(57)【要約】【課題】立体画像を視認するのに適した位置から観察者が離れた場合であっても、揮線または暗線が視認されにくい立体画像表示装置を提供する。【解決手段】視差バリアシャッタパネル２１は、光透過状態と遮光状態とを切り変え可能な複数のサブ開口２１０を有している。パネル制御部５５０は、観察者の位置に応じて、複数のサブ開口２１０のうち光透過状態にあるものによって構成される総合開口３００のパターンを変化させる。パネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれる場合、観察者の位置に応じて総合開口３００へ、位相のずれが存在する複数の境界２７０でつながった、一の周期を各々が有する複数の周期的パターンを付与し、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれなくなった場合、一の周期を維持しつつ境界２７０が消失するように、総合開口３００のパターンを調整する。【選択図】図４６
2019066753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設計立体視領域内に位置する観察者へ立体画像を表示する立体画像表示装置であって、
左右の眼用の画像をそれぞれ表示する２つのサブ画素を各々有し横方向に配列された複数のサブ画素ペアを含む表示パネルと、
前記表示パネルに重ねられ、前記横方向に配列され光透過状態と遮光状態とが電気的に切り変え可能な複数のサブ開口を有する視差バリアシャッタパネルと、
前記観察者の位置を検出する検出器と、
前記検出器によって検出される前記観察者の位置が前記設計立体視領域に含まれるか否かを判定する領域判定部と、
前記観察者の位置に応じて、前記視差バリアシャッタパネルの前記複数のサブ開口の各々の光透過状態と遮光状態とを切り換えることによって、前記複数のサブ開口のうち光透過状態にあるものによって構成される総合開口のパターンを変化させるパネル制御部と、
前記設計立体視領域を設定する領域設定部と、
を備え、前記パネル制御部は、
前記観察者の位置が前記設計立体視領域に含まれると前記領域判定部が判定した場合、前記観察者の位置に応じて前記総合開口へ、位相のずれが存在する複数の境界でつながった、一の周期を各々が有する複数の周期的パターンを付与し、
前記観察者の位置が前記設計立体視領域に含まれなくなったと前記領域判定部が判定した場合、前記一の周期を維持しつつ前記境界が消失するように、前記総合開口のパターンを調整する、
立体画像表示装置。
【請求項２】
前記パネル制御部は、前記観察者の位置が前記設計立体視領域に含まれなくなったと前記領域判定部が判定した場合、前記表示パネルに視差なし画像を表示させる、請求項１に記載の立体画像表示装置。
【請求項３】
前記パネル制御部は、前記観察者の位置が前記設計立体視領域に含まれなくなったと前記領域判定部が判定した場合、前記サブ開口のうち光透過状態のものの数と遮光状態のものの数とが同じとなるように、前記総合開口のパターンを調整する、請求項１または２に記載の立体画像表示装置。
【請求項４】
前記パネル制御部は、前記観察者の位置が前記設計立体視領域に含まれなくなったと前記領域判定部が判定した場合、前記複数の周期的パターンのうち前記横方向における中央に位置するものの位相が維持されるように、前記総合開口のパターンを調整する、請求項１から３のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項５】
前記パネル制御部は、前記観察者の位置が前記設計立体視領域に含まれなくなったと前記領域判定部が判定した場合、前記複数の周期的パターンの前記複数の境界が、前記視差バリアシャッタパネルの応答時間以上の時間間隔で、前記横方向における端に位置するものから中央に位置するものへ順に消失するように、前記総合開口のパターンを調整する、請求項１から４のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項６】
前記パネル制御部は、前記観察者の位置が前記設計立体視領域に含まれるようになったと前記領域判定部が判定した場合、前記複数の境界を、前記視差バリアシャッタパネルの応答時間以上の時間間隔で前記横方向における中央から端へ順に生成する、請求項１から５のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項７】
前記領域設定部は、前記設計立体視領域を包含する観察者検出可能領域を設定し、
前記領域判定部は、前記検出器によって検出される前記観察者の位置が観察者検出可能領域に含まれるか否かを判定する、
請求項１から６のいずれか１項に記載の立体画像表示装置。
【請求項８】
前記パネル制御部は、前記観察者の位置が前記観察者検出可能領域には含まれかつ前記設計立体視領域には含まれないと領域判定部が判定した場合、前記検出器によって検出される前記観察者の位置に応じて、前記視差バリアシャッタパネルにおいて全体的に前記総合開口のパターンをシフトする、請求項７に記載の立体画像表示装置。
【請求項９】
前記パネル制御部は、前記観察者の位置が前記観察者検出可能領域に含まれなくなったと前記領域判定部が判定した場合、前記総合開口のパターンを変化させずに維持する、請求項７または８に記載の立体画像表示装置。
【請求項１０】
設計立体視領域内に位置する観察者へ立体画像を表示する立体画像表示装置であって、
左右の眼用の画像をそれぞれ表示する２つのサブ画素を各々有し横方向に配列された複数のサブ画素ペアを含む表示パネルと、
前記表示パネルに重ねられ、前記横方向に配列され光透過状態と遮光状態とが電気的に切り変え可能な複数のサブ開口を有する視差バリアシャッタパネルと、
前記観察者の位置を検出する検出器と、
前記検出器によって検出される前記観察者の位置が前記設計立体視領域に含まれるか否かを判定する領域判定部と、
前記観察者の位置に応じて、前記視差バリアシャッタパネルの前記複数のサブ開口の各々の光透過状態と遮光状態とを切り換えることによって、前記複数のサブ開口のうち光透過状態にあるものによって構成される総合開口のパターンを変化させるパネル制御部と、
前記設計立体視領域を設定する領域設定部と、
を備え、前記パネル制御部は、
前記観察者の位置が前記設計立体視領域に含まれると前記領域判定部が判定した場合、前記観察者の位置に応じて前記総合開口へ、位相のずれが存在する複数の境界でつながった、一の周期を各々が有する複数の周期的パターンを付与し、
前記観察者の位置が前記設計立体視領域に含まれなくなったと前記領域判定部が判定した場合、前記表示パネルに視差なし画像を表示させ、かつ前記視差バリアシャッタパネルの前記複数のサブ開口の光透過状態の透過率を低下させ、かつ前記視差バリアシャッタパネルの前記複数のサブ開口の遮光状態の透過率を増加させる、
立体画像表示装置。
【請求項１１】
前記領域設定部は、前記設計立体視領域を包含する観察者検出可能領域を設定し、
前記パネル制御部は、前記観察者の位置が前記観察者検出可能領域に含まれなくなったと前記領域判定部が判定した場合、前記視差バリアシャッタパネルの前記複数のサブ開口の透過率を増加させ、かつ前記立体画像表示装置の光源輝度を低下させる、請求項１０に記載の立体画像表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像表示装置に関し、特に、視差バリア方式を用いた立体画像表示装置に関するものである。
【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】
特許文献１によれば、バリア発生手段と、画像表示手段とを有する３次元画像表示装置が提案されている。バリア発生手段は、透過型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。画像表示手段は、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する。画像表示手段は、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、左画像および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ものである。この３次元画像表示装置は、バリア・ストライプを電子式に発生させるとともに、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）、位置（位相）、および濃度などを自由に可変制御することができるようにされている。これによりこの３次元画像表示装置は、２次元画像表示装置としても使用することができる。
【０００４】
また特許文献２によれば、眼鏡なし立体映像表示装置は、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ピッチで移動することができるように構成された遮光手段と、観察者の頭の位置を検出するセンサと、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、非移動の制御を行なう領域分割移動制御手段とを有している。この装置によれば、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なうことで、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。よって観察者は立体画像を認識することができる。
【０００５】
上述したような装置では、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なう際に、観察者の位置が立体画像表示装置の最適視認位置から大きく離れた場合に、観察者が、３Ｄ（３次元）クロストークによる二重像を感じたり、バリア遮光部の制御に際しての画面内での、輝線、暗線もしくは輝度の変化を感じたりするリスクがある。これに起因して観察者に不快感が生じることがあり、観察者の頭の動きが多いために切り替わりが頻繁に行なわれるときは、不快感が特に大きくなり得る。
【０００６】
特許文献３によれば、立体画像表示装置は、左右の視差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横方向に配列された表示パネルと、前記表示パネルの前方に配置され、電気的な制御により光透過状態および遮光状態を切り替え可能なサブ開口が横方向に配列された視差バリアシャッタパネルとを有している。サブ画素ペアに対応して横方向に基準ピッチを規定したとき、当該基準ピッチに属する複数の前記サブ開口のうち、互いに隣り合う任意の数のサブ開口を光透過状態にするとともに、残りのサブ開口を遮光状態にすることによって、任意の数のサブ開口により総合開口が前記視差バリアシャッタパネルに形成される。そして、視差バリアシャッタパネルのサブ開口のピッチが、表示パネルのサブ画素の横幅と、視差バリアシャッタパネルの総合開口の横幅との差以下である。このように、視差バリアシャッタパネルのサブ開口のピッチが、表示パネルのサブ画素の横幅と、視差バリアシャッタパネルの総合開口の横幅との差以下となっているので、切り替わり前後の輝度分布の変化を抑制することができる。よって、移動中の観察者に感じさせる輝度のばらつきを抑制することができる。
【０００７】
さらに特許文献４によれば、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有する立体画像表示装置の駆動方法が開示されている。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）個のサブ開口が光透過状態とされ、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口が遮光状態とされて１つの総合開口が形成される。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が横方向において少なくとも１箇所設けられ、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口が遮光状態とされる。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が横方向において少なくとも１箇所設けられ、隣り合う（Ｎ／２）個のサブ開口が遮光状態とされる。これにより、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、観察者は画面内に輝線または暗線を視認することなく、立体画像を視認することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平３−１１９８８９号公報
【特許文献２】特開２００１−１６６２５９号公報
【特許文献３】特開２０１３−２４９５７号公報
【特許文献４】国際公開第２０１５／０２９４３３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献４の技術によれば、立体画像が表示されている際に、観察者が画面内に輝線または暗線を視認してしまうことが抑制される。しかしながら、本発明者らの検討によれば、上記技術を用いた場合であっても、立体画像を視認するのに適した位置から観察者が離れている場合は、視差バリアシャッタパネルの制御に起因して揮線または暗線が視認され得る。
【００１０】
本発明は以上のような課題を解決するためになされたものであり、その目的は、立体画像を視認するのに適した位置から観察者が離れた場合であっても、視差バリアシャッタパネルの制御に起因しての揮線または暗線が視認されにくい立体画像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】
【００１１】
本発明の一の局面に従う立体画像表示装置は、設計立体視領域内に位置する観察者へ立体画像を表示するものである。立体画像表示装置は、表示パネルと、視差バリアシャッタパネルと、検出器と、領域判定部と、パネル制御部と、領域設定部とを有している。表示パネルは、横方向に配列された複数のサブ画素ペアを含み、複数のサブ画素ペアの各々は、左右の眼用の画像をそれぞれ表示する２つのサブ画素を有している。視差バリアシャッタパネルは、表示パネルに重ねられており、横方向に配列され光透過状態と遮光状態とが電気的に切り変え可能な複数のサブ開口を有している。検出器は観察者の位置を検出する。領域判定部は、検出器によって検出される観察者の位置が設計立体視領域に含まれるか否かを判定する。パネル制御部は、観察者の位置に応じて、視差バリアシャッタパネルの複数のサブ開口の各々の光透過状態と遮光状態とを切り換えることによって、複数のサブ開口のうち光透過状態にあるものによって構成される総合開口のパターンを変化させる。領域設定部は設計立体視領域を設定する。パネル制御部は、観察者の位置が設計立体視領域に含まれると領域判定部が判定した場合、観察者の位置に応じて総合開口へ、位相のずれが存在する複数の境界でつながった、一の周期を各々が有する複数の周期的パターンを付与し、観察者の位置が設計立体視領域に含まれなくなったと領域判定部が判定した場合、一の周期を維持しつつ境界が消失するように、総合開口のパターンを調整する。
【００１２】
本発明の他の局面に従う立体画像表示装置は、設計立体視領域内に位置する観察者へ立体画像を表示するものである。立体画像表示装置は、表示パネルと、視差バリアシャッタパネルと、検出器と、領域判定部と、パネル制御部と、領域設定部とを有している。表示パネルは、横方向に配列された複数のサブ画素ペアを含み、複数のサブ画素ペアの各々は、左右の眼用の画像をそれぞれ表示する２つのサブ画素を有している。視差バリアシャッタパネルは、表示パネルに重ねられており、横方向に配列され光透過状態と遮光状態とが電気的に切り変え可能な複数のサブ開口を有している。検出器は観察者の位置を検出する。領域判定部は、検出器によって検出される観察者の位置が設計立体視領域に含まれるか否かを判定する。パネル制御部は、観察者の位置に応じて、視差バリアシャッタパネルの複数のサブ開口の各々の光透過状態と遮光状態とを切り換えることによって、複数のサブ開口のうち光透過状態にあるものによって構成される総合開口のパターンを変化させる。領域設定部は設計立体視領域を設定する。パネル制御部は、観察者の位置が設計立体視領域に含まれると領域判定部が判定した場合、観察者の位置に応じて総合開口へ、位相のずれが存在する複数の境界でつながった、一の周期を各々が有する複数の周期的パターンを付与し、観察者の位置が設計立体視領域に含まれなくなったと領域判定部が判定した場合、表示パネルに視差なし画像を表示させ、かつ視差バリアシャッタパネルの複数のサブ開口の光透過状態の透過率を低下させ、かつ視差バリアシャッタパネルの複数のサブ開口の遮光状態の透過率を増加させる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の一の局面に従う立体画像表示装置によれば、視差バリアシャッタパネルにおいて、複数のサブ開口のうち光透過状態にあるものによって総合開口が構成される。観察者の位置が設計立体視領域に含まれる場合、観察者の位置に応じて総合開口へ、位相のずれが存在する複数の境界でつながった、一の周期を各々が有する複数の周期的パターンが付与される。観察者の位置が設計立体視領域に含まれなくなった場合、上記一の周期を維持しつつ上記境界が消失するように、総合開口のパターンが調整される。これにより、観察者が設計立体視領域外に出た場合であっても、視差バリアシャッタパネルの制御に起因しての揮線または暗線を視認されにくくすることができる。
【００１４】
本発明の他の局面に従う立体画像表示装置によれば、視差バリアシャッタパネルにおいて、複数のサブ開口のうち光透過状態にあるものによって総合開口が構成される。観察者の位置が設計立体視領域に含まれる場合、観察者の位置に応じて総合開口へ、位相のずれが存在する複数の境界でつながった、一の周期を各々が有する複数の周期的パターンが付与される。観察者の位置が設計立体視領域に含まれなくなった場合、表示パネルに視差なし画像が表示され、かつ視差バリアシャッタパネルの複数のサブ開口の光透過状態の透過率が低下させられ、かつ視差バリアシャッタパネルの複数のサブ開口の遮光状態の透過率が増加させられる。これにより、観察者が設計立体視領域外に出た場合であっても、視差バリアシャッタパネルの制御に起因しての揮線または暗線を視認されにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１の前提技術における表示装置の構成を概略的に示す断面図である。
【図２】第１の前提技術における表示装置が有する視差バリアシャッタパネルによって構成されるサブ開口を示す部分平面図である。
【図３】図２のサブ開口によって得られる光透過状態および遮光状態のパターン１を示す部分平面図である。
【図４】図２のサブ開口によって得られる光透過状態および遮光状態のパターン２を示す部分平面図である。
【図５】図２のサブ開口によって得られる光透過状態および遮光状態のパターン３を示す部分平面図である。
【図６】図２のサブ開口によって得られる光透過状態および遮光状態のパターン４を示す部分平面図である。
【図７】図２のサブ開口によって得られる光透過状態および遮光状態のパターン５を示す部分平面図である。
【図８】図２のサブ開口によって得られる光透過状態および遮光状態のパターン６を示す部分平面図である。
【図９】図２のサブ開口によって得られる光透過状態および遮光状態のパターン７を示す部分平面図である。
【図１０】図２のサブ開口によって得られる光透過状態および遮光状態のパターン８を示す部分平面図である。
【図１１】図１の表示装置の配向角度分布を説明する図である。
【図１２】第１の前提技術における表示パネルのサブ画素から視差バリアシャッタパネルの総合開口を通過して放射される光の配光角度分布の計算結果の一例を示すグラフ図である。
【図１３】第１の前提技術における、計算条件１〜６の下での、輝度平坦領域角度幅を含む諸特性の計算結果を示す図である。
【図１４】第１の前提技術において表示パネルのサブ画素から放射され視差バリアシャッタパネルの総合遮光部によって遮光されない余分な光の配光角度分布を説明するための図である。
【図１５】第１の前提技術の視差バリアシャッタパネルにおける総合開口の移動に伴う、右画像表示用のサブ画素から放射された光の配光角度分布の変化を説明するための図である。
【図１６】第１の前提技術における視差バリアシャッタパネルにおけるサブ開口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の一例を示すグラフ図である。
【図１７】第１の前提技術の視差バリアシャッタパネルにおけるサブ開口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の一例を示すグラフ図である。
【図１８】第１の前提技術の視差バリアシャッタパネルにおけるサブ開口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の一例を示すグラフ図である。
【図１９】第１の前提技術の視差バリアシャッタパネルにおけるサブ開口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の例を示す図である。
【図２０】第１の前提技術における、分割数Ｎと総合相対ピーク輝度との関係についての計算結果の例を示す図である。
【図２１】第２の前提技術の例１における裸眼立体画像表示パネルが有する視差バリアシャッタパネルの配線構成を概略的に示す部分平面図である。
【図２２】第２の前提技術における視差バリアシャッタパネルの第１透明電極に印加する電圧のパターンを例示する図である。
【図２３】第２の前提技術において視差バリアシャッタパネルに形成された総合開口の例を示す部分平面図である。
【図２４】第２の前提技術における視差バリアシャッタパネルの全体の動作状態を説明するための部分平面図である。
【図２５】第２の前提技術における、視差バリアシャッタパネルの総合開口に対する、表示パネルのサブ画素の配置を示す部分平面図である。
【図２６】第２の前提技術の例１において、表示パネルのサブ画素ペアを構成するサブ画素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（ａ）、および、図２６（ａ）の一点鎖線の楕円部分の部分拡大図（ｂ）である。
【図２７】第２の前提技術の例１において、実観察距離が設計観察距離よりも長い場合の、裸眼立体画像表示パネ表示パネルのサブ画素ペアを構成するサブ画素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。
【図２８】第２の前提技術の例１における、サブ画素ペアを構成するサブ画素間の遮光壁の中央位置と、総合開口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すグラフ図である。
【図２９】第２の前提技術の例１における、実観察距離が設計観察距離よりも大きい場合の総合開口の形成を示す部分平面図である。
【図３０】第２の前提技術の例１における、実観察距離が設計観察距離よりも小さい場合の総合開口の形成を示す部分平面図である。
【図３１】第２の前提技術の例１における、配向特性の計算モデルを示す部分断面図である。
【図３２】第２の前提技術の例１における、配向特性の計算結果を示すグラフ図である。
【図３３】第２の前提技術の例１における、配向特性の計算結果を示すグラフ図である。
【図３４】第２の前提技術の例１における、配向特性の計算結果を示すグラフ図である。
【図３５】第２の前提技術の例１における、配向特性の計算結果を示すグラフ図である。
【図３６】第２の前提技術の例１における、配向特性の計算結果を示すグラフ図である。
【図３７】第２の前提技術の例２における、実観察距離が設計観察距離よりも大きい場合の総合開口の形成を示す部分平面図である。
【図３８】第２の前提技術の例２における、実観察距離が設計観察距離よりも小さい場合の総合開口の形成を示す部分平面図である。
【図３９】第２の前提技術の例２における、配向特性の計算モデルを示す部分断面図である。
【図４０】第２の前提技術の例２における、配向特性の計算結果を示すグラフ図である。
【図４１】第２の前提技術の例２における、配向特性の計算結果を示すグラフ図である。
【図４２】第２の前提技術の例２における、配向特性の計算結果を示すグラフ図である。
【図４３】第２の前提技術の例２における、配向特性の計算結果を示すグラフ図である。
【図４４】第２の前提技術の例２における、配向特性の計算結果を示すグラフ図である。
【図４５】本発明の実施の形態１における立体画像表示装置の構成を概略的に示すブロック図である。
【図４６】図４５の領域設定部が設定する設計立体視領域および観察者検出可能領域を説明する図である。
【図４７】図４６において位置Ｐ１から位置Ｐ２を経由して位置Ｐ３へ観察者が移動する際の立体画像表示装置の動作を説明する図である。
【図４８】図４７における３Ｄモード時の視差バリアシャッタパネルの動作例を説明するグラフ図である。
【図４９】図４７における移行モード１の開始による視差バリアシャッタパネルの第１の動作を説明するグラフ図である。
【図５０】図４７における移行モード１の開始による視差バリアシャッタパネルの第２の動作を説明するグラフ図である。
【図５１】図４７における３Ｄ外モード時の視差バリアシャッタパネルの動作を説明するグラフ図である。
【図５２】図４６において位置Ｐ３から位置Ｐ２を経由して位置Ｐ１へ観察者が移動する際の立体画像表示装置の動作を説明する図である。
【図５３】図５２における固定モードから移行モード２を経て３Ｄ外モードに至るまでの視差バリアシャッタパネルの動作例を説明するグラフ図である。
【図５４】本発明の実施の形態２における、図４６において位置Ｐ１から位置Ｐ２を経由して位置Ｐ３へ観察者が移動する際の立体画像表示装置の動作モードを説明する図である。
【図５５】図５４に対応するグラフ図である。
【図５６】本発明の実施の形態２における、図４６において位置Ｐ３から位置Ｐ２を経由して位置Ｐ１へ観察者が移動する際の立体画像表示装置の動作モードを説明する図である。
【図５７】図５６に対応するグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下において、はじめに第１および第２の前提技術について説明し、その後、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付しその説明は繰返さない。
【００１７】
＜第１の前提技術＞
まず、後述する本発明の実施の形態の前提となる技術である第１の前提技術について、以下に説明する。
【００１８】
図１は、第１の前提技術における立体画像表示装置の構成を概略的に示す断面図である。この表示装置は２画像を同時に表示可能なものである。この２画像のそれぞれは、右眼に対する視差画像（右の画像、または、第１の観察方向用の画像とも称する）、および、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（左の画像、または、第２の観察方向用の画像とも称する）である。この表示装置によれば、特殊な眼鏡を用いることなく裸眼で立体画像を視認することができる。あるいは、観察方向別に異なる画像を表示することができる。以下においては、主に、表示装置が右眼および左眼の視差画像を表示する場合、言い換えれば表示装置が立体画像表示装置である場合、について説明する。
【００１９】
この表示装置は、裸眼立体画像表示パネル７９０と、観察者９０の頭などの位置を検出する検出器３１と、検出器３１の検出結果（例えば、映像信号）に基づいて裸眼立体画像表示パネル７９０を制御する制御部３２とを備えている。なお、以下の説明においては、図１における上下方向を前後方向と呼び、図１における左右方向を横方向と呼び、図１のページに垂直な方向を縦方向と呼ぶ。
【００２０】
図中、裸眼立体画像表示パネル７９０の断面構造が示されている。裸眼立体画像表示パネル７９０は、表示パネル１１と、それに重ねられた視差バリアシャッタパネル２１（光学誘導部材）およびバックライト３とを有している。具体的な配置としては、視差バリアシャッタパネル２１（光学誘導部材）は表示パネル１１の前方（図１における上側）に配置されており、バックライト３は表示パネル１１の後方（図１における下側）に配置されている。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。表示パネル１１は、マトリクス型表示パネルであり、図示された例においては、透過型の液晶パネルが適用されている。表示パネル１１としての液晶パネルは、液晶１４と、液晶１４を挟んでおりそれを駆動するサブ画素透明電極１２および対向透明電極１５と、サブ画素透明電極１２を支持する透明基板に設けられた中間偏光板１７と、対向透明電極１５を支持する透明基板に設けられた裏面偏光板１６とを有している。バックライト３は、裏面偏光板１６の後方（図１において下側）に配置されている。なお表示パネル１１は液晶パネルに限定されるものではない。例えば、有機ＥＬパネルまたはプラズマディスプレイパネルが適用されてもよく、この場合、バックライト３が省略される。
【００２１】
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、および、上述の左の画像を表示するサブ画素４１１ｂ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。なおサブ画素４１１ａおよびサブ画素４１１ｂを総称してサブ画素４１１とも称する。サブ画素４１１ａおよびサブ画素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およびサブ画素４１１ｂは、左右に異なる２画像（左右の視差画像、または、第１および第２の観察方向用の画像）を表示するサブ画素ペア４１を構成している。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パネル７９０においては、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。
【００２２】
なお、この裸眼立体画像表示パネル７９０では、サブ画素ペア４１の横幅に対応する横方向における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の中央点を通過する仮想的な光線ＬＯが、裸眼立体画像表示パネル７９０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に収束するように、基準視差バリアピッチＰは設定されている。
【００２３】
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および第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および第２透明電極２３，２５と、第１透明基板２２の液晶層２４に向かう面と反対の面上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有している。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。液晶のモードとしては、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に向かう面上には、縦方向（図１のページに垂直な方向）に沿って各々延在する複数の第１透明電極２３が形成されている。第２透明基板２６の液晶層２４に向かう面上には、横方向（図１の左右方向）に各々延在する少なくとも１つの第２透明電極２５が形成されている。第１透明電極２３および第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、対応する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、複数の第１透明電極２３は、各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、少なくとも１つの第２透明電極２５は、例えば縦方向（図１のページに垂直な方向）に所定のピッチで配列されているような複数の電極であってもよいが、本実施の形態においては縦方向および横方向に広がる１枚の電極であるものとする。この１つの第２透明電極２５と各第１透明電極２３との間には、電圧が選択的に印加される。これにより視差バリアシャッタパネル２１は、電気的な制御によって、第１透明電極２３の横幅単位で光透過状態および遮光状態を切り替えることができる。そこで、以下の説明においては、第１透明電極２３の横幅単位で光透過状態およ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」と呼ぶ。
【００２７】
図２は、視差バリアシャッタパネル２１によって構成されるサブ開口２１０を示す部分平面図である。複数の第１透明電極２３（図１）が横方向に配列されていることから、複数のサブ開口２１０も横方向に配列されている。偶数個（ここでは８つ）の第１透明電極２３が各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が各基準視差バリアピッチＰの領域内に含まれている。図中、これら８つのサブ開口２１０のそれぞれに「（１）」〜「（８）」の番号が付されている。これら８つの第１透明電極２３が各サブ画素ペア４１（図１）に対応している。
【００２８】
図３〜図１０のそれぞれは、サブ開口２１０によって得られる光透過状態および遮光状態のパターン１〜８を示す部分平面図である。各基準視差バリアピッチＰの領域内において、上記の偶数個（８つ）のサブ開口２１０のうち、当該偶数個の半分の数（４つ）の互いに隣り合うサブ開口２１０が光透過状態にされるとともに、残りの半分の数（４つ）のサブ開口２１０（その他のサブ開口２１０）が遮光状態とされる。これにより、各々が任意の数（ここでは４つ）のサブ開口２１０からなる複数の総合開口３００が構成される。このようにサブ開口２１０によって構成される総合開口３００は、左の画像を表示するサブ画素４１１ｂ（図１）から放出された光と、右の画像を表示するサブ画素４１１ａ（図１）から放出された光とを、互いに異なる方向に誘導する。
【００２９】
例えばパターン１（図３）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、かつ（５）〜（８）が付された連続した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、光透過状態の４つのサブ開口２１０により各総合開口３００が形成されている。このパターン１における、（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が得られる。すなわち、視差バリアシャッタパネル２１における総合開口３００の配置がパターン１からパターン２へ遷移する。この遷移によって、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。より一般的にいえば、各総合開口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ことによって、総合開口３００を当該一端から当該他端に向かう方向にサブ開口ピッチΔＳＷで移動させることができる。
【００３０】
サブ開口ピッチΔＳＷは、おおよそサブ開口２１０の横幅である。ただし、後述するように、互いに隣り合う第１透明電極２３は若干離れており、これらの間には液晶層２４に電界を印加することができない境界部が存在する。よって厳密にいえば、サブ開口ピッチΔＳＷは、サブ開口２１０の横幅と、当該境界部の横幅との和である。
【００３１】
次に、立体画像表示装置（図１）の動作について簡単に説明する。上述したように、検出器３１は、観察者９０の位置を検出する。制御部３２は、検出器３１の検出結果に基づいて、表示パネル１１およ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、検出器３１の検出結果に基づいて、複数のサブ開口２１０のうち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、左右に移動する観察者９０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。これにより観察者９０は、移動しても立体画像を見ることができる。
【００３２】
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、または、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９０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。条件（Ｃ１）は、サブ開口２１０の光透過状態および遮光状態の切り替えがない観察領域において観察者９０の左右の眼に対する視差画像の輝度が平坦（一定）であることである。条件（Ｃ２）は、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である。条件（Ｃ３）は、総合開口３００の移動に伴うサブ開口２１０の光透過状態および遮光状態の切り替えが行なわれても、観察者９０の移動経路上において輝度が平坦（一定）であることである。これら条件の各々について、以下に詳述する。
【００３３】
（条件（Ｃ１）について）
図１１は、表示装置（図１）の配向角度分布を説明する図である。図中、総合開口幅ＳＷは、総合開口３００の開口横幅を示し、サブ画素幅ＧＷはサブ画素４１１の発光域横幅を示し、遮光壁幅ＢＷは遮光壁１８の横幅を示している。なお、図示の便宜上、設計観察距離Ｄと、視差バリアシャッタパネル２１とサブ画素４１１との距離である画素−バリア間距離Ｌとが同程度に描かれているが、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、説明を簡素化するため、サブ画素４１１からの放射光は位置および放射角度（表示パネル１１に垂直な方向からの角度）によらず均一であるものとし、かつ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ものと仮定する。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なく、当該光線のサブ画素４１１および総合開口３００の相対的な位置関係に意味があるものとなる。
【００３４】
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、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、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上に至る光の輝度分布（照度分布）について、以下に説明する。
【００３５】
サブ画素４１１ａの右端から放射される光線Ｌ１およびＬ２のそれぞれは、総合開口３００の一端および他端を通過し、仮想スクリーン１００上の位置Ｐ１およびＰ２に達する。よってサブ画素４１１ａの右端から放射される光は、位置Ｐ１とＰ２との間の、図中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の左端から放射される光線Ｌ３およびＬ４のそれぞれは、総合開口３００の一端および他端を通過し、仮想スクリーン１００上の位置Ｐ３およびＰ４に達する。よってサブ画素４１１ａの左端から放射される光は、位置Ｐ３とＰ４との間の領域を照射する。なお、位置Ｐ３とＰ４との間で照射される領域は、図示の便宜上、仮想スクリーン１００から上側に少しずらされてハッチングで描かれている。サブ画素４１１ａの右端およ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、仮想スクリーン１００における同程度の大きさの領域を照射する。このようにサブ画素４１１ａから放射された光線によって照射される領域が、図中、ハッチングが付された平行四辺形の領域によって示されている。
【００３６】
仮想スクリーン１００上でのサブ画素４１１ａの輝度分布は、以上のように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。それにより、図中に示された輝度分布ＬＰのグラフが得られる。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。輝度分布ＬＰは、位置Ｐ２と位置Ｐ３との間で平坦となっているが、位置Ｐ１と位置Ｐ２との間、および、位置Ｐ３と位置Ｐ４との間では勾配が生じている。
【００３７】
ここで、上述の条件（Ｃ１）を満たすため、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との間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θ２と光線Ｌ３の放射角度θ１とが平行でなく、これら角度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。
【００３８】
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。計算条件として、表示パネル１１のサブ画素幅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０．０５０ｍｍとされている。また、表示パネル１１および視差バリアシャッタパネル２１の屈折率は１．５とされている。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、図示されている。
【００３９】
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。図中、条件１、２、３のそれぞれにおいては、幅の差｜ＧＷ−ＳＷ｜が０．０２０ｍｍ，０．０１５ｍｍ，０．０１０ｍｍとされており、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ている。したがって、条件（Ｃ１）を満たすため、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。
【００４０】
（条件（Ｃ２）について）
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、以下に説明する。
【００４１】
図１４は、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説明するための図である。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る。総合遮光部幅ＳＢＷは、総合遮光部４００の横幅を示している。なお、図１４においても図１１と同様に、図示の便宜上、設計観察距離Ｄと、視差バリアシャッタパネル２１とサブ画素４１１との距離である画素−バリア間距離Ｌとが同程度に描かれているが、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、説明を簡素化するため、サブ画素４１１ａからの放射光は位置および放射角度によらず均一であるものとし、かつ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ものと仮定する。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、図中の光線の見た目の角度の大きさは意味がなく、当該光線のサブ画素４１１ａ、総合開口３００および総合遮光部４００の相対的な位置関係に意味があるものとなる。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上での輝度分布について説明する。
【００４２】
サブ画素４１１ｂの右端から放射された破線で示される光線ＬＢ１およびＬＢ２のそれぞれは、総合遮光部４００の一端および他端により遮光される。よって、仮想スクリーン１００上の位置Ｐ１５とＰ１６との間には、サブ画素４１１ｂの右端からの光は到達しない。同様に、サブ画素４１１ｂの左端から放射された破線で示される光線ＬＢ３およびＬＢ４のそれぞれは、総合遮光部４００の一端および他端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からの余分な光は、仮想スクリーン１００上において、図中に示された輝度分布ＬＢＰを形成する。
【００４３】
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。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。
【００４４】
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、サブ画像４１１ａからの光の範囲と、完全遮光角度範囲との位置ズレをなくすためには、サブ画素４１１aの中央とサブ画素４１１ｂの中央との距離が、総合開口３００の中央と総合遮光部４００の中央との距離と等しくなること、すなわち基準視差バリアピッチＰの半分となること、が必要である。これは、サブ画素４１１ａの左右の遮光壁幅ＢＷが互いに等しく、かつサブ画素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。
【００４５】
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および４１１ｂの一方の完全遮光角度範囲と他方の輝度平坦領域とは重なる。
【００４６】
先ほど説明した図１３には、条件を様々に変えながら、輝度平坦領域および完全遮光域の角度幅が計算され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が０．１００ｍｍとされている。
【００４７】
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がサブ画素幅ＧＷよりも大きくされている。ここでは、総合開口幅ＳＷが基準視差バリアピッチＰの半分である０．０５０ｍｍで一定とされ、条件１、２、３のそれぞれにおいてサブ画素幅ＧＷが０．０３０ｍｍ、０．０３５ｍｍ、０．０４０ｍｍとされている。この場合には、条件１、２、３の順に、幅の差｜ＳＷ−ＧＷ｜が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。
【００４８】
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（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（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、これら割合も示されている。なお、条件１〜３においては、割合ＳＷ／Ｐよりも割合ＧＷ／Ｐの方が小さいことから、割合ＳＷ／Ｐではなく割合ＧＷ／Ｐが、相対ピーク輝度に対応する。
【００４９】
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）に関連して説明したように、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。
【００５０】
条件４〜６では、条件１〜３とは逆に、サブ画素幅ＧＷが、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口幅ＳＷよりも大きくされている。ここでは、幅の差｜ＳＷ−ＧＷ｜が一律に０．０２ｍｍとされている。また条件４、５、６、のそれぞれにおいて、サブ画素幅ＧＷが０．０４０ｍｍ、０．０４５ｍｍ、０．０５０ｍｍとされ、総合開口幅ＳＷが０．０２０ｍｍ、０．０２５ｍｍ、０．０３０ｍｍとされている。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。
【００５１】
また、条件４〜６の相対ピーク輝度については、割合ＧＷ／Ｐよりも割合ＳＷ／Ｐの方が小さいことから、割合ＧＷ／Ｐではなく割合ＳＷ／Ｐが相対ピーク輝度に対応している。また、条件４、５、６のそれぞれにおいて、総合遮光部幅ＳＢＷ（＝Ｐ−ＳＷ）は、０．０８０ｍｍ、０．０７５ｍｍ、０．０７０ｍｍとなる。そして、条件（Ｃ２）に関連して説明したように、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。
【００５２】
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。
【００５３】
以上のことをまとめると、輝度を高くする観点から、割合ＧＷ／Ｐおよび割合ＳＷ／Ｐのうち、より大きい方である一方を４０〜５０％に設定することが好ましい。他方（より小さい方）は、大きくなり過ぎると｜ＧＷ−ＳＷ｜が小さくなることで輝度平坦領域角度が狭まり、小さくなり過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されることが好ましい。
【００５４】
なお、実際の液晶パネルでは遮光壁１８（図１）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、液晶パネルにおいては、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との差を大きくすることができる。
【００５５】
（条件（Ｃ３）について）
次に、上述の条件（Ｃ３）を満たす構成、つまり総合開口３００の移動に伴ってサブ開口２１０の光透過状態および遮光状態の切り替えが行なわれても、観察者９０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、以下に説明する。
【００５６】
図１５は、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、仮想スクリーン１００上での配光角度分布の変化を説明するための図である。この図１５においても、図１１および図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が広くされている。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がサブ画素幅ＧＷよりも大きくされている。
【００５７】
図中、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を通過することによって仮想スクリーン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および２１０ｃのそれぞれを通過することによって仮想スクリーン１００上に輝度分布ＬＰ２およびＬＰ３を形成する。そして、これら輝度分布ＬＰ１〜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。
【００５８】
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の左端から放射されて１つのサブ開口２１０ａの左端を通過する光線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の右端から放射されてサブ開口２１０ｃの右端を通過する光線Ｌ６である。
【００５９】
次に、サブ開口２１０ａを遮光状態にし、かつサブ開口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が形成された状態を考える。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２１０ｄを通過することによって輝度分布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。
【００６０】
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の左端から放射され、サブ開口２１０ｂの左端を通過する光線Ｌ７である。ここで、仮に位置Ｐ３２が位置Ｐ２３よりも右側に位置する場合には、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。したがって、条件（Ｃ３）を満たすためには、位置Ｐ３２が位置Ｐ２３よりも左側に位置することが必要である。ここで、仮に、光線Ｌ５と光線Ｌ７との間の角度θ５が、光線Ｌ５と光線Ｌ６との間の角度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よりも右側に位置してしまうことになる。図１５においては、図示の便宜上、設計観察距離Ｄが短く描かれているが、実際には設計観察距離Ｄは画素−バリア間距離Ｌよりもはるかに大きく、そのことを考慮すれば、通常、上述した位置関係が生じることがわかる。
【００６１】
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との間の角度θ５が、光線Ｌ５と光線Ｌ６との間の角度θ６以下であることが必要である。角度θ５をサブ開口ピッチΔＳＷで近似した場合には、角度θ６を総合開口幅ＳＷとサブ画素幅ＧＷとの差で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。
【００６２】
ここで観察者９０が、図１５における矢印方向（右方向）に移動したとする。検出器３１は観察者９０の位置（動き）を検出する。その検出結果に基づいて制御部３２は、観察者９０の左眼が位置Ｐ３２とＰ２３との間に位置するときに、サブ開口２１０ａを遮光状態にし、かつサブ開口２１０ｄを光透過状態にするように、視差バリアシャッタパネル２１を制御する。これにより、観察者９０は、移動していても、画像の輝度変化を感じずに立体画像を視認し続けることができる。
【００６３】
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に係る計算を行なう際の条件は、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が０．１００ｍｍとされ、総合開口幅ＳＷが基準視差バリアピッチＰの半分である０．０５０ｍｍとされ、サブ画素幅ＧＷが０．０３０ｍｍとされ、幅の差｜ＧＷ−ＳＷ｜が０．０２０ｍｍとされている。
【００６４】
図１６〜図１８では、この条件１において、サブ開口ピッチΔＳＷが基準視差バリアピッチＰの１／Ｎ（Ｎ：４以上の偶数）とされた条件での計算結果を示している。具体的には、図１６、図１７、図１８のそれぞれで、１／４（Ｎ＝４）、１／６（Ｎ＝６）、１／８（Ｎ＝８）の条件が適用されている。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。
【００６５】
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）が満たされていない。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）が満たされている。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）が満たされている。
【００６６】
図１６〜図１８においては、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、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に新たに透光状態となるサブ開口２１０を通過した光による輝度分布と、それが考慮された総合輝度分布とが、二点鎖線で示されている。また、観察者の眼９０Ｅの位置に応じて総合開口３００の位置を切り替えるタイミングを表すポイントが、図中、一点鎖線で示されている。観察者の眼９０Ｅが右方向に移動することで切り替えポイントを超えたことを検出器３１が検出すると、制御部３２の制御により、総合輝度分布が、形状を変えることなく右側に移動する。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。
【００６７】
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９０Ｅ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、観察者は輝度変化を感じる。また、当該時間差が長い場合には、観察者は、さらに大きな輝度の変化ΔＬ１を感じる。
【００６８】
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９０Ｅ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、観察者は輝度変化を感じない。また、当該時間差が多少長くても、観察者は、比較的小さな輝度の変化ΔＬ２しか感じない。
【００６９】
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、観察者は輝度の変化を感じない。また、当該時間差が多少長くても、観察者は、比較的小さな輝度の変化ΔＬ３しか感じない。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。
【００７０】
図１９の左側は、以上の算出結果のまとめを示している。図中、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。
【００７１】
図１９の右側は、図１３に係る条件３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１／６（Ｎ＝６）、１／８（Ｎ＝８）、１／１０（Ｎ＝１０）のそれぞれとした計算結果を、条件３−１〜条件３−３として示している。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ない。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ない。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。
【００７２】
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（図１）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。この点を考慮すると、サブ開口ピッチΔＳＷは４μｍ以上であることが望ましい。
【００７３】
ここで、観察者の位置に応じて立体視域を制御する必要性が高い、一人の観察者によって観察される、固定された裸眼立体画像表示パネル７９０は、典型的には、対角１０〜２０インチ程度の中型ディスプレイであり、そのサブ画素幅ＧＷは０．０４０〜０．１００ｍｍ程度である。この場合、基準視差バリアピッチＰは、０．０８０ｍｍ〜０．２００ｍｍとなる。そうすると、前述した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０．０８０ｍｍ〜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、基準視差バリアピッチＰの値に応じて、最大で２０〜５０程度である。
【００７４】
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に電界を印加することができない部分である。境界部が光透過可能とされる場合は、光漏れが生じて３Ｄクロストークが悪化する。一方、境界部が光吸収体で遮光されると、光透過係数が低下してしまう。
【００７５】
図２０に、分割数Ｎと、総合相対ピーク輝度（対画素発光部輝度）との関係を示す。ここでは、境界部が光吸収体からなるものとされ、当該境界部（以下「境界遮光部」と呼ぶ）が増加するほど透過率は低下するものとされる。また、ここでは分断幅を１μｍとされ、境界遮光部はその２倍程度（ここでは２μｍ）とされている。また、基準視差バリアピッチＰは０．１００ｍｍとされ、総合開口幅ＳＷは０．０５０ｍｍ（５０％）で一定とされ、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に等しくなるように、つまりＳＷ−ＧＷ＝ΔＳＷとなるようにされている。
【００７６】
図中、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。ここではＧＷ＝ＳＷ−ΔＳＷ、かつ、総合開口幅ＳＷが一定とされていることから、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。
【００７７】
ここでの結果によれば、総合相対ピーク輝度は、分割数Ｎ＝６〜１８の場合に３０％を超えており、分割数Ｎ＝１０の場合に最大値をとる。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。
【００７８】
（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、切り替り前後で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。よって、移動中の観察者が感じ得る画像輝度の変化を防止し、ちらつきを抑制することができる。
【００７９】
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とのうち大きいほうは、４０〜５０％に設定されることが望ましい。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および割合ＳＷ／Ｐのうち小さい方の割合は、大きい方の割合から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、当該小さい方の割合は、当該大きい方の割合から１０％〜２０％差し引いた値に設定することが望ましい。
【００８０】
以上のような設定により、光利用効率を高めることができる。また、総合開口３００の端に位置するサブ開口２１０の遮光と光透過とを観察者の位置に応じて切り替えることによって総合開口３００をずらす際の画像の輝度変化を防止し、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。
【００８１】
なお、上述したように、図１に示す検出器３１は、観察者９０の位置（動き）を検出する。制御部３２は、検出器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９０の位置が左右方向に移動した場合には、当該観察者９０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９０は、移動していても立体画像を見ることができる。
【００８２】
ただし、観察者９０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、検出器３１が観察者９０の位置を検出することが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を光透過状態とし、同時に、表示パネル１１のサブ画素４１１ａおよびサブ画素４１１ｂに同じ画像データを表示すれば、２次元画像（視差なし画像）を表示することもできる。この場合、検出器３１の動作不良時も確実に画像を表示することができる。サブ画素４１１ａおよびサブ画素４１１ｂに同じ画像データを表示する代わりに、表示パネル１１のサブ画素４１１ａおよびサブ画素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。これにより、より高精細での表示が可能となる。
【００８３】
＜第２の前提技術における例１＞
次に、後述する本発明の実施の形態の前提となる技術である第２の前提技術における例１について、以下に説明する。
【００８４】
前述した第１の前提技術で説明した裸眼立体画像表示パネル７９０においては、視差バリアシャッタパネル２１の縦方向（図１のページに垂直な方向）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をセグメント方式によって駆動することが困難である。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ることによって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ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）の必要数が増えることによって部材コストが増加する。また、実観察距離が設計観察距離Ｄと異なる場合に、輝線または暗線として視認される局所的な輝度の変化によって観察者がチラツキを感じるリスクがある。以下に説明する第２の前提技術に係る裸眼立体画像表示パネルによれば、これらの問題を解決することが可能となっている。なお、以下においては、第１の前提技術において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。
【００８５】
図２１は、第２の前提技術における裸眼立体画像表示パネルが有する視差バリアシャッタパネル２１の配線構成を概略的に示す部分平面図である。第２の前提技術では、視差バリアシャッタパネル２１の表示エリアを、横方向（図中、左右方向）に分割してなる、複数の共通駆動エリアが設けられている。部分平面図である図２１においては、第１の共通駆動エリア２５１ａと、その右側に位置する第２の共通駆動エリア２５１ｂと、その右側に位置する第３の共通駆動エリア２５１ｃの一部とが示されているが、より多くの共通駆動エリアが設けられ得る。なお、以下において、第１の共通駆動エリア２５１ａ、第２の共通駆動エリア２５１ｂ、および第３の共通駆動エリア２５１ｃ等を含む複数の共通駆動エリアを総称して、共通駆動エリア２５１という場合がある。
【００８６】
共通駆動エリア２５１の各々には、横方向において互いに隣り合う第１のサブ画素ペア４１ａと、第２のサブ画素ペア４１ｂとが属している。第１のサブ画素ペア４１ａおよび第２のサブ画素ペア４１ｂは、複数のサブ画素ペア４１（図１）と同様のものである。図中、５組のサブ画素ペアのみが示されているが、他の領域にも、図示されていないサブ画素ペアが設けられている。
【００８７】
第１透明電極２３の各々は、縦方向（図２１における上下方向）に延在している。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（図１参照）内において、偶数Ｎ個（ここでは、Ｎ＝８）に分割されている。つまり、各サブ画素ペア４１に対応して、偶数Ｎ個（ここでは８つ）の第１透明電極２３が横方向に配列されている。ここで、複数のサブ開口２１０によって構成される総合開口３００（図３〜図１０参照）を形成する配線数は、Ｎ／２（ここでは４つ）とされる。
【００８８】
本前提技術２では、各共通駆動エリア２５１内で、第１のサブ画素ペア４１ａに対応する偶数Ｎ個（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Ｎ個（８つ）の第１透明電極２３とが互いに電気的に接続されている。この接続は、後述するようにサブ開口２１０を制御可能なように行なわれている。
【００８９】
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に、共通配線２０１およ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Ｎ＝８）が付された第１透明電極２３のそれぞれは、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Ｎ＝８）が付された第１透明電極２３に、共通配線２０１およ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。Ｍ個（Ｍは正の整数であって、ここではＭ＝４）のサブ画素ペア４１内において、同番号が付された第１透明電極２３は、共通配線２０１およびコンタクトホール２０２を介して互いに電気的につながれている。すなわち、第１の共通駆動エリア２５１ａ内では、第１透明電極２３は、Ｎ本周期で（間にＮ−１本空けて）互いに電気的につながれており、これによって、互いにつながれたＭ本の第１透明電極が８組構成されている。
【００９０】
さらに、第１の共通駆動エリア２５１ａの右端には、Ｎ／２（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、上記と同様に、同番号が付された第１透明電極２３に、共通配線２０１およ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。ここでも、第１透明電極２３がＮ本周期で（間にＮ−１本空けて）互いに電気的につながれているという関係は維持されている。したがって、互いに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）の各々についてはＭ＋１個であり、番号（５）から（８）の各々についてはＭ個である。ここではＭ＝Ｎ／２（ここでは４つ）とされている。番号（１）〜（８）が付された第１透明電極２３のそれぞれに接続された８つの共通配線２０１は、８つの端子Ｌａ１〜Ｌａ８（総称して端子Ｌａともいう）に接続されている。
【００９１】
なお、第２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がＭ回繰り返し配置されている。さらに、第２の共通駆動エリア２５１ｂの右端には、Ｎ／２（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に、共通配線２０１およ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。ここでも、第１透明電極２３がＮ本周期で（間にＮ−１本空けて）、共通配線２０１およびコンタクトホール２０２を介して、互いに電気的につながれている、と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のそれぞれに接続された８つの共通配線２０１は、８つの端子Ｌａ９〜Ｌａ１６に接続されている。さらに、第３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のそれぞれに接続された８つの共通配線２０１は、８つの端子Ｌａ１７〜Ｌａ２４に接続されている。
【００９２】
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１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。
【００９３】
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、横方向および縦方向に広がる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。
【００９４】
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または駆動用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の各々に対して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のためにそれと同数の３６個の端子が必要である。しかし、本第２の前提技術によれば、必要な端子の数は８個（端子Ｌａ１〜Ｌａ８）である。この個数は、対応する横幅内の表示パネル１１のサブ画素透明電極１２（図１）の個数９よりも少ない。このため、視差バリアシャッタパネル２１を駆動するために、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を利用できることができる。また表示パネル１１および視差バリアシャッタパネル２１の両方を一のＩＣで駆動することもできる。さらに、一つの共通配線２０１およびコンタクトホール２０２を介して互いに電気的につながれる第１透明電極２３の数Ｍを増やせば、より端子数を削減することができる。
【００９５】
以上のように、本第２の前提技術に係る表示装置では、第１のサブ画素ペア４１ａに対応する第１透明電極２３が、第２のサブ画素ペア４１ｂに対応する第１透明電極２３に電気的に接続されている。これにより、第１透明電極２３のための端子の数を減らすことができるので、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。
【００９６】
次に、以上の構成からなる本前提となる第２の前提技術に係る表示装置の動作について説明する。
【００９７】
図２２は、本第２の前提技術に係る視差バリアシャッタパネル２１の第１〜第３の共通駆動エリア２５１ａ〜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。図中、特に、共通駆動エリア２５１ａと共通駆動エリア２５１ｂとの境界近傍、および、共通駆動エリア２５１ｂと共通駆動エリア２５１ｃとの境界近傍における電圧パターンが示されている。ここで、本第２の前提技術では、視差バリアシャッタパネル２１の液晶層２４（図１）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）モードが想定されている。また、総合開口３００（図３〜図１０）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（ゼロ）電圧が印加されている。すなわち、図２２において、「０」は電圧無印加状態を意味しており、それにより、対応するサブ開口２１０は光透過状態となる。また「＋」は電圧印加状態を意味しており、それにより、対応するサブ開口２１０は遮光状態となる。
【００９８】
次に、具体的な動作について、電圧パターンＮｏ．１（図２２）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＋電圧および０電圧の順番が異なっている。例えば、第２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３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での端子の順番と電圧の値との対応関係が、隣り合う共通駆動エリア２５１間で、４個分ずれている。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（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が印加される。これより、図２１のように、Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２本の第１透明電極２３が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、遮光状態にある４個の第１透明電極２３と光透過状態にある第１透明電極２３とが繰り返されるパターン）を作ることができる。よって、この電圧パターンＮｏ．１では、第１の共通駆動エリア２５１ａの第１透明電極２３の端子Ｌａ１〜Ｌａ４に０電圧が印加され、端子Ｌａ５〜Ｌａ８に＋電圧が印加され、第２の共通駆動エリア２５１ｂの第１透明電極２３の端子Ｌａ９〜Ｌａ１２に＋電圧が印加され、端子Ｌａ１３〜Ｌａ１６に０電圧が印加され、第３の共通駆動エリア２５１ｃの第１透明電極２３の端子Ｌａ１７〜Ｌａ２０に０電圧が印加され、端子Ｌａ２１〜Ｌａ２４に＋電圧が印加されている。これにより、同じ番号を付された第１透明電極２３には、０電圧または＋電圧である同一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Ｎｏ．１を実現することができる。
【００９９】
電圧パターンＮｏ．１（図２２）の場合、図２３に示すように、＋電圧が印加された第１透明電極２３に対応する４つの連続的なサブ開口２１０は遮光状態となり、０電圧が印加された第１透明電極２３に対応する４つの連続的なサブ開口２１０は光透過状態となる。これにより、パターン１（図３）と同様に、基準視差バリアピッチＰの半分の幅の総合開口３００が形成された状態が得られる。そして、電圧パターンＮｏ．２からＮｏ．８（図２２）に示すように、端子に印加される電圧パターンを一つずつ順にずらすことにより、パターン２〜８（図４〜図１０）と同様に、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。
【０１００】
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ための部分平面図である。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の幅および位置を制御することができる。図２４に示す動作状態では、共通駆動エリア２５１が共通バリアモードエリア２６０に区分されている。共通バリアモードエリア２６０の各々は、連続する複数の共通駆動エリア２５１を含んでいる。同じ共通バリアモードエリア２６０内においては、共通駆動エリア２５１の各々へ、同じ電圧パターンが適用される。図示された例では、５個の共通バリアモードエリア２６０が構成されている。共通バリアモードエリア２６０の各々の内部では、等しいピッチと等しい幅とで総合開口３００が左右方向に並んでいる。すなわち総合開口３００が周期的に存在している。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。
【０１０１】
図２５は、本第２の前提技術に係る裸眼立体画像表示パネルにおける、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部分平面図である。図中、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）および第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の横幅はすべて等しい。視差バリアシャッタパネル２１の縦ストライプ状の総合開口３００と組み合わされた際に、第１の観察方向からは第１列および第３列が観察され、第２の観察方向からは第２列および第４列が観察されるものとする。第１列目において第１主要色（Ｗ）および第２主要色（Ｇ）のそれぞれが割り当てられたサブ画素４１１と、第３列目において第２主要色（Ｇ）および第１主要色（Ｗ）が割り当てられたサブ画素４１１とは、同一行に配置されている。また、第２列目において第１主要色（Ｗ）および第２主要色（Ｇ）のそれぞれが割り当てられたサブ画素４１１と、第４列目において第２主要色（Ｇ）および第１主要色（Ｗ）が割り当てられたサブ画素４１１とは、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されている。
【０１０２】
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内において、偶数Ｎ（Ｎ＝８）で分割されている。また総合開口３００を形成する配線数はＮ／２（ここでは４つ）とされており、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。
【０１０３】
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、単色表示を行な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次元画像を提供することができる。
【０１０４】
（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（ａ）は、第２の前提技術の例１において、表示パネル１１のサブ画素ペア４１を構成するサブ画素４１１ａおよび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。図２６（ｂ）は、図２６（ａ）の裸眼立体画像表示パネルの右端に描かれた一点鎖線の楕円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２１の総合開口３００とのズレ量を説明する部分断面図である。サブ画素４１１ａと４１１ｂとの間の遮光壁１８の中央から仮想的に放射された光が、上記の境界に一致する。図２６（ａ）の上部においては、裸眼立体画像表示パネルの表示面の横方向（図中、左右方向）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）の下部には、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、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とのズレ量によって仮想の光線の放射方向が決められる様子を示している。これらの図を用いて、本第２の前提技術に係る表示装置において行なわれる、視差バリアシャッタパネル２１の制御について説明する。
【０１０５】
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Ｎｏ．３の電圧が印加された場合の仮想光線に対応している。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が存在しない。上述したように電圧パターンＮｏ．１が適用された場合に、各共通駆動エリア２５１の境界線ＬＯＡに対応する仮想光線が、画面中央正面の集光点３に集光するように、表示装置は構成されている。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Ｚを、表示パネル１１の横方向における中央（図中、左右方向）からの距離Ｘに対して、以下の数式（１）にしたがって設定することにより実現することができる。
【０１０６】
【数１】
2019066753.tif 000003
【０１０７】
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。
【０１０８】
表示パネル１１がサブ画素ペアのピッチＰｏを有する場合、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、以下の数式（２）に示す値に設定されることになる。
【０１０９】
【数２】
2019066753.tif 000004
【０１１０】
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Ｎｏ．５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、各共通駆動エリア２５１の境界線ＬＯＢに対応する仮想光線が、集光点５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Ｎｏ．１、２、４のそれぞれで電圧が印加された場合に、各共通駆動エリア２５１の境界線に対応する仮想光線は、集光点１、２、４に集光する。
【０１１１】
本第２の前提技術では、制御部３２（図１）は、検出器３１の検出結果に基づいて、視差バリアシャッタパネル２１における総合開口３００の位置を共通駆動エリア２５１ごとに決定するように構成されている。具体的には、制御部３２は、検出器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の境界線に対応する仮想光線を集光点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。これにより、表示パネル１１の画面内のすべての位置の左眼用のサブ画素４１１ａの光が観察者の左眼に照射され、すべての位置の右眼用のサブ画素４１１ｂの光が観察者の右眼に照射されることになる。よって観察者は画面全体において立体画像を視認することができる。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。
【０１１２】
具体的には、観察者が、裸眼立体画像表示パネルから画面正面方向に設計観察距離Ｄだけ離れた観察点Ａ（図２６（ａ））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Ｎｏ．３で電圧を印加することにより、各共通駆動エリア２５１からの境界線に対応する仮想光線を、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。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Ｂ（図２６（ａ））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Ｎｏ．５で電圧を印加することにより、各共通駆動エリア２５１からの境界線に対応する仮想光線を、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。
【０１１３】
以上のような動作を行なう本第２の前提技術に係る表示装置によれば、上述した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。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。
【０１１４】
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、その仮想光線に一致する境界線を示す模式図である。図中、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パネルから離れた観察点Ｃに位置する場合の境界線が示されている。特に、破線で示される境界線ＬＯＣは、裸眼立体画像表示パネルの表示面の端部付近に対応する境界線であり、一点鎖線の矢印は裸眼立体画像表示パネルの表示面の中央付近に対応する境界線である。
【０１１５】
本第２の前提技術に係る制御部３２は、検出器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からの境界線に対応する仮想光線を、表示画面内の位置毎に、異なる集光点１〜５に集光させるように、視差バリアシャッタパネル２１を制御するように構成されている。
【０１１６】
具体的には、観察者が観察点Ｃ（図２７）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Ｎｏ．３で電圧を印加することにより、各共通駆動エリア２５１からの境界線に対応する仮想光線を集光点３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Ｎｏ．１で電圧を印加することにより、各共通駆動エリア２５１からの境界線に対応する仮想光線を集光点１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，２６０ｄ，２６０ｅ内のそれぞれの共通駆動エリア２５１からの境界線に対応する仮想光線を、集光点２，４，５に集光させる。
【０１１７】
ここで、各集光点１〜５に集光された、各境界線に対応する仮想光線は、設計観察距離Ｄより遠方では再び広がっていくが、それらすべてが、観察点Ｃに位置する観察者の右眼と左眼と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、左右の眼のそれぞれが左眼用画像および右眼用画像を視認する。よって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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
図２８は、観察者の左右の眼の間の一点に、画面全域から境界線に対応する仮想光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（「開口／画素境界ズレ」とも称する）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は一般的なガラスに対応する１．５である。
【０１２０】
本例では設計観察距離Ｄが１０００ｍｍであることが想定されている。特に電圧パターンＮｏ．３が適用された場合には、設計観察距離Ｄの１０００ｍｍ離れて観察者が画面の正面方向にいるときに、表示が最適化される。よって図中において、パターン３の一点鎖線が、設計観察距離Ｄの１０００ｍｍの場合に観察者が画面の正面方向にいるときの、画面左右位置と上記最適ズレ量との関係に一致している。数式（１）が示すように、この一点鎖線は右上がりの直線となっている。なお本前提技術２の例１においては、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、数式（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。
【０１２１】
図中、８つの一点鎖線のそれぞれは、共通駆動エリア２５１に印加する電圧パターンを、図２２に示す電圧パターンＮｏ．１〜Ｎｏ．８とする場合に表示面内において実現される、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、一点鎖線の傾きは互いに一致している。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のサブ開口ピッチΔＳＷのピッチで変動することができ、ここではサブ開口ピッチΔＳＷは０．０１２５ｍｍである。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、最適ズレ量を示す線も右方向に平行移動することになる。これに対応して共通駆動エリア２５１に印加する電圧パターンを適宜変えることにより、サブ開口ピッチΔＳＷの０．０１２５ｍｍの変化幅で、この最適ズレ量を近似することができる。このとき全画面内で、この近似の誤差は、ΔＳＷの半分である０．００６２５ｍｍ以内とすることが可能である。
【０１２２】
また図中においては、観察者の観察距離が７００ｍｍおよび１５００ｍｍのそれぞれの場合の、画面左右位置における最適ズレ量の理論値が、破線および実線によって示されている。最適なズレ量は、数式（１）が示すように、設計観察距離Ｄに依存する。このため、最適ズレ量を表す直線の傾きが、観察距離１０００ｍｍの場合の傾きとは異なっている。図中、三角および丸のそれぞれのプロットは、設計観察距離Ｄ＝１０００ｍｍで設計された表示装置による表示を観察距離７００ｍｍおよび１５００ｍｍへ最適化するために、複数の共通バリアモードエリア２６０へ異なる電圧パターンを適用している状態を示している。
【０１２３】
観察距離が１５００ｍｍの場合、最適ズレ量の計算結果のグラフ（図中、実線）は、設計観察距離Ｄに対応する観察距離１０００ｍｍの場合よりも小さい勾配を有する直線である。設計観察距離Ｄが１０００ｍｍである表示装置を用いて、上記グラフに近い特性での表示を実現するためには、画面が左右方向に５つの共通バリアモードエリア２６０に分けられ、それらに異なる５種の電圧パターンが印加される。ここで、各共通バリアモードエリア２６０においては、その位置における最適ズレ量に最も近いズレ量を発生させる電圧パターンが選ばれる。よって、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、疑似的に実現することができるズレ量との差が、サブ開口ピッチΔＳＷの半分になる位置とされる。これにより、全表示面内における最適ズレ量と実際のズレ量との差を、サブ開口ピッチΔＳＷの半分以下にすることができる。観察距離が７００ｍｍの場合は、最適ズレ量の計算結果のグラフ（図中、破線）は、設計観察距離Ｄに対応する観察距離１０００ｍｍの場合よりも大きい意勾配を有する直線である。この直線に近似的に一致する特性が得られるように、画面が左右方向に５つの共通バリアモードエリア２６０に分けられ、それらに異なる５種の電圧パターンが印加される。
【０１２４】
ただし、共通配線２０１およびコンタクトホール２０２を介して互いに電気的につながれている第１透明電極２３の数Ｍが大きい場合、すなわち共通駆動エリア２５１の幅が大きい場合、最適ズレ量と実際のズレ量との差が、サブ開口ピッチΔＳＷの半分よりも大きくなり得る。したがって、上記の近似精度の観点では、共通駆動エリア２５１の幅はできるだけ小さい方が望ましい。
【０１２５】
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。本例においては、前述したように、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。この場合、数式（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、実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、実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。
【０１２６】
すなわち、実観察距離が設計観察距離Ｄよりも大きい場合は、表示面内の平均的な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、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数と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、実観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合は、表示面内の平均的な視差バリアピッチを小さくするために、上述した局所的な視差バリアピッチを小さくする必要がある。
【０１２７】
具体的な視差バリアシャッタパネル２１の駆動方法を述べる。
【０１２８】
まず、実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、表示面内の平均的な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ΔＳＷ分だけ、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数と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。これを実現する方法としては、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数を変えないで遮光状態のサブ開口２１０を増やす方法とが考えられる。後で述べるように、光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。
【０１２９】
図２９に、実観察距離が設計観察距離よりも大きい場合（遠観察距離の場合）の、バリアモードシフト境界２７０の付近での、第１透明電極２３への電圧印加に依存して形成される総合開口３００の配置を示す。この配置は、電圧パターンＮｏ．９（図２２）を適用することによって得られる。なお、図中「前バリア」は、本例のように、視差バリアシャッタパネル２１が表示パネル１１の前に配置されていることを表している。ここでは、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂとの境界部に＋電圧（遮光に対応）が印加される第１透明電極２３が５本配置されている。その他の箇所では、光透過状態に対応する４本と遮光状態に対応する４本とによって構成されるピッチが維持されている。よって、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂとの境界部で、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１の共通駆動エリア２５１ａと第２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、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の数を増やすことにより、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０と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ΔＳＷ分）増えている。言い換えると、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数と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のグラフにおける電圧パターンＮｏ．９の行において、バリアモードシフト境界２７０（図２９）で分けられ総合開口３００（図２９）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。
【０１３０】
また、電圧パターンＮｏ．１０（図２２）の状態は、上述した遠観察距離が維持されつつ観察者が右方向へ動くのに対応して、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００を右側に移動させるためのものである。ここでは、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂとの境界部ではなく、第２の共通駆動エリア２５１ｂと第３の共通駆動エリア２５１ｃとの境界部において、５本の第１透明電極２３に＋電圧（遮光状態に対応）が印加される。その他の箇所では、光透過状態に対応する４本と遮光状態に対応する４本とによって構成されるピッチが維持されている。よって、第２の共通駆動エリア２５１ｂと第３の共通駆動エリア２５１ｃとの境界部で、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２の共通駆動エリア２５１ｂと第３の共通駆動エリア２５１ｃとの境界部に形成され、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の数を増やすことにより、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数と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。
【０１３１】
電圧パターンＮｏ．１１（図２２）の状態は、電圧パターンＮｏ．１０による状態が、右方向に第１透明電極２３の１本分シフトされたものであり、この点以外は電圧パターンＮｏ．１０の場合と同様のものである。これにより、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内の各々で、総合開口３００が等しい幅およびピッチを維持しながら右方向に第１透明電極２３のピッチで移動することができる。
【０１３２】
上記の動作は、共通駆動エリア２５１の中にＮ・Ｍ＋Ｎ／２本の第１透明電極２３が配置された構成によって可能とされている。ここでＮは、基準視差バリアピッチＰ内の第１透明電極２３の数に対応する偶数であり、Ｍは任意の正の整数である。この構成によれば、光透過状態および遮光状態に対応する第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に、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る。このため、どちらかの端で必ず遮光状態に対応する第１透明電極２３が現れる。よって、共通駆動エリア２５１の左右のどちらかの端で、遮光状態に対応する第１透明電極２３の本数を１つ増やすことができる。よって、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とすることができる。
【０１３３】
ここで、図２１の構成を有する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１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂと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。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本周期で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２の共通駆動エリア２５１ｂの端子Ｌａ９〜Ｌａ１２には＋電圧が、Ｌａ１３〜Ｌａ１６には０電圧が印加され、第３の共通駆動エリア２５１ｃの端子Ｌａ１７〜Ｌａ２０には０電圧が、Ｌａ２１〜Ｌａ２４には＋電圧が印加される。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がＮ／２個ずらされる。これにより、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。
【０１３４】
一方、実観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合（近観察距離の場合）は、先に述べたように表示面内の平均的な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ΔＳＷ分だけ、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数と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。これを実現する方法としては、光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、光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を減らす方法とが考えられるが、後で述べるように、光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、輝線または暗線として視認されるバリアモードシフト境界２７０の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。
【０１３５】
図３０に、実観察距離が設計観察距離よりも小さい場合（近観察距離の場合）の、バリアモードシフト境界２７０の付近での、第１透明電極２３への電圧印加に依存して形成される総合開口３００の配置を示す。この配置は、電圧パターンＮｏ．１５（図２２）を適用することによって得られる。ここでは、第２の共通駆動エリア２５１ｂと第３の共通駆動エリア２５１ｃとの境界部に０電圧（光透過状態に対応）が印加される第１透明電極２３が３本配置されている。その他の箇所では、光透過状態に対応する４本と遮光状態に対応する４本とによって構成されるピッチが維持されている。よって、第２の共通駆動エリア２５１ｂと第３の共通駆動エリア２５１ｃと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。そして、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、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数と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（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、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数と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。
【０１３６】
また、電圧パターンＮｏ．１６（図２２）の状態は、上述した近観察距離が維持されつつ観察者が右方向へ動くのに対応して、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００を右側に移動させるためのものである。ここでも、第２の共通駆動エリア２５１ｂと第３の共通駆動エリア２５１ｃとの境界部に０電圧が印加され、光透過状態に対応する第１透明電極２３が３本配置されている。その他の箇所では、光透過状態に対応する４本と、遮光状態に対応する４本とによって構成されるピッチが維持されている。よって、第２の共通駆動エリア２５１ｂと第３の共通駆動エリア２５１ｃと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。そして、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、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数と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。
【０１３７】
さらに、電圧パターンＮｏ．１７（図２２）の状態では、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂとの境界部に、０電圧（光透過状態に対応）が印加された第１透明電極２３が３本配置されている。その他の箇所では、光透過状態に対応する４本と、遮光状態に対応する４本とによって構成されるピッチが維持されている。よって、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂと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、光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、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数と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。
【０１３８】
このように、実観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合にも、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内の各々で、総合開口３００が等しい幅および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できる。
【０１３９】
上記の動作は、共通駆動エリア２５１の中にＮ・Ｍ＋Ｎ／２本の第１透明電極２３が配置された構成によって可能とされている。ここでＮは、基準視差バリアピッチＰ内の第１透明電極２３の数に対応する偶数であり、Ｍは任意の正の整数である。この構成によれば、光透過状態および遮光状態に対応する第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に、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る。このため、どちらかの端で必ず遮光状態に対応する第１透明電極２３が現れる。よって、共通駆動エリア２５１の左右のどちらかの端で、光透過状態に対応する第１透明電極２３の本数を１つ減らすことができる。よって、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とすることができる。
【０１４０】
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が配置され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が配置された構成としてもよい。その場合、Ｎ・Ｍ本の第１透明電極２３が配置された共通駆動エリア２５１をバリアモードシフト境界２７０に設定することはできなくなるが、この数が少なければ、その影響は少なく抑えられる。
【０１４１】
（総合開口／総合遮光部の幅と配光特性との関係）
バリアモードシフト境界２７０において、遮光状態および光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、以下に述べる。
【０１４２】
ここでは、図３１に示すような、表示パネル１１のサブ画素４１１と、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００とによるモデルを想定する。そして、幾何光学を用いて配光特性の計算を行なう。図中、左右のサブ画素４１１ａおよび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が、右側に総合開口３００ｃが配置されている。サブ画素ペア４１（図１）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。視差バリアシャッタパネル２１の光透過状態および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２１０により１つの総合遮光部３３０が形成されている。
【０１４３】
図３２は、光透過状態および遮光状態の各々のサブ開口２１０の数がＮ／２＝６本である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およびその両側の総合開口３００ｂ，３００ｃを通過する４つの光ＬＭ１〜ＬＭ４について計算がなされている。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、サブ画素４１１ａ、４１１ｂが白表示状態とされた場合の合計輝度の分布が、マーカー付の実線で示されている。
【０１４４】
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。左右の眼のそれぞれは、光ＬＭ２およびＬＭ３（図３１）の配光分布のピークの中心に位置している。合計輝度の分布は、横軸の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、輝線または暗線として視認されるバリアモードシフト境界２７０の輝度の変化によるチラツキを感じることはない。よって、観察者の横方向の移動時に輝線または暗線として視認されるバリアモードシフト境界２７０の輝度チラツキを観察者に感じさせないためには、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００の幅が基準視差バリアピッチＰの５０％であることが適している。すなわち、光透過状態および遮光状態の第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。
【０１４５】
次に、実観察距離が設計観察距離Ｄ＝８００ｍｍよりも大きい１０００ｍｍである場合を考える。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の数と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および３００ｃの幅、ならびに、総合遮光部３３０ａ，３３０ｂ，３３０ｃの幅は、サブ開口２１０の６本分で変えられていない。この場合、正面方向に輝度の山が発生している。ここで、観察者の眼間距離を６５ｍｍとすると、眼間角度は、３．７度であり設計観察距離の場合に比べて狭い。このため、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において輝線として視認される輝度変化を感じてしまうリスクがある。
【０１４６】
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の幅はサブ開口２１０の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、サブ開口２１０の６本分で変えられていない。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。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について計算され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布とは左右対称な分布である。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、観察者の眼間角度を鑑み得ると、観察者が左右にある程度移動しても、暗線として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ことがわかる。すなわち、実観察距離が設計観察距離Ｄよりも大きい場合には、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比べ、観察者の左右移動時にバリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される輝度変化を観察者が感じるリスクが少なくなる。
【０１４７】
次に、実観察距離が設計観察距離Ｄ＝８００ｍｍよりも小さい６００ｍｍの場合を考える。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の数と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つのサブ開口ピッチΔＳＷ分だけ狭い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、サブ開口２１０の６本分で変えられていない。この場合、正面方向に輝度の谷間が発生している。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、観察者が左右にある程度移動しても、バリアモードシフト境界２７０において暗線として視認される輝度変化を感じない。
【０１４８】
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の幅はサブ開口２１０の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本分で変えられていない。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。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について計算され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布とは左右対称な分布である。いずれの配光分布でも中央部に輝度の平坦域がある。しかしながら、観察者の眼間角度に鑑みると、観察者が左右に少し移動しただけで、左右の輝度の山のために、輝線として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リスクがある。すなわち、実観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合には、観察者の眼間角度が大きくなるため、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比べ、観察者の左右移動時にバリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される輝度変化を観察者が感じるリスクが少なくなる。
【０１４９】
以上のように、本第２の前提技術によれば、観察者の位置が設計観察距離より小さいことが検出された場合に、光透過状態の連続的なサブ開口の数がＮ／２−１個とされ、その両側の遮光状態の連続的なサブ開口の数がＮ／２個とされる箇所を、横方向において少なくとも１箇所設けることができる。これより、設計観察距離より小さい実観察距離にいる観察者が左右方向にある程度移動したとしても、バリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される輝度変化を感じることなく観察者が立体画像を視認することができる。
【０１５０】
また、本第２の前提技術によれば、観察者の位置が設計観察距離より大きいことが検出された場合に、光透過状態の連続的なサブ開口の数がＮ／２＋１個とされ、その両側の遮光状態の連続的なサブ開口の数がＮ／２個とされる箇所を、横方向において少なくとも１箇所設けることができる。これにより、設計観察距離より大きい実観察距離にいる観察者が左右方向にある程度移動したとしても、バリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される輝度変化を感じることなく観察者が立体画像を視認することができる。
【０１５１】
さらに、本第２の前提技術によれば、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本周期で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。
【０１５２】
なお、本第２の前提技術では、Ｎ・Ｍ＋Ｎ／２本の第１透明電極２３がＮ本周期で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。
【０１５３】
また、光透過状態の連続的な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近いことが検出されたときのみ、または、観察者の位置が設計観察距離より遠いことが検出されたときのみ行なうことにしてもよい。
【０１５４】
＜第２の前提技術における例２＞
前述した第２の前提技術における例１においては、図１に示すように、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るが、例２においては、視差バリアシャッタパネル２１が表示パネル１１とバックライト３との間に設置される。言い換えれば、視差バリアシャッタパネル２１が、表示パネルの、観察者側とは反対側に設置される。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の横方向における中央からの距離Ｘに対して、以下の数式（３）にしたがって設定することにより実現することができる。
【０１５５】
【数３】
2019066753.tif 000005
【０１５６】
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。なお数式（３）は、数式（１）と比べて、その符号が逆になっている。
【０１５７】
表示パネル１１がサブ画素ペアのピッチＰｏを有する場合、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、以下の数式（２）に示す値に設定されることになる。
【０１５８】
【数４】
2019066753.tif 000006
【０１５９】
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。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式（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。すなわち、実観察距離が設計観察距離Ｄよりも大きい場合は、表示面内の平均的な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、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数と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。逆に、実観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合は、表示面内の平均的な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の数と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分だけ大きくする必要がある。
【０１６０】
次に、具体的な視差バリアシャッタパネル２１の駆動方法を述べる。まず、実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、表示面内の平均的な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ΔＳＷ分だけ、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数と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ΔＳＷ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を減らす方法とがある。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、輝線または暗線として視認されるバリアモードシフト境界２７０の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。
【０１６１】
図３７に、実観察距離が設計観察距離よりも大きい場合（遠観察距離の場合）の、バリアモードシフト境界２７０の付近での、第１透明電極２３への電圧印加に依存して形成される総合開口３００の配置を示す。この配置は、電圧パターンＮｏ．１２（図２２）を適用することによって得られる。なお、図中「後バリア」は、本例のように、視差バリアシャッタパネル２１が表示パネル１１の後ろに配置されていることを表している。ここでは、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂとの境界部に＋電圧（遮光状態に対応）が印加される第１透明電極２３が３本配置されている。その他の箇所では、光透過状態に対応する４本と遮光状態に対応する４本とによって構成されるピッチが維持されている。よって、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂと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。そして、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の数と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。
【０１６２】
また、電圧パターンＮｏ．１３（図２２）の状態は、上述した近観察距離が維持されつつ観察者が左方向へ動くのに対応して、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００を右側に移動させるためのものである。ここでも、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂとの境界部に、＋電圧（遮光状態に対応）が印加された第１透明電極２３が３本配置されている。その他の箇所では、光透過状態に対応する４本と、遮光状態に対応する４本とによって構成されるピッチが維持されている。よって、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂと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。そして、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の数と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。
【０１６３】
さらに、電圧パターンＮｏ．１４（図２２）の状態では、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂとの境界部ではなく、第２の共通駆動エリア２５１ｂと第３の共通駆動エリア２５１ｃとの境界部において、３本の第１透明電極２３に＋電圧（遮光状態に対応）が印加される。その他の箇所では、光透過状態に対応する４本と遮光状態に対応する４本とによって構成されるピッチが維持されている。これにより、観察者の左方向への移動に対応して、第１の共通駆動エリア２５１ａ（第１の共通バリアモードエリア２６０内）と第３の共通駆動エリア２５１ｃ（第２の共通バリアモードエリア２６０内）で、総合開口３００が等しい幅およびピッチを維持しながら右方向に第１の透過電極２３のサブ開口ピッチΔＳＷで移動することができる。
【０１６４】
上記の動作は、共通駆動エリア２５１の中にＮ・Ｍ＋Ｎ／２本の第１透明電極２３が配置された構成によって可能とされている。ここでＮは、基準視差バリアピッチＰ内の第１透明電極２３の数に対応する偶数であり、Ｍは任意の正の整数である。この構成によれば、光透過状態および遮光状態に対応する第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に、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る。このため、どちらかの端で必ず遮光状態に対応する第１透明電極２３が現れる。よって、共通駆動エリア２５１の左右のどちらかの端で、遮光状態に対応する第１透明電極２３の本数を１つ減らすことができる。よって、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とすることができる。
【０１６５】
一方、実観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合（近観察距離の場合）は、先に述べたように表示面内の平均的な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ΔＳＷ分だけ、光透過状態のサブ開口２１０の数と遮光状態のサブ開口２１０の数と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。これを実現する方法としては、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を増やす方法とがある。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線または暗線として視認されるバリアモードシフト境界２７０の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。
【０１６６】
図３８に、実観察距離が設計観察距離よりも小さい場合（近観察距離の場合）の、バリアモードシフト境界２７０の付近での、第１透明電極２３への電圧印加に依存して形成される総合開口３００の配置を示す。この配置は、電圧パターンＮｏ．１８（図２２）を適用することによって得られる。ここでは、第２の共通駆動エリア２５１ｂと第３の共通駆動エリア２５１ｃとの境界部に０電圧（光透過状態に対応）が印加される第１透明電極２３が５本配置されている。その他の箇所では、光透過状態に対応する４本と遮光状態に対応する４本とによって構成されるピッチが維持されている。よって、第２の共通駆動エリア２５１ｂと第３の共通駆動エリア２５１ｃとの境界部で、バリアモードシフト境界２７０が形成されている。また、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の数と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できている。
【０１６７】
また、電圧パターンＮｏ．１９（図２２）の状態は、上述した近観察距離が維持されつつ観察者が左方向へ動くのに対応して、視差バリアシャッタパネル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１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂとの境界部に、０電圧（光透過状態に対応）が印加された第１透明電極２３が５本配置されている。その他の箇所では、光透過状態に対応する４本と、遮光状態に対応する４本とによって構成されるピッチが維持されている。よって、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂと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。そして、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の数と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分だけ増やすことができている。
【０１６８】
さらに、電圧パターンＮｏ．２０（図２２）の状態でも同様に、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂとの境界部に、０電圧（光透過状態に対応）が印加された第１透明電極２３が５本配置されている。その他の箇所では、光透過状態に対応する４本と、遮光状態に対応する４本とによって構成されるピッチが維持されている。よって、第１の共通駆動エリア２５１ａと第２の共通駆動エリア２５１ｂと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。また、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の数と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できている。
【０１６９】
このように、実観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合にも、観察者の左方向への移動に対応して、第１の共通駆動エリア２５１ａ（第１の共通バリアモードエリア内）と第３の共通駆動エリア２５１ｃ（第２の共通バリアモードエリア）との内で、総合開口３００が等しい幅およびピッチを維持しながら右方向に第１透明電極２３のサブ開口ピッチΔＳＷで移動することができる。
【０１７０】
上記の動作は、共通駆動エリア２５１の中にＮ・Ｍ＋Ｎ／２本の第１透明電極２３が配置された構成によって可能とされている。ここでＮは、基準視差バリアピッチＰ内の第１透明電極２３の数に対応する偶数であり、Ｍは任意の正の整数である。この構成によれば、光透過状態および遮光状態に対応する第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に、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る。このため、どちらかの端で必ず光透過状態に対応する第１透明電極２３が現れる。よって、共通駆動エリア２５１の左右のどちらかの端で、光透過状態に対応する第１透明電極２３の本数を１つ増やすことができる。よって、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とすることができる。
【０１７１】
（総合開口／総合遮光部の幅と配光特性との関係）
バリアモードシフト境界において、遮光状態および光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、以下に述べる。
【０１７２】
ここでは、図３９に示すような、表示パネル１１のサブ画素４１１と、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００とによるモデルを想定する。図中、左右のサブ画素４１１ｅおよび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が、右側に総合開口３００ｇが配置されている。なお図３９のモデルは、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との上下位置を変えたものである。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。
【０１７３】
図４０は、光透過状態および遮光状態の各々のサブ開口２１０の数がＮ／２＝６本である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およびその両側の総合開口３００ｆ，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について計算がなされている。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が白表示状態とされた場合の合計輝度の分布が、マーカー付の実線で示されている。この結果は、図３２に示す結果と全く同じである。
【０１７４】
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。左右の眼のそれぞれは、総合開口３００ｅを出てサブ画素４１１ｅ，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。合計輝度の分布は、横軸の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、輝線または暗線として視認されるバリアモードシフト境界２７０の輝度の変化によるチラツキを感じることはない。よって、観察者の横方向の移動時に輝線または暗線として視認されるバリアモードシフト境界２７０の輝度チラツキを観察者に感じさせないためには、視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００の幅が基準視差バリアピッチＰの５０％であることが適している。すなわち、光透過状態および遮光状態の第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。
【０１７５】
次に、実観察距離が設計観察距離Ｄ＝８００ｍｍよりも大きい１０００ｍｍである場合を考える。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ΔＳＷ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、サブ開口６本分で変えられていない。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。このため、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において暗線として視認される輝度変化を感じてしまうリスクがある。
【０１７６】
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の幅はサブ開口２１０の６開口分のままで、総合遮光部３３０ｆの幅が、１サブ開口分狭い５開口分の場合である。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。なお、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って、総合開口３００ｅを中心とする配光分とは左右対称な分布である。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、観察者の眼間角度を鑑みると、観察者が左右にある程度移動しても、輝線として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ことがわかる。すなわち、実観察距離が設計観察距離Ｄよりも大きい場合には、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比べ、観察者の左右移動時にバリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される輝度変化を観察者が感じるリスクが少なくなる。
【０１７７】
次に、実観察距離が設計観察距離Ｄ＝８００ｍｍよりも小さい６００ｍｍの場合を考える。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の数と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つのサブ開口ピッチΔＳＷ分だけ広い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，３３０ｆ，３３０ｇの幅は、サブ開口２１０の６本分で変えられていない。この場合、正面方向に輝度の山が発生している。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、輝度の山に比べ眼間角度が広いため、観察者が左右にある程度移動しても、バリアモードシフト境界２７０において輝線として視認される輝度変化を感じない。
【０１７８】
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の幅はサブ開口２１０の６開口分のままで、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、右端に輝度の谷が発生している。なお、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って、総合開口３００ｅを中心とする配光分とは左右対称な分布である。いずれの配光分布でも中央部に輝度の平坦域がある。しかしながら、観察者の眼間角度に鑑みると、観察者が左右に少し移動しただけで、左右の輝度の谷のために、暗線として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リスクがある。すなわち、実観察距離が設計観察距離Ｄよりも小さい場合には、観察者の眼間角度が大きくなるため、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比べ、観察者の左右移動時にバリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される輝度変化を観察者が感じるリスクが少なくなる。
【０１７９】
＜実施の形態１＞
（上記第２の前提技術との関係）
上述したように、第２の前提技術によれば、立体画像表示装置によって提示されている立体（３Ｄ）画像を観察する観察者が移動する際に、バリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される輝度変化を観察者が感じるリスクが少なくなる。しかしながら本発明者らの検討によれば、観察者の位置が３Ｄ画像を視認するのに適した位置から離れている場合は、単に第２の前提技術を適用しただけでは、視差バリアシャッタパネルの制御に起因しての揮線または暗線、および、輝度変動によるちらつきが、無視できない程度に視認され得る。また、３Ｄクロストークに起因しての二重像が強く視認され得る。本実施の形態は、これらの課題を解決することを意図している。以下、本実施の形態の立体画像表示装置について、前述した第１および第２の前提技術において説明されていない内容を中心に説明する。なお前述した第１および第２の前提技術における構成要素と同一または類似する構成要素については、同じ符号を付し、その説明を省略することがある。
【０１８０】
（構成）
図４５は、本実施の形態における立体画像表示装置９００の構成を概略的に示すブロック図である。立体画像表示装置９００は、裸眼立体画像表示パネル７００と、制御装置５００と、検出器３１とを有している。裸眼立体画像表示パネル７００は、前述した第２の前提技術の例１または例２によるものと同様のものであってよく、表示パネル１１と、視差バリアシャッタパネル２１と、バックライト３とを有している。検出器３１は、前述した第１および第２の前提技術と同様、観察者の位置を検出するものであり、例えばカメラ素子である。制御装置５００は、パネル制御部５５０と、領域設定部５４０と、領域判定部５３０とを有している。制御装置５００は、少なくとも１つのＩＣによって構成され得る。
【０１８１】
図４６は、図４５の領域設定部５４０が設定する設計立体視領域ＱＡおよび観察者検出可能領域ＱＢを説明する図である。
【０１８２】
立体画像表示装置９００は、設計立体視領域ＱＡ内に位置する観察者へ立体画像を表示するものである。設計立体視領域ＱＡは立体画像表示装置９００の表示面の前方に位置している。観察者が設計立体視領域ＱＡ内に位置するときは、立体画像表示装置９００は観察者へ３Ｄ画像を提示するための動作を行なう。設計立体視領域ＱＡは、３Ｄ画像を高品位で表示可能な領域に対応するように、予め定められればよい。また観察者が観察者検出可能領域ＱＢに位置するときは、立体画像表示装置９００は、観察者の位置を検出し、かつその位置に応じて、観察者へ提示される画像の制御を行なう。観察者検出可能領域ＱＢは、設計立体視領域ＱＡを包含しており、設計立体視領域ＱＡよりも大きい。典型的には、図示されているように、観察者検出可能領域ＱＢは、横方向、上下方向、および前後方向のすべての方向において、設計立体視領域ＱＡよりも広い。観察者検出可能領域ＱＢは、検出器３１が観察者の位置を検出可能な領域に対応するように、予め定められればよい。
【０１８３】
なお、以下の説明において、設計立体視領域ＱＡのことを立体表示領域ＲＡと称することもある。また、設計立体視領域ＱＡ外かつ観察者検出可能領域ＱＢ内の領域のことを中間領域ＲＢと称する。また、観察者検出可能領域ＱＢ外の領域のことを検出不能領域ＲＣと称する。
【０１８４】
表示パネル１１は、第１および第２の前提技術においても説明したように、横方向に所定のピッチで配列された複数のサブ画素ペア４１（図１参照）を含む。複数のサブ画素ペア４１の各々は、左右の眼用の画像をそれぞれ表示する２つのサブ画素４１１を有している。
【０１８５】
視差バリアシャッタパネル２１は、例えば、第２の前提技術におけるもの（図２１）と同様のものであってよいが、その配線構造は、図２１に示されたものに限定されるわけではない。視差バリアシャッタパネル２１は、バリアモードシフト境界２７０（例えば、図２９参照）の発生をともなう動作が可能なものであればよい。前述したように、視差バリアシャッタパネル２１は、表示パネル１１に重ねられており、複数のサブ開口２１０（例えば、図２９参照）を有している。複数のサブ開口２１０は、横方向に配列されており、光透過状態と遮光状態とが電気的に切り変え可能なものである。複数のサブ開口２１０は、所定の設計観察距離Ｄ（図１）およびサブ画素ペア４１のピッチＰｏ（図１）から決まる基準視差バリアピッチＰ（図１）をＮ（Ｎ：４以上の偶数）で分割したピッチ、すなわちサブ開口ピッチΔＳＷ、で横方向に配置されている。サブ開口ピッチΔＳＷは、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の横幅との差以下である。
【０１８６】
パネル制御部５５０は、観察者の位置に応じて、視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の各々の光透過状態と遮光状態とを切り換える。これによって、複数のサブ開口２１０のうち光透過状態にあるものによって構成される総合開口３００（例えば、図２９参照）のパターンが変化させられる。通常の３Ｄ画像を表示している期間においては、総合開口３００のパターンを変化させる動作は、前述した第２の前提技術と同様であり、この動作はパネル制御部５５０によって制御される。よってパネル制御部５５０は、その機能の一部として、第２の前提技術における制御部と同様の機能を有している。パネル制御部５５０が有するさらなる機能の詳細については後述する。
【０１８７】
領域設定部５４０は、設計立体視領域ＱＡおよび観察者検出可能領域ＱＢを設定するものである。典型的には、領域設定部５４０は、予め定められた設計立体視領域ＱＡおよび観察者検出可能領域ＱＢを記憶しておくための記憶部である。
【０１８８】
領域判定部５３０は、検出器３１によって検出される観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれるか否かを判定する。また領域判定部５３０は、検出器３１によって検出される観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢに含まれるか否かを判定する。これにより領域判定部５３０は、観察者が、立体表示領域ＲＡ、中間領域ＲＢ、および検出不能領域ＲＣのいずれに位置するかを判定することができる。
【０１８９】
（裸眼立体画像表示パネル７００の動作）
図４７は、図４６において位置Ｐ１から位置Ｐ２を経由して位置Ｐ３へ観察者が移動する際の立体画像表示装置９００の動作を説明する図である。位置Ｐ１、Ｐ２およびＰ３のそれぞれは、立体表示領域ＲＡ、中間領域ＲＢ、および検出不能領域ＲＣ内の位置である。
【０１９０】
観察者が立体表示領域ＲＡ内の位置Ｐ１にいるときは、視差のある立体画像を観察者へ提示するためのモードである３Ｄモードでの動作が行なわれる。３Ｄモードにおいては、表示パネル１１は通常の３Ｄ画像を表示し、視差バリアシャッタパネル２１は、近似パターン状態をとる。近似パターン状態とは、第２の前提技術において説明したように、観察者の位置に応じて定まる理論的な開口／画素境界ズレ（図２８における実線または破線を参照）を近似的に実現する状態（図２８における丸または三角のマーカーを参照）のことである。
【０１９１】
観察者が立体表示領域ＲＡから中間領域ＲＢ内の位置Ｐ２へ移動すると、まず移行モード１での動作が行なわれ、次に３Ｄ外モードでの動作が行なわれる。いずれのモードにおいても表示パネル１１は、視差なし画像を表示する。視差なし画像は、例えば、右眼画像と左眼画像とが同じとされている画像であってもよく、あるいは、複数のサブ画素４１１（図１）を右眼用のものと左眼用のものとに分けて利用する代わりに各サブ画素４１１を両眼用に用いることによって解像度が高められた画像であってもよい。視差バリアシャッタパネル２１は、移行モード１における移行状態１を経て、３Ｄ外モードにおける単一状態となる。後述するように、移行モード１においてはバリアモードシフト境界２７０を消失させる動作が行なわれ、単一モードにおいては、バリアモードシフト境界２７０がない状態での制御が行なわれる。
【０１９２】
観察者が中間領域ＲＢから検出不能領域ＲＣ内の位置Ｐ３へ移動したときは、固定モードでの動作が行なわれる。固定モードにおいては、表示パネル１１は、視差なし画像を表示する。また視差バリアシャッタパネル２１においては、バリアモードシフト境界２７０がない固定された状態での動作が行なわれる。この、バリアモードシフト境界２７０がない固定された状態としては、観察者が中間領域ＲＢから検出不能領域ＲＣ内の位置Ｐ３へ移動する直前に設定されていた状態がそのまま用いられ得る。
【０１９３】
図４８は、３Ｄモード（図２７）時の視差バリアシャッタパネル２１の動作例を説明するグラフ図である。横軸は、裸眼立体画像表示パネル７００（視差バリアシャッタパネル２１）の画面内の左右位置を表している。縦軸はバリアシフト量を表している。ここで「バリアシフト量」とは、画面中央の正面方向の設計視認距離に観察者がいる場合の理論ズレと、任意の画面左右位置の正面方向の任意の視認距離に観察者がいる場合の理論ズレとの差を、視差バリアシャッタパネルのサブバリアピッチで規格化した値である。またグラフ中に、図２８の場合と同様の理論値も示されている。
【０１９４】
観察者が立体表示領域ＲＡ内の位置Ｐ１に位置する場合は、図２８（第２の前提技術）の場合と同様、開口／画素境界ズレの理論値に対するズレを最小化する近似パターン状態ＳＡが設定される。この近似を行なうために、図中、複数のバリアモードシフト境界２７０ａ１〜２７０ａ３，２７０ｂ１〜２７０ｂ３が形成されている。
【０１９５】
図４９および図５０は、観察者の位置が立体表示領域ＲＡ外の位置Ｐ２へ移動したことによって開始される移行モード１（図４７）における視差バリアシャッタパネル２１の第１および第２の動作を説明するグラフ図である。また図５１は、３Ｄ外モード（図４７）時の視差バリアシャッタパネル２１の動作を説明するグラフ図である。
【０１９６】
まず、最も端のバリアモードシフト境界２７０ａ１，２７０ｂ１が消失させられることによって、近似パターン状態ＳＡ（図４８）から移行状態Ｓ１ａ（図４９）へ、総合開口３００の状態が移行する。次に、この時点で最も端のバリアモードシフト境界２７０ａ２，２７０ｂ２が消失させられることによって、移行状態Ｓ１ａ（図４９）から移行状態Ｓ１ｂ（図５０）へ、総合開口３００の状態が移行する。次に、中央付近において最後に残ったバリアモードシフト境界２７０ａ３，２７０ｂ３が消失させられることによって、移行状態Ｓ１ｂ（図５０）から単一状態ＳＳ（図５１）へ、総合開口３００の状態が移行し、これにより動作が移行モード１から３Ｄ外モードへ移る。
【０１９７】
このように、視差バリアシャッタパネル２１の画面の左右端から順に、画面中央のバリアシフト量との差が０に成るように、１サブ開口ピッチずつ、総合開口３００のバリアシフト量を調整する動作が行なわれる。これにより、バリアモードシフト境界２７０が画面の左右端から順に消失し、バリアモードシフト境界２７０が存在していた箇所の近傍においても、Ｎ／２個のサブ開口２１０で総合開口３００が形成されかつＮ／２個のサブ開口２１０で総合遮光部４００が形成される。すなわち、観察者が位置Ｐ２に一定の時間留まる場合には、視差バリアシャッタパネル２１の全面で、近似パターン状態ＳＡ（図４８）における画面中央部のバリアシフト量（すなわち、−１１）が設定される。これにより単一状態ＳＳ（図５１）への移行が行なわれる。単一状態においては、Ｎ／２個のサブ開口２１０で総合開口３００が形成され、かつＮ／２個のサブ開口２１０で総合遮光部４００が形成されており、バリアモードシフト境界２７０が存在していない。
【０１９８】
観察者が位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動してきた当初の段階、すなわち移行モード１（図４７）の途中段階では、図４９および図５０に示すように、視差バリアシャッタパネル２１の画面内にバリアモードシフト境界２７０が残っている。しかしながら、前述した第２の前提技術の効果によって、バリアモードシフト境界２７０近傍の輝度変化が観察者には視認されにくい。すなわち、輝度のちらつきが観察者には視認されにくい。これらの動作は、視差バリアシャッタパネル２１の応答時間（典型的には３ミリ秒〜２０ミリ秒）以上の時間間隔で１サブ開口ピッチずつ行なわれるのが望ましい。これにより、視差バリアシャッタパネル２１のオン時とオフ時とでの液晶応答速度の違いに起因する輝度の変動を抑制することができる。
【０１９９】
観察者が位置Ｐ２に一定以上の時間留まる場合には、移行状態１が終了し３Ｄ外モードが開始される。この３Ｄ外モードでは、バリアモードシフト境界２７０が存在していないので、バリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される局所的な輝度の変化によるチラツキを観察者が感じるリスクがない。また、表示パネル１１には視差のない画像が表示されているため、３Ｄクロストークによる二重像の発生もない。
【０２００】
観察者が中間領域ＲＢを移動すると、それに応じて、単一状態ＳＳのバリアシフト量が、矢印ＡＪ（図５１）に示すように調整される。これにより、画面中央でのバリアシフト量と、その理論値との差異が最小化される。
【０２０１】
観察者が位置Ｐ２から検出不能領域ＲＣ内の位置Ｐ３へ移動すると、バリアシフト量は、その直前での中間領域ＲＢ内における観察者の位置に応じて設定されていた値に維持される。すなわち、固定モードでの動作が行なわれることによって、バリアシフト量が固定状態とされる。これにより、観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢから外れた位置Ｐ３であっても、バリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される局所的な輝度の変化によるチラツキを観察者が感じるリスクがない。また、表示パネル１１には視差のない画像が表示されているため、３Ｄクロストークによる二重像の発生もない。
【０２０２】
図５２は、図４６において位置Ｐ３から位置Ｐ２を経由して位置Ｐ１へ観察者が移動する際の立体画像表示装置９００の動作を説明する図である。図５３は、固定モードから移行モード２を経て３Ｄ外モードに至るまでの視差バリアシャッタパネル２１の動作を説明するグラフ図である。
【０２０３】
観察者が検出不能領域ＲＣ内の位置Ｐ３にいる場合は、前述したように固定モードでの動作が行なわれる。これにより、バリアシフト量は固定状態ＳＦに維持される。
【０２０４】
観察者が検出不能領域ＲＣから中間領域ＲＢ内の位置Ｐ２へ移動すると、まず移行モード２での動作が行なわれ、次に３Ｄ外モードでの動作が行なわれる。いずれのモードにおいても、表示パネル１１は視差なし画像を表示する。視差バリアシャッタパネル２１は、移行モード２における移行状態２ａおよび２ｂを順に経て、３Ｄ外モードにおける単一状態ＳＳとなる。移行状態２ａおよび２ｂのいずれにもバリアモードシフト境界２７０は存在しないので、バリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される局所的な輝度の変化によるチラツキを観察者が感じるリスクがない。最終的に、バリアシフト量は、位置Ｐ２に対応した単一状態ＳＳに至る。具体的には、画面中央でのバリアシフト量と、その理論値との差異が最小化される。
【０２０５】
次に、観察者が中間領域ＲＢから立体表示領域ＲＡ内の位置Ｐ１へ移動すると、まず移行モード３での動作が行なわれ、次に３Ｄモードでの動作が行なわれる。移行モード３においては、表示パネル１１は視差なし画像を表示する。移行モード３においては、視差バリアシャッタパネル２１は、前述した移行モード１における動作と時間的に逆の動作を行なう。すなわち、単一状態ＳＳ（図５１）から、移行状態Ｓ１ｂ（図５０）および移行状態Ｓ１ａ（図４９）を順に経て、近似パターン状態ＳＡ（図４８）に至る調整が行なわれる。この動作は、移行モード１の場合と同様、視差バリアシャッタパネル２１の応答時間（典型的には３ミリ秒〜２０ミリ秒）以上の時間間隔で１サブ開口ピッチずつ行なわれるのが望ましい。これにより、輝度の変化によるちらつきを観察者が感じるリスクが低減される。
【０２０６】
なお本実施の形態においては、前述したモード間の移行時に、バックライト３の輝度を変更する特段の必要性はない。よって、モード間の移行が行なわれる際においても、輝度が一定に保たれていてよい。また上記においては、裸眼立体画像表示パネル７００（図４６）において視差バリアシャッタパネル２１と表示パネル１１とバックライト３とが重ねられている順番が第２の前提技術における例１と同様の場合について詳しく説明したが、代わりに第２の前提技術の例２の配置が適用されてもよい。すなわち、視差バリアシャッタパネル２１は、表示パネル１１の観察者側に配置されている代わりに、表示パネル１１のバックライト３側に配置されていてもよい。
【０２０７】
（パネル制御部５５０の構成）
裸眼立体画像表示パネル７００（図４５）に上述した動作を行なわせるために、パネル制御部５５０（図４５）は、以下のように構成されている。
【０２０８】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡ（すなわち立体表示領域ＲＡ（図４６））に含まれると領域判定部５３０（図４５）が判定した場合（図４７における「３Ｄモード」の場合）、観察者の位置に応じて総合開口３００へ、位相のずれが存在する複数のバリアモードシフト境界２７０でつながった、一の周期を各々が有する複数の周期的パターンを付与する（図４７または図５２における「近似パターン状態」）。例えば、図２９においては、総合開口３００へ、サブ開口２１０の１ピッチ分の位相のずれが存在するバリアモードシフト境界２７０でつながった、サブ開口２１０の８ピッチ分の周期を有する複数の周期的パターンが付与されている。
【０２０９】
またパネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡ（すなわち立体表示領域ＲＡ（図４６））に含まれなくなったと領域判定部５３０（図４５）が判定した場合（図４７における「移行モード１」の場合）、一の周期を維持しつつバリアモードシフト境界２７０が消失するように、総合開口３００のパターンを調整する（図４７における「移行状態１」）。この調整のためには、例えば、消失させられるバリアモードシフト境界２７０近傍において、電圧パターンＮｏ．９（図２９）から電圧パターンＮｏ．１（図２３）への電圧パターンの変更が行なわれる。それにより、サブ開口２１０の８ピッチ分の周期を維持しつつバリアモードシフト境界２７０（図２９）が消失するように、共通バリアモードエリア２６０ａ内の総合開口３００のパターンが、図２９における右方向へ、サブ開口２１０の１ピッチ分、移動させられる。
【０２１０】
上記調整によりパネル制御部５５０は、サブ開口２１０のうち光透過状態のものの数と遮光状態のものの数とが同じとなるように、総合開口３００のパターンを調整する。例えば、電圧パターンＮｏ．９（図２９）のように遮光状態のものの数がより多い状態から、電圧パターンＮｏ．１（図２３）のように光透過状態のものの数と遮光状態のものの数とが同じ状態への調整が行なわれる。
【０２１１】
図４８〜図５１を参照して、上記調整においてパネル制御部５５０は、複数の周期的パターンのうち横方向における中央に位置するもの（図中、両面左右位置＝０ｍｍの位置）の位相が維持されるように、総合開口３００のパターンを調整する。またこの調整においてパネル制御部５５０は、複数の周期的パターンの複数のバリアモードシフト境界２７０が、横方向における端に位置するものから中央に位置するものへ順に消失するように、総合開口３００のパターンを調整する。
【０２１２】
上記「移行モード１」（図４７）の場合、パネル制御部５５０は表示パネル１１に、視差のない画像を表示させる。
【０２１３】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡ（すなわち立体表示領域ＲＡ（図４６））に含まれるようになったと領域判定部５３０（図４５）が判定した場合（図５２における「移行モード３」の場合）、複数のバリアモードシフト境界２７０を、横方向における中央から端へ順に生成する。
【０２１４】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢ（図４６）には含まれかつ設計立体視領域ＱＡ（図４６）には含まれないと領域判定部５３０（図４５）が判定した場合、すなわち観察者の位置が中間領域ＲＢ（図４６）に含まれると判定した場合、検出器３１（図４５）によって検出される観察者の位置に応じて、視差バリアシャッタパネル２１において全体的に総合開口３００のパターンをシフトする（図５１における矢印ＡＪ参照）。
【０２１５】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢ（図４６）に含まれなくなったと領域判定部５３０（図４５）が判定した場合、すなわち観察者の位置が検出不能領域ＲＣ（図４６）に含まれると判定した場合、総合開口３００のパターンを変化させずに維持する（図４７または図５２における「固定状態」）。
【０２１６】
（効果のまとめ）
本実施の形態によれば、視差バリアシャッタパネル２１において、複数のサブ開口２１０のうち光透過状態にあるものによって総合開口３００（例えば、図２９参照）が構成される。観察者の位置が設計立体視領域ＱＡ（図４６）に含まれる場合、観察者の位置に応じて総合開口３００へ、位相のずれが存在する複数のバリアモードシフト境界２７０（例えば、図２９参照）でつながった、一の周期を各々が有する複数の周期的パターンが付与される。観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれなくなった場合、上記一の周期を維持しつつ上記バリアモードシフト境界２７０が消失するように、総合開口３００のパターンが調整される。これにより、観察者が設計立体視領域ＱＡ外に出た場合であっても、視差バリアシャッタパネル２１の制御に起因しての揮線または暗線を視認されにくくすることができる。
【０２１７】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれなくなったと領域判定部５３０が判定した場合、表示パネル１１に、視差のない画像を表示させる。これにより、設計立体視領域ＱＡ外での３Ｄクロストークの発生を防止することができる。
【０２１８】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれなくなったと領域判定部５３０が判定した場合、サブ開口２１０のうち光透過状態のものの数と遮光状態のものの数とが同じとなるように、総合開口３００のパターンを調整する。これにより、視差バリアシャッタパネル２１の制御に起因しての揮線または暗線を、より視認されにくくすることができる。
【０２１９】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれなくなったと領域判定部５３０が判定した場合、複数の周期的パターンのうち横方向における中央に位置するものの位相が維持されるように、総合開口３００のパターンを調整する。これにより、視差バリアシャッタパネル２１の制御に起因しての揮線または暗線を、より視認されにくくすることができる。
【０２２０】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれなくなったと領域判定部５３０が判定した場合、複数の周期的パターンの複数のバリアモードシフト境界２７０が、横方向における端に位置するものから中央に位置するものへ順に消失するように、総合開口３００のパターンを調整する。これにより、視差バリアシャッタパネル２１の制御に起因しての揮線または暗線を、より視認されにくくすることができる。
【０２２１】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれるようになったと領域判定部５３０が判定した場合、複数のバリアモードシフト境界２７０を、横方向における中央から端へ順に生成する。これにより、視差バリアシャッタパネル２１の制御に起因しての揮線または暗線を、より視認されにくくすることができる。
【０２２２】
領域判定部５３０は、検出器３１によって検出される観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢに含まれるか否かを判定する。これにより立体画像表示装置９００は、観察者検出可能領域ＱＢの内側と外側とで、異なる動作を行なうことができる。
【０２２３】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢには含まれかつ設計立体視領域ＱＡには含まれないと領域判定部５３０が判定した場合、検出器３１によって検出される観察者の位置に応じて、視差バリアシャッタパネル２１において全体的に総合開口３００のパターンをシフトする。これにより、視差バリアシャッタパネル２１の制御に起因しての揮線または暗線を、より視認されにくくすることができる。
【０２２４】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢに含まれなくなったと領域判定部５３０が判定した場合、総合開口３００のパターンを変化させずに維持する。これにより、観察者検出可能領域ＱＢ外においても、視差バリアシャッタパネル２１の制御に起因しての揮線または暗線を視認されにくくすることができる。
【０２２５】
＜実施の形態２＞
（概要）
上記実施の形態１においては、パネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡ（立体表示領域ＲＡ）に含まれなくなったと領域判定部５３０が判定した場合（図４７における「移行モード１」の場合）、一の周期を維持しつつバリアモードシフト境界２７０が消失するように、総合開口３００のパターンを調整する。本実施の形態においては、この動作に代わり、視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の光透過状態の透過率を低下させ、かつ視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の遮光状態の透過率を増加させる動作が行なわれる。この後、観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢに含まれなくなった場合（すなわち、中間領域ＲＢに含まれなくなった場合）、視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の透過率を増加させ、かつ立体画像表示装置９００の裸眼立体画像表示パネル７００の光源輝度を低下させる動作が行なわれる。
【０２２６】
視差バリアシャッタ−パネル２１は、上述した透過率の調整を可能とするための透過率調整部（図示せず）を有している。透過率調整部は、例えば、ソースドライバーＩＣを含む。ソースドライバＩＣは、遮光部および光透過部を構成する電極配線へ階調電圧を印加することができるものであり、これにより透過率を多段階に変えることが可能になる。
【０２２７】
上記以外の構成については、上述した実施の形態１またはその変形例の構成とほぼ同じであるため、実施の形態１の図面を適宜参照しつつ、その詳しい説明を省略する。以下、主に、実施の形態１と異なる構成について詳しく説明する。
【０２２８】
（裸眼立体画像表示パネル７００の動作）
図５４は、図４６において位置Ｐ１から位置Ｐ２を経由して位置Ｐ３へ観察者が移動する際の立体画像表示装置９００の、本実施の形態における動作モードを説明する図である。図５５は、図５４に対応するグラフ図である。図５５において、縦軸は、サブ開口２１０の遮光部の透過率と、サブ開口２１０の光透過部の透過率と、バックライト３の輝度との各々を表しており、２Ｄモードでの値によって規格化されている。
【０２２９】
観察者が立体表示領域ＲＡ内の位置Ｐ１にいるときは、実施の形態１と同様、３Ｄモードでの動作が行なわれる。観察者が立体表示領域ＲＡから中間領域ＲＢ内の位置Ｐ２へ移動すると、まず移行モード４での動作が行なわれ、次に３Ｄ外モード２での動作が行なわれる。いずれのモードにおいても表示パネル１１は、視差なし画像を表示する。またいずれのモードにおいても、視差バリアシャッタパネル２１は、近似パターン状態をとる。ただし、移行モード４においては、視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０のうち光透過状態のもの（以下、「光透過部」とも称する）の透過率が低下させられ、かつ視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０のうち遮光状態のもの（以下、「遮光部」とも称する）の透過率が増加させられる。具体的には、光透過状態の透過率と、遮光状態の透過率とが同じとされる。よって本実施の形態においては、実施の形態１とは異なり、「遮光部」の透過率が一時的に「光透過部」の透過率と同程度とされ得る。その場合においては、総合開口３００のパターンを調整するために「光透過部」および「遮光部」の配列を制御する動作が制御装置５００の内部においては行なわれ得るものの、「光透過部」および「遮光部」の透過率が同じであることから、視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口にはパターンが実効的には付与されない。３Ｄ外モード２においては、上記のように調整された透過率が維持される。
【０２３０】
観察者が中間領域ＲＢから検出不能領域ＲＣ内の位置Ｐ３へ移動したときは、移行モード５での動作を経て、２Ｄ（２次元）モードでの動作が行なわれる。移行モード５および２Ｄモードにおいては、表示パネル１１は、視差なし画像を表示する。また視差バリアシャッタパネル２１の総合開口３００のパターンは「固定状態２」である。固定状態２は、観察者が中間領域ＲＢから検出不能領域ＲＣ内の位置Ｐ３へ移動する直前に設定されていた近似パターン状態に固定された状態である。ただし、前述したように、その時点で近似パターンは、実効的には消失している。
【０２３１】
観察者が立体表示領域ＲＡ内の位置Ｐ１に位置する場合は、実施の形態１と同様の３Ｄモードでの動作が行なわれる。この時点では、視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０のうち、遮光部の透過率は実質的に０であり、光透過部の透過率は１である。
【０２３２】
観察者の位置が立体表示領域ＲＡ外の位置Ｐ２へ移動したことによって開始される移行モード４（図５４）においては、視差バリアシャッタパネル２１の遮光部の透過率は、０．５に達するまで次第に大きくされる。言い換えれば、遮光部の透過率は、３Ｄモードにおける光透過部の透過率の半分に達するまで次第に大きくされる。同時に、視差バリアシャッタパネル２１の光透過部の透過率は、０．５に達するまで次第に小さくされる。言い換えれば、光透過部の透過率は、３Ｄモードにおける光透過部の透過率の半分に達するまで次第に小さくされる。遮光部および光透過部の透過率の変化に際して、視差バリアシャッタパネル２１の全面で、透過部および遮光部の平均の透過率は０．５に維持される。そして、このように調整された透過率を維持する３Ｄ外モード２が開始される。３Ｄ外モードにおける表示輝度を１とすると、遮光部の透過率の増大と、光透過部の透過率の減少とが互いに打ち消され合うことによって、移行モード４および３Ｄ外モード２の表示輝度が１に保持される。３Ｄ外モード２においては、視差バリアシャッタパネル２１は近似パターンを形成する動作を行なうが、遮光部および光透過部の透過率がともに０．５で等しいため、近似パターンは実効的には消滅している。よって視差バリアシャッタパネル２１の画面内にバリアモードシフト境界２７０が実効的には存在しない。
【０２３３】
一方、観察者が位置Ｐ１から位置Ｐ２に移動してきた当初の段階、すなわち移行モード４の段階では、視差バリアシャッタパネル２１の画面内にバリアモードシフト境界２７０が実効的に残っている。しかしながら、前述した第２の前提技術の効果によって、バリアモードシフト境界２７０近傍の輝度変化が観察者には視認されにくい。すなわち、輝度のチラツキが観察者には視認されにくい。
【０２３４】
移行モード４における遮光部および光透過部の透過率の調整は、０．０３秒から０．２秒以上の時間をかけて行なわれるのが望ましく、それにより人間の眼に知覚されにくくなる。またこの調整は、視差バリアシャッタパネル２１の応答時間（典型的には３ミリ秒〜２０ミリ秒）以上の時間間隔で多段階で行なわれるのが望ましい。これにより、視差バリアシャッタパネル２１の透過率の増加時と減少時とでの液晶応答速度の違いに起因しての、遮光部と光透過部との平均透過率のぶれの発生を、抑制することができる。
【０２３５】
観察者が位置Ｐ２に一定以上の時間留まる場合には、移行モード４が終了し３Ｄ外モード２が開始される。この３Ｄ外モード２では、バリアモードシフト境界２７０が実効的には存在していないので、バリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される局所的な輝度の変化によるチラツキを観察者が感じるリスクがない。また、表示パネル１１には視差のない画像が表示されているため、３Ｄクロストークによる二重像の発生もない。
【０２３６】
なお３Ｄ外モード２では、遮光部および光透過部の透過率が等しい値であれば、視差バリアシャッタパネル２１の近似パターンは実効的には消滅し、よってバリアモードシフト境界２７０は表示面内に存在しない。ただし、遮光部および光透過部の透過率の調整は、当該調整に応じてバックライト３の輝度、すなわち光源輝度、を調整しない限り、表示輝度の変化を引き起こし得る。このような光源輝度の制御を省略しつつ表示輝度を一定に保つためには、遮光部および光透過部の透過率をともに０．５とすればよい。さらに、移行モード４において遮光部および光透過部の平均透過率が０．５に維持されれば、移行モード４においても、光源輝度の制御を省略しつつ表示輝度を一定に保つことができる。言い換えれば、表示輝度の変化（チラツキ）の発生を抑制することができる。
【０２３７】
観察者が位置Ｐ２から検出不能領域ＲＣ内の位置Ｐ３へ移動すると、移行モード５を経て、２Ｄモードでの動作が行なわれる。移行モード５においては、バリアシフト量は、その直前での中間領域ＲＢ内における観察者の位置に応じて設定されていた値に固定される。視差バリアシャッタ−パネル２１のこの状態を「固定状態２」とも称する。固定状態２においては、バリアパターンが実効的には存在しないため、観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢから外れた位置Ｐ３であっても、バリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される局所的な輝度の変化によるチラツキを観察者が感じるリスクがない。また、表示パネル１１には視差のない画像が表示されているため、３Ｄクロストークによる二重像の発生もない。
【０２３８】
さらに、移行モード５においては、遮光部の透過率と光透過部の透過率とが互いに等しい値に維持されつつ、当該値が０．５から段階的に次第に高くされ、最終的には１とされる。すなわち、最終的には、視差バリアシャッタ−パネル２１は、光を最大限透過する状態となる。また、この透過率の調整と同期して、バックライト輝度（光源輝度）が２から１へ下げられる。３Ｄ外モード２における表示輝度を１とすると、透過率の増大と、光源輝度の減少とが互いに打ち消され合うことによって、移行モード５および２Ｄモードの表示輝度が１に保持される。この動作の後、上記の透過率および輝度を維持する２Ｄモードでの動作が開始される。２Ｄモードのバックライト輝度は３Ｄモードのバックライト輝度の半分であることから、バックライト３の消費電力が顕著に抑制される。
【０２３９】
図５６は、図４６において位置Ｐ３から位置Ｐ２を経由して位置Ｐ１へ観察者が移動する際の立体画像表示装置９００の、本実施の形態における動作モードを説明する図である。図５７は、図５６に対応するグラフ図である。図５７において、縦軸は、サブ開口２１０の遮光部の透過率と、サブ開口２１０の光透過部の透過率と、バックライト３の輝度との各々を表しており、２Ｄモードでの値によって規格化されている。
【０２４０】
観察者が検出不能領域ＲＣ内の位置Ｐ３にいる場合は、前述したように２Ｄモードでの動作が行なわれる。これにより、バリアシフト量は任意の固定状態２に維持される。ただし前述したように、遮光部および光透過部の透過率が等しく１であるため、近似パターンは実効的には存在しない。
【０２４１】
観察者が検出不能領域ＲＣから中間領域ＲＢ内の位置Ｐ２へ移動すると、まず移行モード６での動作が行なわれ、次に３Ｄ外モード２での動作が行なわれる。いずれのモードにおいても、表示パネル１１は視差なし画像を表示する。視差バリアシャッタパネル２１は、近似パターン状態を生成する動作を開始する。ただし、遮光部および光透過部の透過率が等しいため、近似パターンは実効的には存在しない。したがって、バリアモードシフト境界２７０において輝線または暗線として視認される局所的な輝度の変化によるチラツキを観察者が感じるリスクがない。また、表示パネル１１には視差のない画像が表示されているため、３Ｄクロストークによる二重像の発生もない。
【０２４２】
移行モード６では、前述の移行モード５の動作と時間的に逆の動作が行なわれる。すなわち、遮光部の透過率と光透過部の透過率とが互いに等しい値に維持されつつ、当該値が１から段階的に次第に低くされ、最終的には０．５とされる。また、この透過率の調整と同期して、バックライト輝度が１から２へ上げられる。２Ｄモードにおける表示輝度を１とすると、透過率の減少と、光源輝度の増大とが互いに打ち消され合うことによって、移行モード６および３Ｄ外モードの表示輝度が１に保持される。この動作の後、上記の透過率および輝度を維持する３Ｄ外モード２での動作が開始される。
【０２４３】
次に、観察者が中間領域ＲＢから立体表示領域ＲＡ内の位置Ｐ１へ移動すると、まず移行モード７での動作が行なわれ、次に３Ｄモードでの動作が行なわれる。移行モード７においては、表示パネル１１は視差なし画像を表示する。移行モード７においては、視差バリアシャッタパネル２１は、前述した移行モード４における動作と時間的に逆の動作を行なう。すなわち、視差バリアシャッタパネル２１の遮光部の透過率は、０に達するまで次第に小さくされる。同時に、視差バリアシャッタパネル２１の光透過部の透過率は、１に達するまで次第に大きくされる。遮光部および光透過部の透過率の変化に際して、視差バリアシャッタパネル２１の全面で、透過部および遮光部の平均の透過率は０．５に維持される。３Ｄ外モード２における表示輝度を１とすると、遮光部の透過率の減少と、光透過部の透過率の増大とが互いに打ち消され合うことによって、移行モード７および３Ｄモードの表示輝度が１に保持される。
【０２４４】
移行モード４の場合と同様、移行モード７における遮光部および光透過部の透過率の調整は、０．０３秒から０．２秒以上の時間をかけて行なわれるのが望ましく、それにより人間の眼に知覚されにくくなる。またこの調整は、視差バリアシャッタパネル２１の応答時間（典型的には３ミリ秒〜２０ミリ秒）以上の時間間隔で多段階で行なわれるのが望ましい。これにより、視差バリアシャッタパネル２１の透過率の増加時と減少時とでの液晶応答速度の違いに起因しての、遮光部と光透過部との平均透過率のぶれの発生を、抑制することができる。
【０２４５】
（パネル制御部５５０の構成）
裸眼立体画像表示パネル７００（図４５）に上述した動作を行なわせるために、パネル制御部５５０（図４５）は、以下のように構成されている。
【０２４６】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡ（図４６）に含まれなくなったと領域判定部５３０が判定した場合、表示パネル１１に視差なし画像を表示させ、かつ視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の光透過状態の透過率を低下させ、かつ視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の遮光状態の透過率を増加させる。すなわち、パネル制御部５５０は、移行モード４での動作を行なうように構成されている。またパネル制御部５５０は、この移行モード４での動作の完了後、３Ｄ外モード２での動作を行なうように構成されている。
【０２４７】
またパネル制御部５５０は、観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢ（図４６）に含まれなくなったと領域判定部５３０が判定した場合、視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の透過率を増加させ、かつ立体画像表示装置９００の裸眼立体画像表示パネル７００の光源輝度を低下させる。すなわち、パネル制御部５５０は、移行モード５での動作を行なうように構成されている。またパネル制御部５５０は、この移行モード５での動作の完了後、２Ｄモードでの動作を行なうように構成されている。
【０２４８】
またパネル制御部５５０は、観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢ（図４６）に含まれるようになったと領域判定部５３０（図４５）が判定した場合、上記とは逆に、視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の透過率を減少させ、かつバックライト３の輝度を増加させる。すなわち、パネル制御部５５０は、移行モード６での動作を行なうように構成されている。またパネル制御部５５０は、この移行モード６での動作の完了後、３Ｄ外モード２での動作を行なうように構成されている。
【０２４９】
またパネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれるようになったと領域判定部５３０（図４５）が判定した場合、視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の光透過状態の透過率を増加させ、かつ視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の遮光状態の透過率を減少させる。すなわち、パネル制御部５５０は、移行モード７での動作を行なうように構成されている。この透過率の調整後、パネル制御部５５０は、表示パネル１１に３Ｄ画像を表示させる。すなわち、パネル制御部５５０は、３Ｄモードでの動作を行なうように構成されている。
【０２５０】
なお本実施の形態においては、光源輝度として、上述したようにバックライト３の輝度が調整される。しかしながら、表示パネルとして有機ＥＬパネルまたはプラズマディスプレイパネルのような自発光パネルを使用することも可能であり、その場合、バックライトの輝度に代わり表示パネルの輝度が調整される。
【０２５１】
（効果のまとめ）
本実施の形態によれば、視差バリアシャッタパネル２１において、複数のサブ開口２１０のうち光透過状態にあるものによって総合開口３００（例えば、図２９参照）が構成される。観察者の位置が設計立体視領域ＱＡ（図４６）に含まれる場合、観察者の位置に応じて総合開口３００へ、位相のずれが存在する複数のバリアモードシフト境界２７０（例えば、図２９参照）でつながった、一の周期を各々が有する複数の周期的パターンが付与される。観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれなくなった場合、表示パネル１１に視差なし画像が表示され、かつ視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の光透過状態の透過率が低下させられ、かつ視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の遮光状態の透過率が増加させられる。これにより、観察者が設計立体視領域ＱＡ外に出た場合であっても、視差バリアシャッタパネル２１の制御に起因しての揮線または暗線を視認されにくくすることができる。具体的には、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれなくなった場合、遮光部の透過率と光透過部の透過率とが等しくなるように調整される。これにより、観察者が設計立体視領域ＱＡ外に出た場合であっても、視差バリアシャッタパネル２１の制御に起因しての揮線または暗線および輝度のチラツキを視認されにくくすることができる。
【０２５２】
観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢに含まれなくなった場合、視差バリアシャッタパネル２１の複数のサブ開口２１０の透過率が増加させられ、かつ裸眼立体画像表示パネル７００の光源輝度が低下させられる。これにより、裸眼立体画像表示パネル７００の表示輝度の変化を抑えつつ、裸眼立体画像表示パネル７００の消費電力を抑えることができる。
【０２５３】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれなくなったと領域判定部５３０が判定した場合、表示パネル１１に、視差のない画像を表示させる。これにより、設計立体視領域ＱＡ外での３Ｄクロストークの発生を防止することができる。
【０２５４】
パネル制御部５５０は、観察者の位置が設計立体視領域ＱＡに含まれなくなったと領域判定部５３０が判定した場合、サブ開口２１０のうち光遮光状態のものの透過率を透過状態のものの透過率に近づけていき、最終的に等しい値とする。これにより、視差バリアシャッタパネル２１の制御に起因しての揮線または暗線および輝度チラツキを、より視認されにくくすることができる。具体的には、サブ開口２１０のうち光透過状態のものの透過率と遮光状態のものの透過率との平均の透過率が一定値に維持されつつ、遮光部の透過率が高くされかつ遮光部の透過率が低くされ、最終的に両者が等しくされる。これにより、視差バリアシャッタパネル２１の制御に起因しての揮線または暗線を、より視認されにくくすることができる。なお、この動作は、観察者の位置とは無関係に立体表示状態から２Ｄ画像表示状態に切り替えられる際にも、用いることができ、これにより、視差バリアシャッタパネル２１の制御に起因しての揮線または暗線を視認されにくくすることができる。
【０２５５】
領域判定部５３０は、検出器３１によって検出される観察者の位置が観察者検出可能領域ＱＢに含まれるか否かを判定する。これにより立体画像表示装置９００は、観察者検出可能領域ＱＢの内側と外側とで、異なる動作を行なうことができる。
【０２５６】
なお、本発明は、その発明の範囲内において、上記実施の形態と第１および第２の前提技術とを自由に組み合わせたり、それらを適宜、変形、省略したりすることが可能である。
【符号の説明】
【０２５７】
３  バックライト、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  検出器、３２  制御部、４１  サブ画素ペア、９０  観察者、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、２７０，２７０ａ１〜２７０ａ３，２７０ｂ１〜２７０ｂ３  バリアモードシフト境界、３００  総合開口、３３０，４００  総合遮光部、４１１  サブ画素、５００  制御装置、５３０  領域判定部、５４０  領域設定部、５５０  パネル制御部、７００  裸眼立体画像表示パネル、９００  立体画像表示装置、Ｐ  基準視差バリアピッチ、Ｐｏ  サブ画素ペアのピッチ、ＱＡ  設計立体視領域、ＱＢ  観察者検出可能領域、ΔＳＷ  サブ開口ピッチ。
【図１】
2019066753.tif 000007
【図２】
2019066753.tif 000008
【図３】
2019066753.tif 000009
【図４】
2019066753.tif 000010
【図５】
2019066753.tif 000011
【図６】
2019066753.tif 000012
【図７】
2019066753.tif 000013
【図８】
2019066753.tif 000014
【図９】
2019066753.tif 000015
【図１０】
2019066753.tif 000016
【図１１】
2019066753.tif 000017
【図１２】
2019066753.tif 000018
【図１３】
2019066753.tif 000019
【図１４】
2019066753.tif 000020
【図１５】
2019066753.tif 000021
【図１６】
2019066753.tif 000022
【図１７】
2019066753.tif 000023
【図１８】
2019066753.tif 000024
【図１９】
2019066753.tif 000025
【図２０】
2019066753.tif 000026
【図２１】
2019066753.tif 000027
【図２２】
2019066753.tif 000028
【図２３】
2019066753.tif 000029
【図２４】
2019066753.tif 000030
【図２５】
2019066753.tif 000031
【図２６】
2019066753.tif 000032
【図２７】
2019066753.tif 000033
【図２８】
2019066753.tif 000034
【図２９】
2019066753.tif 000035
【図３０】
2019066753.tif 000036
【図３１】
2019066753.tif 000037
【図３２】
2019066753.tif 000038
【図３３】
2019066753.tif 000039
【図３４】
2019066753.tif 000040
【図３５】
2019066753.tif 000041
【図３６】
2019066753.tif 000042
【図３７】
2019066753.tif 000043
【図３８】
2019066753.tif 000044
【図３９】
2019066753.tif 000045
【図４０】
2019066753.tif 000046
【図４１】
2019066753.tif 000047
【図４２】
2019066753.tif 000048
【図４３】
2019066753.tif 000049
【図４４】
2019066753.tif 000050
【図４５】
2019066753.tif 000051
【図４６】
2019066753.tif 000052
【図４７】
2019066753.tif 000053
【図４８】
2019066753.tif 000054
【図４９】
2019066753.tif 000055
【図５０】
2019066753.tif 000056
【図５１】
2019066753.tif 000057
【図５２】
2019066753.tif 000058
【図５３】
2019066753.tif 000059
【図５４】
2019066753.tif 000060
【図５５】
2019066753.tif 000061
【図５６】
2019066753.tif 000062
【図５７】
2019066753.tif 000063