JP2005077437A - 映像表示装置及び立体映像表示装置並びに車載用映像表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ラスタ走査に応じて照明系を構成することによって、クロストークの発生をなくした映像表示装置を提供する。
【解決手段】複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する映像表示装置であって、時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段（ドットマトリクス状光源３３）と、照明手段から射出された第１の光束を光源とする第１の映像と第２の光束を光源とする第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子３２と、透過型表示素子３２の表示画面内における第１の映像と第２の映像との境界部３２−３の移動に同期して、照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段とを具備する。
【選択図】 図１１
【解決手段】複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する映像表示装置であって、時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段（ドットマトリクス状光源３３）と、照明手段から射出された第１の光束を光源とする第１の映像と第２の光束を光源とする第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子３２と、透過型表示素子３２の表示画面内における第１の映像と第２の映像との境界部３２−３の移動に同期して、照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段とを具備する。
【選択図】 図１１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像表示装置及び立体映像表示装置並びに車載用映像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
観察者の観察方向に応じて異なる映像を視認できるようにした映像表示装置が従来より知られている。例えば、特許第３３９８９９９号は、第１の画素群と第２の画素群からなる表示素子の表面にレンチキュラレンズ板を配置して、複数方向に異なる映像を提供可能な多重映像表示装置を開示している。また、特許第３０７２８６６号は、マトリクス状のバックライトにレンチキュラを配置し、指向性を時分割で切り替えて３次元表示を行う立体画像表示装置を開示している。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３３９８９９９号
【０００４】
【特許文献２】
特許第３０７２８６６号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特許第３３９８９９９号に示す方法では、表示素子上の画素がある特定の観察方向にのみ対応しているため、使用する表示素子の解像度と比べて、実際に提供される映像の解像度が少なくとも半分以下となってしまう。
【０００６】
そこで、特許第３０７２８６６号では、表示素子の表面にレンチキュラレンズ板を配置せずに、照明側の指向性を時分割的に切替えることを開示している。
【０００７】
ところで、通常の表示素子ではラスタ走査により順次映像を切り替えるようにしているが、左右の映像が混在する、いわゆるクロストークの発生を防止するためには、照明系をラスタ走査に応じた構成としなければならない。しかしながら、特許第３０７２８６６号はこのような課題及びその解決手段については何ら記載していない。
【０００８】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、ラスタ走査に応じて照明系を構成することによって、クロストークの発生をなくした映像表示装置及び立体映像表示装置並びに車載用映像表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する映像表示装置であって、時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、前記照明手段から射出された第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段と、を具備する。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記照明手段は、複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束をそれぞれ少なくとも２つの異なる方向に射出する光学素子と、を含む。
【００１１】
また、第３の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御する。
【００１２】
また、第４の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記透過型表示素子における、前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動方向が、前記第１の映像の観察位置と前記第２の映像の観察位置とを結ぶ線分と略平行である。
【００１３】
また、第５の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記第１の映像と前記第２の映像とが同一の映像である。
【００１４】
また、第６の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記第１の映像と前記第２の映像とが異なる映像である。
【００１５】
また、第７の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記第１の映像を観察する第１観察者と前記第２の映像を観察する第２観察者とを結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さい。
【００１６】
また、第８の発明は、第２の発明に係る映像表示装置に関わり、前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、前記光学素子は、前記発光領域の位置により異なる方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含む。
【００１７】
また、第９の発明は、第８の発明に係る映像表示装置において、前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在する。
【００１８】
また、第１０の発明は、第９の発明に係る映像表示装置において、前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られている。
【００１９】
また、第１１の発明は、第２の発明に係る映像表示装置に関わり、前記光源は、複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、を含み、前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記第１の映像を観察する第１観察者と前記第２の映像を観察する第２観察者とを結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、前記光学素子は、前記第１の射出部と前記第２の射出部との位置により異なる方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含む。
【００２０】
また、第１２の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記照明手段は、面光源と、前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、を含み、前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成する。
【００２１】
また、第１３の発明は、複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する映像表示装置であって、時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、前記照明手段から射出された第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、前記透過型表示素子が前記第１の映像及び前記第２の映像を時分割で表示する複数映像表示モードと、同透過型表示素子が同第１の映像又は同第２の映像の何れか一方の映像のみを表示する単一映像表示モードと、を切り換えるための表示モード切換手段と、を具備する。
【００２２】
また、第１４の発明は、一人の観察者における左右の目に、それぞれ対応した視差映像を入射させることで立体映像を表示するようにした立体映像表示装置であって、時分割で前記左右の目に対応した２方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、前記照明手段から射出された第１の光束を光源とし左眼に入射する第１の映像と、前記第２の光束を光源とし右目に入射する第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段と、を具備する。
【００２３】
また、第１５の発明は、第１４の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記照明手段は、複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束をそれぞれ前記左右の目に対応した２方向に射出する光学素子と、を含む。
【００２４】
また、第１６の発明は、第１４の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御する。
【００２５】
また、第１７の発明は、第１４の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記透過型表示素子における、前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動方向が、前記左右の目を結ぶ線分と略平行である。
【００２６】
また、第１８の発明は、第１４の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記左右の目を結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さい。
【００２７】
また、第１９の発明は、第１５の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、前記光学素子は、前記発光領域の位置により前記左右の目に対応した方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含む。
【００２８】
また、第２０の発明は、第１９の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在する。
【００２９】
また、第２１の発明は、第２０の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られている。
【００３０】
また、第２２の発明は、第１４の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記光源は、複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、を含み、前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記左右の目を結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、前記光学素子は、前記第１の射出部と前記第２の射出部との位置により前記左右の目に対応した方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含む。
【００３１】
また、第２３の発明は、第１４の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記照明手段は、面光源と、前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、を含み、前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成する。
【００３２】
また、第２４の発明は、複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する、車内に設置される車載用映像表示装置であって、時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、前記照明手段から射出された前記第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とを時分割で表示可能な透過型表示素子と、を具備し、前記第１の光束の光軸と前記第２の光束の光軸との分離角を前記表示画面の法線を中心として略水平方向に左右各々略２５度〜略３５度に設定することにより、前記運転席側の観察者が前記第１の映像を、前記助手席側の観察者が前記第２の映像をそれぞれ観察できるようにする。
【００３３】
また、第２５の発明は、第２４の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記透過型表示素子が、前記第１の映像と前記第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な表示素子であるとき、前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段を更に具備する。
【００３４】
また、第２６の発明は、第２５の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御する。
【００３５】
また、第２７の発明は、第２４の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記照明手段は、複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束を、それぞれ前記運転席側の観察者及び前記助手席側の観察者に向けて射出する光学素子と、を含む。
【００３６】
また、第２８の発明は、第２４の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記第１の映像と前記第２の映像とが同一の映像である。
【００３７】
また、第２９の発明は、第２４の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記第１の映像と前記第２の映像とが異なる映像である。
【００３８】
また、第３０の発明は、第２４の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者とを結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さい。
【００３９】
また、第３１の発明は、第２７の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、前記光学素子は、前記発光領域の位置により前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者との２方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含む。
【００４０】
また、第３２の発明は、第３１の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在する。
【００４１】
また、第３３の発明は、第３２の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られている。
【００４２】
また、第３４の発明は、第２７の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記光源は、複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、を含み、前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者とを結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、前記光学素子は、前記発光領域の位置により前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者との２方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含む。
【００４３】
また、第３５の発明は、第２４の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記照明手段は、面光源と、前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、を含み、前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成する。
【００４４】
また、第３６の発明は、第３２の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記レンチキュラレンズまたは前記レンズアレイにおける、前記透過型表示素子側の頂点から前記発光素子の射出部までの長さをｔ、前記レンチキュラレンズまたは前記レンズアレイの周期構造の１周期の長さをＰとしたとき、０．５６Ｐ≦ ｔ ≦ ２．３Ｐである。
【００４５】
また、第３７の発明は、複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する、車内に設置される車載用映像表示装置であって、時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、前記照明手段から射出された前記第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とを時分割で表示可能な透過型表示素子と、前記透過型表示素子が前記第１の映像及び前記第２の映像を時分割で表示する複数映像表示モードと、同透過型表示素子が同第１の映像又は同第２の映像の何れか一方の映像のみを表示する単一映像表示モードと、を切り換えるための表示モード切換手段と、を具備し、前記第１の光束の光軸と前記第２の光束の光軸との分離角を前記表示画面の法線を中心として略水平方向に左右各々略２５度〜略３５度に設定することにより、前記表示モード切換手段により切り換えられたモードに応じて、前記運転席側の観察者が前記第１の映像を、前記助手席側の観察者が前記第２の映像をそれぞれ観察できるようにする。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の映像表示装置の一使用例を示す図である。１つの表示画面１０の右前方には表示画面１０を左側から観察する第１観察者１２−１が位置し、表示画面１０の左前方には表示画面１０を右側から観察する第２観察者１２−２が位置している。それぞれ第１観察者１２−１は第１映像観察範囲１１−１内に位置しているので第１映像を、第２観察者１２−２は第２映像観察範囲１１−２内に位置しているので第２映像を、両者が同時に観察することができる。
【００４７】
ここで、実際にはラスタ走査により表示画面１０の第１フィールドには第１映像が、第２フィールドには第２映像が交互に時分割的に表示されるが、表示は高速で切り換えられるため、人間の目の残像効果により、観察者にはそれぞれ連続した映像として認識される。
【００４８】
図２は、本発明の映像表示装置の基本構成を示す図であり、発光領域分割光源２０と、光指向性分離素子２１と、光拡散素子２２と、ＬＣＤなどの透過型表示素子２３とが順に配置されている。ここで、発光領域分割光源２０及び光指向性分離素子２１及び／又は光拡散素子２２は照明手段を構成する。
【００４９】
発光領域分割光源２０は、その発光領域が複数の領域に分割されており、各領域についてそれぞれＯＮ、ＯＦＦ駆動が可能である。発光する領域が区分けされており、時分割的に発光領域を切り替えられるものならなんでも良いが、例えば、導光路を利用したストライプ状光源やＬＥＤを並べたマトリクス状光源などが考えられる。
【００５０】
光指向性分離素子２１は、発光領域分割光源２０のそれぞれの領域から射出された光をそれぞれ特定の別の方向へ出力するための指向性を備えた素子である。具体例としては、例えば、レンチキュラ、レンズアレイ、回折素子、ホログラム素子、プリズムシートなどが考えられる。
【００５１】
光拡散素子２２は照明ムラなどを軽減するための素子であり、光を拡散するものならなんでもよく、拡散板、回折素子、プリズムシートなどが考えられる。光拡散素子２２は、図に示すように光指向性分離素子２１と透過型表示素子２３の間に設けられるか、または、発光領域分割光源２０と光指向性分離素子２１の間に設けられる。このとき、水平方向に２つの指向性となるように映像を分離しているため、水平方向への拡散が強すぎると、２つの映像が混ざってしまい２重の映像として見えてしまう恐れがある。よって、ここでは垂直方向の拡散特性よりも水平方向の拡散特性の小さい光拡散素子を用いるのが好ましい。
【００５２】
図３は、本発明の映像表示装置の具体的な構成を示す図であり、ストライプ状に発光部をもつストライプ状光源３０と、このストライプ状光源３０からの光に指向性を付けるための光指向性分離素子としてのレンチキュラ３１と、映像を表示するための透過型表示素子３２とからなっている。
【００５３】
ストライプ状光源３０は、第１の光源（Ａライン）、第２の光源（Ｂライン）との２つのラインが交互に配置されており、また時分割的にＡライン、Ｂラインが交互に発光する。Ａラインが発光したときにはレンチキュラ３１により指向性が付けられ、第１観察者が位置する方向にしか照明されない。また、Ｂラインが発光したときには逆に第２観察者が位置する方向にしか照明されない。従ってＡラインの発光時とＢラインの発光時とで透過型表示素子３２に表示する映像をそれぞれに対応した映像にすることで、第１観察者と第２観察者はそれぞれ個別に映像を観賞することができる。
【００５４】
図４は、本発明の映像表示装置の他の具体的な構成を示す図である。レンチキュラ３１及び透過型表示素子３２の構成は図３に示すレンチキュラ３１及び透過型表示素子３２と同一構成であるが、ここでは光源をストライプ状光源３０ではなくドット状に配置したドットマトリクス状光源３３とした点が異なる。図に示すようにここでは縦１列に並んだ光源を交互に第１の光源（Ａライン）、第２の光源（Ｂライン）としている。
【００５５】
図５は、本発明の映像表示装置の他の具体的な構成を示す図である。ドットマトリクス状光源３３及び透過型表示素子３２の構成は図４に示すドットマトリクス状光源３３及び透過型表示素子３２と同一構成であるが、ここでは光指向性分離素子をレンチキュラ３１ではなくレンズアレイ３４とした点が異なる。レンズアレイ３４にすることで、水平方向の指向性だけでなく、垂直方向への指向性も調整できるため、特に光源としてドットマトリクス状光源３３を用いた場合のドット感をなくすことができる。
【００５６】
図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、図５に示すレンズアレイ３４の一レンズ要素３４−１と、対応して設けられる光源３３−１（３３−２）とを示す図である。図６（Ａ）は図５の垂直方向での断面図、図６（Ｂ）は正面図、図６（Ｃ）は図５の水平方向での断面図である。図６（Ｂ）の正面図から分かるように、１つのレンズ要素３４−１に対応して２個の光源３３−１，３３−２が配置されている。
【００５７】
図７は、図３，図４または図５に示す構成の断面構造を示す図であり、上から、透過型表示素子３２、レンチキュラ３１（またはレンズアレイ３４）、ストライプ状光源３０（またはドットマトリクス状光源３３）とで構成され、透過型表示素子３２は例えば液晶表示素子などが利用できる。
【００５８】
ストライプ状光源３０は第１の光源であるＡラインと第２の光源であるＢラインとで構成される。Ａラインは第１観察者に対応し、Ｂラインは第２観察者に対応している。Ａライン、Ｂラインが表示映像のフィールド単位及びフレーム単位で時分割的に発光し、それに対応した表示を透過型表示素子３２で行なうことによって、第１観察者、第２観察者それぞれに応じた映像を観察することができる。
【００５９】
図７において、第１の光源（Ａライン）と第２の光源（Ｂライン）とは発光部４０であるが、第１の光源と第２の光源との間は光吸収部材で構成され非発光部４１を構成している。また、レンチキュラ３１（またはレンズアレイ３４）の各レンズ要素の境界部に仕切り（隔壁）４２を設けることにより、迷光等によるクロストークを軽減することができる。さらに仕切り４２や非発光部４１の表面に光を吸収する表面処理を施すとクロストークをさらに低減することができる。なお、仕切り４２は反射部材で構成しても良い。
【００６０】
図８は、図７の変形例を示す図である。ここでは、レンチキュラ３１の代わりに両面レンチキュラ４３を用いたときの断面構造を示している。なお、両面レンチキュラ４３の代わりに両面レンズアレイを用いても良い。
【００６１】
図９（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態の第１の光源と第２の光源の時分割駆動について説明するための図である。ある時間Ｔ１のときには図９（Ａ）に示すように、ストライプ状光源３０のうち第１の光源であるＡライン光源しか発光しておらず、第２の光源であるＢライン光源は消灯している。Ａライン光源はレンチキュラ３１により指向性が付けられ、第１観察者の方向のみを照明する。このとき、第１観察者のみが映像を観察可能であり、透過型表示素子３２は第１観察者用の映像を表示する。
【００６２】
次に、ある時間Ｔ２のときには図９（Ｂ）に示すように、ストライプ状光源３０のうち第２の光源であるＢライン光源しか発光しておらず、第１の光源であるＡライン光源は消灯している。Ｂライン光源はレンチキュラ３１により指向性が付けられ、第２観察者の方向のみを照明する。このとき、第２観察者のみが映像を観察可能であり、透過型表示素子３２は第２観察者用の映像を表示する。
【００６３】
従って、時間Ｔ１の状態とＴ２の状態を高速で切り換えることにより、それぞれの観察者は映像の途切れ目なく、それぞれの観察者に対応した映像を観察することができる。
【００６４】
図１０（Ａ），（Ｂ）は、表示素子による走査方法について説明するための図である。通常、表示素子は各画素の情報を順次走査することで更新していく。図１０（Ａ）は画面上下方向にラスタ走査を行なうタイプの表示素子であり、１ラインごとに情報を更新し、垂直方向へ走査を行なうことで全画面の情報を更新する。
【００６５】
図１０（Ｂ）は画面左右方向にラスタ走査を行なうタイプの表示素子であり、１ラインごとに情報を更新し、水平方向に走査を行なうことで全画面の情報を更新する。
【００６６】
以下に、本発明の特徴となる、マトリクス状光源と垂直ラスタ方式の表示素子（ここでは液晶表示素子）の走査について図１１を参照して説明する。透過型表示素子として通常用いられる液晶表示素子について考えると、ホールド型と呼ばれる表示方式となっている。ホールド型とはある１つのフィールド表示期間中、例えば新しい画素情報がある画素に表示されて次の画素情報が表示されるまでの期間中、常に発光している方式のことを言う。それに対してＣＲＴモニタなどはインパルス型と呼ばれ、ある画素をみると１フィールド期間に比べて瞬間的にしか発光していない。
【００６７】
液晶表示素子はホールド型であるため、ラスタ走査により各フィールドを順次表示していくと旧フィールド表示領域と新フィールド表示領域とが１画面上に存在し、ちょうど各フィールドの境界部にあたる部分が走査方向に伴って移動する。そのため、画面を一様に第１観察者用の第１の光源のみ発光としてしまうとクロストークが発生してしまう。
【００６８】
そこで本実施形態では、透過型表示素子３２の表示画面内の、第１映像表示領域３２−１における第１の映像と、第２映像表示領域３２−２における第２の映像との境界部３２−３の移動に同期して、第１の光源と第２の光源とを切り替えるようにする。このような方法によれば、同一画面中に第１観察者用映像と第２観察者用映像が混在してもクロストークが発生することがなくなる。
【００６９】
次に、本発明の他の特徴について説明する。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は各時刻Ｔ１、Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４でのドットマトリクス状光源３３及び透過型表示素子３２の様子を示しており、Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ４の順に時間が経過するものとする。
【００７０】
バックライトとしてのドットマトリクス状光源３３の領域には、第１光源による発光領域３３−１、第２光源による発光領域３３−２、消灯領域３３−３が存在する。また、透過型表示素子３２の表示画面には、第１の映像表示領域３２−１、第２の映像表示領域３２−２、境界部（混在領域）３２−３が存在する。ここで特徴となるのは、透過型表示素子３２の境界部（混在領域）に対応してドットマトリクス状光源３３の領域に消灯領域３３−３が存在することである。以下、これについて説明する。
【００７１】
通常の表示装置は１つの映像を表示しているだけであるので、例えば、Ｎ番目のフレーム画像と、Ｎ＋１番目のフレーム画像が切り替わっていても、ＮとＮ＋１番目の映像の差は小さい。そのため、光源を常時点灯しておいても、ほとんど認識できず、動きの速い映像で輪郭がぼけるなどの現象が見られるだけである。
【００７２】
しかし、本発明の多画面映像表示装置では、２つの方向にそれぞれに応じた映像を表示するものであるため、例えば、Ｎ番目のフレーム映像が第１観察者用の第１映像であり、Ｎ＋１番目のフレーム映像は第２観察者用の第２画像である場合には、Ｎ番目とＮ＋１番目の画像はまったく異なる画像が表示されることとなる。
【００７３】
ここで現在の透過型表示素子の主流である液晶表示素子を考える。液晶表示素子は、ホールド性の表示方式であることと、応答速度が十分速いとは言えないことから、第１映像からこれと異なる画像である第２映像へ切り替わるのに時間がかかり、切り替りの途中の段階である境界部では第１映像と第２映像の中間的な映像が表示されてしまう。つまり、バックライトを常時点灯または第１光源から第２光源へ瞬時に切り替えてしまうと、２つの映像の中間的な部分も見えてしまい、クロストークの原因となる。
【００７４】
そこで本実施形態では、第１映像と第２映像の境界部に合わせて、第１光源から第２光源への切り換え期間に消灯領域（光源を点灯させない期間）を設けることで、２つの映像の中間的な映像となる部分については表示を行わないようにしている。
【００７５】
なお、良好な画質を得るために、消灯領域３３−３は、境界部３２−３である、第１の映像表示領域３２−１と第２の映像表示領域３２−２の混在領域よりも大きくとることが望ましい。
【００７６】
次に、図１１に示される、透過型表示素子３２の表示画面の上側点３２−４、中央点３２−５、下側点３２−６の３点の位置のある画素について注目する。図１３は、注目画素の応答のようす及び第１の光源及び第２の光源の発光タイミングを示すタイミングチャートである。横軸は時間であり、縦軸は応答（表示諧調）のようす（表示素子３２の場合）並びに、第１，第２の光源の発光、非発光のようすを示している。ここでは液晶表示素子の利用を想定しているため、目標の諧調まで到達するまでの応答の様子を示している。ここでは上側、中側、下側、の各画素に第１映像、第２映像が交互に表示されていることが分かる。またそれに合わせて第１の光源，第２の光源が発光するタイミングが示されている。５０で示す部分は図１２で説明した消灯領域３３−３に対応する消灯区間である。
【００７７】
さらに、表示素子３２の第１の映像表示領域３２−１と第２の映像表示領域３２−２の境界部３２−３は走査されて全画面更新されるため、画面の場所によってタイミングがずれることがわかる。このように、画面の場所によって、発光タイミングを調整することにより、２つの異なる映像を表示させた場合において、よりクロストークの少ない映像が表示可能である。
【００７８】
図１４（Ａ）、（Ｂ）は、分割バックライトについて説明するための図である。図１２で説明したような方法によりバックライトを駆動をする際に、簡略化された方法として表示画面を分割して駆動する方法を用いる。ここではバックライトを５分割し、それぞれの領域について第１映像用の照明や第２映像用の照明、または消灯などを制御することができる。図１４（Ａ）では、５分割領域のうち、上から２領域に第２の光源発光部５２、中央に消灯部５３、下から２領域に第１の光源発光部５１が割り当てられているが、所定時間後には、図１４（Ｂ）に示すように、上から３領域が第２の光源発光部、下から２番目の領域が消灯部５３、一番下の領域が第１の光源発光部５１のように、発光部が切り換えられたことを示している。
【００７９】
以下に、図１４（Ａ）、（Ｂ）で説明した分割バックライトを実現するための具体的な構成について説明する。ここでは図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の光源Ａの第１の導光路６０には第１の反射部Ｘが、第２の光源Ｂの第２の導光路６２には第２の反射部Ｙが設けられる。
【００８０】
図１５（Ｂ）の断面構造において、第１の光源Ａから射出された光は第１の導光路６０内を伝達するが、溝形状の反射部Ｘで反射されることにより第１の光源Ａからの光の全反射条件がくずれ、第１の導光路６０の外部に射出されて表示素子に到達する。また、第２の光源Ｂから射出された光は第２の導光路６２内を伝達するが、突起状の反射部Ｙで反射されることにより第２の光源Ｂからの光の全反射条件がくずれ、第２の導光路６２の外部に射出されて表示素子に到達する。
【００８１】
したがって、第１の光源Ａ及び第２の光源Ｂの切り替えによって発光するラインの位置を切り替えることができ、これにレンチキュラレンズ等の光指向性分離素子を組み合わせることにより照明の照射方向を異ならせることが可能となり、これによって画面の垂直走査に対応した多画面表示装置用のバックライトが実現できる。
【００８２】
なお、図１４（Ａ）に示すように光源は縦に５分割されているため、それぞれの段でどの方向に照射するかまたは消灯するかが制御可能である。
【００８３】
図１６は、映像表示装置の具体例を示す図であり、面光源３７、偏光分離反射シート３８−１、液晶セル３９、偏光分離反射シート３８−２、レンチキュラ３１、透過型表示素子３２が順に配置されている。
【００８４】
液晶セル３９は、ストライプ構造またはマトリクス構造の液晶シャッターからなる。このような液晶シャッターを光源側に配置してライン発光またはマトリクス発光を制御する。
【００８５】
液晶セル３９は電気制御によりＯＮ、ＯＦＦ動作が可能である。ＯＮ状態では入射光が偏光方向の回転なしに透過するが、ＯＦＦ状態では入射光の偏光方向が９０°回転し、例えば、Ｐ偏光の入射光がＳ偏光となって射出される。本実施形態ではこのような液晶セル３９の性質を利用し、液晶セル３９の各セル（Ａセル、Ｂセル）に対するＯＮ，ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成し、第１の光束と第２の光束とを時分割で射出するようにする。
【００８６】
さらに図１６に示すように、液晶セル３９を２つの偏光分離反射シート３８−１，３８−２で挟んだ構成とすることにより、ライン光源またはマトリクス光源を制御する。偏光分離反射シート３８−１，３８−２は光の利用効率を高めるために用いられるものであり、例えば、Ｐ偏光は透過するが、Ｓ偏光は反射するという性質をもつシートであり、透過できず利用されなかったＳ偏光は照明側に戻り拡散や反射などにより偏光がくずれ、一部Ｐ偏光となったものが再び利用されるようになっている。偏光分離反射シート３８−１の代わりに偏光板を用いても良い。
【００８７】
図１７（Ａ），（Ｂ）は、液晶セル３９を構成するＡセルとＢセルのＯＮ，ＯＦＦ動作によって特定の偏光が出力されるようすを示している。面光源３７から射出される光のうち最初の偏光分離反射シート３８−１でＰ偏光のみが通過し、Ｓ偏光は戻される。通過したＰ偏光は液晶セル３９に入射するが、入射した液晶の領域（ＡセルまたはＢセル）がＯＮであればそのままＰ偏光で通過し、ＯＦＦであればＳ偏光となって通過する。例えばＡセルがＯＮで、ＢセルがＯＦＦの場合（図１７（Ａ））には液晶セル３９のＡセルからのみＰ偏光が出力される。また、ＡセルがＯＦＦで、ＢセルがＯＮの場合（図１７（Ｂ））には、液晶セル３９のＢセルからのみＰ偏光が出力される。
【００８８】
次に偏光分離反射シート３８−２によりＰ偏光は透過し、Ｓ偏光は反射される。結局、ＯＮ状態にある液晶セルのみ光が透過できることとなる。
【００８９】
なお、偏光分離反射シートの代わりに通常の偏光板を用いてもよいが、この場合は光の損失が大きい。また、ここでのＰ偏光とＳ偏光の機能を入れ替えた実施形態も可能である。
【００９０】
図１８は、映像表示装置の他の具体的な構成を示す図であり、縦方向のストライプ状光源３０と、レンチキュラ３１と、水平ラスタ方式の透過型表示素子３２とが順に配置されている。ここではストライプ状光源３０と、水平ラスタ方式の透過型表示素子３２とを組み合わせたことを特徴とする。このときストライプ状光源３０の各ラインは独立でＯＮ、ＯＦＦが可能なものを利用する。
【００９１】
ここで用いられる水平ラスタ方式の透過型表示素子３２について説明する。図１１で説明した構成では、透過型表示素子３２が垂直ラスタ方式であるため、第１の光源、第２の光源という発光部の水平位置の切り換えの他に、垂直ラスタ方向に同期して発光部の垂直位置の切り換えも行なわなければならなかった。しかし、本実施形態では、透過型表示素子３２が水平ラスタ方式であるため、第１の光源、第２の光源の水平位置の切り換えと、水平ラスタ方向に同期した発光部の水平位置切り換えと、位置切り換え方向が同一であるため、各発光ラインが独立的に発光をＯＮ、ＯＦＦできる照明であれば、表示素子のラスタ走査に対応した照明が可能である。
【００９２】
発光駆動方法としては第１の映像のラスタ走査に同期して第１の光源であるＡラインのみが左側から順次発光し、次に第２の映像が左から走査し始めるのに同期して第１の光源が消灯し第２の光源が発光するように駆動する。ここで、図１１と同様に第１の映像と第２の映像との境界部の移動に同期して第１の光源及び第２の光源を切り換えることによりクロストークを軽減することができる。この場合、境界部の移動方向は水平方向、すなわち、第１の映像の観察位置と、第２の映像の観察位置とを結ぶ線分と略平行となる。さらに境界部において両光源を消灯するようにしてもよい。
【００９３】
本実施形態の構成では、図１１と比べて発光位置の垂直方向への切り換え手段が不要であり光源発光駆動手段についても図１１に比べて簡易なもので構成できるため、実現するための課題やコストが少なくて済む。
【００９４】
以下に、図１８の構成の動作を説明する。第１映像のラスタ走査に伴い、第１光源である光源Ａをまず画面左側にあたる部分から順に発光させていき、次に第２映像のラスタ走査に伴い、順に画面左側から消灯させていく、同時に第２光源である光源Ｂを画面左から順に発光させ、次の第１映像のラスタ走査に伴い画面左から順に消灯させていく、この動作を繰り返すことで、第１、第２観察者への表示映像の振り分けと表示画面の走査に対応可能となる。
【００９５】
図１９（Ａ），（Ｂ）は、図１８の実施形態に適用可能なストライプ状光源の具体例を示している。ここではストライプ状光源であってさらにラインごとにＯＮ、ＯＦＦを制御できることが特徴となっている。ここでは柱状のライトガイト（導光路）６０を光源の数だけ並べて、各ライトガイド６０の一端または両端に光源を配置した構成である。すなわち、第１の光源Ａについてのライトガイド（光導路）６０は、第１の光源Ａの数だけ配置され、第１の導光部群を構成している。また、第２の光源Ｂについてのライトガイド（光導路）６０は、第２の光源Ｂの数だけ配置され、第２の導光部群を構成している。
【００９６】
このような構成によれば、第１の光源である光源Ａのみを発光させたり、または第２の光源である光源Ｂのみを発光させることができる。さらに画面の走査に応じて端の光源から順に発光させることも可能である。
【００９７】
図１９（Ｂ）は、ライトガイド６０の断面を示している。光源はＬＥＤ等、発光体であればなんでもよい。ライトガイド６０には通常ガラスまたは樹脂などが利用される。ライトガイド６０の射出面６０−１のみを砂目にしたり、突起等の反射部６０−２を複数設けることで光源からの光の全反射条件がくずれ、光がライトガイド６０の外部に射出されるようになっている。
【００９８】
図２０は、２方向の多画像表示だけでなく複数方向（ここでは３方向）への多画像表示の例を示している。各レンズに対応した光源が３つ（Ａ，Ｂ，Ｃ）設けられているので、それぞれの光源が発光したときにそれに対応した視野方向のみ観察可能となる。
【００９９】
利用例として、２方向で観察したい場合には第１光源Ａ、第２光源Ｂまたは第１光源Ａ，第３光源Ｃまたは第２光源Ｂ，第３光源Ｃなどを組み合わせて利用し、それぞれに対応した映像を表示する。例えばＡとＣ、あるいはＡとＢ、あるいはＢとＣ、あるいはＡ，Ｂ，Ｃを交互に表示することが考えられる。
【０１００】
また、３方向で観察したい場合には第１光源（Ａ）、第２光源（Ｂ），第３光源（Ｃ）を利用し、それぞれに対応した第１映像，第２映像，第３映像を同時に表示する。この場合、第１映像，第２映像，第３映像は同一映像であっても異なる映像であっても良い。
【０１０１】
さらに１人で画面正面方向から観察したい場合にはレンチキュラなどの各レンズの中心付近に位置する第２光源（Ｂ）のみを利用または光源（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）すべてを同時に点灯させ、１つの映像を表示させることで実現できる。
【０１０２】
図２１（Ａ），（Ｂ）は、本発明の映像表示装置の機能ブロック図である。映像入力部１０１，１０２を介して２つの映像信号が映像信号選択部１０８に入力された後、いずれか一方が選択されて表示素子駆動回路１０７に入力され、これによって表示素子１０６が駆動される。図２１（Ｂ）は上記した映像信号選択部１０８の一構成例を示しており、映像入力部１０１から入力された映像信号は第１フィールドメモリ１１０に蓄積される。また、映像入力部１０２から入力された映像信号は第２フィールドメモリ１１１に蓄積される。制御回路１０３からの制御信号によりスイッチ１１２が切り換えられ、第１フィールドメモリ１１０または第２フィールドメモリ１１１の映像信号が選択的に表示素子駆動回路１０７に入力される。
【０１０３】
光源駆動回路１０４は、表示素子１０６に表示される映像が第一観察者用映像であれば、第１光源を発光し、第二観察者用であれば、第２光源を発光させるようにバックライト１０５を制御する。
【０１０４】
上記した映像信号選択部１０８、表示素子駆動回路１０７、光源駆動回路１０４は制御回路１０３により制御される。なお、光源駆動回路１０４及び制御回路１０３は照明切換手段を構成する。
【０１０５】
また、表示モード切換手段としてのモード切り換え入力部１００は、ユーザ操作によるモード切り換えにより動作モードの切り換えを行う部分である。動作モードの切換により、第１観察者のみ表示または第２観察者のみ表示、第１、第２観察者に同じ映像を表示、第１、第２観察者に別な映像を表示、などの動作を行わせることができる。ソフトウェアアプリケーションにより動作モードを切り換えるように設定することも可能である。
【０１０６】
図２２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、車載用多画像表示装置に好適する光源の指向特性について説明するための図である。通常の表示装置では正面方向を最適な視認位置とみなしているが、本発明のように、見る方向に応じて複数の映像を観察するような表示装置では、最適な視認位置が正面方向でなく、それぞれの観察位置の方向が最適な視認位置となるようにする必要がある。特に２方向から観察するような場合においては、それぞれに対応する光源（第１の光源、第２の光源）の指向特性を２５°〜３５°（この場合、正面方向を０°とする）に設定することでそれぞれの観察位置で輝度が高くなって視認性が向上し、また迷光の軽減にも有効である。
【０１０７】
図２２（Ｂ）は第１の光源の指向特性を示し、図２２（Ｃ）は第２の光源の指向特性を示している。これらの指向特性グラフでは、輝度のピーク点を１００％とし、その輝度に対する比率を中心から外周へ向かう直線を軸として表し、光源の正面方向を０°として射出方向を角度で表し、輝度の角度分布特性を表したものである。ここでは、例として３０°方向をピークとして持つような光源を第１の光源、第２の光源で角度特性が対称となるように配置したものである。
【０１０８】
図２３（Ａ），（Ｂ）は、レンチキュラまたはレンズアレイと光源との配置関係について説明するための図である。
【０１０９】
本発明は表示映像の指向性をバックライト照明の指向性を制御することによって実現しているが、このとき特に車載用多画像表示装置として、光源からの主光線が表示画面の法線方向から２５度から３５度の間に入るようにするためには、光指向性分離素子としてのレンチキュラ３１（またはレンズアレイ）の頂点から光源までの距離に次のような関係が必要となってくる。
【０１１０】
ここではレンズピッチの長さをＰとし、レンズ頂点から光源までの長さをｔとする。光源からの出射角が２５度と３５度の範囲にあり、レンズの屈折率として１．４〜２．０を想定し、レンチキュラ３１内の光線が一番横たわる場合と光線が一番立つ場合を示す。また本実施形態では、レンズのピッチに対する光源の配置範囲として、通常レンズの境界から１／４ピッチ内側に入ったところを利用するが、射出角度を多くとるためになるべく外側レンズ境界付近に配置するとよいことから、レンズ境界から内側 ０Ｐから１／４Ｐまでの範囲に光源を置くことを想定する。これによると、車載用多画像表示装置に実施する場合に最適である、レンズ頂点から光源までの長さｔが求まる。
【０１１１】
計算によると、０．５６Ｐ≦ｔ≦ ２．３Ｐ
が最適な長さｔとなる。
【０１１２】
ちなみに、立体表示用途として最適な長さｔを求めると、
表示画面からの視距離２５０ｍｍ以上、眼幅約６４ｍｍ、レンズ屈折率１．４と長さｔが一番小さくなる条件を求めると、約７．３度の光線が出射することとなり、
ｔ≧２．７Ｐ
と求まる。
【０１１３】
図２４は、本発明の映像表示装置を車載モニターとして搭載した場合の例を示している。第１観察者２０１の位置に助手席、第２観察者２０２の位置に運転席が位置するように設定することで、助手席への搭乗者と運転手とでそれぞれに対応した映像を観察することができる。例えば、運転手にはカーナビゲーションの映像やドライビング補助映像を提供しながら、同時に助手席の搭乗者にはＴＶ映像やＤＶＤ映像、ゲーム、各種情報検索など様々な映像を提供することができる。これにより、運転中の視聴が規制されているようなＴＶや映画などの映像でも、助手席にのみ提供することで、助手席の搭乗者は車が移動中であってもＴＶや映画などの映像を視聴することができる。
【０１１４】
また、図２０に示すように表示画面正面方向へも映像を提供できる構成とすることで、後部座席にも映像を提供することができる。
【０１１５】
図２５は、本発明を立体映像表示装置に適用した場合の例である。表示画面３０４に対して第１観察位置に右目３００が位置するようにし、第２観察位置に左目３０１が位置するように設定する。右目用映像３０２として右目用視差画像を提示し、左目用映像３０３として左目用視差画像を提示することで立体映像を観察することが可能である。
【０１１６】
（付記）
上記した具体的な実施形態から以下のような構成の発明が抽出される。
【０１１７】
（１〜１３は、立体映像表示装置に関連する構成である）
１． 複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する映像表示装置であって、
時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、
前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段と、
を具備することを特徴とする映像表示装置。
【０１１８】
対応する図面：少なくとも図１、２、１１、１２、１３に対応する。
【０１１９】
作用：透過型表示素子のラスタ走査による第１映像と第２映像との境界部の移動に同期して照明の指向性を順次切り換える。
【０１２０】
効果：それぞれの映像のクロストークが低減される。
【０１２１】
なお、照明手段は例えば、実施形態における発光領域分割光源２０及び光指向性分離素子２１及び／又は光拡散素子２２により構成される。また、照明切換手段は例えば、実施形態における制御回路１０３及び光源駆動回路１０４により構成される。
【０１２２】
２． 前記照明手段は、
複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、
前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束をそれぞれ少なくとも２つの異なる方向に射出する光学素子と、
を含むことを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１２３】
対応する図面：少なくとも図７、８、９、１０に対応する。
【０１２４】
作用：領域ごとに区分けされた光源と光学素子を組み合わせ、光源を選択発光する。
【０１２５】
効果：各領域ごとに光源をＯＮ、ＯＦＦすることで、照明の指向性が切り換え可能である。
【０１２６】
３． 前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御することを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１２７】
対応する図面：少なくとも図１２、１３、１４に対応する。
【０１２８】
作用：第１像と第２映像との中間的な諧調となっている境界部に対応する領域を照明しない。
【０１２９】
効果：クロストークが低減される。
【０１３０】
４． 前記透過型表示素子における、前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動方向が、前記第１の映像の観察位置と前記第２の映像の観察位置とを結ぶ線分と略平行であることを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１３１】
対応する図面：少なくとも図１８に対応する。
【０１３２】
作用：境界部移動方向が水平方向である。
【０１３３】
効果：より簡単な構成で上記構成１〜３を実現できる。
【０１３４】
５． 前記第１の映像と前記第２の映像とが同一の映像であることを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１３５】
対応する図面：少なくとも図２０に対応する。
【０１３６】
作用：第１映像と第２映像は同一となる。
【０１３７】
効果：第１観察者、第２観察者で同じ映像を見ることができる。
【０１３８】
６． 前記第１の映像と前記第２の映像とが異なる映像であることを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１３９】
対応する図面：少なくとも図２０に対応する。
【０１４０】
作用：第１映像と第２映像とが異なる。
【０１４１】
効果：第１観察者、第２観察者で異なる映像を見ることができる。
【０１４２】
７． 前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記第１の映像を観察する第１観察者と前記第２の映像を観察する第２観察者とを結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さいことを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１４３】
対応する図面：少なくとも図２に対応する。
【０１４４】
作用：照明と表示素子との間に用いる光拡散素子の水平方向の拡散特性は垂直方向に比べて小さい。
【０１４５】
効果：出来るだけ拡散したほうが画質は向上するが、水平方向の拡散が大きいとクロストークの原因となる。上記構成をとることにより画質向上を図りながらクロストークを低減することができる。
【０１４６】
８． 前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、
前記光学素子は、前記発光領域の位置により異なる方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする２に記載の映像表示装置。
【０１４７】
対応する図面：少なくとも図３、４、５に対応する。
【０１４８】
作用：光源はマトリクス状又はストライプ状の光源と光指向性分離素子とからなる。
【０１４９】
効果：選択可能な異なる指向性の照明を得ることができる。
【０１５０】
９． 前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、
各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在することを特徴とする８に記載の映像表示装置。
【０１５１】
対応する図面：少なくとも図３、４、５、６、７、８、９に対応する。
【０１５２】
作用：光指向性分離素子はレンチキュラ又はレンズアレイからなり、各レンズに対応する発光領域が２つ以上ある。
【０１５３】
効果：選択可能な２つ以上の異なる指向性の照明を得ることができる。
【０１５４】
１０． 前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られていることを特徴とする９に記載の映像表示装置。
【０１５５】
対応する図面：少なくとも図７，８に対応する。
【０１５６】
作用：発光領域を含むレンチキュラ又はレンズアレイの各１つのレンズは隔壁で仕切られている。
【０１５７】
効果：迷光を低減することでクロストークが低減できる。
【０１５８】
１１． 前記光源は、
複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、
前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、 を含み、
前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記第１の映像を観察する第１観察者と前記第２の映像を観察する第２観察者とを結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、
前記光学素子は、
前記第１の射出部と前記第２の射出部との位置により異なる方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする２に記載の映像表示装置。
【０１５９】
対応する図面：少なくとも図１９に対応する。
【０１６０】
作用：第１光源は第１導光部により光指向性分離素子を介して第１観察者に向けて照明し、第２光源は第２導光部により光指向性分離素子を介して第２観察者に向けて照明し、また、第１導光部と第２導光部の各射出部は水平方向に交互に配置されている。
【０１６１】
効果：低コストで選択可能な２つ以上の指向性をもつ照明が実現できる。
【０１６２】
１２． 前記照明手段は、
面光源と、
前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、
を含み、
前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成したことを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１６３】
対応する図面：少なくとも図１６、１７に対応する。
【０１６４】
作用：照明は、偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状の液晶セルからなる。
【０１６５】
効果：従来の面光源を利用した簡易な構成で実現できる。
【０１６６】
１３． 複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する映像表示装置であって、
時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、
前記透過型表示素子が前記第１の映像及び前記第２の映像を時分割で表示する複数映像表示モードと、同透過型表示素子が同第１の映像又は同第２の映像の何れか一方の映像のみを表示する単一映像表示モードと、を切り換えるための表示モード切換手段と、
を具備することを特徴とする映像表示装置。
【０１６７】
対応する図面：少なくとも図２１に対応する。
【０１６８】
作用：複数映像表示モードと単一映像表示モードとを切り換えるための表示モード切換手段を具備する。
【０１６９】
効果：使用場面に応じて、複数映像表示モードと単一映像表示モードとを切り換えることができる。
【０１７０】
（１４〜２３は立体映像表示装置に関連する構成である）
１４． 一人の観察者における左右の目に、それぞれ対応した視差映像を入射させることで立体映像を表示するようにした立体映像表示装置であって、
時分割で前記左右の目に対応した２方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された第１の光束を光源とし左眼に入射する第１の映像と、前記第２の光束を光源とし右目に入射する第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、
前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段と、
を具備することを特徴とする立体映像表示装置。
【０１７１】
対応する図面：少なくとも図１、２、１１、１２、１３，２５に対応する。
【０１７２】
作用：透過型表示素子のラスタ走査による第１映像と第２映像との境界部の移動に同期して照明の指向性を順次切り換える。
【０１７３】
効果：左右の視差映像のクロストークを低減することができる。
【０１７４】
１５． 前記照明手段は、
複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、
前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束をそれぞれ前記左右の目に対応した２方向に射出する光学素子と、
を含むことを特徴とする１４に記載の立体映像表示装置。
【０１７５】
対応する図面：少なくとも図７、８、９、１０に対応する。
【０１７６】
作用：領域ごとに区分けされた光源と光学素子を組み合わせ、光源を選択発光する。
【０１７７】
効果：各領域ごとに光源をＯＮ、ＯＦＦすることで、照明の指向性が切り換え可能である。
【０１７８】
１６． 前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御することを特徴とする１４に記載の立体映像表示装置。
【０１７９】
対応する図面：少なくとも図１２、１３、１４に対応する。
【０１８０】
作用：第１映像と第２映像との中間的な諧調となっている境界部に対応する領域を照明しない。
【０１８１】
効果：クロストークが低減される。
【０１８２】
１７． 前記透過型表示素子における、前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動方向が、前記左右の目を結ぶ線分と略平行であることを特徴とする１４に記載の立体映像表示装置。
【０１８３】
対応する図面：少なくとも図１７に対応する。
【０１８４】
作用：境界部移動方向が水平方向である。
【０１８５】
効果：より簡単な構成で上記構成１〜３を実現できる。
【０１８６】
１８． 前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記左右の目を結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さいことを特徴とする１４に記載の立体映像表示装置。
【０１８７】
対応する図面：少なくとも図２に対応する。
【０１８８】
作用：照明と表示素子との間に用いる光拡散素子の水平方向の拡散特性は垂直方向に比べて小さい。
【０１８９】
効果：出来るだけ拡散したほうが画質は向上するが、水平方向の拡散が大きいとクロストークの原因となる。この構成により画質向上を図りながらクロストークを低減することができる。
【０１９０】
１９． 前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、
前記光学素子は、前記発光領域の位置により前記左右の目に対応した方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする１５に記載の立体映像表示装置。
【０１９１】
対応する図面：少なくとも図３，４，５に対応する。
【０１９２】
作用：光源はマトリクス状又はストライプ状の光源と光指向性分離素子とからなる。
【０１９３】
効果：選択可能な異なる指向性の照明を得ることができる。
【０１９４】
２０． 前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、
各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在することを特徴とする１９に記載の立体映像表示装置。
【０１９５】
対応する図面：少なくとも図３，４，５，６，７，８，９に対応する。
【０１９６】
作用：光指向性分離素子はレンチキュラ又はレンズアレイからなり、各レンズに対応する発光領域が２つ以上ある。
【０１９７】
効果：選択可能な２つ以上の異なる指向性の照明を得ることができる。
【０１９８】
２１． 前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られていることを特徴とする２０に記載の立体映像表示装置。
【０１９９】
対応する図面：少なくとも図７，８に対応する。
【０２００】
作用：発光領域を含むレンチキュラ又はレンズアレイの各１つのレンズは隔壁で仕切られている。
【０２０１】
効果：迷光を低減することでクロストークが低減できる。
【０２０２】
２２． 前記光源は、
複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、
前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、 を含み、
前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記左右の目を結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、
前記光学素子は、
前記第１の射出部と前記第２の射出部との位置により前記左右の目に対応した方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする１４に記載の立体映像表示装置。
【０２０３】
対応する図面：少なくとも図１９に対応する。
【０２０４】
作用：第１光源は第１導光部により光指向性分離素子を介して第１観察者に向けて照明し、第２光源は第２導光部により光指向性分離素子を介して第２観察者に向けて照明し、また、第１導光部と第２導光部の各射出部は水平方向に交互に配置されている。
【０２０５】
効果：低コストで選択可能な２つ以上の指向性をもつ照明が実現できる。
【０２０６】
２３． 前記照明手段は、
面光源と、
前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、
を含み、
前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成したことを特徴とする１４に記載の立体映像表示装置。
【０２０７】
対応する図面：少なくとも図１６、１７に対応する。
【０２０８】
作用：照明は、偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状の液晶セルからなる。
【０２０９】
効果：従来の面光源を利用した簡易な構成で実現できる。
【０２１０】
（２４〜３７は車載用映像表示装置に関連する構成である）
２４． 複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する、車内に設置される車載用映像表示装置であって、
時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された前記第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とを時分割で表示可能な透過型表示素子と、
を具備し、
前記第１の光束の光軸と前記第２の光束の光軸との分離角を前記表示画面の法線を中心として略水平方向に左右各々略２５度〜略３５度に設定することにより、前記運転席側の観察者が前記第１の映像を、前記助手席側の観察者が前記第２の映像をそれぞれ観察できるようにしたことを特徴とする車載用映像表示装置。
【０２１１】
対応する図面：少なくとも図１，２，２４に対応する。
【０２１２】
作用：時分割で指向性を切換え可能な照明とそれに同期して映像を切換える表示素子とでなり、第１光束と第２光束がそれぞれ略２５度〜略３５度に設定されている。
【０２１３】
効果：表示面を前部座席の中央前方に配置したとき、運転席と助手席で一番見やすい配置となる。
【０２１４】
２５． 前記透過型表示素子が、前記第１の映像と前記第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な表示素子であるとき、
前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段を更に具備することを特徴とする２４に記載の車載用映像表示装置。
【０２１５】
対応する図面：少なくとも図１２，１３に対応する。
【０２１６】
作用：ラスタ走査を行なう表示素子で時分割表示を行なうとき、第１映像と第２映像との境界部の異動に同期して光束を順次切り換える照明を具備する。
【０２１７】
効果：順次切換えが可能な照明を具備することによりクロストークが低減できる。
【０２１８】
２６． 前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御することを特徴とする２５に記載の車載用映像表示装置。
【０２１９】
対応する図面：少なくとも図１２，１３，１４に対応する。
【０２２０】
作用：映像切換えの境界部を照明しない。
【０２２１】
効果：第１映像と第２映像との中間の諧調となってしまう境界部を照明しないことでクロストークを低減することができる。
【０２２２】
２７． 前記照明手段は、
複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、
前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束を、それぞれ前記運転席側の観察者及び前記助手席側の観察者に向けて射出する光学素子と、
を含むことを特徴とする請求項２４に記載の車載用映像表示装置。
【０２２３】
対応する図面：少なくとも図７，８，９，１０に対応する。
【０２２４】
作用：照明は発光領域ごとに選択発光可能な光源と、光学素子によりなる。
【０２２５】
効果：それぞれの観察位置に向けた選択的な照明が可能になる。
【０２２６】
２８． 前記第１の映像と前記第２の映像とが同一の映像であることを特徴とする２４に記載の車載用映像表示装置。
【０２２７】
対応する図面：少なくとも図２０に対応する。
【０２２８】
作用：第１映像と第２映像とが同一の映像である。
【０２２９】
効果：異なる観察位置で同一の映像が観察可能である。
【０２３０】
２９． 前記第１の映像と前記第２の映像とが異なる映像であることを特徴とする２４に記載の車載用映像表示装置。
【０２３１】
対応する図面：少なくとも図２０に対応する。
【０２３２】
作用：第１映像と第２映像とが異なる映像である。
【０２３３】
効果：観察位置により異なる映像が観察可能である。
【０２３４】
３０． 前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者とを結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さいことを特徴とする２４に記載の車載用映像表示装置。
【０２３５】
対応する図面：少なくとも図２に対応する。
【０２３６】
作用：照明と表示素子との間に用いる光拡散素子の水平方向の拡散特性は垂直方向に比べて小さい。
【０２３７】
効果：出来るだけ拡散したほうが画質は向上するが、水平方向の拡散が大きいとクロストークの原因となる。この構成によって画質向上を図りながらクロストークを低減することができる。
【０２３８】
３１． 前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、
前記光学素子は、前記発光領域の位置により前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者との２方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする２７に記載の車載用映像表示装置。
【０２３９】
対応する図面：少なくとも図３，４，５に対応する。
【０２４０】
作用：光源はマトリクス状又はストライプ状の光源と光指向性分離素子とからなる。
【０２４１】
効果：選択可能な異なる指向性の照明を得ることができる。
【０２４２】
３２． 前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、
各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在することを特徴とする３１に記載の車載用映像表示装置。
【０２４３】
対応する図面：少なくとも３，４，５，６，７，８，９に対応する。
【０２４４】
作用：光指向性分離素子はレンチキュラ又はレンズアレイからなり、各レンズに対応する発光領域が２つ以上ある。
【０２４５】
効果：選択可能な２つ以上の異なる指向性の照明を得ることができる。
【０２４６】
３３． 前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られていることを特徴とする３２に記載の車載用映像表示装置。
【０２４７】
対応する図面：少なくとも図７，８に対応する。
【０２４８】
作用：発光領域を含むレンチキュラ又はレンズアレイの各１つのレンズは隔壁で仕切られている。
【０２４９】
効果：迷光を低減することでクロストークが低減できる。
【０２５０】
３４． 前記光源は、
複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、
前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、 を含み、
前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者とを結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、
前記光学素子は、
前記発光領域の位置により前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者との２方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする２７に記載の車載用映像表示装置。
【０２５１】
対応する図面：少なくとも図１９に対応する。
【０２５２】
作用：第１光源は第１導光部により光指向性分離素子を介して第１観察者に向けて照明し、第２光源は第２導光部により光指向性分離素子を介して第２観察者に向けて照明し、また、第１導光部と第２導光部の各射出部は水平方向に交互に配置されている。
【０２５３】
効果：低コストで選択可能な２つ以上の指向性をもつ照明が実現できる。
【０２５４】
３５． 前記照明手段は、
面光源と、
前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、
を含み、
前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成したことを特徴とする２４に記載の車載用映像表示装置。
【０２５５】
対応する図面：少なくとも図１６、１７に対応する。
【０２５６】
作用：照明は、偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状の液晶セルからなる。
【０２５７】
効果：従来の面光源を利用した簡易な構成で実現できる。
【０２５８】
３６． 前記レンチキュラレンズまたは前記レンズアレイにおける、前記透過型表示素子側の頂点から前記発光素子の射出部までの長さをｔ、前記レンチキュラレンズまたは前記レンズアレイの周期構造の１周期の長さをＰとしたとき、
０．５６Ｐ≦ ｔ ≦ ２．３Ｐ
であることを特徴とする請求項３２に記載の車載用映像表示装置。
【０２５９】
対応する図面：少なくとも図２３に対応する。
【０２６０】
作用：レンチキュラまたはレンズアレイの１周期長Ｐとレンズ頂点から光源までの長さｔとの関係が ０．５６Ｐ ≦ ｔ ≦ ２．３Ｐ となるように設定する。
【０２６１】
効果：運転席と助手席の位置で一番見やすい映像が提供可能である。
【０２６２】
３７． 複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する、車内に設置される車載用映像表示装置であって、
時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された前記第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とを時分割で表示可能な透過型表示素子と、
前記透過型表示素子が前記第１の映像及び前記第２の映像を時分割で表示する複数映像表示モードと、同透過型表示素子が同第１の映像又は同第２の映像の何れか一方の映像のみを表示する単一映像表示モードと、を切り換えるための表示モード切換手段と、
を具備し、
前記第１の光束の光軸と前記第２の光束の光軸との分離角を前記表示画面の法線を中心として略水平方向に左右各々略２５度〜略３５度に設定することにより、前記表示モード切換手段により切り換えられたモードに応じて、前記運転席側の観察者が前記第１の映像を、前記助手席側の観察者が前記第２の映像をそれぞれ観察できるようにしたことを特徴とする車載用映像表示装置。
【０２６３】
対応する図面：少なくとも図２１に対応する。
【０２６４】
作用：複数映像表示モードと単一映像表示モードとを切り換えるための表示モード切換手段を具備し、さらに映像の分離角を左右各々２５度〜３５度に設定する。
【０２６５】
効果：使用場面に応じて、複数映像表示モードと単一映像表示モードとを切り換えることができ、切り換えたモードに応じた映像を運転席と助手席の観察者がそれぞれ観察可能である。
【０２６６】
【発明の効果】
本発明によれば、それぞれの映像のクロストークを低減した映像表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の映像表示装置の一使用例を示す図である。
【図２】
本発明の映像表示装置の基本構成を示す図である。
【図３】
本発明の映像表示装置の具体的な構成を示す図である。
【図４】
本発明の映像表示装置の他の具体的な構成を示す図である。
【図５】
本発明の映像表示装置の他の具体的な構成を示す図である。
【図６】
図５に示すレンズアレイの一レンズ要素と、対応する光源とを示す図である。
【図７】
図３，図４または図５に示す構成の断面構造を示す図である。
【図８】
図７の変形例を示す図である。
【図９】
本実施形態の第１の光源と第２の光源の時分割駆動について説明するための図である。
【図１０】
表示素子による走査方法について説明するための図である。
【図１１】
マトリクス状光源と垂直ラスタ方式の表示素子の走査を考慮した場合の構成図である。
【図１２】
図１１で説明した実施形態に基づく表示画面の様子が時間の経過に従ってどのように変化するかを示す図である。
【図１３】
注目画素の応答のようす及び第１の光源及び第２の光源の発光タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１４】
分割バックライトについて説明するための図である。
【図１５】
分割バックライトを実現するための具体例を示す図である。
【図１６】
映像表示装置の具体例を示す図である。
【図１７】
液晶セル３９を構成するＡセルとＢセルのＯＮ，ＯＦＦ動作によって特定の偏光が出力されるようすを示す図である。
【図１８】
映像表示装置の他の具体的な構成を示す図である。
【図１９】
図１８の実施形態に適用可能なストライプ状光源の具体例を示す図である。
【図２０】
２方向の多画像表示だけでなく複数方向（ここでは３方向）への多画像表示の例を示す図である。
【図２１】
本発明の映像表示装置の機能ブロック図である。
【図２２】
車載用多画像表示装置に好適する光源の指向特性について説明するための図である。
【図２３】
レンチキュラまたはレンズアレイと光源との配置関係について説明するための図である。
【図２４】
本発明の映像表示装置を車載モニターとして搭載した場合の例を示す図である。
【図２５】
本発明を立体表示装置に適用した場合の例を示す図である。
【符号の説明】
２０…発光領域分割光源、２１…光指向性分離素子、２２…光拡散素子、２３…透過型表示素子、３０…ストライプ状光源、３１…レンチキュラ、３２…透過型表示素子、３３…ドットマトリクス状光源、３４…レンズアレイ、１００…モード切り換え入力部、１０１…映像入力部、１０２…映像入力部、１０３…制御回路、１０４…光源駆動回路、１０５…バックライト、１０６…表示素子、１０７…表示素子駆動回路、１０８…映像信号合成回路、１０９…フィールドメモリ。
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像表示装置及び立体映像表示装置並びに車載用映像表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
観察者の観察方向に応じて異なる映像を視認できるようにした映像表示装置が従来より知られている。例えば、特許第３３９８９９９号は、第１の画素群と第２の画素群からなる表示素子の表面にレンチキュラレンズ板を配置して、複数方向に異なる映像を提供可能な多重映像表示装置を開示している。また、特許第３０７２８６６号は、マトリクス状のバックライトにレンチキュラを配置し、指向性を時分割で切り替えて３次元表示を行う立体画像表示装置を開示している。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３３９８９９９号
【０００４】
【特許文献２】
特許第３０７２８６６号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記した特許第３３９８９９９号に示す方法では、表示素子上の画素がある特定の観察方向にのみ対応しているため、使用する表示素子の解像度と比べて、実際に提供される映像の解像度が少なくとも半分以下となってしまう。
【０００６】
そこで、特許第３０７２８６６号では、表示素子の表面にレンチキュラレンズ板を配置せずに、照明側の指向性を時分割的に切替えることを開示している。
【０００７】
ところで、通常の表示素子ではラスタ走査により順次映像を切り替えるようにしているが、左右の映像が混在する、いわゆるクロストークの発生を防止するためには、照明系をラスタ走査に応じた構成としなければならない。しかしながら、特許第３０７２８６６号はこのような課題及びその解決手段については何ら記載していない。
【０００８】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、ラスタ走査に応じて照明系を構成することによって、クロストークの発生をなくした映像表示装置及び立体映像表示装置並びに車載用映像表示装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第１の発明は、複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する映像表示装置であって、時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、前記照明手段から射出された第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段と、を具備する。
【００１０】
また、第２の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記照明手段は、複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束をそれぞれ少なくとも２つの異なる方向に射出する光学素子と、を含む。
【００１１】
また、第３の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御する。
【００１２】
また、第４の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記透過型表示素子における、前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動方向が、前記第１の映像の観察位置と前記第２の映像の観察位置とを結ぶ線分と略平行である。
【００１３】
また、第５の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記第１の映像と前記第２の映像とが同一の映像である。
【００１４】
また、第６の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記第１の映像と前記第２の映像とが異なる映像である。
【００１５】
また、第７の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記第１の映像を観察する第１観察者と前記第２の映像を観察する第２観察者とを結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さい。
【００１６】
また、第８の発明は、第２の発明に係る映像表示装置に関わり、前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、前記光学素子は、前記発光領域の位置により異なる方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含む。
【００１７】
また、第９の発明は、第８の発明に係る映像表示装置において、前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在する。
【００１８】
また、第１０の発明は、第９の発明に係る映像表示装置において、前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られている。
【００１９】
また、第１１の発明は、第２の発明に係る映像表示装置に関わり、前記光源は、複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、を含み、前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記第１の映像を観察する第１観察者と前記第２の映像を観察する第２観察者とを結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、前記光学素子は、前記第１の射出部と前記第２の射出部との位置により異なる方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含む。
【００２０】
また、第１２の発明は、第１の発明に係る映像表示装置に関わり、前記照明手段は、面光源と、前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、を含み、前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成する。
【００２１】
また、第１３の発明は、複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する映像表示装置であって、時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、前記照明手段から射出された第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、前記透過型表示素子が前記第１の映像及び前記第２の映像を時分割で表示する複数映像表示モードと、同透過型表示素子が同第１の映像又は同第２の映像の何れか一方の映像のみを表示する単一映像表示モードと、を切り換えるための表示モード切換手段と、を具備する。
【００２２】
また、第１４の発明は、一人の観察者における左右の目に、それぞれ対応した視差映像を入射させることで立体映像を表示するようにした立体映像表示装置であって、時分割で前記左右の目に対応した２方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、前記照明手段から射出された第１の光束を光源とし左眼に入射する第１の映像と、前記第２の光束を光源とし右目に入射する第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段と、を具備する。
【００２３】
また、第１５の発明は、第１４の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記照明手段は、複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束をそれぞれ前記左右の目に対応した２方向に射出する光学素子と、を含む。
【００２４】
また、第１６の発明は、第１４の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御する。
【００２５】
また、第１７の発明は、第１４の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記透過型表示素子における、前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動方向が、前記左右の目を結ぶ線分と略平行である。
【００２６】
また、第１８の発明は、第１４の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記左右の目を結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さい。
【００２７】
また、第１９の発明は、第１５の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、前記光学素子は、前記発光領域の位置により前記左右の目に対応した方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含む。
【００２８】
また、第２０の発明は、第１９の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在する。
【００２９】
また、第２１の発明は、第２０の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られている。
【００３０】
また、第２２の発明は、第１４の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記光源は、複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、を含み、前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記左右の目を結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、前記光学素子は、前記第１の射出部と前記第２の射出部との位置により前記左右の目に対応した方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含む。
【００３１】
また、第２３の発明は、第１４の発明に係る立体映像表示装置に関わり、前記照明手段は、面光源と、前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、を含み、前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成する。
【００３２】
また、第２４の発明は、複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する、車内に設置される車載用映像表示装置であって、時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、前記照明手段から射出された前記第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とを時分割で表示可能な透過型表示素子と、を具備し、前記第１の光束の光軸と前記第２の光束の光軸との分離角を前記表示画面の法線を中心として略水平方向に左右各々略２５度〜略３５度に設定することにより、前記運転席側の観察者が前記第１の映像を、前記助手席側の観察者が前記第２の映像をそれぞれ観察できるようにする。
【００３３】
また、第２５の発明は、第２４の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記透過型表示素子が、前記第１の映像と前記第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な表示素子であるとき、前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段を更に具備する。
【００３４】
また、第２６の発明は、第２５の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御する。
【００３５】
また、第２７の発明は、第２４の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記照明手段は、複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束を、それぞれ前記運転席側の観察者及び前記助手席側の観察者に向けて射出する光学素子と、を含む。
【００３６】
また、第２８の発明は、第２４の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記第１の映像と前記第２の映像とが同一の映像である。
【００３７】
また、第２９の発明は、第２４の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記第１の映像と前記第２の映像とが異なる映像である。
【００３８】
また、第３０の発明は、第２４の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者とを結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さい。
【００３９】
また、第３１の発明は、第２７の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、前記光学素子は、前記発光領域の位置により前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者との２方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含む。
【００４０】
また、第３２の発明は、第３１の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在する。
【００４１】
また、第３３の発明は、第３２の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られている。
【００４２】
また、第３４の発明は、第２７の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記光源は、複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、を含み、前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者とを結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、前記光学素子は、前記発光領域の位置により前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者との２方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含む。
【００４３】
また、第３５の発明は、第２４の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記照明手段は、面光源と、前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、を含み、前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成する。
【００４４】
また、第３６の発明は、第３２の発明に係る車載用映像表示装置に関わり、前記レンチキュラレンズまたは前記レンズアレイにおける、前記透過型表示素子側の頂点から前記発光素子の射出部までの長さをｔ、前記レンチキュラレンズまたは前記レンズアレイの周期構造の１周期の長さをＰとしたとき、０．５６Ｐ≦ ｔ ≦ ２．３Ｐである。
【００４５】
また、第３７の発明は、複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する、車内に設置される車載用映像表示装置であって、時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、前記照明手段から射出された前記第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とを時分割で表示可能な透過型表示素子と、前記透過型表示素子が前記第１の映像及び前記第２の映像を時分割で表示する複数映像表示モードと、同透過型表示素子が同第１の映像又は同第２の映像の何れか一方の映像のみを表示する単一映像表示モードと、を切り換えるための表示モード切換手段と、を具備し、前記第１の光束の光軸と前記第２の光束の光軸との分離角を前記表示画面の法線を中心として略水平方向に左右各々略２５度〜略３５度に設定することにより、前記表示モード切換手段により切り換えられたモードに応じて、前記運転席側の観察者が前記第１の映像を、前記助手席側の観察者が前記第２の映像をそれぞれ観察できるようにする。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。図１は、本発明の映像表示装置の一使用例を示す図である。１つの表示画面１０の右前方には表示画面１０を左側から観察する第１観察者１２−１が位置し、表示画面１０の左前方には表示画面１０を右側から観察する第２観察者１２−２が位置している。それぞれ第１観察者１２−１は第１映像観察範囲１１−１内に位置しているので第１映像を、第２観察者１２−２は第２映像観察範囲１１−２内に位置しているので第２映像を、両者が同時に観察することができる。
【００４７】
ここで、実際にはラスタ走査により表示画面１０の第１フィールドには第１映像が、第２フィールドには第２映像が交互に時分割的に表示されるが、表示は高速で切り換えられるため、人間の目の残像効果により、観察者にはそれぞれ連続した映像として認識される。
【００４８】
図２は、本発明の映像表示装置の基本構成を示す図であり、発光領域分割光源２０と、光指向性分離素子２１と、光拡散素子２２と、ＬＣＤなどの透過型表示素子２３とが順に配置されている。ここで、発光領域分割光源２０及び光指向性分離素子２１及び／又は光拡散素子２２は照明手段を構成する。
【００４９】
発光領域分割光源２０は、その発光領域が複数の領域に分割されており、各領域についてそれぞれＯＮ、ＯＦＦ駆動が可能である。発光する領域が区分けされており、時分割的に発光領域を切り替えられるものならなんでも良いが、例えば、導光路を利用したストライプ状光源やＬＥＤを並べたマトリクス状光源などが考えられる。
【００５０】
光指向性分離素子２１は、発光領域分割光源２０のそれぞれの領域から射出された光をそれぞれ特定の別の方向へ出力するための指向性を備えた素子である。具体例としては、例えば、レンチキュラ、レンズアレイ、回折素子、ホログラム素子、プリズムシートなどが考えられる。
【００５１】
光拡散素子２２は照明ムラなどを軽減するための素子であり、光を拡散するものならなんでもよく、拡散板、回折素子、プリズムシートなどが考えられる。光拡散素子２２は、図に示すように光指向性分離素子２１と透過型表示素子２３の間に設けられるか、または、発光領域分割光源２０と光指向性分離素子２１の間に設けられる。このとき、水平方向に２つの指向性となるように映像を分離しているため、水平方向への拡散が強すぎると、２つの映像が混ざってしまい２重の映像として見えてしまう恐れがある。よって、ここでは垂直方向の拡散特性よりも水平方向の拡散特性の小さい光拡散素子を用いるのが好ましい。
【００５２】
図３は、本発明の映像表示装置の具体的な構成を示す図であり、ストライプ状に発光部をもつストライプ状光源３０と、このストライプ状光源３０からの光に指向性を付けるための光指向性分離素子としてのレンチキュラ３１と、映像を表示するための透過型表示素子３２とからなっている。
【００５３】
ストライプ状光源３０は、第１の光源（Ａライン）、第２の光源（Ｂライン）との２つのラインが交互に配置されており、また時分割的にＡライン、Ｂラインが交互に発光する。Ａラインが発光したときにはレンチキュラ３１により指向性が付けられ、第１観察者が位置する方向にしか照明されない。また、Ｂラインが発光したときには逆に第２観察者が位置する方向にしか照明されない。従ってＡラインの発光時とＢラインの発光時とで透過型表示素子３２に表示する映像をそれぞれに対応した映像にすることで、第１観察者と第２観察者はそれぞれ個別に映像を観賞することができる。
【００５４】
図４は、本発明の映像表示装置の他の具体的な構成を示す図である。レンチキュラ３１及び透過型表示素子３２の構成は図３に示すレンチキュラ３１及び透過型表示素子３２と同一構成であるが、ここでは光源をストライプ状光源３０ではなくドット状に配置したドットマトリクス状光源３３とした点が異なる。図に示すようにここでは縦１列に並んだ光源を交互に第１の光源（Ａライン）、第２の光源（Ｂライン）としている。
【００５５】
図５は、本発明の映像表示装置の他の具体的な構成を示す図である。ドットマトリクス状光源３３及び透過型表示素子３２の構成は図４に示すドットマトリクス状光源３３及び透過型表示素子３２と同一構成であるが、ここでは光指向性分離素子をレンチキュラ３１ではなくレンズアレイ３４とした点が異なる。レンズアレイ３４にすることで、水平方向の指向性だけでなく、垂直方向への指向性も調整できるため、特に光源としてドットマトリクス状光源３３を用いた場合のドット感をなくすことができる。
【００５６】
図６（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、図５に示すレンズアレイ３４の一レンズ要素３４−１と、対応して設けられる光源３３−１（３３−２）とを示す図である。図６（Ａ）は図５の垂直方向での断面図、図６（Ｂ）は正面図、図６（Ｃ）は図５の水平方向での断面図である。図６（Ｂ）の正面図から分かるように、１つのレンズ要素３４−１に対応して２個の光源３３−１，３３−２が配置されている。
【００５７】
図７は、図３，図４または図５に示す構成の断面構造を示す図であり、上から、透過型表示素子３２、レンチキュラ３１（またはレンズアレイ３４）、ストライプ状光源３０（またはドットマトリクス状光源３３）とで構成され、透過型表示素子３２は例えば液晶表示素子などが利用できる。
【００５８】
ストライプ状光源３０は第１の光源であるＡラインと第２の光源であるＢラインとで構成される。Ａラインは第１観察者に対応し、Ｂラインは第２観察者に対応している。Ａライン、Ｂラインが表示映像のフィールド単位及びフレーム単位で時分割的に発光し、それに対応した表示を透過型表示素子３２で行なうことによって、第１観察者、第２観察者それぞれに応じた映像を観察することができる。
【００５９】
図７において、第１の光源（Ａライン）と第２の光源（Ｂライン）とは発光部４０であるが、第１の光源と第２の光源との間は光吸収部材で構成され非発光部４１を構成している。また、レンチキュラ３１（またはレンズアレイ３４）の各レンズ要素の境界部に仕切り（隔壁）４２を設けることにより、迷光等によるクロストークを軽減することができる。さらに仕切り４２や非発光部４１の表面に光を吸収する表面処理を施すとクロストークをさらに低減することができる。なお、仕切り４２は反射部材で構成しても良い。
【００６０】
図８は、図７の変形例を示す図である。ここでは、レンチキュラ３１の代わりに両面レンチキュラ４３を用いたときの断面構造を示している。なお、両面レンチキュラ４３の代わりに両面レンズアレイを用いても良い。
【００６１】
図９（Ａ），（Ｂ）は、本実施形態の第１の光源と第２の光源の時分割駆動について説明するための図である。ある時間Ｔ１のときには図９（Ａ）に示すように、ストライプ状光源３０のうち第１の光源であるＡライン光源しか発光しておらず、第２の光源であるＢライン光源は消灯している。Ａライン光源はレンチキュラ３１により指向性が付けられ、第１観察者の方向のみを照明する。このとき、第１観察者のみが映像を観察可能であり、透過型表示素子３２は第１観察者用の映像を表示する。
【００６２】
次に、ある時間Ｔ２のときには図９（Ｂ）に示すように、ストライプ状光源３０のうち第２の光源であるＢライン光源しか発光しておらず、第１の光源であるＡライン光源は消灯している。Ｂライン光源はレンチキュラ３１により指向性が付けられ、第２観察者の方向のみを照明する。このとき、第２観察者のみが映像を観察可能であり、透過型表示素子３２は第２観察者用の映像を表示する。
【００６３】
従って、時間Ｔ１の状態とＴ２の状態を高速で切り換えることにより、それぞれの観察者は映像の途切れ目なく、それぞれの観察者に対応した映像を観察することができる。
【００６４】
図１０（Ａ），（Ｂ）は、表示素子による走査方法について説明するための図である。通常、表示素子は各画素の情報を順次走査することで更新していく。図１０（Ａ）は画面上下方向にラスタ走査を行なうタイプの表示素子であり、１ラインごとに情報を更新し、垂直方向へ走査を行なうことで全画面の情報を更新する。
【００６５】
図１０（Ｂ）は画面左右方向にラスタ走査を行なうタイプの表示素子であり、１ラインごとに情報を更新し、水平方向に走査を行なうことで全画面の情報を更新する。
【００６６】
以下に、本発明の特徴となる、マトリクス状光源と垂直ラスタ方式の表示素子（ここでは液晶表示素子）の走査について図１１を参照して説明する。透過型表示素子として通常用いられる液晶表示素子について考えると、ホールド型と呼ばれる表示方式となっている。ホールド型とはある１つのフィールド表示期間中、例えば新しい画素情報がある画素に表示されて次の画素情報が表示されるまでの期間中、常に発光している方式のことを言う。それに対してＣＲＴモニタなどはインパルス型と呼ばれ、ある画素をみると１フィールド期間に比べて瞬間的にしか発光していない。
【００６７】
液晶表示素子はホールド型であるため、ラスタ走査により各フィールドを順次表示していくと旧フィールド表示領域と新フィールド表示領域とが１画面上に存在し、ちょうど各フィールドの境界部にあたる部分が走査方向に伴って移動する。そのため、画面を一様に第１観察者用の第１の光源のみ発光としてしまうとクロストークが発生してしまう。
【００６８】
そこで本実施形態では、透過型表示素子３２の表示画面内の、第１映像表示領域３２−１における第１の映像と、第２映像表示領域３２−２における第２の映像との境界部３２−３の移動に同期して、第１の光源と第２の光源とを切り替えるようにする。このような方法によれば、同一画面中に第１観察者用映像と第２観察者用映像が混在してもクロストークが発生することがなくなる。
【００６９】
次に、本発明の他の特徴について説明する。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は各時刻Ｔ１、Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４でのドットマトリクス状光源３３及び透過型表示素子３２の様子を示しており、Ｔ１→Ｔ２→Ｔ３→Ｔ４の順に時間が経過するものとする。
【００７０】
バックライトとしてのドットマトリクス状光源３３の領域には、第１光源による発光領域３３−１、第２光源による発光領域３３−２、消灯領域３３−３が存在する。また、透過型表示素子３２の表示画面には、第１の映像表示領域３２−１、第２の映像表示領域３２−２、境界部（混在領域）３２−３が存在する。ここで特徴となるのは、透過型表示素子３２の境界部（混在領域）に対応してドットマトリクス状光源３３の領域に消灯領域３３−３が存在することである。以下、これについて説明する。
【００７１】
通常の表示装置は１つの映像を表示しているだけであるので、例えば、Ｎ番目のフレーム画像と、Ｎ＋１番目のフレーム画像が切り替わっていても、ＮとＮ＋１番目の映像の差は小さい。そのため、光源を常時点灯しておいても、ほとんど認識できず、動きの速い映像で輪郭がぼけるなどの現象が見られるだけである。
【００７２】
しかし、本発明の多画面映像表示装置では、２つの方向にそれぞれに応じた映像を表示するものであるため、例えば、Ｎ番目のフレーム映像が第１観察者用の第１映像であり、Ｎ＋１番目のフレーム映像は第２観察者用の第２画像である場合には、Ｎ番目とＮ＋１番目の画像はまったく異なる画像が表示されることとなる。
【００７３】
ここで現在の透過型表示素子の主流である液晶表示素子を考える。液晶表示素子は、ホールド性の表示方式であることと、応答速度が十分速いとは言えないことから、第１映像からこれと異なる画像である第２映像へ切り替わるのに時間がかかり、切り替りの途中の段階である境界部では第１映像と第２映像の中間的な映像が表示されてしまう。つまり、バックライトを常時点灯または第１光源から第２光源へ瞬時に切り替えてしまうと、２つの映像の中間的な部分も見えてしまい、クロストークの原因となる。
【００７４】
そこで本実施形態では、第１映像と第２映像の境界部に合わせて、第１光源から第２光源への切り換え期間に消灯領域（光源を点灯させない期間）を設けることで、２つの映像の中間的な映像となる部分については表示を行わないようにしている。
【００７５】
なお、良好な画質を得るために、消灯領域３３−３は、境界部３２−３である、第１の映像表示領域３２−１と第２の映像表示領域３２−２の混在領域よりも大きくとることが望ましい。
【００７６】
次に、図１１に示される、透過型表示素子３２の表示画面の上側点３２−４、中央点３２−５、下側点３２−６の３点の位置のある画素について注目する。図１３は、注目画素の応答のようす及び第１の光源及び第２の光源の発光タイミングを示すタイミングチャートである。横軸は時間であり、縦軸は応答（表示諧調）のようす（表示素子３２の場合）並びに、第１，第２の光源の発光、非発光のようすを示している。ここでは液晶表示素子の利用を想定しているため、目標の諧調まで到達するまでの応答の様子を示している。ここでは上側、中側、下側、の各画素に第１映像、第２映像が交互に表示されていることが分かる。またそれに合わせて第１の光源，第２の光源が発光するタイミングが示されている。５０で示す部分は図１２で説明した消灯領域３３−３に対応する消灯区間である。
【００７７】
さらに、表示素子３２の第１の映像表示領域３２−１と第２の映像表示領域３２−２の境界部３２−３は走査されて全画面更新されるため、画面の場所によってタイミングがずれることがわかる。このように、画面の場所によって、発光タイミングを調整することにより、２つの異なる映像を表示させた場合において、よりクロストークの少ない映像が表示可能である。
【００７８】
図１４（Ａ）、（Ｂ）は、分割バックライトについて説明するための図である。図１２で説明したような方法によりバックライトを駆動をする際に、簡略化された方法として表示画面を分割して駆動する方法を用いる。ここではバックライトを５分割し、それぞれの領域について第１映像用の照明や第２映像用の照明、または消灯などを制御することができる。図１４（Ａ）では、５分割領域のうち、上から２領域に第２の光源発光部５２、中央に消灯部５３、下から２領域に第１の光源発光部５１が割り当てられているが、所定時間後には、図１４（Ｂ）に示すように、上から３領域が第２の光源発光部、下から２番目の領域が消灯部５３、一番下の領域が第１の光源発光部５１のように、発光部が切り換えられたことを示している。
【００７９】
以下に、図１４（Ａ）、（Ｂ）で説明した分割バックライトを実現するための具体的な構成について説明する。ここでは図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第１の光源Ａの第１の導光路６０には第１の反射部Ｘが、第２の光源Ｂの第２の導光路６２には第２の反射部Ｙが設けられる。
【００８０】
図１５（Ｂ）の断面構造において、第１の光源Ａから射出された光は第１の導光路６０内を伝達するが、溝形状の反射部Ｘで反射されることにより第１の光源Ａからの光の全反射条件がくずれ、第１の導光路６０の外部に射出されて表示素子に到達する。また、第２の光源Ｂから射出された光は第２の導光路６２内を伝達するが、突起状の反射部Ｙで反射されることにより第２の光源Ｂからの光の全反射条件がくずれ、第２の導光路６２の外部に射出されて表示素子に到達する。
【００８１】
したがって、第１の光源Ａ及び第２の光源Ｂの切り替えによって発光するラインの位置を切り替えることができ、これにレンチキュラレンズ等の光指向性分離素子を組み合わせることにより照明の照射方向を異ならせることが可能となり、これによって画面の垂直走査に対応した多画面表示装置用のバックライトが実現できる。
【００８２】
なお、図１４（Ａ）に示すように光源は縦に５分割されているため、それぞれの段でどの方向に照射するかまたは消灯するかが制御可能である。
【００８３】
図１６は、映像表示装置の具体例を示す図であり、面光源３７、偏光分離反射シート３８−１、液晶セル３９、偏光分離反射シート３８−２、レンチキュラ３１、透過型表示素子３２が順に配置されている。
【００８４】
液晶セル３９は、ストライプ構造またはマトリクス構造の液晶シャッターからなる。このような液晶シャッターを光源側に配置してライン発光またはマトリクス発光を制御する。
【００８５】
液晶セル３９は電気制御によりＯＮ、ＯＦＦ動作が可能である。ＯＮ状態では入射光が偏光方向の回転なしに透過するが、ＯＦＦ状態では入射光の偏光方向が９０°回転し、例えば、Ｐ偏光の入射光がＳ偏光となって射出される。本実施形態ではこのような液晶セル３９の性質を利用し、液晶セル３９の各セル（Ａセル、Ｂセル）に対するＯＮ，ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成し、第１の光束と第２の光束とを時分割で射出するようにする。
【００８６】
さらに図１６に示すように、液晶セル３９を２つの偏光分離反射シート３８−１，３８−２で挟んだ構成とすることにより、ライン光源またはマトリクス光源を制御する。偏光分離反射シート３８−１，３８−２は光の利用効率を高めるために用いられるものであり、例えば、Ｐ偏光は透過するが、Ｓ偏光は反射するという性質をもつシートであり、透過できず利用されなかったＳ偏光は照明側に戻り拡散や反射などにより偏光がくずれ、一部Ｐ偏光となったものが再び利用されるようになっている。偏光分離反射シート３８−１の代わりに偏光板を用いても良い。
【００８７】
図１７（Ａ），（Ｂ）は、液晶セル３９を構成するＡセルとＢセルのＯＮ，ＯＦＦ動作によって特定の偏光が出力されるようすを示している。面光源３７から射出される光のうち最初の偏光分離反射シート３８−１でＰ偏光のみが通過し、Ｓ偏光は戻される。通過したＰ偏光は液晶セル３９に入射するが、入射した液晶の領域（ＡセルまたはＢセル）がＯＮであればそのままＰ偏光で通過し、ＯＦＦであればＳ偏光となって通過する。例えばＡセルがＯＮで、ＢセルがＯＦＦの場合（図１７（Ａ））には液晶セル３９のＡセルからのみＰ偏光が出力される。また、ＡセルがＯＦＦで、ＢセルがＯＮの場合（図１７（Ｂ））には、液晶セル３９のＢセルからのみＰ偏光が出力される。
【００８８】
次に偏光分離反射シート３８−２によりＰ偏光は透過し、Ｓ偏光は反射される。結局、ＯＮ状態にある液晶セルのみ光が透過できることとなる。
【００８９】
なお、偏光分離反射シートの代わりに通常の偏光板を用いてもよいが、この場合は光の損失が大きい。また、ここでのＰ偏光とＳ偏光の機能を入れ替えた実施形態も可能である。
【００９０】
図１８は、映像表示装置の他の具体的な構成を示す図であり、縦方向のストライプ状光源３０と、レンチキュラ３１と、水平ラスタ方式の透過型表示素子３２とが順に配置されている。ここではストライプ状光源３０と、水平ラスタ方式の透過型表示素子３２とを組み合わせたことを特徴とする。このときストライプ状光源３０の各ラインは独立でＯＮ、ＯＦＦが可能なものを利用する。
【００９１】
ここで用いられる水平ラスタ方式の透過型表示素子３２について説明する。図１１で説明した構成では、透過型表示素子３２が垂直ラスタ方式であるため、第１の光源、第２の光源という発光部の水平位置の切り換えの他に、垂直ラスタ方向に同期して発光部の垂直位置の切り換えも行なわなければならなかった。しかし、本実施形態では、透過型表示素子３２が水平ラスタ方式であるため、第１の光源、第２の光源の水平位置の切り換えと、水平ラスタ方向に同期した発光部の水平位置切り換えと、位置切り換え方向が同一であるため、各発光ラインが独立的に発光をＯＮ、ＯＦＦできる照明であれば、表示素子のラスタ走査に対応した照明が可能である。
【００９２】
発光駆動方法としては第１の映像のラスタ走査に同期して第１の光源であるＡラインのみが左側から順次発光し、次に第２の映像が左から走査し始めるのに同期して第１の光源が消灯し第２の光源が発光するように駆動する。ここで、図１１と同様に第１の映像と第２の映像との境界部の移動に同期して第１の光源及び第２の光源を切り換えることによりクロストークを軽減することができる。この場合、境界部の移動方向は水平方向、すなわち、第１の映像の観察位置と、第２の映像の観察位置とを結ぶ線分と略平行となる。さらに境界部において両光源を消灯するようにしてもよい。
【００９３】
本実施形態の構成では、図１１と比べて発光位置の垂直方向への切り換え手段が不要であり光源発光駆動手段についても図１１に比べて簡易なもので構成できるため、実現するための課題やコストが少なくて済む。
【００９４】
以下に、図１８の構成の動作を説明する。第１映像のラスタ走査に伴い、第１光源である光源Ａをまず画面左側にあたる部分から順に発光させていき、次に第２映像のラスタ走査に伴い、順に画面左側から消灯させていく、同時に第２光源である光源Ｂを画面左から順に発光させ、次の第１映像のラスタ走査に伴い画面左から順に消灯させていく、この動作を繰り返すことで、第１、第２観察者への表示映像の振り分けと表示画面の走査に対応可能となる。
【００９５】
図１９（Ａ），（Ｂ）は、図１８の実施形態に適用可能なストライプ状光源の具体例を示している。ここではストライプ状光源であってさらにラインごとにＯＮ、ＯＦＦを制御できることが特徴となっている。ここでは柱状のライトガイト（導光路）６０を光源の数だけ並べて、各ライトガイド６０の一端または両端に光源を配置した構成である。すなわち、第１の光源Ａについてのライトガイド（光導路）６０は、第１の光源Ａの数だけ配置され、第１の導光部群を構成している。また、第２の光源Ｂについてのライトガイド（光導路）６０は、第２の光源Ｂの数だけ配置され、第２の導光部群を構成している。
【００９６】
このような構成によれば、第１の光源である光源Ａのみを発光させたり、または第２の光源である光源Ｂのみを発光させることができる。さらに画面の走査に応じて端の光源から順に発光させることも可能である。
【００９７】
図１９（Ｂ）は、ライトガイド６０の断面を示している。光源はＬＥＤ等、発光体であればなんでもよい。ライトガイド６０には通常ガラスまたは樹脂などが利用される。ライトガイド６０の射出面６０−１のみを砂目にしたり、突起等の反射部６０−２を複数設けることで光源からの光の全反射条件がくずれ、光がライトガイド６０の外部に射出されるようになっている。
【００９８】
図２０は、２方向の多画像表示だけでなく複数方向（ここでは３方向）への多画像表示の例を示している。各レンズに対応した光源が３つ（Ａ，Ｂ，Ｃ）設けられているので、それぞれの光源が発光したときにそれに対応した視野方向のみ観察可能となる。
【００９９】
利用例として、２方向で観察したい場合には第１光源Ａ、第２光源Ｂまたは第１光源Ａ，第３光源Ｃまたは第２光源Ｂ，第３光源Ｃなどを組み合わせて利用し、それぞれに対応した映像を表示する。例えばＡとＣ、あるいはＡとＢ、あるいはＢとＣ、あるいはＡ，Ｂ，Ｃを交互に表示することが考えられる。
【０１００】
また、３方向で観察したい場合には第１光源（Ａ）、第２光源（Ｂ），第３光源（Ｃ）を利用し、それぞれに対応した第１映像，第２映像，第３映像を同時に表示する。この場合、第１映像，第２映像，第３映像は同一映像であっても異なる映像であっても良い。
【０１０１】
さらに１人で画面正面方向から観察したい場合にはレンチキュラなどの各レンズの中心付近に位置する第２光源（Ｂ）のみを利用または光源（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）すべてを同時に点灯させ、１つの映像を表示させることで実現できる。
【０１０２】
図２１（Ａ），（Ｂ）は、本発明の映像表示装置の機能ブロック図である。映像入力部１０１，１０２を介して２つの映像信号が映像信号選択部１０８に入力された後、いずれか一方が選択されて表示素子駆動回路１０７に入力され、これによって表示素子１０６が駆動される。図２１（Ｂ）は上記した映像信号選択部１０８の一構成例を示しており、映像入力部１０１から入力された映像信号は第１フィールドメモリ１１０に蓄積される。また、映像入力部１０２から入力された映像信号は第２フィールドメモリ１１１に蓄積される。制御回路１０３からの制御信号によりスイッチ１１２が切り換えられ、第１フィールドメモリ１１０または第２フィールドメモリ１１１の映像信号が選択的に表示素子駆動回路１０７に入力される。
【０１０３】
光源駆動回路１０４は、表示素子１０６に表示される映像が第一観察者用映像であれば、第１光源を発光し、第二観察者用であれば、第２光源を発光させるようにバックライト１０５を制御する。
【０１０４】
上記した映像信号選択部１０８、表示素子駆動回路１０７、光源駆動回路１０４は制御回路１０３により制御される。なお、光源駆動回路１０４及び制御回路１０３は照明切換手段を構成する。
【０１０５】
また、表示モード切換手段としてのモード切り換え入力部１００は、ユーザ操作によるモード切り換えにより動作モードの切り換えを行う部分である。動作モードの切換により、第１観察者のみ表示または第２観察者のみ表示、第１、第２観察者に同じ映像を表示、第１、第２観察者に別な映像を表示、などの動作を行わせることができる。ソフトウェアアプリケーションにより動作モードを切り換えるように設定することも可能である。
【０１０６】
図２２（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、車載用多画像表示装置に好適する光源の指向特性について説明するための図である。通常の表示装置では正面方向を最適な視認位置とみなしているが、本発明のように、見る方向に応じて複数の映像を観察するような表示装置では、最適な視認位置が正面方向でなく、それぞれの観察位置の方向が最適な視認位置となるようにする必要がある。特に２方向から観察するような場合においては、それぞれに対応する光源（第１の光源、第２の光源）の指向特性を２５°〜３５°（この場合、正面方向を０°とする）に設定することでそれぞれの観察位置で輝度が高くなって視認性が向上し、また迷光の軽減にも有効である。
【０１０７】
図２２（Ｂ）は第１の光源の指向特性を示し、図２２（Ｃ）は第２の光源の指向特性を示している。これらの指向特性グラフでは、輝度のピーク点を１００％とし、その輝度に対する比率を中心から外周へ向かう直線を軸として表し、光源の正面方向を０°として射出方向を角度で表し、輝度の角度分布特性を表したものである。ここでは、例として３０°方向をピークとして持つような光源を第１の光源、第２の光源で角度特性が対称となるように配置したものである。
【０１０８】
図２３（Ａ），（Ｂ）は、レンチキュラまたはレンズアレイと光源との配置関係について説明するための図である。
【０１０９】
本発明は表示映像の指向性をバックライト照明の指向性を制御することによって実現しているが、このとき特に車載用多画像表示装置として、光源からの主光線が表示画面の法線方向から２５度から３５度の間に入るようにするためには、光指向性分離素子としてのレンチキュラ３１（またはレンズアレイ）の頂点から光源までの距離に次のような関係が必要となってくる。
【０１１０】
ここではレンズピッチの長さをＰとし、レンズ頂点から光源までの長さをｔとする。光源からの出射角が２５度と３５度の範囲にあり、レンズの屈折率として１．４〜２．０を想定し、レンチキュラ３１内の光線が一番横たわる場合と光線が一番立つ場合を示す。また本実施形態では、レンズのピッチに対する光源の配置範囲として、通常レンズの境界から１／４ピッチ内側に入ったところを利用するが、射出角度を多くとるためになるべく外側レンズ境界付近に配置するとよいことから、レンズ境界から内側 ０Ｐから１／４Ｐまでの範囲に光源を置くことを想定する。これによると、車載用多画像表示装置に実施する場合に最適である、レンズ頂点から光源までの長さｔが求まる。
【０１１１】
計算によると、０．５６Ｐ≦ｔ≦ ２．３Ｐ
が最適な長さｔとなる。
【０１１２】
ちなみに、立体表示用途として最適な長さｔを求めると、
表示画面からの視距離２５０ｍｍ以上、眼幅約６４ｍｍ、レンズ屈折率１．４と長さｔが一番小さくなる条件を求めると、約７．３度の光線が出射することとなり、
ｔ≧２．７Ｐ
と求まる。
【０１１３】
図２４は、本発明の映像表示装置を車載モニターとして搭載した場合の例を示している。第１観察者２０１の位置に助手席、第２観察者２０２の位置に運転席が位置するように設定することで、助手席への搭乗者と運転手とでそれぞれに対応した映像を観察することができる。例えば、運転手にはカーナビゲーションの映像やドライビング補助映像を提供しながら、同時に助手席の搭乗者にはＴＶ映像やＤＶＤ映像、ゲーム、各種情報検索など様々な映像を提供することができる。これにより、運転中の視聴が規制されているようなＴＶや映画などの映像でも、助手席にのみ提供することで、助手席の搭乗者は車が移動中であってもＴＶや映画などの映像を視聴することができる。
【０１１４】
また、図２０に示すように表示画面正面方向へも映像を提供できる構成とすることで、後部座席にも映像を提供することができる。
【０１１５】
図２５は、本発明を立体映像表示装置に適用した場合の例である。表示画面３０４に対して第１観察位置に右目３００が位置するようにし、第２観察位置に左目３０１が位置するように設定する。右目用映像３０２として右目用視差画像を提示し、左目用映像３０３として左目用視差画像を提示することで立体映像を観察することが可能である。
【０１１６】
（付記）
上記した具体的な実施形態から以下のような構成の発明が抽出される。
【０１１７】
（１〜１３は、立体映像表示装置に関連する構成である）
１． 複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する映像表示装置であって、
時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、
前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段と、
を具備することを特徴とする映像表示装置。
【０１１８】
対応する図面：少なくとも図１、２、１１、１２、１３に対応する。
【０１１９】
作用：透過型表示素子のラスタ走査による第１映像と第２映像との境界部の移動に同期して照明の指向性を順次切り換える。
【０１２０】
効果：それぞれの映像のクロストークが低減される。
【０１２１】
なお、照明手段は例えば、実施形態における発光領域分割光源２０及び光指向性分離素子２１及び／又は光拡散素子２２により構成される。また、照明切換手段は例えば、実施形態における制御回路１０３及び光源駆動回路１０４により構成される。
【０１２２】
２． 前記照明手段は、
複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、
前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束をそれぞれ少なくとも２つの異なる方向に射出する光学素子と、
を含むことを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１２３】
対応する図面：少なくとも図７、８、９、１０に対応する。
【０１２４】
作用：領域ごとに区分けされた光源と光学素子を組み合わせ、光源を選択発光する。
【０１２５】
効果：各領域ごとに光源をＯＮ、ＯＦＦすることで、照明の指向性が切り換え可能である。
【０１２６】
３． 前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御することを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１２７】
対応する図面：少なくとも図１２、１３、１４に対応する。
【０１２８】
作用：第１像と第２映像との中間的な諧調となっている境界部に対応する領域を照明しない。
【０１２９】
効果：クロストークが低減される。
【０１３０】
４． 前記透過型表示素子における、前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動方向が、前記第１の映像の観察位置と前記第２の映像の観察位置とを結ぶ線分と略平行であることを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１３１】
対応する図面：少なくとも図１８に対応する。
【０１３２】
作用：境界部移動方向が水平方向である。
【０１３３】
効果：より簡単な構成で上記構成１〜３を実現できる。
【０１３４】
５． 前記第１の映像と前記第２の映像とが同一の映像であることを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１３５】
対応する図面：少なくとも図２０に対応する。
【０１３６】
作用：第１映像と第２映像は同一となる。
【０１３７】
効果：第１観察者、第２観察者で同じ映像を見ることができる。
【０１３８】
６． 前記第１の映像と前記第２の映像とが異なる映像であることを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１３９】
対応する図面：少なくとも図２０に対応する。
【０１４０】
作用：第１映像と第２映像とが異なる。
【０１４１】
効果：第１観察者、第２観察者で異なる映像を見ることができる。
【０１４２】
７． 前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記第１の映像を観察する第１観察者と前記第２の映像を観察する第２観察者とを結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さいことを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１４３】
対応する図面：少なくとも図２に対応する。
【０１４４】
作用：照明と表示素子との間に用いる光拡散素子の水平方向の拡散特性は垂直方向に比べて小さい。
【０１４５】
効果：出来るだけ拡散したほうが画質は向上するが、水平方向の拡散が大きいとクロストークの原因となる。上記構成をとることにより画質向上を図りながらクロストークを低減することができる。
【０１４６】
８． 前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、
前記光学素子は、前記発光領域の位置により異なる方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする２に記載の映像表示装置。
【０１４７】
対応する図面：少なくとも図３、４、５に対応する。
【０１４８】
作用：光源はマトリクス状又はストライプ状の光源と光指向性分離素子とからなる。
【０１４９】
効果：選択可能な異なる指向性の照明を得ることができる。
【０１５０】
９． 前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、
各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在することを特徴とする８に記載の映像表示装置。
【０１５１】
対応する図面：少なくとも図３、４、５、６、７、８、９に対応する。
【０１５２】
作用：光指向性分離素子はレンチキュラ又はレンズアレイからなり、各レンズに対応する発光領域が２つ以上ある。
【０１５３】
効果：選択可能な２つ以上の異なる指向性の照明を得ることができる。
【０１５４】
１０． 前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られていることを特徴とする９に記載の映像表示装置。
【０１５５】
対応する図面：少なくとも図７，８に対応する。
【０１５６】
作用：発光領域を含むレンチキュラ又はレンズアレイの各１つのレンズは隔壁で仕切られている。
【０１５７】
効果：迷光を低減することでクロストークが低減できる。
【０１５８】
１１． 前記光源は、
複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、
前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、 を含み、
前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記第１の映像を観察する第１観察者と前記第２の映像を観察する第２観察者とを結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、
前記光学素子は、
前記第１の射出部と前記第２の射出部との位置により異なる方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする２に記載の映像表示装置。
【０１５９】
対応する図面：少なくとも図１９に対応する。
【０１６０】
作用：第１光源は第１導光部により光指向性分離素子を介して第１観察者に向けて照明し、第２光源は第２導光部により光指向性分離素子を介して第２観察者に向けて照明し、また、第１導光部と第２導光部の各射出部は水平方向に交互に配置されている。
【０１６１】
効果：低コストで選択可能な２つ以上の指向性をもつ照明が実現できる。
【０１６２】
１２． 前記照明手段は、
面光源と、
前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、
を含み、
前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成したことを特徴とする１に記載の映像表示装置。
【０１６３】
対応する図面：少なくとも図１６、１７に対応する。
【０１６４】
作用：照明は、偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状の液晶セルからなる。
【０１６５】
効果：従来の面光源を利用した簡易な構成で実現できる。
【０１６６】
１３． 複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する映像表示装置であって、
時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、
前記透過型表示素子が前記第１の映像及び前記第２の映像を時分割で表示する複数映像表示モードと、同透過型表示素子が同第１の映像又は同第２の映像の何れか一方の映像のみを表示する単一映像表示モードと、を切り換えるための表示モード切換手段と、
を具備することを特徴とする映像表示装置。
【０１６７】
対応する図面：少なくとも図２１に対応する。
【０１６８】
作用：複数映像表示モードと単一映像表示モードとを切り換えるための表示モード切換手段を具備する。
【０１６９】
効果：使用場面に応じて、複数映像表示モードと単一映像表示モードとを切り換えることができる。
【０１７０】
（１４〜２３は立体映像表示装置に関連する構成である）
１４． 一人の観察者における左右の目に、それぞれ対応した視差映像を入射させることで立体映像を表示するようにした立体映像表示装置であって、
時分割で前記左右の目に対応した２方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された第１の光束を光源とし左眼に入射する第１の映像と、前記第２の光束を光源とし右目に入射する第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、
前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段と、
を具備することを特徴とする立体映像表示装置。
【０１７１】
対応する図面：少なくとも図１、２、１１、１２、１３，２５に対応する。
【０１７２】
作用：透過型表示素子のラスタ走査による第１映像と第２映像との境界部の移動に同期して照明の指向性を順次切り換える。
【０１７３】
効果：左右の視差映像のクロストークを低減することができる。
【０１７４】
１５． 前記照明手段は、
複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、
前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束をそれぞれ前記左右の目に対応した２方向に射出する光学素子と、
を含むことを特徴とする１４に記載の立体映像表示装置。
【０１７５】
対応する図面：少なくとも図７、８、９、１０に対応する。
【０１７６】
作用：領域ごとに区分けされた光源と光学素子を組み合わせ、光源を選択発光する。
【０１７７】
効果：各領域ごとに光源をＯＮ、ＯＦＦすることで、照明の指向性が切り換え可能である。
【０１７８】
１６． 前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御することを特徴とする１４に記載の立体映像表示装置。
【０１７９】
対応する図面：少なくとも図１２、１３、１４に対応する。
【０１８０】
作用：第１映像と第２映像との中間的な諧調となっている境界部に対応する領域を照明しない。
【０１８１】
効果：クロストークが低減される。
【０１８２】
１７． 前記透過型表示素子における、前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動方向が、前記左右の目を結ぶ線分と略平行であることを特徴とする１４に記載の立体映像表示装置。
【０１８３】
対応する図面：少なくとも図１７に対応する。
【０１８４】
作用：境界部移動方向が水平方向である。
【０１８５】
効果：より簡単な構成で上記構成１〜３を実現できる。
【０１８６】
１８． 前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記左右の目を結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さいことを特徴とする１４に記載の立体映像表示装置。
【０１８７】
対応する図面：少なくとも図２に対応する。
【０１８８】
作用：照明と表示素子との間に用いる光拡散素子の水平方向の拡散特性は垂直方向に比べて小さい。
【０１８９】
効果：出来るだけ拡散したほうが画質は向上するが、水平方向の拡散が大きいとクロストークの原因となる。この構成により画質向上を図りながらクロストークを低減することができる。
【０１９０】
１９． 前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、
前記光学素子は、前記発光領域の位置により前記左右の目に対応した方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする１５に記載の立体映像表示装置。
【０１９１】
対応する図面：少なくとも図３，４，５に対応する。
【０１９２】
作用：光源はマトリクス状又はストライプ状の光源と光指向性分離素子とからなる。
【０１９３】
効果：選択可能な異なる指向性の照明を得ることができる。
【０１９４】
２０． 前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、
各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在することを特徴とする１９に記載の立体映像表示装置。
【０１９５】
対応する図面：少なくとも図３，４，５，６，７，８，９に対応する。
【０１９６】
作用：光指向性分離素子はレンチキュラ又はレンズアレイからなり、各レンズに対応する発光領域が２つ以上ある。
【０１９７】
効果：選択可能な２つ以上の異なる指向性の照明を得ることができる。
【０１９８】
２１． 前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られていることを特徴とする２０に記載の立体映像表示装置。
【０１９９】
対応する図面：少なくとも図７，８に対応する。
【０２００】
作用：発光領域を含むレンチキュラ又はレンズアレイの各１つのレンズは隔壁で仕切られている。
【０２０１】
効果：迷光を低減することでクロストークが低減できる。
【０２０２】
２２． 前記光源は、
複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、
前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、 を含み、
前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記左右の目を結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、
前記光学素子は、
前記第１の射出部と前記第２の射出部との位置により前記左右の目に対応した方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする１４に記載の立体映像表示装置。
【０２０３】
対応する図面：少なくとも図１９に対応する。
【０２０４】
作用：第１光源は第１導光部により光指向性分離素子を介して第１観察者に向けて照明し、第２光源は第２導光部により光指向性分離素子を介して第２観察者に向けて照明し、また、第１導光部と第２導光部の各射出部は水平方向に交互に配置されている。
【０２０５】
効果：低コストで選択可能な２つ以上の指向性をもつ照明が実現できる。
【０２０６】
２３． 前記照明手段は、
面光源と、
前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、
を含み、
前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成したことを特徴とする１４に記載の立体映像表示装置。
【０２０７】
対応する図面：少なくとも図１６、１７に対応する。
【０２０８】
作用：照明は、偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状の液晶セルからなる。
【０２０９】
効果：従来の面光源を利用した簡易な構成で実現できる。
【０２１０】
（２４〜３７は車載用映像表示装置に関連する構成である）
２４． 複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する、車内に設置される車載用映像表示装置であって、
時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された前記第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とを時分割で表示可能な透過型表示素子と、
を具備し、
前記第１の光束の光軸と前記第２の光束の光軸との分離角を前記表示画面の法線を中心として略水平方向に左右各々略２５度〜略３５度に設定することにより、前記運転席側の観察者が前記第１の映像を、前記助手席側の観察者が前記第２の映像をそれぞれ観察できるようにしたことを特徴とする車載用映像表示装置。
【０２１１】
対応する図面：少なくとも図１，２，２４に対応する。
【０２１２】
作用：時分割で指向性を切換え可能な照明とそれに同期して映像を切換える表示素子とでなり、第１光束と第２光束がそれぞれ略２５度〜略３５度に設定されている。
【０２１３】
効果：表示面を前部座席の中央前方に配置したとき、運転席と助手席で一番見やすい配置となる。
【０２１４】
２５． 前記透過型表示素子が、前記第１の映像と前記第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な表示素子であるとき、
前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段を更に具備することを特徴とする２４に記載の車載用映像表示装置。
【０２１５】
対応する図面：少なくとも図１２，１３に対応する。
【０２１６】
作用：ラスタ走査を行なう表示素子で時分割表示を行なうとき、第１映像と第２映像との境界部の異動に同期して光束を順次切り換える照明を具備する。
【０２１７】
効果：順次切換えが可能な照明を具備することによりクロストークが低減できる。
【０２１８】
２６． 前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御することを特徴とする２５に記載の車載用映像表示装置。
【０２１９】
対応する図面：少なくとも図１２，１３，１４に対応する。
【０２２０】
作用：映像切換えの境界部を照明しない。
【０２２１】
効果：第１映像と第２映像との中間の諧調となってしまう境界部を照明しないことでクロストークを低減することができる。
【０２２２】
２７． 前記照明手段は、
複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、
前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束を、それぞれ前記運転席側の観察者及び前記助手席側の観察者に向けて射出する光学素子と、
を含むことを特徴とする請求項２４に記載の車載用映像表示装置。
【０２２３】
対応する図面：少なくとも図７，８，９，１０に対応する。
【０２２４】
作用：照明は発光領域ごとに選択発光可能な光源と、光学素子によりなる。
【０２２５】
効果：それぞれの観察位置に向けた選択的な照明が可能になる。
【０２２６】
２８． 前記第１の映像と前記第２の映像とが同一の映像であることを特徴とする２４に記載の車載用映像表示装置。
【０２２７】
対応する図面：少なくとも図２０に対応する。
【０２２８】
作用：第１映像と第２映像とが同一の映像である。
【０２２９】
効果：異なる観察位置で同一の映像が観察可能である。
【０２３０】
２９． 前記第１の映像と前記第２の映像とが異なる映像であることを特徴とする２４に記載の車載用映像表示装置。
【０２３１】
対応する図面：少なくとも図２０に対応する。
【０２３２】
作用：第１映像と第２映像とが異なる映像である。
【０２３３】
効果：観察位置により異なる映像が観察可能である。
【０２３４】
３０． 前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者とを結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さいことを特徴とする２４に記載の車載用映像表示装置。
【０２３５】
対応する図面：少なくとも図２に対応する。
【０２３６】
作用：照明と表示素子との間に用いる光拡散素子の水平方向の拡散特性は垂直方向に比べて小さい。
【０２３７】
効果：出来るだけ拡散したほうが画質は向上するが、水平方向の拡散が大きいとクロストークの原因となる。この構成によって画質向上を図りながらクロストークを低減することができる。
【０２３８】
３１． 前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、
前記光学素子は、前記発光領域の位置により前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者との２方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする２７に記載の車載用映像表示装置。
【０２３９】
対応する図面：少なくとも図３，４，５に対応する。
【０２４０】
作用：光源はマトリクス状又はストライプ状の光源と光指向性分離素子とからなる。
【０２４１】
効果：選択可能な異なる指向性の照明を得ることができる。
【０２４２】
３２． 前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、
各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在することを特徴とする３１に記載の車載用映像表示装置。
【０２４３】
対応する図面：少なくとも３，４，５，６，７，８，９に対応する。
【０２４４】
作用：光指向性分離素子はレンチキュラ又はレンズアレイからなり、各レンズに対応する発光領域が２つ以上ある。
【０２４５】
効果：選択可能な２つ以上の異なる指向性の照明を得ることができる。
【０２４６】
３３． 前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られていることを特徴とする３２に記載の車載用映像表示装置。
【０２４７】
対応する図面：少なくとも図７，８に対応する。
【０２４８】
作用：発光領域を含むレンチキュラ又はレンズアレイの各１つのレンズは隔壁で仕切られている。
【０２４９】
効果：迷光を低減することでクロストークが低減できる。
【０２５０】
３４． 前記光源は、
複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、
前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、 を含み、
前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者とを結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、
前記光学素子は、
前記発光領域の位置により前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者との２方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする２７に記載の車載用映像表示装置。
【０２５１】
対応する図面：少なくとも図１９に対応する。
【０２５２】
作用：第１光源は第１導光部により光指向性分離素子を介して第１観察者に向けて照明し、第２光源は第２導光部により光指向性分離素子を介して第２観察者に向けて照明し、また、第１導光部と第２導光部の各射出部は水平方向に交互に配置されている。
【０２５３】
効果：低コストで選択可能な２つ以上の指向性をもつ照明が実現できる。
【０２５４】
３５． 前記照明手段は、
面光源と、
前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、
を含み、
前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成したことを特徴とする２４に記載の車載用映像表示装置。
【０２５５】
対応する図面：少なくとも図１６、１７に対応する。
【０２５６】
作用：照明は、偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状の液晶セルからなる。
【０２５７】
効果：従来の面光源を利用した簡易な構成で実現できる。
【０２５８】
３６． 前記レンチキュラレンズまたは前記レンズアレイにおける、前記透過型表示素子側の頂点から前記発光素子の射出部までの長さをｔ、前記レンチキュラレンズまたは前記レンズアレイの周期構造の１周期の長さをＰとしたとき、
０．５６Ｐ≦ ｔ ≦ ２．３Ｐ
であることを特徴とする請求項３２に記載の車載用映像表示装置。
【０２５９】
対応する図面：少なくとも図２３に対応する。
【０２６０】
作用：レンチキュラまたはレンズアレイの１周期長Ｐとレンズ頂点から光源までの長さｔとの関係が ０．５６Ｐ ≦ ｔ ≦ ２．３Ｐ となるように設定する。
【０２６１】
効果：運転席と助手席の位置で一番見やすい映像が提供可能である。
【０２６２】
３７． 複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する、車内に設置される車載用映像表示装置であって、
時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された前記第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とを時分割で表示可能な透過型表示素子と、
前記透過型表示素子が前記第１の映像及び前記第２の映像を時分割で表示する複数映像表示モードと、同透過型表示素子が同第１の映像又は同第２の映像の何れか一方の映像のみを表示する単一映像表示モードと、を切り換えるための表示モード切換手段と、
を具備し、
前記第１の光束の光軸と前記第２の光束の光軸との分離角を前記表示画面の法線を中心として略水平方向に左右各々略２５度〜略３５度に設定することにより、前記表示モード切換手段により切り換えられたモードに応じて、前記運転席側の観察者が前記第１の映像を、前記助手席側の観察者が前記第２の映像をそれぞれ観察できるようにしたことを特徴とする車載用映像表示装置。
【０２６３】
対応する図面：少なくとも図２１に対応する。
【０２６４】
作用：複数映像表示モードと単一映像表示モードとを切り換えるための表示モード切換手段を具備し、さらに映像の分離角を左右各々２５度〜３５度に設定する。
【０２６５】
効果：使用場面に応じて、複数映像表示モードと単一映像表示モードとを切り換えることができ、切り換えたモードに応じた映像を運転席と助手席の観察者がそれぞれ観察可能である。
【０２６６】
【発明の効果】
本発明によれば、それぞれの映像のクロストークを低減した映像表示装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の映像表示装置の一使用例を示す図である。
【図２】
本発明の映像表示装置の基本構成を示す図である。
【図３】
本発明の映像表示装置の具体的な構成を示す図である。
【図４】
本発明の映像表示装置の他の具体的な構成を示す図である。
【図５】
本発明の映像表示装置の他の具体的な構成を示す図である。
【図６】
図５に示すレンズアレイの一レンズ要素と、対応する光源とを示す図である。
【図７】
図３，図４または図５に示す構成の断面構造を示す図である。
【図８】
図７の変形例を示す図である。
【図９】
本実施形態の第１の光源と第２の光源の時分割駆動について説明するための図である。
【図１０】
表示素子による走査方法について説明するための図である。
【図１１】
マトリクス状光源と垂直ラスタ方式の表示素子の走査を考慮した場合の構成図である。
【図１２】
図１１で説明した実施形態に基づく表示画面の様子が時間の経過に従ってどのように変化するかを示す図である。
【図１３】
注目画素の応答のようす及び第１の光源及び第２の光源の発光タイミングを示すタイミングチャートである。
【図１４】
分割バックライトについて説明するための図である。
【図１５】
分割バックライトを実現するための具体例を示す図である。
【図１６】
映像表示装置の具体例を示す図である。
【図１７】
液晶セル３９を構成するＡセルとＢセルのＯＮ，ＯＦＦ動作によって特定の偏光が出力されるようすを示す図である。
【図１８】
映像表示装置の他の具体的な構成を示す図である。
【図１９】
図１８の実施形態に適用可能なストライプ状光源の具体例を示す図である。
【図２０】
２方向の多画像表示だけでなく複数方向（ここでは３方向）への多画像表示の例を示す図である。
【図２１】
本発明の映像表示装置の機能ブロック図である。
【図２２】
車載用多画像表示装置に好適する光源の指向特性について説明するための図である。
【図２３】
レンチキュラまたはレンズアレイと光源との配置関係について説明するための図である。
【図２４】
本発明の映像表示装置を車載モニターとして搭載した場合の例を示す図である。
【図２５】
本発明を立体表示装置に適用した場合の例を示す図である。
【符号の説明】
２０…発光領域分割光源、２１…光指向性分離素子、２２…光拡散素子、２３…透過型表示素子、３０…ストライプ状光源、３１…レンチキュラ、３２…透過型表示素子、３３…ドットマトリクス状光源、３４…レンズアレイ、１００…モード切り換え入力部、１０１…映像入力部、１０２…映像入力部、１０３…制御回路、１０４…光源駆動回路、１０５…バックライト、１０６…表示素子、１０７…表示素子駆動回路、１０８…映像信号合成回路、１０９…フィールドメモリ。
Claims (37)
- 複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する映像表示装置であって、
時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、
前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段と、
を具備することを特徴とする映像表示装置。 - 前記照明手段は、
複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、
前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束をそれぞれ少なくとも２つの異なる方向に射出する光学素子と、
を含むことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。 - 前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御することを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
- 前記透過型表示素子における、前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動方向が、前記第１の映像の観察位置と前記第２の映像の観察位置とを結ぶ線分と略平行であることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
- 前記第１の映像と前記第２の映像とが同一の映像であることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
- 前記第１の映像と前記第２の映像とが異なる映像であることを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
- 前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記第１の映像を観察する第１観察者と前記第２の映像を観察する第２観察者とを結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さいことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。
- 前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、
前記光学素子は、前記発光領域の位置により異なる方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。 - 前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、
各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在することを特徴とする請求項８に記載の映像表示装置。 - 前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られていることを特徴とする請求項９に記載の映像表示装置。
- 前記光源は、
複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、
前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、を含み、
前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記第１の映像を観察する第１観察者と前記第２の映像を観察する第２観察者とを結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、
前記光学素子は、
前記第１の射出部と前記第２の射出部との位置により異なる方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする請求項２に記載の映像表示装置。 - 前記照明手段は、
面光源と、
前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、
を含み、
前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成したことを特徴とする請求項１に記載の映像表示装置。 - 複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する映像表示装置であって、
時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、
前記透過型表示素子が前記第１の映像及び前記第２の映像を時分割で表示する複数映像表示モードと、同透過型表示素子が同第１の映像又は同第２の映像の何れか一方の映像のみを表示する単一映像表示モードと、を切り換えるための表示モード切換手段と、
を具備することを特徴とする映像表示装置。 - 一人の観察者における左右の目に、それぞれ対応した視差映像を入射させることで立体映像を表示するようにした立体映像表示装置であって、
時分割で前記左右の目に対応した２方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された第１の光束を光源とし左眼に入射する第１の映像と、前記第２の光束を光源とし右目に入射する第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な透過型表示素子と、
前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段と、
を具備することを特徴とする立体映像表示装置。 - 前記照明手段は、
複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、
前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束をそれぞれ前記左右の目に対応した２方向に射出する光学素子と、
を含むことを特徴とする請求項１４に記載の立体映像表示装置。 - 前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御することを特徴とする請求項１４に記載の立体映像表示装置。
- 前記透過型表示素子における、前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動方向が、前記左右の目を結ぶ線分と略平行であることを特徴とする請求項１４に記載の立体映像表示装置。
- 前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記左右の目を結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さいことを特徴とする請求項１４に記載の立体映像表示装置。
- 前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、
前記光学素子は、前記発光領域の位置により前記左右の目に対応した方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする請求項１５に記載の立体映像表示装置。 - 前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、
各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在することを特徴とする請求項１９に記載の立体映像表示装置。 - 前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られていることを特徴とする請求項２０に記載の立体映像表示装置。
- 前記光源は、
複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、
前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、を含み、
前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記左右の目を結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、
前記光学素子は、
前記第１の射出部と前記第２の射出部との位置により前記左右の目に対応した方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする請求項１４に記載の立体映像表示装置。 - 前記照明手段は、
面光源と、
前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、
を含み、
前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成したことを特徴とする請求項１４に記載の立体映像表示装置。 - 複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する、車内に設置される車載用映像表示装置であって、
時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された前記第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とを時分割で表示可能な透過型表示素子と、
を具備し、
前記第１の光束の光軸と前記第２の光束の光軸との分離角を前記表示画面の法線を中心として略水平方向に左右各々略２５度〜略３５度に設定することにより、前記運転席側の観察者が前記第１の映像を、前記助手席側の観察者が前記第２の映像をそれぞれ観察できるようにしたことを特徴とする車載用映像表示装置。 - 前記透過型表示素子が、前記第１の映像と前記第２の映像とをそれぞれラスタ走査により時分割で表示可能な表示素子であるとき、
前記透過型表示素子の表示画面内における前記第１の映像と前記第２の映像との境界部の移動に同期して、前記照明手段から射出される前記２つの光束を順次切り換える照明切換手段を更に具備することを特徴とする請求項２４に記載の車載用映像表示装置。 - 前記照明切換手段は、前記照明手段が、前記境界部に対応する領域を照明しないように制御することを特徴とする請求項２５に記載の車載用映像表示装置。
- 前記照明手段は、
複数の領域に分割された各発光領域毎に時分割で選択発光可能な光源と、
前記光源から時分割で選択発光された前記第１の光束及び前記第２の光束を、それぞれ前記運転席側の観察者及び前記助手席側の観察者に向けて射出する光学素子と、
を含むことを特徴とする請求項２４に記載の車載用映像表示装置。 - 前記第１の映像と前記第２の映像とが同一の映像であることを特徴とする請求項２４に記載の車載用映像表示装置。
- 前記第１の映像と前記第２の映像とが異なる映像であることを特徴とする請求項２４に記載の車載用映像表示装置。
- 前記照明手段と前記透過型表示素子との間に光拡散素子を配置し、前記光拡散素子の、前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者とを結ぶ線分と略平行な方向への拡散性が、前記線分と略垂直な方向への拡散性に較べて小さいことを特徴とする請求項２４に記載の車載用映像表示装置。
- 前記光源は、マトリクス状又はストライプ状に配した複数の発光素子より構成された複数の発光領域を有する光源を含み、
前記光学素子は、前記発光領域の位置により前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者との２方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする請求項２７に記載の車載用映像表示装置。 - 前記光指向性分離素子は、周期構造をもつレンチキュラレンズまたはレンズアレイからなり、
各１周期分のレンズに対応した前記発光領域は、少なくとも２つ以上存在することを特徴とする請求項３１に記載の車載用映像表示装置。 - 前記レンチキュラーレンズ又は前記レンズアレイにおける一つのレンズ及び当該一つのレンズに対応した前記２つの発光領域は、隣接する他の一つのレンズ及び当該他の一つのレンズに対応した２つの発光領域と隔壁を介して仕切られていることを特徴とする請求項３２に記載の車載用映像表示装置。
- 前記光源は、
複数の発光素子からなる第１及び第２の光源群と、
前記第１及び第２の光源群からの各光束を各別に導光する第１及び第２の導光部群と、を含み、
前記第１の導光部群における各第１の導光部毎に設けられた前記第１の光束が射出される第１の射出部と、前記第２の導光部群における各第２の導光部毎に設けられた前記第２の光束が射出される第２の射出部とを、前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者とを結ぶ線分と略平行な方向に交互に配置してなり、
前記光学素子は、
前記発光領域の位置により前記運転席側の観察者と前記助手席側の観察者との２方向の指向性を持たせるための光指向性分離素子を含むことを特徴とする請求項２７に記載の車載用映像表示装置。 - 前記照明手段は、
面光源と、
前記面光源上に配置され、２枚の偏光板または偏光分離反射シートに挟まれたマトリクス状またはストライプ状に区切られた液晶セルと、
を含み、
前記液晶セルの各セルに対するＯＮ／ＯＦＦ動作によって透過領域と未透過領域とを形成することにより、時分割で前記第１の光束及び前記第２の光束を射出するように構成したことを特徴とする請求項２４に記載の車載用映像表示装置。 - 前記レンチキュラレンズまたは前記レンズアレイにおける、前記透過型表示素子側の頂点から前記発光素子の射出部までの長さをｔ、前記レンチキュラレンズまたは前記レンズアレイの周期構造の１周期の長さをＰとしたとき、
０．５６Ｐ≦ ｔ ≦ ２．３Ｐ
であることを特徴とする請求項３２に記載の車載用映像表示装置。 - 複数の観察者にそれぞれ対応する映像を表示可能な一つの表示画面を有する、車内に設置される車載用映像表示装置であって、
時分割で少なくとも２つの異なる方向に第１の光束及び第２の光束を射出する照明手段と、
前記照明手段から射出された前記第１の光束を光源とする第１の映像と前記第２の光束を光源とする第２の映像とを時分割で表示可能な透過型表示素子と、
前記透過型表示素子が前記第１の映像及び前記第２の映像を時分割で表示する複数映像表示モードと、同透過型表示素子が同第１の映像又は同第２の映像の何れか一方の映像のみを表示する単一映像表示モードと、を切り換えるための表示モード切換手段と、
を具備し、
前記第１の光束の光軸と前記第２の光束の光軸との分離角を前記表示画面の法線を中心として略水平方向に左右各々略２５度〜略３５度に設定することにより、前記表示モード切換手段により切り換えられたモードに応じて、前記運転席側の観察者が前記第１の映像を、前記助手席側の観察者が前記第２の映像をそれぞれ観察できるようにしたことを特徴とする車載用映像表示装置。
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