視差バリア、画像表示装置、視差バリアの製造方法及びフォトマスクの製造方法
【課題】体格差による立体画像の視認性の違いを解消できる視差バリア、画像表示装置、視差バリアの製造方法及びフォトマスクの製造方法を提供する。
【解決手段】ステップバリア４は、左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、当該表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する。ステップバリア４には、光を通過させる開口部４３、及び光を遮断する遮光部４２が行方向、及び列方向に交互に設けられている。開口部４３は、行方向に沿った仮想線Ａ上のピッチが、列方向における開口部４３の上端部４３３から下端部４３４に向かって小さくなるように設定されている。
【解決手段】ステップバリア４は、左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、当該表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する。ステップバリア４には、光を通過させる開口部４３、及び光を遮断する遮光部４２が行方向、及び列方向に交互に設けられている。開口部４３は、行方向に沿った仮想線Ａ上のピッチが、列方向における開口部４３の上端部４３３から下端部４３４に向かって小さくなるように設定されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視差バリア、画像表示装置、視差バリアの製造方法及びフォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、観察者に立体画像を観察させるために、複数の画素を有する液晶パネル等の表示手段と組み合わせて用いられ、表示手段にて表示された左目用画像及び右目用画像を分離して、観察者の左目及び右目にそれぞれ入射させるパララックスバリア（視差バリア）が知られている。
このような視差バリアは、表示手段に対向して配置され、透光性を有する透光性基板上に光を遮断する遮光部及び光を通過する開口部がパターン形成されることで、遮光部及び開口部が表示手段の各画素の配列に対応して少なくとも一方向に交互に配置された構成を有する。
【０００３】
そして、視差バリアの各開口部（各遮光部）のピッチ（開口ピッチ）は、表示手段の画素ピッチや観察者の眼間距離に基づいて規定されることが知られている（例えば、特許文献１の段落[００２６]〜[００２９]参照）。
【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】
ここで、立体画像の観察者として複数人を対象とする場合、各観察者には体格差がある。そして、一般に、身長や座高が高い等、体格が大きい者は、平均的な体格の者に対して相対的に眼間距離が長く、体格が小さい者は、平均的な体格の者に対して相対的に眼間距離が短い。
しかしながら、特許文献１に記載の視差バリアは、各開口部が単一の眼間距離に基づいて規定されるピッチで配置されているため、体格差により立体画像の見え方が異なる、という問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、体格差による立体画像の視認性の違いを解消できる視差バリア、画像表示装置、視差バリアの製造方法及びフォトマスクの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の視差バリアは、左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、前記表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアであって、光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部が第１の方向、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に設けられ、複数の前記開口部は、前記第１の方向に沿った仮想線上のピッチが、前記第２の方向における前記開口部の一端から他端に向かって小さくなるように設定されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、仮想線上のピッチが、第２の方向における開口部の一端から他端に向かって小さいことで、各開口部は、一端側が長い眼間距離に基づき、他端側が短い眼間距離に基づく形状で構成されることになる。このため、例えば、体格の大きい者が表示手段を見下ろす場合や、体格の小さい者が表示手段を見上げる場合における、体格差による立体画像の視認性の違いを解消できる。
【０００９】
本発明の画像表示装置は、左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と、前述した視差バリアとを備えることを特徴とする。
本発明では、画像表示装置は、上述した視差バリアを備えるので、上述した視差バリアと同様の作用及び効果を享受できる。
【００１０】
本発明の視差バリアの製造方法は、左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、前記表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアの製造方法であって、光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部を第１の方向、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に設け、前記第１の方向に沿った仮想線上の複数の前記開口部のピッチが、前記第２の方向における前記開口部の一端から他端に向かって小さくなるように前記開口部及び前記遮光部を形成することを特徴とする。
本発明の視差バリアの製造方法では、前述した視差バリアを製造できるので、前述した視差バリアと同様の作用効果を奏する。
【００１１】
本発明の視差バリアの製造方法では、前記遮光部を製造する際の精度限界値で構成された領域を単位領域とし、前記遮光部及び前記開口部にそれぞれ対応した対応遮光部及び対応開口部を有する基準パターンを設定する基準パターン設定工程と、前記対応遮光部及び前記対応開口部の形成領域を前記第２の方向に複数に区画した区域毎に前記基準パターンを縮小させる縮小率を設定する縮小率設定工程と、前記基準パターンから前記縮小率に応じて前記単位領域を間引くことで前記基準パターンを縮小し、当該縮小した前記基準パターンに基づいて透光性基板上に前記遮光部を形成する描画工程とを備えることが好ましい。
本発明では、視差バリアの製造方法は、上述した基準パターン設定工程、縮小率設定工程、及び描画工程を備える。例えば、縮小率設定工程において、基準パターンにおける対応開口部のピッチを画素ピッチに基づいて規定される開口部の理想ピッチに近付けるための縮小率を設定する。このように縮小率を設定すれば、描画工程において、現状のパターン形成法での精度限界値が例えば１μｍ程度であった場合であっても、区域毎に開口部のピッチが全体として理想ピッチに近付いた遮光部を形成できる。
【００１２】
本発明のフォトマスクの製造方法は、左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、前記表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアを形成するためのフォトマスクの製造方法であって、光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部を第１の方向、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に設け、前記第１の方向に沿った第１の仮想線上の複数の前記開口部のピッチが、前記第２の方向における前記開口部の一端から他端に向かって小さくなるように前記開口部及び前記遮光部を形成することを特徴とする。
【００１３】
本発明のフォトマスクの製造方法は、上述した視差バリアの製造方法と略同様の製造方法であり、上述した視差バリアにおける遮光部及び開口部の形成位置を逆にして、フォトマスクに遮光部及び開口部を形成するものである。
そして、このフォトマスクを用いてフォトリソグラフィーにより視差バリアを製造することで、上述した視差バリアの製造方法と同様の視差バリアを製造することができる。したがって、上述した視差バリアの製造方法と同様の作用及び効果を享受できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態における画像表示装置の構成を模式的に示す断面図。
【図２】第１実施形態における液晶パネルの画素の配列状態を平面的に見た模式図。
【図３】第１実施形態におけるステップバリアの開口部の配列状態を平面的に見た模式図。
【図４】第１実施形態におけるステップバリアの製造方法を説明するフローチャート。
【図５】第１実施形態における基準パターンを説明するための図。
【図６】第１実施形態におけるステップバリアの輪郭を模式的に示す図。
【図７】第１実施形態におけるステップバリアの効果を説明するための模式図。
【図８】第２実施形態におけるステップバリアの製造方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔画像表示装置の構成〕
図１は、画像表示装置１の構成を模式的に示す断面図である。具体的に、図１は、液晶パネル３やステップバリア４の列方向（垂直方向：図２、図３中、上下方向）から見た断面図である。
画像表示装置１は、観察者の左目により観察される画像（左目用画像）と、右目により観察される画像（右目用画像）とを含む立体画像を生成し、左目用画像及び右目用画像をそれぞれ左目及び右目に入射させて、視差により立体視可能な立体画像を表示する。本実施形態では、画像表示装置１は、視点数が２の２眼式立体表示装置として構成されている。
このような画像表示装置１は、図１に示すように、光源装置としてのバックライト２と、表示手段としての液晶パネル３と、視差バリアとしてのステップバリア４とを備える。
【００１６】
バックライト２は、略Ｗ字状に曲折された冷陰極管と、当該冷陰極管の背面側に設けられるリフレクターとを備え、冷陰極管に電圧印加して生じた放電光を、リフレクターで反射して液晶パネル３側に出射する。なお、バックライト２は、このような構成に限らず、Ｌ字状またはＵ字状のエッジタイプの冷陰極管と導光板との組み合わせや、冷陰極管及びリフレクターに代えて、複数のＬＥＤ(Light Emitting Diode)等の固体光源が複数配設された構成を有していてもよい。
【００１７】
図２は、液晶パネル３の画素３Ｌ，３Ｒの配列状態を平面的に見た模式図である。
なお、図１及び図２では、説明の便宜上、画素３Ｌ内に「Ｌ」の文字を付し、画素３Ｒ内に「Ｒ」の文字を付している。以下の図も同様である。
また、図１及び図２では、説明を簡略化するために、液晶パネル３として、各画素３Ｌ，３Ｒが４行×１０列に配設された構成を示している。
液晶パネル３は、固定画素型の画像形成デバイスであり、図１または図２に示すように、左目用画像を表示する複数の左目用画素３Ｌと、右目用画像を表示する複数の右目用画素３Ｒとを備え、各画素３Ｌ，３ＲがブラックマトリクスＢＬにより仕切られている。
これら左目用画素３Ｌ及び右目用画素３Ｒは、図２に示すように、全ての行方向（図２中、左右方向）及び全ての列方向（図２中、上下方向）において交互に配列されている。
そして、これら各画素３Ｌ，３Ｒは、具体的な図示は省略したが、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）のカラーフィルターが光束出射側に配設されたサブピクセルにより構成されている。また、各画素３Ｌ，３Ｒは、一対の透明基板間に密閉封入された液晶に電圧を印加するＴＦＴ(Thin Filmed Transistor)をスイッチング素子として備え、ＴＦＴのスイッチングにより、各画素３Ｌ，３Ｒに画像信号として印加される電圧が変化して液晶の配向状態が変化されることで、入射光束が画像信号に応じて変調される。
【００１８】
〔ステップバリアの構成〕
図３は、ステップバリア４の開口部４３の配列状態を平面的に見た模式図である。
ステップバリア４は、液晶パネル３の光束射出側（観察者側）に配設され（図１）、表示される立体画像のうち、左目用画像と右目用画像とを分離する機能を有し、観察者の両目に、それぞれの画像を個別に入射させる。
このステップバリア４は、図１に示すように、液晶パネル３を介した光を透過するバリア基板としての透光性基板４１と、遮光部４２とを備える。
遮光部４２は、光を遮断する材料から構成され、透光性基板４１上に形成されている。そして、遮光部４２は、図３に示すように、液晶パネル３の各画素３Ｌ，３Ｒの配列に対応して、第１の方向としての行方向（図３中、左右方向）に１列おきに矩形状の開口部４３が配置され、かつ、第２の方向としての列方向（図３中、上下方向）に１行おきに開口部４３が配置されるように形成されている。すなわち、各開口部４３は、千鳥状に配置されている。
【００１９】
各開口部４３は、図３に示すように、矩形状における幅Ｐｘ及び高さＰｙがそれぞれ同じ長さで構成されている。なお、前述した各画素３Ｌ，３Ｒは、図２に示すように、それぞれ高さＩｙが幅Ｉｘよりも大きく構成されており、各開口部４３についてもこれに合わせて、それぞれ高さＰｙが幅Ｐｘよりも大きく構成されている。
ここで、開口部４３の理想ピッチについて説明する。
開口部４３の行方向の理想ピッチＰｈは、眼間距離Ｅ（図１）と行方向の画素ピッチＩｈ（図２）とから、以下の式（１）により規定される。
【００２０】
〔数１〕
Ｐｈ＝２×Ｉｈ×Ｅ／（Ｉｈ＋Ｅ） ・・・（１）
【００２１】
そして、本実施形態では、行方向に沿った仮想線Ａ上の開口部４３のピッチが均等となるようにステップバリア４を形成している。
ここで、開口部４３における行方向に交差する各線縁を線縁４３１、線縁４３２とした場合、上述した仮想線Ａ上における開口部４３のピッチとは、仮想線Ａと一方の線縁４３１との交点（図３に示す交点Ａ１）同士の間隔をいう。
【００２２】
そして、ステップバリア４においては、この仮想線Ａ上のピッチは、所定範囲における眼間距離Ｅに基づいて設定されている。具体的に、上端部４３３における行方向のピッチＰｈＡは、最大の眼間距離Ｅに基づき前記式（１）により設定され、下端部４３４の行方向のピッチＰｈＢは、最大の眼間距離Ｅに基づき前記式（１）により設定されている。すなわち、各開口部４３は、図３に示すように、行方向におけるピッチが上端部４３３から下端部４３４に向かって次第に小さく形成され、ピッチＰｈＡがピッチＰｈＢよりも大きい構成となっている。なお、開口部４３の列方向のピッチは、上端部４３３、下端部４３４等の位置にかかわらず均等となるように形成されている。
【００２３】
そして、各開口部４３は、画像表示装置１の有効画素領域における行方向の中心と重なる基準線Ｂを基準として線対称となるように配置されている。これにより、各開口部４３は、図３に示すように、それぞれ平行四辺形状に構成され、同列において同形状であり、基準線Ｂに近い位置のものほど長方形（４つの内角が全て等しい形状）に近い形状となっている。なお、この列方向に沿った基準線Ｂと中心位置が一致するものは、長方形に構成される。
【００２４】
そして、観察者は、上述したステップバリア４により、以下に示すように、立体画像を認識する。
すなわち、左目用画素３Ｌから出射された光は、図１に示すように、遮光部４２により観察者の右目ＥＲに入射することが規制され、開口部４３を介して観察者の左目ＥＬのみに入射する。
また、右目用画素３Ｒから出射された光は、図１に示すように、遮光部４２により観察者の左目ＥＬに入射することが規制され、開口部４３を介して観察者の右目ＥＲのみに入射する。
そして、観察者は、左目用画像及び右目用画像の視差により、立体画像を認識する。
【００２５】
〔ステップバリアの製造方法〕
図４は、ステップバリア４の製造方法を説明するフローチャートである。
なお、以下では、前述した画素ピッチＩｈが0.08mmである場合について説明する。
本実施形態では、製造者は、透光性基板４１上に遮光部４２を形成することで、遮光部４２及び開口部４３を備えるステップバリア４を製造する。そして、製造者は、この遮光部４２の形成に描画装置を用いる。
描画装置としては、具体的な図示は省略したが、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)等の画像処理部、メモリー等の記憶部、及びキーボードやマウス等の操作部を備えた制御装置と、当該制御装置により動作が制御され、印刷等で用いられるインクジェット技術を利用して遮光部４２の基となる遮光材料を透光性基板４１上に塗布する描画装置本体とを備える。
上述した制御装置は、製造者による操作部への入力操作に応じて、記憶部に記憶された描画プログラムを読み出し、当該描画プログラムにしたがって、描画装置本体の動作を制御し、透光性基板４１上への遮光部４２の形成を開始させる。
【００２６】
そして、本実施形態では、制御装置は、行方向に延びる１ライン（列方向に例えば１μｍ程度の幅寸法を有するライン）毎に順次、奥側の端部ＳＦから手前側の端部ＳＮ（図３参照）にかけて描画装置本体から遮光材料を塗布させる。
なお、描画装置本体において、遮光部４２を形成する際に制御できる単位（精度限界値）は、１μｍであるとする。
そして、ステップバリア４は、図４に示すように、基準パターン設定工程Ｓ１、縮小率設定工程Ｓ２、描画情報取得工程Ｓ３及び描画工程Ｓ４によって製造される。以下では、これら工程について順に説明する。
【００２７】
〔基準パターン設定工程〕
図５は、基準パターンＦＳを説明するための図である。具体的に、図５（Ａ）は、基準パターンＦＳのもとになる基準バリア５を模式的に示す図であり、図５（Ｂ）は、基準パターンＦＳのイメージを示す図である。
先ず、製造者は、基準パターン設定工程Ｓ１において、遮光部４２を形成する際の元画像となる基準パターンＦＳを設定する。
基準バリア５は、図５（Ａ）に示すように、遮光部４２に対応する対応遮光部５２（黒画像）及び開口部４３に対応する対応開口部５３（白画像）を行方向及び列方向においてそれぞれ均等なピッチで交互に配置したものである。具体的に、本実施形態では、対応遮光部５２及び対応開口部５３は、行方向のピッチＢｈが画素ピッチＩｈの２倍（0.08×2＝0.16mm）となるように構成されている。
【００２８】
基準パターンＦＳは、基準バリア５から３種類のラインを抽出して得たパターンであり、単位領域（精度限界値である１μｍで構成された領域）で構成されている。
基準パターンＦＳ１は、図５（Ａ）に示す基準バリア５の上から第１段目の対応開口部５３を形成するラインであり、基準パターンＦＳ２は、対応遮光部５２のみを形成するラインであり、基準パターンＦＳ３は、上から第２段目の対応開口部を形成するラインである。
【００２９】
製造者は、これら基準パターンＦＳを以下のようにライン毎に設定する。
ステップバリア４は、図３に示すように、奥側の端部ＳＦから手前側の端部ＳＮにかけて、ライン群Ｌ１をライン群Ｌ２で挟んだ構成の第１のグループＧ１と、ライン群Ｌ３をライン群Ｌ２で挟んだ構成の第２のグループＧ２とを交互に配置した構成となっている。
製造者は、基準パターンＦＳ１をライン群Ｌ１の各ラインに設定し、基準パターンＦＳ２をライン群Ｌ２の各ラインに設定し、基準パターンＦＳ３をライン群Ｌ３の各ラインに設定する。そして、上述した基準パターンＦＳは、各ライン番号と関連付けられて描画装置の記憶部に格納される。
【００３０】
〔縮小率設定工程〕
次に、製造者は、縮小率設定工程Ｓ２において、設定した基準パターンＦＳを縮小させるための縮小率を設定する。
本実施形態では、各グループＧ１，Ｇ２において、奥側の端部ＳＦに最も近いライン（区域）を最大の眼間距離Ｅに基づく理想ピッチＰｈで形成し、手前側の端部ＳＮに最も近いラインを最小の眼間距離Ｅに基づく理想ピッチＰｈで形成する。なお、以下では、最大の眼間距離Ｅが70mmであり、最小の眼間距離Ｅが60mmである場合について説明する。
この場合、前述した式（１）、眼間距離Ｅ、画素ピッチＩｈから、行方向における開口部４３（遮光部４２）の理想ピッチＰｈ（Ｅ）は、具体的に、以下に規定される。なお、Ｐｈ（Ｅ）は、眼間距離Ｅにおける理想ピッチＰｈを示す。以後の各式も同様とする。
Ｐｈ（70）＝0.159817351598・・・mm
Ｐｈ（60）＝0.159786950732・・・mm
【００３１】
上述したように基準バリア５における対応開口部５３の行方向のピッチＢｈは、画素ピッチＩｈの２倍（0.16mm）に設定されており、各眼間距離Ｅに基づく理想ピッチＰｈ（Ｅ）とは異なるものとなっている。そして、このピッチＢｈを各理想ピッチＰｈ（Ｅ）に近付けるためには、各理想ピッチＰｈ（Ｅ）を対応開口部５３のピッチである２Ｉｈで除したＥ／（Ｉｈ＋Ｅ）の縮小率で基準パターンＦＳを縮小させる必要がある。
本実施形態において、縮小率設定工程Ｓ２では、Ｅ／（Ｉｈ＋Ｅ）を縮小率として設定する。つまり、基準パターンＦＳを理想ピッチＰｈ（Ｅ）に近付けるための縮小率Ｚ（Ｅ）は、具体的に、以下のようになる。
Ｚ（70）＝0.9988584・・・
Ｚ（60）＝0.9986684・・・
具体的に、各グループＧ１，Ｇ２において奥側の端部ＳＦに最も近いラインの縮小率が「0.9988584・・・」となり、手前側の端部ＳＮに最も近いラインの縮小率が「0.9986684・・・」となるように段階的に各ラインの縮小率Ｚ（Ｅ）を設定する。そして、上述した縮小率Ｚ（Ｅ）は、各ライン番号と関連付けられて描画装置の記憶部に格納される。
【００３２】
〔描画情報取得工程〕
次に、製造者は、描画情報取得工程Ｓ３において、描画装置を利用して、描画に関する各情報を取得する。具体的に、この情報は描画を行うライン番号である。
本実施形態では、制御装置は、奥側の端部ＳＦに最も近いライン番号から順に取得し、透光性基板４１上に遮光材料を塗布させるライン番号を認識する。すなわち、図３に示すように、グループＧ１のライン群Ｌ２，Ｌ１，Ｌ２、グループＧ２のライン群Ｌ２，Ｌ３，Ｌ２、・・・、の順に各ライン群を構成するライン番号を順次、認識する。
【００３３】
〔描画工程〕
次に、製造者は、描画工程Ｓ４において、描画装置を利用して、透光性基板４１上に遮光部４２を形成する。
具体的に、制御装置は、認識したライン番号に基づき、記憶部に記憶された基準パターンＦＳと縮小率Ｚ（Ｅ）とを読み出す。そして、制御装置は、当該縮小率Ｚ（Ｅ）に応じて、読み出した基準パターンＦＳから単位領域（精度限界値である１μｍで構成された領域）毎に画像を間引いていくことで基準パターンＦＳを縮小し、当該縮小した基準パターンＦＳを透光性基板４１上に描画する。
すなわち、制御装置は、縮小した基準パターンＦＳにおいて、対応遮光部５２に対応する部分のみに遮光材料を塗布させる。
なお、制御装置は、縮小率Ｚ（Ｅ）に応じて基準パターンＦＳを縮小させる際、縮小前後で行方向の中心位置が略一致するように、基準パターンＦＳから単位領域毎に画像を間引いていく。具体的に、遮光材料は、図３における左端部から塗布が開始され、各開口部４３が基準線Ｂに基づき線対称となるように計算して塗布される。
そして、制御装置は、描画情報取得工程Ｓ３において順次取得されるライン番号に応じて、ライン毎に前述した遮光材料の塗布を行う。
以上の工程により、ステップバリア４が製造される。
【００３４】
このようにして形成されたステップバリア４の開口部４３の各ピッチＰｈＡ、ＰｈＢは、それぞれ、ある位置では0.159mmとなり、ある位置では0.160mmとなり、全体として各ラインに設定した理想値Ｐｈ（Ｅ）に近付くこととなる。また、前述した縮小率Ｚ（Ｅ）の設定により、開口部４３のピッチＰｈＡがピッチＰｈＢよりも大きい構成となる。
【００３５】
図６は、このようにして製造されたステップバリア４の輪郭の拡大図である。
前述したようにライン単位で描画されて製造されたステップバリア４のバリア領域の輪郭は、図６に示すように、縮小率の違いから左右端の遮光部４２の辺が鋸刃状（実際には斜辺部分（開口部の斜辺を含む）は階段状）になる。すなわち、鋸刃状の輪郭に合わせて、開口部４３が、基準線Ｂに向かって収縮していくことを繰り返す形状に形成される。
【００３６】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、仮想線Ａ上の開口部４３のピッチが、上端部４３３から下端部４３４に向かって小さく設定されていることで、各開口部４３は、上端部４３３側が長い眼間距離Ｅに基づき、下端部４３４側が短い眼間距離Ｅに基づく形状で構成されるため、以下のように、体格差による立体画像の視認性の違いを解消できる。
【００３７】
図７は、本実施形態による効果を説明するための図である。具体的に、図７（Ａ）は、体格が大きい（座高が高い）者の観察方向を示し、図７（Ｂ）は、体格が小さい（座高が低い）者の観察方向を示す。
観察者が画像表示装置１に表示される立体画像を観察する場合、図７に示すように、体格の大きい者と小さい者とでは視線の方向が相違する。つまり、体格の大きい者は、図７（Ａ）に示すように、腰を屈める等の姿勢の調整を行わない限り、平均的な体格の者と比較して画像表示装置１を上側から見ることになる。一方、体格が小さい者は、図７（Ｂ）に示すように、その逆となる。そして、通常、体格が大きい者は眼間距離Ｅが長く、小さい者は眼間距離Ｅが短い。
このことから、開口部４３は、観察者の観察方向を考慮した形状、すなわち、上端部４３３側が行方向の理想ピッチとなる眼間距離Ｅが長く、下端部４３４側が行方向の理想ピッチとなる眼間距離Ｅが短い形状であるため、体格差による立体画像の視認性の違いを解消できる。すなわち、身長や座高等の体格と眼間距離Ｅに比例傾向のある多数の人々に対して、同じ元画像イメージでありながらも、ステップバリア４による視差分離の塩梅を適切に調整することができる。
【００３８】
また、縮小率設定工程Ｓ２において、基準パターンＦＳにおける対応開口部５３の行方向のピッチを画素ピッチＩｈに基づいて規定される開口部４３の理想ピッチＰｈ（Ｅ）に近付けるための縮小率Ｚ（Ｅ）を設定している。このため、描画工程Ｓ４において、現状のパターン形成法での精度限界値が１μｍ程度であっても、ライン単位で開口部４３のピッチが全体として理想ピッチＰｈ（Ｅ）に近付いた遮光部４２を形成できる。
【００３９】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図８は、第２実施形態におけるステップバリア４の製造方法を説明するための図である。
前記第１実施形態では、ステップバリア４を製造する際に、透光性基板４１上に遮光部４２に対応する位置にインクジェット法によりインクを吹き付けることで遮光部４２及び開口部４３を形成していた。
これに対して第２実施形態では、ステップバリア４を製造する際に、図８に示すように、透光性基板４１´上に遮光部４２´及び開口部４３´を有するフォトマスク１００を用いてフォトリソグラフィーによりステップバリア４の遮光部４２及び開口部４３を形成する点が異なるのみである。
【００４０】
すなわち、フォトマスク１００としては、遮光部４２´の形状がステップバリア４の開口部４３と同様の形状で、かつ、開口部４３´の形状がステップバリア４の遮光部４２と同様の形状とすることが必要とされる。
このため、フォトマスク１００の製造方法としては、前述したステップバリア４の製造の説明における、遮光部４２及び開口部４３の形成位置を逆にし、矩形状の複数の遮光部４２を形成すればよい。すなわち、図３おいて、透光性基板４１における遮光部４２の形成位置に開口部４３´を形成し、開口部４３の形成位置に遮光部４２´を形成する。
【００４１】
そして、上述したように製造したフォトマスク１００を用いて、以下に示すように、ステップバリア４を製造する。
先ず、図８（Ａ）に示すように、透光性基板４１全面に遮光層Ｓ及びレジストＲが塗布された基板に対して、フォトマスク１００を介して露光し、フォトマスク１００の開口部４３´に相当する領域のレジストＲを感光させる。
次に、図８（Ｂ）に示すように、現像及び洗浄により、感光した領域以外のレジストＲを除去する。
次に、図８（Ｃ）に示すように、エッチングにより、遮光層Ｓにおいて、感光したレジストＲにて覆われていない領域を除去する。
そして、図８（Ｄ）に示すように、感光したレジストＲを除去することで、前記第１実施形態と同様のステップバリア４が製造される。
上述した第２実施形態のようにフォトマスク１００を用いてフォトリソグラフィーによりステップバリア４を製造した場合であっても、前記第１実施形態と同様の作用及び効果を享受できる。
【００４２】
なお、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。
前記各実施形態において、対応遮光部５２及び対応開口部５３の行方向のピッチＢｈは、前記各実施形態で例示した値（２Ｉｈ）に限らず、ピッチＰｈよりも大きければ、その他の値であっても構わない。
前記各実施形態では、本発明に係る表示手段を液晶パネル３で構成していたが、これに限らない。すなわち、バックライト２及び液晶パネル３に代えて、有機ＥＬ(Electro-Luminescence)やプラズマ等の自己発光素子を有するパネルを採用してもよく、また、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)を採用しても構わない。
前記各実施形態において、画像表示装置１は、パチンコ機、パチスロ機等の遊技機や、自動車のコンソールパネル、ビデオゲーム機等に採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、左目用画像を表示する左目用画素、及び右目用画像を表示する右目用画素が行方向及び列方向に交互に配列された表示手段と組み合わせて用いられ、表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアに利用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・画像表示装置、３・・・液晶パネル（表示手段）、３Ｒ，３Ｌ・・・画素、４・・・ステップバリア（視差バリア）、４１，４１´・・・透光性基板、４２，４２´・・・遮光部、４３，４３´・・・開口部、４３３・・・上端部（一端）、４３４・・・下端部（他端）、Ａ・・・仮想線、Ｅ・・・眼間距離、ＦＳ（ＦＳ１〜ＦＳ３）・・・基準パターン、Ｓ１・・・基準パターン設定工程、Ｓ２・・・縮小率設定工程、Ｓ４・・・描画工程。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、視差バリア、画像表示装置、視差バリアの製造方法及びフォトマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、観察者に立体画像を観察させるために、複数の画素を有する液晶パネル等の表示手段と組み合わせて用いられ、表示手段にて表示された左目用画像及び右目用画像を分離して、観察者の左目及び右目にそれぞれ入射させるパララックスバリア（視差バリア）が知られている。
このような視差バリアは、表示手段に対向して配置され、透光性を有する透光性基板上に光を遮断する遮光部及び光を通過する開口部がパターン形成されることで、遮光部及び開口部が表示手段の各画素の配列に対応して少なくとも一方向に交互に配置された構成を有する。
【０００３】
そして、視差バリアの各開口部（各遮光部）のピッチ（開口ピッチ）は、表示手段の画素ピッチや観察者の眼間距離に基づいて規定されることが知られている（例えば、特許文献１の段落[００２６]〜[００２９]参照）。
【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】
ここで、立体画像の観察者として複数人を対象とする場合、各観察者には体格差がある。そして、一般に、身長や座高が高い等、体格が大きい者は、平均的な体格の者に対して相対的に眼間距離が長く、体格が小さい者は、平均的な体格の者に対して相対的に眼間距離が短い。
しかしながら、特許文献１に記載の視差バリアは、各開口部が単一の眼間距離に基づいて規定されるピッチで配置されているため、体格差により立体画像の見え方が異なる、という問題がある。
【０００６】
本発明の目的は、体格差による立体画像の視認性の違いを解消できる視差バリア、画像表示装置、視差バリアの製造方法及びフォトマスクの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の視差バリアは、左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、前記表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアであって、光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部が第１の方向、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に設けられ、複数の前記開口部は、前記第１の方向に沿った仮想線上のピッチが、前記第２の方向における前記開口部の一端から他端に向かって小さくなるように設定されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明では、仮想線上のピッチが、第２の方向における開口部の一端から他端に向かって小さいことで、各開口部は、一端側が長い眼間距離に基づき、他端側が短い眼間距離に基づく形状で構成されることになる。このため、例えば、体格の大きい者が表示手段を見下ろす場合や、体格の小さい者が表示手段を見上げる場合における、体格差による立体画像の視認性の違いを解消できる。
【０００９】
本発明の画像表示装置は、左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と、前述した視差バリアとを備えることを特徴とする。
本発明では、画像表示装置は、上述した視差バリアを備えるので、上述した視差バリアと同様の作用及び効果を享受できる。
【００１０】
本発明の視差バリアの製造方法は、左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、前記表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアの製造方法であって、光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部を第１の方向、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に設け、前記第１の方向に沿った仮想線上の複数の前記開口部のピッチが、前記第２の方向における前記開口部の一端から他端に向かって小さくなるように前記開口部及び前記遮光部を形成することを特徴とする。
本発明の視差バリアの製造方法では、前述した視差バリアを製造できるので、前述した視差バリアと同様の作用効果を奏する。
【００１１】
本発明の視差バリアの製造方法では、前記遮光部を製造する際の精度限界値で構成された領域を単位領域とし、前記遮光部及び前記開口部にそれぞれ対応した対応遮光部及び対応開口部を有する基準パターンを設定する基準パターン設定工程と、前記対応遮光部及び前記対応開口部の形成領域を前記第２の方向に複数に区画した区域毎に前記基準パターンを縮小させる縮小率を設定する縮小率設定工程と、前記基準パターンから前記縮小率に応じて前記単位領域を間引くことで前記基準パターンを縮小し、当該縮小した前記基準パターンに基づいて透光性基板上に前記遮光部を形成する描画工程とを備えることが好ましい。
本発明では、視差バリアの製造方法は、上述した基準パターン設定工程、縮小率設定工程、及び描画工程を備える。例えば、縮小率設定工程において、基準パターンにおける対応開口部のピッチを画素ピッチに基づいて規定される開口部の理想ピッチに近付けるための縮小率を設定する。このように縮小率を設定すれば、描画工程において、現状のパターン形成法での精度限界値が例えば１μｍ程度であった場合であっても、区域毎に開口部のピッチが全体として理想ピッチに近付いた遮光部を形成できる。
【００１２】
本発明のフォトマスクの製造方法は、左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、前記表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアを形成するためのフォトマスクの製造方法であって、光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部を第１の方向、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に設け、前記第１の方向に沿った第１の仮想線上の複数の前記開口部のピッチが、前記第２の方向における前記開口部の一端から他端に向かって小さくなるように前記開口部及び前記遮光部を形成することを特徴とする。
【００１３】
本発明のフォトマスクの製造方法は、上述した視差バリアの製造方法と略同様の製造方法であり、上述した視差バリアにおける遮光部及び開口部の形成位置を逆にして、フォトマスクに遮光部及び開口部を形成するものである。
そして、このフォトマスクを用いてフォトリソグラフィーにより視差バリアを製造することで、上述した視差バリアの製造方法と同様の視差バリアを製造することができる。したがって、上述した視差バリアの製造方法と同様の作用及び効果を享受できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態における画像表示装置の構成を模式的に示す断面図。
【図２】第１実施形態における液晶パネルの画素の配列状態を平面的に見た模式図。
【図３】第１実施形態におけるステップバリアの開口部の配列状態を平面的に見た模式図。
【図４】第１実施形態におけるステップバリアの製造方法を説明するフローチャート。
【図５】第１実施形態における基準パターンを説明するための図。
【図６】第１実施形態におけるステップバリアの輪郭を模式的に示す図。
【図７】第１実施形態におけるステップバリアの効果を説明するための模式図。
【図８】第２実施形態におけるステップバリアの製造方法を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
[第１実施形態]
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。
〔画像表示装置の構成〕
図１は、画像表示装置１の構成を模式的に示す断面図である。具体的に、図１は、液晶パネル３やステップバリア４の列方向（垂直方向：図２、図３中、上下方向）から見た断面図である。
画像表示装置１は、観察者の左目により観察される画像（左目用画像）と、右目により観察される画像（右目用画像）とを含む立体画像を生成し、左目用画像及び右目用画像をそれぞれ左目及び右目に入射させて、視差により立体視可能な立体画像を表示する。本実施形態では、画像表示装置１は、視点数が２の２眼式立体表示装置として構成されている。
このような画像表示装置１は、図１に示すように、光源装置としてのバックライト２と、表示手段としての液晶パネル３と、視差バリアとしてのステップバリア４とを備える。
【００１６】
バックライト２は、略Ｗ字状に曲折された冷陰極管と、当該冷陰極管の背面側に設けられるリフレクターとを備え、冷陰極管に電圧印加して生じた放電光を、リフレクターで反射して液晶パネル３側に出射する。なお、バックライト２は、このような構成に限らず、Ｌ字状またはＵ字状のエッジタイプの冷陰極管と導光板との組み合わせや、冷陰極管及びリフレクターに代えて、複数のＬＥＤ(Light Emitting Diode)等の固体光源が複数配設された構成を有していてもよい。
【００１７】
図２は、液晶パネル３の画素３Ｌ，３Ｒの配列状態を平面的に見た模式図である。
なお、図１及び図２では、説明の便宜上、画素３Ｌ内に「Ｌ」の文字を付し、画素３Ｒ内に「Ｒ」の文字を付している。以下の図も同様である。
また、図１及び図２では、説明を簡略化するために、液晶パネル３として、各画素３Ｌ，３Ｒが４行×１０列に配設された構成を示している。
液晶パネル３は、固定画素型の画像形成デバイスであり、図１または図２に示すように、左目用画像を表示する複数の左目用画素３Ｌと、右目用画像を表示する複数の右目用画素３Ｒとを備え、各画素３Ｌ，３ＲがブラックマトリクスＢＬにより仕切られている。
これら左目用画素３Ｌ及び右目用画素３Ｒは、図２に示すように、全ての行方向（図２中、左右方向）及び全ての列方向（図２中、上下方向）において交互に配列されている。
そして、これら各画素３Ｌ，３Ｒは、具体的な図示は省略したが、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）のカラーフィルターが光束出射側に配設されたサブピクセルにより構成されている。また、各画素３Ｌ，３Ｒは、一対の透明基板間に密閉封入された液晶に電圧を印加するＴＦＴ(Thin Filmed Transistor)をスイッチング素子として備え、ＴＦＴのスイッチングにより、各画素３Ｌ，３Ｒに画像信号として印加される電圧が変化して液晶の配向状態が変化されることで、入射光束が画像信号に応じて変調される。
【００１８】
〔ステップバリアの構成〕
図３は、ステップバリア４の開口部４３の配列状態を平面的に見た模式図である。
ステップバリア４は、液晶パネル３の光束射出側（観察者側）に配設され（図１）、表示される立体画像のうち、左目用画像と右目用画像とを分離する機能を有し、観察者の両目に、それぞれの画像を個別に入射させる。
このステップバリア４は、図１に示すように、液晶パネル３を介した光を透過するバリア基板としての透光性基板４１と、遮光部４２とを備える。
遮光部４２は、光を遮断する材料から構成され、透光性基板４１上に形成されている。そして、遮光部４２は、図３に示すように、液晶パネル３の各画素３Ｌ，３Ｒの配列に対応して、第１の方向としての行方向（図３中、左右方向）に１列おきに矩形状の開口部４３が配置され、かつ、第２の方向としての列方向（図３中、上下方向）に１行おきに開口部４３が配置されるように形成されている。すなわち、各開口部４３は、千鳥状に配置されている。
【００１９】
各開口部４３は、図３に示すように、矩形状における幅Ｐｘ及び高さＰｙがそれぞれ同じ長さで構成されている。なお、前述した各画素３Ｌ，３Ｒは、図２に示すように、それぞれ高さＩｙが幅Ｉｘよりも大きく構成されており、各開口部４３についてもこれに合わせて、それぞれ高さＰｙが幅Ｐｘよりも大きく構成されている。
ここで、開口部４３の理想ピッチについて説明する。
開口部４３の行方向の理想ピッチＰｈは、眼間距離Ｅ（図１）と行方向の画素ピッチＩｈ（図２）とから、以下の式（１）により規定される。
【００２０】
〔数１〕
Ｐｈ＝２×Ｉｈ×Ｅ／（Ｉｈ＋Ｅ） ・・・（１）
【００２１】
そして、本実施形態では、行方向に沿った仮想線Ａ上の開口部４３のピッチが均等となるようにステップバリア４を形成している。
ここで、開口部４３における行方向に交差する各線縁を線縁４３１、線縁４３２とした場合、上述した仮想線Ａ上における開口部４３のピッチとは、仮想線Ａと一方の線縁４３１との交点（図３に示す交点Ａ１）同士の間隔をいう。
【００２２】
そして、ステップバリア４においては、この仮想線Ａ上のピッチは、所定範囲における眼間距離Ｅに基づいて設定されている。具体的に、上端部４３３における行方向のピッチＰｈＡは、最大の眼間距離Ｅに基づき前記式（１）により設定され、下端部４３４の行方向のピッチＰｈＢは、最大の眼間距離Ｅに基づき前記式（１）により設定されている。すなわち、各開口部４３は、図３に示すように、行方向におけるピッチが上端部４３３から下端部４３４に向かって次第に小さく形成され、ピッチＰｈＡがピッチＰｈＢよりも大きい構成となっている。なお、開口部４３の列方向のピッチは、上端部４３３、下端部４３４等の位置にかかわらず均等となるように形成されている。
【００２３】
そして、各開口部４３は、画像表示装置１の有効画素領域における行方向の中心と重なる基準線Ｂを基準として線対称となるように配置されている。これにより、各開口部４３は、図３に示すように、それぞれ平行四辺形状に構成され、同列において同形状であり、基準線Ｂに近い位置のものほど長方形（４つの内角が全て等しい形状）に近い形状となっている。なお、この列方向に沿った基準線Ｂと中心位置が一致するものは、長方形に構成される。
【００２４】
そして、観察者は、上述したステップバリア４により、以下に示すように、立体画像を認識する。
すなわち、左目用画素３Ｌから出射された光は、図１に示すように、遮光部４２により観察者の右目ＥＲに入射することが規制され、開口部４３を介して観察者の左目ＥＬのみに入射する。
また、右目用画素３Ｒから出射された光は、図１に示すように、遮光部４２により観察者の左目ＥＬに入射することが規制され、開口部４３を介して観察者の右目ＥＲのみに入射する。
そして、観察者は、左目用画像及び右目用画像の視差により、立体画像を認識する。
【００２５】
〔ステップバリアの製造方法〕
図４は、ステップバリア４の製造方法を説明するフローチャートである。
なお、以下では、前述した画素ピッチＩｈが0.08mmである場合について説明する。
本実施形態では、製造者は、透光性基板４１上に遮光部４２を形成することで、遮光部４２及び開口部４３を備えるステップバリア４を製造する。そして、製造者は、この遮光部４２の形成に描画装置を用いる。
描画装置としては、具体的な図示は省略したが、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)等の画像処理部、メモリー等の記憶部、及びキーボードやマウス等の操作部を備えた制御装置と、当該制御装置により動作が制御され、印刷等で用いられるインクジェット技術を利用して遮光部４２の基となる遮光材料を透光性基板４１上に塗布する描画装置本体とを備える。
上述した制御装置は、製造者による操作部への入力操作に応じて、記憶部に記憶された描画プログラムを読み出し、当該描画プログラムにしたがって、描画装置本体の動作を制御し、透光性基板４１上への遮光部４２の形成を開始させる。
【００２６】
そして、本実施形態では、制御装置は、行方向に延びる１ライン（列方向に例えば１μｍ程度の幅寸法を有するライン）毎に順次、奥側の端部ＳＦから手前側の端部ＳＮ（図３参照）にかけて描画装置本体から遮光材料を塗布させる。
なお、描画装置本体において、遮光部４２を形成する際に制御できる単位（精度限界値）は、１μｍであるとする。
そして、ステップバリア４は、図４に示すように、基準パターン設定工程Ｓ１、縮小率設定工程Ｓ２、描画情報取得工程Ｓ３及び描画工程Ｓ４によって製造される。以下では、これら工程について順に説明する。
【００２７】
〔基準パターン設定工程〕
図５は、基準パターンＦＳを説明するための図である。具体的に、図５（Ａ）は、基準パターンＦＳのもとになる基準バリア５を模式的に示す図であり、図５（Ｂ）は、基準パターンＦＳのイメージを示す図である。
先ず、製造者は、基準パターン設定工程Ｓ１において、遮光部４２を形成する際の元画像となる基準パターンＦＳを設定する。
基準バリア５は、図５（Ａ）に示すように、遮光部４２に対応する対応遮光部５２（黒画像）及び開口部４３に対応する対応開口部５３（白画像）を行方向及び列方向においてそれぞれ均等なピッチで交互に配置したものである。具体的に、本実施形態では、対応遮光部５２及び対応開口部５３は、行方向のピッチＢｈが画素ピッチＩｈの２倍（0.08×2＝0.16mm）となるように構成されている。
【００２８】
基準パターンＦＳは、基準バリア５から３種類のラインを抽出して得たパターンであり、単位領域（精度限界値である１μｍで構成された領域）で構成されている。
基準パターンＦＳ１は、図５（Ａ）に示す基準バリア５の上から第１段目の対応開口部５３を形成するラインであり、基準パターンＦＳ２は、対応遮光部５２のみを形成するラインであり、基準パターンＦＳ３は、上から第２段目の対応開口部を形成するラインである。
【００２９】
製造者は、これら基準パターンＦＳを以下のようにライン毎に設定する。
ステップバリア４は、図３に示すように、奥側の端部ＳＦから手前側の端部ＳＮにかけて、ライン群Ｌ１をライン群Ｌ２で挟んだ構成の第１のグループＧ１と、ライン群Ｌ３をライン群Ｌ２で挟んだ構成の第２のグループＧ２とを交互に配置した構成となっている。
製造者は、基準パターンＦＳ１をライン群Ｌ１の各ラインに設定し、基準パターンＦＳ２をライン群Ｌ２の各ラインに設定し、基準パターンＦＳ３をライン群Ｌ３の各ラインに設定する。そして、上述した基準パターンＦＳは、各ライン番号と関連付けられて描画装置の記憶部に格納される。
【００３０】
〔縮小率設定工程〕
次に、製造者は、縮小率設定工程Ｓ２において、設定した基準パターンＦＳを縮小させるための縮小率を設定する。
本実施形態では、各グループＧ１，Ｇ２において、奥側の端部ＳＦに最も近いライン（区域）を最大の眼間距離Ｅに基づく理想ピッチＰｈで形成し、手前側の端部ＳＮに最も近いラインを最小の眼間距離Ｅに基づく理想ピッチＰｈで形成する。なお、以下では、最大の眼間距離Ｅが70mmであり、最小の眼間距離Ｅが60mmである場合について説明する。
この場合、前述した式（１）、眼間距離Ｅ、画素ピッチＩｈから、行方向における開口部４３（遮光部４２）の理想ピッチＰｈ（Ｅ）は、具体的に、以下に規定される。なお、Ｐｈ（Ｅ）は、眼間距離Ｅにおける理想ピッチＰｈを示す。以後の各式も同様とする。
Ｐｈ（70）＝0.159817351598・・・mm
Ｐｈ（60）＝0.159786950732・・・mm
【００３１】
上述したように基準バリア５における対応開口部５３の行方向のピッチＢｈは、画素ピッチＩｈの２倍（0.16mm）に設定されており、各眼間距離Ｅに基づく理想ピッチＰｈ（Ｅ）とは異なるものとなっている。そして、このピッチＢｈを各理想ピッチＰｈ（Ｅ）に近付けるためには、各理想ピッチＰｈ（Ｅ）を対応開口部５３のピッチである２Ｉｈで除したＥ／（Ｉｈ＋Ｅ）の縮小率で基準パターンＦＳを縮小させる必要がある。
本実施形態において、縮小率設定工程Ｓ２では、Ｅ／（Ｉｈ＋Ｅ）を縮小率として設定する。つまり、基準パターンＦＳを理想ピッチＰｈ（Ｅ）に近付けるための縮小率Ｚ（Ｅ）は、具体的に、以下のようになる。
Ｚ（70）＝0.9988584・・・
Ｚ（60）＝0.9986684・・・
具体的に、各グループＧ１，Ｇ２において奥側の端部ＳＦに最も近いラインの縮小率が「0.9988584・・・」となり、手前側の端部ＳＮに最も近いラインの縮小率が「0.9986684・・・」となるように段階的に各ラインの縮小率Ｚ（Ｅ）を設定する。そして、上述した縮小率Ｚ（Ｅ）は、各ライン番号と関連付けられて描画装置の記憶部に格納される。
【００３２】
〔描画情報取得工程〕
次に、製造者は、描画情報取得工程Ｓ３において、描画装置を利用して、描画に関する各情報を取得する。具体的に、この情報は描画を行うライン番号である。
本実施形態では、制御装置は、奥側の端部ＳＦに最も近いライン番号から順に取得し、透光性基板４１上に遮光材料を塗布させるライン番号を認識する。すなわち、図３に示すように、グループＧ１のライン群Ｌ２，Ｌ１，Ｌ２、グループＧ２のライン群Ｌ２，Ｌ３，Ｌ２、・・・、の順に各ライン群を構成するライン番号を順次、認識する。
【００３３】
〔描画工程〕
次に、製造者は、描画工程Ｓ４において、描画装置を利用して、透光性基板４１上に遮光部４２を形成する。
具体的に、制御装置は、認識したライン番号に基づき、記憶部に記憶された基準パターンＦＳと縮小率Ｚ（Ｅ）とを読み出す。そして、制御装置は、当該縮小率Ｚ（Ｅ）に応じて、読み出した基準パターンＦＳから単位領域（精度限界値である１μｍで構成された領域）毎に画像を間引いていくことで基準パターンＦＳを縮小し、当該縮小した基準パターンＦＳを透光性基板４１上に描画する。
すなわち、制御装置は、縮小した基準パターンＦＳにおいて、対応遮光部５２に対応する部分のみに遮光材料を塗布させる。
なお、制御装置は、縮小率Ｚ（Ｅ）に応じて基準パターンＦＳを縮小させる際、縮小前後で行方向の中心位置が略一致するように、基準パターンＦＳから単位領域毎に画像を間引いていく。具体的に、遮光材料は、図３における左端部から塗布が開始され、各開口部４３が基準線Ｂに基づき線対称となるように計算して塗布される。
そして、制御装置は、描画情報取得工程Ｓ３において順次取得されるライン番号に応じて、ライン毎に前述した遮光材料の塗布を行う。
以上の工程により、ステップバリア４が製造される。
【００３４】
このようにして形成されたステップバリア４の開口部４３の各ピッチＰｈＡ、ＰｈＢは、それぞれ、ある位置では0.159mmとなり、ある位置では0.160mmとなり、全体として各ラインに設定した理想値Ｐｈ（Ｅ）に近付くこととなる。また、前述した縮小率Ｚ（Ｅ）の設定により、開口部４３のピッチＰｈＡがピッチＰｈＢよりも大きい構成となる。
【００３５】
図６は、このようにして製造されたステップバリア４の輪郭の拡大図である。
前述したようにライン単位で描画されて製造されたステップバリア４のバリア領域の輪郭は、図６に示すように、縮小率の違いから左右端の遮光部４２の辺が鋸刃状（実際には斜辺部分（開口部の斜辺を含む）は階段状）になる。すなわち、鋸刃状の輪郭に合わせて、開口部４３が、基準線Ｂに向かって収縮していくことを繰り返す形状に形成される。
【００３６】
上述した第１実施形態によれば、以下の効果がある。
本実施形態では、仮想線Ａ上の開口部４３のピッチが、上端部４３３から下端部４３４に向かって小さく設定されていることで、各開口部４３は、上端部４３３側が長い眼間距離Ｅに基づき、下端部４３４側が短い眼間距離Ｅに基づく形状で構成されるため、以下のように、体格差による立体画像の視認性の違いを解消できる。
【００３７】
図７は、本実施形態による効果を説明するための図である。具体的に、図７（Ａ）は、体格が大きい（座高が高い）者の観察方向を示し、図７（Ｂ）は、体格が小さい（座高が低い）者の観察方向を示す。
観察者が画像表示装置１に表示される立体画像を観察する場合、図７に示すように、体格の大きい者と小さい者とでは視線の方向が相違する。つまり、体格の大きい者は、図７（Ａ）に示すように、腰を屈める等の姿勢の調整を行わない限り、平均的な体格の者と比較して画像表示装置１を上側から見ることになる。一方、体格が小さい者は、図７（Ｂ）に示すように、その逆となる。そして、通常、体格が大きい者は眼間距離Ｅが長く、小さい者は眼間距離Ｅが短い。
このことから、開口部４３は、観察者の観察方向を考慮した形状、すなわち、上端部４３３側が行方向の理想ピッチとなる眼間距離Ｅが長く、下端部４３４側が行方向の理想ピッチとなる眼間距離Ｅが短い形状であるため、体格差による立体画像の視認性の違いを解消できる。すなわち、身長や座高等の体格と眼間距離Ｅに比例傾向のある多数の人々に対して、同じ元画像イメージでありながらも、ステップバリア４による視差分離の塩梅を適切に調整することができる。
【００３８】
また、縮小率設定工程Ｓ２において、基準パターンＦＳにおける対応開口部５３の行方向のピッチを画素ピッチＩｈに基づいて規定される開口部４３の理想ピッチＰｈ（Ｅ）に近付けるための縮小率Ｚ（Ｅ）を設定している。このため、描画工程Ｓ４において、現状のパターン形成法での精度限界値が１μｍ程度であっても、ライン単位で開口部４３のピッチが全体として理想ピッチＰｈ（Ｅ）に近付いた遮光部４２を形成できる。
【００３９】
[第２実施形態]
次に、本発明の第２実施形態を図面に基づいて説明する。
以下の説明では、前記第１実施形態と同様の構造及び同一部材には同一符号を付して、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図８は、第２実施形態におけるステップバリア４の製造方法を説明するための図である。
前記第１実施形態では、ステップバリア４を製造する際に、透光性基板４１上に遮光部４２に対応する位置にインクジェット法によりインクを吹き付けることで遮光部４２及び開口部４３を形成していた。
これに対して第２実施形態では、ステップバリア４を製造する際に、図８に示すように、透光性基板４１´上に遮光部４２´及び開口部４３´を有するフォトマスク１００を用いてフォトリソグラフィーによりステップバリア４の遮光部４２及び開口部４３を形成する点が異なるのみである。
【００４０】
すなわち、フォトマスク１００としては、遮光部４２´の形状がステップバリア４の開口部４３と同様の形状で、かつ、開口部４３´の形状がステップバリア４の遮光部４２と同様の形状とすることが必要とされる。
このため、フォトマスク１００の製造方法としては、前述したステップバリア４の製造の説明における、遮光部４２及び開口部４３の形成位置を逆にし、矩形状の複数の遮光部４２を形成すればよい。すなわち、図３おいて、透光性基板４１における遮光部４２の形成位置に開口部４３´を形成し、開口部４３の形成位置に遮光部４２´を形成する。
【００４１】
そして、上述したように製造したフォトマスク１００を用いて、以下に示すように、ステップバリア４を製造する。
先ず、図８（Ａ）に示すように、透光性基板４１全面に遮光層Ｓ及びレジストＲが塗布された基板に対して、フォトマスク１００を介して露光し、フォトマスク１００の開口部４３´に相当する領域のレジストＲを感光させる。
次に、図８（Ｂ）に示すように、現像及び洗浄により、感光した領域以外のレジストＲを除去する。
次に、図８（Ｃ）に示すように、エッチングにより、遮光層Ｓにおいて、感光したレジストＲにて覆われていない領域を除去する。
そして、図８（Ｄ）に示すように、感光したレジストＲを除去することで、前記第１実施形態と同様のステップバリア４が製造される。
上述した第２実施形態のようにフォトマスク１００を用いてフォトリソグラフィーによりステップバリア４を製造した場合であっても、前記第１実施形態と同様の作用及び効果を享受できる。
【００４２】
なお、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。
前記各実施形態において、対応遮光部５２及び対応開口部５３の行方向のピッチＢｈは、前記各実施形態で例示した値（２Ｉｈ）に限らず、ピッチＰｈよりも大きければ、その他の値であっても構わない。
前記各実施形態では、本発明に係る表示手段を液晶パネル３で構成していたが、これに限らない。すなわち、バックライト２及び液晶パネル３に代えて、有機ＥＬ(Electro-Luminescence)やプラズマ等の自己発光素子を有するパネルを採用してもよく、また、ＣＲＴ(Cathode Ray Tube)を採用しても構わない。
前記各実施形態において、画像表示装置１は、パチンコ機、パチスロ機等の遊技機や、自動車のコンソールパネル、ビデオゲーム機等に採用することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、左目用画像を表示する左目用画素、及び右目用画像を表示する右目用画素が行方向及び列方向に交互に配列された表示手段と組み合わせて用いられ、表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアに利用できる。
【符号の説明】
【００４４】
１・・・画像表示装置、３・・・液晶パネル（表示手段）、３Ｒ，３Ｌ・・・画素、４・・・ステップバリア（視差バリア）、４１，４１´・・・透光性基板、４２，４２´・・・遮光部、４３，４３´・・・開口部、４３３・・・上端部（一端）、４３４・・・下端部（他端）、Ａ・・・仮想線、Ｅ・・・眼間距離、ＦＳ（ＦＳ１〜ＦＳ３）・・・基準パターン、Ｓ１・・・基準パターン設定工程、Ｓ２・・・縮小率設定工程、Ｓ４・・・描画工程。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、前記表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアであって、
光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部が第１の方向、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に設けられ、
複数の前記開口部は、
前記第１の方向に沿った仮想線上のピッチが、前記第２の方向における前記開口部の一端から他端に向かって小さくなるように設定されている
ことを特徴とする視差バリア。
【請求項２】
左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と、
請求項１に記載の視差バリアとを備える
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、前記表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアの製造方法であって、
光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部を第１の方向、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に設け、
前記第１の方向に沿った仮想線上の複数の前記開口部のピッチが、前記第２の方向における前記開口部の一端から他端に向かって小さくなるように前記開口部及び前記遮光部を形成する
ことを特徴とする視差バリアの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の視差バリアの製造方法において、
前記遮光部を製造する際の精度限界値で構成された領域を単位領域とし、前記遮光部及び前記開口部にそれぞれ対応した対応遮光部及び対応開口部を有する基準パターンを設定する基準パターン設定工程と、
前記対応遮光部及び前記対応開口部の形成領域を前記第２の方向に複数に区画した区域毎に前記基準パターンを縮小させる縮小率を設定する縮小率設定工程と、
前記基準パターンから前記縮小率に応じて前記単位領域を間引くことで前記基準パターンを縮小し、当該縮小した前記基準パターンに基づいて透光性基板上に前記遮光部を形成する描画工程とを備える
ことを特徴とする視差バリアの製造方法。
【請求項５】
左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、前記表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアを形成するためのフォトマスクの製造方法であって、
光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部を第１の方向、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に設け、
前記第１の方向に沿った第１の仮想線上の複数の前記開口部のピッチが、前記第２の方向における前記開口部の一端から他端に向かって小さくなるように前記開口部及び前記遮光部を形成する
ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【請求項１】
左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、前記表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアであって、
光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部が第１の方向、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に設けられ、
複数の前記開口部は、
前記第１の方向に沿った仮想線上のピッチが、前記第２の方向における前記開口部の一端から他端に向かって小さくなるように設定されている
ことを特徴とする視差バリア。
【請求項２】
左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と、
請求項１に記載の視差バリアとを備える
ことを特徴とする画像表示装置。
【請求項３】
左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、前記表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアの製造方法であって、
光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部を第１の方向、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に設け、
前記第１の方向に沿った仮想線上の複数の前記開口部のピッチが、前記第２の方向における前記開口部の一端から他端に向かって小さくなるように前記開口部及び前記遮光部を形成する
ことを特徴とする視差バリアの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の視差バリアの製造方法において、
前記遮光部を製造する際の精度限界値で構成された領域を単位領域とし、前記遮光部及び前記開口部にそれぞれ対応した対応遮光部及び対応開口部を有する基準パターンを設定する基準パターン設定工程と、
前記対応遮光部及び前記対応開口部の形成領域を前記第２の方向に複数に区画した区域毎に前記基準パターンを縮小させる縮小率を設定する縮小率設定工程と、
前記基準パターンから前記縮小率に応じて前記単位領域を間引くことで前記基準パターンを縮小し、当該縮小した前記基準パターンに基づいて透光性基板上に前記遮光部を形成する描画工程とを備える
ことを特徴とする視差バリアの製造方法。
【請求項５】
左目用画像及び右目用画像を表示する表示手段と組み合わせて用いられ、前記表示手段に表示された左目用画像及び右目用画像を分離する視差バリアを形成するためのフォトマスクの製造方法であって、
光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部を第１の方向、及び前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に設け、
前記第１の方向に沿った第１の仮想線上の複数の前記開口部のピッチが、前記第２の方向における前記開口部の一端から他端に向かって小さくなるように前記開口部及び前記遮光部を形成する
ことを特徴とするフォトマスクの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２０３６８４（Ｐ２０１１−２０３６８４Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７３４００（Ｐ２０１０−７３４００）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【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２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【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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