JPWO2014181567A1 - 立体表示装置 - Google Patents

Abstract

視差バリアの切り替えの前後において、輝度変化およびクロストークの悪化を抑制できる、立体表示装置の構成を得る。立体表示装置は、複数の画素によって画像を表示する表示パネル（１０）と、前記表示パネル（１０）に重ねて配置されるスイッチ液晶パネルと、観察者の位置情報を取得する位置センサと、所定の整列方向に沿って透過領域（ＳＬ）と非透過領域（ＢＲ）とが周期的に形成された視差バリアを、所定のバリア切替ピッチを最小単位として前記位置情報に応じて前記整列方向に沿って移動させて前記スイッチ液晶パネルに表示させる制御部とを備える。前記複数の画素の開口の前記整列方向に沿った幅Ａは、前記透過領域（ＳＬ）の幅をＷｓｌ、前記非透過領域ＢＲの幅をＷｂｒ、前記バリア切替ピッチをＰｅとして下記の式を満たす。Ａ≦Ｗｓｌ−２Ｐｅ かつＡ≦Ｗｂｒ−２Ｐｅ

Description

本発明は、裸眼立体表示装置に関する。

裸眼で観賞できる立体表示装置として、視差バリア方式とレンチキュラーレンズ方式とが知られている。これらの立体表示装置は、バリアまたはレンズによって光を分離して、左右の目に異なる画像を映し、観察者に立体感を与える。近年、市場に出ている裸眼立体表示装置は２視点の視差バリア方式とレンチキュラーレンズ方式が主流となっている。

このような２視点の立体表示装置では、設定された領域では良好な立体表示が得られるが、観察者が頭を動かすと、右目に映るべき画像と左目に映るべき画像とが混ざって二重に映る、クロストーク（ｃｒｏｓｓｔａｌｋ）と呼ばれる現象や、右目に映るべき画像が左目に映ってしまう、いわゆる逆視状態が発生する領域が存在する。そのため、観察者は、限られた領域からしか立体画像を観察することができない。この課題に対して多視点化技術や、観察者の頭の位置を検出し、その位置に合わせて画像を表示させるトラッキング技術が提案されている。

また、視差バリアを液晶パネルで形成し、観察者の位置に合わせて視差バリアを移動させるバリア分割スイッチ液晶ディスプレイ（ＳＷ−ＬＣＤ）方式が提案されている。ＳＷ−ＬＣＤ方式では、視差バリアの形成条件等が適切でない場合、視差バリアが切り替わる際に輝度の変化およびクロストークの悪化が起こる場合がある。

特開２０１３−２４９５７号公報には、サブ画素ペアが横方向に配列された表示パネルと、光透過状態および遮光状態を切り替え可能なサブ開口が横方向に配列された視差バリアシャッタパネルとを備える表示装置が記載されている。この表示装置では、基準視差バリアピッチに属する複数のサブ開口のうち、互いに隣り合う任意の数のサブ開口を光透過状態にするとともに、残りのサブ開口を遮光状態にすることによって、総合開口が視差バリアシャッタパネルに形成される。そして、サブ開口ピッチが、サブ画素幅と総合開口幅との差以下である。

特開２０１３−２４９５７号公報に記載された表示装置は、視差バリアが切り替わる際の遅延時間が無い場合には、良好な品位が得られる。しかし、実際には液晶の応答速度に起因して遅延時間が存在するため、輝度の変化およびクロストークの悪化が生じる場合がある。

本発明の目的は、視差バリアの切り替えの前後において、輝度変化およびクロストークの悪化を抑制できる、立体表示装置の構成を得ることである。

ここに開示する立体表示装置は、複数の画素によって画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルに重ねて配置されるスイッチ液晶パネルと、観察者の位置情報を取得する位置センサと、所定の整列方向に沿って透過領域と非透過領域とが周期的に形成された視差バリアを、所定のバリア切替ピッチを最小単位として前記位置情報に応じて前記整列方向に沿って移動させて前記スイッチ液晶パネルに表示させる制御部とを備える。前記複数の画素の開口の前記整列方向に沿った幅Ａは、前記透過領域の幅をＷｓｌ、前記非透過領域の幅をＷｂｒ、前記バリア切替ピッチをＰｅとして下記の式を満たす。
Ａ≦Ｗｓｌ−２Ｐｅ かつ
Ａ≦Ｗｂｒ−２Ｐｅ

本発明によれば、視差バリアの切り替えの前後において、輝度変化およびクロストークの悪化を抑制できる、立体表示装置が得られる。

図１は、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置の構成を示す模式的断面図である。 図２は、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置の機能的構成を示すブロック図である。 図３は、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による処理のフローチャートである。 図４Ａは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による立体表示の原理を説明するための図である。 図４Ｂは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による立体表示の原理を説明するための図である。 図４Ｃは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による立体表示の原理を説明するための図である。 図５Ａは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による立体表示の原理を説明するための図である。 図５Ｂは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による立体表示の原理を説明するための図である。 図５Ｃは、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置による立体表示の原理を説明するための図である。 図６Ａは、スイッチ液晶パネルの第１基板の構成を示す平面図である。 図６Ｂは、スイッチ液晶パネルの第２基板の構成を示す平面図である。 図７は、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置の概略構成を示す断面図である。 図８Ａは、第１基板の製造方法の一例を説明するための図である。 図８Ｂは、第１基板の製造方法の一例を説明するための図である。 図８Ｃは、第１基板の製造方法の一例を説明するための図である。 図９は、スイッチ液晶パネルのバリア点灯状態の一つを模式的に示す断面図である。 図１０Ａは、スイッチ液晶パネル２０を図９のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_ＣＯＭ，Ｖ_Ｂ，Ｖ_Ｄ，Ｖ_Ｆ，Ｖ_Ｊ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｌの波形図の一例である。 図１０Ｂは、スイッチ液晶パネル２０を図９のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_ＣＯＭ，Ｖ_Ｂ，Ｖ_Ｄ，Ｖ_Ｆ，Ｖ_Ｊ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｌの波形図の他の例である。 図１０Ｃは、スイッチ液晶パネル２０を図９のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_ＣＯＭ，Ｖ_Ｂ，Ｖ_Ｄ，Ｖ_Ｆ，Ｖ_Ｊ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｌの波形図のさらに他の例である。 図１１は、表示パネルの画素の構成を説明するための平面図である。 図１２は、画素と、スイッチ液晶パネルによって形成されるバリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図１３は、スイッチ液晶パネルのバリア点灯状態を変化させた場合の、輝度の角度特性を模式的に示す図である。 図１４は、バリア点灯状態を固定した場合の立体表示装置の輝度の角度特性を示す図である。 図１５は、左目のクロストークおよび右目のクロストークの角度特性を示す図である。 図１６は、バリア点灯状態を変化させた場合のクロストークの角度特性を示す図である。 図１７Ａはスリットの幅が開口の幅よりも狭い場合を模式的に示す図である。 図１７Ｂはスリットの幅が開口の幅と等しい場合を模式的に示す図である。 図１７Ｃはスリットの幅が開口の幅よりも広い場合を模式的に示す図である。 図１８は、スリットの幅を変化させた場合の輝度の角度特性を模式的に示す図である。 図１９は、スリットの幅を変化させた場合のクロストークの角度特性を模式的に示す図である。 図２０Ａは、バリア点灯状態を切り替える前の状態を模式的に示す図である。 図２０Ｂは、バリア点灯状態を切り替える途中の状態を模式的に示す図である。 図２０Ｃは、バリア点灯状態を切り替えた後の状態を模式的に示す図である。 図２１Ａは、バリア点灯状態の一つを模式的に示す図である。 図２１Ｂは、図２１Ａの状態から観察者が移動し、バリア点灯状態が切り替わった状態を模式的に示す図である。 図２２Ａは、左目が図２１Ａの位置にあるときに、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２２Ｂは、左目が図２１Ａの位置と図２１Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる前に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２２Ｃは、左目が図２１Ａの位置と図２１Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる途中に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２２Ｄは、左目が図２１Ａの位置と図２１Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わった後に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２２Ｅは、左目が図２１Ｂの位置にあるときに、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２３は、比較例にかかる立体表示装置の表示パネルの画素の構成を説明するための図である。 図２４は、画素と、スイッチ液晶パネルによって形成されるバリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２５Ａは、左目が図２１Ａの位置にあるときに、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２５Ｂは、左目が図２１Ａの位置と図２１Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる前に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２５Ｃは、左目が図２１Ａの位置と図２１Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる途中に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２５Ｄは、左目が図２１Ａの位置と図２１Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わった後に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２５Ｅは、左目が図２１Ｂの位置にあるときに、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図２６は、本発明の第２の実施形態にかかる立体表示装置の概略構成を示す断面図である。 図２７は、第２基板の構成を示す平面図である。 図２８は、スイッチ液晶パネルの一部を拡大して示す断面図である。 図２９は、スイッチ液晶パネルのバリア点灯状態の一つを模式的に示す断面図である。 図３０Ａは、スイッチ液晶パネルを図２９のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の一例である。 図３０Ｂは、スイッチ液晶パネルを図２９のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の他の例である。 図３０Ｃは、スイッチ液晶パネルを図２９のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図のさらに他の例である。 図３１は、スイッチ液晶パネルのバリア点灯状態の他の一つを模式的に示す断面図である。 図３２Ａは、スイッチ液晶パネルを図３１のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の一例である。 図３２Ｂは、スイッチ液晶パネルを図３１のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の他の例である。 図３２Ｃは、スイッチ液晶パネルを図３１のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図のさらに他の例である。 図３３は、表示パネルの画素の構成を説明するための図である。 図３４は、画素と、スイッチ液晶パネルによって形成されるバリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図３５Ａは、バリア点灯状態の一つを模式的に示す図である。 図３５Ｂは、図３５Ａの状態から観察者が移動し、バリア点灯状態が切り替わった状態を模式的に示す図である。 図３６Ａは、左目が図３５Ａの位置にあるときに、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図３６Ｂは、左目が図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる前に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図３６Ｃは、左目が図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる途中に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図３６Ｄは、左目が図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わった後に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図３６Ｅは、左目が図３５Ｂの位置にあるときに、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図３７は、本発明の第２の実施形態の一つの変形例に係る立体表示装置の、表示パネルの画素の構成を説明するための図である 図３８は、画素と、スイッチ液晶パネルによって形成されるバリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図３９Ａは、左目が図３５Ａの位置にあるときに、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図３９Ｂは、左目が図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる前に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図３９Ｃは、左目が図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる途中に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図３９Ｄは、左目が図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わった後に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図３９Ｅは、左目が図３５Ｂの位置にあるときに、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図４０は、本発明の第２の実施形態の他の変形例に係る立体表示装置の、表示パネルの画素の構成を説明するための図である 図４１は、画素と、スイッチ液晶パネルによって形成されるバリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図４２Ａは、左目が図３５Ａの位置にあるときに、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図４２Ｂは、左目が図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる前に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図４２Ｃは、左目が図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる途中に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図４２Ｄは、左目が図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わった後に、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図４２Ｅは、左目が図３５Ｂの位置にあるときに、左目から観察した表示パネルと、バリアおよびスリットとの関係を模式的に示す図である。 図４３は、スリット幅を変化させたときの輝度の角度特性を示すグラフである。 図４４は、本発明の第３の実施形態にかかる立体表示装置の構成を示す模式的断面図である。 図４５Ａは、本発明の第１の実施形態に係る立体表示装置において、バリア点灯状態を変化させたときのクロストークの角度特性である。 図４５Ｂは、本発明の第３の実施形態に係る立体表示装置において、バリア点灯状態を変化させたときのクロストークの角度特性である。

本発明の一実施形態にかかる立体表示装置は、複数の画素によって画像を表示する表示パネルと、前記表示パネルに重ねて配置されるスイッチ液晶パネルと、観察者の位置情報を取得する位置センサと、所定の整列方向に沿って透過領域と非透過領域とが周期的に形成された視差バリアを、所定のバリア切替ピッチを最小単位として前記位置情報に応じて前記整列方向に沿って移動させて前記スイッチ液晶パネルに表示させる制御部とを備える。前記複数の画素の開口の前記整列方向に沿った幅Ａは、前記透過領域の幅をＷｓｌ、前記非透過領域の幅をＷｂｒ、前記バリア切替ピッチをＰｅとして下記の式を満たす（第１の構成）。
Ａ≦Ｗｓｌ−２Ｐｅ かつ
Ａ≦Ｗｂｒ−２Ｐｅ

制御部は、視差バリアを、バリア切替ピッチを最小単位として移動させてスイッチ液晶パネルに表示させる。視差バリアをバリア切替ピッチだけ移動させるとき、バリア切替ピッチの２倍の幅の領域の液晶状態が変化する。液晶の応答速度は有限であり、また、透過領域から非透過領域に変化する場合と、非透過領域から透過領域に変化する場合とで速度差が存在する。

上記の構成によれば、開口の幅は、透過領域の幅から、視差バリアを切り替え中に動作する液晶の幅（バリア切替ピッチの２倍の幅）を差し引いた幅以下である。また、開口の幅は、非透過領域の幅から、視差バリアを切り替え中に動作する液晶の幅（バリア切替ピッチの２倍の幅）を差し引いた幅以下である。これによって、視差バリアの切り替えの前後にわたって、表示されるべき画素が視差バリアによって遮られることがなく、視差バリアによって遮蔽されるべき画素が表示されることもない。そのため、視差バリアの切り替えの前後において、輝度変化およびクロストークの悪化を抑制できる。

上記第１の構成において、前記制御部は、前記透過領域の幅と前記非透過領域の幅とが等しくなるように前記視差バリアを前記スイッチ液晶パネルに表示させることが好ましい（第２の構成）。

上記第１または第２の構成において、前記スイッチ液晶パネルは、液晶層と、前記液晶層を挟んで対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板に形成され、前記整列方向に沿って前記バリア切替ピッチと同じ間隔で配置された複数の電極を含む第１電極群と、前記第２基板の概略前面に形成される共通電極とを含む構成であっても良い（第３の構成）。

上記第１または第２の構成において、前記スイッチ液晶パネルは、液晶層と、前記液晶層を挟んで対向する第１基板および第２基板と、前記第１基板に形成され、前記整列方向に沿って前記バリア切替ピッチの２倍の間隔で配置された複数の電極を含む第１電極群と、前記第２基板に形成され、前記整列方向に沿って前記バリア切替ピッチの２倍の間隔で配置された複数の電極を含む第２電極群とを含み、前記第１電極群と前記第２電極群とは、前記整列方向において互いに前記バリア切替ピッチだけずれて配置される構成であっても良い（第４の構成）。

上記の構成によれば、バリア切替ピッチを、第１電極群および第２電極群を形成する間隔の半分にでき、より細かく視差バリア位置を切り替えることが可能となり、より輝度の変化およびクロストークの悪化を抑制することができる。また、バリア切替ピッチを小さくできることで、第１の構成の条件を満たしたまま画素の開口を広くすることができ、表示パネルの輝度（透過率）を高めることも可能となる。さらには、電極幅が狭くなるにつれて、生じる電圧降下の影響も受けにくく、良好な３Ｄ品位を維持しながら大画面化への展開も可能となる。

上記第４の構成において、前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群および前記第２電極群から選択される一方の電極群に含まれる電極の一部を第１位相で駆動し、他の電極を前記第１位相と反対極性の第２位相で駆動しても良い（第５の構成）。

上記第４の構成において、前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群および前記第２電極群から選択される一方の電極群に含まれる電極の一部を定電位で駆動し、他の電極を前記定電位に対し所定の周期で極性が反転するように駆動しても良い（第６の構成）。

上記第４の構成において、前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群および前記第２電極群から選択される一方の電極群に含まれる電極の一部を所定の定電位に対して所定の周期で極性が反転するように駆動し、他の電極を前記所定の定電位で駆動しても良い（第７の構成）。

上記第１〜第７のいずれかの構成において、前記スイッチ液晶パネルは、前記表示パネルよりも前記観察者側に配置される構成としても良い（第８の構成）。

上記の構成によれば、表示パネルからの光をスイッチ液晶パネルによって分離する。この構成は、次の第９の構成と比較して、分離特性が優れる。

上記第１〜第７のいずれかの構成において、前記表示パネルは、前記スイッチ液晶パネルよりも前記観察者側に配置される構成としても良い（第９の構成）。

上記の構成によれば、スイッチ液晶パネルによって分離された光が表示パネルを通過する。この構成では、スイッチ液晶パネルによって分離された光が、表示パネルによって散乱または回折される。これによって、輝度の角度変化が緩やかになる。

上記第１〜第９のいずれかの構成において、前記表示パネルは、液晶表示パネルであっても良い（第１０の構成）。

［実施の形態］
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

［第１の実施形態]
［全体の構成］
図１は、本発明の第１の実施形態にかかる立体表示装置１の構成を示す模式的断面図である。立体表示装置１は、表示パネル１０と、スイッチ液晶パネル２０と、接着樹脂３０と備えている。表示パネル１０とスイッチ液晶パネル２０とは、表示パネル１０が観察者９０側になるように重ねて配置され、接着樹脂３０によって貼り合わされている。

表示パネル１０は、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）基板１１と、ＣＦ（Ｃｏｌｏｒ Ｆｉｌｔｅｒ）基板１２と、液晶層１３と、偏光板１４および１５とを備えている。表示パネル１０は、ＴＦＴ基板１１およびＣＦ基板１２を制御して、液晶層１３の液晶分子の配向を操作して、画像を表示する。

スイッチ液晶パネル２０は、第１基板２１と、第２基板２２と、液晶層２３と、偏光板２４とを備えている。第１基板２１と第２基板２２とは、互いに対向するように配置されている。液晶層２３は、第１基板２１および第２基板２２に挟持されている。偏光板２４は、バックライト側（表示パネル１０の反対側）に配置されている。

図１には詳しい構成を図示していないが、第１基板２１および第２基板２２には、それぞれ電極が形成されている。スイッチ液晶パネル２０は、これらの電極の電位を制御して、液晶層２３の液晶分子の配向を操作し、液晶層２３を通る光の挙動を変化させる。より具体的には、スイッチ液晶パネル２３は、液晶層２３の液晶分子の配向と偏光板１４および偏光板２４との作用によって、バックライトからの光を遮る非透過領域（バリア）と、バックライトからの光を透過させる透過領域（スリット）とを形成する。第１基板２１および第２基板２２の詳しい構造、ならびに動作については後述する。

ＴＦＴ基板１１およびＣＦ基板１２の厚さは、例えば、２００μｍである。偏光板１４の厚さは、例えば１３７μｍである。偏光板１５の厚さは、例えば、１７０μｍである。第１基板２１および第２基板２２の厚さは、例えば、２２５μｍである。接着樹脂３０の厚さは、例えば、５０μｍである。

なお、偏光板１４は、スイッチ液晶パネル２０に配置されていても良い。すなわち、偏光板１４がスイッチ液晶パネル２０の第２基板２２の表示パネル１０側の表面に配置され、偏光板１４とＴＦＴ基板１１との間に接着樹脂３０が配置されていても良い。

以下、観察者９０と立体表示装置１とが真っ直ぐに向かい合ったときの、観察者９０の左目９０Ｌと右目９０Ｒとを結ぶ線分に平行な方向（図１のｘ方向）を、水平方向と呼ぶ。また、表示パネル１０の面内において水平方向と直交する方向（図１のｙ方向）を垂直方向と呼ぶ。

図２は、立体表示装置１の機能的構成を示すブロック図である。図３は、立体表示装置１による処理のフローチャートである。立体表示装置１は、制御部４０と、位置センサ４１とをさらに備えている。制御部４０は、演算部４２、スイッチ液晶パネル駆動部４３、および表示パネル駆動部４４を含んでいる。

表示パネル駆動部４４は、外部から入力される映像信号に基づいて表示パネル１０を駆動し、表示パネル１０に画像を表示させる。

位置センサ４１は、観察者９０の位置情報を取得する（ステップＳ１）。位置センサ４１は例えば、カメラまたは赤外線センサである。位置センサ４１は、取得した位置情報を制御部４０の演算部４２に供給する。

演算部４２は、位置センサ４１から供給される観察者９０の位置情報を解析し、観察者９０の位置座標（ｘ，ｙ，ｚ）を算出する（ステップＳ２）。位置座標の算出は、例えば、画像処理によって観察者９０の目の位置を検出するアイトラッキングシステムによって行うことができる。位置座標の算出は、あるいは、赤外線によって観察者９０の頭の位置を検出するヘッドトラッキングシステムによって行っても良い。

演算部４２はさらに、観察者９０の位置座標に応じて、スイッチ液晶パネル２０のバリア点灯状態を決定する（ステップＳ３）。すなわち、観察者９０の位置座標に応じて、スイッチ液晶パネル２０のバリアの位置とスリットの位置とを決定する。演算部４２は、決定したバリア点灯状態の情報を、スイッチ液晶パネル駆動部４３に供給する。

スイッチ液晶パネル駆動部４３は、演算部４２から供給される情報に基づいて、スイッチ液晶パネル２０を駆動する（ステップＳ４）。以下、ステップＳ１〜ステップＳ４を繰り返す。

次に、図４Ａ〜図４Ｃおよび図５Ａ〜図５Ｃを用いて、立体表示装置１による立体表示の原理を説明する。上述のように、立体表示装置１では、表示パネル１０は、観察者９０側に配置されている。しかし、以下で参照する図では、説明の便宜のため、スイッチ液晶パネル２０が表示パネル１０よりも観察者９０側にあるように図示している。

まず、図４Ａ〜図４Ｃを参照して、バリア点灯状態が固定されている場合について説明する。表示パネル１０は、複数の画素１１０を備えている。画素１１０には、右目用画像（Ｒ）と左目用画像（Ｌ）とが、水平方向に交互に表示される。スイッチ液晶パネル２０には、所定の間隔で、表示パネル１０からの光を遮るバリアＢＲと、表示パネル１０からの光を透過させるスリットＳＬとが形成される。これによって、図４Ａに示すように、観察者９０の右目９０Ｒには右目用画像（Ｒ）だけが映り、左目９０Ｌには左目用画像（Ｌ）だけが映る。これによって、観察者９０は、立体感を感じることができる。

なお、画素１１０の間隔ＰＰとバリアＢＲの間隔φとは、表示パネル１０の表示面からバリアＢＲまでの距離をＳ１、バリアＢＲから観察者９０までの距離をＳ２として、Ｓ２がＳ１に対して十分に大きいとき、φ≒２×ＰＰである。

図４Ｂは、観察者９０が図４Ａから水平方向に移動した状態を示す図である。この場合、観察者９０の右目９０Ｒには、右目用画像（Ｒ）と左目用画像（Ｌ）との両方が映る。同様に、左目９０Ｌにも、右目用画像（Ｒ）と左目用画像（Ｌ）との両方が映る。すなわち、クロストークが発生し、観察者９０は、立体感を感じることができない。

図４Ｃは、観察者９０が図４Ｂからさらに水平方向に移動した状態を示す図である。この場合、観察者９０の右目９０Ｒに左目用画像（Ｌ）が映り、左目９０Ｌに右目用画像（Ｒ）が映る。この場合は奥にあるべき映像が手前に観察され、反対に手前にあるべき映像が奥に観察される逆視状態となるため、観察者９０は、正しい立体感を感じることができず、違和感を与えてしまう。

このように、観察者９０が移動すると、立体感を感じられる正常領域、クロストークが発生するクロストーク領域、および逆視状態となる逆視領域が繰り返しあらわれる。そのためバリア点灯状態が固定されている場合、観察者９０は、限られた領域でしか、立体感を感じることができない。

本実施形態では、図５Ａ〜図５Ｃに示すように、観察者９０の位置情報（位置座標）に応じて、制御部４０がスイッチ液晶パネル２０のバリア点灯状態を変更する。これによって、観察者９０が常に立体感を感じられるようにすることができ、クロストークおよび逆視状態が生じないようにすることができる。

［スイッチ液晶パネル２０の構成］
図６Ａは、スイッチ液晶パネル２０の第１基板２１の構成を示す平面図である。第１基板２１には、第１電極群２１１が形成されている。第１電極群２１１は、ｘ方向に沿って電極間隔ＢＰで配置された複数の電極を含んでいる。複数の電極のそれぞれは、ｙ方向に延びて、互いに平行に配置されている。

第１基板２１には、さらに、第１電極群２１１と電気的に接続された配線群２１２が形成されている。配線群２１２は、スイッチ液晶パネル２０を表示パネル１０と重ね合わせたとき、表示パネル１０の表示領域と重なる部分（アクティブエリア（Ａｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ）ＡＡ）の外側に形成されていることが好ましい。

第１電極群２１１には、制御部４０から配線群２１２を通じて、６系統の信号Ｖ_Ｂ，Ｖ_Ｄ，Ｖ_Ｆ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｊ，Ｖ_Ｌが供給される。以下では、第１電極群２１１の電極のうち、信号Ｖ_Ｂ，Ｖ_Ｄ，Ｖ_Ｆ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｊ，Ｖ_Ｌが供給される電極をそれぞれ電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌと呼んで参照する。また、電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌと電気的に接続された配線を配線２１２Ｂ，２１２Ｄ，２１２Ｆ，２１２Ｈ，２１２Ｊ，２１２Ｌと呼んで参照する。

電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌは、この順番で、ｘ方向に周期的に配置されている。すなわち、ある電極の６つ隣の電極には、当該電極と同じ信号が供給されるように配置されている

図６Ｂは、スイッチ液晶パネル２０の第２基板２２の構成を示す平面図である。第２基板２２には、アクティブエリアＡＡの概略全面を覆って、共通電極２２１ＣＯＭが形成されている。共通電極２２１ＣＯＭには、制御部４０から、信号Ｖ_ＣＯＭが供給される。

図７は、立体表示装置１の概略構成を示す断面図である。電極間隔ＢＰは、電極の幅Ｗと、電極間の隙間Ｓとの和である。本実施形態では、ＢＰ＝φ／６≒ＰＰ／３となるように構成されている。具体的な数値を一例として挙げると、ＰＰ＝８０．７μｍ、ＢＰ＝２６．８７μｍ、Ｗ＝２２．８７μｍ、Ｓ＝４μｍである。

図７には図示していないが、第１基板２１および第２基板２２には、それぞれ配向膜が形成されている。第１基板２１に形成された配向膜と第２基板２２に形成された配向膜とは、互いに交差する方向にラビング（ｒｕｂｂｉｎｇ）されている。これによって、液晶層２３の液晶分子は、電圧無印加状態では、第１基板２１から第２基板２２に向かって配向方向が回転する、いわゆるツイステッドネマチック（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔｉｃ）配向となる。

また、偏光板１４と偏光板２４とは、光透過軸が互いに直交するように配置されている。すなわち、本実施形態にかかるスイッチ液晶パネル２０は、液晶層２３に電圧がかかっていないときに透過率が最大になる、いわゆるノーマリーホワイト（Ｎｏｒｍａｌｌｙ Ｗｈｉｔｅ）液晶である。しかし、この構成は一例であり、スイッチ液晶パネル２０は、いわゆるノーマリーブラック（Ｎｏｒｍａｌｌｙ Ｂｌａｃｋ）液晶であっても良い。

以下、図８Ａ〜図８Ｃを参照して、第１基板２１の具体的な構成の一例、および製造方法を説明する。

まず、図８Ａに示すように、基板２１０上に、第１電極群２１１および中継電極２１３を形成する。中継電極２１３は、後の工程で形成する配線群２１２を中継するための電極である。基板２１０は、透光性と絶縁性とを有する基板であり、例えばガラス基板である。第１電極群２１１および中継電極２１３は、透光性を有することが好ましく、例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）である。第１電極群２１１および中継電極２１３は、例えば、スパッタリングまたはＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）によって成膜され、フォトリソグラフィによってパターニングされる。

次に、図８Ｂに示すように、基板２１０、第１電極群２１１、および中継電極２１３を覆って、絶縁膜２１４を形成する。絶縁膜２１４には、コンタクトホール２１４ａおよびコンタクトホール２１４ｂが形成される。コンタクトホール２１４ａは、第１電極群２１１と、次の工程で形成する配線群２１２とを接続する位置に形成される。コンタクトホール２１４ｂは、中継電極２１３と配線群２１２とを接続する位置に形成される。

絶縁膜２１４は、透光性を有することが好ましく、例えばＳｉＮである。絶縁膜２１４は、例えばＣＶＤによって成膜され、フォトリソグラフィによってコンタクトホール２１４ａおよびコンタクトホール２１４ｂが形成される。なお、配線群２１２をアクティブエリアの外側に形成する場合には、絶縁膜２１４がアクティブエリアの外側だけに形成されるようにパターニングしても良い。

次に、図８Ｃに示すように、配線群２１２を形成する。配線群２１２は、コンタクトホール２１４ａを介して第１電極群２１１に接続され、コンタクトホール２１４ｂを介して中継電極２１３に接続される。配線群２１２は、高い導電性を有することが好ましく、例えばアルミニウムである。配線群２１２は、ＩＴＯであっても良い。配線群２１２は、例えば、スパッタリングによって製膜され、フォトリソグラフィによってパターニングされる。

既述のように、電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌにはそれぞれ、配線２１２Ｂ，２１２Ｄ，２１２Ｆ，２１２Ｈ，２１２Ｊ，２１２Ｌが接続される。第１電極群２１１、絶縁膜２１４、および配線群２１２の３層構造とすることによって、第１電極群２１１と配線群２１２とを平面視で交差させることができる。

図８Ｃに示す例では、配線群２１２の一方の端部は基板２１の周縁部近傍に集められ、端子部２１２ａを形成している。この端子部２１２ａには、ＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等が接続される。

図８Ｃに示す例では、電極群２１１の各電極のｙ方向の両側に配線が接続されている。電極群２１１の各電極のｙ方向の両側に接続された一組の配線は、中継電極２１３によって互いに接続されている。電極群２１１の各電極のｙ方向の両側から信号を印加することによって、各電極の内部の電位差を小さくすることができる。

なお、第２基板２２は例えば、透光性と絶縁性とを有する基板に共通電極２２１ＣＯＭを形成することによって得られる。共通電極２２１ＣＯＭは例えば、ＩＴＯをＣＶＤによって成膜することによって得られる。

［スイッチ液晶パネル２０の駆動方法］
次に、図９および図１０Ａ〜図１０Ｃを参照して、スイッチ液晶パネル２０の駆動方法を説明する。

図９は、スイッチ液晶パネル２０のバリア点灯状態の一つを模式的に示す断面図である。図１０Ａは、スイッチ液晶パネル２０を図９のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_ＣＯＭ，Ｖ_Ｂ，Ｖ_Ｄ，Ｖ_Ｆ，Ｖ_Ｊ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｌの波形図の一例である。

制御部４０は、共通電極２２１ＣＯＭ、電極２１１Ｄ、電極２１１Ｆおよび電極２１１Ｈを同位相で駆動し、他の電極をこれらと反対極性の位相で駆動する。図９では、共通電極２２１ＣＯＭと反対極性の位相で駆動される電極に砂地模様を付して模式的に示している。

図１０Ａに示す例では、制御部４０は、共通電極２２１ＣＯＭ、電極２１１Ｄ、電極２１１Ｆ、および電極２１１Ｈと、その他の電極とに、互いに反対極性の矩形交流電圧を印加している。

なお、図１０Ａに示すように、信号Ｖ_ＣＯＭ，Ｖ_Ｂ，Ｖ_Ｄ，Ｖ_Ｆ，Ｖ_Ｊ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｌの振幅は、すべて等しいことが好ましい。図１０Ａに示す例では、信号Ｖ_ＣＯＭ，Ｖ_Ｂ，Ｖ_Ｄ，Ｖ_Ｆ，Ｖ_Ｊ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｌは、所定のハイレベル電位（Ｖ_ｈｉｇｈ、例えば５Ｖ）および所定のローレベル電位（Ｖ_ｌｏｗ、例えば０Ｖ）のいずれかになる。

これによって、共通電極２２１ＣＯＭと電極２１１Ｂとの間には、｜Ｖ_ｈｉｇｈ−Ｖ_ｌｏｗ｜の電位差が生じ、共通電極２２１ＣＯＭと電極２１１Ｂとの間の液晶層２３の液晶分子は、ｚ方向に配向する。既述のように、スイッチ液晶パネル２０は、ノーマリーホワイト液晶である。そのため、共通電極２２１ＣＯＭと電極２１１Ｂとが平面視（ｘｙ平面視）において重なる部分に、バリアＢＲが形成される。

同様に、共通電極２２１ＣＯＭと電極２１１Ｊと、および共通電極２２１ＣＯＭと電極２１１Ｌとが平面視で重なる部分にバリアＢＲが形成される。

一方、共通電極２２１ＣＯＭと電極２１１Ｄ、電極２１１Ｆ、および電極２１１Ｈとの間には、電位差が生じない。既述のように、スイッチ液晶パネル２０は、ノーマリーホワイト液晶である。そのため、共通電極２２１ＣＯＭと電極２１１Ｄ、電極２１１Ｆ、および電極２１１Ｈとが平面視において重なる部分に、スリットＳＬが形成される。

このように、この例では、共通電極２２１ＣＯＭと同位相で駆動した電極と平面視において重なる位置にスリットＳＬが形成され、他の電極と平面視において重なる位置にバリアＢＲが形成される。

図１０Ｂは、スイッチ液晶パネル２０を図９のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_ＣＯＭ，Ｖ_Ｂ，Ｖ_Ｄ，Ｖ_Ｆ，Ｖ_Ｊ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｌの波形図の他の例である。

図１０Ｂに示す例では、制御部４０は、共通電極２２１ＣＯＭ、電極２１１Ｄ、電極２１１Ｆ、および電極２１１Ｈを定電位Ｖ_０（例えばＧＮＤ）にし、電極２１１Ｂ、電極２１１Ｊ、および電極２１１Ｌに、電位Ｖ_０を中心として半幅Ｖ_ａ（例えばＶ_ａ＝５Ｖ）で振動する矩形交流電圧を印加している。

これによって、電極２１１Ｂ，２１１Ｊ，２１１Ｌと平面視において重なる部分には電位差｜Ｖ_ａ｜が生じ、バリアＢＲが形成される。一方、電極２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈと平面視で重なる部分には電位差が生じないので、スリットＳＬが形成される。

図１０Ｃは、スイッチ液晶パネル２０を図９のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_ＣＯＭ，Ｖ_Ｂ，Ｖ_Ｄ，Ｖ_Ｆ，Ｖ_Ｊ，Ｖ_Ｈ，Ｖ_Ｌの波形図のさらに他の例である。

図１０Ｃに示す例では、制御部４０は、共通電極２２１ＣＯＭ、電極２１１Ｄ、電極２１１Ｆ、および電極２１１Ｈに電位Ｖ_０を中心として半幅Ｖ_ａ（例えばＶ_ａ＝５Ｖ）で振動する矩形交流電圧を印加し、電極２１１Ｂ、電極２１１Ｊ、および電極２１１Ｌを定電位Ｖ_０（例えばＧＮＤ）にしている。

これによって、電極２１１Ｂ，２１１Ｊ，２１１Ｌと平面視において重なる部分には電位差｜Ｖ_ａ｜が生じ、バリアＢＲが形成される。一方、電極２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈと平面視で重なる部分には電位差が生じないので、スリットＳＬが形成される。

以上のように、本実施形態によれば、電極２１１Ｂ、２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊ，２１１Ｌを単位として、バリア点灯状態を制御することができる。換言すれば、電極間隔ＢＰを最小の単位として、バリア点灯状態を制御することができる。

［表示パネル１０の画素１１０の構成］
図１１は、表示パネル１０の画素１１０の構成を説明するための平面図である。画素１１０は、ｙ方向に沿って配置された３つのサブ画素１１０ａ、１１０ｂ、および１１０ｃと、その間に形成されたブラックマトリクスＢＭとを含んでいる。サブ画素１１０ａ、１１０ｂ、および１１０ｃは、例えばそれぞれ赤、緑、および青を表示する。ブラックマトリクスＢＭは、バックライトからの光を遮蔽して表示パネル１０のコントラストを向上させる。

図１２は、画素１１０と、スイッチ液晶パネル２０によって形成されるバリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図１２では、バリアＢＲにハッチングを付して示している。

図１２に示すように、バリアＢＲの幅をＷｂｒ、スリットＳＬの幅をＷｓｌとする。また、バリア点灯状態を制御できる最小の単位（バリア切替ピッチ）をＰｅとする。上述のように、本実施形態においては、バリア切替ピッチＰｅは、電極間隔ＢＰと等しい。

本実施形態では、制御部４０は、Ｗｂｒ≒Ｗｓｌとなるように、スイッチ液晶パネル２０のバリア点灯状態を制御している。

バリアＢＲの整列方向（ｘ方向）に沿った画素１１０の開口の幅をＡとする。このとき、Ｗｓｌ、Ｗｂｒ、Ａは、次の関係を満たす。
Ａ≦Ｗｓｌ−２Ｐｅ かつ
Ａ≦Ｗｂｒ−２Ｐｅ

［立体表示装置１の効果］
本実施形態の効果を説明するために、まず、立体表示装置の好ましい特性について述べる。

図１３は、スイッチ液晶パネル２０のバリア点灯状態を変化させた場合の、輝度の角度特性を模式的に示す図である。図１３は、より具体的には、左目用画像を黒表示、右目用画像を白表示にした場合の輝度の角度特性である。観察位置Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３に応じてバリア点灯状態を切り替えることによって、曲線Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３のような輝度の角度特性が得られる。なお、輝度は、左目用画像および右目用画像の両方を白表示（すなわち、表示パネル１０の全面を白表示）にした場合の輝度を１００％としたときの相対値である。

図１３に示すように、曲線Ｃ１、Ｃ２、およびＣ３のそれぞれは、頂点が平坦で幅が広いことが好ましい。これによって、隣の観察位置の曲線との重なりを大きくすることができる。すなわち、ある観察位置から隣の観察位置に移る途中の輝度の変化を低減することができる。また、観察者の位置を認識してからバリア点灯状態の切り替えにかかる時間（遅延時間）が長い場合でも、その影響を低減することができる。

次にクロストークについて説明する。そのために、まず、図１４を用いてクロストークを定量的に定義する。

図１４は、バリア点灯状態を固定した場合の立体表示装置１の輝度の角度特性を示す図である。輝度Ａ_Ｌは、右目用画像を黒表示、左目用画像を白表示にしたとき、角度θ＜０において観測される輝度である。輝度Ａ_Ｒは、同じ画面において、角度θ＞０において観測される輝度である。輝度Ｂ_Ｌは、右目用画像を白表示、左目用画像を黒表示にしたとき、角度θ＜０において観測される輝度である。輝度Ｂ_Ｒは、同じ画面において、角度θ＞０において観測される輝度である。輝度Ｃ_Ｌは、右目用画像および左目用画像の両方を黒表示にしたとき、角度θ＜０において観測される輝度である。輝度Ｃ_Ｒは、同じ画面において、角度θ＞０において観察される輝度である。

このとき、左目のクロストークＸＴ（Ｌ）を、次の式で定義する。

同様に、右目のクロストークＸＴ（Ｒ）を、次の式で定義する。

図１５は、左目のクロストークＸＴ（Ｌ）および右目のクロストークＸＴ（Ｒ）の角度特性を示す図である。左目用クロストークＸＴ（Ｌ）は、角度−θ_０において極小値を取り、角度−θ_０からずれるにしたがって大きくなる。同様に、右目用クロストークＸＴ（Ｒ）は、角度＋θ_０において極小値を取り、角度＋θ_０からずれるにしたがって大きくなる。

図１６は、バリア点灯状態を変化させた場合のクロストークの角度特性を示す図である。観察位置Ｐ１、Ｐ２、およびＰ３に応じてバリア点灯状態を切り替えることによって、曲線Ｃ４、Ｃ５、およびＣ６のようなクロストークの角度特性が得られる。

図１６に示すように、曲線Ｃ４、Ｃ５、およびＣ６のそれぞれは、頂点が平坦で幅が広いことが好ましい。これによって、隣の観察位置の曲線との重なりを大きくすることができる。すなわち、ある観察位置から隣の観察位置に移る途中において、クロストークを低い状態に維持することができる。また、観察者の位置を認識してからバリア点灯状態の切り替えにかかる時間（遅延時間）が長い場合でも、その影響を低減することができる。

一般的にはバリア点灯状態の切り替えにかかる時間は、短い方が好ましい。したがって、液晶の応答速度は速い方が好ましい。しかし、上述のように、輝度の角度特性、およびクロストークの角度特性を得る構成とすることによって、バリア点灯状態の切り替えにかかる時間が３Ｄ品位へ及ぼす影響を低減させることができる。

次に、スリットの幅Ｗｓｌと、輝度の角度特性およびクロストークの角度特性との関係について述べる。図１７Ａ〜図１７Ｃは、バリアの整列方向に沿った画素の開口の幅Ａと、スリットの幅Ｗｓｌとの関係を模式的に示す図である。図１７Ａはスリットの幅Ｗｓｌが開口の幅Ａよりも狭い場合を、図１７Ｂはスリットの幅Ｗｓｌが開口の幅Ａと等しい場合を、図１７Ｃはスリットの幅Ｗｓｌが開口の幅Ａよりも広い場合を、それぞれ示している。

図１８は、スリットの幅Ｗｓｌを変化させた場合の輝度の角度特性を模式的に示す図である。スリットの幅Ｗｓｌが開口の幅Ａよりも小さいとき（Ｗｓｌ＜Ａ）、輝度特性は平坦になるが、最大の輝度は５０％未満になる。一方、スリットの幅Ｗｓｌが開口の幅Ａと等しいとき（Ｗｓｌ＝Ａ）、最大の輝度は５０％になるが、分布が急峻になる。スリットの幅Ｗｓｌが開口の幅Ａよりも大きいとき（Ｗｓｌ＞Ａ）、輝度特性は平坦であり、かつ最大の輝度は５０％である。

したがって、輝度特性を平坦にするという観点からは、スリットの幅Ｗｓｌは、開口の幅Ａよりも大きいことが好ましい。

図１９は、スリットの幅Ｗｓｌを変化させた場合のクロストークの角度特性を模式的に示す図である。クロストークが低い領域を確保するためには、スリットの幅Ｗｓｌを狭くするか、開口の幅Ａを狭くすることが好ましい。

次に、図２０Ａ〜図２０Ｃを参照して、スイッチ液晶パネル２０のバリア点灯状態を切り替える際の輝度の変化について述べる。図２０Ａ〜図２０Ｃは、バリア点灯状態を１単位移動させる前後の状態を模式的に示す図である。より具体的には、図２０Ａはバリア点灯状態を切り替える前の状態を、図２０Ｂはバリア点灯状態が切り替わる途中の状態を、図２０Ｃはバリア点灯状態が切り替わった後の状態を、それぞれ示している。

図２０Ａでは、電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｌと平面視において重なる領域にバリアＢＲが形成され、電極２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊと平面視において重なる領域にスリットＳＬが形成されている。図２０Ｃでは、電極２１１Ｂ，２１１Ｊ，２１１Ｌと平面視において重なる領域にバリアＢＲが形成され、電極２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈと平面視において重なる領域にスリットＳＬが形成されている。

図２０Ａの状態から図２０Ｃの状態へと切り替わる途中の状態である図２０Ｂでは、電極２１１Ｄと平面視において重なる領域Ｒ_ＤにおいてバリアＢＲからスリットＳＬに切り替わり、電極２１１Ｊと平面視において重なる領域Ｒ_ＪにおいてスリットＳＬからバリアＢＲに切り替わる。そのため、図２０Ｂに示すように、バリア点灯状態が切り替わる際には、バリア切替ピッチＰｅの２倍の大きさの領域が動作する。

液晶層２３へ印加する電圧が低くなるときの液晶の応答速度は、液晶層２３へ印加する電圧が高くなるときの液晶の応答速度と比較して遅い。これは、印加電圧を低くするときの液晶の応答速度は液晶の物性によって決まり、制御が困難なためである。そのため、バリアＢＲからスリットＳＬへ切り替わるのにかかる時間は、スリットＳＬからバリアＢＲへ切り替わるのにかかる時間と比較して長くなる。

これによって、図２０Ｂの状態において、スリットＳＬの幅が一時的に狭くなる。これによって、輝度変化が生じる場合がある。

例えば、バックライトをパルス幅変調で駆動することによって輝度変化をキャンセルするように補正したり、液晶の駆動電圧タイミングを調整することによって輝度変化を低減するように補正をしたりすることも可能である。しかし、この輝度変化は、観察者の位置や環境温度によって異なるため、補正パラメータが複雑になる。そのため、領域Ｒ_Ｄと領域Ｒ_Ｊとの間で液晶層２３の応答速度に差がある場合においても、輝度変化を生じない構成とすることが好ましい。

以上を総合して、バリア点灯状態を切り替える前後において、輝度変化が小さく、クロストークの低い状態を維持できる立体画像を得るためには、次の条件を満たせば良い。すなわち、スリットＳＬの幅Ｗｓｌが、バリア点灯状態の切り替えの前後にわたって開口の幅Ａ以上になるようにする。
Ａ≦Ｗｓｌ−２Ｐｅ
同様に、バリアＢＲの幅Ｗｂｒが、バリア点灯状態の切り替えの前後にわたって開口の幅Ａ以上になるようにする。
Ａ≦Ｗｂｒ−２Ｐｅ
本実施形態にかかる立体表示装置１は、既述のように、上記の２つの式を満たすようにＷｓｌ、Ｗｂｒ、およびＡの値が定められている。

図２１Ａおよび図２１Ｂ、ならびに図２２Ａ〜図２２Ｅを参照して、本実施形態の効果をより具体的に説明する。図２１Ａは、バリア点灯状態の一つを模式的に示す図である。図２１Ｂは、図２１Ａの状態から観察者が移動し、バリア点灯状態が切り替わった状態を模式的に示す図である。

図２２Ａは、左目９０Ｌが図２１Ａの位置にあるときに、左目９０Ｌから観察した表示パネル１０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。ｘ方向に３列並んでいる画素１１０のうち、中央にある画素１１０は左目用画像を表示しており、左右にある画素１１０は右目用画像を表示している。

図２２Ａ中の領域Ｒ_Ｂは、電極２１１Ｂ（図２１Ａを参照）と平面視で重なる領域を示している。同様に、領域Ｒ_Ｄ，Ｒ_Ｆ，Ｒ_Ｈ，Ｒ_Ｊ，Ｒ_Ｌはそれぞれ、電極２１１Ｄ，２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｈ，２１１Ｌと平面視で重なる領域を示している。また、バリアＢＲが形成されている領域にハッチングを付して模式的に示している。図２２Ｂ〜図２２Ｅにおいても同様である。

図２２Ａでは、右目用画像を表示する画素１１０からの光だけがバリアＢＲによって遮られている。左目用画像を表示する画素１１０からの光はバリアＢＲによって遮られていない。そのため、この位置での輝度は、左目用画像および右目用画像の両方が見える場合の５０％になる。また、クロストークは低い。

図２２Ｂは、左目９０Ｌが図２１Ａの位置と図２１Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる前の、左目９０Ｌから観察した表示パネル１０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図２２Ｂにおいても、右目用画像を表示する画素１１０からの光だけがバリアＢＲによって遮られている。

図２２Ｃは、左目９０Ｌが図２１Ａの位置と図２１Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる途中に、左目９０Ｌから観察した表示パネル１０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。

図２２Ｃでは、領域Ｒ_ＤにおいてバリアＢＲからスリットＳＬに切り替わり、領域Ｒ_ＪにおいてスリットＳＬからバリアＢＲに切り替わる。図２２Ｃでは、領域Ｒ_Ｄと領域Ｒ_Ｊとに、バリアＢＲとは異なるハッチングを付して示している。既述のように、スリットＳＬからバリアＢＲへ切り替わる速度に比較して、バリアＢＲからスリットＳＬへ切り替わる速度が遅い。そのため、このとき一時的にスリットＳＬの幅が狭くなる。

本実施形態によれば、スリットＳＬの幅が狭くなったときでも、スリットＳＬの幅は、画素１１０の開口の幅よりも広い。したがって、図２２Ｃの状態においても、右目用画像を表示する画素１１０からの光だけがバリアＢＲによって遮られている。

図２２Ｄは、左目９０Ｌが図２１Ａの位置と図２１Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わった後に、左目９０Ｌから観察した表示パネル１０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図２２Ｄにおいても、右目用画像を表示する画素１１０からの光だけがバリアＢＲによって遮られている。

図２２Ｅは、左目９０Ｌが図２１Ｂの位置にあるときに、左目９０Ｌから観察した表示パネル１０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図２２Ｅにおいても、右目用画像を表示する画素１１０からの光だけがバリアＢＲによって遮られている。

このように、本実施形態によればバリア点灯状態が切り替わる前後の図２２Ａ〜図２２Ｅの間において、輝度変化が小さく、クロストークの低い状態を維持することができる。

［比較例］
ここで、本実施形態の効果を説明するための仮想的な比較例について説明する。

比較例にかかる立体表示装置は、表示パネル１０にかえて、表示パネル８０を備える。表示パネル８０は、画素１１０にかえて画素８１０を備えている。図２３は、表示パネル８０の画素８１０の構成を説明するための図である。図２４は、画素８１０と、スイッチ液晶パネル２０によって形成されるバリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。

画素８１０は、画素１１０と同様に、ｙ方向に沿って配置された３つのサブ画素８１０ａ、８１０ｂ、および８１０ｃと、その間に形成されたブラックマトリクスＢＭとを含んでいる。画素８１０と画素１１０とは、開口の幅Ａが異なっている。より具体的には、画素８１０の開口の幅Ａは、Ｗｓｌ−２Ｐｅよりも大きい。

第１の実施形態の場合と同様に、図２１Ａの状態から図２１Ｂの状態に切り替わる際の、立体表示装置の輝度変化およびクロストークについて考える。

図２５Ａは、左目９０Ｌが図２１Ａの位置にあるときに、左目９０Ｌから観察した表示パネル８０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。ｘ方向に３列並んでいる画素８１０のうち、中央にある画素８１０は左目用画像を表示しており、左右にある画素８１０は右目用画像を表示している。図２５Ａでは、右目用画像を表示する画素８１０からの光だけがバリアＢＲによって遮られている。

図２５Ｂは、左目９０Ｌが図２１Ａの位置と図２１Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる前の、左目９０Ｌから観察した表示パネル８０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図２５Ｂでは、右目用画像を表示する画素８１０からの光の一部が、バリアＢＲによって遮られていない。そのため、クロストークが高くなる。

図２５Ｃは、左目９０Ｌが図２１Ａの位置と図２１Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる途中に、左目９０Ｌから観察した表示パネル８０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。第１の実施形態と同様に、このとき一時的にスリットＳＬの幅が狭くなる。そのため、左目用画像を表示する画素８１０からの光の一部が、バリアＢＲによって遮られる。そのため、輝度が一時的に低下する。

図２５Ｄは、左目９０Ｌが図２１Ａの位置と図２１Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わった後に、左目９０Ｌから観察した表示パネル８０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図２５Ｄでは、右目用画像を表示する画素８１０からの光の一部が、バリアＢＲによって遮られていない。そのため、クロストークが高くなる。

図２５Ｅは、左目９０Ｌが図２１Ｂの位置にあるときに、左目９０Ｌから観察した表示パネル８０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図２５Ｅでは、右目用画像を表示する画素１１０からの光だけがバリアＢＲによって遮られている。

以上のように、比較例にかかる立体表示装置では、バリア点灯状態が切り替わる前後の図２５Ａ〜図２５Ｅの間において、輝度の変化が発生し、また、クロストークが高くなる領域が存在する。比較例にかかる立体表示装置と比較して、本実施形態にかかる立体表示装置１によれば、バリア点灯状態が切り替わる前後において、輝度変化が小さく、クロストークの低い状態を維持することができる。

以上、本発明の第1の実施形態にかかる立体表示装置１について説明した。本実施形態では、第１電極群２１１が、６種類の電極から構成されている例を説明した。この構成は例示であり、第１電極群２１１を構成する電極の数は任意である。

［第２の実施形態］
図２６は、本発明の第２の実施形態にかかる立体表示装置２の概略構成を示す断面図である。立体表示装置２は、表示パネル１０に代えて表示パネル５０を備え、スイッチ液晶パネル２０に代えてスイッチ液晶パネル６０を備えている。

表示パネル５０は、画素１１０に代えて、画素５１０を備えている。画素５１０の構成については後述する。

スイッチ液晶パネル６０は、第２基板２２に代えて、第２基板６２を備えている。図２７は、第２基板６２の構成を示す平面図である。第２基板６２には、共通電極２２１ＣＯＭに代えて、第２電極群２２１が形成されている。第２電極群２２１は、ｘ方向に沿って電極間隔ＢＰで配置された複数の電極を含んでいる。複数の電極のそれぞれは、ｙ方向に延びて、互いに平行に配置されている。

第２基板６２には、さらに、第２電極群２２１と電気的に接続された配線群２２２が形成されている。配線群２２２は、アクティブエリアＡＡの外側に形成されていることが好ましい。

第２電極群２２１には、制御部４０から、配線群２２２を通じて、６系統の信号Ｖ_Ａ，Ｖ_Ｃ，Ｖ_Ｅ，Ｖ_Ｇ，Ｖ_Ｉ，Ｖ_Ｋが供給される。第１電極群２１１の場合と同様に、信号Ｖ_Ａ，Ｖ_Ｃ，Ｖ_Ｅ，Ｖ_Ｇ，Ｖ_Ｉ，Ｖ_Ｋが供給される電極をそれぞれ電極２２１Ａ，２２１Ｃ，２２１Ｅ，２２１Ｇ，２２１Ｉ，２２１Ｋと呼んで参照する。また、電極２２１Ａ，２２１Ｃ，２２１Ｅ，２２１Ｇ，２２１Ｉ，２２１Ｋと電気的に接続された配線を配線２２２Ａ，２２２Ｃ，２２２Ｅ，２２２Ｇ，２２２Ｉ，２２２Ｋと呼んで参照する。

第１電極群２１１の場合と同様に、電極２２１Ａ，２２１Ｃ，２２１Ｅ，２２１Ｇ，２２１Ｉ，２２１Ｋは、この順番で、ｘ方向に周期的に配置されている。

第２基板６２は、図８Ａ〜図８Ｃにおいて説明した第１基板２１と同様にして製造することができる。

図２８は、スイッチ液晶パネル６０の一部を拡大して示す断面図である。図２８に示すように、第１電極群２１１と第２電極群２２１とは、互いにｘ方向にずれて配置されている。第１電極群２１１と第２電極群２２１とは、図２８の例のように、互いにｘ方向に電極間隔ＢＰの半分だけずれて配置されていることが好ましい。

［スイッチ液晶パネル６０の駆動方法］
図２９は、スイッチ液晶パネル６０のバリア点灯状態の一つを模式的に示す断面図である。図３０Ａは、スイッチ液晶パネル６０を図２９のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の一例である。

制御部４０は、第１電極群２１１および第２電極群２２１から選択される一方の電極群に含まれる一部の電極を第１位相で駆動し、他の電極を第１位相と反対極性の第２位相で駆動する。図２９では、第１位相で駆動される電極に砂地模様を付して模式的に示している。

図３０Ａに示す例では、制御部４０は、第１電極群２１１に含まれる電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｌを第１位相、その他の電極（電極２１１Ｈ，２１１Ｈ，２１１Ｊおよび電極２２１Ａ〜２２１Ｋ）を第２位相とする矩形交流電圧を印加している。

なお、図３０Ａに示すように、信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの振幅は、すべて等しいことが好ましい。図３０Ａに示す例では、信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌは、所定のハイレベル電位（Ｖ_ｈｉｇｈ、例えば５Ｖ）および所定のローレベル電位（Ｖ_ｌｏｗ、例えば０Ｖ）のいずれかになる。

これによって、電極２２１Ａと電極２１１Ｂとの間には、｜Ｖ_ｈｉｇｈ−Ｖ_ｌｏｗ｜の電位差が生じ、電極２２１Ａと電極２１１Ｂとの間の液晶層２３の液晶分子は、ｚ方向に配向する。スイッチ液晶パネル２０は、スイッチ液晶パネル６０と同様に、ノーマリーホワイト液晶である。そのため、電極２２１Ａと電極２１１Ｂとが平面視（ｘｙ平面視）において重なる部分に、バリアＢＲが形成される。

同様に、電極２１１Ｂと電極２２１Ｃと、電極２２１Ｃと電極２１１Ｄと、電極２１１Ｄと電極２２１Ｅと、電極２２１Ｋと電極２１１Ｌと、および電極２１１Ｌと電極２２１Ａとが平面視で重なる部分に、バリアＢＲが形成される。

一方、電極２２１Ｅと電極２１１Ｆとの間には、電位差が生じない。既述のように、スイッチ液晶パネル６０は、ノーマリーホワイト液晶である。そのため、電極２２１Ｅと電極２１１Ｆとが平面視において重なる部分に、スリットＳＬが形成される。

同様に、電極２１１Ｆと電極２２１Ｇと、電極２２１Ｇと電極２１１Ｈと、および電極２１１Ｈと電極２２１Ｉと、電極２２１Ｉと電極２１１Ｊと、電極２１１Ｊと電極２２１Ｋとが平面視で重なる部分に、スリットＳＬが形成される。

結果として、第１位相で駆動した電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｌと平面視において重なる部分にバリアＢＲが形成され、電極２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊと平面視で重なる部分にスリットＳＬが形成される。

図３０Ｂは、スイッチ液晶パネル６０を図２９のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の他の例である。

図３０Ｂに示す例では、制御部４０は、制御部４０は、第１電極群２１１に含まれる電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｌを定電位Ｖ_０（例えばＧＮＤ）にし、その他の電極（電極２１１Ｈ，２１１Ｈ，２１１Ｊおよび電極２２１Ａ〜２２１Ｋ）に、電位Ｖ_０を中心として半幅Ｖ_ａ（例えばＶ_ａ＝５Ｖ）で振動する矩形交流電圧を印加している。

これによって、電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｌと平面視において重なる部分には電位差｜Ｖ_ａ｜が生じ、バリアＢＲが形成される。一方、電極２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊと平面視で重なる部分には電位差が生じないので、スリットＳＬが形成される。

図３０Ｃは、スイッチ液晶パネル６０を図２９のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図のさらに他の例である。

図３０Ｂに示す例では、制御部４０は、制御部４０は、第１電極群２１１に含まれる電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｌに、電位Ｖ_０を中心として半幅Ｖ_ａ（例えばＶ_ａ＝５Ｖ）で振動する矩形交流電圧を印加し、その他の電極（電極２１１Ｈ，２１１Ｈ，２１１Ｊおよび電極２２１Ａ〜２２１Ｋ）を定電位Ｖ_０（例えばＧＮＤ）にしている。

これによって、電極２１１Ｂ，２１１Ｄ，２１１Ｌと平面視において重なる部分には電位差｜Ｖ_ａ｜が生じ、バリアＢＲが形成される。一方、電極２１１Ｆ，２１１Ｈ，２１１Ｊと平面視で重なる部分には電位差が生じないので、スリットＳＬが形成される。

図３１は、スイッチ液晶パネル６０のバリア点灯状態の他の一つを模式的に示す断面図である。図３２Ａ〜図３２Ｃは、スイッチ液晶パネル６０を図３１のバリア点灯状態にするために各電極に供給する信号Ｖ_Ａ〜Ｖ_Ｌの波形図の例である。図３２Ａ〜図３２Ｃについての説明は、図３０Ａ〜図３０Ｃと同様であるので省略する。

図２９と図３０とを比較すれば分かるように、スイッチ液晶パネル６０の構成によれば、電極間隔ＢＰの半分を最小の単位として、バリア点灯状態を制御することができる。

［表示パネル５０の画素５１０の構成］
図３３は、表示パネル５０の画素５１０の構成を説明するための図である。画素５１０は、画素１１０と同様に、ｙ方向に沿って配置された３つのサブ画素５１０ａ、５１０ｂ、および５１０ｃと、その間に形成されたブラックマトリクスＢＭとを含んでいる。

図３４は、画素５１０と、スイッチ液晶パネル６０によって形成されるバリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。本実施形態においても、制御部４０は、Ｗｂｒ≒Ｗｓｌとなるように、スイッチ液晶パネル６０のバリア点灯状態を制御している。

本実施形態においても、バリアＢＲの整列方向（ｘ方向）に沿った画素５１０の開口の幅をＡとして、Ｗｓｌ、Ｗｂｒ、Ａは、次の関係を満たす。
Ａ≦Ｗｓｌ−２Ｐｅ かつ
Ａ≦Ｗｂｒ−２Ｐｅ

図３５Ａおよび図３５Ｂ、ならびに図３６Ａ〜図３６Ｅを参照して、本実施形態の効果をより具体的に説明する。図３５Ａは、バリア点灯状態の一つを模式的に示す図である。図３５Ｂは、図３５Ａの状態から観察者が移動し、バリア点灯状態が切り替わった状態を模式的に示す図である。

図３６Ａは、左目９０Ｌが図３５Ａの位置にあるときに、左目９０Ｌから観察した表示パネル５０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。ｘ方向に３列並んでいる画素５１０のうち、中央にある画素５１０は左目用画像を表示しており、左右にある画素５１０は右目用画像している。

図３６Ａ中の領域Ｒ_ＡＢは、電極２２１Ａと電極２１１Ｂとが平面視で重なる領域を示している。同様に、領域Ｒ_ＢＣ，Ｒ_ＣＤ，Ｒ_ＤＥ，Ｒ_ＥＦ，Ｒ_ＦＧ，Ｒ_ＧＨ，Ｒ_ＨＩ，Ｒ_ＩＪ，Ｒ_ＪＫ，Ｒ_ＫＬ，Ｒ_ＬＡはそれぞれ、電極２１１Ｂと電極２２１Ｃと、電極２２１Ｃと電極２１１Ｄと、電極２１１Ｄと電極２２１Ｅと、電極２２１Ｅと電極２１１Ｆと、電極２１１Ｆと電極２２１Ｇと、電極２２１Ｇと電極２１１Ｈと、電極２１１Ｈと電極２２１Ｉと、電極２２１Ｉと電極２１１Ｊと、電極２１１Ｊと電極２２１Ｋと、電極２２１Ｋと電極２１１Ｌと、電極２１１Ｌと電極２２１Ａとが平面視で重なる領域を示している。また、バリアＢＲが形成されている領域にハッチングを付して模式的に示している。図３６Ｂ〜図３６Ｅにおいても同様である。

図３６Ａでは、右目用画像を表示する画素５１０からの光だけがバリアＢＲによって遮られている。左目用画像を表示する画素５１０からの光はバリアＢＲによって遮られていない。そのため、この位置での輝度は、左目用画像および右目用画像の両方が見える場合の５０％になる。また、クロストークは低い。

図３６Ｂは、左目９０Ｌが図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる前の、左目９０Ｌから観察した表示パネル５０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図３６Ｂにおいても、右目用画像を表示する画素５１０からの光だけがバリアＢＲによって遮られている。

図３６Ｃは、左目９０Ｌが図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる途中に、左目９０Ｌから観察した表示パネル５０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。

図３６Ｃでは、領域Ｒ_ＤＥにおいてバリアＢＲからスリットＳＬに切り替わり、領域Ｒ_ＪＫにおいてスリットＳＬからバリアＢＲに切り替わる。図３６Ｃでは、領域Ｒ_ＤＥと領域Ｒ_ＪＫとに、バリアＢＲとは異なるハッチングを付して示している。既述のように、スリットＳＬからバリアＢＲへ切り替わる速度に比較して、バリアＢＲからスリットＳＬへ切り替わる速度が遅い。そのため、このとき一時的にスリットＳＬの幅が狭くなる。

本実施形態によれば、スリットＳＬの幅が狭くなったときでも、スリットＳＬの幅は、画素５１０の開口の幅以上である。したがって、図３６Ｃの状態においても、右目用画像を表示する画素５１０からの光だけがバリアＢＲによって遮られている。

図３６Ｄは、左目９０Ｌが図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わった後に、左目９０Ｌから観察した表示パネル５０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図３６Ｄにおいても、右目用画像を表示する画素５１０からの光だけがバリアＢＲによって遮られている。

図３６Ｅは、左目９０Ｌが図３５Ｂの位置にあるときに、左目９０Ｌから観察した表示パネル５０と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図３６Ｅにおいても、右目用画像を表示する画素５１０からの光だけがバリアＢＲによって遮られている。

このように、本実施形態においても、バリア点灯状態が切り替わる前後の図３６Ａ〜図３６Ｅの間において、輝度変化が小さく、クロストークの低い状態を維持することができる。

本実施形態によれば、バリア切替ピッチＰｅを電極間隔ＢＰよりも細かくすることができる。そのため、より細かくバリア点灯状態を切り替えることができるため、より低いクロストークを維持することができる。

また、図１１と図３３とを比較すれば分かるように、バリア切替ピッチＰｅを小さくできることによって、開口の幅Ａをより大きくすることができ、表示パネルを高輝度化させることができる。

［第２の実施形態の変形例］
上記では、制御部４０が、バリアＢＲの幅ＷｂｒとスリットＳＬの幅Ｗｓｌとが等しくなるように、スイッチ液晶パネル６０のバリア点灯状態を制御する場合を説明した。しかし、バリアＢＲの幅ＷｂｒとスリットＳＬの幅Ｗｓｌとは、異なっていても良い。

本実施形態の一つの変形例にかかる立体表示装置は、表示パネル５０に代えて、表示パネル５２を備える。表示パネル５２は、画素５１０に代えて、画素５２０を備えている。

図３７は、表示パネル５２の画素５２０の構成を説明するための図である。画素５２０は、画素１１０と同様に、ｙ方向に沿って配置された３つのサブ画素５２０ａ、５２０ｂ、および５２０ｃと、その間に形成されたブラックマトリクスＢＭとを含んでいる。

図３８は、画素５２０と、スイッチ液晶パネル６０によって形成されるバリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。本変形例では、制御部４０は、Ｗｂｒ＞Ｗｓｌとなるように、スイッチ液晶パネル６０のバリア点灯状態を制御している。

本変形例においても、バリアＢＲの整列方向（ｘ方向）に沿った画素５２０の開口の幅をＡとして、Ｗｓｌ、Ｗｂｒ、Ａは、次の関係を満たす。
Ａ≦Ｗｓｌ−２Ｐｅ かつ
Ａ≦Ｗｂｒ−２Ｐｅ

図３９Ａは、左目９０Ｌが図３５Ａの位置にあるときに、左目９０Ｌから観察した表示パネル５２と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図３９Ｂは、左目９０Ｌが図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる前の、左目９０Ｌから観察した表示パネル５２と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図３９Ｃは、左目９０Ｌが図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる途中に、左目９０Ｌから観察した表示パネル５２と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図３９Ｄは、左目９０Ｌが図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わった後に、左目９０Ｌから観察した表示パネル５２と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図３９Ｅは、左目９０Ｌが図３５Ｂの位置にあるときに、左目９０Ｌから観察した表示パネル５２と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。

本変形例によっても、バリア点灯状態が切り替わる前後の図３９Ａ〜図３９Ｅの間において、輝度変化が小さく、クロストークの低い状態を維持することができる。

本実施形態の他の変形例にかかる立体表示装置は、表示パネル５０に代えて、表示パネル５３を備える。表示パネル５３は、画素５１０に代えて、画素５３０を備えている。

図４０は、表示パネル５３の画素５３０の構成を説明するための図である。画素５３０は、画素１１０と同様に、ｙ方向に沿って配置された３つのサブ画素５３０ａ、５３０ｂ、および５３０ｃと、その間に形成されたブラックマトリクスＢＭとを含んでいる。

図４１は、画素５３０と、スイッチ液晶パネル６０によって形成されるバリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。本変形例では、制御部４０は、Ｗｂｒ＜Ｗｓｌとなるように、スイッチ液晶パネル６０のバリア点灯状態を制御している。

本変形例においても、バリアＢＲの整列方向（ｘ方向）に沿った画素５３０の開口の幅をＡとして、Ｗｓｌ、Ｗｂｒ、Ａは、次の関係を満たす。
Ａ≦Ｗｓｌ−２Ｐｅ かつ
Ａ≦Ｗｂｒ−２Ｐｅ

図４２Ａは、左目９０Ｌが図３５Ａの位置にあるときに、左目９０Ｌから観察した表示パネル５３と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図４２Ｂは、左目９０Ｌが図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる前の、左目９０Ｌから観察した表示パネル５３と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図４２Ｃは、左目９０Ｌが図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わる途中に、左目９０Ｌから観察した表示パネル５３と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図４２Ｄは、左目９０Ｌが図３５Ａの位置と図３５Ｂの位置との中間の位置にあり、バリア点灯状態が切り替わった後に、左目９０Ｌから観察した表示パネル５３と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。図４２Ｅは、左目９０Ｌが図３５Ｂの位置にあるときに、左目９０Ｌから観察した表示パネル５３と、バリアＢＲおよびスリットＳＬとの関係を模式的に示す図である。

本変形例によっても、バリア点灯状態が切り替わる前後の図４２Ａ〜図４２Ｅの間において、輝度変化が小さく、クロストークの低い状態を維持することができる。

図４３は、スリット幅Ｗｓｌを変化させたときの輝度の角度特性を示すグラフである。図４３は、より具体的には、ＰＰ＝５３．７μｍ、Ａ＝３２．１μｍ、Ｐｅ＝８．９６μｍの立体表示装置において、スリットの幅Ｗｓｌを変えたときの輝度の角度特性である。なお、バリアの幅ＷｂｒはＷｂｒ＝２ＰＰ−Ｗｓｌとなる。

図４３に示すように、スリットの幅Ｗｓｌが５３．７μｍのとき、すなわち、Ｗｓｌ＝Ｗｂｒのとき、輝度の角度特性はもっともフラットとなった。したがって、スリットの幅Ｗｓｌとバリアの幅Ｗｂｒとを等しくすることが好ましい。

［第３の実施形態］
図４４は、本発明の第３の実施形態にかかる立体表示装置３の構成を示す模式的断面図である。立体表示装置３は、立体表示装置１と比較して、表示パネル１０とスイッチ液晶パネル２０との位置関係が異なっている。立体表示装置３では、スイッチ液晶パネル２０が、表示パネル１０よりも観察者９０側に配置されている。なお、スイッチ液晶パネル２０は、偏光板２４が表示パネル１０と反対側になるように配置される。

図４５Ａは、立体表示装置１において、バリア点灯状態を変化させたときのクロストークの角度特性である。図４５Ｂは、本実施形態にかかる立体表示装置３において、バリア点灯状態を変化させたときのクロストークの角度特性である。

本実施形態によれば、スイッチ液晶パネル２０を観察者側に配置することで、光が表示パネル１０を通過する際の内部散乱、および回折の影響を低減することができる。そのため、クロストークをより低減することができる。これによって、クロストークが見えやすいコントラストのある立体画像や、観察者の素早い動きにも対応することができる。

［その他の実施形態］
以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の各実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。また、各実施形態は、適宜組み合わせて実施することが可能である。

上述の各実施形態では、表示パネル１０、５０、５２、および５３として液晶表示パネルを用いた例を説明した。しかし、液晶表示パネルに代えて、有機ＥＬ（ＥｌｅｃｔｒｏＬｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）パネルや、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍ）パネル、プラズマ表示パネルを用いても良い。

本発明は、立体表示装置として産業上の利用が可能である。

Claims (10)

1. 複数の画素によって画像を表示する表示パネルと、
   前記表示パネルに重ねて配置されるスイッチ液晶パネルと、
   観察者の位置情報を取得する位置センサと、
   所定の整列方向に沿って透過領域と非透過領域とが周期的に形成された視差バリアを、所定のバリア切替ピッチを最小単位として前記位置情報に応じて前記整列方向に沿って移動させて前記スイッチ液晶パネルに表示させる制御部とを備え、
   前記複数の画素の開口の前記整列方向に沿った幅Ａは、前記透過領域の幅をＷｓｌ、前記非透過領域の幅をＷｂｒ、前記バリア切替ピッチをＰｅとして下記の式を満たす、立体表示装置。
   Ａ≦Ｗｓｌ−２Ｐｅ かつ
   Ａ≦Ｗｂｒ−２Ｐｅ
2. 前記制御部は、前記透過領域の幅と前記非透過領域の幅とが等しくなるように前記視差バリアを前記スイッチ液晶パネルに表示させる、請求項１に記載の立体表示装置。
3. 前記スイッチ液晶パネルは、
   液晶層と、
   前記液晶層を挟んで対向する第１基板および第２基板と、
   前記第１基板に形成され、前記整列方向に沿って前記バリア切替ピッチと同じ間隔で配置された複数の電極を含む第１電極群と、
   前記第２基板の概略前面に形成される共通電極とを含む、請求項１または２に記載の立体表示装置。
4. 前記スイッチ液晶パネルは、
   液晶層と、
   前記液晶層を挟んで対向する第１基板および第２基板と、
   前記第１基板に形成され、前記整列方向に沿って前記バリア切替ピッチの２倍の間隔で配置された複数の電極を含む第１電極群と、
   前記第２基板に形成され、前記整列方向に沿って前記バリア切替ピッチの２倍の間隔で配置された複数の電極を含む第２電極群とを含み、
   前記第１電極群と前記第２電極群とは、前記整列方向において互いに前記バリア切替ピッチだけずれて配置される、請求項１または２に記載の立体表示装置。
5. 前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群および前記第２電極群から選択される一方の電極群に含まれる電極の一部を第１位相で駆動し、他の電極を前記第１位相と反対極性の第２位相で駆動する、請求項４に記載の立体表示装置。
6. 前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群および前記第２電極群から選択される一方の電極群に含まれる電極の一部を定電位で駆動し、他の電極を前記定電位に対し所定の周期で極性が反転するように駆動する、請求項４に記載の立体表示装置。
7. 前記制御部は、前記位置情報に応じて、前記第１電極群および前記第２電極群から選択される一方の電極群に含まれる電極の一部を所定の定電位に対して所定の周期で極性が反転するように駆動し、他の電極を前記所定の定電位で駆動する、請求項４に記載の立体表示装置。
8. 前記スイッチ液晶パネルは、前記表示パネルよりも前記観察者側に配置される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の立体表示装置。
9. 前記表示パネルは、前記スイッチ液晶パネルよりも前記観察者側に配置される、請求項１〜７のいずれか一項に記載の立体表示装置。
10. 前記表示パネルは、液晶表示パネルである、請求項１〜９のいずれか一項に記載の立体表示装置。

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