マスク形成装置及びマスク形成方法
【課題】精度よくマスクを形成できるマスク形成装置及びマスク形成方法を提供すること。
【解決手段】第１画素及び第２画素がＸ方向及びＹ方向に配列された表示パネル９にマスクＭを形成するマスク形成装置１は、出射装置５と、撮像装置３と、表示パネル９と出射装置５及び撮像装置３との一方を他方に対してＸ方向に移動させる移動台座２と、出射装置５をＹ方向に移動させる移動装置と、撮像装置３をＹ方向を中心として回動させる回動装置と、制御装置とを備える。制御装置は、視点上の一方の目と遮蔽対象の画素とを結ぶ仮想の直線と、撮像装置３の光軸とを一致させる回動制御部と、撮像装置３の撮像範囲内に遮蔽対象の画素が含まれるように前述の一方を他方に対して移動させ、移動装置により出射装置５をＹ方向に移動させる移動制御部と、遮蔽対象の画素が覆われるまで、出射装置５により遮蔽材を出射させてマスクＭを形成する出射制御部とを有する。
【解決手段】第１画素及び第２画素がＸ方向及びＹ方向に配列された表示パネル９にマスクＭを形成するマスク形成装置１は、出射装置５と、撮像装置３と、表示パネル９と出射装置５及び撮像装置３との一方を他方に対してＸ方向に移動させる移動台座２と、出射装置５をＹ方向に移動させる移動装置と、撮像装置３をＹ方向を中心として回動させる回動装置と、制御装置とを備える。制御装置は、視点上の一方の目と遮蔽対象の画素とを結ぶ仮想の直線と、撮像装置３の光軸とを一致させる回動制御部と、撮像装置３の撮像範囲内に遮蔽対象の画素が含まれるように前述の一方を他方に対して移動させ、移動装置により出射装置５をＹ方向に移動させる移動制御部と、遮蔽対象の画素が覆われるまで、出射装置５により遮蔽材を出射させてマスクＭを形成する出射制御部とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク形成装置及びマスク形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、左目用画像及び右目用画像を形成して、視差により立体視可能な画像を表示する画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載の画像表示装置は、表示パネルと、視差バリアとを有する。
このうち、表示パネルは、それぞれ異なる画像を表示する第１画素及び第２画素が交互に複数配列されている。
【０００３】
一方、視差バリアは、表示パネルから出射された光を遮断する遮光部（マスク部）と、当該光を透過させる複数の透過部（開口部）とを有する。この視差バリアは、表示パネルの第１画素により形成される第１画像を第１視方向に向けると共に、第２画素により形成される第２画像を第２視方向に向けることで、当該第１画像及び第２画像を分割し、それぞれ異なる方向に表示する障壁として機能する。具体的に、視差バリアは、第１画像としての右目用画像を観察者の左目に入射させずに右目に入射させ、第２画像としての左目用画像を観察者の右目に入射させずに左目に入射させて、観察者がこれら右目用画像及び左目用画像を視認することで、視差により立体画像が観察されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０９６６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述の視差バリアは、表示パネルとは別体として製造されることが多く、表示画像における右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して画像の分解能を高めるためには、当該視差バリアと表示パネルとの位置合わせを適切に行う必要がある。
しかしながら、視差バリアの遮光部及び透過部、並びに、表示パネルの画素は、非常に細かい精度で形成されており、当該位置合わせは非常に複雑である他、多くの工数を要するため、表示装置の製造コストが増大する。一方、当該位置合わせが適切に行われないと、表示された画像にモアレ（干渉縞）が発生するという問題がある。
このため、表示パネルに精度よくマスク（遮蔽部）を形成できる装置及び方法が要望されてきた。
【０００６】
本発明の目的は、表示装置に精度よくマスクを形成できるマスク形成装置及びマスク形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した目的を達成するために、本発明のマスク形成装置は、第１画素及び第２画素が第１方向及び当該第１方向に直交する第２方向に配列された表示装置の表示面に、前記第１画素により形成される第１画像と前記第２画素により形成される第２画像とを分離するマスクを形成するマスク形成装置であって、前記第１画素及び前記第２画素のうち、前記表示装置に設定された視点上の一方の目から見て遮蔽対象の画素に応じた前記表示面の位置に遮蔽材を出射する出射手段と、前記遮蔽対象の画素を撮像する撮像手段と、前記表示装置と前記出射手段及び前記撮像手段との一方を、他方に対して前記第１方向に相対的に移動させる第１移動手段と、前記出射手段を前記第２方向に沿って移動させる第２移動手段と、前記撮像手段を前記第２方向に沿う仮想の回動軸を中心として回動させる回動手段と、装置全体を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記回動手段を動作させて、前記一方の目と前記遮蔽対象の画素とを結ぶ仮想の直線と、前記撮像手段の光軸とを一致させる回動制御部と、前記第１移動手段を動作させて、前記撮像手段の撮像範囲内に前記遮蔽対象の画素が含まれるように、前記表示装置と前記出射手段及び前記撮像手段との一方を他方に対して相対的に移動させ、前記第２移動手段を動作させて、前記出射手段を前記第２方向に移動させる移動制御部と、前記撮像手段による撮像画像において前記遮蔽対象の画素が前記遮蔽材により覆われるまで、当該遮蔽材を前記出射手段により前記表示面に出射させて前記マスクを形成する出射制御部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
なお、第１方向は、表示装置において第１画素及び第２画素が配列される配列方向のうちの行方向とすることができ、第２方向は列方向とすることができる。
また、撮像手段の光軸は、視点における一方の目と遮蔽対象の画素とを結ぶ仮想の直線と完全に一致していなくてもよく、僅かにずれていてもよい。
更に、遮蔽材は、画素から出射される光を遮光可能な材料とすることができる。
【０００９】
本発明によれば、表示パネルに直接マスクを形成することができる。
すなわち、回動制御部が、回動手段により、視点における一方の目と遮蔽対象の画素とを結ぶ直線と、撮像手段の光軸とを一致させる。また、移動制御部が、第１移動手段により、撮像範囲内に遮蔽対象の画素が含まれるように、表示装置と、出射手段及び撮像手段とのうちの一方を他方に対して第１方向に相対的に移動させる。そして、出射制御部が、撮像画像において遮蔽対象の画素が遮蔽材で覆われるまで、当該遮蔽材を出射手段により出射させつつ当該出射手段を第２方向に移動させて、表示装置にマスクを形成する。
【００１０】
これによれば、撮像手段による撮像画像は、視点における一方の目による見え方と同じ見え方での遮蔽対象の画素の撮像画像となる。すなわち、表示面に対する撮像手段の光軸の交差角は、当該一方の目から遮蔽対象の画素を観察する場合の偏角と同じとなる。そして、当該撮像画像にて遮蔽対象の画素が覆われるまで遮蔽材が出射されて、表示装置にマスクが形成されるので、当該遮蔽対象の画素の実際の見え方に応じて、マスクを形成することができる。従って、表示装置に精度よくマスクを形成できる。
【００１１】
また、表示装置にマスクを直接形成することにより、前述の遮光部を有する基板を表示パネルに取り付ける場合に比べ、当該基板の表示パネルに対する精度の高い取付工程を省略できる。従って、立体視可能な画像を表示する表示装置（立体画像表示装置）の製造工程を簡略化できる他、当該表示装置の製造コストを低減できる。
更に、表示装置に予め透光性の基板を設けた上で前述のマスクを形成すれば、当該基板を取り外すことにより、立体画像表示装置から二次元画像を表示する表示装置（二次元画像表示装置）として再利用することができる。一方、既存の二次元画像表示装置に前述のマスクを形成することで、立体画像表示装置とすることもできる。
【００１２】
本発明では、当該マスク形成装置は、前記表示装置と接続され、前記制御手段は、前記遮蔽対象の画素を点灯させる点灯制御部を有することが好ましい。
本発明によれば、点灯制御部が、遮蔽対象の画素を点灯させるので、表示装置と、出射手段及び撮像手段とのうち一方を他方に対して相対的に移動させる際に、撮像画像中の遮蔽対象の画素の位置を把握しやすくすることができる。この他、遮蔽対象の画素が遮蔽材により覆われたか否か、すなわち、マスクの形成が適切に行われたか否かを適切に判定できる。従って、マスクの形成を一層適切に行うことができる。
【００１３】
本発明では、前記出射手段は、それぞれ前記遮蔽材を出射する複数のノズルが前記第１方向に沿って配列されたヘッドを有し、前記出射制御部は、前記撮像手段による撮像画像に基づいて、前記遮蔽対象の画素が覆われるように、前記複数のノズルのうちの少なくともいずれかから前記遮蔽材を出射させることが好ましい。
本発明によれば、出射制御部により、撮像画像において遮蔽対象の画素が遮蔽材で覆われるように、第１方向に沿って配列されたノズルのうちの少なくともいずれかのノズルから遮蔽材が出射される。これによれば、第２方向へ進退するヘッドにおいて、遮蔽材の出射位置（撮像画像における遮蔽画素の位置）に応じたノズルから当該遮蔽材を出射できる。従って、マスクをより適切な位置に形成できる。
【００１４】
本発明では、前記撮像手段は、前記表示面における前記第２方向の両端近傍にそれぞれ位置する第１スコープ及び第２スコープを有し、前記第１スコープは、前記第２移動手段により前記出射手段とともに前記第２方向に移動することが好ましい。
本発明によれば、撮像手段が、表示面における第２方向の両端近傍にそれぞれ位置する第１スコープ及び第２スコープを有することにより、これら各スコープから得られる撮像画像に基づいて、第２方向に進退する出射手段の第１方向へのずれを確認できる。そして、当該ずれが確認された場合に、各スコープからの撮像画像に基づいてずれ量を検出し、第１方向へのずれを補正することにより、出射手段を第２方向に沿って適切に進退させることができる。従って、マスクを一層適切に形成できる。
また、第１スコープが出射手段とともに第２方向に進退するので、当該第１スコープの撮像画像に基づいて、出射手段による遮蔽材の出射状態（すなわち、マスクの形成状態）を確認できる。従って、遮蔽対象の画素が遮蔽材により覆われたか否かを適切に把握でき、マスクの形成をより適切に行うことができる。
【００１５】
本発明では、前記撮像手段は、前記表示面において前記出射手段により前記遮蔽材が出射される出射位置近傍に配置されることが好ましい。
ここで、遮蔽材が出射される出射位置近傍は、例えば、表示面から視点に至るまでの範囲とすることができる。
本発明によれば、撮像手段が、表示面において出射手段により遮蔽材が出射される出射位置近傍に配置されていることにより、出射手段に近い位置で、当該出射手段による遮蔽材の出射状態（すなわち、マスクの形成状態）を撮像できる。従って、遮蔽対象の画素に対するマスクのずれを抑制でき、一層適切にマスクを形成できる。
【００１６】
また、本発明のマスク形成方法は、第１画素及び第２画素が第１方向及び当該第１方向に直交する第２方向に配列された表示装置の表示面に、前記第１画素により形成される第１画像と前記第２画素により形成された第２画像とを分離するマスクを形成するマスク形成方法であって、前記第１画素及び前記第２画素のうち、前記表示装置に設定された視点上の一方の目から見て遮蔽対象の画素を撮像する撮像手段を移動させて、前記一方の目と前記遮蔽対象の画素とを結ぶ仮想の直線と、前記撮像手段の光軸とを一致させる第１移動工程と、前記撮像手段の撮像範囲内に前記遮蔽対象の画素が含まれるように、前記表示装置と、遮蔽材を出射する出射手段及び前記撮像手段との一方を他方に対して前記第１方向に相対的に移動させる第２移動工程と、前記出射手段を前記第２方向に移動させる第３移動工程と、前記撮像手段による撮像画像において前記遮蔽対象の画素が前記遮蔽材により覆われるまで、当該遮蔽材を前記出射手段により前記表示面に出射させて前記マスクを形成させる出射工程と、を実施することを特徴とする。
本発明によれば、前述のマスク形成装置と同様の効果を奏することができ、これにより、表示装置に精度よくマスクを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るマスク形成装置の構成を示す模式図。
【図２】前記実施形態における表示パネルの構成を示す模式図。
【図３】前記実施形態におけるサブ画素の配列パターンを示す図。
【図４】前記実施形態におけるマスク形成装置の構成を示すブロック図。
【図５】前記実施形態における回動装置により回動される撮像装置を示す模式図。
【図６】前記実施形態におけるマスク形成方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
〔マスク形成装置の機能〕
図１は、本実施形態に係るマスク形成装置１の構成を示す模式図である。なお、以降の図で示すＸ方向は、表示パネル９における画素の配列方向のうちの行方向（左右方向）を示し、Ｙ方向は、当該配列方向のうちの列方向（上下方向）を示す。また、Ｚ方向は、表示パネル９における表示面の垂線が当該表示面から離間する方向を示す。これらのうち、Ｘ方向及びＹ方向は、それぞれ本発明の第１方向及び第２方向に相当する。
本実施形態に係るマスク形成装置１は、表示パネル９を構成する透光性の基板９３に、当該表示パネル９により表示される右目用画像及び左目用画像を観察者の右目及び左目にそれぞれ入射させるマスク（遮蔽層）Ｍを形成して、当該表示パネル９を視差により立体視可能な画像表示装置として機能させるものである。このマスク形成装置１は、図１に示すように、移動台座２、撮像装置３及び遮蔽材を出射する出射装置５を備える。
【００１９】
〔表示パネルの構成〕
図２は、表示パネル９の構成を示す模式図であり、換言すると、表示パネル９のＸＺ平面での断面図である。
ここで、マスク形成装置１によりマスクＭが形成される表示パネル９の構成について先に説明する。
表示パネル９は、入力される画像信号に応じた画像を表示する表示装置であり、図２に示すように、バックライト９１、液晶パネル９２及び基板９３を備える。
【００２０】
これらのうち、バックライト９１は、液晶パネル９２に向けて光を出射する。このようなバックライト９１は、冷陰極管及びリフレクターを備える構成や、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の固体光源が複数配設された構成を採用できる。
基板９３は、液晶パネル９２の表示領域９２１を覆う透光性の基板である。この基板９３の外表面（液晶パネル９２に対向する面とは反対側の面）は、表示パネル９の表示面ＤＳであり、当該表示面ＤＳにマスク形成装置１によりマスクＭが形成される。この基板９３は、液晶パネル９２に対して着脱自在に設けられている。
【００２１】
液晶パネル９２は、それぞれ赤、緑及び青のカラーフィルターが光束出射側に配設された３つのサブ画素により構成された画素がＸ方向及びＹ方向に複数配列された略矩形状の表示領域９２１を有し、当該表示領域９２１により１画面分の画像が表示される。
このような液晶パネル９２により右目用画像及び左目用画像を表示する際には、各サブ画素は、右目用画素を構成する右目用サブ画素Ｒ（赤、緑及び青のカラーフィルターが配設されたサブ画素をそれぞれＲＲ，ＲＧ，ＲＢとする）と、左目用画素を構成する左目用サブ画素Ｌ（赤、緑及び青のカラーフィルターが配設されたサブ画素をそれぞれＬＲ，ＬＧ，ＬＢとする）とに分けられる。そして、これら右目用サブ画素Ｒ及び左目用サブ画素Ｌにより、右目用画像及び左目用画像が表示される。
このような右目用サブ画素Ｒ及び左目用サブ画素Ｌのうち、一方は本発明の第１画素に相当し、他方は本発明の第２画素に相当する。また、右目用サブ画素Ｒが第１画素に相当する場合には、右目用画像は本発明の第１画像に相当し、左目用画像は本発明の第２画像に相当する。同様に、左目用サブ画素Ｌが第１画素に相当する場合には、左目用画像は本発明の第１画像に相当し、右目用画像は本発明の第２画像に相当する。
【００２２】
図３は、液晶パネル９２に配列されたサブ画素の配列パターンを示す図である。換言すると、図３は、液晶パネル９２の一部を拡大して示す正面図である。
これら右目用サブ画素Ｒ及び左目用サブ画素Ｌは、それぞれＹ方向に沿って設定され、図３に示すように、右目用サブ画素Ｒの列と、左目用サブ画素Ｌの列とを構成する。また、これら右目用サブ画素の列と左目用サブ画素の列とは、図２及び図３に示すように、Ｘ方向に沿って交互に配列される。
【００２３】
例えば、図３に示すように、右目用サブ画素ＲＲの列のＸ方向側（図３における右側）には、左目用サブ画素ＬＧの列が配列される。また、当該左目用サブ画素ＬＧの列のＸ方向側には、右目用サブ画素ＲＢの列が配列される。更に、当該右目用サブ画素ＲＢの列のＸ方向側には、左目用サブ画素ＬＲの列が配列される。
このように、Ｘ方向におけるサブ画素の配列は、ＲＲ，ＬＧ，ＲＢ，ＬＲ，ＲＧ，ＬＢ，ＲＲ…となる。そして、互いに近い位置に配列された右目用サブ画素ＲＲ，ＲＧ，ＲＢにより、右目用画像を形成する１つの右目用画素が構成され、また、互いに近い位置に配列された左目用サブ画素ＬＲ，ＬＧ，ＬＢにより、左目用画像を形成する１つの左目用画素が構成される。
【００２４】
〔マスク形成装置の構成〕
図４は、マスク形成装置１の構成を示すブロック図である。
マスク形成装置１は、前述のように、表示パネル９により表示される右目用画像及び左目用画像を、設計上の視点に位置する観察者の右目及び左目にそれぞれ個別に入射させるマスクＭを基板９３に形成する。換言すると、マスク形成装置１は、視点上の一方の目（例えば左目）に、他方の目に入射させるべき画像（例えば右目用画像）が入射されないように、当該画像を遮蔽するマスクＭを形成する。
このマスク形成装置１は、前述の移動台座２、撮像装置３及び出射装置５の他、図４に示すように、回動装置４、移動装置６及び制御装置７を備える。
【００２５】
〔移動台座の構成〕
移動台座２は、本発明の第１移動手段に相当する。この移動台座２は、図示を省略するが、表示パネル９が載置される載置部と、当該載置部をＸ方向とは反対方向（図１における左側）にスライド移動させる移動部とを有し、これらにより、表示パネル９をＸ方向とは反対方向にスライドさせる。このような移動台座２には、撮像装置３と、Ｙ方向を中心軸として当該撮像装置３を回動させる回動装置４と、出射装置５と、当該出射装置５をＹ方向に沿ってスライドさせる移動装置６とが設けられている。そして、移動部により表示パネル９がＸ方向とは反対方向に移動されることにより、当該表示パネル９に対して、撮像装置３、回動装置４、出射装置５及び移動装置６がＸ方向に相対的に移動される。
【００２６】
〔撮像装置の構成〕
撮像装置３は、遮蔽対象のサブ画素を撮像するものであり、本発明の撮像手段に相当する。この撮像装置３は、それぞれマイクロスコープにより構成された第１スコープ３１及び第２スコープ３２を有する。
これら各スコープ３１，３２は、それぞれ表示パネル９のＹ方向両端近傍に配置されている。すなわち、第１スコープ３１は、遮蔽対象のサブ画素の列におけるＹ方向とは反対方向側（図１における上側）の端部近傍に配置され、第２スコープ３２は、当該列におけるＹ方向側（図１における下側）の端部近傍に配置される。この他、第１スコープ３１及び第２スコープ３２は、表示面ＤＳにおいて、後述する出射装置５により遮蔽材が出射される出射位置近傍に配置される。本実施形態では、各スコープ３１，３２は、表示面ＤＳから視点ＶＰに至るまでの範囲のうち、可能な限り表示面ＤＳに近い位置に配置される。
これらのうちの第１スコープ３１は、出射装置５（ヘッド５１）とともに、移動装置６によりＹ方向に進退する。このような撮像装置３は、回動装置４により回動され、視点上の一方の目から見た場合に遮蔽対象となるサブ画素を各スコープ３１，３２により撮像し、撮像画像を制御装置７に出力する。
【００２７】
〔回動装置の構成〕
回動装置４は、本発明の回動手段に相当する。この回動装置４は、詳しい図示を省略するが、ウォームホイールと、当該ウォームホイールに噛合するウォームギアと、当該ウォームギアを回転させるステッピングモーターとを、それぞれ２つずつ有し、減速比が大きな回動機構として構成されている。
これらのうち、各ウォームホイールには、第１スコープ３１及び第２スコープ３２がそれぞれ載置されている。また、ステッピングモーターは、制御装置７による制御下で駆動し、当該ステッピングモーターの駆動によってウォームギアが回転し、ひいては、ウォームホイールが回動する。これにより、第１スコープ３１及び第２スコープ３２がそれぞれ同じ角度で回動される。
【００２８】
このような回動装置４は、後述する角度設定部７２により設定される角度に各スコープ３１，３２を回動させて、当該各スコープ３１，３２の光軸を、表示パネル９に対して設定された視点における一方の目と当該一方の目から見て遮蔽対象となるサブ画素とを結ぶ仮想の直線ＶＬに一致させる。この際、回動装置４は、出射装置５が有するヘッドの出射面におけるＸ方向中央を通り、かつ、Ｙ方向に沿う仮想の直線を中心として各スコープ３１，３２を回動させる。なお、これに限らず、遮蔽対象のサブ画素のＸ方向中央を通り、かつ、Ｙ方向に沿う仮想の直線を中心として回動させてもよい。
【００２９】
図５は、回動装置４により回動される撮像装置３を示す模式図である。この図５においては、右目用サブ画素Ｒを「Ｒ」で示し、左目用サブ画素Ｌを「Ｌ」で示す。
例えば、回動装置４は、図５に示すように、視点ＶＰにおける左目ＬＥと、当該左目ＬＥから見た場合に遮蔽対象となる右目用サブ画素ＲＲとを結ぶ仮想の直線ＶＬと、各スコープ３１，３２の光軸とが一致するように、これら各スコープ３１，３２を回動させる。
【００３０】
このようにして各スコープ３１，３２が回動されることで、当該各スコープ３１，３２の光軸と表示パネル９の表示面ＤＳとの角度が、右目用サブ画素ＲＲから左目ＬＥに入射される光の出射角と一致することとなる。これにより、各スコープ３１，３２の撮像画像に基づいて、右目用サブ画素ＲＲから出射された光が右目ＲＥには入射されるが左目ＬＥには入射されないマスクＭの範囲が決定され、後述する出射装置５のヘッド５１に設けられた複数のノズルのうち、遮蔽材を出射するノズルが設定される。
【００３１】
なお、上記説明及び図５においては、右目用サブ画素Ｒのうち、右目用サブ画素ＲＲに応じてマスクＭを形成する際の第１スコープ３１の回動状態について説明したが、他の右目用サブ画素ＲＧ，ＲＢに応じてマスクＭを形成する場合も同様である。
また、視点ＶＰ上の右目ＲＥに対して遮蔽対象のサブ画素となる左目用サブ画素Ｌに応じてマスクＭを形成する場合でも、各スコープ３１，３２の光軸が、当該右目ＲＥと左目用サブ画素Ｌとを結ぶ仮想の直線と一致するように、当該各スコープ３１，３２を回動させる点は同じである。
【００３２】
〔出射装置の構成〕
図４に戻り、出射装置５は、本発明の出射手段に相当し、基板９３に遮蔽材を出射してマスクＭを形成する。この出射装置５は、詳しい図示を省略するが、Ｘ方向に配列された複数のノズルを有するヘッド５１を備え、制御装置７による制御の下、当該ノズルから遮蔽材を出射する。このヘッド５１におけるノズルの配列範囲は、少なくともＸ方向における２つのサブ画素の寸法以上に設定されている。このような出射装置５により出射される遮蔽材としては、表示パネル９に出射された際に、対応するサブ画素から出射された光が透過されない材料を採用でき、例えば、黒色塗料を挙げることができる。
【００３３】
〔移動装置の構成〕
移動装置６は、本発明の第２移動手段に相当する。この移動装置６は、図１に示すように、出射装置５及び第１スコープ３１をＹ方向に沿って進退させ、これにより、遮蔽対象のサブ画素の列に沿って表示面ＤＳに遮蔽材を出射させる。この移動装置６は、図示を省略するが、Ｙ方向に沿うガイドレールと、当該ガイドレールに係合し、出射装置５と、第１スコープ３１及び当該第１スコープ３１を回動させる回動装置４とを支持する支持部材と、当該支持部材をＹ方向に沿って進退させるモーターとを有する。
【００３４】
〔制御装置の構成〕
制御装置７は、本発明の制御手段に相当する。この制御装置７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の回路素子が実装された回路基板として構成され、マスク形成装置１全体を制御する。この他、制御装置７は、表示パネル９と接続され、当該表示パネル９におけるサブ画素の点灯を制御する。
このような制御装置７は、図４に示すように、サブ画素点灯部７１、角度設定部７２、回動制御部７３、撮像画像解析部７４、移動制御部７５、パターン設定部７６、出射制御部７７、出射判定部７８及び完了判定部７９を有する。
【００３５】
サブ画素点灯部７１は、本発明の点灯制御部に相当する。このサブ画素点灯部７１は、図示しない端子を介して接続された表示パネル９のバックライト９１の点灯及び液晶パネル９２の駆動を制御して、前述の一方の目（図５の例では左目ＬＥ）から見た際の遮蔽対象のサブ画素（図５の例では右目用サブ画素Ｒ）を点灯させる。このサブ画素点灯部７１は、本実施形態では、遮蔽対象の全てのサブ画素を点灯させることとしているが、出射装置５によるマスクＭの形成に際して、１列ごとに遮蔽対象のサブ画素を点灯させてもよい。
【００３６】
角度設定部７２は、回動装置４による各スコープ３１，３２の光軸と表示面ＤＳとのＸＺ平面での角度を算出及び設定する。この際、角度設定部７２は、表示パネル９の正面中央に設定された視点ＶＰにおける左目ＬＥ及び右目ＲＥ間の距離、当該視点ＶＰと液晶パネル９２の表示領域９２１との距離、当該表示領域９２１におけるＸ方向中央から遮蔽対象のサブ画素までの距離、サブ画素間のピッチ（サブ画素のＸ方向の寸法）、及び、表示パネル９の解像度（サブ画素数）に基づいて、当該角度を算出及び設定する。
なお、マスク形成装置１は、Ｘ方向基端側の遮蔽対象のサブ画素の列からマスクＭを形成するため、角度設定部７２は、当該サブ画素の列の位置に応じた各スコープ３１，３２の光軸と表示パネル９の表示面ＤＳとの角度を最初に算出及び設定する。
【００３７】
回動制御部７３は、各スコープ３１，３２の光軸と表示面ＤＳとのＸＺ平面での角度が、角度設定部７２により設定された角度となるように、回動装置４を動作させてスコープ３１，３２を回動させる。
撮像画像解析部７４は、各スコープ３１，３２により撮像された画像を解析する。そして、当該撮像画像解析部７４は、これらスコープ３１，３２の撮像範囲内に、点灯されたサブ画素（すなわち、遮蔽対象のサブ画素）が入っているか否かを判定する。
移動制御部７５は、撮像画像解析部７４により、各スコープ３１，３２の撮像範囲内に遮蔽対象のサブ画素が入ったと判定されるまで、移動台座２を駆動させて、表示パネル９をＸ方向とは反対方向に移動させる。この他、移動制御部７５は、移動装置６を制御して、出射装置５（ヘッド５１）、第１スコープ３１及び当該第１スコープ３１を回動させる回動装置４をＹ方向に沿って進退させる。
【００３８】
パターン設定部７６は、撮像画像における遮蔽対象のサブ画素の形状、寸法及び角度に基づいて、出射装置５による遮蔽材の出射パターンを設定する。この出射パターンは、出射装置５のヘッド５１においてＸ方向に沿って配列された複数のノズルのうち、遮蔽材を出射するノズルの位置（或いは番号）を示すパターンである。
出射制御部７７は、移動制御部７５によりＹ方向に沿って進退する出射装置５を制御して、設定された出射パターンに基づいて、上記ノズルから遮蔽材を出射させる。
【００３９】
出射判定部７８は、移動装置６により出射装置５とともにＹ方向に進退する第１スコープ３１による撮像画像に基づいて、遮蔽対象のサブ画素の点灯が確認されなくなったか否かを判定する。すなわち、撮像画像における当該サブ画素の点灯が確認されなくなったことは、当該サブ画素が遮蔽材（マスクＭ）により覆われたことを示す。このため、出射判定部７８は、撮像画像を解析して、遮蔽対象のサブ画素の点灯が確認されるか否かを判定し、点灯が確認される場合にはマスクＭの形成が未完了であると判定し、また、点灯が確認されない場合にはマスクＭの形成が完了したと判定する。
完了判定部７９は、全ての遮蔽対象のサブ画素に対するマスクＭの形成が完了したか否かを判定する。これは、直前に形成されたマスクＭに対応するサブ画素の位置等に基づいて判定される。
【００４０】
〔マスク形成方法〕
次に、上記マスク形成装置１によるマスク形成方法について説明する。なお、以下の説明では、視点ＶＰ上の左目ＬＥから見た場合に遮蔽対象となる右目用サブ画素Ｒに応じてマスクＭを基板９３上に形成する方法について説明するが、右目ＲＥから見た場合に遮蔽対象となる左目用サブ画素Ｌに応じてマスクＭを形成する場合でも同様である。
【００４１】
図６は、当該マスク形成方法を示すフローチャートである。
上記マスク形成装置１によるマスク形成方法では、図６に示すように、まず、サブ画素点灯部７１が、移動台座２に載置された表示パネル９のサブ画素のうち、遮蔽対象のサブ画素を点灯させる（ステップＳ１）。すなわち、本実施形態では、右目用サブ画素Ｒに応じてマスクＭを基板９３上に形成するため、右目用サブ画素Ｒ（ＲＲ，ＲＧ，ＲＢ）を全て点灯させる。
【００４２】
次に、角度設定部７２が、前述のパラメーターに基づいて、第１スコープ３１及び第２スコープ３２の角度を設定する（ステップＳ２）。この角度は、本実施形態では、視点ＶＰ上の左目ＬＥと遮蔽対象の右目用サブ画素Ｒの中心とを結ぶ仮想の直線ＶＬと、表示面ＤＳとのＸＺ平面における交差角である。
この後、回動制御部７３が、角度設定部７２により設定された角度に基づいて、回動装置４により第１スコープ３１及び第２スコープ３２を回動させる（ステップＳ３）。
そして、第１スコープ３１及び第２スコープ３２から取得された撮像画像に遮蔽対象のサブ画素が含まれると撮像画像解析部７４により判定されるまで、移動制御７５が、移動台座２により表示パネル９をＸ方向とは反対方向に移動させ、表示パネル９に対して、撮像装置３、回動装置４、出射装置５及び移動装置６をＸ方向に相対的に移動させる（ステップＳ４）。
【００４３】
この後、パターン設定部７６が、遮蔽対象のサブ画素が含まれる撮像画像に基づいて、前述の出射パターンを設定する（ステップＳ５）。
そして、出射制御部７７が、設定された出射パターンに基づいて出射装置５を制御して、基板９３において遮蔽対象のサブ画素に対応した位置に遮蔽材を出射させる。これとともに、移動制御部７５が、移動装置６を制御して、出射装置５のヘッド５１及び第１スコープ３１を遮蔽対象のサブ画素の列に沿ってＹ方向に進退させる（ステップＳ６）。
【００４４】
ここで、撮像装置３が、移動装置６による移動前で表示パネル９（より詳しくは、遮蔽対象のサブ画素の列）のＹ方向両端に位置する第１スコープ３１及び第２スコープ３２を有するのは、当該移動装置６によるＹ方向への進退の際にヘッド５１がＸ方向に僅かにずれる場合に、遮蔽材の出射範囲を調整するためである。
例えば、第１スコープ３１による撮像画像における遮蔽対象のサブ画素の位置と、第２スコープ３２による撮像画像における当該サブ画素の位置とがずれている場合には、移動装置６により移動されるヘッド５１がＸ方向にずれながらＹ方向に進退することを示している。このため、当該各撮像画像におけるサブ画素のずれ量に基づいて、ヘッド５１がＹ方向に進退する間に、パターン設定部７６が、Ｘ方向へのずれを補正するように出射パターンを変更したり、或いは、移動装置６が、進退されるヘッド５１の移動方向を調整する。これにより、当該ヘッド５１が遮蔽対象のサブ画素の列に沿って遮蔽材を表示面ＤＳに出射できるようになる。
【００４５】
この後、出射判定部７８が、第１スコープ３１による撮像画像に基づいて、１列分のマスクＭの形成が完了したか否かを判定する（ステップＳ７）。詳述すると、出射判定部７８は、撮像画像に含まれる遮蔽対象のサブ画素がマスクＭにより覆われたか否かを判定する。
ここで、出射判定部７８により、遮蔽対象のサブ画素の列がマスクＭにより覆われていないと判定された場合（ステップＳ７：ＮＯ）には、制御装置７は、処理をステップＳ６に戻し、出射装置５による遮蔽材の出射、及び、移動装置６による出射装置５及び第１スコープ３１のＹ方向への進退を継続させる。
【００４６】
一方、出射判定部７８により、遮蔽対象のサブ画素がマスクＭにより覆われたと判定された場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、完了判定部７９が、全ての遮蔽対象のサブ画素の列がマスクＭにより覆われたか否か、すなわち、表示パネル９に対するマスクＭの形成が完了したか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００４７】
ここで、完了判定部７９により、マスクＭにより覆われていない遮蔽対象のサブ画素の列が他にあると判定される（ステップＳ８：ＮＯ）と、制御装置７は、処理をステップＳ２に戻す。これにより、マスクＭの形成対象となるサブ画素が、直前の遮蔽対象のサブ画素からＸ方向側に位置する遮蔽対象のサブ画素となり、ステップＳ３以降の処理が実施される。
一方、完了判定部７９により、全ての遮蔽対象のサブ画素の列に対してマスクＭの形成が完了したと判定される（ステップＳ８：ＹＥＳ）と、制御装置７は、移動台座２及び各装置３〜６を初期位置に戻し、処理を終了する。
以上の処理により、表示パネル９の基板９３上に前述のマスクＭが形成される。
【００４８】
以上説明した本実施形態に係るマスク形成装置１によれば、以下の効果がある。
すなわち、撮像装置３の第１スコープ３１及び第２スコープ３２による撮像画像は、視点ＶＰにおける一方の目（例えば、左目ＬＥ）による見え方と同じ見え方での遮蔽対象のサブ画素の撮像画像となる。すなわち、表示パネル９の表示面ＤＳに対するＸＺ平面での各スコープ３１，３２の光軸の角度は、当該一方の目から遮蔽対象のサブ画素を観察する場合の偏角と同じとなる。そして、当該撮像画像にて遮蔽対象のサブ画素が覆われるまで遮蔽材が出射され、表示パネル９にマスクＭが形成されるので、当該遮蔽対象のサブ画素の実際の見え方に応じて、マスクＭを形成することができる。従って、表示パネル９に、右目用サブ画素Ｒにより形成される右目用画像を観察者の右目ＲＥに入射させ、かつ、左目用サブ画素Ｌにより形成される左目用画像を観察者の左目ＬＥに入射させるマスクＭを精度よく形成できる。
【００４９】
また、表示パネル９の基板９３にマスクＭを直接形成することにより、マスクＭが形成された基板９３を液晶パネル９２に取り付ける場合に比べ、当該基板９３の液晶パネル９２に対する精度の高い取付工程を省略できる。従って、立体視可能な画像を表示する表示パネル（立体画像表示装置）の製造工程を簡略化できる他、当該表示パネルの製造コストを低減できる。
更に、マスクＭが形成された基板９３を液晶パネル９２から取り外すことにより、立体視可能な画像を表示する表示パネル９を二次元画像を表示する表示パネル（二次元画像表示装置）として再利用することができる。
加えて、既存の表示パネルにマスクＭを形成することで、立体画像表示装置として機能する表示パネルを製造できる。
【００５０】
サブ画素点灯部７１が、表示パネル９における遮蔽対象のサブ画素を点灯させるので、表示パネル９に対して出射装置５及び撮像装置３をＸ方向に相対的に移動させる場合に、撮像装置３による撮像画像中の遮蔽対象のサブ画素の位置を把握しやすくすることができる。この他、出射判定部７８が、遮蔽対象のサブ画素が遮蔽材により覆われたか否か、すなわち、マスクＭの形成が適切に行われたか否かを適切に判定できる。従って、マスクＭの形成を一層適切に行うことができる。
【００５１】
出射制御部７７は、撮像装置３による撮像画像に基づいて、ヘッド５１においてＸ方向に沿って配列されたノズルのうち、パターン設定部７６により設定された出射パターンに応じたノズルにより、遮蔽材を出射させる。これによれば、Ｙ方向へ進退するヘッド５１において、遮蔽材の出射位置（撮像画像における遮蔽対象のサブ画素の位置）に応じたノズルから当該遮蔽材を適切に出射できる。従って、マスクＭをより適切な位置に形成できる。
【００５２】
撮像装置３が、表示面ＤＳにおけるＹ方向の両端近傍にそれぞれ位置する第１スコープ３１及び第２スコープ３２を有することにより、これら各スコープ３１，３２による撮像画像に基づいて、Ｙ方向に進退するヘッド５１のＸ方向へのずれを確認できる。そして、当該ずれが確認された場合に、各スコープ３１，３２による撮像画像間の遮蔽対象のサブ画素のずれ量を検出し、当該ずれ量に基づいてＸ方向へのずれを補正することにより、ヘッド５１をＹ方向に沿って適切に進退させることができる。従って、マスクＭを一層適切に形成できる。
また、第１スコープ３１が出射装置５とともにＹ方向に進退するので、出射判定部７８が、当該第１スコープ３１の撮像画像を解析することで、出射装置５による遮蔽材の出射状態（すなわち、マスクＭの形成状態）を確認できる。従って、遮蔽対象のサブ画素が遮蔽材により覆われたか否かを適切に把握できるので、マスクＭの形成をより適切に行うことができる。
【００５３】
撮像装置３の第１スコープ３１及び第２スコープ３２は、表示面ＤＳにおいて出射装置５により遮蔽材が出射される出射位置近傍に配置されている。これによれば、出射装置５に近い位置で、当該出射装置５による遮蔽材の出射状態（すなわち、マスクＭの形成状態）を撮像及び確認できる。従って、遮蔽対象のサブ画素に対するマスクＭのずれを抑制でき、一層適切にマスクＭを形成できる。
【００５４】
〔実施形態の変形〕
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、第１移動手段に相当する移動台座２が、表示パネル９をＸ方向とは反対方向に移動させ、これにより、表示パネル９に対して出射装置５及び撮像装置３をＸ方向に相対的に移動させるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、表示パネル９が固定される台座に対して、出射装置５及び撮像装置３をＸ方向に移動させる構成としてもよい。また、マスクＭの形成は、表示パネル９におけるＸ方向とは反対方向の端部近傍のサブ画素から開始しなくてもよく、Ｘ方向側の端部近傍のサブ画素から開始してもよい。すなわち、マスクＭの形成はどの位置から開始してもよい。例えば、Ｘ方向側の端部近傍のサブ画素からマスクＭの形成を開始する場合には、出射装置５及び撮像装置３が表示パネル９に対してＸ方向とは反対方向に移動するように、これら出射装置５及び撮像装置３と表示パネル９とを相対的に移動させればよい。
【００５５】
前記実施形態では、撮像装置３は、遮蔽対象のサブ画素の列の両端（すなわち、表示面ＤＳにおけるＹ方向両端）にそれぞれ配置される第１スコープ３１及び第２スコープ３２を有するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、第２移動手段である移動装置６により、出射装置５及び第１スコープ３１が、Ｘ方向にずれることなく遮蔽対象のサブ画素の列に沿ってＹ方向に進退可能であれば、第２スコープ３２はなくてもよい。
また、前記実施形態では、第１スコープ３１は、移動装置６により、出射装置５とともにＹ方向に進退するとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、出射装置５により遮蔽材を均一に出射することが可能であれば、遮蔽対象のサブ画素の列を構成する少なくとも１つのサブ画素を撮像する位置に固定されていてもよい。
【００５６】
前記実施形態では、サブ画素点灯部７１が、遮蔽対象のサブ画素を全て点灯させるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、形成されるマスクＭに対応する遮蔽対象のサブ画素ごとに点灯させてもよく、また、当該遮蔽対象のサブ画素を点灯させずに、マスクＭを形成してもよい。
【００５７】
前記実施形態では、出射装置５のヘッド５１には、複数のノズルがＸ方向に沿って配列され、パターン設定部７６が、撮像装置３による撮像画像に基づいて、遮蔽材を出射するノズルを示す出射パターンを設定するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、このような出射パターンを設定せずに、少なくとも１つのノズルが遮蔽材を出射しつつ、当該ノズルをＸ方向及びＹ方向に移動させることで、１列に相当するマスクＭを形成してもよい。
【００５８】
前記実施形態では、撮像装置３の第１スコープ３１及び第２スコープ３２は、表示面ＤＳにおける遮蔽材が出射される出射位置近傍に配置されるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、これら各スコープ３１，３２は、視点ＶＰにおける一方の目の位置を通り、かつ、Ｙ方向に沿う仮想の直線上に配置されていてもよい。
【００５９】
前記実施形態では、右目用サブ画素Ｒ及び左目用サブ画素ＬがそれぞれＹ方向に沿って配列された表示パネル９に対してマスクＭを形成したが、本発明はこれに限らない。例えば、右目用サブ画素Ｒ及び左目用サブ画素Ｌが、Ｘ方向だけでなくＹ方向においても交互に配列される表示パネル９に対してマスクＭを形成してもよい。この場合、各サブ画素の配列パターンを撮像画像等により取得した上で、遮蔽対象のサブ画素の位置に応じて、Ｙ方向に進退する出射装置５が、遮蔽材を出射する構成とすることもできる。
【００６０】
前記実施形態では、表示装置としての表示パネル９は、バックライト９１、液晶パネル９２及び基板９３を有するとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、基板９３は無くてもよく、液晶パネル９２の光出射面にマスクＭを直接形成してもよい。また、表示パネルは、バックライト９１及び液晶パネル９２を有する構成でなくてもよく、これらに代えて、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ及びＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の各種表示装置を採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、表示装置にマスクを形成するマスク形成装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１…マスク形成装置、２…移動台座（第１移動手段）、３…撮像装置（撮像手段）、４…回動装置（回動手段）、５…出射装置（出射手段）、６…移動装置（第２移動手段）、７…制御装置（制御手段）、９…表示パネル（表示装置）、３１…第１スコープ、３２…第２スコープ、５１…ヘッド、７１…サブ画素点灯部（点灯制御部）、７３…回動制御部、７５…移動制御部、７７…出射制御部、ＤＳ…表示面、Ｌ…左目用サブ画素（第１画素又は第２画素）、ＬＥ…左目（一方の目）、Ｍ…マスク、Ｒ…右目用サブ画素（第１画素又は第２画素）、ＶＬ…仮想の直線、ＶＰ…視点、Ｘ…方向（第１方向）、Ｙ…方向（第２方向）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスク形成装置及びマスク形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、左目用画像及び右目用画像を形成して、視差により立体視可能な画像を表示する画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載の画像表示装置は、表示パネルと、視差バリアとを有する。
このうち、表示パネルは、それぞれ異なる画像を表示する第１画素及び第２画素が交互に複数配列されている。
【０００３】
一方、視差バリアは、表示パネルから出射された光を遮断する遮光部（マスク部）と、当該光を透過させる複数の透過部（開口部）とを有する。この視差バリアは、表示パネルの第１画素により形成される第１画像を第１視方向に向けると共に、第２画素により形成される第２画像を第２視方向に向けることで、当該第１画像及び第２画像を分割し、それぞれ異なる方向に表示する障壁として機能する。具体的に、視差バリアは、第１画像としての右目用画像を観察者の左目に入射させずに右目に入射させ、第２画像としての左目用画像を観察者の右目に入射させずに左目に入射させて、観察者がこれら右目用画像及び左目用画像を視認することで、視差により立体画像が観察されることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３０９６６１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前述の視差バリアは、表示パネルとは別体として製造されることが多く、表示画像における右目用画像と左目用画像とのクロストークを抑制して画像の分解能を高めるためには、当該視差バリアと表示パネルとの位置合わせを適切に行う必要がある。
しかしながら、視差バリアの遮光部及び透過部、並びに、表示パネルの画素は、非常に細かい精度で形成されており、当該位置合わせは非常に複雑である他、多くの工数を要するため、表示装置の製造コストが増大する。一方、当該位置合わせが適切に行われないと、表示された画像にモアレ（干渉縞）が発生するという問題がある。
このため、表示パネルに精度よくマスク（遮蔽部）を形成できる装置及び方法が要望されてきた。
【０００６】
本発明の目的は、表示装置に精度よくマスクを形成できるマスク形成装置及びマスク形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記した目的を達成するために、本発明のマスク形成装置は、第１画素及び第２画素が第１方向及び当該第１方向に直交する第２方向に配列された表示装置の表示面に、前記第１画素により形成される第１画像と前記第２画素により形成される第２画像とを分離するマスクを形成するマスク形成装置であって、前記第１画素及び前記第２画素のうち、前記表示装置に設定された視点上の一方の目から見て遮蔽対象の画素に応じた前記表示面の位置に遮蔽材を出射する出射手段と、前記遮蔽対象の画素を撮像する撮像手段と、前記表示装置と前記出射手段及び前記撮像手段との一方を、他方に対して前記第１方向に相対的に移動させる第１移動手段と、前記出射手段を前記第２方向に沿って移動させる第２移動手段と、前記撮像手段を前記第２方向に沿う仮想の回動軸を中心として回動させる回動手段と、装置全体を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記回動手段を動作させて、前記一方の目と前記遮蔽対象の画素とを結ぶ仮想の直線と、前記撮像手段の光軸とを一致させる回動制御部と、前記第１移動手段を動作させて、前記撮像手段の撮像範囲内に前記遮蔽対象の画素が含まれるように、前記表示装置と前記出射手段及び前記撮像手段との一方を他方に対して相対的に移動させ、前記第２移動手段を動作させて、前記出射手段を前記第２方向に移動させる移動制御部と、前記撮像手段による撮像画像において前記遮蔽対象の画素が前記遮蔽材により覆われるまで、当該遮蔽材を前記出射手段により前記表示面に出射させて前記マスクを形成する出射制御部と、を有することを特徴とする。
【０００８】
なお、第１方向は、表示装置において第１画素及び第２画素が配列される配列方向のうちの行方向とすることができ、第２方向は列方向とすることができる。
また、撮像手段の光軸は、視点における一方の目と遮蔽対象の画素とを結ぶ仮想の直線と完全に一致していなくてもよく、僅かにずれていてもよい。
更に、遮蔽材は、画素から出射される光を遮光可能な材料とすることができる。
【０００９】
本発明によれば、表示パネルに直接マスクを形成することができる。
すなわち、回動制御部が、回動手段により、視点における一方の目と遮蔽対象の画素とを結ぶ直線と、撮像手段の光軸とを一致させる。また、移動制御部が、第１移動手段により、撮像範囲内に遮蔽対象の画素が含まれるように、表示装置と、出射手段及び撮像手段とのうちの一方を他方に対して第１方向に相対的に移動させる。そして、出射制御部が、撮像画像において遮蔽対象の画素が遮蔽材で覆われるまで、当該遮蔽材を出射手段により出射させつつ当該出射手段を第２方向に移動させて、表示装置にマスクを形成する。
【００１０】
これによれば、撮像手段による撮像画像は、視点における一方の目による見え方と同じ見え方での遮蔽対象の画素の撮像画像となる。すなわち、表示面に対する撮像手段の光軸の交差角は、当該一方の目から遮蔽対象の画素を観察する場合の偏角と同じとなる。そして、当該撮像画像にて遮蔽対象の画素が覆われるまで遮蔽材が出射されて、表示装置にマスクが形成されるので、当該遮蔽対象の画素の実際の見え方に応じて、マスクを形成することができる。従って、表示装置に精度よくマスクを形成できる。
【００１１】
また、表示装置にマスクを直接形成することにより、前述の遮光部を有する基板を表示パネルに取り付ける場合に比べ、当該基板の表示パネルに対する精度の高い取付工程を省略できる。従って、立体視可能な画像を表示する表示装置（立体画像表示装置）の製造工程を簡略化できる他、当該表示装置の製造コストを低減できる。
更に、表示装置に予め透光性の基板を設けた上で前述のマスクを形成すれば、当該基板を取り外すことにより、立体画像表示装置から二次元画像を表示する表示装置（二次元画像表示装置）として再利用することができる。一方、既存の二次元画像表示装置に前述のマスクを形成することで、立体画像表示装置とすることもできる。
【００１２】
本発明では、当該マスク形成装置は、前記表示装置と接続され、前記制御手段は、前記遮蔽対象の画素を点灯させる点灯制御部を有することが好ましい。
本発明によれば、点灯制御部が、遮蔽対象の画素を点灯させるので、表示装置と、出射手段及び撮像手段とのうち一方を他方に対して相対的に移動させる際に、撮像画像中の遮蔽対象の画素の位置を把握しやすくすることができる。この他、遮蔽対象の画素が遮蔽材により覆われたか否か、すなわち、マスクの形成が適切に行われたか否かを適切に判定できる。従って、マスクの形成を一層適切に行うことができる。
【００１３】
本発明では、前記出射手段は、それぞれ前記遮蔽材を出射する複数のノズルが前記第１方向に沿って配列されたヘッドを有し、前記出射制御部は、前記撮像手段による撮像画像に基づいて、前記遮蔽対象の画素が覆われるように、前記複数のノズルのうちの少なくともいずれかから前記遮蔽材を出射させることが好ましい。
本発明によれば、出射制御部により、撮像画像において遮蔽対象の画素が遮蔽材で覆われるように、第１方向に沿って配列されたノズルのうちの少なくともいずれかのノズルから遮蔽材が出射される。これによれば、第２方向へ進退するヘッドにおいて、遮蔽材の出射位置（撮像画像における遮蔽画素の位置）に応じたノズルから当該遮蔽材を出射できる。従って、マスクをより適切な位置に形成できる。
【００１４】
本発明では、前記撮像手段は、前記表示面における前記第２方向の両端近傍にそれぞれ位置する第１スコープ及び第２スコープを有し、前記第１スコープは、前記第２移動手段により前記出射手段とともに前記第２方向に移動することが好ましい。
本発明によれば、撮像手段が、表示面における第２方向の両端近傍にそれぞれ位置する第１スコープ及び第２スコープを有することにより、これら各スコープから得られる撮像画像に基づいて、第２方向に進退する出射手段の第１方向へのずれを確認できる。そして、当該ずれが確認された場合に、各スコープからの撮像画像に基づいてずれ量を検出し、第１方向へのずれを補正することにより、出射手段を第２方向に沿って適切に進退させることができる。従って、マスクを一層適切に形成できる。
また、第１スコープが出射手段とともに第２方向に進退するので、当該第１スコープの撮像画像に基づいて、出射手段による遮蔽材の出射状態（すなわち、マスクの形成状態）を確認できる。従って、遮蔽対象の画素が遮蔽材により覆われたか否かを適切に把握でき、マスクの形成をより適切に行うことができる。
【００１５】
本発明では、前記撮像手段は、前記表示面において前記出射手段により前記遮蔽材が出射される出射位置近傍に配置されることが好ましい。
ここで、遮蔽材が出射される出射位置近傍は、例えば、表示面から視点に至るまでの範囲とすることができる。
本発明によれば、撮像手段が、表示面において出射手段により遮蔽材が出射される出射位置近傍に配置されていることにより、出射手段に近い位置で、当該出射手段による遮蔽材の出射状態（すなわち、マスクの形成状態）を撮像できる。従って、遮蔽対象の画素に対するマスクのずれを抑制でき、一層適切にマスクを形成できる。
【００１６】
また、本発明のマスク形成方法は、第１画素及び第２画素が第１方向及び当該第１方向に直交する第２方向に配列された表示装置の表示面に、前記第１画素により形成される第１画像と前記第２画素により形成された第２画像とを分離するマスクを形成するマスク形成方法であって、前記第１画素及び前記第２画素のうち、前記表示装置に設定された視点上の一方の目から見て遮蔽対象の画素を撮像する撮像手段を移動させて、前記一方の目と前記遮蔽対象の画素とを結ぶ仮想の直線と、前記撮像手段の光軸とを一致させる第１移動工程と、前記撮像手段の撮像範囲内に前記遮蔽対象の画素が含まれるように、前記表示装置と、遮蔽材を出射する出射手段及び前記撮像手段との一方を他方に対して前記第１方向に相対的に移動させる第２移動工程と、前記出射手段を前記第２方向に移動させる第３移動工程と、前記撮像手段による撮像画像において前記遮蔽対象の画素が前記遮蔽材により覆われるまで、当該遮蔽材を前記出射手段により前記表示面に出射させて前記マスクを形成させる出射工程と、を実施することを特徴とする。
本発明によれば、前述のマスク形成装置と同様の効果を奏することができ、これにより、表示装置に精度よくマスクを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るマスク形成装置の構成を示す模式図。
【図２】前記実施形態における表示パネルの構成を示す模式図。
【図３】前記実施形態におけるサブ画素の配列パターンを示す図。
【図４】前記実施形態におけるマスク形成装置の構成を示すブロック図。
【図５】前記実施形態における回動装置により回動される撮像装置を示す模式図。
【図６】前記実施形態におけるマスク形成方法を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施形態について、図面に基づいて説明する。
〔マスク形成装置の機能〕
図１は、本実施形態に係るマスク形成装置１の構成を示す模式図である。なお、以降の図で示すＸ方向は、表示パネル９における画素の配列方向のうちの行方向（左右方向）を示し、Ｙ方向は、当該配列方向のうちの列方向（上下方向）を示す。また、Ｚ方向は、表示パネル９における表示面の垂線が当該表示面から離間する方向を示す。これらのうち、Ｘ方向及びＹ方向は、それぞれ本発明の第１方向及び第２方向に相当する。
本実施形態に係るマスク形成装置１は、表示パネル９を構成する透光性の基板９３に、当該表示パネル９により表示される右目用画像及び左目用画像を観察者の右目及び左目にそれぞれ入射させるマスク（遮蔽層）Ｍを形成して、当該表示パネル９を視差により立体視可能な画像表示装置として機能させるものである。このマスク形成装置１は、図１に示すように、移動台座２、撮像装置３及び遮蔽材を出射する出射装置５を備える。
【００１９】
〔表示パネルの構成〕
図２は、表示パネル９の構成を示す模式図であり、換言すると、表示パネル９のＸＺ平面での断面図である。
ここで、マスク形成装置１によりマスクＭが形成される表示パネル９の構成について先に説明する。
表示パネル９は、入力される画像信号に応じた画像を表示する表示装置であり、図２に示すように、バックライト９１、液晶パネル９２及び基板９３を備える。
【００２０】
これらのうち、バックライト９１は、液晶パネル９２に向けて光を出射する。このようなバックライト９１は、冷陰極管及びリフレクターを備える構成や、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の固体光源が複数配設された構成を採用できる。
基板９３は、液晶パネル９２の表示領域９２１を覆う透光性の基板である。この基板９３の外表面（液晶パネル９２に対向する面とは反対側の面）は、表示パネル９の表示面ＤＳであり、当該表示面ＤＳにマスク形成装置１によりマスクＭが形成される。この基板９３は、液晶パネル９２に対して着脱自在に設けられている。
【００２１】
液晶パネル９２は、それぞれ赤、緑及び青のカラーフィルターが光束出射側に配設された３つのサブ画素により構成された画素がＸ方向及びＹ方向に複数配列された略矩形状の表示領域９２１を有し、当該表示領域９２１により１画面分の画像が表示される。
このような液晶パネル９２により右目用画像及び左目用画像を表示する際には、各サブ画素は、右目用画素を構成する右目用サブ画素Ｒ（赤、緑及び青のカラーフィルターが配設されたサブ画素をそれぞれＲＲ，ＲＧ，ＲＢとする）と、左目用画素を構成する左目用サブ画素Ｌ（赤、緑及び青のカラーフィルターが配設されたサブ画素をそれぞれＬＲ，ＬＧ，ＬＢとする）とに分けられる。そして、これら右目用サブ画素Ｒ及び左目用サブ画素Ｌにより、右目用画像及び左目用画像が表示される。
このような右目用サブ画素Ｒ及び左目用サブ画素Ｌのうち、一方は本発明の第１画素に相当し、他方は本発明の第２画素に相当する。また、右目用サブ画素Ｒが第１画素に相当する場合には、右目用画像は本発明の第１画像に相当し、左目用画像は本発明の第２画像に相当する。同様に、左目用サブ画素Ｌが第１画素に相当する場合には、左目用画像は本発明の第１画像に相当し、右目用画像は本発明の第２画像に相当する。
【００２２】
図３は、液晶パネル９２に配列されたサブ画素の配列パターンを示す図である。換言すると、図３は、液晶パネル９２の一部を拡大して示す正面図である。
これら右目用サブ画素Ｒ及び左目用サブ画素Ｌは、それぞれＹ方向に沿って設定され、図３に示すように、右目用サブ画素Ｒの列と、左目用サブ画素Ｌの列とを構成する。また、これら右目用サブ画素の列と左目用サブ画素の列とは、図２及び図３に示すように、Ｘ方向に沿って交互に配列される。
【００２３】
例えば、図３に示すように、右目用サブ画素ＲＲの列のＸ方向側（図３における右側）には、左目用サブ画素ＬＧの列が配列される。また、当該左目用サブ画素ＬＧの列のＸ方向側には、右目用サブ画素ＲＢの列が配列される。更に、当該右目用サブ画素ＲＢの列のＸ方向側には、左目用サブ画素ＬＲの列が配列される。
このように、Ｘ方向におけるサブ画素の配列は、ＲＲ，ＬＧ，ＲＢ，ＬＲ，ＲＧ，ＬＢ，ＲＲ…となる。そして、互いに近い位置に配列された右目用サブ画素ＲＲ，ＲＧ，ＲＢにより、右目用画像を形成する１つの右目用画素が構成され、また、互いに近い位置に配列された左目用サブ画素ＬＲ，ＬＧ，ＬＢにより、左目用画像を形成する１つの左目用画素が構成される。
【００２４】
〔マスク形成装置の構成〕
図４は、マスク形成装置１の構成を示すブロック図である。
マスク形成装置１は、前述のように、表示パネル９により表示される右目用画像及び左目用画像を、設計上の視点に位置する観察者の右目及び左目にそれぞれ個別に入射させるマスクＭを基板９３に形成する。換言すると、マスク形成装置１は、視点上の一方の目（例えば左目）に、他方の目に入射させるべき画像（例えば右目用画像）が入射されないように、当該画像を遮蔽するマスクＭを形成する。
このマスク形成装置１は、前述の移動台座２、撮像装置３及び出射装置５の他、図４に示すように、回動装置４、移動装置６及び制御装置７を備える。
【００２５】
〔移動台座の構成〕
移動台座２は、本発明の第１移動手段に相当する。この移動台座２は、図示を省略するが、表示パネル９が載置される載置部と、当該載置部をＸ方向とは反対方向（図１における左側）にスライド移動させる移動部とを有し、これらにより、表示パネル９をＸ方向とは反対方向にスライドさせる。このような移動台座２には、撮像装置３と、Ｙ方向を中心軸として当該撮像装置３を回動させる回動装置４と、出射装置５と、当該出射装置５をＹ方向に沿ってスライドさせる移動装置６とが設けられている。そして、移動部により表示パネル９がＸ方向とは反対方向に移動されることにより、当該表示パネル９に対して、撮像装置３、回動装置４、出射装置５及び移動装置６がＸ方向に相対的に移動される。
【００２６】
〔撮像装置の構成〕
撮像装置３は、遮蔽対象のサブ画素を撮像するものであり、本発明の撮像手段に相当する。この撮像装置３は、それぞれマイクロスコープにより構成された第１スコープ３１及び第２スコープ３２を有する。
これら各スコープ３１，３２は、それぞれ表示パネル９のＹ方向両端近傍に配置されている。すなわち、第１スコープ３１は、遮蔽対象のサブ画素の列におけるＹ方向とは反対方向側（図１における上側）の端部近傍に配置され、第２スコープ３２は、当該列におけるＹ方向側（図１における下側）の端部近傍に配置される。この他、第１スコープ３１及び第２スコープ３２は、表示面ＤＳにおいて、後述する出射装置５により遮蔽材が出射される出射位置近傍に配置される。本実施形態では、各スコープ３１，３２は、表示面ＤＳから視点ＶＰに至るまでの範囲のうち、可能な限り表示面ＤＳに近い位置に配置される。
これらのうちの第１スコープ３１は、出射装置５（ヘッド５１）とともに、移動装置６によりＹ方向に進退する。このような撮像装置３は、回動装置４により回動され、視点上の一方の目から見た場合に遮蔽対象となるサブ画素を各スコープ３１，３２により撮像し、撮像画像を制御装置７に出力する。
【００２７】
〔回動装置の構成〕
回動装置４は、本発明の回動手段に相当する。この回動装置４は、詳しい図示を省略するが、ウォームホイールと、当該ウォームホイールに噛合するウォームギアと、当該ウォームギアを回転させるステッピングモーターとを、それぞれ２つずつ有し、減速比が大きな回動機構として構成されている。
これらのうち、各ウォームホイールには、第１スコープ３１及び第２スコープ３２がそれぞれ載置されている。また、ステッピングモーターは、制御装置７による制御下で駆動し、当該ステッピングモーターの駆動によってウォームギアが回転し、ひいては、ウォームホイールが回動する。これにより、第１スコープ３１及び第２スコープ３２がそれぞれ同じ角度で回動される。
【００２８】
このような回動装置４は、後述する角度設定部７２により設定される角度に各スコープ３１，３２を回動させて、当該各スコープ３１，３２の光軸を、表示パネル９に対して設定された視点における一方の目と当該一方の目から見て遮蔽対象となるサブ画素とを結ぶ仮想の直線ＶＬに一致させる。この際、回動装置４は、出射装置５が有するヘッドの出射面におけるＸ方向中央を通り、かつ、Ｙ方向に沿う仮想の直線を中心として各スコープ３１，３２を回動させる。なお、これに限らず、遮蔽対象のサブ画素のＸ方向中央を通り、かつ、Ｙ方向に沿う仮想の直線を中心として回動させてもよい。
【００２９】
図５は、回動装置４により回動される撮像装置３を示す模式図である。この図５においては、右目用サブ画素Ｒを「Ｒ」で示し、左目用サブ画素Ｌを「Ｌ」で示す。
例えば、回動装置４は、図５に示すように、視点ＶＰにおける左目ＬＥと、当該左目ＬＥから見た場合に遮蔽対象となる右目用サブ画素ＲＲとを結ぶ仮想の直線ＶＬと、各スコープ３１，３２の光軸とが一致するように、これら各スコープ３１，３２を回動させる。
【００３０】
このようにして各スコープ３１，３２が回動されることで、当該各スコープ３１，３２の光軸と表示パネル９の表示面ＤＳとの角度が、右目用サブ画素ＲＲから左目ＬＥに入射される光の出射角と一致することとなる。これにより、各スコープ３１，３２の撮像画像に基づいて、右目用サブ画素ＲＲから出射された光が右目ＲＥには入射されるが左目ＬＥには入射されないマスクＭの範囲が決定され、後述する出射装置５のヘッド５１に設けられた複数のノズルのうち、遮蔽材を出射するノズルが設定される。
【００３１】
なお、上記説明及び図５においては、右目用サブ画素Ｒのうち、右目用サブ画素ＲＲに応じてマスクＭを形成する際の第１スコープ３１の回動状態について説明したが、他の右目用サブ画素ＲＧ，ＲＢに応じてマスクＭを形成する場合も同様である。
また、視点ＶＰ上の右目ＲＥに対して遮蔽対象のサブ画素となる左目用サブ画素Ｌに応じてマスクＭを形成する場合でも、各スコープ３１，３２の光軸が、当該右目ＲＥと左目用サブ画素Ｌとを結ぶ仮想の直線と一致するように、当該各スコープ３１，３２を回動させる点は同じである。
【００３２】
〔出射装置の構成〕
図４に戻り、出射装置５は、本発明の出射手段に相当し、基板９３に遮蔽材を出射してマスクＭを形成する。この出射装置５は、詳しい図示を省略するが、Ｘ方向に配列された複数のノズルを有するヘッド５１を備え、制御装置７による制御の下、当該ノズルから遮蔽材を出射する。このヘッド５１におけるノズルの配列範囲は、少なくともＸ方向における２つのサブ画素の寸法以上に設定されている。このような出射装置５により出射される遮蔽材としては、表示パネル９に出射された際に、対応するサブ画素から出射された光が透過されない材料を採用でき、例えば、黒色塗料を挙げることができる。
【００３３】
〔移動装置の構成〕
移動装置６は、本発明の第２移動手段に相当する。この移動装置６は、図１に示すように、出射装置５及び第１スコープ３１をＹ方向に沿って進退させ、これにより、遮蔽対象のサブ画素の列に沿って表示面ＤＳに遮蔽材を出射させる。この移動装置６は、図示を省略するが、Ｙ方向に沿うガイドレールと、当該ガイドレールに係合し、出射装置５と、第１スコープ３１及び当該第１スコープ３１を回動させる回動装置４とを支持する支持部材と、当該支持部材をＹ方向に沿って進退させるモーターとを有する。
【００３４】
〔制御装置の構成〕
制御装置７は、本発明の制御手段に相当する。この制御装置７は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の回路素子が実装された回路基板として構成され、マスク形成装置１全体を制御する。この他、制御装置７は、表示パネル９と接続され、当該表示パネル９におけるサブ画素の点灯を制御する。
このような制御装置７は、図４に示すように、サブ画素点灯部７１、角度設定部７２、回動制御部７３、撮像画像解析部７４、移動制御部７５、パターン設定部７６、出射制御部７７、出射判定部７８及び完了判定部７９を有する。
【００３５】
サブ画素点灯部７１は、本発明の点灯制御部に相当する。このサブ画素点灯部７１は、図示しない端子を介して接続された表示パネル９のバックライト９１の点灯及び液晶パネル９２の駆動を制御して、前述の一方の目（図５の例では左目ＬＥ）から見た際の遮蔽対象のサブ画素（図５の例では右目用サブ画素Ｒ）を点灯させる。このサブ画素点灯部７１は、本実施形態では、遮蔽対象の全てのサブ画素を点灯させることとしているが、出射装置５によるマスクＭの形成に際して、１列ごとに遮蔽対象のサブ画素を点灯させてもよい。
【００３６】
角度設定部７２は、回動装置４による各スコープ３１，３２の光軸と表示面ＤＳとのＸＺ平面での角度を算出及び設定する。この際、角度設定部７２は、表示パネル９の正面中央に設定された視点ＶＰにおける左目ＬＥ及び右目ＲＥ間の距離、当該視点ＶＰと液晶パネル９２の表示領域９２１との距離、当該表示領域９２１におけるＸ方向中央から遮蔽対象のサブ画素までの距離、サブ画素間のピッチ（サブ画素のＸ方向の寸法）、及び、表示パネル９の解像度（サブ画素数）に基づいて、当該角度を算出及び設定する。
なお、マスク形成装置１は、Ｘ方向基端側の遮蔽対象のサブ画素の列からマスクＭを形成するため、角度設定部７２は、当該サブ画素の列の位置に応じた各スコープ３１，３２の光軸と表示パネル９の表示面ＤＳとの角度を最初に算出及び設定する。
【００３７】
回動制御部７３は、各スコープ３１，３２の光軸と表示面ＤＳとのＸＺ平面での角度が、角度設定部７２により設定された角度となるように、回動装置４を動作させてスコープ３１，３２を回動させる。
撮像画像解析部７４は、各スコープ３１，３２により撮像された画像を解析する。そして、当該撮像画像解析部７４は、これらスコープ３１，３２の撮像範囲内に、点灯されたサブ画素（すなわち、遮蔽対象のサブ画素）が入っているか否かを判定する。
移動制御部７５は、撮像画像解析部７４により、各スコープ３１，３２の撮像範囲内に遮蔽対象のサブ画素が入ったと判定されるまで、移動台座２を駆動させて、表示パネル９をＸ方向とは反対方向に移動させる。この他、移動制御部７５は、移動装置６を制御して、出射装置５（ヘッド５１）、第１スコープ３１及び当該第１スコープ３１を回動させる回動装置４をＹ方向に沿って進退させる。
【００３８】
パターン設定部７６は、撮像画像における遮蔽対象のサブ画素の形状、寸法及び角度に基づいて、出射装置５による遮蔽材の出射パターンを設定する。この出射パターンは、出射装置５のヘッド５１においてＸ方向に沿って配列された複数のノズルのうち、遮蔽材を出射するノズルの位置（或いは番号）を示すパターンである。
出射制御部７７は、移動制御部７５によりＹ方向に沿って進退する出射装置５を制御して、設定された出射パターンに基づいて、上記ノズルから遮蔽材を出射させる。
【００３９】
出射判定部７８は、移動装置６により出射装置５とともにＹ方向に進退する第１スコープ３１による撮像画像に基づいて、遮蔽対象のサブ画素の点灯が確認されなくなったか否かを判定する。すなわち、撮像画像における当該サブ画素の点灯が確認されなくなったことは、当該サブ画素が遮蔽材（マスクＭ）により覆われたことを示す。このため、出射判定部７８は、撮像画像を解析して、遮蔽対象のサブ画素の点灯が確認されるか否かを判定し、点灯が確認される場合にはマスクＭの形成が未完了であると判定し、また、点灯が確認されない場合にはマスクＭの形成が完了したと判定する。
完了判定部７９は、全ての遮蔽対象のサブ画素に対するマスクＭの形成が完了したか否かを判定する。これは、直前に形成されたマスクＭに対応するサブ画素の位置等に基づいて判定される。
【００４０】
〔マスク形成方法〕
次に、上記マスク形成装置１によるマスク形成方法について説明する。なお、以下の説明では、視点ＶＰ上の左目ＬＥから見た場合に遮蔽対象となる右目用サブ画素Ｒに応じてマスクＭを基板９３上に形成する方法について説明するが、右目ＲＥから見た場合に遮蔽対象となる左目用サブ画素Ｌに応じてマスクＭを形成する場合でも同様である。
【００４１】
図６は、当該マスク形成方法を示すフローチャートである。
上記マスク形成装置１によるマスク形成方法では、図６に示すように、まず、サブ画素点灯部７１が、移動台座２に載置された表示パネル９のサブ画素のうち、遮蔽対象のサブ画素を点灯させる（ステップＳ１）。すなわち、本実施形態では、右目用サブ画素Ｒに応じてマスクＭを基板９３上に形成するため、右目用サブ画素Ｒ（ＲＲ，ＲＧ，ＲＢ）を全て点灯させる。
【００４２】
次に、角度設定部７２が、前述のパラメーターに基づいて、第１スコープ３１及び第２スコープ３２の角度を設定する（ステップＳ２）。この角度は、本実施形態では、視点ＶＰ上の左目ＬＥと遮蔽対象の右目用サブ画素Ｒの中心とを結ぶ仮想の直線ＶＬと、表示面ＤＳとのＸＺ平面における交差角である。
この後、回動制御部７３が、角度設定部７２により設定された角度に基づいて、回動装置４により第１スコープ３１及び第２スコープ３２を回動させる（ステップＳ３）。
そして、第１スコープ３１及び第２スコープ３２から取得された撮像画像に遮蔽対象のサブ画素が含まれると撮像画像解析部７４により判定されるまで、移動制御７５が、移動台座２により表示パネル９をＸ方向とは反対方向に移動させ、表示パネル９に対して、撮像装置３、回動装置４、出射装置５及び移動装置６をＸ方向に相対的に移動させる（ステップＳ４）。
【００４３】
この後、パターン設定部７６が、遮蔽対象のサブ画素が含まれる撮像画像に基づいて、前述の出射パターンを設定する（ステップＳ５）。
そして、出射制御部７７が、設定された出射パターンに基づいて出射装置５を制御して、基板９３において遮蔽対象のサブ画素に対応した位置に遮蔽材を出射させる。これとともに、移動制御部７５が、移動装置６を制御して、出射装置５のヘッド５１及び第１スコープ３１を遮蔽対象のサブ画素の列に沿ってＹ方向に進退させる（ステップＳ６）。
【００４４】
ここで、撮像装置３が、移動装置６による移動前で表示パネル９（より詳しくは、遮蔽対象のサブ画素の列）のＹ方向両端に位置する第１スコープ３１及び第２スコープ３２を有するのは、当該移動装置６によるＹ方向への進退の際にヘッド５１がＸ方向に僅かにずれる場合に、遮蔽材の出射範囲を調整するためである。
例えば、第１スコープ３１による撮像画像における遮蔽対象のサブ画素の位置と、第２スコープ３２による撮像画像における当該サブ画素の位置とがずれている場合には、移動装置６により移動されるヘッド５１がＸ方向にずれながらＹ方向に進退することを示している。このため、当該各撮像画像におけるサブ画素のずれ量に基づいて、ヘッド５１がＹ方向に進退する間に、パターン設定部７６が、Ｘ方向へのずれを補正するように出射パターンを変更したり、或いは、移動装置６が、進退されるヘッド５１の移動方向を調整する。これにより、当該ヘッド５１が遮蔽対象のサブ画素の列に沿って遮蔽材を表示面ＤＳに出射できるようになる。
【００４５】
この後、出射判定部７８が、第１スコープ３１による撮像画像に基づいて、１列分のマスクＭの形成が完了したか否かを判定する（ステップＳ７）。詳述すると、出射判定部７８は、撮像画像に含まれる遮蔽対象のサブ画素がマスクＭにより覆われたか否かを判定する。
ここで、出射判定部７８により、遮蔽対象のサブ画素の列がマスクＭにより覆われていないと判定された場合（ステップＳ７：ＮＯ）には、制御装置７は、処理をステップＳ６に戻し、出射装置５による遮蔽材の出射、及び、移動装置６による出射装置５及び第１スコープ３１のＹ方向への進退を継続させる。
【００４６】
一方、出射判定部７８により、遮蔽対象のサブ画素がマスクＭにより覆われたと判定された場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）には、完了判定部７９が、全ての遮蔽対象のサブ画素の列がマスクＭにより覆われたか否か、すなわち、表示パネル９に対するマスクＭの形成が完了したか否かを判定する（ステップＳ８）。
【００４７】
ここで、完了判定部７９により、マスクＭにより覆われていない遮蔽対象のサブ画素の列が他にあると判定される（ステップＳ８：ＮＯ）と、制御装置７は、処理をステップＳ２に戻す。これにより、マスクＭの形成対象となるサブ画素が、直前の遮蔽対象のサブ画素からＸ方向側に位置する遮蔽対象のサブ画素となり、ステップＳ３以降の処理が実施される。
一方、完了判定部７９により、全ての遮蔽対象のサブ画素の列に対してマスクＭの形成が完了したと判定される（ステップＳ８：ＹＥＳ）と、制御装置７は、移動台座２及び各装置３〜６を初期位置に戻し、処理を終了する。
以上の処理により、表示パネル９の基板９３上に前述のマスクＭが形成される。
【００４８】
以上説明した本実施形態に係るマスク形成装置１によれば、以下の効果がある。
すなわち、撮像装置３の第１スコープ３１及び第２スコープ３２による撮像画像は、視点ＶＰにおける一方の目（例えば、左目ＬＥ）による見え方と同じ見え方での遮蔽対象のサブ画素の撮像画像となる。すなわち、表示パネル９の表示面ＤＳに対するＸＺ平面での各スコープ３１，３２の光軸の角度は、当該一方の目から遮蔽対象のサブ画素を観察する場合の偏角と同じとなる。そして、当該撮像画像にて遮蔽対象のサブ画素が覆われるまで遮蔽材が出射され、表示パネル９にマスクＭが形成されるので、当該遮蔽対象のサブ画素の実際の見え方に応じて、マスクＭを形成することができる。従って、表示パネル９に、右目用サブ画素Ｒにより形成される右目用画像を観察者の右目ＲＥに入射させ、かつ、左目用サブ画素Ｌにより形成される左目用画像を観察者の左目ＬＥに入射させるマスクＭを精度よく形成できる。
【００４９】
また、表示パネル９の基板９３にマスクＭを直接形成することにより、マスクＭが形成された基板９３を液晶パネル９２に取り付ける場合に比べ、当該基板９３の液晶パネル９２に対する精度の高い取付工程を省略できる。従って、立体視可能な画像を表示する表示パネル（立体画像表示装置）の製造工程を簡略化できる他、当該表示パネルの製造コストを低減できる。
更に、マスクＭが形成された基板９３を液晶パネル９２から取り外すことにより、立体視可能な画像を表示する表示パネル９を二次元画像を表示する表示パネル（二次元画像表示装置）として再利用することができる。
加えて、既存の表示パネルにマスクＭを形成することで、立体画像表示装置として機能する表示パネルを製造できる。
【００５０】
サブ画素点灯部７１が、表示パネル９における遮蔽対象のサブ画素を点灯させるので、表示パネル９に対して出射装置５及び撮像装置３をＸ方向に相対的に移動させる場合に、撮像装置３による撮像画像中の遮蔽対象のサブ画素の位置を把握しやすくすることができる。この他、出射判定部７８が、遮蔽対象のサブ画素が遮蔽材により覆われたか否か、すなわち、マスクＭの形成が適切に行われたか否かを適切に判定できる。従って、マスクＭの形成を一層適切に行うことができる。
【００５１】
出射制御部７７は、撮像装置３による撮像画像に基づいて、ヘッド５１においてＸ方向に沿って配列されたノズルのうち、パターン設定部７６により設定された出射パターンに応じたノズルにより、遮蔽材を出射させる。これによれば、Ｙ方向へ進退するヘッド５１において、遮蔽材の出射位置（撮像画像における遮蔽対象のサブ画素の位置）に応じたノズルから当該遮蔽材を適切に出射できる。従って、マスクＭをより適切な位置に形成できる。
【００５２】
撮像装置３が、表示面ＤＳにおけるＹ方向の両端近傍にそれぞれ位置する第１スコープ３１及び第２スコープ３２を有することにより、これら各スコープ３１，３２による撮像画像に基づいて、Ｙ方向に進退するヘッド５１のＸ方向へのずれを確認できる。そして、当該ずれが確認された場合に、各スコープ３１，３２による撮像画像間の遮蔽対象のサブ画素のずれ量を検出し、当該ずれ量に基づいてＸ方向へのずれを補正することにより、ヘッド５１をＹ方向に沿って適切に進退させることができる。従って、マスクＭを一層適切に形成できる。
また、第１スコープ３１が出射装置５とともにＹ方向に進退するので、出射判定部７８が、当該第１スコープ３１の撮像画像を解析することで、出射装置５による遮蔽材の出射状態（すなわち、マスクＭの形成状態）を確認できる。従って、遮蔽対象のサブ画素が遮蔽材により覆われたか否かを適切に把握できるので、マスクＭの形成をより適切に行うことができる。
【００５３】
撮像装置３の第１スコープ３１及び第２スコープ３２は、表示面ＤＳにおいて出射装置５により遮蔽材が出射される出射位置近傍に配置されている。これによれば、出射装置５に近い位置で、当該出射装置５による遮蔽材の出射状態（すなわち、マスクＭの形成状態）を撮像及び確認できる。従って、遮蔽対象のサブ画素に対するマスクＭのずれを抑制でき、一層適切にマスクＭを形成できる。
【００５４】
〔実施形態の変形〕
本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
前記実施形態では、第１移動手段に相当する移動台座２が、表示パネル９をＸ方向とは反対方向に移動させ、これにより、表示パネル９に対して出射装置５及び撮像装置３をＸ方向に相対的に移動させるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、表示パネル９が固定される台座に対して、出射装置５及び撮像装置３をＸ方向に移動させる構成としてもよい。また、マスクＭの形成は、表示パネル９におけるＸ方向とは反対方向の端部近傍のサブ画素から開始しなくてもよく、Ｘ方向側の端部近傍のサブ画素から開始してもよい。すなわち、マスクＭの形成はどの位置から開始してもよい。例えば、Ｘ方向側の端部近傍のサブ画素からマスクＭの形成を開始する場合には、出射装置５及び撮像装置３が表示パネル９に対してＸ方向とは反対方向に移動するように、これら出射装置５及び撮像装置３と表示パネル９とを相対的に移動させればよい。
【００５５】
前記実施形態では、撮像装置３は、遮蔽対象のサブ画素の列の両端（すなわち、表示面ＤＳにおけるＹ方向両端）にそれぞれ配置される第１スコープ３１及び第２スコープ３２を有するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、第２移動手段である移動装置６により、出射装置５及び第１スコープ３１が、Ｘ方向にずれることなく遮蔽対象のサブ画素の列に沿ってＹ方向に進退可能であれば、第２スコープ３２はなくてもよい。
また、前記実施形態では、第１スコープ３１は、移動装置６により、出射装置５とともにＹ方向に進退するとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、出射装置５により遮蔽材を均一に出射することが可能であれば、遮蔽対象のサブ画素の列を構成する少なくとも１つのサブ画素を撮像する位置に固定されていてもよい。
【００５６】
前記実施形態では、サブ画素点灯部７１が、遮蔽対象のサブ画素を全て点灯させるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、形成されるマスクＭに対応する遮蔽対象のサブ画素ごとに点灯させてもよく、また、当該遮蔽対象のサブ画素を点灯させずに、マスクＭを形成してもよい。
【００５７】
前記実施形態では、出射装置５のヘッド５１には、複数のノズルがＸ方向に沿って配列され、パターン設定部７６が、撮像装置３による撮像画像に基づいて、遮蔽材を出射するノズルを示す出射パターンを設定するとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、このような出射パターンを設定せずに、少なくとも１つのノズルが遮蔽材を出射しつつ、当該ノズルをＸ方向及びＹ方向に移動させることで、１列に相当するマスクＭを形成してもよい。
【００５８】
前記実施形態では、撮像装置３の第１スコープ３１及び第２スコープ３２は、表示面ＤＳにおける遮蔽材が出射される出射位置近傍に配置されるとしたが、本発明はこれに限らない。すなわち、これら各スコープ３１，３２は、視点ＶＰにおける一方の目の位置を通り、かつ、Ｙ方向に沿う仮想の直線上に配置されていてもよい。
【００５９】
前記実施形態では、右目用サブ画素Ｒ及び左目用サブ画素ＬがそれぞれＹ方向に沿って配列された表示パネル９に対してマスクＭを形成したが、本発明はこれに限らない。例えば、右目用サブ画素Ｒ及び左目用サブ画素Ｌが、Ｘ方向だけでなくＹ方向においても交互に配列される表示パネル９に対してマスクＭを形成してもよい。この場合、各サブ画素の配列パターンを撮像画像等により取得した上で、遮蔽対象のサブ画素の位置に応じて、Ｙ方向に進退する出射装置５が、遮蔽材を出射する構成とすることもできる。
【００６０】
前記実施形態では、表示装置としての表示パネル９は、バックライト９１、液晶パネル９２及び基板９３を有するとしたが、本発明はこれに限らない。例えば、基板９３は無くてもよく、液晶パネル９２の光出射面にマスクＭを直接形成してもよい。また、表示パネルは、バックライト９１及び液晶パネル９２を有する構成でなくてもよく、これらに代えて、有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイ、プラズマディスプレイ及びＣＲＴ（Cathode Ray Tube）等の各種表示装置を採用することも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は、表示装置にマスクを形成するマスク形成装置に好適に利用できる。
【符号の説明】
【００６２】
１…マスク形成装置、２…移動台座（第１移動手段）、３…撮像装置（撮像手段）、４…回動装置（回動手段）、５…出射装置（出射手段）、６…移動装置（第２移動手段）、７…制御装置（制御手段）、９…表示パネル（表示装置）、３１…第１スコープ、３２…第２スコープ、５１…ヘッド、７１…サブ画素点灯部（点灯制御部）、７３…回動制御部、７５…移動制御部、７７…出射制御部、ＤＳ…表示面、Ｌ…左目用サブ画素（第１画素又は第２画素）、ＬＥ…左目（一方の目）、Ｍ…マスク、Ｒ…右目用サブ画素（第１画素又は第２画素）、ＶＬ…仮想の直線、ＶＰ…視点、Ｘ…方向（第１方向）、Ｙ…方向（第２方向）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１画素及び第２画素が第１方向及び当該第１方向に直交する第２方向に配列された表示装置の表示面に、前記第１画素により形成される第１画像と前記第２画素により形成される第２画像とを分離するマスクを形成するマスク形成装置であって、
前記第１画素及び前記第２画素のうち、前記表示装置に設定された視点上の一方の目から見て遮蔽対象の画素に応じた前記表示面の位置に遮蔽材を出射する出射手段と、
前記遮蔽対象の画素を撮像する撮像手段と、
前記表示装置と前記出射手段及び前記撮像手段との一方を、他方に対して前記第１方向に相対的に移動させる第１移動手段と、
前記出射手段を前記第２方向に沿って移動させる第２移動手段と、
前記撮像手段を前記第２方向に沿う仮想の回動軸を中心として回動させる回動手段と、
装置全体を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記回動手段を動作させて、前記一方の目と前記遮蔽対象の画素とを結ぶ仮想の直線と、前記撮像手段の光軸とを一致させる回動制御部と、
前記第１移動手段を動作させて、前記撮像手段の撮像範囲内に前記遮蔽対象の画素が含まれるように、前記表示装置と前記出射手段及び前記撮像手段との一方を他方に対して相対的に移動させ、前記第２移動手段を動作させて、前記出射手段を前記第２方向に移動させる移動制御部と、
前記撮像手段による撮像画像において前記遮蔽対象の画素が前記遮蔽材により覆われるまで、当該遮蔽材を前記出射手段により前記表示面に出射させて前記マスクを形成する出射制御部と、を有する
ことを特徴とするマスク形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマスク形成装置において、
当該マスク形成装置は、前記表示装置と接続され、
前記制御手段は、前記遮蔽対象の画素を点灯させる点灯制御部を有する
ことを特徴とするマスク形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のマスク形成装置において、
前記出射手段は、それぞれ前記遮蔽材を出射する複数のノズルが前記第１方向に沿って配列されたヘッドを有し、
前記出射制御部は、前記撮像手段による撮像画像に基づいて、前記遮蔽対象の画素が覆われるように、前記複数のノズルのうちの少なくともいずれかから前記遮蔽材を出射させる
ことを特徴とするマスク形成装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のマスク形成装置において、
前記撮像手段は、前記表示面における前記第２方向の両端近傍にそれぞれ位置する第１スコープ及び第２スコープを有し、
前記第１スコープは、前記第２移動手段により前記出射手段とともに前記第２方向に移動する
ことを特徴とするマスク形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のマスク形成装置において、
前記撮像手段は、前記表示面において前記出射手段により前記遮蔽材が出射される出射位置近傍に配置される
ことを特徴とするマスク形成装置。
【請求項６】
第１画素及び第２画素が第１方向及び当該第１方向に直交する第２方向に配列された表示装置の表示面に、前記第１画素により形成される第１画像と前記第２画素により形成された第２画像とを分離するマスクを形成するマスク形成方法であって、
前記第１画素及び前記第２画素のうち、前記表示装置に設定された視点上の一方の目から見て遮蔽対象の画素を撮像する撮像手段を移動させて、前記一方の目と前記遮蔽対象の画素とを結ぶ仮想の直線と、前記撮像手段の光軸とを一致させる第１移動工程と、
前記撮像手段の撮像範囲内に前記遮蔽対象の画素が含まれるように、前記表示装置と、遮蔽材を出射する出射手段及び前記撮像手段との一方を他方に対して前記第１方向に相対的に移動させる第２移動工程と、
前記出射手段を前記第２方向に移動させる第３移動工程と、
前記撮像手段による撮像画像において前記遮蔽対象の画素が前記遮蔽材により覆われるまで、当該遮蔽材を前記出射手段により前記表示面に出射させて前記マスクを形成させる出射工程と、を実施する
ことを特徴とするマスク形成方法。
【請求項１】
第１画素及び第２画素が第１方向及び当該第１方向に直交する第２方向に配列された表示装置の表示面に、前記第１画素により形成される第１画像と前記第２画素により形成される第２画像とを分離するマスクを形成するマスク形成装置であって、
前記第１画素及び前記第２画素のうち、前記表示装置に設定された視点上の一方の目から見て遮蔽対象の画素に応じた前記表示面の位置に遮蔽材を出射する出射手段と、
前記遮蔽対象の画素を撮像する撮像手段と、
前記表示装置と前記出射手段及び前記撮像手段との一方を、他方に対して前記第１方向に相対的に移動させる第１移動手段と、
前記出射手段を前記第２方向に沿って移動させる第２移動手段と、
前記撮像手段を前記第２方向に沿う仮想の回動軸を中心として回動させる回動手段と、
装置全体を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
前記回動手段を動作させて、前記一方の目と前記遮蔽対象の画素とを結ぶ仮想の直線と、前記撮像手段の光軸とを一致させる回動制御部と、
前記第１移動手段を動作させて、前記撮像手段の撮像範囲内に前記遮蔽対象の画素が含まれるように、前記表示装置と前記出射手段及び前記撮像手段との一方を他方に対して相対的に移動させ、前記第２移動手段を動作させて、前記出射手段を前記第２方向に移動させる移動制御部と、
前記撮像手段による撮像画像において前記遮蔽対象の画素が前記遮蔽材により覆われるまで、当該遮蔽材を前記出射手段により前記表示面に出射させて前記マスクを形成する出射制御部と、を有する
ことを特徴とするマスク形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のマスク形成装置において、
当該マスク形成装置は、前記表示装置と接続され、
前記制御手段は、前記遮蔽対象の画素を点灯させる点灯制御部を有する
ことを特徴とするマスク形成装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のマスク形成装置において、
前記出射手段は、それぞれ前記遮蔽材を出射する複数のノズルが前記第１方向に沿って配列されたヘッドを有し、
前記出射制御部は、前記撮像手段による撮像画像に基づいて、前記遮蔽対象の画素が覆われるように、前記複数のノズルのうちの少なくともいずれかから前記遮蔽材を出射させる
ことを特徴とするマスク形成装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載のマスク形成装置において、
前記撮像手段は、前記表示面における前記第２方向の両端近傍にそれぞれ位置する第１スコープ及び第２スコープを有し、
前記第１スコープは、前記第２移動手段により前記出射手段とともに前記第２方向に移動する
ことを特徴とするマスク形成装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載のマスク形成装置において、
前記撮像手段は、前記表示面において前記出射手段により前記遮蔽材が出射される出射位置近傍に配置される
ことを特徴とするマスク形成装置。
【請求項６】
第１画素及び第２画素が第１方向及び当該第１方向に直交する第２方向に配列された表示装置の表示面に、前記第１画素により形成される第１画像と前記第２画素により形成された第２画像とを分離するマスクを形成するマスク形成方法であって、
前記第１画素及び前記第２画素のうち、前記表示装置に設定された視点上の一方の目から見て遮蔽対象の画素を撮像する撮像手段を移動させて、前記一方の目と前記遮蔽対象の画素とを結ぶ仮想の直線と、前記撮像手段の光軸とを一致させる第１移動工程と、
前記撮像手段の撮像範囲内に前記遮蔽対象の画素が含まれるように、前記表示装置と、遮蔽材を出射する出射手段及び前記撮像手段との一方を他方に対して前記第１方向に相対的に移動させる第２移動工程と、
前記出射手段を前記第２方向に移動させる第３移動工程と、
前記撮像手段による撮像画像において前記遮蔽対象の画素が前記遮蔽材により覆われるまで、当該遮蔽材を前記出射手段により前記表示面に出射させて前記マスクを形成させる出射工程と、を実施する
ことを特徴とするマスク形成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２２０７０７（Ｐ２０１２−２２０７０７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−８６０７０（Ｐ２０１１−８６０７０）
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１２日（２０１２．１１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年４月８日（２０１１．４．８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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