JP4167516B2

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Publication number: JP4167516B2
Application number: JP2003075915A
Authority: JP
Inventors: 定男井置; 三治有沢; 誠次郎富田
Original assignee: Arisawa Mfg Co Ltd
Current assignee: Arisawa Mfg Co Ltd
Priority date: 2003-03-19
Filing date: 2003-03-19
Publication date: 2008-10-15
Anticipated expiration: 2023-03-19
Also published as: JP2004286826A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像表示装置に関し、特に、観察者が特別なメガネをかけることなく立体視することができる三次元画像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来三次元画像表示装置は、光源の前面左右に偏光方向が直交する右眼用偏光フィルタ部と左眼用偏光フィルタ部とを配置し、この各フィルタ部を通過した各光をフレネルレンズで平行光として液晶表示素子に照射し、この液晶表示素子の両面の偏光フィルタのそれぞれを、１水平ライン毎に互いに直交する直線偏光フィルタライン部を交互に配置し、且つ、光源側と観察側の対向する直線偏光フィルタライン部を直交する偏光方向とし、液晶表示素子の液晶パネルには２枚の偏光フィルタの透光ラインに合わせて１水平ライン毎に右眼用と左眼用の映像情報を交互に表示する構成であった。また、光源側の偏光フィルタを１水平ライン毎に互いに直交する直線偏光フィルタライン部を交互に配置し、観察側の偏光フィルタを光源側の偏光フィルタの一方の直線偏光フィルタライン部を有する直線偏光フィルタとし、液晶表示素子の液晶パネルには光源側の偏光フィルタの透光ラインに合わせて１水平ライン毎に右眼用と左眼用の映像情報を交互に表示する構成であった（例えば、特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−６３１９９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この従来の画像表示装置においては、２つの光源からの光を、互いに偏光方向が異なる２つの偏光フィルタに、それぞれ独立して透過させるようになっているが、一方の光源の光が他方の偏光フィルタを通ってしまうと、偏光の異なる光が重なるクロストークが発生してしまい、この場合、立体画像を認識しにくくなっていた。さらに、光源の光量を大きくするために、光源を一列に沢山並べてしまうと、左眼用の光源の光と右眼用の光源の光との分離が一層困難になり、左眼用の光源からの光が右眼用偏光フィルタ部に入ったり、あるいは右眼用の光源からの光が左眼用偏光フィルタ部に入ったりして、大きなクロストークが発生してしまい、立体画像が余計に認識しにくくなっていた。
【０００５】
この発明は、このような問題点を解決することを目的とする。
【０００６】
第１の発明は、光源から照射される光を特定の偏光の光に変化させる第１偏光フィルタと、光源から照射される光を前記特定の偏光の光と偏光軸が直交する偏光の光に変化させる第２偏光フィルタと、一方の偏光フィルタを透過した光を観察者の左眼に到達する方向に、他方の偏光フィルタを透過した光を観察者の右眼に到達する方向に、屈折させて液晶表示パネルに照射する光学手段と、前記液晶表示パネルの表示単位毎に、前記光学手段からの光の偏光を異ならせて出射させる微細位相差板と、を備える画像表示装置において、前記光源が、前記第１偏光フィルタに光を透過させる第１光源グループと、前記第２偏光フィルタに光を透過させる第２光源グループとに、区分構成され、前記第１、第２光源グループの各光源と前記光学手段との間に、前記第１偏光フィルタと前記第２偏光フィルタとを並べて配置する取付フレーム部材が配設され、前記第１、第２光源グループの各光源と前記第１、第２偏光フィルタとの間に、光源から出射される光を一定の方向に収束させながら放射させる光路収束手段を備えると共に、前記光路収束手段には光の放射を行う光放射面が形成され、前記取付フレーム部材には、前記各偏光フィルタ同士を並べる方向に所定の幅を有する隔壁が、前記各偏光フィルタと前記光路収束手段の光放射面との間に形成され、前記隔壁の一方の面には、前記光路収束手段の光放射面が当接し、前記隔壁の他方の面には、前記隔壁の幅内に前記各偏光フィルタ同士の境界部が臨んだ状態で、前記各偏光フィルタが配置され、前記隔壁によって、前記第１光源グループの光源から前記第１偏光フィルタへ至る光路と、前記第２光源グループの光源から前記第２偏光フィルタへ至る光路との間の光の透過を防止する遮蔽部が形成される。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記取付フレーム部材は、開口を有する枠体であって、前記第１偏光フィルタに対応する開口領域と前記第２偏光フィルタに対応する開口領域との境界部に沿って、前記隔壁が形成される。
【００１６】
本発明では、左眼用画像を観察者の左眼側に、右眼用画像を観察者の右眼側に向かわせる画像表示装置において、光源を、第１光源グループと第２光源グループとに区分構成し、第１光源グループから第１偏光フィルタへの光路と第２光源グループから第２偏光フィルタへの光路との間に、光の透過を防止する遮蔽部を設けたので、左眼用の偏光フィルタを通過した光による左眼用画像が観察者の右眼に到達したり、右眼用の偏光フィルタを通過した光による右眼用画像が観察者の左眼に到達して左眼用画像と右眼用画像とが重なるクロストークを発生することを抑えることができ、観察者は立体画像を認識しやすくなる。
【００１７】
特に、偏光フィルタを配置する取付フレーム部材に遮蔽部を設けることによって、第１光源グループからの光が第２偏光フィルタを通過したり、第２光源グループからの光が第１偏光フィルタを通過することを低減できる。
【００１８】
更に、光放射面の当接と、各偏光フィルタ同士の境界部を遮蔽部の幅内に収めたことにより、対応しない光源と偏光フィルタ同士を、遮蔽部によってより一層、分断できる。また、遮蔽部の幅の分だけ各偏光フィルタがずれて良いだけの設計自由度を持たせることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
【００２４】
図１〜図３は、本発明の実施の形態の画像表示装置の斜視図と分解斜視図と画像表示装置本体の分解斜視図である。
【００２５】
画像表示装置２００は、前面カバーパネル２０１と後部カバ−ボックス２０２とにより構成される外装ケースに画像表示装置本体２２０が組み入れられる。
【００２６】
画像表示装置本体２２０は、前面ユニット２２１（前側構成部）と後部ユニット２２２（後側構成部）等から構成される。
【００２７】
前面ユニット２２１は、取付ベース２２３にカバー枠２２４、レンズ保持枠を介してディフューザ（拡散板）２２６、液晶表示パネルユニット２２７、フレネルレンズ２２８（光学手段）が組み付けられる。
【００２８】
フレネルレンズ２２８は、一側面に同心円上の凹凸を有するレンズ面を有した平板状の凸レンズで、液晶表示パネルユニット２２７の後面に配設される。
【００２９】
液晶表示パネルユニット２２７は、後述するように、第１、第２偏光板２３０，２３１と液晶表示パネル２３２と微細位相差板２３３とから構成される。
【００３０】
ディフューザ２２６は、液晶表示パネルパネルユニット２２７を透過した光を上下方向に拡散する拡散手段として機能するもので、液晶表示パネルユニット２２７の前面に配設される。
【００３１】
後部ユニット２２２は、前面ユニット２２１のフレネルレンズ２２８の後方側に上部空間を、その下方に下部空間を形成する後部ケース２３７に、光源ユニット２３８、ミラー（反射部材）２４０が組み付けられる。
【００３２】
光源ユニット２３８は、後述するように、所定形状のホルダ２４２に光源２４３（左眼用の光源２４３ａ、右眼用の光源２４３ｂ）が配置され、後部ケース２３７の下部空間の後部壁２４４に、後傾して、液晶表示パネルユニット２２７に対して光源２４３が左右方向に配列されるように、取り付けられる。
【００３３】
ミラー２４０は、光源ユニット２３８の光源２４３の光をフレネルレンズ２２８に照射（反射）するように、後部ケース２３７の上部空間の所定角度前傾した上半壁に取り付けられる。
【００３４】
光源２４３は、ホルダ２４２を介して、それぞれ光軸中心がフレネルレンズ２２８のほぼ中心部を通るように、フレネルレンズ２２８の中心部からほぼ等距離に位置するように、かつその焦点距離にほぼ等しい距離に来るように、配置される（光源２４３の光、フレネルレンズ２２８の中心部からの距離は、ミラー２４０を系路にする）。
【００３５】
光源２４３の前面には、後述するように、偏光フィルタ２４６（第１偏光フィルタ２４６ａ、第２偏光フィルタ２４６ｂ）が配設される。
【００３６】
画像表示装置本体２２０の裏面側には、基板ホルダ２９０、２９１を介して液晶表示パネル駆動用の基板が配設される。また、光源２４３の冷却用のファン２９２が取り付けられる。
【００３７】
図４は画像表示装置２２０の機能説明図である。
【００３８】
光源２４３の右側（左眼用）の光源２４３ａの前面には第１偏光フィルタ２４６ａが、左側（右眼用）の光源２４３ｂの前面には第２偏光フィルタ２４６ｂが配設されている。第１偏光フィルタ２４６ａと第２偏光フィルタ２４６ｂとは透過する光の偏光が異なる（例えば、第１偏光フィルタ２４６ａと第２偏光フィルタ２４６ｂとで透過する光の偏光を９０度ずらす）ように設定されている。
【００３９】
光源２４３ａ、２４３ｂから放射された光は、偏光フィルタ２４６ａ、２４６ｂによって一定の偏光の光のみが透過される。すなわち、右側の光源２４３ａから放射され偏光フィルタ２４６ａを通過した光と、左側の光源２４３ｂから放射され偏光フィルタ２４６ｂを通過した光とが異なる偏光の光としてフレネルレンズ２２８に照射される。後述するように、第１偏光フィルタ２４６ａを通過した光は観察者の左目に到達し、第２偏光フィルタ２４６ｂを通過した光は観察者の右目に到達するようになっている。
【００４０】
偏光フィルタ２４６ａ、２４６ｂを透過した光はフレネルレンズ２２８に照射される。フレネルレンズ２２８は凸レンズであり、フレネルレンズ２２８では左右の光源２４３ａ、２４３ｂから拡散するように放射された光の光路を略平行に屈折して微細位相差板２３３を透過して、液晶表示パネル２３２に照射する。
【００４１】
このとき、微細位相差板２３３から照射される光は、上下方向に広がることがないように出射され、液晶表示パネル２３２に照射される。すなわち、微細位相差板２３３の特定の領域を透過した光が、液晶表示パネル２３２の特定の表示単位の部分を透過するようになっている。
【００４２】
また、液晶表示パネル２３２に照射される光のうち、第１偏光フィルタ２４６ａを通過した光と第２偏光フィルタ２４６ｂを通過した光とは、異なる角度でフレネルレンズ２２８に入射し、フレネルレンズ２２８で屈折して左右異なる経路で液晶表示パネル２３２から放射される。
【００４３】
液晶表示パネル２３２は、２枚のガラス基材の間に所定の角度（例えば、９０度）ねじれて配向された液晶等（図示しない）が配置されており、例えば、ＴＦＴ型の液晶表示パネルに構成されている。液晶表示パネル２３２に入射した光は、液晶に電圧が加わっていない状態では、入射光の偏光が９０度ずらして出射される。一方、液晶に電圧が加わっている状態では、液晶のねじれが解けるので、入射光はそのままの偏光で出射される。
【００４４】
液晶表示パネル２３２の光源２４３側には、微細位相差板２３３及び偏光板２３１（第２偏光板）が配置されており、観察者側には、偏光板２３０（第１偏光板）が配置されている。
【００４５】
微細位相差板２３３は、光透過性の基材２３４に、微細な幅の１／２波長板２３５が設けられた領域２３６ａと、１／２波長板２３５が設けられていない１／２波長板２３５の幅と同一の微細な幅の領域２３６ｂとが繰り返して設けられている。この領域２３６ａ、２３６ｂは、液晶表示パネル２３２の表示単位と略同一のピッチとして、表示単位毎（すなわち、表示単位の水平ライン毎）に交互に設けられている。
【００４６】
１／２波長板２３５は、その光学軸を第１偏光フィルタ２４６ａを透過する光の偏光軸と４５度傾けて配置して、第１偏光フィルタ２４６ａを透過した光の偏光軸を９０度回転させて出射する。すなわち、第１偏光フィルタ２４６ａを透過した光の偏光を９０度回転させて、第２偏光フィルタ２４６ｂを透過する光の偏光と等しくする。すなわち、微細位相差板２３３の光の位相を変化させる領域２３６ａは、第１偏光フィルタ２４６ａを透過した光を、第２偏光フィルタ２４６ｂを透過した光の偏光と等しくして透過する。同様に、この領域２３６ａは、第２偏光フィルタ２４６ｂを透過した光を、第１偏光フィルタ２４６ａを透過した光の偏光と等しくして透過する。
【００４７】
一方、微細位相差板２３３の光の位相を変化させない領域２３６ｂは、第１偏光フィルタ２４６ａを透過した光と、第２偏光フィルタ２４６ｂを透過した光の双方を、偏光軸を回転させずに、そのまま透過させる。
【００４８】
この微細位相差板２３３の偏光特性の繰り返しは、液晶表示パネル２３２の表示単位と略同一のピッチとして、表示単位毎（すなわち、表示単位の水平ライン毎）に透過する光の偏光が異なるようにする。よって、液晶表示パネル２３２の表示単位の水平ライン（走査線）毎に対応する微細位相差板の偏光特性が異なるようになって、水平ライン毎に出射する光の方向が異なる。
【００４９】
偏光板２３１は第２偏光板として機能し、第２偏光フィルタ２４６ｂを透過した光と同一の偏光の光を透過する偏光特性を有する。すなわち、第２偏光フィルタ２４６ｂを透過した光は、微細位相差板２３３の光の位相を変化させない領域２３６ｂを透過した光のみが第２偏光板２３１を透過し、第１偏光フィルタ２４６ａを透過した光は、微細位相差板２３３の光の位相を変化させる領域２３６ａを透過して偏光軸を９０度回転させられた光のみが第２偏光板２３１を透過する。また、偏光板２３０は第１偏光板として機能し、偏光板２３１と９０度異なる偏光の光を透過する偏光特性を有する。
【００５０】
このような微細位相差板２３３、偏光板２３１及び偏光板２３０を液晶表示パネル２３２に貼り合わせて、微細位相差板２３３、偏光板２３１、液晶表示パネル２３２及び偏光板２３０を組み合わせて画像表示装置を構成する。このとき、液晶に電圧が加わった状態では、偏光板２３１を透過した光は偏光板２３０を透過する。一方、液晶に電圧が加わっていない状態では、偏光板２３１を透過した光は偏光が９０度ねじれて液晶表示パネル２３２から出射されるので、偏光板２３０を透過しない。
【００５１】
ディフューザ２２６は、第１偏光板２３０の前面側（観察者側）に取り付けられており、液晶表示パネルを透過した光を上下方向に拡散する。
【００５２】
図５は、画像表示装置２２０の駆動回路６００を示すブロック図である。
【００５３】
画像表示装置を駆動するための主制御回路６０１には、ＣＰＵ６１１、プログラムなどを予め格納したＲＯＭ６１２、ＣＰＵ６１１の動作時にワークエリアとして使用されるメモリであるＲＡＭ６１３が設けられている。これらのＣＰＵ６１１、ＲＯＭ６１２及びＲＡＭ６１３はバス６１８によって接続されている。このバス６１８はＣＰＵ６１１がデータの読み書きをするために使用するアドレスバス及びデータバスから構成されている。
【００５４】
また、外部との入出力を司る通信インターフェース６１５、入力インターフェース６１６及び出力インターフェース６１７が、バス６１８に接続されている。通信インターフェース６１５は、所定の通信プロトコルに従ってデータ通信を行うためのデータ入出力部である。入力インターフェース６１６、出力インターフェース６１７は、画像表示装置に表示する画像データを入出力する。
【００５５】
また、バス６１８には、表示制御回路６０２のグラフィック・ディスプレイ・プロセッサ（ＧＤＰ）６５１が接続されている。ＧＤＰ６５１は、ＣＰＵ６１１によって生成された画像データを演算し、ＲＡＭ６５３に設けられたフレームバッファに書き込んで、画像表示装置に対して出力する信号（RGB、V BLANK、V_SYNC、H_SYNC）を生成する。ＧＤＰ６５１には、ＲＯＭ６５２及びＲＡＭ６５３が接続されており、ＲＡＭ６５３には、ＧＤＰ６５１が動作するためのワークエリア及び表示データを記憶するフレームバッファが設けられている。また、ＲＯＭ６５２には、ＧＤＰ６５１が動作するために必要なプログラム及びデータが記憶されている。
【００５６】
また、ＧＤＰ６５１には、ＧＤＰ６５１にクロック信号を供給する発振器６５８が接続されている。発振器６５８が生成するクロック信号は、ＧＤＰ６５１の動作周期を規定し、ＧＤＰ６５１から出力される同期信号（例えば、V_SYNC、VBLAMNK）の周期を生成する。
【００５７】
ＧＤＰ６５１から出力されるＲＧＢ信号は、γ補正回路６５９に入力されている。このγ補正回路６５９は、画像表示装置の信号電圧に対する照度の非線形特性を補正して、画像表示装置の表示照度を調整して、画像表示装置に対して出力するＲＧＢ信号を生成する。
【００５８】
合成変換装置６７０は、右目用フレームバッファ、左目用フレームバッファ及び立体視用フレームバッファが設けられており、ＧＤＰ６５１から送られてきた右目用画像を右目用フレームバッファに書き込み、左目用画像を左目用フレームバッファに書き込む。そして、右目用画像と左目用画像とを合成して立体視用画像を生成して立体視用フレームバッファに書き込んで、立体視用画像データをＲＧＢ信号として画像表示装置に出力する。
【００５９】
この右目用画像と左目用画像との合成による立体視用画像の生成は、微細位相差板２３３の１／２波長板２３５の間隔毎に、右目用画像と左目用画像と組み合わせる。具体的には、本実施の形態の画像表示装置の微細位相差板２３３の１／２波長板２３５は液晶表示パネル２３２の表示単位の間隔で配置されているので、液晶表示パネル２３２の表示単位の横方向ライン（走査線）毎に右目用画像と左目用画像とが交互に表示されるように立体視用画像を表示する。
【００６０】
Ｌ信号出力中にＧＤＰ６５１から送信されてきた左目用画像データを左目用フレームバッファに書き込み、Ｒ信号出力中にＧＤＰ６５１から送信されてきた右目用画像データを右目用フレームバッファに書き込む。そして、左目用フレームバッファに書き込まれた左目用画像データと、右目用フレームバッファに書き込まれた右目用画像データとを走査線一本毎読み出して、立体視用フレームバッファに書き込む。
【００６１】
画像表示装置内には液晶ドライバ（LCD DRV）６８１、バックライトドライバ（BL DRV）６８２が設けられている。液晶ドライバ（LCD DRV）６８１は、合成変換装置６７０から送られてきたV BLANK信号、V_SYNC信号、H_SYNC信号及びＲＧＢ信号に基づいて、液晶表示パネルの電極に順次電圧をかけて、液晶表示パネルに立体視用の合成画像を表示する。
【００６２】
バックライトドライバ６８２は、ＧＤＰ６５１から出力されたDTY_CTR信号に基づいてバックライト（光源２４３）に加わる電圧のデューティー比を変化させて、液晶表示パネル２３２の明るさを変化させる。
【００６３】
図６〜図９は、光源ユニット２３８の前側斜視図と後側斜視図と分解斜視図と断面図である。
【００６４】
光源ユニット２３８は、光源２４３とプリズム２４５と偏光フィルタ２４６とホルダ２４２とから構成される。
【００６５】
光源２４３は、金属製の基板２４７の所定長さの中央部２５０ａとその両側の基板前面方向に所定角度斜行した周辺部２５０ｂとに、所定数の発光素子（ＬＥＤ：白色発光ダイオード等）２４８が線状に配列して取り付けられると共に、基板２４７の中央部２５０ａの中心部位を境界Ｋ（発光素子２４８の配列の間隙）に、左側（図８、図９の場合）に配列された発光素子２４８が左眼用の光源２４３ａ（第１光源グループ）に、右側（図８、図９の場合）に配列された発光素子２４８が右眼用の光源２４３ｂ（第２光源グループ）に区分される。
【００６６】
基板２４７は、中央部２５０ａの発光素子２４８を配設してない幅方向の端部中央に所定の切り欠き部２５２が形成される。また、基板２４７の左右方向の一端には、光源２４３に電源を供給する配線を接続するためのコネクタ接続部２９５が設けられる。
【００６７】
プリズム２４５（光路収束手段）は、発光素子２４８の光の拡散を防ぎ指向性を持たせて所定角度の拡がりで出射させるように、発光素子２４８側の底面（入光面）面積を小さく、偏光フィルタ２４６側の頂面（出光面）面積を大きく長方形にした略くさび形状に形成されると共に、中央部２５０ａ、周辺部２５０ｂの発光素子２４８に対応して、中央部、周辺部のプリズム２４５毎に中央プリズム体２５３ａ（光路収束手段）、周辺プリズム体２５３ｂ（光路収束手段）として一体形成される。各プリズム体２５３ａ、２５３ｂの出光面部の両縁部にはそれぞれ取付用の突起部２５４が形成され、突起部２５４に位置決め用の溝２５４ａが設けられる。
【００６８】
偏光フィルタ２４６は、左眼用の発光素子２４８（光源２４３ａ）の光を左眼用の偏光の光にする第１偏光フィルタ２４６ａと、右眼用の発光素子２４８（光源２４３ｂ）の光を右眼用の偏光の光にする第２偏光フィルタ２４６ｂとが設けられ、第１偏光フィルタ２４６ａと第２偏光フィルタ２４６ｂとが、互いの偏光軸を直交する向きに、光透過性の可撓性を有する基材２５５（例えば、樹脂）に、基材２５５の中央を境界に左右対称に貼り付けられる。
【００６９】
ホルダ２４２は、収納部２５６を形成する側部カバー部材２５７ａと、収納ベース部材２５７ｂと、カバー枠２５８（取付フレーム部材）とにより構成される。
【００７０】
側部カバー部材２５７ａは、中央部に対して両側の周辺部を所定角度ホルダ前面方向に斜行するように形成され、内壁に底辺に沿って底辺から所定高さに基板２４７を支持する受け台２６０が、内壁の上部にプリズム体２５３ａ、２５３ｂの突起部２５４を受け、突起部２５４の溝２５４ａに係合する係合突起２６１ａを介してプリズム体２５３ａ、２５３ｂを位置決め支持する係止受部２６１が形成される。
【００７１】
側部カバー部材２５７ａの中央部の外面には前面ユニット２２１の下部に取り付けられる光源カバー２６２の掛止穴と嵌合する嵌合突起２６３が形成され、両側の周辺部には端部中央に所定の空気取入口が開設される。
【００７２】
収納ベース部材２５７ｂは、中央部に対して両側の周辺部を所定角度ホルダ前面方向に斜行するように形成されると共に、壁部２６６内に基板２４７の幅に対応して凹部２６８が形成される。底壁の両側の周辺部には端部に所定の空気取入口が開設され、凹部２６８に底壁に沿って底壁から所定高さに基板２４７を支持する受け溝（図示しない）が、壁部２６６の内壁の上部に側部カバー部材２５７ａに同じくプリズム体２５３ａ、２５３ｂの突起部２５４を受け、突起部２５４の溝２５４ａに係合する係合突起２６１ａを介してプリズム体２５３ａ、２５３ｂを位置決め支持する係止受部（図示しない）が形成される。
【００７３】
壁部２６６の両側の周辺部の外面にはホルダ２４２を後部ケース２３７の後部壁２４４に取り付けるための取付用ボス２７２が形成され、中央部には壁部２６６の凹部２６８の中央に基板２４７の切り欠き部２５２に対応して所定の空気排出口２７３が開設される。この空気排出口２７３は、後部ケース２３７の後部壁２４４に形成されたダクト口を介してファン２９２に接続される。
【００７４】
カバー枠２５８は、側部カバー部材２５７ａ、収納ベース部材２５７ｂとを組み合わせてできる収納部２５６の開口面に偏光フィルタ２４６（第１偏光フィルタ２４６ａ、第２偏光フィルタ２４６ｂ）を配設するもので、開口２７４を持つ湾曲形状（弧状）の枠体から構成される。開口２７４を囲う枠部の内周には、偏光フィルタ２４６を湾曲状態に装着するように、偏光フィルタ２４６の周縁部を受ける曲形状の受け部２７５が、枠部の上部数カ所には、偏光フィルタ２４６の周縁部の抑え２７７が、枠部の両端上部には、偏光フィルタ２４６の左右方向への動きを規制する起立部２７６が形成される。枠部の周囲下部には、側部カバー部材２５７ａ、収納ベース部材２５７ｂの外面に突設した係合受部２７８に係止する係合爪２８０が形成される。ただし、図６、図７では、枠部の上部中央の抑え２７７は図示省略している。
【００７５】
そして、カバー枠２５８の開口２７４は、開口２７４の中央を境界Ｌに、左側（図８、図９の場合）が第１偏光フィルタ２４６ａの開口領域２７４ａに、右側（図８、図９の場合）が第２偏光フィルタ２４６ｂの開口領域２７４ｂに設定されると共に、これらの開口領域２７４ａ、２７４ｂの境界部つまり開口２７４の中央の境界Ｌに沿って枠部に隔壁２８１が設けられる。
【００７６】
図１０に示すように、この隔壁２８１は、偏光フィルタ２４６の受け部２７５からプリズム体２５３ａの頂面２５９（光放射面）に当接する深さに形成され、この隔壁２８１により、左眼用の光源２４３ａ（第１光源グループ）から第１偏光フィルタ２４６ａへの光路と、右眼用の光源２４３ｂ（第２光源グループ）から第２偏光フィルタ２４６ｂへの光路との間の光の透過を防止する遮蔽部が形成される。また、隔壁２８１は、第１偏光フィルタ２４６ａと第２偏光フィルタ２４６ｂとが並ぶ方向にＷの長さを有する幅になっており、この幅の上部へ、第１偏光フィルタ２４６ａと第２偏光フィルタ２４６ｂとの境界部が位置するようになっている。すなわち、隔壁２８１のプリズム体２５３ａ側の下部面には、プリズム体２５３ａの頂面２５９（光放射面）が当接し、偏光フィルタ２４６の側の上部面には、第１偏光フィルタ２４６ａと第２偏光フィルタ２４６ｂとの境界部が臨むように形成される。
【００７７】
図８の各部品を組み付ける手順は、まず基板２４７の発光素子２４８を配設してない側を収納ベース部材２５７ｂの凹部２６８の受け溝に差し込み、側部カバー部材２５７ａを収納ベース部材２５７ｂに、基板２４７を側部カバー部材２５７ａの受け台２６０に支持して取り付ける。次に、基板２４７の中央部２５０の発光素子２４８に中央プリズム体２５３ａのプリズム２４５を、周辺部２５１の発光素子２４８に周辺プリズム体２５３ｂのプリズム２４５を合わせて、各プリズム体２５３ａ、２５３ｂを側部カバー部材２５７ａ、収納ベース部材２５７ｂの係止受部２６１に係止して装着する。
【００７８】
次に、カバー枠２５８に偏光フィルタ２４６（第１偏光フィルタ２４６ａと第２偏光フィルタ２４６ｂとを基材２５５に並べて貼り付けたもの）を装着して、このカバー枠２５８を、側部カバー部材２５７ａ、収納ベース部材２５７ｂの開口面に、係合爪２８０を係合受部２７８に係止して取り付ける。カバー枠２５８の係合爪２８０を側部カバー部材２５７ａ、収納ベース部材２５７ｂの係合受部２７８に係止して取り付けるので、カバー枠２５８の隔壁２８１が左眼用の光源２４３ａ（第１光源グループ）と右眼用の光源２４３ｂ（第２光源グループ）との境界上ならびに中央プリズム体２５３ａの該当するプリズム２４５の境界上に位置し、またカバー枠２５８の両端上部に偏光フィルタ２４６の左右方向への動きを規制する起立部２７６を形成してあるので、カバー枠２５８の隔壁２８１が第１偏光フィルタ２４６ａと第２偏光フィルタ２４６ｂとの境界上に位置する。
【００７９】
このように構成したので、左眼用の光源２４３ａ（第１光源グループ）からの光がプリズム２４５を経て右眼用の第２偏光フィルタ２４６ｂを通過したり、右眼用の光源２４３ｂ（第２光源グループ）からの光がプリズム２４５を経て左眼用の第１偏光フィルタ２４６ａを通過することを低減できる。
【００８０】
したがって、後述するように、右眼用の第２偏光フィルタ２４６ｂを通過した光による右眼画像が観察者の左眼に到達したり、左眼用の第１偏光フィルタ２４６ａを通過した光による左眼画像が観察者の右眼に到達して左眼用画像と右眼用画像とが重なるクロストークを発生することを抑えることができるようになり、観察者は立体画像を認識しやすくなる。
【００８１】
特に、隔壁２８１とプリズム体２５３ａの頂面２５９とが当接しているので、光の光路を確実に遮ることができる。また、隔壁２８１によって、開口領域２７４ａ、２７４ｂの周囲を形成する部材が補強される。さらに、隔壁２８１の幅がＷの長さを有しているので、この長さＷの分だけ、第１偏光フィルタ２４６ａ及び第２偏光フィルタ２４６ｂを、ホルダ２４２に取り付ける際の遊びとして確保することが出来るので、設計に自由度を持たせることもできる。
【００８２】
図１１、図１２は、画像表示装置２２０の光学系を示す側面図、平面図である。ただし、図１１中、光源２４３は中央部のみを示し、点線で表した光源２４３は見かけ上の位置である。また、図１２においては、ミラー２４０を省略して、光源２４３を見かけ上の位置に、左眼用の光源２４３ａ（発光素子２４８）、右眼用の光源２４３ｂ（発光素子２４８）を概略的に表してある。プリズム２４５は図示省略してある。
【００８３】
図１１、図１２に示すように、各光源２４３ａ、２４３ｂから放射された光は偏光フィルタ２４６を透過して放射状に広がっている。
【００８４】
右側の光源２４３ａ（左眼用）から放射され第１偏光フィルタ２４６ａを透過した光（一点鎖線で光路の中心を示す）は、フレネルレンズ２２８に到達し、フレネルレンズ２２８で光の進行方向を変えられて、微細位相差板２３３、液晶表示パネル２３２を透過して左眼ゾーンに至る。
【００８５】
光源２４３の中央部位（中心から右側）に右側の光源２４３ａ（左眼用）を連続して配置してあるため、左眼ゾーンに至る光の照度は高くなる。すなわち、中心側の発光素子２４８からの光はＡＬ領域に至るが、これに隣接する発光素子２４８からの光はそのＡＬ領域に大きく重なり合った領域に出射され、このように順に隣接する発光素子２４８からの光は順に重なり合った領域に出射される。したがって、左眼ゾーンに十分な光が照射されるのである。
【００８６】
左側の光源２４３ｂ（右眼用）から放射され第２偏光フィルタ２４６ｂを透過した光（一点鎖線で光路の中心を示す）は、フレネルレンズ２２８に到達し、フレネルレンズ２２８で光の進行方向を変えられて、微細位相差板２３３、液晶表示パネル２３２を透過して右眼ゾーンに至る。
【００８７】
光源２４３の中央部位（中心から左側）に左側の光源２４３ｂ（右眼用）を連続して配置してあるため、右眼ゾーンに至る光の照度は高くなる。すなわち、中心側の発光素子２４８からの光はＡＲ領域に至るが、これに隣接する発光素子２４８からの光はそのＡＲ領域に大きく重なり合った領域に出射され、このように順に隣接する発光素子２４８からの光は順に重なり合った領域に出射される。したがって、右眼ゾーンに十分な光が照射されるのである。
【００８８】
液晶表示パネル２３２は、走査線ピッチと、微細位相差板２３３の偏光特性の繰り返しピッチとを等しくして、液晶表示パネル２３２の走査線ピッチ毎に異なる方向から到来した光を照射し、異なる方向に光を出射する。
【００８９】
右側の光源２４３ａ（左眼用）から放射され第１偏光フィルタ２４６ａを透過した光は、フレネルレンズ２２８を透過して、微細位相差板２３３に到達し、微細位相差板２３３の領域２３６ａを透過する際に偏光を９０度回転させて出射され、さらに、液晶表示パネル２３２を透過して、左眼ゾーンに至る。すなわち、液晶表示パネル２３２の領域２３６ａに対応する位置の表示素子によって表示された左目画像が左目に到達する。
【００９０】
なお、この微細位相差板２３３の領域２３６ａと交互に並んで配置されている領域２３６ｂは光の偏光を変化させないので、第１偏光フィルタ２４６ａからの光は液晶表示パネル２３２の偏光板２３１つまり液晶表示パネル２３２の領域２３６ｂに対応する位置の表示素子（右目用画像を表示）を透過することはない。
【００９１】
左側の光源２４３ｂ（右眼用）から放射され第２偏光フィルタ２４６ｂを透過した光は、フレネルレンズ２２８を透過して、微細位相差板２３３に到達し、第２偏光フィルタ２４６ｂの同一偏光の光を透過する微細位相差板２３３の領域２３６ｂを透過して、液晶表示パネル２３２を透過して、右眼ゾーンに至る。すなわち、液晶表示パネル２３２の領域２３６ｂに対応する位置の表示素子によって表示された右目画像が右目に到達する。
【００９２】
なお、この微細位相差板２３３の領域２３６ｂと交互に並んで配置されている領域２３６ａは光の偏光を変化させるので、第２偏光フィルタ２４６ｂからの光は液晶表示パネル２３２の偏光板２３１つまり液晶表示パネル２３２の領域２３６ａに対応する位置の表示素子（左目用画像を表示）を透過することはない。
【００９３】
また、前述したように、光源ユニット２３８のカバー枠２５８に設けた隔壁２８１によって、右側の光源２４３ａ（左眼用）から第１偏光フィルタ２４６ａへの光路と、左側の光源２４３ｂ（右眼用）から第２偏光フィルタ２４６ｂへの光路との間の光の透過を防止するので、右側の光源２４３ａ（左眼用）から第２偏光フィルタ２４６ｂに侵入した光が左眼ゾーンに向かったり、左側の光源２４３ｂ（右眼用）から第１偏光フィルタ２４６ａに侵入した光が右眼ゾーンに向かうことを防止できる。
【００９４】
これにより、光路間の光の侵入に起因するクロストークを低減することができる。
【００９５】
一方、フレネルレンズ２２８、液晶表示パネル２３２での複屈折や散乱によってもクロストークを生じるが、これに対し、左右方向にそれぞれ複数の発光素子２４８からなる光源２４３ａ（左眼用）、光源２４３ｂ（右眼用）を配列したので、このようなクロストークを低減することができる。
【００９６】
すなわち、左眼ゾーン、右眼ゾーンにそれぞれ十分な光を照射して、左眼ゾーンには十分な光度の左目画像が到達し、右眼ゾーンには十分な光度の右目画像が到達する。そのため、フレネルレンズ２２８、液晶表示パネル２３２での複屈折や散乱によって右目用画像が左目に、また左目用画像が右目に入っても、左目に到達する左目画像との光度差、また右目に到達する右目画像との光度差が相対的に大きくなり、クロストークを十分に抑えることができる。
【００９７】
このように、クロストークを低減でき、したがって右目画像と左目画像とによって、観察者は立体画像を認識しやすくなり、両眼視差に基づく３次元知覚により容易に立体視することができる。
【００９８】
また、右側の光源２４３ａの右周辺部位に配置された複数の発光素子２４８からの光は左眼ゾーンの左側に広角（ＤＬ領域）に出射され、左側の光源２４３ｂの左周辺部位に配置された複数の発光素子２４８からの光は右眼ゾーンの右側に広角（ＤＲ領域）に出射される。
【００９９】
したがって、画像表示装置の視野角が増大する。そのため、本画像表示装置でテレビゲーム等を行う場合あるいは本画像表示装置を遊技機（パチンコ機等）の画像表示装置に用いた場合に、遊技者だけでなく、周囲の者、大勢の人が画像を見ることができる。
【０１００】
なお、ＤＬ領域、ＤＲ領域では立体画像を見れないが、２次元画像として見ることができる。
【０１０１】
図１３、図１４は、別の実施の形態を示す。
【０１０２】
これは、カバー枠２５８の隔壁２８１を上方に延ばして、開口２７４つまり第１偏光フィルタ２４６ａの開口領域２７４ａと第２偏光フィルタ２４６ｂの開口領域２７４ｂとを隔成するようにしている。
【０１０３】
隔壁２８１は、枠部の上部中央の抑え２７７と一体構造に形成する。この上部中央の抑え２７７は、開口２７４に掛け渡して形成する。
【０１０４】
一方、第１偏光フィルタ２４６ａと第２偏光フィルタ２４６ｂとは、別々の基材３００ａ、３００ｂに貼り付けて、開口領域２７４ａ、２７４ｂに取り付ける。
【０１０５】
このようにすれば、左眼用の光源２４３ａ（第１光源グループ）からの光が右眼用の第２偏光フィルタ２４６ｂを通過したり、右眼用の光源２４３ｂ（第２光源グループ）からの光が左眼用の第１偏光フィルタ２４６ａを通過することを一層低減できる。また、隔壁２８１によって、第１偏光フィルタ２４６ａと、第２偏光フィルタ２４６ｂとが位置規制されるので、開口領域２７４ａ側に第２偏光フィルタ２４６ｂがずれ込んだり、逆に、開口領域２７４ｂ側に第１偏光フィルタ２４６ａがずれ込む恐れがなく、偏光フィルタの位置ずれによるクロストーク発生も防止できる。
【０１０６】
図１５、図１６は、別の実施の形態を示す。
【０１０７】
これは、左眼用の光源２４３ａと第１偏光フィルタ２４６ａとの間ならびに右眼用の光源２４３ｂと第２偏光フィルタ２４６ｂとの間に設けられるプリズム２４５の中央プリズム体２５３ａに突起部３２０を形成して、左眼用の光源２４３ａ（第１光源グループ）から第１偏光フィルタ２４６ａへの光路と、右眼用の光源２４３ｂ（第２光源グループ）から第２偏光フィルタ２４６ｂへの光路との間の光の透過を防止する遮蔽部を構成するようにしたものである。
【０１０８】
この場合、中央プリズム体２５３ａの出光面部に、左眼用の光源２４３ａのプリズム２４５と右眼用の光源２４３ｂのプリズム２４５との境界部Ｍに沿って、第１偏光フィルタ２４６ａの開口領域２７４ａと第２偏光フィルタ２４６ｂの開口領域２７４ｂとの境界部に向けて突出する突起部３２０を形成すると共に、この突起部３２０の表面をしぼ（でこぼこ、しわ）加工する。
【０１０９】
このようにすれば、左眼用の光源２４３ａあるいは右眼用の光源２４３ｂからプリズム２４５を経て突起部３２０に入った光は、しぼ加工によって拡散するようになり、弱まる。したがって、左眼用の光源２４３ａ（第１光源グループ）からの光がプリズム２４５を経て右眼用の第２偏光フィルタ２４６ｂを通過したり、右眼用の光源２４３ｂ（第２光源グループ）からの光がプリズム２４５を経て左眼用の第１偏光フィルタ２４６ａを通過しても、その光は弱く、クロストークを十分に抑えることができる。
【０１１０】
図１７、図１８は、別の実施の形態を示す。
【０１１１】
これは、左眼用の光源２４３ａならびに右眼用の光源２４３ｂの中央プリズム体２５３ａを予め分割構造に形成してその分割部３４０が、左眼用の光源２４３ａ（第１光源グループ）から第１偏光フィルタ２４６ａへの光路と、右眼用の光源２４３ｂ（第２光源グループ）から第２偏光フィルタ２４６ｂへの光路との間の光の透過を防止する遮蔽部を構成するようにしたものである。
【０１１２】
中央プリズム体２５３ａを予め左眼用の光源２４３ａのプリズム２４５と右眼用の光源２４３ｂのプリズム２４５との境界部Ｍに沿って分割構造に形成して、その分割面をしぼ（でこぼこ、しわ）加工する。また、この場合中央プリズム体２５３ａの出光面部に、境界部Ｍに沿って、第１偏光フィルタ２４６ａの開口領域２７４ａと第２偏光フィルタ２４６ｂの開口領域２７４ｂとの境界部に向けて突出する分割構造の突起部３４１を形成すると共に、この突起部３４１の分割面もしぼ（でこぼこ、しわ）加工する。
【０１１３】
この後、しぼ加工した分割面を接合して中央プリズム体２５３ａを構成して、ホルダ２４２に取り付ける。
【０１１４】
このようにすれば、左眼用の光源２４３ａのプリズム２４５と右眼用の光源２４３ｂのプリズム２４５との境界部Ｍを通る光を低減することができる。したがって、プリズム２４５を介して、左眼用の光源２４３ａ（第１光源グループ）からの光が右眼用の第２偏光フィルタ２４６ｂに向かったり、右眼用の光源２４３ｂ（第２光源グループ）からの光が左眼用の第１偏光フィルタ２４６ａに向かうことを十分に抑制でき、クロストークを十分に抑えることができる。
【０１１５】
各実施の形態は、カバー枠２５８、プリズム体２５３ａに、左眼用の光源２４３ａ（第１光源グループ）から第１偏光フィルタ２４６ａへの光路と、右眼用の光源２４３ｂ（第２光源グループ）から第２偏光フィルタ２４６ｂへの光路との間の光の透過を防止する遮蔽部を形成するようにしたが、左眼用の光源２４３ａの発光素子２４８と右眼用の光源２４３ｂの発光素子２４８との間に、隔壁等を設けて、遮蔽部を形成するようにしても良い。
【０１１６】
このように光源２４３ａ、２４３ｂの間に遮蔽部を形成すれば、光路間の光の侵入を一層低減できる。また、各実施の形態に組み合わせれば、クロストークを十分に防止できる。
【０１１７】
なお、中央プリズム体２５３ａの境界部Ｍ近くのプリズム２４５の周面に、しぼ（でこぼこ、しわ）加工を施したり、光を透過させないメッキ等を施しても良い。
【０１１８】
なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の画像表示装置の斜視図である。
【図２】その分解斜視図である。
【図３】画像表示装置本体の分解斜視図である。
【図４】画像表示装置の機能説明図である。
【図５】画像表示装置の駆動回路のブロック図である。
【図６】光源ユニットの前側斜視図である。
【図７】光源ユニットの後側斜視図である。
【図８】光源ユニットの分解斜視図である。
【図９】光源ユニットの断面図である。
【図１０】光源ユニットの要部断面図である。
【図１１】画像表示装置の光学系の側面図である。
【図１２】画像表示装置の光学系の平面図である。
【図１３】本発明の別の実施の形態の光源ユニットの部分分解斜視図である。
【図１４】光源ユニットの要部断面図である。
【図１５】本発明の別の実施の形態の光源ユニットの部分分解斜視図である。
【図１６】光源ユニットの要部断面図である。
【図１７】本発明の別の実施の形態の光源ユニットの部分分解斜視図である。
【図１８】光源ユニットの要部断面図である。
【符号の説明】
２００画像表示装置
２２０画像表示装置本体
２２１前面ユニット
２２２後部ユニット
２２６ディフューザ
２２７液晶表示パネルユニット
２２８フレネルレンズ
２３０第１偏光板
２３１第２偏光板
２３２液晶表示パネル
２３３微細位相差板
２３５１／２波長板
２３６ａ、２３６ｂ領域
２３７後部ケース
２３８光源ユニット
２４０ミラー
２４２ホルダ
２４３ａ左眼用の光源
２４３ｂ右眼用の光源
２４５プリズム
２４６偏光フィルタ
２４６ａ第１偏光フィルタ
２４６ｂ第２偏光フィルタ
２４７基板
２４８発光素子
２５３ａ中央プリズム体
２５３ｂ周辺プリズム体
２５７ａ側部カバー部材
２５７ｂ収納ベース部材
２５８カバー枠
２５９頂面（光放射面）
２７４開口
２７４ａ、２７４ｂ開口領域
２７７抑え
２８１隔壁
３２０突起部
３４０分割部
３４１突起部
６００駆動回路[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image display device, and more particularly to a three-dimensional image display device that allows an observer to stereoscopically view without wearing special glasses.
[0002]
[Prior art]
Conventional three-dimensional image display devices have a right-eye polarization filter section and a left-eye polarization filter section whose polarization directions are orthogonal to the front left and right of the light source, and each light passing through each filter section is parallelized by a Fresnel lens. The liquid crystal display element is irradiated as light, and the polarizing filters on both sides of the liquid crystal display element are alternately arranged with linear polarizing filter line portions orthogonal to each other for each horizontal line, and the light source side and the observation side are opposed to each other. The linear polarization filter line section to be orthogonalized has the orthogonal polarization direction, and the liquid crystal panel of the liquid crystal display element alternates video information for the right eye and left eye for each horizontal line according to the light transmission lines of the two polarization filters. It was the composition which is displayed in. In addition, linear polarization filter line portions orthogonal to each other are arranged alternately for each horizontal line in the light source side polarization filter, and the observation side polarization filter is linearly polarized light having one linear polarization filter line portion of the light source side polarization filter. As a filter, the liquid crystal panel of the liquid crystal display element is configured to alternately display video information for the right eye and the left eye for each horizontal line in accordance with the light transmission line of the polarizing filter on the light source side (for example, Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-10-63199
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in this conventional image display device, light from two light sources is transmitted through two polarization filters having different polarization directions, but the light from one light source is transmitted to the other. If the light passes through the polarizing filter, crosstalk occurs in which lights having different polarizations overlap, and in this case, it is difficult to recognize a stereoscopic image. Furthermore, if a large number of light sources are arranged in a row to increase the amount of light from the light source, it becomes more difficult to separate the light from the left eye light source and the light from the right eye light source. Light enters the right-eye polarization filter section, or light from the right-eye light source enters the left-eye polarization filter section, resulting in large crosstalk, and the stereoscopic image is recognized excessively. It was difficult to do.
[0005]
The object of the present invention is to solve such problems.
[0006]
  According to a first aspect of the present invention, a first polarizing filter that changes light emitted from a light source into light having a specific polarization, and light emitted from the light source is converted into light having a polarization axis orthogonal to the light of the specific polarization. The second polarizing filter to be changed and the light transmitted through one polarizing filter are refracted in the direction reaching the left eye of the observer, and the light transmitted through the other polarizing filter is refracted in the direction reaching the right eye of the observer. Optical means for irradiating the liquid crystal display panel, For each display unit of the liquid crystal display panel, a fine retardation plate that emits the polarized light of the light from the optical means differently, andAn image display device comprising: the light sourceBut,A first light source group that transmits light to the first polarizing filter and a second light source group that transmits light to the second polarizing filterAnd an attachment frame member for arranging the first polarizing filter and the second polarizing filter side by side between the light sources of the first and second light source groups and the optical means. Between the light sources of the second light source group and the first and second polarizing filters, there is provided an optical path converging unit that radiates light emitted from the light source while converging it in a certain direction. A light emitting surface that emits light is formed, and the mounting frame member includes a partition wall having a predetermined width in a direction in which the polarizing filters are arranged, and the light emitting surface of each polarizing filter and the light path converging means. The light emission surface of the optical path converging means is in contact with one surface of the partition wall, and the other surface of the partition wall is a boundary portion between the polarizing filters within the width of the partition wall. In the state where The optical filter is disposed, by the partition wall,The first light source groupLight sourceTo the first polarizing filterReachLight path and,Second light source groupLight sourceTo the second polarizing filterReachBetween the optical pathofShield to prevent light transmissionIs formed.
[0008]
  First2The invention of the1In the invention, the mounting frame member is a frame having an opening, and is along a boundary portion between an opening region corresponding to the first polarizing filter and an opening region corresponding to the second polarizing filter., The partitionIs formed.
[0016]
  In the present invention,In the image display device that directs the image for the left eye toward the left eye of the observer and the image for the right eye toward the right eye of the observer, the light sources are divided into a first light source group and a second light source group, Since a shielding portion for preventing light transmission is provided between the optical path from the first light source group to the first polarizing filter and the optical path from the second light source group to the second polarizing filter, the polarizing filter for the left eye is provided. The image for the left eye due to the light passing through reaches the right eye of the observer, or the image for the right eye due to the light passing through the polarizing filter for the right eye reaches the left eye of the observer and the image for the left eye and the right eye Occurrence of crosstalk that overlaps with the eye image can be suppressed, and the observer can easily recognize the stereoscopic image.
[0017]
  In particular,By providing a shielding portion on the mounting frame member on which the polarizing filter is disposed, the light from the first light source group passes through the second polarizing filter, or the light from the second light source group passes through the first polarizing filter. Can be reduced.
[0018]
  Furthermore,By contacting the light emitting surface and the boundary part between the polarizing filters within the width of the shielding part, the non-corresponding light source and the polarizing filter can be further separated by the shielding part. Further, it is possible to provide a degree of design freedom that allows each polarizing filter to be displaced by the width of the shielding portion.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0024]
1 to 3 are a perspective view, an exploded perspective view, and an exploded perspective view of an image display apparatus main body according to an embodiment of the present invention.
[0025]
In the image display device 200, the image display device main body 220 is incorporated in an outer case constituted by a front cover panel 201 and a rear cover box 202.
[0026]
The image display device main body 220 includes a front unit 221 (front side component), a rear unit 222 (rear side component), and the like.
[0027]
In the front unit 221, a diffuser (diffusion plate) 226, a liquid crystal display panel unit 227, and a Fresnel lens 228 (optical means) are assembled to a mounting base 223 via a cover frame 224 and a lens holding frame.
[0028]
The Fresnel lens 228 is a flat convex lens having a lens surface having concentric irregularities on one side surface, and is disposed on the rear surface of the liquid crystal display panel unit 227.
[0029]
As will be described later, the liquid crystal display panel unit 227 includes first and second polarizing plates 230 and 231, a liquid crystal display panel 232, and a fine retardation plate 233.
[0030]
The diffuser 226 functions as a diffuser that diffuses light transmitted through the liquid crystal display panel unit 227 in the vertical direction, and is disposed on the front surface of the liquid crystal display panel unit 227.
[0031]
In the rear unit 222, a light source unit 238 and a mirror (reflecting member) 240 are assembled to a rear case 237 that forms an upper space behind the Fresnel lens 228 of the front unit 221 and a lower space below the upper unit 221.
[0032]
As will be described later, the light source unit 238 has a light source 243 (a light source 243a for the left eye and a light source 243b for the right eye) disposed in a holder 242 having a predetermined shape, and a rear wall 244 in a lower space of the rear case 237. The light source 243 is attached to the liquid crystal display panel unit 227 so as to be tilted and arranged in the left-right direction.
[0033]
The mirror 240 is attached to the upper half wall inclined forward by a predetermined angle in the upper space of the rear case 237 so as to irradiate (reflect) the light of the light source 243 of the light source unit 238 to the Fresnel lens 228.
[0034]
The light source 243 is positioned approximately equidistant from the center of the Fresnel lens 228 so that the center of the optical axis passes through the center of the Fresnel lens 228 via the holder 242, and is approximately equal to the focal length thereof. They are arranged so as to be at a distance (the light from the light source 243 and the distance from the center of the Fresnel lens 228 make the mirror 240 a system path).
[0035]
As will be described later, polarizing filters 246 (first polarizing filter 246a and second polarizing filter 246b) are disposed on the front surface of the light source 243.
[0036]
A substrate for driving a liquid crystal display panel is disposed on the back side of the image display device main body 220 via substrate holders 290 and 291. A fan 292 for cooling the light source 243 is attached.
[0037]
FIG. 4 is a functional explanatory diagram of the image display device 220.
[0038]
A first polarizing filter 246a is disposed on the front surface of the light source 243a on the right side (for the left eye) of the light source 243, and a second polarizing filter 246b is disposed on the front surface of the light source 243b on the left side (for the right eye). The first polarizing filter 246a and the second polarizing filter 246b are set so that the polarization of the transmitted light is different (for example, the polarization of the transmitted light is shifted by 90 degrees between the first polarizing filter 246a and the second polarizing filter 246b). ing.
[0039]
As for the light emitted from the light sources 243a and 243b, only light having a certain polarization is transmitted by the polarizing filters 246a and 246b. That is, the light emitted from the right light source 243a and passing through the polarizing filter 246a and the light emitted from the left light source 243b and passing through the polarizing filter 246b are irradiated to the Fresnel lens 228 as differently polarized light. As will be described later, the light that has passed through the first polarizing filter 246a reaches the left eye of the observer, and the light that has passed through the second polarizing filter 246b reaches the right eye of the observer.
[0040]
The light transmitted through the polarizing filters 246a and 246b is irradiated to the Fresnel lens 228. The Fresnel lens 228 is a convex lens, and the Fresnel lens 228 refracts the optical path of the light radiated from the left and right light sources 243a and 243b substantially in parallel and transmits the light through the fine phase difference plate 233, and the liquid crystal display panel 232 Irradiate.
[0041]
At this time, the light emitted from the fine retardation plate 233 is emitted so as not to spread in the vertical direction and is applied to the liquid crystal display panel 232. That is, the light transmitted through a specific region of the fine retardation plate 233 is transmitted through a specific display unit portion of the liquid crystal display panel 232.
[0042]
Of the light irradiated to the liquid crystal display panel 232, the light that has passed through the first polarizing filter 246 a and the light that has passed through the second polarizing filter 246 b are incident on the Fresnel lens 228 at different angles. The light is refracted and emitted from the liquid crystal display panel 232 through different paths.
[0043]
In the liquid crystal display panel 232, a liquid crystal or the like (not shown) that is twisted and aligned at a predetermined angle (for example, 90 degrees) is disposed between two glass substrates. It is configured. Light incident on the liquid crystal display panel 232 is emitted with the polarization of the incident light shifted by 90 degrees in a state where no voltage is applied to the liquid crystal. On the other hand, in a state where a voltage is applied to the liquid crystal, the twist of the liquid crystal can be solved, so that incident light is emitted as it is with polarized light.
[0044]
A fine retardation plate 233 and a polarizing plate 231 (second polarizing plate) are arranged on the light source 243 side of the liquid crystal display panel 232, and a polarizing plate 230 (first polarizing plate) is arranged on the viewer side. ing.
[0045]
The fine retardation plate 233 includes a region 236a in which a half-wave plate 235 having a fine width is provided on a light-transmitting substrate 234, and a half-wave plate in which the half-wave plate 235 is not provided. A region 236b having the same fine width as that of 235 is repeatedly provided. The regions 236a and 236b are alternately provided for each display unit (that is, for each horizontal line of the display unit) at substantially the same pitch as the display unit of the liquid crystal display panel 232.
[0046]
The half-wave plate 235 has its optical axis inclined by 45 degrees with respect to the polarization axis of the light transmitted through the first polarization filter 246a, and rotates the polarization axis of the light transmitted through the first polarization filter 246a by 90 degrees. And exit. That is, the polarization of the light transmitted through the first polarizing filter 246a is rotated by 90 degrees so as to be equal to the polarization of the light transmitted through the second polarizing filter 246b. That is, the region 236a for changing the phase of the light on the fine retardation plate 233 transmits the light transmitted through the first polarizing filter 246a with the same polarization as the light transmitted through the second polarizing filter 246b. Similarly, the region 236a transmits the light transmitted through the second polarizing filter 246b with the same polarization as the light transmitted through the first polarizing filter 246a.
[0047]
On the other hand, the region 236b of the fine retardation plate 233 that does not change the phase of the light does not rotate the polarization axis of both the light transmitted through the first polarizing filter 246a and the light transmitted through the second polarizing filter 246b. Make it transparent.
[0048]
The repetition of the polarization characteristic of the fine retardation plate 233 is such that the polarization of light transmitted through each display unit (that is, every horizontal line of the display unit) is different with the pitch substantially the same as the display unit of the liquid crystal display panel 232. To do. Therefore, the polarization characteristics of the fine phase difference plate corresponding to each horizontal line (scanning line) of the display unit of the liquid crystal display panel 232 are different, and the direction of the emitted light is different for each horizontal line.
[0049]
The polarizing plate 231 functions as a second polarizing plate and has a polarization characteristic that transmits light having the same polarization as the light transmitted through the second polarizing filter 246b. That is, as for the light transmitted through the second polarizing filter 246b, only the light transmitted through the region 236b that does not change the phase of the light of the fine retardation plate 233 is transmitted through the second polarizing plate 231 and transmitted through the first polarizing filter 246a. Only the light whose polarization axis is rotated by 90 degrees through the region 236 a that changes the phase of the light on the fine retardation plate 233 passes through the second polarizing plate 231. In addition, the polarizing plate 230 functions as a first polarizing plate and has a polarization characteristic of transmitting light having a polarization different from that of the polarizing plate 231 by 90 degrees.
[0050]
Such a fine retardation plate 233, a polarizing plate 231 and a polarizing plate 230 are bonded to a liquid crystal display panel 232, and the fine retardation plate 233, a polarizing plate 231, a liquid crystal display panel 232 and a polarizing plate 230 are combined to form an image display device. Configure. At this time, in a state where a voltage is applied to the liquid crystal, the light transmitted through the polarizing plate 231 is transmitted through the polarizing plate 230. On the other hand, in a state where no voltage is applied to the liquid crystal, the light transmitted through the polarizing plate 231 is not transmitted through the polarizing plate 230 because the polarized light is twisted 90 degrees and emitted from the liquid crystal display panel 232.
[0051]
The diffuser 226 is attached to the front side (observer side) of the first polarizing plate 230 and diffuses light transmitted through the liquid crystal display panel in the vertical direction.
[0052]
FIG. 5 is a block diagram showing the drive circuit 600 of the image display device 220.
[0053]
A main control circuit 601 for driving the image display device is provided with a CPU 611, a ROM 612 that stores programs in advance, and a RAM 613 that is a memory used as a work area when the CPU 611 operates. These CPU 611, ROM 612, and RAM 613 are connected by a bus 618. The bus 618 includes an address bus and a data bus that are used by the CPU 611 to read and write data.
[0054]
A communication interface 615 that controls input / output with the outside, an input interface 616, and an output interface 617 are connected to the bus 618. The communication interface 615 is a data input / output unit for performing data communication according to a predetermined communication protocol. The input interface 616 and the output interface 617 input / output image data to be displayed on the image display device.
[0055]
In addition, a graphic display processor (GDP) 651 of the display control circuit 602 is connected to the bus 618. The GDP 651 calculates the image data generated by the CPU 611, writes it in a frame buffer provided in the RAM 653, and generates signals (RGB, V BLANK, V_SYNC, H_SYNC) to be output to the image display device. A ROM 652 and a RAM 653 are connected to the GDP 651. The RAM 653 is provided with a work area for operating the GDP 651 and a frame buffer for storing display data. The ROM 652 stores a program and data necessary for the GDP 651 to operate.
[0056]
Further, an oscillator 658 that supplies a clock signal to the GDP 651 is connected to the GDP 651. The clock signal generated by the oscillator 658 defines the operation period of the GDP 651 and generates a period of a synchronization signal (for example, V_SYNC, VBLAMNK) output from the GDP 651.
[0057]
The RGB signal output from the GDP 651 is input to the γ correction circuit 659. The γ correction circuit 659 corrects the non-linear characteristic of the illuminance with respect to the signal voltage of the image display device, adjusts the display illuminance of the image display device, and generates an RGB signal to be output to the image display device.
[0058]
The synthesizing / conversion device 670 includes a right-eye frame buffer, a left-eye frame buffer, and a stereoscopic frame buffer, writes the right-eye image sent from the GDP 651 into the right-eye frame buffer, and the left-eye image is used for the left-eye. Write to the frame buffer. Then, the right-eye image and the left-eye image are combined to generate a stereoscopic image, which is written in the stereoscopic frame buffer, and the stereoscopic image data is output to the image display device as an RGB signal.
[0059]
The generation of the stereoscopic image by combining the right-eye image and the left-eye image is combined with the right-eye image and the left-eye image at every interval of the half-wave plate 235 of the fine phase difference plate 233. Specifically, since the half-wave plate 235 of the fine retardation plate 233 of the image display apparatus according to the present embodiment is arranged at the interval of the display unit of the liquid crystal display panel 232, the display unit of the liquid crystal display panel 232 is displayed. The stereoscopic image is displayed so that the right-eye image and the left-eye image are alternately displayed for each horizontal line (scanning line).
[0060]
The left-eye image data transmitted from the GDP 651 during the output of the L signal is written into the left-eye frame buffer, and the right-eye image data transmitted from the GDP 651 during the output of the R signal is written into the right-eye frame buffer. Then, the left-eye image data written in the left-eye frame buffer and the right-eye image data written in the right-eye frame buffer are read for each scanning line and written into the stereoscopic frame buffer.
[0061]
In the image display device, a liquid crystal driver (LCD DRV) 681 and a backlight driver (BL DRV) 682 are provided. A liquid crystal driver (LCD DRV) 681 sequentially applies voltages to the electrodes of the liquid crystal display panel based on the V BLANK signal, the V_SYNC signal, the H_SYNC signal, and the RGB signal sent from the synthesis conversion device 670 to the liquid crystal display panel. A composite image for stereoscopic viewing is displayed.
[0062]
The backlight driver 682 changes the brightness ratio of the liquid crystal display panel 232 by changing the duty ratio of the voltage applied to the backlight (light source 243) based on the DTY_CTR signal output from the GDP 651.
[0063]
6 to 9 are a front perspective view, a rear perspective view, an exploded perspective view, and a sectional view of the light source unit 238.
[0064]
The light source unit 238 includes a light source 243, a prism 245, a polarizing filter 246, and a holder 242.
[0065]
The light source 243 has a predetermined number of light emitting elements (LED: white light emitting diodes, etc.) 248 in a central portion 250a of a predetermined length of a metal substrate 247 and peripheral portions 250b inclined at a predetermined angle toward the front surface of the substrate on both sides thereof. Are arranged in a line, and the light emitting elements are arranged on the left side (in the case of FIGS. 8 and 9) with the central portion of the central portion 250a of the substrate 247 at the boundary K (gap in the array of the light emitting elements 248). 248 is divided into a left eye light source 243a (first light source group), and the light emitting elements 248 arranged on the right side (in the case of FIGS. 8 and 9) are divided into right eye light sources 243b (second light source group). .
[0066]
In the substrate 247, a predetermined notch 252 is formed at the center of the end in the width direction where the light emitting element 248 of the center 250a is not provided. Further, a connector connecting portion 295 for connecting a wiring for supplying power to the light source 243 is provided at one end in the left-right direction of the substrate 247.
[0067]
The prism 245 (optical path converging means) has a small bottom surface (light incident surface) area on the light emitting element 248 side so as to prevent light diffusion of the light emitting element 248 and to emit light with a directivity and spread at a predetermined angle. Each of the prisms 245 in the central portion and the peripheral portion is formed corresponding to the light emitting elements 248 in the central portion 250a and the peripheral portion 250b. Are integrally formed as a central prism body 253a (optical path converging means) and a peripheral prism body 253b (optical path converging means). Mounting projections 254 are formed on both edges of the light exit surface of each prism body 253a, 253b, and positioning grooves 254a are provided on the projections 254.
[0068]
The polarizing filter 246 converts the light of the left-eye light emitting element 248 (light source 243a) into the left-eye polarized light and the right-eye light emitting element 248 (light source 243b) to the right. A second polarizing filter 246b that converts the polarized light for the eye is provided, and the first polarizing filter 246a and the second polarizing filter 246b provide light-transmitting flexibility so that the polarization axes thereof are orthogonal to each other. The substrate 255 (for example, resin) is attached to the substrate 255 (for example, resin) symmetrically with the center of the substrate 255 as a boundary.
[0069]
The holder 242 includes a side cover member 257a that forms the storage portion 256, a storage base member 257b, and a cover frame 258 (attachment frame member).
[0070]
The side cover member 257a is formed so that the peripheral portions on both sides with respect to the central portion are inclined at a predetermined angle toward the front surface of the holder, and the inner wall supports the substrate 247 from the bottom to a predetermined height along the bottom. 260 receives the protrusions 254 of the prism bodies 253a and 253b on the upper part of the inner wall, and the latch receiving part 261 positions and supports the prism bodies 253a and 253b via the engagement protrusions 261a engaged with the grooves 254a of the protrusions 254. Is formed.
[0071]
A fitting projection 263 is formed on the outer surface of the central portion of the side cover member 257a to be fitted with a retaining hole of the light source cover 262 attached to the lower portion of the front unit 221. Air intake will be opened.
[0072]
The storage base member 257b is formed so that the peripheral portions on both sides with respect to the central portion are obliquely inclined toward the front surface of the holder by a predetermined angle, and the concave portion 268 is formed in the wall portion 266 corresponding to the width of the substrate 247. The A predetermined air intake opening is provided at the end on both sides of the bottom wall, and a receiving groove (not shown) for supporting the substrate 247 at a predetermined height from the bottom wall along the bottom wall is formed in the recess 268. The projections 254 of the prism bodies 253a and 253b are similarly received by the side cover member 257a on the upper part of the inner wall of the section 266, and the prism bodies 253a and 253b are positioned via the engagement projections 261a that engage with the grooves 254a of the projection 254. A supporting latch receiving portion (not shown) is formed.
[0073]
An attachment boss 272 for attaching the holder 242 to the rear wall 244 of the rear case 237 is formed on the outer surface of the peripheral part on both sides of the wall part 266, and the substrate 247 is formed in the center part of the concave part 268 of the wall part 266. A predetermined air discharge port 273 is opened corresponding to the notch 252. The air discharge port 273 is connected to the fan 292 through a duct port formed in the rear wall 244 of the rear case 237.
[0074]
The cover frame 258 is provided with a polarizing filter 246 (a first polarizing filter 246a and a second polarizing filter 246b) on the opening surface of the storage portion 256 formed by combining the side cover member 257a and the storage base member 257b. It is formed of a curved (arc-shaped) frame having an opening 274. On the inner periphery of the frame portion that surrounds the opening 274, there are curved receiving portions 275 that receive the periphery of the polarizing filter 246 so that the polarizing filter 246 is mounted in a curved state. Upright portions 276 that restrict the movement of the polarizing filter 246 in the left-right direction are formed on the upper ends of both ends of the frame portion. Engaging claws 280 are formed in the lower part of the periphery of the frame so as to be engaged with engaging receiving portions 278 protruding from the outer surfaces of the side cover member 257a and the storage base member 257b. However, in FIG. 6 and FIG. 7, the retainer 277 at the upper center of the frame portion is omitted.
[0075]
The opening 274 of the cover frame 258 has the center of the opening 274 at the boundary L, the left side (in the case of FIGS. 8 and 9) on the opening region 274a of the first polarizing filter 246a, and the right side (in the case of FIGS. 8 and 9). ) Is set in the opening region 274b of the second polarizing filter 246b, and a partition wall 281 is provided in the frame portion along the boundary portion between these opening regions 274a and 274b, that is, the boundary L in the center of the opening 274.
[0076]
As shown in FIG. 10, the partition wall 281 is formed at a depth that abuts on the top surface 259 (light emitting surface) of the prism body 253a from the receiving portion 275 of the polarization filter 246. Prevention of light transmission between the light path from the light source 243a (first light source group) to the first polarizing filter 246a and the light path from the right eye light source 243b (second light source group) to the second polarizing filter 246b. A shielding part is formed. The partition 281 has a width having a length of W in the direction in which the first polarizing filter 246a and the second polarizing filter 246b are arranged, and the first polarizing filter 246a and the second polarizing filter are disposed above the width. The boundary with H.246b is located. That is, the top surface 259 (light emission surface) of the prism body 253a is in contact with the lower surface of the partition wall 281 on the prism body 253a side, and the first polarizing filter 246a and the second surface are on the upper surface of the polarizing filter 246 side. It is formed so that the boundary with the polarizing filter 246b faces.
[0077]
The procedure for assembling the components shown in FIG. 8 is as follows. First, the side of the substrate 247 where the light emitting element 248 is not disposed is inserted into the receiving groove of the recess 268 of the storage base member 257b, and the side cover member 257a is inserted into the storage base member 257b. The substrate 247 is supported and attached to the cradle 260 of the side cover member 257a. Next, the prism 245 of the central prism body 253a is aligned with the light emitting element 248 of the central portion 250 of the substrate 247, and the prism 245 of the peripheral prism body 253b is aligned with the light emitting element 248 of the peripheral portion 251 so that the prism bodies 253a and 253b are side by side. The cover member 257a and the storage base member 257b are locked and attached to the lock receiving portions 261.
[0078]
Next, the polarizing filter 246 (the first polarizing filter 246a and the second polarizing filter 246b arranged side by side on the substrate 255) is attached to the cover frame 258, and the cover frame 258 is attached to the side cover member 257a. Then, the engaging claw 280 is attached to the engagement receiving portion 278 by being engaged with the opening surface of the storage base member 257b. Since the engaging claw 280 of the cover frame 258 is engaged with the side cover member 257a and the engagement receiving portion 278 of the storage base member 257b and attached, the partition wall 281 of the cover frame 258 is a light source 243a (first light source) for the left eye. Group) and the right eye light source 243b (second light source group) and on the boundary of the corresponding prism 245 of the central prism body 253a, and in the horizontal direction of the polarizing filter 246 on both upper ends of the cover frame 258 Since the upright portion 276 that restricts the movement of the cover 258 is formed, the partition wall 281 of the cover frame 258 is located on the boundary between the first polarizing filter 246a and the second polarizing filter 246b.
[0079]
With this configuration, light from the left-eye light source 243a (first light source group) passes through the prism 245 and passes through the right-eye second polarizing filter 246b, or the right-eye light source 243b (second light source). Light from the light source group) can be reduced from passing through the first polarizing filter 246a for the left eye via the prism 245.
[0080]
Therefore, as will be described later, the right eye image by the light that has passed through the second polarizing filter 246b for the right eye reaches the left eye of the observer, or the left by the light that has passed through the first polarizing filter 246a for the left eye. It is possible to suppress the occurrence of crosstalk in which the eye image reaches the observer's right eye and the left-eye image and the right-eye image overlap, and the observer can easily recognize the stereoscopic image.
[0081]
In particular, since the partition wall 281 and the top surface 259 of the prism body 253a are in contact with each other, the light path of light can be reliably blocked. Further, the partition 281 reinforces the members that form the periphery of the opening regions 274a and 274b. Furthermore, since the width of the partition wall 281 has a length of W, the first polarizing filter 246a and the second polarizing filter 246b are ensured as play when attached to the holder 242 by the length W. It is possible to give design freedom.
[0082]
FIGS. 11 and 12 are a side view and a plan view showing an optical system of the image display device 220, respectively. However, in FIG. 11, the light source 243 indicates only the central portion, and the light source 243 represented by a dotted line is an apparent position. In FIG. 12, the mirror 240 is omitted, and the light source 243a (light emitting element 248) for the left eye and the light source 243b (light emitting element 248) for the right eye are schematically shown at apparent positions. It is represented. The prism 245 is not shown.
[0083]
As shown in FIGS. 11 and 12, the light emitted from the light sources 243a and 243b is transmitted through the polarizing filter 246 and spreads radially.
[0084]
The light emitted from the right light source 243a (for the left eye) and transmitted through the first polarizing filter 246a (the center of the optical path is indicated by the alternate long and short dash line) reaches the Fresnel lens 228, and the traveling direction of the light is changed by the Fresnel lens 228. Then, the light passes through the fine retardation plate 233 and the liquid crystal display panel 232 and reaches the left eye zone.
[0085]
Since the right light source 243a (for the left eye) is continuously arranged at the central portion (right side from the center) of the light source 243, the illuminance of light reaching the left eye zone is increased. That is, light from the light emitting element 248 on the center side reaches the AL region, but light from the light emitting element 248 adjacent to the light emitting element 248 is emitted to a region that greatly overlaps the AL region. Are emitted to the overlapping areas in order. Therefore, sufficient light is irradiated to the left eye zone.
[0086]
Light emitted from the left light source 243b (for the right eye) and transmitted through the second polarizing filter 246b (indicated by the alternate long and short dash line indicates the center of the optical path) reaches the Fresnel lens 228 and changes the traveling direction of the light by the Fresnel lens 228. Then, the light passes through the fine retardation plate 233 and the liquid crystal display panel 232 and reaches the right eye zone.
[0087]
Since the left light source 243b (for the right eye) is continuously arranged at the central portion (left side from the center) of the light source 243, the illuminance of light reaching the right eye zone is increased. That is, light from the light emitting element 248 on the center side reaches the AR region, but light from the light emitting element 248 adjacent to the AR region is emitted to a region that largely overlaps with the AR region, and thus the light emitting elements 248 adjacent to each other in order. Are emitted to the overlapping areas in order. Therefore, sufficient light is irradiated to the right eye zone.
[0088]
The liquid crystal display panel 232 irradiates light coming from different directions for each scanning line pitch of the liquid crystal display panel 232 by making the scanning line pitch equal to the repetition pitch of the polarization characteristics of the fine retardation plate 233 and different directions. To emit light.
[0089]
The light emitted from the right light source 243a (for the left eye) and transmitted through the first polarizing filter 246a passes through the Fresnel lens 228, reaches the fine retardation plate 233, and passes through the region 236a of the fine retardation plate 233. In this case, the polarized light is rotated by 90 degrees and emitted, and further passes through the liquid crystal display panel 232 to reach the left eye zone. That is, the left eye image displayed by the display element at a position corresponding to the region 236a of the liquid crystal display panel 232 reaches the left eye.
[0090]
Since the regions 236b arranged alternately with the regions 236a of the fine retardation plate 233 do not change the polarization of the light, the light from the first polarizing filter 246a is the polarizing plate 231 of the liquid crystal display panel 232, that is, the liquid crystal. It does not pass through the display element (displaying the right-eye image) at a position corresponding to the area 236b of the display panel 232.
[0091]
The light emitted from the left light source 243b (for the right eye) and transmitted through the second polarizing filter 246b passes through the Fresnel lens 228, reaches the fine retardation plate 233, and has the same polarization light from the second polarizing filter 246b. Is transmitted through the region 236b of the fine phase difference plate 233 that transmits the light, and is transmitted through the liquid crystal display panel 232 to reach the right eye zone. That is, the right eye image displayed by the display element at a position corresponding to the region 236b of the liquid crystal display panel 232 reaches the right eye.
[0092]
Since the regions 236a arranged alternately with the regions 236b of the fine retardation plate 233 change the polarization of light, the light from the second polarizing filter 246b is the polarizing plate 231 of the liquid crystal display panel 232, that is, the liquid crystal. The display element (displaying the left-eye image) at a position corresponding to the region 236a of the display panel 232 is not transmitted.
[0093]
Further, as described above, the partition wall 281 provided on the cover frame 258 of the light source unit 238 allows the optical path from the right light source 243a (for the left eye) to the first polarizing filter 246a and the left light source 243b (for the right eye). Transmission of light between the light source 243a (for the left eye) and the second polarization filter 246b from the right light source 243a toward the left eye zone, It is possible to prevent light that has entered the first polarizing filter 246a from the light source 243b (for the right eye) from going to the right eye zone.
[0094]
Thereby, the crosstalk resulting from the penetration | invasion of the light between optical paths can be reduced.
[0095]
On the other hand, crosstalk also occurs due to birefringence and scattering in the Fresnel lens 228 and the liquid crystal display panel 232. On the other hand, a light source 243a (for the left eye) and a light source 243b (for the left eye) each composed of a plurality of light emitting elements 248 in the left-right direction. Since the right eye) is arranged, such crosstalk can be reduced.
[0096]
That is, sufficient light is irradiated to each of the left eye zone and the right eye zone, the left eye image having sufficient luminous intensity reaches the left eye zone, and the right eye image having sufficient luminous intensity reaches the right eye zone. Therefore, due to birefringence and scattering at the Fresnel lens 228 and the liquid crystal display panel 232, the right eye image reaches the left eye, and even if the left eye image enters the right eye, the light intensity difference from the left eye image reaching the left eye, and reaching the right eye The light intensity difference from the right-eye image is relatively large, and crosstalk can be sufficiently suppressed.
[0097]
Thus, crosstalk can be reduced, and thus the observer can easily recognize a stereoscopic image by the right-eye image and the left-eye image, and can easily stereoscopically view by three-dimensional perception based on binocular parallax.
[0098]
In addition, light from the plurality of light emitting elements 248 disposed in the right peripheral portion of the right light source 243a is emitted in a wide angle (DL region) on the left side of the left eye zone, and is disposed in the left peripheral portion of the left light source 243b. Light from the plurality of light emitting elements 248 is emitted in a wide angle (DR region) on the right side of the right eye zone.
[0099]
Therefore, the viewing angle of the image display device increases. Therefore, when a video game or the like is performed on the image display device or when the image display device is used for an image display device of a game machine (pachinko machine or the like), not only the player but also the surrounding people and many people You can see the image.
[0100]
Note that a stereoscopic image cannot be seen in the DL region and the DR region, but can be seen as a two-dimensional image.
[0101]
13 and 14 show another embodiment.
[0102]
This extends the partition wall 281 of the cover frame 258 upward to separate the opening 274, that is, the opening region 274a of the first polarizing filter 246a and the opening region 274b of the second polarizing filter 246b.
[0103]
The partition wall 281 is formed integrally with the holding member 277 at the upper center of the frame portion. The upper center restraint 277 is formed so as to span the opening 274.
[0104]
On the other hand, the first polarizing filter 246a and the second polarizing filter 246b are attached to different base materials 300a and 300b and attached to the opening regions 274a and 274b.
[0105]
In this way, light from the left-eye light source 243a (first light source group) passes through the right-eye second polarizing filter 246b, or from the right-eye light source 243b (second light source group). It is possible to further reduce the light passing through the first polarizing filter 246a for the left eye. Further, since the position of the first polarizing filter 246a and the second polarizing filter 246b is regulated by the partition wall 281, the second polarizing filter 246b is shifted to the opening area 274a side, or conversely, the first polarizing filter 246b is shifted to the opening area 274b side. There is no fear that the polarizing filter 246a is displaced, and the occurrence of crosstalk due to the displacement of the polarizing filter can also be prevented.
[0106]
15 and 16 show another embodiment.
[0107]
This is because the protrusion 320 is formed in the central prism body 253a of the prism 245 provided between the light source 243a for the left eye and the first polarizing filter 246a and between the light source 243b for the right eye and the second polarizing filter 246b. The optical path from the left-eye light source 243a (first light source group) to the first polarizing filter 246a and the optical path from the right-eye light source 243b (second light source group) to the second polarizing filter 246b. A shielding portion for preventing the transmission of light is configured.
[0108]
In this case, an opening region 274a of the first polarizing filter 246a is formed along the boundary M between the prism 245 of the light source 243a for the left eye and the prism 245 of the light source 243b for the right eye on the light exit surface of the central prism body 253a. A protrusion 320 protruding toward the boundary with the opening region 274b of the second polarizing filter 246b is formed, and the surface of the protrusion 320 is processed to be wrinkled.
[0109]
In this way, the light that has entered the protrusion 320 via the prism 245 from the light source 243a for the left eye or the light source 243b for the right eye becomes diffused and weakened due to the graining process. Therefore, the light from the left-eye light source 243a (first light source group) passes through the prism 245 and passes through the right-eye second polarizing filter 246b, or from the right-eye light source 243b (second light source group). Even if the light passes through the first polarizing filter 246a for the left eye via the prism 245, the light is weak and the crosstalk can be sufficiently suppressed.
[0110]
17 and 18 show another embodiment.
[0111]
This is because the central prism body 253a of the light source 243a for the left eye and the light source 243b for the right eye is formed in advance in a divided structure, and the dividing unit 340 is first from the light source 243a (first light source group) for the left eye. A shielding unit for preventing light transmission between the optical path to the polarizing filter 246a and the optical path from the light source 243b for the right eye (second light source group) to the second polarizing filter 246b is configured. .
[0112]
The central prism body 253a is previously formed in a split structure along the boundary M between the prism 245 of the light source 243a for the left eye and the prism 245 of the light source 243b for the right eye, and the split surface is wrinkled (bumpy, wrinkled). Process. Further, in this case, a split structure that protrudes along the boundary M on the light exit surface of the central prism body 253a toward the boundary between the opening region 274a of the first polarizing filter 246a and the opening region 274b of the second polarizing filter 246b. The protrusion 341 is formed, and the dividing surface of the protrusion 341 is also processed to be wrinkled.
[0113]
Thereafter, the squeezed divided surfaces are joined to form a central prism body 253 a and attached to the holder 242.
[0114]
In this way, light passing through the boundary portion M between the prism 245 of the light source 243a for the left eye and the prism 245 of the light source 243b for the right eye can be reduced. Therefore, the light from the left-eye light source 243a (first light source group) is directed to the right-eye second polarizing filter 246b via the prism 245, or from the right-eye light source 243b (second light source group). Can be sufficiently suppressed from traveling toward the first polarizing filter 246a for the left eye, and crosstalk can be sufficiently suppressed.
[0115]
In each embodiment, the cover frame 258, the prism body 253a, the light path from the light source 243a for the left eye (first light source group) to the first polarizing filter 246a, and the light source for the right eye 243b (second light source group) A shielding portion for preventing light from being transmitted between the light path to the second polarizing filter 246b is formed, but the light emitting element 248 of the light source 243a for the left eye and the light emitting element 248 of the light source 243b for the right eye are formed. A shielding part may be formed by providing a partition or the like between them.
[0116]
Thus, if a shielding part is formed between the light sources 243a and 243b, intrusion of light between the optical paths can be further reduced. Further, when combined with each embodiment, crosstalk can be sufficiently prevented.
[0117]
It should be noted that the peripheral surface of the prism 245 near the boundary M of the central prism body 253a may be subjected to wrinkle processing or plating that does not transmit light.
[0118]
It should be understood that the embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of an image display device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view thereof.
FIG. 3 is an exploded perspective view of an image display device main body.
FIG. 4 is an explanatory diagram of functions of the image display device.
FIG. 5 is a block diagram of a drive circuit of the image display device.
FIG. 6 is a front perspective view of the light source unit.
FIG. 7 is a rear perspective view of the light source unit.
FIG. 8 is an exploded perspective view of the light source unit.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a light source unit.
FIG. 10 is a cross-sectional view of a main part of the light source unit.
FIG. 11 is a side view of an optical system of the image display apparatus.
FIG. 12 is a plan view of an optical system of the image display device.
FIG. 13 is a partially exploded perspective view of a light source unit according to another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view of a main part of the light source unit.
FIG. 15 is a partially exploded perspective view of a light source unit according to another embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a cross-sectional view of a main part of the light source unit.
FIG. 17 is a partially exploded perspective view of a light source unit according to another embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a main part of the light source unit.
[Explanation of symbols]
200 Image display device
220 Image display device main body
221 Front unit
222 Rear unit
226 Diffuser
227 LCD panel unit
228 Fresnel lens
230 1st polarizing plate
231 Second Polarizing Plate
232 LCD panel
233 Fine retardation plate
235 half wave plate
236a, 236b region
237 Rear case
238 Light source unit
240 mirror
242 Holder
243a Light source for left eye
243b Light source for right eye
245 prism
246 Polarizing filter
246a First polarizing filter
246b Second polarizing filter
247 substrate
248 Light emitting device
253a Central prism body
253b Peripheral prism body
257a Side cover member
257b Storage base member
258 cover frame
259 Top surface (light emitting surface)
274 opening
274a, 274b Opening area
277 hold down
281 Bulkhead
320 Protrusion
340 Division
341 Protrusion
600 Drive circuit

Claims

A first polarizing filter that changes light emitted from the light source into light of a specific polarization;
A second polarizing filter that changes light emitted from a light source into light having a polarization axis orthogonal to that of the specific polarization;
Optical that refracts light transmitted through one polarizing filter in a direction to reach the left eye of the observer and refracts light transmitted through the other polarizing filter in a direction to reach the right eye of the observer to irradiate the liquid crystal display panel Means ,
For each display unit of the liquid crystal display panel, a fine retardation plate that emits light with different polarizations of light from the optical means, and
In an image display device comprising:
The light source is divided into a first light source group that transmits light to the first polarizing filter and a second light source group that transmits light to the second polarizing filter, and
An attachment frame member is disposed between the light sources of the first and second light source groups and the optical means to arrange the first polarizing filter and the second polarizing filter side by side.
Optical path converging means for radiating the light emitted from the light source while converging in a certain direction is provided between each light source of the first and second light source groups and the first and second polarizing filters, and the optical path A light emitting surface for emitting light is formed on the converging means,
In the mounting frame member, a partition wall having a predetermined width in the direction in which the polarizing filters are arranged is formed between the polarizing filters and the light emission surface of the optical path converging means,
The light emission surface of the optical path converging means abuts on one surface of the partition wall,
Each polarizing filter is disposed on the other surface of the partition wall with the boundary between the polarizing filters facing within the width of the partition wall,
By the partition wall, and an optical path from the light source of the first light source group to the first polarizing filter, blocking portion for preventing transmission of light between the optical path to said second polarizing filter from a light source of the second light source group An image display device characterized in that is formed .

The mounting frame member is a frame having an opening, and the partition is formed along a boundary portion between an opening region corresponding to the first polarizing filter and an opening region corresponding to the second polarizing filter. The image display apparatus according to claim 1 .