JP2008089631A - 画像表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２画面表示装置において、各画面における色の再現範囲を、３色の副画素を用いた構成に比べて拡げることができる技術を提供する。
【解決手段】画像表示装置は、第１の画像を表示するための複数の第１の副画素と第２の画像を表示するための複数の第２の副画素とがマトリクス状に配置されている表示部と、第１の副画素及び第２の副画素から射出される画像光を、Ｎ色（Ｎは４以上の整数）の画像光にするためのＮ色のフィルタ要素を含むカラーフィルタと、第１の副画素から射出されるＮ色の画像光を第１の視方向に向け、第２の副画素から射出されるＮ色の画像光を第２の視方向に向けるための射出方向制御部と、を備え、各第１の副画素及び各第２の副画素には、Ｎ色のフィルタ要素のうち、いずれか１色のフィルタ要素が対応付けられて配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、２つの方向から見た場合に、それぞれの方向毎に異なる画像（映像）を表示する技術に関する。

従来、２つの方向から見た場合に、それぞれの方向毎に異なる画像（映像）が表示される画像表示装置（以下、「２画面表示装置」と呼ぶ。）が提案されている。この２画面表示装置として、液晶パネルを備え、２種類の画像データに基づいて、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３原色の副画素を駆動して２画面を表示する画像表示装置がある（下記特許文献１参照）。

特開平８−１３６９０９号公報

前述のように、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色の副画素を用いる２画面表示装置では、各画面において、Ｒ，Ｇ，Ｂを加法混色して得られる色のみを再現することができる。従って、Ｒ，Ｇ，Ｂの３色を加法混色して得られる色以外の色については、各画面において再現することができなかった。それゆえ、従来から、色再現範囲を拡げたいという要望があった。

本発明は、２画面表示装置において、各画面における色の再現範囲を、３色の副画素を用いた構成に比べて拡げることができる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の画像表示装置は、第１の観察者に向かう第１の視方向には第１の画像を表示し、第２の観察者に向かう第２の視方向には第２の画像を表示することが可能な画像表示装置であって、前記第１の画像を表示するための複数の第１の副画素と、前記第２の画像を表示するための複数の第２の副画素と、がマトリクス状に配置されている表示部と、前記複数の第１の副画素と前記複数の第２の副画素とから射出される画像光を、Ｎ色（Ｎは４以上の整数）の画像光にするための前記Ｎ色のフィルタ要素を含むカラーフィルタと、前記複数の第１の副画素から射出される前記Ｎ色の画像光を、前記第１の視方向に向けると共に、前記複数の第２の副画素から射出される前記Ｎ色の画像光を、前記第２の視方向に向けるための射出方向制御部と、を備え、各第１の副画素及び各第２の副画素には、前記Ｎ色のフィルタ要素のうち、いずれか１色のフィルタ要素が対応付けられて配置されていることを要旨とする。

本発明の画像表示装置は、各第１の副画素及び各第２の副画素には、Ｎ色のフィルタ要素のうち、いずれか１色のフィルタ要素が対応付けられて配置されているので、３色の副画素を用いた構成に比べて、表示する各画像における色の再現範囲を拡げることができる。

上記画像表示装置において、前記カラーフィルタは、同一色のフィルタ要素が列方向に連続して配置された縦ストライプ状の構成を有しており、同じ列において、前記第１の副画素と前記第２の副画素とが交互に配置されているようにしてもよい。

このようにすることで、同じ列において隣接する同一色の２つのフィルタ要素は、一方が第１の副画素に対応付けられて配置され、他方が第２の副画素に対応付けられて配置されることとなる。従って、画像表示装置が表示する第１の画像及び第２の画像において、同じ列において同じ色の副画素が隣接することを抑制することができる。

上記画像表示装置において、前記カラーフィルタは、行方向に前記Ｎ色のフィルタ要素が所定の順番で繰り返し並んでいると共に、隣接する行では、前記Ｎ色のフィルタ要素の並びが、所定の副画素数分だけずれており、隣接する２つの行における同一色のフィルタ要素は、一方の行において前記第１の副画素に対応付けられて配置されており、他方の行において前記第２の副画素に対応付けられて配置されているようにしてもよい。

このようにすることで、隣接する行において、同一色のフィルタ要素が列方向に並ぶことを抑制することができる。従って、画像表示装置が表示する第１の画像及び第２の画像において、同じ列において同じ色の副画素が隣接することを抑制することができる。

上記画像表示装置において、前記カラーフィルタは、前記Ｎ色のフィルタ要素のうち、互いに同系色となる２つのフィルタ要素が行方向において隣接しており、同じ行において、前記第１の副画素と前記第２の副画素とが交互に配置されているようにしてもよい。

このようにすることで、同じ行において隣接する同系色のフィルタ要素が配置された２つの副画素は、第１の副画素と第２の副画素となるので、各画像において、同じ行にある副画素に同系色のフィルタ要素が配置されることを抑制することができる。従って、画像表示装置が表示する第１の画像及び第２の画像において、同系色のラインが目立つことを抑制することができる。

上記画像表示装置において、前記カラーフィルタは、奇数行においてＮａ色（Ｎａは、Ｎよりも小さい整数）のフィルタ要素が所定の順番で繰り返し並んでいると共に、偶数行においてＮｂ色（Ｎｂ＝Ｎ−Ｎａ）のフィルタ要素が所定の順番で繰り返し並んでおり、
１行おきにある２つの行における同一色のフィルタ要素は、一方の行において前記第１の副画素に対応付けられて配置されており、他方の行において前記第２の副画素に対応付けられて配置されているようにしてもよい。

このようにすることで、隣接する行において、同一色のフィルタ要素が列方向に並ぶことを抑制することができる。また、各画像において、１行おきに同一色のフィルタ要素が配置されることを抑制することができるので、Ｎ色のうちのいずれかの色が目立つ縦ラインが生じてしまうことを抑制することができる。

上記画像表示装置において、前記カラーフィルタは、同一色のフィルタ要素が列方向に連続して配置された縦ストライプ状の構成を有しており、同じ列において、列方向に連続する複数の副画素を１単位として、前記第１の副画素と前記第２の副画素とが交互に配置されているようにしてもよい。

このようにすることで、各列には、第１の副画素ユニットと第２の副画素ユニットとが含まれるので、画像表示装置が表示する第１の画像及び第２の画像において、同一色のみから成る縦ラインが生じることを抑制することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．第１の実施例：〜Ｈ：第８の実施例：
Ｉ．変形例：

Ａ．第１の実施例：
Ａ１．装置構成：
図１は、本発明の一実施例としての画像表示装置１００の概略構成を示す説明図である。この画像表示装置１００は、画像データ変換部１０２と、液晶パネル駆動部１０４と、光源としてのバックライト１４０と、液晶パネル１５０と、メモリ１６０と、を備えている。液晶パネル１５０は、上部偏光板１０５と、視差バリヤ１１０と、上部ガラス基板１１５と、カラーフィルタ層１２０と、液晶層１２５と、下部ガラス基板１３０と、下部偏光板１３５と、を備えており、それぞれが積層された構成を有する。メモリ１６０には、ルックアップテーブル（以下、「ＬＵＴ」とも呼ぶ。）１６０ａが格納されている。このＬＵＴ１６０ａでは、Ｒ，Ｇ，Ｂの画像データと、Ｒ，Ｂ，黄緑（ＹＧ），エメラルドグリーン（ＥＧ）の画像データと、を対応付けている。なお、ＹＧとＥＧとは、互いに緑についての同系色である。

画像データ変換部１０２には、第１画像の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と第２画像の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が入力される。そして、画像データ変換部１０２は、第１画像の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、ＬＵＴ１６０ａを用いて第１画像の画像データ（Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧ）に変換して、液晶パネル駆動部１０４に出力する。同様にして、画像データ変換部１０２は、第２画像の画像データ（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を、第２画像の画像データ（Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧ）に変換して、液晶パネル駆動部１０４に出力する。なお、第１画像及び第２画像としては、例えば、画像表示装置１００が車両に搭載される構成では、ナビゲーションシステムの地図画像及びテレビ受像画像等が想定される。そして、液晶パネル駆動部１０４は、入力される第１画像の画像データ（Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧ）及び第２画像の画像データ（Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧ）に基づき、下部ガラス基板１３０に対して駆動信号を出力する。

液晶パネル１５０において、下部ガラス基板１３０は、画素電極（図示省略）等を備えている。上部ガラス基板１１５は、共通電極（図示省略）を備えている。そして、これらのガラス基板１３０，１１５によって挟まれた液晶層１２５において、液晶パネル駆動部１０４が出力する駆動信号の変化（画素電極と共通電極との間の電圧の変化）に応じて、液晶分子の配列が変化する。カラーフィルタ層１２０は、Ｒ，Ｇ，ＹＧ，ＥＧの４色のカラーフィルタから成る。視差バリヤ１１０は、遮光部と、開口部と、が格子状に配置されたステップ構造を有している。

バックライト１４０から射出される光は、下部偏光板１３５と下部ガラス基板１３０とを通って液晶層１２５において変調され、カラーフィルタ層１２０においてＲ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの合計４色の画像光に変換される。この４色の画像光は、上部ガラス基板１１５と視差バリヤ１１０と上部偏光板１０５とを通って液晶パネル１５０の外部へと射出される。そして、ユーザは、液晶パネル１５０から射出される４色の画像光によって、視方向αからは第１画像を見ることができ、視方向βからは第２画像を見ることができる。

図２は、図１に示す下部ガラス基板１３０の詳細構成を示すブロック図である。下部ガラス基板１３０は、複数のデータ線２８と、複数の走査線２９と、データ線２８と走査線２９とで囲まれた各領域に配置された画素電極２４と、各画素電極２４に接続されている薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）素子２６と、を備えている。ここで、データ線２８と走査線２９とで囲まれた各領域を副画素２２と呼ぶ。なお、この副画素２２には、画素電極２４及び素子２６の他にも、この領域に対応して配置された液晶層１２５内の液晶セル（図示省略）や、この領域に対応する上部ガラス基板１１５（共通電極）上の領域（図示省略）も含まれるものとする。また、図２の例では、副画素の形は正方形であるが、長方形であってもよい。そして、画像表示装置１００では、８つの副画素２２（２行×４列）から１つの画素２０が構成されている。

画素２０を構成する８つの副画素には、カラーフィルタ層１２０（図１）において、それぞれＲ，Ｇ，ＹＧ，ＥＧの４色のうち、いずれかの色のフィルタ（図示省略）が対応付けて配置される。ここで、各副画素に対応付けられたカラーフィルタを「フィルタ要素」とも呼ぶ。なお、具体的なカラーフィルタの配置については後述する。液晶パネル駆動部１０４は、データ線駆動回路３０と走査線駆動回路４０との駆動タイミングを制御しており、走査線駆動回路４０は、ＴＦＴ素子６０の選択走査を行い、データ線駆動回路３０は、駆動信号に基づいて画素電極２４に与える印加電圧を制御する。なお、説明の便宜のため、画素電極２４に与える印加電圧を画像データとも呼ぶ。

図３は、図１に示す第１画像と第２画像との表示状態を垂直方向に見た断面図である。図３に示す視差バリヤ１１０において、遮光部（黒）と、開口部（白）とが交互に配置されている。また、各副画素ごとにカラーフィルタが配置されている。なお、中心線Ｃｌは、液晶パネル１５０の中心線に相当する。

画像表示装置１００では、隣接する各副画素に交互に第１画像の画像データ（印加電圧）と、第２画像の画像データ（印加電圧）と、が与えられる。例えば、最も左の副画素１３０ａには、第１画像の画像データが与えられ、副画素１３０ａの右隣りの副画素１３０ｂには、第２画像の画像データが与えられる。なお、以下において、第１画像の画像データが与えられる副画素を第１副画素と呼び、第２画像の画像データが与えられる副画素を第２副画素と呼ぶ。そして、第１副画素及び対応するカラーフィルタから射出された画像光は、視差バリヤ１１０によって、中心線Ｃｌより左側に射出される。一方、第２副画素及び対応するカラーフィルタから射出された画像光は、視差バリヤ１１０によって、中心線Ｃｌより右側に射出される。このようにして、ユーザは、中心線Ｃｌよりも左側において第１画像を見ることができ、中心線Ｃｌよりも右側において第２画像を見ることができる。

具体的には、例えば、第１副画素１３０ａ及びカラーフィルタ１２０ａから射出された画像光は、視差バリヤ１１０において、遮蔽部１１０ａで吸収され、開口部１１０ｂから液晶パネル１５０の外へと射出され、遮蔽部１１０ｃで吸収される。従って、ユーザは、中心線Ｃｌよりも左側においてこの画像光を見ることができる。また、第２副画素１３０ｂ及びカラーフィルタ１２０ｂから射出された画像光は、視差バリヤ１１０において、遮蔽部１１０ｃでは吸収され、開口部１１０ｄから液晶パネル１５０の外へと射出される。従って、ユーザは、中心線Ｃｌよりも右側においてこの画像光を見ることができる。なお、第２副画素１３０ｂ及びカラーフィルタ１２０ｂから射出された画像光は、開口部１１０ｂからも液晶パネル１５０の外へと射出される。しかしながら、ユーザは、この画像光を、中心線Ｃｌから右側に大きくはずれた位置においてのみ見ることができる。従って、例えば、画像表示装置１００が車両に搭載される構成においては、ユーザは、かかる画像光を車両内で見ることはできない場合がある。

なお、上述した液晶パネル１５０は請求項における表示部に相当し、視差バリヤ１１０は請求項における射出方向制御部に相当する。

Ａ２．カラーフィルタの配置：
図４（Ａ）は、第１の実施例におけるカラーフィルタの配置状態を示す説明図である。なお、図４（Ａ）における各セル（矩形）は、各副画素に対応するカラーフィルタ（フィルタ要素）を示している。図４（Ａ）の例では、説明の便宜上、各カラーフィルタの形を長方形で示しているが、副画素の形と同じ形であるものとする。すなわち、副画素の形が正方形（図２参照）であればカラーフィルタも正方形とし、仮に、副画素の形が長方形であればカラーフィルタも長方形とする。なお、第１副画素に対応するカラーフィルタを白抜きで示し、第２副画素に対応するカラーフィルタをハッチングを施して示す。また、各画素（図２参照）に対応する画素領域ＡＲ１を破線で囲んで示す。

画像表示装置１００では、同じ列の副画素には同じ色のカラーフィルタが配置されている。そして、各列ごとに、左からＲ，ＹＧ，Ｂ，ＥＧの順番で、縦ストライブ状にカラーフィルタが配置されている。

図４（Ｂ）は、図４（Ａ）のカラーフィルタの配置状態において、液晶パネル１５０に表示される第１画像を模式的に示す説明図である。図４（Ａ）に示す第２副画素に対応するカラーフィルタから射出された画像光は、上述したように、中心線Ｃｌ（図３）から左側では見ることができない。従って、中心線Ｃｌから左側では、図４（Ｂ）に示すように、第２副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第１副画素に対応する部分から画像光が射出されることとなる。ここで、画素領域ＡＲ１には、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれるので、ユーザは、３色の副画素（カラーフィルタ）を用いた構成に比べて、自然な色合いの画像として第１画像を見ることができる。なお、図示は省略しているが、中心線Ｃｌ（図３）から右側では、第１副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第２副画素に対応する部分から画像光が射出される。従って、ユーザは、中心線Ｃｌ（図３）から右側において第２画像を見ることができる。また、第２画像についても、画素領域ＡＲ１（図４）において、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれることとなるので、ユーザは、３色の副画素（カラーフィルタ）を用いた構成に比べて、自然な色合いの画像として第２画像を見ることができる。

以上説明したように、画像表示装置１００では、４色の副画素（カラーフィルタ）を用いて第１画像と第２画像とを表示するので、３色の副画素（カラーフィルタ）を用いた構成に比べて、各画像における色の再現範囲を拡げることができる。したがって、ユーザは、第１画像と第２画像とを、３色の副画素（カラーフィルタ）を用いた構成に比べて、自然な色合いの画像として見ることができる。

Ｂ．第２の実施例：
図５（Ａ）は、第２の実施例におけるカラーフィルタの配置状態を示す説明図である。第１の実施例におけるカラーフィルタの配置（図４）では、同じ列の副画素には同じカラーフィルタが配置されていたが、第２の実施例では、同じ列の副画素には必ずしも同じカラーフィルタが配置されてはいない。具体的には、各行において、左からＲ，ＹＧ，Ｂ，ＥＧの順番でカラーフィルタが配置されていると共に、隣接する２つの行において、下側の行では、上側の行に比べて右方向に１セル（フィルタ要素）ずつずれてカラーフィルタが配置されている。また、第１の実施例では、第１副画素に対応するカラーフィルタと第２副画素に対応するカラーフィルタとは、それぞれ格子状に配置されていたが（図４）、第２の実施例では、それぞれストライプ状に配置されている。そして、第２の実施例における画像表示装置は、視差バリヤ（図示省略）において、遮光部と開口部とがストライプ状に配置されている点が、図１に示す画像表示装置１００と異なり、他の構成は、画像表示装置１００と同じである。なお、図５（Ａ）では、図示の便宜上、左下側及び右上側のカラーフィルタを記載していないが、第１の実施例と同様に、これらの方向にもカラーフィルタは配置されている。

図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のカラーフィルタの配置状態において、液晶パネル１５０に表示される第１画像を模式的に示す説明図である。図５（Ａ）において第２副画素に対応するカラーフィルタから射出された画像光は、ストライプ状の視差バリヤによって、中心線Ｃｌ（図３）から左側では見ることができないように構成されている。従って、図５（Ｂ）に示すように、中心線Ｃｌから左側では、第２副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第１副画素に対応する部分から画像光が射出されることとなる。このとき、画素領域ＡＲ１には、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。なお、図示は省略しているが、中心線Ｃｌ（図３）から右側では、第１副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第２副画素に対応する部分から画像光が射出されるので、ユーザは、第２画像を見ることができる。また、第２画像についても、画素領域ＡＲ１（図５）において、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。

以上説明したように、第２の実施例においても、４色の副画素（カラーフィルタ）を用いて第１画像と第２画像とを表示するので、第１の実施例と同様に、３色の副画素（カラーフィルタ）を用いた構成に比べて、各画像における色の再現範囲を拡げることができる。

Ｃ．第３の実施例：
図６（Ａ）は、第３の実施例におけるカラーフィルタの配置状態を示す説明図である。第２の実施例におけるカラーフィルタの配置（図５）では、隣接する２つの行において、下側の行では、上側の行に比べて右方向に１セル（フィルタ要素）ずつずれてカラーフィルタが配置されていたが、第３の実施例におけるカラーフィルタの配置（図６（Ａ））では、隣接する２つの行において、下側の行では、上側の行に比べて右方向に２セルずつずれてカラーフィルタが配置されている。なお、第３の実施例における画像表示装置の構成は、画像表示装置１００（図１）と同じである。従って、視差バリヤ１１０では、遮光部と開口部とがストライプ状に配置されている。図６（Ａ）では、図示の便宜上、左下側及び右上側のカラーフィルタを記載していないが、第１の実施例と同様に、これらの方向にもカラーフィルタは配置されている。

図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のカラーフィルタの配置状態において、液晶パネル１５０に表示される第１画像を模式的に示す説明図である。図６（Ａ）において第２副画素に対応するカラーフィルタから射出された画像光は、視差バリヤ１１０によって、中心線Ｃｌ（図３）から左側では見ることができない。従って、図６（Ｂ）に示すように、中心線Ｃｌから左側では、第２副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第１副画素に対応する部分から画像光が射出されることとなる。このとき、画素領域ＡＲ１には、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。なお、図示は省略しているが、中心線Ｃｌ（図３）から右側では、第１副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第２副画素に対応する部分から画像光が射出されるので、ユーザは、第２画像を見ることができる。また、第２画像についても、画素領域ＡＲ１（図６）において、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。

以上説明したように、第３の実施例においても、４色の副画素（カラーフィルタ）を用いて第１画像と第２画像とを表示するので、上述した各実施例と同様に、３色の副画素（カラーフィルタ）を用いた構成に比べて、各画像における色の再現範囲を拡げることができる。

Ｄ．第４の実施例：
図７（Ａ）は、第４の実施例におけるカラーフィルタの配置状態を示す説明図である。第２の実施例におけるカラーフィルタの配置（図５）では、隣接する２つの行において、下側の行では、上側の行に比べて右方向に１セル（フィルタ要素）ずつずれてカラーフィルタが配置されていたが、第４の実施例におけるカラーフィルタの配置（図７（Ａ））では、隣接する２つの行において、下側の行では、上側の行に比べて左方向に１セル（又は右方向に３セル）ずつずれてカラーフィルタが配置されている。なお、画像表示装置の構成は、第２の実施例における画像表示装置の構成と同じである。すなわち、視差バリヤ（図示省略）において、遮光部と開口部とがストライプ状に配置されている。図７（Ａ）では、図示の便宜上、左上側及び右下側のカラーフィルタを記載していないが、第１の実施例と同様に、これらの方向にもカラーフィルタは配置されている。

図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のカラーフィルタの配置状態において、液晶パネル１５０に表示される第１画像を模式的に示す説明図である。図７（Ａ）において第２副画素に対応するカラーフィルタから射出された画像光は、ストライプ状の視差バリヤによって、中心線Ｃｌ（図３）から左側では見ることができないように構成されている。従って、図７（Ｂ）に示すように、中心線Ｃｌから左側では、第２副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第１副画素に対応する部分から画像光が射出されることとなる。このとき、画素領域ＡＲ１には、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。なお、図示は省略しているが、中心線Ｃｌ（図３）から右側では、第１副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第２副画素に対応する部分から画像光が射出されるので、ユーザは、第２画像を見ることができる。また、第２画像についても、画素領域ＡＲ１（図７）において、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。

以上説明したように、第４の実施例においても、４色の副画素（カラーフィルタ）を用いて第１画像と第２画像とを表示するので、上述した各実施例と同様に、３色の副画素（カラーフィルタ）を用いた構成に比べて、各画像における色の再現範囲を拡げることができる。

Ｅ．第５の実施例：
図８（Ａ）は、第５の実施例におけるカラーフィルタの配置状態を示す説明図である。第１の実施例におけるカラーフィルタの配置（図４）では、同じ列の副画素には同じ色のカラーフィルタが配置されていたが、第５の実施例におけるカラーフィルタの配置（図５（Ａ））では、同じ列の副画素には必ずしも同じ色のカラーフィルタが配置されていない。具体的には、２行×２列のセル群において、Ｒ（左上），ＹＧ（右上），ＥＧ（左下），Ｂ（右下）が配置されている。そして、この２行×２列のセル群を上下に２つ合わせたセル群（４行×２列）によって、画素領域ＡＲ２が構成されている。また、第１の実施例では、第１副画素に対応するカラーフィルタと第２副画素に対応するカラーフィルタとは、それぞれ１セルごとに格子状に配置されていたが（図４）、第５の実施例では、上下に隣り合う２つのセルを１組として格子状に配置されている。そして、第５の実施例における画像表示装置は、視差バリヤ（図示省略）において、遮光部と開口部とが、第１副画素に対応するカラーフィルタと第２副画素に対応するカラーフィルタとからなる格子（図８（Ａ））と同様な格子状に配置されている点において、画像表示装置１００（図１）と異なり、その他の構成は画像表示装置１００と同じである。

図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のカラーフィルタの配置状態において、液晶パネル１５０に表示される第１画像を模式的に示す説明図である。図８（Ａ）において第２副画素に対応するカラーフィルタから射出された画像光は、視差バリヤ（図示省略）によって、中心線Ｃｌ（図３）から左側では見ることができないように構成されている。従って、図８（Ｂ）に示すように、中心線Ｃｌから左側では、第２副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第１副画素に対応する部分から画像光が射出されることとなる。このとき、画素領域ＡＲ２には、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。なお、図示は省略しているが、中心線Ｃｌ（図３）から右側では、第１副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第２副画素に対応する部分から画像光が射出されるので、ユーザは、第２画像を見ることができる。また、第２画像についても、画素領域ＡＲ２（図８）において、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。

以上説明したように、第５の実施例においても、４色の副画素（カラーフィルタ）を用いて第１画像と第２画像とを表示するので、上述した各実施例と同様に、３色の副画素（カラーフィルタ）を用いた構成に比べて、各画像における色の再現範囲を拡げることができる。

Ｆ．第６の実施例：
図９（Ａ）は、第６の実施例におけるカラーフィルタの配置状態を示す説明図である。第１の実施例におけるカラーフィルタの配置（図４）では、各列ごとに、左からＲ，ＹＧ，Ｂ，ＥＧの順番で、カラーフィルタが配置されていたが、第６の実施例では、各列ごとに、左からＲ，ＹＧ，ＥＧ，Ｂの順番でカラーフィルタが配置されている。なお、第６の実施例における画像表示装置の構成は、図１に示す画像表示装置１００と同じである。

図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のカラーフィルタの配置状態において、液晶パネル１５０に表示される第１画像を模式的に示す説明図である。図９（Ａ）において第２副画素に対応するカラーフィルタから射出された画像光は、視差バリヤ１１０によって、中心線Ｃｌ（図３）から左側では見ることができない。従って、図９（Ｂ）に示すように、中心線Ｃｌから左側では、第２副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第１副画素に対応する部分から画像光が射出されることとなる。このとき、画素領域ＡＲ１には、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。なお、図示は省略しているが、中心線Ｃｌ（図３）から右側では、第１副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第２副画素に対応する部分から画像光が射出されるので、ユーザは、第２画像を見ることができる。また、第２画像についても、画素領域ＡＲ１（図９）において、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。

ここで、上述した各実施例と異なり、第６の実施例では、同系色であるＹＧ，ＥＧのカラーフィルタが、隣接する列において配置されている。そして、第１画像の画像データと、第２画像の画像データとが、隣接する副画素に交互に与えられるので（図３）、同じ行にある副画素からは、異なる色（同系色でない色）の画像光が射出されることとなる。従って、図４や図５などに示す同系色（ＹＧ及びＥＧ）から成る行（緑のライン）や、図８に示す同一色から成る行が生じて、これら各色のラインが画面上で目立ってしまうことを抑制することができる。なお、カラーフィルタの配置の順番は、上述したＲ，ＹＧ，ＥＧ，Ｂ以外にも、Ｒ，ＥＧ，ＹＧ，Ｂや、ＥＧ，ＹＧ，Ｒ，Ｂなど、同系色であるＥＧ及びＹＧが隣り合う任意のパターンとすることができる。

以上説明したように、第６の実施例においても、４色の副画素（カラーフィルタ）を用いて第１画像と第２画像とを表示するので、上述した各実施例と同様に、３色の副画素（カラーフィルタ）を用いた構成に比べて、各画像における色の再現範囲を拡げることができる。また、同系色（ＹＧ及びＥＧ）から成るラインや、同一色から成るラインが画面上で目立ってしまうことを抑制することができる。

Ｇ．第７の実施例：
図１０（Ａ）は、第７の実施例におけるカラーフィルタの配置状態を示す説明図である。このカラーフィルタの配置は、第６の実施例におけるカラーフィルタの配置（図９）を、１行下にずれるに従って、１セル（フィルタ要素）ずつ右方向にずらした配置となっている。また、第７の実施例では、第１副画素に対応するカラーフィルタと第２副画素に対応するカラーフィルタとは、第２の実施例と同様に、ストライプ状に配置されている。そして、第７の実施例における画像表示装置は、視差バリヤ（図示省略）において、遮光部と開口部とがストライプ状に配置されている点が、図１に示す画像表示装置１００と異なり、他の構成は、画像表示装置１００と同じである。なお、図１０（Ａ）では、図示の便宜上、左下側及び右上側のカラーフィルタを記載していないが、第１の実施例と同様に、これらの方向にもカラーフィルタは配置されている。

図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のカラーフィルタの配置状態において、液晶パネル１５０に表示される第１画像を模式的に示す説明図である。図１０（Ａ）において第２副画素に対応するカラーフィルタから射出された画像光は、視差バリヤ１１０によって、中心線Ｃｌ（図３）から左側では見ることができない。従って、図１０（Ｂ）に示すように、中心線Ｃｌから左側では、第２副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第１副画素に対応する部分から画像光が射出されることとなる。このとき、画素領域ＡＲ１には、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。なお、図示は省略しているが、中心線Ｃｌ（図３）から右側では、第１副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第２副画素に対応する部分から画像光が射出されるので、ユーザは、第２画像を見ることができる。また、第２画像についても、画素領域ＡＲ１（図１０）において、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。また、図１０（Ｂ）に示すように、液晶パネル１５０の同じ行にある副画素からは、異なる色（同系色でない色）の画像光が射出されることとなる。従って、同系色（ＹＧ及びＥＧ）から成るラインや、同一色から成るラインが画面上で目立ってしまうことを抑制することができる。

以上説明したように、第７の実施例においても、４色の副画素（カラーフィルタ）を用いて第１画像と第２画像とを表示するので、上述した各実施例と同様に、３色の副画素（カラーフィルタ）を用いた構成に比べて、各画像における色の再現範囲を拡げることができる。また、第６の実施例と同様に、同系色（ＹＧ及びＥＧ）から成るラインや、同一色から成るラインが画面上で目立ってしまうことを抑制することができる。

Ｈ．第８の実施例：
図１１（Ａ）は、第８の実施例におけるカラーフィルタの配置状態を示す説明図である。このカラーフィルタの配置は、第１の実施例におけるカラーフィルタの配置（図４）と同じである。しかしながら、第８の実施例では、第１副画素に対応するカラーフィルタと第２副画素に対応するカラーフィルタとは、上述した第５の実施例と同様に、上下に隣り合う２つのセル（フィルタ要素）を１組として格子状に配置されている。第８の実施例における画像表示装置は、視差バリヤ（図示省略）の構成が、上述した第５の実施例における視差バリヤ（図示省略）と同じである点と、１つの画素が１６個の副画素（４行×４列）から構成されている点において、画像表示装置１００（図１）と異なり、その他の構成は、図１に示す画像表示装置１００と同じである。なお、上述した上下に隣り合う２つのセルに対応する２つの副画素は、請求項における１組の副画素ユニットに相当する。また、カラーフィルタは、上下に隣り合う２つのセルを１単位とする構成に限らず、上下に隣り合う３つ以上のセルを１単位として格子状に配置するようにしてもよい。

図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のカラーフィルタの配置状態において、液晶パネル１５０に表示される第１画像を模式的に示す説明図である。図１１（Ａ）において第２副画素に対応するカラーフィルタから射出された画像光は、視差バリヤ１１０によって、中心線Ｃｌ（図３）から左側では見ることができない。従って、図１１（Ｂ）に示すように、中心線Ｃｌから左側では、第２副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第１副画素に対応する部分から画像光が射出されることとなる。このとき、画素領域ＡＲ３には、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。なお、図示は省略しているが、中心線Ｃｌ（図３）から右側では、第１副画素に対応する部分からは画像光が射出されず、第２副画素に対応する部分から画像光が射出されるので、ユーザは、第２画像を見ることができる。また、第２画像についても、画素領域ＡＲ３において、Ｒ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧの各色の画像光が含まれる。また、図１１（Ｂ）に示すように、液晶パネル１５０の同じ行にある副画素からは、異なる色（同系色でない色）の画像光が射出されることとなる。従って、同系色（ＹＧ及びＥＧ）から成るラインや、同一色から成るラインが画面上で目立ってしまうことを抑制することができる。

以上説明したように、第８の実施例においても、４色の副画素（カラーフィルタ）を用いて第１画像と第２画像とを表示するので、上述した各実施例と同様に、３色の副画素（カラーフィルタ）を用いた構成に比べて、各画像における色の再現範囲を拡げることができる。また、同系色（ＹＧ及びＥＧ）から成るラインや、同一色から成るラインが画面上で目立ってしまうことを抑制することができる。

Ｉ．変形例：
なお、上記各実施例における構成要素の中の、独立クレームでクレームされた要素以外の要素は、付加的な要素であり、適宜省略可能である。また、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

Ｉ１．変形例１：
上述した各実施例では、視差バリヤ１１０の配置位置は、上部ガラス基板１１５と上部偏光板１０５との間であったが、下部偏光板１３５と下部ガラス基板１３０との間など、他の位置であってもよい。また、カラーフィルタ層の配置位置も、液晶層１２５と上部ガラス基板１１５との間であったが、下部ガラス基板１３０と液晶層１２５との間など、他の位置であってもよい。

Ｉ２．変形例２：
上述した各実施例では、画像表示装置１００は、第１画像の画像光を視方向αに向けると共に第２画像の画像光を視方向βに向けるために、ステップ構造のバリヤ又はストライプ構造のバリヤを用いていたが、レンチキュラレンズなど、画像光の射出方向を制御する任意の装置を用いて、各画像光を所定の視方向に向けるようにしてもよい。

Ｉ３．変形例３：
上述した各実施例では、カラーフィルタの色の組み合わせは、Ｒ，Ｇ，ＹＧ，ＥＧであったが、これらの色に限らず、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｃ（シアン）や、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｍ（マゼンダ）や、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙ（黄色）等、任意の４色のカラーフィルタの組み合わせとすることができる。また、上述した各実施例では、カラーフィルタの色数は４色であったが、４色に限らず、４色以上の任意の数のカラーフィルタを用いるようにしてもよい。例えば、Ｒ，Ｇ，Ｂ，ＹＧ，ＥＧ，Ｃ，Ｍの合計７色のカラーフィルタを用いるようにしてもよい。このようにすることで、３色の副画素（カラーフィルタ）を用いた構成に比べて、各画像における色の再現範囲を拡げることができる。

Ｉ４．変形例４：
上述した実施例において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。

本発明の一実施例としての画像表示装置１００の概略構成を示す説明図。 図１に示す下部ガラス基板１３０の詳細構成を示すブロック図。 図１に示す第１画像と第２画像との表示状態を垂直方向に見た断面図。 第１の実施例におけるカラーフィルタの配置状態と、液晶パネル１５０に表示される第１画像と、を模式的に示す説明図。 第２の実施例におけるカラーフィルタの配置状態と、液晶パネル１５０に表示される第１画像と、を模式的に示す説明図。 第３の実施例におけるカラーフィルタの配置状態と、液晶パネル１５０に表示される第１画像と、を模式的に示す説明図。 第４の実施例におけるカラーフィルタの配置状態と、液晶パネル１５０に表示される第１画像と、を模式的に示す説明図。 第５の実施例におけるカラーフィルタの配置状態と、液晶パネル１５０に表示される第１画像と、を模式的に示す説明図。 第６の実施例におけるカラーフィルタの配置状態と、液晶パネル１５０に表示される第１画像と、を模式的に示す説明図。 第７の実施例におけるカラーフィルタの配置状態と、液晶パネル１５０に表示される第１画像と、を模式的に示す説明図。 第８の実施例におけるカラーフィルタの配置状態と、液晶パネル１５０に表示される第１画像と、を模式的に示す説明図。

符号の説明

２０…画素
２２…副画素
２４…画素電極
２６…素子
２８…データ線
２９…走査線
３０…データ線駆動回路
４０…走査線駆動回路
１００…画像表示装置
１０２…画像データ変換部
１０４…液晶パネル駆動部
１０５…上部偏光板
１１０…視差バリヤ
１１０ａ，１１０ｃ…遮蔽部
１１０ｂ，１１０ｄ…開口部
１１５…上部ガラス基板
１２０…カラーフィルタ層
１２０ａ，１２０ｂ…カラーフィルタ
１２５…液晶層
１３０…下部ガラス基板
１３０ａ…第１副画素
１３０ｂ…第２副画素
１３５…下部偏光板
１４０…バックライト
１５０…液晶パネル
１６０…メモリ
Ｃｌ…中心線
ＡＲ１，ＡＲ２，ＡＲ３…画素領域

Claims (6)

1. 第１の観察者に向かう第１の視方向には第１の画像を表示し、第２の観察者に向かう第２の視方向には第２の画像を表示することが可能な画像表示装置であって、
   前記第１の画像を表示するための複数の第１の副画素と、前記第２の画像を表示するための複数の第２の副画素と、がマトリクス状に配置されている表示部と、
   前記複数の第１の副画素と前記前記複数の第２の副画素とから射出される画像光を、Ｎ色（Ｎは４以上の整数）の画像光にするための前記Ｎ色のフィルタ要素を含むカラーフィルタと、
   前記複数の第１の副画素から射出される前記Ｎ色の画像光を、前記第１の視方向に向けると共に、前記複数の第２の副画素から射出される前記Ｎ色の画像光を、前記第２の視方向に向けるための射出方向制御部と、
   を備え、
   各第１の副画素及び各第２の副画素には、前記Ｎ色のフィルタ要素のうち、いずれか１色のフィルタ要素が対応付けられて配置されていることを特徴とする画像表示装置。
2. 請求項１に記載の画像表示装置において、
   前記カラーフィルタは、同一色のフィルタ要素が列方向に連続して配置された縦ストライプ状の構成を有しており、
   同じ列において、前記第１の副画素と前記第２の副画素とが交互に配置されている、
   画像表示装置。
3. 請求項１に記載の画像表示装置において、
   前記カラーフィルタは、行方向に前記Ｎ色のフィルタ要素が所定の順番で繰り返し並んでいると共に、隣接する行では、前記Ｎ色のフィルタ要素の並びが、所定の副画素数分だけずれており、
   隣接する２つの行における同一色のフィルタ要素は、一方の行において前記第１の副画素に対応付けられて配置されており、他方の行において前記第２の副画素に対応付けられて配置されている、
   画像表示装置。
4. 請求項２または請求項３のいずれかに記載の画像表示装置において、
   前記カラーフィルタは、前記Ｎ色のフィルタ要素のうち、互いに同系色となる２つのフィルタ要素が行方向において隣接しており、
   同じ行において、前記第１の副画素と前記第２の副画素とが交互に配置されている、
   画像表示装置。
5. 請求項１に記載の画像表示装置において、
   前記カラーフィルタは、奇数行においてＮａ色（Ｎａは、Ｎよりも小さい整数）のフィルタ要素が所定の順番で繰り返し並んでいると共に、偶数行においてＮｂ色（Ｎｂ＝Ｎ−Ｎａ）のフィルタ要素が所定の順番で繰り返し並んでおり、
   １行おきにある２つの行における同一色のフィルタ要素は、一方の行において前記第１の副画素に対応付けられて配置されており、他方の行において前記第２の副画素に対応付けられて配置されている、
   画像表示装置。
6. 請求項１に記載の画像表示装置において、
   前記カラーフィルタは、同一色のフィルタ要素が列方向に連続して配置された縦ストライプ状の構成を有しており、
   同じ列において、列方向に連続する複数の副画素を１組の副画素ユニットとして、前記第１の副画素で構成される第１の副画素ユニットと、前記第２の副画素で構成される第２の副画素ユニットと、が交互に配置されている、
   画像表示装置。

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