JP2008233180A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用途や接地位置に応じて視野範囲や視方向を変化させる。
【解決手段】第１副画素群と第２副画素群に含まれる副画素のうち、第１副画素群に近接する第２副画素への駆動信号の供給を遮断し黒画素とすることで、視野範囲ＡＲ２の、中心Ｃｌに近い一方の端部視野位置（Ｌ２）が視野範囲を狭める方向へ範囲ｄだけ変化して視野範囲ＡＲ２が範囲ｄだけ狭まる。この結果、画像混在範囲ａｒ３は視野範囲ＡＲ２の方向に狭まった画像混在範囲となり、相対的に第１画像視野範囲ａｒ１が拡大して第１画像視野範囲ａｒ１’となる。従って、利用者は、視野範囲よりも広い視野範囲ａｒ１’内で第２画像のみを視認可能となる。こうすれば、複数の画像をそれぞれ別々に表示する複数の視野範囲の増減を調整でき、使用状況や設置位置に応じて、適宜、視野範囲を柔軟に調整できる。
【選択図】図５

Description

本発明は、単一の画面を異なる方向から見た場合に、それぞれの方向に異なる画像を表示する技術に関する。

単一の表示モジュールを異なる方向から見た場合に、それぞれの方向に異なる画像を表示する画像表示装置が利用されている。このような画像表示装置には、異なる画像の形成に用いられる各副画素を有する表示パネルと、副画素からの射出光のうち所定の波長の光を透過させるカラーフィルタ層と、第１画像の形成に用いられる第１副画素と第２画像の形成に用いられる第２副画素とを分割する障壁として機能する射出方向規制手段と、を備えるものがある。射出方向規制手段には、例えば、複数の遮光部と開口部とが形成されたパララックスバリアや、蒲鉾状に形成された複数のシリンドリカルレンズを有するレンチキュラーレンズ等が用いられる。視差バリアは、表示パネルの製造段階で予め表示パネル内に固定される。

このような画像表示装置において、第１画像および第２画像を表示する視方向や、第１画像および第２画像を視認可能な視野範囲は、副画素の形成間隔や表示パネルと視差バリアの配置等に基づいて予め規定される。

特開平８−３３１６０５号公報

しかしながら、射出方向規制手段は製造段階で表示パネル内に固定されており非可動であるため、予め規定されている視野範囲や画像の表示方向を変化させることは容易でない。そのため、使用用途や設置位置に応じて、視野範囲や視方向を調整できないという問題がある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、複数の画像をそれぞれ異なる視方向に表示する画像表示装置における、視野範囲の調整を目的とする。

上述の課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の第１の態様は、第１の視方向に第１の画像を表示し、第２の視方向に第２の画像を表示可能な画像表示装置を提供する。第１の態様の画像表示装置は、
第１の画像を第１の視方向に表示し、第２の画像を第２の視方向に表示可能な画像表示装置であって、
光源と、
駆動信号によって駆動され、第１の画像の形成に用いられる複数の第１副画素と駆動信号によって駆動され、第２の画像を構成する複数の副画素とが行方向および列方向に配置されている表示部と、
前記各第１副画素および前記各第２副画素から射出された光のうち所定の波長の光を透過させる複数色のフィルタ要素を有するカラーフィルタであって、連続して配置されている少なくとも２つの前記第１副画素を第１副画素群と、連続して配置されている少なくとも２つの前記第２副画素を第２副画素群として、前記複数色の前記フィルタ要素のうちいずれか１色のフィルタ要素は、前記第１副画素群と前記第２副画素群と、に対応づけられている、カラーフィルタと、
前記各第１副画素からの射出光を前記第１の視方向に向けるとともに、前記各第２副画素からの射出光を前記第２の視方向に向けるための射出方向規制手段と、
前記第１の画像が視認される視野範囲に光を射出する前記第１副画素群に含まれる第１副画素のうち少なくとも１つの第１副画素への前記駆動信号の供給を制御する視野範囲制御手段と、を備えることを要旨とする。

第１の態様の画像表示装置によれば、１色のフィルタ要素に対応づけられた副画素群に含まれる複数の副画素の点灯状態を制御でき、第１の画像および第２の画像の視野角や視方向を調整できる。従って、視野範囲や視野範囲の位置を、使用目的や設置位置等に応じて柔軟に調整でき、画像表示装置の表示性能を向上できる。

請求項１記載の画像表示装置であって、
視野範囲制御手段は、更に、前記第２副画素群に含まれる第２副画素のうち少なくとも１つへの前記駆動信号の供給を制御してもよい。

第１の態様の画像表示装置によれば、第２副画素への駆動信号の供給も制御できる。従って、第１の画像と第２の画像の視野範囲を、共に調整できる。

第１の態様の画像表示装置であって、
前記射出方向規制手段は、複数の開口部および複数の遮光部を有し、
前記各第１副画素群および前記各第２副画素群は、前記複数の開口部のうちのいずれか一つの開口部に対応づけられており、
前記視野範囲制御手段は、前記各第１副画素群に含まれる第１副画素のうち、前記各第１副画素群と同一の前記開口部に対応付けられている前記第２副画素群に近接して配置されている少なくとも１つの第１副画素への駆動信号の供給を制御してもよい。

第１の態様の画像表示装置によれば、第１副画素群に含まれる副複数の画素のうち、開口部を共有する隣接する第２副画素群に近い副画素の駆動状態を制御できる。従って、液晶パネルの中心近傍における第１の画像の視野範囲を、液晶パネルの端部側に向けて縮小できる。よって、第１の画像の視野範囲と第２の画像の視野範囲を明確に分離できる。

第１の態様の画像表示装置において、
前記視野範囲制御手段は、更に、前記各第２副画素群に含まれる第２副画素のうち、前記各第２副画素群と同一の前記開口部に対応付けられている前記第１副画素群に近接して配置されている少なくとも１つの第２副画素への駆動信号の供給を制御してもよい。

第１の態様の画像表示装置によれば、第２副画素群に含まれる副複数の画素のうち、開口部を共有する隣接する第２副画素群に近い副画素の駆動状態を制御できる。従って、液晶パネルの中心近傍における第１の画像の視野範囲だけでなく、液晶パネルの中心近傍における第２の画像の視野範囲についても、液晶パネルの端部側に向けて縮小できる。よって、第１の画像の視野範囲と第２の画像の視野範囲を柔軟に調整できる。

第１の態様の画像表示装置において、
前記視野範囲制御手段は、前記各第１副画素および前記各第２副画素のそれぞれへの駆動信号が、前記各第１副画素および前記各第２副画素から、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素の配列の行方向および列方向の少なくとも一方の方向に１副画素以上ずれた位置に配置されている各副画素へ入力されるよう制御してもよい。

第１の態様の画像表示装によれば、画像を少なくとも１副画素ずらして表示できる。従って、画像の視野範囲の中心位置を変化させることができる。従って、使用目的や設置位置等に応じて、適宜、視野範囲の中心位置を柔軟に規定できる。

第１の態様の画像表示装置において、
前記射出方向規制手段は、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素の配列の列方向に沿って曲面が形成され、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素の配列の行方向に沿って伸びたシリンドリカルレンズを複数有するレンチキュラーレンズによって構成されており、
前記各第１副画素群および前記第２副画素群は、前記複数のシリンドリカルレンズのうちのいずれか一つのシリンドリカルレンズに対応付けられていてもよい。

レンチキュラーレンズは、曲面への入射光の入射位置に応じて異なる屈折率を有するため、副画素の位置に応じて視野範囲が異なる。よって、第１の態様の画像表示装置に寄れば、駆動信号の供給を制御することにより視野範囲を容易に調整できる。

本発明において、上述した種々の態様は、適宜、組み合わせたり、一部を省略してもよい。

Ａ．第１実施例：
Ａ１．システム概要：
図１は、第１実施例における画像表示装置の概略構成を例示する説明図である。画像表示装置１００は、光源としてのバックライト１４０、液晶パネル１５０、液晶パネル駆動部１６０、視野範囲制御部１７０を備える。液晶パネル１５０は、上部偏光板１０５，視差バリア１１０、上部ガラス基板１１５，カラーフィルタ層１２０、液晶層１２５，下部ガラス基板１３０、下部偏光板１３５を備え、それぞれが積層された構成を有する。第１実施例の画像表示装置は、上述の構成を有し、異なる視方向（第１の視方向、第２の視方向）に、それぞれ異なる第１画像および第２画像を表示する。第１実施例において、第１画像を表示するための画像データ（以降、本明細書では第１画像データと呼ぶ）および第２画像を表示するための画像データ（以降、本明細書では第２画像データと呼ぶ）は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三色から構成されるＲＧＢ画像データである。

液晶パネル１５０について説明する。液晶パネル１５０は、上部偏光板１０５，視差バリア１１０、上部ガラス基板１１５，カラーフィルタ層１２０、液晶層１２５，下部ガラス基板１３０、下部偏光板１３５、バックライト１４０とから構成され、それぞれが積層されたアクティブマトリクス方式のＴＦＴ液晶パネルである。液晶パネル１５０は、複数の副画素を備える。カラーフィルタ層１２０は、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のカラーフィルタを有し、所定の波長の光のみを選択的に透過させる。パララックスバリア１１０は、上部偏光板１０５と上部ガラス基板１１５との間に配置されている。パララックスバリア１１０は、平板状に形成されており、遮光部と開口部が画素配列の行方向および列方向に交互に形成された構造を有する。パララックスバリア１１０は、その構造により副画素からの射出光を所定の出射角に制限する射出方向規制手段として機能している。

液晶パネル駆動部１６０は、入力される第１画像データおよび第２画像データに基づき、下部ガラス基板１３０に対して駆動信号を供給する。

視野範囲制御部１７０は、下部ガラス基板１３０に供給される駆動信号を制御して、第１画像を視認可能な視野範囲および第２画像を視認可能な視野範囲の増減や視野範囲の中心位置を変更する。

バックライト１４０から射出される光は、下部偏光板１３５と下部ガラス基板１３０とを通って液晶層１２５において変調され、カラーフィルタ層１２０においてＲ、Ｇ、Ｂの光に変換される。変換された光は、上部ガラス基板１１５および上部偏光板１０５を通って液晶パネル１５０の外部へと射出される。

図２は、第１実施例における下部ガラス基板１３０の詳細構成を示すブロック図である。下部ガラス基板１３０は、複数のデータ線２８と、複数の走査線２９と、データ線２８と走査線２９とで囲まれた各領域に配置された画素電極２４と、各画素電極２４に接続されている薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子２６とを備える。第１実施例では、データ線２８と走査線２９とＴＦＴ素子２６とで囲まれた各領域を副画素２２と呼ぶ。なお副画素２２には、画素電極やＴＦＴ素子２６の他に、各領域に対応して配置された液晶層１２５内の液晶セル（図示省略）、各領域に対応する上部ガラス基板１１５に形成された電極層（図示省略）が含まれる。また、第１実施視では、副画素の配列の行方向に連続して形成されている２つの副画素を副画素群２３とよぶ。画像表示装置１００では、図２に示すように、６つの副画素群（２行×６列の副画素）から表示画像の１画素が構成されている。

第１実施例の画像表示装置１００は、上述のような構成を備えることにより、液晶パネル１５０を観察する観察者が、第１の視方向（視方向α）からは第１画像を視認でき、第２の視方向（視方向β）からは第２画像が視認できるように、第１画像および第２画像を表示できる。

Ａ２．副画素とパララックスバリアとの対応について：
図３は、第１実施例における液晶パネル１５０の副画素とパララックスバリア１１０の開口部との位置関係について説明する模式図である。第１実施例の液晶パネル１５０は、第１画像の形成に用いられる第１副画素と第２画像の形成に用いられる第２副画素を有しており、第１副画素と第２副画素とが２副画素ずつ、行方向および列方向に交互に形成されている。図３では、第１副画素を白抜きで示し、第２副画素をハッチングで示す。第１実施例では、同一の画像の形成に用いられ、列方向に連続して配置されている２つの副画素から副画素群が構成されている。例えば、第１副画素３００ａと第１副画素３００ｂから第１副画素群３００が構成されている。各副画素群に含まれる各副画素には、それぞれ同一の画像データを表すための駆動信号が供給される。以降、実施例では、副画素配列の列方向をＸ方向、副画素配列の行方向Ｙ方向と呼ぶ。

図３において、各副画素に対応付けて記載されている「Ｒ」，「Ｇ」，「Ｂ」は、各副画素に対応付けられている各色のカラーフィルタを表す。以降、各副画素に対応付けられたカラーフィルタを「フィルタ要素」と呼ぶ。図３に示すように、同列の副画素群には、同色のフィルタ要素が対応付けられており、同行の副画素群には、各色のフィルタ要素が、Ｒ，Ｇ，Ｂの順番で繰り返し並ぶように対応付けられている。例えば、第１副画素群３００ａの第１副画素３００ａ、３００ｂにはＲのフィルタ要素１２１が対応付けられている。以降、実施例では、各色のフィルタ要素に対応付けられた副画素および副画素群を、それぞれ、［Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか一つ］副画素もしくは［Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか一つ］副画素群と表す。例えば、Ｒのフィルタ要素に対応付けられている第１副画素３００ａ，３００ｂおよび第１副画素群３００を、それぞれ、第１Ｒ副画素３００ａ、３００ｂおよび第１Ｒ副画素群３００と表す。

本明細書では、バックライトから射出され副画素およびカラーフィルタ層１２０を透過して利用者側に進む透過光を「副画素からの射出光」ともいう。例えば、バックライトから射出され第１画像の形成に用いられる第１副画素３００ａおよびカラーフィルタのフィルタ要素（Ｒ）を透過して利用者側に進む光を第１Ｒ副画素３００ａからの射出光、ともいう。

パララックスバリア１１０の開口部１１２は、Ｘ方向およびＹ方向に２副画素おきに形成されている。言い換えれば、開口部１１２は、画素配列の斜め方向に連続して並ぶように形成されている。各開口部１１２は、互いに隣接してい配置されている第１副画素群と第２副画素群に対応付けられており、開口部１１２が、第１副画素群および第２副画素群に含まれる４つの副画素のうち内側の二つの副画素に重なるように配置されている。例えば、開口部１１２ａは第１Ｒ副画素群３００と第２Ｇ副画素群３０１とに対応付けられており、開口部１１２ａが第１Ｒ副画素３００ｂと第２Ｇ副画素３０１ａに重なるように配置されている。

Ａ３．視野範囲の制御について：
図４及び図５を参照して、第１画像および第２画像の視野範囲の制御について説明する。図４は、第１実施例における通常動作時の視野範囲を例示する説明図である。図５は、第１実施例における視野範囲制御時の視野範囲を例示する説明図である。「通常動作時」とは、液晶パネル駆動部１０４が、全副画素に対して、画像データに応じた駆動信号が供給されている状態を示す。「視野範囲制御時」とは、視野範囲制御部により第１副画素群および第２副画素群のうちの少なくとも一つの副画素に対する駆動信号の供給が遮断されている状態を示す。図４および図５は、図３のＡ−Ａ断面を表しており、図４、５の中心線Ｃｌは、液晶パネル１５０のＸ方向の中心線に相当する。なお、図４、５では、図を簡潔にするため上部偏光板１０５の記載を省略する。

Ａ３−１．通常動作時：
各第１副画素群および各第１副画素群と同一の開口部に対応する各第２副画素群からの射出光がパララックスバリア１１０により導かれる範囲、すなわち第１画像および第２画像の視野範囲について、第１Ｒ副画素群３００と第２Ｇ副画素群３０１を例に説明する。第１画像、第２画像を視認可能な視野範囲ＡＲは、各副画素の幅（ピッチ）、画素を形成する基板とパララックスバリア１１０との距離や開口部のサイズ等に応じて適宜規定されている。第１実施例では、第１Ｒ副画素３００ａ，３００ｂからの射出光のうち開口部１１２ａを通過した光のみが視野範囲ＡＲ１に導かれる。また、第２Ｇ副画素３０１ａ、３０１ｂからの射出光のうち、開口部１１２ａを通過した光のみが視野範囲ＡＲ２に導かれる。よって、利用者は、視野範囲ＡＲ１内で、第１画像を視認でき、視野範囲ＡＲ２内で第２画像を視認できる。視野範囲ＡＲには、第１画像のみを視認可能な範囲である第１画像視野範囲ａｒ１、第２画像のみを視認可能な範囲である第２画像視野範囲ａｒ２、第１画像および第２画像を視認可能な範囲である混在画像視野範囲ａｒ３が含まれる。

視野位置Ｌ１、Ｌ３は、第１画像を視認可能な視野範囲ＡＲ１の両端を示しており、視野位置Ｌ２，Ｌ４は視野範囲ＡＲ２の両端を表している。例えば、端部の視野位置Ｌ４は、第２Ｇ副画素３０１ｂと第２Ｇ副画素３０１ｂに隣接して配置されている第１Ｂ副画素３０２ａとの境界Ｐ１および第２Ｇ副画素３０１ｂに対応づけられている開口部１１２ａの一方の端（エッヂ）ｑ１を通る直線ｓ１に平行かつ開口部１１２ａの他方のエッヂｑ２を通る直線ｓ２の延長線上に位置する。視野位置Ｌ４にいる利用者からは、直線ｓ１およびｓ２によって規定される範囲Ｓａに含まれる領域（Ｐ１−Ｐ２）に含まれる副画素（第２Ｇ副画素３０１ｂと第２Ｇ副画素３０１ａの一部）が視認される。視野位置Ｌ１〜Ｌ３も同様に規定される。

ここで、利用者の視野位置が、例えば、視野位置Ｌ４から視野位置Ｌ５の方向へ変わるにつれて、視角は増大する。利用者からは、第１Ｒ副画素３００ａ，ｂだけでなく、第１Ｒ副画素３００ｂに隣接して配置されている第２Ｂ副画素３０５の第２Ｂ副画素３０５ａが視認され始める。従って、視野位置Ｌ１より液晶パネル１５０の図面左側にある視野位置（例えば、Ｌ５）にいる利用者からは、第１画像と第２画像の両画像が混在した状態で視認される。よって、視野位置Ｌ４より図面左側は画像混在範囲ａｒ３である。同様に、視野位置Ｌ１よりの図面右側も画像混在範囲ａｒ３である。このように、画像表示装置１００が表示する画像の視野範囲は、図面左側から視野範囲ａｒ３、ａｒ２，ａｒ３、ａｒ１，ａｒ３…の順番で繰り返す。

なお、カラーフィルタ層１２０には、各カラーフィルタを囲むように形成されたブラックマトリクス１２８が形成されている。ブラックマトリクス１２８は、黒色の樹脂を材料として形成されており、画像のコントラストの向上のために用いられている。

Ａ３−２．視野範囲制御時：
視野範囲制御部１７０による視野範囲の制御時の動作について、図５を参照して説明する。第１実施例の視野範囲制御部は、各第２副画素群に含まれる第２副画素のうちの一つへの駆動信号の供給を遮断する。以下では、第２副画素群３０１を例に説明する。

視野範囲制御部１７０は、第２副画素群３０１に含まれる副画素のうち、開口部１１２ａに対応づけられている第１副画素群３００に近い第２副画素３０１ａへの駆動信号の供給を遮断する。駆動信号の供給が遮断された第２副画素３０１ａは液晶シャッターが閉じられ黒画素となる。従って、視野範囲ＡＲ２内において第２副画素３０１ａが視認できない範囲、すなわち第２画像が視認できない範囲が生じる。この結果、視野範囲ＡＲ２の端部の視野位置Ｌ２は、駆動信号が供給されている第２副画素３０１ｂが視認可能となる視野位置Ｌ２’となる。視野位置Ｌ２’は、視野位置Ｌ２から視野位置Ｌ４に移動する場合に、駆動している第２副画素が視認可能となる位置である。具体的には、第２Ｇ副画素３０１ｂの、第１Ｒ副画素群３００側の端部Ｐ３および第２Ｇ副画素群に対応づけられている開口部１１２ａの一方のエッヂｑ１を通る直線ｓ９に平行かつ開口部１１２ａの他方のエッヂｑ２を通る直線ｓ１０の延長線上に規定される。

このように、第２副画素群に含まれる副画素のうち、同一の開口部に対応づけられている第１副画素群に近接する第２副画素への駆動信号の供給を遮断し黒画素とすることで、視野範囲ＡＲ２の、中心Ｃｌに近い一方の端部視野位置（Ｌ２）が視野範囲ＡＲ２を狭める方向へ範囲ｄだけ変化して視野範囲ＡＲ２が範囲ｄだけ狭まる。この結果、画像混在範囲ａｒ３は視野範囲ＡＲ２の方向に狭まった画像混在範囲ａｒ３’となり、相対的に第１画像視野範囲ａｒ１が拡大して第１画像視野範囲ａｒ１’となる。従って、利用者は、視野範囲ａｒ１よりも広い視野範囲ａｒ１’内で第２画像のみを視認可能となる。

以上説明した第１実施例の画像表示装置によれば、従来の一つの副画素を細分化し、細分化した各副画素への駆動信号を制御することにより、複数の画像をそれぞれ別々に表示する複数の視野範囲の増減を調整できる。従って、使用状況や設置位置に応じて、適宜、視野範囲を柔軟に調整できる。

また、第１実施例の画像表示装置によれば、第２副画素群に含まれる副画素のうち、同一の開口部に対応づけられている第１副画素群に近接する第２副画素への駆動信号の供給を遮断できる。従って、第２画像を視認可能な視野範囲を液晶パネルの中心に近い端部から他方の端部に向けて狭めることができる。よって、第２画像の視野範囲を制限して画像混在範囲を容易に狭めることができる。従って、第１画像を視認可能な視野範囲を簡易に広げることができる。

Ｂ．第２実施例：
第２実施例では、カラーフィルタがパララックスバリアの開口部内に形成されたカラーフィルタ付きパララックスバリアを用いた液晶パネルを備える画像表示装置について説明する。以降、開口部内にカラーフィルタが形成されたパララックスバリアをＣＦバリアと呼ぶ。

Ｂ１．副画素とＣＦバリアとの対応について：
図６は、第２実施例における液晶パネルの副画素とＣＦバリア２１０の開口部２１２との位置関係について説明する模式図である。第２実施例において、第１副画素と第２副画素とは第１実施例と同様に形成されている。また、第２実施例において、ＣＦバリアの開口部の形状や配置間隔および副画素の配列は第１実施例と同様であり、各副画素に対応づけられているフィルタ要素が異なるのみである。

ＣＦバリア２１０の各開口部２１２には複数色のフィルタ要素のうちいずれか１色のフィルタ要素が対応づけられている。ＣＦバリア２１０の複数の開口部には、複数色のフィルタ要素が「Ｒ」，「Ｇ」，「Ｂ」の順にＸ方向に繰り返し並ぶと共に、同一色のフィルタ要素がＹ方向に繰り返し並ぶように構成されている。各第１副画素群と、各第１副画素群のＸ方向に隣接して配置されている各第２副画素群とを通過した光は同一の開口部を通過するため、各第１副画素群に含まれる各副画素と、各第１副画素群に隣接して配置されている第２副画素群に含まれる各副画素とは、同色のカラーフィルタに対応づけられている。例えば、第１副画素群３１０の第１副画素３１０ａ、３１０ｂおよび第１副画素群３１０に隣接して配置されている第２副画素群３１０の第２副画素３１１ａ、３１１ｂにはＲのフィルタ要素が対応付けられている。

Ｂ２．視野範囲制御について：
図７は、第２実施例における視野範囲制御時の視野範囲を例示する説明図である。図７は、図６のＢ−Ｂ断面を表しており、図７の中心線Ｃｌは、副画素配列のＸ方向の中心線に相当する。なお、図７では、図を簡潔にするため上部偏光板１０５の記載を省略する。なお、画像表示装置の通常動作時の視野範囲については第１実施例の図４における説明と同様である。

Ｂ２−１．視野範囲制御時：
視野範囲制御部１７０は、各第１副画素群と各第１副画素群と同一の開口部に対応付けられている各第２副画素群に含まれる副画素のうち少なくとも一つに対する駆動信号の供給を遮断する。例えば、第１Ｒ副画素群３１０に含まれる第１Ｒ副画素３１０ａ，３１０ｂのうち、同一の開口部に対応付けられている第２Ｒ副画素群３０１に近接する第１Ｇ副画素３１０ｂへの駆動信号の供給を遮断する。

この結果、視野範囲ＡＲ１の、中心Ｃｌに近い一方の端部視野位置（Ｌ３）が視野範囲ＡＲ１を狭める方向へ範囲ｄだけ変化して視野範囲ＡＲ１が範囲ｄだけ狭まる。よって、画像混在範囲ａｒ３は視野範囲ＡＲ１の方向に狭まった画像混在範囲ａｒ３’となり、相対的に第２画像視野範囲ａｒ２が拡大して第１画像視野範囲ａｒ２’となる。従って、利用者は、視野範囲ａｒ２よりも広い視野範囲ａｒ２’内で第２画像のみを視認可能となる。

以上説明した第２実施例の画像表示装置によれば、カラーフィルタ付パララックスバリを用いた画像表示装置においても、細分化した各副画素への駆動信号を制御することにより、複数の画像をそれぞれ別々に表示する複数の視野範囲の増減を調整できる。従って、使用状況や設置位置に応じて、適宜、視野範囲を柔軟に調整できる。

また、第２実施例の画像表示装置によれば、カラーフィルタがパララックスバリアの開口部内に形成されているため、下部ガラス基板と上部ガラス基板との間にカラーフィルタを形成することなく液晶パネルを製造できる。よって、下部ガラス基板と上部ガラス基板との間の厚みを均一にできるため、電圧むらを抑制でき、画質を向上できる。また、カラーフィルタ層を形成する必要がないため、液晶パネルの厚みを抑制できる。

Ｃ．第３実施例：
第３実施例では、副画素に供給する駆動信号を、１副画素ずれた位置に配置されている副画素へ供給することにより、視野範囲の中心位置を変更する。第３実施例の画像表示装置では、画像表示装置の各構成は第２実施例と同様である。

Ｃ１．視野範囲制御について：
図８は、第３実施例における視野範囲制御時の視野範囲を例示する説明図である。図８は、図６のＢ−Ｂ断面を表しており、図８の中心線Ｃｌは、副画素配列のＸ方向の中心線に相当する。なお、図８では、図を簡潔にするため上部偏光板１０５の記載を省略する。

第３実施例の視野範囲制御部は、各副画素への駆動信号を、同一表の隣接する副画素へ供給する。具体的には、全体的に、図面左方向に１副画素分シフトした位置に配置されている副画素へ供給する。例えば、副画素３１０ａ，３１０ｂ、３１１ａ，３１１ｂに供給する駆動信号を、図面左側に１副画素ずれた位置に配置されているそれぞれの副画素３０９ｂ、３１０ａ，３１０ｂ、３１１ａに供給する。

第３実施例の画像表示装置によれば、駆動信号を１副画素シフトして供給することにより、各フィルタ要素に対応づけられた副画素からの射出光の出射角を変更できる。従って、視野範囲の中心Ｃｌが、１副画素分シフトした方向とは逆方向に距離Ｄだけずれる。第３実施例では、ＣＦバリアを用いており、各副画素に重なるようにカラーフィルタが対応付けられているわけではないため、いずれの画素に駆動信号を供給するかにより、視野位置を液晶パネルの水平方向および垂直方向に柔軟に調整できる。

Ｄ．第４実施例：
第４実施例では、第１副画素群と第１副画素群に隣接して配置されている第２副画素群とに、同一の画像データに基づいた駆動信号を供給する場合における、視野範囲の制御について説明する。第４実施例における通常動作時の視野範囲については、第３実施例と同様である。

Ｄ１．視野範囲制御について：
図９は、第４実施例における視野範囲制御時における視野範囲の変化について説明する模式図である。第４実施例では、各第１副画素群および各第１副画素群に隣接する各前記第２副画素群に含まれる副画素に同一の駆動信号を供給する。このようにすれば第１画像視野範囲ａｒ１、第２画像視野範囲ａｒ２および画像混在範囲ａｒ３のいずれの視野範囲にいる利用者からも、同一の画像が視認される。

視野範囲制御手段は、同一の開口部に対応付けられた第１副画素群および第２副画素群に含まれる全副画素のうち、第１副画素群の図面左側の第１副画素および第２副画素群の図面右側の第２副画素すなわち、同一の開口部に対応付けられている第１副画素群および第２副画素群に含まれる副画素のうち外側の副画素への駆動信号の供給を遮断する。例えば、第１副画素３１０ａ、第２副画素３１１ｂへの駆動信号の供給を遮断する。

これにより、第１副画素３１０ａ、第２副画素３１１ｂは、駆動信号が供給されておらず黒画素となっている。従って、視野範囲ＡＲ’より外側の視野位置にいる利用者からは画像を視認することはできない。そして、視野範囲ＡＲ’にいる利用者は、第１画像がどの視野位置からでも視認可能である。

第４実施例の画像表示装置によれば、ほぼ無限遠に広がる視野範囲ＡＲを、所望のサイズの視野範囲に調整できる。従って、必要なサイズの視野範囲を柔軟に選択でき、使用状況等に応じて適宜視野範囲を変更できる。よって、利用者の利便性を図ることができる。

Ｅ．第５実施例：
第５実施例では、射出方向規制手段として、レンチキュラーレンズを利用した画像表示装置について説明する。

Ｅ１．画像表示装置概略構成：
図１０は、第５実施例における画像表示装置の概略構成を例示する斜視図である。第５実施例の画像表示装置は、射出方向規制手段としてレンチキュラーレンズを用いる他は第１実施例の画像表示装置と同一の構成を有する。

画素テーブル７０は、第１画像の形成に用いられる第１副画素と第２画像の形成に用いられる第２副画素の配置を模式的に示している。図１０では、第１副画素を白抜きで示し、第２副画素をハッチングで示す。

カラーフィルタ層１２０では、Ｒ，Ｇ，Ｂのカラーフィルタが各副画素に対応付けて配置されている。以降、各副画素に対応付けられたカラーフィルタを「フィルタ要素」と呼ぶ。図２に示すように、同列の副画素には、同色のフィルタ要素が対応付けられており、同行の副画素には、２副画素ずつＲ，Ｇ，Ｂの順番でフィルタ要素が対応付けられている。例えば、第１副画素３００ａ，ｂにはＲのフィルタ要素１２１が対応付けられており、第２副画素３０１ａ，ｂには、Ｇのフィルタ要素１２２が対応付けられている。

レンチキュラーレンズ４００は、Ｙ方向に伸びた蒲鉾状のシリンドリカルレンズをＸ方向に並べた板状のレンズアレイである。レンチキュラーレンズ４００は、各シリンドリカルレンズ４０１が、Ｘ方向に順に並ぶ４列の副画素列に重なるように形成されている。例えば、シリンドリカルレンズ４０１ａは、副画素列７１，７２，７３，７４からなる副画素列７５に重なる。第５実施例では、レンチキュラーレンズ４００の、カラーフィルタ１２０に対向する面をフィルタ対向面４５０と呼ぶ。

Ｅ２．視野範囲制御について：
第５実施例の視野範囲制御について、図１１および図１２を参照して説明する。図１１は、第５実施例における画像表示装置の指向性表示方式について説明する模式図である。図１２は、第５実施例における画像表示装置の視野範囲制御について説明する模式図である。図１１および図１２は、図１０におけるＣ−Ｃ断面の断面図を表す。

シリンドリカルレンズ４０１は、フィルタ対向面４５０側から入射する光を、入射する位置ごとに異なる屈折率で屈折させる。具体的には、シリンドリカルレンズ４０１は、入射光を、曲面の中央近傍ほど低い屈折率で屈折させ、端部近傍ほど高い屈折率で屈折させる。従って、図１１に示すように、第１Ｒ副画素３００ａからの射出光Ｗ２０は視野範囲ａｒ１０に導かれ、第１Ｒ副画素３００ｂからの射出光Ｗ２１は視野範囲ａｒ２１に導かれる。同様に、第２Ｇ副画素３０１からの射出光Ｗ２２は視野範囲ａｒ２２に導かれ、第２Ｒ副画素３０３ａからの射出光Ｗ２３は視野範囲ａｒ２３に導かれる。よって、視野範囲ａｒ２０と視野範囲ａｒ２１とを含む視野範囲ＡＲ２０にいる利用者は第１画像を視認でき、視野範囲ａｒ２２と視野範囲ａｒ２３とを含む視野範囲ＡＲ２１にいる利用者は第２画像を視認できる。

第５実施例では、視野範囲制御手段は、各副画素群のうち、曲面の中央近傍に配置されている副画素への駆動信号の供給を遮断する。具体的には、例えば、視野範囲制御手段は、第１Ｒ副画素３００ｂと第２Ｇ副画素３０１ａとへの駆動信号の供給を遮断する。こうすることにより、第１Ｒ副画素３００ｂからは光が射出されないため、視野範囲ａｒ２１にいる利用者からは第１画像が視認されない。また、第２Ｇ副画素３０１ａからも光が射出されないため、視野範囲ａｒ２２にいる利用者からは第２画像が視認されない。従って、図１２に示すように、視野範囲ａｒ２０にいる利用者のみが第１画像を視認でき、視野範囲ａｒ２３にいる利用者のみが第２画像を視認できる。

以上説明した第５実施例の画像表示装置によれば、レンチキュラーレンズの曲面の位置による屈折率の変化を利用して、複数の画像をそれぞれ別々に表示する複数の視野範囲の増減を調整できる。従って、使用状況や設置位置に応じて、適宜、視野範囲を柔軟に調整できるため、画像表示装置の表示性能の向上を図ることができる。

Ｆ．変形例
（１）第１実施例では、２つの副画素から１つの副画素群を構成しているが、３つ以上の副画素から１つの副画素群を構成してもよい。こうすれば、より柔軟に視野範囲を調整できる。

（２）第１実施例および第２実施例では、副画素群に含まれる副画素のうち、一つの副画素への駆動信号の供給を遮断しているが、例えば、２つ以上の副画素への駆動信号の供給を制御してもよい。

（３）第５実施例では、第１副画素群および第２副画素群のそれぞれに含まれる副画素への駆動信号の供給を遮断しているが、いずれか一方の副画素群に含まれる副画素への駆動信号の供給を遮断してもよい。

以上、本発明の種々の実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の構成をとることができる。

第１実施例における画像表示装置の概略構成を例示する説明図。 第１実施例における下部ガラス基板の詳細構成を示すブロック図。 第１実施例における液晶パネルの副画素とパララックスバリアの開口部との位置関係について説明する模式図。 第１実施例における通常動作時の視野範囲を例示する説明図。 第１実施例における視野範囲制御時の視野範囲を例示する説明図。 第２実施例における液晶パネルの副画素とＣＦバリアの開口部との位置関係について説明する模式図。 第２実施例における視野範囲制御時の視野範囲を例示する説明図。 第３実施例における視野範囲制御時の視野範囲を例示する説明図。 第４実施例における視野範囲制御時における視野範囲の変化について説明する模式図。 第５実施例における画像表示装置の概略構成を例示する斜視図。 第５実施例における画像表示装置の指向性表示方式について説明する模式図。 第５実施例における画像表示装置の視野範囲制御について説明する模式図。

符号の説明

２６…素子
２８…データ線
２９…走査線
７０…画素テーブル
７１…副画素列
７５…副画素列
１００…画像表示装置
１０４…液晶パネル駆動部
１０５…上部偏光板
１１０…視差バリア
１１０…パララックスバリア
１１２…開口部
１１２ａ…開口部
１１５…上部ガラス基板
１２０…カラーフィルタ層
１２１…フィルタ要素
１２２…フィルタ要素
１２５…液晶層
１２８…ブラックマトリクス
１３０…下部ガラス基板
１３５…下部偏光板
１４０…バックライト
１５０…液晶パネル
１６０…液晶パネル駆動部
１７０…視野範囲制御部
２１２…開口部
２１２ａ…開口部
４００…レンチキュラーレンズ
４０１…シリンドリカルレンズ
４０１ａ…シリンドリカルレンズ
４５０…フィルタ対向面
１５０…液晶パネル

Claims (6)

1. 第１の画像を第１の視方向に表示し、第２の画像を第２の視方向に表示可能な画像表示装置であって、
   光源と、
   駆動信号によって駆動され、第１の画像の形成に用いられる複数の第１副画素と駆動信号によって駆動され、第２の画像を構成する複数の副画素とが配置されている表示部と、
   前記各第１副画素および前記各第２副画素から射出された光のうち所定の波長の光を透過させる複数色のフィルタ要素を有するカラーフィルタであって、前記複数色の前記フィルタ要素のうちいずれか１色のフィルタ要素は、連続して配置されている少なくとも２つの前記第１副画素から構成される第１副画素群と、連続して配置されている少なくとも２つの前記第２副画素から構成される第２副画素群と、に対応づけられている、カラーフィルタと、
   前記各第１副画素からの射出光を前記第１の視方向に向けるとともに、前記各第２副画素からの射出光を前記第２の視方向に向けるための射出方向規制手段と、
   前記第１の画像が視認される視野範囲に光を射出する前記第１副画素群に含まれる第１副画素のうち少なくとも１つへの前記駆動信号の供給を制御する視野範囲制御手段と、を備える、画像表示装置。
2. 請求項１記載の画像表示装置であって、
   視野範囲制御手段は、更に、前記第２の画像が視認される視野範囲に光を射出する前記第２副画素群に含まれる第２副画素のうち少なくとも１つへの前記駆動信号の供給を制御する、画像表示装置。
3. 請求項１記載の画像表示装置であって、
   前記射出方向規制手段は、複数の開口部および複数の遮光部を有し、
   前記各第１副画素群および前記各第２副画素群は、前記複数の開口部のうちのいずれか一つの開口部に対応づけられており、
   前記視野範囲制御手段は、前記各第１副画素群に含まれる第１副画素のうち、前記各第１副画素群と同一の前記開口部に対応付けられている前記第２副画素群に近接して配置されている少なくとも１つの第１副画素への駆動信号の供給を制御する、画像表示装置。
4. 請求項３記載の画像表示装置であって、
   前記視野範囲制御手段は、更に、前記各第２副画素群に含まれる第２副画素のうち、前記各第２副画素群と同一の前記開口部に対応付けられている前記第１副画素群に近接して配置されている少なくとも１つの第２副画素への駆動信号の供給を制御する、画像表示装置。
5. 請求項１記載の画像表示装置であって、
   前記視野範囲制御手段は、前記各第１副画素および前記各第２副画素のそれぞれへの前記駆動信号が、前記各第１副画素および前記各第２副画素から、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素の配列の行方向および列方向の少なくとも一方の方向に１副画素以上ずれた位置に配置されている各副画素へ入力されるよう制御する、画像表示装置。
6. 請求項１記載の画像表示装置であって、
   前記射出方向規制手段は、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素の配列の列方向に沿って曲面が形成され、前記複数の第１副画素および前記複数の第２副画素の配列の行方向に沿って伸びたシリンドリカルレンズを複数有するレンチキュラーレンズによって構成されており、
   前記各第１副画素群および前記第２副画素群は、前記複数のシリンドリカルレンズのうちのいずれか一つのシリンドリカルレンズに対応付けられている、画像表示装置。

Images