表示装置
【課題】解像度バランスに優れた表示装置を提供する。
【解決手段】この表示装置は、複数のサブ画素を有し複数の視点映像を一の画面内に表示する表示部と、その表示部に表示された複数の視点映像を光学的に分離する光学分離素子とを備える。ここで、サブ画素は、長辺方向の寸法が短辺方向の寸法の３倍未満である平面形状を有するものである。
【解決手段】この表示装置は、複数のサブ画素を有し複数の視点映像を一の画面内に表示する表示部と、その表示部に表示された複数の視点映像を光学的に分離する光学分離素子とを備える。ここで、サブ画素は、長辺方向の寸法が短辺方向の寸法の３倍未満である平面形状を有するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばパララックスバリア方式またはレンチキュラーレンズ方式による立体表示が可能な表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体視表示を実現できる表示装置（立体表示装置）が注目を集めている。立体視表示は、互いに視差のある（視点の異なる）左眼用映像と右眼用映像を表示するものであり、観察者が左右の目でそれぞれを見ることにより奥行きのある立体的な映像として認識することができる。また、互いに視差がある３つ以上の映像を表示することにより、観察者に対してより自然な立体映像を提供することが可能な表示装置も開発されている。
【０００３】
このような立体表示装置は、専用の眼鏡が必要なものと不要なものとに大別されるが、観察者にとっては専用の眼鏡は煩わしく感じるものであり、専用の眼鏡が不要なもの（すなわち裸眼で立体視が可能なもの）が望ましい。裸眼で立体視が可能な立体表示装置としては、例えばパララックスバリア（視差バリア）方式やレンチキュラー方式を採用した立体表示装置が知られている。これらの方式の立体表示装置では、互いに視差がある複数の映像（視点映像）を同時に表示し、表示装置と観察者の視点との相対的な位置関係（角度）によって見える映像が異なるようになっている。このような立体表示装置で複数の視点の映像を表示した場合には、映像の実質的な解像度が、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶表示装置などの表示装置自体の解像度を視点の数で割ったものとなり、画質が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、様々な検討がなされている。例えば、特許文献１には、パララックスバリア方式において、各バリアの透過状態および遮断状態を時分割的に切り替えて時分割表示することにより、等価的に解像度を改善する方法が提案されている。
【０００５】
ところが、パララックスバリアが画面垂直方向へ延在する場合には、画面水平方向における解像度を向上させることはできるものの、画面垂直方向における解像度の向上は困難である。そこで、画面水平方向の解像度と画面垂直方向の解像度とのバランス（解像度バランス）を改善するための技術として、ステップバリア方式が開発されている。このようなステップバリア方式では、パララックスバリアの開口の並び方向（もしくは延在方向）、あるいはレンチキュラーレンズの軸方向が画面の斜め方向に設定され、斜め方向に隣接して一列に並ぶ複数色（例えばＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色））のサブ画素が１つの単位画素を構成するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１０４１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記のようなステップバリア方式では、例えば図１０に示した表示パターン１１０のように、ある視点映像における１つの単位画素１０４を構成するサブ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が斜め方向へ一列に並ぶ状態となる。このため、表示画面において１つの単位画素１０４に割り当てられる平面領域が大きくなってしまい、高精細な映像表示の妨げとなるおそれがある。また、携帯用電話機などの携帯用端末機器に搭載される表示装置に求められる少ない視点数（例えば２〜４程度）の場合、ステップバリア方式を採用したとしても十分な解像度バランスが得られない。なお、上記特許文献１のように時分割駆動を行う場合であっても、ステップバリア方式における上記の問題は生じ得るものである。
【０００８】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の視点映像を用いて立体表示を行う場合の解像度バランスに優れた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】
【０００９】
本開示の表示装置は、複数のサブ画素を有し複数の視点映像を一の画面内に表示する表示部と、その表示部に表示された複数の視点映像を光学的に分離する光学分離素子とを備える。ここで、サブ画素は、長辺方向の寸法が短辺方向の寸法の３倍未満である平面形状を有するものである。
【００１０】
本開示の表示装置では、表示部に表示された複数の視点映像が、光学分離素子によって複数の視点での立体視が可能となるように光学的に分離される。ここで、各サブ画素の平面形状は、長辺方向の寸法が短辺方向の寸法の３倍未満であることから、画面水平方向における解像度劣化と画面垂直方向における解像度劣化との差が低減される。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の表示装置によれば、画面水平方向の解像度と画面垂直方向の解像度とのバランス（解像度バランス）が向上する。これにより、いわゆるポートレート（Portrait）モードおよびランドスケープ（Landscape）モードの双方においてほぼ同等の表示性能を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る立体表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る立体表示装置における液晶表示パネルのサブ画素配列を示す平面図である。
【図３】図１などに示した液晶表示パネルに表示される表示パターンの例を表す平面図である。
【図４】図３に示した表示パターンに合成される４つの視点映像の元画像を表す概念図である。
【図５】図１などに示したパララックスバリアに形成されるバリアパターンの例を表す平面図である。
【図６】立体視をしている状態を模式的に表す説明図である。
【図７】第２の実施の形態に係る立体表示装置における液晶表示パネルに表示される表示パターンの例を表す平面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る立体表示装置における液晶表示パネルのサブ画素配列を示す平面図である。
【図９】図８に示した液晶表示パネルに表示される表示パターンの例を表す平面図である。
【図１０】第１の比較例としての表示パターンの例を表す平面図である。
【図１１】第２の比較例としての表示パターンの例を表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
［立体像表示装置の構成］
図１は、本発明の第１の実施の形態としての立体表示装置の全体構成を表す概略断面図である。この立体表示装置は、図１に示したように、観察者の側から順に液晶表示パネル１と、パララックスバリア２と、バックライト３とを備えている。液晶表示パネル１と、パララックスバリア２とは、例えば紫外線硬化樹脂などからなる接着層ＡＬによって固定されている。
【００１５】
液晶表示パネル１は、２次元的に配列された複数のサブ画素（後出）を有する透過型の液晶表示ディスプレイであり、対向配置された一対の透明基板１１，１２の間に液晶層１３が封入されたものである。透明基板１１，１２の内面には、液晶層１３を挟むように画素電極と対向電極とが設けられている（いずれも図示せず）。すなわち、画素電極および対向電極のうちの一方が透明基板１１の内面に設けられ、他方が透明基板１２の内面に設けられている。対向電極は全てのサブ画素に共通して設けられており、画素電極はサブ画素ごとに分離されて設けられている。また、透明基板１１または透明基板１２の表面には、カラー表示に必要とされるＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３色のカラーフィルタがサブ画素ごとに割り付けられて設けられている。バックライト３から射出された光がパララックスバリア２を経て液晶表示パネル１に入射したのち、この３色のカラーフィルタをそれぞれ透過することにより、赤色光、緑色光および青色光が液晶表示パネル１から射出することとなる。なお、透明基板１１，１２の外面（液晶層１３と反対側の面）には、必要に応じて偏光板ＰＰ１，ＰＰ２を設けるようにしてもよい。
【００１６】
バックライト３は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源と、光源からの射出光を拡散してほぼ均一な面発光をするための導光板とを有している（いずれも図示せず）。なお、バックライト３の射出側には、必要に応じて偏光板ＰＰ３を設けるようにしてもよい。
【００１７】
図２は、液晶表示パネル１におけるサブ画素配列の例を示している。図２に示したように、液晶表示パネル１では、サブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂが２次元的に複数配列されている。図２に示したサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配置パターンは、いわゆるデルタ配置と呼ばれるものである。具体的には、画面鉛直方向（Ｙ軸方向）の同一列、および画面斜め方向の同一列において、３色のサブ画素が周期的に現れるように（Ｒ，Ｇ，Ｂの順に繰り返すように）配列されている。Ｙ軸方向に並ぶサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂの列（鉛直方向サブ画素列）の配列ピッチおよび画面斜め方向に並ぶサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂの列（斜め方向サブ画素列）の配列ピッチは、画面内においてそれぞれ一定であることが望ましい。このようなサブ画素配列により、画面内の全方位において互いに異なる色を表示するサブ画素同士が隣り合う状態となっている。
【００１８】
また、サブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ、長辺方向の寸法が短辺方向の寸法の３倍未満である平面形状を有する。図２では、長辺方向であるＹ軸方向の寸法（以下、「長さ」という。）Ｄ１と、短辺方向であるＸ軸方向の寸法（以下、「幅」という。）Ｗ１との比を４：３としている。従来使用されているサブ画素は長さと幅との比が３：１のものであり、そのようなサブ画素を用いたものと比較すると、本実施の形態の液晶表示パネル１では、画面鉛直方向の解像度劣化と画面水平方向の解像度劣化とのバランスが向上する。これについては後に詳述する。なお、画面内における全てのサブ画素の寸法は、実質的に同一であることが望ましい。
【００１９】
液晶表示パネル１は、このような画素構造において、バックライト３から照射された光をサブ画素ごとに変調させることで２次元的に画像表示を行うようになっている。
【００２０】
なお、立体視を実現するためには、左眼１０Ｌと右眼１０Ｒとに異なる視点映像を見せる必要があるため、少なくとも右眼用映像と左眼用映像との２つの視点映像が必要となる。３つ以上の視点映像を用いた場合には多眼視を実現できる。本実施の形態では、図１において＜１＞〜＜４＞を付して表した４つの視点映像（第１〜第４の視点映像）を形成する（すなわち、視点数を４とする）と共に、そのうちの２つの視点映像を用いて観察する場合を説明する。なお、図１では、右眼１０Ｒに右眼用映像として第３の視点映像が入射し、左眼１０Ｌに左眼用映像として第２の視点映像が入射する様子を表している。
【００２１】
液晶表示パネル１は、空間的に分割された４つの視点映像を一画面内に合成して表示するようになっている。空間分割された４つの視点映像の各々は、鉛直方向サブ画素列が画面水平方向において４列ごとに周期的に表示されたものである。
【００２２】
図３は、一画面内に合成して表示された４つの視点映像の一例としての表示パターン１０を表している。表示パターン１０では、第１〜第４のサブ画素列４１〜４４が各々画面鉛直方向へ延在すると共に、画面水平方向において順に周期的に配置されている。第１のサブ画素列４１は、画面鉛直方向へ並ぶＲ１，Ｇ１，Ｂ１の符号を付した複数のサブ画素からなり、第１の視点映像を表示する。同様に、第２のサブ画素列４２は、画面鉛直方向へ並ぶＲ２，Ｇ２，Ｂ２の符号を付した複数のサブ画素からなり、第２の視点映像を表示する。第３のサブ画素群４３は、画面鉛直方向へ並ぶＲ３，Ｇ３，Ｂ３の符号を付した複数のサブ画素からなり、第３の視点映像を表示する。第４のサブ画素群４４は、画面鉛直方向へ並ぶＲ４，Ｇ４，Ｂ４の符号を付した複数のサブ画素からなり、第４の視点映像を表示する。より詳細には、第１〜第４のサブ画素列４１〜４４の各々には、第１〜第４の視点映像の各々に対応する元画像としての２次元画像の一部分（各視点位置に応じた部分）が切り出されてそれぞれ表示される。すなわち、第１のサブ画素列４１には、図４（Ａ）に示した第１の視点映像に対応する２次元画像の一部画像４１Ｚが表示される。同様に、第２〜第４のサブ画素列４２〜４４には、それぞれ、図４（Ｂ），４（Ｃ），４（Ｄ）に示した第２〜第４の視点映像に対応する２次元画像の一部画像４２Ｚ，４３Ｚ，４４Ｚが表示される。
【００２３】
ここで、元画像（２次元画像）からどのようにサンプリングを行うのか、という点については特に限定されるものではない。すなわち、第１〜第４の視点映像を各々表示する単位画素は、第１〜第４のサブ画素列４１〜４４の各々から任意に選択されるＲ，Ｇ，Ｂの３つのサブ画素によって構成される。
【００２４】
パララックスバリア２は、例えば図１に示したように、対向配置された一対の透明基板２１，２２の間に液晶層２３が封入されたものであり、液晶層２３における液晶分子の配向状態によって選択的に光を透過させるものである。すなわち、パララックスバリア２は、立体表示の際に、バックライト３からの入射光を透過する光透過部２５と、その入射光を遮断する遮光部２４とがそれぞれ所定位置に配置された状態となるものである。これにより、パララックスバリア２は、液晶表示パネル１に表示された第１〜第４の視点映像を、４つの視点での立体視が可能となるように光学的に分離するためのバリアパターンを形成するようになっている。
【００２５】
図５に、パララックスバリア２の液晶層２３が形成するバリアパターン２０の例を示す。バリアパターン２０における光透過部２５の配置位置および形状は、この立体表示装置を所定の位置、所定の方向から観察者が見たときに、観察者の左右の眼１０Ｌ，１０Ｒ（図１）に異なる視点映像の光が別々に入射されるように設定されている。なお、図５では、光透過部２５を、図３に示した第１〜第４のサブ画素列４１〜４４に対応して画面鉛直方向へ延在するストライプ形状としている。したがって、遮光部２４も画面鉛直方向へ延在するストライプ形状となっている。
【００２６】
パララックスバリア２において、透明基板２１，２２の内面には、液晶層２３を挟むようにパターン電極と対向電極とが設けられている（いずれも図示せず）。すなわち、画素電極および対向電極のうちの一方が透明基板２１の内面に設けられ、他方が透明基板２２の内面に設けられている。対向電極は少なくとも有効画面領域における液晶層２３を全面的に覆うように設けられている。一方、パターン電極は複数に分割されており、画面水平方向において４つのサブ画素列ごとに１つの割合で周期的に配置されている。パターン電極は、光透過部２５と同様のストライプ形状をそれぞれ有している。
【００２７】
このような構成のパララックスバリア２では、例えばストライプ形状のパターン電極と対向電極との間に電圧を印加すると、複数のパターン電極の形状に対応したストライプ形状の光透過部２５が一定の間隔で複数形成される。すなわち、例えば液晶層２３の液晶分子が、電圧無印加の状態で白表示となる（いわゆるノーマリーホワイトの）ツイストネマチック液晶からなる場合、パターン電極の形成領域における液晶分子が垂直方向に配向することで、その領域が遮光部２４となる。なお、液晶モードについては特に限定されるものではなく、例えば電界効果複屈折モードでもよい。あるいは、電圧無印加の状態で黒表示となるノーマリーブラックの垂直配向（ＶＡ）モードや、面内スイッチング（ＩＰＳ）モードであっても、電極構成を適宜変更するなどして２次元画像で白表示が可能であれば適用することができる。以上により、パララックスバリア２は、４つの視点映像を４つの視点での立体視が可能となるように光学的に分離する機能を発揮する。その結果、観察者は、液晶表示パネル１に表示された映像を、３次元映像として視認することとなる。
【００２８】
一方、パターン電極と対向電極との間に電圧を印加しない状態では、液晶層２３は全面に亘って透過状態となる。この場合、パララックスバリア２は、４つの視点映像を光学的に分離する機能は発揮しない。したがって、パターン電極と対向電極との間に電圧を印加しない状態では、観察者は、液晶表示パネル１に表示された映像を、３次元映像ではなく２次元映像として視認することとなる。
【００２９】
［立体表示装置の動作］
この立体表示装置では、液晶表示パネル１において一画面内に全ての視点映像が空間分割されて表示される。具体的には、例えば図３に示した表示パターン１０のように、第１〜第４の視点映像が第１〜第４のサブ画素列４１〜４４に割り振られて表示される。このような表示を、パララックスバリア２によって形成されたバリアパターン２０（図５）を介して観察する。パララックスバリア２では、バックライト３からの入射光が選択的に透過することで、液晶表示パネル１に表示された４つの視点映像が、４つの視点での立体視が可能となるように光学的に分離される。すなわち、例えば図６に示したように、観察者の右眼１０Ｒには第３の視点映像を形成するサブ画素Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３からの光のみが認識される。一方、観察者の左眼１０Ｌには第２の視点映像を形成するサブ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２からの光のみが認識される。これにより、観察者には第２の視点映像と第３の視点映像とに基づく立体像が知覚される。なお、図６は、図３において破線で囲んだ領域Ｖにおける、画面（ＸＹ平面）と直交する断面構成を表す概念図である。また、図６では、第２の視点映像を右眼１０Ｒで観察すると共に第３の視点映像を左眼１０Ｌで観察することにより立体像を知覚する例を挙げたが、第１〜第４の視点映像のうちの２つを任意に組み合わせることで立体像の観察は可能である。
【００３０】
［第１の実施の形態の作用効果］
このように、本実施の形態によれば、パララックスバリア２によって光学的に分離された第１〜第４の視点映像を、長さＤ１が幅Ｗ１の３倍未満（Ｄ１＜３×Ｗ１）である平面形状を有するサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂからなる第１〜第４のサブ画素列４１〜４４を所定間隔で複数表示することによって形成するようにした。これにより、従来のように長さが幅の３倍である場合と比較して、画面垂直方向における解像度劣化と画面水平方向における解像度劣化との差が低減される。
【００３１】
これについて、図３と併せて図１０を参照して詳細に説明する。図１０に示した比較例としての表示パターン１１０は、幅Ｗ２および長さＤ２（＝３×Ｗ２）を有する平面形状のサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂを複数含むものであり、一画面内に４つの視点映像を合成して表示された状態を表している。第１の視点映像はサブ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を単位画素として表示され、第２の視点映像はサブ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を単位画素として表示され、第３の視点映像はサブ画素Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３を単位画素として表示され、第４の視点映像はサブ画素Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４を単位画素として表示される。ここで、画面水平方向に連続して並び、その占有面積が正方形となる３つのサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂが占める領域（破線で取り囲んだ領域）を基本画素領域ＢＰとする。この基本画素領域ＢＰは２次元画像を表示する単位画素に相当し、その占有面積はＤ２×（３×Ｗ２）で表される。一方、第１から第４の視点映像を表示する各単位画素が１つずつ収まる画素領域（一点鎖線で取り囲んだ領域）１１０Ｐは、（３×Ｄ２）×（４×Ｗ２）で表される占有面積を有する。すなわち、表示パターン１１０では、空間分割表示を行うことで、画面鉛直方向において解像度が１／３に低下すると共に画面水平方向において解像度が３／４に低下する。
【００３２】
これに対し、本実施の形態の表示パターン１０（図３）では、第１から第４の視点映像を表示する各単位画素が１つずつ収まる画素領域（一点鎖線で取り囲んだ領域）１０Ｐは、（３×Ｄ１）×（４×Ｗ１）で表される占有面積を有する。ここで、比較を単純化するため、各サブ画素の占有面積を、表示パターン１０（図３）と表示パターン１１０（図１０）とで等しくする。すなわち、Ｄ１＝Ｄ２／１．５，Ｗ１＝１．５×Ｗ２，とする。すると、画素領域１０Ｐの占有面積は（２×Ｄ２）×（６×Ｗ２）となり、図１０の基準画素領域ＢＰの占有面積に対して、画面鉛直方向および画面水平方向の双方において２倍に広がることとなる。すなわち、表示パターン１０では、空間分割表示を行うことで、画面鉛直方向および画面水平方向の双方において解像度が１／２に低下するので、解像度バランスが均等となる。このように、本実施の形態によれば、画面水平方向の解像度と画面垂直方向の解像度とのバランスが向上するので、いわゆるポートレートモードおよびランドスケープモードの双方においてほぼ同等の表示性能を得ることが可能となる。
【００３３】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態としての立体表示装置について説明する。なお、上記第１の実施の形態に係る立体表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３４】
上記第１の実施の形態では、液晶表示パネル１において、４つの視点映像を一画面内に合成表示する場合について説明した。これに対し本実施の形態は、図７に示したように、液晶表示パネル１において３つの視点映像を一画面内に合成表示する場合について説明する。なお、図７は、本実施の形態の立体表示装置における液晶表示パネル１において、一画面内に３つの視点映像を合成して表示した場合の一例としての表示パターン１０Ａを表している。表示パターン１０Ａでは、第１〜第３のサブ画素列４１〜４３が各々画面鉛直方向に延在すると共に、画面水平方向において順に周期的に配置されている。第１〜第３のサブ画素列４１〜４３は、それぞれ、第１〜第３の視点映像を表示する。この結果、画面鉛直方向に延在するストライプ状の第１〜第３の視点映像が、画面水平方向において周期的に配列されることとなる。
【００３５】
［立体表示装置の動作］
本実施の形態の立体表示装置においても、上記第１の実施の形態と同様にして立体視が可能である。具体的には、第１の実施の形態と同様のパララックスバリア２を使用し、第１〜第３の視点映像のうちの２つを観察者の右眼１０Ｒおよび左眼１０Ｌにそれぞれ入射させることで立体像の観察は可能である。
【００３６】
［第２の実施の形態の作用効果］
図７と併せて図１１を参照して詳細に説明する。図１１に示した比較例としての表示パターン１１０Ａは、幅Ｗ２および長さＤ２（＝３×Ｗ２）を有する平面形状のサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂを複数含むものであり、一画面内に３つの視点映像を合成して表示された状態を表している。第１の視点映像はサブ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を単位画素として表示され、第２の視点映像はサブ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を単位画素として表示され、第３の視点映像はサブ画素Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３を単位画素として表示される。ここで、基本画素領域ＢＰは２次元画像を表示する単位画素に相当し、その占有面積はＤ２×（３×Ｗ２）で表される。一方、第１から第３の視点映像を表示する各単位画素が１つずつ収まる画素領域（一点鎖線で取り囲んだ領域）１１０ＡＰは、（３×Ｄ２）×（３×Ｗ２）で表される占有面積を有する。すなわち、表示パターン１１０では、空間分割表示を行うことで、画面鉛直方向において解像度が１／３に低下する一方、画面水平方向において解像度の低下は生じない。
【００３７】
これに対し、本実施の形態の表示パターン１０Ａ（図７）では、第１から第３の視点映像を表示する各単位画素が１つずつ収まる画素領域（一点鎖線で取り囲んだ領域）１０ＡＰは、（３×Ｄ１）×（３×Ｗ１）で表される占有面積を有する。ここで、Ｄ１＝Ｄ２／１．５，Ｗ１＝１．５×Ｗ２とすると、画素領域１０Ｐの占有面積は（２×Ｄ２）×（４．５×Ｗ２）となり、図１１の基準画素領域ＢＰの占有面積Ｄ２×（３×Ｗ２）に対し、画面鉛直方向において２倍に広がると共に画面水平方向において１．５倍に広がることとなる。すなわち、表示パターン１０では、空間分割表示を行うことで、画面鉛直方向において解像度が１／２に低下し、画面水平方向において解像度が２／３に低下する。この結果、図１１に示した表示パターン１１０Ａに比べて、解像度バランスが比較的均等に近づくこととなる。このように、本実施の形態においても画面水平方向の解像度と画面垂直方向の解像度とのバランスが向上する。よって、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態としての立体表示装置について説明する。なお、上記第１の実施の形態に係る立体表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３９】
上記第１および第２の実施の形態では、液晶表示パネル１におけるサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂの平面形状を、画面鉛直方向を長辺とする矩形とした。これに対し本実施の形態は、図８に示したように、平面形状を六角形とするサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂを複数有する液晶表示パネル１Ａを備えたものである。各サブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂにおいて、最大の長さＤ３は、最大の幅Ｗ３の３倍の値よりも小さくなっている。なお、図８は、液晶表示パネル１Ａにおけるサブ画素配列の例を示している。
【００４０】
［第３の実施の形態の作用効果］
図８に示したように、液晶表示パネル１Ａでは、平面形状が六角形であるサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂがデルタ配置されている。このため、画面水平方向（Ｘ軸方向）に隣り合う鉛直方向サブ画素列同士に挟まれた非表示領域（ブラックマトリックス）が、画面斜め方向に延在する部分を含むようになる。すなわち図９に拡大して示したように、ブラックマトリックスＢＭは、画面斜め方向に並ぶサブ画素に挟まれた部分ＢＭ１と、画面鉛直方向に並ぶサブ画素に挟まれた部分ＢＭ２とを含んでいる。これにより、図２に示した液晶表示パネル１と比較して、ブラックマトリックスのうちの画面鉛直方向に延在する部分に起因して生じる画面鉛直方向に延在する干渉縞（モアレ）が発生しにくくなる。これは以下の理由による。すなわち、図２の液晶表示パネル１では、画面鉛直方向に延在する部分、および画面水平方向に延在する部分のみによってブラックマトリックスが構成される。これに対し、図８の液晶表示パネル１Ａでは、画面斜め方向に延在する部分を含むことで、ブラックマトリックス全体に占める画面鉛直方向に延在する部分の割合を相対的に低下させているからである。
【００４１】
このように、本実施の形態においても長さＤ３が幅Ｗ３の３倍未満（Ｄ３＜３×Ｗ３）である平面形状のサブ画素を採用し、立体像を形成するようにしたので、画面水平方向の解像度と画面垂直方向の解像度とのバランスが向上する。よって、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
さらに、本実施の形態では、ブラックマトリックスＢＭが画面斜め方向に延在する部分を含むようにしたので、モアレの発生を抑制することもできる。また、本実施の形態では、画面斜め方向に隣接するサブ画素同士の間隔（画面垂直方向の寸法）は、画面垂直方向に隣接するサブ画素同士の間隔（画面垂直方向の寸法）よりも狭くするとよい。より効果的にモアレ発生を抑制できるからである。
【００４３】
以上、実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、２次元表示部における単位画素を、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３色のサブ画素によって構成する場合について説明したが、本技術では４色以上のサブ画素（例えばＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）と、Ｗ（白色）もしくはＹ（黄色）との組み合わせ）によって構成してもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、サブ画素の平面形状を六角形としたが、それに限定されず、例えば四角形および六角形以外の多角形や、楕円もしくは円形状のサブ画素を採用するようにしてもよい。例えば四角形であっても、その輪郭線が斜め方向に延在するように配置することにより、ブラックマトリックスが画面斜め方向に延在する部分を含むようになるので、モアレの発生を抑制することができる。
【００４５】
また、上記実施の形態では、観察者の側から２次元表示部とパララックスバリアとバックライトとを順に配置するようにしたが、本発明では、観察者の側からパララックスバリアと２次元表示部とバックライトとを順に配置するようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施の形態では、２次元表示部としてバックライトを使用するカラー液晶ディスプレイを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば有機ＥＬ素子を用いたディスプレイやプラズマディスプレイであってもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態では、光学素子としてパララックスバリアまたは液晶レンズを用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シリンドリカルレンズを一次元方向に複数並べたレンチキュラーレンズを光学素子として用いた場合であっても、同様の効果が得られる。
【００４８】
また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
（１）
複数のサブ画素を有し、複数の視点映像を一の画面内に表示する表示部と、
前記表示部に表示された前記複数の視点映像を光学的に分離する光学分離素子と
を備え、
前記サブ画素は、長辺方向の寸法が短辺方向の寸法の３倍未満である平面形状を有する
表示装置。
（２）
前記複数のサブ画素は、画面内の全方位において互いに異なる色を表示するもの同士が隣り合うように配置される
上記（１）記載の表示装置。
（３）
前記複数のサブ画素は、それぞれ、六角形状を有している
上記（１）または（２）記載の表示装置。
（４）
前複数のサブ画素は、デルタ配置されている
上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（５）
前記光学分離素子は、
前記表示部からの光または前記表示部へ向かう光を透過する複数の光透過部と、前記表示部からの光または前記表示部へ向かう光を遮蔽する複数の遮光部とを有するパララックスバリアである
上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（６）
前記パララックスバリアにおける前記光透過部および遮光部は、いずれも画面垂直方向へ延在するストライプ形状を有するものである
上記（５）記載の表示装置。
（７）
前記サブ画素の平面形状は矩形であり、その画面垂直方向の寸法と画面水平方向の寸法との比は４：３である
上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の表示装置。
（８）
前記複数のサブ画素はデルタ配置されると共にそれぞれ六角形状を有し、
画面斜め方向に隣接する前記サブ画素同士の間隔は、画面垂直方向に隣接する前記サブ画素同士の間隔よりも狭い
上記（１）から（７）のいずれか１つに請求項１記載の表示装置。
【符号の説明】
【００４９】
１，１Ａ…液晶表示パネル、２…パララックスバリア、３…バックライト、１０，１０Ａ…表示パターン、１１，１２，２１，２２…透明基板、１３，２３…液晶層、２０，２０Ａ…バリアパターン、２４…遮光部、２５…光透過部、４１〜４４…第１〜第４のサブ画素列、ＢＭ…ブラックマトリックス。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばパララックスバリア方式またはレンチキュラーレンズ方式による立体表示が可能な表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、立体視表示を実現できる表示装置（立体表示装置）が注目を集めている。立体視表示は、互いに視差のある（視点の異なる）左眼用映像と右眼用映像を表示するものであり、観察者が左右の目でそれぞれを見ることにより奥行きのある立体的な映像として認識することができる。また、互いに視差がある３つ以上の映像を表示することにより、観察者に対してより自然な立体映像を提供することが可能な表示装置も開発されている。
【０００３】
このような立体表示装置は、専用の眼鏡が必要なものと不要なものとに大別されるが、観察者にとっては専用の眼鏡は煩わしく感じるものであり、専用の眼鏡が不要なもの（すなわち裸眼で立体視が可能なもの）が望ましい。裸眼で立体視が可能な立体表示装置としては、例えばパララックスバリア（視差バリア）方式やレンチキュラー方式を採用した立体表示装置が知られている。これらの方式の立体表示装置では、互いに視差がある複数の映像（視点映像）を同時に表示し、表示装置と観察者の視点との相対的な位置関係（角度）によって見える映像が異なるようになっている。このような立体表示装置で複数の視点の映像を表示した場合には、映像の実質的な解像度が、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶表示装置などの表示装置自体の解像度を視点の数で割ったものとなり、画質が低下してしまうという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、様々な検討がなされている。例えば、特許文献１には、パララックスバリア方式において、各バリアの透過状態および遮断状態を時分割的に切り替えて時分割表示することにより、等価的に解像度を改善する方法が提案されている。
【０００５】
ところが、パララックスバリアが画面垂直方向へ延在する場合には、画面水平方向における解像度を向上させることはできるものの、画面垂直方向における解像度の向上は困難である。そこで、画面水平方向の解像度と画面垂直方向の解像度とのバランス（解像度バランス）を改善するための技術として、ステップバリア方式が開発されている。このようなステップバリア方式では、パララックスバリアの開口の並び方向（もしくは延在方向）、あるいはレンチキュラーレンズの軸方向が画面の斜め方向に設定され、斜め方向に隣接して一列に並ぶ複数色（例えばＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色））のサブ画素が１つの単位画素を構成するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１０４１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上記のようなステップバリア方式では、例えば図１０に示した表示パターン１１０のように、ある視点映像における１つの単位画素１０４を構成するサブ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１が斜め方向へ一列に並ぶ状態となる。このため、表示画面において１つの単位画素１０４に割り当てられる平面領域が大きくなってしまい、高精細な映像表示の妨げとなるおそれがある。また、携帯用電話機などの携帯用端末機器に搭載される表示装置に求められる少ない視点数（例えば２〜４程度）の場合、ステップバリア方式を採用したとしても十分な解像度バランスが得られない。なお、上記特許文献１のように時分割駆動を行う場合であっても、ステップバリア方式における上記の問題は生じ得るものである。
【０００８】
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、複数の視点映像を用いて立体表示を行う場合の解像度バランスに優れた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】
【０００９】
本開示の表示装置は、複数のサブ画素を有し複数の視点映像を一の画面内に表示する表示部と、その表示部に表示された複数の視点映像を光学的に分離する光学分離素子とを備える。ここで、サブ画素は、長辺方向の寸法が短辺方向の寸法の３倍未満である平面形状を有するものである。
【００１０】
本開示の表示装置では、表示部に表示された複数の視点映像が、光学分離素子によって複数の視点での立体視が可能となるように光学的に分離される。ここで、各サブ画素の平面形状は、長辺方向の寸法が短辺方向の寸法の３倍未満であることから、画面水平方向における解像度劣化と画面垂直方向における解像度劣化との差が低減される。
【発明の効果】
【００１１】
本開示の表示装置によれば、画面水平方向の解像度と画面垂直方向の解像度とのバランス（解像度バランス）が向上する。これにより、いわゆるポートレート（Portrait）モードおよびランドスケープ（Landscape）モードの双方においてほぼ同等の表示性能を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る立体表示装置の構成を示す断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る立体表示装置における液晶表示パネルのサブ画素配列を示す平面図である。
【図３】図１などに示した液晶表示パネルに表示される表示パターンの例を表す平面図である。
【図４】図３に示した表示パターンに合成される４つの視点映像の元画像を表す概念図である。
【図５】図１などに示したパララックスバリアに形成されるバリアパターンの例を表す平面図である。
【図６】立体視をしている状態を模式的に表す説明図である。
【図７】第２の実施の形態に係る立体表示装置における液晶表示パネルに表示される表示パターンの例を表す平面図である。
【図８】第３の実施の形態に係る立体表示装置における液晶表示パネルのサブ画素配列を示す平面図である。
【図９】図８に示した液晶表示パネルに表示される表示パターンの例を表す平面図である。
【図１０】第１の比較例としての表示パターンの例を表す平面図である。
【図１１】第２の比較例としての表示パターンの例を表す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態という。）について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】
＜第１の実施の形態＞
［立体像表示装置の構成］
図１は、本発明の第１の実施の形態としての立体表示装置の全体構成を表す概略断面図である。この立体表示装置は、図１に示したように、観察者の側から順に液晶表示パネル１と、パララックスバリア２と、バックライト３とを備えている。液晶表示パネル１と、パララックスバリア２とは、例えば紫外線硬化樹脂などからなる接着層ＡＬによって固定されている。
【００１５】
液晶表示パネル１は、２次元的に配列された複数のサブ画素（後出）を有する透過型の液晶表示ディスプレイであり、対向配置された一対の透明基板１１，１２の間に液晶層１３が封入されたものである。透明基板１１，１２の内面には、液晶層１３を挟むように画素電極と対向電極とが設けられている（いずれも図示せず）。すなわち、画素電極および対向電極のうちの一方が透明基板１１の内面に設けられ、他方が透明基板１２の内面に設けられている。対向電極は全てのサブ画素に共通して設けられており、画素電極はサブ画素ごとに分離されて設けられている。また、透明基板１１または透明基板１２の表面には、カラー表示に必要とされるＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３色のカラーフィルタがサブ画素ごとに割り付けられて設けられている。バックライト３から射出された光がパララックスバリア２を経て液晶表示パネル１に入射したのち、この３色のカラーフィルタをそれぞれ透過することにより、赤色光、緑色光および青色光が液晶表示パネル１から射出することとなる。なお、透明基板１１，１２の外面（液晶層１３と反対側の面）には、必要に応じて偏光板ＰＰ１，ＰＰ２を設けるようにしてもよい。
【００１６】
バックライト３は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの光源と、光源からの射出光を拡散してほぼ均一な面発光をするための導光板とを有している（いずれも図示せず）。なお、バックライト３の射出側には、必要に応じて偏光板ＰＰ３を設けるようにしてもよい。
【００１７】
図２は、液晶表示パネル１におけるサブ画素配列の例を示している。図２に示したように、液晶表示パネル１では、サブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂが２次元的に複数配列されている。図２に示したサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂの配置パターンは、いわゆるデルタ配置と呼ばれるものである。具体的には、画面鉛直方向（Ｙ軸方向）の同一列、および画面斜め方向の同一列において、３色のサブ画素が周期的に現れるように（Ｒ，Ｇ，Ｂの順に繰り返すように）配列されている。Ｙ軸方向に並ぶサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂの列（鉛直方向サブ画素列）の配列ピッチおよび画面斜め方向に並ぶサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂの列（斜め方向サブ画素列）の配列ピッチは、画面内においてそれぞれ一定であることが望ましい。このようなサブ画素配列により、画面内の全方位において互いに異なる色を表示するサブ画素同士が隣り合う状態となっている。
【００１８】
また、サブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ、長辺方向の寸法が短辺方向の寸法の３倍未満である平面形状を有する。図２では、長辺方向であるＹ軸方向の寸法（以下、「長さ」という。）Ｄ１と、短辺方向であるＸ軸方向の寸法（以下、「幅」という。）Ｗ１との比を４：３としている。従来使用されているサブ画素は長さと幅との比が３：１のものであり、そのようなサブ画素を用いたものと比較すると、本実施の形態の液晶表示パネル１では、画面鉛直方向の解像度劣化と画面水平方向の解像度劣化とのバランスが向上する。これについては後に詳述する。なお、画面内における全てのサブ画素の寸法は、実質的に同一であることが望ましい。
【００１９】
液晶表示パネル１は、このような画素構造において、バックライト３から照射された光をサブ画素ごとに変調させることで２次元的に画像表示を行うようになっている。
【００２０】
なお、立体視を実現するためには、左眼１０Ｌと右眼１０Ｒとに異なる視点映像を見せる必要があるため、少なくとも右眼用映像と左眼用映像との２つの視点映像が必要となる。３つ以上の視点映像を用いた場合には多眼視を実現できる。本実施の形態では、図１において＜１＞〜＜４＞を付して表した４つの視点映像（第１〜第４の視点映像）を形成する（すなわち、視点数を４とする）と共に、そのうちの２つの視点映像を用いて観察する場合を説明する。なお、図１では、右眼１０Ｒに右眼用映像として第３の視点映像が入射し、左眼１０Ｌに左眼用映像として第２の視点映像が入射する様子を表している。
【００２１】
液晶表示パネル１は、空間的に分割された４つの視点映像を一画面内に合成して表示するようになっている。空間分割された４つの視点映像の各々は、鉛直方向サブ画素列が画面水平方向において４列ごとに周期的に表示されたものである。
【００２２】
図３は、一画面内に合成して表示された４つの視点映像の一例としての表示パターン１０を表している。表示パターン１０では、第１〜第４のサブ画素列４１〜４４が各々画面鉛直方向へ延在すると共に、画面水平方向において順に周期的に配置されている。第１のサブ画素列４１は、画面鉛直方向へ並ぶＲ１，Ｇ１，Ｂ１の符号を付した複数のサブ画素からなり、第１の視点映像を表示する。同様に、第２のサブ画素列４２は、画面鉛直方向へ並ぶＲ２，Ｇ２，Ｂ２の符号を付した複数のサブ画素からなり、第２の視点映像を表示する。第３のサブ画素群４３は、画面鉛直方向へ並ぶＲ３，Ｇ３，Ｂ３の符号を付した複数のサブ画素からなり、第３の視点映像を表示する。第４のサブ画素群４４は、画面鉛直方向へ並ぶＲ４，Ｇ４，Ｂ４の符号を付した複数のサブ画素からなり、第４の視点映像を表示する。より詳細には、第１〜第４のサブ画素列４１〜４４の各々には、第１〜第４の視点映像の各々に対応する元画像としての２次元画像の一部分（各視点位置に応じた部分）が切り出されてそれぞれ表示される。すなわち、第１のサブ画素列４１には、図４（Ａ）に示した第１の視点映像に対応する２次元画像の一部画像４１Ｚが表示される。同様に、第２〜第４のサブ画素列４２〜４４には、それぞれ、図４（Ｂ），４（Ｃ），４（Ｄ）に示した第２〜第４の視点映像に対応する２次元画像の一部画像４２Ｚ，４３Ｚ，４４Ｚが表示される。
【００２３】
ここで、元画像（２次元画像）からどのようにサンプリングを行うのか、という点については特に限定されるものではない。すなわち、第１〜第４の視点映像を各々表示する単位画素は、第１〜第４のサブ画素列４１〜４４の各々から任意に選択されるＲ，Ｇ，Ｂの３つのサブ画素によって構成される。
【００２４】
パララックスバリア２は、例えば図１に示したように、対向配置された一対の透明基板２１，２２の間に液晶層２３が封入されたものであり、液晶層２３における液晶分子の配向状態によって選択的に光を透過させるものである。すなわち、パララックスバリア２は、立体表示の際に、バックライト３からの入射光を透過する光透過部２５と、その入射光を遮断する遮光部２４とがそれぞれ所定位置に配置された状態となるものである。これにより、パララックスバリア２は、液晶表示パネル１に表示された第１〜第４の視点映像を、４つの視点での立体視が可能となるように光学的に分離するためのバリアパターンを形成するようになっている。
【００２５】
図５に、パララックスバリア２の液晶層２３が形成するバリアパターン２０の例を示す。バリアパターン２０における光透過部２５の配置位置および形状は、この立体表示装置を所定の位置、所定の方向から観察者が見たときに、観察者の左右の眼１０Ｌ，１０Ｒ（図１）に異なる視点映像の光が別々に入射されるように設定されている。なお、図５では、光透過部２５を、図３に示した第１〜第４のサブ画素列４１〜４４に対応して画面鉛直方向へ延在するストライプ形状としている。したがって、遮光部２４も画面鉛直方向へ延在するストライプ形状となっている。
【００２６】
パララックスバリア２において、透明基板２１，２２の内面には、液晶層２３を挟むようにパターン電極と対向電極とが設けられている（いずれも図示せず）。すなわち、画素電極および対向電極のうちの一方が透明基板２１の内面に設けられ、他方が透明基板２２の内面に設けられている。対向電極は少なくとも有効画面領域における液晶層２３を全面的に覆うように設けられている。一方、パターン電極は複数に分割されており、画面水平方向において４つのサブ画素列ごとに１つの割合で周期的に配置されている。パターン電極は、光透過部２５と同様のストライプ形状をそれぞれ有している。
【００２７】
このような構成のパララックスバリア２では、例えばストライプ形状のパターン電極と対向電極との間に電圧を印加すると、複数のパターン電極の形状に対応したストライプ形状の光透過部２５が一定の間隔で複数形成される。すなわち、例えば液晶層２３の液晶分子が、電圧無印加の状態で白表示となる（いわゆるノーマリーホワイトの）ツイストネマチック液晶からなる場合、パターン電極の形成領域における液晶分子が垂直方向に配向することで、その領域が遮光部２４となる。なお、液晶モードについては特に限定されるものではなく、例えば電界効果複屈折モードでもよい。あるいは、電圧無印加の状態で黒表示となるノーマリーブラックの垂直配向（ＶＡ）モードや、面内スイッチング（ＩＰＳ）モードであっても、電極構成を適宜変更するなどして２次元画像で白表示が可能であれば適用することができる。以上により、パララックスバリア２は、４つの視点映像を４つの視点での立体視が可能となるように光学的に分離する機能を発揮する。その結果、観察者は、液晶表示パネル１に表示された映像を、３次元映像として視認することとなる。
【００２８】
一方、パターン電極と対向電極との間に電圧を印加しない状態では、液晶層２３は全面に亘って透過状態となる。この場合、パララックスバリア２は、４つの視点映像を光学的に分離する機能は発揮しない。したがって、パターン電極と対向電極との間に電圧を印加しない状態では、観察者は、液晶表示パネル１に表示された映像を、３次元映像ではなく２次元映像として視認することとなる。
【００２９】
［立体表示装置の動作］
この立体表示装置では、液晶表示パネル１において一画面内に全ての視点映像が空間分割されて表示される。具体的には、例えば図３に示した表示パターン１０のように、第１〜第４の視点映像が第１〜第４のサブ画素列４１〜４４に割り振られて表示される。このような表示を、パララックスバリア２によって形成されたバリアパターン２０（図５）を介して観察する。パララックスバリア２では、バックライト３からの入射光が選択的に透過することで、液晶表示パネル１に表示された４つの視点映像が、４つの視点での立体視が可能となるように光学的に分離される。すなわち、例えば図６に示したように、観察者の右眼１０Ｒには第３の視点映像を形成するサブ画素Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３からの光のみが認識される。一方、観察者の左眼１０Ｌには第２の視点映像を形成するサブ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２からの光のみが認識される。これにより、観察者には第２の視点映像と第３の視点映像とに基づく立体像が知覚される。なお、図６は、図３において破線で囲んだ領域Ｖにおける、画面（ＸＹ平面）と直交する断面構成を表す概念図である。また、図６では、第２の視点映像を右眼１０Ｒで観察すると共に第３の視点映像を左眼１０Ｌで観察することにより立体像を知覚する例を挙げたが、第１〜第４の視点映像のうちの２つを任意に組み合わせることで立体像の観察は可能である。
【００３０】
［第１の実施の形態の作用効果］
このように、本実施の形態によれば、パララックスバリア２によって光学的に分離された第１〜第４の視点映像を、長さＤ１が幅Ｗ１の３倍未満（Ｄ１＜３×Ｗ１）である平面形状を有するサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂからなる第１〜第４のサブ画素列４１〜４４を所定間隔で複数表示することによって形成するようにした。これにより、従来のように長さが幅の３倍である場合と比較して、画面垂直方向における解像度劣化と画面水平方向における解像度劣化との差が低減される。
【００３１】
これについて、図３と併せて図１０を参照して詳細に説明する。図１０に示した比較例としての表示パターン１１０は、幅Ｗ２および長さＤ２（＝３×Ｗ２）を有する平面形状のサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂを複数含むものであり、一画面内に４つの視点映像を合成して表示された状態を表している。第１の視点映像はサブ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を単位画素として表示され、第２の視点映像はサブ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を単位画素として表示され、第３の視点映像はサブ画素Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３を単位画素として表示され、第４の視点映像はサブ画素Ｒ４，Ｇ４，Ｂ４を単位画素として表示される。ここで、画面水平方向に連続して並び、その占有面積が正方形となる３つのサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂが占める領域（破線で取り囲んだ領域）を基本画素領域ＢＰとする。この基本画素領域ＢＰは２次元画像を表示する単位画素に相当し、その占有面積はＤ２×（３×Ｗ２）で表される。一方、第１から第４の視点映像を表示する各単位画素が１つずつ収まる画素領域（一点鎖線で取り囲んだ領域）１１０Ｐは、（３×Ｄ２）×（４×Ｗ２）で表される占有面積を有する。すなわち、表示パターン１１０では、空間分割表示を行うことで、画面鉛直方向において解像度が１／３に低下すると共に画面水平方向において解像度が３／４に低下する。
【００３２】
これに対し、本実施の形態の表示パターン１０（図３）では、第１から第４の視点映像を表示する各単位画素が１つずつ収まる画素領域（一点鎖線で取り囲んだ領域）１０Ｐは、（３×Ｄ１）×（４×Ｗ１）で表される占有面積を有する。ここで、比較を単純化するため、各サブ画素の占有面積を、表示パターン１０（図３）と表示パターン１１０（図１０）とで等しくする。すなわち、Ｄ１＝Ｄ２／１．５，Ｗ１＝１．５×Ｗ２，とする。すると、画素領域１０Ｐの占有面積は（２×Ｄ２）×（６×Ｗ２）となり、図１０の基準画素領域ＢＰの占有面積に対して、画面鉛直方向および画面水平方向の双方において２倍に広がることとなる。すなわち、表示パターン１０では、空間分割表示を行うことで、画面鉛直方向および画面水平方向の双方において解像度が１／２に低下するので、解像度バランスが均等となる。このように、本実施の形態によれば、画面水平方向の解像度と画面垂直方向の解像度とのバランスが向上するので、いわゆるポートレートモードおよびランドスケープモードの双方においてほぼ同等の表示性能を得ることが可能となる。
【００３３】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態としての立体表示装置について説明する。なお、上記第１の実施の形態に係る立体表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３４】
上記第１の実施の形態では、液晶表示パネル１において、４つの視点映像を一画面内に合成表示する場合について説明した。これに対し本実施の形態は、図７に示したように、液晶表示パネル１において３つの視点映像を一画面内に合成表示する場合について説明する。なお、図７は、本実施の形態の立体表示装置における液晶表示パネル１において、一画面内に３つの視点映像を合成して表示した場合の一例としての表示パターン１０Ａを表している。表示パターン１０Ａでは、第１〜第３のサブ画素列４１〜４３が各々画面鉛直方向に延在すると共に、画面水平方向において順に周期的に配置されている。第１〜第３のサブ画素列４１〜４３は、それぞれ、第１〜第３の視点映像を表示する。この結果、画面鉛直方向に延在するストライプ状の第１〜第３の視点映像が、画面水平方向において周期的に配列されることとなる。
【００３５】
［立体表示装置の動作］
本実施の形態の立体表示装置においても、上記第１の実施の形態と同様にして立体視が可能である。具体的には、第１の実施の形態と同様のパララックスバリア２を使用し、第１〜第３の視点映像のうちの２つを観察者の右眼１０Ｒおよび左眼１０Ｌにそれぞれ入射させることで立体像の観察は可能である。
【００３６】
［第２の実施の形態の作用効果］
図７と併せて図１１を参照して詳細に説明する。図１１に示した比較例としての表示パターン１１０Ａは、幅Ｗ２および長さＤ２（＝３×Ｗ２）を有する平面形状のサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂを複数含むものであり、一画面内に３つの視点映像を合成して表示された状態を表している。第１の視点映像はサブ画素Ｒ１，Ｇ１，Ｂ１を単位画素として表示され、第２の視点映像はサブ画素Ｒ２，Ｇ２，Ｂ２を単位画素として表示され、第３の視点映像はサブ画素Ｒ３，Ｇ３，Ｂ３を単位画素として表示される。ここで、基本画素領域ＢＰは２次元画像を表示する単位画素に相当し、その占有面積はＤ２×（３×Ｗ２）で表される。一方、第１から第３の視点映像を表示する各単位画素が１つずつ収まる画素領域（一点鎖線で取り囲んだ領域）１１０ＡＰは、（３×Ｄ２）×（３×Ｗ２）で表される占有面積を有する。すなわち、表示パターン１１０では、空間分割表示を行うことで、画面鉛直方向において解像度が１／３に低下する一方、画面水平方向において解像度の低下は生じない。
【００３７】
これに対し、本実施の形態の表示パターン１０Ａ（図７）では、第１から第３の視点映像を表示する各単位画素が１つずつ収まる画素領域（一点鎖線で取り囲んだ領域）１０ＡＰは、（３×Ｄ１）×（３×Ｗ１）で表される占有面積を有する。ここで、Ｄ１＝Ｄ２／１．５，Ｗ１＝１．５×Ｗ２とすると、画素領域１０Ｐの占有面積は（２×Ｄ２）×（４．５×Ｗ２）となり、図１１の基準画素領域ＢＰの占有面積Ｄ２×（３×Ｗ２）に対し、画面鉛直方向において２倍に広がると共に画面水平方向において１．５倍に広がることとなる。すなわち、表示パターン１０では、空間分割表示を行うことで、画面鉛直方向において解像度が１／２に低下し、画面水平方向において解像度が２／３に低下する。この結果、図１１に示した表示パターン１１０Ａに比べて、解像度バランスが比較的均等に近づくこととなる。このように、本実施の形態においても画面水平方向の解像度と画面垂直方向の解像度とのバランスが向上する。よって、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００３８】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態としての立体表示装置について説明する。なお、上記第１の実施の形態に係る立体表示装置と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【００３９】
上記第１および第２の実施の形態では、液晶表示パネル１におけるサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂの平面形状を、画面鉛直方向を長辺とする矩形とした。これに対し本実施の形態は、図８に示したように、平面形状を六角形とするサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂを複数有する液晶表示パネル１Ａを備えたものである。各サブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂにおいて、最大の長さＤ３は、最大の幅Ｗ３の３倍の値よりも小さくなっている。なお、図８は、液晶表示パネル１Ａにおけるサブ画素配列の例を示している。
【００４０】
［第３の実施の形態の作用効果］
図８に示したように、液晶表示パネル１Ａでは、平面形状が六角形であるサブ画素Ｒ，Ｇ，Ｂがデルタ配置されている。このため、画面水平方向（Ｘ軸方向）に隣り合う鉛直方向サブ画素列同士に挟まれた非表示領域（ブラックマトリックス）が、画面斜め方向に延在する部分を含むようになる。すなわち図９に拡大して示したように、ブラックマトリックスＢＭは、画面斜め方向に並ぶサブ画素に挟まれた部分ＢＭ１と、画面鉛直方向に並ぶサブ画素に挟まれた部分ＢＭ２とを含んでいる。これにより、図２に示した液晶表示パネル１と比較して、ブラックマトリックスのうちの画面鉛直方向に延在する部分に起因して生じる画面鉛直方向に延在する干渉縞（モアレ）が発生しにくくなる。これは以下の理由による。すなわち、図２の液晶表示パネル１では、画面鉛直方向に延在する部分、および画面水平方向に延在する部分のみによってブラックマトリックスが構成される。これに対し、図８の液晶表示パネル１Ａでは、画面斜め方向に延在する部分を含むことで、ブラックマトリックス全体に占める画面鉛直方向に延在する部分の割合を相対的に低下させているからである。
【００４１】
このように、本実施の形態においても長さＤ３が幅Ｗ３の３倍未満（Ｄ３＜３×Ｗ３）である平面形状のサブ画素を採用し、立体像を形成するようにしたので、画面水平方向の解像度と画面垂直方向の解像度とのバランスが向上する。よって、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００４２】
さらに、本実施の形態では、ブラックマトリックスＢＭが画面斜め方向に延在する部分を含むようにしたので、モアレの発生を抑制することもできる。また、本実施の形態では、画面斜め方向に隣接するサブ画素同士の間隔（画面垂直方向の寸法）は、画面垂直方向に隣接するサブ画素同士の間隔（画面垂直方向の寸法）よりも狭くするとよい。より効果的にモアレ発生を抑制できるからである。
【００４３】
以上、実施の形態を挙げて本技術を説明したが、本技術は上記実施の形態に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、上記実施の形態では、２次元表示部における単位画素を、Ｒ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）の３色のサブ画素によって構成する場合について説明したが、本技術では４色以上のサブ画素（例えばＲ（赤色），Ｇ（緑色），Ｂ（青色）と、Ｗ（白色）もしくはＹ（黄色）との組み合わせ）によって構成してもよい。
【００４４】
また、上記実施の形態では、サブ画素の平面形状を六角形としたが、それに限定されず、例えば四角形および六角形以外の多角形や、楕円もしくは円形状のサブ画素を採用するようにしてもよい。例えば四角形であっても、その輪郭線が斜め方向に延在するように配置することにより、ブラックマトリックスが画面斜め方向に延在する部分を含むようになるので、モアレの発生を抑制することができる。
【００４５】
また、上記実施の形態では、観察者の側から２次元表示部とパララックスバリアとバックライトとを順に配置するようにしたが、本発明では、観察者の側からパララックスバリアと２次元表示部とバックライトとを順に配置するようにしてもよい。
【００４６】
また、上記実施の形態では、２次元表示部としてバックライトを使用するカラー液晶ディスプレイを例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば有機ＥＬ素子を用いたディスプレイやプラズマディスプレイであってもよい。
【００４７】
また、上記実施の形態では、光学素子としてパララックスバリアまたは液晶レンズを用いるようにしたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、シリンドリカルレンズを一次元方向に複数並べたレンチキュラーレンズを光学素子として用いた場合であっても、同様の効果が得られる。
【００４８】
また、本技術は以下のような構成を取り得るものである。
（１）
複数のサブ画素を有し、複数の視点映像を一の画面内に表示する表示部と、
前記表示部に表示された前記複数の視点映像を光学的に分離する光学分離素子と
を備え、
前記サブ画素は、長辺方向の寸法が短辺方向の寸法の３倍未満である平面形状を有する
表示装置。
（２）
前記複数のサブ画素は、画面内の全方位において互いに異なる色を表示するもの同士が隣り合うように配置される
上記（１）記載の表示装置。
（３）
前記複数のサブ画素は、それぞれ、六角形状を有している
上記（１）または（２）記載の表示装置。
（４）
前複数のサブ画素は、デルタ配置されている
上記（１）から（３）のいずれか１つに記載の表示装置。
（５）
前記光学分離素子は、
前記表示部からの光または前記表示部へ向かう光を透過する複数の光透過部と、前記表示部からの光または前記表示部へ向かう光を遮蔽する複数の遮光部とを有するパララックスバリアである
上記（１）から（４）のいずれか１つに記載の表示装置。
（６）
前記パララックスバリアにおける前記光透過部および遮光部は、いずれも画面垂直方向へ延在するストライプ形状を有するものである
上記（５）記載の表示装置。
（７）
前記サブ画素の平面形状は矩形であり、その画面垂直方向の寸法と画面水平方向の寸法との比は４：３である
上記（１）から（６）のいずれか１つに記載の表示装置。
（８）
前記複数のサブ画素はデルタ配置されると共にそれぞれ六角形状を有し、
画面斜め方向に隣接する前記サブ画素同士の間隔は、画面垂直方向に隣接する前記サブ画素同士の間隔よりも狭い
上記（１）から（７）のいずれか１つに請求項１記載の表示装置。
【符号の説明】
【００４９】
１，１Ａ…液晶表示パネル、２…パララックスバリア、３…バックライト、１０，１０Ａ…表示パターン、１１，１２，２１，２２…透明基板、１３，２３…液晶層、２０，２０Ａ…バリアパターン、２４…遮光部、２５…光透過部、４１〜４４…第１〜第４のサブ画素列、ＢＭ…ブラックマトリックス。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブ画素を有し、複数の視点映像を一の画面内に表示する表示部と、
前記表示部に表示された前記複数の視点映像を光学的に分離する光学分離素子と
を備え、
前記サブ画素は、長辺方向の寸法が短辺方向の寸法の３倍未満である平面形状を有する
表示装置。
【請求項２】
前記複数のサブ画素は、画面内の全方位において互いに異なる色を表示するもの同士が隣り合うように配置される
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記複数のサブ画素は、それぞれ、六角形状を有している
請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前複数のサブ画素は、デルタ配置されている
請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
前記光学分離素子は、
前記表示部からの光または前記表示部へ向かう光を透過する複数の光透過部と、前記表示部からの光または前記表示部へ向かう光を遮蔽する複数の遮光部とを有するパララックスバリアである
請求項１記載の表示装置。
【請求項６】
前記パララックスバリアにおける前記光透過部および遮光部は、いずれも画面垂直方向へ延在するストライプ形状を有するものである
請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
前記サブ画素の平面形状は矩形であり、その画面垂直方向の寸法と画面水平方向の寸法との比は４：３である
請求項１記載の表示装置。
【請求項８】
前記複数のサブ画素はデルタ配置されると共にそれぞれ六角形状を有し、
画面斜め方向に隣接する前記サブ画素同士の間隔は、画面垂直方向に隣接する前記サブ画素同士の間隔よりも狭い
請求項１記載の表示装置。
【請求項１】
複数のサブ画素を有し、複数の視点映像を一の画面内に表示する表示部と、
前記表示部に表示された前記複数の視点映像を光学的に分離する光学分離素子と
を備え、
前記サブ画素は、長辺方向の寸法が短辺方向の寸法の３倍未満である平面形状を有する
表示装置。
【請求項２】
前記複数のサブ画素は、画面内の全方位において互いに異なる色を表示するもの同士が隣り合うように配置される
請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記複数のサブ画素は、それぞれ、六角形状を有している
請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前複数のサブ画素は、デルタ配置されている
請求項１記載の表示装置。
【請求項５】
前記光学分離素子は、
前記表示部からの光または前記表示部へ向かう光を透過する複数の光透過部と、前記表示部からの光または前記表示部へ向かう光を遮蔽する複数の遮光部とを有するパララックスバリアである
請求項１記載の表示装置。
【請求項６】
前記パララックスバリアにおける前記光透過部および遮光部は、いずれも画面垂直方向へ延在するストライプ形状を有するものである
請求項５記載の表示装置。
【請求項７】
前記サブ画素の平面形状は矩形であり、その画面垂直方向の寸法と画面水平方向の寸法との比は４：３である
請求項１記載の表示装置。
【請求項８】
前記複数のサブ画素はデルタ配置されると共にそれぞれ六角形状を有し、
画面斜め方向に隣接する前記サブ画素同士の間隔は、画面垂直方向に隣接する前記サブ画素同士の間隔よりも狭い
請求項１記載の表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−１８９８８５（Ｐ２０１２−１８９８８５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４４５３（Ｐ２０１１−５４４５３）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（５９８１７２３９８）株式会社ジャパンディスプレイウェスト (90)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（５９８１７２３９８）株式会社ジャパンディスプレイウェスト (90)
【Ｆターム（参考）】
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