立体画像表示装置
【課題】高精細な大画面の立体画像を表示する立体画像表示装置を提供する。
【解決手段】立体画像表示装置１は、バックライト２と、左目用画素５および右目用画素６を配列してなる画像形成部４と、第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０を有する位相差部８と偏光メガネ１１とを有する。画像形成部４の左目用画素５で左目用の画像を、右目用画素６で右目用の画像を形成し、位相差部８では左目用画素５と右目用画素６に対応するよう互いに位相差の異なる第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０とを配置し、観察者２０が左目で左目用の画像を、右目で右目用の画像を観察して立体画像を観賞できるようにする。また、バックライト２に代えて光を反射する反射部を設ける構成や、観察者２０の左右の目それぞれに左目用と右目用の画像光を集光する集光レンズを設けて偏光メガネ１１を不要にする構成とする。
【解決手段】立体画像表示装置１は、バックライト２と、左目用画素５および右目用画素６を配列してなる画像形成部４と、第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０を有する位相差部８と偏光メガネ１１とを有する。画像形成部４の左目用画素５で左目用の画像を、右目用画素６で右目用の画像を形成し、位相差部８では左目用画素５と右目用画素６に対応するよう互いに位相差の異なる第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０とを配置し、観察者２０が左目で左目用の画像を、右目で右目用の画像を観察して立体画像を観賞できるようにする。また、バックライト２に代えて光を反射する反射部を設ける構成や、観察者２０の左右の目それぞれに左目用と右目用の画像光を集光する集光レンズを設けて偏光メガネ１１を不要にする構成とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映画やテレビジョン放送の分野において本格的なデジタル３次元（３Ｄ：Ｔｈｒｅｅ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓとも言う。）画像化の時代を迎えており、デジタルカメラや写真の分野においても画像の３Ｄ化に対応するための技術開発が進められている。そして、画像の３Ｄ化、すなわち３Ｄ写真を撮影可能な３Ｄデジタルカメラの開発が進められている。
３Ｄデジタルカメラにより撮影された３Ｄ写真を観賞する手段としては、レンチキュラレンズシートの裏面に３Ｄ写真を直接印刷する方法の他、間接的に印刷したものを配置する方法などが知られている。
【０００３】
３Ｄ写真を印刷する方法としては、シアン着色部、イエロー着色部、マゼンタ着色部を用いてプリンタ等により平面シート上に着色して１つの画素を構成し、その画素の上に、直線偏光フィルタと１／４波長板とを積層して設け、左目用画素と右目用画素とをそれぞれ形成する技術が知られている（特許文献１を参照のこと。）。この方法では、左目用画素と右目用画素との間で直線偏光フィルタの偏光軸が直交するような配置がなされており、左目用の画像が左目用画素により構成され、右目用の画像が右目用画素により構成される。そして、観察者は偏光メガネを着用し、左目用画像を左目で受け取り、右目用画像を右目で受け取って３Ｄ写真を観賞できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０４９８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、デジタルカメラの分野では、１０００万画素を超えるような高解像度化が進められている。こうしたデジタルカメラの高解像度化に対応して、３Ｄデジタルカメラにおいても高解像度化が進められている。
しかしながら、得られた高解像度の３Ｄ写真を、高解像度のまま大画面で観賞しようとする場合、従来の立体画像表示システムでは十分に対応することができなかった。例えば、上述したレンチキュラレンズを用いて３Ｄ写真を観賞しようとする場合、レンチキュラレンズのレンズ形成ピッチの精細度に限界がある。そのため、デジタルカメラの高解像度に対応できずに高精細画像の形成が行えないことがあった。そして、レンチキュラレンズを用いた技術では大画面化することが困難であった。
【０００６】
また、３Ｄ写真を印刷しようとする場合、上述した従来の方法では、高精細な画素形成は困難であり、デジタルカメラの高解像度化に対応するような高解像度の画像形成に対応することはできなかった。
最近では、テレビを用いて３Ｄ写真を観賞する技術が開発されている。しかし、現状最も高精細な画像に対応できるフルハイビジョン仕様のテレビにおいても、画素数は２００万画素程度であり、３Ｄデジタルカメラの高解像度画像に対し、そのままの高解像度表示を実現することは困難であった。
【０００７】
したがって、高解像度の３Ｄデジタルカメラなどを用いて得られた高精細な大画面の３Ｄ画像（以下、立体画像とも言う。）を、精細度を低下させることなく表示するためには、従来の技術では不十分であり、新たな立体画像表示装置が求められている。その新しい立体画像表示装置は、高画質な画像表示が求められる写真の展示会や博物館での展示にも対応可能な高精細で大画面の３Ｄ写真の表示を可能とするものであることが好ましい。
【０００８】
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、高精細な大画面の立体画像表示を可能とする立体画像表示装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様は、バックライトと、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で左目用の画像を形成し、その右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
バックライトと画像形成部との間または画像形成部と光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有して構成され、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、その左目用メガネ部とその右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００１１】
本発明の第１の態様において、画像形成部は、左目用画素と右目用画素とをそれぞれ複数有し、その左目用画素とその右目用画素は、行方向および列方向に左目用画素と右目用画素とが交互に配置されようにマトリクス状に配列されていることが好ましい。
【００１２】
本発明の第１の態様において、光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、第１の偏光領域と第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることが好ましい。
【００１３】
本発明の第１の態様において、画像形成部は、光学手段上に設けられることが好ましい。
【００１４】
本発明の第２の態様は、外部からの光を反射する反射部と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で左目用の画像を形成し、その右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
反射部と画像形成部との間または画像形成部と光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有して構成され、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、その左目用メガネ部とその右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００１５】
本発明の第２の態様において、画像形成部は左目用画素と右目用画素とをそれぞれ複数有し、その左目用画素とその右目用画素は、行方向および列方向に左目用画素と右目用画素とが交互に配置されようにマトリクス状に配列されていることが好ましい。
【００１６】
本発明の第２の態様において、光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、第１の偏光領域と第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることが好ましい。
【００１７】
本発明の第２の態様において、画像形成部は、光学手段上に設けられることが好ましい。
【００１８】
本発明の第３の態様は、水平方向に配列された第１のバックライトおよび第２のバックライトと、
第１のバックライトに対向する第１の偏光板および第２のバックライトに対向する第２の偏光板と、
集光レンズと、
光学手段と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、その右目用画素で観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第３の偏光板とをこの順で有し、観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
第１の偏光板および第２の偏光板とは、互いに偏光特性が異なるように構成されており、
集光レンズは、第１のバックライトおよび第２のバックライトからの光を観察者の左目および右目のそれぞれに向けて集光するよう構成されたものであり、
画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有して構成され、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００１９】
本発明の第３の態様において、画像形成部は、左目用画素と右目用画素とをそれぞれ複数有し、その左目用画素とその右目用画素は、行方向および列方向に左目用画素と右目用画素とが交互に配置されるようにマトリクス状に配列されていることが好ましい。
【００２０】
本発明の第３の態様において、光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、第１の偏光領域と第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることが好ましい。
【００２１】
本発明の第３の態様において、画像形成部は、光学手段上に設けられることが好ましい。
【００２２】
本発明の第４の態様は、指向性の異なる２種類の光を出射する指向性バックライトと、
第１の偏光板と、
光の偏光方向を制御する偏光切替素子と、
光学手段と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、その右目用画素で観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第２の偏光板とをこの順で有し、観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
指向性バックライトは、指向性の異なる２種類の光を所定の周期で切り替えながら出射するよう構成されており、
偏光切替素子は、指向性バックライトでの２種類の光の切り替えに同期して、光の偏光方向を制御するように構成されており、
画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有し、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００２３】
本発明の第４の態様において、指向性バックライトの出射する２種類の光は、一方が観察者の左目のある領域に向かう光であり、もう一方が観察者の右目のある領域に向かう光であることが好ましい。
【００２４】
本発明の第４の態様において、指向性バックライトでの２種類の光の切り替えは、６０Ｈｚ以上の周期で行われることが好ましい。
【００２５】
本発明の第４の態様において、偏光切替素子は、一対の基板間に液晶を挟持して構成された液晶素子を用いた構造であることが好ましい。
【００２６】
本発明の第４の態様において、画像形成部は、左目用画素と右目用画素とをそれぞれ複数有し、その左目用画素とその右目用画素は、行方向および列方向に左目用画素と右目用画素とが交互に配置されるようにマトリクス状に配列されていることが好ましい。
【００２７】
本発明の第４の態様において、光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、第１の偏光領域と第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることが好ましい。
【００２８】
本発明の第４の態様において、画像形成部は、光学手段上に設けられることが好ましい。
【００２９】
本発明の第５の態様は、バックライトと、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で左目用の画像を形成し、その右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
バックライトと画像形成部との間または画像形成部と光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、左目用画素と右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、その左目用メガネ部とその右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００３０】
本発明の第６の態様は、外部からの光を反射する反射部と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で左目用の画像を形成し、その右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
反射部と画像形成部との間または画像形成部と光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、左目用画素と右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、その左目用メガネ部とその右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００３１】
本発明の第７の態様は、水平方向に配列された第１のバックライトおよび第２のバックライトと、
第１のバックライトに対向する第１の偏光板および第２のバックライトに対向する第２の偏光板と、
集光レンズと、
光学手段と
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、その右目用画素で観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第３の偏光板とをこの順で有し、観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
第１の偏光板および第２の偏光板とは、互いに偏光特性が異なるように構成されており、
集光レンズは、第１のバックライトおよび第２のバックライトからの光を観察者の左目および右目のそれぞれに向けて集光するよう構成されたものであり、
画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、左目用画素と右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００３２】
本発明の第８の態様は、指向性の異なる２種類の光を出射する指向性バックライトと、
第１の偏光板と、
光の偏光方向を制御する偏光切替素子と、
光学手段と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、その右目用画素で観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第２の偏光板とをこの順で有し、観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
指向性バックライトは、指向性の異なる２種類の光を所定の周期で切り替えながら出射するよう構成されており、
偏光切替素子は、指向性バックライトでの２種類の光の切り替えに同期して、光の偏光方向を制御するように構成されており、
画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、左目用画素と前記右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、高精細な大画面の３Ｄ画像を表示できる立体画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の画像形成部の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の画像形成部の構造を説明する模式的な平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の画像形成部の画素構造を説明する模式的な平面図であり、（ａ）は、画像形成部の左目用画素の構造を説明する平面図であり、（ｂ）は、画像形成部の右目用画素の構造を説明する平面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の一部を拡大して示す平面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図１４】本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の断面図である。
【図１６】本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の一部を拡大して示す平面図である。
【図１７】本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の別の例を説明する平面図である。
【図１８】本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図１９】本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【図２０】本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。尚、本発明の実施形態の間で共通する構成要素については、共通する符号を用い、重複する説明は省略することにする。
【００３６】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【００３７】
図１に示すように、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１は、バックライト２と、偏光板３と、立体画像を形成する画像形成部４と、光学手段である位相差部８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置１は偏光メガネ１１を備える。立体画像を観察しようとする観察者２０は、この偏光メガネ１１を着用し、立体画像表示装置１の位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。尚、位相差部８の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【００３８】
バックライト２は、観察者２０から見て立体画像表示装置１の最も奥側に配置される。そして、バックライト２は、立体画像表示装置１で画像を表示している状態（以下、「立体画像表示装置１の使用状態」と称する。）において、白色の無偏光を偏光板３の一面に向けて均一な光量となるように出射する。尚、立体画像表示装置１では、バックライト２に面光源を用いているが、面光源に替えて、例えば、ＬＥＤなどの点光源と集光レンズとの組み合わせでもよい。この集光レンズの一例は、フレネルレンズシートである。フレネルレンズシートは、一側面に同心上の凹凸するレンズ面を有し、背面側の中心の焦点から入射した光を前面側向けて射出することができる。
【００３９】
偏光板３は、透過軸７およびその透過軸７に直交する吸収軸を有する。そして、偏光板３は、バックライト２から出射した無偏光が入射すると、その無偏光のうち透過軸７の方向と平行な偏光軸の光を透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の光を遮断する。ここで、偏光軸の方向とは、光における電界の振動方向のことであり、偏光板３における透過軸７の方向は、図１に矢印で示すように、観察者２０が立体画像表示装置１を見たときの水平方向と垂直な方向である。
【００４０】
画像形成部４は、立体画像を表示するための画像が形成される。画像形成部４に形成される画像は、視差を有する左目用の画像と右目用の画像とを合成して得られた合成画像である。そして、左目用の画像は画像形成部４の後述する左目用画素を用いて構成され、右目用の画像は後述する右目用画素を用いて構成される。
左目用画素と右目用画素とを有する画像形成部４は、例えば、ガラス基板など透明な基板上に、画像形成のための着色用のインクを受容するインキ受容層を設けて構成することが可能である。
【００４１】
図２は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の画像形成部の断面図である。
【００４２】
図２に示すように、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４は、透明な基板１４の上にインク受容層１５を設けて構成されている。本実施形態の画像形成部４のインク受容層１５は、微細粒子（図示されない）を規則正しく積み上げて構成されている。微細粒子としては、例えば、無機微粒子を用いることが可能であり、より具体的には、ベーマイト結晶構造からなるアルミナ水和物ゾルを用いることが可能である。そして、バインダーとして水溶性ポリマーを主成分とし、一次粒子径が２０ｎｍ以下の無機微粒子を規則正しく積み上げて、平均細孔半径が１０ｎｍ以下に制御された多孔質のインク受容層１５を形成することが可能である。画像形成部４のインク受容層１５では、規則正しく並んだ粒子配列により、透明性・平面性とインクにじみを抑える性質の実現が可能になり、クリアな画像を形成することができる。
【００４３】
そして、画像形成部４には、図１に示すように、行方向と列方向にマトリクス状に配列された多数の画素が配置され、各画素が左目用画素５と右目用画素６のうちの何れか一方を構成する。
【００４４】
図３は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の画像形成部の構造を説明する模式的な平面図である。
【００４５】
図３に示すように、画像形成部４では、マトリクス状に配列された多数の画素において、行方向に左目用画素５と右目用画素６とが交互に配置され、列方向においても、左目用画素５と右目用画素６とが交互に配置されている。その結果、画像形成部４においては、複数の左目用画素５が行方向および列方向において互いに隣接することがなく、複数の右目用画素６が行方向および列方向において互いに隣接することがないように構成されている。
【００４６】
図４は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の画像形成部の画素構造を説明する模式的な平面図であり、図４（ａ）は、画像形成部の左目用画素の構造を説明する平面図であり、図４（ｂ）は、画像形成部の右目用画素の構造を説明する平面図である。
【００４７】
本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４の左目用画素５と右目用画素６は、それぞれ赤色着色部１６と緑色着色部１７と青色着色部１８とから構成されている。左目用画素５と右目用画素６とをそれぞれ、赤色着色部１６、緑色着色部１７および青色着色部１８から構成する場合、例えば、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、２行２列のマトリクス状に赤色着色部１６と緑色着色部１７と青色着色部１８とを配置することが可能である。そして、視感度の高い緑色の画像を形成するための緑色着色部１７を、左目用画素５と右目用画素６のそれぞれに２個ずつ設けることが可能である。その場合、例えば、２個の緑色着色部１７が画素内で隣接しないよう、対角線上に設けることが可能である。
【００４８】
画像形成部４の左目用画素５と右目用画素６のそれぞれに赤色着色部１６、緑色着色部１７および青色着色部１８を設ける方法については、例えば、昇華型の転写方式やインクジェット方式を利用することが可能である。インクジェット方式を用いる場合、上述した画像形成部４のインク受容層１５に、顔料および／または染料の含有された赤色、緑色および青色の各色のインクをそれぞれ供給して受容させ、各色のインクを所定の領域に定着させて、赤色着色部１６、緑色着色部１７および青色着色部１８を設けることが可能である。そして、赤色着色部１６、緑色着色部１７および青色着色部１８におけるインクの定着量を制御して、左目用画素５と右目用画素６のそれぞれの色特性を制御し、画像形成部４にカラー画像を形成することが可能となる。
【００４９】
そして、上述の技術を用いることにより、画像形成部４では、左目用画素５と右目用画素６とを合わせた全画素数は１０００万個以上が可能である。画像形成部４のサイズについては、対角５０インチ以上の大画面とすることが可能であり、解像度は１２００ｄｐｉを実現することが可能である。すなわち、高精細かつ大画面の立体画像の形成を可能とする。
【００５０】
尚、画像形成部４の左目用画素５と右目用画素６の構成については、上述の赤色着色部１６と緑色着色部１７と青色着色部１８と異なる色を発色する着色部を用いて構成することも可能である。また、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す左目用画素５と右目用画素６それぞれに２個ずつ設けられた緑色着色部１７の一方を黄色で着色された黄色着色部とすることも可能である。
【００５１】
以上の構造を有することにより、画像形成部４においては、左目用画素５と右目用画素６とを用い、視差を有する左目用の画像と右目用の画像とを合成して得られた合成画像を形成することが可能である。すなわち、視差を有する左目用と右目用との２種の画像を用い、画像形成部４において１個の合成画像を形成することが可能である。
【００５２】
図５は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の断面図である。
【００５３】
位相差部８は、光の透過が可能な基板２２上に位相差層２３を配置して構成されている。基板２２には、光透過性を備えたガラス基板や樹脂フィルムを用いることが可能である。基板２２が、ガラス基板である場合、その厚さは０．３ｍｍ〜１ｍｍとすることが可能であり、０．４ｍｍ〜０．８ｍｍとすることがより好ましい。基板２２が樹脂フィルムである場合、その厚さは、０．０４ｍｍ〜０．３ｍｍとすることが可能であり、０．０６ｍｍ〜０．２ｍｍとすることがより好ましい。そして、位相差層２３の厚さは０．５μｍ〜４μｍとすることが可能であり、１μｍ〜２μｍとすることがより好ましい。尚、位相差部８の基板２２は、熱膨張係数が画像形成部４の基板１４と同等である部材が選択され、構成されることが好ましい。後述するように、画像形成部４と位相差部８とは、対向して配置され、位相差部８の第１の偏光領域９は、画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０は、画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されるが、それぞれの熱膨張により、互いの設定位置にずれが生じないようにすることが好ましい。
【００５４】
位相差部８は、図１に示すように、第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０を有する。位相差部８において、第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０は、行方向と列方向にマトリクス状に配列されている。そして、行方向に第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０とが交互に配置されるように構成され、列方向においても、第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０とが交互に配置されるよう構成されている。このとき、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１において、位相差部８における第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０の位置および大きさは、図１に示すように、画像形成部４の左目用画素５および右目用画素６の位置および大きさに対応している。すなわち、位相差部８の第１の偏光領域９は、画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０は、画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されている。すなわち、位相差部８では、画像形成部４の高精細な画像形成に対応するよう第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０が形成されている。
【００５５】
図６は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の一部を拡大して示す平面図である。
【００５６】
図６に示すように、位相差部８の第１の偏光領域９は、光学軸が水平方向から右上４５度方向である１／４波長板を構成しており、第２の偏光領域１０は、光学軸が水平方向から左上４５度方向である１／４波長板を構成している。すなわち、位相差部８の第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０との間では、光学軸が互いに直交するように構成されている。図６では、位相差部８の第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０における光学軸の方向を矢印によって示している。ここで、光学軸とは、光が第１の偏光領域９または第２の偏光領域１０を透過するときの進相軸または遅相軸の一方を意味するが、本実施の形態では、遅相軸を意味している。
【００５７】
尚、位相差部８の位相差層２３については、上述のように、光学軸が互いに直交する１／４波長板から構成するのみではなく、第１の偏光領域は光学軸が水平方向から右上４５度方向である１／２波長板を構成し、第２の偏光領域は光学軸が水平方向である１／２波長板を構成するようにすることも可能である。
【００５８】
本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１は、図１に示すように、偏光メガネ１１を備え、立体画像を観察しようとする観察者２０はこれを着用して使用する。偏光メガネ１１には、観察者２０の左目にあたる位置に左目用メガネ部１２が配置され、右目にあたる位置に右目用メガネ部１３が配置されている。そして、左目用メガネ部１２と右目用メガネ部１３はそれぞれ、偏光特性の異なる円偏光板から構成されている。立体画像表示装置１の位相差部８の第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０とが、上述のような、光学軸が互いに直交する１／４波長板を構成している場合、左目用メガネ部１２は左円偏光を透過する左円偏光板から構成され、右目用メガネ部１３は右円偏光を透過する右円偏光板から構成される。図１では、左目用メガネ部１２と右目用メガネ部１３それぞれの有する偏光特性を矢印によって示している。
【００５９】
尚、立体画像表示装置１の位相差部８の第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０とが、上述のように、光学軸の方向が異なる１／２波長板を構成する場合、左目用メガネ部１２と右目用メガネ部１３はそれぞれ、透過軸の方向が互いに直交する直線偏光板から構成される。
【００６０】
図７は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【００６１】
図７に示すように、立体画像表示装置１は、バックライト２と、偏光板３と、画像形成部４と、位相差部８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置１は偏光メガネ１１を備える。立体画像を観察しようとする観察者２０はこの偏光メガネ１１を着用し、位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。そして、画像形成部４と位相差部８の配置については、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３とが対向するように配置される。また、偏光板３はバックライト２の上に配置することが可能である。
【００６２】
本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１は、以上の構成を備え、観察者２０による立体画像の観察を可能とする。
すなわち、バックライト２から出射された光は、偏光板３を通過して水平方向と垂直な直線偏光となり、画像形成部４に入射する。画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部４に入射した直線偏光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。
【００６３】
次いで、それぞれ直線偏光である左目用画像光と右目用画像光は、位相差部８に入射する。このとき、位相差部８では、第１の偏光領域９が画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０が画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されている。したがって、左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９に入射し、右目用画像光は第２の偏光領域１０に入射する。そして、左目用画像光は第１の偏光領域９で左円偏光に変換され、右目用画像光は第２の偏光領域１０で右円偏光に変換される。観察者２０は偏光メガネ１１を用い、左目用メガネ部１２で左円偏光である左目用画像光のみを透過させ、右目用メガネ部１３で右円偏光である右目用画像光のみを透過させる。その結果、観察者２０の左目には左目用画像光のみが届き、右目には右目用画像光のみが届くことになる。すなわち、観察者２０は、左目で左目用の画像のみを観察し、右目で右目用の画像のみを観察することができ、立体画像表示装置１における形成画像を立体画像として観察することが可能となる。
【００６４】
そして、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１は、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３が対向するように、画像形成部４と位相差部８とを配置している。このような配置とすることで、立体画像表示装置１は、クロストークの問題を低減することができる。すなわち、観察者２０は、立体画像表示装置１の画像を画面の中央鉛直方向からある視野角をもって観察する場合がある。上述のように、画像形成部４の左目用画素５を透過した左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９にのみ入射し、右目用画素６を透過した右目用画像光は位相差部８の第２の偏光領域１０にのみ入射することが必要である。しかしながら、視野角を大きくとった場合に、左目用画素５を透過した左目用画像光の一部が右目用画像光のみが入射すべき第２の偏光領域１０に入射し、そのまま右目用画像光とともに観察者２０の右目に届いてしまうことがある。同様に、右目用画素６を透過した右目用画像光の一部が左目用画像光のみが入射すべき第１の偏光領域９に入射し、そのまま左目用画像光とともに観察者２０の左目に届いてしまうことがある。こうしたクロストークの問題は、上述したように、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３とを対向するように配置し、互いの距離を近づけることにより低減することができる。
【００６５】
＜実施の形態２＞
本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置は、図１および図７に示した第１の実施形態の立体画像表示装置１において、その偏光板３が異なる位置に配置された構造に対応する。第２の実施形態の立体画像表示装置は、第１の実施形態の立体画像表示装置１と主要な構成要素が共通しているため、立体画像表示装置１と共通する各構成要素については、同じ符号を用いて説明し、重複する詳細な説明は省略することにする。したがって、後述する主要な構成要素である画像形成部４は、図２、図３および図４に示される構造を有する。位相差部８は、例えば、図５および図６に示す構造を有することが可能である。
【００６６】
図８は、本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【００６７】
図８に示すように、本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置１００は、バックライト２と、画像形成部４と、偏光板３と、位相差部８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置１００は偏光メガネ１１を備える。立体画像を観察しようとする観察者２０は、この偏光メガネ１１を着用し、立体画像表示装置１００の位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。そして、画像形成部４と位相差部８の配置については、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３とが対向するように配置される。尚、位相差部８の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【００６８】
また、本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置１００において、偏光板３は位相差部８の位相差層２３上に配置されている。偏光板３には薄型の偏光板を選択することが好ましい。
【００６９】
本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置１００は、以上の構成を備え、観察者２０による立体画像の観察を可能とする。
すなわち、バックライト２から出射された光は、画像形成部４に入射する。画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部４に入射したバックライト２からの光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。次いで、左目用画像光と右目用画像光は、偏光板３に入射し、それを通過して水平方向と垂直な直線偏光となる。
【００７０】
次いで、それぞれ直線偏光である左目用画像光と右目用画像光は、位相差部８に入射する。このとき、位相差部８では、第１の偏光領域９が画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０が画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されている。したがって、左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９に入射し、右目用画像光は第２の偏光領域１０に入射する。そして、左目用画像光は第１の偏光領域９で左円偏光に変換され、右目用画像光は第２の偏光領域１０で右円偏光に変換される。観察者２０は偏光メガネ１１を用い、左目用メガネ部１２で左円偏光である左目用画像光のみを透過させ、右目用メガネ部１３で右円偏光である右目用画像光のみを透過させる。その結果、観察者２０の左目には左目用画像光のみが届き、右目には右目用画像光のみが届くことになる。すなわち、観察者２０は、左目で左目用の画像のみを観察し、右目で右目用の画像のみを観察することができ、立体画像表示装置１００における表示画像を立体画像として観察することが可能となる。
【００７１】
そして、本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置１００は、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３とが偏光板３を挟んで対向するように、画像形成部４と位相差部８とを配置している。そして、画像形成部４と位相差部８との間に設けられた偏光板３は薄型の偏光板であり厚さは非常に薄いものである。したがって、このような構成とすることで、立体画像表示装置１００は、クロストークの問題を低減することができる。
【００７２】
＜実施の形態３＞
本発明の第３の実施形態の立体画像表示装置は、図１および図７に示した第１の実施形態の立体画像表示装置１において、その画像形成部４がインク受容層１５のみからなり、それが位相差部８上に配置された構造に対応する。したがって、第３の実施形態の立体画像表示装置は、第１の実施形態の立体画像表示装置１と主要な構成要素が共通しており、立体画像表示装置１と共通する各構成要素については、同じ符号を用いて説明し、重複する詳細な説明は省略することにする。よって、後述する主要な構成要素である画像形成部２０４のインク受容層は、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１のインク受容層１５と同様の構造を有する。そして、画像形成部２０４は、立体画像表示装置１の画像形成部４と同様の画素の配置構造を備える。位相差部８は、例えば、図５および図６に示す構造を有することが可能である。
【００７３】
図９は、本発明の第３の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【００７４】
図９に示すように、本発明の第３の実施形態の立体画像表示装置２００は、バックライト２と、偏光板３と、画像形成部２０４と、位相差部８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。偏光板３はバックライト２上に配置することが可能である。そして、立体画像表示装置２００は偏光メガネ１１を備え、立体画像を観察しようとする観察者２０がこれを着用し、位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。尚、位相差部８の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【００７５】
本発明の第３の実施形態の立体画像表示装置２００では、画像形成部２０４が、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１のインク受容層１５と同様のインク受容層のみから構成されている。そして、画像形成部２０４は、位相差部８の位相差層２３の上に配置されて、位相差部８によって支持されている。すなわち、立体画像表示装置２００では、画像形成部２０４においてインク受容層を支持する基板を使用せず、立体画像表示装置１のインク受容層１５と同様のインク受容層からなる画像形成部２０４を直接に位相差部８上に設ける構造を有する。
【００７６】
そして、画像形成部２０４は、インク受容層を支持する基板を使用しないこと以外、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４と同様の構造を有している。そのため、画像形成部２０４には、図３に示された画像形成部４と同様、行方向と列方向にマトリクス状に配列された多数の画素（図示されない）が配置され、各画素が左目用画素と右目用画素のうちの何れか一方を構成する。画像形成部２０４の左目用画素と右目用画素は、図４に示した第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４の左目用画素５および右目用画素６と同様の構造を有している。
【００７７】
したがって、立体画像表示装置２００では、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４と位相差部８とが、インク受容層１５と位相差層２３とを対向させながら一体化した構造と同様の構造を有する。さらに、画像形成部２０４においてインク受容層を支持する基板は不要となる。
このような構造とすることにより、画像形成部２０４のインク受容層と位相差部８の位相差層２３とが密着し、上述したクロストークの問題を低減することができる。また、画像形成部２０４の左目用画素および右目用画素と、位相差部８の第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０との間の位置合わせが容易となって、それらの間の位置合わせ精度が向上するとともに、立体画像表示装置２００の製造が容易となる。
【００７８】
本発明の第３の実施形態の立体画像表示装置２００は、以上の構成を備え、観察者２０による立体画像の観察を可能とする。
すなわち、図９に示すように、バックライト２から出射された光は、偏光板３を通過して水平方向と垂直な直線偏光となり、図３に示された画像形成部４と同様の画素の配置を有する画像形成部２０４に入射する。画像形成部２０４では、左目用画素（図示されない）に左目用の画像が形成され、右目用画素（図示されない）に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部２０４に入射した直線偏光は、左目用画素と右目用画素を透過し、左目用画素の透過光は左目用画像光となり、右目用画素の透過光は右目用画像光となる。
【００７９】
次いで、それぞれ直線偏光である左目用画像光と右目用画像光は、位相差部８に入射する。このとき、位相差部８では、第１の偏光領域９が画像形成部２０４の左目用画素に対応し、第２の偏光領域１０が画像形成部２０４の右目用画素に対応するよう配置されている。したがって、左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９に入射し、右目用画像光は第２の偏光領域１０に入射する。そして、左目用画像光は第１の偏光領域９で左円偏光に変換され、右目用画像光は第２の偏光領域１０で右円偏光に変換される。観察者２０は偏光メガネ１１を用い、左目用メガネ部１２で左円偏光である左目用画像光のみを透過させ、右目用メガネ部１３で右円偏光である右目用画像光のみを透過させる。その結果、観察者２０の左目には左目用画像光のみが届き、右目には右目用画像光のみが届くことになる。すなわち、観察者２０は、左目で左目用の画像のみを観察し、右目で右目用の画像のみを観察することができ、立体画像表示装置２００における表示画像を立体画像として観察することが可能となる。
【００８０】
＜実施の形態４＞
本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置は、図１および図７に示した第１の実施形態の立体画像表示装置１において、そのバックライト２の代わりに光反射材からなる反射部を用い、外部からの光（以下、外光と言う。）利用するようにされた構造に対応する。したがって、第４の実施形態の立体画像表示装置は、第１の実施形態の立体画像表示装置１と他の主要な構成要素が共通している。そのため、立体画像表示装置１と共通する各構成要素については、同じ符号を用いて説明し、重複する詳細な説明は省略することにする。よって、後述する主要な構成要素である画像形成部４は、図２、図３および図４に示される構造を有する。位相差部８は、例えば、図５および図６に示す構造を有することが可能である。
【００８１】
図１０は、本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【００８２】
図１０に示すように、本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置３００は、反射部３０２と、偏光板３と、視差を有する左目用の画像および右目用の画像の合成画像を形成する画像形成部４と、光学手段である位相差部８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置３００は偏光メガネ１１を備える。立体画像を観察しようとする観察者２０は、この偏光メガネ１１を着用し、立体画像表示装置３００の位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。尚、位相差部８の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【００８３】
反射部３０２は、外光を反射する光反射材から構成される。反射部３０２は、観察者２０から見て立体画像表示装置３００の最も奥側に配される。そして、立体画像表示装置３００で画像を表示している状態において、位相差部８と画像形成部４と偏光板３とを透過して反射部３０２に到達する外光を反射し、偏光板３の一面に向けて均一な光量となるように出射することができる。このとき、位相差部８側から入射する無偏光である外光は、偏光板３を通過して水平方向と垂直な直線偏光となり、反射部３０２に到達する。反射部３０２では、直線偏光となった外光を、偏光特性を維持したまま反射し、再び偏光板３に入射させることができる。
【００８４】
図１１は、本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【００８５】
図１１に示すように、立体画像表示装置３００は、反射部３０２と、偏光板３と、画像形成部４と、位相差部８とをこの順で備え、上述したように、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像を観察しようとする観察者２０は、偏光メガネ１１を着用し、位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。画像形成部４と位相差部８の配置については、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３とが対向するように配置される。また、偏光板３は反射部３０２上に配置することが可能である。
【００８６】
本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置３００は、以上の構成を備え、バックライトを用いること無く、より簡単な構造で観察者２０による立体画像の観察を可能とする。そして、第４の実施形態の立体画像表示装置３００は、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１などに比べて装置の軽量化を実現することが可能である。
すなわち、図１１に示すように、第４の実施形態の立体画像表示装置３００は、バックライトを用いること無く、位相差板８の前面側から入射する外光を利用する。そして、位相差部８と画像形成部４と偏光板３とを透過して直線偏光となった外光は、反射部３０２に到達し、反射部３０２で偏光特性を維持したまま反射される。反射部３０２から反射された水平方向と垂直な直線偏光は、偏光板３を通過して、水平方向と垂直な直線偏光のままで画像形成部４に入射する。画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部４に入射した直線偏光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。
【００８７】
次いで、それぞれ直線偏光である左目用画像光と右目用画像光は、位相差部８に入射する。このとき、位相差部８では、第１の偏光領域９が画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０が画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されている。したがって、左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９に入射し、右目用画像光は第２の偏光領域１０に入射する。そして、左目用画像光は第１の偏光領域９で左円偏光に変換され、右目用画像光は第２の偏光領域１０で右円偏光に変換される。観察者２０は偏光メガネ１１を用い、左目用メガネ部１２で左円偏光である左目用画像光のみを透過させ、右目用メガネ部１３で右円偏光である右目用画像光のみを透過させる。その結果、観察者２０の左目には左目用画像光のみが届き、右目には右目用画像光のみが届くことになる。すなわち、観察者２０は、左目で左目用の画像のみを観察し、右目で右目用の画像のみを観察することができ、立体画像表示装置３００における表示画像を立体画像として観察することが可能となる。
【００８８】
そして、本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置３００は、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３が対向するように、画像形成部４と位相差部８とを配置している。このような配置とすることで、立体画像表示装置３００は、クロストークの問題を低減することができる。
【００８９】
＜実施の形態５＞
本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置は、図１０および図１１に示した第４の実施形態の立体画像表示装置３００において、その偏光板３が異なる位置に配置された構造に対応する。そして同時に、第５の実施形態の立体画像表示装置は、図８に示した第２の実施形態の立体画像表示装置１００において、そのバックライト２が反射材からなる反射部に変えられ、外光を利用するようにされた構造に対応する。したがって、第５の実施形態の立体画像表示装置は、第２の実施形態の立体画像表示装置１００および第４の実施形態の立体画像表示装置３００と主要な構成要素が共通している。そして、立体画像表示装置１００および立体画像表示装置３００は、第１の実施形態の立体画像表示装置１と主要な構成要素が共通しているため、第５の実施形態の立体画像表示装置は、立体画像表示装置１と主要な構成要素が共通する。そのため、本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置において、立体画像表示装置１００、立体画像表示装置３００および立体画像表示装置１と共通する各構成要素については、同じ符号を用いて説明し、重複する詳細な説明は省略することにする。よって、後述する主要な構成要素である画像形成部４は、図２、図３および図４に示される構造を有する。位相差部８は、例えば、図５および図６に示す構造を有することが可能である。
【００９０】
図１２は、本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【００９１】
図１２に示すように、本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置４００は、反射部３０２と、画像形成部４と、偏光板３と、位相差部８とをこの順で備え、上述したように、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置４００は偏光メガネ１１を備える。立体画像を観察しようとする観察者２０は、この偏光メガネ１１を着用し、立体画像表示装置４００の位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。画像形成部４と位相差部８の配置については、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３とが偏光板３を挟んで対向するように配置される。尚、位相差部８の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【００９２】
また、本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置４００において、偏光板３は位相差部８の位相差層２３上に配置されている。偏光板３には薄型の偏光板を選択することが好ましい。
【００９３】
本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置４００は、以上の構成を備え、バックライトを用いること無く、より簡単な構造で観察者２０による立体画像の観察を可能とする。そして、第５の実施形態の立体画像表示装置４００は、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１などに比べて装置の軽量化を実現することが可能である。
【００９４】
すなわち、図１２に示すように、第５の実施形態の立体画像表示装置４００は、位相差板８の観察者２０側から入射する外光を利用する。そして、位相差部８と偏光板３と画像形成部４とを透過して直線偏光となった外光は、反射部３０２に到達し、反射部３０２で偏光特性を維持したまま反射される。反射部３０２から反射された水平方向と垂直な直線偏光は、画像形成部４に入射する。画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部４に入射した直線偏光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。右目用画像光と左目用画像光は、水平方向と垂直な直線偏光であり、そのまま偏光板３を通過する。
【００９５】
次いで、それぞれ水平方向と垂直な直線偏光である左目用画像光と右目用画像光は、位相差部８に入射する。このとき、位相差部８では、第１の偏光領域９が画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０が画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されている。したがって、左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９に入射し、右目用画像光は第２の偏光領域１０に入射する。そして、左目用画像光は第１の偏光領域９で左円偏光に変換され、右目用画像光は第２の偏光領域１０で右円偏光に変換される。観察者２０は偏光メガネ１１を用い、左目用メガネ部１２で左円偏光である左目用画像光のみを透過させ、右目用メガネ部１３で右円偏光である右目用画像光のみを透過させる。その結果、観察者２０の左目には左目用画像光のみが届き、右目には右目用画像光のみが届くことになる。すなわち、観察者２０は、左目で左目用の画像のみを観察し、右目で右目用の画像のみを観察することができ、立体画像表示装置４００における表示画像を立体画像として観察することが可能となる。
【００９６】
そして、本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置４００は、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３が対向するように、画像形成部４と位相差部８とを配置している。そして、画像形成部４と位相差部８との間に設けられた偏光板３は薄型の偏光板であり厚さは非常に薄いものである。このような配置とすることで、立体画像表示装置４００は、クロストークの問題を低減することができる。
【００９７】
＜実施の形態６＞
本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置は、図１０および図１１に示した第４の実施形態の立体画像表示装置３００において、その画像形成部４がインク受容層１５のみからなり、それが位相差部８上に配置された構造に対応する。そして同時に、第６の実施形態の立体画像表示装置は、図９に示した第３の実施形態の立体画像表示装置２００において、そのバックライト２が反射材からなる反射部に変えられ、外光を利用するようにされた構造に対応する。したがって、第６の実施形態の立体画像表示装置は、第３の実施形態の立体画像表示装置２００および第４の実施形態の立体画像表示装置３００と主要な構成要素が共通している。そして、立体画像表示装置２００および立体画像表示装置３００は第１の実施形態の立体画像表示装置１と主要な構成要素が共通しているため、第６の実施形態の立体画像表示装置は、立体画像表示装置１と主要な構成要素が共通している。そのため、立体画像表示装置２００、立体画像表示装置３００および立体画像表示装置１と共通する各構成要素については、同じ符号を用いて説明し、重複する詳細な説明は省略することにする。よって、後述する主要な構成要素である画像形成部２０４のインク受容層は、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１のインク受容層１５と同様の構造を有する。位相差部８は、例えば、図５および図６に示す構造を有することが可能である。
【００９８】
図１３は、本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【００９９】
図１３に示すように、本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置５００は、反射部３０２と、偏光板３と、画像形成部２０４と、位相差部８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。偏光板３は反射部３０２上に配置することが可能である。そして、立体画像表示装置５００は偏光メガネ１１を備え、立体画像を観察しようとする観察者２０がこれを着用し、位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。尚、位相差部８の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【０１００】
本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置５００では、画像形成部２０４が、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１のインク受容層１５と同様のインク受容層のみから構成されている。そして、画像形成部２０４は、位相差部８の位相差層２３の上に配置されて、位相差部８によって支持されている。すなわち、立体画像表示装置５００では、画像形成部２０４においてインク受容層を支持する基板を使用せず、立体画像表示装置１のインク受容層１５と同様のインク受容層からなる画像形成部２０４を直接に位相差部８上に設ける構造を有する。
【０１０１】
そして、画像形成部２０４は、インク受容層を支持する基板を使用しないこと以外、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４と同様の構造を有している。そのため、画像形成部２０４には、図３に示された画像形成部４と同様、行方向と列方向にマトリクス状に配列された多数の画素（図示されない）が配置され、各画素が左目用画素と右目用画素のうちの何れか一方を構成する。画像形成部２０４の左目用画素と右目用画素は、図４に示した第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４の左目用画素５および右目用画素６と同様の構造を有している。
【０１０２】
したがって、立体画像表示装置５００では、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４と位相差部８とが、インク受容層１５と位相差層２３とを対向させながら一体化した構造と同様の構造を有する。さらに、画像形成部２０４においてインク受容層を支持する基板は不要となる。
このような構造とすることにより、画像形成部２０４のインク受容層と位相差部８の位相差層２３とが密着し、上述したクロストークの問題を低減することができる。また、画像形成部２０４の左目用画素および右目用画素と、位相差部８の第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０との間の位置合わせが容易となって、それらの間の位置合わせ精度が向上するとともに、立体画像表示装置５００の製造が容易となる。
【０１０３】
本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置５００は、以上の構成を備え、バックライトを用いること無く、より簡単な構造で観察者２０による立体画像の観察を可能とする。そして、第６の実施形態の立体画像表示装置５００は、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１などに比べて装置の軽量化を実現することが可能である。
すなわち、第６の実施形態の立体画像表示装置５００は、位相差板８の観察者２０側から入射する外光を利用する。そして、位相差部８と画像形成部２０４と偏光板３とを透過して直線偏光となった外光は、反射部３０２に到達し、反射部３０２で偏光特性を維持したまま反射される。反射部３０２から反射された水平方向と垂直な直線偏光は、偏光板３を通過して、水平方向と垂直な直線偏光のままで画像形成部２０４に入射する。画像形成部２０４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部２０４に入射した直線偏光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。
【０１０４】
次いで、それぞれ直線偏光である左目用画像光と右目用画像光は、位相差部８に入射する。このとき、位相差部８では、第１の偏光領域９が画像形成部２０４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０が画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されている。したがって、左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９に入射し、右目用画像光は第２の偏光領域１０に入射する。そして、左目用画像光は第１の偏光領域９で左円偏光に変換され、右目用画像光は第２の偏光領域１０で右円偏光に変換される。観察者２０は偏光メガネ１１を用い、左目用メガネ部１２で左円偏光である左目用画像光のみを透過させ、右目用メガネ部１３で右円偏光である右目用画像光のみを透過させる。その結果、観察者２０の左目には左目用画像光のみが届き、右目には右目用画像光のみが届くことになる。すなわち、観察者２０は、左目で左目用の画像のみを観察し、右目で右目用の画像のみを観察することができ、立体画像表示装置５００における表示画像を立体画像として観察することが可能となる。
【０１０５】
そして、本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置５００は、画像形成部２０４のインク受容層と位相差部８の位相差層２３とを対向させながら一体化した構造と同様の構造を有する。さらに、画像形成部２０４においてインク受容層を支持する基板は不要となる。
このような構造とすることにより、画像形成部２０４のインク受容層と位相差部８の位相差層２３とが密着し、上述したクロストークの問題を低減することができる。また、画像形成部２０４の左目用画素および右目用画素と、位相差部８の第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０との間の位置合わせが容易となって、それらの間の位置合わせ精度が向上するとともに、立体画像表示装置５００の製造が容易となる。
【０１０６】
＜実施の形態７＞
本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置は、観察者は偏光メガネを用いること無く立体画像を観賞することが可能となるよう構成されている。すなわち、図１および図７に示した本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１において、１個であったバックライト２を水平方向に並べられた２個のバックライトから構成するようにし、１枚であった偏光板３を２個のバックライトのそれぞれに対向するよう左右に２分割して互いに偏光特性が異なるように設定する。そして、集光レンズであるフルネルレンズを用いて水平方向に並べられた２個のバックライトからの光を観察者２０の左右の目それぞれに集光するように設定する。そして、さらにもう一枚の偏光板を画像形成部４の前面に設け、偏光メガネが不要になるように構成されている。以下、図面を用いて本実施形態の立体画像表示装置を説明するが、第１の実施形態の立体画像表示装置１と共通する構成要素については同じ符号を用い、重複する詳細な説明は省略することにする。したがって、後述する主要な構成要素である画像形成部４は、図２、図３および図４に示される構造を有する。
【０１０７】
図１４は、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【０１０８】
図１４に示すように、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置６００は、水平方向に配列された第１のバックライト６０２および第２のバックライト６０３と、第１の偏光板６３１および第２の偏光板６３２と、集光レンズであるフルネルレンズ６３３と、光学手段である位相差部６０８と、立体画像を形成する画像形成部４と、第３の偏光板６３４とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。立体画像を観察しようとする観察者２０は、偏光メガネを用いること無く、立体画像表示装置６００の画像形成部４の前面側から画面上の画像を観察する。尚、第３の偏光板６３４の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【０１０９】
第１のバックライト６０２と第２のバックライト６０３はそれぞれ、観察者２０から見て立体画像表示装置６００の最も奥側に配置される。そして、第１のバックライト６０２と第２のバックライト６０３は、中心を境にして左右に並べられ、同一の層となるように配列される。すなわち、第７の実施形態の立体画像表示装置６００の第１のバックライト６０２と第２のバックライト６０３は、第１の実施形態の立体画像表示装置１のバックライト２を左右に２分割した構造に対応する。そして、立体画像表示装置６００の使用状態において、第１のバックライト６０２は、白色の無偏光を、対向するよう配置された第１の偏光板６３１に向けて出射する。第２のバックライト６０３は、白色の無偏光を、対向するよう配置された第２の偏光板６３２に向けて出射する。尚、立体画像表示装置６００では、第１のバックライト６０２と第２のバックライト６０３のそれぞれをＬＥＤなどの点光源を用いて構成することが可能である。このとき、第１のバックライト６０２と第２のバックライト６０３のそれぞれをＬＥＤなどの点光源を複数並べて構成することも可能である。
【０１１０】
第１の偏光板６３１と第２の偏光板６３２とは、第１の実施形態の立体画像表示装置１の偏光板３を、同面積となるよう左右に２分割した構造に対応する。すなわち、第１の偏光板６３１と第２の偏光板６３２とは、立体画像表示装置６００において同一層となるように配置されている。そして、第１の偏光板６３１は、第１のバックライト６０２と対向するようその前面側に配置され、第２の偏光板６３２は、第２のバックライト６０３と対向するようその前面側に配置される。
【０１１１】
第１の偏光板６３１と第２の偏光板６３２とは、透過軸６１５およびその透過軸６１５に直交する吸収軸を有する。そして、第１の偏光板６３１および第２の偏光板６３２は、第１のバックライト６０２および第２のバックライト６０３から出射した無偏光が入射すると、その無偏光のうち透過軸６１５の方向と平行な偏光軸の光を透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の光を遮断する。第１の偏光板６３１における透過軸６１５の方向は、図１４に矢印で示すように、観察者２０が立体画像表示装置６００を見たときの水平方向と垂直な方向である。第２の偏光板６３２における透過軸６１６の方向は、図１４に矢印で示すように、観察者２０が立体画像表示装置６００を見たときの水平方向と平行な方向である。
【０１１２】
第１のバックライト６０２および第２のバックライト６０３と位相差部６０８との間には、位相差部６０８の前面側にある画像形成部４と所定の距離を置くようにして、集光レンズであるシート状のフレネルレンズ６３３が配置されている。フレネルレンズ６３３は、一側面に同心上の凹凸するレンズ面を有する。そして、背面側から入射した光を、画像形成部４の置かれた前面側に射出するとともに、観察者２０の左目６４１および右目６４２のそれぞれに向けてその光を集光させることができる。
【０１１３】
図１４に示すように、フレネルレンズ６３３の前面側には、位相差部６０８と、図２、図３および図４を用いて第１の実施形態の立体画像表示装置１について説明した画像形成部４とが順に配置される。
【０１１４】
図１５は、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の断面図である。
【０１１５】
位相差部６０８は、図１５に示すように、光の透過が可能な基板２２上に位相差層６２３を配置して構成されている。
【０１１６】
位相差部６０８は、図１４に示すように、第１の偏光領域６０９および第２の偏光領域６１０を有する。位相差部８において、第１の偏光領域６０９および第２の偏光領域６１０は、行方向と列方向にマトリクス状に配列されている。そして、行方向に第１の偏光領域６０９と第２の偏光領域６１０とが交互に配置されるように構成され、列方向においても、第１の偏光領域６０９と第２の偏光領域６１０とが交互に配置されるよう構成されている。このとき、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置６００において、位相差部６０８における第１の偏光領域６０９および第２の偏光領域６１０の位置および大きさは、図１４に示すように、画像形成部４の左目用画素５および右目用画素６の位置および大きさに対応している。すなわち、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９は、画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域６１０は、画像形成部４の右目用画素６に対応するよう形成されて配置されている。
【０１１７】
図１６は、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の一部を拡大して示す平面図である。
【０１１８】
図１６に示すように、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９は、光学軸が水平方向から右上４５度方向である１／２波長板を構成しており、第２の偏光領域６１０は、光学軸が水平方向である１／２波長板を構成している。図１６では、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９と第２の偏光領域６１０における光学軸の方向を矢印によって示している。ここで、光学軸とは、光が第１の偏光領域６０９または第２の偏光領域６１０を透過するときの進相軸または遅相軸の一方を意味するが、本実施の形態では、遅相軸を意味している。
【０１１９】
尚、位相差部６０８の構成については、別の例として、第１の偏光領域６０９を光学軸が水平方向から右上４５度方向である１／２波長板として構成し、第２の偏光領域６１０を実質的に位相差の無いガラスや樹脂等の部材として構成することが可能である。
【０１２０】
図１７は、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の別の例を説明する平面図である。
【０１２１】
図１７では、位相差部６０８の別の構成例である位相差部６０８−２の一部を拡大して示している。位相差部６０８の別の構成例である位相差部６０８−２では、第１の偏光領域６０９−２を光学軸が水平方向から右上４５度方向である１／２波長板として構成し、第２の偏光領域６１０−２を実質的に位相差の無いガラスや樹脂等の部材として構成する。
【０１２２】
また、位相差部６０８のさらに別の構成例として、位相差部６０８は、第１の偏光領域６０９を光学軸が水平方向から右上４５度方向である１／２波長板として構成し、第２の偏光領域６１０を光学軸が水平方向と垂直である１／２波長板として構成することも可能である。
【０１２３】
位相差部６０８およびその別の構成例の構造を上述のようにすることで、直線偏光である入射光に対し、位相差部６０８からの出射光は、透過する位相差部６０８の領域に従い、光軸の９０度回転された直線偏光となるか、または光軸が回転されないままの直線偏光となる。すなわち、位相差部６０８に入射し、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９を出射する光は、光軸が９０度回転された直線偏光となる。一方、位相差部６０８の第２の偏光領域６０９から出射する光は、光軸が回転されないままの直線偏光となる。
【０１２４】
画像形成部４は、上記した第１の実施形態の立体画像表示装置１について説明したように、立体画像を表示するための画像が形成される。画像形成部４に形成される画像は、視差を有する左目用の画像と右目用の画像とを合成して得られた合成画像である。そして、左目用の画像は画像形成部４の左目用画素５を用いて構成され、右目用の画像は右目用画素６を用いて構成される。
左目用画素と右目用画素とを有する画像形成部４は、上記した第１の実施形態の立体画像表示装置１について図２を用いて説明したように、例えば、ガラス基板など透明な基板上にインキ受容層１５を設けて構成することが可能である。
【０１２５】
図１４に示すように、第３の偏光板６３４は、画像形成部４の前面側であって観察者２０との間に配置される。第３の偏光板６３４は、透過軸６１７およびその透過軸６１７に直交する吸収軸を有する。したがって、第１のバックライト６０２および第２のバックライト６０３から出射し、第１の偏光板６３１または第２の偏光板６３２を通過した直線偏光が、フルネルレンズ６３３と位相差部６０８画像形成部４とを通過して、第３の偏光板６３４に入射すると、透過軸６１７の方向と平行な偏光軸の直線偏光を透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の直線偏光を遮断する。第３の偏光板６３４における透過軸６１７の方向は、図１４に矢印で示すように、観察者２０が立体画像表示装置６００を見たときの水平方向と垂直な方向である。
【０１２６】
図１８は、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【０１２７】
図１８に示すように、立体画像表示装置６００は、第１のバックライト６０２および第２のバックライト６０３と、第１の偏光板６３１および第２の偏光板６３２と、集光レンズであるフルネルレンズ６３３と、位相差部６０８と、視差を有する左目用の画像および右目用の画像の合成画像を形成する画像形成部４と、画像形成部４の基板１４の観察者２０側の面に配置された第３の偏光板６３４とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。立体画像を観察しようとする観察者２０は偏光メガネを着用すること無く、第３の偏光板６３４の前面側から立体画像表示装置６００の画面上の画像を観察する。そして、画像形成部４と位相差部６０８の配置については、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部６０８の位相差層６２３とが対向するように配置される。このように配置することで上述のクロストークの問題は抑制される。また、第１の偏光板６３１は第１のバックライト６０２上に配置することが可能であり、第２の偏光板６３２は第２のバックライト６０３上に配置することが可能である。
【０１２８】
尚、画像形成部４をインク受容層１５のみから構成し、位相差部６０８の位相差層６２３の上に設けることも可能である。その場合、画像形成部４の基板１４は不要となる。そして、第３の偏光板６３４は別の設けられた基板で支持するか、または画像形成部４のインク受容層１５の上に配置することが好ましい。
【０１２９】
本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置６００は、以上の構成を備え、観察者２０による立体画像の観察を可能とする。
すなわち、第１のバックライト６０２から出射された白色の無偏光は、第１の偏光板６３１を通過して水平方向と垂直な直線偏光となり、フルネルレンズ６３３に入射する。第２のバックライト６０３から出射された白色の無偏光は、第２の偏光板６３２を通過して水平方向と平行な直線偏光となり、フルネルレンズ６３３に入射する。
【０１３０】
そして、図１８に示すように、第１のバックライト６０２から出射されて第１の偏光板６３１を通過した直線偏光６５１は、フレネルレンズ６３３の作用によって観察者２０の右目６４２に向かう光となる。そして、一部が位相差部６０８と画像形成部４と第３の偏光板６３４とを通過して、所定の観察位置に位置する観察者２０の右目６４２に集められ、その右目６４２に入射する。一方、第２のバックライト６０３から出射されて第２の偏光板６３２を通過した直線偏光６５２は、フレネルレンズ６３３の作用によって観察者２０の左目６４１に向かう光となる。そして、一部が位相差部６０８と画像形成部４と第３の偏光板６３４とを通過して、所定の観察位置に位置する観察者の左目６４１に集められ、その左目６４１に入射する。
【０１３１】
このとき、上述のように、位相差部６０８に入射し、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９から出射する光は光軸の９０度回転された直線偏光となり、第２の偏光領域６１０から出射する光は光軸が回転されないままの直線偏光となる。
【０１３２】
したがって、第１の偏光板６３１を通過した水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光は、フレネルレンズ６３３と位相差部６０８を通過し、画像形成部４を照射する。このとき、位相差部６０８を出射した光のうち、第１の偏光領域６０９から出射した光は、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光となって画像形成部４の左目用画素５に入射する。位相差部６０８を出射した光のうち、第２の偏光領域６１０から出射した光は、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光のまま画像形成部４の右目用画素６に入射する。
【０１３３】
第２の偏光板６３２を通過した水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は、フレネルレンズ６３３と位相差部６０８を通過し、画像形成部４を照射する。このとき、位相差部６０８を出射した光のうち、第１の偏光領域６０９から出射した光は、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光となって画像形成部４の左目用画素５に入射する。位相差部６０８を出射した光のうち、第２の偏光領域６１０から出射した光は、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光のまま画像形成部４の右目用画素６に入射する。
【０１３４】
画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部４に入射した光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。
【０１３５】
次いで、画像形成部４を出射した左目用画像光と右目用画像光は、第３の偏光板６３４に入射する。第３の偏光板６３４の透過軸６１７は、水平方向と垂直な方向に設定されている。したがって、第３の偏光板６３４は、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光のみ透過させ、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は遮断されることになる。
【０１３６】
以上の立体画像表示装置６００の構成から、第１のバックライト６０２から出射されて第１の偏光板６３１を通過した水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光６５１は、フレネルレンズ６３３の作用によって観察者２０の右目６４２に向かう光となる。そして、位相差部６０８の第２の偏光領域６１０を透過して水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光のまま、画像形成部４の右目用画素６に入射する。そこで右目用画像光となり、第３の偏光板６３４を通過して観察者２０の右目６４２に届くことになる。このとき、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９を透過して水平方向と平行な偏光方向の直線偏光に変換され、画像形成部４の左目用画素５に入射した光は、第３の偏光板６３４により遮断され、観察者２０の右目６４２には届かない。
【０１３７】
また、第２のバックライト６０３から出射されて第２の偏光板６３２を通過した水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は、フレネルレンズ６３３の作用によって観察者２０の左目６４１に向かう光となる。そして、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９を透過して水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光に変換され、画像形成部４の左目用画素５に入射する。そこで左目用画像光となり、第３の偏光板６３４を通過して観察者２０の左目６４１に届くことになる。このとき、位相差部６０８の第２の偏光領域６１０を透過して水平方向と平行な偏光方向の直線偏光のままで画像形成部４の右目用画素６に入射した光は、第３の偏光板６３４により遮断され、観察者２０の左目６４１には届かない。
【０１３８】
こうして所定位置から観察する観察者２０は、立体画像表示装置６００により、左目６４１によって左目用の画像のみを見ることができ、右目６４２によって右目用の画像のみを見ることができる。その結果、立体画像表示装置６００において表示された画像を立体画像として観賞することができる。
【０１３９】
また、立体画像表示装置６００では、観察者２０が所定観察位置から左右の何れかの方向にずれて、画面の画像を観察することも可能である。その場合、観察可能な画像は３次元の立体画像では無く、２次元の画像として観察することが可能である。
【０１４０】
また、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置６００は、位相差部６０８について、第１の偏光領域６０９と第２の偏光領域６１０を１／２波長板から構成すること無く、それぞれ光学軸が直交する１／４波長板から構成することも可能である。例えば、第１の偏光領域６０９を、遅相軸が水平方向から右上４５度方向である１／４波長板を用いて構成することができる。併せて、第２の偏光領域６１０を、光学軸が水平方向から左上４５度方向である１／４波長板を用いて構成することができる。位相差部を直交する１／４波長板から構成する場合、第３の偏光板を左右いずれかの円偏光のみを透過する円偏光板とすることにより、観察者２０は、左目６４１によって左目用の画像のみを見ることができ、右目６４２によって右目用の画像のみを見ることができる。その結果、そのような構成の立体画像表示装置において表示された画像を立体画像として観賞することができる。
【０１４１】
＜実施の形態８＞
本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置は、観察者は偏光メガネを用いること無く立体画像を観賞することが可能となるよう構成されている。すなわち、図１４および図１８に示した本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置６００において、第１のバックライト６０２および第２のバックライト６０３を、異なる指向性の２種類の光を制御して出射することができる１個の指向性バックライトによって代替する。そして、フルネルレンズ６３３に代えて、入射する光の偏光方向を制御して出射させることができる偏光切替素子を設ける。その結果、第８の実施形態の立体画像表示装置は、時分割で、左目用画像光と右目用画像光とが観察者２０の左目６４１と右目６４２のそれぞれに届けられるように構成される。したがって、第８の実施形態の立体画像表示装置は、第７の実施形態の立体画像表示装置６００および第１の実施形態の立体画像表示装置１と一部の主要な構成要素が共通している。
【０１４２】
以下、図面を用いて本実施形態の立体画像表示装置を説明するが、第１の実施形態の立体画像表示装置１および第７の実施形態の立体画像表示装置６００と共通する構成要素については同じ符号を用い、重複する詳細な説明は省略することにする。例えば、後述する主要な構成要素である位相差部６０８は、第７の実施形態の立体画像表示装置６００について図１５および図１６を用いて説明した構造を有することが可能である。画像形成部４は、第１の実施形態の立体画像表示装置１について、図２、図３および図４を用いて説明した構造を有する。
【０１４３】
図１９は、本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【０１４４】
図１９に示すように、本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置７００は、指向性バックライト７０２と、偏光板７３１と、入射する光の偏光方向を制御して出射させることができる偏光切替素子７３３と、光学手段である位相差部６０８と、立体画像を形成する画像形成部４と、偏光板７３４とをこの順で備える。そして、指向性バックライト７０２での２種類の光の出射の切り替え制御と、偏光切替素子７３３での光の偏光方向の制御とをコントロールする制御部（図示されない）を有する。これらは、図示されない筐体に収容されている。立体画像を観察しようとする観察者２０は、偏光メガネを用いること無く、立体画像表示装置７００の画像形成部４の前面側から画面上の画像を観察する。尚、偏光板７３４の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【０１４５】
指向性バックライト７０２は、観察者２０から見て立体画像表示装置６００の最も奥側に配置される。そして、指向性バックライト７０２では、立体画像表示装置７００の使用状態において、指向性の異なる２種類の平行な白色無偏光を所定の周期で切り替えながら、交互に、異なる２方向に向けて出射することが可能とされている。例えば、指向性バックライト７０２は、白色の無偏光を所定の観察位置にある観察者２０の左目６４１のある領域に向けて出射することが可能である。そして、指向性バックライト７０２は、所定期間後には出射光の切り替えを行って観察者２０の右目６４２がある領域に向けて白色の無偏光を出射することができる。このとき、所定の期間毎に観察者２０の左目６４１および右目６４２に向けて出射される光の量が同じ量となるようにすることができる。
【０１４６】
すなわち、指向性バックライト７０２は、立体画像表示装置７００の正面方向に向かって均一な光量の白色の無偏光を常時出射するのではなく、正面に対して左側にずれた方向および正面に対して右側ずれた方向の異なる２方向に向かって、所定の周期でスイッチングを繰り返しながら、交互に、それぞれ平行な白色無偏光を同様の光量となるように出射させることができる。そのため、指向性バックライト７０２から所定距離だけ離れ、所定の位置で立体画像表示装置７００と対向する観察者２０は、指向性バックライト７０２から出射される２方向の光のうち、一方の光をある所定の期間、左目６４１だけで受け取ることができ、次の所定の期間では他方の光を右目６４２だけで受け取ることができる。ここで、指向性バックライト７０２におけるこのような２方向の出射光の切り替えの周期は、観察者２０にフリッカとして感知されない周期とすることが望ましい。例えば、指向性バックライト７０２の２方向の出射光の切り替えは、３０Ｈｚより高い周波数で行われることが好ましく、６０Ｈｚ以上の周波数で行われることがより望ましい。
【０１４７】
画像形成部４の背面側に配置される偏光板７３１は、透過軸７０７およびその透過軸７０７に直交する吸収軸を有する。そして、偏光板７３１は、指向性バックライト７０２から出射した無偏光が入射すると、その無偏光のうち透過軸７０７の方向と平行な偏光軸の光を透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の光を遮断する。偏光板７３１における透過軸７０７の方向は、図１９に矢印で示すように、観察者２０が立体画像表示装置７００を見たときの水平方向と垂直な方向である。
【０１４８】
偏光切替素子７３３は、入射する光の偏光方向を制御して出射させることができる素子である。そして、偏光切替素子７３３は、電圧の印加によって液晶の配向方向のスイッチングが可能な液晶素子を用いて構成することができる。そして、液晶の配向方向のスイッチングにともなって、入射する光の偏光方向を制御し、偏光方向を制御した光を出射させるように構成されている。
【０１４９】
例えば、偏光切替素子７３３は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶素子の構造を有することができる。その場合、偏光切替素子７３３は、対向する面のそれぞれにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウム錫）などの透明電極が設けられた一対の透明な基板により、９０度ツイストされたネマティック液晶を挟持して構成することができる。液晶のツイスト配向は一対の基板の透明電極上の液晶と接する面に設けられた液晶配向膜により実現することが可能である。
【０１５０】
そして、偏光切替素子７３３では、一対の基板それぞれの透明電極の間に電圧を印加することにより、液晶の配向変化を引き起こすことが可能となっている。すなわち、ＴＮ型の液晶素子の構造を有する偏光切替素子７３３では、電圧印加による液晶のＯＮ状態と電圧無印加のＯＦＦ状態のスイッチングが可能である。そして、そのＴＮ型の液晶素子の構造を有する偏光切替素子７３３では、電圧無印加時のＯＦＦ状態においては旋光性を有し、電圧印加時のＯＮ状態においてはその旋光性は失われることになる。したがって、その偏光切替素子７３３は、ＯＦＦ状態において、偏光切替素子７３３に入射する直線偏光の偏光方向を９０度回転させることが可能である。そして、その偏光切替素子７３３は、ＯＮ状態において、偏光切替素子７３３に入射する直線偏光の偏光方向を回転させること無く、そのまま維持して出射させることが可能である。
【０１５１】
図１９に示すように、偏光切替素子７３３の前面側には、位相差部６０８と画像形成部４と偏光板７３４とが順に配置される。
【０１５２】
画像形成部４の前面側に配置される偏光板７３４は、透過軸７１７およびその透過軸７１７に直交する吸収軸を有する。したがって、指向性バックライト７０２から出射し、偏光板７３１を通過した直線偏光が、偏光切替素子７３３と位相差部６０８と画像形成部４とを通過して偏光板７３４に入射すると、透過軸７１７の方向と平行な偏光軸の直線偏光は透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の直線偏光は遮断される。偏光板７３４における透過軸７１７の方向は、図１９に矢印で示すように、観察者２０が立体画像表示装置７００を見たときの水平方向と垂直な方向である。
【０１５３】
図２０は、本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【０１５４】
図２０に示すように、本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置７００は、指向性バックライト７０２と、偏光板７３１と、偏光切替素子７３３と、位相差部６０８と、視差を有する左目用の画像および右目用の画像の合成画像を形成する画像形成部４と、偏光板７３４とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。偏光板７３１は偏光切替素子７３３の背面（指向性バックライト７０２側の面）上に配置され、偏光板７３４は画像形成部４の基板１４の観察者２０側の面に配置される。立体画像を観察しようとする観察者２０は偏光メガネを着用すること無く、偏光板７３４の前面側から画面上の画像を観察する。そして、画像形成部４と位相差部６０８の配置については、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部６０８の位相差層６２３とが対向するように配置される。このように配置することで上述のクロストークの問題は抑制される。
【０１５５】
尚、画像形成部４をインク受容層１５のみから構成し、位相差部６０８の位相差層６２３上に設けることも可能である。その場合、画像形成部４の基板１４は不要となる。そして、偏光板７３４は別の設けられた基板で支持するか、または画像形成部４のインク受容層１５の上に配置することが好ましい。
【０１５６】
本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置７００は、以上の構成を備え、観察者２０による立体画像の観察を可能とする。
すなわち、本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置７００では、指向性バックライト７０２から、異なる２方向に向かう白色無偏光である光７５１および光７５２が、所定の周期で交互に出射される。一方の光７５１は、観察者２０の左目６４１の有る領域に向かう光となる。そして、偏光板７３１と位相差部６０８と画像形成部４と偏光板７３４とを通過して、所定の観察位置に位置する観察者の左目６４１に入射する。他方の光７５２は、観察者２０の右目６４２の有る領域に向かう光となる。そして、偏光板７３１と位相差部６０８と画像形成部４と偏光板７３４とを通過して、所定の観察位置に位置する観察者２０の右目６４２に入射する。このとき、図２０に示すように、所定の間隔をあけて立体画像表示装置７００と正面から対向する観察者２０の左目６４１には、指向性バックライト７０２から出射された光７５１のみが入射し、右目６４２には光７５２のみが入射するようにされている。
【０１５７】
そして、立体画像表示装置７００では、観察者２０が立体画像を観察するが、以下のようにして立体画像の形成がなされる。
【０１５８】
図２０に示すように、指向性バックライト７０２から観察者２０の左目６４１の有る領域に向かって出射された光７５１は偏光板７３１を通過して水平方向と垂直な直線偏光となり、偏光切替素子７３３に入射する。このとき、偏光切替素子７３３では、指向性バックライト７０２から観察者の左目に向かう光７５１の出射に同期するよう、ＯＦＦ状態が選択されている。したがって、偏光切替素子７３３は旋光性を有し、入射する直線偏光の偏光方向を９０度回転させ、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光に変換する。そして、この水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は、位相差部６０８に入射する。位相差部６０８では、水平方向と垂直な方向または平行な方向の直線偏光が入射した場合、第１の偏光領域６０９から出射する光は光軸の９０度回転された直線偏光となり、第２の偏光領域６１０から出射する光は光軸が回転されないままの直線偏光となる。したがって、位相差部６０８に入射し、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９から出射する光は光軸の９０度回転された水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光となり、第２の偏光領域６１０から出射する光は光軸が回転されないままの水平方向と平行な偏光方向の直線偏光となる。
【０１５９】
第１の偏光領域６０９から出射した光は、図１９に示すように、画像形成部４の左目用画素５に入射し、第２の偏光領域６１０から出射した光は、画像形成部４の右目用画素６に入射する。
画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。そのため、画像形成部４に入射した光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。したがって、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９から左目用画素５に入射した、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光は左目用画像光となる。位相差部６０８の第２の偏光領域６１０から右目用画素６に入射した、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は右目用画像光となる。
【０１６０】
図２０に示すように、画像形成部４を出射した左目用画像光と右目用画像光は、偏光板７３４に入射する。偏光板７３４の透過軸７１７は、水平方向と垂直な方向に設定されている。したがって、偏光板７３４は、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光のみを透過させ、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は遮断されることになる。そのため、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光である左目用画像光は、偏光板７３４を通過して観察者２０の左目６４１に届くことになる。このとき、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光である右目用画像光は、偏光板７３４により遮断され、観察者２０の左目６４１届くことはない。
【０１６１】
一方、指向性バックライト７０２において出射光の切り替えが行われ、図２０に示すように、観察者２０の右目６４２のある領域に向かって出射された光７５２は偏光板７３１を通過して水平方向と垂直な直線偏光となり、偏光切替素子７３３に入射する。このとき、偏光切替素子７３３では、指向性バックライト７０２から観察者の右目に向かう光７５２の出射に同期するよう、ＯＮ状態が選択されている。したがって、偏光切替素子７３３は旋光性を示さず、入射する直線偏光の偏光方向をそのまま維持し、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光として出射させる。そして、この水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光は、位相差部６０８に入射する。位相差部６０８では、水平方向と垂直な方向または平行な方向の直線偏光が入射した場合、第１の偏光領域６０９から出射する光は光軸の９０度回転された直線偏光となり、第２の偏光領域６１０から出射する光は光軸が回転されないままの直線偏光となる。したがって、位相差部６０８に入射し、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９から出射する光は光軸の９０度回転された水平方向と平行な偏光方向の直線偏光となり、第２の偏光領域６１０から出射する光は光軸が回転されないままの水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光となる。
【０１６２】
第１の偏光領域６０９から出射した光は、図１９に示すように、画像形成部４の左目用画素５に入射し、第２の偏光領域６１０から出射した光は、画像形成部４の右目用画素６に入射する。
画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。そのため、画像形成部４に入射した光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。したがって、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９から左目用画素５に入射した、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は左目用画像光となる。位相差部６０８の第２の偏光領域６１０から右目用画素６に入射した、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光は右目用画像光となる。
【０１６３】
図２０に示すように、画像形成部４を出射した左目用画像光と右目用画像光は、偏光板７３４に入射する。偏光板７３４の透過軸７１７は、水平方向と垂直な方向に設定されている。したがって、偏光板７３４は、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光のみを透過させ、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は遮断されることになる。そのため、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光である右目用画像光は、偏光板７３４を通過して観察者２０の右目６４２に届くことになる。このとき、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光である左目用画像光は、偏光板７３４により遮断され、観察者２０の右目６４２届くことはない。
【０１６４】
こうして所定位置から立体画像表示装置７００の立体画像を観察する観察者２０は、ある所定の期間、左目６４１によって左目用の画像のみを見た後、次の所定期間、右目６４２によって右目用の画像のみを見ることができる。立体画像表示装置７００では、指向性バックライト７０２での出射する２方向の光のスイッチングと、それに同期する偏光切替素子７３３での入射光の偏光方向のスイッチングとを素早く繰り返す。その結果、立体画像表示装置７００では、表示画像を立体画像として観察者２０に提供することができる。
【０１６５】
また、立体画像表示装置７００では、図２０に示す、画面正面の所定の観察位置から観察者２０が左右の何れかの方向にずれて、画面の画像を観察することも可能である。その場合、観察可能な画像は３次元の立体画像では無く、２次元の画像として観察することが可能である。
【０１６６】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【０１６７】
例えば、図７、図８、図９、図１１、図１２、図１３、図１８、および図２０に示すように、本発明の第１の実施形態〜第８の実施形態の立体画像表示装置１、１００，２００、３００、４００、５００、６００、７００では、立体画像を形成する画像形成部４、２０４が上述したインク受容層１５を用いて構成されている。このとき、本発明においては、インク受容層またはインク受容層を設けた基板を用いる技術以外に、他の高精細かつ大画面の立体画像の形成を可能とする技術を用いて画像形成部を構成することも可能である。
【０１６８】
例えば、基板上にインクジェット法により供給されたインクを加熱して固着させ、にじみを生じさせること無く、左目用画素と右目用画素とを形成するようにして高精細な画像形成部を構成することも可能である。このような本発明の画像形成部の形成は、基板に向けて塗出されたインクがヘッド部に内蔵された熱源によりその基板に着弾した瞬間に加熱され、その基板上に固着するように構成されたインクジェット方式のプリンタによって実現可能である。そして、こうしたインクジェット方式のプリンタにより形成された高精細な画像形成部を用い、その他の構造は本発明の第１の実施形態〜第８の実施形態の立体画像表示装置１、１００，２００、３００、４００、５００、６００、７００と同様として、高精細かつ大画面の立体画像を表示できる立体画像表示装置を構成することが可能である。
【符号の説明】
【０１６９】
１、１００，２００、３００、４００、５００、６００、７００ 立体画像表示装置
２ バックライト
３、７３１、７３４ 偏光板
４、２０４ 画像形成部
５ 左目用画素
６ 右目用画素
７、６１５、６１６、６１７、７０７ ７１７ 透過軸
８、６０８、６０８−２ 位相差部
９、６０９、６０９−２ 第１の偏光領域
１０、６１０、６１０−２ 第２の偏光領域
１１ 偏光メガネ
１２ 左目用メガネ部
１３ 右目用メガネ部
１４、２２ 基板
１５ インク受容層
１６ 赤色着色部
１７ 緑色着色部
１８ 青色着色部
２０ 観察者
２３、６２３ 位相差層
３０２ 反射部
６０２ 第１のバックライト
６０３ 第２のバックライト
６３１ 第１の偏光板
６３２ 第２の偏光板
６３３ フルネルレンズ
６３４ 第３の偏光板
６４１ 左目
６４２ 右目
６５１、６５２ 直線偏光
７０２ 指向性バックライト
７３３ 偏光切替素子
７５１、７５２ 光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、映画やテレビジョン放送の分野において本格的なデジタル３次元（３Ｄ：Ｔｈｒｅｅ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓとも言う。）画像化の時代を迎えており、デジタルカメラや写真の分野においても画像の３Ｄ化に対応するための技術開発が進められている。そして、画像の３Ｄ化、すなわち３Ｄ写真を撮影可能な３Ｄデジタルカメラの開発が進められている。
３Ｄデジタルカメラにより撮影された３Ｄ写真を観賞する手段としては、レンチキュラレンズシートの裏面に３Ｄ写真を直接印刷する方法の他、間接的に印刷したものを配置する方法などが知られている。
【０００３】
３Ｄ写真を印刷する方法としては、シアン着色部、イエロー着色部、マゼンタ着色部を用いてプリンタ等により平面シート上に着色して１つの画素を構成し、その画素の上に、直線偏光フィルタと１／４波長板とを積層して設け、左目用画素と右目用画素とをそれぞれ形成する技術が知られている（特許文献１を参照のこと。）。この方法では、左目用画素と右目用画素との間で直線偏光フィルタの偏光軸が直交するような配置がなされており、左目用の画像が左目用画素により構成され、右目用の画像が右目用画素により構成される。そして、観察者は偏光メガネを着用し、左目用画像を左目で受け取り、右目用画像を右目で受け取って３Ｄ写真を観賞できるように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０４９８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、デジタルカメラの分野では、１０００万画素を超えるような高解像度化が進められている。こうしたデジタルカメラの高解像度化に対応して、３Ｄデジタルカメラにおいても高解像度化が進められている。
しかしながら、得られた高解像度の３Ｄ写真を、高解像度のまま大画面で観賞しようとする場合、従来の立体画像表示システムでは十分に対応することができなかった。例えば、上述したレンチキュラレンズを用いて３Ｄ写真を観賞しようとする場合、レンチキュラレンズのレンズ形成ピッチの精細度に限界がある。そのため、デジタルカメラの高解像度に対応できずに高精細画像の形成が行えないことがあった。そして、レンチキュラレンズを用いた技術では大画面化することが困難であった。
【０００６】
また、３Ｄ写真を印刷しようとする場合、上述した従来の方法では、高精細な画素形成は困難であり、デジタルカメラの高解像度化に対応するような高解像度の画像形成に対応することはできなかった。
最近では、テレビを用いて３Ｄ写真を観賞する技術が開発されている。しかし、現状最も高精細な画像に対応できるフルハイビジョン仕様のテレビにおいても、画素数は２００万画素程度であり、３Ｄデジタルカメラの高解像度画像に対し、そのままの高解像度表示を実現することは困難であった。
【０００７】
したがって、高解像度の３Ｄデジタルカメラなどを用いて得られた高精細な大画面の３Ｄ画像（以下、立体画像とも言う。）を、精細度を低下させることなく表示するためには、従来の技術では不十分であり、新たな立体画像表示装置が求められている。その新しい立体画像表示装置は、高画質な画像表示が求められる写真の展示会や博物館での展示にも対応可能な高精細で大画面の３Ｄ写真の表示を可能とするものであることが好ましい。
【０００８】
本発明は、こうした点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、高精細な大画面の立体画像表示を可能とする立体画像表示装置を提供することにある。
【０００９】
本発明の他の目的および利点は、以下の記載から明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の態様は、バックライトと、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で左目用の画像を形成し、その右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
バックライトと画像形成部との間または画像形成部と光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有して構成され、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、その左目用メガネ部とその右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００１１】
本発明の第１の態様において、画像形成部は、左目用画素と右目用画素とをそれぞれ複数有し、その左目用画素とその右目用画素は、行方向および列方向に左目用画素と右目用画素とが交互に配置されようにマトリクス状に配列されていることが好ましい。
【００１２】
本発明の第１の態様において、光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、第１の偏光領域と第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることが好ましい。
【００１３】
本発明の第１の態様において、画像形成部は、光学手段上に設けられることが好ましい。
【００１４】
本発明の第２の態様は、外部からの光を反射する反射部と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で左目用の画像を形成し、その右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
反射部と画像形成部との間または画像形成部と光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有して構成され、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、その左目用メガネ部とその右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００１５】
本発明の第２の態様において、画像形成部は左目用画素と右目用画素とをそれぞれ複数有し、その左目用画素とその右目用画素は、行方向および列方向に左目用画素と右目用画素とが交互に配置されようにマトリクス状に配列されていることが好ましい。
【００１６】
本発明の第２の態様において、光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、第１の偏光領域と第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることが好ましい。
【００１７】
本発明の第２の態様において、画像形成部は、光学手段上に設けられることが好ましい。
【００１８】
本発明の第３の態様は、水平方向に配列された第１のバックライトおよび第２のバックライトと、
第１のバックライトに対向する第１の偏光板および第２のバックライトに対向する第２の偏光板と、
集光レンズと、
光学手段と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、その右目用画素で観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第３の偏光板とをこの順で有し、観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
第１の偏光板および第２の偏光板とは、互いに偏光特性が異なるように構成されており、
集光レンズは、第１のバックライトおよび第２のバックライトからの光を観察者の左目および右目のそれぞれに向けて集光するよう構成されたものであり、
画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有して構成され、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００１９】
本発明の第３の態様において、画像形成部は、左目用画素と右目用画素とをそれぞれ複数有し、その左目用画素とその右目用画素は、行方向および列方向に左目用画素と右目用画素とが交互に配置されるようにマトリクス状に配列されていることが好ましい。
【００２０】
本発明の第３の態様において、光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、第１の偏光領域と第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることが好ましい。
【００２１】
本発明の第３の態様において、画像形成部は、光学手段上に設けられることが好ましい。
【００２２】
本発明の第４の態様は、指向性の異なる２種類の光を出射する指向性バックライトと、
第１の偏光板と、
光の偏光方向を制御する偏光切替素子と、
光学手段と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、その右目用画素で観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第２の偏光板とをこの順で有し、観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
指向性バックライトは、指向性の異なる２種類の光を所定の周期で切り替えながら出射するよう構成されており、
偏光切替素子は、指向性バックライトでの２種類の光の切り替えに同期して、光の偏光方向を制御するように構成されており、
画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有し、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００２３】
本発明の第４の態様において、指向性バックライトの出射する２種類の光は、一方が観察者の左目のある領域に向かう光であり、もう一方が観察者の右目のある領域に向かう光であることが好ましい。
【００２４】
本発明の第４の態様において、指向性バックライトでの２種類の光の切り替えは、６０Ｈｚ以上の周期で行われることが好ましい。
【００２５】
本発明の第４の態様において、偏光切替素子は、一対の基板間に液晶を挟持して構成された液晶素子を用いた構造であることが好ましい。
【００２６】
本発明の第４の態様において、画像形成部は、左目用画素と右目用画素とをそれぞれ複数有し、その左目用画素とその右目用画素は、行方向および列方向に左目用画素と右目用画素とが交互に配置されるようにマトリクス状に配列されていることが好ましい。
【００２７】
本発明の第４の態様において、光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、第１の偏光領域と第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることが好ましい。
【００２８】
本発明の第４の態様において、画像形成部は、光学手段上に設けられることが好ましい。
【００２９】
本発明の第５の態様は、バックライトと、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で左目用の画像を形成し、その右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
バックライトと画像形成部との間または画像形成部と光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、左目用画素と右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、その左目用メガネ部とその右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００３０】
本発明の第６の態様は、外部からの光を反射する反射部と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で左目用の画像を形成し、その右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
反射部と画像形成部との間または画像形成部と光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、左目用画素と右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、その左目用メガネ部とその右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００３１】
本発明の第７の態様は、水平方向に配列された第１のバックライトおよび第２のバックライトと、
第１のバックライトに対向する第１の偏光板および第２のバックライトに対向する第２の偏光板と、
集光レンズと、
光学手段と
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、その右目用画素で観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第３の偏光板とをこの順で有し、観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
第１の偏光板および第２の偏光板とは、互いに偏光特性が異なるように構成されており、
集光レンズは、第１のバックライトおよび第２のバックライトからの光を観察者の左目および右目のそれぞれに向けて集光するよう構成されたものであり、
画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、左目用画素と右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【００３２】
本発明の第８の態様は、指向性の異なる２種類の光を出射する指向性バックライトと、
第１の偏光板と、
光の偏光方向を制御する偏光切替素子と、
光学手段と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、その左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、その右目用画素で観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第２の偏光板とをこの順で有し、観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
指向性バックライトは、指向性の異なる２種類の光を所定の周期で切り替えながら出射するよう構成されており、
偏光切替素子は、指向性バックライトでの２種類の光の切り替えに同期して、光の偏光方向を制御するように構成されており、
画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、左目用画素と前記右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
光学手段は、画像形成部の左目用画素と右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、その第１の偏光領域とその第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置に関する。
【発明の効果】
【００３３】
本発明によれば、高精細な大画面の３Ｄ画像を表示できる立体画像表示装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の画像形成部の断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の画像形成部の構造を説明する模式的な平面図である。
【図４】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の画像形成部の画素構造を説明する模式的な平面図であり、（ａ）は、画像形成部の左目用画素の構造を説明する平面図であり、（ｂ）は、画像形成部の右目用画素の構造を説明する平面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の断面図である。
【図６】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の一部を拡大して示す平面図である。
【図７】本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図９】本発明の第３の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【図１１】本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図１２】本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図１３】本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図１４】本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【図１５】本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の断面図である。
【図１６】本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の一部を拡大して示す平面図である。
【図１７】本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の別の例を説明する平面図である。
【図１８】本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【図１９】本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【図２０】本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。尚、本発明の実施形態の間で共通する構成要素については、共通する符号を用い、重複する説明は省略することにする。
【００３６】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【００３７】
図１に示すように、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１は、バックライト２と、偏光板３と、立体画像を形成する画像形成部４と、光学手段である位相差部８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置１は偏光メガネ１１を備える。立体画像を観察しようとする観察者２０は、この偏光メガネ１１を着用し、立体画像表示装置１の位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。尚、位相差部８の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【００３８】
バックライト２は、観察者２０から見て立体画像表示装置１の最も奥側に配置される。そして、バックライト２は、立体画像表示装置１で画像を表示している状態（以下、「立体画像表示装置１の使用状態」と称する。）において、白色の無偏光を偏光板３の一面に向けて均一な光量となるように出射する。尚、立体画像表示装置１では、バックライト２に面光源を用いているが、面光源に替えて、例えば、ＬＥＤなどの点光源と集光レンズとの組み合わせでもよい。この集光レンズの一例は、フレネルレンズシートである。フレネルレンズシートは、一側面に同心上の凹凸するレンズ面を有し、背面側の中心の焦点から入射した光を前面側向けて射出することができる。
【００３９】
偏光板３は、透過軸７およびその透過軸７に直交する吸収軸を有する。そして、偏光板３は、バックライト２から出射した無偏光が入射すると、その無偏光のうち透過軸７の方向と平行な偏光軸の光を透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の光を遮断する。ここで、偏光軸の方向とは、光における電界の振動方向のことであり、偏光板３における透過軸７の方向は、図１に矢印で示すように、観察者２０が立体画像表示装置１を見たときの水平方向と垂直な方向である。
【００４０】
画像形成部４は、立体画像を表示するための画像が形成される。画像形成部４に形成される画像は、視差を有する左目用の画像と右目用の画像とを合成して得られた合成画像である。そして、左目用の画像は画像形成部４の後述する左目用画素を用いて構成され、右目用の画像は後述する右目用画素を用いて構成される。
左目用画素と右目用画素とを有する画像形成部４は、例えば、ガラス基板など透明な基板上に、画像形成のための着色用のインクを受容するインキ受容層を設けて構成することが可能である。
【００４１】
図２は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の画像形成部の断面図である。
【００４２】
図２に示すように、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４は、透明な基板１４の上にインク受容層１５を設けて構成されている。本実施形態の画像形成部４のインク受容層１５は、微細粒子（図示されない）を規則正しく積み上げて構成されている。微細粒子としては、例えば、無機微粒子を用いることが可能であり、より具体的には、ベーマイト結晶構造からなるアルミナ水和物ゾルを用いることが可能である。そして、バインダーとして水溶性ポリマーを主成分とし、一次粒子径が２０ｎｍ以下の無機微粒子を規則正しく積み上げて、平均細孔半径が１０ｎｍ以下に制御された多孔質のインク受容層１５を形成することが可能である。画像形成部４のインク受容層１５では、規則正しく並んだ粒子配列により、透明性・平面性とインクにじみを抑える性質の実現が可能になり、クリアな画像を形成することができる。
【００４３】
そして、画像形成部４には、図１に示すように、行方向と列方向にマトリクス状に配列された多数の画素が配置され、各画素が左目用画素５と右目用画素６のうちの何れか一方を構成する。
【００４４】
図３は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の画像形成部の構造を説明する模式的な平面図である。
【００４５】
図３に示すように、画像形成部４では、マトリクス状に配列された多数の画素において、行方向に左目用画素５と右目用画素６とが交互に配置され、列方向においても、左目用画素５と右目用画素６とが交互に配置されている。その結果、画像形成部４においては、複数の左目用画素５が行方向および列方向において互いに隣接することがなく、複数の右目用画素６が行方向および列方向において互いに隣接することがないように構成されている。
【００４６】
図４は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の画像形成部の画素構造を説明する模式的な平面図であり、図４（ａ）は、画像形成部の左目用画素の構造を説明する平面図であり、図４（ｂ）は、画像形成部の右目用画素の構造を説明する平面図である。
【００４７】
本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４の左目用画素５と右目用画素６は、それぞれ赤色着色部１６と緑色着色部１７と青色着色部１８とから構成されている。左目用画素５と右目用画素６とをそれぞれ、赤色着色部１６、緑色着色部１７および青色着色部１８から構成する場合、例えば、図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、２行２列のマトリクス状に赤色着色部１６と緑色着色部１７と青色着色部１８とを配置することが可能である。そして、視感度の高い緑色の画像を形成するための緑色着色部１７を、左目用画素５と右目用画素６のそれぞれに２個ずつ設けることが可能である。その場合、例えば、２個の緑色着色部１７が画素内で隣接しないよう、対角線上に設けることが可能である。
【００４８】
画像形成部４の左目用画素５と右目用画素６のそれぞれに赤色着色部１６、緑色着色部１７および青色着色部１８を設ける方法については、例えば、昇華型の転写方式やインクジェット方式を利用することが可能である。インクジェット方式を用いる場合、上述した画像形成部４のインク受容層１５に、顔料および／または染料の含有された赤色、緑色および青色の各色のインクをそれぞれ供給して受容させ、各色のインクを所定の領域に定着させて、赤色着色部１６、緑色着色部１７および青色着色部１８を設けることが可能である。そして、赤色着色部１６、緑色着色部１７および青色着色部１８におけるインクの定着量を制御して、左目用画素５と右目用画素６のそれぞれの色特性を制御し、画像形成部４にカラー画像を形成することが可能となる。
【００４９】
そして、上述の技術を用いることにより、画像形成部４では、左目用画素５と右目用画素６とを合わせた全画素数は１０００万個以上が可能である。画像形成部４のサイズについては、対角５０インチ以上の大画面とすることが可能であり、解像度は１２００ｄｐｉを実現することが可能である。すなわち、高精細かつ大画面の立体画像の形成を可能とする。
【００５０】
尚、画像形成部４の左目用画素５と右目用画素６の構成については、上述の赤色着色部１６と緑色着色部１７と青色着色部１８と異なる色を発色する着色部を用いて構成することも可能である。また、図４（ａ）および図４（ｂ）に示す左目用画素５と右目用画素６それぞれに２個ずつ設けられた緑色着色部１７の一方を黄色で着色された黄色着色部とすることも可能である。
【００５１】
以上の構造を有することにより、画像形成部４においては、左目用画素５と右目用画素６とを用い、視差を有する左目用の画像と右目用の画像とを合成して得られた合成画像を形成することが可能である。すなわち、視差を有する左目用と右目用との２種の画像を用い、画像形成部４において１個の合成画像を形成することが可能である。
【００５２】
図５は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の断面図である。
【００５３】
位相差部８は、光の透過が可能な基板２２上に位相差層２３を配置して構成されている。基板２２には、光透過性を備えたガラス基板や樹脂フィルムを用いることが可能である。基板２２が、ガラス基板である場合、その厚さは０．３ｍｍ〜１ｍｍとすることが可能であり、０．４ｍｍ〜０．８ｍｍとすることがより好ましい。基板２２が樹脂フィルムである場合、その厚さは、０．０４ｍｍ〜０．３ｍｍとすることが可能であり、０．０６ｍｍ〜０．２ｍｍとすることがより好ましい。そして、位相差層２３の厚さは０．５μｍ〜４μｍとすることが可能であり、１μｍ〜２μｍとすることがより好ましい。尚、位相差部８の基板２２は、熱膨張係数が画像形成部４の基板１４と同等である部材が選択され、構成されることが好ましい。後述するように、画像形成部４と位相差部８とは、対向して配置され、位相差部８の第１の偏光領域９は、画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０は、画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されるが、それぞれの熱膨張により、互いの設定位置にずれが生じないようにすることが好ましい。
【００５４】
位相差部８は、図１に示すように、第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０を有する。位相差部８において、第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０は、行方向と列方向にマトリクス状に配列されている。そして、行方向に第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０とが交互に配置されるように構成され、列方向においても、第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０とが交互に配置されるよう構成されている。このとき、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１において、位相差部８における第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０の位置および大きさは、図１に示すように、画像形成部４の左目用画素５および右目用画素６の位置および大きさに対応している。すなわち、位相差部８の第１の偏光領域９は、画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０は、画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されている。すなわち、位相差部８では、画像形成部４の高精細な画像形成に対応するよう第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０が形成されている。
【００５５】
図６は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の一部を拡大して示す平面図である。
【００５６】
図６に示すように、位相差部８の第１の偏光領域９は、光学軸が水平方向から右上４５度方向である１／４波長板を構成しており、第２の偏光領域１０は、光学軸が水平方向から左上４５度方向である１／４波長板を構成している。すなわち、位相差部８の第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０との間では、光学軸が互いに直交するように構成されている。図６では、位相差部８の第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０における光学軸の方向を矢印によって示している。ここで、光学軸とは、光が第１の偏光領域９または第２の偏光領域１０を透過するときの進相軸または遅相軸の一方を意味するが、本実施の形態では、遅相軸を意味している。
【００５７】
尚、位相差部８の位相差層２３については、上述のように、光学軸が互いに直交する１／４波長板から構成するのみではなく、第１の偏光領域は光学軸が水平方向から右上４５度方向である１／２波長板を構成し、第２の偏光領域は光学軸が水平方向である１／２波長板を構成するようにすることも可能である。
【００５８】
本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１は、図１に示すように、偏光メガネ１１を備え、立体画像を観察しようとする観察者２０はこれを着用して使用する。偏光メガネ１１には、観察者２０の左目にあたる位置に左目用メガネ部１２が配置され、右目にあたる位置に右目用メガネ部１３が配置されている。そして、左目用メガネ部１２と右目用メガネ部１３はそれぞれ、偏光特性の異なる円偏光板から構成されている。立体画像表示装置１の位相差部８の第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０とが、上述のような、光学軸が互いに直交する１／４波長板を構成している場合、左目用メガネ部１２は左円偏光を透過する左円偏光板から構成され、右目用メガネ部１３は右円偏光を透過する右円偏光板から構成される。図１では、左目用メガネ部１２と右目用メガネ部１３それぞれの有する偏光特性を矢印によって示している。
【００５９】
尚、立体画像表示装置１の位相差部８の第１の偏光領域９と第２の偏光領域１０とが、上述のように、光学軸の方向が異なる１／２波長板を構成する場合、左目用メガネ部１２と右目用メガネ部１３はそれぞれ、透過軸の方向が互いに直交する直線偏光板から構成される。
【００６０】
図７は、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【００６１】
図７に示すように、立体画像表示装置１は、バックライト２と、偏光板３と、画像形成部４と、位相差部８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置１は偏光メガネ１１を備える。立体画像を観察しようとする観察者２０はこの偏光メガネ１１を着用し、位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。そして、画像形成部４と位相差部８の配置については、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３とが対向するように配置される。また、偏光板３はバックライト２の上に配置することが可能である。
【００６２】
本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１は、以上の構成を備え、観察者２０による立体画像の観察を可能とする。
すなわち、バックライト２から出射された光は、偏光板３を通過して水平方向と垂直な直線偏光となり、画像形成部４に入射する。画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部４に入射した直線偏光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。
【００６３】
次いで、それぞれ直線偏光である左目用画像光と右目用画像光は、位相差部８に入射する。このとき、位相差部８では、第１の偏光領域９が画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０が画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されている。したがって、左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９に入射し、右目用画像光は第２の偏光領域１０に入射する。そして、左目用画像光は第１の偏光領域９で左円偏光に変換され、右目用画像光は第２の偏光領域１０で右円偏光に変換される。観察者２０は偏光メガネ１１を用い、左目用メガネ部１２で左円偏光である左目用画像光のみを透過させ、右目用メガネ部１３で右円偏光である右目用画像光のみを透過させる。その結果、観察者２０の左目には左目用画像光のみが届き、右目には右目用画像光のみが届くことになる。すなわち、観察者２０は、左目で左目用の画像のみを観察し、右目で右目用の画像のみを観察することができ、立体画像表示装置１における形成画像を立体画像として観察することが可能となる。
【００６４】
そして、本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１は、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３が対向するように、画像形成部４と位相差部８とを配置している。このような配置とすることで、立体画像表示装置１は、クロストークの問題を低減することができる。すなわち、観察者２０は、立体画像表示装置１の画像を画面の中央鉛直方向からある視野角をもって観察する場合がある。上述のように、画像形成部４の左目用画素５を透過した左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９にのみ入射し、右目用画素６を透過した右目用画像光は位相差部８の第２の偏光領域１０にのみ入射することが必要である。しかしながら、視野角を大きくとった場合に、左目用画素５を透過した左目用画像光の一部が右目用画像光のみが入射すべき第２の偏光領域１０に入射し、そのまま右目用画像光とともに観察者２０の右目に届いてしまうことがある。同様に、右目用画素６を透過した右目用画像光の一部が左目用画像光のみが入射すべき第１の偏光領域９に入射し、そのまま左目用画像光とともに観察者２０の左目に届いてしまうことがある。こうしたクロストークの問題は、上述したように、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３とを対向するように配置し、互いの距離を近づけることにより低減することができる。
【００６５】
＜実施の形態２＞
本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置は、図１および図７に示した第１の実施形態の立体画像表示装置１において、その偏光板３が異なる位置に配置された構造に対応する。第２の実施形態の立体画像表示装置は、第１の実施形態の立体画像表示装置１と主要な構成要素が共通しているため、立体画像表示装置１と共通する各構成要素については、同じ符号を用いて説明し、重複する詳細な説明は省略することにする。したがって、後述する主要な構成要素である画像形成部４は、図２、図３および図４に示される構造を有する。位相差部８は、例えば、図５および図６に示す構造を有することが可能である。
【００６６】
図８は、本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【００６７】
図８に示すように、本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置１００は、バックライト２と、画像形成部４と、偏光板３と、位相差部８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置１００は偏光メガネ１１を備える。立体画像を観察しようとする観察者２０は、この偏光メガネ１１を着用し、立体画像表示装置１００の位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。そして、画像形成部４と位相差部８の配置については、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３とが対向するように配置される。尚、位相差部８の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【００６８】
また、本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置１００において、偏光板３は位相差部８の位相差層２３上に配置されている。偏光板３には薄型の偏光板を選択することが好ましい。
【００６９】
本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置１００は、以上の構成を備え、観察者２０による立体画像の観察を可能とする。
すなわち、バックライト２から出射された光は、画像形成部４に入射する。画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部４に入射したバックライト２からの光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。次いで、左目用画像光と右目用画像光は、偏光板３に入射し、それを通過して水平方向と垂直な直線偏光となる。
【００７０】
次いで、それぞれ直線偏光である左目用画像光と右目用画像光は、位相差部８に入射する。このとき、位相差部８では、第１の偏光領域９が画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０が画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されている。したがって、左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９に入射し、右目用画像光は第２の偏光領域１０に入射する。そして、左目用画像光は第１の偏光領域９で左円偏光に変換され、右目用画像光は第２の偏光領域１０で右円偏光に変換される。観察者２０は偏光メガネ１１を用い、左目用メガネ部１２で左円偏光である左目用画像光のみを透過させ、右目用メガネ部１３で右円偏光である右目用画像光のみを透過させる。その結果、観察者２０の左目には左目用画像光のみが届き、右目には右目用画像光のみが届くことになる。すなわち、観察者２０は、左目で左目用の画像のみを観察し、右目で右目用の画像のみを観察することができ、立体画像表示装置１００における表示画像を立体画像として観察することが可能となる。
【００７１】
そして、本発明の第２の実施形態の立体画像表示装置１００は、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３とが偏光板３を挟んで対向するように、画像形成部４と位相差部８とを配置している。そして、画像形成部４と位相差部８との間に設けられた偏光板３は薄型の偏光板であり厚さは非常に薄いものである。したがって、このような構成とすることで、立体画像表示装置１００は、クロストークの問題を低減することができる。
【００７２】
＜実施の形態３＞
本発明の第３の実施形態の立体画像表示装置は、図１および図７に示した第１の実施形態の立体画像表示装置１において、その画像形成部４がインク受容層１５のみからなり、それが位相差部８上に配置された構造に対応する。したがって、第３の実施形態の立体画像表示装置は、第１の実施形態の立体画像表示装置１と主要な構成要素が共通しており、立体画像表示装置１と共通する各構成要素については、同じ符号を用いて説明し、重複する詳細な説明は省略することにする。よって、後述する主要な構成要素である画像形成部２０４のインク受容層は、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１のインク受容層１５と同様の構造を有する。そして、画像形成部２０４は、立体画像表示装置１の画像形成部４と同様の画素の配置構造を備える。位相差部８は、例えば、図５および図６に示す構造を有することが可能である。
【００７３】
図９は、本発明の第３の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【００７４】
図９に示すように、本発明の第３の実施形態の立体画像表示装置２００は、バックライト２と、偏光板３と、画像形成部２０４と、位相差部８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。偏光板３はバックライト２上に配置することが可能である。そして、立体画像表示装置２００は偏光メガネ１１を備え、立体画像を観察しようとする観察者２０がこれを着用し、位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。尚、位相差部８の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【００７５】
本発明の第３の実施形態の立体画像表示装置２００では、画像形成部２０４が、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１のインク受容層１５と同様のインク受容層のみから構成されている。そして、画像形成部２０４は、位相差部８の位相差層２３の上に配置されて、位相差部８によって支持されている。すなわち、立体画像表示装置２００では、画像形成部２０４においてインク受容層を支持する基板を使用せず、立体画像表示装置１のインク受容層１５と同様のインク受容層からなる画像形成部２０４を直接に位相差部８上に設ける構造を有する。
【００７６】
そして、画像形成部２０４は、インク受容層を支持する基板を使用しないこと以外、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４と同様の構造を有している。そのため、画像形成部２０４には、図３に示された画像形成部４と同様、行方向と列方向にマトリクス状に配列された多数の画素（図示されない）が配置され、各画素が左目用画素と右目用画素のうちの何れか一方を構成する。画像形成部２０４の左目用画素と右目用画素は、図４に示した第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４の左目用画素５および右目用画素６と同様の構造を有している。
【００７７】
したがって、立体画像表示装置２００では、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４と位相差部８とが、インク受容層１５と位相差層２３とを対向させながら一体化した構造と同様の構造を有する。さらに、画像形成部２０４においてインク受容層を支持する基板は不要となる。
このような構造とすることにより、画像形成部２０４のインク受容層と位相差部８の位相差層２３とが密着し、上述したクロストークの問題を低減することができる。また、画像形成部２０４の左目用画素および右目用画素と、位相差部８の第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０との間の位置合わせが容易となって、それらの間の位置合わせ精度が向上するとともに、立体画像表示装置２００の製造が容易となる。
【００７８】
本発明の第３の実施形態の立体画像表示装置２００は、以上の構成を備え、観察者２０による立体画像の観察を可能とする。
すなわち、図９に示すように、バックライト２から出射された光は、偏光板３を通過して水平方向と垂直な直線偏光となり、図３に示された画像形成部４と同様の画素の配置を有する画像形成部２０４に入射する。画像形成部２０４では、左目用画素（図示されない）に左目用の画像が形成され、右目用画素（図示されない）に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部２０４に入射した直線偏光は、左目用画素と右目用画素を透過し、左目用画素の透過光は左目用画像光となり、右目用画素の透過光は右目用画像光となる。
【００７９】
次いで、それぞれ直線偏光である左目用画像光と右目用画像光は、位相差部８に入射する。このとき、位相差部８では、第１の偏光領域９が画像形成部２０４の左目用画素に対応し、第２の偏光領域１０が画像形成部２０４の右目用画素に対応するよう配置されている。したがって、左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９に入射し、右目用画像光は第２の偏光領域１０に入射する。そして、左目用画像光は第１の偏光領域９で左円偏光に変換され、右目用画像光は第２の偏光領域１０で右円偏光に変換される。観察者２０は偏光メガネ１１を用い、左目用メガネ部１２で左円偏光である左目用画像光のみを透過させ、右目用メガネ部１３で右円偏光である右目用画像光のみを透過させる。その結果、観察者２０の左目には左目用画像光のみが届き、右目には右目用画像光のみが届くことになる。すなわち、観察者２０は、左目で左目用の画像のみを観察し、右目で右目用の画像のみを観察することができ、立体画像表示装置２００における表示画像を立体画像として観察することが可能となる。
【００８０】
＜実施の形態４＞
本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置は、図１および図７に示した第１の実施形態の立体画像表示装置１において、そのバックライト２の代わりに光反射材からなる反射部を用い、外部からの光（以下、外光と言う。）利用するようにされた構造に対応する。したがって、第４の実施形態の立体画像表示装置は、第１の実施形態の立体画像表示装置１と他の主要な構成要素が共通している。そのため、立体画像表示装置１と共通する各構成要素については、同じ符号を用いて説明し、重複する詳細な説明は省略することにする。よって、後述する主要な構成要素である画像形成部４は、図２、図３および図４に示される構造を有する。位相差部８は、例えば、図５および図６に示す構造を有することが可能である。
【００８１】
図１０は、本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【００８２】
図１０に示すように、本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置３００は、反射部３０２と、偏光板３と、視差を有する左目用の画像および右目用の画像の合成画像を形成する画像形成部４と、光学手段である位相差部８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置３００は偏光メガネ１１を備える。立体画像を観察しようとする観察者２０は、この偏光メガネ１１を着用し、立体画像表示装置３００の位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。尚、位相差部８の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【００８３】
反射部３０２は、外光を反射する光反射材から構成される。反射部３０２は、観察者２０から見て立体画像表示装置３００の最も奥側に配される。そして、立体画像表示装置３００で画像を表示している状態において、位相差部８と画像形成部４と偏光板３とを透過して反射部３０２に到達する外光を反射し、偏光板３の一面に向けて均一な光量となるように出射することができる。このとき、位相差部８側から入射する無偏光である外光は、偏光板３を通過して水平方向と垂直な直線偏光となり、反射部３０２に到達する。反射部３０２では、直線偏光となった外光を、偏光特性を維持したまま反射し、再び偏光板３に入射させることができる。
【００８４】
図１１は、本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【００８５】
図１１に示すように、立体画像表示装置３００は、反射部３０２と、偏光板３と、画像形成部４と、位相差部８とをこの順で備え、上述したように、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像を観察しようとする観察者２０は、偏光メガネ１１を着用し、位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。画像形成部４と位相差部８の配置については、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３とが対向するように配置される。また、偏光板３は反射部３０２上に配置することが可能である。
【００８６】
本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置３００は、以上の構成を備え、バックライトを用いること無く、より簡単な構造で観察者２０による立体画像の観察を可能とする。そして、第４の実施形態の立体画像表示装置３００は、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１などに比べて装置の軽量化を実現することが可能である。
すなわち、図１１に示すように、第４の実施形態の立体画像表示装置３００は、バックライトを用いること無く、位相差板８の前面側から入射する外光を利用する。そして、位相差部８と画像形成部４と偏光板３とを透過して直線偏光となった外光は、反射部３０２に到達し、反射部３０２で偏光特性を維持したまま反射される。反射部３０２から反射された水平方向と垂直な直線偏光は、偏光板３を通過して、水平方向と垂直な直線偏光のままで画像形成部４に入射する。画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部４に入射した直線偏光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。
【００８７】
次いで、それぞれ直線偏光である左目用画像光と右目用画像光は、位相差部８に入射する。このとき、位相差部８では、第１の偏光領域９が画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０が画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されている。したがって、左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９に入射し、右目用画像光は第２の偏光領域１０に入射する。そして、左目用画像光は第１の偏光領域９で左円偏光に変換され、右目用画像光は第２の偏光領域１０で右円偏光に変換される。観察者２０は偏光メガネ１１を用い、左目用メガネ部１２で左円偏光である左目用画像光のみを透過させ、右目用メガネ部１３で右円偏光である右目用画像光のみを透過させる。その結果、観察者２０の左目には左目用画像光のみが届き、右目には右目用画像光のみが届くことになる。すなわち、観察者２０は、左目で左目用の画像のみを観察し、右目で右目用の画像のみを観察することができ、立体画像表示装置３００における表示画像を立体画像として観察することが可能となる。
【００８８】
そして、本発明の第４の実施形態の立体画像表示装置３００は、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３が対向するように、画像形成部４と位相差部８とを配置している。このような配置とすることで、立体画像表示装置３００は、クロストークの問題を低減することができる。
【００８９】
＜実施の形態５＞
本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置は、図１０および図１１に示した第４の実施形態の立体画像表示装置３００において、その偏光板３が異なる位置に配置された構造に対応する。そして同時に、第５の実施形態の立体画像表示装置は、図８に示した第２の実施形態の立体画像表示装置１００において、そのバックライト２が反射材からなる反射部に変えられ、外光を利用するようにされた構造に対応する。したがって、第５の実施形態の立体画像表示装置は、第２の実施形態の立体画像表示装置１００および第４の実施形態の立体画像表示装置３００と主要な構成要素が共通している。そして、立体画像表示装置１００および立体画像表示装置３００は、第１の実施形態の立体画像表示装置１と主要な構成要素が共通しているため、第５の実施形態の立体画像表示装置は、立体画像表示装置１と主要な構成要素が共通する。そのため、本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置において、立体画像表示装置１００、立体画像表示装置３００および立体画像表示装置１と共通する各構成要素については、同じ符号を用いて説明し、重複する詳細な説明は省略することにする。よって、後述する主要な構成要素である画像形成部４は、図２、図３および図４に示される構造を有する。位相差部８は、例えば、図５および図６に示す構造を有することが可能である。
【００９０】
図１２は、本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【００９１】
図１２に示すように、本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置４００は、反射部３０２と、画像形成部４と、偏光板３と、位相差部８とをこの順で備え、上述したように、これらが図示されない筐体に収容されている。そして、立体画像表示装置４００は偏光メガネ１１を備える。立体画像を観察しようとする観察者２０は、この偏光メガネ１１を着用し、立体画像表示装置４００の位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。画像形成部４と位相差部８の配置については、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３とが偏光板３を挟んで対向するように配置される。尚、位相差部８の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【００９２】
また、本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置４００において、偏光板３は位相差部８の位相差層２３上に配置されている。偏光板３には薄型の偏光板を選択することが好ましい。
【００９３】
本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置４００は、以上の構成を備え、バックライトを用いること無く、より簡単な構造で観察者２０による立体画像の観察を可能とする。そして、第５の実施形態の立体画像表示装置４００は、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１などに比べて装置の軽量化を実現することが可能である。
【００９４】
すなわち、図１２に示すように、第５の実施形態の立体画像表示装置４００は、位相差板８の観察者２０側から入射する外光を利用する。そして、位相差部８と偏光板３と画像形成部４とを透過して直線偏光となった外光は、反射部３０２に到達し、反射部３０２で偏光特性を維持したまま反射される。反射部３０２から反射された水平方向と垂直な直線偏光は、画像形成部４に入射する。画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部４に入射した直線偏光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。右目用画像光と左目用画像光は、水平方向と垂直な直線偏光であり、そのまま偏光板３を通過する。
【００９５】
次いで、それぞれ水平方向と垂直な直線偏光である左目用画像光と右目用画像光は、位相差部８に入射する。このとき、位相差部８では、第１の偏光領域９が画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０が画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されている。したがって、左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９に入射し、右目用画像光は第２の偏光領域１０に入射する。そして、左目用画像光は第１の偏光領域９で左円偏光に変換され、右目用画像光は第２の偏光領域１０で右円偏光に変換される。観察者２０は偏光メガネ１１を用い、左目用メガネ部１２で左円偏光である左目用画像光のみを透過させ、右目用メガネ部１３で右円偏光である右目用画像光のみを透過させる。その結果、観察者２０の左目には左目用画像光のみが届き、右目には右目用画像光のみが届くことになる。すなわち、観察者２０は、左目で左目用の画像のみを観察し、右目で右目用の画像のみを観察することができ、立体画像表示装置４００における表示画像を立体画像として観察することが可能となる。
【００９６】
そして、本発明の第５の実施形態の立体画像表示装置４００は、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部８の位相差層２３が対向するように、画像形成部４と位相差部８とを配置している。そして、画像形成部４と位相差部８との間に設けられた偏光板３は薄型の偏光板であり厚さは非常に薄いものである。このような配置とすることで、立体画像表示装置４００は、クロストークの問題を低減することができる。
【００９７】
＜実施の形態６＞
本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置は、図１０および図１１に示した第４の実施形態の立体画像表示装置３００において、その画像形成部４がインク受容層１５のみからなり、それが位相差部８上に配置された構造に対応する。そして同時に、第６の実施形態の立体画像表示装置は、図９に示した第３の実施形態の立体画像表示装置２００において、そのバックライト２が反射材からなる反射部に変えられ、外光を利用するようにされた構造に対応する。したがって、第６の実施形態の立体画像表示装置は、第３の実施形態の立体画像表示装置２００および第４の実施形態の立体画像表示装置３００と主要な構成要素が共通している。そして、立体画像表示装置２００および立体画像表示装置３００は第１の実施形態の立体画像表示装置１と主要な構成要素が共通しているため、第６の実施形態の立体画像表示装置は、立体画像表示装置１と主要な構成要素が共通している。そのため、立体画像表示装置２００、立体画像表示装置３００および立体画像表示装置１と共通する各構成要素については、同じ符号を用いて説明し、重複する詳細な説明は省略することにする。よって、後述する主要な構成要素である画像形成部２０４のインク受容層は、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１のインク受容層１５と同様の構造を有する。位相差部８は、例えば、図５および図６に示す構造を有することが可能である。
【００９８】
図１３は、本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【００９９】
図１３に示すように、本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置５００は、反射部３０２と、偏光板３と、画像形成部２０４と、位相差部８とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。偏光板３は反射部３０２上に配置することが可能である。そして、立体画像表示装置５００は偏光メガネ１１を備え、立体画像を観察しようとする観察者２０がこれを着用し、位相差部８の前面側から画面上の画像を観察する。尚、位相差部８の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【０１００】
本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置５００では、画像形成部２０４が、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１のインク受容層１５と同様のインク受容層のみから構成されている。そして、画像形成部２０４は、位相差部８の位相差層２３の上に配置されて、位相差部８によって支持されている。すなわち、立体画像表示装置５００では、画像形成部２０４においてインク受容層を支持する基板を使用せず、立体画像表示装置１のインク受容層１５と同様のインク受容層からなる画像形成部２０４を直接に位相差部８上に設ける構造を有する。
【０１０１】
そして、画像形成部２０４は、インク受容層を支持する基板を使用しないこと以外、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４と同様の構造を有している。そのため、画像形成部２０４には、図３に示された画像形成部４と同様、行方向と列方向にマトリクス状に配列された多数の画素（図示されない）が配置され、各画素が左目用画素と右目用画素のうちの何れか一方を構成する。画像形成部２０４の左目用画素と右目用画素は、図４に示した第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４の左目用画素５および右目用画素６と同様の構造を有している。
【０１０２】
したがって、立体画像表示装置５００では、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１の画像形成部４と位相差部８とが、インク受容層１５と位相差層２３とを対向させながら一体化した構造と同様の構造を有する。さらに、画像形成部２０４においてインク受容層を支持する基板は不要となる。
このような構造とすることにより、画像形成部２０４のインク受容層と位相差部８の位相差層２３とが密着し、上述したクロストークの問題を低減することができる。また、画像形成部２０４の左目用画素および右目用画素と、位相差部８の第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０との間の位置合わせが容易となって、それらの間の位置合わせ精度が向上するとともに、立体画像表示装置５００の製造が容易となる。
【０１０３】
本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置５００は、以上の構成を備え、バックライトを用いること無く、より簡単な構造で観察者２０による立体画像の観察を可能とする。そして、第６の実施形態の立体画像表示装置５００は、上述した第１の実施形態の立体画像表示装置１などに比べて装置の軽量化を実現することが可能である。
すなわち、第６の実施形態の立体画像表示装置５００は、位相差板８の観察者２０側から入射する外光を利用する。そして、位相差部８と画像形成部２０４と偏光板３とを透過して直線偏光となった外光は、反射部３０２に到達し、反射部３０２で偏光特性を維持したまま反射される。反射部３０２から反射された水平方向と垂直な直線偏光は、偏光板３を通過して、水平方向と垂直な直線偏光のままで画像形成部２０４に入射する。画像形成部２０４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部２０４に入射した直線偏光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。
【０１０４】
次いで、それぞれ直線偏光である左目用画像光と右目用画像光は、位相差部８に入射する。このとき、位相差部８では、第１の偏光領域９が画像形成部２０４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域１０が画像形成部４の右目用画素６に対応するよう配置されている。したがって、左目用画像光は位相差部８の第１の偏光領域９に入射し、右目用画像光は第２の偏光領域１０に入射する。そして、左目用画像光は第１の偏光領域９で左円偏光に変換され、右目用画像光は第２の偏光領域１０で右円偏光に変換される。観察者２０は偏光メガネ１１を用い、左目用メガネ部１２で左円偏光である左目用画像光のみを透過させ、右目用メガネ部１３で右円偏光である右目用画像光のみを透過させる。その結果、観察者２０の左目には左目用画像光のみが届き、右目には右目用画像光のみが届くことになる。すなわち、観察者２０は、左目で左目用の画像のみを観察し、右目で右目用の画像のみを観察することができ、立体画像表示装置５００における表示画像を立体画像として観察することが可能となる。
【０１０５】
そして、本発明の第６の実施形態の立体画像表示装置５００は、画像形成部２０４のインク受容層と位相差部８の位相差層２３とを対向させながら一体化した構造と同様の構造を有する。さらに、画像形成部２０４においてインク受容層を支持する基板は不要となる。
このような構造とすることにより、画像形成部２０４のインク受容層と位相差部８の位相差層２３とが密着し、上述したクロストークの問題を低減することができる。また、画像形成部２０４の左目用画素および右目用画素と、位相差部８の第１の偏光領域９および第２の偏光領域１０との間の位置合わせが容易となって、それらの間の位置合わせ精度が向上するとともに、立体画像表示装置５００の製造が容易となる。
【０１０６】
＜実施の形態７＞
本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置は、観察者は偏光メガネを用いること無く立体画像を観賞することが可能となるよう構成されている。すなわち、図１および図７に示した本発明の第１の実施形態の立体画像表示装置１において、１個であったバックライト２を水平方向に並べられた２個のバックライトから構成するようにし、１枚であった偏光板３を２個のバックライトのそれぞれに対向するよう左右に２分割して互いに偏光特性が異なるように設定する。そして、集光レンズであるフルネルレンズを用いて水平方向に並べられた２個のバックライトからの光を観察者２０の左右の目それぞれに集光するように設定する。そして、さらにもう一枚の偏光板を画像形成部４の前面に設け、偏光メガネが不要になるように構成されている。以下、図面を用いて本実施形態の立体画像表示装置を説明するが、第１の実施形態の立体画像表示装置１と共通する構成要素については同じ符号を用い、重複する詳細な説明は省略することにする。したがって、後述する主要な構成要素である画像形成部４は、図２、図３および図４に示される構造を有する。
【０１０７】
図１４は、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【０１０８】
図１４に示すように、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置６００は、水平方向に配列された第１のバックライト６０２および第２のバックライト６０３と、第１の偏光板６３１および第２の偏光板６３２と、集光レンズであるフルネルレンズ６３３と、光学手段である位相差部６０８と、立体画像を形成する画像形成部４と、第３の偏光板６３４とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。立体画像を観察しようとする観察者２０は、偏光メガネを用いること無く、立体画像表示装置６００の画像形成部４の前面側から画面上の画像を観察する。尚、第３の偏光板６３４の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【０１０９】
第１のバックライト６０２と第２のバックライト６０３はそれぞれ、観察者２０から見て立体画像表示装置６００の最も奥側に配置される。そして、第１のバックライト６０２と第２のバックライト６０３は、中心を境にして左右に並べられ、同一の層となるように配列される。すなわち、第７の実施形態の立体画像表示装置６００の第１のバックライト６０２と第２のバックライト６０３は、第１の実施形態の立体画像表示装置１のバックライト２を左右に２分割した構造に対応する。そして、立体画像表示装置６００の使用状態において、第１のバックライト６０２は、白色の無偏光を、対向するよう配置された第１の偏光板６３１に向けて出射する。第２のバックライト６０３は、白色の無偏光を、対向するよう配置された第２の偏光板６３２に向けて出射する。尚、立体画像表示装置６００では、第１のバックライト６０２と第２のバックライト６０３のそれぞれをＬＥＤなどの点光源を用いて構成することが可能である。このとき、第１のバックライト６０２と第２のバックライト６０３のそれぞれをＬＥＤなどの点光源を複数並べて構成することも可能である。
【０１１０】
第１の偏光板６３１と第２の偏光板６３２とは、第１の実施形態の立体画像表示装置１の偏光板３を、同面積となるよう左右に２分割した構造に対応する。すなわち、第１の偏光板６３１と第２の偏光板６３２とは、立体画像表示装置６００において同一層となるように配置されている。そして、第１の偏光板６３１は、第１のバックライト６０２と対向するようその前面側に配置され、第２の偏光板６３２は、第２のバックライト６０３と対向するようその前面側に配置される。
【０１１１】
第１の偏光板６３１と第２の偏光板６３２とは、透過軸６１５およびその透過軸６１５に直交する吸収軸を有する。そして、第１の偏光板６３１および第２の偏光板６３２は、第１のバックライト６０２および第２のバックライト６０３から出射した無偏光が入射すると、その無偏光のうち透過軸６１５の方向と平行な偏光軸の光を透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の光を遮断する。第１の偏光板６３１における透過軸６１５の方向は、図１４に矢印で示すように、観察者２０が立体画像表示装置６００を見たときの水平方向と垂直な方向である。第２の偏光板６３２における透過軸６１６の方向は、図１４に矢印で示すように、観察者２０が立体画像表示装置６００を見たときの水平方向と平行な方向である。
【０１１２】
第１のバックライト６０２および第２のバックライト６０３と位相差部６０８との間には、位相差部６０８の前面側にある画像形成部４と所定の距離を置くようにして、集光レンズであるシート状のフレネルレンズ６３３が配置されている。フレネルレンズ６３３は、一側面に同心上の凹凸するレンズ面を有する。そして、背面側から入射した光を、画像形成部４の置かれた前面側に射出するとともに、観察者２０の左目６４１および右目６４２のそれぞれに向けてその光を集光させることができる。
【０１１３】
図１４に示すように、フレネルレンズ６３３の前面側には、位相差部６０８と、図２、図３および図４を用いて第１の実施形態の立体画像表示装置１について説明した画像形成部４とが順に配置される。
【０１１４】
図１５は、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の断面図である。
【０１１５】
位相差部６０８は、図１５に示すように、光の透過が可能な基板２２上に位相差層６２３を配置して構成されている。
【０１１６】
位相差部６０８は、図１４に示すように、第１の偏光領域６０９および第２の偏光領域６１０を有する。位相差部８において、第１の偏光領域６０９および第２の偏光領域６１０は、行方向と列方向にマトリクス状に配列されている。そして、行方向に第１の偏光領域６０９と第２の偏光領域６１０とが交互に配置されるように構成され、列方向においても、第１の偏光領域６０９と第２の偏光領域６１０とが交互に配置されるよう構成されている。このとき、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置６００において、位相差部６０８における第１の偏光領域６０９および第２の偏光領域６１０の位置および大きさは、図１４に示すように、画像形成部４の左目用画素５および右目用画素６の位置および大きさに対応している。すなわち、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９は、画像形成部４の左目用画素５に対応し、第２の偏光領域６１０は、画像形成部４の右目用画素６に対応するよう形成されて配置されている。
【０１１７】
図１６は、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の一部を拡大して示す平面図である。
【０１１８】
図１６に示すように、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９は、光学軸が水平方向から右上４５度方向である１／２波長板を構成しており、第２の偏光領域６１０は、光学軸が水平方向である１／２波長板を構成している。図１６では、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９と第２の偏光領域６１０における光学軸の方向を矢印によって示している。ここで、光学軸とは、光が第１の偏光領域６０９または第２の偏光領域６１０を透過するときの進相軸または遅相軸の一方を意味するが、本実施の形態では、遅相軸を意味している。
【０１１９】
尚、位相差部６０８の構成については、別の例として、第１の偏光領域６０９を光学軸が水平方向から右上４５度方向である１／２波長板として構成し、第２の偏光領域６１０を実質的に位相差の無いガラスや樹脂等の部材として構成することが可能である。
【０１２０】
図１７は、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の位相差部の別の例を説明する平面図である。
【０１２１】
図１７では、位相差部６０８の別の構成例である位相差部６０８−２の一部を拡大して示している。位相差部６０８の別の構成例である位相差部６０８−２では、第１の偏光領域６０９−２を光学軸が水平方向から右上４５度方向である１／２波長板として構成し、第２の偏光領域６１０−２を実質的に位相差の無いガラスや樹脂等の部材として構成する。
【０１２２】
また、位相差部６０８のさらに別の構成例として、位相差部６０８は、第１の偏光領域６０９を光学軸が水平方向から右上４５度方向である１／２波長板として構成し、第２の偏光領域６１０を光学軸が水平方向と垂直である１／２波長板として構成することも可能である。
【０１２３】
位相差部６０８およびその別の構成例の構造を上述のようにすることで、直線偏光である入射光に対し、位相差部６０８からの出射光は、透過する位相差部６０８の領域に従い、光軸の９０度回転された直線偏光となるか、または光軸が回転されないままの直線偏光となる。すなわち、位相差部６０８に入射し、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９を出射する光は、光軸が９０度回転された直線偏光となる。一方、位相差部６０８の第２の偏光領域６０９から出射する光は、光軸が回転されないままの直線偏光となる。
【０１２４】
画像形成部４は、上記した第１の実施形態の立体画像表示装置１について説明したように、立体画像を表示するための画像が形成される。画像形成部４に形成される画像は、視差を有する左目用の画像と右目用の画像とを合成して得られた合成画像である。そして、左目用の画像は画像形成部４の左目用画素５を用いて構成され、右目用の画像は右目用画素６を用いて構成される。
左目用画素と右目用画素とを有する画像形成部４は、上記した第１の実施形態の立体画像表示装置１について図２を用いて説明したように、例えば、ガラス基板など透明な基板上にインキ受容層１５を設けて構成することが可能である。
【０１２５】
図１４に示すように、第３の偏光板６３４は、画像形成部４の前面側であって観察者２０との間に配置される。第３の偏光板６３４は、透過軸６１７およびその透過軸６１７に直交する吸収軸を有する。したがって、第１のバックライト６０２および第２のバックライト６０３から出射し、第１の偏光板６３１または第２の偏光板６３２を通過した直線偏光が、フルネルレンズ６３３と位相差部６０８画像形成部４とを通過して、第３の偏光板６３４に入射すると、透過軸６１７の方向と平行な偏光軸の直線偏光を透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の直線偏光を遮断する。第３の偏光板６３４における透過軸６１７の方向は、図１４に矢印で示すように、観察者２０が立体画像表示装置６００を見たときの水平方向と垂直な方向である。
【０１２６】
図１８は、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【０１２７】
図１８に示すように、立体画像表示装置６００は、第１のバックライト６０２および第２のバックライト６０３と、第１の偏光板６３１および第２の偏光板６３２と、集光レンズであるフルネルレンズ６３３と、位相差部６０８と、視差を有する左目用の画像および右目用の画像の合成画像を形成する画像形成部４と、画像形成部４の基板１４の観察者２０側の面に配置された第３の偏光板６３４とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。立体画像を観察しようとする観察者２０は偏光メガネを着用すること無く、第３の偏光板６３４の前面側から立体画像表示装置６００の画面上の画像を観察する。そして、画像形成部４と位相差部６０８の配置については、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部６０８の位相差層６２３とが対向するように配置される。このように配置することで上述のクロストークの問題は抑制される。また、第１の偏光板６３１は第１のバックライト６０２上に配置することが可能であり、第２の偏光板６３２は第２のバックライト６０３上に配置することが可能である。
【０１２８】
尚、画像形成部４をインク受容層１５のみから構成し、位相差部６０８の位相差層６２３の上に設けることも可能である。その場合、画像形成部４の基板１４は不要となる。そして、第３の偏光板６３４は別の設けられた基板で支持するか、または画像形成部４のインク受容層１５の上に配置することが好ましい。
【０１２９】
本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置６００は、以上の構成を備え、観察者２０による立体画像の観察を可能とする。
すなわち、第１のバックライト６０２から出射された白色の無偏光は、第１の偏光板６３１を通過して水平方向と垂直な直線偏光となり、フルネルレンズ６３３に入射する。第２のバックライト６０３から出射された白色の無偏光は、第２の偏光板６３２を通過して水平方向と平行な直線偏光となり、フルネルレンズ６３３に入射する。
【０１３０】
そして、図１８に示すように、第１のバックライト６０２から出射されて第１の偏光板６３１を通過した直線偏光６５１は、フレネルレンズ６３３の作用によって観察者２０の右目６４２に向かう光となる。そして、一部が位相差部６０８と画像形成部４と第３の偏光板６３４とを通過して、所定の観察位置に位置する観察者２０の右目６４２に集められ、その右目６４２に入射する。一方、第２のバックライト６０３から出射されて第２の偏光板６３２を通過した直線偏光６５２は、フレネルレンズ６３３の作用によって観察者２０の左目６４１に向かう光となる。そして、一部が位相差部６０８と画像形成部４と第３の偏光板６３４とを通過して、所定の観察位置に位置する観察者の左目６４１に集められ、その左目６４１に入射する。
【０１３１】
このとき、上述のように、位相差部６０８に入射し、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９から出射する光は光軸の９０度回転された直線偏光となり、第２の偏光領域６１０から出射する光は光軸が回転されないままの直線偏光となる。
【０１３２】
したがって、第１の偏光板６３１を通過した水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光は、フレネルレンズ６３３と位相差部６０８を通過し、画像形成部４を照射する。このとき、位相差部６０８を出射した光のうち、第１の偏光領域６０９から出射した光は、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光となって画像形成部４の左目用画素５に入射する。位相差部６０８を出射した光のうち、第２の偏光領域６１０から出射した光は、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光のまま画像形成部４の右目用画素６に入射する。
【０１３３】
第２の偏光板６３２を通過した水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は、フレネルレンズ６３３と位相差部６０８を通過し、画像形成部４を照射する。このとき、位相差部６０８を出射した光のうち、第１の偏光領域６０９から出射した光は、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光となって画像形成部４の左目用画素５に入射する。位相差部６０８を出射した光のうち、第２の偏光領域６１０から出射した光は、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光のまま画像形成部４の右目用画素６に入射する。
【０１３４】
画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。したがって、画像形成部４に入射した光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。
【０１３５】
次いで、画像形成部４を出射した左目用画像光と右目用画像光は、第３の偏光板６３４に入射する。第３の偏光板６３４の透過軸６１７は、水平方向と垂直な方向に設定されている。したがって、第３の偏光板６３４は、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光のみ透過させ、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は遮断されることになる。
【０１３６】
以上の立体画像表示装置６００の構成から、第１のバックライト６０２から出射されて第１の偏光板６３１を通過した水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光６５１は、フレネルレンズ６３３の作用によって観察者２０の右目６４２に向かう光となる。そして、位相差部６０８の第２の偏光領域６１０を透過して水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光のまま、画像形成部４の右目用画素６に入射する。そこで右目用画像光となり、第３の偏光板６３４を通過して観察者２０の右目６４２に届くことになる。このとき、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９を透過して水平方向と平行な偏光方向の直線偏光に変換され、画像形成部４の左目用画素５に入射した光は、第３の偏光板６３４により遮断され、観察者２０の右目６４２には届かない。
【０１３７】
また、第２のバックライト６０３から出射されて第２の偏光板６３２を通過した水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は、フレネルレンズ６３３の作用によって観察者２０の左目６４１に向かう光となる。そして、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９を透過して水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光に変換され、画像形成部４の左目用画素５に入射する。そこで左目用画像光となり、第３の偏光板６３４を通過して観察者２０の左目６４１に届くことになる。このとき、位相差部６０８の第２の偏光領域６１０を透過して水平方向と平行な偏光方向の直線偏光のままで画像形成部４の右目用画素６に入射した光は、第３の偏光板６３４により遮断され、観察者２０の左目６４１には届かない。
【０１３８】
こうして所定位置から観察する観察者２０は、立体画像表示装置６００により、左目６４１によって左目用の画像のみを見ることができ、右目６４２によって右目用の画像のみを見ることができる。その結果、立体画像表示装置６００において表示された画像を立体画像として観賞することができる。
【０１３９】
また、立体画像表示装置６００では、観察者２０が所定観察位置から左右の何れかの方向にずれて、画面の画像を観察することも可能である。その場合、観察可能な画像は３次元の立体画像では無く、２次元の画像として観察することが可能である。
【０１４０】
また、本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置６００は、位相差部６０８について、第１の偏光領域６０９と第２の偏光領域６１０を１／２波長板から構成すること無く、それぞれ光学軸が直交する１／４波長板から構成することも可能である。例えば、第１の偏光領域６０９を、遅相軸が水平方向から右上４５度方向である１／４波長板を用いて構成することができる。併せて、第２の偏光領域６１０を、光学軸が水平方向から左上４５度方向である１／４波長板を用いて構成することができる。位相差部を直交する１／４波長板から構成する場合、第３の偏光板を左右いずれかの円偏光のみを透過する円偏光板とすることにより、観察者２０は、左目６４１によって左目用の画像のみを見ることができ、右目６４２によって右目用の画像のみを見ることができる。その結果、そのような構成の立体画像表示装置において表示された画像を立体画像として観賞することができる。
【０１４１】
＜実施の形態８＞
本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置は、観察者は偏光メガネを用いること無く立体画像を観賞することが可能となるよう構成されている。すなわち、図１４および図１８に示した本発明の第７の実施形態の立体画像表示装置６００において、第１のバックライト６０２および第２のバックライト６０３を、異なる指向性の２種類の光を制御して出射することができる１個の指向性バックライトによって代替する。そして、フルネルレンズ６３３に代えて、入射する光の偏光方向を制御して出射させることができる偏光切替素子を設ける。その結果、第８の実施形態の立体画像表示装置は、時分割で、左目用画像光と右目用画像光とが観察者２０の左目６４１と右目６４２のそれぞれに届けられるように構成される。したがって、第８の実施形態の立体画像表示装置は、第７の実施形態の立体画像表示装置６００および第１の実施形態の立体画像表示装置１と一部の主要な構成要素が共通している。
【０１４２】
以下、図面を用いて本実施形態の立体画像表示装置を説明するが、第１の実施形態の立体画像表示装置１および第７の実施形態の立体画像表示装置６００と共通する構成要素については同じ符号を用い、重複する詳細な説明は省略することにする。例えば、後述する主要な構成要素である位相差部６０８は、第７の実施形態の立体画像表示装置６００について図１５および図１６を用いて説明した構造を有することが可能である。画像形成部４は、第１の実施形態の立体画像表示装置１について、図２、図３および図４を用いて説明した構造を有する。
【０１４３】
図１９は、本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な分解斜視図である。
【０１４４】
図１９に示すように、本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置７００は、指向性バックライト７０２と、偏光板７３１と、入射する光の偏光方向を制御して出射させることができる偏光切替素子７３３と、光学手段である位相差部６０８と、立体画像を形成する画像形成部４と、偏光板７３４とをこの順で備える。そして、指向性バックライト７０２での２種類の光の出射の切り替え制御と、偏光切替素子７３３での光の偏光方向の制御とをコントロールする制御部（図示されない）を有する。これらは、図示されない筐体に収容されている。立体画像を観察しようとする観察者２０は、偏光メガネを用いること無く、立体画像表示装置７００の画像形成部４の前面側から画面上の画像を観察する。尚、偏光板７３４の観察者２０側の面には、反射防止層を設けることも可能である。
【０１４５】
指向性バックライト７０２は、観察者２０から見て立体画像表示装置６００の最も奥側に配置される。そして、指向性バックライト７０２では、立体画像表示装置７００の使用状態において、指向性の異なる２種類の平行な白色無偏光を所定の周期で切り替えながら、交互に、異なる２方向に向けて出射することが可能とされている。例えば、指向性バックライト７０２は、白色の無偏光を所定の観察位置にある観察者２０の左目６４１のある領域に向けて出射することが可能である。そして、指向性バックライト７０２は、所定期間後には出射光の切り替えを行って観察者２０の右目６４２がある領域に向けて白色の無偏光を出射することができる。このとき、所定の期間毎に観察者２０の左目６４１および右目６４２に向けて出射される光の量が同じ量となるようにすることができる。
【０１４６】
すなわち、指向性バックライト７０２は、立体画像表示装置７００の正面方向に向かって均一な光量の白色の無偏光を常時出射するのではなく、正面に対して左側にずれた方向および正面に対して右側ずれた方向の異なる２方向に向かって、所定の周期でスイッチングを繰り返しながら、交互に、それぞれ平行な白色無偏光を同様の光量となるように出射させることができる。そのため、指向性バックライト７０２から所定距離だけ離れ、所定の位置で立体画像表示装置７００と対向する観察者２０は、指向性バックライト７０２から出射される２方向の光のうち、一方の光をある所定の期間、左目６４１だけで受け取ることができ、次の所定の期間では他方の光を右目６４２だけで受け取ることができる。ここで、指向性バックライト７０２におけるこのような２方向の出射光の切り替えの周期は、観察者２０にフリッカとして感知されない周期とすることが望ましい。例えば、指向性バックライト７０２の２方向の出射光の切り替えは、３０Ｈｚより高い周波数で行われることが好ましく、６０Ｈｚ以上の周波数で行われることがより望ましい。
【０１４７】
画像形成部４の背面側に配置される偏光板７３１は、透過軸７０７およびその透過軸７０７に直交する吸収軸を有する。そして、偏光板７３１は、指向性バックライト７０２から出射した無偏光が入射すると、その無偏光のうち透過軸７０７の方向と平行な偏光軸の光を透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の光を遮断する。偏光板７３１における透過軸７０７の方向は、図１９に矢印で示すように、観察者２０が立体画像表示装置７００を見たときの水平方向と垂直な方向である。
【０１４８】
偏光切替素子７３３は、入射する光の偏光方向を制御して出射させることができる素子である。そして、偏光切替素子７３３は、電圧の印加によって液晶の配向方向のスイッチングが可能な液晶素子を用いて構成することができる。そして、液晶の配向方向のスイッチングにともなって、入射する光の偏光方向を制御し、偏光方向を制御した光を出射させるように構成されている。
【０１４９】
例えば、偏光切替素子７３３は、ＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）型の液晶素子の構造を有することができる。その場合、偏光切替素子７３３は、対向する面のそれぞれにＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ：酸化インジウム錫）などの透明電極が設けられた一対の透明な基板により、９０度ツイストされたネマティック液晶を挟持して構成することができる。液晶のツイスト配向は一対の基板の透明電極上の液晶と接する面に設けられた液晶配向膜により実現することが可能である。
【０１５０】
そして、偏光切替素子７３３では、一対の基板それぞれの透明電極の間に電圧を印加することにより、液晶の配向変化を引き起こすことが可能となっている。すなわち、ＴＮ型の液晶素子の構造を有する偏光切替素子７３３では、電圧印加による液晶のＯＮ状態と電圧無印加のＯＦＦ状態のスイッチングが可能である。そして、そのＴＮ型の液晶素子の構造を有する偏光切替素子７３３では、電圧無印加時のＯＦＦ状態においては旋光性を有し、電圧印加時のＯＮ状態においてはその旋光性は失われることになる。したがって、その偏光切替素子７３３は、ＯＦＦ状態において、偏光切替素子７３３に入射する直線偏光の偏光方向を９０度回転させることが可能である。そして、その偏光切替素子７３３は、ＯＮ状態において、偏光切替素子７３３に入射する直線偏光の偏光方向を回転させること無く、そのまま維持して出射させることが可能である。
【０１５１】
図１９に示すように、偏光切替素子７３３の前面側には、位相差部６０８と画像形成部４と偏光板７３４とが順に配置される。
【０１５２】
画像形成部４の前面側に配置される偏光板７３４は、透過軸７１７およびその透過軸７１７に直交する吸収軸を有する。したがって、指向性バックライト７０２から出射し、偏光板７３１を通過した直線偏光が、偏光切替素子７３３と位相差部６０８と画像形成部４とを通過して偏光板７３４に入射すると、透過軸７１７の方向と平行な偏光軸の直線偏光は透過し、吸収軸方向と平行な偏光軸の直線偏光は遮断される。偏光板７３４における透過軸７１７の方向は、図１９に矢印で示すように、観察者２０が立体画像表示装置７００を見たときの水平方向と垂直な方向である。
【０１５３】
図２０は、本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置の要部構成を説明する模式的な断面図である。
【０１５４】
図２０に示すように、本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置７００は、指向性バックライト７０２と、偏光板７３１と、偏光切替素子７３３と、位相差部６０８と、視差を有する左目用の画像および右目用の画像の合成画像を形成する画像形成部４と、偏光板７３４とをこの順で備え、これらが図示されない筐体に収容されている。偏光板７３１は偏光切替素子７３３の背面（指向性バックライト７０２側の面）上に配置され、偏光板７３４は画像形成部４の基板１４の観察者２０側の面に配置される。立体画像を観察しようとする観察者２０は偏光メガネを着用すること無く、偏光板７３４の前面側から画面上の画像を観察する。そして、画像形成部４と位相差部６０８の配置については、画像形成部４のインク受容層１５と位相差部６０８の位相差層６２３とが対向するように配置される。このように配置することで上述のクロストークの問題は抑制される。
【０１５５】
尚、画像形成部４をインク受容層１５のみから構成し、位相差部６０８の位相差層６２３上に設けることも可能である。その場合、画像形成部４の基板１４は不要となる。そして、偏光板７３４は別の設けられた基板で支持するか、または画像形成部４のインク受容層１５の上に配置することが好ましい。
【０１５６】
本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置７００は、以上の構成を備え、観察者２０による立体画像の観察を可能とする。
すなわち、本発明の第８の実施形態の立体画像表示装置７００では、指向性バックライト７０２から、異なる２方向に向かう白色無偏光である光７５１および光７５２が、所定の周期で交互に出射される。一方の光７５１は、観察者２０の左目６４１の有る領域に向かう光となる。そして、偏光板７３１と位相差部６０８と画像形成部４と偏光板７３４とを通過して、所定の観察位置に位置する観察者の左目６４１に入射する。他方の光７５２は、観察者２０の右目６４２の有る領域に向かう光となる。そして、偏光板７３１と位相差部６０８と画像形成部４と偏光板７３４とを通過して、所定の観察位置に位置する観察者２０の右目６４２に入射する。このとき、図２０に示すように、所定の間隔をあけて立体画像表示装置７００と正面から対向する観察者２０の左目６４１には、指向性バックライト７０２から出射された光７５１のみが入射し、右目６４２には光７５２のみが入射するようにされている。
【０１５７】
そして、立体画像表示装置７００では、観察者２０が立体画像を観察するが、以下のようにして立体画像の形成がなされる。
【０１５８】
図２０に示すように、指向性バックライト７０２から観察者２０の左目６４１の有る領域に向かって出射された光７５１は偏光板７３１を通過して水平方向と垂直な直線偏光となり、偏光切替素子７３３に入射する。このとき、偏光切替素子７３３では、指向性バックライト７０２から観察者の左目に向かう光７５１の出射に同期するよう、ＯＦＦ状態が選択されている。したがって、偏光切替素子７３３は旋光性を有し、入射する直線偏光の偏光方向を９０度回転させ、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光に変換する。そして、この水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は、位相差部６０８に入射する。位相差部６０８では、水平方向と垂直な方向または平行な方向の直線偏光が入射した場合、第１の偏光領域６０９から出射する光は光軸の９０度回転された直線偏光となり、第２の偏光領域６１０から出射する光は光軸が回転されないままの直線偏光となる。したがって、位相差部６０８に入射し、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９から出射する光は光軸の９０度回転された水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光となり、第２の偏光領域６１０から出射する光は光軸が回転されないままの水平方向と平行な偏光方向の直線偏光となる。
【０１５９】
第１の偏光領域６０９から出射した光は、図１９に示すように、画像形成部４の左目用画素５に入射し、第２の偏光領域６１０から出射した光は、画像形成部４の右目用画素６に入射する。
画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。そのため、画像形成部４に入射した光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。したがって、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９から左目用画素５に入射した、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光は左目用画像光となる。位相差部６０８の第２の偏光領域６１０から右目用画素６に入射した、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は右目用画像光となる。
【０１６０】
図２０に示すように、画像形成部４を出射した左目用画像光と右目用画像光は、偏光板７３４に入射する。偏光板７３４の透過軸７１７は、水平方向と垂直な方向に設定されている。したがって、偏光板７３４は、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光のみを透過させ、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は遮断されることになる。そのため、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光である左目用画像光は、偏光板７３４を通過して観察者２０の左目６４１に届くことになる。このとき、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光である右目用画像光は、偏光板７３４により遮断され、観察者２０の左目６４１届くことはない。
【０１６１】
一方、指向性バックライト７０２において出射光の切り替えが行われ、図２０に示すように、観察者２０の右目６４２のある領域に向かって出射された光７５２は偏光板７３１を通過して水平方向と垂直な直線偏光となり、偏光切替素子７３３に入射する。このとき、偏光切替素子７３３では、指向性バックライト７０２から観察者の右目に向かう光７５２の出射に同期するよう、ＯＮ状態が選択されている。したがって、偏光切替素子７３３は旋光性を示さず、入射する直線偏光の偏光方向をそのまま維持し、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光として出射させる。そして、この水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光は、位相差部６０８に入射する。位相差部６０８では、水平方向と垂直な方向または平行な方向の直線偏光が入射した場合、第１の偏光領域６０９から出射する光は光軸の９０度回転された直線偏光となり、第２の偏光領域６１０から出射する光は光軸が回転されないままの直線偏光となる。したがって、位相差部６０８に入射し、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９から出射する光は光軸の９０度回転された水平方向と平行な偏光方向の直線偏光となり、第２の偏光領域６１０から出射する光は光軸が回転されないままの水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光となる。
【０１６２】
第１の偏光領域６０９から出射した光は、図１９に示すように、画像形成部４の左目用画素５に入射し、第２の偏光領域６１０から出射した光は、画像形成部４の右目用画素６に入射する。
画像形成部４では、左目用画素５に左目用の画像が形成され、右目用画素６に右目用の画像が形成されている。そのため、画像形成部４に入射した光は、左目用画素５と右目用画素６を透過し、左目用画素５の透過光は左目用画像光となり、右目用画素６の透過光は右目用画像光となる。したがって、位相差部６０８の第１の偏光領域６０９から左目用画素５に入射した、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は左目用画像光となる。位相差部６０８の第２の偏光領域６１０から右目用画素６に入射した、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光は右目用画像光となる。
【０１６３】
図２０に示すように、画像形成部４を出射した左目用画像光と右目用画像光は、偏光板７３４に入射する。偏光板７３４の透過軸７１７は、水平方向と垂直な方向に設定されている。したがって、偏光板７３４は、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光のみを透過させ、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光は遮断されることになる。そのため、水平方向と垂直な偏光方向の直線偏光である右目用画像光は、偏光板７３４を通過して観察者２０の右目６４２に届くことになる。このとき、水平方向と平行な偏光方向の直線偏光である左目用画像光は、偏光板７３４により遮断され、観察者２０の右目６４２届くことはない。
【０１６４】
こうして所定位置から立体画像表示装置７００の立体画像を観察する観察者２０は、ある所定の期間、左目６４１によって左目用の画像のみを見た後、次の所定期間、右目６４２によって右目用の画像のみを見ることができる。立体画像表示装置７００では、指向性バックライト７０２での出射する２方向の光のスイッチングと、それに同期する偏光切替素子７３３での入射光の偏光方向のスイッチングとを素早く繰り返す。その結果、立体画像表示装置７００では、表示画像を立体画像として観察者２０に提供することができる。
【０１６５】
また、立体画像表示装置７００では、図２０に示す、画面正面の所定の観察位置から観察者２０が左右の何れかの方向にずれて、画面の画像を観察することも可能である。その場合、観察可能な画像は３次元の立体画像では無く、２次元の画像として観察することが可能である。
【０１６６】
尚、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内において、種々変形して実施することができる。
【０１６７】
例えば、図７、図８、図９、図１１、図１２、図１３、図１８、および図２０に示すように、本発明の第１の実施形態〜第８の実施形態の立体画像表示装置１、１００，２００、３００、４００、５００、６００、７００では、立体画像を形成する画像形成部４、２０４が上述したインク受容層１５を用いて構成されている。このとき、本発明においては、インク受容層またはインク受容層を設けた基板を用いる技術以外に、他の高精細かつ大画面の立体画像の形成を可能とする技術を用いて画像形成部を構成することも可能である。
【０１６８】
例えば、基板上にインクジェット法により供給されたインクを加熱して固着させ、にじみを生じさせること無く、左目用画素と右目用画素とを形成するようにして高精細な画像形成部を構成することも可能である。このような本発明の画像形成部の形成は、基板に向けて塗出されたインクがヘッド部に内蔵された熱源によりその基板に着弾した瞬間に加熱され、その基板上に固着するように構成されたインクジェット方式のプリンタによって実現可能である。そして、こうしたインクジェット方式のプリンタにより形成された高精細な画像形成部を用い、その他の構造は本発明の第１の実施形態〜第８の実施形態の立体画像表示装置１、１００，２００、３００、４００、５００、６００、７００と同様として、高精細かつ大画面の立体画像を表示できる立体画像表示装置を構成することが可能である。
【符号の説明】
【０１６９】
１、１００，２００、３００、４００、５００、６００、７００ 立体画像表示装置
２ バックライト
３、７３１、７３４ 偏光板
４、２０４ 画像形成部
５ 左目用画素
６ 右目用画素
７、６１５、６１６、６１７、７０７ ７１７ 透過軸
８、６０８、６０８−２ 位相差部
９、６０９、６０９−２ 第１の偏光領域
１０、６１０、６１０−２ 第２の偏光領域
１１ 偏光メガネ
１２ 左目用メガネ部
１３ 右目用メガネ部
１４、２２ 基板
１５ インク受容層
１６ 赤色着色部
１７ 緑色着色部
１８ 青色着色部
２０ 観察者
２３、６２３ 位相差層
３０２ 反射部
６０２ 第１のバックライト
６０３ 第２のバックライト
６３１ 第１の偏光板
６３２ 第２の偏光板
６３３ フルネルレンズ
６３４ 第３の偏光板
６４１ 左目
６４２ 右目
６５１、６５２ 直線偏光
７０２ 指向性バックライト
７３３ 偏光切替素子
７５１、７５２ 光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バックライトと、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で左目用の画像を形成し、前記右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
前記バックライトと前記画像形成部との間または前記画像形成部と前記光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
前記画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有して構成され、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
前記偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、前記左目用メガネ部と前記右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
前記画像形成部は、前記左目用画素と前記右目用画素とをそれぞれ複数有し、前記左目用画素と前記右目用画素は、行方向および列方向に前記左目用画素と前記右目用画素とが交互に配置されようにマトリクス状に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記画像形成部は、前記光学手段上に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
外部からの光を反射する反射部と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で左目用の画像を形成し、前記右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
前記反射部と前記画像形成部との間または前記画像形成部と前記光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
前記画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有して構成され、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
前記偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、前記左目用メガネ部と前記右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項６】
前記画像形成部は前記左目用画素と前記右目用画素とをそれぞれ複数有し、前記左目用画素と前記右目用画素は、行方向および列方向に前記左目用画素と前記右目用画素とが交互に配置されようにマトリクス状に配列されていることを特徴とする請求項５に記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
前記光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることを特徴とする請求項５または６に記載の立体画像表示装置。
【請求項８】
前記画像形成部は、前記光学手段上に設けられることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項９】
水平方向に配列された第１のバックライトおよび第２のバックライトと、
前記第１のバックライトに対向する第１の偏光板および前記第２のバックライトに対向する第２の偏光板と、
集光レンズと、
光学手段と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、前記右目用画素で前記観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第３の偏光板とをこの順で有し、前記観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
前記第１の偏光板および前記第２の偏光板とは、互いに偏光特性が異なるように構成されており、
前記集光レンズは、前記第１のバックライトおよび前記第２のバックライトからの光を前記観察者の左目および右目のそれぞれに向けて集光するよう構成されたものであり、
前記画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有して構成され、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項１０】
前記画像形成部は、前記左目用画素と前記右目用画素とをそれぞれ複数有し、前記左目用画素と前記右目用画素は、行方向および列方向に前記左目用画素と前記右目用画素とが交互に配置されるようにマトリクス状に配列されていることを特徴とする請求項９に記載の立体画像表示装置。
【請求項１１】
前記光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることを特徴とする請求項９または１０に記載の立体画像表示装置。
【請求項１２】
前記画像形成部は、前記光学手段上に設けられることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１３】
指向性の異なる２種類の光を出射する指向性バックライトと、
第１の偏光板と、
光の偏光方向を制御する偏光切替素子と、
光学手段と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、前記右目用画素で前記観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第２の偏光板とをこの順で有し、前記観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
前記指向性バックライトは、前記指向性の異なる２種類の光を所定の周期で切り替えながら出射するよう構成されており、
前記偏光切替素子は、前記指向性バックライトでの前記２種類の光の切り替えに同期して、光の偏光方向を制御するように構成されており、
前記画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有し、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項１４】
前記指向性バックライトの出射する前記２種類の光は、一方が前記観察者の左目のある領域に向かう光であり、もう一方が前記観察者の右目のある領域に向かう光であることを特徴とする請求項１３に記載の立体画像表示装置。
【請求項１５】
前記指向性バックライトでの前記２種類の光の切り替えは、６０Ｈｚ以上の周期で行われることを特徴とする請求項１３または１４に記載の立体画像表示装置。
【請求項１６】
前記偏光切替素子は、一対の基板間に液晶を挟持して構成された液晶素子を用いた構造であることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１７】
前記画像形成部は、前記左目用画素と前記右目用画素とをそれぞれ複数有し、前記左目用画素と前記右目用画素は、行方向および列方向に前記左目用画素と前記右目用画素とが交互に配置されるようにマトリクス状に配列されていることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１８】
前記光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１９】
前記画像形成部は、前記光学手段上に設けられることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項２０】
バックライトと、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で左目用の画像を形成し、前記右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
前記バックライトと前記画像形成部との間または前記画像形成部と前記光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
前記画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、前記左目用画素と前記右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
前記偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、前記左目用メガネ部と前記右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２１】
外部からの光を反射する反射部と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で左目用の画像を形成し、前記右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
前記反射部と前記画像形成部との間または前記画像形成部と前記光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
前記画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、前記左目用画素と前記右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
前記偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、前記左目用メガネ部と前記右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２２】
水平方向に配列された第１のバックライトおよび第２のバックライトと、
前記第１のバックライトに対向する第１の偏光板および前記第２のバックライトに対向する第２の偏光板と、
集光レンズと、
光学手段と
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、前記右目用画素で前記観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第３の偏光板とをこの順で有し、前記観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
前記第１の偏光板および前記第２の偏光板とは、互いに偏光特性が異なるように構成されており、
前記集光レンズは、前記第１のバックライトおよび前記第２のバックライトからの光を前記観察者の左目および右目のそれぞれに向けて集光するよう構成されたものであり、
前記画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、前記左目用画素と前記右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２３】
指向性の異なる２種類の光を出射する指向性バックライトと、
第１の偏光板と、
光の偏光方向を制御する偏光切替素子と、
光学手段と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、前記右目用画素で前記観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第２の偏光板とをこの順で有し、前記観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
前記指向性バックライトは、前記指向性の異なる２種類の光を所定の周期で切り替えながら出射するよう構成されており、
前記偏光切替素子は、前記指向性バックライトでの前記２種類の光の切り替えに同期して、光の偏光方向を制御するように構成されており、
前記画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、前記左目用画素と前記右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項１】
バックライトと、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で左目用の画像を形成し、前記右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
前記バックライトと前記画像形成部との間または前記画像形成部と前記光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
前記画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有して構成され、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
前記偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、前記左目用メガネ部と前記右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
前記画像形成部は、前記左目用画素と前記右目用画素とをそれぞれ複数有し、前記左目用画素と前記右目用画素は、行方向および列方向に前記左目用画素と前記右目用画素とが交互に配置されようにマトリクス状に配列されていることを特徴とする請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記画像形成部は、前記光学手段上に設けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
外部からの光を反射する反射部と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で左目用の画像を形成し、前記右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
前記反射部と前記画像形成部との間または前記画像形成部と前記光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
前記画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有して構成され、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
前記偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、前記左目用メガネ部と前記右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項６】
前記画像形成部は前記左目用画素と前記右目用画素とをそれぞれ複数有し、前記左目用画素と前記右目用画素は、行方向および列方向に前記左目用画素と前記右目用画素とが交互に配置されようにマトリクス状に配列されていることを特徴とする請求項５に記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
前記光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることを特徴とする請求項５または６に記載の立体画像表示装置。
【請求項８】
前記画像形成部は、前記光学手段上に設けられることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項９】
水平方向に配列された第１のバックライトおよび第２のバックライトと、
前記第１のバックライトに対向する第１の偏光板および前記第２のバックライトに対向する第２の偏光板と、
集光レンズと、
光学手段と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、前記右目用画素で前記観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第３の偏光板とをこの順で有し、前記観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
前記第１の偏光板および前記第２の偏光板とは、互いに偏光特性が異なるように構成されており、
前記集光レンズは、前記第１のバックライトおよび前記第２のバックライトからの光を前記観察者の左目および右目のそれぞれに向けて集光するよう構成されたものであり、
前記画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有して構成され、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項１０】
前記画像形成部は、前記左目用画素と前記右目用画素とをそれぞれ複数有し、前記左目用画素と前記右目用画素は、行方向および列方向に前記左目用画素と前記右目用画素とが交互に配置されるようにマトリクス状に配列されていることを特徴とする請求項９に記載の立体画像表示装置。
【請求項１１】
前記光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることを特徴とする請求項９または１０に記載の立体画像表示装置。
【請求項１２】
前記画像形成部は、前記光学手段上に設けられることを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１３】
指向性の異なる２種類の光を出射する指向性バックライトと、
第１の偏光板と、
光の偏光方向を制御する偏光切替素子と、
光学手段と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、前記右目用画素で前記観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第２の偏光板とをこの順で有し、前記観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
前記指向性バックライトは、前記指向性の異なる２種類の光を所定の周期で切り替えながら出射するよう構成されており、
前記偏光切替素子は、前記指向性バックライトでの前記２種類の光の切り替えに同期して、光の偏光方向を制御するように構成されており、
前記画像形成部は、インクを受容するインク受容層を有し、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項１４】
前記指向性バックライトの出射する前記２種類の光は、一方が前記観察者の左目のある領域に向かう光であり、もう一方が前記観察者の右目のある領域に向かう光であることを特徴とする請求項１３に記載の立体画像表示装置。
【請求項１５】
前記指向性バックライトでの前記２種類の光の切り替えは、６０Ｈｚ以上の周期で行われることを特徴とする請求項１３または１４に記載の立体画像表示装置。
【請求項１６】
前記偏光切替素子は、一対の基板間に液晶を挟持して構成された液晶素子を用いた構造であることを特徴とする請求項１３〜１５のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１７】
前記画像形成部は、前記左目用画素と前記右目用画素とをそれぞれ複数有し、前記左目用画素と前記右目用画素は、行方向および列方向に前記左目用画素と前記右目用画素とが交互に配置されるようにマトリクス状に配列されていることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１８】
前記光学手段は、ガラス基板または樹脂基板上に、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とに対応する位置と大きさで１／２波長板または１／４波長板を形成する位相差層を設けて構成されることを特徴とする請求項１３〜１７のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項１９】
前記画像形成部は、前記光学手段上に設けられることを特徴とする請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項２０】
バックライトと、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で左目用の画像を形成し、前記右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
前記バックライトと前記画像形成部との間または前記画像形成部と前記光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
前記画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、前記左目用画素と前記右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
前記偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、前記左目用メガネ部と前記右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２１】
外部からの光を反射する反射部と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で左目用の画像を形成し、前記右目用画素で右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
光学手段とをこの順で有するとともに、
前記反射部と前記画像形成部との間または前記画像形成部と前記光学手段との間に配置された偏光板と、
観察者が着用する偏光メガネとを有する立体画像表示装置であって、
前記画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、前記左目用画素と前記右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成し、
前記偏光メガネは、左目用メガネ部と右目用メガネ部とを有し、前記左目用メガネ部と前記右目用メガネ部との間で偏光状態が異なるように構成されたことを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２２】
水平方向に配列された第１のバックライトおよび第２のバックライトと、
前記第１のバックライトに対向する第１の偏光板および前記第２のバックライトに対向する第２の偏光板と、
集光レンズと、
光学手段と
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、前記右目用画素で前記観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第３の偏光板とをこの順で有し、前記観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
前記第１の偏光板および前記第２の偏光板とは、互いに偏光特性が異なるように構成されており、
前記集光レンズは、前記第１のバックライトおよび前記第２のバックライトからの光を前記観察者の左目および右目のそれぞれに向けて集光するよう構成されたものであり、
前記画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、前記左目用画素と前記右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２３】
指向性の異なる２種類の光を出射する指向性バックライトと、
第１の偏光板と、
光の偏光方向を制御する偏光切替素子と、
光学手段と、
左目用画素と右目用画素とを配列して有し、前記左目用画素で観察者の左目用の画像を形成し、前記右目用画素で前記観察者の右目用の画像を形成するよう構成された画像形成部と、
第２の偏光板とをこの順で有し、前記観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置であって、
前記指向性バックライトは、前記指向性の異なる２種類の光を所定の周期で切り替えながら出射するよう構成されており、
前記偏光切替素子は、前記指向性バックライトでの前記２種類の光の切り替えに同期して、光の偏光方向を制御するように構成されており、
前記画像形成部は、インクジェット法により基板上に供給されたインクを加熱して固着させて、前記左目用画素と前記右目用画素とが形成されるよう構成されたものであり、
前記光学手段は、前記画像形成部の前記左目用画素と前記右目用画素とに対応する位置と大きさで第１の偏光領域と第２の偏光領域とが配置されていて、前記第１の偏光領域と前記第２の偏光領域とは、いずれか一方が１／２波長板を形成するか、両方が互いに光学軸が４５度異なる１／２波長板を形成するか、または両方が互いに光学軸が９０度異なる１／４波長板を形成するよう構成されたものであることを特徴とする立体画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１２−２５２３０２（Ｐ２０１２−２５２３０２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７１２２（Ｐ２０１１−１２７１２２）
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００１５５６９８）株式会社有沢製作所 (117)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（０００１５５６９８）株式会社有沢製作所 (117)
【Ｆターム（参考）】
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