(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の方向及びこの第１の方向に略垂直な第２の方向にマトリックス状に配置され光学的な開口部を含むサブ画素、を有する表示パネルと、
この表示パネルに対向して配設され、前記第１の方向に光線を制御する光線制御手段と、
を備えた立体表示装置において、
全ての前記サブ画素の前記開口部は、前記第１の方向に隣接する前記サブ画素の前記開口部に対して、前記第２の方向に互いに重なる重なり領域と重ならない非重なり領域とを有し、
前記開口部の前記第２の方向の幅を縦開口幅としたとき、前記非重なり領域は、前記縦開口幅が前記開口部の略中央から前記第１の方向の両端に向かってそれぞれ連続的に変化する開口幅変動領域を含み、
前記第１の方向の同じ位置における互いに重なる二つの前記重なり領域の前記縦開口幅の和は、前記開口部の前記略中央の前記縦開口幅よりも大きい、
ことを特徴とする立体表示装置。
【請求項２】
前記第１の方向の同じ位置における互いに重なる二つの前記重なり領域の前記縦開口幅の和は、前記第１の方向のどの位置でも同じである、
請求項１記載の立体表示装置。
【請求項３】
前記第１の方向の同じ位置における互いに重なる二つの前記重なり領域の前記縦開口幅の和は、前記開口部の前記略中央の前記縦開口幅の１倍を越えて１．１２倍以下となる範囲にある、
請求項１又は２記載の立体表示装置。
【請求項４】
前記開口部の周縁の辺を開口辺としたとき、前記開口幅変動領域に含まれる全ての前記開口辺は、前記重なり領域に含まれる全ての前記開口辺と非平行である、
請求項１乃至３のいずれか一つに記載の立体表示装置。
【請求項５】
前記非重なり領域は、前記縦開口幅が前記第１の方向のどの位置でも同じである開口幅一定領域を含む、
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の立体表示装置。
【請求項６】
前記開口部の一端における前記第２の方向の位置と前記開口部の他端における前記第２の方向の位置との差の最大値を縦開口区間としたとき、この縦開口区間は前記縦開口幅の最大値よりも大きい、
請求項１乃至５のいずれか一つに記載の立体表示装置。
【請求項７】
前記縦開口区間を構成する前記一端及び前記他端の前記第２の方向の位置は、前記第１の方向に隣接する前記開口部同士で同じである、
請求項６記載の立体表示装置。
【請求項８】
第１の方向及びこの第１の方向に略垂直な第２の方向にマトリックス状に配置され光学的な開口部を含むサブ画素、を有する表示パネルと、
この表示パネルに対向して配設され、前記第１の方向に光線を制御する光線制御手段と
、
を備えた立体表示装置において、
全ての前記サブ画素の前記開口部は、前記第１の方向に隣接する前記サブ画素の前記開口部に対して、前記第２の方向に互いに重なる重なり領域と重ならない非重なり領域とを有し、
前記開口部の前記第２の方向の幅を縦開口幅としたとき、前記重なり領域は、前記第１の方向の同じ位置における前記隣接する前記サブ画素との前記縦開口幅の和が前記重なり領域の略中央から前記第１の方向の両端に向かってそれぞれ連続的に変化する縦開口幅和変動領域を二つ含み、
前記重なり領域の前記縦開口幅の和は、前記開口部の略中央の前記縦開口幅よりも大きい、
ことを特徴とする立体表示装置。 
【請求項９】
前記サブ画素は、横電界駆動方式の液晶表示デバイスであり、
前記開口部内にストライプ状の電極を有し、
前記サブ画素の前記電極の長手方向と液晶初期配向との角度と、当該サブ画素と同一視点用かつ前記第１の方向に隣り合うサブ画素の前記電極の長手方向と液晶初期配向との角度とが異なる、
請求項１又は８記載の立体表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、裸眼の観察者に立体的な画像を提供する立体表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
裸眼式立体表示装置は特殊な眼鏡を用いる必要がないため、観察者は手軽に立体画像を楽しむことができる。携帯電話、スマートフォン、フューチャーフォンなどの個人携帯端末やテレビジョン受像機などの家庭用表示装置でも、裸眼式立体表示技術の開発が急速に進んできている。
【０００３】
裸眼式立体表示技術は、ディスプレイからの出射光に指向性を持たせ、観察者の両眼のそれぞれに視差画像を入力することにより、立体表示を実現する技術である。例えば、二視点立体表示技術、多視点立体表示技術やインテグラルフォトグラフィー（ＩＰ）技術が挙げられる。
【０００４】
出射光に指向性を持たせる光線制御手段には、様々な部材が挙げられる。例えば、表示面上のレンズ又はバリアを利用するものや、表示装置からの出射光そのものが指向性を有するものが挙げられる。
【０００５】
表示パネルは、一般的に画像の最小要素を表示する画素がマトリックス配列することにより構成される。裸眼式立体表示装置においては、視点数に応じた視点画像を表示する必要があるため、更に視点画像の最小要素を表示するサブ画素が必要である。
【０００６】
ここで、画像の色表示のために色表現機能を有する要素を「サブ画素」という場合がある。例えば、「赤、緑、青のサブ画素からなる画素」のように表現する。しかし、本明細書において特に言及がない場合は、便宜のために「サブ画素」とは視点画像表示機能を有する要素とする。なお、本明細書中のサブ画素は色表現機能を有することも可能である。
【０００７】
サブ画素は電気信号を光学信号に変換するデバイスである。サブ画素とサブ画素の間は光学変換不可能な領域である。この領域における意図しない部分が光線制御手段によって観察者に拡大視認されてしまうため、観察者に違和感を生じさせる。このような画質の状態は３Ｄモアレと呼ばれる。
【０００８】
この３Ｄモアレの対策として、視点方向に隣接する二つのサブ画素の光学的開口部に重なり領域を設け、縦開口幅の合計値を一定とする関連技術が提案されている（特許文献１）。また、複数行に渡るサブ画素を利用して縦開口幅の合計値を一定とする関連技術が提案されている（特許文献２）。更に、サブ画素の重なり領域において縦開口幅を工夫し、３Ｄモアレの視認性を低減させた関連技術が提案されている（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１８６２９４号公報
【特許文献２】特開２００８−２４９８８７号公報
【特許文献３】特開２０１２−０６３５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、前述の関連技術を用いても、３Ｄモアレの視認性が十分に低減できないという問題がある。この問題について図１５Ａ乃至図１７を用いて以下に詳述する。
【００１１】
図１５Ａを参照して、理想的なサブ画素の構成について述べる。二つのサブ画素４００，５００は、第１の方向ｘに隣接して配置されている。光線制御手段であるレンズ１は、サブ画素４００，５００と対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。この構成のため、第１の方向ｘは光線分離方向と一致する。なお、二つのサブ画素４００及び５００の光学的な開口部４１０，５１０の形状は説明の便宜上、略平行四辺形としている。
【００１２】
まず、開口部４１０を第１の方向ｘにおいて二つの区間に分けて考える。第１の方向ｘのある区間では、開口部４１０が開口部５１０に第２の方向ｙに重畳している。その区間を重なり区間４０１Ｌとする。また、第１の方向ｘの他の区間では、開口部４１０が開口部５１０に第２の方向ｙに重畳していない。その区間を開口幅一定区間４０３とする。
【００１３】
これに伴い、開口部４１０の形状も第１の方向ｘにおいて二つの領域に分けて考える。開口部４１０のうち、重なり区間４０１Ｌに属する領域を重なり領域４２１Ｌとし、開口幅一定区間４０３に属する領域を開口幅一定領域４２３とする。隣接する開口部５１０においても同様に考えることができ、開口部５１０のうち、重なり区間５０１Ｒに属する領域を重なり領域５２１Ｒとし、開口幅一定区間５０３に属する領域を開口幅一定領域５２３とする。なお、重なり区間は第２の方向ｙにおける開口部４１０，５１０同士の重畳によって規定される区間であるから、重なり区間４０１Ｌ，５０１Ｒの第１の方向ｘの位置は互いに一致している。
【００１４】
ここで、開口部の幅のうち第２の方向ｙの幅を「縦開口幅」と定義する。開口幅一定領域４２３，５２３における縦開口幅４１３，５１３の大きさは、第１の方向ｘの位置に関わらず一定である。一方、重なり区間４０１Ｌ，５０１Ｒにおける縦開口幅４１１Ｌ，５１１Ｒの大きさは、第１の方向ｘの位置に応じて変化する。
【００１５】
また、重なり区間４０１Ｌ，５０１Ｒ内の第１の方向ｘの同じ位置において、縦開口幅４１１Ｌ，５１１Ｒの和（以下「縦開口幅の和」という。）である「４１１Ｌ＋５１１Ｒ」の値は、一定である。更に、縦開口幅の和「４１１Ｌ＋５１１Ｒ」と縦開口幅４１３と縦開口幅５１３とは互いに同一の値である。
【００１６】
次に、表示パネル上にマトリックス配列したサブ画素のうち、第１の方向に配列されたサブ画素群の縦開口幅の合計値に着目する。図１５Ｂは、図１５Ａに示す理想的なサブ画素の構成における、第１の方向ｘの位置と縦開口幅の合計値との関係をプロット００２で示したグラフである。ここで、縦開口幅の合計値とは、重なり区間４０１Ｌ，５０１Ｒでは二つの縦開口幅の和「４１１Ｌ＋５１１Ｒ」であり、開口幅一定区間４０３では縦開口幅４１３の大きさであり、開口幅一定区間５０３では縦開口幅５１３の大きさである。
【００１７】
上述の通り、縦開口幅の和「４１１Ｌ＋５１１Ｒ」と縦開口幅４１３と縦開口幅５１３とは互いに同一の値であるから、プロット００２は第１の方向ｘの位置に対して常に一定となる。これにより、光線分離方向における３Ｄモアレの発生を抑制しようとしている。
【００１８】
ところで、実際のサブ画素の光学的開口形状を構成する要素としては、電気光学素子の種類によって様々である。例えば、液晶ディスプレイにおいてはブラックマトリックスや信号配線など、プラズマディスプレイにおいては隔壁や表示電極など、有機ＥＬディスプレイにおいては発光層領域や信号配線などがそれぞれ挙げられる。これらの各要素は一般的にフォトリソグラフィ技術を用いて製造されるため、これらの形状精度はフォトリソグラフィ技術のパターン精度に依存する。
【００１９】
現在一般的に用いられるフォトリソグラフィ用の材料や製造装置を考慮すると、形状精度として数μｍ程度の加工バラつきを完全に無くすことは困難である。また、加工バラつきをサブμｍレベル以下とするには、高価な材料や製造装置が必要になるので、安価な立体表示装置の提供が難しい。上記した加工バラつきには形状依存性も少なからず存在し、特に鋭角を伴う屈曲形状の加工精度バラつきは比較的大きくなる。この加工精度バラつきにより、例えば、サブ画素の光学的開口部の角に丸まりが生じたり、光学的開口部が全体的に大きくなったり又は小さくなったりする、といった出来映えに変動が生じることになる。
【００２０】
図１６Ａは、図１５Ａで示した理想的なサブ画素構成に対して、開口部に角の丸まりが生じたときの縦開口幅の変化についての説明図である。理想的なサブ画素の開口部４１０，５１０と、角の丸まりＰ，Ｑが生じたサブ画素４００ａ，５００ａの開口部４１０ａ，５１０ａとが、対応して記載されている。
【００２１】
角の丸まりＰ，Ｑが存在する開口部４１０ａ，５１０ａの重なり区間４０１ａＬ，５０１ａＲは、理想的な開口部４１０，５１０の重なり区間よりも小さくなる。また、この変化により、重なり区間４０１ａＬと開口幅一定区間４０３ａとの間に開口幅変動区間４０２ａＬが現れ、重なり区間５０１ａＲと開口幅一定区間５０３ａとの間に開口幅変動区間５０２ａＲが現れる。これらの開口幅変動区間４０２ａＬ，５０２ａＲは、理想的な開口部４１０，５１０であれば重なり区間になる部分が、加工精度バラつきによって角に丸まりＰ，Ｑが発生し、これらの区間で開口部が存在しなくなったことによって出現したものである。
【００２２】
この場合における、第１の方向の位置と第１の方向に配列されたサブ画素群の縦開口幅の合計値とに着目した結果を、図１６Ｂに示す。つまり、図１６Ｂは、角の丸まりが存在する開口部について、第１の方向の位置と縦開口幅の合計値との関係を示したグラフである。
【００２３】
図１６Ｂにおいてプロット００２ａで示すように、角の丸まりＰ，Ｑの影響による開口幅変動区間４０２ａＬ，５０２ａＲの出現に伴い、その区間において縦開口幅の値が急激に低下する位置Ｓ，Ｔが局所的に発生する。それ以外の重なり区間４０１ａＬ，５０１ａＲおける縦開口幅の和の値「４１１ａＬ＋５１１ａＲ」及び開口幅一定区間４０３ａ，５０３ａにおける縦開口幅４１３ａ，５１３ａの各値は、角の丸まりＰ，Ｑの影響を受けていないため変化していない。
【００２４】
位置Ｓ，Ｔには縦開口幅変化値Ｗｑと縦開口幅変化区間Ｖｑが存在する。縦開口幅変化値Ｗｑは、開口部内の重なり区間に存在する辺（例えば開口辺４００ａＡ，５００ａＢなど）の第１の方向ｘに対する角度θの大きさに依存する。また、縦開口幅変化区間Ｖｑは、この角度θの大きさに加えて角の丸まりＰ，Ｑの大きさに依存する。
【００２５】
図１７は、開口部の角に丸まりが発生した場合における、開口部の角の角度θと縦開口幅変化値Ｗｑ及び縦開口幅変化区間Ｖｑとの関係を示したグラフである。
【００２６】
図１７に示すように、角度θが大きくなると、縦開口幅変化値Ｗｑが大きく、縦開口幅変化区間Ｖｑが小さくなる。これとは逆に角度θが小さくなると、縦開口幅変化値Ｗｑが小さく、縦開口幅変化区間Ｖｑが大きくなる。したがって、３Ｄモアレの観点から言えば、角度θの小さい方が有利となる。ただし、角度θが小さすぎると、サブ画素の重なり区間が非常に大きくなるので、３Ｄクロストーク特性は悪化する傾向にある。
【００２７】
また、近年の超高精細化に伴い、サブ画素サイズと配列ピッチが小さくなる場合には、角度θも大きくなることにより、上記したように３Ｄモアレは悪化する。そのため、図１５Ａで示したような理想的なサブ画素構成では、この課題への対応が必須となる。
【００２８】
図１８は、図１６Ｂで示した角の丸まりにより縦開口幅の値が急激に低下する状態において、このときに生じる３Ｄモアレを観察者と立体視域との関係を用いて示した図である。図１８の横軸は第１の方向での観察角度であり、縦軸は観察角度に対する輝度分布である。二種類の点線は、サブ画素４００ａを右眼用画素とし、サブ画素５００ａを左眼用画素とした場合に、どちらか一方の画素のみに画像を出力したときの輝度分布を示す。つまり、Ｙ１は右眼用画素に白、左眼用画素に黒を表示した場合の輝度分布であり、Ｙ２は右眼用画素に黒、左眼用画素に白を表示した場合の輝度分布であり、Ｙ３は両方の画素に白を表示した場合の輝度分布である。輝度の関係は、基本的にＹ３＝Ｙ１＋Ｙ２である。
【００２９】
ここで、右眼用観察領域は８００Ｒ、左眼用観察領域は８００Ｌとなる。図１８に示すように、各観察領域の中心に観察者の両眼が配置されている場合は３Ｄモアレを認知することは無い。しかし、各観察領域の境界付近（例えば位置Ｔ，Ｓ）に観察者の両眼が配置される場合は、急激な輝度変化を認知することにより３Ｄモアレを知覚する。
【００３０】
なお、この画像輝度が急激に低くなる場合には黒モアレといい、逆に高くなる場合は白モアレということとする。図１８は黒モアレが発生していることになる。
【００３１】
このように関連技術で示された理想的な画素形状を実際の表示パネルに適用した場合、加工精度のバラつきにより観察位置の移動に応じて発生する急峻な輝度差により、３Ｄモアレが視認されることとなる。この対策として、例えば、鋭角部に補正パターンを入れて理想的な形状を実現する、という手法も考えられる。しかし、この場合は、補正パターンを入れても加工精度バラつきを十分に吸収できないだけでなく、高精細化するにつれてこのような補正パターン自身が配置できない、又は補正パターンが機能しないという問題を有する。
【００３２】
なお、３Ｄモアレの対策として、レンズのデフォーカスを応用してこの輝度明暗を緩和させる方法が考えられる。デフォーカスを応用する場合には、レンズの焦点距離に対してレンズ頂点からサブ画素までの距離（以下「レンズ画素間距離」という。）を変えて、急峻な輝度差を「ぼけ」させることよって３Ｄモアレを改善する。しかし、焦点距離を意図的にずらすことになるので、３Ｄクロストークに代表されるような立体表示特性は悪化することになる。
【００３３】
また、デフォーカスを用いる場合には、レンズ画素間距離を高い精度で一定に保つことが重要である。このレンズ画素間距離のバラつきが大きいと、デフォーカスが更に悪化し、３Ｄクロストーク特性が大きく劣化するためである。ここで３Ｄクロストークとは、立体表示において、ある視点画像が他の視点画像に混入して表示される現象をいう。レンズ画素間距離を高精度で一定に保つためには、レンズ製造技術に加え、表示パネルの製造技術にも高い加工精度が求められる。
【００３４】
高精細化に伴う狭ピッチのサブ画素をマトリックス配置した表示パネルにおいては、相対的に加工精度のバラつきが大きくなることにより、縦開口幅の変化がより大きくなる。そして、高画素数の表示パネルにおいては表示領域におけるサブ画素数が相対的に多くなるため、表示パネルの広範囲にわたって加工精度を保つ必要がある。
【００３５】
そこで、本発明の目的は、高精細な表示や高歩留りを実現しつつ、良好な立体表示特性を実現する裸眼式立体表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００３６】
本発明に係る立体表示装置は、
第１の方向及びこの第１の方向に略垂直な第２の方向にマトリックス状に配置され光学的な開口部を含むサブ画素、を有する表示パネルと、
この表示パネルに対向して配設され、前記第１の方向に光線を制御する光線制御手段と、
を備えた立体表示装置において、
全ての前記サブ画素の前記開口部は、前記第１の方向に隣接する前記サブ画素の前記開口部に対して、前記第２の方向に互いに重なる重なり領域と重ならない非重なり領域とを有し、
前記開口部の前記第２の方向の幅を縦開口幅としたとき、前記非重なり領域は、前記縦開口幅が前記開口部の略中央から前記第１の方向の両端に向かってそれぞれ連続的に変化する開口幅変動領域を含み、
前記第１の方向の同じ位置における互いに重なる二つの前記重なり領域の前記縦開口幅の和は、前記開口部の前記略中央の前記縦開口幅よりも大きい、
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、狭ピッチサブ画素を設けた表示パネルや高画素数の表示パネルを採用した裸眼式立体表示装置においても、良好な立体表示特性を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１Ａは、実施形態１の実施例１における構成を示す部分正面図である。図１Ｂは、実施形態１の実施例１における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。
【図２】図２Ａは、実施形態１の実施例２における構成を示す部分正面図である。図２Ｂは、実施形態１の実施例２における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。
【図３】図３Ａは、実施形態１の実施例３における構成を示す部分正面図である。図３Ｂは、実施形態１の実施例３における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。
【図４】図４Ａは、実施形態１の実施例１における開口部に角の丸まりが発生した場合を示す部分正面図である。図４Ｂは、図４Ａに示す場合における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。
【図５】図５Ａは、実施形態１の実施例１における開口部に全体的な縮小が発生した場合を示す部分正面図である。図５Ｂは、図５Ａに示す場合における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。
【図６】実施形態１の実施例１における開口部に角の丸まりが発生した場合の、観察者が視認する３Ｄモアレを示すグラフである。
【図７】図７Ａは、３Ｄモアレの主観評価結果を示すグラフである。図７Ｂは、縦開口差比率の求め方を示す説明図である。
【図８】図８Ａは、実施形態２における構成を示す部分正面図である。図８Ｂは、実施形態２における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。
【図９】図９Ａは、実施形態２における開口部に角の丸まりが発生した場合を示す部分正面図である。図９Ｂは、図９Ａに示す場合における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。
【図１０】図１０Ａは、実施形態３の比較例における構成を示す部分正面図である。図１０Ｂは、実施形態３の比較例における第２の方向の位置と輝度との関係を示すグラフ（その１）である。図１０Ｃは、実施形態３の比較例における第２の方向の位置と輝度との関係を示すグラフ（その２）である。
【図１１】図１１Ａは、実施形態３の実施例１における構成を示す部分正面図である。図１１Ｂは、実施形態３の実施例１における第２の方向の位置と輝度との関係を示すグラフ（その１）である。図１１Ｃは、実施形態３の実施例１における第２の方向の位置と輝度との関係を示すグラフ（その２）である。
【図１２】図１２Ａは、実施形態３の実施例２における構成を示す部分正面図である。図１２Ｂは、実施形態３の実施例２における第２の方向の位置と輝度との関係を示すグラフ（その１）である。図１２Ｃは、実施形態３の実施例２における第２の方向の位置と輝度との関係を示すグラフ（その２）である。
【図１３】各実施形態及び各実施例における立体表示装置を示す分解斜視図である。
【図１４】図１３に示す立体表示装置を上から見た部分平面図である。
【図１５】図１５Ａは、関連技術における構成を示す部分正面図である。図１５Ｂは、関連技術における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。
【図１６】図１６Ａは、関連技術における開口部に角の丸まりが発生した場合を示す部分正面図である。図１６Ｂは、図１６Ａに示す場合における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。
【図１７】関連技術における開口部の角に丸まりが発生した場合の、開口部の角の角度θと縦開口幅変化値Ｗｑ及び縦開口幅変化区間Ｖｑとの関係を示すグラフである。
【図１８】関連技術における開口部に角の丸まりが発生した場合の、観察者が視認する３Ｄモアレを示すグラフである。
【図１９】図１９Ａは、実施形態４の実施例１における構成を示す部分正面図である。図１９Ｂは、実施形態１の実施例１における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。
【図２０】図２０Ａは、実施形態４の実施例２における構成を示す部分正面図である。図２０Ｂは、実施形態１の実施例１における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。
【図２１】図２１Ａは、実施形態５の実施例１における構成を示す部分正面図である。図２１Ｂは、図２１Ａのサブ画素における液晶の初期配向方向と電極長手方向及び電界方向とを示す模式図である。
【図２２】図２２Ａは、実施形態５におけるポジ液晶の初期配向方向とサブ画素Ａの電極との関係を示す模式図である。図２２Ｂは、実施形態５におけるポジ液晶の初期配向方向とサブ画素Ｂの電極との関係を示す模式図である。図２２Ｃは、実施形態５においてポジ液晶を用いた場合の電圧印加後の液晶分子を示す模式図である。図２２Ｄは、実施形態５におけるネガ液晶の初期配向方向とサブ画素Ａの電極との関係を示す模式図である。図２２Ｅは、実施形態５におけるネガ液晶の初期配向方向とサブ画素Ｂの電極との関係を示す模式図である。図２２Ｆは、実施形態５においてネガ液晶を用いた場合の電圧印加後の液晶分子を示す模式図である。
【図２３】図２３Ａは、実施形態５の実施例２における構成を示す部分正面図である。図２３Ｂは、図２３Ａのサブ画素における液晶の初期配向方向と電極長手方向及び電界方向とを示す模式図である。
【図２４】図２４Ａは、実施形態５の実施例３における第一構成例を示す図表である。図２４Ｂは、実施形態５の実施例３における第二構成例を示す図表である。図２４Ｃは、実施形態５の実施例３における第三構成例を示す図表である。
【図２５】図２５Ａは、実施形態５の実施例４における第一構成例を示す図表である。図２５Ｂは、実施形態５の実施例４における第二構成例を示す図表である。
【図２６】図２６Ａは、実施形態５の実施例５における第一構成例を示す図表である。図２６Ｂは、実施形態５の実施例５における第二構成例を示す図表である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。図面に描かれたハッチングは、当業者が理解しやすいように付したものであり、切断面を示すものではない。
【００４０】
＜全体構成＞
本発明に係る各実施形態及び各実施例に共通する立体表示装置の全体構成について、図１３及び図１４に基づき説明する。図１３に示すように、立体表示装置３は、第１の方向ｘ及び第１の方向ｘに略垂直な第２の方向ｙにマトリックス状に配置され、光学的な開口部を含むサブ画素（後述）を有する表示パネル２と、表示パネル２に対向して配設され、第１の方向ｘに光線を制御する光線制御手段としてのレンズ１と、を備えたものである。レンズ１は表示パネル２の観察者側に配設される。図１３ではわかりやすくするためレンズ１と表示パネル２とを離して示しているが、実際には図１４に示すようにレンズ１と表示パネル２とは互いに接した状態で用いられる。
【００４１】
立体表示装置３は、本発明におけるサブ画素（後述）がマトリックス配列された表示パネル２を有するものであればよい。表示パネル２は、自発光型の表示装置であるプラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ、又は非自発光型の液晶ディスプレイなどであってもよい。また、光線制御手段としてのレンズ１は、レンチキュラーレンズやＧＲＩＮレンズやフライアイレンズなどを採用することができる。
【００４２】
図１４は、図１３に示す立体表示装置３の一部を上から見た平面図である。第１視点用のサブ画素４及び第２視点用のサブ画素５が表示パネル２にマトリックス配列され、これらのサブ画素対にレンズ１の単位レンズが対応して配置されている。観察面側には、第１視点画像の視域６及び第２視点画像の視域７が形成される。観察面側に各視点の視域を形成できれば、光線制御手段はレンズ１である必要はなく、視差バリアや出射光そのものが指向性を有するものも採用できる。図１４では二視点の立体表示装置３を示しているが、多視点やＩＰ（インテグラルフォトグラフィー）の立体表示装置であっても、例えばサブ画素や光線制御手段のピッチを変更することにより、本発明を適用できる。
【００４３】
＜実施形態１（実施例１）＞
実施形態１の実施例１について、図１Ａに基づき説明する。図１Ａでは、マトリックス配置された多数のサブ画素のうち、第１の方向ｘに平行に配置された三つのサブ画素１００，２００，３００を図示している。つまり、本実施例１におけるサブ画素１００，２００，３００は、第１の方向ｘに沿って配列されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズは、一対のサブ画素１００，３００と対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。この構成のため、第１の方向ｘは光線分離方向である観察者の視点方向と略平行である。
【００４４】
以下、サブ画素１００を中心に説明するが、これに隣接するサブ画素２００，３００についても適宜括弧内に符号を記載する。また、符号の末尾にＬ，Ｒが付くものは、それらのＬ，Ｒを省略して総称することにする。例えば、重なり区間１０１Ｌ，１０１Ｒは総称して重なり区間１０１という。このような符号の用い方は、他の各実施形態及び各実施例の説明でも同様である。
【００４５】
まず、本実施例１の概要を説明する。第１の方向ｘに隣接する二つのサブ画素１００（２００，３００）のそれぞれの開口部１１０（２１０,３１０）は、第２の方向ｙに互いに重なる重なり領域１２１（２２１，３２１）と重ならない非重なり領域（後述する開口幅変動領域及び開口幅一定領域）とを有する。開口部１１０（２１０,３１０）の第２の方向ｙの幅を縦開口幅としたとき、非重なり領域は、縦開口幅が開口部１１０（２１０,３１０）の略中央から第１の方向ｘの両端に向かってそれぞれ連続的に変化する開口幅変動領域１２２（２２２，３２２）を含む。第１の方向ｘの同じ位置における互いに重なる二つの重なり領域１２１（２２１，３２１）の縦開口幅の和「１１１Ｌ＋２１１Ｒ」及び「１１１Ｒ＋３１１Ｌ」は、開口部１１０（２１０,３１０）の略中央の縦開口幅１１３（２２３，３２３）よりも大きい。
【００４６】
第１の方向ｘの同じ位置における互いに重なる二つの重なり領域１２１（２２１，３２１）の縦開口幅の和「１１１Ｌ＋２１１Ｒ」及び「１１１Ｒ＋３１１Ｌ」は、第１の方向ｘのどの位置でも同じとしてもよく、開口部１１０（２１０，３１０）の略中央の縦開口幅１１３（２１３，３１３）の１倍を越えて１．１２倍以下となる範囲にしてもよい。開口部１１０の周縁の辺を開口辺としたとき、開口幅変動領域１２２（２２２，３２２）に含まれる全ての開口辺は、重なり領域１２１（２２１，３２１）に含まれる全ての開口辺と非平行としてもよい。非重なり領域は、縦開口幅１１３（２１３，３１３）が第１の方向ｘのどの位置でも同じである開口幅一定領域１２３（２２３，３２３）を含んでもよい。
【００４７】
以下、本実施例１について更に詳しく説明する。サブ画素１００（２００，３００）は、第１の方向ｘにおいて、開口幅一定区間１０３（２０３，３０３）、重なり区間１０１（２０１，３０１）、開口幅変動区間１０２（２０２，３０２）の三つの区間を有している。
【００４８】
開口幅一定区間１０３（２０３，３０３）には、開口幅一定領域１２３（２２３，３２３）が存在する。開口幅一定領域１２３（２２３，３２３）では、開口部１１０（２１０，３１０）の縦開口幅１１３（２１３，３１３）が第１の方向ｘに一定である。なお、開口部１１０と開口部２１０，３１０とは、第２の方向ｙにおける位置が互いにずれて配列されて、それぞれの形状が互いに１８０°の回転対称の関係にある。
【００４９】
重なり区間１０１（２０１，３０１）には、重なり領域１２１（２２１，３２１）が存在する。重なり領域１２１（２２１，３２１）では、第２の方向ｙにおいて開口部１１０（２１０，３１０）が互いに重畳する。開口部１１０は、第１の方向に二つの開口部２１０，３１０と隣接しているため、重なり区間１０１及び重なり領域１２１も二つずつ存在する。具体的には、開口部１１０（２１０，３１０）における二つの重なり区間１０１Ｌ（２０１Ｌ，３０１Ｌ）及び１０１Ｒ（２０１Ｒ，３０１Ｒ）に対応して、二つの重なり領域１２１Ｌ（２２１Ｌ，３２１Ｌ）及び１２１Ｒ（２２１Ｒ，３２１Ｒ）が存在する。
【００５０】
重なり区間１０１は第１の方向ｘに隣接する開口部２１０，３１０との関係で決まるから、第１の方向ｘにおいて重なり区間１０１Ｌと重なり区間２０１Ｒは一致し、同様に重なり区間１０１Ｒと重なり区間３０１Ｌも一致している。
【００５１】
本実施例１の重なり領域１２１の形状は直角三角形である。また、一つの開口部１１０内に存在する二つの重なり領域１２１Ｌ，１２１Ｒは、互いに合同かつ線対称の関係にある。そして、二つの重なり領域１２１Ｌ，１２１Ｒの第２の方向ｙの位置は互いに一致している。なお、重なり領域１２１Ｌ，１２１Ｒにおいて、隣接する開口部２１０，３１０に対向する開口辺１００Ａ，１００Ｂは互いに非平行である。重なり領域２２１Ｌ，２２１Ｒ，３２１Ｌ，３２１Ｒ及び開口辺２００Ａ，２００Ｂ，３００Ａ，３００Ｂについても同様である。
【００５２】
重なり区間における縦開口幅の和の関係は以下の通りである。図１Ａに示すように、重なり区間１０１Ｌ，２０１Ｒは第１の方向ｘにおいて互いに一致している。そして、重なり区間１０１Ｌにおける重なり領域１２１Ｌの縦開口幅１１１Ｌと、重なり区間２０１Ｒにおける重なり領域２２１Ｒの縦開口幅２１１Ｒとの和は、第１の方向ｘにおいて一定の値である。同様に、縦開口幅１１１Ｒと縦開口幅３１１Ｌとの和は第１の方向ｘにおいて一定の値となっている。
【００５３】
これらの縦開口幅の和「１１１Ｌ＋２１１Ｒ」及び「１１１Ｒ＋３１１Ｌ」は、製造安定性の観点から一定であることが望ましいが、必ずしも一定の値をとる必要はない。その値は、図１Ｂに示すプロット００１の説明で言及するように、開口幅一定領域１２３における縦開口幅１１３よりも大きければ足りる。
【００５４】
開口幅変動区間１０２（２０２，３０２）には、開口幅変動領域１２２（２２２，３２２）が存在する。開口幅変動領域１２２（２２２，３２２）は、一つの開口部１１０（２１０，３１０）内に二つ存在している。具体的には、開口部１１０（２１０，３１０）の第１の方向における二つの開口幅変動区間１０２Ｌ（２０２Ｌ，３０２Ｌ）及び１０２Ｒ（２０２Ｒ、３０２Ｒ）に対応して、二つの開口幅変動領域１２２Ｌ（２２２Ｌ，３２２Ｌ）及び１２２Ｒ（２２２Ｒ，３２２Ｒ）が存在する。開口幅変動領域１２２（２２２，３２２）は、重なり領域１２１（２２１，３２１）と開口幅一定領域１２３（２２３，３２３）との間に存在する。
【００５５】
開口幅変動領域１２２（２２２，３２２）では、第１の方向ｘの位置に対応して縦開口幅が変化している。その縦開口幅は、開口幅一定領域１２３（２２３，３２３）から重なり領域１２１（２２１，３２１）すなわち開口部１１０（２１０，３１０）の両端側に向かって、連続的に増加している。具体的には、開口幅変動領域１２２Ｌ（２２２Ｌ、３２２Ｌ）の縦開口幅は、開口幅一定領域１２３（２２３、３２３）に接する位置では最小値の縦開口幅１１３（２１３、３１３）となり、重なり領域１２１（２２１、３２１）に接する位置では最大値の縦開口幅１１１（２１１，３１１）となり、それらの間の位置では当該最小値から当該最大値まで連続的かつ線形的に増加している。なお、本実施例１での開口幅変動領域１２３（２２３，３２３）の形状は等脚台形である。
【００５６】
本実施例１における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を、図１Ｂのプロット００１で示す。開口幅一定区間１０３（２０３，３０３）では縦開口幅は常に一定である。また、重なり区間１０１（２０１，３０１）における縦開口幅の和「１１１Ｌ＋２１１Ｒ」及び「１１１Ｒ＋３１１Ｌ」は、常に一定となっており、かつ、それぞれ縦開口幅１１３より大きな値となっている。開口幅一定区間１０３（２０３，３０３）と重なり区間１０１（２０１，３０１）との間に存在する開口幅変動区間１０２（２０２，３０２）は、第１の方向ｘの位置の変化に対して縦開口幅が変化している。本実施例１では、開口幅変動領域１２２（２２２，３２２）の形状が等脚台形であるため、その縦開口幅変化は線形的である。第１の方向ｘにおいて縦開口幅が変化する範囲をＶ１とすると、範囲Ｖ１内において縦開口幅の最大値Ｗｈと縦開口幅の最小値Ｗｌとが生じている。なお前述のとおり縦開口幅の和は必ずしも一定である必要はない。
【００５７】
＜実施形態１（実施例２）＞
実施形態１の実施例２について、図２Ａに基づき説明する。本実施例２におけるサブ画素１３０、２３０、３３０は、第１の方向ｘに沿って配列されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズは、一対のサブ画素１３０，３３０と対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。
【００５８】
本実施例２のサブ画素１３０（２３０，３３０）の開口部１４０（２４０，３４０）は、第１の方向ｘにおいて、開口幅一定区間１３３（２３３，３３３）、重なり区間１３１（２３１，３３１）、開口幅変動区間１３２（２３２，３３２）の三つの区間を有している。具体的には、一つの開口部１４０（２４０，３４０）につき、一つの開口幅一定区間１３３（２３３，３３３）と、二つの開口幅変動区間１３２Ｌ（２３２Ｌ，３３２Ｌ）及び１３２Ｒ（２３２Ｒ，３３２Ｒ）と、二つの重なり区間１３１Ｌ（２３１Ｌ，３３１Ｌ）及び１３１Ｒ（２３１Ｒ、３３１Ｒ）とが存在する。
【００５９】
開口幅一定領域１５３（２５３，３５３）の形状は、図１Ａの実施例１における開口幅一定領域１２３（２２３，３２３）の形状と同様、長方形となっている。本実施例２の特徴は、開口部１４０の開口幅一定領域１５３の第２の方向ｙの位置と、これに隣接する開口部２４０，３４０の開口幅一定領域２５３，３５３の第２の方向ｙの位置とが、互いに一致していることである。
【００６０】
開口部１４０の重なり領域１５１Ｌ，１５１Ｒは、ともに直角三角形であり、互いに合同かつ回転対称の関係にある。なお、第１の方向ｘの位置が一致している、異なる開口部のそれぞれの重なり領域、例えば重なり領域１５１Ｌと重なり領域２５１Ｒも互いに合同かつ回転対称の関係にある。また、開口部１４０の二つの重なり領域１５１Ｌ，１５１Ｒは、第２の方向ｙの位置が互いにずれている。この点は、図１Ａの実施例１における開口部１１０と異なる特徴である。
【００６１】
重なり領域１５１Ｌ，１５１Ｒ内における開口部１４０の形状を規定する開口辺のうち、第１の方向ｘに隣接する開口部２４０，３４０と対向して配置されている開口辺１３０Ａ，１３０Ｂは、互いに平行である。また、開口辺１３０Ａ，１３０Ｂは、開口部１４０の形状を規定する他の全ての開口辺に対して、それぞれ非平行である。別の側面から言えば、開口幅変動領域１５２Ｌ，１５２Ｒにおける開口辺は、いずれも重なり領域１５１Ｌ，１５１Ｒにおける開口辺のいずれとも非平行である。この点は、図１Ａの実施例１における開口部１１０も同様である。以上のことは、重なり領域２５１Ｌ，２５１Ｒ，３５１Ｌ，３５１Ｒ及び開口辺２３０Ａ，２３０Ｂ，３３０Ａ，３３０Ｂについても同様である。
【００６２】
開口部１４０における開口幅変動領域１５２Ｌ，１５２Ｒの形状は台形である。その台形の下底は、開口部１４０の第１の方向ｘの両端側にそれぞれ配置される。これにより、第１の方向ｘの位置における縦開口幅は、図１Ａの実施例１と同様に、開口部１４０の略中央から両端側に向かって連続的かつ線形的に増加する。なお、図１Ａの実施例１における開口幅変動領域１２２Ｌ，１２２Ｒの形状が等脚台形となっているのに対し、本実施例２における開口幅変動領域１５２Ｌ，１５２Ｒの形状は等脚台形に限定されない。以上のことは、開口幅変動領域２５２Ｌ，２５２Ｒ，３５２Ｌ，３５２Ｒについても同様である。
【００６３】
本実施例２では、サブ画素の開口部の配列方法にも以下の特徴がある。図２Ａにおいて、第１の方向ｘに互いに隣接する開口部１４０，２４０，３４０は、それぞれ第２の方向ｙにおける位置が全て同一になるように配置されている。また、開口部１４０とこれに隣接する開口部２４０，３４０とは互いに合同である。
【００６４】
図２Ｂは、本実施例２における第１の方向ｘの位置と縦開口幅との関係をプロット０３１で示したグラフである。本実施例２では、実施例１とサブ画素の開口部の形状が異なっているが、図１Ｂの実施例１におけるプロット００１と同様の関係を満たすことが可能である。本実施例２のその他の構成は、実施例１の構成と同様である。
【００６５】
＜実施形態１（実施例３）＞
本実施形態１の実施例３について、図３Ａに基づき説明する。本実施例３におけるサブ画素１６０，２６０，３６０は、第１の方向ｘに沿って配列されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズは、一対のサブ画素１６０，３６０と対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。
【００６６】
本実施例３のサブ画素１６０（２６０，３６０）の開口部１７０（２７０，３７０）は、第１の方向ｘにおいて、開口幅一定区間１６３（２６３，３６３）、重なり区間１６１（２６１，３６１）、開口幅変動区間１６２（２６２，３６２）の三つの区間を有している。具体的には、一つの開口部１７０（２７０，３７０）につき、一つの開口幅一定区間１６３（２６３，３６３）と、二つの開口幅変動区間１６２Ｌ（２６２Ｌ，３６２Ｌ）及び１６２Ｒ（２６２Ｒ，３６２Ｒ）と、二つの重なり区間１６１Ｌ（２６１Ｌ，３６１Ｌ）及び１６１Ｒ（２６１Ｒ，３６１Ｒ）とが存在する。
【００６７】
開口幅一定区間１６３では、開口部１７０の形状を規定する開口辺１６０Ｃ，１６０Ｃ'はともに屈曲している。この二つの開口辺１６０Ｃ，１６０Ｃ'がともに第２の方向ｙに沿って平行移動の関係を有することにより、開口幅一定区間１６３内の縦開口幅が第１の方向ｘに一定に保たれている。開口辺２６０Ｃ，２６０Ｃ'及び開口辺３６０Ｃ，３６０Ｃ'についても同様である。
【００６８】
重なり区間１６１Ｌでは、開口部１７０の形状を規定する開口辺１６０Ｆ'が屈曲している。この開口辺１６０Ｆ'は、重なり区間１６１Ｌと同一の重なり区間２６１Ｒにおける開口辺２６０Ｆと、第２の方向ｙに沿って平行移動の関係にある。これは、開口部１７０とこれに隣接する開口部２７０との境界線が第１の方向ｘに一定の幅を有し、かつ重なり区間１６１Ｌ，２６１Ｒにおけるそれぞれの縦開口幅の和が第１の方向ｘに一定となる関係である。同一の重なり区間１６１Ｒ，３６１Ｌにおけるそれぞれの開口辺１６０Ｆ，３６０Ｆ'についても同様である。なお、同一の重なり区間１６１Ｌ，２６１Ｒにおける縦開口幅の和は、第１の方向ｘにおいて一定であることが望ましい。しかし、その和が必ずしも一定である必要がないことは、実施例１と同様である。つまり、開口辺１６０Ｆ'と開口辺２６０Ｆとが第２の方向ｙに沿って平行移動の関係になくてもよい。
【００６９】
図３Ａにおけるサブ画素では、同一の重なり区間１６１Ｌ（１６１Ｒ）における重なり領域１８１Ｌ（１８１Ｒ）と重なり領域２８１Ｒ（３８１Ｌ）とが互いに合同ではない。これは上述の開口辺１６０Ｆ’（１６０Ｆ）が開口辺２６０Ｆ（３６０Ｆ’）と平行移動の関係にあることによる。
【００７０】
開口幅変動区間１６２Ｌ（１６２Ｒ）における開口部１７０の形状を規定する開口辺１６０Ｄ（１６０Ｅ）及び１６０Ｄ'（１６０Ｅ'）はともに屈曲している。このとき、開口幅変動領域１８２Ｌ（１８２Ｒ）の縦開口幅は、開口幅一定領域１８３から重なり領域１８１Ｌ（１８１Ｒ）に向かって連続的かつ非線形的に変化する。
【００７１】
図３Ｂは、本実施例３における第１の方向ｘの位置と縦開口幅の関係とをプロット０６１で示したグラフである。本実施例３でも実施例１、２と同様に、開口部の第１の方向における両端側に向かって縦開口幅が連続的に変化する。ただし、本実施例３では、上記した屈曲した開口辺を用いているため、縦開口幅が変化している範囲Ｖ１において、縦開口幅の変化が非線形的（曲線的）に変化している点が実施例１、２と異なる。本実施例３のその他の構成は、実施例１、２の構成と同様である。
【００７２】
＜実施形態１（作用及び効果）＞
上記実施例１〜３は、理想的なサブ画素構成である。実施例１において、開口部に角の丸まりが生じた場合について、図４Ａを用いて説明する。図４Ａには、図１Ａで示す理想的なサブ画素の開口部１１０，２１０（破線）と、角の丸まりが生じたサブ画素１００ａ，２００ａの開口部１１０ａ，２１０ａとが示されている。開口部１１０ａ（２１０ａ）には、理想的な開口部１１０（２１０）と同様に、開口幅一定区間１０３ａ（２０３ａ）と開口幅変動区間１０２ａＬ（２０２ａＲ）と重なり区間１０１ａＬ（２０１ａＲ）との三つの区間が存在する。
【００７３】
理想的な開口部１１０（２１０）と比較して、開口部１１０ａ（２１０ａ）は、角の丸まりにより、重なり区間１０１ａＬ（２０１ａＲ）が縮小すると同時に、その分、開口幅変動区間１０２ａＬ（２０２ａＲ）が拡大する。これにより第１の方向ｘに対する縦開口幅の合計値が変化する様子を、図４Ｂに示す。理想的な開口部１１０（２１０）では、縦開口幅が開口幅変動区間から重なり区間にかけて連続的に増加する。これに対し、角の丸まりを有する開口部１１０ａ（２１０ａ）では、開口幅変動区間１０２ａＬ（２０２ａＲ）内の重なり区間１０１ａＬ（２０１ａＲ）の近傍に、縦開口幅が急激に低下するポイントが発生する。したがって、開口幅変動領域１２２ａＬ（２２２ａＲ）における縦開口幅は、開口幅一定領域１２３ａ（２２３ａ）から重なり領域１２１ａＬ（２２１ａＲ）に向かって連続的に増加し、重なり領域１２１ａＬ（２２１ａＲ）近傍の縦開口幅変化区間Ｖｑで縦開口幅変化値Ｗｑだけ下降に転じ、再び増加するプロット００１ａとなる。
【００７４】
図４Ｂで示されたプロット００１ａは、第１の方向ｘに対する縦開口幅の関係を示している。これからわかるように、角の丸まりによって縦開口幅変化区間Ｖｑで縦開口幅変化値Ｗｑが生じている。ただし、この縦開口幅変化値Ｗｑは、重なり区間１０１ａＬ（２０１ａＲ）における縦開口幅１１１ａＬ（２１１ａＲ）の和「１１１ａＬ＋２１１ａＲ」と開口幅一定区間１２３ａ（２２３ａ）における縦開口幅１１３ａ（２１３ａ）との差Ｗｈ−Ｗｌ、よりも小さい値となっている。すなわち、Ｗｑ＜Ｗｈ−Ｗｌが成り立つ。図４Ａ及び図４Ｂに示す現象は、実施例２及び実施例３において開口部に角に丸まりが生じた場合も、同様に見られる。
【００７５】
また、加工精度バラつきによって開口部が全体的に縮小した場合について、図５Ａを用いて説明する。図５Ａには、図１Ａで示す理想的なサブ画素の開口部１１０，２１０（破線）と、加工精度バラつきによって全体的に縮小したサブ画素１００ｂ，２００ｂの開口部１１０ｂ，２１０ｂとが示されている。開口部１１０ｂ，２１０ｂ）には、理想的な開口部１１０（２１０）と同様に、開口幅一定区間１０３ｂ（２０３ｂ）と開口幅変動区間１０２ｂＬ（２０２ｂＲ）と重なり区間１０１ｂＬ（２０１ｂＲ）との三つの区間が存在する。開口幅一定区間１０３ｂ（２０３ｂ）は、開口幅一定領域１２３ｂ（２２３ｂ）及び縦開口幅１１３ｂ（２１３ｂ）に対応する。
【００７６】
理想的な開口部１１０（２１０）と比較して、開口部１１０ｂ（２１０ｂ）は、全体的な縮小により、重なり区間１０１ｂＬ（２０１ｂＲ）が縮小すると同時に、開口幅変動区間１０２ｂＬ（２０２ｂＲ）が拡大する。これにより第１の方向ｘに対する縦開口幅の合計値が変化する様子を、図５Ｂに示す。第１の方向ｘを原点から正の方向にかけてみると、プロット００１で示された理想的な開口部１１０（２１０）では、開口幅変動領域１２２ｂＲ（２２２ｂＲ）における縦開口幅が開口幅一定区間１０３（２０３）と開口幅変動区間１０２Ｌ（２０２Ｒ）との境界から重なり区間１０１Ｌ（２０１Ｒ）にかけて連続的に増加して、重なり区間１０１Ｌ（２０１Ｒ）で一定となる。それに対し、プロット００１ｂで示された全体的に縮小した開口部１１０ｂ（２１０ｂ）では、縦開口幅が一様に小さくなることにより、開口幅変動区間１０２ｂＬ（２０２ｂＲ）における縦開口幅は、最小値Ｗｌから最大値Ｗｈまで連続的に増加し、重なり領域１２１ｂＬ（２２１ｂＲ）近傍の縦開口幅変化区間Ｖｑで縦開口幅変化値Ｗｒだけ下降する。そして、重なり区間１０１ｂＬ（２０１ｂＲ）での縦開口幅も、縦開口幅変化値Ｗｒ分、減少したままとなる。
【００７７】
このように、図５Ｂで示したプロット００１ｂにおいても、図４Ｂで示した角の丸まりによるプロット００１ａと同様に、開口幅変動区間１０２ｂＬ（２０２ｂＲ）及び重なり区間１０１ｂＬ（２０１ｂＲ）における縦開口幅の大きさは、開口幅一定区間１０３ｂ（２０３ｂ）の縦開口幅である最小値Ｗｌよりも大きな値となっている。図５Ａ及び図５Ｂに示す現象は、実施例２及び実施例３において開口部が全体的に縮小した場合も同様に見られる。
【００７８】
図１Ａ乃至図５Ｂまでを概説する。いずれの図においても、開口部の略中央に位置する開口幅一定区間における縦開口幅は、他の区間の縦開口幅（重なり区間においては縦開口幅の和）に比べ小さく、最小値Ｗｌとなっている。このことを観察面に投影される画像輝度の観点から考察すると、観察面側の立体視域の略中央に投影される画像輝度は、その他の観察角度における画像輝度より常に低くなっている。したがって、通常の立体観察位置から観察位置をずらした場合には、常に白モアレが発生することになる。
【００７９】
より具体的には以下の通りである。図４Ｂの状態における３Ｄモアレのイメージを図６に示す。図６の横軸は第１の方向に沿った位置からの観察角度であり、縦軸は観察角度に対する輝度分布である。点線は、サブ画素１００を右眼用画素、サブ画素３００を左眼用画素とした場合に、どちらか一方の画素のみに画像を出力したときの輝度分布を示す。輝度分布Ｙ１は右眼用画素に白、左眼用画素に黒を表示した場合であり、輝度分布Ｙ２は右眼用画素に黒、左眼用画素に白を表示した場合であり、輝度分布Ｙ３は両方の画素に白を表示した場合である。輝度の関係は、基本的にＹ３＝Ｙ１＋Ｙ２である。なお、図６には、図４Ｂに示すプロット００１ａも重ねて表示している。
【００８０】
ここで、右眼用観察領域は８１０Ｒ、左眼用観察領域は８１０Ｌとなる。図６に示すように、各観察領域の境界付近（例えば位置Ｔや位置Ｓ）に観察者の両眼が配置される場合においても、上述の通りＷｈ−Ｗｌ＞Ｗｑが成り立っているため、これにより黒モアレを抑制することができる。
【００８１】
また、開口幅変動領域における縦開口幅の変化における「連続的に変化」とは、ある第１の方向の位置に対する縦開口幅の値が一つに決められ、かつ第１の方向の位置の変化に対し縦開口幅の値が切れ目なく変化することをいう。縦開口幅が連続的変化することにより、観察面に投影される画像輝度の変化が連続的になり、良好な立体表示を実現できる。第１の方向の位置に対する縦開口幅は、微分可能なように滑らかに変化する構成であればより望ましい。なお、開口部の角の丸まり及び開口部の全体的な変化が小さい場合には、縦開口幅変化区間Ｖｑは非常に小さくなるため、図４Ｂ及び図５Ｂにおいても縦開口幅は開口幅一定領域１２３ａ（２２３ａ）から重なり領域１２１ａＬ（２２１ａＬ）近傍に向かって連続的に増加していると言える。
【００８２】
立体表示観察において白モアレが生じている場合と黒モアレが生じている場合に、一般的な評価画像を用いて観察者が感じる立体表示品位を評価した。その結果を図７Ａ及び図７Ｂに示す。図７Ａにおいて、横軸を縦開口差比率（Ｗｈ−Ｗｌ）／Ｗｌとし、縦軸を主観レベルとした。図７Ｂに示すように、最大値Ｗｈは重なり領域における縦開口幅の和Ｌ１＋Ｌ２であり、最小値Ｗｌは開口幅一定領域における縦開口幅Ｌである。主観レベルは、５段階で設定し、スコア５が最も良好な画質、スコア３が許容できる画質、スコア１が最も受け入れられない画質である。図７Ａには、被験者１０名のスコア平均と標準偏差を示している。横軸の正の領域は白モアレの発生している領域であり、負の領域は黒モアレの発生している領域である。この評価によれば、白モアレ領域の方が主観的に許容される領域が広いという結果が得られた。また、縦開口差比率の値として−４％から１２％の範囲が主観的に許容される範囲となった。
【００８３】
図７Ａに示す結果から、開口幅一定領域の縦開口幅と重なり領域の縦開口幅の和の関係について以下のことが言える。縦開口差比率の値が１２％以下の範囲が許容される範囲であるから、黒モアレを許容しないとして、重なり領域の縦開口幅の和が開口幅一定領域の縦開口幅の１倍を越えて１．１２倍以下の範囲にあることが望ましい。
【００８４】
また、図７の結果から以下のことが言える。関連技術では、理想形のサブ画素構成に対して加工精度のバラつきが生じると、必ず黒モアレが生じるので、観察者が主観的に許容できる範囲が狭い。一方、本実施形態１においては、理想形のサブ画素構成に対して加工精度のバラつきが生じても、黒モアレを抑制すると同時に白モアレを意図的に生じさせる構成のため、観察者が許容できる範囲は関連技術に比べ広くなる。これは、高精細化に伴う狭ピッチのサブ画素を有する表示パネルや高画素数の表示パネルを採用した裸眼式立体表示装置において、より顕著に良好な立体表示特性を実現することができる。
【００８５】
＜実施形態２＞
実施形態２について、図８Ａに基づき説明する。本実施形態２におけるサブ画素６００，７００，８００は、第１の方向ｘに沿って配列されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズは、一対のサブ画素６００，８００と対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。
【００８６】
本実施形態２のサブ画素６００（７００，８００）の開口部６１０（７１０，８１０）には、実施形態１における開口幅一定領域が存在しない。開口部６１０（７１０，８１０）には二つの重なり領域６２１Ｌ（７２１Ｌ，８２１Ｌ）及び６２１Ｒ（７２１Ｒ，８２１Ｒ）が存在している。そして、これらの二つの重なり領域に挟まれて開口幅変動領域が存在している。この開口幅変動領域は、開口幅変動領域６０２Ｌ（７０２Ｌ，８０２Ｌ）及び６０２Ｒ（７０２Ｒ，８０２Ｒ）の二つに分けられる。
【００８７】
すなわち、開口部６１０は、重なり区間６０１（６０１Ｌ，６０１Ｒ）の重なり領域６２１（６２１Ｌ，６２１Ｒ）と、開口幅変動区間６０２（６０２Ｌ，６０２Ｒ）の開口幅変動領域６２２（６２２Ｌ，６２２Ｒ）とを有する。開口部７１０は、重なり区間７０１（７０１Ｌ，７０１Ｒ）の重なり領域７２１（７２１Ｌ，７２１Ｒ）と、開口幅変動区間７０２（７０２Ｌ，７０２Ｒ）の開口幅変動領域７２２（７２２Ｌ，７２２Ｒ）とを有する。開口部８１０は、重なり区間８０１（８０１Ｌ，８０１Ｒ）の重なり領域８２１（８２１Ｌ，８２１Ｒ）と、開口幅変動区間８０２（８０２Ｌ，８０２Ｒ）の開口幅変動領域８２２（８２２Ｌ，８２２Ｒ）とを有する。縦開口幅６１１（６１１Ｌ，６１１Ｒ）は重なり領域６２１（６２１Ｌ，６２１Ｒ）に対応し、縦開口幅７１１（７１１Ｌ，７１１Ｒ）は重なり領域７２１（７２１Ｌ，７２１Ｒ）に対応し、縦開口幅８１１（８１１Ｌ，８１１Ｒ）は重なり領域８２１（８２１Ｌ，８２１Ｒ）に対応する。
【００８８】
図８Ｂは、図８Ａに示す構成において第１の方向ｘの位置と縦開口幅との関係をプロット００３として示す。縦開口幅の変化が生じている範囲Ｖ１内において、縦開口幅は最小値Ｗｌから最大値Ｗｈまで連続的かつ線形的に変化している。
【００８９】
本実施形態２において図８Ａに示す理想的なサブ画素構成に対して、角の丸まりが生じたときの様子を図９Ａに示す。角の丸まりが生じたサブ画素６００ａの開口部６１０ａは、重なり区間６０１ａＬの重なり領域６２１ａＬと、開口幅変動区間６０２ａＬの開口幅変動領域６２２ａＬとを有する。同様に角の丸まりが生じたサブ画素７００ａの開口部７１０ａは、重なり区間７０１ａＲの重なり領域７２１ａＲと、開口幅変動区間７０２ａＲの開口幅変動領域６２２ａＲとを有する。重なり領域６２１ａＬの縦開口幅６１１ａＬと重なり領域７２１ａＲの縦開口幅７１１ａＲとの和は、第１の方向ｘのどの位置でも同じである。
【００９０】
図９Ｂは、図９Ａに示す構成において第１の方向ｘの位置と縦開口幅との関係をプロット００３ａとして示す。本実施形態２では、実施形態１と同様に角の丸まりによって縦開口幅変化区間Ｖｑで縦開口幅変化値Ｗｑが生じるが、実施形態１と同様にＷｈ−Ｗｌ＞Ｗｑの関係が成立している。これにより、本実施形態２においても、理想形のサブ画素構成に対して加工精度のバラつきが生じても、黒モアレを抑制すると同時に、白モアレを意図的に生じさせる構成のため、観察者が許容できる範囲は関連技術に比べ広くなる。
【００９１】
なお、図８Ａに示すように、開口幅変動領域６２２（７２２，８２２）における開口部６１０（７１０，８１０）の形状を規定する開口辺がいずれも、重なり領域６２１（７２１，８２１）における開口部６１０（７１０，８１０）の形状を規定する開口辺のいずれとも非平行である点は、実施形態１と同様である。また、本実施形態２のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１のそれらと同様である。
【００９２】
＜実施形態３（比較例）＞
実施形態３の実施例について説明する前に、まず比較例を図１０Ａに示す。本比較例のサブ画素９００ＵＬ，９００ＤＬ，９００ＵＲ，９００ＤＲのそれぞれの開口部９０１ＵＬ，９０１ＤＬ，９０１ＵＲ，９０１Ｄは、実施形態１の実施例１における開口部と同じ形状であり、２×２のマトリックス状に配置されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズは、一対のサブ画素９００ＵＬ（９００ＤＬ），９００ＵＲ（９００ＤＲ）に対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。図１０Ｂは、開口部９０１ＵＬ，９０１ＤＬにおける第２の方向ｙに対する輝度分布の変化を、プロット９０２Ｌとして示したグラフである。同様に図１０Ｃは、開口部９０１ＵＲ，９０１ＤＲの第２の方向ｙに対する輝度分布の変化を、プロット９０２Ｒとして示したグラフである。
【００９３】
開口部９０１ＵＬ，９０１ＵＲが第２の方向ｙに対して互いにずれて配置され、開口部９０１ＤＬ，９０１ＤＲが第２の方向ｙに対して互いにずれて配置されていることから、プロット９０２Ｌとプロット９０２Ｒとの間で第２の方向ｙにおける輝度分布の変化の極大値にズレが生じる。レンズ１は第２の方向ｙに光線を振り分けることができないため、この第２の方向ｙに対して異なる輝度分布が観察面にそのまま投影され、その結果画像の粒状感を生じることになる。
【００９４】
＜実施形態３（実施例１）＞
図１１Ａは、実施形態３の実施例１として、サブ画素９１０ＵＬ，９１０ＤＬ，９１０ＵＲ，９１０ＤＲを示す。サブ画素９１０ＵＬ，９１０ＤＬ，９１０ＵＲ，９１０ＤＲのそれぞれの開口部９１１ＵＬ，９１１ＤＬ，９１１ＵＲ，９１１ＤＲは、上記比較例における開口部の形状を第２の方向ｙに拡げたような形状であり、２×２のマトリックス状に配置されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズは、一対のサブ画素９１０ＵＬ（９１０ＤＬ），９１０ＵＲ（９１０ＤＲ）に対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。開口部９１１ＵＲは、重なり領域９１６（９１６Ｌ，９１６Ｒ）、開口幅変動領域９１７（９１７Ｌ，９１７Ｒ）及び開口幅一定領域９１８を有する。他の開口部９１１ＵＬ，９１１ＤＬ，９１１ＤＲも同様に、重なり領域、開口幅変動領域及び開口幅一定領域を有する。
【００９５】
図１１Ｂは、開口部９１１ＵＬ，９１１ＤＬにおける第２の方向ｙに対する輝度分布の変化を、プロット９１２Ｌとして示したグラフである。同様に図１１Ｃは、開口部９１１ＵＲ，９１１ＤＲの第２の方向ｙに対する輝度分布の変化を、プロット９１２Ｒとして示したグラフである。本実施例１では、比較例（図１０Ｂ及び図１０Ｃ）と異なり、第２の方向ｙにおける輝度分布の変化の極大値にズレがほとんど生じていない。したがって、本実施例１によれば、観察面の視点方向の異なる位置で生じる輝度明暗がほぼ同様となり、その結果粒状感を抑制することができる。
【００９６】
＜実施形態３（実施例２）＞
図１２Ａは、実施形態３の実施例２として、サブ画素９２０ＵＬ，９２０ＤＬ，９２０ＵＲ，９２０ＤＲを示す。サブ画素９２０ＵＬ，９２０ＤＬ，９２０ＵＲ，９２０ＤＲのそれぞれの開口部９２１ＵＬ，９２１ＤＬ，９２１ＵＲ，９２１ＤＲは、上記実施例１における開口部とは異なる形状を第２の方向ｙに拡げたような形状であり、２×２のマトリックス状に配置されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズは、一対のサブ画素９２０ＵＬ（９２０ＤＬ），９２０ＵＲ（９２０ＤＲ）に対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。開口部９２１ＵＲは、重なり領域９２６（９２６Ｌ，９２６Ｒ）、開口幅変動領域９２７（９２７Ｌ，９２７Ｒ）及び開口幅一定領域９２８を有する。他の開口部９２１ＵＬ，９２１ＤＬ，９２１ＤＲも同様に、重なり領域、開口幅変動領域及び開口幅一定領域を有する。
【００９７】
図１２Ｂは、開口部９２１ＵＬ，９２１ＤＬにおける第２の方向ｙに対する輝度分布の変化を、プロット９２２Ｌとして示したグラフである。同様に図１２Ｃは、開口部９２１ＵＲ，９２１ＤＲの第２の方向ｙに対する輝度分布の変化を、プロット９２２Ｒとして示したグラフである。本実施例２においても、比較例（図１０Ｂ及び図１０Ｃ）と異なり、第２の方向ｙにおける輝度分布の変化の極大値にズレがほとんど生じていない。したがって、本実施例２によれば、観察面の視点方向の異なる位置で生じる輝度明暗がほぼ同様となり、その結果粒状感を抑制することができる。
【００９８】
＜実施形態３（総括）＞
ここで、１つのサブ画素における第２の方向における開口位置の極大値と極小値の距離を、光学的縦開口区間とする。つまり、開口部の一端における第２の方向の位置と開口部の他端における第２の方向の位置との差の最大値を「縦開口区間」とする。図１０Ａに示す比較例の開口部９０１ＵＬでは、一端９０４における第２の方向ｙの位置と他端９０５における第２の方向ｙの位置との差が、縦開口区間９０３となる。図１１Ａに示す実施例１の開口部９１１ＵＬでは、一端９１４における第２の方向ｙの位置と他端９１５における第２の方向ｙの位置との差が、縦開口区間９１３となる。図１２Ａに示す実施例２の開口部９２１ＵＬでは、一端９２４における第２の方向ｙの位置と他端９２５における第２の方向ｙの位置との差が、縦開口区間９２３となる。また、実施形態１、２と同様に、開口部の第２の方向の幅を「縦開口幅」とする。
【００９９】
本実施形態３におけるサブ画素は以下の特徴を有する。図１０Ａに示す比較例では、縦開口区間９０３の値と、第１の方向ｘの任意の位置における縦開口幅のうち最も大きい縦開口幅の値とが、同一になっている。これに対し、図１１Ａに示す実施例１では、縦開口区間９１３の値は第１の方向ｘの任意の位置における縦開口幅のうち最も大きい縦開口幅の値よりも大きい値となっており、かつ縦開口区間９１３の第２の方向ｙの位置は第１の方向ｘに隣接する縦開口区間同士で一致している。同様に、図１２Ａに示す実施例２では、縦開口区間９２３の値は第１の方向ｘの任意の位置における縦開口幅のうち最も大きい縦開口幅の値よりも大きい値となっており、かつ縦開口区間９２３の第２の方向ｙの位置は第１の方向ｘに隣接する縦開口区間同士で一致している。これにより、本実施形態３によれば、観察面での画像の粒状感の抑制を可能としている。
【０１００】
本実施形態３は、次のように言い換えることもできる。図１１Ａに示す実施例１では、開口部９１１ＵＬの一端における第２の方向ｙの位置と開口部９１１ＵＬの他端における第２の方向ｙの位置との差は、一端９１４と他端９１５との間が最大となる。その最大値を縦開口区間９１３とする。このとき、縦開口区間９１３は開口部９１１ＵＬの縦開口幅の最大値よりも大きい。また、縦開口区間９１３を構成する一端９１４及び他端９１５の第２の方向ｙの位置は、第１の方向ｘに隣接する開口部９１１ＵＬ，９１１ＵＲ同士で同じである。図１２Ａに示す実施例２でも同様である。
【０１０１】
なお、図２Ａ、図３Ａ及び図８Ａに示す開口部の場合も、同様に本実施形態３を適用できる。また、開口幅変動領域９１７（９２７）の開口部９１１ＵＲ（９２１ＵＲ）の形状を規定する開口辺はいずれも、重なり領域９１６（９２６）の開口部９１１ＵＲ（９２１ＵＲ）の形状を規定する開口辺のいずれとも非平行であることは、実施形態１、２と同様である。本実施形態３のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１、２のそれらと同様である。
【０１０２】
＜実施形態４（実施例１）＞
実施形態４の実施例１について、図１９Ａ及び図１９Ｂに基づき説明する。図１９Ａでは、マトリックス配置された多数のサブ画素のうち、第１の方向ｘに平行に配置された三つのサブ画素１１００，１２００，１３００を図示している。つまり、本実施例１におけるサブ画素１１００，１２００，１３００は、第１の方向ｘに沿って配列されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズは一対のサブ画素１１００，１３００と対応する位置に配置され、この構成が第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。そのため、第１の方向ｘは、光線分離方向である観察者の視点方向と略平行である。また、これら三つのサブ画素１１００，１２００，１３００は、開口形状が等脚台形であり、隣接するもの同士が第２の方向ｙの位置をずらしかつ１８０°回転対称で配置されている。
【０１０３】
第１の方向ｘに隣接する二つのサブ画素１１００（１２００，１３００）のそれぞれの開口部１１１０（１２１０,１３１０）は、第２の方向ｙに互いに重なる重なり領域Ａ１１２１（１２２１，１３２１）、重なり領域Ｂ１１２５（１２２５，１３２５）及び重なり領域Ｃ１１２６（１２２６，１３２６）と、互いに重ならない非重なり領域としての開口幅一定領域１１２３（１２２３，１３２３）と、を有する。これらの重なり領域は第１の方向ｘに隣接するサブ画素との重畳によって生じるため、一つのサブ画素内の両端に一つずつ存在する。重なり領域Ｂ，Ｃは縦開口幅和変動領域である。非重なり領域では第１の方向ｘに関わらず縦開口幅１１１３（１２１３，１３１３）が常に一定である。この点において、本実施例１は実施形態１、２と異なっている。
【０１０４】
第１の方向ｘの各区間は以下のとおりである。サブ画素１１００の重なり区間Ａ１１０１Ｌ，１１０１Ｒは、それぞれサブ画素１２００の重なり区間Ａ１２０１Ｒ及びサブ画素１３００の重なり区間Ａ１３０１Ｌと同じ区間となっている。そして、サブ画素１１００の重なり区間Ｂ１１０５Ｌ，１１０５Ｒはサブ画素１２００の重なり区間Ｃ１２０６Ｒ及びサブ画素１３００の重なり区間Ｃ１３０６Ｌに対応し、サブ画素１１００の重なり区間Ｃ１１０６Ｌ，１１０６Ｒはサブ画素１２００の重なり区間Ｂ１２０５Ｒ及びサブ画素１３００の重なり区間Ｂ１３０５Ｌに対応している。これらの区間でそれぞれのサブ画素は互いに第２の方向ｙに重畳し、重なり領域Ａ，Ｂ，Ｃを形成している。
【０１０５】
縦開口幅及び縦開口幅の和は以下のとおりである。サブ画素１１００の重なり区間Ａ１１０１Ｌ（１２０１Ｒ）の縦開口幅の和「１１１１Ｌ＋１２１１Ｒ」は、第１の方向ｘの位置に関わらず一定である。一方、サブ画素１１００の重なり区間Ｂ１１０５Ｌ（１２０６Ｒ）の縦開口幅の和「１１１５Ｌ＋１２１６Ｒ」及びサブ画素１１００の重なり区間Ｃ１１０６Ｌ（１２０５Ｒ）の縦開口幅の和「１１１６Ｌ＋１２１５Ｒ」は、第１の方向ｘの位置によって変動する。これは、重なり区間Ｂ１１０５Ｌではサブ画素１２００の縦開口幅１２１６Ｒが、重なり区間Ｃ１１０６Ｌではサブ画素１１００の縦開口幅１１１６Ｌが、それぞれ第１の方向ｘの位置によって変動しているためである。サブ画素１１００の重なり区間Ａ１１０１Ｒ、重なり区間Ｂ１１０５Ｒ及び重なり区間Ｃ１１０６Ｒでも同様に、縦開口幅の和「１１１１Ｒ＋１３１１Ｌ」は第１の方向ｘの位置に関わらず一定であり、縦開口幅の和「１１１５Ｒ＋１３１６Ｌ」及び「１１１６Ｒ＋１３１５Ｌ」は第１の方向ｘの位置によって変動する。サブ画素１１００の開口幅一定区間１１０３の縦開口幅１１１３は、第１の方向ｘの位置に関わらず一定である。また、他のサブ画素１２００，１３００もサブ画素１１００と同様の関係にある。
【０１０６】
縦開口幅及び縦開口幅の和の大小関係は以下のとおりである。サブ画素１１００の重なり区間Ａ１１０１Ｌの縦開口幅の和「１１１１Ｌ＋１２１１Ｒ」、重なり区間Ｂ１１０５Ｌの縦開口幅の和「１１１５Ｌ＋１２１６Ｒ」及び重なり区間Ｃ１１０６Ｌの縦開口幅の和「１１１６Ｌ＋１２１５Ｒ」は、第１の方向ｘの位置に関わらず、開口幅一定区間１１０３の縦開口幅「１１１３」よりも大きい。この関係は、サブ画素１１００の重なり区間Ａ１１０１Ｒの縦開口幅の和「１１１１Ｒ＋１３１１Ｌ」、重なり区間Ｂ１１０５Ｒの縦開口幅の和「１１１５Ｒ＋１３１６Ｌ」及び重なり区間Ｃ１１０６Ｒの縦開口幅の和「１１１６Ｒ＋１３１５Ｌ」についても同様である。また、他のサブ画素１２００，１３００もサブ画素１１００と同様の関係にある。
【０１０７】
本実施例１の実施形態１、２と異なる点は以下のとおりである。本実施例１におけるサブ画素は、実施形態１、２と同様に、第１の方向ｘに隣接するサブ画素に対して、第２の方向ｙに重畳した重なり区間を有する。実施形態１、２では、重なり区間における縦開口幅の和は第１の方向ｘの位置に関わらず一定であった。一方、本実施例１では、重なり区間は重なり区間Ａ，Ｂ，Ｃと三つに区分され、かつ重なり区間の略中央に存在する重なり区間Ａでのみ縦開口幅の和が一定であり、重なり区間Ａの両端に存在する重なり区間Ｂ，Ｃでは縦開口幅の和が変動している。これは、サブ画素１１００と隣接するサブ画素１２００との対向する開口辺同士が、第１の方向ｘにずれて配置されていることによる。具体的には、サブ画素１１００の角部１１００ｐとサブ画素１２００の角部１２００ｑとが第１の方向ｘにずれており、同様にサブ画素１１００の角部１１００ｑとサブ画素１２００の角部１２００ｐとが第１の方向ｘにずれている。
【０１０８】
これらの重なり区間Ｂ，Ｃでは、縦開口幅の和が連続的かつ線形的に変化している。これは、実施形態１、２における開口幅変動区間における縦開口幅の振る舞いと同様である。
【０１０９】
本実施例１における第１の方向ｘの位置と縦開口幅との関係を、図１９Ｂのプロット０４１で示す。開口幅一定区間１１０３（１２０３，１３０３）では、縦開口幅が常に一定である。また、重なり区間Ａ１１０１（１２０１，１３０１）における縦開口幅の和は、第１の方向ｘの位置に関わらず常に一定となっており、かつ開口幅一定区間１１０３（１２０３，１３０３）における縦開口幅より大きな値となっている。開口幅一定区間１１０３と重なり区間Ａ１１０１との間に存在する重なり区間Ｂ１１０５では、第１の方向ｘの位置の変化に対して縦開口幅の和が変化している。その縦開口幅の和の変化は線形的である。なぜなら、本実施例１では、サブ画素１１００に隣接するサブ画素１２００，１３００の重なり領域Ｃ１２２６Ｒ，１３２６Ｌの形状が直角三角形になっているからである。第１の方向ｘにおいて縦開口幅が変化する範囲をＶ１とすると、範囲Ｖ１内において縦開口幅の最大値Ｗｈと縦開口幅の最小値Ｗｌとが生じている。なお、本実施例１においても実施形態１と同様、縦開口幅の和は必ずしも一定である必要はない。
【０１１０】
本実施例１は、次のように言い換えることもできる。重なり領域Ａ，Ｂ，Ｃは、第１の方向ｘの同じ位置における隣接する二つのサブ画素との縦開口幅の和が重なり領域Ａ，Ｂ，Ｃの略中央から前記第１の方向ｘの両端に向かってそれぞれ連続的に変化する縦開口幅和変動領域（すなわち重なり領域Ｂ，Ｃ）を二つ含む。重なり領域Ａ，Ｂ，Ｃにおいて隣接する二つのサブ画素との縦開口幅の和は、開口部の略中央の縦開口幅よりも大きい。
【０１１１】
本実施例１においても実施形態１と同様の効果を得ることができる。つまり、開口部が全体的に縮小した場合や角に丸まりが生じた場合でも、実施形態１と同様に白モアレが発生するため良好な立体表示特性を実現することができる。更に、本実施例１によれば、実施形態１、２と異なり、サブ画素の開口部の角と隣接するサブ画素の開口部の角とで第１の方向の位置が異なっているため、角の丸まりが生じたときの縦開口幅の和の変化が実施形態１、２に比較して小さい。つまり、図４Ｂで言えば縦開口幅変化値Ｗｑがより小さくなる。これは、前述のとおり、サブ画素と隣接サブ画素との対向する開口辺同士が第１の方向でずれて配置されているためである。
【０１１２】
また、サブ画素形状のうち特に開口部の角の形状寸法は、製造上のバラつきの影響を受けやすい。本実施例１のサブ画素形状は、実施形態１、２のサブ画素形状と比較して、角の数が少ない。よって、本実施例１によれば、サブ画素形状の製造上の精度を向上できる。
【０１１３】
＜実施形態４（実施例２）＞
実施形態４の実施例２について図２０Ａ及び図２０Ｂに基づき説明する。図２０Ａに示すように、本実施例２ではサブ画素２１００に対し隣接するサブ画素２２００，２３００が第１の方向ｘに配置されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズはサブ画素２１００及びこれに隣接するサブ画素２３００に対応して配置され、この構成が第１の方向ｘに沿って繰り返し配置されている。本実施例２では、実施形態４の実施例１と異なり、サブ画素２１００とこれに隣接するサブ画素２２００，２３００とは第２の方向ｙの位置が一致している。
【０１１４】
実施形態４の実施例１と同様、本実施例２においても第１の方向ｘに隣接する二つのサブ画素２１００（２２００，２３００）のそれぞれの開口部２１１０（２２１０，２３１０）は、第２の方向ｙに互いに重なる重なり領域Ａ２１２１（２２２１，２３２１）、重なり領域Ｂ２１２５（２２２５，２３２５）及び重なり領域Ｃ２１２６（２２２６，２３２６）と、互いに重ならない非重なり領域としての開口幅一定領域２１２３（２２２３，２３２３）と、を有する。重なり領域Ｂ，Ｃは縦開口幅和変動領域である。非重なり領域では、第１の方向ｘに関わらず縦開口幅２１１３（２２１３，２３１３）が常に一定である。この点において、本実施例２は実施形態１、２と異なる。サブ画素２１００の重なり区間Ａ２１０１Ｌの縦開口幅の和「２１１１Ｌ＋２２１１Ｒ」、重なり区間Ｂ２１０５Ｌの縦開口幅の和「２１１５Ｌ＋２２１６Ｒ」及び重なり区間Ｃ２１０６Ｌの縦開口幅の和「２１１６Ｌ＋２２１５Ｒ」は、それぞれ開口幅一定区間２１０３の縦開口幅２１１３よりも大きい。同様に、重なり区間Ａ２１０１Ｒの縦開口幅の和「２１１１Ｒ＋２３１１Ｌ」、重なり区間Ｂ２１０５Ｒの縦開口幅の和「２１１５Ｒ＋２３１６Ｌ」及び重なり区間Ｃ２１０６Ｒの縦開口幅の和「２１１６Ｒ＋２３１５Ｌ」も、それぞれ開口幅一定区間２１０３の縦開口幅２１１３よりも大きい。
【０１１５】
本実施例２においても、サブ画素２１００と隣接サブ画素２２００との対向する開口辺同士が第１の方向ｘでずれている。具体的には、サブ画素２１００の角部２１００ｐとサブ画素２２００の角部２２００ｑとが第１の方向ｘにずれており、同様にサブ画素２１００の角部２１００ｑとサブ画素２２００の角部２２００ｐとが第１の方向ｘにずれている。本実施形態２のその他の構成は、実施形態４の実施例１と同様である。
【０１１６】
本実施例２における第１の方向ｘの位置と縦開口幅（縦開口幅の和）の関係を、図２０Ｂのプロット０４２に示す。実施形態４の実施例１と同様に、第１の方向ｘにおいて縦開口幅が変化する範囲をＶ１とすると、範囲Ｖ１内において縦開口幅の最大値Ｗｈと縦開口幅の最小値Ｗｌとが生じている。よって、本実施例２によれば、実施形態４の実施例１と同様の効果を奏する。なお、本実施形態４のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１〜３のそれらと同様である。
【０１１７】
＜実施形態５（実施例１）＞
本実施形態５では、各実施例間でサブ画素の形状が異なっていても、説明を簡潔にするためにサブ画素Ａ，Ｂと呼ぶことにする。実施形態５の実施例１について図２１Ａ及び図２１Ｂに基づき説明する。図２１Ａのサブ画素は、実施形態４（実施例１）における開口形状、及び、液晶表示デバイスの横電界方式における画素電極又は共通電極を、模式的に示したものである。サブ画素の開口形状は実施形態４（実施例１）と同様に等脚台形であり、隣接するサブ画素同士は互いに１８０°回転対称の開口形状であり、これらのサブ画素が第１の方向ｘに交互に配列されている。また、第２の方向ｙに隣接したサブ画素同士も互いに１８０°回転対称の開口形状であり、これらのサブ画素が交互に配列されている。
【０１１８】
図２１Ａ及び図２１Ｂにおいて、電極ａ１の長手方向ａ２が液晶の初期配向方向（第１の方向ｘ）に対し角度ψＡをなすサブ画素Ａと、電極ｂ１の長手方向ｂ２が液晶の初期配向方向（第１の方向ｘ）に対し角度ψＢをなすサブ画素Ｂとが存在する。横電界方式であるため、サブ画素Ａに印加される電界方向ａ３は液晶の初期配向方向（第１の方向ｘ）に対し角度ξＡとなり、サブ画素Ｂに印加される電界方向ｂ３は液晶の初期配向方向（第１の方向ｘ）に対し角度ξＢとなる。長手方向ａ２と電界方向ａ３とは直交し、長手方向ｂ２と電界方向ｂ３とは直交する。第１の方向ｘでは、サブ画素Ａが二つ並び、これに隣接してサブ画素Ｂが二つ並ぶことにより、サブ画素Ａとサブ画素Ｂとが二サブ画素周期で配列している。同様に、第２の方向ｙでも、サブ画素Ａとサブ画素Ｂとが二サブ画素周期で配列している。特に第２の方向ｙに隣接する二つのサブ画素Ａ（又は二つのサブ画素Ｂ）は、等脚台形の長辺側が互いに対向しており、同一の電極角度になっている。
【０１１９】
本実施例１は、次のように言い換えることもできる。サブ画素Ａ，Ｂは、横電界駆動方式の液晶表示デバイスであり、それぞれ開口部内にストライプ状の電極ａ１，ｂ１を有する。サブ画素Ａの電極ａ１の長手方向ａ２と液晶初期配向（第１の方向ｘ）との角度ψＡと、サブ画素Ａと同一視点用かつ第１の方向ｘに隣り合うサブ画素Ｂの電極ｂ１の長手方向ｂ２と液晶初期配向（第１の方向ｘ）との角度ψＢとが異なる。
【０１２０】
図２２Ａ及び図２２Ｂに、ポジ液晶（ε//-ε⊥＞０）の初期配向と電極との関係を模式的に示す。これらの図では、初期配向の方向は第１の方向ｘと平行である。サブ画素Ａでは電界方向ａ３が角度ξＡになるように電圧が印加され、サブ画素Ｂでは電界方向ｂ３が角度ξＢになるように電圧が印加される（図２１Ｂ）。したがって、電圧が印加されたとき、サブ画素Ａでは液晶分子ｐｍ０が基板平面に対し初期配向から反時計回りに回転し（矢印ｐａ）、サブ画素Ｂでは液晶分子ｐｍ０が基板平面に対し初期配向から時計回りに回転する（矢印ｐｂ）。したがって、図２２Ｃに示すように、サブ画素Ａとサブ画素Ｂとが周期的に配列している場合は、ある角度で観察するとサブ画素Ａ（サブ画素Ｂ）の液晶分子ｐｍａ（液晶分子ｐｍｂ）の長軸方向とサブ画素Ｂ（サブ画素Ａ）の液晶分子ｐｍｂ（液晶分子ｐｍａ）の短軸方向との両方から観察することになる。
【０１２１】
図２２Ｄ及び図２２Ｅに、ネガ液晶（ε//-ε⊥＜０）の初期配向と電極との関係を模式的に示す。これらの図では、初期配向の方向は第２の方向ｙと平行である。サブ画素Ａでは、電界方向ξＡになるように電圧が印加され、液晶分子ｎｍ０は基板平面に対し初期配向から反時計回りに回転する（矢印ｎａ）。サブ画素Ｂでは、電界方向ξＢになるように電圧が印加され、液晶分子ｎｍ０は基板平面に対し初期配向から時計回りに回転する（矢印ｎｂ）。したがって、図２２Ｆに示すように、サブ画素Ａとサブ画素Ｂとが周期的に配列している場合は、ある角度で観察するとサブ画素Ａ（サブ画素Ｂ）の液晶分子ｎｍａ（液晶分子ｐｍｂ）の長軸方向とサブ画素Ｂ（サブ画素Ａ）の液晶分子ｎｍｂ（液晶分子ｐｍａ）の短軸方向との両方から観察することになる。
【０１２２】
液晶分子を屈折率楕円体として見た場合、シングルドメイン構成では基板平面に対し液晶の長軸方向の視野角から眺めた場合及び短軸方向の視野角から眺めた場合に、長軸方向では青付いて視認され、短軸方向では黄色付いて視認される。ここで、各サブ画素ごとに電極方向（印加電界方向）を変えることにより、サブ画素Ａとサブ画素Ｂとで液晶が相互に異なる方向に回転することになるので、どの視野角でも必ず屈折率楕円体の長軸と短軸とを同時に眺めることになる。なお、ψＡ≠ψＢであれば、屈折率楕円体の軸を異なる方向から眺めることができ、色の補償が可能である。図２１Ｂにおいて、サブ画素Ａの電極角度ψＡとサブ画素Ｂの電極角度ψＢとは、液晶の初期配向方向に対して互いに線対称の関係（ψＡ＝１８０°−ψＢ）にある。この関係にある場合、サブ画素Ａ，Ｂに同一電界が印加されたとき、サブ画素Ａ，Ｂの液晶はそれぞれ異なる回転方向に同一角度で回転することになるため、より良好な表示特性が得られる。
【０１２３】
裸眼式立体表示装置の場合には更に検討すべきことがある。なぜなら、レンズ等の光線制御手段により各サブ画素からの出射光は指向性を持ち、ある視野角からは視認されないサブ画素が存在するからである。
【０１２４】
本実施例１は２視点を表示するサブ画素のマトリックスの例であり、同一視点用のサブ画素同士でサブ画素Ａとサブ画素Ｂとが隣接し、それらの電極角度は相互に異なっている。図２１Ａでは全てのサブ画素が前述の関係になっている。本構成により同一視点ではサブ画素Ａ及びサブ画素Ｂを相互に視認することになり、屈折率楕円体の長軸及び短軸を同時に眺めることになるため、良好な立体表示特性を得ることができる。
【０１２５】
＜実施形態５（実施例２）＞
実施形態５の実施例２について、図２３Ａ及び図２３Ｂを用いて説明する。本実施例２は実施形態５の実施例１と異なり、サブ画素Ａ，Ｂの開口形状が実施形態１（実施例１）と同様となっている。本実施例２によれば、実施形態１、２の各開口形状を用いても、実施形態５の実施例１と同様に良好な表示特性を得ることができる。
【０１２６】
＜実施形態５（実施例３）＞
本実施形態５の実施例３〜５でいう「第１の方向（図面の左右方向）」及び「第２の方向（図面の上下方向）」は、他の図面における「第１の方向ｘ」及び「第２の方向ｙ」に相当する。図２４Ａ、図２４Ｂ及び図２４Ｃは実施例３の構成例を示した図表である。本実施例３では、第１の方向に隣接する同一視点用サブ画素が、互いに電極角度の異なる２種のサブ画素である。図２４Ａ及び図２４Ｂは、２視点の場合のサブ画素マトリックスのサブ画素Ａとサブ画素Ｂとの配列をそれぞれ示している。具体的には、最左端の画素は右視点用の画素列であり、その右隣りは左視点用の画素列となっている。以降この繰り返しでサブ画素マトリックスを形成している。そして右視点画素列に着目すると、隣接するサブ画素の配列がサブ画素Ａ列とサブ画素Ｂ列とで交互に替わっている。第２の方向に着目すると、サブ画素Ａとサブ画素Ｂとで互いに入れ替わっていない。この構成でも同一視点かつ第１の方向に隣接したサブ画素同士は互いに電極角度が異なっているため、光線制御手段を透過した後のどの視野角でも屈折率楕円体の長軸と短軸とを同時に眺めることになる。
【０１２７】
図２４Ｃは、Ｎ視点の立体表示装置の場合における、サブ画素マトリックスのサブ画素Ａとサブ画素Ｂとの配列を示している。ここで、Ｎは２以上の整数である。１視点用のサブ画素列に着目すると、最左端のサブ画素列は全てサブ画素Ａになっており、その隣の１視点用のサブ画素列は全てサブ画素Ｂになっている。以降隣接する１視点用のサブ画素列がサブ画素Ａとサブ画素Ｂとで交互に替わっている。他の視点用のサブ画素列も同様に隣接サブ画素列で交互に替わっている。なお、第２の方向に着目すると、サブ画素は交互に入れ替わっていないが、Ｎ視点の場合でも図２１Ａ又は図２３Ａのように交互に入れ替えることができる。
【０１２８】
＜実施形態５（実施例４）＞
図２５Ａ及び図２５Ｂは実施例４の構成例を示した図表である。本実施例４では、第１の方向に隣接する同一視点用サブ画素が、互いに電極角度の異なる２種のサブ画素である。かつ、第２の方向に前記２種のサブ画素が１又は２サブ画素周期で配列している。図２５Ａ及び図２５Ｂは、２視点の場合のサブ画素マトリックスのサブ画素Ａとサブ画素Ｂとの配列を示している。第１の方向での隣接する同一視点用のサブ画素は、実施形態５の実施例１、２で述べたサブ画素配列の構成と同様になっている。図２５Ａでは、第２の方向でサブ画素Ａとサブ画素Ｂが１サブ画素ごとに交互に入れ替わっている。また、図２５Ｂでは、第２の方向でサブ画素Ａとサブ画素Ｂとが２サブ画素ごとに交互に入れ替わっている。この図２５Ｂは、図２１Ａ又は図２３で示した画素配列と同様の構成になっている。
【０１２９】
図２５Ａ及び図２５Ｂの構成は、図２４Ａ及び図２４Ｂの構成と比較して第２の方向でもサブ画素Ａとサブ画素Ｂとが入れ替わっており、屈折率楕円体の長軸と短軸を第２の方向に配置されたサブ画素間でも眺めることになるため、より良好な立体表示特性を得ることができる。
【０１３０】
＜実施形態５（実施例５）＞
図２６Ａ及び図２６Ｂは実施例５の構成例を示した図表である。本実施例５では、第１の方向に隣接する同一視点用かつ同一色のサブ画素が、互いに電極角度の異なる２種のサブ画素である。図２６Ａ及び図２６Ｂは、２視点の場合のサブ画素マトリックスのサブ画素Ａとサブ画素Ｂとの配列であって、それぞれのサブ画素が色表示機能を有しておりそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）又は青（Ｂ）の三つの色の何れかを表示する。図２６Ａでは各色が縦ストライプ配列となっており、図２６Ｂでは各色が横ストライプ配列になっている。
【０１３１】
図２６Ａにおける最左端のサブ画素列は、右視点用かつ赤表示用のサブ画素列であり、第２の方向にサブ画素Ａからサブ画素Ｂに交互に入れ替わって配列している。そして、このサブ画素列と同じ右視点かつ赤表示用の第１の方向に隣接するサブ画素列は、第１の方向にサブ画素Ａ（サブ画素Ｂ）からサブ画素Ｂ（サブ画素Ａ）に入れ替わっている。以降同じ右視点かつ赤表示用の第１の方向に隣接するサブ画素列で、サブ画素Ａとサブ画素Ｂとが交互に入れ替わって配列されている。他の視点及び他の色列においても同様に、第１の方向に隣接する同一視点かつ同一色のサブ画素列で、第１の方向にサブ画素Ａとサブ画素Ｂとが交互に入れ替わっている。
【０１３２】
一方、図２６Ｂにおいて、最左端のサブ画素列は右視点用であり、ｎ行は赤表示用のサブ画素、ｎ＋１行は緑表示用のサブ画素、以降青→赤・・・と第２の方向に３色が入れ替わり配列されている。ここでｎは自然数である。最左端のサブ画素列に対して第１の方向に隣接する右視点用のサブ画素列は、ｎ行（Ｒ）にてサブ画素Ａからサブ画素Ｂに入れ替わっており、ｎ＋１行（Ｇ）ではサブ画素Ｂからサブ画素Ａに入れ替わっている。以降他の行においても同様に、サブ画素Ａ（サブ画素Ｂ）からサブ画素Ｂ（サブ画素Ａ）に入れ替わっている。したがって、図２６Ｂの構成は、図２６Ａと同様、第１の方向に隣接する同一視点かつ同一色のサブ画素列で、第１の方向にサブ画素Ａとサブ画素Ｂとが交互に入れ替わっている。なお、サブ画素の色表示機能は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）及び青（Ｂ）の三つに限らず、（例えばこれらに白（Ｗ）を加えた）四つ以上としてもよい。
【０１３３】
実施形態５の各実施例は、液晶表示デバイスで本発明を実施した例であり、実施形態５に限らず他の実施形態にも適用可能である。したがって、実施形態５の各実施例は、図２１Ａ及び図２３Ａで示したサブ画素形状及びサブ画素配列に限定されるものではなく、他の実施形態におけるサブ画素形状及びサブ画素配列と任意に組み合わせることができる。本実施形態５のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１〜４のそれらと同様である。
【０１３４】
＜補足＞
上記各実施形態で述べた本発明の複数の構成要素は、上述の具体的なものに限定されるものではない。例えば、これまでの説明においては、光線制御手段は、レンズを用いた構成としたが、これに限定されず、液晶レンズやパララックスバリアのような電気光学素子を用いることも可能である。更に、上記各実施形態に示された構成要素のうちいくつかを削除することができ、また異なる実施形態にかかる構成要素を適宜組み合わせることができる。
【０１３５】
上記の各実施形態の一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るが、本発明は以下の構成に限定されるものではない。
【０１３６】
［付記１］第１の方向及びこの第１の方向に略垂直な第２の方向にマトリックス状に配置され光学的な開口部を含むサブ画素、を有する表示パネルと、
この表示パネルに対向して配設され、前記第１の方向に光線を制御する光線制御手段と、
を備えた立体表示装置において、
前記第１の方向に隣接する二つの前記サブ画素のそれぞれの前記開口部は、前記第２の方向に互いに重なる重なり領域と重ならない非重なり領域とを有し、
前記開口部の前記第２の方向の幅を縦開口幅としたとき、前記非重なり領域は、前記縦開口幅が前記開口部の略中央から前記第１の方向の両端に向かってそれぞれ連続的に変化する開口幅変動領域を含み、
前記第１の方向の同じ位置における互いに重なる二つの前記重なり領域の前記縦開口幅の和は、前記開口部の前記略中央の前記縦開口幅よりも大きい、
ことを特徴とする立体表示装置。
【０１３７】
［付記２］前記第１の方向の同じ位置における互いに重なる二つの前記重なり領域の前記縦開口幅の和は、前記第１の方向のどの位置でも同じである、
付記１記載の立体表示装置。
【０１３８】
［付記３］前記第１の方向の同じ位置における互いに重なる二つの前記重なり領域の前記縦開口幅の和は、前記開口部の前記略中央の前記縦開口幅の１倍を越えて１．１２倍以下となる範囲にある、
付記１又は２記載の立体表示装置。
【０１３９】
［付記４］前記開口部の周縁の辺を開口辺としたとき、前記開口幅変動領域に含まれる全ての前記開口辺は、前記重なり領域に含まれる全ての前記開口辺と非平行である、
付記１乃至３のいずれか一つに記載の立体表示装置。
【０１４０】
［付記５］前記非重なり領域は、前記縦開口幅が前記第１の方向のどの位置でも同じである開口幅一定領域を含む、
付記１乃至４のいずれか一つに記載の立体表示装置。
【０１４１】
［付記６］前記開口部の一端における前記第２の方向の位置と前記開口部の他端における前記第２の方向の位置との差の最大値を縦開口区間としたとき、この縦開口区間は前記縦開口幅の最大値よりも大きい、
付記１乃至５のいずれか一つに記載の立体表示装置。
【０１４２】
［付記７］前記縦開口区間を構成する前記一端及び前記他端の前記第２の方向の位置は、前記第１の方向に隣接する前記開口部同士で同じである、
付記６記載の立体表示装置。
【０１４３】
［付記８］第１の方向及びこの第１の方向に略垂直な第２の方向にマトリックス状に配置され光学的な開口部を含むサブ画素、を有する表示パネルと、
この表示パネルに対向して配設され、前記第１の方向に光線を制御する光線制御手段と 、
を備えた立体表示装置において、
前記第１の方向に隣接する二つの前記サブ画素のそれぞれの前記開口部は、前記第２の方向に互いに重なる重なり領域と重ならない非重なり領域とを有し、
前記開口部の前記第２の方向の幅を縦開口幅としたとき、前記重なり領域は、前記第１の方向の同じ位置における前記隣接する二つのサブ画素との前記縦開口幅の和が前記重なり領域の略中央から前記第１の方向の両端に向かってそれぞれ連続的に変化する縦開口幅和変動領域を二つ含み、
前記重なり領域の前記縦開口幅の和は、前記開口部の略中央の前記縦開口幅よりも大きい、
ことを特徴とする立体表示装置。 
【０１４４】
［付記９］前記サブ画素は、横電界駆動方式の液晶表示デバイスであり、
前記開口部内にストライプ状の電極を有し、
前記サブ画素の前記電極の長手方向と液晶初期配向との角度と、当該サブ画素と同一視点用かつ前記第１の方向に隣り合うサブ画素の前記電極の長手方向と液晶初期配向との角度とが異なる、
付記１又は８記載の立体表示装置。 
【産業上の利用可能性】
【０１４５】
本発明は、裸眼の観察者に立体的な画像を提供する立体表示装置であればどのようなものにも利用可能であり、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイなどに利用可能である。
【符号の説明】
【０１４６】
＜全体構成＞
１  レンズ（光線制御手段）
２  表示パネル
３  立体表示装置
４  第１視点用のサブ画素
５  第２視点用のサブ画素
６  第１視点画像の視域
７  第２視点画像の視域
【０１４７】
＜実施形態１（実施例１）＞
１００  サブ画素
１１０  開口部
１０１（１０１Ｌ，１０１Ｒ）  重なり区間
１０２（１０２Ｌ，１０２Ｒ）  開口幅変動区間
１０３  開口幅一定区間
１１１（１１１Ｌ，１１１Ｒ），１１３  縦開口幅
１２１（１２１Ｌ，１２１Ｒ）  重なり領域
１２２（１２２Ｌ，１２２Ｒ）  開口幅変動領域
１２３  開口幅一定領域
１００Ａ，１００Ｂ  開口辺
２００  サブ画素
２１０  開口部
２０１（２０１Ｌ，２０１Ｒ）  重なり区間
２０２（２０２Ｌ，２０２Ｒ）  開口幅変動区間
２０３  開口幅一定区間
２１１（２１１Ｌ，２１１Ｒ），２１３  縦開口幅
２２１（２２１Ｌ，２２１Ｒ）  重なり領域
２２２（２２２Ｌ，２２２Ｒ）  開口幅変動領域
２２３  開口幅一定領域
２００Ａ，２００Ｂ  開口辺
３００  サブ画素
３１０  開口部
３０１（３０１Ｌ，３０１Ｒ）  重なり区間
３０２（３０２Ｌ，３０２Ｒ）  開口幅変動区間
３０３  開口幅一定区間
３１１（３１１Ｌ，３１１Ｒ），３１３  縦開口幅
３２１（３２１Ｌ，３２１Ｒ）  重なり領域
３２２（３２２Ｌ，３２２Ｒ）  開口幅変動領域
３２３  開口幅一定領域
３００Ａ，３００Ｂ  開口辺
ｘ  第１の方向
ｙ  第２の方向
Ｖ１  縦開口幅が変化する範囲
Ｗｈ  縦開口幅の最大値
Ｗｌ  縦開口幅の最小値
００１  プロット
【０１４８】
＜実施形態１（実施例２）＞
１３０  サブ画素
１４０  開口部
１３１（１３１Ｌ，１３１Ｒ）  重なり区間
１３２（１３２Ｌ，１３２Ｒ）  開口幅変動区間
１３３  開口幅一定区間
１４１（１４１Ｌ，１４１Ｒ），１４３  縦開口幅
１５１（１５１Ｌ，１５１Ｒ）  重なり領域
１５２（１５２Ｌ，１５２Ｒ）  開口幅変動領域
１５３  開口幅一定領域
１３０Ａ，１３０Ｂ  開口辺
２３０  サブ画素
２４０  開口部
２３１（２３１Ｌ，２３１Ｒ）  重なり区間
２３２（２３２Ｌ，２３２Ｒ）  開口幅変動区間
２３３  開口幅一定区間
２４１（２４１Ｌ，２４１Ｒ），２４３  縦開口幅
２５１（２５１Ｌ，２５１Ｒ）  重なり領域
２５２（２５２Ｌ，２５２Ｒ）  開口幅変動領域
２５３  開口幅一定領域
２３０Ａ，２３０Ｂ  開口辺
３３０  サブ画素
３４０  開口部
３３１（３３１Ｌ，３３１Ｒ）  重なり区間
３３２（３３２Ｌ，３３２Ｒ）  開口幅変動区間
３３３  開口幅一定区間
３４１（３４１Ｌ，３４１Ｒ），３４３  縦開口幅
３５１（３５１Ｌ，３５１Ｒ）  重なり領域
３５２（３５２Ｌ，３５２Ｒ）  開口幅変動領域
３５３  開口幅一定領域
３３０Ａ，３３０Ｂ  開口辺
０３１  プロット
【０１４９】
＜実施形態１（実施例３）＞
１６０  サブ画素
１７０  開口部
１６１（１６１Ｌ，１６１Ｒ）  重なり区間
１６２（１６２Ｌ，１６２Ｒ）  開口幅変動区間
１６３  開口幅一定区間
１７１（１７１Ｌ，１７１Ｒ），１７３  縦開口幅
１８１（１８１Ｌ，１８１Ｒ）  重なり領域
１８２（１８２Ｌ，１８２Ｒ）  開口幅変動領域
１８３  開口幅一定領域
１６０Ｃ，１６０Ｄ，１６０Ｅ，１６０Ｆ，１６０Ｃ'，１６０Ｄ'，１６０Ｅ'，１６０Ｆ'  開口辺
２６０  サブ画素
２７０  開口部
２６１（２６１Ｌ，２６１Ｒ）  重なり区間
２６２（２６２Ｌ，２６２Ｒ）  開口幅変動区間
２６３  開口幅一定区間
２７１（２７１Ｌ，２７１Ｒ），２７３  縦開口幅
２８１（２８１Ｌ，２８１Ｒ）  重なり領域
２８２（２８２Ｌ，２８２Ｒ）  開口幅変動領域
２８３  開口幅一定領域
２６０Ｃ，２６０Ｄ，２６０Ｅ，２６０Ｆ，２６０Ｃ'，２６０Ｄ'，２６０Ｅ'，２６０Ｆ'  開口辺
３６０  サブ画素
３７０  開口部
３６１（３６１Ｌ，３６１Ｒ）  重なり区間
３６２（３６２Ｌ，３６２Ｒ）  開口幅変動区間
３６３  開口幅一定区間
３７１（３７１Ｌ，３７１Ｒ），３７３  縦開口幅
３８１（３８１Ｌ，３８１Ｒ）  重なり領域
３８２（３８２Ｌ，３８２Ｒ）  開口幅変動領域
３８３  開口幅一定領域
３６０Ｃ，３６０Ｄ，３６０Ｅ，３６０Ｆ，３６０Ｃ'，３６０Ｄ'，３６０Ｅ'，３６０Ｆ'  開口辺
０６１  プロット
【０１５０】
＜実施形態１（作用及び効果）＞
１００ａ  サブ画素
１１０ａ  開口部
１０１ａＬ  重なり区間
１０２ａＬ  開口幅変動区間
１０３ａ  開口幅一定区間
１１１ａＬ，１１３ａ    縦開口幅
１２１ａＲ  重なり領域
１２２ａＲ  開口幅変動領域
１２３ａ  開口幅一定領域
２００ａ  サブ画素
２１０ａ  開口部
２０１ａＲ  重なり区間
２０２ａＲ  開口幅変動区間
２０３ａ  開口幅一定区間
２１１ａＲ，２１３ａ  縦開口幅
２２１ａＲ  重なり領域
２２２ａＲ  開口幅変動領域
２２３ａ  開口幅一定領域
００１ａ  プロット
Ｖｑ  縦開口幅変化区間
Ｗｑ  縦開口幅変化値
１００ｂ  サブ画素
１１０ｂ  開口部
１０１ｂＬ  重なり区間
１０２ｂＬ  開口幅変動区間
１０３ｂ  開口幅一定区間
１１３ｂ    縦開口幅
１２１ｂＲ  重なり領域
１２２ｂＲ  開口幅変動領域
１２３ｂ  開口幅一定領域
２００ｂ  サブ画素
２１０ｂ  開口部
２０１ｂＲ  重なり区間
２０２ｂＲ  開口幅変動区間
２０３ｂ  開口幅一定区間
２１３ｂ  縦開口幅
２２１ｂＲ  重なり領域
２２２ｂＲ  開口幅変動領域
２２３ｂ  開口幅一定領域
００１ｂ  プロット
Ｗｒ  縦開口幅変化値
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３  輝度分布
Ｓ，Ｔ  縦開口幅の値が急激に低下する位置
８１０Ｒ  右眼用観察領域
８１０Ｌ  左眼用観察領域
【０１５１】
＜実施形態２＞
６００  サブ画素
６１０  開口部
６０１（６０１Ｌ，６０１Ｒ）  重なり区間
６０２（６０２Ｌ，６０２Ｒ）  開口幅変動区間
６１１（６１１Ｌ，６１１Ｒ）  縦開口幅
６２１（６２１Ｌ，６２１Ｒ）  重なり領域
６２２（６２２Ｌ，６２２Ｒ）  開口幅変動領域
７００  サブ画素
７１０  開口部
７０１（７０１Ｌ，７０１Ｒ）  重なり区間
７０２（７０２Ｌ，７０２Ｒ）  開口幅変動区間
７１１（７１１Ｌ，７１１Ｒ）  縦開口幅
７２１（７２１Ｌ，７２１Ｒ）  重なり領域
７２２（７２２Ｌ，７２２Ｒ）  開口幅変動領域
８００  サブ画素
８１０  開口部
８０１（８０１Ｌ，８０１Ｒ）  重なり区間
８０２（８０２Ｌ，８０２Ｒ）  開口幅変動区間
８１１（８１１Ｌ，８１１Ｒ）  縦開口幅
８２１（８２１Ｌ，８２１Ｒ）  重なり領域
８２２（８２２Ｌ，８２２Ｒ）  開口幅変動領域
００３  プロット
６００ａ  サブ画素
６１０ａ  開口部
６０１ａＬ  重なり区間
６０２ａＬ  開口幅変動区間
６１１ａＬ  縦開口幅
６２１ａＬ  重なり領域
６２２ａＬ  開口幅変動領域
７００ａ  サブ画素
７１０ａ  開口部
７０１ａＲ  重なり区間
７０２ａＲ  開口幅変動区間
７１１ａＲ  縦開口幅
７２１ａＲ  重なり領域
７２２ａＲ  開口幅変動領域
００３ａ  プロット
【０１５２】
＜実施形態３（比較例）＞
９００ＵＬ，９００ＤＬ，９００ＵＲ，９００ＤＲ  サブ画素
９０１ＵＬ，９０１ＤＬ，９０１ＵＲ，９０１ＤＲ  開口部
９０２Ｌ，９０２Ｒ  プロット
９０３  縦開口区間
９０４  開口部の一端
９０５  開口部の他端
【０１５３】
＜実施形態３（実施例１）＞
９１０ＵＬ，９１０ＤＬ，９１０ＵＲ，９１０ＤＲ  サブ画素
９１１ＵＬ，９１１ＤＬ，９１１ＵＲ，９１１ＤＲ  開口部
９１２Ｌ，９１２Ｒ  プロット
９１３  縦開口区間
９１４  開口部の一端
９１５  開口部の他端
９１６（９１６Ｌ，９１６Ｒ）  重なり領域
９１７（９１７Ｌ，９１７Ｒ）  開口幅変動領域
９１８  開口幅一定領域
【０１５４】
＜実施形態３（実施例２）＞
９２０ＵＬ，９２０ＤＬ，９２０ＵＲ，９２０ＤＲ  サブ画素
９２１ＵＬ，９２１ＤＬ，９２１ＵＲ，９２１ＤＲ  開口部
９２２Ｌ，９２２Ｒ  プロット
９２３  縦開口区間
９２４  開口部の一端
９２５  開口部の他端
９２６（９２６Ｌ，９２６Ｒ）  重なり領域
９２７（９２７Ｌ，９２７Ｒ）  開口幅変動領域
９２８  開口幅一定領域
【０１５５】
＜実施形態４（実施例１）＞
１１００  サブ画素
１１１０  開口部
１１０１（１１０１Ｌ，１１０１Ｒ）  重なり区間Ａ
１１０３  開口幅一定区間
１１０５（１１０５Ｌ，１１０５Ｒ）重なり区間Ｂ
１１０６（１１０６Ｌ，１１０６Ｒ）重なり区間Ｃ
１１１１（１１１１Ｌ，１１１１Ｒ），１１１３,１１１５（１１１５Ｌ，１１１５Ｒ），１１１６（１１１６Ｌ，１１１６Ｒ）  縦開口幅
１１２１（１１２１Ｌ，１１２１Ｒ）  重なり領域Ａ
１１２３  開口幅一定領域
１１２５（１１２５Ｌ,１１２５Ｒ）  重なり領域Ｂ
１１２６（１１２６Ｌ，１１２６Ｒ）重なり領域Ｃ
１１００ｐ,１１００ｑ  角部
１２００  サブ画素
１２１０  開口部
１２０１（１２０１Ｌ，１２０１Ｒ）  重なり区間Ａ
１２０３  開口幅一定区間
１２０５（１２０５Ｌ，１２０５Ｒ）重なり区間Ｂ
１２０６（１２０６Ｌ，１２０６Ｒ）重なり区間Ｃ
１２１１（１２１１Ｌ，１２１１Ｒ），１２１３,１２１５（１２１５Ｌ，１２１５Ｒ），１２１６（１２１６Ｌ，１２１６Ｒ）  縦開口幅
１２２１（１２２１Ｌ，１２２１Ｒ）  重なり領域Ａ
１２２３  開口幅一定領域
１２２５（１２２５Ｌ,１２２５Ｒ）  重なり領域Ｂ
１２２６（１２２６Ｌ，１２２６Ｒ）重なり領域Ｃ
１２００ｐ,１２００ｑ  角部
１３００  サブ画素
１３１０  開口部
１３０１（１３０１Ｌ，１３０１Ｒ）  重なり区間Ａ
１３０３  開口幅一定区間
１３０５（１３０５Ｌ，１３０５Ｒ）重なり区間Ｂ
１３０６（１３０６Ｌ，１３０６Ｒ）重なり区間Ｃ
１３１１（１３１１Ｌ，１３１１Ｒ），１３１３,１３１５（１３１５Ｌ，１３１５Ｒ），１３１６（１３１６Ｌ，１３１６Ｒ）  縦開口幅
１３２１（１３２１Ｌ，１３２１Ｒ）  重なり領域Ａ
１３２３  開口幅一定領域
１３２５（１３２５Ｌ,１３２５Ｒ）  重なり領域Ｂ
１３２６（１３２６Ｌ，１３２６Ｒ）重なり領域Ｃ
０４１  プロット
【０１５６】
＜実施形態４（実施例２）＞
２１００  サブ画素
２１１０  開口部
２１０１（２１０１Ｌ，２１０１Ｒ）  重なり区間Ａ
２１０３  開口幅一定区間
２１０５（２１０５Ｌ，２１０５Ｒ）重なり区間Ｂ
２１０６（２１０６Ｌ，２１０６Ｒ）重なり区間Ｃ
２１１１（２１１１Ｌ，２１１１Ｒ），２１１３,２１１５（２１１５Ｌ，２１１５Ｒ），２１１６（２１１６Ｌ，２１１６Ｒ）  縦開口幅
２１２１（２１２１Ｌ，２１２１Ｒ）  重なり領域Ａ
２１２３  開口幅一定領域
２１２５（２１２５Ｌ,２１２５Ｒ）  重なり領域Ｂ
２１２６（２１２６Ｌ，２１２６Ｒ）重なり領域Ｃ
２１００ｐ,２１００ｑ  角部
２２００  サブ画素
２２１０  開口部
２２０１（２２０１Ｌ，２２０１Ｒ）  重なり区間Ａ
２２０３  開口幅一定区間
２２０５（２２０５Ｌ，２２０５Ｒ）重なり区間Ｂ
２２０６（２２０６Ｌ，２２０６Ｒ）重なり区間Ｃ
２２１１（２２１１Ｌ，２２１１Ｒ），２２１３,２２１５（２２１５Ｌ，２２１５Ｒ），２２１６（２２１６Ｌ，２２１６Ｒ）  縦開口幅
２２２１（２２２１Ｌ，２２２１Ｒ）  重なり領域Ａ
２２２３  開口幅一定領域
２２２５（２２２５Ｌ,２２２５Ｒ）  重なり領域Ｂ
２２２６（２２２６Ｌ，２２２６Ｒ）重なり領域Ｃ
２３００  サブ画素
２３１０  開口部
２３０１（２３０１Ｌ，２３０１Ｒ）  重なり区間Ａ
２３０３  開口幅一定区間
２３０５（２３０５Ｌ，２３０５Ｒ）重なり区間Ｂ
２３０６（２３０６Ｌ，２３０６Ｒ）重なり区間Ｃ
２３１１（２３１１Ｌ，２３１１Ｒ），２３１３,２３１５（２３１５Ｌ，２３１５Ｒ），２３１６（２３１６Ｌ，２３１６Ｒ）  縦開口幅
２３２１（２３２１Ｌ，２３２１Ｒ）  重なり領域Ａ
２３２３  開口幅一定領域
２３２５（２３２５Ｌ,２３２５Ｒ）  重なり領域Ｂ
２３２６（２３２６Ｌ，２３２６Ｒ）重なり領域Ｃ
０４２  プロット
【０１５７】
＜実施形態５＞
Ａ  サブ画素
ａ１  電極
ａ２  電極長手方向
ａ３  電圧印加時の電界方向
ψＡ  液晶の初期配向方向に対する電極長手方向の角度
ξＡ  液晶の初期配向方向に対する電界方向の角度
ｐ０  初期配向方向（ポジ液晶）
ｐａ  液晶分子の回転方向（ポジ液晶）
ｐｍ０  電圧印加前の液晶分子（ポジ液晶）
ｐｍａ  電圧印加後の液晶分子（ポジ液晶）
ｎ０  初期配向方向（ネガ液晶）
ｎａ  液晶分子の回転方向（ネガ液晶）
ｎｍ０  電圧印加前の液晶分子（ネガ液晶）
ｎｍａ  電圧印加後の液晶分子（ネガ液晶）
Ｂ  サブ画素
ｂ１  電極
ｂ２  電極長手方向
ｂ３  電圧印加時の電界方向
ψＢ  液晶の初期配向方向に対する電極長手方向の角度
ξＢ  液晶の初期配向方向に対する電界方向の角度
ｐｂ  液晶分子の回転方向（ポジ液晶）
ｐｍｂ  電圧印加後の液晶分子（ポジ液晶）
ｎｂ  液晶分子の回転方向（ネガ液晶）
ｎｍｂ  電圧印加後の液晶分子（ネガ液晶）
【０１５８】
＜関連技術＞
４００  サブ画素
４１０  開口部
４０１Ｌ  重なり区間
４０３  開口幅一定区間
４１１Ｌ，４１３  縦開口幅
４２１Ｌ  重なり領域
４２３  開口幅一定領域
５００  サブ画素
５１０  開口部
５０１Ｒ  重なり区間
５０３  開口幅一定区間
５１１Ｒ，５１３  縦開口幅
５２１Ｒ  重なり領域
５２３  開口幅一定領域
００２  プロット
４００ａ  サブ画素
４１０ａ  開口部
４０１ａＬ  重なり区間
４０２ａＬ  開口幅変動区間
４０３ａ  開口幅一定区間
４１１ａＬ，４１３ａ  縦開口幅
４２１ａＬ  重なり領域
４２２ａＬ  開口幅変動領域
４２３ａ  開口幅一定領域
４００ａＡ  開口辺
５００ａ  サブ画素
５１０ａ  開口部
５０１ａＲ  重なり区間
５０２ａＬ  開口幅変動区間
５０３ａ  開口幅一定区間
５１１ａＲ，５１３ａ  縦開口幅
５２１ａＲ  重なり領域
５２２ａＲ  開口幅変動領域
５２３ａ  開口幅一定領域
５００ａＢ  開口辺
００２ａ  プロット
θ  開口部の角の角度
８００Ｒ  右眼用観察領域
８００Ｌ  左眼用観察領域
【図１】
0006693639.tif 000002
【図２】
0006693639.tif 000003
【図３】
0006693639.tif 000004
【図４】
0006693639.tif 000005
【図５】
0006693639.tif 000006
【図６】
0006693639.tif 000007
【図７】
0006693639.tif 000008
【図８】
0006693639.tif 000009
【図９】
0006693639.tif 000010
【図１０】
0006693639.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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