JP6693640B2 - 立体表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、裸眼の観察者に立体的な画像を提供する立体表示装置に関する。

裸眼式立体表示装置は特殊な眼鏡を用いる必要がないため、観察者は手軽に立体画像を楽しむことができる。携帯電話、スマートフォン、フューチャーフォンなどの個人携帯端末やテレビジョン受像機などの家庭用表示装置でも、裸眼式立体表示技術の開発が急速に進んできている。

裸眼式立体表示技術は、ディスプレイからの出射光に指向性を持たせ、観察者の両眼のそれぞれに視差画像を入力することにより、立体表示を実現する技術である。例えば、二視点立体表示技術、多視点立体表示技術やインテグラルフォトグラフィー（ＩＰ）技術が挙げられる。

出射光に指向性を持たせる光線制御手段には、様々な部材が挙げられる。例えば、表示面上のレンズ又はバリアを利用するものや、表示装置からの出射光そのものが指向性を有するものが挙げられる。

表示パネルは、一般的に画像の最小要素を表示する画素がマトリックス配列することにより構成される。裸眼式立体表示装置においては、視点数に応じた視点画像を表示する必要があるため、更に視点画像の最小要素を表示するサブ画素が必要である。

ここで、画像の色表示のために色表現機能を有する要素を「サブ画素」という場合がある。例えば、「赤、緑、青のサブ画素からなる画素」のように表現する。しかし、本明細書において特に言及がない場合は、便宜のために「サブ画素」とは視点画像表示機能を有する要素とする。なお、本明細書中のサブ画素は色表現機能を有することも可能である。

サブ画素は電気信号を光学信号に変換するデバイスである。サブ画素とサブ画素の間は光学変換不可能な領域である。この領域における意図しない部分が光線制御手段によって観察者に拡大視認されてしまうため、観察者に違和感を生じさせる。このような画質の状態は３Ｄモアレと呼ばれる。

この３Ｄモアレの対策として、視点方向に隣接する二つのサブ画素の光学的開口部に重なり領域を設け、縦開口幅の合計値を一定とする関連技術が提案されている（特許文献１）。また、複数行に渡るサブ画素を利用して縦開口幅の合計値を一定とする関連技術が提案されている（特許文献２）。更に、サブ画素の重なり領域において縦開口幅を工夫し、３Ｄモアレの視認性を低減させた関連技術が提案されている（特許文献３）。

特開平１０−１８６２９４号公報 特開２００８−２４９８８７号公報 特開２０１２−０６３５５６号公報

しかしながら、前述の関連技術を用いても、３Ｄモアレの視認性が十分に低減できないという問題がある。この問題について図２１Ａ乃至図２４を用いて以下に詳述する。

図２１Ａを参照して、理想的なサブ画素の構成について述べる。二つのサブ画素４００，５００は、第１の方向ｘに隣接して配置されている。光線制御手段であるレンズ１は、サブ画素４００，５００と対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。この構成のため、第１の方向ｘは光線分離方向と一致する。なお、二つのサブ画素４００，５００の光学的な開口部４１０，５１０の形状は説明の便宜上、略平行四辺形としている。

まず、開口部４１０を第１の方向ｘにおいて二つの区間に分けて考える。第１の方向ｘのある区間では、開口部４１０が開口部５１０に第２の方向ｙに重畳している。その区間を重なり区間４０１Ｌとする。また、第１の方向ｘの他の区間では、開口部４１０が開口部５１０に第２の方向ｙに重畳していない。その区間を開口幅一定区間４０３とする。

これに伴い、開口部４１０の形状も第１の方向ｘにおいて二つの領域に分けて考える。開口部４１０のうち、重なり区間４０１Ｌに属する領域を重なり領域４２１Ｌとし、開口幅一定区間４０３に属する領域を開口幅一定領域４２３とする。隣接する開口部５１０においても同様に考えることができ、開口部５１０のうち、重なり区間５０１Ｒに属する領域を重なり領域５２１Ｒとし、開口幅一定区間５０３に属する領域を開口幅一定領域５２３とする。なお、重なり区間は第２の方向ｙにおける開口部４１０，５１０同士の重畳によって規定される区間であるから、重なり区間４０１Ｌ，５０１Ｒの第１の方向ｘの位置は互いに一致している。

ここで、開口部の幅のうち第２の方向ｙの幅を「縦開口幅」と定義する。開口幅一定領域４２３，５２３における縦開口幅４１３，５１３の大きさは、第１の方向ｘの位置に関わらず一定である。一方、重なり区間４０１Ｌ，５０１Ｒにおける縦開口幅４１１Ｌ，５１１Ｒの大きさは、第１の方向ｘの位置に応じて変化する。

また、重なり区間４０１Ｌ，５０１Ｒ内の第１の方向ｘの同じ位置において、縦開口幅４１１Ｌ，５１１Ｒの和（以下「縦開口幅の和」という。）である「４１１Ｌ＋５１１Ｒ」の値は、一定である。更に、縦開口幅の和「４１１Ｌ＋５１１Ｒ」と縦開口幅４１３と縦開口幅５１３とは互いに同一の値である。

次に、表示パネル上にマトリックス配列したサブ画素のうち、第１の方向に配列されたサブ画素群の縦開口幅の合計値に着目する。図２１Ｂは、図２１Ａに示す理想的なサブ画素の構成における、第１の方向ｘの位置と縦開口幅の合計値との関係をプロット００２で示したグラフである。ここで、縦開口幅の合計値とは、重なり区間４０１Ｌ，５０１Ｒでは二つの縦開口幅の和「４１１Ｌ＋５１１Ｒ」であり、開口幅一定区間４０３では縦開口幅４１３の大きさであり、開口幅一定区間５０３では縦開口幅５１３の大きさである。

上述のとおり、縦開口幅の和「４１１Ｌ＋５１１Ｒ」と縦開口幅４１３と縦開口幅５１３とは互いに同一の値であるから、プロット００２は第１の方向ｘの位置に対して常に一定となる。これにより、光線分離方向における３Ｄモアレの発生を抑制しようとしている。

ところで、実際のサブ画素の光学的開口形状を構成する要素としては、電気光学素子の種類によって様々である。例えば、液晶ディスプレイにおいてはブラックマトリックスや信号配線など、プラズマディスプレイにおいては隔壁や表示電極など、有機ＥＬディスプレイにおいては発光層領域や信号配線などがそれぞれ挙げられる。これらの各要素は一般的にフォトリソグラフィ技術を用いて製造されるため、これらの形状精度はフォトリソグラフィ技術のパターン精度に依存する。

現在一般的に用いられるフォトリソグラフィ用の材料や製造装置を考慮すると、形状精度として数μｍ程度の加工バラつきを完全に無くすことは困難である。また、加工バラつきをサブμｍレベル以下とするには、高価な材料や製造装置が必要になるので、安価な立体表示装置の提供が難しい。上記した加工バラつきには形状依存性も少なからず存在し、特に鋭角を伴う屈曲形状の加工精度バラつきは比較的大きくなる。この加工精度バラつきにより、例えば、サブ画素の光学的開口部の角に丸まりが生じたり、光学的開口部が全体的に大きくなったり又は小さくなったりする、といった出来映えに変動が生じることになる。

図２２Ａは、図２１Ａで示した理想的なサブ画素構成に対して、開口部に角の丸まりが生じたときの縦開口幅の変化についての説明図である。理想的なサブ画素の開口部４１０，５１０と、角の丸まりＰ，Ｑが生じたサブ画素４００ａ，５００ａの開口部４１０ａ，５１０ａとが、対応して記載されている。開口部４１０ａは重なり領域４２１ａＬ、開口幅変動領域４２２ａＬ及び開口幅一定領域４２３ａを含み、開口部５１０ａは重なり領域５２１ａＲ、開口幅変動領域５２２ａＲ及び開口幅一定領域５２３ａを含む。

角の丸まりＰ，Ｑが存在する開口部４１０ａ，５１０ａの重なり区間４０１ａＬ，５０１ａＲは、理想的な開口部４１０，５１０の重なり区間よりも小さくなる。また、この変化により、重なり区間４０１ａＬと開口幅一定区間４０３ａとの間に開口幅変動区間４０２ａＬが現れ、重なり区間５０１ａＲと開口幅一定区間５０３ａとの間に開口幅変動区間５０２ａＲが現れる。これらの開口幅変動区間４０２ａＬ，５０２ａＲは、理想的な開口部４１０，５１０であれば重なり区間になる部分が、加工精度バラつきによって角に丸まりＰ，Ｑが発生し、これらの区間で開口部が存在しなくなったことによって出現したものである。

この場合における、第１の方向の位置と第１の方向に配列されたサブ画素群の縦開口幅の合計値とに着目した結果を、図２２Ｂに示す。つまり、図２２Ｂは、角の丸まりが存在する開口部について、第１の方向の位置と縦開口幅の合計値との関係を示したグラフである。

図２２Ｂにおいてプロット００２ａで示すように、角の丸まりＰ，Ｑの影響による開口幅変動区間４０２ａＬ，５０２ａＲの出現に伴い、その区間において縦開口幅の値が急激に低下する位置Ｓ，Ｔが局所的に発生する。それらの位置Ｓ，Ｔ以外の重なり区間４０１ａＬ，５０１ａＲおける縦開口幅の和の値「４１１ａＬ＋５１１ａＲ」及び開口幅一定区間４０３ａ，５０３ａにおける縦開口幅４１３ａ，５１３ａの各値は、角の丸まりＰ，Ｑの影響を受けていないため変化していない。

位置Ｓ，Ｔには縦開口幅変化値Ｗｑ'と縦開口幅変化区間Ｖｑ'が存在する。縦開口幅変化値Ｗｑ'は、開口部内の重なり区間に存在する辺（例えば開口辺４００ａＡ，５００ａＢなど）の第１の方向ｘに対する角度θの大きさに依存する。また、縦開口幅変化区間Ｖｑ'は、この角度θの大きさに加えて、角の丸まりＰ，Ｑの大きさにも依存する。

図２３は、開口部の角に丸まりが発生した場合における、開口部の角の角度θと縦開口幅変化値Ｗｑ'及び縦開口幅変化区間Ｖｑ'との関係を示したグラフである。

図２３に示すように、角度θが大きくなると、縦開口幅変化値Ｗｑ'が大きく、縦開口幅変化区間Ｖｑ'が小さくなる。これとは逆に角度θが小さくなると、縦開口幅変化値Ｗｑ'が小さく、縦開口幅変化区間Ｖｑ'が大きくなる。したがって、３Ｄモアレの観点から言えば、角度θの小さい方が有利となる。ただし、角度θが小さすぎると、サブ画素の重なり区間が非常に大きくなるので、３Ｄクロストーク特性は悪化する傾向にある。

また、近年の超高精細化に伴い、サブ画素サイズと配列ピッチが小さくなる場合には、角度θも大きくなることにより、上記したように３Ｄモアレは悪化する。そのため、図２１Ａで示したような理想的なサブ画素構成では、この課題への対応が必須となる。

図２４は、図２２Ｂで示した角の丸まりにより縦開口幅の値が急激に低下する状態において、このときに生じる３Ｄモアレを観察者と立体視域との関係を用いて示した図である。図２４の横軸は第１の方向での観察角度であり、縦軸は観察角度に対する輝度分布である。二種類の点線は、サブ画素４００ａを右眼用画素とし、サブ画素５００ａを左眼用画素とした場合に、どちらか一方の画素のみに画像を出力したときの輝度分布を示す。つまり、Ｙ１は右眼用画素に白、左眼用画素に黒を表示した場合の輝度分布であり、Ｙ２は右眼用画素に黒、左眼用画素に白を表示した場合の輝度分布であり、Ｙ３は両方の画素に白を表示した場合の輝度分布である。輝度の関係は、基本的にＹ３＝Ｙ１＋Ｙ２である。

ここで、右眼用観察領域は８００Ｒ、左眼用観察領域は８００Ｌとなる。図２４に示すように、各観察領域の中心に観察者の両眼が配置されている場合は３Ｄモアレを認知することは無い。しかし、各観察領域の境界付近（例えば位置Ｔ，Ｓ）に観察者の両眼が配置される場合は、急激な輝度変化を認知することにより３Ｄモアレを知覚する。

なお、この画像輝度が急激に低くなる場合には黒モアレといい、逆に高くなる場合は白モアレということとする。図２４は黒モアレが発生していることになる。

このように関連技術で示された理想的な画素形状を実際の表示パネルに適用した場合、加工精度のバラつきにより、観察位置の移動に応じて急峻な輝度差が発生するので、３Ｄモアレが視認されることとなる。この対策として、例えば、鋭角部に補正パターンを入れて理想的な形状を実現する、という手法も考えられる。しかし、この場合は、補正パターンを入れても加工精度バラつきを十分に吸収できないだけでなく、高精細化するにつれてこのような補正パターン自身が配置できない又は補正パターンが機能しないという問題を生ずる。

なお、３Ｄモアレの対策として、レンズのデフォーカスを応用してこの輝度明暗を緩和させる方法が考えられる。デフォーカスを応用する場合には、レンズの焦点距離に対してレンズ頂点からサブ画素までの距離（以下「レンズ画素間距離」という。）を変えて、急峻な輝度差を「ぼけ」させることよって３Ｄモアレを改善する。しかし、焦点距離を意図的にずらすことになるので、３Ｄクロストークに代表されるような立体表示特性は悪化することになる。

また、デフォーカスを用いる場合には、レンズ画素間距離を高い精度で一定に保つことが重要である。このレンズ画素間距離のバラつきが大きいと、デフォーカスが更に悪化し、３Ｄクロストーク特性が大きく劣化するためである。ここで３Ｄクロストークとは、立体表示において、ある視点画像が他の視点画像に混入して表示される現象をいう。レンズ画素間距離を高精度で一定に保つためには、レンズ製造技術に加え、表示パネルの製造技術にも高い加工精度が求められる。

高精細化に伴う狭ピッチのサブ画素をマトリックス配置した表示パネルにおいては、相対的に加工精度のバラつきが大きくなることにより、縦開口幅の変化がより大きくなる。そして、高画素数の表示パネルにおいては表示領域におけるサブ画素数が相対的に多くなるため、表示パネルの広範囲にわたって加工精度を保つ必要がある。

そこで、本発明の目的は、高精細な表示や高歩留りを実現しつつ、良好な立体表示特性を実現する裸眼式立体表示装置を提供することにある。

本発明に係る立体表示装置は、
第１の方向及びこの第１の方向に略垂直な第２の方向にマトリックス状に配置され、光学的な開口部を含むサブ画素、を有する表示パネルと、
この表示パネルに対向して配設され、前記第１の方向に光線を制御する光線制御手段と、
を備えた立体表示装置において、
全ての前記サブ画素の前記開口部は、前記第１の方向に隣接する前記サブ画素の前記開口部に対して、前記第２の方向に互いに重なる重なり領域と重ならない非重なり領域とを有し、
前記開口部の前記第２の方向に平行な直線状の開口から出射される光量を縦光量としたとき、前記非重なり領域は、前記縦光量が前記開口部の略中央から前記第１の方向の両端に向かってそれぞれ連続的に変化する縦光量変動領域を含み、
前記第１の方向の同じ位置における互いに重なる二つの前記重なり領域の前記縦光量の和は、前記開口部の前記略中央の前記縦光量よりも大きい、
ことを特徴とする。

本発明によれば、狭ピッチサブ画素を設けた表示パネルや高画素数の表示パネルを採用した裸眼式立体表示装置においても良好な立体表示特性を実現することができる。

実施形態１の各実施例における立体表示装置を示す分解斜視図である。 図１に示す立体表示装置を上から見た部分平面図である。 図３Ａは、実施形態１の実施例１における構成を示す部分正面図である。図３Ｂは、実施形態１の実施例１における第１の方向の位置と縦光量との関係を示すグラフである。図３Ｃは、実施形態１の実施例１における第１の方向の位置とスリット角度との関係を示すグラフである。 図４Ａは、ポジ液晶の場合におけるスリットの角度と液晶分子の回転角度との関係を示す説明図である。図４Ｂは、ポジ液晶の場合におけるスリットの角度ごとの印加電圧と透過率との関係を示すグラフである。 図５Ａは、ネガ液晶の場合におけるスリットの角度と液晶分子の回転角度との関係を示す説明図である。図５Ｂは、ネガ液晶の場合におけるスリットの角度ごとの印加電圧と透過率との関係を示すグラフである。 図６Ａは、実施形態１の実施例２における構成を示す部分正面図である。図６Ｂは、実施形態１の実施例２における第１の方向の位置と縦光量との関係を示すグラフである。図６Ｃは、実施形態１の実施例２における第１の方向の位置とスリット角度との関係を示すグラフである。 図７Ａは、実施形態１の実施例３における構成を示す部分正面図である。図７Ｂは、実施形態１の実施例３における第１の方向の位置と縦光量との関係を示すグラフである。図７Ｃは、実施形態１の実施例３における第１の方向の位置とスリット角度との関係を示すグラフである。 図８Ａは、実施形態１の実施例１における開口部に角の丸まりが発生した場合を示す部分正面図である。図８Ｂは、図８Ａに示す場合における第１の方向の位置と縦光量との関係を示すグラフである。 実施形態１の実施例１における開口部に角の丸まりが発生した場合の、観察者が視認する３Ｄモアレを示すグラフである。 ３Ｄモアレの主観評価結果を示すグラフである。 図１１Ａは、実施形態２における構成を示す部分正面図である。図１１Ｂは、実施形態２における第１の方向の位置と縦光量との関係を示すグラフである。 図１２Ａは、実施形態２における減光手段を示す部分正面図である。図１２Ｂは、図１２Ａの減光手段における第１の方向の位置と透過率との関係を示すグラフである。 実施形態２における立体表示装置の一例を示す分解斜視図である。 図１４Ａは、実施形態３の実施例１における構成を示す部分正面図である。図１４Ｂは、実施形態３の実施例１における第１の方向の位置と縦光量との関係を示すグラフである。図１４Ｃは、実施形態３の実施例１における第１の方向の位置とスリット角度との関係を示すグラフである。 図１５Ａは、実施形態３の実施例２における構成を示す部分正面図である。図１５Ｂは、実施形態３の実施例２における第１の方向の位置と縦光量との関係を示すグラフである。図１５Ｃは、実施形態３の実施例２における第１の方向の位置とスリット角度との関係を示すグラフである。 図１６Ａは、実施形態４の実施例１における構成を示す部分正面図である。図１６Ｂは、実施形態４の実施例１における第１の方向の位置と縦光量との関係を示すグラフである。図１６Ｃは、実施形態４の実施例１における第１の方向の位置とスリット角度との関係を示すグラフである。 図１７Ａは、実施形態４の実施例２における構成を示す部分正面図である。図１７Ｂは、実施形態４の実施例２における第１の方向の位置と縦光量との関係を示すグラフである。図１７Ｃは、実施形態４の実施例２における第１の方向の位置とスリット角度との関係を示すグラフである。 図１８Ａは、実施形態５の比較例における構成を示す部分正面図である。図１８Ｂは、実施形態５の比較例における第２の方向の位置と輝度との関係を示すグラフ（その１）である。図１８Ｃは、実施形態５の比較例における第２の方向の位置と輝度との関係を示すグラフ（その２）である。 図１９Ａは、実施形態５の実施例１における構成を示す部分正面図である。図１９Ｂは、実施形態５の実施例１における第２の方向の位置と輝度との関係を示すグラフ（その１）である。図１９Ｃは、実施形態５の実施例１における第２の方向の位置と輝度との関係を示すグラフ（その２）である。 図２０Ａは、実施形態５の実施例２における構成を示す部分正面図である。図２０Ｂは、実施形態５の実施例２における第２の方向の位置と輝度との関係を示すグラフ（その１）である。図２０Ｃは、実施形態５の実施例２における第２の方向の位置と輝度との関係を示すグラフ（その２）である。 図２１Ａは、関連技術における構成を示す部分正面図である。図２１Ｂは、関連技術における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。 図２２Ａは、関連技術における開口部に角の丸まりが発生した場合を示す部分正面図である。図２２Ｂは、図２２Ａに示す場合における第１の方向の位置と縦開口幅との関係を示すグラフである。 関連技術における開口部の角に丸まりが発生した場合の、開口部の角の角度θと縦開口幅変化値Ｗｑ'及び縦開口幅変化区間Ｖｑ'との関係を示すグラフである。 関連技術における開口部に角の丸まりが発生した場合の、観察者が視認する３Ｄモアレを示すグラフである。 図２５Ａは、実施形態６における構成を示す部分正面図である。図２５Ｂは、実施形態６における第１の方向の位置と縦光量との関係を示すグラフである。

以下、添付図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）について説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の構成要素については同一の符号を用いる。図面に描かれたハッチングは、当業者が理解しやすいように付したものであり、切断面を示すものではない。

＜実施形態１（全体構成）＞
本発明に係る実施形態１の各実施例に共通する立体表示装置の全体構成について、図１及び図２に基づき説明する。図１に示すように、立体表示装置３は、第１の方向ｘ及び第１の方向ｘに略垂直な第２の方向ｙにマトリックス状に配置され、光学的な開口部を含むサブ画素（後述）を有する表示パネル２と、表示パネル２に対向して配設され、第１の方向ｘに光線を制御する光線制御手段としてのレンズ１と、を備えたものである。レンズ１は表示パネル２の観察者側に配設される。図１ではわかりやすくするためレンズ１と表示パネル２とを離して示しているが、実際には図２に示すようにレンズ１と表示パネル２とは互いに接した状態で用いられる。

立体表示装置３は、本発明におけるサブ画素（後述）がマトリックス配列された表示パネル２を有するものであればよい。表示パネル２は、自発光型の表示装置であるプラズマディスプレイや有機ＥＬディスプレイ、又は非自発光型の液晶ディスプレイなどであってもよい。また、光線制御手段としてのレンズ１は、レンチキュラーレンズやＧＲＩＮレンズやフライアイレンズなどを採用することができる。

図２は、図１に示す立体表示装置３の一部を上から見た平面図である。第１視点用のサブ画素４及び第２視点用のサブ画素５が表示パネル２にマトリックス配列され、これらのサブ画素対にレンズ１の単位レンズが対応して配置されている。観察面側には、第１視点画像の視域６及び第２視点画像の視域７が形成される。観察面側に各視点の視域を形成できれば、光線制御手段はレンズ１である必要はなく、視差バリアや出射光そのものが指向性を有するものも採用できる。図２では二視点の立体表示装置３を示しているが、多視点やＩＰ（インテグラルフォトグラフィー）の立体表示装置であっても、例えばサブ画素や光線制御手段のピッチを変更することにより、本発明を適用できる。

＜実施形態１（実施例１）＞
実施形態１の実施例１について、図３Ａに基づき説明する。本実施例１におけるサブ画素１１０，１２０，１３０は、第１の方向ｘに沿って配列されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズは、一対のサブ画素１１０，１３０と対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。この構成のため、第１の方向ｘは光線分離方向である観察者の視点方向と略平行である。

以下、サブ画素１１０を中心に説明するが、これに隣接するサブ画素１２０，１３０についても同様である。また、他の実施形態及び実施例についても、図示する三つのサブ画素のうち中央の一つを中心に説明する。

まず、本実施例１の概要を説明する。第１の方向ｘに隣接する三つのサブ画素１１０，１２０，１３０は、それぞれの開口部１１１，１２１，１３１を有する。開口部１１１は、第２の方向ｙに開口部１２１又は開口部１３１と互いに重なる重なり領域１１６Ｌ，１１６Ｒと重ならない非重なり領域１１７とを有する。開口部１１１の第２の方向ｙに平行な直線状の開口から出射される光量を「縦光量」としたとき、非重なり領域１１７は、縦光量が開口部１１１の略中央から第１の方向ｘの両端に向かってそれぞれ連続的に変化する縦光量変動領域１１８Ｌ，１１８Ｒを含む。そして、第１の方向ｘの同じ位置における互いに重なる二つの重なり領域１１６Ｌ，１２６Ｒの縦光量１４６Ｌ，１５６Ｌの和は、開口部１１１の略中央の縦光量１４９よりも大きい。

また、第１の方向ｘの同じ位置における互いに重なる二つの重なり領域１１６Ｌ，１２６Ｒの縦光量１４６Ｌ，１５６Ｌの和は、第１の方向ｘのどの位置でも同じとしてもよい。

表示パネル２（図１及び図２）は、上述したサブ画素１１０，１２０，１３０を有するものであれば有機ＥＬディスプレイやプラズマディスプレイでもよいが、本実施例１では次のように液晶ディスプレイを用いている。サブ画素１１０は、ＦＦＳ（Fringe Field Switching）モードの液晶表示デバイスであり、開口部１１１内に複数のストライプ状の電極１０１と電極１０１の周囲のスリット１０２とを有する。スリット１０２の長手方向と液晶初期配向（第１の方向ｘ）との角度は、重なり領域１１６Ｌ，１１６Ｒにおいてφ１であり、縦光量変動領域１１８Ｌ，１１８Ｒにおいてφ１からφ２に変化する。かつ、角度の関係がφ１≠φ２である。

以下、本実施例１について、図３Ａ乃至図５Ｂに基づき更に詳しく説明する。

図３Ａでは、マトリックス配置された多数のサブ画素のうち、第１の方向ｘに平行に配置された三つのサブ画素１１０，１２０，１３０を図示している。サブ画素１１０は、ＦＦＳ液晶駆動方式であるため、下部の電極（図示せず）と上部の電極１０１とを有する。電極１０１の周囲にはスリット１０２が配置されている。第１の方向ｘに対するスリット１０２の長手方向の角度φ（−９０°＜φ≦９０°）はφ１とφ２とで構成されているため、開口部１１１内で液晶ドメインが二つ存在している。図３Ａでは、一例としてφ１＝０°、φ２＝−３０°としている。

なお、角度φは、第１の方向ｘの角度を０°とし、反時計回りを＋方向、時計回りを−方向とする。このように定義すれば、−９０°＜φ≦９０°の範囲で、全てのスリット１０２の長手方向の角度を規定することができる。

図３Ａにおいて、開口部１１１の形状は、第１の方向ｘに隣接する開口部１２１，１３１と、第２の方向ｙに重畳している。この重畳した第１の方向ｘに沿った区間を、重なり区間１１２Ｌ，１１２Ｒという。そして、重なり区間１１２Ｌ，１１２Ｒ内の光学的開口形状を重なり領域１１６Ｌ，１１６Ｒという。一方、開口部１１１内には、隣接する開口部１２１，１３１と第２の方向ｙに重畳していない区間も存在する。この重畳していない区間を非重なり区間１１３といい、非重なり区間１１３における光学的開口形状を非重なり領域１１７という。

非重なり領域１１７は更に以下のように説明することができる。開口部１１１の略中央には、第２の方向ｙに平行な直線開口から出射される光量である縦光量が第１の方向ｘの位置に関わらず一定となっている区間が存在する。この区間を縦光量一定区間１１５といい、縦光量一定区間１１５における光学的開口形状を縦光量一定領域１１９という。また、非重なり領域１１７内には縦光量一定区間１１５の両側に、第１の方向ｘの位置によって縦光量が変動する縦光量変動区間１１４Ｌ，１１４Ｒが存在する。縦光量変動区間１１４Ｌ，１１４Ｒで規定される領域を縦光量変動領域１１８Ｌ，１１８Ｒという。

第１の方向ｘの位置と縦光量の変化との関係を、図３Ｂにプロット３ｂで表す。重なり区間１１２Ｌにける縦光量は、開口部１１１の縦光量１４６Ｌと開口部１２１の縦光量１５６Ｒとの和である。プロット３ｂからわかるように縦光量は、重なり区間１１２Ｌ，１１２Ｒにおいて最大値Ｗｈとなり、縦光量変動区間１１４Ｌ，１１４Ｒにおいて連続的に変化し、縦光量一定区間１１５において最小値Ｗｌとなる。

第１の方向ｘの位置とスリット１０２の角度との関係を、図３Ｃにプロット３ｃで表す。開口部１１１内の複数の電極１０１に隣接する複数のスリット１０２の角度は、重なり区間１１２Ｌ，１１２Ｒにおいて全てφ１であり、縦光量一定区間１１５において全てφ２である。縦光量変動区間１１４Ｌ，１１４Ｒにおける複数のスリット１０２の角度は、φ１からφ２に屈曲しており、また各スリットごとにその屈曲する第１の方向ｘの位置が異なる。

スリット１０２の角度と縦光量との関係を、ＦＦＳモードにおける印加電圧Ｖ及び透過率Ｔの観点から、図４Ａ及び図４Ｂを用いて説明する。ＦＦＳモードは、上層の電極１０１からスリット１０２を経て下層の電極（図示せず）に至る電位差によってフリンジ電界を発生させ、このフリンジ電界によって液晶分子１０３を回転させる駆動方式である。図４Ａでは、スリット１０２の長手方向に対してポジ液晶（ε//−ε⊥＞０）の初期配向方向ｐのなす角度ψ（０°≦ψ＜１８０°）について、ψ＝ψ１，ψ２の場合が図示されている。ここで、ε//はダイレクタ方向ｄの誘電率であり、ε⊥はダイレクタ方向ｄと直交方向の誘電率である。なお、初期配向方向ｐはラビング方向や光配向における偏光照射方向によって規定することができる。フリンジ電界はスリット１０２の長手方向と略垂直な方向（電界方向ｅ）に発生するため、液晶分子１０３は初期配向方向ｐから反時計回りに回転することにより、その回転角度ｒは図示するようにψ１の場合よりもψ２の場合の方が小さくなる。

なお、角度ψはスリット１０２の長手方向の角度を０°とし、反時計回りを＋方向、時計回りを−方向とする。このように定義すれば、０°≦φ＜１８０°の範囲ですべての液晶分子１０３の初期配向方向ｐの角度ψを規定することができる。

図４Ｂに印加電圧と透過率の関係を概略的に示す。電圧Ｖ１における透過率を比較すると、ψ１の場合の透過率の方がψ２の場合の透過率よりも大きい。これは前述の液晶分子１０３の回転角度ｒの相違によるものである。そのため、ψ１の場合とψ２の場合では、開口面積が同一であっても、開口部１１１全体から出射される光量が異なることになる。

図５Ａは、ネガ液晶（ε//−ε⊥＜０）の場合の初期配向方向ｎとスリット１０２の長手方向とのなす角度を示す。ネガ液晶の初期配向方向ｎはポジ液晶の初期配向方向ｐの＋９０°方向に設定している。液晶分子１０３は初期配向方向ｎから反時計回りに回転し、その回転角度ｒはψ１１の場合よりψ１２の場合の方が小さくなる。したがって、ポジ液晶の場合と同様に図５Ｂに示すように、液晶の印加電圧Ｖと透過率Ｔの関係から、ψ１１の場合とψ１２の場合では、開口面積が同一であっても開口部１１１全体から出射される光量が異なることになる。

図４Ａ乃至図５Ｂの結果から、スリット１０２の角度φが異なればＶ−Ｔ特性も異なることがわかる。したがって、液晶分子１０３の初期配向方向ｐ，ｎを適切に設定することにより、図３Ｂに示すように、重なり領域１１６Ｌ，１１６Ｒ及び縦光量一定領域１１９の各縦光量を設定することが可能となる。そして、縦光量変動領域１１８Ｌ，１１８Ｒではスリット１０２の角度φの屈曲する位置が第１の方向ｘにスリット１０２ごとに異なっているため、図３Ｂのように縦光量を連続的に変化させることが可能となる。

なお、図３Ａではφ１＞φ２の関係になっているが、この大小関係が異なっていてもよい。なぜならば、（縦光量１４６Ｌ＋縦光量１５６Ｒ）＞縦光量１４８Ｌ＞縦光量１４９の関係を成立させればよく、液晶分子１０３の配向方向の調整により任意に縦光量の大小関係を調整できるからである。

また、重なり領域１１６Ｌにおける縦光量１４６Ｌ，１５６Ｒの和は、図３Ｂでは第１の方向ｘの位置に関わらず一定となっているがこれに限定されず、（縦光量１４６Ｌ＋縦光量１５６Ｒ）＞縦光量１４８Ｌ＞縦光量１４９が満足されていれば必ずしも一定である必要はない。

＜実施形態１（実施例２）＞
実施形態１の実施例２について図６Ａに基づき説明する。サブ画素２１０は開口部２１１を含む。開口部２１１は、重なり区間２１２Ｌ，２１２Ｒと非重なり区間２１３とに分けられる。非重なり区間２１３は、縦光量変動区間２１４Ｌ，２１４Ｒと縦光量一定区間２１５とに分けられる。重なり区間２１２Ｌ，２１２Ｒは重なり領域２１６Ｌ，２１６Ｒ、非重なり区間２１３は非重なり領域２１７、縦光量変動区間２１４Ｌ，２１４Ｒは縦光量変動領域２１８Ｌ，２１８Ｒ、縦光量一定区間２１５は縦光量一定領域２１９にそれぞれ対応する。縦光量２４６Ｌは重なり領域２１６Ｌ、縦光量２４８Ｌは縦光量変動領域２１８Ｌ、縦光量２４９は縦光量一定領域２１９にそれぞれ対応する。サブ画素２２０，２３０もサブ画素２１０と同様の構成である。例えば、サブ画素２２０，２３０はそれぞれ開口部２２１，２３１を含み、重なり区間２２２Ｒは重なり領域２２６Ｒ及び縦光量２５６Ｒに対応する。

実施例１と同様に、重なり領域２１６Ｌはスリット１０２の角度がφ１となる電極１０１のみで形成され、縦光量一定領域２１９はスリット１０２の角度がφ２となる電極１０１のみで形成されている。一方、縦光量変動領域２１８Ｌ，２１８Ｒは、実施例１と異なり、第１方向ｘの位置が縦光量一定区間２１５から重なり区間２１２Ｌ，２１２Ｒに近づくにつれて、複数の全てのスリット１０２の角度がφ２からφ１になだらかに変化する。本実施例２は、第１の方向ｘの位置に対して全てのスリット１０２の角度変化が同一であり、かつその変化がなだらかであることが特徴である。

本実施例２のその他の構成は、図６Ａに示すように実施形態１の実施例１と同様である。本実施例２の作用及び効果も、図６Ｂのプロット６ｂ及び図６Ｃのプロット６ｃで示すように実施形態１の実施例１と同様である。

＜実施形態１（実施例３）＞
実施形態１の実施例３について図７Ａに基づき説明する。サブ画素３１０は開口部３１１を含む。開口部３１１は、重なり区間３１２Ｌ，３１２Ｒと非重なり区間３１３とに分けられる。非重なり区間３１３は縦光量変動区間３１４Ｌ，３１４Ｒに分けられる。重なり区間３１２Ｌ，３１２Ｒは重なり領域３１６Ｌ，３１６Ｒ、非重なり区間３１３は非重なり領域３１７、縦光量変動区間３１４Ｌ，３１４Ｒは縦光量変動領域３１８Ｌ，３１８Ｒにそれぞれ対応する。縦光量３４６Ｌは重なり領域３１６Ｌ、縦光量３４８Ｌは縦光量変動領域３１８Ｌにそれぞれ対応する。サブ画素３２０，３３０もサブ画素３１０と同様の構成である。例えば、サブ画素３２０，３３０はそれぞれ開口部３２１，３３１を含み、重なり区間３２２Ｒは重なり領域３２６Ｒ及び縦光量３５６Ｒに対応する。

本実施例３において実施例１、２と異なるところは、縦光量一定領域が存在しない点である。つまり、本実施例３では、開口部３１１の非重なり領域３１７内におけるスリット１０２の角度が、第１の方向ｘの位置に対し常に連続的に変化している。また、開口部３１１の略中央では、スリット１０２の角度がφ２であり、縦光量３４９が最小値Ｗｌとなる。縦光量変動領域３１８Ｌ，３１８Ｒの縦光量は、最小値Ｗｌから重なり領域３１６Ｌ，Ｒに向かうにつれて連続的に増加している。

本実施例３のその他の構成は、図７Ａに示すように実施形態１の実施例１と同様である。本実施例３の作用及び効果も、図７Ｂのプロット７ｂ及び図７Ｃのプロット７ｃで示すように実施形態１の実施例１と同様である。

＜実施形態１（作用及び効果）＞
本実施形態１における上記実施例１〜３は、理想的なサブ画素構成である。実施例１において、サブ画素の開口部に角の丸まりが生じた場合について、図８Ａを用いて説明する。図８Ａには、角の丸まりＰ，Ｑが生じたことにより変形した、サブ画素１１０ａ，１２０ａの開口部１１１ａ，１２１ａ、開口部１１１ａの重なり区間１１２ａＬ、縦光量変動区間１１４ａＬ及び重なり領域１１６ａＬ、開口部１２１ａの重なり区間１２２ａＲ、縦光量変動区間１２４ａＲ及び重なり領域１２６ａＲなどが示されている。

第１の方向ｘの位置に対する縦光量の変化（重なり区間１１２ａＬ，１２２ａＲにおいては縦光量の和の変化）を、図８Ｂのプロット８ｂで示す。理想的なサブ画素と比較して、重なり区間１１２ａＬ，１２２ａＲは角の丸まりＰ，Ｑによって縮小する。そして，この角の丸まりＰ，Ｑの生じた位置Ｓ，Ｔでは、縦光量の降下が生じる。具体的には、第１の方向ｘに沿って重なり領域１１６ａＬ近傍の縦光量変化区間Ｖｑで縦光量変化値Ｗｑだけ下降し再び増加する、縦光量プロファイルとなる。

この縦光量変化値Ｗｑは、重なり区間１１２ａＬ，１２６ａＲにおける縦光量の和である最大値Ｗｈと縦光量一定区間における縦光量である最低値Ｗｌとの差Ｗｈ−Ｗｌ、よりも小さい値となっている。図８Ｂに示す現象は、実施例２、３において開口部に角の丸まりが生じた場合も同様に見られる。

図３Ａに示すように、開口部１１１の略中央に位置する縦光量一定区間１１５における縦光量１４９（最小値Ｗｌ）は、他の区間の縦光量（重なり区間１１２Ｌ，１２２Ｒでは縦光量の和）に比べ小さくなっている。このことを、図２に示す観察面に投影される立体視域（視域６，７）及び図３Ａに示すレンズ１とサブ画素１１０との位置関係の観点から考察すると、立体視域の略中央に投影される画像輝度は、縦光量一定区間１１５に対応した縦光量１４９（最小値Ｗｌ）に支配される。そのため、縦光量１４９（最小値Ｗｌ）はその他の観察角度における画像輝度より常に低くなっている。したがって、通常の立体観察位置から観察位置をずらした場合には、縦光量１４９（最小値Ｗｌ）より大きな縦光量が支配的となり、常に白モアレが発生することになる。

この場合、上述したように（縦光量１４６Ｌ＋縦光量１５６Ｒ）＞縦光量１４８Ｌ＞縦光量１４９が満足されていれば、常に白モアレを実現できるため、重なり区間１１２Ｌ，１２２Ｒにおける縦光量１４６Ｌ，１５６Ｒの和は必ずしも一定である必要はない。

より具体的には以下のとおりである。図８Ｂの状態における３Ｄモアレのイメージを図９に示す。図９には、重なり区間１１２ａＬ，１２２ａＲ、縦光量変動区間１１４ａＬ，１２４ａＲ、縦光量一定区間１１５ａ，１２５ａなどが示されている。図９の横軸は第１の方向ｘに対する観察角度であり、縦軸は観察角度に対する輝度分布である。点線は、サブ画素１１０を右眼用画素、サブ画素１２０を左眼用画素とした場合に、どちらか一方のサブ画素のみに画像を出力した場合の輝度分布を示す。Ｙ１は右眼用画素に白、左眼用画素に黒を表示した場合の輝度分布であり、Ｙ２は右眼用画素に黒、左眼用画素に白を表示した場合の輝度分布であり、Ｙ３は両方の画素に白を表示した場合の輝度分布である。輝度の関係は、基本的にＹ３＝Ｙ１＋Ｙ２である。なお、図９では、図８Ｂのプロット８ｂ（第１の方向ｘの位置に対する縦光量の変化）も重ねて表示する。

ここで、右眼用観察領域は１６０Ｒ、左眼用観察領域は１６０Ｌとなる。図８Ｂに示すように、各観察領域の境界付近（例えば位置Ｓ，Ｔ）に観察者の両眼が配置される場合においても、上述のとおりＷｈ−Ｗｌ＞Ｗｑが成り立っているため、これにより黒モアレを抑制することができる。

縦光量の変化における「連続的に変化」とは、ある第１の方向の位置に対する縦光量の値が一つに決められ、かつ第１の方向の位置の変化に対し縦光量の値が切れ目なく変化することをいう。縦光量が連続的変化することにより観察面に投影される画像輝度の変化が連続的になり良好な立体表示を実現できる。第１の方向の位置に対する縦光量の変化が微分可能なように、滑らかに変化する構成であればより望ましい。なお、角の丸まりが小さい場合には縦光量変化区間Ｖｑの範囲は非常に小さくなるため、図８Ｂにおいても光量一定領域から重なり領域近傍に向かって縦光量が連続的に増加していると言える。

立体表示観察において白モアレが生じている場合と黒モアレが生じている場合に、観察者が感じる立体表示品位を一般的な評価画像を用いて評価した結果を、図１０に示す。横軸として縦光量差比率（Ｗｈ−Ｗｌ）／Ｗｌをとり、縦軸を主観レベルとした。主観レベルは５段階で設定し、スコア５が最も良好な画質、スコア３は許容できる画質、スコア１が最も受け入れられない画質である。評価結果は、被験者１０名のスコア平均と標準偏差を示している。横軸の正の領域は白モアレの発生している領域であり、負の領域は黒モアレの発生している領域である。この評価によれば白モアレ領域の方が主観的に許容される領域が広いという結果が得られた。また縦光量差比率の値として−４％から１２％の範囲が主観的に許容される範囲となった。図１０に示す評価結果から、次の（１）、（２）のことが言える。

（１）縦光量差比率の値が１２％以下の範囲が許容され、かつ黒モアレが許容されない場合、重なり領域の縦光量の和が縦光量一定領域の縦光量の１倍を越えて１．１２倍以下までの範囲にあることが望ましい。

（２）関連技術では理想形のサブ画素構成に対して加工精度のバラつきが生じると必ず黒モアレが生じ、観察者が主観的に許容できる範囲が狭い。一方、本実施形態１においては、理想形のサブ画素構成に対して加工精度のバラつきが生じても黒モアレを抑制すると同時に、白モアレを意図的に生じさせる構成のため、観察者が許容できる範囲は関連技術に比べ広くなる。これにより、高精細化に伴う狭ピッチのサブ画素を有する表示パネルや高画素数の表示パネルを採用した裸眼式立体表示装置において、より顕著に良好な立体表示特性を実現することができる。

＜実施形態２＞
実施形態２について図１１Ａに基づき説明する。サブ画素６１０は開口部６１１を含む。開口部６１１は、重なり区間６１２Ｌ，６１２Ｒと非重なり区間６１３とに分けられる。非重なり区間６１３は、縦光量変動区間６１４Ｌ，６１４Ｒと縦光量一定区間６１５とに分けられる。重なり区間６１２Ｌ，６１２Ｒは重なり領域６１６Ｌ，６１６Ｒ、非重なり区間６１３は非重なり領域６１７、縦光量変動区間６１４Ｌ，６１４Ｒは縦光量変動領域６１８Ｌ，６１８Ｒ、縦光量一定区間６１５は縦光量一定領域６１９にそれぞれ対応する。縦光量６４６Ｌは重なり領域６１６Ｌ、縦光量６４８Ｌは縦光量変動領域６１８Ｌ、縦光量６４９は縦光量一定領域６１９にそれぞれ対応する。サブ画素６２０，６３０もサブ画素６１０と同様の構成である。例えば、サブ画素６２０，６３０はそれぞれ開口部６２１，６３１を含み、重なり区間６２２Ｒは重なり領域６２６Ｒ及び縦光量６５６Ｒに対応する。

本実施形態２では、実施形態１と同様に、重なり区間６１２Ｌ，６１２Ｒ及び非重なり区間６１３が存在する。それぞれの区間によって規定される光学的開口形状はそれぞれ重なり領域６１６Ｌ，６１６Ｒ及び非重なり領域６１７である。非重なり区間６１３内に縦光量一定区間６１５及び縦光量変動区間６１４Ｌ，６１４Ｒが存在する。そしてそれぞれの区間に対応して縦光量一定領域６１９及び縦光量変動領域６１８Ｌ，６１８Ｒが存在する。

第１の方向ｘの位置と縦光量との関係は、図１１Ｂのプロット１１ｂの示すとおりである。重なり区間６１２Ｌ，６１２Ｒにおける縦光量６４６Ｌ，６５６Ｒの和が最大値Ｗｈとなり、縦光量一定区間６１５における縦光量６４９が最小値Ｗｌとなる点は、実施形態１と同様である。

図１１Ａ及び図１１Ｂに示す縦光量を実現するには、例えば減光手段を用いる。図１２Ａ及び図１２Ｂにおいて減光手段の概略を説明する。図１２Ａは、減光手段８の透過率分布を概略的に示したものである。第１の方向ｘの位置に応じてその透過率が変化している。具体的には、光学濃度一定区間６６２の透過率はＴ１であり、光学濃度一定区間６６５の透過率はＴ２（＜Ｔ１）であり、光学濃度変動区間６６４の透過率はＴ１からＴ２まで連続的に変化する。光学濃度一定区間６６２は重なり区間６１２Ｌ、光学濃度一定区間６６５は縦光量一定区間６１５、光学濃度変動区間６６４は縦光量変動区間６１４Ｌにそれぞれ対応する。第１の方向ｘの位置と透過率（ＯＤ（Optical Density）値）との関係を、図１２Ｂのプロット１２ｂで示す。Ｔ１とＴ２の大小関係としてＴ１＞Ｔ２が成立している。

上述の本実施形態２の構成により、第１の方向ｘの位置に対する縦光量の変化を、実施形態１（図３Ｂ）と同様にできる。また、角の丸まりが生じた場合にも、図８Ｂと同様の縦光量の変化となるため、実施形態１と同様に白モアレを実現することができる。更に、本実施形態２においては、角の丸まりの影響を受けない減光手段８により本発明が構成されているため、優れた立体表示特性を得ることができる。

本実施形態２の立体表示装置の全体構成の一例を図１３に示す。立体表示装置９は、減光手段としてＮＤ（Neutral Density）フィルタ８ａを採用し、これを表示パネル２上に対向して配置している。このＮＤフィルタ８ａは、図示するように表示パネル２の観察面側に配置してもよいし、光線制御手段としてのレンズ１の観察面側に配置してもよく、又は表示パネル２が液晶ディスプレイであればその観察面の反対側すなわちバックライト側に配置してもよい。立体表示装置９のその他の構成は、図１に示す立体表示装置１と同様である。

なお、減光手段としてＮＤフィルタ以外の構成も採用することができる。実施形態１のように、画素単位で縦光量できるものが望ましく、例えば、ＬＣＤを構成するカラーフィルターの色層に透過率分布を有しているものや、レンズそのものに透過率分布を有しているものでもよい。更に、有機ＥＬのような自発光デバイスにおいては、画素単位内で出射光強度が分布を有しているもの（例えば、画素単位内で有機ＥＬ層の膜厚を、縦光量一定区間で大きくし重なり区間に向けて徐々に小さくするといった膜厚可変構成など）でもよい。これらの場合は、ＮＤフィルタを配置する必要はないため、図１に示した立体表示装置の全体構成と同様となる。本実施形態２のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１のそれらと同様である。

＜実施形態３（実施例１）＞
実施形態３は、実施形態１で説明した縦光量の変化に加え、縦開口幅も変化させる構成である。実施形態１、２のように出射光量を調整するのではなく、第２の方向に平行な直線開口の長さを増減させる、つまり縦開口幅の調整によっても、縦光量を調整することが可能である。ここで、「縦開口幅」とは、開口部の第２の方向の幅であり、第１の方向の位置に応じて変化する。各図において、縦開口幅は縦光量と同じ矢印で示せるので、縦開口幅の符号は縦光量の符号に括弧書きで併記する。

本実施形態３の実施例１について図１４Ａに基づき説明する。サブ画素７１０は開口部７１１を含む。開口部７１１は、重なり区間７１２Ｌ，７１２Ｒと非重なり区間７１３とに分けられる。非重なり区間７１３は、縦光量変動区間７１４Ｌ，７１４Ｒと縦光量一定区間７１５とに分けられる。重なり区間７１２Ｌ，７１２Ｒは重なり領域７１６Ｌ，７１６Ｒ、非重なり区間７１３は非重なり領域７１７、縦光量変動区間７１４Ｌ，７１４Ｒは縦光量変動領域７１８Ｌ，７１８Ｒ、縦光量一定区間７１５は縦光量一定領域７１９にそれぞれ対応する。縦光量７４６Ｌ及び縦開口幅７４６Ｌｗは重なり領域７１６Ｌ、縦光量７４８Ｌ及び縦開口幅７４８Ｌｗは縦光量変動領域７１８Ｌ、縦光量７４９及び縦開口幅７４９ｗは縦光量一定領域７１９にそれぞれ対応する。サブ画素７２０，７３０もサブ画素７１０と同様の構成である。例えば、サブ画素７２０，７３０はそれぞれ開口部７２１，７３１を含み、重なり区間７２２Ｒは重なり領域７２６Ｒ、縦光量７５６Ｒ及び縦開口幅７５６Ｒｗに対応する。

縦光量変動領域７１８Ｌでは、縦開口幅７４８Ｌｗが開口部７１１の略中央から第１の方向ｘの両端に向かってそれぞれ連続的に変化する。このことは、縦光量変動領域７１８Ｒでも同様である。なお。縦開口幅の変化における「連続的に変化」とは、前述した縦光量の変化における「連続的に変化」と同様である。

本実施例１について更に詳しく説明する。本実施例１では、図１４Ａに示すとおり、実施形態１の実施例１と同様に、第１の方向ｘの位置における重なり区間７１２Ｌ，７１２Ｒ、非重なり区間７１３、縦光量一定区間７１５及び縦光量変動区間７１４Ｌ，７１４Ｒに対応して、重なり領域７１６Ｌ，７１６Ｒ、非重なり領域７１７、縦光量一定領域７１９及び縦光量変動領域７１８Ｌ，７１８Ｒが存在している。ここで、各スリット１０２の角度φ１，φ２については、実施形態１の実施例１で説明した図３Ｃと同様である。

また、縦開口幅の構成は図１４Ｃに示すプロット１４ｃのとおりである。実施形態１の実施例１では、縦開口幅が第１の方向の位置に関わらず常に一定である。これに対し、本実施例１では、縦光量変動領域７１８Ｌの縦開口幅７４８Ｌｗは重なり区間７１２Ｌから縦光量一定区間７１５の方向に向かって、最大値Ｙｈから最小値Ｙｌへ連続的に減少するように変化する。また、縦光量一定領域７１９の縦開口幅７４９ｗは第１の方向ｘの位置に関わらず一定（最小値Ｙｌ）であり、重なり領域７１６Ｌ，７２６Ｒにおける縦開口幅７４６Ｌｗ，７５６Ｒｗの和は第１の方向ｘの位置に関わらず一定（最大値Ｙｈ）である。

なお、縦光量変動区間７１４Ｒにおいて各スリット１０２の角度は、第１の方向ｘの互いに異なる位置でφ１からφ２へ屈曲する構成であるが、実施形態１の実施例２と同様になだらかに変化する構成としてもよい。また、縦開口幅７４６Ｌｗ，７５６Ｒｗの和又は縦光量７４６Ｌ，７５６Ｒの和が第１の方向ｘの位置に対して必ずしも一定である必要がないことは、実施形態１と同様である。

図１４Ｃにプロット１４ｃで示す縦開口幅を用いることにより、第１の方向ｘの位置と縦光量との関係は図１４Ｂのプロット１４ｂで示すとおりになる。なお、図１４Ｂには、縦開口幅が第１の方向Ｘの位置に関わらず常に一定（最大値Ｙｈ）である、実施形態１の実施例１の縦光量のプロット３ｂも、比較のために併記している。

本実施例１によれば、縦光量変動領域７１８Ｌで縦開口幅７４８Ｌｗを重なり区間７１２Ｌから縦光量一定区間７１５へ向かって、連続的に減少するように変化させることにより、図１４Ｂのプロット１４ｂに示すように、実施形態１の実施例１（プロット３ｂ）と比較して、縦光量の最大値Ｗｈと最小値Ｗｌとの差をより大きくすることが可能となる。本実施例１のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１のそれらと同様である。

＜実施形態３（実施例２）＞
実施形態３の実施例２について図１５Ａに基づき説明する。サブ画素７６０は開口部７６１を含む。開口部７６１は、重なり区間７６２Ｌ，７６２Ｒと非重なり区間７６３とに分けられる。非重なり区間７６３は、縦光量変動区間７６４Ｌ，７６４Ｒと縦光量一定区間７６５とに分けられる。重なり区間７６２Ｌ，７６２Ｒは重なり領域７６６Ｌ，７６６Ｒ、非重なり区間７６３は非重なり領域７６７、縦光量変動区間７６４Ｌ，７６４Ｒは縦光量変動領域７６８Ｌ，７６８Ｒ、縦光量一定区間７６５は縦光量一定領域７６９にそれぞれ対応する。縦光量７９６Ｌ及び縦開口幅７９６Ｌｗは重なり領域７６６Ｌ、縦光量７９８Ｌ及び縦開口幅７９８Ｌｗは縦光量変動領域７６８Ｌ、縦光量７９９及び縦開口幅７９９ｗは縦光量一定領域７６９にそれぞれ対応する。サブ画素７７０，７８０もサブ画素７６０と同様の構成である。例えば、サブ画素７７０，７８０はそれぞれ開口部７７１，７８１を含み、重なり区間７７２Ｒは重なり領域７７６Ｒ、縦光量８０６Ｒ及び縦開口幅８０６Ｒｗに対応する。縦光量変動領域７６８Ｌでは、縦開口幅７９８Ｌｗが開口部７６１の略中央から第１の方向ｘの両端に向かってそれぞれ連続的に変化する。このことは、縦光量変動領域７６８Ｒでも同様である。

本実施例２について更に詳しく説明する。本実施例２では、図１５Ａ及び図１５Ｃ（プロット１５ｃ）に示すとおり、縦光量変動領域７６８Ｌにおける縦開口幅７９８Ｌｗが重なり区間７６２Ｒから縦光量一定区間７６５に向かって連続的に増加している。本実施例２によれば、このような縦開口幅７９８Ｌｗを用いることにより、図１５Ｂのプロット１５ｂに示すように、実施形態１の実施例１（プロット３ｂ）と比較して、縦光量の最大値Ｗｈと最小値Ｗｌとの差をより小さくすることが可能となる。本実施例２のその他の構成、作用及び効果は、実施形態３の実施例１のそれらと同様である。

本実施形態３によれば、このように縦光量のプロファイル（振幅）を、スリットの角度だけでなく、縦開口幅によっても調整することが可能である。本実施形態３の構成により、レイアウトの制約条件に応じてスリット角度及び縦開口幅の両方を任意に調整することができるため、レイアウト制約条件の多い高精細画素であっても良好な立体表示が可能となる。

＜実施形態４（実施例１）＞
実施形態４は、実施形態２で説明した縦光量の変化に加え、縦開口幅も変化させる構成である。

本実施形態４の実施例１について図１６Ａに基づき説明する。サブ画素８１０は開口部８１１を含む。開口部８１１は、重なり区間８１２Ｌ，８１２Ｒと非重なり区間８１３とに分けられる。非重なり区間８１３は、縦光量変動区間８１４Ｌ，８１４Ｒと縦光量一定区間８１５とに分けられる。重なり区間８１２Ｌ，８１２Ｒは重なり領域８１６Ｌ，８１６Ｒ、非重なり区間８１３は非重なり領域８１７、縦光量変動区間８１４Ｌ，８１４Ｒは縦光量変動領域８１８Ｌ，８１８Ｒ、縦光量一定区間８１５は縦光量一定領域８１９にそれぞれ対応する。縦光量８４６Ｌ及び縦開口幅８４６Ｌｗは重なり領域８１６Ｌ、縦光量８４８Ｌ及び縦開口幅８４８Ｌｗは縦光量変動領域８１８Ｌ、縦光量８４９及び縦開口幅８４９ｗは縦光量一定領域８１９にそれぞれ対応する。サブ画素８２０，８３０もサブ画素８１０と同様の構成である。例えば、サブ画素８２０，８３０はそれぞれ開口部８２１，８３１を含み、重なり区間８２２Ｒは重なり領域８２６Ｒ、縦光量８５６Ｒ及び縦開口幅８５６Ｒｗに対応する。

縦光量変動領域８１８Ｌでは、縦開口幅８４８Ｌｗが開口部８１１の略中央から第１の方向ｘの両端に向かってそれぞれ連続的に変化する。このことは、縦光量変動領域８１８Ｒでも同様である。

本実施例１について更に詳しく説明する。本実施例１では、図１６Ａに示すとおり、実施形態２と同様、第１の方向ｘの位置における重なり区間８１２Ｌ，８１２Ｒ、非重なり区間８１３、縦光量一定区間８１５及び縦光量変動区間８１４Ｌ，８１４Ｒに対応して、重なり領域８１６Ｌ，８１６Ｒ、非重なり領域８１７、縦光量一定領域８１９及び縦光量変動領域８１８Ｌ，８１８Ｒが存在している。

また、縦開口幅の構成は図１６Ｃに示すプロット１６ｃのとおりである。実施形態２では、縦開口幅が第１の方向の位置に関わらず常に一定である。これに対し、本実施例１では、縦光量変動領域８１８Ｌの縦開口幅８４８Ｌｗは重なり区間８１２Ｌから縦光量一定区間８１５の方向に向かって、最大値Ｙｈから最小値Ｙｌへ連続的に減少するように変化する。また、縦光量一定領域８１９の縦開口幅８４９ｗは第１の方向ｘの位置に関わらず一定（最小値Ｙｌ）であり、重なり領域８１６Ｌ，８２６Ｒにおける縦開口幅８４６Ｌｗ，８５６Ｒｗの和は第１の方向ｘの位置に関わらず一定（最大値Ｙｈ）である。なお、縦光量８４６Ｌ，８５６Ｒの和が第１の方向ｘの位置に対して必ずしも一定である必要がないことは、実施形態２と同様である。

図１６Ｃにプロット１６ｃで示す縦開口幅を用いることにより、第１の方向ｘの位置と縦光量との関係は図１６Ｂのプロット１６ｂで示すとおりになる。なお、図１６Ｂには、縦開口幅が第１の方向Ｘの位置に関わらず常に一定（最大値Ｙｈ）である、実施形態２の縦光量のプロット１１ｂも、比較のために併記している。

本実施例１によれば、縦光量変動領域８１８Ｌで縦開口幅８４８Ｌｗを重なり区間８１２Ｌから縦光量一定区間８１５へ向かって、連続的に減少するように変化させることにより、図１６Ｂのプロット１６ｂに示すように実施形態２（プロット１１ｂ）と比較して縦光量の最大値Ｗｈと最小値Ｗｌとの差をより大きくすることが可能となる。本実施例１のその他の構成、作用及び効果は、実施形態２のそれらと同様である。

＜実施形態４（実施例２）＞
実施形態４の実施例２について図１７Ａに基づき説明する。サブ画素８６０は開口部８６１を含む。開口部８６１は、重なり区間８６２Ｌ，８６２Ｒと非重なり区間８６３とに分けられる。非重なり区間８６３は、縦光量変動区間８６４Ｌ，８６４Ｒと縦光量一定区間８６５とに分けられる。重なり区間８６２Ｌ，８６２Ｒは重なり領域８６６Ｌ，８６６Ｒ、非重なり区間８６３は非重なり領域８６７、縦光量変動区間８６４Ｌ，８６４Ｒは縦光量変動領域８６８Ｌ，８６８Ｒ、縦光量一定区間８６５は縦光量一定領域８６９にそれぞれ対応する。縦光量８９６Ｌ及び縦開口幅８９６Ｌｗは重なり領域８６６Ｌ、縦光量８９８Ｌ及び縦開口幅８９８Ｌｗは縦光量変動領域８６８Ｌ、縦光量８９９及び縦開口幅８９９ｗは縦光量一定領域８６９にそれぞれ対応する。サブ画素８７０，８８０もサブ画素８６０と同様の構成である。例えば、サブ画素８７０，８８０はそれぞれ開口部８７１，８８１を含み、重なり区間８７２Ｒは重なり領域８７６Ｒ、縦光量９０６Ｒ及び縦開口幅９０６Ｒｗに対応する。縦光量変動領域８６８Ｌでは、縦開口幅８９８Ｌｗが開口部８６１の略中央から第１の方向ｘの両端に向かってそれぞれ連続的に変化する。このことは、縦光量変動領域８６８Ｒでも同様である。

本実施例２について更に詳しく説明する。本実施例２では、図１７Ａ及び図１７Ｃ（プロット１７ｃ）に示すとおり、縦光量変動領域８６８Ｌにおける縦開口幅８９８Ｌｗが重なり区間８６２Ｒから縦光量一定区間８６５に向かって連続的に増加している。本実施例２によれば、このような縦開口幅８９８Ｌｗを用いることにより、図１７Ｂのプロット１７ｂに示すように、実施形態２（プロット１１ｂ）と比較して、縦光量の最大値Ｗｈと最小値Ｗｌとの差をより小さくすることが可能となる。本実施例２のその他の構成、作用及び効果は、実施形態４の実施例１のそれらと同様である。

本実施形態４では、第１の方向の位置における縦光量及び縦開口幅の両方を変化させることにより、白モアレを実現している。これにより、加工精度のバラツキによって縦開口幅の丸まりが生じた場合でも、縦光量により白モアレを保つことができ、また縦光量のバラツキが生じた場合でも、縦開口幅により白モアレを保つことができるため、製造バラつきによる影響をより軽減することができる。

＜実施形態５（比較例）＞
実施形態５の実施例について説明する前に、まず比較例を図１８Ａに示す。本比較例のサブ画素９００ＵＬ，９００ＤＬ，９００ＵＲ，９００ＤＲのそれぞれの開口部９０１ＵＬ，９０１ＤＬ，９０１ＵＲ，９０１Ｄは、実施形態２における開口部と同じ形状及び縦光量であり、２×２のマトリックス状に配置されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズは、一対のサブ画素９００ＵＬ（９００ＤＬ），９００ＵＲ（９００ＤＲ）に対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。図１８Ｂは、開口部９０１ＵＬ，９０１ＤＬにおける第２の方向ｙに対する輝度分布の変化を、プロット９０２Ｌとして示したグラフである。同様に図１８Ｃは、開口部９０１ＵＲ，９０１ＤＲの第２の方向ｙに対する輝度分布の変化を、プロット９０２Ｒとして示したグラフである。

開口部９０１ＵＬ，９０１ＵＲが第２の方向ｙに対して互いにずれて配置され、開口部９０１ＤＬ，９０１ＤＲが第２の方向ｙに対して互いにずれて配置されていることから、プロット９０２Ｌとプロット９０２Ｒとの間で第２の方向ｙにおける輝度分布の変化の極大値にズレが生じる。レンズ１は第２の方向ｙに光線を振り分けることができないため、この第２の方向ｙに対して異なる輝度分布が観察面にそのまま投影され、その結果画像の粒状感を生じることになる。

＜実施形態５（実施例１）＞
図１９Ａは、実施形態５の実施例１として、サブ画素９１０ＵＬ，９１０ＤＬ，９１０ＵＲ，９１０ＤＲを示す。サブ画素９１０ＵＬ，９１０ＤＬ，９１０ＵＲ，９１０ＤＲのそれぞれの開口部９１１ＵＬ，９１１ＤＬ，９１１ＵＲ，９１１ＤＲは、上記比較例における開口部の形状を第２の方向ｙに拡げたような形状であり、２×２のマトリックス状に配置されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズは、一対のサブ画素９１０ＵＬ（９１０ＤＬ），９１０ＵＲ（９１０ＤＲ）に対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。開口部９１１ＵＲは、例えば実施形態２における開口部及び縦光量と同様に、重なり領域、縦光量変動領域及び縦光量一定領域を有する。他の開口部９１１ＵＬ，９１１ＤＬ，９１１ＤＲも同様である。

図１９Ｂは、開口部９１１ＵＬ，９１１ＤＬにおける第２の方向ｙに対する輝度分布の変化を、プロット９１２Ｌとして示したグラフである。同様に図１９Ｃは、開口部９１１ＵＲ，９１１ＤＲの第２の方向ｙに対する輝度分布の変化を、プロット９１２Ｒとして示したグラフである。本実施例１では、比較例（図１８Ｂ及び図１８Ｃ）と異なり、第２の方向ｙにおける輝度分布の変化の極大値にズレがほとんど生じていない。したがって、本実施例１によれば、観察面の視点方向の異なる位置で生じる輝度明暗がほぼ同様となり、その結果粒状感を抑制することができる。

＜実施形態５（実施例２）＞
図２０Ａは、実施形態５の実施例２として、サブ画素９２０ＵＬ，９２０ＤＬ，９２０ＵＲ，９２０ＤＲを示す。サブ画素９２０ＵＬ，９２０ＤＬ，９２０ＵＲ，９２０ＤＲのそれぞれの開口部９２１ＵＬ，９２１ＤＬ，９２１ＵＲ，９２１ＤＲは、上記実施例１における開口部とは異なる形状を第２の方向ｙに拡げたような形状であり、２×２のマトリックス状に配置されている。光線制御手段であるレンズ１の単位レンズは、一対のサブ画素９２０ＵＬ（９２０ＤＬ），９２０ＵＲ（９２０ＤＲ）に対応する位置に配置されるとともに、第１の方向ｘに沿って繰り返し配列される。開口部９２１ＵＲは、例えば実施形態２における開口部及び縦光量と同様に、重なり領域、縦光量変動領域及び縦光量一定領域を有する。他の開口部９２１ＵＬ，９２１ＤＬ，９２１ＤＲも同様である。

図２０Ｂは、開口部９２１ＵＬ，９２１ＤＬにおける第２の方向ｙに対する輝度分布の変化を、プロット９２２Ｌとして示したグラフである。同様に図２０Ｃは、開口部９２１ＵＲ，９２１ＤＲの第２の方向ｙに対する輝度分布の変化を、プロット９２２Ｒとして示したグラフである。本実施例２においても、比較例（図１８Ｂ及び図１８Ｃ）と異なり、第２の方向ｙにおける輝度分布の変化の極大値にズレがほとんど生じていない。したがって、本実施例２によれば、観察面の視点方向の異なる位置で生じる輝度明暗がほぼ同様となり、その結果粒状感を抑制することができる。

＜実施形態５（総括）＞
ここで、１つのサブ画素における第２の方向における開口位置の極大値と極小値の距離を、光学的縦開口区間とする。つまり、開口部の一端における第２の方向の位置と開口部の他端における第２の方向の位置との差の最大値を「縦開口区間」とする。図１８Ａに示す比較例の開口部９０１ＵＬでは、一端９０４における第２の方向ｙの位置と他端９０５における第２の方向ｙの位置との差が、縦開口区間９０３となる。図１９Ａに示す実施例１の開口部９１１ＵＬでは、一端９１４における第２の方向ｙの位置と他端９１５における第２の方向ｙの位置との差が、縦開口区間９１３となる。図２０Ａに示す実施例２の開口部９２１ＵＬでは、一端９２４における第２の方向ｙの位置と他端９２５における第２の方向ｙの位置との差が、縦開口区間９２３となる。また、実施形態３、４と同様に、開口部の第２の方向の幅を「縦開口幅」とする。

本実施形態５におけるサブ画素は以下の特徴を有する。図１８Ａに示す比較例では、縦開口区間９０３の値と、第１の方向ｘの任意の位置における縦開口幅のうち最も大きい縦開口幅の値とが、同一になっている。これに対し、図１９Ａに示す実施例１では、縦開口区間９１３の値は第１の方向ｘの任意の位置における縦開口幅のうち最も大きい縦開口幅の値よりも大きい値となっており、かつ縦開口区間９１３の第２の方向ｙの位置は第１の方向ｘに隣接する縦開口区間同士で一致している。同様に、図２０Ａに示す実施例２では、縦開口区間９２３の値は第１の方向ｘの任意の位置における縦開口幅のうち最も大きい縦開口幅の値よりも大きい値となっており、かつ縦開口区間９２３の第２の方向ｙの位置は第１の方向ｘに隣接する縦開口区間同士で一致している。これにより、本実施形態５によれば、観察面での画像の粒状感の抑制を可能としている。

本実施形態５は、次のように言い換えることもできる。図１９Ａに示す実施例１では、開口部９１１ＵＬの一端における第２の方向ｙの位置と開口部９１１ＵＬの他端における第２の方向ｙの位置との差は、一端９１４と他端９１５との間が最大となる。その最大値を縦開口区間９１３とする。このとき、縦開口区間９１３は開口部９１１ＵＬの縦開口幅の最大値よりも大きい。また、縦開口区間９１３を構成する一端９１４及び他端９１５の第２の方向ｙの位置は、第１の方向ｘに隣接する開口部９１１ＵＬ，９１１ＵＲ同士で同じである。図２０Ａに示す実施例２でも同様である。

なお、実施形態２だけではなく実施形態１、３、４における各開口部の場合も、同様に本実施形態５を適用できる。本実施形態５のその他の構成、作用及び効果は、実施形態１〜４のそれらと同様である。

＜実施形態６＞
実施形態６について図２５Ａ及び図２５Ｂに基づき説明する。サブ画素１１００は開口部１１１０を含む。開口部１１１０は、重なり区間Ａ１１０１、重なり区間Ｂ１１０５、重なり区間Ｃ１１０６及び縦光量一定区間１１０３に分けられる。縦光量一定区間１１０３は、第１の方向ｘに隣接するサブ画素１２００，１３００と第２の方向ｙに重畳していない非重なり区間となっている。重なり区間Ａ１１０１、重なり区間Ｂ１１０５及び重なり区間Ｃ１１０６は、いずれも第１の方向ｘに隣接するサブ画素１２００，１３００と第２の方向ｙに重畳している重なり区間となっている。サブ画素１１００では、重なり区間Ａ１１０１に重なり領域Ａ１１２１が対応し、重なり区間Ｂ１１０５に重なり領域Ｂ１１２５が対応し、重なり区間Ｃ１１０６に重なり領域Ｃ１１２６が対応し、縦光量一定区間１１０３に縦光量一定領域１１２３が対応する。

サブ画素１１００に第１の方向ｘに隣接するサブ画素１２００，１３００においても、サブ画素１１００と同様の構成になっている。サブ画素１１００における重なり区間Ａ１１０１Ｌはサブ画素１２００における重なり区間Ａ１２０１Ｒと同じ区間であり、サブ画素１１００における重なり区間Ｂ１１０５Ｌはサブ画素１２００における重なり区間Ｃ１２０６Ｒと同じ区間であり、サブ画素１１００における重なり区間Ｃ１１０６Ｌはサブ画素１２００における重なり区間Ｂ１２０５Ｒと同じ区間である。同様に、サブ画素１１００とサブ画素１３００では、重なり区間Ａ１１０１Ｒと重なり区間Ａ１３０１Ｌとが同じ区間であり、重なり区間Ｂ１１０５Ｒと重なり区間Ｃ１３０６Ｌとが同じ区間であり、重なり区間Ｃ１１０６Ｒと重なり区間Ｂ１３０５Ｌとが同じ区間である。

サブ画素１１００の各区間における縦光量は以下のとおりである。サブ画素１２００との重なり区間において、重なり区間Ａ１１０１Ｌ（１２０１Ｒ）における縦光量の和は「１１１１Ｌ＋１２１１Ｒ」であり、重なり区間Ｂ１１０５Ｌ（１２０６Ｒ）における縦光量の和は「１１１５Ｌ＋１２１６Ｒ」であり、重なり区間Ｃ１１０６Ｌ（１２０５Ｒ）における縦光量の和は「１１１６Ｌ＋１２１５Ｒ」である。サブ画素１３００との重なり区間においても同様に、重なり区間Ａ１１０１Ｒ（１３０１Ｌ）における縦光量の和は「１１１１Ｒ＋１３１１Ｌ」であり、重なり区間Ｂ１１０５Ｒ（１３０６Ｌ）における縦光量の和は「１１１５Ｒ＋１３１６Ｌ」であり、重なり区間Ｃ１１０６Ｒ（１３０５Ｌ）における縦光量の和は「１１１６Ｒ＋１３１５Ｌ」である。

縦光量（縦光量の和）と第１の方向ｘの位置との関係は、以下のとおりである。重なり区間Ａ１１０１Ｌにおける縦光量の和「１１１１Ｌ＋１２１１Ｒ」は、第１の方向ｘの位置に関わらず一定となっている。同様に、縦光量一定区間１１０３における縦光量１１１３も第１の方向ｘの位置に関わらず一定である。一方、重なり区間Ｂ１１０５Ｌ（１２０６Ｒ）は重なり区間Ａ１１０１Ｌ（１２０１Ｒ）と縦光量一定区間１１０３との間に存在し、その縦光量の和「１１１５Ｌ＋１２１６Ｒ」は第１の方向ｘの位置の変化に伴い連続的かつ線形的に変化している。重なり区間Ｃ１１０６Ｌ（１２０５Ｒ）は重なり区間Ａ１１０１Ｌ（１２０１Ｒ）とサブ画素１２００の縦光量一定区間１２０３との間に存在し、その縦光量の和「１１１６Ｌ＋１２１５Ｒ」も第１の方向ｘの位置の変化に伴い連続的かつ線形的に変化している。

したがって、重なり領域Ａ１１２１、重なり領域Ｂ１１２５及び重なり領域Ｃ１１２６は、別の言い方をすれば以下のようになる。重なり領域Ａは縦光量和一定領域と言い換えることができる。なぜなら、重なり領域Ａ１１２１Ｌ（１１２１Ｒ）における縦光量と、第２の方向ｙに重畳しているサブ画素１２００（１３００）の重なり領域Ａ１２２１Ｒ（１３２１Ｌ）における縦光量との、和が一定となっているからである。また、重なり領域Ｂ，Ｃは縦光量和変動領域と言い換えることができる。なぜなら、重なり領域Ｂ１１２５Ｌ（１１２５Ｒ）及び重なり領域Ｃ１１２６Ｌ（１１２６Ｒ）における縦光量と、第２の方向ｙに重畳しているサブ画素１２００（１３００）の重なり領域Ｃ１２２６Ｒ（１３２６Ｌ）及び重なり領域Ｂ１２２５Ｒ（１３２５Ｌ）の縦光量との、和が第１の方向ｘの位置によって変動しているからである。

第１の方向ｘの位置と縦光量（縦光量の和）との関係は、図２５Ｂのプロット００６の示すとおりである。重なり区間Ａ１１０１Ｌ，１１０１Ｒにおける縦光量の和「１１１１Ｌ＋１２１１Ｒ」及び「１１１１Ｒ＋１３１１Ｌ」が最大値Ｗｈとなり、縦光量一定区間１１０３における縦光量１１１３が最小値Ｗｌとなる点は、実施形態１、２と同様である。

本実施形態６の実施形態２と異なる点は以下のとおりである。つまり、隣接するサブ画素と第２の方向ｙに重畳する重なり領域は上述のとおり三つに分けられ、重なり領域の略中央では縦光量の和は一定であり、重なり領域の両端では縦光量の和は変動している。換言すると、重なり領域Ａ，Ｂ，Ｃは、隣接する二つのサブ画素との縦光量の和が重なり領域Ａ，Ｂ，Ｃの略中央から第１の方向ｘの両端に向かってそれぞれ連続的に変化する縦光量和変動領域（重なり領域Ｂ，Ｃ）を二つ含む。重なり領域Ａ，Ｂ，Ｃにおけるそれぞれの縦光量の和は、開口部の略中央の縦光量よりも大きい。本実施形態６の構成でも、縦光量の変化と第１の方向の位置との関係が実施形態２と同様であるので、実施形態２と同様の効果を得ることができる。

その他の実施形態６の全体構成、減光手段、レンズ等の内容は実施形態２と同様である。

＜補足＞
上記各実施形態で述べた本発明の複数の構成要素は、上述の具体的なものに限定されるものではない。例えば、これまでの説明においては、光線制御手段は、レンズを用いた構成としたが、これに限定されず、液晶レンズやパララックスバリアのような電気光学素子を用いることも可能である。更に、上記各実施形態に示された構成要素のうちいくつかを削除することができ、また異なる実施形態にかかる構成要素を適宜組み合わせることができる。

上記の各実施形態の一部又は全部は以下の付記のようにも記載され得るが、本発明は以下の構成に限定されるものではない。

［付記１］第１の方向及びこの第１の方向に略垂直な第２の方向にマトリックス状に配置され光学的な開口部を含むサブ画素、を有する表示パネルと、
この表示パネルに対向して配設され、前記第１の方向に光線を制御する光線制御手段と、
を備えた立体表示装置において、
前記第１の方向に隣接する二つの前記サブ画素のそれぞれの前記開口部は、前記第２の方向に互いに重なる重なり領域と重ならない非重なり領域とを有し、
前記開口部の前記第２の方向に平行な直線状の開口から出射される光量を縦光量としたとき、前記非重なり領域は、前記縦光量が前記開口部の略中央から前記第１の方向の両端に向かってそれぞれ連続的に変化する縦光量変動領域を含み、
前記第１の方向の同じ位置における互いに重なる二つの前記重なり領域の前記縦光量の和は、前記開口部の前記略中央の前記縦光量よりも大きい、
ことを特徴とする立体表示装置。

［付記２］前記第１の方向の同じ位置における互いに重なる二つの前記重なり領域の前記縦光量の和は、前記第１の方向のどの位置でも同じである、
付記１記載の立体表示装置。

［付記３］前記開口部の前記第２の方向の幅を縦開口幅としたとき、前記縦光量変動領域は、前記縦開口幅が前記開口部の略中央から前記第１の方向の両端に向かってそれぞれ連続的に変化する、
付記１又は２記載の立体表示装置。

［付記４］前記サブ画素は、ＦＦＳモードの液晶表示デバイスであり、前記開口部内に複数のストライプ状の電極とこれらの電極の周囲のスリットとを有し、
前記スリットの長手方向と液晶初期配向との角度は、前記重なり領域においてφ１であり、前記縦光量変動領域においてφ１からφ２に変化し、
前記角度の関係がφ１≠φ２である、
付記１乃至３のいずれか一つに記載の立体表示装置。

［付記５］前記表示パネルと対向して配設された減光手段を更に備え、
前記減光手段の透過率は、前記重なり領域においてＴ１であり、前記縦光量変動領域においてＴ１からＴ２に変化し、
前記透過率の関係がＴ１＞Ｔ２である、
付記１乃至３のいずれか一つに記載の立体表示装置。

［付記６］前記開口部の前記第２の方向の幅を縦開口幅とし、前記開口部の一端における前記第２の方向の位置と前記開口部の他端における前記第２の方向の位置との差の最大値を縦開口区間としたとき、この縦開口区間は前記縦開口幅の最大値よりも大きい、
付記１乃至５のいずれか一つに記載の立体表示装置。

［付記７］前記縦開口区間を構成する前記一端及び前記他端の前記第２の方向の位置は、前記第１の方向に隣接する前記開口部同士で同じである、
付記６記載の立体表示装置。

［付記８］第１の方向及びこの第１の方向に略垂直な第２の方向にマトリックス状に配置され光学的な開口部を含むサブ画素、を有する表示パネルと、
この表示パネルに対向して配設され、前記第１の方向に光線を制御する光線制御手段と、
を備えた立体表示装置において、
前記第１の方向に隣接する二つの前記サブ画素のそれぞれの前記開口部は、前記第２の方向に互いに重なる重なり領域と重ならない非重なり領域とを有し、
前記開口部の前記第２の方向に平行な直線状の開口から出射される光量を縦光量としたとき、前記重なり領域は、前記隣接する二つのサブ画素との前記縦光量の和が前記重なり領域の略中央から前記第１の方向の両端に向かってそれぞれ連続的に変化する縦光量和変動領域を二つ含み、
前記重なり領域の前記縦光量の和は、前記開口部の略中央の前記縦光量よりも大きい、
ことを特徴とする立体表示装置。

本発明は、裸眼の観察者に立体的な画像を提供する立体表示装置であればどのようなものにも利用可能であり、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ、プラズマディスプレイなどに利用可能である。

＜実施形態１、２（全体構成）＞
１ レンズ（光線制御手段）
２ 表示パネル
３，９ 立体表示装置
４ 第１視点用のサブ画素
５ 第２視点用のサブ画素
６ 第１視点画像の視域
７ 第２視点画像の視域
８ 減光手段
８ａ ＮＤフィルタ

＜実施形態１（実施例１）＞
１１０ サブ画素
１１１ 開口部
１１２Ｌ，１１２Ｒ 重なり区間
１１３ 非重なり区間
１１４Ｌ，１１４Ｒ 縦光量変動区間
１１５ 縦光量一定区間
１１６Ｌ，１１６Ｒ 重なり領域
１１７ 非重なり領域
１１８Ｌ，１１８Ｒ 縦光量変動領域
１１９ 縦光量一定領域
１４６Ｌ，１４８Ｌ，１４９ 縦光量
１２０ サブ画素
１２１ 開口部
１２２Ｒ 重なり区間
１２６Ｒ 重なり領域
１５６Ｒ 縦光量
１３０ サブ画素
１３１ 開口部
１０１ 電極
１０２ スリット
３ｂ，３ｃ プロット
Ｗｈ 縦光量の最大値
Ｗｌ 縦光量の最小値
φ，φ１，φ２，ψ，ψ１，ψ２，ψ１１，ψ１２ 角度
１０３ 液晶分子
ｄ ダイレクタ方向
ｅ 電界方向
ｐ，ｎ 初期配向方向
ｒ 回転角度

＜実施形態１（実施例２）＞
２１０ サブ画素
２１１ 開口部
２１２Ｌ，２１２Ｒ 重なり区間
２１３ 非重なり区間
２１４Ｌ，２１４Ｒ 縦光量変動区間
２１５ 縦光量一定区間
２１６Ｌ，２１６Ｒ 重なり領域
２１７ 非重なり領域
２１８Ｌ，２１８Ｒ 縦光量変動領域
２１９ 縦光量一定領域
２４６Ｌ，２４８Ｌ，２４９ 縦光量
２２０ サブ画素
２２１ 開口部
２２２Ｒ 重なり区間
２２６Ｒ 重なり領域
２５６Ｒ 縦光量
２３０ サブ画素
２３１ 開口部
６ｂ，６ｃ プロット

＜実施形態１（実施例３）＞
３１０ サブ画素
３１１ 開口部
３１２Ｌ，３１２Ｒ 重なり区間
３１３ 非重なり区間
３１４Ｌ，３１４Ｒ 縦光量変動区間
３１６Ｌ，３１６Ｒ 重なり領域
３１７ 非重なり領域
３１８Ｌ，３１８Ｒ 縦光量変動領域
３４６Ｌ，３４８Ｌ，３４９ 縦光量
３２０ サブ画素
３２１ 開口部
３２２Ｒ 重なり区間
３２６Ｒ 重なり領域
３５６Ｒ 縦光量
３３０ サブ画素
３３１ 開口部
７ｂ，７ｃ プロット

＜実施形態１（作用及び効果）＞
１１０ａ サブ画素
１１１ａ 開口部
１１２ａＬ 重なり区間
１１４ａＬ 縦光量変動区間
１１５ａ 縦光量一定区間
１１６ａＬ 重なり領域
１２０ａ サブ画素
１２１ａ 開口部
１２２ａＲ 重なり区間
１２４ａＲ 縦光量変動区間
１２５ａ 縦光量一定区間
１２６ａＲ 重なり領域
１６０Ｒ 右眼用観察領域
１６０Ｌ 左眼用観察領域
Ｖｑ 縦光量変化区間
Ｗｑ 縦光量変化値
Ｐ，Ｑ 角の丸まり
Ｓ，Ｔ 縦光量の値が急激に低下する位置
８ｂ プロット
Ｙ１，Ｙ２，Ｙ３ 輝度分布

＜実施形態２＞
６１０ サブ画素
６１１ 開口部
６１２Ｌ，６１２Ｒ 重なり区間
６１３ 非重なり区間
６１４Ｌ，６１４Ｒ 縦光量変動区間
６１５ 縦光量一定区間
６１６Ｌ，６１６Ｒ 重なり領域
６１７ 非重なり領域
６１８Ｌ，６１８Ｒ 縦光量変動領域
６１９ 縦光量一定領域
６４６Ｌ，６４８Ｌ，６４９ 縦光量
６２０ サブ画素
６２１ 開口部
６２２Ｒ 重なり区間
６２６Ｒ 重なり領域
６５６Ｒ 縦光量
６３０ サブ画素
６３１ 開口部
６６２，６６５ 光学濃度一定区間
６６４ 光学濃度変動区間
１１ｂ，１２ｂ プロット

＜実施形態３（実施例１）＞
７１０ サブ画素
７１１ 開口部
７１２Ｌ，７１２Ｒ 重なり区間
７１３ 非重なり区間
７１４Ｌ，７１４Ｒ 縦光量変動区間
７１５ 縦光量一定区間
７１６Ｌ，７１６Ｒ 重なり領域
７１７ 非重なり領域
７１８Ｌ，７１８Ｒ 縦光量変動領域
７１９ 縦光量一定領域
７４６Ｌ，７４８Ｌ，７４９ 縦光量
７４６Ｌｗ，７４８Ｌｗ，７４９ｗ 縦開口幅
７２０ サブ画素
７２１ 開口部
７２２Ｒ 重なり区間
７２６Ｒ 重なり領域
７５６Ｒ 縦光量
７５６Ｒｗ 縦開口幅
７３０ サブ画素
７３１ 開口部
１４ｂ，１４ｃ プロット
Ｙｈ 縦開口幅の最大値
Ｙｌ 縦開口幅の最小値

＜実施形態３（実施例２）＞
７６０ サブ画素
７６１ 開口部
７６２Ｌ，７６２Ｒ 重なり区間
７６３ 非重なり区間
７６４Ｌ，７６４Ｒ 縦光量変動区間
７６５ 縦光量一定区間
７６６Ｌ，７６６Ｒ 重なり領域
７６７ 非重なり領域
７６８Ｌ，７６８Ｒ 縦光量変動領域
７６９ 縦光量一定領域
７９６Ｌ，７９８Ｌ，７９９ 縦光量
７９６Ｌｗ，７９８Ｌｗ，７９９ｗ 縦開口幅
７７０ サブ画素
７７１ 開口部
７７２Ｒ 重なり区間
７７６Ｒ 重なり領域
８０６Ｒ 縦光量
８０６Ｒｗ 縦開口幅
７８０ サブ画素
７８１ 開口部
１５ｂ，１５ｃ プロット

＜実施形態４（実施例１）＞
８１０ サブ画素
８１１ 開口部
８１２Ｌ，８１２Ｒ 重なり区間
８１３ 非重なり区間
８１４Ｌ，８１４Ｒ 縦光量変動区間
８１５ 縦光量一定区間
８１６Ｌ，８１６Ｒ 重なり領域
８１７ 非重なり領域
８１８Ｌ，８１８Ｒ 縦光量変動領域
８１９ 縦光量一定領域
８４６Ｌ，８４８Ｌ，８４９ 縦光量
８４６Ｌｗ，８４８Ｌｗ，８４９ｗ 縦開口幅
８２０ サブ画素
８２１ 開口部
８２２Ｒ 重なり区間
８２６Ｒ 重なり領域
８５６Ｒ 縦光量
８５６Ｒｗ 縦開口幅
８３０ サブ画素
８３１ 開口部
１６ｂ，１６ｃ プロット

＜実施形態４（実施例２）＞
８６０ サブ画素
８６１ 開口部
８６２Ｌ，８６２Ｒ 重なり区間
８６３ 非重なり区間
８６４Ｌ，８６４Ｒ 縦光量変動区間
８６５ 縦光量一定区間
８６６Ｌ，８６６Ｒ 重なり領域
８６７ 非重なり領域
８６８Ｌ，８６８Ｒ 縦光量変動領域
８６９ 縦光量一定領域
８９６Ｌ，８９８Ｌ，８９９ 縦光量
８９６Ｌｗ，８９８Ｌｗ，８９９ｗ 縦開口幅
８７０ サブ画素
８７１ 開口部
８７２Ｒ 重なり区間
８７６Ｒ 重なり領域
９０６Ｒ 縦光量
９０６Ｒｗ 縦開口幅
８８０ サブ画素
８８１ 開口部
１７ｂ，１７ｃ プロット

＜実施形態５（比較例）＞
９００ＵＬ，９００ＤＬ，９００ＵＲ，９００ＤＲ サブ画素
９０１ＵＬ，９０１ＤＬ，９０１ＵＲ，９０１ＤＲ 開口部
９０２Ｌ，９０２Ｒ プロット
９０３ 縦開口区間
９０４ 開口部の一端
９０５ 開口部の他端

＜実施形態５（実施例１）＞
９１０ＵＬ，９１０ＤＬ，９１０ＵＲ，９１０ＤＲ サブ画素
９１１ＵＬ，９１１ＤＬ，９１１ＵＲ，９１１ＤＲ 開口部
９１２Ｌ，９１２Ｒ プロット
９１３ 縦開口区間
９１４ 開口部の一端
９１５ 開口部の他端

＜実施形態５（実施例２）＞
９２０ＵＬ，９２０ＤＬ，９２０ＵＲ，９２０ＤＲ サブ画素
９２１ＵＬ，９２１ＤＬ，９２１ＵＲ，９２１ＤＲ 開口部
９２２Ｌ，９２２Ｒ プロット
９２３ 縦開口区間
９２４ 開口部の一端
９２５ 開口部の他端

＜実施形態６＞
１１００ サブ画素
１１１０ 開口部
１１０１Ｌ，１１０１Ｒ 重なり区間Ａ
１１０３ 縦光量一定区間
１１０５Ｌ，１１０５Ｒ 重なり区間Ｂ
１１０６Ｌ，１１０６Ｒ 重なり区間Ｃ
１１２１Ｌ，１１２１Ｒ 重なり領域Ａ
１１２３ 縦光量一定領域
１１２５Ｌ，１１２５Ｒ 重なり領域Ｂ
１１２６Ｌ，１１２６Ｒ 重なり領域Ｃ
１１１１Ｌ，１１１１Ｒ，１１１３，１１０５Ｌ，１１０５Ｒ，１１１６Ｌ，１１１６Ｒ 縦光量
１２００ サブ画素
１２１０ 開口部
１２０１Ｌ，１２０１Ｒ 重なり区間Ａ
１２０３ 縦光量一定区間
１２０５Ｌ，１２０５Ｒ 重なり区間Ｂ
１２０６Ｌ，１２０６Ｒ 重なり区間Ｃ
１２２１Ｌ，１２２１Ｒ 重なり領域Ａ
１２２３ 縦光量一定領域
１２２５Ｌ，１２２５Ｒ 重なり領域Ｂ
１２２６Ｌ，１２２６Ｒ 重なり領域Ｃ
１２１１Ｌ，１２１１Ｒ，１２１３，１２０５Ｌ，１２０５Ｒ，１２１６Ｌ，１２１６Ｒ 縦光量
１３００ サブ画素
１３１０ 開口部
１３０１Ｌ，１３０１Ｒ 重なり区間Ａ
１３０３ 縦光量一定区間
１３０５Ｌ，１３０５Ｒ 重なり区間Ｂ
１３０６Ｌ，１３０６Ｒ 重なり区間Ｃ
１３２１Ｌ，１３２１Ｒ 重なり領域Ａ
１３２３ 縦光量一定領域
１３２５Ｌ，１３２５Ｒ 重なり領域Ｂ
１３２６Ｌ，１３２６Ｒ 重なり領域Ｃ
１３１１Ｌ，１３１１Ｒ，１３１３，１３０５Ｌ，１３０５Ｒ，１３１６Ｌ，１３１６Ｒ 縦光量
００６ プロット

＜関連技術＞
４００ サブ画素
４１０ 開口部
４０１Ｌ 重なり区間
４０３ 開口幅一定区間
４１１Ｌ，４１３ 縦開口幅
４２１Ｌ 重なり領域
４２３ 開口幅一定領域
５００ サブ画素
５１０ 開口部
５０１Ｒ 重なり区間
５０３ 開口幅一定区間
５１１Ｒ，５１３ 縦開口幅
５２１Ｒ 重なり領域
５２３ 開口幅一定領域
００２ プロット
４００ａ サブ画素
４１０ａ 開口部
４０１ａＬ 重なり区間
４０２ａＬ 開口幅変動区間
４０３ａ 開口幅一定区間
４１１ａＬ，４１３ａ 縦開口幅
４２１ａＬ 重なり領域
４２２ａＬ 開口幅変動領域
４２３ａ 開口幅一定領域
４００ａＡ 開口辺
５００ａ サブ画素
５１０ａ 開口部
５０１ａＲ 重なり区間
５０２ａＲ 開口幅変動区間
５０３ａ 開口幅一定区間
５１１ａＲ，５１３ａ 縦開口幅
５２１ａＲ 重なり領域
５２２ａＲ 開口幅変動領域
５２３ａ 開口幅一定領域
５００ａＢ 開口辺
００２ａ プロット
Ｖｑ' 縦開口幅変化区間
Ｗｑ' 縦開口幅変化値
θ 開口部の角の角度
８００Ｒ 右眼用観察領域
８００Ｌ 左眼用観察領域

Claims (8)

1. 第１の方向及びこの第１の方向に略垂直な第２の方向にマトリックス状に配置され光学的な開口部を含むサブ画素、を有する表示パネルと、
   この表示パネルに対向して配設され、前記第１の方向に光線を制御する光線制御手段と、
   を備えた立体表示装置において、
   全ての前記サブ画素の前記開口部は、前記第１の方向に隣接する前記サブ画素の前記開口部に対して、前記第２の方向に互いに重なる重なり領域と重ならない非重なり領域とを有し、
   前記開口部の前記第２の方向に平行な直線状の開口から出射される光量を縦光量としたとき、前記非重なり領域は、前記縦光量が前記開口部の略中央から前記第１の方向の両端に向かってそれぞれ連続的に変化する縦光量変動領域を含み、
   前記第１の方向の同じ位置における互いに重なる二つの前記重なり領域の前記縦光量の和は、前記開口部の前記略中央の前記縦光量よりも大きい、
   ことを特徴とする立体表示装置。
2. 前記第１の方向の同じ位置における互いに重なる二つの前記重なり領域の前記縦光量の和は、前記第１の方向のどの位置でも同じである、
   請求項１記載の立体表示装置。
3. 前記開口部の前記第２の方向の幅を縦開口幅としたとき、前記縦光量変動領域は、前記縦開口幅が前記開口部の略中央から前記第１の方向の両端に向かってそれぞれ連続的に変化する、
   請求項１又は２記載の立体表示装置。
4. 前記サブ画素は、ＦＦＳモードの液晶表示デバイスであり、前記開口部内に複数のストライプ状の電極とこれらの電極の周囲のスリットとを有し、
   前記スリットの長手方向と液晶初期配向との角度は、前記重なり領域においてφ１であり、前記縦光量変動領域においてφ１からφ２に変化し、
   前記角度の関係がφ１≠φ２である、
   請求項１乃至３のいずれか一つに記載の立体表示装置。
5. 前記表示パネルと対向して配設された減光手段を更に備え、
   前記減光手段の透過率は、前記重なり領域においてＴ１であり、前記縦光量変動領域においてＴ１からＴ２に変化し、
   前記透過率の関係がＴ１＞Ｔ２である、
   請求項１乃至３のいずれか一つに記載の立体表示装置。
6. 前記開口部の前記第２の方向の幅を縦開口幅とし、前記開口部の一端における前記第２の方向の位置と前記開口部の他端における前記第２の方向の位置との差の最大値を縦開口区間としたとき、この縦開口区間は前記縦開口幅の最大値よりも大きい、
   請求項１乃至５のいずれか一つに記載の立体表示装置。
7. 前記縦開口区間を構成する前記一端及び前記他端の前記第２の方向の位置は、前記第１の方向に隣接する前記開口部同士で同じである、
   請求項６記載の立体表示装置。
8. 第１の方向及びこの第１の方向に略垂直な第２の方向にマトリックス状に配置され光学的な開口部を含むサブ画素、を有する表示パネルと、
   この表示パネルに対向して配設され、前記第１の方向に光線を制御する光線制御手段と、
   を備えた立体表示装置において、
   全ての前記サブ画素の前記開口部は、前記第１の方向に隣接する前記サブ画素の前記開口部に対して、前記第２の方向に互いに重なる重なり領域と重ならない非重なり領域とを有し、
   前記開口部の前記第２の方向に平行な直線状の開口から出射される光量を縦光量としたとき、前記重なり領域は、前記隣接する前記サブ画素との前記縦光量の和が前記重なり領域の略中央から前記第１の方向の両端に向かってそれぞれ連続的に変化する縦光量和変動領域を二つ含み、
   前記重なり領域の前記縦光量の和は、前記開口部の略中央の前記縦光量よりも大きい、
   ことを特徴とする立体表示装置。

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