立体画像表示装置
【課題】水平方向の視差数の増加に伴う解像度及び輝度の低下を抑制することが可能な立体画像表示装置を提供する。
【解決手段】立体画像表示装置は、平面画像を表示する平面画像表示部と、平面画像表示部に対して観察者側に配置されたマスク部３とを備える。マスク部３には、平面画像表示部に設けられたサブピクセルと同様の形状及び大きさの開口部３０が設けられている。左上側から右下側に連なる３つの開口部３０を１つのマスクパターンとした各マスクパターンは、各マスクパターンの横方向の間隔Ｄｈが、Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ（但し、ｎ：自然数，Ｐｈ：１つのサブピクセルの横幅）を満たし、各マスクパターンの縦方向の間隔Ｄｖが、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（但し、ｎ：自然数，Ｐｖ：１つのサブピクセルの縦幅）を満たすように形成されている。
【解決手段】立体画像表示装置は、平面画像を表示する平面画像表示部と、平面画像表示部に対して観察者側に配置されたマスク部３とを備える。マスク部３には、平面画像表示部に設けられたサブピクセルと同様の形状及び大きさの開口部３０が設けられている。左上側から右下側に連なる３つの開口部３０を１つのマスクパターンとした各マスクパターンは、各マスクパターンの横方向の間隔Ｄｈが、Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ（但し、ｎ：自然数，Ｐｈ：１つのサブピクセルの横幅）を満たし、各マスクパターンの縦方向の間隔Ｄｖが、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（但し、ｎ：自然数，Ｐｖ：１つのサブピクセルの縦幅）を満たすように形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像の表示が可能な立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体画像を表示する技術の１つとして、インテグラルフォトグラフィ方式（以下、ＩＰ方式という）が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＩＰ方式の立体画像表示装置は、複数のピクセルが二次元的に配列された画像表示部を備え、画像表示部の観察者側には、複数の開口部が設けられたマスク部が配置されている。このような立体画像表示装置では、複数のピクセルが１つの立体画像表示用ピクセルを構成しており、マスク部には、各立体画像表示用ピクセルに対応する箇所に開口部が設けられている。また、立体画像表示装置は、複数の立体画像表示用ピクセルで１つの立体画像を表示する。観察者は、マスク部の各開口部を通過した立体画像表示用ピクセルからの光を視認しており、右眼と左眼とで異なるピクセルからの光を見るので立体画像を視認できる。
【０００３】
このような構成によると、１つの立体画像表示用ピクセルを構成するピクセルの数が十分多く、且つマスク部の開口部のサイズが十分に小さければ、画像表示部から発せられる光は表示画面の前面側（観察者側）でほぼ均一に分布する。表示画面における表示光が均一に分布する場合、自然な運動視差が得られ、これは立体画像の視認を助ける。
【０００４】
上述したようなＩＰ方式の立体画像表示装置では、現状の画像表示装置における画素数でも極めて単純な構造でより自然な立体画像を表示することができる。また、ＩＰ方式の立体画像表示装置では、観察者は特殊な眼鏡を装着する必要がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３６３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＩＰ方式では、立体画像の視認が可能な視野角が一定である場合、同時に表示される平面画像の数（視差数）が多いほど、観察位置の移動に伴う立体画像の変化が滑らかになる。
しかしながら、視差数を多くするには、１つの立体画像表示用ピクセルを構成するピクセルの数を増加させる必要があるが、画像表示部におけるピクセルのサイズの縮小には限界がある。従って、視差数の増加に伴って立体画像表示用ピクセルの数を減らさねばならず、高精細での立体画像の表示が困難である。
【０００７】
また、人間の両眼を結ぶ線は水平方向（横方向）に平行であることから、立体画像の認識には、水平方向の視差画像を増やすことが効果的である。そこで、立体画像表示装置は、水平方向に赤色のピクセル、緑色のピクセル及び青色のピクセルが所定の順序で配置された画像表示部において、斜め方向に階段状に配列される３つのピクセルに対応する位置に開口部が設けられたマスク部を備える場合がある。このようなマスク部では、水平方向の視差数を増加させる場合に、各色のピクセルを増加させる数だけ水平方向に増加させればよいので、水平方向の視差数の増加に伴う解像度の低下を垂直方向に振り分けることができる。よって、水平方向の視差数の増加に伴う水平方向の解像度の低下を抑制することができる。
【０００８】
しかしながら、このような構成においても、横方向の視差数を例えば８個や１６個などと増加させた場合、立体画像表示用ピクセルの横幅の増加に伴ってマスク部に対する開口部の開口率が減少する。マスク部の開口率が低下した場合、表示画像における輝度が低下すると共に解像度が低下するという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、水平方向の視差数の増加に伴う解像度の低下を抑制できると共に立体画像全体の輝度の低下も抑制できる立体画像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】
【００１０】
本発明に係る立体画像表示装置は、矩形を有する複数の画素が平面上に配置された画像表示部と、前記平面上で前記画素の配置方向と交差する方向に連なる３つの画素に対向する３つの開口部を１つのマスクパターンとして複数のマスクパターンが形成されたマスク部とを備え、前記画像表示部は、同じ表示色の画素が一方向に並べて配置されており、異なる表示色の画素が他方向に所定の順序で繰り返して配置されており、前記マスクパターンは、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（但し、ｎ：自然数、Ｐｖ：画素の前記一方向における長さ、Ｄｖ：前記一方向における前記マスクパターン間の間隔）を満たすように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る立体画像表示装置は、矩形を有する複数の画素が平面上に配置された画像表示部と、前記平面上で前記画素の配置方向と交差する方向に連なる３つの画素に対向する１つの開口部をマスクパターンとして複数のマスクパターンが形成されたマスク部とを備え、前記画像表示部は、同じ表示色の画素が一方向に並べて配置されており、異なる表示色の画素が他方向に所定の順序で繰り返して配置されており、前記マスクパターンは、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（但し、ｎ：自然数、Ｐｖ：画素の前記一方向における長さ、Ｄｖ：前記一方向における前記マスクパターン間の間隔）を満たすように形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、マスク部の開口部は、平面画像を表示する画像表示部の画素において、画素の配置方向と交差する方向に連なる３つの画素に対向する位置に設けられている。また、３つの画素に対向する開口部を１つのマスクパターンとし、複数のマスクパターンが、画素の一方向における長さをＰｖとし、前記一方向におけるマスクパターン間の間隔をＤｖとした場合に、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（ｎは自然数）を満たす位置に形成されている。前記一方向は、画像表示部において同じ表示色の画素が並べて配置されている方向を示す。即ち、例えば、同じ表示色の画素が表示面における縦方向（水平方向に対して垂直な方向）に配置された画像表示部において、マスクパターンの縦方向の間隔ＤｖをＤｖ≠ｎ×Ｐｖとして縦方向にマスクパターンをずらす。これにより、水平方向の視差数の増加に伴う解像度及び輝度の低下を抑制することができると共に、マスクパターン（開口部）を通過した各画素の表示色に基づくモアレの発生も抑制できる。
【００１３】
本発明に係る立体画像表示装置は、前記マスクパターンは、Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ（但し、ｎ：自然数、Ｐｈ：画素の前記他方向における長さ、Ｄｈ：前記他方向における前記マスクパターン間の間隔）を満たすように形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、複数のマスクパターンが、画素の他方向における長さをＰｈとし、前記他方向におけるマスクパターン間の間隔をＤｈとした場合に、Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ（ｎは自然数）を満たす位置に形成されている。前記他方向は、画像表示部において異なる表示色の画素が所定の順序で繰り返して配置されている方向を示す。よって、水平方向の視差数を増加させた場合であっても、水平方向の視差数の増加に伴う解像度の低下を垂直方向に分散させることができるので、水平方向の解像度の低下を抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、水平方向の視差数の増加に伴う解像度及び輝度の低下を抑制できると共に、マスクパターン（開口部）を通過した各画素の表示色に基づくモアレの発生も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係る立体画像表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】平面画像表示部の表示面の一部を概略的に示す平面図である。
【図３】マスク部の一部を概略的に示す平面図である。
【図４】立体画像表示装置の表示面の一部を概略的に示す平面図である。
【図５】立体画像表示装置による表示色パターンを示す平面図である。
【図６】実施形態２の立体画像表示装置の表示面の一部を概略的に示す平面図である。
【図７】比較例３の立体画像表示装置による表示色パターンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る立体画像表示装置について、その実施形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００１８】
（実施形態１）
図１は実施形態１に係る立体画像表示装置を概略的に示す斜視図である。本実施形態１の立体画像表示装置１は、観察者が特殊な眼鏡を使用することなく、表示画像の立体感を感じることが可能な立体画像（三次元画像）を表示する表示装置である。
【００１９】
立体画像表示装置１は、平面画像（二次元画像）を表示する平面画像表示部２と、平面画像表示部２の前面側に配置されたマスク部３とを備える。なお、前面側とは、立体画像表示装置１に対して観察者側を意味する。平面画像表示部２は、液晶表示装置、プラズマ表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置、陰極線管表示装置等である。平面画像表示部２として透過型の液晶表示装置を用いる場合、平面画像表示部２の後面側に光源が配置される。
【００２０】
図２は平面画像表示部２の表示面の一部を概略的に示す平面図である。図２中の各矩形は、画像を表示するためのピクセルを構成するサブピクセルをそれぞれ示しており、図２に示す平面画像表示部２の表示領域は、赤色のサブピクセル２Ｒ、緑色のサブピクセル２Ｇ及び青色のサブピクセル２Ｂによって構成されている。同色のサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂはそれぞれ縦方向に並べて設けられており、横方向には、例えば赤色のサブピクセル２Ｒ、緑色のサブピクセル２Ｇ及び青色のサブピクセル２Ｂの順番で繰り返して設けられている。
【００２１】
１つのピクセルは、赤色のサブピクセル２Ｒ、緑色のサブピクセル２Ｇ及び青色のサブピクセル２Ｂの３つのサブピクセルによって構成される。また、縦方向は、表示面における上下方向（垂直方向に略平行な方向）を示し、横方向は左右方向（水平方向又は観察者の両眼を結ぶ方向に略平行な方向）を示す。なお、縦方向及び横方向は、互いに略直交する関係にあるが、重力方向とは無関係である。また、後述の斜め方向は、縦方向及び横方向の双方に交差する方向を示す。
【００２２】
図３はマスク部３の一部を概略的に示す平面図である。マスク部３は、例えば遮光性を有する板体に、サブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂと同様の形状及び大きさの開口部３０を設けて構成されている。図３に示すマスク部３では、左上側から右下側に連なる３つの開口部３０を１つのマスクパターンとし、各マスクパターンの横方向の間隔をＤｈとし、１つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの横幅をＰｈとした場合に、Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ（ｎは自然数）を満たすように各マスクパターンが形成されている。また、各マスクパターンの縦方向の間隔をＤｖとし、１つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの縦幅をＰｖとした場合に、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（ｎは自然数）を満たすように各マスクパターンが形成されている。
【００２３】
図４は立体画像表示装置１の表示面の一部を概略的に示す平面図である。図４では、簡略化のため、マスク部３については開口部３０のみを示す。図４に示す立体画像表示装置１では、マスク部３の１つのマスクパターンに含まれる３つの開口部３０のそれぞれに対向する位置の各サブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによって１つの平面画像表示用ピクセルが構成される。また、図４に示す立体画像表示装置１では、ハッチングを付した領域２１に対向する各サブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによって１つの立体画像表示用ピクセルが構成される。具体的には、領域２１は、１つのマスクパターンに含まれる各開口部３０について、各開口部３０よりも縦方向の上側及び下側に長い領域とする。図４では、２つの領域２１のみを示す。このように、本実施形態１では、１つの立体画像表示用ピクセル２１に含まれるサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ（平面画像表示用ピクセル）が、横方向に３つ存在するので、立体画像表示装置１の横方向の視差数は３個であり、縦方向の視差数は１個である。
【００２４】
上述のように斜め方向に配列された３つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによって１つの立体画像表示用ピクセル２１を構成する代わりに、横方向に配列された３つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによって１つの立体画像表示用ピクセルを構成することが考えられる。この場合、横方向の視差数をＡ個増加させるためには、１つの立体画像表示用ピクセル２１に含まれるサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを横方向に３×Ａ個増加させる必要がある。これに対して、図４に示す立体画像表示装置１では、横方向の視差数をＡ個増加させるために、１つの立体画像表示用ピクセル２１に含まれるサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂをそれぞれ横方向にＡ個ずつ増加させればよい。従って、本実施形態１では、横方向の視差数を増加させる場合であっても、視差数の増加に伴う解像度の低下を抑制することができる。
【００２５】
しかしながら、このような構成であっても、横方向の視差数を増加させるほど、１つの立体画像表示用ピクセル２１の横幅は増加する。従って、例えば、視差数を８個や１６個などとした場合、立体画像表示用ピクセル２１の横幅の増加に伴って、マスク部３において横方向に形成される開口部３０の数が減少する。マスク部３の板体に対する開口部３０の開口率が低下した場合、表示画像における輝度が低下する。従って、本実施形態１では、各マスクパターンの横方向の間隔ＤｈをＤｈ＝ｎ×Ｐｈとし、各マスクパターンの縦方向の間隔ＤｖをＤｖ≠ｎ×Ｐｖとすることにより、横方向ではなく縦方向の開口部３０の数を増加させることにより、解像度の低下を抑制しつつ輝度の低下も抑制する。
【００２６】
本実施形態１のマスク部３は、各マスクパターンの横方向の間隔Ｄｈが、Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ（ｎは自然数）を満たし、各マスクパターンの縦方向の間隔Ｄｖが、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（ｎは自然数）を満たすように形成されている。この構成のほかに、各マスクパターンの横方向の間隔Ｄｈが、Ｄｈ≠ｎ×３Ｐｈ（ｎは自然数）を満たし、各マスクパターンの縦方向の間隔Ｄｖが、Ｄｖ＝ｎ×３Ｐｖ（ｎは自然数）を満たすようにマスク部を形成することが考えられる。なお、３Ｐｈは、横方向に連続するサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ３つ分の横幅を示し、３Ｐｖは、縦方向に連続するサブピクセル２Ｒ（又は２Ｇ，２Ｂ）３つ分の縦幅を示す。このようにマスク部を構成した場合の立体画像表示装置と、本実施形態１の立体画像表示装置１とを比較する。
【００２７】
図５は立体画像表示装置による表示色パターンを示す平面図である。図５の上側には、各マスクパターンの横方向の間隔Ｄｈが、Ｄｈ≠ｎ×３Ｐｈを満たし、縦方向の間隔Ｄｖが、Ｄｖ＝ｎ×３Ｐｖを満たすマスク部を備えた立体画像表示装置による表示色パターンを示す。また、図５の下側には、本実施形態１の立体画像表示装置１による表示色パターンを示す。図５には、立体画像表示装置の全てのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂをオン状態として一眼で見た場合に観察できる表示色パターンの例を示し、Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれ赤色、緑色、青色を示す。
【００２８】
図５の上側の表示色パターンが示すように、Ｄｈ≠ｎ×３Ｐｈ及びＤｖ＝ｎ×３Ｐｖを満たすマスク部を備えた立体画像表示装置では、マスク部の開口部を通して視認できるサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、右上側から左下側へ配列する赤色のサブピクセル群２２Ｒ、緑色のサブピクセル群２２Ｇ及び青色のサブピクセル群２２Ｂを形成する。このようなサブピクセル群２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂでは、同色のサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが連続して配置されるので、モアレとして認識され易い。
一方、図５の下側の表示色パターンが示すように、本実施形態１の立体画像表示装置１では、同色のサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが連続して配置されないので、モアレの発生を抑制できる。
【００２９】
よって、本実施形態１では、横方向の視差数の増加に伴う解像度及び輝度の低下を抑制できると共に、モアレの発生を抑制することができる。
なお、本実施形態１では、横方向の視差数を３個としたが、横方向の視差数は２個以上であればよく、縦方向の視差数は１個以上であればよい。
【００３０】
（実施形態２）
以下に、実施形態２に係る立体画像表示装置について説明する。上述の実施形態１のマスク部３では、１つの立体画像表示用ピクセル２１を構成するために、斜め方向に連なる３つの開口部３０が設けられている。これに対して、本実施形態２では、１つの立体画像表示用ピクセル２１を構成するために、斜め方向に長い形状（平行四辺形）を有した開口部３１が設けられたマスク部３を用いる。その他の構成は、実施形態１と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
図６は実施形態２の立体画像表示装置１の表示面の一部を概略的に示す平面図である。図６では、簡略化のため、マスク部３については開口部３１のみを示す。図６に示す立体画像表示装置１では、マスク部３の１つの開口部３１に対向する位置の３つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによって１つの平面画像表示用ピクセルが構成される。なお、開口部３１は、１つの平面画像表示用ピクセルを構成する３つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂと完全には同じ形状ではない。また、本実施形態２の立体画像表示装置１における立体画像表示用ピクセル２１は、上述の実施形態１における立体画像表示用ピクセル２１と同じ領域によって構成される。本実施形態２の立体画像表示装置１では、上述の実施形態１の立体画像表示装置１と比較して、マスク部３の開口部の形状が異なる分、開口部を通して観察できるピクセルの形状が相異する。しかし、観察距離又は開口部の大きさ等を考慮すると、その差は誤差範囲内に留まるので、本実施形態２でも、上述の実施形態１と同様に、立体画像表示装置１の横方向の視差数は３個であり、縦方向の視差数は１個である。
【００３２】
本実施形態２のマスク部３においても、各開口部３１の横方向の間隔Ｄｈが、Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ（ｎは自然数）を満たし、各開口部３１の縦方向の間隔Ｄｖが、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（ｎは自然数）を満たす。なお、Ｐｈは１つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの横幅を示し、Ｐｖは１つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの横幅を示す。よって、本実施形態２においても、横方向の視差数の増加に伴う解像度及び輝度の低下を抑制できると共に、モアレの発生を抑制することができる。
また、本実施形態２でも、横方向の視差数を３個としたが、横方向の視差数は２個以上であればよく、縦方向の視差数は１個以上であればよい。
【００３３】
本実施形態１，２の立体画像表示装置１は、同色のサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが連続して配置されるサブピクセル群２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの発生を抑制することによってモアレの発生を抑制できる構成である。このような構成は、液晶表示装置等の平面画像表示装置に一般的に設けられているブラックマトリクスと、マスク部の各開口部との相対位置に起因するモアレの発生を抑制する構成においても有用である。
【００３４】
本実施形態１，２の立体画像表示装置１は、平面画像表示部２の前面側にマスク部３を配置した構造を有する。本実施形態１，２において、平面画像表示部２として透過型の液晶表示装置のように光シャッタとしての機能を有するものを使用する場合、立体画像表示装置１は、上述した構造のほかに、平面画像表示部２と光源との間にマスク部３を配置した構造を採用できる。また、平面画像表示部２として自発光型の画像表示装置を使用する場合、立体画像表示装置１は、平面画像表示部２の前面側にマスク部３を配置した構造を採用できる。
【００３５】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【００３６】
（実施例１）
本実施例１では、上述の実施形態１で示した立体画像表示装置１を作製した。なお、立体画像表示装置１において、横方向の視差数は３個であり、縦方向の視差数は１個である。また、平面画像表示部２として液晶表示装置（ピクセル数＝１９２０×１０８０）を使用し、平面画像表示部２の背面側にバックライトを配置した。この液晶表示装置２は、赤色、緑色、青色の縦長状の着色層を横方向に繰り返し配列させて構成されたカラーフィルタ層を備える。
【００３７】
液晶表示装置２におけるサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのそれぞれは、横方向の幅（横幅）Ｐｈを２３０μｍとし、縦方向の幅（縦幅）Ｐｖを６９０μｍとした。また、同じ表示色のサブピクセル２Ｒ（又は２Ｇ，２Ｂ）間の横方向の間隔（ピッチ）は６９０μｍ、即ち、３×Ｐｈとした。
【００３８】
マスク部３は、ガラス板上にクロム膜と酸化クロム膜とを順次成膜し、これらをパターニングすることにより作製した。なお、クロム膜及び酸化クロム膜を除去した部分が開口部３０となり、開口部３０のそれぞれは、サブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂと同様に、横幅を２３０μｍとし、縦幅を６９０μｍとした。また、３つの開口部３０によって構成されるマスクパターン間の横方向の間隔Ｄｈを６９０μｍ、即ち、Ｄｈ＝３×Ｐｈとし、縦方向の間隔Ｄｖを２４１５μｍ、即ち、Ｄｖ＝３．５×Ｐｖ（Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ，ｎ：自然数）とした。
【００３９】
このように平面画像表示部２及びマスク部３を作製することにより、立体画像表示用ピクセル２１の縦方向の配列数が３０８（１０８０÷３．５）個となり、横方向の配列数が６４０（１９２０÷３）個となる。
上述の構造で立体画像表示装置１を作製することにより、観察者が両眼を結ぶ線を横方向に対してほぼ平行にした状態で、表示された立体画像を観察した場合に、モアレが現れることなく、良好な立体画像を表示できるという効果が得られる。
【００４０】
（比較例１）
上述の実施例１に対する比較例１として、図５の上側に示した表示色パターンでの表示を行なう立体画像表示装置を作製した。本比較例１では、マスク部に形成されるマスクパターン間の横方向の間隔Ｄｈを９２０μｍ、即ち、Ｄｈ＝４×Ｐｈとし、縦方向の間隔Ｄｖを２０７０μｍ、即ち、Ｄｖ＝３×Ｐｖとした。なお、本比較例１の立体画像表示装置は、マスク部におけるマスクパターンの形成位置が異なり、それに応じて立体画像表示用ピクセルの配置位置が異なる以外は実施例１の立体画像表示装置１の構成と同様の構成を有する。
【００４１】
このような構造の比較例１の立体画像表示装置では、立体画像表示用ピクセルの縦方向の配列数が３６０（１０８０÷３）個となり、横方向の配列数が４８０（１９２０÷４）個となる。よって、上述の実施例１の立体画像表示装置１は、比較例１の立体画像表示装置よりも高解像度を実現できる。また、上述の実施形態１の立体画像表示装置１が、比較例１の立体画像表示装置と比較して、立体画像表示用ピクセルの数が多いので、マスク部３における開口率が高くなり、高輝度の立体画像の表示が可能となる。
また、上述したように作製した比較例１の立体画像表示装置では、観察者が両眼を結ぶ線を横方向に対してほぼ平行にした状態で、表示された立体画像を観察した場合に、モアレが現れた。
【００４２】
（比較例２）
上述の実施例１に対する比較例２として、マスク部に形成されるマスクパターン間の横方向の間隔Ｄｈを８０５μｍ、即ち、Ｄｈ＝３．５×Ｐｈとし、縦方向の間隔Ｄｖを２０７０μｍ、即ち、Ｄｖ＝３×Ｐｖとした。なお、本比較例２の立体画像表示装置は、マスク部におけるマスクパターンの形成位置が異なり、それに応じて立体画像表示用ピクセルの配置位置が異なる以外は実施例１の立体画像表示装置１の構成と同様の構成を有する。
【００４３】
上述したように作製した比較例２の立体画像表示装置では、観察者が両眼を結ぶ線を横方向に対してほぼ平行にした状態で、表示された立体画像を観察した場合に、モアレが現れた。
【００４４】
（実施例２）
本実施例２では、上述の実施形態２で示した立体画像表示装置１を作製した。なお、立体画像表示装置１において、横方向の視差数は３個であり、縦方向の視差数は１個である。また、平面画像表示部２として、実施例１で使用した液晶表示装置（ピクセル数＝１９２０×１０８０）を使用し、平面画像表示部２の背面側にバックライトを配置した。
【００４５】
マスク部３は、実施例１のマスク部３と同様の方法により作製した。実施例２のマスク部３では、開口部３１は、横幅を２３０μｍとし、縦方向の高さを２０７０（３×６９０）μｍとした。また、開口部３１（マスクパターン）間の横方向の間隔Ｄｈを６９０μｍ、即ち、Ｄｈ＝３×Ｐｈとし、縦方向の間隔Ｄｖを２４１５μｍ、即ち、Ｄｖ＝３．５×Ｐｖ（Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ，ｎ：自然数）とした。
【００４６】
このように平面画像表示部２及びマスク部３を作製することにより、立体画像表示用ピクセル２１の縦方向の配列数が３０８（１０８０÷３．５）個となり、横方向の配列数が６４０（１９２０÷３）個となる。
上述の構造で立体画像表示装置１を作製することにより、観察者が両眼を結ぶ線を横方向に対してほぼ平行にした状態で、表示された立体画像を観察した場合に、モアレが現れることなく、良好な立体画像を表示できるという効果が得られる。
【００４７】
（比較例３）
上述の実施例２に対する比較例３として、図７に示した表示色パターンでの表示を行なう立体画像表示装置を作製した。図７は比較例３の立体画像表示装置による表示色パターンを示す平面図である。本比較例３の立体画像表示装置１では、横方向の視差数は３個であり、縦方向の視差数は１個である。本比較例３では、マスク部に形成される開口部（マスクパターン）間の横方向の間隔Ｄｈを９２０μｍ、即ち、Ｄｈ＝４×Ｐｈとし、縦方向の間隔Ｄｖを２０７０μｍ、即ち、Ｄｖ＝３×Ｐｖとした。なお、本比較例３の立体画像表示装置は、マスク部におけるマスクパターンの形成位置が異なり、それに応じて立体画像表示用ピクセルの配置位置が異なる以外は実施例２の立体画像表示装置１の構成と同様の構成を有する。
【００４８】
このような構造の比較例３の立体画像表示装置では、立体画像表示用ピクセルの縦方向の配列数が３６０（１０８０÷３）個となり、横方向の配列数が４８０（１９２０÷４）個となる。よって、上述の実施例２の立体画像表示装置１は、比較例３の立体画像表示装置よりも高解像度を実現できる。
また、上述したように作製した比較例３の立体画像表示装置では、観察者が両眼を結ぶ線を横方向に対してほぼ平行にした状態で、表示された立体画像を観察した場合に、モアレが現れた。
【符号の説明】
【００４９】
１ 立体画像表示装置
２ 平面画像表示部（画像表示部）
３ マスク部
３０，３１ 開口部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、立体画像の表示が可能な立体画像表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
立体画像を表示する技術の１つとして、インテグラルフォトグラフィ方式（以下、ＩＰ方式という）が知られている（例えば、特許文献１参照）。ＩＰ方式の立体画像表示装置は、複数のピクセルが二次元的に配列された画像表示部を備え、画像表示部の観察者側には、複数の開口部が設けられたマスク部が配置されている。このような立体画像表示装置では、複数のピクセルが１つの立体画像表示用ピクセルを構成しており、マスク部には、各立体画像表示用ピクセルに対応する箇所に開口部が設けられている。また、立体画像表示装置は、複数の立体画像表示用ピクセルで１つの立体画像を表示する。観察者は、マスク部の各開口部を通過した立体画像表示用ピクセルからの光を視認しており、右眼と左眼とで異なるピクセルからの光を見るので立体画像を視認できる。
【０００３】
このような構成によると、１つの立体画像表示用ピクセルを構成するピクセルの数が十分多く、且つマスク部の開口部のサイズが十分に小さければ、画像表示部から発せられる光は表示画面の前面側（観察者側）でほぼ均一に分布する。表示画面における表示光が均一に分布する場合、自然な運動視差が得られ、これは立体画像の視認を助ける。
【０００４】
上述したようなＩＰ方式の立体画像表示装置では、現状の画像表示装置における画素数でも極めて単純な構造でより自然な立体画像を表示することができる。また、ＩＰ方式の立体画像表示装置では、観察者は特殊な眼鏡を装着する必要がない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−１３６３００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＩＰ方式では、立体画像の視認が可能な視野角が一定である場合、同時に表示される平面画像の数（視差数）が多いほど、観察位置の移動に伴う立体画像の変化が滑らかになる。
しかしながら、視差数を多くするには、１つの立体画像表示用ピクセルを構成するピクセルの数を増加させる必要があるが、画像表示部におけるピクセルのサイズの縮小には限界がある。従って、視差数の増加に伴って立体画像表示用ピクセルの数を減らさねばならず、高精細での立体画像の表示が困難である。
【０００７】
また、人間の両眼を結ぶ線は水平方向（横方向）に平行であることから、立体画像の認識には、水平方向の視差画像を増やすことが効果的である。そこで、立体画像表示装置は、水平方向に赤色のピクセル、緑色のピクセル及び青色のピクセルが所定の順序で配置された画像表示部において、斜め方向に階段状に配列される３つのピクセルに対応する位置に開口部が設けられたマスク部を備える場合がある。このようなマスク部では、水平方向の視差数を増加させる場合に、各色のピクセルを増加させる数だけ水平方向に増加させればよいので、水平方向の視差数の増加に伴う解像度の低下を垂直方向に振り分けることができる。よって、水平方向の視差数の増加に伴う水平方向の解像度の低下を抑制することができる。
【０００８】
しかしながら、このような構成においても、横方向の視差数を例えば８個や１６個などと増加させた場合、立体画像表示用ピクセルの横幅の増加に伴ってマスク部に対する開口部の開口率が減少する。マスク部の開口率が低下した場合、表示画像における輝度が低下すると共に解像度が低下するという問題が生じる。
【０００９】
本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、水平方向の視差数の増加に伴う解像度の低下を抑制できると共に立体画像全体の輝度の低下も抑制できる立体画像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】
【００１０】
本発明に係る立体画像表示装置は、矩形を有する複数の画素が平面上に配置された画像表示部と、前記平面上で前記画素の配置方向と交差する方向に連なる３つの画素に対向する３つの開口部を１つのマスクパターンとして複数のマスクパターンが形成されたマスク部とを備え、前記画像表示部は、同じ表示色の画素が一方向に並べて配置されており、異なる表示色の画素が他方向に所定の順序で繰り返して配置されており、前記マスクパターンは、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（但し、ｎ：自然数、Ｐｖ：画素の前記一方向における長さ、Ｄｖ：前記一方向における前記マスクパターン間の間隔）を満たすように形成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る立体画像表示装置は、矩形を有する複数の画素が平面上に配置された画像表示部と、前記平面上で前記画素の配置方向と交差する方向に連なる３つの画素に対向する１つの開口部をマスクパターンとして複数のマスクパターンが形成されたマスク部とを備え、前記画像表示部は、同じ表示色の画素が一方向に並べて配置されており、異なる表示色の画素が他方向に所定の順序で繰り返して配置されており、前記マスクパターンは、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（但し、ｎ：自然数、Ｐｖ：画素の前記一方向における長さ、Ｄｖ：前記一方向における前記マスクパターン間の間隔）を満たすように形成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明によれば、マスク部の開口部は、平面画像を表示する画像表示部の画素において、画素の配置方向と交差する方向に連なる３つの画素に対向する位置に設けられている。また、３つの画素に対向する開口部を１つのマスクパターンとし、複数のマスクパターンが、画素の一方向における長さをＰｖとし、前記一方向におけるマスクパターン間の間隔をＤｖとした場合に、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（ｎは自然数）を満たす位置に形成されている。前記一方向は、画像表示部において同じ表示色の画素が並べて配置されている方向を示す。即ち、例えば、同じ表示色の画素が表示面における縦方向（水平方向に対して垂直な方向）に配置された画像表示部において、マスクパターンの縦方向の間隔ＤｖをＤｖ≠ｎ×Ｐｖとして縦方向にマスクパターンをずらす。これにより、水平方向の視差数の増加に伴う解像度及び輝度の低下を抑制することができると共に、マスクパターン（開口部）を通過した各画素の表示色に基づくモアレの発生も抑制できる。
【００１３】
本発明に係る立体画像表示装置は、前記マスクパターンは、Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ（但し、ｎ：自然数、Ｐｈ：画素の前記他方向における長さ、Ｄｈ：前記他方向における前記マスクパターン間の間隔）を満たすように形成されていることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、複数のマスクパターンが、画素の他方向における長さをＰｈとし、前記他方向におけるマスクパターン間の間隔をＤｈとした場合に、Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ（ｎは自然数）を満たす位置に形成されている。前記他方向は、画像表示部において異なる表示色の画素が所定の順序で繰り返して配置されている方向を示す。よって、水平方向の視差数を増加させた場合であっても、水平方向の視差数の増加に伴う解像度の低下を垂直方向に分散させることができるので、水平方向の解像度の低下を抑制できる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明では、水平方向の視差数の増加に伴う解像度及び輝度の低下を抑制できると共に、マスクパターン（開口部）を通過した各画素の表示色に基づくモアレの発生も抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施形態１に係る立体画像表示装置を概略的に示す斜視図である。
【図２】平面画像表示部の表示面の一部を概略的に示す平面図である。
【図３】マスク部の一部を概略的に示す平面図である。
【図４】立体画像表示装置の表示面の一部を概略的に示す平面図である。
【図５】立体画像表示装置による表示色パターンを示す平面図である。
【図６】実施形態２の立体画像表示装置の表示面の一部を概略的に示す平面図である。
【図７】比較例３の立体画像表示装置による表示色パターンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明に係る立体画像表示装置について、その実施形態を示す図面に基づいて詳述する。
【００１８】
（実施形態１）
図１は実施形態１に係る立体画像表示装置を概略的に示す斜視図である。本実施形態１の立体画像表示装置１は、観察者が特殊な眼鏡を使用することなく、表示画像の立体感を感じることが可能な立体画像（三次元画像）を表示する表示装置である。
【００１９】
立体画像表示装置１は、平面画像（二次元画像）を表示する平面画像表示部２と、平面画像表示部２の前面側に配置されたマスク部３とを備える。なお、前面側とは、立体画像表示装置１に対して観察者側を意味する。平面画像表示部２は、液晶表示装置、プラズマ表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置、陰極線管表示装置等である。平面画像表示部２として透過型の液晶表示装置を用いる場合、平面画像表示部２の後面側に光源が配置される。
【００２０】
図２は平面画像表示部２の表示面の一部を概略的に示す平面図である。図２中の各矩形は、画像を表示するためのピクセルを構成するサブピクセルをそれぞれ示しており、図２に示す平面画像表示部２の表示領域は、赤色のサブピクセル２Ｒ、緑色のサブピクセル２Ｇ及び青色のサブピクセル２Ｂによって構成されている。同色のサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂはそれぞれ縦方向に並べて設けられており、横方向には、例えば赤色のサブピクセル２Ｒ、緑色のサブピクセル２Ｇ及び青色のサブピクセル２Ｂの順番で繰り返して設けられている。
【００２１】
１つのピクセルは、赤色のサブピクセル２Ｒ、緑色のサブピクセル２Ｇ及び青色のサブピクセル２Ｂの３つのサブピクセルによって構成される。また、縦方向は、表示面における上下方向（垂直方向に略平行な方向）を示し、横方向は左右方向（水平方向又は観察者の両眼を結ぶ方向に略平行な方向）を示す。なお、縦方向及び横方向は、互いに略直交する関係にあるが、重力方向とは無関係である。また、後述の斜め方向は、縦方向及び横方向の双方に交差する方向を示す。
【００２２】
図３はマスク部３の一部を概略的に示す平面図である。マスク部３は、例えば遮光性を有する板体に、サブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂと同様の形状及び大きさの開口部３０を設けて構成されている。図３に示すマスク部３では、左上側から右下側に連なる３つの開口部３０を１つのマスクパターンとし、各マスクパターンの横方向の間隔をＤｈとし、１つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの横幅をＰｈとした場合に、Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ（ｎは自然数）を満たすように各マスクパターンが形成されている。また、各マスクパターンの縦方向の間隔をＤｖとし、１つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの縦幅をＰｖとした場合に、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（ｎは自然数）を満たすように各マスクパターンが形成されている。
【００２３】
図４は立体画像表示装置１の表示面の一部を概略的に示す平面図である。図４では、簡略化のため、マスク部３については開口部３０のみを示す。図４に示す立体画像表示装置１では、マスク部３の１つのマスクパターンに含まれる３つの開口部３０のそれぞれに対向する位置の各サブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによって１つの平面画像表示用ピクセルが構成される。また、図４に示す立体画像表示装置１では、ハッチングを付した領域２１に対向する各サブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによって１つの立体画像表示用ピクセルが構成される。具体的には、領域２１は、１つのマスクパターンに含まれる各開口部３０について、各開口部３０よりも縦方向の上側及び下側に長い領域とする。図４では、２つの領域２１のみを示す。このように、本実施形態１では、１つの立体画像表示用ピクセル２１に含まれるサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ（平面画像表示用ピクセル）が、横方向に３つ存在するので、立体画像表示装置１の横方向の視差数は３個であり、縦方向の視差数は１個である。
【００２４】
上述のように斜め方向に配列された３つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによって１つの立体画像表示用ピクセル２１を構成する代わりに、横方向に配列された３つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによって１つの立体画像表示用ピクセルを構成することが考えられる。この場合、横方向の視差数をＡ個増加させるためには、１つの立体画像表示用ピクセル２１に含まれるサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂを横方向に３×Ａ個増加させる必要がある。これに対して、図４に示す立体画像表示装置１では、横方向の視差数をＡ個増加させるために、１つの立体画像表示用ピクセル２１に含まれるサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂをそれぞれ横方向にＡ個ずつ増加させればよい。従って、本実施形態１では、横方向の視差数を増加させる場合であっても、視差数の増加に伴う解像度の低下を抑制することができる。
【００２５】
しかしながら、このような構成であっても、横方向の視差数を増加させるほど、１つの立体画像表示用ピクセル２１の横幅は増加する。従って、例えば、視差数を８個や１６個などとした場合、立体画像表示用ピクセル２１の横幅の増加に伴って、マスク部３において横方向に形成される開口部３０の数が減少する。マスク部３の板体に対する開口部３０の開口率が低下した場合、表示画像における輝度が低下する。従って、本実施形態１では、各マスクパターンの横方向の間隔ＤｈをＤｈ＝ｎ×Ｐｈとし、各マスクパターンの縦方向の間隔ＤｖをＤｖ≠ｎ×Ｐｖとすることにより、横方向ではなく縦方向の開口部３０の数を増加させることにより、解像度の低下を抑制しつつ輝度の低下も抑制する。
【００２６】
本実施形態１のマスク部３は、各マスクパターンの横方向の間隔Ｄｈが、Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ（ｎは自然数）を満たし、各マスクパターンの縦方向の間隔Ｄｖが、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（ｎは自然数）を満たすように形成されている。この構成のほかに、各マスクパターンの横方向の間隔Ｄｈが、Ｄｈ≠ｎ×３Ｐｈ（ｎは自然数）を満たし、各マスクパターンの縦方向の間隔Ｄｖが、Ｄｖ＝ｎ×３Ｐｖ（ｎは自然数）を満たすようにマスク部を形成することが考えられる。なお、３Ｐｈは、横方向に連続するサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ３つ分の横幅を示し、３Ｐｖは、縦方向に連続するサブピクセル２Ｒ（又は２Ｇ，２Ｂ）３つ分の縦幅を示す。このようにマスク部を構成した場合の立体画像表示装置と、本実施形態１の立体画像表示装置１とを比較する。
【００２７】
図５は立体画像表示装置による表示色パターンを示す平面図である。図５の上側には、各マスクパターンの横方向の間隔Ｄｈが、Ｄｈ≠ｎ×３Ｐｈを満たし、縦方向の間隔Ｄｖが、Ｄｖ＝ｎ×３Ｐｖを満たすマスク部を備えた立体画像表示装置による表示色パターンを示す。また、図５の下側には、本実施形態１の立体画像表示装置１による表示色パターンを示す。図５には、立体画像表示装置の全てのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂをオン状態として一眼で見た場合に観察できる表示色パターンの例を示し、Ｒ，Ｇ，Ｂはそれぞれ赤色、緑色、青色を示す。
【００２８】
図５の上側の表示色パターンが示すように、Ｄｈ≠ｎ×３Ｐｈ及びＤｖ＝ｎ×３Ｐｖを満たすマスク部を備えた立体画像表示装置では、マスク部の開口部を通して視認できるサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂは、右上側から左下側へ配列する赤色のサブピクセル群２２Ｒ、緑色のサブピクセル群２２Ｇ及び青色のサブピクセル群２２Ｂを形成する。このようなサブピクセル群２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂでは、同色のサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが連続して配置されるので、モアレとして認識され易い。
一方、図５の下側の表示色パターンが示すように、本実施形態１の立体画像表示装置１では、同色のサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが連続して配置されないので、モアレの発生を抑制できる。
【００２９】
よって、本実施形態１では、横方向の視差数の増加に伴う解像度及び輝度の低下を抑制できると共に、モアレの発生を抑制することができる。
なお、本実施形態１では、横方向の視差数を３個としたが、横方向の視差数は２個以上であればよく、縦方向の視差数は１個以上であればよい。
【００３０】
（実施形態２）
以下に、実施形態２に係る立体画像表示装置について説明する。上述の実施形態１のマスク部３では、１つの立体画像表示用ピクセル２１を構成するために、斜め方向に連なる３つの開口部３０が設けられている。これに対して、本実施形態２では、１つの立体画像表示用ピクセル２１を構成するために、斜め方向に長い形状（平行四辺形）を有した開口部３１が設けられたマスク部３を用いる。その他の構成は、実施形態１と同様であるので説明を省略する。
【００３１】
図６は実施形態２の立体画像表示装置１の表示面の一部を概略的に示す平面図である。図６では、簡略化のため、マスク部３については開口部３１のみを示す。図６に示す立体画像表示装置１では、マスク部３の１つの開口部３１に対向する位置の３つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂによって１つの平面画像表示用ピクセルが構成される。なお、開口部３１は、１つの平面画像表示用ピクセルを構成する３つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂと完全には同じ形状ではない。また、本実施形態２の立体画像表示装置１における立体画像表示用ピクセル２１は、上述の実施形態１における立体画像表示用ピクセル２１と同じ領域によって構成される。本実施形態２の立体画像表示装置１では、上述の実施形態１の立体画像表示装置１と比較して、マスク部３の開口部の形状が異なる分、開口部を通して観察できるピクセルの形状が相異する。しかし、観察距離又は開口部の大きさ等を考慮すると、その差は誤差範囲内に留まるので、本実施形態２でも、上述の実施形態１と同様に、立体画像表示装置１の横方向の視差数は３個であり、縦方向の視差数は１個である。
【００３２】
本実施形態２のマスク部３においても、各開口部３１の横方向の間隔Ｄｈが、Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ（ｎは自然数）を満たし、各開口部３１の縦方向の間隔Ｄｖが、Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ（ｎは自然数）を満たす。なお、Ｐｈは１つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの横幅を示し、Ｐｖは１つのサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの横幅を示す。よって、本実施形態２においても、横方向の視差数の増加に伴う解像度及び輝度の低下を抑制できると共に、モアレの発生を抑制することができる。
また、本実施形態２でも、横方向の視差数を３個としたが、横方向の視差数は２個以上であればよく、縦方向の視差数は１個以上であればよい。
【００３３】
本実施形態１，２の立体画像表示装置１は、同色のサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂが連続して配置されるサブピクセル群２２Ｒ，２２Ｇ，２２Ｂの発生を抑制することによってモアレの発生を抑制できる構成である。このような構成は、液晶表示装置等の平面画像表示装置に一般的に設けられているブラックマトリクスと、マスク部の各開口部との相対位置に起因するモアレの発生を抑制する構成においても有用である。
【００３４】
本実施形態１，２の立体画像表示装置１は、平面画像表示部２の前面側にマスク部３を配置した構造を有する。本実施形態１，２において、平面画像表示部２として透過型の液晶表示装置のように光シャッタとしての機能を有するものを使用する場合、立体画像表示装置１は、上述した構造のほかに、平面画像表示部２と光源との間にマスク部３を配置した構造を採用できる。また、平面画像表示部２として自発光型の画像表示装置を使用する場合、立体画像表示装置１は、平面画像表示部２の前面側にマスク部３を配置した構造を採用できる。
【００３５】
以下に、本発明の実施例について説明する。
【００３６】
（実施例１）
本実施例１では、上述の実施形態１で示した立体画像表示装置１を作製した。なお、立体画像表示装置１において、横方向の視差数は３個であり、縦方向の視差数は１個である。また、平面画像表示部２として液晶表示装置（ピクセル数＝１９２０×１０８０）を使用し、平面画像表示部２の背面側にバックライトを配置した。この液晶表示装置２は、赤色、緑色、青色の縦長状の着色層を横方向に繰り返し配列させて構成されたカラーフィルタ層を備える。
【００３７】
液晶表示装置２におけるサブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂのそれぞれは、横方向の幅（横幅）Ｐｈを２３０μｍとし、縦方向の幅（縦幅）Ｐｖを６９０μｍとした。また、同じ表示色のサブピクセル２Ｒ（又は２Ｇ，２Ｂ）間の横方向の間隔（ピッチ）は６９０μｍ、即ち、３×Ｐｈとした。
【００３８】
マスク部３は、ガラス板上にクロム膜と酸化クロム膜とを順次成膜し、これらをパターニングすることにより作製した。なお、クロム膜及び酸化クロム膜を除去した部分が開口部３０となり、開口部３０のそれぞれは、サブピクセル２Ｒ，２Ｇ，２Ｂと同様に、横幅を２３０μｍとし、縦幅を６９０μｍとした。また、３つの開口部３０によって構成されるマスクパターン間の横方向の間隔Ｄｈを６９０μｍ、即ち、Ｄｈ＝３×Ｐｈとし、縦方向の間隔Ｄｖを２４１５μｍ、即ち、Ｄｖ＝３．５×Ｐｖ（Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ，ｎ：自然数）とした。
【００３９】
このように平面画像表示部２及びマスク部３を作製することにより、立体画像表示用ピクセル２１の縦方向の配列数が３０８（１０８０÷３．５）個となり、横方向の配列数が６４０（１９２０÷３）個となる。
上述の構造で立体画像表示装置１を作製することにより、観察者が両眼を結ぶ線を横方向に対してほぼ平行にした状態で、表示された立体画像を観察した場合に、モアレが現れることなく、良好な立体画像を表示できるという効果が得られる。
【００４０】
（比較例１）
上述の実施例１に対する比較例１として、図５の上側に示した表示色パターンでの表示を行なう立体画像表示装置を作製した。本比較例１では、マスク部に形成されるマスクパターン間の横方向の間隔Ｄｈを９２０μｍ、即ち、Ｄｈ＝４×Ｐｈとし、縦方向の間隔Ｄｖを２０７０μｍ、即ち、Ｄｖ＝３×Ｐｖとした。なお、本比較例１の立体画像表示装置は、マスク部におけるマスクパターンの形成位置が異なり、それに応じて立体画像表示用ピクセルの配置位置が異なる以外は実施例１の立体画像表示装置１の構成と同様の構成を有する。
【００４１】
このような構造の比較例１の立体画像表示装置では、立体画像表示用ピクセルの縦方向の配列数が３６０（１０８０÷３）個となり、横方向の配列数が４８０（１９２０÷４）個となる。よって、上述の実施例１の立体画像表示装置１は、比較例１の立体画像表示装置よりも高解像度を実現できる。また、上述の実施形態１の立体画像表示装置１が、比較例１の立体画像表示装置と比較して、立体画像表示用ピクセルの数が多いので、マスク部３における開口率が高くなり、高輝度の立体画像の表示が可能となる。
また、上述したように作製した比較例１の立体画像表示装置では、観察者が両眼を結ぶ線を横方向に対してほぼ平行にした状態で、表示された立体画像を観察した場合に、モアレが現れた。
【００４２】
（比較例２）
上述の実施例１に対する比較例２として、マスク部に形成されるマスクパターン間の横方向の間隔Ｄｈを８０５μｍ、即ち、Ｄｈ＝３．５×Ｐｈとし、縦方向の間隔Ｄｖを２０７０μｍ、即ち、Ｄｖ＝３×Ｐｖとした。なお、本比較例２の立体画像表示装置は、マスク部におけるマスクパターンの形成位置が異なり、それに応じて立体画像表示用ピクセルの配置位置が異なる以外は実施例１の立体画像表示装置１の構成と同様の構成を有する。
【００４３】
上述したように作製した比較例２の立体画像表示装置では、観察者が両眼を結ぶ線を横方向に対してほぼ平行にした状態で、表示された立体画像を観察した場合に、モアレが現れた。
【００４４】
（実施例２）
本実施例２では、上述の実施形態２で示した立体画像表示装置１を作製した。なお、立体画像表示装置１において、横方向の視差数は３個であり、縦方向の視差数は１個である。また、平面画像表示部２として、実施例１で使用した液晶表示装置（ピクセル数＝１９２０×１０８０）を使用し、平面画像表示部２の背面側にバックライトを配置した。
【００４５】
マスク部３は、実施例１のマスク部３と同様の方法により作製した。実施例２のマスク部３では、開口部３１は、横幅を２３０μｍとし、縦方向の高さを２０７０（３×６９０）μｍとした。また、開口部３１（マスクパターン）間の横方向の間隔Ｄｈを６９０μｍ、即ち、Ｄｈ＝３×Ｐｈとし、縦方向の間隔Ｄｖを２４１５μｍ、即ち、Ｄｖ＝３．５×Ｐｖ（Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ，ｎ：自然数）とした。
【００４６】
このように平面画像表示部２及びマスク部３を作製することにより、立体画像表示用ピクセル２１の縦方向の配列数が３０８（１０８０÷３．５）個となり、横方向の配列数が６４０（１９２０÷３）個となる。
上述の構造で立体画像表示装置１を作製することにより、観察者が両眼を結ぶ線を横方向に対してほぼ平行にした状態で、表示された立体画像を観察した場合に、モアレが現れることなく、良好な立体画像を表示できるという効果が得られる。
【００４７】
（比較例３）
上述の実施例２に対する比較例３として、図７に示した表示色パターンでの表示を行なう立体画像表示装置を作製した。図７は比較例３の立体画像表示装置による表示色パターンを示す平面図である。本比較例３の立体画像表示装置１では、横方向の視差数は３個であり、縦方向の視差数は１個である。本比較例３では、マスク部に形成される開口部（マスクパターン）間の横方向の間隔Ｄｈを９２０μｍ、即ち、Ｄｈ＝４×Ｐｈとし、縦方向の間隔Ｄｖを２０７０μｍ、即ち、Ｄｖ＝３×Ｐｖとした。なお、本比較例３の立体画像表示装置は、マスク部におけるマスクパターンの形成位置が異なり、それに応じて立体画像表示用ピクセルの配置位置が異なる以外は実施例２の立体画像表示装置１の構成と同様の構成を有する。
【００４８】
このような構造の比較例３の立体画像表示装置では、立体画像表示用ピクセルの縦方向の配列数が３６０（１０８０÷３）個となり、横方向の配列数が４８０（１９２０÷４）個となる。よって、上述の実施例２の立体画像表示装置１は、比較例３の立体画像表示装置よりも高解像度を実現できる。
また、上述したように作製した比較例３の立体画像表示装置では、観察者が両眼を結ぶ線を横方向に対してほぼ平行にした状態で、表示された立体画像を観察した場合に、モアレが現れた。
【符号の説明】
【００４９】
１ 立体画像表示装置
２ 平面画像表示部（画像表示部）
３ マスク部
３０，３１ 開口部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
矩形を有する複数の画素が平面上に配置された画像表示部と、
前記平面上で前記画素の配置方向と交差する方向に連なる３つの画素に対向する３つの開口部を１つのマスクパターンとして複数のマスクパターンが形成されたマスク部とを備え、
前記画像表示部は、同じ表示色の画素が一方向に並べて配置されており、異なる表示色の画素が他方向に所定の順序で繰り返して配置されており、
前記マスクパターンは、
Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ
（但し、ｎ：自然数、Ｐｖ：画素の前記一方向における長さ、Ｄｖ：前記一方向における前記マスクパターン間の間隔）
を満たすように形成されていることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
矩形を有する複数の画素が平面上に配置された画像表示部と、
前記平面上で前記画素の配置方向と交差する方向に連なる３つの画素に対向する１つの開口部をマスクパターンとして複数のマスクパターンが形成されたマスク部とを備え、
前記画像表示部は、同じ表示色の画素が一方向に並べて配置されており、異なる表示色の画素が他方向に所定の順序で繰り返して配置されており、
前記マスクパターンは、
Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ
（但し、ｎ：自然数、Ｐｖ：画素の前記一方向における長さ、Ｄｖ：前記一方向における前記マスクパターン間の間隔）
を満たすように形成されていることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項３】
前記マスクパターンは、
Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ
（但し、ｎ：自然数、Ｐｈ：画素の前記他方向における長さ、Ｄｈ：前記他方向における前記マスクパターン間の間隔）
を満たすように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の立体画像表示装置。
【請求項１】
矩形を有する複数の画素が平面上に配置された画像表示部と、
前記平面上で前記画素の配置方向と交差する方向に連なる３つの画素に対向する３つの開口部を１つのマスクパターンとして複数のマスクパターンが形成されたマスク部とを備え、
前記画像表示部は、同じ表示色の画素が一方向に並べて配置されており、異なる表示色の画素が他方向に所定の順序で繰り返して配置されており、
前記マスクパターンは、
Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ
（但し、ｎ：自然数、Ｐｖ：画素の前記一方向における長さ、Ｄｖ：前記一方向における前記マスクパターン間の間隔）
を満たすように形成されていることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項２】
矩形を有する複数の画素が平面上に配置された画像表示部と、
前記平面上で前記画素の配置方向と交差する方向に連なる３つの画素に対向する１つの開口部をマスクパターンとして複数のマスクパターンが形成されたマスク部とを備え、
前記画像表示部は、同じ表示色の画素が一方向に並べて配置されており、異なる表示色の画素が他方向に所定の順序で繰り返して配置されており、
前記マスクパターンは、
Ｄｖ≠ｎ×Ｐｖ
（但し、ｎ：自然数、Ｐｖ：画素の前記一方向における長さ、Ｄｖ：前記一方向における前記マスクパターン間の間隔）
を満たすように形成されていることを特徴とする立体画像表示装置。
【請求項３】
前記マスクパターンは、
Ｄｈ＝ｎ×Ｐｈ
（但し、ｎ：自然数、Ｐｈ：画素の前記他方向における長さ、Ｄｈ：前記他方向における前記マスクパターン間の間隔）
を満たすように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の立体画像表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−１１４２２０（Ｐ２０１３−１１４２２０Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６２７１０（Ｐ２０１１−２６２７１０）
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月３０日（２０１１．１１．３０）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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