JP2011186336A - 視差バリアスクリーンおよび視差バリアスクリーンの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】３次元画像の動きが滑らかで、モアレの発生を低減でき、且つ、目の疲れない、高品質な３次元画像を表示することのできる視差バリアスクリーンを提供する。
【解決手段】視差バリアスクリーン１０は、光を透過させるガラス板３０と、ガラス板３０上に設けられ、ガラス板３０を透過する光の一部を遮断する視差バリア２７とを含む。視差バリア２７は、網の目に基づく不規則なパターンを有する。
【選択図】図５

Description

この発明は、３次元画像表示装置における視差バリアスクリーン、および、その製造方法に関する。

特殊な眼鏡などを用いることなく、観察者の右眼と左眼とにおける視差を用いたパララックスバリア方式によって３次元画像を表示する３次元画像表示装置および視差バリアスクリーン（パララックスバリア）について、たとえば、特許文献１に開示されている。特許文献１には、３次元画像表示装置において、縦縞状のきわめて細いスリット開口裏側の所定の距離だけ離れた位置に、観察者の右眼および左眼が見るべき右眼用画像および左眼用画像を、ステレオグラム表示面上に交互に縦縞状に配置することにより映像を３次元で表示させるパララックスステレオグラムという方式や、パララックスバリアの開口の開口比を例えば１／６乃至１／１０ぐらいに縮小して、画像表示面に多方向から撮像した連続映像を配置することで、方向分解数が６〜１０の連続的な３次元映像を表示させるパララックスパノラマグラムという方式を採用した例が開示されている。上記のような３次元画像表示装置に用いられる視差バリアスクリーンの各開口部においては、画像表示面の各画素に表示される右眼用画像および左眼用画像とともに、互いの画素同士を仕切るブラックマトリクスが観察される。ブラックマトリクスは、３次元画像表示装置全体として均一に見えないため、各開口部におけるブラックマトリクスの占有面積の多い部分と少ない部分とが混在する。これにより、各開口部における明暗の差が生じて、モアレが発生する。

特開２００５−１７６００４号公報

特許文献１に記載された従来の３次元画像表示装置においては、視差バリアスクリーンの各開口部の短辺中央部を開口内部に入り込んだ形状に形成することにより、視差バリアスクリーンの開口部ごとにおいて観察されるブラックマトリクスの占有面積の差をできるだけ小さくして、モアレの発生を低減させている。

しかしながら、そのように構成されていても、従来の３次元画像表示装置においては、動きがきれいな３次元画像を表示することができない虞があった。

この発明は上記のような問題点を解消するためになされたもので、その目的は、３次元画像の動きが滑らかで、モアレの発生を低減でき、且つ、目の疲れない、高品質な３次元画像を表示することのできる視差バリアスクリーンを提供することである。

この発明に係る３次元画像表示装置における視差バリアスクリーンの製造方法は、網の目に基づく不規則なパターンで視差バリアを形成することを特徴とする。

好ましくは、網の目に基づく不規則なパターンで視差バリアを形成する工程は、シルク印刷を用いて視差バリアを形成する工程を含む。

この発明の他の局面においては、視差バリアスクリーンは、光を透過させる透明基板と、透明基板上に設けられ、透明基板を透過する光の一部を遮断する視差バリアとを含む。視差バリアスクリーンの視差バリアは、網の目に基づく不規則なパターンを有することを特徴とする。

好ましくは、透明基板はガラス板、または、合成樹脂製である。

この発明によると、視差バリアスクリーンが網の目に基づく不規則なパターンを有することより、一定の形状でありながら、細部のみを不規則にすることができる。従って、この視差バリアスクリーンを３次元画像表示装置に用いることにより、動きが滑らかで、モアレの発生を低減でき、且つ、目の疲れない、３次元画像を再生できる。

原画の平面図であり、（Ａ）はポジフィルムの全体平面図であり、（Ｂ）は（Ａ）において、四角で囲った部分Ｓ１の拡大模式図である。 印刷版の平面図であり、（Ａ）は全体を示す模式図であり、（Ｂ）は（Ａ）において、四角で囲った部分Ｓ２における拡大図であり、（Ｃ）は（Ｂ）において、四角で囲った部分Ｓ３の拡大図であり、（Ｄ）は版に原画が形成される前の版の詳細を示す図である。 版を用いて印刷を行なった場合の具体的な印刷例を示す図である。（Ａ）は、一つの例であり、（Ｂ）は他の例である。 メッシュサイズを変えた場合の印刷例を示す図である。（Ａ）は２００メッシュの網の目の場合を示し、（Ｂ）は３５０メッシュの網の目の場合を示す。 ３次元画像表示装置の全体構成を示す図である。（Ａ）は３次元画像表示装置の全体構成を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）において、四角囲った部分Ｓ５における拡大平面図である。

以下、この発明の一実施形態について図面を参照して説明する。この実施形態においては、シルク印刷を用いた場合の視差バリアスクリーンの製造方法について説明する。視差バリアスクリーンの製造方法は、記録媒体に印刷するための版を製作する製版工程と、製版工程において製作された版を用いて記録媒体に印刷する印刷工程とを含む。

まず、製版工程について説明する。この実施形態においては写真製版法を用いる。図１（Ａ）は版に用いられる原画の全体を示す図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）においてＳ１で示す部分の拡大図である。図１を参照して、視差バリアスクリーンを形成するための原画１２は、ポジフィルム１１上に形成された光を透過させる透明部分１３と光を遮断する遮断部分１４とを含む。透明部分１３と遮断部分１４とは規則的なストライプ形状である。また、透明部分１３および遮断部分１４の境界は直線であり、透明部分１３および遮断部分１４は、シルクが固定される枠３３（図２参照）の縦辺の方向（図中では、矢印Ｙ方向）に対して所定の角度α°だけ傾斜するように描かれている。ここで、α°は−９０°…＋９０°(０を含む)の傾斜である。

図２は製版工程の詳細を示す図である。図２を参照して、まず、アルミなどの金属で形成された矩形状の枠３３に、接着剤を用いて、枠３３とスクリーン１５とを固定する。ここでは、スクリーン１５にシルクを用いる。次に、専用の機械またはバケットを用いて、枠３３に固定されたシルクのスクリーン１５に感光乳剤を塗布する。次に、感光乳剤が塗布されたスクリーン１５に、後述する印刷工程で記録媒体に印刷するための図１に示した原画が描かれた印刷用のポジフィルム１１を張り付ける。

このようにして形成された、スクリーン１５およびスクリーン１５が張り付けられたポジフィルム１１を紫外線照射装置で露光し、ポジフィルム１１をシルクのスクリーン１５に焼き付ける。

次に、所定の時間だけ露光されたスクリーン１５およびポジフィルム１１を高圧洗浄水で水洗いする。このとき、ポジフィルム１１における原画１２の遮断部分１４の感光乳剤が水によって洗い流される。スクリーン１５において、ポジフィルム１１の遮断部分１４にあたる部分が、後述する印刷工程においてスクリーン１５の網の目２４からインクを浸み出させる部分（以下、透過部分という）となる。一方、透明部分１３においては感光乳剤がシルクに固着して、後述する印刷工程においてインクを浸み出させない部分（以下、不透過部分という）となる。図２（Ａ）を参照して、水洗いされたスクリーン１５が乾くと、図２（Ｂ）に示されるように、印刷工程における透過部分１７と不透過部分１８とがストライプ状に形成され、版２０が完成する。

ここで、この実施の形態においては、ポジフィルム１１の原画１２における遮断部分１４は垂直方向に対してα°＝約３０°傾斜した直線である。シルク印刷においては、スクリーン１５の網の目２４を構成する網線２１は、垂直方向に対して斜め４５°に延在し、相互に直交する複数の網線２２および２３を含む（図２（Ｄ）参照）。このスクリーン１５に印刷して製版が行なわれる。

これは、シルク印刷においては、製版時に網の目が切断されてその部分が乱れるが、このような網の目であれば、水平、垂直のいずれの向きにおいてもほぼ均等に網の目が切断され、切断部が目立たないためである。

ここで、印刷原画は、この４５°に対してさらに傾斜しているため、図２（Ｃ）のように製版される。

すなわち、不透過部分１８の端部が網線２１を有する版２０に転写されたため、図２（Ｃ）に示されるような形状に透過部分１７と不透過部分１８との境界は形成される。不透過部分１８の一方側の端部（透過部分１７と不透過部分１８との境界）１９は、これらの網線２２および２３と交わる。

本来、端部１９は、線１９ａおよび点線で示される直線となるはずである。しかしながら、現実には、製版時においてこの端部１９は、感光乳剤に沿った部分１９ａと、網線２２および２３に沿った部分１９ｂとを含む。すなわち、端部１９は、感光乳剤に沿った部分１９ａと、網線２１に沿った部分（網線２２および２３）１９ｂとから構成される。従って、端部１９は、シルクの網の目２４に基づく不規則なパターンに形成される。

このように形成される理由は、シルクが塗布された感光乳剤の表面張力、紫外線の照射方法などが要因である。

従って、版２０の透過部分１７および不透過部分１８における境界部分が、スクリーン１５の網の目２４に基づいて不規則なパターンに形成される。すなわち、この製版工程が、シルクのスクリーン１５の網の目２４に基づく不規則なパターンを形成させる、第１の要素となる。

次に、印刷工程について説明する。図３は印刷工程を示す図である。図３（Ａ）に示すように、印刷工程では、前述した製版工程で完成したシルクで形成された版２０を用いて、透明基板である、透明性を有する矩形状のガラス板に印刷を行う。なお、この透明性は高い方が好ましい。まず、製版工程で完成した版２０をガラス板３０上の所定の位置、すなわち、印刷する際の所定の位置に載置する。版２０の上にインクを準備する。スキージを用いて、版２０における透過部分に満遍なくインクをのばす。このとき、版２０の透過部分においてインクが目留めされる。次に、版２０をガラス板３０と接触させ、再度スキージを用いて、インクをガラス板３０に塗り込む。充分にインクをガラス板３０に塗布したら、版２０をガラス板３０から離す。このようにして、図３（Ａ）で示されるような、ガラス板３０において太線３４で分離された、透過する光の一部を遮断する視差バリア２７と、光を透過させる透光部分２８と、を有するシルク印刷が施されたガラス板３０が完成する。すなわち、視差バリアスクリーン１０が完成する。

図３（Ａ）の上部を参照して、図中点線で示した部分３１が、図２（Ｃ）で示した本来形成されるべき版２０における透過部分１７および不透過部分１８における境界部分である。しかしながら、実際には、太線３４で示すように、インクは浸透する。すなわち、インクの境界部分（太線３４）は、版２０の網線２１に沿った部分（網線２２に沿った部分３２ａおよび網線２３に沿った部分３２ｂ）と、感光乳剤に沿った部分３２ｃとからなる。

同様の版２０を用いて印刷を行なった場合の他の例を図３（Ｂ）に示す。ここでも、本来形成されるべき、版２０における透過部分１７および不透過部分１８の境界を点線３１で示し、実際に形成される視差バリア２７および透光部分２８の境界を太線３４で示している。

すなわち、同じ版２０を用いても、視差バリア２７および透光部分２８の境界３４は、網の目２４に基づいて異なる形状で形成されうる。

このように、印刷工程においても、シルクの網の目２４に基づく不規則なパターンが形成される。したがって、印刷工程はシルクの網の目に基づく不規則なパターンを形成させる、第２の要素となる。

このようになる要因としては、インクが透過する際のシルクの網の目２４の形状、インクの表面張力などである。

以上のように、この実施の形態においては、製版工程においてシルクの網の目に基づいて不規則なパターンが形成され、また、印刷工程においてシルクの網の目に基づいて不規則なパターンが形成されることより、視差バリアが網の目に基づいた不規則なパターンを有する視差バリアスクリーンを製造することができる。

このような製造方法によって製造された視差バリアスクリーンは、視差バリアが網の目に基づく不規則なパターンを有することより、一定の形状でありながら、細部のみを不規則にできる。したがって、このバリアスクリーンを３次元画像表示装置に用いると、動きが滑らかで、モアレの発生を低減でき、且つ、目の疲れない、３次元画像を再生できる。

なお、上記の実施形態において、基板となるガラス板は矩形状である場合について説明したが、これに限ることなく、使用される３次元画像表示装置に応じて任意の形状が可能である。また、ガラス板は、表面積、厚さなどは、適用される３次元画像表示装置に基づいて適宜特定されてもよい。また、ガラス板に限ることなく、所定の透明性を有するものであれば、樹脂やフィルムを含む合成樹脂製のものを含む任意の部材を使用してもよい。

なお、上記の実施形態においては、原画にストライプ状が描かれている場合について説明したが、これに限ることなく、適用される３次元画像表示装置に対して、要求される視差バリアの形状に適宜特定されるようにしてもよい。

また、上記の実施形態においては、網の目を有するスクリーンとしてシルクを用いる場合について説明したが、これに限ることなく、網の目を有する織物であればよい。たとえば、ナイロン、もしくは、テトロン（登録商標）などの化学繊維、または、ステンレススティールの針金などの金属繊維などからなる織物でもよい。

なお、上記の実施形態において、スクリーンに用いたシルクの網の目は１５０〜４５０メッシュが好ましい。網の目がこの範囲を越えて小さくなれば、目が細かいため、境界部分（太線３４）がより直線に近くなり、透過部分と不透過部分との境界がはっきりする。その結果、映像が滑らかに変化せず、目が疲れやすくなる可能性がある。一方、網の目がこの範囲を越えて大きくなれば、網の目が大きくなるため、透過部分と不透過部分との境界部分の凹凸が大きくなり、映像が見難くなる可能性がある。なお、この間のメッシュ、特に３５０メッシュが好ましい。ここにいうメッシュとは、織物における目開きや織物における繊維の径を含む項目に基づく単位であり、１インチ当たりの網の目の数を表す。

なお、メッシュは以下の式（１）により規定される。

Ｍ＝２５．４／（Ａ＋ｄ）・・・・・・・・・（１）
ここで、Ｍはメッシュ、Ａは網の目における目開き、メッシュを構成する繊維の径である。

上記の式を変形すると、
Ａ＝２５．４／Ｍ−ｄ・・・・・・・・・・・・（２）
この式（２）から、所定の径ｄを有する繊維からなるメッシュと目開きＡとは反比例する関係にあることがわかる。

ここで、図４を参照してメッシュサイズによる効果について説明する。図４は、異なるメッシュ数を有する２つのシルクに基づいて形成された視差バリアスクリーン３５，３６の例を示す拡大模式図である。図４（Ａ）は２００メッシュの網の目の場合を示し、図４（Ｂ）は３５０メッシュの網の目の場合を示す。なお、（Ａ）および（Ｂ）において拡大した倍率は同一である。図４（Ａ）および（Ｂ）を参照して、２００メッシュの場合よりも、３５０メッシュの場合の方が、視差バリアスクリーン３５，３６の境界において細やかに不規則なパターンを形成している。これは、３５０メッシュの方が、網の目の目開きが小さいため、視差バリアスクリーンの境界を不規則なパターンに形成させる線をより細かくできるためである。

すなわち、メッシュ数が高ければ高いほど、網の目が小さくなり、視差バリアスクリーン３５，３６の視差バリア３５ａ，３６ａと透光部分３５ｂ，３６ｂとの境界における不規則なパターンをより細やかにする。また、メッシュ数が低ければ低いほど、網の目が大きくなり、視差バリアスクリーンの境界を不規則なパターンを粗くする。換言すれば、メッシュ数に基づいて、視差バリアスクリーンにおける網の目に基づく境界部分の形状を細かく、または粗く設定することができる。

なお、上記の実施形態において、製版工程ではポジフィルムを利用した写真製版法を採用したが、これに限ることなく、スクリーンに直接描写してスクリーンの網の目を目留めするブロッキング法、紙などを切り抜いてスクリーンに直接張り付けるカッティング法などを用いてもよい。

なお、この実施形態におけるインクには、視差バリアを明確にするためには、視差バリアは黒が好ましい。一方で、視差バリアスクリーンで左右の画素を明確に分離できるのであれば、色は明るい方が好ましい。たとえば、ブルー等でもよい。これは、視差バリアスクリーンが３次元画像表示装置に適用された場合、遮光部分を形成するブルーのインクは光を微妙に透過させるため、３次元画像が全体的に明るく表示されるからである。また、インクは、粘度が柔らかいインクを用いるのが好ましい。視差バリアがガラス板に均等に塗布されやすくなるからである。

なお、上記の実施形態において、視差バリアの境界部分における不規則なパターンは、製版工程および印刷工程の２つの工程で形成される場合について説明したが、使用するインクの粘度を下げて印刷工程における影響を下げる等、いずれか一方の影響のみを受けるようにしてもよい。

なお、上記の実施形態においては、シルク印刷を用いて視差バリアスクリーンを製造する方法について説明したが、これに限ることなく、視差バリアスクリーンにおける視差バリアが網の目に基づく不規則なパターンで形成されるような製造方法であれば任意の方法を用いてもよい。

次に、上記のようにして形成された、網の目に基づく不規則なパターンを有する、視差バリアスクリーンを用いた３次元画像表示装置について説明する。

図５（Ａ）は視差バリアスクリーン１０と視差バリアスクリーン１０の下部に設けられた画像表示部４０とを含む３次元画像表示装置を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は図５（Ａ）において、四角で囲った部分Ｓ５の拡大模式図である。図５（Ｂ）を参照して、視差バリアスクリーン１０は、光を透過させるガラス板３０の上に形成され、ガラス板３０を透過する光の一部を遮断する、図３に示したような視差バリアスクリーン１０が設けられる。

図５（Ｂ）を参照して、視差バリアスクリーン１０は帯状に形成され、ガラス板３０の表面において略ストライプ形状に配列されている。各視差バリア２７は平行をなし、視差バリア２７と透光部分２８との境界は、網の目に基づいた不規則なパターンを有している。

なお、視差バリアスクリーン１０は先の実施の形態で説明した構成を有しているため、ここではその説明を省略する。

なお、視差バリアスクリーン１０の視差バリア２７と透光部分２８のそれぞれの平均の幅、視差バリア２７同士の平均の間隔、および、視差バリア２７の垂直方向からの傾斜の角度は、用いられる３次元画像表示装置に対して適宜特定される。

上記によれば、視差バリアスクリーンが網の目に基づく不規則なパターンを有しているため、一定の形状でありながら、細部のみを不規則にできる。したがって、この視差バリアスクリーンを３次元画像表示装置に用いると、より動きが滑らかで、モアレの発生の少なく、目の疲れない３次元画像を再生できる。

なお、上記した実施形態において、視差バリアスクリーンは光を遮断するものであればよい。たとえば、濃いインクの塗布、フィルム、紙、金属、合成樹脂などを張り付ける等の形態でもよい。

以上、図面を参照してこの発明の実施形態を説明したが、この発明は、図示した実施形態のものに限定されない。図示された実施形態に対して、この発明と同一の範囲内において、あるいは均等の範囲内において、種々の修正や変形を加えることが可能である。

１０ 視差バリアスクリーン、１１ ポジフィルム、１２ 原画、１３ 透明部分、１４ 遮断部分、１５ スクリーン、１７ 透過部分、１８ 不透過部分、１９ 端部、２０ 版、２４ 網の目、２７ 視差バリア、２８ 透光部分、３０ ガラス板、４０ 画像表示部。

Claims (5)

1. ３次元画像表示装置における視差バリアスクリーンの製造方法であって、
   網の目に基づく不規則なパターンで視差バリアを形成することを特徴とする、３次元画像表示装置における視差バリアスクリーンの製造方法。
2. 網の目に基づく不規則なパターンで視差バリアを形成する工程は、シルク印刷を用いて視差バリアを形成する工程を含む、請求項１に記載の３次元画像表示装置における視差バリアスクリーンの製造方法。
3. 光を透過させる透明基板と、前記透明基板上に設けられ、前記透明基板を透過する光の一部を遮断する視差バリアとを含む、３次元画像表示装置における視差バリアスクリーンであって、
   前記視差バリアは、網の目に基づく不規則なパターンを有することを特徴とする、３次元画像表示装置における視差バリアスクリーン。
4. 前記透明基板は、ガラス板である、請求項３に記載の３次元画像表示装置における視差バリアスクリーン。
5. 前記透明基板は合成樹脂である、請求項３に記載の３次元画像表示装置における視差バリアスクリーン。
   

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