JP5779124B2 - 表示装置および電子機器 - Google Patents

Description

本開示は、表示装置および電子機器に関する。

パララックスバリアやレンチキュラレンズなどを用いて光を空間的に分離し、表示部に表示される画像を複数の視点画像に分割して観察者に呈示する技術が知られている。かかる技術は、例えば、観察者の左右の眼に視差を与えた画像を呈示する立体表示装置や、観察方向によって異なる画像を表示する指向性表示装置などに利用されている。

一方、表示部に表示される画像は、画素の集合として表示される。画素は、所定の数のサブ画素よって構成される。サブ画素は、それぞれ１つの色を表示し、これらの色の混色によって画素の色が表現される。ここで、個々のサブ画素は、表示部に配列される画素開口部に対応する。画素開口部は、例えば各色の光を透過させたり、あるいは各色の自発光素子を発光させるための電界を通過させたりすることによって、各色の表示領域を規定する。

この画素開口部の配列の周期と、表示部に表示される画像が各視点画像に割り当てられる周期とが整合しない場合、観察される視点画像において色の偏りが生じる場合があった。そこで、例えば特許文献１に記載の技術では、配列の奇数番目に位置する各色のサブ画素数と、偶数番目に位置する各色のサブ画素数とを等しくすることによって、視点画像における色の偏りを防ぐ技術が開示されている。

特開２００９−３２５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、視点画像全体としての色の偏りは解消されるものの、例えば特許文献１の図３に示されるように、視点画像の縦方向について色が揃ってしまう。それゆえ、視点画像内で縦縞状に色の偏りが分布し、これが色モアレとして観察される場合がある。

また、新たな技術として、例えばモバイルデバイスにおいて縦画面（ポートレート）と横画面（ランドスケープ）とを切り替えて立体画像表示をする場合のように、異なる方向について画像を分割して視点画像を生成する技術も提案されている。このような場合にも、それぞれの方向の視点画像で色の偏りを抑制することが求められる。

そこで、本開示では、複数の方向について画像を分割して視点画像を生成する場合に、それぞれの視点画像において色の偏りを抑制することが可能な、新規かつ改良された表示装置および電子機器を提案する。

本開示によれば、画素を構成する色を表示する画素開口部が第１の方向および該第１の方向とは異なる第２の方向に配列され、上記第１の方向および上記第２の方向について、同じ列に配列される上記画素開口部によって表示される色の割合が上記画素を構成する色の割合に等しい表示部と、光を空間的に分離させることによって上記表示部に表示される画像を複数の視点画像に分割し、該分割の方向が上記第１の方向と上記第２の方向との間で切り替えられる光分離部とを含む表示装置が提供される。

画素を構成する色を表示する画素開口部が第１の方向および該第１の方向とは異なる第２の方向に配列され、上記第１の方向および上記第２の方向について、同じ列に配列される上記画素開口部によって表示される色の割合が上記画素を構成する色の割合に等しい表示部と、光を空間的に分離させることによって上記表示部に表示される画像を複数の視点画像に分割し、該分割の方向が上記第１の方向と上記第２の方向との間で切り替えられる光分離部とを有する表示装置を含む電子機器が提供される。

それぞれの方向の画素開口部の列で、同じ列に配列される色の割合が揃っていれば、画像が視点画像に分割された場合に、視点画像において特定の色が偏って表示される列が発生することを防ぐことができる。従って、視点画像全体としての色の偏りを防ぐことができるのみならず、視点画像の中で色の偏った領域が発生することをも防ぐことができる。

以上説明したように本開示によれば、複数の方向について画像を分割して視点画像を生成する場合に、それぞれの視点画像において色の偏りを抑制することができる。

本開示の第１の実施形態に係る表示装置の概略的な構成を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る表示装置におけるカラーフィルタの構成を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る表示装置を用いて横画面で３次元画像を表示する例を示す図である。 本開示の第１の実施形態に係る表示装置を用いて縦画面で３次元画像を表示する例を示す図である。 本開示の第２の実施形態に係る表示装置の概略的な構成を示す図である。 本開示の第２の実施形態に係る表示装置を用いて横画面で３次元画像を表示する例を示す図である。 本開示の第２の実施形態に係る表示装置を用いて縦画面で３次元画像を表示する例を示す図である。 本開示の第２の実施形態の比較例を示す図である。 本開示の第３の実施形態に係る表示装置の概略的な構成を示す図である。 本開示の第３の実施形態に係る表示装置を用いて横画面で３次元画像を表示する例を示す図である。 本開示の第３の実施形態に係る表示装置を用いて縦画面で３次元画像を表示する例を示す図である。 本開示の実施形態における画素開口部の色配置の他の例を示す図である。 本開示の実施形態における画素開口部の色配置の他の例を示す図である。 本開示の実施形態に係る電子機器の構成を示す概略的なブロック図である。

以下に添付図面を参照しながら、本開示の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

なお、説明は以下の順序で行うものとする。
１．第１の実施形態
１−１．表示装置の構成
１−２．カラーフィルタの構成
１−３．視点画像表示時の例
２．第２の実施形態
２−１．表示装置の構成
２−２．視点画像表示時の例
３．第３の実施形態
３−１．表示装置の構成
３−２．視点画像表示時の例
４．他の実施形態
５．補足

（１．第１の実施形態）
まず、図１〜図４を参照して、本開示の第１の実施形態について説明する。

（１−１．表示装置の構成）
図１は、本開示の第１の実施形態に係る表示装置の概略的な構成を示す図である。図１を参照すると、表示装置１００は、バックライト１１０と、パララックスバリア１２０と、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１３０とを含む。図示されているように、表示装置１００は、ＬＣＤ１３０の背面側にパララックスバリア１２０が配置されるリアバリア型の立体表示装置である。

なお、以下では、視差を有する視点画像を観察者の左右の眼に呈示する立体表示装置に係る実施形態について主に説明する。しかしながら、かかる立体表示装置の構成は、例えば、位置が異なる複数の観察者にそれぞれ異なる視点画像を呈示する指向性表示装置などにも容易に応用することが可能である。つまり、以下で説明する立体表示装置に係る実施形態と同様にして、指向性表示装置に係る実施形態も実現することが可能である。

バックライト１１０は、パララックスバリア１２０を通してＬＣＤ１３０に光を照射する光源部である。バックライト１１０では、発光素子として例えば冷陰極管（ＣＣＦＬ：Cold Cathode Fluorescent Lamp）またはＬＥＤ（Light Emitting Diode）などが用いられる。

パララックスバリア１２０は、偏光板１２１と、端子基板１２２と、液晶層１２３と、対向基板１２４とを含む。本実施形態において、パララックスバリア１２０は、単純マトリクス方式の液晶表示素子である。端子基板１２２上に配置された透明電極は、対向基板１２４側に配置された透明電極との間で液晶層１２３に電圧を印加する。これによって、液晶層１２３に光を透過させる透過部分と光を遮光する遮光部分とが発生し、パララックスバリア１２０はＬＣＤ１３０を経て観察者に呈示される光を空間的に分離する光分離部として機能する。

本実施形態では、パララックスバリア１２０が光を空間的に分離させることによって、ＬＣＤ１３０に表示される画像が、立体画像（３次元画像）の表示のための２つの視点画像に分割される。後述するように、パララックスバリア１２０は、画像を分割する方向を、縦および横の２つの方向の間で切り替えることが可能である。また、パララックスバリア１２０が液晶層１２３に遮光部分を発生させず、光を空間的に分離しないことによって、表示装置１００に通常の２次元画像を表示させることも可能である。

ＬＣＤ１３０は、偏光板１３１，１３６と、端子基板１３２と、液晶層１３３と、カラーフィルタ１３４と、対向基板１３５とを含む。本実施形態において、ＬＣＤ１３０は、アクティブマトリクス方式の液晶表示素子である。端子基板１３２上には、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）と透明な画素電極とが配置され、カラーフィルタ１３４側に形成される透明な共通電極との間で液晶層１３３に電圧を印加する。このようにして、ＬＣＤ１３０は、カラーフィルタ１３４に配置された各色に対応する領域ごとにバックライト１１０からの光の透過を制御し、画素を構成する各色の発色を制御してカラー画像を表示する。

ここで、カラーフィルタ１３４には、縦横に画素開口部が配列されており、画素開口部が画素を構成する各色の光を透過させることによって、画素を構成する各色が表示される。以下では、かかるカラーフィルタ１３４の構成についてさらに説明する。

（１−２．カラーフィルタの構成）
図２は、本開示の第１の実施形態に係る表示装置におけるカラーフィルタの構成を示す図である。図２を参照すると、カラーフィルタ１３４では、ブラックマトリクス１３４ｂによって複数の画素開口部１３４ａが形成される。画素開口部１３４ａは、横方向（第１の開口配列方向）、および縦方向（第２の開口配列方向）に配列される。つまり、本実施形態では、画素開口部１３４ａが格子状に配列される。なお、図２は、説明のためにカラーフィルタ１３４の一部を簡略化して示すものであり、実際のカラーフィルタ１３４にはさらに多くの画素開口部１３４ａが配列されうる。

それぞれの画素開口部１３４ａは、画素を構成する各色の光を透過させることによって、画素を構成する各色を表示する領域であり、画素を構成する個々のサブ画素に対応する。ＬＣＤ１３０において、画素は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）の４色のサブ画素によって構成される。従って、画素を構成する色の割合はＲ：Ｇ：Ｂ：Ｗ＝１：１：１：１である。

図では、表示装置１００が通常の２次元画像表示を実行する場合の画素が、画素１３４ｐとして例示されている。なお、画素の形状は、例えば３次元表示の場合などには適宜変更されうるが、その場合も画素を構成する色の割合は画素１３４ｐと同じである。以下の説明では、画素１３４ｐの位置を指定するために、縦方向の列についてＡ〜Ｄ、横方向の列について１〜４の記号を用いる場合がある。例えば、図で左上の角に位置する画素１３４ｐは、「Ａ−１の画素１３４ｐ」として参照される。また、画素開口部１３４ａの１列分を指定するために、縦方向についてＡａ〜Ｄｂ、横方向について１−１〜４−２の記号を用いる場合がある。

（画素開口部の配置）
カラーフィルタ１３４では、横方向および縦方向のそれぞれについて、同じ列に配列される画素開口部１３４ａによって表示される色の割合が、画素を構成する色の割合に等しい。例として、縦方向の列Ａａに配列される画素開口部１３４ａによって表示される色は、上から、Ｒ，Ｗ，Ｇ，Ｂ，Ｒ，Ｗ，Ｇ，Ｂとなっており、色の割合はＲ：Ｇ：Ｂ：Ｗ＝１：１：１：１である。同様に、横方向の列１−１に配列される画素開口部１３４ａによって表示される色は、左からＲ，Ｇ，Ｗ，Ｂ，Ｒ，Ｇ，Ｗ，Ｂとなっており、ここでも色の割合はＲ：Ｇ：Ｂ：Ｗ＝１：１：１：１である。上記のように、画素を構成する色の割合はＲ：Ｇ：Ｂ：Ｗ＝１：１：１：１であるから、横方向および縦方向のそれぞれについて、同じ列に配列される画素開口部１３４ａによって表示される色の割合が画素を構成する色の割合に等しいといえる。

かかる画素開口部１３４ａの色配置を、画素１３４ｐを構成するサブ画素の色配置という観点からさらに説明する。互いに隣接するＡ−１、Ａ−２，Ｂ−１，Ｂ−２の画素１３４ｐについて、それぞれ左上から右下へとＺ字順でサブ画素の色配置を記載すると、Ａ−１が（Ｒ，Ｇ，Ｗ，Ｂ）、Ａ−２が（Ｇ，Ｒ，Ｂ，Ｗ）、Ｂ−１が（Ｗ，Ｂ，Ｒ，Ｇ）、Ｂ−２が（Ｂ，Ｗ，Ｇ，Ｒ）である。このように、カラーフィルタ１３４では、互いに隣接する画素１３４ｐの間で、サブ画素の色配置が異なる。

その結果、上記の４つの画素１３４ｐによって形成される、画素開口部１３４ａの縦横４列分のブロックの中では、横方向および縦方向のそれぞれについて、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの４色の画素開口部１３４ａがそれぞれ１つずつ並ぶ。別の言い方をすれば、画素開口部１３４ａによって表示される色の配置は、縦方向および横方向について、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｗの４色を１つずつ含むパターンの繰返しである。このように、色配置をパターンとして繰返すことによって、多数の画素開口部１３４ａが配置される場合にも、同じ列に配列される画素開口部１３４ａによって表示される色の割合を、画素を構成する色の割合に等しくすることが容易になる。

このような画素開口部１３４ａの色配置による利点については、以下で視点画像表示時の例を示しながらより詳しく説明する。

なお、以下の説明では、色と視点画像との関係について説明するために、図３のように、カラーフィルタ１３４についてブラックマトリクス１３４ｂなどの図示を省略する場合がある。また、観察者に呈示される視点画像を模式的に示すために図中に観察者を図示する場合もあるが、図示された観察者の位置は必ずしも実際の観察者の位置に対応しない。

（１−３．視点画像表示時の例）
図３は、本開示の第１の実施形態に係る表示装置を用いて横画面で３次元画像を表示する例を示す図である。この場合、パララックスバリア１２０は、縦ストライプ状に透過部分と遮光部分とを発生させることで、ＬＣＤ１３０に表示される画像を縦方向に分割する。パララックスバリア１２０の透過部分の幅は、画素開口部１３４ａの縦方向の１列分に対応するように設定される。従って、画素開口部１３４ａは、縦方向に１列ごとに交互に第１の視点画像（右眼画像）と第２の視点画像（左眼画像）とに割り当てられる。図示された例では、左端の列Ａａが第１の視点画像に、次の列Ａｂが第２の視点画像に、・・・といったように割り当てられる。

ここで、カラーフィルタ１３４の構成について説明したように、縦方向について、同じ列に配列される画素開口部１３４ａによって表示される色の割合は、画素を構成する色の割合に等しい。それゆえ、図示された例において、第１および第２の視点画像のそれぞれについて、縦方向の列ごとの色の割合が本来の画素の色の割合と同じになる。従って、観察されるそれぞれの視点画像では、特定の色が偏って表示される列は発生せず、色モアレの発生が抑制される。

図４は、本開示の第１の実施形態に係る表示装置を用いて縦画面で３次元画像を表示する例を示す図である。この場合、パララックスバリア１２０は、横ストライプ状に透過部分と遮光部分とを発生させることで、ＬＣＤ１３０に表示される画像を横方向に分割する。パララックスバリア１２０の透過部分の幅は、画素開口部１３４ａの横方向の１列分に対応するように設定される。従って、画素開口部１３４ａは、横方向に１列ごとに交互に第１の視点画像（左眼画像）と第２の視点画像（右眼画像）とに割り当てられる。図示された例では、上端の列１−１が第１の視点画像に、次の列１−２が第２の視点画像に、・・・といったように割り当てられる。

ここで、カラーフィルタ１３４の構成について説明したように、横方向について、同じ列に配列される画素開口部１３４ａによって表示される色の割合は、画素を構成する色の割合に等しい。それゆえ、図示された例において、第１および第２の視点画像のそれぞれについて、横方向の列ごとの色の割合が本来の画素の色の割合と同じになる。従って、観察されるそれぞれの視点画像では、特定の色が偏って表示される列は発生せず、色モアレの発生が抑制される。

以上、本開示の第１の実施形態について説明した。なお、本実施形態において、表示装置１００は、ＬＣＤ１３０の背面側にパララックスバリア１２０が配置されるリアバリア型の立体表示装置であるが、本開示の実施形態は、光分離部の特定の構造によって限定されるものではない。例えば、本開示の実施形態に係る表示装置は、パララックスバリアがＬＣＤの前面側に配置されるフロントバリア型の立体表示装置であってもよい。また、光分離部はパララックスバリアには限定されず、続く第２の実施形態で説明するような液晶レンズ、あるいは液体レンズなどが用いられてもよい。

（２．第２の実施形態）
続いて、図５〜図８を参照して、本開示の第２の実施形態について説明する。

（２−１．表示装置の構成）
図５は、本開示の第２の実施形態に係る表示装置の概略的な構成を示す図である。図５を参照すると、表示装置２００は、バックライト１１０と、ＬＣＤ２３０と、液晶レンズ２２０とを含む。このうち、バックライト１１０の構成は、上記の第１の実施形態で説明したものと同様である。また、ＬＣＤ２３０の構成は、光分離部である液晶レンズ２２０との位置関係が異なる（光分離部がＬＣＤ２３０の前面側に配置される）ことを除けば、カラーフィルタ１３４における画素開口部１３４ａの色配置を含め第１の実施形態で説明したＬＣＤ１３０と同様である。従って、これらについては、重複した詳細な説明を省略する。

液晶レンズ２２０は、偏光板２２１と、端子基板２２２と、液晶層２２３と、対向基板２２４とを含む。端子基板２２２上に配置された透明電極は、対向基板２２４側に配置された透明電極との間で液晶層２２３に電圧を印加して、液晶層２２３の光の屈折率を領域ごとに変化させる。これによって、液晶層２２３には等価的にレンチキュラレンズと同様のレンズ効果が発生し、液晶レンズ２２０はＬＣＤ２３０を経て観察者に呈示される光を空間的に分離する光分離部として機能する。

本実施形態では、液晶レンズ２２０が光を空間的に分離させることによって、ＬＣＤ２３０に表示される画像が、３次元画像の表示のための２つの視点画像に分割される。後述するように、液晶レンズ２２０は、画像を分割する方向を、縦および横の２つの方向の間で切り替えることが可能である。また、例えば液晶レンズ２２０が液晶層２２３の光の屈折率を一様にし、ＬＣＤ２３０を経て観察者に呈示される光を空間的に分離しないことによって、表示装置２００に通常の２次元画像を表示させることも可能である。

（２−２．視点画像表示時の例）
図６は、本開示の第２の実施形態に係る表示装置を用いて横画面で３次元画像を表示する例を示す図である。この場合、液晶レンズ２２０は、縦方向のシリンドリカルレンズが配列されたレンチキュラレンズと同様のレンズ効果を等価的に発生させることで、ＬＣＤ２３０に表示される画像を縦方向に分割する。液晶レンズ２２０の焦点距離は、集光幅が画素開口部１３４ａの縦方向の２列分に対応するように設定される。従って、画素開口部１３４ａは、縦方向に２列ごとに第１の視点画像（左眼画像）と第２の視点画像（右眼画像）とに割り当てられる。図示された例では、左端の２列Ａａ，Ａｂが第１の視点画像に、次の２列Ｂａ，Ｂｂが第２の視点画像に、・・・といったように割り当てられる。

ここで、カラーフィルタ１３４の構成について説明したように、縦方向について、同じ列に配列される画素開口部１３４ａによって表示される色の割合は、画素を構成する色の割合に等しい。それゆえ、図示された例において、第１および第２の視点画像のそれぞれについて、縦方向の列ごとの色の割合が本来の画素の色の割合と同じになる。従って、観察されるそれぞれの視点画像では、特定の色が偏って表示される列は発生せず、色モアレの発生が抑制される。

図７は、本開示の第２の実施形態に係る表示装置を用いて縦画面で３次元画像を表示する例を示す図である。この場合、液晶レンズ２２０は、横方向のシリンドリカルレンズが配列されたレンチキュラレンズと同様のレンズ効果を等価的に発生させることで、ＬＣＤ２３０に表示される画像を横方向に分割する。液晶レンズ２２０の焦点距離は、集光幅が画素開口部１３４ａの横方向の２列分に対応するように設定される。従って、画素開口部１３４ａは、横方向に２列ごとに第１の視点画像（右眼画像）と第２の視点画像（左眼画像）とに割り当てられる。図示された例では、上端の２列１−１，１−２が第１の視点画像に、次の２列２−１，２−２が第２の視点画像に、・・・といったように割り当てられる。

ここで、カラーフィルタ１３４の構成について説明したように、横方向について、同じ列に配列される画素開口部１３４ａによって表示される色の割合は、画素を構成する色の割合に等しい。それゆえ、図示された例において、第１および第２の視点画像のそれぞれについて、横方向の列ごとの色の割合が本来の画素の色の割合と同じになる。従って、観察されるそれぞれの視点画像では、特定の色が偏って表示される列は発生せず、色モアレの発生が抑制される。

ここで、しかしながら、本実施形態のように、画素を構成する色が４色であって、画素開口部が２列ごとに視点画像に割り当てられる場合、以下で説明する比較例のように、必ずしも各列で色の割合が揃っていなくても、２列単位で色の割合が揃っていれば、観察される画像において色の偏りは生じないのではないかとも考えられる。

図８は、本開示の第２の実施形態の比較例を示す図である。この比較例では、画素に含まれるサブ画素の配置がすべて共通（左上から右下へとＺ字順でＲ，Ｇ，Ｗ，Ｂ）である。従って、横方向および縦方向のいずれについても、同じ列に配列される画素開口部によって表示される色の割合が、画素を構成する色の割合に等しくない。例えば、列Ａａには、Ｒ，Ｗの色しか配置されないため、色の割合はＲ：Ｇ：Ｂ：Ｗ＝１：０：０：１である。また、列１−１には、Ｒ，Ｇの色しか配置されないため、色の割合はＲ：Ｇ：Ｂ：Ｗ＝１：１：０：０である。これらは、いずれも、画素を構成する色の割合Ｒ：Ｇ：Ｂ：Ｗ＝１：１：１：１とは異なる。

その一方で、隣り合う２列に配列される画素開口部によって表示される色の割合は、画素を構成する色の割合に等しい。例えば、列Ａｂ（Ｇ，Ｂの色しか配置されない）および列Ｂａ（Ｒ，Ｗの色しか配置されない）の２列を合わせれば、色の割合はＲ：Ｇ：Ｂ：Ｗ＝１：１：１：１であり、画素を構成する色の割合に等しい。

この場合、液晶レンズなどによる視点画像への分割が、正確に画素開口部の２つの列に対応している場合には、視点画像では色の偏りが生じない。例えば、列Ａｂ，Ｂａが第１の視点画像に、列Ｂｂ，Ｃａが第２の視点画像に、それぞれ正確に分割されれば、上記の通り２列を合わせた色の割合は画素の色の割合に等しいため、視点画像では色の偏りが生じない。

しかしながら、実際には、観察者の位置のずれなどによって、視点画像への分割が、所定の列の範囲からずれる場合がある。例えば、観察者が右側にずれると、列Ａｂ（Ｇ，Ｂの色しか配置されない）が第１の視点画像に割り当てられる範囲の中央付近に位置する状態になる。逆に、観察者が左側にずれると、列Ｂａ（Ｒ，Ｗの色しか配置されない）が範囲の中央付近に位置する状態になる。このような状態では、列Ａｂや列Ｂａが他の列よりも視認されやすくなる結果、視点画像において特定の色が偏って表示される列が発生し、色モアレが観察される場合がある。

このように、各列の色の割合を画素の色の割合に等しくする本開示の実施形態は、画素開口部が２列ごと（またはそれ以上の列ごと）に視点画像に割り当てられる場合であっても、色モアレの発生を抑制するために効果的である。

なお、本実施形態のように画素開口部が２列ごとに視点画像に割り当てられる構成は、例えば第１の実施形態で説明したようなパララックスバリアの透過部分の幅を画素開口部の２列分に対応させることによっても実現可能である。

（３．第３の実施形態）
続いて、図９〜図１１を参照して、本開示の第３の実施形態について説明する。

（３−１．表示装置の構成）
図９は、本開示の第３の実施形態に係る表示装置の概略的な構成を示す図である。図９を参照すると、表示装置３００は、バックライト１１０と、パララックスバリア３２０と、ＬＣＤ１３０とを含む。このうち、バックライト１１０およびＬＣＤ１３０の構成は、カラーフィルタ１３４における画素開口部１３４ａの色配置を含め上記の第１の実施形態で説明したものと同様である。従って、これらの構成要素については、重複した詳細な説明を省略する。

パララックスバリア３２０は、偏光板１２１と、端子基板１２２と、液晶層３２３と、対向基板１２４とを含む。本実施形態において、パララックスバリア１２０は、単純マトリクス方式の液晶表示素子である。端子基板１２２上に配置された透明電極は、対向基板１２４側に配置された透明電極との間で液晶層３２３に電圧を印加する。これによって、液晶層１２３に光を透過させる透過部分と光を遮光する遮光部分とが発生し、パララックスバリア３２０はＬＣＤ１３０を経て観察者に呈示される光を空間的に分離する光分離部として機能する。

本実施形態では、パララックスバリア３２０が光を空間的に分離させることによって、ＬＣＤ１３０に表示される画像が、３次元画像の表示のための４つの視点画像に分割される。つまり、表示装置３００は、多視点（４視点）の視点画像を表示することが可能な立体表示装置である。後述するように、パララックスバリア３２０は、画像を分割する方向を、縦および横の２つの方向の間で切り替えることが可能である。また、パララックスバリア３２０が液晶層１２３に遮光部分を表示せず、ＬＣＤ１３０を経て観察者に呈示される光を空間的に分離しないことによって、表示装置３００に通常の２次元画像を表示させることも可能である。

（３−２．視点画像表示時の例）
図１０は、本開示の第３の実施形態に係る表示装置を用いて横画面で３次元画像を表示する例を示す図である。この場合、パララックスバリア３２０は、縦ストライプ状に透過部分と遮光部分とを発生させることで、ＬＣＤ１３０に表示される画像を縦方向に分割する。パララックスバリア３２０の透過部分の幅は、画素開口部１３４ａの縦方向の１列分に対応するように設定される。従って、画素開口部１３４ａは、縦方向に１列ごとに順次、第１の視点画像、第２の視点画像、第３の視点画像、および第４の視点画像に割り当てられる。図示された例では、左端の列Ａａが第１の視点画像に、２番目の列Ａｂが第２の視点画像に、３番目の列Ｂａが第３の視点画像に、４番目の列Ｂｂが第４の視点画像に、・・・といったように割り当てられる。

ここで、カラーフィルタ１３４の構成について説明したように、縦方向について、同じ列に配列される画素開口部１３４ａによって表示される色の割合は、画素を構成する色の割合に等しい。それゆえ、図示された例において、第１〜第４の視点画像のそれぞれについて、縦方向の列ごとの色の割合が本来の画素の色の割合と同じになる。従って、観察されるそれぞれの視点画像では、特定の色が偏って表示される列は発生せず、色モアレの発生が抑制される。

図１１は、本開示の第３の実施形態に係る表示装置を用いて縦画面で３次元画像を表示する例を示す図である。この場合、パララックスバリア３２０は、横ストライプ状に透過部分と遮光部分とを発生させることで、ＬＣＤ１３０に表示される画像を横方向に分割する。パララックスバリア３２０の透過部分の幅は、画素開口部１３４ａの横方向の１列分に対応するように設定される。従って、画素開口部１３４ａは、横方向に１列ごとに順次、第１の視点画像、第２の視点画像、第３の視点画像、および第４の視点画像に割り当てられる。図示された例では、上端の列１−１が第１の視点画像に、２番目の列１−２が第２の視点画像に、３番目の列２−１が第３の視点画像に、４番目の列２−２が第４の視点画像に、・・・といったように割り当てられる。

ここで、カラーフィルタ１３４の構成について説明したように、横方向について、同じ列に配列される画素開口部１３４ａによって表示される色の割合は、画素を構成する色の割合に等しい。それゆえ、図示された例において、第１〜第４の視点画像のそれぞれについて、横方向の列ごとの色の割合が本来の画素の色の割合と同じになる。従って、観察されるそれぞれの視点画像では、特定の色が偏って表示される列は発生せず、色モアレの発生が抑制される。

以上、本開示の第３の実施形態について説明した。なお、本実施形態において、表示装置３００は、ＬＣＤ１３０の背面側にパララックスバリア３２０が配置されるリアバリア型の立体表示装置であるが、本開示の実施形態は、光分離部の特定の構造によって限定されるものではない。例えば、本開示の実施形態に係る表示装置は、パララックスバリアがＬＣＤの前面側に配置されるフロントバリア型の立体表示装置であってもよい。また、光分離部はパララックスバリアには限定されず、上記の第２の実施形態で説明したような液晶レンズ、あるいは液体レンズなどが用いられてもよい。さらに、表示装置が多視点の視点画像を表示する場合、視点の数は４つには限られず、例えば５視点、６視点など任意の数であってもよい。

（４．他の実施形態）
続いて、図１２〜図１４を参照して、本開示の他の実施形態について説明する。

（画素開口部の色配置）
図１２および図１３は、本開示の実施形態における画素開口部の色配置の他の例を示す図である。図１２に示されるカラーフィルタ４３４、および図１３に示されるカラーフィルタ５３４は、以下の点で、上記の第１の実施形態で説明したカラーフィルタ１３４と同様である。
・画素開口部１３４ａは、横方向（第１の開口配列方向）、および縦方向（第２の開口配列方向）に配列される。
・横方向および縦方向のそれぞれについて、同じ列に配列される画素開口部１３４ａによって表示される色の割合が画素１３４ｐを構成する色の割合に等しい。

しかしながら、カラーフィルタ４３４，５３４では、画素開口部１３４ａの具体的な色配置が、カラーフィルタ１３４とは異なる。これはつまり、上記の条件を満たすような画素開口部１３４ａの色配置には、様々なバリエーションが存在しうることを示している。ここまでに説明したカラーフィルタ１３４，４３４，５３４のように、画素開口部１３４ａの縦横４列分のブロックの色配置をパターンとして繰返すものだけでも、他に多くのバリエーションが存在する。さらに、繰り返されるパターンの範囲が異なる（例えば画素開口部１３４ａの縦横８列分のブロックなど）ものを含めると、画素開口部１３４ａの色配置にはほぼ無限のバリエーションがあるといってもよい。

つまり、本開示の実施形態に係る画素開口部の色配置は、「第１の開口配列方向および第２の開口配列方向について、同じ列に配列される画素開口部によって表示される色の割合が画素を構成する色の割合に等しい」色配置であれば、本明細書で例示されるものに限らず、あらゆる色配置を包含する。

（電子機器）
図１４は、本開示の実施形態に係る電子機器の構成を示す概略的なブロック図である。上記の各実施形態で説明したような表示装置は、電子機器に組み込むことが可能である。かかる電子機器も、本開示の実施形態に包含される。

図１４を参照すると、電子機器１０は、表示装置１００、制御回路１１、操作部１２、記憶部１３、および通信部１４を含む。電子機器１０は、例えば、テレビジョン、携帯電話（スマートフォン）、デジタルカメラ、パーソナルコンピュータなど、表示部として表示装置１００を有する何らかの機器である。

制御回路１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、およびＲＯＭ（Read Only Memory）などによって構成され、電子機器１０の各部を制御する。表示装置１００も、この制御回路１１によって制御される。

操作部１２は、例えばタッチパッド、ボタン、キーボード、またはマウスなどによって構成され、電子機器１０に対するユーザの操作入力を受け付ける。制御回路１１は、操作部１２が取得した操作入力に従って電子機器１０を制御する。

記憶部１３は、例えば半導体メモリ、磁気ディスク、または光ディスクなどによって構成され、電子機器１０が機能するために必要な各種のデータを格納する。制御回路１１は、記憶部１３に格納されたプログラムを読み出して実行することによって動作してもよい。

通信部１４は、付加的に設けられる。通信部１４は、有線または無線のネットワーク２０に接続される通信インターフェースであり、例えばモデムやポート、またはアンテナなどによって構成される。制御回路１１は、通信部１４を介して、ネットワーク２０からデータを受信し、またネットワーク２０にデータを送信する。

なお、上記の例では、第１の実施形態に係る表示装置１００を含む電子機器１０について説明したが、第２および第３の実施形態に係る表示装置２００，３００および他の実施形態に係る表示装置を含む電子機器も、同様にして実現可能である。

（画素を構成する色）
上記の実施形態では、ＬＣＤの画素がＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）の４色によって構成される例について説明したが、本開示の実施形態はかかる例には限定されない。例えば、画素は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のように３色で構成されてもよく、また５色以上で構成されてもよい。また、画素が４色で構成される場合にも、Ｗ（白）に代えてＹ（黄）を用いるといったように、画素を構成する色は任意に設定されうる。

また、画素を構成する色は、必ずしも互いに異なる色でなくてもよい。例えば、画素が４色によって構成されるという場合、４つの色は、例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のように、重複した色を含んでいてもよい。この場合、画素を構成する色の割合がＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１であるため、本開示の実施形態では、第１および第２の開口配列方向について、同じ列に配列される画素開口部によって表示される色の割合がＲ：Ｇ：Ｂ＝１：２：１になる。

（表示部の種類）
上記の実施形態では、表示部がＬＣＤである例について説明したが、本開示の実施形態はかかる例には限定されない。例えば、表示部は、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイなどの自発光型のディスプレイであってもよい。この場合、画素開口部は、各色の自発光素子を発光させるための電界が発生することによって、画素を構成する色を表示する領域でありうる。例えば有機ＥＬディスプレイの場合、画素開口部は下部電極と発光層との間の絶縁膜によって形成される開口部でありうる。

（５．補足）
以上、添付図面を参照しながら本開示の好適な実施形態について詳細に説明したが、本開示の技術的範囲はかかる例に限定されない。本開示の技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

なお、以下のような構成も本開示の技術的範囲に属する。
（１）画素を構成する色を表示する画素開口部が第１の方向および該第１の方向とは異なる第２の方向に配列され、前記第１の方向および前記第２の方向について、同じ列に配列される前記画素開口部によって表示される色の割合が前記画素を構成する色の割合に等しい表示部と、
光を空間的に分離させることによって前記表示部に表示される画像を複数の視点画像に分割し、該分割の方向が前記第１の方向と前記第２の方向との間で切り替えられる光分離部と
を備える表示装置。
（２）前記画素を構成する色は、ｎ色（ｎ≧３）であり、
前記画素開口部によって表示される色の配置は、前記第１の方向または前記第２の方向の少なくとも一方について、前記ｎ色を１つずつ含むパターンの繰返しである、前記（１）に記載の表示装置。
（３）前記画素を構成する色は、４色である、前記（２）に記載の表示装置。
（４）前記画素を構成する色は、互いに異なる色である、前記（２）または（３）に記載の表示装置。
（５）前記光分離部は、前記表示部に表示される画像を、前記第１の方向または前記第２の方向に配列された前記画素開口部の１列分を単位として複数の視点画像に分割する、前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の表示装置。
（６）前記光分離部は、前記表示部に表示される画像を、前記第１の方向または前記第２の方向に配列された前記画素開口部の複数列分を単位として複数の視点画像に分割する、前記（１）〜（４）のいずれか１項に記載の表示装置。
（７）前記光分離部は、パララックスバリアである、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の表示装置。
（８）前記光分離部は、液晶レンズである、前記（１）〜（６）のいずれか１項に記載の表示装置。
（９）前記画素開口部は、前記表示部に含まれるバックライトからの光を透過する領域である、前記（１）〜（８）のいずれか１項に記載の表示装置。
（１０）前記画素開口部は、前記表示部に含まれる自発光素子を発光させるための電界が発生する領域である、前記（１）〜（８）のいずれか１項に記載の表示装置。
（１１）画素を構成する色を表示する画素開口部が第１の方向および該第１の方向とは異なる第２の方向に配列され、前記第１の方向および前記第２の方向について、同じ列に配列される前記画素開口部によって表示される色の割合が前記画素を構成する色の割合に等しい表示部と、
光を空間的に分離させることによって前記表示部に表示される画像を複数の視点画像に分割し、該分割の方向が前記第１の方向と前記第２の方向との間で切り替えられる光分離部と
を有する表示装置を備える電子機器。

１００，２００，３００ 表示装置
１１０ バックライト
１２０，３２０ パララックスバリア
２２０ 液晶レンズ
１３０，２３０ ＬＣＤ
１３４，４３４，５３４ カラーフィルタ
１３４ａ 画素開口部
１３４ｐ 画素
１０ 電子機器

Claims (9)

1. ２次元画像と３次元画像とを表示可能な表示装置であって、
   画素を構成し、４つの色をそれぞれ表示する各画素開口部が第１の方向および該第１の方向とは異なる第２の方向に配列され、前記第１の方向および前記第２の方向の双方について、同じ列に配列される前記各画素開口部によって表示される色の割合が前記画素を構成する色の割合に等しく、且つ、同じ色を表示する画素開口部がそれぞれ均等間隔で配置された表示部と、
   前記３次元画像を表示する際に、光を空間的に分離させることによって前記表示部に表示される画像を複数の視点画像に分割し、該分割の方向が前記第１の方向と前記第２の方向との間で切り替えられる光分離部と
   を備え、
   前記２次元画像を表示する際の１画素は、４つの色をそれぞれ表示する４つの前記各画素開口部のうち、２つの異なる色を表示する２つの画素開口部が前記第１の方向に隣り合わせて並び配列された第１組と、残る２つの異なる色を表示する２つの画素開口部が前記第１の方向に隣り合わせて並び配列された第２組とで構成され、前記第１組を構成する画素開口部のうちの一方の画素開口部と前記第２組を構成する画素開口部のうちの一方の画素開口部とが前記第２の方向に隣り合わせて並び配列されると共に、前記第１組を構成する画素開口部のうちの他方の画素開口部と前記第２組を構成する画素開口部のうちの他方の画素開口部とが第２の方向に隣り合わせて並び配列される表示装置。
2. 前記光分離部は、前記画像を前記第１の方向に分割した場合に、前記第１の方向に配列された前記各画素開口部を含む画素列の前記第２方向の列数と、前記画像を前記第２の方向に分割した場合に、前記第２の方向に配列された前記各画素開口部を含む画素列の前記第１方向の列数とが等しい、請求項１に記載の表示装置。
3. 前記光分離部は、前記表示部に表示される画像を、前記第１の方向または前記第２の方向に配列された前記画素開口部の１列分を単位として複数の視点画像に分割する、請求項１に記載の表示装置。
4. 前記光分離部は、前記表示部に表示される画像を、前記第１の方向または前記第２の方向に配列された前記画素開口部の複数列分を単位として複数の視点画像に分割する、請求項１に記載の表示装置。
5. 前記光分離部は、パララックスバリアである、請求項１に記載の表示装置。
6. 前記光分離部は、液晶レンズである、請求項１に記載の表示装置。
7. 前記画素開口部は、前記画素を構成する色の光を透過させる領域である、請求項１に記載の表示装置。
8. 前記画素開口部は、前記画素を構成する色の自発光素子を発光させるための電界が発生する領域である、請求項１に記載の表示装置。
9. ２次元画像と３次元画像とを表示可能であって、
   画素を構成し、４つの色をそれぞれ表示する各画素開口部が第１の方向および該第１の方向とは異なる第２の方向に配列され、前記第１の方向および前記第２の方向の双方について、同じ列に配列される前記各画素開口部によって表示される色の割合が前記画素を構成する色の割合に等しく、且つ、同じ色を表示する画素開口部がそれぞれ均等間隔で配置された表示部と、
   前記３次元画像を表示する際に、光を空間的に分離させることによって前記表示部に表示される画像を複数の視点画像に分割し、該分割の方向が前記第１の方向と前記第２の方向との間で切り替えられる光分離部と
   を有し、
   前記２次元画像を表示する際の１画素は、４つの色をそれぞれ表示する４つの前記各画素開口部のうち、２つの異なる色を表示する２つの画素開口部が前記第１の方向に隣り合わせて並び配列された第１組と、残る２つの異なる色を表示する２つの画素開口部が前記第１の方向に隣り合わせて並び配列された第２組とで構成され、前記第１組を構成する画素開口部のうちの一方の画素開口部と前記第２組を構成する画素開口部のうちの一方の画素開口部とが前記第２の方向に隣り合わせて並び配列されると共に、前記第１組を構成する画素開口部のうちの他方の画素開口部と前記第２組を構成する画素開口部のうちの他方の画素開口部とが第２の方向に隣り合わせて並び配列される表示装置を備える電子機器。

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