(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の眼用の画像をそれぞれ表示する２つのサブ画素から構成されるサブ画素ペアが所定のピッチで横方向に複数配置される表示パネルと、前記表示パネルの観察者と反対側に配置されたバックライトと前記表示パネルとの間に配置され、光透過状態と遮光状態とを電気的に切り変え可能なサブ開口が所定の設計観察距離と前記サブ画素ペアのピッチから決まる基準視差バリアピッチをＮ（Ｎ：４以上の偶数）で分割したピッチで横方向に複数配置される視差バリアシャッタパネルとを備えた立体画像表示装置の駆動方法において、
前記観察者の位置が前記設計観察距離と等しい場合には、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記遮光状態として１つの総合開口を形成し、
観察者の位置が前記設計観察距離より小さい場合には、隣り合う（Ｎ／２＋１）個の前記サブ開口を前記光透過状態とする箇所を前記横方向において少なくとも１箇所設け、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記遮光状態とし、
観察者の位置が前記設計観察距離より大きい場合には、隣り合う（Ｎ／２−１）個の前記サブ開口を前記光透過状態とする箇所を前記横方向において少なくとも１箇所設け、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記遮光状態とすることを特徴とする立体画像表示装置の駆動方法。
【請求項２】
左右の眼用の画像をそれぞれ表示する２つのサブ画素から構成されるサブ画素ペアが所定のピッチで横方向に複数配置される表示パネルと、前記表示パネルの観察者側に配置され、光透過状態と遮光状態とを電気的に切り変え可能なサブ開口が所定の設計観察距離と前記サブ画素ペアのピッチから決まる基準視差バリアピッチをＮ（Ｎ：４以上の偶数）で分割したピッチで横方向に複数配置される視差バリアシャッタパネルとを備えた立体画像表示装置の駆動方法において、
前記観察者の位置が前記設計観察距離と等しい場合には、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記遮光状態として１つの総合開口を形成し、
前記観察者の位置が前記設計観察距離より小さい場合には、隣り合う（Ｎ／２−１）個の前記サブ開口を前記光透過状態とする箇所を前記横方向において少なくとも１箇所設け、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記遮光状態とし、
観察者の位置が前記設計観察距離より大きい場合には、隣り合う（Ｎ／２＋１）個の前記サブ開口を前記光透過状態とする箇所を前記横方向において少なくとも１箇所設け、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口を前記遮光状態とすることを特徴とする立体画像表示装置の駆動方法。
【請求項３】
左右の眼用の画像をそれぞれ表示する２つのサブ画素から構成されるサブ画素ペアが所定のピッチで横方向に複数配置される表示パネルと、
２枚の透明基板間に保持された液晶層を縦方向に延びる透明電極で駆動することにより光透過状態と遮光状態とを電気的に切り変え可能なサブ開口が所定の設計観察距離と前記サブ画素ペアのピッチから決まる基準視差バリアピッチをＮ（Ｎ：４以上の偶数）で分割したピッチで横方向に複数配置される視差バリアシャッタパネルとを備えた立体画像表示装置であって、
前記視差バリアシャッタパネルには、表示エリアを前記横方向に分割してなる複数の共通駆動エリアが設けられ、前記共通駆動エリア内に配置される（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本（Ｍ：正の整数）の前記透明電極は、Ｎ本おきに電気的に接続され、
前記共通駆動エリア内に配置される（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本の前記透明電極は、前記共通駆動エリアの端に並んで配置されかつその各々が他のＭ本の前記透明電極と電気的に接続されるものを含み、
視差バリアシャッタパネルは、表示パネルの観察者と反対側に配置されたバックライトと前記表示パネルとの間に配置され、
観察者の位置が設計観察距離と等しい場合には、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口を光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を遮光状態として１つの総合開口を形成するように透明電極を駆動し、
前記観察者の位置が前記設計観察距離より小さい場合には、隣り合う共通駆動エリアの境界の少なくとも１箇所において、隣り合う（Ｎ／２＋１）個の前記サブ開口を前記光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記遮光状態とするように前記透明電極を駆動し、
前記観察者の位置が前記設計観察距離より大きい場合には、隣り合う前記共通駆動エリアの境界の少なくとも１箇所において、隣り合う（Ｎ／２−１）個の前記サブ開口を前記光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記遮光状態とするように前記透明電極を駆動する、立体画像表示装置。
【請求項４】
左右の眼用の画像をそれぞれ表示する２つのサブ画素から構成されるサブ画素ペアが所定のピッチで横方向に複数配置される表示パネルと、
２枚の透明基板間に保持された液晶層を縦方向に延びる透明電極で駆動することにより光透過状態と遮光状態とを電気的に切り変え可能なサブ開口が所定の設計観察距離と前記サブ画素ペアのピッチから決まる基準視差バリアピッチをＮ（Ｎ：４以上の偶数）で分割したピッチで横方向に複数配置される視差バリアシャッタパネルとを備えた立体画像表示装置であって、
前記視差バリアシャッタパネルには、表示エリアを前記横方向に分割してなる複数の共通駆動エリアが設けられ、前記共通駆動エリア内に配置される（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本（Ｍ：正の整数）の前記透明電極は、Ｎ本おきに電気的に接続され、
前記共通駆動エリア内に配置される（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本の前記透明電極は、前記共通駆動エリアの端に並んで配置されかつその各々が他のＭ本の前記透明電極と電気的に接続されるものを含み、
視差バリアシャッタパネルは、表示パネルの観察者側に配置され、
前記観察者の位置が設計観察距離と等しい場合には、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口を光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を遮光状態として１つの総合開口を形成するように透明電極を駆動し、
前記観察者の位置が前記設計観察距離より小さい場合には、隣り合う共通駆動エリアの境界の少なくとも１箇所において、隣り合う（Ｎ／２−１）個の前記サブ開口を前記光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記遮光状態とするように前記透明電極を駆動し、
前記観察者の位置が前記設計観察距離より大きい場合には、隣り合う共通駆動エリアの境界の少なくとも１箇所において、隣り合う（Ｎ／２＋１）個の前記サブ開口を前記光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口を前記遮光状態とするように前記透明電極を駆動する、立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置に関し、特に視差バリア方式やレンチキュラーレンズ方式などの光偏向部材を用いた裸眼立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、特殊な眼鏡を必要とせずに立体視が可能な裸眼立体画像表示装置が提案されている。【０００３】
例えば、特許文献１には、透過形表示素子を用いてパララックスバリア・ストライプを電子制御により発生するバリア発生手段と、パララックスバリア・ストライプの発生位置から後方に所定距離を離して表示画面を配設し、立体画像表示の際に、パララックスバリア・ストライプに対応して、左画像と右画像のストリップが交互に配列された多方向画像を該表示画面に出力表示可能な画像表示手段とを備えた立体画像表示装置が開示されている。【０００４】
このような立体画像表示装置では、バリア・ストライプを電子式に発生させると共に、発生したバリア・ストライプの形状（ストライプの数、幅、間隔）や位置（位相）、濃度などを自由に可変制御できるようにしたので、２次元画像表示装置としても、立体画像表示装置としても使用することができ、両立性のある画像表示装置を実現することができる。【０００５】
さらに、特許文献２には、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、遮光手段を左右方向に領域分割し、観察者の頭の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裸眼立体画像表示装置が開示されている。【０００６】
特許文献２に記載の立体画像表示装置では、観察者の頭部が適視位置からずれた位置に移動した場合であっても、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、観察者の左眼に左眼画像を供給することができるので、観察者は立体画像を認識できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平３−１１９８８９
【特許文献２】特開２００１−１６６２５９
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１や２の立体画像表示装置では、観察者の頭の移動に応じて、電子制御によりバリア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際に、観察者は輝度の変化を感じる。観察者の頭の動きが多く、切り替わりが頻繁に行われると、観察者は特に不快に感じる。【０００９】
本発明は上記のような問題を解消するためになされたもので、立体画像表示モード時にも、観察者の観察距離によらず、観察者の動きに対して輝線や暗線と視認される局所的な輝度のチラツキが無く立体画像を視認し続けることができる表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の立体画像表示装置の駆動方法は、左右の眼用の画像をそれぞれ表示する２つのサブ画素から構成されるサブ画素ペアが所定のピッチで横方向に複数配置される表示パネルと、表示パネルの観察者と反対側に配置されたバックライトと表示パネルとの間に配置され、光透過状態と遮光状態とを電気的に切り変え可能なサブ開口が所定の設計観察距離とサブ画素ペアのピッチから決まる基準視差バリアピッチをＮ（Ｎ：４以上の偶数）で分割したピッチで横方向に複数配置される視差バリアシャッタパネルとを備えた立体画像表示装置の駆動方法において、観察者の位置が設計観察距離と等しい場合には、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口を光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口を遮光状態として１つの総合開口を形成し、観察者の位置が設計観察距離より小さい場合には、隣り合う（Ｎ／２＋１）個のサブ開口を光透過状態とする箇所を横方向において少なくとも１箇所設け、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口を遮光状態とし、観察者の位置が設計観察距離より大きい場合には、隣り合う（Ｎ／２−１）個のサブ開口を光透過状態とする箇所を横方向において少なくとも１箇所設け、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口を遮光状態とすることを特徴とするものである。【００１１】
本発明の一の局面に従う立体画像表示装置は、左右の眼用の画像をそれぞれ表示する２つのサブ画素から構成されるサブ画素ペアが所定のピッチで横方向に複数配置される表示パネルと、２枚の透明基板間に保持された液晶層を縦方向に延びる透明電極で駆動することにより光透過状態と遮光状態とを電気的に切り変え可能なサブ開口が所定の設計観察距離と前記サブ画素ペアのピッチから決まる基準視差バリアピッチをＮ（Ｎ：４以上の偶数）で分割したピッチで横方向に複数配置される視差バリアシャッタパネルとを備える。前記視差バリアシャッタパネルには、表示エリアを前記横方向に分割してなる複数の共通駆動エリアが設けられ、前記共通駆動エリア内に配置される（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本（Ｍ：正の整数）の前記透明電極は、Ｎ本おきに電気的に接続される。前記共通駆動エリア内に配置される（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本の前記透明電極は、前記共通駆動エリアの端に並んで配置されかつその各々が他のＭ本の前記透明電極と電気的に接続されるものを含む。視差バリアシャッタパネルは、表示パネルの観察者と反対側に配置されたバックライトと前記表示パネルとの間に配置される。観察者の位置が設計観察距離と等しい場合には、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口を光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を遮光状態として１つの総合開口を形成するように透明電極を駆動する。前記観察者の位置が前記設計観察距離より小さい場合には、隣り合う共通駆動エリアの境界の少なくとも１箇所において、隣り合う（Ｎ／２＋１）個の前記サブ開口を前記光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記遮光状態とするように前記透明電極を駆動する。前記観察者の位置が前記設計観察距離より大きい場合には、隣り合う前記共通駆動エリアの境界の少なくとも１箇所において、隣り合う（Ｎ／２−１）個の前記サブ開口を前記光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記遮光状態とするように前記透明電極を駆動する。
本発明の他の局面に従う立体画像表示装置は、左右の眼用の画像をそれぞれ表示する２つのサブ画素から構成されるサブ画素ペアが所定のピッチで横方向に複数配置される表示パネルと、２枚の透明基板間に保持された液晶層を縦方向に延びる透明電極で駆動することにより光透過状態と遮光状態とを電気的に切り変え可能なサブ開口が所定の設計観察距離と前記サブ画素ペアのピッチから決まる基準視差バリアピッチをＮ（Ｎ：４以上の偶数）で分割したピッチで横方向に複数配置される視差バリアシャッタパネルとを備える。前記視差バリアシャッタパネルには、表示エリアを前記横方向に分割してなる複数の共通駆動エリアが設けられ、前記共通駆動エリア内に配置される（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本（Ｍ：正の整数）の前記透明電極は、Ｎ本おきに電気的に接続される。前記共通駆動エリア内に配置される（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本の前記透明電極は、前記共通駆動エリアの端に並んで配置されかつその各々が他のＭ本の前記透明電極と電気的に接続されるものを含む。視差バリアシャッタパネルは、表示パネルの観察者側に配置される。前記観察者の位置が設計観察距離と等しい場合には、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口を光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を遮光状態として１つの総合開口を形成するように透明電極を駆動する。前記観察者の位置が前記設計観察距離より小さい場合には、隣り合う共通駆動エリアの境界の少なくとも１箇所において、隣り合う（Ｎ／２−１）個の前記サブ開口を前記光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個の前記サブ開口を前記遮光状態とするように前記透明電極を駆動する。前記観察者の位置が前記設計観察距離より大きい場合には、隣り合う共通駆動エリアの境界の少なくとも１箇所において、隣り合う（Ｎ／２＋１）個の前記サブ開口を前記光透過状態とし、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口を前記遮光状態とするように前記透明電極を駆動する。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、上記のように構成したことにより、設計観察距離と異なる観察距離にいる観察者が左右方向に移動した場合も、輝度変化を感じることなく、立体画像を視認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】前提となる技術に係る表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】前提となる技術に係る視差バリアシャッタパネルを示す図である。
【図３】前提となる技術に係る総合開口を示す図である。
【図４】前提となる技術に係る総合開口を示す図である。
【図５】前提となる技術に係る総合開口を示す図である。
【図６】前提となる技術に係る総合開口を示す図である。
【図７】前提となる技術に係る総合開口を示す図である。
【図８】前提となる技術に係る総合開口を示す図である。
【図９】前提となる技術に係る総合開口を示す図である。
【図１０】前提となる技術に係る総合開口を示す図である。
【図１１】前提となる技術に係る表示装置の構成を示す図である。
【図１２】表示装置の構成に対する計算結果を示す図である。
【図１３】表示装置の構成に対する計算結果を示す図である。
【図１４】前提となる技術に係る表示装置の構成を示す図である。
【図１５】前提となる技術に係る表示装置の構成を説明するための図である。
【図１６】表示装置の構成に対する計算結果を示す図である。
【図１７】表示装置の構成に対する計算結果を示す図である。
【図１８】表示装置の構成に対する計算結果を示す図である。
【図１９】表示装置の構成に対する計算結果を示す図である。
【図２０】表示装置の構成に対する計算結果を示す図である。
【図２１】実施の形態１に係る表示装置の構成を示す平面図である。
【図２２】実施の形態１に係る表示装置の動作を示す図である。
【図２３】実施の形態１に係る表示装置の総合開口を示す図である。
【図２４】実施の形態１に係る表示装置の視差バリアシャッタパネルの構成を示す図である。
【図２５】実施の形態１に係る表示装置の動作を示す図である。
【図２６】実施の形態１に係る表示装置の動作を示す図である。
【図２７】実施の形態１に係る表示装置の動作を示す図である。
【図２８】実施の形態１に係る表示装置の動作を示す図である。
【図２９】実施の形態１に係る表示装置の総合開口を示す図である。
【図３０】実施の形態１に係る表示装置の総合開口を示す図である。
【図３１】実施の形態１に係る表示装置の計算モデルを示す図である。
【図３２】実施の形態１に係る表示装置に対する計算結果を示す図である。
【図３３】実施の形態１に係る表示装置に対する計算結果を示す図である。
【図３４】実施の形態１に係る表示装置に対する計算結果を示す図である。
【図３５】実施の形態１に係る表示装置に対する計算結果を示す図である。
【図３６】実施の形態１に係る表示装置に対する計算結果を示す図である。
【図３７】実施の形態２に係る表示装置の総合開口を示す図である。
【図３８】実施の形態２に係る表示装置の総合開口を示す図である。
【図３９】実施の形態２に係る表示装置の計算モデルを示す図である。
【図４０】実施の形態２に係る表示装置に対する計算結果を示す図である。
【図４１】実施の形態２に係る表示装置に対する計算結果を示す図である。
【図４２】実施の形態２に係る表示装置に対する計算結果を示す図である。
【図４３】実施の形態２に係る表示装置に対する計算結果を示す図である。
【図４４】実施の形態２に係る表示装置に対する計算結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について、図面に基づいて以下に説明する。
【００１５】
＜前提技術＞
まず、本発明の前提となる技術について説明する。図１は、本発明の前提となる技術に係る表示装置の構成を示す断面図である。この表示装置は、右の画像（右眼に対する視差画像、または、第１の観察方向用の画像）、及び、左の画像（右眼に対する視差画像と少しだけ異なる左眼に対する視差画像、または、第２の観察方向用の画像）、すなわち２画像を同時に表示可能である。この表示装置によれば、特殊な眼鏡を用いなくても裸眼で立体画像を視認でき、あるいは、観察方向別に異なる画像を表示できたりすることができる。以下においては、主に、表示装置が、右眼及び左眼の視差画像を表示する場合について説明する。
【００１６】
この表示装置は、後述する裸眼立体画像表示装置と、観察者の頭などの位置（移動）を検出する検出部３１と、検出部３１の検出結果や映像信号等に基づいてこれらを統括的に制御する制御部３２とを備えている。なお、以下の説明においては、図１に示す上下方向を前後方向と呼び、図１に示す左右方向を横方向と呼び、図１での奥行方向を縦方向と呼ぶ。
【００１７】
図１には、裸眼立体画像表示装置の断面構造が示されている。この図１に示すように、裸眼立体画像表示装置は、表示パネル１１と、当該表示パネル１１の前方（図１において上側）に配置された視差バリアシャッタパネル２１（光学誘導部材）とを備えている。
【００１８】
表示パネル１１は、マトリクス型表示パネルであり、例えば、有機ＥＬパネル、プラズマディスプレイ装置、液晶ディスプレイが適用される。なお、表示パネル１１に液晶ディスプレイが適用される場合には、図示しないが、視差バリアシャッタパネル２１は、表示パネル１１の後方に配置されてもよい。図１では、液晶ディスプレイを適用した表示パネル１１が例として示されており、液晶１４と、液晶１４を挟み、駆動するサブ画素透明電極１２及び対向透明電極１５と、サブ画素透明電極１２及び対向透明電極１５の透明基板にそれぞれ設けられた中間偏光板１７及び裏面偏光板１６と、裏面偏光板１６の後方（図１において下側）に配置されたバックライト３とを備えている。
【００１９】
表示パネル１１には、上述の右の画像を表示するサブ画素４１１ａ（４１１）、及び、上述の左の画像を表示するサブ画素４１１ｂ（４１１）が、それぞれ遮光壁１８で挟まれた状態で、横方向に交互に配置されている。
【００２０】
サブ画素４１１ａ及びサブ画素４１１ｂの横幅は、互いに同一またはほぼ同一である。
ここでは、隣り合うサブ画素４１１ａ及びサブ画素４１１ｂは、左右に異なる２画像（左右の視差画像、または、第１及び第２の観察方向用の画像）を表示するサブ画素ペア４１を構成しており、このように構成されたサブ画素ペア４１は表示パネル１１において横方向に所定の均一なピッチで配列されている。なお、この裸眼立体画像表示装置では、サブ画素ペア４１は、横方向だけでなく縦方向にも配列されている。
【００２１】
なお、この裸眼立体画像表示装置では、サブ画素ペア４１の横幅に対応する横方向の基準ピッチである基準視差バリアピッチＰが規定されている。ここでは、サブ画素ペア４１を構成するサブ画素４１１ａ，４１１ｂの中間にある遮光壁１８の中央から出て、対応する基準視差バリアピッチＰ内の中央点を通過した仮想の光線ＬＯが、裸眼立体画像表示装置から正面前方に設計観察距離Ｄだけ離れた設計視認点ＤＯに集まるように、基準視差バリアピッチＰは設定されている。
【００２２】
視差バリアシャッタパネル２１は、２枚の透明基板（第１透明基板２２及び第２透明基板２６）と、それらの間に保持された液晶層２４と、第１及び第２透明電極２３，２５と、第１透明基板２２の液晶層２４と反対側の面に設けられた表示面偏光板２７と、第２透明基板２６の表示パネル１１側の面に設けられた偏光板とを備えている。ここでは、当該偏光板として、表示パネル１１の中間偏光板１７が兼用されている。
【００２３】
液晶のモードは、ツイストネマティック（ＴＮ）、スーパーツイストネマティック（ＳＴＮ）、インプレインスイッチング（Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ）、オプティカリーコンペンセイティッドベンド（ＯＣＢ）などが利用可能である。なお、このうちのいくつかを利用する例については、後で説明する。
【００２４】
第１透明基板２２の液晶層２４側の表面には、縦方向（図１の奥行方向）に延在する複数の第１透明電極２３が形成され、第２透明基板２６の液晶層２４側の表面には、横方向（図１の左右方向）に延在する複数の第２透明電極２５が形成されている。これら複数の第１透明電極２３及び複数の第２透明電極２５は、液晶層２４に電界を印加することにより、液晶層２４の液晶を駆動する。
【００２５】
各第１透明電極２３は、当該基準視差バリアピッチＰの領域内で１つの透明電極を偶数個（ここでは８つ）に分割されてなる各電極に相当している。つまり、本裸眼立体画像表示装置では、複数の第１透明電極２３は、各サブ画素ペア４１の横方向の基準視差バリアピッチＰの領域内において偶数個（ここでは８つ）配列されている。なお、複数の第１透明電極２３同士は、特に言及しない限り、互いに電気的に絶縁されているものとする。
【００２６】
一方、複数の第２透明電極２５は、サブ画素ペア４１の縦方向ピッチで縦方向（図１の奥行方向）に配列されている。
【００２７】
さて、上述した複数の第１及び第２透明電極２３，２５には、電圧が選択的に印加される。したがって、視差バリアシャッタパネル２１においては、第１及び第２透明電極２３，２５の幅単位で、光透過状態及び遮光状態を切り替え可能となっている。そこで、以下の説明においては、電気的な制御により、第１透明電極２３の横幅単位で光透過状態及び遮光状態を切り替え可能な、視差バリアシャッタパネル２１における光学的な開口を、サブ開口２１０と呼ぶ。
【００２８】
本裸眼立体画像表示装置では、上述したように、複数の第１透明電極２３が、視差バリアシャッタパネル２１において横方向に配列されていることから、複数のサブ開口２１０は、視差バリアシャッタパネル２１において横方向に配列されるものとなっている。また、上述したように、偶数個（ここでは８つ）の第１透明電極２３が、視差バリアシャッタパネル２１のうちの基準視差バリアピッチＰの領域内に配列されていることから、それと同数の偶数個（ここでは８つ）のサブ開口２１０が、視差バリアシャッタパネル２１のうちの基準視差バリアピッチＰの領域内に含まれるものとなっている。
【００２９】
図２〜１０は、視差バリアシャッタパネル２１を示す図である。ここでは、上述と同様に、８つの第１透明電極２３が各サブ画素ペア４１に対応しているものとし、図２に示すように、（１）〜（８）が付された８つのサブ開口２１０が、各基準視差バリアピッチＰの領域内に含まれている。この偶数個（８つ）のサブ開口２１０のうち、図３〜図１０に示すように、各基準視差バリアピッチＰの領域内では、偶数個の半分の数（４つ）の互いに隣り合うサブ開口２１０を光透過状態にするとともに、残りの半分の数（４つ）のサブ開口２１０（その他のサブ開口２１０）を遮光状態にすることによって、上述の任意の数の光透過状態にあるサブ開口２１０により、１つの総合開口３００が視差バリアシャッタパネル２１に形成されている。なお、総合開口３００（サブ開口２１０）は、左の画像を表示するサブ画素４１１ｂから放出された光と、右の画像を表示するサブ画素４１１ａから放出された光とを互いに異なる方向に誘導する。
【００３０】
図３に示すパターン１では、各基準視差バリアピッチＰの領域内において、（１）〜（４）が付された連続した４つのサブ開口２１０を光透過状態にし、（５）〜（８）のサブ開口２１０（その他のサブ開口２１０）を遮光状態にすることによって、光透過状態の４つのサブ開口２１０により１つの総合開口３００を形成している。
【００３１】
ここで、このパターン１において、（１）が付されたサブ開口２１０を遮光状態にし、（５）が付されたサブ開口２１０を光透過状態にすると、パターン２と同じ状態となる。
【００３２】
このようにパターン１からパターン２にパターンが遷移した場合には、視差バリアシャッタパネル２１において、総合開口３００が、サブ開口２１０のピッチ（以下「サブ開口ピッチΔＳＷ」と呼ぶこともある）で右側に移動する。つまり、総合開口３００の一端のサブ開口２１０を遮光状態にし、総合開口３００の他端と隣り合うサブ開口２１０を光透過状態にすると、総合開口３００をサブ開口ピッチΔＳＷで、当該一端から当該他端に向かう方向に移動させることができる。
【００３３】
なお、後述するように、第１透明電極２３同士は多少離れていることから、その間に液晶層２４に電界を印加することができない境界部が存在し、厳密には、サブ開口ピッチΔＳＷ＝サブ開口の横幅＋境界部の横幅となっている。
【００３４】
次に、以上のような本表示装置の動作について簡単に説明する。上述したように、図１に示す検出部３１は、観察者の位置（動き）を検出する。制御部３２は、検出部３１の検出結果に基づいて、表示パネル１１及び視差バリアシャッタパネル２１を統括的に制御する。具体的には、制御部３２は、検出部３１の検出結果に基づいて、複数のサブ開口２１０の中で光透過状態とするものを変更することにより、視差バリアシャッタパネルの横方向における総合開口３００の位置を制御する。つまり、本表示装置によれば、観察者の位置が左右に移動した場合には、当該観察者の位置に応じて総合開口３００を横方向に移動させることができる。その結果、観察者は、移動していても立体画像を見ることができる。
【００３５】
ここで、配光角度分布（配光輝度分布）のばらつきが大きい場合や、総合開口３００の移動が適切でない場合には、移動している観察者は、その立体画像の輝度のばらつき（ちらつき）を感じることになる。このような画像の輝度のばらつきを抑制するためには、以下の条件（Ｃ１）〜条件（Ｃ３）を満たすことが必要である。具体的には、条件（Ｃ１）としてサブ開口２１０の光透過状態及び遮光状態の切り替えがない観察領域において観察者の左右の眼に対する視差画像の輝度が平坦（一定）であること、条件（Ｃ２）として一方の眼に対する視差画像が観察される領域において、他方の眼に対する視差画像が観察されない範囲があること、条件（Ｃ３）として総合開口３００の移動に伴うサブ開口２１０の光透過状態及び遮光状態の切り替えが行われても、観察者の移動経路上において輝度が平坦（一定）であること、が必要である。そこで、以上の３つの条件を満たす構成について、以下説明する。
【００３６】
＜条件（Ｃ１）＞
まず、条件（Ｃ１）を満たす構成について説明する。ここでは、図１１を用いて、右画像表示用のサブ画素４１１ａを出て、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００を通過（透過）した光の配光角度分布を考える。なお、ＳＷは総合開口３００の開口横幅（以下「総合開口幅」）を示し、ＧＷはサブ画素４１１の発光域横幅（以下「サブ画素幅」）を示し、ＢＷは遮光壁１８の横幅（以下「遮光壁幅」）を示す。
【００３７】
また、この図１１では、便宜上、設計観察距離Ｄを、視差バリアシャッタパネル２１とサブ画素４１１との距離Ｌ（画素−バリア間距離Ｌ）に比べて同程度に示しているが、実際には、設計観察距離Ｄは画素−バリア間距離Ｌに比べて１００〜１０００倍程度大きい。また、説明を簡単化するため、サブ画素４１１からの放射光は位置及び放射角度によらず均一であるものとし、視差バリアシャッタパネル２１の表面における屈折はないと仮定する。このように仮定すると、サブ画素４１１の輝度に対して、図中の光線の見た目の角度の大きさは意味が無く、当該光線のサブ画素４１１及び総合開口３００の相対的な位置関係に意味があるものとなる。
【００３８】
以上を前提にして、右画像表示用のサブ画素４１１ａから放射された光の、裸眼立体画像表示装置から設計観察距離Ｄだけ離れた仮想スクリーン１００上での輝度分布（照度分布）について説明する。
【００３９】
図１１に示すサブ画素４１１ａの右端の一点から放射された光線Ｌ１，Ｌ２は、総合開口３００を通過し、仮想スクリーン１００上の位置Ｐ１と位置Ｐ２との間の斜線ハッチングで示される領域を照射する。同様に、サブ画素４１１ａの左端の一点から放射された光線Ｌ３，Ｌ４は、総合開口３００を通過し、仮想スクリーン１００上の位置Ｐ３と位置Ｐ４との間の領域を照射する。なお、ここで照射される領域は、便宜上、図１１の上側に少しずらして斜線ハッチングで示している。同様に、サブ画素４１１ａでの右端及び左端以外の任意の一点から放射された光線も、総合開口３００を通過して同程度の領域を照射する。なお、ここで照射される領域は、斜線ハッチングで示された二つの領域の間に連続的に示されている。
【００４０】
仮想スクリーン１００でのサブ画素４１１ａの輝度分布は、以上のような斜線ハッチングで示される領域の重なりを、横方向の位置ごとに累積していくことにより得られる。したがって、サブ画素４１１ａからの光からは、図１１に示す輝度分布ＬＰが仮想スクリーン１００上に形成される。なお、この図１１においては、輝度分布ＬＰの線が図の上側に位置するほど、その位置での輝度が高いことを意味している。なお、以下の図のいくつかにおいても、輝度分布を同様に示している。
【００４１】
さて、輝度分布ＬＰにおいては、位置Ｐ２と位置Ｐ３との間は平坦となっているが、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間、及び、位置Ｐ３と位置Ｐ４との間は勾配が生じている。
【００４２】
ここで、上述の条件（Ｃ１）を満たす、つまり配光角度分布によらず、なるべく輝度が平坦（一定）となるためには、輝度分布ＬＰの平坦部分が広くなるように、位置Ｐ２と位置Ｐ３との距離を長くすることが必要である。つまり、光線Ｌ２の放射角度θ１と光線Ｌ３の放射角度θ２とが平行でなく、それらの間の差がなるべく大きくなることが必要である。すなわち、画素の中の発光領域の横幅（サブ画素４１１の横幅）であるサブ画素幅ＧＷと、総合開口幅ＳＷとの差がなるべく大きいことが必要である。このようにすれば、輝度が一定となる角度範囲が広がる。
【００４３】
図１２は、表示パネル１１のサブ画素４１１を出て、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００を通過した光の配光角度分布の計算結果を示す図である。ここで、表示パネル１１のサブ画素ピッチＧＷは０．０５０ｍｍ、視差バリアシャッタパネル２１の基準視差バリアピッチＰは０．１００ｍｍ、画素−バリア間距離Ｌは１．０００ｍｍ、総合開口幅ＳＷは基準視差バリアピッチＰの５０％である０．０５０ｍｍと設定した。また、表示パネル１１及び視差バリアシャッタパネル２１の屈折率は１．５と設定した。以上の条件において、遮光壁幅ＢＷを、基準視差バリアピッチＰの２０％、１５％、１０％として変化させたときの配光角度分布が、図１２に示されている。
【００４４】
図１３は、条件をより様々に変えながら、輝度平坦領域角度幅など様々な特性を調べた結果を示す図である。この図１３に示すように、条件１，２，３において、幅の差｜ＧＷ−ＳＷ｜をそれぞれ０．０２０ｍｍ，０．０１５ｍｍ，０．０１０ｍｍとした場合には、輝度平坦領域角度幅は、２度，１．５度，１度となっている。つまり、幅の差が大きいほど輝度分布の平坦部が広くなるという上述の説明と一致する結果が得られた。したがって、条件（Ｃ１）を満たす、つまり輝度平坦領域角度幅を大きくするためには、サブ画素幅ＧＷと総合開口幅ＳＷとの差を大きくすることが必要である。
【００４５】
＜条件（Ｃ２）＞
次に、上述の条件（Ｃ２）を満たす構成、つまり一方の眼に対する視差画像が観察される領域において、他方の眼に対する視差画像が観察されない範囲があることを満たす構成について説明する。ここでは図１４を用いて、左画像表示用のサブ画素４１１ｂを出て、総合遮光部４００によって、遮光されなかった余分な光の配光角度分布を考える。なお、総合遮光部４００は、遮光状態のサブ開口２１０により視差バリアシャッタパネル２１に形成される遮光部であり、ＳＢＷは、当該総合遮光部４００の横幅（以下「総合遮光部幅」）を示す。
【００４６】
なお、この図１４においても、図１１と同様に、便宜上、設計観察距離Ｄを、画素−バリア間距離Ｌに比べて同程度に示しているが、実際には、設計観察距離Ｄは画素−バリア間距離Ｌに比べて１００〜１０００倍程度大きい。また、説明を簡単化するため、サブ画素４１１ａからの放射光は位置及び放射角度によらず均一であるものとし、視差バリアシャッタパネル２１の表面における屈折はないと仮定する。このように仮定すると、図１１と同様に、サブ画素４１１ａの輝度に対して、図中の光の経路を示す線の見た目の角度の大きさは意味が無く、当該線のサブ画素４１１ａ，総合開口３００及び総合遮光部４００の相対的な位置関係に意味があるものとなる。
【００４７】
以上を前提にして、左画像表示用のサブ画素４１１ｂから放射された余分な光の、仮想スクリーン１００での輝度分布について説明する。
【００４８】
図１４に示すサブ画素４１１ｂの右端の一点から放射された破線で示される光線ＬＢ１，ＬＢ２は、総合遮光部４００により遮光されることから、仮想スクリーン１００上の位置Ｐ１５と位置Ｐ１６との間には光が到達しない。同様に、サブ画素４１１ｂの左端の一点から放射された破線で示される光線ＬＢ３，ＬＢ４は、総合遮光部４００により遮光されることから、仮想スクリーン１００上の位置Ｐ１７と位置Ｐ１８との間には光が到達しない。したがって、サブ画素４１１ｂからの余分な光からは、図１４に示す輝度分布ＬＢＰが仮想スクリーン１００上に形成される。
【００４９】
ここで、上述の条件（Ｃ２）を満たすための必要条件として、視差画像が観察されない完全遮光角度範囲が存在するための条件を考える。この条件を満たすためには、位置Ｐ１７が位置Ｐ１６よりも左側に存在することが必要である。そして、この条件が、任意の設計観察距離Ｄに対して満たされるためには、光線ＬＢ２の放射角度θ３が、光線ＬＢ３の放射角度θ４以上となることが必要である。つまり、総合遮光部幅ＳＢＷが、サブ画素幅ＧＷ以上となることが必要である。なお、完全遮光角度範囲は、幅の差｜ＳＢＷ−ＧＷ｜が大きくなるにつれて広くなる。
【００５０】
次に、上述の条件（Ｃ２）を満たすための必要条件として、右画像表示用のサブ画素４１１ａからの光を完全遮光角度範囲に内在させるための条件を考える。この条件を満たすためには、総合遮光部幅ＳＢＷが、総合開口幅ＳＷ以上であることが必要である。ここで、総合遮光部幅ＳＢＷが総合開口幅ＳＷと等しい（ＳＢＷ＝ＳＷ）場合に、位置ズレをなくすためには、サブ画素４１１ａの中央ズレが総合開口３００の中央と総合遮光部４００の中央のズレと等しくなる、つまり基準視差バリアピッチＰの半分であることが必要である。これは、サブ画素４１１ａ及びサブ画素４１１ｂの左右の遮光壁幅ＢＷが互いに等しいことが必要であることを意味している。
【００５１】
例えば、総合遮光部幅ＳＢＷと、総合開口幅ＳＷとが、それぞれ基準視差バリアピッチＰの半分であって互いに等しく、表示パネル１１の遮光壁幅ＢＷが均一である場合には、サブ画素４１１ａ，４１１ｂの一方の完全遮光角度範囲と、他方の輝度平坦領域は重なる。
【００５２】
先ほど説明した図１３には、条件を様々に変えながら、輝度平坦領域及び完全遮光域の角度幅を調べた結果が示されている。ここで、条件１〜６のいずれにおいても、視差バリアシャッタパネル２１の基準視差バリアピッチＰを０．１００ｍｍとしている。
【００５３】
条件１〜３では、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口幅ＳＷを、サブ画素幅ＧＷよりも大きくしている。ここでは、総合開口幅ＳＷを基準視差バリアピッチＰの半分である０．０５０ｍｍで一定とし、条件１，２，３において、サブ画素幅ＧＷをそれぞれ０．０３０ｍｍ，０．０３５ｍｍ，０．０４０ｍｍとしている。この場合には、条件１，２，３になるにつれて幅の差｜ＳＷ−ＧＷ｜が順に小さくなることから、上述したように、輝度平坦領域角度幅も順に狭くなっている。
【００５４】
なお、この図１３には、相対ピーク輝度も示されている。一般に、相対ピーク輝度に対応する平均輝度は、基準視差バリアピッチＰに対するサブ画素幅ＧＷの割合（ＧＷ／Ｐ）か、基準視差バリアピッチＰに対する総合開口幅ＳＷの割合（ＳＷ／Ｐ）のうち小さい方を、表示パネル１１のサブ画素４１１の輝度に乗じた値となる。そこで図１３には、これら割合も示している。なお、条件１〜３においては、ＳＷ／ＰよりもＧＷ／Ｐの方が小さいことから、ＳＷ／Ｐではなく、ＧＷ／Ｐが、相対ピーク輝度と対応するものとなっている。
【００５５】
また、条件１〜３において、総合遮光部幅ＳＢＷ（＝Ｐ−ＳＷ）は、０．０５０ｍｍとなる。そして、条件（Ｃ２）で説明したように、完全遮光角度範囲（完全遮光角度幅）は、幅の差｜ＳＢＷ−ＧＷ｜に対応するものとなっている。
【００５６】
次に、条件４〜６について説明する。条件４〜６では、条件１〜３とは逆に、サブ画素幅ＧＷを、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口幅ＳＷよりも大きくしている。ここでは、幅の差｜ＳＷ−ＧＷ｜を一律に０．０２ｍｍとし、条件４，５，６、において、サブ画素幅ＧＷをそれぞれ０．０４０ｍｍ，０．０４５ｍｍ，０．０５０ｍｍとし、総合開口幅ＳＷをそれぞれ０．０２０ｍｍ，０．０２５ｍｍ，０．０３０ｍｍとしている。この場合には、条件４〜６において、幅の差｜ＳＷ−ＧＷ｜が一定であることから、輝度平坦領域角度幅も一定となる。
【００５７】
また、条件４〜６の相対ピーク輝度については、ＧＷ／ＰよりもＳＷ／Ｐの方が小さいことから、割合ＧＷ／Ｐではなく、割合ＳＷ／Ｐが、相対ピーク輝度と対応するものとなっている。また、条件４，５，６において、総合遮光部幅ＳＢＷ（＝Ｐ−ＳＷ）は、それぞれ０．０８０ｍｍ，０．０７５ｍｍ，０．０７０ｍｍとなる。そして、条件（Ｃ２）で説明したように、完全遮光角度範囲（完全遮光角度幅）は、幅の差｜ＳＢＷ−ＧＷ｜に対応するものとなっている。ここで、条件４，５，６のそれぞれの完全遮光角度幅である４度，３度，２度は、条件１〜３の完全遮光角度幅の最大値２度以上となっている。
【００５８】
なお、条件１と条件６とを比較すると、一方の条件は、他方の条件においてサブ画素幅ＧＷの値と、総合開口幅ＳＷの値とを入れ替えたものとなっているが、両者の輝度平坦領域角度幅、相対ピーク輝度、完全遮光角度幅は互いに同じであることが分かる。また、ここでは示さないが、例えば、条件２において、サブ画素幅ＧＷの値と、総合開口幅ＳＷの値とを入れ替えた条件においても、条件２と同じ輝度平坦領域角度幅、相対ピーク輝度、完全遮光角度幅が得られる。
【００５９】
以上のことをまとめると、輝度を高くする観点から、ＧＷ／Ｐ及びＳＷ／Ｐのうち大きい一方を４０〜５０％に設定することが好ましい。そして、他方（小さい方）は、大きくなりすぎると、｜ＧＷ−ＳＷ｜が小さくなって輝度平坦領域角度が狭まり、逆に小さくなりすぎると、相対ピーク輝度が低下してしまうことから、これらを勘案して適切に設定することが好ましい。
【００６０】
なお、実際の液晶ディスプレイでは遮光壁１８が存在するため、サブ画素幅ＧＷは、基準視差バリアピッチＰの半分より小さくなる。したがって、液晶ディスプレイにおいては、視差バリアシャッタパネル２１における総合開口幅ＳＷをサブ画素幅ＧＷよりも大きくするほうが、総合開口幅ＳＷとサブ画素幅ＧＷとを大きくすることができる。
【００６１】
＜条件（Ｃ３）＞
次に、上述の条件（Ｃ３）を満たす構成、つまり総合開口３００の移動に伴うサブ開口２１０の光透過状態及び遮光状態の切り替えが行われても、観察者の移動経路上において輝度が平坦（一定）であることを満たす構成について説明する。ここでは図１５を用いて、総合開口３００の移動に伴う、右画像表示用のサブ画素４１１ａを出た光の配光角度分布の変化を考える。
【００６２】
なお、この図１５においても、図１１及び図１４と同じ前提が適用されているものとする。また、ここでは、条件（Ｃ１）の結果を踏まえて、仮想スクリーン１００上において輝度が一定となる領域は広くなる、つまり配光角度分布における平坦部が広くなるように、総合開口幅ＳＷをサブ画素幅ＧＷよりも大きくしている。
【００６３】
以上を前提にして、右画像表示用のサブ画素４１１ａから放射された光の、仮想スクリーン１００での輝度分布について説明する。
【００６４】
図１５では、３つのサブ開口２１０ａ，２１０ｂ，２１０ｃにより総合開口３００が形成されている。サブ画素４１１ａから放射された光線は、サブ開口２１０ａを通過し、仮想スクリーン１００上に、輝度分布ＬＰ１を形成する。同様に、サブ画素４１１ａから放射された光線は、サブ開口２１０ｂ，２１０ｃを通過し、仮想スクリーン１００上に、輝度分布ＬＰ２，ＬＰ３を形成する。そして、これら輝度分布ＬＰ１，ＬＰ２，ＬＰ３を合計して得られる総合輝度分布ＴＬＰ１が、仮想スクリーン１００上に形成される実際の輝度分布となる。
【００６５】
この総合輝度分布ＴＬＰ１の平坦部の左端に対応する仮想スクリーン１００上の位置Ｐ２２を決めているのは、サブ画素４１１ａの左端の一点から放射され、１つのサブ開口２１０ａの左端を通過している光線Ｌ５である。また、当該平坦部の右端に対応する仮想スクリーン１００上での位置Ｐ２３を決めているのは、サブ画素４１１ａの右端の一点から放射され、サブ開口２１０ａの右端を通過している光線Ｌ６である。
【００６６】
次に、サブ開口２１０ａを遮光状態にし、サブ開口２１０ｄを光透過状態にすることにより、３つのサブ開口２１０ｂ，２１０ｃ，２１０ｄにより総合開口３００を形成した状態を考える。つまり、上述の状態から総合開口３００をサブ開口ピッチΔＳＷで右側に移動させた状態を考える。このときには、輝度分布ＬＰ１は形成されずに、サブ画素４１１ａからの光線がサブ開口２１０を通過して輝度分布ＬＰ４が形成される。そして、これら輝度分布ＬＰ２，ＬＰ３，ＬＰ４を合計して得られる総合輝度分布ＴＬＰ２が、総合開口３００を通過した光が仮想スクリーン１００上に形成する輝度分布となる。
【００６７】
この総合輝度分布ＴＬＰ２の平坦部の左端に対応する仮想スクリーン１００上での位置Ｐ３２を決めているのは、サブ画素４１１ａの左端の一点から放射され、サブ開口２１０ｂの左端を通過している光線Ｌ７である。ここで、仮に位置Ｐ３２が位置Ｐ２３よりも右側に存在する場合には、総合輝度分布ＴＬＰ１の平坦部と、総合輝度分布ＴＬＰ２の平坦部との間に谷間が生じることになり、条件（Ｃ３）を満たすことができなくなる。
【００６８】
したがって、条件（Ｃ３）を満たすためには、位置Ｐ３２が位置Ｐ２３よりも左側に存在することが必要である。ここで、仮に、光線Ｌ５と光線Ｌ７との間の角θ５が、光線Ｌ５と光線Ｌ６との間の角θ６よりも大きい場合（図１５に示す場合）に、設計観察距離Ｄが大きくなると、光線Ｌ７と光線Ｌ６とが交差し、位置Ｐ３２が位置Ｐ２３よりも右側に存在してしまうことになる。特に、図１５においては、設計観察距離Ｄは、便宜上短くされていることから、通常、この現象が生じてしまうと考えられる。
【００６９】
そこで、条件（Ｃ３）が、任意の設計観察距離Ｄに対して満たされるためには、図１５に示すような状態ではなく、光線Ｌ５と光線Ｌ７との間の角θ５が、光線Ｌ５と光線Ｌ６との間の角θ６以下であることが必要である。そして、角θ５をサブ開口ピッチΔＳＷと近似した場合には、角θ６を総合開口幅ＳＷとサブ画素幅ＧＷとの差と近似することができることから、サブ開口ピッチΔＳＷが、総合開口幅ＳＷとサブ画素幅ＧＷとの差以下であることが必要である。
【００７０】
ここで、観察者が図１５に示す矢印の方向（右方向）に移動した場合、検出部３１が、観察者の位置（動き）を検出する。そして、制御部３２が、その検出結果に基づいて、観察者の左眼が、位置Ｐ３２とＰ２３との間に位置するときに、視差バリアシャッタパネル２１のサブ開口２１０ａを遮光状態にしてサブ開口２１０ｄを光透過状態にするように制御する。本表示装置は、以上のように構成されていることから、観察者は移動していても、画像の輝度の変化を感じないで立体画像を視認し続けることができる。
【００７１】
次に、以上に説明した内容を図１６〜図１９を用いて詳細に説明する。なお、図１６〜図１９は、サブ開口２１０の切り替え動作に伴う配光角度分布の変化についての計算結果を示す。ここで、図１６〜図１８に係る計算を行う際の条件は、図１３に係る条件１とほぼ同じとしている。ここでは、視差バリアシャッタパネル２１の基準視差バリアピッチＰを０．１００ｍｍ、画素−バリア間距離Ｌは１．０００ｍｍ、総合開口幅ＳＷを基準視差バリアピッチＰの半分である０．０５０ｍｍ、サブ画素幅ＧＷを０．０３０ｍｍ、幅の差｜ＧＷ−ＳＷ｜を０．０２０ｍｍとしている。
【００７２】
図１６、図１７、図１８では、この条件１において、サブ開口ピッチΔＳＷを基準視差バリアピッチＰの１／Ｎ（Ｎ：４以上の偶数）とした条件の計算結果を示しており、具体的には、それぞれ１／４（Ｎ＝４）、１／６（Ｎ＝６）、１／８（Ｎ＝８）としている。なお、総合開口幅ＳＷは、基準視差バリアピッチＰの半分の０．０５０ｍｍであるので、総合開口３００は（Ｎ／２）個のサブ開口２１０で構成されていることになる。
【００７３】
ここで、図１６に係るＮ＝４である条件（以下「条件１−１」と呼ぶ）においては、サブ開口ピッチΔＳＷが０．０２５ｍｍ（＝Ｐ／Ｎ）であり、幅の差｜ＧＷ−ＳＷ｜＝０．０２０ｍｍよりも大きいことから、条件（Ｃ３）を満たす構成とはなっていない。一方、図１７に係るＮ＝６である条件（以下「条件１−２」と呼ぶ）においては、サブ開口ピッチΔＳＷが約０．０１７ｍｍ（＝Ｐ／Ｎ）であり、幅の差｜ＧＷ−ＳＷ｜＝０．０２０ｍｍよりも小さいことから、条件（Ｃ３）を満たす構成となっている。また、図１８に係るＮ＝８である条件（以下「条件１−３」と呼ぶ）においては、サブ開口ピッチΔＳＷが約０．０１２５ｍｍ（＝Ｐ／Ｎ）であり、幅の差｜ＧＷ−ＳＷ｜＝０．０２０ｍｍよりも小さいことから、条件（Ｃ３）を満たす構成となっている。
【００７４】
さて、図１６〜図１８には、個々のサブ開口２１０を通過した光による輝度分布が実線で示されており、それらを重ねて得られる、平坦部を有する総合輝度分布が破線で示されている。また、同図１６〜１８には、総合開口３００をサブ開口ピッチΔＳＷで右側に移動させた場合の、総合開口３００を通過した光による総合輝度分布などが、二点鎖線で示されている。
【００７５】
また、各図中では、仮定の観察者の眼の位置の切り替えポイントが一点鎖線で示されている。検出部３１が、観察者の眼が右方向に移動し切り替えポイントを超えたことを検出すると、制御部３２の制御により、総合輝度分布が形状を変えずに右側に移動するものとする。以上を前提にして、条件１−１〜条件１−３の計算結果について、以下説明する。
【００７６】
条件１−１は、条件（Ｃ３）を満たす構成ではないことから、図１６に示すように、切り替り前後の総合輝度分布の平坦部同士の間に勾配が生じている。したがって、観察者の眼が切り替えポイントを超えた時からサブ開口２１０の切り替えが完了するまでに時間差がない場合であっても、輝度の変化を観察者に感じさせるものとなっている。また、当該時間差が長い場合には、さらに大きな輝度の変化ΔＬ１を観察者に感じさせるものとなっている。
【００７７】
これに対し、条件１−２は、条件（Ｃ３）を満たす構成であることから、図１７に示すように、切り替えポイント近傍の総合輝度分布の平坦部同士は重なっており、勾配は存在していない。したがって、観察者の眼が切り替えポイントを超えた時からサブ開口２１０の切り替えが完了するまでに時間差がない場合には、輝度の変化を観察者に感じさせないものとなっている。また、当該時間差が多少長くても、比較的小さな輝度の変化ΔＬ２しか観察者に感じさせないものとなっている。
【００７８】
同様に、条件１−３は、条件（Ｃ３）を満たす構成であることから、条件１−３と同様に、総合開口３００を移動させるサブ開口２１０の切り替えに時間差がない場合には、輝度の変化を観察者に感じさせないものとなっている。また、当該時間差が多少長くても、比較的小さな輝度の変化ΔＬ３しか観察者に感じさせないものとなっている。なお、この条件１−３の輝度の変化ΔＬ３は、条件１−２の輝度の変化ΔＬ２よりも小さくなっている。したがって、輝度の変化をなるべく抑制することができるように、サブ開口ピッチΔＳＷは、なるべく小さい方が好ましい。
【００７９】
図１９は、以上の算出結果のまとめを示す図である。この図では、切り替り前後の総合輝度分布の平坦部同士が離れていることを「×」で示し、当該平坦部同士が狭い範囲で重なっていることを「○」で示し、当該平坦部同士が広い範囲で重なっていることを二重丸で示している。
【００８０】
また、図１９には、図１３に係る条件３において、サブ開口ピッチΔＳＷを、それぞれ基準視差バリアピッチＰの１／６（Ｎ＝６）、１／８（Ｎ＝８）、１／１０（Ｎ＝１０）とした計算結果も示している。条件３−１（Ｎ＝６）においては、サブ開口ピッチΔＳＷが約０．０１７ｍｍ（＝Ｐ／Ｎ）であり、幅の差｜ＧＷ−ＳＷ｜＝０．０１０ｍｍよりも大きいことから、平坦部同士の重なりは無い。また、条件３−２（Ｎ＝８）においては、サブ開口ピッチΔＳＷが０．０１２５ｍｍ（＝Ｐ／Ｎ）であり、幅の差｜ＧＷ−ＳＷ｜＝０．０１０ｍｍよりも大きいことから、平坦部同士の重なりは無い。一方、図１７に係る条件３−３（Ｎ＝１０）においては、サブ開口ピッチΔＳＷが０．０１０ｍｍ（＝Ｐ／Ｎ）であり、幅の差｜ＧＷ−ＳＷ｜＝０．０１０ｍｍと同じであることから、平坦部同士が重なっている。
【００８１】
以上のことから、条件（Ｃ３）を満たすためには、サブ開口ピッチΔＳＷを小さくする必要があることが分かる。ただし、現在の生産技術において、第１透明電極２３の分断幅を１μｍ程度以下にすると、製造プロセスの設備コストの上昇や絶縁不良の発生頻度を高めてしまうことから、サブ開口ピッチΔＳＷは４μｍ以上であることが望ましい。
【００８２】
さらに、ここで、表示装置の現実的な使用状況を想定すると、観察者の観察位置に応じて、立体視域を制御する必要性が高い裸眼立体画像表示装置としては、一人の観察者が、固定のディスプレイを見る場合であり、かつ、対角１０〜２０インチ程度の中型ディスプレイでのサブ画素幅ＧＷは０．０４０〜０．１００ｍｍである場合と考えられる。この場合、基準視差バリアピッチＰは０．０８０ｍｍ〜０．２００ｍｍとなる。
【００８３】
そうすると、以上のようにサブ開口ピッチΔＳＷを４μｍとし、基準視差バリアピッチＰを０．０８０〜０．２００ｍｍとする場合には、サブ開口ピッチΔＳＷは、基準視差バリアピッチＰの２％〜５％となる。したがって、所望のサブ開口ピッチΔＳＷを得るための現実的な分割数Ｎとしては、０．０８０〜０．２００ｍｍの基準視差バリアピッチＰのそれぞれの値に応じて、最大で、２０〜５０程度であるということになる。
【００８４】
ただし、分割数Ｎが増えるにつれて、視差バリアシャッタパネル２１における第１透明電極２３同士の間の境界部の幅の合計が増加する。この境界部は液晶層２４に電界を印加できない部分であり、境界部を光透過可能にすると光漏れが生じて３Ｄクロストークが悪化し、逆に、境界部を光吸収体で遮光可能にすると光透過係数が低下してしまう。
【００８５】
図２０に、分割数Ｎによる総合相対ピーク輝度（対画素発光部輝度）の関係を示す。ここでは、境界部が光吸収体からなるものとし、当該境界部（以下「境界遮光部」と呼ぶ）の増加するほど透過率は低下するものとする。
【００８６】
また、ここでは分断幅を１μｍとし、境界遮光部はその２倍程度（ここでは２μｍ）としている。また、基準視差バリアピッチＰは０．１００ｍｍ、総合開口幅ＳＷは０．０５０ｍｍ（５０％）で一定とし、サブ画素幅ＧＷと総合開口幅ＳＷとの差がちょうどサブ開口ピッチΔＳＷに等しくなる、つまりＳＷ−ＧＷ＝ΔＳＷとなるようにしている。
【００８７】
条件７−１〜条件７−７に示すように、分割数Ｎが大きくなるにつれてサブ開口ピッチΔＳＷは小さくなっていくが、ここではＧＷ＝ＳＷ−ΔＳＷ、かつ、総合開口幅ＳＷを一定としていることから、サブ画素幅ＧＷが大きくなっていき、それに応じて相対ピーク輝度（図の上から４段目）も大きくなる。その結果、条件７−１〜条件７−４においては、分割数Ｎが大きくなるにつれて、総合相対ピーク輝度が大きくなる。しかし、分割数Ｎが大きくなるにつれて、境界遮光部の面積比率が大きくなり、分割数Ｎがある程度大きくなると、境界遮光部の面積比率の増加に起因する総合相対ピーク輝度の低下が、相対ピーク輝度の上昇に起因する総合相対ピーク輝度の上昇よりも顕著となる。その結果、条件７−４〜条件７−７に示されるように、分割数Ｎが大きくなるにつれて、総合相対ピーク輝度が小さくなる。
【００８８】
ここでの結果は、分割数Ｎ＝１０の場合に、総合相対ピーク輝度は最大値をとり、分割数Ｎ＝６〜１８の場合に、総合相対ピーク輝度が３０％を超えている。なお、基準視差バリアピッチＰが０．１００ｍｍよりも小さく、境界遮光部の幅が２μｍより大きい場合には、総合相対ピーク輝度が最大となる分割数Ｎは小さくなり、逆に、基準視差バリアピッチＰが０．１００ｍｍよりも大きく、境界遮光部の幅が２μｍより小さい場合には、総合相対ピーク輝度が最大となる分割数Ｎは大きくなる。
【００８９】
＜まとめ＞
以上のような表示装置では、視差バリアシャッタパネル２１のサブ開口２１０のピッチが、表示パネル１１のサブ画素４１１の横幅と、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００の横幅との差以下となっている。したがって、切り替り前後の輝度分布の平坦部間の谷間の発生を抑制することができることから、移動中の観察者に感じさせる画像の輝度の変化を無くし、ちらつきを抑制することができる。
【００９０】
また、上述したように、基準視差バリアピッチＰに対するサブ画素幅ＧＷの割合（ＧＷ／Ｐ）と、基準視差バリアピッチＰに対する総合開口幅ＳＷの割合（ＳＷ／Ｐ）とのいずれか大きいほうは、４０〜５０％に設定することが望ましい。また、サブ開口ピッチΔＳＷは、基準視差バリアピッチＰの６〜１８分割が適当であることから、サブ開口ピッチΔＳＷは、基準視差バリアピッチＰの１０％〜２５％程度が適当である。つまり、割合（ＧＷ／Ｐ）及び割合（ＳＷ／Ｐ）のいずれか小さい一方は、大きい他方から１０％〜２５％差し引いた値に設定することが適当である。ただし、透過率の半減をなるべく避けることができるように、当該小さい一方は、当該大きい他方から１０％〜２０％差し引いた値に設定することが望ましい。
【００９１】
以上のように設定することにより、光利用効率を高めることができ、観察者の位置に応じて総合開口の端に位置するサブ開口２１０の遮光と光透過を切り替えて総合開口３００をずらす際の画像の輝度変化を無くし、観察者にちらつきを感じさせないようにすることができる。
【００９２】
なお、上述したように、図１に示す検出部３１は、観察者の位置（動き）を検出する。
【００９３】
制御部３２は、検出部３１の検出結果に基づいて、サブ開口２１０の中で光透過状態とするものを変更することにより、視差バリアシャッタパネル２１の横方向における総合開口３００の位置を制御する。つまり、本表示装置によれば、観察者の位置が左右方向に移動した場合には、当該観察者の位置に応じて総合開口３００を横方向に移動させることができる。その結果、観察者は、移動していても立体画像を見ることができる。ただし、観察者が表示装置の正面から大きく傾いた位置に移動した場合など、検出部３１が観察者の位置を検出できない場合がある。このような場合に、視差バリアシャッタパネル２１の総てのサブ開口２１０を光透過状態にし、同時に、表示パネル１１のサブ画素４１１ａ及びサブ画素４１１ｂに同じ画像データを表示するように構成れば、２次元画像を表示することもできる。したがって、このような構成によれば、検出部３１の動作不良時も確実に画像を表示することができる。
【００９４】
この際、表示パネル１１のサブ画素４１１ａ及びサブ画素４１１ｂの全体で一つの２次元画像データを表示するようにしてもよい。この場合には、検出部３１の動作不良時も確実に通常の２次元画像を表示することができる。
【００９５】
＜実施の形態１＞
次に、本発明の実施の形態１に係る裸眼立体画像表示装置について説明する。
【００９６】
前提となる技術で説明した裸眼立体画像表示装置においては、視差バリアシャッタパネル２１の縦方向に延在する第１透明電極２３の数が、表示パネル１１の縦方向に延在する配線数のＮ／２倍となっており、比較的多くなっている。このような構成では、視差バリアシャッタパネル２１でのセグメント方式の駆動は困難であり、また電圧を外部から印加するためのフレキシブル基板回路との接合点数が増え、接合部ピッチが狭くなることから実装作業が多少困難になる。あるいは、駆動用のＩＣの必要数が増え、部材コストが増加する。また、観察距離が設計観察距離Ｄと異なる場合に、輝線や暗線と視認される局所的な輝度の変化によるチラツキを感じる危険性がある。
【００９７】
そこで、本発明の実施の形態１に係る裸眼立体画像表示装置においては、これらの問題を解決することが可能となっている。なお、以下、本実施の形態に係る裸眼立体画像表示装置の説明においては、前提となる技術で説明した構成要素と同一または類似するものについては同じ符号を付し、異なる点を中心に説明する。
【００９８】
図２１は、向きを９０度回転させたときの、本実施の形態に係る裸眼立体画像表示装置の視差バリアシャッタパネル２１の構成を示す平面結線図である。本実施の形態では、視差バリアシャッタパネル２１の表示エリアを横方向（図２１の上下方向）に分割してなる第一の共通駆動エリア２５１ａ、ならびに、第二の共通駆動エリア２５１ｂが設けられている。同様に、第二の共通駆動エリア２５１ｂの右側には第三の共通駆動エリア２５１ｃがあり、さらに複数の共通駆動エリア２５１が設けられているが、ここでは第二の共通駆動エリア２５１ｃの一部までしか図示していない。
【００９９】
そして、１つの共通駆動エリア２５１に、横方向（図２１の上下方向）において互いに隣り合う第１のサブ画素ペア４１ａ、及び、第２のサブ画素ペア４１ｂが属している。なお、図２１では、便宜上、５組のサブ画素ペア４１だけを示しているが、他の領域においても同様であるため、その図示は省略している。
【０１００】
第１透明電極２３は、縦方向（図２１の左右方向）に延在している。そして、複数の第１透明電極２３は、各サブ画素ペア４１に対応した基準視差バリアピッチＰ内で偶数であるＮ（Ｎ＝８）分割されている。つまり、複数の第１透明電極２３は、各サブ画素ペア４１に対応させて横方向に偶数個Ｎ（ここでは８つ）配列されている。ここで、総合開口３００を形成する配線数はＮ／２（ここでは４つ）とする。
【０１０１】
そして、本実施の形態では、１つの共通駆動エリア２５１内では、第１のサブ画素ペア４１ａに対応する偶数個Ｎ（８つ）の第１透明電極２３のそれぞれと、第２のサブ画素ペア４１ｂに対応する偶数個Ｎ（８つ）の第１透明電極２３のそれぞれとが、サブ開口２１０の位置を対応させて電気的に接続されている。
【０１０２】
例えば、第１のサブ画素ペア４１ａにおける番号（１）が付された第１透明電極２３は、第１のサブ画素ペア４１ａにおける番号（１）から数えてＮ本目（ここでは８本目）の、第２のサブ画素ペア４１ｂにおける同番号（１）が付された第１透明電極２３と、共通配線２０１及びコンタクトホール２０２を介して電気的につながれている。同様に、第１のサブ画素ペア４１ａにおける（２）〜（Ｎ）（ここでは８）が付された第１透明電極２３は、それぞれから数えてＮ本目の第２のサブ画素ペア４１ｂにおける同番号（２）〜（Ｎ）（ここでは８）が付された第１透明電極２３（サブ開口２１０の位置が対応する第１透明電極２３）と、共通配線２０１及びコンタクトホール２０２を介してそれぞれ電気的につながれている。ここではＭ個（Ｍは正の整数、ここでは４）のサブ画素ペア４１内における同番号が付された第１透明電極２３（サブ開口２１０の位置が対応する第１透明電極２３）と、共通配線２０１及びコンタクトホール２０２を介してそれぞれ電気的につながれている。すなわち、第一の共通駆動エリア２５１ａ内では、第１透明電極２３がＮ本おきに、共通配線２０１及びコンタクトホール２０２を介して、それぞれ、Ｍ本が電気的につながれている。なお、第１透明電極２３が「Ｎ本おきに」電気的につながれるとは、１本目の第１透明電極２３、（Ｎ＋１）本目の第１透明電極２３、（Ｎ・２＋１）本目の第１透明電極２３、（Ｎ・３＋１）本目の第１透明電極２３、・・・（Ｎ・Ｍ＋１）本目の第１位透明電極２３が電気的に接続されることを表す。つまり、電気的に接続される第１透明電極２３と第１透明電極２３との間に、電気的に接続されない第１透明電極２３が（Ｎ−１）本配置されるように、第１透明電極２３がＮ本周期で接続されることを表す。
【０１０３】
さらに、第一の共通駆動エリア２５１ａの右端には、（Ｎ／２）本（ここでは４本）の番号（１）〜（４）が付された第１透明電極２３が付け加えられている。これら４本の第１透明電極２３も同様に、同番号が付された第１透明電極２３と、共通配線２０１及びコンタクトホール２０２を介してそれぞれ電気的につながれている。ここでも、第１透明電極２３がＮ本おきに（Ｎ本周期で、間に（Ｎ−１）本空けて）、共通配線２０１及びコンタクトホール２０２を介して、それぞれ、電気的につながれているとういう関係は維持されている。
【０１０４】
そして、番号（１）〜（８）が付された第１透明電極２３と接続された８つの共通配線２０１は、８つの端子Ｌａ１〜Ｌａ８とそれぞれ接続されている。したがって、共通配線２０１及びコンタクトホール２０２を介してそれぞれ電気的につながれている第１透明電極２３の数は、番号（１）から（４）が付された第１透明電極２３では（Ｍ＋１）個であり、番号（５）から（８）が付された第１透明電極２３ではＭ個である。ここでは、Ｍ＝Ｎ／２（ここでは４つ）としている。
【０１０５】
なお、第二の共通駆動エリア２５１ｂにおいても、番号（９）〜（１６）が付された第１透明電極２３の次に、また、番号（９）〜（１６）が付された第１透明電極２３が配置されており、これが、Ｍ回繰り返されている。そして、第二の共通駆動エリア２５１ｂの右端には、（Ｎ／２）本（ここでは４本）の番号（９）〜（１２）が付された第１透明電極２３が付け加えられている。これら４本の第１透明電極２３も同様に、同番号が付された第１透明電極２３と、共通配線２０１及びコンタクトホール２０２を介してそれぞれ電気的につながれている。ここでも、第１透明電極２３がＮ本おきに（Ｎ本周期で、間に（Ｎ−１）本空けて）、共通配線２０１及びコンタクトホール２０２を介して、それぞれ、電気的につながれているとういう関係は同じである。これら、番号（９）〜（１６）が付された第１透明電極２３と接続された８つの共通配線２０１は、８つの端子Ｌａ９〜Ｌａ１６とそれぞれ接続されている。さらに、第三の共通駆動エリア２５１ｃにおいても同様に、番号（１７）〜（２４）が付された第１透明電極２３と接続された８つの共通配線２０１は、８つの端子Ｌａ１７〜Ｌａ２４とそれぞれ接続されている。
【０１０６】
このような表示装置によれば、端子Ｌａ１〜Ｌａ８に電圧を選択的に印加することにより、第一の共通駆動エリア２５１ａ内の同じ番号が付された第１透明電極２３に、同一の電圧を一律に印加することができ、かつ、異なる番号が付された第１透明電極２３に、異なる電圧を印加することができる。他の共通駆動エリア２５１内においても同様である。
【０１０７】
次に第２透明電極２５について説明する。図２１に示すように、第２透明電極２５は、横方向と縦方向に広い一枚の共通電極であり、端子Ｌｂ１と接続された共通配線２１１と接続されている。
【０１０８】
なお、端子Ｌａ１〜Ｌａ８ならびに端子Ｌｂ１は、視差バリアシャッタパネル２１の表示領域外の周辺部でフレキシブル基板回路や駆動用ＩＣと接合され、それらを介して外部からの電圧を受けるように構成されている。このような表示装置によれば、サブ開口２１０を制御するための端子を、第１透明電極２３に対して１つずつ設けなくて済む。例えば、図２１に示される一つの共通駆動エリア２５１について、各サブ開口２１０を駆動しようとする場合には、従来であれば、第１透明電極２３に対して３６個の端子が必要である。しかし、本実施の形態によれば、第１透明電極２３に対して８個（端子Ｌａ１〜Ｌａ８）の端子で済む。これは、対応する横幅内の表示パネル１１のサブ画素透明電極１２の数９よりも少ないため、表示パネル１１を駆動するためのＩＣと同じ端子ピッチのＩＣを利用できることになる。さらに、一つの共通配線２０１及びコンタクトホール２０２を介して電気的につながれる、第１透明電極２３の数Ｍを増やせば、より端子数を削減できる。
【０１０９】
以上のように、本実施の形態に係る表示装置では、第一のサブ画素ペア４１ａに対応する第１透明電極２３は、第２のサブ画素ペア４１ｂに対応する第１透明電極２３と電気的に接続されていることから、第１透明電極２３の端子の数を減らすことができ、実装作業を容易化することができる。また、第１透明電極２３が設けられる基板のサイズを小さくすることができる。さらに、駆動用のＩＣの数を低減することができることから、部材コストを抑制することができる。
【０１１０】
次に、以上の構成からなる本実施の形態に係る表示装置の動作について説明する。
【０１１１】
図２２は、本実施の形態に係る視差バリアシャッタパネル２１の第一から第三の共通駆動エリア２５１ａから２５１ｃの第１透明電極２３の番号（１）〜（２０）が付されたものに印加する電圧のパターンを示す図である。図２２においては、共通駆動エリア２５１ａと共通駆動エリア２５１ｂとの境界、及び共通駆動エリア２５１ｂと共通駆動エリア２５１ｃとの境界に注目して表している。ここで、本実施の形態では、視差バリアシャッタパネル２１の液晶層２４の液晶モードとして、ノーマリーホワイトのツイステッドネマティック（ＴＮ）モードを想定している。また、総合開口３００を形成する配線数はＮ／２（ここでは４つ）である。なお、第２透明電極２５の端子Ｌｂ１には０電圧が印加されている。すなわち、図２２において、０は電圧無印加状態でありサブ開口２１０が光透過状態であることを意味し、＋は電圧印加状態でありサブ開口２１０が遮光状態であることを意味する。
【０１１２】
次に、具体的な動作について、図２２に示す電圧パターンＮｏ１を例に説明する。ここで、共通駆動エリア２５１毎に、端子に印加する＋電圧と０電圧の順番はそれぞれ異なっている。例えば、第二の共通駆動エリア２５１ｂ内の左端から４個分の端子Ｌａ９〜Ｌａ１２には＋電圧が印加されているが、第三の共通駆動エリア２５１ｃ内の左端から４個分の端子Ｌａ１７〜Ｌａ２０には０電圧が印加されている。つまり、各共通駆動エリア２５１に設けられた端子の順番に対する電圧の値が隣り合う共通駆動エリア２５１間で４個ずれている。このように、隣り合う共通駆動エリア２５１の端子の電圧を比較したときに、（Ｎ／２）個（ここでは４個）ずれた位置の端子が同じ電圧となるように電圧を印加することにより、図２１のように（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本の第１透明電極２３がＮ本おきに（Ｎ本周期で、間に（Ｎ−１）本空けて）電気的に接続されている構成の表示装置において、図２２のような電圧パターン（共通駆動エリア２５１ａ〜２５１ｃに渡って、遮光状態と光透過状態の第１透明電極２３が４個ずつ繰り返されるパターン）をつくることができる。よって、この電圧パターンＮｏ１では、第一の共通駆動エリア２５１ａの第１透明電極２３の端子Ｌａ１〜Ｌａ４に０電圧を、端子Ｌａ５〜Ｌａ８に＋電圧をそれぞれ印加し、第二の共通駆動エリア２５１ｂの第１透明電極２３の端子Ｌａ９〜Ｌａ１２に＋電圧を、端子Ｌａ１３〜Ｌａ１６に０電圧をそれぞれ印加し、さらに、第三の共通駆動エリア２５１ｃの第１透明電極２３の端子Ｌａ１７〜Ｌａ２０に０電圧を、端子Ｌａ２１〜Ｌａ２４に＋電圧を、それぞれ印加している。これにより、それぞれ同じ番号を付された第１透明電極２３にそれぞれ０電圧、＋電圧が印加されることになる。その結果、図２２の電圧パターンＮｏ１を実現することができる。
【０１１３】
図２３は、図２２に示す電圧パターンＮｏ１の電圧を第１透明電極２３へ印加した状態を示す図である。電圧パターンＮｏ１は、観察距離が設計観察距離Ｄと等しい場合に印加する電圧パターンの１つであり、全ての共通駆動エリアに渡って、遮光状態と光透過状態の第１透明電極２３が（Ｎ／２）個ずつ規則的に繰り返されるパターンである。
【０１１４】
電圧パターンＮｏ１の場合、図２３に示すように、＋が付された第１透明電極２３に対応する４つのサブ開口２１０は遮光状態となり、０が付された第１透明電極２３に対応する４つのサブ開口２１０は光透過状態となる。これにより、図３に示すパターン１と同等の基準視差バリアピッチＰの半分の幅の総合開口３００が形成された状態となる。そして、図２２の電圧パターンＮｏ２からＮｏ８に示すように、＋を印加する端子を一つずつずらすことにより、図４から図１０に示すように総合開口３００の位置をサブ開口ピッチΔＳＷで移動させることができる。
【０１１５】
図２４は、視差バリアシャッタパネル２１の全体の動作状態を説明する平面図である。
視差バリアシャッタパネル２１の表示面内には複数の共通駆動エリア２５１があり、それぞれにおいて、独立に電圧パターンを設定することにより、総合開口３００の幅と位置を制御できる。図２４に示す動作状態では、連続する複数の共通駆動エリア２５１に対し、同じ電圧パターンを用いて電圧を印加する共通バリアモードエリア２６０が、５個形成されている。この一つの共通バリアモードエリア２６０の内部では、等しいピッチと等しい幅で総合開口３００が左右方向に並んでいる。しかしながら、隣接する共通バリアモードエリア２６０間では、総合開口３００の位相がずれている。位相のずれについては後で詳しく説明する。この共通バリアモードエリア２６０の境界であるバリアモードシフト境界２７０の位置は、共通駆動エリア２５１の幅で移動可能である。
【０１１６】
図２５は、本実施の形態に係る裸眼立体画像表示装置における、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００に対する表示パネル１１のサブ画素４１１の配置の状態を示す平面図である。図２５においては、表示パネル１１の画素は、明るさの順に第１主要色（白、Ｗ）、第２主要色（緑、Ｇ）、第３主要色（赤、Ｒ）及び第４主要色（青、Ｂ）のサブ画素４１１から構成されている。ここで、各サブ画素４１１の横幅は全て等しい。縦ストライプ状の視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００と組み合わせた際に、第１の観察方向にて見える第１列と第３列において、第１列目に第１主要色（Ｗ）及び第２主要色（Ｇ）が割り当てられたサブ画素４１１と、第３列目に第２主要色（Ｇ）及び第１主要色（Ｗ）が割り当てられたサブ画素４１１とがそれぞれ同一行に配置されている。また、上記組み合わせた際に第２の観察方向にて見える第２列と第４列において、第２列目に第１主要色（Ｗ）及び第２主要色（Ｇ）が割り当てられたサブ画素４１１と、第４列目に第２主要色（Ｇ）及び第１主要色（Ｗ）が割り当てられたサブ画素４１１とがそれぞれ同一行に配置されている。そして、第１列から第４列にわたって第１主要色（白、Ｗ）などが斜めに並ぶように配置している。
【０１１７】
ここで、複数の第１透明電極２３は、各サブ画素４１１の二つ分に対応した横方向の基準視差バリアピッチＰ内で偶数であるＮ（Ｎ＝８）分割し、総合開口３００を形成する配線数はＮ／２（ここでは４つ）とし、視差バリアシャッタパネル２１における総合開口３００の位置が縦ストライプ状に形成されている。
【０１１８】
このような表示パネル１１の画素構成によれば、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００が縦ストライプ状に配列されていても、単色表示を行った際の立体画像の解像度感の劣化を抑制することができる。また、視差バリアシャッタパネル２１を全透過状態にした場合に、滑らかな解像度感の２次元画像を提供できる。
【０１１９】
＜観察者の位置に対する視差バリアシャッタパネルの動作の説明＞
図２６は、本発明の実施例における、表示パネル１１のサブ画素ペア４１を構成するサブ画素４１１ａと４１１ｂから放射される光の境界が、画面各位置から画面前方の空間に広がっている様子を示す模式図である。サブ画素４１１ａと４１１ｂの間の遮光壁１８の中央から仮想的に放射された光がこの境界線に一致する。次に、この図２６を用いて、本実施の形態に係る表示装置において行われる、視差バリアシャッタパネル２１の制御について説明する。
【０１２０】
この図２６（ａ）においては、裸眼立体画像表示装置の表示面の左右方向（横方向）に並んだ６点を例に、境界線（仮想の光線）が矢印によって示されている。さらに、図２６（ａ）には、視差バリアシャッタパネル２１全体の面内の動作の状態を示す平面図も示されている。図２６（ｂ）は、図２６（ａ）の裸眼立体画像表示装置の右端の一点鎖線の楕円ＡＡで囲まれた部分の拡大図であり、仮想の光線の放射方向を決めるサブ画素ペア４１と視差バリアシャッタパネルの総合開口３００のズレ量を説明する断面拡大図である。
【０１２１】
図２６（ａ）において実線で示される境界線ＬＯＡは、視差バリアシャッタパネル２１のすべての共通駆動エリア２５１の電極群に同じ電圧パターンＮｏ３の電圧を印加した場合の、仮想光線である。視差バリアシャッタパネル２１の表示面内には複数の共通駆動エリア２５１があるが、図２６に示す動作状態においては、すべての共通駆動エリア２５１の電極群に同じ電圧パターンの電圧が印加される。よって、図２６（ａ）では、共通バリアモードエリア２６０が１つ形成されている。つまり、共通バリアモードエリア２６０の境界であるバリアモードシフト境界２７０は存在しない。
【０１２２】
図２６（ａ）に示すように、本実施の形態１に係る表示装置は、各共通駆動エリア２５１の境界線ＬＯＡが、白丸で示す画面中央正面の集光点Ｄ３に集光するように構成されている。これは、サブ画素ペア４１のサブ画素４１１ａと４１１ｂの間の遮光壁１８の中央位置と、総合開口３００の中央位置との間に設けるべき最適ズレ量Ｚを、表示パネル１１の左右中央（横方向における中央）からの距離Ｘに対して、以下の数１にしたがって設定することにより実現できる。
【０１２３】
【数１】
0006041992.tif 000002
【０１２４】
ここで、Ｔは表示パネル１１の開口の面と視差バリアシャッタパネル２１の開口の面との間の距離であり、ｎはその間の媒体の屈折率であり、Ｄは設計観察距離である。
【０１２５】
このとき、表示パネル１１のサブ画素ペアのピッチＰｏに対し、視差バリアシャッタパネル２１の基準視差バリアピッチＰを以下の数２に示す値に設定することになる。
【０１２６】
【数２】
0006041992.tif 000003
【０１２７】
図２６（ａ）において破線で示される境界線ＬＯＢは、視差バリアシャッタパネル２１のすべての共通駆動エリア２５１の電極群に、上述の電圧パターンＮｏ５で電圧を印加した場合の境界線を示している。この場合は、図２６（ａ）に示すように、各共通駆動エリア２５１の境界線ＬＯＢが、白丸で示す集光点Ｄ５に集光する。同様に、共通駆動エリア２５１の電極群に、電圧パターンＮｏ１，２，４で電圧を印加した場合に、各共通駆動エリア２５１の境界線は、白丸で示す集光点Ｄ１，Ｄ２，Ｄ４に集光する。
【０１２８】
本実施の形態では、制御部３２は、検出部３１の検出結果に基づいて、視差バリアシャッタパネル２１での総合開口３００の位置を共通駆動エリア２５１ごとに決定するものとなっている。具体的には、制御部３２は、検出部３１の検出結果に基づいて、観察者が設計観察距離Ｄの近傍に位置すると判断した場合には、各共通駆動エリア２５１の境界線を集光点１〜５のいずれか１つにのみ集光させるように、視差バリアシャッタパネル２１を制御するものとなっている。これにより、表示パネル１１の画面内の全ての位置の右眼用サブ画素４１１ａの光が観察者の右眼に、全ての位置の左眼用サブ画素４１１ａの光が観察者の左眼に照射されることになり、観察者は画面全体において立体画像を視認できる。
【０１２９】
このとき、視差バリアシャッタパネル２１のすべての共通駆動エリア２５１の電極群に同じ電圧パターンの電圧が印加されているので、全画面が一つの共通バリアモードエリア２６０となっている。
【０１３０】
具体的には、観察者が、裸眼立体画像表示装置から画面正面方向に設計観察距離Ｄだけ離れた観察点ＭＡに位置する場合には、各共通駆動エリア２５１の電極群に、電圧パターンＮｏ３で電圧を印加することにより、各共通駆動エリア２５１からの境界線を、観察者の左右の眼の間に位置する集光点３に集光させる。
【０１３１】
この状態から、観察者が、片方の眼が集光点３に位置する観察点ＭＢに移動した場合には、各共通駆動エリア２５１の電極群に、電圧パターンＮｏ５で電圧を印加することにより、各共通駆動エリア２５１からの境界線を、観察者の左右の眼の間に位置する集光点５に集光させる。
【０１３２】
以上のような動作を行う本実施の形態に係る表示装置によれば、境界線を左右の眼の間の一点に集めている。したがって、観察者は左右方向に移動しても、画面全体で良好な立体画像を観察することが可能となっている。この時、一般に境界線近傍では３Ｄクロストークが大きく、また、輝度の変化も大きいので、境界線の集まる点は、観察者の左右の眼の中央付近であることが望ましい。
【０１３３】
図２７は、図２６と同様、サブ画素ペア４１を構成するサブ画素４１１ａ，４１１ｂの間の遮光壁１８の中央から光が仮想的に放射された場合に、その仮想の光線に一致する境界線を示す模式図である。この図２７においては、観察者が、設計観察距離Ｄよりも長い実観察距離Ｒだけ裸眼立体画像表示装置から離れた観察点ＭＣに位置する場合の境界線が示されている。特に、破線の矢印は裸眼立体画像表示装置の表示面の端部付近に対応する境界線、一点鎖線の矢印は裸眼立体画像表示装置の表示面の中央付近に対応する境界線である。
【０１３４】
本実施の形態に係る制御部３２は、検出部３１の検出結果に基づいて、観察者が設計観察距離Ｄより遠方に位置すると判断した場合には、各共通駆動エリア２５１からの境界線を、表示画面内の位置毎に、異なる集光点Ｄ１〜５に集光させるように、視差バリアシャッタパネル２１を制御するものとなっている。
【０１３５】
具体的には、図２７に示すように、観察者が観察点ＭＣに位置する場合には、５つの共通バリアモードエリア２６０ａ〜２６０ｅが形成されている。制御部３２は、中央部の共通バリアモードエリア２６０ｃ内の共通駆動エリア２５１の電極群に、電圧パターンＮｏ３で電圧を印加することにより、各共通駆動エリア２５１からの境界線を集光点Ｄ３に集光させる。また、制御部３２は、最左の共通バリアモードエリア２６０ａ内の共通駆動エリア２５１の電極群に電圧パターンＮｏ１で電圧を印加することにより、各共通駆動エリア２５１からの境界線を集光点Ｄ１に集光させる。以下、同様にして、他の共通バリアモードエリア２６０ｂ，ｄ，ｅ内の共通駆動エリア２５１からの境界線を、それぞれ集光点Ｄ２，Ｄ４，Ｄ５に集光させている。
【０１３６】
ここで、各集光点Ｄ１〜Ｄ５に集光された各境界線は、設計観察距離Ｄより遠方では再び広がっていくが、全て観察点ＭＣに位置している観察者の右眼と左眼の間を通過している。よって、観察者が設計観察距離Ｄより遠方に位置する場合でも、左右の眼にそれぞれ左眼用画像と右眼用画像が視認され、画面全体で良好な立体画像を観察することが可能となっている。
【０１３７】
次に、共通バリアモードエリア２６０のバリアモードシフト境界２７０の位置を決める方法に関して述べる。
【０１３８】
図２８は、観察者の左右の眼の間の一点に、画面全域からの境界線を集光可能にするための、サブ画素ペア４１を構成するサブ画素４１１ａとサブ画素４１１ｂとの間の遮光壁１８の中央位置と、総合開口３００の中央位置との間に設けるべき最適ズレ量の計算結果を示している。ここでは、表示パネル１１の画面幅を３００ｍｍ、サブ画素ペア４１のピッチを０．１００ｍｍとし、視差バリアシャッタパネル２１の基準視差バリアピッチＰの分割数Ｎを８、サブ開口ピッチΔＳＷを０．０１２５ｍｍとしている。なお、設計観察距離Ｄは１０００ｍｍであり、表示パネル１１の開口の面と視差バリアシャッタパネル２１の開口の面との間の距離Ｔは１．０ｍｍで、屈折率ｎはガラスの１．５である。
【０１３９】
図中の点線は、観察者が設計観察距離Ｄの１０００ｍｍで、画面の正面方向に居る場合の画面左右位置における最適ズレ量の変化である。数１が示すように、点線は右上がりの直線となっている。今、視差バリアシャッタパネル２１を表示パネル１１の観察者側に置くことを想定しているため、基準視差バリアピッチＰは、数２が示すように、サブ画素ペア４１のピッチＰｏに対し、１４９．９／１５０の比率だけ小さい。
【０１４０】
図２８中の太い一点鎖線ＰＡ１〜ＰＡ８は、共通駆動エリア２５１に印加する電圧パターンを変え、第１透明電極２３に印加する電圧パターンを、図２２に示す電圧パターンＮｏ１からＮｏ８まで変えた場合に実現される、サブ画素ペア４１の中央位置と総合開口３００の中央位置との間のズレ量の表示面内における変化を示す。視差バリアシャッタパネル２１の基準視差バリアピッチＰは、設計観察距離Ｄを１０００ｍｍとして設計されているので、太い一点鎖線の傾きは、点線の傾きと一致している。共通駆動エリア２５１に印加する電圧パターンを変えることにより、ズレ量はサブ開口２１０のピッチΔＳＷのピッチで上下に移動している。ここでは、ΔＳＷは０．０１２５ｍｍである。
【０１４１】
ここで、観察者が、設計観察距離の１０００ｍｍで画面の正面から右に移動した場合、最適ズレ量を示す点線も右方向に平行移動することになるが、共通駆動エリア２５１に印加する電圧パターンを適宜変えることにより、実現される総合開口３００サブ開口ピッチΔＳＷの０．０１２５ｍｍの変化幅で、この最適ズレ量を模擬することができる。このとき全画面内で、最適ズレ量と模擬出来るズレ量の誤差は、ΔＳＷの半分、０．００６２５ｍｍ以内とすることが可能である。
【０１４２】
図２８においては、観察者の観察距離が７００ｍｍと、１５００ｍｍの場合の、画面左右位置における最適ズレ量も示されている。観察者の観察距離が７００ｍｍと、１５００ｍｍの場合は、それぞれの観察距離における最適なズレ量は数１が示すように、観察距離Ｄにより異なる。このため、最適ズレ量は画面左右位置に対して直線的に変化するが、傾きは観察距離１０００ｍｍの場合とは異なっている。したがって、図中の黒丸と白三角で示すように、それぞれ電圧パターンの異なる複数の共通バリアモードエリア２６０を画面内に設け、それぞれの観察距離における最適ズレ量を模擬している。
【０１４３】
観察距離が１５００ｍｍの場合、最適ズレ量の計算結果のグラフは、太い実線で示すように設計観察距離の１０００ｍｍの場合よりも勾配が小さい。このため、画面は左右方向に５つの共通バリアモードエリア２６０に分けられ、それぞれ異なる５種の電圧パターンＰＡ５，ＰＡ４，ＰＡ３，ＰＡ２，ＰＡ１が印加されている。ここで、一つの共通バリアモードエリア２６０においては、その地点における最適ズレ量に最も近い、実現可能なズレ量を発生させる電圧パターンが選ばれている。すなわち、バリアモードシフト境界２７０の位置は、その位置における観察距離に対する最適ズレ量と模擬的に実現できるズレ量の差が最大のサブ開口ピッチΔＳＷの半分になる地点である。これにより、全表示面内における最適ズレ量と実現しているズレ量の差をサブ開口ピッチΔＳＷの半分以下にすることができる。
【０１４４】
また、観察距離が７００ｍｍの場合は、破線で示すように最適ズレ量の計算結果のグラフは、設計観察距離Ｄである１０００ｍｍの場合よりも勾配が大きい。ここでも、同様に、画面は左右方向に５つの共通バリアモードエリア２６０に分けられ、同様にそれぞれ異なる５種の電圧パターンＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３，ＰＡ４，ＰＡ５が印加されている。バリアモードシフト境界２７０の位置は、その位置における観察距離に対する最適ズレ量と模擬的に実現できるズレ量の差が最大のサブ開口ピッチΔＳＷの半分になる地点である。これにより、全表示面内における最適ズレ量と実現しているズレ量の差をサブ開口ピッチΔＳＷの半分以下にすることができる。
【０１４５】
ただし、共通配線２０１及びコンタクトホール２０２を介してそれぞれ電気的につながれている第１透明電極２３の数Ｍを大きくした場合に、共通駆動エリア２５１の幅が大きすぎると、最適ズレ量と実現可能な実際のズレ量の差が、サブ開口ピッチΔＳＷの半分よりも大きくなる。したがって、共通バリア駆動エリア２５１の幅は出来るだけ小さくする方が望ましい。
【０１４６】
次に、バリアモードシフト境界２７０近傍での共通駆動エリア２５１の第１透明電極２３に印加する電圧パターンについて述べる。ここでは、視差バリアシャッタパネル２１が表示パネル１１の観察者側に設置されている場合について述べる。
【０１４７】
この場合、数２に示すように理想的な視差バリアピッチはサブ画素ペア４１のピッチよりも僅かに小さく設計される。観察距離が大きくなるにつれて、理想的な視差バリアピッチは大きくなりサブ画素ペア４１のピッチに近づく。このため、図２８に示したように、観察距離が設計観察距離Ｄよりも大きい場合、最適ズレ量の計算結果のグラフの勾配が設計観察距離Ｄの場合の計算結果のグラフより小さくなる。逆に、観察距離が小さくなるにつれて理想的な視差バリアピッチはさらに小さくなり、サブ画素ペア４１のピッチとの差が大きくなる。このため、図２８に示したように、観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合、最適ズレ量の計算結果のグラフの勾配が設計観察距離Ｄの場合の計算結果のグラフより大きくなる。
【０１４８】
すなわち、観察距離が設計観察距離Ｄよりも大きい場合は、表示面内の平均の視差バリアピッチを大きくするために、バリアモードシフト境界２７０において、１つのサブ開口２１０分だけ、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを大きくする必要がある。逆に、観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合は、表示面内の平均の視差バリアピッチを小さくするために、バリアモードシフト境界２７０において、１つのサブ開口２１０ピッチ分だけ、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを小さくする必要がある。
【０１４９】
具体的な視差バリアパネル２１の駆動方法を述べる。
【０１５０】
まず、観察距離が設計観察距離Ｄよりも大きい場合は、先に述べたように、表示面内の平均の視差バリアピッチを大きくするために、バリアモードシフト境界２７０において１つのサブ開口ピッチ分だけ、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを大きくする必要がある。
【０１５１】
ここで、上記を実現する方法としては、透過状態のサブ開口２１０を増やし遮光状態のサブ開口２１０の数を変えない方法と、透過状態のサブ開口２１０数を変えないで遮光状態のサブ開口２１０を増やす方法が考えられる。しかしながら、後で述べるように、透過状態のサブ開口２１０数を変えないで遮光状態のサブ開口２１０を増やす方法の方が、観察者が左右に移動する際に輝度のチラツキを感じにくいという効果があり好適である。
【０１５２】
図２９にバリアモードシフト境界２７０の付近の第１透明電極２３への電圧印加の状態を示す。図２９は、図２２に示す電圧パターンＮｏ９の電圧を印加した状態である。電圧パターンＮｏ９は、視差バリアシャッタパネル２１が表示パネル１１の前側に配置され、観察距離が遠視距離（観察距離＞設計観察距離Ｄ）となる場合に対応して、図２２に示す電圧パターンの中から選択された電圧パターンである。ここでは、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部に＋電圧が印加され遮光された第１透明電極２３が５本配置されている。その他の箇所では、透過４本、遮光４本のピッチが維持されており、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部で総合開口３００の間隔が第１透明電極２３の１本分増えている。すなわち、バリアモードシフト境界２７０が、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂとの境界部に形成されている。また、バリアモードシフト境界２７０において、透過状態のサブ開口２１０数を変えないで遮光状態のサブ開口２１０を増やすことにより、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチが第１透明電極２３の１本分（１つのサブ開口ピッチ分）増えている。言い換えると、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である視差バリアピッチが、バリアモードシフト境界２７０において、局所的に、第１透明電極２３の１本分増えている。図２２に、バリアモードシフト境界２７０で分けられ、総合開口３００のピッチが維持される共通バリアモードエリア２６０を破線の矩形で示す。
【０１５３】
また、図２２に示す電圧パターンＮｏ１０の状態は、同じく観察者が設計観察距離Ｄよりも遠い観察距離で右方向に動くのに対応して、視差シャッターパネル２１の総合開口３００を右側に移動させる場合である。ここでは、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部に＋電圧が印加され遮光された第１透明電極２３を５本配置することが出来ないが、第二の共通駆動エリア２５１ｂと第三の共通駆動エリア２５１ｃの境界部に＋電圧が印加され遮光された第１透明電極２３を５本配置することが出来ている。その他の箇所では、透過４本、遮光４本のピッチが維持されており、第二の共通駆動エリア２５１ｂと第三の共通駆動エリア２５１ｃの境界部で総合開口３００の間隔が第１透明電極２３の１本分増えている。すなわち、バリアモードシフト境界２７０が、第二の共通駆動エリア２５１ｂと第三の共通駆動エリア２５１ｃの境界部に形成され、透過状態のサブ開口２１０数を変えないで遮光状態のサブ開口２１０を増やすことにより、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチが第１透明電極２３の１本分増えている。
【０１５４】
また、図２２に示す電圧パターンＮｏ１１の状態も電圧パターンＮｏ１０の場合とほぼ同様であり、第二の共通駆動エリア２５１ｂと第三の共通駆動エリア２５１ｃの境界部に＋電圧が印加され遮光された第一の透明電極２３を５本配置することが出来ている。その他の箇所では、透過４本、遮光４本のピッチが維持されている。これより、観察者の右方向への移動に対応して、バリアモードシフト境界２７０の両側の共通バリアモードエリア２６０内でそれぞれ、総合開口３００が等しい幅とピッチを維持しながら右方向に第１透明電極２３のピッチで移動できていることがわかる。
【０１５５】
これは、共通駆動エリア２５１の中に、基準視差バリアピッチＰ内の第１透明電極２３の数を偶数のＮとして、（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本の第１透明電極２３を配置した構成としたためである。ここで、Ｍは任意の正の整数である。これにより、透過状態と遮光状態の第１透明電極２３の本数が等しい（Ｎ／２）本の状態で駆動する場合、共通駆動エリア２５１の左右の端で、総合開口３００の位相が半周期ずれているため、どちらかの端で必ず遮光状態の第１透明電極が現れる。このため、共通駆動エリア２５１の左右のどちらかの端で遮光状態の第１透明電極２３の本数を１つ増やすことが出来るので、共通駆動エリア２５１の左右のどちらかの端をバリアモードシフト境界２７０とすることが出来るのである。
【０１５６】
ここで、図２１の構成の立体画像表示装置の各端子Ｌａに印加する電圧について、図２９を用いて詳しく説明する。図２９では、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部にバリアモードシフト境界２７０が形成されている。よって、総合開口３００の位相は、バリアモードシフト境界２７０の左右で１つのサブ開口分ずれている。一方、それぞれの共通バリアモードエリア２６０内では、総合開口３００の位相は一定に保たれている。
【０１５７】
しかしながら、図２１の構成の立体画像表示装置では、共通駆動エリア２５１に含まれる（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本の第１透明電極２３がＮ本おきに（Ｎ本周期で、間に（Ｎ−１）本空けて）電気的に接続されている。よって、共通バリアモードエリア２６０内において、総合開口３００の位相を一定に保つためには、隣接する共通駆動エリア２５１で印加する電圧の順番をＮ／２ずつ変えなければならない。具体的には、第二の共通駆動エリア２５１ｂの端子Ｌａ９〜１２には＋電圧、Ｌ１３〜１６には０電圧を印加し、第三の共通駆動エリア２５１ｃの端子Ｌａ１７〜２０には０電圧、Ｌ２１〜２４には＋電圧を印加する。つまり、隣接する共通駆動エリア２５１間で印加する電圧の順番をＮ／２だけずらすことにより、共通バリアモードエリア２６０内における総合開口３００の位相が一定となる。
【０１５８】
次に、観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合は、先に述べたように表示面内の平均の視差バリアピッチを小さくするために、バリアモードシフト境界２７０において１つのサブ開口ピッチ分だけ、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを小さくする必要がある。
【０１５９】
ここで、上記を実現する方法としては、透過状態のサブ開口２１０を減らし遮光状態のサブ開口２１０の数を変えない方法と、透過状態のサブ開口２１０数を変えないで遮光状態のサブ開口２１０を減らす方法が考えられるが、後で述べるように、透過状態のサブ開口２１０の数を減らし、遮光状態のサブ開口２１０の数を変えない方法の方が、輝度のチラツキを感じにくいという効果があり好適である。
【０１６０】
図３０にバリアモードシフト境界２７０の付近の第１透明電極２３への電圧印加の状態を示す。図３０は、図２２に示す電圧パターンＮｏ１５の電圧を印加した状態である。電圧パターンＮｏ１５は、視差バリアシャッタパネル２１が表示パネル１１の前側に配置され、観察距離が近視距離（観察距離＜設計観察距離Ｄ）となる場合に対応して、図２２に示す電圧パターンの中から選択された電圧パターンである。ここでは、第二の共通駆動エリア２５１ｂと第三の共通駆動エリア２５１ｃの境界部に０電圧が印加され、透過状態の第１透明電極２３が３本配置されている。その他の箇所では、透過４本、遮光４本の配置が維持されており、第二の共通駆動エリア２５１ｂと第三の共通駆動エリア２５１ｃの境界部で、バリアモードシフト境界２７０が形成されている。そして、バリアモードシフト境界２７０において、透過状態のサブ開口２１０の数を減らし、遮光状態のサブ開口２１０の数を変えないことにより、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチが１つのサブ開口ピッチ分（第１透明電極２３の１本分）だけ小さくなっている。言い換えると、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である視差バリアピッチが、バリアモードシフト境界２７０において、局所的に、第１透明電極２３の１本分減っている。
【０１６１】
また、図２２に示す電圧パターンＮｏ１６の状態は、同じく観察者が設計観察距離Ｄよりも近い観察距離で右方向に動くのに対応して、視差シャッターパネル２１の総合開口３００を右側に移動させる場合である。ここでも、第二の共通駆動エリア２５１ｂと第三の共通駆動エリア２５１ｃの境界部に０電圧が印加され、透過状態の第１透明電極２３が３本配置できている。その他の箇所では、透過４本、遮光４本の配置が維持されており、第二の共通駆動エリア２５１ｂと第三の共通駆動エリア２５１ｃの境界部で、バリアモードシフト境界２７０が形成されている。そして、バリアモードシフト境界２７０において、透過状態のサブ開口２１０の数を減らし遮光状態のサブ開口２１０の数を変えないことにより、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチが１つのサブ開口ピッチ分だけ小さくなっている。
【０１６２】
さらに、図２２に示す電圧パターンＮｏ１７の状態では、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部に０電圧が印加され、透過状態の第１透明電極２３を３本配置することが出来ている。その他の箇所では、透過４本、遮光４本のピッチが維持されており、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部で、バリアモードシフト境界２７０が形成されている。そして、バリアモードシフト境界２７０において、透過状態のサブ開口２１０の数を減らし遮光状態のサブ開口２１０の数を変えないことにより、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチが１つのサブ開口ピッチ分だけ小さくなっている。
【０１６３】
このように、観察距離が設計観察距離Ｄよりも近い場合にも、観察者の右方向への移動に対応して、バリアモードシフト境界２７０の両側の共通バリアモードエリア２６０内でそれぞれ、総合開口３００が等しい幅とピッチを維持しながら右方向に第１透明電極２３のピッチで移動できていることがわかる。
【０１６４】
これは、共通駆動エリア２５１の中に、基準視差バリアピッチＰ内の第１透明電極２３の数を偶数のＮとして、（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本の第１透明電極２３を配置した構成としたためである。ここで、Ｍは任意の正の整数である。これにより、透過状態と遮光状態の第１透明電極２３の本数が等しい（Ｎ／２）本の状態で駆動する場合、共通駆動エリア２５１の左右の端で、総合開口３００の位相が半周期ずれているため、どちらかの端で必ず光透過状態の第１透明電極が現れる。このため、共通駆動エリア２５１の左右のどちらかの端で光透過状態の第１透明電極２３の本数を１つ減らすことが出来るので、共通駆動エリア２５１の左右のどちらかの端をバリアモードシフト境界２７０とすることが出来るのである。
【０１６５】
なお、これまでの説明では、すべての共通駆動エリア２５１に（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本の第１透明電極２３を配置した構成について説明したが、これに限るものでなく、いくつかの共通駆動エリア２５１では、（Ｎ・Ｍ）本の第１透明電極２３を配置した構成としても良い。（Ｎ・Ｍ）本の第１透明電極２３を配置した共通駆動エリア２５１をバリアモードシフト境界２７０に設定することは出来なくなるが、この数が少なければ、影響は少なく抑えられる。
【０１６６】
＜遮光状態と透過状態のサブ開口の幅と配光特性の関係＞
バリアモードシフト境界２７０において遮光状態と透過状態のサブ開口の数を変えた場合の配光特性について述べる。
【０１６７】
ここでは、図３１に示す、表示パネル１１のサブ画素４１１、及び視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００のモデルを想定し、幾何光学を用いて配光特性の計算を行った。図３１においては、左右のサブ画素４１１ａ、４１１ｂの間の遮光壁１８の中央位置と総合開口３００ａの中央位置とが対応している。また、総合開口３００ａの左側に総合開口３００ｂ、右側に総合開口３００ｃがそれぞれ配置されている。サブ画素ペア４１のピッチは０．１２ｍｍ、表示パネル１１の開口の面と視差バリアシャッタパネル２１の開口の面との間の距離は１ｍｍ、サブ画素の開口幅は０．０３ｍｍである。設計観察距離Ｄは８００ｍｍで、基準視差バリアピッチＰ内のサブ開口２１０の数は偶数のＮ＝１２である。液晶シャッターパネル２１の光透過状態と遮光状態のサブ開口２１０の数はＮ／２＝６で等しく、総合開口３００の幅は、基準視差バリアピッチの５０％である。なお、遮光状態の６つのサブ開口画素２１０により１つの総合遮光部３３０を形成している。
【０１６８】
図３２に示すのは、透過状態と遮光状態のサブ開口２１０の数をそれぞれＮ／２＝６本とした場合の配光特性の計算結果である。これは、バリアモードシフト境界２７０が表示面内に存在しない場合であり、観察距離が設計観察距離Ｄに等しい場合に相当する。横軸は、表示面の正面方向を０度とした左右方向の角度であり、縦軸は相対輝度である。図３１に示すように、左右のサブ画素４１１ａ、４１１ｂから出て、総合開口３００ａを中心に総合開口３００ｂ、総合開口３００ｃを通過する４つの光ＬＭ１，ＬＭ２，ＬＭ３，ＬＭ４について計算している。これは、これら４つの光が観察者に近い方向に向うためである。ここで、左右のサブ画素４１１ａ、４１１ｂにそれぞれ白表示をした場合の合計輝度の分布を、マーカー付の実線で示している。
【０１６９】
ここで、観察者の眼間距離を６５ｍｍとすると、眼間角度は４．６度である。左右の眼は、それぞれ、太い実線と太い点線で示す、サブ画素４１１ａと４１１ｂを出て総合開口３００ａを通過した光ＬＭ２，ＬＭ３の配光分布のピークの中心に位置している。そして、合計輝度の分布は中央付近の広い角度範囲で完全に平坦になっている。このため、観察者が観察距離８００ｍｍで左右に移動した場合、輝度の変化によるチラツキを感じることはない。
【０１７０】
すなわち、観察者の横方向の移動時に輝度チラツキを感じさせないためには、液晶シャッターパネル２１の総合開口３００の幅が基準視差バリアピッチＰの５０％であり、表示パネル１１のサブ画素ペア４１を構成する二つのサブ開口４１１ａとサブ開口４１１ｂの中心がサブ画素ペア４１のピッチＰｏの半分となっていることが適している。すなわち、光透過状態と遮光状態の第１透明電極２３の本数をＮ／２で等しくすることが適している。
【０１７１】
次に、観察距離が１０００ｍｍと設計観察距離Ｄよりも遠い場合を考える。この場合、バリアモードシフト境界２７０において、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを１つのサブ開口ピッチ分だけ増やす必要がある。図３３に示すのは、図３１に示すモデルにおいて、総合開口３００ａの幅が、１サブ開口２１０分広い７開口分の場合である。その他の総合開口３００ｂと３００ｃの幅、ならびに、総合遮光部３３０ａ，３３０ｂ，３３０ｃの幅はそれぞれサブ開口２１０の６本分で変えていない。この場合、正面方向に輝度の山が発生している。これは、バリアモードシフト境界２７０において総合開口３００ａの幅を７開口分としたこと、つまり、７本分のサブ開口２１０を透過状態としたことに起因して生じた輝度の山で、輝線と視認される。ここで、観察者の眼間距離を６５ｍｍとすると、眼間角度は３．７度と、設計観察距離の場合に比べ狭い。図３３に示すように、輝度の山に比べ眼間角度が狭いため、観察者が左右に少し移動しただけで、バリアモードシフト境界２７０において輝線と視認される輝度変化を感じてしまう危険性がある。
【０１７２】
これに対し、図３４に示すのは、図３１に示すモデルにおいて、総合開口３００ａの幅は６開口分のままで、総合遮光部３３０ａの幅が１サブ開口分広い７開口分の場合である。その他の総合開口３００ｂ，３００ｃの幅、ならびに、総合遮光部３３０ｂ，３３０ｃの幅は、それぞれサブ開口２１０の６本分で変えていない。この場合、正面方向の輝度は平坦で右端に輝度の谷間が発生している。これは、バリアモードシフト境界２７０において総合遮光部３３０ａの幅を７開口分としたこと、つまり、７本分のサブ開口２１０を遮光状態としたことに起因して生じた輝度の谷で、暗線と視認される。なお、図中の太い破線で示すのは、総合開口３００ｃを中心とした３つの総合開口３００について計算した場合の配光角度分布であって、総合開口３００ａを中心とする配光分と左右対称な分布である。また、いずれの配光分布でも中央部に輝度の平坦域があることがわかる。ここで、観察者の眼間角度と比べると、観察者が左右に少し移動しても暗線と視認されるバリアモードシフト境界２７０の輝度差を感じない領域が存在していることがわかる。
【０１７３】
すなわち、観察距離が設計観察距離Ｄよりも遠い場合には、観察者の眼間角度が小さくなるため、バリアモードシフト境界２７０において総合遮光部３３０のサブ開口２１０の数を増やす方が、総合開口３００のサブ開口２１０の数を増やす場合にくらべ、観察者の左右移動時にバリアモードシフト境界２７０において輝線や暗線と視認される輝度変化を感じる危険性が少なくなる。
【０１７４】
次に、観察距離が６００ｍｍと設計観察距離Ｄよりも近い場合を考える。この場合、バリアモードシフト境界２７０において、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを１つのサブ開口２１０分減らす必要がある。図３５に示すのは、図３１に示すモデルにおいて、総合開口３００ａの幅が、１サブ開口２１０分狭い５開口分の場合である。その他の総合開口３００ｂ，３００ｃの幅、ならびに、総合遮光部３３０ａ，３３０ｂ，３３０ｃの幅はそれぞれサブ開口２１０の６本分で変えていない。この場合、正面方向に輝度の谷間が発生している。これは、バリアモードシフト境界２７０において総合開口３００ａの幅を５開口分としたこと、つまり、５本分のサブ開口２１０を透過状態としたことに起因して生じた輝度の谷で、暗線と視認される。しかし、観察者の眼間距離を６５ｍｍとすると眼間角度は６．２度と広い。このため、図３５に示すように、輝度の谷間に比べ眼間角度が広いため、観察者が左右に移動しても、バリアモードシフト境界２７０において暗線と視認される輝度変化を感じない領域がある。
【０１７５】
これに対し、図３６に示すのは、図３１に示すモデルにおいて、総合開口３００ａの幅は６開口分のままで、総合遮光部３３０ａの幅が、１サブ開口分狭い５開口分の場合である。その他の総合開口３００ｂ，３００ｃの幅、ならびに、総合遮光部３３０ｂ，３３０ｃの幅は、それぞれサブ開口２１０の６本分で変えていない。この場合、正面方向の輝度は平坦で右端に輝度の山が発生している。これは、バリアモードシフト境界２７０において総合遮光部３３０ａの幅を５開口分としたこと、つまり、５本分のサブ開口２１０を遮光状態としたことに起因して生じた輝度の山で、輝線と視認される。図中の太い破線で示すのは、総合開口３００ｃを中心とした３つの総合開口３００について計算した場合の配光角度分布であって、総合開口３００ａを中心とする配光分と左右対称な分布である。また、いずれの配光分布でも中央部に輝度の平坦域があることがわかる。しかし、ここで、観察者の眼間角度と比べると、観察者が左右に少し移動したら、左右の輝度の山のために輝線と視認されるバリアモードシフト境界２７０の輝度差を感じてしまう危険性がある。
【０１７６】
すなわち、観察距離が設計観察距離Ｄよりも近い場合には、観察者の眼間角度は大きくなるため、バリアモードシフト境界２７０において総合開口３００のサブ開口２１０の数を減らす方が、総合遮光部３３０のサブ開口２１０の数を減らす場合にくらべ、観察者の左右移動時にバリアモードシフト境界２７０において輝線や暗線と視認される輝度変化を感じる危険性が少なくなる。
【０１７７】
以上のように、本実施の形態１によれば、観察者の位置が設計観察距離より小さいことを検出した場合に、光透過状態とする隣り合うサブ開口の数が（Ｎ／２−１）個となる箇所を横方向において少なくとも１箇所設け、遮光状態とする隣り合うサブ開口の数を全て（Ｎ／２）個とすることにより、設計観察距離より小さい観察距離にいる観察者が左右方向に移動したとしても、バリアモードシフト境界２７０において輝線や暗線と視認される輝度変化を感じることなく、立体画像を視認することができる。
【０１７８】
また、本実施の形態１によれば、観察者の位置が設計観察距離より大きいことを検出した場合に、光透過状態とする隣り合うサブ開口の数が（Ｎ／２＋１）個となる箇所を横方向において少なくとも１箇所設け、遮光状態とする隣り合うサブ開口の数を全て（Ｎ／２）個とすることにより、設計観察距離より大きい観察距離にいる観察者が左右方向に移動したとしても、バリアモードシフト境界２７０において輝線や暗線と視認される輝度変化を感じることなく、立体画像を視認することができる。
【０１７９】
さらに、本実施の形態１によれば、共通駆動エリア２５１内に配置される（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本（Ｍ：正の整数）の第１透明電極２３をＮ本おきに（Ｎ本周期で、間に（Ｎ−１）本空けて）電気的に接続することにより、配線数を削減することができる。
【０１８０】
なお、本実施の形態１では、（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本の第１透明電極２３がＮ本おきに電気的に接続される構成の立体画像表示装置について説明したが、これに限らず、第１透明電極２３ごとに端子Ｌａを設ける構成であっても差し支えない。
【０１８１】
また、光透過状態とする隣り合うサブ開口の数の変更は、必要に応じて、観察者の位置が設計観察距離より小さいことを検出したときのみ、あるいは観察者の位置が設計観察距離より大きいことを検出したときのみ行うことにしてもよい。
【０１８２】
＜実施の形態２＞
実施の形態１の表示装置では、視差バリアシャッタパネル２１が表示パネル１１の観察者側に設置されている場合について述べたが、ここでは、表示パネル１１に透過型の液晶パネルを用い、表示パネル１１である液晶パネルの観察者と反対側に設置したバックライトとの間に視差バリアシャッタパネル２１を設置した場合について述べる。
【０１８３】
この場合、サブ画素ペア４１を構成するサブ画素４１１ａ，４１１ｂの間の遮光壁１８の中央位置と、総合開口３００の中央位置との間に設けるべき最適ズレ量Ｚを、表示パネル１１の左右中央（横方向における中央）からの距離Ｘに対して、以下の数３にしたがって設定することにより実現できる。
【０１８４】
【数３】
0006041992.tif 000004
【０１８５】
ここで、Ｔは表示パネル１１の開口の面と視差バリアシャッタパネル２１の開口の面との間の距離であり、ｎはその間の媒体の屈折率であり、Ｄは設計観察距離である。ここで、数３では、数１と比べて符号が逆になっている。
【０１８６】
このとき、表示パネル１１のサブ画素ペアのピッチＰｏに対し、視差バリアシャッタパネル２１の基準視差バリアピッチＰを以下の数４に示す値に設定することになる。
【０１８７】
【数４】
0006041992.tif 000005
【０１８８】
この場合、基準視差バリアピッチＰはサブ画素ペア４１のピッチＰｏよりも僅かに大きく設計される。
【０１８９】
観察距離が大きくなるにつれて、理想的な視差バリアピッチは数４が示すように小さくなり、サブ画素ペア４１のピッチＰｏに近づく。逆に、観察距離が小さくなるにつれて、理想的な視差バリアピッチは大きくなる。
【０１９０】
すなわち、観察距離が設計観察距離Ｄよりも大きい場合は、表示面内の平均の視差バリアピッチを小さくするために、バリアモードシフト境界２７０において、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを１つのサブ開口ピッチΔＳＷ分だけ小さくする必要がある。
【０１９１】
逆に、観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合は、表示面内の平均の視差バリアピッチを大きくするために、バリアモードシフト境界２７０において、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを１つのサブ開口ピッチ分ΔＳＷだけ大きくする必要がある。
【０１９２】
さらに、具体的なバリアの駆動方法を述べる。まず、観察距離が設計観察距離Ｄよりも大きい場合は、先に述べたように、表示面内の平均の視差バリアピッチを小さくするために、バリアモードシフト境界２７０において１つのサブ開口ピッチ分ΔＳＷだけ、透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを小さくする必要がある。ここで、１つのサブ開口ピッチ分総合開口３００間の距離を小さくする方法としては、光透過状態のサブ開口２１０を減らして遮光状態のサブ開口２１０の数を変えない方法と、光透過状態のサブ開口２１０の数を変えないで遮光状態のサブ開口２１０を減らす方法がある。しかしながら、後で述べるように、光透過状態のサブ開口２１０の数を変えないで遮光状態のサブ開口２１０を減らす方法の方が、観察者が移動する際に輝度のチラツキを感じにくいという効果があり好適である。
【０１９３】
図３７にバリアモードシフト境界２７０の付近の第１透明電極２３への電圧印加の状態を示す。図３７は、図２２に示す電圧パターンＮｏ１２の電圧を印加した状態である。電圧パターンＮｏ１２は、視差バリアシャッタパネル２１が表示パネル１１の後側に配置され、観察距離が遠視距離（観察距離＞設計観察距離Ｄ）となる場合に対応して、図２２に示す電圧パターンの中から選択された電圧パターンである。ここでは、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部に＋電圧が印加され遮光された第１透明電極２３が３本配置されている。その他の箇所では、透過４本、遮光４本のピッチが維持されており、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部にバリアモードシフト境界２７０がある。また、光透過状態のサブ開口２１０の数を変えないで遮光状態のサブ開口２１０を減らすことにより、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチが１つのサブ開口ピッチΔＳＷ分だけ小さくなっている。
【０１９４】
また、図２２に示す電圧パターンＮｏ１３の状態は、同じく観察者が設計観察距離Ｄよりも遠い観察距離で左方向に動くのに対応して、視差シャッターパネル２１の総合開口３００を右側に移動させる場合である。ここでも、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部に＋電圧が印加され遮光された第１透明電極２３を３本配置することが出来ている。その他の箇所では、透過４本、遮光４本のピッチが維持されており、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部にバリアモードシフト境界２７０が形成され、光透過状態のサブ開口２１０の数を変えないで遮光状態のサブ開口２１０を減らすことにより、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチが１つのサブ開口ピッチΔＳＷ分だけ小さくなっている。
【０１９５】
また、図２２に示す電圧パターンＮｏ１４の状態では、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部には＋電圧が印加され遮光された第１透明電極２３を３本配置することは出来ていないが、第二の共通駆動エリア２５１ｂと第三の共通駆動エリア２５１ｃの境界部に＋電圧が印加され遮光された第一の透明電極２３を３本配置することが出来ている。その他の箇所では、透過４本、遮光４本のピッチが維持されており、観察者の右方向への移動に対応して、第一の共通駆動エリア２５１ａ（第一の共通バリアモードエリア２６０内）と第三の共通駆動エリア２５１ｃ（第二の共通バリアモードエリア２６０内）で、総合開口３００が等しい幅とピッチを維持しながら右方向に第一の透過電極２３のピッチで移動できていることがわかる。
【０１９６】
これは、共通駆動エリア２５１の中に、基準視差バリアピッチＰ内の第１透明電極２３の数を偶数のＮとして、（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本の第１透明電極２３を配置した構成としたためである。ここで、Ｍは任意の正の整数である。これにより、透過状態と遮光状態の第１透明電極２３の本数が等しい（Ｎ／２）本の状態で駆動する場合、共通駆動エリア２５１の左右の端で、総合開口３００の位相が半周期ずれているため、どちらかの端で必ず遮光状態の第１透明電極が現れる。このため、共通駆動エリア２５１の左右のどちらかの端で遮光状態の第１透明電極２３の本数を１つ減らすことが出来るので、共通駆動エリア２５１の左右のどちらかの端をバリアモードシフト境界２７０とすることが出来るのである。
【０１９７】
次に、観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合は、先に述べたように表示面内の平均の視差バリアピッチを大きくするために、バリアモードシフト境界２７０において、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを１つのサブ開口ピッチ分だけ増やす必要がある。
【０１９８】
ここで、１つのサブ開口ピッチ分だけ共通駆動エリア２５１の幅を大きくする方法としては、光透過状態のサブ開口２１０を増やし遮光状態のサブ開口２１０の数を変えない方法と、光透過状態のサブ開口２１０の数を変えないで遮光状態のサブ開口２１０を増やす方法がある。しかしながら、後で述べるように、光透過状態のサブ開口２１０を増やし遮光状態のサブ開口２１０の数を変えない方法の方が、観察者の移動時に輝度のチラツキを感じにくいという効果があり好適である。
【０１９９】
図３８にバリアモードシフト境界２７０の付近の第１透明電極２３への電圧印加の状態を示す。図３８は、図２２に示す電圧パターンＮｏ１８の電圧を印加した状態である。電圧パターンＮｏ１８は、視差バリアシャッタパネル２１が表示パネル１１の後側に配置され、観察距離が近視距離（観察距離＜設計観察距離Ｄ）となる場合に対応して、図２２に示す電圧パターンの中から選択された電圧パターンである。ここでは、第二の共通駆動エリア２５１ｂと第三の共通駆動エリア２５１ｃの境界部に０電圧が印加され透過状態の第１透明電極２３が５本配置されている。その他の箇所では、透過４本、遮光４本の配置が維持されており、第二の共通駆動エリア２５１ｂと第三の共通駆動エリア２５１ｃの境界部で、バリアモードシフト境界２７０が形成され、光透過状態のサブ開口２１０を増やし遮光状態のサブ開口２１０の数を変えないで、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを１つのサブ開口ピッチ分だけ増やすことが出来ている。
【０２００】
また、図２２に示す電圧パターンＮｏ１９の状態は、同じく観察者が設計観察距離Ｄよりも近い観察距離で、左方向に動くのに対応して視差シャッターパネル２１の総合開口３００を右側に移動させる場合である。ここでは、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部に０電圧が印加され透過状態の第１透明電極２３が５本配置されている。その他の箇所では、透過４本、遮光４本のピッチが維持されており、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部で、バリアモードシフト境界２７０が形成され、光透過状態のサブ開口２１０を増やし遮光状態のサブ開口２１０の数を変えないで、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを１つのサブ開口ピッチ分だけ増やすことが出来ている。
【０２０１】
さらに、図２２に示す電圧パターンＮｏ２０の状態でも同様に、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部に０電圧が印加され透過状態の第１透明電極２３を５本配置することが出来ている。その他の箇所では、透過４本、遮光４本のピッチが維持されており、第一の共通駆動エリア２５１ａと第二の共通駆動エリア２５１ｂの境界部で、バリアモードシフト境界２７０が形成され、光透過状態のサブ開口２１０を増やし遮光状態のサブ開口２１０の数を変えないで、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを１つのサブ開口ピッチ分だけ増やすことが出来ている。
【０２０２】
このように、観察距離が設計観察距離Ｄよりも近い場合にも、観察者の右方向への移動に対応して、第一の共通駆動エリア２５１ａ（第一の共通バリアモードエリア内）と第三の共通駆動エリア２５１ｃ（第二の共通バリアモードエリア）内で、総合開口３００が等しい幅とピッチを維持しながら右方向に第１透明電極２３のピッチΔＳＷで移動できていることがわかる。
【０２０３】
これは、共通駆動エリア２５１の中に、基準視差バリアピッチＰ内の第１透明電極２３の数を偶数のＮとして、（Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２）本の第１透明電極２３を配置した構成としたためである。ここで、Ｍは任意の正の整数である。これにより、透過状態と遮光状態の第１透明電極２３の本数が等しい（Ｎ／２）本の状態で駆動する場合、共通駆動エリア２５１の左右の端で、総合開口３００の位相が半周期ずれているため、どちらかの端で必ず光透過状態の第１透明電極が現れる。このため、共通駆動エリア２５１の左右のどちらかの端で光透過状態の第１透明電極２３の本数を１つ増やすことが出来るので、共通駆動エリア２５１の左右のどちらかの端をバリアモードシフト境界２７０とすることが出来るのである。
【０２０４】
＜遮光状態と透過状態のサブ開口の幅と配光特性の関係＞
バリアモードシフト境界において遮光状態と透過状態のサブ開口の数を変えた場合の配光特性の計算結果について述べる。
【０２０５】
ここでは、図３９に示す、表示パネル１１のサブ画素４１１、及び視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００のモデルを考える。図３９においては、左右のサブ画素４１１ｅ、４１１ｆの間の遮光壁１８の中央位置と総合開口３００ａの中央位置とが対応している。また、総合開口３００ｅの左側に総合開口３００ｆ、右側に総合開口３００ｇがそれぞれ配置されている。また、図３９は、図３１に示すモデルにおいて、表示パネル１１と視差バリアシャッタパネル２１の上下位置を変えたモデルである。サブ画素ペア４１のピッチは０．１２ｍｍ、画素／バリア間距離は１ｍｍ、サブ画素の開口幅は０．０３ｍｍである。設計観察距離Ｄは８００ｍｍで、基準視差バリアピッチＰ内の第１透明電極２３の数は偶数のＮ＝１２である。幾何光学計算においては、配光特性は図３１のモデルの結果と全く同じになる。
【０２０６】
図４０に示すのは、透過状態と遮光状態のサブ開口２１０の数をそれぞれＮ／２＝６本とした場合の配光特性の計算結果である。これは、バリアモードシフト境界２７０が表示面内に存在しない場合であり、観察距離が設計観察距離Ｄに等しい場合に相当する。横軸は、表示面の正面方向を０度とした左右方向の角度であり、縦軸は相対輝度である。図３９に示すように、総合開口３００ｅを中心に総合開口３００ｆ、総合開口３００ｇを通過して、左右のサブ画素４１１ｅ，４１１ｆから出る４つの光ＬＭ１１，ＬＭ１２，ＬＭ１３，ＬＭ１４について計算している。これは、これら４つの光が観察者に近い方向に向うためである。ここで、左右のサブ画素４１１ｅ、４１１ｆにそれぞれ白表示をした場合の合計輝度の分布を、マーカー付の実線で示している。この結果は、図３２に示す配光と全く同じである。
【０２０７】
ここで、観察者の眼間距離を６５ｍｍとすると、眼間角度は４．６度である。左右の眼は、それぞれ、太い実線と太い点線で示す、総合開口３００ｅを出てサブ画素４１１ｅと４１１ｆを通過した光ＬＭ１２，ＬＭ１３の配光分布のピークの中心に位置している。そして、合計輝度の分布は中央付近の広い角度範囲で完全に平坦になっている。このため、観察者が観察距離８００ｍｍで左右に移動した場合、輝度の変化によるチラツキを感じることはない。
【０２０８】
すなわち、観察者の横方向の移動時に輝度チラツキを感じさせないためには、液晶シャッターパネル２１の総合開口３００の幅が基準視差バリアピッチＰの５０％であり、表示パネル１１のサブ画素ペア４１を構成する二つのサブ開口４１１ａとサブ開口４１１ｂの中心がサブ画素ペア４１のピッチＰｏの半分となっていることが適している。すなわち、光透過状態と遮光状態の第１透明電極２３の本数をＮ／２で等しくすることが適している。
【０２０９】
次に、観察距離が１０００ｍｍと設計観察距離よりも遠い場合を考える。この場合、バリアモードシフト境界２７０において、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを１つのサブ開口ピッチ分だけ減らす必要がある。図４１に示すのは、図３９に示すモデルにおいて、総合開口３００ｅの幅が、１サブ開口分狭い５本分の場合である。その他の総合開口３００ｆと３００ｇの幅、ならびに、総合遮光部３３０ｅ，３３０ｆ，３３０ｇの幅はそれぞれサブ開口６本で変えていない。この場合、正面方向に輝度の谷が発生している。これは、バリアモードシフト境界２７０において総合開口３００ｅの幅を５開口分としたこと、つまり、５本分のサブ開口２１０を透過状態としたことに起因して生じた輝度の谷で、暗線と視認される。ここで、観察者の眼間距離を６５ｍｍとすると、眼間角度は３．７度と狭い。図４１に示すように、輝度の谷に比べ眼間角度が狭いため観察者が左右に少し移動しただけで、バリアモードシフト境界２７０において暗線と視認される輝度変化を感じてしまう危険性がある。
【０２１０】
これに対し、図４２に示すのは、図３９に示すモデルにおいて、総合開口３００ｅの幅は６本分のままで、総合遮光部３３０ｆの幅が、１サブ開口２１０分狭い５本分の場合である。この場合、正面方向に輝度は平坦で右端に輝度の山が発生している。これは、バリアモードシフト境界２７０において総合遮光部３３０ｆの幅を５開口分としたこと、つまり、５本分のサブ開口２１０を遮光状態としたことに起因して生じた輝度の山で、輝線と視認される。図中の太い破線で示すのは、総合開口３００ｆを中心とした場合の配光角度分布である、総合開口３００ｅを中心とする配光分と左右対称な分布であり、いずれの配光分布でも中央部に輝度の平坦域があることがわかる。ここで、観察者の眼間角度と比べると、観察者が左右に少し移動しても輝線と視認されるバリアモードシフト境界２７０の輝度差を感じない領域が存在していることがわかる。
【０２１１】
すなわち、観察距離が設計観察距離Ｄよりも遠い場合には、観察者の眼間角度が小さくなるため、バリアモードシフト境界２７０において、総合遮光部３３０のサブ開口２１０の数を減らす方が、総合開口３００のサブ開口２１０の数を減らす場合にくらべ、観察者の左右移動時にバリアモードシフト境界２７０において輝線や暗線と視認される輝度変化を感じる危険性が少なくなる。
【０２１２】
次に、観察距離が６００ｍｍと設計観察距離Ｄよりも近い場合を考える。この場合、バリアモードシフト境界２７０において、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数の和である局所的な視差バリアピッチを１つのサブ開口ピッチ分だけ増やす必要がある。図４３に示すのは、図３９に示すモデルにおいて、総合開口３００ｅの幅が、１サブ開口２１０分広い７開口分の場合である。その他の総合開口３００ｆと３００ｇの幅、ならびに、総合遮光部３３０ｅ，３３０ｆ，３３０ｇの幅はそれぞれサブ開口６本で変えていない。この場合、正面方向に輝度の山が発生している。これは、バリアモードシフト境界２７０において総合開口３００ｅの幅を７開口分としたこと、つまり、７本分のサブ開口２１０を透過状態としたことに起因して生じた輝度の山で、輝線と視認される。しかし、観察者の眼間距離を６５ｍｍとすると眼間角度は６．２度と広い。このため、図４３に示すように、輝度の山間に比べ眼間角度が広いため、観察者が左右に移動しても、バリアモードシフト境界２７０において輝線と視認される輝度変化を感じない領域がある。
【０２１３】
これに対し、図４４に示すのは、図３９に示すモデルにおいて、総合開口３００ｅの幅は６本分のままで、総合遮光部３３０ｆの幅が、１サブ開口分広い７開口分の場合である。その他の総合開口３００ｆ，３００ｇの幅、ならびに、総合遮光部３３０ｅ，３３０ｇの幅はそれぞれサブ開口６本で変えていない。この場合、正面方向の輝度は平坦で右端に輝度の谷が発生している。これは、バリアモードシフト境界２７０において総合遮光部３３０ｆの幅を７開口分としたこと、つまり、７本分のサブ開口２１０を遮光状態としたことに起因して生じた輝度の谷で、暗線と視認される。図中の太い破線で示すのは、総合開口３００ｆを中心とした場合の配光角度分布である、総合開口３００ｅを中心とする配光分と左右対称な分布であり、いずれの配光分布でも中央部に輝度の平坦域があることがわかる。しかし、ここで、観察者の眼間角度と比べると、観察者が左右に少し移動したら、左右の輝度の谷のために暗線と視認されるバリアモードシフト境界２７０の輝度差を感じてしまう危険性がある。
【０２１４】
すなわち、観察距離が設計観察距離よりも近い場合には、観察者の眼間角度は大きくなるため、バリアモードシフト境界２７０において総合開口３００のサブ開口２１０の数を増やした方が、総合遮光部３３０のサブ開口２１０の数を増やす場合にくらべ、観察者の左右移動時にバリアモードシフト境界２７０において輝線や暗線と視認される輝度変化を感じる危険性が少なくなる。
【０２１５】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を自由に組み合わせたり、各実施の形態を適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０２１６】
１１  表示パネル、２１  視差バリアシャッタパネル、２２  第１透明基板、２３  第１透明電極、２４  液晶層、２５  第２透明電極、２６  第２透明基板、３１  検出部、３２  制御部、４１  サブ画素ペア、２１０  サブ開口、２５１  共通駆動エリア、２６０  共通バリアモードエリア、３００  総合開口、３３０  総合遮光部、４１１  サブ画素、Ｐ  基準視差バリアピッチ、Ｐｏ  サブ画素ペアのピッチ、ΔＳＷ  サブ開口ピッチ。
【図１】
0006041992.tif 000006
【図２】
0006041992.tif 000007
【図３】
0006041992.tif 000008
【図４】
0006041992.tif 000009
【図５】
0006041992.tif 000010
【図６】
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【図７】
0006041992.tif 000012
【図８】
0006041992.tif 000013
【図９】
0006041992.tif 000014
【図１０】
0006041992.tif 000015
【図１１】
0006041992.tif 000016
【図１２】
0006041992.tif 000017
【図１３】
0006041992.tif 000018
【図１４】
0006041992.tif 000019
【図１５】
0006041992.tif 000020
【図１６】
0006041992.tif 000021
【図１７】
0006041992.tif 000022
【図１８】
0006041992.tif 000023
【図１９】
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【図２０】
0006041992.tif 000025
【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
0006041992.tif 000028
【図２４】
0006041992.tif 000029
【図２５】
0006041992.tif 000030
【図２６】
0006041992.tif 000031
【図２７】
0006041992.tif 000032
【図２８】
0006041992.tif 000033
【図２９】
0006041992.tif 000034
【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
0006041992.tif 000037
【図３３】
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【図３４】
0006041992.tif 000039
【図３５】
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【図３６】
0006041992.tif 000041
【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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