JP2007193106A

JP2007193106A - 電気光学装置及び電子機器

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Publication number: JP2007193106A
Application number: JP2006011216A
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Inventors: Nobuo Sugiyama; 伸夫杉山
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Priority date: 2006-01-19
Filing date: 2006-01-19
Publication date: 2007-08-02
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Abstract

【課題】電気光学装置における偏光解消を抑えることを課題とする。
【解決手段】電気光学装置は、表示パネルと、照明装置と、偏光軸制御手段と、ライン状のレンズパターンを複数有するレンズと、第１の偏光手段と、第２の偏光手段を備える。偏光軸制御手段は、例えば、照明装置から出射された光を、第１の偏光軸を有する光と、第１の偏光軸とは実質的に直交する第２の偏光軸を有する光とに分離する。ライン状のレンズパターンを複数有するレンズは、偏光軸制御手段と表示パネルとの間に配置される。第１の偏光手段の偏光軸と第２の偏光手段の偏光軸は、レンズパターンの延びる方向と略平行又はレンズパターンの延びる方向と略垂直となる。これにより、光がレンズを透過する際に発生する偏光解消を抑えることができる。
【選択図】図１２

Description

本発明は、各種情報の表示に用いて好適な電気光学装置及び電子機器に関する。

電気光学装置の例として、３次元の立体画像を表示する立体画像表示装置や異なる観察位置に位置する観察者に異なる画像を提示する２画面表示装置といった画像表示装置が知られている。下記の特許文献１には、３次元の立体画像を表示する立体表示装置の１つの方式として、パララックスバリア方式の立体表示を行うことのできる画像表示装置が記載されている。この画像表示装置では、画像表示面の観察者側に配置された電子式パララックスバリアをマイクロコンピュータなどの制御手段により制御することによって、電子式パララックスバリアの所定の位置に、所定の形状の開口部及び遮光部がストライプ状に形成されている。例えば、観察者に３次元の立体画像を提供する場合には、観察者の左目に左目用の画像が入射するとともに、観察者の右目に右目用画像が入射するように、電子式パララックスバリアの開口部が形成されている。また、観察者に２次元（平面）画像を提供する場合には、電子式パララックスバリアの全域を開口部となるように制御することにより、観察者の両目に、全ての画像を入射させている。

また、従来、表示パネルの観察者側にスリット状の開口部及び遮光部が設けられたバリアを配置することによって、観察位置の異なる観察者に異なる画像を提示可能な２画面表示を行うことができる画像表示装置も登場している。

しかし、特許文献１に示す画像表示装置では、画像表示面の観察者側に、電子式パララックスバリアを配置しているため、画像表示面から出射された光の一部が、電子式パララックスバリアの遮光部に遮光されるという不都合がある。その結果、観察者が観察する画像の輝度が低下するため、画像が暗く見えるという問題点がある。また、従来の２画面表示を行うことのできる画像表示装置では、観察者の観察範囲が表示パネルの一つの画素ピッチに比例する性質があるため、画素ピッチを小さくすると、観察者の観察範囲も狭まってしまい、観察位置の異なる観察者に高精細な画像を提供するのが困難になるという問題点がある。

そこで、最近では、互いに異なる方向の偏光軸を有する光の方向を、レンチキュラーレンズを用いて制御することにより２画面表示及び立体画像表示を行う画像表示装置が登場している。このような画像表示装置では、互いに異なる方向の偏光軸を有する光を生成するために、レンチキュラーレンズの入射面側に偏光制御液晶パネルが用いられる。偏光制御液晶パネルは、一対の基板と、一対の基板の間に挟持されてなる液晶と、当該基板の内面上にストライプ状に形成された複数の電極を有している。偏光制御液晶パネルは、ストライプ状に形成された複数の電極のうち、所定の電極に電圧を印加することにより、当該所定の電極の位置に対応する液晶の配向を変化させることができる。これにより、偏光制御液晶パネルは、当該偏光制御液晶パネルに入射する光より、所定の電極の位置に対応する液晶を透過する光と、当該所定の電極の位置以外の位置に対応する液晶を透過する光とで、互いに異なる方向の偏光軸を有する光を出射することができる。

特許２８５７４２９号公報

しかしながら、上記のレンチキュラーレンズを用いた画像表示装置では、光の複屈折や光の散乱により、レンチキュラーレンズに入射した光の偏光特性を解消する偏光解消が生じるという問題がある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、このような電気光学装置における光の偏光解消を抑えることを課題とする。

本発明の１つの観点では、電気光学装置は、画像を表示するための表示パネルと、前記表示パネルに光を透過させるための照明装置と、前記照明装置と前記表示パネルの間に配置され、前記照明装置から出射された光のうち第１の偏光軸を有する光を透過し、前記照明装置から出射された光のうち一部の光の偏光軸を変化させ前記第１の偏光軸とは実質的に直交する第２の偏光軸を有する光とするための偏光軸制御手段と、前記偏光軸制御手段と前記表示パネルとの間に配置され、前記偏光軸制御手段により分離された前記第１の偏光軸を有する光及び前記第２の偏光軸を有する光を夫々、所定の方向に進行させるライン状のレンズパターンを複数有するレンズと、前記照明装置と前記レンズの間に配置された第１の偏光手段と、前記表示パネルと前記レンズの間に配置された第２の偏光手段と、を備え、前記第１の偏光手段の偏光軸と前記第２の偏光手段の偏光軸の両方は、前記レンズパターンの延びる方向と略平行又は前記レンズパターンの延びる方向と略垂直となる。

上記の電気光学装置は、例えば、２画面表示や立体画像表示を行うための画像表示装置であり、表示パネルと、照明装置と、偏光軸制御手段と、ライン状のレンズパターンを複数有するレンズと、第１の偏光手段と、第２の偏光手段を備える。前記表示パネルは、画像を表示する。照明装置は、いわゆるバックライトであり、前記表示パネルに光を透過させる。前記偏光軸制御手段は、例えば、偏光制御液晶パネルであり、前記照明装置から出射された光を、第１の偏光軸を有する光と、前記第１の偏光軸とは実質的に直交する第２の偏光軸を有する光とに分離する。ライン状のレンズパターンを複数有するレンズは、例えば、レンチキュラーレンズであり、前記偏光軸制御手段と前記表示パネルとの間に配置され、前記偏光軸制御手段により分離された前記第１の偏光軸を有する光及び前記第２の偏光軸を有する光を夫々、所定の方向に進行させる。前記第１の偏光手段と前記第２の偏光手段は、例えば偏光板である。前記第１の偏光手段の偏光軸と前記第２の偏光手段の偏光軸の両方は、前記レンズパターンの延びる方向と略平行又は前記レンズパターンの延びる方向と略垂直となる。このようにすることで、光が前記レンズに入射する際、その偏光軸は、実質的に、レンズパターンの延びる方向と平行方向又はレンズパターンの延びる方向と垂直方向となる。これにより、光が前記レンズを透過する際に発生する偏光解消を抑えることができる。

本発明の他の観点では、電気光学装置は、画像を表示するための表示パネルと、前記表示パネルに光を透過させるための照明装置と、前記照明装置と前記表示パネルの間に配置され、前記照明装置から出射された光のうち第１の偏光軸を有する光を透過し、前記照明装置から出射された光のうち一部の光の偏光軸を変化させ前記第１の偏光軸とは実質的に直交する第２の偏光軸を有する光とするための偏光軸制御手段と、前記偏光軸制御手段と前記表示パネルとの間に配置され、前記偏光軸制御手段により分離された前記第１の偏光軸を有する光及び前記第２の偏光軸を有する光を夫々、所定の方向に進行させるライン状のレンズパターンを複数有するレンズと、前記照明装置と前記レンズの間に配置され、偏光軸の、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が４０°から５０°となる第１の偏光手段と、前記表示パネルと前記レンズの間に配置され、偏光軸の、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が４０°から５０°となる第２の偏光手段と、前記第１の偏光手段と前記レンズの間に配置されてなる第１の半波長板と、前記第２の偏光手段と前記レンズの間に配置されてなる第２の半波長板と、を備え、前記第１の半波長板の進相軸と前記第２の半波長板の進相軸の両方は、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が１７．５°から２７．５°又は６２．５°から７２．５°となる。

上記の電気光学装置は、更に加えて、第１の半波長板と第２の半波長板を備える。前記前記第１の偏光手段及び前記第２の偏光手段では、その偏光軸は前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が４０°から５０°となる。このような表示パネルとしては、一般的な液晶表示パネルが挙げられる。前記第１の半波長板は、前記第１の偏光手段と前記レンズの間に配置され、前記第２の半波長板は、前記第２の偏光手段と前記レンズの間に配置されてなる。前記第１の半波長板の進相軸と前記第２の半波長板の進相軸の両方は、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が１７．５°から２７．５°又は６２．５°から７２．５°となる。このようにすることで、表示パネルの光が入射する側に配置されている第２の偏光板の偏光角度が４０°から５０°とされている場合においても、光が前記レンズに入射する際、その偏光軸は、レンズパターンの延びる方向と略平行又はレンズパターンの延びる方向と略垂直となる。これにより、光が前記レンズを透過する際に発生する偏光解消を抑えることができる。

上記の電気光学装置の好適な実施例は、画像を表示するための表示パネルと、前記表示パネルに光を透過させるための照明装置と、前記照明装置と前記表示パネルの間に配置され、前記照明装置から出射された光のうち第１の偏光軸を有する光を透過し、前記照明装置から出射された光のうち一部の光の偏光軸を変化させ前記第１の偏光軸とは実質的に直交する第２の偏光軸を有する光とに分離するための偏光軸制御手段と、前記偏光軸制御手段と前記表示パネルとの間に配置され、前記偏光軸制御手段により分離された前記第１の偏光軸を有する光及び前記第２の偏光軸を有する光を夫々、所定の方向に進行させるライン状のレンズパターンを複数有するレンズと、前記照明装置と前記レンズの間に配置され、偏光軸の、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が４０°から５０°となる第１の偏光手段と、前記表示パネルと前記レンズの間に配置され、偏光軸の、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が１３０°から１４０°となる第２の偏光手段と、前記第１の偏光手段と前記レンズの間に配置されてなる第１の半波長板と、前記第２の偏光手段と前記レンズの間に配置されてなる第２の半波長板と、を備え、前記第１の半波長板の進相軸と前記第２の半波長板の進相軸の内、一方は前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が１７．５°から２７．５°となり、他方は前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が６２．５°から７２．５°となる。このようにすることで、表示パネルの光が入射する側に配置されている第２の偏光板の偏光角度が１３０°から１４０°とされている場合においても、光が前記レンズに入射する際、その偏光軸は、レンズパターンの延びる方向と略平行又はレンズパターンの延びる方向と略垂直となる。これにより、光が前記レンズを透過する際に発生する偏光解消を抑えることができる。

上記の電気光学装置の好適な実施例は、前記複数の電極に対する電圧の印加の有無を制御することにより、平面画像表示モードと２画面表示モードとを切り換える。

上記の電気光学装置の好適な実施例は、前記複数の電極に対する電圧の印加の有無を制御することにより、平面画像表示モードと立体画像表示モードとを切り換える。

本発明の他の観点では、上記の電気光学装置を表示部に備えることを特徴とする電子機器を構成することができる。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。

[第１実施形態]
図１は、本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００を示した分解斜視図である。図２は、図１に示した本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００の原理を説明するための図であり、観察者が上方から画像表示装置１００を見た状態を示した図である。図３は、図１に示した本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００の偏光制御液晶パネルの部分拡大図である。図４は、図１に示した本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００の原理を説明するための図であり、観察者が側方から画像表示装置１００を見た状態を示した図である。図５は、図１に示した本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００の原理を説明するための分解斜視図である。図６は、第１実施形態に係る画像表示装置１００の断面構造を示す図である。まず、図１〜図６を参照して、本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００の構成について説明する。

本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００は、図１および図２に示すように、画像を表示するための表示パネル２と、表示パネル２を扶み込むように配置される偏光板３および４と、表示パネル２に光を照射するためのバックライト５と、バックライト５の観察者１０および２０（図２参照）側に配置された偏光板６とを備えている。また、表示パネル２を挟み込むように配置される偏光板３および４は、互いに直交する偏光軸を有している。この偏光板４は、第１の偏光軸を有する光を透過させるとともに、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光を吸収する機能を有している。また、偏光板３は、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光を透過させるとともに、第１の偏光軸を有する光を吸収する機能を有している。また、偏光板６は、バックライト５から照射された光のうち、第１の偏光軸を有する光を透過するように構成されている。なお、バックライト５は、本発明の「照明装置」の一例である。

ここで、第１実施形態では、偏光板６の観察者１０および２０側には、偏光制御液晶パネル７が配置されている。この偏光制御液晶パネル７は、バックライト５から偏光板６を介して照射された第１の偏光軸を有する光を透過させるための偏光制御領域７ａと、第１の偏光軸を有する光を第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光に変化させるための偏光制御領域７ｂとを有している。また、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａおよび７ｂは、観察者１０（２０）の左目１０ａ（２０ａ）および右目１０ｂ（２０ｂ）を結んだ線分に対して実質的に直交する方向（図２の紙面に対して垂直方向（図１のＦ方向））に延びるとともに、Ｇ方向に交互に設けられている。また、偏光制御領域７ａおよび７ｂは、偏光制御液晶パネル７の複数本（たとえば４本）の単位領域７ｃ（図３参照）により構成されている。また、図３に示すように、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａおよび７ｂを構成する単位領域７ｃには、それぞれ、電極７ｄが設けられている。そして、後述する２両面表示時には、偏光制御領域７ａを構成する４つの単位領域７ｃに対応する４本の電極７ｄに電圧が印加されるとともに、偏光制御領域７ｂを構成する４つの単位領域７ｃに対応する４本の電極７ｄには電圧が印加されないように制御する。なお、第１実施形態では、単位領域７ｃに設けられる電極７ｄに対する電圧の印加の有無を制御することにより、偏光制御領域７ａおよび７ｂの幅を任意に変化させることが可能である。たとえば、後述する立体画像の表示時および平面画像の表示時には、偏光制御領域７ａおよび７ｂをそれぞれ２つの単位領域７ｃにより構成するとともに、偏光制御領域７ａを構成する２つの単位領域７ｃに対応する２本の電極７ｄに電圧を印加し、かつ、偏光制御領域７ｂを構成する２つの単位領域７ｃに対応する２本の電極７ｄに電圧を印加しないようにすることによって、偏光制御領域７ａおよび７ｂを、それぞれ、２つの単位領域７ｃ分の幅にすることが可能である。これにより、偏光制御液晶パネル７の電極７ｄの印加の有無を制御することにより、容易に、２両面表示モードと立体画像表示モードと平面画像表示モードとに切り換えることが可能となる。

また、第１実施形態では、図１および図２に示すように、偏光制御液晶パネル７の観察者１０および２０側には、レンチキュラーレンズ８が配置されている。このレンチキュラーレンズ８には、実質的に半円柱状のレンズパターン８ａが、図１のＦ方向に延びるように複数形成されている。この複数のレンズパターン８ａを含むレンチキュラーレンズ８は、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光を、それぞれ、観察者１０および２０の方向に進行させる機能を有している。

また、第１実施形態では、レンチキュラーレンズ８と表示パネル２に取り付けられた偏光板４との間には、位相差板９が配置されている。この位相差板９は、第１の偏光軸を有する光を透過させる透過領域９ａと、第１の偏光軸を有する光を第２の偏光軸を有する光に変化させるための偏光領域９ｂとを含んでいる。また、透過領域９ａおよび偏光領域９ｂは、図１および図５に示すように、Ｆ方向と実質的に直交するＧ方向に延びるとともに、Ｆ方向に交互に設けられている。

また、第１実施形態では、図４および図５に示すように、表示パネル２に、画素列２ａおよび２ｂが、Ｇ方向（図５参照）に延びるとともに、Ｆ方向に交互に設けられている。この表示パネル２の画素列２ａおよび２ｂは、位相差板９のＧ方向に延びるように設けられた透過領域９ａおよび偏光領域９ｂに対応するように設けられている。また、偏光板６、偏光制御液晶パネル７、レンチキュラーレンズ８、位相差板９および偏光板４は、図１および図２に示すように、表示パネル２とバックライト５との間に配置されている。

ここで、図６を参照して、第１実施形態に係る画像表示装置１００の断面構造、特に偏光制御液晶パネル７の断面構造について、より具体的に述べる。図６は、このときの第１実施形態に係る画像表示装置１００についての具体的な構造を示す断面図である。偏光制御液晶パネル７は、図６に示すように、レンチキュラーレンズ８と偏光板６の間に設置され、レンチキュラーレンズ８とは、透明接着剤８ｂｎｄによって接着されている。偏光制御液晶パネル７は、光が出射する側の基板７ｐｌと光が入射する側の基板７ｐｗの間に液晶層７ｑが挟持されてなる。光が出射する側の基板７ｐｌの内面上には、ストライプ状に電極７ｄが設置され、更に配向膜７ｐｖ２が全面に設置されている。光が入射する側の基板７ｐｗの内面上には、電極７ｄｖが全面に設置され、更に配向膜７ｐｖ１が全面に設置されている。

（２両面表示モード）
図７は、図１に示した本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００の２両面表示時において観察者が観察する表示パネルの領域を説明するための図である。次に、図２、図４〜図７を参照して、本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００の２両面表示方法について説明する。

まず、図２および図５を参照して、異なる観察位置に位置する観察者１０および２０に異なる画像を提供するための偏光制御液晶パネル７および表示パネル２の構成について説明する。本発明の第１実施形態に係る２両面表示時における画像表示装置１００では、図２に示すように、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａおよび７ｂからなる組は、レンチキュラーレンズ８の各々のレンズパターン８ａに対応して１組ずつ設けられている。つまり、２両面表示時には、上述したように、偏光制御液晶パネル７の４本の電極７ｄ毎に電圧の印加の有無が変化するように制御することによって、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａおよび７ｂを、それぞれ、４つの単位領域７ｃ（図３参照）により構成する。また、図５に示すように、表示パネル２の画素列２ａには、観察者１０が見るための画像Ｌ２（たとえば、テレビ用画像）が表示されているとともに、画素列２ｂには、観察者２０が見るための画像Ｒ２（たとえば、カーナビケーション用画像）が表示されている。

上記構成において、バックライト５から照射された光は、バックライト５の観察者１０および２０側に配置された偏光板６により、第１の偏光軸を有する光のみを透過して、偏光制御液晶パネル７に向かって進行する。そして、第１の偏光軸を有する光が、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａおよび７ｂを透過する。この際、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａに入射した光は、偏光軸が変化されることなく透過する一方、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ｂに入射した光は、偏光軸が実質的に９０°変化されて（第２の偏光軸を有した状態で）出射される。その後、図２に示すように、第１の偏光軸を有した状態で偏光制御領域７ａを出射した光は、レンチキュラーレンズ８により、観察者１０に向かって進行するように集光される。また、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有した状態で偏光制御領域７ｂを出射した光は、レンチキュラーレンズ８により、観察者２０に向かって進行するように集光される。

そして、図５に示すように、第１の偏光軸を有した状態で、観察者１０に向かって進行する光は、透過領域９ａおよび偏光領域９ｂを有する位相差板９に入射する。そして、第１の偏光軸を有する光が、位相差板９の透過領域９ａおよび偏光領域９ｂを透過する。この際、位相差板９の透過領域９ａを透過した光は、偏光軸が変化されることなく透過するととともに、偏光領域９ｂに入射した光は、偏光軸が実質的に９０°変化されて（第２の偏光軸を有した状態で）出射される。その後、第１の偏光軸を有した状態で位相差板９の透過領域９ａから出射された観察者１０に向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されるととともに、そのまま偏光板４を透過して表示パネル２の画素列２ａに入射する。これに対して、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有した状態で位相差板９の偏光領域９ｂから出射された観察者１０に向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されて吸収される。このため、観察者１０には、観察者２０が見るための画像Ｒ２が表示されている表示パネル２の画素列２ｂを通過する光が到達しないので、観察者１０は、表示パネル２の画素列２ｂに表示される観察者２０が見るための画像Ｒ２を見ることができない。これにより、観察者１０は、図７に示すように、表示パネル２の画素列２ａに表示される観察者１０が見るための画像Ｌ２を見ることができる。

また、第２の偏光軸を有した状態で、観察者２０に向かって進行する光は、図５に示すように、透過領域９ａおよび偏光領域９ｂを有する位相差板９に入射する。そして、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光が、位相差板９の透過領域９ａおよび偏光領域９ｂを透過する。この際、位相差板９の透過領域９ａを透過した光は、偏光軸が変化されることなく透過するととともに、偏光領域９ｂに入射した光は、偏光軸が実質的に９０°変化された状態（第１の偏光軸を有した状態）で出射される。その後、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有した状態で位相差板９の透過領域９ａから出射されて観察者２０に向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されて吸収される。このため、観察者２０には、観察者１０が見るための画像Ｌ２が表示されている表示パネル２の画素列２ａを通過する光が到達しないので、観察者２０は、表示パネル２の画素列２ａに表示される観察者１０が見るための画像Ｌ２を見ることができない。これに対して、第１の偏光軸を有した状態で位相差板９の偏光領域９ｂから出射されて観察者２０に向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されるとともに、そのまま偏光板４を透過して表示パネル２の画素列２ｂに入射する。これにより、観察者２０は、図７に示すように、表示パネル２の画素列２ｂに表示される観察者２０が見るための画像Ｒ２を見ることが可能となる。

（立体画像表示モード）
図８は、図１に示した本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００の立体表示方法の原理を説明するための図であり、観察者が上方から画像表示装置１００を見た状態を示した図である。図９は、図１に示した本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００の立体画像表示方法の原理を説明するための分解斜視図である。図１０は、図１に示した本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００の立体画像表示時において観察者が観察する表示パネルの領域を説明するための図である。次に、図８〜図１０を参照して、本発明の第１実施形態に係る画像表示装置１００の立体画像表示方法について説明する。

まず、異なる観察位置に位置する観察者１０および２０に立体画像を提供するための偏光制御液晶パネル７および表示パネル２の構成について説明する。この偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａおよび７ｂからなる組は、図８に示すように、レンチキュラーレンズ８の各々レンズパターン８ａに対応して２組ずつ設けられている。つまり、立体画像表示時には、上述したように、偏光制御液晶パネル７の２本の電極７ｄ毎に電圧の印加の有無が変化するように制御することによって、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａおよび７ｂを、それぞれ、２つの単位領域７ｃ（図３参照）により構成して、２両面表示モードから立体画像表示モードに切り換える。また、図９に示すように、表示パネル２の画素列２ａには、観察者１０および２０の左目１０ａおよび２０ａに入射させるための左目用画像Ｌ３が表示されているとともに、画素列２ｂには、観察者１０および２０の右目１０ｂおよび２０ｂに入射させるための右目用画像Ｒ３が表示されている。

上記構成において、バックライト５から照射された光は、バックライト５の観察者１０および２０側に配置された偏光板６により、第１の偏光軸を有する光のみを透過して、偏光制御液晶パネル７に向かって進行する。そして、第１の偏光軸を有する光が、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａおよび７ｂを透過する。この際、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ａに入射した光は、偏光軸が変化されることなく透過する一方、偏光制御液晶パネル７の偏光制御領域７ｂに入射した光は、偏光軸が実質的に９０°変化されて（第２の偏光軸を有した状態で）出射される。その後、第１の偏光軸を有した状態で偏光制御領域７ａを出射した光は、レンチキュラーレンズ８により、観察者１０および２０の左目１０ａおよび２０ａに向かって進行するように集光される。また、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有した状態で偏光制御領域７ｂを出射した光は、レンチキュラーレンズ８により、観察者１０および２０の右目１０ａおよび２０ａに向かって進行するように集光される。

そして、図９に示すように、第１の偏光軸を有した状態で、観察者１０および２０の左目１０ａおよび２０ａに向かって進行する光は、透過領域９ａおよび偏光領域９ｂを有する位相差板９に入射する。そして、第１の偏光軸を有する光が、位相差板９の透過領域９ａおよび偏光領域９ｂを透過する。この際、位相差板９の透過領域９ａを透過した光は、偏光軸が変化されることなく透過するととともに、偏光領域９ｂに入射した光は、偏光軸が実質的に９０°変化されて（第２の偏光軸を有した状態で）出射される。その後、第１の偏光軸を有した状態で位相差板９の透過領域９ａから出射されて観察者１０および２０の左目１０ａおよび２０ａに向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されるととともに、そのまま偏光板４を透過して表示パネル２の画素列２ａに入射する。これに対して、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有した状態で位相差板９の偏光領域９ｂから出射されて観察者１０および２０の左目１０ａおよび２０ａに向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されて吸収される。このため、観察者１０および２０の左目１０ａおよび２０ａには、右目用画像Ｒ３が表示されている表示パネル２の画素列２ｂを通過する光が到達しないので、観察者１０および２０の左目１０ａおよび２０ａは、表示パネル２の画素列２ｂに表示される右目用画像Ｒ３を見ることができない。これにより、観察者１０および２０の左目１０ａおよび２０ａには、図１０に示すように、表示パネル２の画素列２ａに表示される左目用画像Ｌ３が入射される。

また、第２の偏光軸を有した状態で、観察者１０および２０の右目１０ｂおよび２０ｂに向かって進行する光は、図９に示すように、透過領域９ａおよび偏光領域９ｂを有する位相差板９に入射する。そして、第２の偏光軸を有する光が、位相差板９の透過領域９ａおよび偏光領域９ｂを透過する。この際、位相差板９の透過領域９ａを透過した光は、偏光軸が変化されることなく透過するととともに、偏光領域９ｂに入射した光は、偏光軸が実質的に９０°変化された状態（第１の偏光軸を有した状態）で出射される。その後、第２の偏光軸を有した状態で位相差板９の透過領域９ａから出射されて観察者１０および２０の右目１０ｂおよび２０ｂに向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されて吸収される。このため、観察者１０および２０の右目１０ｂおよび２０ｂには、左目用画像Ｌ３が表示されている表示パネル２の画素列２ａを通過する光が到達しないので、観察者１０および２０の右目１０ｂおよび２０ｂは、表示パネル２の画素列２ａに表示される左目用画像Ｌ３を見ることができない。これに対して、第１の偏光軸を有した状態で位相差板９の偏光領域９ｂから出射されて観察者１０および２０の右目１０ｂおよび２０ｂに向かう光は、表示パネル２と位相差板９との間に配置される偏光板４に入射されるととともに、そのまま偏光板４を透過して表示パネル２の画素列２ｂに入射する。これにより、観察者１０および２０の右目１０ｂおよび２０ｂには、図１０に示すように、表示パネル２の画素列２ｂに表示される右目用画像Ｒ３が入射される。上記したように、観察者１０および２０の左目および右目に、それぞれ、両眼視差を有する左目用画像Ｌ３および右目用画像Ｒ３が入射されることにより、観察者１０および２０は、立体画像を見ることが可能となる。

（レンチキュラーレンズにおける光の偏光解消）
図１１は、レンチキュラーレンズ８を示す模式図である。図１１（ａ）は、レンチキュラーレンズの平面図、即ち、観察者が上方からレンチキュラーレンズ８を見た状態を示した図である。図１１（ｂ）は、レンチキュラーレンズ８の断面図を示す。

先にも述べたように、レンチキュラーレンズ８には、実質的に半円柱状のレンズパターン８ａが、図１のＦ方向に延びるように複数形成されている。この複数のレンズパターン８ａを含むレンチキュラーレンズ８は、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光を夫々、観察者１０および２０の方向に進行させる機能を有している。

しかしながら、レンチキュラーレンズ８では、レンズパターン８ａの歪みにより光の複屈折が発生し、また、レンズパターン８ａの境界部４１では、光の散乱が発生する。レンチキュラーレンズ８では、このような光の複屈折や光の散乱により、レンチキュラーレンズ８に入射した光の偏光特性を解消する偏光解消が生じる。偏光解消が発生した場合、レンチキュラーレンズ８より出射する光は、充分に偏光されたものとはならなくなってしまう。

このような偏光解消の発生を抑えるためには、レンチキュラーレンズ８に入射する光の偏光軸の方向を、実質的に、レンズパターン８ａの延びる方向と平行な方向、即ちＦ方向に沿った方向（偏光軸Ａ１）にするか、レンズパターン８ａの延びる方向と垂直な方向、即ちＧ方向に沿った方向（偏光軸Ａ２）にするのが好適である。

図１２（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態に係る画像表示装置１００の各装置における光の偏光軸を観察者が上方から見た状態を示す図である。図１２（ａ）、（ｂ）に示されている光の偏光軸は、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光のうち、偏光制御領域７ａを出射する光、即ち、偏光軸を変えられることなく、そのまま透過した第１の偏光軸を有する光の偏光軸を示している。

なお、図１２（ａ）、（ｂ）では、各装置における光の偏光軸のＧ方向からのなす角度（以下、単に「偏光角度」と称す）の数値を、当該各装置における光の偏光軸の方向を示す矢印と共に示す。この偏光角度の数値は、理想的な数値であり、その数値に厳密に限られるものではなく、実質的に、同等の作用効果が得られる角度の範囲、即ち、以下に出てくる角度から±５°の範囲をも含む。また、照明装置５、偏光制御液晶パネル７、位相差板９については、その位置のみを示すこととし、光の偏光軸は表示せず、矩形で示すこととする。

図１２（ａ）では、第１実施形態に係る画像表示装置１００は、表示パネル２の光が入射する側に配置されている偏光板４の偏光角度が９０°とされ、偏光板６の偏光角度も９０°とされる例を示す。

図１２（ａ）に示すように、バックライト５から出射された光は、偏光板６において、偏光角度が９０°に偏光された光となる。偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光のうち、偏光制御領域７ａを出射する光、即ち、偏光軸を変えられることなく、そのまま透過した第１の偏光軸を有する光は、偏光軸８ｉｎに示すように、レンチキュラーレンズ８に対し、偏光角度が９０°に偏光された状態で入射する。レンチキュラーレンズ８に入射した第１の偏光軸を有する光は、偏光軸８ｏｕｔに示すように、レンチキュラーレンズ８より、偏光角度が９０°に偏光された状態のままで出射する。レンチキュラーレンズ８より出射した第１の偏光軸を有する光のうち、位相差板９をそのまま透過した光のみが、偏光角度が９０°とされている偏光板４を透過することができる。

一方、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有すように分離された光のうち、偏光制御領域７ｂを出射する光、即ち、偏光角度が０°に偏光された、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光は、レンチキュラーレンズ８に対し、偏光角度が０°に偏光された状態で入射する。レンチキュラーレンズに入射した第２の偏光軸を有する光は、レンチキュラーレンズ８より、偏光角度が０°に偏光された状態のままで出射する。レンチキュラーレンズ８より出射した第２の偏光軸を有する光は、位相差板９に入射する。位相差板９に入射した第２の偏光軸を有する光のうち、位相差板９にて偏光角度が９０°に変化された光のみが、偏光角度が９０°とされている偏光板４を透過することができる。

図１２（ｂ）では、第１実施形態に係る画像表示装置１００は、表示パネル２の光が入射する側に配置されている偏光板４の偏光角度が０°とされ、偏光板６の偏光角度も０°とされる例を示す。

図１２（ｂ）に示すように、バックライト５から出射された光は、偏光板６において、偏光角度が０°に偏光された光となる。偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光のうち、偏光制御領域７ａを出射する光、即ち、偏光軸を変えられることなく、そのまま透過した第１の偏光軸を有する光は、偏光軸８ｉｎに示すように、レンチキュラーレンズ８に対し、偏光角度が０°に偏光された状態で入射する。レンチキュラーレンズ８に入射した第１の偏光軸を有する光は、偏光軸８ｏｕｔに示すように、レンチキュラーレンズ８より、偏光角度が０°に偏光された状態のままで出射する。レンチキュラーレンズ８より出射した第１の偏光軸を有する光のうち、位相差板９をそのまま透過した光のみが、偏光角度が０°とされている偏光板４を透過することができる。

一方、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有すように分離された光のうち、偏光制御領域７ｂを出射する光、即ち、偏光角度が９０°に偏光された、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光は、レンチキュラーレンズ８に対し、偏光角度が９０°に偏光された状態で入射する。レンチキュラーレンズに入射した第２の偏光軸を有する光は、レンチキュラーレンズ８より、偏光角度が９０°に偏光された状態のままで出射する。レンチキュラーレンズ８より出射した第２の偏光軸を有する光は、位相差板９に入射する。位相差板９に入射した第２の偏光軸を有する光のうち、位相差板９にて偏光角度が０°に変化された光のみが、偏光角度が０°とされている偏光板４を透過することができる。

第１実施形態に係る画像表示装置１００では、以上述べたように、偏光板４の偏光軸と偏光板６の偏光軸の両方は、前記レンズパターンの延びる方向と略平行又は前記レンズパターンの延びる方向と略垂直となる。このようにすることで、光がレンチキュラーレンズ８に入射する際、その偏光軸は、実質的に、レンズパターン８ａの延びる方向と平行方向又はレンズパターン８ａの延びる方向と垂直方向となる。これにより、光がレンチキュラーレンズ８を透過する際における偏光解消の発生を抑えることができる。

[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態に係る画像表示装置について説明する。図１３は、本発明の第２実施形態に係る画像表示装置１００を示した分解斜視図である。

第２実施形態に係る画像表示装置１００は、その構成や、２画面表示モード及び立体表示モードの仕組みについて、図１から図１０に示した第１実施形態に係る画像表示装置１００と略同じである。図１３に示すように、第２実施形態に係る画像表示装置１００は、偏光板６とレンチキュラーレンズ８の間及びレンチキュラーレンズ８と偏光板４の間に夫々、言い換えると、レンチキュラーレンズ８の入射側と出射側に夫々、半波長板３１、３２を備える点で、第１実施形態に係る画像表示装置１００と異なる。

図１４に半波長板の進相軸と入射光及び出射光の関係を示す。半波長板３１、３２は、位相差板であり、入射光にπの位相差を与え、入射光の電界の振動方向、即ち偏光軸の方向が波長板の進相軸に対しθ°の角度で入射した時に、その振動方向を２θ°回転させる光学素子である。図１４でいうと、入射光が、その偏光軸Ｌｉｎと半波長板の進相軸Ｌａｘｉのなす角がθ°で半波長板に入射した場合、出射光は、その偏光軸Ｌｏｕｔが、進相軸Ｌａｘｉに対し、偏光軸Ｌｉｎとは逆側になす角θで、即ち、偏光軸Ｌｉｎとのなす角２θ°で出射する。例えば、半波長板３１、３２に入射する光は、その偏光軸の方向が半波長板の進相軸に対し４５°の角度で入射した時に最大の回転角９０°を得る。なお、半波長板３１、３２のリタデーション値は、２３０ｎｍ〜２９０ｎｍが適切である。

図１５、１６は、第２実施形態に係る画像表示装置１００の各装置における光の偏光軸を観察者が上方から見た状態を示す図である。図１５、１６に示されている光の偏光軸は、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光のうち、偏光制御領域７ａを出射する光、即ち、偏光軸を変えられることなく、そのまま透過した第１の偏光軸を有する光の偏光軸を示している。

なお、図１５、１６では、半波長板３１、３２以外の各装置における偏光角度の数値を、当該各装置における光の偏光軸の方向を示す矢印と共に示す。また、半波長板３１、３２の進相軸のＧ方向からのなす角度（以下、単に「進相軸角度」と称す）の数値も、半波長板３１、３２の進相軸の右側に示す。この偏光角度及び進相軸角度の数値は、理想的な数値であり、その数値に厳密に限られるものではなく、実質的に、同等の作用効果が得られる角度の範囲、即ち、以下に出てくる角度から±５°の範囲をも含む。

図１５、１６に示すように、第２実施形態に係る画像表示装置１００は、表示パネル２の光が入射する側に配置されている偏光板４の偏光角度が４５°又は１３５°とされている。例えば、表示パネル２が一般的な液晶表示パネルとなる場合には、視野角向上の目的で、表示パネル２の入射側の偏光板４は上記のように設定されている。

第２実施形態に係る画像表示装置１００では、偏光板４の偏光角度が４５°又は１３５°とされている場合に、レンチキュラーレンズ８に入射する光の偏光軸の方向を、実質的に、レンズパターン８ａの延びる方向と平行方向、又はレンズパターン８ａの延びる方向と垂直方向に光を入射させるために、レンチキュラーレンズ８の入射側と出射側に夫々、半波長板３１、３２を備える。以下に、具体的に述べる。

図１５（ａ）では、第２実施形態に係る画像表示装置１００は、偏光板４の偏光角度が４５°とされる場合において、偏光板６の偏光角度が４５°、半波長板３１、３２の進相軸角度が２２．５°とされる例を示す。

図１５（ａ）に示すように、バックライト５から出射された光は、偏光板６において、偏光角度が４５°に偏光された光となる。偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光のうち、偏光制御領域７ａを出射する光、即ち、偏光軸を変えられることなく、そのまま透過した第１の偏光軸を有する光は、半波長板３１に入射する。第１の偏光軸を有する光は、半波長板３１を透過する際に、その偏光角度が０°に変化されて、半波長板３１より出射される。半波長板３１より出射され、偏光角度が０°に偏光された光は、偏光軸８ｉｎに示すように、レンチキュラーレンズ８に対し、偏光角度が０°に偏光された状態で入射する。レンチキュラーレンズ８に入射した光は、偏光軸８ｏｕｔに示すように、レンチキュラーレンズ８より、偏光角度が０°に偏光された状態のままで出射する。レンチキュラーレンズ８より出射した、偏光角度が０°に偏光された状態の光は、半波長板３２に入射する。偏光角度が０°に偏光された状態の光は、半波長板３２を透過する際に、その偏光角度が４５°に変化されて、半波長板３２より出射される。半波長板３２より出射され、偏光角度が４５°に偏光された光のうち、位相差板９をそのまま透過した光のみが、偏光角度が４５°とされている偏光板４を透過することができる。

一方、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有すように分離された光のうち、偏光制御領域７ｂを出射する光、即ち、偏光角度が１３５°に偏光された、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光は、半波長板３１に入射する。第２の偏光軸を有する光は、半波長板３１を透過する際に、その偏光角度が９０°に変化されて、半波長板３１より出射される。半波長板３１より出射され、偏光角度が９０°に偏光された光は、レンチキュラーレンズ８に対し、偏光角度が９０°に偏光された状態で入射する。レンチキュラーレンズに入射した光は、レンチキュラーレンズ８より、偏光角度が９０°に偏光された状態のままで出射する。レンチキュラーレンズ８より出射した、偏光角度が９０°に偏光された状態の光は、半波長板３２に入射する。偏光角度が９０°に偏光された状態の光は、半波長板３２を透過する際に、その偏光角度が１３５°に変化されて、半波長板３２より出射される。半波長板３２より出射され、偏光角度が１３５°に偏光された光のうち、位相差板９にて偏光角度が４５°に変化された光のみが、偏光角度が４５°とされている偏光板４を透過することができる。

図１５（ｂ）では、第２実施形態に係る画像表示装置１００は、偏光板４の偏光角度が４５°とされる場合において、偏光板６の偏光角度が４５°、半波長板３１、３２の進相軸角度が６７．５°とされる例を示す。

図１５（ｂ）に示すように、バックライト５から出射された光は、偏光板６において、偏光角度が４５°に偏光された光となる。偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光のうち、偏光制御領域７ａを出射する光、即ち、偏光軸を変えられることなく、そのまま透過した第１の偏光軸を有する光は、半波長板３１に入射する。第１の偏光軸を有する光は、半波長板３１を透過する際に、その偏光角度が９０°に変化されて、半波長板３１より出射される。半波長板３１より出射され、偏光角度が９０°に偏光された光は、偏光軸８ｉｎに示すように、レンチキュラーレンズ８に対し、偏光角度が９０°に偏光された状態で入射する。レンチキュラーレンズ８に入射した光は、偏光軸８ｏｕｔに示すように、レンチキュラーレンズ８より、偏光角度が９０°に偏光された状態のままで出射する。レンチキュラーレンズ８より出射した、偏光角度が９０°に偏光された状態の光は、半波長板３２に入射する。偏光角度が９０°に偏光された状態の光は、半波長板３２を透過する際に、その偏光角度が４５°に変化されて、半波長板３２より出射される。半波長板３２より出射され、偏光角度が４５°に偏光された光のうち、位相差板９をそのまま透過した光のみが、偏光角度が４５°とされている偏光板４を透過することができる。

一方、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有すように分離された光のうち、偏光制御領域７ｂを出射する光、即ち、偏光角度が１３５°に偏光された、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光は、半波長板３１に入射する。第２の偏光軸を有する光は、半波長板３１を透過する際に、その偏光角度が０°に変化されて、半波長板３１より出射される。半波長板３１より出射され、偏光角度が０°に偏光された光は、レンチキュラーレンズ８に対し、偏光角度が０°に偏光された状態で入射する。レンチキュラーレンズに入射した光は、レンチキュラーレンズ８より、偏光角度が０°に偏光された状態のままで出射する。レンチキュラーレンズ８より出射した、偏光角度が０°に偏光された状態の光は、半波長板３２に入射する。偏光角度が０°に偏光された状態の光は、半波長板３２を透過する際に、その偏光角度が１３５°に変化されて、半波長板３２より出射される。半波長板３２より出射され、偏光角度が１３５°に偏光された光のうち、位相差板９にて偏光角度が４５°に変化された光のみが、偏光角度が４５°とされている偏光板４を透過することができる。

図１５に示す例では、半波長板３１の進相軸と半波長板３２の進相軸の両方は、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が、２２．５°又は６７．５°となる。このようにすることで、表示パネルの光が入射する側に配置されている偏光板４の偏光角度が４５°とされている場合においても、光がレンチキュラーレンズに入射する際、その偏光軸は、レンズパターンの延びる方向と略平行又はレンズパターンの延びる方向と略垂直となる。これにより、光がレンチキュラーレンズを透過する際に発生する偏光解消を抑えることができる。

図１６（ａ）では、第２実施形態に係る画像表示装置１００は、偏光板４の偏光角度が１３５°とされる場合において、偏光板６の偏光角度が４５°、半波長板３１の進相軸角度が６７．５°、半波長板３２の進相軸角度が２２．５°とされる例を示す。

図１６（ａ）に示すように、バックライト５から出射された光は、偏光板６において、偏光角度が４５°に偏光された光となる。偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光のうち、偏光制御領域７ａを出射する光、即ち、偏光軸を変えられることなく、そのまま透過した第１の偏光軸を有する光は、半波長板３１に入射する。第１の偏光軸を有する光は、半波長板３１を透過する際に、その偏光角度が９０°に変化されて、半波長板３１より出射される。半波長板３１より出射され、偏光角度が９０°に偏光された光は、偏光軸８ｉｎに示すように、レンチキュラーレンズ８に対し、偏光角度が９０°に偏光された状態で入射する。レンチキュラーレンズ８に入射した光は、偏光軸８ｏｕｔに示すように、レンチキュラーレンズ８より、偏光角度が９０°に偏光された状態のままで出射する。レンチキュラーレンズ８より出射した、偏光角度が９０°に偏光された状態の光は、半波長板３２に入射する。偏光角度が９０°に偏光された状態の光は、半波長板３２を透過する際に、その偏光角度が１３５°に変化されて、半波長板３２より出射される。半波長板３２より出射され、偏光角度が１３５°に偏光された光のうち、位相差板９をそのまま透過した光のみが、偏光角度が１３５°とされている偏光板４を透過することができる。

一方、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有すように分離された光のうち、偏光制御領域７ｂを出射する光、即ち、偏光角度が１３５°に偏光された、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光は、半波長板３１に入射する。第２の偏光軸を有する光は、半波長板３１を透過する際に、その偏光角度が０°に変化されて、半波長板３１より出射される。半波長板３１より出射され、偏光角度が０°に偏光された光は、レンチキュラーレンズ８に対し、偏光角度が０°に偏光された状態で入射する。レンチキュラーレンズに入射した光は、レンチキュラーレンズ８より、偏光角度が０°に偏光された状態のままで出射する。レンチキュラーレンズ８より出射した、偏光角度が０°に偏光された状態の光は、半波長板３２に入射する。偏光角度が０°に偏光された状態の光は、半波長板３２を透過する際に、その偏光角度が４５°に変化されて、半波長板３２より出射される。半波長板３２より出射され、偏光角度が４５°に偏光された光のうち、位相差板９にて偏光角度が１３５°に変化された光のみが、偏光角度が１３５°とされている偏光板４を透過することができる。

図１６（ｂ）では、第２実施形態に係る画像表示装置１００は、偏光板４の偏光角度が１３５°とされる場合において、偏光板６の偏光角度が４５°、半波長板３１の進相軸角度が２２．５°、半波長板３２の進相軸角度が６７．５°とされる例を示す。

図１６（ｂ）に示すように、バックライト５から出射された光は、偏光板６において、偏光角度が４５°に偏光された光となる。偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有するように分離された光のうち、偏光制御領域７ａを出射する光、即ち、偏光軸を変えられることなく、そのまま透過した第１の偏光軸を有する光は、半波長板３１に入射する。第１の偏光軸を有する光は、半波長板３１を透過する際に、その偏光角度が０°に変化されて、半波長板３１より出射される。半波長板３１より出射され、偏光角度が０°に偏光された光は、偏光軸８ｉｎに示すように、レンチキュラーレンズ８に対し、偏光軸が０°に偏光された状態で入射する。レンチキュラーレンズ８に入射した光は、偏光軸８ｏｕｔに示すように、レンチキュラーレンズ８より、偏光角度が０°に偏光された状態のままで出射する。レンチキュラーレンズ８より出射した、偏光角度が０°に偏光された状態の光は、半波長板３２に入射する。偏光角度が０°に偏光された状態の光は、半波長板３２を透過する際に、その偏光角度が１３５°に変化されて、半波長板３２より出射される。半波長板３２より出射され、偏光角度が１３５°に偏光された光のうち、位相差板９をそのまま透過した光のみが、偏光角度が１３５°とされている偏光板４を透過することができる。

一方、偏光制御液晶パネル７により異なる偏光軸を有すように分離された光のうち、偏光制御領域７ｂを出射する光、即ち、偏光角度が１３５°に偏光された、第１の偏光軸と実質的に直交する第２の偏光軸を有する光は、半波長板３１に入射する。第２の偏光軸を有する光は、半波長板３１を透過する際に、その偏光角度が９０°に変化されて、半波長板３１より出射される。半波長板３１より出射され、偏光角度が９０°に偏光された光は、レンチキュラーレンズ８に対し、偏光角度が９０°に偏光された状態で入射する。レンチキュラーレンズに入射した光は、レンチキュラーレンズ８より、偏光角度が９０°に偏光された状態のままで出射する。レンチキュラーレンズ８より出射した、偏光角度が９０°に偏光された状態の光は、半波長板３２に入射する。偏光角度が９０°に偏光された状態の光は、半波長板３２を透過する際に、その偏光角度が４５°に変化されて、半波長板３２より出射される。半波長板３２より出射され、偏光角度が４５°に偏光された光のうち、位相差板９にて偏光角度が１３５°に変化された光のみが、偏光角度が１３５°とされている偏光板４を透過することができる。

図１６に示す例では、半波長板３１の進相軸と半波長板３２の進相軸の内、一方の、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度を２２．５°とし、他方の、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度を６７．５°とする。このようにすることで、表示パネルの光が入射する側に配置されている偏光板４の偏光角度が１３５°とされている場合においても、光がレンチキュラーレンズに入射する際、その偏光軸は、レンズパターンの延びる方向と略平行又はレンズパターンの延びる方向と略垂直となる。これにより、光がレンチキュラーレンズを透過する際に発生する偏光解消を抑えることができる。

[応用例]
上述の各実施形態では、このレンチキュラーレンズ８における半円柱状のレンズパターン８ａは、表示パネルの方向に向かって延びるように複数形成されているとしているがこれに限られるものではなく、代わりに、半円柱状のレンズパターン８ａは、表示パネルの方向とは反対側の方向、即ち、偏光制御液晶パネルの方向に向かって延びるように複数形成されるとしても良い。また、レンチキュラーレンズ８の代わりに、他の断面形状を有するライン状のレンズパターン、例えば、その断面形状が半円柱状ではなく三角形状となるレンズパターンを有するレンズを用いるとしても良い。

また、上述の各実施形態では、レンチキュラーレンズ８は画像表示装置１００において独立した構成要素としているが、これに限られるものではなく、代わりに、偏光制御液晶パネル７の一対の基板のうち、いずれか一方の基板をレンチキュラーレンズの形状に形成することにより、偏光制御液晶パネル７にレンチキュラーレンズの機能を兼用させるとしても良い。これにより、画像表示装置１００を薄型化することができる。

また、上述の各実施形態では、偏光制御液晶パネル７は、光が出射する側の基板にストライプ状に電極７ｄが形成されるとしているが、これに限られるものではなく、代わりに、光が入射する側の基板にストライプ状に電極７ｄが形成されるとしても良い。

さらに、表示パネルとしては、液晶パネルやプラズマディスプレイパネル、有機ＥＬ（electroluminescence）ディスプレイパネルなどの種々の表示パネルを用いることが可能である。

[電子機器]
次に、上述した各実施形態に係る画像表示装置１００を適用可能な電子機器の具体例について図１７を参照して説明する。

まず、各実施形態に係る画像表示装置１００を、可搬型のパーソナルコンピュータ（いわゆるノート型パソコン）の表示部に適用した例について説明する。図１７は、このパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。同図に示すように、パーソナルコンピュータ７１０は、キーボード７１１を備えた本体部７１２と、本発明に係る液晶表示装置１００等を適用した表示部７１３とを備えている。

また、各実施形態に係る画像表示装置１００は、液晶テレビや、カーナビゲーション装置の表示部に適用されるのが特に好適である。例えば、カーナビゲーション装置の表示部に第１実施形態に係る画像表示装置１００を用いることにより、運転席にいる観察者に対しては、地図の画像を表示し、助手席にいる観察者に対しては、映画などの映像を表示することができる。

なお、各実施形態に係る画像表示装置１００等を適用可能な電子機器としては、上述したものの他にも、ビューファインダ型・モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ページャ、電子手帳、電卓、携帯電話、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ディジタルスチルカメラなどが挙げられる。

第１実施形態に係る画像表示装置を示した分解斜視図である。観察者が上方から画像表示装置を見た状態を示した図である。第１実施形態に係る画像表示装置の偏光制御液晶パネルの部分拡大図。観察者が側方から画像表示装置を見た状態を示した図である。第１実施形態に係る画像表示装置の原理を説明するための分解斜視図。第１実施形態に係る画像表示装置の断面構造を示す図である。２画面表示時において観察者が観察する表示パネルの領域を示す図。観察者が上方から画像表示装置を見た状態を示した図である。立体表示方法の原理を説明するための分解斜視図である。立体画像表示時において観察者が観察する表示パネルの領域を示す図。レンチキュラーレンズを示す模式図である。各装置における光の偏光軸を観察者が上方から見た状態を示す図である。第２実施形態に係る画像表示装置を示した分解斜視図である。半波長板の進相軸と入射光及び出射光の関係を示す図である。各装置における光の偏光軸を観察者が上方から見た状態を示す図である。各装置における光の偏光軸を観察者が上方から見た状態を示す図である。本発明の画像表示装置を適用した電子機器の例。

符号の説明

１画像表示装置、２表示パネル、４、６偏光板、５バックライト、７偏光制御液晶パネル、７ａ、７ｂ偏光制御領域、９位相差板、９ａ透過領域、９ｂ偏光領域

Claims

画像を表示するための表示パネルと、
前記表示パネルに光を透過させるための照明装置と、
前記照明装置と前記表示パネルの間に配置され、前記照明装置から出射された光のうち第１の偏光軸を有する光を透過し、前記照明装置から出射された光のうち一部の光の偏光軸を変化させ前記第１の偏光軸とは実質的に直交する第２の偏光軸を有する光とするための偏光軸制御手段と、
前記偏光軸制御手段と前記表示パネルとの間に配置され、前記偏光軸制御手段により分離された前記第１の偏光軸を有する光及び前記第２の偏光軸を有する光を夫々、所定の方向に進行させるライン状のレンズパターンを複数有するレンズと、
前記照明装置と前記レンズの間に配置された第１の偏光手段と、
前記表示パネルと前記レンズの間に配置された第２の偏光手段と、を備え、
前記第１の偏光手段の偏光軸と前記第２の偏光手段の偏光軸の両方は、前記レンズパターンの延びる方向と略平行又は前記レンズパターンの延びる方向と略垂直となることを特徴とする電気光学装置。
画像を表示するための表示パネルと、
前記表示パネルに光を透過させるための照明装置と、
前記照明装置と前記表示パネルの間に配置され、前記照明装置から出射された光のうち第１の偏光軸を有する光を透過し、前記照明装置から出射された光のうち一部の光の偏光軸を変化させ前記第１の偏光軸とは実質的に直交する第２の偏光軸を有する光とするための偏光軸制御手段と、
前記偏光軸制御手段と前記表示パネルとの間に配置され、前記偏光軸制御手段により分離された前記第１の偏光軸を有する光及び前記第２の偏光軸を有する光を夫々、所定の方向に進行させるライン状のレンズパターンを複数有するレンズと、
前記照明装置と前記レンズの間に配置され、偏光軸の、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が４０°から５０°となる第１の偏光手段と、
前記表示パネルと前記レンズの間に配置され、偏光軸の、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が４０°から５０°となる第２の偏光手段と、
前記第１の偏光手段と前記レンズの間に配置されてなる第１の半波長板と、
前記第２の偏光手段と前記レンズの間に配置されてなる第２の半波長板と、を備え、
前記第１の半波長板の進相軸と前記第２の半波長板の進相軸の両方は、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が１７．５°から２７．５°又は６２．５°から７２．５°となることを特徴とする電気光学装置。
画像を表示するための表示パネルと、
前記表示パネルに光を透過させるための照明装置と、
前記照明装置と前記表示パネルの間に配置され、前記照明装置から出射された光のうち第１の偏光軸を有する光を透過し、前記照明装置から出射された光のうち一部の光の偏光軸を変化させ前記第１の偏光軸とは実質的に直交する第２の偏光軸を有する光とするための偏光軸制御手段と、
前記偏光軸制御手段と前記表示パネルとの間に配置され、前記偏光軸制御手段により分離された前記第１の偏光軸を有する光及び前記第２の偏光軸を有する光を夫々、所定の方向に進行させるライン状のレンズパターンを複数有するレンズと、
前記照明装置と前記レンズの間に配置され、偏光軸の、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が４０°から５０°となる第１の偏光手段と、
前記表示パネルと前記レンズの間に配置され、偏光軸の、前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が１３０°から１４０°となる第２の偏光手段と、
前記第１の偏光手段と前記レンズの間に配置されてなる第１の半波長板と、
前記第２の偏光手段と前記レンズの間に配置されてなる第２の半波長板と、を備え、
前記第１の半波長板の進相軸と前記第２の半波長板の進相軸の内、一方は前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が１７．５°から２７．５°となり、他方は前記レンズパターンの延びる方向と垂直な方向とのなす角度が６２．５°から７２．５°となることを特徴とする電気光学装置。
前記複数の電極に対する電圧の印加の有無を制御することにより、平面画像表示モードと２画面表示モードとを切り換えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
前記複数の電極に対する電圧の印加の有無を制御することにより、平面画像表示モードと立体画像表示モードとを切り換えることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の電気光学装置。
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の電気光学装置を表示部に備えることを特徴とする電子機器。