ｂは、指向性バックライトの回折現象を概略的に示す図である。図５Ｂには、一例として、光源部１１０から発せられる第１光源１０１ａの発光による指向性バックライトが、図５Ａに示すサブ画素を有するパネルに入射するときの様子を概略的に示している。図５Ｂに示す例では、第１光源１０１ａの発光による指向性バックライトは、Ｘ軸方向に対して斜め方向からパネルに入射する。
例えば、図５Ａに示すようなＹ軸方向の辺の長さがＸ軸方向の辺の長さよりも長い形状を有するサブ画素（赤のサブ画素１４２ｒ、緑のサブ画素１４２ｇ、青のサブ画素１４２ｂ）で画素１４２を構成すると、指向性バックライトの進行方向に対する各サブ画素の開口部の幅は、図４に示したサブ画素と比較して狭くなる。そのため、図５Ｂに示すように、指向性バックライトがサブ画素を透過するときに回折現象が発生し、回折現象を生じた光同士が干渉し合って様々な方向に分散してしまい、バックライトの指向性が低下する。
指向性が低下したバックライトにより表示される立体視用の画像は、たとえ視聴者が視聴想定位置に居たとしても、右眼用の画像が視聴者の左右の眼に入り、左眼用の画像も同様に左右の眼に入ってしまうので、視聴者には左右の画像が混合（クロストーク）した画像が観測され、立体視が阻害される。
したがって、高解像度化によって微細化されたサブ画素を有するパネルでは、サブ画素が図５Ａに示すような形状だと、左右の画像にクロストークが生じやすく、立体視が阻害されやすくなる。
そこで、本実施の形態では、パネル１０４の各サブ画素を、図４に示したように、Ｘ軸方向の辺の長さがＹ軸方向の辺の長さ以上となる形状を有するように形成する。
例えば、１つの画素１４１が実質的に正方形となるように各サブ画素を形成すると、本実施の形態では、各サブ画素のＸ軸方向の辺の長さはＹ軸方向の辺の長さの約３倍になる。
これにより、指向性バックライトの進行方向に対する各サブ画素の開口部の大きさを、図５Ａに示した形状のサブ画素を有するパネルと比較して、大きくすることができる。したがって、パネル１０４が高解像度化され個々のサブ画素が微細化されたとしても、第１画像と第２画像との間でクロストークが発生することを防止し、品質の高い表示画像を得ることができる。
なお、本発明者（ら）は、図５Ａに示した形状のサブ画素を有するパネルでは、解像度が２００ｐｐｉ（ｐｉｘｅｌ ｐｅｒ ｉｎｃｈ）以上のときに回折現象が生じやすいことを実験により確認した。このとき、各サブ画素のＸ軸方向の開口部の長さは４２μｍ以下になる。これは、各サブ画素のＸ軸方向の開口部の長さが４２μｍ以下のときに回折現象が生じやすい、と言い換えることができる。
このことから、本実施の形態では、各サブ画素のＸ軸方向の辺の長さ（第１方向の長さ）を望ましくは４３μｍ以上に設定するものとする。
以上のように、本実施の形態における画像表示装置１００では、パネル１０４の各サブ画素を、第１光源１０１ａおよび第２光源１０１ｂの配置方向に対して実質的に平行な第１方向（Ｘ軸方向）の長さが、第１方向に直交する第２方向（Ｙ軸方向）の長さ以上となる形状で形成する。
これにより、視聴想定位置から画像表示装置１００を視聴する視聴者は、指向性バックライトにより表示される第１画像および第２画像を、クロストークを低減して見ることができる。例えば、左眼用の画像を左眼で見て、右眼用の画像を右眼で見ることができる。したがって、視聴者は、品質の高い立体視用画像を、専用の眼鏡等を用いることなく裸眼で立体視することが可能となる。
（実施の形態２）
以下、図６〜図１２を用いて、実施の形態２を説明する。
［２−１．構成］
実施の形態２における画像表示装置２００は、実施の形態１に示した画像表示装置１００と同様に、第１画像と第２画像とを交互に表示する。立体視用の画像を構成する右眼用の画像と左眼用の画像のいずれか一方が第１画像であり他方が第２画像であれば、あらかじめ想定された視聴位置（視聴想定位置）に居る視聴者は、画像表示装置２００に表示されるそれらの画像を裸眼で立体視できる点も実施の形態１と同様である。
ただし、画像表示装置２００は、視聴者が画像表示装置２００の向きを変えて使用しても裸眼立体視が可能なように構成されている点が、実施の形態１に示した画像表示装置１００と異なる。以下、実施の形態１との差異について説明する。
なお、本実施の形態における画像表示装置２００は、片手で保持可能な１０インチサイズの大きさであり、視聴者は容易に向きを変えて使用できるものとする。ただし、上述の画像表示装置２００の大きさは、実施の形態における一例に過ぎず、本実施の形態は何らこれに限定されるものではない。
以下、視聴者の視差方向に対して、画像表示面の長辺が実質的に平行となるように画像表示装置２００の姿勢が保たれた状態を「横向き」とする。また、画像表示装置２００を、「横向き」の状態から左方向または右方向に９０度回転させた状態（画像表示面の長辺が視聴者の視差方向に対して実質的に直交する状態）を「縦向き」とする。なお、視差方向とは、視聴想定位置から表示画像を視聴する視聴者の右眼１０５ａと左眼１０５ｂとを結ぶ線と平行な方向のことである。
なお、以下では、実施の形態１に示した構成要素と実質的に同じ動作、機能、構成を有する構成要素については実施の形態１で示した符号と同一の符号を付与し、説明を省略する。
図６Ａは、実施の形態２における画像表示装置２００を「横向き」で使用するときの外観図である。図６Ｂは、実施の形態２における画像表示装置２００を「縦向き」で使用するときの外観図である。
なお、本実施の形態では、画像表示装置２００の向きを変えて使用するため、画像表示装置２００を基準にしてＸ軸、Ｙ軸を定義することが困難である。そこで、本実施の形態では、便宜的に、視聴者の視差方向をＸ軸方向とし、視差方向に垂直な方向をＹ軸方向とする。したがって、画像表示装置２００を「横向き」で使用するときは、画像表示面の長辺がＸ軸に、短辺がＹ軸に、それぞれ実質的に平行になり、「縦向き」で使用するときは、画像表示面の短辺がＸ軸に、長辺がＹ軸に、それぞれ実質的に平行になる。しかし、本実施の形態はＸ軸、Ｙ軸が何らこの設定に限定されるものではない。
図７は、実施の形態２における画像表示装置２００の内部構造を概略的に示す分解斜視図である。
図８Ａは、実施の形態２における１つのレンズ２０８と１組の光源の組み合わせを正面（Ｚ軸方向）から見た拡大図である。図８Ｂは、実施の形態２におけるレンズシート２０７を構成する各レンズ２０８と各光源の組み合わせを正面（Ｚ軸方向）から見た拡大図である。なお、図７、８Ａ、８Ｂには、画像表示装置２００が「横向き」のときの図を示す。
画像表示装置２００は、光源部２１０、偏向部であるレンズシート２０７、光変調パネルであるパネル２０４を有する。また、後述する制御部、電源部、および検出部（図７には示さず）を有する。
光源部２１０は、画像表示面と平行な平面上に複数の第１光源２０１ａ、第２光源２０１ｂ、第３光源２０１ｃ、および第４光源２０１ｄを有する。光源部２１０では、１つの第１光源２０１ａと１つの第２光源２０１ｂとで１つの対を形成し、１つの第３光源２０１ｃと１つの第４光源２０１ｄとで１つの対を形成する。そしてこれら２つの対（すなわち、これら４つの光源）で１つの組を形成し、この組をＸ軸方向とＹ軸方向とにマトリクス状に配置する。
実施の形態１では、第１画像の表示用に使用する光源と第２画像の表示用に使用する光源はそれぞれ固定されていたが、本実施の形態では、画像表示装置２００の姿勢（使用時の向き）に応じて、具体的には画像表示装置２００の姿勢を検出する検出部の検出結果に応じて、第１画像の表示用に使用する光源と第２画像の表示用に使用する光源が選択される。検出部については後述する。
例えば、第１光源２０１ａが第１画像の表示用光源として選択されているとき、第２画像の表示用光源は第２光源２０１ｂとなり、第２光源２０１ｂが第１画像の表示用光源として選択されているとき、第２画像の表示用光源は第１光源２０１ａとなる。第３光源２０１ｃが第１画像の表示用光源として選択されているとき、第２画像の表示用光源は第４光源２０１ｄとなり、第４光源２０１ｄが第１画像の表示用光源として選択されているとき、第２画像の表示用光源は第３光源２０１ｃとなる。
そして、光源部２１０では、第１画像をパネル２０４に表示するときは、第１画像表示用の光源として選択されている光源だけが発光して他の光源は消灯し、第２画像をパネル２０４に表示するときは、第２画像表示用の光源として選択されている光源だけが発光して他の光源は消灯する。
光源部２１０では、画像表示装置２００が「横向き」のときは第１光源２０１ａと第２光源２０１ｂを結ぶ線がＸ軸に実質的に平行となり、画像表示装置２００が「縦向き」のときは第３光源２０１ｃと第４光源２０１ｄを結ぶ線がＸ軸に実質的に平行となるように、各光源を配置する。すなわち、光源部２１０には、第１光源２０１ａおよび第２光源２０１ｂの配置方向に対して実質的に直交する方向に第３光源２０１ｃおよび第４光源２０１ｄが配置されている。
そして、光源部２１０では、画像表示装置２００が「横向き」のときは第１光源２０１ａと第２光源２０１ｂの対が交互に発光し、画像表示装置２００が「縦向き」のときは第３光源２０１ｃと第４光源２０１ｄの対が交互に発光する。
光源部２１０は、例えば、平面状に形成された基板に白色光を発光するＬＥＤ等の点光源を実装することで実現できる。
以下、第１光源２０１ａと第２光源２０１ｂを結ぶ線に平行な方向を第１方向とし、第３光源２０１ｃと第４光源２０１ｄを結ぶ線に平行な方向を第２方向とする。したがって、画像表示装置２００が「横向き」のときは第１方向がＸ軸に実質的に平行になり、「縦向き」のときは第２方向がＸ軸に実質的に平行となる。
また、以下の説明では、画像表示装置２００が「横向き」のとき、第１画像を表示するための光を第１光源２０１ａが発光し、第２画像を表示するための光を第２光源２０１ｂが発光する例を示し、画像表示装置２００が「縦向き」のとき、第１画像を表示するための光を第３光源２０１ｃが発光し、第２画像を表示するための光を第４光源２０１ｄが発光する例を示す。
レンズシート２０７は、画像表示面と平行に複数のレンズ２０８をＸ軸方向とＹ軸方向にマトリクス状に配置して形成されている。そして、図８Ａ、８Ｂに示すように、上記した４つの光源で構成される１つの組に１つのレンズ２０８が対応している。なお、本実施の形態では、図８Ａに示すように１つのレンズ２０８は一辺（Ｌ１）が約２０ｍｍの正方形の中に納まる大きさであるが、レンズ２０８は何らこの大きさに限定されるものではない。
レンズシート２０７の各レンズ２０８と光源部２１０の各光源との間はレンズ２０８の焦点距離に実質的に等しい距離だけ離間しており、レンズ２０８は、各光源が発する光を、指向性を有する実質的に平行な光にして出射する。
各レンズ２０８の偏向角に関する光学特性、および各レンズ２０８と各光源との相対的な配置位置は、画像表示装置２００が「横向き」で使用されるときは、第１光源２０１ａの発光は第１画像の視聴位置方向へ、第２光源２０１ｂの発光は第２画像の視聴位置方向へ、画像表示装置２００が「縦向き」で使用されるときは、第３光源２０１ｃ（または第４光源２０１ｄ）の発光は第１画像の視聴位置方向へ、第４光源２０１ｄ（または第３光源２０１ｃ）の発光は第２画像の視聴位置方向へ、それぞれ各レンズ２０８から平行光となって、各レンズ２０８の配置位置にもとづく偏向角で出射されるように設定されている。
第１画像が立体視用の画像を構成する右眼用の画像であり第２画像が左眼用の画像であれば、第１画像の視聴位置は視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａの位置であり、第２画像の視聴位置は同視聴者の左眼１０５ｂの位置である。
したがって、例えば、レンズ２０８と各光源との相対的な配置位置を、視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａとレンズ２０８の光学的中心と右眼用の光源（第１画像表示用光源）とが実質的に１つの直線上に並び、同視聴者の左眼１０５ｂとレンズ２０８の光学的中心と左眼用の光源（第２画像表示用光源）とが実質的に１つの直線上に並ぶように設定すれば、レンズシート２０７は、右眼用の光源の発光を視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに向けて出射し、左眼用の光源の発光を同視聴者の左眼１０５ｂに向けて出射することが可能となる。
レンズシート２０７を構成する各レンズ２０８は、各光源からの光を指向性を有する平行光にし、目的とする方向に出射することができれば、どのようなものでもよい。例えば、凸レンズであってもよく、フレネルレンズや回折レンズ等であってもよい。
パネル２０４は、実施の形態１に示したパネル１０４と同様に、複数のサブ画素で構成された画素を複数有し、レンズシート２０７を透過した光をバックライトとして用いる。そして、第１画像に対応する第１画像信号および第２画像に対応する第２画像信号にもとづいてバックライトを変調して透過（光量を調整して透過）し、第１画像と第２画像とを交互にパネル２０４の画像表示面に表示する。
パネル２０４を透過するバックライトは上述した指向性を有する指向性バックライトであり、各光源は、画像表示装置２００の姿勢を検出する検出部の検出結果に応じて適切に選択される。したがって、パネル２０４に表示される第１画像は視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａで観測され、パネル２０４に表示される第２画像は同視聴者の左眼１０５ｂで観測される。こうして、視聴者は、パネル２０４に表示される立体視用の画像を裸眼で立体視できる。
パネル２０４は、例えば液晶ディスプレイパネルで構成することができる。
図９は、実施の形態２におけるパネル２０４が有する画素２４１の一構成例を示す部分拡大図である。なお、図９には、画像表示装置２００が「横向き」のときの図を示す。また、図中に示すＲ、Ｇ、Ｂの各記号は便宜的に示しているものであり、これらの記号が実際に各サブ画素に表示されるわけではない。
図９に示すように、パネル２０４は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とにマトリクス状に配置された複数の画素２４１を有する。１つの画素２４１は、赤のサブ画素２４１ｒ、青のサブ画素２４１ｂ、および２つの緑のサブ画素２４１ｇの４つのサブ画素を２行２列のマトリクス状に配列して構成されている。
パネル２０４において、各サブ画素は実質的に正方形の形状で形成されており、開口部（バックライトを透過する領域）の幅は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで実質的に等しい。したがって、画像表示装置２００を「横向き」と「縦向き」のどちらで使用しても、指向性バックライトの進行方向に対する各サブ画素の開口部の幅に実質的に差は生じない。
また、画素２４１も実質的に正方形となるので、画像表示装置２００を「横向き」と「縦向き」のどちらで使用しても、画素２４１の形状に実質的な変化は生じない。
図１０は、実施の形態２における画像表示装置２００の回路ブロック図である。
図１０に示すように、画像表示装置２００は、制御部２２１、電源部２２２、画像表示装置２００の姿勢（使用時の向き）を検出する検出部２２３、上述した光源部２１０およびパネル２０４を有する。なお、図１０には、レンズシート２０７も併せて示す。
電源部２２２は、画像表示装置２００に備えられた電池または外部電源を電力源にして、光源部２１０やパネル２０４を含む各部に必要な電力を供給する。
検出部２２３は、一般に使用されている加速度センサ、傾きセンサ、角速度センサ等を用いて構成されたジャイロ回路を有し、画像表示装置２００が「横向き」と「縦向き」のどちらの状態にあるのかを検出する。
以下、画像表示装置２００を「横向き」の状態から左方向に９０度回転させた状態を「左縦向き」とし、「横向き」から右方向に９０度回転させた状態を「右縦向き」とする。「左縦向き」は、「横向き」のときの画像表示装置２００の上辺が左辺になるように画像表示装置２００を回転させた状態のことであり、「右縦向き」は「横向き」のときの上辺が右辺になるように回転させた状態のことである。したがって、図６Ｂに示した「縦向き」は「左縦向き」である。また、画像表示装置２００を「横向き」から右または左方向に１８０度回転させた状態を「逆向き」とする。
検出部２２３は、画像表示装置２００が「横向き」、「左縦向き」、「右縦向き」および「逆向き」のどの状態にあるのかを検出し、その結果を制御部２２１に出力する。
制御部２２１には第１画像（例えば、右眼用の画像）の画像信号と第２画像（例えば、左眼用の画像）の画像信号が交互に（例えば、１００Ｈｚ以上の周期で）入力される。併せて、検出部２２３の検出結果が入力される。そして、制御部２２１は、検出部２２３の検出結果および第１画像と第２画像の画像信号にもとづき光源部２１０およびパネル２０４を制御する。
制御部２２１は、例えば、検出部２２３の検出結果が「横向き」であれば、第１画像をパネル２０４に表示するときは第１光源２０１ａを発光させて他の光源は消灯し、第２画像をパネル２０４に表示するときは第２光源２０１ｂを発光させて他の光源は消灯する。検出結果が「左縦向き」であれば、第１画像を表示するときは第３光源２０１ｃを発光させて他の光源は消灯し、第２画像を表示するときは第４光源２０１ｄを発光させて他の光源は消灯する。検出結果が「右縦向き」であれば、第１画像を表示するときは第４光源２０１ｄを発光させて他の光源は消灯し、第２画像を表示するときは第３光源２０１ｃを発光させて他の光源は消灯する。また、検出結果が「逆向き」であれば、第１画像を表示するときは第２光源２０１ｂを発光させて他の光源は消灯し、第２画像を表示するときは第１光源２０１ａを発光させて他の光源は消灯する。
光源部２１０およびパネル２０４の説明は、上述した内容と重複するので省略する。
なお、第１画像および第２画像と各光源との対応付けは何ら上述した関係に限定されるものではなく、例えば上述とは逆の対応付けであってもよい。
［２−２．動作］
以上のように構成された画像表示装置２００について、その動作を以下に説明する。
なお、以下の説明では、画像表示装置２００に、右眼用の画像信号が第１画像の画像信号、左眼用の画像が第２画像の画像信号として、交互に（例えば、１００Ｈｚ以上の周期で）入力されるものとする。
図１１Ａ、１１Ｂは、実施の形態２における画像表示装置２００を「横向き」で使用しているときの断面図である。図１２Ａ、１２Ｂは、実施の形態２における画像表示装置２００を「左縦向き」で使用しているときの断面図である。図１１Ａ、１１Ｂには、図６Ａに示したＡ−Ａ線の断面図を概略的に示し、図１２Ａ、１２Ｂには、図６Ｂに示したＢ−Ｂ線の断面図を概略的に示す。また、各図面には、視聴想定位置から表示画像を視聴する視聴者を併せて示す。
なお、図１１Ａには、画像表示装置２００を「横向き」で使用しているときに、第１光源２０１ａの発光が視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに届き、図１１Ｂには、第２光源２０１ｂの発光が左眼１０５ｂに届く様子を概略的に示している。また、図１２Ａには、画像表示装置２００を「左縦向き」で使用しているときに、第３光源２０１ｃの発光が視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに届き、図１２Ｂには、第４光源２０１ｄの発光が左眼１０５ｂに届く様子を概略的に示している。
画像表示装置２００が「横向き」であれば、検出部２２３は、画像表示装置２００の姿勢を「横向き」と検出し、制御部２２１は、その検出結果にもとづき第１画像および第２画像が正しい方向で表示されるようにパネル２０４を制御する。
また、制御部２２１は、パネル２０４に第１画像を表示するときは第１光源２０１ａを発光させて他の光源は発光させず、第２画像を表示するときは第２光源２０１ｂを発光させて他の光源は発光させないように、光源部２１０を制御する。
第１光源２０１ａが発光すると、第１光源２０１ａの光はレンズシート２０７によって偏向され、第１画像の視聴位置に向かって出射される。この光は指向性バックライトとしてパネル２０４を透過した後、図１１Ａに示すように、第１画像の視聴位置、すなわち視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに届く。
視聴者の右眼１０５ａに入る光は、パネル２０４で第１画像の画像信号にもとづき変調（透過光の光量が調整）されているので、視聴者の右眼１０５ａには、この画像信号にもとづく第１画像（右眼用の画像）が見える。
第２光源２０１ｂが発光すると、第２光源２０１ｂの光はレンズシート２０７によって偏向され、第２画像の視聴位置に向かって出射される。この光は指向性バックライトとしてパネル２０４を透過した後、図１１Ｂに示すように、第２画像の視聴位置、すなわち視聴想定位置に居る視聴者の左眼１０５ｂに届く。
視聴者の左眼１０５ｂに入る光は、パネル２０４で第２画像の画像信号にもとづき変調（透過光の光量が調整）されているので、視聴者の左眼１０５ｂには、この画像信号にもとづく第２画像（左眼用の画像）が見える。
画像表示装置２００が「左縦向き」であれば、検出部２２３は、画像表示装置２００の姿勢を「左縦向き」と検出し、制御部２２１は、その検出結果にもとづき第１画像および第２画像が正しい方向で表示されるようにパネル２０４を制御する。
また、制御部２２１は、パネル２０４に第１画像を表示するときは第３光源２０１ｃを発光させて他の光源は発光させず、第２画像を表示するときは第４光源２０１ｄを発光させて他の光源は発光させないように、光源部２１０を制御する。
第３光源２０１ｃが発光すると、第３光源２０１ｃの光はレンズシート２０７によって偏向され、第１画像の視聴位置に向かって出射される。この光は指向性バックライトとしてパネル２０４を透過した後、図１２Ａに示すように、第１画像の視聴位置、すなわち視聴想定位置に居る視聴者の右眼１０５ａに届く。こうして、視聴者の右眼１０５ａには、第１画像（右眼用の画像）が見える。
第４光源２０１ｄが発光すると、第４光源２０１ｄの光はレンズシート２０７によって偏向され、第２画像の視聴位置に向かって出射される。この光は指向性バックライトとしてパネル２０４を透過した後、図１２Ｂに示すように、第２画像の視聴位置、すなわち視聴想定位置に居る視聴者の左眼１０５ｂに届く。こうして、視聴者の左眼１０５ｂには、第２画像（左眼用の画像）が見える。
画像表示装置２００が「右縦向き」であれば（図示せず）、検出部２２３は画像表示装置２００の姿勢を「右縦向き」と検出し、制御部２２１は、その検出結果にもとづき第１画像および第２画像が正しい方向で表示されるようにパネル２０４を制御する。また、第３光源２０１ｃと第４光源２０１ｄの発光タイミングを「左縦向き」のときとは逆にして光源部２１０を制御する。各レンズ２０８は、第４光源２０１ｄの発光を第１画像の視聴位置（右眼１０５ａの位置）に向かって出射し、第３光源２０１ｃの発光を第２画像の視聴位置（左眼１０５ｂの位置）に向かって出射する。これにより、上述と同様に、視聴者の右眼１０５ａには第１画像（右眼用の画像）が見え、左眼１０５ｂには第２画像（左眼用の画像）が見える。
画像表示装置２００が「逆向き」であれば（図示せず）、検出部２２３は画像表示装置２００の姿勢を「逆向き」と検出し、制御部２２１は、その検出結果にもとづき第１画像および第２画像が正しい方向で表示されるようにパネル２０４を制御する。また、第１光源２０１ａと第２光源２０１ｂの発光タイミングを「横向き」のときとは逆にして光源部２１０を制御する。各レンズ２０８は、第２光源２０１ｂの発光を第１画像の視聴位置（右眼１０５ａの位置）に向かって出射し、第１光源２０１ａの発光を第２画像の視聴位置（左眼１０５ｂの位置）に向かって出射する。これにより、上述と同様に、視聴者の右眼１０５ａには第１画像（右眼用の画像）が見え、左眼１０５ｂには第２画像（左眼用の画像）が見える。
［２−３．効果等］
以上のように構成された画像表示装置２００では、視聴者が画像表示装置２００を、「横向き」、「左縦向き」、「右縦向き」、または「逆向き」等、どの方向に向きを変えて使用しても、検出部２２３が画像表示装置２００の姿勢を検出し、その検出結果にもとづき制御部２２１が動作するので、光源部２１０では、第１光源２０１ａ、第２光源２０１ｂ、第３光源２０１ｃ、第４光源２０１ｄの中から、画像表示装置２００の姿勢（使用時の方向）に応じて第１画像用の光源と第２画像用の光源とが適切に選択され、表示画像に応じて適切に発光する。
したがって、画像表示装置２００がどの方向に向きを変えて使用されたとしても、パネル２０４に表示される立体視用の画像を視聴想定位置から視聴する視聴者には、右眼用の画像が表示されているときは右眼用として適切に選択された光源が発する光が右眼１０５ａに入り、左眼用の画像が表示されているときは左眼用として適切に選択された光源が発する光が左眼１０５ｂに入るので、画像表示装置２００に表示される立体視用の画像を専用の眼鏡等を用いることなく裸眼で立体視できる。
また、パネル２０４では、各サブ画素は実質的に正方形の形状で形成されており、開口部（バックライトを透過する領域）の幅は、Ｘ軸方向とＹ軸方向とで実質的に等しい。これにより、１つの画素の大きさを互いに等しいものとして比較すれば、指向性バックライトの進行方向に対する各サブ画素の開口部の幅は、図５Ａに示した形状のサブ画素を有するパネルと比較して、パネル２０４では約１．５倍になる。したがって、パネル２０４が高解像度化され個々のサブ画素が微細化されたとしても、第１画像と第２画像との間でクロストークが発生することを防止し、品質の高い表示画像を得ることができる。
そして、この効果は、画像表示装置２００を「横向き」と「縦向き」のどちらで使用しても、同様に得ることができる。
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１、２を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略等を行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１、２で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
そこで、以下、他の実施の形態を例示する。
実施の形態１では、第１光源１０１ａおよび第２光源１０１ｂを、図２に示したように冷陰極管（ＣＣＦＬ）のような線光源を入射端面１０２ａ、１０２ｂに沿うようにＹ軸に平行に配置することで構成する例を説明した。しかし、例えばＬＥＤのような点光源を発光方向が入射端面１０２ａ、１０２ｂを向くようにＹ軸方向に複数配列して第１光源１０１ａおよび第２光源１０１ｂとしてもよく、あるいはＥＬ等の他の光源を用いてもよい。
実施の形態１では、各サブ画素を図４に示したようにＸ軸方向を長辺とする長方形に形成する例を説明したが、各サブ画素はＸ軸方向とＹ軸方向とで辺の長さが実質的に等しい正方形の形状で形成してもよい。
実施の形態２では画像表示装置２００の姿勢（使用方向）を検出部２２３が検出し、その検出結果にもとづき制御部２２１が動作する構成を説明したが、例えば、検出部２２３における検出動作に代えて視聴者が画像表示装置２００の姿勢を指定し、その指定にもとづき制御部２２１が動作する構成であってもよい。
実施の形態１、２では第１画像を右眼用の画像とし、第２画像を左眼用の画像とする例を説明したが、例えば第１画像を左眼用の画像として第１画像の視聴位置を左眼１０５ｂの位置とし、第２画像を右眼用の画像として第２画像の視聴位置を右眼１０５ａの位置としてもよい。
実施の形態２では光源部２１０が第３光源２０１ｃおよび第４光源２０１ｄを有する構成を説明したが、例えばサイズが大きい等の理由で姿勢を固定して使用することが明らかな画像表示装置については、第３光源２０１ｃおよび第４光源２０１ｄを除いて光源部を構成してもよい。また、その場合には、レンズシート２０７のレンズ２０８を他のレンズ、例えばＹ軸方向に延伸しＸ軸方向に湾曲した半円柱状のシリンドリカルレンズ等、に置き換えることも可能である。
実施の形態２では、図８Ａに示すように、１つの組に含まれる各光源のそれぞれを１つの点光源（例えば１つのＬＥＤ）で構成する例を説明したが、各光源をそれぞれ複数の点光源で構成してもよい。あるいは、１つの点光源が発する光を光学的に分離する等して実質的に１組の光源を形成するように構成してもよい。
実施の形態２では、図９に示したように、１つの画素２４１を赤のサブ画素２４１ｒ、青のサブ画素２４１ｂ、および２つの緑のサブ画素２４１ｇで構成する例を説明した。しかし、実施の形態２は何らこの構成に限定されない。例えば、緑のサブ画素２４１ｇに代えて赤のサブ画素２４１ｒまたは青のサブ画素２４１ｂを２つ用いて１つの画素を構成してもよい。図１３は、他の実施の形態における画素の一構成例を示す部分拡大図である。例えば図１３に示すように、実質的に正方形の形状で形成された赤のサブ画素２４１ｒ、青のサブ画素２４１ｂ、緑のサブ画素２４１ｇ、および白のサブ画素２４１ｗの４つのサブ画素を２行２列のマトリクス状に配列して１つの画素２４２を構成してもよい。なお、白のサブ画素２４１ｗとは、バックライトの白色光を画像信号に応じた光量で透過するサブ画素のことである。あるいは、白のサブ画素２４１ｗに代えて、黄色等の三原色以外の光を透過するサブ画素を用いてもよい。
実施の形態２では、検出部２２３が「左縦向き」と「右縦向き」の双方を検出する例を説明したが、例えば、「左縦向き」と「右縦向き」のいずれか一方だけを検出するように検出部２２３を構成してもよい。あるいは、検出部２２３が「逆向き」を検出しない構成であってもよい。
実施の形態２に示した光源部２１０およびレンズシート２０７に、実施の形態１に示したパネル１０４を組み合わせて画像表示装置を構成してもよい。
実施の形態１、２では、立体視用の画像を構成する右眼用の画像と左眼用の画像のいずれか一方を第１画像とし他方を第２画像とする例を説明したが、第１画像と第２画像とは互いに独立した画像であってもよく、互いに同じ画像であってもよい。また、第１画像および第２画像は静止画と動画のどちらでもよい。
なお、実施の形態１、２に示した具体的な数値は、単に実施の形態における一例を示したものに過ぎず、本開示はこれらの数値に何ら限定されるものではない。各数値は画像表示装置の仕様等にあわせて最適な値に設定することが望ましい。
本開示は、第１画像と第２画像とを交互に表示する画像表示装置に適用可能である。具体的には、画像表示面に表示される立体視用の画像を裸眼で立体視可能な液晶テレビ等に本開示は適用可能である。
１００，２００ 画像表示装置
１０１ａ，２０１ａ 第１光源
１０１ｂ，２０１ｂ 第２光源
１０２ 導光板
１０２ａ，１０２ｂ 入射端面
１０２ｃ 出光面
１０３ 両面プリズムシート
１０３ａ 三角形状プリズム列
１０３ｂ 円筒状レンズ列
１０４，２０４ パネル
１０５ａ 右眼
１０５ｂ 左眼
１１０，２１０ 光源部
１１２ａ，１１２ｂ 光源カバー
１４１，１４２，２４１，２４２ 画素
１４１ｒ，１４２ｒ，２４１ｒ 赤のサブ画素
１４１ｇ，１４２ｇ，２４１ｇ 緑のサブ画素
１４１ｂ，１４２ｂ，２４１ｂ 青のサブ画素
２０１ｃ 第３光源
２０１ｄ 第４光源
２０７ レンズシート
２０８ レンズ
２２１ 制御部
２２２ 電源部
２２３ 検出部
２４１ｗ 白のサブ画素

Claims (7)

  1. 第１画像と第２画像とを交互に表示する画像表示装置であって、
    前記第１画像を表示するための光を発光する第１光源と、
    前記第２画像を表示するための光を発光する第２光源と、
    前記第１光源からの光を予め想定された前記第１画像の視聴位置へ偏向させ、前記第２光源からの光を予め想定された前記第２画像の視聴位置へ偏向させる偏向部と、
    複数のサブ画素で構成された画素を複数有し、前記第１画像に対応する第１画像信号および前記第２画像に対応する第２画像信号に基づいて、前記偏向部を透過した光を変調する光変調パネルと、
    を備え、
    前記サブ画素は、前記第１画像の視聴位置と前記第２画像の視聴位置とを結ぶ線に実質的に平行な第１方向の長さが、前記第１方向に直交する第２方向の長さ以上となる形状で形成されている、
    画像表示装置。
  2. 第１画像と第２画像とを交互に表示する画像表示装置であって、
    前記第１画像を表示するための光を発光する第１光源と、
    前記第２画像を表示するための光を発光する第２光源と、
    前記第１光源からの光を予め想定された前記第１画像の視聴位置へ偏向させ、前記第２光源からの光を予め想定された前記第２画像の視聴位置へ偏向させる偏向部と、
    複数のサブ画素で構成された画素を複数有し、前記第１画像に対応する第１画像信号および前記第２画像に対応する第２画像信号に基づいて、前記偏向部を透過した光を変調する光変調パネルと、
    を備え、
    前記サブ画素は、前記第１光源および前記第２光源の配置方向に対して実質的に平行な第１方向の長さが、前記第１方向に直交する第２方向の長さ以上となる形状で形成されている、
    画像表示装置。
  3. 前記サブ画素は、前記第１方向の長さが４３μｍ以上に設定されている、
    請求項１または２記載の画像表示装置。
  4. １つの前記画素は、前記第２方向に並行に配置された３つの前記サブ画素で構成されている、
    請求項１または２記載の画像表示装置。
  5. １つの前記画素は２行２列のマトリクス状に配置された４つの前記サブ画素で構成されている、
    請求項２記載の画像表示装置。
  6. 立体画像を構成する右眼用画像および左眼用画像のいずれか一方を前記第１画像とし、他方を前記第２画像とし、
    前記第１画像と前記第２画像のいずれか一方を表示するための光を発光する第３光源と、他方を表示するための光を発光する第４光源と、をさらに備え、
    前記第１光源および前記第２光源の配置方向に対して直交する方向に前記第３光源および前記第４光源を配置して構成されている、
    請求項５記載の画像表示装置。
  7. 前記画像表示装置の姿勢を検出する検出部をさらに備え、
    前記検出部により検出された姿勢に基づき、前記第１光源および前記第２光源を発光させるか、前記第３光源および前記第４光源を発光させるか、を切り替える、
    請求項６記載の画像表示装置。
JP2015501314A 2013-02-19 2014-02-05 画像表示装置 Expired - Fee Related JP6145721B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013029610 2013-02-19
JP2013029610 2013-02-19
PCT/JP2014/000605 WO2014129134A1 (ja) 2013-02-19 2014-02-05 画像表示装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2014129134A1 true JPWO2014129134A1 (ja) 2017-02-02
JP6145721B2 JP6145721B2 (ja) 2017-06-14

Family

ID=51390937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015501314A Expired - Fee Related JP6145721B2 (ja) 2013-02-19 2014-02-05 画像表示装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9641829B2 (ja)
JP (1) JP6145721B2 (ja)
WO (1) WO2014129134A1 (ja)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6277544B2 (ja) * 2013-02-27 2018-02-14 Ｔｉａｎｍａ Ｊａｐａｎ株式会社 立体画像表示装置、端末装置
JP6633884B2 (ja) * 2015-10-20 2020-01-22 日本放送協会 立体像表示装置
WO2019155243A1 (en) * 2018-02-06 2019-08-15 Holografika Kft 3d light field led-wall display
US11100844B2 (en) 2018-04-25 2021-08-24 Raxium, Inc. Architecture for light emitting elements in a light field display
US11637219B2 (en) 2019-04-12 2023-04-25 Google Llc Monolithic integration of different light emitting structures on a same substrate
TWI772014B (zh) * 2021-05-05 2022-07-21 幻景啟動股份有限公司 可降低格柵感的立體影像顯示裝置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11133887A (ja) * 1997-08-28 1999-05-21 Canon Inc カラー表示装置
JP2006010935A (ja) * 2004-06-24 2006-01-12 Olympus Corp 映像表示装置及び車載用映像表示装置
JP2011505017A (ja) * 2007-02-13 2011-02-17 三星電子株式会社 指向性表示装置用のサブピクセルレイアウト及びサブピクセルレンダリング方法及びシステム
WO2012050036A1 (ja) * 2010-10-13 2012-04-19 シャープ株式会社 表示装置
JP2012215830A (ja) * 2011-03-29 2012-11-08 Nlt Technologies Ltd 液晶表示装置
WO2013157341A1 (ja) * 2012-04-18 2013-10-24 凸版印刷株式会社 液晶表示装置
JP2015531080A (ja) * 2012-07-24 2015-10-29 アリオスコピーＡｌｉｏｓｃｏｐｙ 垂直方向に最大寸法を有する画面上への裸眼立体表示方法

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5917562A (en) * 1994-12-16 1999-06-29 Sharp Kabushiki Kaisha Autostereoscopic display and spatial light modulator
GB9513658D0 (en) * 1995-07-05 1995-09-06 Philips Electronics Uk Ltd Autostereoscopic display apparatus
US6061179A (en) * 1996-01-23 2000-05-09 Canon Kabushiki Kaisha Stereoscopic image display apparatus with two-/three-dimensional image display switching function
EP0788008B1 (en) * 1996-01-31 2006-04-26 Canon Kabushiki Kaisha Stereoscopic image display apparatus whose observation area is widened
GB2315902A (en) * 1996-08-01 1998-02-11 Sharp Kk LIquid crystal device
JP3703225B2 (ja) * 1996-09-02 2005-10-05 キヤノン株式会社 立体画像表示方法及びそれを用いた立体画像表示装置
JPH11285030A (ja) * 1998-03-26 1999-10-15 Mr System Kenkyusho:Kk 立体画像表示方法及び立体画像表示装置
JP2000047139A (ja) * 1998-07-27 2000-02-18 Mr System Kenkyusho:Kk 立体画像表示装置
JP3941481B2 (ja) * 2000-12-22 2007-07-04 セイコーエプソン株式会社 液晶表示装置および電子機器
GB0119176D0 (en) * 2001-08-06 2001-09-26 Ocuity Ltd Optical switching apparatus
GB2398130A (en) * 2003-02-05 2004-08-11 Ocuity Ltd Switchable active lens for display apparatus
JP4400172B2 (ja) 2003-02-28 2010-01-20 日本電気株式会社 画像表示装置、携帯端末装置、表示パネル及び画像表示方法
JP4545464B2 (ja) 2004-03-18 2010-09-15 三菱電機株式会社 液晶表示装置及び画像表示システム
US20060238545A1 (en) * 2005-02-17 2006-10-26 Bakin Dmitry V High-resolution autostereoscopic display and method for displaying three-dimensional images
KR100759393B1 (ko) 2005-06-29 2007-09-19 삼성에스디아이 주식회사 패럴랙스 배리어 및 이를 구비한 입체 영상 표시장치
GB2428345A (en) * 2005-07-13 2007-01-24 Sharp Kk A display having multiple view and single view modes
US20070086090A1 (en) 2005-10-13 2007-04-19 Wintek Corporation Image display device and optical element for forming stereoscopic image used in the same
KR100728115B1 (ko) 2005-11-04 2007-06-13 삼성에스디아이 주식회사 입체 영상 표시 장치 및 그 구동 방법
CN101507288B (zh) * 2006-08-17 2012-05-30 皇家飞利浦电子股份有限公司 显示设备
JP2008134617A (ja) * 2006-10-23 2008-06-12 Nec Lcd Technologies Ltd 表示装置、端末装置、表示パネル及び光学部材
US20080117231A1 (en) * 2006-11-19 2008-05-22 Tom Kimpe Display assemblies and computer programs and methods for defect compensation
US8339444B2 (en) * 2007-04-09 2012-12-25 3M Innovative Properties Company Autostereoscopic liquid crystal display apparatus
US8339333B2 (en) * 2008-01-02 2012-12-25 3M Innovative Properties Company Methods of reducing perceived image crosstalk in a multiview display
JP5207175B2 (ja) * 2008-03-31 2013-06-12 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 表示装置、電子機器、光学部材、表示パネル、コントローラ、及び表示パネルの駆動制御方法
JP2010109414A (ja) 2008-10-28 2010-05-13 Seiko Epson Corp 表示装置、および電子機器、並びに視差画像データの表示方法
JP2010169847A (ja) * 2009-01-22 2010-08-05 Sony Corp 空間像表示装置
GB0901084D0 (en) * 2009-01-22 2009-03-11 Trayner David J Autostereoscopic display
US8964013B2 (en) * 2009-12-31 2015-02-24 Broadcom Corporation Display with elastic light manipulator
KR101632317B1 (ko) * 2010-02-04 2016-06-22 삼성전자주식회사 2차원/3차원 전환가능한 영상 표시 장치
TW201133032A (en) 2010-03-23 2011-10-01 Unique Instr Co Ltd Multi-function LCD parallax grating device
JP5776967B2 (ja) * 2010-06-11 2015-09-09 Ｎｌｔテクノロジー株式会社 画像表示装置、画像表示装置の駆動方法、端末装置
US20120113153A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 3M Innovative Properties Company Methods of zero-d dimming and reducing perceived image crosstalk in a multiview display
JP2012108316A (ja) * 2010-11-17 2012-06-07 Sony Corp 立体表示装置
JP5796700B2 (ja) * 2010-12-28 2015-10-21 ソニー株式会社 立体表示装置
JP2012155307A (ja) * 2011-01-05 2012-08-16 Sony Mobile Display Corp 表示装置
US9443455B2 (en) * 2011-02-25 2016-09-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device having a plurality of pixels
KR20120107312A (ko) * 2011-03-21 2012-10-02 한국과학기술연구원 입체영상 표시장치 및 그 구동 방법
JP5768424B2 (ja) 2011-03-22 2015-08-26 ソニー株式会社 表示装置
US9395548B2 (en) * 2011-04-19 2016-07-19 Koninklijke Philips N.V. Light output panel and device having the same
WO2013073007A1 (ja) * 2011-11-15 2013-05-23 株式会社東芝 立体画像表示装置、画像処理装置および画像処理方法
CN104903784B (zh) * 2012-12-27 2017-11-28 凸版印刷株式会社 液晶显示装置、滤色器基板及滤色器基板制造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11133887A (ja) * 1997-08-28 1999-05-21 Canon Inc カラー表示装置
JP2006010935A (ja) * 2004-06-24 2006-01-12 Olympus Corp 映像表示装置及び車載用映像表示装置
JP2011505017A (ja) * 2007-02-13 2011-02-17 三星電子株式会社 指向性表示装置用のサブピクセルレイアウト及びサブピクセルレンダリング方法及びシステム
WO2012050036A1 (ja) * 2010-10-13 2012-04-19 シャープ株式会社 表示装置
JP2012215830A (ja) * 2011-03-29 2012-11-08 Nlt Technologies Ltd 液晶表示装置
WO2013157341A1 (ja) * 2012-04-18 2013-10-24 凸版印刷株式会社 液晶表示装置
JP2015531080A (ja) * 2012-07-24 2015-10-29 アリオスコピーＡｌｉｏｓｃｏｐｙ 垂直方向に最大寸法を有する画面上への裸眼立体表示方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6145721B2 (ja) 2017-06-14
WO2014129134A1 (ja) 2014-08-28
US9641829B2 (en) 2017-05-02
US20150249820A1 (en) 2015-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7483209B2 (en) Parallax barrier and three dimensional display device using the same
JP6145721B2 (ja) 画像表示装置
US7876350B2 (en) Three-dimensional image display
US7821711B2 (en) 2D-3D image switching display system
US8422131B2 (en) Liquid elastic membrane prism and 3 dimension display device having the same
JP6154323B2 (ja) 映像表示装置
US9479763B2 (en) Image display apparatus
US9807375B2 (en) Three dimensional image display device
US20140152925A1 (en) Liquid crystal lens module and 3d display device
US20160165219A1 (en) Image display device comprising control circuit
WO2014050819A1 (ja) 立体表示装置
US9638925B2 (en) Display apparatus
JP5449238B2 (ja) 三次元映像表示装置
KR101326577B1 (ko) 입체영상표시장치
JP2013161035A (ja) 映像表示装置
JP2002296540A (ja) 眼鏡無し立体映像表示装置
KR100696657B1 (ko) 다차원 모드 표시장치
US20150277130A1 (en) Stereoscopic display device
JP2013015711A (ja) 表示装置
JP5318014B2 (ja) 立体表示装置
KR101082846B1 (ko) 3ｄ 디스플레이 장치
JPH09233500A (ja) 立体映像の表示方法
JP2012242544A (ja) 表示装置
JP2008035460A (ja) レンチキュラレンズおよび画像表示装置
JP2004078132A (ja) 立体画像表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161115

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20161228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170404

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170417

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6145721

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees