(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストライプ状の左眼画像および右眼画像を交互に表示する画像表示手段と、両眼視差効果を生じさせる遮光部の位置を遮光部ピッチの１／４ピッチで移動できるように構成された遮光手段と、観察者の頭の位置の左右方向の移動と観察者の頭の位置が適視範囲から前後に外れたか否かを検出するセンサと、を備え、
前記遮光手段を左右方向に領域分割し、観察者の頭位置が適視範囲から前後に外れた状態に応じて、領域分割された各領域分割ごとに前記遮光手段の遮光部の位置の移動、非移動の制御を行う領域分割移動制御手段を備えたことを特徴とする眼鏡無し立体映像表示装置。
【請求項２】
前記遮光手段の領域分割に対応させて前記画像表示手段の表示部も領域分割し、観察者の頭位置に応じて各領域ごとにストライプ状の左眼画像および右眼画像の表示順序を制御する表示制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の眼鏡無し立体映像表示装置。
【請求項３】
前記画像表示手段は液晶表示パネルから成り、前記遮光手段は、前記液晶表示パネルとその裏面側に配置される平面状に発光する光源との間に配置された遮光バリアであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼鏡無し立体映像表示装置。
【請求項４】
前記遮光手段は、前記画像表示手段の光出射側に配置されるパララックスバリアであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼鏡無し立体映像表示装置。
【請求項５】
前記遮光手段が液晶パネルから成ることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の眼鏡無し立体映像表示装置。
【請求項６】
前記遮光手段は、常時遮光部とその両側に設けられた遮光部がオン・オフする液晶シャッタ部により構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の眼鏡無し立体映像表示装置。
【請求項７】
前記遮光手段の分割された領域の間の開口率がほぼ一定になるように制御されることを特徴とする請求項６に記載の眼鏡無し立体映像表示装置。
【請求項８】
領域分割を均等に行うことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の眼鏡無し立体映像表示装置。
【請求項９】
前記遮光手段の遮光部を任意の領域において消失し得るように構成し、遮光部を消失した領域に対応する表示領域に二次元画像を表示するようにしたこをと特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の眼鏡無し立体映像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、特殊な眼鏡を使用することなく立体映像を観察者の頭部位置に追従して認識させることができる眼鏡無し立体映像表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特殊な眼鏡を必要とせずに立体映像表示を実現する方法として、パララックスバリア方式やレンチキュラーレンズ方式が一般的に知られている。これらを液晶表示パネルに用いて眼鏡無し立体映像表示装置を構成する場合、液晶パネルの解像度に限界があるために、通常は２眼式の眼鏡無し立体映像表示装置とする場合が多い。この２眼式の場合、図１に示すように、液晶表示パネル２００上には一縦ラインおきに右眼画像と左眼画像が表示される。そして、図示しないレンチキュラーレンズやパララックスバリアは、観察者２が最適観察位置Ｄにいる状態で、右眼画像と左眼画像が眼間距離Ｅのピッチにて交互に観察されるように設計される。
【０００３】
図１では、「…，Ｒ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，…」が右眼画像観察可能領域であり、「…，Ｌ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，…」が左眼画像観察可能領域である。従って、図２に示すように、観察者の右眼が右眼画像観察可能領域にあり、左眼が左眼画像観察可能領域にある場合は、観察者は立体映像を認識できる。各眼の画像観察領域は、画面の全面から対応する眼の画像が集光されるので、図３に示すように、例えば、画面真正面のＲ２領域に注目すると、実際には、前後に多少移動した位置にも観察可能範囲が存在する。すなわち、図の四角形領域Ｇにおいては、画面全面からの右眼画像の到達が可能となるので、当該四角形領域Ｇの上端又は下端にて右眼画像の観察が行える。また、Ｒ２領域を通過する光は、図中の斜線領域以外には到達しないことになる。
【０００４】
前述の原理により、右眼画像観察可能領域および左眼画像観察可能領域はそれぞれ図４に示す四角形領域（斜線を施してある）となる。従って、図５に示すように、観察者２の右眼が右眼画像観察四角形領域に、左眼が左眼画像観察四角形領域に存在する場合、立体視が可能となり、逆にそれ以外の場合には立体視不能になる。
【０００５】
立体視可能範囲を拡大する方法としては、例えば、特開平９−１５２６６８号公報（ＩＰＣ：Ｇ０３Ｂ  ３５／００）に開示されているように、観察者２の位置を検出し、観察者の右眼に左眼画像が左眼に右眼画像が観察されるいわゆる逆視領域に観察者２が位置する場合、液晶表示パネル２００に表示する右眼画像と左眼画像を入替える方法がある。また、特開平９−１９７３４４号公報（ＩＰＣ：Ｇ０２Ｂ  ２７／２２）には、液晶表示パネルとバックライトとの間に配置されたスリット状の開口部を持つ遮光バリアやパララックスバリアを、そのピッチに対して１／４ピッチ移動（バリア移動）できるように液晶パネル等を用いた構成が開示されている。この構成であれば、図４に示した四角形領域がＥ／４だけ移動可能となり、図６に示すように、白抜き四角形領域において、各画像が観察可能となる。すなわち、「…，Ｒ，Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４，…」であった右眼画像観察可能領域が、「…，Ｒ′，Ｒ１′，Ｒ２′，Ｒ３′，Ｒ４′，…」となり、「…，Ｌ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，…」であった左眼画像観察可能領域が、「…，Ｌ′，Ｌ１′，Ｌ２′，Ｌ３′，…」となる。
【０００６】
従って、バリア移動を行う前の右眼画像と左眼画像の境界においても多少前後方向に立体像の供給が可能となる。バリアや遮光板におけるバリア移動と液晶表示パネル２００に表示する右眼画像と左眼画像の切換を最適に制御することで、図６の斜線四角形領域と白抜き四角形領域のどの位置においても、右眼画像または左眼画像の観察が可能となり、立体視範囲は拡大する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の構成では、観察者が図７に示すように例えば後方に大きく移動した場合には立体視が行えなくなる。すなわち、図８に示すように、観察者２の右眼には、液晶表示パネル２００の領域２からＬ１を通過した左眼画像、Ｂ領域からＲ２を通過した右眼画像、およびＣ領域からＬ２を通過した左眼画像が観察され、観察者２は画面上のＡ領域とＢ領域とＣ領域の境界にモアレを見ることになる。これは、Ｌ１ Ｒ２ Ｌ２領域の境界に相当する。このように、観察者２が立体観察可能位置から前後方向に大きくずれると、観察者２は右眼画像と左眼画像をともに観察するため、立体視が不可能になる。
【０００８】
この発明は、上記の事情に鑑み、観察者が適視位置から前後方向に大きく離れた場合でも、その位置において観察者に立体視を行わせることができる眼鏡無し立体映像表示装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の立体映像表示装置は、上記の課題を解決するために、ストライプ状の左眼画像および右眼画像を交互に表示する画像表示手段と、両眼視差効果を生じさせる遮光部の位置を遮光部ピッチの１／４ピッチで移動できるように構成された遮光手段と、観察者の頭の位置の左右方向の移動と観察者の頭の位置が適視範囲から前後に外れたか否かを検出するセンサと、を備え、前記遮光手段を左右方向に領域分割し、観察者の頭位置が適視範囲から前後に外れた状態に応じて、領域分割された各領域分割ごとに前記遮光手段の遮光部の位置の移動、非移動の制御を行う領域分割移動制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１１】
ここで、例えば、二領域の一方の領域から右眼画像が通常配置の遮光部間を通過し、他方の領域から右眼画像が通常配置の遮光部間を通過する場合は、通常どおり適視位置にいる観察者の右眼に右眼画像が供給される。これに対し、一方の領域から右眼画像が１／４ピッチシフトした配置の遮光部間を通過し、他方の領域から右眼画像が通常配置の遮光部間を通過する場合は、右眼画像の供給範囲は適視位置の前方又は後方にずれることになる。従って、このずれた位置に観察者の頭部が移動したときには、遮光部の上記移動制御を行うことで、上記ずれた観察者の右眼に右眼画像を供給することができ、また、このときには観察者の左眼に左眼画像が供給されるので、観察者は立体映像を認識できることになる。
【００１２】
遮光手段の領域分割に対応させて前記画像表示手段の表示部も領域分割し、観察者の頭位置に応じて各領域ごとにストライプ状の左眼画像および右眼画像の表示順序を制御する表示制御手段を備えるのがよい。
【００１３】
ここで、例えば一方の領域において、本来なら左眼画像が出力される位置から右眼画像を出力し、当該右眼画像が通常配置の遮光部間を通過し、他方の領域から右眼画像が１／４ピッチシフトした配置の遮光部間を通過する場合は、右眼画像の供給範囲は適視位置の前方又は後方にずれることになる。従って、このずれた位置に観察者の頭部が移動したときには、上記のような遮光部の移動制御および画像表示手段の表示制御を行うことで、観察者の右眼に右眼画像を供給することができ、また、このときには観察者の左眼に左眼画像が供給されるので、観察者は立体映像を認識できることになる。
【００１４】
前記画像表示手段は液晶表示パネルから成り、前記遮光手段は、前記液晶表示パネルとその裏面側に配置される平面状に発光する光源との間に配置された遮光バリアであってもよい。前記遮光手段は、前記画像表示手段の光出射側に配置されるパララックスバリアであってもよい。前記遮光手段が液晶パネルから成るのがよい。観察者の頭部が適視位置から離れるほど分割数を増加すのがよい。領域分割を均等に行うのが望ましい。観察者のきき眼にその眼用の画像が供給されるように各領域の制御を行うのがよい。前記遮光手段の遮光部を任意の領域において消失し得るように構成し、遮光部を消失した領域に対応する表示領域に二次元画像を表示するようにしてもよい。
【００１５】
前記遮光手段は、常時遮光部とその両側に設けられた遮光部がオン・オフする液晶シャッタ部により構成されていることを特徴とする。
【００１６】
そして、前記遮光手段の分割された領域の間の開口率がほぼ一定になるように制御するとよい。
【００１８】
上記したように、境界付近の開口率が変化しないように制御することによって、輝線や黒い線の発生が防止できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を図９乃至図２５に基づいて説明する。
【００２０】
（概要）
この実施形態の眼鏡無し立体映像表示装置は、構造的には特開平９−１９７３４４号公報に開示されているように、両眼視差効果を生じさせる遮光手段における遮光部を、そのピッチに対して例えば１／４ピッチだけ移動できるようにしたものである。そして、かかる構造において、遮光手段を横方向に領域分割し、観察者の位置に応じて分割数と、各領域における１／４ピッチ移動の有無を決定するとともに、上記領域に対応する表示領域の映像表示を制御するようにしたものである。
【００２１】
図９は観察者２が眼鏡無し立体映像表示装置１を見ている様子を示している。眼鏡無し立体映像表示装置１の上部両端には観察者２の頭部位置を検出するセンサ１０１が取り付けられている。図１０および図１１は、前記図８のごとく観察者２の頭が移動したことをセンサ１０１が検出したときに、遮光手段付きディスプレイ１ａをＨ１，Ｈ２，Ｈ３の３領域に分割した場合を示している。遮光手段における１／４ピッチ移動無しのときには、図において「シフト前」と表記したところのＲ・Ｌが付記された領域を右眼映像と左眼映像が各々通過し、遮光手段における１／４ピッチ移動有りのときには、図において「シフト後」と表記したところのＲ′・Ｌ′が付記された領域を右眼映像と左眼映像が各々通過することになる。そして、右眼映像と左眼映像の並びを切り換えると、本来は右眼映像が通過するＲ，Ｒ′領域には左眼映像が通過し、本来は左眼映像が通過するＬ，Ｌ′領域には右眼映像が通過することになる。
【００２２】
図１０の状態では、Ｈ１領域から右眼画像がＬ１′を通過して観察者２の右眼に入り、Ｈ２領域から右眼画像がＲ２を通過して観察者２の右眼に入り、Ｈ３領域から右眼画像がＲ２′を通過して観察者２の右眼に入る。すなわち、観察者２はその右眼において右眼映像のみを見ている。図１１は図１０の遮光手段における１／４ピッチ移動、および右眼映像と左眼映像を切り換えについて同じ制御がなされている状態であり、Ｈ１領域から左眼画像がＲ２′を通過して観察者２の左眼に入り、Ｈ２領域から左眼画像がＬ２を通過して観察者２の左眼に入り、Ｈ３領域から左眼画像がＬ２′を通過して観察者２の左眼に入る。すなわち、観察者２はその左眼において左眼映像のみを見ている。このような制御により、観察者２の頭部が適視範囲から後方にずれた場合でも、立体視が可能となる。
【００２３】
上記した立体映像表示装置１は、図１２に示すように、例えば、液晶パネル２０と、この液晶パネル２０の観察者側に配置される遮光バリア１０と、平面光源３０と、で構成される。
【００２４】
この遮光バリア１０は、後述するように、遮光部の一部がオン・オフ（発生・消滅）できるように構成されている。この実施形態においては、遮光バリアとしてＴＮ型液晶パネルが用いられる。
【００２５】
前記液晶パネル２０は、光入射側ガラス基板２３と、光出射側ガラス基板２４と、これら基板２３、２４間に設けられた液晶層２５と、光入射側ガラス基板２３に貼付された光入射側偏光板２６と、光出射側ガラス基板２４に貼付された光出射側偏光板２７と、を有する。この液晶パネル２０は、例えばマトリクス駆動方式により駆動され、図示しない透明画素電極に画像信号に応じて電圧が印加されることによって画像が表示される。そして、液晶パネル２０に供給する映像信号を処理することにより、１縦ラインおきに右眼用画像Ｒと左眼用画像Ｌが交互に表示される。
【００２６】
液晶パネル２０の光出射側に配置されるＴＮ型液晶パネルからなる遮光バリア１０は、２枚のガラス基板１１，１２の間に液晶層１３が設けられ、観察者２側には、光入射側偏光板１４が設けられている。また、ＴＮ型液晶パネルの光入射側の偏光板は画像を形成する液晶パネル２０の偏光板２７を供用している。このＴＮ型液晶パネルよりなる遮光バリア１０はガラス基板１１，１２の内面にＩＴＯ等の透明電極がパターニングされており、電気的に遮光部がオン・オフできるように構成されている。さらに、この遮光バリア１０の遮光部をそのピッチの１／４だけ移動できる機能を有しており、例えば、この機能を実現するために、遮光部をオン・オフするための透明電極を細分化して、遮光部の移動を可能にしている。そして、遮光部は液晶パネル２０の表示画素２つに対して１つの開口部が対応するようにオンし、液晶パネル２０を透過した光を左右分離して、左眼用の画像が観察者２の左眼２Ｌに右眼用の画像が観察者２の右眼２Ｒにそれぞれ与えられる。
【００２７】
図１３は上記した液晶パネルで構成した遮光バリア１０の構造の一例を示す断面図である。この液晶パネルは、２枚のガラス基板１１，１２の間に液晶層１３が設けられている。それぞれのガラス基板１１，１２の外面には偏光板１４，１６が設けられている。これら２枚の偏光板１４，１６のうち、画像を表示する液晶パネル２０側の偏光板は、液晶パネル２０の偏光板と共用することも可能である。これら偏光板１４と偏光板１６とが、偏光軸が互いに直行するように貼り付けられている。図では、遮光バリア１０の偏光板と映像表示用の液晶パネル２０の偏光板はそれぞれ共用している。一方のガラス基板１２の内面側には、全面に透明電極１５が形成されている。この透明電極１５は、例えばＩＴＯで構成されている。
【００２８】
他方のガラス基板１１上に、常時遮光部１０ｂを黒顔料で形成し、第一の状態の時にのみ遮光部になる領域１０ａ１，１０ａ２と第二の状態の時にのみ遮光部になる領域１０ｃ１、１０ｃ２とを透明電極で形成している。実際には図に示すように、透明電極と常時遮光部は少し重なるように形成し隙間がなくなるようになっている。
【００２９】
全ての透明電極に電圧を印加しない場合は、偏光板４２２で選択された光の偏光軸が、液晶層１３の中で液晶の回転に従って９０度回転し、偏光板１４を通過して出てくる。ただし、常時遮光部１０部に入射しようとした光だけが遮蔽される。
【００３０】
上記した常時遮光部１０ｂと、透明電極１０ａ１（１０ａ２）、１０ｃ１（１０ｃ２）は、遮光部がオン時に眼鏡を用いずに立体視を可能にするために、液晶パネル２０の２画素に対し、常時遮光部１０ｂとどちらか一方の透明電極との対が対応するようにそのピッチ（Ｑ）が形成されている。透明電極１０ａ１（１０ａ２）、１０ｃ１（１０ｃ２）は遮光部の移動を可能にするためのものであり、観察者２の位置に対応し、いずれか一方の電極がオンされる。透明電極１０ａ１（１０ａ２）、１０ｃ１（１０ｃ２）の幅は、常時遮光部１０ｂと重ならない部分がＱ／４で形成されている。このため、この透明電極のオン・オフの切替により、Ｑ／４の遮光部の移動が可能になる。これら透明電極１０ａ１（１０ａ２）、１０ｃ１（１０ｃ２）部分が液晶シャッタを構成する。
【００３１】
（具体的構成の説明）
図１４は眼鏡無し立体映像表示装置の構成を示すブロック図である。このブロック図は、この発明をカラー表示に適応させたものである。
【００３２】
観察者２の位置を検出するセンサ１０１からの出力は位置検出制御回路１０２に与えられ、この位置検出制御回路１０２は、センサ１０１の出力に基づいて観察者２の頭の位置がどこにあるかを検知し、その位置に対応した制御信号を表示信号生成回路１００および遮光バリア分割制御回路１１５に与える。
【００３３】
表示信号生成回路１００は左眼用映像信号および右眼用映像信号を各々生成してこれを液晶表示パネル２０に供給する。液晶表示パネル２０上には基本的に一縦ラインおきに右眼画像と左眼画像が表示される。表示信号生成回路１００は、位置検出制御回路１０２からの制御信号に基づいて左眼用映像信号と右眼用映像信号との供給を切り換える基本動作に加え、当該制御信号に基づき画面分割数を決定し、各分割画面ごとに左眼用映像信号と右眼用映像信号との切換を制御するようになっている。
【００３４】
表示信号生成回路１００の具体的構成を説明する。第１の入力端子１０６ａには、輝度信号Ｙと色差信号Ｃから成るコンポジット信号である左眼用映像信号が与えられ、第２の入力端子１０６ｂには、輝度信号Ｙと色差信号Ｃから成るコンポジット信号である右眼用映像信号が与えられる。左眼用映像信号は第１のデコーダ１０７ａにて赤，緑，青の原色信号に変換され、右眼用映像信号は第２のデコーダ１０７ｂにて赤，緑，青の原色信号に変換される。各原色信号は、第１，第２のＡ／Ｄ変換器１０８ａ，１０８ｂにてディジタルデータに変換されてマルチプレクサ１０９に与えられる。
【００３５】
マルチプレクサ１０９は、第１，第２のＡ／Ｄ変換器１０８ａ，１０８ｂから入力した二つの赤色原色データのうち一方を選択する第１スイッチ部１０９ａと、第１，第２のＡ／Ｄ変換器１０８ａ，１０８ｂから入力した二つの緑色原色データのうち一方を選択する第２スイッチ部１０９ｂと、第１，第２のＡ／Ｄ変換器１０８ａ，１０８ｂから入力した二つの青色原色データのうち一方を選択する第３スイッチ部１０９ｃとを備える。このマルチプレクサ１０９は、第１スイッチ部１０９ａが第２のＡ／Ｄ変換器１０８ｂから右眼用の赤色原色データを選択し、第２スイッチ部１０９ｂが第１のＡ／Ｄ変換器１０８ａから左眼用の緑色原色データを選択し、第３スイッチ部１０９ｃが第２のＡ／Ｄ変換器１０８ｂから右眼用の青色原色データを選択する第１の選択状態（実線で示す）と、第１スイッチ部１０９ａが第１のＡ／Ｄ変換器１０８ａから左眼用の赤色原色データを選択し、第２スイッチ部１０９ｂが第２のＡ／Ｄ変換器１０８ｂから右眼用の緑色原色データを選択し、第３スイッチ部１０９ｃが第１のＡ／Ｄ変換器１０８ａから左眼用の青色原色データを選択する第２の選択状態（破線で示す）とが切り換わる。そして、この第１の選択状態と第２の選択状態とは、基本的には、液晶表示パネル２０における１水平走査期間内の第１，第２のデータ出力期間毎（１ドットクロック毎）に切り換えられる。
【００３６】
同期信号分離回路１１１は、第１の入力端子１０６ａに入力された左眼用信号から、水平・垂直同期信号を分離し、この同期信号をタイミング信号発生回路１１２に与える。タイミング信号発生回路１１２は、同期信号に従って第１，第２のデコーダ１０７ａ，１０７ｂ、第１，第２のＡ／Ｄ変換器１０８ａ，１０８ｂ、マルチプレクサ１０９、及び液晶表示パネル２０が動作するタイミングを制御するタイミング信号を生成する。
【００３７】
遮光バリア分割制御回路１１５は、遮光バリア１０における液晶シャッタ部のオンオフを制御し、遮光バリア１０の光透過部と遮光部の位置を制御する。遮光バリア１０は、縦ストライプ状の光透過部と遮光部とで構成され、この実施形態においては、液晶表示パネル２０と観察者２との間に配置するパララックスバリアを採用している。勿論、液晶表示パネル２０と平面状に発光する図示しない光源との間に配置する構成を採用してもよい。遮光バリア１０における遮光部のピッチは、用いられる液晶表示パネル２０の画素ピッチにより決定される。そして、遮光バリア１０は、遮光部のピッチの４分の１だけ光透過部と遮光部を移動可能とすべく、その液晶シャッタ部の幅は上述したように、上記ピッチの４分の１とされる。
【００３８】
位置検出制御回路１０２は、観察者２の頭の位置が液晶表示パネル２０の正視領域に位置するときには、第１の制御信号をタイミング発生回路１１２及び遮光バリア分割制御回路１１５に出力し、観察者２の頭の位置が液晶表示パネル２０の逆視領域（右眼が左眼映像を、左眼が右眼映像を各々見る状態）に位置するときには、第２の制御信号をタイミング発生回路１１２及び遮光バリア分割制御回路１１５に出力し、観察者２の頭位置が略Ｅ／４から３Ｅ／４の領域（モアレ領域）にあるときには、第３の制御信号をタイミング発生回路１１２及び遮光バリア分割制御回路１１５に出力する。
【００３９】
更に、位置検出制御回路１０２は、観察者２の頭の位置が適視範囲から所定距離以上前後に外れたときには、第４の制御信号をタイミング発生回路１１２及び遮光バリア分割制御回路１１５に出力する。第４の制御信号は、観察者２の頭の位置が適視範囲から前方向に外れたのか、後ろ方向に外れたのか、さらに、その外れの程度（適視範囲からの距離）によって相違する。すなわち、この相違により、領域分割数、各領域における遮光部の１／４ピッチ移動の有無、および各領域における右眼画像と左眼画像の表示順序切り換えの有無が、所定の組み合わで選択される。これについては、後で詳述する。
【００４０】
観察者２が正視領域に位置し、第１の制御信号がタイミング発生回路１１２に与えられると、このタイミング発生回路１１２は、液晶表示パネル２０上において、正視領域用の絵素並びが形成されるように、マルチプレクサ１０９における第１の選択状態と第２の選択状態を切り換えていく。すなわち、液晶表示パネル２０上には、第１赤色用画素（右眼画像）→第１緑色用画素（左眼画像）→第１青色用画素（右眼画像）→第２赤色用画素（左眼画像）→第２緑色用画素（右眼画像）→第２青色用画素（左眼画像）→第３赤色用画素（右眼画像）…のごとく、画像が表示されることになる。そして、第１の制御信号が遮光バリア分割制御回路１１５に与えられると、この遮光バリア分割制御回路１１５は、正視領域用の光透過部と遮光部の位置を遮光バリア１０上に形成させるように、この遮光バリア１０に液晶シャッタオンオフ制御信号を与える。
【００４１】
一方、観察者２が逆視領域に位置し、第２の制御信号がタイミング発生回路１１２に与えられると、このタイミング発生回路１１２は、液晶表示パネル２０上において、逆視領域用の絵素並びが形成されるように、マルチプレクサ１０９における第１の選択状態と第２の選択状態を切り換えていく。すなわち、液晶表示パネル２０上には、第１赤色用画素（左眼画像）→第１緑色用画素（右眼画像）→第１青色用画素（左眼画像）→第２赤色用画素（右眼画像）→第２緑色用画素（左眼画像）→第２青色用画素（右眼画像）→第３赤色用画素（左眼画像）…のごとく、画像が表示されることになる。一方、遮光バリア１０上の光透過部と遮光部の位置は正視領域用と同じに設定される。なお、上述のように画像表示を変更することを、以下“ＬＲ画像切り換え”と表現することにする。
【００４２】
観察者２が正視領域を基準に略Ｅ／４から３Ｅ／４の領域（モアレ領域）に位置し、第３の制御信号がタイミング発生回路１１２に与えられると、前記タイミング発生回路１１２は、液晶表示パネル２０上において、正視用と同一（例えば観察者２が図の右方向に移動した場合）又は逆視用と同一（例えば観察者２が図の左方向に移動した場合）の絵素並びが形成されるように、マルチプレクサ１０９における第１の選択状態と第２の選択状態を切り換える。そして、第３の制御信号が遮光バリア分割制御回路１１５に与えられると、この前記遮光バリア分割制御回路１１５は、正視領域用を基準にして遮光バリア１０の遮光部がその１／４ピッチ観察者２の移動方向と逆方向にシフトするように、この遮光バリア１０に液晶シャッタオンオフ制御信号を与える。なお、上述のように遮光部を１／４ピッチ移動することを、以下“バリア移動”と表現する。
【００４３】
次に、観察者２が適視範囲から前後に外れ、第４の制御信号がタイミング発生回路１１２及び遮光バリア分割制御回路１１５に出力される場合について以下に説明していく。ここで、第４の制御信号が出力されたときには、遮光バリア１０は横方向に領域分割されて各領域ごとにバリア移動の実行・非実行が設定されることになる。この設定の制御を遮光バリア分割制御回路１１５が行う。また、上記領域に対応して液晶表示パネル２０も領域分割され、各領域ごとにＬＲ画像切り換えの実行・非実行が設定される。この設定の制御をタイミング発生回路１１２が行う。ＬＲ画像切り換えの実行・非実行およびバリア移動の実行・非実行の組み合わせ（制御）は、後述の表１乃至表４に従って行われる。
【００４４】
［液晶表示パネルを２分割構成とする場合］
（観察者２の頭の位置が適視範囲から後方に外れた場合）
図１５は、遮光手段付きディスプレイ１ａのＨ１領域ではバリア移動は行わず、Ｈ２領域においてバリア移動を行い、両領域ともにＬＲ画像切り換えは行っていない状態を示している。この状態では、Ｈ１領域からＲ１を通過した右眼画像が見える範囲は図中左の太枠四角形内であり、Ｈ２領域からＲ１′を通過した右眼画像が見える範囲は図中左の太点線四角形内である。従って、Ｈ１領域およびＨ２領域から同時に右眼画像が見える範囲は図中の斜線範囲となる。また、Ｈ１領域からＬ１を通過した左眼画像が見える範囲は図中右の太枠四角形内であり、Ｈ２領域からＬ１′を通過した左眼画像が見える範囲は図中右の太点線四角形内である。従って、Ｈ１領域およびＨ２領域から同時に左眼画像が見える範囲は図中の格子模様範囲となる。
【００４５】
図１６は、Ｈ１領域およびＨ２領域から同時に右眼画像が見える範囲を太線多角形（白抜き）で示している。図において▲５▼を付記した範囲は、上記図１５の場合と同様、Ｈ１領域はバリア移動無し、Ｈ２領域はバリア移動有り、両領域ともＬＲ画像切り換え無しの場合に対応している。
【００４６】
▲６▼の範囲は、Ｈ１領域はバリア移動有り、Ｈ２領域はバリア移動無し、Ｈ２領域のみＬＲ画像切り換え有りの場合である。この▲６▼の範囲では、Ｈ１領域からＲ１′を通過した右眼画像が見える範囲と、Ｈ２領域からＬ１を通過した右眼画像が見える範囲とが重なる。
【００４７】
▲７▼の範囲は、Ｈ１領域はバリア移動無し、Ｈ２領域はバリア移動有り、両領域ともＬＲ画像切り換え有りの場合である。この▲７▼の範囲では、Ｈ１領域からＬ１を通過した右眼画像が見える範囲と、Ｈ２領域からＬ１′を通過した右眼画像が見える範囲とが重なる。
【００４８】
▲８▼の範囲は、Ｈ１領域はバリア移動有り、Ｈ２領域はバリア移動無し、Ｈ１領域のみＬＲ画像切り換え有りの場合である。この▲８▼の範囲では、Ｈ１領域からＬ１′を通過した右眼画像が見える範囲と、Ｈ２領域からＲ２を通過した右眼画像が見える範囲とが重なる。
【００４９】
液晶表示パネルを２領域（Ｈ１，Ｈ２）に分割し、観察者２の頭の位置が適視範囲から後方に外れた場合の各領域（Ｈ１，Ｈ２）のＬＲ画像切り換え有無及び各領域（Ｈ１，Ｈ２）のバリア移動有無の組み合わせは、上記した４種類（▲５▼〜▲８▼）となる。▲１▼から（１３）の範囲における各領域（Ｈ１，Ｈ２）のＬＲ画像切り換え有無及び各領域（Ｈ１，Ｈ２）のバリア移動有無の組み合わせを、下記の表１に示す。なお、表１の制御により、観察者２の右眼には確実に右眼画像が供給され、左眼にはほぼ左眼画像が入る。
【００５０】
【表１】
0003668116.tif 000002
【００５１】
適視範囲から後方に離れるに従って右眼画像が見える領域と左眼画像が見える領域が離れる傾向があるが、ほぼ眼間距離近辺であるので、かなりの範囲で立体視が可能である。眼間距離よりもずれてしまう場合には、観察者２のきき眼を優先して制御するのがよい。すなわち、観察者２のきき眼が右眼であるなら、図１６のどの範囲（▲１▼〜（１３））に右眼が存在するかによって、上述した制御を行えば、観察者２の右眼には確実に右眼画像が供給され、左眼にはほぼ左眼画像が供給されることになる。
【００５２】
［液晶表示パネルを２分割構成とする場合］
（観察者２の頭の位置が適視範囲から前方に外れた場合）
図１７は、遮光バリア付き液晶ディスプレイ１ａのＨ１領域においては、バリア移動を行い、Ｈ２領域においてバリア移動は行わず、両領域ともにＬＲ画像切り換えは行っていない状態を示している。この状態では、例えば、Ｈ１領域からＲ１′を通過した右眼画像が見える範囲は図中左の太枠四角形内であり、Ｈ２領域からＲ１を通過した右眼画像が見える範囲は図中左の太点線四角形内である。従って、Ｈ１領域およびＨ２領域から同時に右眼画像が見える範囲は図中の斜線範囲となる。また、Ｈ１領域からＬ１′を通過した左眼画像が見える範囲は図中右の太枠四角形内であり、Ｈ２領域からＬ１を通過した左眼画像が見える範囲は図中右の太点線四角形内である。従って、Ｈ１領域およびＨ２領域から同時に左眼画像が見える範囲は図中の格子模様範囲となる。
【００５３】
図１８は、Ｈ１領域およびＨ２領域から同時に右眼画像が見える範囲を多角形（白抜き）で示している。図において▲５▼を付記した範囲は、上記図１７の場合と同様、Ｈ１領域はバリア移動有り、Ｈ２領域はバリア移動無し、両領域ともＬＲ画像切り換え無しの場合である。
【００５４】
▲６▼の範囲は、Ｈ１領域はバリア移動無し、Ｈ２領域はバリア移動有り、Ｈ１領域のみＬＲ画像切り換え有りの場合である。この▲６▼の範囲では、Ｈ１領域からＬ１を通過した右眼画像が見える範囲と、Ｈ２領域からＲ１′を通過した右眼画像が見える範囲とが重なる。
【００５５】
▲７▼の範囲は、Ｈ１領域はバリア移動有り、Ｈ２領域はバリア移動無し、両領域ともＬＲ画像切り換え有りの場合である。この▲７▼の範囲では、Ｈ１領域からＬ１′を通過した右眼画像が見える範囲と、Ｈ２領域からＬ１を通過した右眼画像が見える範囲とが重なる。
【００５６】
▲８▼の範囲は、Ｈ１領域はバリア移動無し、Ｈ２領域はバリア移動有り、Ｈ２領域のみＬＲ画像切り換え有りの場合である。この▲８▼の範囲では、Ｈ１領域からＲ２を通過した右眼画像が見える範囲と、Ｈ２領域からＬ１′を通過した右眼画像が見える範囲とが重なる。
【００５７】
液晶表示パネルを２領域（Ｈ１，Ｈ２）に分割し、観察者２の頭の位置が適視範囲から前方に外れた場合の各領域（Ｈ１，Ｈ２）のＬＲ画像切り換え有無及び各領域（Ｈ１，Ｈ２）のバリア移動有無の組み合わせは、上記した４種類（▲５▼〜▲８▼）となる。▲１▼から（１３）の範囲における各領域（Ｈ１，Ｈ２）のＬＲ画像切り換え有無及び各領域（Ｈ１，Ｈ２）のバリア移動有無の組み合わせを、下記の表２に示す。なお、表２の制御により、観察者２の右眼には確実に右眼画像が供給され、左眼にはほぼ左眼画像が入る。
【００５８】
【表２】
0003668116.tif 000003
【００５９】
適視範囲から前方に離れるに従って右眼画像が見える領域と左眼画像が見える領域が近づく傾向があるが、ほぼ眼間距離近辺であるので、かなりの範囲で立体視が可能である。眼間距離よりもずれてしまう場合には、観察者２のきき眼を優先して制御するのがよい。すなわち、観察者２のきき眼が右眼であるなら、図１８のどの範囲（▲１▼〜（１３））に右眼が存在するかによって、上述した制御を行えば、観察者２の右眼には確実に右眼画像が供給され、左眼にはほぼ左眼画像が供給されることになる。
【００６０】
図１９は、図１６におけるＨ１領域およびＨ２領域から同時に右眼画像が見える範囲と、図１８におけるＨ１領域およびＨ２領域から同時に右眼画像が見える範囲とを合わせた範囲を灰色で示している。また、この図において、太線領域内は通常（領域分割無し）の画像供給可能範囲を示している。この太線領域内の画像供給可能範囲内に観察者２が存在する場合には、通常の制御（領域分割無しの制御）を行い、ここからはみ出たときに、上述した領域分割有りの制御を行うことになる。なお、図２０に示すＰ１領域に観察者２が存在する場合には、通常の制御（領域分割無しの制御）を行い、ここからはみ出たときに、上述した領域分割有りの制御を行うようにしてもよい。
【００６１】
［液晶表示パネルを３分割構成とする場合］
（観察者２の頭の位置が適視範囲から後方に外れた場合）
図２１は、遮光手段付きディスプレイ１ａのＨ２領域においては、バリア移動は行わず、Ｈ１領域およびＨ３領域においてバリア移動を行い、Ｈ１領域のみＬＲ画像切り換えを行っている状態を示している。この状態では、例えば、Ｈ１領域からＬ１′を通過した右眼画像が見える範囲は図中左の太枠四角形内であり、Ｈ２領域からＲ２を通過した右眼画像が見える範囲は図中左の太点線四角形内であり、Ｈ３領域からＲ２′を通過した右眼画像が見える範囲は図中左の太一点鎖線四角形内である。従って、Ｈ１領域とＨ２領域とＨ３領域から同時に右眼画像が見える範囲は図中の斜線範囲となる。また、Ｈ１領域からＲ２′を通過した左眼画像が見える範囲は図中右の太枠四角形内であり、Ｈ２領域からＬ２を通過した左眼画像が見える範囲は図中右の太点線四角形内であり、Ｈ３領域からＬ２′を通過した左眼画像が見える範囲は図中右の太一点鎖線四角形内である。従って、Ｈ１領域とＨ２領域とＨ３領域から同時に左眼画像が見える範囲は図中の格子模様範囲となる。
【００６２】
図２２は、Ｈ１領域とＨ２領域とＨ３領域から同時に右眼画像が見える範囲を太線多角形（白抜き）で示している。図において▲８▼を付記した範囲は、上記図２１の場合と同様、Ｈ１領域とＨ３領域はバリア移動有り、Ｈ２領域はバリア移動無し、Ｈ１領域のみＬＲ画像切り換え有りの場合に対応している。
【００６３】
液晶表示パネルを３領域（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）に分割し、観察者２の頭の位置が適視範囲から後方に外れた場合の各領域（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）のＬＲ画像切り換え有無及び各領域（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）のバリア移動有無の組み合わせは、４種類（例えば、▲８▼，▲９▼，（１０），（１１））である。▲１▼から（１３）の範囲における各領域（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）のＬＲ画像切り換え有無及び各領域（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）のバリア移動有無の組み合わせを、下記の表３に示す。なお、表３の制御により、観察者２の右眼には確実に右眼画像が供給され、左眼にはほぼ左眼画像が入る。
【００６４】
【表３】
0003668116.tif 000004
【００６５】
適視範囲から後方に離れるに従って右眼画像が見える領域と左眼画像が見える領域が離れる傾向があるが、ほぼ眼間距離近辺であるので、かなりの範囲で立体視が可能である。眼間距離よりもずれてしまう場合には、観察者２のきき眼を優先して制御するのがよい。すなわち、観察者２のきき眼が右眼であるなら、図２０のどの範囲（▲１▼〜（１３））に右眼が存在するかによって、上述した制御を行えば、観察者２の右眼には確実に右眼画像が供給され、左眼にはほぼ左眼画像が供給されることになる。
【００６６】
［液晶表示パネルを３分割構成とする場合］
（観察者２の頭の位置が適視範囲から前方に外れた場合）
図２３は、遮光手段付きディスプレイ１ａのＨ２領域においては、バリア移動は行わず、Ｈ１領域およびＨ３領域においてバリア移動を行い、Ｈ３領域のみＬＲ画像切り換えを行っている状態を示している。この状態では、Ｈ１領域からＲ２′を通過した右眼画像が見える範囲は図中左の太枠四角形内であり、Ｈ２領域からＲ２を通過した右眼画像が見える範囲は図中左の太点線四角形内であり、Ｈ３領域からＬ１′を通過した右眼画像が見える範囲は図中左の太一点鎖線四角形内である。従って、Ｈ１領域とＨ２領域とＨ３領域から同時に右眼画像が見える範囲は図中の斜線範囲となる。また、Ｈ１領域からＬ２′を通過した左眼画像が見える範囲は図中右の太枠四角形内であり、Ｈ２領域からＬ２を通過した左眼画像が見える範囲は図中右の太点線四角形内であり、Ｈ３領域からＲ２′を通過した左眼画像が見える範囲は図中右の太一点鎖線四角形内である。従って、Ｈ１領域とＨ２領域とＨ３領域から同時に左眼画像が見える範囲は図中の格子模様範囲となる。
【００６７】
図２４は、Ｈ１領域とＨ２領域とＨ３領域から同時に右眼画像が見える範囲を太線多角形（白抜き）で示している。図において▲８▼を付記した範囲は、上記図２１の場合と同様、Ｈ１領域とＨ３領域はバリア移動有り、Ｈ２領域はバリア移動無し、Ｈ３領域のみＬＲ画像切り換え有りの場合に対応している。
【００６８】
液晶表示パネルを３領域（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）に分割し、観察者２の頭の位置が適視範囲から前方に外れた場合の各領域（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）のＬＲ画像切り換え有無及び各領域（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）のバリア移動有無の組み合わせは、４種類（例えば、▲８▼，▲９▼，（１０），（１１））である。▲１▼から（１３）の範囲における各領域（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）のＬＲ画像切り換え有無及び各領域（Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３）のバリア移動有無の組み合わせを、下記の表４に示す。なお、表４の制御により、観察者２の右眼には確実に右眼画像が供給され、左眼にはほぼ左眼画像が入る。
【００６９】
【表４】
0003668116.tif 000005
【００７０】
適視範囲から前方に離れるに従って右眼画像が見える領域と左眼画像が見える領域が近づく傾向があるが、ほぼ眼間距離近辺であるので、かなりの範囲で立体視が可能である。眼間距離よりもずれてしまう場合には、観察者２のきき眼を優先して制御するのがよい。すなわち、観察者２のきき眼が右眼であるなら、図２４のどの範囲（▲１▼〜（１３））に右眼が存在するかによって、上述した制御を行えば、観察者２の右眼には確実に右眼画像が供給され、左眼にはほぼ左眼画像が供給されることになる。
【００７１】
図２２の範囲と図２４の範囲を図１９に追加すると、図２５のようになる。図中、番号を付けている黒塗り範囲が３分割制御によって増加した右眼画像供給可能範囲である。従って、上記番号を付けた範囲に観察者２の頭が移動したときに、３領域のＬＲ画像切り換えとバリア移動を表３，表４のように制御し、上記番号を付けた範囲より内側に観察者２の頭が移動したときには、２分割制御に切り換え、２領域のＬＲ画像切り換えとバリア移動を表１，表２のように制御すればよい。
【００７２】
［液晶表示パネルを４分割構成とする場合］
図２６は４つの領域に分割し、適視範囲よりも後方に画像供給可能範囲を広げた場合を示している。前述した２分割制御及び３分割制御と同様の原理で制御を行うことにより、図中の斜線部分が右眼画像供給可能範囲となり、図中の格子模様部分が左眼画像供給可能範囲となり、各範囲にそれぞれ右眼と左眼が存在するときに立体視が可能となる。図２７は、４領域に分割し、適視範囲よりも後方および前方に画像供給可能範囲を広げるとともに、図２５の右眼画像供給可能範囲を追加した図である。このように、分割数を多くするにつれて更に後側又は前側の横に並んだ四角形領域において立体視可能範囲を広げることができる。なお、適視範囲から離れるに従って四角形領域のピッチが後方で拡大、前方で縮小する傾向があるが、ほぼ眼間距離近辺であるので、かなりの範囲で立体視が可能である。眼間距離よりもずれてしまう場合には、観察者２のきき眼を優先して制御するのがよい。
【００７３】
上記した立体映像表示装置は、画面を複数の領域に分割することで、前後方向にも立体範囲の広い立体映集像表示装置が実現される。ところで、遮光バリアの遮光部を移動可能に制御すると、領域の境界部分においても遮光部の幅が一定となる。境界の部分において、遮光部の幅が一定となる場合、観察者の位置によっては輝線や黒い線が観察されることがある。かかる状態を以下に説明する。
【００７４】
図２８は、観察者２が最適な距離から遮光バリア１０の開口部１５１、１２５を通して液晶パネル上２０の画素２０Ｌ１、２０Ｌ２、２０Ｒ２を観察している状態を示す模式図である。この場合、観察者２の右眼２Ｒは開口部１５１を通して画素２０Ｌ１の中央部を見ているときは、開口部１５２を通して画素２０Ｌ２を見ている。そのため観察者２が左右に移動しても、２つの画素は同じように遮光部１５０に隠れて見えなくなっていく。そのため、仮に、この位置に分割された領域の境界があっても、遮光部１５０の移動や左右画像の切替のタイミングに差異が生じず、全面の遮光部１５０が同時に移動する場合と区別が出来ない。
【００７５】
ところが、図２９のように、例えば、観察者が最適な距離より近い距離から観察している場合、開口部１５１を通して画素２０Ｌ１の中央部を見ているときは、開口部１５２を通して画素２０Ｌ２の端を見ている。この状態で観察者が左右に移動すると、２つの画素が遮光部１５０に隠れるタイミングが異なるため、見え方が変わる。そこで、もしこの位置に分割された領域の境界があれば、遮光部１５０の移動や左右画像の切り替えのタイミングに差異が生じ、全面の遮光部が同時に移動する場合と比較して、より最適な状態を選択することが要求される。
【００７６】
以上説明したように、境界の右側と左側は、観察者の移動に対して、遮光部１５０の移動や左右映像の切り替えタイミングが異なる。この様子を表しているのが、図３０、図３１である。これらの図３０及び図３１では開口部１５１を境界として左右の遮光部が別々に制御される。つまり遮光部１５０Ｂと１５０Ｃは同時に動き、遮光部１５０５Ａはそれとは別に動く。画素からのびる２本の線は左眼用画素からの光線の大体の向きを表しており、光線の先に左眼があるという意味ではない。
【００７７】
図３０は観察者が最適観察距離より近い位置で、向かって左側に移動したときの例で、境界１５１の右側の遮光部が先に動く。観察者が順に左に移動する場合に、図３０（ａ）、（ｂ）・・・、（ｈ）に従って説明する。即ち、図３０（ａ）の状態から順に左の状態に移動し図３０（ｈ）の状態になり、更に左に移動すると図３０（ａ）の状態に戻る。
【００７８】
図３０（ａ）では、開口部１５１を通して画素が正常に観察されている。次に、観察者が左に移動すると、図３０（ｂ）のように、遮光部１５０Ｂ及び１５０Ｃが左に移動する。このときの開口部１５１は狭く、画素が見えにくくなるため観察位置からは黒い線が視認される。更に観察者が左に移動すると、図３０（ｃ）では、遮光部１５０Ａが移動し正常に戻る。
【００７９】
続いて、図３０（ｄ）のように遮光部１５０Ｂと１５０Ｃが元の位置に戻ると同時に、画素２０Ｌ２と２０Ｒ２が入れ替えられる。この位置では、開口部１５１が広くなり観察位置からは輝線が観察される。図３０（ｅ）では、画素２０Ｌ１と２０Ｒ１が入れ替えられ、遮光部１５０Ａも元に戻るため正常となる。
【００８０】
そして、図３０（ｆ）、では再び遮光部１５０Ｂ、１５０５Ｃが移動し開口部１５１が狭くなるため黒い線が観察される。図３０（ｇ）で遮光部１５０Ａが移動すると正常になる。図３０（ｈ）では、遮光部１５０Ｂと１５０Ｃが元の位置に戻ると同時に、画素２０Ｌ２と２０Ｒ２が入れ替えられて元に戻る。この位置では、開口部１５１が広くなり観察位置からは輝線が観察される。その次は図３０（ａ）と同じ状態となる。
【００８１】
図３１は観察者が最適観察距離より遠い位置で向かって左側に移動したときの例で、境界１５１の左側の遮光部が先に動く。観察者が順に左に移動する場合に、図３１（ａ）、（ｂ）・・・、（ｈ）に従って説明する。即ち、図３１（ａ）の状態から順に左の状態に移動し図３１（ｈ）の状態になり、更に左に移動すると図３１（ａ）の状態に戻る。この場合も図３０の場合と同様に開口部１５１の幅が変化し、輝線や黒い線が観察される。
【００８２】
図３２は図１３に示した遮光バリア１０における分割された領域間の境界部分付近の構成における透明電極部分だけを表す斜視図である。図３３は、これらの透明電極のグループ分けを表す構成図である。透明電極４５ａ１、４５ａ２、４５ｂ１、４５ｂ２は異なるグループに属し、それぞれのグループは領域の上部あるいは下部で横方向の電極でひとまとめになっている。これらの電極はグループ毎に別々に制御される。
【００８３】
このパネルの透明電極４５ａ１、４５ａ２、４５ｂ１、４５ｂ２には０Ｖ又は方形波の交流電圧を印加できるようになっており、透明電極４４には常に０Ｖの電圧を印加する。すると交流電圧が印加された透明電極の上部にある液晶の状態が整列し、偏光軸を回転させなくなる。そのためにこの部分に入射した光は偏光板４２１を通過することが出来なくなり、常時遮光部４６と共に遮光部として働く。
【００８４】
そして、通常は、透明電極４５ａ１と透明電極４５ｂ１がペアになって動作し、４５ａ１に交流電圧を印可する場合は透明電極４５ｂ１には０Ｖを印加し、４５ｂ１に交流電圧を印可する場合は透明電極４５ａ１には０Ｖを印加する。また、透明電極４５ａ２と透明電極４５ｂ２がペアになって動作し、４５ａ２に交流電圧を印可する場合は透明電極４５ｂ２には０Ｖを印加し、４５ｂ２に交流電圧を印可する場合は透明電極４５ａ２には０Ｖを印加する。このように電圧を印加する透明電極を変化させることで、遮光部の位置を変化させることが可能となる。
【００８５】
上記した図３０及び図３１の場合は、上記した図３２及び図３３に示すように、透明電極がグループ分けされており、透明電極４５ａ１、４５ａ２、４５ｂ１、４５ｂ２は異なるグループに属し、それぞれのグループは領域の上部あるいは下部で横方向の電極でひとまとめになっている。そして、これらの電極はグループ毎に別々に制御される。
【００８６】
このような電極のグループ分けを行うと、上記したように、開口部１５１の幅が変化し、輝線や黒い線が観察される場合がある。そこで、以下に示す実施形態においては、少なくとも２個以上の領域に分割されており、それぞれが独立して制御される遮光バリア１０（パララックスバリア）の各領域の境界付近の開口幅を変化しないように制御するものである。このように、制御することで、輝線や黒線が発生することが防止できる。
【００８７】
各領域の境界付近の開口幅の大きさが変化しないように制御するには、図３４に示すように、透明電極を形成する際、遮光部１５０の移動前と移動後を表すために用いた透明電極を、隣り合った別々のグループに属するように形成すればよい。
【００８８】
以下、この実施形態を図３５及び図３６を参照して説明する。この図３５及び図３６においては、遮光部１５０Ｂを境界として、左右を別々に制御している。このため、開口部１５１及び１５２の大きさは変化しない。このように制御するには、透明電極を形成する際、遮光部１５０Ｂの移動前と移動後を表すために用いた透明電極を、隣り合った別々のグループに属するように形成すればよい。
【００８９】
図３５は観察者が最適観察距離より近い位置で、向かって左側に移動したときの例で、境界１５０Ｂの右側の開口部１５２が先に動く。観察者が順に左に移動する場合に、図３５（ａ）、（ｂ）・・・、（ｈ）に従って説明する。即ち、図３５（ａ）の状態から順に左の状態に移動し図３５（ｈ）の状態になり、更に左に移動すると図３５（ａ）の状態に戻る。
【００９０】
図３５（ａ）では、開口部１５１，１５２を通して画素が正常に観察されている。次に、観察者が左に移動すると、図３５（ｂ）のように開口部１５２が左に移動する。このときの遮光部１５０５Ｂの幅が若干狭くなるものの開口部１５２の幅は変化せず、画素をほぼ正常に見ることができる。
【００９１】
次に、図３５（ｃ）では、開口部１５１が移動する。ここでも状態は正常である。更に、図３５（ｄ）では、開口部１５２の幅は変化せず、ほぼ正常である。そして、画素２０Ｒ２と２０Ｌ２が入れ替えられ
【００９２】
続いて、図３５（ｅ）では、更に、画素２０Ｒ１と２０Ｌ１が入れ替えられ、遮光部１５０Ａも元に戻り、やはり正常である。
【００９３】
そして、図３５（ｆ）では、再び開口部１５２が移動するが、開口部の幅は変化せず、ほぼ正常である。図３５（ｇ）では、遮光部１５０Ａが移動するが、開口部の幅は変化せず、引き続き正常である。図３５（ｈ）では、開口部１５２が元の位置に戻ると同時に、画素２０Ｌ２と２０Ｒ２が入れ替えられて元に戻る。この位置でも開口部１５２の幅は変化せずほぼ正常である。その次は図３５（ａ）と同じ状態となる。
【００９４】
図３６は観察者が最適観察距離より遠い位置で、向かって左側に移動したときの例で、境界１５０Ｂの左側の開口部１５１が先に動く。この場合も同様に開口部の幅は変化せず、輝線や黒い線は観察されない。即ち、観察者が順に左に移動する場合に、図３６（ａ）、（ｂ）・・・、（ｈ）に従って説明する。即ち、図３６（ａ）の状態から順に左の状態に移動し図３６（ｈ）の状態になり、更に左に移動すると図３６（ａ）の状態に戻る。
【００９５】
図３６（ａ）では、開口部１５１，１５２を通して画素が正常に観察されている。次に、観察者が左に移動すると、図３６（ｂ）のように開口部１５１が左に移動する。このときの遮光部１５０Ｂの幅が広くなるものの開口部１５１の幅は変化せず、画素をほぼ正常に見ることができる。
【００９６】
次に、図３６（ｃ）では、開口部１５２が移動する。ここでも状態は正常である。更に、図３６（ｄ）では、開口部１５１が移動する。このとき開口部１５２の幅は変化せず、ほぼ正常である。そして、画素２０Ｒ１と２０Ｌ１が入れ替えられる。
【００９７】
続いて、図３６（ｅ）では、更に、開口部１５２が移動し、遮光部１５０Ａも元に戻り、画素２０Ｒ２と２０Ｌ２が入れ替えられ、やはり正常である。
【００９８】
そして、図３６（ｆ）では、再び開口部１５２が移動するが、開口部の幅は変化せず、ほぼ正常である。図３６（ｇ）では、開口部１５２が移動するが、開口部の幅は変化せず、引き続き正常である。図３６（ｈ）では、開口部１５１が元の位置に戻ると同時に、画素２０Ｌ１と２０Ｒ１が入れ替えられて元に戻る。この位置でも開口部１５１の幅は変化せずほぼ正常である。その次は図３６（ａ）と同じ状態となる。
【００９９】
このように境界部分の開口部の幅を変化させないためには、上記した図３４に示すように、透明電極１５ｃ１と１５ｃ２とが同じグループに属するようにグループ分けすればよい。この場合透明電極１５ｃ１は１５ａ１とはペアにならずに、１５ａ２とペアになって開口部を形成している。そして、透明電極１５ｃ２に交流電圧を印可する場合は透明電極１５ｃ１には０Ｖを印加し、透明電極１５ｃ１に交流電圧を印可する場合は透明電極１５ｃ２には０Ｖを印加する。このように電圧を印加する透明電極を変化させることで、境界部分の開口部が変化しないように制御することが可能となる。
【０１００】
なお、上記の説明では立体視（３次元映像の供給）のみを行うことについて説明したが、上記分割した領域のうちいずれかの領域だけバリアＯＦＦ（全体透過、この場合、遮光部を全て液晶シャッタで構成する）とし、この領域に対応する液晶表示パネルの領域に通常の２次元映像を表示することにより、部分的な２次元映像表示が可能になる。勿論、全領域において２次元映像表示を行うことも可能である。
【０１０１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明は、前記遮光手段を横方向に領域分割し、観察者の頭位置に応じて各領域ごとに遮光部の位置の移動制御を行うので、観察者が適視位置から前後方向に離れた場合でも、その位置において観察者に立体視を行わせることができる。また、前記遮光手段の領域分割に対応させて前記画像表示手段の表示部も領域分割し、観察者の頭位置に応じて各領域ごとにストライプ状の左眼画像および右眼画像の表示順序を制御する場合には、観察者に立体視を行わせる範囲の抜けを無くすことができる。領域分割数を増やせば、観察者が適視位置からかなり前後方向に離れた場合でも、その位置において観察者に立体視を行わせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】液晶表示パネルからの最適観察位置および観察者の眼間距離を示す説明図である。
【図２】最適観察位置に観察者が位置している状態の説明図である。
【図３】液晶表示パネルの画面全面からＲ２領域を通過する光の進路および画面全面からの右眼画像の到達が可能となる四角形領域を示す説明図である。
【図４】液晶表示パネルの画面全面より完全に右眼画像または左眼画像が見える範囲を示す説明図である。
【図５】最適観察位置から観察者がすこし離れているものの、立体画像を認識している状態を示す説明図である。
【図６】遮光部を１／４ピッチ移動した場合の右眼画像または左眼画像が見える範囲を示す説明図である。
【図７】最適観察位置から観察者が離れたために、立体画像を認識することができない状態を示す説明図である。
【図８】図７の状態において観察者の右眼に観察される画像の説明図である。
【図９】この発明の実施形態の眼鏡無し立体映像表示装置および観察者を示した斜視図である。
【図１０】遮光手段付きディスプレイを３領域に分割して観察者の位置に応じて最適制御を行った場合の、画面全体から完全な右眼画像の見える範囲を示した説明図である。
【図１１】遮光手段付きディスプレイを３領域に分割して観察者の位置に応じて最適制御を行った場合の、画面全体から完全な左眼画像の見える範囲を示した説明図である。
【図１２】この発明の立体映像表示装置の構成を示す模式的断面図である。
【図１３】この発明にも散られる遮光バリアの一例を示す断面図である。
【図１４】この実施形態の眼鏡無し立体映像表示装置の構成を示すブロック図である。
【図１５】遮光手段付きディスプレイを二つの領域に分割して観察者が適視位置から後方に移動したときに最適制御を行った場合の、画面全体から完全な右眼画像および左眼画像の見える範囲を示した説明図である。
【図１６】図１５において、二つの領域から同時に右眼画像が見える範囲を太線多角形内（白抜き）で示した説明図である。
【図１７】遮光手段付きディスプレイを二つ領域に分割して観察者が適視位置から前方に移動したときに最適制御を行った場合の、画面全体から完全な右眼画像および左眼画像の見える範囲を示した説明図である。
【図１８】図１７において、二つの領域から同時に右眼画像が見える範囲を太線多角形内（白抜き）で示した説明図である。
【図１９】図１８における右眼画像が見える範囲と、図１８における右眼画像が見える範囲とを合わせた範囲を灰色で示した説明図である。
【図２０】図１７において、通常制御（非分割制御）が行われる範囲として例えばＰ１を示した説明図である。
【図２１】遮光手段付きディスプレイを三つの領域に分割して観察者が適視位置から後方に移動したときに最適制御を行った場合の、画面全体から完全な右眼画像および左眼画像の見える範囲を示した説明図である。
【図２２】図２１において、三つの領域から同時に右眼画像が見える範囲を太線多角形内（白抜き）で示した説明図である。
【図２３】遮光手段付きディスプレイを三つの領域に分割して観察者が適視位置から前方に移動したときに最適制御を行った場合の、画面全体から完全な右眼画像および左眼画像の見える範囲を示した説明図である。
【図２４】図２３において、三つの領域から同時に右眼画像が見える範囲を太線多角形内（白抜き）で示した説明図である。
【図２５】図２２の範囲と図２４の範囲を図１９に追加して示した説明図である。
【図２６】遮光手段付きディスプレイを四つの領域に分割して観察者が適視位置から後方に移動したときに最適制御を行った場合の、画面全体から完全な右眼画像および左眼画像の見える範囲を示した説明図である。
【図２７】四つの領域に分割し、適視範囲よりも後方および前方に画像供給可能範囲を広げるとともに、図２５の右眼画像供給可能範囲を追加した説明図である。
【図２８】観察者が最適な距離から遮光バリアの開口部を通して液晶パネル上の画素を観察している状態を示す模式図である。
【図２９】観察者が最適な距離から近い位置で遮光バリアの開口部を通して液晶パネル上の画素を観察している状態を示す模式図である。
【図３０】観察者が最適な距離から近い位置で図面に向かって左側に移動したときの遮光バリアと液晶パネル上の画素の関係を示す模式図である。
【図３１】観察者が最適な距離から遠い位置で図面に向かって左側に移動したときの遮光バリアと液晶パネル上の画素の関係を示す模式図である。
【図３２】図３２は図１３に示した遮光バリアにおける分割された領域間の境界部分付近の構成における透明電極部分だけを表す斜視図である。
【図３３】図３２に示す遮光バリアの透明電極のグループ分けを表す構成図である。
【図３４】この発明における遮光バリアの透明電極のグループ分けを表す構成図である。
【図３５】観察者が最適な距離から近い位置で図面に向かって左側に移動したときの遮光バリアと液晶パネル上の画素の関係を示す模式図である。
【図３６】観察者が最適な距離から遠い位置で図面に向かって左側に移動したときの遮光バリアと液晶パネル上の画素の関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１      眼鏡無し立体映像表示装置
１ａ    遮光手段付きディスプレイ
２      観察者
１０    遮光バリア
２０    液晶ディスプレイ
１００  表示信号生成回路
１０１  センサ
１０２  位置検出制御回路
１１２  タイミング信号発生回路
１１５  遮光バリア分割制御回路
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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