JP2011186373A - 視差バリア、画像表示装置、及び視差バリアの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多重画像を良好に立体視させることができる視差バリアを提供する。
【解決手段】視差バリア４は、光を透過させる透光性基板４１と、透光性基板４１上に設けられ、光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部が列方向にそれぞれ延出するように形成されるとともに、行方向に交互に形成されたバリア４２とを備える。透光性基板４１は、所定の基準位置Ｐｓにおいて、表示手段３から視点位置Ｅｙまでの光路のうち、透光性基板４１による屈折を考慮した場合での表示手段３からバリア４２までの光路の長さＤＦが透光性基板４１による屈折を考慮しない場合での理想光路長さＤＦ０に一致するように、厚み寸法Ｄが設定されている。開口部は、列方向に沿って基準位置Ｐｓから離間するにしたがって行方向の幅寸法が小さくなるように設定されている。
【選択図】図６

Description

本発明は、視差バリア、画像表示装置、及び視差バリアの製造方法に関する。

従来、複数の画素を有し多重画像（左目用画像及び右目用画像を含む画像）を表示する表示手段と、多重画像を左目用画像及び右目用画像に分離する視差バリアとを備え、２つの画像を観察者の左目及び右目にそれぞれ入射させることで、視差により観察者に多重画像を立体視させる画像表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に記載の表示手段は、左目用画像を表示する複数の左用画素と、右目用画像を表示する複数の右用画素とを有する。そして、左用画素及び右用画素は、表示手段の列方向にそれぞれ複数配列されるとともに、行方向に交互に配列されている。
また、特許文献１に記載の視差バリアは、表示手段における各画素の配列に対応して、光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部が列方向にそれぞれ延出するように形成されているとともに、行方向に交互に形成されている。

例えば、複数の開口部及び複数の遮光部を有するバリアのみで構成された視差バリア（以下、擬似的な視差バリア）を採用した場合、表示手段にて表示された多重画像を良好に立体視させるためには、擬似的な視差バリアを以下の式（１）に示す距離Ｄ０だけ表示手段の表示面から離間させることが好ましい。

なお、式（１）において、Ｉは表示手段の画素ピッチ（画素間の間隔）であり、Ｅは観察者の眼間距離（左目及び右目間の距離）、Ｃは表示面からの視点の高さである。

特開平３−１１９８８９号公報

ところで、擬似的な視差バリアを採用すると、式（１）については、画像表示装置を正対した位置から視認する（視方向が表示面に直交する、以下、正俯瞰）場合に限らず、画像表示装置を斜め方向から視認する（視方向が表示面に所定角度で傾斜する、以下、斜め俯瞰）場合でも同様に考えることができる。
すなわち、斜め俯瞰する場合には、斜めで見たときの擬似的な視差バリアと表示面との見かけ上の距離（以下、理想光路長さ）を式（１）におけるＤ０として考えればよく、表示面から視点までの距離（以下、視距離）を式（１）におけるＣとして考えればよい。
したがって、擬似的な視差バリアを採用した場合には、正俯瞰する際、あるいは斜め俯瞰する際でも、擬似的な視差バリアを表示面に対して平行となるように位置付け、式（１）で表される距離Ｄだけ表示面に対して擬似的な視差バリアを離間させればよい。

しかしながら、例えば、透光性基板上にバリアを設けた視差バリアを採用した場合には、以下の問題が生じる。
すなわち、バリアと表示面との間に透光性基板が介在することとなるため、斜め俯瞰する場合において、斜めで見たときのバリアと表示面との見かけ上の距離は、屈折の影響を受けることとなる。
このため、透光性基板の厚みを式（１）で表される距離Ｄ０で設定した場合（バリアを表示面に対して平行となるように位置付け、式（１）で表される距離Ｄ０だけ表示面に対してバリアを離間させた場合）には、上述した屈折の影響により、斜めで見たときのバリアと表示面との見かけ上の距離（以下、屈折光路長さ）は、擬似的な視差バリアを採用した場合での理想光路長さとは異なるものとなる。
そして、理想光路長さに対して屈折光路長さが異なるものとなった場合には、左目では左目用画像のみならず右目用画像も視認され、同様に、右目では右目用画像のみならず左目用画像も視認される、所謂クロストークが生じてしまう。

本発明の目的は、多重画像を良好に立体視させることができる視差バリア、画像表示装置、及び視差バリアの製造方法を提供することにある。

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、光を透過させる透光性基板と、前記透光性基板上に設けられ、光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部が第１の方向にそれぞれ延出するように形成されるとともに、前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に形成されたバリアとを備え、前記透光性基板は、所定の基準位置において、前記表示手段から視点位置までの光路のうち、前記透光性基板による屈折を考慮した場合での前記表示手段から前記バリアまでの光路の長さが前記透光性基板による屈折を考慮しない場合での理想光路長さに一致するように、厚み寸法が設定され、前記開口部は、前記第１の方向に沿って前記基準位置から離間するにしたがって前記第２の方向の幅寸法が小さくなるように設定されていることを特徴とする。

ここで、理想光路長さとは、バリアのみで構成した擬似的な視差バリアを採用した場合において、擬似的な視差バリア及び表示手段の離間寸法を式（１）で表される距離Ｄ０に設定し、斜め俯瞰した時の視差バリアと表示手段との見かけ上の距離（表示手段から視点位置までの光路のうち、表示手段からバリアまでの光路の長さ）を意味するものである。
なお、以下では、理想光路長さと区別するために、透光性基板による屈折の影響により変更された表示手段からバリアまでの光路の長さを屈折光路長さとして記載する。

本発明では、透光性基板は、所定の基準位置において、屈折光路長さが理想光路長さに一致するように厚み寸法が設定されている。このことにより、斜め俯瞰した時に基準位置で視認される画像にクロストークが生じることがない。
一方、第１の方向に沿って基準位置から離間した各位置では、屈折光路長さが理想光路長さに対して異なるものとなってしまう。
ここで、開口部は、第１の方向に沿って基準位置から離間するにしたがって第２の方向の幅寸法が小さくなるように設定されている。
このことにより、第１の方向に沿って基準位置から離間した各位置において、理想光路長さと屈折光路長さとの差が、開口部における幅寸法を絞ることで相殺され、斜め俯瞰した時に視認される画像にクロストークが生じることがない。
以上のように、透光性基板を上述した厚み寸法とし、開口部を上述した形状とすることで、画像全体にクロストークが生じることなく多重画像を良好に立体視させることができる。

本発明の視差バリアでは、前記基準位置は、前記透光性基板における前記第１の方向の端部側に設定されていることが好ましい。
本発明では、基準位置が上述したように設定されているので、例えば、観察者に対して奥側に基準位置が位置するように視差バリアを配設すれば、多重画像をさらに良好に立体視させることができる。
すなわち、観察者に対して奥側の領域は、観察者から遠くに位置し、かつ、視野角特性も悪化してしまうことが考えられる。このため、奥側の領域の開口部の幅寸法を絞るように形成することは好ましくない。したがって、手前側の領域の開口部の幅寸法を絞るように形成すれば、奥側の領域での画像の視認状態を良好に維持しつつ、上述したように多重画像をさらに良好に立体視させることができる。

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、上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。

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、前記視差バリアは、光を透過させる透光性基板と、前記透光性基板上に設けられ、光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部が第１の方向にそれぞれ延出するように形成されるとともに、前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に形成されたバリアとを備え、当該製造方法は、所定の基準位置において、前記表示手段から前記視点位置までの光路のうち、前記透光性基板による屈折を考慮した場合での前記表示手段から前記バリアまでの光路の長さが前記透光性基板による屈折を考慮しない場合での理想光路長さに一致するように、前記透光性基板の厚み寸法を設定する厚み設定工程と、前記第１の方向に沿って前記基準位置から離間するにしたがって前記開口部における前記第２の方向の幅寸法が小さくなるように前記透光性基板上に前記バリアを形成するバリア形成工程とを備えることを特徴とする。
本発明では、視差バリアの製造方法は、厚み設定工程及びバリア設定工程を備えるので、上述した視差バリアを製造できる。このため、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。

本発明の視差バリアの製造方法では、前記バリア形成工程は、前記バリア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、前記バリアにおける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手順と、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手順と、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前記透光性基板上に前記バリアを形成する描画手順とを備えることが好ましい。

本発明では、バリア形成工程は、上述した基準パターン設定手順、縮小率設定手順、及び描画手順を備える。例えば、縮小率設定手順において、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、描画手順において、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、開口部のピッチが全体として理想ピッチに近付いたバリアを透光性基板上に形成できる。
したがって、多重画像をさらに良好に立体視させることができる。

本発明の視差バリアの製造方法では、前記基準パターン設定手順では、前記バリアにおける前記第１の方向に沿って区画された複数の領域毎にそれぞれ前記基準パターンを設定し、前記縮小率設定手順では、前記領域内で複数の縮小率をそれぞれ設定することが好ましい。
本発明では、基準パターン設定手順及び縮小率設定手順において、上述したように基準パターン及び縮小率を設定するので、描画手順において、開口部の縁部分が略直線状となったバリアを透光性基板上に形成できる。すなわち、開口部の縁部分に生じる段差により視認される画像に与えられる影響を抑制し、多重画像をさらに良好に立体視させることができる。

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図。 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図。 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。 第１実施形態におけるバリアを平面的に見た模式図。 第１実施形態における視差バリアの製造方法を説明するフローチャート。 第１実施形態における厚み設定工程を説明するための図。 第１実施形態における基準パターン画像の一例を示す図。 第２実施形態におけるバリアを平面的に見た模式図。

[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及び図２は、本実施形態における画像表示装置１の構成を模式的に示す図である。具体的に、図１は、画像表示装置１を水平軸に沿う方向から見た側面図であり、画像表示装置１の使用形態の一例を示している。図２は、観察者の正面側（図１における左側）から画像表示装置１を見た断面図である。
なお、以下では、説明の便宜上、図１の左右方向（図２の紙面に直交する方向）を列方向（第１の方向）と記載し、図１の紙面に直交する方向（図２の左右方向）を行方向（第２の方向）と記載する。

本実施形態では、画像表示装置１は、図１に示すように、液晶パネル３の表示面Ｓが水平面に沿うように配設される。すなわち、観察者は、斜め上方側から画像表示装置１を観察する（視方向が表示面Ｓに所定角度で傾斜する、以下、斜め俯瞰）こととなる。
そして、画像表示装置１は、観察者の左目ＥＬ（図２）により観察される画像（左目用画像）と、右目ＥＲ（図２）により観察される画像（右目用画像）とを含む多重画像を表示し、左目用画像及び右目用画像をそれぞれ左目ＥＬ及び右目ＥＲに入射させて、多重画像を視差により立体視させる。

この画像表示装置１は、図１または図２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４とを備える。
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させて液晶パネル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、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。

〔液晶パネルの構成〕
図３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２及び図３では、説明の便宜上、左用画素３Ｌ内に「Ｌ」の文字を付し、右用画素３Ｒ内に「Ｒ」の文字を付している。
また、図３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列に配列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２または図３に示すように、左目用画像を表示する複数の左用画素３Ｌと、右目用画像を表示する複数の右用画素３Ｒとを有し、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。

これら各画素３Ｌ，３Ｒは、図３に示すように、列方向に同一の画素（左用画素３Ｌあるいは右用画素３Ｒ）となり、行方向に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。

図４は、バリア４２を平面的に見た模式図である。
視差バリア４は、液晶パネル３の光出射側（観察者側）の端面に密着して配設され（図１、図２）、表示される多重画像のうち、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。
この視差バリア４は、図１、図２、または図４に示すように、液晶パネル３を介した光を透過させる透光性基板４１（図１、図２）と、透光性基板４１上に設けられたバリア４２とを備える。
バリア４２は、図２または図４に示すように、光を遮断する遮光部４２１と、光を通過させる開口部４２２とを備える。
遮光部４２１は、光を遮断する材料から構成されている。そして、遮光部４２１は、図４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、列方向に開口部４２２が伸び、行方向に開口部４２２が間隔を空けて並設されるように形成されている。

そして、観察者は、上述した視差バリア４により、以下に示すように、多重画像を立体視する。
すなわち、左用画素３Ｌから出射された光は、図２に示すように、遮光部４２１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４２２を介して観察者の左目ＥＬのみに入射する。
また、右用画素３Ｒから出射された光は、図２に示すように、遮光部４２１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４２２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、多重画像を立体視する。

〔視差バリアの製造方法〕
図５は、視差バリア４の製造方法を説明するフローチャートである。
本実施形態では、視差バリア４は、図５に示すように、厚み設定工程Ｓ１及びバリア形成工程Ｓ２により製造されるものである。以下では、厚み設定工程Ｓ１及びバリア形成工程Ｓ２を順に説明する。

〔厚み設定工程Ｓ１〕
図６は、厚み設定工程Ｓ１を説明するための図である。具体的に、図６は、図１と同様の方向から画像表示装置１を見た図である。
先ず、製造者は、厚み設定工程Ｓ１により、製造対象となる視差バリア４における透光性基板４１の厚み寸法を設定する。
ところで、例えば、バリア４２のみで構成された擬似的な視差バリア４Ａ（図６（Ａ））を採用した場合、クロストークが生じることなく液晶パネル３に表示された多重画像を良好に立体視させるためには、擬似的な視差バリア４Ａを以下の式（２）に示す距離Ｄ０だけ表示面Ｓから離間させることが好ましい。

なお、式（２）において、Ｉは表示手段の画素ピッチ（各画素３Ｌ，３Ｒ間の間隔、図３）であり、Ｅは観察者の眼間距離（左目ＥＬ及び右目ＥＲの距離、図２）、Ｃは表示面Ｓからの目Ｅｙの高さ（視点の高さ）である（図６）。

そして、擬似的な視差バリア４Ａを採用すると、式（２）については、画像表示装置１を正対した位置から視認する（視方向が表示面Ｓに直交する、以下、正俯瞰）場合に限らず、本実施形態のように画像表示装置１を斜め俯瞰する場合でも同様に考えることができる。
すなわち、斜め俯瞰する場合には、斜めで見たときの擬似的な視差バリア４Ａと表示面Ｓとの見かけ上の距離（例えば、表示面Ｓから目Ｅｙまでの光路のうち奥側の光路ＰＦではＤＦ０、手前側の光路ＰＮではＤＮ０、以下、理想光路長さと記載）を式（２）におけるＤ０として考えればよく、表示面Ｓから目Ｅｙまでの距離（例えば、奥側の光路ＰＦではＣＦ、手前側の光路ＰＮではＣＮ）として考えればよい。
したがって、擬似的な視差バリア４Ａを採用した場合には、正俯瞰する際、あるいは斜め俯瞰する際でも、図６（Ａ）に示すように、擬似的な視差バリア４Ａを表示面Ｓに対して平行となるように位置付け、式（２）で表される距離Ｄ０だけ表示面Ｓに対して擬似的な視差バリア４Ａを離間させればよい。

本実施形態では、図６（Ａ）に示す擬似的な視差バリア４Ａとは異なり、透光性基板４１上にバリア４２を形成した視差バリア４を採用している。すなわち、バリア４２と表示面Ｓとの間に透光性基板４１が介在することとなるため、斜め俯瞰する場合において、斜めで見たときのバリア４２と表示面Ｓとの見かけ上の距離は、屈折の影響を受けることとなる。
例えば、図６（Ｂ）に示すように、式（２）で表される距離Ｄ０で透光性基板４１の厚み寸法を設定した場合には、上述した屈折の影響により、斜めで見たときのバリア４２と表示面Ｓとの見かけ上の距離（例えば、奥側の光路ＰＦではＤＦ´、手前側の光路ＰＮではＤＮ´、以下、屈折光路長さと記載）は、擬似的な視差バリア４Ａを採用した場合での理想光路長さ（奥側の光路ＰＦではＤＦ０、手前側の光路ＰＮではＤＮ０）とは異なるものとなる。
そして、本実施形態では、図６（Ｃ）に示すように、ステップＳ１において、透光性基板４１における奥側の端部ＳＦに近接する基準位置Ｐｓで、光路ＰＦにおける屈折光路長さＤＦ´が理想光路長さＤＦ０に一致する屈折光路長さＤＦとなるように、透光性基板４１の厚み寸法Ｄを設定する。

具体的に、液晶パネル３の規格、透光性基板４１の屈折率、画像表示装置１と観察者との位置関係等を以下に示すように定義した場合、ステップＳ１では、以下に示すように透光性基板４１の厚み寸法Ｄを設定する。

〔定義〕
（Ａ）液晶パネル３における列方向の長さ ：184.32mm
（Ｂ）画素ピッチＩ ：0.08mm
（Ｃ）透光性基板４１の屈折率 ：1.5（空気層の屈折率は１）
（Ｄ）眼間距離Ｅ ：65mm
（Ｅ）目Ｅｙの高さＣ ：400mm
（Ｆ）目Ｅｙから基準位置Ｐｓへの俯角θＦ ：45°
（Ｇ）目Ｅｙから基準位置Ｐｓまでの水平距離：400mm

そして、式（２）に上記定義における（Ｂ），（Ｄ），（Ｅ）を代入することで、距離Ｄ０は、0.4917mmとなる。
また、理想光路長さＤＦ０は、上記定義における（Ｆ）により、俯角θＦが45°であるため、距離Ｄ０(0.4917mm)に基づき、0.6954mmとなる。
一方、屈折光路長さＤＦ´は、以下の値となる。
すなわち、上記定義における（Ｃ），（Ｆ）に基づき、スネルの法則を利用することで、屈折角θＡＦ（図６（Ｂ））は、61.8745°となる。
このため、屈折光路長さＤＦ´は、屈折角θＡＦ及び距離Ｄ０(0.4917mm)に基づき、0.5575mmとなる。
そして、ステップＳ１では、屈折光路長さＤＦ´が理想光路長さＤＦ０に一致する屈折光路長さＤＦとなるように、距離Ｄ０を補正して透光性基板４１の厚み寸法Ｄを設定する。すなわち、距離Ｄ０(0.4917mm)を補正した0.6133mmを、透光性基板４１の厚み寸法Ｄとして設定する。

なお、図６に示すように、表示面Ｓ全体から目Ｅｙまでの各光路（例えば、光路ＰＦ，ＰＮ）では俯角が異なる（例えば、光路ＰＦでの俯角θＦと光路ＰＮでの俯角θＮを参照）。このため、ステップＳ１において、距離Ｄ０を補正して透光性基板４１の厚み寸法Ｄを設定した場合には、光路ＰＦでの屈折光路長さＤＦは理想光路長さＤＦ０に一致することとなるが、他の光路での屈折光路長さは理想光路長さに一致しないこととなる。

例えば、光路ＰＮでの屈折光路長さＤＮは、以下に示すように、理想光路長さＤＮ０に一致しない。
すなわち、上記定義における（Ａ），（Ｅ），（Ｇ）により、目Ｅｙから手前側の端部ＳＮへの俯角θＮは、61.6665°となる。
そして、理想光路長さＤＮ０は、俯角θＮが61.6665°であるため、距離Ｄ０(0.4917mm)に基づき、0.5586mmとなる。
一方、屈折光路長さＤＮは、以下の値となる。
すなわち、上記定義における（Ｃ）及び俯角θＮ(61.6665°)に基づき、スネルの法則を利用することで、屈折角θＡＮ（図６（Ｂ））は、71.5545°となる。
このため、屈折光路長さＤＮは、屈折角θＡＮ及び透光性基板４１の厚み寸法Ｄ(0.6133mm)に基づき、0.6465mmとなる。
以上のように、屈折光路長さＤＮ（0.6465mm）は、理想光路長さＤＮ０（0.5586mm）よりも大きく、一致しないこととなる。
また、基準位置Ｐｘから手前側の端部ＳＮに向うにしたがって屈折光路長さと理想光路長さとの差は大きくなるものである。

そして、上述したような光路ＰＦ以外の各光路において、屈折光路長さが理想光路長さよりも大きくなると、以下の問題が生じてしまう。
例えば、開口部４２２の行方向の寸法（幅寸法）を、列方向に沿って所望の寸法で一律に設定した場合には、奥側の端部ＳＦにて視認される多重画像にはクロストークが生じないが、奥側の端部ＳＦから手前側の端部ＳＮに近付くにつれて、多重画像にクロストークが生じてしまう。
本実施形態では、奥側の端部ＳＦ以外の位置での上述したクロストークの発生を回避するために、以下に示すバリア形成工程Ｓ２により、透光性基板４１上に特徴的な形状を有するバリア４２を形成するものである。

〔バリア形成工程〕
厚み設定工程Ｓ１の後、製造者は、バリア形成工程Ｓ２において、透光性基板４１上にバリア４２を形成する。
具体的に、バリア形成工程Ｓ２では、図４に示すように、各開口部４２２間のピッチＰ（開口部４２２における行方向の中心位置間の距離）を同一としながら、奥側の端部ＳＦから手前側の端部ＳＮに向うにしたがって、開口部４２２の幅寸法が次第に小さくなるように遮光部４２１及び開口部４２２を形成する。
ところで、各開口部４２２間のピッチＰの理想値Ｐ０は、以下の式（３）で表されるものである。

例えば、画素ピッチＩを0.08mm、眼間距離Ｅを65mmとした場合には、理想値Ｐ０は、0.159803・・・mmとなる。
ここで、現状のパターン形成法では、バリア４２を形成する際に１μｍ程度の単位でしか制御することができない。
すなわち、現状のパターン形成法では、0.159mmあるいは0.160ｍｍでピッチＰを形成することはできるが、上述した理想値Ｐ０で形成することはできない。
そこで、本実施形態では、以下に示すように、基準パターン設定手順Ｓ２Ａ、縮小率設定手順Ｓ２Ｂ、及び描画手順Ｓ２Ｃによりバリア形成工程Ｓ２を実行する。

〔基準パターン設定手順〕
図７は、基準パターンＦＳの一例を示す図である。
先ず、製造者は、基準パターン設定手順Ｓ２Ａにおいて、バリア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。
具体的に、製造者は、図７に示すように、バリア４２を列方向に複数の領域に区画し、領域（本実施形態では１０個の領域）毎に基準パターンＦＳを設定する。
なお、以下では、奥側の端部ＳＦに位置する領域を第１領域Ａｒ１とし、手前側の端部ＳＮに向うにしたがって第２〜第１０領域Ａｒ２〜Ａｒ１０とする
また、第１〜第１０領域Ａｒ１〜Ａｒ１０に対応する基準パターンＦＳをそれぞれ第１〜第１０基準パターンＦＳ１〜ＦＳ１０とする。

具体的に、第１基準パターンＦＳ１は、遮光部４２１に対応する対応遮光部４２１´（黒画像）と、開口部４２２に対応する対応開口部４２２´（白画像）とが行方向（図７中、左右方向）に交互に並んで構成されている。
ここで、対応開口部４２２´の幅寸法Ｈ１としては、液晶パネル３における画素３Ｌ（３Ｒ）における行方向の長さ寸法Ｐｈ（図３）よりも若干小さい寸法に設定する。
例えば、長さ寸法Ｐｈが0.07mmである場合には、対応開口部４２２´の長さ寸法Ｈ１を0.06mmに設定する。
また、具体的な図示は省略したが、対応開口部４２２´のピッチ（各対応開口部４２２´の中心位置ＣＰ（図７）間の間隔）としては、画素ピッチＩの２倍に設定する。

また、第２〜第１０基準パターンＦＳ２〜ＦＳ１０としては、第１基準パターンＦＳ１に対して、中心位置ＣＰにおける行方向の座標値を同一としながら、対応開口部４２２´の長さ寸法Ｈ２〜Ｈ１０が第１基準パターンＦＳ１における長さ寸法Ｈ１に対して、所定寸法ずつ、小さくなるように設定する。
例えば、第２〜第１０基準パターンＦＳ２〜ＦＳ１０での長さ寸法Ｈ２〜Ｈ１０は、第１基準パターンＦＳ１での長さ寸法Ｈ１が0.06mmであった場合には、長さ寸法Ｈ１に対して2μｍずつ小さくなり、第２基準パターンＦＳ２での長さ寸法Ｈ２が0.058mmとなり、第１０基準パターンＦＳ１０での長さ寸法Ｈ１０が0.042mmとなるように設定する。

以上のように、製造者は、バリア４２を製造する際の精度限界値（例えば１μｍ）で構成された領域を単位領域とした第１〜第１０基準パターンＦＳ１〜ＦＳ１０を設定する。そして、上述した第１〜第１０基準パターンＦＳ１〜ＦＳ１０は、後述する描画手順Ｓ２Ｃにおいて用いられる描画装置の記憶部に格納される。

〔縮小率設定手順〕
次に、製造者は、縮小率設定手順Ｓ２Ｂにおいて、基準パターンＦＳを縮小させるための縮小率を設定する。
上述したように基準パターンＦＳにおける対応開口部４２２´のピッチは、画素ピッチＩの２倍に設定されており、理想値Ｐ０とは異なるものとなっている。そして、対応開口部４２２´のピッチを理想値Ｐ０に近付けるためには、理想値Ｐ０を対応開口部４２２´のピッチである２Ｉで除したＥ／（Ｉ＋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、縮小率設定手順Ｓ２Ｂでは、Ｅ／（Ｉ＋Ｅ）を縮小率として設定する。そして、上述した縮小率は、描画装置の記憶部に格納される。

〔描画手順〕
次に、製造者は、描画手順Ｓ２Ｃにおいて、描画装置を利用して、透光性基板４１上にバリア４２を形成する。
なお、透光性基板４１としては、上述した厚み設定工程Ｓ１において、設定した厚み寸法Ｄの透光性基板４１が用いられる。
また、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４２１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。
なお、描画装置本体において、バリア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、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上へのバリア４２の形成を開始させる。
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にかけて描画装置本体から遮光材料を塗布させる。
具体的に、制御装置は、透光性基板４１上に遮光材料を塗布させるライン番号（塗布位置）が第１領域Ａｒ１である場合には、記憶部に記憶された第１基準パターンＦＳ１を読み出す。そして、制御装置は、記憶部に記憶された縮小率に応じて、第１基準パターンＦＳ１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第１基準パターンＦＳ１を縮小し、当該縮小した第１基準パターンＦＳ１を透光性基板４１上に描画する。
すなわち、制御装置は、縮小した第１基準パターンＦＳ１において、対応遮光部４２１´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、縮小率に応じて第１基準パターンＦＳ１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、第１基準パターンＦＳ１から単位領域毎に画像を間引いていく。

そして、制御装置は、第１領域Ａｒ１の全てのライン番号において、上述したように遮光材料を透光性基板４１上に塗布させた後、塗布位置に応じて適宜、各基準パターンＦＳ２〜ＦＳ１０を読み出し、第２領域Ａｒ２〜第１０領域Ａｒ１０に順次、上記同様に、遮光材料を塗布させる。
以上の描画手順Ｓ２Ｃにより、縮小率に応じて基準パターンＦＳから単位領域毎に画像が間引かれることで縮小された基準パターンＦＳが描画されるため、例えば、画素ピッチＩが0.08mmである場合には、開口部４２２のピッチＰは、ある位置では0.159mmとなり、ある位置では0.160mmとなり、全体として理想値Ｐ０に近付くこととなる。
以上の工程により、視差バリア４が製造される。

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、透光性基板４１は、基準位置Ｐｓにおいて、屈折光路長さＤＦが理想光路長さＤＦ０に一致するように厚み寸法Ｄが設定されている。このことにより、斜め俯瞰した時に基準位置Ｐｓで視認される画像にクロストークが生じることがない。
一方、列方向に沿って基準位置Ｐｓから離間した各位置では、屈折光路長さが理想光路長さに対して異なるものとなってしまう。
ここで、開口部４２２は、列方向に沿って基準位置Ｐｓから離間するにしたがって幅寸法が小さくなるように設定されている。
このことにより、列方向に沿って基準位置Ｐｓから離間した各位置において、理想光路長さと屈折光路長さとの差を、開口部４２２における幅寸法を絞ることで相殺し、斜め俯瞰した際に視認される画像にクロストークが生じることがない。
以上のように、透光性基板４１を上述した厚み寸法Ｄとし、開口部４２２を上述した形状とすることで、クロストークが生じることなく多重画像を良好に立体視させることができる。

また、基準位置Ｐｓが奥側の端部ＳＦに近接した位置に設定され、開口部４２２の幅寸法が手前側の端部ＳＮに向うにしたがって絞られているので、奥側の領域での画像の視認状態を良好に維持しつつ、多重画像をさらに良好に立体視させることができる。

さらに、透光性基板４１上にバリア４２を形成する際、上述した基準パターン設定手順Ｓ２Ａ、縮小率設定手順Ｓ２Ｂ、及び描画手順Ｓ２Ｃを実行するので、描画装置本体の精度限界値が１μｍ程度であった場合であっても、開口部４２２のピッチＰが全体として理想値Ｐ０に近付いたバリア４２を透光性基板４１上に形成できる。
したがって、多重画像をさらに良好に立体視させることができる。

[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実施形態におけるバリア４２を平面的に見た模式図である。
前記第１実施形態では、各領域Ａｒ１〜Ａｒ１０内の全てのラインにおいて、基準パターンＦＳの縮小率は、一律に設定されていた。
これに対して、本実施形態では、領域Ａｒ１〜Ａｒ１０内の各ラインにおいて、基準パターンＦＳの縮小率が異なるように設定されている。
すなわち、前記第１実施形態に対して、縮小率設定手順Ｓ２Ｂが異なるのみである。その他の構成については、前記第１実施形態と同様のものである。

例えば、第２実施形態の縮小率設定手順Ｓ２Ｂでは、製造者は、第１領域Ａｒ１において、奥側の端部ＳＦに最も近いライン番号から、手前側の端部ＳＮに最も近いライン番号にかけて、縮小率が小さくなるように設定する。他の領域Ａｒ２〜Ａｒ１０も同様である。また、設定された縮小率は、ライン番号に関連付けて描画装置の記憶部に格納される。
そして、第２実施形態の描画手順Ｓ２Ｃでは、制御装置は、例えば、透光性基板４１上に遮光材料を塗布させるライン番号に関連付けられた縮小率を記憶部から読み出し、当該縮小率に応じて前記第１実施形態と同様の処理を実施する。

上述した第２実施形態によれば、前記第１実施形態と同様の効果の他、以下の効果がある。
本実施形態では、縮小率設定手順Ｓ２Ｂにおいて、上述したように領域Ａｒ１〜Ａｒ１０内のライン毎に基準パターンＦＳの縮小率を異なる値に設定しているので、描画手順Ｓ２Ｃにおいて、開口部４２２の縁部分が略直線状となったバリア４２（図８）を透光性基板４１上に形成できる。すなわち、開口部４２２の縁部分に生じる段差にて視認される画像に与えられる影響を抑制し、多重画像をさらに良好に立体視させることができる。

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。
前記各実施形態では、基準位置Ｐｓは、奥側の端部ＳＦに近接する位置に設定されていたが、これに限らず、その他の位置、例えば、透光性基板４１における列方向の中心位置に設定して構わない。このように基準位置Ｐｓを透光性基板４１における列方向の中心位置に設定した場合には、開口部４２２は、列方向の中心位置から各端部ＳＦ，ＳＮに向うにしたがって幅寸法が小さくなるように形成される。
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。

本発明は、左目用画像を表示する左用画素、及び右目用画像を表示する右用画素が行方向に交互に配列されるとともに、左用画素及び右用画素が列方向にそれぞれ複数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左目用画像を分離する視差バリアに利用できる。

１・・・画像表示装置、３・・・液晶パネル（表示手段）、３Ｌ・・・左用画素、３Ｒ・・・右用画素、４・・・視差バリア、４１・・・透光性基板、４２・・・バリア、４２１・・・遮光部、４２２・・・開口部、Ｄ・・・厚み寸法、Ｐ・・・基準位置、Ｓ１・・・厚み設定工程、Ｓ２・・・バリア形成工程、Ｓ２Ａ・・・基準パターン設定手順、Ｓ２Ｂ・・・縮小率設定手順、Ｓ２Ｃ・・・描画手順。

Claims (6)

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、
   光を透過させる透光性基板と、
   前記透光性基板上に設けられ、光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部が第１の方向にそれぞれ延出するように形成されるとともに、前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に形成されたバリアとを備え、
   前記透光性基板は、
   所定の基準位置において、前記表示手段から視点位置までの光路のうち、前記透光性基板による屈折を考慮した場合での前記表示手段から前記バリアまでの光路の長さが前記透光性基板による屈折を考慮しない場合での理想光路長さに一致するように、厚み寸法が設定され、
   前記開口部は、
   前記第１の方向に沿って前記基準位置から離間するにしたがって前記第２の方向の幅寸法が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。
2. 請求項１に記載の視差バリアにおいて、
   前記基準位置は、
   前記透光性基板における前記第１の方向の端部側に設定されている
   ことを特徴とする視差バリア。
3. 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または請求項２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。
4. 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、
   前記視差バリアは、
   光を透過させる透光性基板と、
   前記透光性基板上に設けられ、光を通過させる開口部、及び光を遮断する遮光部が第１の方向にそれぞれ延出するように形成されるとともに、前記第１の方向に直交する第２の方向に交互に形成されたバリアとを備え、
   当該製造方法は、
   所定の基準位置において、前記表示手段から前記視点位置までの光路のうち、前記透光性基板による屈折を考慮した場合での前記表示手段から前記バリアまでの光路の長さが前記透光性基板による屈折を考慮しない場合での理想光路長さに一致するように、前記透光性基板の厚み寸法を設定する厚み設定工程と、
   前記第１の方向に沿って前記基準位置から離間するにしたがって前記開口部における前記第２の方向の幅寸法が小さくなるように前記透光性基板上に前記バリアを形成するバリア形成工程とを備える
   ことを特徴とする視差バリアの製造方法。
5. 請求項４に記載の視差バリアの製造方法において、
   前記バリア形成工程は、
   前記バリア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、前記バリアにおける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手順と、
   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手順と、
   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前記透光性基板上に前記バリアを形成する描画手順とを備える
   ことを特徴とする視差バリアの製造方法。
6. 請求項５に記載の視差バリアの製造方法において、
   前記基準パターン設定手順では、
   前記バリアにおける前記第１の方向に沿って区画された複数の領域毎にそれぞれ前記基準パターンを設定し、
   前記縮小率設定手順では、
   前記領域内で複数の縮小率をそれぞれ設定する
   ことを特徴とする視差バリアの製造方法。

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