TWI439731B - 視差屏障濾光器 - Google Patents

Description

視差屏障濾光器

本發明係關於一種可變得遠遠亮於先前之屏障型濾光器之視差屏障濾光器，該視差屏障濾光器係可應用於例如液晶顯示器或電漿顯示器等平面顯示器者。

自先前以來存在一種不帶眼鏡便可立體性地觀察到映入平面顯示器上之影像之裸眼立體顯示器。作為迄今為止為人所周知之裸眼立體顯示器，存在將如圖13所示之雙凸透鏡110置於平面顯示器112之前之雙凸透鏡方式者，或將設為如圖14所示之黑色遮罩之視差屏障濾光器120置於平面顯示器122之前之屏障型者。而且，其中之屏障型之製作成本較低或可獲得較高之立體感，故該屏障型成為先前之裸眼立體顯示器之主流。

[先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2004-239980號公報

然而，由於該屏障型需要藉由圖14所示之視差屏障濾光器120而對來自平面顯示器122之光進行部分性地遮光，故而存在影像變暗之缺點。又，為了抑制所謂左右眼本應觀察到之影像分別映入相反側之眼之逆視且擴大可正確地觀察立體影像之範圍而獲得較高之立體感，需要使用3視差以上之視差影像而非2視差之立體影像。

然而，作為3視差以上且難以產生雲紋之視差數，可考慮例如5視差或8視差等複數視差影像。由此，需要採用使用該等視差數之多視角型濾光器，但藉此會存在遮光量增大而變得更暗之傾向。

例如，當設計先前之視差屏障濾光器時，於8視差型之情形時，濾光器之透射部分(開口部分)與不透明部分(遮罩部分)之比設為1：7。由此，與無視差屏障濾光器時相比，明亮度變為八分之一，從而僅能獲得較暗之影像。

此處，基於自先前以來所使用之視差屏障濾光器而對先前技術進行以下說明。

首先，於圖15所示之平面顯示器132中，多個像素係縱橫地分別排列有複數個且配置為矩陣狀。其中，形成一個像素之1個像元P包含如下之3個子像元(以下，亦有時將該等子像元總稱為RGB子像元)，即發出紅色光之R子像元SP1、發出綠色光之G子像元SP2、及發出藍色光之B子像元SP3。再者，出現於平面顯示器132之上部之R、G、B表示自位於各自之下側之1列子像元發出紅色光、綠色光、藍色光。

而且，於圖15所示之先前之視差屏障濾光器130中，設為濾光器之透射部分之開口部134之寬度係結合於作為平面顯示器132之液晶顯示器或電漿顯示器之一個子像元之寬度而設計。例如於8視差型之情形時，於沿橫方向之1列內每隔8個子像元而僅配置有一個開口部134。

又，如圖15所示，於在該等複數個開口部134所處之列之上下相鄰之列中，亦同樣地沿橫方向而每隔8個子像元僅配置有一個開口部134。然而，於相鄰之列間，整體上僅偏移一個子像元來配置開口部134。由此，於視差屏障濾光器130之整體中，複數個開口部134係傾斜排列而配置。

作為以上之結果，於自某個方向通過該視差屏障濾光器130觀察到影像之情形時，於同一列內可觀察到隔有8個子像元之子像元SP1、SP2、SP3。由此，來自平面顯示器132之影像之明亮度降為八分之一。伴隨此，藉由使8個視差影像於橫方向上逐個偏移1子像元且均隔有8個子像元之影像，亦形成平面顯示器132上之立體影像。

即，視差屏障濾光器130之複數個開口部134如圖15所示傾斜排列而配置。因此，該等8個視差影像中之1個視差影像係於橫方向隔有8個子像元且於斜向上逐個傾斜地偏移1子像元而配置。再者，圖15中之平面顯示器132上之1~8編號係表示視差之順序之編號。

此處，作為用以合成視差影像而製作立體影像之矩陣之合成矩陣係如16所示。其中，該圖16係僅表示構成8視差之M₁ ~M₈ 中之M₁ ~M₄ 之4視差。再者，於圖16中，1為透射部分(開口部分)，0為不透明部分(遮罩部分)。又，如下述數1之式所示，合成視差影像而成之立體影像Pij係藉由該等8個合成矩陣Mk(i,j)與8視差之影像之子像元Pk(i,j)之積和而生成。再者，(i,j)係指合成矩陣等中之橫方向之第i個且縱方向之第j個部位。

◎【數1】

然而，實際上可藉由位元AND(與)運算及加算、或位元OR(或)運算來取代數1之式而生成立體影像。再者，此處於假設在平面顯示器132上設為3個子像元之RGB子像元形成為正方形之情形時，視差屏障濾光器130之複數個開口部134係沿斜右下方之71.6度之角度而排列配置。

又，於該情形時，作為各8視差影像之R、G、B之紅色、綠色、藍色係分散配置於橫8子像元×縱3像元之合計24子像元中而成為1個單元。即，無論於圖15所示之視差屏障濾光器130之任何部位，皆有紅色、綠色、藍色各設為一個之3個子像元SP1、SP2、SP3即一個像素份之開口部134存在於設為橫2.67像元(8子像元)×縱3像元之24子像元內。由此，該24子像元成為立體影像之1個單元，且該1個單元即稱為該立體影像之解像度。

作為以上之結果，先前之8視差型之視差屏障濾光器雖抑制了逆視而可獲得較高之立體感，但其不僅解像度降為八分之一，明亮度與無視差屏障濾光器時相比亦變為八分之一，從而成為較暗之影像。再者，先前之5視差型者亦為同樣之情形，因明亮度變為五分之一而成為較暗之影像。

根據以上，本發明之主要課題在於提供一種可遠亮於先前之屏障型濾光器之視差屏障濾光器。

技術方案1之視差屏障濾光器之特徵在於：其係使藉由子像元之組合而形成像素之顯示器之影像通過複數個開口部而立體顯示之5視差型者；且將開口部高度設為子像元高度之8/7倍，於將子像元寬度設為Wsp，將開口部寬度設為Wt，將沿橫方向之複數個開口部之間距設為Pt，將於縱方向Y上相鄰之開口部間之偏移量設為Dtr時，具有透過2‧Wsp≦Wt≦2.5‧Wsp、Pt=5‧Wsp、Dtr=(5/7)‧Wsp之各式所求出之開口部之形狀及相鄰之開口部間之位置關係。

再者，因「子像元」係將「像元」沿橫方向X分割而成者，故沿視差屏障濾光器之縱方向Y之「子像元高度」亦為「像元高度」。

以下對技術方案1之視差屏障濾光器之作用進行說明。

本技術方案之視差屏障濾光器係為使藉由子像元之組合而形成像素之顯示器之影像通過複數個開口部而立體顯示之5視差型之視差屏障濾光器，但於將開口部高度設為子像元高度之8/7倍之條件下會成為如下所述。

即，開口部具有透過上述式所求出之形狀，且開口部寬度Wt之大小成為子像元寬度Wsp之2倍至2.5倍之值。伴隨此，開口部寬度與先前之5視差型之視差屏障濾光器相比成為先前之2倍以上，故明亮度成為先前之2倍以上而可獲得十分明亮之影像。再者，若是只要與先前相同之明亮度即可之情形時，可降低顯示器之明亮度，從而亦可謀求節能化。

惟於開口部寬度過度變大之情形時，會使得過多之視差影像通過一個開口部映入眼睛而破壞影像之立體感。因此，以使遮罩部分不小於開口部之方式，將上限值設為沿橫方向之複數個開口部之間距Pt之一半之值即子像元寬度Wsp之2.5倍。

又，若沿橫方向之複數個開口部之間距Pt、及於縱方向相鄰之開口部間之偏移量Dtr為透過上述式而求出者，則變得亦難以產生雲紋。另一方面，若將開口部寬度Wt具體設為子像元寬度之2.0倍或子像元寬度之15/7倍即2.143倍，則可獲得更佳之立體影像。

以下對技術方案2之視差屏障濾光器之作用進行說明。

本技術方案之視差屏障濾光器係發揮與技術方案1相同之作用。然而，本技術方案中具有將開口部寬度Wt設為Wt=(15/7)‧Wsp之構成。

即，根據本技術方案，成為光之透射率為固定而明亮度不發生變化之條件，伴隨此，圖像質量不會降低而如上所述般可獲得更佳之立體影像。

技術方案3之視差屏障濾光器之特徵在於：其係使藉由子像元之組合而形成像素之顯示器之影像通過複數個開口部而立體顯示之8視差型者；將開口部高度設為子像元高度之8/7倍，且於將子像元寬度設為Wsp，將開口部寬度設為Wt，將沿橫方向之複數個開口部之間距設為Pt，將於縱方向Y相鄰之開口部間之偏移量設為Dtr時，具有透過2‧Wsp≦Wt≦4.0‧Wsp、Pt=8‧Wsp、Dtr=(4/7)‧Wsp之各式而求出之開口部之形狀及相鄰之開口部間之位置關係。

以下對技術方案3之視差屏障濾光器之作用進行說明。

本技術方案之視差屏障濾光器係使藉由于像元之組合而形成像素之顯示器之影像通過複數個開口部而立體顯示之8視差型之視差屏障濾光器，但於開口部高度設為子像元高度之8/7倍之條件下成為如下所述。

即，開口部具有透過上述式所求出之形狀，且開口部寬度Wt之大小成為子像元寬度Wsp之2倍至4.0倍之值。伴隨此，開口部寬度與先前之8視差型之視差屏障濾光器相比成為先前之2倍以上，故明亮度成為先前之2倍以上而可獲得十分明亮之影像。再者，於為與先前相同之明亮度即可之情形時，可降低顯示器之明亮度，隨此亦可謀求節能化。

然而，於開口部寬度過度變大之情形時，過多之視差影像通過一個開口部映入眼睛而破壞影像之立體感。因此，以遮罩部分不小於開口部之方式將上限值設為沿橫方向之複數個開口部之間距Pt之一半之值即子像元寬度Wsp之4.0倍。

又，沿橫方向之複數個開口部之間距Pt、及於縱方向相鄰之開口部間之偏移量Dtr為透過上述式而求出者，則變得亦難以產生雲紋。另一方面，若將開口部寬度Wt具體設為子像元寬度之2.0倍或子像元寬度之16/7倍即2.286倍，則可獲得更佳之立體影像。

以下對技術方案4之視差屏障濾光器之作用進行說明。

本技術方案之視差屏障濾光器係發揮與技術方案3相同之作用。然而，本技術方案中具有開口部寬度Wt設為Wt=(16/7)‧Wsp之構成。

即，根據本技術方案，成為光之透射率為固定而明亮度不發生變化之條件，伴隨此，圖像質量不會降低而如上所述般可獲得更佳之立體影像。

技術方案5之視差屏障濾光器之特徵在於：其係使藉由子像元之組合而形成像素且包含複數個視差圖像之顯示器之影像通過複數個開口部而立體顯示者；於將負責複數個視差中之第m個視差之透射形狀設為Sview(m)，將子像元排列設為Sp_ij 時，第m個視差之圖像之合成矩陣vip_ij (m)透過

◎【數2】

之式計算出，各開口部之重疊於子像元之部分相對於該子像元整體之面積比成為合成矩陣之各值。

以下對技術方案5之視差屏障濾光器之作用進行說明。

本技術方案之視差屏障濾光器係使藉由子像元之組合而形成像素且包含複數個視差圖像之顯示器之影像通過複數個開口部而立體顯示。

即，即便為5視差型或8視差型之視差屏障濾光器，本技術方案中，設為5視差或8視差中之第m個視差之圖像之合成矩陣vip_ij (m)亦透過上述式計算出，且各開口部之重疊於子像元之部分相對於該子像元全體之面積比成為構成合成矩陣之各值。

因此，即便為將開口部設為較大之視差屏障濾光器，若為固定之開口部高度之條件之範圍且為上述形狀或位置關係，則具有透過上述數2之計算公式所求出之合成矩陣，藉此可獲得不遜色於具有1子像元寬度之開口部之先前者之立體感。

如上所述，根據本發明可獲得如下優異之效果，即，可獲得遠遠亮於先前之屏障型濾光器之視差屏障濾光器。

其次，參照圖1及圖2對本發明之視差屏障濾光器之第1實施形態進行說明。

使用本實施形態之5視差型之視差屏障濾光器10之圖1所示之平面顯示器14，於子像元16之各列中沿橫方向X均偏移1子像元而配置5個視差影像，藉此每隔5個子像元而配置相同之視差影像。

而且，於在設為上下方向之縱方向Y相鄰之列中，亦同樣地均偏移1子像元而配置有5個視差影像。然而，於在縱方向Y相鄰之列間，相同之視差影像係例如自左上側朝右下側而傾斜地均偏移1子像元來配置。再者，圖1中之編號係視差之編號。即，伴隨5個視差影像如上所述般配置於平面顯示器14內，該平面顯示器14上形成有立體影像。

進而，多個如圖2所示之大小之開口部12等間隔地形成於本實施形態之5視差型之視差屏障濾光器10中。此處，本實施形態之視差屏障濾光器10中之該等複數個開口部12係如圖2所示般傾斜排列而配置。而且，該等開口部12係設為彼此形狀相同且彼此面積相同之長方形，但具體之形狀或位置關係係如下所述。

即，於將子像元高度設為Hsp，將子像元寬度設為Wsp(通常為Wsp=1/3Hsp之關係)，將開口部高度設為Ht，將開口部寬度設為Wt時，在本實施形態之5視差型之視差屏障濾光器10中，首先，採用將不會產生雲紋之開口部高度設為子像元高度之8/7倍之開口部高度Ht=8/7Hsp之條件。

而且，可考慮將開口部寬度Wt之大小設為子像元寬度Wsp之2倍至2.5倍之值之範圍。惟本實施形態係如下述式般將可考慮作最佳值之開口部寬度設為子像元寬度之2倍。

Wt=2.0Wsp

又，於將該視差屏障濾光器10中之沿橫方向X之複數個開口部12之間距設為Pt，且同樣將於縱方向Y相鄰之開口部12間之偏移量設為Dtr時，相鄰之開口部12間之位置關係成為基於下述式之關係。

Pt=5‧Wsp、Dtr=(5/7)‧Wsp

其次，參照圖3對本發明之視差屏障濾光器之第2實施形態進行說明。再者，與第1實施形態所使用之符號相同之符號將省略說明。

如圖3所示，使用本實施形態之8視差型之視差屏障濾光器之平面顯示器24，於子像元26之各列沿橫方向X各偏移1子像元而配置有8個視差影像，藉此每隔8個子像元而配置有相同之視差影像。

而且，於在設為上下方向之縱方向Y相鄰之列，亦相同各均偏移1子像元而配置有8個視差影像。惟於本實施形態中，於在縱方向Y相鄰之列間，相同之視差影像係例如自左上側朝右下側於斜向上各偏移1子像元而配置。再者，圖3中之編號係視差之編號。即，伴隨將8個視差影像如上所述般配置於平面顯示器24內，而於該平面顯示器24上形成立體影像。

進而，本實施形態之8視差型之視差屏障濾光器中，亦等間隔地形成多個與圖2所示者相同大小之開口部12。又，本實施形態之視差屏障濾光器中之該等複數個開口部12亦如圖2所示般傾斜排列而配置。而且，該等開口部12係設為彼此形狀相同且彼此面積相同之長方形，但具體之形狀或位置關係係如下所述。

即，與第1實施形態相同，採用將不會產生雲紋之開口部高度設為子像元高度之8/7倍之開口部高度Ht=8/7Hsp之條件。而且，可考慮將開口部寬度Wt之大小設為子像元寬度Wsp之2倍至4.0倍之值之範圍。惟本實施形態之8視差型之視差屏障濾光器亦如下述式般將可考慮作最佳之開口部寬度設為子像元寬度之2倍。

Wt=2.0‧Wsp

惟於本實施形態中，相鄰之開口部12間之位置關係成為基於下述式之關係。

Pt=8‧Wsp、Dtr=(4/7)‧Wsp

其次，參照圖4對本發明之視差屏障濾光器之第3實施形態進行說明。再者，與第1實施形態所使用之符號相同之符號省略說明。

於本實施形態之5視差型之視差屏障濾光器30中，亦使用與第1實施形態相同之平面顯示器。因此，省略與平面顯示器相關之相同之記載。

進而，多個如圖4所示之大小之開口部32等間隔地形成於本實施形態之5視差型之視差屏障濾光器30中。本實施形態之視差屏障濾光器中之該等複數個開口部32亦如圖4所示般傾斜排列而配置。而且，該等開口部32係設為彼此形狀相同且彼此面積相同之長方形，但具體之形狀或位置關係係如下所述。

於本實施形態之5視差型之視差屏障濾光器30中，亦採用將不會產生雲紋之開口部高度設為子像元高度之8/7倍之開口部高度Ht=8/7Hsp之條件。而且，可考慮將開口部寬度Wt之大小設為子像元寬度Wsp之2倍至2.5倍之值之範圍，但本實施形態係如下述式般將可考慮作最佳之開口部寬度設為子像元寬度之15/7倍。

Wt=(15/7)‧Wsp

又，相鄰之開口部32間之位置關係與第1實施形態相同地成為基於下述式之關係。

Pt=5‧Wsp、Dtr=(5/7)‧Wsp

於沿橫方向X觀察第1實施形態之5視差型之視差屏障濾光器10之整體之情形時，其係應對變亮或變暗之對策。於在第1實施形態中沿縱方向Y以例如8子像元單位觀察之情形時，如圖5所示般縱線L2所橫穿之開口部12之數量成為3個，故通常可獲得3子像元之明亮度。對此，因相同地於圖5所示之縱線L1之位置橫穿之開口部12之數量成為2個，故可獲得2子像元之明亮度。

由此，如圖6(A)所示之圖表，沿縱方向Y之明亮度通常根據下述式而成為原來之光量之3/7(0.428)。

3×(1/8)‧(8/7)=3/7

然而，縱線L1橫穿之部分係根據下述式而與原來之光量相比變少即成為2/7(0.285)。

2×(1/8)‧(8/7)=2/7

再者，該式中，(1/8)係指相當於8子像元中之一個子像元之光量，(8/7)係指相當於一個開口部12之沿縱方向Y之開口量。又，該圖6(A)係將光之透射率設為縱軸，將視差屏障濾光器10之橫方向位置設為橫軸之圖表。

此處，於縱方向Y相鄰之開口部12間之偏移量為Dtr=(5/7)Wsp，故根據下述式得知光之透射率較低之區域之寬度成為1/7‧Wsp，於該區域部分變暗而產生明亮度之不均。

3×(5/7)‧Wsp-2‧Wsp=1/7‧Wsp

而且，該明亮度之不均會降低圖像質量。因此，如圖6(B)所示之圖表，根據具有光之透射率為固定且不發生明亮度之變化之條件之本實施形態之視差屏障濾光器30，可獲得更高圖像質量之立體影像。再者，該圖6(B)亦係將光之透射率設為縱軸，將視差屏障濾光器30之橫方向位置設為橫軸之圖表。

即，於以圖5所示之縱線L1來考慮之情形時，延長該圖5所示之左上端之開口部12之右端側而設為如圖4所示之本實施形態之開口部32，藉此因於左上端之開口部32亦透射光，故該缺點可消除。因此，本實施形態係如下述式般將可考慮作最佳值之開口部32之寬度設為子像元寬度之15/7倍(2.143倍)。

Wt=(15/7)‧Wsp

根據以上情形，於該Wt之值及接近該Wt之值之條件下可獲得更高質之立體影像。

其次，對本發明之視差屏障濾光器之第4實施形態進行說明。再者，與第1實施形態所使用之符號相同之符號將省略說明。

於本實施形態之8視差型之視差屏障濾光器中，亦使用與第2實施形態相同之平面顯示器。因此，省略與平面顯示器相關之相同之記載。

進而，多個與圖4所示者類似之大小之開口部32等間隔地形成於本實施形態之8視差型之視差屏障濾光器中。又，本實施形態之視差屏障濾光器中之該等複數個開口部32係與圖4相同地傾斜排列而配置。而且，該等開口部32係設為彼此形狀相同且彼此面積相同之長方形，但具體之形狀或位置關係係如下所述。

於本實施形態之8視差型之視差屏障濾光器中，亦採用將不會產生雲紋之開口部高度設為子像元高度之8/7倍之開口部高度Ht=8/7Hsp之條件。而且，可考慮將開口部寬度Wt之大小設為子像元寬度Wsp之2倍至4.0倍之值之範圍，但本實施形態係如下述式般將可考慮作最佳值之開口部寬度設為子像元寬度之16/7倍。

Wt=(16/7)‧Wsp

又，相鄰之開口部32間之位置關係與第2實施形態相同地成為基於下述式之關係。

Pt=8‧Wsp、Dtr=(4/7)‧Wsp

於沿橫方向X觀察第2實施形態之8視差型之視差屏障濾光器之整體之情形時，其係應對變亮或變暗之對策。於在第2實施形態中沿縱方向Y以例如8子像元單位觀察之情形時，縱線L2所橫穿之開口部12之數量成為4個，故通常可獲得4子像元之明亮度。對此，相同地於縱線L1之位置橫穿之開口部12之數量成為3個，故可獲得3子像元之明亮度。

即，因於縱方向Y相鄰之開口部12間之偏移量為Dtr=(4/7)Wsp，故不同於上述情形而成為上述各值。

此處，本實施形態中，根據下述式得知光之透射率較低之區域之寬度成為2/7‧Wsp，且於該區域部分變暗而產生明亮度之不均。

4×(4/7)‧Wsp-2Wsp=2/7‧Wsp

而且，該明亮度之不均會降低圖像質量。因此，根據具有光之透射率為固定且不發生明亮度之變化之條件之本實施形態之視差屏障濾光器，可獲得更高圖像質量之立體影像。

即，藉由設為如本實施形態之開口部32，因與上述相同地於左上端之開口部32亦透射光，故該缺點可消除。因此，本實施形態係如下述式般將可考慮作最佳值之開口部32之寬度設為子像元寬度之16/7倍(2.286倍)。

Wt=(16/7)‧Wsp

根據以上情形，於該Wt之值及接近該Wt之值之條件下可獲得更高質之立體影像。

再者，於第1~第4實施形態中，開口部高度設為子像元高度之8/7倍，但沿縱方向Y之每8個像元之開口部12、32之數量較先前減少一個而成為7個，故而實質上不存在因沿縱方向Y之開口部12、32之長度之變化所引起之明亮度之變化。

其次，對上述各實施形態之視差屏障濾光器10、30之作用進行說明。

上述各實施形態之視差屏障濾光器係使藉由子像元16、26之組合而形成像素之平面顯示器14、24之影像通過複數個開口部12、32而立體顯示之5視差型或8視差型之視差屏障濾光器10、30。而且，第1~第4各實施形態係採用將開口部高度設為子像元高度之8/7倍之條件，且伴隨該條件，開口部12、32之形狀及位置關係係成為如下所述。

然而，於第1、第2實施形態中，因開口部12具有以上述式所求出之形狀，故開口部寬度成為子像元寬度之2倍，且開口部寬度與先前之5視差型或8視差型之視差屏障濾光器相比而成為先前之2倍。伴隨此，明亮度成為先前之2倍而可獲得明亮之影像。

又，若沿橫方向X之複數個開口部之間距Pt、及於縱方向Y相鄰之開口部間之偏移量Dtr為透過上述式而求出者，則變得亦更難以產生雲紋。而且，與開口部寬度設為等於子像元寬度之Wt=Wsp之先前者相比，通道分離稍微變差，但獲得不遜色於先前者之立體感。

進而，作為相同之5視差型或8視差型之視差屏障濾光器之第3、第4實施形態係如下所述。

即，於第3實施形態之5視差型之視差屏障濾光器30中，因開口部32具有以上述式所求出之形狀，故開口部寬度成為子像元寬度之15/7倍即2.143倍，且開口部寬度與先前之5視差型之視差屏障濾光器相比成為先前之2.143倍。伴隨此，明亮度成為先前之2.143倍而可獲得明亮之影像。又，若沿橫方向X之複數個開口部之間距Pt、及於縱方向Y相鄰之開口部間之偏移量Dtr為透過上述式所求出者，則變得亦更難以產生雲紋。

另一方面，於第4實施形態之8視差型之視差屏障濾光器中，因開口部具有以上述式求出之形狀，故開口部寬度成為子像元寬度之16/7倍即2.286倍，且開口部寬度與先前之8視差型之視差屏障濾光器相比成為先前之2.286倍。伴隨此，明亮度成為先前之2.286倍而可獲得明亮之影像。又，若沿橫方向X之複數個開口部之間距Pt、及於縱方向Y上相鄰之開口部間之偏移量Dtr為透過上述式而求出者，則變得亦更難以產生雲紋。

而且，於第3、第4實施形態中，於整個畫面中濾光器之透射率均勻，且與設為Wt=2.0‧Wsp之第1、第2實施形態之情形相比通道分離稍微變差，但可獲得充分之立體感。

另一方面，於第1、第3實施形態之5視差型之視差屏障濾光器10、30中，若如上所述般將開口部寬度Wt之大小設為子像元寬度Wsp之2倍以上，則明亮度成為先前之2倍以上而可獲得充分明亮之影像。然而，於將開口部寬度設得過於大之情形時，過多之視差影像通過一個開口部映入眼睛而破壞影像之立體感。因此，可考慮以遮罩部分不小於開口部之方式將上限值設為沿橫方向之複數個開口部之間距Pt之一半之值即子像元寬度Wsp之2.5倍。

即，可說開口部寬度Wt之值之適當範圍係如下述式般為子像元寬度Wsp之2.0倍至2.5，且於第1、第3實施形態之視差屏障濾光器中亦採用該範圍內之大小。

2.0‧Wsp≦Wt≦2.5‧Wsp

進而，於第2、第4實施形態之8視差型之視差屏障濾光器中，若如上所述般將開口部寬度Wt之大小設為子像元寬度Wsp之2倍以上，則明亮度成為先前之2倍以上而可獲得充分明亮之影像。然而，於將開口部寬度設得過於大之情形時，過多之視差影像通過一個開口部映入眼睛而破壞影像之立體感。因此，可考慮與上述相同地將上限值設為沿橫方向之複數個開口部之間距Pt之一半之值即子像元寬度Wsp之4.0倍。

即，可說開口部寬度Wt之值之適當範圍係如下述式般為子像元寬度Wsp之2.0倍至4.0倍，且於第2、第4實施形態之視差屏障濾光器中亦採用該範圍內之大小。

2.0‧Wsp≦Wt≦4.0‧Wsp

再者，將以如上之方式獲得之5視差型或8視差型之視差屏障濾光器全體之開口部之配置示於圖7。其中，將5視差型之視差屏障濾光器之平面圖示於圖7(A)，將8視差型之視差屏障濾光器之平面圖示於圖7(B)。再者，圖中之較黑之部分為遮罩部分，較白之部分為透射光之開口部。

根據以上情形，為獲得較先前更亮之立體影像，如上述各實施形態之視差屏障濾光器般將開口部寬度設為先前者之2.0倍、2.143倍或2.286倍，藉此可得知需要增大視差屏障濾光器之開口部之面積相對於作為不透明部分之遮罩部分之面積之比。

然而，若使開口部之大小大於1子像元，則產生影像未澈底分離而合成有2個以上之視差影像者映入各個眼睛之影像之串擾，從而存在破壞立體感之虞。再者，通道分離係與影像之串擾為相同之含義，且於影像之串擾較少之情形時通道分離亦變佳。

因此，如上述各實施形態之視差屏障濾光器般僅單純地使開口部大於1子像元則存在產生影像之串擾從而破壞立體感之虞。由此，如上所述般伴隨開口部之形狀及相鄰之開口部間之位置關係之變更，而需要變更合成矩陣。

根據以上所述，平面顯示器藉由子像元之組合而形成像素且具有複數個視差圖像。其中，以下藉由計算而求出使該平面顯示器之影像通過複數個開口部而立體顯示之上述4個實施形態中所表示之4種視差屏障濾光器之最佳的合成矩陣。

此處，複數個View中之第m個View(視差圖像)之合成矩陣vip_ij (m)係透過下述數3之計算公式而計算出。再者，Sview(m)係作為負責複數個視差中之第m個視差之透射形狀之遮罩形狀，Sp_ij 係子像元排列。其中，合成矩陣之橫方向之各一列中之vip_ij (m)之總和分別成為1。

◎【數3】

而且，各開口部之重疊於子像元之部分之相對於該子像元全體之面積比成為構成合成矩陣vip_ij (m)之各值。其中，5視差型之合成矩陣成為5×8之矩陣，且8視差型之合成矩陣成為8×16之矩陣。

另一方面，此時為將例如合成矩陣之橫方向之各一列中之vip_ij (m)之總和分別設為1，第1實施形態之5視差型之視差屏障濾光器如圖8所示，係於設為Wt=2.0‧Wsp之各開口部寬度之中心位置且寬度成為1.0‧Wsp之大小之區域中，設定以二點鏈線L表示之虛擬開口部12A。而且，基於僅通過該虛擬開口部12A之影像而計算上述數3之合成矩陣vip_ij (m)。

進而，第3實施形態之5視差型之視差屏障濾光器如圖9所示，係於設為Wt=(15/7)‧Wsp之各開口部寬度之中心位置且寬度成為1.0‧Wsp之大小之區域內，設定以二點鏈線L表示之虛擬開口部32A。而且，基於僅通過該虛擬開口部32A之影像而相同地計算上述數3之合成矩陣vip_ij (m)。

再者，第2、第4實施形態之8視差型之視差屏障濾光器亦可說與上述相同。又，於該等圖8及圖9中，R、G、B之各文字係分別表示發出紅色光之子像元、發出綠色光之子像元、及發出藍色光之子像元。

另一方面，將Wt=2.0‧Wsp之條件下之5視差型之合成矩陣之一例示於圖10。再者，該圖10所示之合成矩陣係第1個視差圖像之合成矩陣，第2~5個視差圖像之合成矩陣係可藉由與先前技術之圖16相同地使該圖10之合成矩陣之值向右依次偏移並循環而獲得。

又，將5視差型之第1個視差圖像之合成矩陣之另一例且一行一列之值設為1.0者示於圖11。即，該等圖10及圖11所示之合成矩陣為簡單之示例，此外亦可為包含各種值之合成矩陣。其原因在於，不僅受顯示器之子像元與視差屏障濾光器之位置關係之影響，亦受眼睛之位置關係之影響，且合成矩陣係存在多個而非唯一。

另一方面，將Wt=2.0‧Wsp之條件下之8視差型之合成矩陣示於圖12。於該情形時，該圖12所示之合成矩陣亦為第1個視差圖像之合成矩陣，第2~8個視差圖像之合成矩陣亦可藉由與先前技術之圖16相同地使該圖12之合成矩陣之值向右依次偏移並循環而獲得。再者，於圖10及圖12中，0為不透明部分(遮罩部分)，0以外之數值成為透射部分(開口部分)，但數值越大則透射部分之大小就越大，於子像元全部開口之狀態下成為1。

根據以上，即便為使開口部增大之視差屏障濾光器，若為固定之開口部高度之條件之範圍且為上述形狀或位置關係，則亦具有以上述數3之計算公式求出之合成矩陣vip_ij (m)。由此，根據以5視差型及8視差型之視差屏障濾光器為例之實驗結果而判明如下情況，即能夠製造獲得不遜色於具有1子像元寬度之開口部之先前者之立體感的視差屏障濾光器。

再者，於上述第1~第4實施形態中，為不產生雲紋而將開口部高度設為Ht=8/7Hsp。然而，若以不產生雲紋之程度獲得精度較佳之遮罩且可精度較佳地向平面顯示器進行組裝，則於開口部高度Ht=Hsp之條件下亦可進行相同之設計。進而，上述各實施形態中所使用之視差屏障濾光器可藉由在玻璃製之基板上貼附描畫有開口部之薄膜而製作，但亦可直接於基板上描畫開口部形狀。

另一方面，視差屏障濾光器之開口部之形狀係如上述各實施形態所記載，但於實際使用上，需要於視差屏障濾光器與平面顯示器之間設置數毫米至10毫米左右之間隙，故存在各數值下產生如下差異之情形。

即，以與使視差屏障濾光器120之開口部之大小相對於例如圖14所示之平面顯示器122之子像元之大小而少許不同的情形相同之理由，亦可考慮根據最佳視認位置與視差屏障濾光器之間之距離、及視差屏障濾光器與平面顯示器之距離之關係，少許小地製作決定視差屏障濾光器之開口部之大小或位置關係之開口部高度Ht、開口部寬度Wt、沿橫方向之複數個開口部之間距Pt、於縱方向Y上相鄰之開口部間之偏移量Dtr。

而且，於上述各實施形態之平面顯示器中，相同之視差影像自左上側朝右下側傾斜地配置，且相同地於視差屏障濾光器中，開口部自左上側朝右下側傾斜地配置，但亦可與此相反地使其等自右上側朝左下側傾斜地配置。

[產業上之可利用性]

本發明之視差屏障濾光器係亦可作為應用於液晶顯示器或電漿顯示器等平面顯示器而以裸眼立體性地觀察映入平面顯示器上之影像者來使用。

1~8．．．視差編號

10、30、120、130．．．視差屏障濾光器

12、32、134．．．開口部

12A、32A．．．虛擬開口部

14．．．平面顯示器

16．．．子像元

24、112、122、132．．．平面顯示器

26．．．子像元

110．．．雙凸透鏡

Dtr．．．開口部間之偏移量

Hsp．．．子像元高度

Ht．．．開口部高度

L．．．二點鏈線

L1、L2．．．縱線

M₁ 、M₂ 、M₃ 、M₄ ．．．視差

P．．．像素

Pt．．．開口部之間距

R、G、B．．．光

SP1、SP2、SP3．．．子像元

Wsp．．．子像元寬度

Wt．．．開口部寬度

X．．．橫方向

Y．．．縱方向

圖1係表示使用本發明之視差屏障濾光器之第1實施形態之平面顯示器的主要部分之立體說明圖。

圖2係將第1實施形態之5視差型之視差屏障濾光器重疊於平面顯示器之狀態之平面圖。

圖3係表示使用本發明之視差屏障濾光器之第2實施形態之平面顯示器的主要部分之立體說明圖。

圖4係將第3實施形態之5視差型之視差屏障濾光器重疊於平面顯示器之狀態之平面圖。

圖5係將用作比較之第1實施形態之5視差型之視差屏障濾光器重疊於平面顯示器之狀態之平面圖，且係表示縱線之圖。

圖6係表示表現沿視差屏障濾光器之橫方向之光之透射率的變化之圖表之圖，圖6(A)為與第1實施形態相關者，圖6(B)為與第3實施形態相關者。

圖7係表示各實施形態之視差屏障濾光器全體之開口部之排列圖案之平面圖，圖7(A)為5視差型之視差屏障濾光器之排列圖案圖，圖7(B)為8視差型之視差屏障濾光器之排列圖案圖。

圖8係表示第1實施形態之5視差型之視差屏障濾光器中之虛擬開口部之配置之說明圖。

圖9係表示第3實施形態之5視差型之視差屏障濾光器中之虛擬開口部之配置之說明圖。

圖10係表示Wt=2.0‧Wsp之條件下之5視差型之合成矩陣之圖。

圖11係表示Wt=2.0‧Wsp之條件下之5視差型之其他合成矩陣之圖。

圖12係表示Wt=2.0‧Wsp之條件下之8視差型之合成矩陣之圖。

圖13係說明先前之雙凸透鏡方式之說明圖。

圖14係說明先前之屏障型之說明圖。

圖15係說明平面顯示器中之多個像素之配置與視差屏障濾光器之開口部之配置之關係的說明圖。

圖16係表示先前之8視差用屏障型之視差屏障濾光器之合成矩陣之圖。

1~5．．．視差編號

10．．．視差屏障濾光器

12．．．開口部

16．．．子像元

Dtr．．．開口部間之偏移量

Hsp．．．子像元高度

Ht．．．開口部高度

Pt．．．開口部之間距

Wsp．．．子像元寬度

Wt．．．開口部寬度

X．．．橫方向

Y．．．縱方向

Claims (4)

1. 一種視差屏障濾光器，其特徵在於：其係使藉由子像元之組合而形成像素之顯示器之影像通過複數個開口部而立體顯示之5視差型者；且將開口部高度設為子像元高度之8/7倍，於將子像元寬度設為Wsp，將開口部寬度設為Wt，將沿橫方向之複數個開口部之間距設為Pt，將於縱方向Y相鄰之開口部間之偏移量設為Dtr時，具有透過2‧Wsp≦Wt≦2.5‧Wsp、Pt=5‧Wsp、Dtr=(5/7)‧Wsp之各式而求出之開口部之形狀及相鄰之開口部間之位置關係。
2. 如請求項1之視差屏障濾光器，其中開口部寬度Wt設為Wt=(15/7)‧Wsp。
3. 一種視差屏障濾光器，其特徵在於：其係使藉由子像元之組合而形成像素之顯示器之影像通過複數個開口部而立體顯示之8視差型者；且將開口部高度設為子像元高度之8/7倍，於將子像元寬度設為Wsp，將開口部寬度設為Wt，將沿橫方向之複數個開口部之間距設為Pt，將於縱方向Y相鄰之開口部間之偏移量設為Dtr時，具有透過2‧Wsp≦Wt≦4.0‧Wsp、Pt=8‧Wsp、Dtr=(4/7)‧Wsp之各式而求出之開口部之形狀及相鄰之開口部間之位置關係。
4. 如請求項3之視差屏障濾光器，其中開口部寬度Wt設為Wt=(16/7)‧Wsp。