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JP2007121720A - Display apparatus - Google Patents

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JP2007121720A
JP2007121720A JP2005314326A JP2005314326A JP2007121720A JP 2007121720 A JP2007121720 A JP 2007121720A JP 2005314326 A JP2005314326 A JP 2005314326A JP 2005314326 A JP2005314326 A JP 2005314326A JP 2007121720 A JP2007121720 A JP 2007121720A
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JP
Japan
Prior art keywords
light
image
region
observer
polarization
Prior art date
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Pending
Application number
JP2005314326A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Miki Tanaka
美樹 田中
Goro Hamagishi
五郎 濱岸
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Epson Imaging Devices Corp
Original Assignee
Epson Imaging Devices Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Epson Imaging Devices Corp filed Critical Epson Imaging Devices Corp
Priority to JP2005314326A priority Critical patent/JP2007121720A/en
Publication of JP2007121720A publication Critical patent/JP2007121720A/en
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  • Stereoscopic And Panoramic Photography (AREA)
  • Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image display apparatus capable of providing an observer with a stereoscopic image without using a light source. <P>SOLUTION: The display apparatus 1 includes: a display panel 10 for displaying images: and mirror parts 32 disposed behind the display panel 10, and reflecting light made incident from the observers 50 side, thereby separating the light into light traveling to the right eye 50a of the observer 50 via areas of the display panel 10, on which the right-eye images R1 are displayed, and light traveling to the left eye 50b of the observer 50 via areas of the display panel 10, on which the left-eye images L1 are displayed. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、画像表示装置に関し、特に、観察者側に進行する光を分離する手段を備えた画像表示装置に関する。   The present invention relates to an image display device, and more particularly to an image display device provided with means for separating light traveling toward an observer.

従来、光源から照射された光を透過する開口部と遮光する遮光部とが観察者側から見て縦ストライプ状に形成された光学フィルタを用いることにより、光源から観察者側に進行する光を分離して、観察者に立体画像を提供する立体画像表示装置が知られている(たとえば、特許文献1参照)。   Conventionally, by using an optical filter in which an opening that transmits light emitted from a light source and a light-shielding portion that shields light are formed in a vertical stripe shape when viewed from the viewer side, light traveling from the light source to the viewer side is used. A stereoscopic image display apparatus that separates and provides a stereoscopic image to an observer is known (for example, see Patent Document 1).

図20は、特許文献1に開示された立体画像表示装置と同様の構成を有する従来の一例による光学フィルタを備えた立体画像表示装置を観察者が見た状態を上方から示した図である。図21は、図20に示した従来の一例による立体画像表示装置の光学フィルタの斜視図である。図20および図21を参照して、従来の一例による光学フィルタを備えた立体画像表示装置300の構成について説明する。   FIG. 20 is a diagram showing, from above, a state in which an observer has seen a stereoscopic image display device including an optical filter according to a conventional example having the same configuration as the stereoscopic image display device disclosed in Patent Document 1. FIG. 21 is a perspective view of an optical filter of the stereoscopic image display apparatus according to the conventional example shown in FIG. With reference to FIG. 20 and FIG. 21, the structure of the stereoscopic image display apparatus 300 provided with the optical filter by a conventional example is demonstrated.

従来の一例による立体画像表示装置300は、図20に示すように、画像を表示するための表示パネル310と、表示パネル310を挟み込むように配置される偏光板320および330と、偏光板330の背面側に配置される光学フィルタ340と、光学フィルタ340の背面側に配置されるバックライト350とを備えている。   As shown in FIG. 20, a stereoscopic image display device 300 according to a conventional example includes a display panel 310 for displaying an image, polarizing plates 320 and 330 arranged so as to sandwich the display panel 310, and a polarizing plate 330. An optical filter 340 disposed on the back side and a backlight 350 disposed on the back side of the optical filter 340 are provided.

表示パネル310には、観察者360の右目360aが観察するための右目用画像R10と、観察者360の左目360bが観察するための左目用画像L10とが表示されており、右目用画像R10および左目用画像L10は、それぞれ、観察者360側から見て右目360aと左目360bとを結ぶ線分に直交する方向に延びる縦ストライプ状になるように表示される。そして、右目用画像R10と左目用画像L10との組は、後述する光学フィルタ340の開口部341aに対応するように表示されている。   The display panel 310 displays a right-eye image R10 for observation by the right eye 360a of the observer 360 and a left-eye image L10 for observation by the left eye 360b of the observer 360, and the right-eye image R10 and The left-eye images L10 are displayed in a vertical stripe shape extending in a direction perpendicular to a line segment connecting the right eye 360a and the left eye 360b as viewed from the viewer 360 side. A set of the right-eye image R10 and the left-eye image L10 is displayed so as to correspond to an opening 341a of an optical filter 340 described later.

光学フィルタ340は、図20および図21に示すように、透明なガラス基板341と、ガラス基板341上に形成される遮光部342とを含んでいる。そして、ガラス基板341上の遮光部342が形成される領域以外の領域には、バックライト350からの光を透過させる機能を有する開口部341aが設けられている。そして、開口部341aおよび遮光部342は、それぞれ、観察者360側から見て右目360aと左目360bとを結ぶ線分に直交する方向に延びる縦ストライプ状になるように設けられている。そして、開口部341aおよび遮光部342の図20および図21のD方向の長さを所定の長さに設定することにより、バックライト350から開口部341aを介して出射した光を、表示パネル310の右目用画像R10が表示される領域を介して観察者360の右目360aに進行する光と、表示パネル310の左目用画像L10が表示される領域を介して観察者360の左目360bに進行する光とに分離することが可能となる。したがって、右目360aは、表示パネル310の右目用画像R10が表示される領域のみを観察するとともに、左目360bは、表示パネル310の左目用画像L10が表示される領域のみを観察する。これにより、観察者360は、立体画像を観察することが可能となる。   As shown in FIGS. 20 and 21, the optical filter 340 includes a transparent glass substrate 341 and a light shielding part 342 formed on the glass substrate 341. An opening 341 a having a function of transmitting light from the backlight 350 is provided in a region other than the region where the light shielding portion 342 is formed on the glass substrate 341. The openings 341a and the light-shielding portions 342 are each provided in a vertical stripe shape extending in a direction orthogonal to a line segment connecting the right eye 360a and the left eye 360b when viewed from the viewer 360 side. Then, by setting the lengths of the opening 341a and the light shielding portion 342 in the D direction in FIGS. 20 and 21 to a predetermined length, the light emitted from the backlight 350 through the opening 341a is displayed on the display panel 310. The light traveling to the right eye 360a of the viewer 360 through the region where the right eye image R10 is displayed and the light traveling to the left eye 360b of the viewer 360 through the region where the left eye image L10 of the display panel 310 is displayed. It can be separated into light. Therefore, the right eye 360a observes only the region where the right-eye image R10 of the display panel 310 is displayed, and the left eye 360b observes only the region where the left-eye image L10 of the display panel 310 is displayed. Thereby, the observer 360 can observe a stereoscopic image.

特許第2902958号公報Japanese Patent No. 2902958

しかしながら、図20および図21に示した立体画像表示装置300では、表示パネル310に表示される右目用画像R10および左目用画像L10を、観察者360に観察させるために、光源としてのバックライト350を設ける必要があるという問題点があった。   However, in the stereoscopic image display device 300 shown in FIGS. 20 and 21, the backlight 350 as a light source is used to cause the observer 360 to observe the right-eye image R10 and the left-eye image L10 displayed on the display panel 310. There was a problem that it was necessary to provide.

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、光源を用いずに、観察者に少なくとも立体画像を提供することが可能な画像表示装置を提供することである。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an image display device capable of providing at least a stereoscopic image to an observer without using a light source. Is to provide.

課題を解決するための手段および発明の効果Means for Solving the Problems and Effects of the Invention

上記目的を達成するために、この発明の一の局面による画像表示装置は、画像を表示するための表示パネルと、表示パネルの背面側に配置され、観察者側から入射した光を反射することにより、表示パネルの第1画像が表示される領域を介して観察者側に進行する光と、表示パネルの第2画像が表示される領域を介して観察者側に進行する光とに分離する反射手段とを備えている。   In order to achieve the above object, an image display device according to one aspect of the present invention is arranged on the back side of a display panel for displaying an image and reflects light incident from the viewer side. Thus, the light traveling to the viewer side through the region where the first image of the display panel is displayed and the light traveling to the viewer side through the region where the second image of the display panel is displayed are separated. And reflecting means.

この一の局面による画像表示装置では、上記のように、観察者側から入射した光を反射することにより、表示パネルの第1画像が表示される領域を介して観察者側に進行する光と、表示パネルの第2画像が表示される領域を介して観察者側に進行する光とに分離する反射手段を設けることによって、光源を用いずに、第1画像が付加された光と、第2画像が付加された光とを分離した状態で、観察者側に進行させることができる。これにより、たとえば、表示パネルに右目用画像(第1画像)と左目用画像(第2画像)とを表示させておけば、観察者の右目および左目に、それぞれ、右目用画像および左目用画像を入射させることができる。その結果、光源を用いずに、観察者に立体画像を提供することができる。   In the image display device according to this aspect, as described above, by reflecting the light incident from the viewer side, the light traveling to the viewer side through the region where the first image of the display panel is displayed, By providing a reflecting means for separating light that travels toward the viewer through a region where the second image of the display panel is displayed, the light to which the first image is added without using a light source, The light can be advanced to the observer side in a state where the light to which the two images are added is separated. Accordingly, for example, if the right-eye image (first image) and the left-eye image (second image) are displayed on the display panel, the right-eye image and the left-eye image are respectively displayed on the observer's right eye and left eye. Can be incident. As a result, a stereoscopic image can be provided to an observer without using a light source.

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、反射手段は、観察者側から入射した光を観察者側に反射する際に、表示パネルの右目用画像が表示される領域を介して観察者の右目に進行する光と、表示パネルの左目用画像が表示される領域を介して観察者の左目に進行する光とに分離することによって、観察者に立体画像を提供する。このように構成すれば、光源を用いずに、右目用画像が付加された光と、左目用画像が付加された光とを分離した状態で、それぞれ、観察者の右目と左目とに進行させることができる。その結果、光源を用いずに、観察者に立体画像を提供することができる。   In the image display device according to the above aspect, preferably, the reflecting means reflects the light incident from the viewer side to the viewer side through the region where the right eye image is displayed on the display panel. The stereoscopic image is provided to the viewer by separating the light traveling to the right eye of the camera and the light traveling to the left eye of the viewer through the area where the left-eye image of the display panel is displayed. If comprised in this way, without using a light source, in the state which isolate | separated the light with which the image for right eyes was added, and the light with which the image for left eyes was added, it advances to the observer's right eye and left eye, respectively. be able to. As a result, a stereoscopic image can be provided to an observer without using a light source.

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、反射手段は、表示パネルの背面側の領域のうち、観察者側から入射した光を、表示パネルの第1画像が表示される領域を介して観察者側に進行する光と、表示パネルの第2画像が表示される領域を介して観察者側に進行する光とに分離して反射することが可能な一部の領域に配置された鏡部材を含んでいる。このように構成すれば、簡単な構成で、鏡部材に入射した光を、たとえば、表示パネルの右目用画像(第1画像)が表示される領域を介して観察者の右目に向かって反射させるとともに、表示パネルの左目用画像(第2画像)が表示される領域を介して観察者の左目に向かって反射させることができる。その結果、簡単な構成で、光源を用いずに、観察者に立体画像を提供することができる。   In the image display device according to the above aspect, preferably, the reflecting means transmits light incident from the viewer side in the region on the back side of the display panel via the region where the first image of the display panel is displayed. Mirrors arranged in a part of the region that can be separated and reflected into light traveling to the viewer side and light traveling to the viewer side through the region where the second image of the display panel is displayed Contains members. If comprised in this way, with the simple structure, the light which injected into the mirror member will be reflected toward an observer's right eye through the area | region where the image for right eyes (1st image) of a display panel is displayed, for example. At the same time, it can be reflected toward the left eye of the observer through the region where the image for the left eye (second image) of the display panel is displayed. As a result, a stereoscopic image can be provided to an observer with a simple configuration and without using a light source.

上記鏡部材を備えた画像表示装置において、好ましくは、鏡部材は、観察者の両目を結んだ第1の方向と交差する第2の方向に沿って延びるとともに、第1の方向に所定の間隔を隔てて設けられており、表示パネルの第1画像および第2画像は、第2の方向に沿って延びるとともに、第1の方向に隣接するように表示される。このように構成すれば、第2の方向に沿って延びる鏡部材に入射した光を、第2の方向に沿って延びるように表示される第1画像および第2画像に向かって進行させることができる。これにより、第1画像が表示される領域に入射した光と、第2画像が表示される領域に入射した光とを、それぞれ、第2の方向に沿って延びた状態で進行させることができる。その結果、観察者の右目および左目に、それぞれ、第1画像が付加された光および第2画像が付加された光を進行させることができるので、観察者に立体画像を提供することができる。   In the image display device including the mirror member, preferably, the mirror member extends along a second direction intersecting the first direction connecting both eyes of the observer and has a predetermined interval in the first direction. The first image and the second image of the display panel are displayed so as to extend along the second direction and to be adjacent to each other in the first direction. If comprised in this way, the light which injected into the mirror member extended along a 2nd direction can be advanced toward the 1st image and 2nd image displayed so that it may extend along a 2nd direction. it can. Thereby, the light incident on the area where the first image is displayed and the light incident on the area where the second image is displayed can be caused to travel in a state extending along the second direction. . As a result, the light to which the first image is added and the light to which the second image is added can be advanced to the viewer's right eye and left eye, respectively, so that a stereoscopic image can be provided to the viewer.

上記鏡部材を備えた画像表示装置において、好ましくは、鏡部材は、観察者の両目を結んだ第1の方向と、第1の方向に交差する第2の方向との両方に対して交差する第3の方向に沿って配置されており、表示パネルの第1画像および第2画像は、それぞれ、第3の方向に沿って表示される。このように構成すれば、第3の方向に沿って延びる鏡部材に入射した光を、第3の方向に沿って延びるように表示される第1画像および第2画像に向かって進行させることができる。これにより、第1画像が表示される領域に入射した光と、第2画像が表示される領域に入射した光とを、それぞれ、第3の方向に沿って延びた状態で進行させることができる。その結果、右目および左目に向かって進行するように分離された光を、第1の方向(縦方向)および第2の方向(横方向)にほぼ均等に分散した状態で観察者の目に向かって進行させることができるので、観察者の両面が観察する表示パネルの画像の解像度の低下を第1の方向(縦方向)および第2の方向(横方向)に分散することができる。その結果、観察者に、画像劣化の少ない立体画像を観察していると認識させることができる。   In the image display device including the mirror member, preferably, the mirror member intersects both the first direction connecting both eyes of the observer and the second direction intersecting the first direction. It arrange | positions along a 3rd direction and the 1st image and 2nd image of a display panel are each displayed along a 3rd direction. If comprised in this way, the light which injected into the mirror member extended along a 3rd direction can be advanced toward the 1st image and 2nd image displayed so that it may extend along a 3rd direction. it can. Thereby, the light incident on the region where the first image is displayed and the light incident on the region where the second image is displayed can be made to travel in a state extending along the third direction, respectively. . As a result, the light separated so as to travel toward the right eye and the left eye is directed toward the observer's eyes in a state of being approximately evenly distributed in the first direction (vertical direction) and the second direction (lateral direction). Therefore, the reduction in the resolution of the image on the display panel observed by both sides of the observer can be distributed in the first direction (vertical direction) and the second direction (horizontal direction). As a result, it is possible to make the observer recognize that a stereoscopic image with little image deterioration is being observed.

上記鏡部材を備えた画像表示装置において、好ましくは、鏡部材は、観察者の右目と表示パネルに表示される右目用画像が表示される領域とを結んだ線上に配置されるとともに、観察者の左目と表示パネルに表示される左目用画像が表示される領域とを結んだ線上に配置される。このように構成すれば、容易に、鏡部材に反射された光を右目用画像が表示される領域を介して観察者の右目に進行させることができるとともに、左目用画像が表示される領域を介して観察者の左目に進行させることができる。その結果、容易に、観察者に立体画像を提供することができる。   In the image display device including the mirror member, preferably, the mirror member is disposed on a line connecting the right eye of the observer and a region where the image for the right eye displayed on the display panel is displayed. Are arranged on a line connecting the left-eye image displayed on the display panel and the area where the left-eye image is displayed. If comprised in this way, while the light reflected by the mirror member can be easily advanced to an observer's right eye via the area | region where the image for right eyes is displayed, the area | region where the image for left eyes is displayed is displayed. Through the left eye of the observer. As a result, a stereoscopic image can be easily provided to the observer.

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、反射手段は、観察者側から入射した光の一部を反射することにより、観察者に立体画像を提供する第1の状態と、観察者側から入射した光を反射することにより、観察者に平面画像を提供する第2の状態とを切り替えることが可能である。このように構成すれば、反射手段を第1の状態にすることにより、観察者に立体画像を提供することができるとともに、反射手段を第2の状態にすることにより、観察者に平面画像を提供することができる。   In the image display device according to the above aspect, the reflecting unit preferably reflects a part of light incident from the viewer side to provide a stereoscopic image to the viewer, and the viewer side It is possible to switch between the second state in which a planar image is provided to the observer by reflecting the light incident from. If comprised in this way, while setting a reflection means to a 1st state, while being able to provide a stereoscopic image to an observer, a plane image is made to an observer by setting a reflection means to a 2nd state. Can be provided.

上記第1の状態と第2の状態とに切り替えることが可能な反射手段を備えた画像表示装置において、好ましくは、反射手段は、入射した光を第1の偏光軸を有する光に変化させる第1偏光状態と、入射した光を第2の偏光軸を有する光に変化させる第2偏光状態とに切り替えることが可能な偏光制御液晶パネルと、偏光制御液晶パネルの背面側に配置され、第1の偏光軸を有する光を透過するとともに、第2の偏光軸を有する光を反射する反射型偏光板と、反射型偏光板の背面側に配置され、反射型偏光板を透過した第1の偏光軸を有する光を反射する鏡部材とを含み、第1偏光状態では、入射した光が第1の偏光軸を有する光に変化された後、その光の一部が鏡部材により反射されて観察者に立体画像が提供され、第2偏光状態では、入射した光が第2の偏光軸を有する光に変化された後、その光の実質的に全てが反射型偏光板により反射されて観察者に平面画像が提供される。このように構成すれば、偏光制御液晶パネルを第1偏光状態および第2偏光状態に切り替えることにより、容易に、観察者に立体画像および平面画像を提供することができる。   In the image display device including the reflection unit capable of switching between the first state and the second state, the reflection unit preferably changes the incident light into light having the first polarization axis. A polarization control liquid crystal panel that can be switched between a first polarization state and a second polarization state that changes incident light into light having a second polarization axis; and a rear surface of the polarization control liquid crystal panel. A reflective polarizing plate that transmits light having the second polarizing axis and reflects light having the second polarizing axis, and a first polarized light that is disposed on the back side of the reflective polarizing plate and passes through the reflective polarizing plate And a mirror member that reflects light having an axis. In the first polarization state, after the incident light is changed to light having the first polarization axis, a part of the light is reflected by the mirror member and observed. A stereoscopic image is provided to the person, and in the second polarization state, After light is changed into light having a second polarization axis, the substantially all of the light plane images are provided to the observer is reflected by the reflective polarizer. If comprised in this way, a stereoscopic image and a plane image can be easily provided to an observer by switching a polarization control liquid crystal panel to the 1st polarization state and the 2nd polarization state.

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、反射手段は、入射した光を第1の偏光軸を有する光に変化させる第1偏光状態と、入射した光を第2の偏光軸を有する光に変化させる第2偏光状態とに切り替えることが可能で、かつ、第1偏光状態の第1領域および第2偏光状態の第2領域の形成位置を制御することが可能な偏光制御液晶パネルと、偏光制御液晶パネルの背面側に配置され、第1の偏光軸を有する光を透過するとともに、第2の偏光軸を有する光を反射する反射型偏光板とを含み、偏光制御液晶パネルを制御することにより、偏光制御液晶パネルの所定の一部の位置に第2領域を設けることによって、第2領域に入射した光が第2の偏光軸を有する光に変化された後、その光が反射型偏光板により反射されて観察者に立体画像が提供され、偏光制御液晶パネルを制御することにより、偏光制御液晶パネルの実質的に全ての領域に第2領域を設けることによって、入射した光が第2の偏光軸を有する光に変化された後、その光の実質的に全てが反射型偏光板により反射されて観察者に平面画像が提供される。このように構成すれば、所定の一部の位置に設けられた第2領域を通過するとともに反射型偏光板に反射された光が、第1画像が付加された光と、第2画像が付加された光とに分離した状態で、観察者側に進行するので、観察者は立体画像を観察することができる。また、実質的に全ての領域が第2領域の偏光制御液晶パネルを通過するとともに反射型偏光板に反射された光が、所定の平面画像が付加された状態で、観察者側に進行するので、観察者は平面画像を観察することができる。その結果、光源を用いずに、観察者に立体画像および平面画像を提供することができる。   In the image display device according to the above aspect, preferably, the reflecting means changes the incident light into light having the first polarization axis, and the incident light is light having the second polarization axis. A polarization control liquid crystal panel capable of switching to the second polarization state to be changed to the first polarization state and capable of controlling the formation position of the first region in the first polarization state and the second region in the second polarization state; A reflective polarizing plate disposed on the back side of the polarization control liquid crystal panel and transmitting light having the first polarization axis and reflecting light having the second polarization axis, and controls the polarization control liquid crystal panel Thus, by providing the second region at a predetermined part of the polarization control liquid crystal panel, the light incident on the second region is changed to light having the second polarization axis, and then the light is reflected. The observer reflected by the polarizing plate By providing a stereoscopic image and controlling the polarization control liquid crystal panel to provide the second region in substantially all regions of the polarization control liquid crystal panel, the incident light is changed to light having the second polarization axis. After that, substantially all of the light is reflected by the reflective polarizing plate, and a planar image is provided to the observer. If comprised in this way, the light which passed the 2nd area | region provided in the predetermined one part position and was reflected by the reflective polarizing plate will add the light with which the 1st image was added, and the 2nd image. Since it progresses to the observer side in the state separated into the emitted light, the observer can observe a stereoscopic image. In addition, since substantially all of the region passes through the polarization control liquid crystal panel in the second region and the light reflected by the reflective polarizing plate travels to the viewer side with a predetermined planar image added thereto. The observer can observe the planar image. As a result, a stereoscopic image and a planar image can be provided to the observer without using a light source.

上記所定の位置に第1偏光状態の第1領域および第2偏光状態の第2領域を設けることが可能な偏光制御液晶パネルを備えた画像表示装置において、所定の位置に設けられた第1偏光状態の第1領域および第2偏光状態の第2領域は、観察者の両目を結んだ第1の方向と交差する第2の方向に沿って延びるとともに、第1の方向に隣接するように設けられており、表示パネルの第1画像および第2画像は、第2の方向に沿って延びるとともに、第1の方向に隣接するように表示される。このように構成すれば、第2の方向に沿って延びる第2領域を介して反射型偏光板に入射した光を、第2の方向に沿って延びるように表示される第1画像および第2画像に向かって進行させることができる。これにより、第1画像が表示される領域に入射した光と、第2画像が表示される領域に入射した光とを、それぞれ、第2の方向に沿って延びた状態で進行させることができる。その結果、観察者の右目および左目に、それぞれ、第1画像が付加された光および第2画像が付加された光を進行させることができるので、観察者に立体画像を提供することができる。   In the image display device including the polarization control liquid crystal panel capable of providing the first region in the first polarization state and the second region in the second polarization state at the predetermined position, the first polarization provided at the predetermined position The first region in the state and the second region in the second polarization state are provided so as to extend along the second direction intersecting the first direction connecting both eyes of the observer and to be adjacent to the first direction. The first image and the second image of the display panel are displayed so as to extend along the second direction and to be adjacent to each other in the first direction. If comprised in this way, the 1st image and 2nd displayed so that the light which injected into the reflective polarizing plate through the 2nd area | region extended along a 2nd direction may be extended along a 2nd direction. It can be advanced toward the image. Thereby, the light incident on the area where the first image is displayed and the light incident on the area where the second image is displayed can be caused to travel in a state extending along the second direction. . As a result, the light to which the first image is added and the light to which the second image is added can be advanced to the viewer's right eye and left eye, respectively, so that a stereoscopic image can be provided to the viewer.

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、反射手段の背面側に設けられ、観察者側から入射した光を吸収する光吸収部材をさらに備える。このように構成すれば、反射手段で反射されずに透過した光を吸収することができる。その結果、反射手段により反射されずに透過した光が反射することに起因して、観察者の右目(左目)に表示パネルに表示される左目用画像(右目用画像)が付加された光が進行するのを抑制することができる。   The image display device according to the above aspect preferably further includes a light absorbing member that is provided on the back side of the reflecting means and absorbs light incident from the observer side. If comprised in this way, the light permeate | transmitted without being reflected by a reflection means can be absorbed. As a result, light that has been transmitted without being reflected by the reflecting means is reflected by the left eye image (right eye image) displayed on the display panel on the viewer's right eye (left eye). Progress can be suppressed.

上記一の局面による画像表示装置において、好ましくは、表示パネルの観察者側に設けられる偏光板をさらに備える。このように構成すれば、観察者側から入射する種々の偏光軸を有する光(太陽光)の内の所定の偏光軸を有する光を透過させることができる。これにより、その所定の偏光軸を有する光を反射手段により、表示パネルの第1画像が表示される領域を介して観察者側に進行する光と、表示パネルの第2画像が表示される領域を介して観察者側に進行する光とに分離することができる。   The image display device according to the above aspect preferably further includes a polarizing plate provided on the viewer side of the display panel. If comprised in this way, the light which has a predetermined polarization axis among the light (sunlight) which has the various polarization axes which inject from an observer side can be permeate | transmitted. Thereby, the light that has the predetermined polarization axis is reflected on the viewer side through the region where the first image of the display panel is displayed, and the region where the second image of the display panel is displayed. Can be separated into light traveling toward the viewer via the.

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。   DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments embodying the present invention will be described below with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態による画像表示装置の分解斜視図である。図2は、図1に示した第1実施形態による画像表示装置を観察者が見た状態を上方から示した図である。まず、図1および図2を参照して、本発明の第1実施形態による画像表示装置1の構成について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view of an image display apparatus according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing a state in which an observer views the image display device according to the first embodiment shown in FIG. 1 from above. First, with reference to FIG. 1 and FIG. 2, the structure of the image display apparatus 1 by 1st Embodiment of this invention is demonstrated.

第1実施形態による画像表示装置1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10と、表示パネル10の観察者50側に配置される偏光板20と、表示パネル10の背面側に配置される光学部材30とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the image display device 1 according to the first embodiment includes a display panel 10 for displaying an image, a polarizing plate 20 disposed on the viewer 50 side of the display panel 10, and a display. And an optical member 30 disposed on the back side of the panel 10.

表示パネル10には、観察者50の右目50aが観察するための右目用画像R1と、観察者50の左目50bが観察するための左目用画像L1とが表示されている。以下、特に記載のない限り、右目50aおよび左目50bは、それぞれ、観察者50の右目50aおよび観察者50の左目50bを示す。また、図2に示すように、右目用画像R1および左目用画像L1は、それぞれ、右目50aおよび左目50bを結んだA方向と直交するB方向(図1参照)に沿って延びるとともに、A方向に隣接するように交互に表示されている。そして、右目用画像R1と左目用画像L1との組は、後述する光学部材30のミラー部32に対応するように表示されている。   The display panel 10 displays a right-eye image R1 for observation by the observer's 50 right eye 50a and a left-eye image L1 for observation by the observer 50's left eye 50b. Hereinafter, unless otherwise specified, the right eye 50a and the left eye 50b indicate the right eye 50a of the observer 50 and the left eye 50b of the observer 50, respectively. As shown in FIG. 2, the right-eye image R1 and the left-eye image L1 extend along the B direction (see FIG. 1) perpendicular to the A direction connecting the right eye 50a and the left eye 50b, respectively, and the A direction. Are alternately displayed adjacent to each other. A set of the right-eye image R1 and the left-eye image L1 is displayed so as to correspond to a mirror portion 32 of the optical member 30 described later.

偏光板20は、観察者50側から見てたとえば約135°の偏光軸を有するように設定されているので、観察者50側から見て約135°の偏光軸を有する光を透過する機能を有している。以下、特に記載のない限り、偏光軸の角度は、観察者50側から見た角度を示す。   The polarizing plate 20 is set to have a polarization axis of, for example, about 135 ° when viewed from the viewer 50 side, and thus has a function of transmitting light having a polarization axis of about 135 ° as viewed from the viewer 50 side. Have. Hereinafter, unless otherwise specified, the angle of the polarization axis indicates an angle viewed from the viewer 50 side.

ここで、第1実施形態では、図1および図2に示すように、光学部材30は、外部からの光を吸収する機能を有する黒色の基材31と、基材31の表面上に形成されるミラー部32とを含んでいる。なお、ミラー部32は、本発明の「反射手段」および「鏡部材」の一例であり、黒色の基材31は、本発明の「光吸収部材」の一例である。そして、基材31の表面上のミラー部32が形成される領域以外の領域には、黒色の基材31の表面からなる遮光部31aが設けられている。また、ミラー部32および遮光部31aは、ぞれぞれ、B方向に沿って延びるとともに、A方向に隣接するように交互に設けられている。また、ミラー部32は、右目50aと表示パネル10の右目用画像R1が表示される領域とを結んだ線上に配置されるとともに、左目50bと表示パネル10の左目用画像L1が表示される領域とを結んだ線上に配置される。したがって、ミラー部32は、反射した光を右目用画像R1が表示される領域を介して右目50aに進行する光と、左目用画像L1が表示される領域を介して左目50bに進行する光とに分離することが可能となる。   Here, in the first embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the optical member 30 is formed on a black base material 31 having a function of absorbing light from the outside and the surface of the base material 31. The mirror part 32 is included. The mirror part 32 is an example of the “reflecting means” and “mirror member” of the present invention, and the black base material 31 is an example of the “light absorbing member” of the present invention. In areas other than the area where the mirror part 32 is formed on the surface of the base material 31, a light shielding part 31 a made of the surface of the black base material 31 is provided. Further, the mirror part 32 and the light shielding part 31a are alternately provided so as to extend along the B direction and to be adjacent to each other in the A direction. The mirror unit 32 is disposed on a line connecting the right eye 50a and the area where the right-eye image R1 of the display panel 10 is displayed, and the area where the left eye 50b and the left-eye image L1 of the display panel 10 are displayed. Placed on the line connecting Therefore, the mirror unit 32 transmits the reflected light to the right eye 50a through the area where the right eye image R1 is displayed, and the light which travels to the left eye 50b through the area where the left eye image L1 is displayed. Can be separated.

図3および図4は、図1に示した第1実施形態の画像表示装置の立体画像表示方法を説明するための図である。なお、図3および図4において、破線は、偏光板20を透過する光の偏光軸の角度を示すとともに、矢印は、透過光の偏光軸の角度を示す。次に、図2〜図4を参照して、第1実施形態の画像表示装置1の立体画像表示方法について説明する。   3 and 4 are diagrams for explaining a stereoscopic image display method of the image display apparatus according to the first embodiment shown in FIG. 3 and 4, the broken line indicates the angle of the polarization axis of the light transmitted through the polarizing plate 20, and the arrow indicates the angle of the polarization axis of the transmitted light. Next, a stereoscopic image display method of the image display apparatus 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

画像表示装置1の観察者50側から入射する複数の偏光軸を有する外部光(太陽光)は、図3および図4に示すように、約135°の偏光軸を有する偏光板20により、約135°の偏光軸を有する光のみが透過して、表示パネル10に向かって進行する。そして、約135°の偏光軸を有する光は、表示パネル10を透過するとともに、光学部材30のミラー部32および遮光部31aに向かって進行する。そして、遮光部31aに向かって進行する光は、図3に示すように、遮光部31aにより遮光される。また、ミラー部32に進行する光は、図2および図4に示すように、ミラー部32により反射されて再び表示パネル10に向かって進行する。そして、表示パネル10の右目用画像R1および左目用画像L1のいずれかが表示される領域に入射する。   The external light (sunlight) having a plurality of polarization axes incident from the viewer 50 side of the image display device 1 is approximately about by the polarizing plate 20 having a polarization axis of about 135 ° as shown in FIGS. Only light having a polarization axis of 135 ° is transmitted and travels toward the display panel 10. The light having a polarization axis of about 135 ° is transmitted through the display panel 10 and travels toward the mirror portion 32 and the light shielding portion 31a of the optical member 30. The light traveling toward the light shielding portion 31a is shielded by the light shielding portion 31a as shown in FIG. Further, as shown in FIGS. 2 and 4, the light traveling to the mirror unit 32 is reflected by the mirror unit 32 and travels toward the display panel 10 again. Then, one of the right-eye image R1 and the left-eye image L1 on the display panel 10 enters the area where it is displayed.

この際、ミラー部32は、反射した光を、右目用画像R1が表示される領域を介して右目50aに進行する光と、左目用画像L1が表示される領域を介して左目50bに進行する光とに分離するので、ミラー部32により反射されて右目用画像R1が表示される領域を通過した光は、右目50aに向かって進行するとともに、左目用画像L1が表示される領域を通過した光は、左目50bに向かって進行する。その後、右目50aおよび左目50bに向かって進行する約135°の偏光軸を有する光は、約135°の偏光軸を有する偏光板20を透過して、それぞれ、右目50aおよび左目50bに入射する。したがって、右目50aは、表示パネル10の右目用画像R1が表示される領域のみを観察するとともに、左目50bは、左目用画像L1が表示される領域のみを観察する。これにより、観察者50は、右目用画像R1および左目用画像L1により構成される立体画像を観察することが可能となる。   At this time, the mirror unit 32 travels the reflected light to the right eye 50a via the area where the right-eye image R1 is displayed and to the left eye 50b via the area where the left-eye image L1 is displayed. Since the light is separated into light, the light reflected by the mirror unit 32 and passing through the region where the right-eye image R1 is displayed travels toward the right eye 50a and passes through the region where the left-eye image L1 is displayed. The light travels toward the left eye 50b. Thereafter, light having a polarization axis of about 135 ° traveling toward the right eye 50a and the left eye 50b passes through the polarizing plate 20 having a polarization axis of about 135 °, and enters the right eye 50a and the left eye 50b, respectively. Therefore, the right eye 50a observes only the region where the right eye image R1 of the display panel 10 is displayed, and the left eye 50b observes only the region where the left eye image L1 is displayed. Thereby, the observer 50 can observe a stereoscopic image composed of the right-eye image R1 and the left-eye image L1.

(第1実施形態の効果)
第1実施形態では、上記のように、観察者50側から入射した光を反射することにより、表示パネル10の右目用画像R1が表示される領域を介して右目50a側に進行する光と、左目用画像L1が表示される領域を介して左目50b側に進行する光とに分離するミラー部32を設けることによって、光源を用いずに、右目用画像R1が付加された光と、左目用画像L1が付加された光とを分離した状態で、観察者50側に進行させることができる。これにより、表示パネル10に右目用画像R1と左目用画像L1とを、それぞれ、右目50aおよび左目50bに入射させることができる。その結果、光源を用いずに、観察者50に立体画像を提供することができる。
(Effect of 1st Embodiment)
In the first embodiment, as described above, by reflecting the light incident from the viewer 50 side, the light traveling to the right eye 50a side through the region where the image R1 for the right eye of the display panel 10 is displayed; By providing the mirror portion 32 that separates the light traveling toward the left eye 50b through the area where the left eye image L1 is displayed, the light with the right eye image R1 added without using the light source, and the left eye The light can be advanced toward the viewer 50 in a state where the light to which the image L1 is added is separated. Accordingly, the right-eye image R1 and the left-eye image L1 can be incident on the display panel 10 to the right eye 50a and the left eye 50b, respectively. As a result, a stereoscopic image can be provided to the observer 50 without using a light source.

(第2実施形態)
図5は、本発明の第2実施形態による画像表示装置の分解斜視図である。図6は、図5に示した第2実施形態による画像表示装置を観察者が見た状態を上方から示した図である。次に、図5および図6を参照して、この第2実施形態では、上記第1実施形態と異なり、外部光(太陽光)を透過する透過状態と、反射する反射状態とを切り替えることが可能な切替ミラー140を備えた画像表示装置100について説明する。なお、第2実施形態による画像表示装置100は、切替ミラー140を透過状態と反射状態とに切り替えることにより、観察者50に立体画像を提供する立体画像表示モードと、平面画像を提供する平面画像表示モードとを切り替えることが可能である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is an exploded perspective view of an image display apparatus according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a state in which an observer views the image display device according to the second embodiment shown in FIG. 5 from above. Next, referring to FIG. 5 and FIG. 6, in the second embodiment, unlike the first embodiment, a transmission state in which external light (sunlight) is transmitted and a reflection state in which reflection is performed can be switched. The image display device 100 including the possible switching mirror 140 will be described. Note that the image display apparatus 100 according to the second embodiment switches the switching mirror 140 between a transmission state and a reflection state, thereby providing a stereoscopic image display mode for providing a stereoscopic image to the observer 50 and a planar image for providing a planar image. It is possible to switch between display modes.

この第2実施形態による画像表示装置100は、図5および図6に示すように、画像を表示するための表示パネル10と、表示パネル10の観察者50側に配置される偏光板20と、表示パネル10の背面側に配置される光学部材30と、表示パネル10と光学部材30との間に配置される切替ミラー140とを備えている。なお、第2実施形態では、切替ミラー140を追加したこと以外は、上記第1実施形態と同様であるので、切替ミラー140以外の構成の説明を省略する。   As shown in FIGS. 5 and 6, the image display device 100 according to the second embodiment includes a display panel 10 for displaying an image, a polarizing plate 20 disposed on the viewer 50 side of the display panel 10, The optical member 30 arrange | positioned at the back side of the display panel 10 and the switching mirror 140 arrange | positioned between the display panel 10 and the optical member 30 are provided. The second embodiment is the same as the first embodiment except that the switching mirror 140 is added, and the description of the configuration other than the switching mirror 140 is omitted.

ここで、第2実施形態では、切替ミラー140は、表示パネル10側に配置される偏光制御液晶パネル141と、偏光制御液晶パネル141の背面側に配置される反射型偏光板142とを含んでいる。なお、本発明の「反射手段」は、切替ミラー140とミラー部32とを含む概念である。   Here, in the second embodiment, the switching mirror 140 includes a polarization control liquid crystal panel 141 disposed on the display panel 10 side, and a reflective polarizing plate 142 disposed on the back side of the polarization control liquid crystal panel 141. Yes. The “reflecting means” of the present invention is a concept including the switching mirror 140 and the mirror unit 32.

また、第2実施形態では、偏光制御液晶パネル141は、TN(Twisted Nematic)液晶パネルからなり、OFF状態で、入射した光の偏光軸を約90°変化させた状態で出射させ、ON状態で、入射した光の偏光軸をほぼ変化させないで出射させる約90°TN方式を用いている。偏光制御液晶パネル141は、液晶層に加わる電圧を制御することにより、ON状態とOFF状態とを切り替えることが可能に構成されている。具体的には、ON状態の偏光制御液晶パネル141に入射した約135°の偏光軸を有する光は、偏光軸を変化されることなく、そのまま透過する。そして、OFF状態の偏光制御液晶パネル141に入射した約135°の偏光軸を有する光は、偏光軸を約90°変化されて、約45°の偏光軸を有する光となって透過する。   In the second embodiment, the polarization control liquid crystal panel 141 is formed of a TN (Twisted Nematic) liquid crystal panel. In the OFF state, the polarization control liquid crystal panel 141 emits light while changing the polarization axis of incident light by about 90 °. An approximately 90 ° TN system that emits light without changing the polarization axis of the incident light is used. The polarization control liquid crystal panel 141 is configured to be able to switch between an ON state and an OFF state by controlling a voltage applied to the liquid crystal layer. Specifically, light having a polarization axis of about 135 ° incident on the polarization control liquid crystal panel 141 in the ON state is transmitted as it is without changing the polarization axis. Then, the light having the polarization axis of about 135 ° incident on the polarization control liquid crystal panel 141 in the OFF state is transmitted as light having the polarization axis of about 45 ° by changing the polarization axis by about 90 °.

また、第2実施形態では、反射型偏光板142は、所定の偏光軸を有する光を透過するとともに、所定の偏光軸と直交する偏光軸を有する光を反射する機能を有している。具体的には、約135°の偏光軸を有する光を透過するとともに、約45°の偏光軸を有する光を反射する機能を有している。したがって、偏光制御液晶パネル141および反射型偏光板142により構成される切替ミラー140は、偏光制御液晶パネル141をON状態に制御することにより、入射した約135°の偏光軸を有する光を透過する透過状態となるとともに、偏光制御液晶パネル141をOFF状態に制御することにより、入射した約135°の偏光軸を有する光を反射する反射状態となる。   In the second embodiment, the reflective polarizing plate 142 has a function of transmitting light having a predetermined polarization axis and reflecting light having a polarization axis orthogonal to the predetermined polarization axis. Specifically, it has a function of transmitting light having a polarization axis of about 135 ° and reflecting light having a polarization axis of about 45 °. Therefore, the switching mirror 140 constituted by the polarization control liquid crystal panel 141 and the reflective polarizing plate 142 transmits incident light having a polarization axis of about 135 ° by controlling the polarization control liquid crystal panel 141 to be in an ON state. By entering the transmission state and controlling the polarization control liquid crystal panel 141 to the OFF state, it enters a reflection state in which incident light having a polarization axis of about 135 ° is reflected.

(立体画像表示モード)
図7および図8は、図5に示した第2実施形態の画像表示装置の立体画像表示方法を説明するための図である。なお、図7および図8において、破線は、偏光板20および反射型偏光板142を透過する光の偏光軸の角度を示すとともに、矢印は、透過光の偏光軸の角度を示す。次に、図6〜図8を参照して、第2実施形態の画像表示装置100の立体画像表示方法について説明する。なお、立体画像表示モードでは、切替ミラー140を透過状態(偏光制御液晶パネルをON状態)に制御するとともに、表示パネル10に右目用画像R1および左目用画像L1を表示しておく。
(3D image display mode)
7 and 8 are views for explaining a stereoscopic image display method of the image display apparatus according to the second embodiment shown in FIG. 7 and FIG. 8, the broken line indicates the angle of the polarization axis of the light transmitted through the polarizing plate 20 and the reflective polarizing plate 142, and the arrow indicates the angle of the polarization axis of the transmitted light. Next, a stereoscopic image display method of the image display device 100 according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. In the stereoscopic image display mode, the switching mirror 140 is controlled to the transmission state (the polarization control liquid crystal panel is turned on), and the right-eye image R1 and the left-eye image L1 are displayed on the display panel 10.

本実施形態では、画像表示装置100の観察者50側から入射する複数の偏光軸を有する外部光(太陽光)は、図7および図8に示すように、約135°の偏光軸を有する偏光板20により、約135°の偏光軸を有する光が表示パネル10を透過し、偏光制御液晶パネル141に向かって進行する。この際、偏光制御液晶パネル141は、ON状態に制御されているため、約135°の偏光軸を有する光は透過して、反射型偏光板142に入射する。そして、反射型偏光板142は、約135°の偏光軸を有する光を透過させる機能を有しているので、反射型偏光板142に入射した約135°の偏光軸を有する光は透過して、光学部材30のミラー部32および遮光部31aに向かって進行する。そして、遮光部31aに向かって進行する光は、図7に示すように、遮光部31aにより遮光される。   In the present embodiment, external light (sunlight) having a plurality of polarization axes incident from the viewer 50 side of the image display device 100 is polarized light having a polarization axis of about 135 ° as shown in FIGS. The plate 20 allows light having a polarization axis of about 135 ° to pass through the display panel 10 and travel toward the polarization control liquid crystal panel 141. At this time, since the polarization control liquid crystal panel 141 is controlled to be in the ON state, light having a polarization axis of about 135 ° is transmitted and incident on the reflective polarizing plate 142. Since the reflective polarizing plate 142 has a function of transmitting light having a polarization axis of about 135 °, the light having a polarizing axis of about 135 ° incident on the reflective polarizing plate 142 is transmitted. It proceeds toward the mirror part 32 and the light shielding part 31a of the optical member 30. The light traveling toward the light shielding portion 31a is shielded by the light shielding portion 31a as shown in FIG.

また、ミラー部32が形成されている一部の領域に進行する光は、図6および図8に示すように、ミラー部32により反射されて再び反射型偏光板142に向かって進行する。そして、反射型偏光板142に入射した約135°の偏光軸を有する光は透過して、偏光制御液晶パネル141に向かって進行する。上記したように、偏光制御液晶パネル141は、ON状態に制御されているため、約135°の偏光軸を有する光は透過して、表示パネル10に向かって進行し、右目用画像R1および左目用画像L1のいずれかが表示される領域に入射する。この際、ミラー部32は、反射した光を、表示パネル10の右目用画像R1が表示される領域を介して右目50aに進行する光と、左目用画像L1が表示される領域を介して左目50bに進行する光とに分離するので、ミラー部32により反射されて右目用画像R1が表示される領域を通過した光は、右目50aに向かって進行するとともに、左目用画像L1が表示される領域を通過した光は、左目50bに向かって進行する。その後、右目50aおよび左目50bに向かって進行する約135°の偏光軸を有する光は、約135°の偏光軸を有する偏光板20を透過して、それぞれ、右目50aおよび左目50bに入射する。したがって、右目50aは、表示パネル10の右目用画像R1が表示される領域のみを観察するとともに、左目50bは、左目用画像L1が表示される領域のみを観察する。これにより、観察者50は、右目用画像R1および左目用画像L1により構成される立体画像を観察することが可能となる。   Further, the light traveling to a part of the region where the mirror unit 32 is formed is reflected by the mirror unit 32 and travels toward the reflective polarizing plate 142 again, as shown in FIGS. Then, light having a polarization axis of about 135 ° incident on the reflective polarizing plate 142 is transmitted and travels toward the polarization control liquid crystal panel 141. As described above, since the polarization control liquid crystal panel 141 is controlled to be in the ON state, light having a polarization axis of about 135 ° is transmitted and travels toward the display panel 10, and the right-eye image R1 and the left-eye image are transmitted. One of the images for use L1 enters the area where it is displayed. At this time, the mirror unit 32 causes the reflected light to travel to the right eye 50a through the area where the right-eye image R1 of the display panel 10 is displayed, and through the area where the left-eye image L1 is displayed. Since the light is separated into the light traveling to 50b, the light reflected by the mirror unit 32 and passing through the region where the right-eye image R1 is displayed travels toward the right eye 50a and the left-eye image L1 is displayed. The light that has passed through the region travels toward the left eye 50b. Thereafter, light having a polarization axis of about 135 ° traveling toward the right eye 50a and the left eye 50b passes through the polarizing plate 20 having a polarization axis of about 135 °, and enters the right eye 50a and the left eye 50b, respectively. Therefore, the right eye 50a observes only the region where the right eye image R1 of the display panel 10 is displayed, and the left eye 50b observes only the region where the left eye image L1 is displayed. Thereby, the observer 50 can observe a stereoscopic image composed of the right-eye image R1 and the left-eye image L1.

(平面画像表示モード)
図9は、図5に示した第2実施形態の平面画像表示時の画像表示装置を観察者が見た状態を上方から示した図であり、図10は、図5に示した第2実施形態の画像表示装置の平面画像表示方法を説明するための図である。なお、図10において、破線は、偏光板20および反射型偏光板142を透過する光の偏光軸の角度を示すとともに、矢印は、透過光の偏光軸の角度を示す。次に、図9および図10を参照して、第2実施形態の画像表示装置100の平面画像表示方法について説明する。なお、観察者50に平面画像Sを提供する平面画像表示モードでは、切替ミラー140を反射状態(偏光制御液晶パネル141をOFF状態)に制御するとともに、表示パネル10に平面画像Sを表示しておく。
(Plane image display mode)
FIG. 9 is a diagram showing a state in which an observer looks at the image display apparatus at the time of displaying a planar image according to the second embodiment shown in FIG. 5, and FIG. 10 is a diagram showing the second embodiment shown in FIG. It is a figure for demonstrating the plane image display method of the image display apparatus of a form. In FIG. 10, the broken line indicates the angle of the polarization axis of the light transmitted through the polarizing plate 20 and the reflective polarizing plate 142, and the arrow indicates the angle of the polarization axis of the transmitted light. Next, with reference to FIG. 9 and FIG. 10, the planar image display method of the image display apparatus 100 of 2nd Embodiment is demonstrated. In the planar image display mode in which the planar image S is provided to the observer 50, the switching mirror 140 is controlled to be in a reflective state (the polarization control liquid crystal panel 141 is in an OFF state), and the planar image S is displayed on the display panel 10. deep.

画像表示装置100の観察者50側から入射する複数の偏光軸を有する外部光(太陽光)は、図9および図10に示すように、約135°の偏光軸を有する偏光板20により、約135°の偏光軸を有する光が透過して、表示パネル10に向かって進行し、偏光制御液晶パネル141に向かって進行する。この際、偏光制御液晶パネル141は、OFF状態に制御されているため、約135°の偏光軸を有する光は偏光軸が約90°変化されて、約45°の偏光軸を有する光となって透過して、反射型偏光板142に入射する。そして、本実施形態では、図9に示すように、反射型偏光板142は、約45°の偏光軸を有する光を反射させる機能を有しているので、入射した約45°の偏光軸を有する光は偏光制御液晶パネル141の背面側の全面に設けられた反射型偏光板142の全ての領域で反射されて、再び偏光制御液晶パネル141に向かって進行する。上記したように、偏光制御液晶パネル141は、図10に示すように、OFF状態に制御されているため、約45°の偏光軸を有する光は再び偏光軸が約90°変化されて、約135°の偏光軸を有する光となって透過して、表示パネル10に向かって進行する。そして、表示パネル10に入射した光は、表示パネル10の平面画像Sが表示される領域に入射する。その後、観察者50側に向かって進行する約135°の偏光軸を有する光は、約135°の偏光軸を有する偏光板20を透過して、右目50aおよび左目50bに入射する。したがって、観察者50は、平面画像Sを観察することが可能となる。   The external light (sunlight) having a plurality of polarization axes incident from the viewer 50 side of the image display device 100 is approximately about by the polarizing plate 20 having a polarization axis of about 135 ° as shown in FIGS. Light having a polarization axis of 135 ° is transmitted, travels toward the display panel 10, and travels toward the polarization control liquid crystal panel 141. At this time, since the polarization control liquid crystal panel 141 is controlled in the OFF state, the light having the polarization axis of about 135 ° is changed to the light having the polarization axis of about 45 ° by changing the polarization axis by about 90 °. And is incident on the reflective polarizing plate 142. In this embodiment, as shown in FIG. 9, the reflective polarizing plate 142 has a function of reflecting light having a polarization axis of about 45 °, and therefore has an incident polarization axis of about 45 °. The light is reflected by all regions of the reflective polarizing plate 142 provided on the entire back surface of the polarization control liquid crystal panel 141 and travels again toward the polarization control liquid crystal panel 141. As described above, since the polarization control liquid crystal panel 141 is controlled to be in the OFF state as shown in FIG. 10, light having a polarization axis of about 45 ° is changed again by about 90 °, The light having a polarization axis of 135 ° is transmitted and travels toward the display panel 10. Then, the light incident on the display panel 10 enters a region where the planar image S of the display panel 10 is displayed. Thereafter, light having a polarization axis of about 135 ° traveling toward the viewer 50 side passes through the polarizing plate 20 having a polarization axis of about 135 °, and enters the right eye 50a and the left eye 50b. Therefore, the observer 50 can observe the planar image S.

(第2実施形態の効果)
第2実施形態では、上記のように、切替ミラー140を、入射した外部光(太陽光)を反射することにより、観察者に立体画像を提供する透過状態と、入射した外部光(太陽光)を反射することにより、観察者に平面画像を提供する反射状態とに切り替え可能に構成し、切替ミラー140を透過状態(偏光制御液晶パネル141をON状態)にすることにより、観察者50に立体画像を提供することができるとともに、切替ミラー140を反射状態(偏光制御液晶パネル141をOFF状態)にすることにより、観察者50に平面画像Sを提供することができる。その結果、観察者に立体画像を提供するとともに、平面画像Sを提供することができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
In the second embodiment, as described above, the switching mirror 140 reflects the incident external light (sunlight), thereby providing a three-dimensional image to the observer, and the incident external light (sunlight). The reflection mirror is configured so that it can be switched to a reflection state in which a planar image is provided to the observer, and the switching mirror 140 is in a transmission state (the polarization control liquid crystal panel 141 is in an ON state), thereby allowing the observer 50 to An image can be provided, and the planar image S can be provided to the observer 50 by setting the switching mirror 140 to the reflection state (the polarization control liquid crystal panel 141 is in the OFF state). As a result, a three-dimensional image can be provided to the observer and a flat image S can be provided.

また、第2実施形態では、上記した第1実施形態と同様の効果も有する。   The second embodiment also has the same effect as the first embodiment described above.

(第3実施形態)
図11は、本発明の第3実施形態による画像表示装置の分解斜視図である。図12は、図11に示した第3実施形態による画像表示装置を観察者が見た状態を上方から示した図である。図13は、図11に示した第3実施形態による画像表示装置の偏光制御液晶パネルの拡大図である。次に、図11〜図13を参照して、この第3実施形態では、上記第1実施形態および第2実施形態と異なり、所定の領域を透過状態または反射状態に切り替えることが可能な切替ミラー240を備えた画像表示装置200について説明する。なお、第3実施形態による画像表示装置200は、切替ミラー240の所定の領域を透過状態と反射状態とに切り替えることにより、観察者50に立体画像を提供する立体画像表示モードと、平面画像を提供する平面画像表示モードとに切り替えることが可能である。
(Third embodiment)
FIG. 11 is an exploded perspective view of an image display apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 12 is a diagram showing a state in which an observer views the image display device according to the third embodiment shown in FIG. 11 from above. FIG. 13 is an enlarged view of the polarization control liquid crystal panel of the image display device according to the third embodiment shown in FIG. Next, referring to FIGS. 11 to 13, in the third embodiment, unlike the first embodiment and the second embodiment, a switching mirror capable of switching a predetermined region to a transmission state or a reflection state. The image display apparatus 200 including 240 will be described. The image display device 200 according to the third embodiment switches a predetermined area of the switching mirror 240 between a transmission state and a reflection state, thereby providing a stereoscopic image display mode for providing a stereoscopic image to the observer 50 and a planar image. It is possible to switch to the provided flat image display mode.

この第3実施形態による画像表示装置200は、図11および図12に示すように、画像を表示するための表示パネル10と、表示パネル10の観察者50側に配置される偏光板20と、表示パネル10の背面側に配置される基材31と、表示パネル10と基材31との間に配置される切替ミラー240とを備えている。なお、第3実施形態では、第1実施形態および第2実施形態と異なり、基材31の表面上にミラー部32は形成されていない。また、第3実施形態では、切替ミラー240の構成以外は、上記第1実施形態および第2実施形態と同様であるので、切替ミラー240以外の構成の説明を省略する。   As shown in FIGS. 11 and 12, the image display device 200 according to the third embodiment includes a display panel 10 for displaying an image, a polarizing plate 20 disposed on the viewer 50 side of the display panel 10, A base material 31 disposed on the back side of the display panel 10 and a switching mirror 240 disposed between the display panel 10 and the base material 31 are provided. In the third embodiment, unlike the first embodiment and the second embodiment, the mirror portion 32 is not formed on the surface of the substrate 31. In the third embodiment, since the configuration other than the configuration of the switching mirror 240 is the same as that of the first embodiment and the second embodiment, the description of the configuration other than the switching mirror 240 is omitted.

ここで、第3実施形態では、切替ミラー240は、表示パネル10側に配置される偏光制御液晶パネル241と、偏光制御液晶パネル241の背面側に配置される反射型偏光板242とを含んでいる。なお、切替ミラー240は、本発明の「反射手段」の一例である。   Here, in the third embodiment, the switching mirror 240 includes a polarization control liquid crystal panel 241 disposed on the display panel 10 side and a reflective polarizing plate 242 disposed on the back side of the polarization control liquid crystal panel 241. Yes. The switching mirror 240 is an example of the “reflecting means” in the present invention.

また、第3実施形態では、偏光制御液晶パネル241は、偏光領域241aと透過領域241bとを含んでいる。この偏光領域241aおよび透過領域241bは、ぞれぞれ、左目50bおよび右目50aを結んだA方向と直交するB方向に沿って延びるとともに、A方向に隣接するように交互に設けられている。また、偏光領域241aは、右目50aと表示パネル10の右目用画像R1が表示される領域とを結んだ線上に配置されるとともに、左目50bと左目用画像L1が表示される領域とを結んだ線上に設けられる。したがって、偏光領域241aを透過するとともに後述する反射型偏光板242に反射された光を、右目用画像R1が表示される領域を介して右目50aに進行する光と、左目用画像L1が表示される領域を介して左目50bに進行する光とに分離することが可能となる。なお、偏光領域241aおよび透過領域241bは、それぞれ、本発明の「第2領域」および「第1領域」の一例である。   In the third embodiment, the polarization control liquid crystal panel 241 includes a polarization region 241a and a transmission region 241b. The polarization region 241a and the transmission region 241b are alternately provided so as to extend along the B direction orthogonal to the A direction connecting the left eye 50b and the right eye 50a and to be adjacent to the A direction. The polarization region 241a is arranged on a line connecting the right eye 50a and the region where the right-eye image R1 of the display panel 10 is displayed, and connects the left eye 50b and the region where the left-eye image L1 is displayed. Provided on the line. Therefore, the light transmitted through the polarization region 241a and reflected by the reflection type polarizing plate 242 described later is transmitted to the right eye 50a through the region where the right-eye image R1 is displayed, and the left-eye image L1 is displayed. It is possible to separate the light traveling to the left eye 50b through the region. The polarization region 241a and the transmission region 241b are examples of the “second region” and the “first region” in the present invention, respectively.

また、偏光制御液晶パネル241には、図13に示すように、B方向に沿って延びる電極243aおよび243bが複数設けられており、電極243aおよび243bは、所定の間隔を隔てて隣接するように設けられている。そして、偏光領域241aおよび透過領域241bには、それぞれ、電極243aおよび243bが設けられている。そして、電極243aが設けられる偏光領域241aは、表示パネル10の右目用画像R1および左目用画像L1からなる組に対応する。   Further, as shown in FIG. 13, the polarization control liquid crystal panel 241 is provided with a plurality of electrodes 243a and 243b extending along the B direction, and the electrodes 243a and 243b are adjacent to each other with a predetermined interval. Is provided. Electrodes 243a and 243b are provided in the polarization region 241a and the transmission region 241b, respectively. The polarization region 241a in which the electrode 243a is provided corresponds to a set of the right-eye image R1 and the left-eye image L1 of the display panel 10.

そして、偏光制御液晶パネル241は、TN液晶パネルからなり、OFF状態で、入射した光の偏光軸を約90°変化させた状態で出射させ、ON状態で、入射した光の偏光軸をほぼ変化させないで出射させる約90°TN方式を用いている。また、偏光制御液晶パネル241は、液晶層に加わる電圧を制御することにより、偏光領域241aおよび透過領域241bをそれぞれON状態およびOFF状態に切り替えることが可能に構成されている。つまり、偏光領域241aに設けられる電極243aに加わる電圧を制御することによって、偏光領域241aに位置する液晶層に加わる電圧を制御して、偏光領域241aをON状態またはOFF状態に制御することが可能である。また、同様に、透過領域241bに設けられる電極243bに加わる電圧を制御することによって、透過領域241bに位置する液晶層に加わる電圧を制御して、透過領域241bをON状態またはOFF状態に制御することが可能である。したがって、ON状態の偏光領域241aおよび透過領域241bに入射した約135°の偏光軸を有する光は、偏光軸を変化されることなく、そのまま透過する。そして、OFF状態の偏光領域241aおよび透過領域241bに入射した約135°の偏光軸を有する光は、偏光軸を約90°変化されて、約45°の偏光軸を有する光となって透過する。   The polarization control liquid crystal panel 241 is composed of a TN liquid crystal panel. The polarization control liquid crystal panel 241 emits light with the polarization axis of incident light changed by about 90 ° in the OFF state, and substantially changes the polarization axis of incident light in the ON state. An approximately 90 ° TN system that emits light without using it is used. The polarization control liquid crystal panel 241 is configured to be able to switch the polarization region 241a and the transmission region 241b to an ON state and an OFF state, respectively, by controlling a voltage applied to the liquid crystal layer. That is, by controlling the voltage applied to the electrode 243a provided in the polarizing region 241a, the voltage applied to the liquid crystal layer located in the polarizing region 241a can be controlled to control the polarizing region 241a to be in an ON state or an OFF state. It is. Similarly, by controlling the voltage applied to the electrode 243b provided in the transmissive region 241b, the voltage applied to the liquid crystal layer located in the transmissive region 241b is controlled to control the transmissive region 241b to be in an ON state or an OFF state. It is possible. Therefore, light having a polarization axis of about 135 ° incident on the polarization region 241a and the transmission region 241b in the ON state is transmitted as it is without changing the polarization axis. Then, the light having the polarization axis of about 135 ° incident on the polarization region 241a and the transmission region 241b in the OFF state is transmitted with the light having the polarization axis of about 45 ° by changing the polarization axis by about 90 °. .

また、第3実施形態では、反射型偏光板242は、所定の偏光軸を有する光を透過するとともに、所定の偏光軸と直交する偏光軸を有する光を反射する機能を有している。具体的には、約135°の偏光軸を有する光を透過するとともに、約45°の偏光軸を有する光を反射する機能を有している。したがって、偏光制御液晶パネル241および反射型偏光板242により構成される切替ミラー240は、偏光領域241aおよび透過領域241bをON状態に制御することにより、入射した約135°の偏光軸を有する光を透過する透過状態となるとともに、偏光領域241aおよび透過領域241bをOFF状態に制御することにより、入射した約135°の偏光軸を有する光を反射する反射状態となる。   In the third embodiment, the reflective polarizing plate 242 has a function of transmitting light having a predetermined polarization axis and reflecting light having a polarization axis orthogonal to the predetermined polarization axis. Specifically, it has a function of transmitting light having a polarization axis of about 135 ° and reflecting light having a polarization axis of about 45 °. Therefore, the switching mirror 240 constituted by the polarization control liquid crystal panel 241 and the reflective polarizing plate 242 controls the polarization region 241a and the transmission region 241b to be in an ON state, thereby allowing incident light having a polarization axis of about 135 °. In addition to being in a transmissive state where light is transmitted, by controlling the polarizing region 241a and the transmissive region 241b to be in an OFF state, a reflecting state in which incident light having a polarization axis of about 135 ° is reflected.

(立体画像表示モード)
図14および図15は、図11に示した第3実施形態の画像表示装置の立体画像表示方法を説明するための図である。なお、図14および図15において、破線は、偏光板20および反射型偏光板242を透過する光の偏光軸の角度を示すとともに、矢印は、透過光の偏光軸の角度を示す。次に、図14および図15を参照して、第3実施形態の画像表示装置200の立体画像表示方法について説明する。なお、立体画像表示モードでは、偏光制御液晶パネル241の偏光領域241aをOFF状態に制御するとともに透過領域241bをON状態に制御して、表示パネル10に右目用画像R1および左目用画像L1を表示しておく。
(3D image display mode)
14 and 15 are diagrams for explaining a stereoscopic image display method of the image display apparatus according to the third embodiment shown in FIG. 14 and 15, the broken line indicates the angle of the polarization axis of the light transmitted through the polarizing plate 20 and the reflective polarizing plate 242, and the arrow indicates the angle of the polarization axis of the transmitted light. Next, a stereoscopic image display method of the image display device 200 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 14 and 15. In the stereoscopic image display mode, the polarization region 241a of the polarization control liquid crystal panel 241 is controlled to be in the OFF state and the transmission region 241b is controlled to be in the ON state, thereby displaying the right-eye image R1 and the left-eye image L1 on the display panel 10. Keep it.

画像表示装置200の観察者50側から入射する複数の偏光軸を有する外部光(太陽光)は、図14および図15に示すように、約135°の偏光軸を有する偏光板20により、約135°の偏光軸を有する光が透過して、表示パネル10を透過した後、偏光制御液晶パネル241の偏光領域241aおよび透過領域241bに向かって進行する。   External light (sunlight) having a plurality of polarization axes incident from the observer 50 side of the image display device 200 is approximately about 20% by the polarizing plate 20 having a polarization axis of about 135 °, as shown in FIGS. Light having a polarization axis of 135 ° is transmitted through the display panel 10 and then travels toward the polarization region 241a and the transmission region 241b of the polarization control liquid crystal panel 241.

この際、透過領域241bは、図14に示すように、ON状態に制御されているため、約135°の偏光軸を有する光は透過して、約135°の偏光軸を有する光を透過させる機能を有する反射型偏光板242に入射する。そして、反射型偏光板242に入射した約135°の偏光軸を有する光は透過して、基材31に向かって進行して遮光される。   At this time, since the transmission region 241b is controlled to be in the ON state as shown in FIG. 14, light having a polarization axis of about 135 ° is transmitted and light having a polarization axis of about 135 ° is transmitted. It is incident on a reflective polarizing plate 242 having a function. Then, light having a polarization axis of about 135 ° incident on the reflective polarizing plate 242 is transmitted, travels toward the base material 31, and is shielded.

また、偏光領域241aは、図15に示すように、OFF状態に制御されているため、約135°の偏光軸を有する光は、偏光軸が約90°変化されて、約45°の偏光軸を有する光となって、約45°の偏光軸を有する光を反射する機能を有する反射型偏光板242に入射する。そして、偏光領域241aに対応する反射型偏光板242の一部領域に入射した約45°の偏光軸を有する光は、反射されて再び偏光制御液晶パネル241の偏光領域241aに向かって進行する。上記したように、偏光領域241aは、OFF状態に制御されているため、約45°の偏光軸を有する光は再び偏光軸が約90°変化されて、約135°の偏光軸を有する光となって、表示パネル10に向かって進行し、右目用画像R1および左目用画像L1のいずれかが表示される領域に入射する。この際、偏光領域241aは、反射した光を、表示パネル10の右目用画像R1が表示される領域を介して右目50aに進行する光と、左目用画像L1が表示される領域を介して左目50bに進行する光とに分離するので、偏光領域241aを通過して反射型偏光板242により反射されて右目用画像R1が表示される領域を通過した光は、右目50aに向かって進行するとともに、左目用画像L1が表示される領域を通過した光は、左目50bに向かって進行する。その後、右目50aおよび左目50bに向かって進行する約135°の偏光軸を有する光は、約135°の偏光軸を有する偏光板20を透過して、それぞれ、右目50aおよび左目50bに入射する。したがって、右目50aは、右目用画像R1が表示される領域のみを観察するとともに、左目50bは、左目用画像L1が表示される領域のみを観察する。これにより、観察者50は、右目用画像R1および左目用画像L1により構成される立体画像を観察することが可能となる。   Since the polarization region 241a is controlled to be in the OFF state as shown in FIG. 15, the light having the polarization axis of about 135 ° is changed by about 90 ° and the polarization axis of about 45 ° is changed. Is incident on a reflective polarizing plate 242 having a function of reflecting light having a polarization axis of about 45 °. Then, light having a polarization axis of about 45 ° incident on a partial region of the reflective polarizing plate 242 corresponding to the polarizing region 241a is reflected and travels again toward the polarizing region 241a of the polarization control liquid crystal panel 241. As described above, since the polarization region 241a is controlled to be in the OFF state, the light having the polarization axis of about 45 ° is changed again by about 90 ° to the light having the polarization axis of about 135 °. Then, it proceeds toward the display panel 10 and enters one of the areas where either the right-eye image R1 or the left-eye image L1 is displayed. At this time, the polarization region 241a causes the reflected light to travel to the right eye 50a via the region where the right-eye image R1 of the display panel 10 is displayed, and to the left eye via the region where the left-eye image L1 is displayed. 50b, the light passing through the polarizing region 241a, reflected by the reflective polarizing plate 242 and passing through the region where the right-eye image R1 is displayed travels toward the right eye 50a. The light that has passed through the region where the left-eye image L1 is displayed travels toward the left eye 50b. Thereafter, light having a polarization axis of about 135 ° traveling toward the right eye 50a and the left eye 50b passes through the polarizing plate 20 having a polarization axis of about 135 °, and enters the right eye 50a and the left eye 50b, respectively. Therefore, the right eye 50a observes only the region where the right eye image R1 is displayed, and the left eye 50b observes only the region where the left eye image L1 is displayed. Thereby, the observer 50 can observe a stereoscopic image composed of the right-eye image R1 and the left-eye image L1.

(平面画像表示モード)
図16は、図11に示した第3実施形態の平面画像表示時の画像表示装置を観察者が見た状態を上方から示した図であり、図17は、図11に示した第3実施形態の画像表示装置の平面画像表示方法を説明するための図である。なお、図17において、破線は、偏光板20および反射型偏光板242を透過する光の偏光軸の角度を示すとともに、矢印は、透過光の偏光軸の角度を示す。次に、図16および図17を参照して、第3実施形態の画像表示装置200の平面画像表示方法について説明する。なお、平面画像表示モードでは、偏光制御液晶パネル241の偏光領域241aおよび透過領域241bをOFF状態に制御するとともに、表示パネル10に平面画像Sを表示しておく。
(Plane image display mode)
FIG. 16 is a diagram showing a state in which an observer views the image display device at the time of displaying a planar image according to the third embodiment shown in FIG. 11, and FIG. 17 is a diagram showing the third embodiment shown in FIG. It is a figure for demonstrating the plane image display method of the image display apparatus of a form. In FIG. 17, the broken line indicates the angle of the polarization axis of the light transmitted through the polarizing plate 20 and the reflective polarizing plate 242, and the arrow indicates the angle of the polarization axis of the transmitted light. Next, a planar image display method of the image display device 200 according to the third embodiment will be described with reference to FIGS. 16 and 17. In the planar image display mode, the polarization region 241 a and the transmission region 241 b of the polarization control liquid crystal panel 241 are controlled to be in the OFF state, and the planar image S is displayed on the display panel 10.

画像表示装置200の観察者50側から入射する複数の偏光軸を有する外部光(太陽光)は、図16および図17に示すように、約135°の偏光軸を有する偏光板20により、約135°の偏光軸を有する光が透過して、表示パネル10を透過した後、偏光制御液晶パネル241に向かって進行する。この際、偏光制御液晶パネル241の偏光領域241aおよび透過領域241bは、OFF状態に制御されているため、約135°の偏光軸を有する光は偏光軸が約90°変化されて、約45°の偏光軸を有する光となって透過して、反射型偏光板242に入射する。そして、図16に示すように、反射型偏光板242は、約45°の偏光軸を有する光を反射させる機能を有しているので、偏光領域241aおよび透過領域241bの全ての領域を透過して反射型偏光板242に入射した約45°の偏光軸を有する光は反射型偏光板242により反射されて、再び偏光制御液晶パネル241に向かって進行する。上記したように、偏光制御液晶パネル241は、図17に示すように、OFF状態に制御されているため、約45°の偏光軸を有する光は再び偏光軸が約90°変化されて、約135°の偏光軸を有する光となって透過して、表示パネル10に向かって進行する。そして、表示パネル10に入射した光は、表示パネル10の平面画像Sが表示される領域に入射する。その後、観察者50側に向かって進行する約135°の偏光軸を有する光は、約135°の偏光軸を有する偏光板20を透過して、右目50aおよび左目50bに入射する。したがって、観察者50は、平面画像Sを観察することが可能となる。   The external light (sunlight) having a plurality of polarization axes incident from the viewer 50 side of the image display device 200 is approximately about by the polarizing plate 20 having a polarization axis of about 135 °, as shown in FIGS. Light having a polarization axis of 135 ° passes through the display panel 10 and then travels toward the polarization control liquid crystal panel 241. At this time, since the polarization region 241a and the transmission region 241b of the polarization control liquid crystal panel 241 are controlled to be in the OFF state, the light having the polarization axis of about 135 ° is changed by about 90 °, and the light has about 45 °. The light having the polarization axis is transmitted and is incident on the reflective polarizing plate 242. As shown in FIG. 16, the reflection-type polarizing plate 242 has a function of reflecting light having a polarization axis of about 45 °, and thus transmits through all regions of the polarization region 241a and the transmission region 241b. The light having a polarization axis of about 45 ° incident on the reflective polarizing plate 242 is reflected by the reflective polarizing plate 242 and travels again toward the polarization control liquid crystal panel 241. As described above, since the polarization control liquid crystal panel 241 is controlled to be in the OFF state as shown in FIG. 17, the light having the polarization axis of about 45 ° is changed again by about 90 °, The light having a polarization axis of 135 ° is transmitted and travels toward the display panel 10. Then, the light incident on the display panel 10 enters a region where the planar image S of the display panel 10 is displayed. Thereafter, light having a polarization axis of about 135 ° traveling toward the viewer 50 side passes through the polarizing plate 20 having a polarization axis of about 135 °, and enters the right eye 50a and the left eye 50b. Therefore, the observer 50 can observe the planar image S.

(第3実施形態の効果)
第3実施形態では、上記のように、偏光領域241aおよび透過領域241bを所定の位置に設けることが可能な偏光制御液晶パネル241を設けるとともに、偏光制御液晶パネル241の所定の位置にON状態の透過領域241bを設けることにより、偏光制御液晶パネル241の透過領域241bを透過する光を、偏光軸を変化させずに透過させることができる。これにより、透過領域241bを透過した約135°の偏光軸を有する光を、反射型偏光板242に入射させるとともに透過させた後、基板31で遮光することができる。また、偏光制御液晶パネル241の所定の位置にOFF状態の偏光領域241aを設けることによって、偏光領域241aを透過した光を約45°の偏光軸を有する光に変化することができる。これにより、偏光制御液晶パネル241の一部の領域の偏光領域241aを通過して、反射型偏光板242に入射する約45°の偏光軸を有する光を、反射型偏光板242により、反射することができる。これらにより、偏光制御液晶パネル241の所定の位置に設けられる偏光領域241aと反射型偏光板242とにより、外部光(太陽光)を、右目用画像R1が付加された光と、左目用画像L1が付加された光とに分離した状態で、観察者50側に進行させることができる。その結果、光源を用いずに、観察者50に立体画像を提供することができる。
(Effect of the third embodiment)
In the third embodiment, as described above, the polarization control liquid crystal panel 241 capable of providing the polarization region 241a and the transmission region 241b at predetermined positions is provided, and the polarization control liquid crystal panel 241 is in an ON state at a predetermined position. By providing the transmission region 241b, the light transmitted through the transmission region 241b of the polarization control liquid crystal panel 241 can be transmitted without changing the polarization axis. As a result, light having a polarization axis of about 135 ° transmitted through the transmission region 241b can be incident on and transmitted through the reflective polarizing plate 242, and then shielded by the substrate 31. Further, by providing the polarization region 241a in the OFF state at a predetermined position of the polarization control liquid crystal panel 241, the light transmitted through the polarization region 241a can be changed to light having a polarization axis of about 45 °. As a result, light having a polarization axis of about 45 ° that passes through the polarization region 241 a of a partial region of the polarization control liquid crystal panel 241 and is incident on the reflection type polarizing plate 242 is reflected by the reflection type polarizing plate 242. be able to. Thus, the polarization region 241a and the reflective polarizing plate 242 provided at predetermined positions of the polarization control liquid crystal panel 241 allow external light (sunlight), light with the right-eye image R1 added, and left-eye image L1. Can be advanced to the viewer 50 side in a state where the light is separated from the light added. As a result, a stereoscopic image can be provided to the observer 50 without using a light source.

また、第3実施形態では、偏光制御液晶パネル241の偏光領域241aおよび透過領域241bを、ON状態およびOFF状態に切り替え可能に構成することによって、偏光領域241aをOFF状態に制御するとともに、透過領域241bをON状態に制御することにより、観察者50に立体画像を提供することができる。そして、偏光領域241aおよび透過領域241bをOFF状態にすることにより、偏光制御液晶パネル241の全ての領域がOFF状態となり、観察者50に平面画像Sを提供することができる。その結果、切替ミラー240(偏光制御液晶パネル241)を切り替えることにより、観察者50に立体画像を提供するとともに、平面画像Sを提供することができる。   In the third embodiment, the polarization region 241a and the transmission region 241b of the polarization control liquid crystal panel 241 are configured to be switchable between the ON state and the OFF state, thereby controlling the polarization region 241a to the OFF state and transmitting the transmission region. By controlling 241b to the ON state, a stereoscopic image can be provided to the observer 50. Then, by turning off the polarization region 241a and the transmission region 241b, all regions of the polarization control liquid crystal panel 241 are turned off, and the planar image S can be provided to the observer 50. As a result, by switching the switching mirror 240 (polarization control liquid crystal panel 241), a stereoscopic image can be provided to the observer 50 and a planar image S can be provided.

なお、今回開示された実施形態は、すべ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、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiment but by the scope of claims for patent, and all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims for patent are included.

たとえば、上記第1実施形態および第2実施形態では、ミラー部32を左目50bおよび右目50aを結んだA方向と直交するB方向に沿って設ける例を示したが、本発明はこれに限らず、図18に示した変形例のように、ミラー部82をA方向とB方向との両方に対して交差するC方向に沿って配置してもよい。この場合、表示パネルに表示される右目用画像および左目用画像は、図19に示すように、赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の光の3原色をそれぞれ表示するためのドット領域毎に表示するとともに、C方向に沿って表示する必要がある。これにより、右目50aおよび左目50bに向かって進行するように分離された光を、縦方向(A方向)および横方向(B方向)にほぼ均等に分散した状態で赤色(R)、緑色(G)および青色(B)の各色を観察者50の目に向かって進行させることができるので、観察者50の両面が観察する表示パネル10の画像の解像度の低下を縦方向(A方向)および横方向(B方向)に分散することができる。その結果、観察者に、画像劣化の少ない立体画像を観察していると認識させることができる。   For example, in the first embodiment and the second embodiment, the example in which the mirror unit 32 is provided along the B direction orthogonal to the A direction connecting the left eye 50b and the right eye 50a has been described, but the present invention is not limited thereto. As in the modification shown in FIG. 18, the mirror unit 82 may be arranged along the C direction that intersects both the A direction and the B direction. In this case, the right-eye image and the left-eye image displayed on the display panel are for displaying the three primary colors of red (R), green (G), and blue (B), respectively, as shown in FIG. In addition to displaying for each dot area, it is necessary to display along the C direction. As a result, the light separated so as to travel toward the right eye 50a and the left eye 50b is distributed substantially evenly in the vertical direction (A direction) and the horizontal direction (B direction) in red (R), green (G ) And blue (B) can be advanced toward the eyes of the viewer 50, so that the resolution of the image of the display panel 10 observed by both sides of the viewer 50 is reduced in the vertical direction (A direction) and in the horizontal direction. It can be dispersed in the direction (B direction). As a result, it is possible to make the observer recognize that a stereoscopic image with little image deterioration is being observed.

また、上記第2実施形態および第3実施形態では、偏光制御液晶パネル141および241は、約90°TN方式を用いる例を示したが、本発明はこれに限らず、たとえば、VA(Vertical Alignment)方式およびECB(Electrically Controlled Birefringence)方式などの他の方式を用いてもよい。   In the second embodiment and the third embodiment, the polarization control liquid crystal panels 141 and 241 use the approximately 90 ° TN system. However, the present invention is not limited to this, and for example, VA (Vertical Alignment). ) Method and other methods such as ECB (Electrically Controlled Birefringence) method may be used.

また、上記第2実施形態および第3実施形態では、反射型偏光板として、ON状態の偏光制御液晶パネルを透過した約135°の偏光軸を有する光を透過するとともに、OFF状態の偏光制御液晶パネルを透過した約45°の偏光軸を有する光を反射する反射型偏光板について説明したが、本発明はこれに限らず、ON状態の偏光制御液晶パネルを透過した約135°の偏光軸を有する光を反射するとともに、OFF状態の偏光制御液晶パネルを透過した約45°の偏光軸を有する光を反射する反射型偏光板を用いてもよい。   In the second and third embodiments, the reflective polarizing plate transmits light having a polarization axis of about 135 ° that has passed through the polarization control liquid crystal panel in the ON state, and the polarization control liquid crystal in the OFF state. Although a reflective polarizing plate that reflects light having a polarization axis of about 45 ° transmitted through the panel has been described, the present invention is not limited to this, and the polarization axis of about 135 ° transmitted through the polarization control liquid crystal panel in the ON state is not limited thereto. A reflective polarizing plate that reflects the light having the polarization axis of about 45 ° transmitted through the polarization control liquid crystal panel in the OFF state may be used.

また、上記実施形態では、偏光板20の偏光軸を約135°に設定する例を示したが、本発明はこれに限らず、偏光板20の偏光軸を上記の値以外の値に設定してもよい。   In the above embodiment, the example in which the polarization axis of the polarizing plate 20 is set to about 135 ° has been shown. However, the present invention is not limited to this, and the polarization axis of the polarizing plate 20 is set to a value other than the above value. May be.

また、上記実施形態では、表示パネルの観察者側に約135°の偏光軸を有する偏光板を配置する例を示したが、本発明はこれに限らず、表示パネルの観察者側に円偏光板を配置してもよい。   In the above embodiment, an example in which a polarizing plate having a polarization axis of about 135 ° is arranged on the viewer side of the display panel is shown. However, the present invention is not limited to this, and circularly polarized light is arranged on the viewer side of the display panel. A plate may be arranged.

また、上記第2実施形態および第3実施形態では、約135°の偏光軸を有する光を透過するとともに、約45°の偏光軸を有する光を反射する反射型偏光板を用いる例について説明したが、本発明はこれに限らず、約135°以外の偏光軸を有する光を透過するとともに、約45°以外の偏光軸を有する光を反射する反射型偏光板を用いてもよい。   In the second embodiment and the third embodiment, an example in which a reflective polarizing plate that transmits light having a polarization axis of about 135 ° and reflects light having a polarization axis of about 45 ° has been described. However, the present invention is not limited to this, and a reflective polarizing plate that transmits light having a polarization axis other than about 135 ° and reflects light having a polarization axis other than about 45 ° may be used.

本発明の第1実施形態による画像表示装置の分解斜視図である。1 is an exploded perspective view of an image display device according to a first embodiment of the present invention. 図1に示した第1実施形態による画像表示装置を観察者が見た状態を上方から示した図である。It is the figure which showed the state which the observer saw the image display apparatus by 1st Embodiment shown in FIG. 1 from upper direction. 図1に示した第1実施形態の画像表示装置の立体画像表示方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the three-dimensional image display method of the image display apparatus of 1st Embodiment shown in FIG. 図1に示した第1実施形態の画像表示装置の立体画像表示方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the three-dimensional image display method of the image display apparatus of 1st Embodiment shown in FIG. 本発明の第2実施形態による画像表示装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the image display apparatus by 2nd Embodiment of this invention. 図5に示した第2実施形態による画像表示装置を観察者が見た状態を上方から示した図である。It is the figure which showed the state which the observer saw the image display apparatus by 2nd Embodiment shown in FIG. 5 from upper direction. 図5に示した第2実施形態の画像表示装置の立体画像表示方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the three-dimensional image display method of the image display apparatus of 2nd Embodiment shown in FIG. 図5に示した第2実施形態の画像表示装置の立体画像表示方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the three-dimensional image display method of the image display apparatus of 2nd Embodiment shown in FIG. 図5に示した第2実施形態の平面画像表示時の画像表示装置を観察者が見た状態を上方から示した図である。It is the figure which showed the state which the observer saw the image display apparatus at the time of the plane image display of 2nd Embodiment shown in FIG. 5 from upper direction. 図5に示した第2実施形態の画像表示装置の平面画像表示方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the plane image display method of the image display apparatus of 2nd Embodiment shown in FIG. 本発明の第3実施形態による画像表示装置の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the image display apparatus by 3rd Embodiment of this invention. 図11に示した第3実施形態による画像表示装置を観察者が見た状態を上方から示した図である。It is the figure which showed the state which the observer saw the image display apparatus by 3rd Embodiment shown in FIG. 11 from upper direction. 図11に示した第3実施形態による画像表示装置の偏光制御液晶パネルの拡大図である。FIG. 12 is an enlarged view of a polarization control liquid crystal panel of the image display device according to the third embodiment shown in FIG. 11. 図11に示した第3実施形態の画像表示装置の立体画像表示方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the three-dimensional image display method of the image display apparatus of 3rd Embodiment shown in FIG. 図11に示した第3実施形態の画像表示装置の立体画像表示方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the three-dimensional image display method of the image display apparatus of 3rd Embodiment shown in FIG. 図11に示した第3実施形態の平面画像表示時の画像表示装置を観察者が見た状態を上方から示した図である。It is the figure which showed the state which the observer saw the image display apparatus at the time of the planar image display of 3rd Embodiment shown in FIG. 11 from upper direction. 図11に示した第3実施形態の画像表示装置の平面画像表示方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the plane image display method of the image display apparatus of 3rd Embodiment shown in FIG. 図1に示した第1実施形態の変形例による画像表示装置の光学部材の斜視図である。It is a perspective view of the optical member of the image display apparatus by the modification of 1st Embodiment shown in FIG. 図1に示した第1実施形態の変形例による画像表示装置の光学部材のミラー部と表示パネルの画像との位置関係を示した図である。It is the figure which showed the positional relationship of the mirror part of the optical member of the image display apparatus by the modification of 1st Embodiment shown in FIG. 1, and the image of a display panel. 従来の一例による光学フィルタを備えた立体画像表示装置を観察者が見た状態を上方から示した図である。It is the figure which showed the state which the observer looked at the stereoscopic image display apparatus provided with the optical filter by a conventional example from the upper part. 図20に示した従来の一例による立体画像表示装置の光学フィルタの斜視図である。FIG. 21 is a perspective view of an optical filter of the stereoscopic image display device according to the conventional example shown in FIG. 20.

符号の説明Explanation of symbols

1、100、200 画像表示装置
10 表示パネル
20 偏光板
31 基材(光吸収部材)
32 ミラー部(反射手段、鏡部材)
240 切替ミラー(反射手段)
141、241 偏光制御液晶パネル
142、242 反射型偏光板
241a 偏光領域(第2領域)
241b 透過領域(第1領域)
1, 100, 200 Image display device 10 Display panel 20 Polarizing plate 31 Base material (light absorbing member)
32 Mirror part (reflecting means, mirror member)
240 switching mirror (reflection means)
141, 241 Polarization control liquid crystal panel 142, 242 Reflective polarizing plate 241a Polarization region (second region)
241b Transmission region (first region)

Claims (12)

画像を表示するための表示パネルと、
前記表示パネルの背面側に配置され、観察者側から入射した光を反射することにより、前記表示パネルの第1画像が表示される領域を介して前記観察者側に進行する光と、前記表示パネルの第2画像が表示される領域を介して前記観察者側に進行する光とに分離する反射手段とを備えた、画像表示装置。
A display panel for displaying images;
Light that is disposed on the back side of the display panel and reflects light incident from the viewer side, thereby traveling to the viewer side through a region where the first image of the display panel is displayed, and the display An image display device comprising: a reflection unit that separates light that travels toward the viewer through a region where a second image of the panel is displayed.
前記反射手段は、前記観察者側から入射した光を前記観察者側に反射する際に、前記表示パネルの右目用画像が表示される領域を介して前記観察者の右目に進行する光と、前記表示パネルの左目用画像が表示される領域を介して前記観察者の左目に進行する光とに分離することによって、前記観察者に立体画像を提供する、請求項1に記載の画像表示装置。   The reflecting means, when reflecting light incident from the observer side to the observer side, the light traveling to the right eye of the observer through a region where the image for the right eye of the display panel is displayed; The image display apparatus according to claim 1, wherein the stereoscopic image is provided to the observer by separating the light from the left eye of the observer through a region where the left-eye image of the display panel is displayed. . 前記反射手段は、前記表示パネルの背面側の領域のうち、前記観察者側から入射した光を、前記表示パネルの第1画像が表示される領域を介して前記観察者側に進行する光と、前記表示パネルの第2画像が表示される領域を介して前記観察者側に進行する光とに分離して反射することが可能な一部の領域に配置された鏡部材を含む、請求項1または2に記載の画像表示装置。   The reflecting means is configured to transmit light incident from the viewer side in the region on the back side of the display panel, and light traveling to the viewer side through a region where the first image of the display panel is displayed. And a mirror member disposed in a part of the region that can be separated and reflected from the light traveling toward the viewer through a region where the second image of the display panel is displayed. 3. The image display device according to 1 or 2. 前記鏡部材は、前記観察者の両目を結んだ第1の方向と交差する第2の方向に沿って延びるとともに、前記第1の方向に所定の間隔を隔てて設けられており、
前記表示パネルの第1画像および第2画像は、前記第2の方向に沿って延びるとともに、前記第1の方向に隣接するように表示される、請求項3に記載の画像表示装置。
The mirror member extends along a second direction intersecting the first direction connecting the eyes of the observer, and is provided at a predetermined interval in the first direction.
The image display apparatus according to claim 3, wherein the first image and the second image of the display panel are displayed so as to extend along the second direction and to be adjacent to the first direction.
前記鏡部材は、前記観察者の両目を結んだ第1の方向と、前記第1の方向に交差する第2の方向との両方に対して交差する第3の方向に沿って配置されており、
前記表示パネルの第1画像および第2画像は、それぞれ、前記第3の方向に沿って表示される、請求項3に記載の画像表示装置。
The mirror member is arranged along a third direction that intersects both a first direction that connects the eyes of the observer and a second direction that intersects the first direction. ,
The image display device according to claim 3, wherein the first image and the second image of the display panel are each displayed along the third direction.
前記鏡部材は、前記観察者の右目と前記表示パネルに表示される右目用画像が表示される領域とを結んだ線上に配置されるとともに、前記観察者の左目と前記表示パネルに表示される左目用画像が表示される領域とを結んだ線上に配置される、請求項3〜5のいずれか1項に記載の画像表示装置。   The mirror member is disposed on a line connecting a right eye of the observer and a region where a right-eye image displayed on the display panel is displayed, and is displayed on the left eye of the observer and the display panel. The image display device according to claim 3, wherein the image display device is disposed on a line connecting a region in which a left-eye image is displayed. 前記反射手段は、前記観察者側から入射した光の一部を反射することにより、前記観察者に立体画像を提供する第1の状態と、前記観察者側から入射した光を反射することにより、前記観察者に平面画像を提供する第2の状態とを切り替えることが可能である、請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像表示装置。   The reflection means reflects a part of light incident from the observer side, thereby reflecting a first state in which a stereoscopic image is provided to the observer and light incident from the observer side. The image display device according to claim 1, wherein the image display device can be switched between a second state in which a planar image is provided to the observer. 前記反射手段は、
入射した光を第1の偏光軸を有する光に変化させる第1偏光状態と、入射した光を第2の偏光軸を有する光に変化させる第2偏光状態とに切り替えることが可能な偏光制御液晶パネルと、
前記偏光制御液晶パネルの背面側に配置され、前記第1の偏光軸を有する光を透過するとともに、前記第2の偏光軸を有する光を反射する反射型偏光板と、
前記反射型偏光板の背面側に配置され、前記反射型偏光板を透過した第1の偏光軸を有する光を反射する鏡部材とを含み、
前記第1偏光状態では、入射した光が第1の偏光軸を有する光に変化された後、その光の一部が前記鏡部材により反射されて前記観察者に立体画像が提供され、
前記第2偏光状態では、入射した光が第2の偏光軸を有する光に変化された後、その光の実質的に全てが前記反射型偏光板により反射されて前記観察者に平面画像が提供される、請求項7に記載の画像表示装置。
The reflecting means is
A polarization control liquid crystal capable of switching between a first polarization state in which incident light is changed to light having a first polarization axis and a second polarization state in which incident light is changed to light having a second polarization axis. A panel,
A reflective polarizing plate disposed on the back side of the polarization control liquid crystal panel and transmitting light having the first polarization axis and reflecting light having the second polarization axis;
A mirror member that is disposed on the back side of the reflective polarizing plate and reflects light having a first polarization axis that has passed through the reflective polarizing plate;
In the first polarization state, after the incident light is changed to light having the first polarization axis, a part of the light is reflected by the mirror member to provide a stereoscopic image to the observer,
In the second polarization state, incident light is changed to light having the second polarization axis, and then substantially all of the light is reflected by the reflective polarizing plate to provide a planar image to the observer. The image display device according to claim 7.
前記反射手段は、
入射した光を第1の偏光軸を有する光に変化させる第1偏光状態と、入射した光を第2の偏光軸を有する光に変化させる第2偏光状態とに切り替えることが可能で、かつ、前記第1偏光状態の第1領域および前記第2偏光状態の第2領域の形成位置を制御することが可能な偏光制御液晶パネルと、
前記偏光制御液晶パネルの背面側に配置され、前記第1の偏光軸を有する光を透過するとともに、前記第2の偏光軸を有する光を反射する反射型偏光板とを含み、
前記偏光制御液晶パネルを制御することにより、前記偏光制御液晶パネルの所定の一部の位置に前記第2領域を設けることによって、前記第2領域に入射した光が第2の偏光軸を有する光に変化された後、その光が前記反射型偏光板により反射されて前記観察者に立体画像が提供され、
前記偏光制御液晶パネルを制御することにより、前記偏光制御液晶パネルの実質的に全ての領域に前記第2領域を設けることによって、入射した光が第2の偏光軸を有する光に変化された後、その光の実質的に全てが前記反射型偏光板により反射されて前記観察者に平面画像が提供される、請求項1または2に記載の画像表示装置。
The reflecting means is
It is possible to switch between a first polarization state that changes incident light into light having a first polarization axis and a second polarization state that changes incident light into light having a second polarization axis, and A polarization control liquid crystal panel capable of controlling formation positions of the first region in the first polarization state and the second region in the second polarization state;
A reflective polarizing plate that is disposed on the back side of the polarization control liquid crystal panel and transmits light having the first polarization axis and reflects light having the second polarization axis;
By controlling the polarization control liquid crystal panel, the second region is provided at a predetermined part of the polarization control liquid crystal panel, so that light incident on the second region has a second polarization axis. After that, the light is reflected by the reflective polarizing plate to provide a stereoscopic image to the observer,
After the incident light is changed to light having the second polarization axis by controlling the polarization control liquid crystal panel and providing the second region in substantially all regions of the polarization control liquid crystal panel. The image display device according to claim 1, wherein substantially all of the light is reflected by the reflective polarizing plate to provide the observer with a planar image.
前記所定の位置に設けられた前記第1偏光状態の第1領域および前記第2偏光状態の第2領域は、前記観察者の両目を結んだ第1の方向と交差する第2の方向に沿って延びるとともに、前記第1の方向に隣接するように設けられており、
前記表示パネルの第1画像および第2画像は、前記第2の方向に沿って延びるとともに、前記第1の方向に隣接するように表示される、請求項9に記載の画像表示装置。
The first region in the first polarization state and the second region in the second polarization state provided at the predetermined position are along a second direction that intersects a first direction connecting both eyes of the observer. And extending adjacent to the first direction,
The image display device according to claim 9, wherein the first image and the second image of the display panel are displayed so as to extend along the second direction and to be adjacent to the first direction.
前記反射手段の背面側に設けられ、前記観察者側から入射した光を吸収する光吸収部材をさらに備える、請求項1〜10のいずれか1項に記載の画像表示装置。   The image display device according to claim 1, further comprising a light absorbing member that is provided on a back side of the reflecting unit and absorbs light incident from the observer side. 前記表示パネルの前記観察者側に設けられる偏光板をさらに備える、請求項1〜11のいずれか1項に記載の画像表示装置。   The image display apparatus according to claim 1, further comprising a polarizing plate provided on the viewer side of the display panel.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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