(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の画素を水平方向および垂直方向に並べて構成される表示装置と、
前記表示装置の水平方向に視差を作る光線制御部と、を有する立体表示装置であって、
前記複数の各画素はＫ色（Ｋ≧３）のサブピクセルを垂直方向に並べて構成され、
前記サブピクセルの水平方向の長さをＳｈ、前記サブピクセルの垂直方向の長さをＳｖ、前記複数の画素のシフト量をＰｓｈ（０＜Ｐｓｈ＜１）、としたとき、
Ｓｈ＞Ｓｖであり、
前記複数の画素のうち垂直方向に隣接する画素の配置は、水平方向においてＳｈ×Ｐｓｈずれており、
前記表示装置にはブラックマトリクスが含まれ、
前記ブラックマトリクスは前記表示装置に入射される光の一部を遮光し、
前記ブラックマトリクスは一画素内で前記Ｋ色（Ｋ≧３）のサブピクセルのそれぞれを水平方向および垂直方向に分離することを特徴とする立体表示装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記光線制御部は透過部および遮光部を有し、
前記透過部および前記遮光部は垂直方向に延びていることを特徴とする立体表示装置。
【請求項３】
請求項１において、
前記光線制御部はシリンドリカルレンズであることを特徴とする立体表示装置。
【請求項４】
請求項１において、
前記光線制御部は透過部および遮光部を有し、
前記遮光部の透過率を制御して立体表示および平面表示を切り替えることを特徴とする立体表示装置。
【請求項５】
請求項１において、
前記複数の画素からなる立体表示の最小単位を画素集合としたとき、
前記画素集合において垂直方向に存在する画素数をＹとすると、
Ｙ＝１／Ｐｓｈであることを特徴とする立体表示装置。
【請求項６】
請求項１において、
前記表示装置には照明装置および液晶パネルが含まれ、
前記液晶パネルには液晶セル，下偏光板および上偏光板が含まれ、
前記上偏光板は前記液晶セルに対して観察者側に配置され、
前記下偏光板は前記液晶セルに対して背面側に配置され、
前記光線制御部は前記上偏光板および前記液晶セルの間に配置されることを特徴とする立体表示装置。
【請求項７】
請求項１において、
前記表示装置には照明装置および液晶パネルが含まれ、
前記液晶パネルには液晶セル，下偏光板および上偏光板が含まれ、
前記上偏光板は前記液晶セルに対して観察者側に配置され、
前記下偏光板は前記液晶セルに対して背面側に配置され、
前記液晶セルには、液晶層，ＴＦＴ基板およびカラーフィルタ基板が含まれ、
前記カラーフィルタ基板は前記液晶層に対して観察者側に配置され、
前記ＴＦＴ基板は前記液晶層に対して背面側に配置され、
前記光線制御部は前記上偏光板およびカラーフィルタ基板の間に配置されることを特徴とする立体表示装置。
【請求項８】
請求項１において、
Ｐｓｈ＝１／２であることを特徴とする立体表示装置。
【請求項９】
請求項１において、
３Ｓｖ＞Ｓｈであることを特徴とする立体表示装置。
【請求項１０】
請求項１において、
水平方向に隣接する前記サブピクセルの色が異なることを特徴とする立体表示装置。
【請求項１１】
請求項１において、
Ｋ＝４であり、
前記画素は赤色の前記サブピクセル，赤色の前記サブピクセル，緑色の前記サブピクセル，青色の前記サブピクセルおよび白色の前記サブピクセルで構成されることを特徴とする立体表示装置。
【請求項１２】
請求項１において、
複数個の前記画素からなる立体表示の最小単位を画素集合としたとき、
前記画素集合の垂直方向に存在する画素数をＹとすると、
前記表示装置の画面内容に基づいてＹを変化させることを特徴とする立体表示装置。
【請求項１３】
請求項１において、
前記表示装置に表示信号を供給する供給装置を有し、
前記表示装置と前記供給装置との間にパラメータ共通化回路および表示信号変換回路を備え、
前記パラメータ共通化回路は、立体表示の基本単位とする画素集合の形状、画素シフトを含む画素のレイアウト及び画素内のサブピクセルの配置のうちのいずれかを含む前記表示装置の立体表示に関するパラメータを前記表示装置と前記供給装置との間で共通化し、
前記表示信号変換回路は、共通化した前記パラメータに基づいて、前記表示信号を前記表示装置に適合する信号に変換することを特徴とする立体表示装置。
【請求項１４】
複数の画素を水平方向および垂直方向に並べて構成される表示装置と、
前記表示装置の水平方向に視差を作る光線制御部と、を有する立体表示装置であって、
前記複数の各画素はＫ色（Ｋ≧３）のサブピクセルを垂直方向に並べて構成され、
前記サブピクセルの水平方向の長さをＳｈ、前記サブピクセルの垂直方向の長さをＳｖ、前記複数の画素のシフト量をＰｓｈ（０＜Ｐｓｈ＜１）、としたとき、
Ｓｈ＞Ｓｖであり、
前記複数の画素のうち垂直方向に隣接する画素の配置は、水平方向においてＳｈ×Ｐｓｈずれており、
複数個の前記画素からなる立体表示の最小単位を画素集合としたとき、
前記画素集合の垂直方向に存在する画素数をＹとすると、
前記表示装置の画面内容に基づいてＹを変化させることを特徴とする立体表示装置。
【請求項１５】
複数の画素を水平方向および垂直方向に並べて構成される表示装置と、
前記表示装置の水平方向に視差を作る光線制御部と、を有する立体表示装置であって、
前記複数の各画素はＫ色（Ｋ≧３）のサブピクセルを垂直方向に並べて構成され、
前記サブピクセルの水平方向の長さをＳｈ、前記サブピクセルの垂直方向の長さをＳｖ、前記複数の画素のシフト量をＰｓｈ（０＜Ｐｓｈ＜１）、としたとき、
Ｓｈ＞Ｓｖであり、
前記複数の画素のうち垂直方向に隣接する画素の配置は、水平方向においてＳｈ×Ｐｓｈずれており、
前記表示装置には前記表示装置に入射される光の一部を遮光する遮光部が含まれ、
前記遮光部は一画素内で前記Ｋ色（Ｋ≧３）のサブピクセルのそれぞれを水平方向および垂直方向に分離することを特徴とする立体表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体表示装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、裸眼立体表示をするためにパララックスバリアを用いる方式がある。具体的には、平面状に発光するバックライト２の発光を立体画像の視点数の画素に対して１つ設けられ、カラー液晶パネル１に内蔵したカラーフィルタの色順と逆の順に並び、画素幅の視点数倍よりも少し大きい幅を有する赤，青，緑の各色の微小発光の集合に変換するカラーフィルタを設ける液晶立体表示装置が記載されている。
【０００３】
特許文献２には、眼鏡などの付加的な補助を用いることなく、波長フィルタアレイ又はグレースケールフィルタアレイにより、１人以上の見る人にとって三次元に見える画像を、投影可能にする装置に関して記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０８−１９４１９０号公報
【特許文献２】特表２００６−５１５９３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ＲＧＢのサブピクセルを平面配置するディスプレイと、パララックスバリアを組み合わせて構成する立体表示装置では、観察者はパララックスバリアの隙間を通してサブピクセルを観察することになる。サブピクセルとパララックスバリア、および観察者の光学的な位置関係に依存して、左右の目に見えるサブピクセルが異なることを利用して、それぞれのサブピクセルに左右の目の位置に対応する表示を行うことで立体視を構成する。しかし、上記の位置関係によってパララックスバリアを透過するサブピクセルの色種類と個数が不均一になると色むらが観察されることになる。
【０００６】
この色むらの現象は、光学分野のモアレの現象と類似しているので、以下モアレと呼ぶことにする。一方、バリアを階段状にしたステップバリア方式では、バリアを立体表示装置の長辺および短辺、さらに面内の回転方向も一致させる必要があり、高い作製精度が必要となる。本発明の目的は、モアレおよびバリアと立体表示装置との合わせずれを軽減する立体表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明の特徴は以下の通りである。
（１）複数の画素を水平方向および垂直方向に並べて構成される表示装置と、前記表示装置の水平方向に視差を作る光線制御部と、を有する立体表示装置であって、前記複数の画素はＫ色（Ｋ≧３）のサブピクセルを垂直方向に並べて構成され、前記サブピクセルの水平方向の長さをＳｈ、前記サブピクセルの垂直方向の長さをＳｖ、前記複数の画素のシフト量をＰｓｈ（０＜Ｐｓｈ＜１）、としたとき、Ｓｈ＞Ｓｖであり、前記複数の画素のうち垂直方向に隣接する画素の配置は、水平方向においてＳｈ×Ｐｓｈずれていることを特徴とする立体表示装置。
（２）上記（１）において、前記光線制御部は透過部および遮光部を有し、前記透過部および前記遮光部は垂直方向に延びていることを特徴とする立体表示装置。
（３）上記（１）において、前記光線制御部はシリンドリカルレンズであることを特徴とする立体表示装置。
（４）上記（１）において、前記光線制御部は透過部および遮光部を有し、前記遮光部の透過率を制御して立体表示および平面表示を切り替えることを特徴とする立体表示装置。（５）上記（１）において、前記複数の画素からなる立体表示の最小単位を画素集合としたとき、前記画素集合において垂直方向に存在する画素数をＹとすると、Ｙ＝１／Ｐｓｈであることを特徴とする立体表示装置。
（６）上記（１）において、前記表示装置には照明装置および液晶パネルが含まれ、前記液晶パネルには液晶セル，下偏光板および上偏光板が含まれ、前記上偏光板は前記液晶セルに対して観察者側に配置され、前記下偏光板は前記液晶セルに対して背面側に配置され、前記光線制御部は前記上偏光板および前記液晶セルの間に配置されることを特徴とする立体表示装置。
（７）上記（１）において、前記表示装置には照明装置および液晶パネルが含まれ、前記液晶パネルには液晶セル，下偏光板および上偏光板が含まれ、前記上偏光板は前記液晶セルに対して観察者側に配置され、前記下偏光板は前記液晶セルに対して背面側に配置され、前記液晶セルには、液晶層，ＴＦＴ基板およびカラーフィルタ基板が含まれ、前記カラーフィルタ基板は前記液晶層に対して観察者側に配置され、前記ＴＦＴ基板は前記液晶層に対して背面側に配置され、前記光線制御部は前記上偏光板およびカラーフィルタ基板の間に配置されることを特徴とする立体表示装置。
（８）上記（１）において、Ｐｓｈ＝１／２であることを特徴とする立体表示装置。
（９）上記（１）において、前記表示装置にはブラックマトリクスが含まれ、前記ブラックマトリクスは前記表示装置に入射される光の一部を遮光し、前記ブラックマトリクスは一画素内で前記Ｋ色（Ｋ≧３）のサブピクセルを分離することを特徴とする立体表示装置。
（１０）上記（１）において、３Ｓｖ＞Ｓｈであることを特徴とする立体表示装置。
（１１）上記（１）において、水平方向に隣接する前記サブピクセルの色が異なることを特徴とする立体表示装置。
（１２）上記（１）において、Ｋ＝４であり、前記画素は赤色の前記サブピクセル，赤色の前記サブピクセル，緑色の前記サブピクセル，青色の前記サブピクセルおよび白色の前記サブピクセルで構成されることを特徴とする立体表示装置。
（１３）上記（１）において、複数個の前記画素からなる立体表示の最小単位を画素集合としたとき、前記画素集合の垂直方向に存在する画素数をＹとすると、前記表示装置の画面内容に基づいてＹを変化させることを特徴とする立体表示装置。
（１４）上記（１）において、前記表示装置に表示信号を供給する供給装置を有し、前記表示装置と前記供給装置との間にパラメータ共通化回路および表示信号変換回路を備え、前記パラメータ共通化回路は前記表示装置の立体表示に関するパラメータを共通化し、前記表示信号変換回路は、共通化した前記パラメータに基づいて、前記表示信号を前記表示装置に適合する信号に変換することを特徴とする立体表示装置。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モアレおよびバリアと立体表示装置との合わせずれを軽減した立体表示用表示装置を提供できる。上記した以外の課題，構成及び効果は以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】一実施例に係る表示装置の断面概略図。
【図２】一実施例に係る液晶パネルの一サブピクセル付近の模式断面図。
【図３】一実施例に係る表示装置のカラーフィルタ基板の一サブピクセル付近の模式図。
【図４】一実施例に係る表示装置のアクティブマトリクス基板の一サブピクセル付近の構成を示す模式図。
【図５】一実施例に係る表示装置における一画素の拡大断面図。
【図６】一実施例に係る表示装置の画素レイアウトの模式図。
【図７】一実施例に係る駆動回路の模式図。
【図８】スリットとサブピクセルとの間隔とスリットからの最適な観察距離との関係を示した模式図。
【図９】片目から観測したときのスリットとスリットのピッチの関係を示した模式図。
【図１０】一実施例に係る一サブピクセルの拡大平面図。
【図１１】一実施例に係るブラックマトリクスパターンの一部の拡大平面図。
【図１２】一実施例に係る表示装置の画素レイアウトの模式図。
【図１３】一実施例に係る表示装置の画素レイアウトの模式図。
【図１４】一実施例に係る表示装置の画素レイアウトの模式図。
【図１５】一実施例に係る表示装置の画素レイアウトの模式図。
【図１６】一実施例に係る表示装置の模式図。
【図１７】一実施例に係る通信手順の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明について、図面を参照して実施の形態（実施例）とともに詳細に説明する。なお、実施例を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。また、本発明は、多様な形態で実現することができ、ここで説明する実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において当業者によってさまざまな変更及び修正が可能である。
【実施例１】
【００１１】
図１乃至図９および図１６を参照して、表示装置の一実施形態を説明する。図１６は本実施例の表示装置の模式図である。表示装置１の観察者側に視差バリア１３０が配置されている。図１６で示された方向に基づき本発明の内容を説明する。
【００１２】
図１は、本実施例に係る表示装置を説明する模式断面図である。表示装置が液晶表示装置である場合について説明する。本実施例に係る表示装置１は、視差バリア１３０，液晶パネル１２０，光学シート１７および光源ユニット１１０（照明装置）を含む。液晶パネル１２０は液晶セル１５，上偏光板１１および下偏光板１２で構成される。上偏光板１１は液晶セル１５に対して観察者側に配置されている。下偏光板１２は液晶セル１５に対して背面側に配置されている。上偏光板１１および下偏光板１２は液晶セル１５を挟持する。視差バリア１３０は液晶セル１５に対して上偏光板１１の観察者４０６側に配置される。液晶セル１５および下偏光板１２の間に視野角補償層１３が配置されている。視野角補償層１３を配置しない場合もある。光源ユニット１１０は液晶セル１５の背面側に配置される。光学シート１７は液晶セル１５および光源ユニット１１０の間に配置される。光源ユニット１１０は、光学シート１７を介して、液晶パネル１２０に光を供給する。図１では、視差バリア１３０を表示装置１の一部として図示しているが、表示装置１とは別に視差バリア１３０を設けても良い。
【００１３】
［液晶パネル］
図２は、本実施例に係る液晶パネルの一絵素（本実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂ画素による三ドットで構成する一サブピクセル）付近の模式断面図である。図２において、液晶セル１５は、液晶層２１，配向制御膜２２，配向制御膜２３，アクティブマトリクス基板３１，カラーフィルタ基板３２，共通電極３３，走査電極３４，画素電極３５，信号電極３６，ゲート絶縁膜３７，保護絶縁膜３８，半導体膜４１，カラーフィルタ層４２，オーバーコート層４３，ブラックマトリクス４４，共通電極配線４６，柱状スペーサ４７および画素電極配線４８より構成される。
【００１４】
図２において、アクティブマトリクス基板３１およびカラーフィルタ基板３２のそれぞれには、液晶分子を所定の方向に配向させるための配向制御膜２２および配向制御膜２３が形成される。例えば、酸二無水物として１，３−ジメチル−１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物およびジアミン化合物としてｍ−フェニレンジアミンからなるポリアミック酸を基板表面上に印刷形成して、遠赤外線の照射により１８０℃として加熱しつつ、紫外偏光を照射することにより、配向制御膜２２および配向制御膜２３が形成される。
【００１５】
次に、一方の基板周辺部にシール剤を塗布し、ネマティック液晶組成物をインクジェット方式で塗布し、アクティブマトリクス基板３１とカラーフィルタ基板３２とを相対させて液晶セル１５が組み立てられる。ネマティック液晶組成物の物性値について、誘電率異方性が＋３.３（１ｋＨｚ，２０℃）、屈折率異方性が０.０９９（波長５８９ｎｍ，２０℃）である。この液晶パネル１２０のリタデーション（Δｎｄ）は、波長５５０ｎｍにおいて、約０.３７μｍとなる。本実施例において、液晶パネル１２０のリタデーション（Δｎｄ）は、液晶セル１５の鉛直方向における波長５５０ｎｍの計測値とする。
【００１６】
液晶セル１５に下偏光板１２，上偏光板１１および視野角補償層１３を貼付する。下偏光板１２および上偏光板１１のうち一方の偏光板に含まれる偏光層の偏光軸を液晶配向方向とほぼ平行とし、他方の偏光板に含まれる偏光層の偏光軸を液晶配向方向に直交するように配置した。ほぼ平行とは、下偏光板１２および上偏光板１１のうち一方の偏光板に含まれる偏光層の偏光軸と液晶配向方向とのなす角の絶対値が０度以上１度以下をいう。その後、液晶パネル１２０に駆動回路（図示なし），光源ユニット１１０などを接続してモジュール化し、表示装置１を得た。本実施例では、電圧無印加または低電圧印加時に黒表示、高電圧で白表示となるノーマリクローズ方式とした。
【００１７】
［光源ユニット］
光源ユニット１１０の光源として、三波長蛍光管を用いる直下型，発光ダイオードを用いる直下型またはサイドライト（エッジライト）型，有機ＥＬを用いた平面光源等が挙げられる。光学シート１７は、直下型または平面光源であれば、拡散板，拡散シート，プリズムシート，偏光変換シートなどが用いられる。サイドライト型であれば、光学シート１７に導光板が必要になる。なお、蛍光管は、熱陰極管，冷陰極管，外部電極型等いずれでもよい。
【００１８】
本実施例は液晶表示装置の所謂横電界駆動（ＩＰＳ：In-Plane Switching）方式について記載した。ＩＰＳ方式は斜め方向から観察しても色シフトが少ないことが特徴であり、立体表示装置には適している。ただし、本実施例においてはＩＰＳ方式以外の表示方式でもかまわない。また、本実施例は液晶表示装置を元に説明をしているがこれに限られない。発光型，非発光型問わずに例えば有機発光表示装置（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）やプラズマディスプレイなどの表示装置でもよい。
【００１９】
［カラーフィルタ基板］
図３は、本実施例に係る表示装置のカラーフィルタ基板の一サブピクセル付近の模式図である。カラーフィルタ基板３２は液晶層２１に対して観察者側に配置されている。図３に示すように、カラーフィルタ基板３２上にはブラックマトリクス４４が形成される。ブラックマトリクス４４は、ブラックレジストを用いて定法であるフォトリソグラフィー法により、塗布，プリベーク，露光，現像，リンス，ポストベークの工程を経て形成される。ブラックマトリクス４４は、光学濃度が３以上となるように膜厚が設定される。なお、ブラックマトリクス４４を、ブラックレジストではなく、カラーフィルタ層４２の積層によって形成してもよい。
【００２０】
次に、カラーレジスト３色を用いて、定法であるフォトリソグラフィー法に従い、塗布，プリベーク，露光，現像，リンス，ポストベークの工程を経てカラーフィルタ層４２を形成した。本実施形態では、カラーフィルタ層４２の膜厚について、青が３.０μｍ、緑が２.８μｍ、赤が２.７μｍとしている。なお、カラーフィルタ層４２の膜厚は所望の色純度または液晶層２１の厚みに対して適宜あわせればよい。本実施例では、ブラックマトリクス４４は１サブピクセルを取り囲むように形成され、アクティブマトリクス基板３１の走査電極３４と重なる領域に形成される。また、一般にインクジェット方式と呼ばれる方法でカラーフィルタ層４２を形成したカラーフィルタ基板３２を用いても良い。本実施例では、ＲＧＢの三原色加法混色方式による形態としているが、これに限定されない。例えば、イエローやシアンを加えた四原色、あるいは五原色表示方式としても良いし、原色の一部を淡色化する方式でもよいし、透明層を加えたＲＧＢＷ方式であってもよい。また、本実施形態では、アクティブマトリクス基板３１およびカラーフィルタ基板３２を対向させた構成としているが、カラーフィルタ層４２をアクティブマトリクス基板３１上に形成する、いわゆるカラーフィルタ・オン・アレイ方式でもよい。
【００２１】
次に、平坦化とカラーフィルタ層４２の保護を目的として、カラーフィルタ層４２の上にオーバーコート層４３が形成される。オーバーコート層４３に光感応性樹脂を用いる場合、塗布後に紫外線照射（たとえばｉ線）及び加熱によりオーバーコート層４３を硬化させる。オーバーコート層４３に熱硬化性樹脂を用いる場合、塗布後に所定の温度および所定の時間でオーバーコート層４３を硬化させる。なお、カラーフィルタ層４２が画素内で比較的平坦に形成され、カラーフィルタ層４２から十分に架橋されない樹脂の単位構造である化合物，反応開始剤等の添加剤，不純物等の侵出による液晶汚染が防止できるのであれば、オーバーコート層４３を形成しなくても構わない。
【００２２】
青サブピクセル同士に挟まれたブラックマトリクス４４上に柱状スペーサ４７が形成される。柱状スペーサ４７は、感光性樹脂を用いて、定法であるフォトリソグラフィー法およびエッチング処理によりほぼ３.８μｍの高さで形成される。なお、柱状スペーサ４７の形成位置は、必要に応じて任意の位置に形成でき、本実施例に限定されない。また、ボールスペーサーを用いて、所定の位置に選択配置する方法でもよい。
【００２３】
図４に本実施例の表示装置の画素レイアウトを示す。ＲＧＢのサブピクセル３５１を垂直方向に並べて画素３５２が構成される。垂直方向に隣接する画素３５２は、画素３５２の水平方向の長さより短い長さで水平方向にシフトさせている。水平方向に隣接する画素３５２は、垂直方向において一致する。一致には製造上の誤差が含まれていても良い。複数の画素３５２が水平方向および垂直方向に並べられて表示装置が形成される。立体表示を行うためには、前記したように観察者の視点位置に対応する複数の画素（サブピクセル）を組み合わせて表示を行う。この組合せは、表示画面上の物理的な構成ではなく、外部からの表示信号によって、どの画素にどのような表示を行うかによって構成する。以下説明のため、立体表示の単位となる画素の組合せを画素集合３５３と呼び、その構成方法について説明する。
【００２４】
図４では、ＲＧＢのサブピクセル３５１の縦横比は１：３になっている。なお、画素３５２の形状を正方に近づけるために、ＲＧＢ３色のサブピクセル３５１の水平方向の長さ（Ｓｈ）は垂直方向の長さ（Ｓｖ）より大きければよい。ＲＧＢのサブピクセル３５１の輝度が異なるとき、３色を組み合わせて白色の発光になるようなカラーバランスをとるために、各サブピクセル３５１の垂直方向の長さ（Ｓｖ）を異ならせてもよい。ただし、各サブピクセル３５１の水平方向の長さ（Ｓｈ）は揃えるものとする。
【００２５】
垂直方向に隣接する画素３５２の水平方向におけるずれの大きさをＳｈで割った値（比率）を画素３５２のシフト量（Ｐｓｈ）とする。画素集合３５３の垂直方向に並ぶ画素数は、画素３５２のシフト量Ｐｓｈの逆数とすることが望ましい。こうすれば、画素集合３５３内における画素３５２のシフトの累積量は一画素の幅に一致する。例えば、視点数Ｓ＝４のとき画素集合３５３に含まれる水平方向の画素数は４個である。画素３５２のシフト量を画素の横幅の２分の１（Ｐｓｈ＝０.５）にするとき、垂直方向の画素数をＰｓｈの逆数（１／Ｐｓｈ）として２個並べる。画素集合３５３における垂直方向の画素シフトの累積量はサブピクセル３５１の水平方向の長さになる。こうして、同じ形状の画素集合３５３を平面に繰り返して配置できる。なお、画素集合３５３の垂直方向の画素数はこれに限られるものでない。
【００２６】
本実施例における画素およびサブピクセル３５１の水平方向の分割は同じになるから、実施例において、視点と対応する画素およびサブピクセル３５１の関係は、混在して説明することがある。
【００２７】
画素集合３５３に含まれる画素数は視点数と一致するから、水平方向に並べる画素数は、視点数Ｓを垂直方向の画素数で割った値（＝Ｓ／（１／Ｐｓｈ）＝Ｓ×Ｐｓｈ）になる。ただし、Ｓ×Ｐｓｈが自然数にならない場合は、画素集合３５３の形状を、上下反転させながら配置する。例えば、視点数Ｓ＝３のとき画素集合３５３に含まれる画素数は３個である。画素シフト量をＰｓｈ＝０.５としたとき、垂直方向の画素数は２個、水平方向の画素数は１.５個になる。このとき、画素集合３５３の形状は、上段に１画素、下段に２画素の三角形△と、その上下反転の三角形▽とする。そして、この三角形を水平方向に隙間無く並べれば△▽△▽…となる。一方、視点数Ｓが偶数のときには、画素集合３５３は同じ向きで水平方向に隙間無く繰り返して並ぶことになる。
【００２８】
視点数を増やすことにより、観察者にとって自然な立体画像が観察できるようになる。一方、視点数を減らすことにより、画素集合３５３を小さくし、解像度の低下を抑制できる。
【００２９】
［アクティブマトリクス基板］
図５は、本実施形態に係る表示装置のアクティブマトリクス基板の一サブピクセル付近の構成を示す模式図である。アクティブマトリクス基板３１は液晶層２１に対して背面者側に配置されている。図５において、アクティブマトリクス基板３１上には、ＩＴＯ（インジウム−ティン−オキサイド）からなる共通電極（コモン電極）３３、Ｍｏ／Ａｌ（モリブデン／アルミニウム）からなる走査電極（ゲート電極）３４及び共通電極配線（コモン配線）４６が形成される。共通電極配線４６は共通電極３３に重なるように形成される。そして、共通電極３３，走査電極３４及び共通電極配線４６を被覆するように窒化ケイ素からなるゲート絶縁膜３７が形成される。また、走査電極３４上には、ゲート絶縁膜３７を介してアモルファスシリコンまたはポリシリコンからなる半導体膜４１が配置される。半導体膜４１は、アクティブ素子として薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の能動層として機能する。また、半導体膜４１のパターンの一部に重畳するようにＣｒ／Ｍｏ（クロム／モリブデン）よりなる信号電極（ドレイン電極）３６と画素電極（ソース電極）配線４８とが配置される。半導体膜４１，信号電極３６および画素電極配線４８を被覆するように窒化ケイ素からなる保護絶縁膜３８が形成される。なお、電極材料は本実施形態に限定されず、光学的にほぼ透明である酸化亜鉛やＩＺＯ（インジウム−ジンク−オキサイド）でもよい。配線には銅が含まれていてもよい。また、保護絶縁膜３８は光学的にほぼ透明である有機絶縁膜であってもよい。図５に示すように、保護絶縁膜３８において形成されたスルーホール４５を介してＩＴＯからなる画素電極（ソース電極）３５がメタル（Ｃｒ／Ｍｏ）の画素電極配線４８に接続されている。画素電極３５は保護絶縁膜３８上に配置されている。
【００３０】
図６は、本実施形態に係る表示装置における一画素の拡大平面図である。図６で示されるように、一画素の領域において、平面的には共通電極３３は平板状に形成されており、画素電極３５が画素の長辺方向である水平方向に対して約８度傾いて櫛歯状に形成されている。走査電極３４が伸びている方向である水平方向において画素をずらすため、信号電極３６は画素端部と中央でＲＧＢ３行を単位として『コの字型』に曲げてミアンダ形状に配置した。サブピクセル３５１間の長辺方向の共通電極３３は共通電極配線４６により信号電極３６と接続した。本実施例では、共通電極配線４６をサブピクセル３５１間の接続配線として用いたが、画素電極３５の周辺部にリング状に配置することにより、共通電極配線４６の抵抗値を更に低下させ、安定した画素電極３５への電圧書き込みを実現できる。
【００３１】
本実施形態において、共通電極配線４６は信号電極３６および画素電極３５を横断している。共通電極配線４６は不透明なメタルにより構成されていることから、共通電極配線４６が光源ユニット１１０からの不要な光を遮光するブラックマトリクス４４の一部として機能する。また、前述したブラックマトリクス４４と二重遮光を構成することにより、より遮光性を高く、また、コントラスト比を高くできる。更に、共通電極配線４６の抵抗値を下げる方法として、隣接する短辺方向の共通電極配線４６または共通電極３３をＭｏ／Ａｌメタル層を介してスルーホールにより接続し、走査電極３４を乗り越えて図６の短辺方向の画素の共通電極配線４６と接続する方法なども用いることができる。
【００３２】
図７により、本実施例の表示装置の駆動回路について説明する。本実施例における駆動回路構成は、画像情報として視差情報を含む画像情報を用いて表示することを除いて従来の表示装置とほぼ等しい駆動回路構成としている。ここには図示していない画像源及び制御回路から転送される画像信号及び制御信号を信号駆動回路２０２及び走査駆動回路２０１に入力し、走査電圧Ｇ１〜Ｇｍ，信号電圧Ｑ１〜Ｑｎ及び共通電圧Ｖｃｏｍそれぞれを、マトリクスアレイ状に配置した画素３５２の走査電極３４，信号電極３６及び共通電極３３に印加する。信号電圧Ｑ１〜Ｑｎは走査電圧Ｇ１〜Ｇｍにより選択された行の画素３５２の画素電極３５に書き込まれ、共通電圧Ｖｃｏｍとの電位差により透過率が変化する。光源の出射波長特性と液晶およびカラーフィルタ層４２の透過率特性によりサブピクセル３５１毎の色調，輝度を制御し、所望の画像を表示できる。
【００３３】
［スリット］
図８により、本実施例のスリットについて説明する。立体映像を得るために、光線制御部としての視差バリア１３０を表示装置１に設ける。視差バリア１３０は透過部となるスリット４０３および遮光部４０４を有する。
【００３４】
観察者４０６が観察できるサブピクセル３５１は、スリット４０３とサブピクセル３５１の位置関係に依存して決まる。視点数、つまり水平方向の観察角度の分解数を多くするには、スリット４０３の幅より遮光部４０４の幅を大きくして、視点位置（つまり角度分解）に対応する画素の個数を増やす。そして、観察者４０６の左右の目から見えるサブピクセル３５１に、それぞれ左右の信号を表示する。
【００３５】
こうして、視差バリア１３０は表示装置１の水平方向に視差を作る。スリット４０３は左右方向に周期性を持っており、光線を通過させる。遮光部４０４は光線を遮断する。観察者４０６がスリット４０３を通して液晶パネル１２０を観察する際、遮光部４０４も視界に入ってくる。ここで、外部からの照明光を遮光部４０４が反射するならば、液晶パネル１２０の表示を観察することの妨害になり得る。そこで、遮光部４０４の観察者４０６側の反射率を下げることが望ましい。具体的には、遮光部４０４の観察者４０６側の面を黒とする。これにより、外部から入射した光を遮光部４０４で吸収し、外部から入射し遮光部４０４で反射して観察者４０６に向かう光が少なくなり、観察の妨害を抑えられる。また、遮光部４０４の背面側の反射率を下げることが望ましい。これにより、遮光部４０４および液晶パネル１２０の間で発生する反射を抑えられる。つまり、遮光部４０４および液晶パネル１２０の間で反射を繰り返した光が、複数の異なるスリット４０３の開口部から出射することによる光線の混合を減少して、画質の劣化を抑えることができる。
【００３６】
また、視差バリア１３０を構成するスリット４０３と遮光部４０４は、垂直方向に延びる構造なので、表示パネルが構造的に備える垂直方向（例えば外枠を構成する部品）と合わせることが容易である。また、製造上のバラツキ要因は水平垂直方向であるので、ステップバリア方式に比べて品質管理が容易である。
【００３７】
なお、本発明は、スリット４０３と遮光部４０４の構成部材を限定するものではない。何らかの印刷工程で作られる部材、あるいはエッチング工程で作られる部材で構成して良い。あるいは、スリット４０３および遮光部４０４の透過率を電気的な効果で可変できる材料（例えば液晶材料）を用いて構成し、スリット４０３と遮光部４０４のそれぞれの透過率を電気的に切り替えるように構成してもよい。例えば、セグメント表示（画素の組合せによる表示ではなくて、セグメントと呼ぶ形状領域による表示）の液晶ディスプレイと同じような作り方で、スリット４０３と遮光部４０４をセグメント領域の組合せで構成することで視差バリア１３０を構成する。この構成で、スリット４０３および遮光部４０４を全面透過とすれば（視差バリアとして機能しないので）２次元表示ディスプレイになり、スリット４０３を透過として遮光部４０４を不透過とすれば（視差バリアとして機能するので）立体表示が可能となる。その切り替えに合わせて、２次元と３次元の表示信号を切り替える。
【００３８】
表示装置として液晶表示装置を用いる場合、スリット４０３は、液晶セル１５および上偏光板１１の間に設けてもよく、上偏光板１１とカラーフィルタ基板３２との間に設けてもよい。遮光部４０４は、印刷やエッチングによって形成すればよい。視差バリア１３０として遮光部４０４を形成した透明フィルム等を液晶パネル１２０に貼ってもよい。視差バリア１３０と液晶パネル１２０との間にスペーサを設けてもよいし、空隙を設けてもよい。また、遮光部４０４の透過率を動的に制御できるスイッチング素子をスリットとして用いて、立体（３Ｄ）表示と平面（２Ｄ）表示とを切り替えることができるようにしてもよい。スイッチング素子としては表示用のパネルとは別の液晶デバイスを用いることができる。
【００３９】
立体画像の観察距離，スリット４０３の位置及びスリット４０３のピッチは、通常のパララックスバリア方式と同様に求めることができる。図８を用いて、スリット４０３とサブピクセル３５１との間隔とスリット４０３からの最適な観察距離との関係を説明する。ここでは、４視点の場合について示している。スリット４０３とサブピクセル３５１との間隔と観察距離との関係は、同じスリット４０３を通して右目４０１と左目４０２とで異なる視点の画像が見えるように定める。図８に示すように、スリット４０３とサブピクセル３５１との間を空気とする。また、右目４０１が視点１の画像，左目４０２で視点２の画素３５２を見る場合を考える。スリット４０３に対して垂直方向のサブピクセル３５１のピッチをＰx、観察者４０６の瞳孔間隔をＰpとすると、スリット４０３からの最適な観察距離Ｌoとスリット４０３とサブピクセル３５１との間隔Ｌsとの関係は、
0005568409.tif 000002
と表される。観察者４０６を選ばず立体画像が見えるようにするためには、瞳孔間隔Ｐpとして平均的な値６５mmを用いればよい。なお、観察者４０６が視覚的に認識する画素３５２またはサブピクセル３５１は、液晶パネル１２０の液晶セル１５，液晶層２１，上偏光板１１，カラーフィルタ基板３２、等のいずれであるかは学術的に定かになっていない。したがって、本実施例の説明で用いる距離を計測する際の一端が液晶パネル１２０であるとき、当該端点は上記のいずれであっても良いとする。
【００４０】
次に、図９を用いてスリット４０３のピッチについて説明する。スリット４０３のピッチＰsは同じ目で見たときに同じ視点の画像が見えるように定める。したがって、視点数がＮの場合、スリット４０３のピッチＰsは、
0005568409.tif 000003
とすればよい。スリット４０３のピッチＰsを一定とすると、どこから見ても同様な立体画像を得ることができる。スリット４０３を印刷あるいはエッチングなどで作るとき、スリット４０３の厚みはＬoやＬsに比べても十分に小さい。したがって、上式にスリット４０３の厚みは含めていない。また、画面サイズが大きい場合や観察距離が短い場合には、スリット４０３のピッチＰsを中心から外周にかけて小さくなるようにすると、液晶ディスプレイの中心から見た場合にクロストークを小さくすることができる。
【００４１】
カラーフィルタ基板３２上にスリット４０３を設ける場合のように、サブピクセル３５１とスリット４０３との間が屈折率ｎの媒体で充填されている場合には、この媒体に入射した際に光が屈折するため、屈折した光の光路を考慮して上記関係を補正すればよい。通常、ディスプレイの対角寸法よりも離れて画像を見るため、スリット４０３とサブピクセル３５１との間隔ＬsをＬs／ｎと置き換えて上記式から配置を求めても問題ない。厳密にはスネルの法則を用いて界面での光路の曲がりを求め、スリット４０３とサブピクセル３５１との間隔Ｌsを実際の光路に合わせて置き換えればよい。屈折率が異なる媒体が積層されている場合についても、各媒体の厚さ及び屈折率に応じてスリット４０３とサブピクセル３５１との間の距離Ｌsを調整すればよい。
【００４２】
基本的には、スリット４０３の幅をサブピクセル３５１のピッチと一致させることで画面の明るさ、視点を移動した際の画像の滑らかさを実現できる。また、スリット４０３の幅をサブピクセル３５１のピッチよりも小さくすると、隣接する視点のクロストークが少なくなり、立体表示の立体感を向上できる。また、スリット４０３の幅をサブピクセル３５１のピッチよりも大きくすると、スリット４０３の開口率が大きくなり、画面を明るくできるとともに、視点を移動しても違和感がなく視点の異なる画像が滑らかに切り替えられる。このように、本実施例ではスリット４０３の幅を限定するものではない。
【００４３】
また、パララックスバリア方式と同様な方法で観察領域を拡大することができる。例えば、サブピクセル３５１間のブラックマトリックス４４を広くとると観察領域を拡大できる。
【００４４】
本実施例では、図４に示した画素レイアウトに垂直方向に延びた開口部およびスリットを水平方向に周期的に組み合わせて、表示装置の画素を見ることで立体表示を行う。ここで、図４では簡略化して説明するためにブラックマトリクス４４等は無視して記載した。スリット４０３の開口部の方向およびＲＧＢのサブピクセル３５１を積み重ねる方向は同じ垂直方向なので、スリット４０３を通してＲＧＢのサブピクセル３５１の３色の組み合わせが見える。画素シフト量が大きいほど隣接視点のサブピクセル３５１が混ざり合うので、視点の切り替えは滑らかになる。画素シフト量，スリット幅，観察位置に関わらず、画素を作るＲＧＢのサブピクセル３５１がスリット４０３を通して常に同時に観察される。
【００４５】
ＲＧＢのサブピクセル３５１が水平方向に並んでいるならば、スリット４０３とサブピクセル３５１の位置関係によって見える色が変化する。しかし、本実施例の画素レイアウトにより、輝度と色が安定し、視点切り替えが滑らかになる。特に、画素シフト量が２分の１のとき、画素３５２の並びは垂直および水平方向に対称になり、画素３５２の並びの周波数成分に斜め方向の偏りがなくなるので視覚心理的に安定する。
【００４６】
立体表示をするためにはスリット４０３を用いたパララックスバリア方式に限られたものではなく、例えば、レンチキュラ方式でもかまわない。レンチキュラ方式は、スリット４０３の代わりにレンズ（シリンドリカルあるいはマイクロレンズなど）を備える。シリンドリカルレンズは、遮光部４０４を備えることなく、視差を実現できる。これにより、明るい表示を実現できる。なお、視点および画素を対応付ける原理はパララックスバリア方式と同じである。上記の画素レイアウトは、レンチキュラ方式にも適用できる。レンズによる視点切り替えと集光を行うことで、スリット４０３による輝度低下を抑制する。
【００４７】
レンズには、焦点距離で示される位置関係の条件が新たに加わる。例えば、正面からパネルを観察するとき、観察者はレンズを通してサブピクセル３５１を拡大して見ることに相当する。このとき、従来型の縦長のサブピクセル配置であれば、観察位置を左右に移動によってＲＧＢ３色のサブピクセル３５１を跨って移動することになり、色の変化が見えやすくなる。これに対して、本発明の水平シフトを備える画素レイアウトでは、観察位置を左右に移動にしても、ＲＧＢ３色のサブピクセル３５１を混色しながら移動することになり、色むらの発生は抑えられる。このように、本発明にレンチキュラーレンズを適用するとき、色むらがすくなく明るさを向上する表示装置を実現できる。
【００４８】
以上の構成によって、色むらが軽減し、モアレが軽減し、バリアと表示装置との合わせずれを軽減できる。
【実施例２】
【００４９】
図１０および図１１を参照して、立体表示装置の他の実施形態を説明する。ただし、基本構成は実施例１と同様であり詳細な説明は省略する。
【００５０】
信号電極３６を画素の中央部に、信号電極３６の下部に遮光性の共通電極配線４６を配置し、１画素の表示領域を左右ふたつの領域、すなわち、（ａ）領域および（ｂ）領域に分割した。図１１に示すように、ブラックマトリクス４４をサブピクセル３５１の中央および左右に均等に形成する。これにより、ブラックマトリクス４４の挿入パターンをサブピクセル３５１のシフト量によらず一定になる。図１１において、ＲＧＢは赤，緑，青の色相を示し、ｉｊ等の添え字は画素位置を示し、（ａ）は左側画素、（ｂ）は右側画素を示す。
【００５１】
ブラックマトリクス４４は表示装置１に入射される光の一部を遮光する。本実形態を適用せずにＰｓｈ≠０とした場合、ブラックマトリクス４４と縦ストライプ状のスリット開口部の重ねあわせと観察者の視差位置により決まる開口面積が変化する。たとえば、スリット４０３の幅を画素３５２の開口部の水平方向の幅に対し等しいか狭くした場合、視差位置によりブラックマトリクス４４が全く見えない画素と完全に見える画素とが交互に存在し、画素毎に多少の輝度差が発生する場合があった。また、スリット４０３の幅が画素３５２の水平方向の幅よりも広い場合も、ブラックマトリクス４４が２本見える画素と１本見える画素とが交互に現れ、画素毎に多少の輝度差が発生する場合があった。
【００５２】
それに対して、本実施形態では、ブラックマトリクス４４の遮光部４０４が上下左右に貫通したマトリクス形状となっている。つまり、ブラックマトリクス４４により一画素内でＲＧＢ３色のサブピクセル３５１のそれぞれが分離されている。これにより、スリット幅によらず、画素毎に見えるブラックマトリクス４４の量を一定にできる。１画素毎の輝度の変化を防止し、画面内の輝度の均一性を向上させることが可能となる。
【００５３】
本実施例では、Ｐｓｈ＝１／２を例に信号電極３６を画素中央部に配置した場合を記述している。Ｐｓｈ≠１／２の場合には、信号電極３６をＰｓｈに合わせて配置することにより、ブラックマトリクス４４のパターンがどの画素ラインおいても左右方向で同一となる。これにより、一画素毎の輝度の変化を防止し、画面内の輝度の均一性を向上させることができる。
【実施例３】
【００５４】
図１２を参照して、立体表示装置の他の実施形態を説明する。ただし、基本構成は実施例１と同様であり詳細な説明は省略する。
【００５５】
ＲＧＢ３色のサブピクセル３５１を積み重ねた画素３５２の形状を正方とするのではなく、画素集合３５３の形状が正方に近づくようにする。具体的には、３Ｓｖ＞Ｓｈを満たすようにＲＧＢ３色のサブピクセル３５１の形状を決定する。
【００５６】
例えば、２分の１シフト（Ｐｓ＝０.５）の画素レイアウトを用いて８視点の画素集合３５３を作るとき、垂直方向の画素数は２個、水平方向の画素数は４個になる。この画素集合３５３を表示の単位とするならば、水平方向の解像度は低下することになる。そこで、図１２に示すように、サブピクセル３５１の形状の縦横比を２：３にするならば、画素集合３５３の形状は正方になる。これにより、画素集合３５３の解像度は垂直方向および水平方向で同じになる。
【実施例４】
【００５７】
図１３を参照して、立体表示装置の他の実施形態を説明する。ただし、基本構成は実施例１と同様であり詳細な説明は省略する。
【００５８】
ＲＧＢのサブピクセル３５１を上からＲＧＢの順番で積み重ねる配置をシーケンシャル配置とする。このとき、水平方向の線上には同色のサブピクセル３５１が並び、垂直方向には３サブピクセル３５１の周期で同色が繰り返す。
【００５９】
それに対して、図１３に示すようにサブピクセル３５１の積み重ねの順番を画素３５２によって変化させる。つまり、水平方向に隣接するサブピクセル３５１の色を異ならせる。これにより、ＲＧＢのサブピクセル３５１よりも短い垂直方向の色の周期を表現できて、表示装置で表示可能な二次元周波数の周波数成分が高くなる。このような、画素集合３５３内で水平方向に隣接するサブピクセル３５１の色が異なる配置をモザイク配置とする。本実施例は、モザイク配置における色の順番を限定しない。
【００６０】
なお、本実施例では、サブピクセル３５１の色配置に基づいて、液晶パネル１２０に供給する映像信号を並び替える手段を備えてもよい。これにより、より正しい色を表示できる。
【実施例５】
【００６１】
図１４を参照して、立体表示装置の他の実施形態を説明する。ただし、基本構成は実施例１と同様であり詳細な説明は省略する。
【００６２】
スリット４０３の遮光により輝度が低下する場合がある。スリット４０３の幅を広くすれば輝度は向上するが、隣接する画素３５２が混色して立体感が低下する。
【００６３】
それに対して、本実施例ではＲＧＢのサブピクセル３５１に白（Ｗ）のサブピクセル３５１を追加する。ＲＧＢのサブピクセル３５１は、それぞれ可視光の約３分の１の波長幅を透過するのに対して、Ｗのサブピクセル３５１は可視光の全ての波長を透過する。一画素をＲＧＢのサブピクセル３５１で３分割した場合、一画素全体で入射光の３分の１が出射する。対して、一画素をＲＧＢＷで４分割した場合、一画素全体で入射光の２分の１が出射する。ＲＧＢＷのサブピクセル３５１を用いた表示装置１は、ＲＧＢのサブピクセル３５１を用いた表示装置に比べて、輝度が１.５倍向上する。ただし、２Ｄ表示ではＲＧＢＷのサブピクセル３５１を全て同時に見るのに対して、３Ｄ表示ではスリット４０３を通して見るサブピクセル３５１が観察角度で変化する。このとき、Ｗのサブピクセル３５１が見えたり見えなかったりして、輝度むらが大きくなる。
【００６４】
そこで、図１４に示すように、ＲＧＢＷのサブピクセル３５１を垂直方向に並べる。これにより、スリット４０３の幅、観察角度に依存することなくＲＧＢＷのサブピクセル３５１が見えるため、輝度および色のむらが抑制される。ドレイン（ソース）線の構成はＲＧＢのサブピクセル３５１を垂直方向に並べた場合と同じであるが、ゲート線は一画素あたり４本になる。Ｗのサブピクセル３５１の配置場所は図１４の場合に限られず、例えば、Ｗのサブピクセル３５１をＲのサブピクセル３５１およびＧのサブピクセル３５１の間に配置しても良い。
【００６５】
なお、Ｗのサブピクセル３５１を追加することにより、彩度の低下などの画質劣化を引き起こす場合がある。本実施例では、表示内容および観察環境に応じてＷ信号の大きさを調整する手段を備えることで、彩度の低下を抑制する。
【００６６】
なお、上記で説明した、追加サブピクセルをＷ（白）としたが、これは厳密にスペクトル分布が一定であることを意味していない。ＲＧＢ３色に比べて彩度が低ければ、Ｗ（白）と同様と見なして輝度向上の効果を得ることができる。あるいは、ＲＧＢ以外のＣＭＹ（シアン，マゼンタ，イエロー）などの何らかの色のサブピクセルを利用しても良い。
【実施例６】
【００６７】
図１５を参照して、立体表示装置の他の実施形態を説明する。ただし、基本構成は実施例１と同様であり詳細な説明は省略する。
【００６８】
前記したように、スリット４０３を用いた場合、視点数に対応する画素集合３５３が表示の最小単位になる。ここで、画素集合３５３の水平方向の大きさは、スリット４０３と視点数（画素集合３５３）との関係によって決められる。しかし、画素集合３５３の垂直方向の大きさには、スリット４０３による物理的な制約は生じない。そこで、液晶パネル１２０（表示装置）の画面内容に基づいて、局所的に視点数および視点数に対応する画素集合３５３の形状を可変制御する。前記したように、画素集合３５３の形状は、表示信号の作り方で変えることができるので、画面内で局所的に可変制御することができる。
【００６９】
画素集合３５３の形状を変化させる根拠として、解像度と視点数の関係がある。視点数は、画素集合３５３に含まれる画素数に対応して増減する。画素集合３５３の画素数が多いほど視点数を増やすことができて、立体感を増すことに効果的である。本発明は、画素集合３５３に含まれる画素数を変化させるため、スリット４０３の形状の制約を受けない垂直方向の大きさを変えることにする。
【００７０】
視点数を増やすために画素数を増やすことは、画素集合３５３の垂直方向の大きさを増やすことになり、このとき垂直方向の解像度は低下することになる。解像度と視点数は、表示信号の内容に基づいて決めることができる。例えば、文字図形を含む画像領域は細線を多く含むので解像感が望まれるのに対して、写真撮影した画像領域は立体感が望まれるとする。この要求に応えるため画素集合３５３の大きさ（つまり垂直方向の大きさ）は、文字図形領域では小さく、写真画像領域では大きくなるように可変制御する。ここで言う領域は、制御対象とする画素集合３５３より大きいとするが、形状と大きさを限定しない。
【００７１】
文字図形あるいは写真画像を区別する方法として、入力する表示信号に含まれる信号振幅の変化，二次元周波数成分、あるいは色数などの測定結果を利用することができる。例えば、信号値が大きく振幅する領域は文字図形が含まれると判断する。高い周波数成分が多く含まれる領域は文字図形が含まれると判断する。色数（つまりＲＧＢ３色信号値の組合せ数）が多い領域は写真画像が含まれると判断する。
【００７２】
また、ＤＶＤなどの蓄積媒体は動画を表示するので立体感を重視する表示が望まれる。一方、ＰＣ出力画面は静止画が多いので解像度が重視される。そこで、表示信号を入力する接続媒体に基づいて判断することもできる。これらの判断結果を、前記した解像度と視点数の可変制御のために利用する。
【００７３】
図１５に画素３５２のシフト量が３分の１、１２視点の画素集合３５３を、８視点，４視点に変形する例を示す。それぞれの画素集合３５３の垂直方向の大きさは３，２，１となり細い水平線が表示可能となる。画素集合３５３の垂直方向の大きさは、画面内容に基づいて局所的に制御する。例えば、二次元フィルタによるエッジ検出手段、あるいは、パタンマッチング手法による判定手段などで表示信号に含まれるエッジを検出する。そして、画素集合３５３に相当する領域に含まれる表示信号に、水平方向のエッジ（表示信号の急激な変化成分）が含まれないときには、水平方向の解像度を減らしても画質を劣化させることがないと判断して視点数を削減して、画素集合３５３の大きさを小さくする。このようなアルゴリズムで作った表示信号を本発明の表示装置で表示することで、垂直方向の解像度が向上する。
【実施例７】
【００７４】
立体表示装置の他の実施形態を説明する。ただし、基本構成は実施例１と同様であり詳細な説明は省略する。
【００７５】
一般にテレビジョン受像機と呼ばれる装置は、表示装置１の他に、放送信号を受信する装置、受信信号から表示のためのＲＧＢ信号に変換する装置、画質を向上させるための信号処理回路、などを組み合わせて内蔵している。また、テレビジョン受像機の外部に録画装置などを配置して、テレビジョン受像機と録画装置とを信号線で接続する場合がある。ＲＧＢのサブピクセル３５１の組み合わせで画素３５２を構成し、画素３５２を単位として画面を構成し、画面を時間的に繰り返すことで、ディスプレイに映像が映し出される。上記の装置は、互いの画素の構成が共通であることを前提に動作しており、共通でないときの対処手段を備えていない。
【００７６】
ところが、立体表示の基本単位とする画素集合３５３の形状、画素シフトを含む画素３５２のレイアウト、画素３５２内のサブピクセル３５１の配置などのパラメータは固定されていない。また、表示装置１が決まれば確定するパラメータと、使い方によって変化するパラメータがある。このような表示装置１に供給する表示信号は、表示装置１の特性に一致していなければならない。
【００７７】
そこで、本実施例では、表示装置１と表示装置１に表示信号を供給する供給装置との間でパラメータを確認して共通化したうえで、その内容に基づいて信号変換を行う。具体的には、表示装置１と表示信号の供給装置との間で、立体表示に関するパラメータを相互の通信でもって共通化するパラメータ共通化回路と、その内容に基づいて信号変換を行う表示信号変換回路を備える。
【００７８】
立体表示に関するパラメータを共通化する方法として、例えば、立体表示を行う表示装置および表示信号の供給装置のそれぞれが通信手段を備えて、両者間の通信する方法がある。また、立体表示を行う表示装置１および表示信号の供給装置の他に、両者に立体表示に関するパラメータを設定する回路を用意する方法がある。
【００７９】
表示信号変換回路は、表示信号の供給装置側，表示装置側のいずれに配置しても良く、表示パネルの外部に配置してもよい。
【００８０】
図１７は、テレビジョン受信機と本発明の表示装置１間の通信手順の一例を示す。表示信号を供給するテレビジョン受信機５０１と表示装置１との間で、パラメータ共通化を行う通信手順（プロトコル）のやりとりを行う。なお、各装置の内部構成の図示は省略しているが、通信手段を用意する。電源ＯＮ時に、通信手順に基づく通信を行うことで、両者のパラメータを共通化させてから表示信号の伝達を開始する例を示している。
【００８１】
まず、表示信号を送る側のテレビジョン受信機５０１は、表示装置１に対して機器能力の問い合わせをする。この能力には、画面サイズ（縦横の画素数），表示色の種類（ＲＧＢなど），３Ｄ表示能力などを含む。この問い合わせに対して表示装置１は、３Ｄ表示能力があることをレスポンスとして通知する。テレビジョン受信機５０１は、自機のなかで信号処理をするために表示装置１の３Ｄ方式の問い合わせをする。表示装置１は、例えばパララックスバリア方式と、サブピクセル３５１のレイアウトなどをレスポンスとして通知する。これらの情報に基づいて、テレビジョン受信機５０１は表示のための信号を生成して出力を行い、表示装置１は受信した表示信号の表示を行う。
【００８２】
このように、共通化したパラメータに基づいて、立体表示をする表示装置１の画素集合３５３の形状、画素シフトを含む画素３５２のレイアウト、画素３５２内のサブピクセル３５１の配置などに適合する信号に変換することで、立体表示を行う。なお、通信媒体は、表示信号を伝達するケーブルを通信にも兼用する、あるいは通信のための専用のケーブルを利用して良い。
【符号の説明】
【００８３】
１  表示装置
１１  上偏光板
１２  下偏光板
１３  視野角補償層
１５  液晶セル
１７  光学シート
２１  液晶層
２２，２３  配向制御膜
３１  アクティブマトリクス基板
３２  カラーフィルタ基板
３３  共通電極
３４  走査電極
３５  画素電極
３６  信号電極
３７  ゲート絶縁膜
３８  保護絶縁膜
４１  半導体膜
４２  カラーフィルタ層
４３  オーバーコート層
４４  ブラックマトリクス
４５  スルーホール
４６  共通電極配線
４７  柱状スペーサ
４８  画素電極配線
１１０  光源ユニット
１２０  液晶パネル
１３０  視差バリア
２０１  走査駆動回路
２０２  信号駆動回路
３５１  サブピクセル
３５２  画素
３５３  画素集合
４０１  右目
４０２  左目
４０３  スリット
４０４  遮光部
４０６  観察者
５０１  テレビジョン受信機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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